专利名称：无刷电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无刷电动机，特别涉及谋求提高卷绕于定子的励磁线圈与设置于壳体内的电路基板的连接部分的可作业性和防水性的无刷电动机。
背景技术：
以往，作为这种无刷电动机，例如公知有如下所述方案，即在收纳有电路基板的壳体的上表面，在设有被支撑成可旋转的转子的同时，还固定有卷绕了励磁线圈的定子(例如，参照专利文献1)。
在该无刷电动机中，需要对励磁线圈和电路基板的电路进行电连接，在上述现有的例子中，以直线状的刚性导体作为接线柱，其一端软钎焊接于励磁线圈，而另一端与设置于电路基板的称为总线的较宽的导电部件连接，从而进行定子的励磁线圈与电路基板的电连接。
在上述的无刷电动机中，将接线柱设置成贯通壳体，但考虑到有时用于车辆用的送风器等，因此需要对该贯通部分充分地实施防水措施。另外，在上述现有的例子中，是与励磁线圈的防水加工处理一并进行励磁线圈和接线柱的软钎焊接部分的构造，因此从提供廉价的无刷电动机的观点出发，希望进一步提高需要进行这样的防水加工处理的部分的可作业性。
专利文献1日本专利文献特开2001-69741号公报。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明提供一种这样的无刷电动机，即能够提高卷绕于定子的励磁线圈与设置于壳体内的电路基板的电连接的可作业性，并且能够以简单的构造可靠地确保防水性。
根据本发明的方式，提供一种无刷电动机，该无刷电动机具有壳体，该壳体被构成为收纳保持电路基板且支撑转子使该转子可旋转，在所述转子的内侧设置有卷绕了励磁线圈的定子，所述励磁线圈经由设置于所述壳体的接线棒与所述电路基板连接，在所述无刷电动机中，所述接线棒使其与所述励磁线圈连接的一方的端部位于具有形成为中空状的部位的防水壳体的所述形成为中空状的部位，并使该接线棒的另一端从所述防水壳体突出，并且所述接线棒通过在所述中空状的部位的中空部分中填充粘接剂而被埋置，所述防水壳体以使所述形成为中空状的部位与所述转子相对的方式设置于所述壳体的上表面侧。
发明效果根据本发明，将用于励磁线圈与电路基板电连接的接线棒埋置于具有中空状部位的防水壳体，并使该防止壳体是与无刷电动机的壳体嵌合或者通过一体成型而设置的结构，并在中空部分中注入粘接剂，因此实现以下效果，即能够以较简单的结构简易地进行励磁线圈与接线棒的连接部分的绝缘处理，并且能够可靠确保接线棒贯穿壳体的部分的水密性。
图1是示出本发明实施方式的无刷电动机的第一结构例的纵剖面图。
图2是图1所示的无刷电动机的送风风扇安装前的状态的俯视图。
图3是图1所示的无刷电动机的送风风扇安装前的状态的侧视图。
图4是图1所示的无刷电动机的仰视图。
图5是用于说明壳体的装配顺序的主要部分的分解状态的纵剖面图。
图6是图1所示第一结构例的防水壳体附近的放大纵剖面图。
图7是第二结构例的防水壳体附近的放大纵剖面图。
图8是第三结构例的防水壳体附近的放大纵剖面图。
图9是第四结构例的防水壳体附近的放大纵剖面图。
标号说明1壳体；2定子；3转子；21电动机罩；21b第一环状周壁；22基板罩；22b第二环状周壁；24接线棒；25防水壳体；28基板侧连接器；29罩侧连接器；30外部连接器连接部具体实施方式
下面参照图1至图9对本发明的实施方式进行说明。
另外，以下说明的部件、配置等并不限定本发明，而是能够在本发明主旨的范围内进行各种改变。
首先，参照图1至图6对本发明实施方式的无刷电动机的第一结构例进行说明。
本发明实施方式的无刷电动机主要包括基部固定在壳体1上的定子2；旋转自如地设置于该定子2上的转子3；以及对卷绕于定子2的励磁线圈7进行通电控制的电路基板4(参照图1)。另外，具有所述结构的无刷电动机例如用于车辆用空调装置的送风风扇5的旋转驱动，送风风扇5固定于旋转轴12的顶端部12a(参照图1)。
本发明实施方式的定子2设置于转子3的内侧，并包括叠片铁心6；卷绕于该叠片铁心6的励磁线圈7；上部绝缘罩8a以及下部绝缘罩兼轴承座8b。
上部绝缘罩8a在形成为中空圆筒状的部位15a的外周面的适当位置上形成有圆环状的凸缘15b，并且在该形成为中空圆筒状的部位15a中压入上部轴承座9a。上部轴承座9a保持上部轴承10a，并且设置有形成为圆柱状的上部压入部14a，该上部压入部14a被压入到叠片铁心6的上部侧(图1中转子3侧)。
另一方面，下部绝缘罩兼轴承座8b在叠片铁心6的下部侧(图1中壳体1侧)与先前所述的上部绝缘罩8a同样地发挥绝缘罩的功能，并且收纳保持下部轴承10b。即，下部绝缘罩兼轴承座8b与先前所述的上部绝缘罩8a同样地在大致形成为中空筒状的部位16a的内部设置下部轴承10b，并且在该部位16a的外周面的适当位置形成圆环状的凸缘16b。另外，在部位16a的、壳体1相反侧的端部上，设置有被压入到叠片铁心6的下部侧的下部压入部14b。
此外，叠片铁心6通过在其上部侧的中央部分压入上部轴承座9a的上部压入部14a，并在其下部侧的中央部分压入下部绝缘罩兼轴承座8b的下部压入部14b，从而以由上部绝缘罩8a和上部轴承座9a，以及下部绝缘罩兼轴承座8b从上下夹持的方式来被保持(参照图1)。
下部绝缘罩兼轴承座8b的与形成有下部压入部14b的端部相反侧的端部固定于构成壳体1的、作为第一罩部件的电动机罩21上。而且，上部轴承座9a和下部绝缘罩兼轴承座8b的中央部分形成为中空状，并通过使旋转轴12在该部分中插入贯通，而由上部轴承10a和下部轴承10b将旋转轴12可旋转地支撑于壳体1上(参照图1)。
转子3具有形成于大致碗侧的轭11，并使其开放面形成于壳体1侧，其封闭面形成上表面，并且，通过在穿设于该封闭面的中央部的轴通孔11a中插入贯通旋转轴12而将转子3固定于旋转轴12上，从而将转子3保持在壳体1上。
此外，在轭11的内周面，沿周向隔开适当间隔固定多个磁体13，并使所述磁体13与叠片铁心6的周面隔着适当的间隙相对(参照图1)。
壳体1由电动机罩21和基板罩22构成，特别地，本发明的实施方式的壳体1与现有技术不同，本发明的实施方式的壳体1不形成用于使其内部与外部通气那样的通孔等，而是构成为密闭容器状。
作为第一壳体部件的电动机罩21，例如使用铝部件，并且其整体外观俯视形状形成为大致圆盘状(参照图2)；在形成为大致圆盘状的电动机罩基底部21a的周缘部分竖立设有第一环状周壁21b(参照图1)。然后，在该电动机罩21的上表面侧如先前所说明的那样支撑转子3使该转子3可旋转(参照图1和图3)。
在第一环状周壁21b的外周面的适当位置凹入设有环状槽21c，在该环状槽21c中嵌入O型环23，从而使O型环23卷绕安装于第一环状周壁21b。
此外，在电动机罩21的背面侧，即，在可旋转地支撑转子3侧的相反侧，电路基板4被螺纹紧固在未图示的部位。
该电路基板4构成下述电路，即通过安装在该电路基板4上的基板侧连接器28、设置在后述的基板罩22上的罩侧连接器29以及外部连接器连接部30接受从外部供给的电源和驱动信号，以对励磁线圈7进行通电控制。
基板侧连接器28以其一部分从电路基板4突出的方式安装在电路基板4的边缘附近(参照图1和图5)，并使该基板侧连接器28与后述的基板罩22的罩侧连接器29嵌合。
此外，电路基板4与励磁线圈7通过由导电部件构成的接线棒24彼此电连接。即，本发明实施方式中的接线棒24的一端侧为了与励磁线圈7连接而形成为大致U字形，并且该U字形端部的正下部埋设于防水壳体25中(参照图1)。
本发明实施方式中的防水壳体25，整体形成为大致柱状，并由大径部25a和小径部25b构成；大径部25a形成为中空有底筒状，并且接线棒24的形成为U字形的端部位于该部分，另一方面，在小径部25b的轴向上埋设有从接线棒24的形成为U字形的一方的端部延伸的大致直线形的部位的一部分，并且使接线棒24的剩余部位从小径部25b突出(参照图1)。
另一方面，在电动机罩21的电动机罩基底部21a的适当部位形成有向背面侧突出的、中空的嵌合筒状部26，在该嵌合筒状部26中嵌合插入有防水壳体25的小径部25b。另外，在小径部25b的外周面凹设有防水壳体环状槽61，并卷绕了O型环27。
在防水壳体25如上所述嵌合插入在嵌合筒状部26中的状态下，在接线棒24的U字形端部焊接或软钎焊接励磁线圈7的端部，然后，在大径部25a的中空部分填充粘接剂39，接线棒24的另一端软钎焊接于电路基板4(参照图1)。
这里，接线棒24与励磁线圈7的端部的焊接或软钎焊，如上所述，是在接线棒24埋设于防水壳体25的状态下进行的，换言之，是在接线棒24的U字形端部已位于大径部25a的内部的状态下进行的，因此大径部25a的开口部分的尺寸，即，具体而言，本结构例的内径R(参照图6)需要被设定为这样的尺寸，即使焊接电极或者软钎焊工具的前端部分能够进入大径部25a的内部，并能够充分实施接线棒24的端部与励磁线圈7的端部的焊接或软钎焊作业。
另外，接线棒24不一定要通过预埋成形设置在防水壳体25的小径部25b中，也可以作为分体的零件，在与励磁线圈7焊接或软钎焊之前或者之后插入小径部25b，然后通过向大径部25a填充粘接剂而将接线棒24固定于防水壳体25中。
此外，也可以是这样的结构通过在嵌合筒状部26和小径部25b之间涂布具有防水性的粘接剂来确保其间的水密性，从而省略了在小径部25b上安装O型环27。
此外，焊接或软钎焊于接线棒24上的励磁线圈7的端部从防水壳体25的上部、即大径部25a的开口侧导入(参照图1)，但是并非必须这样从防水壳体25的上部导入，也可以从防水壳体25的侧面，例如大径部25a的侧部导入。
另一方面，作为第二壳体部件的基板罩22，例如使用树脂部件，并且从其底面侧看到的整体外观形状与电动机罩21同样地形成为大致圆盘状(参照图1和图4)，在基板罩基底部22a的周缘部分竖立设有第二环状周壁22b(参照图1)。而且，该第二环状周壁22b的内径与先前所述的电动机罩21的第一环状周壁21b的外径大体一致(参照图1)。
因此，电动机罩21以使其第一环状周壁21b的外周部分与基板罩22的第二环状周壁22b的内周面接合的方式嵌合插入在基板罩22中(参照图1)。此外，在电动机罩21和基板罩22之间，形成有用于收纳保持先前所述的电路基板4的收纳空间38。
在本发明实施方式的基板罩22的基板罩基底部22a上一体地形成有罩侧连接器29，该罩侧连接器29在电动机罩21嵌合插入在基板罩22中时，与安装于电路基板4上的先前所述的基板侧连接器28嵌合，并且，为了在电动机罩21嵌合插入于基板罩22时使它们相互嵌合，预先设定它们的位置。该罩侧连接器29的连接器端子29a在通过树脂成型制造本发明实施方式的基板罩22时被埋置，并使得其一端位于通过一体成型而设在基板罩22外侧面的外部接续连接器30(参照图1)。另外，在该外部接续连接器30上嵌合有未图示的外部连接器，从而能够从外部经由外部接续连接器30、罩侧连接器29和基板侧连接器28向电路基板4供给电源电压和驱动脉冲。
下面参照图1和图5，对在所述结构中电动机罩21与基板罩22的装配顺序进行说明。
首先，电动机罩21和基板罩22预先在圆周方向上设定相互的装配位置，例如在周缘的适当位置作出标记。这里，所谓预先设定的装配位置是，在使电动机罩21与基板罩22相互嵌合的同时，基板侧连接器28与罩侧连接器29保持原样嵌合的位置。
另外，前提是在电动机罩21上安装有定子2和转子3等，并且在电动机罩21上经由接线棒24连接有励磁线圈7和电路基板4，而且在电动机罩21上安装有电路基板4，还卷绕有O型环23。
在该前提下，使电动机罩21和基板罩22的圆周方向上的相对位置与预先设定的预定位置一致，然后将电动机罩21的第一环状周壁21b的一部分缓慢地压入到基板罩22内部。随着该电动机罩21向基板罩22的插入，基板侧连接器28与罩侧连接器29开始嵌合，并在罩侧连接器29的周壁41的顶部与基板侧连接器28的嵌插槽28c的底部抵接的状态下结束电动机罩21与基板罩22的嵌合、以及基板侧连接器28与罩侧连接器29的嵌合(参照图1和图5)。
然后，在外部连接器连接部30上嵌合未图示的外部连接器，从而能够从外部供给电源电压和驱动信号。
下面参照图7对第二结构例进行说明。另外，对与图1至图6所示的第一结构例相同的结构要素标注相同的符号并省略其详细说明，以下，以不同点为中心进行说明。
该第二结构例在使防水壳体25B与电动机罩21一体形成这一点上与先前所述的第一结构例不同。
即，防水罩25B形成为有底中空筒状，并被设置成以其开口侧作为电动机罩21的上表面侧、即转子3所在侧而一体成型于电动机罩21。
此外，与先前所述的第一结构例相同，接线棒24的形成为U字形的一方的端部位于防水壳体25B的中空部分，并且，从该形成为U字形的一方的端部延伸的大致直线形的部分贯通防水壳体25B的底部，即贯通电动机罩21，从而其另一方的端部到达电路基板4并软钎焊接于电路基板4。此外，在接线棒24的形成为U字形的一方的端部连接有励磁线圈7的端部(参照图7)。
另外，与先前的第一结构例所说明的相同，该防水壳体25B的开口部分的尺寸，即内径R也需要设定成这样的尺寸，即使焊接电极或者软钎焊工具的前端部分能够进入防水壳体25B内，并能够充分进行接线棒24的端部与励磁线圈7的端部的焊接或软钎焊作业。
励磁线圈7的端部也可以如第一结构例所说明的那样从防水壳体25B的侧部导入，这一点也与第一结构例相同。
下面参照图8对第三结构例进行说明。另外，对与图1至图6所示的第一结构例相同的结构要素标注相同的符号并省略其详细说明，以下，以不同点为中心进行说明。
该第三结构例的防水壳体25C在下面这一点与第一结构例不同，即接线棒24的形成为U字形的一方的端部所在的防水壳体25C的开口部分的尺寸较小，并且防水壳体25C由两个部件构成，其他的构成部分与先前所述的第一结构例基本相同。
即，防水壳体25C由第一防水壳体部件25C1和第二防水壳体部件25C2构成，第一防水壳体部件25C1形成为中空筒状，第二防水壳体部件25C2形成为与先前所述的第一结构例的防水壳体25的小径部25b基本相同的构造。而且，在本发明的实施方式中，第一和第二防水壳体部件25C1、25C2的外观形状为圆柱状，且将它们的外径设定为相同(参照图8)。
在采用防水壳体25C的情况下，由于前提是在进行了接线棒24与励磁线圈7的焊接或软钎焊之后将接线棒24安装于防水壳体25C中，所以第一防水壳体部件25C1的开口部分的尺寸不必像先前所述的第一结构例所说明的那样需要考虑使焊接电极或者软钎焊工具的前端部分进入。具体而言，第一防水壳体部件25C1的内径R1比先前所述的图6所示的内径R小就足够了。
对所述结构中接线棒24在防水壳体25C上的安装进行说明，首先，对接线棒24和励磁线圈7的预定部分进行焊接或软钎焊。
另一方面，第二防水壳体部件25C2以其自身与电动机罩21的嵌合筒状部26嵌合，并如图8所示使得O型环27位于壳体1的内部侧。
接下来，使第一防水壳体部件25C1位于第二防水壳体部件25C2的上方(参照图8)，并从接线棒24的形成为U字形的一方端部的相反侧的端部侧向第一防水壳体部件25C1的内部插入，并插入第二防水壳体部件25C2，从而如图8所示，使得接线棒24的形成为U字形的一方的端部位于第一防水壳体部件25C1内，而另一方的端部位于能够与电路基板4进行软钎焊的预定部位。
然后，通过在第一防水壳体部件25C1中填充粘接剂39，使第一和第二防水壳体部件25C1、25C2彼此固定，并结束接线棒24在防水壳体25C上的安装。
另外，励磁线圈7的端部也可以如在第一结构例中所说明的那样，能够从第一防水壳体部件25C1的侧部导入，这一点与第一结构例相同。
下面，参照图9对第四结构例进行说明。另外，对与图1至图6以及图8所示的第一及第三结构例相同的结构要素标注相同的标号并省略其详细说明，以下，以不同点为中心进行说明。
该第四结构例中的防水壳体25D的结构是，省略了构成上述第三结构例的防水壳体25C的第二防水壳体部件25C2的O型环27。
即，防水壳体25D由第一防水壳体部件25D1和第二防水壳体部件25D2构成，第二防水壳体部件25D2关于能够在圆筒状部件的中心附近插通接线棒24这一点与第三结构例的第二防水壳体部件25C相同，但其外周面与第三结构例的第二防水壳体部件25C2不同，第二防水壳体部件25D2的外周面不是卷绕O型环的构造，而是圆筒表面(参照图9)。
该结构中，在防水壳体25D上装配接线棒24的顺序基本与先前所述的第三结构例中所说明的相同，故省略此处再次的详细说明。
工业实用性本发明设有对励磁线圈和电路基板进行电连接的接线端的防水构造，因此适用于要求防水性的部位，例如车辆用空调装置的送风机的驱动用无刷电动机等。
权利要求
1.一种无刷电动机，该无刷电动机具有壳体，所述壳体被构成为收纳保持电路基板且支撑转子使所述转子可旋转，在所述转子的内侧设置有卷绕了励磁线圈的定子，所述励磁线圈经由设置于所述壳体的接线棒与所述电路基板连接，所述无刷电动机的特征在于，所述接线棒使其与所述励磁线圈连接的一方的端部位于具有形成为中空状的部位的防水壳体的所述形成为中空状的部位，且使该接线棒的另一端从所述防水壳体突出，并且，所述接线棒通过在所述中空状的部位的中空部分中填充粘接剂而被埋置；所述防水壳体以使所述形成为中空状的部位与所述转子相对的方式设置于所述壳体的上表面侧。
2.根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，防水壳体的整体外观形状形成为大致筒状，并且所述防水壳体包括形成为中空状的第一部位；以及第二部位，该第二部位从该第一部位延伸设置，并通过预埋成型而埋置有从与所述励磁线圈连接的接线棒的一方的端部延伸的部位，另一方面，在壳体上，向其内部突出形成有使所述防水壳体的第二部位嵌合插入的筒状部。
3.根据权利要求2所述的无刷电动机，其特征在于，在第二部位的外周面卷绕安装有O型环。
4.根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，防水壳体的整体外观形状形成为大致柱状，并且所述防水壳体包括形成为中空状的第一防水壳体部件；以及第二部位，该第二部位形成为大致柱状，并被形成为能够使接线棒在轴向上贯通其中心部分，在壳体上，向其内部突出形成有使所述第二防水壳体部件嵌合插入的筒状部；所述第一防水壳体部件以所述第二防水壳体部件与所述筒上部嵌合的状态安装于该第二防水壳体部件上；通过填充在中空部分中的粘接剂将该第一和第二防水壳体部件固定为一体。
5.根据权利要求4所述的无刷电动机，其特征在于，在第二防水壳体部件的外周面卷绕有O型环。
6.根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，防水壳体形成为中空筒状，并且其底部侧一体形成于壳体上。
全文摘要
本发明提供一种无刷电动机，该无刷电动机能提高励磁线圈与设于壳体内的电路基板电连接的可作业性并确保连接部分的可靠防水性。埋置接线棒(24)的防水壳体(25)由形成中空有底筒状的大径部(25a)和外周面卷绕O型环(27)的小径部(25b)构成；与励磁线圈(7)端部连接的接线棒(24)的形成为U形的端部位于大径部(25a)的中空部分，在小径部(25b)的轴向埋置从接线棒(24)的形成为U形的一方端部延伸且大致直线状的部位的一部分；接线棒(24)的剩余部位从小径部(25b)突出，端部软钎焊于电路基板(4)；该防水壳体(25)的小径部(25a)嵌插于形成在壳体(1)的筒状嵌合部(26)中以确保水密性。
文档编号H02K5/10GK1930761SQ200580007659
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月9日 优先权日2004年3月11日
发明者梅垣史, 高桥修 申请人:法雷奥热系统(日本)公司