一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

电动机、送风机、空气调节装置及电动机的制造方法与流程

2022-03-02 02:12:07 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电动机、送风机、空气调节装置及电动机的制造方法。


背景技术:

2.以往,公知有用模制树脂覆盖定子的电动机(例如,参照专利文献1)。
3.在先技术文件
4.专利文献
5.专利文献1:国际公开第2017/183162号(参照图1)


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.近年来,伴随着电动机的高输出化,电动机的振动及噪音的降低成为课题。
8.本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于降低电动机的振动及噪音。
9.用于解决课题的方案
10.本发明的一方式的电动机具备转子,该转子具有旋转轴、相对于旋转轴固定的转子芯、安装于转子芯的磁铁和安装于旋转轴的轴承。磁铁构成第一磁极,转子芯的一部分构成第二磁极。电动机还具备:从以旋转轴的中心轴线为中心的径向的外侧包围转子的环状的定子;保持轴承的轴承保持构件;以及覆盖轴承保持构件和定子的树脂部。
11.发明的效果
12.根据本发明,轴承由轴承保持构件保持,并且轴承保持构件和定子由树脂部覆盖,因此,能够提高定子与转子的同轴度。由此,能够降低电动机的振动及噪音。
附图说明
13.图1是表示实施方式1的电动机的局部剖视图。
14.图2是表示实施方式1的转子的剖视图。
15.图3是表示实施方式1的定子芯的剖视图。
16.图4是表示实施方式1的定子的俯视图(a)及侧视图(b)。
17.图5是将实施方式1的电动机的一部分放大表示的剖视图。
18.图6是表示实施方式1的轴承保持构件的主视图(a)、剖视图(b)及后视图(c)。
19.图7是从开口部侧观察实施方式1的模制定子的图。
20.图8是表示在实施方式1的电动机的制造工序中使用的模具的剖视图。
21.图9是表示实施方式1的电动机的制造工序的流程图。
22.图10是将变形例的轴承保持构件的一部分放大表示的图。
23.图11是将实施方式2的电动机的一部分放大表示的剖视图。
24.图12是从开口部侧观察实施方式2的模制定子的图。
25.图13是将实施方式3的电动机的一部分放大表示的剖视图(a)及表示抵接部的立
体图(b)。
26.图14是将实施方式4的电动机的一部分放大表示的剖视图。
27.图15是将实施方式5的电动机的一部分放大表示的剖视图(a)及表示轴承保持构件的立体图(b)。
28.图16是表示变形例的转子的剖视图。
29.图17是表示能够应用各实施方式的电动机的空气调节装置的图(a)及表示室外机的剖视图(b)。
具体实施方式
30.下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,本发明不受该实施方式限定。
31.实施方式1
32.《电动机1的结构》
33.图1是表示实施方式1中的电动机1的局部剖视图。电动机1例如是空气调节装置的送风机所使用的无刷dc马达。
34.电动机1包括模制定子4和具有旋转轴11的转子2。旋转轴11是转子2的旋转轴。模制定子4具有包围转子2的环状的定子5、电路基板6、轴承保持构件3、和作为覆盖它们的树脂部的模制树脂部40。
35.在以下的说明中,将作为旋转轴11的中心轴线的轴线c1的方向称为“轴向”。另外,将以旋转轴11的轴线c1为中心的周向(在图3等中以箭头r1表示)称为“周向”。将以旋转轴11的轴线c1为中心的半径方向称为“径向”。
36.旋转轴11从模制定子4向图1中的左侧突出,在形成于其突出部的安装部11a上安装有例如送风机的叶轮505(图17(a))。因此,将旋转轴11的突出侧(图1中的左侧)称为“负荷侧”,将相反侧(图1中的右侧)称为“负荷相反侧”。
37.<转子2的结构>
38.图2是表示转子2的剖视图。如图2所示,转子2具有旋转轴11、相对于旋转轴11固定的转子芯20、埋入转子芯20的多个磁铁23、以及设置于旋转轴11与转子芯20之间的树脂部25。磁铁23的数量在此为5。磁铁23也称为主磁铁。
39.转子芯20是以轴线c1为中心的环状的构件。转子芯20的内周与旋转轴11隔开距离地相向。转子芯20是沿轴向层叠多个层叠要素并通过铆接、焊接或粘接等一体地固定而成的。层叠要素例如是电磁钢板,厚度为0.1mm~0.7mm。
40.转子芯20在周向上具有多个磁铁插入孔21。磁铁插入孔21在周向上等间隔且距轴线c1等距离地配置。磁铁插入孔21的数量在此为5。磁铁插入孔21沿着转子芯20的外周形成,并在轴向上贯穿转子芯20。
41.在各磁铁插入孔21中插入有磁铁23。磁铁23是包含钐(sm)、铁(fe)及氮(n)的稀土类磁铁。磁铁23还可以是包含钕(nd)、铁和硼(b)的稀土类磁铁。这些稀土类磁铁具有磁力大的特征。磁铁23在此为平板状,与轴向正交的截面形状为矩形。但是,磁铁23的形状并不限定于这样的形状,是任意的。
42.5个磁铁23被配置成彼此相同的磁极朝向转子芯20的外周侧。在转子芯20中,在周向上相邻的磁铁23之间的区域形成有与磁铁23相反的磁极。
43.因此,在转子2中,5个第一磁极p1和5个第二磁极p2在周向上交替排列。第一磁极p1由磁铁23构成,第二磁极p2由转子芯20构成。第一磁极p1也被称为磁铁磁极,第二磁极p2也被称为伪磁极。这样的转子2被称为交替极型的转子。
44.以下,在仅称为“磁极”的情况下,设为包含第一磁极p1和第二磁极p2这两者。转子2的极数为10。转子2的磁极p1、p2以极间距为36度(360度/10)沿周向等角度间隔地配置。第一磁极p1与第二磁极p2之间为极间m。
45.转子芯20的外周在与轴向正交的截面中具有所谓的花圆形状。换言之,转子芯20的外周在磁极p1、p2各自的极中心处外径最大,在极间m处外径最小,从极中心到极间m为弧状。转子芯20的外周不限于花圆形状,也可以是圆形状。转子芯20的内周在与轴向正交的截面中具有圆形状。
46.在交替极型的转子2中,与相同极数的非交替极型的转子相比,能够将磁铁23的数量减半。由于高价的磁铁23的数量少,因此转子2的制造成本降低。
47.在此,转子2的极数为10,但极数只要是4以上的偶数即可。另外,在此,在一个磁铁插入孔21配置有一个磁铁23,但也可以在一个磁铁插入孔21配置两个以上的磁铁23。
48.磁铁插入孔21在与通过其周向中心即极中心的径向的直线正交的方向上呈直线状地延伸。另外,在磁铁插入孔21的周向两侧形成有用于在相邻的磁极之间也抑制漏磁通的空隙部(隔磁磁桥)22。另外,磁铁插入孔21也可以具有周向中心向轴线c1侧突出的v字形状。
49.在旋转轴11与转子芯20之间设置有树脂部25。树脂部25将旋转轴11和转子芯20保持为彼此分离的状态。树脂部25优选由聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)等热塑性树脂构成。
50.树脂部25具备:固定在旋转轴11的外周的环状的内环部26;固定在转子芯20的内周的环状的外环部28;以及连接内环部26和外环部28的多个肋27。肋27以轴线c1为中心在周向上等间隔地配置。肋27的数量例如为极数的一半,在此为5。
51.在树脂部25的内环部26的内侧嵌合有旋转轴11。肋27沿周向等间隔地配置,从内环部26向径向外侧呈放射状地延伸。在周向上相邻的肋27之间形成有空洞部29。在此,肋27的数量为极数的一半,肋27的周向位置与第二磁极p2的极中心一致,但不限定于这样的数量和配置。
52.如图1所示,以在轴向上与转子芯20相向的方式配置有传感器磁铁24。传感器磁铁24由树脂部25保持。传感器磁铁24具有与转子2相同数量的磁极。传感器磁铁24的磁场由安装于电路基板6的磁传感器检测,由此检测转子2的周向上的位置、即旋转位置。
53.另外,转子2并不限定于如上述那样转子芯20与旋转轴11通过树脂部25连结而成的结构。转子2例如也可以在转子芯20上形成中心孔,并使旋转轴11与该中心孔嵌合。
54.《模制定子4的结构》
55.如上所述,模制定子4具有定子5和模制树脂部40。定子5从径向外侧包围转子2。定子5具有定子芯50、设置在定子芯50上的绝缘部52、以及隔着绝缘部52卷绕在定子芯50上的线圈53。
56.优选的是,模制树脂部40由团状模塑料(bmc)等热固性树脂构成。但是,也可以由pbt、聚苯硫醚(pps)等热塑性树脂构成。模制树脂部40在其外周具有安装腿45。安装腿45是为了将电动机1安装在空气调节装置的框架等上而设置的。
57.模制树脂部40在径向中央部具有收容转子2的转子收容部41。在转子收容部41的负荷侧形成有开口部42。转子2从开口部42插入转子收容部41。
58.在模制树脂部40的负荷侧的端面上,沿着开口部42的周缘形成有台阶部43。在台阶部43上安装有托架15。托架15由熔融锌-铝-镁合金镀层钢板等金属构成。在托架15上保持有支承旋转轴11的一方的轴承12。在托架15的外侧安装有用于防止水等侵入的罩14。
59.在模制树脂部40的与开口部42相反的一侧、即负荷相反侧,设置有保持另一方的轴承13的轴承保持构件3。关于轴承保持构件3的结构,将在后面叙述。
60.图3是表示定子芯50的俯视图。定子芯50是沿轴向层叠多个层叠要素并通过铆接、焊接或粘接等一体地固定而形成的。层叠要素例如是电磁钢板,厚度为0.1mm~0.7mm。
61.定子芯50具有在以轴线c1为中心的周向上呈环状地延伸的磁轭51a、和从磁轭51a向径向内侧延伸的多个齿51b。齿51b的径向内侧的齿顶端部51c与转子2(图1)的外周相向。齿51b的数量在此为12,但并不限定于此。
62.定子芯50具有将每个齿51b的多个芯部分51连结而成的结构。芯部分51由形成于磁轭51a的分割面部51d分割。分割面部51d从磁轭51a的内周向径向外侧延伸。在分割面部51d的终端与磁轭51a的外周之间形成有薄壁连结部51e,该薄壁连结部51e是能够塑性变形的薄壁部。
63.薄壁连结部51e是将在周向上相邻的芯部分51连结的连结部。即,定子芯50具有通过薄壁连结部51e将多个芯部分51在周向上连结而成的结构。定子芯50能够通过薄壁连结部51e的塑性变形而扩展成带状。
64.能够在将定子芯50扩展成带状的状态下进行线圈53向齿51b的卷绕。在卷绕线圈53后,将带状的定子芯50弯曲成环状,将端部w彼此焊接。另外,连结相邻的芯部分51的连结部不限于薄壁连结部51e,例如也可以是铆接部。
65.图4(a)是表示定子5的俯视图。图4(b)是表示定子5的侧视图。在图4(a)中,用虚线表示定子5的两个齿51b。
66.线圈53例如是磁导线,隔着绝缘部52卷绕在齿51b的周围。绝缘部52例如由pbt等热塑性树脂构成。绝缘部52通过将热塑性树脂与定子芯50一体成形、或者将热塑性树脂的成形体组装于定子芯50而形成。
67.绝缘部52在线圈53的径向内侧及径向外侧分别具有壁部,从径向两侧引导线圈53。在绝缘部52上安装有多个端子57。线圈53的端部例如通过熔合(热铆接)或焊锡等与端子57连接。
68.在绝缘部52上还设置有用于固定电路基板6的多个突起56。突起56插通于形成在电路基板6上的安装孔。通过对插通于电路基板6的安装孔的突起56的顶端进行热熔敷,将电路基板6固定在定子5上。将定子5和电路基板6合起来称为定子组装体。
69.返回图1,在相对于定子5的轴向的一侧、这里是负荷相反侧配置有电路基板6。电路基板6是安装有用于驱动电动机1的功率晶体管等驱动电路61的印刷基板,布设有导线63。电路基板6的导线63从安装在模制树脂部40的外周部分的导线引出部件62向电动机1的外部引出。
70.《轴承保持构件3的结构》
71.接着,对轴承保持构件3进行说明。图5是放大表示电动机1的一部分的图。如图5所
示,轴承13是滚动轴承,具有外圈13a、内圈13b和滚动体13c。轴承13的内圈13b通过过盈配合安装于旋转轴11。轴承13的外圈13a通过间隙配合安装于轴承保持构件3。
72.轴承保持构件3由金属构成。更具体而言,轴承保持构件3由熔融锌-铝-镁合金镀层钢板构成。由于熔融锌-铝-镁合金镀层钢板能够进行冲压加工,因此加工性好,容易得到高的尺寸精度,而且与bmc、pbt等一般的树脂相比热传导率高。
73.轴承保持构件3还可以由adc12(jis h5302)等铝合金构成。由于adc12等铝合金能够进行基于压铸的加工,因此与基于挤压成形等的情况相比,形状的自由度高。因此,能够减少用于形成轴承保持构件3的工序数,能够降低电动机1的制造成本。另外,adc12等铝合金与bmc、pbt等一般的树脂相比,热传导率高。
74.轴承保持构件3在模制定子4中被设置成,从轴向的一侧(更具体而言,负荷相反侧)覆盖收容有包括轴承12、13在内的转子2的转子收容部41。
75.轴承保持构件3具有位于轴承13的径向外侧的凸缘部31和位于凸缘部31的径向内侧的板状部32。板状部32在轴向上向凸缘部31的一侧、更具体而言是离开定子5的一侧突出。
76.在凸缘部31的内周侧形成有与轴承13的外圈13a的外周面在径向上相向的轴承相向部33。轴承相向部33具有以轴线c1为中心的圆筒状的内周面。轴承13的外圈13a通过间隙配合安装于轴承相向部33的内侧。
77.在板状部32的定子5侧形成有与轴承13的外圈13a的端面在轴向上抵接的轴承抵接部34。轴承抵接部34在此是与轴线c1正交的平坦的抵接面。
78.与轴承抵接部34的径向内侧分离/接触,形成有从轴承13的内圈13b和旋转轴11的端面沿轴向分离的分离部35。即,轴承保持构件3与轴承13的外圈13a抵接,但不与轴承13的内圈13b及旋转轴11抵接。由此,抑制通过轴承13的滚动体13c的电流的产生。
79.图6(a)是从定子5侧观察轴承保持构件3的主视图。图6(b)是轴承保持构件3的剖视图。图6(c)是从定子5的相反侧观察轴承保持构件3的后视图。
80.如图6(a)所示,轴承保持构件3的凸缘部31形成为以轴线c1为中心的圆环状。如图6(b)所示,凸缘部31具有定子5侧的第一面31a和其相反侧的第二面31b。
81.板状部32位于轴承保持构件3的径向中央,从凸缘部31的第二面31b沿轴向突出。如图6(c)所示,板状部32形成为以轴线c1为中心的圆板状。
82.如图6(b)所示,在轴承保持构件3的径向中央部形成有收容轴承13(图5)的空洞部39。空洞部39的外周由轴承相向部33规定。如上所述,凸缘部31的轴承相向部33具有以轴线c1为中心的圆筒状的内周面。
83.上述轴承抵接部34和分离部35位于空洞部39的轴向的一端。轴承抵接部34在此具有与轴线c1正交的平坦面,但并不限定于这样的形状,只要是在轴向上与轴承13的外圈13a(图5)的端面抵接的部分即可。
84.分离部35在此具有与轴线c1正交的平坦面,但不限定于这样的形状,只要从轴承13的内圈13b及旋转轴11(图5)沿轴向分离即可。
85.图7是从开口部42侧观察模制定子4的图。在从开口部42侧观察模制定子4时,在转子收容部41的径向中心,看得到轴承相向部33、轴承抵接部34和分离部35。
86.另外,在模制树脂部40的外周形成有安装腿45。在此,4个安装腿45以轴线c1为中
心以90度间隔形成。但是,安装腿45的数量不限于4个,只要是1个以上即可。在安装腿45上形成有供将电动机1固定在空气调节装置的框架等上的螺钉插通的孔部46。
87.《电动机1的制造方法》
88.接着,对电动机1的制造方法进行说明。图8是表示电动机1的制造工序中使用的模具100的剖视图。模具100具备能够开闭的上模具101和下模具102,在两者之间形成有型腔104。在上模具101形成有收容轴承保持构件3的散热构件收容部103。
89.下模具102在型腔104内具有中芯105。中芯105从型腔104的底部沿轴向突出。中芯105包括具有与转子芯20(图1)对应的外形的芯形状部106和具有与轴承13对应的外形的轴承形状部107。
90.在中芯105的下端部形成有比中芯105向径向外侧伸出的大径部108。大径部108是与模制定子4的开口部42(图1)对应的部分。
91.在下模具102还形成有作为向型腔104注入树脂的流路的浇口110。在型腔104的外周部形成有沿轴向延伸的销109。销109用于形成模制树脂部40的孔部46。
92.图9是表示电动机1的制造工序的流程图。在电动机1的制造工序中,首先,将多个层叠要素沿轴向层叠并通过铆接等一体地固定,由此形成定子芯50(步骤s101)。
93.接下来,将绝缘部52安装在定子芯50上或者与定子芯50一体成形,隔着绝缘部52将线圈53卷绕在定子芯50上(步骤s102)。由此,形成定子5。
94.然后,在定子5上安装电路基板6(步骤s103)。此时,将定子5的绝缘部52的突起56(图4(b))插通于电路基板6的安装孔,通过对突起56的顶端进行热熔敷,将电路基板6固定于定子5。由此,完成包括定子5和电路基板6在内的定子组装体。
95.接着,使模具100的上模具101向上方移动,打开型腔104,将定子组装体设置在型腔104内(步骤s104)。如图8所示,定子5安装在模具100的中芯105的周围。
96.接着,在模具100的中芯105上安装轴承保持构件3(步骤s105)。轴承保持构件3由中芯105的轴承形状部107支承。
97.接着,将上模具101向下方移动而关闭型腔104,进行模制成形(步骤s106)。即,将熔融状态的模制树脂从浇口110注入型腔104。注入到型腔104的模制树脂覆盖定子5及电路基板6,而且覆盖轴承保持构件3的外周侧。
98.在使用热固性树脂作为模制树脂的情况下,在向型腔104注入了模制树脂之后,通过对模具100进行加热,使型腔104内的模制树脂固化。由此,形成模制树脂部40。即,形成由模制树脂部40覆盖定子5及电路基板6而成的模制定子4。
99.与步骤s101~s106分开地形成转子2。即,将多个层叠要素沿轴向层叠并通过铆接等一体地固定而形成转子芯20,将磁铁23插入磁铁插入孔21。并且,利用成为树脂部25的树脂将旋转轴11、转子芯20、磁铁23及传感器磁铁24一体成形。然后,通过在旋转轴11上安装轴承12、13,形成转子2。
100.然后,将转子2从模制定子4的开口部42插入转子收容部41,使托架15与开口部42的周缘的台阶部43嵌合(步骤s107)。由此,轴承13被安装在轴承保持构件3上,轴承12被安装在托架15上。而且,在托架15的外侧安装罩14。由此,完成电动机1。
101.<作用>
102.如图5所示,轴承13由轴承保持构件3保持,该轴承保持构件3和定子5由模制树脂
部40一体地保持。因此,通过利用上述铝合金等以较高的尺寸精度形成轴承保持构件3,能够提高定子5与转子2的同轴度。其结果,能够降低电动机1的振动及噪音。
103.特别是,在具有交替极型的转子2的电动机1中,在作为磁铁磁极的第一磁极p1与作为假想磁极的第二磁极p2中电感不同,存在因该电感的不平衡而导致振动及噪音变大的倾向。在实施方式1中,通过提高定子5与转子2的同轴度,能够有效地降低具有交替极型的转子2的电动机1中的振动及噪音。
104.另外,另一方的轴承12由金属制的托架15(图1)保持,托架15与模制树脂部40的台阶部43嵌合。由于托架15及轴承保持构件3与定子5一起由模制树脂部40一体地保持,因此,能够进一步提高定子5与转子2的同轴度,能够提高电动机1的振动及噪音的降低效果。
105.另外,轴承保持构件3的轴承抵接部34与轴承13的外圈13a抵接,但分离部35不与轴承13的内圈13b及旋转轴11抵接。因此,能够抑制通过轴承13的滚动体13c的电流。由此,能够抑制在滚动体13c的表面以及外圈13a及内圈13b的各轨道面上产生被称为电蚀的损伤。
106.另外,轴承保持构件3与定子5及电路基板6一起由模制树脂部40覆盖,而且,轴承保持构件3的一部分露出到模制树脂部40的外部,因此,能够将在定子5的线圈53及电路基板6产生的热从轴承保持构件3高效地向外部散热。
107.《实施方式的效果》
108.如以上说明的那样,实施方式1的电动机1具备转子2、定子5、保持转子2的轴承13的轴承保持构件3、以及作为覆盖轴承保持构件3和定子5的树脂部的模制树脂部40。因此,能够提高定子5与转子2的同轴度,由此能够降低电动机1的振动及噪音。
109.另外,由于轴承保持构件3具有在径向上与轴承13相向的轴承相向部33,因此能够利用轴承相向部33保持轴承13。
110.另外,由于轴承相向部33具有圆筒面,因此能够通过例如间隙配合将轴承13安装于轴承相向部33,能够将轴承13保持在稳定的状态。
111.另外,由于轴承保持构件3具有在轴向上与轴承13抵接的轴承抵接部34,因此,通过轴承13与轴承抵接部34的抵接,能够在轴向上对轴承保持构件3进行定位。
112.另外,由于轴承保持构件3的轴承抵接部34与轴承13的外圈13a抵接,且分离部35不与轴承13的内圈13b及旋转轴11抵接,因此,能够抑制通过轴承13的滚动体13c的电流,能够抑制电蚀的产生。
113.另外,在轴承保持构件3由熔融锌-铝-镁合金镀层钢板构成的情况下,由于能够进行冲压加工,因此容易得到高的尺寸精度。另外,与bmc、pbt等一般的树脂相比热传导率高,因此能够提高散热性。
114.另外,在轴承保持构件3由adc12等铝合金构成的情况下,由于能够进行基于压铸的加工,因此与基于挤压成形等的情况相比,形状的自由度高。因此,能够减少用于形成轴承保持构件3的工序数,能够降低电动机1的制造成本。另外,adc12等铝合金与bmc、pbt等一般的树脂相比热传导率高,因此能够提高散热性。
115.另外,由于模制树脂部40由bmc等热固性树脂构成,因此能够实现低压成形,能够抑制成形压力引起的电路基板6的变形。
116.另外,转子2的磁铁23由包含钐、铁以及氮的稀土类磁铁构成,因此能够得到大的
磁力,提高电动机1的输出。即使在由包含钕、铁及硼的稀土类磁铁构成磁铁23的情况下,也能够得到大的磁力,提高电动机1的输出。
117.当磁铁23产生大的磁力时,作用于转子2与定子5之间的径向激振力也增大。但是,由于利用轴承保持构件3提高了转子2与定子5的同轴度,因此,能够降低因径向激振力引起的振动及噪音。
118.变形例
119.图10是将实施方式1的变形例的轴承保持构件3的一部分放大表示的图。在该变形例中,在轴承保持构件3的轴承相向部33与轴承13的外圈13a的间隙中设置有润滑脂g。作为润滑脂g,能够使用一般的轴承用润滑脂。
120.在将转子2向模制定子4安装时(图9的步骤s107),利用润滑脂g的作用,将轴承13顺利地插入到轴承相向部33的内侧。另外,轴承13经由润滑脂g从轴承相向部33受到压力,在轴承相向部33的内侧以稳定的状态被保持。由此,能够抑制轴承13的外圈13a相对于轴承保持构件3旋转的蠕变现象。
121.实施方式2
122.接着,对实施方式2进行说明。图11是将实施方式2的电动机1的一部分放大表示的剖视图。实施方式2的电动机1在轴承保持构件3a的结构上与实施方式1的电动机1不同。
123.在实施方式1的轴承保持构件3中,轴承相向部33具有圆筒面(参照图6(a))。与此相对,实施方式2的轴承保持构件3a的轴承相向部33具有在周向上隔开间隔地配置的多个突出部38。
124.图12是从开口部42侧观察实施方式2的模制定子4的图。另外,在图12中,未示出模制树脂部40。轴承保持构件3a具有在径向上隔开间隔地与轴承13相向的圆筒状的内周面37,在内周面37上的多个部位形成有突出部38。
125.突出部38从内周面37向径向内侧突出,其径向内侧的端面与轴承13相向。突出部38的径向内侧的端面形成以轴线c1为中心的圆筒面的一部分。突出部38在周向上等间隔地形成。在此,四个突出部38在周向上以90度间隔形成。但是,突出部38的数量为两个以上即可。
126.突出部38与轴承保持构件3a的其他的部分由相同的材料一体形成。但是,也可以将突出部38作为与轴承保持构件3a的其他的部分不同的构件形成,并通过粘接等进行固定。轴承保持构件3a的材质与实施方式1中说明的轴承保持构件3相同。
127.实施方式2的电动机除了上述方面以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。
128.在该实施方式2中,轴承保持构件3a在沿周向配置的多个突出部38处与轴承13相向。因此,在将转子2安装于模制定子4时(图9的步骤s107),容易将轴承13插入轴承保持构件3a。另外,由于突出部38与轴承13相向的面积小,作用于它们之间的压力高,因此能够提高蠕变的抑制效果。
129.另外,在本实施方式2中,如实施方式1的变形例中所说明的那样,也可在轴承13与突出部38之间设置润滑脂g。
130.实施方式3
131.接着,对实施方式3进行说明。图13(a)是放大表示实施方式3的电动机1的一部分的剖视图。实施方式3的电动机1在轴承保持构件3b的结构上与实施方式1的电动机1不同。
132.实施方式3的轴承保持构件3b在凸缘部31的第一面31a具有与电路基板6抵接的抵接部36。抵接部36与轴承保持构件3b的其他的部分由相同的材料一体形成。但是,也可以将抵接部36作为与轴承保持构件3b的其他的部分不同的构件形成,并通过粘接等固定。轴承保持构件3b的材质与实施方式1中说明的轴承保持构件3相同。
133.如图13(b)所示,抵接部36在凸缘部31的第一面31a上形成为以轴线c1为中心的环状。但是,只要抵接部36与电路基板6抵接,则抵接部36的形状、数量以及配置不被限定。
134.在此,抵接部36与电路基板6抵接,但抵接部36只要与包括定子5及电路基板6在内的定子组装体的一部分抵接即可。例如,抵接部36也可以与定子5的绝缘部52抵接。
135.实施方式3的电动机除了上述方面以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。
136.在该实施方式3中,由于轴承保持构件3b的抵接部36与定子组装体的一部分抵接,因此能够在轴向上高精度地对轴承保持构件3b进行定位。由此,能够提高电动机1的品质。
137.另外,通过轴承保持构件3b的抵接部36与电路基板6抵接,能够将在电路基板6的电子部件产生的热传递到轴承保持构件3b,并向电动机1的外部高效地散热。
138.另外,在本实施方式3中,如实施方式1的变形例所说明的那样,也可以在轴承13的周围设置润滑脂g。另外,也可以如实施方式2所说明的那样,由多个突出部38构成轴承相向部33。
139.实施方式4
140.接着,对实施方式4进行说明。图14是将实施方式4的电动机1的一部分放大表示的剖视图。实施方式4的电动机1在轴承保持构件3c的结构上与实施方式1的电动机1不同。
141.实施方式1的轴承保持构件3由金属构成。与此相对,实施方式4的轴承保持构件3c由树脂构成。
142.轴承保持构件3c例如由聚苯硫醚(pps)等热塑性树脂构成。由于热塑性树脂能够注射成型,因此与金属或陶瓷相比,容易得到高的尺寸精度,能够降低制造成本。另外,通过用如pps那样热传导率高的热塑性树脂形成轴承保持构件3c,能够提高散热性。
143.另外,轴承保持构件3c例如也可以由bmc等热固性树脂形成。通过利用与模制树脂部40相同种类的材料形成轴承保持构件3c,能够抑制因轴承保持构件3c与模制树脂部40的线膨胀系数之差而产生裂纹,能够提高对热冲击的耐受性。另外,通过用如bmc那样热传导率高的热固性树脂形成轴承保持构件3c,能够提高散热性。
144.另外,在该情况下,轴承保持构件3c优选由强度比模制树脂部40高的树脂构成。构成模制树脂部40的bmc以不饱和聚酯为主成分,并添加了玻璃纤维等加强材料。轴承保持构件3c例如优选由加强材料的添加量比构成模制树脂部40的bmc多的bmc构成。轴承保持构件3c的形状与实施方式1的轴承保持构件3相同。
145.实施方式4的电动机除了上述方面以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。
146.在本实施方式4中,通过用热塑性树脂形成轴承保持构件3c,能降低制造成本。另外,通过用热固性树脂形成轴承保持构件3c,能够提高对热冲击的耐受性。另外,通过使用热传导率高的热塑性树脂或热固性树脂,能够提高散热性。
147.另外,在本实施方式4中,如实施方式1的变形例所说明的那样,也可以在轴承13的周围设置润滑脂g。另外,如实施方式2所说明的那样,也可以由多个突出部38构成轴承相向部33。另外,如在实施方式3中说明的那样,也可以在轴承保持构件3c上设置与定子组装体
抵接的抵接部36。
148.实施方式5
149.接着,对实施方式5进行说明。图15(a)是放大表示实施方式5的电动机1的一部分的剖视图。实施方式5的电动机1在轴承保持构件3d的结构上与实施方式1的电动机1不同。
150.图15(b)是表示实施方式5的轴承保持构件3d的立体图。轴承保持构件3d是以轴线c1为中心的圆环状的构件。轴承保持构件3d的截面形状例如为四边形,但并不限定于此。轴承保持构件3d的内周面构成与轴承13的外圈13a在径向上相向的轴承相向部33。
151.如图15(a)所示,实施方式5的模制树脂部40从径向外侧覆盖轴承保持构件3d,并且覆盖转子收容部41的负荷相反侧。另外,模制树脂部40具有在轴向上与轴承13的外圈13a的端面抵接的轴承抵接部401。
152.轴承保持构件3d与实施方式1的轴承保持构件3相同,由熔融锌-铝-镁合金镀层钢板或铝合金等金属构成。但是,与实施方式4的轴承保持构件3c同样,也可以由热塑性树脂或热固性树脂构成。
153.实施方式5的电动机除了上述方面以外,与实施方式1的电动机1同样地构成。
154.在本实施方式5中,由于轴承保持构件3d是环状构件,因此制造简单。因此,能够降低制造成本,并且提高转子2与定子5的同轴度,降低振动及噪音。
155.另外,在本实施方式5中,如实施方式1的变形例所说明的那样,也可以在轴承13的周围设置润滑脂g。另外,如实施方式2所说明的那样,也可以由多个突出部38构成轴承相向部33。另外,如在实施方式3中说明的那样,也可以在轴承保持构件3d上设置与定子组装体抵接的抵接部36。
156.<转子的变形例>
157.接着,说明能够应用于各实施方式的变形例的转子。图16是表示变形例的转子2a的剖视图。上述实施方式1的转子2是具有磁铁磁极和假想磁极的交替极型转子。与此相对,变形例的转子2a是所有的磁极由磁铁磁极构成的非交替极型。
158.转子2a具有以轴线c1为中心的转子芯201。转子芯201是沿轴向层叠多个层叠要素并通过铆接、焊接或粘接等一体地固定而成的。层叠要素例如是电磁钢板,厚度为0.1mm~0.7mm。转子芯201在径向中心具有中心孔202。在中心孔202中固定有旋转轴11。
159.沿着转子芯20的外周形成有多个磁铁插入孔21。磁铁插入孔21在周向上等间隔地配置。各磁铁插入孔21的形状如实施方式1所说明的那样。在磁铁插入孔21的周向两侧形成有空隙22。磁铁插入孔21的数量在这里为10,但不限定于10。
160.在各磁铁插入孔21中插入有磁铁23。磁铁23为平板状,与轴向正交的截面形状为矩形。磁铁23的材质及形状如实施方式1中说明的那样。
161.在周向上相邻的磁铁23配置为相互相反的磁极朝向转子芯201的外周侧。因此,转子2的所有磁极由磁铁23构成。在此,转子2a具有10个磁铁23,转子2a的磁极数为10极。
162.非交替极型的转子2a与交替极型的转子2相比,磁铁23的数量多,但具有不易产生振动及噪音的优点。
163.变形例的电动机除了转子2a为非交替极型这一点之外,与实施方式1的电动机1同样地构成。另外,也可以在实施方式2~5的电动机中应用变形例的非交替极型的转子2a。
164.这样,在使用非交替极型的转子2a的电动机1中,通过具有各实施方式的轴承保持
构件3,也能够提高转子2a与定子5的同轴度,降低振动及噪音。
165.<空气调节装置>
166.接着,对能够应用上述各实施方式及变形例的电动机1的空气调节装置进行说明。图17(a)是表示应用了实施方式1的电动机1的空气调节装置500的结构的图。空气调节装置500包括室外机501、室内机502、以及连接它们的制冷剂配管503。
167.室外机501具备例如作为螺旋桨式风扇的室外送风机510,室内机502具备例如作为横流风扇的室内送风机520。室外送风机510具有叶轮505和驱动叶轮505的电动机1a。室内送风机520具有叶轮521和驱动叶轮521的电动机1b。电动机1a、1b均由实施方式1中说明的电动机1构成。另外,在图17(a)中还示出了对制冷剂进行压缩的压缩机504。
168.图17(b)是室外机501的剖视图。电动机1a由配置在室外机501的壳体508内的框架509支承。在电动机1的旋转轴11上经由轮毂506安装有叶轮505。
169.在室外送风机510中,通过电动机1a的转子2的旋转,叶轮505旋转,向室外送风。在空气调节装置500的制冷运转时,由压缩机504压缩后的制冷剂在冷凝器中冷凝时放出热,该热通过室外送风机510的送风而向室外放出。
170.同样,在室内送风机520(图17(a))中,通过电动机1b的转子2的旋转,叶轮521旋转,向室内送风。在空气调节装置500的制冷运转时,制冷剂在蒸发器中蒸发时夺取空气的热,通过室内送风机520的送风将该空气向室内输送。
171.上述实施方式1的电动机1降低了振动及噪音。因此,通过由实施方式1的电动机1构成电动机1a、1b,能够提高空气调节装置500的静音性。
172.另外,在此,电动机1a、1b均由实施方式1的电动机1构成,但也可以由电动机1构成电动机1a、1b中的至少一方。另外,作为电动机1a、1b,也可以使用实施方式2~5中任一实施方式的电动机。
173.另外,在各实施方式中说明的电动机1也可以搭载于空气调节装置的送风机以外的电气设备。
174.以上,具体地说明了本发明的优选实施方式,但本发明不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够进行各种改良或变形。
175.附图标记的说明
176.1,1a,1b电动机、2,2a转子、3轴承保持构件、4模制定子、5定子、6电路基板、11旋转轴、12,13轴承、14罩、15托架、20转子芯、21磁铁插入孔、23磁铁、25树脂部、31凸缘部、32板状部、33轴承相向面、34轴承抵接部、35分离部、36抵接部、37圆筒面、38突出部、39空洞部、40模制树脂部、41转子收容部、42开口部、50定子芯、51芯部分、51a磁轭、51b齿部、51d分割面部、51e薄壁连结部、52绝缘部、53线圈、61驱动电路、100模具、101上模具、102下模具、103散热构件收容部、104型腔、110浇口、201转子芯、202中心孔、500空气调节装置、501室外机、502室内机、503制冷剂配管、504压缩机、505叶轮、510室外送风机、520室内送风机、521叶轮。
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