1.本发明涉及无刷电动机的定子组件的构造。
背景技术：
2.在专利文献1中记载有内转子型且单轴构造的无刷电动机。
3.专利文献1所记载的无刷电动机具备转子、定子、保持板以及罩部件。在转子的轴的一端侧配置有保持板，转子的轴的一端与保持板抵接。定子配置于转子的外周侧。定子固定于保持板。
4.罩部件是一端开口的圆筒形，被配置为覆盖定子和转子。将保持板固定于罩部件以覆盖罩部件的开口。
5.专利文献1：日本特开2017-99255号公报
6.然而，在专利文献1所示的构造中，由于因转子的旋转而产生的振动，产生较大的声音。
技术实现要素：
7.因此，本发明的目的在于，提供一种静音性优秀的无刷电动机。
8.本发明的定子组件具备：定子；壳体，其具有供定子配置的空间；以及绝缘性树脂，其配置于空间。壳体与定子由绝缘性树脂固定。
9.在该结构中，壳体与定子由绝缘性树脂固定，成为一体化的构造体。由此，抑制励磁振动和构造体共振。
10.根据本发明，能够实现静音性优秀的无刷电动机。
附图说明
11.图1是本发明的第一实施方式的无刷电动机10的外观立体图。
12.图2是表示本发明的第一实施方式的无刷电动机10的结构的侧视剖视图。
13.图3是表示本发明的第一实施方式的定子组件20的结构的侧视剖视图。
14.图4的(a)表示振动级别的频率特性，图4的(b)是表示电动机温度上升量的时间特性的图。
15.图5是表示本发明的实施方式的定子组件的制造方法的一例的流程图。
16.图6是表示本发明的第二实施方式的定子组件20a的结构的侧视剖视图。
17.图7是本发明的第二实施方式的定子组件20a的分解立体图。
18.图8是表示填充用辅助部件的其他形状的立体图。
具体实施方式
19.[第一实施方式]
[0020]
参照附图对本发明的第一实施方式的无刷电动机、定子组件、以及它们的制造方
法进行说明。
[0021]
图1是本发明的第一实施方式的无刷电动机10的外观立体图。图2是表示本发明的实施方式的无刷电动机10的结构的侧视剖视图。图3是表示本发明的实施方式的定子组件20的结构的侧视剖视图。
[0022]
(无刷电动机10的简要结构)
[0023]
如图1、图2所示，无刷电动机10具备定子组件20和转子30。下文介绍说明定子组件20的具体的构造。
[0024]
如图2所示，转子30具备转子轭31、磁铁32以及轴体33。省略转子30的具体的构造的说明。
[0025]
定子组件20具有开口234。转子30从开口234插入到定子组件20的内部。在俯视无刷电动机10(定子组件20)时，如图7所示，开口234与定子40的中央空间400重叠。由此，转子30配置于定子40的内侧。换言之，定子40配置于转子30的外周侧。
[0026]
转子30的轴体33延伸的方向的一端从定子组件20的开口234侧向外部突出。转子30的轴体33延伸的方向的另一端被定子组件20支承为能够旋转。
[0027]
在该结构中，通过控制提供给定子40的信号，而控制转子30的旋转。由此，无刷电动机10实现内转子型且单轴构造的无刷电动机。
[0028]
(定子组件20的具体的结构)
[0029]
如图1、图2、图3所示，定子组件20具备壳体21、绝缘性树脂24、轴用盖部件25、轴承26、吸引磁铁27、轭28以及定子40。
[0030]
壳体21具备第一壳体部件22和第二壳体部件23。第一壳体部件22和第二壳体部件23由sus等刚性较高的材料构成。
[0031]
第一壳体部件22具备主壁221、侧壁222以及内部壁223。主壁221在俯视时为圆形。侧壁222为圆筒形，是沿着主壁221的外周端形成并在与主壁221的主面正交的方向上延伸的形状。
[0032]
内部壁223为圆筒形，是形成于主壁221的中央并在与主壁221的主面正交的方向上延伸的形状。内部壁223具有在圆筒形的两侧开口的中空部225。在主壁231上，在与中空部225重叠的区域具有开口。因此，中空部225还与第一壳体部件22中靠主壁231侧的外部连通。
[0033]
通过使主壁221、侧壁222以及内部壁223采用上述的结构，从而第一壳体部件22具有由主壁221、侧壁222以及内部壁223围成的空间224。空间224在俯视时为环状，在与主壁221侧相反的一侧开口。
[0034]
第二壳体部件23具备主壁231和侧壁232。主壁231在俯视时为圆形。侧壁232在俯视时为圆筒形。侧壁232为圆筒形，是沿着主壁231的外周端形成并在与主壁231的主面正交的方向上延伸的形状。由此，第二壳体部件23具有由主壁231和侧壁232围成的空间235。空间235在俯视时为圆形，在与主壁231侧相反的一侧开口。
[0035]
主壁231在中央具有沿厚度方向贯通于主壁231的开口234。开口234与空间235连通。开口234在俯视时为圆形。相对于俯视转子30的外形(从轴体33的一端或者另一端侧观察的外形)，开口234的外形为相似形状。开口234的面积为转子30能够插入的面积，例如是定子40的中央空间400的平面面积程度。
[0036]
另外，主壁231具有多个孔236。多个孔236在厚度方向上贯通主壁231，与空间235连通。多个孔236沿着开口234的外周配置。
[0037]
第一壳体部件22与第二壳体部件23相互组装。更具体而言，第一壳体部件22被配置为使空间224的开口朝向第二壳体部件23侧，第二壳体部件23被配置为使空间235的开口朝向第一壳体部件22侧。然后，第二壳体部件23嵌入第一壳体部件22，使侧壁232的外壁与第一壳体部件22的侧壁222的内壁面2221抵接。
[0038]
由此，壳体21具有内部空间。壳体21的内部空间通过上述的开口234和多个孔236而与第二壳体部件23侧的外部连通。
[0039]
轴用盖部件25为圆板形，具有从一个主面凹陷的凹部。轴用盖部件25配置于中空部225中靠主壁221侧的端部附近。
[0040]
轴承26为圆筒形，配置于中空部225，固定于内部壁223的靠中空部225侧的壁。
[0041]
吸引磁铁27为圆环形。吸引磁铁27配置于内部壁223的末端，、换言之，配置于内部壁223中同与主壁221连接的连接端相反一侧的端部。
[0042]
轭28为圆环形。轭28的形状与吸引磁铁27的形状大致相同。轭28配置于内部壁223的末端附近，配置于吸引磁铁27的主壁221侧。
[0043]
如图7所示，定子40具备多个定子铁心41、绝缘体42以及多个线圈导体43。定子40为圆环形，具有中央空间400。多个定子铁心41沿着圆环形的周向而相互隔开间隔地配置。多个线圈导体43卷绕于多个定子铁心41，并将绝缘体42夹在中间。更具体而言，多个线圈导体43以从定子40的圆环形的中心向外侧延伸的方向为轴线卷绕于定子铁心41。
[0044]
俯视定子40时的外形为与第一壳体部件22的侧壁222的内壁面2221大致相同的形状，并且比内壁面2221小。俯视定子40时的中央空间的外形、换言之定子40的内端的形状为与下文介绍的转子30的外形大致相同的形状，并且比转子30的外形大。
[0045]
定子40配置于壳体21的内部空间。更具体而言，定子40被配置为收纳于第一壳体部件22的空间224和第二壳体部件23的空间235。此时，在俯视的状态下，定子40的中心与壳体21的内部空间的中心大致对齐。另外，定子40的外周端与第一壳体部件22的侧壁222的内壁面2221接近而不接触。此外，定子40相对于第一壳体部件22的定位例如是通过将形成于定子40的腿部件与第一壳体部件22的主壁221的内表面抵接而实现的。
[0046]
绝缘性树脂24为圆环形，配置于壳体21的内部空间。更具体而言，绝缘性树脂24覆盖定子40的大致整体。另外，绝缘性树脂24与第一壳体部件22的主壁221的内壁面2211的大致整面以及侧壁222的内壁面2221的大致整面抵接。并且，绝缘性树脂24与第二壳体部件23的主壁231的内壁面2311的大致整面以及侧壁232的内壁面2321的大致整面抵接。另外，在绝缘性树脂24的中央形成的圆柱形的空间是能够收纳转子30的形状和大小。
[0047]
通过该结构，定子40和壳体21由绝缘性树脂24固定。并且，第一壳体部件22和第二壳体部件23由绝缘性树脂24固定。由此，由定子40、绝缘性树脂24、第一壳体部件22以及第二壳体部件23构成的构造体一体地形成。其结果为，抑制在对转子30进行旋转控制时在定子组件20产生的励磁振动和构造体共振。
[0048]
图4的(a)表示振动级别的频率特性。此外，图4的(a)的比较结构，是在壳体21中不填充绝缘性树脂24，不采用使定子40与壳体21一体化的构造的结构。如图4的(a)所示，通过使用本实施方式的结构，能够在宽频带范围内抑制振动级别。
[0049]
另外，第一壳体部件22和第二壳体部件23没有通过螺钉、螺丝等固定。因此，不会产生因螺钉固定、螺丝固定而产生的第一壳体部件22与第二壳体部件23之间的错位，能够抑制由于该错位而导致的不必要的振动的产生。另外，在第一壳体部件22和第二壳体部件23上不需要设置螺钉、螺丝等的部分。因此，在维持定子40的形状的状态下，与使用螺钉、螺丝的构造相比，能够将壳体21小型化。
[0050]
另外，使绝缘性树脂24的材料为热传导率比空气高的材料。由此，将定子40所产生的热经由绝缘性树脂24高效地传递给壳体21。因此，定子组件20的散热效率提高。特别是，在本实施方式中，覆盖定子40的绝缘性树脂24用面与第一壳体部件22和第二壳体部件23接触。由此，对向第一壳体部件22和第二壳体部件23即壳体21导热的热传导性进一步提高，定子组件20的散热效率进一步提高。并且，绝缘性树脂24与内壁面2211的大致整面、内壁面2221的大致整面、内壁面2311的大致整面以及内壁面2321的大致整面抵接。由此，对向第一壳体部件22和第二壳体部件23即壳体21导热的热传导性进一步提高，定子组件20的散热效率进一步提高。
[0051]
图4的(b)表示电动机温度上升量的时间特性。此外，图4的(b)的比较结构是在壳体21中未填充绝缘性树脂24的结构。如图4的(b)所示，通过使用本实施方式的结构，能够抑制过渡时的电动机的温度上升，能够降低稳定运转时的电动机的温度。
[0052]
(定子组件20的制造方法)
[0053]
由上述的结构构成的定子组件20例如能够通过如下所示的方法来制造。图5是表示本发明的实施方式的定子组件20的制造方法的一例的流程图。
[0054]
如图5所示，首先，将定子40配置于第一壳体部件22的空间224(s11)。接下来，将第二壳体部件23安装于第一壳体部件22(s12)。更具体而言，将第二壳体部件23安装于第一壳体部件22，使第一壳体部件22的空间224(与本发明的“第一空间”对应)与第二壳体部件23的空间235(与本发明的“第二空间”对应)连通。
[0055]
接下来，在壳体21的内部空间填充绝缘性树脂24(s13)。具体而言，绝缘性树脂24从形成于第二壳体部件23的多个孔236流入并填充到壳体21内。此时，在之后配置转子30的区域中插入模具等。由此，绝缘性树脂24未进入配置转子30的区域。接下来，将绝缘性树脂24固化(s14)。此外，插入的模具例如只要在绝缘性树脂24的固化后拆下即可。
[0056]
通过使用这样的制造方法，能够容易地制造定子组件20。
[0057]
[第二实施方式]
[0058]
参照附图对本发明的第二实施方式的无刷电动机、定子组件以及它们的制造方法进行说明。
[0059]
图6是表示本发明的第二实施方式的定子组件20a的结构的侧视剖视图。图7是本发明的第二实施方式的定子组件20a的分解立体图。此外，在图7中，省略记载绝缘性树脂24。换言之，图7是绝缘性树脂24被填充、固化前的状态的图。
[0060]
如图6、图7所示，第二实施方式的无刷电动机的定子组件20a在具备填充用辅助部件50这方面与第一实施方式的定子组件20不同。定子组件20a的其他的结构与定子组件20相同，省略相同的部位的说明。
[0061]
定子组件20a具备填充用辅助部件50。填充用辅助部件50为圆筒形，以非磁性的绝缘性树脂作为材料。填充用辅助部件50与本发明的“辅助部件”对应。
[0062]
填充用辅助部件50具备圆筒形的主体部51、圆环形的底部52。主体部51、底部52例如一体成形。底部52配置于主体部51中的圆筒形的轴向的一端。
[0063]
填充用辅助部件50被配置为主体部51的圆周面与定子40的内周端接近，并沿着该内周端。底部52与第一壳体部件22的主壁221抵接，主体部51中与底部52侧相反一侧的端部同第二壳体部件23的主壁231抵接。由此，定子40配置于由填充用辅助部件50、第一壳体部件22的主壁221、侧壁222以及第二壳体部件23的主壁231围成的空间内。
[0064]
绝缘性树脂24填充于由该填充用辅助部件50、第一壳体部件22的主壁221、侧壁222以及第二壳体部件23的主壁231围成的空间内。
[0065]
此外，如图7所示，填充用辅助部件50在底部具备圆环形的固定部，该固定部通过粘接材料等固定于第一壳体部件22的主壁221。由此，抑制填充绝缘性树脂24时的填充用辅助部件50的移动。因此，能够在所希望的空间中填充绝缘性树脂24。
[0066]
通过使用这样的结构，不用使用第一实施方式所示的模具等，就能够将绝缘性树脂24更可靠地填充于所希望的空间。另外，不用等待绝缘性树脂24的固化，就能够将转子30插入定子组件20，能够缩短制造时间。
[0067]
图8是表示填充用辅助部件50的其他形状的立体图。与图7所示的填充用辅助部件50相比，在设置有沿着主体部51的圆周面隔开间隔地配置的多个突起部53这方面不同。
[0068]
通过具备多个突起部53，能够将该多个突起部53夹在定子40的定子铁心41之间地配置定子40。由此，例如，能够减少绝缘性树脂24的量。
[0069]
在上述的各实施方式的结构中，表示将绝缘性树脂24填充于包围定子40的空间的整体的方式。然而，只要是至少将定子40的底部以规定的深度埋入绝缘性树脂24这种方式，就能够实现上述的作用效果。这样的状态，是指本发明中的“将壳体与定子固定”的状态。换言之，相对于振动使壳体与定子视为一体物地将壳体与定子接合、粘接的状态，是指本发明中的“将壳体与定子固定”状态。对于第一壳体部件22与第二壳体部件23的接合、粘接，该“固定”的定义也相同的。
[0070]
另外，例如，如果将绝缘性树脂24填充了包围定子40的空间的约70％以上，则能够更有效地得到上述的作用效果。
[0071]
附图标记的说明
[0072]
10...无刷电动机；20、20a...定子组件；21...壳体；22...第一壳体部件；23...第二壳体部件；24...绝缘性树脂；25...轴用盖部件；26...轴承；27...吸引磁铁；28...轭；30...转子；31...转子轭；32...磁铁；33...轴体；40...定子；41...多个定子铁心；42...绝缘体；43...线圈导体；50...填充用辅助部件。