专利名称：电动机以及送风风扇的低速旋转结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动式电动机以及使用了该电动机的送风风扇。
背景技术：
以往，考虑到设置送风风扇的环境，区分使用高速旋转或低速旋转各自的规格。在对产生高热的电子部件进行冷却的情况下，通过高速旋转增加送风风扇的风量，提升冷却效率。而在对送风风扇 要求最低限度的冷却特性和低噪音特性的情况下，使送风风扇进行低速旋转。为了实现送风风扇的高速化，可举出增大绕组的线径的方法和减少绕组的卷绕匝数的方法。这些方法都仅通过对绕组进行变更就能应对，因而不会影响生产成本。另一方面，为了实现送风风扇的低速化，可举出减小绕组的线径的方法和增加绕组的卷绕匝数的方法。然而根据电动机的规格不同，有时即使使用上述方法也无法实现低速化。在这种情况下，通过将电阻器与构成绕组的导线串联连接，能减小流过绕组的电流，实现低速旋转。另夕卜，还可以通过专利文献I公开的调整开关元件的导通/截止的PWM(脉冲宽度调制)控制来实现低速旋转。在采用上述方法的情况下，电子部件的安装数量会增加，从而导致部件成本和生产成本增加。
实用新型内容本实用新型的目的在于降低电子部件的成本以及降低安装电子部件的生产成本。本实用新型的示例性电动机具有定子部；转子部，其以中心轴线为中心旋转；以及轴承机构，其将上述转子部支撑为能够相对于上述定子部旋转，上述转子部具有有盖的大致圆筒状的磁轭；以及安装于上述磁轭内侧的磁场用磁铁，上述定子部具有电枢，其配置于上述磁轭的内侧，在与上述磁场用磁铁之间产生转矩；以及电路基板，其与上述电枢电连接，上述电枢具有定子铁芯，其由磁性体形成，具有从圆环状的铁芯背(coreback)朝径向外侧突出的多个齿；以及线圈，其由导电线卷绕在上述定子铁芯上而形成，上述线圈由沿着预定方向卷绕上述导电线的正向卷绕线圈和沿着上述预定方向的相反方向卷绕上述导电线的逆向卷绕线圈构成。根据本实用新型，能够削减电子部件的安装数量。
图I是实施方式涉及的轴流风扇的剖面图。图2是实施方式涉及的电枢的俯视图。图3是示出导电线的卷绕的示意图。图4是示出导电线的卷绕的示意图。
具体实施方式
在本说明书中，在中心轴线Jl方向上将图中上侧简称为“上侧”，将图中下侧简称为“下侧”。“上侧”和“下侧”的表述不一定与相对于重力方向而言的上侧和下侧一致。(实施方式)图I涉及本实 用新型的第I实施方式，是作为送风风扇的轴流风扇I的剖面图。轴流风扇I具有电动式的单相电动机12(以下称之为“电动机12”)、多个叶片11、环绕电动机12的外周的外壳13以及多个支撑肋14。外壳13通过支撑肋14与电动机12连接。多个叶片11固定于电动机12的转子部121，多个支撑肋14支撑电动机12。外壳13和支撑肋14通过树脂的注射成型而形成为I个部件。外壳13和支撑肋14也可以通过铝模铸而形成为I个部件。在图I中，为了方便图示而在中心轴线Jl的左右示出了叶片11和支撑肋14的概略形状。电动机12具有作为旋转体的转子部121、作为固定体的定子部122和固定于定子部122的有底大致圆筒状的轴承部123。在电动机12中，转子部121沿着中心轴线Jl处于定子部122的上侧。转子部121具有大致圆筒状的转子杯1211、金属制的磁轭1212、大致圆筒状的磁场用磁铁1213和轴1214。金属制的磁轭1212是以中心轴线Jl为中心的有盖大致圆筒状。大致圆筒状的磁场用磁铁1213隔着磁轭1212安装于转子杯1211的内侧。轴1214从磁轭1212的盖部1212a的中央向下方突出。多个叶片11从转子杯1211的外周向径向外侧突出。定子部122具有大致圆盘状的基部1221、电枢1222、大致环状的电路基板1223。在大致圆盘状的基部1221的上侧配置有轴承部123。电枢1222安装于轴承部123的外侧面，间接固定于基部1221。大致环状的电路基板1223配置于电枢1222的下侧。基部1221与磁轭1212的盖部1212a在中心轴线Jl方向上处于电枢1222的相反侧。电枢1222具有定子铁芯41、上部绝缘体42和下部绝缘体43以及线圈44。定子铁芯41是将薄板状的硅钢板层叠起来而形成的。上部绝缘体42和下部绝缘体43覆盖定子铁芯41的上部和下部。从上部绝缘体42和下部绝缘体43上卷绕导电线441来形成线圈44。电枢1222配置于转子杯1211的内侧,在径向上与磁场用磁铁1213相对。从外部电源(未图示)经由电路基板1223向电枢1222提供电流而产生磁场，在与磁场用磁铁1213之间产生以中心轴线Jl为中心的转矩。并且后面会详细叙述导电线441的卷绕方法。轴承部123具有套筒1231、套筒外壳1232和推力轴承部件1233。套筒1231呈以中心轴线Jl为中心的大致圆筒状。套筒外壳1232覆盖套筒1231的外侧面和下部，呈有底大致圆筒状。推力轴承部件1233配置于套筒外壳1232的内底面上。在套筒1231中插入转子部121的轴1214，轴1214的下端与推力轴承部件1233抵接。套筒1231浸溃有润滑油，通过套筒外壳1232而使润滑油保持在轴承部123内。虽然本实用新型的轴承部123使用了套筒,但不限于此,也可以例如使用滚珠轴承。在电动机12中，由套筒1231、套筒外壳1232、推力轴承部件1233、轴1214和润滑油构成轴承机构120。电动机12中，转子部121被支撑为可相对于定子部122旋转。在外转子型的电动机12中，转子部121以中心轴线Jl为中心在电枢1222周围旋转。由此使得从转子部121朝径向外侧突出的叶片11旋转，从图I中的上侧朝下侧产生中心轴线Jl方向的气流。图2是从中心轴线Jl上方观察电枢的俯视图。并且为了便于说明，在图2中省略了线圈44的图示。电枢1222具有以中心轴线Jl为中心的环状的铁芯背部411、从铁芯背部411朝径向外侧突出的多个齿412a、412b、412c、412d、配置于相邻的齿412a、412b、412c、412d之间的导通销保持部431、保持于导通销保持部431上的导通销45A、45B、45C。导电线441与导通销45A、45B、45C实现导通，并经由导通销45与电路基板1223进行焊接，从而电连接起来。齿412a、412b、412c、412d具有沿着径向延伸的齿主体部4121、在齿主体部4121的径向外端向周向两侧延伸的伞部4122。上部绝缘体42、下部绝缘体43覆盖铁芯背部411的上下表面和外侧面、齿主体部4121的上下表面和周向侧面、伞部4122的上下表面和朝向径向内侧的表面。在下部绝缘体43上配置有在覆盖铁芯背部411的外侧面的部位朝径向外侧突出的导通销保持部431。导通销保持部431具有在与中心轴线Jl大致平行的方向上贯通的贯通孔。导通销45在贯通了贯通孔的状态下保持于导通销保持部431中。接着详细叙述导电线441的卷绕方法。图3、图4是示出导电线的卷绕的示意图。图3、图4是从径向外侧观察电枢1222的展开图，在图中导电线441上所示的箭头表示导电线441在齿412a、412b、412c、412d上卷绕的方向。首先使用图3说明正向卷绕。导电线的端部441a束缚在导通销45A上。而且相对于第I齿412a逆时针卷绕。卷绕有导电线441的部位准确而言是齿主体部4121，在以下说明中省略此说明。此后，导电线441相对于第4齿412d顺时针卷绕。然后导电线441相对于第3齿412c逆时针卷绕。最后导电线441相对于第2齿412b顺时针卷绕。通过上述工序而正向卷绕的导电线的端部441b束缚在导通销45C上。其中，导通销45C无需实现线圈44与电路基板1221的导通。在本实施方式中，为了实现制造方面的部件通用化，导通销45C采用的是与以导通为目的的导通销45A、45B通用的部件，不过无需采用导电性部件。即，导通销45C的目的在于暂时固定导电线的端部441b。因而关于导通 销45C，只要能暂时固定导电线的端部441b，就可进行在上部绝缘体42或下部绝缘体43上设置挂靠部等的形状变更。对于挂靠部的形成位置不做限定。接着使用图4来说明逆向卷绕。在上述工序之后，导电线441相对于第3齿412c顺时针卷绕。接着，导电线441相对于第4齿412d逆时针卷绕。然后导电线441相对于第I齿412a顺时针卷绕。此后，导电线441相对于第2齿412b逆时针卷绕。最后导电线的端部441c束缚在导通销45B上。关于束缚在各导通销45A、45B、45C上的导电线441，通过对束缚部位进行焊接，实现导通销45A、45B、45C与导电线441的导通。如图I所示，导电线441在电枢1222的轴向上侧与各导通销45A、45B、45C焊接。不过，导电线441也可以不与导通销45C导通。由此，构成正向卷绕线圈的导电线441与构成逆向卷绕线圈的导电线441从与电路基板连接的导电线的卷绕起始端部441a起到导电线的卷绕结束端部441c为止串联连接。另外，在导电线的卷绕起始端部441a与导电线的卷绕结束端部441c之间流过同一方向的电流。所谓同一方向的电流，包括通过控制电路对导电线441的电流方向进行切换，从而从导电线的卷绕起始端部44Ia流向导电线的卷绕结束端部441c的电流和从导电线的卷绕结束端部441c流向导电线的卷绕起始端部441a的电流这两者。正向卷绕的卷绕匝数比逆向卷绕的卷绕匝数多。通过正向卷绕形成这样的线圈该线圈用于在期望使电动机12旋转的方向上施加转矩。另一方面，通过进行逆向卷绕形成这样的线圈该线圈产生与通过正向卷绕而在电枢1222外周产生的磁通相反的磁通。SP，逆向卷绕线圈产生的磁通抵消正向卷绕线圈产生的磁通的一部分。因而，若该卷绕匝数之差变大，则电动机12的转速提高，若卷绕匝数之差变小，则电动机12的转速降低。优选尽可能减小导电线441的线径，提高面积占有率。通过提高面积占有率能增加逆向卷绕线圈和正向卷绕线圈的合计卷绕匝数。由此能对逆向卷绕线圈与正向卷绕线圈的卷绕匝数之差进行微调，因此易于进行转速的调整。其中，面积占有率指的是绕组的截面在可卷绕绕组的区域内所占的面积比率。本实施方式的电枢1222的线圈形成工序相比仅正向旋转的线圈形成工序，在生产工时方面是等同的。即，相比现有的低速旋转化的方法，不会增加生产工时和增加部件。由此能提供价格低廉的低速电动机。另外，若抑制电子部件的增加，则能实现电路基板1223的小型化。通常电路基板1223是从作为母材的片状基板切取多个而形成的。也就是说，若能使电路基板1223变得小型，则可从I个片状基板获得的电路基板1223的数量就增加。与电路基板1223小型化之如的电路基板相比，切取了电路基板1223后的片状基板的面积较小，因此基板取出数的效率较好。因此能进一步降低成本。另外，在电路基板1223上构成了进行电动机12的旋转控制的控制电路。近些年的电动机要求高功能化，有时在电路基板1223上内置复杂的旋转控制或电动机外部的控制机构。在这种情况下，会在电路基板1223上安装更多的电子部件。在通过以往方法实现低旋转化的情况下，可能无法在电路基板上确保安装用于实现低速化的电子部件的部位。然而通过采用本实施方式，能在不安装电子部件的情况下实现低速旋转。并且，通过在本实施方式添加电子部件还能进一步实现低速旋转。本实用新型不限于上述实施方式，可以进行各种变更。例如在上述实施方式中说明的是单相双极驱动用电枢1222，而在2相和3相驱动方式中，只要具有通过正向卷绕和逆向卷绕构成的线圈44，则不限定驱动方式。在上述实施方式中，限定为轴流风扇，但也可以用于离心风扇或风扇之外的电动机。导通销45不限于设置在相邻齿412a、412b、412c、412d之间，也可以设置于下侧 绝缘体43的覆盖齿412a、412b、412c、412d的下表面的部位。另外，在这种情况下，导电线441在电枢1222的轴向下侧束缚在导通销45上。在上述实施方式中，将导通销45用于电路基板1223与导电线441的连接，但也可以将导电线441直接与电路基板1223连接。本实用新型可用于各种用途的电动机。
权利要求1.一种电动机，其特征在于，具有 定子部； 转子部，其以中心轴线为中心旋转；以及 轴承机构，其将所述转子部支撑为能够相对于所述定子部旋转， 所述转子部具有 有盖的圆筒状的磁轭；以及 安装于所述磁轭内侧的磁场用磁铁， 所述定子部具有 电枢，其配置于所述磁轭的内侧，在与所述磁场用磁铁之间产生转矩；以及 电路基板，其与所述电枢电连接， 所述电枢具有 定子铁芯，其由磁性体形成，具有从圆环状的铁芯背朝径向外侧突出的多个齿；以及 线圈，其由导电线卷绕在所述定子铁芯上而形成， 所述线圈由沿着预定方向卷绕所述导电线的正向卷绕线圈和沿着所述预定方向的相反方向卷绕所述导电线的逆向卷绕线圈构成。
2.根据权利要求I所述的电动机，其特征在干， 该电动机还具有覆盖所述定子铁芯的上部和下部的绝缘体， 所述线圈是从所述绝缘体上卷绕导电线而形成的。
3.根据权利要求I所述的电动机，其特征在于，所述电枢具有挂靠部，从所述正向卷绕线圈导出的所述导电线挂靠于所述挂靠部，并卷绕所述逆向卷绕线圈。
4.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，所述挂靠部是保持在所述绝缘体上的导电销。
5.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，所述挂靠部是与所述绝缘体形成为ー体的树脂部。
6.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述绝缘体由上部绝缘体和下部绝缘体构成。
7.根据权利要求I所述的电动机，其特征在于，所述正向卷绕线圈产生的磁通的方向与所述逆向卷绕线圈产生的磁通的方向相反。
8.根据权利要求I所述的电动机，其特征在于，构成所述正向卷绕线圈的导电线与构成所述逆向卷绕线圈的导电线从与所述电路基板连接的所述导电线的卷绕起始端部起到所述导电线的卷绕结束端部为止串联连接。
9.根据权利要求8所述的电动机，其特征在于，从所述导电线的卷绕起始端部向所述导电线的卷绕结束端部流过同一方向的电流。
10.根据权利要求I所述的电动机，其特征在于，所述正向卷绕线圈的卷绕匝数比所述逆向卷绕线圈的卷绕匝数多。
11.ー种送风风扇，其特征在于，具有 权利要求I所述的电动机； 转子杯，其被安装在所述磁轭上；以及 多个叶片，它们从所述转子杯朝所述径向外侧突出，以所述中心轴线为中心旋转，从而产生气流
专利摘要本实用新型提供一种电动机以及送风风扇的低速旋转结构，其目的在于降低电子部件成本以及降低安装电子部件的生产成本。在本实用新型的电动机以及送风风扇的低速旋转结构中，电枢具有定子铁芯，其由磁性体构成，具有从圆环状的铁芯背朝径向外侧突出的多个齿；以及线圈，其由导电线卷绕在定子铁芯而形成，线圈由导电线沿预定方向卷绕的正向卷绕线圈和沿着预定方向的相反方向卷绕的反向卷绕线圈构成。
文档编号F04D25/08GK202405898SQ201120531059
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年1月14日
发明者吉田茂, 山崎章基, 森冈弘吉 申请人:日本电产株式会社