電動機的側壓賦予機構的製作方法
2023-10-24 18:06:52 3
專利名稱：電動機的側壓賦予機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於CD(雷射碟片)、DVD等碟片狀記錄媒體(記錄碟片)的高速旋轉驅動的電動機，更具體地說，涉及對電動機轉軸賦予側壓的側壓賦予機構。
背景技術：
隨著記錄碟片的記錄密度的提高，對於碟片旋轉的機械精度的要求就更嚴格。在旋轉驅動碟片的電動機中，使用搭載碟片的轉臺與轉子為一體型的電動機，而對於該電動機的轉子轉軸的軸承較多地使用不加油且能高速旋轉的燒結含油合金。
可是，為了燒結含油軸承支承轉軸並確保圓滑的高速旋轉，在軸承內周面與轉軸外周面的滑動面之間至少必需有能形成油膜的間隙。但是，由該間隙引起的轉軸的晃動在轉臺上就允許振動，這就成為不能良好地進行對利用光學拾波裝置對記錄碟片的信號記錄面的聚焦及跟蹤、及對利用磁頭裝置對記錄碟片的記錄軌跡的跟蹤從而產生讀取誤差的原因。
因此，作為用於抑制不希望的振動的裝置，如圖6所示，使用將轉軸50從與軸線L垂直的方向賦予側壓F(箭頭方向)而將轉軸50的外周面52壓貼於軸承內面51上的裝置。由此，在與轉軸50同心地保持軸承60的固定框架53內側，將滑環54嵌裝於轉軸50上，沿軸承60的端面能向半徑方向移動地進行支承。為了容易理解而對圖示作了誇張表示。
在立設於固定框架53的分開的二處的柱銷55、56上架設線簧57，使線簧57的中央部57a彈性變形，使與滑環54的外周面54a彈性接觸地向箭頭F方向施力。線簧57將一方的端部58卷繞在柱銷55上，架設於滑環54的外周面54a上，將自由端以保持彈性變形的狀態與另一方的柱銷56卡合。線簧57利用任意地選擇的各個突起61、62、63來防止脫出。
但是，這樣構成的側壓賦予機構，在電動機的轉軸50與軸承60的間隙的範圍內，雖然防止了因搭載的碟片(未圖示)自身的厚度不均勻及標籤印刷等引起的不平衡或因磁平衡的不均勻等引起的轉子的晃動，但側壓F的有效發揮功能的僅在一個方向，在對於與側壓F正交的方向T的晃動的抑制效果較少。因此，不能期望對於在與相對側壓賦予方向F垂直的方向T移動的拾波有振動防止作用。
發明的概要因此，本發明的目的在於，通過解決以上問題，提供一種能內藏於小型電動機中的小型結構並能為防止轉軸的晃動而賦予足夠側壓的側壓賦予機構。
為了達到上述目的，本發明的電動機的側壓賦予機構基本上是對通過軸承旋轉自如地被支承在定子構件上的轉子構件的轉軸賦予向與該轉軸的軸線方向交叉的方向的側壓的側壓賦予機構，其特點是，設有固定於所述定子構件上並圍住所述軸承的框架；在該框架的內側鬆動地插於所述轉軸上並能向半徑方向變位的滑環；架設在立設於所述框架的分開的位置上的2根柱銷之間並將中間部分與所述滑環外周面彈性抵接的線簧，在所述滑環上，將與所述轉軸的外周面抵接並滑動的滑動部形成於將所述線簧與所述滑環抵接的位置予以夾住並呈對稱的位置上，且在所述滑環上設有止轉部。
因此，利用上述滑動部，由於在2處對轉軸施力，故也能防止作用於與側壓賦予方向垂直的方向的晃動。
所述滑動部相對所述轉軸的中心以約90°的間隔形成二處。而且最好是，形成於所述滑環上的止轉部相對所述轉軸的中心的形成在與所述線簧抵接的位置的相反側。
若作成這樣，可作成能利用上述二處而穩定地按壓轉軸的側壓賦予機構。
又，最好是，所述滑動部由對稱地設於通過所述轉軸中心的直線兩側的2個滑接部形成，該2個滑接部和軸承的一處協同作用而構成三點支承。又，所述2個滑接部可由弧狀突起、平面部、V字狀槽中的任一種形成。
附圖的簡單說明圖1是表示本發明的電動機的側壓賦予機構一實施例的概略的側視圖。
圖2是沿圖1的II-II線的俯視圖。
圖3是表示本發明的電動機的側壓賦予機構中的滑環的第一實施例的局部放大的俯視圖。
圖4是表示本發明的電動機的側壓賦予機構中的滑環的第二實施例的局部放大的俯視圖。
圖5是表示本發明的電動機的側壓賦予機構中的滑環的第三實施例的局部放大的俯視圖。
圖6是表示以往的電動機的側壓賦予機構中的滑環的局部放大的概略俯視圖。
發明的實施形態以下，根據
本發明的電動機的側壓賦予機構的實施形態。圖1是將用符號10表示的本發明的電動機的側壓賦予機構應用於主軸電動機11剖視表示的實施例的概略結構圖。主軸電動機11是將CD、DVD、光磁碟等的圓盤狀記錄媒體(未圖示)搭載在直接固定於轉軸12上的轉臺13上並一體旋轉的驅動源。圖2是沿圖1的II-II線所示的俯視圖。
在作為該驅動源的主軸電動機11上，作為定子構件15而在內壁17上裝設有環狀磁鐵16的圓筒軛鐵18通過將電動機內部封閉的底板20而被固定在安裝板19上。在圓筒軛鐵18的中心固定安裝有燒結含油合金制的軸承21。嵌裝於設於軸承21的中心的貫通孔22中的轉軸12，以貫通孔內面21a與轉軸外周面12a滑接的狀態被旋轉自如地支承著。在貫通孔內面21a與轉軸外周面12a之間至少設有形成油膜所必需的遊隙，以儘量減少摩擦阻力、確保自由的旋轉。又，轉軸12的軸向推力負荷由軸向推力軸承20a支承，用軸承21的下端防止脫出。
卷繞有線圈23的電樞鐵心24與整流子單元25一起同心地被一體地固定於轉軸12上而構成轉子構件26。轉子構件26配設在圓筒軛鐵18內、且電樞鐵心外周面24a在與環狀磁鐵內周面16a之間沿圓周均勻地保持規定的間隙d地進行旋轉。又，將記錄碟片(未圖示)載置於轉軸12上的轉臺13與同心地被固定的轉子構件26一體地旋轉。符號41是電動機11的電源線。
在固定安裝軸承21並構成定子構件15一部分的圓筒軛鐵18與構成轉子構件26一部分的轉臺13之間，設有圍住軸承21的框架27。在轉軸12的插通框架27的部分上鬆動地插有滑環28。滑環28由在中心具有貫通轉軸12的中心孔28(參照圖2)的環體30和利用框架27的內緣31止轉的直線部分32的基體33構成。
基體33的直線部分32被放在與夾有轉軸中心12c的線簧34的抵接位置的相反側相對的位置。框架27，以一側開放的コ字形狀將內緣31直線狀地支承形成於封閉側的內部的基體33的直線部分32並對滑環28與轉軸12的旋轉聯動進行止轉。由此，利用線簧34確定滑環28對轉軸12賦予側壓的方向。滑環28既可以用燒油合金形成環體30、並在合成樹脂成型的基體33上進行插入成型，也可以將環體30用合成樹脂與基體33一體成型。
如圖2明確地表示，滑環28的環體30，以圓筒狀在外周面30a的上緣部上矩狀突起30b在半徑方向向外突出，防止通過沿環體外周面30a突起30b的下側而卡合的線簧34的脫離。線簧34架設在與中心線32c大致等距離地立設於框架27的兩端的2根柱銷35、36上，將一方的端部34a卷繞在一方的柱銷35上，將自由端側34b與另一方的柱銷36卡合、並用中央部34c對圓筒狀環體30向框架27的直線狀的止轉內緣31垂直地(箭頭P方向)施力。
從各柱銷35、36的上端向側方伸出卡止部35a、36a而防止線簧34的脫離。又，通過設置於自由端側34b的抑止板37的下面，阻止因由線簧34的彈性變表的內部應力而上跳並反轉，對施力方向進行限制。
如圖2-圖5上誇張地圖示，貫通環體30的中心孔38的內徑被形成比轉軸12的外徑較大，在與轉軸12正交的平面內，用設在沿中心孔內周38a分開的二處上的滑接部40、40與轉軸外周面12a抵接。也就是說，用線簧34施力的滑環28，用設在中心孔內周38a的二處的滑接部40、40與貫通中心孔38的轉軸外周面12a壓接，以向箭頭P方向移動為指向。
二處的滑接部40、40，在與轉軸12的中心線12c正交的平面內對稱地被設在與框架27的止轉內緣31垂直的通過中心線12c的中心線32c的兩側，在線簧34的加壓側30d偏離轉軸12的中心線12c的位置上，沿中心孔內周38a分開約90°地進行配置。作用於滑環28上的線簧34的施力在二處的滑接部40、40上成為均等的分力而支承轉軸12，由於分力的作用方向的交點確定軸承21的內面21a的一點，故對轉軸12能確保穩定的旋轉。這樣由於對滑環28產生方向性，故將滑接部40、40設定成使分力形成的合力的方向與垂直於框架27的止轉內緣31的方向一致。
作為二處的滑接部40、40的實施例，將包括圖2中代表性的第一實施例、第二實施例、第三實施例分別放大圖示於圖3-圖5。都是將滑環部分有些誇張地表示的俯視圖。對通用構件標上相同符號並省略說明。圖3是圖2所示的第一實施例的放大圖，滑環28-1，利用線簧34產生的施加力使形成為滑接部40、40的弧狀突起40-1、40-1與環體30-1的中心孔38-1內面38a-1的二處一體地從二方向對轉軸12推壓使推壓側30d的相反面側12b壓著於軸承內面21a的一點，構成協同的三點支承。
圖4是第2實施例，在滑環28-2中的環體30-2的中心孔38-2內面38a-2上由分開角度約90°形成的平面40-2、40-2成為滑接部並從二方向對轉軸12推壓，將推壓側的相反面側12b壓著於軸承內面21a的一點而構成三點支承。理論上相對轉軸外周面12a的圓柱體側面，設於滑環28-2中的環體中心孔內面38a-2上的二平面40-2、40-2和與比轉軸12直徑大的軸承內面21a成為線接觸，與第一實施例同樣，用接觸的三點來確定轉軸12的位置。第二實施例的滑環28-2的結構，成型模具加工是容易的。
圖5是第三實施例，在滑環28-3中的環體30-3的中心孔38-3內面38a-3上刻有分開角度約60°的V字槽40-3。形成V字槽40-3的平面40-3a、40-3a與環體30-2的中心孔內面38a-3相交的稜線40-3b、40-b成為滑接部，在二處與轉軸外周面12a壓接，並在利用壓接的軸承內面21a支承轉軸外周面12a的協同作用下，與上述實施例同樣地構成穩定的三點支承。
第三實施例雖然受到外力的影響，但加工非常容易，也能在不具有滑接部的以往型式滑環上用後加工來形成。V字槽40-3，只要是在轉軸12的中心角不超過180°的位置從中心線32c的兩側對稱地接觸的稜線40-3b、40-3b，分開角度即使不是約60°也可以，在將稜線40-3b、40-3b作為滑接部的結構中，槽的剖面形狀還可以是方角形或U字形。又，第一、第二和第三實施例的環體30-1、30-2、30-3的內徑都可不必形成正圓而可放寬模具精度。
下面，再參照圖2說明本發明的電動機的側壓賦予機構10中滑環28的動作。被鬆動地插在轉軸12上的可向徑向方向移動的滑環28，受到環體30的外周面30a與將兩端34a、34b卡止、架設在立設於框架27上的柱銷35、36上的線簧34中央部34c的彈性變形部分相卡合而向轉軸12的徑向方向的施加力，在環體30的中心孔內面38a上設在不相對的二處上的滑接部40、40的合力，相對軸承內面21a的一處將轉軸12向一方向進行推壓。
也就是說，轉軸12的位置利用滑接部40、40的二處和軸承的一處協同作用而構成的三點支承被穩定地固定。這樣，被幾何學地確定的轉軸12的位置，只要不作用超過線簧34的施加力的外力，原理上約束轉軸12的位置就不動而可克服振動。又，與設置一處的滑接部的情況相比較，從電動機驅動電流測定實驗可確認，通過在多個部位設置滑接部，摩擦損耗不會增大。
以上，雖然根據應用於記錄碟片的轉臺的實施例對本發明的電動機的側壓賦予機構作了說明，但本發明不限於上述實施例，本發明的宗旨是去除轉軸的振動，也能對滑環、導向架、滑接部的形狀或滑接角度、負荷裝置等進行多種變更例子和再構成，又，電動機結構既可是帶電刷的、也可是無刷的，當然也包括在權利要求書的範圍內對任何用途的結構能預期奏效的變更例。
由以上的說明可知，採用本發明的電動機的側壓賦予機構，由於用2處的滑接部推壓轉軸使其與軸承壓接，故可提高防止因側壓引起軸的晃動的功能，降低轉軸軌道的振擺迴轉。因此，能應用於高速旋轉的高密度記錄碟片驅動用主軸電動機。又，通過在多個部位設置滑接部，環體內徑就不必都形成正圓而能放寬包括模具的零件加工精度。
權利要求
1.一種電動機的側壓賦予機構，是對通過軸承旋轉自如地支承在定子構件上的轉子構件的轉軸賦予向與該轉軸的軸線方向交叉的方向的側壓的側壓賦予機構，其特徵在於，設有固定於所述定子構件上並圍住所述軸承的框架；在該框架的內側鬆動地插於所述轉軸上並能向半徑方向變位的滑環；架設在立設於所述框架的分開的位置上的2根柱銷之間並將中間部分與所述滑環外周面彈性抵接的線簧，在所述滑環上，將與所述轉軸的外周面抵接並滑動的滑動部形成於將所述線簧與所述滑環抵接的位置予以夾住並呈對稱的位置上，且在所述滑環上設有止轉部。
2.如權利要求1所述的電動機的側壓賦予機構，其特徵在於，所述滑動部相對所述轉軸的中心以約90°的間隔形成二處。
3.如權利要求1或2所述的電動機的側壓賦予機構，其特徵在於，形成於所述滑環上的止轉部相對所述轉軸的中心形成在與所述線簧抵接的位置的相反側。
4.如權利要求1所述的電動機的側壓賦予機構，其特徵在於，所述滑動部由對稱地設於通過所述轉軸中心的直線兩側的2個滑接部形成，並由該2個滑接部和軸承的一處協同作用而構成的三點支承進行位置保持。
5.如權利要求4所述的電動機的側壓賦予機構，其特徵在於，所述2個滑接部由弧狀突起、平面部、V字狀槽中的任一種形成。
全文摘要
一種電動機的側壓賦予機構，在支承電動機(11)軸承(21)的定子軛鐵(18)上固設框架(27)，用架設於柱銷(35)、(36)之間的線簧(34)對鬆動插於轉軸(12)上的滑環(28)彈性施力，在半徑方向上推壓轉軸(12)。由突出於環體(30)的中心孔內面(38a)的二處的滑接部(40、40)向軸承內面(21a)的一處壓接的轉軸(12)利用三點支承可確保穩定的旋轉。滑環(28)的基體(33)的直線部分(32)的推壓方向限到框架(27)內緣(31)的限制、止轉。採用本發明，可降低用燒結合油合金軸承支承的主軸電動機轉軸的不規則的振擺迴轉。
文檔編號H02K5/24GK1391326SQ0212461
公開日2003年1月15日 申請日期2002年6月13日 優先權日2001年6月13日
發明者赤羽誠 申請人:株式會社三協精機製作所