CN111937278A - 风扇马达 - Google Patents

Abstract

电路基板具有：基板主体，上述基板主体配置于相对于中心件的板状部与定子相反一侧；以及发热元件，上述发热元件安装于基板主体中的板状部侧的面，并且配置于转子外壳的径向范围内。在电路基板的板状部侧配置有散热器的散热部，散热部与发热元件接触或隔着传热材料接触发热元件。在板状部形成有沿马达部的轴向与散热部相对的引导部，引导部在与散热部之间形成有将从空气吸入口吸入的空气从马达部的径向外侧朝向中心侧引导的形状的空气引导流路。

Description

风扇马达

技术领域

本发明涉及用于使风扇旋转的风扇马达。

背景技术

以往，作为风扇马达，已知以下内容(例如，参照日本专利特开2017-184547号公报、日本专利特开2017-175769号公报、日本专利特开2017-150451号公报、日本专利特开2015-57014号公报、日本专利特许第4102514号公报以及日本专利特许第3426151号公报)。

即，以往的风扇马达包括：转子，上述转子具有有顶筒状的转子外壳；定子，上述定子收容于转子外壳的内侧；马达保持件，上述马达保持件设置于转子外壳的周围；中心件，上述中心件具有与转子外壳的开口相对的板状部；以及电路基板，上述电路基板配置于相对于板状部与定子相反一侧。

在该风扇马达中，在电路基板的基板主体安装有发热元件。发热元件是具有端子部及主体部的通孔安装品，发热元件的主体部经由朝向转子外壳的径向外侧延伸的端子部固定于基板主体，由此配置于转子外壳的径向外侧。散热器与发热元件的主体部接触或隔着传热材料接触该发热元件的主体部。

另外，在马达保持件形成有空气吸入口，散热器配置于从空气吸入口通向转子外壳的开口的空气引导流路。然后，在随着风扇的旋转从空气吸入口吸入的空气在空气引导流路中流动时，发热元件经由散热器冷却。

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，例如，在发热元件是表面安装品的情况下，由于该发热元件没有朝向转子外壳的径向外侧延伸的端子部，因此，发热元件有时配置于转子外壳的径向范围内。在以往的风扇马达中，在从空气吸入口吸入的空气到达转子外壳的开口时，从该开口流入转子外壳的内侧，因此，在发热元件配置于转子外壳的径向范围内时，可能无法向发热元件和散热器供给充分的空气，从而使发热元件的冷却不足。

本公开是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种风扇马达，即使发热元件配置在转子外壳的径向范围内，上述风扇马达也能够确保发热元件的冷却性。

解决技术问题所采用的技术方案

本公开的第一方面的风扇马达包括：马达部，上述马达部具有转子和定子，上述转子具有有顶筒状的转子外壳，上述定子收容于上述转子外壳的内侧；马达保持件，上述马达保持件设置于上述转子外壳的周围，并且具有空气吸入口；中心件，上述中心件具有与上述转子外壳的开口相对的板状部；电路基板，上述电路基板具有基板主体和发热元件，上述基板主体配置于相对于上述板状部与上述定子相反一侧，上述发热元件安装于上述基板主体中的上述板状部侧的面，并且配置于上述转子外壳的径向范围内；散热器，上述散热器具有散热部，上述散热部配置于上述电路基板的上述板状部侧，并与上述发热元件接触或隔着传热材料接触上述发热元件；以及引导部，上述引导部形成于上述板状部并沿上述马达部的轴向与上述散热部相对，并且在上述引导部与上述散热部之间形成有将从上述空气吸入口吸入的空气从上述马达部的径向外侧朝向中心侧引导的形状的空气引导流路。

根据该风扇马达，在电路基板的板状部侧配置有散热器的散热部，该散热部与发热元件接触或隔着传热材料接触发热元件。另外，在板状部形成有沿马达部的轴向与散热部相对的引导部，该引导部与散热部之间形成有将从空气吸入口吸入的空气从马达部的径向外侧朝向中心侧引导的形状的空气引导流路。

因此，空气流动到空气引导流路，由此能够对空气从转子外壳的开口流入转子外壳的内侧进行抑制。由此，由于能够将空气供给到形成空气引导流路的散热器的散热部，因此，即使发热元件配置于转子外壳的径向范围内，也能够确保发热元件的冷却性。

本公开的第二方面的风扇马达在第一方面的风扇马达中，在上述板状部形成有空气供给口，上述空气供给口位于上述引导部的靠上述马达部的中心侧的位置，并且朝向上述定子侧开口，将被引导到上述空气引导流路的空气供给到上述定子。

根据该风扇马达，在板状部形成有空气供给口，上述空气供给口位于引导部的靠马达部的中心侧的位置，并且朝向定子侧开口。然后，被引导到空气引导流路的空气从空气供给口供给到定子。由此，由于能够利用被引导到空气引导流路的空气来冷却定子，因此，除了发热元件的冷却性之外，还能够确保定子的冷却性。

本公开的第三方面的风扇马达在第一方面或第二方面的风扇马达中，上述引导部比上述板状部中的与上述转子外壳的开口相对的相对面向上述转子外壳侧突出。

根据该风扇马达，引导部比板状部中的与转子外壳开口相对的相对面向转子外壳侧突出。由此，由于引导部与散热部之间的间隔扩大，能够增加流入空气引导流路的空气流量，因此，能够提高发热元件的冷却性。

附图说明

图1是本实施方式的风扇马达的纵剖图。

图2是图1的散热器的周边部的放大图。

图3是图1的中心件、电路基板和散热器的分解立体图。

图4是沿图3的F4-F4线方向观察图1的中心件的侧视图。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式进行说明。

图1所示的本实施方式的风扇马达10例如优选地用于装设于乘用汽车等车辆的送风装置。该风扇马达10包括马达轴12、转子14、定子16、马达保持件18、中心件20、电路基板22、电路壳体24和散热器26。此外，在各图中，箭头Z1表示风扇马达10的轴向一侧，箭头Z2表示风扇马达10的轴向另一侧。

转子14具有：有顶圆筒状的转子外壳28，上述转子外壳28具有开口28A；以及固接在转子外壳28的周壁部的内侧的转子磁体30。在转子外壳28的顶部的中央部形成有圆筒状的固定部32，在该固定部32的内侧压入有马达轴12。该马达轴12的前端部向转子外壳28的轴向一侧突出。

定子16收容于转子外壳28的内侧。该定子16与转子磁体30相对地配置在转子磁体30的径向内侧。定子16具有定子铁芯34和多个绕组36。多个绕组36隔着树脂制的绝缘体卷绕在呈放射状地形成于定子铁芯34的多个极齿38上。

在定子铁芯34的中央部形成有在定子铁芯34的轴向上贯通的贯通孔40，包括该定子铁芯34和多个绕组36的定子16的整体呈环状。上述马达轴12、转子14和定子16构成作为无刷马达的马达部42。

马达保持件18例如是树脂制的，并且设置在转子外壳28的周围。该马达保持件18具有包围转子外壳28的周围的圆筒部44和从该圆筒部44向圆筒部44的径向外侧扩展的圆环部46。该圆环部46形成为以转子外壳28的轴向为板厚方向的圆环板状。在圆环部46的周向的多个部位分别形成有固定于车体等安装对象物的结合部48。

中心件20例如是树脂制的。该中心件20具有：板状部50，上述板状部50与转子外壳28的开口28A相对；圆筒状的支承部52，上述支承部52从该板状部50的中央部向定子16侧突出；以及圆筒状的支承构件54，上述支承构件54从该支承部52的轴向一侧组装于支承部52。板状部50形成为以马达部42的轴向为板厚方向。板状部50具有与转子外壳28的开口28A的整体相对的大小。在该板状部50形成有被结合部56，上述被结合部56位于与上述结合部48对应的位置处。通过将该结合部48和被结合部56用螺栓58结合，马达保持件18被组装于中心件20。

支承部52的前端部被压入到形成为环状的定子铁芯34的内侧，由此，定子16被中心件20支承。此外，在设置于中心件20的支承部52和支承构件54分别收容有轴承60，在该轴承60的内侧压入有马达轴12。这样，通过经由轴承60将马达轴12支承于支承部52和支承构件54，转子14能相对于中心件20和定子16旋转。

电路基板22具有：板状的基板主体62，上述基板主体62配置于相对于板状部50与定子16相反一侧；以及发热元件64，上述发热元件64安装于基板主体62中的板状部50侧的面62A。基板主体62配置为以马达部42的轴向为板厚方向。发热元件64例如是MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。作为一例，该发热元件64是表面安装品。

如图2所示，发热元件64表面安装于基板主体62中的板状部50侧的面62A，由此配置于转子外壳28的径向范围R内。转子外壳28的径向范围R内相当于比转子外壳28的周壁部更靠径向内侧。

此处，假设，在发热元件64是具有端子部及主体部的通孔安装品的情况下，端子部朝向转子外壳28的径向外侧延伸，由此发热元件64的主体部有时配置于转子外壳28的径向外侧。

然而，在本实施方式中，由于发热元件64是没有朝向转子外壳28的径向外侧延伸的端子部的表面安装品，因此，发热元件64配置于转子外壳28的径向范围R内。该发热元件64形成为平盘状，在与基板主体62重合的状态下表面安装于基板主体62。

该电路基板22具有切换控制绕组36的励磁的功能。当通过电路基板22切换控制绕组36的励磁时，在定子16形成有旋转磁场。此外，当在定子16形成有旋转磁场时，在定子16与转子14之间作用有吸引和斥力，转子14旋转。

电路壳体24形成为扁平容器状，以开口朝板状部50侧的状态组装于板状部50。电路壳体24具有底壁部66，上述底壁部66配置于相对于电路基板22与板状部50相反一侧并与电路基板22相对。在该底壁部66与板状部50之间的空间收容有上述电路基板22。

在该电路壳体24和上述马达保持件18形成有延伸到马达部42的径向外侧的延伸部68。该延伸部68形成为管道状。在该延伸部68的前端部形成有空气吸入口70。该空气吸入口70形成于马达保持件18，朝向马达部42的轴向一侧开口。另外，延伸部68的内侧形成空气吸入流路72。该空气吸入流路72从空气吸入口70朝向电路基板22一侧延伸。

散热器26由传热性高的例如铝等金属形成。散热器26包括：散热部74，上述散热部74配置于电路基板22的板状部50侧；以及倾斜部76，上述倾斜部76从散热部74向空气吸入口70侧延伸。

散热部74形成为以马达部42的轴向为板厚方向的板状。该散热部74隔着传热材料78与发热元件64接触。在电路基板22集成地安装有多个发热元件64(参照图3)，散热部74隔着传热材料78与多个发热元件64接触。散热部74由螺钉80固定于基板主体62。

倾斜部76相对于散热部74弯曲，向电路基板22的外侧突出。该倾斜部76相对于马达部42的径向倾斜，以随着朝向马达部42的径向内侧而朝向马达部42的轴向一侧，换言之，随着朝向电路基板22侧而朝向板状部50侧。倾斜部76配置成从空气吸入口70一侧填埋底壁部66与基板主体62之间的间隙。

如上所述，作为上述结构的风扇马达10(参照图1)优选地用于装设于例如乘用汽车等车辆的送风装置。在将风扇马达10作为装设于车辆的送风装置使用的情况下，在马达轴12的前端部安装有风扇100(例如，多叶片式风扇)，马达保持件18组装于收容风扇100的管道102。

风扇100构造成，随着旋转而朝向风扇100的轴向一侧送风。在管道102中的与风扇100相对的位置形成有送风口104，此外，在管道102的侧部形成有沿管道102的轴向延伸的连通流路106。连通流路106的一端部与管道102的内侧连通，连通流路106的另一端部与上述空气吸入口70连通。

然后，在该风扇马达10中，在风扇100与转子14一起旋转时，风扇100的轴向一侧变成正压，而风扇100的轴向另一侧变成负压。此外，此时，如图2的箭头A所示，空气流入连通流路106，并且在连通流路106的内侧空气从管道102的轴向一侧朝向另一侧流动。该空气通过空气吸入口70流入空气吸入流路72，并且流入空气吸入流路72的空气朝向散热器26一侧流动。

另外，在以往的风扇马达中，发热元件64被设为具有端子部及主体部的通孔安装品。然后，发热元件64的主体部经由朝向转子外壳28的径向外侧延伸的端子部固定于基板主体62，由此配置于转子外壳28的径向外侧(比转子外壳28的径向范围R更靠径向外侧)。另外，与发热元件64的主体部接触的散热器26也配置于转子外壳28的径向外侧。

也就是说，在以往的风扇马达中，发热元件64的主体部及散热器26配置于空气吸入流路72。因此，通过流入空气吸入流路72的空气能对发热元件64的主体部和散热器26进行冷却。

然而，在本实施方式中，发热元件64被设为表面安装品。而且，由于发热元件64没有朝向转子外壳28的径向外侧延伸的端子部，因此，发热元件64配置于转子外壳28的径向范围R内。

在此处，在以往的风扇马达中，从空气吸入口70吸入的空气到达转子外壳28的开口28A后，从该开口28A流入转子外壳28的内侧。因此，在发热元件64配置于转子外壳28的径向范围R内时，可能无法向发热元件64和散热器26供给充分的空气，从而使发热元件64的冷却不足。

因此，在本实施方式中，为了将空气引入配置于转子外壳28的径向范围R内的发热元件64和散热部74，追加了以下结构。即，在板状部50形成有沿马达部42的轴向与散热部74相对的引导部90。引导部90形成为以马达部42的轴向为板厚方向的板状。

然后，在该引导部90与散热部74之间形成将从空气吸入口70吸入的空气从马达部42的径向外侧朝向中心侧引导的形状的空气引导流路92。该空气引导流路92与空气吸入流路72连通。因此，空气流动到空气引导流路92，由此对空气从转子外壳28的开口28A流入转子外壳28的内侧进行抑制。由此，由于空气被供给到形成空气引导流路92的散热器26的散热部74，因此，即使发热元件64配置于转子外壳28的径向范围R内，也能确保发热元件64的冷却性。

另外，在板状部50形成有空气供给口94。该空气供给口94位于引导部90的靠马达部42的中心侧的位置，并且朝向定子16侧开口。然后，该空气供给口94将被引导到空气引导流路92的空气供给到定子16。从该空气供给口94向定子16侧供给的空气流入定子16中的多个齿38之间的槽。由此，由于利用被引导到空气引导流路92的空气来对定子16进行冷却，因此，除了发热元件64的冷却性之外，还确保了定子16的冷却性。

另外，在板状部50形成有与转子外壳28的开口28A相对的相对面50A(一般面；参照图3、图4)，引导部90比相对面50A更向转子外壳28侧(箭头Z1侧)突出。通过这样构成，引导部90与散热部74的间隔G(沿着马达部42的轴向的间隔；参照图4)扩大，流入空气引导流路92的空气的流量增加。

接着，对本实施方式的作用和效果进行说明。

如以上所详述，根据本实施方式的风扇马达10，如图2所示，在电路基板22的板状部50侧配置有散热器26的散热部74，该散热部74隔着传热材料78与发热元件64接触。另外，在板状部50形成有沿马达部42的轴向与散热部74相对的引导部90，该引导部90与散热部74之间形成有将从空气吸入口70吸入的空气从马达部42的径向外侧朝向中心侧引导的形状的空气引导流路92。

因此，空气流动到空气引导流路92，由此对空气从转子外壳28的开口28A流入转子外壳28的内侧进行抑制。由此，由于能够将空气供给到形成空气引导流路92的散热器26的散热部74，因此，即使发热元件64配置于转子外壳28的径向范围R内，也能够确保发热元件64的冷却性。

另外，在板状部50形成有空气供给口94，上述空气供给口94位于引导部90的靠马达部42的中心侧的位置，并且朝向定子16侧开口。然后，被引导到空气引导流路92的空气从空气供给口94供给到定子16。由此，由于能够利用被引导到空气引导流路92的空气来冷却定子16，因此，除了发热元件64的冷却性之外，还能够确保定子16的冷却性。

另外，引导部90比板状部50中的与转子外壳28的开口28A相对的相对面50A(参照图3、图4)更向转子外壳28侧(箭头Z1侧)突出。由此，由于引导部90与散热部74之间的间隔G(参照图4)扩大，能够增加流入空气引导流路92的空气流量，因此，能够提高发热元件64的冷却性。

接着，对本实施方式的变形例进行说明。

在上述实施方式中，散热部74隔着传热材料78与发热元件64接触，但也可以与发热元件64直接接触。

另外，在上述实施方式中，作为一例，发热元件64被设为表面安装品，但是也可以是具有端子部和主体部的通孔安装品。另外，作为通孔安装品的发热元件64也可以配置于转子外壳28的径向范围R内。

另外，在上述实施方式中，引导部90更优选地比板状部50中的与转子外壳28的开口28A相对的相对面50A(参照图3、图4)更向转子外壳28侧(箭头Z1侧)突出，但是引导部90中的与转子外壳28的开口28A相对的相对面90A(参照图3)也可以形成为与板状部50中的与转子外壳28的开口28A相对的相对面50A共面的形状。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述，除了上述以外，当然也可以在不偏离其主旨的范围内进行各种变形并实施。

日本专利申请2018-076856的公开的整体通过参照并入本说明书。

本说明书所记载的所有文献、专利申请以及技术标准通过参照并入本说明书中，其公开程度如同各文献、专利申请以及技术标准被具体且单独地记载的情况一样。

Claims (3)

1.一种风扇马达，包括：

马达部，所述马达部具有转子和定子，所述转子具有有顶筒状的转子外壳，所述定子收容于所述转子外壳的内侧；

马达保持件，所述马达保持件设置于所述转子外壳的周围，并且具有空气吸入口；

中心件，所述中心件具有与所述转子外壳的开口相对的板状部；

电路基板，所述电路基板具有基板主体和发热元件，所述基板主体配置于相对于所述板状部与所述定子相反的一侧，所述发热元件安装于所述基板主体中的所述板状部侧的面，并且配置于所述转子外壳的径向范围内；

散热器，所述散热器具有散热部，所述散热部配置于所述电路基板的所述板状部侧，并与所述发热元件接触或隔着传热材料接触所述发热元件；以及

引导部，所述引导部形成于所述板状部并沿所述马达部的轴向与所述散热部相对，并且在所述引导部与所述散热部之间形成有将从所述空气吸入口吸入的空气从所述马达部的径向外侧朝向中心侧引导的形状的空气引导流路。

2.如权利要求1所述的风扇马达，其特征在于，

在所述板状部形成有空气供给口，所述空气供给口位于所述引导部的靠所述马达部的中心侧的位置，并且朝向所述定子侧开口，将被引导到所述空气引导流路的空气供给到所述定子。

3.如权利要求1或2所述的风扇马达，其特征在于，

所述引导部比所述板状部中的与所述转子外壳的开口相对的相对面向所述转子外壳侧突出。

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