馬達(dá)以及馬達(dá)的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種馬達(dá)以及馬達(dá)的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，馬達(dá)的定子通過樹脂進(jìn)行模制成型而形成機(jī)殼。存在一種在內(nèi)部?jī)?nèi)置有轉(zhuǎn)子的模制馬達(dá)。這樣的模制馬達(dá)具有優(yōu)異的定子防水性、在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)針對(duì)定子的振動(dòng)的防振性以及防噪音性。
[0003]關(guān)于模制馬達(dá)，例如有在日本公開公報(bào)第2012-060772號(hào)中所記載的馬達(dá)。日本公開公報(bào)第2012-060772號(hào)中記載的馬達(dá)公開了一種轉(zhuǎn)子、模制定子、一對(duì)滾動(dòng)軸承通過模制定子與托架支承的結(jié)構(gòu)。
[0004]關(guān)于馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)方式，一般來講進(jìn)行用于逆變控制的PWM驅(qū)動(dòng)控制。近年來，為了滿足對(duì)馬達(dá)的高效化的要求，在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電壓被高電壓化的同時(shí)逆變器的載波頻率被設(shè)定得較高。通過利用了該高頻率的載波的PWM驅(qū)動(dòng)控制，在馬達(dá)的軸產(chǎn)生的軸電壓增大。并且，存在于支承軸的滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與外圈之間的電位差變大。因此，在滾動(dòng)軸承容易流過電流。如此，在滾動(dòng)軸承產(chǎn)生火花。其結(jié)果是，由于該電流，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生被稱作電蝕的軸承的損傷、劣化。
[0005]為了解決這樣的電蝕問題，具有以下這種馬達(dá)。在日本公開公報(bào)第2012-060772號(hào)所記載的馬達(dá)中，環(huán)狀的轉(zhuǎn)子的樹脂磁鐵、軸與樹脂部一體化。樹脂部使用的樹脂使用聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等熱塑性樹脂。環(huán)狀的轉(zhuǎn)子的樹脂磁鐵以及軸通過樹脂部而被一體化，而樹脂磁鐵與軸之間絕緣。由于樹脂磁鐵與軸之間這樣絕緣，因此轉(zhuǎn)子整體的靜電容量減小，軸電流得到抑制。因此，能夠抑制滾動(dòng)軸承的電蝕的發(fā)生。
[0006]但是，在日本公開公報(bào)第2012-060772號(hào)所記載的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)中，為了增大樹脂部相對(duì)于軸的固定強(qiáng)度，樹脂部具有以軸為中心沿半徑方向呈放射狀配置的軸向的多個(gè)肋。與此同時(shí)，在肋間形成有沿軸向貫通的空洞。因此，樹脂部的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，因而存在轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)效率低下的問題。并且，日本公開公報(bào)第2012-060772號(hào)所記載的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)為樹脂部以夾持磁鐵的軸向的上下兩端面的方式而充填的結(jié)構(gòu)，存在轉(zhuǎn)子相對(duì)于軸的固定強(qiáng)度小的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的例示性的第一方面涉及一種馬達(dá)，其包括:靜止部；以及旋轉(zhuǎn)部，其被支承為能夠以上下延伸的中心軸線為中心相對(duì)于靜止部旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)部具有:軸，其沿中心軸線上下延伸；以及樹脂部，其固定于軸；圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁鐵，其直接或者間接地固定于樹脂部，靜止部具有:一對(duì)軸承，所述一對(duì)軸承將軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)；電樞，其與中心軸線同軸配置；以及馬達(dá)殼體，其將電樞的至少一部分容納在內(nèi)部，樹脂部包括:軸固定部，其固接于軸；以及連接部，其連接軸固定部和轉(zhuǎn)子磁鐵，所述馬達(dá)的特征是，轉(zhuǎn)子磁鐵具有從徑向內(nèi)周面朝向徑向內(nèi)側(cè)突出的夾持部，夾持部具有上側(cè)夾持部和下側(cè)夾持部，上側(cè)夾持部和下側(cè)夾持部夾持連接部的徑向外側(cè)的上表面和下表面。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的例示性的第一發(fā)明，在模制馬達(dá)的樹脂部中，通過連接部的徑向外側(cè)的上表面與下表面被轉(zhuǎn)子磁鐵的夾持部夾持，改善轉(zhuǎn)子磁鐵相對(duì)于軸的固定強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0009]圖1是第一實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)的剖視圖。
[0010]圖2是第一實(shí)施方式所涉及的第二軸承托架的剖視圖。
[0011]圖3是第一實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)部的立體圖。
[0012]圖4是第一實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)部的剖視圖。
[0013]圖5是第一實(shí)施方式所涉及的軸組件的立體圖。
[0014]圖6是第一實(shí)施方式所涉及的軸組件的制造過程。
[0015]圖7是第一實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)部的制造過程。
[0016]圖8是第二實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)的剖視圖。
[0017]圖9A是從軸向上側(cè)觀察到的變形例所涉及的馬達(dá)的立體圖。
[0018]圖9B是從軸向下側(cè)觀察到的變形例所涉及的馬達(dá)的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的例示性的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在本申請(qǐng)中，將與馬達(dá)的中心軸線平行的方向稱作“軸向”，將與馬達(dá)的中心軸線正交的方向稱作“徑向”，將沿以馬達(dá)的中心軸線為中心的圓弧的方向稱作“周向”。并且，在本申請(qǐng)中，以軸向?yàn)樯舷路较?，來?duì)各部分的形狀和位置關(guān)系進(jìn)行說明。但是，該上下方向的定義并不限定本發(fā)明所涉及的馬達(dá)在制造時(shí)以及使用時(shí)的方向。并且，在本申請(qǐng)中，所謂的“平行的方向”也包括大致平行的方向。并且，在本申請(qǐng)中，所謂“正交的方向”也包括大致正交的方向。
[0020](1.第一實(shí)施方式)
[0021](1-1.馬達(dá)的整體結(jié)構(gòu))
[0022]對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是本實(shí)施方式所涉及的馬達(dá)I的縱剖視圖。本實(shí)施方式的馬達(dá)I例如用于空調(diào)等家電產(chǎn)品中。但是，本發(fā)明的馬達(dá)也可以用于家電產(chǎn)品以外。例如，本發(fā)明的馬達(dá)也可裝設(shè)于汽車和鐵路等運(yùn)輸裝置、辦公設(shè)備、醫(yī)療器械、工具、產(chǎn)業(yè)用的大型設(shè)備等中，以產(chǎn)生各種驅(qū)動(dòng)力。
[0023]如圖1所示，馬達(dá)I具有靜止部2和旋轉(zhuǎn)部3。靜止部2固定于作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的裝置的框體。旋轉(zhuǎn)部3被支承為能夠相對(duì)于靜止部2旋轉(zhuǎn)。
[0024]本實(shí)施方式的靜止部2具有馬達(dá)殼體21、電樞22、電路板23、第一軸承24、第二軸承25、第一軸承托架26以及第二軸承托架27。
[0025]馬達(dá)殼體21例如為圓筒形狀。馬達(dá)殼體21覆蓋電樞22和電路板23。在本實(shí)施方式中，馬達(dá)殼體21的材料為樹脂。馬達(dá)殼體21的軸向下側(cè)是開口的。馬達(dá)殼體21的下側(cè)的開口部的內(nèi)徑比軸311的外徑大，且比第二軸承托架27的外徑小。第二軸承托架27通過壓入而固定在馬達(dá)殼體21的內(nèi)周面。馬達(dá)殼體21為通過向插入有電樞22、電路板23以及第一軸承托架26的模具的內(nèi)部注入樹脂而獲得的嵌件成型品的樹脂部分。
[0026]電樞22具有定子鐵芯221、絕緣件222以及線圈223。定子鐵芯221由多張電磁鋼板沿軸向?qū)盈B而成的層疊鋼板構(gòu)成。定子鐵芯221具有圓環(huán)狀的鐵芯背部221A、以及從鐵芯背部221A向徑向內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)齒221B。鐵芯背部221A與中心軸線Jl大致同軸地配置。并且，鐵芯背部221A與馬達(dá)殼體21的側(cè)壁部的內(nèi)周面對(duì)置地配置。多個(gè)齒221B沿周向大致等間隔地排列。
[0027]絕緣件222由為絕緣體的樹脂形成。絕緣件222至少覆蓋各齒221B的上表面、下表面以及周向的兩側(cè)面。線圈223由隔著絕緣件222卷繞在齒221B的周圍的導(dǎo)線構(gòu)成。絕緣件222通過介于齒221B與線圈223之間而能夠防止齒221B與線圈223發(fā)生電短路。另夕卜，絕緣件222既可與定子鐵芯221分體安裝，也可通過樹脂成型而與定子鐵芯221 —體成型。并且，也可在齒221B的表面進(jìn)行絕緣涂覆。
[0028]電路板23在電樞22以及后述的轉(zhuǎn)子磁鐵32的上方與軸垂直地配置。在電路板23的表面安裝有用于對(duì)線圈223提供驅(qū)動(dòng)電流且進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電流的控制的電子電路。構(gòu)成線圈223的導(dǎo)線的端部與電路板23上的電子電路電連接。從外部電源提供的驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)由電路板23流向線圈223。
[0029]本實(shí)施方式的電路板23具有檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁鐵32的磁通的磁傳感器。磁傳感器配置在電路板23的下表面。磁傳感器位于轉(zhuǎn)子磁鐵32的上方。電路板23基于磁傳感器的檢測(cè)信號(hào)控制提供給線圈223的驅(qū)動(dòng)電流。其結(jié)果是，馬達(dá)I的旋轉(zhuǎn)速度得到控制。磁傳感器例如使用霍爾元件。
[0030]第一軸承24在比旋轉(zhuǎn)部2靠上方的位置將軸311支承為能夠旋轉(zhuǎn)。第二軸承25在比旋轉(zhuǎn)部2靠下方的位置將軸311支承為能夠旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施方式的第一軸承24以及第二軸承25例如使用隔著球體使外圈與內(nèi)圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)的球軸承。球軸承的球體、外圈以及內(nèi)圈的材料使用鐵或鋁等導(dǎo)電性的金屬。即，第一軸承24以及第二軸承25的外周面與內(nèi)周面之間均通過導(dǎo)電性的材料相連。本實(shí)施方式的第一軸承24以及第二軸承25使用球軸承，但只要軸承的外周面與內(nèi)周面之間呈導(dǎo)電性，則也可使用套筒軸承等其他方式的軸承。
[0031]第一軸承托架26為固定在馬達(dá)殼體21的上部，且配置在第一軸承24的徑向外側(cè)的有蓋大致圓筒狀的部件。并且，第一軸承托架26具有從圓筒部的端部朝向徑向外側(cè)擴(kuò)展的沿部261。沿部261從第一軸承托架的徑向外側(cè)端部向徑向外側(cè)突出。第一軸承托架26如后所述在馬達(dá)殼體21成型時(shí)與電樞22 —同被插入到模具中。在馬達(dá)殼體21成型時(shí)，通過將沿部261埋入在馬達(dá)殼體21中，第一軸承托架26被固定于馬達(dá)殼體21。第一軸承24容納在第一軸承托架26的徑向內(nèi)側(cè)。第一軸承托架26為鐵或鋁等導(dǎo)電性的金屬，并與第一軸承24的外周面電連接。
[0032]圖2是包括第二軸承托架27與中心軸線Jl的剖視圖。第二軸承托架27為固定在馬達(dá)殼體21的下部且配置在第二軸承25的徑向外側(cè)的有蓋大致圓筒狀的部件。并且，第二軸承托架27具有從圓筒部的端部向徑向外側(cè)擴(kuò)展的沿部262。沿部262從第二軸承托架的徑