旋转装置的制作方法

本发明涉及旋转装置，特别是涉及一种具有至少一部分被罩体(盖罩)覆盖的基板的旋转装置。

背景技术：

旋转装置例如多用作办公设备、家电设备等的驱动源。有的旋转装置中具有基板。基板例如是搭载有用于驱动旋转装置的驱动电路或是用于检测旋转装置的旋转动作的检测部的基板。

图5是现有的旋转装置的侧剖视图。

在图5中，示出了具有电路基板的旋转装置801的一个例子，该基板上例如搭载有驱动电路。

旋转装置801包括旋转装置801的壳体820、基板850和罩体860。旋转装置801是内转子型的无刷电机。旋转装置801的转子轴810上安装有磁体815，转子轴810能够相对于壳体820旋转。

基板850是搭载有旋转装置801的驱动电路的电路基板。基板850安装在壳体820的一个端部附近(图中右侧的端部附近)。基板850中的与安装有壳体820的一侧相反的一侧(图中右侧)的表面被罩体覆盖，以进行保护，罩体具有朝向基板850开口的碗形状。罩体860通过将罩体860的开口端部860a卡合于设在基板850的罩体860侧的表面上的固定部而固定于基板850。

另外，在下述专利文献1中公开了一种经由减速部输出动力的电机中的、内置有减速部的齿轮壳体的构造。在该构造中，齿轮壳体通过组合第1齿轮壳体和第2齿轮壳体而构成。通过将形成于第1齿轮壳体的外侧面的卡定凸部和形成于第2齿轮壳体的外周缘部的卡定爪卡扣配合，而将第2齿轮壳体固定于第1齿轮壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－125024号公报

技术实现要素：

另外，在上述的图5所示的那种构造中，为了将罩体860固定于基板850，从基板850到罩体860的端部的轴向尺寸(图5中的尺寸w0)需要达到一定程度。因此，存在旋转装置801的转子轴方向上的尺寸变长的问题。

本发明的课题之一是解决这种问题。即，本发明的目的在于，提供一种能够减小转子轴方向上的尺寸的旋转装置。

为了实现上述目的，旋转装置可设置成包括：壳体，其具有在转子轴方向上的一侧开口的开口部；转子，其容纳在壳体内；基板，其安装于开口部；以及罩体，其覆盖基板的一部分，在壳体中的形成有开口部的端部设有卡接部和环部，卡接部和环部在径向上并列设置，基板具有与卡接部卡合的被卡合部，罩体具有与环部卡合的被卡合部。

也可以是，壳体具有绝缘体，在绝缘体上设有卡接部和环部。

也可以是，基板具有作为被卡合部的在径向上凹陷的凹部，在径向上，卡接部和环部配置于凹部的内侧。

也可以是，壳体具有多组卡接部和环部；多组卡接部和环部在周向上位于互不相同的位置。

为了实现上述目的，旋转装置可设置成包括：壳体，其具有在转子轴方向上的一侧开口的开口部；转子，其容纳在壳体内；基板，其安装于开口部；以及罩体，其覆盖基板的一部分，在壳体中的形成有开口部的端部设有第1卡合部和第2卡合部，第1卡合部和第2卡合部在径向上并列设置，基板具有与第1卡合部卡合的被卡合部，罩体具有与第2卡合部卡合的被卡合部。

也可以是，第2卡合部具有在径向上凹陷的凹部，罩体的被卡合部是朝向第2卡合部突出的凸部。

根据上述发明，能够提供一种能减小转子轴方向上的尺寸的旋转装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的电机的侧剖视图。

图2是电机的罩体侧的侧视图

图3是表示绝缘体的开口端部附近的构造的放大立体图。

图4是说明向绝缘体安装基板和罩体的安装构造的图。

图5是现有的旋转装置的侧剖视图。

附图标记说明

1：电机(旋转装置)；1a：框架组装体；1b：转子；2：旋转轴；20：壳体；21：外壳；25：轴承架(保持部)；30：绝缘体；31：开口部；33：端部；35：固定部；36：卡接部(第1卡合部的一个例子)；36a：爪部；37：环部(第2卡合部的一个例子)；37a：贯通孔；41：铁心；42：绕组；50：基板；50a：被卡合部；56：凹部；60：罩体；65：凸部。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式的旋转装置。

在本实施方式中，旋转装置(电机)是所谓的内转子型的无刷电机。电机具有电路基板。在电路基板上搭载有电机的驱动电路。

[实施方式]

图1是表示本发明的实施方式的电机1的侧剖视图。

在以下说明中，有时将图1中的左右方向(转子轴2的长度方向)称为轴向或转子轴方向。特别是，有时将图1中的左方向(基板50的配置有壳体20的一侧的方向)称为前，将右方向(基板50的配置有罩体60的一侧的方向)称为后(前方、后方、前侧、后侧、前端部、后端部等表现中的“前”或“后”也与此相同)。此外，有时将靠近转子轴2的方向或远离转子轴2的方向称为径向。有时将环绕转子轴2的方向(电机1的旋转方向)称为周向。此外，有时将例如图1、图5中的左方向称为输出轴侧，将图1、图5中的右方向称为反输出轴侧。

如图1所示，旋转装置(以下有时称为电机)1大体上包括圆柱形状的框架组装体1a、基板50、罩体60以及被支承为能够相对于框架组装体1a绕着转子轴2旋转的转子1b。在本实施方式中，电机1是所谓的内转子型的无刷电机。需要说明的是，电机1不限定于本实施方式，也可以是外转子型的电机、内转子型的有刷电机、外转子型的有刷电机等。

转子1b包括转子轴(shaft)2、转子壳体13和磁体15。在转子轴2的后方安装有编码器用基板17。

转子壳体13固定于转子轴2。转子壳体13具有朝向前方开口的碗形状。

磁体15形成为环状，固定于转子壳体13的外周面。磁体15的外周部以不同磁极沿着周向排列的方式磁化。

在转子轴2的后方设有后述的编码器37，图1中示出了用于编码器37的基板。编码器37包括未图示的霍尔元件、光接收元件等传感器。在使用霍尔元件作为传感器时，在编码器用基板17上设有磁铁，在使用光接收元件作为传感器时，在编码器用基板17上设有供光通过的狭缝。此外，编码器37也可以包括刷、供电部。在该情况下，在编码器用基板17上形成有与刷接触的布线。

框架组装体1a由壳体20、铁心41和绕组42等构成。

壳体20用于容纳构成电机1的构件(例如转子1b等)。在本实施方式中，壳体20由外壳21、轴承架25和绝缘体30构成。壳体20的结构不限定于本实施方式。例如，也可以将容纳磁体15的外壳21当做壳体对待，或将容纳铁心41的绝缘体30当做壳体对待。

绝缘体30和铁心41及绕组42一同构成了大体具有圆筒形状的定子。绝缘体30由具有绝缘性的树脂构件形成。此外，绝缘体30是平面形状为环状的构件。铁心41是硅钢板、强磁性体制的板(例如钢板)，具有沿着径向朝向转子轴2突出的突出部。该突出部通过磁体15和铁心41的接触而成为磁极部，即所谓的凸极部。定子具有沿周向排列的多个凸极部，在各凸极部上卷绕有绕组42。为了驱动电机1，向绕组42通入电流，由此，各凸极部励磁，转子轴2旋转。

在绝缘体30的径向的中央部设有用于配置转子1b和轴承架25的空间。即，绝缘体30具有朝向后方开口的开口部31。

在绝缘体30的开口部31的附近(即绝缘体30的后端部的附近)形成有向后方突出的端部33。端部33的平面形状为环状。端部33的内侧成为开口部31。换言之，由端部33形成了开口部31。在端部33中的一部分上设有固定部35，固定部35包括成组的卡配部36(snap)和环部37(loop)。固定部35如后述那样将罩体60及基板50固定于绝缘体30。

外壳21具有外壳21的前侧的部位以能让转子轴2自前侧的中央部突出的方式被堵塞的筒形状。具体而言，外壳21包括具有开口部21a的前表面21b、筒状部21c以及具有开口部21d的后表面21e。前表面21b的开口部21a形成为小于后表面21e的开口部21d。前表面21b的开口部21a和后表面21e的开口部21d分别由前表面21b和后表面21e的内周部形成。外壳21例如用金属板等金属构件、abs等树脂构件形成。

如上所述，外壳21的后侧的端部成为开口部21d。在外壳21的内部配置有包括绝缘体30的定子。绝缘体30的具有后侧的端部33以及如后述那样与罩体60卡合的固定部35的部位，位于比外壳21的开口部21d靠后方的位置。即，在本实施方式中，绝缘体30的开口部31成为壳体20的开口部。

在外壳21的前侧的中央部配置有轴承架25。轴承架25具有大致筒形状，该筒形状在径向中央部设有供转子轴2贯穿的空间。轴承架25例如是压铸制的构件或树脂制的构件等。在轴承架25的前端部附近和后端部附近分别嵌入固定有轴承5、6。转子轴2以能够旋转的方式固定(本实施方式中为压入)于轴承5、6。转子轴2利用2处的轴承5、6被保持为能够相对于壳体20旋转。

磁体15和支承它的转子壳体13的筒部位于轴承架25的外周面和铁心41的内周部之间的空间内。而且，轴承6位于转子壳体13的内侧。由于能够将位于轴承5的后侧的轴承6配置在比基板50靠前侧的位置，因此，与将轴承6配置在比基板50靠后侧的位置的情况相比，能够减小电机1的前后方向上的尺寸。

基板50安装于壳体20的后方的开口部(即，绝缘体30的开口部31)。具体而言，基板50安装在绝缘体30的端部33的附近。本实施方式的基板50是搭载有旋转装置1的驱动电路的电路基板，具有板形状。基板50的平面形状是大致圆形的。基板50的结构不限定于本实施方式，也可以采用形成有很多布线的基板，或者是堵塞壳体20的开口部的基板等。

在基板50上搭载有与外部设备连接的连接器部52、用于掌握电机1的旋转状况的编码器57、其他的电路元件。连接器部52成为用于自驱动电机1的驱动电路、外部控制电路等接收输入信号或向外部控制电路发送输出信号的连接器部。编码器57检测电机1的转速、旋转方向，向外部控制电路反馈检测结果。这些电路元件等主要安装于基板50的后侧的面。此外，基板50与各绕组42连接。基板50经由连接器部52接收由外部控制电路向基板50发送的输入信号，由此向绕组42通电，使转子1b旋转，从而驱动电机1。

罩体60大致具有碗形状，该碗形状具有在前方开口的开口部。具体而言，具有具备底部的筒形状。罩体60的开口部由环状的端部(前端部)形成。罩体60的后方侧的面成为底部60a。在底部60a的前方侧设有自底部60a向前方延伸的、具有环状的平面形状的筒部60b。罩体60配置于基板50的后方，以覆盖基板50的整个后侧表面的方式配置。由此，基板50上的驱动电路、电子零件得到保护。

在罩体60的筒部60b形成有凸部65，凸部65是如后述那样与绝缘体30卡合的罩体侧卡合部。凸部65以自筒部60b的内侧的表面沿径向突出的方式形成。凸部65形成为朝向固定部35的环部37突出。

在罩体60的筒部60b中的设有连接器部52的部分形成有开口部63。连接器部52通过开口部63露出到罩体60的外部。由此，能够将用来与外部装置连接的线束等连接于连接器部52。

图2是电机1的罩体侧(后侧)的侧视图。

在图2中，为了便于说明，以实线示出基板50，以双点划线示出罩体60。此外，以虚线示出绝缘体30的被基板50遮挡，在后侧本应看不到的一部分。

如图2所示，在基板50上形成有自外周缘部沿径向凹陷的凹部56。在本实施方式中，在基板50上形成有3处凹部56。3处凹部56以沿着基板50的周向大致等间隔地排列的方式(以转子轴2为中心在周向上隔开大致120度的间隔地)配置。

此外，在基板50上形成有3处定位部56b。定位部56b通过自基板50的外周缘部切除基板50的一部分而形成。即，定位部56b的平面形状成为自基板50的外周缘部向内侧凹陷的凹部。定位部56b的位置与形成于绝缘体30的突起(下称定位突起)33a的位置对应。通过将定位突起33a嵌入定位部56b而将基板50配置于绝缘体30。由此，基板50成为被定位成不能相对于绝缘体绕着转子轴2旋转的状态。

在本实施方式中，固定部35形成于3处。3处固定部35配置在基板50的在周向上的互不相同的位置。3处固定部35以转子轴2为中心在周向上隔开大致120度的间隔，大致等间隔地排列。固定部35和凹部56设于互相对应的位置。

绝缘体30的端部33形成为除去设于固定部35的部分自基板50侧看时呈大致圆环状。

图3是表示绝缘体30的端部33附近的构造的放大立体图。

在图3中，示出了设有3个固定部35中的1个固定部35的部分。如图3所示，定位突起33a具有自端部33的端面突出的销形状。另外，定位突起33a的形状不限定于此。

在本实施方式中，固定部35包括卡接部36和环部37这两个卡合部。卡接部36和环部37在绝缘体30的后端部30a在径向上并列设置。在本实施方式中，卡接部36和环部37是绝缘体30的一部分。

卡接部36形成为通过卡扣配合与基板50卡合。卡接部36具有挠性。卡接部36自绝缘体30侧朝向罩体60侧(朝向后方)沿轴向突出。由此，卡接部36的罩体60侧的顶端部容易在径向上位移。换言之，卡接部36形成为绝缘体30侧(前侧)成为与绝缘体30主体接合的固定端部，罩体60侧的顶端部成为自由端的悬臂状。

在卡接部36的罩体60侧的顶端部附近的部位形成有爪部36a。爪部36a形成为朝向径向内侧突出。即，爪部36a设置为朝向基板50突出。

环部37形成为通过卡扣配合与罩体60卡合。环部37具有挠性。环部37自绝缘体30侧朝向罩体60侧(朝向后方)沿轴向突出。由此，环部37的罩体60侧的顶端部容易在径向上位移。换言之，环部37形成为绝缘体30侧(前侧)成为与绝缘体30主体接合的固定端，罩体60侧的顶端部成为自由端的悬臂状。

环部37具有在径向上观察时形成有贯通孔37c的环形状。即，可以说自外周侧观察时，环部37具有在径向上凹陷的部分(卡合凹部)。另外，也可以代替贯通孔37c，而形成具有在径向上未贯通的一表面的凹部。

另外，如图2所示，卡接部36和环部37自轴向观察时位于凹部56的内侧。由于将卡接部36和环部37配置在凹部56的内侧，因此，能够减小电机1的径向尺寸。另外，也可以构成为仅将卡接部36配置在凹部56的内侧。

如图1所示，基板50包括与卡接部36卡合的被卡合部50a。被卡合部50a是凹部56的端缘部。卡接部36的爪部36a与被卡合部50a卡合。基板50以被卡合部50a与卡接部36卡合的状态安装在壳体20上。即，基板50成为前侧的表面与绝缘体30的端部33抵接，外周部中的3处凹部56的端缘部与卡接部36的爪部36a卡合的状态。因此，基板50成为固定于绝缘体30的状态。

此外，罩体60包括与环部37卡合的被卡合部。在本实施方式中，被卡合部为凸部65。罩体60以凸部65和环部37卡合的状态安装于壳体20。例如，成为凸部65在筒部60b的前端部与壳体20的一部分抵接的状态下与环部37嵌合的状态。由此，罩体60成为固定于绝缘体30的状态。

图4是说明向绝缘体30安装基板50和罩体60的安装构造的图。

在图4中，以轴向为上下方向地示出了安装构造。

基板50和绝缘体30如下这样通过卡扣配合互相卡合。即，自后方(图中的上方)朝向下方的绝缘体30的开口部31(朝向前方)推压(箭头s1)基板50。于是，基板50的凹部56的端缘部成为与爪部36a的后端部抵接的状态。

爪部36a的后端部具有越是靠近径向内侧的位置越是逐渐靠前地倾斜的倾斜面。通过在基板50的端缘部与这样的倾斜面抵接的状态下朝向前方推压基板50，卡接部36挠曲，卡接部36的后端部朝径向外侧位移(箭头v1)。于是，通过朝向前方推入基板50直到基板50被端部33支承时，爪部36a能够与基板50的端缘部卡合，卡接部36的挠曲复原。这样，通过卡扣配合，卡接部36卡合于基板50，基板50被固定于绝缘体30。

罩体60和绝缘体30如下这样通过卡扣配合互相卡合。即，自后方朝向前方推压罩体60(箭头s2)。于是，罩体60的凸部65成为与环部37的后端部抵接的状态。

在此，凸部65的前侧的端面具有随着靠向径向内侧逐渐靠后地倾斜的倾斜面。当在环部37的后端部抵接于这样的倾斜面的状态下向前方推压罩体60时，环部37挠曲，环部37的后端部向径向内侧位移(箭头v2)。通过进一步推压罩体60，凸部65能够与环部37卡合，环部37的挠曲复原。这样，通过使凸部65通过卡扣配合与环部37卡合，罩体60被安装在绝缘体30上而不会自绝缘体30脱离。

在如以上那样构成的电机1中，将罩体60嵌合于壳体20侧的绝缘体30来安装罩体60。罩体60的安装位置能够与基板50的位置无关地进行设定。因此，与将罩体60固定于基板50的情况相比，能够将罩体60配置在前方，因此，能够尽可能减小从基板50到罩体60的底部60a的尺寸(图1中的尺寸w1)。因此，能够减小电机1的转子轴方向上的尺寸。

此外，基板50和罩体60通过卡扣配合进行安装。因此，能够容易地将基板50和罩体60安装于壳体20，从而能够将电机1的制造成本抑制得较低。基板50和罩体60各自在3处安装于壳体20。因此，能够提高基板50、罩体60的安装强度。

在本实施方式中，在罩体60上形成有凸部65，在壳体20侧的绝缘体30上形成有环部37。因此，与将环部37设在罩体60侧的情况相比，能够减小罩体60的轴向尺寸。因此，能够容易地减小从基板50到罩体60的底部60a的尺寸。

卡接部36和环部37在径向上并列配置地形成。因此，在用树脂成形绝缘体30时，能够容易地进行成形。

[其他]

也可以适当组合上述的实施方式的结构来构成电机。

基板不限定于搭载有电机的驱动电路的电路基板。基板也可以是搭载有其他电路的电路基板，还可以不是电路基板，而是以其他目的配置的板状构件。

罩体只要是配置成覆盖基板的至少一部分的罩体即可。此外，也可以构成为，将罩体的筒部形成为容易挠曲，主要由罩体侧挠曲来通过卡扣配合和设于壳体侧的卡合部进行卡合。此外，也可以在罩体侧形成环部和卡合凹部，在壳体侧形成与它们嵌合的凸部。

在基板上也可以不设置凹部。卡接部只要与基板的外周缘卡合即可。此外，也可以在基板上形成孔部，通过使卡接部与贯通基板的孔部的端缘部卡合而将基板固定于壳体。卡接部的形状不限定于上述那样的在顶端部设有爪部的结构。

卡接部和环部也可以不在径向上并列，而是设置在绝缘体的在周向上互不相同的位置。卡接部和环部的数量也可以各自为多个。此外，以1个卡接部和1个环部为1组时，该组不限定于3组，也可以是2组、4组以上。此外，卡接部的数量和环部的数量也可以不同。也可以仅设置1个卡接部和1个环部。

也可以将绝缘体完全配置在外壳的内侧。在该情况下，也可以通过将罩体侧的卡合部和形成于外壳的开口部的端部附近部位的环部等卡合部卡合起来而将罩体安装于外壳。此外，基板也可以通过与形成在外壳的开口部的端部附近部位的卡接部卡合而固定于外壳。

电机不限定于上述那样的无刷内转子型电机，也可以是在壳体中安装有基板的其他种类的电机。

在上述的实施方式中，具有罩体的筒部的平面形状为圆形，但不限定于此，平面形状也可以采用跑道状或四边形等矩形状，只要是筒状即可。

在上述的实施方式中，固定部包括卡接部和环部这2个卡合部，但不限定于此，固定部也可以包含卡接部和环部之一。

在上述的实施方式中，卡接部和环部设为绝缘体的一部分，但不限定于此。卡接部或环部也可以用绝缘体之外的构件形成，通过安装于绝缘体而设于壳体。

应注意，上述实施方式中所有方面均为例示，而非限制。本发明的范围通过权利要求书示出而非通过上述说明示出，其包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。