无电刷马达及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种无电刷马达及其制造方法，使可靠性及制造性提高。定子具备定子芯(35)、安装于定子芯(35)上的绝缘体(36)、线材(37)、中间端子及端子部。线材(37)的一端侧卷绕于其中一方的被卷绕部(63)，并且另一端侧卷绕于另一方的被卷绕部(64)，而分别形成其中一方及另一方的线圈(78)、(79)，这些线圈使定子芯(35的其中一方及另一方的芯齿部(45)、(46)产生极性互不相同的磁极。线材(37)的两端部分别被保持于保持部(67)，其中一方及另一方的线圈(78)、(79)的中间部被保持于中间保持部(66)。中间端子安装于中间保持部(66)且与线材(37)电性连接。端子部安装于保持部(67)且与线材(37)的两端部电性连接。
【专利说明】
无电刷马达及其制造方法
技术领域
[0001]本发明的实施方式涉及一种无电刷马达(brushless motor)及其制造方法，该无电刷马达检测转子(rotor)的磁极的旋转位置，并对应于该检测出的位置而控制在定子 (s tator)产生的使转子旋转的力。【背景技术】
[0002]以往，例如用于电吸尘器(electric vacuum cleaner)的电动送风机等的无电刷马达包括:转子，在外周具有多个成对的磁极;定子，相互对向地具有成对的线圈(coil)，且产生使转子旋转的力；以及霍尔IC(hall integrated circuit，霍尔集成电路)等位置检测单元，检测转子的旋转位置;且根据由位置检测单元检测出的转子的旋转位置而对流过线圈的电流的方向进行切换(switching)，由此使转子旋转。
[0003][现有技术文献]
[0004][专利文献]
[0005][专利文献1]日本专利第5138716号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在此种构成中，当形成定子所包括的线圈时重复如下作业:将线材的一端部保持于一端子台，且将线材缠绕于被安装于定子芯(Stator core)的绝缘体上，并将线材的另一端侧连接于另一端子台且进行切断(cut)。因此，每当形成线圈时便会产生线材的末端处理，从而有末端处理部增加而导致可靠性降低、或因线材的切断及焊接等处理需要时间而导致成本增加等的顾虑。
[0008]本发明的实施方式的目的在于提供一种使可靠性及制造性提高的无电刷马达及其制造方法。
[0009]解决问题的技术手段[〇〇1 〇]实施方式的无电刷马达具备:转子，包括磁铁部，该磁铁部在旋转方向上具有极性互不相同的磁极;定子，产生使该转子旋转的力；以及控制部，包括检测上述磁极的旋转位置的位置检测单元，该控制部对应于由该位置检测单元所检测出的上述磁极的旋转位置而控制在上述定子产生的力，且上述定子包括:
[0011]定子芯，具有隔着上述磁铁部而相互对向配置的其中一方及另一方的磁极部；绝缘体，具有位于上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁极部的其中一方及另一方的被卷绕部、位于这些其中一方及另一方的被卷绕部之间的中间保持部、及保持部，且该绝缘体安装于上述定子芯；线材，一端侧卷绕于上述其中一方的被卷绕部并且另一端侧卷绕于上述另一方的被卷绕部，而分别形成使上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁极部产生极性互不相同的磁极的其中一方及另一方的线圈，并且上述线材的两端部分别被保持于上述保持部，上述其中一方及另一方的线圈的中间部被保持于上述中间保持部；中间端子，安装于该中间保持部且与上述线材电性连接；以及端子部，安装于上述保持部且与上述线材的两端部电性连接。
[0012]此外，在实施方式的无电刷马达的制造方法中，该无电刷马达具备:转子，包括磁铁部，该磁铁部在旋转方向上具有极性互不相同的磁极;定子，产生使该转子旋转的力；以及控制部，包括检测上述转子的旋转位置的位置检测单元，该控制部对应于由该位置检测单元所检测出的上述磁铁部的旋转位置而控制在上述定子产生的力，且
[0013]上述定子包括:定子芯，由磁性体形成，该磁性体具有隔着上述磁铁部而相互对向配置的其中一方及另一方的磁极部；绝缘体，包括位于该定子芯的其中一方及另一方的磁极部的其中一方及另一方的被卷绕部、位于这些其中一方及另一方的被卷绕部之间的中间保持部、以及保持部，且该绝缘体安装于上述定子芯；线材，分别形成使上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁极部产生极性互不相同的磁极的其中一方及另一方的线圈；中间端子，安装于上述中间保持部；以及端子部，安装于上述保持部;且该无电刷马达的制造方法为:将上述线材的一端部保持于上述保持部，且将上述线材的一端侧缠绕于上述其中一方的被卷绕部而形成上述其中一方的线圈，并将该线材的上述其中一方的线圈的另一侧保持于上述中间保持部，将上述线材的较上述中间保持部更靠另一端侧缠绕于上述另一方的被卷绕部而形成上述另一方的线圈，将上述线材的另一端部保持于上述保持部，将上述中间端子安装于上述中间保持部且将该中间端子与上述线材电性连接，并且将上述端子部安装于上述保持部且将该端子部与上述线材的两端部电性连接。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明的实施方式，可提供一种使可靠性及制造性提高的无电刷马达及其制造方法。【附图说明】
[0016]图1是表示一实施方式的无电刷马达的一部分的平面图。
[0017]图2是以自(a)至(e)的顺序表示上述无电刷马达的一部分的制造方法的平面图。
[0018]图3(a)是包括上述无电刷马达的电动送风机的在中间保持部及中间端子的位置上的剖面图，(b)是上述电动送风机的在保持部及端子部的位置上的剖面图。
[0019]图4是表示上述电动送风机的分解立体图。
[0020]图5是表示上述电动送风机的中央剖面图。
[0021]图6(a)是自前方表示上述电动送风机的立体图，(b)是自后方表示上述电动送风机的立体图。【具体实施方式】
[0022]以下，参照图1至图6来说明一实施方式的构成。
[0023]在图5、图6(a)及图6(b)中，11表示电动送风机，该电动送风机11用于例如电吸尘器或鼓风机(b 1 ower)等。[〇〇24]该电动送风机11 一体地包括:作为电动机的无电刷马达12，；以及作为风扇的离心风扇(fan) 13，通过该无电刷马达12而旋转。另外，以下为了使说明更加明确，而将电动送风机11的无电刷马达12侧设为后侧(箭头RR侧)，且将离心风扇13侧设为前侧(箭头FR侧)来进行说明。
[0025]如图4至图6所示，无电刷马达12包括:转子(旋转子)21;定子(固定子)22,产生使该转子21旋转的力;检测部23，检测转子21的旋转位置;控制部24，控制利用定子22产生的力；固定构件25,对定子22及检测部23进行定位并且固定；以及框架(frame)26,作为被固定构件，经由该固定构件25而固定定子22及检测部23。[〇〇26]转子21具备:旋转轴28,作为输出轴(轴)，在一端侧(前端侧)安装离心风扇13:转子主体29,作为磁铁部，一体地固定于该旋转轴28的另一端侧(后端侧)；以及轴承 (bearing)部30,在较该转子主体29更靠一端侧(前端侧)的位置保持旋转轴28且使之可旋转。[〇〇27]旋转轴28利用例如不锈钢(stainless)等金属而形成为细长的圆柱状。[〇〇28]转子主体29形成为圆筒状，且例如粘接固定于旋转轴28。在该转子主体29中埋入有未图示的永久磁铁，外周的大致一半(大致半周量)成为例如N极(其中一方)磁极29a，且剩余的大致一半(大致半周量)成为S极(另一方)磁极29b。即，该转子主体29在圆周方向(旋转方向)上邻接地包括一对磁极29a、29b，这些磁极为大致相等的大小且极性互不相同。 [〇〇29] 轴承部30具备:圆筒状的套筒(sleeve)32，固定于框架26上;及轴承33、33，固定于该套筒32内的两端位置上;且旋转轴28插通于这些轴承33、33的内部而被保持于这些轴承 33、33〇[〇〇3〇]如图1至图6所示，定子22具备:定子芯35，由例如电磁钢板等磁性体形成；绝缘体 36,作为定子绝缘，一体地安装成形于该定子芯35;且该定子是将铜线等线材37缠绕于该绝缘体36而构成。[〇〇31] 定子芯35通过连结部43连结相互隔开的成对的其中一方及另一方的芯部41、42的一端部间而形成为大致U字状(大致C字状)。在相互隔开的其中一方及另一方的芯部41、42 的自由端部侧即另一端部，一体地形成有:其中一方及另一方的芯齿部45、46,成为其中一方及另一方的磁极部；以及隆起部47、48,成为定位部。此外，在隆起部47、48,沿厚度方向 (前后方向)贯通定子芯35而形成有圆孔状的通孔49、50,这些通孔49、50作为用以将定子22 固定于框架26的固定用孔。另外，以下，将图1所示的上下方向及左右方向设为电动送风机 11(无电刷马达12)的上下方向(箭头U侧及箭头D侧)及左右方向(箭头L侧及箭头R侧)来进行说明。[0〇32] 其中一方及另一方的芯齿部45、46在芯部41、42的另一端部以相互对向的方式(在其中一方的芯部41的右侧及另一方的芯部42的左侧)突出设置。这些芯齿部45、46具有分别弯曲为圆弧状而相互对向的磁力作用面54、55,并且隔着与该磁力作用面54、55连续的狭槽 (slot)开口部56、57而在左右相互隔开。此外，在这些芯齿部45、46,在与连结部43为相反侧的上侧的位置分别形成有缺口部58、59。[〇〇33] 磁力作用面54、55是使磁力作用于转子主体29(磁极29a、29b)的部分，且与转子主体29的外周面(磁极29a、29b)隔着规定的间隙而在左右对向，该磁力用以使转子21旋转。此夕卜，这些磁力作用面54、55是将圆弧的中心位置相互稍微错开而配置。[〇〇34]此外，隆起部47、48突出设置于芯部41、42的未相互对向的相反向侧(其中一方的芯部41的左侧及另一方的芯部42的右侧)。这些隆起部47、48的外侧面分别形成为圆弧状。 [〇〇35] 通孔49、50在芯部41、42位于与隆起部47、48为同心状的位置而开口。
[0036]绝缘体36由例如耐热性优异的合成树脂等形成，且一体地设置有:其中一方及另一方的被卷绕部63、64,配置于定子芯35的芯部41、42;中间保持部66;以及保持部67。[〇〇37]其中一方及另一方的被卷绕部63、64形成为线圈架(coil bobbin)状，具有相互隔开的框状的一对侧板部63a、63b及一对侧板部64a、64b，并且构成在这些侧板部63a、63b之间、及侧板部64a、64b之间连续的方筒状的被卷绕部主体63〇、64〇，且被插通有芯部41、42。 艮P，这些被卷绕部63、64位于包围芯部41、42的周围的位置。[〇〇38]一对侧板部63b、64b相互一体地连续，且位于连结部43。在这些一对侧板部63b、64b—体地设置有壁部68,该壁部位于中间保持部66及保持部67与被卷绕部63、64之间，且相对于定子芯35的后侧而向后方突出。在该壁部68,在位于中间保持部66的两侧的侧板部 63b、64b的位置切开形成有安装槽部69、70。[〇〇39]如图2(a)所示，在被卷绕部主体63c、64c的各自的左右两侧部，在上下方向上邻接而分别形成有多个卷绕用槽部63d、64d，这些卷绕用槽部用以限制线材37的位置而使得容易缠绕线材37。
[0040]中间保持部66形成为沿前后方向具有轴方向、且后端侧开口的方筒状，在被卷绕部63与64之间位于定子芯35的连结部43的左右方向的大致中央部。该中间保持部66具有沿与无电刷马达12的轴方向即前后方向交叉(正交)的左右方向的长形状的中间保持槽部 66a，该中间保持部保持线材37的一部分。而且，在该中间保持部66插入安装有中间端子75。 [0〇41 ]中间端子75是将具有导电性的板状的金属构件通过压制成形(compress1n molding)等折弯而形成，且一体地包括:舌片状的中间插入部75a，插入至中间保持部66;以及舌片状的中间连接部75b，自中间保持部66突出而与外部电路电性连接。[〇〇42]中间插入部75a相对于中间保持部66而自后方朝前方插入，且沿与中间保持槽部 66a交叉(正交)的上下方向而配置。在该中间插入部75a的上下方向的中央部，设置有与该中间插入部75a的前端部连通的直线状的中间槽部75c。此外，在该中间插入部75a的上下两侧部突出设置有中间防脱爪部75d、75d，这些中间防脱爪部用以防止中间端子75自中间保持部66脱离(参照图3)。[〇〇43]中间防脱爪部75d、75d卡止于中间保持部66的中间保持槽部66a的上下两侧部，而防止中间端子75自中间保持部66朝后方脱离。
[0044]保持部67形成为沿前后方向具有轴方向、且后端侧开口的方筒状，且位于被卷绕部63侧的定子芯35的连结部43。该保持部67具有第1保持槽部67a及第2保持槽部67b，这些第1保持槽部及第2保持槽部沿与前后方向及左右方向交叉(正交)的上下方向而为长形状且保持线材37的一部分。而且，在该保持部67插入安装有端子部77。
[0045]端子部77是将具有导电性的板状的金属构件通过压制成形等折弯而形成，且一体地包括:舌片状的插入部77a，插入至保持部67;以及舌片状的连接部77b，自保持部67突出而与外部电路电性连接。[〇〇46]插入部77a相对于保持部67而自后方朝前方插入，且沿与保持槽部67a、67b交叉(正交)的左右方向而配置。在该插入部77a，与该插入部的前端部连续地相互平行地设置有保持线材37的直线状的槽部77c、77d，该线材37被保持于保持槽部67a、67b。而且，在该插入部77a的左右两侧部突出设置有防脱爪部77e、77e，这些防脱爪部77e、77e用以防止端子部 77相对于保持部67脱离。
[0047]自保持部67的底部突出设置的突起部67c、67d嵌合于槽部77c、77d，且在槽部77c、 77d与这些突起部67c、67d之间夹持有线材37、37。[〇〇48]防脱爪部77e、77e卡止于保持部67的保持槽部67a、67b的上下两侧部，而防止端子部77自保持部67朝后方脱离。[0049 ]线材37是利用例如瓷漆(ename 1 varn i sh)等较薄的绝缘被覆(表皮)覆盖导电性的线材主体的表面，该线材的一端侧沿规定的固定方向而在绝缘体36的其中一方的被卷绕部63卷绕多层。线材37的另一端侧沿规定的固定方向而在绝缘体36的另一方的被卷绕部64 卷绕多层，从而形成其中一方及另一方的线圈78、79。线材37的两端间的中间部分被保持于中间保持部66,且两端部被保持于保持部67。即，在本实施方式中，通过一根线材37而构成两线圈78、79。
[0050] 其中一方及另一方的线圈78、79形成电磁铁，该电磁铁使定子芯35的芯齿部45、46 (一磁力作用面54、55)产生极性互不相同的磁极，且这些线圈是通过将线材37分别沿相同方向卷绕于被卷绕部63、64而形成。因此，这些线圈78、79在端子部77与中间端子75之间电性地并联连接，其中一方的线圈78的卷绕始端成为端子部77侧，另一方的线圈79的卷绕始端成为中间端子75侧。[〇〇51]检测部23具备:基板81:以及安装于该基板81的位置检测单元82及温度检测单元 83〇[〇〇52]基板81通过绝缘性的构件而形成为长条板状，且在中央部开口有圆孔状的插通孔 85,该插通孔供转子21的旋转轴28插通，且在长度方向的两端部附近分别开口有圆孔状的连通孔86、87,这些连通孔与设置于定子芯35的通孔49、50连通。此外，在该基板81上，在插通孔85与连通孔87之间开口有圆孔状的定位孔88,该定位孔用以对基板81与固定构件25进行定位。而且，在该基板81的前表面侧配置有位置检测单元82及温度检测单元83，此外，在基板81的后表面侧配置有端子台部89,该端子台部用以将检测部23与控制部24电性连接。 [〇〇53]位置检测单元82通过检测转子21的转子主体29的磁极29a、29b的极性而检测转子 21的旋转位置(旋转角度)，其为例如霍尔1C等，在本实施方式中为导线(lead)零件，且自基板81的前表面侧突出。该位置检测单元82对向配置于定子芯35的狭槽开口部56,自该狭槽开口部56对向于转子21的转子主体29的外周面。[〇〇54]温度检测单元83检测定子22(包含线圈78、79)的温度，其为例如热敏电阻 (thermistor)等，在本实施方式中为芯片(chip)零件，且面安装于基板81的前表面侧。 [〇〇55]对利用定子22产生的力进行控制的控制部24与检测旋转位置的检测部23电性连接，且具有电流切换单元的功能，即根据通过位置检测单元82检测出的转子21的旋转位置而对流过线圈78、79的电流的方向或通电时间进行切换，通过切换通电时间而控制转子21 的转数。此外，该控制部24具有保护单元的功能，即在利用温度检测单元83检测出的线圈 78、79的温度为规定温度以上的情形时，可阻断流过线圈78、79的电流等而保护定子22(包含线圈78、79)过热。而且，该控制部24被固定于除例如框架26以外的规定位置。[〇〇56]固定构件25对检测部23(基板81)进行定位，并且将定子22及检测部23(基板81)保持于框架26,该固定构件通过例如绝缘性的合成树脂等而形成为具有与基板81大致相同的轮廓的长条板状。在该固定构件25的中央部，与基板81的插通孔85以同轴状连通而开口有圆孔状的插通开口部91，该插通开口部供转子21的旋转轴28插通。在该固定构件25的前表面侧，在插通开口部91的周缘部设置有圆形状的凹部92，该凹部供转子21的转子主体29的后端侧自前侧嵌合。此外，在该固定构件25的长度方向的两端部附近，开设有与通孔49、50 及连通孔86、87以同轴状连通的圆孔状的连通开口部93、94。此外，在该固定构件25的前表面侧的长度方向的中央部、且插通开口部91的上方突出设置有方筒状的定位部99,该定位部供插入保持位置检测单元82。进而，在该固定构件25，在插通开口部91与连通开口部94之间的位置，沿厚度方向(前后方向)贯通固定构件25而设置有呈方孔状开口的插入孔100,该插入孔在内部插入被设置于基板81上的检测部23的温度检测单元83。而且，在该固定构件 25的后表面侧突出设置有圆柱状的定位突起部101，该定位突起部插入至基板81的定位孔 88中(参照图6(b))。[〇〇57] 此外，框架26通过例如合成树脂等而形成，且一体地包括:圆柱状的框架主体103， 作为被固定构件主体；圆筒状的外壁部104,位于该框架主体103的周围；以及多个整流部 105,作为整流翼片(fin)，连结这些框架主体103与外壁部104。[〇〇58]在框架主体103,在作为前侧的一端侧凹设有供离心风扇13嵌合的圆形形状的嵌合承受部107,并且在该嵌合承受部107的中央部贯通前后两端间而设置有保持孔108,该保持孔供轴承部30(套筒32)插入固定。此外，在该框架主体103,在作为后侧的另一端侧突出设置有成为螺固孔的凸台部109、110(参照图5)。而且，在这些凸台部109、110自后方沿框架 26的轴方向(前后方向)插入而分别螺固有固定体即螺钉111、111，这些螺钉将定子22及检测部23(基板81)与固定构件25—同固定于框架26。
[0059]外壁部104相对于框架主体103的外周面而遍及全周均等地隔开，在该外壁部104 的内周面与框架主体103的外周面之间，划分有各整流部105所处的流通路113。此外，该流通路113的后侧即另一端侧成为排气口 114，该排气口将自离心风扇13吹出的空气排出至电动送风机11(无电刷马达12)的外部。
[0060]各整流部105对自离心风扇13向外周侧吹出且自前侧向后侧通过流通路113的空气进行整流，且该各整流部分别形成为肋(rib)状，并且自前侧向后侧沿框架26的圆周方向倾斜。[0〇61 ]另一方面，离心风扇13—体地固定于无电刷马达12的旋转轴28的前端部。该离心风扇13例如以如下方式构成，S卩利用被分类为超级工程塑料(super engineering plastic)的聚醚醚酮(polyetheretherketone，简称:PEEK)等耐热性、尺寸稳定性及耐磨损性等优异的合成树脂、或错(aluminium)等轻量的金属等的构件而形成为自一端部向另一端部逐渐扩径的圆筒状，且通过朝一方向的旋转而将空气自中心侧向外周侧整流。此外，该离心风扇13利用一体地固定于框架26的外罩(cover)部123而覆盖。
[0062]外罩部123形成为扁平的(轴尺寸短的)大致圆筒状，且在中央部贯通设置有圆形形状的吸入口 128,离心风扇13是在外周具有间隙地插入配置于该吸入口 128。此外，该外罩部123的内周侧相对于离心风扇13的外周侧而具有间隙，该间隙成为将吸入口 128与流通路 113连通的连通路129。
[0063]其次，对上述无电刷马达的一实施方式的制造方法进行说明。[〇〇64]在制造电动送风机11时，概略地说是将转子21安装于框架26,该转子在旋转轴28 安装有轴承部30、转子主体29及离心风扇13,并且将另外组装的定子22及检测部23与固定构件25—同安装于框架26,且将外罩部123安装于框架26。
[0065]在组装转子21时，形成将轴承33、33例如粘接固定于套筒32的内部的轴承部30,且在将旋转轴28插通于该轴承部30的轴承33、33之后，将转子主体29例如粘接固定于旋转轴 28的后端侧，进而将离心风扇13利用粘接剂等而固定于该旋转轴28。[〇〇66]此外，在组装定子22时，首先将线材37的一端部嵌合而保持于与定子芯35—体地安装成形的绝缘体36的保持部67的保持槽部67a，且朝绝缘体36的其中一方的被卷绕部63 侧抽出(图2(a))，并且一面对该线材37施加张力一面将该线材37的一端侧沿固定方向卷绕于被卷绕部63(图2(b))。此时，线材37—面使两侧自一端部(下端部)向另一端部(上端部) 嵌合于卷绕用槽部63d，一面依次缠绕于被卷绕部63的被卷绕部主体63c。其后，依次重复如下操作，即重叠于该已缠绕的线材37而自另一端部(上端部)向一端部(下端部)缠绕，进而自一端部向另一端部缠绕......，由此可缠绕为多层。而且，当将线材37在被卷绕部63缠绕规定的卷数时形成其中一方的线圈78。[〇〇67]继而，该线材37在将其中一方的线圈78的卷绕终端侧自一侧的安装槽部69向中间保持部66侧抽出，且插入嵌合于该中间保持部66的中间保持槽部66a之后，自另一侧的安装槽部70向另一方的被卷绕部64侧导出(图2(c))，沿固定方向卷绕于与其中一方的被卷绕部 63为同方向的另一方的被卷绕部64(图2(d))。此时，一面使线材37的两侧自一端部(下端部)向另一端部(上端部)嵌合于卷绕用槽部64d，一面与其中一方的被卷绕部63同样地将线材依次缠绕于另一方的被卷绕部64的被卷绕部主体64c。其后，依次重复如下操作，即自另一端部(上端部)向一端部(下端部)缠绕为多层，进而自一端部向另一端部缠绕........。而且，当将线材37在被卷绕部64缠绕规定的卷数时形成另一方的线圈79。[〇〇68]其后，将线材37的另一端侧向其中一方的线圈78侧拉伸，且自保持槽部67b向保持部67侧抽出并予以保持(图2(e))，切断线材37。[〇〇69] 在该状态下，如图3(a)所示，若将中间端子75的中间插入部75a压入至中间保持部 66，则保持于中间保持部66的中间保持槽部66a中的线材37嵌合于该中间端子75的中间槽部75c，线材37沿该中间槽部75c而相对性地滑动。此时，由于中间槽部75c的宽度稍小于线材37,因此线材37的绝缘覆膜会被中间槽部75c损伤，从而线材37的具有导电性的线材主体与中间端子75接触。其后，若进一步压入中间端子75，则线材37被保持于中间槽部75c而与中间端子75导通，并且中间防脱爪部75d、75d卡止于两侧部而将中间端子75固定于中间保持部66。因此，在中间端子75与线材37的两端间的中央部(其中一方的线圈78的卷绕终端及另一方的线圈79的卷绕始端)电性导通的状态下，将中间端子75固定于中间保持部66。
[0070]同样地，如图3(b)及图1所示，若将端子部77压入至保持部67,则保持于保持部67 的保持槽部67a、67b中的线材37嵌合于该端子部77的槽部77c、77d，线材37沿这些槽部77c、 77d而相对性地滑动。此时，由于槽部77c、77d的宽度稍小于线材37,因此线材37的绝缘覆膜会被槽部77c、77d损伤，从而线材37的具有导电性的线材主体与端子部77接触。其后，若进一步压入端子部77,则线材37、37被保持于槽部77c、77d而与端子部77导通，并且突起部 67c、67d嵌合于这些槽部77c、77d而夹持线材37,且防脱爪部77e、77e卡止于两侧部而将端子部77固定于保持部67。因此，在端子部77与线材37的两端部(其中一方的线圈78的卷绕始端及另一方的线圈79的卷绕终端)分别电性导通的状态下，将端子部77固定于保持部67而完成定子22。[〇〇71]其后，将完成的转子21及定子22等组装于框架26。转子21将轴承部30插入至保持孔108中并粘接固定，并且将外罩部123粘接固定于框架26,由此离心风扇13位于框架26的嵌合承受部107并且插入至吸入口 128中，吸入口 128与流通路113通过连通路129而连通。 [〇〇72]此外，在将定子22及检测部23固定于框架26时，首先使在固定构件25的后表面侧突出的定位突起部101与检测部23的基板81的定位孔88进行位置对准。继而，使安装于基板 81的位置检测单元82与固定构件25的定位部99进行位置对准，且使基板81的前表面侧与固定构件25的后表面侧重叠，由此将位置检测单元82插入保持于定位部99,并且将温度检测单元83插入至固定构件25的插入孔100(参照图6及图4)。
[0073]其次，将重叠有检测部23的固定构件25的前表面侧定位并重叠于定子22的定子芯 35的后侧，由此基板81的插通孔85及固定构件25的插通开口部91与定子芯35的芯齿部45、 46间(磁力作用面54、55间)位于大致同轴。此外，基板81的连通孔86、87及固定构件25的连通开口部93、94与定子芯35的通孔49、50位于同轴，定位部99嵌合于缺口部58、59间，位置检测单元82自狭槽开口部56对向于磁力作用面54、55侧。进而，温度检测单元83收容于密闭空间(未图示)内，且在自定子芯35隔开的位置对向于该定子芯35,该密闭空间通过基板81、插入孔100及定子芯35包围而不使空气通过内部。[〇〇74] 而且，将定子22及检测部23与固定构件25—同自框架26的后方重叠，将连通孔86、 87、连通开口部93、94、及通孔49、50与凸台部109、110进行位置对准，将螺钉111、111自后方插入至连通孔86、87、连通开口部93、94、通孔49、50、及凸台部109、110，且将螺钉111、111螺固于这些凸台部109、110，由此将定子22及检测部23经由固定构件25而固定于框架26。
[0075]在该状态下，以如下方式定位，S卩，使转子21的转子主体29的后端侧嵌合于凹部 92,且转子主体29的外周面(磁极29a、29b)隔着规定的间隙而配置于芯齿部45、46磁力作用面54、55)间，且对向于位置检测单元82。
[0076]将如此那样完成的电动送风机11组装于规定的位置，并且将导线等电性连接于中间端子75的中间连接部75b及端子部77的连接部77b，由此成为供给电力而可旋转的状态。 [〇〇77]在检测部23中，位置检测单元82经由磁极29a、29b而检测转子21的旋转位置、即磁极29a、29b的旋转位置，控制部24根据该旋转位置而对流过线圈78、79的电流的方向进行切换，由此切换在芯齿部45、46(磁力作用面54、55)产生的磁极而使转子21旋转。[〇〇78]更详细而言，在利用位置检测单元82而检测出的转子21的旋转位置例如为如下位置的情形时，即该位置是磁极29a与其中一方的芯齿部45(其中一方磁力作用面54)对向，且磁极29b与另一方的芯齿部46(另一方的磁力作用面55)对向，当以在其中一方的线圈78产生与磁极29a相同的极性(N极)、且在另一方的线圈79产生与磁极29b相同的极性(S极)的方式，利用控制部24设定流过线材37的电流的方向时，在芯齿部45(磁力作用面54)与磁极29a 之间、以及芯齿部46(磁力作用面55)与磁极29b之间产生斥力，并且在芯齿部45(磁力作用面54)与磁极29b之间、以及芯齿部46(磁力作用面55)与磁极29a之间产生吸引力，由此转子 21旋转约半周。其次，通过控制部24将电流的方向切换为相反方向而在线圈78、79产生与上述相反的磁极，转子21进一步旋转约半周，从而整体上旋转一周。通过重复该动作，可使转子21沿固定方向持续旋转。[〇〇79]当通过转子21的旋转而使与该转子21的旋转轴28—体地固定的离心风扇13旋转时会产生负压，从而自吸入口 128吸入空气。该空气沿离心风扇13整流并且自连通路129流动至流通路113,在通过该流通路113时利用各整流部105而整流，并且将无电刷马达12冷却，且自排气口 114排气。
[0080]另外，收容于密闭空间内的温度检测单元83经由定子芯35而检测线圈78、79的温度、即定子22的温度。继而，控制部24判断该温度是否为规定温度以上，在该温度成为规定温度以上的情形时，判断为线圈78及(或)线圈79过热，该控制部24使流过线圈78、79的电流降低来使转子21的旋转停止，而保护电动送风机11(无电刷马达12)。
[0081]如此，根据以上说明的一实施方式，在组装定子22时，可在不对各线圈78、79上的线材37的端部进行个别处理的情况下，使用一根线材37连续地卷绕其中一线圈78与另一线圈79。即，无需针对每一线圈78、79进行线材37的末端的切断或焊接等处理，可减少末端处理数，从而可提高可靠性，并且可缩短制造时间，从而可提高制造性，且可抑制制造成本。 [〇〇82]此外，关于线材37的线圈78、79的中间部及两端部，仅通过将中间端子75及端子部77插入安装于保持线材37的中间部的中间保持部66及保持线材37的两端部的保持部67便可容易地导通，无需焊接等处理，从而末端处理变得更加容易，可进一步提高可靠性及制造性。[〇〇83]进而，在中间保持部66及保持部67，设置有用以保持线材37的中间保持槽部66a及保持槽部67a、67b，因此可更确实地保持线材37的中间部及两端部，从而可顺利地进行绕线作业。
[0084]另外，在上述一实施方式中，无电刷马达12也可应用于除电动送风机11以外的任意的电气机器。
[0085]对本发明的一实施方式进行了说明，但该实施方式是作为示例而提出的，并未意图限定发明的范围。该新颖的实施方式能够以其他各种形态来实施，且可在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、替换、及变更。该实施方式及其变形包含在发明的范围或要旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其均等的范围内。
[0086]符号的说明[〇〇87]12:无电刷马达
[0088]21:转子
[0089]22:定子
[0090]24:控制部[〇〇91]29:作为磁铁部的转子主体
[0092]29a、29b:磁极
[0093]35:定子芯
[0094]36:绝缘体
[0095]37:线材[〇〇96]45:其中一方的芯齿部[〇〇97]46:另一方的芯齿部[〇〇98]63:其中一方的被卷绕部[〇〇99]64:另一方的被卷绕部
[0100]66:中间保持部
[0101]67:保持部[〇1〇2]75:中间端子
[0103]77:端子部[〇1〇4]78:其中一方的线圈
[0105]79:另一方的线圈[〇1〇6]82:位置检测单元
【主权项】
1.一种无电刷马达，其特征在于包括:转子，包括磁铁部，所述磁铁部在旋转方向上具有极性互不相同的磁极;定子，产生使 所述转子旋转的力；以及控制部，包括检测所述磁极的旋转位置的位置检测单元，且所述控 制部对应于由所述位置检测单元所检测出的所述磁极的旋转位置而控制在所述定子产生 的力，且所述定子包括:定子芯，具有隔着所述磁铁部而相互对向配置的其中一方及另一方的磁极部；绝缘体，具有位于所述定子芯的所述其中一方及另一方的磁极部的其中一方及另一方 的被卷绕部、位于这些其中一方及另一方的被卷绕部之间的中间保持部及保持部，且所述 绝缘体安装于所述定子芯；线材，一端侧卷绕于所述其中一方的被卷绕部并且另一端侧卷绕于所述另一方的被卷 绕部，而分别形成使所述定子芯的所述其中一方及另一方的磁极部产生极性互不相同的磁 极的其中一方及另一方的线圈，并且所述线材的两端部分别被保持于所述保持部，所述其 中一方及另一方的线圈的中间部被保持于所述中间保持部；中间端子，安装于所述中间保持部且与所述线材电性连接；以及 端子部，安装于所述保持部且与所述线材的两端部电性连接。2.—种无电刷马达的制造方法，所述无电刷马达包括:转子，包括磁铁部，所述磁铁部 在旋转方向上具有极性互不相同的磁极;定子，产生使所述转子旋转的力；以及控制部，包 括检测所述转子的旋转位置的位置检测单元，且所述控制部对应于由所述位置检测单元所 检测出的所述磁铁部的旋转位置而控制在所述定子产生的力，且所述定子包括:定子芯，由磁性体形成，所述磁性体具有隔着所述磁铁部而相互对向配 置的其中一方及另一方的磁极部；绝缘体，包括位于所述定子芯的其中一方及另一方的磁 极部的其中一方及另一方的被卷绕部、位于这些其中一方及另一方的被卷绕部之间的中间 保持部以及保持部，且所述绝缘体安装于所述定子芯;线材，分别形成使所述定子芯的所述 其中一方及另一方的磁极部产生极性互不相同的磁极的其中一方及另一方的线圈；中间端 子，安装于所述中间保持部；以及端子部，安装于所述保持部;且 所述无电刷马达的制造方法的特征在于:将所述线材的一端部保持于所述保持部，将所述线材的一端侧缠绕于所述其中一方的被卷绕部而形成所述其中一方的线圈， 将所述线材的所述其中一方的线圈的另一侧保持于所述中间保持部，将所述线材的较所述中间保持部更靠另一端侧缠绕于所述另一方的被卷绕部而形成 所述另一方的线圈，将所述线材的另一端部保持于所述保持部，以及将所述中间端子安装于所述中间保持部且将所述中间端子与所述线材电性连接，并且 将所述端子部安装于所述保持部且将所述端子部与所述线材的两端部电性连接。
【文档编号】H02K21/18GK105981273SQ201580006473
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】松冈忠雄
【申请人】东芝生活电器株式会社