CN1110840A

CN1110840A - 无刷电动机

Info

Publication number: CN1110840A
Application number: CN 95100783
Authority: CN
Inventors: 三田村圣司; 加藤喜久; 安达壮; 国重康男
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: MEIWA MOTOR CO Ltd
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2015-02-13
Also published as: JPH07245925A; CN1291540C; CN1064186C; CN1274190A

Abstract

本发明涉及办公室自动化设备所用的无刷电动机，通过在铁芯与支架的配合部设置若干凹凸部，且将该凸部做成锥形；或是在支架上设凹凸形散热片；或将风扇固定于转子轴上；或在支架上开孔；或在转子直径内将电子器件固定于支架上；或将电子器件夹入般压紧固定于支架上；或距离转子框架外周等间隔设置电子器件；或将电子器件固定于转子罩上；可确保线圈及电子零件有较大散热面积，并且用风扇可获得较大散热效果，可实现小型高性能的无刷电动机。

Description

本发明涉及普通纸电子复印机、打印机等办公室自动化设备中所用的无刷电动机的构造。

近年来，随着用户的需求，普通纸电子复印机、打印机等办公室自动化设备日趋高性能和小型化，而且随着这些设备的个人专用化，用户希望提供价格低廉的商品。

面对这样的市场状况，对作为办公室自动化设备驱动源而使用的无刷电动机也要求提供高输出功率、小型化、低价格的商品。

以下就现有的无刷电动机之构造加以说明。

后面将要说到的图12显示了现有无刷电动机的构造。在该图12中，2是支架，它支承着轴承13和14。1为平板，支承印刷电路板9，并通过铆接方法支承着支架2。3为铁心，线圈5经过绝缘层4绕于铁心3上构成定子。10是螺钉，铁心3贯通并被紧固于支架2上，并将定子与支架2加以压紧固定。6是转子轴，将转子框架7（该转子框架7粘接支承着留有空隙地设在铁心3之外周方向的磁铁）压入固定，并且粘接固定于外环被支架2所支承的轴承13及14的内环上。8是电子器件，通过螺钉11被压紧固定于散热片15上并被安装于印刷电路板9上。

下面对按上述构造构成的无刷电动机的动作加以说明。首先，经过安装于印刷电路板上的电子器件向线圈供给电流，在绕有线圈的铁心里因电磁作用而发生磁场。在该磁场及与铁心相向设置的磁铁的磁场之间发生排斥和吸引力，支承着磁铁的转子框架与转子轴作一体旋转。另外，位于上述电流的通路上的电子器件及线圈与电流的大小成比例地发热。由电子器件发生的热量经过了电子器件压紧的散热片而散热，而由线圈发生的热量则经过支架，从平板再经过支架、轴承、转子轴，从转子框架散热。

然而采用上述那样的现有结构时，有以下问题，即，由于支架的表面积有限，并且与电子器件压紧的散热片的大小也有限，因而无法为了获得高输出而进一步增大电流。

本发明的目的即在于提供一种小型高性能的无刷电动机，它能解决上述的问题，增大线圈和电子器件的热传导效率，并且在确保较大散热面积的同时用风扇获得较大的冷却效果。

为了达到上述目的，本发明的无刷电动机具有以下几种构造，即，在绕有线圈的铁心与支架的配合部设置若干个凹凸部，且这若干个凸部为锥形，即在所述铁心的插入始端与终端其凸部的大小不同;或是在支架上设置凹凸形状的散热片;或是在转子框架的顶面开挖出若干个向上翻起的刺片，将风扇固定于转子轴上并且使风扇与转子框架的顶部间留有空隙;或是在支架上开孔作为空气的流通路;或是在转子直径内将电子器件压紧固定于支架上;或是用压紧固定于支架上且具有弹性的安装板如夹入般地将电子器件加以压紧固定;或是离开由固定于转子轴上的风扇所形成的空气流路即转子框架的外周，以相等间隔设置若干个电子器件;或是将电子器件压紧固定于转子罩上，该转子罩上留有让固定于支架的转子轴贯通的孔。

采用以上结构，由线圈发生的热量可以有效地传导给支架并且从支架上形成的散热片散热，同时，在由转子框架顶部向上翻起的刺片以及支架上的开孔所构成的空气流通路上，由所述向上翻起刺片和固定于转子轴上的风扇所形成的空气流动，使位于空气流通路上的线圈及支架冷却。另外，设置于转子直径内的电子器件所发生的热量也能有效地传导给支架并散热。另外，设置于转子外周的电子器件也用固定于转子轴上的风扇冷却。

以下对附图加以简单说明。

图1是本发明第1、第2实施例的无刷电动机说明图。

图2是本发明第3实施例的无刷电动机说明图。

图3是本发明第4实施例的无刷电动机说明图。

图4是本发明第4实施例的转子框架立体图。

图5是本发明第5实施例的无刷电动机说明图。

图6是本发明第6实施例的无刷电动机说明图。

图7是本发明第7实施例的无刷电动机说明图。

图8是本发明第8实施例的无刷电动机说明图。

图9是本发明第9实施例的无刷电动机说明图。

图10是本发明第9实施例的无刷电动机半剖视图。

图11是本发明第10实施例的无刷电动机说明图。

图12是现有实施例的无刷电动机说明图。

以下结合附图说明本发明的第1、第2实施例。

在图1中，3是内径设有若干凹凸部的铁心，经绝缘层4而绕有线圈5，构成定子。2是支架，它与铁心间的配合部设有与铁心内径相同数量的凹凸部，将铁心的凸部与支架的凹部对应，将铁心的凹部与支架的凸部对应，在此状态下将铁心3插入并固定于支架2上。

在采用以上构造的无刷电动机里，线圈与流过线圈的电流大小成比例地发热，且发生的热量经过铁心散热给支架，此时，由于铁心与支架的配合部设有凹凸部，故铁心与支架的接触面积增大，热阻减小，故能获得较大的散热效果。

另外，通过在铁心与支架配合的凹凸部，使支架上所设的若干个凸部的插入铁心的始端的外径2a小于其插入铁心的终端的外径2b，且铁心内所设凹部的插入支架的始端的内径要大于其插入支架的终端的内径，即配合部成锥形，从而可以使铁心与支架的接触面积比第1实施例更大，可以取得更大的散热效果。

以下结合附图说明本发明的第3实施例。

在图2中，2为支架，设有成凹凸形状的散热片2c，且支承着轴承13、14以及印刷电路板9。3是铁心，经过绝缘层4绕有线圈5，构成定子。10是螺钉，铁心3被贯通紧固于支架2上并且将定子和支架2加以压紧固定。6是转子轴，将粘接支承着在铁心3的外周方向留有空隙地设置的磁铁的转子框架7压入固定，并且粘接固定于外环被支架2支承的轴承13及14的内环上。8是电子器件，通过螺钉11被压紧固定于散热片15上并被安装于印刷电路板9上。

在采用以上构造的无刷电动机里，线圈与流过线圈的电流大小成比例地发热，发生的热量经过铁心从支架散热，此时，由于支架设有凹凸形散热片，从而可以增大支架的散热面积，可获得较大散热效果。

以下结合附图说明本发明的第4、第5实施例。

在图3、图4中，2是支架，支承轴承13和14。1是平板，支承印刷电路板9，并通过铆接支承支架2。3是铁心，经过绝缘层4而绕有线圈5，构成定子。10是螺钉，铁心3贯通。紧固于支架2上且将定子与支架2加以压紧固定。6是转子轴，将粘接支承着在铁心3的外周方向留有空隙地设置的磁铁、且在顶部开挖有若干向上翻起的刺片7a的转子框架7压入固定，并且粘接固定于外环被支架2支承着的轴承13及14的内环上。

8是电子器件，通过螺钉11而被压紧固定于散热片15上并安装于印刷电路板9上。

图4是转子框架7的立体图，7a是设于转子框架顶部的若干个向上翻起的刺片。

在采用以上构造的无刷电动机里，由于转子框架按箭头所示方向旋转，通过风扇以及设于转子框架顶部的若干个上翻刺片将外部空气吸入转子框架内，并通过向转子框架内的线圈、铁心、支架送风而使线圈、铁心、支架冷却。

另外，在图5中，通过在转子轴6上固定风扇12并使风扇12与转子框架7的顶面之间留有空隙，可以增大吸入转子框架内的外部空气的量，可以获得更大的冷却效果。

以下结合附图说明本发明的第6实施例。

在图6中，2是开有孔2a的支架，支承着轴承13和14以及开有孔9a的印刷电路板9。3是铁心，经过绝缘层4绕有线圈5，构成定子。10是螺钉，铁心3贯通紧固于支架2上，将定子与支架2加以压紧固定。6是转子轴，将粘接支承着在铁心3的外周方向留有空隙地设置的磁铁、且在顶部开挖有若干向上翻起的刺片7a的转子框架7加以压入固定，并且固定于外环被支架2支承的轴承13及14的内环上。

在采用以上构造的无刷电动机里，由于转子框架的旋转，外部空气经过顶部的上翻刺片口被吸入转子框架内，向转子框架内的线圈、铁心、支架送风，冷却后通过印刷电路板的孔以及支架孔向电动机外部排出。

以下结合附图说明本发明第7实施例。

在图7中，3是绕了线圈的铁心，2是支架，支承铁心和印刷电路板9以及轴承13和14。6是转子轴，将粘接支承着在铁心的外周方向留有空隙地设立的磁铁的转子框架7加以固定，并且固定于外环被支架2支承的轴承13及14的内环上。8是电子器件，在转子框架7的投影范围内压紧固定于支架上。

在采用以上构造的无刷电动机里，电子器件与流过线圈的电流的大小成比例地发热，且发生的热量从支架散热，因而不需要象过去的实施例那样设置散热片，另外由于将电子器件设置于转子直径内，可以实现电动机小型化。

以下结合附图说明本发明的第8实施例。

在图8中，8a是电子器件8的端面，与支架2相接，17是具有弹性的安装板，与电子器件的端面8b全面相接，并且通过螺钉11压紧固定于支架上。

在采用以上构造的无刷电动机里，电子器件的一个端面与支架相接，另一个端面经过安装板而压紧于支架上，因此电子器件与支架的热阻较小，可取得较大的散热效果。

以下结合附图说明本发明的第9实施例。

在图9、图10中，2是支架，支承轴承13和14。1是平板，支承印刷电路板9，并通过铆接支承支架2。3是铁心，经过绝缘层4被绕有线圈5，构成定子。10是螺钉，铁心3贯通紧固于支架2上，且将定子与支架2加以压紧固定。6是转子轴，将粘接支承着在铁心3的外周方向留有空隙地设置的磁铁的转子框架7以及风扇12加以压入固定，并且被固定于外环被支架2所支承的轴承13及14的内环上。8是在离转子框架外周等间隔地设置的若干个电子器件，通过螺钉11而被压紧固定于散热片15上，并被安装于印刷电路板9上。

在采用以上构造的无刷电动机里，位于电流流路上的电子器件与电流的大小成比例地发热，且发生的热量经过散热片而散热，进而通过固定于转子轴上的风扇使电子器件及散热片冷却，此时，由于电子器件及散热片是以相隔等间隔设置在转子框架外周的圆周上的，故可以通过风扇获得较大的冷却效果。

以下结合附图说明本发明的第10实施例。

在图11中，2是支架，支承轴承13和14。1是平板，支承印刷电路板9，并通过铆接支承支架2。3是铁心，经过绝缘层4而被绕有线圈5，构成定子。10是螺钉，铁心3贯通紧固于支架2上，并将定子与支架2加以压紧固定。6是转子轴，将粘接支承着在铁心3外周方向留有空隙地设置有磁铁的转子框架7以及风扇12加以压入固定，并且固定于外环被支架2支承的轴承13和14的内环上。8是电子器件，通过螺钉11而被压紧固定于金属制的转子罩16上，并被安装于印刷电路板9上。

在采用以上构造的无刷电动机里，位于电流流路上的电子器件与电流大小成比例地发热，发生的热量经过转子罩散热，进而通过固定于转子轴上的风扇直接将转子罩冷却，可以获得较大的冷却效果。

如上所述，本发明通过采用以下构造，即，在绕有线圈的铁心与支架的配合部设置若干凹凸，且该若干个凸部为锥形，即插入所述铁心的始端与终端的凸部的大小不同;或是在支架上设置凹凸形状的散热片;或是在转子框架顶部开挖若干个向上翻起的刺片，且在转子轴上固定风扇并使之与转子框架顶部之间保持一定空隙;或是在支架上开孔作为空气的流通路;或是在转子直径内将电子器件压紧固定于支架上;或是通过压紧固定于支架上的有弹性的安装板将电子器件夹入般地压紧固定;或是离开由固定于转子轴上的风扇所形成的空气流路即转子框架外周相等间隙配置若干个电子器件;或是将电子零件压紧固定于转子罩上，且该转子罩上留有让固定于支架上的转子轴贯通的孔;通过上述结构，可提供优异的无刷电动机;它可以在增大线圈及电子器件的热传导效率并确保较大散热面积的同时通过风扇获得较大的冷却效果，从而可以为取得高输出功率而进一步增大电流流量。

Claims

1、一种无刷电动机，其特征在于，在绕有线圈的铁心与支架的配合部设有若干个凹凸部。

2、根据权利要求1所述的无刷电动机，其特征在于，设于所述支架上的若干个凸部的形状为锥形，即插入所述铁心的始端部与终端部的凸部大小不同。

3、一种无刷电动机，其特征在于，支承着绕有线圈的铁心的支架上设有凹凸形状的散热片。

4、一种无刷电动机，其特征在于，转子框架的顶部开挖有若干个向上翻起的刺片。

5、根据权利要求4所述的无刷电动机，其特征在于，在所述转子轴上，与固定于转子轴上的转子框架的顶部留有空隙地固定有风扇。

6、一种无刷电动机，其特征在于，在将绕有线圈的铁心加以固定的支架上开有成为空气流通路的孔。

7、一种无刷电动机，其特征在于，在经过绕了线圈的铁心和轴承而支承定子的支架上，将电子器件在所述定子直径内加以压紧固定。

8、一种无刷电动机，其特征在于，用经过绕了线圈的铁心和轴承而支承定子的支架、以及压紧固定于所述支架上且有弹性并与电子器件模压部端面全面接触的安装板，将电子器件夹入般地压紧固定。

9、一种无刷电动机，其特征在于，离开由固定于转子轴上的风扇所形成的空气流路即固定于所述转子轴的转子框架的外周相等间隔设置若干电子器件。

10、一种无刷电动机，其特征在于，支架通过轴承支承在转子轴上固定有风扇的转子，电子器件压接固定在具有所述转子轴穿过的孔并固定于支架上的转子罩上。