CN202513796U - 无刷电动机和具备它的电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无刷电动机和具备它的电气设备。该无刷电动机具备定子、转子、轴承、2个导电性的托架、导通部被绝缘树脂覆盖的导通部件。定子，通过将包括隔着绝缘体卷绕有定子绕组的定子铁芯的定子组装体，利用模铸树脂模铸一体成型而得到。转子，以轴为中心，具备永磁体和转子铁芯，与定子相对配置。轴承，以使轴自由旋转的方式支承轴，各个托架固定轴承。导通部件通过该导通部使各个托架电连接。导通部件，固定于绝缘体，并且由模铸树脂完全覆盖。

Description

无刷电动机和具备它的电气设备

技术领域

本实用新型涉及洗衣机等的电气设备中搭载的无刷电动机，特别是涉及为了降低风扇电动机的杂音端子电压的产生水平而改良的无刷电动机和具备它的电气设备。

背景技术

近年来，为了使洗衣机高附加值化，附加干衣机功能(烘干功能)的洗衣干衣机成为主流，特别是，为了使得烘干用的风扇电动机高效率化，采用无刷电动机。

无刷电动机，采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)方式(以下，适宜称为PWM方式)的逆变器进行驱动的方式的情况很多。但是，在这样的PWM方式的逆变器驱动的情况下，以高频脉冲的驱动信号驱动。因此，这样的驱动信号作为噪声，有可能在外部设备中引起电磁障碍。作为电气设备，通常将使在电源内部产生的噪声通过电源的输出而流入其他设备的电路的电源系统中的情况称为杂音端子电压。该杂音端子电压为噪声源，因此，会引起电磁障碍，对周边设备带来不好的影响。

作为降低杂音端子电压的方法，有在洗衣干衣机主体侧的对策法、在风扇电动机侧的对策法等各种各样的方法。例如，作为在洗衣干衣机主体侧的对策方法，有强化电源线的噪声过滤器，设置对地间的电容器(旁路电容器)等的方法等。此外，作为风扇电动机侧的对策法，有在引线(接线)上安装铁氧体核，调整电源线的电容器电容等的方法。这些方法一般从很久以前就开始实施，是公知的方法。

其中存在改良电动机的结构，防止来自电动机的噪声辐射的技术。作为这样的技术的一例，目前，提案有通过使得托架彼此之间成为同电位而降低杂音端子电压的电动机(例如，参考日本实用新型申请，实开昭62-159143号公报)。这样的现有的电动机是以树脂对定子模铸而得到的模铸电动机。支承电动机的轴的轴承被2个金属制的托架固定。这些托架彼此之间由金属制的弹簧部件弹性结合，使得托架彼此之间为同电位。现有技术中的电动机，通过形成为这样的结构，防止来自电动机的噪声辐射，降低杂音端子电压。

但是，这样的现有方法，是在电动机的外轮廓通过金属制的弹簧部件接合托架之间的结构，因此，弹簧部件容易受到来自外部的水、尘埃、冲击等的影响，从耐久性方面考虑存在问题。此外，通过导通部件与树脂一体固定的情况下，导通部件和定子铁芯有可能接触，存在成为电方面耐压不良的原因的问题。

实用新型内容

本实用新型，提供一种具有长期的耐久性，并且能够抑制电动机产生的杂音端子电压的无刷电动机和具备它的电气设备。

本实用新型的无刷电动机，具备：定子，其通过将包括隔着绝缘体卷绕有定子绕组的定子铁芯的定子组装体，利用模铸树脂模铸一体成型而得到；转子，其以轴为中心，利用模铸树脂将永磁体和转子铁芯模铸一体成型，与上述定子相对配置；轴承，其以使上述轴自由旋转的方式支承上述轴；固定上述轴承的2个导电性的托架；和导通部件，其导通部被绝缘树脂覆盖，利用上述导通部使上述托架相互电连接，其中上述导通部件固定于上述绝缘体，并且由上述模铸树脂完全覆盖。

根据上述结构，能够通过形成为在电动机外轮廓不需要构成大的导电性端板、在定子内配置导通部件的简单的结构来使得2个托架电连接。因此，导通部件由模铸树脂保护，不会受到水、粉尘、冲击等的影响，能够成为作为导电性兼具长期耐久性的结构。

此外，本实用新型的电气设备为搭载有本实用新型的无刷电动机的结构。

因此，根据本实用新型，能够提供具有长期耐久性并且抑制从电动机产生的杂音端子电压的无刷电动机和具备它的电气设备。

附图说明

图1为表示本实用新型的实施方式1的无刷电动机的结构的半截面图。

图2为该无刷电动机的定子组装体的正面图。

图3为该无刷电动机的定子组装体的侧面图。

图4为该无刷电动机的绝缘体安装于定子铁芯的状态的立体图。

图5为本实用新型的实施方式2的滚筒式洗衣机的结构图。

具体实施方式

以下，对本实用新型的实施方式，参照附图进行说明。该实施方式不是对本实用新型的限定。

(实施方式1)

图1为表示本实用新型的实施方式1中的无刷电动机的结构的半截面图。本实施方式中，举出转子以能够自由旋转的方式配置在定子的内周侧的内转子型的无刷电动机的例子进行说明。该无刷电动机，例如在洗衣机、空调机等的家电设备中使用，但不限于此，能够在信息设备、工业设备等广泛的电气设备中使用。

图1中，定子铁芯11上，隔着(存在)作为使得定子铁芯11绝缘用的树脂的绝缘体21a、21b，卷绕有定子绕组12。由此，形成包括定子铁芯11、绝缘体21a、21b和定子绕组12的定子组装体11a。该定子组装体11a，与其他的固定部件一起，与模铸树脂13s模铸一体成型。在此，模铸树脂13s，成为作为模铸材料的非饱和聚酯树脂成型材料，模铸成型。本实施方式中，这些部件如此模铸一体成型，并且构成一体形成有用于安装到各种电气设备的合页形状的定子10。

在定子10的内侧，通过缝隙插入转子14。转子14，具有：包括转子铁芯31的圆板状的旋转体30，贯通旋转体30的中央而与旋转体30连接的轴16。此外，作为金属制的铁芯的转子铁芯31与在其周方向配置的永磁体32通过非饱和聚酯树脂成型材料构成的模铸树脂13r模铸成型，形成旋转体30。如此，配置为定子10的内周侧和旋转体30的外周侧相对。

在转子14的轴16，安装有支承轴16的2个轴承15a、15b。轴承15a、15b为具有多个铁珠的圆筒形状的轴承(bearing)，其内轮侧固定在轴16。图1中，是作为轴16从无刷电动机主体突出的一侧的输出轴侧，轴承15a支承轴16，在其相反侧(以下，称为反输出轴侧)中，轴承15b支承轴16。

这些轴承15a、15b，分别通过具有导电性的金属制的2个托架，固定轴承15a、15b的外轮侧。图1中，输出轴侧的轴承15a通过一个托架19固定，反输出轴侧的轴承15b通过另一个托架17固定。通过以上的结构，轴16由2个轴承15a、15b支承，转子14自由旋转。

该无刷电动机内置有安装了包括控制电路的驱动电路的印刷基板18。在内置有该印刷基板18后，通过将托架17压入定子10，形成无刷电动机。此外，印刷基板18连接有驱动电路的电源、地线、控制信号等的连接线20。

对以上结构的该无刷电动机，通过连接线20供给各电源电压和控制信号，由此，通过印刷基板18的驱动电路，定子绕组12被驱动。驱动定子绕组12时，定子绕组12上流过驱动电流，从定子铁芯11产生磁场。由此，通过来自定子铁芯11的磁场和来自永磁体32的磁场，根据这些磁场的极性产生吸引力和排斥力，通过这些力，使转子14以轴16为中心旋转。

接着，对本无刷电动机的详细结构进行说明。首先，本无刷电动机，如上所述，轴16由2个轴承15a、15b支承。各个轴承15a、15b由托架19、17固定、支承。为了确保用于固定轴承15a、15b的强度或者抑制蠕变带来的问题等，本实施方式中，是各个轴承15a、15b由具有导电性的金属制的托架19、17固定的结构。

此外，对于轴承部件(bearing)这样的轴承，通常，例如在外轮和外壳内周面之间存在缝隙的情况下，由于传递负载而在轴上产生径向的力。产生这样的力时，由于径向的相对差而容易发生滑动现象，该滑动现象称为蠕变。从这种观点出发，本实施方式中，在轴承15a、15b的固定方面，采用预先以钢板加工的尺寸精度良好的导电性的托架19、17。特别是，在要求电动机高输出化的情况下，优选这样的结构。

具体来说，首先，对输出轴侧的轴承15a，由具有与轴承15a的外周径几乎相等的外周径的托架19固定。此外，该托架19，与模铸树脂13s模铸一体成型。即。如图1所示，输出轴侧的模铸树脂13s的形状，为具有从该无刷电动机主体向输出轴方向突出的主体突出部13a的形状。在该主体突出部13a的主体内部侧，配置托架19作为内部托架，与模铸树脂13s模铸一体成型。

托架19，具有中空圆筒状的杯形状，更具体来说，具有一侧打开的圆筒部19a，和从打开侧的圆筒端部向外方向扩张若干的环状的檐部19b。此外，圆筒部19a的内周径，与轴承15a的外周径几乎相等。通过将轴承15a压入圆筒部19a，轴承15a通过托架19与模铸树脂13s一起被固定。通过上述结构，轴承15a的外轮侧固定于金属制的托架19，因此，能够抑制蠕变带来的问题。

此外，檐部19b的外周径，比轴承15a的外周径略大。即，檐部19b的外周径，大于轴承15a的外周径，并且至少小于旋转体30的外周径。通过使得托架19形成为这样的形状，与例如檐部超过旋转体30的外周而扩展到定子10的结构相比，抑制了成本高的金属材料的使用。此外，抑制这样的金属制的托架19的面积，并且以模铸树脂13s覆盖托架19的外轮廓而模铸一体成型，因此，能够抑制从轴承15a产生的噪声。

接着，对反输出轴侧的轴承15b，通过具有比定子10的外周径略小的外周径的托架17固定。托架17为大致圆板状，在圆板的中央部具有与轴承15b的外周径几乎相等的径长的突出部，该突出部的内侧中空。内置印刷基板18，将这种结构的托架17的突出部的内侧压入轴承15b。与此同时，将托架17压入定子10，由此使得在托架17的外周设置的接合端部和定子10的接合端部嵌合，形成本无刷电动机。通过这样的结构，能够实现组装作业的容易化，同时，轴承15b的外轮侧固定在金属制的托架17，因此，能够抑制蠕变带来的问题。

对于2个轴承15a、15b，是内轮侧插入金属制的轴16的结构，因此，必然2个轴承15a、15b的内轮彼此之间为同电位。另一方面，2个轴承15a、15b的外轮，为分别装入托架17和托架19的结构，以托架17为反输出轴侧、托架19为输出轴侧的方式，在定子的大致两侧配置。因此，通常2个托架不为同电位。

本实施方式中，2个托架，即托架17和托架19为同电位，因此，如以下说明的，是通过绝缘树脂覆盖的导通部件24和导通销23电连接两托架的结构。在此，导通部件24，是作为能够电导通的导通部的、例如将金属线除去两前端部以外由绝缘树脂覆盖的电线。如上所述，通过将这样的多个托架电连接，能够降低来自电动机的噪声的辐射、杂音端子电压。

为了连接托架17和托架19，首先，在托架19上预先电连接导通部件24。该连接优选通过钎焊或熔接(fusing)进行。即，如图1所示，托架19的檐部19b连接有导通部件24的一个前端部的导通部。导通部件24固定在覆盖绝缘体21a、21b的核外周边缘部的导引端部22a、22b，并且，配置在模铸树脂13s的内部，与托架19同样，与模铸树脂13s模铸一体成型。

其中，导通部件24配置在模铸树脂13s的内部，由此，能够防止导通部件24生锈或者受到外力等，成为相对于使用环境或外部应力等可靠性高的电连接。此外，导通部件24，由绝缘树脂覆盖，并且，固定在覆盖绝缘体21a、21b的核外周边缘部的导引端部22a、22b。通过上述结构，能够防止在模铸时的成型压下，定子铁芯11和导通部件24电接触。由此，能够防止从定子铁芯11向托架17、19流入泄漏电流，防止电流的耐压不良。

导通部件24，在形成定子10的模铸树脂13s的内部，从檐部19b固定在绝缘体21a、21b的导引端部22a、22b，并且延伸到反输出轴侧。在延伸的导通部件24的另一个前端部，与托架17电连接用的导通销23与该前端部连接。对于导通销23，从模铸树脂13s的反输出轴侧的端面，导通销23的前端部露出。即，将托架17压入定子10时，导通销23的前端部与托架17接触，确保托架17和导通销23的导通。通过以上结构，托架17和托架19这2个托架，通过导通部件24和导通销23电连接。

接着，说明由绝缘树脂覆盖的导通部件24的详细结构。

图2为本实用新型的实施方式1中的无刷电动机的定子组装体11a的正面图。此外，图3为本实用新型的实施方式1中的无刷电动机的定子组装体11a的侧面图。即，图2和图3，表示在定子10中，通过模铸树脂13s将固定部件模铸成型前的结构。

如图2和图3所示，在定子铁芯11，隔着绝缘体21a、21b在其各突极卷装定子绕组12。此外，本实施方式中的导通部件24，具有从托架19侧的前端部固定在设置于绝缘体21a、21b的外周侧的导引端部22a、22b，连接到导通销23的形状。导通部件24通过经由这样的导引端部22a、22b的结构，确保与定子绕组12、定子铁芯11的绝缘性，并且保持在定子铁芯11。

图4为本实用新型的实施方式1的将无刷电动机的绝缘体21a、21b安装在定子铁芯11的状态的立体图。即，图4表示配置导通部件24之前的结构。

如图4所示，在定子铁芯11，绝缘体21a、21b的导引端部22a、22b的各部位，以覆盖定子铁芯11的外周边缘部的一部分的方式安装。根据这样的结构，在模铸成型时，导通部件24的绝缘膜，受到成型压的压力，防止定子铁芯11的外周边缘部引起的破坏。并且，导引端部22a、22b，如图4所示，具有安装导通部件24而进行引导的引导槽部25a、25b。在定子组装体11a的组装时，细长的导通部件24的中间部分通过该槽部25a、25b而配置。通过在导引端部22a、22b设置这样的槽部25a、25b，导通部件24能够以充分的强度固定在规定位置，能够抑制导通部件24由于成型压而弯曲、移动的情况。

此外，如上构成的本实施方式的无刷电动机，按照如下的工序制造。首先，在具备绝缘体21a、21b的定子铁芯11上卷绕定子绕组12，如图2所示，形成定子组装体11a的主体部分。相这样形成的定子组装体11a的主体部分，将与导通部件24连接的导通销23压入绝缘体21b固定。由此，在卷绕有定子绕组12的定子铁芯11，安装导通部件24和导通销23，定子组装体11a完成。之后，定子组装体11a通过由非饱和聚酯树脂成型材料构成的模铸树脂13s模铸成型，形成定子10。此时，以导通销23的前端部从模铸树脂13s露出而突出的方式形成定子10。

接着，在如此形成的定子10，插入安装有轴承15a的转子14。即，在定子10的内侧的中空圆筒部插入轴承15a，将轴承15a固定在定子10。接着，从反输出轴侧插入印刷基板18。将托架17的突出部的内侧压入轴承15b，并且，将托架17压入定子10，使得在托架17的外周上设置的接合端部和定子10的接合端部嵌合。由此，导通销23的前端部与托架17接触，托架17和托架19电接触。这样，形成本实施方式的无刷电动机。

(实施方式2)

以下，对本实用新型的实施方式2，参照附图进行说明。图5为本实用新型的实施方式2中的滚筒式洗衣机的结构图。本实施方式中，作为本实用新型的电气设备的一例，举出这样的滚筒式的洗衣机进行说明。

在该滚筒式洗衣机的洗衣机框体51内，有底圆筒形的承水槽53以从主体的正面侧向着背面侧向下倾斜的状态配置。有底圆筒形的旋转滚筒52配置在该承水槽53的内侧。滚筒旋转轴54，以从洗衣机框体51的正面侧向着背面侧向下倾斜的方式，以能够自由旋转的方式被支承。

在洗衣机框体51的正面侧形成用于取入取出被洗物的开口部51a。在开口部51a，设置用于将开口部51a打开、关闭的包括玻璃等材料的盖59。

在承水槽53的底部外侧，在与旋转滚筒52的滚筒旋转轴54同一轴上，直接连接电动机55的轴16。通过该电动机55，能够控制旋转滚筒52的旋转速度、旋转方向。该电动机55，通过螺钉等的安装单元固定在承水槽53。

在此，电动机55能够适用上述实施方式1的无刷电动机。本实用新型的电气设备具备电动机和搭载有该电动机的框体，作为电动机，采用本实用新型的上述实施方式的无刷电动机。

如上述说明，本实用新型的无刷电动机，具备定子、转子、轴承、2个导电性的托架、导通部被绝缘树脂覆盖的导通部件。定子，是通过将包括隔着绝缘体卷绕有定子绕组的定子铁芯的定子组装体，利用模铸树脂模铸一体成型而得到。转子，以轴为中心，利用模铸树脂将永磁体和转子铁芯模铸一体成型而形成，与定子相对配置。轴承，其以使轴自由旋转的方式支承轴。各个托架固定轴承。导通部件通过导通部使得托架相互电连接。导通部件固定于绝缘体，并且由模铸树脂完全覆盖。

通过这样的结构，利用在定子内部配置导通部件这样的简单的结构，使2个托架电连接，由此，导通部件由模铸树脂保护，不会受到水、粉尘、冲击等的影响，是具有作为导电性兼具长期耐久性的结构。此外，能够防止以模铸树脂一体成型时的热、压力导致的导通部件和定子铁芯的接触，提高电动机的安全性。

此外，本实用新型的电气设备，为搭载本实用新型的无刷电动机的结构。

因此，根据本实用新型，能够提供具有长期耐久性并且抑制从电动机产生的杂音端子电压的无刷电动机和具备它的电气设备。

如上所述，本实用新型的无刷电动机和具备它的电气设备，具有长期耐久性并且能够抑制从电动机产生的杂音端子电压。因此，也能够适用于主要期望电动机的低价格化和高寿命化的设备，例如各种家电设备中搭载的无刷电动机、信息设备、工业设备中使用的无刷电动机等的用途。

Claims (3)

1.一种无刷电动机，其特征在于，具备：

定子，其通过将包括隔着绝缘体卷绕有定子绕组的定子铁芯的定子组装体，利用模铸树脂模铸一体成型而得到；

转子，其以轴为中心，利用模铸树脂将永磁体和转子铁芯模铸一体成型，与所述定子相对配置；

轴承，其以使所述轴自由旋转的方式支承所述轴；

固定所述轴承的2个导电性的托架；和

导通部件，其导通部被绝缘树脂覆盖，利用所述导通部使所述托架相互电连接，其中

所述导通部件固定于所述绝缘体，并且由所述模铸树脂完全覆盖。

2.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于：

所述绝缘体覆盖所述定子铁芯的外周边缘部的一部分。

3.一种电气设备，其特征在于：

搭载有权利要求1或2所述的无刷电动机。

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