专利名称：封闭式工具机的散热架构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种封闭式工具机的散热架构，特别是涉及一种藉由马达转子转
动的同时带动气流流动而达成散热功效的工具机散热架构。
背景技术：
自从电动马达的发明开始，几世纪以来不断的进步与发展为人类带来生活上极大 的便利，由最初工业用途的大型电动马达， 一直到体积较小的家用电动马达，最后应用到日 常生活用品、工具机等小型电动马达，其体积随着构造、制造材料的改良与创新而越来越 小，所能应用的层面也越来越广。 现今电动马达可依构造区分出多种不同种类马达，每种马达都有相异的使用特 性，无论是体积、散热、扭力、转速、材质、制造成本、控制方式等特征，对于每种电动马达都 不尽相同，无法直接断定何种电动马达结构为最佳，反而必须考虑到使用的环境、需求才能 选择最适合的电动马达。然而对于一般较小型的电动马达而言，最严苛的使用条件与环境 莫过于工具机中的电动马达。 应用于工具机中的电动马达，能够轻易考验电动马达所有特性，例如通常会要 求体积小、扭力足、转速需求高、以及最重要于长时间使用下的耐用性，只要上述某一种 特性表现拥有缺陷，就会造成工具机无法作业或容易损坏。其中较易造成困扰的部分主 要是电动马达内部由轴承(Bearing)、马达定子(Stator)上的线圈(Coil)、以及电磁 (Electromagnetism)所产生而累积的热量，因为热量造成电动马达过热，而直接影响工具 机可否长时间运作，也就是影响工具机的耐用性。 —般常见用于工具机的电动马达都使用带有电刷(Brush)与换向器 (Commutator)的直流马达(Brushed DC Motor)，然而该种马达体积大、效率低，且电刷与换 向器之间所产生的火花对该两元件都会造成耗损而视为须定时更换的消耗元件。因此工具 机马达渐渐的改用体积较小、效率较高的直流无刷马达(Brushless DC Motor)来应用在工 具机上，但因为体积较小而使得马达所产生的热更为集中，且应用于工具机中的直流无刷 马达更因为被包覆于较密闭的壳体内，无法轻易排除积热，容易造成使用时温度过高，导致 马达过热(Over Heat)而影响工具机的运作，因此有许多散热结构相应而生。例如美国专 利第6， 789， 630号、第7， 166， 939号、美国专利公开第2008/0233848号、中国台湾专利公告 第M263204号所示，为使用直流无刷马达工具机中最常使用的内转子马达(Inner Runner Motor)结构，其主要的散热方式通常在轴心(Shaft)上装设有可连动的扇叶(Fan)或者散 热片(Heat Sink)，藉由主马达转动的同时连动扇叶或散热片一同转动，进而引起气流流动 于马达上达成散热目的。此外，还更有一种设置另一组带有扇叶的散热马达，无论主马达是 否转动，皆可利用散热马达持续进行散热。然而，上述方式的效果于工具机长时间使用下 亦然有限，并且而外增加了许多体积与零件，同时也增加了制造成本与电力消耗；而直流无 刷马达工具机中较少使用的外转子马达(Out Runner Motor)结构，同样有着如内转子马
达结构难以散热的问题。因此也有相对应外转子结构的散热构造如中国台湾专利公告第M269645号所示，主要于外转子上开设有进气孔，并于壳体上亦开设有相对应的透孔，藉由 外转子转动而吸进气流，在由壳体上的透孔排出气流，藉此达到散热的目的。然而该种外转 子直流无刷马达的散热结构对于气流的扰动仅靠外转子上的进气孔斜切面来推动，于长时 间的使用下所排除的积热也有限。由此可知，应用于工具机中的直流无刷马达还有许多进 步的空间，以改善散热不良所带来的缺失。 由此可见，上述现有的封闭式工具机的散热架构在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来 谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构 能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的 封闭式工具机的散热架构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本实用新型的目的在于，克服现有的封闭式工具机的散热架构中直流无刷马达易 造成过热的缺陷，而提供一种新型结构的封闭式工具机的散热架构，所要解决的技术问题 是使其可产生充足的散热气流，有效排除马达中积热，非常适于实用。 本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实 用新型提出的一种封闭式工具机的散热架构，其包括一工具机主体，具有一容设空间，且 在该主体壁面上设有连通容设空间及外部的散热口 ；一定子，装设于该容设空间内；一转 子，装设于该容设空间内并介于该定子与该主体之间，令该转子与该主体壁面形成一旋流 空间，且该转子与该定子之间形成一轴流空间，该旋流空间及该轴流空间具备有一径向气 流通道连通，且该转子上设有轴向气流孔连通旋流空间及该轴流空间；在该转子上设有至 少一导流部，以该转子相对该定子进行旋转运动，该定子产生热气流径向自该轴流空间经 该气流通道至该旋流空间，该导流部通过该散热口排放该热气流至外部且引导外部冷气流 经该轴向气流孔进入该轴流空间构成一循环散热风流。 本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实 现。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的转子包含一设有该轴向气流孔的底 部及一组设磁性件来相对该定子进行旋转运动的环部。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的转子的底部更增设有一辅助导流 肋。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的转子的底部由外周缘向中央呈渐縮 倾斜状。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的导流部轴向设置于该转子外周面。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的导流部为弧曲状设置于该转子外周 面。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的散热口包含有一进风口及一出风 □。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的散热口设有一过滤元件。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的定子与该转子共轴组设一转动轴。[0018] 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的转动轴另一端装设一工具组件。 前述的封闭式工具机的散热架构，其中所述的工具机主体装设有一封闭该容设空 间的锁环。 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可知，为了达 到上述目的，本实用新型包含有一具有容设空间的工具机主体，在该主体壁面上设有连通 容设空间及外部的散热口，并该容设空间内装设有一定子，而在该容设空间内设有一介于 该定子与该主体之间的转子，令该转子与该主体壁面形成一旋流空间，该转子与该定子之 间形成一轴流空间，该旋流空间及该轴流空间具备有一径向气流通道而相互连通，且该转 子上设有轴向气流孔连通旋流空间及该轴流空间，而在该转子上还设有导流部，以该转子 相对该定子进行旋转运动，定子产生热气流径向自轴流空间经气流通道至该旋流空间，该 导流部通过该散热口排放该热气流至外部且引导外部冷气流经该轴向气流孔进入该轴流 空间构成一循环散热风流，即构成本实用新型的基本架构。 借由上述技术方案，本实用新型封闭式工具机的散热架构至少具有下列优点及有 益效果 —、本实用新型的该导流部设于该转子上，可与该转子一体成形完成，不会增加额
外零件与组装或制造步骤，避免因为额外的散热结构造成整体制造成本过高。 二、本实用新型于直接于该转子上设置该导流部的方式，令马达可在维持原本体
积、以及不需要额外耗电的前提下，利用自身的转动达到散热的目的。 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征 和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为本实用新型的分解立体示意图。 图2为本实用新型的剖面示意图。 图3为本实用新型的剖面气流流动示意图一。 图4为本实用新型的剖面气流流动示意图二。 图5为本实用新型的另一实施例分解立体示意图。
具体实施方式为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下 结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的封闭式工具机的散热架构其具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。 请参阅图1及图2所示，为本实用新型的分解立体示意图、剖面示意图。如图所示， 本实用新型具有一工具机主体40，该主体40内部形成一容设空间43，且在该主体40壁面 上设有至少一散热口 41，藉由该散热口 41连通该容设空间43及该主体40的外部。在该 容设空间43内固设有一提供旋转磁场的定子31，在较佳实施图式中该定子31藉由定位于 一定子座30上而固设于该容设空间43内，并在该容设空间43内的该定子31与该主体40 之间设有一转子20。在图式中，该转子20呈似桶状外观而置于该定子31外周且留有间隙，令该转子20与该主体40壁面之间形成一旋流空间A，且该转子20与该定子31之间形成一 轴流空间B，其中该旋流空间A及该轴流空间B之间更藉由一径向气流通道C连通，此外还 更可藉由设于该转子20上的轴向气流孔26连通该旋流空间A及该轴流空间B，其中该转子 20上设有至少一导流部25，该导流部25的用意在于随着该转子20转动位移时推动周遭空 气而形成旋流，上述即为本实用新型的基本架构。 而在上述较佳实施图例中所示，该定子31与该转子20共轴组设一转动轴10，而该 转动轴lO最末端连接一工具组件ll。在较佳实施图例中呈现一简单的磨砂轮工具机，然而 仅为便于解说，并不用以限定本实用新型。该转动轴10可以非共轴的方式与该转子20连 动，而该工具组件11也不限定于磨砂轮，可为其他利用旋转动能的工具组件11 ;其中该转 子20包含一底部21与一环部22，该底部21设有该轴向气流孔26，且该底部21更可设有 一辅助导流肋27，该辅助导流肋27用以辅助气流流向该轴向气流孔26，而该环部22则设 有磁性件28，亦即该些磁性件28固设于该转子20的内周面24上，可藉上述构造令该转子 20更加完善。在较佳实施例中，为了令该容设空间43在该转子20及该定子31外形成密闭 的空间，可利用该主体40内装设有一锁环50，以顺利形成封闭包覆该转子20及定子31的 容设空间43而隔绝外部灰尘与异物。 接续前述图式及内容，为了更进一步解说本实用新型的散热原理，请再参阅图3 所示，为本实用新型的剖面气流流动示意图一。当该转子20相对该定子31进行旋转运动 时，该定子31周遭所产生的热气流径向自该轴流空间B流经该径向气流通道C至该旋流空 间A，接着藉由该导流部25所产生的气流而通过该散热口 41排放热气流至外部且弓I导外部 冷气流而进行冷、热气流的交换。为了说明冷、热气流的进出路径，在图式中该散热口41更 包含有一进风口 411以及一出风口 412，其中该进风口 411及该出风口 412的相对位置仅为 方便说明而定义，而不用以限定本实用新型，且进、出风交换冷、热气流的动作可发生于该 进风口411及该出风口412的两者，接着藉由所引进的冷气流流经该轴向气流孔26进入该 轴流空间B以构成一循环散热风流，达到散热的目的。请参阅图4所示，为本实用新型的剖 面气流流动示意图二，更可在该转子20的底部21由外周缘向中央呈渐縮倾斜状，以增加本 实用新型循环散热风流的流动效率。 请参阅图5所示，为本实用新型的另一实施例分解立体示意图，其中该散热口 41
更可设有一过滤元件42，避免灰尘或异物侵入马达而影响工具机的整体寿命。在图式中更
可见该导流部25除可如图1所示以轴向方式设置于该转子20外周面23之外，更可呈弧曲
状设置于该转子20外周面23，然并不用以限定本实用新型，其导流部25的目的为引导气体
流动，而可依需求选择引导气流效率最佳的轴向、弧曲、或其他排列方式，藉由上述技术内
容，令封闭式工具机内的马达积热得以轻易排除，大幅增加工具机的寿命及耐用性。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上
的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟
悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容
作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内
容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍
属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种封闭式工具机的散热架构，其特征在于其包括一工具机主体(40)，具有一容设空间(43)，且在该主体(40)壁面上设有连通容设空间(43)及外部的散热口(41)；一定子(31)，装设于该容设空间(43)内；一转子(20)，装设于该容设空间(43)内并介于该定子(31)与该主体(40)之间，令该转子(20)与该主体(40)壁面形成一旋流空间(A)，且该转子(20)与该定子(31)之间形成一轴流空间(B)，该旋流空间(A)及该轴流空间(B)具备有一径向气流通道(C)连通，且该转子(20)上设有轴向气流孔(26)连通旋流空间(A)及该轴流空间(B)；在该转子(20)上设有至少一导流部(25)，以该转子(20)相对该定子(31)进行旋转运动，该定子(31)产生热气流径向自该轴流空间(B)经该气流通道(C)至该旋流空间(A)，该导流部(25)通过该散热口(41)排放该热气流至外部且引导外部冷气流经该轴向气流孔(26)进入该轴流空间(B)构成一循环散热风流。
2. 根据权利要求l所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的转子(20) 包含一设有该轴向气流孔(26)的底部(21)及一组设磁性件(28)来相对该定子(31)进行 旋转运动的环部(22)。
3. 根据权利要求2所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的转子(20) 的底部(21)更增设有一辅助导流肋(27)。
4. 根据权利要求2所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的转子(20) 的底部(21)由外周缘向中央呈渐縮倾斜状。
5. 根据权利要求2至4中任一权利要求所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于 其中所述的导流部(25)轴向设置于该转子(20)外周面。
6. 根据权利要求2至4中任一权利要求所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于 其中所述的导流部(25)为弧曲状设置于该转子(20)外周面。
7. 根据权利要求1所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的散热口 (41)包含有一进风口 (411)及一出风口 (412)。
8. 根据权利要求1或7所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的散热 口 (41)设有一过滤元件(42)。
9. 根据权利要求l所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的定子(31) 与该转子(20)共轴组设一转动轴(10)。
10. 根据权利要求9所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的转动轴 (10)另一端装设一工具组件(11)。
11. 根据权利要求1所述的封闭式工具机的散热架构，其特征在于其中所述的工具机 主体(40)装设有一封闭该容设空间(43)的锁环(50)。
专利摘要本实用新型是有关于一种封闭式工具机的散热架构，藉由马达转子转动的同时带动气流流动而达成散热功效。其具有一设有散热口的工具机主体且具有一容设空间、一设于该容设空间内的定子、以及一介于该定子与该主体之间的转子，并分别在该转子与该主体壁面、及该转子与该定子间形成一旋流空间与一轴流空间，且该旋流空间及该轴流空间经由一径向气流通道连通，而该转子上设有至少一导流部，以该转子相对该定子行旋转运动，定子产生热气流径向自轴流空间经气流通道至该旋流空间，该导流部通过该散热口进行冷、热空气交换，藉由上述架构，使得工具机内的马达可在保持小体积的前提下，可产生充足的散热气流，以改善工具机内的马达积热过热的缺失。
文档编号H02K9/02GK201478938SQ20092016186
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者陈邦和 申请人:陈邦和