利用防水結(jié)構(gòu)定子的水泵馬達(dá)及水泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水泵馬達(dá)及利用水泵馬達(dá)的水泵，上述水泵馬達(dá)將轉(zhuǎn)子的磁鐵與定子的鐵芯之間的氣隙最小化，而能夠使用廉價(jià)的鐵氧體磁鐵，并采用提高填充系數(shù)的外繞組方式的定子鐵芯，從而將馬達(dá)的效率最大化。本發(fā)明的馬達(dá)包括定子和內(nèi)置式轉(zhuǎn)子，上述定子包括：定子鐵芯，內(nèi)周部以環(huán)形狀相互連接，在上述定子鐵芯以放射狀延伸形成多個(gè)突出部；絕緣性的線軸，包圍上述定子鐵芯；線圈，卷繞在上述線軸的外周；以及環(huán)形背軛，以與上述定子鐵芯的外側(cè)端相接觸的狀態(tài)包圍上述定子鐵芯。上述絕緣性的線軸以包圍定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，上述轉(zhuǎn)子包括與線軸的內(nèi)側(cè)面相向地配置的鐵氧體磁鐵。
【專利說明】利用防水結(jié)構(gòu)定子的水泵馬達(dá)及水泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及為了供給引擎的冷卻水而設(shè)置的水泵馬達(dá)及利用該水泵馬達(dá)的水泵，尤其涉及能夠?qū)ⅠR達(dá)的效率最大化并減少制造成本的利用防水結(jié)構(gòu)定子的水泵馬達(dá)及水栗。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，水泵馬達(dá)驅(qū)動(dòng)設(shè)在洗衣機(jī)的排水槽的水泵，或者用作為了供給引擎的冷卻水循環(huán)而使用的水泵的驅(qū)動(dòng)源，安裝有這種水泵馬達(dá)的水泵在內(nèi)部始終直接與水相接觸的環(huán)境下工作。
[0003]因此，為了防止水泵內(nèi)部的水向外部排出或者冷卻水泄漏現(xiàn)象造成的軸承故障、帶壽命縮短等，使用被稱為機(jī)械密封(mechanical seal)的部件，以實(shí)現(xiàn)防止水致使馬達(dá)損壞的密封目的。
[0004]使用機(jī)械密封的以往的水泵需要額外進(jìn)行用于形成單獨(dú)的機(jī)械密封的后加工工序，由此造成加工費(fèi)和材料費(fèi)等上升，而成了馬達(dá)的成本上升因素，并且從馬達(dá)外部流入的水或異物有可能流入馬達(dá)內(nèi)部，而致使馬達(dá)損壞。
[0005]在美國(guó)登錄專利4，277，115號(hào)中公開了為了保護(hù)水泵的馬達(dá)而具有屏蔽蓋(canned cover)的水泵馬達(dá)中使用的軸承結(jié)構(gòu)。
[0006]所公開的具有屏蔽蓋的水泵馬達(dá)中使用的軸承結(jié)構(gòu)包括配置在帽狀軸承(calotte bearings)與軸承支承部件之間的彈性體或租(felt)的圈(ring)、上述圈附近的在支承部件和上述帽狀軸承形成的凹槽。彈性體或氈的圈配置在帽狀軸承與支承部件之間，帽狀軸承和支承部件提供上述圈的附近的凹槽。帽狀軸承座特別有益于具有用于傳遞燃料電池單元中電解質(zhì)液體的屏蔽馬達(dá)。
[0007]具有上述屏蔽蓋的水泵中，可在某種程度上防止流入馬達(dá)內(nèi)部的水，但需要另行制作屏蔽蓋之后組裝馬達(dá)，因而導(dǎo)致成本上升、生產(chǎn)率下降，并且由于未能提出用于防止從外部流入的水的防水結(jié)構(gòu)，因而額外需要防水對(duì)策。
[0008]另一方面，以往，為了解決如上所述的問題，提出了如下的水泵馬達(dá)，S卩，對(duì)多個(gè)分割鐵芯進(jìn)行BMC (團(tuán)狀模塑料)嵌件注塑，并在分割鐵芯的內(nèi)側(cè)插入金屬材料屏蔽物。
[0009]但是，這種以往的水泵馬達(dá)為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，而存在以下問題:除了設(shè)在定子鐵芯的齒與齒之間的狹窄的槽之外,需要以內(nèi)繞組(inner winding)方式卷繞線圈，因而很難卷繞線圈，并且由于具有用于將卷繞在各分割鐵芯的線圈之間連接起來的單獨(dú)的接法結(jié)構(gòu)，馬達(dá)的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，作業(yè)性也明顯下降。
[0010]并且，如上所述，隨著定子采用內(nèi)繞組方式，卷繞線圈的空間變窄，無法提高填充系數(shù)(fill factor),因而存在不能提高馬達(dá)的效率的缺點(diǎn)。
[0011]進(jìn)而，從結(jié)構(gòu)上看，轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙大，因而需要使用相比廉價(jià)的鐵氧體磁鐵磁力更強(qiáng)的高價(jià)的Nd磁鐵(釹鐵硼磁鐵)，存在制作費(fèi)用增加的問題。并且，在不增加水泵的大小(尤其，直徑)的前提下，想要得到所需的泵功率，就不能使用低磁力的鐵氧體磁鐵，只能使用高磁力的Nd磁鐵。
[0012]但是，與具有耐腐蝕性的廉價(jià)的鐵氧體磁鐵不同，Nd磁鐵沒有耐腐蝕性，因而需要具有包圍Nd磁鐵以防止Nd磁鐵與水相接觸的防水結(jié)構(gòu)，由此定子鐵芯與磁鐵之間的氣隙變得更大，因而存在馬達(dá)效率更下降的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]技術(shù)問題
[0014]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供水泵馬達(dá)及水泵，采用具有可實(shí)現(xiàn)外繞組方式的結(jié)構(gòu)的定子鐵芯，能夠提高填充系數(shù)，來將馬達(dá)的效率最大化，并提高繞組效率。
[0015]本發(fā)明的再一個(gè)目的在于，提供水泵馬達(dá)，利用將定子鐵芯的內(nèi)側(cè)形成為無槽形以實(shí)現(xiàn)外繞組方式的定子鐵芯，從而抑制齒槽轉(zhuǎn)矩引起的噪聲及振動(dòng)，并將各齒與環(huán)形軛
組裝在一起。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供水泵馬達(dá)及利用該水泵馬達(dá)的水泵，當(dāng)形成用于使各齒絕緣的線軸時(shí)，同時(shí)以一體型形成定子防水用蓋，從而將定子鐵芯與轉(zhuǎn)子磁鐵之間的氣隙最小化，而能夠使用廉價(jià)的鐵氧體磁鐵來代替高價(jià)的Nd磁鐵。
[0017]本發(fā)明的還有一個(gè)目的在于，提供水泵馬達(dá)，除了可使用用于“一”平衡的黃銅襯套之外，還可以適用價(jià)格低于黃銅襯套的“ + ”平衡結(jié)構(gòu)，從而能夠大大減少制造成本。
[0018]解決問題的手段
[0019]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供水泵馬達(dá)，具有定子和配置在上述定子的內(nèi)側(cè)的內(nèi)置式轉(zhuǎn)子，其特征在于，上述定子包括定子鐵芯，內(nèi)周部以環(huán)形相互連接，以實(shí)現(xiàn)外繞組，在上述定子鐵芯以放射狀延伸形成多個(gè)突出部，絕緣性的線軸，分別包圍上述定子鐵芯的突出部，并以整體包圍上述定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，上述線軸的內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域，線圈，卷繞在上述線軸的外周，以及環(huán)形背軛，內(nèi)周部與上述定子鐵芯的突出部以相接觸的狀態(tài)壓接結(jié)合；上述轉(zhuǎn)子具有與上述線軸的內(nèi)側(cè)面相向的多個(gè)鐵氧體磁鐵。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)特征，本發(fā)明提供水泵，其特征在于，包括:泵本體，下側(cè)開放，內(nèi)部具有收容空間，水泵馬達(dá)，，定子與上述泵本體的內(nèi)周部相結(jié)合，轉(zhuǎn)子具有多個(gè)磁鐵，且中央部與驅(qū)動(dòng)軸相結(jié)合，借助定子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子使其旋轉(zhuǎn)，葉輪，與驅(qū)動(dòng)軸的前端部相連接，上述驅(qū)動(dòng)軸貫通上述泵本體并向上側(cè)延伸，以及上部外殼，與上述泵本體的上部相結(jié)合，用于引導(dǎo)借助上述葉輪循環(huán)的冷卻水的流入及排出；上述定子中，定子鐵芯的內(nèi)周部以環(huán)形狀相互連接，以實(shí)現(xiàn)外繞組，在上述定子鐵芯以放射狀延伸形成多個(gè)突出部，環(huán)形背軛與上述定子鐵芯的突出部壓接結(jié)合，在上述定子鐵芯的突出部和內(nèi)周部形成絕緣性的線軸；上述轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子鐵芯與驅(qū)動(dòng)軸的外周相結(jié)合，起到背軛的作用，在上述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周與上述線軸的內(nèi)周部相向地以放射狀附著有多個(gè)鐵氧體磁鐵。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，本發(fā)明提供水泵，其特征在于，泵本體，下側(cè)開放，內(nèi)部具有收容空間，水泵馬達(dá)，定子與上述泵本體的內(nèi)周部相結(jié)合，轉(zhuǎn)子具有多個(gè)磁鐵，且中央部與驅(qū)動(dòng)軸相結(jié)合，借助定子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子使其旋轉(zhuǎn)，葉輪，與驅(qū)動(dòng)軸的前端部相連接，上述驅(qū)動(dòng)軸貫通上述泵本體并向上側(cè)延伸，以及上部外殼，與上述泵本體的上部相結(jié)合，用于引導(dǎo)借助上述葉輪循環(huán)的冷卻水的流入及排出；上述定子以形成于定子鐵芯的外周的絕緣性線軸整體包圍上述定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域；上述轉(zhuǎn)子包括鐵氧體磁鐵。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]如上所述，在本發(fā)明中，采用具有可實(shí)現(xiàn)外繞組方式的結(jié)構(gòu)的定子鐵芯，能夠提高填充系數(shù)，來將馬達(dá)的效率最大化，并提高繞組效率。
[0024]并且，在本發(fā)明中，利用將定子鐵芯的內(nèi)側(cè)形成為無槽形以實(shí)現(xiàn)外繞組方式的定子鐵芯，從而抑制齒槽轉(zhuǎn)矩引起的噪聲及振動(dòng)，并將各齒與環(huán)形軛壓入并組裝在一起，來除去用于將定子整體密封及一體化的團(tuán)狀模塑料成型工序，能夠簡(jiǎn)化工序并降低費(fèi)用。
[0025]進(jìn)而，在本發(fā)明中，當(dāng)形成用于使各齒絕緣的線軸時(shí)，同時(shí)以一體型形成定子防水用蓋，從而將定子鐵芯與轉(zhuǎn)子磁鐵之間的氣隙最小化，而能夠使用廉價(jià)的鐵氧體磁鐵來代替高價(jià)的Nd磁鐵，由于將定子鐵芯的鐵芯損耗最小化，能夠大大減少制造成本。
[0026]在本發(fā)明中，除了可使用用于“一”平衡的黃銅襯套之外，還可以適用價(jià)格低于黃銅襯套的“ + ”平衡結(jié)構(gòu)，從而能夠大大減少制造成本。
[0027]進(jìn)而，在本發(fā)明中，以單一防水結(jié)構(gòu)形成定子，不額外需要用于密封轉(zhuǎn)子的磁鐵的注射物，因而不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且容易制作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵的縱截面圖。
[0029]圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵馬達(dá)的縱截面圖。
[0030]圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵馬達(dá)的平截面圖。
[0031]圖4是表示在本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵馬達(dá)的定子鐵芯所使用的硅鋼板同時(shí)沖壓多個(gè)定子鐵芯的過程的圖。
[0032]圖5是表示由硅鋼板沖壓的定子鐵芯的展開圖。
[0033]圖6是表示變形為環(huán)形狀的定子鐵芯的俯視圖。
[0034]圖7是表示層疊排列成環(huán)形狀的多個(gè)定子鐵芯之后嵌件注塑到線軸的狀態(tài)的俯視圖。
[0035]圖8是表示用于形成定子鐵芯的外部磁通量路徑的背軛的俯視圖。
[0036]圖9是表示適用于本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的另一實(shí)施例的縱截面圖。
[0037]圖10是表示圖9所示的兼?zhèn)浯盆F固定功能的平衡調(diào)節(jié)部件的支承體的俯視圖。
[0038]圖11及圖12是表示用于向圖10所示的插入于支承體或從支承體脫離的平衡調(diào)節(jié)部件插入的重量片的各種例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵及水泵馬達(dá)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0040]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一實(shí)施例的水泵I包括泵本體3、上部外殼5、葉輪6、驅(qū)動(dòng)器外殼7、下部外殼9及水泵馬達(dá)10。
[0041]上述泵本體3的上部封閉，下部開放，內(nèi)側(cè)具有用于安裝水泵馬達(dá)10的空間部。這種情況下，泵本體3在封閉的上部形成供水泵馬達(dá)10的驅(qū)動(dòng)軸30貫通的貫通孔la。
[0042]上述上部外殼5與泵本體3上側(cè)相結(jié)合，來形成冷卻水循環(huán)流路，用于使冷卻水(例如，用于使引擎組水冷的冷卻水)循環(huán)的流入端口 5a及排出端口 5b以大致直角方向配置。并且，上部外殼5通過密封件SI與泵本體3維持氣密。由此，可以從根本上阻斷通過流入端口 5a流入上部外殼5的內(nèi)部的冷卻水從上部外殼5與泵本體3之間漏水。
[0043]上述葉輪6位于上部外殼5的流入端口 5a及排出端口 5b相接觸的位置。上述葉輪6固定于引入上部外殼5的內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)軸30，并借助驅(qū)動(dòng)軸30以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)。這種情況下，葉輪6由螺栓式的擋止件6a緊固于驅(qū)動(dòng)軸30的前端。
[0044]上述驅(qū)動(dòng)器外殼7在內(nèi)側(cè)具有用于驅(qū)動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)馬達(dá)10的通常的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用驅(qū)動(dòng)器D，這種情況下，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用驅(qū)動(dòng)器D以與泵驅(qū)動(dòng)馬達(dá)10電連接的狀態(tài)內(nèi)置在驅(qū)動(dòng)器外殼
7。上述驅(qū)動(dòng)器外殼7由預(yù)定的固定螺栓7a以可分離的方式進(jìn)行結(jié)合，以封閉泵本體3的開放的下側(cè)。并且，在上述驅(qū)動(dòng)器外殼7與泵本體3之間也配置密封件S2。
[0045]下部外殼9與驅(qū)動(dòng)器外殼7的開放的下側(cè)相結(jié)合，這種情況下，驅(qū)動(dòng)器外殼7的內(nèi)部通過密封件S3維持氣密狀態(tài)。
[0046]以下，參照?qǐng)D2至圖8，對(duì)水泵馬達(dá)10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0047]首先，參照?qǐng)D2及圖3，水泵馬達(dá)10包括驅(qū)動(dòng)軸30、轉(zhuǎn)子50及定子70。
[0048]上述驅(qū)動(dòng)軸30以貫通轉(zhuǎn)子50的中心的狀態(tài)與轉(zhuǎn)子50固定結(jié)合，并向葉輪6傳遞轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)力，轉(zhuǎn)子50借助轉(zhuǎn)子50與定子70之間產(chǎn)生的磁力旋轉(zhuǎn)。這種驅(qū)動(dòng)軸30以上端部通過將泵本體3的封閉的上部貫通的貫通孔Ia的方式向冷卻水循環(huán)流路突出，從而在上端部形成用于緊固葉輪固定用擋止件6a的緊固槽31。
[0049]在泵本體3的貫通孔Ia的下側(cè)設(shè)置軸承箱37a，驅(qū)動(dòng)軸30的上側(cè)以可旋轉(zhuǎn)的方式被設(shè)在上述軸承箱37a的上側(cè)軸承37支承，驅(qū)動(dòng)軸30的下端以可旋轉(zhuǎn)的方式被配置在線軸73的軸承安置槽73d的下側(cè)軸承33和套管35支承。
[0050]上述轉(zhuǎn)子50包括轉(zhuǎn)子鐵芯51、多個(gè)磁鐵53及一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件55、57。
[0051]上述轉(zhuǎn)子鐵芯51呈大致圓筒形狀，中央部與驅(qū)動(dòng)軸30固定結(jié)合。這種情況下，轉(zhuǎn)子鐵芯51起到多個(gè)磁鐵53的背軛的作用。
[0052]上述多個(gè)磁鐵53作為磁化形成有N極或S極的永久磁鐵，在本實(shí)施例中，分別由三個(gè)N極及S極磁鐵形成。多個(gè)磁鐵53如圖3所示，N極和S極交替排列在轉(zhuǎn)子鐵芯51的外周。這種情況下，通過粘結(jié)劑臨時(shí)將多個(gè)磁鐵53附著于轉(zhuǎn)子鐵芯51之后，通過一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件55、57將兩端部完全固定于轉(zhuǎn)子鐵芯51。
[0053]并且，多個(gè)磁鐵53不另行經(jīng)過用于防水處理的團(tuán)狀模塑料成型，因而優(yōu)選地，使用具有耐腐蝕性的鐵氧體磁鐵。這種鐵氧體磁鐵與在高溫下腐蝕并減磁的Nd磁鐵不同，具有耐腐蝕性，因而能夠解決腐蝕及減磁問題，并且由于相比高價(jià)的Nd磁鐵更低廉，因而能夠減少轉(zhuǎn)子的制造成本。
[0054]上述一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件55、57用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子50的“一”平衡，例如，由容易切削的黃銅形成。上述一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件55、57分別與轉(zhuǎn)子鐵芯51和多個(gè)磁鐵53的上下側(cè)相結(jié)合。這種情況下，一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件55、57通過使末端形成的卡定部55a、57a分別與多個(gè)磁鐵53的上下端卡定槽53a相結(jié)合,來固定轉(zhuǎn)子鐵芯51外周，以防止多個(gè)磁鐵53從轉(zhuǎn)子鐵芯51分離。[0055]上述定子70包括定子鐵芯71、線軸73、線圈75及背軛77。
[0056]上述定子鐵芯71為外繞組結(jié)構(gòu)，通過層疊多個(gè)薄板來由單一鐵芯制作。這種定子鐵芯71如圖4所示，對(duì)在由薄板條形成的硅鋼板S沿著長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)定子鐵芯71進(jìn)行沖壓。此時(shí)，各定子鐵芯71成對(duì)地以各突出部71a相互成對(duì)地相對(duì)應(yīng)地插入的形狀被沖壓，這種情況與以環(huán)形狀對(duì)定子鐵芯進(jìn)行沖壓的情況相比，能夠?qū)⒐桎摪宓蔫F芯損耗最小化。由此，雖然利用高價(jià)的硅鋼板，但由于將鐵芯損耗最小化，因而減少定子70的制造成本。
[0057]如圖5所示，上述定子鐵芯71在沿著長(zhǎng)度方向被沖壓的狀態(tài)下，如圖6所示，連接兩端，并進(jìn)行彎曲加工，使得定子鐵芯71維持大致環(huán)形狀。作為上述定子鐵芯71的兩端部的連接方法，只要是可形成磁路的結(jié)構(gòu)就可以采用任一種，例如，可通過鉚接(caulking)、壓入或焊接等進(jìn)行。
[0058]沿著長(zhǎng)度方向變形為環(huán)形狀的定子鐵芯71具有向外側(cè)以放射狀排列的多個(gè)突出部71a，以實(shí)現(xiàn)外繞組。在本實(shí)施例中，形成有九個(gè)突出部71a，這相當(dāng)于U、V、W三相接法結(jié)構(gòu)。
[0059]并且，在上述環(huán)形的定子鐵芯71內(nèi)側(cè)形成與多個(gè)磁鐵53相向的多個(gè)相向部71c，多個(gè)相向部71c通過多個(gè)連接部71d相互連續(xù)地連接。這種情況下，優(yōu)選地，多個(gè)相向部71c形成環(huán)形的內(nèi)周面，而分別形成具有預(yù)定的曲率的曲面，以將與轉(zhuǎn)子的氣隙最小化。
[0060]其結(jié)果，在本發(fā)明中，如圖3和圖6所示，形成多個(gè)突出部71a的內(nèi)側(cè)面的多個(gè)相向部71c通過多個(gè)連接部71d相互連接,從而環(huán)形的定子鐵芯71形成無槽(slotless)結(jié)構(gòu)，能夠抑制采用鐵芯式的定子的馬達(dá)共同產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩(cogging torque)引起的噪聲及振動(dòng)。
[0061]這種環(huán)形狀的定子鐵芯71多個(gè)層疊之后，如圖7所示，通過嵌件注塑與具有絕緣性的熱固化性樹脂的線軸73形成為一體。
[0062]上述線軸73的內(nèi)側(cè)以中央部開放而具有使轉(zhuǎn)子50插入的中空部的杯形狀形成。這種線軸73與以往的屏蔽蓋型不同，不具有單獨(dú)的屏蔽蓋，可以實(shí)現(xiàn)與線軸73形成為一體的單一結(jié)構(gòu)的密封蓋型。
[0063]并且，線軸73從定子鐵芯71暴露，使得各突出部71a的末端71b可與背軛77相接觸，并整體包圍除此之外的突出部71a及相向部71c。進(jìn)而，可通過嵌件注塑來最大限度地減少線軸73的包圍相向部71c外側(cè)的厚度(例如，0.6mm以下)。
[0064]如上所述，在本發(fā)明中，可將相向部71c與磁鐵53之間的間隔D (參照?qǐng)D3)最小化到1.2mm左右，因而可由磁力低的鐵氧體磁鐵代替Nd磁鐵來用作轉(zhuǎn)子的磁鐵。并且，鐵氧體磁鐵具有耐腐蝕性，因而不額外需要密封用樹脂成型結(jié)構(gòu)，其結(jié)果，在本發(fā)明中，與使用Nd磁鐵的現(xiàn)有技術(shù)相比，可將轉(zhuǎn)子50與定子70之間的氣隙大大減少為2分之I以下，既能夠減少材料費(fèi)，又能夠?qū)ⅠR達(dá)的效率最大化。
[0065]如圖7所示，上述線軸73包括:多個(gè)線圈卷繞部73a，包圍定子鐵芯71的突出部71a，用于卷繞線圈；外部凸緣73b，突出形成于各線圈卷繞部73a的末端部，內(nèi)側(cè)面限定線圈卷繞部73a的區(qū)域，外側(cè)面與背軛77的內(nèi)周面壓接結(jié)合；以及環(huán)形內(nèi)部凸緣73c，以整體包圍定子鐵芯71的相向部71c的環(huán)形成型，內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部73a的區(qū)域。[0066]上述環(huán)形內(nèi)部凸緣73c以具有供轉(zhuǎn)子50插入的中空部的杯形狀形成，下端面中央形成有軸承安置槽73d，上述軸承安置槽73d用于支承與轉(zhuǎn)子50的中央部相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)軸30，在軸承安置槽73d插入有軸承33和套管35。
[0067]因此，在本發(fā)明中，設(shè)在定子70的線軸73的內(nèi)部凸緣73c以杯形狀形成，從而能夠從根本上阻斷從供轉(zhuǎn)子50插入的中空部向定子70漏水。
[0068]上述線圈75卷繞在線軸73的線圈卷繞部73a。這種情況下，由于可以以能夠最大限度地增大外部凸緣73b與內(nèi)部凸緣73c之間的距離L (參照?qǐng)D7)的方式形成線軸73，因而能夠提高線圈75的填充系數(shù)，提高馬達(dá)的效率。
[0069]這種情況下，在本發(fā)明中，如圖7所示，在與圖8的背軛77相結(jié)合之前，在形成于多個(gè)突出部71a的線軸73卷繞線圈75時(shí)，多個(gè)突出部71a呈放射狀，具有可實(shí)現(xiàn)外繞組方式的結(jié)構(gòu)，因而當(dāng)與由突出部71a即齒之間的狹窄的槽限定的內(nèi)繞組方式進(jìn)行比較時(shí)，繞組效率提聞，填充系數(shù)提聞。
[0070]如圖3所示，為9槽-6磁極結(jié)構(gòu)的三相驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的情況下，卷繞在線軸73的線圈卷繞部73a的線圈75可分別按照U、V、W相以并聯(lián)連接方式或串聯(lián)連接方式連接三線圈。
[0071]如圖8所示，上述背軛77以環(huán)形狀形成，并壓入于定子鐵芯71的外側(cè)，以形成定子鐵芯70的外部磁芯。這種情況下，為了使背軛77與定子鐵芯71之間基于鍵/槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓入結(jié)合，在背軛77的內(nèi)側(cè)形成多個(gè)結(jié)合槽77a，向結(jié)合槽77a分別壓入定子鐵芯70的多個(gè)突出部71a的末端71b。
[0072]因此，在本發(fā)明中，通過將定子鐵芯的齒(B卩，突出部)與環(huán)形軛壓入組裝在一起，來形成相互堅(jiān)固的結(jié)合結(jié)構(gòu)，能夠除去用于將定子整體密封及一體化的團(tuán)狀模塑料成型工序，而能夠簡(jiǎn)化工序并降低費(fèi)用。
[0073]如上所述，在本發(fā)明中，當(dāng)形成用于使各齒(突出部)絕緣的線軸73時(shí)，同時(shí)以一體型形成定子防水用蓋，來將轉(zhuǎn)子50的磁鐵53與定子鐵芯71之間的氣隙即間隔D最小化，從而將轉(zhuǎn)子50與定子70之間的氣隙最小化，來將馬達(dá)的效率最大化。
[0074]并且，在本發(fā)明中，將定子鐵芯71與轉(zhuǎn)子磁鐵53之間的氣隙最小化，從而作為磁鐵53可使用廉價(jià)的鐵氧體磁鐵來代替Nd磁鐵，在將定子鐵芯71沿著長(zhǎng)度方向沖壓成型之后變形為環(huán)形，能夠?qū)㈣F芯損耗最小化，從而大大減少制造成本。
[0075]進(jìn)而，在本發(fā)明中，定子70作為屏蔽物形狀的注射物形成單一防水結(jié)構(gòu)，從而可省略單獨(dú)的屏蔽蓋，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，且由于定子鐵芯以容易卷繞的外繞組方式形成，因而容易制造。
[0076]另一方面，在本實(shí)施例中，例舉了轉(zhuǎn)子50具有由黃銅制成的平衡調(diào)節(jié)部件55、57，來形成“一”平衡結(jié)構(gòu)，但并不限定于此，也可以適用具有“ + ”平衡結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子150。
[0077]以下，參照?qǐng)D9至圖11，對(duì)具有“ + ”平衡結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子150的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0078]上述轉(zhuǎn)子150具有與驅(qū)動(dòng)軸30的外周固定結(jié)合的轉(zhuǎn)子鐵芯151，多個(gè)磁鐵153的N極和S極交替地排列在轉(zhuǎn)子鐵芯151外周。這種情況下，沿著轉(zhuǎn)子鐵芯151的內(nèi)側(cè)以長(zhǎng)度方向形成多個(gè)通道156。
[0079]平衡固定部件155、157分別與上述轉(zhuǎn)子鐵芯151及多個(gè)磁鐵153的上下端相結(jié)合。當(dāng)利用注射物向轉(zhuǎn)子鐵芯151的通道156注射時(shí)，隨著注射物填滿，上述平衡固定部件155、157以相互一體的方式進(jìn)行連接。[0080]這種情況下，與第一實(shí)施例相同，在平衡固定部件155、157的上下端分別形成與分別形成于磁鐵153的上下端的卡定槽153a相結(jié)合的卡定部155a、157a,來固定磁鐵153。
[0081]并且，在上述平衡固定部件155、157形成用于插入圖11及圖12所示的重量片158,159的多個(gè)插入槽155a、157a。圖11所示的上述重量片158的大小與圖12所示的重量片159的大小相同，但可通過在內(nèi)側(cè)形成孔158a，來減小重量。由此，用戶可混用上述重量片158、159，來容易地進(jìn)行“ + ”平衡調(diào)節(jié)。
[0082]以上，例舉特定的優(yōu)選實(shí)施例，來示出并說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，只要在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員就能夠進(jìn)行各種變更和修改。
[0083]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0084]本發(fā)明能夠適用于具有可將馬達(dá)的效率最大化并減少制造成本的防水結(jié)構(gòu)定子及鐵氧體磁鐵轉(zhuǎn)子并用于供給引擎的冷卻水的水泵馬達(dá)及水泵。
【權(quán)利要求】
1.一種水泵馬達(dá)，具有定子和配置在上述定子的內(nèi)側(cè)的內(nèi)置式轉(zhuǎn)子，其特征在于， 上述定子包括: 定子鐵芯，內(nèi)周部以環(huán)形相互連接，以實(shí)現(xiàn)外繞組，在上述定子鐵芯以放射狀延伸形成多個(gè)突出部， 絕緣性的線軸，分別包圍上述定子鐵芯的突出部，并以整體包圍上述定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，上述線軸的內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域，線圈，卷繞在上述線軸的外周，以及 環(huán)形背軛，內(nèi)周部與上述定子鐵芯的突出部以相接觸的狀態(tài)壓接結(jié)合； 上述轉(zhuǎn)子具有與上述線軸的內(nèi)側(cè)面相向的多個(gè)鐵氧體磁鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述定子鐵芯通過將多個(gè)薄板條以內(nèi)側(cè)相互連續(xù)地連接且沿著外側(cè)突出形成多個(gè)突出部的方式沿著長(zhǎng)度方向沖壓成型后層疊而以環(huán)形成型，上述定子鐵芯的兩端以形成磁路的方式進(jìn)行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述線軸包括: 多個(gè)線圈卷繞部，包圍上述定子鐵芯的突出部，用于卷繞線圈； 外部凸緣，突出形成于各線圈卷繞部的末端部，內(nèi)側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域，外側(cè)面與背軛的內(nèi)周面壓接結(jié)合；以及 環(huán)形內(nèi)部凸緣，以整體包圍上述定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述環(huán)形內(nèi)部凸緣以具有供轉(zhuǎn)子插入的中空部的杯形狀形成，上述環(huán)形內(nèi)部凸緣的下端面中央具有軸承安置槽，上述軸承安置槽內(nèi)置有軸承，上述軸承用于支承與轉(zhuǎn)子的中央部相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子包括: 轉(zhuǎn)子鐵芯，與驅(qū)動(dòng)軸的外周相結(jié)合，起到背軛的作用； 多個(gè)磁鐵，N極和S極以放射狀交替排列在上述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周，以及一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件，與上述轉(zhuǎn)子鐵芯及上述多個(gè)磁鐵的上下端相結(jié)合，用于調(diào)節(jié)上述轉(zhuǎn)子的平衡，并將上述多個(gè)磁鐵固定于上述轉(zhuǎn)子鐵芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述平衡調(diào)節(jié)部件由容易切削且具有耐腐蝕性的金屬材料形成，用于調(diào)節(jié)“一”平衡。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述平衡調(diào)節(jié)部件與上述轉(zhuǎn)子鐵芯及上述多個(gè)磁鐵被嵌件注塑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述平衡調(diào)節(jié)部件具有至少一個(gè)重量片，上述重量片以能夠分離的方式進(jìn)行結(jié)合，用于調(diào)節(jié)“ + ”平衡。
9.一種水泵，其特征在于， 包括: 泵本體，下側(cè)開放，內(nèi)部具有收容空間， 水泵馬達(dá)，定子與上述泵本體的內(nèi)周部相結(jié)合，轉(zhuǎn)子具有多個(gè)磁鐵，且中央部與驅(qū)動(dòng)軸相結(jié)合，借助定子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子使其旋轉(zhuǎn)， 葉輪，與驅(qū)動(dòng)軸的前端部相連接，上述驅(qū)動(dòng)軸貫通上述泵本體并向上側(cè)延伸，以及 上部外殼，與上述泵本體的上部相結(jié)合，用于引導(dǎo)借助上述葉輪循環(huán)的冷卻水的流入及排出； 上述定子中，定子鐵芯的內(nèi)周部以環(huán)形狀相互連接，以實(shí)現(xiàn)外繞組，在上述定子鐵芯以放射狀延伸形成多個(gè)突出部，環(huán)形背軛與上述定子鐵芯的突出部壓接結(jié)合，在上述定子鐵芯的突出部和內(nèi)周部形成絕緣性的線軸； 上述轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子鐵芯與驅(qū)動(dòng)軸的外周相結(jié)合，起到背軛的作用，在上述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周與上述線軸的內(nèi)周部相向地以放射狀附著有多個(gè)鐵氧體磁鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水泵馬達(dá)，其特征在于，上述定子鐵芯通過將多個(gè)薄板條以內(nèi)側(cè)相互連續(xù)地連接且沿著外側(cè)突出形成多個(gè)突出部的方式沿著長(zhǎng)度方向沖壓成型后層疊而以環(huán)形成型。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水泵，其特征在于，上述線軸包括: 多個(gè)線圈卷繞部，包圍上述定子鐵芯的突出部，用于卷繞線圈； 外部凸緣，突出形成于各線圈卷繞部的末端部，內(nèi)側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域，外側(cè)面與背軛的內(nèi)周面壓接結(jié)合；以及 環(huán)形內(nèi)部凸緣，以整體包圍上述定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水泵，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子還包括一對(duì)平衡調(diào)節(jié)部件，上述平衡調(diào)節(jié)部件與述轉(zhuǎn)子鐵芯及上述多個(gè)磁鐵的上下端相結(jié)合，用于調(diào)節(jié)上述轉(zhuǎn)子的平衡，并將上述多個(gè)磁鐵固定于上述轉(zhuǎn)子鐵芯。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的水泵，其特征在于，上述平衡調(diào)節(jié)部件與上述轉(zhuǎn)子鐵芯及上述多個(gè)磁鐵被嵌件注塑，并具有至少一個(gè)重量片，上述重量片以能夠分離的方式進(jìn)行結(jié)合，用于調(diào)節(jié)“十”平衡。`
14.一種水泵，其特征在于， 包括: 泵本體，下側(cè)開放，內(nèi)部具有收容空間， 水泵馬達(dá)，定子與上述泵本體的內(nèi)周部相結(jié)合，轉(zhuǎn)子具有多個(gè)磁鐵，且中央部與驅(qū)動(dòng)軸相結(jié)合，借助定子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子使其旋轉(zhuǎn)， 葉輪，與驅(qū)動(dòng)軸的前端部相連接，上述驅(qū)動(dòng)軸貫通上述泵本體并向上側(cè)延伸，以及上部外殼，與上述泵本體的上部相結(jié)合，用于引導(dǎo)借助上述葉輪循環(huán)的冷卻水的流入及排出； 上述定子以形成于定子鐵芯的外周的絕緣性的線軸整體包圍上述定子鐵芯的內(nèi)周部的環(huán)形成型，內(nèi)側(cè)面起到密封用蓋的作用，外側(cè)面限定線圈卷繞部的區(qū)域； 上述轉(zhuǎn)子包括鐵氧體磁鐵。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的水泵，其特征在于，上述定子中，定子鐵芯的內(nèi)周部以環(huán)形狀相互連接，以實(shí)現(xiàn)外繞組，在上述定子鐵芯以放射狀延伸形成多個(gè)突出部，環(huán)形背軛與上述定子鐵芯的突出部壓接結(jié)合。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的水泵，其特征在于，上述線軸的內(nèi)周部以具有供轉(zhuǎn)子插入的中空部的杯形狀形成，上述線軸的下端面中央具有軸承安置槽，上述軸承安置槽內(nèi)置有軸承，上述軸承用于支承與轉(zhuǎn)子的中央部相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)軸。
【文檔編號(hào)】H02K1/16GK103563218SQ201280024013
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月18日
【發(fā)明者】金炳秀 申請(qǐng)人:阿莫泰克有限公司