CN1930760A - 无刷电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高防水性和水密性的无刷电动机。该无刷电动机具有壳体(1)，该壳体(1)构成为容纳保持电路基板(4)，并支承转子(3)使之可旋转，在该无刷电动机中，所述壳体(1)被构成为以电动机罩(21)的第一环状周壁(21a)的部分与基板罩(22)的第二环状周壁(22a)的内周面接合的方式而嵌合；在第一环状周壁(21a)的外周面上，O形环(23)嵌入环状槽(21c)中，从而能够确保电动机罩(21)和基板罩(22)之间的高防水性和水密性。

Description

无刷电动机

技术领域

本发明涉及一种无刷电动机，特别涉及一种可提高防水性和水密性等的无刷电动机。

背景技术

以往，作为这种无刷电动机，例如公知或周知有如下结构：具有固定了无刷电动机的定子的电动机支架；在固定于该电动机支架的定子上设有转子，该转子被支承成可旋转，并且在该电动机支架的与定子所处面相反侧的面侧安装有下部壳体；由电动机支架和下部壳体构成壳体；在该壳体内部容纳有电路基板(例如，参照专利文献1)。

在所述现有的无刷电动机中，为了提高电路基板的电子部件、特别是晶体管和IC的放热效率，在壳体上形成通气孔。因此，在水气较多的场所等使用时，或者将该无刷电动机设置在能够避免水滴等从通气孔向壳体内浸入的场所，或者在安装位置的周围设置防水壁之类的部件等，从而，在使用该无刷电动机时，由于需要对防水进行考虑，所以存在使用场所的自由度小的问题。特别是，例如用于驱动车辆用空调装置等的送风风扇的情况等时，从暴露于各种气象环境条件下的车辆的特性来讲当然需要防水性，所以希望无刷电动机本体具有更高的防水性和水密性。

专利文献1：日本专利文献特开平11-346458号公报。

发明内容

本发明就是鉴于上述实际情况而提出的，本发明提供一种在使用时无需为了防水性和水密性实行特别的处理而具有高防水性能和水密性的无刷电动机。

根据本发明的方式，提供一种无刷电动机，该无刷电动机具有壳体，该壳体构成为容纳保持电路基板，并且支承转子使该转子可旋转，在该无刷电动机中，所述壳体具有在各自基底部的周缘部分具有环状周壁的第一壳体部件和第二壳体部件；所述第一壳体部件和第二壳体部件嵌合，以使所述第一和第二壳体部件的任一方的壳体部件的环状周壁的外周面与另一方的壳体部件的环状周壁的内周面接合；在第一壳体部件和第二壳体部件之间形成有容纳保持所述电路基板的容纳空间；并且，

在所述一方的壳体部件的外周面上卷绕有O形环。

发明效果

根据本发明可实现如下效果：能够提供一种这样的无刷电动机，即：通过在构成收纳电路基板的壳体的第一和第二壳体部件之间设置的O形环，能够确保两者之间的水密性，并能够通过其接合部分可靠地防止水滴等从外部浸入，从而与以往不同，该无刷电动机本身具有高防水性。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的无刷电动机的结构例的纵剖面图。

图2是图1所示的无刷电动机的送风风扇安装前的状态的俯视图。

图3是图1所示的无刷电动机的送风风扇安装前的状态的侧视图。

图4是图1所示的无刷电动机的仰视图。

图5是用于说明壳体的组装顺序的主要部分的分解状态下的纵剖面图。

图6是表示实现电动机罩和基板罩的水密性的进一步提高的其他结构例的局部剖面图。

图7是表示实现电动机罩和基板罩的水密性的进一步提高的第二其他结构例的局部剖面图。

标号说明

1 壳体

2 定子

3 转子

21 电动机罩

21a 电动机罩基底部

21b 第一环状周壁

21c 环状槽

22 基板罩

22a 基板罩基底部

22b 第二环状周壁

23  O形环

具体实施方式

下面，参照图1至图5对本发明的实施方式进行说明。

而且，下面说明的部件、配置等并不限定本发明，而是能够在本发明的主旨范围内进行各种改变。

首先，参照图1至图4对本发明的实施方式的无刷电动机的结构进行说明。

本发明的实施方式的无刷电动机主要包括：基部固定在壳体1上的定子2；旋转自如地设置于该定子2上的转子3；和对卷绕安装于定子2的励磁线圈7进行通电控制的电路基板4(参照图1)。并且，具有所述结构的无刷电动机例如用于车辆用空调装置中的送风风扇5的旋转驱动，送风风扇5固定于旋转轴12的顶端部12a(参照图1)。

本发明的实施方式的定子2配置在转子3的内侧，并具有：叠片铁心6、卷绕在该叠片铁心6上的励磁线圈7、上部绝缘罩8a和下部绝缘罩兼轴承部件8b。

上部绝缘罩8a在形成为中空圆筒状的部位15a的外周面的适当位置上形成有圆环状的凸缘15b，在形成为中空圆筒状的部位15a中压入上部轴承座9a。上部轴承座9a保持上部轴承10a，并且设置有形成为圆筒状的上部压入部14a，该上部压入部14a被压入到叠片铁心6的上部侧(图1中为转子3侧)。

另一方面，下部绝缘罩兼轴承座8b在叠片铁心6的下部侧(图1中为壳体1侧)与之前的上部绝缘罩8a同样发挥绝缘罩的功能，并且容纳保持下部轴承10b。即，下部绝缘罩兼轴承座8b与之前的上部绝缘罩8a同样在形成为中空圆筒状的部位16a的内部配置有下部轴承10b，并且，在该部位16a的外周面的适当位置形成有圆环状的凸缘16b。进而，在部位16b的与壳体1相反侧的端部上，设有被压入到叠片铁心6的下部侧的下部压入部14b。

而且，叠片铁心6通过在其上部侧的中央部分压入上部轴承座9a的上部压入部14a，并在其下部侧的中央部分压入下部绝缘罩兼轴承座8b的下部压入部14b，从而以由上部绝缘罩8a、上部轴承座9a和下部绝缘罩兼轴承座8b从上下挟持的方式来被保持(参照图1)。

下部绝缘罩兼轴承座8b中与形成有下部压入部14b的端部相反侧的端部固定在构成壳体1的第一罩部件即电动机罩21上。而且，上部轴承座9a和下部绝缘罩兼轴承座8b的中央部分形成为中空状，并通过使旋转轴12在该部分中插入贯通，而由上部轴承10a和下部轴承10b将旋转轴12可旋转地支承在壳体1上。

转子3具有形成在大致碗侧的轭11，并且其开放面形成在壳体1侧，其封闭面形成上表面，并且，通过在穿设于该封闭面的中央部分的轴通孔11a中插通旋转轴12而将转子3固定在旋转轴12上，从而将转子3保持在壳体1上。

而且，在轭11的内周面，沿周向隔开适当间隔固定多个磁体13，并使所述磁体13与叠片铁心6的周面隔着适当的间隙相对(参照图1)。

壳体1由电动机罩21和基板罩22构成，特别是，本发明的壳体1与以往不同，本发明的壳体1不形成用于使其内部与外部通气那样的通孔等，而是构成为密闭容器状。

作为第一罩部件的电动机罩21的整体外观俯视形状形成为大致圆盘状(参照图2)；在形成为大致圆盘状的电动机罩基底部21a的周缘部分竖立设有第一环状周壁21b(参照图1)。而且，在该电动机罩21的上表面侧，如之前所说明的那样支承转子3使该转子3可旋转。(参照图1和图3)。

在第一环状周壁21b的外周面的适当位置凹入设有环状槽21c；在该环状槽21c中嵌入有O形环23，从而使O形环23卷绕安装在第一环状周壁21b上。

此外，在基板罩22的背面侧，即，在可旋转地支撑转子3侧的相反侧，电路基板4被螺纹紧固在未图示的部位。

而且，电路基板4和励磁线圈7通过由导电部件构成的接线柱24相互电连接。即，本发明的实施方式中的接线柱24的一端侧为了与励磁线圈7连接而形成为大致U字形，并且该U字形的端部的正下方埋设于防水壳体25中(参照图1)。

本发明的防水壳体25整体形成为大致圆筒状，并由大径部25a和小径部25b构成。大径部25a形成为中空有底筒状，并且接线柱24的形成为U字形的端部位于该部分；在与小径部25b的轴向长度相当的、接线柱24的、U字形端部正下方的部位埋设于小径部25b中；接线柱24的剩余部位从小径部25b引出。

另一方面，在电动机罩21的电动机罩基底部21a的适当部位上，形成有向背面侧突出的、中空的嵌合筒状部26，在该嵌合筒状部26嵌合插入有防水壳体25的小径部25b。而且，在小径部25b的外周面上卷绕有O形环27，用于确保该部分的水密性。

在防水壳体25如上所述嵌合插入在嵌合筒状部26中的状态下，在接线柱24的U字形端部软钎焊接有励磁线圈7的端部，然后，在大径部25a的中空部分填充粘接剂39，接线柱24的另一端软钎焊接于电路基板4(参照图1)。

另一方面，作为第二壳体部件的基板罩22的、从其底面侧看到的整体外观形状与电动机罩21相同地形成为大致圆盘状(参照图1和图4)；在基板罩基底部22a的周缘部分竖立设置有第二环状周壁22b(参照图1)。而且，该第二环状周壁22b的内径与之前的电动机罩21的第一环状周壁21b的外径大致一致(参照图1)。

因此，电动机罩21的第一环状周壁21b部分以与基板罩22的第二环状周壁22b的内周面接合的方式嵌合插入在基板罩22中(参照图1)。而且，电动机罩2和基板22之间形成容纳空间38。

在本发明实施方式的基板罩22的基板罩基底部22a上一体地形成有罩侧连接器29，该罩侧连接器29在电动机罩21嵌合插入在基板罩22中时，与安装于电路基板4上的基板侧连接器28嵌合，并且，为了在电动机罩21嵌合插入于基板罩22时使它们相互嵌合，预先设定它们的位置。该罩侧连接器29的连接器端子29a在通过树脂成型制造本发明实施方式的基板罩22时被埋置，并使得其一端位于基板罩22侧面侧的外部接续连接器30(参照图1)。另外，在该外部接续连接器30上嵌合有未图示的外部连接器，从而能够从外部经由外部接续连接器30、罩侧连接器29和基板侧连接器28向电路基板4供给电源电压和驱动脉冲。

下面，参照图5，对所述结构中的电动机罩21与基板罩22的组装顺序进行说明。

首先，前提是，在电动机罩21上安装有定子2和转子3等，并且已经安装电路基板4，而且还卷绕安装有O形环23。

在该前提下，使电动机罩21的第一环状周壁21b和基板罩22的第二环状周壁22b在周向上的位置作为预定位置，以使电路基板4的基板侧连接器28的位置与基板罩22的罩侧连接器29的位置相一致；接着，将第一环状周壁21b的部分缓慢地压入到基板罩22内部。此时，如果第一环状周壁21b和第二环状周壁22b在周向上的定位适当的话，则在电动机罩21向基板罩22压入的同时，基板侧连接器28和罩侧连接器29相嵌合。

因此，由于电动机罩21开始向基板罩22压入之后，基板侧连接器28与罩侧连接器29的嵌合开始，所以压入时的阻力增加，抵抗该阻力而进行压入，并且，在基板侧连接器28和罩侧连接器29的嵌合结束的同时，电动机罩21不能继续再向基板罩22压入，从而电动机罩21和基板罩22的组装结束，两者处于嵌合的状态。

另外，送风风扇5在旋转轴12上的安装在上述的电动机罩21与基板罩22嵌合的前后进行都可以。

从而，在本发明的实施方式中，由于在电动机罩21和基板罩22的嵌合部分中卷绕安装有O形环23，所以该部分的水密性极高。

但是，在上述的本发明的实施方式中，电动机罩21采用铝材料制成，而基板罩22采用树脂制成，但是由于各自的线膨胀率之差，当在环境温度非常高的环境中长时间暴露时等情况下，电动机罩21和基板罩22的径向(图1中与旋转轴12垂直的方向)上的长度有可能产生偏差。即，由树脂部件构成的基板罩22在径向上的伸展比电动机罩21在径向上的伸展大，从而在最严重的时候，有可能双方之间产生间隙，以致无法通过O形环23保持充分的水密性。

图6和图7是表示考虑了上述那样的水密性降低的其他结构例，下面参照图6和图7对该结构例进行说明。而且，对于与图1至图5所示的第一结构例相同的结构要素标注同一标号，并省略其详细说明。

首先，对图6所示的结构例进行说明。

首先，该例中的电动机罩21A在第一环状周壁21b的外侧按如下所述那样形成有第一加强保持片31。

即，第一加强保持片31具有基底延长部31a，该基底延长部31a是使电动机罩基底部21a从电动机罩21A的电动机罩基底部21a与第一环状周壁21b的接合部分向外侧突出而些许延伸来设置的，并且，第一加强保持片31还具有在该基底延长部31a的端部弯折成直角从而与第一环状周壁21b平行的电动机罩侧接合部31b。

而且，电动机罩侧接合部31b与第一环状周壁21b的间隔被设定为第二环状周壁22b正好能嵌入的大小。并且，电动机罩侧接合部31b的高度、即从电动机罩基底部21a的表面侧(设有定子2的一侧)到电动机罩侧接合部31b的端部的距离L1被设定为比同样从电动机罩基底部21a的表面侧到环状槽21c的距离L2小(L1＜L2)。

这是由于环状槽21c是通过车床加工而形成的，所以如果使第一加强保持片31的端部位于超过环状槽21c的位置，则由于该第一加强保持片31就能够避免车刀无法到达形成环状槽21c的位置。

另一方面，基板罩22A在第二环状周壁22b的外侧按如下所述那样形成有第二加强保持片32。

即，第二加强保持片32具有抵接部32a，该抵接部32a被形成为：在将第二环状周壁22b的端部附近嵌入于上述的第一加强保持片31和第一环状周壁21b之间时(参照图6)，从第一加强保持片31的端部所处的第二环状周壁22b的外周面向外侧突出，并且，第二加强保持片32还具有基板罩侧接合部32b，该基板罩侧接合部32b被形成为与该抵接部32a的端部正交并与第二环状周壁22b平行。进而，在第二环状周壁22b的端部嵌入于第一加强保持片31和第一环状周壁21b之间的状态下，该基板罩侧接合部32b的端部正好延伸设置到与电动机罩21A的电动机罩基底部21a相同的位置，在此基础上，形成有从该端部向外侧伸出的伸出片32c。然后，在该第二加强保持片32和第二环状周壁22b之间形成有加强肋33。

具有所述结构的第一加强保持片31和第二加强保持片32可如下所述那样使其形成状态不同。

首先，可采用如下结构：第一加强保持片31部分地形成在第一环状周壁21b的端部周缘，第二加强保持片32也同样地部分地形成在第二环状周壁22b的端部周缘。

其次，可采用如下结构：第一加强保持片31连续地形成在第一环状周壁21b的端部周缘，第二加强保持片32部分地形成在第二环状周壁22b的端部周缘。

再次，可采用如下结构：第一加强保持片31部分地形成在第一环状周壁21b的端部周缘，第二加强保持片32连续地形成在第二环状周壁22b的端部周缘。

最后，可采用如下结构：第一加强保持片31连续地形成在第一环状周壁21b的端部周缘，第二加强保持片32也连续地形成在第二环状周壁22b的端部周缘。

在所述结构中，由于基板罩22A的第二环状周壁22b的端部嵌入于电动机罩21A的第一加强保持片31和第一环状周壁21b之间，所以由树脂部件构成的基板罩22A，即使由于例如在极度高温的环境中长时间暴露而假设要沿径向延伸，也能够被第一加强保持片31和第一环状周壁21b阻止，所以能够抑制在第一环状周壁21b和第二环状周壁22b之间产生间隙，从而可充分保持两者之间的水密性。

接着，对图7的结构例进行说明。

首先，该结构例中的基板罩22B在第二环状周壁22b的端部按如下所述形成折回部34。

即，在该例的基板罩22B中，第二环状周壁22b的端部向外侧折回，形成折回片35。该折回片35具有：第一延伸设置部35a，该第一延伸设置部35a从第二环状周壁22b向外侧方向延伸设置，并与基板罩基底部22a平行；和第二延伸设置部35b，该第二延伸设置部35b在第一延伸设置部35a的端部形成直角，并向基板罩基底部22a的方向延伸设置，且与第二环状周壁22b平行。而且，由该折回片35和第二环状周壁22b形成折回部34，该折回部34在旋转轴12方向上的截面呈大致倒U字形。

另一方面，与此相对，电动机罩21B在第一环状周壁21b的端部按如下所述形成有加强保持片36。

即，该加强保持片36除了尺寸方面的不同外，基本结构与前面的图6所示的结构例中的第一加强保持片31相同。具体而言，加强保持片36具有基底延长部36a，该基底延长部36a是使电动机罩基底部21a从电动机罩21B的电动机罩基底部21a与第一环状周壁21b的接合部分向外侧突出而些许延伸来设置的，并且，加强保持片36还具有在该基底延长部36a的端部弯曲成直角从而与第一环状周壁21b平行的接合部36b。而且，接合部36b和第一环状周壁21b的间隔被设定为之前的折回部34正好能嵌入的大小。在该结构例中，接合部36b和第一环状周壁21b的间隔，换言之，折回部34的宽度(图7中为纸面的左右方向)被设定为在形成环状槽21c时车刀能够位于接合部36b与第一环状周壁21b之间的程度，因此，关于接合部36b的端部的高度，就没有必要像之前的第一加强保持片31那样加以限制。而且，在接合部36b的外侧突出形成凸起37，用于加强该部分。

在所述结构中，由于基板罩22B的折回部34嵌入于电动机罩21B的加强保持片36和第一环状周壁21b之间，所以由树脂部件构成的基板罩22B，即使由于例如在极度高温的环境中长时间暴露而假设要沿径向延伸，也能够被加强保持片36和第一环状周壁21b阻止，因此能够抑制在第一环状周壁21b和第二环状周壁22b之间产生间隙，从而可充分保持两者之间的水密性。

而且，在该图7所示的结构例中，加强保持片36和折回片35的形成也与在图6所示的结构例中所说明的一样，可采用将分别部分地形成的情况和连续地形成的情况分别组合而成的4种形成状态。

而且，在之前的图1中所示的结构例中，电动机罩21采用铝材料，基板罩22采用树脂制成，但是也可以将电动机罩21由树脂制成，基板罩22由铝材料制成。在该情况下，由于是树脂制的电动机罩21位于基板罩22的内侧的结构，所以基本上不可能像之前所述那样由于热膨胀而在电动机罩21和基板罩22之间产生间隙。

工业实用性

本发明具有在构成壳体的两个部件之间设置O形环，从而能够可靠地防止水从外部向壳体内部浸入的结构，因此适用于要求防水性能的、例如车辆用空调装置的送风机的驱动用无刷电动机等。

Claims (14)

1.一种无刷电动机，该无刷电动机具有壳体，该壳体被构成为容纳保持电路基板，并支承转子使该转子可旋转，所述无刷电动机的特征在于，

所述壳体具有在各自基底部的周缘部分具有环状周壁的第一壳体部件和第二壳体部件；所述第一壳体部件和第二壳体部件嵌合，使得所述第一和第二壳体部件的任一方的壳体部件的环状周壁的外周面与另一方的壳体部件的环状周壁的内周面接合；并在第一壳体部件和第二壳体部件之间形成有容纳保持所述电路基板的容纳空间，

在所述一方的壳体部件的外周面上卷绕安装有O形环。

2.根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，

在一方的壳体部件的环状周壁的外侧，朝向与所述一方的壳体部件的基底部方向相反的方向延伸设置有第一加强保持片；在该第一加强保持片和所述环状周壁之间，可将另一方的壳体部件的环状周壁的端面附近嵌入，

在另一方的壳体部件的环状周壁的外侧延伸设置有第二加强保持片，并且在该第二加强保持片和所述另一方的壳体部件的环状周壁之间可将第一加强保持片嵌入。

3.根据权利要求2所述的无刷电动机，其特征在于，

第一加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个；第二加强保持片在另一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个。

4.根据权利要求2所述的无刷电动机，其特征在于，

第一加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成有多个，另一方面，第二加强保持片在另一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个。

5.根据权利要求2所述的无刷电动机，其特征在于，

第一加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个，另一方面，第二加强保持片在另一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成。

6.根据权利要求2所述的无刷电动机，其特征在于，

第一加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成，另一方面，第二加强保持片在另一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的无刷电动机，其特征在于，

从基底部到第一加强保持片的端部的高度不超过从所述基底部到O形环的高度。

8.根据权利要求7所述的无刷电动机，其特征在于，

一方的壳体部件在基底部的一方的面侧支承转子使该转子可旋转；另一方面，在所述基底部的另一方的面侧竖立设置有环状周壁。

9.一种无刷电动机，其特征在于，

从另一方的壳体部件的环状周壁的端面起在其外侧向基底部方向延伸设置有折回片，该折回片与环状周壁一起形成折回部，

在一方的壳体部件的环状周壁上，向其外侧延伸设置有加强保持片，并可在该加强保持片和所述一方的壳体部件的所述环状周壁之间嵌入所述折回部。

10.根据权利要求9所述的无刷电动机，其特征在于，

加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个，并且，折回片在另一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个。

11.根据权利要求9所述的无刷电动机，其特征在于，

加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成有多个，另一方面，折回片在另一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个。

12.根据权利要求9所述的无刷电动机，其特征在于，

加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上部分地形成有多个，另一方面，折回片在另一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成。

13.根据权利要求9所述的无刷电动机，其特征在于，

加强保持片在一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成，并且，折回片在另一方的壳体部件的环状周壁上连续地形成。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的无刷电动机，其特征在于，

一方的壳体部件在基底部的一方的面侧支承转子使该转子可旋转，另一方面，在所述基底部的另一方的面侧竖立设置有环状周壁。

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