马达的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种马达，具有：沿在上下方向上延伸的中心轴线配置的轴；与轴一起旋转的转子部；具有包围轴的外周面的筒部和位于筒部的下方并向径向外侧扩展的基底部的托架，该基底部具有第一孔；位于筒部的内周面与轴的外周面之间的轴承部；具有定子铁芯和线圈并包围筒部的外周面的定子部，该定子铁芯具有第二孔；在上下方向上位于定子部与基底部之间并具有贯通孔的电路板；以及在上下方向上位于定子部与电路板之间并具有上侧突起和下侧突起的定位部件，上侧突起插入定子铁芯的第二孔，下侧突起插入电路板的贯通孔和基底部的第一孔。
【专利说明】
马达
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种马达。
【背景技术】
[0002]以往，公知有一种马达，该马达具有对定子铁芯在马达轴线周围进行相对于马达基板的定位的间隔部件(例如，日本公开公报平10-108434号等)。
[0003]上述那样的马达存在不能对托架在马达轴线周围进行相对于定子铁芯的定位的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的一实施方式的目的是提供一种能够容易地进行定子铁芯、电路板以及托架在周向上的定位的马达。
[0005]本实用新型的一实施方式的马达，具有轴、转子部、托架、轴承部、定子部、电路板、主体部、以及定位部件。轴沿在上下方向上延伸的中心轴线配置。转子部具有转子磁铁并与轴一起旋转。托架具有包围轴的外周面的筒部、和位于筒部的下方并向径向外侧扩展的基底部，该基底部具有第一孔。轴承部位于筒部的内周面与轴的外周面之间。定子部具有定子铁芯和线圈，并包围筒部的外周面，该定子铁芯具有第二孔。电路板在上下方向位于定子部与基底部之间，并具有与中心轴线正交的基板面和在上下方向上贯通的贯通孔。主体部为环状，并在上下方向上位于定子部与电路板之间，并包围中心轴线。定位部件具有从主体部的上表面向上延伸的上侧突起和从主体部的下表面向下延伸的下侧突起。定子铁芯具有环状的铁芯背部和向铁芯背部的径向外侧延伸的齿。上侧突起插入定子铁芯的第二孔。下侧突起插入电路板的贯通孔和基底部的第一孔。
[0006]下侧突起穿过电路板的贯通孔，并插入基底部的第一孔。
[0007]在铁芯背部的内周面处设置有向径向内侧延伸的多个凸部。在凸部设置第二孔。
[0008]托架具有从筒部的下端向径向外侧扩展的第一表面。凸部的下表面与第一表面接触。
[0009]定位部件具有位于主体部的外周面的多个线圈线支承部。线圈线支承部在周向上隔着间隔配置，并支承从线圈延伸的线圈线。
[0010]定位部件具有从主体部的外周面向径向外侧延伸的板状部。板状部具有在周向上隔着间隔配置的线圈线支承部。线圈线支承部是缺口，该缺口在板状部的外周缘朝向径向外侧开口。
[0011]从上下方向观察，线圈线支承部具有使缺口的宽度缩小至线圈线的线直径以下的防脱关起。
[0012]板状部的轴向长度比主体部的轴向长度短。板状部与定子铁芯的轴向距离比板状部与电路板的轴向距离长。
[0013]定位部件具有位于主体部的上表面的三个以上的上侧突起、和位于主体部的下表面的三个以上的下侧突起。在定子铁芯设置三个以上的第二孔，上侧突起被插入各第二孔。在电路板设置三个以上的贯通孔。在基底部设置三个以上的第一孔。下侧突起被插入各贯通孔和第一孔。
[0014]根据本实用新型的一实施方式的马达，能够容易地进行定子铁芯、电路板、以及托架的周向的定位。
[0015]参照附图，通过以下的本实用新型优选实施方式的详细说明，可以更清楚地理解本实用新型的上述及其他要素、特征、步骤、特点和优点。
【附图说明】
[0016]图1是第一实施方式的马达的剖视图。
[0017]图2是第一实施方式的马达的一部分的分解图。
[0018]图3是第一实施方式的电路板和固定电路板的托架的俯视图。
[0019]图4是第一实施方式的定子部和组装有定子部的周边部件的立体图。
[0020]图5是第一实施方式的定位部件的立体图。
[0021 ]图6是第二实施方式的定子部和组装有定子部的周边部件的立体图。
【具体实施方式】
[0022]以下，一边参照附图，一边对本实用新型的优选实施方式涉及的马达进行说明。另夕卜，本实用新型的范围不限定为以下的实施方式，在本实用新型的技术思想的范围内能够进行任意的变更。并且，在以下的附图中，为了容易地理解各结构，存在使各结构中的比例尺以及数值等与实际的马达和部件的结构不同的情况。
[0023]在附图中，适当地示出XYZ坐标系作为三维直角坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向为上下方向。X轴方向为与Z轴方向正交的方向中的图1的左右方向。Y轴方向为与X轴方向以及Z轴方向这两个方向正交的方向。
[0024]在不预先特殊说明时，在以下的说明中，将以沿上下方向(Z轴方向)延伸的中心轴线J为中心的径向简称为“径向”。将以中心轴线J为中心的周向、即绕中心轴线J的方向简称为“周向”。另外，上下方向(Z轴方向)相当于中心轴线J的轴向。
[0025]在本说明书中，“沿上下方向延伸”是指除了包括严格地沿上下方向(Z轴方向)延伸的情况之外，还包括沿在与上下方向成不到45度的范围内倾斜的方向延伸的情况。并且，在本说明书中，“沿径向延伸”是指除了包括严格地沿径向、即与上下方向(Z轴方向)垂直的方向延伸的情况之外，还包括沿在与径向成不到45度的范围内倾斜的方向延伸的情况。
[0026]图1是示出本实施方式的马达I的剖视图。并且，图2是示出马达I的一部分的分解图。马达I是外转子型的无刷马达。
[0027]如图1所示，马达I具有轴10、转子部20、托架50、上侧轴承部41、下侧轴承部42、定子部30、定位部件70、以及电路板60。在本实施方式中，轴承部具有上侧轴承部41和下侧轴承部42。轴10与转子部20彼此固定而一体地绕中心轴线J旋转。托架50、定子部30、定位部件70、以及电路板60彼此固定。在托架50上设置有保持上侧轴承部41和下侧轴承部42的轴承保持孔59。托架50通过上侧轴承部41和下侧轴承部42支承轴10。马达I通过将从外部装置输入的驱动电流提供给定子部30而使定子部30产生磁场。通过该磁场，使转子部20和轴10绕中心轴线J旋转。以下，对各零件进行详细地说明。
[0028][轴]
[0029]如图1所示，轴10是沿在上下方向上延伸的中心轴线J配置的圆柱状的轴。轴10的中心与中心轴线J 一致。轴10通过上侧轴承部41和下侧轴承部42被托架50支承为能够旋转。
[0030][转子部]
[0031 ]转子部20固定于轴10，并与轴10—起以中心轴线J为中心旋转。转子部20具有筒状的转子保持架24、固定于转子保持架24的内周面24c的转子磁铁25、以及转子轮毂26。
[0032]转子保持架24具有沿上下方向延伸的圆筒形状的筒部24a、和从筒部24a的上端向径向内侧延伸的顶板部24b。在顶板部24b的中央设置有在上下方向上贯通的中央孔24d。
[0033]转子磁铁25粘接固定于筒部24a的内周面24c。由此，转子磁铁25被转子保持架24保持。转子磁铁25是永久磁铁。转子磁铁25在周向排列有不同的磁极。
[0034]中央孔24d是转子保持架24的径向内端。转子轮毂26连接顶板部24b的中央孔24d与轴10。转子轮毂26具有圆筒状的轴保持部26a、从轴保持部26a的外周向径向外侧延伸的凸缘部26b、以及因铆接加工而变形从而形成的轮毂铆接部26c。轴10被压入轴保持部26a。轴保持部26a的轴向下端位于比铁芯背部32的上端靠轴向下侧的位置。即，转子轮毂26的轴向下端位于比铁芯背部32的上端靠轴向下侧的位置。通过使转子轮毂26延伸至比铁芯背部32的上端靠轴向下侧的位置，使转子轮毂26与轴10的紧固长度变长。由此，转子轮毂26与轴10牢固地紧固在一起。凸缘部26b的上表面与转子保持架24的顶板部24b的下表面接触。轮毂铆接部26c朝向径向外侧地形成。轮毂铆接部26c的下表面与顶板部24b的上表面接触。通过凸缘部26b与轮毂铆接部26c在上下方向上夹持顶板部24b来将转子轮毂26与转子保持架24固定在一起。
[0035][托架]
[0036]如图1和图2所示，托架50具有上侧筒部51、下侧筒部52、以及从下侧筒部52的外周面向径向外侧扩展的基底部53。在本实施方式中，筒部具有上侧筒部51和下侧筒部52。上侧筒部51和下侧筒部52具有沿中心轴线J延伸的圆筒形状。上侧筒部51和下侧筒部52包围轴10的外周面。下侧筒部52比上侧筒部51外径大，并位于上侧筒部51的下侧。在下侧筒部52的上表面设置有第一表面52a。即，托架50具有从上侧筒部51的下端向径向外侧扩展的第一表面 52a。
[0037]如图1所示，上侧筒部51的内周面与下侧筒部52的内周面是连续的。由此，将上侧筒部51的内周面和下侧筒部52的内周面作为内周面的一部分，来构成在上下方向上贯通的轴承保持孔59。在轴承保持孔59的上下方向的中间设置有向径向内侧突出的内侧突出部59a。即，内侧突出部59a的内径比上侧筒部51的内径和下侧筒部52的内径小。在轴承保持孔59中，上侧轴承部41被插入内侧突出部59a的上侧。波形垫片被插入内侧突出部59a与上侧轴承部41的上下方向的间隙(省略图示)，并对上侧轴承部41施加预压。在轴承保持孔59中，下侧轴承部42通过粘接来固定于内侧突出部59a的下侧。在马达I的组装工序中，在轴承保持孔59的内周面处涂抹粘接剂后，将下侧轴承部42插入轴承保持孔59。内侧突出部59a的下表面59b与下侧轴承部42的外圈的上表面接触。
[0038]如图1所示，基底部53位于上侧筒部51的下侧，并从下侧筒部52的外周面向径向外侧扩展。如图2所示，基底部53具有平板部53a、缘部53b、三个第一台座部53d、三个第二台座部53c、以及三个肋53f。
[0039]从上下方向观察，平板部53a是圆形的板。如图1所示，平板部53a与中心轴线J正交。缘部53b从平板部53a的周缘向上侧突出。缘部53b是从平板部53a向上侧延伸的筒状的部位。
[0040]如图2所示，三个第一台座部53d分别从平板部53a向上侧突出。三个第一台座部53d分别具有从下侧筒部52的外周面向径向外侧突出的形状。三个第一台座部53d以中心轴线J为基准而分别配置于为旋转对称的位置。在三个第一台座部53d的上表面分别设置有第一孔54。即，基底部53具有第一孔54。第一孔54从第一台座部53d的上表面向下侧延伸。在之后的段落中进行说明的定位部件70的下侧突起72插入第一孔54。
[0041 ]如图2所示，三个第二台座部53c分别从平板部53a向上侧突出。三个第二台座部53c分别具有从缘部53b的内侧面向径向内侧突出的形状。第二台座部53c位于比第一台座部53d靠径向外侧的位置。第二台座部53c的轴向上端与缘部53b的轴向上端一致，并构成配置电路板60的第二表面53e。在三个第二台座部53c分别设置向上侧延伸的凸台部56a、57a、58a。电路板60具有三个固定孔66。由于电路板60配置在第二表面53e，因此凸台部56a、57a、58a分别插入固定孔66。另外，凸台部56a、57a、58a通过铆接加工形成第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58，将电路板60固定于第二表面53e(参照图3)。即，从上下方向观察时，第二台座部53c与第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58重叠，且与电路板60固定在一起。这时，电路板60的下表面与为第二台座部53c的上端的第二表面53e接触。
[0042]如图2所示，在第二表面53e设置在上下方向上贯通的基底孔53g。如后述那样，在为电路板60的上表面的基板面62a装配旋转传感器63a、63b、63c。从轴向观察，基底孔53g设置于与旋转传感器63a、63b、63c重叠的位置。旋转传感器63a、63b、63c例如使用霍尔元件等。旋转传感器63a、63b、63c例如能够检测转子磁铁25的磁通。因此，从上下方向观察，电路板60的下表面在包围旋转传感器63a、63b、63c的区域与第二台座部53c接触。第二台座部53c能够从电路板60的下表面侧稳定地支承旋转传感器63a、63b、63c。由此，能够保持旋转传感器63a、63b、63c的检测精度。
[0043]如上所述，电路板60在第二表面53e与基底部53固定在一起。因此，如图1所示，在基板主体62的下表面与平板部53a之间，设置有作为上下方向的间隙的空间B。在基板主体62的下表面通过焊锡来固定线圈线35a。由于设置有空间B，因此能够充分地确保用于通过焊锡来固定的上下方向的尺寸。并且，也可以将电容器、逆变器等高度尺寸比较大的装配元件装配于基板主体62的下表面。在该种情况下，通过设置空间B能够确保用于装配这些装配元件的上下方向的尺寸。
[0044]如图2所示，肋53f从平板部53a向上侧突出。三个肋53f从下侧筒部52的外周面朝向第二台座部53c呈放射状地延伸，并连接下侧筒部52与第二台座部53c。肋53f能够提高基底部53的强度。特别是，肋53f通过连接下侧筒部52与第二台座部53c，能够抑制例如第二表面53e在上下方向上移动等基底部53的变形。由此，能够保持在第二台座部53c上装配于电路板60的旋转传感器63a、63b、63c的检测精度。
[0045][上侧轴承部和下侧轴承部]
[0046]上侧轴承部41和下侧轴承部42将轴10支承为能够相对于托架50旋转。如图1所示，上侧轴承部41在径向上位于上侧筒部51的内周面与轴10的外周面之间。同样地，下侧轴承部42在径向上位于下侧筒部52的内周面与轴10的外周面之间。轴10被压入上侧轴承部41和下侧轴承部42的内圈。上侧轴承部41的外圈通过间隙配合嵌合于轴承保持孔59，并通过波形垫片(省略图示)向上侧施加预压。并且，下侧轴承部42的外圈通过粘接来固定于轴承保持孔59。
[0047][电路板]
[0048]电路板60装配有各种电子元件构成马达驱动电路。如图1所示，电路板60具有与中心轴线J正交的基板面62a。电路板60在上下方向上位于定子部30与托架50的基底部53之间。
[0049]图3是示出电路板60和固定电路板60的托架50的俯视图。如图3所示，电路板60具有基板主体62、配线连接部65、三个旋转传感器63a、63b、63c、第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58 ο基板主体62具有基板面62a、圆形部62b、以及矩形部62c。基板面62a是基板主体62的上侧的面。配线连接部65和三个旋转传感器63a、63b、63c设置于基板面62a0
[0050]基板主体62具有:从上下方向观察具有圆形状的圆形部62b、和从圆形部62b的局部向径向外侧呈矩形地延伸的矩形部62c。在圆形部62b的中央设置有中央孔69。在中央孔69插入下侧筒部52。中央孔69设置有向径向外侧延伸的三个贯通孔61。贯通孔61在上下方向上贯通。从上下方向观察，贯通孔61与第一孔54重叠。在贯通孔61插入在之后的段落中进行说明的定位部件70的下侧突起72。
[0051]在基板主体62设置有配置于中央孔69的周围并在轴向上贯通的六个线圈线贯通孔68。在线圈线贯通孔68插入从线圈35延伸的线圈线35a。线圈线35a被引导至基板主体62的下表面并焊锡固定。
[0052]在基板主体62设置有在周缘部附近沿上下方向贯通的三个固定孔66。三个固定孔66分别插入有基底部53的凸台部56a、57a、58a，并通过铆接来构成第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58。另外，在本实施方式中，第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58虽然是铆接部，但是也可以是通过螺纹固定等其他的固定方法固定的固定部。
[0053]在矩形部62c设置有配线连接部65。配线连接部65在周向上具有宽度。多根外部配线9通过锡焊连接于配线连接部65 ο电路板60通过外部配线9而连接有外部装置，并由外部装置提供电源和控制信号。
[0054]旋转传感器63a、63b、63c安装于基板面62a。旋转传感器63a位于转子磁铁25的正下方，并在上下方向上与转子磁铁25相向。三个旋转传感器63a、63b、63c沿周向等间隔地排列配置。即，三个旋转传感器63a、63b、63c沿周向以中心轴线J为中心以120度间隔排列配置。通过该结构，能够保持三个旋转传感器63a、63b、63c的精度。另外，三个旋转传感器63a、63b、63c彼此的周向角度也可以不必一定全部相等，但是优选至少二个周向角度相等。例如，优选旋转传感器63a与旋转传感器63b之间的周向角度同旋转传感器63b与旋转传感器63c之间的周向角度相等。旋转传感器63a、63b、63c例如是霍尔元件。
[0055]通过第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58使电路板60固定于基底部
53。第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58在径向上位于比为定子部30的外端的夕卜端面31a靠外侧且比转子保持架24的外端24e靠内侧的位置。
[0056]通过将第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58配置于比外端面31a靠径向外侧的位置，能够确保作为基板面62a的配线图案区域的内侧的区域较大。还有，在马达I的组装工序中，能够在将定子部30组装于托架50之后，进行形成第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58的铆接加工。因此，能够简化马达I的组装工序。
[0057]并且，通过将第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58配置于比转子保持架24的外端24e靠径向内侧的位置，能够减小圆形部62b的径向尺寸，从而能够对马达I的小型化作出贡献。
[0058]另外，第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58由于配置在比定子部30的外端面31a靠径向外侧且比转子保持架24的外端24e靠径向内侧的位置，因此配置在转子磁铁25的正下方附近。由此，在经过第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58的假想圆VC上，配置旋转传感器63a、63b、63c。基板主体62被第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58按压第二表面53e。由此，能够在经过第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58的假想圆VC上使基板面62a的高度精度稳定。通过将旋转传感器63a、63b、63c配置在假想圆VC上，能够保持旋转传感器63a、63b、63c的精度。
[0059]彼此不同的旋转传感器63a、63b、63c位于第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58的周向附近。在第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58的附近，由于基板主体62被按压在第二表面53e，从而基板面62a的高度精度稳定，因此能够保持旋转传感器63a、63b、63c的精度。另外，也可以是三个旋转传感器63a、63b、63c中的一个或者两个位于第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58中的任一个的周向附近。使用三个旋转传感器63a、63b、63c检测出的值来计算转子部20的位置、旋转速度等。在本说明书中，所谓旋转传感器63a、63b、63c与第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58的周向位置中涉及的“附近”意味着，另一方相对于一方的周向位置设置在以中心轴线J为中心15度以内的范围内。
[0060]在周向上，第一固定部56位于为配线连接部65的一侧的缘的一侧缘65a的附近。在周向上，第二固定部57位于为配线连接部65的另一侧的缘的另一侧缘65b附近。由此，即使从配线连接部65向基板主体62的板厚方向施加载荷也能够抑制基板主体62的变形和破损。另外，所谓周向中一侧意味着以图3中的配线连接部65为基准的左旋转方向的侧方一侧，所谓周向中的另一侧意味着以图3中的配线连接部65为基准的右旋转方向的侧方一侧。在本说明书中，所谓第一固定部56或者第二固定部57与一侧缘65a或者另一侧缘65b的周向位置中涉及的“附近”意味着，另一方相对于一方的周向位置设置在以中心轴线J为中心30度以内的范围内。
[0061 ]在周向上，第三固定部58位于比第一固定部56靠一侧(图3中的左旋转方向)且比第二固定部57靠另一侧(图3中的右旋转方向)的第一区域Al。如图3所示，在基板面62a上假定连接第一固定部56与中心轴线J的第一直线L1、以及连接第二固定部57与中心轴线J的第二直线L2。第一区域Al是通过第一直线LI和第二直线L2划分的二个区域中的、不包含配线连接部65的区域。设置于第一区域Al的第三固定部58从配线连接部65离开足够的距离，并与第一固定部56和第二固定部57—起平衡地固定基板主体62。
[0062]从上下方向观察，优选第三固定部58相对于中心轴线J位于配线连接部65的相反侧的第二区域A2 ο如图3所示，在基板面62a上假定第三直线L3。第三直线L3是经过中心轴线J、且与连接配线连接部65的周向的一侧缘65a和另一侧缘65b垂直的直线平行的直线。第二区域A2是第三直线L3划分的基板面62a上的二个区域中的、不包含配线连接部65的区域。由于将第三固定部58设置于第二区域A2，因此能够相对于中心轴线J平衡地配置各固定部。因此，第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58能够不对基板主体62施加过度的负荷而将基板主体62固定于基底部53。因此，第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58即使在使用了板厚较薄的基板主体62的情况下，也能够抑制固定造成的基板主体62的损伤。
[0063][定子部]
[0064]如图1所示，定子部30从径向包围上侧筒部51的外周面51b。定子部30具有定子铁芯34和线圈35 ο定子部30具有位于定子铁芯34与线圈35之间的绝缘部39。
[0065]定子铁芯34具有环状的铁芯背部32和向铁芯背部32的径向外侧延伸的十二个齿31。在十二个齿31上，分别卷绕线圈线35a从而构成线圈35。
[0066]图4是示出定子部30、组装有定子部30的托架50、以及周边部件的立体图。另外，在图4中，省略线圈35的图示。如图4所示，在铁芯背部32的内周面3 2a设置向径向内侧突出的三个凸部33。各凸部33在周向上等间隔地配置。
[0067]从上下方向观察，凸部33的径向内端33c具有沿上侧筒部51的外周面51b的圆弧形状。凸部33的径向内端33c与上侧筒部51的外周面51b接触。由此，决定定子铁芯34相对于托架50的径向位置。
[0068]如图1所示，凸部33的下表面33a同位于上侧筒部51与下侧筒部52之间的第一表面52a接触。另外，在上侧筒部51的上侧末端设置有与凸部33的上表面33b接触的铆接部51a。由此，定子铁芯34被固定于托架50。通过凸部33的下表面33a与第一表面52a接触，来决定定子铁芯34相对于托架50的高度方向的位置。
[0069]在凸部33设置有在上下方向上贯通的第二孔36。即，定子铁芯34具有第二孔36。如图1所示，在之后段落中进行说明的定位部件70的上侧突起71插入第二孔36。由此，决定定子铁芯34相对于托架50的周向位置。电流流经线圈35时，在凸部33处几乎不产生磁通。因此，通过在凸部33处设置第二孔36，能够减小对马达I的输出的影响，并进行定子铁芯34的周向的定位。另外，在本实施方式中，如图2所示，优选第二孔36是贯通孔，并设置三个以上。
[0070]根据本实施方式，通过设置凸部33，使上侧轴承部41、下侧轴承部42、以及托架50这些零件的共通化变得容易。一般来说，在马达的设计中，根据需要的输出来设计铁芯背部的内径、上侧筒部的外径、以及上侧筒部的内径等。另外，结合上侧筒部的内径，选定轴承部。因此，以往存在需要按各马达来准备不同的托架和轴承部的情况。对此，根据本实施方式，由于在铁芯背部32的内周面32a设置有凸部33，因此能够在各种不同的输出的马达中使用共通的上侧轴承部41、下侧轴承部42、以及托架50。由此，能够实现马达I的低成本化。并且，同铁芯背部32的内周面整体与上侧筒部51接触的情况相比较，在铁芯背部32的内周面32a设置凸部33意味着进行了挖空。因此，通过设置凸部33能够使马达I轻量化。
[0071]在本实施方式中，三个凸部33在周向上等间隔地设置。马达I中的凸部33与上侧筒部51的接触点在周向上等间隔地设置有三处。因此，定子铁芯34相对于托架50的径向的定位变得稳定。还有，与设置有四个以上的凸部33的马达相比较，马达I能够减轻重量。但是，凸部33不必一定设置三个，也可以设置四个以上。特别是，在凸部33的数量能够使马达I的振动减小的情况下，也可以设置四个以上的凸部33。例如，由于定子铁芯34具有十二个极槽，转子磁铁25具有十四极的磁极，因此也可以使凸部的数量为五个或者十一个等，以与这些极槽数量、磁极数量互为质数。根据该结构，能够防止多个凸部33与定子铁芯34的极槽、转子磁铁25的磁极共振。
[0072]如图4所示，定子铁芯34具有上侧铁芯部34A和下侧铁芯部34B。上侧铁芯部34A与下侧铁芯部34B在轴向层叠并彼此固定。凸部33设置在上侧铁芯部34A和下侧铁芯部34B中的至少一方。在本实施方式中，凸部33仅设置在下侧铁芯部34B，而不在上侧铁芯部34A设置。上侧铁芯部34A除了不具有凸部33这一点外，与下侧铁芯部34B具有相同的形状。因此，凸部33的轴向长度比铁芯背部32的轴向长度短。电路流经线圈35时，虽然在铁芯背部32有磁通流动，但是在凸部33几乎没有磁通流动。因此，即使缩短凸部33的轴向长度，对输出的影响也小。由于凸部33的轴向长度短，能够不影响输出并对马达I的轻量化作出贡献。并且，如图1所示，凸部33仅设置在下侧铁芯部34B。因此，凸部33的上端位于比铁芯背部32的上端靠轴向下侧的位置。因此，铆接部51a在轴向上配置于比铁芯背部32的上端靠下侧的位置。由此，使上侧筒部51的轴向长度变短，能够对马达I的轻量化作出贡献。还有，在上侧筒部51的上侧的区域中，能够使转子轮毂26的轴向下端向下侧延伸从而使转子轮毂26与轴10的紧固长度变长。另外，定子铁芯34例如也可以具有三个以上的铁芯部。在定子铁芯34具有三个以上的铁芯部的情况下，凸部33只要设置在铁芯部中的至少一个即可。在该情况下，优选层叠于最下方的铁芯部具有凸部33。
[0073]如图4中用点图案强调表示的那样，绝缘部39设置于定子铁芯34的外表面。绝缘部39位于定子铁芯34与线圈35之间。因此，绝缘部39确保定子铁芯34与线圈35的绝缘。在本实施方式中，绝缘部39是通过在定子铁芯34的外表面处实施的粉末涂敷而形成的覆膜。绝缘部39是在遮住了齿31的径向的外端面31a、铁芯背部32的内周面32a、以及凸部33的状态下进行粉末涂敷并定型。因此，齿31的外端面31a、铁芯背部32的内周面32a、以及凸部33的外表面不被绝缘部39覆盖，从而露出金属面。如图1所示，齿31的外端面31a隔着微小的间隙与转子磁铁25相向。由于绝缘部39不设置于外端面31a，因此能够抑制外端面31a与转子磁铁25的干涉。并且，如图1所示，凸部33的下表面33a与托架50的第一表面52a接触，从而决定定子铁芯34相对于托架50的轴向的位置。同样地，凸部33的径向内端33c与上侧筒部51的外周面51b接触，从而决定定子铁芯34相对于托架50的径向的位置。凸部33的外表面不设置绝缘部39，从而露出金属面。即，凸部33的径向内端露出金属面。根据该结构，能够提高定子铁芯34的上下方向和径向的定位的精度。另外，定子部30也可以具有由树脂材料形成的绝缘件来取代绝缘部39。即使在该情况下，也优选为绝缘件不覆盖凸部33的径向内端33c和凸部33的下表面33a的结构。
[0074][定位部件]
[0075]如图1所示，在上下方向上，定位部件70位于定子部30与电路板60之间。定位部件70进行定子铁芯34、电路板60、以及托架50的周向的定位。
[0076]图5是定位部件70的立体图。定位部件70具有包围中心轴线J的环状的主体部73、从主体部73的外周面向径向外侧延伸的板状部74、三个上侧突起71、以及三个下侧突起72。
[0077]上侧突起71从主体部73的上表面向上延伸。上侧突起71插入定子铁芯34的第二孔36。上侧突起71与第二孔36嵌合，从而限制定位部件70与定子铁芯34的周向的相对移动。
[0078]下侧突起72从主体部73的下表面向下延伸。下侧突起72插入电路板60的贯通孔61和基底部53的第一孔54。下侧突起72穿过电路板60的贯通孔61并插入基底部53的第一孔54。通过下侧突起72插入在径向上延伸的贯通孔61，来限制定位部件70与电路板60的周向的相对移动。同样地，下侧突起72与第一孔54嵌合，从而限制定位部件70与托架50的周向的相对移动。
[0079]本实施方式的下侧突起72穿过电路板60的贯通孔61，并插入基底部53的第一孔
54。即，电路板60的贯通孔61和基底部53的第一孔54通过同一下侧突起固定。由此，同通过不同的下侧突起将电路板60的贯通孔61与基底部53的第一孔54固定的情况相比较，能够使定位部件70的结构简单。并且，能够使电路板60与基底部53在周向上定位。
[0080]三个上侧突起71沿以中心轴线J为中心的圆周状的周向等间隔地配置。即，三个上侦陕起71以中心轴线J为中心以120度间隔配置。同样地，三个下侧突起72沿以中心轴线J为中心的圆周状的周向等间隔地配置。在本实施方式中，上侧突起71与下侧突起72的周向位置虽然彼此一致，但是不必一定一致。
[0081]如图1所示，在本实施方式中，上侧突起71相对于下侧突起72位于径向内侧。即，上侧突起71靠近径向内侧配置。插入上侧突起71的第二孔36为了减小对磁路的影响，优选靠近铁芯背部32的径向内侧配置。通过使第二孔36与上侧突起71—起靠近径向内侧配置，能够减小第二孔36对马达I的输出的影响。
[0082]如图5所示，在本实施方式中，上侧突起71具有圆柱形状。第二孔36具有与上侧突起71的横截面形状一致的圆形。同样地，在本实施方式中，下侧突起72具有圆柱形状。第一孔54具有与下侧突起72的横截面形状一致的圆形。另外，贯通孔61是从三个方向包围下侧突起72的缺口。但是，本实施方式不限定上侧突起71、下侧突起72、第一孔54、第二孔36、以及贯通孔61的形状。它们只要限制周向的相对移动即可，例如，第一孔54和第二孔36也可以是在径向上延伸的长孔。
[0083]优选定位部件70具有三个以上的上侧突起71。优选在定子铁芯34设置供上侧突起71分别插入的三个以上的第二孔36。同样地，优选定位部件70具有三个以上的下侧突起72。优选在电路板60设置三个以上的贯通孔61，并在基底部53设置三个以上的第一孔54，供各下侧突起72插入。通过这样的结构，能够通过三点以上实现以中心轴线J为中心的周向的稳定定位。
[0084]板状部74是在主体部73的外周面的整周设置的凸缘。板状部74具有在周向上隔着间隔设置的六个缺口 75。即，定位部件70具有位于主体部73的外周面的多个缺口 75。缺口 75相对于中心轴线J在周向上等间隔地配置。缺口 75在板状部74的外周缘朝向径向外侧开口。从上下方向观察，缺口 75具有钩型形状。缺口 75具有从板状部74的外周缘向径向内侧延伸的径向部75a、和从径向部75a的内端向周向的一侧延伸的周向部75b。并且，在周向部75b设置有防脱突起75c，从上下方向观察，防脱突起75c使缺口的宽度缩小至线圈线35a的线直径的以下。即，缺口 75具有防脱突起75c。
[0085]在本实施方式中，设置缺口75作为线圈线支承部。缺口 75支承从线圈35向电路板60延伸的线圈线35a。由于缺口 75支承线圈线35a，因此在组装工序中，多个线圈线35a的拉绕变得容易。
[0086]在马达I的组装工序中，线圈线35a从板状部74的外周侧插入缺口75的径向部75a，并进一步向周向部75b引导。线圈线35a在被向周向部75b引导时，为越过防脱突起75c而在缺口 75的内部被支承的状态。通过设置防脱突起75c，能够使线圈线35a不容易从缺口 75的内部脱离。
[0087]在俯视时，在与设置于基板主体62的线圈线贯通孔68重叠的位置设置缺口75的周向部75b。从线圈35向下侧延伸的线圈线35a被缺口 75支承，且贯通线圈线贯通孔68，并被焊锡固定于电路板60的下表面。周向部75b与线圈线贯通孔68重叠。由此，被周向部75b支承的线圈线35a向下侧直线状地延伸并插入线圈线贯通孔68。因此，能够抑制被缺口 75支承的线圈线35a的松弛。
[0088]在本实施方式中，虽然定位部件70设置有缺口75作为线圈线支承部，但是只要能够支承线圈线35a，线圈线支承部不限定为缺口 75。例如，作为线圈线支承部，也可以设置从主体部73的外周面向径向外侧突出并把持线圈线35a的爪。
[0089]如图5所示，板状部74的轴向长度比主体部73的轴向长度短。并且，如图1所示，板状部74与定子铁芯34的轴向距离Dl比板状部74与电路板60的轴向距离D2长。由此，能够确保定子铁芯34与板状部74的距离，并提高将线圈线35a插入板状部74的缺口 75的操作的容易性。并且，能够抑制线圈35与板状部74接触。还有，使板状部74与电路板60的距离靠近，从而从缺口 75向电路板60不松弛地拉绕线圈线35a变得容易。由此，提高将线圈线35a锡焊于电路板60的锡焊操作的容易性。
[0090][组装顺序]
[0091]基于图1对本实施方式的马达I的组装顺序的一个例子进行说明。首先，将上侧铁芯部34A与下侧铁芯部34B在上下方向上层叠，并通过焊接等彼此固定来制作定子铁芯34。接下来，对定子铁芯34的外表面实施粉末涂敷从而形成绝缘部39。接下来，通过将线圈线35a卷绕于齿31来构成线圈35，从而制作定子部30。
[0092]接下来，在定子部30处安装定位部件70。具体地说，将定位部件70的上侧突起71插入定子铁芯34的第二孔36，并如图5所示，将线圈线35a插入定位部件70的缺口 75。
[0093]接下来，将定位部件70的下侧突起72插入电路板60的贯通孔61。并且，将线圈线35a的末端插入基板主体62的线圈线贯通孔68(参照图2)，并在基板的下表面进行锡焊。这时，由于线圈线35a被缺口 75支承，因此向贯通孔68插入线圈线35a的线圈线变得容易。
[0094]接下来，组装托架50。将托架50的上侧筒部51插入定子部30。这时，使上侧筒部51的外周面51b与凸部33的径向内端33c接触，并使凸部33的下表面33a与托架50的第一表面52a接触。并且，同时将定位部件70的下侧突起72插入基底部53的第一孔54。还有，同时将图2所示的托架50的凸台部56a、57a、58a插入基板主体的固定孔66。
[0095]接下来，对托架50的上侧筒部51的末端进行铆接加工形成铆接部51a，从而将托架50与定子部30固定在一起。另外，预先在托架50组装下侧轴承部42。
[0096]接下来，对托架50的凸台部56a、57a、58a的末端进行铆接加工，从而形成第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58。从上下方向观察，凸台部56a、57a、58a配置于比为定子部30的外端的外端面31a靠径向外侧的位置。因此，能够使铆接工具从上方碰撞凸台部56a、57a、58a从而容易地进行铆接工序。由于通过铆接加工形成第一固定部56、第二固定部57、以及第三固定部58，因此托架50与电路板60被固定在一起。经过上述的顺序，制作定子部侧的部分组件。
[0097]另一方面，制作转子部侧的部分组件。通过粘接等将未磁化的转子磁铁25固定于转子保持架24。接下来，将转子轮毂26组装于转子保持架24并通过通过铆接加工固定。并且，将轴10压入转子轮毂26。接下来，对转子磁铁25进行磁化。接下来，将上侧轴承部41压入轴10。经过以上的顺序，制作转子部侧的部分组件。
[0098]接下来，将转子部侧的部分组件组装于定子部侧的部分组件。该组装工序是通过将轴10压入下侧轴承部42而完成的。经过以上的顺序结束马达I的组装。
[0099][变形例I]
[0100]接下来，基于图6对能够用于上述的马达I的变形例I的定子部130进行说明。另外，对与上述的实施方式相同形态的构成要素，付与相同符号，并省略其的说明。图6是示出定子部130、组装有定子部130的托架50、以及周边部件的立体图。另外，在图6中，省略定子部130的线圈的图示。与上述的实施方式相同地，定子部130具有定子铁芯134、线圈(省略图示)、以及设置于定子铁芯134的外表面处的绝缘部139。定子铁芯134具有环状的铁芯背部132、和向铁芯背部132的径向外侧延伸的十二个齿131。在铁芯背部132的内周面132a处设置有向径向内侧突出的三个凸部133。
[0101]与上述的实施方式相比较，不同点是本变形例的定子部130的定子铁芯134不具有多个铁芯部。本变形例的定子铁芯134具有与上述的实施方式的下侧铁芯部34B相同的形状。因此，本变形例的定子铁芯134是仅层叠了一层铁芯部的结构。
[0102]与上述的实施方式相比较，本变形例的定子部130由于定子铁芯134的轴向尺寸小，因此卷绕于齿131的线圈的卷绕直径也变小。因此，与上述的实施方式相比较，本变形例的马达输出功率低。另一方面，与上述的实施方式相比较，本变形例的马达由于定子铁芯134质量轻，因此马达整体质量也轻。并且，本变形例的马达由于定子部130的轴向尺寸小，因此能够减小马达的轴向尺寸。根据本变形例和上述的实施方式，由于能够改变构成定子铁芯的铁芯部的层叠数量，因此能够使托架50等零件共通化，且能够容易地构成调整了输出功率和重量的马达。
[0103]以上，虽然说明了本实用新型的实施方式，但是各结构及其组合等只是一个例子，在不脱离本实用新型的主旨的范围内，可以进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。并且，本实用新型不通过实施方式来限定。
【主权项】
1.一种马达，具有: 轴，其沿在上下方向上延伸的中心轴线配置； 转子部，其具有转子磁铁并与所述轴一起旋转； 托架，其具有包围所述轴的外周面的筒部、和位于所述筒部的下方并向径向外侧扩展的基底部，所述基底部具有第一孔； 轴承部，其位于所述筒部的内周面与所述轴的外周面之间； 定子部，其具有定子铁芯和线圈并包围所述筒部的外周面，所述定子铁芯具有第二孔；电路板，其在上下方向上位于所述定子部与所述基底部之间，并具有与所述中心轴线正交的基板面、和在上下方向上贯通的贯通孔； 环状的主体部，其在上下方向上位于所述定子部与所述电路板之间，并包围所述中心轴线；以及 定位部件，其具有从所述主体部的上表面向上延伸的上侧突起、和从所述主体部的下表面向下延伸的下侧突起， 所述定子铁芯具有环状的铁芯背部、和向所述铁芯背部的径向外侧延伸的齿， 所述马达的特征在于， 所述上侧突起插入所述定子铁芯的所述第二孔， 所述下侧突起插入所述电路板的所述贯通孔和所述基底部的所述第一孔。2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于， 所述下侧突起穿过所述电路板的所述贯通孔，并插入所述基底部的所述第一孔。3.根据权利要求1或者2所述的马达，其特征在于， 在所述铁芯背部的内周面设置有向径向内侧延伸的多个凸部，并在所述凸部设置所述第二孔。4.根据权利要求3所述的马达，其特征在于， 所述托架具有从所述筒部的下端向径向外侧扩展的第一表面， 所述凸部的下表面与所述第一表面接触。5.根据权利要求1或者2所述的马达，其特征在于， 所述定位部件具有位于所述主体部的外周面的多个线圈线支承部， 所述线圈线支承部在周向上隔着间隔配置，并支承从所述线圈延伸的线圈线。6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于， 所述定位部件具有从所述主体部的外周面向径向外侧延伸的板状部， 所述板状部具有在周向上隔着间隔配置的所述线圈线支承部， 所述线圈线支承部是缺口，所述缺口在所述板状部的外周缘朝向径向外侧开口。7.根据权利要求6所述的马达，其特征在于， 从上下方向观察，所述线圈线支承部具有防脱突起，所述防脱突起使所述缺口的宽度缩小至所述线圈线的线直径以下。8.根据权利要求6所述的马达，其特征在于， 所述板状部的轴向长度比所述主体部的轴向长度短， 所述板状部与所述定子铁芯的轴向距离比所述板状部与所述电路板的轴向距离长。9.根据权利要求1或者2所述的马达，其特征在于， 所述定位部件具有位于所述主体部的上表面的三个以上的所述上侧突起、和位于所述主体部的下表面的三个以上的所述下侧突起， 在所述定子铁芯设置三个以上的所述第二孔，所述上侧突起被插入各所述第二孔，在所述电路板设置三个以上的所述贯通孔，在所述基底部设置三个以上的所述第一孔，所述下侧突起被插入各所述贯通孔和所述第一孔。
【文档编号】H02K29/08GK205647222SQ201620306761
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】广川刚士, 水池宏友, 蓑田强平
【申请人】日本电产株式会社