專利名稱：馬達及使用該馬達的電動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泵裝置、可適用于該泵裝置的馬達以及使用該馬達的電動設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為泵裝置，以往提出在蓋狀的下罩子與上罩子間配置隔板來劃分形成定子室和 泵室，一方面在定子室內(nèi)配置定子，另一方面將由泵輪及驅(qū)動磁鐵一體地形成的轉(zhuǎn)子配置 在泵室內(nèi)(參照專利文獻1)。另外，提出在利用模制樹脂體將定子密封時，在隔板也形成為一體后，將罩子重疊 在隔板上，在隔板與罩子間劃分形成有泵室，且在泵室內(nèi)配置有由泵輪及驅(qū)動磁鐵成一體 地形成的轉(zhuǎn)子(參照專利文獻2)。另外，上述泵裝置可使用例如具有固定軸作為軸的馬達。該具有固定軸的馬達可 使用于各種電動設(shè)備，以對液體等壓力流體(例如液體)的送排出量進行控制的泵作為其 代表例(參照專利文獻3)。專利文獻3所示的泵中，如圖12所示，具有固定軸108的馬達 150與固定軸108相對配置，包括可旋轉(zhuǎn)的向心軸承120和承受該向心軸承120的推力的 推力軸承109、110。推力軸承109、110分別由罩子103或外殼107支撐，可在向心軸承120的軸向形 成的端面上滑動。因此，有時推力軸承109、110會承受不住向心軸承120的推力而隨向心 軸承120的轉(zhuǎn)動沿圓周方向移動。因此，在固定軸108的兩端，如圖13所示，在外周壁的局部形成有D型的切面 108a、108b。同樣地，推力軸承109、110如圖13所示地在其中心形成有D切孔109a、110a， 這些孔在與形成于固定軸108兩端的D切面108a、108b卡合的狀態(tài)下供固定軸108的兩端 貫通。從而防止推力軸承109、110轉(zhuǎn)動。而且，將推力軸承109、110的D切孔109a、110a形成為支撐固定軸108且使其不 能旋轉(zhuǎn)的形狀及大小，且D切孔109a、110a沖切為與固定軸108的D切面108a、108b相同 形狀且在盡可能緊貼的狀態(tài)下卡合使固定軸108不發(fā)生晃動。專利文獻1 日本專利特開2005-73325號公報專利文獻2 日本專利特開2005-48675號公報專利文獻3 日本專利特開2001-123996號公報然而，在專利文獻1、2所示的泵裝置中，由于采用在蓋狀的下罩子與上罩子間配 置隔板的結(jié)構(gòu)，或采用在利用模制樹脂體將定子密封時使隔板形成為一體的結(jié)構(gòu)，因此兩 者都需要將隔板作為一件零件來準備，因而使零件數(shù)量增加，導(dǎo)致成本提高。另外，無論采 用專利文獻1、2中的任一結(jié)構(gòu)，都采用PPS樹脂等熱塑性樹脂的成形品作為隔板，然而此類 樹脂成形品根據(jù)成形時的制約，必須形成相當?shù)暮穸?。因此，定子與驅(qū)動磁鐵間隔著至少與隔板厚度相等的較寬間隙，導(dǎo)致磁路效率低的問題。另外，專利文獻3所示的泵100所使用的具有固定軸108的馬達150中，形成有D 切面108a、108b的固定軸108和形成有D切孔109a、110a的推力軸承109、110為防止軸發(fā) 生晃動必須維持較高的組裝精度。因此，必須使各零件具有較高的加工精度，導(dǎo)致加工時間 消耗較多的問題。而且，由于固定軸108是以硬質(zhì)的、后續(xù)加工較困難的陶瓷或不銹鋼作為材質(zhì)，因 此會使形成D切面108a、108b的作業(yè)工序增加、固定軸108的零件成本提高。另外，專利文獻3所示的泵100所使用的具有固定軸108的馬達150中，推力軸承 109、110上形成有防止其隨向心軸承120轉(zhuǎn)動的D切孔109a、110a。也就是說，推力軸承 109,110受到旋轉(zhuǎn)的向心軸承120的推力，且受到來自固定軸108的反力，比向心軸承120 和固定軸108薄且小的推力軸承109、110上集中有上述的2個力。因此，會使推力軸承109、 110的壽命縮短。鑒于以上問題，本發(fā)明所要解決的第一技術(shù)問題是提供一種可減少零件數(shù)量且通 過提高定子與驅(qū)動磁鐵間的電磁結(jié)合來提高磁路的效率的泵裝置。另外，本發(fā)明所要解決的第二技術(shù)問題是提供一種可提高各零件的加工精度及組 裝精度的馬達及使用該馬達的電動設(shè)備。該馬達可使用于第一技術(shù)問題的泵裝置中，使用 該馬達的電動設(shè)備之一為泵裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述第一技術(shù)問題，本發(fā)明的泵裝置中，包括具有驅(qū)動線圈及供該驅(qū)動線 圈卷繞的定子鐵心的定子；覆蓋該定子的外殼；與該外殼間劃分形成有泵室的罩子；以及 配置在所述泵室內(nèi)、具有與所述定子鐵心相對地配置的驅(qū)動磁鐵以及與該驅(qū)動磁鐵成一體 地旋轉(zhuǎn)的泵輪的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外殼由覆蓋所述驅(qū)動線圈及所述定子鐵心的模制 樹脂體構(gòu)成，該模制樹脂體的壁面構(gòu)成與所述罩子間劃分形成有所述泵室的隔板面。本發(fā)明中，覆蓋定子的模制樹脂體與罩子間劃分形成有泵室，模制樹脂體的壁面 自身構(gòu)成與罩子間劃分形成有泵室的隔板面。因而無需由別的部件構(gòu)成隔板，可減少零件 數(shù)量，從而實現(xiàn)低成本化。另外，定子與驅(qū)動磁鐵間夾設(shè)有模制樹脂體的一部分，所占的部 分與通過樹脂成形作為別的零件形成的隔板不同，相當?shù)乇?。因此可使定子與驅(qū)動磁鐵接 近，從而提高磁路的效率。本發(fā)明的泵裝置中，最好使所述模制樹脂體上的所述隔板面?zhèn)刃纬捎械?軸孔， 且所述罩子上與所述第1軸孔相對的位置處形成有第2軸孔，所述泵室內(nèi)配置有兩端部保 持在所述第1軸孔及所述第2軸孔中的固定軸，所述轉(zhuǎn)子可繞所述固定軸旋轉(zhuǎn)地受到支撐。 若采用上述結(jié)構(gòu)，則不同于軸旋轉(zhuǎn)型，無需在模制樹脂體上形成向心軸承等，因此可簡化模 制樹脂體的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的泵裝置中，所述模制樹脂體在所述隔板面?zhèn)染哂邢蛩霰檬业南喾磦?cè)凹 陷的凹部，所述定子形成為包圍所述凹部周圍的環(huán)狀，使所述轉(zhuǎn)子的所述驅(qū)動磁鐵在所述 凹部內(nèi)與所述定子相對。本發(fā)明的泵裝置中，最好使所述定子通過進行樹脂模制密封在所述模制樹脂體的 內(nèi)部。若采用上述結(jié)構(gòu)，則與驅(qū)動磁鐵相對配置的定子鐵心的固定位置不會發(fā)生錯位，因此
4可精確地確保與驅(qū)動磁鐵的相對位置，從而進一步提高磁路的效率。本發(fā)明的泵裝置中，最好使所述罩子覆蓋所述凹部及包圍所述凹部的所述壁面的 上端面地固定在所述模制樹脂體上，且所述模制樹脂體在形成于所述上端面的溝部內(nèi)配置 有環(huán)狀部件。若采用上述結(jié)構(gòu)，則可確保罩子與模制樹脂體間的密閉性，即可確保由罩子與 模制樹脂體劃分形成的泵室的密閉性。本發(fā)明的泵裝置中，所述模制樹脂體最好采用熱固性樹脂材料。若采用上述結(jié) 構(gòu)，則不同于熱塑性樹脂，可使模制樹脂體的夾設(shè)于定子與驅(qū)動磁鐵間的部分形成得較薄， 因此可提高磁路的效率。另外，若采用熱固性樹脂，則可由以不飽和聚酯樹脂為主要成分 的BMC(Bulk Molding Compound)等具有良好耐熱性、耐大氣腐蝕性、耐化學腐蝕性及絕緣 性的樹脂材料構(gòu)成模制樹脂體。另外，由于BMC等熱固性樹脂材料在成形時幾乎沒有收縮 (收縮率大致為0)，因此可由高尺寸精度構(gòu)成模制樹脂體。而且，即使在高溫、高濕環(huán)境下， 由BMC構(gòu)成的模制樹脂體也具有良好的尺寸安定性。由此，例如即使在泵室內(nèi)流動有高溫 流體時，構(gòu)成泵室的模制樹脂體的尺寸也不易發(fā)生變化，故泵室的尺寸也不易發(fā)生變化。因 此，可抑制因泵室的尺寸變化導(dǎo)致的泵裝置的特性變化，使得泵裝置的特性不受損失。另外，為解決上述第二技術(shù)問題，本發(fā)明的馬達的特征在于，包括固定軸；支撐 所述固定軸的兩端的外殼；與所述固定軸相對地配置并且可旋轉(zhuǎn)的向心軸承；承受該向心 軸承的推力的推力軸承，所述外殼上形成有所述推力軸承的防轉(zhuǎn)裝置。利用本發(fā)明的馬達，能可靠地防止推力軸承相對于外殼轉(zhuǎn)動，且提高各零件的加 工精度及其組裝精度。而且，上述本發(fā)明的馬達中，所述防轉(zhuǎn)裝置最好是非圓形形狀的孔，且所述推力軸 承的外周形狀最好是與所述非圓形形狀的孔卡合的非圓形形狀。由此，可通過簡單的加工 可靠地防止轉(zhuǎn)動，提高外殼及推力軸承等各零件的加工精度，且提高組裝精度。本發(fā)明的馬達中，所述非圓形形狀可以是將所述推力軸承的外周的一部分切斷所 形成的D斷面形狀，更好的情況是，所述D斷面形狀是將所述推力軸承的沿半徑方向相對的 外周上的2處切斷所形成的形狀。另外，所述防轉(zhuǎn)裝置可以是局部具有凸部的非圓形形狀 的孔，且所述推力軸承的外周形狀是形成有與所述凸部卡合的凹部的非圓形形狀，此時，所 述凸部最好是從所述非圓形形狀的孔的外周向內(nèi)周突出的卡合凸壁。另外，本發(fā)明中，所述固定軸最好具有與所述外殼卡合的卡扣裝置。由此，固定軸 不受推力軸承加工精度的影響，能可靠地卡扣在外殼上。本發(fā)明的馬達中，最好使所述固定軸上沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的方向形成有卡扣用 孔，且所述卡扣用孔中插入有作為所述卡扣裝置的固定銷，而且，所述外殼上最好形成有與 所述固定銷嵌合的溝狀的支撐部。另外，本發(fā)明的電動設(shè)備的特征在于，具有所述馬達。由此，本發(fā)明可提供一種電 動設(shè)備，其使用的馬達能可靠地防止推力軸承相對于外殼轉(zhuǎn)動，且保持固定軸的加工精度， 提高其各部件間的組裝精度。而且，本發(fā)明的電動設(shè)備最好具有泵室，且該泵室在形成供流體通過的流路的一 側(cè)配置有葉輪。由此，本發(fā)明可提供一種作為泵裝置的電動設(shè)備，其使用的馬達能可靠地防 止推力軸承相對于外殼轉(zhuǎn)動，且保持固定軸的加工精度，提高其各部件間的組裝精度。利用第一發(fā)明的泵裝置，模制樹脂體與罩子間劃分形成有泵室，無需使用別的部件作為隔板，因此可減少零件數(shù)量，實現(xiàn)低成本化。另外，定子與驅(qū)動磁鐵間夾設(shè)有模制樹 脂體的一部分，所占的部分與通過樹脂成形形成的隔板不同，相當?shù)乇?，因此可使定子與驅(qū) 動磁鐵接近，因此可提高磁路的效率。 另外，利用第二發(fā)明的馬達及使用該馬達的電動設(shè)備，能可靠地防止推力軸承相 對于外殼轉(zhuǎn)動，且提高各零件的加工精度及其組裝精度。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的泵裝置的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2是圖1所示的泵裝置的分解圖。圖3的(A)、⑶分別是圖1所示的定子的橫向剖視圖，以及表示線圈繞線管和定 子鐵心的結(jié)構(gòu)的立體圖。 分解立體圖.
圖4是本發(fā)明一個實施方式的使用具有固定軸的馬達的電動設(shè)備的剖視圖。 圖5是作為構(gòu)成圖1所示的電動設(shè)備的外殼的內(nèi)部外殼的俯視圖。 圖6是作為構(gòu)成圖1所示的電動設(shè)備的外殼的外部外殼的仰視圖。 圖7是將本發(fā)明一個實施方式的固定軸局部剖切加以圖示的主視圖。 圖8是本發(fā)明一個實施方式的推力軸承的俯視圖。
圖9是本發(fā)明一個實施方式的使用具有固定軸的馬達的電動設(shè)備的主要部分的
立體圖<
立體圖<
圖10是本發(fā)明實施例2的使用具有固定軸的馬達的電動設(shè)備的主要部分的分解
圖11是本發(fā)明實施例3的使用具有固定軸的馬達的電動設(shè)備的主要部分的分解
圖12是以往作為電動設(shè)備的泵的剖視圖。 圖13是圖12所示的泵內(nèi)的主要部分的分解立體圖。 (符號說明)1000馬達3000定子
4000轉(zhuǎn)子6000泵室
1100泵裝置3600定子鐵心
3300驅(qū)動線圈3500固定軸
4000泵輪5100模制樹脂體(外殼)
5200隔板面5200e凹部
5200f凹部的側(cè)面_！15300罩子
1電動設(shè)備2罩子
3內(nèi)部外殼(外殼)3g推力軸承孔(防轉(zhuǎn)裝置
3i、3j壁部3h支撐部(卡扣裝置)
4定子室5定子部
7外部外殼7e推力軸承孔(防轉(zhuǎn)裝置)7f、7g 壁部9b、9c、10b、10c切斷部(防轉(zhuǎn)裝置)
9、10推力軸承 11轉(zhuǎn)子部
20套筒(向心軸承) 41固定銷(卡扣裝置)50 馬達
21離心式風扇(泵輪、擴散器)(葉輪) 51泵(泵室)
具體實施例方式以下，參照附圖對應(yīng)用了本發(fā)明的泵裝置及其制造方法進行說明。另外，第一實施 方式是對第一發(fā)明進行的說明。(第一實施方式)(泵裝置的整體結(jié)構(gòu))圖1及圖2是表示裝設(shè)有應(yīng)用了本發(fā)明的馬達的泵裝置的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖，及 其分解圖。圖1及圖2所示的泵裝置1100是通常稱為密封泵的類型的泵裝置，內(nèi)藏有給電用 基板內(nèi)蔵型無刷馬達(以下稱為馬達1000)。本實施方式的泵裝置1100的外輪廓由蓋狀的模制樹脂體5100和覆蓋模制樹脂體 5100的上部的罩子5300形成，該模制樹脂體5100作為覆蓋下述定子3000的外殼。模制樹 脂體5100及罩子5300上分別形成有孔5110、5310，利用這些孔5110、5310將通用的螺栓 1500固定，從而使模制樹脂體5100及罩子5300形成為一體。在此，在模制樹脂體5100及罩子5300間劃分形成有泵室6000。也就是說，在本實 施方式中，模制樹脂體5100的壁面自身構(gòu)成與罩子5300間劃分形成有泵室6000的隔板面 5200。模制樹脂體5100在其隔板面5200的中央部形成有向泵室6000的相反側(cè)凹陷的 凹部5200e，在模制樹脂體5100的包圍凹部5200e的上端面5200g上與凹部5200e呈同心 狀地形成有溝部5200h。溝部5200h的內(nèi)部配置有作為環(huán)狀部件的〇環(huán)1200，利用該〇環(huán) 1200可確保罩子5300與模制樹脂體5100間的密閉性，即可確保泵室6000的密閉性。〇環(huán) 1200例如可由橡皮或柔軟的樹脂等形成，然而在本實施方式中，并不限定于這些材料，只要 是能夠確保罩子5300與模制樹脂體5100間的密閉性的材料都可以。罩子5300呈下面開口的蓋狀，形成有開設(shè)在上方的導(dǎo)入口部5500及開設(shè)在側(cè)方 的排出口部5600。由此，在泵室6000內(nèi)形成有使流體從導(dǎo)入口部5500流至排出口部5600 的流路5700，流路5700中配置有作為葉輪的樹脂制的泵輪4000。通過使該泵輪4000高速 旋轉(zhuǎn)使泵室6000內(nèi)形成負壓，由此，可從導(dǎo)入口部5500向泵室6000內(nèi)吸引溫水等流體，將 該流體從排出口部5600排出。(馬達的結(jié)構(gòu))本實施方式的馬達1000包括定子3000、轉(zhuǎn)子4000及供電用基板2000。該馬達 1000中，模制樹脂體5100的凹部5200e的底面5200a上形成有第1軸孔5200b，罩子5300 上與第1軸孔5200b相對的位置處形成有第2軸孔5300a，固定軸3500的兩軸端受到該第 1軸孔5200b及第2軸孔5300a的支撐，固定軸3500與導(dǎo)入口部5500呈同軸狀地配置。下 述轉(zhuǎn)子4000可繞固定軸3500旋轉(zhuǎn)地受到支撐，固定軸3500上保持有相對于轉(zhuǎn)子4000的 軸承 3700、3800。定子3000包括由環(huán)狀的層疊鐵心構(gòu)成的定子鐵心3600，以及卷繞在定子鐵心
73600上的驅(qū)動線圈3300。驅(qū)動線圈3300是通過將線圈繞組3100卷繞在樹脂制的線圈繞線 管3200上來形成的。從線圈繞線管3200向馬達軸線方向L突出有2根接線柱3400，與驅(qū) 動線圈3300的卷繞起始及卷繞結(jié)束的各繞組端部(線圈繞組3100的端部)連接。另外， 在定子3000的附近，在驅(qū)動線圈3300的內(nèi)側(cè)以30°間隔配置有多個磁力檢測單元4500， 這些磁力檢測單元4500用于檢測驅(qū)動磁鐵4200的旋轉(zhuǎn)位置。供電用基板2000上形成有供接線柱3400貫穿的孔或由狹縫構(gòu)成的貫穿部，且形 成有多種布線圖及連接盤部。由此，在將供電用基板2000與線圈繞線管3200相對配置時， 由于接線柱3400貫穿供電用基板2000，因此接線柱3400可與連接盤部連接。另外，供電用 基板2000上形成有供從磁力檢測單元4500延伸出的導(dǎo)線4600通過的貫穿孔、以及相對于 導(dǎo)線4600的連接盤部及布線圖。而且，供電用基板2000上安裝有驅(qū)動控制定子3000的驅(qū) 動電路(未圖示)，且安裝有接受來自電源的電力的電源連接器7200。采用上述結(jié)構(gòu)的定子3000及供電用基板2000通過鑲嵌成形進行樹脂模制從而密 封在模制樹脂體5100的內(nèi)部，包圍形成在該模制樹脂體5100上的凹部5200e周圍地配置 有定子3000。在此，凹部5200e的側(cè)面壁5200f位于定子3000的內(nèi)周側(cè)，且該側(cè)面壁5200f 極薄。轉(zhuǎn)子4000配置在泵室6000內(nèi)，具有可繞固定軸3500轉(zhuǎn)動地受到支撐的套筒狀的 向心軸承4100、以及與定子鐵心3000相對配置的驅(qū)動磁鐵4200。向心軸承4100與驅(qū)動磁 鐵4200夾設(shè)有樹脂制的泵輪4000地連結(jié)，并可成一體地旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動磁鐵4200是使N極及 S極在圓周方向上交替磁化的圓筒狀的永磁體，在模制樹脂體5100的凹部5200e的內(nèi)側(cè)，在 相對于定子3000的半徑方向內(nèi)側(cè)上隔著模制樹脂體5100的側(cè)面壁5200f地相對。(定子及線圈繞線管的詳細結(jié)構(gòu))圖3的(A)、(B)分別是應(yīng)用了本發(fā)明的馬達所使用的定子的橫向剖視圖，以及表 示線圈繞線管和定子鐵心的結(jié)構(gòu)的立體圖。定子3000中使用的定子鐵心3600是強磁性板的層疊體，如圖3 (A)所示，沿圓周 方向以等間距形成有從環(huán)狀的定子鐵心3600的環(huán)狀部分3600c向內(nèi)側(cè)(中心)突出的12 個凸極3600a。由此，如圖3(B)所示，通過將各凸極3600a插入卷繞有線圈繞組3100的線 圈繞線管3200的繞線管孔3200a內(nèi)，從而將驅(qū)動線圈3300分別安裝到定子鐵心3600的各 凸極3600a上。線圈繞線管3200上向馬達軸線方向L突出有2根接線柱3400，在將線圈繞 組3100卷繞于線圈繞線管3200的工序中，將線圈繞組3100的卷繞起始及卷繞結(jié)束的繞組 端部3900a、3900b纏繞于接線柱3400的根基側(cè)，并轉(zhuǎn)送至下述馬達1000的組裝工序。在此，驅(qū)動線圈3300屬于例如3相(U、V、W相)中的任何一項，圖3(A)表示分別由 驅(qū)動線圈群3300U構(gòu)成U相、由驅(qū)動線圈群3300V構(gòu)成V相、由驅(qū)動線圈群3300W構(gòu)成W相 的樣子，驅(qū)動線圈群3300U包括4個驅(qū)動線圈3300Ua、3300Ub、3300Uc、3300Ud，驅(qū)動線圈群 3300V包括4個驅(qū)動線圈3300Va、3300Vb、3300Vc、3300Vd，驅(qū)動線圈群3300W包括4個驅(qū)動 線圈3300Wa、3300Wb、3300Wc、3300Wd。構(gòu)成U、V、W相的各驅(qū)動線圈3300沿定子鐵心3600 的圓周方向依次重復(fù)配置。另外，向相同方向卷繞并連接這些驅(qū)動線圈3300Ua、3300Ub、 3300Uc、3300Ud，使得對構(gòu)成驅(qū)動線圈群 3300U 的驅(qū)動線圈 3300Ua、3300Ub、3300Uc、3300Ud 進行通電時，這些驅(qū)動線圈3300Ua、3300Ub、3300Uc、3300Ud在各凸極3600a上產(chǎn)生的磁極 都為同極。同樣地，構(gòu)成驅(qū)動線圈群3300V的驅(qū)動線圈3300Va、3300Vb、3300Vc、3300Vd、以及構(gòu)成驅(qū)動線圈群3300W的驅(qū)動線圈3300Wa、3300Wb、3300ffc、3300ffd也向相同方向卷繞并 連接。依次變換對這些線圈群進行通電的相以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，從而使轉(zhuǎn)子4000繞固定軸 3500周圍旋轉(zhuǎn)。(馬達及泵裝置的制造方法的概略說明)要制造此類泵裝置1100，首先，如圖3(B)所示，將線圈繞組3100卷繞在線圈繞線 管3200上來構(gòu)成驅(qū)動線圈3300。此時，將線圈繞組3100的卷繞起始及卷繞結(jié)束的繞組端 部3900a、3900b纏繞于接線柱3400的根基側(cè)。此時，也可通過錫焊將線圈繞組3100的繞 組端部3900a、3900b固定于接線柱3400。然后，如圖3(A)、⑶所示，相對于定子鐵心3600的凸極3600a安裝有線圈繞線管 3200。然后，如圖1及圖2所示，將供電用基板2000與定子鐵心3600及線圈繞線管3200 相對配置。因此，接線柱3400處于貫穿形成于供電用基板2000的貫通部并突出的狀態(tài)。然 后，將纏繞在接線柱3400上的驅(qū)動線圈3300的繞組端部3900a、3900b向供電用基板2000 的上方引出后，通過錫焊將繞組端部3900a、3900b與供電用基板2000的連接盤部連接。此 時，接線柱3400的從供電用基板2000向上方突出的部分也進行錫焊，使供電用基板2000 保持在接線柱3400上。至此，磁力檢測單元4500的配置等已結(jié)束。由此，完成了定子3000 的組裝及配線。然后，將定子3000及供電用基板2000鑲嵌成形，并將定子3000及供電用基板 2000利用模制樹脂體5100密封。具體說來，將定子3000配置在金屬模具內(nèi)，利用熱固性樹 脂材料BMC(Bulk Molding Compound)進行鑲嵌成形。因此，可將定子3000及供電用基板 2000密封在模制樹脂體5100的內(nèi)部。BMC是以不飽和聚酯樹脂為主要成分、且將玻璃纖維 切短后與加固劑和填充劑、及催化劑等一起攪拌而成的樹脂材料。然后，在固定軸3500的基端側(cè)安裝有推力軸承3700的狀態(tài)下，將固定軸3500的 基端側(cè)嵌入形成于凹部5200e的底面5200a的第1軸孔5200b內(nèi)。然后，向心軸承4100及 驅(qū)動磁鐵4200夾設(shè)有泵輪4000地成一體形成轉(zhuǎn)子4000，在將該轉(zhuǎn)子4000安裝到固定軸 3500后，將推力軸承3800安裝到固定軸3500上。然后，將0環(huán)1200安裝在溝部5200h內(nèi)后將罩子5300重疊在模制樹脂體5100上， 并使固定軸3500的前端部嵌入形成在罩子5300上的第2軸孔5300a內(nèi)。然后利用螺栓 1500使模制樹脂體5100及罩子5300成為一體。由此完成泵裝置1100。(第一實施方式的主要效果)如上所述，本實施方式中，覆蓋定子3000的外殼由模制樹脂體5100構(gòu)成，該模制 樹脂體5100的壁面自身構(gòu)成與罩子5300間劃分形成有泵室6000的隔板面5200。因此，無 需由別的部件構(gòu)成隔板，可減少零件數(shù)量，從而實現(xiàn)低成本化。另外，定子3000與驅(qū)動磁鐵 4200間夾設(shè)有模制樹脂體5100的一部分(凹部5200e的側(cè)面壁5200f)，所占的部分與通 過樹脂成形作為別的零件形成的隔板不同，相當?shù)乇　Ｒ虼丝墒苟ㄗ?000與驅(qū)動磁鐵4200 更接近地配置，從而提高磁路的效率。另外，由于定子3000通過樹脂模制密封在模制樹脂體5100的內(nèi)部，因此定子鐵心 3600的固定位置不會錯位，可精確地確保與驅(qū)動磁鐵4200的相對位置，該驅(qū)動磁鐵4200隔 著隔板面5200的側(cè)壁部5200f與定子鐵心3600相對配置。另外，要設(shè)定在磁路效率較高的位置時只需移動驅(qū)動磁鐵4200側(cè)即可，因此與以往的泵裝置相比，更容易確保磁路的位 置精度。另外，本實施方式中，轉(zhuǎn)子4000使用可繞固定軸3500旋轉(zhuǎn)地受到支撐的軸固定側(cè) 的馬達1000，因此不同于軸旋轉(zhuǎn)型的馬達，無需在模制樹脂體5100上形成向心軸承等，因 此可簡化模制樹脂體5100的結(jié)構(gòu)。而且，本實施方式中，使用熱固性樹脂材料作為構(gòu)成模制樹脂體5100的樹脂材 料，因此不同于熱塑性樹脂，可使模制樹脂體5100的夾設(shè)于定子3000與驅(qū)動磁鐵4200間 的側(cè)壁部5200f形成得較薄，因此可提高磁路的效率。尤其在本實施方式中，采用熱固性樹 脂材料中以不飽和聚酯樹脂為主要成分的BMC (Bulk Molding Compound)，因此可由具有良 好耐熱性、耐大氣腐蝕性、耐化學腐蝕性及絕緣性的樹脂材料構(gòu)成模制樹脂體5100。另外， 由于BMC等熱固性樹脂材料在成形時幾乎沒有收縮(收縮率大致為0)，因此可由高尺寸精 度構(gòu)成模制樹脂體5100。而且，即使在高溫、高濕環(huán)境下，由BMC構(gòu)成的模制樹脂體5100也 具有良好的尺寸安定性。由此，例如即使在泵室6000內(nèi)流動有高溫流體時，構(gòu)成泵室6000 的模制樹脂體5100的尺寸也不易發(fā)生變化，故泵室6000的尺寸也不易發(fā)生變化。因此，可 抑制因泵室6000的尺寸變化導(dǎo)致的泵裝置1100的特性變化，使得泵裝置1100的特性不受 損失。(第二實施方式)以下，根據(jù)附圖所示的最佳實施方式對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。另外，第二實 施方式是對第二發(fā)明進行的說明。而且，本發(fā)明的馬達并不只限定于泵裝置，但在本實施方 式中，將電動設(shè)備作為泵裝置進行說明。(整體結(jié)構(gòu))圖4是本發(fā)明一個實施方式的使用具有固定軸的馬達的電動設(shè)備的剖視圖。圖5 是作為構(gòu)成圖4所示的電動設(shè)備的外殼的內(nèi)部外殼的俯視圖，圖6是作為構(gòu)成圖4所示的 電動設(shè)備的外殼的外部外殼的仰視圖，圖7是將本發(fā)明一個實施方式的固定軸局部剖切加 以圖示的主視圖，圖8是本發(fā)明一個實施方式的推力軸承的俯視圖，圖9是主要部分的分解 立體圖。本實施方式中，電動設(shè)備1主要由馬達50和作為泵室的泵51構(gòu)成，該馬達50和 泵51被收納在外部外殼7和罩子2所包圍的空間內(nèi)。泵51如圖4所示，包括壓力流體(例如液體)的導(dǎo)入口 16和排出口 17;形成在 從導(dǎo)入口 16至排出口 17的流體路徑18的中途部的負壓室19 ；作為在負壓室19內(nèi)旋轉(zhuǎn)的 葉輪的離心式風扇21。離心式風扇21隨著構(gòu)成馬達50的一部分的轉(zhuǎn)子部11的旋轉(zhuǎn)而高速旋轉(zhuǎn)，從而使 負壓室19內(nèi)形成負壓將流體從導(dǎo)入口 16吸入后，該流體經(jīng)由流體路徑18從排出口 17排
出o而且，本實施方式中，負壓室19內(nèi)配置有構(gòu)成馬達50的轉(zhuǎn)子部11。(馬達的結(jié)構(gòu))如圖4中，馬達50由定子部5和轉(zhuǎn)子部11構(gòu)成，轉(zhuǎn)子部11包括作為向心軸承的 陶瓷制的套筒20 ；與定子鐵心13相對配置的轉(zhuǎn)子磁鐵(永磁體)22 ；夾設(shè)在套筒20與轉(zhuǎn)子 磁鐵22間的樹脂制的離心式風扇(包含泵輪及擴散器)21。
利用該轉(zhuǎn)子磁鐵22的磁力和流過繞組15的電流根據(jù)佛萊明左手定則使轉(zhuǎn)子部11 向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。定子部5主要由固定軸8、配置在固定軸8兩端側(cè)的推力軸承9、10、定子鐵心13、 以及通過繞線管14卷設(shè)在定子鐵心13上的繞組15。固定軸8如圖4所示，配置在套筒20的中空圓筒內(nèi)，套筒20在固定軸8的外周面 上滑動并旋轉(zhuǎn)。固定軸8由硬質(zhì)的陶瓷或不銹鋼制成并形成為圓柱狀。另外，固定軸8如圖7所 示，其下端側(cè)形成有供旋轉(zhuǎn)軸線通過的向旋轉(zhuǎn)軸線的垂直方向貫穿的卡扣用孔8a。該卡扣 用孔8a中貫穿有作為卡扣裝置的軸狀的固定銷41。另外，由于卡扣用孔8a只是單純的貫 通孔，因此即使是硬質(zhì)的陶瓷或不銹鋼制的固定軸8，也可容易地利用例如金屬模具進行加工。另外，固定軸8的一端側(cè)(圖4的上端側(cè))由外部外殼7支撐，其另一端側(cè)(圖4 的下端側(cè))由內(nèi)部外殼3支持。另外，外部外殼7與內(nèi)部外殼3構(gòu)成外殼。另外，本實施方式中，如圖4所示，內(nèi)部外殼3將呈大致有底圓筒形狀的罩子2的 開放端封閉，在內(nèi)部外殼3與罩子2形成的空間內(nèi)形成有定子室4。另外，定子室4中配置有驅(qū)動馬達50的驅(qū)動電路及控制電路，然而在此未圖示，故 省略說明。內(nèi)部外殼3如圖5所示，由位于定子室4內(nèi)部的有底圓筒部3a和位于該有底圓筒 部3a的開放端緣的凸緣部3b成一體地形成。另外，有底圓筒部3a的底壁中央形成有臺座 部3d，該臺座部3d位于固定軸8的同一軸上且形成有支撐固定軸8的一端的軸支撐孔3c。 而且，凸緣部3b上形成有供安裝螺栓6貫穿的貫穿孔3e。另外，凸緣部3b上形成有環(huán)狀溝 3f，該環(huán)狀溝3f內(nèi)插入有用以確保與外部外殼7間的密閉性的環(huán)狀襯墊12。外部外殼7如圖6所示，其中心形成有壓力流體(在此為液體)的導(dǎo)入口 16和排 出口 17。另外，外部外殼7與內(nèi)部外殼3共同形成從導(dǎo)入口 16至排出口 17的流體路徑18， 且在其中途部形成負壓室19。而且，外部外殼7形成有安裝螺栓6的通孔7a。另外，在外 部外殼7上形成有用于形成流體路徑18的螺旋狀的壁7b。而且，向外部外殼7的中心延伸 的腳部7c上形成有在俯視圖上呈大致圓形形狀的軸支撐孔7d。該軸支撐孔7d的中心形成 在導(dǎo)入口 16的同一軸上。罩子2對應(yīng)使用目的(使用環(huán)境)由具有防銹性的鋁等金屬或樹脂構(gòu)成，形成有 與安裝螺栓6螺合的螺孔2a。另外，泵51通常稱為密封泵，如圖4所示，在罩子2與內(nèi)部外殼3所包圍的空間內(nèi) 形成有定子室4，定子室4內(nèi)配置有構(gòu)成馬達50的定子部5的定子鐵心13、以及通過繞線 管14卷設(shè)在定子鐵心13上的繞組15。而且，在內(nèi)部外殼3與外部外殼7所包圍的空間內(nèi) 配置有馬達50的轉(zhuǎn)子部11和與其連接的泵51 (泵室)，其中配置有套筒20、轉(zhuǎn)子磁鐵22 及樹脂制的離心式風扇(包含泵輪及擴散器)21。(推力軸承的防轉(zhuǎn)裝置)推力軸承9(10)如圖8所示，其中心形成有供固定軸8貫穿的圓形形狀的軸貫穿 孔9a(10a)。另外，推力軸承9(10)的外形為非圓形的形狀，本實施方式中，如圖9所示，將 其外周的2處切斷來形成的切斷部9b、9c (10b、10c)作為防轉(zhuǎn)裝置，在主視圖上形成為大致橢圓形。推力軸承9與形成于內(nèi)部外殼3的臺座部3d的軸支撐孔3c嵌合。具體說來，形成于臺座部3d的軸支撐孔3c在臺座部3d的端面上開口且形成至臺 座部3d的高度方向中途部。另外，臺座部3d上包圍軸支撐孔3c的外周地形成有在臺座部 3d的端面上開口且比推力軸承9的厚度淺的凹狀的推力軸承孔3g。推力軸承孔3g是非圓 形形狀的孔，與嵌合的推力軸承9的外形呈大致相同的形狀及大小。而且，推力軸承孔3g 內(nèi)形成有壁部3j、3i，該壁部3j、3i的形狀與將推力軸承9的外周的2處D切面形狀的切斷 部9b、9c的切斷面形狀大致相同。另外，臺座部3d上形成有作為卡扣裝置的溝狀的支撐部3h，該支撐部3h朝臺座部 3d的端面開口且位于推力軸承孔3g的內(nèi)側(cè)并橫跨軸支撐孔3c。該支撐部3h形成得比推 力軸承孔3g深比軸支撐孔3c淺。外部外殼7如圖6所示，在向其中心延伸的腳部7c上形成有在俯視圖上呈大致圓 形形狀的軸支撐孔7d。腳部7c上包圍軸支撐孔7d的外周地形成有在腳部7c的端面上開 口且比推力軸承10的厚度淺的凹狀的推力軸承孔7e。推力軸承孔7e是非圓形形狀的孔， 與嵌合的推力軸承10的外形呈大致相同的形狀及大小。而且，推力軸承孔7e內(nèi)形成有壁 部7f、7g，該壁部7f、7g的形狀與將推力軸承10的外周的2處D切面形狀的切斷部10b、10c 的切斷面形狀大致相同。接下來，對固定軸8、推力軸承9、10、內(nèi)部外殼3以及外部外殼7的組裝方法進行 說明。首先，如圖9所示，固定軸8的卡扣用孔8a內(nèi)插入并固接有固定銷41。然后，將推 力軸承9套在固定軸8上，并與固定銷41抵接。在此狀態(tài)下，將固定軸8插入形成在內(nèi)部外殼3的臺座部3d上的軸支撐孔3c內(nèi)。 由此，如圖4所示，在固定銷41 (卡扣裝置)與溝狀的支撐部3h (卡扣裝置)嵌合的同時， 推力軸承9與推力軸承孔3g嵌合。也就是說，形成在推力軸承9上的切斷部9b、9c與推力 軸承孔3g嵌合。由此，形成在推力軸承9上的D切面形狀的切斷部9b、9c與形成于推力軸 承孔3g內(nèi)的壁部3j、3i相對，使得推力軸承9無法沿圓周方向移動。也就是說，推力軸承 9具有防轉(zhuǎn)功能。另外，在推力軸承9與推力軸承孔3g嵌合時，可利用粘合劑等進行臨時固定。這 樣的話，在組裝作業(yè)時，可防止推力軸承9從推力軸承孔3g內(nèi)拔出。同樣地，推力軸承10與形成在外部外殼7上的推力軸承孔7e嵌合。也就是說，形 成在推力軸承10上的切斷部10b、10c與推力軸承孔7e嵌合。由此，形成在推力軸承10上 的D切面形狀的切斷部10b、10c與形成于推力軸承孔7e內(nèi)的壁部7f、7g相對，使得推力軸 承10無法沿圓周方向移動。也就是說，推力軸承10具有防轉(zhuǎn)功能。另外，在推力軸承10 與推力軸承孔7e嵌合時，可利用粘合劑等進行臨時固定。這樣的話，在組裝作業(yè)時，可防止 推力軸承10從推力軸承孔7e內(nèi)拔出。在將固定軸8安裝到內(nèi)部外殼3的臺座部3c內(nèi)后，將馬達50的轉(zhuǎn)子部11套在固 定軸8上。具體說來，使固定軸8貫穿在作為向心軸承的套筒20的中間空心內(nèi)。在使固定 軸8貫穿后，將安裝有推力軸承10的外部外殼7套在固定軸8上。如上所述，組裝而成的電動設(shè)備1中，在馬達50的轉(zhuǎn)子部11旋轉(zhuǎn)后，套筒20的兩
12端受到推力軸承9、10所施加的推力負荷。此時，尤其是與離心式風扇21的高速旋轉(zhuǎn)化成比例地負壓室19內(nèi)的負壓逐漸增 大，轉(zhuǎn)子部11沿固定軸8的軸線向負壓室19側(cè)位移，然而能可靠地確保配置在負壓室19 側(cè)的推力軸承10不相對于外部外殼7轉(zhuǎn)動，因此與以往相比可更穩(wěn)定地承受推力負荷。(第二實施方式的主要效果)在具有馬達50和泵51的電動設(shè)備1中，推力軸承9、10的外形為非圓形形狀，在 內(nèi)部外殼3及外部外殼7上形成有形狀、大小與該非圓形形狀大致相同的推力軸承孔3g、 7e,因此能可靠地防止推力軸承9、10相對于作為外殼的內(nèi)部外殼3及外部外殼7轉(zhuǎn)動，且 提高這些零件的加工精度及其組裝精度。而且，電動設(shè)備1中，推力軸承9的防轉(zhuǎn)裝置是利用推力軸承9的切斷部9b、9c和 內(nèi)部外殼3的推力軸承孔3g形成的，同樣地，推力軸承10的防轉(zhuǎn)裝置是利用推力軸承10 的切斷部10b、10c和外部外殼7的推力軸承孔7e形成的。由此，推力軸承9、10的軸貫通 孔9a、10a及固定軸8可維持高加工精度及組裝精度以抑制軸晃動的發(fā)生。因此，無需對各 部件進行高精度加工，因此可縮短加工時間，控制成本。另外，推力軸承9的防轉(zhuǎn)裝置是利用推力軸承9的切斷部9b、9c和內(nèi)部外殼3的 推力軸承孔3g形成的，同樣地，推力軸承10的防轉(zhuǎn)裝置是利用推力軸承10的切斷部10b、 10c和外部外殼7的推力軸承孔7e形成的。由此，固定軸8不會對推力軸承9、10施加很大 的反力，因此，不會像以往例中那樣發(fā)生集中。由此，可延長推力軸承9、10的壽命。而且，電動設(shè)備1中，內(nèi)部外殼3的推力軸承孔3g是非圓形形狀的孔，即D切面形 狀的孔，且推力軸承9的外周形狀是與D切面形狀的孔卡合的非圓形形狀，即形成D切面形 狀的切斷部9b、9c。同樣地，外部外殼7的推力軸承孔7e是非圓形形狀的孔，即D切面形狀 的孔，且推力軸承10的外周形狀是與D切面形狀的孔卡合的非圓形形狀，即形成D切面形 狀的切斷部10b、10c。由此，由于是D切面因此可通過簡單的加工可靠地防止轉(zhuǎn)動，提高內(nèi) 部、外部外殼3、7及推力軸承9、10等各零件的加工精度，且提高組裝精度。另外，電動設(shè)備1中，固定軸8的卡扣用孔8a內(nèi)插入并固定有作為與內(nèi)部外殼3 卡扣的卡扣裝置的固定銷41，因此固定軸8不會受推力軸承9、10的加工精度影響，能可靠 地卡扣于內(nèi)部外殼3上。而且，電動設(shè)備1具有泵室51，該泵室51在形成有供壓力流體(例如液體)通過 的流體路徑18的一側(cè)配置有離心式風扇21。由此，可提供一種電動設(shè)備1，其使用的馬達 50能可靠地防止推力軸承9、10相對于內(nèi)部、外部外殼3、7轉(zhuǎn)動，且保持固定軸8的加工精 度，提高其各部件間的組裝精度。上述實施方式是本發(fā)明的最佳實施方式中的一例，然而并不限定于此，在不脫離 本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可進行各種變形。另外，設(shè)置在固定軸8上的固定銷41，除了上述軸狀的零件外，也可使用開口銷等 市場上販賣的零件。而且，固定銷41無需貫穿固定軸8，也可使其一端與固定軸8卡合，使 其另一端與內(nèi)部外殼3卡合。此時，也可利用固定銷41等將固定軸8固定于外部外殼7。(第二實施方式的變形例)圖10是本發(fā)明第二實施方式的變形例的電動設(shè)備的主要部分的分解立體圖。上述本實施方式中，公開了將推力軸承9、10的外周的2處切斷來形成的切斷部9b、9c及切斷部10b、10c的防轉(zhuǎn)裝置，然而圖10所示的實施方式2中，推力軸承69、70的外 周上形成有1處切斷部69b、70b。另外，為配合推力軸承69、70的形狀，例如可在內(nèi)部外殼3的臺座部3d上再形成 1個壁部3i，也可如圖6所示地形成2個壁部。利用這樣的結(jié)構(gòu)，可使推力軸承69、70的結(jié)構(gòu)進一步簡化，且雖然直徑與上述實 施方式相同但可確保與套筒20間較大的接觸面積。(第二實施方式的其它變形例)圖11是本發(fā)明第二實施方式的其它變形例的電動設(shè)備的主要部分的分解立體 圖。上述電動設(shè)備中，公開了在推力軸承9、10、69、70的外周上形成有1處或2處D切 面形狀的切斷部9b、9c及切斷部10b、10c的防轉(zhuǎn)裝置，然而圖11所示的實施方式3中，推 力軸承89、90的外周上形成有1處小的缺口部89d、90d。另外，為配合推力軸承89、90的形狀，例如可在內(nèi)部外殼3的臺座部3d上再形成 1個卡合凸壁3k。利用這樣的結(jié)構(gòu)，可使推力軸承89、90的結(jié)構(gòu)進一步簡化，且雖然直徑與實施例 1、2相同但可確保與套筒20間更大的接觸面積。(第二實施方式的其它別的變形例)如上所述，實施例1 3中，作為電動設(shè)備對泵進行了說明，然而也可用于其它裝 置，如電動吸塵器的電動風機或換氣扇等將液體或氣體作為壓力流體并將該壓力流體導(dǎo) 入、排出的結(jié)構(gòu)均可適用于本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種馬達，其特征在于，包括固定軸；支撐所述固定軸的兩端的外殼；與所述固定軸相對地配置并且可旋轉(zhuǎn)的向心軸承；承受該向心軸承的推力的推力軸承，所述外殼上形成有所述推力軸承的防轉(zhuǎn)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的馬達，其特征在于，所述防轉(zhuǎn)裝置是非圓形形狀的孔，且所述推 力軸承的外周形狀是與所述非圓形形狀的孔卡合的非圓形形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的馬達，其特征在于，所述非圓形形狀是將所述推力軸承的外周 的一部分切斷所形成的D切面形狀。
4.如權(quán)利要求3所述的馬達，其特征在于，所述D切面形狀是將所述推力軸承的沿半徑 方向相對的外周上的2處切斷后所形成的形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的馬達，其特征在于，所述防轉(zhuǎn)裝置是局部具有凸部的非圓形形 狀的孔，且所述推力軸承的外周形狀是形成有與所述凸部卡合的凹部的非圓形形狀。
6.如權(quán)利要求5所述的馬達，其特征在于，所述凸部是從所述非圓形形狀的孔的外周 向內(nèi)周突出的卡合凸壁。
7.如權(quán)利要求1所述的馬達，其特征在于，所述固定軸具有與所述外殼卡合的卡扣裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于，所述固定軸上沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的方向形 成有卡扣用孔，且所述卡扣用孔中插入有作為所述卡扣裝置的固定銷。
9.如權(quán)利要求8所述的馬達，其特征在于，所述外殼上形成有與所述固定銷嵌合的溝 狀的支撐部。
10.一種電動設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1至9中任一項所述的馬達。
11.如權(quán)利要求10所述的電動設(shè)備，其特征在于，所述電動設(shè)備具有泵室，該泵室在形 成供流體通過的流路的一側(cè)配置有葉輪。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種馬達及使該馬達的電動設(shè)備。本發(fā)明的馬達包括固定軸；支撐所述固定軸的兩端的外殼；與所述固定軸相對地配置并且可旋轉(zhuǎn)的向心軸承；承受該向心軸承的推力的推力軸承，所述外殼上形成有所述推力軸承的防轉(zhuǎn)裝置。
文檔編號F04D13/06GK101860111SQ20101018291
公開日2010年10月13日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者小澤健, 藤島真 申請人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會社