马达及送风装置的制作方法

1.本发明涉及一种马达及送风装置。


背景技术：

2.以往，已知具有用树脂模制的定子的马达。定子例如构成为，在容纳旋转轴的圆筒状的外壳的周围配置铁芯和绕线，将引线连接到绕线，并将它们用环氧树脂等树脂模制。在这样用树脂模制的定子上安装有罩的情况下，罩通过螺钉固定于定子(例如参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2014-51902号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题
7.在用螺钉安装定子和罩等部件的结构中，对应于使用螺钉，材料费用增加。另外，由于产生进行螺纹固定的作业，因此制造工序可能增多。另一方面，如果不利用螺钉等固定件进行固定，则定子对想要与定子固定的部件的固定可能不充分。
8.本发明的目的在于提供一种能够通过简易的结构进行定子的固定的技术。
9.用于解决课题的方案
10.本发明的示例性的马达具有：旋转部，其以上下延伸的中心轴为中心旋转；以及静止部，其能够旋转地支撑上述旋转部。上述静止部具有：定子，其与上述旋转部的至少一部分在径向上对置；基座，其配置于上述定子的轴向下方；以及树脂部，其覆盖上述定子的至少一部分，连接上述定子和上述基座。上述基座具有向轴向下方凹陷，且容纳上述树脂部的至少一部分的凹部。在上述凹部的内周面设有配置于上述树脂部的一部分的轴向上方的上壁部。
11.本发明的示例性的送风装置具有上述结构的马达和与上述旋转部一起旋转的叶轮。
12.发明效果
13.根据示例性的本发明，能够通过简易的结构进行定子的固定。
附图说明
14.图1是本发明的实施方式的送风装置的立体图。
15.图2是本发明的实施方式的马达的立体图。
16.图3是本发明的实施方式的马达的概略纵剖视图。
17.图4是本发明的实施方式的马达具有的静止部的立体图。
18.图5是本发明的实施方式的马达具有的基座的平面图。
19.图6是图5的a－a位置的基座及树脂部的纵剖视图。
20.图7是放大了图6中由虚线框包围的部分的放大图。
21.图8是用于说明本发明的实施方式的马达的第一变形例的图。
22.图9是用于说明本发明的实施方式的马达的第二变形例的图。
23.图10是用于说明本发明的实施方式的马达的第三变形例的图。
24.图中：
25.1—马达，2—叶轮，10—旋转部，20—静止部，21—定子，22—基座，25—树脂部，100—送风装置，223、223a—上壁部，223a—第一上壁部，223b—第二上壁部，224—角部，225—周面凹部，226、226a、226b—基座贯通孔，228—倾斜部，c—中心轴，vl1—第一假想线，vl2—第二假想线。
具体实施方式
26.以下，参照附图对本发明的示例性的实施方式详细地进行说明。此外，在本说明书中，在进行送风装置100及马达1的说明时，将与图3所示的马达1的中心轴c平行的方向称为“轴向”，将与中心轴c正交的方向称为“径向”，将沿着以中心轴c为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在本说明书中，将轴向设为上下方向，相对于定子21，将设有基座22的一侧设为下，对各部的形状、位置关系进行说明。但是，不是意图通过该上下方向的定义来限定本发明的送风装置100及马达1的使用时的朝向。
27.＜1.送风装置＞
28.图1是本发明的实施方式的送风装置100的立体图。本实施方式的送风装置100是离心风扇。但是，应用本发明的送风装置不限于离心风扇，例如，也可以是轴流风扇或涡轮风扇等。如图1所示，送风装置100具有马达1和叶轮2。送风装置100还具有风扇罩3。马达1的详情后面叙述。
29.叶轮2通过马达1的驱动，以中心轴c为中心旋转。叶轮2具有叶轮环状部2a和多个叶片部2b。叶轮2例如由树脂构成。在本实施方式中，叶轮环状部2a和多个叶片部2b是单一部件。但是，叶轮环状部2a和多个叶片部2b也可以是不同部件。
30.叶轮环状部2a是以中心轴c为中心的圆环状。叶轮环状部2a安装于马达1的后述的旋转部10。即，叶轮2与旋转部10一同旋转。就各叶片部2b而言，至少一部分配置于叶轮环状部2a的轴向上表面。各叶片部2b沿远离中心轴c的方向从叶轮环状部2a延伸。此外，远离中心轴c的方向也可以与径向平行，也可以是相对于径向倾斜的方向。多个叶片部2b在周向上隔开间隔配置。在本实施方式中，多个叶片部2b在周向上等间隔地配置。
31.风扇罩3与后述的马达1的基座22成为组，构成送风装置100的外壳4。在风扇罩3设有沿轴向贯通且在从轴向的平面观察下以中心轴c为中心的圆形状的罩贯通孔3a。
32.在送风装置100中，通过马达1的驱动，叶轮2旋转，空气经由罩贯通孔3a从外部向外壳4内流入。流入到外壳4内的空气沿着多个叶片部2b向远离中心轴c的方向流动，从设于外壳4的外壳开口4a向外部吹出。如后述地，在马达1中，能够通过简易的结构进行定子21的固定。即，在送风装置100中，能够减少制造时的成本及作业负担。
33.＜2.马达＞
34.(2－1.马达的概略结构)
35.图2是本发明的实施方式的马达1的立体图。图3是本发明的实施方式的马达1的概略纵剖视图。如图2及图3所示，马达1具有旋转部10和静止部20。
36.旋转部10以上下延伸的中心轴c为中心旋转。旋转部10具有轴11、衬套12、转子保持件13以及磁铁14。
37.轴11是沿着中心轴c配置的柱状的部件。轴11的材料例如使用不锈钢等金属。在本实施方式中，轴11以中心轴c为中心旋转。但是，轴11例如也可以是固定于基座22等而不旋转的结构。即，轴11也可以不包括于旋转部10。
38.衬套12是沿轴向延伸的筒状。轴11的上端部容纳于衬套12内，衬套12固定于轴11的上端部。
39.转子保持件13是在轴向下方开口的有盖圆筒状。在转子保持件13的上壁的中央部设有沿轴向贯通的转子保持件贯通孔13a。转子保持件贯通孔13a在从轴向的平面观察下是以中心轴c为中心的圆形状。在转子保持件贯通孔13a内容纳有衬套12，衬套12固定于转子保持件13。即，转子保持件13设为能够与轴11一起以中心轴c为中心旋转。
40.此外，转子保持件13嵌于叶轮环状部2a内，叶轮2固定于转子保持件13。即，叶轮2随着转子保持件13的旋转一起旋转。
41.磁铁14固定于构成转子保持件13的侧面的侧壁的径向内方的面。在本实施方式中，磁铁14是单一的环状磁铁。在磁铁14的径向内方的面，n极和s极在周向上交替磁化。但是，也可以代替单一的环状磁铁，而在构成转子保持件13的侧面的侧壁的径向内方的面配置多个磁铁。在该情况下，多个磁铁的n极和s极在周向上交替排列。
42.静止部20可旋转地支撑旋转部10。图4是本发明的实施方式的马达1具有的静止部20的立体图。此外，图4是从图2所示的马达1去除了旋转部10的图。如图2～图4所示，静止部20具有定子21、基座22以及树脂部25。静止部20还具有基板23、导通部件24、轴承保持件26以及轴承27。
43.定子21是根据驱动电流产生磁通的电枢。定子21与旋转部10的至少一部分在径向上对置。在本实施方式中，定子21与旋转部10的一部分在径向上对置。定子21配置于旋转部10的一部分的径向内方。详细来说，定子21具有定子铁芯211、绝缘子212以及线圈213。
44.定子铁芯211是磁性体。定子铁芯211例如通过层叠电磁钢板而构成。在定子铁芯211的径向外方，在径向上隔开间隔地配置有磁铁14。定子铁芯211具有以中心轴c为中心的圆环状的芯背211a和从芯背211a向径向外方延伸的多个齿211b。多个齿211b在周向上隔开间隔地排列。
45.绝缘子212是绝缘体。绝缘子212的材料例如使用树脂。在本实施方式中，绝缘子212覆盖定子铁芯211的至少一部分。各齿211b的径向外表面不被绝缘子212覆盖而是露出。各齿211b的径向外表面与磁铁14隔开间隙在径向上对置。
46.线圈213通过隔着绝缘子212在齿211b卷绕导线而构成。即，定子21具有多个线圈213。
47.基座22配置于定子21的轴向下方。在本实施方式中，基座22由树脂构成。但是，基座22也可以由金属等树脂以外的原料构成。基座22在中央部具有以中心轴c为中心且沿轴向延伸的基座筒状部221。基座22具有向轴向下方凹陷，且容纳树脂部25的至少一部分的凹部222。凹部222设于基座22的轴向上方的面。在本实施方式中，在凹部222容纳有树脂部25
的一部分。凹部222的内周面配置于基座筒状部221的径向外方。在凹部222的内周面与基座筒状部221的径向间容纳有树脂部25的一部分。
48.此外，在本实施方式中，凹部222的内周面在从轴向的平面观察下为多边形状。凹部222的内周面的形状在从轴向的平面观察下也可以为圆形状、楕圆形状等多边形状以外的形状。
49.基板23配置于定子21与基座22的轴向间。基板23容纳于凹部222内。在基板23构成有用于向线圈213供给驱动电流的电路。在基板23的轴向上表面搭载有各种电器部件。在基板23设有沿轴向贯通且供基座筒状部221穿过的第一基板贯通孔23a。在基板23设有沿轴向贯通且供导通部件24穿过的第二基板贯通孔23b。
50.导通部件24与线圈213及基板23分别电连接。在本实施方式中，导通部件24是沿轴向延伸的销形状。详细来说，导通部件24是棱柱状的端子销。此外，端子销也可以是圆柱状等其它柱状。导通部件24固定于绝缘子212。在导通部件24捆扎有从线圈213引出的导线。就导通部件24而言，轴向下方的一部分经由第二基板贯通孔23b延伸至比基板23靠轴向下方。即，导通部件24具有延伸至比基板23靠轴向下方的延伸部24a。导通部件24在基板23的轴向下方侧通过未图示的焊锡固定于基板23。在本实施方式中，静止部20具有多个导通部件24。详细来说，导通部件24的数量是四个。但是，导通部件24的数量也可以适当地变更。
51.此外，导通部件24只要是具有沿轴向延伸的部分的结构，则也可以不是销形状，例如也可以是沿轴向延伸的平端子。导通部件24只要与线圈213电连接即可，例如，也可以是焊接。
52.树脂部25覆盖定子21的至少一部分。在本实施方式中，树脂部25覆盖定子21的一部分。齿211b的径向外表面从树脂部25露出。另外，树脂部25覆盖基板23及导通部件24。构成树脂部25的树脂容纳于容纳有基板23的凹部222内，且覆盖基板23。另外，构成树脂部25的树脂与制造时临时配置于基座22的轴向上表面的金属模具的形状一致地覆盖定子21及导通部件24。
53.覆盖定子21、基板23以及导通部件24的树脂部25形成为一体。树脂部25连接定子21和基座22。定子21和基座22通过树脂部25机械地连接。树脂部25例如由热熔性树脂构成。树脂部25与基座22不分离地连接。
54.轴承保持件26是以中心轴c为中心的圆筒状。轴承保持件26保持配置于该保持件的径向内方的轴承27。轴承保持件26嵌于基座筒状部221内，且固定于基座22。轴承保持件26配置于定子铁芯211的径向内方。定子铁芯211固定于轴承保持件26。即，定子21支撑于基座22。
55.轴承27配置于轴11的径向外方且轴承保持件26的径向内方，且可旋转地支撑轴11。在本实施方式中，轴承27的数量是两个，两个轴承27在轴向上隔开间隔排列。两个轴承27由滚珠轴承构成。但是，轴承27的数量及种类可以适当地变更，例如也可以是套筒轴承等。
56.在马达1中，通过向线圈213供给驱动电流，在磁铁14与定子21之间产生旋转扭矩。由此，转子保持件13相对于定子21旋转。如果转子保持件13旋转，则固定于转子保持件13的叶轮2也以中心轴c为中心旋转。此外，本实施方式的马达1是在定子21的径向外方配置有构成旋转部10的磁铁14的外转子型的马达。但是，应用本发明的马达也可以是在定子的径向
内方配置有构成旋转部的磁铁的内转子型的马达。
57.(2－2.静止部的详细结构)
58.图5是本发明的实施方式的马达1具有的基座22的平面图。图6是图5的a－a位置的基座22及树脂部25的纵剖视图。图7是放大了图6中由虚线框x包围的部分的放大图。
59.如图5、图6及图7所示，在凹部222的内周面222a设有配置于树脂部25的一部分的轴向上方的上壁部223。详细来说，上壁部223与树脂部25接触。在本实施方式中，上壁部223的轴向下表面及径向内表面与树脂部25接触。
60.根据本结构，树脂部25的一部分配置于上壁部223的轴向下方。因此，能够防止构成容纳于凹部222内的树脂部25的树脂从基座22剥离，被树脂部25覆盖的定子21与树脂部25一起从基座22向轴向上方脱离。即，根据本结构，能够通过不使用螺纹固定的简易的结构将定子21固定于基座22。
61.在本实施方式中，如图7所示，上壁部223设于凹部222的内周面222a的轴向上端。上壁部223也可以设于凹部222的内周面222a的轴向上端与轴向下端之间。但是，如果如本实施方式这样采用上壁部223设于凹部222的内周面222a的轴向上端的结构，则能够增加构成配置于上壁部223的轴向下方的树脂部25的树脂的壁厚，提高树脂部25的强度。其结果，能够降低被树脂部25覆盖的定子21向轴向上方脱离的可能性。
62.在本实施方式中，如图5所示，在从轴向的平面观察下，上壁部223在沿着凹部222的内周面222a的方向上设有多个。此外，在本实施方式中，在从轴向平面观察的情况下，凹部222的内周面222a是包围中心轴c的线状。能够增多上壁部223的数量，降低被树脂部25覆盖的定子21向轴向上方脱离的可能性。详细来说，在从轴向的平面观察下，多个上壁部223在沿着凹部222的内周面的方向上隔开间隔配置。
63.此外，在本实施方式中，上壁部223的数量是四个。上壁部223的数量也可以是四个以外。上壁部223的数量也可以是单数。在上壁部223为单数的情况下，也可以是，在从轴向的平面观察下，上壁部223在沿着凹部222的内周面的方向上设置成例如环状或c字状等。另外，在本实施方式中，多个上壁部223全部设于凹部222的内周面222a的轴向上端。但是，多个上壁部223的轴向的高度位置也可以至少一部分的上壁部223之间互相不同。另外，多个上壁部223也可以沿轴向隔开间隔配置。
64.在本实施方式中，在多个上壁部223中包括第一上壁部223a和第二上壁部223b。第一上壁部223a只要是多个上壁部223中的使满足以下的关系的第二上壁部223b存在的上壁部223，就可以是任一个。在本实施方式中，四个上壁部223中的任一个均可以为第一上壁部223a。在如图5所示的例子中，第一上壁部223a设为四个上壁部223中的在图上位于最左侧的上壁部223。
65.在从轴向的平面观察下，第二上壁部223b相对于与第一假想线vl1正交且穿过中心轴c的第二假想线vl2，配置于与配置第一上壁部223a的区域相反的侧的区域。在从轴向的平面观察下，第一假想线vl1是连结中心轴c和第一上壁部223a的假想线。详细来说，在从轴向的平面观察下，第一假想线vl1是连结中心轴c和第一上壁部223a的预定位置的假想线。在图5所示的例子中，在从轴向的平面观察下，预定位置是第一上壁部223a的沿着凹部222的内周面的方向的中央位置。但是，预定位置不限于前述的中央位置，例如，也可以是在从轴向的平面观察下，第一上壁部223a的沿着凹部222的内周面的方向的一端等。
66.在图5所示的例子中，除了第一上壁部223a之外剩余的三个上壁部223全部相对于第二假想线vl2配置于与第一上壁部223a所属的区域r1相反的侧的区域r2。即，在图5所示的例子中，除了第一上壁部223a之外剩余的三个上壁部223均为第二上壁部223b。此外，如上所述，图5所示的例子是示例。只要除了第一上壁部223a之外剩余的上壁部223中的至少一个符合第二上壁部223b即可。
67.根据本结构，能够将多个上壁部223中的至少两个在从轴向的平面观察下在沿着凹部222的内周面的方向上分离得较远，能够抑制基于上壁部223的树脂部25的固定位置偏于特定的部位。因此，能够降低被树脂部25覆盖的定子21向轴向上方脱离的可能性。
68.另外，在本实施方式中，在从轴向的平面观察下，多个上壁部223的至少一个配置于凹部222的内周面的角部224。此外，如上所述，在从轴向的平面观察下，凹部222的内周面是多边形状，具有角部224。此外，在本实施方式中，四个上壁部223中的三个配置于角部224。
69.根据本结构，能够将上壁部223不偏倚地配置于尽可能远离中心轴c的位置。在从中心轴c分离的位置中，由于例如因为温度变化而引起的部件间的收缩的差容易变大等原因，存在树脂部25容易从基座22剥离的倾向。根据本实施方式的结构，在存在树脂部25容易从基座22剥离的倾向的角部224设置上壁部223，能够使树脂部25难以从基座22剥离。
70.在本实施方式中，如图7所示，在凹部222的内周面222a设有构成上壁部223的周面凹部225。周面凹部225在比凹部222的内周面的上端靠下方从凹部222的内周面222a向径向外方凹陷。换句话说，上壁部223通过在凹部222的内周面222a设置向径向外方凹陷的周面凹部225而形成。周面凹部225例如在从径向的平面观察下是矩形状。在从轴向的平面观察下，各上壁部223设于凹部222的内周面的范围是从构成周面凹部225的周向的一侧的面到另一侧的面的范围。此外，在周面凹部225容纳有树脂部25的一部分。周面凹部225被构成树脂部25的树脂充满。
71.根据这样的结构，与由从凹部222的内周面222a的一部分突出的周面凸部构成上壁部223a的情况(参照后述的图10)相比，能够提高上壁部223的强度。因此，能够进一步降低被树脂部25覆盖的定子21向轴向上方脱离的可能性。
72.基座22在上壁部223的轴向下方具有沿轴向贯通的基座贯通孔226。基座贯通孔226在空间上与周面凹部225相连。在本实施方式中，在基座贯通孔226容纳有树脂部25的一部分。基座贯通孔226被构成树脂部25的树脂充满。基座贯通孔226例如在从轴向的平面观察下设为圆形状等。
73.根据这样的结构，能够增加构成配置于上壁部223的轴向下方的树脂部25的树脂的壁厚，提高树脂部25的强度，能够降低被树脂部25覆盖的定子21向轴向上方脱离的可能性。另外，根据这样的结构，在通过树脂成型形成具有上壁部223的基座22时，由于基座贯通孔226的存在，能够仅通过上下金属模具来制造，无需使用滑模，因此，能够降低制造成本。
74.此外，在基座22的轴向下表面设有基座下表面凹部227，该基座下表面凹部227向轴向上方凹陷，临时配置在树脂部25的形成时使用的金属模具。在从轴向观察时，基座下表面凹部227的一部分与基座贯通孔226重合。该重合的部分在空间上与基座贯通孔226相连。基座下表面凹部227也可以不设于基座22。
75.通过设置基座下表面凹部227，能够缩小使金属模具和基座22接触的面积。由此，
通过仅提高金属模具和基座22接触的微小的面积的精度，就能够将金属模具高精度地配置于基座22。另外，通过设置基座下表面凹部227，即使在形成树脂部25时树脂从基座贯通孔226漏出的情况下，也能够抑制该树脂突出至比基座22的轴向下表面靠下方。即，能够容易地进行马达1的制造时的管理。
76.＜3.变形例＞
77.(3－1.第一变形例)
78.图8是用于说明本发明的实施方式的马达1的第一变形例的图。在第一变形例中，就基座贯通孔226a的面积而言，与基座贯通孔226a的内周面的轴向上端位置up相比，轴向下端位置lp更大。详细来说，就基座贯通孔226a的内周面的直径而言，与基座贯通孔226a的内周面的轴向上端位置up相比，轴向下端位置lp更大。
79.根据这样的结构，能够使构成填充于基座贯通孔226a的树脂部25的树脂难以从基座贯通孔226向轴向上方脱落。因此，能够进一步降低被树脂部25覆盖的定子21向轴向上方脱离的可能性。
80.此外，在本变形例中，构成为，基座贯通孔226的垂直于轴向的截面积朝向轴向下方仅变化一层，但也可以构成为朝向轴向下方变化两层以上。
81.(3－2.第二变形例)
82.图9是用于说明本发明的实施方式的马达1的第二变形例的图。在第二变形例中，就基座贯通孔226b的面积而言，与基座贯通孔226b的内周面的轴向上端位置up相比，轴向下端位置lp更大。而且，在第二变形例中，基座贯通孔226b的内周面具有随着朝向轴向下方使基座贯通孔226b的垂直于轴向的截面积扩大的倾斜部228。详细来说，倾斜部228随着朝向轴向下方使基座贯通孔226b的内周面的直径扩大。
83.通过设置倾斜部228，与截面积阶段性地变化的结构(参照图8)相比，在形成树脂部25时，能够使填充于基座贯通孔226b内的树脂容易地潜入截面积较大的轴向下方。
84.此外，在本变形例中，倾斜部228构成为，从基座贯通孔的228b的内周面的轴向上端与下端之间的位置延伸到轴向下端。但是，这是示例。例如，倾斜部228也可以构成为从基座贯通孔的228b的内周面的轴向上端延伸到轴向下端。
85.(3－3.第三变形例)
86.图10是用于说明本发明的实施方式的马达的第三变形例的图。上壁部223a由从凹部222的内周面222a向径向内方突出的周面凸部构成。在该结构的情况下，也可以构成为，在从轴向的平面观察下，沿着凹部222的内周面设有多个上壁部223a。另外，上壁部223a可以是在从轴向的平面观察下例如沿着凹部222的内周面以环状或c字状延伸的一个上壁部。另外，优选的是，在上壁部223a的轴向下方设有沿轴向贯通基座22的基座贯通孔226。
87.＜4.注意事项＞
88.在本说明书中公开的各种技术性特征在不脱离其技术性创造的主旨的范围内能够添加各种变更。另外，在本说明书中所示的多个实施方式及变形例可以在可能的范围内组合实施。
89.产业上的可利用性
90.本发明例如能够用于车载用、家电用、办公设备用等的冷却风扇等。