马达论文和设计-古川敬三

全文摘要

本实用新型提供马达，该马达具有：转子，其包含沿着中心轴线延伸的轴，该转子能够绕中心轴线旋转，该中心轴线沿上下延伸；定子，其与转子在径向上对置；基座部，其在与中心轴线垂直的方向上扩展，并且在该基座部的轴向上方固定有定子的至少一部分；以及具有电绝缘性的间隔件，其在轴向上配置于定子与基座部之间。定子具有在与中心轴线垂直的方向上扩展的电路板，间隔件与电路板的轴向下表面接触并且与基座部的轴向上表面接触。

主设计要求

1.一种马达，其具有：转子，其包含沿着中心轴线延伸的轴，该转子能够绕中心轴线旋转，该中心轴线沿上下延伸；定子，其与所述转子在径向上对置；基座部，其在与中心轴线垂直的方向上扩展，并且在该基座部的轴向上方固定有所述定子的至少一部分；以及具有电绝缘性的间隔件，其在轴向上配置于所述定子与所述基座部之间，所述定子具有在与中心轴线垂直的方向上扩展的电路板，其特征在于，所述间隔件与所述电路板的轴向下表面接触并且与所述基座部的轴向上表面接触。

设计方案

1.一种马达，其具有：

转子，其包含沿着中心轴线延伸的轴，该转子能够绕中心轴线旋转，该中心轴线沿上下延伸；

定子，其与所述转子在径向上对置；

基座部，其在与中心轴线垂直的方向上扩展，并且在该基座部的轴向上方固定有所述定子的至少一部分；以及

具有电绝缘性的间隔件，其在轴向上配置于所述定子与所述基座部之间，

所述定子具有在与中心轴线垂直的方向上扩展的电路板，

其特征在于，

所述间隔件与所述电路板的轴向下表面接触并且与所述基座部的轴向上表面接触。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述基座部在径向外缘部具有向上方延伸的台座部，

所述电路板与所述台座部的轴向上表面接触。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，

所述基座部具有向轴向上方突出的凸部，

所述间隔件与所述凸部的轴向上表面接触。

4.根据权利要求3所述的马达，其特征在于，

所述间隔件与所述凸部的径向外表面接触。

5.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，

所述基座部的向轴向上方突出的凸部的轴向上表面与所述间隔件的轴向下表面接触的部分的、所述间隔件的轴向上表面的轴向位置与所述台座部的轴向上表面的轴向位置相同。

6.根据权利要求3所述的马达，其特征在于，

所述基座部具有在轴向上贯通的贯通孔，

所述贯通孔在所述凸部的轴向上表面和所述基座部的轴向下表面开口。

7.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述基座部具有在轴向上贯通的贯通孔，

所述间隔件覆盖所述基座部的轴向上表面的所述贯通孔的上方。

8.根据权利要求6或7所述的马达，其特征在于，

在周向上配置有多个所述贯通孔，

所述间隔件具有：

中心连接部，其配置在径向中央部；以及

多个臂部，它们从所述中心连接部沿径向突出，

所述多个臂部各自的至少一部分与各个所述贯通孔在轴向上重叠。

9.根据权利要求6或7所述的马达，其特征在于，

在所述贯通孔中具有能够收纳螺钉的螺纹部。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及马达。

背景技术

日本公开公报特开2000-324748号公报的马达是具有转子、定子、电路板和安装板的外转子型无刷马达。并且，对定子铁芯进行支承的定子模制部直接固定于安装板，轴承直接支承于定子模制部。

在日本公开公报特开2000-324748号公报所记载的马达中，电路板和安装板在旋转轴线方向上隔开间隙而进行配置。由此，存在马达的旋转轴线方向的长度会变长的课题。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于例如降低马达的轴向长度。

本公开例示的实施方式的马达具有：转子，其包含沿着中心轴线延伸的轴，该转子能够绕中心轴线旋转，该中心轴线沿上下延伸；定子，其与转子在径向上对置；基座部，其在与中心轴线垂直的方向上扩展，并且在该基座部的轴向上方固定有定子的至少一部分；以及具有电绝缘性的间隔件，其在轴向上配置于定子与基座部之间。定子具有在与中心轴线垂直的方向上扩展的电路板，间隔件与电路板的轴向下表面接触并且与基座部的轴向上表面接触。

在上述实施方式中，所述基座部在径向外缘部具有向上方延伸的台座部，所述电路板与所述台座部的轴向上表面接触。

所述基座部具有向轴向上方突出的凸部，所述间隔件与所述凸部的轴向上表面接触。

所述间隔件与所述凸部的径向外表面接触。

在上述实施方式中，所述凸部的轴向上表面与所述间隔件的轴向下表面接触的部分的、所述间隔件的轴向上表面的轴向位置与所述台座部的轴向上表面的轴向位置相同。

在上述实施方式中，所述基座部具有在轴向上贯通的贯通孔，所述贯通孔在所述凸部的轴向上表面和所述基座部的轴向下表面开口。

在上述实施方式中，所述基座部具有在轴向上贯通的贯通孔，所述间隔件覆盖所述基座部的轴向上表面的所述贯通孔的上方。

在上述实施方式中，在周向上配置有多个所述贯通孔，所述间隔件具有：中心连接部，其配置在径向中央部；以及多个臂部，它们从所述中心连接部沿径向突出，所述多个臂部各自的至少一部分与各个所述贯通孔在轴向上重叠。

在上述实施方式中，在所述贯通孔中具有能够收纳螺钉的螺纹部。

根据本公开例示的实施方式的马达，能够降低马达的轴向长度。

由以下的本实用新型优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是本实用新型的马达的一例的立体图。

图2是图1所示的马达的剖视图。

图3是保持着轴的状态的基座部的立体图。

图4是基座部的立体图。

图5是基座部的俯视图。

图6是间隔件的立体图。

图7是间隔件的俯视图。

图8是定子的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型例示的实施方式进行说明。

图1是本实用新型的马达的一例的立体图。图2是图1所示的马达的剖视图。另外，在以下的说明中，将中心轴线Ax延伸的方向作为轴向、即在图2中将上下方向作为轴向。另外，将相对于轴向垂直的方向作为径向，将以轴为中心的圆的切线方向作为周向。在轴向中，将朝上定义为“上方”、将朝下定义为“下方”。另外，本说明书中的“上方”或“下方”是为了说明而定义的。因此，这些方向并不限定实际使用马达A时的朝向或重力的作用方向的上下。

如图1和图2所示，本实施方式的马达A具有：定子1、转子2、基座部3、间隔件4、第1轴承51和第2轴承52。基座部3具有后述的保持筒部33。定子1固定于保持筒部33的径向外表面。定子1的固定例如利用压入、粘接等固定方法进行固定。另外，在保持筒部33的内部对第1轴承51和第2轴承52进行保持。第1轴承51和第2轴承52被保持为相对于保持筒部33保持了较高的同轴度。转子2具有后述的轴20，轴20以能够旋转的方式保持于第1轴承51和第2轴承52。由此，转子2能够相对于基座部3、即定子1进行旋转。转子2的后述的转子磁铁22配置在定子1的径向外侧。即，本实施方式的马达A是转子2在定子1的外侧旋转的外转子型DC无刷马达。

如图1、图2所示，基座部3配置于在轴向上比定子1和转子2靠下方的位置。参照附图对基座部3的详细情况进行说明。图3是保持着轴的状态的基座部的立体图。图4是基座部的立体图。图5是基座部的俯视图。

如图3至图5所示，基座部3具有：基座底板部31、基座筒部32、保持筒部33和台座部34。基座底板部31是在径向上扩展的圆板形状。即，基座部3在与中心轴线Ax垂直的方向上扩展。基座底板部31具有从轴向上表面向轴向上方突出的三个凸部311。三个凸部311距离中心轴线Ax的距离相等，并且在周向上等间隔地配置。

即，凸部311的中心位于一个圆上。各凸部311具有在轴向上贯通的贯通孔312。即，在周向上配置有多个贯通孔312。如图2所记载的那样，贯通孔312具有用于在将马达A固定于设备时固定螺钉的螺纹部313。即，在贯通孔312中具有能够收纳螺钉的螺纹部313。由此，能够使用螺钉将马达A固定于设备上。另外，马达A也可以通过其他固定部件固定于设备上。此时，贯通孔312只要构成使得基于该固定部件的固定作业变得容易的机构即可。

另外，虽省略了图示，但螺纹部313具有内螺纹。即，基座部3具有在轴向上贯通的贯通孔312，贯通孔312在凸部311的轴向上表面和基座部3的轴向下表面开口。通过这样构成，例如能够简单地构成可收纳螺钉的螺纹部313。另外，在贯通孔312上下开口的情况下，在间隔件4覆盖上方的开口时，也能够抑制异物从贯通孔312进入比间隔件4靠上方的位置。

另外，凸部311只要是能够进行螺钉固定的形状，则可以不是贯通孔312，而是上端封闭的凹孔。另外，例如在基座底板部31具有足以进行螺钉固定的厚度的情况下，可以省略凸部。

基座筒部32从基座底板部31的径向外缘向轴向上方延伸。基座底板部31和基座筒部32一体地形成。基座筒部32是圆筒形状。保持筒部33是在轴向上延伸的筒状。保持筒部33贯通基座底板部31的径向中央部。台座部34从基座底板部31的径向外缘沿轴向突出。即，基座部3具有在径向外缘部向上方延伸的台座部34。

在基座部3中，具有三个台座部34。台座部34对定子1的后述的电路板14的下表面进行保持。在台座部34的轴向上表面设置有台座凸台341。台座凸台341贯通了设置于电路板14的贯通孔而将电路板14相对于基座部3进行定位。换言之，对电路板14的周向的移动、即旋转进行限制。

基座部3是金属的成型体。即，基座底板部31、基座筒部32、保持筒部33和台座部34是一体的。如图3所示，在基座部3的轴向上表面安装有间隔件4。另外，基座部3可以不是一体的。例如也可以是，预先在基座底板部31设置贯通孔，将保持筒部33插入至该贯通孔中而进行固定。这以外的部件也可以采用能够分解的结构。

接着，参照附图对间隔件4的详细情况进行说明。图6是间隔件的立体图。图7是间隔件的俯视图。如图2所示，间隔件4配置于基座部3与电路板14之间。间隔件4例如由树脂等具有绝缘性的材料形成。如图6和图7所示，间隔件4具有：中心连接部41、臂部42和罩部43。

间隔件4与基座底板部31的上表面接触而配置。中心连接部41是圆环状。中心连接部41与保持筒部33的径向外表面接触而配置。中心连接部41的中心与中心轴线Ax一致。间隔件4具有三个臂部42。三个臂部42在周向上等间隔地排列。从中心连接部41的径向外缘朝向径向外方延伸。水分、灰尘、尘埃等不会通过臂部42。

在三个臂部42上分别具有罩部43。罩部43具有罩筒部431和罩顶板部432。罩筒部431从各臂部42向轴向上方延伸。罩筒部431是筒状。罩筒部431的轴向下端部开口。

罩顶板部432设置于罩筒部431的轴向上端。罩顶板部432和罩筒部431是一体的。即，罩顶板部432是将罩筒部431的轴向上端封闭的盖。罩筒部431和罩顶板部432通过它们自身抑制水分、灰尘、尘埃等异物的进入。另外，即使在罩筒部431和罩顶板部432的连接边界，也可抑制异物的进入。另外，即使在臂部42和罩筒部431的连接边界，也可抑制异物的进入。

如图3所示，罩筒部431和罩顶板部432安装于凸部311的外部。此时，罩筒部431与凸部311的径向外表面接触。另外，罩顶板部432与凸部311的轴向上表面接触。即，基座部3具有在轴向上贯通的贯通孔312，间隔件4覆盖基座部3的轴向上表面的贯通孔312的上方。另外，在采用未形成凸部311，而在基座底板部31上仅形成贯通孔312的结构时，罩部43可以是覆盖贯通孔312的上方的形状。此时，罩部43可以是一部分与贯通孔312嵌合的形状。通过这样构成，能够抑制异物从贯通孔312进入。

使中心连接部41的径向内表面与保持筒部33的径向外表面接触，从而限制间隔件4的径向的移动。另外，利用罩筒部431和罩顶板部432分别覆盖三个凸部311的外表面，从而能够抑制间隔件4的周向的移动、即旋转。因此，能够省略用于间隔件4的定位的结构(例如凸台、肋等)。

即，间隔件4具有：中心连接部41，其配置于径向中央部；以及多个臂部42，它们从中心连接部41沿径向突出。多个臂部42各自的至少一部分与各个贯通孔312在轴向上重叠。通过采用这样的结构，能够利用一个间隔件4覆盖多个贯通孔312的上表面。由此，能够使间隔件4的安装作业简略化。

参照新的附图对定子1进行说明。图8是定子的立体图。如图2和图8所示，定子1具有：定子铁芯11、绝缘件12、线圈13和电路板14。

定子铁芯11具有导电性。定子铁芯11具有铁芯背部111和齿部112。铁芯背部111是在轴向上延伸的环状。齿部112从铁芯背部111的径向外表面向径向外侧延伸。定子铁芯11具有12个齿部112。齿部112在周向上等间隔地排列。即，在本实施方式的马达A中，定子1具有12个槽。

定子铁芯11可以是层叠电磁钢板而成的构造，也可以是对粉体进行烧结、铸造等而成的单独的部件。另外，定子铁芯11可以是能够在周向上分割成包含一个齿部112的分割铁芯的结构，也可以是将带状的部件卷绕成环状而形成的结构。

绝缘件12覆盖定子铁芯11。绝缘件12是树脂的成型体。绝缘件12覆盖齿部112，并且覆盖铁芯背部111的轴向的两端面。在被绝缘件12覆盖的齿部112上卷绕导线而形成线圈13。通过绝缘件12使定子铁芯11和线圈13绝缘。另外，在本实施方式中，绝缘件12是树脂的成型体，但不限于此。可以广泛采用能够使定子铁芯11和线圈13绝缘的结构。另外，绝缘件12采用在轴向上能够上下分割的结构，而从定子铁芯11的轴向上下进行安装。但是，不限于该结构。

线圈13分别配置于定子铁芯11的齿部112。即，在马达A中，配置12个线圈13。并且，按照规定的顺序向定子1所具有的12个线圈13供给相位不同的三个系统(以下为三相)的电流。

另外，电路板14配置于定子铁芯11的轴向下方。电路板14是与中心轴线垂直的板状。即，定子3具有在与中心轴线Ax垂直的方向上扩展的电路板14。

电路板14包含与线圈13连接而对线圈13供给电流的电源电路(未图示)。电路板14在径向上在中央部分具有在轴向上贯通的贯通孔。并且，在将电路板14安装于基座部3时，使保持筒部33贯通贯通孔。电路板14与中心轴线Ax垂直而固定于基座部3上。

如图1、图2所示，转子2具有：轴20、转子壳体21和转子磁铁22。转子壳体21是金属制造的。转子壳体21具有转子筒部211和转子顶板部212。转子筒部211是筒体，在轴向上延伸。转子顶板部212是平板状，从转子筒部211的轴向上端部向径向内侧延伸。并且，转子顶板部212在径向中央设置有在轴向上贯通的转子贯通孔213。并且，具有从转子贯通孔213的边缘部向轴向下方延伸的筒状的转子凸台部214。在转子凸台部214的内部固定有轴20。转子2包含沿着中心轴线Ax延伸的轴20，该转子2能够绕中心轴线Ax旋转，该中心轴线Ax沿上下延伸。

轴20是圆柱状。轴20插入至转子凸台部214。并且，轴20固定于转子凸台部214。另外，作为固定方法，可以举出压入、焊接等，但不限于此。可以广泛采用能够将轴20和转子凸台部214固定的方法。轴20借助第1轴承51和第2轴承52而以能够旋转的方式支承于基座部3。由此，轴20以中心轴线Ax为中心进行旋转。即，转子2以中心轴线Ax为中心进行旋转。

转子磁铁22是在圆筒形的磁性体上在周向上交替地磁化出N极和S极的磁铁。转子磁铁22固定于转子筒部211的径向内表面。另外，转子磁铁22向转子筒部211的固定可以采用压入、粘接等。这里，将转子磁铁22的外表面压入至转子筒部211的内表面而进行固定。另外，作为转子磁铁22，也可以是能够在周向上进行分割的结构。

第1轴承51和第2轴承52均为球轴承。并且，第1轴承51和第2轴承52包含：圆筒状的内圈和外圈；和配置于内圈和外圈之间的多个滚珠。第1轴承51和第2轴承52的外圈固定于保持筒部33的内表面。第1轴承51和第2轴承52在轴向上分开配置。并且，在内圈固定有轴20。因此，轴20被第1轴承51和第2轴承52支承为能够在轴向上不同的两个部位上进行旋转。

如图2所示，在基座底板部31的上表面安装间隔件4。罩筒部431和罩顶板部432覆盖凸部311的外表面。并且，在配置有间隔件4的基座部3的上方配置电路板14。

即，基座部3具有向轴向上方突出的凸部311，间隔件4与凸部311的轴向上表面接触。这样，凸部311与电路板14接近，但间隔件4与上表面接触，从而能够确保与电路板14的沿面距离，能够可靠地进行绝缘。另外，即使凸部311的上表面与电路板14接近，也能够可靠地进行绝缘，因此能够缩短马达A的轴向的长度。另外，在利用螺钉等对基座部3进行固定时，即使基座底板部31为薄壁，也能够确保对螺钉进行收纳的部分。

另外，基座部3具有向轴向上方突出的凸部311，间隔件4与凸部311的径向外表面接触。这样，利用间隔件4覆盖凸部311的上表面和径向外表面，因此能够提高抑制异物从凸部311进入的效果。另外，间隔件4与凸部311的相对的定位变得容易。

此时，电路板14的径向外缘部与台座部34的上表面接触。即，电路板14与台座部34的轴向上表面接触。由此，能够通过台座部34对电路板14进行支承。在电路板14上具有贯通孔(未图示)，从台座部34的上表面向上方突出的台座凸台341贯通了贯通孔。另外，对于电路板14与台座部34接触，也可以由台座部34从下方对电路板14进行支承。另外，也包含电路板14与台座部34在彼此不作用力的程度下接触的情况。

罩筒部431和罩顶板部432位于电路板14与凸部311之间。并且，电路板14与配置于凸部311的上表面的罩顶板部432接触。即，间隔件4在轴向上配置于定子1与基座部3之间。另外，如上所述，间隔件4具有电绝缘性。并且，间隔件4与电路板14的轴向下表面接触，并且与基座部3的轴向上表面接触。由此，能够降低马达A的轴向长度。另外，能够可靠地将电路板14与基座部3电绝缘。由此，能够提供小型且稳定旋转的马达A。另外，通过缩短轴向长度，能够缩短轴20的长度，因此能够提高刚性，并且能够维持较高的旋转精度。

电路板14与罩顶板部432的接触、即电路板14与间隔件4的接触不仅包含与电路板14主体接触的情况，还包含与安装于电路板14的电子部件、电子部件所具有的端子接触的情况。电路板14可以隔着罩顶板部432而被凸部311从下方进行支承。另外，电路板14与罩顶板部432可以在不施加力的程度下接触。

即，电路板14可以从台座部34的下方被支承，也可以被安装有罩顶板部432的凸部311从下方进行支承、即隔着间隔件4而被基座底板部31从下方进行支承。另外，电路板14可以分别被台座部34的至少一个和安装有罩顶板部432的凸部311的至少一个支承。在任意的情况下，电路板14均与台座部34接触，并且与间隔件4接触。

另外，优选使罩顶板部432的上表面和台座部34的上表面为同一水平面。即，凸部311的轴向上表面与间隔件4的轴向下表面接触的部分中的、间隔件4的轴向上表面432的轴向位置与台座部34的轴向上表面的轴向位置相同。

通过这样构成，被罩筒部431和罩顶板部432覆盖的凸部311和台座部34在相同的轴向位置上从下方对电路板14进行支承。由此，电路板14被三个台座部34和三个凸部311进行支承，因此能够稳定地对电路板14进行支承。

另外，在间隔件4是能够弹性变形的结构的情况下，可以使罩顶板部432的上表面位于在轴向上比台座部34的上表面靠上方的位置。通过这样形成，罩顶板部432在安装定子1时被电路板14按压而与电路板更可靠地进行接触。由此，能够更可靠地使电路板14和基座部3绝缘。

由此，即使缩短电路板14与基座部3的轴向距离，也能够可靠地进行绝缘。即，能够抑制马达A的轴向的长度，并且能够确保电路板14与基座部3的沿面距离。另外，即使在电路板14的下表面配置有电子部件、或配置在上表面的电子部件的端子向下方贯通的情况下，也能够抑制电子部件自身或端子与基座部3的接触。另外，基座部3具有凸部311，凸部311具有螺纹部313，从而在将马达A螺钉固定于设备等时，能够加深螺钉插入的深度。由此，能够不增大马达A而利用螺钉固定可靠地将马达A固定。

并且，在将电路板14安装于基座部3之后，将定子1安装于电路板14的上方。将基座部3的保持筒部33固定于铁芯背部111的内表面。另外，铁芯背部111与保持筒部33的固定可以举出压入、焊接等，但这里通过压入进行固定。即，将保持筒部33压入至铁芯背部111而将定子铁芯11固定于基座部3。即，定子1的至少一部分固定于基座部3的轴向上方。

此时，与安装于定子1的线圈13连接的电线(未图示)与电路板14所具有的电源电路连接。并且，向保持筒部33所具有的第1轴承51和第2轴承52压入轴20而将转子2安装于基座部3。即，定子1与转子2在径向上对置。

另外，所组装的马达A安装于框架或壳体。在安装马达A的情况下，利用螺钉固定而固定于框架或壳体。即，使螺钉通入设置于框架或壳体的贯通孔而将螺钉插入至螺纹部313并进行紧固。此时，由于螺钉与螺纹部313的紧固，有时产生磨削出的磨削碎屑或螺钉固定剂等碎屑这样的污染物。

另外，在马达A中，有时也将螺钉螺入至螺纹部313而进行固定。在该情况下，有时对螺纹部313和(或)螺钉进行磨削而产生污染物。但是，在本实施方式中，罩筒部431和罩顶板部432覆盖贯通孔312的上方，因此可抑制污染物进入至马达A的内部。由此，能够使马达A稳定地驱动。

马达A在从基座部3的基座底板部31向轴向上方突出的凸部311具有对螺钉进行收纳的螺纹部313。因此，在基座部3的轴向的投影面的内部配置对用于固定马达A的螺钉进行收纳的螺纹部313。由此，能够减小基座部3的径向的大小。另外，在本实用新型的马达A中，基座部3的轴向的投影面积与转子2的轴向的投影面积相同或大致相同。由此，马达A不仅在轴向上能够小型化，在径向上也能够小型化。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但只要在本实用新型的主旨的范围内，则实施方式可以进行各种变形。

本实用新型例如可以用作对机器人等进行驱动的马达。

设计图

马达论文和设计

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