CN108418319A - 定子单元及马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定子单元及马达。该马达的定子单元具有：圆筒状的轴承座、定子铁芯、树脂制的绝缘子、导线、电路基板、以及模制树脂部。定子铁芯固定于轴承座的外周面。绝缘子装配于定子铁芯。导线隔着绝缘子卷绕于定子铁芯的齿。电路基板与导线电连接。模制树脂部覆盖定子铁芯、绝缘子、导线、以及电路基板。在轴承座和绝缘子的至少一方设置环状的槽部。另外，定子单元还具有嵌入槽部且介于轴承座与绝缘子之间的弹性构件。

Description

定子单元及马达

技术领域

本公开涉及定子单元及马达。

背景技术

目前，已知具备覆盖定子的模制树脂部的所谓的模制马达。模制马达的防水性、驱动时的防振性及隔音性优异。特别是模制马达通过模制树脂部，能够抑制水滴浸入定子包含的线圈等通电部位。对于现有的模制马达，例如在日本国公开公报实开H04-58062号公报中有记载。

日本国公开公报实开H04-58062号公报的马达是转子磁铁配置于定子的内侧的所谓的内转子型马达。另一方面，作为用于轴流风扇等的马达，已知转子磁铁配置于定子的外侧的所谓的外转子型马达。近年来，在外转子型马达中，为了提高防水性，有时也采用利用模制树脂部覆盖定子的构造。但是，在暴露于外部空气的可能性高的通信基站、冰箱等家电产品中所使用的马达要求更高的防水性。

发明内容

本公开的示例性的实施方式为用于马达的定子单元，其具有：圆筒状的轴承座，其沿着上下延伸的中心轴配置；定子铁芯，其固定于上述轴承座的外周面，且具有向径向外侧突出的多个齿；树脂制的绝缘子，其装配于上述定子铁芯；导线，其隔着上述绝缘子卷绕于上述齿；电路基板，其与上述导线电连接；以及模制树脂部，其覆盖上述定子铁芯、上述绝缘子、上述导线、以及上述电路基板，在上述轴承座和上述绝缘子的至少一方设置环状的槽部，上述定子单元还具有嵌入上述槽部且介于上述轴承座与上述绝缘子之间的弹性构件。

一种马达，其具有：方案1记载的定子单元；以及转子单元，其被支撑为能够以上述中心轴为中心旋转，且具有在径向上与上述齿的端面对置的磁极面。

根据本公开的示例性的实施方式，能够抑制水滴通过轴承座与绝缘子之间而向模制树脂部的内部浸入。

另外，由于马达具有上述的定子单元，因此能够抑制水滴向马达内部浸入。

有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是一实施方式的马达的纵剖视图。

图2是一实施方式的马达的局部纵剖视图。

图3是变形例的马达的局部纵剖视图。

图4是变形例的马达的局部纵剖视图。

图5是变形例的马达的局部纵剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本公开的示例性的实施方式进行说明。此外，本公开中，将与包含定子单元的马达的中心轴平行的方向称为“轴向”，将与马达的中心轴正交的方向称为“径向”，将沿着以马达的中心轴为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，本申请中，将轴向设为上下方向，相对于定子，将电路基板侧设为下，从而对各部分的形状、位置关系进行说明。但是，并非意在通过该上下方向的定义来限定本发明的马达的制造时及使用时的方向。

图1是包含本公开一实施方式的定子单元2的马达1的纵剖视图。该马达1例如在配置有多个电子设备的通信基站中，作为供给冷却用的空气流的风扇的驱动源而使用。但是，本公开的定子单元及马达也可以用于家电产品或车载部件等的其它用途。

如图1所示，马达1具有定子单元2及转子单元3。定子单元2固定于搭载马达1的装置的框体。转子单元3经由上轴承部26及下轴承部27被支撑为相对于定子单元2能够旋转。

定子单元2具有：基底部21、轴承座22、定子23、电路基板24、以及模制树脂部25。

基底部21在比定子23靠下侧，相对于中心轴9大致垂直地扩展。本实施方式中，基底部21和构成风扇的风洞的筒状的外壁部28由单一的树脂形成。基底部21的外周部和外壁部28的下端部通过省略了图示的多个肋连接。但是，基底部21和外壁部28也可以是分体部件。基底部21具有中央孔210。中央孔210沿着中心轴9贯通基底部21。

轴承座22是沿着中心轴9配置的圆筒状的构件。轴承座22位于定子23及电路基板24的径向内侧，且上轴承部26及下轴承部27的径向外侧。轴承座22的材料利用使用黄铜或铁等金属。由此，能够高精度地配置上轴承部26及下轴承部27。但是，作为轴承座22的材料，也可以使用树脂。

轴承座22的下端部插入基底部21的中央孔210。另外，轴承座22的下端部和基底部21的内周部例如通过粘接剂或压入而固定。但是，树脂制的基底部21也可以通过注射成型而与金属制的轴承座22一体化。另外，轴承座22及基底部21也可以作为树脂制的单一构件而成型。在该情况下，与轴承座22及基底部21分别为不同构件的情况相比，部件数量变少，因此能够提高马达1的生产率。

定子23是根据驱动电流产生旋转磁场的电枢。定子23具有定子铁芯41、绝缘子42、以及多个线圈43。定子铁芯41由作为磁性体的层叠钢板构成。定子铁芯41具有环状的芯背411和多个齿412。芯背411的内周面固定于轴承座22的外周面。各齿412从芯背411向径向外侧突出。绝缘子42装配于定子铁芯41。各齿412的上表面、下表面、以及周向的两侧面被绝缘子42覆盖。绝缘子42的材料使用作为绝缘体的树脂。线圈43由隔着绝缘子42卷绕于齿412的周围的导线构成。绝缘子42介于定子铁芯41与线圈43之间，防止定子铁芯41与线圈43电短路。

电路基板24位于定子23的下侧且基底部21的上侧。另外，电路基板24在轴承座22的周围呈环状且相对于中心轴9垂直地扩展。在电路基板24的上表面及下表面的至少一方安装有电路。

构成线圈43的导线的端部经由省略了图示的端子销，与电路基板24的该电路电连接。当从外部电源向电路基板24供给电力时，从电路基板24的该电路向多个线圈43供给驱动电流。

模制树脂部25覆盖定子铁芯41、绝缘子42、以及电路基板24。模制树脂部25的材料例如使用热固性的不饱和聚酯树脂。模制树脂部25通过向收纳有定子23及电路基板24的金属模具内的空洞流入树脂并使固化而得到。即，模制树脂部25是将定子23及电路基板24通过注射成型而一体化了的树脂成型品。

这样，通过利用模制树脂部25覆盖定子23及电路基板24，能够抑制水滴附着于定子23及电路基板24。因此，能够抑制马达1内的通电部分由于水滴的附着而产生故障。此外，定子23的表面的一部分也可以从模制树脂部25露出。本实施方式中，齿412的径向外侧的端面和绝缘子42的内周面从模制树脂部25露出。但是，齿412的径向外侧的端面、及绝缘子42的内周面由绝缘被膜覆盖，因此即使从模制树脂部25露出，也能够抑制由于水滴的附着而产生故障。

上轴承部26及下轴承部27是能够旋转地支撑后述的轴31的机构。上轴承部26介于轴承座22的上端部与轴31之间。下轴承部27在比上轴承部26靠下侧，介于轴承座22与轴31之间。上轴承部26及下轴承部27例如使用使内轮和外轮隔着球体相对旋转的滚珠轴承。上轴承部26的外轮及下轴承部27的外轮固定于轴承座22的内周面。上轴承部26的内轮及下轴承部27的内轮固定于轴31的外周面。由此，相对于轴承座22，轴31被支撑为能够以中心轴9为中心旋转。

但是，上轴承部26及下轴承部27也可以使用其它方式的轴承来代替滚珠轴承。

转子单元3具有轴31、转子支架32、以及多个磁铁33。

轴31是沿着中心轴9延伸的柱状的构件。轴31的材料例如使用不锈钢等金属。轴31的包含下端部的一部分收纳于轴承座22的径向内侧。轴31的上端部向轴承座22及定子23的上侧突出。轴31由上轴承部26及下轴承部27能够旋转地支撑。

转子支架32是与轴31一起旋转的构件。转子支架32的材料例如使用作为磁性体的铁等金属。转子支架32具有支架顶板部321及支架圆筒部322。支架顶板部321相对于中心轴9大致垂直地扩展。支架顶板部321的中央部固定于轴31。支架圆筒部322从支架顶板部321的外周部向轴向下侧呈圆筒状延伸。

多个磁铁33固定于支架圆筒部322的内周面。各磁铁33的径向内侧的面为N极或S极的磁极面。多个磁铁33以N极的磁极面和S极的磁极面交替排列的方式沿周向排列。齿412的径向外侧的端面和磁铁33的径向内侧的面在径向上对置。

在驱动马达1时，从电路基板24经由端子销向线圈43供给驱动电流。于是，在定子铁芯41的多个齿412产生旋转磁场。由此，在齿412与磁铁33之间产生周向的扭矩。其结果，转子单元3以中心轴9为中心旋转。

另外，本实施方式的马达1具有叶轮5。叶轮5具有叶轮杯51和多个叶片52。叶轮杯51固定于转子支架32。多个叶片52从叶轮杯51的外周面向径向外侧扩展。当使马达1驱动时，叶轮5也与转子单元3一起旋转。由此，在外壁部28的内侧产生从上向下的气流。

图2是马达1的局部纵剖视图。设置于通信基站那样的屋外的马达1要求特别高的防水性。因此，如上述，本实施方式的马达1利用模制树脂部25覆盖定子23及电路基板24。但是，附着于马达1的水滴有时如图2中的虚线箭头A1、A2那样，欲浸入未被模制树脂部25覆盖的绝缘子42与轴承座22的分界部。假定，若水滴浸入绝缘子42与轴承座22的分界部，则存在该水滴沿绝缘子42及定子铁芯41的表面到达线圈43和电路基板24的可能性。

以下，对用于抑制这种水滴的浸入的构造进行说明。

如图2所示，在轴承座22的外周面设有环状的第一内侧槽部61。另外，在绝缘子42的内周面设有环状的第一外侧槽部71。第一内侧槽部61及第一外侧槽部71位于比定子铁芯41靠轴向上侧。第一内侧槽部61从轴承座22的外周面向径向内侧凹陷。第一外侧槽部71从绝缘子42的内周面向径向外侧凹陷。

第一内侧槽部61和第一外侧槽部71在径向上对置。而且，在第一内侧槽部61与第一外侧槽部71之间的径向的间隙具有环状的第一O型圈81。第一O型圈81是比绝缘子42容易弹性变形的圈状的树脂制的构件(第一弹性构件)。第一O型圈81的材料例如使用弹性体。第一O型圈81通过被轴承座22与绝缘子42夹持，从而相比自然状态被压缩。因此，第一O型圈81紧贴轴承座22和绝缘子42双方。

通过设置第一O型圈81，能够抑制水滴从定子单元2的上部，通过轴承座22与绝缘子42之间而向模制树脂部25的内部浸入。因此，能够进一步抑制水滴附着于模制树脂部25内的通电部分即线圈43及电路基板24。

特别地，本实施方式的第一O型圈81嵌入第一内侧槽部61和第一外侧槽部71。由此，抑制第一O型圈81的轴向的错位。但是，也可以省略第一内侧槽部61及第一外侧槽部71的任一方。即，第一O型圈81只要嵌入设于轴承座22和绝缘子42的至少一方的环状的槽部即可。

但是，若如本实施方式，在轴承座22和绝缘子42双方设置用于保持第一O型圈81的槽部，则容易确保配置第一O型圈81的空间。因此，通过槽部，能够抑制各构件的强度降低。通过槽部，能够抑制轴承座22和绝缘子42的强度降低。

第一内侧槽部61及第一外侧槽部71经由轴承座22与绝缘子42之间的间隙83，与定子单元2的外部的空间连通。在制造定子单元2时，在将包含绝缘子42的定子23固定于轴承座22之后，经由间隙83向第一内侧槽部61与第一外侧槽部71之间插入第一O型圈81。据此，能够容易地安装第一O型圈81。

另外，本实施方式中，保持第一O型圈81的一对构件中的作为一方的构件的轴承座22为金属制。与树脂制的构件相比，金属制的轴承座22即使受到来自第一O型圈81的压力也难以变形。因此，与保持第一O型圈81的一对构件双方均为树脂制的情况相比，第一O型圈81良好地紧贴轴承座22及绝缘子42。因此，能够进一步抑制水滴向模制树脂部25内浸入。

另外，如图2所示，在轴承座22的外周面设有环状的第二内侧槽部62。第二内侧槽部62位于比定子铁芯41靠轴向下侧。另外，第二内侧槽部62从轴承座22的外周面向径向内侧凹陷。

在第二内侧槽部62与绝缘子42之间的径向的间隙具有环状的第二O型圈82。第二O型圈82是比绝缘子42容易弹性变形的圈状的树脂制的构件(第二弹性构件)。第二O型圈82的材料例如使用弹性体。第二O型圈82通过被轴承座22与绝缘子42夹持，从而相比自然状态被压缩。因此，第二O型圈82紧贴轴承座22和绝缘子42双方。

通过设置第二O型圈82，能够抑制水滴从定子单元2的下部，通过轴承座22与绝缘子42之间而向模制树脂部25的内部浸入。因此，能够进一步抑制水滴附着于模制树脂部25内的通电部分即线圈43及电路基板24。

特别地，本实施方式的第二O型圈82嵌入第二内侧槽部62。由此，抑制第二O型圈82的轴向的错位。但是，也可以在绝缘子42的内周面的与第二内侧槽部62对置的位置还设有环状的第二外侧槽部。另外，也可以设置第二外侧槽部而代替第二内侧槽部62。即，第二O型圈82只要嵌入设于轴承座22和绝缘子42的至少一方的环状的槽部即可。

另外，本实施方式中，保持第二O型圈82的一对构件中的作为一方的构件的轴承座22为金属制。与树脂制的构件相比，金属制的轴承座22即使受到来自第二O型圈82的压力也难以变形。因此，与保持第二O型圈82的一对构件双方均为树脂制的情况相比，第二O型圈82良好地紧贴轴承座22及绝缘子42。因此，能够进一步抑制水滴向模制树脂部25内浸入。

另外，本实施方式中，第二O型圈82设于比电路基板24靠轴向上侧。即，电路基板24的轴向的位置和第二O型圈82的轴向的位置不同。若这样将第二O型圈82配置于在轴向上远离电路基板24的位置，则能够抑制第二O型圈82的压力施加至电路基板24。

另外，本实施方式的模制树脂部25具有小径部251及大径部252。大径部252位于比小径部251靠轴向下侧，且径向的厚度比小径部251大。定子铁芯41位于小径部251内。电路基板24位于大径部252内。而且，如图2所示，第二O型圈82位于大径部252的径向内侧。因此，能够利用大径部252抑制因来自第二O型圈82的压力而引起的绝缘子42向径向外侧的变形。因此，能够使第二O型圈82更良好地紧贴轴承座22及绝缘子42。

另外，本实施方式中，第一内侧槽部61及第一外侧槽部71位于比定子铁芯41靠轴向上侧。而且，第二内侧槽部62位于比定子铁芯41靠轴向下侧。即，第一内侧槽部61、第一外侧槽部71、以及第二内侧槽部62设于在轴向上远离定子铁芯41的位置。因此，通过设置这些槽部61、71、62，不会降低定子铁芯41的安装强度。另外，通过将第一O型圈81及第二O型圈82配置于远离定子铁芯41的位置，能够进一步抑制水滴向定子铁芯41浸入。

＜变形例＞

以上，对本公开的示例性的实施方式进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式。

图3是变形例的马达1A的局部纵剖视图。图3的例子中，轴承座22A具有内侧突起部221A。内侧突起部221A位于第一O型圈81A的轴向上侧。另外，内侧突起部221A从轴承座22A朝向轴承座22A与绝缘子42A之间的间隙83A向径向外侧突出。若设置这种内侧突起部221A，则能够抑制第一O型圈81A向轴向上侧的脱离。

图4是另一变形例的马达1B的局部纵剖视图。图4的例子中，绝缘子42B具有外侧突起部421B。外侧突起部421B位于第一O型圈81B的轴向上侧。另外，外侧突起部421B从绝缘子42B朝向轴承座22B与绝缘子42B之间的间隙83B向径向内侧突出。若设置这种外侧突起部421B，则能够抑制第一O型圈81B向轴向上侧的脱离。

另外，上述实施方式中，在轴承座22与绝缘子42之间的径向的间隙83具有第一O型圈81。但是，图4的例子中，在轴承座22B与绝缘子42B之间存在轴向的间隙83B。而且，在该轴向的间隙具有第一O型圈81B。这样，第一O型圈或第二O型圈也可以介于轴承座与绝缘子之间的轴向的间隙。

图5是另一变形例的马达1C的局部纵剖视图。图5的例子中，轴承座22C具有内侧突起部221C，绝缘子42C具有外侧突起部421C。内侧突起部221C及外侧突起部421C位于第一O型圈81C的轴向上侧。内侧突起部221C从轴承座22C朝向轴承座22C与绝缘子42C之间的间隙83C向径向外侧突出。外侧突起部421C从绝缘子42C朝向轴承座22C与绝缘子42C之间的间隙83C向径向内侧突出。内侧突起部221C的前端和外侧突起部421C的前端在径向上对置。若设置这种内侧突起部221C及外侧突起部421C，则能够抑制第一O型圈81C向轴向上侧的脱离。

另外，上述实施方式中，马达1具有第一O型圈81和第二O型圈82。但是，也可以省略第一O型圈81及第二O型圈82的任一方。例如，也可以省略第二O型圈82，通过粘接剂等其它方式防止水滴从定子单元2的下侧的浸入。

另外，上述实施方式中，作为弹性构件使用了O型圈。但是，介于轴承座22与绝缘子42之间的弹性构件也可以是作为所谓的O型圈而在市场中流通的部件以外的具有弹性的构件。

另外，各构件的详细部位的形状也可以与本申请的各图所示的形状不同。另外，也可以将上述的实施方式及变形例中出现的各单元在不产生矛盾的范围内适当组合。

本公开能够用于定子单元及马达。

Claims (12)

1.一种定子单元，其用于马达，

上述定子单元具有：

圆筒状的轴承座，其沿着上下延伸的中心轴配置；

定子铁芯，其固定于上述轴承座的外周面，且具有向径向外侧突出的多个齿；

树脂制的绝缘子，其装配于上述定子铁芯；

导线，其隔着上述绝缘子卷绕于上述齿；

电路基板，其与上述导线电连接；以及

模制树脂部，其覆盖上述定子铁芯、上述绝缘子、上述导线、以及上述电路基板，

上述定子单元的特征在于，

在上述轴承座和上述绝缘子的至少一方设置环状的槽部，

上述定子单元还具有弹性构件，该弹性构件嵌入上述槽部，且介于上述轴承座与上述绝缘子之间。

2.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述轴承座为金属制。

3.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述轴承座为树脂制。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的定子单元，其特征在于，

上述槽部设于上述轴承座的外周面和上述绝缘子的内周面的至少一方，

上述弹性构件在径向上被上述轴承座和上述绝缘子夹持。

5.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述槽部包含：

位于比上述定子铁芯靠轴向上侧的第一槽部；以及

位于比上述定子铁芯靠轴向下侧的第二槽部，

上述弹性构件包含：

嵌入上述第一槽部的第一弹性构件；以及

嵌入上述第二槽部的第二弹性构件。

6.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述弹性构件为圈状的树脂构件。

7.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述槽部经由上述轴承座与上述绝缘子之间的间隙连通于外部。

8.根据权利要求7所述的定子单元，其特征在于，

上述轴承座或上述绝缘子具有向上述间隙突出的突起部。

9.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

在上述轴承座和上述绝缘子双方设置上述槽部。

10.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述电路基板的轴向的位置和上述弹性构件的轴向的位置不同。

11.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，

上述模制树脂部具有：

小径部；以及

径向的厚度比上述小径部大的大径部，

上述弹性构件位于上述大径部的径向内侧。

12.一种马达，其特征在于，具有：

权利要求1～11中任一项所述的定子单元；以及

转子单元，其被支撑为能够以上述中心轴为中心旋转，且具有在径向上与上述齿的端面对置的磁极面。