CN108933494A - 定子单元、马达以及风扇马达 - Google Patents

定子单元、马达以及风扇马达 Download PDF

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Abstract

本发明提供定子单元、马达以及风扇马达。风扇马达具备：具有能够以中心轴为中心旋转的多个叶片部的叶轮；以及对叶轮进行旋转驱动的马达。马达具有：能够以中心轴为中心旋转的转子；以及对能够以中心轴为中心旋转的转子进行支撑的定子单元。定子单元具备：经由绝缘子而在定子芯卷绕导线并对转子进行驱动的定子；覆盖定子的至少一部分的树脂部；以及对定子进行固定的固定部。另外，定子单元还具备包覆部，该包覆部覆盖定子与树脂部之间的界面的端部以及树脂部与固定部之间的界面的端部中的至少一方。

Description

定子单元、马达以及风扇马达
技术领域
本发明涉及定子单元、马达以及风扇马达。
背景技术
在以往的马达中，为了提高防水性以及防尘性而进行了各种试验。例如，在专利日本国公开公报特开平10－191611号公报中，公开了利用硅橡胶一体地模制固定子而成的无刷风扇马达。
然而，即使如日本国公开公报特开平10－191611号公报那样由树脂覆盖定子单元，水也经由对覆盖定子的树脂进行容纳的外壳部与树脂的界面部分而到达定子，由此存在例如产生定子芯的腐蚀等各种各样的恶劣影响的担忧。
发明内容
本发明鉴于上述的状况，目的在于提供一种能够提高防水性以及防尘性的定子单元、马达以及风扇马达。
为了实现上述目的，本公开的示例性的定子单元是对能够以中心轴为中心旋转的转子进行支撑的定子单元，构成为，具备：经由绝缘子而在定子芯卷绕导线而成的定子；覆盖上述定子的至少一部分的树脂部；以及对上述定子进行固定的固定部，而且还具备包覆部，该包覆部覆盖上述定子与上述树脂部之间的界面的端部以及上述树脂部与上述固定部之间的界面的端部中的至少一方。
另外，为了实现上述目的，本公开的示例性的马达构成为，具备：能够以中心轴为中心旋转的转子；以及具有对上述转子进行驱动的定子的上述的定子单元。
另外，为了实现上述目的，本公开的示例性的风扇马达构成为，具备：具有能够以中心轴为中心旋转的多个叶片部的叶轮；以及对上述叶轮进行旋转驱动的上述马达。
根据本公开的示例性的定子单元、马达以及风扇马达，能够提高防水性以及防尘性。
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个例子的剖视图。
图2是表示实施方式的包覆部的构成例的剖视图。
图3是表示实施方式的第一变形例的包覆部的构成例的剖视图。
图4是表示实施方式的第二变形例的包覆部的构成例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照图面对本公开的示例性的实施方式进行说明。
此外，在本说明书中，在风扇马达100中，将与中心轴CA平行的方向称为“轴向”。并且，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，在各个结构要素中，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，在各个结构要素的表面，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。
并且，将与中心轴CA正交的方向称为“径向”，将以中心轴CA为中心的圆周方向称为“周向”。另外，在径向上，将朝向中心轴CA的方向称为“内方”，将从中心轴CA离开的方向称为“外方”。另外，在各个结构要素中，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，在各个结构要素的侧面，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，以上所说明的方向、端部以及面等的称呼并不表示实际的组装到设备的情况下的位置关系以及方向等。
图1是表示风扇马达100的一个例子的剖视图。此外，图1示出了包含中心轴CA的风扇马达100的剖面构造。
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是对叶轮400进行旋转驱动的驱动装置。叶轮400是具有多个叶片部401的叶轮。叶轮400以及多个叶片部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，由此产生沿轴向流动的气流。壳体500容纳马达300以及叶轮400。
接着，对马达300的结构进行说明。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能够以沿上下方向延伸的中心轴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设有从轴向观察时呈环状的凸部111。凸部111从轴支架11向轴向下方延伸。此外，凸部111并不限定于图1的例示，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位于定子单元2的比后述的定子20靠径向外方。磁体13保持于圆筒部122的内侧面，与定子20的外侧面对置。
轴1a是安装于转子1的旋转轴，对转子1进行支撑，且能够以中心轴CA为中心与转子1一起旋转。此外，并不限定于该例示，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与轴1a之间设有轴承(未图示)。
定子单元2是保持于壳体500的静止部，且对能够以中心轴CA为中心旋转的转子1进行支撑。定子单元2具有定子20、凹部2a、树脂部21、固定部22、盖部23以及包覆部25。定子单元2通过固定部22固定于壳体500。
在对马达300进行驱动时，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，且在径向上与转子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。在定子20中，通过经由绝缘子202而在定子芯201上卷绕导线，从而设有线圈部203。基板204与线圈部203的导线以及引出到风扇马达300的外部的连接线204a电连接。
凹部2a在定子单元2的轴向上方的上端部设置在绝缘子202与支撑部221之间，且向轴向下方凹陷。从轴向观察时，凹部2a呈环状，且容纳凸部111的至少一部分。另外，凹部2a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构造。通过该迷宫构造，能够进一步加长从径向外方至支撑部221的轴向上方的上端部的水分以及尘埃的侵入路径，因此水分以及尘埃难以侵入到支撑部221的该上端部内。
树脂部21覆盖定子20的至少一部分。另外，在本实施方式中，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，能够更加扩大凹部2a在径向的宽度。通过扩大凹部2a，能够确保容纳凸部111的空间。因此，能够更加有效地抑制水分以及尘埃的侵入。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以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，水分以及尘埃更加难以侵入到支撑部221的上端部内。
固定部22将定子20固定于壳体500。固定部22的至少一部分由树脂部21覆盖。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的内部设有轴承221a，进一步地***有轴1a。支撑部221经由轴承221a能够旋转地支撑轴1a。轴承221a在本实施方式中是滚珠轴承，但并不限定于该示例，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。更为具体而言，安装部222将定子20以及支撑部221安装于容纳定子单元2的壳体500。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的至少一部分由树脂部21覆盖。
盖部23嵌入支撑部221的轴向下方的下端部，覆盖该下端部。
包覆部25是设于定子单元2的表面的涂覆膜。包覆部25的厚度没有特别限定，例如为25[μm]。包覆部25例如也可以是通过化学蒸镀法(CVD)等真空蒸镀法形成的细密的蒸镀膜。这样，能够更加有效地抑制或者防止水以及尘埃向定子单元2的各构成要素间的界面的侵入。或者，包覆部25例如也可以通过浸渍来形成。包覆部25优选是具有防水性的细密的涂覆膜，例如能够使用应用了Parylene(注册商标)、HumiSeal(注册商标)、Ereppukoto(注册商标)、氟树脂等的涂覆膜。但是，包覆部25并不限定于此。
接着，对包覆部25的构成例进行说明。图2是表示实施方式的包覆部25的构成例的剖视图。此外，图2与图1的由虚线包围的部分对应。
在本实施方式中，如图2所示，包覆部25将定子单元2的表面全部覆盖。这样，能够可靠地抑制或者防止水、尘埃向处于包覆部25的内部的定子单元2的侵入。包覆部25的表面在本实施方式中是定子单元2的最靠外的面，面向定子单元2的外部。
更为具体而言，包覆部25覆盖绝缘子202与树脂部21之间的界面的第一端部e1。这样，能够抑制或者防止水以及尘埃从第一端部e1向绝缘子202与树脂部21之间的界面的侵入。
另外，在本实施方式中，如图2所示，树脂部21未覆盖凹部2a的内表面。因此，包覆部25直接覆盖凹部2a的内表面，尤其是覆盖定子芯201与绝缘子202之间的界面的第二端部e2。这样，能够抑制或者防止水以及尘埃从第二端部e2向定子芯201与绝缘子202之间的界面的侵入。尤其是，能够抑制或者防止水通过定子芯201以及绝缘子202间的界面达到例如定子芯201、线圈部203那样的金属部分。
另外，包覆部25还覆盖定子芯201与支撑部221之间的界面的第三端部e3。这样，能够抑制或者防止水以及尘埃从第三端部e3向定子芯201以及支撑部221间的界面的侵入。
另外，包覆部25还覆盖支撑部221与安装部222之间的界面的第四端部e4。这样，能够抑制或者防止水以及尘埃从第四端部e4向支撑部221以及安装部222间的界面的侵入。
另外，包覆部25还覆盖树脂部21与安装部222之间的界面的第五端部e5。这样，能够抑制或者防止水以及尘埃从第五端部e5向树脂部21以及安装部222间的界面的侵入。
另外，在本实施方式中，如图2所示，包覆部25包括第一～第四包覆部25a～25d。但是，包覆部25并不限定于图2的示例，也可以是包括第一～第四包覆部25a～25d中的至少任一个的结构。
第一包覆部25a直接覆盖树脂部21的表面。这样，覆盖树脂部21的第一包覆部25a的表面成为定子单元2的表面的一部分。因此，即使树脂部21的表面不怎么光滑，通过被细密的第一包覆部25a覆盖，定子单元2的表面的上述一部分也会变得光滑。因此，能够抑制尘埃在定子单元2的表面的上述一部分的附着。另外，能够抑制或者防止水与树脂部21接触，并且在第一包覆部25a具有疏水性的情况下，也能够抑制水附着于第一包覆部25a的表面。因此，能够抑制或者防止树脂部21的劣化。另外，例如能够进一步加长水、尘埃从定子单元2的外部到达定子芯201、线圈部203那样的金属部分的距离。因此，能够进一步提高定子单元2的防水性以及防尘性。
第二包覆部25b直接覆盖绝缘子202的表面。这样，覆盖绝缘子202的第二包覆部25b的表面成为定子单元2的表面的一部分。因此，即使绝缘子202的表面不怎么光滑，通过被细密的第二包覆部25b覆盖，定子单元2的表面的上述一部分也会变得光滑。因此，能够抑制尘埃在定子单元2的表面的上述一部分的附着。另外，能够抑制或者防止水与绝缘子202接触，并且在第二包覆部25b具有疏水性的情况下，也能够抑制水附着于第二包覆部25b的表面。另外，例如能够进一步加长水、尘埃从长定子单元2的外部达到定子芯201、线圈部203那样的金属部分的距离。因此，能够进一步提高定子单元2的防水性以及防尘性。
第三包覆部25c直接覆盖支撑部221的表面。这样，覆盖支撑部221的第三包覆部25c的表面成为定子单元2的表面的一部分。因此，即使支撑部221的表面不怎么光滑，通过被细密的第三包覆部25c覆盖，定子单元2的表面的上述一部分也会变得光滑。因此，能够抑制尘埃在定子单元2的表面的上述一部分的附着。另外，能够抑制或者防止水与支撑部221接触，并且在第三包覆部25c具有疏水性的情况下，也能够抑制水附着于第三包覆部25c的表面。另外，例如能够进一步加长水、尘埃从定子单元2的外部达到定子芯201、线圈部203那样的金属部分的距离。因此，能够进一步提高定子单元2的防水性以及防尘性。
第四包覆部25d直接覆盖安装部222的表面。这样，覆盖安装部222的第四包覆部25d的表面成为定子单元2的表面的一部分。因此，即使安装部222的表面不怎么光滑，通过被细密的第四包覆部25d覆盖，定子单元2的表面的上述一部分也会变得光滑。因此，能够抑制尘埃在定子单元2的表面的上述一部分的附着。另外，能够抑制或者防止水与安装部222接触，并且在第四包覆部25d具有疏水性的情况下，也能够抑制水附着于该表面。因此，能够抑制或者防止安装部222的劣化(例如腐蚀)。另外，例如能够进一步加长水、尘埃从定子单元2的外部达到定子芯201、线圈部203那样的金属部分的距离。因此，能够进一步提高定子单元2的防水性以及防尘性。
此外，在本实施方式中，如图2所示，包覆部25成为覆盖包括第一～第五端部e1～e5的定子单元2的表面且包括第一～第四包覆部25a～25d的结构，但并不限定于图2的示例。包覆部25只要是覆盖定子20与树脂部21之间的界面的端部以及树脂部21与固定部22之间的界面的端部中的至少一方的结构即可。这样，能够抑制或者防止水以及尘埃从定子20与树脂部21之间的界面的端部向该界面的侵入。以及/或者，能够抑制或者防止水以及尘埃向树脂部21与固定部22之间的界面的端部该界面的侵入。因此，能够提高定子单元2的防水性以及防尘性。尤其是，能够抑制或者防止水通过定子20与树脂部21之间的界面的端部、和/或树脂部21与固定部22之间的界面到达定子芯201、线圈部203那样的金属部分，因此能够抑制或者防止该金属部分的腐蚀。
并且，包覆部25只要是至少覆盖第一端部e1、第三端部e3以及第五端部e5中的至少任一个的结构即可。
更为具体而言，包覆部25也可以是至少覆盖绝缘子202与树脂部21之间的界面的第一端部e1的结构。这样，至少能够抑制或者防止水以及尘埃从第一端部e1向绝缘子202与树脂部21之间的界面的侵入。尤其是，能够抑制或者防止水通过绝缘子202与树脂部21之间的界面到达例如定子芯201、线圈部203那样的金属部分。
或者，包覆部25也可以是至少覆盖定子芯201与支撑部221之间的界面的第三端部e3的结构。这样，至少能够抑制或者防止水以及尘埃从第三端部e3向定子芯201以及支撑部221间的界面的侵入。尤其是，能够抑制或者防止水通过定子芯201与支撑部221之间的界面达到例如定子芯201、线圈部203那样的金属部分。
或者，包覆部25也可以是至少覆盖树脂部21与安装部222之间的界面的第五端部e5的结构。这样，至少能够抑制或者防止水以及尘埃从第五端部e5向树脂部21以及安装部222间的界面的侵入。尤其是，能够抑制或者防止水通过树脂部21与安装部222之间的界面达到例如定子芯201、线圈部203那样的金属部分。
接着，对实施方式的第一变形例进行说明。图3是表示实施方式的第一变形例的包覆部的构成例的剖视图。此外，图3与例如图1的由虚线包围的部分对应。
在第一变形例中，如图3所示，定子芯201的径向外方的外侧面未被树脂部21覆盖。此外，定子芯201的外侧面位于与绝缘子202的径向外方的外端部在径向上相同的位置、或者比绝缘子202的径向外方的外端部靠径向外侧。
另外，包覆部25包括第五包覆部25e。第五包覆部25e直接包覆定子芯201的与磁体13对置的表面。
这样，即使在定子芯201的与磁体13对置的表面未设置树脂部21，也能够利用第五包覆部25e抑制或者防止水、尘埃与该表面接触。并且在第五包覆部25e具有疏水性的情况下，也能够抑制水附着于该表面。因此，能够抑制或者防止定子芯201的劣化(例如腐蚀)。另外，能够防止在定子单元2设置树脂部21时在定子芯201的与磁体13对置的表面容易产生的树脂部的包覆不良(所谓缺料(Short mold))。
另外，与树脂部21覆盖定子芯201的外侧面的情况相比，能够加大定子单元201的外径，和/或能够使磁体13的径向内方的内端部位于更靠径向内方。因此，能够使安装于定子单元2的转子1的磁体13与定子芯201之间的间隙变窄。因此，基于定子20的驱动的转子1的旋转变得容易，因此能够提高马达300的驱动效率。
接着，对实施方式的第二变形例进行说明。图4是表示实施方式的第二变形例的包覆部25的构成例的剖视图。此外，图4示出了在本实施方式的第二变形例中，从径向观察到的凹部2a附近的风扇马达100的剖面构造。
在第二变形例中，如图4所示，在定子单元2的轴向上方的上端部，树脂部21还设于凹部2a内，并与支撑部221接触。另外，包覆部25还覆盖支撑部221与树脂部21之间的界面的第六端部e6。这样，在凹部2内，能够抑制或者防止水以及尘埃从第六端部e6向支撑部221与树脂部21之间的界面的侵入。尤其是，能够抑制或者防止水通过支撑部221以及树脂部21间的界面达到例如定子芯201、线圈部203那样的金属部分。
以上对本公开的实施方式进行了说明。此外，本公开的范围并不限定于上述的实施方式。本公开能够在不脱离发明的主旨的范围加以实施各种变更。另外，在上述的实施方式中说明的事项在不产生矛盾的范围内能够适当地任意组合。
例如，风扇马达100在上述的实施方式中是轴流风扇，但并不限定于该示例，也可以是离心风扇。即、风扇马达100可以是产生向径向外侧流动的气流的结构。
例如，马达300在上述的实施方式及其变形例中是外转子型(参照图1)，但并不限定于该示例，也可以是内转子型。此外，在马达300是内转子型的情况下，转子1的磁体13位于比定子20靠径向内方。
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有用。

Claims (16)

1.一种定子单元，是对能够以中心轴为中心旋转的转子进行支撑的定子单元，具备：
经由绝缘子而在定子芯卷绕导线而成的定子；
覆盖上述定子的至少一部分的树脂部；以及
对上述定子进行固定的固定部，
上述定子单元的特征在于，
还具备包覆部，该包覆部覆盖上述定子与上述树脂部之间的界面的端部以及上述树脂部与上述固定部之间的界面的端部中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部是蒸镀膜。
3.根据权利要求1或2所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部至少覆盖上述绝缘子与上述树脂部之间的界面的第一端部。
4.根据权利要求1～3任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部还覆盖上述绝缘子与上述定子芯之间的界面的第二端部。
5.根据权利要求1～4任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部包括直接覆盖上述树脂部的表面的第一包覆部。
6.根据权利要求1～5任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部包括直接覆盖上述绝缘子的表面的第二包覆部。
7.根据权利要求1～6任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述固定部具有对上述定子进行支撑的支撑部，
上述包覆部至少覆盖上述定子芯与上述支撑部之间的界面的第三端部。
8.根据权利要求7所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部包括直接覆盖上述支撑部的表面的第三包覆部。
9.根据权利要求7或8所述的定子单元，其特征在于，
上述固定部还具有安装部，该安装部将上述支撑部安装于容纳上述定子单元的壳体，
上述包覆部还覆盖上述支撑部与上述安装部之间的界面的第四端部。
10.根据权利要求9所述的定子单元，其特征在于，
上述树脂部还覆盖上述安装部的至少一部分，
上述包覆部至少覆盖上述树脂部与上述安装部之间的界面的第五端部。
11.根据权利要求9或10所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部包括直接覆盖上述安装部的表面的第四包覆部。
12.根据权利要求1～11任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述定子芯与上述转子的磁体对置，
上述包覆部包括第五包覆部，该第五包覆部直接覆盖上述定子芯的与上述磁体对置的表面。
13.根据权利要求1～12任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述固定部具有对上述定子进行支撑的支撑部，
在上述定子单元的轴向一方侧的端部，上述树脂部与上述支撑部接触，
上述包覆部覆盖上述支撑部与上述树脂部之间的界面的第六端部。
14.根据权利要求1～13任一项中所述的定子单元，其特征在于，
上述包覆部将上述定子单元的表面全部覆盖。
15.一种马达，其特征在于，具备：
能够以中心轴为中心旋转的转子；以及
具有对上述转子进行驱动的定子的权利要求1～14任一项中记载的定子单元。
16.一种风扇马达，其特征在于，具备：
具有能够以中心轴为中心旋转的多个叶片部的叶轮；以及
对上述叶轮进行旋转驱动的权利要求15记载的马达。
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