专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及固定在电动机壳体的内周面上的电动机。
背景技术：
各种电动机中，三相内转子式DC无刷电动机，具有电动机壳体2’、定子3’和转子4’，电动机壳体2’的两端具有第1开放端21’和第2开放端22’，定子3’具有相对电动机壳体2’的内周面固定成圆环状的多个分割铁心31’，转子4’具有在定子3’的内侧向轴线方向延伸的旋转轴41’，旋转轴41’利用配置在电动机壳体2’的第1开放端21’侧和配置在第2开放端22’侧的第1轴承5’及第2轴承6’被支承成可旋转。
这里，第1轴承5’和第2轴承6’，分别由安装在电动机壳体2’上的第1轴承保持架7’和第2轴承保持架8’保持，以遮住电动机壳体2’的第1开放端21’。另外，第1轴承保持架7’和第2轴承保持架8’用嵌入部11’、12’、13’、14’嵌入固定在电动机壳体2’上，通过这种嵌入固定，对电动机壳体2’与第1轴承保持架7’及第2轴承保持架8’之间进行定位，由此，调整转子4’与定子3’的同轴度(例如，参照专利文献1)。
日本专利特开2003-111335号公报这种电动机，因为使用分割铁心31’，有绕组的线积率(日文線積率)较高这一优点，但有不能将分割铁心31’单独固定在电动机壳体2’内的不良情况。因此，由于必须用粘接剂、固定销、树脂模压成型和热套等方式将分割铁心31’固定在电动机壳体2’的内周面上，故转子4’与定子3’的同轴度受到电动机壳体2’的内周面加工精度或将第1轴承保持架7’及第2轴承保持架8’固定在电动机壳体2’上时精度的较大影响。
但是，一般，以往的电动机壳体2’通过对铝材的挤压加工等进行制造，因此，电动机壳体2’的内周面加工精度低，而若对内周面进行二次加工，则增大成本。
另外，在将第1轴承保持架7’及第2轴承保持架8’嵌入固定在由铝材形成的电动机壳体2’上时，若收紧该嵌合部分，则发生毛刺(日文糸ばり)，这种毛刺落到电动机壳体2’内时，就有造成绝缘不良的这一问题。
此外，要将轴承5’、6’保持在轴承保持架7’、8’上，就必须对轴承保持架7’、8’进行拉深加工形成圆筒部75’、85’，而进行拉深加工，则该部分就变薄，使轴承5’、6’的保持强度下降。
这种问题，若用铁类金属的冲压件制作电动机壳体2’就大致可解决，但在为铁系金属的冲压件的场合，由于将第1轴承保持架7’和第2轴承保持架8’嵌入固定在电动机壳体2’上时的精度低，故有转子4’与定子3’的同轴度下降的问题。
发明内容
鉴于上述的问题，本发明的第1目的是，提供一种即使在使用分割铁心的场合、转子与定子的同轴度也高的电动机。
而本发明的第2目的是，提供一种即使在轴承保持架形成有为保持轴承的圆筒部的场合、也不会使轴承的保持强度下降的电动机。
为实现上述目的，本发明的电动机具有电动机壳体、定子、转子和轴承，电动机壳体的至少一方为开放端，定子具有相对该电动机壳体的内周面固定成圆环状的多个分割铁心、和分别卷绕在该多个分割铁心上的线圈，转子具有在该定子内侧沿轴线方向延伸的旋转轴、和固定在该旋转轴外周面上的磁铁，轴承在所述电动机壳体的所述开放端侧对所述旋转轴可旋转地进行支承，其特征在于，所述电动机壳体是铁类金属的冲压成形件，所述轴承由安装于该电动机壳体开放端侧的轴承保持架所保持以遮住所述电动机壳体的开放端，所述轴承保持架及所述电动机壳体具有在轴线方向至少一部分重合的保持架侧凸缘部和壳体侧凸缘部，所述保持架侧凸缘部和所述壳体侧凸缘部中的一方侧，形成有向另一方侧突出的卡合突起，而另一方侧形成有与所述卡合突起相嵌的卡合孔。
本发明中，由于使用铁类金属的冲压成形件作为电动机壳体，故内周面的尺寸精度等较高。因此，即使在不对电动机壳体的内周面进行二次加工、就将分割铁心固定在该内周面上的场合，也能确保电动机壳体与定子之间较高的同轴度，故可降低加工成本。另外，轴承保持架与电动机壳体，轴线方向上至少一部分重合的保持架侧凸缘部和壳体侧凸缘部中，利用卡合突起与卡合孔进行定位，故可容易地对轴承保持架与电动机壳体进行定位。由于是利用卡合突起与卡合孔进行的定位，故精度高，电动机壳体与轴承间的同轴度高，从而可确保转子与定子之间较高的同轴度。而且，由于电动机壳体是铁类金属的冲压件，故可容易地形成卡合突起或卡合孔。此外，电动机壳体若是铁类金属制成，则有能将电动机壳体用于形成磁路的优点，且适于电动机的小型化。
本发明也可适用于电动机壳体两端为开放端的情况。即，在本发明的另外形态中，电动机具有电动机壳体、定子、转子和第1轴承及第2轴承，电动机壳体两端具有第1开放端及第2开放端，定子具有相对于该电动机壳体内周面固定成圆环状的多个分割铁心、和分别卷绕在该多个分割铁心上的线圈，转子具有在该定子内侧向轴线方向延伸的旋转轴、和固定在该旋转轴外周面上的磁铁，第1轴承及第2轴承在所述电动机壳体的所述第1开放端侧及第2开放端侧将所述旋转轴支承成可旋转，其特征在于，所述电动机壳体是铁类金属的冲压成形件，所述第1轴承及所述第2轴承中，第1轴承由安装在该电动机壳体的第1开放端侧的第1轴承保持架所保持以遮住所述电动机壳体的第1开放端，所述第1轴承保持架及所述电动机壳体的所述第1开放端侧具有在轴线方向上至少一部分重合的第1保持架侧凸缘部及第1壳体侧凸缘部，在所述第1保持架侧凸缘部及所述第1壳体侧凸缘部中的一方侧，形成有向另一方侧突出的第1卡合突起，在另一方侧形成有与所述第1卡合突起相嵌的第1卡合孔。
这里，所述第2轴承也与所述第1轴承相同，最好采用以下的结构由安装在该电动机壳体的第2开放端侧的第2轴承保持架所保持以遮住所述电动机壳体的第2开放端，在所述第2轴承保持架及所述电动机壳体的所述第2开放端侧具有在轴线方向上至少一部分重合的第2保持架侧凸缘部及第2壳体侧凸缘部，在所述第2保持架侧凸缘部及所述第2壳体侧凸缘部中的一方侧，形成有向另一方侧突出的第2卡合突起，在另一方侧形成有与所述第2卡合突起相嵌的第2卡合孔。
本发明中，所述轴承保持架最好是铁类金属的成形件。采用这种结构，即使在轴承保持架形成用来保持轴承的圆筒部的场合，轴承的保持强度也不会下降。
本发明中，在所述第1轴承保持架及所述第2轴承保持架中、一个轴承保持架是铝类金属制成时，最好在该一个轴承保持架的保持架侧凸缘部上形成有所述卡合孔，在所述第1壳体侧凸缘部及所述第2壳体侧凸缘部中，在与所述一个轴承保持架重合的壳体侧凸缘部上形成有所述卡合突起。即，在轴承保持架为铝类金属制成的场合，在其切削加工时不能形成卡合突起，若是孔加工，则可比较容易形成。相反，若是冲压加工件，也容易形成突起。因此，对于卡合突起，最好形成在冲压加工件所构成的壳体侧凸缘部上。
本发明中，所述卡合孔最好是向壁厚方向凹入到途中位置的一半深的卡合孔。即，当将卡合孔形成为贯通孔时，毛刺等脱落是在电动机壳体内部引起绝缘不良的原因，但若是一半深的卡合孔，则这种毛刺不会脱落到电动机壳体内，故可防止因毛刺等脱落所造成的绝缘不良的现象。
在应用了本发明的电动机中，由于使用铁类金属的冲压成形件作为电动机壳体，故内周面的尺寸精度较高。因此，即使是对电动机壳体内周面不进行二次加工、就将分割铁心固定在该内周面上的场合，也可确保电动机壳体与定子之间较高的同轴度，可降低加工成本。另外，轴承保持架与电动机壳体，由于在轴线方向上至少一部分重合的保持架侧凸缘部及壳体侧凸缘部中利用卡合突起和卡合孔进行定位，故可容易地将轴承保持架与电动机壳体进行定位。由于是利用卡合突起与卡合孔进行的定位，故精度高，电动机壳体与轴承之间的同轴度高，可确保转子与定子之间较高的同轴度。而且，由于电动机壳体是铁类金属的冲压成形件，故可容易形成卡合突起和卡合孔。此外，电动机壳体若是铁类金属制成，则可将电动机壳体用于形成磁路。
图1是应用了本发明的电动机的剖视图。
图2是现有技术的电动机的剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图来说明应用了本发明的电动机。
(整体结构)图1是应用了本发明的电动机的剖视图。图1中，本实施例的电动机1是3相的内转子式DC无刷电动机1，包括电动机壳体2；圆环状的定子3；和转子4，电动机壳体2两端具有第1开放端21及第2开放端22，转子4具有在定子3的内侧向轴线方向延伸的旋转轴41和固定在该旋转轴41外周面上的磁铁42。旋转轴41在电动机壳体2的第1开放端21侧及第2开放端22侧被第1轴承5和第2轴承6支承成可旋转。
这里，定子3具有多个分割铁心31和分别卷绕在这些分割铁心31上的线圈32，多个分割铁心31和线圈32通过绝缘件33被绝缘分离。在使用这种分割铁心31的场合，具有绕组的线积率高的优点，而不能将分割铁心31单独固定在电动机壳体2内。因此，分割铁心31用粘接剂、固定销、树脂模压成形和热套等方式圆环状地固定在电动机壳体2的内周面上。
这里，第1轴承5和第2轴承6，分别将电动机壳体2的第1开放端21遮住地分别被保持在安装于电动机壳体2的开放端侧的第1轴承保持架7及第2轴承保持架8上。即，在第1轴承保持架7及第2轴承保持架8的中央部分，形成有小径的圆筒部75、85，在这些圆筒部75、85上固定有第1轴承5及第2轴承6。
另外，第1轴承保持架7及第2轴承保持架8用嵌入部11、12嵌入固定在电动机壳体2上，通过这种嵌入固定，电动机壳体2的第1开放端21及第2开放端22就处于被第1轴承保持架7及第2轴承保持架8封住的状态。
此外，在电动机壳体2的第2开放端22侧，在第2轴承保持架8的外侧还利用螺栓等方式固定有杯状的盖子29，在盖子29的内侧，形成有配置编码器(未图示)等的空间。
(电动机壳体2及轴承保持架的结构)本实施例中，电动机壳体2、第1轴承保持架7及第2轴承保持架8分别如下所示那样构成。
电动机壳体2铁类金属的冲压成形件第1轴承保持架7铁类金属的冲压成形件第2轴承保持架8铁类金属的冲压成形件任一零件都是铁类金属，例如，由冷轧钢板(SPCC)或镀锌钢板(SECEF)等钢板的冲压成形件所构成。
如此结构的电动机1中，在电动机壳体2的第1开放端21侧，形成有向半径方向伸出的第1壳体侧凸缘部26，而第1轴承保持架7的第1保持架侧凸缘部76在轴线方向部分地与第1壳体侧凸缘部26重合。
另外，对于第1壳体侧凸缘部26，冲压成形时在周向的多个部位形成有第1卡合突起91，而对于第1保持架侧凸缘部76，冲压形成时在周向的多个部位形成有与第1卡合突起91相嵌的第1卡合孔92。这里，第1卡合孔92是向壁厚方向凹入到途中位置的一半深的孔。
在电动机壳体2的第2开放端22侧，形成有向半径方向伸出的第2壳体侧凸缘部27，而第2轴承保持架8的第2保持架侧凸缘部87在轴线方向部分地与第2壳体侧凸缘部27重合。
另外，对于第2保持架侧凸缘部87，冲压形成时在周向的多个部位形成有第2卡合突起96，而对于第2壳体侧凸缘部27，冲压形成时在周向的多个部位形成有与第2卡合突起96相嵌的第2卡合孔97。这里，第2卡合孔97是向壁厚方向凹入到途中位置的一半深的孔。
(装配方法)在如此结构的电动机1的装配工序中，首先，在将线圈32分别卷绕在分割铁心31上后，沿电动机壳体2的内周面将多个分割铁心31固定，构成圆环状的定子3。
接着，在将保持第1轴承5的第1轴承保持架7嵌入固定在电动机壳体2的第1开放端21侧后，根据需要用螺栓等固定。此时，将第1壳体侧凸缘部26的第1卡合突起91嵌入在第1保持架侧凸缘部76的第1卡合孔92中，将第1轴承保持架7定位在电动机壳体2的第1开放端21侧。
然后，从电动机壳体2的第2开放端22侧插入转子4的旋转轴41的前端侧，将旋转轴41插入第1轴承5。
然后，将保持第2轴承6的第2轴承保持架8安装在电动机壳体2的第2开放端22侧。此时，将转子4的旋转轴41的基端侧插入第2轴承6。另外，将第2保持架侧凸缘部87的第2卡合突起96嵌入第2壳体侧凸缘部27的第2卡合孔97中，将第2轴承保持架8定位在电动机壳体2的第2开放端22侧。如此来装配电动机1。
(本实施例的主要效果)如上所述，本实施例的电动机1中，由于使用铁类金属的冲压成形件作为电动机壳体2，故内周面的尺寸精度等较高。因此，即使在不对电动机壳体2的内周面进行二次加工就沿该内周面设置分割铁心31的场合，也能确保电动机壳体2与定子3之间较高的同轴度，可降低加工成本。
另外，轴承保持架7、8与电动机壳体2，在沿轴线方向至少一部分重合的保持架侧凸缘部76、87及壳体侧凸缘部26、27中利用卡合突起91、96和卡合孔92、97进行定位，故可容易地将轴承保持架7、8与电动机壳体2进行定位。
另外，由于是利用卡合突起91、96和卡合孔92、97进行的定位，定位精度高，故电动机壳体2与轴承5、6之间的同轴度高，可确保转子4与定子3之间较高的同轴度。
而且，由于电动机壳体2、第1轴承保持架7及第2轴承保持架8都是铁类金属的冲压成形件，故可容易地形成卡合突起或卡合孔。
此外，电动机壳体2若是铁类金属制成，这具有可将电动机壳体2用于形成磁路的优点。
并且，由于轴承保持架是铁类金属的成形件，故即使在轴承保持架形成保持轴承用的圆筒部75、85的场合，也不会使轴承的保持强度下降。
(第1变形例)上述实施例中，各构件采用如下所述的结构。
电动机壳体2铁类金属的冲压成形件第1开放端21侧第1壳体侧凸缘部26第1卡合突起91第1轴承保持架7铁类金属的冲压成形件第1保持架侧凸缘部76第1卡合孔92
第2开放端22侧第2壳体侧凸缘部27第2卡合孔97第2轴承保持架8铁类金属的冲压成形件第2保持架侧凸缘部87第2卡合突起96，但也可采用如下所述的结构。
电动机壳体2铁类金属的冲压成形件第1开放端21侧第1壳体侧凸缘部26第1卡合孔92(或第1卡合突起91)第1轴承保持架7铁类金属的冲压成形件第1保持架侧凸缘部76第1卡合突起91(或第1卡合孔92)第2开放端22侧第2壳体侧凸缘部27第2卡合孔97(或第2卡合突起96)第2轴承保持架8铁类金属的冲压成形件第2保持架侧凸缘部87第2卡合突起96(或第2卡合孔97)。
也就是说，若是铁类金属的冲压成形件，由于形成卡合突起及卡合孔中的任一个是容易的，因此，例如，也可将第1卡合突起91和第2卡合突起96分别形成在第1保持架侧凸缘部76和第2保持架侧凸缘部87上，将第1卡合孔92和第2卡合孔97分别形成在第1壳体侧凸缘部26和第2壳体侧凸缘部27上。另外，也可将第1卡合突起91和第2卡合突起96分别形成在第1壳体侧凸缘部26和第2壳体侧凸缘部27上，将第1卡合孔92和第2卡合孔97分别形成在第1保持架侧凸缘部76和第2保持架侧凸缘部87上。
(第2变形例)在上述实施例中，虽然第1轴承保持架7和第2轴承保持架8也都用铁类金属的冲压成形件形成，但本例及下面所示的第3和第4变形例所示，第1轴承保持架7和第2轴承保持架8中的一方或双方用铝系金属的切削加工件形成。但是，由于用切削加工形成卡合突起，其加工效率明显下降，故最好如下那样地构成，以在铝系金属的切削加工件的一侧形成卡合孔，即电动机壳体2铁类金属的冲压成形件第1开放端21侧第1壳体侧凸缘部26第1卡合突起91第1轴承保持架7铝系金属的切削加工件第1保持架侧凸缘部76第1卡合孔92第2开放端22侧第2壳体侧凸缘部27第2卡合突起96
第2轴承保持架8铝系金属的切削加工件第2保持架侧凸缘部87第2卡合孔97。
如此，只要是在铝系金属的切削加工件所构成的轴承保持架上形成卡合孔，就可效率良好地形成。
(第3变形例)另外，也可采用如下的结构。
电动机壳体2铁类金属的冲压成形件第1开放端21侧第1壳体侧凸缘部26第1卡合突起91第1轴承保持架7铝系金属的切削加工件第1保持架侧凸缘部76第1卡合孔92第2开放端22侧第2壳体侧凸缘部27第2卡合突起96(或第2卡合孔97)第2轴承保持架8铁类金属的冲压成形件第2保持架侧凸缘部87第2卡合孔97(或第2卡合突起96)。
(第4变形例)还可采用以下结构。
电动机壳体2铁类金属的冲压成形件第1开放端21侧第1壳体侧凸缘部26第1卡合突起91(或第2卡合孔97)第1轴承保持架7铁类金属的冲压成形件第1保持架侧凸缘部76第1卡合孔92(或第2卡合突起96)第2开放端22侧第2壳体侧凸缘部27第2卡合突起96第2轴承保持架8铝系金属的切削加工件第2保持架侧凸缘部87第2卡合孔97。
(其它变形例)在上述实施例中，是电动机壳体2的两端成为开放端的例子，但也可将本发明应用于下述电动机1在电动机壳体2的一端将轴承直接保持在电动机壳体2上，仅使另一端成为开放端，。另外，在将第1轴承保持架7和第2轴承保持架8中的一方或双方用铝系金属制成的场合，也可使用压铸件。另外，第1轴承保持架7和第2轴承保持架8中的一方或双方也可使用铝系金属制的冲压加工件。
在上述实施例中，是将向图面配置在左侧的构件和开放端作为第1、将向图面配置在右侧的构件和开放端的轴承保持架作为第2，但即使两者颠倒一下也可以。
权利要求
1.一种电动机，具有电动机壳体、定子、转子和轴承，电动机壳体的至少一方为开放端，定子具有相对该电动机壳体的内周面固定成圆环状的多个分割铁心、和分别卷绕在该多个分割铁心上的线圈，转子具有在该定子内侧沿轴线方向延伸的旋转轴、和固定在该旋转轴外周面上的磁铁，所述轴承在所述电动机壳体的开放端侧对所述旋转轴可旋转地进行支承，其特征在于，所述电动机壳体是铁类金属的冲压成形件，所述轴承由安装于该电动机壳体开放端侧的轴承保持架所保持以遮住所述电动机壳体的开放端，所述轴承保持架及所述电动机壳体具有在轴线方向至少一部分重合的保持架侧凸缘部和壳体侧凸缘部，在所述保持架侧凸缘部和所述壳体侧凸缘部中的一方侧，形成有向另一方侧突出的卡合突起，而在另一方侧形成有与所述卡合突起相嵌的卡合孔。
2.一种电动机，具有电动机壳体、定子、转子和第1轴承及第2轴承，电动机壳体两端具有第1开放端及第2开放端，定子具有相对于该电动机壳体内周面固定成圆环状的多个分割铁心、和分别卷绕在该多个分割铁心上的线圈，转子具有在该定子内侧向轴线方向延伸的旋转轴、和固定在该旋转轴外周面上的磁铁，第1轴承及第2轴承在所述电动机壳体的所述第1开放端侧及第2开放端侧将所述旋转轴支承成可旋转，其特征在于，所述电动机壳体是铁类金属的冲压成形件，所述第1轴承及所述第2轴承中，第1轴承由安装在该电动机壳体的第1开放端侧的第1轴承保持架所保持以遮住所述电动机壳体的第1开放端，所述第1轴承保持架及所述电动机壳体的所述第1开放端侧具有在轴线方向至少一部分重合的第1保持架侧凸缘部及第1壳体侧凸缘部，在所述第1保持架侧凸缘部及所述第1壳体侧凸缘部中的一方侧，形成有向另一方侧突出的第1卡合突起，在另一方侧形成有与所述第1卡合突起相嵌的第1卡合孔。
3.如权利要求2所述的电动机，其特征在于，所述第2轴承由安装于该电动机壳体的第2开放端侧的第2轴承保持架所保持以遮住所述电动机壳体的第2开放端，所述第2轴承保持架及所述电动机壳体的所述第2开放端侧，具有在轴线方向至少一部分重合的第2保持架侧凸缘部及第2壳体侧凸缘部，在所述第2保持架侧凸缘部及所述第2壳体侧凸缘部中的一方侧，形成有向另一方侧突出的第2卡合突起，在另一方侧形成有与所述第2卡合突起相嵌的第2卡合孔。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电动机，其特征在于，所述轴承保持架是铁类金属的冲压成形件。
5.如权利要求3所述的电动机，其特征在于，在所述第1轴承保持架及所述第2轴承保持架中，一个轴承保持架是铝系金属制，且在该一个轴承保持架的保持架侧凸缘部上形成有所述卡合孔，在所述第1壳体侧凸缘部及所述第2壳体侧凸缘部中，与所述一个轴承保持架重合的壳体侧凸缘部上形成有所述卡合突起。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电动机，其特征在于，所述轴承保持架是铝系金属制，且在所述壳体侧凸缘部上形成有所述卡合突起，在所述保持架侧凸缘部上形成有所述卡合孔。
7.如权利要求1至3中任一项所述的电动机，其特征在于，所述卡合孔是向壁厚方向凹入到途中位置的一半深的卡合孔。
全文摘要
本发明的电动机(1)，具有电动机壳体(2)、定子(3)、转子(4)和第1及第2轴承(5、6)，电动机壳体由铁类金属的冲压成形件构成，定子具有相对电动机壳体固定成圆环状的多个分割铁心(31)，转子具有旋转轴(41)，第1及第2轴承在电动机壳体的第1及第2开放端(21、22)侧将旋转轴支承成可旋转。第1保持架凸缘部(76)与第1壳体侧凸缘部(26)之间、第2保持架侧凸缘部(87)与第2壳体侧凸缘部(27)之间，一方形成有卡合突起(91、96)，另一方形成有与卡合突起(91、96)相嵌的卡合孔(92、97)。采用本发明，即使在使用分割铁心的场合，转子与定子之间的同轴度也高，且即使在轴承保持架形成用来保持轴承的圆筒部的场合，电动机的轴承的保持强度也不会下降。
文档编号H02K5/16GK1767324SQ20051011922
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年10月29日
发明者泷本巌 申请人:株式会社三协精机制作所