安裝構(gòu)件及電動的制造方法
安裝構(gòu)件及電動的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種安裝構(gòu)件及電動機。安裝構(gòu)件與電動機的定子接合，其具有：覆蓋筒狀的定子的一方的端面的基部；從基部的外緣向定子側(cè)折彎，并以與定子的外周面對置的方式形成的圓弧狀的多個折彎部。折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的外周面形成有外側(cè)凹部，外側(cè)凹部形成為，在周向的寬度為W[mm]、折彎部的圓弧的半徑為r[mm]時，滿足W／r≤0.143。
【專利說明】安裝構(gòu)件及電動機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電動機。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，使用電動機作為各種裝置和產(chǎn)品的驅(qū)動源。尤其是在打印機、復(fù)印機等業(yè)務(wù)用設(shè)備和家電產(chǎn)品中，例如作為動作頻率高的可動部件的驅(qū)動源，從耐久性和電干擾的觀點出發(fā)存在使用無電刷電動機的情況(參照專利文獻I)。這樣的無電刷電動機可能具有用于相對于驅(qū)動對象將電動機本身固定在規(guī)定的位置的安裝構(gòu)件。
[0003]專利文獻1:日本特開2011-167054號公報
[0004]作為將上述的安裝構(gòu)件接合到無電刷電動機的定子的外周的方法之一，使用激光焊接。然而，根據(jù)安裝構(gòu)件的形狀不同，可能在安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性方面存在改善的余地。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型是鑒于這種情況而作出的，其目的在于提供一種提高在電動機中使用的安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性的技術(shù)。
[0006]為了解決上述課題，本實用新型的一方案的安裝構(gòu)件與電動機的定子接合，其特征在于，具有:基部，其覆蓋筒狀的定子的一方的端面；圓弧狀的多個折彎部，其從基部的外緣向定子側(cè)折彎，且以與定子的外周面對置的方式形成。折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的外周面形成有外側(cè)凹部，外側(cè)凹部形成為，在周向的寬度為W[mm]、折彎部的圓弧的半徑為 r[mm]時，滿足 W / r ^ 0.143。
[0007]根據(jù)該方案，在從基部的外緣折彎而形成折彎部時，能夠抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。因此，能夠提高將安裝構(gòu)件的折彎部焊接到電動機的外周部上時的接合可靠性。
[0008]也可以構(gòu)成為，折彎部在外側(cè)凹部的底部形成有沿該折彎部的厚度方向貫通的貫通孔。由此，在從基部的外緣折彎而形成折彎部時，能夠使因折彎部的內(nèi)周側(cè)的變形而多余的材料向貫通孔逃散，能抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。
[0009]也可以構(gòu)成為，安裝構(gòu)件由金屬材料構(gòu)成，至少折彎部在表面形成有鍍鋅層。這種情況下，通過所述的貫通孔，能夠使激光焊接時在定子與折彎部之間產(chǎn)生的含有鋅的氣體向外部逃散，能夠抑制焊接部分的氣孔的產(chǎn)生。
[0010]本實用新型適用于小型電動機，優(yōu)選，折彎部的圓弧的半徑r[mm]為50mm以下。
[0011]也可以構(gòu)成為，外側(cè)凹部的周向的寬度W[mm]為1mm以上。由此，可以擴大例如模制刀具的寬度，能夠提高用于形成外側(cè)凹部的模制刀具的耐久性。
[0012]也可以形成為，外側(cè)凹部在軸向的長度為L[mm]時滿足W〈L。由此，能夠在外側(cè)凹部的底面高效地沿軸向配置所述的貫通孔與焊接部位，能夠抑制外側(cè)凹部的周向的寬度W。其結(jié)果是，能夠抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷，同時通過輸出相對不高的激光焊接也能夠?qū)崿F(xiàn)安裝構(gòu)件與定子的穩(wěn)定的焊接。
[0013]也可以構(gòu)成為，外側(cè)凹部形成至折彎部的前端。
[0014]也可以構(gòu)成為，折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的內(nèi)周面形成有內(nèi)側(cè)凹部。由此，能夠抑制在焊接時產(chǎn)生的氣體被關(guān)閉在接合部附近的狀況。
[0015]也可以構(gòu)成為，內(nèi)側(cè)凹部形成至折彎部的前端。由此，激光焊接時在定子與折彎部之間產(chǎn)生的氣體能夠向外部逃散，能夠抑制焊接部分的氣孔的產(chǎn)生。
[0016]也可以構(gòu)成為，內(nèi)側(cè)凹部以在折彎部的厚度方向上與外側(cè)凹部重疊的方式形成。由此，能夠在同時的工序中形成外側(cè)凹部和內(nèi)側(cè)凹部。
[0017]也可以構(gòu)成為，在基部的中央部形成有保持軸承的軸承保持部。
[0018]本實用新型的另一方案為電動機。該電動機具備:配置有多個繞組的筒狀的定子；設(shè)置在定子的中心部的轉(zhuǎn)子；對定子的多個繞組供電的供電部；固定在定子上的安裝構(gòu)件。安裝構(gòu)件在外側(cè)凹部的附近與定子的外周面焊接。
[0019]根據(jù)該 方案，在從基部的外緣折彎而形成折彎部時，能夠抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。因此，能夠提高在將安裝構(gòu)件的折彎部焊接到電動機的外周部時的接合可靠性。
[0020]【實用新型效果】
[0021]根據(jù)本實用新型，能夠提高在電動機中使用的安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實施方式的無電刷電動機的分機立體圖。
[0023]圖2是本實施方式的無電刷電動機的俯視圖。
[0024]圖3是圖2所示的無電刷電動機的A-A剖面的局部剖視圖。
[0025]圖4(a)是定子的俯視圖，圖4(b)是圖4(a)的B-B剖視圖。
[0026]圖5 (a)是定子齒部的俯視圖，圖5 (b)定子磁軛的俯視圖。
[0027]圖6(a)是與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖，圖6(b)是不與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖。
[0028]圖7是將兩種轉(zhuǎn)子鐵芯層疊后的狀態(tài)的剖視圖。
[0029]圖8 (a)是轉(zhuǎn)子的俯視圖，圖8 (b)是圖8 (a)的C-C剖面的局部剖視圖。
[0030]圖9(a)是從軸向觀察印制基板的主視圖，圖9(b)是從D方向觀察圖9 (a)的印制基板的側(cè)視圖。
[0031]圖10(a)是從編碼盤的凹部側(cè)觀察到的主視圖，圖10(b)是圖10(a)所示的編碼盤的E-E'剖視圖。
[0032]圖11是示意性地表示將印制基板與編碼盤組裝時的狀態(tài)的圖。
[0033]圖12是安裝板的立體圖。
[0034]圖13(a)是安裝板的主視圖，圖13(b)是從相反側(cè)觀察圖13(a)所示的安裝板的后視圖。
[0035]圖14(a)是圖13(b)所示的安裝板的F-F剖面的局部剖視圖，圖14(b)是圖14(a)所示的區(qū)域G的放大圖，圖14(c)是從H方向觀察圖14(a)所示的安裝板的折彎部的側(cè)視圖。[0036]圖15是示意性地表示將安裝板焊接在定子鐵芯后的狀態(tài)下的各部分的尺寸的圖。
[0037]圖16是示意性地表示折彎部的主要部分的圖。
[0038]圖17是表示外側(cè)凹部的周向的寬度與凹陷的深度的關(guān)系的曲線圖。
[0039]圖18(a)?圖18(f)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。
[0040]圖19(a)?圖19(e)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。
[0041]符號說明
[0042]10安裝板、12定子、14轉(zhuǎn)子、16印制基板、18編碼盤、20罩、21定子鐵芯、22轉(zhuǎn)子軸、24保持部、30轉(zhuǎn)子鐵芯、34定子齒部、36定子磁軛、40定子繞組、42第一轉(zhuǎn)子鐵芯、44第二轉(zhuǎn)子鐵芯、46嵌合孔、48磁鐵、62基部、62a外緣、64折彎部、64b前端、64c內(nèi)周面、66安裝部、68外側(cè)凹部、70薄壁部、72貫通孔、74內(nèi)側(cè)凹部、100電動機。
【具體實施方式】
[0043]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的實施方式。需要說明的是，在附圖的說明中，對同一要素標注同一符號，適當省略重復(fù)的說明。另外，以下所述的結(jié)構(gòu)為示例，并非對本實用新型的范圍作出任何限定。
[0044]以下，以內(nèi)旋轉(zhuǎn)型的無電刷電動機為例進行說明。另外，本實用新型中的安裝構(gòu)件例如用于將電動機主體安裝在復(fù)印機或打印機的箱體的規(guī)定位置。
[0045](無電刷電動機)
[0046]圖1是本實施方式的無電刷電動機的分解立體圖。圖2是本實施方式的無電刷電動機的俯視圖。圖3是圖2所示的無電刷電動機的A-A剖面的局部剖視圖。
[0047]本實施方式的無電刷電動機(以下，存在稱為“電動機”的情況)100具備:作為安裝構(gòu)件的安裝板10、定子12、轉(zhuǎn)子14、印制基板16、編碼盤18、罩20。
[0048]首先，預(yù)先準備進行裝配或加工的各部件。然后，通過激光焊接將安裝板10與定子12的定子鐵芯21固定。接著，將轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)子軸22插入固定在安裝板的軸承保持部24的規(guī)定位置的球軸承26中。此時，轉(zhuǎn)子軸22還插入到保持在軸承保持部24中的另一個軸承27。其結(jié)果是，轉(zhuǎn)子14由兩個軸承支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0049]接下來，在定子12的絕緣體(后述)上固定印制基板16。在印制基板16上設(shè)有光學(xué)式編碼器50和連接器52。接著，以編碼盤18的狹縫部進入設(shè)于印制基板16上的光學(xué)式編碼器50的規(guī)定位置的方式將編碼盤18安裝在轉(zhuǎn)子軸22上。并且，最后安裝罩20。
[0050]如圖3所示，電動機100是轉(zhuǎn)子14保持在定子12的內(nèi)部的內(nèi)旋轉(zhuǎn)型的無電刷電動機。并且，電動機100采用在安裝板10上設(shè)置有兩個軸承(球軸承26及軸承27)的單側(cè)支承結(jié)構(gòu)。另外，電動機100通過將轉(zhuǎn)子鐵芯30形成為杯形，從而能夠以轉(zhuǎn)子鐵芯30的一部分和安裝板10的軸承保持部24在徑向上重疊的方式配置，因此能夠縮短軸向的全長。安裝板10通過將多個折彎部64激光焊接在定子鐵芯21上而固定。并且，使支承轉(zhuǎn)子軸22的兩個軸承中的僅輸出側(cè)的軸承為球軸承26,使另一方的軸承27為燒結(jié)含油軸承，由此能夠抑制成本且具有對外力(側(cè)壓)等的耐久性。
[0051](定子)
[0052]接下來，詳細說明定子12的結(jié)構(gòu)。圖4(a)是定子的俯視圖，圖4(b)是圖4(a)的B-B剖視圖。圖5(a)是定子齒部的俯視圖，圖5(b)定子磁軛的俯視圖。
[0053]定子鐵芯21包括多個板狀的定子齒部34(參照圖5(a))和多個板狀的定子磁軛36 (參照圖5(b))。定子齒部34及定子磁軛36通過沖壓加工從一張無方向性電磁鋼板(例如硅鋼板)按照規(guī)定的形狀沖裁而制成。并且，將多個定子齒部34層疊而一體化，并與此獨立地將多個定子磁軛36層疊而一體化。
[0054]在層疊的定子齒部34的各齒部34a上，以從軸向的兩側(cè)夾住齒部34a的方式分別鑲嵌有圖4(a)所示的安裝板側(cè)絕緣體38a及基板側(cè)絕緣體38b。并且,從絕緣體之上向每個齒部34a上卷繞導(dǎo)體而形成定子繞組40。
[0055]接著，在形成有定子繞組40的定子齒部34上嵌合層疊而一體化的定子磁軛36。然后，切斷定子齒部34的相鄰的齒部34a之間的橋接部34b。由此，防止齒部34a間的磁通的短路，提聞電動機性能。
[0056](轉(zhuǎn)子)
[0057]接下來，詳細說明轉(zhuǎn)子14的結(jié)構(gòu)。圖6(a)是與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖，圖6(b)是不與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖。圖7是將兩種轉(zhuǎn)子鐵芯層疊后的狀態(tài)的剖視圖。圖8(a)是轉(zhuǎn)子14的俯視圖，圖8(b)是圖8(a)的C-C剖面的局部剖視圖。
[0058]層疊的轉(zhuǎn)子鐵芯30包括多個板狀的第一轉(zhuǎn)子鐵芯42(參照圖6(a))和多個板狀的第二轉(zhuǎn)子鐵芯33 (參照圖6(b))。第一轉(zhuǎn)子鐵芯42及第二轉(zhuǎn)子鐵芯44通過沖壓加工從一張無方向性電磁鋼板按照規(guī)定的形狀沖裁而制成。圓板狀的第一轉(zhuǎn)子鐵芯42在中央部形成有供轉(zhuǎn)子軸22嵌合的嵌合孔46。另外，第二轉(zhuǎn)子鐵芯44為環(huán)形狀。
[0059]并且，如圖7所示，將多個第一轉(zhuǎn)子鐵芯42和多個第二轉(zhuǎn)子鐵芯44層疊而一體化成杯形，由此形成轉(zhuǎn)子鐵芯30。然后，如圖8(a)及圖8(b)所示，在轉(zhuǎn)子鐵芯30的嵌合孔46中嵌合轉(zhuǎn)子軸22，在轉(zhuǎn)子鐵芯30的外周面上粘貼圓筒狀的磁鐵48，由此形成轉(zhuǎn)子14。
[0060]需要說明的是，可以通過沖壓加工由同一無方向性電磁鋼帶沖裁定子齒部34和定子磁軛36與第一轉(zhuǎn)子鐵芯42，或者通過沖壓加二由同一無方向性電磁鋼帶沖裁定子齒部34和定子磁軛36與第二轉(zhuǎn)子鐵芯44。這種情況下，能夠提高材料的利用率。
[0061](印制基板及編碼盤)
[0062]接下來，詳細說明印制基板16的結(jié)構(gòu)。圖9(a)是從軸向觀察印制基板的主視圖，圖9(b)是從D方向觀察圖9(a)的印制基板的側(cè)視圖。
[0063]如圖9 (a)所示，印制基板16在轉(zhuǎn)子側(cè)(圖9 (a)所示的印制基板的背面?zhèn)?的搭載面上具備霍爾元件等。另外，在印制基板16的轉(zhuǎn)子的相反側(cè)的搭載面上搭載有光學(xué)式編碼器50和進行與外部的信號、電力輸入輸出的連接器52。光學(xué)式編碼器50具備發(fā)光兀件及受光元件，且在徑向上彼此相對。并且，通過與后述的杯形的編碼盤組合，從而能夠檢測旋轉(zhuǎn)速度。
[0064]接下來，詳細說明編碼盤18的結(jié)構(gòu)。圖10(a)是從編碼盤的凹部側(cè)觀察到的主視圖，圖10(b)是圖10(a)所不的編碼盤的E-E'首I]視圖。
[0065]如圖10(a)所示，編碼盤18在中央形成有供轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)子軸22插入的貫通孔54。另外，在筒狀的編碼盤18的外周面上大致等間隔地形成有多個狹縫56。
[0066]圖11是示意性地表示組裝印制基板16和編碼盤18時的狀態(tài)的圖。如圖11所示，在組合印制基板16和編碼盤18時，編碼盤18的形成有狹縫56的筒狀部58進入光學(xué)式編碼器50的間隙60中。如此，通過形成為杯形的編碼盤18，能夠從軸向相對于印制基板16組裝，因此組裝變得容易。
[0067](安裝構(gòu)件)
[0068]接下來，詳細說明作為安裝構(gòu)件的安裝板10。圖12是安裝板10的立體圖。圖13(a)是安裝板10的主視圖，圖13(b)是從相反側(cè)觀察圖13(a)所示的安裝板10的后視圖。
[0069]安裝板10是與定子12接合的構(gòu)件，具有:覆蓋筒狀的定子12的一方的端面的基部62 ;以從基部62的外緣62a向定子側(cè)折彎、且與定子的外周面對置的方式形成的圓弧狀的多個折彎部64 ;為了通過螺釘?shù)葘㈦妱訖C100本身固定到其他構(gòu)件上而設(shè)置的多個安裝部66 ;形成在基部62的中央部且保持軸承的軸承保持部24。因此，安裝板10也作為軸承支架發(fā)揮功能。另外，安裝板10由鍍鋅鋼板形成。
[0070]如此，通過激光焊接將由鍍鋅鋼板形成的安裝板10的折彎部64接合到由電磁鋼板構(gòu)成的定子鐵芯21上。由此，安裝板10相對于定子鐵芯21固定。
[0071]此時，若折彎部62的板厚較厚(例如，t>l.0mm)，則成為焊接強度不穩(wěn)定的狀況。因此，從成本方面出發(fā)，需要不使用高輸出激光設(shè)備而能夠進行穩(wěn)定的焊接。尤其是，安裝板10的折彎部64為圓弧狀，在與定子鐵芯之間需要進行曲面部分彼此的焊接，因此需要使通過沖壓進行的拉深或彎曲加工精度穩(wěn)定。另外，由于安裝板10對鍍敷鋼板進行焊接，因此容易因低熔點的鍍敷層的氣化而產(chǎn)生氣孔，焊接強度不穩(wěn)定。
[0072]對于這樣的問題，本實用新型發(fā)明人等銳意研究的結(jié)果是，想到通過對安裝板10進行以下的改進，從而能夠提高安裝板10與定子12的接合可靠性這一點。
[0073]圖14(a)是圖13(b)所示的安裝板10的F-F剖面的局部剖視圖，圖14(b)是圖14(a)所示的區(qū)域G的放大圖，圖14(c)是從H方向觀察圖14(a)所示的安裝板10的折彎部64的側(cè)視圖。
[0074]如圖14(b)所示，折彎部64在與定子12接合的區(qū)域附近的外周面上形成有外側(cè)凹部68。換言之，折彎部64的一部分在與定子12接合的區(qū)域附近具有薄壁部70。由此，在將折彎部64激光焊接到定子12上時，通過使薄壁部70附近成為接合部分，即使使用輸出較低的低價的激光設(shè)備，也能夠得到穩(wěn)定的接合強度。其結(jié)果是，無需使用高輸出且高價的激光設(shè)備，有助于制造成本的降低。需要說明的是，本實施方式的外側(cè)凹部68也可以形成至折彎部64的前端64b。
[0075]另外，折彎部64在外側(cè)凹部68的底部形成有沿折彎部的厚度方向貫通的貫通孔72。由此，在從基部62的外緣62a折彎而形成折彎部64時，能夠使因折彎部64的內(nèi)周側(cè)的變形產(chǎn)生的多余的材料逃散到貫通孔72，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。
[0076]另外，安裝板10由金屬材料構(gòu)成，且至少折彎部64在表面形成有鍍鋅層。因此，在通過激光焊接將折彎部64接合到定子12上的情況下，當對覆蓋有鋅這種低熔點金屬的鋼板(例如鍍鋅鋼板)進行焊接時，可能因焊接時的激光的能量使表面的鋅急劇地氣化而在焊接部分產(chǎn)生氣孔，導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。然而，在本實施方式的安裝板10中，由于在折彎部64上形成有貫通孔72，因此在激光焊接時，在定子12與折彎部64之間產(chǎn)生的含有鋅的氣體能夠向外部逃散，能夠抑制在焊接部分產(chǎn)生氣孔。
[0077]另外，折彎部64在與定子12接合的區(qū)域附近的內(nèi)周面64c上形成有內(nèi)側(cè)凹部74。由此，在焊接時產(chǎn)生的含有鋅的氣體被關(guān)閉在接合部附近的狀況得以抑制。此外，內(nèi)側(cè)凹部74形成至折彎部64的前端64b。由此，焊接時在定子12與折彎部64之間產(chǎn)生的氣體能夠高效地向外部逃散，能夠抑制在焊接部分產(chǎn)生氣孔。
[0078]接下來，進一步詳細說明外側(cè)凹部68的形狀。如上所述，通過設(shè)置外側(cè)凹部68能夠獲得各種效果。本實用新型發(fā)明人等通過進一步的研究，想到了通過將外側(cè)凹部68的形狀最佳化可以獲得更進一步的效果。
[0079]圖15是示意性地表示將安裝板10焊接到定子鐵芯21上的狀態(tài)下的各部分的尺寸的圖。
[0080]本實施方式的安裝板10通過對板厚T為1.0mm的鍍鋅鋼板進行沖壓加工而制成。需要說明的是，加工方法在后說明。
[0081]折彎部64的薄壁部70 (外側(cè)凹部68)的周向的寬度W為2.0mm，軸向的長度L為4.8mm，厚度Dl為0.60mm。另外，外側(cè)凹部68的深度D2為0.25mm，內(nèi)側(cè)凹部74的深度D3為0.15mm。此外定子鐵芯21的外徑Φ I為40臟，貫通孔72的內(nèi)徑Φ2為1.5mm。
[0082]如此，外側(cè)凹部68優(yōu)選軸向長的形狀，可以形成為滿足周向的寬度W〈軸向的長度L。由此，能夠抑制外側(cè)凹部68的周向的寬度W，增大外側(cè)凹部的軸向的長度，因此能夠在外側(cè)凹部的底面上沿軸向排列配置焊接部位和所述的貫通孔。其結(jié)果是，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷，并且即使通過輸出相對不高的激光焊接裝置，也能夠?qū)崿F(xiàn)安裝板10與定子12的穩(wěn)定的焊接。需要說明的是，作為外側(cè)凹部68的形狀，更優(yōu)選滿足1.2W〈L。
[0083]接下來，說明折彎部64的形狀和外側(cè)凹部68的周向的寬度對在折彎部64的內(nèi)周面64c產(chǎn)生的凹陷(瑕疵)帶來的影響。圖16是示意性地表示折彎部64的主要部分的圖。如圖16所示，通過沖壓加工將被沖裁成規(guī)定形狀的平板的一部分折彎，在形成彎曲形狀(圓弧狀)的折彎部64時，由于使彎曲加工時作用在板上的力朝向薄壁部70，因而可能產(chǎn)生凹陷(瑕疵)76。當該凹陷76導(dǎo)致折彎部64與定子鐵芯21的外周面的間隙擴大時，成為焊接不良的原因。
[0084]因此，銳意研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)優(yōu)選凹陷76的深度dl小于折彎部64的板厚的10%，而用于滿足該條件的外側(cè)凹部68的周向的寬度W存在適當?shù)姆秶D17是表示外側(cè)凹部68的周向的寬度W與凹陷78的深度dl的關(guān)系的曲線圖。圖17所示的曲線圖是折彎部64的外周的圓弧的半徑r為21mm的情況下的結(jié)果。如圖17所示，在外側(cè)凹部68的周向的寬度W為2mm時，凹陷76的深度dl為10 μ m，在周向的寬度W為3mm時，凹陷76的深度dl為30 μ m，在周向的寬度W為4mm時，凹陷76的深度dl為60 μ m。換言之，在折彎部64的外周的半徑r相同的情況下,外側(cè)凹部68的周向的寬度W越小，凹陷76的深度dl越小這一情況得以明確。
[0085]因此，為了使凹陷76的深度dl小于折彎部64的板厚的10%，在折彎部64的外周的半徑r為21mm的情況下,使外側(cè)凹部68的周向的寬度W為3.0mm以下即可。此外,在外側(cè)凹部68的周向的寬度W相同的情況下，折彎部64的外周的半徑r越大，凹陷76的深度dl越小這一情況也得以明確。因此，可知凹陷76的深度dl與W / r存在相關(guān)性。[0086]具體而言，在板厚T為1mm的安裝板10的情況下，為了使凹陷76的深度dl小于100 μ m,在折彎部64的外周的半徑r為21mm時，使外側(cè)凹部68的周向的寬度W為3.0mm以下即可。此時，滿足W / r ^ 3 / 21 ^ 0.143。[0087]因此,外側(cè)凹部優(yōu)選形成為在周向的寬度為W[mm]、折彎部的圓弧的半徑為r[mm]時，滿足W / r <0.143。通過使折彎部64、外側(cè)凹部68形成為這樣的形狀，在從基部62的外緣折彎而形成折彎部64時，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷76的大小。因此，能夠提高將安裝板10的折彎部64焊接到定子鐵芯21的外周部上時的接合可靠性。另夕卜，本實用新型適用于小型電動機，折彎部的圓弧的半徑r[mm]優(yōu)選為50mm以下。
[0088]需要說明的是，外側(cè)凹部的周向的寬度W[mm]優(yōu)選為Imm以上。由此，例如能夠提高用于形成外側(cè)凹部68的模制刀具的耐久性，降低制造成本。
[0089](安裝構(gòu)件的制造方法)
[0090]圖18(a)?圖18(f)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。圖19(a)?圖19(e)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。
[0091]首先，通過沖裁由平板制造圓形的毛坯件80(參照圖18(a)、圖18(b))。接著，通過拉深或內(nèi)緣翻邊加工在成為軸承保持部24的毛坯件80的中央形成突出部82(參照圖18 (C)、圖18(d))。接著，切斷突出部82的頂部，形成軸承保持部24，并對成為折彎部64和安裝部66的其他的部分進行脫模(參照圖18(e)、圖18(f))。
[0092]接著，除去連結(jié)4個折彎部64的支座(runner),通過沖壓等將折彎部64的一部分壓扁，由此形成薄壁部70 (參照圖19(a)?圖19(c))。在此，圖19(c)是圖19(a)的J-J剖視圖。如圖19(c)所示，優(yōu)選內(nèi)側(cè)凹部74以在折彎部64的厚度方向上與外側(cè)凹部68重疊的方式形成。由此，能夠以同時的工序形成外側(cè)凹部68和內(nèi)側(cè)凹部74。
[0093]如上所述，本實施方式的電動機100具備:配置有多個定子繞組40的筒狀的定子12 ;設(shè)置在定子12的中心部的轉(zhuǎn)子14 ;作為對定子12的多個定子繞組40供電的供電部的連接器52 ;固定在定子上的上述的安裝板10。安裝板10在外側(cè)凹部68的附近與定子鐵芯21的外周面焊接。
[0094]由此，在從安裝板10的基部62的外緣62a折彎而形成折彎部64時，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷76。因此，能夠提高將安裝板10的折彎部64焊接到定子鐵芯21的外周部上時的接合可靠性。因此，根據(jù)上述的本實用新型，能夠提高在電動機中使用的安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性。
[0095]以上，參照上述的實施方式說明了本實用新型，但本實用新型不局限于上述的實施方式，對實施方式的結(jié)構(gòu)進行適當?shù)亟M合或置換所得的結(jié)構(gòu)也包含在本實用新型中。另夕卜，可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識適當?shù)貙⒏鲗嵤┓绞街械慕M合或處理的順序進行適當?shù)闹亟M或?qū)嵤┓绞绞┘痈鞣N設(shè)計變更等的變形，施加了這樣的變形的實施方式也可以包含在本實用新型的范圍中。
[0096]根據(jù)上述的方案，對安裝板10是由鍍鋅鋼板構(gòu)成的安裝板10的情況進行了說明，但在安裝板不是鍍鋅鋼板的情況下，不需要擔(dān)心因含鋅氣體而產(chǎn)生的氣孔，因此也可以不設(shè)置內(nèi)側(cè)凹部74。
[0097]另外，通過將在薄壁部70的內(nèi)周側(cè)形成的凹陷(瑕疵)利用作為供含有鋅的氣體的壓力逃散的槽，也可以省略內(nèi)側(cè)凹部74。
【權(quán)利要求】
1.一種安裝構(gòu)件，其與電動機的定子接合，其特征在于，具有: 基部，其覆蓋筒狀的定子的一方的端面； 圓弧狀的多個折彎部，其從所述基部的外緣向定子側(cè)折彎，且以與定子的外周面對置的方式形成， 所述折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的外周面形成有外側(cè)凹部， 所述外側(cè)凹部形成為，在周向的寬度為W、所述折彎部的圓弧的半徑為r時,滿足W /r ^ 0.143,其中W和r的單位為mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述折彎部在所述外側(cè)凹部的底部形成有沿著該折彎部的厚度方向貫通的貫通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述外側(cè)凹部形成至所述折彎部的前端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述折彎部的圓弧的半徑r形成為滿足r < 50。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述外側(cè)凹部的周向的寬度W為1mm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安裝構(gòu)件，其特征在于，` 所述外側(cè)凹部在軸向的長度為L時滿足W〈L，其中L的單位是mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述安裝構(gòu)件由金屬材料構(gòu)成， 至少所述折彎部在表面形成有鍍鋅層，在與定子接合的區(qū)域附近的內(nèi)周面形成有內(nèi)側(cè)凹部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)凹部形成至所述折彎部的前端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)凹部以在所述折彎部的厚度方向上與所述外側(cè)凹部重疊的方式形成。
10.一種電動機，其特征在于，具備: 配置有多個繞組的筒狀的定子； 設(shè)置在所述定子的中心部的轉(zhuǎn)子； 對所述定子的多個繞組供電的供電部； 固定在所述定子上的權(quán)利要求1至9中任一項所述的安裝構(gòu)件， 所述安裝構(gòu)件在所述外側(cè)凹部的附近與所述定子的外周面焊接。
【文檔編號】H02K5/04GK203596682SQ201320745957
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】坂卷光男, 高橋幸雄, 湯淺信之, 內(nèi)田升一, 上吉原利洋 申請人:馬淵馬達株式會社
【專利摘要】本實用新型提供一種安裝構(gòu)件及電動機。安裝構(gòu)件與電動機的定子接合，其具有：覆蓋筒狀的定子的一方的端面的基部；從基部的外緣向定子側(cè)折彎，并以與定子的外周面對置的方式形成的圓弧狀的多個折彎部。折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的外周面形成有外側(cè)凹部，外側(cè)凹部形成為，在周向的寬度為W[mm]、折彎部的圓弧的半徑為r[mm]時，滿足W／r≤0.143。
【專利說明】安裝構(gòu)件及電動機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電動機。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，使用電動機作為各種裝置和產(chǎn)品的驅(qū)動源。尤其是在打印機、復(fù)印機等業(yè)務(wù)用設(shè)備和家電產(chǎn)品中，例如作為動作頻率高的可動部件的驅(qū)動源，從耐久性和電干擾的觀點出發(fā)存在使用無電刷電動機的情況(參照專利文獻I)。這樣的無電刷電動機可能具有用于相對于驅(qū)動對象將電動機本身固定在規(guī)定的位置的安裝構(gòu)件。
[0003]專利文獻1:日本特開2011-167054號公報
[0004]作為將上述的安裝構(gòu)件接合到無電刷電動機的定子的外周的方法之一，使用激光焊接。然而，根據(jù)安裝構(gòu)件的形狀不同，可能在安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性方面存在改善的余地。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型是鑒于這種情況而作出的，其目的在于提供一種提高在電動機中使用的安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性的技術(shù)。
[0006]為了解決上述課題，本實用新型的一方案的安裝構(gòu)件與電動機的定子接合，其特征在于，具有:基部，其覆蓋筒狀的定子的一方的端面；圓弧狀的多個折彎部，其從基部的外緣向定子側(cè)折彎，且以與定子的外周面對置的方式形成。折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的外周面形成有外側(cè)凹部，外側(cè)凹部形成為，在周向的寬度為W[mm]、折彎部的圓弧的半徑為 r[mm]時，滿足 W / r ^ 0.143。
[0007]根據(jù)該方案，在從基部的外緣折彎而形成折彎部時，能夠抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。因此，能夠提高將安裝構(gòu)件的折彎部焊接到電動機的外周部上時的接合可靠性。
[0008]也可以構(gòu)成為，折彎部在外側(cè)凹部的底部形成有沿該折彎部的厚度方向貫通的貫通孔。由此，在從基部的外緣折彎而形成折彎部時，能夠使因折彎部的內(nèi)周側(cè)的變形而多余的材料向貫通孔逃散，能抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。
[0009]也可以構(gòu)成為，安裝構(gòu)件由金屬材料構(gòu)成，至少折彎部在表面形成有鍍鋅層。這種情況下，通過所述的貫通孔，能夠使激光焊接時在定子與折彎部之間產(chǎn)生的含有鋅的氣體向外部逃散，能夠抑制焊接部分的氣孔的產(chǎn)生。
[0010]本實用新型適用于小型電動機，優(yōu)選，折彎部的圓弧的半徑r[mm]為50mm以下。
[0011]也可以構(gòu)成為，外側(cè)凹部的周向的寬度W[mm]為1mm以上。由此，可以擴大例如模制刀具的寬度，能夠提高用于形成外側(cè)凹部的模制刀具的耐久性。
[0012]也可以形成為，外側(cè)凹部在軸向的長度為L[mm]時滿足W〈L。由此，能夠在外側(cè)凹部的底面高效地沿軸向配置所述的貫通孔與焊接部位，能夠抑制外側(cè)凹部的周向的寬度W。其結(jié)果是，能夠抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷，同時通過輸出相對不高的激光焊接也能夠?qū)崿F(xiàn)安裝構(gòu)件與定子的穩(wěn)定的焊接。
[0013]也可以構(gòu)成為，外側(cè)凹部形成至折彎部的前端。
[0014]也可以構(gòu)成為，折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的內(nèi)周面形成有內(nèi)側(cè)凹部。由此，能夠抑制在焊接時產(chǎn)生的氣體被關(guān)閉在接合部附近的狀況。
[0015]也可以構(gòu)成為，內(nèi)側(cè)凹部形成至折彎部的前端。由此，激光焊接時在定子與折彎部之間產(chǎn)生的氣體能夠向外部逃散，能夠抑制焊接部分的氣孔的產(chǎn)生。
[0016]也可以構(gòu)成為，內(nèi)側(cè)凹部以在折彎部的厚度方向上與外側(cè)凹部重疊的方式形成。由此，能夠在同時的工序中形成外側(cè)凹部和內(nèi)側(cè)凹部。
[0017]也可以構(gòu)成為，在基部的中央部形成有保持軸承的軸承保持部。
[0018]本實用新型的另一方案為電動機。該電動機具備:配置有多個繞組的筒狀的定子；設(shè)置在定子的中心部的轉(zhuǎn)子；對定子的多個繞組供電的供電部；固定在定子上的安裝構(gòu)件。安裝構(gòu)件在外側(cè)凹部的附近與定子的外周面焊接。
[0019]根據(jù)該 方案，在從基部的外緣折彎而形成折彎部時，能夠抑制在折彎部的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。因此，能夠提高在將安裝構(gòu)件的折彎部焊接到電動機的外周部時的接合可靠性。
[0020]【實用新型效果】
[0021]根據(jù)本實用新型，能夠提高在電動機中使用的安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實施方式的無電刷電動機的分機立體圖。
[0023]圖2是本實施方式的無電刷電動機的俯視圖。
[0024]圖3是圖2所示的無電刷電動機的A-A剖面的局部剖視圖。
[0025]圖4(a)是定子的俯視圖，圖4(b)是圖4(a)的B-B剖視圖。
[0026]圖5 (a)是定子齒部的俯視圖，圖5 (b)定子磁軛的俯視圖。
[0027]圖6(a)是與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖，圖6(b)是不與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖。
[0028]圖7是將兩種轉(zhuǎn)子鐵芯層疊后的狀態(tài)的剖視圖。
[0029]圖8 (a)是轉(zhuǎn)子的俯視圖，圖8 (b)是圖8 (a)的C-C剖面的局部剖視圖。
[0030]圖9(a)是從軸向觀察印制基板的主視圖，圖9(b)是從D方向觀察圖9 (a)的印制基板的側(cè)視圖。
[0031]圖10(a)是從編碼盤的凹部側(cè)觀察到的主視圖，圖10(b)是圖10(a)所示的編碼盤的E-E'剖視圖。
[0032]圖11是示意性地表示將印制基板與編碼盤組裝時的狀態(tài)的圖。
[0033]圖12是安裝板的立體圖。
[0034]圖13(a)是安裝板的主視圖，圖13(b)是從相反側(cè)觀察圖13(a)所示的安裝板的后視圖。
[0035]圖14(a)是圖13(b)所示的安裝板的F-F剖面的局部剖視圖，圖14(b)是圖14(a)所示的區(qū)域G的放大圖，圖14(c)是從H方向觀察圖14(a)所示的安裝板的折彎部的側(cè)視圖。[0036]圖15是示意性地表示將安裝板焊接在定子鐵芯后的狀態(tài)下的各部分的尺寸的圖。
[0037]圖16是示意性地表示折彎部的主要部分的圖。
[0038]圖17是表示外側(cè)凹部的周向的寬度與凹陷的深度的關(guān)系的曲線圖。
[0039]圖18(a)?圖18(f)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。
[0040]圖19(a)?圖19(e)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。
[0041]符號說明
[0042]10安裝板、12定子、14轉(zhuǎn)子、16印制基板、18編碼盤、20罩、21定子鐵芯、22轉(zhuǎn)子軸、24保持部、30轉(zhuǎn)子鐵芯、34定子齒部、36定子磁軛、40定子繞組、42第一轉(zhuǎn)子鐵芯、44第二轉(zhuǎn)子鐵芯、46嵌合孔、48磁鐵、62基部、62a外緣、64折彎部、64b前端、64c內(nèi)周面、66安裝部、68外側(cè)凹部、70薄壁部、72貫通孔、74內(nèi)側(cè)凹部、100電動機。
【具體實施方式】
[0043]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的實施方式。需要說明的是，在附圖的說明中，對同一要素標注同一符號，適當省略重復(fù)的說明。另外，以下所述的結(jié)構(gòu)為示例，并非對本實用新型的范圍作出任何限定。
[0044]以下，以內(nèi)旋轉(zhuǎn)型的無電刷電動機為例進行說明。另外，本實用新型中的安裝構(gòu)件例如用于將電動機主體安裝在復(fù)印機或打印機的箱體的規(guī)定位置。
[0045](無電刷電動機)
[0046]圖1是本實施方式的無電刷電動機的分解立體圖。圖2是本實施方式的無電刷電動機的俯視圖。圖3是圖2所示的無電刷電動機的A-A剖面的局部剖視圖。
[0047]本實施方式的無電刷電動機(以下，存在稱為“電動機”的情況)100具備:作為安裝構(gòu)件的安裝板10、定子12、轉(zhuǎn)子14、印制基板16、編碼盤18、罩20。
[0048]首先，預(yù)先準備進行裝配或加工的各部件。然后，通過激光焊接將安裝板10與定子12的定子鐵芯21固定。接著，將轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)子軸22插入固定在安裝板的軸承保持部24的規(guī)定位置的球軸承26中。此時，轉(zhuǎn)子軸22還插入到保持在軸承保持部24中的另一個軸承27。其結(jié)果是，轉(zhuǎn)子14由兩個軸承支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0049]接下來，在定子12的絕緣體(后述)上固定印制基板16。在印制基板16上設(shè)有光學(xué)式編碼器50和連接器52。接著，以編碼盤18的狹縫部進入設(shè)于印制基板16上的光學(xué)式編碼器50的規(guī)定位置的方式將編碼盤18安裝在轉(zhuǎn)子軸22上。并且，最后安裝罩20。
[0050]如圖3所示，電動機100是轉(zhuǎn)子14保持在定子12的內(nèi)部的內(nèi)旋轉(zhuǎn)型的無電刷電動機。并且，電動機100采用在安裝板10上設(shè)置有兩個軸承(球軸承26及軸承27)的單側(cè)支承結(jié)構(gòu)。另外，電動機100通過將轉(zhuǎn)子鐵芯30形成為杯形，從而能夠以轉(zhuǎn)子鐵芯30的一部分和安裝板10的軸承保持部24在徑向上重疊的方式配置，因此能夠縮短軸向的全長。安裝板10通過將多個折彎部64激光焊接在定子鐵芯21上而固定。并且，使支承轉(zhuǎn)子軸22的兩個軸承中的僅輸出側(cè)的軸承為球軸承26,使另一方的軸承27為燒結(jié)含油軸承，由此能夠抑制成本且具有對外力(側(cè)壓)等的耐久性。
[0051](定子)
[0052]接下來，詳細說明定子12的結(jié)構(gòu)。圖4(a)是定子的俯視圖，圖4(b)是圖4(a)的B-B剖視圖。圖5(a)是定子齒部的俯視圖，圖5(b)定子磁軛的俯視圖。
[0053]定子鐵芯21包括多個板狀的定子齒部34(參照圖5(a))和多個板狀的定子磁軛36 (參照圖5(b))。定子齒部34及定子磁軛36通過沖壓加工從一張無方向性電磁鋼板(例如硅鋼板)按照規(guī)定的形狀沖裁而制成。并且，將多個定子齒部34層疊而一體化，并與此獨立地將多個定子磁軛36層疊而一體化。
[0054]在層疊的定子齒部34的各齒部34a上，以從軸向的兩側(cè)夾住齒部34a的方式分別鑲嵌有圖4(a)所示的安裝板側(cè)絕緣體38a及基板側(cè)絕緣體38b。并且,從絕緣體之上向每個齒部34a上卷繞導(dǎo)體而形成定子繞組40。
[0055]接著，在形成有定子繞組40的定子齒部34上嵌合層疊而一體化的定子磁軛36。然后，切斷定子齒部34的相鄰的齒部34a之間的橋接部34b。由此，防止齒部34a間的磁通的短路，提聞電動機性能。
[0056](轉(zhuǎn)子)
[0057]接下來，詳細說明轉(zhuǎn)子14的結(jié)構(gòu)。圖6(a)是與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖，圖6(b)是不與轉(zhuǎn)子軸嵌合的轉(zhuǎn)子鐵芯的俯視圖。圖7是將兩種轉(zhuǎn)子鐵芯層疊后的狀態(tài)的剖視圖。圖8(a)是轉(zhuǎn)子14的俯視圖，圖8(b)是圖8(a)的C-C剖面的局部剖視圖。
[0058]層疊的轉(zhuǎn)子鐵芯30包括多個板狀的第一轉(zhuǎn)子鐵芯42(參照圖6(a))和多個板狀的第二轉(zhuǎn)子鐵芯33 (參照圖6(b))。第一轉(zhuǎn)子鐵芯42及第二轉(zhuǎn)子鐵芯44通過沖壓加工從一張無方向性電磁鋼板按照規(guī)定的形狀沖裁而制成。圓板狀的第一轉(zhuǎn)子鐵芯42在中央部形成有供轉(zhuǎn)子軸22嵌合的嵌合孔46。另外，第二轉(zhuǎn)子鐵芯44為環(huán)形狀。
[0059]并且，如圖7所示，將多個第一轉(zhuǎn)子鐵芯42和多個第二轉(zhuǎn)子鐵芯44層疊而一體化成杯形，由此形成轉(zhuǎn)子鐵芯30。然后，如圖8(a)及圖8(b)所示，在轉(zhuǎn)子鐵芯30的嵌合孔46中嵌合轉(zhuǎn)子軸22，在轉(zhuǎn)子鐵芯30的外周面上粘貼圓筒狀的磁鐵48，由此形成轉(zhuǎn)子14。
[0060]需要說明的是，可以通過沖壓加工由同一無方向性電磁鋼帶沖裁定子齒部34和定子磁軛36與第一轉(zhuǎn)子鐵芯42，或者通過沖壓加二由同一無方向性電磁鋼帶沖裁定子齒部34和定子磁軛36與第二轉(zhuǎn)子鐵芯44。這種情況下，能夠提高材料的利用率。
[0061](印制基板及編碼盤)
[0062]接下來，詳細說明印制基板16的結(jié)構(gòu)。圖9(a)是從軸向觀察印制基板的主視圖，圖9(b)是從D方向觀察圖9(a)的印制基板的側(cè)視圖。
[0063]如圖9 (a)所示，印制基板16在轉(zhuǎn)子側(cè)(圖9 (a)所示的印制基板的背面?zhèn)?的搭載面上具備霍爾元件等。另外，在印制基板16的轉(zhuǎn)子的相反側(cè)的搭載面上搭載有光學(xué)式編碼器50和進行與外部的信號、電力輸入輸出的連接器52。光學(xué)式編碼器50具備發(fā)光兀件及受光元件，且在徑向上彼此相對。并且，通過與后述的杯形的編碼盤組合，從而能夠檢測旋轉(zhuǎn)速度。
[0064]接下來，詳細說明編碼盤18的結(jié)構(gòu)。圖10(a)是從編碼盤的凹部側(cè)觀察到的主視圖，圖10(b)是圖10(a)所不的編碼盤的E-E'首I]視圖。
[0065]如圖10(a)所示，編碼盤18在中央形成有供轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)子軸22插入的貫通孔54。另外，在筒狀的編碼盤18的外周面上大致等間隔地形成有多個狹縫56。
[0066]圖11是示意性地表示組裝印制基板16和編碼盤18時的狀態(tài)的圖。如圖11所示，在組合印制基板16和編碼盤18時，編碼盤18的形成有狹縫56的筒狀部58進入光學(xué)式編碼器50的間隙60中。如此，通過形成為杯形的編碼盤18，能夠從軸向相對于印制基板16組裝，因此組裝變得容易。
[0067](安裝構(gòu)件)
[0068]接下來，詳細說明作為安裝構(gòu)件的安裝板10。圖12是安裝板10的立體圖。圖13(a)是安裝板10的主視圖，圖13(b)是從相反側(cè)觀察圖13(a)所示的安裝板10的后視圖。
[0069]安裝板10是與定子12接合的構(gòu)件，具有:覆蓋筒狀的定子12的一方的端面的基部62 ;以從基部62的外緣62a向定子側(cè)折彎、且與定子的外周面對置的方式形成的圓弧狀的多個折彎部64 ;為了通過螺釘?shù)葘㈦妱訖C100本身固定到其他構(gòu)件上而設(shè)置的多個安裝部66 ;形成在基部62的中央部且保持軸承的軸承保持部24。因此，安裝板10也作為軸承支架發(fā)揮功能。另外，安裝板10由鍍鋅鋼板形成。
[0070]如此，通過激光焊接將由鍍鋅鋼板形成的安裝板10的折彎部64接合到由電磁鋼板構(gòu)成的定子鐵芯21上。由此，安裝板10相對于定子鐵芯21固定。
[0071]此時，若折彎部62的板厚較厚(例如，t>l.0mm)，則成為焊接強度不穩(wěn)定的狀況。因此，從成本方面出發(fā)，需要不使用高輸出激光設(shè)備而能夠進行穩(wěn)定的焊接。尤其是，安裝板10的折彎部64為圓弧狀，在與定子鐵芯之間需要進行曲面部分彼此的焊接，因此需要使通過沖壓進行的拉深或彎曲加工精度穩(wěn)定。另外，由于安裝板10對鍍敷鋼板進行焊接，因此容易因低熔點的鍍敷層的氣化而產(chǎn)生氣孔，焊接強度不穩(wěn)定。
[0072]對于這樣的問題，本實用新型發(fā)明人等銳意研究的結(jié)果是，想到通過對安裝板10進行以下的改進，從而能夠提高安裝板10與定子12的接合可靠性這一點。
[0073]圖14(a)是圖13(b)所示的安裝板10的F-F剖面的局部剖視圖，圖14(b)是圖14(a)所示的區(qū)域G的放大圖，圖14(c)是從H方向觀察圖14(a)所示的安裝板10的折彎部64的側(cè)視圖。
[0074]如圖14(b)所示，折彎部64在與定子12接合的區(qū)域附近的外周面上形成有外側(cè)凹部68。換言之，折彎部64的一部分在與定子12接合的區(qū)域附近具有薄壁部70。由此，在將折彎部64激光焊接到定子12上時，通過使薄壁部70附近成為接合部分，即使使用輸出較低的低價的激光設(shè)備，也能夠得到穩(wěn)定的接合強度。其結(jié)果是，無需使用高輸出且高價的激光設(shè)備，有助于制造成本的降低。需要說明的是，本實施方式的外側(cè)凹部68也可以形成至折彎部64的前端64b。
[0075]另外，折彎部64在外側(cè)凹部68的底部形成有沿折彎部的厚度方向貫通的貫通孔72。由此，在從基部62的外緣62a折彎而形成折彎部64時，能夠使因折彎部64的內(nèi)周側(cè)的變形產(chǎn)生的多余的材料逃散到貫通孔72，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷。
[0076]另外，安裝板10由金屬材料構(gòu)成，且至少折彎部64在表面形成有鍍鋅層。因此，在通過激光焊接將折彎部64接合到定子12上的情況下，當對覆蓋有鋅這種低熔點金屬的鋼板(例如鍍鋅鋼板)進行焊接時，可能因焊接時的激光的能量使表面的鋅急劇地氣化而在焊接部分產(chǎn)生氣孔，導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。然而，在本實施方式的安裝板10中，由于在折彎部64上形成有貫通孔72，因此在激光焊接時，在定子12與折彎部64之間產(chǎn)生的含有鋅的氣體能夠向外部逃散，能夠抑制在焊接部分產(chǎn)生氣孔。
[0077]另外，折彎部64在與定子12接合的區(qū)域附近的內(nèi)周面64c上形成有內(nèi)側(cè)凹部74。由此，在焊接時產(chǎn)生的含有鋅的氣體被關(guān)閉在接合部附近的狀況得以抑制。此外，內(nèi)側(cè)凹部74形成至折彎部64的前端64b。由此，焊接時在定子12與折彎部64之間產(chǎn)生的氣體能夠高效地向外部逃散，能夠抑制在焊接部分產(chǎn)生氣孔。
[0078]接下來，進一步詳細說明外側(cè)凹部68的形狀。如上所述，通過設(shè)置外側(cè)凹部68能夠獲得各種效果。本實用新型發(fā)明人等通過進一步的研究，想到了通過將外側(cè)凹部68的形狀最佳化可以獲得更進一步的效果。
[0079]圖15是示意性地表示將安裝板10焊接到定子鐵芯21上的狀態(tài)下的各部分的尺寸的圖。
[0080]本實施方式的安裝板10通過對板厚T為1.0mm的鍍鋅鋼板進行沖壓加工而制成。需要說明的是，加工方法在后說明。
[0081]折彎部64的薄壁部70 (外側(cè)凹部68)的周向的寬度W為2.0mm，軸向的長度L為4.8mm，厚度Dl為0.60mm。另外，外側(cè)凹部68的深度D2為0.25mm，內(nèi)側(cè)凹部74的深度D3為0.15mm。此外定子鐵芯21的外徑Φ I為40臟，貫通孔72的內(nèi)徑Φ2為1.5mm。
[0082]如此，外側(cè)凹部68優(yōu)選軸向長的形狀，可以形成為滿足周向的寬度W〈軸向的長度L。由此，能夠抑制外側(cè)凹部68的周向的寬度W，增大外側(cè)凹部的軸向的長度，因此能夠在外側(cè)凹部的底面上沿軸向排列配置焊接部位和所述的貫通孔。其結(jié)果是，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷，并且即使通過輸出相對不高的激光焊接裝置，也能夠?qū)崿F(xiàn)安裝板10與定子12的穩(wěn)定的焊接。需要說明的是，作為外側(cè)凹部68的形狀，更優(yōu)選滿足1.2W〈L。
[0083]接下來，說明折彎部64的形狀和外側(cè)凹部68的周向的寬度對在折彎部64的內(nèi)周面64c產(chǎn)生的凹陷(瑕疵)帶來的影響。圖16是示意性地表示折彎部64的主要部分的圖。如圖16所示，通過沖壓加工將被沖裁成規(guī)定形狀的平板的一部分折彎，在形成彎曲形狀(圓弧狀)的折彎部64時，由于使彎曲加工時作用在板上的力朝向薄壁部70，因而可能產(chǎn)生凹陷(瑕疵)76。當該凹陷76導(dǎo)致折彎部64與定子鐵芯21的外周面的間隙擴大時，成為焊接不良的原因。
[0084]因此，銳意研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)優(yōu)選凹陷76的深度dl小于折彎部64的板厚的10%，而用于滿足該條件的外側(cè)凹部68的周向的寬度W存在適當?shù)姆秶D17是表示外側(cè)凹部68的周向的寬度W與凹陷78的深度dl的關(guān)系的曲線圖。圖17所示的曲線圖是折彎部64的外周的圓弧的半徑r為21mm的情況下的結(jié)果。如圖17所示，在外側(cè)凹部68的周向的寬度W為2mm時，凹陷76的深度dl為10 μ m，在周向的寬度W為3mm時，凹陷76的深度dl為30 μ m，在周向的寬度W為4mm時，凹陷76的深度dl為60 μ m。換言之，在折彎部64的外周的半徑r相同的情況下,外側(cè)凹部68的周向的寬度W越小，凹陷76的深度dl越小這一情況得以明確。
[0085]因此，為了使凹陷76的深度dl小于折彎部64的板厚的10%，在折彎部64的外周的半徑r為21mm的情況下,使外側(cè)凹部68的周向的寬度W為3.0mm以下即可。此外,在外側(cè)凹部68的周向的寬度W相同的情況下，折彎部64的外周的半徑r越大，凹陷76的深度dl越小這一情況也得以明確。因此，可知凹陷76的深度dl與W / r存在相關(guān)性。[0086]具體而言，在板厚T為1mm的安裝板10的情況下，為了使凹陷76的深度dl小于100 μ m,在折彎部64的外周的半徑r為21mm時，使外側(cè)凹部68的周向的寬度W為3.0mm以下即可。此時，滿足W / r ^ 3 / 21 ^ 0.143。[0087]因此,外側(cè)凹部優(yōu)選形成為在周向的寬度為W[mm]、折彎部的圓弧的半徑為r[mm]時，滿足W / r <0.143。通過使折彎部64、外側(cè)凹部68形成為這樣的形狀，在從基部62的外緣折彎而形成折彎部64時，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷76的大小。因此，能夠提高將安裝板10的折彎部64焊接到定子鐵芯21的外周部上時的接合可靠性。另夕卜，本實用新型適用于小型電動機，折彎部的圓弧的半徑r[mm]優(yōu)選為50mm以下。
[0088]需要說明的是，外側(cè)凹部的周向的寬度W[mm]優(yōu)選為Imm以上。由此，例如能夠提高用于形成外側(cè)凹部68的模制刀具的耐久性，降低制造成本。
[0089](安裝構(gòu)件的制造方法)
[0090]圖18(a)?圖18(f)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。圖19(a)?圖19(e)是用于說明安裝構(gòu)件的制造工序的圖。
[0091]首先，通過沖裁由平板制造圓形的毛坯件80(參照圖18(a)、圖18(b))。接著，通過拉深或內(nèi)緣翻邊加工在成為軸承保持部24的毛坯件80的中央形成突出部82(參照圖18 (C)、圖18(d))。接著，切斷突出部82的頂部，形成軸承保持部24，并對成為折彎部64和安裝部66的其他的部分進行脫模(參照圖18(e)、圖18(f))。
[0092]接著，除去連結(jié)4個折彎部64的支座(runner),通過沖壓等將折彎部64的一部分壓扁，由此形成薄壁部70 (參照圖19(a)?圖19(c))。在此，圖19(c)是圖19(a)的J-J剖視圖。如圖19(c)所示，優(yōu)選內(nèi)側(cè)凹部74以在折彎部64的厚度方向上與外側(cè)凹部68重疊的方式形成。由此，能夠以同時的工序形成外側(cè)凹部68和內(nèi)側(cè)凹部74。
[0093]如上所述，本實施方式的電動機100具備:配置有多個定子繞組40的筒狀的定子12 ;設(shè)置在定子12的中心部的轉(zhuǎn)子14 ;作為對定子12的多個定子繞組40供電的供電部的連接器52 ;固定在定子上的上述的安裝板10。安裝板10在外側(cè)凹部68的附近與定子鐵芯21的外周面焊接。
[0094]由此，在從安裝板10的基部62的外緣62a折彎而形成折彎部64時，能夠抑制在折彎部64的內(nèi)周側(cè)產(chǎn)生的凹陷76。因此，能夠提高將安裝板10的折彎部64焊接到定子鐵芯21的外周部上時的接合可靠性。因此，根據(jù)上述的本實用新型，能夠提高在電動機中使用的安裝構(gòu)件與定子的接合可靠性。
[0095]以上，參照上述的實施方式說明了本實用新型，但本實用新型不局限于上述的實施方式，對實施方式的結(jié)構(gòu)進行適當?shù)亟M合或置換所得的結(jié)構(gòu)也包含在本實用新型中。另夕卜，可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識適當?shù)貙⒏鲗嵤┓绞街械慕M合或處理的順序進行適當?shù)闹亟M或?qū)嵤┓绞绞┘痈鞣N設(shè)計變更等的變形，施加了這樣的變形的實施方式也可以包含在本實用新型的范圍中。
[0096]根據(jù)上述的方案，對安裝板10是由鍍鋅鋼板構(gòu)成的安裝板10的情況進行了說明，但在安裝板不是鍍鋅鋼板的情況下，不需要擔(dān)心因含鋅氣體而產(chǎn)生的氣孔，因此也可以不設(shè)置內(nèi)側(cè)凹部74。
[0097]另外，通過將在薄壁部70的內(nèi)周側(cè)形成的凹陷(瑕疵)利用作為供含有鋅的氣體的壓力逃散的槽，也可以省略內(nèi)側(cè)凹部74。
【權(quán)利要求】
1.一種安裝構(gòu)件，其與電動機的定子接合，其特征在于，具有: 基部，其覆蓋筒狀的定子的一方的端面； 圓弧狀的多個折彎部，其從所述基部的外緣向定子側(cè)折彎，且以與定子的外周面對置的方式形成， 所述折彎部在與定子接合的區(qū)域附近的外周面形成有外側(cè)凹部， 所述外側(cè)凹部形成為，在周向的寬度為W、所述折彎部的圓弧的半徑為r時,滿足W /r ^ 0.143,其中W和r的單位為mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述折彎部在所述外側(cè)凹部的底部形成有沿著該折彎部的厚度方向貫通的貫通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述外側(cè)凹部形成至所述折彎部的前端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述折彎部的圓弧的半徑r形成為滿足r < 50。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述外側(cè)凹部的周向的寬度W為1mm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安裝構(gòu)件，其特征在于，` 所述外側(cè)凹部在軸向的長度為L時滿足W〈L，其中L的單位是mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述安裝構(gòu)件由金屬材料構(gòu)成， 至少所述折彎部在表面形成有鍍鋅層，在與定子接合的區(qū)域附近的內(nèi)周面形成有內(nèi)側(cè)凹部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)凹部形成至所述折彎部的前端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安裝構(gòu)件，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)凹部以在所述折彎部的厚度方向上與所述外側(cè)凹部重疊的方式形成。
10.一種電動機，其特征在于，具備: 配置有多個繞組的筒狀的定子； 設(shè)置在所述定子的中心部的轉(zhuǎn)子； 對所述定子的多個繞組供電的供電部； 固定在所述定子上的權(quán)利要求1至9中任一項所述的安裝構(gòu)件， 所述安裝構(gòu)件在所述外側(cè)凹部的附近與所述定子的外周面焊接。
【文檔編號】H02K5/04GK203596682SQ201320745957
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】坂卷光男, 高橋幸雄, 湯淺信之, 內(nèi)田升一, 上吉原利洋 申請人:馬淵馬達株式會社
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