TWI566505B - 馬達之散熱結構 - Google Patents

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Description

馬達之散熱結構
本發明係為一種馬達之散熱結構，尤其是指一種裝設在馬達一側之散熱扇葉於進行運轉所產生的空氣氣流可快速引導至馬達通風口處，進而達到散熱作用之馬達之散熱結構。
在現今科技工業領域中，馬達係為相當普遍被應用之動力物件，然不論是提供大功率之大馬達，或是提供小功率之小馬達，在馬達啟動轉子運轉後，包含鐵芯片(armature core)、漆包線圈(armature winding)、換向器(commutator)等構造在內的電樞(armature)或統稱為轉子(rotor)及殼體內周壁上所設磁石均會產生出高熱，因而造成溫度的上升，尤其是電樞中之換向器(commutator)與碳刷(carbon brush)二者間的接觸摩擦作用，不僅讓整個電樞產生高熱，這種高熱不僅讓碳刷容易產生積碳的缺點，影響電流之流通，而積聚在馬達殼體內之高熱亦對殼體內周壁所設的磁石之磁力產生影響，會導致磁石之磁力產生衰降，連帶地亦造成馬達之運轉效率逐漸降低。再觀目前被應用在家居生活物品上的小功率馬達，譬如是提供汽車在輪胎破損後施以急救的灌膠補胎及同時充氣的空氣壓縮機，由於有些國家的交通法令規定汽車駕駛人在行駛高速公路發生輪胎破損的時候，駕駛人需在法令規定的時限內完成修復並將汽車駛離事發點，以防止後方來車追撞，用以保護所有開車者的安全，因此，所使用的馬達由於需要在短時間內迅速處理輪胎 破損的狀況，在馬達快速旋轉作用中，轉子旋轉中所產生之高熱大部分均積聚在馬達殼體內部，在無法有效地散發熱度的情況下，會使馬達的運轉效率變低轉弱，當溫度上升到一定的程度後，電樞中的漆包線圈的絕緣物更會被破壞，進而造成漆包線圈的短路而燒毀整個馬達，乃至於衍生其它的危險。為了防範此種缺失，目前普遍使用的技術均會在馬達軸心處附設一散熱扇葉，藉以抑制馬達軸心在運轉中所急速提升的溫度，然此種技術僅是讓散熱扇葉之前進風力經由馬達的殼體外圍表面吹過，實際上並無法有效地提供風力讓馬達殼體內部的電樞適時地散熱，尤其是電流流通之漆包線圈所產生之高熱更無法被散熱，因此現階段所使用之馬達的殼體內容易積熱的弊端缺失仍是無法克服解決。
緣是：
本發明之主要目的，其係提供一種馬達之散熱結構，該馬達之殼體內裝設有一轉子組件，其中央處設有一轉軸，一蓋體可封閉住殼體之開口處，而一散熱扇葉係裝設於轉軸上且位於蓋體外側，該蓋體之環周面上設有複數個導風罩，該導風罩係具有一頂板，該頂板二側緣各延伸一與蓋體相連結成一體之側板，二側板、頂板與蓋體環周面之間形成一導風口，當殼體及蓋體相結合時，該導風罩恰可位在前述殼體之通風口上方，且導風罩之導風口可直接導納前述散熱扇葉旋轉時所產生之前進氣流，馬達之轉軸上所裝設的散熱扇葉於進行圓周旋轉時，其所產生的空氣氣流可直接依循導風罩而進入馬達殼體之通風口處，並由通風口處進入馬達之殼體內部讓殼體內的轉子組件產生散熱作用，再由馬達殼體之封閉面上的透孔將高溫氣流導出，使馬達因具有散熱作用而不容易積熱毀損，而可延長馬達之使用壽命。
(1)‧‧‧殼體
(10)‧‧‧通風口
(101)‧‧‧封閉面
(102)‧‧‧開口
(11)‧‧‧軸承
(103)‧‧‧透孔
(12)‧‧‧磁石
(13)‧‧‧墊片
(14)‧‧‧止推環
(15)‧‧‧調整片
(16)‧‧‧轉軸
(171)‧‧‧鐵芯片
(172)‧‧‧漆包線圈
(173)‧‧‧換向器
(174)‧‧‧變阻器
(18)‧‧‧止油片
(181)‧‧‧墊片
(182)‧‧‧錫絲
(19)‧‧‧端子
(191)‧‧‧壓環
(192)‧‧‧碳刷
(2)‧‧‧蓋體
(20)‧‧‧軸承
(21)‧‧‧導風罩
(211)‧‧‧頂板
(212)(213)‧‧‧側板
(214)‧‧‧導風口
(22)‧‧‧通縫
(3)‧‧‧套圈
(4)‧‧‧散熱扇葉
第一圖：係本發明馬達之立體圖。
第二圖：係本發明馬達之另一角度立體圖。
第三圖：係本發明馬達之部分元件分解圖。
第四圖：係本發明馬達之立體分解圖。
第五圖：係本發明具有導風罩之蓋體的立體圖。
第六圖：係本發明之外觀平面圖。
第七圖：係第六圖A-A剖面，呈現前進氣流進入馬達殼體內發揮散熱的使用狀態圖。
第八圖：係第六圖B-B剖面，呈現前進氣流進入馬達殼體內發揮散熱的使用狀態圖。
第九圖：係前進氣流經由通縫將馬達殼體外表面散熱之使用狀態圖。
為使更詳細了解本發明之結構，請參閱第一、二及四圖所示，由於馬達之基本構造已為相當公開及普遍的技術，因此本發明中僅約略敘述其基本構成物件，其運作原理則不再予以贅述。馬達，其包含有一筒狀之殼體1，該殼體1之前向端係為一封閉面101，於封閉面101中央處設置有一軸承11，且封閉面101上具有數透孔103，而殼體1之後向端係具有一開口102，於殼體1之環周面上設有至少一完全貫穿之通風口10。
馬達於殼體1內側周壁具有一對磁石12，於殼體1內更設有一轉子組件，其包含有數墊片13、181、一止推環14、一調整片15、一轉軸16、一纏繞有漆包線圈172之鐵芯片171、一換向器173、一變阻器174、一 止油片18、一錫絲182、一端子19、一壓環191及碳刷192，該轉子組件係裝設於殼體1內，且轉軸16係樞設於殼體1之封閉面101上所設置的軸承11內。
請參閱第三及五圖，一蓋體2，其中央處設置有一軸承20，而蓋體2之環周面上設有複數個隆起之導風罩21，該導風罩21係具有一頂板211，該頂板211二側緣各延伸一與蓋體2相連結成一體之側板212、213，二側板212、213、頂板211與蓋體2環周面之間形成一導風口214，在二隆起導風罩21之間乃形成一前後貫通不受阻擋之通縫22；當蓋體2結合並封閉住前述殼體1之開口102時，前述轉子組件之轉軸16亦樞接穿設於蓋體2之軸承20內，且該導風罩21恰可位在前述殼體1之通風口10上方，導風罩21之導風口214可直接導納前述散熱扇葉4旋轉時所產生之前進氣流，可讓碳刷192與換向器173二者因摩擦容易產生高熱的部位，電流流通的漆包線圈172部位及殼體1內周壁上所設磁石12等部位適時地予以散熱，即如第七及八圖所示之散熱狀態。
請參閱第一圖，一散熱扇葉4，其係裝設於前述轉子組件之轉軸16上且位於蓋體2外側面。
請參閱第四圖，一環圈狀之套圈3，該套圈3係可為一金屬材質，使其具備導磁之作用，可提升馬達之效率，套圈3係套置於殼體1外表面。
請參閱第六至九圖所示，本發明之馬達所裝設的散熱扇葉4於進行圓周旋轉時，其所產生的前進氣流可直接依循蓋體2之導風罩21的導風口214而進入馬達殼體1之通風口10處，其中前進氣流由二側板212、213、頂板211及蓋體2環周面所框圍而成的導風口214進入，可有效集中空氣氣流，空氣氣流並由通風口10處進入馬達之殼體1內部，讓殼體1內的轉子組件產生散熱作用(可同時參考第八圖)，進入殼體1內部之前進氣流除了可將碳 刷192與換向器173容易產生高熱的段位予以散熱，如第七圖所示者；亦同時讓轉子段位中之鐵芯片171及其上所繞之漆包線圈172予以散熱，如第八圖所示意者，因此在馬達殼體1內係不容易發生積熱的現象及缺失。另方面，未進入殼體1內部之前進氣流，其可經由二導風罩21間之通縫22吹過殼體1的外表面，讓外部殼體1亦同時被散熱，即如第九圖所示意者。殼體1內部之前進氣流再由馬達殼體1之封閉面101上的透孔103將高溫氣流導出，使馬達因具有散熱作用而不容易積熱毀損，而可延長馬達之使用壽命。
綜上所述，本發明係提供一種裝設在馬達一側之散熱扇葉4於進行運轉所產生的空氣氣流快速引導至馬達通風口10處，進而達到散熱作用之馬達之散熱結構，其係利用一封閉住殼體1之開口102處的蓋體2，且蓋體2之環周面上設有複數個導風罩21，該導風罩21具有一頂板211，該頂板211二側緣各延伸一與蓋體2相連結成一體之側板212、213，二側板212、213、頂板211與蓋體2環周面之間形成一導風口214，當殼體1及蓋體2相結合時，該導風罩21恰可位在前述殼體1上之通風口10上方，且導風罩21之導風口214可直接導納前述散熱扇葉4旋轉時所產生之前進氣流，當馬達所裝設的散熱扇葉4於進行圓周旋轉時，其所產生的空氣氣流可直接依循蓋體2之導風罩21而進入馬達殼體1之通風口10處，並由通風口10處進入馬達之殼體1內部讓殼體1內的轉子組件產生散熱作用，再由馬達殼體1之封閉面101上的透孔103將高溫氣流導出，使馬達因具有散熱作用而不容易積熱毀損，而可延長馬達之使用壽命。
(1)‧‧‧殼體
(10)‧‧‧通風口
(101)‧‧‧封閉面
(16)‧‧‧轉軸
(173)‧‧‧換向器
(19)‧‧‧端子
(192)‧‧‧碳刷
(2)‧‧‧蓋體
(20)‧‧‧軸承
(21)‧‧‧導風罩
(211)‧‧‧頂板
(212)(213)‧‧‧側板
(214)‧‧‧導風口
(22)‧‧‧通縫
(3)‧‧‧套圈
(4)‧‧‧散熱扇葉

Claims (2)

  1. 一種馬達之散熱結構，其係包括：一筒狀之殼體，該殼體之前向端係為一封閉面，於封閉面中央處設置有一軸承，且封閉面上具有數透孔，而殼體之後向端係具有一開口，於殼體之環周面上設有至少一貫穿之通風口；一轉子組件，其係裝設於殼體內可進行轉動；一蓋體，其中央處設置有一軸承，且蓋體係可封閉住前述殼體之開口；一散熱扇葉，其係裝設於前述轉子組件之轉軸上且位於蓋體外側面；其特徵在於：前述蓋體之環周面上係具有複數個隆起之導風罩，該導風罩係具有一頂板，該頂板二側緣各延伸一與蓋體相連結成一體之側板，二側板、頂板與蓋體環周面之間形成一導風口，當前述殼體及蓋體相結合時，該等導風罩恰可位於殼體上之通風口的上方，該等導風罩之導風口可直接導納散熱扇葉所產生的前進氣流進入馬達之殼體內部，可讓馬達之殼體內部因不易積熱而發揮馬達運轉的最高輸出功率，進而提升馬達的運轉效率，同時也可延長馬達之使用壽命者。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達之散熱結構，其中，在二隆起導風罩之間乃形成一前後貫通不受阻擋之通縫，可讓未進入殼體內部之前進氣流經由通縫吹過殼體的外表面，讓外部殼體亦同時被散熱。
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