專利名稱：無刷電機(jī)及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無刷電機(jī)及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在已知的無刷電機(jī)類型中，轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)球軸承支撐可相對(duì)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)(參見，例如，日本待審專利公開號(hào)No. H08-047699)。日本待審專利公開號(hào)No. H08-047199公開一種主軸電機(jī)。在日本待審專利公開號(hào)NO.H08-8417199的情況中，普通圓柱軸承支撐形成在轉(zhuǎn)子中，并且兩個(gè)球軸承容納在軸承支撐的內(nèi)部，從而球軸承在固定軸的軸向上被彼此分開。轉(zhuǎn)子被球軸承以相對(duì)由支架支撐的固定軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐。然而，在日本待審專利公開號(hào)NO.H08-047199的情況中，軸承支撐設(shè)置在定子的徑向內(nèi)部，線圈(作為加熱元件)圍繞定子纏繞。因而，來自定子的熱可以容易地傳導(dǎo)到容 納在軸承支撐內(nèi)部的球軸承。因此，軸承需要高的抗熱性，從而無刷電機(jī)的成本不利地增加。而且，在日本待審專利公開號(hào)No. H08-847199的情況中，兩個(gè)大直徑部分(增加的直徑部分)分別地設(shè)置在軸承支撐的內(nèi)孔的兩個(gè)軸向相對(duì)端，以分別地支撐球軸承，因而，為了在相同的共同方向上安裝球軸承，在安裝一個(gè)球軸承進(jìn)入軸承支撐之后，而安裝另一個(gè)球軸承進(jìn)入軸承支撐之前，轉(zhuǎn)子需要被反轉(zhuǎn)。因此，工作效率降低并且成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決上述不利。因而，本發(fā)明的目的是提供能夠減少成本的無刷電機(jī)及其
生產(chǎn)方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供無刷電機(jī)，包括電機(jī)軸、轉(zhuǎn)子和中心件。電機(jī)軸在第一軸向側(cè)和第二軸向側(cè)之間固定支撐并且延伸。轉(zhuǎn)子可圍繞電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且包括普通圓柱軸承支撐，其徑向地設(shè)置在電機(jī)軸的外側(cè)，并且在電機(jī)軸的軸向方向延伸。中心件設(shè)置在轉(zhuǎn)子的第二軸向側(cè)，并且包括電機(jī)軸支撐、軸壁和連接壁。電機(jī)軸支撐與軸承支撐同軸，并且固定地支撐電機(jī)軸。軸壁設(shè)置在電機(jī)軸支撐和軸承支撐的徑向外部，并且通過間隙徑向地與軸承支撐分開。軸壁在電機(jī)軸的軸向方向延伸，并且軸壁的軸向長(zhǎng)度至少部分地與軸承支撐在電機(jī)軸的軸向長(zhǎng)度交迭。在軸承支撐的第二軸向側(cè)上，連接壁連接在電機(jī)軸支撐和軸壁之間。軸向地打開的多個(gè)冷卻空氣進(jìn)口在電機(jī)軸的軸向方向穿透連接壁。第一球軸承容納在軸承支撐內(nèi)部，并且具有容納電機(jī)軸的內(nèi)環(huán)和被軸承支撐的內(nèi)部的內(nèi)圓周部分支撐的外環(huán)。第二球軸承容納在軸承支撐內(nèi)部，并且在第二軸向側(cè)上與第一球軸承軸向分開。第二球軸承具有容納電機(jī)軸的內(nèi)環(huán)和由軸承支撐內(nèi)部的內(nèi)圓周部分支撐的外環(huán)。定子由中心件的軸壁固定地支撐，并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)以當(dāng)定子激發(fā)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，也提供無刷電機(jī)的生產(chǎn)方法。根據(jù)所述生產(chǎn)方法，通過軸承支撐的開口，第二球軸承從第一軸向側(cè)朝向第二軸向側(cè)安裝進(jìn)轉(zhuǎn)子的軸承支撐內(nèi)部，因而，第二球軸承外環(huán)被壓配合到軸承支撐內(nèi)部的內(nèi)圓周部分。而且，在第二球軸承安裝以后，通過軸承支撐開口，第一球軸承從第一軸向側(cè)朝向第二軸向側(cè)安裝進(jìn)轉(zhuǎn)子軸承支撐內(nèi)部，因而，第一球軸承的外環(huán)被壓配合到軸承支撐內(nèi)部的內(nèi)部圓周部分，并且從第二球軸承的外環(huán)軸向地分開。


參照說明書、權(quán)利要求書和附圖，獲得本發(fā)明及其目的、特征和效果最好的理解。其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的無刷電機(jī)的平面圖；圖2是實(shí)施方式的無刷電機(jī)的側(cè)視圖；圖3是實(shí)施方式的無刷電機(jī)的底視圖；圖4是實(shí)施方式的無刷電機(jī)的部分的放大的橫截面視圖； 圖5是實(shí)施方式的無刷電機(jī)的部分的放大的橫截面視圖；圖6實(shí)施方式的無刷電機(jī)的部分的橫截面平面圖；圖7是實(shí)施方式的無刷電機(jī)的中心件的底視圖；圖8A至圖8E是顯示實(shí)施方式的無刷電機(jī)裝配程序示意圖； 圖9顯示實(shí)施方式的無刷電機(jī)裝配工作的部分透視圖；圖10是顯示實(shí)施方式的無刷電機(jī)的裝配工作的部分橫截面視圖；圖11是顯示實(shí)施方式的無刷電機(jī)的裝配工作的部分橫截面視圖；圖12是顯示實(shí)施方式的無刷電機(jī)修改的示意性橫截面視圖；圖13是顯示實(shí)施方式的無刷電機(jī)另一修改的示意性橫截面視圖；圖14是無刷電機(jī)的第一比較例子的部分放大橫截面視圖；圖15A至15F是顯示無刷電機(jī)的第一比較例子的裝配程序的示意圖；圖16是無刷電機(jī)的第二比較例子的部分放大橫截面視圖；和圖17A至17F是顯示無刷電機(jī)的第二比較例子的裝配程序示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)將參照

如下。圖I至7顯示本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10的結(jié)構(gòu)。無刷電機(jī)10適合作為，例如，交通工具(例如汽車)的風(fēng)扇電機(jī)，其用于冷卻汽車散和散熱片22。如圖4所示，轉(zhuǎn)子14包括轉(zhuǎn)子外殼24和多個(gè)轉(zhuǎn)子磁體26。轉(zhuǎn)子外殼24用金屬(例如鐵)造成，并且通過沖模過程、壓力加工過程等等，整體地形成在普通圓柱杯狀體中。具體地，轉(zhuǎn)子外殼24包括普通圓柱部分28和底部分30。磁體26被固定到圓柱部分28的內(nèi)部圓周表面，從而，在圓柱部分28的圓周方向，磁體26被一個(gè)接著一個(gè)地設(shè)置。鼓風(fēng)機(jī)32整體地可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到轉(zhuǎn)子外殼24。多個(gè)冷卻空氣出口 34形成在轉(zhuǎn)子外殼24的底部分30中。在轉(zhuǎn)子外殼24底部分30的中心部分，在電機(jī)軸12徑向的外部的位置處，普通圓柱軸承支撐36在電機(jī)軸12的軸向方向延伸。軸承支撐36具有在電機(jī)軸12的一個(gè)軸側(cè)(Zl側(cè))處的開口 38，和在電機(jī)軸12的另一軸側(cè)(Z2側(cè))處的底部分40。一軸側(cè)(Zl側(cè))和另一軸側(cè)(Z2側(cè))也可以分別地稱為第一軸向側(cè)和第二軸向側(cè)。
如圖5所示，底部分40從另一軸側(cè)(Z2側(cè))支撐第二球軸承46的外環(huán)46B，將詳細(xì)說明如下。通孔42在電機(jī)軸12的軸向方向延伸穿過底部分40的中心部分。 第一球軸承44、第二球軸承46、軸套48和彈簧(例如螺旋彈簧)50容納在軸承支撐36的內(nèi)部。第一球軸承44包括內(nèi)環(huán)44A和外環(huán)44B。在一軸側(cè)(Zl側(cè))上的電機(jī)軸12的一端部分通過內(nèi)環(huán)44A被容納，并且外環(huán)44B被壓配合在軸承支撐36的內(nèi)部圓周表面(內(nèi)圓周部分)上。在電機(jī)軸12的另一軸側(cè)(Z2側(cè))的第二球軸承46與第一球軸承44分開，并且包括內(nèi)環(huán)46A和外環(huán)46B。通過內(nèi)環(huán)46A容納在另一軸側(cè)(Z2側(cè))的電機(jī)軸12的另一端部，外環(huán)46B被壓配合到軸承支撐36的內(nèi)部圓周表面。軸套48容納在軸承支撐36中以從電機(jī)軸12的一軸側(cè)(Zl側(cè))支撐第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A。而且，電機(jī)軸12被壓配合到軸套48。 彈簧50被插入軸套48和第一球軸承44之間，并且朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))推第一球軸承44的內(nèi)環(huán)44A遠(yuǎn)離第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A。如通過圖5中箭頭P顯示，預(yù)載被朝向電機(jī)軸12的一軸側(cè)(Zl側(cè))應(yīng)用到第一球軸承44的內(nèi)環(huán)44A和第二球軸承46的外環(huán)46B。而且，內(nèi)部，即電機(jī)軸12的軸向方向上的軸承支撐36內(nèi)孔，具有普通常數(shù)橫截面區(qū)域。具體地，從開口 38到底部分40，內(nèi)部軸承支撐36的內(nèi)徑一般地不變。因此，軸承支撐36允許第一球軸承44、第二球軸承46、軸套48和彈簧50從電機(jī)軸12的一軸側(cè)(Zl側(cè))，通過軸承支撐36的開口 38安裝進(jìn)軸承支撐36內(nèi)部。中心件16由金屬(例如鐵)制造并且整體地通過，例如，沖模過程形成。如圖4中所示，中心件16相對(duì)轉(zhuǎn)子14設(shè)置在電機(jī)軸12的另一軸側(cè)(Z2側(cè))。中心件16 —般地包括在電機(jī)軸12的徑向延伸的平面主體52。普通圓柱電機(jī)軸支撐54從主體52的中心部分朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))突起。支撐孔56形成在電機(jī)軸支撐54中，并且與通孔42同軸地延伸。電機(jī)軸12在另一軸端側(cè)(Z2側(cè))的一端部分壓配合并且保持在支撐孔56中。如圖5所示，安裝在一軸側(cè)(Zl側(cè))的電機(jī)軸支撐54的端部，通過通孔42從另一軸側(cè)(Z2側(cè))支撐第二球軸承46內(nèi)環(huán) 46A。而且，主體52具有軸壁58，其在軸承支撐36的徑向的外部圍繞軸承支撐36，并且軸向地朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))突起。軸壁58相對(duì)軸承支撐36形成間隙60。同時(shí)，軸壁58在電機(jī)軸12的另一軸端側(cè)(Z2側(cè))上與軸承支撐36部分軸向地交迭，即，軸壁58的軸向延伸部分地與軸承支撐36的軸向延伸交迭(因此，軸壁58具有交迭長(zhǎng)度L).而且，主體52具有連接壁62，其在軸承支撐36的另一軸端側(cè)(Z2側(cè))上連接在電機(jī)軸支撐54的部分和軸壁58的部分之間。多個(gè)(這個(gè)例子中三個(gè))冷卻空氣進(jìn)口孔64在電機(jī)軸12的軸向方向延伸穿過連接壁62。冷卻空氣進(jìn)口孔64 —般地在電機(jī)軸12圓周方向上等距地一個(gè)接著一個(gè)地設(shè)置。冷卻空氣進(jìn)口孔64被設(shè)置在與底部分40在電機(jī)軸12的徑向交迭的位置。即，在電機(jī)軸12的徑向上，冷卻空氣進(jìn)口孔64的每一個(gè)的徑向長(zhǎng)度至少部分地與軸承支撐36的底部分40的徑向長(zhǎng)度交迭。換句話說，冷卻空氣進(jìn)口孔64的每一個(gè)的至少部分與底部分40在平行電機(jī)軸12的軸向的方向?qū)R。
而且，如圖4所示，主體52在電機(jī)軸12的徑向方向中連接壁62的外側(cè)上具有外圍部分66。外圍部分66具有多個(gè)繞組冷卻孔68，所述多個(gè)繞組冷卻孔68在電機(jī)軸12的軸向方向上穿過外圍部分66，并且被一個(gè)接著一個(gè)地設(shè)置在電機(jī)軸12的圓周方向。繞組冷卻孔68設(shè)置在分別地與在電機(jī)軸12的徑向方向上的定子核心70 (在下面詳細(xì)說明)的相應(yīng)的槽80交迭的位置。S卩，每個(gè)繞組冷卻孔68的至少部分與相應(yīng)的槽80在平行電機(jī)軸12軸向的方向?qū)R。定子18包括定子核心70、絕緣體72和線圈74。定子核心70設(shè)置成環(huán)形體，并且具有內(nèi)部圓周部分。當(dāng)定子核心70的內(nèi)部圓周部分壓配合到軸壁58的外圍部分時(shí)，定子核心70整體地與中心件16裝配。聯(lián)通通道76在電機(jī)軸12的徑向限定在定子核心70與軸支撐部分36之間，并且與間隙68聯(lián)通。聯(lián)通通道76在電機(jī)軸12的軸向延伸，并且在聯(lián)通通道76的與間隙60軸向地相反的對(duì)側(cè)被打開，朝向定子18中的一個(gè)軸側(cè)(Zl側(cè))。
線圈74通過絕緣體72圍繞相應(yīng)的定子核心70的齒78纏繞，并且電連接到下面所述的控制電路82。當(dāng)線圈74激勵(lì)時(shí)，定子18產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)，以根據(jù)從控制電路82接收的控制信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子14?？刂茊卧?0包括控制電路82和單元?dú)?4。如圖2所示，散熱片22被整體地安裝到控制電路82。而且，如圖所示3和4所示，多個(gè)冷卻空氣進(jìn)氣開口 86形成在單元?dú)?4中。下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的無刷電機(jī)10的生產(chǎn)(裝配)。圖8A至SE顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10的裝配程序。首先，如圖8A所示，定子18從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝到軸壁58，因而定子18被軸壁58支撐。然后，如圖8B所示，電機(jī)軸12從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝進(jìn)電機(jī)軸支撐54，并且因此保持在電機(jī)軸支撐54中。如圖8C所示，通過開口 38，第二球軸承46被從一軸側(cè)(Zl側(cè))插入軸承支撐36的內(nèi)部，因而，第二球軸承46的外環(huán)46B被軸承支撐36的內(nèi)部圓周表面支撐。而且，電機(jī)軸12通過第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A從另一軸側(cè)(Z2側(cè))插入，直到內(nèi)環(huán)46A接觸電機(jī)軸支撐54。接下來，如圖8D所示，通過開口 38，軸套48和彈簧50被從一軸側(cè)(Zl側(cè))接收到軸承支撐36的內(nèi)部。同時(shí)電機(jī)軸12也壓配合到軸套48內(nèi)部圓周表面。軸套48和彈簧50用作推動(dòng)裝置。如圖8E所示，通過開口 38，第一球軸承44從一軸側(cè)(Zl側(cè))插入軸承支撐36的內(nèi)部,從而第一球軸承44的外環(huán)44B被軸承支撐36的內(nèi)部圓周表面支撐。而且，在一軸側(cè)(Zl側(cè))上的電機(jī)軸12的一個(gè)端部被插入第一球軸承44的內(nèi)環(huán)44A。這里，圖9至11顯示第一球軸承的這個(gè)裝配步驟的細(xì)節(jié)。具體地，如圖9和10所示，在第一球軸承的裝配步驟中，夾具88的三個(gè)突起88a軸向地分別從另一軸側(cè)(Z2側(cè))插入到三個(gè)冷空氣進(jìn)口孔64，因而夾具88的突起88a的遠(yuǎn)端接觸底部分40，以從另一軸側(cè)(Z2側(cè))支撐底部分40。如圖10和11所示，在夾具88的突起88a從另一軸側(cè)(Z2側(cè))軸向地支撐底部分40的情況下，第一球軸承44通過開口 38從一軸側(cè)(Zl側(cè))插入軸承支撐36內(nèi)部。因此，第一球軸承44的外環(huán)44B被軸承支撐36的內(nèi)部圓周表面支撐，并且電機(jī)軸12在一軸側(cè)(Zl側(cè))的一端部部分插入第一球軸承44內(nèi)環(huán)的44A。如上所述，根據(jù)實(shí)施方式，在第一球軸承44的裝配步驟中，夾具88被用于在壓配合第一球軸承進(jìn)入44進(jìn)入軸承支撐36時(shí)將電機(jī)軸12插進(jìn)第一球軸承的44內(nèi)環(huán)44A，從而例如，轉(zhuǎn)子14的其它部分(例如底部分30)的變形可以被有利地限制。接下來，顯示在圖I至4中的控制單元20和散熱片22安裝到中心件16。以這種方式本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10裝配完成。本發(fā)明實(shí)施方式提供如下效果。在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，第一球軸承44和第二球軸承46可以通過開口 38，從所述共同側(cè)，即一軸側(cè)(Zl側(cè))，容易地安裝進(jìn)入軸承支撐36的內(nèi)部。以這種方式， 在安裝第一球軸承44和第二球軸承46到軸承支撐36時(shí)，不需要反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子14。因此，提高工作效率，降低成本。同樣，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)I中，夾具88的突起88a從另一軸側(cè)(Z2側(cè))分別地插入相應(yīng)的冷卻空氣進(jìn)口孔64，從而，夾具88的突起88a的遠(yuǎn)端接觸底部分40。以這個(gè)方式，底部分40可以用夾具88的突起88a從另一軸側(cè)(Z2側(cè))軸向地支撐。同樣，在這種情況下，第一球軸承44通過開口 48從一軸側(cè)(Zl側(cè))插進(jìn)軸承支撐36內(nèi)部，因而，第一球軸承44的外環(huán)44B被軸承支撐36內(nèi)部圓周表面支撐，并且電機(jī)軸12的在一軸側(cè)(Zl側(cè))的一端部部分插入第一球軸承44的內(nèi)環(huán)44A。以這個(gè)方式，在第一球軸承44插入軸承支撐36這時(shí)有可能提高生產(chǎn)力。因此，提高工作效率，降低成本。 而且，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，軸套48和彈簧50通過開口 38，以共同的方向，即與第一球軸承44和第二球軸承46安裝進(jìn)軸承支撐36內(nèi)部的方向相同的方向，從一軸側(cè)(Zl側(cè))被安裝進(jìn)入軸承支撐36內(nèi)部。因此，不需要為了安裝軸套48和彈簧50進(jìn)入軸承支撐36而反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子14。以這種方式，提高工作效率，并且降低成本。如上所述，本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10能夠降低成本，因而，有可能提供便宜的汽車風(fēng)扇電機(jī)到市場(chǎng)。現(xiàn)在，為了提供清楚的理解本發(fā)明實(shí)施方式有益效果，說明比較例子。圖14顯不第一比較例子的無刷電機(jī)110的橫截面視圖，圖15A至15F顯不第一比較例子的無刷電機(jī)110的裝配程序。而且，圖16顯示第二比較例子的無刷電機(jī)210的橫截面視圖，圖17A至17F顯示第二比較例子的無刷電機(jī)210的裝配程序。如所示圖14，第一比較例子的無刷電機(jī)110具有設(shè)置在中心件116的中心部分并且軸向地朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))延伸普通圓柱軸承支撐136。軸承支撐136固定地壓配合到形成在定子核心170的軸孔171中。以這種方式，中心件116和定子核心170被整體地固定。軸承支撐136在一軸側(cè)(Zl側(cè))具有底部分140，在另一軸側(cè)(Z2側(cè))具有開口138。第一球軸承144、軸套148、第二球軸承146和波形墊圈147被以從一軸側(cè)(Zl側(cè))朝向另一軸側(cè)(Z2側(cè))這個(gè)順序安裝進(jìn)軸承支撐136內(nèi)部。波形墊圈147軸向地朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))推第二球軸承146遠(yuǎn)離支撐平板149。
電機(jī)軸112由第一球軸承144和第二球軸承146以相對(duì)中心件116可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐。在一軸側(cè)(Zl側(cè))，轉(zhuǎn)子114被固定到電機(jī)軸112的一端部部分，以隨著電機(jī)軸112整體地轉(zhuǎn)動(dòng)。第一比較例子的無刷電機(jī)110以圖15A至15F所示的裝配順序組裝。如圖15A所示，中心件116被反轉(zhuǎn)以放置開口 138朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))。在這種情況下，第一球軸承144和軸套148從一軸側(cè)(Zl側(cè))通過開口 138安裝進(jìn)軸承支撐136內(nèi)部.接下來，如圖15B所示，中心件116被反轉(zhuǎn)以放置開口 138朝向另一軸側(cè)(Z2側(cè))。在這種情況下，定子118被從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝進(jìn)軸承支撐136，因而，定子118被軸承支撐136支撐。
然后，如圖15C所示，在轉(zhuǎn)子114在一軸側(cè)(Zl側(cè))固定到電機(jī)軸112的一端部的情況下，電機(jī)軸12從一軸側(cè)(Zl側(cè))插入第一球軸承144并且被固定。如圖I 所示，中心件116被再一次反轉(zhuǎn)以放置開口 138朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))。在這種情況下，第二球軸承146從一軸側(cè)(Zl側(cè))通過開口 138被安裝進(jìn)軸承支撐136內(nèi)部。如圖15E所示，波形墊圈147被從一軸側(cè)(Zl側(cè))通過開口 138安裝進(jìn)軸承支撐136內(nèi)部。而且，如圖15F所示，支撐平板149從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝到中心件16。因此第一比較例子的無刷電機(jī)110的裝配完成。在第一比較例子的無刷電機(jī)110的情況中，為了從相同方向安裝第一球軸承144和第二球軸承146進(jìn)入軸承支撐136，轉(zhuǎn)子114需要反轉(zhuǎn)多次。因此，工作效率降低，成本增加。同樣，在第一比較例子的無刷電機(jī)11中，軸承支撐136放置在定子118的徑向地內(nèi)部，線圈(加熱元件)圍繞定子118纏繞。因而，熱可以被容易地從定子118傳遞到容納在軸承支撐136中的第一球軸承144和第二球軸承146。因此，第一球軸承144和第二球軸承146需要高的抗熱性球軸承(例如使用防熱油脂或者被熱處理的球軸承)，因而成本不利地增加。而且，在第一比較例子的無刷電機(jī)110中，轉(zhuǎn)子114在第一軸向側(cè)(Zl側(cè))上只被保持在電機(jī)軸112的一端部處，因而支撐轉(zhuǎn)子114的電機(jī)軸112的支撐部分的長(zhǎng)度變得相對(duì)短。因此，轉(zhuǎn)子114可能容易地相對(duì)電機(jī)軸112傾斜，因而可能發(fā)生轉(zhuǎn)子114不平衡。結(jié)果，需要用于補(bǔ)償轉(zhuǎn)子114不平衡的調(diào)整工作，因而成本不利地增加。而且，如圖16所示，在第二比較例子的無刷電機(jī)210中，兩個(gè)大直徑部分(增加的直徑部分)237A、237B分別地形成在軸承支撐236的內(nèi)孔的兩個(gè)軸側(cè)。第一球軸承244和第二球軸承246分別地保持在大直徑部分237A、237B。在軸承支撐236的兩個(gè)相對(duì)的軸端，軸承支撐236分別地具有第一開口 238A和第二開口 238B。第二比較例子的無刷電機(jī)210以圖17A至17F所示的裝配順序組裝。首先，如圖17A所示，定子218從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝到軸壁258，因而定子218被軸壁258支撐。其次，如圖17B所示，電機(jī)軸212被從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝到電機(jī)軸支撐254，并且因此保持在電機(jī)軸支撐254中。如圖17C所示，轉(zhuǎn)子214被反轉(zhuǎn)以放置第二開口 238B朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))。在這種情況下，第二球軸承246被從一軸側(cè)(Zl側(cè))通過第二開口 238B安裝進(jìn)軸承支撐236的大直徑部分237B內(nèi)部。接下來，如圖17D所示，轉(zhuǎn)子214被反轉(zhuǎn)以放置第二開口 238B朝向另一軸側(cè)(Z2側(cè))，在這種情況下，電機(jī)軸212通過第二球軸承246的內(nèi)環(huán)從另一軸側(cè)(Z2側(cè))安裝直到第二球軸承246接觸軸壁258。接下來，如圖17E所示，軸套248和彈簧250通過第一開口 238A從一軸側(cè)(Zl側(cè))容納在軸承支撐236內(nèi)部。如圖17F所示，第一球軸承244通過第一開口 238A從一軸側(cè)(Zl側(cè))安裝進(jìn)軸承支撐236的大直徑部分237A的內(nèi)部，并且電機(jī)軸212在一軸側(cè)(Zl側(cè))的部分通過第一球軸承244的內(nèi)環(huán)插入。因此，第二比較例子的無刷電機(jī)210裝配完成。在第二比較例子的無刷電機(jī)210中，兩個(gè)大直徑部分237A、237B分別地形成在軸 承支撐236內(nèi)孔的兩軸側(cè)。第一球軸承244和第二球軸承246被分別地保持在大直徑部分237A、237B中。因此，為了以共同的方向安裝第一球軸承244和第二球軸承246到軸承支撐236，安裝第二球軸承246進(jìn)入軸承支撐236之后和安裝第一球軸承244進(jìn)入軸承支撐236之前，轉(zhuǎn)子214需要在反轉(zhuǎn)。因此，工作效率降低，成本增加。同樣，在第二比較例子的無刷電機(jī)210中，軸承支撐236放置在定子218徑向地內(nèi)部，線圈(用作加熱元件)圍繞其纏繞。因此，熱可能容易地從定子218傳遞到容納在軸承支撐236中的第一球軸承244和第二球軸承246。因此，第一球軸承244和第二球軸承246需要高的抗熱性，因此導(dǎo)致增加成本。與上述的第一和第二比較例子不同，本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10在安裝第一球軸承44和第二球軸承46進(jìn)入軸承支撐36時(shí)，不需要反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子14。因此，可能提高工作效率和降低成本。而且，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，冷卻空氣進(jìn)口孔64軸向地穿過連接壁62，連接壁62在電機(jī)軸支撐54和軸壁58的另一軸側(cè)(Z2側(cè))連接在電機(jī)軸支撐54和軸壁58之間，因此，如圖4中箭頭A顯示，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，冷卻空氣從冷卻空氣進(jìn)氣開口86通過冷卻空氣進(jìn)口孔64進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，并且這個(gè)進(jìn)入的冷卻空氣可以應(yīng)用到軸承支撐36。而且，軸壁58設(shè)置為軸承支撐36的徑向的外部，同時(shí)間隙60插入在軸壁58和軸承支撐36之間。軸壁58在電機(jī)軸12的軸向方向延伸，從而，在電機(jī)軸12的軸向方向，軸壁58與位于另一軸端側(cè)(Z2側(cè))上的軸承支撐36的部分交迭。因此，通過冷卻空氣進(jìn)口孔64進(jìn)入的冷卻空氣可以由軸壁58沿著軸承支撐36的外部圓周表面引導(dǎo)。以這種方式，容納在軸承支撐36的第一球軸承44和第二球軸承46可以有效地冷卻，因而不需要使用高的抗熱性球軸承作為第一球軸承44和第二球軸承46。因此降低成本。 而且，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，如圖4中箭頭A顯示，通過冷卻空氣進(jìn)口孔64進(jìn)入的冷卻空氣可以從間隙60通過聯(lián)通通道76被排出到在所述一軸側(cè)(Zl側(cè))上的定子18側(cè)。以這種方式，軸承支撐36外部圓周表面可以沿著軸向被暴露于冷卻空氣中。因此，容納在軸承支撐36內(nèi)部的第一球軸承44和第二球軸承46可以被進(jìn)一步冷卻。而且，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，第一球軸承44和第二球軸承46容納在軸承支撐36中，從而第一球軸承44和第二球軸承46在電機(jī)軸12的軸向方向上彼此分開。因此，在以可相對(duì)電機(jī)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐轉(zhuǎn)子14的第一球軸承44和第二球軸承46之間有可能具有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。結(jié)果，轉(zhuǎn)子14相對(duì)電機(jī)軸12的更合意的轉(zhuǎn)動(dòng)平衡可以被獲得。因而，有可能取消用于補(bǔ)償轉(zhuǎn)子14不平衡的調(diào)整工作，從而降低成本。除了在上述對(duì)比例中說明的有益效果外，本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10還提供如下效果。即，繞組冷卻孔68形成在中心件16的主體52中，因而，冷卻空氣可以通過繞組冷卻孔68進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，而且，這個(gè)進(jìn)入的冷卻空氣能夠在經(jīng)過槽80之后通過冷卻空氣出口 34排出。因此，纏繞在槽80處的線圈74也可以用所述冷卻空氣被冷卻。同樣，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，定子18的內(nèi)圓周表面配合到軸壁58的外圓周表面。因而，例如，如圖4中箭頭B顯示，即使當(dāng)水通過轉(zhuǎn)子14和中心件16之間的軸向間隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部時(shí)，可以限制水向軸壁58徑向內(nèi)側(cè)的進(jìn)一步進(jìn)入。因此，有可能限制水供應(yīng)到第一球軸承44和第二球軸承46。結(jié)果，不需要使用防水球軸承(例如使用接觸橡膠的密封型球軸承)作為第一球軸承44和第二球軸承46，因此，使成本降低。同樣，第一球軸承44和第二球軸承46的滑動(dòng)損失可被減少。 而且,在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，轉(zhuǎn)子外殼24的底部30和鼓風(fēng)機(jī)32的底部33被嚴(yán)密地相互結(jié)合。因此，有可能限制水通過轉(zhuǎn)子外殼24的底部分30和鼓風(fēng)機(jī)32的底部分33之間的間隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A可被電機(jī)軸支撐54的位于一軸側(cè)(Zl側(cè))的端部從另一軸側(cè)(Z2側(cè))支撐。而且，第一球軸承44內(nèi)環(huán)44A可以被彈簧50朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))推而遠(yuǎn)離第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A。因此，預(yù)載可被應(yīng)用到第一球軸承44的內(nèi)環(huán)44A和第二球軸承46的外環(huán)46B。因而，有可能限制在第一球軸承44和第二球軸承46每個(gè)中的內(nèi)環(huán)和外環(huán)的松動(dòng)(咔噠、震動(dòng))。以這種方式，有可能增加第一球軸承44和第二球軸承46的壽命。而且，在本發(fā)明實(shí)施方式的無刷電機(jī)10中，第二球軸承46被軸套48和電機(jī)軸支撐54分別地從相對(duì)軸側(cè)支撐。因此，即使相對(duì)大的震動(dòng)通過電機(jī)軸12被應(yīng)用到第二球軸承46，應(yīng)用到提供預(yù)載的彈簧50的過度的力可被限制。以這種方式，可以增加彈簧50的穩(wěn)定性。本發(fā)明實(shí)施方式已經(jīng)被如上說明。然而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，并且上述實(shí)施方式可被以多種方式修改而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，在上述實(shí)施方式中，軸壁58設(shè)置為與在電機(jī)軸12的軸向方向上位于在另一軸側(cè)(Z2側(cè))上的軸承支撐36部分交迭?？蛇x擇地，在電機(jī)軸12軸向方向，軸壁58可以與軸承支撐36的整個(gè)軸向長(zhǎng)度交迭。例如，在上述實(shí)施方式中，如圖5所示，電機(jī)軸20支撐54從主體52的中心部分朝向一軸側(cè)(Zl側(cè))突起。這可以修改如下。S卩，在圖12所示的修改中，電機(jī)軸支撐54從主體52的中心部分朝向另一軸側(cè)(Z2偵D突起。同樣,墊圈(塞子)55插入電機(jī)軸支撐54和第二球軸承46的內(nèi)環(huán)之間。位于電機(jī)軸支撐54 —軸側(cè)(Zl側(cè))上的部分從另一軸側(cè)(Z2側(cè))通過墊圈55支撐第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A。
具有這個(gè)結(jié)構(gòu)，在這個(gè)修改中的從第一球軸承44到中心件16的主體52的距離L2可被做得比在圖5的情況中從第一球軸承44到中心件16的主體52距離LI更短(即L2< LI)。因而，即使當(dāng)彎曲力由第一球軸承44從轉(zhuǎn)子14應(yīng)用到電機(jī)軸12時(shí)，應(yīng)用到中心件16的主體52和電機(jī)軸支撐54的彎矩可被限制到相對(duì)小的值。以這種方式，電機(jī)軸12的擺動(dòng)可被限制。在這個(gè)修改中使用墊圈55。比墊圈55更小的凸緣可通過，例如冷鍛過程，而形成在電機(jī)軸12中以代替墊圈55。而且，在上述中實(shí)施方式中，無刷電機(jī)10被使用作為汽車風(fēng)扇電機(jī)?？蛇x擇地，無刷電機(jī)10可以在其他應(yīng)用中使用。在上述中實(shí)施方式，在電機(jī)軸12安裝到電機(jī)軸支撐54之前，定子18被安裝到中心件16的軸壁58?？蛇x擇地，可以在定子18安裝到軸壁58之前，安裝電機(jī)軸12到電機(jī)軸 支撐54。而且，在上述實(shí)施方式中，在電機(jī)軸12安裝到電機(jī)軸支撐54之后，第二球軸承46被安裝進(jìn)軸承支撐36?？商鎿Q地，第二球軸承46可以安裝到電機(jī)軸12，并且然后在安裝電機(jī)軸12到電機(jī)軸支撐54之前，安裝到軸承支撐36。而且，在安裝轉(zhuǎn)子14之前，夾具88的突起88a可事先地通過中心件86的連接壁62的冷卻空氣進(jìn)氣開口 64安裝。在上述實(shí)施方式中，中心件16通過沖模過程整體地形成?？蛇x擇地，如圖13所示，中心件16可以通過金屬平板材料壓力加工過程整體地形成。在圖13所示的修改的情況中，軸壁58和電機(jī)軸支撐54都是通過彎曲金屬平板材料相應(yīng)的部分形成。與上述實(shí)施方式不同，連接壁62在鄰近軸承支撐36的底部分40處設(shè)置在電機(jī)軸支撐54的一軸側(cè)(Zl側(cè))。為了限制軸承支撐36的底部分40和連接壁62之間的直接接觸，塞子12a通過例如冷鍛過程而與電機(jī)軸12—體地形成，并且介于第二球軸承46的內(nèi)環(huán)46A和設(shè)置為鄰近并且與連接壁62 —體地形成的電機(jī)軸支撐54的軸端之間。因而,通過預(yù)定的軸間隙,轉(zhuǎn)子14的軸承支撐36有效地與中心件16的連接壁62分開，以使轉(zhuǎn)子14能夠平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)修改中，塞子12a與電機(jī)軸12 —體地形成?？蛇x擇地，與圖12的墊圈55相似,塞子12a可以形成為與電機(jī)軸分開地，并且可以安裝到電機(jī)軸12。而且，在圖13中，電機(jī)軸支撐54可以被進(jìn)一步地軸向地延伸朝向轉(zhuǎn)子14的質(zhì)量中心位置。以這種方式，轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動(dòng)可以被進(jìn)一步地穩(wěn)定。在上述實(shí)施方式及其修改中，線圈彈簧50圍繞電機(jī)軸12放置。貝氏(Belleville)彈簧可代替線圈彈簧圍繞電機(jī)軸12放置。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的有益效果和修改將容易地發(fā)生。因而，在其更寬的條件中，本發(fā)明不限于特殊細(xì)節(jié)、代表性的裝置以及顯示和說明的說明性示例。
權(quán)利要求
1.一種無刷電機(jī)生產(chǎn)方法，包括 通過軸承支撐(36)的開口(38)，從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝第二球軸承(46)進(jìn)入轉(zhuǎn)子(14)的軸承支撐(36)的內(nèi)部，從而，第二球軸承(46)的外環(huán)(46B)被壓配合到軸承支撐(36)內(nèi)部的內(nèi)圓周部分；和 在第二球軸承(46)安裝以后，通過軸承支撐(36)的開口(38)，從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝第一球軸承(44)進(jìn)入轉(zhuǎn)子(14)的軸承支撐(36)的內(nèi)部，因而，第一球軸承(44)的外環(huán)(44B)被壓配合到軸承支撐(36)內(nèi)部的內(nèi)圓周部分，并且與第二球軸承(46)的外環(huán)(46B)軸向地分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，還包括從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝定子(18)，從而定子(18)被安裝到中心件(16)的軸壁(58)并且由其固定地支撐，當(dāng)定子(18)激發(fā)時(shí)所述定子(18)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，還包括從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝電機(jī)軸(12)，從而，電機(jī)軸(12)被安裝進(jìn)入中心件(16)的電機(jī)軸支撐(54)，并且由其固定地支撐，所述電機(jī)軸支撐(54)設(shè)置在軸壁(58)徑向內(nèi)部，并且通過連接壁￠2)連接到軸壁(58)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，還包括從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝轉(zhuǎn)子(14)在電機(jī)軸(12)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其中，在安裝轉(zhuǎn)子(14)之前或者之后，執(zhí)行第二軸承(46)進(jìn)入軸承支撐(36)內(nèi)部的安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其中 在安裝轉(zhuǎn)子(14)之前，執(zhí)行第二球軸承(46)進(jìn)入軸承支撐(36)內(nèi)部的安裝； 安裝轉(zhuǎn)子(14)包括通過被轉(zhuǎn)子(14)的軸承支撐(36)支撐的第二球軸承(46)的內(nèi)環(huán)(46A)接收電機(jī)軸(12);和 在安裝轉(zhuǎn)子(14)之后，執(zhí)行第一球軸承(46)進(jìn)入軸承孔(36)內(nèi)部的安裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6的任何一項(xiàng)的生產(chǎn)方法，還包括在安裝第一球軸承(44)之前，使夾具(88)的多個(gè)突起(88a)接觸軸承支撐(36)的底部(40)，并且在其第二軸向側(cè)(Z2)上軸向地支撐軸承支撐(36)的底部(40)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)方法，其中使夾具(88)的多個(gè)突起(88a)接觸軸承支撐(36)的底部(40)包括分別地通過多個(gè)冷卻空氣進(jìn)氣開口(64)插入夾具(88)的多個(gè)突起(88a)，所述冷卻空氣進(jìn)氣開口(64)在電機(jī)軸(12)的軸向方向上穿過連接壁(62)，以在多個(gè)突起(88a)接觸軸承支撐(33)的底部(40)之前放置夾具(88)的多個(gè)突起(88a)到位。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，還包括在安裝第二球軸承(46)之后和安裝第一球軸承(44)之前，通過軸承支撐(36)的開口(38)，從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)，安裝推動(dòng)裝置(48、50)進(jìn)入軸承支撐(36)的內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)方法，其中，安裝推動(dòng)裝置(48、50)包括圍繞電機(jī)軸(12)從第一軸向側(cè)(Zl)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝作為推動(dòng)裝置(48、50)的彈簧(50)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無刷電機(jī)及其生產(chǎn)方法。第二球軸承(46)通過軸承支撐(36)的開口(38)，從第一軸向側(cè)(Z1)朝向第二軸向側(cè)(Z2)安裝進(jìn)轉(zhuǎn)子(14)的軸承支撐(36)內(nèi)部，因而第二球軸承(46)的外環(huán)(46B)被壓配合到軸承支撐(36)內(nèi)部的內(nèi)圓周部分。第二球軸承(46)安裝以后，第一球軸承(44)通過軸承支撐(36)的開口(38)，從第一軸向側(cè)(Z1)朝向第二軸向側(cè)(Z2)插入轉(zhuǎn)子(14)的軸承支撐(36)內(nèi)部，因而，第一球軸承(44)的外環(huán)(44B)被壓配合到軸承支撐(36)內(nèi)部的內(nèi)圓周部分，并且與第二球軸承(46)的外環(huán)(46B)軸向地分開。
文檔編號(hào)H02K15/00GK102723820SQ20121015036
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者佐原良通, 大石將人, 水谷文吾, 河合龍也 申請(qǐng)人:阿斯莫株式會(huì)社