CN1067186C - 无刷电动机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种无刷电动机，在定子底板上形成槽，在保持定子铁心的铁心支架上沿轴向形成向下方凸出的凸起。该凸起具有宽度与槽的宽度相同的第1卡合部分以及宽度小于第1卡合部分的第2卡合部分。在把凸起嵌入槽内时，在第2卡合部分的外周面与槽的内周面之间形成间隙，经过这些间隙把线圈端部从定子底板的表面引向背面，并与配线图形连接。本发明无需使用端子等另外的构件，无需进行复杂的作业即可把线圈从底板的表面引向背面并与配线图形连接。产品造价低、可靠性高。

Description

无刷电动机及其制造方法

本发明涉及以磁带录像机(VTR)用的主轴电动机等为代表的无刷电动机。尤其涉及线圈端部从配线底板表面一侧引向背面一侧的穿引构造。

无刷电动机是通过磁性传感器来检测转子的旋转位置，根据该检测结果，配线底板上的电动机驱动用集成电路对向驱动线圈的供电进行控制。一般是在配线底板的表面一侧安装绕有多相驱动线圈的定子，把驱动线圈的端部从配线底板的表面一侧引向背面一侧，并与在该处形成的配线图形进行配线连接。因此，传统技术是在保持定子铁心的铁心支架上安装端子，在该端子的表面一侧的端部与线圈端部接线，同时把端子在背面一侧的端部与配线图形进行配线连接。

另外，也有不用端子而把线圈端部直接与配线图形进行配线连接的，在这种场合，在配线底板上设有孔，通过使线圈端部通过该孔而把线圈从配线底板的表面一侧穿引到背面一侧。还有的不在配线底板上设孔，而是先把线圈向配线底板的外侧引出，然后从配线底板的表面一侧引向背面一侧。

然而，在如上述那样经过端子而把线圈与配线图形进行配线连接的场合，由于要使用端子，使零件数量增加，会导致无刷电动机成本升高。而且在使用端子的场合，必须在端子的两端部分别与线圈端部或引线进行配线连接，导致作业性差、生产效率低。

而在配线底板上设孔且使线圈端部通过该孔的场合，由于要在配线底板上形成孔，加工费用增加，导致无刷电动机的成本升高。

而在使线圈通过配线底板外侧的场合，由于线圈在配线底板外侧露出，故该露出部分有可能与转子等其他的电动机零件接触，使线圈发生断线，导致电动机可靠性降低。

本发明的目的在于提供一种不用端子等另外的构件、且无需进行费时的作业、可以把线圈自然地引向配线底板背面一侧、价格低廉且可靠性高的无刷电动机及其制造方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案为一种无刷电动机，其特点是，设有：具有呈放射状凸出的多个凸极、在这些凸极上卷绕多相线圈的定子铁心；具有轴向凸出的凸起、供前述定子铁心安装的铁心支架；具有可将前述铁心支架的凸起嵌入的槽、同时在表面一侧通过前述铁心支架保持前述定子铁心、在背面一侧形成与前述线圈的端部连接的配线图形的定子底板；通过把前述凸起嵌入前述槽内而在前述凸起的外侧面与前述槽的内侧面之间形成的、可将前述线圈的端部从前述定子底板的表面一侧引出到背面一侧的间隙。

在上述无刷电动机上，可以是铁心支架的凸起具有以与前述定子底板上形成的槽的周向宽度尺寸大致相同的宽度尺寸凸出的第1卡合部分、以及宽度小于前述第1卡合部分宽度的第2卡合部分。

在上述无刷电动机上，可以是铁心支架的凸起具有可供从前述间隙把前述线圈引出用的引出销插入的、轴向延伸的孔。

本发明的再一技术方案是一种无刷电动机的制造方法，前述无刷电动机设有：具有呈放射状凸出的多个凸极、在这些凸极上卷绕多相线圈的定子铁心；具有轴向凸出的凸起、供前述定子铁心安装的铁心支架；具有可将前述铁心支架的凸起嵌入的槽、同时在表面一侧通过前述铁心支架保持前述定子铁心、在背面一侧形成与前述线圈的端部连接的配线图形的定子底板；其特点是，在把前述凸起嵌入前述槽内时，在前述凸起的外侧面与前述槽的内侧面之间形成间隙，在把前述线圈的端部经过该间隙而从前述定子底板的表面一侧引出到背面一侧后，把前述线圈的端部与前述配线图形连接。

在上述无刷电动机的制造方法中，可以是在铁心支架的凸起上形成轴向延伸的孔，在前述孔内插入引出销，在把前述线圈的端部保持在前述引出销的凸出部分上的状态下，把前述凸起嵌入前述定子底板的槽内，从而使前述线圈经过前述间隙从前述定子底板的表面一侧引出到背面一侧，然后将前述线圈的端部从前述凸出部分脱出并与前述配线图形连接。

如上所述，本发明在经过铁心支架而把定子铁心安装在配线底板上时，是利用在配线底板上形成的槽与铁心支架上形成的凸起之间自动构成的间隙而把线圈从配线底板的表面一侧引向背面一侧，并把线圈端与配线图形进行配线连接。由于不必使用端子，可减少零件数量，而且由于是把线圈端部与配线图形直接进行配线连接，故配线简便。而且配线底板上不必预先形成特别的孔，故可降低无刷电动机的造价。而且线圈要经过间隙，不会从配线底板的外侧露出，故不会因与其他的电动机零件接触而导致断线。可提高无刷电动机的可靠性。

以下是对附图的简单说明。

图1是本发明实施形态的无刷电动机的剖视图。

图2(A)是在本发明实施形态的无刷电动机上，把定子30安装在定子底板上时的俯视图，(B)是其侧视图，(C)是其仰视图。

图3是从定子底板背面一侧表示本发明实施形态的无刷电动机定子安装在定子底板上的状态。

图4是从定子底板背面一侧表示本发明的无刷电动机的制造方法。

以下结合附图说明本发明的实施形态。

图1是运用了本发明的无刷电动机的剖视图。在图1中，无刷电动机1具有苯酚制的定子底板10，在定子底板10上安装着保持2个轴承6、7的大致圆筒状轴承支架8。在该轴承支架8上嵌入由轴承6、7旋转自如地支撑的电动机旋转轴9。另外在定子底板10的表面102上，定子30安装成以同心状态围绕轴承支架8。定子30包括具有呈放射状凸出的多个凸极312的定子铁心和卷绕在各凸极上的线圈35。在定子30的外周边缘对面，隔开极小的间隔设有环状驱动磁铁20。驱动磁铁20安装在开口对着定子底板10的表面102的杯状电动机壳体21的内周面。电动机旋转轴9的顶端部与在电动机壳体21的底面部中心构成的皮带轮22形成一体，故电动机壳体21可与电动机旋转轴9一体旋转。电动机旋转轴9的下端部向定子底板10的背面101一侧伸出。

在本实施例中，把定子底板10上设置定子30的一面作为表面102，把相反的一面作为背面101。

图2说明定子在定子底板上的安装构造，图3是从定子底板背面一侧看铁心支架上形成的凸起及定子底板上形成的槽，该图是放大图。

如图2(A)～(C)所示，本例的无刷电动机1在定子底板10的表面102的大致中央安装定子30。定子底板10的大致中央形成安装前述轴承支架8用的安装孔103。定子底板10在其背面101形成规定的配线图形，故该定子底板10不仅作为安装电动机零件的构架，还兼作配线底板。在该配线图形上实装电动机驱动用集成电路11、电动机位置检测用的3个霍尔元件12、未图示的片状电容器、齐纳二极管等元件。在定子底板10的表面102，构成可输入输出信号的连接器13，连接器13与在背面101形成的配线图形进行电气连接。

在定子30上，由多片硅钢铁心片层叠形成定子铁心31，具有位于其中心位置的圆环状部分311以及从圆环状部分311的外周面向半径方向呈放射状向外凸出的12个凸极312。线圈35分别在各凸极312上卷绕成3相。

上述构造的定子铁心31被保持在铁心支架32上，并经过该铁心支架32而固定在定子底板10的表面102上。从而，在定子铁心31的圆环状部分311形成6个支架安装槽313，在铁心支架32的一侧形成沿电动机轴线方向向上方凸出、可嵌入支架安装槽313的6个安装凸起322。通过把这些安装凸起322嵌入支架安装槽313而将定子铁心31保持在铁心支架32上。该铁心支架32最好用树脂等绝缘材料形成。

然后，用从定子底板10的背面旋入的3根螺钉40把保持着定子铁心31的铁心支架32与定子底板10一起固定。

这里，在定子底板10上，形成3个从安装孔103的外周缘起沿半径方向切入、各间隔120度的定位槽14。同时如图3所示，在铁心支架32上，形成3个沿电动机轴线方向向下方凸出、各间隔120度并分别嵌入槽14的定位凸起33。这些凸起33由从铁心支架32的底面部分321凸出且宽度与槽14的周向宽度相同的第1卡合部分331、从第1卡合部分331的外周面凸出且宽度略窄的第2卡合部分332、从该卡合部分331、332的端面起沿电动机轴线方向凸出的凸出部分333构成。第1及2卡合部分331、332相加后的半径方向尺寸设成大致与槽14的深度方向尺寸相同，而第1及第2卡合部分331、332的高度尺寸设成与定子底板10的厚度尺寸大致相同。凸出部分333上形成沿电动机轴线方向贯通的贯通孔334。从而如图3(B)所示，在把各凸起33分别与定子底板10的槽14嵌合时，由于第1卡合部分331的外周面与槽14的内周面相接，即限定了铁心支架32的角度位置。另外，铁心支架32的底面部分321与定子底板10的表面102抵接。

这里，第2卡合凸起332的外侧面宽度小于槽14，故第2卡合凸起332的外侧面与槽14的内侧面之间各形成2个供线圈线穿过的间隙34。本发明利用该间隙34把在定子底板10表面一侧安装的定子铁心31上卷绕的线圈35的端部351分别引出到定子底板10的背面101一侧。即，在本实施形态的无刷电动机1上，是使位于定子底板10的表面102一侧的线圈35穿过第2卡合部分332的外侧面与槽14的内侧面之间的间隙34，然后把该线圈端部351与在定子底板10的背面101上形成的配线图形上的焊接点43焊接。

以下结合图4说明在无刷电动机1的制造方法中把线圈端部351与配线图形进行连接的工序。线圈端部351的引出部分有多处，且构造均相同，故这里只就其中1处进行说明。

首先，把定子铁心31与支架32安装成一体，然后如图4(A)所示，使引出销41穿过在凸起33的凸出部分333上形成的贯通孔334，并使引出销41的顶端部凸出。

接着，把卷绕在各凸极312上的线圈35的端部351缠绕在引出销41的凸出部分411上保持。这时，把线圈35沿着凸起33的第2卡合部分332的外侧面放置。

接着如图4(B)所示，在把线圈端351保持在引出销41的凸出部分411上的状态下，把定子30安装在定子底板10的表面102上，使多个凸起33分别嵌入对应的槽14。结果，由于线圈端351被保持在引出销41上，于是自动地经间隙34而从定子底板10的表面102一侧引向背面101一侧。从而，在把定子30安装于定子底板10上后，不必另外进行使线圈端351通过间隙34的复杂作业。这样，只需简单的作业即可把线圈35引向定子底板10的背面101一侧。至于引出销41，在线圈35的穿引作业结束后，便不再需要，故将其从凸出部分333的贯通孔334拔出。

接着如图4(C)所示，将线圈端351从引出销41的凸出部分411脱出，并在定子底板10的背面101一侧与配线图形上的焊接点43进行焊接。这样，线圈35便与配线图形连接，即可经过电动机驱动用集成电路11对线圈35进行供电控制。

如上所述，本例的无刷电动机1在经过铁心支架32而把定子铁心31安装于定子底板10的表面102时，是利用铁心支架32的凸起33与定子底板10的槽14之间自动构成的间隙34，把线圈端部351从定子底板10的表面102一侧引出到背面101一侧。从而，不用端子即可穿引线圈35，且可把其线圈端部351直接与配线图形连接，故不仅可减少零件数量，且不必费时进行配线连接。而且不必在定子底板10上预先形成特别的孔。因此可降低无刷电动机的造价。而且因线圈35经过间隙34，故线圈35的穿引部分不会因与其他的电动机零件接触而发生断线。从而可提高无刷电动机的可靠性。

以上具体地说明了本发明的实施形态，当然本发明并不局限于上述实施形态，还可在不脱离发明宗旨的范围内作各种变形。

譬如，在上述实施形态中是在铁心支架32的凸起33上形成沿该凸起33的轴向贯通的贯通孔334，但该孔并不一定要全部贯通，也可以只通到中途。

另外，在上述实施形态中，是在前述铁心支架32的凸起33上形成以与定子底板10上形成的槽14在圆周方向的宽度大致相同的宽度凸出的第1卡合部分331、以及宽度小于该第1卡合部分331的第2卡合部分332，在该第2卡合部分332的侧面与槽14的侧面之间形成间隙34。但也可以在铁心支架32上形成形状与定子底板10的槽14大致相同的凸起，同时在该凸起的侧面形成纵向槽，利用在该纵向槽与定子底板10的槽14的侧面之间形成的间隙，使线圈35穿过该间隙，把线圈35从定子底板10的表面一侧引出到背面一侧。另外，把第2卡合部分的凸角部分做成圆角，而把槽14的凹角部分做成有棱角的，也可以形成间隙34。

如上所述，本发明在经过铁心支架而把定子铁心安装在配线底板上时，是利用在配线底板上形成的槽与铁心支架上形成的凸起之间自动构成的间隙而把线圈从配线底板的表面一侧引向背面一侧，并把线圈端与配线图形进行配线连接。由于不必使用端子，可减少零件数量，而且由于是把线圈端部与配线图形直接进行配线连接，故配线简便。而且配线底板上不必预先形成特别的孔，故可降低无刷电动机的造价。而且线圈要经过间隙，不会从配线底板的外侧露出，故不会因与其他的电动机零件接触而导致断线。可提高无刷电动机的可靠性。

Claims (5)

1．一种无刷电动机，其特征在于，设有：

具有呈放射状凸出的多个凸极、在这些凸极上卷绕多相线圈的定子铁心；

具有轴向凸出的凸起、供所述定子铁心安装的铁心支架；

具有可将所述铁心支架的凸起嵌入的槽、同时在表面一侧通过所述铁心支架保持所述定子铁心、在背面一侧形成与所述线圈的端部连接的配线图形的定子底板；

通过把所述凸起嵌入所述槽内而在所述凸起的外侧面与所述槽的内侧面之间形成的、可将所述线圈的端部从所述定子底板的表面一侧引出到背面一侧的间隙。

2．根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，所述铁心支架的凸起具有以与所述定子底板上形成的槽的周向宽度尺寸大致相同的宽度尺寸凸出的第1卡合部分、以及宽度小于所述第1卡合部分宽度的第2卡合部分。

3．根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，所述铁心支架的凸起具有可供从所述间隙把所述线圈引出用的引出销插入的、轴向延伸的孔。

4．一种无刷电动机的制造方法，所述无刷电动机设有：

具有呈放射状凸出的多个凸极、在这些凸极上卷绕多相线圈的定子铁心；

具有轴向凸出的凸起、供所述定子铁心安装的铁心支架；

具有可将所述铁心支架的凸起嵌入的槽、同时在表面一侧通过所述铁心支架保持所述定子铁心、在背面一侧形成与所述线圈的端部连接的配线图形的定子底板；

其特征在于，在把所述凸起嵌入所述槽内时，在所述凸起的外侧面与所述槽的内侧面之间形成间隙，在把所述线圈的端部经过该间隙而从所述定子底板的表面一侧引出到背面一侧后，把所述线圈的端部与所述配线图形连接。

5．根据权利要求4所述的无刷电动机的制造方法，其特征在于，在所述铁心支架的凸起上形成轴向延伸的孔，在所述孔内插入引出销，在把所述线圈的端部保持在所述引出销的凸出部分上的状态下，把所述凸起嵌入所述定子底板的槽内，从而使所述线圈经过所述间隙从所述定子底板的表面一侧引出到背面一侧，然后将所述线圈的端部从所述凸出部分脱出并与所述配线图形连接。

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