外转子型无刷马达的制作方法

本发明涉及与转轴的保持构造相关的无刷马达。

背景技术：

以往，具有使用含油轴承将马达的转轴支承为旋转自如的构造。

在该构造中，采用利用磁铁沿轴向吸引转轴的前端部以避免转轴因旋转而沿轴向脱离的方法。

当使用磁铁的情况下，存在将吸引固定磁铁的作为金属板的磁铁保持架安装于磁铁的外周的技术(例如专利文献1)。

专利文献1所记载的磁铁保持架被按照如下方式进行固定。

即，将转轴支承为旋转自如的轴承被固定于轴承保持部。在该轴承保持部的底部形成凹形状或者孔。磁铁保持架通过压入至在轴承保持部的底部形成的凹形状或者孔内而被固定。

专利文献1：日本特开2007-236189号公报

专利文献2：日本特开2007-37365号公报

然而，在将轴承保持部的底部形成为凹状且压入磁铁保持架的工序中，进行向轴承保持部的底插入承受压入时的压力的小的部件，进而施加用于压入磁铁保持架的压力的作业。因此，作业性不佳。

进而，由于必须在磁性材料的磁铁保持架设置磁化的磁铁，因此磁铁因磁力而贴附于磁铁保持架的凸缘部，致使工序更为复杂。

另一方面，当在轴承保持部的底部开孔并压入磁铁保持架的情况下，不仅作业性不佳，还担心在轴承保持部的底部与磁铁保持架之间产生微小的间隙，存在含油轴承的油从该间隙漏出的可能性。作为用于填补该间隙的方法，在专利文献2中记载有向磁铁保持架涂覆防油剂以防漏油的技术。

但是，虽然能够通过防油剂解决漏油的问题，但仍无法解决上述的工时的问题。

技术实现要素：

本发明正是鉴于上述情况而形成的，其目的在于提供一种制造容易、高精度且低成本的无刷马达。

为了解决上述课题，第1本发明的无刷马达具备：转轴；转子，该转子与上述转轴一体旋转；以及定子，该定子驱动上述转子旋转，其中，上述无刷马达具备：圆筒状的含油轴承，该含油轴承供上述转轴插通并将上述转子支承为旋转自如；筒状的轴承保持部，该轴承保持部在外周侧面固定上述定子，在内周侧面固定上述含油轴承；吸引用磁铁，该吸引用磁铁与上述转轴的一侧端面对置配置，并以磁力吸引上述转轴；以及推力板，该推力板配设于上述转轴的上述一侧的端面与上述吸引用磁铁之间，在上述轴承保持部一体地成形供上述吸引用磁铁设置的磁性材料的磁铁保持架，上述磁铁保持架的设置上述吸引用磁铁的一侧，除了设置上述吸引用磁铁的设置面或其附近部之外由形成上述轴承保持部的材料覆盖。

根据第1本发明，在轴承保持部一体成形供上述吸引用磁铁设置的磁性材料的磁铁保持架，磁铁保持架的设置吸引用磁铁的一侧，除了设置吸引用磁铁的设置面或其附近部之外由形成轴承保持部的材料覆盖。因此，能够容易地进行磁铁保持架以及吸引用磁铁的组装。

第2本发明的无刷马达，在第1本发明的无刷马达中，上述轴承保持部具有定位用壁面，该定位用壁面与上述吸引用磁铁的侧部接近形成，引导上述吸引用磁铁的侧部并进行上述吸引用磁铁的定位。

根据第2本发明，轴承保持部具有定位用壁面，该定位用壁面与吸引用磁铁的侧部接近形成，引导吸引用磁铁的侧部并进行吸引用磁铁的定位。因此，无需吸引用磁铁的定位作业便能够容易地进行吸引用磁铁在磁铁保持架上的设置。另外，吸引用磁铁能够由定位用壁面引导并组装，因此安装精度高。

第3本发明的无刷马达，在第2本发明的无刷马达中，上述磁铁保持架具有侧板、与上述侧板的一侧连续形成的底板、以及从上述侧板的另 一侧的开口缘向外侧延伸的凸缘部，形成上述轴承保持部的材料形成为在上述侧板以及上述底板的内部侧具有上述定位用壁面。

根据第3本发明，由于磁铁保持架具有侧板、与上述侧板的一侧连续形成的底板、以及从上述侧板的另一侧的开口缘向外侧延伸的凸缘部，因此容易保持，且组装磁铁保持架时的作业性优良。另外，形成轴承保持部的材料容易咬合磁铁保持架，成形强度高。

除了设置吸引用磁铁的设置面或其附近部以外，由形成轴承保持部的材料覆盖，并且形成轴承保持部的材料形成为在侧板以及底板的内部具有定位用壁面。因此，无需进行吸引用磁铁的定位作业便可容易地进行吸引用磁铁的组装，吸引用磁铁的安装精度高。

第4本发明的无刷马达，在第2本发明的无刷马达中，上述磁铁保持架具有侧板、与上述侧板的一侧连续形成的底板、以及形成在上述侧板的另一侧的开口，形成上述轴承保持部的材料形成为在上述侧板以及上述底板的内部侧具有上述定位用壁面。

根据第4本发明，磁铁保持架具有侧板、与侧板的一侧连续形成的底板、以及形成于侧板的另一侧的开口，因此容易保持，且组装磁铁保持架时的作业性优良。另外，形成轴承保持部的材料容易咬合磁铁保持架，成形强度高。

并且，减少了磁铁保持架的材料，实现了制造成本的降低。

另外，除了设置吸引用磁铁的设置面或其附近部以外，由形成轴承保持部的材料覆盖，并且形成轴承保持部的材料形成为在侧板以及底板的内部侧具有定位用壁面。因此，无需进行吸引用磁铁的定位作业便可容易地进行吸引用磁铁的组装，吸引用磁铁的安装精度高。

第5本发明的无刷马达，在第2本发明的无刷马达中，上述磁铁保持架形成为平板状，形成上述轴承保持部的材料形成为在上述磁铁保持架的一侧的延伸面具有上述定位用壁面。

根据第5本发明，由于磁铁保持架形成为平板状，因此制造容易，能够降低材料成本。另外，除了设置吸引用磁铁的设置面或其附近部之外，由形成轴承保持部的材料覆盖，并且形成轴承保持部的材料形成为在侧板 以及底板的内部侧具有定位用壁面。因此，无需进行吸引用磁铁的定位作业便可容易地进行吸引用磁铁的组装，吸引用磁铁的安装精度高。

第6本发明的无刷马达，在第1～第5的任一本发明的无刷马达中，在设置上述吸引用磁铁的设置面涂覆有防油剂。

根据第6本发明，在设置吸引用磁铁的设置面涂覆防油剂，因此能够防止含油轴承的油漏出。

根据本发明，能够实现制造容易、且高精度、低成本的无刷马达。

附图说明

图1中，图1(a)是示出使用本发明的实施方式所涉及的无刷马达的风扇的主视图，图1(b)是图1(a)的A-A剖视图。

图2是以A-A剖面剖切图1(a)的使用无刷马达的风扇的主要部分放大图。

图3中，图3(a)是从斜上方观察具有内置磁铁保持架的轴承保持部件的轴承保持部件组件的立体图，图3(b)是轴承保持部件组件的纵剖视图。

图4中，图4(a)是磁铁保持架的立体图，图4(b)是磁铁保持架的主视图，图4(c)是磁铁保持架的俯视图。

图5是示出轴承保持部件组件的形成过程的剖视图。

图6是示出轴承保持部件组件的形成过程的剖视图。

图7是示出轴承保持部件组件的形成过程的剖视图。

图8是示出风扇中的定子组件与转子组件的组装过程的剖视图。

图9中，图9(a)是示出变形例1的磁铁保持架的立体图，图9(b)是变形例1的图1(b)的A-A剖面相当图。

图10中，图10(a)是变形例2的磁铁保持架的立体图，图10(b)是变形例2的图1(b)的A-A剖面相当图。

具体实施方式

以下，适宜参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1(a)是示出使用本发明的实施方式所涉及的无刷马达的风扇的主视图，图1(b)是图1(a)的A-A剖视图。

图2是以A-A剖面剖切图1(a)的使用无刷马达的风扇的主要部分放大图。

实施方式的无刷马达1例如在图1所示的风扇F中使用。

风扇F的外部轮廓由风扇壳体Fc形成，能够引起空气流的多个叶片2被安装于中央部。

驱动这些多个叶片2旋转的无刷马达1为外转子型的马达。

因此，在形成多个叶片2的叶片体2b，构成无刷马达1的转子1R的驱动用磁铁3被安装固定于圆筒状的转子磁轭3s。圆筒状的转子磁轭3s为钢制，构成驱动用磁铁3与叶片体2b的强度部件。

驱动用磁铁3在周方向上被交替多极磁化为N极与S极。

另外，在叶片体2b的中央部固定有支承无刷马达1的外转子型的转子1R并使之旋转的转轴4。在转轴4的与叶片体2b的结合部实施例如滚花加工，从而被牢固地结合。

转轴4以旋转自如的方式支承于具有厚壁的大致圆筒形状的含油轴承5。

含油轴承5通过压入被固定于无刷马达1的轴承保持部6。在轴承保持部6固定有定子1S。

定子1S通过在将电磁钢板、硅钢板等磁性材料(强磁性体)的钢板层叠而成的定子铁心7a以之间夹有绝缘体7i的方式卷绕定子线圈7c而构成。

<轴承保持部6>

图3(a)是从斜上方观察具有内置有磁铁保持架的轴承保持部件的轴承保持部件组件的立体图，图3(b)是轴承保持部件组件的纵剖视图。

轴承保持部件组件6A具有轴承保持部6、以及在轴承保持部6内一体成形的磁铁保持架8。

轴承保持部6形成为具有大致圆盘形状的圆盘部6a以及大致圆筒形状的圆筒部6b。轴承保持部6由合成树脂材料的工程塑料等形成。轴承保持部6只要能够模塑成形且可发挥其功能即可，能够适当地选择材料。

磁铁保持架8与轴承保持部6一体地嵌入成形。

<磁铁保持架8>

图4(a)是磁铁保持架的立体图，图4(b)是磁铁保持架的主视图，图4(c)是磁铁保持架的俯视图。

磁铁保持架8从强度、成本、加工性等角度出发，可使用钢板通过冲压加工形成为较浅深度的大致杯形状。

如上所述，磁铁保持架8通过嵌入成形而与轴承保持部6一体成形。此外，磁铁保持架8的特征在于，除了后述的吸引用磁铁9所接触的面或其附近部之外，由树脂6j(参照图7)覆盖。

磁铁保持架8具有：较浅深度的有底圆筒形状的圆筒部8a、从圆筒部8a的一方的圆筒端缘向外侧突出并形成为圆盘状的凸缘部8b、以及与圆筒部8a的另一方连续形成的底板8c。在磁铁保持架8的圆筒部8a内安装有用于将转轴4沿推力方向(轴向)吸引并定位的磁铁的吸引用磁铁9(参照图2)。吸引用磁铁9具有圆盘形状。吸引用磁铁9只要将转轴4沿推力方向(轴向)吸引并定位即可，其形状任意。

在磁铁保持架8使用磁性材料(强磁性体)的铁合金，由此通过自身的磁力设置吸引用磁铁9。

磁铁保持架8的凸缘部8b的外周以及圆筒部8a的内周被设定为比较大的尺寸。之所以使磁铁保持架8的圆筒部8a的内周较大，是为了向圆筒部8a内流入用于成形轴承保持部6的树脂6j(参照图7)。圆筒部8a内的树脂6j流入直至接近圆盘形状的吸引用磁铁9的外周部的位置，形成圆筒状的定位壁6i(参照图2、图3(b))。利用圆筒状的定位壁6i，能够进行在磁铁保持架8内的吸引用磁铁9的定位。

之所以使磁铁保持架8的凸缘部8b的外周较大，是为了便于保持组装 作业时的磁铁保持架8、便于使树脂6j咬合、以及增强磁铁保持架8在轴承保持部6内的推力方向(轴向)的固定等。

在磁铁保持架8内的吸引用磁铁9与转轴4之间设置有推力板10。

<推力板10>

推力板10(参照图2)为用于避免转轴4与吸引用磁铁9直接接触的部件。推力板10形成为厚度较薄的圆盘状。

推力板10起到可降低由于与转轴4间的接触所引起的摩擦而产生的轴损的效果。推力板10由于对转轴4进行枢转支承，因此需要具有优异的耐磨损性，优选为摩擦小的结构。

作为推力板10，使用具有机械式的强度、耐磨损性、成形性的合成树脂。例如，优选为PEEK(polyether ether ketone)树脂。

<轴承保持部件组件6A的形成>

接下来，对于将本实施方式(本发明)的特征的部分亦即磁铁保持架8与轴承保持部6一体成形的轴承保持部件组件6A的形成进行说明。

图5～图7是示出轴承保持部件组件6A的形成过程的剖视图。

如图5所示，将杯状的磁铁保持架8放入到上模具K1与下模具K2之间。

在下模具K2形成沿轴向支承磁铁保持架8的圆筒部8a的底板8c的背面的凸形状的凸部K2a。利用该结构，轴承保持部6的磁铁保持架8的底板8c的背侧形成用于将磁铁保持架8保持在下模具K2上的孔6a(图2)。

另一方面，在上模具K1形成沿轴向支承磁铁保持架8的圆筒部8a的底板8c的表面的凸形状的凸部K1a。

另外，在上模具K1立起设置有多根与磁铁保持架8的凸缘部8b的外周部抵接而用于限制该磁铁保持架8的径向的位置的定位销p。定位销p优选以约120度间隔设置为3根。另外，也可以将定位销p形成为4根以上，将磁铁保持架8沿径向定位。也就是说，形成3根以上的定位销p。此外，在图5～图7中，示意性示出定位销p。

另外，在图5～图7中，将定位销p简单描绘成圆销，但可以使定位 销p形成一定程度壁厚，并且具有周长。

如图5～图7所示，在上模具K1与下模具K2，轴承保持部6的形状形成为凹形状。

此外，如图6所示，磁铁保持架8的底板8c由下模具K2的凸部K2a和与吸引用磁铁9所接触的面(露出面8cm)抵接的上模具K1的凸部K1a夹入，确定了磁铁保持架8在轴承保持部6内的轴向的位置。另外，磁铁保持架8由上述的定位销p夹持，由此在轴承保持部6内的径向的位置被定位。

此处，定位销p从轴承保持部6的定子保持部6s一侧(参照图3)插入。此外，定子保持部6s的突起6s1为用于限制定子铁心7a的周方向的位置的突起。

因此，在相比定子保持部6s靠内侧的位置存在定位销p意味着在收纳含油轴承5的部分开孔。因此，定位销p配置在相比上模具K1的形成定子保持部6s的部位靠外侧的位置。

由此，磁铁保持架8在轴承保持部6内被进行定位。

此外，如图7所示，在上模具K1与下模具K2的内部流入形成轴承保持部6的合成树脂材料的树脂6j。磁铁保持架8的杯状的圆筒部8a的内径形成为大径，因此树脂6j进入直至与吸引用磁铁9的外周部接近的位置，形成上述的圆筒状的定位壁6i。进而，设置在磁铁保持架8的开口部的凸缘部8b也由轴承保持部6的树脂6j覆盖。

通过向上模具K1与下模具K2内部填充树脂6j，插入吸引用磁铁9一侧的磁铁保持架8的面，除了吸引用磁铁9所接触的露出面8cm或其附近部之外，全部由树脂6j覆盖。

随后，所填充的树脂6j被冷却固化，上模具K1与下模具K2如图7的空心箭头所示那样分开。

由此，成形在轴承保持部6内嵌入成形磁铁保持架8的轴承保持部件组件6A(图3中示出)。

如上所述，将用于以与磁铁保持架8的凸缘部8b外周抵接的方式来限制径向的位置的定位销p形成在上模具K1。作为结果，在轴承保持部6 残留定位销p用的孔。

随后，向在轴承保持部6内一体成形的磁铁保持架8的与吸引用磁铁9的接触面涂覆防油剂。由此，防止含油轴承5的油从由于磁铁保持架8与轴承保持部6的材料的差异而残存于轴承保持部6的微小的间隙或用于对磁铁保持架8定位的销p拔出后的孔中漏出。此外，轴承保持部6通过架桥部与风扇壳体FC连结并一体形成。

<风扇F的组装>

接下来，对于图1所示的风扇F的组装进行说明。

在经由图5～图7的工序制成的轴承保持部件组件6A的磁铁保持架8的露出面8cm(参照图3(b))载置圆盘形状的吸引用磁铁9。

吸引用磁铁9通过自身的磁力吸附于磁铁保持架8。此外，如上所述，在一体成形磁铁保持架8的轴承保持部6，在成形时与吸引用磁铁9的外周侧面接近的位置形成圆筒状的定位壁6i。因此，吸引用磁铁9仅仅通过载置于轴承保持部件组件6A的露出面8cm，便可使用自身的磁力沿圆筒状的定位壁6i定位并固定。

然后，在轴承保持部件组件6A内的吸引用磁铁9之上载置推力板10(参照图2)。

随后，向轴承保持部件组件6A内的轴承保持部6的中心孔6h1内压入含油轴承5。

此外，在含油轴承5的底部放入转轴的防脱部4t。防脱部4t为带有弹性且具有缝隙的扣环(E型扣环)，通过压入转轴4而装配于转轴4下端附近的颈部(短径的部位)。

然后，在轴承保持部件组件6A内的含油轴承5之上的轴承保持部6的中心孔6h2固定轴承防脱部11。

另外，在轴承保持部6的定子保持部6s(参照图3)，通过压入或粘合而固定经由绝缘体7i卷绕定子线圈7c而成的定子铁心7a。在轴承保持部6b的中途设置有阶梯差，定子组件1Sa的定子铁心7a被嵌入至阶梯差，从而轴向被规定。

由此，风扇F中的定子组件1Sa(参照图8)完成。图8是示出风扇中的定子组件与转子组件的组装过程的剖视图。在定子组件1Sa固定风扇壳体Fc。

另一方面，在转子1R侧的叶片体2b的内侧固定有圆筒状的转子磁轭3s，在该转子磁轭3s固定有驱动用磁铁3。此外，在固定驱动用磁铁3的叶片体2b的中心孔2c固定转轴4。由此，风扇F中的转子组件1Ra(参照图8)完成。

然后，如图8的空心箭头所示，将转子组件1Ra的转轴4嵌入至固定了风扇壳体Fc的定子组件1Sa的含油轴承5的中心孔5a，风扇F(参照图1)完成。

在风扇F中，转子组件1Ra的转轴4经由推力板10由定子组件1Sa的吸引用磁铁9吸引。因此，转子组件1Ra的转轴4不会从定子组件1Sa中脱出。

此外，上述的风扇F的组装方法不过示出1个例子，当然可以通过其他方法进行组装。

根据上述结构，可起到下述效果。

1.磁铁保持架8被一体地嵌入成形于轴承保持部6，因此不再进行安装磁铁保持架8的狭小部分的作业，能够减少工时。由此，磁铁保持架8的设置作业性提高。

2.磁铁保持架8在形成轴承保持部6的上模具K1、下模具K2内由定位销p定位，因此安装磁铁保持架8时的作业精度提高。

3.在磁铁保持架8的圆筒部8a内流入形成轴承保持部6的树脂6j而形成定位壁6i。由此，吸引用磁铁9与定位壁6i抵接并被引导，从而防止磁铁被磁铁保持架8的侧面侧的圆筒部8a(参照图4(a))吸引。因此，无需进行安装吸引用磁铁9时的定位作业，去除了定位作业。

4.由于吸引用磁铁9与定位壁6i抵接并被引导，因此安装吸引用磁铁9时的作业精度提高。

5.如上所述，在将磁铁保持架8嵌入成形于轴承保持部6的情况下，也会因磁铁保持架8与轴承保持部6的材料的差异而形成微小的间隙，以 及形成用于定位磁铁保持架8的固定于上模具K1的销p的孔。因此，为了避免含油轴承5的油从这些间隙、孔中漏出而对磁铁保持架8的吸引用磁铁9的接触面涂覆防油剂。由此，利用防油剂的毛细管现象使防油剂进入该微小的间隙、孔。作为结果，由于在微小的间隙、孔中存在防油剂，因此含油轴承5的油不会因含油轴承5的油的表面张力而进入间隙、孔。因此，可防止含油轴承5的油漏出。

此外，在上述实施方式中，虽然将定位销p设置于上模具K1并通过与磁铁保持架8的凸缘部8b的外周部抵接来进行磁铁保持架8在轴承保持部6内的定位，不过也可以将定位销p设置于下模具K2而非上模具K1，通过与磁铁保持架8的凸缘部8b的外周部或圆筒部8a的外周面抵接来进行磁铁保持架8在轴承保持部6内的定位。在这种情况下，定位销p的位置无需设置在定子保持部6s的外侧的位置，定位销p的位置的选择区域变大。

<<变形例1>>

图9(a)是示出变形例1的磁铁保持架的立体图，图9(b)是变形例1的图1(b)的A-A剖面相当图。

变形例1的风扇F1将磁铁保持架18形成为圆盘形状。

除此以外的结构与实施方式1相同，因此对于相同的结构要素标注与实施方式1相同的符号并予以示出，省略详细的说明。

变形例1的磁铁保持架18形成为平板形状，并嵌入成形于轴承保持部6。

磁铁保持架18在被嵌入成形于轴承保持部6时，通过在上模具K1或者下模具K2设置的定位销p与磁铁保持架18的外周面18g抵接来进行定位。

根据变形例1，由于将磁铁保持架18形成为平板形状，因此冲压加工只要进行穿孔即可，磁铁保持架18的制造变得极为容易。

另外，由于磁铁保持架18实现小型化，因此磁铁保持架18的材料量减少，材料费降低。由此，能够削减制造成本。

此外，磁铁保持架18只要为平板即可，可以具有圆盘形状以外的方形、 曲线、曲线以及直线等形状，其形状可任意选择。

<<变形例2>>

图10(a)是示出变形例2的磁铁保持架的立体图，图10(b)是变形例2的图1(b)的A-A剖面相当图。

变形例2的风扇F2为将磁铁保持架28形成为不具有凸缘部的杯形状。

除此以外的结构与实施方式1相同，因此对于相同的结构要素标注与实施方式1相同的符号并予以示出，省略详细的说明。

变形例2的磁铁保持架28形成为无凸缘部的、有底圆筒形状。

磁铁保持架28通过冲压加工形成为具有圆筒状的圆筒部28a与平板状的底板28c。

磁铁保持架28在被嵌入成形于轴承保持部6时，通过在上模具K1或者下模具K2设置的定位销p与磁铁保持架18的圆筒部28a的外壁面28a1或者内壁面28a2抵接来进行定位。

根据变形例2，由于将磁铁保持架28形成为无凸缘部的杯形状，因此磁铁保持架28的制造变得容易。

另外，由于实现磁铁保持架28的小型化，因此磁铁保持架18的材料量减少，材料费降低。由此，削减了制造成本。

磁铁保持架28与变形例1相比，磁铁保持架28自身的强度提高，并且形成轴承保持部6的树脂6j的咬合得到强化，强度提高。

<<其他的实施方式>>

1.在上述实施方式、变形例2中，例示出磁铁保持架8、28具有有底圆筒形状的情况，不过只要满足权利要求的结构即可，磁铁保持架8、28可以是有底的方形，也可以是具有曲板与平板的有底形状，其形状可任意选择。

2.此外，本发明并不局限于上述的实施方式，还包含各种实施方式。例如，上述的实施方式是为了便于理解本发明而进行说明的，并不一定局限于具有所说明的所有的结构。例如，可以包括所说明的结构的一部分。

其中，符号说明如下：

1：无刷马达；1R：转子；1S：定子；4：转轴；5：含油轴承；6：轴承保持部；6h1：中心孔(内周侧面)；6i：定位壁(定位用壁面)；6j：树脂(材料)；6s：定子保持部(外周侧面)；8、18、28：磁铁保持架；8a：圆筒部(侧板)；8b：凸缘部；8c：底板；8cm：露出面(设置面)；9：吸引用磁铁；10：推力板。