CN1992471A - 马达 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轴承压板不易从轴承保持架脱落的马达。丝杆马达具有：轴承保持架(12)，其是将以可自由旋转的方式支承旋转轴(2)的枢轴轴承(11)从轴向嵌入轴承收容孔(12a)而构成；轴承防脱板(轴承压板13)，其具有用于在轴向上对枢轴轴承(11)按压加力的板簧片(13a)，并被安装在轴承保持架(12)上。轴承保持架(12)具有凸缘部(12b)，该凸缘部(12b)具有相互平行的一对导向缘边部(X1、X2)，和与它们正交的相互平行的一对导向缘边部(Y1、Y2)。轴承防脱板(13)具有夹持缘边部(W1、W2)，该夹持缘边部(W1、W2)具有用于***导向缘边部(X1、X2)或者导向缘边部(Y1、Y2)的滑动槽(S1、S2)。
Description
技术领域
本发明涉及丝杆马达等小型马达，尤其是关于用于对轴承保持架以及被保持在该轴承保持架上的轴承在轴向上进行按压加力的轴承压板的改良。
背景技术
以往，在特开2003-324892中公开的丝杆马达中，具有以下结构：由烧结成型品构成用于保持枢轴的轴承保持架，将其焊接固定于外定子的轭铁上，将具有在轴向上对枢轴轴承按压加力的弹簧片的轴承压板覆盖安装在轴承保持架的端面，形成在轴承压板的两边缘的钩状安装部分别卡合固定于轴承保持器的凹部。
专利文献1：特开2003-324892
虽然该轴承压板是具有作为轴承防脱板的功能的部件，但由于通过切起的弹簧片通常在轴向上对枢轴轴承按压加力，所以在启动时等因向作为马达轴的丝杆施加的急剧的轴向力，存在着轴承压板的钩状安装部会从轴承保持架的凹部脱落的情况。另外，由于弹簧片和钩状安装部的成型偏差，使轴向的覆盖安装程度不同，所以对施加到枢轴轴承上的按压力容易发生偏差。而且，由于反复施加急剧的轴向力，所以在弹簧片上容易发生弹力减弱的现象，施加到枢轴轴承的按压力容易发生时间性减弱。
发明内容
因此，鉴于上述问题，本发明的第1课题是提供一种轴承压板不易从轴承保持架脱落的马达。
本发明的第2课题是提供一种施加到轴承压板的轴承上的按压力不易发生偏差的马达。
本发明的第3课题是提供一种施加到轴承压板的轴承上的按压力不易引起时间性减弱的马达。
为解决上述课题，本发明的马达包括：轴承保持架，其将以可自由旋转的方式支承马达轴的轴承从轴向嵌入轴承收容孔而构成；轴承压板，其具有用于在轴向上弹性地对上述轴承按压加力的弹性部，并被安装到上述轴承保持架上；其特征在于，在轴承保持架和轴承压板上，具有滑动式安装装置，该滑动式安装装置用于从轴承保持架的径向将该轴承压板***安装到该轴承保持架上。
由于具有滑动式安装装置，在马达的组装中，从轴向将轴承嵌入轴承保持架的轴承收容孔之后，可以将轴承压板从轴承保持架的径向***轴承保持架而进行安装，所以施加到轴承压板的弹性部的轴向力与轴承压板的***拔出方向大致正交，轴向力在轴承压板的拔出方向上不产生影响，所以轴承压板不易从轴承保持架上脱落。另外，由于将轴承压板在轴承保持架的径向***安装，所以弹性部对于轴承保持架的轴向上的定位可以统一化，施加到轴承压板的轴承的按压力不易产生偏差。
作为该滑动式安装装置，例如可以采用以下的结构，包括：相互平行的一对导向部，其一体地形成在上述轴承保持架的端部，并将轴心置于其间地沿径向延伸；与上述一对导向部相对应地可沿该导向部滑动的一对槽部，该槽部将上述弹性部置于其间地与上述轴承压板一体形成。在该结构中，与一对导向部一体形成在轴承压板上，且一对槽部一体形成在轴承保持架上的情况相比，可以使轴承保持架的轴向长度变短。
作为弹性部虽然可以使用切起的弹簧片，但由于弹簧片的梁长较短，因此弹性系数较大，弹簧片的弹性按压力的偏差变大。这样，作为弹性部优选使用在轴承压板的边缘折回弯曲且使其自由端侧按压轴承的折曲状板簧片。由于包含折曲部分的梁长变长，则可使弹性系数变小，从而可以抑制弹性按压力的偏差。
另外，优选轴承压板具有限制弹性部的弹性形变量的止挡部。可以用止挡部阻止启动时等因向马达轴施加的急剧的轴向力引起的弹性形变部的过度形变，从而可以抑制弹性部的弹力减弱的现象。该止挡部可以是在上述弹性部的抵接于上述轴承的按压部分因弹性形变而避退时，阻止上述轴承的突起。
这里，优选在轴承保持架和轴承压板上具有定位止动部，该定位止动部限制轴承压板的相对于轴承保持架的***深度。可以将抵接于弹性部的轴承的按压部分统一地定位。作为该定位止动部，可以使用：轴承保持架端面侧的缘部；在轴承压板的边缘上一体形成的、且与轴承保持架的端面侧的缘部抵接的弯曲部。该弯曲部可以作为轴承压板***轴承保持架时的由指尖操作的操作部来利用。
而且，优选在轴承保持架和轴承压板上具有阻止该轴承压板相对于该轴承保持架拔出的卡定机构。作为该卡定机构可以是：形成于轴承保持架端面的卡定孔，和在轴承压板上一体形成的、并通过该轴承压板的相对于轴承保持架***移动而落入卡定孔的卡定钩。相反地，也可以是：形成于轴承压板的卡定孔，和在轴承保持架的端面上一体形成的、并通过该轴承压板的相对于该轴承保持架的***移动而嵌入卡定孔的卡定突起。
作为轴承保持架，优选与外定子侧的树脂部一体形成。可以实现零件个数的减少和抑制轴承的定位偏差。
在本发明中，轴承压板不会从轴承保持架上脱落，另外，可以抑制施加到轴承的按压力的偏差。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1涉及的丝杆马达的立体图。
图2是表示向同一马达的轴承保持架安装轴承防脱板的安装方式的立体图。
图3是表示同一丝杆马达的剖视图。
图4中，(A)是同一轴承防脱板的俯视图，(B)是同一轴承防脱板的主视图，(C)是同一轴承防脱板的左视图，(D)是同一轴承防脱板的右视图，(E)是同一轴承防脱板的仰视图，(F)是同一轴承防脱板的后视图。
图5中，(A)是从正面观察同一轴承防脱板的立体图，(B)是从后面观察同一轴承防脱板的立体图。
图6是表示本发明的实施例2涉及的丝杆马达的立体图。
图7是表示向同一马达的轴承保持架安装轴承防脱板的安装方式的立体图。
图8中，(A)表示沿图7中A-A′线剖切状态的剖视图，(B)是沿图7中B-B′线剖切状态的剖视图。
图9中，(A)是同一轴承防脱板的俯视图，(B)是同一轴承防脱板的主视图，(C)是同一轴承防脱板的左视图，(D)是同一轴承防脱板的右视图，(E)是同一轴承防脱板的仰视图，(F)是同一轴承防脱板的后视图。
图10中，(A)是从正面观察同一轴承防脱板的立体图，(B)是从后面观察同一轴承防脱板的立体图。
附图标记的说明
1、1′ 马达主体
2、2′ 马达旋转轴
2a 前端缩径部
2b 抱球孔
3、3′ 框架
4 轴承
5 磁铁
5a 第1磁铁
5b 第2磁铁
6、6′ 马达壳
6a 切口
7 轭铁(铁心)
7aa A相外轭铁
7ab A相内轭铁
7ba B相外轭铁
7bb B相内轭铁
8 绝缘树脂部
8a 端子台
9 线圈
9a A相线圈
9b B相线圈
10 钢球
11 枢轴轴承
11′ 推力轴承
11a 轴承孔
11b 端面(背面)
12、12′ 轴承保持架
12a 轴承收容孔
12b 凸缘部
12b′、12c′导轨部(突条部)
12ba′、12ca′导向部
13、13′ 轴承防脱板(轴承压板)
13a 板簧片
13a′ 基板部
13b′ 弯曲状板簧片
B 粘接剂积存处
D1～D3旋转轴直径
F 卡定钩
G 卡定突起
H1～H4、H′ 卡定孔
L 左右对称轴
M 止动部
P 棱柱状端子销
Q1、Q2 止挡片
S1、S2 滑动槽
U 弯曲状自由端则
V 环状槽
X1、X2、Y1、Y2导向缘边部
W1、W2 夹持缘边部
Z 导向斜面
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施例1)
图1是表示本发明的实施例1涉及的丝杆马达的立体图。图2是表示向同一马达的轴承保持架安装轴承防脱板的安装方式的立体图。图3是表示同一丝杆马达的剖视图。图4中，(A)是同一轴承防脱板的俯视图，(B)是同一轴承防脱板的主视图，(C)是同一轴承防脱板的左视图，(D)是同一轴承防脱板的右视图，(E)是同一轴承防脱板的仰视图，(F)是同一轴承防脱板的后视图。图5中，(A)是从正面观察同一轴承防脱板的立体图，(B)是从后面观察同一轴承防脱板的立体图。
如图1～3所示，本实施例的丝杆马达包括：马达旋转轴2，其从马达主体1突出而形成丝杆(未图示)；轴承4，将其安装到由马达主体1的马达壳6的一个端面支承的框架3上，并以可旋转的方式支承旋转轴2的前端缩径部2a。
马达主体1是PM型(永磁铁型)步进马达，如图3所示，该马达主体1具有：由旋转轴2以及该旋转轴2所嵌入的磁铁5构成的内转子；由固定在马达壳6内的轭铁(铁心)7(A相外轭铁7aa、A相内轭铁7ab、B相外轭铁7ba、B相内轭铁7bb)以及线圈9(A相线圈9a、B相线圈9b)构成的外定子，该线圈9在轭铁7内被缠绕安装在形成线圈骨架的绝缘树脂部8上。
通过在旋转轴2基端部的抱球孔2b内和枢轴轴承11的轴承孔11a内嵌入的钢球10而使旋转轴2可旋转地支承在枢轴轴承11上。该枢轴轴承11嵌入与绝缘树脂8一体形成的、且从马达壳6突出的轴承保持架12的轴承收容孔12a中，通过轴承防脱板(轴承压板)13在轴向上被按压加力而防止脱落。
如图2所示，轴承保持架12具有大致矩形的凸缘部12b，该凸缘部12b具有相互平行的一对导向缘边部X1、X2，和与它们正交的相互平行的一对导向缘边部Y1、Y2。另外，如图4以及图5所示，轴承防脱板13由一张金属板冲压成型，为与凸缘部12b的形状相对应的大致矩形，在其中央部切起形成有用于与枢轴轴承11端面(背面)11b的中央部压接的板簧片13a。如图4所示，在轴承防脱板13中，隔着板簧片13a的中心轴L的一对缘边是通过2次折弯而形成的截面为大致“コ”字形，形成为夹持缘边部W1、W2，该夹持缘边部W1、W2具有用于***导向缘边部X1、X2或者导向缘边部Y1、Y2的滑动槽S1、S2。一对导向缘边部X1、X2或者导向缘边部Y1、Y2与夹持缘边部W1、W2构成用于将轴承防脱板13从轴承保持架12的径向***该轴承保持架12而进行安装的防脱板安装装置。
另外，夹持缘边部W1、W2以外的一个缘边被折回，而形成为限制轴承防脱板13的***深度的止动部M。而且，在该轴承防脱板13中的止动部M与夹持缘边部W2交差的角部附近，为了阻止从凸缘部12b的侧面一旦***的轴承防脱板13的拔出，切起形成有与轴承保持架12的任意一个卡定孔H1～H4卡合的弹性卡定钩F。
在该丝杆马达的马达主体1的组装时，从轴向将枢轴轴承11嵌入轴承保持架12的轴承收容孔12a之后，如图2所示，将轴承防脱板13的夹持缘边部W1、W2从轴承保持架12的径向(侧面)***轴承保持架12的导向缘边部X1、X2。在该***过程中，虽然倾斜的板簧片13a抵住凸缘部12b的凸部，由于板簧片13a的前端在***方向的最后端跨过凸部，则未被卡住地落入枢轴轴承11的端面11b，在止动部M抵接导向缘边部Y1的同时，卡定钩F也落入卡定孔H1中而卡住，从而板簧片13a被定位于枢轴轴承11的端面11b的中央部。由于板簧片13a的轴向反力与该轴承防脱板13的拔出方向正交而不产生影响，则不会发生从侧面被安装到轴承保持架12的轴承防脱板13从轴承保持架12脱落的情况。而且，由于卡定钩F卡定到卡定孔H1，即使万一向轴承防脱板13施加拔出方向的力，也不会从轴承保持架12脱落。另外，即使在轴承防脱板13上没有设置如以往的钩状安装部，也可以抑制施加到枢轴轴承11的按压力的偏差。
由于在凸缘部12b中形成有导向缘边部X1、X2以及导向缘边部Y1、Y2，所以可以从与图2所示的方向相反的方向将轴承防脱板13***，另外，对于一对导向缘边部Y1、Y2可以从双向***。此时，卡定钩F卡定卡定孔H3、H4或者H2。因此，可以从径向的4方向将轴承防脱板13***凸缘部12b，从而可以提高轴承防脱板13的组装性。
而且，轴承保持架12是延长用于绝缘分离定子的轭铁7和线圈9的绝缘树脂部18而与其一体形成的。因此，可以实现零件个数的减少和枢轴轴承11的定位偏差的抑制。
(实施例2)
图6是表示本发明的实施例2涉及的丝杆马达的立体图。图7是表示向同一马达的轴承保持架安装轴承防脱板的安装方式的立体图。图8中，(A)表示沿图7中A-A′线剖切状态的剖视图，(B)是沿图7中B-B′线剖切状态的剖视图。图9中，(A)是同一轴承防脱板的俯视图，(B)是同一轴承防脱板的主视图，(C)是同一轴承防脱板的左视图，(D)是同一轴承防脱板的右视图，(E)是同一轴承防脱板的仰视图，(F)是同一轴承防脱板的后视图。图10中，(A)是从正面观察同一轴承防脱板的立体图，(B)是从后面观察同一轴承防脱板的立体图。
如图6～8所示，本实施例的丝杆马达包括：马达旋转轴2′，其从马达主体1′突出而形成丝杆(未图示)；轴承4，将其安装到由马达主体1′的马达壳6′的一个端面支承的框架3′上，并以可旋转的方式支承旋转轴2′的前端缩径部2a。
马达主体1′是PM型(永磁铁型)步进马达，如图8所示，该马达主体1′具有：由旋转轴2′以及该旋转轴2′所嵌入的第1磁铁5a以及第2磁铁5b构成的内转子；由固定在马达主体6′内的轭铁(铁心)7(A相外轭铁7aa、A相内轭铁7ab、B相外轭铁7ba、B相内轭铁7bb)以及线圈9(A相线圈9a、B相线圈9b)构成的外定子，该线圈9在轭铁7内被缠绕安装在形成线圈骨架的绝缘树脂部8上。在A相线圈9a和B相线圈9b之间，绝缘树脂部8的端子台8a从马达壳6′的切口6a向侧面立起，在该端子台8a上设置用于捆扎线圈9的卷线末端的4根棱柱状端子销P。
通过将旋转轴2′的基端部转动配合在推力轴承11′的轴承孔11a内而使旋转轴2′可旋转地被支承。该推力轴承11′从轴向嵌入与绝缘树脂8一体形成并从马达壳6′突出的轴承保持架12′的轴承收容孔12a，通过轴承防脱板(轴承压板)13′向轴向按压加力而防止脱落。
这里，在旋转轴2′中，形成丝杆部分的直径为D1，在马达主体1′内插通磁铁5a、5b部分的直径为D2，与推力轴承11′的轴承孔11a嵌合的基端部的直径为D3，该旋转轴2′是具有D1＞D2＞D3的关系的阶梯轴。并且，磁铁5a、5b通过在各自同侧端部形成为凹状的粘接剂积存处B被粘接固定到旋转轴2′。
本实施例中的轴承保持架12′中，如图7所示，在其端部具有将轴心置于其间且相互平行的一对导轨部(突条部)12b′、12c′，各个导轨部(突条部)12b′、12c′具有一体形成的向径向外侧以檐状伸出的导向部12ba′、12ca′。导轨部12b′、12c′之间的端面上，外周侧作为导向斜面Z而形成。在推力轴承11′上形成有划分成中央面和外周环状面的环状槽V。而且，在一侧的导轨部12c′上一体形成有卡定突起G。
另外，如图9以及图10所示，轴承防脱板13′由一张金属板冲压成型，具有：覆盖导轨部12b′、12c′的基板部13a′；在其边缘折回弯曲而使弯曲状自由端U按压推力轴承11′的端面中央面的折曲状板簧片，隔着基板部13a′的左右对称轴L的一对缘边是通过2次折弯而形成的截面为大致“コ”字形，形成具有用于***导向部12ba′、12ca′的滑动槽S1、S2的夹持缘边部W1、W2。在基板部13a′的中央部分，切起形成止挡片Q1、Q2，将弯曲状自由端U置于止挡片Q1、Q2之间。止挡片Q1、Q2在弯曲状自由端U过度的弹性变形而接近基板部13a′时与推力轴承11′的端面抵接。导向部12ba′、12ca′和夹持缘边部W1、W2构成用于将轴承防脱板13′从轴承保持架12′的径向***该轴承保持架12而进行安装的安装装置。
另外，除基板部13a′上的夹持缘边部W1、W2和折曲状板簧片13b′的折回边缘以外的边缘被折回，而形成为限制轴承防脱板13′的***深度的止动部M。而且，在该轴承防脱板13′的一处形成与卡定突起G嵌合的卡定孔H′。
在该丝杆马达的马达主体1′的组装时，从轴向将推力轴承11′嵌入轴承保持架12′的轴承收容孔12a之后，如图7所示，将轴承防脱板13′的夹持缘边部W1、W2从轴承保持架12′的径向(侧面)***轴承保持架12′的导向部12ba′、12ca′。在该***过程中，折曲状板簧片13b′的弯曲状自由端U跨过轴承保持架12′的端面上的导向斜面Z，由于跨过环状槽V与中央面弹性抵接的同时，卡定孔H′与卡定突起G嵌合，从而弯曲状自由端U被定位于中央面。
本实施例的作用效果与实施例1相同，但还具有如下作用效果。由于向推力轴承11′附加弹力的板簧形成为折曲状板簧片13b′，并且其梁长比实施例1的板簧片13a的单悬臂长度要长，可使弹性系数减小，从而可以抑制弹性按压力的偏差。
另外，由于轴承防脱板13′具有止挡片Q1、Q2，所以在启动时等因向旋转轴2′施加的急剧的轴向力而引起折曲状板簧片13b′的过度形变时，可以代替折曲状板簧片13b′阻挡推力轴承11′的端面，从而可以抑制折曲状板簧片13b′的弹力减弱的现象，提高耐久性。
本实施例的丝杆马达中，在旋转轴2′中，形成丝杆部分的直径为D1，在马达主体1′内插通磁铁5a、5b部分的直径为D2，与推力轴承11′的轴承孔11a嵌合的基端部的直径为D3，由于该旋转轴2′是具有D1＞D2＞D3的关系的阶梯轴，插通磁铁部分的直径D2比形成丝杆部分的直径D1小，从而可以实现使马达主体的外径变小的微型马达。而且，由于端部的直径D3比插通磁铁5a、5b部分的直径D2小，所以可以抑制轴承孔11a上的滑动损失。而且，由于在插通磁铁5a、5b的部分上，在轴向上隔开间隔地独立设置第1磁铁15a以及与其异相的第2磁铁5b，则可以抑制异相之间的漏磁，从而可以实现高转矩的微型马达。
并且，上述安装装置不限于本实施例的丝杆马达，也可以适用于风扇马达或其它马达。
Claims (12)
1.一种马达，包括：轴承保持架，其将以可自由旋转的方式支承马达轴的轴承从轴向嵌入轴承收容孔而构成；轴承压板，其具有用于在轴向上弹性地对上述轴承按压加力的弹性部，并被安装到上述轴承保持架上；其特征在于，
在上述轴承保持架和上述轴承压板上，具有滑动式安装装置，该滑动式安装装置用于从上述轴承保持架的径向将该轴承压板***安装到该轴承保持架上。
2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，上述滑动式安装装置包括：相互平行的一对导向部，其一体地形成在上述轴承保持架的端部，并将轴心置于其间地沿径向延伸；与上述一对导向部相对应地可沿该导向部滑动的一对槽部，其将上述弹性部置于其间地与上述轴承压板一体形成。
3.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，上述弹性部是在上述轴承压板的边缘折回弯曲而使其自由端侧按压上述轴承的折曲状板簧片。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的马达，其特征在于，上述轴承压板具有限制上述弹性部的弹性形变量的止挡部。
5.根据权利要求4所述的马达，其特征在于，上述止挡部是在上述弹性部的抵接于上述轴承的按压部分因弹性形变而避退时，阻止上述轴承的突起。
6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的马达，其特征在于，在上述轴承保持架和上述轴承压板上具有定位止动部，该定位止动部限制上述轴承压板的相对于上述轴承保持架的***深度。
7.根据权利要求6所述的马达，其特征在于，上述定位止动部是在上述轴承压板的边缘一体形成的、并与上述轴承保持架的端面侧的缘部抵接的弯曲部。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的马达，其特征在于，在上述轴承保持架和上述轴承压板上，具有阻止该轴承压板相对于该轴承保持架拔出的卡定机构。
9.根据权利要求8所述的马达，其特征在于，上述卡定机构是：形成于上述轴承保持架端面的卡定孔，和在上述轴承压板上一体形成的、并通过该轴承压板的相对于上述轴承保持架***移动而落入上述卡定孔的卡定钩。
10.根据权利要求8所述的马达，其特征在于，上述卡定机构是：形成于上述轴承压板的卡定孔，和在上述轴承保持架的端面上一体形成的、并通过该轴承压板的相对于该轴承保持架的***移动而嵌入上述卡定孔的突起。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的马达，其特征在于，上述轴承保持架与外定子侧的树脂部一体形成。
12.一种丝杆马达，其特征在于，在权利要求1～11中的任意一项所限定的马达中，上述马达轴是在从马达主体突出的部分上形成丝杆而构成。
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