TW201541812A - 無電刷馬達及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種無電刷馬達及其製造方法，使可靠性及製造性提高。定子具備定子芯35、安裝於定子芯35上的絕緣體36、線材37、中間端子、及端子部。線材37的一端側捲繞於其中一方的被捲繞部63，並且另一端側捲繞於另一方的被捲繞部64，而分別形成其中一方及另一方的線圈78、線圈79，該等線圈78、線圈79使定子芯35的其中一方及另一方的芯齒部45、芯齒部46產生極性互不相同的磁極。線材37的兩端部分別被保持於保持部67，其中一方及另一方的線圈78、線圈79的中間部被保持於中間保持部66。中間端子安裝於中間保持部66且與線材37電性連接。端子部安裝於保持部67且與線材37的兩端部電性連接。

Description

無電刷馬達及其製造方法
本發明的實施方式有關於一種無電刷馬達(brushless motor)及其製造方法，該無電刷馬達檢測轉子(rotor)的磁極的旋轉位置，並對應於該檢測出的位置而控制在定子(stator)產生的使轉子旋轉的力。
以往，例如用於電吸塵器(electric vacuum cleaner)的電動送風機等的無電刷馬達具備：轉子，於外周具有多個成對的磁極；定子，相互對向地具有成對的線圈(coil)，且產生使轉子旋轉的力；以及霍爾IC(hall integrated circuit，霍爾積體電路)等位置檢測單元，檢測轉子的旋轉位置；且根據由位置檢測單元檢測出的轉子的旋轉位置而對(switching)流過線圈的電流的方向進行切換，藉此使轉子旋轉。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5138716號公報
於上述構成中，於形成定子所具備的線圈時重複如下作業：將線材的一端部保持於一端子台，且將線材纏繞於被安裝於定子芯(stator core)的絕緣體上，並將線材的另一端側連接於另一端子台且進行切斷(cut)。因此，每當形成線圈時便會產生線材的末端處理，從而有末端處理部增加而導致可靠性降低、或因線材的切斷及焊接等處理需要時間而導致成本增加等的顧慮。
本發明的實施方式的目的在於提供一種使可靠性及製造性提高的無電刷馬達及其製造方法。
實施方式的無電刷馬達具備：轉子，具備磁鐵部，該磁鐵部於旋轉方向上具有極性互不相同的磁極；定子，產生使該轉子旋轉的力；以及控制部，包括檢測上述磁極的旋轉位置的位置檢測單元，該控制部對應於由該位置檢測單元所檢測出的上述磁極的旋轉位置而控制在上述定子產生的力，且上述定子具備：定子芯，具有隔著上述磁鐵部而相互對向配置的其中一方及另一方的磁極部；絕緣體，具有位於上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁極部的其中一方及另一方的被捲繞部、位於該等其中一方及另一方的被捲繞部之間的中間保持 部、及保持部，且該絕緣體安裝於上述定子芯；線材，一端側捲繞於上述其中一方的被捲繞部並且另一端側捲繞於上述另一方的被捲繞部，而分別形成使上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁極部產生極性互不相同的磁極的其中一方及另一方的線圈，並且上述線材的兩端部分別被保持於上述保持部，上述其中一方及另一方的線圈的中間部被保持於上述中間保持部；中間端子，安裝於該中間保持部且與上述線材電性連接；以及端子部，安裝於上述保持部且與上述線材的兩端部電性連接。
此外，在實施方式的無電刷馬達的製造方法中，該無電刷馬達具備：轉子，具備磁鐵部，該磁鐵部於旋轉方向上具有極性互不相同的磁極；定子，產生使該轉子旋轉的力；以及控制部，包括檢測上述磁極的旋轉位置的位置檢測單元，該控制部根據由該位置檢測單元所檢測出的上述磁鐵部的旋轉位置而控制在上述定子產生的力，且上述定子具備：定子芯，由磁性體形成，該磁性體具有隔著上述磁鐵部而相互對向配置的其中一方及另一方的磁極部；絕緣體，具備位於該定子芯的其中一方及另一方的磁極部的其中一方及另一方的被捲繞部、位於該等其中一方及另一方的被捲繞部之間的中間保持部、以及保持部，且該絕緣體安裝於上述定子芯；線材，分別形成使上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁極部產生極性互不相同的磁極的其中一方及另一方的線圈；中間端子，安裝於上述中間保持部；以及端子部，安裝於上述保持部；且該無電刷馬達的製造方 法為：將上述線材的一端部保持於上述保持部，且將上述線材的一端側纏繞於上述其中一方的被捲繞部而形成上述其中一方的線圈，並將該線材的上述其中一方的線圈的另一側保持於上述中間保持部，將上述線材的較上述中間保持部更靠另一端側纏繞於上述另一方的被捲繞部而形成上述另一方的線圈，將上述線材的另一端部保持於上述保持部，將上述中間端子安裝於上述中間保持部且將該中間端子與上述線材電性連接，並且將上述端子部安裝於上述保持部且將該端子部與上述線材的兩端部電性連接。
藉此，可提供一種使可靠性及製造性提高的無電刷馬達及其製造方法。
11‧‧‧電動送風機
12‧‧‧無電刷馬達
13‧‧‧離心風扇
21‧‧‧轉子
22‧‧‧定子
23‧‧‧檢測部
24‧‧‧控制部
25‧‧‧固定構件
26‧‧‧框架
28‧‧‧旋轉軸
29‧‧‧作為磁鐵部的轉子主體
29a、29b‧‧‧磁極
30‧‧‧軸承部
32‧‧‧套筒
33‧‧‧軸承
35‧‧‧定子芯
36‧‧‧絕緣體
37‧‧‧線材
41‧‧‧其中一方的芯部
42‧‧‧另一方的芯部
43‧‧‧連結部
45‧‧‧其中一方的芯齒部
46‧‧‧另一方的芯齒部
47、48‧‧‧隆起部
49、50‧‧‧通孔
54、55‧‧‧磁力作用面
56、57‧‧‧狹槽開口部
58、59‧‧‧缺口部
63‧‧‧其中一方的被捲繞部
63a、63b‧‧‧側板部
64a、64b‧‧‧側板部
63c、64c‧‧‧被捲繞部主體
63d、64d‧‧‧捲繞用槽部
64‧‧‧另一方的被捲繞部
64c‧‧‧被捲繞部主體
64d‧‧‧捲繞用槽部
66‧‧‧中間保持部
66a‧‧‧中間保持槽部
67‧‧‧保持部
67a‧‧‧第1保持槽部
67b‧‧‧第2保持槽部
67c、67d‧‧‧突起部
68‧‧‧壁部
69、70‧‧‧安裝槽部
75‧‧‧中間端子
75a‧‧‧中間插入部
75b‧‧‧中間連接部
75c‧‧‧中間槽部
75d‧‧‧中間防脫爪部
77‧‧‧端子部
77a‧‧‧插入部
77b‧‧‧連接部
77c、77d‧‧‧槽部
77e‧‧‧防脫爪部
78‧‧‧其中一方的線圈
79‧‧‧另一方的線圈
81‧‧‧基板
82‧‧‧位置檢測單元
83‧‧‧溫度檢測單元
85‧‧‧插通孔
86、87‧‧‧連通孔
88‧‧‧定位孔
89‧‧‧端子台部
91‧‧‧插通開口部
92‧‧‧凹部
93、94‧‧‧連通開口部
99‧‧‧定位部
100‧‧‧插入孔
101‧‧‧定位突起部
103‧‧‧框架主體
104‧‧‧外壁部
105‧‧‧整流部
107‧‧‧嵌合承受部
108‧‧‧保持孔
109、110‧‧‧凸座部
111‧‧‧螺釘
113‧‧‧流通路
114‧‧‧排氣口
123‧‧‧外罩部
128‧‧‧吸入口
129‧‧‧連通路
D、L、R、U、FR、RR‧‧‧箭頭
圖1是表示一實施方式的無電刷馬達的一部分的俯視圖。
圖2是以自圖2(a)至圖2(e)的順序表示上述無電刷馬達的一部分的製造方法的俯視圖。
圖3(a)是具備上述無電刷馬達的電動送風機的於中間保持部及中間端子的位置上的剖面圖，圖3(b)是上述電動送風機的於保持部及端子部的位置上的剖面圖。
圖4是表示上述電動送風機之分解立體圖。
圖5是表示上述電動送風機的中央剖面圖。
圖6(a)是自前方表示上述電動送風機的立體圖，圖6 (b)是自後方表示上述電動送風機的立體圖。
以下，參照圖1至圖6(a)、6(b)來說明一實施方式的構成。
於圖5、圖6(a)及圖6(b)中，11表示電動送風機，該電動送風機11用於例如電吸塵器或鼓風機(blower)等。
該電動送風機11一體地具備：無電刷馬達12，作為電動機；以及離心風扇(fan)13，作為風扇，藉由該無電刷馬達12而旋轉。另外，以下為了使說明更加明確，而將電動送風機11的無電刷馬達12側設為後側(箭頭RR側)，且將離心風扇13側設為前側(箭頭FR側)來進行說明。
如圖4至圖6(a)、圖6(b)所示，無電刷馬達12具備：轉子(旋轉子)21；定子(固定子)22，產生使該轉子21旋轉的力；檢測部23，檢測轉子21的旋轉位置；控制部24，控制利用定子22產生的力；固定構件25，對定子22及檢測部23進行定位並且固定；以及框架(frame)26，作為被固定構件，經由該固定構件25而固定定子22及檢測部23。
轉子21具備：旋轉軸28，作為輸出軸(軸)，於一端側(前端側)安裝離心風扇13；轉子主體29，作為磁鐵部，一體地固定於該旋轉軸28的另一端側(後端側)；以及軸承(bearing)部30，於較該轉子主體29更靠一端側(前端側)的位置保持旋轉軸28且使之可旋轉。
旋轉軸28藉由例如不鏽鋼(stainless)等金屬而形成為細長的圓柱狀。
轉子主體29形成為圓筒狀，且例如黏接固定於旋轉軸28。於該轉子主體29中埋入有未圖示的永久磁鐵，外周的大致一半(大致半周量)成為例如N極(其中一方)磁極29a，且剩餘的大致一半(大致半周量)成為S極(另一方)磁極29b。即，該轉子主體29於圓周方向(旋轉方向)上鄰接地具備一對磁極29a、磁極29b，該等磁極29a、磁極29b為大致相等的大小且極性互不相同。
軸承部30具備：圓筒狀的套筒(sleeve)32，固定於框架26上；及軸承33、軸承33，固定於該套筒32內的兩端位置上；且旋轉軸28插通於該等軸承33、軸承33的內部而被保持於該等軸承33、軸承33。
如圖1至圖6(a)、6(b)所示，定子22具備：定子芯35，由例如電磁鋼板等磁性體形成；絕緣體36，作為定子絕緣，一體地安裝成形於該定子芯35；且該定子22是將銅線等線材37纏繞於該絕緣體36而構成。
定子芯35藉由連結部43連結相互隔開的成對的其中一方及另一方的芯部41、芯部42的一端部間而形成為大致U字狀(大致C字狀)。於相互隔開的其中一方及另一方的芯部41、芯部42的自由端部側即另一端部，一體地形成有：其中一方及另一方的芯齒部45、芯齒部46，成為其中一方及另一方的磁極部；以及隆起部47、隆起部48，成為定位部。此外，於隆起部47、隆起部48，沿厚度方向(前後方向)貫通 定子芯35而形成有圓孔狀的通孔49、通孔50，該等通孔49、通孔50作為用以將定子22固定於框架26的固定用孔。另外，以下，將圖1所示的上下方向及左右方向設為電動送風機11(無電刷馬達12)的上下方向(箭頭U側及箭頭D側)及左右方向(箭頭L側及箭頭R側)來進行說明。
其中一方及另一方的芯齒部45、芯齒部46於芯部41、芯部42的另一端部以相互對向的方式突出設置(於其中一方的芯部41的右側及另一方的芯部42的左側)。該等芯齒部45、芯齒部46具有分別彎曲為圓弧狀而相互對向的磁力作用面54、磁力作用面55，並且隔著與該磁力作用面54、磁力作用面55連續的狹槽(slot)開口部56、狹槽開口部57而於左右相互隔開。此外，於該等芯齒部45、芯齒部46，在與連結部43為相反側的上側的位置分別形成有缺口部58、缺口部59。
磁力作用面54、磁力作用面55是使磁力作用於轉子主體29(磁極29a、磁極29b)的部分，且與轉子主體29的外周面(磁極29a、磁極29b)隔著規定的間隙而於左右對向，該磁力用以使轉子21旋轉。此外，該等磁力作用面54、磁力作用面55是將圓弧的中心位置相互稍微錯開而配置。
此外，隆起部47、隆起部48突出設置於芯部41、芯部42的未相互對向的反對向側(其中一方的芯部41的左側及另一方的芯部42的右側)。該等隆起部47、隆起部48的外側面分別形成為圓弧狀。
通孔49、通孔50於芯部41、芯部42位於與隆起部 47、隆起部48為同心狀的位置而開口。
絕緣體36由例如耐熱性優異的合成樹脂等形成，且一體地設置有：其中一方及另一方的被捲繞部63、被捲繞部64，配置於定子芯35的芯部41、芯部42；中間保持部66；以及保持部67。
其中一方及另一方的被捲繞部63、被捲繞部64形成為線圈架(coil bobbin)狀，具有相互隔開的框狀的一對側板部63a、側板部63b及一對側板部64a、側板部64b，並且構成於該等側板部63a與側板部63b之間、及側板部64a與側板部64b之間連續的方筒狀的被捲繞部主體63c、被捲繞部主體64c，且被插通有芯部41、芯部42。即，該等被捲繞部63、被捲繞部64位於包圍芯部41、芯部42的周圍的位置。
一對側板部63b、側板部64b相互一體地連續，且位於連結部43。於該等一對側板部63b、側板部64b一體地設置有壁部68，該壁部68位於中間保持部66及保持部67與被捲繞部63、被捲繞部64之間，且相對於定子芯35的後側而向後方突出。於該壁部68，於位於中間保持部66的兩側的側板部63b、側板部64b的位置切開形成有安裝槽部69、安裝槽部70。
如圖2(a)所示，於被捲繞部主體63c、被捲繞部主體64c的各自的左右兩側部，於上下方向上鄰接而分別形成有多個捲繞用槽部63d、捲繞用槽部64d，該等捲繞用槽部63d、捲繞用槽部64d用以限制線材37的位置而使得容易纏繞線材37。
中間保持部66形成為沿前後方向具有軸方向、且後端側開口的方筒狀，於被捲繞部63與被捲繞部64之間位於定子芯35的連結部43的左右方向的大致中央部。該中間保持部66具有沿與無電刷馬達12的軸方向即前後方向交叉(正交)的左右方向的長形狀的中間保持槽部66a，該中間保持部66保持線材37的一部分。而且，於該中間保持部66插入安裝有中間端子75。
中間端子75是將具有導電性的板狀的金屬構件藉由壓製成形(compression molding)等折彎而形成，且一體地具備：舌片狀的中間插入部75a，插入至中間保持部66；以及舌片狀的中間連接部75b，自中間保持部66突出而與外部電路電性連接。
中間插入部75a相對於中間保持部66而自後方朝前方插入，且沿與中間保持槽部66a交叉(正交)的上下方向而配置。於該中間插入部75a的上下方向的中央部，設置有與該中間插入部75a的前端部連通的直線狀的中間槽部75c。此外，於該中間插入部75a的上下兩側部突出設置有中間防脫爪部75d、中間防脫爪部75d，該等中間防脫爪部75d、中間防脫爪部75d用以防止中間端子75自中間保持部66脫離(參照圖3)。
中間防脫爪部75d、中間防脫爪部75d卡止於中間保持部66的中間保持槽部66a的上下兩側部，而防止中間端子75自中間保持部66朝後方脫離。
保持部67形成為沿前後方向具有軸方向、且後端側 開口的方筒狀，且位於被捲繞部63側的定子芯35的連結部43。該保持部67具有第1保持槽部67a及第2保持槽部67b，該等第1保持槽部67a及第2保持槽部67b沿與前後方向及左右方向交叉(正交)的上下方向而為長形狀且保持線材37的一部分。而且，於該保持部67插入安裝有端子部77。
端子部77是將具有導電性的板狀的金屬構件藉由壓製成形等折彎而形成，且一體地具備：舌片狀的插入部77a，插入至保持部67；以及舌片狀的連接部77b，自保持部67突出而與外部電路電性連接。
插入部77a相對於保持部67而自後方朝前方插入，且沿與保持槽部67a、保持槽部67b交叉(正交)的左右方向而配置。於該插入部77a，與該插入部77a的前端部連續地相互平行地設置有保持線材37的直線狀的槽部77c、槽部77d，該線材37被保持於保持槽部67a、保持槽部67b。而且，於該插入部77a的左右兩側部突出設置有防脫爪部77e、防脫爪部77e，該等防脫爪部77e、防脫爪部77e用以防止端子部77相對於保持部67脫離。
自保持部67的底部突出設置的突起部67c、突起部67d嵌合於槽部77c、槽部77d，且於槽部77c、槽部77d與該等突起部67c、突起部67d之間夾持有線材37、37。
防脫爪部77e、防脫爪部77e卡止於保持部67的保持槽部67a、保持槽部67b的上下兩側部，而防止端子部77自保持部67朝後方脫離。
線材37是藉由例如瓷漆(enamel varnish)等較薄 的絕緣被覆(表皮)覆蓋導電性的線材主體的表面，該線材37的一端側沿規定的固定方向而於絕緣體36的其中一方的被捲繞部63捲繞多層。線材37的另一端側沿規定的固定方向而於絕緣體36的另一方的被捲繞部64捲繞多層，從而形成其中一方及另一方的線圈78、線圈79。線材37的兩端間的中間部分被保持於中間保持部66，且兩端部被保持於保持部67。即，於本實施方式中，藉由一根線材37而構成兩線圈78、線圈79。
其中一方及另一方的線圈78、線圈79形成電磁鐵，該電磁鐵使定子芯35的芯齒部45、芯齒部46(一磁力作用面54、磁力作用面55)產生極性互不相同的磁極，且該等線圈78、線圈79是藉由將線材37分別沿相同方向捲繞於被捲繞部63、被捲繞部64而形成。因此，該等線圈78、線圈79於端子部77與中間端子75之間電性地並聯連接，其中一方的線圈78的捲繞始端成為端子部77側，另一方的線圈79的捲繞始端成為中間端子75側。
檢測部23具備：基板81；以及位置檢測單元82及溫度檢測單元83，安裝於該基板81。
基板81藉由絕緣性的構件而形成為長條板狀，且於中央部開設有圓孔狀的插通孔85，該插通孔85供插通轉子21的旋轉軸28，且於長度方向的兩端部附近分別開設有圓孔狀的連通孔86、連通孔87，該等連通孔86、連通孔87與設置於定子芯35之通孔49、通孔50連通。此外，於該基板81上，於插通孔85與連通孔87之間開設有圓孔狀的定位孔88， 該定位孔88用以對基板81與固定構件25進行定位。而且，於該基板81的前表面側配置有位置檢測單元82及溫度檢測單元83，此外，於基板81的後表面側配置有端子台部89，該端子台部89用以將檢測部23與控制部24電性連接。
位置檢測單元82藉由檢測轉子21的轉子主體29的磁極29a、磁極29b的極性而檢測轉子21的旋轉位置(旋轉角度)，其為例如霍爾IC等，於本實施方式中為導線(lead)零件，且自基板81的前表面側突出。該位置檢測單元82對向配置於定子芯35的狹槽開口部56，自該狹槽開口部56對向於轉子21的轉子主體29的外周面。
溫度檢測單元83檢測定子22(包含線圈78、線圈79)的溫度，其為例如熱敏電阻(thermistor)等，於本實施方式中為晶片(chip)零件，且面安裝於基板81的前表面側。
對利用定子22產生的力進行控制的控制部24與檢測旋轉位置的檢測部23電性連接，且具有電流切換單元的功能，即根據藉由位置檢測單元82檢測出的轉子21的旋轉位置而對流過線圈78、線圈79的電流的方向或通電時間進行切換，藉由切換通電時間而控制轉子21的轉數。此外，該控制部24具有保護單元的功能，即於藉由溫度檢測單元83檢測出的線圈78、線圈79的溫度為規定溫度以上的情形時，可阻斷流過線圈78、線圈79的電流等而保護定子22(包含線圈78、線圈79)過熱。而且，該控制部24被固定於除例如框架26以外的規定位置。
固定構件25對檢測部23(基板81)進行定位，並 且將定子22及檢測部23(基板81)保持於框架26，該固定構件25藉由例如絕緣性的合成樹脂等而形成為具有與基板81大致相同的外部輪廓的長條板狀。於該固定構件25的中央部，與基板81的插通孔85以同軸狀連通而開設有圓孔狀的插通開口部91，該插通開口部91供插通轉子21的旋轉軸28。於該固定構件25的前表面側，於插通開口部91的周緣部設置有圓形狀的凹部92，該凹部92供轉子21的轉子主體29的後端側自前側嵌合。此外，於該固定構件25的長度方向的兩端部附近，開設有與通孔49、通孔50及連通孔86、連通孔87以同軸狀連通的圓孔狀的連通開口部93、連通開口部94。此外，於該固定構件25的前表面側的長度方向的中央部、且插通開口部91的上方突出設置有方筒狀的定位部99，該定位部99供插入保持位置檢測單元82。進而，於該固定構件25，於插通開口部91與連通開口部94之間的位置，沿厚度方向(前後方向)貫通固定構件25而設置有呈方孔狀開口的插入孔100，該插入孔100於內部插入被設置於基板81上的檢測部23的溫度檢測單元83。而且，於該固定構件25的後表面側突出設置有圓柱狀的定位突起部101，該定位突起部101插入至基板81的定位孔88中(參照圖6(b))。
此外，框架26藉由例如合成樹脂等而形成，且一體地具備：圓柱狀的框架主體103，作為被固定構件主體；圓筒狀的外壁部104，位於該框架主體103的周圍；以及多個整流部105，作為整流翼片(fin)，連結該等框架主體103與外壁部104。
於框架主體103，於作為前側的一端側凹設有供離心風扇13嵌合的圓形狀的嵌合承受部107，並且於該嵌合承受部107的中央部貫通前後兩端間而設置有保持孔108，該保持孔108供插入固定軸承部30(套筒32)。此外，於該框架主體103，於作為後側的另一端側突出設置有成為螺固孔的凸座部109、凸座部110(參照圖5)。而且，於該等凸座部109、凸座部110自後方沿框架26的軸方向(前後方向)插入而分別螺固有固定體即螺釘111、111，該等螺釘111、111將定子22及檢測部23(基板81)與固定構件25一同固定於框架26。
外壁部104相對於框架主體103的外周面而遍及全周均等地隔開，於該外壁部104的內周面與框架主體103的外周面之間，劃分有各整流部105所處的流通路113。此外，該流通路113的後側即另一端側成為排氣口114，該排氣口114將自離心風扇13吹出的空氣排出至電動送風機11(無電刷馬達12)的外部。
各整流部105對自離心風扇13向外周側吹出且自前側向後側通過流通路113的空氣進行整流，且該各整流部105分別形成為肋(rib)狀，並且自前側向後側沿框架26的圓周方向傾斜。
另一方面，離心風扇13一體地固定於無電刷馬達12的旋轉軸28的前端部。該離心風扇13例如以如下方式構成，即藉由被分類為超級工程塑膠(super engineering plastic)的聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)等耐熱性、尺寸穩定性及耐磨損性等優異的合成樹脂、或鋁(aluminium)等 輕量的金屬等的構件而形成為自一端部向另一端部逐漸擴徑的圓筒狀，且藉由朝一方向的旋轉而將空氣自中心側向外周側整流。此外，該離心風扇13藉由一體地固定於框架26的外罩(cover)部123而覆蓋。
外罩部123形成為扁平的(軸尺寸短的)大致圓筒狀，且於中央部貫通設置有圓形狀的吸入口128，離心風扇13是於外周具有間隙地插入配置於該吸入口128。此外，該外罩部123的內周側相對於離心風扇13的外周側而具有間隙，該間隙成為將吸入口128與流通路113連通的連通路129。
其次，對上述無電刷馬達的一實施方式的製造方法進行說明。
於製造電動送風機11時，概略地說是將轉子21安裝於框架26，該轉子21於旋轉軸28安裝有軸承部30、轉子主體29及離心風扇13，並且將另外組裝的定子22及檢測部23與固定構件25一同安裝於框架26，且將外罩部123安裝於框架26。
於組裝轉子21時，形成將軸承33、33例如黏接固定於套筒32的內部的軸承部30，且於將旋轉軸28插通於該軸承部30的軸承33、33之後，將轉子主體29例如黏接固定於旋轉軸28的後端側，進而將離心風扇13藉由黏接劑等而固定於該旋轉軸28。
此外，於組裝定子22時，首先將線材37的一端部嵌合而保持於與定子芯35一體地安裝成形的絕緣體36的保持部67的保持槽部67a，且朝絕緣體36的其中一方的被捲繞 部63側抽出(圖2(a))，並且一面對該線材37施加張力一面將該線材37的一端側沿固定方向捲繞於被捲繞部63(圖2(b))。此時，線材37一面使兩側自一端部(下端部)向另一端部(上端部)嵌合於捲繞用槽部63d，一面依次纏繞於被捲繞部63的被捲繞部主體63c。其後，依次重複如下操作，即重疊於該已纏繞的線材37而自另一端部(上端部)向一端部(下端部)纏繞，進而自一端部向另一端部纏繞……，藉此可纏繞為多層。而且，當將線材37於被捲繞部63纏繞規定的捲數時形成其中一方的線圈78。
繼而，該線材37於將其中一方的線圈78的捲繞終端側自一側的安裝槽部69向中間保持部66側抽出，且插入嵌合於該中間保持部66的中間保持槽部66a之後，自另一側的安裝槽部70向另一方的被捲繞部64側導出(圖2(c))，沿固定方向捲繞於與其中一方的被捲繞部63為同方向的另一方的被捲繞部64(圖2(d))。此時，一面使線材37的兩側自一端部(下端部)向另一端部(上端部)嵌合於捲繞用槽部64d，一面與其中一方的被捲繞部63同樣地將線材37依次纏繞於另一方的被捲繞部64的被捲繞部主體64c。其後，依次重複如下操作，即自另一端部(上端部)向一端部(下端部)纏繞為多層，進而自一端部向另一端部纏繞……。而且，當將線材37於被捲繞部64纏繞規定的捲數時形成另一方的線圈79。
其後，將線材37的另一端側向其中一方的線圈78側拉伸，且自保持槽部67b向保持部67側抽出並予以保持(圖 2(e))，切斷線材37。
於該狀態下，如圖3(a)所示，若將中間端子75的中間插入部75a壓入至中間保持部66，則保持於中間保持部66的中間保持槽部66a中的線材37嵌合於該中間端子75的中間槽部75c，線材37沿該中間槽部75c而相對性地滑動。此時，由於中間槽部75c的寬度稍小於線材37，因此線材37的絕緣覆膜會被中間槽部75c損傷，從而線材37的具有導電性的線材主體與中間端子75接觸。其後，若進一步壓入中間端子75，則線材37被保持於中間槽部75c而與中間端子75導通，並且中間防脫爪部75d、中間防脫爪部75d卡止於兩側部而將中間端子75固定於中間保持部66。因此，於中間端子75與線材37的兩端間的中央部(其中一方的線圈78的捲繞終端及另一方的線圈79的捲繞始端)電性導通的狀態下，將中間端子75固定於中間保持部66。
同樣地，如圖3(b)及圖1所示，若將端子部77壓入至保持部67，則保持於保持部67的保持槽部67a、保持槽部67b中的線材37嵌合於該端子部77的槽部77c、槽部77d，線材37沿該等槽部77c、槽部77d而相對性地滑動。此時，由於槽部77c、槽部77d的寬度稍小於線材37，因此線材37的絕緣覆膜會被槽部77c、槽部77d損傷，從而線材37的具有導電性的線材主體與端子部77接觸。其後，若進一步壓入端子部77，則線材37、37被保持於槽部77c、槽部77d而與端子部77導通，並且突起部67c、突起部67d嵌合於該等槽部77c、槽部77d而夾持線材37，且防脫爪部77e、防脫 爪部77e卡止於兩側部而將端子部77固定於保持部67。因此，於端子部77與線材37的兩端部(其中一方的線圈78的捲繞始端及另一方的線圈79的捲繞終端)分別電性導通的狀態下，將端子部77固定於保持部67而完成定子22。
其後，將完成的轉子21及定子22等組裝於框架26。轉子21將軸承部30插入至保持孔108中並黏接固定，並且將外罩部123黏接固定於框架26，藉此離心風扇13位於框架26的嵌合承受部107並且插入至吸入口128中，吸入口128與流通路113藉由連通路129而連通。
此外，於將定子22及檢測部23固定於框架26時，首先使於固定構件25的後表面側突出的定位突起部101與檢測部23的基板81的定位孔88進行位置對準。繼而，使安裝於基板81的位置檢測單元82與固定構件25的定位部99進行位置對準，且使基板81的前表面側與固定構件25的後表面側重疊，藉此將位置檢測單元82插入保持於定位部99，並且將溫度檢測單元83插入至固定構件25的插入孔100(參照圖6(a)、圖6(b)及圖4)。
其次，將重疊有檢測部23的固定構件25的前表面側定位並重疊於定子22的定子芯35的後側，藉此基板81的插通孔85及固定構件25的插通開口部91與定子芯35的芯齒部45、芯齒部46間(磁力作用面54、磁力作用面55間)位於大致同軸。此外，基板81的連通孔86、連通孔87及固定構件25的連通開口部93、連通開口部94與定子芯35的通孔49、通孔50位於同軸，定位部99嵌合於缺口部58、缺口 部59間，位置檢測單元82自狹槽開口部56對向於磁力作用面54、磁力作用面55側。進而，溫度檢測單元83收容於密閉空間(未圖示)內，且於自定子芯35隔開的位置對向於該定子芯35，該密閉空間藉由基板81、插入孔100及定子芯35包圍而不使空氣通過內部。
而且，將定子22及檢測部23與固定構件25一同自框架26的後方重疊，將連通孔86、連通孔87、連通開口部93、連通開口部94、及通孔49、通孔50與凸座部109、凸座部110進行位置對準，將螺釘111、111自後方插入至連通孔86、連通孔87、連通開口部93、連通開口部94、通孔49、通孔50、及凸座部109、凸座部110，且將螺釘111、111螺固於該等凸座部109、凸座部110，藉此將定子22及檢測部23經由固定構件25而固定於框架26。
於該狀態下，以如下方式定位，即，使轉子21的轉子主體29的後端側嵌合於凹部92，且轉子主體29的外周面(磁極29a、磁極29b)隔著規定的間隙而配置於芯齒部45、芯齒部46磁力作用面54、磁力作用面55)間，且對向於位置檢測單元82。
將如此般完成的電動送風機11組裝於規定的位置，並且將導線等電性連接於中間端子75的中間連接部75b及端子部77的連接部77b，藉此成為供給電力而可旋轉的狀態。
於檢測部23中，位置檢測單元82經由磁極29a、磁極29b而檢測轉子21的旋轉位置、即磁極29a、磁極29b 的旋轉位置，控制部24根據該旋轉位置而對流過線圈78、線圈79的電流的方向進行切換，藉此切換於芯齒部45、芯齒部46(磁力作用面54、磁力作用面55)產生的磁極而使使轉子21旋轉。
更詳細而言，於藉由位置檢測單元82而檢測出的轉子21的旋轉位置例如為如下位置的情形時，即該位置是磁極29a與其中一方的芯齒部45(其中一方磁力作用面54)對向，且磁極29b與另一方的芯齒部46(另一方的磁力作用面55)對向，當以於其中一方的線圈78產生與磁極29a相同的極性(N極)、且於另一方的線圈79產生與磁極29b相同的極性(S極)的方式，藉由控制部24設定流過線材37的電流的方向時，於芯齒部45(磁力作用面54)與磁極29a之間、以及芯齒部46(磁力作用面55)與磁極29b之間產生斥力，並且於芯齒部45(磁力作用面54)與磁極29b之間、以及芯齒部46(磁力作用面55)與磁極29a之間產生吸引力，藉此轉子21旋轉約半周。其次，藉由控制部24將電流的方向切換為相反方向而於線圈78、線圈79產生與上述相反的磁極，轉子21進一步旋轉約半周，從而整體上旋轉一周。藉由重複該動作，可使轉子21沿固定方向持續旋轉。
當藉由轉子21的旋轉而使與該轉子21的旋轉軸28一體地固定的離心風扇13旋轉時會產生負壓，從而自吸入口128吸入空氣。該空氣沿離心風扇13整流並且自連通路129流動至流通路113，於通過該流通路113時藉由各整流部105而整流，並且將無電刷馬達12冷卻，且自排氣口114排氣。
另外，收容於密閉空間內的溫度檢測單元83經由定子芯35而檢測線圈78、線圈79的溫度、即定子22的溫度。繼而，控制部24判斷該溫度是否為規定溫度以上，於該溫度成為規定溫度以上的情形時，判斷為線圈78及(或)線圈79過熱，該控制部24使流過線圈78、線圈79的電流降低來使轉子21的旋轉停止，而保護電動送風機11(無電刷馬達12)。
如此，根據以上說明的一實施方式，於組裝定子22時，可於不對各線圈78、線圈79上的線材37的端部進行個別處理的情況下，使用一根線材37連續地捲繞其中一方的線圈78與另一方的線圈79。即，無需針對每一線圈78、線圈79進行線材37的末端的切斷或焊接等處理，可減少末端處理數，從而可提高可靠性，並且可縮短製造時間，從而可提高製造性，且可抑制製造成本。
此外，關於線材37的線圈78、線圈79的中間部及兩端部，僅藉由將中間端子75及端子部77插入安裝於保持線材37的中間部的中間保持部66及保持線材37的兩端部的保持部67便可容易地導通，無需焊接等處理，從而末端處理變得更加容易，可進一步提高可靠性及製造性。
進而，於中間保持部66及保持部67，設置有用以保持線材37的中間保持槽部66a及保持槽部67a、保持槽部67b，因此可更確實地保持線材37的中間部及兩端部，從而可順利地進行繞線作業。
另外，於上述一實施方式中，無電刷馬達12亦可應用於除電動送風機11以外的任意的電氣機器。
對本發明的一實施方式進行了說明，但該實施方式是作為示例而提出者，並未意圖限定發明的範圍。該新穎的實施方式能夠以其他各種形態來實施，且可於不脫離發明的要旨的範圍進行各種省略、替換、及變更。該實施方式及其變形包含於發明的範圍或要旨中，並且包含於申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍。
22‧‧‧定子
25‧‧‧固定構件
29‧‧‧作為磁鐵部的轉子主體
35‧‧‧定子芯
36‧‧‧絕緣體
37‧‧‧線材
41‧‧‧其中一方的芯部
42‧‧‧另一方的芯部
43‧‧‧連結部
45‧‧‧其中一方的芯齒部
46‧‧‧另一方的芯齒部
47、48‧‧‧隆起部
49、50‧‧‧通孔
54、55‧‧‧磁力作用面
56、57‧‧‧狹槽開口部
58、59‧‧‧缺口部
63‧‧‧其中一方的被捲繞部
63a、63b‧‧‧側板部
64a、64b‧‧‧側板部
64‧‧‧另一方的被捲繞部
66‧‧‧中間保持部
66a‧‧‧中間保持槽部
67‧‧‧保持部
67a‧‧‧第1保持槽部
67b‧‧‧第2保持槽部
67c、67d‧‧‧突起部
68‧‧‧壁部
69、70‧‧‧安裝槽部
78‧‧‧其中一方的線圈
79‧‧‧另一方的線圈
82‧‧‧位置檢測單元
99‧‧‧定位部
D、L、R、U‧‧‧箭頭

Claims (2)

  1. 一種無電刷馬達，其特徵在於，具備：轉子，具備磁鐵部，該磁鐵部於旋轉方向上具有極性互不相同的磁極；定子，產生使該轉子旋轉的力；以及位置檢測單元，檢測上述磁極的旋轉位置；且具備控制部，該控制部對應於由該位置檢測單元所檢測出的上述磁極的旋轉位置而控制在上述定子產生的力，且上述定子具備：定子芯，具有隔著上述磁鐵部而相互對向配置的其中一方及另一方的磁極部；絕緣體，具有位於上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁極部的其中一方及另一方的被捲繞部、位於該等其中一方及另一方的被捲繞部之間的中間保持部、及保持部，且該絕緣體安裝於上述定子芯；線材，一端側捲繞於上述其中一方的被捲繞部並且另一端側捲繞於上述另一方的被捲繞部，而分別形成使上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁極部產生極性互不相同的磁極的其中一方及另一方的線圈，並且上述線材的兩端部分別被保持於上述保持部，上述其中一方及另一方的線圈的中間部被保持於上述中間保持部；中間端子，安裝於該中間保持部且與上述線材電性連接；以及端子部，安裝於上述保持部且與上述線材的兩端部電性 連接。
  2. 一種無電刷馬達的製造方法，該無電刷馬達具備：轉子，具備磁鐵部，該磁鐵部於旋轉方向上具有極性互不相同的磁極；定子，產生使該轉子旋轉的力；以及位置檢測單元，檢測上述轉子的旋轉位置；且具備控制部，該控制部根據由該位置檢測單元所檢測出的上述磁鐵部的旋轉位置而控制在上述定子產生的力，且上述定子具備：定子芯，由磁性體形成，該磁性體具有隔著上述磁鐵部而相互對向配置的其中一方及另一方的磁極部；絕緣體，具備位於該定子芯的其中一方及另一方的磁極部的其中一方及另一方的被捲繞部、位於該等其中一方及另一方的被捲繞部之間的中間保持部、以及保持部，且該絕緣體安裝於上述定子芯；線材，分別形成使上述定子芯的上述其中一方及另一方的磁極部產生極性互不相同的磁極的其中一方及另一方的線圈；中間端子，安裝於上述中間保持部；以及端子部，安裝於上述保持部；且該無電刷馬達的製造方法的特徵在於：將上述線材的一端部保持於上述保持部，將上述線材的一端側纏繞於上述其中一方的被捲繞部而形成上述其中一方的線圈，將該線材的上述其中一方的線圈的另一側保持於上述中間保持部，將上述線材的較上述中間保持部更靠另一端側纏繞於上述另一方的被捲繞部而形成上述另一方的線圈， 將上述線材的另一端部保持於上述保持部，將上述中間端子安裝於上述中間保持部且將該中間端子與上述線材電性連接，並且將上述端子部安裝於上述保持部且將該端子部與上述線材的兩端部電性連接。
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