马达和风扇马达的制作方法

文档序号:21032075发布日期:2020-06-09 20:14阅读:221来源:国知局
马达和风扇马达的制作方法

本发明涉及马达和风扇马达。



背景技术:

在日本特开平3-139155号公报中公开了现有的轴流送风机。轴流送风机具有:定子,其固定于轴承套筒的外侧;以及旋转轴,其被压入轴承套筒内部的含油烧结轴承支承为能够旋转。旋转轴的前端与具有杯状的凸台部的叶片结合,转子固定于凸台部的内周面。通过转子在定子的外侧的旋转而产生轴向的空气流动。

在凸台部的外周面上形成有朝向吸气侧和旋转方向前方变深的凹部。通过在凸台部的外周面上配置凹部而调整空气流动,改善轴流送风机的pq特性。

专利文献1:日本特开平3-139155号公报

近年来,在轴流送风机中,增加输入以提高pq特性的要求越来越多。但是,在日本特开平3-139155号公报中,空气沿着包含凹部的凸台部的外周面流动,因此难以对作为发热源的定子进行充分冷却。因此,有可能导致难以充分提高pq特性、或者轴承等的寿命变短。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供能够通过对马达的内部进行冷却而实现高效率化和长寿命化的马达和风扇马达。

本发明的例示的马达具有:转子,其被轴承支承,能够以沿上下延伸的中心轴线为中心进行旋转;定子,其与所述转子在径向上对置,具有筒状的内周面;以及基座部,其与所述定子的下表面在轴向上对置。所述基座部具有:下盖部,其在与所述中心轴线垂直的方向上扩展;突出部,其在所述下盖部的中心部从上表面沿轴向突出;以及定子保持部,其与所述突出部在轴向上相邻,与所述定子的内周面接触。所述突出部具有:第一通气部,其沿轴向延伸,并且在所述中心部具有向下方开口的下侧开口;以及第二通气部,其与所述第一通气部在径向上连通。

根据例示的本发明,能够提供气流在第一通气部和第二通气部中流通而对马达的内部进行冷却,从而能够实现高效率化和长寿命化的马达和风扇马达。

附图说明

图1是示出本发明的风扇马达的一例的立体图。

图2是图1所示的风扇马达的纵剖视图。

图3是示出将壳体、定子、轴承及轴分解后的状态的分解立体图。

图4是从下侧观察定子的立体图。

图5是配置有定子铁芯的壳体的剖视立体图。

图6是壳体的平面图。

图7是本实施方式的另一结构的马达的放大剖视图。

图8是本实施方式的又一结构的马达的放大剖视图。

图9是本实施方式的又一结构的马达的放大剖视图。

图10是本实施方式的又一结构的马达的放大剖视图。

图11是本实施方式的又一结构的马达的放大剖视图。

图12是本实施方式的又一结构的马达的放大剖视图。

标号说明

a:风扇马达;c1:中心轴线;10:马达;10b:马达;10c:马达;10d:马达;10e:马达;10f:马达;11:定子;110:内周面;111:定子铁芯;1111:槽部;112:绝缘件;113:线圈部;114:铁芯背部;115:齿部;116:罩部;117:贯通部;118:基板保持部;119:止挡部;12:轴承;121:套筒;122:推力罩;123:推力板;124:轴承贯通孔;125:推力凹部;126:密封凹部;13:转子;131:轴;132:转子轮毂;133:转子壳体;134:磁铁;135:转子盖部;136:转子筒部;137:转子贯通孔;14:基座部;141:下盖部;142:外壁部;143:外壁凹部;15:突出部;15b:突出部;15e:突出部;150:下侧开口;151:第一通气部;152:第二通气部;153:上侧开口;154:第二通气部;155:凹槽;16:定子保持部;16c:定子保持部;16d:定子保持部;16e:定子保持部;160:保持筒部;161:插入部;162:凸缘部;163:插入部;164:下端部;165:保持贯通孔;166:保持凹部;17:电路板;170:中央贯通孔;171:基板孔;18:定子保持筒部;180:下部开口;181:第一通气部;182:第二通气部;184:突出部;185:定子保持部;20:叶轮;21:叶轮轮毂;211:轮毂顶板部;212:轮毂筒部;22:叶片;30:壳体;31:风洞;32:静叶片;33:吸气口;34:排气口;35:凸缘部。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的例示的实施方式进行详细说明。另外,在本说明书中,将与风扇马达a的中心轴线c1平行的方向设为“轴向”,将与风扇马达a的中心轴线c1垂直的方向设为“径向”,将沿着以风扇马达a的中心轴线c1为中心的圆弧的方向设为“周向”。另外,在本说明书中,在风扇马达a中,以轴向作为上下方向、相对于叶轮20以壳体30的吸气口33侧作为上而对各部分的形状和位置关系进行说明。另外,“上下方向”仅是为了说明而使用的名称,并不限定风扇马达a的使用状态下的位置关系和方向。

(第一实施方式)

<1.风扇马达a的结构>

图1是示出本发明风扇马达a的一例的立体图。图2是图1所示的风扇马达a的纵剖视图。

如图1、图2所示,本实施方式的风扇马达a具有马达10、叶轮20以及壳体30。马达10和叶轮20配置于壳体30的内部。叶轮20固定于马达10的后述的转子13,通过马达10驱动而在壳体30的内部旋转。通过叶轮20旋转,在壳体30的风洞部31内产生轴向的气流。即,风扇马达a具有:马达10;叶轮20,其固定于转子13,与转子13一同旋转;以及壳体30,其收纳马达10和叶轮20。

<2.马达10的结构>

图3是示出将壳体30、定子11、轴承12以及轴131分解后的状态的分解立体图。如图2、图3所示,马达10具有定子11、轴承12、转子13以及基座部14。马达10还具有在轴向上配置于基座部14与定子11之间的电路板17。并且,由轴承12对后述的轴131进行支承,使得该轴131能够旋转。以下,对各部分的详细内容进行说明。

<2.1定子11的结构>

参照新的附图对定子11的详细内容进行说明。图4是从下侧观察定子11的立体图。如图3、图4所示,定子11具有定子铁芯111、绝缘件112以及线圈部113。

<2.1.1定子铁芯111的结构>

图5是配置有定子铁芯111的壳体30的剖视立体图。在图5中,示出了壳体30和定子铁芯111的位置,省略了壳体30和定子铁芯111以外的部件的图示。定子铁芯111具有导热性。定子铁芯111可以是层叠电磁钢板而得到的构造,也可以是通过粉体的烧成或铸造等而形成的一个部件。定子铁芯111与转子13在径向上对置。定子铁芯111具有铁芯背部114和多个(这里为9个)齿部115。铁芯背部114呈沿轴向延伸的筒状,具有内周面110。齿部115从铁芯背部114的外周面向径向外侧突出。即,定子11具有筒状的内周面110,与转子13在径向上对置。定子11包含具有内周面110的定子铁芯111。

在本实施方式所示的定子铁芯111中,多个齿部115沿周向等间隔排列。并且,在周向上相邻的齿部115之间的部分是供构成线圈部113的导线配置的槽部1111。即,定子11具有多个槽部1111。如图5等所示,槽部1111在轴向上连通。

<2.1.2绝缘件112的结构>

绝缘件112是树脂的成型体。绝缘件112覆盖定子铁芯111的一部分。即,绝缘件112覆盖定子铁芯111的至少一部分。利用绝缘件112使定子铁芯111与线圈部113绝缘。另外,在本实施方式中,绝缘件112为树脂的成型体,但不限于此。能够广泛采用能够使定子铁芯111与线圈部113绝缘的结构。

绝缘件112具有罩部116。罩部116与铁芯背部114的外周面的轴向下端部接触。罩部116呈沿轴向延伸的圆筒状。罩部116与后述的突出部15的外周面在径向上对置。即,绝缘件112具有与突出部15的外表面在径向上对置的罩部116(参照图2)。

罩部116具有多个沿径向贯通的贯通部117。如图4所示,贯通部117为从罩部116的轴向下端部向上侧凹陷的凹形状。贯通部117沿径向贯通。罩部116具有3个贯通部117。3个贯通部117沿周向等间隔排列。如图5所示,贯通部117中的至少一个的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。由此,抑制了罩部116封闭第二通气部152,不容易妨碍空气的流通。其结果为,气流易于在后述的第一通气部151和第二通气部152中流动,能够高效地进行基于气流的冷却。

罩部116具有可弹性变形的基板保持部118。基板保持部118在轴向下端部的径向外表面具有径向宽度随着朝向轴向上方而变大的楔形的止挡部119。基板保持部118具有所谓的搭扣配合形状。并且,基板保持部118与电路板17的后述的中央贯通孔170的内表面接触。此时,止挡部119支承电路板17的下表面。即,绝缘件112对电路板17进行保持。

<2.1.3线圈部113的结构>

线圈部113配置于定子铁芯111的各个齿部115。线圈部113是通过将导线卷绕于被绝缘件112覆盖的齿部115而形成的。即,在定子11中,线圈部113具有与齿部115相同的数量。构成线圈部113的导线配置于槽部1111内。

定子11所具备的多个线圈部113按照被提供电流的时机而分为3个系统(以下,称为3相)。将该3相分别设为u相、v相、w相。即,定子11具有分别为相同数量的u相线圈部、v相线圈部以及w相线圈部。另外,在以下的说明中,将各相的线圈部统称为线圈部113。以上那样构成的定子11固定于基座部14。

<2.2基座部14的结构>

接下来,参照附图对基座部14的详细内容进行说明。图6是壳体30的平面图。在图6中,图示了电路板17。

如图2、图3所示,基座部14配置于定子11的下侧,与定子11的下端部在轴向上对置。即,基座部14与定子11的下表面在轴向上对置。基座部14具有下盖部141、突出部15以及定子保持部16。在基座部14中,突出部15与定子保持部16为分体。即,定子保持部16是与突出部15分体的部件。另外,基座部14还具有外壁部142(参照图5、图6等)。即,基座部14还具有从下盖部141的径向外缘向轴向上方延伸的外壁部142。基座部14由与壳体30的后述的静叶片32相同的材料形成。即,基座部14是构成马达10部件,并且也是壳体30的一部分。

<2.2.1下盖部141和外壁部142的结构>

沿轴向观察时,下盖部141为圆形。即,下盖部141呈圆板状。即,基座部14具有在与中心轴线c1垂直的方向上扩展的下盖部141。另外,虽然在本实施方式中下盖部141呈圆板状,但不限于此。例如,沿轴向观察时,下盖部141也可以是四边形、六边形等多边形状,也可以是椭圆形状等。下盖部141能够广泛采用与安装有马达10的设备匹配的形状。在下盖部141的中心部具有从上表面向轴向上方突出的突出部15。即,在下盖部141的中心部具有从上表面沿轴向突出的突出部15。

外壁部142从下盖部141的径向外缘朝向轴向上方延伸。外壁部142与静叶片32连接。另外,外壁部142起到作为下盖部141的加强部件的作用。外壁部142抑制下盖部141翘曲、倾斜等变形。

如图5、图6所示,外壁部142具有从上端部向轴向下侧凹陷的3个外壁凹部143。外壁凹部143在周向上分开配置。外壁凹部143之一的周向位置与突出部15的后述的第二通气部152之一的周向位置重叠(参照图6)。另外,也可以是2个以上的外壁凹部143的周向位置分别与第二通气部152重叠的结构。

<2.2.2突出部15的结构>

突出部15具有第一通气部151和第二通气部152。第一通气部151配置于突出部15的内部。第一通气部151设置于下盖部141的中心部,沿轴向延伸。第一通气部151的下端部具有使下盖部141在轴向上开口的下侧开口150。即,突出部15在中心部具有向下方开口的第一通气部151。另外,第一通气部151的上端部具有上侧开口153。即,突出部15沿轴向延伸并且在上端部具有向上方开口的上侧开口153。

如上所述,在风扇马达a中,叶轮20是轴流风扇。在驱动轴流风扇的马达10中,作用于轴131的轴向的力以外的力小,中心轴线c1不容易晃动。因此,能够缩短轴131。由于轴承12较短,因此套筒121的轴向长度也能够较短。因此,在马达10中,在轴131的下方形成了空间。在马达10中,在空间中形成有具有第一通气部151和第二通气部152的突出部15。即,通过叶轮20是轴流风扇并且将轴131形成得较短,从而使马达10包含具有第一通气部151和第二通气部152的突出部15。

另外,定子保持部16的后述的插入部161插入于上侧开口153中。如图2、图3所示,突出部15具有从上端部朝向下端部贯通的结构。但不限于此。例如,也可以在突出部15的轴向上的中间部设置有将上下分割的壁部。

第二通气部152为从突出部15的上端部朝向轴向下方凹陷的凹形状。第二通气部152向轴向上方打开。如后所述,包含突出部15的基座部14与壳体30通过树脂的一体成型而形成。此时,由于第二通气部向轴向上方打开,因此使用模具进行成型的情况下的成型很容易。如图2、图3所示,第二通气部152从突出部15的径向外表面贯通到内表面。因此,第二通气部152与第一通气部151连通。即,具有使突出部15的径向外侧与第一通气部151连通的第二通气部152。如图6所示,突出部15具有4个第二通气部152。4个第二通气部152沿周向等间隔排列,但也可以不是等间隔。另外,第二通气部152数量也可以是3个,也可以是5个以上。

<2.2.3定子保持部16的结构>

定子保持部16配置于突出部15的上端部。定子保持部16由金属等热导率高的材料形成。定子保持部16对定子11进行保持。即,基座部14具有与突出部15在轴向上相邻并且与定子11的内周面110接触的定子保持部16。定子保持部16呈沿轴向延伸的筒状。定子保持部16由导热体形成。另外,作为导热体,例如,能够举出铁、铝等。定子保持部16具有保持筒部160、插入部161以及凸缘部162。

插入部161配置于定子保持部16的下部。插入部161呈圆筒状。插入部161从突出部15的上侧开口153插入。即,定子保持部16在下端部具有从上侧开口153插入的插入部161。更详细说明的话,后述的固定有套筒121和定子铁芯111的定子保持部16的插入部161从突出部15的上侧开口153插入。并且,插入部161的外周面与突出部15的内周面接触,定子保持部16固定于突出部15。定子保持部16与突出部15的固定例如通过压入而执行。但是,不限于此。除了压入以外,也能够广泛采用粘接、螺纹固定等能够将定子保持部16牢固地固定于突出部15的方法。

凸缘部162从定子保持部16的外周面向径向外侧扩展。如图3所示,凸缘部162的外径大于插入部161的外径。因此,在将插入部161从突出部15的上侧开口153插入时,凸缘部162会与突出部15的上端部面接触。由此,定子保持部16在轴向上被定位。

如图2所示,插入部161的轴向上的长度比突出部15的轴向上的长度短。而且,在将定子保持部16固定于突出部15时,在比定子保持部16的下端部靠下侧的位置配置有第二通气部152的下端部。即,插入部161的下端部位于比第二通气部152的轴向下端部靠上方的位置。

由此,第二通气部152不会被定子保持部16封闭。由此,突出部15的外表面与第一通气部151通过第二通气部152而连通。即,气流易于从突出部15的外部通过第二通气部152向第一通气部151流动、或者反向流动。

保持筒部160配置于定子保持部16的上部。保持筒部160呈圆筒状。定子铁芯111固定于保持筒部160的外部。保持筒部160插入于环状的铁芯背部114中。保持筒部160的外周面与铁芯背部114、即定子铁芯111的内周面110接触而对定子铁芯111进行保持。由此,定子保持部16对定子11进行保持。

另外,轴承12的后述的套筒121固定于保持筒部160的内部。轴131被套筒121可旋转地支承。套筒121的固定能够广泛采用压入、粘接、焊接等能够将套筒121牢固地固定于保持筒部160的固定方法。

通过在固定于突出部15的定子保持部16的保持筒部160的外部固定定子铁芯111,将定子11安装于基座部14。另外,轴承12固定于定子保持部16的保持筒部160的内部。由此,轴131被基座部14可旋转地支承。

另外,如图5所示,在将定子铁芯111固定于基座部14时,槽部1111中的至少一个的周向位置与第二通气部152重叠。即,沿轴向观察时,多个槽部1111中的至少一个的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。

<2.3轴承12的结构>

轴承12对轴131进行支承,使得该轴131能够旋转。轴承12是借助润滑流体的压力(动压)对旋转的轴131进行支承的流体动压轴承(fdb)。如图2、图3所示,轴承12具有套筒121、推力罩122以及推力板123。

<2.3.l套筒121的结构>

如图2、图3所示,套筒121呈沿轴向延伸的筒状。关于套筒121,例如,能够举出金属制的,但不限于此。套筒121具有轴承贯通孔124、推力凹部125以及密封凹部126。轴承贯通孔124是沿轴向贯通的孔。轴131贯通轴承贯通孔124。在轴承12中,润滑流体被夹在套筒121与轴131之间。

在套筒121的轴承贯通孔124的内表面或轴131的外表面上形成有未图示的径向动压产生槽。当轴131旋转时,借助径向动压产生槽而在润滑流体中产生径向动压。利用由润滑流体产生的径向动压而对轴131进行支承,使得该轴131能够旋转。即,在轴承12中,产生径向动压的部分构成对轴131进行支承使得其能够旋转的径向轴承部。

为了使轴131的旋转中心稳定,径向动压产生槽配置于在轴向分开的两处以上。另外,在本实施方式中,在套筒121的轴承贯通孔124的内表面上具有径向动压产生槽。

如图2所示,推力凹部125和密封凹部126均设置于套筒121的轴向下端部。推力凹部125和密封凹部126均呈圆筒状。并且,推力凹部125的内径小于密封凹部126的内径,大于轴承贯通孔124的内径。密封凹部126配置于套筒121的下端部,推力凹部125相邻配置于密封凹部126的上方。推力凹部125和密封凹部126的中心轴线与轴承贯通孔124的中心轴线一致。即,轴承贯通孔124、推力凹部125以及密封凹部126在轴向上连续形成。

<2.3.2推力板123的结构>

推力板123为圆环形状。推力板123在中央具有贯通孔。轴131的轴向下端部固定于推力板123的贯通孔中。并且,在将轴131插入于轴承贯通孔124中时,将推力板123插入于推力凹部125中。由此,能够防止轴131脱落。在推力凹部125的内部填充有润滑流体。因此,润滑流体被夹在推力板123与推力凹部125之间。另外,在推力板123和推力凹部125的各自在轴向上对置的面的一方配置有未图示的推力动压产生槽。

当轴131旋转时,借助推力动压产生槽而在润滑流体中产生推力动压。利用在润滑流体中产生的推力动压,在轴向上对轴131进行支承。另外,在本实施方式中,在推力凹部125配置有推力动压产生槽。

<2.3.3推力罩122的结构>

推力罩122呈圆板状。推力罩122固定于密封凹部126。推力罩122与密封凹部126的固定例如通过压入而进行。但是,不限于此,也可以是粘接、熔接等。能够广泛采用能够抑制润滑流体从推力罩122与密封凹部126的间隙泄漏的固定方法。也可以在推力罩122与推力板123的对置的面的一方形成未图示的推力动压产生槽。

另外,推力动压产生槽可以是根据作用于轴的力而决定的。例如,在本实施方式的风扇马达a中,通过叶轮20旋转,向下方产生气流。此时,由于反作用而对轴131作用轴向向上的力。因此,至少形成使在推力板123与推力凹部125之间的润滑流体中产生推力动压的推力动压产生槽。另外,不限于上述的马达10的使用方法,也可以形成上述的双方的推力动压产生槽以使轴的轴向位置稳定。产生推力动压的部分形成在轴向上对轴131进行支承的推力轴承部。

安装有轴131、推力板123以及推力罩122的套筒121固定于保持筒部160的内部。套筒121的固定例如通过压入而进行,但不限于此。例如,也可以使用粘接、焊接、熔接等。能够广泛采用能够以使套筒121的中心与定子保持部16的中心一致的方式进行固定的方法。通过将套筒121固定于定子保持部16,套筒121和插入于套筒121中的轴131相对于定子11被配置在准确的位置。由此,定子铁芯111的中心与轴131的中心在中心轴线c1处一致。

<2.4转子13的结构>

转子13绕着中心轴线c1旋转。即,转子13被轴承12支承而能够以沿上下延伸的中心轴线c1为中心进行旋转。转子13具有轴131、转子轮毂132、转子壳体133以及磁体134。转子13被定子11驱动而旋转。

<2.4.1轴131的结构>

轴131呈圆柱状。在轴131的下端部固定有推力板123。轴131可旋转地插入于套筒121的轴承贯通孔124中。

<2.4.2转子轮毂132的结构>

在轴131的上端部安装有转子轮毂132。在转子13中,轴131贯通转子轮毂132而固定。关于固定方法,能够举出压入、粘接、螺纹固定等,但不限于此。另外,虽然轴131贯通转子轮毂132,但只要是能够将轴131牢固地固定于转子轮毂132的结构即可,也可以不贯通。

<2.4.3转子壳体133的结构>

转子壳体133具有转子盖部135和转子筒部136。转子盖部135从中心轴线沿径向扩展。转子筒部136呈筒状,从转子盖部135的径向外缘向轴向下侧延伸。磁铁134呈圆筒状。磁铁134固定于转子筒部136的内周面。磁铁134与转子筒部136的固定例如通过压入而进行。但是,不限于此,能够举出基于粘接的固定、使用螺钉等固定工具的固定、凿紧等。能够广泛采用使磁铁134与转子筒部136不容易发生偏移的固定方法。

转子盖部135在中央部具有沿轴向贯通的转子贯通孔137。转子轮毂132贯通转子贯通孔137。而且,转子轮毂132固定于转子盖部135。由此,轴131和转子壳体133经由转子轮毂132而固定在一起。转子轮毂132和磁体134与轴131一同旋转。

<2.4.4磁体134的结构>

磁铁134呈筒状,沿周向交替地磁化出n极和s极。磁铁134例如可以是使用混配有磁性体粉的树脂进行一体成型而成的,也可以是将多个磁铁沿周向排列、并且使用树脂等进行固定而形成的。作为将磁铁134固定于转子壳体133的固定方法,能够举出压入、粘接等,但不限于此。能够广泛采用能够将磁铁134牢固地固定于转子壳体133的方法。

转子筒部136和磁铁134配置在比定子铁芯111的径向外缘靠外侧的位置。进一步说明的话,磁铁134与定子铁芯111的齿部115的外缘在径向上对置。即,马达10是外转子型的。

<2.5电路板17的结构>

电路板17呈圆板状。电路板17在中央具有中央贯通孔170。电路板17安装有驱动马达10所需的电子部件。突出部15贯通电路板17的中央。另外,在电路板17中,中央贯通孔170的边缘部被基板保持部118保持。由此,电路板17在轴向上配置在定子11与基座部14之间。

如图5所示,在电路板17上配置有多个(这里为6个)沿轴向贯通的基板孔171。即,电路板17具有多个沿轴向贯通的基板孔171。另外,基板孔171避开所安装的电子部件(未图示)而配置。并且,6个基板孔171中的2个基板孔171的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠,但不限于此。只要是多个基板孔171中的至少一个的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠的结构即可。即,基板孔171中的至少一个的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。

另外,如图2、图5所示,电路板17的径向外缘配置于外壁部142的内侧。通过外壁凹部143,在电路板17的径向外缘与外壁部142之间形成了间隙。外壁凹部143的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。即,在电路板17的径向外缘与外壁部142之间,至少在一部分形成有径向间隙。因此,电路板17的径向外缘与外壁部142之间的间隙的周向位置的至少一部分与第二通气部152的周向位置重叠。即,径向间隙的至少一部分的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。另外,在本实施方式中,外壁凹部143是从外壁部142的上端向下方凹陷的凹部,但不限于此。例如,也可以是从外壁部142的内周面向径向外侧凹陷的凹部。即使在外壁凹部形成于径向内周面的情况下,在电路板17的径向外缘与外壁部142之间也形成有径向间隙。

<3.叶轮20的结构>

如图1、图2所示,叶轮20具有叶轮轮毂21和多个叶片22。叶轮20是树脂的注射成型体。叶轮20是在轴向上产生气流的轴流风扇。

<3.1叶轮轮毂21的结构>

叶轮轮毂21具有轮毂顶板部211和轮毂筒部212。轮毂顶板部211呈沿径向扩展的圆板状。轮毂筒部212呈筒状,从轮毂顶板部211的径向外缘向轴向下侧延伸。叶轮轮毂21固定于转子壳体133的外部。轮毂顶板部211与转子盖部135的上表面接触而固定。另外,轮毂顶板部211具有从下表面向轴向下方突出的凸台(未图示)。通过将凸台插入于在转子盖部135上形成的孔部(未图示)中,叶轮轮毂21相对于转子壳体133在周向上被定位。

轮毂筒部212与转子筒部136的外周面接触。另外,关于叶轮轮毂21与转子轮毂132的固定,可以仅将转子盖部135与轮毂顶板部211固定起来,也可以除此之外,也将转子筒部136与轮毂筒部212固定起来。由此,能够将叶轮轮毂21与转子轮毂132更牢固地固定起来。在本实施方式的风扇马达a中,轮毂筒部212的轴向下端部面与基座部14的外壁部142的上端部面在轴向上对置。在轮毂筒部212与外壁部142之间形成有间隙。

<3.1.2叶片22的结构>

多个叶片22配置于叶轮轮毂21的外周面。多个叶片22沿周向排列。在本实施方式的风扇马达a中,叶片22在叶轮轮毂21的外表面上等间隔排列。叶片22是与叶轮轮毂21一体成型的。叶片22的上部相对于下部配置于旋转方向前方。

<4.壳体30的结构>

如图1至图3所示,壳体30具有风洞部31、静叶片32以及凸缘部35。壳体30是树脂的一体成型体。另外,上述的基座部14也可以与壳体30作为一体成型体而形成。即,基座部14是马达10的结构部件,并且是壳体30的一部分。

<4.1风洞部31的结构>

风洞部31配置于叶轮20的径向外侧,呈沿轴向延伸的筒状。风洞部31具有沿着中心轴线c1延伸的圆筒状的内周面。叶轮20在风洞部31的内部旋转。并且,风洞部31是将通过叶轮20旋转而产生的气流沿着中心轴线c1引导的引导件。例如,叶轮20在通过旋转而产生轴向的气流的同时,也产生朝向径向外侧的气流。风洞部31将通过该叶轮20旋转而产生的朝向径向外侧的气流转换为轴向。

而且,风洞部31的轴向上端部是吸气口33,轴向下端部是排气口34。即,在风扇马达a中,通过叶轮20旋转,从吸气口33吸入空气。然后,借助叶轮20被加速或(和)加压后的气流从排气口34排出。

<4.2凸缘部35的结构>

凸缘部35从风洞部31的轴向两端部分别向径向外侧扩展。凸缘部35固定于安装有风扇马达a的设备。通过将凸缘部35固定于设备,风扇马达a被固定于设备。在将凸缘部35固定于设备时,例如使用螺钉、搭扣配合件等固定工具。另外,固定方法不限于此,也可以通过粘接、熔接等固定方法进行固定。优选在进行维护、更换等的情况下,装卸容易的固定方法。

如图3所示,俯视时,凸缘部35为正方形形状,但也可以是圆形、长方形形状、六边形形状等多边形形状。能够采用与安装有风扇马达a的设备的安装位置的形状匹配的形状。

<4.3静叶片32的结构>

如上所述,基座部14与壳体30为一体。基座部14在轴向上配置于风洞部31的下端部、即排气口34。而且,基座部14在径向上配置于风洞部31的中央。多个静叶片32配置于基座部14与风洞部31之间。即,多个静叶片32将基座部14和风洞部31连接起来。在壳体30中,多个静叶片32沿周向等间隔排列。

静叶片32的上侧和下侧在周向上错开。静叶片32在风洞部31中配置于叶轮20的下侧。因此,由叶轮20产生的气流通过静叶片32。静叶片32将由叶轮20产生的气流的周向成分转换为沿着轴的方向。即,静叶片32将通过叶轮20旋转而产生的气流整流为朝向轴向的气流。

本实施方式的风扇马达a具有以上所示的结构。接下来,对风扇马达a的动作进行说明。在风扇马达a中,通过向线圈部113提供电力,在转子13中产生转矩。转子13的轴131被轴承12的径向轴承部可旋转地支承。因此,转子13以轴131即中心轴线c1为中心进行旋转。

由此,固定于转子壳体133的叶轮20也绕着中心轴线c1旋转。由此,在风洞部31中,在轴向上从上侧朝向下侧产生气流。换言之,利用叶轮20对从吸气口33吸入的空气进行加速或(和)加压,并从排气口34排出。另外,气流被静叶片32整流为轴向。

另外,通过叶轮20旋转,对叶轮20作用朝向轴向上侧的力。作用于叶轮20的轴向的力作用于轴131。轴131被轴承12的推力轴承部在轴向上支承。

在突出部15中,第二通气部152沿径向贯通。而且,第二通气部152与第一通气部151在径向上连通。因此,突出部15的外表面与第一通气部151通过第二通气部152而连通。并且,气流从突出部15的外部通过第二通气部152而流向第一通气部151。或者与之相反,气流从第一通气部151通过第二通气部152而流向突出部15的外部。

气流流动的方向由突出部15的外部与第一通气部151的压力差决定。当突出部15的外部的压力高于第一通气部151的压力时,从突出部15的外部将空气向第二通气部152吸入而产生气流。然后,气流通过第二通气部152而流入第一通气部151,从下侧开口150流向基座部14的下侧。另外,当第一通气部151的压力高于突出部15的外部的压力时,从下侧开口150吸入空气而在第一通气部151中产生气流。在第一通气部151中产生的气流流入到第二通气部152。气流通过第二通气部152向突出部15的外部流出。

突出部15的外部与第一通气部151的压力差例如因叶轮20旋转所产生的气流而产生。并且,气流通过配置于外壁部142的外壁凹部143。当外壁凹部143较大时,由叶轮20产生的气流易于流入到外壁部142的内部。由此,突出部15的外部的压力变得比第一通气部151的压力大。另一方面,当外壁凹部143较小时,外壁部142的内侧的空气被由叶轮20产生的气流牵拉。由此,第一通气部151的压力变得比突出部15的外部的压力高。另外,压力差有时也因间隙的大小以外的原因而产生。

而且,通过第一通气部151和第二通气部152的气流不论流动方向如何均对定子保持部16进行冷却。由此,将通过马达10驱动而在线圈部113中产生并传递给定子铁芯111的热以及在定子铁芯111中产生的热高效地向外部释放。即,能够抑制定子11的温度上升。由此,能够增大向线圈部113提供的输入(电流、电压)。

定子保持部16由具有导热性的部件形成,定子11的热易于传递。由于在第一通气部151和第二通气部152中流动的空气对定子保持部16进行冷却,因此能够使在定子11中产生的热向基座部14侧传递,并且高效地散热。

另外,定子11的槽部1111的一部分的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。并且,如上所述,槽部1111在轴向上连通。因此,流过槽部1111的空气易于经由第二通气部152流入到第一通气部151。或者,与此相反,从第一通气部151流到了第二通气部152的气流易于流入到槽部1111。由此,促进了从定子保持部16散热,有效地对定子铁芯111和线圈部113进行冷却。

如上所述,通过在外壁部142配置外壁凹部143,在电路板17的径向外缘与外壁部142之间形成了间隙。例如,在气流从第二通气部152流向第一通气部151的情况下,在该间隙中,产生从电路板17的上侧向下侧流入的气流。另外,相反地,在气流从第一通气部151流向第二通气部152的情况下,在该间隙中,从电路板17的下侧朝向上侧产生气流。由此,电路板17和安装于电路板17的电子部件被高效地冷却。另外,流过了槽部1111的空气易于经由第二通气部152流入到第一通气部151而不会被电路板17妨碍。或者,与之相反地,从第一通气部151流到了第二通气部152的气流易于流入到槽部1111而不会被电路板17妨碍。由此,促进了从定子保持部16散热,有效地对定子铁芯111和线圈部113进行冷却。

另外,外壁部142具有周向位置与第二通气部152的周向位置重叠的外壁凹部143。因此,沿着电路板17流动的气流的流路阻力变小,能够增加气流的流量。由此,能够利用气流进一步提高马达10的冷却效率。

而且,由于在电路板17上设置有基板孔171,因此在产生从第二通气部152流向第一通气部151的气流、或者相反地从第一通气部151流向第二通气部152的气流时,能够使气流在电路板17的上表面和下表面双方流动。由此,能够更有效地对电路板17和所安装的电子部件进行冷却。另外,电路板17具有周向位置与第二通气部152的周向位置重叠的基板孔171。因此,通过第二通气部152的气流变得易于通过基板孔171,能够更有效地对电路板17和所安装的电子部件进行冷却。

如上所示,在风扇马达a中,通过具有第一通气部151和第二通气部152这样的简单结构,也能够从中心侧对马达10进行冷却。因此,与仅从外部利用空气对马达10进行冷却的情况相比,冷却效果高。即,在马达10中,抑制了驱动时的温度上升。因此,在本实施方式的风扇马达a中,能够使输入(电流、电压)上升,能够提高压力-流量特性(pq特性)。

另外,能够在使输入恒定而维持规定的pq特性的状态下,抑制马达10的温度上升。因此,能够抑制容易因温度上升而劣化的轴承12(主要是润滑流体)、磁铁134等劣化,能够使风扇马达a长寿命化。

(第一变形例)

参照附图对本实施方式的马达的变形例进行说明。图7是本实施方式的另一结构的马达10b的放大剖视图。在图7所示的马达10b中,突出部15b的第二通气部154与突出部15的第二通气部152不同。马达10b的除此以外的结构与马达10相同。因此,在马达10b中,对于与马达10实质上相同的部分标注相同的标号,并且省略相同部分的详细说明。

如图7所示,马达10b的突出部15b具有第二通气部154。第二通气部154呈沿径向贯通突出部15b的贯通孔状。即,第二通气部154是沿径向贯通突出部15b的贯通孔。而且,定子保持部16的下端部位于比第二通气部154靠上方的位置。因此,第二通气部154与第一通气部151连通。由此,气流通过第一通气部151和第二通气部152,能够从内部对马达10b进行冷却。

另外,通过使第二通气部154采用贯通孔状,突出部15b的比第二通气部154靠上部的部位呈环状、即呈在周向上连续的形状。由此,例如能够提高将定子保持部16向突出部15b压入时的压入力,能够将定子保持部16和突出部15b更牢固地固定起来。由于能够提高突出部15b的上端部的强度,因此也能够使用压入以外的固定方法而进一步提高定子保持部16与突出部15b的固定强度。另外,突出部15b也可以与突出部15同样地具有多个第二通气部154,也可以具备在周向上具有一定长度的1个第二通气部154。

(第二变形例)

参照附图对本实施方式的马达的又一变形例进行说明。图8是本实施方式的又一结构的马达10c的放大剖视图。在图8所示的马达10c中,定子保持部16c的结构是与定子保持部16不同的结构。马达10c的除此以外的结构与马达10相同。因此,在马达10c中,对与马达10实质上相同的部分标注相同的标号,并且省略相同部分的详细说明。

插入部163呈筒状。如图8所示,在定子保持部16c中,插入部163的下端部164到达基座部14的下端部。即,插入部163的下端部164插入于突出部15的轴向整个长度范围内。由此,突出部15被插入部163加强,突出部15的刚性变高。而且,通过提高突出部15的刚性,能够抑制中心轴线c1的晃动,提高马达10c的旋转精度。

另外,插入部163配置于突出部15的第一通气部151的内部。换言之,筒状的插入部163的内部构成第一通气部151的一部分。即,插入部163形成为在下端部具有开口的筒状,并且具有在周壁上开口的保持贯通孔165。并且,在将定子保持部16c安装于突出部15时,保持贯通孔165的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。

即,保持贯通孔165成为与第二通气部152连通的状态。更详细地说,第二通气部152与作为第一通气部151的一部分的插入部163的内部连通。另外,关于保持贯通孔165,能够举出数量与第二通气部152相同的情况,但不限于此。例如,也可以是1个保持贯通孔165与多个第二通气部152在径向上重叠的结构。能够抑制定子保持部16c将第二通气部152封闭。

由此,通过了第二通气部152的空气从保持贯通孔165通过插入部163的内部,通过第一通气部151,从下侧开口150向外部排出。或者,与此相反,从下侧开口150吸入的空气通过作为第一通气部151的一部分的插入部163的内部而流入到保持贯通孔165、第二通气部152。插入部163的轴向长度长,与在第一通气部151中流动的空气接触的面积大。因此,能够利用在第一通气部和第二通气部中流动的空气更高效地散热。

(第三变形例)

参照附图对本实施方式的马达的又一变形例进行说明。图9是本实施方式的又一结构的马达10d的放大剖视图。在图9所示的马达10d中,定子保持部16d具有保持凹部166来代替保持贯通孔165,这点与定子保持部16c不同。马达10d的除此以外的结构与马达10c相同。因此,在马达10d中,对与马达10c实质上相同的部分标注相同的标号,并且省略相同部分的详细说明。

插入部163呈在下端部具有开口的筒状。上述保持凹部的周向位置与上述第二通气部的周向位置重叠。如图9所示,马达10d的定子保持部16d的插入部163具有从下端部164向轴向上方凹陷的保持凹部166。即,插入部163具有从下端部164朝向轴向上侧凹陷的保持凹部166。保持凹部166的周向位置与第二通气部152的周向位置重叠。

保持凹部166为从下端部164凹陷的形状,因此制造容易。因此,能够降低制造成本。另外,由于插入部163的下端部164在周向上不连续,因此插入部163的下端部164易于变形。因此,在将下端部164从突出部15的上侧开口153插入时,易于插入。由此,易于组装。

在定子保持部16d设置保持凹部166,并且保持凹部166与第二通气部152为连通状态。因此,通过了第二通气部152的空气从保持凹部166通过定子保持部16d的筒状的内部,通过第一通气部151,从下侧开口150向外部排出。或者,相反地流动。由此,能够抑制定子保持部16d将第二通气部152封闭。因此,能够利用在第一通气部151和第二通气部152中流动的空气使传递到定子保持部16d的热高效地散热。

(第四变形例)

参照附图对本实施方式的马达的又一变形例进行说明。图10是本实施方式的又一结构的马达10e的放大剖视图。图10所示的马达10e的突出部15e和定子保持部16e与突出部15和定子保持部16不同。马达10e的除此以外的结构与马达10相同。因此,在马达10e中,对与马达10实质上相同的部分标注相同的标号,并且省略相同部分的详细说明。

如图10所示,马达10e具有突出部15e和定子保持部16e。在定子保持部16e中,插入部163的下端部164到达基座部14的下端部。而且,插入部163呈筒状。

突出部15e在与第二通气部152在轴向上重叠的部分具有向径向外侧凹陷的凹槽155。该凹槽155与第一通气部151连结。即,上述下盖部具有面对上述第一通气部并沿径向凹陷的凹槽。而且,第二通气部152是朝向轴向上侧凹陷的凹部,并且周向位置与凹槽155的周向位置重叠。另外,在本例中,第二通气部152是从突出部15e的下端部被去除直至上端部而得到的结构,但不限于此。图11是本实施方式的又一结构的马达10e的放大剖视图。例如,也可以如图11所示,是从下端部去除了一部分而得到的结构,即突出部15e的第二通气部152的上部是在周向上连续的形状。

因此,凹槽155是第一通气部151的一部分。凹槽155与第二通气部152连通,并且凹槽155的下端部是下侧开口150。因此,即使在定子保持部16e的插入部163插入于突出部15e的整个长度范围的情况下,也能够使第一通气部151与第二通气部152为连通状态。

由此,气流在第一通气部151和第二通气部152中流动,能够从内部使马达10e的热散热。另外,由于是第一通气部151和第二通气部152在下侧打开的结构,因此能够利用在轴向上打开的模具在突出部15e的上端部形成圆环形状部分。由此,能够降低制造所需的成本。

(第五变形例)

参照附图对本实施方式的马达的又一变形例进行说明。图12是本实施方式的又一结构的马达10f的放大剖视图。图12所示的马达10f具有定子保持筒部18来代替马达10的突出部15和定子保持部16。马达10f的除此以外的结构与马达10相同。因此,在马达10f中,对与马达10实质上相同的部分标注相同的标号,并且省略相同部分的详细说明。

如图12所示,在马达10f中,具有将突出部184和定子保持部185一体形成的定子保持筒部18。在定子保持筒部18中,下部为突出部184,上部为定子保持部185。即,突出部184和定子保持部185由同一部件形成。

并且,定子保持筒部18呈筒状,在内部具有第一通气部181。第一通气部181的下端部是下部开口180。定子保持筒部18具有从径向外表面贯通至第一通气部181的第二通气部182。第二通气部182与第一通气部181连通。通过这样构成,能够使气流在第一通气部181和第二通气部182中流动。另外,在定子保持筒部18中,突出部184和定子保持部185为一体,因此与分体形成的情况相比,能够容易地得到中心轴线的位置精度。由此,能够降低制造花费的成本。另外,定子保持筒部18可以与基座部14通过一体成型而形成,也可以为分体。

(关于其他结构)

在上述的各例中,是被轴承保持的轴与转子一同旋转的轴旋转型的马达,但不限于此。也可以是轴与定子一同被固定起来、套筒相对于轴旋转的轴固定型。在这种情况下,转子是与套筒一同旋转的结构。

另外,在上述的各例中,对使用流体动压轴承作为轴承的情况进行了说明,但不限于此。例如,能够广泛采用滑动轴承、球轴承等能够对轴或转子进行支承使得它们能够旋转的结构的轴承。

另外,本发明的马达不仅能够用作风扇马达,也能够广泛地用作动力源。

产业上的可利用性

本发明的风扇马达能够用于在电气设备的冷却等中使用的送风装置等。

另外,本发明的马达除了风扇马达以外,也能够用作向外部提供旋转力的动力源。

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