馬達、送風裝置以及吸塵器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供馬達、送風裝置以及吸塵器。本實用新型所例示的一實施方式的馬達具有：轉子，轉子具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸以及固定于軸的轉子磁鐵；定子，定子位于轉子的徑向外側；以及旋轉傳感器，旋轉傳感器檢測轉子的旋轉位置。定子具有：環狀的鐵芯背部；多個齒部，齒部從鐵芯背部向徑向內側延伸并沿周向配置；以及絕緣件，絕緣件分別覆蓋多個齒部。旋轉傳感器與轉子磁鐵在徑向上隔著第一間隙相向，且配置在周向上相鄰的齒部彼此之間。
【專利說明】
馬達、送風裝置以及吸塵器
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及一種馬達、送風裝置以及吸塵器。
【背景技術】
[0002]以往公知有具有檢測轉子的旋轉位置的磁傳感器的馬達。例如，日本特開2012-244706號公報的馬達具有固定于轉子的旋轉軸的傳感器磁鐵。磁傳感器檢測磁場隨傳感器磁鐵的旋轉的變化而檢測轉子的旋轉位置。
【實用新型內容】
[0003]但是，在上述的馬達中，由于需要在旋轉軸設置傳感器磁鐵，因此存在有馬達在軸向上大型化的問題。并且，磁傳感器配置在與傳感器磁鐵在軸向上相向的位置，進而存在有馬達在軸向上大型化的問題。
[0004]本實用新型所例示的一實施方式的目的之一在于，鑒于上述問題點，提供具有這種結構的馬達:該馬達具有旋轉傳感器且能夠抑制在軸向上大型化。并且，目的之一在于提供具有這種馬達的送風裝置以及具有這種馬達的吸塵器。
[0005]本實用新型所例示的一實施方式的馬達具有:轉子，所述轉子具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸以及固定于所述軸的轉子磁鐵;定子，所述定子位于所述轉子的徑向外側；以及旋轉傳感器，所述旋轉傳感器檢測所述轉子的旋轉位置，所述定子具有:環狀的鐵芯背部；多個齒部，所述齒部從所述鐵芯背部向徑向內側延伸且沿周向配置；以及絕緣件，所述絕緣件分別覆蓋多個所述齒部，所述旋轉傳感器與所述轉子磁鐵隔著第一間隙在徑向上相向，且配置在在周向上相鄰的所述齒部彼此之間。
[0006]所述旋轉傳感器被在周向上相鄰的所述絕緣件保持。
[0007]所述齒部具有:延伸部，所述延伸部從所述鐵芯背部向徑向內側延伸；以及傘部，所述傘部與所述延伸部的徑向內端連接且朝向周向兩側延伸，所述絕緣件具有:絕緣部，所述絕緣部覆蓋所述延伸部；以及內周壁部，所述內周壁部與所述絕緣部的徑向內端連接且覆蓋所述傘部，在周向上相鄰的所述內周壁部彼此隔著第二間隙在周向上相向，且在所述第二間隙中保持所述旋轉傳感器。
[0008]所述馬達還具有配置在比所述轉子磁鐵靠下側的電路板，所述旋轉傳感器通過端子與所述電路板連接，所述端子在軸向上從所述電路板延伸到比所述轉子磁鐵的下端端靠上側的位置。
[0009]所述端子配置在在周向上相鄰的所述內周壁部之間。
[0010]所述電路板固定于所述絕緣件。
[0011]所述旋轉傳感器為霍爾元件，且沿周向等間隔設置多個。
[0012]本實用新型所例示的一實施方式的送風裝置具有上述馬達。
[0013]本實用新型所例示的一實施方式的吸塵器具有上述馬達。
[0014]根據本實用新型所例示的一實施方式，提供具有這樣結構馬達:所述馬達具有旋轉傳感器且能夠抑制在軸向上大型化。并且，提供具有這種馬達的送風裝置以及具有這種馬達的吸塵器。
[0015]有以下的本實用新型優選實施方式的詳細說明，參照附圖，可以更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征、要素、步驟、特點和優點。
【附圖說明】
[0016]圖1為示出實施方式的送風裝置的剖視圖。
[0017]圖2為實施方式的送風裝置的分解立體圖。
[0018]圖3為從下側觀察實施方式的馬達的立體圖。
[0019]圖4為實施方式的定子的立體圖。
[0020]圖5為示出定子、電路板以及下蓋的分解立體圖。
[0021]圖6為實施方式的馬達的平剖圖，且為圖1中的V1-VI剖視圖。
[0022]圖7為示出旋轉傳感器的裝配狀態的說明圖。
[0023]圖8為從下側觀察實施方式的靜葉片部件的立體圖。
[0024]圖9為放大表示實施方式的葉輪、靜葉片部件以及葉輪機殼的一部分的剖視圖。
[0025]圖10為實施方式的靜葉片部件的側視圖。
[0026]圖11為實施方式的葉輪的動葉片的平面圖。
[0027]圖12為示出實施方式的吸塵器的立體圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖，對本實用新型的實施方式所涉及的馬達進行說明。在附圖中，適當地示出XYZ坐標系作為三維正交坐標系。在XYZ坐標系中，Z軸方向作為與圖1所示的中心軸線J的軸向平行的方向。Y軸方向為與Z軸方向正交的方向，且作為圖1的左右方向。X軸方向作為與Y軸方向和Z軸方向這兩個方向正交的方向。
[0029]并且，在以下的說明中，將中心軸線J所延伸的方向(Z軸方向)作為上下方向。將Z軸方向的正側(+Z側)稱為“上側(軸向上側)，，，將Z軸方向的負側(-Z側)稱為“下側(軸向下偵吖’。此外，上下方向、上側以及下側只是為了說明而使用的名稱，并不限定實際的位置關系和方向。并且，只要不特殊要求，將與中心軸線J平行的方向(Z軸方向)簡稱為“軸向”，將以中心軸線J為中心的徑向簡稱為“徑向”，將以中心軸線J為中心的周向簡稱為“周向”。
[0030]圖1為示出具有本實施方式的馬達10的送風裝置I的剖視圖。送風裝置I由于具有作為本申請實用新型的一實施方式的馬達10，因此能夠構成軸向長度短的送風裝置I。另夕卜，如果送風裝置I具有的馬達為本申請實用新型所涉及的馬達，則不限定將在下面進行說明的馬達10的結構。
[0031]如圖1以及圖2所示，送風裝置I具有馬達10、葉輪70、靜葉片60以及葉輪機殼80。在馬達10的上側(+Z側)安裝有靜葉片部件60。葉輪機殼80安裝于靜葉片部件60的上側。在靜葉片部件60與葉輪機殼80之間容納有葉輪70。葉輪70以能夠繞中心軸線J旋轉的方式被安裝于馬達10。
[0032]如圖1所示，馬達10具有轉子30、定子40以及旋轉傳感器51。馬達10具有機殼20、下蓋22、下側軸承52a以及上側軸承52b。馬達10還具有電路板50。
[0033]機殼20為容納轉子30和定子40的有蓋的圓筒容器。機殼20具有圓筒狀的周壁21、位于周壁21的上端的上蓋部23以及位于上蓋部23的中央部的上側軸承保持部27。在機殼20的內側面固定有定子40。上側軸承保持部27呈從上蓋部23的中央部朝向上側突出的筒狀。上側軸承保持部27將上側軸承52b保持在內部。
[0034]如圖1以及圖3所示，在機殼20的周壁21的上部側設有在徑向上將機殼20貫通的貫通孔25、26。三個部位的貫通孔25和三個部位的貫通孔26沿周向交替地存在于機殼20的周壁21(參照圖6)。通過該結構，從后述的排氣口95排出的空氣的一部分流進機殼20內，從而能夠對后述的定子鐵芯41和線圈42進行冷卻。在機殼20的周壁21與上蓋部23之間設有沿周向包圍上蓋部23的臺階部28。
[0035]在機殼20的下側(-Z側)的開口部安裝有下蓋22。在下蓋22的中央部設有從下蓋22的下表面朝向下側突出的筒狀的下側軸承保持部22c。下側軸承保持部22c保持下側軸承52a0
[0036]如圖3所示，在下蓋22沿周向的三個部位設有在徑向上具有寬度的圓弧狀的貫通孔22a。在下蓋22的外周端的三個部位設有呈直線狀將下蓋22的外周部切掉的缺口部22b。機殼20的下側的開口端20a與缺口部22b之間的間隙為馬達10的下側開口部24。
[0037]如圖1所示，轉子30具有軸31以及轉子磁鐵33。轉子30具有下側磁鐵固定部件32以及上側磁鐵固定部件34。軸31沿上下延伸的中心軸線J配置。轉子磁鐵33為在徑向外側沿周向(θζ方向)包圍軸31的圓筒狀。轉子30具有固定于軸31的轉子磁鐵33。下側磁鐵固定部件32以及上側磁鐵固定部件34為具有與轉子磁鐵33相同的外徑的圓筒狀。下側磁鐵固定部件32以及上側磁鐵固定部件34從軸向兩側夾持轉子磁鐵33地安裝于軸31。上側磁鐵固定部件34在中心軸線方向的上側部分具有外徑比下側(轉子磁鐵33側)小的小徑部34a。
[0038]軸31被下側軸承52a和上側軸承52b支承為能夠以中心軸線為中心旋轉。在軸31的上側(+Z側)的端部安裝有葉輪70。葉輪70與軸31成為一體，并以中心軸線為中心旋轉。
[0039]定子40位于轉子30的徑向外側。定子40沿周向(θζ方向)包圍轉子30。如圖4以及圖5所示，定子40具有定子鐵芯41、多個(三個)上側絕緣件43、多個(三個)下側絕緣件44以及線圈42。
[0040]如圖5所示，定子鐵芯41具有鐵芯背部41a和多個(三個)齒部41b。鐵芯背部41a為環狀。鐵芯背部41a具有三個部位的直線部41c和三個部位的圓弧部41d沿周向交替存在的結構。齒部41b分別從鐵芯背部41a向徑向內側延伸。更為詳細地說，齒部41b分別從直線部41c的內周面向徑向內側延伸。齒部41b沿周向等間隔配置。也就是說，多個齒部41b從鐵芯背部41a向徑向內側延伸并沿周向配置。
[0041]另外，在本說明書中，“某部件為環狀”不僅指一周整體連續相連的情況，還包括一周的一部分不連續的情況。并且，“某部件為環狀”還包括某部件由多個部件構成，且多個部件沿環狀配置的情況。例如，鐵芯背部41a由多個鐵芯片構成，且多個鐵芯片也可沿周向配置。
[0042]齒部41b具有延伸部41e和傘部41f。延伸部41e從鐵芯背部41a向徑向內側延伸。延伸部41e為隔著上側絕緣件43以及下側絕緣件44卷繞有線圈42的部分。傘部41f與延伸部41e的徑向內端連接且朝向周向兩側延伸。傘部41f位于齒部41b的末端(徑向內端)。
[0043]在鐵芯背部41a的圓弧部41d的上表面分別配置有將排氣向定子40的內側引導的傾斜部件46。傾斜部件46具有厚度隨著從徑向外側向內側變薄的形狀。
[0044]上側絕緣件43為覆蓋定子鐵芯41的上表面和側面的一部分的絕緣部件。上側絕緣件43分別與三個齒部41b對應設置。上側絕緣件43具有上側外周壁部43a、上側內周壁部43e以及上側絕緣部43d。上側外周壁部43a位于鐵芯背部41a的上側。上側內周壁部43e位于傘部41f的上側。上側內周壁部43e與上側絕緣部43d的徑向內端連接。上側內周壁部43e比上側絕緣部43d朝向周向兩側延伸。上側絕緣部43d在徑向上連接上側外周壁部43a和上側內周壁部43e，且位于延伸部41e的上側。
[0045]下側絕緣件44為覆蓋定子鐵芯41的下表面和側面的一部分的絕緣部件。下側絕緣件44分別與三個齒部41b對應設置。下側絕緣件44具有下側外周壁部44a、下側內周壁部44c以及下側絕緣部44b。下側外周壁部44a位于鐵芯背部41a的下側。下側內周壁部44c位于傘部41f的下側。下側內周壁部44c與下側絕緣部44b的徑向內端連接。下側內周壁部44c比下側絕緣部44b朝向周向兩側延伸。下側絕緣部44b在徑向上連接下側外周壁部44a和下側內周壁部44c，且位于延伸部41e的下側。
[0046]如圖6所示，下側內周壁部44c彼此隔著第二間隙DP2在周向上相向。下側內周壁部44c的徑向內側面具有保持旋轉傳感器51的保持面44e。保持面44e與軸向大致平行且朝向與徑向大致平行的方向延伸。在周向上相向的下側內周壁部44c的各保持面44e隔著第二間隙DP2在周向上相向且彼此大致平行。
[0047]馬達10具有絕緣件。絕緣件與上側絕緣件43以及下側絕緣件44對應。上側絕緣件43與下側絕緣件44在軸向上夾持定子鐵芯41的齒部41b。絕緣件分別覆蓋多個齒部41b。絕緣件具有覆蓋延伸部41e的絕緣部。在本實施方式中，絕緣部與上側絕緣部43d以及下側絕緣部44b對應。上側絕緣部43d以及下側絕緣部44b覆蓋延伸部41e。并且，絕緣件具有內周壁部。在本實施方式中，內周壁部與上側內周壁部43e以及下側內周壁部44c對應。上側內周壁部43e以及下側內周壁部44c與絕緣部的徑向內端連接且覆蓋傘部41f。線圈42被卷繞于被上側絕緣件43的上側絕緣部43d和下側絕緣件44的下側絕緣部44b覆蓋的延伸部41e的周圍。
[0048]位于定子鐵芯41的鐵芯背部41a上的三個上側外周壁部43a在定子鐵芯41的上側包圍線圈42。上側外周壁部43a在周向的兩端具有第一側端面43b和第二側端面43c。第一側端面43b為相對于徑向傾斜且面向徑向外側的傾斜面。第二側端面43c為相對于徑向傾斜且面向徑向內側的傾斜面。上側外周壁部43a的外周面中的位于直線部41c上的部分被作為沿與直線部41c的外周面對齊的軸向延伸的平坦面43f。在平坦面43f的周向的兩側設有沿機殼20的內周面配置的圓弧狀的面。
[0049]如圖6所示，在周向上相鄰的上側外周壁部43a彼此隔著規定的間隔分離。在相鄰的上側外周壁部43a，其中一個上側外周壁部43a的第一側端面43b與另一個上側外周壁部43a的第二側端面43c在周向上隔著間隙CL相向配置。第一側端面43b相對于徑向的傾斜度與第二側端面43c相對于徑向的傾斜度不同。更為詳細地說，位于相鄰的上側外周壁部43a之間的間隙C L的徑向外側的開口部9 O的周向的寬度比徑向內側的開口部91的周向的寬度大。
[0050]配置在鐵芯背部41a上的傾斜部件46位于間隙CL的下方。傾斜部件46被夾持在第一側端面43b與第二側端面43c之間。間隙CL位于機殼20的貫通孔26的徑向內側。貫通孔26與間隙CL形成將從機殼20的外側流進的排氣向定子40的內側引導的空氣流路。從上側觀察到的間隙CL相對于徑向的傾斜方向(從徑向外側向內側的方向)與從靜葉片部件60排出的排氣的沿周向的流通方向一致。也就是說，間隙CL相對于徑向的傾斜方向與葉輪70的旋轉方向一致。
[0051 ] 如圖6所示，通過相對地擴大間隙CL的入口側的開口部90，能夠從貫通孔26吸入更多的排氣，通過相對地縮小出口側的開口部91的寬度，能夠使從間隙CL排出的空氣更準確地朝向目標位置(線圈42)流通。由此，能夠通過從貫通孔26流進的空氣，更為高效地對定子鐵芯41和線圈42進行冷卻。
[0052]位于圖5所示的鐵芯背部41a的下側的三個下側外周壁部44a在定子鐵芯41的下側包圍線圈42。在周向上相鄰的下側外周壁部44a之間留有間隙，但下側外周壁部44a彼此也可在周向上互相接觸。下側外周壁部44a的外周面中的位于鐵芯背部41a的直線部41c的下側的部分被作為沿與直線部41c的外周面對齊的軸向延伸的平坦面44d。在平坦面44d的周向的兩側設有沿機殼20的內周面配置的圓弧狀的面。
[0053]在平坦面44d上設有沿軸向延伸的多個(圖示為三個)板狀部45。如圖6所示，板狀部45大致垂直于平坦面44d而立起。板狀部45的徑向外側的頂端到達機殼20的內周面。板狀部45在周向上將下側外周壁部44a與機殼20之間的區域劃分成多個區域。
[0054]另外，在本實施方式中，上側絕緣件43以及下側絕緣件44與“絕緣件”對應。并且，上側內周壁部43de以及下側內周壁部44c與“內周壁部”對應。
[0055]如圖1以及圖6所示，電路板50配置在比轉子磁鐵33靠下側的位置。電路板50配置在定子40與下蓋22之間。如圖5所示，電路板50具有:圓環狀的主體部50a;以及三個突出部50b，所述突出部50b從主體部50a的外周緣朝向相對于徑向傾斜方向的外側突出。主體部50a具有供軸31穿過的貫通孔。電路板50固定于下側絕緣件44。由此，通過從電路板50延長導線等，能夠容易地將旋轉傳感器51配置在下側絕緣件44之間。電路板50也可以與線圈42電連接。在這種情況下，向線圈42輸出驅動信號的驅動電路也可裝配于電路板50。如圖1以及圖7所示，在電路板50裝配有旋轉傳感器51。
[0056]旋轉傳感器51檢測轉子30的旋轉位置。圖1以及圖6所示，旋轉傳感器51與轉子磁鐵33隔著第一間隙DPl在徑向上相向。旋轉傳感器51例如為霍爾元件，且沿周向等間隔設置多個。因此，能夠降低旋轉傳感器51的成本，從而能夠降低馬達10的制造成本。在圖6中，旋轉傳感器51例如設置三個。三個旋轉傳感器51在周向上隔著120°等間隔配置。另外，旋轉傳感器51的個數不被特別限定，既可比三個少，也可比三個多。另外，旋轉傳感器51也可是磁阻元件等。
[0057]如圖6以及圖7所示，旋轉傳感器51配置在在周向上相鄰的齒部41b彼此之間。因此，能夠通過旋轉傳感器51檢測轉子磁鐵33的磁通，從而能夠檢測轉子30的旋轉位置。由此，不必在軸31安裝用于檢測旋轉的傳感器磁鐵。因此，例如與在下側磁鐵固定部件32的下方配置傳感器磁鐵，再在傳感器磁鐵下方配置旋轉傳感器51的結構相比，能夠在軸向上將馬達10小型化。
[0058]旋轉傳感器51被在周向上相鄰的下側絕緣件44保持。也就是說，旋轉傳感器51被在周向上相鄰的絕緣件保持。因此，容易穩定地保持旋轉傳感器51。并且，不必另外設置保持旋轉傳感器51的部件，從而能夠抑制馬達10的部件個數增加。
[0059]更為詳細地說，旋轉傳感器51被下側內周壁部44c保持。如圖6所示，在周向上相鄰的下側絕緣件44的下側內周壁部44c在第二間隙DP2中保持旋轉傳感器51。也就是說，旋轉傳感器51在第二間隙DP2中被保持。由此，能夠更靠近轉子磁鐵33配置旋轉傳感器51。因此，能夠進一步提高旋轉傳感器51檢測轉子30的旋轉的精度。
[0060]旋轉傳感器51以接觸的狀態被夾持在在周向上相鄰的下側內周壁部44c的徑向內端之間配置。更為詳細地說，旋轉傳感器51以接觸的狀態被在周向上隔著第二間隙DP2相向的保持面44e夾持并保持。由于在周向上相鄰的保持面44e彼此平行，因此能夠更穩定地保持旋轉傳感器51。
[0061 ]如圖1所示，在本實施方式的情況下，轉子磁鐵33配置在轉子30的軸向的中心部。因此，旋轉傳感器51通過端子51a與電路板50連接。端子51a在軸向上從電路板50延伸到轉子磁鐵33的軸向位置。也就是說，端子51a在軸向上從電路板50延伸到比轉子磁鐵33的下端靠上側的位置。由此，能夠在與轉子磁鐵33在徑向上相向的位置配置旋轉傳感器51。
[0062]例如，如果電路板50與下側絕緣件44的相對位置錯開，則端子51a中的與電路板50連接側的端部與端子51a中的與旋轉傳感器51連接側的端部的相對位置錯開。因此，存在有端子51a變形而破損的問題。針對于此，在本實施方式中，由于在下側絕緣件44固定電路板50，因此電路板50與下側絕緣件44的相對位置不易變化。因此，能夠抑制端子51a變形而破損。
[0063]如圖7所示，端子51a配置在在周向上相鄰的下側內周壁部44c之間。因此，端子51a被下側內周壁部44c保護，從而能夠抑制馬達10內的水分以及異物等附著到端子51a。由此，能夠抑制端子51a由于腐蝕等而惡化以及破損。并且，在本實施方式中，由于下側內周壁部44c沿周向延伸，因此容易縮小第二間隙DP2的周向的尺寸。因此，能夠進一步抑制水分以及異物等附著到端子51a。
[0064]如果能夠連接旋轉傳感器51與電路板50，則不特別限定端子51a，例如端子51a為電極金屬線(導線)。
[0065]如果旋轉傳感器51配置在在周向上相鄰的齒部41b彼此之間，則不特別限定旋轉傳感器51的裝配方式。也可在下側內周壁部44c設置支承旋轉傳感器51的結構。例如，也可在下側內周壁部44c設置插入旋轉傳感器51的凹部。通過該結構，能夠抑制旋轉傳感器51在徑向上移動。或者也可通過搭扣配合等將旋轉傳感器51固定在下側內周壁部44c。
[0066]旋轉傳感器51也可被下側絕緣件44中的下側絕緣部44b保持。并且，旋轉傳感器51也可被上側絕緣件43保持。在這種情況下，旋轉傳感器51也可被上側內周壁部43e保持。并且，旋轉傳感器51也可不被上側絕緣件43以及下側絕緣件44保持。在這種情況下，也可在除上側絕緣件43以及下側絕緣件44之外的地方設置保持旋轉傳感器51的部件。并且，例如也可只通過端子51a來支承旋轉傳感器51。
[0067]下蓋22安裝于容納定子40和電路板50的機殼20的開口端20a。如圖1所示，下蓋22的三個貫通孔22a的至少一部分位于比電路板50的主體部50a的外周端靠徑向外側的位置。
[0068]在軸向上觀察，下蓋22的外周的缺口部22b與定子鐵芯41的直線部41c、上側絕緣件43的平坦面43f以及下側絕緣件44的平坦面44d大致一致配置。馬達10的下表面的下側開口部24成為定子40與機殼20之間的空氣流路FP的排氣口。
[0069]如圖1以及圖2所示，靜葉片部件60具有第一靜葉片部件61a和第二靜葉片部件61b。第一靜葉片部件61a與第二靜葉片部件61b在軸向上層疊，并安裝于馬達10的上表面。第一靜葉片部件61a具有:下部靜葉片支承環62、安裝環63、三個連接部64以及多個下部靜葉片67b。下部靜葉片支承環62與安裝環63同軸配置，且被沿徑向延伸的三個連接部64連接。三個連接部64在周向上隔著120°等間隔配置。連接部64具有在軸向上貫通的貫通孔64a。三個貫通孔64a在周向上隔著120°等間隔配置。安裝環63在上表面具有與安裝環63同心的凹槽63a。
[0070]多個下部靜葉片67b從下部靜葉片支承環62的外周面朝向徑向外側突出。多個下部靜葉片67b在周向上等間隔配置。下部靜葉片支承環62的外周面為末端朝向上側縮窄的錐形狀。下部靜葉片67b具有徑向的寬度隨著朝向上側而變大的形狀。
[0071]第二靜葉片部件61b具有圓環板狀的支承體66a、從支承體66a的外周緣朝向下側延伸的圓筒狀的上部靜葉片支承環66b、多個上部靜葉片67a、與上部靜葉片67a的徑向外側連接的外周環65以及從支承體66a的外周緣朝向上側突出的圓環狀的突出部66c。多個上部靜葉片67a在徑向上連接上部靜葉片支承環66b的外周面和外周環65的內周面。上部靜葉片支承環66b具有在下端部的外周側遍及一周延伸的臺階部66d。
[0072]如圖8所示，支承體66a具有:安裝環68，所述安裝環68從中央部的下表面向下側延伸；以及三個圓柱凸部69，所述圓柱凸部69從支承體66a的下表面向下側突出。安裝環68具有:圓筒狀的筒部68a;以及圓環狀的突出部68b，所述突出部68b在筒部68a的下側的端面從徑向的外周部向下側突出。三個圓柱凸部69具有相同的外徑以及高度，且在周向上隔著120°等間隔配置。在本實施方式中，圓柱凸部69為中空，且在下側的端面69a的中央具有在軸向上貫通的貫通孔69b。
[0073]如圖1以及圖9所示，在第一靜葉片部件61a的安裝環63中插入有馬達10的上側軸承保持部27。如圖1所述，第一靜葉片部件61a的下部靜葉片支承環62的下端面與朝著馬達1的臺階部28的上側的臺階面28a接觸。
[0074]第二靜葉片部件61b安裝于第一靜葉片部件61a。如圖9所示，在第二靜葉片部件61b的安裝環68中插入有上側軸承保持部27。安裝環68的下側末端的突出部68b嵌入到第一靜葉片部件61a的凹槽63a中。第二靜葉片部件61b的上部靜葉片支承環66b的臺階部66d與下部靜葉片支承環62的上側開口端嵌合。上部靜葉片支承環66b的外周面與下部靜葉片支承環62的外周面在上下方向上平滑連接。
[0075]第二靜葉片部件61b的圓柱凸部69插入到第一靜葉片部件61a的貫通孔64a中。圓柱凸部69的端面69a與馬達10的上蓋部23的上表面接觸。第二靜葉片部件61b與馬達10被貫穿插入到圓柱凸部69的貫通孔69b和上蓋部23的螺紋孔23a中的螺栓BT緊固在一起。第一靜葉片部件61a通過第二靜葉片部件61b的圓柱凸部69在周向上被定位，并被第二靜葉片部件61b的安裝環68以及上部靜葉片支承環66b按壓，從而固定于馬達10。
[0076]在本實施方式中，由兩個部件(第一靜葉片部件61a、第二靜葉片部件61b)構成靜葉片部件60，而只有第二靜葉片部件61b與馬達10的金屬的機殼20緊固。通過采用這種固定方式，能夠在送風裝置I的溫度發生變化時，抑制馬達10與靜葉片部件60之間的緊固狀態產生不良。
[0077]具體地說，假使在使共用的螺栓BT穿過第一靜葉片部件61a和第二靜葉片部件61b這兩方固定于馬達10的情況下，螺栓BT緊固兩個樹脂部件，從而體積變化量因溫度變化而增大。這樣一來，有可能存在靜葉片部件60在低溫環境下收縮而產生晃動的問題。針對于此，在本實施方式中，由于使第二靜葉片部件61b的圓柱凸部69的端面69a與機殼20接觸，再用螺栓BT緊固，因此能夠縮小由螺栓BT固定的樹脂部件的厚度。由此，在溫度變化時的體積變化量變小，因此能夠抑制緊固松動。
[0078]如圖10所示，上部靜葉片67a與下部靜葉片67b在周向上配置相同的個數。上部靜葉片67a與下部靜葉片67b—一對應，且在軸向上排列配置。在本實施方式的情況下，上部靜葉片67a相對于軸向的傾斜角度比下部靜葉片67b相對于軸向的傾斜角度大。為了使朝向葉輪70的旋轉方向傾斜的方向流動的排氣高效地流進上部靜葉片67a間，而以較大的角度傾斜配置上部靜葉片67a。為了不讓從排氣口95排出的排氣朝向徑向外側流動，下部靜葉片67b將排氣朝向下方引導。
[0079]在本實施方式中，間隙67c為沿水平方向延伸的間隙，但也可是沿相對于水平方向傾斜的方向延伸的間隙。如果是沿傾斜方向延伸的間隙的情況，則優選為與上部靜葉片67a的傾斜方向相同的方向。通過設置這種傾斜方向的間隙，使排氣穿過間隙，從而能夠有效利用整個排氣流路93。
[0080]在本實施方式中，如圖9所示，在排氣口95的附近，排氣流路93朝向徑向外側移動。也就是說，第一靜葉片部件61a的下部靜葉片支承環62的外周面為外徑隨著朝向下側而變大的錐形狀。并且，第二靜葉片部件61b的外周環65中的與下部靜葉片支承環62在徑向上相向的下部環65b為內周徑朝向下側擴展的裙狀。通過這些結構，排氣流路93隨著朝向下側以保持徑向的寬度不變地朝向徑向外側擴展。這樣一來，排氣流路93的水平截面積隨著靠近排氣口 95而逐漸變大。由此，能夠降低空氣被從排氣口 95排出時的排氣音。
[0081 ]如圖1所示，葉輪70將從在上側開口的吸氣口 70a吸進的流體經由內部的流路向徑向外側排出。葉輪70具有葉輪主體71和葉輪輪轂72。
[0082]葉輪主體71具有基底部73、多個動葉片74以及護罩75。基底部73為圓盤狀且在中央部具有沿軸向貫通的貫通孔73a。基底部73的貫通孔73a的周圍被作為朝向上側伸出的圓錐面狀的斜面部73b。動葉片74為在基底部73的上表面從徑向內側向外側延伸的沿周向彎曲的板狀部件。動葉片74沿軸向立起配置。護罩75為末端朝向軸向的上側縮窄的圓筒狀。護罩75的中央的開口部為葉輪70的吸氣口 70a。基底部73與護罩75被動葉片74連接。
[0083]如圖11所示，多個動葉片74在基底部73的上表面沿周向(θζ方向)配置。如圖1所示，動葉片74從基底部73的上表面沿軸向垂直立起。
[0084]如圖11所示，在本實施方式中，三種動葉片74以同一種類彼此在周向上等間隔配置。在本實施方式中，多個動葉片74包括多個(三個)第一動葉片74a、多個(三個)第二動葉片74b以及多個(六個)第三動葉片74c。三個第一動葉片74a在周向上隔著120°等間隔配置。第二動葉片74b配置在在周向上相鄰的第一動葉片74a間的中間位置。三個第二動葉片74b也在周向上隔著120°等間隔配置。第三動葉片74c配置在在周向上相鄰的第一動葉片74a與第二動葉片74b的中間位置。六個第三動葉片74c在周向上隔著60°等間隔配置。
[0085]在平面視圖(XY視圖)中，動葉片74在基底部73的上表面上帶有曲率地延伸。動葉片74的一端位于基底部73的外周緣。動葉片74的另一端位于比基底部73的外周緣靠徑向內側的位置。
[0086]也就是說，第一動葉片74a、第二動葉片74b以及第三動葉片74c的徑向外側的端部均位于基底部73的外周緣。另一方面，第一動葉片74a的內周側的端部Pl位于最靠基底部73的中心的位置。第二動葉片74b的內周側的端部P2位于比第一動葉片74a的端部Pl靠徑向外側的位置。第三動葉片74c的內周側的端部P3位于比第二動葉片74b的端部P2還靠徑向外側的位置。通過這種結構，由于能夠降低葉輪70內的紊流，因此提高了葉輪70的送風效率。
[0087]第一動葉片74a、第二動葉片74b以及第三動葉片74c均具有朝向逆時針方向呈弓形彎曲的形狀。第一動葉片74a由曲率半徑不同的四個圓弧構成。第一動葉片74a的凸狀的葉片面74d在長度方向上具有三個拐點CP11、CP12、CP13。第二動葉片74b由曲率半徑不同的三個圓弧構成。第二動葉片74b的凸狀的葉片面74e在長度方向上具有兩個拐點CP2UCP22。第三動葉片74c由曲率半徑不同的兩個圓弧構成。第三動葉片74c的凸狀的葉片面74f在長度方向上具有一個拐點CP31。
[0088]在本實施方式中，第一動葉片74a的拐點CP11、第二動葉片74b的拐點CP21以及第三動葉片74c的拐點CP31配置在基底部73中相同的半徑位置Cl上。并且，比第一動葉片74a的半徑位置Cl靠外側的部分的曲率半徑、比第二動葉片74b的半徑位置Cl靠外側的部分的曲率半徑以及比第三動葉片74c的半徑位置Cl靠外側的部分的曲率半徑彼此一致。
[0089]接下來，第一動葉片74a的拐點CP12、第二動葉片74b的拐點CP22以及第三動葉片74c的端部P3配置在基底部73中相同的半徑位置C2上。并且，第一動葉片74a的半徑位置Cl與半徑位置C2之間的部分的曲率半徑、第二動葉片74b的半徑位置Cl與半徑位置C2之間的部分的曲率半徑以及第三動葉片74c的半徑位置Cl與半徑位置C2之間的部分的曲率半徑彼此一致。
[0090]接下來，第一動葉片74a的拐點CP13、第二動葉片74b的端部P2配置在基底部73中相同的半徑位置C3上。并且，第一動葉片74a的半徑位置C2與半徑位置C3之間的部分的曲率半徑以及第二動葉片74b的半徑位置C2與半徑位置C3之間的部分的曲率半徑彼此一致。
[0091]本實施方式的動葉片74(74a至74c)使葉片面74d至74f的曲率半徑在葉輪70的徑向的每一個區域不同。另一方面，即使是不同種類的動葉片74(第一動葉片74a至第三動葉片74c)，但屬于相同徑向區域的部分彼此為相同的曲率半徑。
[0092]在本實施方式中，從軸向上觀察，半徑位置C3與葉輪機殼80的吸氣口80a—致。因此，只在吸氣口 80a的內側配置比第一動葉片74a的拐點CP13靠內周側的部分。
[0093]如圖1所示，葉輪輪轂72具有沿軸向延伸的筒部72a、從筒部72a的外周面的下部向徑向外側擴展的圓盤狀的凸緣部72b以及從凸緣部72b的上表面向上側突出的多個凸部72c。筒部72a具有末端朝向上側的末端部縮窄的錐形狀的斜面部72d。
[0094]葉輪輪轂72通過從下側將筒部72a插入到基底部73的貫通孔73a中而被安裝于葉輪主體71。筒部72a既可壓入到貫通孔73a中，也可采用粘接劑等固接。葉輪輪轂72的凸緣部72b從下側支承葉輪主體71。凸緣部72b上的凸部72c與基底部73的下表面的凹部73c嵌合。通過凸部72c與凹部73c嵌合來抑制葉輪主體71與葉輪輪轂72在周向上相對移動。
[0095]由于葉輪輪轂72具有凸緣部72b，因此能夠通過凸緣部72b從下方以橫貫徑向的寬廣范圍支承葉輪主體71。由此，能夠穩定地保持葉輪70，從而高速旋轉時的穩定性提高。也就是說，由于能夠通過凸緣部72b，從下方以橫貫徑向寬廣的范圍支承葉輪主體71，因此能夠減小葉輪70相對于軸31的振動。
[0096]在葉輪70中，葉輪輪轂72的筒部72a的末端的斜面部72d與基底部73的斜面部73b在軸向上平滑連接。斜面部72d與斜面部73b構成將從葉輪70的吸氣口 70a吸進的流體向徑向外側引導的圓環狀斜面70b。
[0097]由于通過葉輪主體71和葉輪輪轂72構成圓環狀斜面70b，因此即使不提高基底部73的斜面部73b，也能夠通過增加筒部72a(斜面部72d)的長度來擴大圓環狀斜面70b的最大高度。因此，能夠在抑制基底部73的厚度增加的同時實現理想形狀的圓環狀斜面70b。
[0098]優選葉輪輪轂72為金屬制品。由此，能夠牢固地連接軸31和葉輪70。因此，能夠使葉輪70穩定地高速旋轉。并且，由于能夠將斜面部72d做成金屬面，因此能夠將圓環狀斜面70b的上側末端的表面平滑化。
[0099]葉輪70通過從下側將軸31的上端部嵌入到葉輪輪轂72的筒部72a中而固定于軸31。如圖1以及圖9所示，與軸31連接的葉輪70配置在第二靜葉片部件61b的圓環狀的突出部66c的內側。因此，突出部66c位于葉輪70的排氣口 70c的附近。
[0100]突出部66c與后述的葉輪機殼80的排氣引導部83—同將從葉輪70排出的排氣向下側引導。在本實施方式中，突出部66c的外周面為隨著朝向徑向外側而向下方傾斜的傾斜面。突出部66c的外周面為向外側凸的平滑的曲面形狀。
[0101]突出部66c的外周面的下端與圓筒狀的上部靜葉片支承環66b的外周面平滑連接。因此，突出部66c的下端相對于水平方向的傾斜角度大致為90度。突出部66c的上端位于葉輪70的基底部73的外周端緊靠徑向外側的位置。突出部66c的上端位于比基底部73的下表面靠上側的位置，但位于比基底部73的外周端的上表面靠下側的位置。
[0102]在本實施方式的送風裝置I中，由于突出部66c具有上述的形狀以及配置，因此能夠以不使氣流紊亂的方式將從葉輪70排出的空氣順暢地向下方引導。在葉輪70的排氣口70c的下端，空氣被從基底部73的外周端朝向大致水平方向排出。在本實施方式中，由于突出部66c的上端位于比基底部73的上表面靠下的位置，因此排出的空氣不與突出部66c碰撞，而沿著突出部66c的外周面被引導。由此，能夠高效地輸送空氣。并且，通過設置突出部66c，能夠減少從排氣口 70c向徑向外側排出的空氣流進第二靜葉片部件61b與基底部73之間的軸向間隙中。
[0103]如圖1所示，葉輪機殼80為在上側具有吸氣口80a且末端朝向軸向上側縮窄的圓筒狀。葉輪機殼80具有位于吸氣口 80a的開口端的吸氣引導部81、容納葉輪70的葉輪機殼主體部82以及從葉輪機殼主體部82的外周緣向徑向外側以及下側延伸的裙狀的排氣引導部83。
[0104]葉輪機殼主體部82具有與葉輪70的護罩75相似的截面形狀。葉輪機殼主體部82的內側面(下表面)與護罩75的外側面(上表面)隔著相等的間隔相向。
[0105]朝向徑向內側突出的圓環狀的吸氣引導部81位于葉輪機殼主體部82的內周側的上端部。如圖9所示，吸氣引導部81從上側覆蓋護罩75的上端面75b。在吸氣引導部81的下表面與護罩75的上端面75b之間存在有沿徑向延伸的狹窄的間隙。
[0106]葉輪機殼主體部82的外周側端部82a繞護罩75的外周端并向下側彎折。在外周側端部82a的內周面與護罩75的外側端面之間存在有朝向軸向上側延伸的狹窄的間隙。
[0?07]排氣引導部83在下端面的徑向內側具有遍及周向一周的臺階部83a。如圖9所示，臺階部83a與第二靜葉片部件61b的外周環65的臺階部65a嵌合。排氣引導部83的內周面與外周環65的內周面在軸向上平滑連接，從而構成排氣流路的外周側的壁面。
[0108]排氣引導部83的內周面與位于葉輪70的下側的第二靜葉片部件61b的突出部66c的外周面一起構成將從葉輪70向徑向外側排出的排氣向下側引導的排氣流路92。
[0109]如圖9所示，排氣流路92與靜葉片部件60的排氣流路93連接。如圖10所示，靜葉片部件60的排氣流路93由上部靜葉片67a間的流路和下部靜葉片67b間的流路構成。排氣流路93的與外部的連接部為排氣口 95。
[0110]本實施方式的送風裝置I通過利用馬達10使葉輪70旋轉，如圖1所示，從吸氣口80a向葉輪70內吸入空氣，再經由葉輪7內的空氣流路將空氣向徑向外側排出。從葉輪70排出的排氣經由排氣流路92流進上部靜葉片67a間的區域。上部靜葉片67a對排氣進行整流并向下側排出。下部靜葉片67b將排氣的流通方向朝向下側并向徑向外側引導。之后，排氣被從排氣口 95向送風裝置I外排出。
[0111]從排氣口95向下側排出的排氣的一部分沿馬達10的機殼20的外周面向下側流動。并且，從排氣口 95排出的排氣的另一部分從設置于機殼20貫通孔25、26流進馬達10的內部。
[0112]經由貫通孔25流進馬達10的內部的一部分的排氣流進圖6所示的定子40與機殼20之間的空氣流路FP。在空氣流路FP內，排氣向下側流動。如圖4所示，在空氣流路FP內露出有直線部41c(定子鐵芯41)的外周面，并通過排氣對外周面進行冷卻。多個板狀部45位于空氣流路FP內，并對流經空氣流路FP內的排氣進行整流。通過該結構，提高了在空氣流路FP內流經的排氣的送風效率。流經空氣流路FP的排氣被從馬達10的下側開口部24向下方排出。
[0113]如圖6所示，經由貫通孔26流進馬達10內的一部分的排氣經由間隙CL流進定子40的內側。構成間隙CL的第一側端面43b、第二側端面43c以及傾斜部件46將流經間隙CL的排氣向線圈42的側面引導。也就是說，與不設置傾斜部件46的情況相比，流經間隙CL的排氣與圓弧部41d的上表面接觸，能夠減小排氣效率降低。通過該結構，能夠高效地冷卻作為馬達10的發熱部位的線圈42。排氣在線圈42的周圍朝向下側流通，并從馬達10的下表面的貫通孔22a向下方排出。
[0114]在本實施方式的送風裝置I中，呈以中心軸線為中心的環狀的排氣口95配置在比馬達10靠上側的位置。由此，不必在馬達10的徑向外周側設置用于排氣的空氣流路部件。其結果是，能夠使用外徑更大的馬達10，從而不必增大送風裝置I的外徑就能夠提高送風能力。或者能夠保持送風能力不變地將送風裝置I小型化。
[0115]此外，排氣口95只要配置在比定子40靠上側的位置即可。由于馬達10的能力與外徑的關系由定子40的大小決定，因此，只要排氣口 95配置在至少比定子40靠上側的位置，就能夠將排氣口 95配置在比馬達10的徑向外端靠內側的位置。
[0116]并且，在本實施方式中，送風裝置I具有三個間隙CL和三個空氣流路FP。根據該結構，能夠通過從間隙CL流進徑向內側的空氣，對定子鐵芯41和線圈42進行高效地冷卻，并能夠通過流經空氣流路FP并沿軸向流動的空氣，對定子鐵芯41進行冷卻。
[0117]本實用新型例如可用于送風裝置和吸塵器中。圖12示出實施方式的吸塵器100。吸塵器100具有本申請實用新型的馬達。由此，能夠縮短吸塵器100的軸向長度。
[0118]上述的各結構在不相矛盾的范圍內能夠任意組合。并且，本實用新型也可用于除送風裝置和吸塵器以外的電氣設備中。
【主權項】
1.一種馬達，其具有: 轉子，所述轉子具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸以及固定于所述軸的轉子磁鐵； 定子，所述定子位于所述轉子的徑向外側；以及 旋轉傳感器，所述旋轉傳感器檢測所述轉子的旋轉位置， 所述定子具有: 環狀的鐵芯背部； 多個齒部，所述齒部從所述鐵芯背部向徑向內側延伸并沿周向配置；以及 絕緣件，所述絕緣件分別覆蓋多個所述齒部， 所述馬達的特征在于， 所述旋轉傳感器在徑向上與所述轉子磁鐵隔著第一間隙相向，且配置在在周向上相鄰的所述齒部彼此之間。2.根據權利要求1所述的馬達，其特征在于， 所述旋轉傳感器被在周向上相鄰的所述絕緣件保持。3.根據權利要求1所述的馬達，其特征在于， 所述齒部具有: 延伸部，所述延伸部從所述鐵芯背部向徑向內側延伸；以及 傘部，所述傘部與所述延伸部的徑向內端連接且朝向周向兩側延伸， 所述絕緣件具有: 絕緣部，所述絕緣部覆蓋所述延伸部；以及 內周壁部，所述內周壁部與所述絕緣部的徑向內端連接并覆蓋所述傘部， 在周向上相鄰的所述內周壁部彼此隔著第二間隙在周向上相向，并在所述第二間隙中保持所述旋轉傳感器。4.根據權利要求3所述的馬達，其特征在于， 所述馬達還具有配置在比所述轉子磁鐵靠下側的電路板， 所述旋轉傳感器通過端子與所述電路板連接， 所述端子在軸向上從所述電路板延伸到比所述轉子磁鐵的下端靠上側的位置。5.根據權利要求4所述的馬達，其特征在于， 所述端子配置在在周向上相鄰的所述內周壁部之間。6.根據權利要求4所述的馬達，其特征在于， 所述電路板固定于所述絕緣件。7.根據權利要求1至6中的任一項所述的馬達，其特征在于， 所述旋轉傳感器為霍爾元件，且沿周向等間隔設置多個。8.一種送風裝置，其特征在于， 所述送風裝置具有權利要求1至7中的任一項所述的馬達。9.一種吸塵器，其特征在于， 所述吸塵器具有權利要求1至7中的任一項所述的馬達。
【文檔編號】H02K11/215GK205595953SQ201620318461
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】鹽澤和彥
【申請人】日本電產株式會社