TW200824230A - Brushless motor - Google Patents

Description

200824230 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於無刷馬達，詳細說明之，係有關於包 括用以冷卻來自切換元件之發熱的冷卻風扇之無刷馬達。 ? 【先前技術】 以往’提議一種無刷馬達，其係為了冷卻用以開關對 定子之線圈的通電之切換元件所產生的熱，將散熱構件固 定於定子鐵心’而將切換元件所產生的熱向散熱構件散 熱’再由散熱構件向定子鐵心散熱，藉此使定子鐵心具有 散熱片之功能（例如，特開2004 — 357371號）。 在上述之無刷馬達，將切換元件固定於散熱構件，再 將此散熱構件固定於定子鐵心。利用冷卻風扇之冷卻經由 疋子鐵心、散熱構件’間接地冷卻切換元件。而且，因為 以直立於基板之狀態固定切換元件，雖然可變得小型，但 疋整體的長度未必獲得改善。 【發明内容】 本發明之一種以上的實施例提供一種無刷馬達，藉由 乂冷卻風扇直接冷卻切換元件而提高冷卻效率，而且藉由 使切換元件和散熱外殼密接而可變得小型。 若依據本發明的第一觀點，本發明之一種以上的實施 例之無刷馬達，其特徵在於包括以下的要件。 (1)將用以開關對定子之線圈通電的切換元件密接地 7042-8900~PF；Ahddub 5 200824230 固定於有底筒形之散熱外殼的底部外側面。 (H)在該散熱外殼之内部收容轉子和定子，而且在底 面内側面設置用以固定該轉子之軸承的固定部。 (1 1 1 )在该轉子的轉軸固定冷卻風扇，並在該冷卻風扇 之中央設置芦以收容該固定部的收容凹部。 若依據本發明的第二觀點，在本發明之一種以上的實 施例之無刷馬達，該散熱外殼係以導熱性優異之金屬成 形；該軸承之固定部係以切削形成；在該散熱外殼的周面， 從開口侧朝向底部側形成複數卡合槽；在該定子之外周面 形成和該卡合槽卡合的卡合凸片較佳。 若依據該第一觀點，因為切換元件和散熱外殼密接地 固定，而且冷卻風扇的風直接吹到散熱外殼，所以提高切 換元件之冷卻效率，又因為轉子的軸承被收容於冷卻風扇 之内側，所以無刷馬達之整體的長度縮短。 又，現在，在市面上的無刷馬達（撞擊驅動器），形成 於塑膠之外侧外殼的台座作為轉動之轉子的軸承發揮功 能。在這種以往的無刷馬達，無法否定該台座之成形精度 的變動’纟台座之成形精度差的情況產生偏芯，成為雜訊 之原因，又，台座之成形精度的變動導致性能之變動。可 疋，右依據該第二觀點之無刷馬達，因為在金屬製的散熱 外冗又以切削形成轉子之軸承的固定部，所以固定部之精度 南’可避免偏心所引起的雜訊之產生或性能的變動。 由實施例之記載及附件之申請專利範圍將明白其他的 特徵及效果。 6 7042-8900-PF；Ahddub 200824230 【實施方式】 以下，根據圖面說明本發明之典型的實施例。 〈第1典型的實施例〉 第圖係表示本發明之第1典型的實施例之無刷馬達 的一例之正面側立體圖。第2圖係無刷馬達之背面側立體 圖。第3圖係無刷馬達之分解立體圖。此無刷馬達由散熱 外设1、轉子2、定子3、以及内蓋4構成。藉由將轉子2 和定子3收容於散熱外殼1内，並用螺絲將内蓋4固定於 散熱外殼1，而散熱外殼1、轉子2、定子3、以及内蓋4 一體地構成無刷馬達。 散熱外殼1以鋁等之導熱性高的材質形成有底筒形。 一 P卜側面1a，如第4圖所示，在橫臥並密接之狀態用 螺絲固疋FET等的切換元件丨〇。切換元件丨〇之熱傳至散 、、、卜"又1切換元件10之端子10a朝向後方成直角地彎曲。 切換兀件10之端子1〇a被插入在電路板U所形成的通孔 12 °電路板11固定於散熱外殼1。若將端子10a焊接，就 將已配置切換元件1 G之電路板11固定於散熱外殼！。 口 13此外’在散熱外殼1之周面化的底面側形成複數通風 開口側之周面，朝向底面側形成複數卡合槽14。 又’在開口侧之用 』灸周面，突出地形成已形成螺絲孔的連結片 10° 面内相丨1而 1 # IV+ lc之中央朝向前面突出成形。在此突出 口 P ’以切削开）士、 ^力疋轉子2之轴承30的固定部^ 6(參照第 ⑽2-8900、PF;Ahddub 200824230 5圖）。 小齒輪21設置於轉子2之轉軸20的前端。冷卻風扇 22固定於散熱外殼1側的後端。在此冷卻風扇22，如第 6 ( a)圖所示’圓板2 3之中央成環形地突出。從此突出部 24之周面放射狀地形成散熱片25。在圓板23和突出部24 形成複數通風孔26、27。 該突出部24構成軸支轉子2之轉軸的軸承3〇之收容 部。如第6(b)圖及第7圖所示，在將軸承3〇安裝於轉子2 的轉軸20時，此軸承30變成被收容於突出部24之内部 24a的狀態，變成和冷卻風扇22幾乎同一面，軸承3〇幾 乎位在冷卻風扇22之厚度内。 在將軸承30固定於散熱外殼1之固定部16時，固定 部16和軸承30 —起被收容於突出部24内（參照第$圖）， 冷卻風扇22和散熱外殼i之底面内側面^變成最接近且 相對向之狀態，冷卻風扇22可發揮最大的冷卻效果。 在定子3，從内壁面朝向内側形成複數鐵心31。繞組 (線圈）32捲繞於此鐵心、3卜在外壁面形成和散熱外殼】之 卡合槽14卡合的卡合凸片33 ’使得在組裝時散熱外殼工 確實地保持定子3。 環形齒輪34固定於内蓋4之内側。以未圖示之行星齒 輪構造將轉子之轉動減速並傳至輸出軸。在本產品的情 況轉子之轉動在減速後傳至撞擊扭矩產生機構，而產生 撞擊扭矩並將螺絲鎖緊。又，㈣鑽頭驅動器，則無撞擊 扭矩產生機構，而直接傳至輸出軸。 7042-8900-PF；Ahddub 8 200824230 若依據該構造之無刷馬達，將切換元#〗n a 卄1 υ固定於散埶 外殼1，並在將電路板11固定於散熱外殼1之外殼單_ ， 收容在轉子2已安裝冷卻風扇22和軸承30的轉二Τ二二 子3。此時，將轉子2之軸承30和散熱外殼i的固定部爭 合、將定子3之卡合凸片33和巧熱外殼1的卡合槽η卡 合、以及將轉子2之前側的軸承30和内蓋4之軸承θ部嵌合 後，用螺絲連結散熱外殼1和内蓋4，藉此可組裝。藉此 可使無刷馬達變成單元化，在組裝於撞擊驅動器等之^置 時，因為可作為馬達單元預先組裝，戶斤以可缩_裝置的 組裝時間。此外，亦可避免以往的無刷馬達之問題^其係 在直接配置於外殼的情況為了使性能變得安定而要求樹脂 製外殼之高度的製造精度而製造費用上漲。 而且，因為以散熱外殼1和内蓋4分別支持轉子2的 軸承30,並在以卡合槽14和卡合凸片33將散熱外殼 定子3卡合之狀態變成單元化，所以可抑制以高速轉動之 ( 轉子2和定子3的偏芯，並可抑制來自裝置之雜訊的產生。 此外，將係發熱源的切換元件1〇以橫臥之狀態固定於 散熱外殼1的底面外側，並以接近底面内側之方式配置冷 卻風扇22’以提高散熱效果，而且可縮小馬達的總長，可 有助於裝置之小型化。 〈第2典型的實施例〉 在該第1典型的實施例之無刷馬達，使用螺絲進行散 熱外殼1和内蓋4的連結，而在帛2典型的實施例，如第 8圖所示’使用馬達螺帽40進行散熱外殼i和内蓋4的連 7042-8900-PF/Ahddub 9 200824230 結。此馬達螺帽40形成環形，係在内周面形成螺絲脊4 j 而構成’在將螺絲槽42環設於散熱外殼1之開口侧周面、 將定位用突起43形成於内蓋4、以及將轉子2、定子3收 容於散熱外殼1後，使内蓋4之定位用突起43和散熱外殼 s 1的卡合槽14卡合，並使馬_螺帽40和散熱外殼1螺合， 藉此，如第9圖所示，亦可作成可連結内蓋4和散熱外殼 1。若依據此馬達，因為可不必突出形成用以連結内蓋4和 r 散熱外殼1之連結片，所以在馬達的周面無突起，可提高 1 對裝置的組裝性。 〈第3典型的實施例> 此外，上述之馬達的組裝，雖然都實現馬達之單元化， 以簡化在生產線之組裝步驟，但是對於撞擊驅動器，根據 第ίο圖說明馬達之另外的組裝方法。這係用2支螺絲51、 51將散熱外殼1、定子3、以及内蓋4和撞擊驅動器組件 50 一體地連結，在散熱外殼1、定子3、以及内蓋4分別 ( 形成用以形成插入螺絲51之插孔的連結片52、53、54， 在撞擊驅動器組件50之連結片55形成將螺絲51螺合的螺 、、糸孔 面使連結片53、54和散熱外殼1之卡合槽14卡 合而變成一體，一面使從連結片52之插孔所插入的螺絲 51貝穿連結片52、53、54，並螺入在撞擊驅動器組件50 之連…片5 5所开> 成的螺絲孔，藉此，如第〗1圖所示，可 和撞擊驅動器組件50成一體地組裝馬達。 右依據上述之馬達的組裝，可將產品（例如撞擊驅動器） 内。P之驅動系統全部组件化，而可更簡化組裝步驟。 10 7042-8900-pF；Ahddub 200824230 雖然參照詳細而特定之實施形態說明了本發明，但是 在不超出本發明 之主旨和範圍内，可施加各種變更或修 正，這對業者係顯然的。 本專利申請係根據在20 06年6月9日提出申請之日本 特δ午出願（特願2006-1 61 261 )，在此，取入其内容，作為 參考。 . 【工業上之可應用性】 本發明可應用於無刷馬達，詳細說明之，可應用於包 括用以冷卻來自切換元件之發熱的冷卻風扇之無刷馬達。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之典型的實施例之無刷馬達的正面側 立體圖。 第2圖係該無刷馬達之背面側立體圖。 第3圖係該無刷馬達之分解立體圖。

侧立體圖。 第5圖係该無刷馬達之縱向剖面圖。 第6(a)圖係表示冷卻風扇和軸承的立體圖。 立體圖。

面圖-

7042-8900-PF;Ahddub 200824230 第8圖係說明本發明的無刷馬達之其他的例子之正面 側立體圖。 第9圖係說明本發明之第2典型的實施例之無刷馬達 的分解立體圖。 第1 〇圖係說明本發明之第3典型的實施例之無刷馬達 的分解立體圖。 * 第11圖係說明該第3典型的實施例之無刷馬達的構造 之背面侧立體圖。 Γ 【主要元件符號說明】 2〜轉子； 4〜内蓋； 16〜固定部； 24〜收容凹部（突出部）； 32〜線圈。 1〜散熱外殼； 3〜定子； 10〜切換元件； 2 2〜冷卻風扇； 30〜軸承； / \ 7〇42~8900-PF/Ahddub 12

Claims (1)

1. 200824230 十、申請專利範圍·· 1· 一種無刷馬達，其特徵在於包括： 有底筒形之散熱外殼； 轉子，係被收容於該散熱外殼的内部； 定子，係f皮收容於該散熱外殼的内部； 切換元件，係密接地固定於該散熱外殼的底部外面， 並開關對該定子之線圈的通電； 固定部’係設置於該散熱外殼的底部内面，用以固定 該轉子之軸承； 冷卻風扇，係固定於該轉子之轉轴的該散熱外殼侧之 端部，用以冷卻該散熱外殼；以及 收谷凹部’係形成於該冷卻風扇之中央，用以收容該 軸承。 2·如申請專利範圍第1項之無刷馬達，其中又包括： 複數卡合槽’係從該散熱外殼之開口側朝向底部側形 成於該散熱外殼的周面；及 卡合凸片，係形成於該定子之外周面並和該卡合槽卡 合0 3.如申請專利範圍第2項之無刷馬達，其中該散熱外 设係以導熱性優異之金屬成形； 該軸承之固定部係以切削形成。 7042-8900-PF；Ahddub 13