CN102638149B - 风扇电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风扇电机，既确保转子的转动的检测精度，又抑制了防水性和防尘性的降低。本发明实施例的风扇电机具有：转子；与所述转子间产生磁力的定子；对所述定子进行励磁的线圈；印刷基板，其安装有检测所述转子的转动的磁传感器，并且连接所述线圈；以及合成树脂制的壳体，其在内部收纳所述印刷基板，在外部可转动地支撑着所述转子，所述壳体具有薄壁部，该薄壁部在位置上与所述磁传感器相对应，并且该薄壁部与其他部分相比厚度薄。

Description

风扇电机

技术领域

本发明涉及风扇电机。

背景技术

已知有用于使风扇转动的风扇电机。认为在这种电机中，在壳体的外侧可转动地支撑着转子，在壳体的内侧收纳有对电机的驱动进行控制的印刷基板。在专利文献1和2中，公开了与这种风扇电机相关的技术。

【专利文献1】日本特开2002-112504号公报。

【专利文献2】日本特开2010-161895号公报。

在这种电机中，有时设置有能够检测转子的转动的磁传感器。考虑到检测精度，希望尽可能地将磁传感器配置在转子的附近。因此，考虑将磁传感器配置在壳体外。

然而，这种磁传感器需要与印刷基板进行电连接。因此，为了使收纳在壳体内的印刷基板与配置在壳体外的磁传感器相连接，需要在壳体上设置使连接两者的布线或连接器等通过的孔。通过这样的孔，水和灰尘可能会浸入到壳体内。这样，防水性和防尘性可能会降低。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种风扇电机，既确保转子转动的检测精度，又抑制了防水性和防尘性的降低。

上述发明目的是通过如下的风扇电机来实现的，该风扇电机具有：转子；与所述转子间产生磁力的定子；对所述定子进行励磁的线圈；印刷基板，其安装有检测所述转子的转动的磁传感器，并且连接所述线圈；以及合成树脂制的壳体，其在内部收纳所述印刷基板，在外部可转动地支撑着所述转子，所述壳体具有薄壁部，该薄壁部在位置上与所述磁传感器相对应，并且该薄壁部与其他部分相比厚度薄。

印刷基板安装有磁传感器，并且被收纳在壳体内；壳体在位置上与磁传感器相对应的部分形成有薄壁部。由此，能够在将磁传感器收纳在壳体内的状态下，将磁传感器配置在永磁铁的附近。

通过本发明，能够提供一种风扇电机，既确保转子的转动的检测精度，又抑制了防水性和防尘性的降低。

附图说明

图1为具备采用了本实施例的风扇电机的冷却装置的车辆的结构图。

图2为本实施例的风扇电机的截面图。

图3为本实施例的风扇电机的底面图。

图4为磁传感器周边的放大图。

具体实施方式

图1为具备采用了本实施例的风扇电机的冷却装置的车辆1的结构图。车辆1具有：ECU100、发动机110、驱动用电机120、动力分割装置130、轴140、电池150和冷却装置160。具体的在后面进行说明，在冷却装置160上采用了本实施例的风扇电机。本实施例的车辆1为能够根据所要求的车辆的行驶状态，在作为车辆驱动源的发动机110和驱动用电机120之间进行切换的混合动力车辆。ECU100为对车辆1整体的动作进行控制的电子控制单元。ECU100由CPU、ROM和RAM构成。ECU100根据各种传感器的输出值向各装置发出指令。动力分割装置130为行星齿轮机构，能够切换发动机110的动力和驱动用电机120的动力，并向轴140传递。

驱动用电机120根据电池150的电力来驱动。冷却装置160对电池150进行冷却。冷却装置160受ECU100控制。通过冷却装置160对电池150进行冷却，抑制了基于温度上升的充电効率的降低。

图2为本实施例的风扇电机M的截面图。图3为风扇电机M的背面图。在风扇电机M上连接着风扇F。风扇F通过风扇电机M的动力而转动。通过风扇F的转动，使电池150冷却。风扇电机M的驱动由ECU100控制。

风扇电机M具有壳体10、定子20、线圈30、转子40、印刷基板60等。壳体10由合成树脂制成。在壳体10的外侧可转动地支撑着转子40，在内侧收纳有印刷基板60。定子20由金属制成。在定子20上缠绕有多个线圈30。线圈30通过端子部36与印刷基板60电连接。印刷基板60在具有刚性的绝缘性的基板上形成导电图案。通过线圈30被通电，定子20被励磁。壳体10通过与定子20和线圈30一起嵌入成形而成形为一体。而且，端子部36也和线圈30电连接，通过与壳体10一起嵌入成形而成形为一体。壳体10和印刷基板60分开形成。

转子40具有转动轴42、磁轭44和多个永磁铁46。转动轴42隔着径向轴承52和推力轴承54可转动地支撑在壳体10上。风扇F被固定在转动轴42的前端。磁轭44被固定在转动轴42上，与转动轴42一起转动。磁轭44为大致圆筒状，由金属制成。在磁轭44的内周侧面上，固定有多个永磁铁46。永磁铁46与定子20的外周面相对。通过永磁铁46和定子20之间作用的磁吸引力和排斥力，转子40相对于定子20转动。这样，风扇电机M为转子40转动的外转子型电机。

壳体10具有开口部11、轴保持部12、包围部14、周壁部15、间隔部16、连接器部17和连结部18。轴保持部12划分出供转动轴42、径向轴承52以及推力轴承54插入的孔。包围部14覆盖定子20和线圈30的周围。而且，包围部14没有覆盖与永磁铁46相对的定子20的最外侧的外周侧面。间隔部16为了支撑印刷基板60，在垂直于转动轴42的水平面方向上延伸。周壁部15为大致圆筒状，包围着印刷基板60。连接器部17设置在周壁部15的外侧，形成与图中未示出的对象侧连接器连接的形状。连结部18设置在周壁部15的外侧，具有后述的孔G。开口部11被周壁部15和间隔部16所划分。

印刷基板60被固定在间隔部16的背面侧。转子40设置在间隔部16的正面侧。换言之，转子40位于间隔部16的外侧，印刷基板60位于间隔部16的内侧。间隔部16位于转子40和印刷基板60之间，将转子40和印刷基板60间隔开。

磁传感器66被安装在印刷基板60的正面侧。磁传感器66为例如霍尔单元。磁传感器66能够检测出转子40的转动。电子部件68安装在印刷基板60的背面侧。电子部件68为发热的电子部件。例如，电子部件68为用于控制线圈30的通电状态的FET等输出晶体管(开关元件)或电容器等。安装有电子部件68的印刷基板60的背面没有被壳体10覆盖。在印刷基板60上连接着与外部设备连接用的端子脚W。当连接器部17连接外部设备时，端子脚W与外部设备侧的连接器的端子脚相连接。

端子脚W与壳体10成形为一体。端子脚W与壳体10成形为一体后，将端子脚W插入形成在印刷基板60上的孔中，然后将端子脚W和印刷基板60通过焊锡电连接。

而且，在壳体10上设置有用于嵌合未图示的防振用橡胶的孔G，能够根据使用状况，适时变更防振用橡胶。电机M隔着嵌合在孔G中的防振用橡胶将连结部18固定在未图示的设置壁面或螺栓等上，从而将风扇电机M设置在预定位置。

在本实施例中，为了确保防水性和防尘性，收纳印刷基板60的壳体10的开口部11被未图示的盖部以压入固定的方式覆盖。

图4为磁传感器66周边的放大图。在间隔部16上，在位置上与磁传感器66相对应的部分形成有薄壁部166。薄壁部166与作为其他部分的厚壁部164相比，形成的厚度薄。另外，磁传感器66隔着薄壁部166与转子40的永磁铁46相对配置。详细地说，磁传感器66从轴方向来看，配置在与永磁铁46的轨道重叠的位置上。

这里，如果考虑磁传感器66的检测精度，希望磁传感器66能够尽可能地配置在接近永磁铁46的位置。从这点考虑的话，考虑将磁传感器66配置在壳体10的外侧。为了将磁传感器66配置在壳体10的外侧，考虑在壳体10上设置用于使布线或连接器通过的孔，该布线或连接器连接配置在壳体10内的印刷基板60和配置在壳体10外部的磁传感器66。然而，如果在壳体10上形成这样的孔，水和灰尘可能会通过孔从壳体10的外部浸入到内部，防水性和防尘性可能会降低。

在本实施例中，通过形成薄的薄壁部166，将磁传感器66尽可能地配置在永磁铁46的附近。由此，能够保证磁传感器66的检测精度。另外，能够在磁传感器66配置在壳体10内的状态下，检测转子40的转动。因此，在本实施例中，不需要在壳体10上设置让连接磁传感器66和印刷基板60的布线或连接器通过的孔。因此，使得在壳体10上形成的孔尽可能的少，从而抑制防水性和防尘性的降低。另外，由于壳体10为合成树脂制成并且薄壁部166薄，所以对磁传感器66的检测精度没有造成大的影响。

另外，壳体10通过嵌入成形的方式与定子20成形为一体。详细地说，如上所述，通过使壳体10的包围部14覆盖线圈30，壳体10与线圈30一起成形为一体。因此，防止线圈30沾水。这样，本实施例的风扇电机M确保了防水性。由此，防止漏电。而且，虽然线圈30的端子部36从壳体10的间隔部16向开口部11内突出，但如上所述，由于壳体10的开口部11通过未图示的盖部被压入固定，因此，也能确保端子部36的防水性。

另外，如上所述，壳体10通过嵌入成形的方式与线圈30也成形为一体。由此，与将壳体10、定子20和线圈30各自分开设置的情形相比，能够维持定子20和线圈30相对于壳体10的装配精度，并且能够简化装配操作性。

壳体10与印刷基板60分开设置。这里，通过将印刷基板以嵌入成形的方式与壳体一起成形为一体，认为能够防止印刷基板沾水。但是，这样的结构可能会产生以下问题。由于壳体反复加热和冷却，壳体反复膨胀和收缩。由此，对印刷基板施加了反复的应力，对印刷基板的负荷增大。

另外，壳体的厚度和大小会依位置而有所不同，因此，由热而导致的膨胀和伸缩的程度也依位置而有所不同。因此，印刷基板可能会由于被施加反复应力而产生弯曲。尤其是，印刷基板由于反复地弯曲，也可能会造成对与印刷基板上安装的电子部件的电连接性的影响。尤其是，在长时间使用这样的电机的情况下，由于印刷基板反复地弯曲，会造成不良的影响。

在本实施例的电机M中，如图2所示，壳体10和印刷基板60不成形为一体。因此，印刷基板60上没有被施加上述的负荷。由此，能够确保印刷基板60长期的使用。

在本实施例的风扇电机M中，由于开口部11被未图示的盖部塞住，所以印刷基板60被壳体10和盖部包围。另外，即使在不使用盖部的情况下，在将壳体10固定在设置壁面上等情况下，印刷基板60也会被壳体10和设置壁面包围。因此，即使由于某些原因导致印刷基板60振动而产生噪音，向壳体10的外部泄漏的情况也会得到抑制。由此，噪音的增大被抑制。

如以上所述，本实施例的风扇电机M既考虑了由壳体10的热伸缩而产生的对印刷基板60的负荷、由印刷基板60的振动而产生的噪音、定子20和线圈30相对于壳体10的装配性等，也确保了壳体10的防水性和防尘性。

虽然以上对本发明的优选实施方式进行了详述，但是本发明并不限于相关的特定的实施方式，在权利要求书所记载的本发明的主旨范围内可以进行变形和变更。

作为采用冷却装置160的车辆，虽然以混合动力车辆为例进行了说明，但是只将发动机作为驱动源的通常的车辆上也可以采用冷却装置160。

在上述实施例中，对在车辆1上采用了冷却装置160的情况进行了说明，但并不限于此，也可以在车辆以外的装置上采用冷却装置160。

在上述实施例中，作为被冷却装置160冷却的冷却对象物，虽然以电池150为例进行了说明，但是冷却对象物并不限于电池150。例如，冷却装置160也可以用于对发动机110或驱动用电机120进行冷却，也可以用于空调送风或座位空气调节。另外，也可以在车辆以外的装置上采用冷却装置160。

在上述实施例中，虽然对在冷却装置160上采用风扇电机M的示例进行了说明，但是并不限于这样的用途，例如，也可以在空气调节机等中使用风扇电机M。

作为发热的电子部件，虽然以输出晶体管为例进行了说明，但是只要是发热的电子部件，也可以是其以外的电子部件。

Claims (5)

1.一种风扇电机，该风扇电机是外转子型的风扇电机，其具有：

转子；

与所述转子间产生磁力并配置在所述转子的内侧的定子；

对所述定子进行励磁并配置在所述转子的内侧的线圈；

印刷基板，其安装有检测所述转子的转动的磁传感器，并且连接有所述线圈；以及

合成树脂制的壳体，其在内部收纳有所述印刷基板，在外部可转动地支撑着所述转子，

所述壳体具有薄壁部，该薄壁部在位置上与所述磁传感器相对应，并且该薄壁部与其他部分相比厚度薄，

所述线圈通过端子部与所述印刷基板连接，

所述壳体按照覆盖所述线圈的方式与所述端子部以及所述线圈嵌入成形而成形为一体，与所述线圈电连接的所述端子部也进行了嵌入成形。

2.根据权利要求1所述的风扇电机，其中，

所述磁传感器隔着所述薄壁部与所述转子相对。

3.根据权利要求1或2所述的风扇电机，其中，

所述壳体与所述定子成形为一体。

4.根据权利要求1或2所述的风扇电机，其中，

所述壳体与所述印刷基板不成形为一体。

5.根据权利要求1或2所述的风扇电机，其中，

所述风扇电机用于冷却安装在混合动力车辆上的电池。