马达及具有该马达的电子设备的制造方法

文档序号:10934343阅读:328来源:国知局
马达及具有该马达的电子设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种马达及具有该马达的电子设备。马达具有:轴;旋转部;定子;轴承部以及机壳。机壳具有机壳筒部。机壳从径向外侧覆盖定子,且支承将轴支承为能够旋转的轴承部。旋转部具有:磁铁保持架;转子磁铁;以及垫片。磁铁保持架具有:磁铁保持架顶部;以及磁铁保持架筒部。磁铁保持架是冲压成型品。转子磁铁固定于磁铁保持架筒部的外周面。垫片在中央具有开口部,且所述垫片固定于磁铁保持架筒部的径向内侧。磁铁保持架筒部具有:第一内径筒部;以及位于比第一内径筒部靠轴向下侧的第二内径筒部。第一内径筒部内径尺寸比第二内径筒部内径尺寸小。垫片径向外周面与第二内径筒部内周面抵接。垫片径向内周面与轴的外周面抵接。
【专利说明】
马达及具有该马达的电子设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种马达及具有该马达的电子设备。
【背景技术】
[0002]在内转子型的马达中,公知有一种在转子保持架的外周面固定筒状的转子磁铁的结构。在这样的结构的马达中,存在因转子磁铁的同轴度或者振动抑制变差,有时会导致旋转部的旋转精度下降的问题。
[0003]近年来,伴随着各种电子设备的增加,人们越来越需求高输出的马达和旋转精度更高的马达。其中,在高输出的内转子型的马达中,存在转子磁铁的轴向长度变长的倾向。然而,若转子磁铁的长度变长,则固定转子磁铁的转子保持架的同轴度和振动抑制变差。其结果是,存在转子磁铁的同轴度下降,马达的旋转精度下降的担忧。即,高输出的内转子型的马达需要降低转子保持架的同轴度变差和振动的结构的马达。在以往的内转子型马达中,例如公知一种在转子保持架的开口部侧内周面固定有分体的垫片,从而提高转子保持架的同轴度,降低转子保持架的振动的结构(例如,日本公开公报第2005-253293号公报)。
[0004]然而,在进一步追求旋转部的旋转精度的情况下,在该公报记载的结构中,有时由于转子保持架的同轴度精度不够,无法实现所要求的旋转精度。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种旋转精度高的马达。
[0006]本申请的例示性的一实施方式的马达具有:轴;旋转部;定子;轴承部以及机壳。轴沿着在上下方向延伸的旋转轴线延伸。旋转部与轴一起旋转。定子配置于旋转部的径向外侦^轴承部将所述轴支承为能够旋转。机壳具有机壳筒部。机壳筒部沿旋转轴线呈筒状延伸。机壳从径向外侧覆盖定子,且支承轴承部。旋转部具有:磁铁保持架;转子磁铁;以及垫片。磁铁保持架具有:磁铁保持架顶部;以及磁铁保持架筒部。磁铁保持架顶部朝向与旋转轴线正交的方向扩展。磁铁保持架筒部从磁铁保持架顶部的径向外侧朝向轴向下侧延伸。磁铁保持架是冲压成型品。转子磁铁被固定于磁铁保持架筒部的外周面。垫片在中央具有开口部,且垫片固定于磁铁保持架筒部的径向内侧。磁铁保持架筒部具有:第一内径筒部;以及第二内径筒部,其位于比第一内径筒部靠轴向下侧的位置。第一内径筒部内径尺寸小于第二内径筒部内径尺寸。垫片径向外周面与第二内径筒部内周面抵接。
[0007]垫片径向内周面与轴的外周面抵接。
[0008]第一内径筒部的轴向长度大于第二内径筒部的轴向长度。
[0009]转子磁铁的轴向长度大于第二内径筒部的轴向长度。
[0010]转子磁铁的轴向下端位于比所述第二内径筒部的轴向上端靠轴向上侧的位置。
[0011]马达还具有朝向与旋转轴线正交的方向扩展的电路板。定子还具有绝缘件,所述绝缘件具有:罩部,其覆盖定子的上侧端面;以及基板支承部,其从罩部朝向轴向上侧突出。电路板具有检测旋转部的周向位置的霍尔传感器。在比磁铁保持架顶部靠轴向上侧的位置,电路板被基板支承部保持于与磁铁保持架顶部在轴向上对置的位置。
[0012]旋转部还具有传感器磁铁,所述传感器磁铁位于比电路板靠轴向下侧的位置,且所述传感器磁铁与霍尔传感器在轴向上对置。
[0013]第一内径筒部的径向厚度大于第二内径筒部的径向厚度。
[0014]垫片具有:垫片底部,其朝向与旋转轴线正交的方向扩展;以及翻边部,其从垫片底部的径向内端朝向轴向下侧呈圆筒状地延伸。翻边部的内周面与轴的外周面抵接。
[0015]垫片底部具有沿轴向贯通的垫片贯通孔。
[0016]垫片贯通孔在周向上等间隔地配置。
[0017]垫片径向外周面的轴向上端与第二内径筒部内周面的轴向上端在轴向上隔着间隙配置。
[0018]垫片径向外周面具有向径向内侧开有缺口的垫片缺口部。垫片缺口部的径向外端与第二内径筒部内周面不接触。
[0019]从径向观察时,在第二内径筒部与垫片径向外周面重叠的区域,第二内径筒部具有从第二内径筒部内周面向径向外侧开有缺口的第二内径筒部缺口部。
[0020]第二内径筒部缺口部径向内周面与垫片径向外周面不接触。
[0021]磁铁保持架筒部具有阶梯部,所述阶梯部连接所述第一内径筒部内周面的轴向下端与所述第二内径筒部内周面的轴向上端。垫片径向外周面的轴向上端与阶梯部在轴向上抵接。
[0022]垫片径向外周面具有向径向内侧开有缺口的垫片缺口部。垫片缺口部的径向外端与第二内径筒部内周面不接触。垫片缺口部的径向外端的外径尺寸小于第一内径筒部的内径尺寸。
[0023]垫片径向外周面具有多个垫片缺口部。多个垫片缺口部在周向上等间隔地配置。
[0024]轴承部还具有:第一轴承;以及第二轴承。第一轴承位于比垫片靠轴向下侧的位置。第二轴承位于比磁铁保持架顶部靠轴向上侧的位置。机壳具有:机壳底部;以及第一轴承保持部。机壳底部从机壳筒部的轴向下端朝向径向内侧延伸。第一轴承保持部从机壳底部的径向内端朝向轴向下侧延伸,且所述第一轴承保持部保持第一轴承。
[0025]轴的下端比所述机壳朝向轴向下侧突出。
[0026]马达还具有位于比机壳筒部靠轴向上侧的帽。帽具有:帽底部;帽筒部;以及第二轴承保持部。帽底部朝向与旋转轴线大致垂直的方向扩展。帽筒部从帽底部的径向外端朝向轴向下侧呈筒状延伸。第二轴承保持部从帽底部的径向内端朝向轴向上侧呈筒状延伸,且所述第二轴承保持部保持第二轴承。
[0027]电子设备具有上述马达。
[0028]根据本申请的例示性的一实施方式,能够提高马达旋转精度。
[0029]参照附图并通过以下对本实用新型优选实施方式的详细说明,本实用新型的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点会变得更加清楚。
【附图说明】
[0030]图1是第一实施方式所涉及的马达的纵剖视图。
[0031 ]图2是第一实施方式所涉及的磁铁保持架的纵剖视图。
[0032]图3是第一实施方式所涉及的垫片的纵剖视图。
[0033]图4是第一实施方式所涉及的定子铁芯的横剖视图。
[0034]图5是第二实施方式所涉及的定子铁芯的横剖视图。
[0035]图6是第三实施方式所涉及的定子铁芯的横剖视图。
[0036]图7是第四实施方式所涉及的马达的纵剖视图。
[0037]图8是第五实施方式所涉及的磁铁保持架与垫片的仰视图。
[0038]图9是第六实施方式所涉及的磁铁保持架垫片的仰视图。
[0039]图10是第七实施方式所涉及的磁铁保持架与垫片的仰视图。
【具体实施方式】
[0040]以下,参照附图对本实用新型的例示性的实施方式进行说明。另外,在本申请中,分别将与马达的中心轴线平行的方向称作“轴向”,将与马达的中心轴线正交的方向称作“径向”,将沿以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称作“周向”。并且,在本申请中,将轴向作为上下方向来对各部分的形状和位置关系进行说明。但是,不意图通过该上下方向的定义来限定本实用新型所涉及的马达在使用时的朝向。
[0041]〈1.第一实施方式〉
[0042]〈1-1.马达的整体结构〉
[0043]图1是本实用新型的第一实施方式所涉及的马达12的纵剖视图。如图1所示,马达12具有:静止部2;旋转部3;以及轴承部4。静止部2相对于装配有马达12的电子设备相对地静止。旋转部3被支承为相对于静止部2能够以旋转轴线9为中心旋转。
[0044]本实施方式的静止部2具有:机壳21;帽22;定子23;以及电路板24。
[0045]机壳21具有:机壳底部211;机壳筒部212;以及第一轴承保持部213。机壳筒部212沿旋转轴线9呈筒状延伸。机壳底部211从机壳筒部212的轴向下端朝向径向内侧延伸,第一轴承保持部213从机壳底部211的径向内端朝向轴向下侧延伸,且第一轴承保持部213保持第一轴承41。即,机壳底部211从机壳筒部212的轴向下端朝向径向内侧延伸。第一轴承保持部213从机壳底部211的径向内端朝向轴向下侧延伸。根据该结构,通过在比垫片34靠轴向下侧的位置配置第一轴承41,马达12的组装变得容易。机壳21从径向外侧覆盖定子23,且机壳21支承将轴31支承为能够旋转的轴承部4。
[0046]帽22位于比机壳筒部212靠轴向上侧的位置。并且,帽22具有:朝向与旋转轴线9大致垂直的方向扩展的帽底部221;从帽底部221的径向外端朝向轴向下侧呈筒状延伸的帽筒部222;以及从帽底部221的径向内端朝向轴向上侧呈筒状延伸,且保持第二轴承42的第二轴承保持部223。根据该结构,由于轴承部4被机壳21与帽22以两端支承的状态支承,因此提高了旋转部3的旋转精度。
[0047]在由机壳21以及帽22构成的壳体的内部容纳有:定子23;电路板24的至少一部分;旋转部3的后述磁铁保持架32;转子磁铁33;以及垫片34。机壳21以及帽22例如通过镀锌钢板、不锈钢等形成。本实施方式的机壳21与帽22由相同的材料形成,但是机壳21与帽22也可由不同的材料形成。
[0048]定子23是由定子铁芯231、绝缘件232以及线圈233构成的电枢。定子23配置于旋转部3的径向外侧。
[0049]定子铁芯231通过沿轴向层叠硅钢板等电磁钢板而形成的层叠钢板形成。定子铁芯231具有圆环状的铁芯背部51和从铁芯背部51朝向径向外侧突出的多个齿52。铁芯背部51的外周面固定于机壳筒部的内周面。多个齿52在周向上以大致相等的间隔排列。
[0050]绝缘件232为覆盖定子铁芯231的表面的一部分的树脂制的部件。本实施方式的绝缘件232具有:覆盖定子铁芯231的上方侧端面的罩部61;以及从罩部61朝向上侧突出的基板支承部62。基板支承部62具有相对于轴向大致垂直地突出的爪部621。
[0051 ]线圈233隔着绝缘件232安装于各齿52的周围。线圈233由隔着绝缘件232卷绕于各齿52的导线构成。
[0052]电路板24向定子23的线圈233提供驱动电流。本实施方式的电路板24配置于被机壳21以及帽22包围的空间的内部。并且,电路板24在定子铁芯231的上侧朝向与旋转轴线9大致正交地的方向扩展。即,电路板24朝向与旋转轴线9大致正交的方向扩展。电路板24的上方侧的面配置于比机壳21的上方侧端部靠上方侧的位置。由此,在制造工序中,即使在机壳21以及定子23的组装结束后,也容易对电路板24的电子电路进行锡焊作业。也就是说,提尚了制造效率。
[0053]在比磁铁保持架顶部321靠轴向上侧的位置,本实施方式的电路板24通过与绝缘件232的基板支承部62搭扣配合,而固定于与磁铁保持架顶部321在轴向上对置的位置。即,电路板24与基板支承部62的爪部621通过搭扣配合而固定在一起。根据该结构,与在磁铁保持架32的轴向下侧配置电路板24的情况相比,由于缩短了旋转部3与电路板24之间的轴向距离,能够提高通过霍尔传感器240检测旋转部3的旋转位置的检测精度。
[0054]优选定子铁芯231的层叠厚度,即构成定子铁芯231的电磁钢板的张数与马达12的使用目的对应变化。
[0055]然而,本实用新型(7)电路板24具有检测旋转部3的周向位置的多个霍尔传感器240。由此,通过霍尔传感器240检测旋转部3的周向位置并反馈,能够恰当地进行马达12的驱动控制。因此,若使电路板24与定子铁芯231的上表面之间的距离恒定,则电路板24与转子磁铁33的相对位置发生变化,难以准确地检测转子磁铁33的位置。
[0056]并且,若使电路板24与定子铁芯231的上表面之间的距离恒定,而如果将定子铁芯231的层叠厚度变薄,则电路板的上表面配置于比机壳21的上端部靠下方的位置。如此,不易对电路板24的电子电路进行锡焊等作业。
[0057]在本实施方式中,由于绝缘件232具有基板支承部62,因此不管定子铁芯231的层叠厚度如何,都能够将电路板24相对于转子磁铁33以及机壳21的位置保持为恒定。因此,能够将安装于电路板24的霍尔传感器与转子磁铁33之间的距离保持为恒定,从而不会影响霍尔传感器检测转子磁铁33的周向位置的检测精度。并且,对电路板24上的电路进行锡焊的作业的效率也不会降低。另外,旋转部3也可以具有位于比电路板24靠轴向下侧的位置,且与霍尔传感器240在轴向上对置的传感器磁铁。由此,能够将霍尔传感器240所检测的传感器磁铁与转子磁铁33分体形成,因此能够进一步扩展设计的宽度。
[0058]并且,本实施方式的帽22的帽筒部222具有外部连接部220。外部连接部220是沿径向贯通帽筒部222的缺口。帽接触部71在周向上分别配置于与外部连接部220不同的位置上。在外部连接部220内配置有与电路板24连接的导线(未图示)。另外,也可在外部连接部220内配置电路板24的一部分或者连接器。
[0059]并且,外部连接部220也可为沿径向贯通帽筒部222的孔。
[0060]如此一来,通过借助外部连接部220将电路板24与外部装置电连接,能够向电路板24提供驱动马达12所需要的驱动电流。
[0061]图2是本实用新型的第一实施方式所涉及的磁铁保持架32的纵剖视图,图3是本实用新型的第一实施方式所涉及的垫片34的纵剖视图。参照图1至图3,本实施方式的旋转部3具有:轴31;磁铁保持架32 ;转子磁铁33 ;以及垫片34。旋转部3与轴31—起旋转。更加详细地说,旋转部3与轴31 —起绕旋转轴线9旋转。
[0062]轴31沿着在上下方向延伸的旋转轴线9延伸。轴31的材料例如使用不锈钢等金属。轴31被轴承部4支承,并以旋转轴线9为中心旋转。轴31的下端比机壳21朝向轴向下侧突出。根据该结构,能够通过比机壳21朝向轴向下侧突出的轴31向各种电子设备提供驱动力。
[0063]磁铁保持架32是与轴31—起旋转的金属制的冲压成型品。磁铁保持架32具有:朝向与旋转轴线9正交的方向扩展的磁铁保持架顶部321;以及从磁铁保持架顶部321的径向外侧朝向轴向下侧延伸的磁铁保持架筒部322。磁铁保持架32在中央具有供轴31贯穿插入的开口部,开口部的内周面固定于轴31。在磁铁保持架筒部322的径向内侧固定有垫片34。SP,垫片34在中央具有开口部,且垫片34固定于磁铁保持架筒部322的径向内侧。转子磁铁33固定于磁铁保持架筒部322的外周面。
[0064]转子磁铁33是与轴31—起旋转的圆环状的磁铁。转子磁铁33的外周面与定子铁芯231的多个齿52的内端在径向上对置。并且,在转子磁铁33的外周面沿周向交替磁化有N极和S极。另外,也可使用多个磁铁代替圆环状的转子磁铁33。在这种情况下,也可以N极和S极在周向上交替排列的方式排列多个磁铁。
[0065]磁铁保持架筒部322具有:第一内径筒部323;以及位于比第一内径筒部323靠轴向下侧的第二内径筒部324。第一内径筒部内径尺寸rl小于第二内径筒部内径尺寸r2。并且,垫片的径向外周面343与第二内径筒部的内周面327抵接。根据该结构,能够提高旋转部3的旋转精度。以下详细叙述理由。在本实施方式中,垫片的径向内周面344与轴31的外周面抵接。由此,能够进一步提高旋转部3的旋转精度。
[0066]首先,对于作为通常的冲压成型品的磁铁保持架32进行叙述。在磁铁保持架32的外周面固定有转子磁铁33的类型的内转子型马达中,为了提高旋转部3的旋转精度,需要提高转子磁铁33与旋转轴线9的同轴度。因此,在通过冲压成型而形成磁铁保持架32时,优选采用重视固定有转子磁铁33的磁铁保持架32的外周面的同轴度的成型方法。然而,在通过冲压成型而成型磁铁保持架32时,不容易以高精度成型磁铁保持架32的外周面与内周面双方的同轴度,因此为了提高磁铁保持架32的外周面的同轴度精度,磁铁保持架32的内周面的同轴度精度变得比外周面的同轴度精度相对较低。
[0067]另一方面,为了抑制磁铁保持架32相对于旋转轴线9的振动,需要将磁铁保持架32牢固地固定于轴31。因此,例如日本特开2005-253293号公报记载的那样,采用如下结构:在磁铁保持架32的内周面固定垫片34,垫片34的外周面与磁铁保持架32的内周面抵接,垫片34的内周面与轴31的外周面抵接。由此,能够抑制磁铁保持架32相对于旋转轴线9的振动。
[0068]然而,如上所述,若以提高磁铁保持架32的外周面的同轴度精度的方式冲压成型磁铁保持架32,则磁铁保持架32的内周面的同轴度精度相对下降。因此,在冲压成型磁铁保持架32时,难以提高磁铁保持架32的径向的厚度精度,从而难以控制磁铁保持架32的内径尺寸的偏差。因此,在将垫片34固定于磁铁保持架32的内周面时,例如在磁铁保持架32的内径尺寸大于恒定尺寸的情况下,垫片外周面343不与磁铁保持架32的内周面抵接,从而不能够将磁铁保持架32牢固地紧固于轴31。并且,在磁铁保持架32的内径尺寸小于恒定尺寸的情况下,在将垫片34固定于磁铁保持架32的内周面时,由于施加使磁铁保持架32朝向径向外侧扩展的力,因此磁铁保持架32的外周面也受该力的影响而朝向径向外侧变形,从而导致转子磁铁33的同轴度精度下降。
[0069]然而,在本申请实用新型的第一实施方式所涉及的马达的结构中,在通过冲压成型而成型磁铁保持架32时,首先,以提高磁铁保持架32的外周面的同轴度精度的方式进行冲压成型,然后,通过后续加工成型磁铁保持架32的第二内径筒部324的内周面,高精度地成型第一内径筒部323的外周面的同轴度,并且,还能够高精度地成型第二内径筒部324的内周面的同轴度。另外,在本实施方式中,在通过冲压成型而成型磁铁保持架32后,后续加工第二内径筒部324的内周面,但是不必一定按照该顺序成型磁铁保持架32,也可以同时成型磁铁保持架32和第二内径筒部324。
[0070]在本实施方式中,如图2所示,第一内径筒部323的轴向长度大于第二内径筒部324的轴向长度。根据该结构,在将垫片34固定于第二内径筒部内周面327时,进一步降低了对第一内径筒部323的外周面的影响,并且能够通过在控制第二内径筒部内周面327的内径尺寸的同时成型磁铁保持架32,从而提高磁铁保持架筒部322的外周面的同轴度。
[0071]并且,如图1所示,转子磁铁33的轴向长度大于第二内径筒部324的轴向长度。根据该结构,在将垫片34固定于第二内径筒部内周面327时,降低了对磁铁保持架32的外周面的影响,并且能够增加在转子磁铁33与定子23之间作用的磁力。
[0072]转子磁铁33的轴向下端位于比第二内径筒部324的轴向上端靠轴向上侧的位置。根据该结构,即使在因形成第二内径筒部324导致转子筒部322的外周面朝向径向外侧膨胀时,也能够降低转子磁铁33所受到的影响。
[0073]在本实施方式中,第一内径筒部323的径向厚度大于第二内径筒部324的径向厚度。根据该结构,在形成第二内径筒部324时,通过缩小第二内径筒部324的径向厚度来形成内周面,能够提高第二内径部内径尺寸r2的精度。
[0074]垫片34具有:朝向与旋转轴线9正交的方向扩展的垫片底部341;以及从垫片底部341的径向内端朝向轴向下侧呈圆筒状延伸的翻边部342。
[0075]并且,翻边部342的内周面与轴31的外周面抵接。根据该结构,能够提高垫片34与轴31的紧固力。并且,与在垫片34的径向外周面设置翻边部的情况相比,提高了垫片34的外形尺寸的精度,因此在将垫片34固定于磁铁保持架32的内周面时,能够降低对磁铁保持架32的外周面的同轴度的影响。
[0076]并且,在垫片34的径向外周面的轴向上侧以越靠近轴向上侧垫片34的外径尺寸越小的方式形成有曲面。根据该结构,在从轴向下侧将垫片34固定于第二内径筒部时,能够降低对磁铁保持架32的影响。
[0077]垫片34的径向外周面的轴向上端与第二内径筒部内周面327的轴向上端在轴向上隔着间隙配置。根据该结构,第二内径筒部324的比轴向上端靠轴向下侧的内径尺寸精度比第二内径筒部324的轴向上端的内径精度高,因此在压入垫片34时,能够提高磁铁保持架筒部322的外周面的同轴度精度。另外,磁铁保持架筒部322具有连接第一内径筒部323的内周面的轴向下端与第二内径筒部324的内周面的轴向上端的阶梯部325。并且,垫片34的径向外周面的轴向上端与阶梯部325也可以在轴向上抵接。由此,在压入垫片34时,能够确定垫片34的轴向的位置。
[0078]轴承部4具有:位于比垫片34靠轴向下侧的第一轴承41;以及位于比磁铁保持架顶部321靠轴向上侧的第二轴承42。如上所述,第一轴承41的外周面固定于机壳21,第二轴承42的外周面固定于帽22。并且,第一轴承41以及第二轴承42的内周面固定于轴31的外周面。由此,轴承部4将轴31支承为能够旋转。另外,本实施方式的轴承部4由球轴承构成,但是本实用新型不限于此。轴承部4例如也可以由滑动轴承或者流体轴承等其他轴承机构构成。
[0079]当借助电路板24向线圈233提供驱动电流时,在定子铁芯231的各齿52产生径向的磁通。并且,通过齿52与转子磁铁33之间的磁通的作用产生周向的转矩。其结果是,旋转轴线3相对于静止部2以旋转轴线9为中心旋转。
[0080]〈1-2.关于马达的各部分的固定〉
[0081]接下来,对马达12的各部分的固定位置以及固定方法进行说明。图4是定子铁芯231的横剖视图。在马达12中,导致噪音的振动在各部件之间的固定部位和接触部位传递。因此,通过仔细考虑各部件之间的固定部位和接触部位的配置,能够抑制部件之间的共振。
[0082]如上所述,定子铁芯231的铁芯背部51的外周面与机壳筒部212的内周面固定在一起。因此,因磁通的作用在线圈233以及齿52产生的振动从定子铁芯231的外周面传递至机壳21 ο
[0083]并且,因旋转部3旋转而产生的振动通过轴承部4传递至机壳21以及帽22。
[0084]如图4所示,铁芯背部51的筒状的外周面具有多个定子接触部511和多个非接触部512。定子接触部511比铁芯背部51的其他部分即非接触部512朝向径向外侧突出。多个定子接触部511分别在周向上隔着间隔配置。即,定子接触部511与非接触部512在周向上交替配置。
[0085]通过铁芯背部51压入机壳筒部212的内周面,定子铁芯231固定于机壳21。由此,定子接触部511与机壳筒部212的内周面接触,非接触部512不与机壳筒部212接触。另外,在本实施方式中,定子铁芯231与机壳21通过压入而固定,但是也可通过压入粘接或者粘接等其他方法将定子铁芯231与机壳21固定。
[0086]如图1所示,帽22的帽筒部222具有与机壳21接触的多个帽接触部71。在本实施方式中,机壳21通过铆接而固定于帽22。具体地说,通过使机壳筒部212的上端部附近局部朝向径向内侧塑性变形,将机壳21固定于位于帽筒部222的下端部附近的帽接触部71。在图4中,示出了帽接触部71的周向位置。如图4所示,多个帽接触部71分别在周向上隔着间隔配置。
[0087]如图4所示,定子接触部511的周向中央的周向位置分别与齿52的周向中央的周向位置不同。如此一来,通过定子接触部511中的至少一个的周向中央的周向位置与齿52的周向中央的周向位置分别不同,抑制了在线圈233以及齿52产生的振动增幅传递至机壳21。因此,能够减小马达12的振动。并且,在本实施方式中,多个定子接触部511的周向中央的周向位置均与齿52的各个周向中央的周向位置不同。其结果是,能够进一步减小马达12的振动。
[0088]并且,帽接触部71的周向位置与定子接触部511的周向位置分别不同。如此一来,通过帽接触部71中的至少一个的周向位置与定子接触部511的周向位置不同,从定子23经由定子接触部511传递至机壳21的振动不会再传递至帽22。因此,从定子23经由定子接触部511传递至机壳21的振动的振动特性和从机壳21进一步经由帽接触部71传递至帽22的振动的振动特性不同。其结果是,能够抑制机壳21与帽22共振。因此,能够减小马达12的振动。
[0089]特别是在本实施方式中,多个帽接触部71的周向位置均分别与定子接触部511的周向位置不同。因此,能够进一步抑制机壳21与帽22共振。
[0090]并且,机壳筒部212的上方侧的振动容易比下方侧的振动大。并且,由于机壳筒部212中的与定子接触部511在周向上不重叠的部分没有被定子51固定,因此特别容易大幅度振动。这样一来,通过帽接触部71与容易大幅度振动的部分接触,并与帽22固定在一起,能够抑制机壳筒部212振动。因此,能够进一步减小马达12的振动。
[0091]在这里,本实施方式的定子接触部511有五处。但是齿52有六根。即,齿52的根数与定子接触部511的数量互为质数。由此,能够抑制定子铁芯231与机壳21共振。并且,本实施方式的帽接触部71为五处。即,齿52的根数与帽接触部71的数量互为质数。由此,能够抑制定子铁芯231与帽22共振。其结果是,能够进一步减小马达12的振动。
[0092]如此一来,优选定子接触部511以及帽接触部71的数量是五或者大于五的质数。齿52的根数在三相马达的情况下为三的倍数,在两相马达的情况下为二的倍数。因此,只要定子接触部511以及帽接触部71的数量是五或者大于五的质数,就能够抑制机壳21以及帽22与定子铁芯231共振。
[0093]并且,多个定子接触部511以相对于旋转轴线9呈轴对称(旋转对称,在周向上均等配置)的方式配置。通过定子铁芯231与机壳21的压入部位在周向上均等地配置,能够抑制因压入而导致定子铁芯231不均匀地形变。因此,能够抑制因压入导致马达12的磁特性下降。
[0094]另一方面,在本实施方式中,多个帽接触部71以相对于旋转轴线9呈非轴对称(非旋转对称,在周向上不均等配置)的方式配置。如此一来,若将帽接触部71以相对于旋转轴线9非轴对称的方式配置,则即使在定子接触部511的数量与帽接触部71的数量相同的情况下或齿52的根数与帽接触部71的数量相同的情况下,也能够抑制机壳21、帽22以及定子23共振。
[0095]如图4所示,定子接触部511的周向宽度比齿52的周向宽度以及帽接触部71的周向宽度宽。并且,定子接触部511的周向宽度之和比非接触部512的周向宽度之和大。如此一来,通过尽可能将定子接触部511的周向宽度设置得大,从而提高机壳21与定子23的固定强度。其结果是,提高了机壳21以及定子23的刚性,从而能够进一步抑制马达12振动。
[0096]并且,如图1所示,机壳筒部212的轴向长度比定子铁芯231的轴向长度长。并且,定子接触部511从铁芯背部51的外周面的上端部延伸至下端部。如此一来,通过尽可能将定子接触部511的轴向长度设置得较长,能够进一步提高机壳21与定子23的固定强度。其结果是,提高了机壳21以及定子23的刚性,从而能够进一步抑制马达12振动。
[0097]然而,如上所述,在实施方式中,轴承部4使用第一轴承41以及第二轴承42这两个球轴承。本实施方式的第一轴承41以及第二轴承42的球的数量是七个。即,轴承部4的球轴承的球的数量与齿52的数量互为质数。由此,抑制了从轴31传递至机壳21以及帽22的振动与从齿52传递至机壳21以及帽22的振动重叠并增幅。
[0098]并且,在本实施方式中,保持第一轴承41的第一轴承保持部213比机壳底部211朝向下方突出,并且,保持第二轴承42的第二轴承保持部223比帽底部221朝向上方突出,因此能够扩大第一轴承41与第二轴承42之间的轴向距离。因此,抑制了轴31的倾斜,从而能够降低因轴31的倾斜引起的振动。即,抑制了马达12的振动。
[0099]并且,在本实施方式中,在帽22的下端面与定子铁芯231的上端面之间也可以配置有防振部件(未图示)。通过防振部件25配置在面对机壳21、帽22以及定子铁芯231的空间,能够抑制各部件的振动影响到其他的部件。因此,进一步抑制了马达12的振动。
[0?00] 通过以上结构,在本实施方式中,从定子23经由定子接触部511传递至机壳21的振动的振动特性和经由帽接触部71传递至帽22的振动的振动特性不同。因此,能够抑制机壳21与帽22共振,从而能够减小马达12整体的振动。并且,通过将帽接触部71配置在机壳筒部212中的振动容易变大的部分,能够抑制机壳筒部212振动。如此一来,通过本实用新型,能够有效地抑制马达的振动。
[0101]〈2.第二实施方式〉
[0102]以上对本实用新型所例示的一实施方式进行了说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式。
[0103]图5是第二实施方式例所涉及的马达的定子铁芯231A的横剖视图。定子铁芯231A具有圆环状的铁芯背部51A和从铁芯背部51A朝向径向内侧突出的多根齿52A。在图5中,示出了帽接触部71A的周向位置。在图5的例子中,帽接触部71A为七处,且在周向上均等地配置。并且,定子接触部511A与上述实施方式相同,配置有五处,并且在周向上均等地配置。
[0104]如图5所示,铁芯背部51A的筒状的外周面具有多个定子接触部511A和多个非接触部512A。定子接触部511A比铁芯背部51A的其他部分即非接触部512A朝向径向外侧突出。多个定子接触部511A分别在周向上隔着间隔配置。即,定子接触部511A与非接触部512A在周向上交替配置。
[0105]如图5的例子所示,也可帽接触部71A的数量与定子接触部511A的数量互为质数。由此,抑制了从帽传递至机壳的振动与从定子传递至机壳的振动共振。在这种情况下,即使帽接触部71A以及定子接触部511A在周向上均等地配置,也能够抑制从帽传递至机壳的振动与从定子传递至机壳的振动共振。
[0106]〈3.第三实施方式〉
[0107]图6是其他第三实施方式所涉及的马达的定子铁芯231B的横剖视图。在图6的例子中,铁芯背部51B的筒状的外周面具有多个定子接触部511B和多个非接触部512B。定子接触部51IB比铁芯背部51B的其他部分即非接触部512B朝向径向外侧突出。多个定子接触部511B分别在周向上隔着间隔配置。即,定子接触部511B与非接触部512B在周向上交替配置。并且,在图6的例子中,定子铁芯231B具有对准标记53B。对准标记53B包括第一标记531B以及第二标记532B。对准标记53B为从铁芯背部51B的外周面朝向径向内侧凹陷的缺口。
[0108]形状不同的第一标记531B和第二标记532B配置在互相偏离小于180度的位置。由此,在通过层叠多张电磁钢板制造定子铁芯231B时,或者将定子铁芯231B压入机壳时等容易确认各电磁钢板的表里。即,提尚了制造效率。
[0109]即使在马达驱动时,铁芯背部51B中的齿52B的径向外侧的部位也不流过磁通。因此,在定子铁芯231B中的对磁通的流动不产生影响的该位置设置对准标记53B。
[0110]在图6的例子中,定子接触部51IB的周向位置与对准标记53B的周向位置不同。由此,防止了定子接触部51IB在周向上被对准标记53B截断,或者定子接触部51IB在周向上缩小。因此,不仅抑制了因压入而导致定子铁芯231B形变,而且抑制了机壳与定子铁芯231B的固定强度下降。
[0111]〈4.第四实施方式变形例〉
[0112]图7是其他第四实施方式所涉及的马达12C的纵剖视图。在图7的例子中,马达12C包括电路板24C。并且,在图7的例子中,马达12C具有连接器242C代替导线。并且,连接器242C配置于设置在帽筒部222C的外部连接部220C内。如此一来,电路板与外部的电连接除了导线之外还可以通过连接器等其他方法进行。例如,也可电路板24的一部分穿过外部连接部内露出到由机壳以及帽构成的壳体的外部。
[0113]〈5.第五实施方式变形例〉
[0114]图8是从轴向下侧观察到的第五实施方式所涉及的磁铁保持架32和垫片34D的图。另外,在以下第三实施方式的说明中,对于与第一实施方式相同的部件使用与第一实施方式相同的符号。并且,对于与第一实施方式相同的部件省略部件的说明等。
[0115]垫片34D是朝向与中心轴线9正交的方向扩展,且在中央具有沿轴向贯通的贯通孔的圆环状的部件。垫片的径向外周面343D是以中心轴线9为中心的圆弧状。垫片的径向外周面343D具有向径向内侧开有缺口的垫片缺口部345D。垫片缺口部的径向外端346D位于比垫片的径向外周面343D靠径向内侧的位置。因此,垫片缺口部的径向外端346D与第二内径筒部内周面327不接触。垫片缺口部的径向外端346D的外径尺寸小于第一内径筒部323的内径尺寸。即,垫片缺口部的径向外端346D与第二内径筒部内周面327在径向上隔着间隙对置。由此,在将垫片34D压入第二内径筒部内周面327时,能够构成供磁铁保持架32内部的空气通过的空气排出用的流路。因此,不必强行施加力,就能够将垫片34D固定于第二内径筒部内周面327。另外,在本实施方式中,垫片缺口部的径向外端346D位于比阶梯部325的径向内端即第一内径筒部内周面326靠径向内侧的位置。由此,能够构成更加宽阔的空气流路。
[0116]垫片的径向外周面343D具有多个垫片缺口部345D。多个垫片缺口部34?在周向上等间隔地配置。由此,能够将垫片34D与磁铁保持架32牢固地固定在一起。并且,通过垫片缺口部34f5D在周向上等间隔地配置,第二内径筒部内周面327能够使从垫片34D承受的力在周向上以优选的比例分散,从而能够进一步提高旋转部3的旋转精度。在本实施方式中,垫片缺口部345D在周向上等间隔地形成有四处。但是,垫片缺口部345D的数量也可以不是四个,垫片缺口部34?也可以在周向上非等间隔地配置。
[0117]垫片的径向内周面344D位于比轴31的外周面靠径向外侧的位置。即,垫片的径向内周面344D与轴31的外周面在径向上隔着间隙对置。由此,不必将轴31与垫片34D固定在一起,能够提高旋转部3的旋转精度。并且,由于垫片缺口部的径向外端346D与第二内径筒部内周面327不接触,因此能够在垫片缺口部的径向外端346D与第二内径筒部内周面327之间配置其他部件。由此,能够提高设计马达12时的自由度。
[0118]〈6.第六实施方式变形例〉
[0119]图9是从轴向下侧观察到的第六实施方式所涉及的垫片34E和磁铁保持架32E的图。垫片34E是朝向与中心轴线9正交的方向扩展且在中央具有贯通孔的环状的部件。垫片的外周面343E是以中心轴线9为中心的圆筒状。垫片的径向内周面344E与轴31的外周面在径向上隔着间隙对置。
[0120]磁铁保持架32E是沿轴向延伸的圆筒状的部件。与第一实施方式相同,磁铁保持架32E具有:第一内径筒部;以及位于比第一内径筒部靠轴向下侧的第二内径筒部324E。从径向观察时,在第二内径筒部324E与垫片的径向外周面343E重叠的区域,第二内径筒部324E具有从第二内径筒部的内周面327E向径向外侧开有缺口的第二内径筒部缺口部328E。第二内径筒部缺口部328E的径向内表面与垫片的径向外周面343E不接触。由此,能够构成磁铁保持架32E内的空气流路。
[0121]第二内径筒部缺口部328E在周向上等间隔地配置。由此,能够保持磁铁保持架32E的旋转平衡。在本实施方式中,第二内径筒部缺口部328E形成有四处。但是,第二内径筒部缺口部328E的数量也可以不是四个,第二内径筒部缺口部328E也可以在周向上非等间隔地配置。
[0122]〈7.第七实施方式变形例〉
[0123]图10是从轴向下侧观察到的第七实施方式所涉及的垫片34F和磁铁保持架32的图。垫片34F是朝向与中心轴线9正交的方向扩展且具有在中央具有沿轴向贯通的贯通孔的垫片底部341F。垫片的径向外周面343F是以中心轴线9为中心的圆筒状。垫片34F压入并固定于磁铁保持架32的第二内径筒部324。即,垫片的径向外周面343F的径向位置与第二内径筒部324的径向位置大致一致。并且,垫片的径向内周面344F与轴31的外周面在径向上隔着间隙对置。
[0124]垫片底部341F具有沿轴向贯通的垫片贯通孔345F。由此,能够构成磁铁保持架32内部的空气流路。垫片贯通孔345F在周向上等间隔地配置。由此,能够使垫片34F的质量中心与中心轴线9重叠,或者使垫片34F的质量中心靠近中心轴线9。因此,能够提高旋转部3的旋转精度。另外,在本实施方式中,垫片贯通孔345F沿周向等间隔地形成有三处,但是垫片贯通孔345F的数量也可以不是三个。并且,垫片贯通孔345F也可在周向上非等间隔地形成。
[0125]并且,本实用新型的马达除了打印机、复印机等办公自动化设备以外,还可以用于汽车等运输设备、家电产品、医疗设备、自动取款机(Automatic Teller Machine,ATM)、盘驱动装置以及送风风扇等,用来产生各种驱动力。由此,在上述电子设备中能够使用旋转精度高的马达。
[0126]除此之外,马达的细节部分的形状也可与本申请的各图示不同。并且,上述第一实施方式至第五实施方式中出现的要素在不发生矛盾的范围内可以进行适当的组合。
【主权项】
1.一种马达,具有: 轴,其沿着在上下方向延伸的旋转轴线延伸; 旋转部,其与所述轴一起旋转; 定子,其配置于所述旋转部的径向外侧; 轴承部,其将所述轴支承为能够旋转;以及 机壳,其具有沿所述旋转轴线呈筒状延伸的机壳筒部,且所述机壳从径向外侧覆盖所述定子并支承所述轴承部, 所述马达的特征在于, 所述旋转部具有: 磁铁保持架,其为冲压成型品,并具有朝向与所述旋转轴线正交的方向扩展的磁铁保持架顶部和从所述磁铁保持架顶部的径向外侧朝向轴向下侧延伸的磁铁保持架筒部; 转子磁铁,其被固定于所述磁铁保持架筒部的外周面;以及 垫片,其在中央具有开口部,且垫片固定于所述磁铁保持架筒部的径向内侧, 所述磁铁保持架筒部具有: 第一内径筒部;以及 第二内径筒部,其位于比所述第一内径筒部靠轴向下侧的位置, 所述第一内径筒部的内径尺寸小于所述第二内径筒部的内径尺寸, 所述垫片的径向外周面与所述第二内径筒部的内周面抵接。2.根据权利要求1所述的马达,其特征在于, 所述垫片的径向内周面与所述轴的外周面抵接。3.根据权利要求2所述的马达,其特征在于, 所述第一内径筒部的轴向长度大于所述第二内径筒部的轴向长度。4.根据权利要求3所述的马达,其特征在于, 所述转子磁铁的轴向长度大于所述第二内径筒部的轴向长度。5.根据权利要求3所述的马达,其特征在于, 所述转子磁铁的轴向下端位于比所述第二内径筒部的轴向上端靠轴向上侧的位置。6.根据权利要求2所述的马达,其特征在于, 所述马达还具有朝向与所述旋转轴线正交的方向扩展的电路板, 所述定子还具有绝缘件,所述绝缘件具有: 罩部,其覆盖所述定子的上侧端面;以及 基板支承部,其从所述罩部朝向轴向上侧突出, 所述电路板具有检测所述旋转部的周向位置的霍尔传感器, 在比所述磁铁保持架顶部靠轴向上侧的位置,所述电路板被所述基板支承部保持于与所述磁铁保持架顶部在轴向上对置的位置。7.根据权利要求6所述的马达,其特征在于, 所述旋转部还具有传感器磁铁,所述传感器磁铁位于比所述电路板靠轴向下侧的位置,且所述传感器磁铁与所述霍尔传感器在轴向上对置。8.根据权利要求3所述的马达,其特征在于, 所述第一内径筒部的径向厚度大于所述第二内径筒部的径向厚度。9.根据权利要求2所述的马达,其特征在于, 所述垫片具有: 垫片底部,其朝向与所述旋转轴线正交的方向扩展;以及 翻边部,其从所述垫片底部的径向内端朝向轴向下侧呈圆筒状地延伸, 所述翻边部的内周面与所述轴的外周面抵接。10.根据权利要求9所述的马达,其特征在于, 所述垫片底部具有沿轴向贯通的垫片贯通孔。11.根据权利要求10所述的马达,其特征在于, 所述垫片贯通孔在周向上等间隔地配置。12.根据权利要求9所述的马达,其特征在于, 所述垫片径向外周面的轴向上端与所述第二内径筒部内周面的轴向上端在轴向上隔着间隙配置。13.根据权利要求12所述的马达,其特征在于, 所述垫片径向外周面具有向径向内侧开有缺口的垫片缺口部, 所述垫片缺口部的径向外端与所述第二内径筒部内周面不接触。14.根据权利要求13所述的马达,其特征在于, 从径向观察时,在所述第二内径筒部与所述垫片的径向外周面重叠的区域,所述第二内径筒部具有从所述第二内径筒部内周面向径向外侧开有缺口的第二内径筒部缺口部,所述第二内径筒部缺口部的径向内周面与所述垫片的径向外周面不接触。15.根据权利要求1所述的马达,其特征在于, 所述磁铁保持架筒部具有阶梯部,所述阶梯部连接所述第一内径筒部的内周面的轴向下端与所述第二内径筒部的内周面的轴向上端, 所述垫片的径向外周面的轴向上端与所述阶梯部在轴向上抵接。16.根据权利要求15所述的马达,其特征在于, 所述垫片的径向外周面具有向径向内侧开有缺口的垫片缺口部, 所述垫片缺口部的径向外端与所述第二内径筒部的内周面不接触, 所述垫片缺口部的径向外端的外径尺寸小于所述第一内径筒部的内径尺寸。17.根据权利要求12所述的马达,其特征在于, 所述垫片的径向外周面具有多个垫片缺口部, 所述多个垫片缺口部在周向上等间隔地配置。18.根据权利要求1所述的马达,其特征在于, 所述轴承部具有: 第一轴承,其位于比所述垫片靠轴向下侧的位置;以及 第二轴承,其位于比所述磁铁保持架顶部靠轴向上侧的位置, 所述机壳具有: 机壳底部,其从所述机壳筒部的轴向下端朝向径向内侧延伸;以及第一轴承保持部,其从所述机壳底部的径向内端朝向轴向下侧延伸,且所述第一轴承保持部保持所述第一轴承。19.根据权利要求18所述的马达,其特征在于, 所述轴的下端比所述机壳朝向轴向下侧突出。20.根据权利要求18所述的马达,其特征在于, 所述马达还具有位于比所述机壳筒部靠轴向上侧的帽, 所述帽具有: 帽底部,其朝向与所述旋转轴线大致垂直的方向扩展; 帽筒部,其从所述帽底部的径向外端朝向轴向下侧呈筒状延伸;以及第二轴承保持部,其从所述帽底部的径向内端朝向轴向上侧呈筒状延伸,且所述第二轴承保持部保持所述第二轴承。21.—种电子设备,其特征在于, 所述电子设备具有权利要求1至20中任一项所述的马达。
【文档编号】H02K7/08GK205622411SQ201620014137
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月8日
【发明人】古川敬三, 北地也, 北地一也
【申请人】日本电产株式会社
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