馬達的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供馬達，具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸、以中心軸線為中心呈環(huán)狀配置的轉(zhuǎn)子磁鐵、從徑向外側(cè)覆蓋轉(zhuǎn)子磁鐵的電樞、固定在電樞的軸向上側(cè)且保持上軸承的上托架、固定在電樞的軸向下側(cè)且保持下軸承的下托架，上軸承以及下軸承均在徑向中央將軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)。電樞具有環(huán)狀的鐵芯背部、從鐵芯背部向徑向內(nèi)側(cè)突出的多個磁極齒、覆蓋磁極齒的至少上表面和下表面的絕緣件、通過將導(dǎo)線隔著絕緣件纏繞于磁極齒而構(gòu)成的線圈。絕緣件在線圈的徑向外側(cè)具有向軸向上側(cè)延伸的環(huán)狀的鐵芯背部絕緣部。上托架與鐵芯背部絕緣部在軸向上直接或間接地接觸、且在徑向接觸，并且被多個固定部件固定。固定部件位于比鐵芯背部的外周面靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
【專利說明】馬達
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達。
【背景技術(shù)】
[0002]在內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達中，在馬達的軸向長度長的情況下，廣泛應(yīng)用分別在電樞的軸向上側(cè)以及下側(cè)配置軸承的結(jié)構(gòu)的馬達。
[0003]在這種馬達中，需要在電樞的上下分別安裝支承軸承的托架。
[0004]在日本專利第4798651號中，通過螺絲將比定子鐵芯外周部向徑向外側(cè)擴展的前側(cè)端托架和后側(cè)端托架固定。
[0005]但是，在日本專利第4798651號中，雖然回避磁通的紊亂，但前后的端托架比定子鐵芯向徑向外側(cè)擴展。因此，存在馬達變得大型化的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供一種具有解決上述技術(shù)課題的結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達。
[0007]本實用新型涉及的馬達具有軸，其沿上下延伸的中心軸線配置；轉(zhuǎn)子磁鐵，其以上述中心軸線為中心呈環(huán)狀配置，且與上述軸一同旋轉(zhuǎn)；電樞，其從徑向外側(cè)覆蓋上述轉(zhuǎn)子磁鐵；上托架，其固定在上述電樞的軸向上側(cè)，且保持在徑向中央將上述軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的上軸承；以及下托架，其固定在上述電樞的軸向下側(cè)，且保持在徑向中央將上述軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的下軸承，上述電樞具有:鐵芯背部，其為環(huán)狀；多個磁極齒，上述多個上述磁極齒從上述鐵芯背部向徑向內(nèi)側(cè)突出；絕緣件，其覆蓋上述磁極齒的至少上表面和下表面；以及線圈，其通過將導(dǎo)線隔著上述絕緣件纏繞于上述磁極齒而構(gòu)成，其特征在于，上述絕緣件在上述線圈的徑向外側(cè)具有向軸向上側(cè)延伸的環(huán)狀的鐵芯背部絕緣部，上述上托架與上述鐵芯背部絕緣部在軸向上直接或者間接地接觸、且在徑向上接觸，并且，上述上托架被多個固定部件固定，上述固定部件位于比上述鐵芯背部的外周面靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
[0008]并且，上托架具有蓋部和從蓋部向軸向下側(cè)突出的突出部，突出部與鐵芯背部絕緣部的外周面接觸。
[0009]并且，在鐵芯背部的上端附近的外周面具有大徑部、和與大徑部相比外徑小且位于比大徑部靠上側(cè)的位置的上側(cè)小徑部，突出部與上側(cè)小徑部接觸。
[0010]并且，鐵芯背部絕緣部具有向徑向外側(cè)突出的凸部，在凸部具有供固定部件固定的被固定部。
[0011]并且，突出部具有從其下端向軸向上側(cè)凹陷的凹部，凸部位于凹部的內(nèi)側(cè)。
[0012]并且，突出部具有在比凸部的下端靠下側(cè)的位置沿周向擴展的部位。
[0013]并且，電路板介于上托架與鐵芯背部絕緣部之間。
[0014]并且，電路板在俯視時呈圓板狀，電路板的外徑與上側(cè)小徑部的外徑一致、或者比上側(cè)小徑部的外徑的小。
[0015]并且，電路板具有作為貫通孔或者切口的定位部，鐵芯背部絕緣部具有容納于定位部的定位凸部。
[0016]并且，固定部件的下端位于比鐵芯背部的上端靠軸向上側(cè)的位置。
[0017]并且，上軸承位于比固定部件的下端靠軸向上側(cè)的位置。
[0018]并且，絕緣件具有覆蓋磁極齒的上表面的上絕緣件、和覆蓋磁極齒的下表面的下絕緣件，上絕緣件包括鐵芯背部絕緣部。
[0019]并且，上軸承為球軸承，上托架包括與球軸承的外圈的上端面在軸向上接觸的保持部。
[0020]并且，固定部件為螺釘。
[0021 ] 并且，上托架與下托架形狀相同。
[0022]并且，在上托架以及下托架中的至少任一方配置圓筒狀的小徑圓筒部。
[0023]并且，旋轉(zhuǎn)部具有位置檢測用磁鐵以及編碼器盤中的至少一方，且在旋轉(zhuǎn)部具有位置檢測用磁鐵時，在電路板上裝配磁傳感器，在旋轉(zhuǎn)部具有編碼器盤時，在電路板上裝配光電傳感器。
[0024]根據(jù)本實用新型能夠高精度地定位電樞和上托架。其結(jié)果是，能夠確保軸承與中心軸線的同軸度。并且，因為能夠減少電樞相對馬達的外形所占的容積，因此能夠使馬達的外形小型化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為馬達的外觀立體圖。
[0026]圖2為馬達的立體剖視圖。
[0027]圖3為馬達的剖視圖。
[0028]圖4為馬達的拆掉上托架之后的狀態(tài)的外觀立體圖。
[0029]圖5為定子鐵芯的仰視圖。
[0030]圖6為定子鐵芯的側(cè)視圖。
[0031]圖7為上托架的立體圖。
[0032]圖8為上絕緣件的俯視圖。
[0033]圖9為其他變形例所涉及的馬達的剖視圖。
[0034]符號說明
[0035]1，IB-馬達；2_靜止部；21，21B-上托架；211_蓋部；212_保持部；2121_內(nèi)周面；2122-頂面；213_突出部；214_貫通孔；2141-座面；215_肋；216_凹部；217_開口 ；22，22B-下托架；221_底部；222_大徑圓筒部；223，223B-小徑圓筒部；23_定子鐵芯；231_鐵芯背部；232_磁極齒；24_線圈；25，25B-上絕緣件；251_磁極齒絕緣部；252_鐵芯背部絕緣部；253_座面；254_定位凸部；255-凸部；256_被固定部；26，26B_下絕緣件；27_電路板；271，27IB-磁傳感器；272_定位部；273-連接器；274-繞線插入部；275-固定部件插入部；276B-光電傳感器；28-軸承部；281-上軸承；282-下軸承；29~電樞;3，3B_旋轉(zhuǎn)部;31，3IB-軸；32，32B-轉(zhuǎn)子保持架；321_中央部；322_筒狀部；33，33B-轉(zhuǎn)子磁鐵；34B_位置檢測用磁鐵；35B-磁性板；41_下側(cè)小徑部；42_大徑部；43_上側(cè)小徑部；44_臺階面；51_槽部；52_內(nèi)端面；61_固定部件(螺釘)Jl-中心軸線?！揪唧w實施方式】
[0036]以下，參照附圖對本實用新型所例示的實施方式進行說明。以下，將沿馬達的中心軸線的方向作為上下方向。相對于定子鐵芯將鐵芯背部絕緣部的一側(cè)作為上側(cè)來對各部分的形狀和位置關(guān)系進行說明。但是，這只是為了說明上的方便而對上下方向進行的定義，并不對本實用新型所涉及的馬達在使用時的姿勢進行限定。
[0037]〈1.馬達的整體結(jié)構(gòu)>
[0038]本實施方式的馬達例如搭載于空調(diào)、空氣凈化器或者冰箱等家電產(chǎn)品，作為風(fēng)扇或者泵的驅(qū)動源使用?；蛘咦鳛榉诌x機等工業(yè)設(shè)備的驅(qū)動源使用。但是，本實用新型的馬達也可以是作為其他用途使用的馬達。例如，本實用新型的馬達也可以是搭載于辦公自動化(0A, OfficeAutomation)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備以及汽車等而產(chǎn)生各種驅(qū)動力的馬達。以下,將搭載馬達I的設(shè)備稱為“驅(qū)動裝置”。
[0039]圖1為本實施方式所涉及的馬達I的外觀立體圖。圖2為馬達I的立體剖視圖。圖3為馬達I的剖視圖。如圖1至圖3所示，馬達I包括靜止部2和旋轉(zhuǎn)部3。靜止部2固定于驅(qū)動裝置(未圖示)的框體。旋轉(zhuǎn)部3被支承為能夠相對靜止部2旋轉(zhuǎn)。
[0040]本實施方式的靜止部2具有上托架21、下托架22、定子鐵芯23、線圈24、上絕緣件25、下絕緣件26、電路板27以及軸承部28。
[0041]上托架21保持定子鐵芯23以及軸承部28 (上軸承281)。更具體地說，上托架21與上絕緣件25接觸，并通過被多個固定部件61固定，從而保持定子鐵芯23。上托架21為帶蓋的大致圓筒狀。上托架21為金屬制的部件。上托架21是通過使以鋅為主要成分的金屬熔融后注入模具而成型的所謂的模鑄法得到的。另外，金屬的種類不限于鋅，也可以使用鋁等其他金屬。并且，上托架21也可以不通過模鑄法，而通過沖壓法等其他加工方法加工。上托架21也可以不是金屬制，而是樹脂制。
[0042]下托架22保持定子鐵芯23以及軸承部28 (下軸承282)。下托架22為金屬制的部件。下托架22具有底部221、大徑圓筒部222以及小徑圓筒部223。底部221為在線圈24的下側(cè)沿徑向(與中心軸線正交的方向。以下相同)擴展的大致平板狀的部位。大徑圓筒部222為從底部221的外周部向上側(cè)延伸的大致圓筒狀的部位。小徑圓筒部223為在底部221的徑向內(nèi)側(cè)向下側(cè)延伸的大致圓筒狀的部位。將馬達I安裝于驅(qū)動裝置時，向驅(qū)動裝置的框體嵌合小徑圓筒部223的外周面。由此，能夠容易地定位馬達I與驅(qū)動裝置。并且，在底部221沿周向設(shè)置有多個孔。通過向該孔插入螺釘，從而固定馬達I與驅(qū)動裝置。
[0043]下托架22由除電磁鋼板以外的金屬構(gòu)成。本實施方式的下托架22是通過對以鐵為主要成分的合金板進行沖壓加工得到的。即，下托架22為具有底部221、大徑圓筒部222以及小徑圓筒部223的一體式?jīng)_壓加工品。沖壓加工相比鑄造或者切削等其他加工方法更適合大批量生產(chǎn)。并且，在本實施方式中，通過作為一體式部件的下托架22保持定子鐵芯23和軸承部28 (下軸承282)。因此，能夠使定子鐵芯23與后述的軸31相互高精度地定位。
[0044]定子鐵芯23以及線圈24是起到馬達I的電樞的作用的部位。定子鐵芯23由沿軸向(沿中心軸線Jl的方向。以下相同)層疊硅鋼板等電磁鋼板而得到的層疊鋼板構(gòu)成。定子鐵芯23具有圓環(huán)狀的鐵芯背部231、和從鐵芯背部231向徑向內(nèi)側(cè)突出的多個磁極齒232。鐵芯背部231被保持在下托架22的大徑圓筒部222。鐵芯背部231的外周面為后述的下側(cè)小徑部41、大徑部42以及上側(cè)小徑部43的外周面。定子鐵芯23的各磁極齒232的纏繞線圈24的部位的周向?qū)挾葹殍F芯背部231的徑向?qū)挾鹊膬杀兑韵隆?br> [0045]線圈24由圍繞磁極齒232纏繞的導(dǎo)線構(gòu)成。線圈24隔著絕緣件纏繞于磁極齒232。若向線圈24賦予驅(qū)動電流，便會在作為磁芯的磁極齒232產(chǎn)生徑向的磁通。并且，由于磁極齒232與旋轉(zhuǎn)部3側(cè)的轉(zhuǎn)子磁鐵33之間的磁通作用產(chǎn)生周向的轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)部3相對于靜止部2以中心軸線Jl為中心旋轉(zhuǎn)。
[0046]上絕緣件25以及下絕緣件26為使定子鐵芯23與線圈24電絕緣的樹脂制部件。上絕緣件25配置于定子鐵芯23的上側(cè)。下絕緣件26配置于定子鐵芯23的下側(cè)。換言之，在上絕緣件25與下絕緣件26之間夾著定子鐵芯23。上絕緣件25覆蓋磁極齒232的上表面。下絕緣件26覆蓋磁極齒232的下表面。并且，上絕緣件25以及下絕緣件26覆蓋磁極齒232的側(cè)面。由上絕緣件25和下絕緣件26構(gòu)成絕緣件。在本實施方式中，通過從上絕緣件25以及下絕緣件26上向磁極齒232纏繞線圈24，從而將絕緣件固定于定子鐵芯23。
[0047]上絕緣件25以及下絕緣件26具有介于磁極齒232與線圈24之間而使磁極齒232與線圈24電絕緣的部分。并且，上絕緣件25在線圈24的徑向外側(cè)具有沿周向連續(xù)的環(huán)狀的鐵芯背部絕緣部252。鐵芯背部絕緣部252配置于上側(cè)小徑部43的上側(cè)且線圈24的徑向外側(cè)。鐵芯背部絕緣部252為使線圈24在發(fā)生纏繞毀壞時與其他部件絕緣的部位。將定子鐵芯23、線圈24、上絕緣件25和下絕緣件26的組裝體定義為電樞29。
[0048]圖4為本實施方式所涉及的馬達I的拆掉上托架21之后的狀態(tài)的外觀立體圖。參照圖4，電路板27為搭載有用于向線圈24賦予驅(qū)動電流的電路的基板。電路板27在俯視時為大致圓板狀。電路板27的外徑與定子鐵芯23的上側(cè)小徑部43的外徑大體一致。電路板27固定于作為上絕緣件25的上表面的座面253上。并且，在電路板27的下表面設(shè)置有用于檢測旋轉(zhuǎn)部3的轉(zhuǎn)速的磁傳感器271。作為磁傳感器271例如使用霍爾元件。并且，在電路板27的外周面設(shè)置有從外周向徑向內(nèi)側(cè)凹陷的切口。該切口為定位部272，將后述的上絕緣件25的定位凸部254插入定位部272。由此，在電路板27要相對上絕緣件25相對移動時，通過凸部254與定位部272的接觸來限制移動。結(jié)果是，能夠高精度地進行上絕緣件25與電路板27的周向以及徑向的定位。另外，定位部272也可以為貫通孔。
[0049]并且，在電路板27的上表面設(shè)置有連接器273。馬達I經(jīng)由連接器273得到驅(qū)動電流。并且，在電路板27的外周面設(shè)置有從外周向徑向內(nèi)側(cè)凹陷的切口。該切口為繞線插入部274。線圈24的導(dǎo)線的端部通過繞線插入部274引出到電路板27的上表面，并被錫焊在設(shè)置于電路板27的上表面的焊盤。另外，在本實施方式中，繞線插入部274沿周向配置在三處。這是由于本實施方式的馬達I為三相無刷馬達，需要錫焊U、V和W各相。并且，在電路板27的外周面設(shè)置有從外周向徑向內(nèi)側(cè)凹陷的切口。該切口為固定部件插入部275。固定部件插入部275具有與后述的固定部件(螺釘61)的螺絲部在俯視時的投影形狀對應(yīng)的面。
[0050]參照圖2和圖3，軸承部28為將旋轉(zhuǎn)部3的軸31支承為能夠自由旋轉(zhuǎn)的部件。軸承部28由上軸承281和下軸承282構(gòu)成。上軸承281保持在上托架21的保持部212的內(nèi)周面2121。下軸承282保持在下托架22的小徑圓筒部223的內(nèi)周面。軸承部28例如使用隔著球體使外圈與內(nèi)圈相對旋轉(zhuǎn)的球軸承。但是，軸承部28也可以使用滑動軸承或者流體軸承等其他方式的軸承。[0051]本實施方式的旋轉(zhuǎn)部3具有軸31、轉(zhuǎn)子保持架32以及轉(zhuǎn)子磁鐵33。軸31為沿中心軸線Jl向上下方向延伸的大致圓柱狀部件。軸31被上述的軸承部28支承，且以中心軸線Jl為中心旋轉(zhuǎn)。軸31的下端部向下托架22的下側(cè)突出。并且，軸31的上端部向電路板27的上側(cè)突出。軸31的下端部或者上端部經(jīng)由齒輪等動力傳遞機構(gòu)與驅(qū)動裝置的驅(qū)動部連接。但是，驅(qū)動裝置的驅(qū)動部也可以被軸31直接驅(qū)動。
[0052]轉(zhuǎn)子保持架32為在定子鐵芯23以及線圈24的徑向內(nèi)側(cè)與軸31 —同旋轉(zhuǎn)的部件。本實施方式的轉(zhuǎn)子保持架32由易切削鋼構(gòu)成。轉(zhuǎn)子保持架32通過切削形成。轉(zhuǎn)子保持架32為截面大致H狀，且具有中央部321和筒狀部322。中央部321位于轉(zhuǎn)子保持架32的軸向的中央，且在其內(nèi)周面壓入軸31。筒狀部322是位于中央部321的徑向外側(cè)且向中央部321的軸向上側(cè)以及下側(cè)延伸的大致圓筒狀的部位。
[0053]在本實施方式中，雖然將轉(zhuǎn)子保持架32的形狀設(shè)為截面大致H狀，但并不限于該形狀。轉(zhuǎn)子保持架32的形狀也可以為簡單的圓筒狀。并且，轉(zhuǎn)子保持架32的形狀也可以為帶蓋的大致圓筒狀，且通過沖壓加工得到。并且，轉(zhuǎn)子保持架32也可以通過層疊磁性鋼板而得到。并且，轉(zhuǎn)子保持架32也可以通過燒結(jié)得到。
[0054]轉(zhuǎn)子磁鐵33為圓筒狀，且固定于轉(zhuǎn)子保持架32的筒狀部322的外周面。轉(zhuǎn)子磁鐵33的徑向外側(cè)的面為與定子鐵芯23以及線圈24在徑向?qū)χ玫拇艠O面。轉(zhuǎn)子磁鐵33以N極的磁極面與S極的磁極面沿周向交替排列的方式被磁化。另外，對于轉(zhuǎn)子磁鐵33，也可以N極與S極在周向交替排列的方式配置多個磁石來代替圓筒狀的磁石。
[0055]<2.對于定子鐵芯>
[0056]接下來，對定子鐵芯23的更詳細的結(jié)構(gòu)進行說明。圖5為定子鐵芯23的仰視圖。圖6為定子鐵芯23的側(cè)視圖。
[0057]如圖2至圖6所示，定子鐵芯23的外周面具有下側(cè)小徑部41、大徑部42以及上側(cè)小徑部43。下側(cè)小徑部41具有大致圓筒狀的外周面。下側(cè)小徑部41被壓入到下托架22的大徑圓筒部222的徑向內(nèi)側(cè)。即，下側(cè)小徑部41被固定于大徑圓筒部222的內(nèi)周面。大徑部42配置于比下側(cè)小徑部41靠上側(cè)的位置。大徑部42具有比下側(cè)小徑部41的外周面直徑大的大致圓筒狀的外周面。
[0058]上側(cè)小徑部43配置在比大徑部42靠上側(cè)的位置。上側(cè)小徑部43具有比大徑部42的外周面直徑小的大致圓筒狀的外周面。換言之，上側(cè)小徑部43的外徑比大徑部42的外徑小。在本實施方式中，上側(cè)小徑部43的外周面的直徑與下側(cè)小徑部41的外周面的直徑相同。上側(cè)小徑部43的上部的外周面與上托架21的突出部213接觸。
[0059]通過使上側(cè)小徑部43的外周面的直徑與下側(cè)小徑部41的外周面的直徑相同，能夠使成型上側(cè)小徑部43的模具與成型下側(cè)小徑部41的模具相同。因此，不需要追加模具。
[0060]大徑部42的外周面不被大徑圓筒部222以及突出部213覆蓋，從下托架22以及上托架21露出。即，與使定子鐵芯23的外周面的整體被下托架22以及上托架21覆蓋的情況相比，在本實施方式中，定子鐵芯23的外周面同下托架22以及上托架21之間的徑向的對置面積小。因此，即使下托架22以及上托架21為磁體時，也不易發(fā)生從大徑部42的外周面向下托架22以及上托架21漏出磁通。因此，能夠減小由于下托架22以及上托架21造成的鐵損，提聞馬達I的能效。
[0061]并且，大徑部42的外周面向徑向外側(cè)突出到與大徑圓筒部222的外周面以及突出部213的外周面相同的徑向位置。即，大徑部42的外周面為鐵芯背部231的最外側(cè)的徑部。因此，與不具有這樣的突出的情況相比，鐵芯背部231內(nèi)的磁路沿徑向擴大。由此，能夠抑制定子鐵芯23的磁飽和，還能夠減小鐵芯背部231自身的在大徑部42的鐵損。因此，能夠進一步提聞馬達I的能效。
[0062]并且，如果增大大徑部42的外徑的話，能夠在維持定子鐵芯23內(nèi)的磁路形成區(qū)域的大小的同時，擴大定子鐵芯23的內(nèi)徑。并且，如果定子鐵芯23的內(nèi)徑增大的話，旋轉(zhuǎn)部3的徑向尺寸也能夠增大定子鐵芯23的內(nèi)徑所增大的量。這樣，能夠使旋轉(zhuǎn)部3的轉(zhuǎn)矩提聞。
[0063]大徑部42也可以比大徑圓筒部222的外周面以及突出部213的外周面向徑向外側(cè)的位置突出。但是，如本實施方式，只要使大徑部42的外周面與大徑圓筒部222的外周面配置在相同的徑向位置，就能夠抑制馬達I的大型化和馬達I的外周面的凹凸。
[0064]下托架22的大徑圓筒部222只覆蓋定子鐵芯23的下側(cè)小徑部41的外周面。因此，與覆蓋定子鐵芯23的外周面的整體的情況相比，能夠縮短大徑圓筒部222的軸向長度。由此，能夠減少下托架22的材料，且使下托架22的加工變得容易。特別是如本實施方式，在下托架22為沖壓加工品的情況下，通過拉深加工形成的大徑圓筒部222的長度短，從而大幅提聞加工的容易性。
[0065]并且，本實施方式的定子鐵芯23在下側(cè)小徑部41的外周面與大徑部42的外周面的邊界具有臺階面44。并且，該臺階面44與大徑圓筒部222的上端部抵接。由此，確定定子鐵芯23相對下托架22的軸向位置。在制造馬達I時，使用定位用的夾具，以臺階面44與大徑圓筒部222的上端部抵接的方式壓入定子鐵芯23。因此，即使定子鐵芯23的磁性鋼板的層疊有偏差，也能夠在軸向定位下托架22與定子鐵芯23。
[0066]定子鐵芯23的軸向尺寸根據(jù)所要求的馬達I的特性而設(shè)定。這時，只要使下側(cè)小徑部41以及上側(cè)小徑部43中的至少一方的尺寸固定而增減大徑部42的尺寸，就能夠不用變更下托架22以及上托架21中的至少一方的大小而變更定子鐵芯23的軸向尺寸。也就是說，采用本實施方式的定子鐵芯23的結(jié)構(gòu)的話，相對于多個種類的定子鐵芯23能夠使用相同種類的下托架22以及上托架21中的至少一方。并且，使大徑部42的尺寸增加，即，使大徑部42的磁性鋼板的層疊張數(shù)增加的話，能夠使馬達I的輸出提高。
[0067]另外，在本實施方式的定子鐵芯23中，大徑部42的軸向尺寸比下側(cè)小徑部41的軸向尺寸大。并且，大徑部42的軸向尺寸比上側(cè)小徑部43的軸向尺寸大。由此,成為更重視減小鐵損效果的例子。在得到減小鐵損的效果的同時，希望使下托架22以及上托架21中的至少一方與定子鐵芯23的固定強度提高的情況下，也可以將下側(cè)小徑部41以及上側(cè)小徑部43中的至少一方的軸向尺寸設(shè)定為比大徑部42的軸向尺寸大。
[0068]〈3.關(guān)于上托架與上絕緣件之間的固定〉
[0069]首先，對上托架21進行詳細說明。圖7為上托架21的立體圖。參照圖7，上托架21具有蓋部211、保持部212、突出部213、貫通孔214、肋215和開口 217。蓋部211為平板狀，且位于電路板27的軸向上側(cè)的位置。保持部212位于蓋部211的徑向內(nèi)側(cè)，且為向軸向下側(cè)開口的凹部。保持部212具有圓筒狀的內(nèi)周面2121和圓環(huán)狀的頂面2122。內(nèi)周面2121與上軸承281的外圈的外周面接觸。頂面2122與上軸承281的外圈的上端面接觸。由此，保持部212保持上軸承281。[0070]突出部213從蓋部211的徑向外側(cè)向軸向下側(cè)突出。突出部213為大致環(huán)狀。并且，突出部213為大致圓筒狀。突出部213的內(nèi)周面與定子鐵芯23的上側(cè)小徑部43的外周面接觸。由此，能夠提高中心軸線Jl與上軸承281的同軸精度。并且，使上托架21的剛性提高。并且，突出部213的內(nèi)周面也可以與電路板27的外周面或者上絕緣件25的外周面接觸。通過使突出部213的內(nèi)周面與電路板27或者上絕緣件25接觸，能夠使上托架21的剛性進一步提高。突出部213在比凸部255的下端靠下側(cè)的位置沿周向擴展。
[0071]貫通孔214在蓋部211的徑向外側(cè)部沿周向配置多個。在本實施方式中，貫通孔214的個數(shù)為三個。在各貫通孔214內(nèi)插入固定部件61。在本實施方式中，固定部件61為螺釘(根據(jù)需要，以下記載為螺釘61)。圍繞貫通孔214配置座面2141。座面2141位于比蓋部211靠軸向下側(cè)的位置。螺釘61的頭部與座面2141接觸。換言之，螺釘61具有與上托架21的上表面接觸的下表面。由此，即使在插入了螺釘61時，也能夠防止螺釘61從蓋部211向軸向上側(cè)突出。由此，能夠使馬達I變得薄型化。并且，螺釘61的螺絲部的直徑與貫通孔214的直徑相同，或者比貫通孔214的直徑稍小。由此，在插入了螺釘61后，能夠抑制上托架21相對電樞29在周向移動。因此，能夠牢固地固定上托架21與電樞29。另外，螺釘61也可以是鉚釘。另外，螺釘61的下端也可以與定子鐵芯23的上端接觸。并且，在電路板27的固定部件插入部275的緣部也可以形成接地圖案。由此,能夠通過螺釘61保持接地。
[0072]肋215設(shè)置于蓋部211的下表面，即，與電路板27對置側(cè)的表面。在本實施方式中，肋215呈放射狀延伸，且在俯視時配置在與貫通孔214重疊的位置。由此，即使配置了貫通孔214，也能夠防止上托架21的剛性下降。并且，肋215的呈放射狀延伸的部位在上托架21的中央連接成環(huán)狀。肋215的環(huán)狀的部位與保持部212相連。由此，能夠增加上托架21的剛性。并且，能夠?qū)κ┘釉诒３钟诒３植?12的上軸承281的負(fù)荷進行可靠的支承。
[0073]并且，在電路板27上裝配發(fā)熱量大的電子零件的情況下，優(yōu)選以與該電子零件對置的方式配置肋215。由此，能夠使電子零件與肋215 (上托架21)之間的距離接近。其結(jié)果是，能夠經(jīng)由肋215從上托架21釋放電子零件產(chǎn)生的熱量。并且，也可以在電子零件與肋215之間配置硅等導(dǎo)熱材。由此，能夠進一步促進從電子零件散熱。另外，作為發(fā)熱量大的電子零件的例子，例舉了場效應(yīng)晶體管(FET)。
[0074]凹部216為突出部213的一部分，且為向軸向上側(cè)凹陷的部位。更具體地說，凹部216為從突出部213的下端向軸向上側(cè)凹陷的部位。凹部216配置在與貫通孔214在周向重疊的位置。上絕緣件25的凸部255位于凹部216的內(nèi)側(cè)。凹部216的周向?qū)挾扰c凸部255的周向?qū)挾却笾孪嗤０疾?16與凸部255嵌合。S卩，凹部216的側(cè)面與凸部255的側(cè)面接觸。由此，使上托架21與上絕緣件25之間的定位變得容易。并且，能夠牢固地連接上托架21與上絕緣件25，從而能夠提高靜止部2的剛性。另外，在本實施方式中，凹部216的下端面與凸部255的上端面不直接接觸。這是因為上托架21與上絕緣件25隔著電路板27在軸向間接地接觸。但是，凹部216的下端面與凸部255的上端面也可以接觸。并且，上托架21與上絕緣件25也可以不隔著電路板27而直接接觸。
[0075]開口 217為配置在從蓋部211到突出部213的貫通孔。在電路板27上裝配的連接器273從開口 217露出。馬達I通過開口 217與連接器273連接，從而向馬達供電。
[0076]圖8為上絕緣件25的俯視圖。參照圖8對上絕緣件25的形狀進行詳細說明。上絕緣件25具有磁極齒絕緣部251和鐵芯背部絕緣部252。磁極齒絕緣部251覆蓋各磁極齒232的上表面以及側(cè)面。鐵芯背部絕緣部252為環(huán)狀，且連接各磁極齒絕緣部251。鐵芯背部絕緣部252的外周面與鐵芯背部231的上側(cè)小徑部43的外周面的徑向位置大體一致。鐵芯背部絕緣部252在線圈24的徑向外側(cè)向軸向上側(cè)延伸。鐵芯背部絕緣部252的上端面位于比線圈24靠軸向上側(cè)的位置。由此，能夠防止線圈24與電路板27或者上托架21等其他部件干涉。
[0077]鐵芯背部絕緣部252具有座面253、定位凸部254、凸部255和被固定部256。座面253為鐵芯背部絕緣部252的上表面，且為與中心軸線Jl大致垂直的平面。座面253與電路板27的下表面接觸。定位凸部254從座面253向軸向上側(cè)突出。定位凸部254被容納在電路板27的定位部272內(nèi)。在本實施方式中，定位凸部254在周向隔開間隔地設(shè)置三個。雖然在本實施方式中定位凸部254為三個，但并不限于此，也可以為一個、兩個、四個或者更多。凸部255從鐵芯背部絕緣部252向徑向外側(cè)突出。換言之，凸部255的外徑位于比上側(cè)小徑部43的外周面靠徑向外側(cè)的位置。因此，凸部255比線圈24向徑向外側(cè)突出。在本實施方式中，凸部255的外徑與大徑部42的外徑大體一致。凸部255具有在周向大致平行的側(cè)面。由此，在凸部255與凹部216嵌合時,能夠可靠地防止周向的移動。
[0078]被固定部256為設(shè)置于凸部255的貫通孔。在被固定部256插入螺釘61。被固定部256的直徑與螺釘61的螺絲部的直徑為大體相同的大小。被固定部256也可以不是貫通孔，而是在軸向上側(cè)開口的孔。
[0079]接下來，對電樞29與電路板27以及上托架21之間的固定進行說明。
[0080]首先，將下托架22壓入電樞29。并且，將旋轉(zhuǎn)部3配置于電樞29的內(nèi)側(cè)。
[0081]接下來，將電路板27放置于電樞29的座面253上。這時，以插入的方式將定位凸部254放置于電路板27的定位部272。由此，能夠相對電樞29高精度地進行電路板27的定位。由此，能夠高精度地配置在電路板27上裝配的磁傳感器271。
[0082]接下來，將上托架21放置于電路板27上。這時，上絕緣件25的凸部255與上托架21的凹部216以嵌合的方式放置。并且，以與定子鐵芯23的上側(cè)小徑部43接觸的方式放置上托架21的突出部213的內(nèi)周面。由此，能夠高精度地進行上托架21與電樞29在周向以及徑向的定位。其結(jié)果是，能夠高精度地調(diào)整電樞29與被支承于上托架21的上軸承281的同軸度。并且，這時，貫通孔214、固定部件插入部275以及被固定部256在俯視時的位置一致。由此，能夠容易地插入螺釘61。
[0083]最后，將螺釘61插入被固定部256。螺釘61經(jīng)由貫通孔214以及固定部件插入部275插入。在本實施方式中，在螺釘61的螺絲部涂抹了粘結(jié)劑的狀態(tài)下插入。插入后，螺釘61的頭部與座面2141接觸。之后，粘結(jié)劑固化，從而螺釘61被固定于被固定部256。換言之，螺釘61的下部固定于上絕緣件25。由此，電路板27被夾于上托架21與鐵芯背部絕緣部252之間。其結(jié)果是，能夠?qū)㈦娐钒?7以及上托架21牢固地固定于電樞29。
[0084]并且，上軸承281位于比螺釘61的下端靠軸向上側(cè)的位置。由此，能夠使上軸承281與下軸承282之間的距離變長，從而能夠穩(wěn)定地支承軸31。
[0085]并且，螺釘61位于比定子鐵芯23的鐵芯背部的上端靠軸向上側(cè)的位置。由此，能夠確保定子鐵芯23的磁空間。其結(jié)果是，能夠提高馬達的能效。
[0086]<2-3.關(guān)于定子鐵芯的槽部>[0087]如圖2、圖5以及圖6所示，在定子鐵芯23的外周面設(shè)置有三個槽部51。這些槽部51是為了在制造定子鐵芯23時在徑向以及周向高精度地定位外徑尺寸不同的電磁鋼板而使用的。
[0088]各槽部51在大徑部42的外周面沿軸向延伸。各槽部51在俯視時為從大徑部42的外周面朝向徑向內(nèi)側(cè)呈三角形凹陷的形狀。槽部51的作為徑向內(nèi)側(cè)的界面的內(nèi)端面52，被設(shè)置在與下側(cè)小徑部41的外周面以及上側(cè)小徑部43的外周面相同的徑向位置。因此，該內(nèi)端面52與下側(cè)小徑部41的外周面以及上側(cè)小徑部43的外周面沒有臺階地平滑地沿上下連續(xù)。
[0089]在制造定子鐵芯23時,在以槽部51為基準(zhǔn)對多個電磁鋼板進行定位的同時層疊各電磁鋼板。在層疊時，使在軸向延伸的夾具與槽部51抵接的同時層疊電磁鋼板。通過夾具與各槽部51抵接，多個電磁鋼板被同軸定位。
[0090]<3.變形例 >
[0091]以上，雖然對本實用新型所例示的實施方式進行了說明，但本實用新型不限定于上述實施方式。
[0092]圖9為一變形例所涉及的馬達IB的局部縱剖視圖。在圖9的例子中，下托架22B與上托架21B形狀相同。并且，下絕緣件26B與上絕緣件25B形狀相同。并且，在上托架21B以及下托架22B設(shè)置有嵌入部以及螺絲孔。這樣的話，馬達IB能夠配置于上下兩個方向中的任一方向，擴展了裝置主體的設(shè)計自由度。并且，這樣的話，能夠?qū)崿F(xiàn)零件的共通化。
[0093]并且，在本實施方式的上托架21B以及下托架22B配置大致圓筒狀的小徑圓筒部223B。在將馬達IB安裝于驅(qū)動裝置時，使小徑圓筒部223B的外周面與驅(qū)動裝置的框體嵌合。由此，能夠容易地定位馬達IB與驅(qū)動裝置。
[0094]并且，在本實施方式中，馬達IB具有編碼器。即，旋轉(zhuǎn)部3B還具有位置檢測用磁鐵34B和磁性板35B。并且，在電路板27B上，除磁傳感器271B以外，還裝配光電傳感器276B。位置檢測用磁鐵34B被磁化有位置檢測用的磁化圖案。磁性板35B為垂直于中心軸線Jl的圓板狀的磁體，也就是編碼器盤。磁性板35B例如由不銹鋼形成。在磁性板35B上沿周向形成有多個開口，即狹縫。在狹縫內(nèi)露出位置檢測用磁鐵34B的表面。磁性板35B吸附于位置檢測用磁鐵34B的上表面。還可以進一步使用粘結(jié)劑固定磁性板35B。另外，也可以使用樹脂等的非磁性圓板代替磁性板35B粘結(jié)于位置檢測用磁鐵34B上。磁性板35B的表面為具有金屬光澤的反射面。
[0095]位置檢測用磁鐵34B的表面與磁性板35B相比相對不反射光。光電傳感器276B為反射型傳感器，且包括發(fā)光部和受光部。從發(fā)光部發(fā)出的光照射于位置檢測用磁鐵34B以及磁性板35B。旋轉(zhuǎn)部3B旋轉(zhuǎn)的話，在受光部接收的光的強度間斷地變動，從而生成表示旋轉(zhuǎn)部3B旋轉(zhuǎn)的脈沖信號。由此，正確地檢測旋轉(zhuǎn)部3B的轉(zhuǎn)速。即，通過編碼器檢測旋轉(zhuǎn)部3B的旋轉(zhuǎn)。
[0096]并且，作為其他的變形例，大徑部42的外周面也可以具有被上托架21或者下托架22局部覆蓋的區(qū)域。但是，如上述實施方式，大徑部42的外周面的全周從上托架21或者下托架22露出的方式，能夠抑制大徑部42的外周面附近的磁特性的偏差。
[0097]并且，下側(cè)小徑部41的外周面與大徑部42的外周面的邊界可以為如上述實施方式的臺階面44，也可以是平滑地連續(xù)的曲面。上側(cè)小徑部43也一樣。[0098]并且，下側(cè)小徑部41也可以隔著其他部件間接地固定于大徑圓筒部222的內(nèi)周面。但是，如上述實施方式，直接將下側(cè)小徑部41固定于大徑圓筒部222的內(nèi)周面的話，能夠進一步提高下側(cè)小徑部41相對于大徑圓筒部222的固定強度以及定位精度。
[0099]下絕緣件26可以通過線圈24固定于定子鐵芯23，也可以壓入下托架22的大徑圓筒部222的內(nèi)側(cè)。并且，下絕緣件26可以如上述實施方式與下托架22的底部221分離，也可以與下托架22的底部221抵接。
[0100]設(shè)置于定子鐵芯23的外周面的槽部的個數(shù)可以為一個或兩個，也可以是四個以上。例如，也可以在定子鐵芯23的外周面設(shè)置兩個以上的槽部。并且，槽部的形狀也可以為與上述實施方式不同的形狀。并且，也可以代替上述槽部51或者與上述槽部51 —同在定子鐵芯23的外周面設(shè)置沿軸向延伸的多個突出部。只要在這樣的多個槽部或者多個突出部中包括至少一個與定子鐵芯23的外周面交叉且沿小徑部以及大徑部的雙方延伸的基準(zhǔn)面，便能夠利用該基準(zhǔn)面定位多個電磁鋼板。
[0101]雖然在本實施方式中使用了三相無刷馬達，但并不限于此。也可以是單相或者兩相的無刷馬達。并且，也可以是具有電刷和換向器的有刷馬達。并且，也可以使用步進馬達等其他類型的馬達。
[0102]在本實施方式中，突出部為環(huán)狀，但并不限于此。也可以是平板狀等其他形狀。
[0103]并且，只要不發(fā)生矛盾，也可以對出現(xiàn)于上述實施方式或者變形例中的各構(gòu)件進行適當(dāng)組合。
【權(quán)利要求】
1.一種馬達， 所述馬達具有: 軸，其沿上下延伸的中心軸線配置； 轉(zhuǎn)子磁鐵，其以所述中心軸線為中心呈環(huán)狀配置，且與所述軸一同旋轉(zhuǎn)； 電樞，其從徑向外側(cè)覆蓋所述轉(zhuǎn)子磁鐵； 上托架，其固定在所述電樞的軸向上側(cè)，且保持在徑向中央將所述軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的上軸承；以及 下托架，其固定在所述電樞的軸向下側(cè)，且保持在徑向中央將所述軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的下軸承， 所述電樞具有: 鐵芯背部，其為環(huán)狀； 多個磁極齒，所述多個所述磁極齒從所述鐵芯背部向徑向內(nèi)側(cè)突出； 絕緣件，其覆蓋所述磁極齒的至少上表面和下表面；以及 線圈，其通過將導(dǎo)線隔著所述絕緣件纏繞于所述磁極齒而構(gòu)成， 其特征在于， 所述絕緣件在所述線圈的徑向外側(cè)具有向軸向上側(cè)延伸的環(huán)狀的鐵芯背部絕緣部， 所述上托架與所述鐵芯背部絕緣部在軸向上直接或者間接地接觸、且在徑向上接觸，并且，所述上托架被多個固定部件固定， 所述固定部件位于比所述鐵芯背部的外周面靠徑向內(nèi)側(cè)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達，其特征在于， 所述上托架具有蓋部和從所述蓋部向軸向下側(cè)突出的突出部， 所述突出部與所述鐵芯背部絕緣部的外周面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其特征在于， 在所述鐵芯背部的上端附近的外周面具有大徑部、和與所述大徑部相比外徑小且位于比所述大徑部靠上側(cè)的位置的上側(cè)小徑部， 所述突出部與所述上側(cè)小徑部接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其特征在于， 所述鐵芯背部絕緣部具有向徑向外側(cè)突出的凸部， 在所述凸部具有供所述固定部件固定的被固定部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達，其特征在于， 所述突出部具有從其下端向軸向上側(cè)凹陷的凹部， 所述凸部位于所述凹部的內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達，其特征在于， 所述突出部具有在比所述凸部的下端靠下側(cè)的位置沿周向擴展的部位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 電路板介于所述上托架與所述鐵芯背部絕緣部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于， 所述電路板在俯視時呈圓板狀，所述電路板的外徑與所述上側(cè)小徑部的外徑一致、或比所述上側(cè)小徑部的外徑小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的馬達，其特征在于， 所述電路板具有作為貫通孔或者切口的定位部， 所述鐵芯背部絕緣部具有容納于所述定位部的定位凸部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述固定部件的下端位于比鐵芯背部的上端靠軸向上側(cè)的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述上軸承位于比所述固定部件的下端靠軸向上側(cè)的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述絕緣件具有覆蓋所述磁極齒的上表面的上絕緣件、和覆蓋所述磁極齒的下表面的下絕緣件， 所述上絕緣件包括所述鐵芯背部絕緣部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述上軸承為球軸承， 所述上托架包括與所述 球軸承的外圈的上端面在軸向上接觸的保持部。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述固定部件為螺釘。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述上托架與所述下托架形狀相同。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 在所述上托架以及所述下托架中的至少任一方配置圓筒狀的小徑圓筒部。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的馬達，其特征在于， 包括所述軸的旋轉(zhuǎn)部具有位置檢測用磁鐵以及編碼器盤中的至少一方， 在所述旋轉(zhuǎn)部具有所述位置檢測用磁鐵時，在所述電路板上裝配磁傳感器， 在所述旋轉(zhuǎn)部具有所述編碼器盤時，在所述電路板上裝配光電傳感器。
【文檔編號】H02K3/34GK203660725SQ201320676919
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】古川敬三, 巖下靖由, 長澤純 申請人:日本電產(chǎn)株式會社