具有改進電路板的馬達的製作方法
2023-05-10 15:31:41
具有改進電路板的馬達的製作方法
【專利摘要】本發明是具有改進電路板的馬達。公開了一種馬達，該馬達的電路板的貫通部配置在以中心軸線為中心的周向，電路板與軸承部的至少一部分在軸向重合，電路板固定部配置在比貫通部徑向外側的位置，從線圈引出的引出線通過所述貫通部焊接於焊盤部。本發明的馬達的電路板在中央部附近沒有設置貫通孔，或者即使設置有貫通孔，也只使得貫通孔的大小為軸可通過的尺寸，而且電路板固定部比線圈的引出線所通過的貫通部位於徑向外側的位置，從而提高了電路板的剛性並減小了電路板受到的負荷，因而可以抑制或減小電路板變形。
【專利說明】具有改進電路板的馬達
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種馬達，更具體地，涉及一種具有改進電路板的馬達。
【背景技術】
[0002] 日本專利文獻JP2007-166851A公開了一種馬達，該馬達包括靜止部、旋轉部和軸 承部。如圖6 (a)和圖6 (b)所示，靜止部包括外殼1、定子鐵芯2、電路板3和定子線圈4。 電路板3通過粘結劑固定於外殼1上，卷繞於定子鐵芯2的定子線圈4通過壓人等方法固 定於外殼1上。電路板3在其外周緣上設有切口 7,定子線圈4的導線端子5穿過該切口並 焊接於配置在電路板3的下表面上的焊盤6。然而，在該現有技術中公開的馬達中，為了將 電路板3安裝至外殼1的中央部，在電路板3的中央處設有貫通孔(未示出）。因此，電路板 3的剛性會下降。另外，由於導線端子5與電路板3的外周緣部接觸，從而增加了沿電路板 3的向下方向的負載。結果產生了電路板向下方向變形的問題。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的就是提供一種可以抑制或減小電路板變形的馬達。
[0004] 上述目的是通過如下的馬達實現的，該馬達包括靜止部、沿以上下方向的中心軸 線為中心，相對於靜止部旋轉的旋轉部和軸承部；所述靜止部包括定子、電路板和基部；所 述定子具有定子鐵芯和由纏繞定子鐵芯的導線所構成的線圈，並配置在所述軸承部的徑向 外側；所述電路板具有沿中心軸線貫通的多個貫通部、配置在下表面的焊盤部和固定於所 述基部的電路板固定部，並配置在所述定子的下側；以及所述基部具有保持定子的定子保 持部和保持軸承部的軸承保持部；所述旋轉部包括軸和磁鐵，所述軸位於所述軸承部的徑 向內側，並被所述軸承部支撐為能夠圍繞所述中心軸線相對於所述靜止部旋轉；所述磁鐵 與所述定子鐵芯的圓周表面對置；所述貫通部配置在以中心軸線為中心的周向，所述電路 板與所述軸承部的至少一部分在軸向重合，所述電路板固定部配置在比所述貫通部徑向外 側的位置，從所述線圈引出的引出線通過所述多個貫通部焊接於所述焊盤部。
[0005] 本發明的馬達的電路板在中央部附近沒有設置貫通孔，或者即使設置有貫通孔， 也只使得貫通孔的大小為軸可通過的尺寸，而且電路板固定部比線圈的引出線所通過的貫 通部位於徑向外側的位置，從而提高了電路板的剛性並減小了電路板受到的負荷，因而可 以抑制或減小電路板變形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006] 從以下結合附圖給出的示例性實施方案的描述中，可清楚地理解本發明的上述和 其他方面、特徵和優點，在所述附圖中：
[0007] 圖1是本發明的第一個實施方案的外轉子型馬達的剖視圖。
[0008] 圖2是圖1的馬達的電路板的第一實施例的仰視圖。
[0009] 圖3是圖1的馬達的電路板的第二實施例的仰視圖。
[0010] 圖4是本發明的第二個實施方案的內轉子型馬達的剖視圖。
[0011] 圖5是圖4的內轉子型馬達的一個變形例的剖視圖。
[0012] 圖6 (a)是現有技術的馬達的示意性俯視圖；圖6 (b)是圖6 (a)的馬達的示意 性仰視圖。
【具體實施方式】
[0013] 下文將參照附圖具體描述本發明的馬達的實施例。在所有附圖中，相同部件或結 構將使用相同的附圖標記來表示。附圖不一定按比例繪製。應當理解，下面的實施例和附 圖僅是舉例性的，並不應被視為限制本發明的範圍。
[0014] 本說明書中所提到的上和下、內和外等表示方向的語言僅是為了按照附圖中的方 位示例性地說明實施例，並不旨在限制本發明。本領域的普通技術人員可以理解，本說明書 下文所述的有關方向的表述根據實際工作位置可以改變。
[0015] 圖1是本發明的第一個實施方案的外轉子型馬達的剖視圖。如圖所示，馬達10包 括靜止部、沿以上下方向的中心軸線〇〇'為中心且相對於靜止部旋轉的旋轉部和軸承部。靜 止部包括定子11、電路板12和基部13。定子11具有定子鐵芯14和由纏繞定子鐵芯14的 導線所構成線圈15。在本實施方案中，基部13包括一筒形的軸承保持部16和定子保持部 17。軸承部包括徑向軸承18,所述徑向軸承18壓配在軸承保持部16的內表面上，而定子11 支撐在軸承保持部16的外表面上，並配置在軸承部的徑向外側。旋轉部包括軸19、磁鐵20 和轉子保持架21。軸19位於徑向軸承18的徑向內側，並且被徑向軸承18支撐為能夠圍繞 中心軸線00'相對於靜止部旋轉；磁鐵20安裝在轉子保持架21的徑向內側，與定子鐵芯14 的外圓周表面對置，位於定子鐵芯14的徑向外側。電路板12具有沿中心軸線00'貫通的 多個貫通部22、配置在下表面上的多個焊盤部23和固定於基部13的電路板固定部24,並 且電路板12配置在定子11的下方。貫通部22配置在以中心軸線00'為中心的周向，電路 板固定部24配置在比貫通部22徑向外側的位置，從線圈15引出的引出線25通過貫通部 22焊接於焊盤部23。優選地，貫通部22配置為相對於定子11的外輪廓位於徑向內側。優 選地，貫通部22的數量於焊盤部23的數量相等。優選地，貫通部22的徑向內端與中心軸 線00'的距離L1小於電路板固定部24的徑向內端於中心軸線00'的距離L2。電路板12 的中央部附近沒有設置貫通孔，所述電路板具有與所述軸承部重合的部分。如圖所示，定子 保持部17可以包括徑向突出的臺座28,電路板固定部24通過螺絲26而固定於定子保持部 17的臺座28,臺座28相對於貫通部22位於徑向外側。但是在其他實施方案中，電路板固 定部24與基部13的定子保持部17可以通過翻邊而固定在一起（下文有描述)。當由電源 通過電路板12和引出線25向線圈15提供電流時，定子鐵芯14產生的磁場與由被磁化而 獲得多級磁體的磁鐵20形成的磁場相互作用而轉子保持架21上產生轉動力矩，使其圍繞 作為轉動軸的軸19轉動。
[0016] 圖2是馬達10的電路板的第一實施例的仰視圖。電路板12'包括沿中心軸線00' 貫通的多個貫通部22'、配置在下表面上的焊盤部23'和電路板固定部24'。如圖所示，貫 通部22'可以是貫通孔221或者是從電路板12'的外緣朝中心軸線00'被切開的切口 222 ; 貫通部22'可以在電路板12'的周向等距配置；焊盤部23'的至少一部分相對於貫通部22' 位於徑向內側的位置；電路板固定部24'可以為貫通孔，其通過螺絲於定子保持部而固定 在一起；從焊盤部23'的徑向內側到中心軸線00'的距離0C小於從電路板固定部24'的中 央到中心軸線00'的距離0D的一半。優選地，貫通部22'和焊盤部23'鄰接，線圈的引出 線通過貫通部22'朝徑向內側被引導。更優選地，貫通部22'在徑向內側具有開口 27'，焊 盤部23'沿著開口 27'的徑向內側的邊緣被配置，線圈的引出線通過開口 27'被引導到焊 盤部23'。
[0017] 圖3是圖1的馬達的電路板的第二實施例的仰視圖。電路板12' '包括沿中心軸 線00'貫通的多個貫通部22''、配置在下表面上的焊盤部23''和電路板固定部24''。如 圖所示，貫通部22' '為在周向等距間隔的貫通孔；所述貫通孔配置在焊盤部23' '的中央位 置。
[0018] 圖4是本發明的第二個實施方案的內轉子型馬達的剖視圖。如圖所示，馬達100 包括靜止部、沿以上下方向的中心軸線〇〇'為中心且相對於靜止部旋轉的旋轉部和軸承部。 靜止部包括定子111、電路板112和基部113。定子111具有定子鐵芯114和由纏繞定子鐵 芯114的導線所構成線圈115。基部113包括保持軸承部的軸承保持部116以及保持定子 111的定子保持部117。軸承部具有徑向軸承118。徑向軸承118壓配在軸承保持部116的 內表面上，而定子111支撐在定子保持部117的內表面上，並配置在軸承部的軸向下側。旋 轉部包括軸119和磁鐵120。軸119位於徑向軸承18的徑向內側，並且被徑向軸承18支撐 為能夠圍繞中心軸線〇〇'相對於靜止部旋轉；磁鐵120安裝在軸119的相對於徑向軸承的 另一端，與定子鐵芯114的內圓周表面對置。圖4的內轉子型馬達100與圖1的外轉子型 馬達10的區別在於：磁鐵120位於定子鐵芯114的徑向內側；電路板112的中央部附近設 有僅供軸119通過的貫通孔。如圖所示，電路板112於軸承部的一部分在軸向重合。電路 板112具有沿中心軸線00'貫通的多個貫通部122、配置在下表面上的多個焊盤部123和 固定於基部113的電路板固定部124,並且電路板112配置在定子111的下方。貫通部122 配置在以中心軸線00'為中心的周向，電路板固定部124配置在比貫通部122徑向外側的 位置，從線圈115引出的引出線125通過貫通部122焊接於焊盤部123。如圖4所示，定子 保持部117可以包括徑向突出的臺座128。電路板固定部124固定於定子保持部117的臺 座128 (優選地，通過螺釘126)，臺座128相對於貫通部122位於徑向外側。
[0019] 圖5是圖4的內轉子型馬達的一個變形例的剖視圖。圖5的馬達100'與圖4的 100的主要區別在於：電路板112'的電路板固定部124'與定子保持部117'通過定子保持 部117'的翻邊129而固定在一起。
[0020] 可以理解的是，本公開內容並不限於上述的實施方案和實施例。在不偏離本公開 內容所附權利要求書的精神和範圍的情況下，可以對本公開內容進行多種修改和改造。
[0021] 在本發明的馬達中，電路板的貫通部配置在以中心軸線為中心的周向，電路板與 軸承部的至少一部分在軸向重合，電路板固定部配置在比貫通部徑向外側的位置，從線圈 引出的引出線通過所述貫通部焊接於焊盤部。本發明的馬達的電路板在中央部附近沒有設 置貫通孔，或者即使設置有貫通孔，也只使得貫通孔的大小為軸可通過的尺寸，而且電路板 固定部比線圈的引出線所通過的貫通部位於徑向外側的位置，從而提高了電路板的剛性並 減小了電路板受到的負荷，因而可以抑制或減小電路板變形。
[0022] 在本發明的一示例性實施方案中，所述磁鐵位於所述定子鐵芯的徑向外側。本發 明的馬達為外轉子型馬達。
[0023] 在本發明的一示例性實施方案中，所述磁鐵位於所述定子鐵芯的徑向內側。本發 明的馬達為內轉子型馬達。
[0024] 在本發明的一示例性實施方案中，所述焊盤部的至少一部分相對於所述貫通部位 於徑向內側的位置。通過將焊盤部配置在靠近徑向內側的位置，從而能夠使焊接的位置靠 近徑向內側的位置。結果是能夠抑制電路板的變形。
[0025] 在本發明的一示例性實施方案中，從所述焊盤部的徑向內側到所述中心軸線的距 離小於從所述電路板固定部的中央到所述中心軸線的距離的一半以下。這樣能夠進一步抑 制電路板的變形。
[0026] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部和所述焊盤部鄰接，所述引出線通 過所述貫通部朝徑向內側被引導。從而避免引出線和電路板的導通部的邊緣的接觸，這樣 能夠防止導線斷線。
[0027] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部在徑向內側具有開口，所述焊盤部 沿著所述開口的徑向內側的邊緣被配置，所述引出線通過所述開口被引導到所述焊盤部。 因為引出線朝徑向內側被引繞，從而能夠降低引出線接觸電路板的邊緣部而附加給電路板 的負荷。結構是能夠進一步抑制電路板的變形。
[0028] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部為在周向等距配置的貫通孔。能夠 確保電路板保持平衡狀態。
[0029] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通孔配置在所述焊盤部的中央位置。能 夠將引出線處于于中心軸線平行引出的狀態焊接到焊盤上。結果是避免與電路板的貫通孔 的邊緣的接觸，從而能夠防止斷線。
[0030] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部在周向等距配置，並為從所述電路 板的外緣朝中心軸線被切開的切口。這樣便於引出線的引繞。
[0031] 在本發明的一示例性實施方案中，所述焊盤部的至少一部分相對於所述切口位於 徑向內側的位置。從而避免引出線和電路板的導通部的邊緣的接觸，這樣能夠防止導線斷 線。
[0032] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部與所述焊盤部的數量相等。能夠方 便地引出各個引出線。
[0033] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部配置為相對於所述定子的外輪廓位 於徑向內側。通過將貫通部配置在徑向內側，在引出線處不容易產生應力。
[0034] 在本發明的一示例性實施方案中，所述貫通部的徑向內端與所述中心軸線的距離 小於所述電路板固定部的徑向內端與所述中心軸線的距離。從而電路板不容易變形，並便 於安裝。
[0035] 在本發明的一示例性實施方案中，所述定子保持部具有臺座，所述電路板固定部 固定於所述定子保持部的臺座，所述臺座相對於所述貫通部位於徑向外側。便於電路板的 固定，並避免引出線與臺座接觸。
[0036] 在本發明的一示例性實施方案中，所述電路板固定部與所述定子保持部通過螺絲 或者翻邊而固定在一起。便於電路板的固定。
【權利要求】
1. 一種馬達，包括靜止部、沿以上下方向的中心軸線為中心，相對於靜止部旋轉的旋轉 部和軸承部， 所述靜止部包括定子、電路板和基部， 所述定子具有定子鐵芯和由纏繞定子鐵芯的導線所構成的線圈，並配置在所述軸承部 的徑向外側； 所述電路板具有沿中心軸線貫通的多個貫通部、配置在下表面的焊盤部和固定於所述 基部的電路板固定部，並配置在所述定子的下側；以及 所述基部具有保持定子的定子保持部和保持軸承部的軸承保持部； 所述旋轉部包括軸和磁鐵， 所述軸位於所述軸承部的徑向內側，並被所述軸承部支撐為能夠圍繞所述中心軸線相 對於所述靜止部旋轉； 所述磁鐵與所述定子鐵芯的圓周表面對置； 其特徵在於：所述貫通部配置在以中心軸線為中心的周向，所述電路板與所述軸承部 的至少一部分在軸向重合，所述電路板固定部配置在比所述貫通部徑向外側的位置，從所 述線圈引出的引出線通過所述多個貫通部焊接於所述焊盤部。
2. 根據權利要求1所述的馬達，其特徵在於，所述磁鐵位於所述定子鐵芯的徑向外側。
3. 根據權利要求1所述的馬達，其特徵在於，所述磁鐵位於所述定子鐵芯的徑向內側。
4. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述焊盤部的至少一部分相 對於所述貫通部位於徑向內側的位置。
5. 根據權利要求4所述的馬達，其特徵在於，從所述焊盤部的徑向內側到所述中心軸 線的距離小於從所述電路板固定部的中央到所述中心軸線的距離的一半以下。
6. 根據權利要求4所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部和所述焊盤部鄰接，所述引出 線通過所述貫通部朝徑向內側被引導。
7. 根據權利要求6所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部在徑向內側具有開口，所述焊 盤部沿著所述開口的徑向內側的邊緣被配置，所述引出線通過所述開口被引導到所述焊盤 部。
8. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部為在周向等距配 置的貫通孔。
9. 根據權利要求8所述的馬達，其特徵在於，所述貫通孔配置在所述焊盤部的中央位 置。
10. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部在周向等距配 置，並為從所述電路板的外緣朝中心軸線被切開的切口。
11. 根據權利要求10所述的馬達，其特徵在於，所述焊盤部的至少一部分相對於所述 切口位於徑向內側的位置。
12. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部與所述焊盤部的 數量相等。
13. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部配置為相對於所 述定子的外輪廓位於徑向內側。
14. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述貫通部的徑向內端與所 述中心軸線的距離小於所述電路板固定部的徑向內端與所述中心軸線的距離。
15. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述定子保持部具有臺座， 所述電路板固定部固定於所述定子保持部的臺座，所述臺座相對於所述貫通部位於徑向外 側。
16. 根據權利要求1-3中任一項所述的馬達，其特徵在於，所述電路板固定部與所述定 子保持部通過螺絲或者翻邊而固定在一起。
【文檔編號】H02K11/00GK104104188SQ201310120398
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月9日 優先權日:2013年4月9日
【發明者】杉山知嗣, 竹下英伸, 高岡司, 日野典久, 朱麗彬, 李相霖, 陳煜
申請人:日本電產株式會社