軸承單元和馬達的制作方法
【專利說明】軸承單元和馬達發明領域
[0001]本發明涉及一種能旋轉地固定例如轉子的軸承單元以及具有該軸承單元的馬達。
[0002]發明背景
[0003]通常，轉子軸由軸承能旋轉地固定，且該軸承通過定子外殼附連至定子。該軸承設置在定子外殼件的圓筒構件中，以能旋轉地固定轉子軸，且定子芯附連在該圓筒構件的外周上。
[0004]定子外殼由例如黃銅等金屬制成，從而定子外殼能夠容易地被切割而形成各種形狀。燒結軸承被壓配到由金屬制成的定子外殼中，且定子芯通過粘接劑固定在外周上。
[0005]另一方面，一些定子外殼不是由例如黃銅等金屬制成，而是由樹脂制成以降低生產成本。為了防止軸承相對于定子外殼的軸向移位，在定子外殼的一端設有保持器。通過該結構，能夠防止軸承的軸向移位(參見文獻1)。
[0006]另外，在能夠抑制由樹脂制成的軸承固定件的內徑變化以牢固地固定定子芯的馬達中，軸承外殼的凸出條被安裝至定子芯的溝槽，以防止定子芯旋轉，并且軸承固定件的上端被局部加熱并向外塑性變形成類似凸緣，以軸向地固定定子芯(參見文獻2)。
[0007]現有技術文獻
[0008]文獻1:日本專利特許第5039491號
[0009]文獻2:日本專利實用新型公告第7-27812號
[0010]然而，在文獻1和2中公開的由樹脂制成的定子外殼中，當軸承被壓配時，內徑容易產生應變，因此有時需要進行旋轉定尺寸的后續步驟。在壓配軸承之后，保持器僅禁止定子芯的軸向移位。因此，在熱沖擊下，在由樹脂制成的定子外殼中將產生裂紋，并弱化定子外殼與壓配的軸承之間的固定力。因而，在馬達旋轉下，定子芯將輕微移位，且定子芯與定子外殼的組裝精度下降。
[0011]如文獻2所揭示的，在對由樹脂制成的軸承外殼進行局部加熱以塑性變形的情形中，存在軸承外殼的主體部分被熔化的可能性。如果該軸承外殼熔化，則將引起軸承外殼的強度不足，且組裝的工作效率將下降。進一步地，當用絕緣體覆蓋定子芯時，該變形部分的厚度將發生變化，從而降低絕緣體的可安裝性。
【發明內容】
[0012]本發明為解決現有技術的上述問題而作。
[0013]因此，本發明的一個目的是提供一種軸承單元，其中能夠禁止定子芯相對于由樹脂制成的軸承外殼的旋轉和軸向移位，并且能夠有效地進行組裝。
[0014]另一目的是提供一種馬達，其具有所述軸承單元并能夠低成本地有效組裝。
[0015]為了實現上述目的，本發明具有如下結構。
[0016]S卩，本發明的軸承單元包括:
[0017]軸承外殼，所述軸承外殼由樹脂制成并形成為圓筒形，且具有外周，在所述外周上一體地附連有定子芯；
[0018]旋轉止擋部分，所述旋轉止擋部分形成在所述軸承外殼的外壁面中并能夠安裝至所述定子芯，從而禁止所述定子芯沿周向旋轉；以及
[0019]保持部分，所述保持部分形成在所述軸承外殼的所述外壁面中，并且所述保持部分通過使所述軸承外殼的外壁部分熱變形以重疊所述定子芯的端面，來保持定子芯的方式形成。
[0020]通過上述的結構，定子芯被安裝至外壁部分，通過旋轉止擋部分禁止定子的旋轉，且軸承外殼的用作保持部分的外壁部分發生熱變形以重疊定子芯的端面，從而能夠精確地組裝定子芯而不用被壓配到軸承外殼中，并且能夠沿徑向和周向正確地定位。進而，軸承外殼的外徑不產生應變，從而能夠省略任何后續的步驟，例如旋轉定尺寸步驟。通過采用由樹脂制成的軸承外殼，能夠降低軸承單元的生產成本。
[0021]較佳地，保持部分由所述軸承外殼的外壁部分構成，其中在外邊緣部分形成同心圓形溝槽，
[0022]所述外壁部分通過熱填隙而發生變形，從而重疊所述定子芯的端面。
[0023]通過對用作保持部分的外壁部分進行熱變形，軸承外殼的主體部分不會發生熱變形，從而能夠防止軸承外殼的強度降低且定子芯能夠被組裝并保持在預定位置。
[0024]應當注意的是，熱填隙是使用任何加熱裝置，例如加熱盤、超聲波裝置、紅外線裝置、感應裝置的填隙方式。通過執行熱填隙，由加熱裝置產生的熱會使軸承外殼變形以進行填隙。
[0025]較佳地，所述圓形溝槽的底部分在軸向上的位置等于所述定子芯的端面在軸向上的位置，或是低于所述定子芯的端面在軸向上的位置。
[0026]通過該結構，當對該保持部分進行熱填隙時，外壁部分的待變形的部分位于圓形溝槽的底部分上方的位置，從而外壁部分的該部分能夠被塑性變形而不使軸承外殼的主體部分熔化。因此，該外壁部分的變形部分重疊定子芯的端面并保持定子芯。進而，由于待塑性變形的外壁部分的尺寸是預定的，因此，不會降低絕緣體安裝到定子芯的可安裝性。
[0027]較佳地，通過將凸出條安裝在凹槽中來禁止所述定子芯的旋轉，其中，所述凸出條軸向形成在所述軸承外殼的所述外壁部分中，所述凹槽形成在所述定子芯的內周面中。
[0028]通過該結構，能夠組裝定子芯而不用將定子芯壓配或粘接至軸承外殼，且能夠通過將凸出條與凹槽對準并彼此相互安裝，來禁止定子芯的旋轉，其中，所述凸出條軸向形成在軸承外殼的外壁部分中，所述凹槽形成在定子芯的內周面中。
[0029]本發明的馬達包括:
[0030]本發明的軸承單元；
[0031]定子芯，所述定子芯附連在所述軸承外殼的外周上；
[0032]軸承部分，所述軸承部分附連在所述軸承單元的軸承外殼中；以及
[0033]轉子，所述轉子由所述軸承部分能旋轉地保持。
[0034]通過該結構，能夠容易地組裝馬達，且能夠降低馬達的生產成本。
[0035]如上所述，能夠提供本發明的軸承單元以及馬達，其中，能夠禁止該軸承單元相對于由樹脂制成的軸承外殼的旋轉和軸向移位，且所述軸承單元能夠被精確地組裝，所述馬達能夠被有效地組裝且其生產成本能夠降低。
【附圖說明】
[0036]現將通過示例的方式并參考附圖來描述本發明的各實施例，附圖僅以說明性方式給出，且因此不限制本發明，附圖中:
[0037]圖1A是軸承單元的平面圖；
[0038]圖1B是沿圖1A所示的線X-X截取的軸承單元的剖面圖；
[0039]圖1C是圖1B中的G部分的放大剖面圖，其中不執行熱填隙；
[0040]圖1D是G部分的放大剖視圖，其中已經執行熱填隙；
[0041]圖2A是軸承外殼的主視圖；
[0042]圖2B是從斜上方看的軸承外殼的立體圖；
[0043]圖2C是從斜下方看的軸承外殼的立體圖；
[0044]圖2D是沿圖2A所示的線Y_Y截取的軸承外殼的剖面圖；
[0045]圖3Α是軸承外殼和定子芯的分解主視圖；
[0046]圖3Β是軸承外殼和定子芯的分解立體圖；
[0047]圖3C是定子芯的主視圖；
[0048]圖3D是定子芯的平面圖；
[0049]圖4Α是風機的平面圖；以及
[0050]圖4Β是沿圖4Α所示的線S-S截取的風機的剖面圖。
【具體實施方式】
[0051]現將參照附圖詳細描述本發明的軸承部分和馬達的優選實施例。首先，作為一個實施例，將參照圖1A-1D、圖2A-2D、圖3A-3D和圖4Α-4Β來說明本發明的具有馬達的風機的示意性結構。
[0052]圖4Α和4Β中，定子3附連在軸承單元1的軸承外殼2的外周面上。轉子4的轉子軸5安裝在軸承部分6中，該軸承部分6由金屬制成并附連在由樹脂制成的軸承外殼2中并可旋轉地固定在其中。形成該軸承外殼2的樹脂具有高尺寸精度并能夠進行注射成型。例如，該樹脂是聚苯硫醚(PPS)樹脂。軸承部分6是例如滑動軸承(油浸漬燒結軸承)。
[0053]如圖4Β所示，轉子軛7通過例如粘接、壓配、收縮配合等方式與轉子軸5的一個端部形成為一體。轉子軛7形成為具有開口部分的杯狀，且環狀轉子磁體8固定在轉子軛7的內周面上。葉輪9通過壓配、粘接等方式固定在轉子軛7的頂板部分的外表面上并與其形成為一體。圖4Α所示的葉輪4在風機的外殼(未圖示)中產生渦流，從而吹風。
[0054]如圖1Β所示，軸承單元1包括:軸承外殼2，該軸承外殼2形成為圓筒形并具有外殼孔；以及金屬軸承部分6，該金屬軸承部分6附連在外殼孔中從而能旋轉地固定轉子軸5。例如，該金屬軸承部分6 (例如油浸漬燒結軸承)固定或輕壓配在由PPS樹脂制成的軸承外殼2中。該油浸漬燒結軸承通過如下等步驟制造:將金屬材料混合；對該混合的材料進行成形；對成形后的材料進行燒結；對燒結后的軸承進行定尺寸；以及將油真空浸漬到上述燒結后的軸承中。該軸承部分6的外形具有:小直徑部分，該小直徑部分是前端部分，且被安裝在軸承外殼2的外殼孔中；以及大直徑部分，大直徑部分是后端部分，且大直徑部分的直徑大于小直徑部分的直徑。應當注意的是，本實施例的軸承部分6具有如上所述的不同直徑的部分，但軸承部分6的直徑可以在整體上是相同的。
[0055]如圖2A-2D所示，在軸承外殼2的外壁面中形成臺階形部分2d。定子芯3a附連至臺階形部分2d(參見圖1B)。圖1A和1B中，定子芯3a具有多個極齒3b，其徑向形成并覆蓋有絕緣體3c。圖4B中，馬達線圈3d纏繞在每個極齒3B上。極齒3b的磁通量作用面(外面)與轉子磁體8相對。
[005