无电刷电机及其制造方法

专利名称：无电刷电机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种无电刷电机及其制造方法。
技术背景例如，日本专利No.3051827和日本未审查实用新型公布 No.H02-146980中的每一个都公开了一种无电刷电机，该无电刷电机包括 由橡胶材料制成的隔振器。在日本专利No.3051827或日本未审査实用新型 公布No.H02-146980的无电刷电机中，隔振器被插入在定子铁芯和中间件 之间，该中间件可旋转地支撑在中间件内的转子的可旋转轴。在具有上述类型的隔振器的无电刷电机中，在不破坏无电刷电机的电 机主体的旋转平衡下，减小电机噪音是重要的。因此，需要不破坏无电刷 电机的旋转平衡而减小电机噪音。发明内容本发明是根据上述观点完成的。因此，本发明的一个目的是提供一种 无电刷电机，该无电刷电机在基本上不破坏无电刷电机的旋转平衡下，可 减少电机噪音。本发明的另一个目的是提供一种制造这种无电刷电机的方 法。为了达到本发明的目的，提供了一种无电刷电机，该无电刷电机包括 转子、中间件、定子铁芯和大致圆柱形隔振器。转子包括可旋转轴。中间 件可旋转地支撑在中间件内的可旋转轴。定子铁芯被径向地放在中间件的 外部。隔振器由弹性材料制成，并被径向地放在中间件和定子铁芯之间。为了达到本发明的目的，还提供了一种制造无电刷电机的方法。根据 此方法，通过将定子铁芯的至少一个内周啮合部分啮合到隔振器的至少一 个外周啮合部分上，定子铁芯和由弹性材料制成的隔振器被装配到一起。 在装配完定子铁芯和隔振器之后，将多个线圈绕在定子铁芯的多个凸极上。在绕完多个线圈之后，通过将隔振器轴向地夹在中间件的第一和第二 夹持部分之间，并将中间件的至少一个外周啮合部分啮合到隔振器的至少 一个内周啮合部分上，中间件和隔振器被装配到一起。


本发明及其附加目的、特征和优点，将从以下说明、所附权利要求和附图中得到最好的理解。其中图l是根据本发明实施例的没有绝缘体、线圈和转子磁铁的无电刷电机的局部剖视示意图；图2是图1的没有转子外壳的无电刷电机的示意性平面图；图3A是图1的无电刷电机的第一铁芯组件的平面图；图3B是图1的无电刷电机的第二铁芯组件的平面图；图4是示出图l所示的无电刷电机的局部剖视示意图；图5是图1的无电刷电机的中间件的第一中间件部分的透视图；图6是在其中心具有中间件的第二中间件部分的定子外壳的透视图；图7是图1的无电刷电机的中间件的放大局部剖视图；图8是图1的无电刷电机的隔振器的透视图；图9是图8的隔振器的放大的部分平面图；图10是示出了实施例改型中转子噪音和隔振器弹簧常数之间的关系 的示图；图ll是示出了衰减特性和频率之间的关系的示图，该图用于说明实施 例的改型的隔振器与前面所提到的隔振器之间的区别；图12是示出了不具有绕在定子铁芯凸极上的多个线圈的实施例的无 电刷电机的另一个改型的透视图；图13是图12所示的无电刷电机的平面图；图14是具有绕在定子铁芯凸极上的线圈的图12和图13中的无电刷电 机的局部剖开侧视图；图15是示出了图12到图14所示的无电刷电机的轴承容纳部分和绝缘 体的阻挡件之间的径向间隙的放大的局部平面图；图16是类似于图12的透视图，示出了实施例的无电刷电机的另一个改型；以及图17是类似于图14的图，示出了图14所示的无电刷电机的进一步改型。优选实施方式将说明根据本发明的实施例的无电刷电机10的结构。图1到图9示出了本实施例的无电刷电机10。例如，图1到图9中所示的 无电刷电机10被作为冷却车辆(如汽车)散热器的风扇电机。如图1所示， 无电刷电机10包括转子16、定子12和隔振器20。转子16包括杯状转子外壳 (上电机外壳)34和可旋转轴14。定子12包括杯状定子外壳(下电机外壳)15和环形定子铁芯22。定子 外壳15被固定到外部支撑结构上，如固定到车辆主体上。定子铁芯22通过 隔振器20由定子外壳15的中间件18支撑。定子铁芯22被形成为叠片铁芯， 该叠片铁芯通过在轴向方向上将多个薄铁芯板一个接一个地堆叠而形成。 更具体地，定子铁芯22包括第一铁芯组件24和第二铁芯组件26。第一铁芯 组件24在轴向方向上通过将多个薄铁芯板一个接一个地堆叠并接合而形 成。类似地，第二铁芯组件26通过在轴向方向上将多个薄铁芯板一个接一 个地堆叠并接合而形成。第一铁芯组件24和第二铁芯组件26通过例如焊 接、粘合、堆叠或压配合而被接合在一起。在压配合情况下，位于第二铁 芯组件26的轴向端部表面(图l中的上端部表面)内未画出的啮合凸起被 压配合在位于第一铁芯组件24的相对轴向端部表面(下端部表面)内未画 出的啮合凹槽内。如图2和图3A所示，多个(本例中为三个)第一侧面内 周突出部分28从第一铁芯组件24的内周表面径向地向内突出。更迸一步 的，如图2和图3B所示，多个(本例中为三个)第二侧面内周突出部分30 从第二铁芯组件26的内周表面径向地向内突出。第一侧面内周突出部分 (用作内周啮合部分)28被彼此隔开，并在定子铁芯22的周向(可旋转轴 14的周向)上一个接一个地被布置。类似地，第二侧面内周突出部分30 被彼此隔开，并在定子铁芯22的周向上一个接一个地被布置。虽然未在图1和图2中画出，绝缘体(类似于由绝缘树脂材料制成的图 12中的绝缘体88)被安装到定子铁芯22上。线圈(类似于图14的线圈110)穿过绝缘体被绕在定子铁芯22的凸极32上。当电流从电板(未示出)被提供给定子12的线圈时，包括定子外壳15、定子铁芯22、绝缘体和线圈的定子12产生可旋转的磁场。如图1所示，可旋转轴14通过中间件18被可旋转地支撑，以便可旋转轴14被径向地放在定子铁芯22的内部并在轴向方向上延伸。管配合(tubular fitting)部分38形成于转子外壳34的底部36的中心。 可旋转轴14的远端部分被牢牢地配合在配合部分38内，以便可旋转轴14 与转子外壳34—起整体地旋转。转子磁铁42 (图4)被固定到转子外壳34 的圆柱部分(外周壁)40的内周表面上。转子磁铁42与定子12的定子铁 芯22径向地相对。如图4所示，中间件18包括第一中间件部分(上中间件部分)44和第 二中间件部分(下中间件部分)46。第一中间件部分44和第二中间件部 分46分别具有管轴部分(用作中心部分)48、 50，该管轴部分48、 50位 于第一中间件部分44和第二中间件部分46内的中心，并被径向地放在定 子铁芯22的内部。第一中间件部分44还具有与轴部分48—起整体形成的 杯状轴承容纳部分52。类似地，第二中间件部分46也具有与轴部分50— 起整体形成的杯状轴承容纳部分54，该轴部分50依次与定子外壳15的剩余部分一起整体形成。如图5所示，多个(本例中为三个)螺栓容纳孔56在第一中间件部分 44的轴承容纳部分52内形成，以便螺栓容纳孔56在周向上一个接一个地 被隔开，并轴向地穿透第一中间件部分44的轴承容纳部分52的壁。如图6 所示，多个外周突出部分(用作外周啮合部分)58在第二中间件部分46 的轴部分50的外周表面内形成，每个外周突出部分58在轴部分50的轴向 方向被延长，并且具有在轴向方向上延伸的螺纹孔60。如图4所示，第一中间件部分44的轴部分48被插入第二中间件部分46 的周部分50内，以便轴部分48被径向地放在轴部分50的内部。螺栓61分 别插穿第一中间件部分44的轴承容纳部分52的螺栓容纳孔56，并螺纹连 接到第二中间件部分46的轴部分50的螺纹孔60。用这种方法，第一中间 件部分44和第二中间件部分46被装配在一起。更进一步地，如图1所示，两个轴承62、 64被分别容纳在第一和第二中间件部分44、 46的轴承容纳部分52、 54内，该第一和第二中间件部分 44、 46用上述方法被装配在一起。更进一步地，如图1所示，可旋转轴14 被插入第一中间件部分44的轴部分48内，并通过容纳在轴承容纳部分52、 54内的轴承62、 64被可旋转地支撑。更进一步地，如图4所示，用上述方法装配在一起的第一和第二中间 件部分44、 46的轴承容纳部分(用作轴承部分)52、 54在轴部分48、 50 的轴向方向上被彼此隔开。如图4和图7所示，在轴向方向上彼此相对的 轴承容纳部分52的下端部表面和轴承容纳部分54的上端部表面分别形成 夹持表面(用作第一和第二夹持部分)66。夹持表面66在轴向方向上夹 持在夹持表面66之间的隔振器20。隔振器20由诸如橡胶或树脂制成，该隔振器20具有等于或小于 50N/mm的弹簧常数，并可衰减80Hz或更高频率的振动。更进一步地，如 图8所示，隔振器20被配置在大致圆柱形主体内。多个内周凹槽(用作内 周啮合部分)68在隔振器20的内周表面内形成。这些内周凹槽68在隔振 器20的周向(可旋转轴14的周向)上被彼此间隔。每个内周凹槽68在隔 振器20的轴向方向上延伸，并在隔振器20的相对端部表面(第一和第二 轴向端部表面)70、 72内开口。多个第一侧面外周凹槽74和多个第二侧面外周凹槽76在隔振器20的 外周表面内形成。每个第一侧面外周凹槽74在轴向方向上沿着隔振器20 的外周表面延伸，以便第一侧面外周凹槽74的上端部(第一端部)在隔 振器20的上端部表面(第一端部表面)70内开口，而第一侧面外周凹槽 74的下端部(第二端部)终止于隔振器20的轴向中间部分。每个第二侧 面外周凹槽76沿着隔振器20的外周表面在轴向方向上延伸，使得第二侧 面外周凹槽76的上端部(第一端部)终止于隔振器20的轴向中间部分， 而第二侧面外周凹槽76的下端部(第二端部)在隔振器20的下端部表面 (第二端部)72内开口。如图8所示，第一侧面外周凹槽74的轴向长度al和第二侧面外周凹槽 76的轴向长度a2被分别设置为大约隔振器20的轴向长度A的一半。第一侧面外周凹槽74在隔振器20的周向上彼此隔开。第二侧面外周 凹槽76在隔振器20的周向上也彼此隔开，并且还在周向上与第一侧面外12周凹槽74隔开。更进一步地，每个第一侧面外周凹槽74和每个第二侧面 外周凹槽76在隔振器20的径向和周向两个方向上分别与内周凹槽68的任何一个相邻的内周凹槽隔开。具体地，如图9所示，沿第一侧面外周凹槽 74的内底面径向延伸的圆周假想线L1在隔振器20的径向方向上与沿内周 凹槽68的外底面径向延伸的圆周假想线L2隔开。另外，沿第一侧面外周 凹槽74的圆周侧面延伸的径向假想线L3在隔振器20的周向上与沿相邻内 周凹槽68的相邻圆周侧面延伸的径向假想线L4隔开。如图4所示，隔振器20被轴向地夹持在夹持表面66之间，并被径向地 放在定子铁芯22和轴部分50之间。更进一步地，隔振器20的内周凹槽68 在隔振器20的轴向方向上被分别轴向地配合到第二中间件部分46的轴部 分50的外周突出部分58上。而且，隔振器20的第一侧面外周凹槽74和第 二侧面外周凹槽76被分别配合到定子铁芯22的第一侧面内周突出部分28 和第二侧面内周突出部分30上。在上述隔振器20被轴向地夹在夹持表面66之间，并且被径向地放在 定子铁芯22和轴部分50之间的情况下，隔振器20可吸收或衰减从定子铁 芯22传出的周向和轴向振动。接下来，将说明根据本实施例的无电刷电机10的制造方法。例如，上述无电刷电机10被制造(装配)如下。即，在第一制造过 程中，第一铁芯组件24和第二铁芯组件26在轴向方向上被移向隔振器20。 然后，第一铁芯组件24的第一侧面内周突出部分28被轴向地向下配合到 隔振器20的第一侧面外周凹槽74内。更进一步地，第二铁芯组件26的第 二侧面内周突出部分30被轴向地向上配合到隔振器20的第二侧面外周凹 槽76内。如上述所讨论的，在第一制造过程中，第一铁芯组件24和第二 铁芯组件26分别从相对的轴向侧面处被安装到隔振器20上，并且用上面 所讨论的方法接合在一起。接下来，在第二制造过程中，绝缘体(类似于图12中的绝缘体88) 被安装到包括第一铁芯组件24和第二铁芯组件26的定子铁芯22上。线圈 (类似于图14中的线圈110)穿过绝缘体被绕在定子铁芯22的凸极32上。然后，在第三制造过程中，第一中间件部分44和第二中间件部分46 从隔振器20的相对轴向侧面被分别移向隔振器20。然后，隔振器20被轴向地夹在第一中间件部分44的夹持表面66和第二中间件部分46的夹持表 面66之间。此时，第二中间件部分46的外周突出部分58被轴向地向上配 合到隔振器20的内周凹槽68内。如上面所讨论的，在第三制造过程中， 第一中间件部分44和第二中间件部分46从相对轴向侧面被分别轴向地安 装到隔振器20上，以在第一中间件部分44和第二中间件部分46之间夹持 隔振器20。然后，第一中间件部分44和第二中间件部分46通过螺栓61被 保持在一起。其后，在第四制造过程中，轴承62、 64，可旋转轴14和具有磁铁42 的转子外壳34被分别安装。g卩，例如，轴承62、 64被分别插入第一和第 二中间件部分44、 46的轴承容纳部分52、 54内。可旋转轴14也被插入并 由轴承62、 64支撑。更进一步地，可旋转轴14也被插入第一中间件部分 44的轴部分50内。可旋转轴14的远端部分也被配合到转子外壳34的配合 部分38内。这里，应该注意的是，在上述第三制造过程中，可以将轴承 62、 64安装到轴承容纳部分52、 54内。根据上面的制造方法，无电刷电 机10可被容易地制造。将下来，将说明根据本实施例的无电刷电机10的操作。在本实施例中的无电刷电机10中，当定子12上产生旋转磁场时，通 过旋转磁场使转子16旋转。通常，在上面类型的无电刷电机10的情况下， 当转子16旋转时，安装到转子16上的转子磁铁42的吸引力和排斥力被施 加到定子12的定子铁芯22上。借此，定子铁芯22被振动。具体地，当转 子16上产生齿槽转矩时，定子铁芯22的振动变大。但是，在本实施例的无电刷电机10的情况下，支撑可旋转轴14的中 间件18的轴部分48、 50被径向地放在环形定子铁芯22的内部，并且隔振 器20被径向地放在定子铁芯22和轴部分50之间。隔振器20被构造成吸收 或衰减从定子铁芯22传出的周向和轴向振动。因此，由于上面的结构， 即使在定子铁芯22内产生周向和轴向振动时，这些振动也可被隔振器20 吸收或衰减，以限制振动向中间件18传递。用这种方法，电机噪音可被 减小。具体地，隔振器20的第一侧面外周凹槽74和第二侧面外周凹槽76在 隔振器20的周向上被彼此隔开，该第一侧面外周凹槽74和第二侧面外周凹槽76被分别配合到定子铁芯22的第一内周突出部分28和第二内周突出 部分30内。因此，在径向方向上是厚的每个厚壁部分78被圆周地放在相 应第一侧面外周凹槽74和相应相邻的第二侧面外周凹槽76之间(见图8 和图9)。因此，即使当圆周振动在定子铁芯22内产生时，这些振动也可 通过厚壁部分78被容易地吸收或衰减。更进一步地，位于隔振器20内周表面内的内周凹槽68与位于隔振器 20的外周表面内的外周凹槽74、 76被径向和周向地隔开。因此，每个厚 壁部分80在相应的内周凹槽68与相应相邻的外周凹槽74、76之间形成(见 图8和图9)，该每个厚壁部分80在径向和周向两个方向上都是厚的。因此， 即使当圆周振动在定子铁芯22内产生时，这些振动也可通过厚壁部分80 被容易地吸收或衰减。更进一步地，如图8所示，隔振器20的每个第一侧面外周凹槽74和相 邻第二侧面外周凹槽76被圆周地彼此隔开，并分别在隔振器20的相对端 部表面上开口。因此，与第一侧面外周凹槽74和第二侧面外周凹槽76中 的相应之一轴向相邻地形成每个振动吸收部分(振动衰减部分)82、 84。 因此，即使当轴向振动在定子铁芯22内产生时，这些振动可通过振动吸 收部分82、 84容易地吸收或衰减。更进一步地，在本实施例的无电刷电机10中，定子铁芯22的第一侧 面内周突出部分28和第二侧面内周突出部分30在周向上与隔振器20的第 一侧面外周凹槽74和第二外周凹槽76相啮合，并且中间件18的外周突出 部分58在周向上与隔振器20的内周凹槽68相啮合。通过这种方法，例如， 隔振器20相对于定子铁芯22和中间件18的相对旋转可被容易地限制，而 不使用固定元件，如螺钉。具体地，凹进到隔振器20的内周表面中的内周凹槽轴向地配合到在 隔振器20的轴向方向上延伸的中间件18的外周突出部分58上。因此，每 个外周突出部分58和相应内周凹槽68之间的轴向配合范围(轴向啮合范 围)和接触表面区域可较大。用这种方法，隔振器20相对于中间件18的 相对旋转可被进一步容易地限制。更进一步地，轴向隔开的夹持表面66分别位于中间件18的轴部分48、 50内。隔振器20被轴向地夹持在夹持表面66之间，以限制隔振器20相对于中间件18的轴向位移。因此，隔振器20相对定子铁芯22和中间件18的 圆周位移被限制，并且隔振器20相对中间件18的轴向位移被限制。与具 有圆形横截面的环形隔振器相比，大致圆柱形隔振器20的圆柱形内外周 表面可提供相对大的接触表面区域或支撑表面区域，以便大致圆柱形隔 振器20可有效地限制定子铁芯22相对中间件18的倾斜。结果，无电刷电 机10的电机主体的旋转平衡的破环可被限制，而从定子铁芯22传出的圆 周和轴向振动通过隔振器20被有效地吸收或衰减(借此，有效地发挥振 动吸收或衰减作用)。如上所说明的，在本实施例的无电刷电机10中，电机噪音可被减少， 而不破坏电机主体的旋转平衡。更进一步地，在本实施例的无电刷电机10中，在其间轴向地夹持隔 振器20的夹持表面66位于可旋转地支撑可旋转轴14的轴承容纳部分52、 54内。因此，不需要与轴承容纳部分52、 54单独地提供夹持表面66，由 此简化夹持表面66的结构是可能的。更进一步地，在本实施例的无电刷电机10中，定子铁芯22被分成第 一铁芯组件24和第二铁芯组件26。另外，隔振器20的第一侧面外周凹槽 74和第二侧面外周凹槽76被配合到第一铁芯组件24的内周突出部分28和 第二铁芯组件26的内周突出部分30上。隔振器20的每个第一侧面外周凹 槽74和每个第二侧面外周凹槽76在隔振器20的相对轴向端部表面70、 72 内分别开口。因此，通过将每个第一铁芯组件24的第一侧面内周突出部 分28和每个第二铁芯组件26的第二侧面内周突出部分30分别轴向地配合 到隔振器20的相应第一侧面外周凹槽74和相应第二侧面外周凹槽76内， 第一铁芯组件24和第二铁芯组件26可被安装到隔振器20上。更进一步地，在本实施例的无电刷电机10中，隔振器20的每个内周 凹槽68在隔振器20的轴向相对端部表面70、 72的两个端部表面上都开口。 因此，中间件18的外周突出部分58可被轴向地配合到隔振器20的内周凹 槽68内。更进一步地，在本实施例的无电刷电机10中，隔振器20由例如橡胶 或树脂制成，该隔振器20具有等于或小于50N/mm的弹簧常数，并且可衰 减80Hz或更高频率的振动。因此，本实施例的隔振器20可减小较低频率的电机噪音，该较低频率的电机噪音低于以前提到的隔振器的电机噪音。具体地，在以前提到的隔振器中，弹簧常数大于50N/mm。如图IO 所示，当弹簧常数大于50N/mm时，电机噪音大于预定值S。相反，本实 施例的隔振器20具有等于或小于50N/mm的弹簧常数。因此，如图10所示， 根据本实施例，电机噪音可被减少到等于或小于预定值S。更进一步地，如图11中的曲线G2所表明的，前面提到的隔振器衰减 大约4卯Hz或更高频率的振动。相比之下，如图11中的曲线G1所表明的， 本实施例的隔振器20可衰减大约80Hz或更高频率的振动。因此，本实施 例的隔振器20可减小较低频率的电机噪音，该较低频率的电机噪音低于 前面提到的隔振器的电机噪音。虽然参照上面的实施例说明了本发明，但是本发明不限制于上面的 实施例。具体地，上面的实施例可用各种方式改型，而不脱离本发明的 精神和范围。例如，在上面的实施例中，定子铁芯22由叠片铁芯制成。可选择地， 通过压缩粉末状铁芯材料而制成的压缩铁芯可被用作定子铁芯22。更进一步地，在上面的实施例中，第一侧面内周突出部分28和第二 侧面内周突出部分30在定子铁芯22的内周表面内形成，并且第一侧面外 周凹槽74和第二侧面外周凹槽76在隔振器20的外周表面内形成。定子铁 芯22的第一侧面内周突出部分28和第二侧面内周突出部分30在周向上与 隔振器20的第一侧面外周凹槽74和第二侧面外周凹槽76相啮合，以限制 隔振器20关于定子铁芯22的相对旋转。可选择地，啮合部分可在除了定 子铁芯22的内周表面的定子铁芯22的其它部分内形成。啮合部分也可在 除了隔振器20的外周表面的隔振器20的其它部分内形成。然后，定子铁 芯22的啮合部分在周向上可与隔振器20的啮合部分相啮合，以有益地限 制隔振器20关于定子铁芯22的相对旋转。更进一步地，在上面的实施例中，外周突出部分58在中间件18的轴 部分50的外周表面内形成，并且内周凹槽68在隔振器20的内周表面内形 成。然后，中间件18的外周突出部分58在周向上与隔振器20的内周凹槽 68相啮合，以限制隔振器20关于中间件18的相对旋转。可选择地，啮合 部分可在除了轴部分50的外周表面之外的中间件18的其它部分内形成，17并且啮合部分可在除了隔振器20的内周表面之外的隔振器20的其它部分 内形成。然后，中间件18的啮合部分可在周向上与隔振器20的啮合部分 相啮合，以有益地限制隔振器20关于中间件18的相对旋转。上面的实施例可被进一步改型如下。具体地，如图12到图15所示， 本改型的定子12具有绝缘体88，该绝缘体88被安装到定子铁芯22上，以 便绝缘体88覆盖除了凸极86的外周表面86A之外的整个表面(包括定子铁 芯22的内周表面)。更具体地，绝缘体88包括从相反的轴向侧面被分别轴 向地安装到定子铁芯22上的第一绝缘体部分88A和第二绝缘体部分88B。 然后，如图14所表明的，线圈110穿过绝缘体88 (第一绝缘体部分88A和 第二绝缘体部分88B)绕在凸极32上，三个第一侧面阻挡件90从第一绝缘 体部分88A (更具体地，从第一绝缘体部分88A的内周壁91的内周表面) 径向地向内突出，并且三个第二侧面阻挡件90从第二绝缘体部分88B (更 具体地，从第二绝缘体部分88B的内周壁91的内周表面)径向地向内突出.具体地，如图14所示，第一绝缘体部分88A的第一侧面阻挡件90径向 地位于轴承容纳部分52的外部，并且第二绝缘体部分88B的第二侧面阻挡 件90径向地位于轴承容纳部分54的外部。与轴承容纳部分52相对的第一 侧面阻挡件90容纳并覆盖第一侧面内周突出部分28。另外，与轴承容纳 部分54相对的第二侧面阻挡件90容纳并覆盖第二侧面内周突出部分30。在本改型中，如图14所示，定子铁芯22的外周表面(每个凸极86的 外周表面86A)与径向地相对转子磁铁42的内周表面之间的径向间隙S1 被设置为大于每个阻挡件90的径向内端部与径向相对的轴承容纳部分 52、 54的外周表面之间的间隙S2 (即，S1〉S2)。根据本改型，由于径向间隙S2小于径向间隙S1，所以在定子铁芯22 相对中间件18倾斜的时候，在定子铁芯22的外周表面的轴向端部啮合相 应磁铁42的内周表面之前，每个相应阻挡件90的轴向端部可与中间件18 (更具体地，轴承容纳部分52、 54)的外周表面相啮合。即，当定子12 或转子16内发生振动时，阻挡件90啮合轴承容纳部分52、 54的外周表面。 因此，可有益地限制定子铁芯22的外周表面(凸极的外周表面)和转子 磁铁42的内周表面之间的接触(干涉)。可选择地，如图16所示，在另一改型中，取代阻挡件90，径向向外突出的第一侧面阻挡件100可在轴承容纳部分52的外周表面内形成，并且 径向向外突出的第二侧面阻挡件100可位于轴承容纳部分54的外周表面 内。在这种情况下，定子铁芯22的外周表面(每个凸极86的外周表面86A) 与径向相对的转子磁铁42的内周表面之间的径向间隙S1被设置为大于每 个阻挡件100的径向外端部与绝缘体88的内周壁91的内周表面之间的间 隙S2 (即，S1〉S2)。即使在本改型中，当定子12或转子16内发生振动时，第一侧面和第 二侧面阻挡件100啮合绝缘体88的内周表面。因此，可有益地限制定子铁 芯22的外周表面(凸极的外周表面)与转子磁铁42的内周表面之间的接 触(干涉)。进一步可选择地，径向向内突出的阻挡件可在绝缘体88的内周表面 内形成，并且径向向外突出的阻挡件可在轴承容纳部分52、 54的外周表 面内形成，以分别径向地与径向向内突出的阻挡件相对。在这种情况下， 定子铁芯22的外周表面(每个凸极86的外周表面86A)与径向相对的转子 磁铁42的内周表面之间的径向间隙S1被设置为大于每个径向向外突出的 阻挡件和相邻径向向内突出的阻挡件的径向外端部之间的径向间隙S2 (即，S1〉S2)。即使在本改型中，当定子12或转子16内发生振动时，相应的径向向 外突出的阻挡件的径向外端部和相邻径向向内突出的阻挡件的径向内端 部相互接触。因此，可有益地限制定子铁芯22的外周表面(凸极的外周 表面)和转子磁铁42的内周表面之间的接触(干涉)。更进一步地，图12到图15所示的改型中，如图17所示，径向向外突 出的第一法兰94可以在邻近定子12的一个轴向端部92的位置处设置到轴 承容纳部分52的轴向外端部以轴向地与其相对。另外，径向向外突出的 第二法兰96可以在邻近定子12的一个轴向端部92的位置处设置到轴承容 纳部分54的轴向外端部以轴向地与其相对。借助着这样的结构，可通过 法兰94有益地限制定子12的轴向运动。其它优点和改型将容易地被本领域的技术人员所想到。因此，本发 明在其广义上不受限于所示和所描述的说明性示例、具体细节、以及典 型装置。
权利要求
1.一种无电刷电机，其包括转子(16)，所述转子(16)包括可旋转轴(14)；中间件(18)，所述中间件(18)可旋转地支撑在其内的所述可旋转轴(14)；定子铁芯(22)，所述定子铁芯(22)被径向地放在所述中间件(18)的外部；以及大致圆柱形隔振器(20)，所述大致圆柱形隔振器(20)由弹性材料制成，并被径向地放在所述中间件(18)和所述定子铁芯(22)之间。
2. 根据权利要求l所述的无电刷电机，其中，所述定子铁芯(22)仅 通过所述隔振器(20)被所述中间件(18)支撑。
3. 根据权利要求l所述的无电刷电机，其中-所述隔振器(20)的径向外部分通过所述定子铁芯(22)被轴向地夹 持；以及所述隔振器(20)的径向内部分通过所述中间件(18)被轴向地夹持。
4. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，其中 所述定子(12)和所述中间件(18)中的至少一个包括至少一个啮合部分(28、 30、 58);以及所述隔振器(20)包括至少一个啮合部分(68、 74、 76)，所述至少 一个啮合部分(68、 74、 76)在所述可旋转轴(14)的周向上与所述定子 (12)和所述中间件(18)中的至少一个相啮合。
5. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，其中 所述中间件(18)包括至少一个外周啮合部分(58)，所述至少一个外周啮合部分(58)形成在所述中间件(18)的外周表面内；所述隔振器(20)包括至少一个内周啮合部分(68)，所述至少一个 内周啮合部分(68)形成在所述隔振器(20)的内周表面内，并在所述可 旋转轴(14)的周向上与所述中间件(18)的至少一个外周啮合部分(58) 相啮合。
6. 根据权利要求5所述的无电刷电机，其中所述中间件(18)的所述至少一个外周啮合部分(58)中的每一个被 形成为外周突出部分(58)，所述外周突出部分(58)从所述中间件(18) 的外周表面径向地向外突出；以及所述隔振器(20)的所述至少一个内周啮合部分(68)中的每一个被 形成为内周凹槽(68)，所述内周凹槽(68)从所述隔振器(20)的内周 表面径向地向外凹进。
7. 根据权利要求6所述的无电刷电机，其中所述中间件(18)的每个外周突出部分(58)在所述可旋转轴(14) 的轴向方向上延伸；以及所述隔振器(20)的每个内周凹槽(68)在所述轴向方向上延伸，并 在所述隔振器(20)的第一和第二轴向端部表面(70、 72)内开口。
8. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，其中 所述定子铁芯(22)包括至少一个内周啮合部分(28、 30);以及 所述隔振器(20)包括至少一个外周啮合部分(74、 76)，所述至少一个外周啮合部分(74、 76)在所述可旋转轴(14)的周向上与所述定子 铁芯(22)的所述至少一个内周啮合部分(28、 30)相啮合。
9. 根据权利要求8所述的无电刷电机，其中所述定子铁芯(22)的所述至少一个内周啮合部分(28、 30)包括至 少一个第一侧面内周突出部分(28)和至少一个第二侧面内周突出部分 (30)，所述至少一个第一侧面内周突出部分(28)和所述至少一个第二 侧面内周突出部分(30)从所述定子铁芯(22)的内周表面径向地向内突 出；以及所述隔振器(20)的所述至少一个外周啮合部分(74、 76)包括至少 一个第一侧面外周凹槽(74)和至少一个第二侧面外周凹槽(76)，所述 至少一个第一侧面外周凹槽(74)和所述至少一个第二侧面外周凹槽(76) 从所述隔振器(20)的外周表面径向地向内凹进，以便所述至少一个第一 侧面外周凹槽(74)在周向上与所述至少一个第二侧面外周凹槽(76)隔 开，并且所述至少一个第一侧面外周凹槽(74)和所述至少一个第二侧面 外周凹槽(76)分别与所述定子铁芯(20)的所述至少一个第一侧面内周 突出部分(28)和所述至少一个第二侧面内周突出部分(30)相啮合。
10. 根据权利要求9所述的无电刷电机，其中所述定子铁芯(22)包括第一铁芯组件(24)和第二铁芯组件(26)， 所述第一铁芯组件(24)和所述第二铁芯组件(26)在所述可旋转轴(14) 的轴向方向上一个接一个地被放置；所述至少一个第一侧面内周突出部分(28)位于所述第一铁芯组件 (24)内；所述至少一个第二侧面内周突出部分(30)位于所述第二铁芯组件 (26)内；所述隔振器(20)的至少一个第一侧面外周凹槽(74)中的每一个在 所述轴向方向上沿着所述隔振器(20)的所述外周表面延伸，以便所述第 一侧面外周凹槽(74)的第一轴向端部在所述隔振器(20)的第一轴向端 部表面(70)内开口，并且所述第一侧面外周凹槽(74)的第二轴向端部 终止于所述隔振器(20)的轴向中间部分；所述隔振器(20)的至少一个第二侧面外周凹槽(76)中的每一个在 所述轴向方向上沿所述隔振器(20)的所述外周表面延伸，以便所述第二 侧面外周凹槽(76)的第一轴向端部终止于所述隔振器(20)的轴向中间 部分，并且所述第二侧面外周凹槽(76)的第二轴向端部在所述隔振器(20) 的第二轴向端部表面(72)内开口。
11. 根据权利要求8所述的无电刷电机，其中所述中间件(18)包括至少一个外周啮合部分(58)，所述至少一个 外周啮合部分(58)形成在所述中间件(18)的外周表面内；以及所述隔振器(20)进一步包括至少一个内周啮合部分(68)，所述至 少一个内周啮合部分(68)形成在所述隔振器(20)的内周表面内，并在 周向上与所述中间件(18)的所述至少一个外周啮合部分(58)相啮合。
12. 根据权利要求ll所述的无电刷电机，其中所述定子铁芯(22)的所述至少一个内周接合部分(28、 30)中的每 一个形成为内周突出部分(28、 30)，所述内周突出部分(28、 30)从所 述定子铁芯(22)的内周表面径向地向内突出；所述中间件(18)的所述至少一个外周啮合部分(58)中的每一个形 成为外周突出部分(58)，所述外周突出部分(58)从所述中间件(18)的外周表面径向地向外突出；所述隔振器(20)的所述至少一个内周啮合部分(68)中的每一个形 成为内周凹槽(68)，所述内周凹槽(68)从所述隔振器(20)的内周表 面径向地向外凹进；以及所述隔振器(20)的所述至少一个径向外周啮合部分(74、 76)中的 每一个形成为外周凹槽(74、 76)，所述外周凹槽(74、 76)从所述隔振 器(20)的外周表面径向地向内凹进。
13. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，其中 所述中间件(18)包括第一和第二夹持部分(66)，所述第一和第二夹持部分(66)被彼此隔开，并在所述可旋转轴(14)的轴向方向上彼此 相对；以及所述隔振器(20)被轴向地夹在所述中间件(18)的所述第一和第二 夹持部分(66)之间。
14. 根据权利要求13所述的无电刷电机，其中所述中间件(18)进一步包括至少一个轴承部分(52、 54)，所述至 少一个轴承部分(52、 54)可旋转地支撑所述可旋转轴(14);以及所述第一和第二夹持部分(66)形成在所述至少一个轴承部分(52、 54)内。
15. 根据权利要求13所述的无电刷电机，其中所述定子铁芯(22)包括至少一个内周啮合部分(28、 30)，所述至 少一个内周啮合部分(28、 30)形成在所述定子铁芯(22)的内周表面内； 所述中间件(18)进一步包括至少一个外周啮合部分(58)，所述至 少一个外周啮合部分(58)形成在所述中间件(18)的外周表面内；以及 所述隔振器(20)包括至少一个内周啮合部分(68)，所述至少一个内周啮合部分(68) 形成在所述隔振器(20)的内周表面内，并在所述可旋转轴(14)的周向 上与所述中间件(18)的所述至少一个外周啮合部分(58)相啮合；以及 至少一个外周啮合部分(74、 76)，所述至少一个外周啮合部分 (74、 76)形成在所述隔振器(20)的外周表面内，并且在周向上与所述 定子铁芯(22)的所述至少一个内周啮合部分(28、 30)相啮合。
16. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，进一步包括绝缘体(88)，所述绝缘体(88)覆盖所述定子铁芯(22)的至少 内周表面，其中转子(16)进一步包括至少一个转子磁铁(42)，所述至少一个转子 磁铁(42)被径向地放在所述定子铁芯(22)的外部，以便在所述定子铁 芯(22)的外周表面与所述至少一个转子磁铁(42)之间形成第一预定径 向间隙(Sl);所述绝缘体(88)包括至少一个阻挡件(90)，所述至少一个阻挡件 (90)径向地向内突出，并在所述中间件(18)的外周表面与所述至少一 个阻挡件(90)之间形成第二径向间隙(S2);以及所述第一预定径向间隙(Sl)大于所述第二预定径向间隙(S2)。
17. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，进一 步包括绝缘体(88)，所述绝缘体(88)至少覆盖所述定子铁芯(22)的 内周表面，其中所述转子(16)进一步包括至少一个转子磁铁(42)，所述至少一个 转子磁铁(42)被径向地放在所述定子铁芯(22)的外部，以便在所述定 子铁芯(22)的外周表面与所述至少一个转子磁铁(42)之间形成预定的 第一径向间隙(Sl);所述中间件(18)包括至少一个阻挡件(100)，所述至少一个阻挡件 (100)从所述中间件(18)径向地向外突出，并在所述绝缘体(88)的 内周表面与所述至少一个阻挡件(100)之间形成第二预定径向间隙(S2); 以及所述第一预定径向间隙(Sl)大于所述第二预定径向间隙(S2)。
18. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，其中， 所述隔振器(20)的弹性材料是橡胶材料和树脂材料中的一种，所述弹性 材料具有小于或等于50N/mm的弹簧常数，并且衰减80Hz或更高频率的振动。
19. 根据权利要求1到3中任何一项权利要求所述的无电刷电机，其中 所述中间件(18)包括第一和第二法兰(94)，所述第一和第二法兰(94)分别位于所述中间件(18)的第一和第二轴向端部，并彼此轴向相对；以及所述中间件(18)的所述第一和第二法兰(94)分别与所述定子铁芯 (22)的第一和第二轴向端部轴向地相对。 20. —种无电刷电机的制造方法，其包括通过将所述定子铁芯(22)的至少一个内周啮合部分(28、 30)啮合 到所述隔振器(20)的至少一个外周啮合部分(76、 74)上，将定子铁芯 (22)和由弹性材料制成的隔振器(20)装配到一起；装配完所述定子铁芯(22)和所述隔振器(20)之后，将多个线圈(110) 绕到所述定子铁芯(22)的多个凸极(32)上；以及在绕完多个线圈(110)之后，通过在所述中间件(18)的第一和第 二夹持部分(66)之间轴向地夹持所述隔振器(20)，并将所述中间件(18) 的至少一个外周啮合部分(58)啮合到所述隔振器(20)的至少一个内周 啮合部分(68)上，将所述中间件(18)和所述隔振器(20)装配到一起。
全文摘要
中间件(18)在其内可旋转地支撑可旋转轴(14)。定子铁芯(22)被径向地放在所述中间件(18)的外部。大致圆柱形隔振器(20)由弹性材料制成，并被径向地放在所述中间件(18)和所述定子铁芯(22)之间。
文档编号H02K5/24GK101262161SQ20081008522
公开日2008年9月10日 申请日期2008年3月10日 优先权日2007年3月9日
发明者福野史生, 野田丈生 申请人:阿斯莫株式会社