無電刷馬達及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種無電刷馬達及其制造方法，使可靠性及制造性提高。定子具備定子芯(35)、安裝于定子芯(35)上的絕緣體(36)、線材(37)、中間端子及端子部。線材(37)的一端側卷繞于其中一方的被卷繞部(63)，并且另一端側卷繞于另一方的被卷繞部(64)，而分別形成其中一方及另一方的線圈(78)、(79)，這些線圈使定子芯(35的其中一方及另一方的芯齒部(45)、(46)產生極性互不相同的磁極。線材(37)的兩端部分別被保持于保持部(67)，其中一方及另一方的線圈(78)、(79)的中間部被保持于中間保持部(66)。中間端子安裝于中間保持部(66)且與線材(37)電性連接。端子部安裝于保持部(67)且與線材(37)的兩端部電性連接。
【專利說明】
無電刷馬達及其制造方法
技術領域
[0001]本發明的實施方式涉及一種無電刷馬達(brushless motor)及其制造方法，該無電刷馬達檢測轉子(rotor)的磁極的旋轉位置，并對應于該檢測出的位置而控制在定子 (s tator)產生的使轉子旋轉的力。【背景技術】
[0002]以往，例如用于電吸塵器(electric vacuum cleaner)的電動送風機等的無電刷馬達包括:轉子，在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，霍爾集成電路)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流過線圈的電流的方向進行切換(switching)，由此使轉子旋轉。
[0003][現有技術文獻]
[0004][專利文獻]
[0005][專利文獻1]日本專利第5138716號公報
【發明內容】
[0006]發明要解決的課題
[0007]在此種構成中，當形成定子所包括的線圈時重復如下作業:將線材的一端部保持于一端子臺，且將線材纏繞于被安裝于定子芯(Stator core)的絕緣體上，并將線材的另一端側連接于另一端子臺且進行切斷(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。
[0008]本發明的實施方式的目的在于提供一種使可靠性及制造性提高的無電刷馬達及其制造方法。
[0009]解決問題的技術手段[〇〇1 〇]實施方式的無電刷馬達具備:轉子，包括磁鐵部，該磁鐵部在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，該控制部對應于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，且上述定子包括:
[0011]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，具有位于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卷繞部、位于這些其中一方及另一方的被卷繞部之間的中間保持部、及保持部，且該絕緣體安裝于上述定子芯；線材，一端側卷繞于上述其中一方的被卷繞部并且另一端側卷繞于上述另一方的被卷繞部，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，并且上述線材的兩端部分別被保持于上述保持部，上述其中一方及另一方的線圈的中間部被保持于上述中間保持部；中間端子，安裝于該中間保持部且與上述線材電性連接；以及端子部，安裝于上述保持部且與上述線材的兩端部電性連接。
[0012]此外，在實施方式的無電刷馬達的制造方法中，該無電刷馬達具備:轉子，包括磁鐵部，該磁鐵部在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，包括檢測上述轉子的旋轉位置的位置檢測單元，該控制部對應于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
[0013]上述定子包括: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，包括位于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卷繞部、位于這些其中一方及另一方的被卷繞部之間的中間保持部、以及保持部，且該絕緣體安裝于上述定子芯；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，安裝于上述中間保持部；以及端子部，安裝于上述保持部;且該無電刷馬達的制造方法為:將上述線材的一端部保持于上述保持部，且將上述線材的一端側纏繞于上述其中一方的被卷繞部而形成上述其中一方的線圈，并將該線材的上述其中一方的線圈的另一側保持于上述中間保持部，將上述線材的較上述中間保持部更靠另一端側纏繞于上述另一方的被卷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于上述保持部，將上述中間端子安裝于上述中間保持部且將該中間端子與上述線材電性連接，并且將上述端子部安裝于上述保持部且將該端子部與上述線材的兩端部電性連接。
[0014]發明的效果
[0015]根據本發明的實施方式，可提供一種使可靠性及制造性提高的無電刷馬達及其制造方法。【附圖說明】
[0016]圖1是表示一實施方式的無電刷馬達的一部分的平面圖。
[0017]圖2是以自(a)至(e)的順序表示上述無電刷馬達的一部分的制造方法的平面圖。
[0018]圖3(a)是包括上述無電刷馬達的電動送風機的在中間保持部及中間端子的位置上的剖面圖，(b)是上述電動送風機的在保持部及端子部的位置上的剖面圖。
[0019]圖4是表示上述電動送風機的分解立體圖。
[0020]圖5是表示上述電動送風機的中央剖面圖。
[0021]圖6(a)是自前方表示上述電動送風機的立體圖，(b)是自后方表示上述電動送風機的立體圖。【具體實施方式】
[0022]以下，參照圖1至圖6來說明一實施方式的構成。
[0023]在圖5、圖6(a)及圖6(b)中，11表示電動送風機，該電動送風機11用于例如電吸塵器或鼓風機(b 1 ower)等。[〇〇24]該電動送風機11 一體地包括:作為電動機的無電刷馬達12，；以及作為風扇的離心風扇(fan) 13，通過該無電刷馬達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側設為后側(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。
[0025]如圖4至圖6所示，無電刷馬達12包括: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進行定位并且固定；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。[〇〇26]轉子21具備:旋轉軸28,作為輸出軸(軸)，在一端側(前端側)安裝離心風扇13:轉子主體29,作為磁鐵部，一體地固定于該旋轉軸28的另一端側(后端側)；以及軸承 (bearing)部30,在較該轉子主體29更靠一端側(前端側)的位置保持旋轉軸28且使之可旋轉。[〇〇27]旋轉軸28利用例如不銹鋼(stainless)等金屬而形成為細長的圓柱狀。[〇〇28]轉子主體29形成為圓筒狀，且例如粘接固定于旋轉軸28。在該轉子主體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，且剩余的大致一半(大致半周量)成為S極(另一方)磁極29b。即，該轉子主體29在圓周方向(旋轉方向)上鄰接地包括一對磁極29a、29b，這些磁極為大致相等的大小且極性互不相同。 [〇〇29] 軸承部30具備:圓筒狀的套筒(sleeve)32，固定于框架26上;及軸承33、33，固定于該套筒32內的兩端位置上;且旋轉軸28插通于這些軸承33、33的內部而被保持于這些軸承 33、33〇[〇〇3〇]如圖1至圖6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，一體地安裝成形于該定子芯35;且該定子是將銅線等線材37纏繞于該絕緣體36而構成。[〇〇31] 定子芯35通過連結部43連結相互隔開的成對的其中一方及另一方的芯部41、42的一端部間而形成為大致U字狀(大致C字狀)。在相互隔開的其中一方及另一方的芯部41、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、46,成為其中一方及另一方的磁極部；以及隆起部47、48,成為定位部。此外，在隆起部47、48,沿厚度方向 (前后方向)貫通定子芯35而形成有圓孔狀的通孔49、50,這些通孔49、50作為用以將定子22 固定于框架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。[0〇32] 其中一方及另一方的芯齒部45、46在芯部41、42的另一端部以相互對向的方式(在其中一方的芯部41的右側及另一方的芯部42的左側)突出設置。這些芯齒部45、46具有分別彎曲為圓弧狀而相互對向的磁力作用面54、55,并且隔著與該磁力作用面54、55連續的狹槽 (slot)開口部56、57而在左右相互隔開。此外，在這些芯齒部45、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、59。[〇〇33] 磁力作用面54、55是使磁力作用于轉子主體29(磁極29a、29b)的部分，且與轉子主體29的外周面(磁極29a、29b)隔著規定的間隙而在左右對向，該磁力用以使轉子21旋轉。此夕卜，這些磁力作用面54、55是將圓弧的中心位置相互稍微錯開而配置。[〇〇34]此外，隆起部47、48突出設置于芯部41、42的未相互對向的相反向側(其中一方的芯部41的左側及另一方的芯部42的右側)。這些隆起部47、48的外側面分別形成為圓弧狀。 [〇〇35] 通孔49、50在芯部41、42位于與隆起部47、48為同心狀的位置而開口。
[0036]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卷繞部63、64,配置于定子芯35的芯部41、42;中間保持部66;以及保持部67。[〇〇37]其中一方及另一方的被卷繞部63、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、63b及一對側板部64a、64b，并且構成在這些側板部63a、63b之間、及側板部64a、64b之間連續的方筒狀的被卷繞部主體63〇、64〇，且被插通有芯部41、42。 艮P，這些被卷繞部63、64位于包圍芯部41、42的周圍的位置。[〇〇38]一對側板部63b、64b相互一體地連續，且位于連結部43。在這些一對側板部63b、64b—體地設置有壁部68,該壁部位于中間保持部66及保持部67與被卷繞部63、64之間，且相對于定子芯35的后側而向后方突出。在該壁部68,在位于中間保持部66的兩側的側板部 63b、64b的位置切開形成有安裝槽部69、70。[〇〇39]如圖2(a)所示，在被卷繞部主體63c、64c的各自的左右兩側部，在上下方向上鄰接而分別形成有多個卷繞用槽部63d、64d，這些卷繞用槽部用以限制線材37的位置而使得容易纏繞線材37。
[0040]中間保持部66形成為沿前后方向具有軸方向、且后端側開口的方筒狀，在被卷繞部63與64之間位于定子芯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的軸方向即前后方向交叉(正交)的左右方向的長形狀的中間保持槽部 66a，該中間保持部保持線材37的一部分。而且，在該中間保持部66插入安裝有中間端子75。 [0〇41 ]中間端子75是將具有導電性的板狀的金屬構件通過壓制成形(compress1n molding)等折彎而形成，且一體地包括: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。[〇〇42]中間插入部75a相對于中間保持部66而自后方朝前方插入，且沿與中間保持槽部 66a交叉(正交)的上下方向而配置。在該中間插入部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，在該中間插入部75a的上下兩側部突出設置有中間防脫爪部75d、75d，這些中間防脫爪部用以防止中間端子75自中間保持部66脫離(參照圖3)。[〇〇43]中間防脫爪部75d、75d卡止于中間保持部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朝后方脫離。
[0044]保持部67形成為沿前后方向具有軸方向、且后端側開口的方筒狀，且位于被卷繞部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，這些第1保持槽部及第2保持槽部沿與前后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，在該保持部67插入安裝有端子部77。
[0045]端子部77是將具有導電性的板狀的金屬構件通過壓制成形等折彎而形成，且一體地包括: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。[〇〇46]插入部77a相對于保持部67而自后方朝前方插入，且沿與保持槽部67a、67b交叉(正交)的左右方向而配置。在該插入部77a，與該插入部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、77d，該線材37被保持于保持槽部67a、67b。而且，在該插入部77a的左右兩側部突出設置有防脫爪部77e、77e，這些防脫爪部77e、77e用以防止端子部 77相對于保持部67脫離。
[0047]自保持部67的底部突出設置的突起部67c、67d嵌合于槽部77c、77d，且在槽部77c、 77d與這些突起部67c、67d之間夾持有線材37、37。[〇〇48]防脫爪部77e、77e卡止于保持部67的保持槽部67a、67b的上下兩側部，而防止端子部77自保持部67朝后方脫離。[0049 ]線材37是利用例如瓷漆(ename 1 varn i sh)等較薄的絕緣被覆(表皮)覆蓋導電性的線材主體的表面，該線材的一端側沿規定的固定方向而在絕緣體36的其中一方的被卷繞部63卷繞多層。線材37的另一端側沿規定的固定方向而在絕緣體36的另一方的被卷繞部64 卷繞多層，從而形成其中一方及另一方的線圈78、79。線材37的兩端間的中間部分被保持于中間保持部66,且兩端部被保持于保持部67。即，在本實施方式中，通過一根線材37而構成兩線圈78、79。
[0050] 其中一方及另一方的線圈78、79形成電磁鐵，該電磁鐵使定子芯35的芯齒部45、46 (一磁力作用面54、55)產生極性互不相同的磁極，且這些線圈是通過將線材37分別沿相同方向卷繞于被卷繞部63、64而形成。因此，這些線圈78、79在端子部77與中間端子75之間電性地并聯連接，其中一方的線圈78的卷繞始端成為端子部77側，另一方的線圈79的卷繞始端成為中間端子75側。[〇〇51]檢測部23具備:基板81:以及安裝于該基板81的位置檢測單元82及溫度檢測單元 83〇[〇〇52]基板81通過絕緣性的構件而形成為長條板狀，且在中央部開口有圓孔狀的插通孔 85,該插通孔供轉子21的旋轉軸28插通，且在長度方向的兩端部附近分別開口有圓孔狀的連通孔86、87,這些連通孔與設置于定子芯35的通孔49、50連通。此外，在該基板81上，在插通孔85與連通孔87之間開口有圓孔狀的定位孔88,該定位孔用以對基板81與固定構件25進行定位。而且，在該基板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，在基板81的后表面側配置有端子臺部89,該端子臺部用以將檢測部23與控制部24電性連接。 [〇〇53]位置檢測單元82通過檢測轉子21的轉子主體29的磁極29a、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1C等，在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對向配置于定子芯35的狹槽開口部56,自該狹槽開口部56對向于轉子21的轉子主體29的外周面。[〇〇54]溫度檢測單元83檢測定子22(包含線圈78、79)的溫度，其為例如熱敏電阻 (thermistor)等，在本實施方式中為芯片(chip)零件，且面安裝于基板81的前表面側。 [〇〇55]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，即根據通過位置檢測單元82檢測出的轉子21的旋轉位置而對流過線圈78、79的電流的方向或通電時間進行切換，通過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，即在利用溫度檢測單元83檢測出的線圈 78、79的溫度為規定溫度以上的情形時，可阻斷流過線圈78、79的電流等而保護定子22(包含線圈78、79)過熱。而且，該控制部24被固定于除例如框架26以外的規定位置。[〇〇56]固定構件25對檢測部23(基板81)進行定位，并且將定子22及檢測部23(基板81)保持于框架26,該固定構件通過例如絕緣性的合成樹脂等而形成為具有與基板81大致相同的輪廓的長條板狀。在該固定構件25的中央部，與基板81的插通孔85以同軸狀連通而開口有圓孔狀的插通開口部91，該插通開口部供轉子21的旋轉軸28插通。在該固定構件25的前表面側，在插通開口部91的周緣部設置有圓形狀的凹部92，該凹部供轉子21的轉子主體29的后端側自前側嵌合。此外，在該固定構件25的長度方向的兩端部附近，開設有與通孔49、50 及連通孔86、87以同軸狀連通的圓孔狀的連通開口部93、94。此外，在該固定構件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,該定位部供插入保持位置檢測單元82。進而，在該固定構件25，在插通開口部91與連通開口部94之間的位置，沿厚度方向(前后方向)貫通固定構件25而設置有呈方孔狀開口的插入孔100,該插入孔在內部插入被設置于基板81上的檢測部23的溫度檢測單元83。而且，在該固定構件 25的后表面側突出設置有圓柱狀的定位突起部101，該定位突起部插入至基板81的定位孔 88中(參照圖6(b))。[〇〇57] 此外，框架26通過例如合成樹脂等而形成，且一體地包括: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,位于該框架主體103的周圍；以及多個整流部 105,作為整流翼片(fin)，連結這些框架主體103與外壁部104。[〇〇58]在框架主體103,在作為前側的一端側凹設有供離心風扇13嵌合的圓形形狀的嵌合承受部107,并且在該嵌合承受部107的中央部貫通前后兩端間而設置有保持孔108,該保持孔供軸承部30(套筒32)插入固定。此外，在該框架主體103,在作為后側的另一端側突出設置有成為螺固孔的凸臺部109、110(參照圖5)。而且，在這些凸臺部109、110自后方沿框架 26的軸方向(前后方向)插入而分別螺固有固定體即螺釘111、111，這些螺釘將定子22及檢測部23(基板81)與固定構件25—同固定于框架26。
[0059]外壁部104相對于框架主體103的外周面而遍及全周均等地隔開，在該外壁部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的后側即另一端側成為排氣口 114，該排氣口將自離心風扇13吹出的空氣排出至電動送風機11(無電刷馬達12)的外部。
[0060]各整流部105對自離心風扇13向外周側吹出且自前側向后側通過流通路113的空氣進行整流，且該各整流部分別形成為肋(rib)狀，并且自前側向后側沿框架26的圓周方向傾斜。[0〇61 ]另一方面，離心風扇13—體地固定于無電刷馬達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，S卩利用被分類為超級工程塑料(super engineering plastic)的聚醚醚酮(polyetheretherketone，簡稱:PEEK)等耐熱性、尺寸穩定性及耐磨損性等優異的合成樹脂、或錯(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，且通過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利用一體地固定于框架26的外罩(cover)部123而覆蓋。
[0062]外罩部123形成為扁平的(軸尺寸短的)大致圓筒狀，且在中央部貫通設置有圓形形狀的吸入口 128,離心風扇13是在外周具有間隙地插入配置于該吸入口 128。此外，該外罩部123的內周側相對于離心風扇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。
[0063]其次，對上述無電刷馬達的一實施方式的制造方法進行說明。[〇〇64]在制造電動送風機11時，概略地說是將轉子21安裝于框架26,該轉子在旋轉軸28 安裝有軸承部30、轉子主體29及離心風扇13,并且將另外組裝的定子22及檢測部23與固定構件25—同安裝于框架26,且將外罩部123安裝于框架26。
[0065]在組裝轉子21時，形成將軸承33、33例如粘接固定于套筒32的內部的軸承部30,且在將旋轉軸28插通于該軸承部30的軸承33、33之后，將轉子主體29例如粘接固定于旋轉軸 28的后端側，進而將離心風扇13利用粘接劑等而固定于該旋轉軸28。[〇〇66]此外，在組裝定子22時，首先將線材37的一端部嵌合而保持于與定子芯35—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的其中一方的被卷繞部63 側抽出(圖2(a))，并且一面對該線材37施加張力一面將該線材37的一端側沿固定方向卷繞于被卷繞部63(圖2(b))。此時，線材37—面使兩側自一端部(下端部)向另一端部(上端部) 嵌合于卷繞用槽部63d，一面依次纏繞于被卷繞部63的被卷繞部主體63c。其后，依次重復如下操作，即重疊于該已纏繞的線材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......，由此可纏繞為多層。而且，當將線材37在被卷繞部63纏繞規定的卷數時形成其中一方的線圈78。[〇〇67]繼而，該線材37在將其中一方的線圈78的卷繞終端側自一側的安裝槽部69向中間保持部66側抽出，且插入嵌合于該中間保持部66的中間保持槽部66a之后，自另一側的安裝槽部70向另一方的被卷繞部64側導出(圖2(c))，沿固定方向卷繞于與其中一方的被卷繞部 63為同方向的另一方的被卷繞部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)嵌合于卷繞用槽部64d，一面與其中一方的被卷繞部63同樣地將線材依次纏繞于另一方的被卷繞部64的被卷繞部主體64c。其后，依次重復如下操作，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在被卷繞部64纏繞規定的卷數時形成另一方的線圈79。[〇〇68]其后，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側抽出并予以保持(圖2(e))，切斷線材37。[〇〇69] 在該狀態下，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，則保持于中間保持部66的中間保持槽部66a中的線材37嵌合于該中間端子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，由于中間槽部75c的寬度稍小于線材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。其后，若進一步壓入中間端子75，則線材37被保持于中間槽部75c而與中間端子75導通，并且中間防脫爪部75d、75d卡止于兩側部而將中間端子75固定于中間保持部66。因此，在中間端子75與線材37的兩端間的中央部(其中一方的線圈78的卷繞終端及另一方的線圈79的卷繞始端)電性導通的狀態下，將中間端子75固定于中間保持部66。
[0070]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,則保持于保持部67 的保持槽部67a、67b中的線材37嵌合于該端子部77的槽部77c、77d，線材37沿這些槽部77c、 77d而相對性地滑動。此時，由于槽部77c、77d的寬度稍小于線材37,因此線材37的絕緣覆膜會被槽部77c、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。其后，若進一步壓入端子部77,則線材37、37被保持于槽部77c、77d而與端子部77導通，并且突起部 67c、67d嵌合于這些槽部77c、77d而夾持線材37,且防脫爪部77e、77e卡止于兩側部而將端子部77固定于保持部67。因此，在端子部77與線材37的兩端部(其中一方的線圈78的卷繞始端及另一方的線圈79的卷繞終端)分別電性導通的狀態下，將端子部77固定于保持部67而完成定子22。[〇〇71]其后，將完成的轉子21及定子22等組裝于框架26。轉子21將軸承部30插入至保持孔108中并粘接固定，并且將外罩部123粘接固定于框架26,由此離心風扇13位于框架26的嵌合承受部107并且插入至吸入口 128中，吸入口 128與流通路113通過連通路129而連通。 [〇〇72]此外，在將定子22及檢測部23固定于框架26時，首先使在固定構件25的后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，使安裝于基板 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的后表面側重疊，由此將位置檢測單元82插入保持于定位部99,并且將溫度檢測單元83插入至固定構件25的插入孔100(參照圖6及圖4)。
[0073]其次，將重疊有檢測部23的固定構件25的前表面側定位并重疊于定子22的定子芯 35的后側，由此基板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、 46間(磁力作用面54、55間)位于大致同軸。此外，基板81的連通孔86、87及固定構件25的連通開口部93、94與定子芯35的通孔49、50位于同軸，定位部99嵌合于缺口部58、59間，位置檢測單元82自狹槽開口部56對向于磁力作用面54、55側。進而，溫度檢測單元83收容于密閉空間(未圖示)內，且在自定子芯35隔開的位置對向于該定子芯35,該密閉空間通過基板81、插入孔100及定子芯35包圍而不使空氣通過內部。[〇〇74] 而且，將定子22及檢測部23與固定構件25—同自框架26的后方重疊，將連通孔86、 87、連通開口部93、94、及通孔49、50與凸臺部109、110進行位置對準，將螺釘111、111自后方插入至連通孔86、87、連通開口部93、94、通孔49、50、及凸臺部109、110，且將螺釘111、111螺固于這些凸臺部109、110，由此將定子22及檢測部23經由固定構件25而固定于框架26。
[0075]在該狀態下，以如下方式定位，S卩，使轉子21的轉子主體29的后端側嵌合于凹部 92,且轉子主體29的外周面(磁極29a、29b)隔著規定的間隙而配置于芯齒部45、46磁力作用面54、55)間，且對向于位置檢測單元82。
[0076]將如此那樣完成的電動送風機11組裝于規定的位置，并且將導線等電性連接于中間端子75的中間連接部75b及端子部77的連接部77b，由此成為供給電力而可旋轉的狀態。 [〇〇77]在檢測部23中，位置檢測單元82經由磁極29a、29b而檢測轉子21的旋轉位置、即磁極29a、29b的旋轉位置，控制部24根據該旋轉位置而對流過線圈78、79的電流的方向進行切換，由此切換在芯齒部45、46(磁力作用面54、55)產生的磁極而使轉子21旋轉。[〇〇78]更詳細而言，在利用位置檢測單元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，當以在其中一方的線圈78產生與磁極29a相同的極性(N極)、且在另一方的線圈79產生與磁極29b相同的極性(S極)的方式，利用控制部24設定流過線材37的電流的方向時，在芯齒部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，并且在芯齒部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，由此轉子 21旋轉約半周。其次，通過控制部24將電流的方向切換為相反方向而在線圈78、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。通過重復該動作，可使轉子21沿固定方向持續旋轉。[〇〇79]當通過轉子21的旋轉而使與該轉子21的旋轉軸28—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整流并且自連通路129流動至流通路113,在通過該流通路113時利用各整流部105而整流，并且將無電刷馬達12冷卻，且自排氣口 114排氣。
[0080]另外，收容于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、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，在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、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)。
[0081]如此，根據以上說明的一實施方式，在組裝定子22時，可在不對各線圈78、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連續地卷繞其中一線圈78與另一線圈79。即，無需針對每一線圈78、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，并且可縮短制造時間，從而可提高制造性，且可抑制制造成本。 [〇〇82]此外，關于線材37的線圈78、79的中間部及兩端部，僅通過將中間端子75及端子部77插入安裝于保持線材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制造性。[〇〇83]進而，在中間保持部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、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。
[0084]另外，在上述一實施方式中，無電刷馬達12也可應用于除電動送風機11以外的任意的電氣機器。
[0085]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的，并未意圖限定發明的范圍。該新穎的實施方式能夠以其他各種形態來實施，且可在不脫離發明的要旨的范圍內進行各種省略、替換、及變更。該實施方式及其變形包含在發明的范圍或要旨中，并且包含在權利要求所記載的發明及其均等的范圍內。
[0086]符號的說明[〇〇87]12:無電刷馬達
[0088]21:轉子
[0089]22:定子
[0090]24:控制部[〇〇91]29:作為磁鐵部的轉子主體
[0092]29a、29b:磁極
[0093]35:定子芯
[0094]36:絕緣體
[0095]37:線材[〇〇96]45:其中一方的芯齒部[〇〇97]46:另一方的芯齒部[〇〇98]63:其中一方的被卷繞部[〇〇99]64:另一方的被卷繞部
[0100]66:中間保持部
[0101]67:保持部[〇1〇2]75:中間端子
[0103]77:端子部[〇1〇4]78:其中一方的線圈
[0105]79:另一方的線圈[〇1〇6]82:位置檢測單元
【主權項】
1.一種無電刷馬達，其特征在于包括:轉子，包括磁鐵部，所述磁鐵部在旋轉方向上具有極性互不相同的磁極;定子，產生使 所述轉子旋轉的力；以及控制部，包括檢測所述磁極的旋轉位置的位置檢測單元，且所述控 制部對應于由所述位置檢測單元所檢測出的所述磁極的旋轉位置而控制在所述定子產生 的力，且所述定子包括:定子芯，具有隔著所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，具有位于所述定子芯的所述其中一方及另一方的磁極部的其中一方及另一方 的被卷繞部、位于這些其中一方及另一方的被卷繞部之間的中間保持部及保持部，且所述 絕緣體安裝于所述定子芯；線材，一端側卷繞于所述其中一方的被卷繞部并且另一端側卷繞于所述另一方的被卷 繞部，而分別形成使所述定子芯的所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，并且所述線材的兩端部分別被保持于所述保持部，所述其 中一方及另一方的線圈的中間部被保持于所述中間保持部；中間端子，安裝于所述中間保持部且與所述線材電性連接；以及 端子部，安裝于所述保持部且與所述線材的兩端部電性連接。2.—種無電刷馬達的制造方法，所述無電刷馬達包括:轉子，包括磁鐵部，所述磁鐵部 在旋轉方向上具有極性互不相同的磁極;定子，產生使所述轉子旋轉的力；以及控制部，包 括檢測所述轉子的旋轉位置的位置檢測單元，且所述控制部對應于由所述位置檢測單元所 檢測出的所述磁鐵部的旋轉位置而控制在所述定子產生的力，且所述定子包括:定子芯，由磁性體形成，所述磁性體具有隔著所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，包括位于所述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卷繞部、位于這些其中一方及另一方的被卷繞部之間的中間 保持部以及保持部，且所述絕緣體安裝于所述定子芯;線材，分別形成使所述定子芯的所述 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，安裝于所述中間保持部；以及端子部，安裝于所述保持部;且 所述無電刷馬達的制造方法的特征在于:將所述線材的一端部保持于所述保持部，將所述線材的一端側纏繞于所述其中一方的被卷繞部而形成所述其中一方的線圈， 將所述線材的所述其中一方的線圈的另一側保持于所述中間保持部，將所述線材的較所述中間保持部更靠另一端側纏繞于所述另一方的被卷繞部而形成 所述另一方的線圈，將所述線材的另一端部保持于所述保持部，以及將所述中間端子安裝于所述中間保持部且將所述中間端子與所述線材電性連接，并且 將所述端子部安裝于所述保持部且將所述端子部與所述線材的兩端部電性連接。
【文檔編號】H02K21/18GK105981273SQ201580006473
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月28日
【發明人】松岡忠雄
【申請人】東芝生活電器株式會社