CN108933493B

CN108933493B - 马达及风扇马达

Info

Publication number: CN108933493B
Application number: CN201810480710.7A
Authority: CN
Inventors: 山崎雄太; 奥野乔也; 北村佳久; 金谷忠之; 青井英树; 山崎章基
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2038-05-18
Also published as: JP6911521B2; JP2018196303A; US11025123B2; CN108933493A; US20180337573A1

Abstract

本发明提供外转子型的马达，其具有定子单元和能够以在上下方向上延伸的中心轴为中心相对于上述定子单元旋转的转子。上述定子单元具有：定子，其经由绝缘子在定子芯卷绕有导线；树脂部，其覆盖上述定子的至少一部分；支撑部，其支撑上述定子；以及环状的凹部，其在上述定子单元的轴向一方侧的端部向轴向另一方侧凹陷。在上述定子单元的轴向一侧的端部，上述树脂部位于比上述凹部靠径向外方，上述凹部的径向内方的第一侧面为上述支撑部的径向外方的外侧面，上述凹部的径向外方的第二侧面为上述绝缘子的径向内方的内侧面，上述外转子型的马达的特征在于，上述转子具有向轴向另一方侧延伸的环状的凸部，上述凸部的至少一部分收纳于上述凹部。

Description

马达及风扇马达

技术领域

本公开涉及马达及风扇马达。

背景技术

现有的马达中，为了提高防水性及防尘性，进行着各种尝试。例如，日本国公开公报特开平10-191611号公报中，公开有一种通过硅橡胶一体模制定子的无刷风扇马达。该马达中，为了阻止水侵入至壳体内部，在定子的轴向上方的上端部，在定子的绝缘子与轴承支撑用筒部之间的间隙***有从转子的衬套突出的凸部。

但是，日本国公开公报特开平10-191611号公报中，在上述的间隙内，绝缘子在径向内方被硅橡胶覆盖，因此，上述的间隙的径向上的宽度和轴向上的深度变得更小。因此，可能不能充分提高防水性及防尘性。

发明内容

鉴于上述的状况，本公开的目的在于，提供一种能够提高防水性及防尘性的马达及风扇马达。

为了达成上述目的，本公开的示例性的实施方式的外转子型的马达具有：定子单元；以及转子，其能够以在上下方向上延伸的中心轴为中心相对于上述定子单元旋转。上述定子单元具有：定子，其经由绝缘子在定子芯卷绕有导线；树脂部，其覆盖上述定子的至少一部分；支撑部，其支撑上述定子；以及环状的凹部，其在上述定子单元的轴向一方侧的端部向轴向另一方侧凹陷。在上述定子单元的轴向一侧的端部，上述树脂部位于比上述凹部靠径向外方，上述凹部的径向内方的第一侧面为上述支撑部的径向外方的外侧面，上述凹部的径向外方的第二侧面为上述绝缘子的径向内方的内侧面，上述外转子型的马达构成为，上述转子具有向轴向另一方侧延伸的环状的凸部，上述凸部的至少一部分收纳于上述凹部。

另外，为了达成上述目的，本公开的示例性的实施方式的风扇马达具备能够以中心轴为中心旋转的叶轮和旋转驱动上述叶轮的上述的马达。

根据本公开的示例性的马达及风扇马达，能够提高防水性及防尘性。

有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征，要素，步骤，特点和优点。

附图说明

图1是表示风扇马达的一例的剖视图。

图2是表示由凹部及凸部形成的迷宫结构的一例的剖视图。

图3是表示由凹部及凸部形成的迷宫结构的另一例的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本公开的示例性的实施方式。

此外，本说明书中，在风扇马达100中，将与中心轴CA平行的方向称为“轴向”。另外，将轴向一方侧且在轴向上从后述的盖部23朝向轴支架11的方向称为“上方”。另外，将轴向另一方侧且在轴向上从轴支架11朝向盖部23的方向称为“下方”。另外，在各个构成要素中，将轴向下方的端部称为“下端部”，将轴向上方的端部称为“上端部”。另外，在各个构成要素的表面中，将朝向轴向下方的面称为“下表面”，将朝向轴向上方的面称为“上表面”。

另外，将与中心轴CA正交的方向称为“径向”，将以中心轴CA为中心的周向称为“周向”。另外，在径向上，将朝向中心轴CA的方向称为“内方”，将离开中心轴CA的方向称为“外方”。另外，在各个构成要素中，将径向内方的端部称为“内端部”，将径向外方的端部称为“外端部”。另外，在各个构成要素的侧面中，将朝向径向内方的侧面称为“内侧面”，将朝向径向外方的侧面称为“外侧面”。

此外，以上说明的方向、端部以及面等的呼称不表示实际的装入设备的情况下的位置关系及方向等。

图1是表示风扇马达100的一例的剖视图。此外，图1表示包含中心轴CA的风扇马达100的截面结构。

如图1所示，风扇马达100具备外转子型的马达300、叶轮400以及壳体500。马达300是旋转驱动叶轮400的驱动装置。叶轮400是具有多个叶片部401的叶轮。叶轮400及多个叶片部401能够以中心轴CA为中心旋转。叶轮400安装于马达300的轴向的上部。叶轮400利用马达300以中心轴CA为中心旋转，从而产生在轴向上流动的气流。壳体500收纳马达300及叶轮400。

接着，说明马达300的结构。如图1所示，马达300具备转子1、轴1a以及定子单元2。

转子1能够以在上下方向上延伸的中心轴CA为中心，相对于定子单元2旋转。转子1具有轴支架11、磁体支撑部件12以及磁体13。轴支架11在马达300的轴向上方的上端部安装于轴1a。在轴支架11设置有从轴向观察呈环状的凸部111。即，转子1具有凸部111。凸部111从轴支架11向轴向下方延伸。此外，凸部111不限定于图1的示例，也可以从磁体支撑部件12延伸。磁体支撑部件12是保持磁体13的部件。磁体支撑部件12具有板部121和圆筒部122。板部121是从轴支架11向径向外方延伸的圆环形状的部件。圆筒部122是筒状的部件，从板部121的径向外方的外端部至少向轴向下方延伸。磁体13位于比定子单元2的后述的定子20靠径向外方。磁体13保持于圆筒部122的内侧面，并与定子20的外侧面对置。

轴1a是安装于转子1的旋转轴，支撑转子1，且能够以中心轴CA为中心与转子1一起旋转。此外，不限定于该示例，轴1a也可以是安装于定子单元2的固定轴。此外，在轴1a为固定轴的情况下，在转子1，在与轴1a之间设置轴承(未图示)。

定子单元2是保持于壳体500的静止部，支撑能够以中心轴CA为中心旋转的转子1。定子单元2具有定子20、凹部2a、树脂部21、固定部22以及盖部23。此外，凹部2a在后面进行说明。定子单元2通过固定部22固定于壳体500。

在驱动马达300时，定子20驱动转子1使旋转。定子20是以中心轴CA为中心的环状，且固定于支撑部221的径向外方。定子20具有定子芯201、绝缘子202、多个线圈部203以及基板204。定子芯201例如是由沿轴向层叠电磁钢板而成的层叠钢板构成的铁芯部件，在径向上与转子1的磁体13对置。绝缘子202例如是使用了树脂材料的绝缘部件，覆盖定子芯201的至少一部分。定子20中，通过经由绝缘子202在定子芯201卷绕导线而设置线圈部203。基板204与线圈部203的导线、及引出至风扇马达300的外部的连接线204a电连接。

树脂部21覆盖定子20的至少一部分。在定子单元2的轴向上方的上端部，树脂部21位于比凹部2a靠径向外方。这样，能够进一步扩大凹部2a的径向上的宽度。通过扩大凹部2a，能够确保收纳凸部111的空间。因此，能够更有效地抑制水分及尘埃的侵入。另外，树脂部21的轴向上方的上端部位于比绝缘子202的轴向上方的上端部靠轴向上方。这样，从径向外方至支撑部221的轴向上方的上端部的水分及尘埃的侵入路径进一步经由凸部111与树脂部21之间，因此变得更长。因此，水分及尘埃更难以侵入至支撑部221的上端部内。

固定部22将定子20固定于壳体500。固定部22具有支撑部221和安装部222。即，定子单元2具有支撑部221和安装部222。

支撑部221是支撑定子20的筒状的部件。在支撑部221的内部设置有轴承221a，还***有轴1a。支撑部221经由轴承221a将轴1a支撑为能够旋转。本实施方式中，轴承221a为滚珠轴承，但不限定于该示例，例如也可以是套筒轴承等。

安装部222是具有多个贯通开口的圆环形状，将定子单元2安装于壳体500。更具体而言，安装部222在收纳定子单元2的壳体500安装有定子20及支撑部221。在安装部222的径向内方的内端部安装有支撑部221。另外，安装部222的径向外方的外端部安装于壳体500。另外，安装部222的至少一部分被树脂部21覆盖。

盖部23嵌入于支撑部221的轴向下方的下端部，并覆盖该下端部。

接着，说明凹部2a的结构。凹部2a从轴向观察为环状，与凸部111的至少一部分一起在定子单元2的轴向上方的上端部形成迷宫结构。图2是表示由凹部2a及凸部111形成的迷宫结构的一例的剖视图。此外，本实施方式中，图2表示从径向观察的凹部2a附近的风扇马达100的截面结构，例如，对应于图1的由虚线包围的部分。

如图2所示，凹部2a在定子单元2的轴向上方的上端部设置于绝缘子202与支撑部221之间，并向轴向下方凹陷。凹部2a的径向内方的第一侧面221b是支撑部221的外侧面221b。凹部2a的径向外方的第二侧面202a是绝缘子202的内侧面202a。在凹部2a收纳有凸部111的至少一部分。

这样，在支撑部221及绝缘子202间的凹部2a收纳转子1的凸部111的至少一部分的迷宫结构设置于定子单元2的轴向上方的上端部。另外，在定子单元2的该上端部，树脂部21处于比凹部2a靠径向外方。因此，与例如树脂部21设置于凹部2a内的情况相比，能够进一步增大由凹部2a及凸部111形成的迷宫结构。即，能够进一步增长从径向外方至支撑部221的轴向上方的上端部的水分及尘埃的侵入路径，因此，水分及尘埃难以侵入至支撑部221的该上端部内。因此，能够提高马达300的防水性及防尘性。该效果在小型的马达300中是特别有效的。

另外，通过不在凹部2a内设置树脂部21，能够降低覆盖定子20的树脂部21的使用量。因此，能够有助于制造成本的降低。

凹部2a内的凸部111的至少一部分在径向上与支撑部221及绝缘子202直接对置。这样，与例如凹部2a内的凸部111的至少一部分经由设置于凹部2a内的树脂部21等与绝缘子202对置的情况相比，能够进一步扩大凹部2a的内部空间的径向上的宽度。因此，能够确保收纳凸部111的凹部2a的内部空间。因此，水分及尘埃更难以侵入至支撑部221的上端部内。另外，凹部2a的尺寸管理也变得容易，因此，马达300的设计上产生余量。另外，能够将紧凑且充分抑制或防止水分及尘埃的侵入的迷宫结构设置于定子单元2的轴向上方的上端部。

凹部2a的径向的外径随着从轴向下方朝向轴向上方而变大。即，在从径向观察的剖视视野中，如图2所示，凹部2a的第二侧面202a具有随着朝向轴向上方而向径向外方倾斜的锥形形状。这样，在例如将风扇马达100配置为中心轴CA与铅垂线成垂直的情况下，附着于凹部2a的第二侧面202a的水、尘埃在汇聚于第二侧面202a的铅垂线下侧之后，沿着第二侧面202a流向轴向上方。因此，附着于第二侧面202a的水、尘埃容易排出至凹部2a外。

另外，如图2所示的从径向观察的剖视视野所示，凹部2a的第二侧面202a与树脂部21的表面平滑地连续。例如，从径向观察的剖视视野中，第二侧面202a的轴向上方的上端部的切线方向与定子单元2的上端部的树脂部21的径向内方的内端部的切线方向相同。这样，能够使向凹部2a外排出的水、尘埃不停滞地在树脂部21上移动。

另外，凸部111的径向上的外径随着从轴向下方朝向轴向上方而变大。即，如图2所示，凸部111的径向外方的外侧面111a具有随着朝向轴向上方而向径向外方倾斜的锥形形状。这样，在凹部2a内，即使水、尘埃附着于转子1的凸部111的外侧面111a，在转子1旋转时，水、尘埃也通过离心力而进一步向凸部111的外径(也就是外侧面111a的直径大小)变大的方向即轴向上方移动。因此，通过转子1的旋转，能够将水、尘埃排出至凹部2a外。

接着，说明实施方式的变形例。图3是表示有凹部2a及凸部111形成的迷宫结构的另一例的剖视图。此外，图3表示在本实施方式的变形例中，从径向观察的凹部2a附近的风扇马达100的截面结构，对应于例如图1的由虚线包围的部分。

如图3所示，马达300还具备与树脂部21不同的保护部24。保护部24是设置于凹部2a的底面、第一侧面221b及第二侧面202a和定子单元2的上端部的树脂部21的外表面的薄膜。特别地，如图3所示，保护部24覆盖绝缘子202与树脂部21之间的界面的端部和绝缘子202与支撑部221之间的界面的端部。但是，保护部24不限定于图3的示例，也可以覆盖两者中的一方。也就是，保护部24只要覆盖绝缘子202与树脂部21之间的界面的端部、及绝缘子202与支撑部221之间的界面的端部中的至少一方即可。

保护部24的材料例如是硅系、改性硅系或环氧系的树脂。保护部24的厚度没有特别限定，但优选为第一侧面221b与第二侧面202a之间的径向上的最短距离的10％以下。

通过在定子单元2的上端部的迷宫结构中设置保护部24，水、尘埃难以从上述的界面的端部向界面侵入，从而难以到达例如定子芯201及线圈部203等定子20的金属部分。因此，能够进一步提高马达300的防水性及防尘性。

此外，本实施方式中，保护部24是设置于凹部2a的内表面等的薄膜，但不限定于该示例。保护部24也可以是配置于凹部2a及凸部111间的部件，也可以是充填于凹部2a内的部件。例如，保护部24也可以是使用了橡胶系或硅系等材料的密封垫。在这些情况下，保护部24只要配置为不与凸部111接触即可。或者，只要在保护部24使用相对于凹部2a的内表面及凸部111中的至少一方具有高滑动性的材料即可。

以上，说明了本公开的实施方式。此外，本公开的范围不限定于上述的实施方式。本公开能够在不脱离发明宗旨的范围内添加并实施各种变更。另外，上述的实施方式中说明的事项能够在不产生矛盾的范围内适当任意组合。

例如，风扇马达100在上述的实施方式中是轴流风扇，但不限定于该示例，也可以是离心风扇。即，风扇马达100也可以是产生向径向外侧流动的气流的结构。

本公开例如在具有定子被树脂部覆盖的定子单元的马达等中是有用的。

Claims

1.一种外转子型的马达，其具有：

定子单元；以及

转子，其能够以在上下方向上延伸的中心轴为中心相对于上述定子单元旋转，

上述定子单元具有：

定子，其经由绝缘子在定子芯卷绕有导线；

树脂部，其覆盖上述定子的至少一部分；

支撑部，其支撑上述定子；以及

环状的凹部，其在上述定子单元的轴向一方侧的端部向轴向另一方侧凹陷，

在上述定子单元的轴向一侧的端部，上述树脂部位于比上述凹部靠径向外方，

上述凹部的径向内方的第一侧面为上述支撑部的径向外方的外侧面，

上述凹部的径向外方的第二侧面为上述绝缘子的径向内方的内侧面，

上述外转子型的马达的特征在于，

上述转子具有向轴向另一方侧延伸的环状的凸部，

上述凸部的至少一部分收纳于上述凹部，

上述凹部内的上述凸部的至少一部分在径向上与上述支撑部及上述绝缘子直接对置。

2.根据权利要求1所述的外转子型的马达，其特征在于，

还具备与上述树脂部不同的保护部，

上述保护部覆盖上述绝缘子与上述树脂部之间的界面的端部、及上述绝缘子与上述支撑部之间的界面的端部中的至少一方。

3.根据权利要求2所述的外转子型的马达，其特征在于，

上述保护部的厚度为上述第一侧面与上述第二侧面之间的径向上的最短距离的10％以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的外转子型的马达，其特征在于，

上述树脂部的轴向一方侧的端部位于比上述绝缘子的轴向一方侧的端部靠轴向一方侧。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的外转子型的马达，其特征在于，

上述凸部的径向上的外径随着从轴向另一方侧朝向轴向一方侧而变大。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的外转子型的马达，其特征在于，

上述凹部的径向上的外径随着从轴向另一方侧朝向轴向一方侧而变大。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的外转子型的马达，其特征在于，

上述凹部的上述第二侧面与上述树脂部的表面平滑地连续。

8.一种风扇马达，其特征在于，

具备：

能够以中心轴为中心旋转的叶轮；以及

旋转驱动上述叶轮的权利要求1～7中任一项所述的外转子型的马达。