專利名稱：無刷電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所述實(shí)施例涉及用于例如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、DVD驅(qū)動(dòng)單元的辦公自動(dòng) 化設(shè)備和例如薄板空調(diào)機(jī)、制冷吹風(fēng)機(jī)等車載設(shè)備以及投影儀的無刷電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
首先對(duì)傳統(tǒng)外轉(zhuǎn)子式DC無刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明。圓柱形殼架附連于電動(dòng)機(jī) 外殼，軸承部附連于殼架的內(nèi)部，而電動(dòng)機(jī)電路板和定子鐵心附連于其外部。 具有磁體的轉(zhuǎn)子一體地附連于電動(dòng)機(jī)軸，而電動(dòng)機(jī)軸被插入到殼架內(nèi)并由軸承 部可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。殼架一體地附連于電動(dòng)機(jī)外殼。
如圖4所示，具有開口 56a的限位墊圈56配合在形成于電動(dòng)機(jī)軸51的端 部52中的環(huán)形槽內(nèi)，它作為限位結(jié)構(gòu)支承轉(zhuǎn)子。調(diào)節(jié)墊圈58和59配合在徑 向支承電動(dòng)機(jī)軸51的軸承部端面57a和限位墊圈56之間以沿推力方向調(diào)節(jié)游 隙。注意，如果存在足夠的空間，則可用金屬卡環(huán)代替限位墊圈56。
日本特開專利公報(bào)No. H09-182356披露了一種電動(dòng)機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)，這種軸 承結(jié)構(gòu)作為保持電動(dòng)機(jī)軸的結(jié)構(gòu)并能作為推力軸承承受推力負(fù)載。此外，日本 特開專利公報(bào)No. 2003-164100披露了一種用于保持電動(dòng)機(jī)軸的結(jié)構(gòu)，其中軸 端部沿推力方向偏壓以將附連于電動(dòng)機(jī)軸的接觸部分壓在軸承上。通過該結(jié) 構(gòu)，組裝效率和密封特性得以提高。
注意，在要求大量減少電動(dòng)機(jī)噪聲的情形下要避免這樣的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中 某一部件在設(shè)置于軸承或軸承端部的推力承受件上的滑動(dòng)。此外，電動(dòng)機(jī)軸51 的端部52如圖4所示地圓角化或?qū)撉?圖4未示出)壓配合至端部52，并使 推力承受件53容納在推力蓋54的凹進(jìn)部分55以支承端部52并承受推力負(fù)載。 通過這種結(jié)構(gòu)，使限位結(jié)構(gòu)和承受推力負(fù)載的結(jié)構(gòu)分離。
在限位結(jié)構(gòu)和推力承受結(jié)構(gòu)分離的外轉(zhuǎn)子式電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子通過磁體和定子鐵心的磁力固定在靠近電動(dòng)機(jī)軸端部的位置。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)因外力而振動(dòng) 或受到?jīng)_擊時(shí)，轉(zhuǎn)子因慣性在游隙范圍內(nèi)沿軸瞬間跳起并隨后返回。因?yàn)檫@個(gè)
動(dòng)作，在圖4中，在調(diào)節(jié)墊圈59和軸承的端面57a之間以及電動(dòng)機(jī)軸51的端 部52和推力承受件53之間產(chǎn)生噪聲。可通過推力承受件53的彈性和推力蓋 54的結(jié)構(gòu)來削減電動(dòng)機(jī)軸51的端部52和推力承受件53之間產(chǎn)生的噪聲。然 而，調(diào)節(jié)墊圈59和軸承的端面57a之間的噪聲無法被削減。
在圖4所示限位結(jié)構(gòu)和日本專利公報(bào)披露的限位結(jié)構(gòu)中，具有開口的墊 圈、金屬卡環(huán)和具有開口的樹脂模制件被用作限位件，因此存在增加部件生產(chǎn) 成本和模具組件復(fù)雜化的問題。另一方面，如果不形成開口或狹縫，則限位件
無法牢靠地配合在環(huán)形槽并且無法制造出足夠強(qiáng)的限位結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，實(shí)施例的一個(gè)方面的目的是提供一種無刷電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)具有將 在推力方向保持電動(dòng)機(jī)軸的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)并能夠削減產(chǎn)生在跳動(dòng)的轉(zhuǎn)子和軸承部 之間的噪聲。
根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)方面， 一種無刷電動(dòng)機(jī)包括轉(zhuǎn)子；支承該轉(zhuǎn)子的電動(dòng) 機(jī)軸；徑向支承電動(dòng)機(jī)軸的軸承部；沿推力方向接受電動(dòng)機(jī)軸的端部的推力承 受部；以及配合在電動(dòng)機(jī)軸上的彈性減震環(huán)，該彈性減震環(huán)設(shè)置在環(huán)形槽和軸 承部的端面之間，該環(huán)形槽形成在由推力承受部接受的電動(dòng)機(jī)軸的端部附近。
減震環(huán)具有足夠的彈性，因此減震環(huán)能充分地與環(huán)形槽配合而無需形成開 口或狹縫。
較佳地，減震環(huán)由彈性樹脂材料構(gòu)成，并且
在減震環(huán)中一體地形成配合于電動(dòng)機(jī)軸的環(huán)形槽中的小環(huán)部和配合于電 動(dòng)機(jī)軸上并面向軸承部端面的大環(huán)部。
較佳地，減震環(huán)通過調(diào)節(jié)墊圈配合在電動(dòng)機(jī)軸上，該調(diào)節(jié)墊圈設(shè)置在減震 環(huán)和軸承部的端面之間。
較佳地，減震環(huán)設(shè)置在配合入環(huán)形槽的限位墊圈或金屬卡環(huán)和軸承部的端 面之間。如果減震環(huán)未充分地配合于電動(dòng)機(jī)軸的環(huán)形槽或推力負(fù)載很大，則減震環(huán) 可僅具有大環(huán)部，而不需要形成小環(huán)部，并可與配合在環(huán)形槽中的限位墊圈或 金屬卡環(huán)協(xié)同工作。
此外，較佳地，減震環(huán)由熱塑性彈性體構(gòu)成。
在本發(fā)明的無刷電動(dòng)機(jī)中，彈性減震環(huán)配合在電動(dòng)機(jī)軸上并位于環(huán)形槽和 軸承部的端面之間，該環(huán)形槽形成在由推力承受部接受的電動(dòng)機(jī)軸的端部附 近。通過這種結(jié)構(gòu)，即使電動(dòng)機(jī)沿推力方向跳動(dòng)，也可通過減震環(huán)減少因與軸 承部的端面碰撞而產(chǎn)生的噪聲。此外，減震環(huán)充當(dāng)配合在電動(dòng)機(jī)軸的環(huán)形槽內(nèi) 的限位件，因此減少了部件數(shù)量并使制造成本降低。
在減震環(huán)由彈性樹脂材料制成并且在其中一體的形成配合于電動(dòng)機(jī)軸的 環(huán)形槽內(nèi)的小環(huán)部和配合在電動(dòng)機(jī)軸上并面向軸承部端面的大環(huán)部的情形下， 減震環(huán)具有足夠的耐沖擊性和耐氣候性。通過一體地形成小環(huán)部和大環(huán)部，可 低成本地成批制造減震環(huán)。
在減震環(huán)通過設(shè)置在減震環(huán)和軸承部端面之間的調(diào)節(jié)墊圈配合于電動(dòng)機(jī) 軸的情形下，能大為減小電動(dòng)機(jī)軸沿推力方向的游隙，從而減小因調(diào)節(jié)墊圈與 軸承部端面的碰撞而產(chǎn)生的噪聲。
在減震環(huán)設(shè)置在配合于環(huán)形槽內(nèi)的限位墊圈和軸承部端面之間的情形下， 減震環(huán)的形狀得以簡(jiǎn)化。
在減震環(huán)由熱塑性彈性體構(gòu)成的情形下，彈性體具有橡膠的彈性和塑料的 成型性，因此減震環(huán)可具有足夠的耐沖擊性并能適當(dāng)?shù)爻膳a(chǎn)。


下面通過示例并參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，在附圖中 圖1是外轉(zhuǎn)子式無刷電動(dòng)機(jī)的剖視圖2是圖1中部分A的局部放大剖視圖，其中示出接受電動(dòng)機(jī)軸的推力承 受部；
圖3A是減震環(huán)的平面圖； 圖3B是減震環(huán)的剖視圖；以及圖4是傳統(tǒng)外轉(zhuǎn)子式無刷電動(dòng)機(jī)的局部放大剖視圖，其中示出接受電動(dòng)機(jī) 軸的推力承受部。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參照附圖描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。在下面的說明中，以吹風(fēng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)(外轉(zhuǎn)子式DC無刷電動(dòng)機(jī))為例進(jìn)行說明。 下面參照?qǐng)D1對(duì)吹風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的概況予以說明。
在圖1所示轉(zhuǎn)子中，葉輪2和圓柱形轉(zhuǎn)子磁軛3通過插入模制而一體形成。 電動(dòng)機(jī)軸5的一端與葉輪2的輪轂4成一體。環(huán)形磁體6固定在轉(zhuǎn)子磁軛3的 內(nèi)周面上。在磁體6中，沿周向交替地形成N極和S極。通過插入于軸承殼架 7的軸承部8在徑向和推力方向上支承電動(dòng)機(jī)軸5。
在定子9中，定子鐵心10附連在由金屬構(gòu)成的圓柱形軸承殼架7的外側(cè)。 定子鐵心10用絕緣體11覆蓋，且電動(dòng)機(jī)線圈12各自纏繞在齒部(磁極齒) 上。其中形成有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電動(dòng)機(jī)電路板13也被固定于軸承殼架7并 與定子9一起包含在組件中。該組件通過螺釘15固定于電動(dòng)機(jī)外殼14。推力 蓋16通過螺釘17固定于軸承殼架7。沿徑向支承電動(dòng)機(jī)軸5的軸承部8—— 例如浸油軸承、球軸承——被設(shè)置在軸承殼架7中。
在圖1中，轉(zhuǎn)子1的磁體6的磁極中心相對(duì)定子鐵心10的齒部的中心移 位，另外電動(dòng)機(jī)軸5的端部5a總是沿軸向被吸引向推力承受部18，該推力承 受部18配合在推力蓋16中(見圖2)。當(dāng)轉(zhuǎn)子l轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉輪2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。 因此，將外部空氣沿軸向吸向葉輪2，在電動(dòng)機(jī)外殼14中流動(dòng)并隨后從出口 19排除。
圖2是圖1中部分A的局部放大剖視圖。在圖2中，由金屬構(gòu)成的推力蓋 16受壓以形成凹進(jìn)部20。推力承受部18配合于凹進(jìn)部20的內(nèi)底部分并在推 力方向支承電動(dòng)機(jī)軸5的端部5a。推力承受部18由具有足夠耐磨損性的低摩 擦樹脂材料構(gòu)成，例如聚醚醚酮(PEEK)。推力承受部18設(shè)置在凹進(jìn)部20的 內(nèi)底部分，并且電動(dòng)機(jī)軸5的圓角端部5a與推力承受部18形成點(diǎn)接觸。另一 凹進(jìn)部21形成在推力蓋16的凹進(jìn)部20中的規(guī)定位置，從推力承受部18和電 動(dòng)機(jī)軸5的端部5a的接觸點(diǎn)向下延伸的電動(dòng)機(jī)軸5的軸線在該位置穿過凹進(jìn)部20的底表面。
接著，對(duì)保持電動(dòng)機(jī)軸5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。環(huán)形槽22形成在電動(dòng)機(jī)軸的 外周面并位于其端部5a附近。彈性減震環(huán)23配合在環(huán)形槽22和軸承部8的 端面8a之間。較佳地，減震環(huán)由例如Hytrel(注冊(cè)商標(biāo))的熱塑性彈性體構(gòu)成， 它具有橡膠的彈性和塑料的成型性。調(diào)節(jié)墊圈24設(shè)置在減震環(huán)23和軸承部8 的端面8a之間以吸收沿推力方向的游隙。通過使用調(diào)節(jié)墊圈24，可減少電動(dòng) 機(jī)軸5沿推力方向的游隙，并能減少調(diào)節(jié)墊圈24和軸承部8的端面8a之間產(chǎn) 生的碰撞噪聲。如果通過減震環(huán)23適當(dāng)?shù)販p小游隙，則可省去調(diào)整墊圈24。
即使電動(dòng)機(jī)1沿推力方向跳動(dòng)，在調(diào)節(jié)墊圈24和軸承部8的端面8a之間 產(chǎn)生的碰撞噪聲也得以減小。此外，減震環(huán)22適宜地配合于電動(dòng)機(jī)軸5的環(huán) 形槽22并充當(dāng)限位件，以使無刷電動(dòng)機(jī)的部件數(shù)量減少并降低無刷電動(dòng)機(jī)的 制造成本。
在圖3A和3B中，減震環(huán)23具有配合在電動(dòng)機(jī)軸5的環(huán)形槽22中的小 環(huán)部23a和配合在電動(dòng)機(jī)軸5并面向軸承部8的端面8a的大環(huán)部23b，并且它 們由熱塑性彈性體制成并一體地形成。因此，減震環(huán)23具有橡膠的彈性并能 夠通過注塑模制而模制出，因此能適宜地成批制造減震環(huán)23。
在圖2中，當(dāng)無刷電動(dòng)機(jī)因外力振動(dòng)或受到?jīng)_擊時(shí)，轉(zhuǎn)子l (見圖l)瞬 間跳動(dòng)，調(diào)節(jié)墊圈24與軸承部8的端面8a碰撞，隨后電動(dòng)機(jī)軸5的端部5a 被吸引并與推力承受部18產(chǎn)生碰撞。因碰撞產(chǎn)生并作用于調(diào)節(jié)墊圈24和軸承 部8的端面8a的沖擊力可由減震環(huán)23吸收。此外，通過使推力承受部18向 就位于其下方的凹進(jìn)部21略微彎曲而消散由端部5a中央部分表面壓力很高的 點(diǎn)碰撞產(chǎn)生的沖擊。因此，可減少碰撞噪聲，通過這種效果，可提高無刷電動(dòng) 機(jī)的商業(yè)價(jià)值，尤其對(duì)于受到振動(dòng)和沖擊力的車載產(chǎn)品而言。
在由于電動(dòng)機(jī)軸5的直徑而使環(huán)形槽22的深度不夠或外部沖擊力很大的 情形下，可在電動(dòng)機(jī)軸5的環(huán)形槽22中設(shè)置限位墊圈或金屬卡環(huán)25(見圖2)。 在這種情形下，可簡(jiǎn)化減震環(huán)23的形狀并將其配合在限位墊圈或金屬卡環(huán)25 和調(diào)節(jié)墊圈24之間，所述限位墊圈或金屬卡環(huán)25已配合在電動(dòng)機(jī)軸端部附近 的環(huán)形槽22內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無刷電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子；支承所述轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)軸；沿徑向支承所述電動(dòng)機(jī)軸的軸承部；沿推力方向接受所述電動(dòng)機(jī)軸的端部的推力承受部；以及配合在所述電動(dòng)機(jī)軸上的彈性減震環(huán)，所述彈性減震環(huán)設(shè)置在環(huán)形槽和所述軸承部的端面之間，所述環(huán)形槽形成在由所述推力承受部接受的所述電動(dòng)機(jī)軸的端部附近。
2. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)， 其特征在于，所述減震環(huán)由彈性樹脂材料制成，并且在所述減震環(huán)中一體地形成配合在所述電動(dòng)機(jī)軸的所述環(huán)形槽內(nèi)的小環(huán)部 和配合在所述電動(dòng)機(jī)軸上并面向所述軸承部的端面的大環(huán)部。
3. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述減震環(huán)通過調(diào)節(jié)墊圈配合在所述電動(dòng)機(jī)軸上，所述調(diào)節(jié) 墊圈設(shè)置在所述減震環(huán)和所述軸承部的端面之間。
4. 如權(quán)利要求l所述的無刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述減震環(huán)設(shè)置在限位墊圈或金屬卡環(huán)和所述軸承部的端面 之間，所述限位墊圈或金屬卡環(huán)配合在所述環(huán)形槽中。
5. 如權(quán)利要求l所述的無刷電動(dòng)機(jī)， 其特征在于，所述減震環(huán)由熱塑性彈性體制成。
全文摘要
一種無刷電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子；支承該轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)軸；沿徑向支承電動(dòng)機(jī)軸的軸承部；沿推力方向接受電動(dòng)機(jī)軸端部的推力承受部；以及配合在電動(dòng)機(jī)軸上的彈性減震環(huán)，該彈性減震環(huán)設(shè)置在環(huán)形槽和軸承部的端面之間，該環(huán)形槽形成在由推力承受部接受的電動(dòng)機(jī)軸的端部附近。
文檔編號(hào)H02K5/24GK101557155SQ20091013416
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者児玉雄二 申請(qǐng)人:信濃絹糸株式會(huì)社