CN109672285A - 马达和马达的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供马达和马达的制造方法。马达具备：轴，其以中心轴线为中心旋转；轴承部件，将轴支承为能够旋转；转子轮毂，与轴连结；转子磁铁，保持在转子轮毂的径向内侧；定子，在径向内侧与转子磁铁隔开间隙对置；以及壳体，具有在外侧保持定子的筒部，定子具有：环状铁芯背部；多个齿，从铁芯背部向径向外侧延伸；以及线圈，在齿上卷绕导电线而成，铁芯背部具有：上铁芯背部，在径向内侧收纳轴承部件；下铁芯背部，在径向上与筒部对置；以及小径部，配置在上铁芯背部的轴向下侧且下铁芯背部的轴向上侧，从中心轴线至内周面的距离比上铁芯背部和下铁芯背部小，小径部具有向径向外侧凹陷的凹部，在筒部与小径部的间隙中以及凹部内收纳有粘接剂。

Description

马达和马达的制造方法

技术领域

本发明涉及马达和马达的制造方法。

背景技术

在以往的马达中，公知有在定子的径向外侧配置有磁铁的所谓外转子型的马达。在外转子型的马达中，在定子铁芯的径向内侧配置有用于保持定子的部件，在马达的组装工序中，配置组装用的辅具。

近年来，伴随着搭载有外转子型马达的装置的小型化，要求使马达本身小径化。作为规定马达的外径的要素，例如有定子铁芯的齿的径向长度、定子铁芯的铁芯背部的径向长度。

在日本特开1999-089196号公报公开的马达中，若欲缩短铁芯背部的径向长度而实现马达的小型化，则切口部的配置会使磁特性下降。另一方面，若使切口部的深度浅，则壳体的凸部与定子铁芯的凹部可能不卡合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够小径化的马达，将壳体与定子结构性地紧固，而不会使磁特性下降。

本发明的例示的一个实施方式的马达具备轴、轴承部件、转子轮毂、转子磁铁、定子以及壳体。轴以中心轴线为中心旋转，相对于中心轴线上下延伸。轴承部件将轴支承为能够旋转。转子轮毂为杯状，与轴连结，向下开口。转子磁铁被保持在转子轮毂的径向内侧。定子位于转子磁铁的径向内侧，与转子磁铁隔开间隙对置。壳体具有在外侧保持定子的筒部。定子具有：环状的铁芯背部；从铁芯背部的外周向径向外侧延伸的多个齿；以及在齿上卷绕导电线而成的线圈。铁芯背部具有上铁芯背部、下铁芯背部以及小径部。上铁芯背部包括铁芯背部的轴向上侧端部，在径向内侧收纳轴承部件。下铁芯背部包括铁芯背部的轴向下侧端部，在径向上与筒部对置。小径部被配置在上铁芯背部的轴向下侧且下铁芯背部的轴向上侧，从中心轴线至该小径部的外周面的距离比从中心轴线至上铁芯背部和下铁芯背部的内周面的距离小。小径部具有向径向外侧凹陷的凹部。在筒部与小径部的间隙中以及凹部中收纳有粘接剂。

关于本发明的例示的一个实施方式的马达的制造方法，马达具备：定子，其具有：环状的铁芯背部，其以中心轴线为中心；以及多个齿，它们从铁芯背部的外周向径向外侧延伸；以及壳体，其具有相对于中心轴线上下延伸的筒部。铁芯背部具有：上铁芯背部，其包括铁芯背部的轴向上侧端部；下铁芯背部，其包括铁芯背部的轴向下侧端部；以及小径部，其被配置在上铁芯背部的轴向下侧且下铁芯背部的轴向上侧，从中心轴线至该小径部的内周面的距离比从中心轴线至上铁芯背部和下铁芯背部的内周面的距离小。小径部具有向径向外侧凹陷的凹部。马达的制造方法包括以下工序：工序a)，将设置于绕线机的销上的凸部固定于凹部，在齿上卷绕导电线而形成线圈；工序b)，将筒部的下方配置在第1辅具的上表面；以及工序c)，从筒部的上方使第2辅具的下表面与小径部的上表面接触，将定子固定在筒部的径向外侧。

根据本发明的例示的马达，能够结构性地将壳体与定子紧固，而不会使磁特性下降，且能够使马达小径化。

由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是示出本发明的实施方式中的马达的截面的示意图。

图2是本发明的实施方式中的马达的铁芯背部和齿的俯视图。

图3是用于说明在本发明的实施方式的马达的齿上卷绕导电线来形成线圈的工序的图。

图4是放大示出本发明的实施方式中的马达的一部分的局部剖视图。

图5是示出本发明的实施方式中的马达的定子被固定于壳体的状态的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的例示的实施方式详细地进行说明。在本说明书中，将图1所示的沿着中心轴线J的方向称作轴向、与中心轴线J垂直的方向称作径向、沿着以中心轴线J为中心的圆弧的方向称作周向。此外，在本说明书中，将轴向设为上下方向，相对于马达10将转子轮毂3侧作为上，来说明各部分的形状、位置关系。但是，该上下方向的定义并不限定本发明的马达10在使用时的方向。

图1是示出本发明的例示的一个实施方式的马达10的整体结构的剖视图。马达10例如搭载于小型的无人飞机(未图示)，使翼部旋转。另外，不限于该示例，马达10例如可以搭载于OA设备或医疗设备、工具、工业用的大型设备等，产生各种驱动力。马达10具备轴1、轴承部件2、转子轮毂3、转子磁铁4、定子5、以及壳体6。

轴1以中心轴线J为中心旋转，相对于中心轴线J上下延伸。轴承部件2将轴1支承为能够旋转。轴承部件2被安装于轴1的外周。在本实施方式中，轴承部件2是球轴承。此外，在上下方向上设置有2个轴承部件2。

转子轮毂3与轴1连结，是向下开口的杯状。转子轮毂3具有：圆筒状的磁铁保持部31；平板部32，其从磁铁保持部31向径向内侧延伸；以及圆筒状的连结部33，其从平板部32的中央向轴向下侧延伸，且沿轴向贯通。转子轮毂3在连结部33处固定于比轴1的固定有轴承部件2的部位靠上侧的位置。即，连结部33的圆筒状的内周面通过粘接剂或压入而与轴1的外周面相固定。

转子磁铁4保持在转子轮毂3的径向内侧。在本实施方式中，转子磁铁4被固定于磁铁保持部31的内周面上。转子磁铁4的内周面与定子5在径向上隔开间隙对置。转子轮毂3与转子磁铁4通过粘接或压入相固定。平板部32具有沿轴向贯通的多个贯通孔34。由于马达10的旋转而从定子5产生的热空气穿过贯通孔34被向马达10的外部排出。

定子5位于转子磁铁4的径向内侧，与转子磁铁4隔开间隙对置。定子5具有：环状的铁芯背部51；从铁芯背部51的外周向径向外侧延伸的多个齿52；以及在齿52上卷绕导电线而成的线圈53。在本实施方式中，铁芯背部51和齿52是通过层叠多个强磁特性体即薄钢板而成的。在齿52上，在卷绕有导电线的部位与其周边进行绝缘涂装。另外，铁芯背部51和齿52可以是通过使用模具对金属粉末进行压缩成型制作而成的压粉铁芯。

铁芯背部51具有：上铁芯背部511，其包括铁芯背部51的轴向上侧端部；下铁芯背部512，其包括铁芯背部51的轴向下侧端部；以及小径部513，其配置在上铁芯背部511的轴向下侧且下铁芯背部512的轴向上侧。在上铁芯背部511的径向内侧收纳轴承部件2。换言之，轴承部件2直接或借助粘接剂保持在上铁芯背部511的内周面上。在本实施方式中，轴承部件2的外圈的下表面与小径部513的上表面直接或者隔着预紧弹簧在轴向上对置。下铁芯背部512与后述的筒部61在径向上对置。

从中心轴线至小径部513的内周面的距离比从中心轴线J至上铁芯背部511和下铁芯背部512的内周面的距离小。换言之，小径部513比上铁芯背部511和下铁芯背部512向中心轴线J突出。

壳体6具有在径向外侧保持定子5的筒部61。并且，壳体6在比定子5靠轴向下侧的位置具有收纳轴承部件2的轴承收纳部21。在本实施方式中，上侧的轴承部件2收纳于定子5的上铁芯背部511中，下侧的轴承部件2收纳于壳体6的轴承收纳部21中。筒部61具有第1筒部611、第2筒部612和第3筒部613。第1筒部611在径向上与小径部513对置。第2筒部612位于第1筒部611的下方，从中心轴线J至第2筒部612的外周面比从中心轴线J至第1筒部611的外周面的距离大，第2筒部612在径向上与下铁芯背部512对置。

第3筒部613位于比第2筒部612靠下方的位置，从中心轴线J至第3筒部613的外周面的距离比从中心轴线J至第2筒部612的外周面的距离大。在本实施方式中，轴承收纳部21设置于第3筒部613，向下方开口。即，在第3筒部613处配置有轴承部件2。轴承部件2从下方收纳在轴承收纳部21内。即，轴承部件2从下方收纳在第3筒部613内。轴承部件2的外周面通过粘接剂与第3筒部613的内周面相固定。

图2是本发明的实施方式中的定子5的铁芯背部51和齿52的俯视图。如图2所示，小径部513具有向径向外侧凹陷的凹部514。在筒部61与小径部513之间的间隙和凹部514内收纳有粘接剂11。由此，能够牢固地固定定子5与壳体6。此外，由于在小径部513上设置有凹部514，因此能够抑制因凹部514的形成导致磁特性下降。

图3是用于说明在本发明的实施方式中的定子5的齿52上卷绕导电线来形成线圈53的工序的图。在转子轮毂3小型化的情况下，铁芯背部51的径向厚度也变薄。例如，在形成线圈53的情况下，将设置于绕线机的销8上的凸部81配置在凹部514中来进行定位。此时，若在上铁芯背部511或者下铁芯背部512上设置凹部514，则凹部514的深度可能变浅，或者可能磁特性下降。在本实施方式中，转子轮毂3的外径在11mm以下。在这样的小型的马达10中，若凹部514的深度变浅，则凹部514和凸部81处的保持力减小，凸部81可能从凹部514脱出。在本实施方式中，凹部514设置在小径部513上，因此在小型的马达10中，能够使凹部514的深度更深。

在本实施方式中，第2筒部612与下铁芯背部512在径向上对置。由此，对于定子5与壳体6之间的固定方法，在小径部513与第1筒部611之间、以及在下铁芯背部512与第2筒部612之间，能够使用不同的方法。在本实施方式中，例如第1筒部611的外周面与小径部513的内周面具有间隙，而且在该间隙处隔着粘接剂11对置。第2筒部612的外周面与下铁芯背部512的内周面通过压入而固定。由此，例如在小径部513的内周面的中心轴线与下铁芯背部512的内周面的中心轴线错开的情况下，利用第1筒部611的外周面与小径部513的内周面之间的间隙来调整该错开量，从而抑制了第1筒部611的外周面与小径部513接触而产生的对铁芯背部51的应力偏置。

图4是放大示出本发明的实施方式中的马达的一部分的局部剖视图。第2筒部612的外周面在上端具有相对于中心轴线J倾斜的倾斜面614。由此，在倾斜面614、小径部513的下表面以及下铁芯背部512的内周面之间形成有空间7。关于介于第1筒部611的外周面与小径部513的内周面之间的粘接剂11，在将第1筒部611固定于小径部513时，粘接剂11流入空间7。即，在空间7内配置有粘接剂11的至少一部分。由此，能够抑制粘接剂11向上侧流出而向轴承部件2侧流出。

在本实施方式中，第2筒部612与下铁芯背部512之间的压入区域位于比第1筒部611与小径部513之间的粘接区域靠轴向下侧且径向外侧的位置。通过使该压入区域位于比第1筒部611与小径部513之间的粘接区域靠轴向下侧且径向外侧的位置，由此在组装定子5与壳体6时，能够利用压入区域阻挡粘接剂11，能够将粘接剂11保持于粘接区域。即，能够抑制粘接剂11向第2筒部612的下方流出。

在马达10中，通过并用压入与粘接，能够牢固地固定定子5与壳体6。此外，粘接固定中，为了抑制组装时的粘接剂11流出，通过将压入区域配置在比粘接区域靠轴向下侧且径向外侧的位置，粘接剂11被保持在定子5与壳体6之间的间隙中，能够确保粘接强度。

接下来，对本实施方式中的马达10的制造工序进行说明。

如上所述，该马达10具备的定子5具有：环状的铁芯背部51，其以中心轴线J为中心；以及多个齿52，它们从铁芯背部51的外周向径向外侧延伸。并且，该马达10具备壳体6，壳体6具有相对于中心轴线J上下延伸的筒部61。

如上所述，该马达10具备的定子5的铁芯背部51具有：上铁芯背部511，其包括铁芯背部51的轴向上侧端部；下铁芯背部512，其包括铁芯背部51的轴向下侧端部；以及小径部513，其配置在上铁芯背部511的轴向下侧且下铁芯背部512的轴向上侧，从中心轴线J至小径部513的内周面的距离比从中心轴线J至上铁芯背部511和下铁芯背部512的内周面的距离小，小径部513具有向径向外侧凹陷的凹部514。

本实施方式中的马达10的制造方法包括：形成线圈53的工序；将壳体6的筒部61配置在第1辅具91上的工序；以及将定子5固定于筒部61上的工序。

图3是用于说明在本发明的实施方式中的定子5的齿52上卷绕导电线来形成线圈53的工序的图。在绕线机的销8上配置有凸部81。将设置于绕线机的销8上的凸部81固定于上述的凹部514中。由此，铁芯背部51和齿52被定位于绕线机上。在定位后的齿52上卷绕导电线来形成线圈53。如上所述，由于凹部514设置于小径部513上，因此在小型的马达10中也能够使凹部514的深度更深。因此，当安装于绕线机时，能够抑制铁芯背部51和齿52移动。

图5是示出本发明的实施方式中的马达10的定子5被固定于壳体6上的状态的剖视图。将壳体6的筒部61的下方配置在第1辅具91的上表面上。从配置在第1辅具91上的筒部61的上方将定子5固定在筒部61的径向外侧。此时，使第2辅具92的下表面与小径部513的上表面接触。由此，定子5上施加有力，定子5被固定在筒部61的径向外侧。

如上所述，在齿52上，在卷绕有导电线的部位和其周边进行绝缘涂装。在使第2辅具92的下表面与线圈53周辺的铁芯背部51的上表面接触的情况下，线圈53周边的绝缘涂层可能与第2辅具92接触。在本实施方式中，使第2辅具92的下表面与小径部513的上表面接触来施力。由于第2辅具92不与线圈53周边的绝缘涂层接触，因此能够抑制绝缘涂层剥离、变薄。

本实施方式中的马达10的制造方法包括准备筒部61的工序，筒部61具有：第1筒部611，其在径向上与小径部513对置；以及第2筒部612，其位于第1筒部611的下方，从中心轴线J至第2筒部612的外周面的距离比从中心轴线J至所述第1筒部611的外周面的距离大。由此，对于定子5与壳体6的固定方法，在小径部513与第1筒部611之间、以及在下铁芯背部512与第2筒部612之间能够使用不同的方法。

本实施方式中的马达10的制造方法包括以下工序：在将定子5固定于筒部61的工序之后，从小径部513的上方在上铁芯背部511中固定轴承部件2。

在本实施方式中，在将定子5固定于筒部61的工序中，下铁芯背部512的内周面被压入第2筒部612的外周面上。并且，将定子5固定于筒部61的工序包括以下工序：在将定子5固定于筒部61后，对第1筒部611的外周面和小径部513的内周面中的任意一方涂敷粘接剂11。即，第1筒部611和小径部513通过粘接剂11相固定。由于下铁芯背部512的内周面比小径部513的内周面大，由此下铁芯背部512的内周面不会与涂敷在第1筒部611的外周面上的粘接剂11接触，就能够将定子5固定至壳体6。即，能够在第1筒部611与小径部513的间隙中保持粘接剂11。

如上所述，第2筒部612的外周面在上端具有相对于中心轴线J倾斜的倾斜面614，在倾斜面614、小径部513的下表面以及下铁芯背部512的内周面之间形成有空间7。本实施方式中的马达10的制造方法包括粘接剂11的至少一部分流入所述空间7内的工序。由此，能够抑制粘接剂11向上侧流出、向轴承部件2内侧流出。

以上对本发明的实施方式进行了说明。另外，本发明的范围不限于上述的实施方式。本发明在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更来实施。此外，在上述的实施方式中所说明的事项在不发生矛盾的范围内能够适当任意地组合。

本发明例如能够使用于马达。

Claims (12)

1.一种马达，该马达具备：

轴，其以中心轴线为中心旋转，相对于中心轴线上下延伸；

轴承部件，其将所述轴支承为能够旋转；

转子轮毂，其与所述轴连结，呈向下开口的杯形状；

转子磁铁，其被保持在所述转子轮毂的径向内侧；

定子，其位于所述转子磁铁的径向内侧，与所述转子磁铁隔开间隙对置；以及

壳体，其具有在外侧保持所述定子的筒部，

所述定子具有：

环状的铁芯背部；

多个齿，它们从所述铁芯背部的外周向径向外侧延伸；以及

线圈，其通过在所述齿上卷绕导电线而构成，

所述马达的特征在于，

所述铁芯背部具有：

上铁芯背部，其包括所述铁芯背部的轴向上侧端部，在径向内侧收纳所述轴承部件；

下铁芯背部，其包括所述铁芯背部的轴向下侧端部，在径向上与所述筒部对置；以及

小径部，其被配置在所述上铁芯背部的轴向下侧且所述下铁芯背部的轴向上侧，从中心轴线至该小径部的内周面的距离比从中心轴线至所述上铁芯背部和所述下铁芯背部的内周面的距离小，

所述小径部具有向径向外侧凹陷的凹部，

在所述筒部与所述小径部的间隙中以及所述凹部中收纳有粘接剂。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述筒部具有：

第1筒部，其在径向上与所述小径部对置；以及

第2筒部，其位于所述第1筒部的下方，从所述中心轴线至该第2筒部的外周面的距离比从所述中心轴线至所述第1筒部的外周面的距离大，

所述第2筒部在径向上与所述下铁芯背部对置。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，

所述轴承部件的外圈的下表面与所述小径部的上表面直接在轴向上对置或隔着预紧弹簧在轴向上对置。

4.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，

所述第1筒部的外周面隔着粘接剂而与所述小径部的内周面对置，

所述第2筒部的外周面与所述下铁芯背部的内周面通过压入而被固定。

5.根据权利要求4所述的马达，其特征在于，

所述第2筒部的外周面在上端具有相对于所述中心轴线倾斜的倾斜面，

在所述倾斜面、所述小径部的下表面以及所述上铁芯背部的内周面之间形成有空间，

在所述空间内配置有所述粘接剂的至少一部分。

6.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，

所述筒部在比所述第2筒部靠下方的位置具有第3筒部，从所述中心轴线至所述第3筒部的外周面的距离比从所述中心轴线至所述第2筒部的外周面的距离大，

在所述第3筒部中配置有所述轴承部件。

7.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，

所述转子轮毂的外径为11mm以下。

8.一种马达的制造方法，该马达具备：

定子，其具有：以中心轴线为中心的环状的铁芯背部；以及多个齿，它们从所述铁芯背部的外周向径向外侧延伸；以及

壳体，其具有相对于所述中心轴线上下延伸的筒部，

所述铁芯背部具有：上铁芯背部，其包括所述铁芯背部的轴向上侧端部；下铁芯背部，其包括所述铁芯背部的轴向下侧端部；以及小径部，其被配置在所述上铁芯背部的轴向下侧且所述下铁芯背部的轴向上侧，从所述中心轴线至该小径部的内周面的距离比从所述中心轴线至所述上铁芯背部和所述下铁芯背部的内周面的距离小，所述小径部具有向径向外侧凹陷的凹部，

所述马达的制造方法的特征在于，其包括以下工序：

工序a)，将设置于绕线机的销上的凸部固定于所述凹部，在所述齿上卷绕导电线而形成线圈；

工序b)，将所述筒部的下方配置于第1辅具的上表面；以及

工序c)，从所述筒部的上方使第2辅具的下表面与所述小径部的上表面接触，将所述定子固定在所述筒部的径向外侧。

9.根据权利要求8所述的马达的制造方法，其特征在于，

所述马达的制造方法包括准备所述筒部的工序，所述筒部具有：第1筒部，其在径向上与所述小径部对置；以及第2筒部，其位于所述第1筒部的下方，从所述中心轴线至该第2筒部的外周面的距离比从所述中心轴线至所述第1筒部的外周面的距离大。

10.根据权利要求9所述的马达的制造方法，其特征在于，

在所述工序c)之后，从所述小径部的上方将轴承部件固定在所述上铁芯背部上。

11.根据权利要求9或10所述的马达的制造方法，其特征在于，

在所述工序c)中，所述下铁芯背部的内周面被压入所述第2筒部的外周面上，

所述工序c)包括以下工序：在所述第1筒部的外周面和所述小径部的内周面中的任意一方涂敷粘接剂。

12.根据权利要求11所述的马达的制造方法，其特征在于，

所述第2筒部的外周面在上端具有相对于所述中心轴线倾斜的倾斜面，

在所述倾斜面、所述小径部的下表面以及所述下铁芯背部的内周面之间形成有空间，

所述工序c)包括以下工序：使所述粘接剂的至少一部分流入所述空间内。