CN207766109U - 马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种马达。该马达的静止部具有：具有多个齿的定子铁芯；覆盖定子铁芯的表面的绝缘子；由隔着绝缘子而卷绕于齿的导线构成的线圈；外壳；以及电路基板。外壳具备将定子铁芯固定于外周的圆筒部、和从圆筒部向径向外侧延伸的基部。电路基板配置于基部的上方且定子铁芯的下方。电路基板与导线电连接。绝缘子具有覆盖圆筒部的外周的筒状部、和从筒状部向径向外侧突出且上下弹性变形的弹性部。电路基板固定于设置在基部的台座部的上表面。另外，电路基板在比台座部靠径向内侧与弹性部的下表面接触。

Description

马达

技术领域

本实用新型涉及马达。

背景技术

目前，已知具有安装有电子元件等的电路基板的无刷马达。在这种无刷马达中，经由电路基板向线圈供给驱动电流。日本国公开公报第H11-18385号公报中记载了将安装有电子元件等的电路基板固定于外壳的结构。

在制造日本国公开公报第平11-18385号公报的马达时，将包含定子和电路基板的单元固定于外壳。此时，在电路基板产生负载，存在电路基板变形的情况。而且，当电路基板变形时，存在与电路基板连接的导线产生损伤的问题。

实用新型内容

本实用新型的示例性的第一方案提供一种马达，其特征在于，具有：包含定子的静止部；以及以上下延伸的中心轴为中心旋转的转子，上述静止部具有：具有向径向外侧突出的多个齿的定子铁芯；覆盖上述定子铁芯的表面的绝缘子；由隔着上述绝缘子而卷绕于上述齿的导线构成的线圈；具备将上述定子铁芯固定于外周的圆筒部及从上述圆筒部向径向外侧延伸的基部的外壳；以及配置于上述基部的上方且上述定子铁芯的下方，且电连接上述导线的电路基板，上述基部具有向上方突出的台座部，上述绝缘子具有：覆盖上述圆筒部的外周的筒状部；以及从上述筒状部向径向外侧突出，且能够上下弹性变形的弹性部，上述电路基板固定于上述台座部的上表面，且在比上述台座部靠径向内侧与上述弹性部的下表面接触。

本实用新型的示例性的第二方案根据第一方案记载的马达，其特征在于，上述电路基板通过因来自上方的按压力而引起的塑性变形而与上述台座部固定。

本实用新型的示例性的第三方案根据第一方案记载的马达，其特征在于，上述电路基板具有贯通孔，上述台座部具有向上方突出的突起，上述突起插入上述贯通孔，上述突起塑性变形。

本实用新型的示例性的第四方案根据第一方案记载的马达，其特征在于，上述电路基板利用螺钉与上述台座部固定。

本实用新型的示例性的第五方案根据第一方案～第四方案中任一方案记载的马达，其特征在于，上述导线连接于上述电路基板的下表面。

本实用新型的示例性的第六方案根据第五方案记载的马达，其特征在于，上述电路基板在比上述台座部靠径向内侧具有中央孔，上述圆筒部插入上述中央孔，上述导线通过上述中央孔，向上述电路基板的下表面引出。

本实用新型的示例性的第七方案根据第一方案～第四方案中任一方案记载的马达，其特征在于，上述导线利用焊锡与上述电路基板固定。

本实用新型的示例性的第八方案根据第一方案～第四方案中任一方案记载的马达，其特征在于，上述弹性部具有：厚壁部；以及位于比上述厚壁部靠径向内侧且轴向的厚度比上述厚壁部薄的薄壁部，上述厚壁部及上述薄壁部中，仅上述厚壁部与上述电路基板接触。

本实用新型的示例性的第九方案根据第八方案记载的马达，其特征在于，上述薄壁部具有轴向的厚度随着朝向径向内侧而变薄的部位。

本实用新型的示例性的第十方案根据第一方案～第四方案中任一方案记载的马达，其特征在于，上述弹性部的数为多个，在多个上述弹性部的周向之间配置至少一条上述导线。

本实用新型的示例性的第十一方案根据第一方案～第四方案中任一方案记载的马达，其特征在于，上述绝缘子在上述筒状部的径向外侧、上述弹性部的上侧而且上述线圈的径向内侧还具有在周向上扩展的配线部。

本实用新型的示例性的第十二方案根据第一方案～第四方案中任一方案记载的马达，其特征在于，上述筒状部和上述弹性部是独立部件。

根据本实用新型的示例性的一实施方式，弹性部根据来自电路基板的负载而弹性变形。因此，能够抑制电路基板的变形。因此，能够抑制导线的损伤。

根据以下的本实用新型优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本实用新型的上述及其它特征，要素，步骤，特点和优点。

附图说明

图1是马达的纵剖视图。

图2是马达的局部纵剖视图。

图3是绝缘子的仰视图。

图4是表示装配定子单元及外壳的顺序的流程图。

图5是表示装配马达时的情形的图(比较例)。

图6是表示装配马达时的情形的图(比较例)。

图7是表示装配马达时的情形的图。

图8是表示装配马达时的情形的图。

图9是表示装配马达时的情形的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明本实用新型的示例性的实施方式。此外，本实用新型中，将与马达的中心轴平行的方向称为“轴向”，将与马达的中心轴正交的方向称为“径向”，将沿着以马达的中心轴为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，本实用新型中，将轴向设为上下方向，对于定子，将电路基板侧设为下，从而说明各部分的形状及位置关系。但是，并非意图通过该上下方向的定义来限定本实用新型的马达的制造时及使用时的朝向。

＜1.关于马达的结构＞

图1是一实施方式的马达1的纵剖视图。图2是电路基板70附近的马达 1的局部纵剖视图。图3是绝缘子的仰视图。该马达1例如用于服务机器人等小型机器人。但是，也可以将具有同等结构的马达用于家电产品及工业机械等其它用途。

如图1所示，马达1具有静止部2和转子3。静止部2固定于搭载马达1 的设备的框体。转子3被支撑为相对于静止部2能够旋转。

如图1所示，转子3具有轴31、转子架32、以及多个磁铁33。

轴31是在轴向上延伸的柱状的部件。轴31的材料例如使用不锈钢等金属。轴31的至少一部分位于外壳40的径向内侧。轴31经由轴承部50而能够旋转地支撑于外壳40。

转子架32保持多个磁铁33，且与轴31一起旋转。转子架32的材料例如使用作为磁性体的铁等金属。转子架32具有架顶板部321和架圆筒部322。架顶板部321相对于中心轴9大致垂直地扩展。架顶板部321的内周部经由连接部件34而连接于轴31的上部。由此，转子架32和轴31相互固定。架圆筒部322从架顶板部321的外周部向轴向下侧呈圆筒状地延伸。

多个磁铁33固定于架圆筒部322的内周面。多个磁铁33位于定子60的径向外侧。各磁铁33的径向内侧的面成为与后述的齿63的端面在径向上对置的磁极面。多个磁铁33以N极的磁极面和S极的磁极面交替排列的方式在周向上等间隔地排列。此外，也可以取代多个磁铁33，而使用在周向上交替磁化有N极和S极的一个圆环状的磁铁。

静止部2具有定子单元20、外壳40、以及轴承部50。

外壳40是将轴31支撑为能够以中心轴9为中心旋转的部件。外壳40具有圆筒部41及基部42。圆筒部41在轴31及轴承部50的径向外侧且定子60 及电路基板70的径向内侧，沿轴向呈大致圆筒状地延伸。在圆筒部41的外周面设有台阶状的第一台座部411。比第一台座部411靠上侧的圆筒部41的外径小于比第一台座部411靠下侧的圆筒部41的外径。

基部42位于比电路基板70靠下侧，且从圆筒部41的外周面向径向外侧呈大致圆板状地扩展。基部42在径向外侧的端部具有向上方突出的第二台座部422。另外，基部42具有从第二台座部422的上表面进一步向上方突出的突起423。

轴承部50是用于能够旋转地支撑轴31的机构。本实施方式的轴承部50 使用经由球体使外轮和内轮相对旋转的球轴承。轴承部50的外轮固定于圆筒部41的内周面。轴承部50的内轮固定于轴31的外周面。

定子单元20具有定子60及电路基板70。

定子60是固定于圆筒部41的外周面的电枢。定子60具有定子铁芯61、绝缘子80、以及线圈90。定子铁芯61是在轴向上层叠硅钢板等电磁钢板而成的层叠钢板。

定子铁芯61具有包围中心轴9的周围的圆环状的芯背62、和从芯背62 向径向外侧突出的多个齿63。多个齿63在周向上大致等间隔地排列。各齿63 相对于中心轴9呈放射状地延伸。芯背62的下表面与第一台座部411在轴向上接触。由此，定子铁芯61相对于圆筒部41在轴向上定位且固定。

绝缘子80安装于芯背62及齿63。绝缘子80由作为绝缘体的树脂形成。各齿63的上表面及下表面被绝缘子80覆盖。如图1～图3所示，绝缘子80 具有筒状部81及弹性部82。筒状部81覆盖外壳40的圆筒部41的外周面。弹性部82从筒状部81向径向外侧突出。弹性部82当承受轴向的负载时，能够上下弹性变形。

线圈90通过在齿63的周围隔着绝缘子80卷绕导线91而构成。绝缘子 80介于齿63与导线91之间，从而将齿63和导线91电绝缘。

电路基板70是安装有用于对线圈90施加驱动电流的电子电路的基板。电路基板70在定子铁芯61的下方、基部42的上方且轴31及圆筒部41的径向外侧，在径向及周向上呈大致圆板状地扩展。在电路基板70的上表面及下表面配置构成电子电路的多个电子元件。多个电子元件中包含驱动时发热的FET 等电子元件。

这种马达1中，当经由电路基板70向线圈90施加驱动电流时，在定子铁芯61的多个齿63产生磁通。而且，通过齿63与磁铁33之间的磁通的作用，产生周向的扭矩。其结果，相对于静止部2，转子3以中心轴9为中心旋转。

＜2.关于电路基板的固定结构＞

本实施方式的电路基板70具有中央孔71和比中央孔71靠径向外侧的贯通孔72。外壳40的圆筒部41插入中央孔71。由此，电路基板70配置于圆筒部41的径向外侧。另外，从线圈90引出的导线91通过中央孔71，利用焊锡固定于电路基板70的下表面。由此，电路基板70和导线91电连接。这样，通过从中央孔71引出导线91，从而除了中央孔71以外，不需要在电路基板 70设置用于引出导线91的贯通孔。其结果，能够降低电路基板70的加工的作业时间。

第二台座部422的突起423在比中央孔71靠径向外侧插入电路基板70 的贯通孔72。另外，电路基板70的上表面在比第二台座部422靠径向内侧与弹性部82的下表面接触。在制造马达1时，对突起423施加向下的按压力。由此，在电路基板70的上表面，突起423进行塑性变形。这样，电路基板70 通过所谓的铆接而固定于第二台座部422的上表面。由此，定子单元20固定于外壳40。

弹性部82能够根据来自电路基板70的负载上下弹性变形。在马达1的制造时或使用时，当对电路基板70施加上下方向的负载时，弹性部82挠曲，从而分散电路基板70的负载。由此，抑制电路基板70的变形。如果电路基板 70的变形被抑制，则也能够抑制对固定于电路基板70的导线91施加过度的负载。其结果，能够抑制导线91的损伤。特别地，本实施方式的弹性部82 从筒状部81向径向外侧延伸。因此，能够宽广地利用比筒状部81靠径向内侧的空间。其结果，能够提高比筒状部81靠径向内侧的设计自由度。

另外，如图2所示，本实施方式的弹性部82具有厚壁部821及薄壁部822。薄壁部822位于比厚壁部821靠径向内侧，且轴向的厚度比厚壁部821薄。电路基板70仅与厚壁部821及薄壁部822中的厚壁部821接触。由此，弹性部 82容易弹性变形。其结果，能够进一步抑制导线91的损伤。另外，薄壁部822 具有轴向的厚度随着朝向径向内侧而变薄的部位。由此，弹性部82更容易上下弹性变形。其结果，能够进一步抑制导线91的损伤。

另外，如图3所示，本实施方式的绝缘子80具有多个弹性部82(图3的例中，三个)。多个弹性部82在周向上等间隔地配置。据此，能够抑制从弹性部82向电路基板70施加的负载偏向周向的一部分。因此，在将定子铁芯61 固定于外壳40时，能够对电路基板70在周向上均匀地施加负载。

导线91通过相邻的弹性部82的周向之间而向电路基板70的下表面侧引出。在多个弹性部82的周向之间分别配置至少一条导线91。据此，能够降低对各导线91施加的负载的不均。由此，能够进一步抑制导线91的损伤。

另外，如图3所示，本实施方式的绝缘子80在筒状部81的径向外侧、弹性部82的上侧且线圈90的径向内侧具有配线部83。配线部83是用于配置架设于线圈间的导线91的在周向上扩展的空间。通过设置这种配线部83，架设导线91的作业变得容易。

＜3.关于马达的装配＞

接下来，说明本实施方式的马达1的制造工序的一部分。图4是表示上述的马达1的制造工序中装配定子单元20及外壳40的顺序的流程图。

在图4的例中，首先，向定子60安装电路基板70(步骤S1)。在此，在绝缘子80的下侧配置电路基板70。具体而言，使电路基板70相对于绝缘子80从下方接近，使电路基板70接触绝缘子80的弹性部82。由此，相对于定子60，在轴向上定位电路基板70。

接着，从线圈90向下方引出导线91。导线91通过电路基板70的中央孔 71，向电路基板70的下表面侧引出。然后，导线91连接于设于电路基板70 的下表面的焊盘部92(步骤S2)。由此，得到包含定子60和电路基板70的定子单元20。

然后，向外壳40的圆筒部41的外周部配置定子单元20(步骤S3)。在此，使定子单元20从圆筒部41的上方向下方移动。而且，将第二台座部422的突起423插入电路基板70的贯通孔72，使电路基板70与基部42接触。另外，使定子铁芯61的下表面与外壳40的第一台座部411接触。

图5及图6是表示比较例的马达的装配时的情形的图。图5及图6的例中，在电路基板70A接触第二台座部422A之前，定子铁芯61A接触第一台座部 411A接触。在该情况下，如图6，在第二台座部422A的上表面与电路基板 70A之间产生间隙43A。在该状态下，当从电路基板70A的上方向第二台座部422A的突起423A施加按压力时，导线91A与电路基板70A一起被向下方拉伸。其结果，存在导线91A损伤的问题。

图7～图9是表示本实施方式的马达1的装配时的情形的图。本实施方式中，首先，使电路基板70与第二台座部422的上表面接触。此时，如图8所示，在第一台座部411与定子铁芯61A的下表面之间产生间隙43。然后，使定子单元20进一步向下方移动，使定子铁芯61与第一台座部411接触。此时，电路基板70和弹性部82在轴向上相互推挤。但是，本实施方式的构造中，相比电路基板70，弹性部82更容易在轴向上弹性变形。因此，以弹性部82为主向上方弹性变形。由此，消除间隙43，而且也抑制电路基板70的变形。因此，也能够抑制伴随电路基板70的变形的导线91的损伤。

然后，从电路基板70的上方向突起423施加按压力。于是，突起423塑性变形，电路基板70夹在第二台座部422与突起423的发生了塑性变形的部分之间。由此，电路基板70固定于第二台座部422上。其结果，定子单元20 被固定于外壳40。该马达中，使电路基板70先于定子铁芯61接触外壳40。因此，在使突起423塑性变形时，电路基板70难以向下方移动。因此，也能够抑制伴随电路基板70向下方移动的导线91的损伤。

特别地，本实施方式的马达1用于驱动小型机器人的关节。这种用途中，在使用马达1时，容易产生因外力而引起的振动。但是，如果采用本实施方式的构造，则通过与电路基板70接触的弹性部82挠曲，从而吸收振动。即，不仅在装配时，而且在使用时也能够抑制导线91的损伤。

＜4.变形例＞

以上，说明了本实用新型的示例性的实施方式，但本实用新型不限定于上述的实施方式。

上述的实施方式中，马达1的轴承部使用了球轴承。但是，轴承部也可以代替球轴承而使用滑动轴承、流体轴承等其它方式的轴承。

另外，上述的实施方式中，第二台座部和电路基板通过铆接而固定。但是，电路基板相对于第二台座部的固定方法也可以是螺纹紧固等其它方法。

另外，上述的实施方式中，导线固定于电路基板的下表面。但是，导线也可以固定于电路基板的上表面。即使在将导线固定于电路基板的上表面的情况下，也能够通过抑制电路基板的变形来抑制导线的损伤。

另外，上述的实施方式中，绝缘子的筒状部和弹性部是一体的部件。但是，筒状部和弹性部也可以是独立部件。

另外，上述的实施方式中，弹性部的数为三个。但是，弹性部的数也可以是两个以下，也可以是四个以上。

本实用新型能够用于例如马达及马达的制造方法。

只要没有冲突发生，上述优选的实施例及其变形例的特征能够适当地组合。

以上，对本实用新型的优选的实施例进行了说明，但是应当理解，在不脱离本实用新型的范围和宗旨的情况下，本领域技术人员能够进行变形及修正。而且，本实用新型的范围仅由权利要求书来限定。

Claims (12)

1.一种马达，其特征在于，具有：

包含定子的静止部；以及

以上下延伸的中心轴为中心旋转的转子，

上述静止部具有：

具有向径向外侧突出的多个齿的定子铁芯；

覆盖上述定子铁芯的表面的绝缘子；

由隔着上述绝缘子而卷绕于上述齿的导线构成的线圈；

具备将上述定子铁芯固定于外周的圆筒部及从上述圆筒部向径向外侧延伸的基部的外壳；以及

配置于上述基部的上方且上述定子铁芯的下方，且电连接上述导线的电路基板，

上述基部具有向上方突出的台座部，

上述绝缘子具有：

覆盖上述圆筒部的外周的筒状部；以及

从上述筒状部向径向外侧突出，且能够上下弹性变形的弹性部，

上述电路基板固定于上述台座部的上表面，且在比上述台座部靠径向内侧与上述弹性部的下表面接触。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

上述电路基板通过因来自上方的按压力而引起的塑性变形而与上述台座部固定。

3.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

上述电路基板具有贯通孔，

上述台座部具有向上方突出的突起，

上述突起插入上述贯通孔，

上述突起塑性变形。

4.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

上述电路基板利用螺钉与上述台座部固定。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

上述导线连接于上述电路基板的下表面。

6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，

上述电路基板在比上述台座部靠径向内侧具有中央孔，

上述圆筒部插入上述中央孔，

上述导线通过上述中央孔，向上述电路基板的下表面引出。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

上述导线利用焊锡与上述电路基板固定。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

上述弹性部具有：

厚壁部；以及

位于比上述厚壁部靠径向内侧且轴向的厚度比上述厚壁部薄的薄壁部，

上述厚壁部及上述薄壁部中，仅上述厚壁部与上述电路基板接触。

9.根据权利要求8所述的马达，其特征在于，

上述薄壁部具有轴向的厚度随着朝向径向内侧而变薄的部位。

10.根据权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

上述弹性部的数为多个，

在多个上述弹性部的周向之间配置至少一条上述导线。

11.根据权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

上述绝缘子在上述筒状部的径向外侧、上述弹性部的上侧而且上述线圈的径向内侧还具有在周向上扩展的配线部。

12.根据权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

上述筒状部和上述弹性部是独立部件。