CN117044086A - 电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种能够使由电路基板产生的热稳定地散热的电动机。为此,本发明的一个方式所涉及的电动机具备:散热器,覆盖圆筒状的树脂外轮廓的开口端部;以及电路基板,配置于由上述树脂外轮廓和上述散热器覆盖的内部空间中。上述散热器具有:圆板部;环状突出部,从上述圆板部向轴向的上述电路基板侧突出;以及突起部,配置于比上述环状突出部靠所述树脂外轮廓的内径侧,从上述圆板部朝向上述电路基板侧突出并与上述电路基板热接触。上述圆板部具有与上述树脂外轮廓的上述开口端部抵接的轴向定位部,上述环状突出部具有与上述树脂外轮廓的内周面或外周面抵接的径向定位部。
Description
技术领域
本发明涉及电动机,更详细来说涉及内置于电动机的电路基板的散热结构。
背景技术
以往,已知有在电动机的内部具备控制电动机的旋转驱动的电路基板的电动机。并且该电路基板包括由于通电而发热的电子部件,还已知有具有将由该电子部件产生的热向电动机的外部散热的散热器的电动机。
例如在专利文献1中记载了一种如下结构的无刷马达,其具备:树脂(以下称为树脂外轮廓),对定子铁心进行模制;金属托架,支承马达的输出相反侧的轴承,并安装于上述马达的输出相反侧的树脂外轮廓的端部;散热片(散热器),经由上述金属托架固定于上述树脂外轮廓的端部,并包括能够插入设置于上述金属托架的外表面的孔部的突起部;以及电路基板,配置于上述树脂外轮廓的内部,其中,使上述突起部经由热传导树脂与上述电路基板上的电子部件接触。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-131127号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1中,作为散热器的散热片经由金属托架固定于树脂外轮廓的端部。然而,在具备散热器的电动机中存在尺寸偏差以及组装偏差等。所谓尺寸偏差,是指各部件自身的尺寸的偏差。并且,所谓组装偏差,是指在组装各部件时产生的各部件彼此的相对位置(以一个部件的位置为基准时的另一个部件的位置)的偏差。特别是在散热器通过铸造(压铸)而成型的情况下,散热器自身的尺寸精度容易变低,存在尺寸偏差变大的倾向。
因此,在经由金属托架将散热器(散热片)固定于树脂外轮廓的端部的专利文献1的结构中,由于上述电动机的各种偏差的影响,容易产生散热器与树脂外轮廓的端部之间的上述轴向以及径向的相对位置的偏差。由此,容易产生散热器的突起部与电路基板之间的上述轴向以及径向的相对位置的偏差,在电路基板的电子部件与散热器的突起部之间产生间隙等,有可能无法进行充分的散热(即散热性降低)。
鉴于以上那样的情况,本发明的目的在于提供一种能够使由电路基板产生的热稳定地散热的电动机。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式所涉及的电动机具备:圆筒状的树脂外轮廓,其在轴向的一端侧具有开口端部;定子铁心,其与上述树脂外轮廓一体地形成;转子,其配置于上述定子铁心的内径侧;散热器,其覆盖上述树脂外轮廓的上述开口端部;以及电路基板,其配置于由上述树脂外轮廓和上述散热器覆盖的内部空间中。上述散热器具有:圆板部;环状突出部,其从上述圆板部向上述轴向的上述电路基板侧突出;以及突起部,其配置于比上述环状突出部靠所述树脂外轮廓的内径侧,从上述圆板部朝向上述电路基板侧突出并与上述电路基板热接触。上述圆板部具有与上述树脂外轮廓的上述开口端部抵接的轴向定位部,上述环状突出部具有与上述树脂外轮廓的内周面或外周面抵接的径向定位部。
根据上述电动机,通过上述轴向定位部与上述树脂外轮廓的上述开口端部抵接,进而通过上述径向定位部与上述树脂外轮廓的内周面或外周面抵接,由此能够确保上述散热器的上述突起部与上述电路基板的上述轴向以及上述径向的位置精度。由此,能够将由上述电路基板产生的热经由上述散热器确保稳定的散热性。
也可以构成为,上述径向定位部形成于上述环状突出部的外周面,并且与上述树脂外轮廓的内周面抵接。
也可以构成为,上述轴向定位部位于上述圆板部的比上述环状突出部靠外周侧。
也可以构成为,上述突起部向上述轴向的突出高度大于上述环状突出部的突出高度。
也可以构成为,上述电路基板包括布线基板、以及搭载于上述布线基板上的因通电而发热的电子部件,上述突起部具有与上述电子部件对置的对置面。
也可以构成为,上述圆筒状的树脂外轮廓具有固定上述电路基板的载置面。
也可以构成为,上述散热器还具有收容将上述旋转轴支承为旋转自如的第一轴承的轴承收容部。
本技术的一个方式所涉及的电动机的制造方法通过压铸成型来形成上述散热器。
发明效果
根据本发明,能够使由电路基板产生的热稳定地散热。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的电动机的剖视图。
图2是上述电动机中的树脂外轮廓的立体图。
图3是上述电动机中的散热器的立体图,(A)是上表面侧立体图,(B)是背面侧立体图。
图4是表示上述电动机中的散热器的加工工序的剖视图,(A)是表示径向定位部的加工工序的剖视图,(B)是表示轴向定位部和对置面的加工工序的剖视图。
图5是本发明的第二实施方式所涉及的电动机的主要部分的剖视图。
具体实施方式
接着,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中,对于相同或类似的部分标注相同或类似的符号。但是,需要注意的是,附图是示意性的,可能与现实不同。因此,关于具体的构成部件,应当参考以下的说明进行判断。
此外,以下所示的实施方式是例示用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法的实施方式,本发明的技术思想并不将构成部件形状,结构、配置等限定于下述内容。本发明的技术思想在权利要求书所记载的权利要求所规定的技术范围内,能够施加各种变更。
<第一实施方式>
图1是第一实施方式所涉及的电动机1的剖视图。本实施方式的电动机1例如用于搭载于空调机的室内机的送风风扇的旋转驱动源。
[电动机的整体结构]
电动机1具备定子铁心21、转子3、树脂外轮廓10、第一轴承71、第二轴承81、散热器4以及电路基板5。
定子铁心21与树脂外轮廓10一体地形成。
转子3固定于旋转轴6,配置于定子铁心21的内径侧。
树脂外轮廓10是在与旋转轴6的轴心C平行的方向(以下也称为轴向)的一端具有开口端部101的圆筒形状。
散热器4配置为覆盖树脂外轮廓10的开口端部101。
电路基板5配置于由树脂外轮廓10和散热器4覆盖的内部空间中。
以下,作为例子,将在产生旋转磁场的圆筒状的定子2的径向的内侧以能够旋转的方式配置有具有永久磁铁部31的圆柱状的转子3的内转子型的无刷DC马达作为电动机1来进行说明。另外,电动机1当然不限于此,例如也可以是外转子型的无刷DC马达、AC马达等其他电动机。
此外,在以下的说明中,旋转轴6的轴心C也是电动机1的中心轴即转子3的旋转轴。所谓径向,是指通过轴心C且与轴向正交的方向。此外,所谓内径侧,是指径向的内侧,所谓外径侧,是指径向的外侧。进而,所谓周向,是指以轴心C为中心的旋转方向。
(转子)
转子3具有环状的永久磁铁部31和转子主体30。转子主体30具有外周面和内周面。在转子主体30的外周面固定永久磁铁部31。在转子主体的内周面固定旋转轴6。由此,旋转轴6与转子主体30成为一体地旋转驱动。
转子3是在上述外周面呈环状地固定有永久磁铁部31的表面磁铁型。永久磁铁部31以N极和S极在周向上等间隔地交替出现的方式由多个(例如8或10个)永久磁铁形成为环状。另外,永久磁铁部31典型地由Nd-Fe-B系合金等金属烧结体形成,但除此以外,也可以使用通过将磁铁粉末用树脂固定而形成为环状的塑料磁铁。
如图1所示,转子主体30具有外周侧铁心32、绝缘构件33以及内周侧铁心34。
外周侧铁心32形成为环状,形成转子主体30的外周面。外周侧铁心32是由多张电磁钢板等软磁性材料构成的板的层叠体。内周侧铁心34形成为环状,形成转子主体30的内周面。
内周侧铁心34是由多张电磁钢板等软磁性材料构成的板的层叠体。在内周侧铁心34的中心,通过压入或铆接等固接有旋转轴6。
绝缘构件33将外周侧铁心32与内周侧铁心34之间电绝缘。由此,能够降低电动机1的定子侧的静电电容与转子侧的静电电容之差而抑制轴承71、81的电蚀。绝缘构件33由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等电介质的树脂形成,固定于外周侧铁心32与内周侧铁心34之间。绝缘构件33可以是环状的成型体,也可以是通过嵌件成型等填充于外周侧铁心32与内周侧铁心34之间的树脂材料。
(定子)
定子2具备:定子铁心21,其具有圆筒形状的磁轭部和从该磁轭部向内径侧延伸的多个齿部;绕组(线圈)22,其卷绕于齿部。定子铁心21例如是由多张电磁钢板等软磁性材料构成的板的层叠体。该定子2(定子铁心21)的外周面由树脂外轮廓10覆盖(参照图1)。定子2以转子3的永久磁铁部31在径向上隔着空隙(磁隙)与定子2的定子铁心21对置的方式配置。
(树脂外轮廓)
树脂外轮廓10由绝缘性的树脂材料形成。图2是电动机1中的树脂外轮廓10的立体图,如图2所示,形成为在轴向的一端侧(在本实施方式中为旋转轴6的输出相反端部61侧)具有开口端部101的中空圆筒状。在此,所谓输出相反端部61,是指旋转轴6的与输出端部62相反侧的端部。所谓输出端部62,是指电动机1的负载侧(与负载连接的一侧)的端部。
如上所述,树脂外轮廓10与定子2一体成型。形成树脂外轮廓10的树脂材料并无特别限定,例如由BMC(Bulk Molding Compound:不饱和聚酯树脂)树脂形成。
此外,树脂外轮廓10具有载置面9。载置面9是形成于树脂外轮廓10的内周面10a侧且与轴向垂直的内周平面,在轴向上从转子3隔着间隙设置于旋转轴6的输出相反端部61侧。载置面9支承后述的电路基板5。在本实施方式中,载置面9是以从树脂外轮廓10的内周面10a向内径侧突出的方式设置的台阶部的上述输出相反端部61侧的面。载置面9可以在树脂外轮廓10的内周面10a沿着其周向连续地形成,也可以沿着其周向空开间隔地形成于多处。
树脂外轮廓10还具有收容后述的第二轴承81的第二轴承收容部82。第二轴承收容部82的大致形状是以轴心C为中心的一端侧被堵塞的圆筒形状。第二轴承收容部82设置于树脂外轮廓10的与开口端部101相反侧的底部102。
(电路基板)
电路基板5包括布线基板50、以及搭载于布线基板50的表面(旋转轴6的输出相反端部61侧的面)的因通电而发热的电子部件51。电路基板5为大致圆板形状,电路基板5的周缘部支承于载置面9,例如通过粘接、粘合、螺纹紧固、焊接等固定。另外,也可以在电路基板5的周缘部设置定位用的凸部,并且在树脂外轮廓10的内周面10a设置与上述凸部卡合的定位用的凹部,由此能够将电路基板5以在周向上定位的状态固定于载置面9。
所谓因通电而发热的电子部件51,主要是电源功率IC、马达驱动电流的控制用IC等半导体封装部件,但也可以包括电容器等无源部件。另外,在布线基板50上,除了电子部件51以外,还搭载有与电源线缆连接的连接器部件等其他部件,但省略它们的图示。上述电源线缆通过在树脂外轮廓10的开口端部101的附近遍及其周向的给定角度范围形成的线缆插通部105而与未图示的电源连接。
如图2所示,在载置面9设置有贯通电路基板5的多个(本例中为2个)定位销9c。
此外,也可以在树脂外轮廓10的内周面10a部分地设置收容电路基板5的定位用的凹部104,由此也能够将电路基板5以在周向上定位的状态固定于载置面9。
此外,图2所示的线圈22的端部221形成为与电路基板5电连接,电路基板5通过多个定位销9c而定位在载置面9上,并且通过电路基板5与线圈的端部221的焊接而固定于载置面9上。
(轴承)
如图1所示,第一轴承71是具有外圈711、内圈712、多个滚珠713等的滚珠轴承。第二轴承81是具有外圈811、内圈812、滚珠813等的滚珠轴承。
第一轴承71的外圈711固定于散热器4(第一轴承收容部41),第一轴承71的内圈712固定于旋转轴6的输出相反端部61侧。第二轴承81的外圈813固定于树脂外轮廓10(第二轴承收容部82),第二轴承81的内圈812固定于旋转轴6的输出端部62。由此,旋转轴6被第一轴承71以及第二轴承81支承为能够相对于散热器4以及树脂外轮廓10绕轴心C旋转。
(散热器)
散热器4具有:第一轴承收容部41、圆板部42、环状突出部43以及突起部44。散热器4安装并固定于树脂外轮廓10的开口端部101。散热器4由铝等热传导性优异的金属材料形成。散热器4分别一体地成型圆板部42、环状突出部43和突起部44。散热器4例如通过压铸(铸造)而成型。
散热器4具有作为通过覆盖树脂外轮廓10的开口端部101而封闭树脂外轮廓10的开口部的盖构件(托架)的功能、作为支承第一轴承71的轴承收容部(轴承座)的功能、以及作为使由电动机内部的电子部件51产生的热向电动机外部散热的散热构件的功能。散热器4使用未图示的多个螺纹构件固定于树脂外轮廓10的开口端部101。
图3的(A)是散热器4的内表面侧(图1中下表面侧)的立体图,图3的(B)是散热器4的外表面侧(图1中上表面侧)的立体图。
圆板部42是具有以轴心C为中心的中心孔40的圆环状的板部。在本实施方式中,圆板部42的外径是与树脂外轮廓10的开口端部101的外径相同或大致相同的大小。如图3的(A)、(B)所示,圆板部42具有上表面423及其相反侧的背面424。如后所述,在圆板部42的上表面部423,形成有第一轴承收容部41。在圆板部42的背面424,设置有轴向定位部420、环状突出部43以及突起部44。
环状突出部43形成为从圆板部42的背面424侧朝向电路基板5侧突出。此外,环状突出部43具有与树脂外轮廓10的内周面10a抵接的径向定位部430。
突起部44配置于比环状突出部43靠内径侧,从圆板部42的背面424侧朝向电路基板5侧突出,与电路基板5(在本实施方式中为电子部件51)热接触。在本实施方式中,如图1所示,突起部44在将散热器4安装于树脂外轮廓10时,在径向上,配置于第一轴承收容部41与环状突出部43之间的区域,与电子部件51对置。
以下,对各部的详情进行说明。
(第一轴承收容部)
第一轴承收容部41收容第一轴承71。第一轴承收容部41具有以轴心C为中心的一端侧被堵塞的圆筒形状,收容第一轴承71。第一轴承收容部41形成于圆板部42的中心孔40的内周缘部401的上表面423侧。
(圆板部)
圆板部42具有轴向定位部420。如图3的(A)所示,轴向定位部420形成于圆板部42的外周缘部422的背面424侧。在本实施方式中,所谓外周缘部422,是指圆板部42的比环状突出部43靠外径侧的区域。
比外周缘部422靠内径侧的区域中的圆板部42的轴向的厚度可以比外周缘部422的轴向的厚度薄。在使比外周缘部422靠内径侧的区域中的圆板部42的厚度比外周缘部422薄的情况下,如图3的(A)所示,也可以在圆板部42的背面424侧设置多个肋部425。多个肋部425从第一轴承收容部41朝向环状突出部43形成为放射状。通过设置多个肋部425,能够确保散热器4的强度。
轴向定位部420形成于外周缘部422的背面424侧,与树脂外轮廓10的开口端部101抵接。如图1所示,轴向定位部420在轴心C的方向上与开口端部101抵接。轴向定位部420例如也可以在散热器4的基于压铸等的成型后,通过车床等加工成平面。在本实施方式中,轴向定位部420形成为与轴心C正交的平面。
轴向定位部420如图3的(A)所示,外周缘部422的背面424侧整个区域由与轴心C正交的平面形成,但不限于此。例如,散热器4的轴向定位部420也可以具有朝向开口端部101突出的环状的突出部,还可以在树脂外轮廓10的开口端部101具有与该突出部对应的环状的槽部。该突出部的从径向观察的剖面可以是梯形状,也可以是曲面形状。
如图3的(A)、(B)所示,在圆板部42的外周缘部422的多处,形成有供螺钉插通的孔部421。孔部421在本实施方式中,在外周缘部422以等角度间隔设置3处。另外,设置于外周缘部422的孔部421的数量、位置能够适当变更,也可以不在外周缘部422设置孔部421。在本实施方式中,在树脂外轮廓10的开口端部101,在与孔部421对置的位置形成有图2所示的螺钉承接部103。散热器4通过插通于各孔部421的多个螺钉而固定于树脂外轮廓10的开口端部101。此时,散热器4相对于树脂外轮廓10的开口端部101在其周向上被定位。
圆板部42还具有在其外周缘部422的一部分遍及给定角度范围形成的切口部426。切口部426设置于与在树脂外轮廓10的开口端部101的附近形成的上述线缆插通部对应的位置。由此,在将散热器4组装于树脂外轮廓10的开口端部101时,能够将切口部426用作相对于树脂外轮廓10的周向的定位的标记。
(环状突出部)
如上所述,环状突出部43具有径向定位部430。在本实施方式中,径向定位部430形成于与树脂外轮廓10的开口端部101的内周面抵接的环状突出部43的外周面。即,如图1、图2、图3的(A)所示,径向定位部430具有与树脂外轮廓10的内周面10a嵌合的圆筒面。
如图3的(A)所示,环状突出部43在圆板部42的背面424,形成为以轴心C为中心的圆环状。如图1所示,环状突出部43的与轴心C平行的剖面为大致长方形状。此外,如图3的(A)所示,环状突出部43无间断地在周向上连续地形成,但不限于此,也可以在一部分间断。
(突起部)
如上所述,突起部44配置于比环状突出部43靠内径侧,从圆板部42的背面424朝向轴向上的电路基板5侧突出。
如图3的(A)所示,在本实施方式中,突起部44为朝向搭载于电路基板5上的电子部件51突出的长方体形状的块。进而,突起部44具有与电子部件51对置的对置面441。另外,突起部44的形状并不限于长方体形状,例如也可以为圆柱形状。
详情后述,如图1所示,突起部44向轴向的突出高度优选形成为比环状突出部43的突出高度大。这里所说的突出高度,是指以圆板部42的背面424为基准沿轴向突出的高度。在本实施方式中,突起部44的对置面441位于比环状突出部43的轴向的前端部靠近电路基板5的位置。突起部44的上述突出高度设定为在圆板部42的轴向定位部420与树脂外轮廓10的开口端部101抵接时,突起部44的对置面441与电子部件51的上表面形成给定范围的大小的间隙。
对置面441的从电子部件51侧观察的形状可以与电子部件51的形状相匹配地形成,例如为四边形状的平面(参照图3的(A))。对置面441例如也可以在散热器4的基于压铸等的成型后,通过车床等加工成平面。
在电子部件51与突起部44之间,从电子部件51侧起依次配置有传热构件52和粘接构件53,突起部44的对置面441经由传热构件52以及粘接构件53与电子部件51热接触。对置面441与电子部件51的距离设定为将传热构件52的厚度与粘接构件53的厚度相加的合计的厚度以下。由此,能够经由传热构件52以及粘接构件53使对置面441与电子部件51的上表面稳定地接触。另外,并不限于此,也可以在电子部件51与突起部44之间仅配置有传热构件52或粘接构件53。
作为传热构件52,优选为热传导性良好且绝缘性高的构件,例如使用硅树脂制的散热片。关于粘接构件53也同样地,优选为热传导性良好且绝缘性高的构件,例如使用硅树脂制的粘接剂。粘接构件53不仅将传热构件52与突起部44粘接,还通过粘接构件53的变形来吸收突起部44与电子部件51的轴向的位置的偏差。进而,粘接构件53在散热器4向树脂外轮廓10嵌合时,通过粘接构件53的变形来释放从突起部44向电子部件51的按压力。由此,能够确保突起部44与电子部件51的稳定的热连接,并且能够防止电子部件51、电路基板5由于从突起部44向轴向施加的力而破损。
[散热器的加工工序]
图4是表示本实施方式中的散热器4的加工工序的一部分的示意图。在本实施方式中,为了提高通过压铸(铸造)形成的散热器4的轴心C方向的尺寸精度,作为后加工,利用车床进行加工以使得散热器4的轴向定位部420和对置面441成为平面。散热器4首先在铸造(压铸)工序中,通过流入未图示的模具的金属(合金)凝固,从而其大致形状作为铸件而形成。之后,散热器4通过车床加工,分别加工径向定位部430、轴向定位部420以及对置面441。在本实施方式中,例示通过普通车床(通用车床)按照径向定位部430、轴向定位部420、对置面441的顺序对散热器4进行加工的情况。
在车床加工中,使用未图示的卡盘(爪)将所铸造的散热器4相对于未图示的主轴台(使安装的构件旋转的机构)固定。由此,散热器4以轴心C为中心旋转。接着,通过使固定于刀架的刀具B(切削加工用的刀片)与旋转的散热器4接触,散热器4的端面被切削。此时,通过使刀具B沿轴心C的径向移动,形成相对于轴心C垂直的平面。此外,通过使刀具B相对于轴心C平行地移动,形成圆筒面。
图4的(A)是表示径向定位部430的加工工序的剖视图。即,如图4的(A)所示,通过使刀具B与轴心C平行地移动,从而作为环状突出部43的外周面的径向定位部430的径向尺寸以高精度形成。此时,径向定位部430形成于环状突出部43的外周面,由此在使刀具B从轴心C的外径侧接近车床的情况下,环状突出部43不会妨碍加工。因此,即使在散热器4通过压铸(铸造)而成型的情况下,在将树脂外轮廓10(未图示)与散热器4组合时,也能够使环状突出部43的外周面(径向定位部430)与树脂外轮廓10的内周面10a(未图示)以高尺寸精度抵接。
图4的(B)是表示轴向定位部420和对置面441的加工工序的剖视图。
此外,如图4的(B)所示,通过使刀具B沿与轴心C垂直的径向移动,从而形成于环状突出部43的外径侧的轴向定位部420的轴向尺寸以高精度形成。此时,轴向定位部420形成于比上述的环状突出部43靠外周侧,由此在使刀具B从轴心C的外径侧接近车床的情况下,环状突出部43不会妨碍加工。因此,即使在散热器4通过压铸(铸造)而成型的情况下,在将树脂外轮廓10(未图示)与散热器4组合时,也能够使散热器4的轴向定位部420与树脂外轮廓10的开口端部101(未图示)以高尺寸精度抵接。
进而,如图4的(B)所示,通过使刀具B沿与轴心C垂直的径向移动,从而形成于环状突出部43的内径侧的突起部44的对置面441的轴向尺寸以高精度形成。此时,虽然对置面441形成于比环状突出部43靠内周侧,但通过形成为突起部44的突出高度比环状突出部43的突出高度高,在使刀具B从轴心C的外径侧接近车床的情况下,环状突出部43不会妨碍加工。因此,即使在散热器4通过压铸(铸造)而成型的情况下,在将树脂外轮廓10(未图示)与散热器4组合时,也能够将固定于树脂外轮廓10的电路基板5与散热器4的突起部44以高尺寸精度进行定位。
[散热器的作用]
如上所述,本实施方式的散热器4具有:轴向定位部420,其与树脂外轮廓10的开口端部101抵接;以及径向定位部430,其与树脂外轮廓10的开口端部101的内周面抵接。因此,在向树脂外轮廓10组装散热器4的同时,散热器4相对于树脂外轮廓10在轴向以及径向这两个方向上被定位。
更具体而言,在作为一体的部件的散热器4,设置有对散热器4相对于树脂外轮廓10的轴向的相对位置进行定位的轴向定位部420,并且设置有对散热器4相对于电路基板5的电子部件51的轴向的相对位置进行定位的突起部44的对置面441。因此,能够确保散热器4相对于树脂外轮廓10的轴向的相对位置的精度。由此,能够抑制突起部44的对置面441与电子部件51的轴向的相对位置的偏差(尺寸偏差、组装偏差),从电子部件51向散热器4稳定地传热,向电动机1的外部充分地散热。
此外,通过在散热器4形成有径向定位部430,能够减小散热器4与树脂外轮廓10的径向的组装偏差,因此能够使散热器4的突起部44的对置面441与固定于树脂外轮廓10的电路基板5上的电子部件51在轴向上高精度地对置。此外,能够将第一轴承71高精度地配置在与轴心C同轴上。
因此,根据本实施方式,在散热器4与树脂外轮廓10的开口端部101之间不需要定位用的另外的支承构件(例如,专利文献1所记载的金属托架),就能够将散热器4相对于树脂外轮廓10直接进行组装。由此,与例如专利文献1所记载的那样,经由支承轴承的金属托架将散热片固定于树脂外轮廓的端部的情况相比,不仅能够实现部件个数的削减以及组装作业性的提高,还能够提高散热器相对于树脂外轮廓的定位的精度。
即,在树脂外轮廓与散热器(散热片)之间夹设有上述金属托架那样的其他构件的情况下,受到该金属托架、散热器自身的厚度偏差、加工尺寸偏差、树脂外轮廓与金属托架的组装偏差、金属托架与散热器的组装偏差等各种偏差的影响,容易产生散热器与树脂外轮廓之间的轴向以及径向的相对位置的偏差。因此,由于电路基板与散热器的突起部之间的期望距离产生偏差,因而有可能无法稳定地确保传热特性。
与此相对,根据本实施方式,无需夹设上述金属托架而将散热器4直接组装于树脂外轮廓10的开口端部101,因此能够减小上述金属托架的各种偏差的影响,将散热器4的突起部44相对于电路基板5(电子部件51)高精度地定位。由此,能够抑制散热器4的突起部44的对置面441与电路基板5的电子部件51的距离的偏差。因此,能够防止突起部44(对置面441)与电路基板5(电子部件51)的距离变得过大(例如,对置面441与电子部件51的距离成为将传热构件52的厚度与粘接构件53的厚度相加的合计的厚度以上)的情况,能够防止从电子部件51向散热器4的传热被妨碍而无法进行稳定的散热。进而,能够防止对置面441与电子部件51的距离变得过小的情况,能够防止电子部件51、电路基板5由于从突起部44向轴向施加的力而破损。
此外,根据本实施方式,由于散热器4具备轴承收容部41,因此不需要上述金属托架就能够支承第一轴承71。由此,能够实现部件个数的削减和电动机1的组装作业性的提高。
此外,根据本实施方式,在散热器4通过尺寸偏差较大的压铸成型而形成的情况下,通过在利用车床的后工序中对轴向定位部420和对置面441进行端面处理,能够减小散热器4的轴向的尺寸偏差。因此,还能够进一步抑制突起部44的对置面441与电子部件51的轴向的相对位置的偏差(组装偏差),从电子部件51向散热器4稳定地传热,向电动机1的外部充分地散热。
<第二实施方式>
图5是本发明的第二实施方式所涉及的电动机1A的主要部分的概略剖视图。以下,主要对与第一实施方式不同的结构进行说明,对于与第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略或简化其说明。
如图5所示,本实施方式的电动机1A具备圆板部42A、环状突出部43A、以及具有突起部44的散热器4A。本实施方式的散热器4A在环状突出部43A位于比树脂外轮廓10的开口端部101靠外侧这一点上与第一实施方式不同。
在本实施方式中,圆板部42A具有比树脂外轮廓10的开口端部101的外径大的外径。圆板部42A在其背面424侧,具有与树脂外轮廓10的开口端部101抵接的轴向定位部420A。轴向定位部420A与第一实施方式同样地由与轴心C正交的平面形成。
环状突出部43A形成为在圆板部42A的背面424侧从圆板部42A的外周缘部427沿轴向突出。在本实施方式中,所谓外周缘部427,是指圆板部42A的比轴向定位部420A靠外周侧的区域。径向定位部430A形成于环状突出部43A的内周面,与树脂外轮廓10的外周面抵接。
如以上那样构成的本实施方式的散热器4A具有:轴向定位部420A,其与树脂外轮廓10的开口端部101抵接;以及径向定位部430,其与树脂外轮廓10的开口端部101的外周面抵接。因此,与第一实施方式同样地,在向树脂外轮廓10组装散热器4A的同时,散热器4A相对于树脂外轮廓10在轴向以及径向这两个方向上被定位。由此,能够将散热器4A的突起部44相对于电路基板5(电子部件51)高精度地进行定位,因此能够确保散热器4A与电路基板5(电子部件51)之间的良好的传热特性。
<变形例>
在以上的各本实施方式中,记载了散热器4、4A的突起部44为1个的情况,但当然并不限于此,也可以与电子部件等相匹配地设置多个。例如,在不同高度的电子部件为2个以上的情况下,也可以设置多个与各自的高度匹配的突起部,在2个相同高度的电子部件位于附近的情况下,也可以形成为通过一个突起部向2个电子部件突出。
此外,在以上的本实施方式中,以在电动机1的轴6的一个端部设置负载(转矩)并对该负载进行输出的单轴马达为例进行了说明,但也可以是在轴6的两端部设置负载(转矩)并对该负载进行输出的双轴马达。
此外,在以上的本实施方式中,电路基板5为沿着树脂外轮廓10的内周面10a的圆板形状,但当然并不限于此。只要是能够支承于载置面9的形状即可,例如也可以是长方形状。
进而,在以上的实施方式中,转子主体30由外周侧铁心32、绝缘构件33以及内周侧铁心34的三分割结构构成,但并不限于此,也可以由单一的铁心构件构成。
此外,转子3并不限于实施方式那样的表面磁铁型,也可以是在转子主体30(转子铁心)形成有多个埋入永久磁铁的磁铁埋入孔的埋入磁铁型。
符号说明
1、1A…电动机
4、4A…散热器
10…树脂外轮廓
101…开口端部
2…定子
21…定子铁心
3…转子
31…永久磁铁部
32…外周侧铁心
33…绝缘构件
34…内周侧铁心
4…散热器
41…第一轴承收容部
42、42A…圆板部
43、43A…环状突出部
44…突起部
420、420A…轴向定位部
430、430A…环状突出部
5…电路基板
51…电子部件
6…旋转轴
C…轴心。
Claims (8)
1.一种电动机,其具备:
圆筒状的树脂外轮廓,其在轴向的一端侧具有开口端部;
定子铁心,其与所述树脂外轮廓一体地形成;
转子,其配置于所述定子铁心的内径侧;
散热器,其覆盖所述树脂外轮廓的所述开口端部;以及
电路基板,其配置于由所述树脂外轮廓和所述散热器覆盖的内部空间中,
所述散热器具有:
圆板部;
环状突出部,其从所述圆板部向所述轴向的所述电路基板侧突出;以及
突起部,其配置于比所述环状突出部靠所述树脂外轮廓的内径侧,从所述圆板部朝向所述电路基板侧突出并与所述电路基板热接触,
所述圆板部具有与所述树脂外轮廓的所述开口端部抵接的轴向定位部,
所述环状突出部具有与所述树脂外轮廓的内周面或外周面抵接的径向定位部。
2.根据权利要求1所述的电动机,其中,
所述径向定位部形成于所述环状突出部的外周面,并且与所述树脂外轮廓的内周面抵接。
3.根据权利要求1或2所述的电动机,其中,
所述轴向定位部位于所述圆板部的比所述环状突出部靠外周侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机,其中,
所述突起部向所述轴向的突出高度大于所述环状突出部的突出高度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机,其中,
所述电路基板包括因通电而发热的电子部件,
所述突起部具有与所述电子部件对置的对置面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机,其中,
所述树脂外轮廓具有固定所述电路基板的载置面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动机,其中,
所述电动机具有固定所述转子的旋转轴、以及将所述旋转轴支承为旋转自如的第一轴承,
所述散热器还具有收容所述第一轴承的轴承收容部。
8.一种电动机的制造方法,是权利要求2至4中任一项所述的电动机的制造方法,其中,
所述散热器通过压铸成型而形成。
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