电动机的制作方法

本实用新型涉及一种电动机，其通过施力部件在旋转轴的轴线方向上将被轴承支承的旋转轴的一端朝向旋转轴的另一端施力。

背景技术：

以往，作为该种电动机，例如，有在专利文献1中公开的步进电动机。

该步进电动机中的轴承具备圆筒部和突缘部。圆筒部的外周面与形成于壳体的端面部的贯通孔嵌合，突缘部与壳体的端面部的内表面抵接。在圆筒部，在从端面部向壳体的外侧突出的外周面形成有圆环状的槽部。轴承通过与上述槽部卡合的止动件和突缘部夹持壳体的端面部保持于壳体。止动件具备与被轴承支承的转子轴的一端抵接而将该一端向另一端侧按压的弹性片部。因此，止动件具有将轴承保持于壳体的功能，并且还具有作为将转子轴向其轴线方向的另一端侧施力的施力单元的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-304111号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的技术问题

但是，在上述以往的电动机中，止动件通过与在轴承的外周面形成为圆环状的槽部卡合而安装于轴承上，因此止动件围绕轴承旋转。在止动件中，一般来说，因为各零件的尺寸公差，弹性片部(44)与转子轴(11)的一端倾斜地抵接，所以不仅在转子轴的轴线方向上对转子轴施力，而且在与轴线方向垂直的半径方向上对转子轴施力。通过止动件这样的施力，当转子轴旋转时，防止转子轴在电动机轴线方向上的晃动。但是，当止动件围绕轴承旋转时，与转子轴的一端抵接的弹性片部也一同旋转，向与轴线方向垂直的半径方向的作用力的方向变化。因此，在上述以往的电动机中，基于止动件的向半径方向的作用力的方向变化，从而电动机特性受到影响，电动机特性也会改变。

用于解决技术问题的技术方案

本实用新型是为了解决这样的技术问题而完成的，提供一种电动机，具备：转子，所述转子在旋转轴的外周具备永磁体；定子，所述定子配置于转子的外周侧；轴承，所述轴承旋转自如地支承旋转轴；轴承保持部件，所述轴承保持部件保持轴承；以及施力部件，所述施力部件在旋转轴的轴线方向上将被轴承支承的旋转轴的一端朝向旋转轴的另一端施力，其特征在于，施力部件通过轴承安装于轴承保持部件的侧面，轴承保持部件在施力部件的周围的侧面设置有限制施力部件的旋转的旋转限制部。

根据本构成，即使施力部件要在轴承保持部件的侧面旋转，施力部件的旋转也会被轴承保持部件的侧面的设置于施力部件的周围的旋转限制部限制。因此，施力部件与旋转轴的一端倾斜地抵接，在与旋转轴的轴线方向交叉的方向上施加的作用力的方向不会像以往那样因施力部件旋转而改变。因此，电动机特性不会像以往那样由于施力部件向与旋转轴的轴线方向交叉的方向施加的作用力的方向变化而改变，电动机特性保持恒定。

另外，本实用新型的特征在于，施力部件在与轴承保持部件抵接的端板部形成有与轴承的外周嵌合的缺口部，缺口部嵌合在轴承的外周，由此，施力部件在将缺口部夹在中间的端板部的宽度方向上相对于轴承的相对位置被限定，旋转限制部在与端板部的宽度方向的外周之间隔开规定的间隙而设置于轴承保持部件的侧面。

当以端板部的缺口部嵌合在轴承的外周的方式将施力部件安装于轴承时，轴承保持部件的侧面的表面方向上的施力部件相对于轴承的安装位置因各零件的尺寸公差而在端板部的宽度方向上变化。但是，根据本构成，旋转限制部在与端板部的宽度方向的外周之间隔开规定间隙设置于轴承保持部件的侧面。因此，当施力部件安装到轴承时，即使施力部件相对于轴承的安装位置在端板部的宽度方向上变化，在施力部件中，端板部也不会与旋转限制部碰撞，缺口部被轴承的外周引导，施力部件在端板部的宽度方向上相对于轴承的相对位置被限定。

另外，本实用新型的特征在于，旋转限制部沿着将缺口部从轴承保持部件的侧面的表面方向上的规定方向引导至轴承的外周的方向设置于侧面，施力部件通过将缺口部从所述规定方向嵌合在轴承的外周，而限定在端板部的宽度方向上相对于轴承的相对位置，轴承保持部件在侧面设置障碍部，所述障碍部阻止缺口部从与所述规定方向相反的方向与轴承的外周嵌合。

根据本构成，施力部件在轴承保持部件的侧面的表面方向上被引导至沿着规定方向设置于该侧面的旋转限制部，缺口部从规定方向嵌合在轴承的外周。但是，施力部件通过设置于轴承保持部件的侧面的障碍部阻止缺口部从与规定方向相反的方向与轴承的外周嵌合。因此，施力部件相对于轴承的安装方向被限制成恒定的朝向。因此，施力部件与旋转轴的一端倾斜地抵接的状态不会因施力部件相对于轴承的安装方向而变化，施力部件向与旋转轴的轴线方向交叉的方向施加的作用力的方向始终保持恒定。由此，电动机特性不会因施力部件相对于轴承的安装方向而改变。

另外，本实用新型的特征在于，施力部件将与轴承保持部件抵接的端板部夹持于设置在轴承上的台阶和轴承保持部件之间，通过轴承安装于轴承保持部件的侧面。

在本构成中，施力部件在旋转轴方向上的安装位置仅在设置于轴承上的台阶的尺寸公差的范围内变化。因此，根据本构成，与以往比较，施力部件在旋转轴方向上的安装位置变化的余地少，并且与以往比较，施力部件对旋转轴施加的作用力的变动受到抑制。因此，与以往比较，电动机特性稳定地保持恒定。

另外，本实用新型的特征在于，轴承由大径圆筒部和小径圆筒部形成，通过将小径圆筒部压入到设置于轴承保持部件的孔中，或者，通过将从孔中突出的小径圆筒部的端部压成大于孔的直径，大径圆筒部将端板部夹持于台阶和轴承保持部件之间。

根据本构成，能够只通过使用在轴承的轴向上移动的模具的加工来制作轴承，即不进行切削加工。因此，能够降低电动机的制造成本。

另外，本实用新型的特征在于，轴承保持部件由固定于定子的侧面的板状部件形成。

根据本构成，能够简单地进行轴承保持部件的制作。因此，根据本构成，也能够降低电动机的制造成本。

(实用新型效果)

根据本实用新型，能够提供一种电动机，施力部件向与旋转轴的轴线方向交叉的方向施加的作用力的方向不变化，电动机特性保持恒定。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式的步进电动机的外观立体图。

图2的(a)是图1所示的步进电动机的主视图，(b)是俯视图。

图3的(a)是图1所示的步进电动机的侧视图，(b)是剖视图。

图4是图3的(b)所示的剖视图的局部放大剖视图。

附图标记说明

1…步进电动机；2…旋转轴；3…永磁体；3a、3b…大径部；3c…小径部；4…转子；5…定子；51…第一定子组；52…第二定子组；6a、6b…线圈；7a、7b…绕线架；7a1、7b1…端子台；8a、8b…外定子铁芯；9a、9b…内定子铁芯；10…端子引脚；21…板；21a…连接板部；21b…前端侧弯曲部分；31…端板；31a…孔；31b…旋转限制部；31c…障碍部；32、35…轴承；32a…大径圆筒部；32b…小径圆筒部；33…施力部件；33a…端板部；33b…板弹簧部；33c…折回部；33d…止脱部；33e…缺口部；s…间隙；c…规定方向；d…与规定方向c相反的方向

具体实施方式

接下来，对将本实用新型的电动机应用于步进电动机时的用于实施本实用新型的方式进行说明。

此外，在以下的说明中，在旋转轴2的轴线方向即电动机轴线l的方向中，将旋转轴2从定子5突出的一侧设为输出侧l1，将旋转轴2从定子5突出的一侧的相反侧设为反输出侧l2进行说明。输出侧l1是获取旋转轴2的旋转输出的一侧。

(整体构成)

图1是本实用新型一实施方式的步进电动机1的外观立体图。图2的(a)是步进电动机1的主视图，图2的(b)是俯视图，图3的(a)是侧视图，图3的(b)是剖视图。

例如，步进电动机1用于dvd或蓝光光盘等光盘驱动装置的光学头的驱动或使信息通过反射镜反射而映射到车的前窗的hud(平视显示器)中的反射镜的驱动等，如图3的(b)所示，具有：转子4，其具备旋转轴2及固定于旋转轴2的外周的永磁体3；以及定子5，其配置于转子4的外周侧。

(定子的构成)

定子5构成为筒状，在定子5的径向内侧，转子4以电动机轴线l为中心与定子5呈同轴状配置。定子5是将第一定子组51和第二定子组52在电动机轴线l方向上重叠配置而构成的。第一定子组51由卷绕于第一绕线架7a的筒状主体部的线圈6a、相对于线圈6a配置于电动机轴线l方向的两侧的外定子铁芯8a及内定子铁芯9a构成。第二定子组52由卷绕于第二绕线架7b的筒状主体部的线圈6b、相对于线圈6b配置于电动机轴线l方向的两侧的外定子铁芯8b及内定子铁芯9b构成。

外定子铁芯8a及内定子铁芯9a以及外定子铁芯8b及内定子铁芯9b分别由磁性材料构成。第一定子组51和第二定子组52通过将兼做壳体的外定子铁芯8a和外定子铁芯8b的相互抵碰部焊接，周围被外定子铁芯8a和外定子铁芯8b围绕并固定为一体。

各外定子铁芯8a、8b具备在电动机轴线l方向上向彼此靠近的方向突出的多个极齿。另外，各内定子铁芯9a、9b具备在电动机轴线l方向上向彼此远离的方向突出的多个极齿。在第一绕线架7a的筒状主体部的内周面，外定子铁芯8a及内定子铁芯9a的多个极齿沿周向排列，卷绕在绕线架7a上的线圈6a围绕在这些极齿周围。另外，在第二绕线架7b的筒状主体部的内周面，外定子铁芯8b及内定子铁芯9b的多个极齿沿周向排列，卷绕于绕线架7b上的线圈6b围绕在这些极齿周围。

在本实施方式中，第一绕线架7a及第二绕线架7b由树脂制的绝缘部件构成，在筒状主体部的两侧部具备突缘部。在第一绕线架7a及第二绕线架7b的突缘部一体形成有端子台7a1、7b1。在各端子台7a1、7b1上分别压入固定有两个端子引脚10。在各端子引脚10上分别捆扎有各线圈6a、6b的线材的卷绕开始及卷绕结束的端部。这些端子台7a1、7b1形成于绕线架7a、7b的同一角度位置，从电动机轴线l方向观察时重叠，并且从分别形成于外定子铁芯8a、8b的缺口向外定子铁芯8a、8b的外侧突出。

(转子的构成)

转子4中的旋转轴2沿着电动机轴线l方向延伸，由不锈钢或黄铜等金属材料构成。在旋转轴2的外周面中从定子5突出的一侧(输出侧l1)的外周面形成有未图示的螺旋槽。在旋转轴2的靠近反输出侧l2的位置，大致圆筒状的永磁体3通过粘接剂固定于旋转轴2的周围。旋转轴2与未图示的齿条一同构成旋转-直线移动转换机构。永磁体3由粘结磁体构成，该粘结磁体是在由高分子材料构成的粘合剂中掺入磁铁粒子而形成的。

永磁体3具有由位于电动机轴线l方向上的两侧的一对大径部3a、3b和处于它们的中央的小径部3c构成的形状。一大径部3a的外周面在第一定子组51的外定子铁芯8a及内定子铁芯9a的径向内侧隔着规定的间隔与它们的极齿对置。另一大径部3b的外周面在第二定子组52的外定子铁芯8b及内定子铁芯9b的径向内侧隔着规定的间隔与它们的极齿对置。

(轴承结构)

板21的连接板部21a通过焊接等固定在构成第一定子组51的外定子铁芯8a的输出侧l1的端面。板21为金属制。如图1所示，在板21的前端侧弯曲部分21b，构成有可旋转地支承旋转轴2的输出侧l1的端部的输出侧l1的轴承机构。与此相对，圆盘状的端板31通过焊接等固定在构成第二定子组52的外定子铁芯8b的反输出侧l2的端面。利用该端板31保持可旋转地支承旋转轴2的反输出侧l2的端部的反输出侧l2的轴承机构。

在反输出侧l2的轴承机构中，在形成于端板31的中心部的孔31a中设置有轴承32。端板31构成保持轴承32的轴承保持部件，由固定于外定子铁芯8b的反输出侧l2的侧面的板状部件形成。轴承32与转子5同轴地旋转自如地支承旋转轴2的反输出侧l2的端部。旋转轴2的反输出侧l2的端部被轴承32支承为能够在电动机轴线l方向上移动。

施力部件33具有与端板31的反输出侧l2的面抵接的矩形的端板部33a和从端板部33a的一边朝向反输出侧l2弯曲的板弹簧部33b。在端板部33a形成有与轴承32的外周嵌合的半圆形的缺口部33e，在将缺口部33e夹在中间的端板部33a的两侧形成有向反输出侧l2切起的折回部33c。在半圆形的缺口部33e，在缺口部33e的开放侧的两侧形成有朝向圆的内径突出的一对止脱部33d(参照图2的(a))。如果要将施力部件33从轴承32的外周拆下，则该止脱部33d碰触轴承32的外周，产生与拆卸力对抗的力。施力部件33通过将缺口部33e嵌合在轴承32的外周，而限定将缺口部33e夹在中间的端板部33a在宽度方向上相对于轴承32的相对位置，通过轴承32安装于端板31的侧面。

如图4中局部放大表示的那样，轴承32由大径圆筒部32a和小径圆筒部32b形成，在大径圆筒部32a的与端板31对置的面的外周侧，以圆环状形成有台阶32c。通过施力部件33将小径圆筒部32b压入设置于端板31的中央的孔31a中，大径圆筒部32a将端板部33a夹持于台阶32c和端板31之间。此外，施力部件33也可以构成为，通过铆接等将从孔31a中突出的小径圆筒部32b的端部压成大于孔31a的直径，将端板部33a夹持于台阶32c和端板31之间。这样，施力部件33将与端板31抵接的端板部33a夹持于设置在轴承32上的台阶32c和端板31之间，并通过轴承32安装于端板31的侧面。

另外，旋转轴2的反输出侧l2的端部的前端与板弹簧部33b的输出侧l1的端面抵接，旋转轴2因板弹簧部33b具有的弹性而被朝向输出侧l1施力。如图4所示，板弹簧部33b因各零件的尺寸公差而稍微向反输出侧l2倾斜，与旋转轴2的反输出侧l2的端部的前端抵接。因此，板弹簧部33b在电动机轴线l方向上将被轴承32支承的旋转轴2的一端朝向旋转轴2的另一端并向方向a施力，并且将旋转轴2的一端也向与电动机轴线l的轴线方向正交的方向b施力。

输出侧l1的轴承机构也与反输出侧l2的轴承机构同样地构成。即，如图1所示，输出侧l1的轴承35保持于板21的前端侧弯曲部分21b。在本实施方式中，轴承35为树脂制，将旋转轴2的输出侧l1的端部支承为与转子5同轴旋转自如。旋转轴2的输出侧l1的端部被轴承35可旋转地支承，并且向输出侧l1的移动被限制。因此，旋转轴2处于被板弹簧部33b施力的状态，以使输出侧l1的端部与轴承部件35抵接，所以当旋转轴2旋转时，防止了旋转轴2在电动机轴线l方向上的晃动。

(施力部件的旋转限制结构)

端板31在施力部件33的周围的侧面设置有限制施力部件33的旋转的旋转限制部31b。在本实施方式中，一对旋转限制部31b沿着将端板部33a的缺口部33e从端板31的侧面的表面方向上的规定方向c(参照图2的(a))引导至轴承32的外周的方向，在端板31的侧面设置成长方体状。这些各旋转限制部31b在与端板部33a的宽度方向的外周之间隔开规定的间隙s设置于端板31的侧面。施力部件33通过将端板部33a的缺口部33e从规定方向c嵌合在轴承32的外周，而限定在端板部33a的宽度方向上相对于轴承32的相对位置。另外，在端板31上，阻止端板部33a的缺口部33e从与规定方向c相反的方向d与轴承32的外周嵌合的障碍部31c以俯视为扇形的方式突出地设置于端板31的侧面。此外，障碍部31c不限于图示的形状及形成位置，只要能够阻止端板部33a的缺口部33e从与规定方向c相反的方向d与轴承32的外周嵌合即可。

(实施方式的作用和效果)

根据这样的本实施方式的步进电动机1，即使施力部件33要在端板31的侧面旋转，也可以通过端板31的侧面的设置于施力部件33的周围的旋转限制部31b限制施力部件33的旋转。因此，施力部件33的板弹簧部33b与旋转轴2的一端倾斜地抵接，施力部件33向与电动机轴线l的轴线方向交叉的方向b施加的作用力的方向不会像以往那样因施力部件33旋转而改变。因此，步进电动机1的电动机特性不会像以往那样由于施力部件33向与电动机轴线l的轴线方向交叉的方向施加的作用力的方向b变化而改变，步进电动机1的电动机特性保持恒定。

另外，当端板部33a的缺口部33e嵌合在轴承32的外周且施力部件33安装于轴承32时，端板31的侧面的表面方向上的施力部件33相对于轴承32的安装位置因各零件的尺寸公差而在端板部33a的宽度方向上变化。但是，根据本实施方式的步进电动机1，旋转限制部31b与端板部33a的宽度方向的外周之间隔开规定的间隙s设置于端板31的侧面。因此，当施力部件33安装于轴承32时，即使施力部件33相对于轴承32的安装位置在端板部33a的宽度方向上变化，在施力部件33中，端板部33a也不会碰触到旋转限制部31b，缺口部33e被轴承32的外周引导，施力部件33在端板部33a的宽度方向上相对于轴承32的相对位置被限定。

另外，根据本实施方式的步进电动机1，施力部件33在端板31的侧面的表面方向上被引导至沿着规定方向c设置于该侧面的旋转限制部31b，缺口部33e从规定方向c嵌合在轴承32的外周。但是，施力部件33通过设置于端板31的侧面的障碍部31c阻止缺口部33e从与规定方向c相反的方向d与轴承32的外周嵌合。因此，施力部件33相对于轴承32的安装方向被限制成恒定的方向。因此，图4所示的施力部件33与旋转轴2的一端倾斜地抵接的状态不会因施力部件33相对于轴承32的安装方向而变化，施力部件33向与电动机轴线l的轴线方向交叉的方向施加的作用力的方向b始终保持恒定。由此，步进电动机1的电动机特性不会因施力部件33相对于轴承32的安装方向而改变。

另外，在专利文献1公开的现有的电动机中，相当于施力部件33的止动件在转子轴的轴向上的安装位置在以下范围内变化，该范围是将关于供止动件嵌合的槽部在转子轴方向上的形成位置及其槽宽度以及壳体的端面部的厚度的各尺寸公差相加所得的范围。与此相对，在本实施方式的步进电动机1中，因为是端板部33a被台阶32c按压并碰触端板31的结构，所以施力部件33在电动机轴线l方向上的安装位置仅在设置于轴承32上的台阶32c的高度的尺寸公差范围内变化。因此，根据本实施方式的步进电动机1，与以往比较，施力部件33在电动机轴线l方向上的安装位置变化的余地少，并且与以往比较，施力部件33对旋转轴2施加的作用力的变动被抑制。因此，与以往比较，步进电动机1的电动机特性稳定地保持恒定。

另外，在专利文献1公开的现有的电动机中，在轴承的制作中，需要使用在其轴向上移动的模具的烧结加工和用于在其外周形成槽部的切削加工。但是，根据本实施方式的步进电动机1，轴承32能够只通过使用在其轴向上移动的模具的烧结加工来制作，即不必进行切削加工。因此，能够降低步进电动机1的制造成本。

另外，根据本实施方式的步进电动机1，因为端板31由圆盘状的板状部件形成，所以能够简单地进行端板31的制作。因此，根据本构成，也能够降低步进电动机1的制造成本。

(变形例)

此外，在本实施方式中，对将保持轴承32的轴承保持部件设为与外定子铁芯8b分体的端板31的情况进行了说明。但是，轴承保持部件不限于此，例如也可以构成为，将也作为定子发挥作用的杯状的壳体作为轴承保持部件，在该杯状的壳体上形成相当于孔31a的孔，将轴承32固定于该孔中。

产业上的可利用性

在上述的实施方式中，将本实用新型应用于步进电动机，但也可以将本实用新型应用于步进电动机以外的电动机。