專利名稱：周面相對型電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電樞鐵心與驅(qū)動磁鐵在徑向相對配置的周面相對型電動機。更詳細(xì)地，涉及利用磁性作用相對性限制周面相對型電動機的轉(zhuǎn)子組件與定子組件的軸向移動的止推軸承機構(gòu)。


圖12中所示的空氣動壓軸承電動機大致由轉(zhuǎn)子組件1和定子組件2構(gòu)成。轉(zhuǎn)子組件1具有設(shè)有軸孔13的大致圓筒狀的轉(zhuǎn)子10和通過磁軛12裝在該轉(zhuǎn)子10的外周側(cè)的驅(qū)動磁鐵11。另一方面，定子組件2具有以一端部固定在電動機機架21上的狀態(tài)嵌插在所述轉(zhuǎn)子10的軸孔13內(nèi)的固定軸20，以及由電動機機架21間接支承且卷裝有驅(qū)動線圈23的電樞鐵心22，電樞鐵心22的外周面與驅(qū)動磁鐵11的內(nèi)周面沿徑向相隔規(guī)定間隔相對。
此外，在所述固定軸20的外周面與所述轉(zhuǎn)子10所形成的軸孔13的內(nèi)周面之間構(gòu)成動壓軸承機構(gòu)4，構(gòu)成該動壓軸承機構(gòu)4的2個徑向動壓軸承部41、42形成在所述固定軸20的外周面或軸孔13的內(nèi)周面中的至少一個。一旦在所述驅(qū)動線圈23中流過規(guī)定的電流，由于所述電樞鐵心22與所述驅(qū)動磁鐵11的電磁作用，裝在轉(zhuǎn)子10上的光偏轉(zhuǎn)用多面鏡6就旋轉(zhuǎn)，入射激光被該多面鏡6反射而向規(guī)定方向偏轉(zhuǎn)進(jìn)行掃描。
這樣構(gòu)成的空氣動壓軸承電動機，在固定軸20的頂端部形成有凹部24，配置有環(huán)狀的固定側(cè)止推磁鐵31。并在該固定側(cè)止推磁鐵31的內(nèi)側(cè)，相對配置有旋轉(zhuǎn)側(cè)止推磁鐵32。該固定側(cè)止推磁鐵31與旋轉(zhuǎn)側(cè)止推磁鐵32配置成異極相對，構(gòu)成止推磁性軸承機構(gòu)3，利用兩止推磁鐵31、32之間產(chǎn)生的磁性吸引力或斥力來抑制所述轉(zhuǎn)子10的推力(軸向力)方向的移動。
但是，在這樣的空氣動壓軸承電動機中，因為固定側(cè)止推磁鐵31和旋轉(zhuǎn)側(cè)止推磁鐵32是將磁粉與粘結(jié)劑混合經(jīng)壓縮成型或燒結(jié)等方法而形成的，所以，在各止推磁鐵31、32的表面有時會附著雖然是極微量但卻存在的磁粉及磨損粉等的塵埃。該塵埃會順著電動機內(nèi)部的空氣流移動到固定軸20的外周面與軸孔13的內(nèi)周面之間構(gòu)成的動壓軸承機構(gòu)4。動壓軸承機構(gòu)4因為一般具有數(shù)μm的軸承間隙，所以，一旦塵埃侵入該軸承間隙，動壓軸承機構(gòu)4就會發(fā)生所謂燒接，影響軸承的壽命，有可能發(fā)生旋轉(zhuǎn)停止這樣重大的問題。
此外，這樣的問題不限于使用空氣動壓軸承的電動機，如油動壓軸承及燒結(jié)含油軸承等那樣，使用軸承與軸夾著微小間隙可旋轉(zhuǎn)相對地支承的軸承的電動機也會發(fā)生相同的問題。
還有，為了抑制這種電動機中轉(zhuǎn)子10的推力方向的晃動，設(shè)有止推軸承機構(gòu)3，但因為各止推磁鐵31、32以較小的體積必須有大的磁吸力，所以，通常采用稀土類磁鐵。因此存在的問題是，部件費增高，進(jìn)而導(dǎo)致電動機整體價格昂貴。
此外，本發(fā)明的目的在于，提供一種能對止推軸承機構(gòu)發(fā)生的塵埃侵入軸承部防患于未然、能降低軸承不良的周面相對型電動機。
為了解決上述課題，本發(fā)明的周面相對型電動機，具有在多根突極上卷裝有驅(qū)動線圈的電樞鐵心，以及與所述電樞鐵心在徑向相對配置的驅(qū)動磁鐵，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵具有夾著非磁化部或弱磁化部沿軸向分離形成的有磁性中心的多個分割磁化部，該多個分割磁化部的磁性中心設(shè)置在相對所述電樞鐵心的軸向磁性中心為相互對稱的位置，由于所述驅(qū)動磁鐵與所述電樞鐵心的電磁作用兩者作相對旋轉(zhuǎn)，同時利用所述多個分割磁化部與所述電樞鐵心的磁性作用，限制相對性軸向移動。
根據(jù)上述本發(fā)明，通過使驅(qū)動磁鐵與電樞鐵心相對峙使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用的電磁作用產(chǎn)生，同時利用沿軸向分離形成的多個分割磁化部與電樞鐵心的磁性作用，抑制轉(zhuǎn)子推力方向的晃動，所以，可以廢止單獨構(gòu)成的止推軸承機構(gòu)，使降低部件成本及電動機價格成為可能。
在上述周面相對型電動機中，所述多個分割磁化部最好相對所述電樞鐵心的軸向的磁性中心形成為對稱形狀。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使使驅(qū)動磁鐵的姿勢上下翻轉(zhuǎn)，也因為分割磁化部形成為對稱形狀，所以磁性作用效果不會發(fā)生變化。因此，能實現(xiàn)電動機構(gòu)成部件的通用化，能進(jìn)一步降低電動機價格。
此外，所述驅(qū)動磁鐵由夾著非磁化部沿軸向分離配置的第1分割磁化部及第2分割磁化部構(gòu)成，使所述第1分割磁化部對所述電樞鐵心的吸引方向與所述第2分割磁化部對所述電樞鐵心的吸引方向相互相反為理想。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，為了達(dá)到本發(fā)明的目的，驅(qū)動磁鐵的最小數(shù)量為2個，即由第1分割磁化部和第2分割磁化部構(gòu)成，同時各分割磁化部對電樞鐵心的吸引方向為相反方向，所以，利用簡單的構(gòu)成，能相對限制驅(qū)動磁鐵與電樞鐵心的軸向晃動。
另外，如果用非磁性材料或空隙預(yù)先形成所述非磁化部，例如用樹脂、陶瓷、非磁性金屬等非磁性材料構(gòu)成非磁化部時，能將分割磁化部相互之間的間隔保持為一定，而將非磁化部做成空隙時，可以調(diào)整分割磁化部相互之間的間隔，通過該調(diào)整，能獲得抑制轉(zhuǎn)子沿軸向晃動用的分割磁化部的最佳位置關(guān)系。
還有，如果將所述驅(qū)動磁鐵裝在磁軛的周面上，且在所述磁軛上預(yù)先設(shè)置與所述驅(qū)動磁鐵的端面抵接來對該驅(qū)動磁鐵的軸向位置進(jìn)行定位的定位部，則能可靠且正確進(jìn)行驅(qū)動磁鐵的軸向定位。
還有，在所述驅(qū)動磁鐵和所述電樞鐵心中的一方設(shè)置于轉(zhuǎn)子組件而另一方設(shè)置在定子組件、且所述轉(zhuǎn)子組件與所述定子組件由夾著規(guī)定間隙支承的流體動壓軸承或燒結(jié)含油軸承構(gòu)成的徑向軸向機構(gòu)可作相對旋轉(zhuǎn)地支承的情況下，當(dāng)如流體動壓軸承或燒結(jié)含油軸承那樣夾著規(guī)定的間隙定子組件支承轉(zhuǎn)子組件時，如果塵埃侵入該間隙內(nèi)，則會發(fā)生軸承磨損及轉(zhuǎn)子組件的突發(fā)性停止，但在本發(fā)明中，因為徑向軸承機構(gòu)設(shè)置在驅(qū)動磁鐵的半徑方向內(nèi)側(cè)，所以，塵埃侵入該間隙內(nèi)的危險性極小，能實現(xiàn)電動機的長壽命化。
還有，本發(fā)明的周面相對型電動機，具有轉(zhuǎn)子組件，其具有形成有軸孔的圓筒部和環(huán)狀驅(qū)動磁鐵，定子組件，其具有嵌插在所述軸孔內(nèi)、可旋轉(zhuǎn)地支承所述轉(zhuǎn)子組件的固定軸以及與所述驅(qū)動磁鐵在徑向相對配置的電樞鐵心，以及，在所述固定軸的外周面與所述軸孔的內(nèi)周面之間構(gòu)成的動壓軸承機構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵具有夾著非磁化部沿軸向分離形成的有磁性中心的多個分割磁化部，該多個分割磁化部的磁性中心設(shè)置在相對所述電樞鐵心的軸向的磁性中心為對稱的位置，利用所述驅(qū)動磁鐵與所述電樞鐵心的電磁作用兩者作相對旋轉(zhuǎn)，同時，利用所述多個分割磁化部與所述電樞鐵心的磁性作用，限制軸向的相對移動。
根據(jù)本發(fā)明，通過使驅(qū)動磁鐵與電樞鐵心相對峙，使產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用的電磁作用，并利用多個分割磁化部與電樞鐵心的磁性作用，能抑制轉(zhuǎn)子推力方向的晃動，所以，可以廢棄即不使用單獨構(gòu)成的止推軸承機構(gòu)，就可以降低部件成本及電動機價格。還有，對附著在驅(qū)動磁鐵上的塵埃侵入動壓軸承機構(gòu)的事態(tài)能防患于未然，能長時間維持軸承性能。
圖2所示為實施形態(tài)1的主要部分放大圖。
圖3所示為實施形態(tài)1的驅(qū)動磁鐵磁化狀態(tài)的展開圖。
圖4所示為本發(fā)明周面相對型電動機的實施形態(tài)2的主要部分剖視圖。
圖5所示為實施形態(tài)2的驅(qū)動磁鐵磁化狀態(tài)的展開圖。
圖6所示為本發(fā)明周面相對型電動機的實施形態(tài)3的主要部分剖視圖。
圖7所示為將本發(fā)明周面相對型電動機應(yīng)用于磁盤驅(qū)動裝置的實施形態(tài)4的縱向剖視圖。
圖8所示為將本發(fā)明周面相對型電動機應(yīng)用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型帶電刷電動機的實施形態(tài)5的縱向剖視圖。
圖9所示為本發(fā)明另一實施形態(tài)的剖視圖。
圖10所示為本發(fā)明又一實施形態(tài)的剖視圖。
圖11所示為本發(fā)明再一實施形態(tài)的剖視圖。
圖12所示為傳統(tǒng)的周面相對型空氣動壓軸承電動機的割視圖。
具體實施例方式
下面對照附圖，對本發(fā)明的周面相對型電動機的實施形態(tài)進(jìn)行說明。又，與圖12所示傳統(tǒng)裝置有共同功能的部分標(biāo)上相同的符號進(jìn)行說明。
實施形態(tài)1圖1所示為將本發(fā)明的周面相對型電動機應(yīng)用于偏轉(zhuǎn)掃描裝置的實施形態(tài)1的縱向剖視圖。圖1所示的周面相對型電動機大致由轉(zhuǎn)子組件1和定子組件2構(gòu)成。轉(zhuǎn)子組件1具有大致圓筒狀的轉(zhuǎn)子10、在該轉(zhuǎn)子10的外周側(cè)通過磁軛12安裝的驅(qū)動磁鐵5，以及固定在轉(zhuǎn)子10上的多面鏡6。
轉(zhuǎn)子10具有形成有軸孔13的圓筒部101，該軸孔13內(nèi)嵌插有固定軸20。在軸孔13的內(nèi)周面上，由非電解鍍鎳層及硬質(zhì)氧化鋁膜等施加有耐磨損性被膜，同時在固定軸20的外周面上，形成有人字形的動壓發(fā)生用槽，且覆有潤滑性樹脂被膜，因此，在軸孔13的內(nèi)周面與固定軸20的外周面之間形成了動壓軸承機構(gòu)。又，該動壓軸承機構(gòu)4具有分為2組的徑向動壓軸承部41、42。
此外，在固定軸20的內(nèi)部側(cè)，在該固定軸20的頂端部(圖中上側(cè))開口的空氣供給孔25沿軸向延伸，該空氣供給孔25在分為2組的徑向動壓軸承部41、42的中間部分向固定軸20的外側(cè)開口。這樣，一旦轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)，空氣即通過設(shè)于轉(zhuǎn)子10一側(cè)開口部的罩構(gòu)件15的小孔151和空氣供給孔25，送給一對動壓軸承部41、42之間，并由于動壓發(fā)生用槽的泵吸作用，該空氣向軸向外側(cè)(圖中的上下方向)流動而被排出到外部。
在本實施形態(tài)中，最大動壓發(fā)生部位于各徑向動壓軸承部41、42的軸向兩端側(cè)附近，旋轉(zhuǎn)時隔開數(shù)μm至十幾μm的軸承間隙，利用此之間發(fā)生的動壓，能使轉(zhuǎn)子10無阻力地旋轉(zhuǎn)。排出到軸承外部側(cè)的空氣的一部分再次經(jīng)過空氣供給孔25流入動壓軸承機構(gòu)4，如此進(jìn)行重復(fù)循環(huán)。
還有，在轉(zhuǎn)子10的圓筒部101的外周側(cè)面部分一體設(shè)有呈向下杯狀的凸緣部102，在該凸緣部102的內(nèi)周壁面上，通過磁軛12固定著有多個(本實施形態(tài)中為2個)分割磁化部51、52的驅(qū)動磁鐵5。又，關(guān)于該驅(qū)動磁鐵5的構(gòu)成下面將詳細(xì)敘述。
在驅(qū)動磁鐵5的內(nèi)側(cè)，隔著規(guī)定間隙相對配置有在多個突極上卷裝著驅(qū)動線圈23的定子鐵心22。因此，如果驅(qū)動線圈23中流過電流，即由于定子鐵心22與驅(qū)動磁鐵5之間發(fā)生的電磁作用，轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)，就能使固定在轉(zhuǎn)子10上的多面鏡6旋轉(zhuǎn)。
另一方面，定子組件2具有以一端部固定在電動機機架21上的狀態(tài)嵌插在所述轉(zhuǎn)子10的軸孔13內(nèi)的鋁合金制的固定軸20，固定在電動機機架21上的基本圓筒狀的鐵心保持架26，裝在該鐵心保持架26外周側(cè)的電樞鐵心22，以及卷裝在該電樞鐵心22的突極上的驅(qū)動線圈23。電樞鐵心22由相同板厚的磁性板多片層疊而成，在軸向的中間點有磁性中心CO。又，電動機機架21上放置電動機基板27，其上面部分裝載有構(gòu)成電動機驅(qū)動電路用的電子元件28。
在具有本實施形態(tài)1的周面相對型電動機的偏轉(zhuǎn)掃描裝置中，如圖2的放大圖所示，驅(qū)動磁鐵5由夾著作為非磁化部的樹脂制間隔片54沿軸向分離形成的第1分割磁化部51及第2分割磁化部52所構(gòu)成。該兩個分割磁化部51和52分別具有在相對電樞鐵心22的軸向磁性中心CO為對稱的位置形成的磁性中心C1和C2。第1分割磁化部51與第2分割磁化部52形成為相同的厚度和形狀，從電樞鐵心22的磁性中心CO的最外周位置221到第1分割磁化部51的磁性中心C1的距離與到第2分割磁化部52的磁性中心C2的距離設(shè)定為等距離。
圖3是為了說明實施形態(tài)1中的驅(qū)動磁鐵5的磁化狀態(tài)而將環(huán)狀驅(qū)動磁鐵5以平面狀示出的展開圖。如圖3所示，在驅(qū)動磁鐵5的軸向(圖中上下方向)的中央，在整個周面上形成均勻?qū)挾鹊姆谴呕?4。該非磁化部54是當(dāng)使該驅(qū)動磁鐵5與電樞鐵心22對峙時，與電樞鐵心22的磁性中心CO相對的部分。中間夾著該非磁化部54的上下部分，N極和S極以均勻的間距沿周向各磁化有4個磁極，合計磁化有8個極的磁極。而且，第1分割磁化部51與第2分割磁化部52夾著非磁化部54均形成為對稱形狀。
非磁化部54在本實施形態(tài)中使用樹脂制的間隔片，但也可以用鋁、銅、陶瓷等非磁性材料構(gòu)成。此外，也可以使用這樣的驅(qū)動磁鐵5用磁粉和粘結(jié)劑成型驅(qū)動磁鐵5整體之后，使磁化頭僅緊貼或靠近第1及第2分割磁化部51、52，使非磁化部54不磁化而形成分裂的上下磁化區(qū)域。
使如上所述的驅(qū)動磁鐵5與電樞鐵心22相對，使規(guī)定的電流流過卷繞在電樞鐵心22上的驅(qū)動線圈23，則由于驅(qū)動磁鐵5與電樞鐵心22的電磁作用，轉(zhuǎn)子側(cè)的驅(qū)動磁鐵5作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。還有，因為第1分割磁化部51的磁性中心C1與第2分割磁化部52的磁性中心C2相對電樞鐵心22的軸向的磁性中心CO設(shè)置在對稱的位置，所以，電樞鐵心22對第1分割磁化部51的吸引力與電樞鐵心22對第2分割磁化部52的吸引力在相互相反的方向起作用，始終起著取得均衡的磁性作用。因此，驅(qū)動磁鐵5與電樞鐵心22由于該磁作用力而限制了沿軸向作相對移動，能抑制旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件1發(fā)生晃動。此外，采用這樣的構(gòu)成，可以廢棄如傳統(tǒng)例子所示那樣單獨構(gòu)成的止推軸承機構(gòu)，所以能降低部件成本及電動機價格。
此外，圖1所示的周面相對型電動機具有因徑向動壓軸承部分41、42的泵吸作用而使空氣產(chǎn)生動壓、并利用該動壓支承轉(zhuǎn)子組件1的空氣動壓軸承機構(gòu)4，構(gòu)成該動壓軸承機構(gòu)4的軸孔13的內(nèi)周面與固定軸20的外周面之間形成有數(shù)μm至十?dāng)?shù)μm的軸承間隙，根據(jù)本發(fā)明，動壓軸承機構(gòu)4配置在驅(qū)動磁鐵5位置的半徑方向內(nèi)側(cè)，并通過鐵心保持架26及圓筒部101連接，所以，塵埃侵入上述軸承間隙內(nèi)的危險性極小，能防止突發(fā)性停止及軸承磨損，使延長電動機的壽命成為可能。
還有，對于轉(zhuǎn)子10上裝有多面鏡6的偏轉(zhuǎn)掃描裝置，能進(jìn)行高精度的偏轉(zhuǎn)掃描。
實施形態(tài)2圖4及圖5示出了本發(fā)明的周面相對型電動機的另一實施形態(tài)，圖4所示為其主要部分剖視圖，圖5所示為驅(qū)動磁鐵5的平面狀展開圖。又，對與實施形態(tài)1相同的構(gòu)成部分標(biāo)上相同的符號，省略重復(fù)說明。
在圖4中，驅(qū)動磁鐵5具有第1分割磁化部51和第2分割磁化部52，這兩個分割磁化部中間夾著由空隙構(gòu)成的非磁化部55，分別構(gòu)成相互獨立的磁鐵。該分割磁化部51、52具有相對電樞鐵心22的軸向的磁性中心CO分別形成在對稱位置的磁性中心C1、C2，并且第1分割磁化部51與第2分割磁化部52形成為相同厚度和形狀。還有，電樞鐵心22的磁性中心CO的最外周位置221到第1分割磁化部51的磁性中心C1的距離與到第2分割磁化部52的磁性中心C2的距離設(shè)定為等距離。
此外，第1磁化部51和第2磁化部52的磁化狀態(tài)如圖5所示，使磁極與磁極的分界線相對軸向(圖中的上下方向)傾斜規(guī)定的傾斜角θ進(jìn)行磁化。而且，第1分割磁化部51的磁性中心C1與第2分割磁化部52的磁性中心C2配置成位于軸向上的同一線上。又，傾斜角度θ設(shè)定為10度至30度。
如本實施形態(tài)2所示，如果夾著作為非磁化部的空隙55將第1分割磁化部51和第2分割磁化部52固定在磁軛12上，構(gòu)成驅(qū)動磁鐵5，則調(diào)整分割磁化部51、52相互之間的間隔成為可能，通過該調(diào)整，能獲得抑制轉(zhuǎn)子組件1沿軸向晃動用的分割磁化部51、52的最佳位置關(guān)系。此外，因為第1分割磁化部51與第2分割磁化部52是相同形狀的磁鐵，所以，部件可以通用化，能降低部件成本。還有，通過對第1和第2分割磁化部51、52帶有傾斜角地進(jìn)行磁化，能降低齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子組件平滑地旋轉(zhuǎn)。
另外，在將第1分割磁化部51和第2分割磁化部52中間留有空隙55地固定在磁軛12上構(gòu)成驅(qū)動磁鐵5時，未必一定要在第1和第2分割磁化部51、52上加上傾斜角θ，也可以如圖3所示，使磁極與磁極的分界線形成為沿軸向平行。還有，如圖5所示那樣的在各磁極帶有規(guī)定的傾斜角θ的驅(qū)動磁鐵5也可以應(yīng)用于實施形態(tài)1。
實施形態(tài)3圖6所示為本發(fā)明周面相對型電動機又一實施形態(tài)的主要部分剖視圖，與實施形態(tài)1相同的構(gòu)成部分標(biāo)上相同的符號，省略重復(fù)說明。
在圖6中，驅(qū)動磁鐵5安裝在磁軛12的內(nèi)周面上，但在該磁軛12上，設(shè)有與驅(qū)動磁鐵5的端面56抵靠、進(jìn)行該驅(qū)動磁鐵5的軸向位置定位的定位部121。該定位部121通過用沖頭等使磁性金屬構(gòu)成的磁軛12從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)發(fā)生塑性變形而向內(nèi)突出，能方便地形成。定位部121可以在磁軛12的軸向的相同高度在全周形成，也可以在周向有間隔地在數(shù)個部位形成。
根據(jù)這樣的實施形態(tài)3，因為在磁軛12上設(shè)有對驅(qū)動磁鐵5的軸向位置進(jìn)行定位的定位部121，所以，能可靠進(jìn)行驅(qū)動磁鐵5的軸向定位。因此，能正確設(shè)定電樞鐵心22的磁性中心CO與構(gòu)成驅(qū)動磁鐵5的第1和第2分割磁化部51、52的磁性中心C1、C2的位置關(guān)系。
實施形態(tài)4圖7所示為將本發(fā)明的周面相對型電動機應(yīng)用于磁盤驅(qū)動裝置的實施形態(tài)4的縱向剖視圖，與實施形態(tài)1相同的構(gòu)成部分標(biāo)上相同的符號，省略重復(fù)說明。
在圖7中，圓筒狀的軸承套筒44支承在電動機機架21的中央部分，該軸承套筒44的一個端部被罩構(gòu)件45封閉。軸承套筒44的軸孔內(nèi)插入轉(zhuǎn)軸8，轉(zhuǎn)軸8的一端側(cè)固定著杯狀的轉(zhuǎn)子10，而另一端側(cè)嵌合固定著止脫構(gòu)件81。上述轉(zhuǎn)軸8的外周面與上述軸承套筒44的內(nèi)周面之間的間隙，構(gòu)成具有未圖示的動壓發(fā)生用槽的動壓軸承機構(gòu)4，并在該間隙內(nèi)充填有油等的潤滑流體。此外，在軸承套筒44的外周安裝有電樞鐵心22，在該電樞鐵心22的各突極上卷繞有驅(qū)動線圈23。在與電樞鐵心22的外周面相對的位置，設(shè)有固定在上述轉(zhuǎn)子10的內(nèi)周上的驅(qū)動磁鐵5。
在本實施形態(tài)4中，驅(qū)動磁鐵5與上述實施形態(tài)1一樣，由中間夾著非磁化部54沿軸向分離形成的第1分割磁化部51和第2分割磁化部52所構(gòu)成。該分割磁化部51、52具有相對電樞鐵心22軸向的磁性中心CO分別形成在對稱位置的磁性中心C1和C2。此外，第1分割磁化部51和第2分割磁化部52形成為相同的厚度和形狀，從電樞鐵心22的磁性中心CO的最外周位置到第1分割磁化部的磁性中心的距離與到第2分割磁化部的磁性中心的距離設(shè)定為等距離。
根據(jù)這樣的實施形態(tài)4，由于驅(qū)動磁鐵5與電樞鐵心22的電磁作用，轉(zhuǎn)子組件1與定子組件2作相對旋轉(zhuǎn)，同時由于兩者的磁性作用，限制了相對性軸向移動，能抑制轉(zhuǎn)子組件1的晃動。此外，由于這樣的構(gòu)成，可以廢棄如傳統(tǒng)例子那樣的單獨構(gòu)成的止推軸承機構(gòu)，所以可以降低部件成本及電動機價格。
此外，圖7所示的周面相對型電動機具有可自由旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子的流體動壓軸承機構(gòu)4，因為根據(jù)本發(fā)明，該動壓軸承機構(gòu)4配置在驅(qū)動磁鐵5的半徑方向內(nèi)側(cè)，即配置在本電動機的最內(nèi)周部分，所以，塵埃侵入上述軸承間隙內(nèi)的危險性極小，能防止突發(fā)性停止或軸承磨損，能延長電動機的壽命。
實施形態(tài)5圖8所示為將本發(fā)明的周面相對型電動機應(yīng)用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型帶電刷電動機的實施形態(tài)5的縱向剖視圖，與實施形態(tài)1相同的構(gòu)成部分標(biāo)上相同的符號，省略重復(fù)說明。
在圖8中，定子組件2具有有底杯狀的電動機殼體211、固定在電動機殼體內(nèi)周面上的驅(qū)動磁鐵5、安裝在電動機殼體211底部中央的燒結(jié)含油軸承46、以及設(shè)于關(guān)閉電動機殼體211的開口部分的罩構(gòu)件212上的電刷單元121。另一方面，轉(zhuǎn)子組件1具有插入在燒結(jié)含油軸承46內(nèi)的轉(zhuǎn)軸8、嵌裝在轉(zhuǎn)軸8的中間部分的電樞鐵心22、卷裝在電樞鐵心22的突極上的驅(qū)動線圈23以及嵌裝在轉(zhuǎn)軸8的一端側(cè)的整流子單元82。這樣，如果通過電刷單元121及整流子單元82使驅(qū)動線圈23內(nèi)流過規(guī)定的電流，則由于電樞鐵心22和驅(qū)動磁鐵5的電磁作用，轉(zhuǎn)子組件1由燒結(jié)含油軸承46支承作旋轉(zhuǎn)。
在本實施形態(tài)5中，驅(qū)動磁鐵5由夾著非磁化部54在軸向分離形成的第1分割磁化部51及第2分割磁化部52所構(gòu)成。該分割磁化部51、52具有相對電樞鐵心22的軸向的磁性中心CO分別形成在對稱位置的磁性中心C1、C2。此外，第1分割磁化部51和第2分割磁化部52形成為相同的厚度和形狀，電樞鐵心22的磁性中心CO的最外周位置到第1分割磁化部51的磁性中心C1的距離與到第2分割磁化部52的磁性中心C2的距離設(shè)定為等距離。
在上述的實施形態(tài)1中，對電樞鐵心22被固定、與該電樞鐵心22的外周側(cè)相對配置的驅(qū)動磁鐵5旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子型周面相對型電動機進(jìn)行了說明，本實施形態(tài)5說明的是，與成為固定側(cè)的驅(qū)動磁鐵5的內(nèi)周面相對配置的電樞鐵心22旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型周面相對型電動機。
在如上所述那樣的實施形態(tài)5中，也與實施形態(tài)1一樣，通過使驅(qū)動磁鐵5與電樞鐵心22對峙而使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用的電磁作用產(chǎn)生，同時利用沿軸向分離形成的多個分割磁化部51、52與電樞鐵心22的磁性作用，能抑制轉(zhuǎn)子組件1的軸向晃動，所以，能廢棄單獨構(gòu)成的止推軸承機構(gòu)，使部件成本及電動機價格的降低成為可能。
以上對由本發(fā)明人完成的發(fā)明按實施形態(tài)進(jìn)行了具體的說明，但本發(fā)明并不限制上述實施形態(tài)，勿用贅言，在不脫離本發(fā)明要點的范圍內(nèi)可以作種種變形。
例如，在上述第1至第5的實施形態(tài)中，示出的例子是驅(qū)動磁鐵5具有夾著1個非磁化部54(55)沿軸向分離形成2個的分割磁化部51、52，該分割磁化部51、52的磁性中心C1、C2相對電樞鐵心22的軸向磁性中心CO設(shè)置在對稱的位置，但也可以如圖9所示，由夾著2個非磁化部541、542沿軸向分離形成的3個分割磁化部51、52、53構(gòu)成驅(qū)動磁鐵5。在此情況下，軸向兩端側(cè)的分割磁化部51、52具有與電樞鐵心22的軸向磁性中心CO等距離的磁性中心C1、C2。此外，位于中間的第3分割磁化部53具有與電樞鐵心22的磁性中心CO在軸向相同位置的磁性中心C3，所以對抑制轉(zhuǎn)子組件1的軸向晃動并不起作用，但對轉(zhuǎn)子組件1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動有很大貢獻(xiàn)。又，在如圖9所示設(shè)置多個非磁化部541、542的情況下，為了將各分割磁化部配置在規(guī)定的位置，最好是樹脂或非磁性金屬等有形的非磁化部。
此外也可以如圖10所示，在1個驅(qū)動磁鐵5的軸向中央部分，通過不混入磁粉而預(yù)先形成非磁化部54，中間夾著該非磁化部54在軸向兩側(cè)設(shè)置2個分割磁化部51、52。
還有，也可以如圖11所示，將1個驅(qū)動磁鐵5中的磁粉定向率分布PM預(yù)先形成為在軸向中央部分極小，同時相對該定向率極小的中央部分在軸向兩側(cè)部分預(yù)先形成為定向率極大，通過進(jìn)行磁化，在軸向中央部分形成弱磁化部54’，同時在該弱磁化部54’的軸向兩側(cè)形成2個分割磁化部51、52。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動磁鐵具有相對電樞鐵心的磁性中心在對稱位置分離形成的多個分割磁化部，由于驅(qū)動磁鐵與電樞鐵心的電磁作用兩者作相對旋轉(zhuǎn)，同時由于所述多個分割磁化部和電樞鐵心的磁性作用限制了軸向的相對移動，所以，通過使驅(qū)動磁鐵與電樞鐵心對峙使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用的電磁作用產(chǎn)生，同時利用沿軸向分離形成的多個分割磁化部與電樞鐵心的磁性作用，能抑制轉(zhuǎn)子的軸向晃動，所以，可以廢棄單獨構(gòu)成的止推軸承機構(gòu)，可以降低部件成本及電動機價格。
此外，在將具有流體動壓軸承或燒結(jié)含油軸承的周面相對型電動機應(yīng)用于本發(fā)明的情況下，在所述流體動壓軸承或燒結(jié)含油軸承中，定子組件夾著規(guī)定間隙支承轉(zhuǎn)子組件，因為徑向軸承機構(gòu)配置在驅(qū)動磁鐵的半徑方向內(nèi)側(cè)，所以，塵埃侵入軸承間隙內(nèi)的危險性極低，對軸承的磨損及轉(zhuǎn)子組件的突發(fā)性停止能防患于未然，能實現(xiàn)電動機的長壽命化。
權(quán)利要求
1.一種周面相對型電動機，具有在多根突極上卷裝有驅(qū)動線圈的電樞鐵心，以及與所述電樞鐵心在徑向相對配置的驅(qū)動磁鐵，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵具有夾著非磁化部或弱磁化部沿軸向分離形成的有磁性中心的多個分割磁化部，該多個分割磁化部的磁性中心設(shè)置在相對所述電樞鐵心的軸向磁性中心為對稱的位置，由于所述驅(qū)動磁鐵與所述電樞鐵心的電磁作用兩者作相對旋轉(zhuǎn)，同時由于所述多個分割磁化部與所述電樞鐵心的磁性作用，限制相對性軸向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周面相對型電動機，其特征在于，所述多個分割磁化部相對所述電樞鐵心的軸向的磁性中心形成為對稱形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的周面相對型電動機，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵由夾著非磁化部或弱磁化部沿軸向分離配置的第1分割磁化部及第2分割磁化部構(gòu)成，所述第1分割磁化部對所述電樞鐵心的吸引方向與所述第2分割磁化部對所述電樞鐵心的吸引方向為相互相反的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周面相對型電動機，其特征在于，所述非磁化部由非磁性材料或空隙形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周面相對型電動機，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵裝在磁軛的周面上，在所述磁軛上設(shè)有與所述驅(qū)動磁鐵的端面抵接來對該驅(qū)動磁鐵的軸向位置進(jìn)行定位的定位部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周面相對型電動機，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵和所述電樞鐵心中的一方設(shè)置于轉(zhuǎn)子組件而另一方設(shè)置于定子組件，所述轉(zhuǎn)子組件與所述定子組件由夾著規(guī)定間隙支承的流體動壓軸承或燒結(jié)含油軸承構(gòu)成的徑向軸向機構(gòu)可作相對旋轉(zhuǎn)地支承，該徑向軸承機構(gòu)設(shè)置在所述驅(qū)動磁鐵的半徑方向內(nèi)側(cè)。
7.一種周面相對型電動機，具有轉(zhuǎn)子組件，其具有形成有軸孔的圓筒部和環(huán)狀驅(qū)動磁鐵，定子組件，其具有嵌插在所述軸孔內(nèi)、可旋轉(zhuǎn)地支承所述轉(zhuǎn)子組件的固定軸以及與所述驅(qū)動磁鐵在徑向相對配置的電樞鐵心，以及，在所述固定軸的外周面與所述軸孔的內(nèi)周面之間構(gòu)成的動壓軸承機構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動磁鐵具有夾著非磁化部沿軸向分離形成的有磁性中心的多個分割磁化部，該多個分割磁化部的磁性中心設(shè)置在相對所述電樞鐵心的軸向磁性中心為對稱的位置，由于所述驅(qū)動磁鐵與所述電樞鐵心的電磁作用兩者作相對旋轉(zhuǎn)，同時，利用所述多個分割磁化部與所述電樞鐵心的磁性作用，限制軸向的相對移動。
全文摘要
一種周面相對型電動機，能構(gòu)成價廉的止推軸承機構(gòu)，對止推軸承機構(gòu)產(chǎn)生的塵埃侵入徑向軸承機構(gòu)能防患于未然。由相對電樞鐵芯(22)的磁性中心(CO)在對稱位置分別有磁性中心(C1)和磁性中心C2)的分割磁化部(51)和分割磁化部(52)構(gòu)成驅(qū)動磁鐵(5)，利用驅(qū)動磁鐵(5)和電樞鐵芯(22)的電磁作用使兩者作相對旋轉(zhuǎn)，并利用分割磁化部(51)及分割磁化部(52)與電樞鐵芯(22)分別發(fā)生的磁性作用，限制軸向的相對移動，因此，能產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子組件(1)旋轉(zhuǎn)用的電磁作用，同時利用多個分割磁化部(51、52)與電樞鐵芯(22)的磁性作用，能抑制轉(zhuǎn)子組件(1)沿軸向的晃動。
文檔編號H02K5/24GK1402412SQ02129808
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月6日
發(fā)明者高棲善實 申請人:株式會社三協(xié)精機制作所