CN112436645A - 马达 - Google Patents

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CN112436645A
CN112436645A CN202010594582.6A CN202010594582A CN112436645A CN 112436645 A CN112436645 A CN 112436645A CN 202010594582 A CN202010594582 A CN 202010594582A CN 112436645 A CN112436645 A CN 112436645A
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白石有贵延
渡边裕介
堀井裕哉
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Abstract

本发明提供马达。定子铁芯具有铁芯背部和齿。铁芯背部包围中心轴线而形成为环状。齿从铁芯背部沿径向延伸并在周向上配置多个。线圈是通过在齿的周围卷绕导线而形成的。线圈组是至少一个U相线圈、至少一个V相线圈、至少一个W相线圈在周向上以规定的顺序排列而成的。铁芯背部具有多个支承部、连结部。支承部连结形成各个线圈组的齿。连结部连结相邻的支承部。支承部的周向的每单位长度的磁阻比连结部低。

Description

马达
技术领域
本发明涉及马达。
背景技术
以往的马达例如具有定子铁芯和线圈。定子铁芯是将小铁芯以一定的间隔沿周向排列而形成的。小铁芯具有呈放射状配置的多个齿、以及连结多个齿的基部的铁芯背部。相邻的小铁芯之间经由绝缘部件而连结。线圈是通过在齿上卷绕导线而形成的(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2015-6069号公报
但是,在以往的马达中,相邻的铁芯背部经由绝缘部件连结,沿着铁芯背部在周向上流动的磁通难以在绝缘部件中流动,导致定子铁芯整体的磁特性有可能降低。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够减小定子铁芯整体的磁特性的降低的马达。
本发明的例示的马达具有旋转部和静止部。旋转部能够以上下延伸的中心轴线为中心进行旋转。静止部驱动旋转部而使其旋转。静止部具有定子铁芯和线圈。定子铁芯具有铁芯背部和齿。铁芯背部包围中心轴线而形成为环状。齿从铁芯背部沿径向延伸并在周向上配置多个。线圈是通过在齿的周围卷绕导线而形成的。另外,形成有多个线圈组,该线圈组至少包含至少一个U相线圈、至少一个V相线圈、至少一个W相线圈,该线圈组是将这些线圈在周向上以规定的顺序排列而成的。铁芯背部具有多个支承部和连结部。支承部由连结形成各个线圈组的齿的磁性体形成。连结部由连结相邻的支承部的磁性体形成。支承部的周向的每单位长度的磁阻比连结部小。
根据例示的本发明,能够提供一种能够减小定子铁芯整体的磁特性的降低的马达。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的马达的纵剖视立体图。
图2是示出本发明的第1实施方式的马达的静止部的立体图。
图3是本发明的第1实施方式的马达的线圈的接线图的一例。
图4是本发明的第1实施方式的马达的静止部的俯视剖视图。
图5是本发明的第2实施方式的马达的定子铁芯的俯视图。
图6是图5中的X1-X1线剖视图。
图7是本发明的第3实施方式的马达的定子铁芯的俯视图。
图8是图7中的X2-X2线剖视图。
图9是本发明的第4实施方式的马达的定子铁芯的俯视图。
图10是图9中的X3-X3线剖视图。
标号说明
1:马达;10:旋转部;11:轴;12:转子保持架;13:转子磁铁;14:接合部;20:静止部;30:定子铁芯;30a:铁芯部件;30b:圧入孔;30c:铁芯部件;30d:连接部件;30e:铁芯部件;31:铁芯背部;31a:支承部;31b:连结部;31c:第1延伸设置部;31d:第2延伸设置部;33:槽;34、36:固定部件;35:贯通孔;35a:第1贯通孔;35b:第2贯通孔;36a:腿部;36b:结合部;50a、50b、50c:线圈组;60:导通部件(端子引脚);61、62、63:连接部;70:绝缘件;70c:绝缘件插入孔;71:上表面罩部;72:侧面罩部;72a:第1罩部;72b:第2罩部;73:下表面罩部;80:轴承保持架;81:轴承部;90:电路板;90a:基板插入孔;CL:中心轴线;C:线圈;T:齿。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对本发明的例示的实施方式进行详细地说明。另外,在本说明书中,将与马达的中心轴线平行的方向称为“轴向”,将与马达的中心轴线垂直的方向称为“径向”,将沿着以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外,在本申请中,以轴向作为上下方向,相对于定子铁芯以电路板侧作为下,而对各部的形状和位置关系进行说明。另外,上下方向仅仅是用于说明的名称,并不限定实际的位置关系和方向。
另外,在本申请中,“平行的方向”也包含大致平行的方向。另外,在本申请中,“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。
<第1实施方式>
(1.马达的结构)
对本发明的例示的一个实施方式的马达进行说明。图1是本发明的第1实施方式的马达1的纵剖视立体图,图2是静止部20的立体图。
马达1具有旋转部10和静止部20。旋转部10能够以上下延伸的中心轴线CL为中心进行旋转。静止部20驱动旋转部10而使该旋转部10旋转。旋转部10具有轴11,转子保持架12,转子磁铁13以及接合部14。轴11是以上下延伸的中心轴线CL为中心进行旋转的柱状的金属部件。转子保持架12呈有盖圆筒状,经由接合部14与轴11的上端连结。转子磁铁13固定于转子保持架12的内表面,与静止部20的径向外侧对置地配置。另外,转子磁铁13例如也可以经由设置于转子保持架12的内表面的环状的转子铁芯固定于转子保持架12的内表面。转子铁芯具有沿周向排列的多个磁铁插入孔,转子磁铁13插入于磁铁插入孔中。
静止部20具有定子铁芯30,线圈C,导通部件(端子引脚)60,绝缘件70,轴承保持架80以及电路板90。另外,在本实施方式中,作为导通部件使用了端子引脚60,但也可以使用其他导通部件。
定子铁芯30在中心轴线CL上具有沿轴向贯通的压入孔30b而形成为环状。定子铁芯30是通过沿轴向层叠多个由环状的电磁钢板等磁性体形成的铁芯部件30a而形成的。此时,例如在轴向上相邻的铁芯部件30a彼此压接接合。另外,在轴向上相邻的铁芯部件30a彼此也可以通过焊接来接合。
定子铁芯30具有铁芯背部31和齿T(参照图4)。铁芯背部31和齿T形成为一体。铁芯背部31包围中心轴线CL而形成为环状。压入孔30b是通过将铁芯背部31的径向内表面沿轴向层叠而形成的。齿T从铁芯背部31的径向外表面向径向外侧延伸并在周向上等间隔地配置有多个。例如,本实施方式的齿T的数量为9个。
绝缘件70由绝缘性的树脂成型品构成,具有上表面罩部71,侧面罩部72以及下表面罩部73。上表面罩部71覆盖定子铁芯30的上表面。下表面罩部73覆盖定子铁芯30的下表面。另外,侧面罩部72也可以在轴向上被分割,分别一体地形成在上表面罩部71和下表面罩部72。关于侧面罩部72的详细结构在后面说明。
线圈C是通过在齿T的周围隔着绝缘件70卷绕导线(未图示)而形成的。即,绝缘件70夹在导线与齿T之间。通过绝缘件70,将定子铁芯30和导线绝缘。在以下的说明中,对沿周向配置的线圈C标注标号C1~C9而进行说明。线圈C1~C9按照U相、V相、W相的顺序沿周向配置。即,线圈C1、线圈C4以及线圈C7为U相。线圈C2、线圈C5以及线圈C8为V相。线圈C3、线圈C6以及线圈C9为W相。
另外,由多个线圈C分别形成线圈组50a、50b、50c。线圈组50a、50b、50c沿周向依次排列,在线圈组50a、50b、50c内,U相线圈,V相线圈,W相线圈沿周向依次排列。线圈组50a由线圈C1、C2、C3构成。线圈组50b由线圈C4、C5、C6构成。线圈组50c由线圈C7、C8、C9构成。即,静止部20形成有多个线圈组50a、50b、50c,该线圈组50a、50b、50c包含至少一个U相线圈,至少一个V相线圈以及至少一个W相线圈,该线圈组50a、50b、50c是将这些线圈在周向上以规定的顺序排列而成的。
端子引脚60沿轴向延伸,分别配置在线圈C1与C9的周向之间、线圈C3与C4的周向之间、线圈C6与C7的周向之间。另外,本实施方式的端子引脚60的配置只是一例,端子引脚60的位置根据齿T的数量以及线圈组50a、50b、50c的结构而不同。端子引脚60的下端部焊接在电路板90上。
图3示出了线圈C1~C9的接线图的一例。同相的线圈C分别并联连接。另外,端子引脚60具有连接部61、62、63。连接部61,62,63配置在端子引脚60的上端部,分别与形成线圈C1~C9的导线连接。
电路板90具有基板插入孔90a。基板插入孔90a配置于在轴向上与中心轴线CL重叠的位置,沿轴向贯穿电路板90。
轴承保持架80形成为筒状,在内部保持轴承部81。轴承部81将轴11支承为能够旋转。轴承部81例如使用滚动轴承。轴承保持架80插入电路板90的基板插入孔90a中,并压入定子铁芯30的压入孔30b中。
(2.定子铁芯的构造)
图4是静止部20的俯视剖视图,省略了线圈C、轴承保持架80以及电路板90而进行记载。另外,对配置在与上述线圈C1~C9对应的位置的齿T标注标号T1~T9而进行说明。
定子铁芯30的铁芯背部31具有支承部31a和连结部31b。支承部31a分别连接形成线圈组50a的齿T1、T2以及T3。另外,支承部31a分别连接形成线圈组50b的齿T4、T5以及T6。另外,支承部31a分别连接形成线圈组50c的齿T7、T8以及T9。连结部31b连结相邻的支承部31a。支承部31a与连结部31b相比,径向的宽度大,周向的每单位长度的磁阻小。
绝缘件70的侧面罩部72分别配置在相邻的齿T1~T9之间,沿着定子铁芯30在轴向上延伸。侧面罩部72具有覆盖铁芯背部31的径向外表面的第1罩部72a和覆盖齿T的周向外表面的第2罩部72b。在侧面罩部72的内侧形成有由相邻的齿T1~T9之间的空间形成的槽33。
第1罩部72a在齿T1与T9的周向之间、齿T3与T4的周向之间、齿T6与T7的周向之间,以在径向上比齿T1与T2的周向之间、齿T2与T3的周向之间、齿T4与T5的周向之间、齿T5与T6的周向之间、齿T7与T8的周向之间、齿T8与T9的周向之间厚的方式形成。
另外,第1罩部72a在齿T1与T9的周向之间、齿T3与T4的周向之间、齿T6与T7的周向之间具有绝缘件插入孔70c。绝缘件插入孔70c沿轴向延伸,供端子引脚60插入。
即,端子引脚60与连结部31b对置地配置在连结部31b的径向外侧。另外,绝缘件70具有:侧面罩部72,其覆盖连结部31b的径向外表面;以及绝缘件插入孔70c,其配置于侧面罩部72,供端子引脚60插入。
此时,连结部31b的径向的长度比支承部31a的径向的长度短。因此,在连结部31b的径向外侧,即使较大地形成侧面罩部72的径向的厚度,槽33的空间也不会变窄。因此,在配置于连结部31b的径向外侧的槽33中,能够防止可卷绕的导线的卷绕次数减少。另外,通过将覆盖连结部31b的径向外表面的侧面罩部72的径向的厚度形成得较大,能够在侧面罩部72上配置绝缘件插入孔70c。因此,在配置有绝缘件插入孔70c的槽33中,能够防止可卷绕的导线的卷绕次数减少。由此,能够提高马达1的驱动效率。
(3.马达的驱动)
当向线圈C1~C9提供驱动电流时,在多个齿T1~T9上产生磁通。由此,产生齿T与转子磁铁13之间的周向的扭矩。其结果为,旋转部10相对于静止部20以中心轴线CL为中心进行旋转。
此时,由线圈C产生的磁通通过齿T而朝向径向内侧,在铁芯背部31的内周部沿周向前进。此时,支承部31a和连结部31b由磁性体构成,能够降低磁通损失。因此,能够减小定子铁芯30整体的磁特性的降低。
另外,连结了形成线圈组50a~50c的齿T的支承部31a的使由各线圈组50a~50c产生的磁通损失的影响度比连结部31b大。因此,通过使支承部31a的周向的每单位长度的磁阻比连结部31b小,能够减小定子铁芯30整体的磁通损失。此时,由于与径向的宽度小的连结部31b对置地配置端子引脚60,因此能够抑制磁通损失而确保槽33较宽。
<第2实施方式>
接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。图5是定子铁芯30的俯视图,图6是图5中的X1-X1线剖视图。为了便于说明,对与上述的图1~图4所示的第1实施方式相同的部分标注相同的标号。在第2实施方式中,定子铁芯30的形状与第1实施方式不同。其他部分与第1实施方式相同。
定子铁芯30通过由电磁钢板构成的铁芯部件30c和由电磁钢板构成的连接部件30d形成。铁芯部件30c包含各支承部31a和与支承部31a对应的三个齿T,在轴向上层叠多个铁芯部件30。由此,各支承部31a在俯视下形成为圆弧状。
沿周向排列的三个支承部31a层叠在环状的连接部件30d上。此时,连结部31b由支承部31a间的连接部件30d形成,支承部31a的轴向的厚度比连结部31b大。由此,支承部31a的周向的每单位长度的磁阻比连结部31b小。因此,能够得到与第1实施方式相同的效果。
另外,构成支承部31a的圆弧状的铁芯部件30c与一体地形成有支承部31a和连结部31b的第1实施方式的环状的铁芯部件30a相比,能够增加从一张电磁钢板通过冲裁加工而能够形成的取得量。因此,能够降低定子铁芯30的制造成本。
<第3实施方式>
接下来,对本发明的第3实施方式进行说明。图7是定子铁芯30的俯视图,图8是图7中的X2-X2线剖视图。为了便于说明,对与上述的图5、图6所示的第2实施方式相同的部分标注相同的标号。在第3实施方式中,定子铁芯30的形状与第2实施方式不同。其他部分与第2实施方式相同。
定子铁芯30在周向上被分割。定子铁芯30是通过沿轴向层叠多个由电磁钢板构成的铁芯部件30e而形成的。铁芯部件30e包含各支承部31a和与支承部31a对应的三个齿T。由此,各支承部31a在俯视下形成为圆弧状。
铁芯背部31在连结部31b上沿周向被分割。连结部31b具有第1延伸设置部31c、第2延伸设置部31d、贯通孔35以及固定部件34。第1延伸设置部31c从相邻的支承部30a的一方的轴向上部沿周向延伸。第2延伸设置部31d从另一方的轴向下部沿周向延伸。第1延伸设置部31c和第2延伸设置部31d在轴向上重叠。贯通孔35沿轴向贯穿在轴向上重叠的第1延伸设置部31c和第2延伸设置部31d。
固定部件34由铝,黄铜等非磁性体形成,沿轴向延伸而形成为棒状。固定部件34插入于贯通孔35中。由此,第1延伸设置部31c和第2延伸设置部31d通过固定部件34而连接。因此,相邻的支承部31a通过连结部31b而连结。固定部件34的磁阻比构成支承部31a的电磁钢板高。由此,支承部31a的周向的每单位长度的磁阻比连结部31b小。因此,能够得到与第2实施方式相同的效果。
<第4实施方式>
接下来,对本发明的第4实施方式进行说明。图9是定子铁芯30的俯视图,图10是图9中的X3-X3线剖视图。为了便于说明,对与上述的图7、图8所示的第3实施方式相同的部分标注相同的标号。在第4实施方式中,定子铁芯30的形状与第3实施方式不同。其他部分与第3实施方式相同。
定子铁芯30在周向上被分割。定子铁芯30是通过沿轴向层叠多个由电磁钢板构成的铁芯部件30f而形成的。铁芯部件30f包含各支承部31a和与支承部31a对应的三个齿T。由此,各支承部31a在俯视下形成为圆弧状。
铁芯背部31在连结部31b上沿周向被分割。连结部31b具有第1延伸设置部31c和第2延伸设置部31d。第1延伸设置部31c从相邻的支承部30a的一方沿周向延伸,第2延伸设置部31d从另一方沿周向延伸。在第1延伸设置部31c上形成有沿轴向贯通的第1贯通孔35a。在第2延伸设置部31d上形成有沿轴向贯通的第2贯通孔35b。
另外,连结部31b具有由铝,黄铜等非磁性体形成的固定部件36。固定部件36具有一对腿部36a和结合部36b。腿部36a形成为沿轴向延伸的棒状。结合部36b沿周向延伸,两端分别与腿部36a的上部连结。连结部31b的轴向的厚度形成为与支承部31a的轴向的厚度大致相同。
第1延伸设置部31c和第2延伸设置部31d在周向上并列配置有第1贯通孔35a和第2贯通孔35b,并通过固定部件36而连接。因此,相邻的支承部31a通过连结部31b而连结。固定部件36的磁阻比构成支承部31a的电磁钢板高。因此,支承部31a的周向的每单位长度的磁阻比连结部31b小。因此,能够得到与第3实施方式相同的效果。
(4.其他)
上述实施方式只不过是本发明的例示。实施方式的结构可以在不超过本发明的技术思想的范围内适当变更。另外,实施方式可以在可能的范围内进行组合来实施。
产业上的可利用性
本发明的马达例如可以用于车载用的冷却用送风机。

Claims (9)

1.一种马达,其具有:
旋转部,其能够以上下延伸的中心轴线为中心进行旋转;以及
静止部,其驱动所述旋转部而使该旋转部旋转,
所述静止部具有:
定子铁芯,其具有包围所述中心轴线的环状的铁芯背部和从所述铁芯背部沿径向延伸并在周向上配置多个的齿;以及
线圈,其是通过在所述齿的周围卷绕导线而形成的,
所述静止部形成有多个线圈组,该线圈组包含至少一个U相的所述线圈、至少一个V相的所述线圈、至少一个W相的所述线圈,该线圈组是将这些所述线圈在周向上以规定的顺序排列而成的,
所述铁芯背部具有:
多个支承部,它们由对形成各个所述线圈组的所述齿进行连结的磁性体形成;以及
连结部,其由对相邻的所述支承部进行连结的磁性体形成,
所述支承部的周向的每单位长度的磁阻比所述连结部的周向的每单位长度的磁阻小。
2.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述支承部的径向的宽度比所述连结部的径向的宽度大。
3.根据权利要求2所述的马达,其中,
所述静止部具有与所述导线连接并沿轴向延伸的导通部件,
所述导通部件以与所述连结部对置的方式配置在所述连结部的径向外侧。
4.根据权利要求3所述的马达,其中,
所述静止部具有绝缘件,该绝缘件夹在所述导线与所述齿之间,
所述绝缘件具有:
侧面罩部,其覆盖所述连结部的径向外表面;以及
绝缘件插入孔,其配置于所述侧面罩部,供所述导通部件插入。
5.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述支承部的轴向的厚度比所述连结部的轴向的厚度大。
6.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述铁芯背部在所述连结部上沿周向被分割,
所述连结部具有:
第1延伸设置部,其从相邻的所述支承部的一方沿周向延伸;
第2延伸设置部,其从另一方沿周向延伸;以及
固定部件,其连接所述第1延伸设置部和所述第2延伸设置部。
7.根据权利要求6所述的马达,其中,
所述第1延伸设置部从所述支承部的轴向上部沿周向延伸,
所述第2延伸设置部从所述支承部的轴向下部沿周向延伸,
所述固定部件插入于沿轴向贯穿在轴向上重叠的所述第1延伸设置部和所述第2延伸设置部的贯通孔中。
8.根据权利要求6所述的马达,其中,
所述连结部具有:
第1贯通孔,其沿轴向贯穿所述第1延伸设置部;以及
第2贯通孔,其沿轴向贯穿所述第2延伸设置部,
所述固定部件具有:
一对腿部,它们插入于所述第1贯通孔和所述第2贯通孔中;以及
结合部,其连结一对所述腿部。
9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的马达,其中,
所述固定部件由非磁性体形成。
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