专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动机，更详细地说，涉及对旋转轴轴端进行支承的轴承及对轴承向旋转轴施力的施力构件的结构。
背景技术：
以往，作为数码相机和数码摄像机等的透镜驱动用的步进电动机，例如已知有图9所示那样的电动机1。
图9所示的电动机1包括定子2、配置在定子2的内侧并具有旋转轴3的转子4。
定子2用外轭铁5和内轭铁6来保持绕线架7。该绕线架7上绕设有绕组8。
在旋转轴3上固定有转子磁铁9，其一端(另一端未图示)通过球体10支承在轴承11上。
该轴承11是树脂制，在位于旋转轴3侧的旋转轴支承面11a上形成有用来保持球体10的凹部11b。另外，轴承11被嵌入在固定于定子2的树脂制的盖部12的孔12a中。此外，轴承11受到施力构件13的向旋转轴3的施力，而施力构件13被配置在盖部12的一端侧(例如参照专利文献1)。
如图10所示，该施力构件13形成有使金属板弯曲而成的多个(该场合为4个)的脚部13a。如图9所示，该脚部13a通过与盖部12卡合而保持在该盖部12上。另外，在施力构件13上形成有将其中央附近冲裁成大致U字状并对其内侧进行冲起的弹性舌片构成的施力片13b。此外，该施力片13的前端(自由端)与轴承11的加压面11c弹性接触。由此被弯曲成对轴承11向旋转轴3施力的状态。
专利文献1日本特开2002-191150号公报然而，这种电动机所使用的轴承11，由于轴承11的中心周围受到施力构件13的施力，故在对轴承11进行树脂成形时注入树脂材料的浇口痕迹最好考虑不要位于轴承11的中心周围。
因此，在对上述的树脂制的轴承11那样的圆柱体进行成形的场合，例如如图11所示，一般从轴承11的靠近外周的三等分位置14注入树脂材料，或用环状的浇口从轴承11的外周注入树脂材料。
但是，在将树脂制圆柱体作为上述那样的轴承11的场合，一旦其圆度不精确就会发生无法嵌在盖部12的孔12a中、或在两者间发生间隙等问题。尤其，在要求小型化的电动机所使用的轴承11中，该成形精度(圆度)会极大地影响到旋转轴的旋转精度。
而且，在用环状浇口的场合，除了模具结构复杂化外，还要将浇口痕迹(突起)除去的附加加工，制造成本增加。
另外，施力构件13的施力片13b是通过将金属板构成的施力构件13中央附近冲裁成大致U字状并将其内侧冲起而形成的。
因此，为了确保施力片13b对轴承11的施力宽度，必须做宽施力片13b的宽度，但若将施力片13b作成宽大宽度，就会产生刚性(弹力)增大、用超过需要的施力向旋转轴3侧对轴承11进行施力的问题。
发明内容
因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可确保轴承成形的容易性并可确保圆度精密性的电动机。
另外，本发明的目的在于提供一种可极大确保对轴承的抵接宽度、可实现稳定的对轴承施力的电动机。
本发明的电动机包括具有固定有永久磁铁的旋转轴的转子；形成有用来插入该转子的转子插入孔的定子；设在该定子的一端上并形成有轴承孔的轴承架；设在所述轴承孔内并可旋转地支承所述旋转轴的一方端部的树脂制的轴承；以及施力构件，该施力构件设在所述轴承架上，与所述轴承的旋转轴支承面相反的加压面抵接并向所述旋转轴侧对所述轴承施力，其特征在于，在所述加压面的中央，形成有在对所述轴承进行树脂成形时使用的成形材料浇口痕迹(突起)。
采用本发明，通过在树脂制的轴承的加压面中央形成有在对轴承进行树脂成形时使用的成形材料浇口痕迹，从而可将对轴承进行树脂成形时的树脂材料均匀地注入到模具内，可提供简单且圆度高的轴承。
本发明的电动机，其要旨是在所述加压面的大致中央形成有凹部，该凹部从与所述施力构件所抵接的加压面向所述旋转轴支承面侧退避，所述成形材料浇口痕迹位于该凹部内，可防止施力构件与成形材料浇口痕迹接触。
本发明的电动机，所述凹部被设定为所述成形材料浇口痕迹(突起)前端不从所述加压面突出的深度，能可靠地防止施力构件与成形材料浇口痕迹接触。
本发明的电动机，其要旨是在所述旋转轴的所述一方端部设置球面状的被支承面，在所述旋转轴支承面上形成有与所述被支承面卡合的支承凹部，由此可稳定地支承旋转轴。
本发明的电动机，其要旨是所述施力构件具有由将金属板的一部分冲起而成的弹性舌片构成的施力片，该施力片的前端与所述凹部以外的所述加压面抵接而对所述轴承施力，施力片可不与成形材料浇口痕迹接触地对轴承施力。
本发明的电动机，其要旨是所述施力片其所述金属板的中央附近冲起成圆环状且在与所述成形材料浇口痕迹相对的部分形成有孔部，由此可容易地确保相对轴承的加压面积或抵接宽度，不施加多余的施力地对轴承进行施力，而且，能更可靠地防止施力片与成形材料浇口痕迹接触。
本发明的电动机，其要旨是所述施力片的前端被弯曲成与所述加压面以线接触抵接，由此，尤其在将施力片作成圆环状的场合，可更大地确保对轴承施力时的抵接宽度。
本发明的电动机包括具有固定有永久磁铁的旋转轴的转子；形成有插入该转子用的转子插入孔的定子；设在该定子的一端并形成有轴承孔的轴承架；设在所述轴承孔内并可转动地对所述旋转轴的一方端部进行支承的轴承；设在所述轴承架上、与和所述轴承的旋转轴支承面相反的加压面抵接并向所述旋转轴侧对所述轴承施力的施力构件，其特征在于，所述施力构件具有由将金属板的中央附近冲起成圆环状的弹性舌片构成的施力片，在该施力片的中央形成有孔部。
采用本发明，在可容易地确保施力片相对于轴承的加压面积或抵接宽度的基础上，不会施加多余的施力地对轴承施力。此时，最好使设在施力片中央的所述孔部的前端侧形成在与所述轴承的所述加压面抵接的抵接部上。
本发明的电动机，其要旨是所述施力片的前端被弯曲成与所述加压面以线接触抵接且抵接在避开所述轴承中心的位置上，尤其在将施力片作成圆环状的场合，可更大地确保对轴承施力时的抵接宽度，例如，可将所述施力片中所述抵接部相对所述加压面的抵接宽度作成比所述施力片的所述孔部的根部侧宽度还大。
本发明的电动机，其要旨是所述轴承是树脂制，且在所述加压面的中央形成有当成形所述轴承时所使用的成形材料浇口痕迹，由此可将树脂成形轴承时的树脂材料均匀地浇注到模具内，可提供简单且圆度高的轴承。
本发明的电动机，其要旨是在所述加压面的中央形成有凹部，该凹部朝所述旋转轴支承面侧退避，所述成形材料浇口痕迹位于该凹部内，由此可稳定地支承旋转轴。
本发明的电动机，其要旨是所述凹部被设定为所述成形材料浇口痕迹的前端不从所述加压面突出的深度，由此可防止成形材料浇口痕迹的前端从加压面突出。
本发明的电动机，其要旨是所述旋转轴的所述一方端部设有球面状的被支承面，在所述旋转轴支承面上设有与所述被支承面卡合的支承凹部，由此可稳定地支承旋转轴。
本发明的电动机，其要旨是所述施力片的前端与所述凹部以外的所述加压面抵接而对所述轴承施力，由此，即使是轴承与轴承孔之间产生间隙的场合，也可将轴承保持成在轴承孔内倾斜的状态，防止轴承振动发生异常声音。
本发明的电动机，其要旨是所述孔部形成在与所述成形材料浇口痕迹相对的位置，由此可防止施力片与成形材料浇口痕迹接触。
本发明可确保轴承成形的容易性并可确保圆度的精密性。
另外，本发明可大大确保相对于轴承的抵接宽度，可实现稳定的轴承支承。
图1是本发明一实施形态的电动机主要部分的放大剖视图。
图2是本发明一实施形态的电动机所使用的轴承的剖视图。
图3是本发明一实施形态的电动机所使用的轴承的主视图。
图4是本发明一实施形态的电动机所使用的施力构件的放大立体图。
图5是本发明一实施形态的电动机所使用的施力构件的主视图。
图6是本发明一实施形态的电动机所使用的施力构件主要部分的主视图。
图7是本发明的一实施形态的电动机侧视图。
图8是本发明一实施形态的电动机的主视图。
图9表示以往技术的电动机，是主要部分的放大剖视图。
图10表示以往技术的电动机，是施力构件的主视图。
图11表示以往技术的电动机，是轴承的主视图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明一实施形态的电动机应用于带有丝杠的步进电动机。本发明的电动机不限定于步进电动机。
(整体结构)图7是表示作为本发明电动机的带有丝杠的步进电动机的电动机的侧视图，图8是表示作为本发明电动机的带有丝杠的步进电动机的电动机的主视图，图1是表示作为本发明电动机的带有丝杠的步进电动机的主要部分的剖视图。
在图7、图8和图1中，电动机21包括定子22、具有一端被保持在定子22内部的旋转轴23的转子24；固定在定子22上、通过轴承25而将旋转轴23的另一端支承的截面为コ字状的托架26。旋转轴23的两端部可旋转地支承在轴承25和轴承33上。另外，在旋转轴23的外周形成有丝杠。
如图1及图8所示，定子22由形成有将固定在旋转轴23一端上的永磁铁(转子磁铁)27插入用的转子插入孔28的一对定子铁心组29、30形成为二相结构，并具有设在一方定子铁心组29上、形成有与转子插入孔28同轴的轴承孔32a的轴承架32；设在轴承孔32a内、对旋转轴23的一端可旋转地支撑的轴承33；设置在轴承架32上、与轴承33的旋转轴支承面33a相反的加压面33c抵接而向旋转轴23对轴承33施力的施力构件34。
定子铁心组29、30(仅说明一方的定子铁心29)具有线圈架本体37、卷绕在该线圈架本体37上的绕组38和端子销39，线圈架本体37由构成定子22外壁(壳体)的一部分的外轭铁35、和实质上形成转子插入孔28并与外轭铁35联动的内轭铁36构成，并配置在由这些各个轭铁35、36形成的中空部内，所述端子销39设在线圈架本体37上并突出到外轭铁35的外部，还缠绕有绕组38的端部38a。
轴承架32通过点焊等方式固定在外轭铁35的端面上。此时，轴承架32由烧结金属等金属形成。
在轴承33的旋转轴支承面33a上形成有支承凹部33b，与旋转轴23的一端嵌合的球体40与该支承凹部33b卡合。
转子24根据转子磁铁27的磁力和流过绕组38的电流而旋转。
实施形态1图2是本发明一实施形态的电动机所使用的轴承的剖视图，图3是本发明一实施形态的电动机所使用的轴承的主视图，图4是本发明一实施形态的电动机所使用的施力构件的放大立体图，图5是本发明一实施形态的电动机所使用的施力构件的主视图，图6是本发明一实施形态的电动机所使用的施力构件主要部分的主视图。
(轴承的结构)轴承33是树脂制成的，即，由ポリチォェ一テルスルホン(改性PPE树脂)或聚丁烯对酞酸盐(PBT树脂)或者包含它们的ポリチォェ一テルスルホン/聚酯树脂组成物所构成的树脂形成。轴承33配置成在轴承孔32a内沿旋转轴23的轴线可移动。另外，如图2、图3所示，轴承33的加压面33c的中央形成有在树脂成形轴承33时使用的成形材料浇口痕迹(突起)33d。此外，在加压面33c的中央形成有凹部33e，该凹部33e从该加压面33c朝旋转轴支承面33a侧退避，成形材料浇口痕迹33d位于该凹部33e内。
凹部33e最好设定成成形材料浇口33d的前端不从加压面33c突出的深度。此时，凹部33e的深度设定，通过考虑成形轴承33时的树脂材料向模具的注入量和浇口尺寸大小、树脂材料的组成特性(硬化特性和粘度等)等来决定。
支承凹部33b的底面作成圆锥面以使其顶点位于旋转轴23的旋转中心(轴线)上，由此，旋转轴23容易定芯。
如此，轴承33也可如此制成，即从轴承33的中心将树脂材料注入未图示的成形模具内，在注入后，残留的成形残留浇口痕迹33d不实施去毛刺加工仍将其保留。
而且，由于从轴承33的中心注入树脂材料，故可用小型且简单的成形模具(例如可减小浇口直径等)来成形轴承33，并可成形精度高的(圆度高)的轴承33，这样，轴承33整体的树脂材料充填的偏差消失。顺便说一下，在从轴承33中心注入树脂材料的本发明的轴承33中，在形成φ3.8mm的轴承33的场合，与轴承孔32a之间的间隙是很小的间隙，小到1μm(以往技术中说明的间隙为7μm)，能以此间隙插入轴承孔32a内。
此外，由于从轴承33中心注入树脂材料，故可容易对支承凹部33b的中心位置进行定位且可提高正确性，与旋转轴23的相对位置关系也可确保良好。
然而，在上述的实施形态中，虽将球体40的表面作成被支承面，但也可将旋转轴23的一端切削加工成球面状而将该表面作为被支承面，由此代替球体40。
(施力构件的结构)如图4、图5所示，施力构件34在圆盘状的板本体34a外周四等点分位置形成有向一面侧(内侧)弯曲的脚部34b。另外，在板本体34a的中央附近形成有施力片34c，并使该施力片34c具有比成为与板本体34a的连接部的根部宽度大的外径，且由在冲裁成圆环状的槽内侧向一面侧倾斜地冲起的弹性舌片构成。在本实施例中，施力片34c的形状形成为外形是圆形的圆环状，但也可是椭圆状那样的不完全的圆形状，也可是矩形的形状。
施力片34c的前端与凹部33e以外的加压面33c抵接并向旋转轴23侧对轴承33施力。施力片34c的中心即施力构件34的中心形成有与成形材料浇口痕迹33d相对的孔部34d。在本实施例中，所述孔部34d形成圆形，尽管在制造上最好沿着该施力片34c的外形形状，但也可不是沿着施力片34c的外形形状。此外，施力片34c的前端形成有抵接部34e，该抵接部34e弯曲成以线接触与加压面抵接。
然而，如图6所示，施力片34c的孔部34d的根部侧的根部宽度W1例如与以往技术中说明的施力片13b的宽度相同的场合，孔部34d的宽度例如中心的宽度(W3+W4+W5)可作成比根部的宽度W1大，因此，可将抵接部34e的抵接宽度W2设定成比宽度W1还宽。由此，可比施力片13b更稳定地对轴承33施力。另外，通过确保宽大的抵接宽度W2，就可确保抵接部34e在加压面33c上的大的抵接宽度，可更进一步作成稳定的对轴承的施力结构。
另外，对于孔部34d的开口宽度W3，将施力片34c的其余宽度W4、W5作成相同，且将该宽度W4与W5之和作成与宽度W1相同，从而可得到与施力片13b那样相同宽度结构大致相同的施力。因此，通过将宽度W4、W5的宽度之和做得比宽度W1狭窄，可使抵接部34e侧柔软，通过将宽度W4、W5宽度之和做得比宽度W1还宽，可使抵接部34e侧刚性大，因此不变更抵接宽度W2的宽度就可变更施力的设定。由此，在将施力片34c的抵接部34e的抵接宽度W2确保宽大的状态下，可根据电动机21的大小和转速等用途来变更与用途和要求对应的施力的设定，可制造通用性高的施力构件34。
在上述的结构中，施力片34c为避开加压面33c的中心(旋转轴23的旋转中心)而在轴承33的凹部33e的外侧与抵接部34e抵接。
因此，即使成形材料浇口痕迹33d位于凹部33e，也可防止施力片34c与成形材料浇口痕迹33d抵接。而且，成形材料浇口痕迹33d的前端由于不实施毛刺去除等附加加工并不从加压面33c突出，故可进一步提高防止施力片34c与成形材料浇口痕迹33d抵接的效果。
轴承孔32a的内径和轴承33的外径之间会因利用树脂制成轴承33时的成形、硬化时的热收缩而产生尺寸误差，即使轴承33在轴承孔32a内部产生倾斜那样的松动，也可通过使抵接部34e与凹部33e外侧的加压面33c抵接，可维持轴承33在轴承孔32a内倾斜的姿势，可防止轴承33在轴承孔32a内因松动而发生异常声音。
此时，通过形成支承凹部33b并将旋转轴23的一端作成与该支承凹部33b卡合的球面状的被支承面，与将支承凹部33b的底面作成圆锥形状相结合，也可使旋转轴23的旋转中心(轴线)不错开(不偏位)。
(本实施形态的效果)如此，对于本发明的电动机21，在对大致圆柱形状的轴承33进行树脂成形时，通过从其中心供给树脂材料，可成形圆度高的轴承33。另外，残存在轴承33中心的成形材料浇口痕迹33d因凹部33e而处于加压面33c的壁厚方向的深处，故即使施力构件34的抵接部34e是与加压面33c抵接的状态，成形材料浇口痕迹33d也不会与施力片34c抵接。另外，由于施力片34c的孔部34d与成形材料浇口痕迹33d相对形成，故轴承33即使意外地过分接近板本体34a侧，成形材料浇口痕迹33d也不会与施力片34c抵接。
该孔部34d可将施力片34c作成圆环状或其类似形状，即使确保施力片34c的宽度尤其是抵接部34e的宽度W2较大，也可防止施力片34c的施力极端地变大。
通过使用上述的轴承33和施力构件34，例如成形轴承33时的树脂材料的误差(偏差)就消失，可使用圆度高的轴承33。由此，轴承33被稳定地保持在轴承架32内，可使旋转轴23稳定旋转，且可减小轴承架32与轴承33之间的间隙，轴承33在轴承架32内难以倾斜(倒下)，可进一步稳定地使旋转轴23旋转。
(其它实施形态)在上述实施形态中虽然本发明的电动机21揭示了通过冲起作成作为弹性舌片的施力片34c的结构，但也可作成图10所示的施力片13b来代替该施力片34c。另外，也可不用施力片34c，而是将板本体34a作成平坦的面，在轴承33的加压面33c与板本体34a之间配置成将凹部33e围住的螺旋弹簧等其它的施力构件。
另外，在上述实施形态中虽然说明了本发明的电动机应用于步进电动机的情况，当然也可应用于其它电动机，且可应用于用弹簧等对正圆形状的树脂产品加压的所有结构。此时，所使用的树脂材料不限于上述的树脂材料。
权利要求
1.一种电动机，包括具有固定有永久磁铁的旋转轴的转子；形成有用来插入该转子的转子插入孔的定子；设在该定子的一端上并形成有轴承孔的轴承架；设在所述轴承孔内并可旋转地支承所述旋转轴的一个端部的树脂制轴承；以及施力构件，该施力构件设在所述轴承架上，与和所述轴承的旋转轴支承面相反的加压面抵接并向所述旋转轴侧对所述轴承施力，其特征在于，在所述加压面的中央，形成有在对所述轴承进行树脂成形时使用的成形材料浇口痕迹。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述加压面的大致中央形成有凹部，该凹部朝所述旋转轴支承面侧退避，所述成形材料浇口痕迹位于该凹部内。
3.如权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述凹部被设定为所述成形材料浇口痕迹的前端不从所述加压面突出的深度。
4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述旋转轴的所述端部设有球面状的被支承面，在所述旋转轴支承面上形成有与所述被支承面卡合的支承凹部。
5.如权利要求2至权利要求4中任一项所述的电动机，其特征在于，所述施力构件具有由弹性舌片构成的施力片，该弹性舌片通过将金属板的一部分冲起而形成，该施力片的前端与所述凹部以外的所述加压面抵接而对所述轴承施力。
6.如权利要求5所述的电动机，其特征在于，所述施力片在所述金属板的中央附近被冲起形成圆环状，且在与所述成形材料浇口痕迹相对的部分形成孔部。
7.如权利要求5所述的电动机，其特征在于，所述施力片的前端被弯曲，从而与所述加压面以线接触抵接。
8.一种电动机，包括具有固定有永久磁铁的旋转轴的转子；形成有插入该转子用的转子插入孔的定子；设在该定子的一端并形成有轴承孔的轴承架；设在所述轴承孔内并可转动地对所述旋转轴的一个端部进行支承的轴承；设在所述轴承架上、与所述轴承的旋转轴支承面相反的加压面抵接并向所述旋转轴侧对所述轴承施力的施力构件，其特征在于，所述施力构件具有由弹性舌片构成的施力片，该弹性舌片通过将金属板的中央附近冲起成圆环状而形成，在该施力片的中央形成有孔部。
9.如权利要求8所述的电动机，其特征在于，所述施力片的前端被弯曲，从而与所述加压面以线接触抵接且抵接在避开所述轴承中心的位置上。
10.如权利要求8所述的电动机，其特征在于，所述轴承是树脂制，且在所述加压面的中央形成有当成形所述轴承时所使用的成形材料浇口痕迹。
11.如权利要求10所述的电动机，其特征在于，在所述加压面的大致中央形成有凹部，该凹部从与所述施力构件抵接的加压面朝所述旋转轴支承面侧退避，所述成形材料浇口痕迹位于该凹部内。
12.如权利要求11所述的电动机，其特征在于，所述凹部被设定为所述成形材料浇口痕迹的前端不从所述加压面突出的深度。
13.如权利要求8至12中任一项所述的电动机，其特征在于，所述旋转轴的所述一方端部设有球面状的被支承面，在所述旋转轴支承面上设有与所述被支承面卡合的支承凹部。
14.如权利要求11及权利要求12中任一项所述的电动机，其特征在于，所述施力片的前端与所述凹部以外的所述加压面抵接而对所述轴承施力。
15.如权利要求10至权利要求12中任一项所述的电动机，其特征在于，所述孔部形成在与所述成形材料浇口痕迹相对的位置上。
16.如权利要求8所述的电动机，其特征在于，所述施力片的比设置于中央的所述孔部更靠前端的部分形成于与所述轴承的所述加压面抵接的抵接部上。
17.如权利要求16所述的电动机，其特征在于，在所述施力片上，所述抵接部与所述加压面的抵接宽度大于所述施力片的比所述孔部更靠根部的部分的宽度。
全文摘要
一种电动机，包括具有固定有永久磁铁(7)的旋转轴(3)的转子(4)；形成有插入转子(4)用的转子插入孔(8)的定子(2)；设在定子(2)的一端、形成有与转子插入孔(8)同轴的轴承孔(11)的轴承架(12)；设在轴承孔(11)内并可旋转地支承旋转轴(3)一端的轴承(23)；设在轴承架(12)上并与轴承(23)的旋转轴支承面(23a)相反的加压面(23b)抵接而向旋转轴(3)侧对轴承(23)施力的施力构件(24)，在加压面(23b)的中央形成有当对轴承(23)进行树脂成形时使用的成形材料浇口痕迹(23c)。采用本发明，可确保轴承的成形容易性并可确保圆度的精密性，而且，可确保对于轴承的施力宽度较大，实现稳定的轴承支承。
文档编号H02K5/167GK101043162SQ200710089638
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月21日 优先权日2006年3月22日
发明者园原宏幸, 宫下武芳 申请人:日本电产三协株式会社