CN101467335B - 无刷马达 - Google Patents

Abstract

在本发明的无刷马达中，(i)用于接通或断开对设于定子(3)上的线圈(32)的通电的开关元件(10)贴紧固定在有底筒状的散热壳体(1)的底部外侧面上；(ii)在上述散热壳体(1)的内部收纳转子(2)和定子(3)，在底部内侧面上设置固定上述转子(2)的轴承的固定部(16)；(iii)在上述转子(2)的旋转轴(20)的位于上述散热壳体(1)一侧的端部上固定用于冷却上述散热壳体(1)的冷却风扇(22)；在该冷却风扇(22)的中央形成用于收纳上述轴承(30)的收纳凹部(24)。

Description

无刷马达

技术领域

本发明涉及无刷马达，具体来讲涉及具备对来自开关元件的发热进行冷却的冷却风扇的无刷马达。

背景技术

以往提出了这样的无刷马达，即，为了冷却用于接通或断开对定子线圈的通电的开关元件所产生的热量，将散热部件固定在定子铁心上，开关元件所产生的热量散热到散热部件上，并从散热部件向定子铁心散热，由此使定子铁心具备散热片的功能(例如日本特开2004-357371号)。

在上述的无刷马达中，开关元件固定在散热部件上，该散热部件固定在定子铁心上。由冷却风扇进行的冷却是经由定子铁心、散热部件间接地对开关元件进行冷却。而且，开关元件被以直立于基板上的状态固定，所以可以说是实现了小型化，而整体的长度却未必得到改善。

发明内容

本发明的一个以上实施例提供了可由冷却风扇直接冷却开关元件而提高冷却效率、且通过使开关元件紧贴在散热壳体上而实现小型化的无刷马达。

根据本发明的第一观点，本发明的一个以上实施例的无刷马达，其特征在于具备如下要素。

(i)用于接通或断开对定子的线圈的通电的开关元件贴紧固定在有底筒状的散热壳体的底部外侧面上；

(ii)在上述散热壳体的内部收纳转子和定子，而且在底部内侧面上设置固定用于支承上述转子的旋转轴的轴承的固定部；

(iii)在上述转子的旋转轴上固定冷却风扇，在该冷却风扇的中央形成收纳上述固定部的收纳凹部。

另外，根据本发明的第二观点，优选的是，在本发明的一个以上实施例的无刷马达中，上述散热壳体由导热性优良的金属成型，上述轴承的固定部通过切削形成；在上述散热壳体的周面上从开口侧朝底部侧地形成多个卡合槽，在上述定子的外周面上形成与上述卡合槽卡合的卡合凸片。

根据上述第一观点，由于开关元件贴紧固定在散热壳体上，而且冷却风扇的风直接吹在散热壳体上，所以开关元件的冷却效率得到提高；另外，由于在冷却风扇的内侧收纳转子的轴承，所以缩短了无刷马达的整体长度。

另外，在当前市面上的无刷马达(冲击起子)中，形成在塑料制的外侧壳体上的台座作为旋转的转子的轴承而发挥作用。在这种现有无刷马达中，不能否定上述台座的成型精度存在偏差，台座的成型精度低时会发生偏心，成为产生噪音的原因，而且台座的成型精度存在偏差也导致了性能的偏差。然而，根据上述第二观点的无刷马达，由于在金属制的散热壳体上通过切削形成转子的轴承的固定部，所以固定部的精度提高，能够避免因偏心引起的噪音以及性能的偏差。

其他特征及效果可从实施例的记载及权利要求书获知。

附图说明

图1是本发明典型实施例的无刷马达的主视立体图。

图2是上述无刷马达的后视立体图。

图3是上述无刷马达的分解立体图。

图4是说明向散热壳体上安装开关元件的状态的后视立体图。

图5是上述无刷马达的纵剖视图。

图6a是表示冷却风扇和轴承的立体图。

图6b是说明表示在冷却风扇上安装了轴承的状态的立体图。

图7是说明冷却风扇和轴承的关系的主要部分剖视图。

图8是说明本发明无刷马达的其他例子的主视立体图。

图9是说明第二典型实施例的无刷马达的构成的分解立体图。

图10是说明第三典型实施例的无刷马达的分解立体图。

图11是说明第三典型实施例的无刷马达的构成的后视立体图。

附图标记说明

1散热壳体；2转子；3定子；4内罩；10开关元件；16固定部；22冷却风扇；24收纳凹部(鼓出部)；30轴承；32线圈。

具体实施方式

下面基于附图说明本发明的典型实施例。

<第一典型实施例>

图1是表示本发明第一典型实施例的无刷马达的一例的主视立体图。图2是无刷马达的后视立体图。图3是无刷马达的分解立体图。该无刷马达由散热壳体1、转子2、定子3和内罩4构成。转子2和定子3被收纳在散热壳体1内，内罩4由螺钉固定在散热壳体1上，由此散热壳体1、转子2、定子3、内罩4一体构成无刷马达。

散热壳体1由铝等导热性好的材质形成有底筒状。如图4所示，在底部外侧面1a上，以放倒且紧贴的状态用螺纹固定有FET等开关元件10。开关元件10的热量传导到散热壳体1上。开关元件10的端子10a朝向后方弯折成直角。开关元件10的端子10a插入到形成于电路基板11上的通孔12中。电路基板11固定在散热壳体1上。若对端子10a进行软钎焊，则将配置有开关元件10的电路基板11固定到散热壳体1上。

另外，在散热壳体1的周面1b的底面侧形成有多个通气口13。在开口侧的周面上，朝向底面侧形成多个卡合槽14。另外，在开口侧的周面上，突出地形成带有螺纹孔的连接片15。

底部内侧面1c的中央向前面鼓出地成型。在该鼓出部上，通过切削形成有固定转子2的轴承30的固定部16(参照图5)。

在转子2的旋转轴20的前端设有小齿轮21。在散热壳体1一侧的后端固定有冷却风扇22。在该冷却风扇22中，如图6(a)所示，圆板23的中央呈环状鼓出。从该鼓出部24的周面呈放射状形成有散热片25。在圆板23和鼓出部24上形成有多个通气孔26、27。

上述鼓出部24构成对转子2的旋转轴进行轴支承的轴承30的收纳部。如图6(b)以及图7所示，当将轴承30安装到转子2的旋转轴20上时，该轴承30成为收纳在鼓出部24的内部24a的状态，与冷却风扇22大致齐平，轴承30大体上处于冷却风扇22的厚度内。

当将轴承30固定到散热壳体1的固定部16上时，固定部16随同轴承30一起被收纳在鼓出部24内(参照图5)，冷却风扇22与散热壳体1的底部内侧面1c形成靠近且相向的状态，能够最大程度地发挥冷却风扇22的冷却效果。

在定子3上，从内壁面朝向内侧形成有多个铁心31。在该铁心31上卷绕有绕组(线圈)32。在外壁面上形成有与散热壳体1的卡合槽14卡合的卡合凸片33，从而在组装时散热壳体1能够可靠地保持定子3。

在内罩4的内侧固定有环形齿轮34。转子的旋转被未图示的行星齿轮机构减速后传递给输出轴。在本产品的情况下，转子的旋转在减速之后传递到冲击转矩产生机构，产生冲击转矩而紧固螺钉。另外，若为钻孔机，则没有了该冲击转矩产生机构，则直接传递给输出轴。

根据上述构成的无刷马达，在将开关元件10固定到散热壳体1、且将电路基板11固定到散热壳体1上的壳体单元中，收纳转子2和定子3，在转子2上安装有冷却风扇22及轴承30。此时，将转子2的轴承30与散热壳体1的固定部嵌合，使定子3的卡合凸片33与散热壳体1的卡合槽14卡合，将转子2的前侧的轴承30嵌合在内罩4的轴承部上，之后，可利用螺钉将散热壳体1和内罩4连接起来而进行组装。这样，能够将无刷马达组件化，在组装到冲击起子等装置上时，由于作为马达单元能够预先组件化，所以缩短了组装时间。进而，也能够避免现有无刷马达的下述问题，即，在直接配置到壳体上时，为了使性能稳定而要求树脂制壳体具有高的制造精度，从而导致制造成本上升。

而且，由散热壳体1和内罩4分别支承转子2的轴承30，通过卡合槽14和卡合凸片33使散热壳体1和定子3卡合，在该状态下进行组件化，所以能够抑制高速旋转的转子2与定子3产生偏心，能够抑制装置产生噪音。

进而，将作为发热源的开关元件10以放倒状态固定到散热壳体1的底面外侧，靠近底面内侧地配置冷却风扇22，提高了散热效果，而且能够缩小马达的总长，能够有利于装置的小型化。

<第二典型实施例>

在上述第一典型实施例的无刷马达中，利用螺钉对散热壳体1和内罩4进行连接，而在第二典型实施例中，如图8所示，利用马达螺母40对散热壳体1和内罩4进行连接。该马达螺母40形成环形，在内周面上形成有螺纹牙41，在散热壳体1的开口侧周面上环绕设置螺纹槽42，在内罩4上形成定位突起43，在散热壳体1中收纳转子2、定子3之后，使内罩4的定位突起43与散热壳体1的卡合槽14卡合，使马达螺母40与散热壳体1螺合，由此，也能够如图9所示地将内罩4与散热壳体1连接起来。根据该马达，由于不必突出形成用于连接内罩4和散热壳体1的连接片，所以在马达的周面上没有突起，能够提高对装置的组装性能。

<第三典型实施例>

另外，上述马达的组装方式都实现了马达的组件化，实现了生产线上的组装工序的简便化，基于图10对冲击起子情况下的马达的其他组装方式进行说明。其中，由两根螺钉51、51将散热壳体1和定子3、内罩4一体地连接成冲击起子组件50，在散热壳体1、定子3、内罩4上分别形成连接片52、53、54，这些连接片上都形成有供螺钉51插通的插通孔，在冲击起子组件50的连接片55上形成与螺钉51螺合的螺纹孔，一边使连接片53、54与散热壳体1的卡合槽14卡合，一边使它们合成一体，从卡合片52的插通孔插入的螺钉51贯通连接片52、53、54并拧入到形成于冲击起子组件50的连接片55上的螺纹孔中，由此，能够如图11所示地与冲击起子组件50一体地组装马达。

根据上述马达的组装方式，能够将产品(例如冲击起子)内部的驱动系统全部组件化，能够进一步简化组装工序。

虽然参照特定实施方式详细地说明了本发明，但对于本领域技术人员来讲，显然可以在不脱离本发明构思及范围的情况下进行各种各样的变更及改进。

本申请基于2006年6月9日提出的日本专利申请(日本特愿2006-161261)，在此引用其内容作为参考。

工业实用性

本发明能够利用于无刷马达，更具体地能够利用于具备对开关元件的发热进行冷却的冷却风扇的无刷马达。

Claims (3)

1.一种无刷马达，具备：

有底筒状的散热壳体；

收纳在上述散热壳体的内部的转子；

收纳在上述散热壳体的内部的定子；

贴紧固定在上述散热壳体的底部外侧面上、接通或断开对上述定子的线圈的通电的开关元件；

设置在上述散热壳体的底部内侧面上、固定上述转子的轴承的固定部；

固定在上述转子的旋转轴的位于上述散热壳体一侧的端部上、冷却上述散热壳体的冷却风扇；以及

形成在上述冷却风扇的中央、收纳上述轴承的收纳凹部。

2.如权利要求1所述的无刷马达，其特征在于，还具备：

在上述散热壳体的周面上从上述散热壳体的开口侧朝向底部侧地形成的多个卡合槽；以及

形成在上述定子的外周面上、与上述卡合槽卡合的卡合凸片。

3.如权利要求2所述的无刷马达，其特征在于，上述散热壳体由导热性优良的金属成型；

上述轴承的固定部通过切削形成。

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