專利名稱：無刷電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能用于車載用空調(diào)設(shè)備、電池冷卻裝置等的無刷電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
對(duì)例如能作為車載用空調(diào)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置使用的外轉(zhuǎn)子型的直流無刷電動(dòng)機(jī)進(jìn) 行說明。 在電動(dòng)機(jī)軸的一端安裝有風(fēng)扇，電動(dòng)機(jī)軸的另一端側(cè)貫通軸承部(殼體)而插入 基板保護(hù)外殼內(nèi)。在軸承部組裝有定子。此外，在被軸承部以能旋轉(zhuǎn)的方式支承的電動(dòng)機(jī) 軸上，組裝有杯狀的轉(zhuǎn)子架(rotor yoke)并且在其內(nèi)周面上固接有磁體的轉(zhuǎn)子以圍繞定子 的形態(tài)組裝。 此外，電動(dòng)機(jī)軸的另一端設(shè)有傳感器磁體，該傳感器磁體的磁極由在設(shè)于基板保 護(hù)外殼內(nèi)的電路基板上設(shè)有的霍爾元件測出，對(duì)供給電動(dòng)機(jī)線圈的勵(lì)磁電流進(jìn)行切換。
在基板保護(hù)外殼的上部附近延伸設(shè)置的軸承部的端部突設(shè)有安裝突部。上述安裝 突部通過使與設(shè)在基板保護(hù)外殼上的環(huán)狀突起對(duì)齊后嵌入的環(huán)狀第一防振橡膠和安裝突 起部上的環(huán)狀第二防振橡膠重疊，再將金屬環(huán)重疊在第二防振橡膠上并利用螺釘固定而與 基板保護(hù)外殼組裝成一體。據(jù)此，由于第一防振橡膠、第二防振橡膠吸收電動(dòng)機(jī)軸的振動(dòng)， 因此振動(dòng)不會(huì)傳至基板保護(hù)外殼，可保護(hù)電路基板的配線連接部。 上述第一防振橡膠、第二防振橡膠采用由橡膠硬度計(jì)(JIS K 6253(IS07619);回 跳式硬度計(jì)(durometer)，A型，彈簧式)測定得到的硬度為40 60左右的丁基橡膠(IIR)、 乙丙橡膠(EP匿)等。 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2000-217324公報(bào) 上述基板保護(hù)外殼的防振構(gòu)造由于需使軸承部、外殼、第一防振橡膠、第二防振橡 膠和金屬環(huán)相互對(duì)齊后利用螺釘固定，因此不僅裝配工時(shí)多，作業(yè)麻煩，還因部件數(shù)多而使 制造成本上升。 此外，由于除了定子和轉(zhuǎn)子的厚度以外還增加了形成有驅(qū)動(dòng)電路的電路基板的厚 度，因此容易成為軸向較厚的電動(dòng)機(jī)構(gòu)造。由于晶體管等發(fā)熱部件是以與從基板保護(hù)外殼 向外部露出的散熱片接觸的形態(tài)安裝的，因此需要軸向上的部件安裝容積，而且由于要在 電路基板上安裝電解電容器和扼流圈等高度較高的電子部件，因而基板保護(hù)外殼的容積擴(kuò) 大，會(huì)形成機(jī)箱狀，振動(dòng)容易增幅。 此外，在作為車載用空調(diào)裝置使用時(shí)，考慮到環(huán)境并為實(shí)現(xiàn)車輛總重量的輕量化， 需要使電動(dòng)機(jī)自身也小型化和輕量化，而且由于面臨嚴(yán)酷的使用環(huán)境，因此需要保持車內(nèi) 的靜音化和采取足夠的防振措施。

發(fā)明內(nèi)容
以下所述的方案為解決上述問題而作，其目的在于提供一種無刷電動(dòng)機(jī)，該無刷
電動(dòng)機(jī)的裝配性好，能減少電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)小型化、扁平化和輕量化。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，適用于以下實(shí)施方式的方案具有以下的結(jié)構(gòu)。 —種在杯狀的托架覆蓋安裝基座并組裝成一體的電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)收納有轉(zhuǎn)子及定
子的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述安裝基座包括收容所述轉(zhuǎn)子及定子的基座本體部、在全
周范圍內(nèi)支承所述托架開口端部的支承部，采用形成所述基座本體部的第一樹脂材料和形
成所述支承部的比所述第一樹脂材料柔軟的第二樹脂材料，通過基于嵌件成型和基體上注
塑成型等的雙色擠壓成型將所述安裝基座成形為一體。 此外，本發(fā)明的無刷電動(dòng)機(jī)的特征是，在所述托架開口端部的周向的多處突設(shè)有
凸起部，在所述支承部的多處形成有供所述凸起部插入并定位的插入孔。 此外，本發(fā)明的無刷電動(dòng)機(jī)的特征是，在所述支承部的支承面上分別突設(shè)有多個(gè)
支承所述托架的開口端面的支承突部。 此外，本發(fā)明的無刷電動(dòng)機(jī)的特征是，在所述支承部的外周側(cè)在全周范圍內(nèi)豎立 形成有豎立壁，與所述托架的開口端外周抵接并組裝。 此外，本發(fā)明的無刷電動(dòng)機(jī)的特征是，所述第一樹脂材料采用由橡膠硬度計(jì)(JIS K 6253(IS0 7619);回跳式硬度計(jì)(durometer) ， A型，彈簧式)測定得到的硬度為40度 60度的高分子樹脂材料，第二樹脂材料采用硬度為25度 40度的彈性體。
此外，本發(fā)明的無刷電動(dòng)機(jī)的特征是，在所述轉(zhuǎn)子及定子與所述托架的開口底部 間沿軸向形成的空間部內(nèi)，形成有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)基板固定于所述托架側(cè)。
如使用所述無刷電動(dòng)機(jī)，安裝基座形成有收容轉(zhuǎn)子及定子的基座本體部和在全周 范圍內(nèi)支承托架開口端部的支承部，支承部利用硬度比形成基座本體部的第一樹脂材料柔 軟的第二樹脂材料進(jìn)行雙色擠壓成型。因此，安裝基座由硬度不同的樹脂材料通過雙色擠 壓成型成形為一體，部件數(shù)減少，裝配容易，作業(yè)性也得到提高。 此外，由于在全周范圍內(nèi)支承托架開口端部的支承部采用硬度比形成基座本體部 的第一樹脂材料柔軟的第二樹脂材料，因此傳遞至托架的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)(電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁聲)會(huì) 被支承部吸收，振動(dòng)不容易傳遞至安裝基座側(cè)。 如在托架開口端部的周向的多處突設(shè)凸起部，并在所述支承部的多處形成供所述
凸起部插入并定位的插入孔，則托架與安裝基座間容易對(duì)齊且組裝也容易進(jìn)行。 如在支承部的支承面上分別突設(shè)多個(gè)支承托架的開口端面的支承突部，則一旦將
托架安裝基座重疊，開口部端面便會(huì)被支承突部浮動(dòng)支承，托架通過將各支承突部壓扁而
被支承突部支承。由于托架被比所述基座本體部柔軟的支承部支承，因此不僅能吸收托架
的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，也能吸收裝配誤差。 此外，如在支承部的外周側(cè)在全周范圍內(nèi)豎立形成豎立壁，與托架的開口端外周 抵接并組裝，則從開口部端面到外周面均緊貼有柔軟的支承部，因此可提高由托架和安裝 基座封閉的電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的密封性和防振性。 此外，如第一樹脂材料采用由橡膠硬度計(jì)(JIS K 6253(IS0 7619);回跳式硬度 計(jì)，A型，彈簧式)測定得到的硬度為40度 60度的高分子樹脂材料，第二樹脂材料采用 硬度為25度 40度的彈性體，則能在維持基座本體部的強(qiáng)度的同時(shí)，提高支承部的振動(dòng)吸 收和密封性，且能實(shí)現(xiàn)具有耐氣候性的電動(dòng)機(jī)的防振結(jié)構(gòu)。 如在轉(zhuǎn)子及定子與托架的開口底部間沿軸向形成的空間部內(nèi)，形成有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 電路的電動(dòng)機(jī)基板固定于托架側(cè)，則能在振動(dòng)中保護(hù)固定于托架的電動(dòng)機(jī)基板，并能維持配線連接的可靠性。此外，由于電動(dòng)機(jī)在軸向上小型化、扁平化而使電動(dòng)機(jī)外殼也小型化， 因此能降低電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的增幅。


圖1是取下風(fēng)扇后的無刷電動(dòng)機(jī)的立體圖。
圖2是圖1的無刷電動(dòng)機(jī)的主視圖。 圖3是取下風(fēng)扇后的無刷電動(dòng)機(jī)的剖視圖。 圖4是托架和安裝基座的固定部的擴(kuò)大剖視圖。 圖5是安裝基座的立體圖。 圖6是基座本體部和支承部的分解立體圖。 圖7A及圖7B是支承部的對(duì)托架開口端部予以支承的支承部的立體圖及主視圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)無刷電動(dòng)機(jī)的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，使用車載 用的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)(外轉(zhuǎn)子型的直流無刷電動(dòng)機(jī))進(jìn)行說明。
參照?qǐng)D1 圖4對(duì)無刷電動(dòng)機(jī)的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。 在圖1及圖2中，無刷電動(dòng)機(jī)1的杯狀的托架2和安裝基座3組裝成一體。在托 架2的附近，風(fēng)扇(葉輪)5與后述的電動(dòng)機(jī)軸的一端組裝成一體。風(fēng)扇5旋轉(zhuǎn)時(shí)，從軸向 中心吸氣并向外周方向排氣。 在圖3中，在杯狀的托架2的托架開口部2a的中心突設(shè)有中空?qǐng)A筒部6。在中空 圓筒部6通過軸承部(滾珠軸承、套筒軸承等)8a、8b以能旋轉(zhuǎn)的方式軸支承有電動(dòng)機(jī)軸 7。托架2兼用作轉(zhuǎn)子軸承部和電動(dòng)機(jī)外殼，托架2除采用輕量且熱發(fā)散性高的鋁壓鑄制品 (鍛造品)之外，也可采用冷軋鋼板(SPCC)等。在由構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的外包裝的托架2覆蓋于 安裝基座3而形成的封閉的封閉空間P內(nèi)收納有轉(zhuǎn)子R和定子S。 在圖3中，環(huán)狀的定子鐵心12組裝在形成于托架2的開口底部2b的中空?qǐng)A筒部 6的外周面上。在定子鐵心12上朝著徑向內(nèi)側(cè)設(shè)有T形部13，各T形部13由絕緣體14覆 蓋并絕緣。在各T形部上纏繞有磁線15。 形成有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)基板(PWB) 9通過在絕緣體14的螺孔14a內(nèi)嵌入 固定螺釘24而固定于在轉(zhuǎn)子R及定子S與托架2的開口底部2b間沿軸向形成的空間部Q。 此外，托架2的開口底部2b形成有收容螺釘頭部的避讓凹部2h。另外，電動(dòng)機(jī)基板9固定 于絕緣體14，但也可在托架2的開口底部2b設(shè)置凸起并直接用螺釘固定電動(dòng)機(jī)基板9。此 外，電動(dòng)機(jī)基板9也可與中空?qǐng)A筒部6固定，但為防止基板外緣部的振動(dòng)，最好在該基板外 緣部進(jìn)行固定。 因此，由于電動(dòng)機(jī)基板9能固定在由構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的外包裝的托架2和安裝基座3 圍成的電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的軸向上的高度范圍內(nèi)且與托架2的開口底部2b盡可能接近，因而無 刷電動(dòng)機(jī)1在軸向上能小型化、扁平化及輕量化。 此外，圖3中，在電動(dòng)機(jī)基板9上，在托架開口部2a中形成于開口底部2b的比轉(zhuǎn) 子架10更靠徑向外側(cè)的外緣部側(cè)的空余空間內(nèi)配置有較高的電子元器件(例如扼流圈、電 解電容器20等)。據(jù)此能利用托架開口部2a內(nèi)的空余空間在軸向上吸收基板安裝部件的高度，促進(jìn)電動(dòng)機(jī)的扁平化(薄型化)。 轉(zhuǎn)子R中，在杯狀的轉(zhuǎn)子架10的內(nèi)周面上粘接有磁體11。轉(zhuǎn)子架10的中心部與 電動(dòng)機(jī)軸7的另一端組裝成一體。轉(zhuǎn)子R以電動(dòng)機(jī)軸7通過軸承部8a、8b被在托架2的開 口底部2b形成的中空?qǐng)A筒部6軸支承、且轉(zhuǎn)子架開口部10a朝著托架2的開口底部2b的 形態(tài)能旋轉(zhuǎn)地組裝于托架2。這樣，由于定子S配置于通過在托架開口部2a內(nèi)以使轉(zhuǎn)子架 開口部10a與開口底部2b相對(duì)的形態(tài)收容轉(zhuǎn)子架10而形成的空間，因此即使是外轉(zhuǎn)子型 電動(dòng)機(jī)也能在軸向上小型化。 此外，在電動(dòng)機(jī)基板9上連接有外部配線18(參照?qǐng)D1、圖2)。上述外部配線18 經(jīng)由嵌入安裝基座3上設(shè)有的貫通孔的索環(huán)(未圖示)向電動(dòng)機(jī)外抽出。由于上述外部配 線18包括接地線，因此電動(dòng)機(jī)基板9能外部接地。 如上所述，由于將電動(dòng)機(jī)基板9配置在由托架2和安裝基座3圍成并封閉的電動(dòng) 機(jī)外殼內(nèi)的軸向高度范圍內(nèi)并且是托架開口部2a的開口底部2b的面積內(nèi)，因此電動(dòng)機(jī)在 軸向上能小型化、扁平化及輕量化。 例如，在輸出功率為50W級(jí)的外轉(zhuǎn)子型無刷電動(dòng)機(jī)中，托架2和安裝基座3間的軸 向尺寸能薄型化大約1/2左右，在重量上能輕量化1/2 2/3左右。
接著參照?qǐng)D4 圖7對(duì)安裝基座3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。 在圖5中，安裝基座3包括收容轉(zhuǎn)子R及定子S的基座本體部21和在全周范圍內(nèi) 支承托架2的開口端部2d的環(huán)狀支承部22。 在圖6中，支承部22是由硬度比形成基座本體部21的第一樹脂材料柔軟的第二 樹脂材料通過基于嵌件成型和基體上注塑成型等的雙色擠壓成型而形成的。具體地說，第 一樹脂材料采用由橡膠硬度計(jì)(JIS K 6253(IS07619);回跳式硬度計(jì)(durometer) ， A型， 彈簧式)測定得到的硬度為40度 60度的高分子樹脂材料(聚丙烯材料)，第二樹脂材料 適合采用由上述橡膠硬度計(jì)測定得到的硬度為25度 40度的彈性體。在未圖示的成型模 具中采用第一樹脂材料將基座本體部21注塑成型后，改變模具并采用第二樹脂材料將支 承部22注塑成型，從而通過雙色擠壓成型將安裝基座3形成為一體。此時(shí)，為使第二樹脂 材料與第一樹脂材料良好地咬合，在成形孔21a內(nèi)充填充填部22e，成形為一體。
此外，在圖4中，在托架2的開口端部2d的周向的多處突設(shè)有凸起部2e。凸起部 2e形成有螺孔2f 。此外在支承部22的多處形成有供凸起部2e插入并定位的插入孔22a。 插入孔22a覆蓋插入孔21b的內(nèi)周側(cè)并成形為一體。 托架2相對(duì)于安裝基座3以將凸起部2e插入插入孔22a而對(duì)齊的形態(tài)重疊。接 著，在從基座本體部21的插入孔21b露出的凸起部2e的螺孔2f內(nèi)，通過墊圈23a將固定 螺釘23擰入嵌合并組裝成一體。 此外，如圖7A及圖7B所示，在各支承部22的支承面22b上分別突設(shè)有支承托架 2的開口端部2d的多個(gè)支承突部22c。在圖3中，將托架2與安裝基座3重疊時(shí)，開口部端 部2d被支承突起22c浮動(dòng)支承，在通過固定螺釘23與安裝基座3緊固時(shí)，托架2通過將各 支承突起22c壓扁而被支承面22b支承。這樣，由于托架2被比基座本體部21柔軟的支承 部22支承，因此不僅能吸收托架2的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，還能吸收裝配誤差。支承突起22c沿插 入孔22a的外周設(shè)置，但也可沿豎立壁22d設(shè)置。 此外，在圖7A及圖7B中，在支承部22的外周側(cè)的全周范圍內(nèi)豎立形成有豎立壁22d，豎立壁22d與托架2的開口端外周2g抵接并組裝。據(jù)此，在圖4中，由于從托架2的 開口部端部2d到外周面2g均緊貼有柔軟的支承部22，因此可提高由托架2和安裝基座3 封閉的電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的密封性和防振性。 此外，安裝基座3采用硬度為40度 60度的高分子樹脂材料作為第一樹脂材料、 并采用硬度為25度 40度的彈性體作為第二樹脂材料進(jìn)行雙色成型，因此，在維持基座本 體部的強(qiáng)度的同時(shí)，能提高支承部的振動(dòng)吸收和密封性，且能實(shí)現(xiàn)具有耐氣候性的電動(dòng)機(jī) 的防振結(jié)構(gòu)。因此，能提供一種具有即使被車載而在嚴(yán)酷的環(huán)境下使用也能充分發(fā)揮作用 的防水性和防振性的電動(dòng)機(jī)。 上述實(shí)施例以車載用風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)為示例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，也 能適用于空調(diào)設(shè)備等其他裝置。此外，本發(fā)明不僅適用于外轉(zhuǎn)子型無刷電動(dòng)機(jī)，也適用于轉(zhuǎn) 子及定子與托架間設(shè)置有電動(dòng)機(jī)基板的內(nèi)轉(zhuǎn)子型無刷電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
一種無刷電動(dòng)機(jī)，在杯狀的托架覆蓋安裝基座并組裝成一體的電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)收納有轉(zhuǎn)子及定子，其特征在于，所述安裝基座包括收容所述轉(zhuǎn)子及定子的基座本體部、在全周范圍內(nèi)支承所述托架開口端部的支承部，采用形成所述基座本體部的第一樹脂材料和形成所述支承部的比所述第一樹脂材料柔軟的第二樹脂材料，通過雙色擠壓成型將所述安裝基座成形為一體。
2. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在所述托架開口端部的周向的多處 突設(shè)有凸起部，在所述支承部的多處形成有供所述凸起部插入并定位的插入孔。
3. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在所述支承部的支承面上分別突設(shè) 有多個(gè)支承所述托架的開口端面的支承突部。
4. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在所述支承部的外周側(cè)在全周范圍 內(nèi)豎立形成有豎立壁，與所述托架的開口端外周抵接并組裝。
5. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述第一樹脂材料采用由橡膠硬度 計(jì)(JIS K 6253(IS07619);回跳式硬度計(jì)，A型，彈簧式)測定得到的硬度為40度 60度 的高分子樹脂材料，第二樹脂材料采用硬度為25度 40度的彈性體。
6. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)子及定子與所述托架的開 口底部間沿軸向形成的空間部內(nèi)，形成有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)基板固定于所述托架
全文摘要
本發(fā)明提供一種無刷電動(dòng)機(jī)，其裝配性好，能減少電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)小型化、扁平化和輕量化。安裝基座是采用形成基座本體部的第一樹脂材料、形成支承部的硬度比第一樹脂材料柔軟的第二樹脂材料并通過雙色擠壓成型而成形為一體的。
文檔編號(hào)H02K29/00GK101728917SQ20091020802
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者矢野忠史, 福澤陽仁 申請(qǐng)人:信濃絹糸株式會(huì)社