专利名称：无刷电机及其生产方法
技术领域：
本发明涉及无刷电机及其生产方法。
背景技术：
在已知的无刷电机类型中，转子通过两个球轴承支撑可相对电机轴转
动(参见，例如，日本待审专利公开号No. H08-047699)。日本待审专利公开号No. H08-047199公开一种主轴电机。在日本待审专利公开号No.H08-8417199的情况中，普通圆柱轴承支撑形成在转子中，并且两个球轴承容纳在轴承支撑的内部，从而球轴承在固定轴的轴向上被彼此分开。转子被球轴承以相对由支架支撑的固定轴可转动的方式支撑。
然而，在日本待审专利公开号No.H08-047199的情况中，轴承支撑设置在定子的径向内部，线圈(作为加热元件)围绕定子缠绕。因而，来自定子的热可以容易地传导到容纳在轴承支撑内部的球轴承。因此，轴承需要高的抗热性，从而无刷电机的成本不利地增加。
而且，在日本待审专利公开号No.H08-847199的情况中，两个大直径
部分(增加的直径部分)分别地设置在轴承支撑的内孔的两个轴向相对端，以分别地支撑球轴承，因而，为了在相同的共同方向上安装球轴承，在安装一个球轴承进入轴承支撑之后，而安装另一个球轴承进入轴承支撑之前，转子需要被反转。因此，工作效率降低并且成本增加。
发明内容
本发明解决上述不利。因而，本发明的目的是提供能够减少成本的无刷电机及其生产方法。
为实现本发明的目的，提供无刷电机，包括电机轴、转子和中心件。电机轴在第一轴向侧和第二轴向侧之间固定支撑并且延伸。转子可围绕电机轴转动，并且包括普通圆柱轴承支撑，其径向地设置在电机轴的外侧，并且在电机轴的轴向方向延伸。中心件设置在转子的第二轴向侧，并且包括电机轴支撑、轴壁和连接壁。电机轴支撑与轴承支撑同轴，并且固定地 支撑电机轴。轴壁设置在电机轴支撑和轴承支撑的径向外部，并且通过间 隙径向地与轴承支撑分开。轴壁在电机轴的轴向方向延伸，并且轴壁的轴 向长度至少部分地与轴承支撑在电机轴的轴向长度交迭。在轴承支撑的第 二轴向侧上，连接壁连接在电机轴支撑和轴壁之间。轴向地打开的多个冷 却空气进口在电机轴的轴向方向穿透连接壁。第一球轴承容纳在轴承支撑 内部，并且具有容纳电机轴的内环和被轴承支撑的内部的内圆周部分支撑 的外环。第二球轴承容纳在轴承支撑内部，并且在第二轴向侧上与第一球 轴承轴向分开。第二球轴承具有容纳电机轴的内环和由轴承支撑内部的内 圆周部分支撑的外环。定子由中心件的轴壁固定地支撑，并且产生转动磁 场以当定子激发时转动转子。
为实现本发明目的，也提供无刷电机的生产方法。根据所述生产方法， 通过轴承支撑的开口，第二球轴承从第一轴向侧朝向第二轴向侧安装进转 子的轴承支撑内部，因而，第二球轴承外环被压配合到轴承支撑内部的内 圆周部分。而且，在第二球轴承安装以后，通过轴承支撑开口，第一球轴 承从第一轴向侧朝向第二轴向侧安装进转子轴承支撑内部，因而，第一球 轴承的外环被压配合到轴承支撑内部的内部圆周部分，并且从第二球轴承 的外环轴向地分开。
参照说明书、权利要求书和附图，获得本发明及其目的、特征和效果 最好的理解。其中
图l是根据本发明的实施方式的无刷电机的平面图； 图2是实施方式的无刷电机的侧视图3是实施方式的无刷电机的底视图4是实施方式的无刷电机的部分的放大的横截面视图； 图5是实施方式的无刷电机的部分的放大的横截面视图； 图6实施方式的无刷电机的部分的横截面平面图； 图7是实施方式的无刷电机的中心件的底视图8A至图8E是显示实施方式的无刷电机装配程序示意图；图9显示实施方式的无刷电机装配工作的部分透视图； 图10是显示实施方式的无刷电机的装配工作的部分横截面视图ll是显示实施方式的无刷电机的装配工作的部分横截面视图12是显示实施方式的无刷电机修改的示意性横截面视图13是显示实施方式的无刷电机另一修改的示意性横截面视图14是无刷电机的第一比较例子的部分放大横截面视图15A至15F是显示无刷电机的第一比较例子的装配程序的示意图16是无刷电机的第二比较例子的部分放大横截面视图；和
图17A至17F是显示无刷电机的第二比较例子的装配程序示意图。
具体实施例方式
根据本发明实施方式的无刷电机将参照
如下。 图1至7显示本发明实施方式的无刷电机10的结构。无刷电机10适合作
为，例如，交通工具(例如汽车)的风扇电机，其用于冷却汽车散和散热片22。
如图4所示，转子14包括转子外壳24和多个转子磁体26。转子外壳24 用金属(例如铁)造成，并且通过冲模过程、压力加工过程等等，整体地形 成在普通圆柱杯状体中。具体地，转子外壳24包括普通圆柱部分28和底部 分30。磁体26被固定到圆柱部分28的内部圆周表面，从而，在圆柱部分28 的圆周方向，磁体26被一个接着一个地设置。鼓风机32整体地可转动地安 装到转子外壳24。多个冷却空气出口34形成在转子外壳24的底部分30中。
在转子外壳24底部分30的中心部分，在电机轴12径向的外部的位置 处，普通圆柱轴承支撑36在电机轴12的轴向方向延伸。轴承支撑36具有在 电机轴12的一个轴侧(Z1侧)处的开口38，和在电机轴12的另一轴侧(Z2侧) 处的底部分40。 一轴侧(Z1侧)和另一轴侧(Z2侧)也可以分别地称为第一
轴向侧和第二轴向侧。
如图5所示，底部分40从另一轴侧(Z2侧)支撑第二球轴承46的外环 46B，将详细说明如下。通孔42在电机轴12的轴向方向延伸穿过底部分40 的中心部分。
第一球轴承44、第二球轴承46、轴套48和弹簧(例如螺旋弹簧)50容纳在轴承支撑36的内部。
第一球轴承44包括内环44A和外环44B。在一轴侧(Z1侧)上的电机轴12 的一端部分通过内环44A被容纳，并且外环44B被压配合在轴承支撑36的内 部圆周表面(内圆周部分)上。
在电机轴12的另一轴侧(Z2侧)的第二球轴承46与第一球轴承44分 开，并且包括内环46A和外环46B。通过内环46A容纳在另一轴侧(Z2侧) 的电机轴12的另一端部，外环46B被压配合到轴承支撑36的内部圆周表面。
轴套48容纳在轴承支撑36中以从电机轴12的一轴侧(Zl侧)支撑第二 球轴承46的内环46A。而且，电机轴12被压配合到轴套48。
弹簧50被插入轴套48和第一球轴承44之间，并且朝向一轴侧(Zl侧) 推第一球轴承44的内环44A远离第二球轴承46的内环46A。如通过图5中箭 头P显示，预载被朝向电机轴12的一轴侧(Z1侧)应用到第一球轴承44的内 环44A和第二球轴承46的外环46B。
而且，内部，即电机轴12的轴向方向上的轴承支撑36内孔，具有普通 常数横截面区域。具体地，从开口38到底部分40，内部轴承支撑36的内径 一般地不变。因此，轴承支撑36允许第一球轴承44、第二球轴承46、轴套 48和弹簧50从电机轴12的一轴侧(Z1侧)，通过轴承支撑36的开口38安装进 轴承支撑36内部。
中心件16由金属(例如铁)制造并且整体地通过，例如，冲模过程形 成。如图4中所示，中心件16相对转子14设置在电机轴12的另一轴侧(Z2 侧)。中心件16—般地包括在电机轴12的径向延伸的平面主体52。普通圆 柱电机轴支撑54从主体52的中心部分朝向 一轴侧(Zl侧)突起。
支撑孔56形成在电机轴支撑54中，并且与通孔42同轴地延伸。电机轴 12在另一轴端侧(Z2侧)的一端部分压配合并且保持在支撑孔56中。如图5 所示，安装在一轴侧(Zl侧)的电机轴支撑54的端部，通过通孔42从另一 轴侧(Z2侧)支撑第二球轴承46内环46A。
而且，主体52具有轴壁58，其在轴承支撑36的径向的外部围绕轴承支 撑36，并且轴向地朝向一轴侧(Z1侧)突起。轴壁58相对轴承支撑36形成间 隙60。同时，轴壁58在电机轴12的另一轴端侧(Z2侧)上与轴承支撑36部分 轴向地交迭，即，轴壁58的轴向延伸部分地与轴承支撑36的轴向延伸交迭
9(因此，轴壁58具有交迭长度L).
而且，主体52具有连接壁62，其在轴承支撑36的另一轴端侧(Z2侧)上连接在电机轴支撑54的部分和轴壁58的部分之间。多个(这个例子中三个)冷却空气进口孔64在电机轴12的轴向方向延伸穿过连接壁62。冷却空气进口孔64—般地在电机轴12圆周方向上等距地一个接着一个地设置。冷却空气进口孔64被设置在与底部分40在电机轴12的径向交迭的位置。即，在电机轴12的径向上，冷却空气进口孔64的每一个的径向长度至少部分地与轴承支撑36的底部分40的径向长度交迭。换句话说，冷却空气进口孔64的每一个的至少部分与底部分40在平行电机轴12的轴向的方向对齐。
而且，如图4所示，主体52在电机轴12的径向方向中连接壁62的外侧上具有外围部分66。外围部分66具有多个绕组冷却孔68，所述多个绕组冷却孔68在电机轴12的轴向方向上穿过外围部分66，并且被一个接着一个地设置在电机轴12的圆周方向。绕组冷却孔68设置在分别地与在电机轴12的径向方向上的定子核心70(在下面详细说明)的相应的槽80交迭的位置。即，每个绕组冷却孔68的至少部分与相应的槽80在平行电机轴12轴向的方向对齐。
定子18包括定子核心70、绝缘体72和线圈74。定子核心70设置成环形体，并且具有内部圆周部分。当定子核心70的内部圆周部分压配合到轴壁58的外围部分时，定子核心70整体地与中心件16装配。联通通道76在电机轴12的径向限定在定子核心70与轴支撑部分36之间，并且与间隙68联通。
联通通道76在电机轴12的轴向延伸，并且在联通通道76的与间隙60
轴向地相反的对侧被打开，朝向定子18中的一个轴侧(Z1侧)。
线圈74通过绝缘体72围绕相应的定子核心70的齿78缠绕，并且电
连接到下面所述的控制电路82。当线圈74激励时，定子18产生转动磁
场，以根据从控制电路82接收的控制信号转动转子14。
控制单元20包括控制电路82和单元壳84。如图2所示，散热片22被整
体地安装到控制电路82。而且，如图所示3和4所示，多个冷却空气进气开
口86形成在单元壳84中。
下面，说明具有上述结构的无刷电机10的生产(装配)。图8A至8E显示根据本发明实施方式的无刷电机10的装配程序。首先，如图8A所示，定子18从一轴侧(Z1侧)安装到轴壁58，因而定 子18被轴壁58支撑。
然后，如图8B所示，电机轴12从一轴侧(Z1侧)安装进电机轴支撑54， 并且因此保持在电机轴支撑54中。
如图8C所示，通过开口38，第二球轴承46被从一轴侧(Z1侧)插入轴承 支撑36的内部，因而，第二球轴承46的外环46B被轴承支撑36的内部圆周 表面支撑。而且，电机轴12通过第二球轴承46的内环46A从另一轴侧(Z2 侧)插入，直到内环46A接触电机轴支撑54。
接下来，如图8D所示，通过开口38，轴套48和弹簧50被从一轴侧(Z1 侧)接收到轴承支撑36的内部。同时电机轴12也压配合到轴套48内部圆周 表面。轴套48和弹簧50用作推动装置。
如图8E所示，通过开口38，第一球轴承44从一轴侧(Z1侧)插入轴承支 撑36的内部，从而第一球轴承44的外环44B被轴承支撑36的内部圆周表面 支撑。而且，在一轴侧(Z1侧)上的电机轴12的一个端部被插入第一球轴承 44的内环44A。
这里，图9至11显示第一球轴承的这个装配步骤的细节。具体地，如 图9和10所示，在第一球轴承的装配步骤中，夹具88的三个突起88a轴向地 分别从另一轴侧(Z2侧)插入到三个冷空气进口孔64，因而夹具88的突起 88a的远端接触底部分40，以从另一轴侧(Z2侧)支撑底部分40。
如图10和11所示，在夹具88的突起88a从另一轴侧(Z2侧)轴向地支撑 底部分40的情况下，第一球轴承44通过开口38从一轴侧(Zl侧)插入轴承支 撑36内部。因此，第一球轴承44的外环44B被轴承支撑36的内部圆周表面 支撑，并且电机轴12在一轴侧(Z1侧)的一端部部分插入第一球轴承44内环 的44A。
如上所述，根据实施方式，在第一球轴承44的装配步骤中，夹具88 被用于在压配合第一球轴承进入44进入轴承支撑36时将电机轴12插进第 一球轴承的44内环44A，从而例如，转子14的其它部分(例如底部分30)
的变形可以被有利地限制。
接下来，显示在图1至4中的控制单元20和散热片22安装到中心件16。
以这种方式本发明实施方式的无刷电机10装配完成。本发明实施方式提供如下效果。
在本发明实施方式的无刷电机IO中，第一球轴承44和第二球轴承46 可以通过开口38，从所述共同侧，即一轴侧(Z1侧)，容易地安装进入轴承 支撑36的内部。以这种方式，在安装第一球轴承44和第二球轴承46到轴承 支撑36时，不需要反转转子14。因此，提高工作效率，降低成本。
同样，在本发明实施方式的无刷电机l中，夹具88的突起88a从另一轴 侧(Z2侧)分别地插入相应的冷却空气进口孔64，从而，夹具88的突起88a 的远端接触底部分40。以这个方式，底部分40可以用夹具88的突起88a从 另一轴侧(Z2侧)轴向地支撑。同样，在这种情况下，第一球轴承44通过开 口48从一轴侧(Zl侧)插进轴承支撑36内部，因而，第一球轴承44的外环 44B被轴承支撑36内部圆周表面支撑，并且电机轴12的在一轴侧(Z1侧)的 一端部部分插入第一球轴承44的内环44A。
以这个方式，在第一球轴承44插入轴承支撑36这时有可能提高生产 力。因此，提高工作效率，降低成本。
而且，在本发明实施方式的无刷电机10中，轴套48和弹簧50通过开口 38，以共同的方向，即与第一球轴承44和第二球轴承46安装进轴承支撑36 内部的方向相同的方向，从一轴侧(Zl侧)被安装进入轴承支撑36内部。 因此，不需要为了安装轴套48和弹簧50进入轴承支撑36而反转转子14。以 这种方式，提高工作效率，并且降低成本。
如上所述，本发明实施方式的无刷电机10能够降低成本，因而，有 可能提供便宜的汽车风扇电机到市场。
现在，为了提供清楚的理解本发明实施方式有益效果，说明比较例子。
图14显示第一比较例子的无刷电机110的横截面视图，图15A至15F显 示第一比较例子的无刷电机110的装配程序。而且，图16显示第二比较例 子的无刷电机210的横截面视图，图17A至17F显示第二比较例子的无刷电 机210的装配程序。
如所示图14，第一比较例子的无刷电机110具有设置在中心件116的中 心部分并且轴向地朝向一轴侧(Z1侧)延伸普通圆柱轴承支撑136。轴承支 撑136固定地压配合到形成在定子核心170的轴孔171中。以这种方式，中 心件116和定子核心170被整体地固定。轴承支撑136在一轴侧(Zl侧)具有底部分140，在另一轴侧(Z2侧)具有开口138。第一球轴承144、轴套148、第二球轴承146和波形垫圈147被以从一轴侧(Zl侧)朝向另一轴侧(Z2侧)这个顺序安装进轴承支撑136内部。波形垫圈147轴向地朝向一轴侧(Z1侧)推第二球轴承146远离支撑平板149。
电机轴112由第一球轴承144和第二球轴承146以相对中心件116可转动的方式支撑。在一轴侧(Z1侧)，转子114被固定到电机轴112的一端部部分，以随着电机轴112整体地转动。
第一比较例子的无刷电机110以图15A至15F所示的装配顺序组装。
如图15A所示，中心件116被反转以放置开口138朝向一轴侧(Z1侧)。在这种情况下，第一球轴承144和轴套148从一轴侧(Zl侧)通过开口138安装进轴承支撑136内部.
接下来，如图15B所示，中心件116被反转以放置开口138朝向另一轴侧(Z2侧)。在这种情况下，定子118被从一轴侧(Z1侧)安装进轴承支撑136，因而，定子118被轴承支撑136支撑。
然后，如图15C所示，在转子114在一轴侧(Z1侧)固定到电机轴112的一端部的情况下，电机轴12从一轴侧(Zl侧)插入第一球轴承144并且被固定。
如图15D所示，中心件116被再一次反转以放置开口138朝向一轴侧(Zl侧)。在这种情况下，第二球轴承146从一轴侧(Z1侧)通过开口138被安装进轴承支撑136内部。
如图15E所示，波形垫圈147被从一轴侧(Z1侧)通过开口138安装进轴承支撑136内部。而且，如图15F所示，支撑平板149从一轴侧(Z1侧)安装到中心件16。因此第一比较例子的无刷电机110的装配完成。
在第一比较例子的无刷电机110的情况中，为了从相同方向安装第一球轴承144和第二球轴承146进入轴承支撑136，转子114需要反转多次。因此，工作效率降低，成本增加。
同样，在第一比较例子的无刷电机ll中，轴承支撑136放置在定子118的径向地内部，线圈(加热元件)围绕定子118缠绕。因而，热可以被容易地从定子118传递到容纳在轴承支撑136中的第一球轴承144和第二球轴承146。因此，第一球轴承144和第二球轴承146需要高的抗热性球轴承(例
如使用防热油脂或者被热处理的球轴承)，因而成本不利地增加。
而且，在第一比较例子的无刷电机110中，转子114在第一轴向侧(Zl 侧)上只被保持在电机轴112的一端部处，因而支撑转子114的电机轴112 的支撑部分的长度变得相对短。因此，转子114可能容易地相对电机轴112 倾斜，因而可能发生转子114不平衡。结果，需要用于补偿转子114不平衡 的调整工作，因而成本不利地增加。
而且，如图16所示，在第二比较例子的无刷电机210中，两个大直径 部分(增加的直径部分)237A、 237B分别地形成在轴承支撑236的内孔的两 个轴侧。第一球轴承244和第二球轴承246分别地保持在大直径部分237A、 237B。在轴承支撑236的两个相对的轴端，轴承支撑236分别地具有第一开 口238A和第二开口238B。
第二比较例子的无刷电机210以图17A至17F所示的装配顺序组装。
首先，如图17A所示，定子218从一轴侧(Z1侧)安装到轴壁258，因而 定子218被轴壁258支撑。
其次，如图17B所示，电机轴212被从一轴侧(Z1侧)安装到电机轴支撑 254，并且因此保持在电机轴支撑254中。
如图17C所示，转子214被反转以放置第二开口238B朝向一轴侧(Zl 侧)。在这种情况下，第二球轴承246被从一轴侧(Z1侧)通过第二开口238B 安装进轴承支撑236的大直径部分237B内部。
接下来，如图17D所示，转子214被反转以放置第二开口238B朝向另一 轴侧(Z2侧)，在这种情况下，电机轴212通过第二球轴承246的内环从另一 轴侧(Z2侧)安装直到第二球轴承246接触轴壁258。
接下来，如图17E所示，轴套248和弹簧250通过第一开口238A从一轴 侧(Zl侧)容纳在轴承支撑236内部。
如图17F所示，第一球轴承244通过第一开口 238A从一轴侧(Zl侧)安装 进轴承支撑236的大直径部分237A的内部，并且电机轴212在一轴侧(Zl侧) 的部分通过第一球轴承244的内环插入。因此，第二比较例子的无刷电机 210装配完成。
在第二比较例子的无刷电机210中，两个大直径部分237A、 237B分别
14地形成在轴承支撑236内孔的两轴侧。第一球轴承244和第二球轴承246被 分别地保持在大直径部分237A、 237B中。因此，为了以共同的方向安装第 一球轴承244和第二球轴承246到轴承支撑236,安装第二球轴承246进入轴 承支撑236之后和安装第一球轴承244进入轴承支撑236之前，转子214需要 在反转。因此，工作效率降低，成本增加。
同样，在第二比较例子的无刷电机210中，轴承支撑236放置在定子218 径向地内部，线圈(用作加热元件)围绕其缠绕。因此，热可能容易地从 定子218传递到容纳在轴承支撑236中的第一球轴承244和第二球轴承246。 因此，第一球轴承244和第二球轴承246需要高的抗热性，因此导致增加成 本。
与上述的第一和第二比较例子不同，本发明实施方式的无刷电机io
在安装第一球轴承44和第二球轴承46进入轴承支撑36时，不需要反转转子 14。因此，可能提高工作效率和降低成本。
而且，在本发明实施方式的无刷电机10中，冷却空气进口孔64轴向地 穿过连接壁62,连接壁62在电机轴支撑54和轴壁58的另一轴侧(Z2侧)连 接在电机轴支撑54和轴壁58之间，因此，如图4中箭头A显示，当鼓风机 32转动时，冷却空气从冷却空气进气开口 86通过冷却空气进口孔64进入电 机内部，并且这个进入的冷却空气可以应用到轴承支撑36。
而且，轴壁58设置为轴承支撑36的径向的外部，同时间隙60插入在轴 壁58和轴承支撑36之间。轴壁58在电机轴12的轴向方向延伸，从而，在电 机轴12的轴向方向，轴壁58与位于另一轴端侧(Z2侧)上的轴承支撑36的部 分交迭。因此，通过冷却空气进口孔64进入的冷却空气可以由轴壁58沿着 轴承支撑36的外部圆周表面引导。
以这种方式，容纳在轴承支撑36的第一球轴承44和第二球轴承46可以 有效地冷却，因而不需要使用高的抗热性球轴承作为第一球轴承44和第 二球轴承46。因此降低成本。
而且，在本发明实施方式的无刷电机10中，如图4中箭头A显示，通过 冷却空气进口孔64进入的冷却空气可以从间隙60通过联通通道76被排出 到在所述一轴侧(Z1侧)上的定子18侧。以这种方式，轴承支撑36外部圆周 表面可以沿着轴向被暴露于冷却空气中。因此，容纳在轴承支撑36内部的第一球轴承44和第二球轴承46可以被进一步冷却。
而且，在本发明实施方式的无刷电机10中，第一球轴承44和第二球轴承46容纳在轴承支撑36中，从而第一球轴承44和第二球轴承46在电机轴12的轴向方向上彼此分开。因此，在以可相对电机轴12转动的方式支撑转子14的第一球轴承44和第二球轴承46之间有可能具有相当长的距离。结果，转子14相对电机轴12的更合意的转动平衡可以被获得。因而，有可能取消用于补偿转子14不平衡的调整工作，从而降低成本。
除了在上述对比例中说明的有益效果外，本发明实施方式的无刷电机IO还提供如下效果。g卩，绕组冷却孔68形成在中心件16的主体52中，因而，冷却空气可以通过绕组冷却孔68进入电机内部，而且，这个进入的冷却空气能够在经过槽80之后通过冷却空气出口34排出。因此，缠绕在槽80处的线圈74也可以用所述冷却空气被冷却。
同样，在本发明实施方式的无刷电机10中，定子18的内圆周表面配合到轴壁58的外圆周表面。因而，例如，如图4中箭头B显示，即使当水通过转子14和中心件16之间的轴向间隙进入电机内部时，可以限制水向轴壁58径向内侧的进一步进入。因此，有可能限制水供应到第一球轴承44和第二球轴承46。结果，不需要使用防水球轴承(例如使用接触橡胶的密封型球轴承)作为第一球轴承44和第二球轴承46,因此，使成本降低。同样，第一球轴承44和第二球轴承46的滑动损失可被减少。
而且，在本发明实施方式的无刷电机IO中，转子外壳24的底部30和鼓风机32的底部33被严密地相互结合。因此，有可能限制水通过转子外壳24的底部分30和鼓风机32的底部分33之间的间隙进入电机内部。
在本发明实施方式的无刷电机10中，第二球轴承46的内环46A可被电机轴支撑54的位于一轴侧(Z1侧)的端部从另一轴侧(Z2侧)支撑。而且，第一球轴承44内环44A可以被弹簧50朝向一轴侧(Z1侧)推而远离第二球轴承46的内环46A。
因此，预载可被应用到第一球轴承44的内环44A和第二球轴承46的外环46B。因而，有可能限制在第一球轴承44和第二球轴承46每个中的内环和外环的松动(咔哒、震动)。以这种方式，有可能增加第一球轴承44和第二球轴承46的寿命。而且，在本发明实施方式的无刷电机10中，第二球轴承46被轴套48 和电机轴支撑54分别地从相对轴侧支撑。因此，即使相对大的震动通过电 机轴12被应用到第二球轴承46，应用到提供预载的弹簧50的过度的力可被 限制。以这种方式，可以增加弹簧50的稳定性。
本发明实施方式己经被如上说明。然而，本发明不限于上述实施方式， 并且上述实施方式可被以多种方式修改而不背离本发明的精神和范围。
例如，在上述实施方式中，轴壁58设置为与在电机轴12的轴向方向上 位于在另一轴侧(Z2侧)上的轴承支撑36部分交迭。可选择地，在电机轴12 轴向方向，轴壁58可以与轴承支撑36的整个轴向长度交迭。
例如，在上述实施方式中，如图5所示，电机轴20支撑54从主体52的 中心部分朝向一轴侧(Z1侧)突起。这可以修改如下。
艮P，在图12所示的修改中，电机轴支撑54从主体52的中心部分朝向另 一轴侧(Z2侧)突起。
同样，垫圈(塞子)55插入电机轴支撑54和第二球轴承46的内环之间。 位于电机轴支撑54—轴侧(Zl侧)上的部分从另一轴侧(Z2侧)通过垫圈55 支撑第二球轴承46的内环46A。
具有这个结构，在这个修改中的从第一球轴承44到中心件16的主体52 的距离L2可被做得比在图5的情况中从第一球轴承44到中心件16的主体52 距离Ll更短(g卩L2〈Ll)。因而，即使当弯曲力由第一球轴承44从转子14应 用到电机轴12时，应用到中心件16的主体52和电机轴支撑54的弯矩可被限 制到相对小的值。以这种方式，电机轴12的摆动可被限制。
在这个修改中使用垫圈55。比垫圈55更小的凸缘可通过，例如冷锻过 程，而形成在电机轴12中以代替垫圈55。
而且，在上述中实施方式中，无刷电机10被使用作为汽车风扇电机。 可选择地，无刷电机10可以在其他应用中使用。
在上述中实施方式，在电机轴12安装到电机轴支撑54之前，定子18 被安装到中心件16的轴壁58。可选择地，可以在定子18安装到轴壁58之前， 安装电机轴12到电机轴支撑54。而且，在上述实施方式中，在电机轴12 安装到电机轴支撑54之后，第二球轴承46被安装进轴承支撑36。可替换地， 第二球轴承46可以安装到电机轴12，并且然后在安装电机轴12到电机轴支撑54之前，安装到轴承支撑36。而且，在安装转子14之前，夹具88的突起 88a可事先地通过中心件86的连接壁62的冷却空气进气开口64安装。
在上述实施方式中，中心件16通过冲模过程整体地形成。可选择地， 如图13所示，中心件16可以通过金属平板材料压力加工过程整体地形成。 在图13所示的修改的情况中，轴壁58和电机轴支撑54都是通过弯曲金属平 板材料相应的部分形成。与上述实施方式不同，连接壁62在邻近轴承支撑 36的底部分40处设置在电机轴支撑54的一轴侧(Z1侧)。为了限制轴承支撑 36的底部分40和连接壁62之间的直接接触，塞子12a通过例如冷锻过程而 与电机轴12—体地形成，并且介于第二球轴承46的内环46A和设置为邻近 并且与连接壁62—体地形成的电机轴支撑54的轴端之间。因而，通过预 定的轴间隙，转子14的轴承支撑36有效地与中心件16的连接壁62分开，以 使转子14能够平滑地转动。在这个修改中，塞子12a与电机轴12—体地形 成。可选择地，与图12的垫圈55相似，-塞子12a可以形成为与电机轴分开 地，并且可以安装到电机轴12。而且，在图13中，电机轴支撑54可以被 进一步地轴向地延伸朝向转子14的质量中心位置。以这种方式，转子14 的转动可以被进一步地稳定。
在上述实施方式及其修改中，线圈弹簧50围绕电机轴12放置。贝氏 (Belleville)弹簧可代替线圈弹簧围绕电机轴12放置。
对本领域技术人员来说，其他的有益效果和修改将容易地发生。因而， 在其更宽的条件中，本发明不限于特殊细节、代表性的装置以及显示和说 明的说明性示例。
权利要求
1. 一种无刷电机包括电机轴(12)，所述电机轴(12)在第一轴向侧(Z1)和第二轴向侧(Z2)之间固定保持并延伸；转子(14)，所述转子(14)能够围绕电机轴(12)转动，并且包括大致圆柱轴承支撑(36)，所述圆柱轴承支撑(36)设置在电机轴(12)的径向外侧上并且在电机轴(12)的轴向上延伸；中心件(16)，所述中心件(16)设置在转子(14)的第二轴向侧(Z2)上并且包括电机轴支撑(54)，所述电机轴支撑(54)与轴承支撑(36)同轴，并且固定地支撑电机轴(82)；轴壁(58)，所述轴壁(58)设置在电机轴支撑(54)和轴承支撑(36)的径向外侧，并且通过间隙(60)与轴承支撑(36)径向地分开，其中，轴壁(58)在电机轴(12)的轴向方向上延伸，并且，在电机轴(12)的轴向方向上，轴壁(58)的轴向长度至少部分地与轴承支撑(36)的轴向长度重叠；和连接壁(62)，所述连接壁(62)在轴承支撑(36)的第二轴向侧(Z2)上并且连接在电机轴支撑(54)和轴壁(58)之间，其中，在电机轴(12)的轴向方向上，多个冷却空气进气开口(64)轴向地穿过连接壁(62)；第一球轴承(44)，所述第一球轴承(44)容纳在轴承支撑(36)内部，并且具有容纳电机轴(12)的内环(44A)，和被轴承支撑(36)内部的内部圆周部分支撑的外环(44B)；第二球轴承(46)，所述第二球轴承(46)容纳在轴承支撑(36)内部，并且在其第二轴向侧(Z2)上与第一球轴承(44)轴向地分开，其中，第二球轴承(46)具有容纳电机轴(12)的内环(46A)，和被轴承支撑(36)内部的内部圆周部分支撑的外环(46B)；和定子(18)，所述定子(18)由中心件(16)的轴壁(58)固定地支撑，并且当定子(18)激励时产生转动磁场以转动转子(14)。
2. 根据权利要求1所述的无刷电机，其中定子(18)在电机轴(12)的径向限定定子(18)与轴承支撑(36)之间的联通通道(76);禾口联通通道(76)在其第二轴向侧(Z2)上与间隙(60)相联通，并且在其第 一轴向侧(Z1)上，在电机轴(12)的轴向方向上打开。
3. 根据权利要求1或2所述的无刷电机，其中-轴承支撑(36)具有开口(38)，所述开.口 (38)在第一轴向侧(Z1)上沿电 机轴(12)的轴向打开；并且轴承支撑(36)设置为接收通过轴承支撑(36)的开口(38)从第一轴向侧 (Zl)进入所述轴承支撑(36)的内部的第一球轴承(44)和第二球轴承(46)。
4. 根据权利要求3所述的无刷电机，其中 轴承支撑(36)在其第二轴向侧(Z2)上具有底部分(40); 轴承支撑(36)的底部分(40)从其第二轴向侧第二轴向侧(Z2)轴向地支撑第二球轴承(46)的外环(46B);和多个冷却空气进气开口(64)的每个的径向长度在电机轴(12)的径向上 至少部分地与轴承支撑(36)的底部分(40)的径向长度重叠。
5. 根据权利要求1或2所述的无刷电机，其中 轴承支撑(36)具有开口(38)，所述开口(38)在第一轴向侧(Z1)上沿电机轴(12)的轴向 方向打开；和底部分(40)，所述底部分(40)位于第二轴向侧(Z2)上，以从其第二 轴向侧(Z2)上轴向地支撑第二球轴承(46)的外环(46B);通孔(42)，所述通孔(42)在电机轴(12)的轴向方向上轴向地延伸穿过 底部分(40)，并且与电机轴支撑(54)同轴；电机轴支撑(54)从其第二轴向侧(Z2)穿过通孔(42)轴向地支撑第二球 轴承(46)的内环(46A);和无刷电机还包括推动装置(48、 50)，所述推动装置(48、 50)用于在电 机轴(12)的轴向上朝向第一轴向侧(Z1)推动第一球轴承(44)的内环(44A)远 离第二球轴承(46)的内环(46A)。
6. 根据权利要求5所述的无刷电机，其中所述推动装置(48、 50)包括 轴套(48)，所述轴套(48)容纳在轴承支撑(36)内部，并且由电机轴(12)支撑，其中，轴套(48)具有由电机轴(12)支撑的内部圆周部分，并且轴套(48)从其第一轴向侧(Z1)轴向地支撑第二球轴承(46)的内环(46A);禾口 弹簧(50)，所述弹簧(50)介于轴套(48)与第一球轴承(44)之间。
7. 根据权利要求1所述的无刷电机，还包括鼓风机(32)，所述鼓风机(32) 整体可转动地固定到转子(14)，并且所述无刷电机用作汽车的风扇电机。
8. 根据权利要求1所述的无刷电机，其中，沿着轴承支撑(36)内部的大 致整个轴向长度，轴承支撑(36)的内部具有大致恒定的内径。
9. 一种无刷电机生产方法，包括通过轴承支撑(36)的开口(38)，从第一轴向侧(Z1)朝向第二轴向侧(Z2) 安装第二球轴承(46)进入转子(14)的轴承支撑(36)的内部，从而，第二球轴 承(46)的外环(46B)被压配合到轴承支撑(36)内部的内圆周部分；和在第二球轴承(46)安装以后，通过轴承支撑(36)的开口(38)，从第一轴 向侧(Z1)朝向第二轴向侧(Z2)安装第一球轴承(44)进入转子(14)的轴承支 撑(36)的内部，因而，第一球轴承(44)的外环(44B)被压配合到轴承支撑(36) 内部的内圆周部分，并且与第二球轴承(46)的外环(46B)轴向地分离。
10. 根据权利要求9所述的生产方法，还包括从第一轴向侧(Z1)朝向第 二轴向侧(Z2)安装定子(18)，从而定子(18)被安装到中心件(16)的轴壁(58) 并且由其固定地支撑，当定子(18)激发时所述定子(18)产生转动磁场以 转动转子(14)。
11. 根据权利要求10所述的生产方法，还包括从第一轴向侧(Z1)朝向第 二轴向侧(Z2)安装电机轴(12)，从而，电机轴(12)被安装进入中心件(16)的 电机轴支撑(54)，并且由其固定地支撑，所述电机轴支撑(54)设置在轴壁(58) 径向内部，并且通过连接壁(62)连接到轴壁(58)。
12. 根据权利要求11所述的生产方法，还包括从第一轴向侧(Z1)朝向第 二轴向侧(Z2)安装转子(14)在电机轴(12)上。
13. 根据权利要求12所述的生产方法，其中，在安装转子(14)之前或者 之后，执行第二轴承(46)进入轴承支撑(36)内部的安装。
14. 根据权利要求13所述的生产方法，其中在安装转子(14)之前，执行第二球轴承(46)进入轴承支撑(36)内部的安装；安装转子(14)包括通过被转子(14)的轴承支撑(36)支撑的第二球轴承(46)的内环(46A)接收电机轴(12);和在安装转子(14)之后，执行第一球轴承(46)进入轴承孔(36)内部的安装。
15. 根据权利要求11至14的任何一项的生产方法，还包括在安装第 一球轴承(44)之前，使夹具(88)的多个突起(88a)接触轴承支撑(36)的底部 (40)，并且在其第二轴向侧(Z2)上轴向地支撑轴承支撑(36)的底部(40)。
16. 根据权利要求15所述的生产方法，其中使夹具(88)的多个突起(88a) 接触轴承支撑(36)的底部(40)包括分别地通过多个冷却空气进气开口(64) 插入夹具(88)的多个突起(88a)，所述冷却空气进气开口(64)在电机轴(12) 的轴向方向上穿过连接壁(62)，以在多个突起(88a)接触轴承支撑(33)的底 部(4 0)之前放置夹具(88)的多个突起(88a)到位。
17. 根据权利要求9所述的生产方法，还包括在安装第二球轴承(46)之 后和安装第一球轴承(44)之前，通过轴承支撑(36)的开口(38)，从第一轴向 侧(Z1)朝向第二轴向侧(Z2)，安装推动装置(48、 50)进入轴承支撑(36)的内 部。
18. 根据权利要求17所述的生产方法，其中，安装推动装置(48、 50) 包括围绕电机轴(12)从第一轴向侧(Z1)朝向第二轴向侧(Z2)安装作为推 动装置(48、 50)的弹簧(50)。
全文摘要
本发明公开一种无刷电机及其生产方法。第二球轴承(46)通过轴承支撑(36)的开口(38)，从第一轴向侧(Z1)朝向第二轴向侧(Z2)安装进转子(14)的轴承支撑(36)内部，因而第二球轴承(46)的外环(46B)被压配合到轴承支撑(36)内部的内圆周部分。第二球轴承(46)安装以后，第一球轴承(44)通过轴承支撑(36)的开口(38)，从第一轴向侧(Z1)朝向第二轴向侧(Z2)插入转子(14)的轴承支撑(36)内部，因而，第一球轴承(44)的外环(44B)被压配合到轴承支撑(36)内部的内圆周部分，并且与第二球轴承(46)的外环(46B)轴向地分开。
文档编号H02K5/173GK101459360SQ20081018551
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月13日
发明者佐原良通, 大石将人, 水谷文吾, 河合龙也 申请人:阿斯莫株式会社