CN110915111B - 电动机及换气扇 - Google Patents

Abstract

电动机(1)具备：筒状形状的定子(4)；转子(7)，配置于定子(4)的内侧；轴(8)，与转子(7)连结并沿定子(4)的中心轴(C)延伸；基板壳体(13)，设置于沿中心轴(C)的方向上的定子(4)的一端(4a)侧；电路基板(15)，隔着基板壳体(13)地设置于定子(4)的相反侧；发热部件(31)，设置于搭载面(15a)，该搭载面是电路基板(15)中的面向定子(4)侧的面的相反面；框体(3)，覆盖搭载面(15a)侧；以及传热部件(40)，设置在框体(3)中的与电路基板(15)相向的相向面和发热部件(31)之间。在基板壳体(13)设置有延伸部(17)，该延伸部朝向电路基板(15)延伸。在传热部件(40)形成有供延伸部(17)卡合的第一卡合部(18)。

Description

电动机及换气扇

技术领域

本发明涉及具备搭载了发热部件的电路基板的电动机及换气扇。

背景技术

作为电动机的DC(Direct Current，即直流)无刷电机具备：定子，所述定子具有铁心和绕组；转子，所述转子配置于定子的内侧；轴，所述轴与转子连接；轴承，所述轴承将轴支承为可旋转；以及框体，所述框体在保持轴承的同时收容定子。另外，在框体的内部设置有：电路基板，所述电路基板搭载有作为发热部件的电子部件；基板壳体，所述基板壳体固定电路基板；以及传热部件，所述传热部件将由电子部件所产生的热量传向框体。在专利文献1中，公开了一种电动机，所述电动机使用作为固定构件的螺钉将传热部件固定于框体内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-144532号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述的电动机中，由于使用作为固定构件的螺钉将传热部件固定，因此存在导致部件数量的增加及组装工序的增加这样的课题。另外，由于从框体的外部安装固定构件，因此存在固定构件相比框体突出而电动机的体积增大这样的课题。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于得到一种电动机，所述电动机能够在谋求削减部件数量、削减组装工序以及抑制电动机的体积增大的同时将传热部件固定于框体的内部。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，达成目的，本发明的电动机具备：定子，该定子为筒状形状；转子，该转子配置在定子的内侧；以及轴，该轴与转子连结并沿定子的中心轴延伸。另外，本发明的电动机具备：基板壳体，该基板壳体设置在沿中心轴的方向上的定子的一端侧；电路基板，该电路基板隔着基板壳体地设置在定子的相反侧；发热部件，该发热部件设置在搭载面，该搭载面是电路基板中的面向定子侧的面的相反面；框体，该框体覆盖搭载面侧；以及传热部件，该传热部件设置在框体中的与电路基板相向的相向面和发热部件之间。在基板壳体设置有延伸部，该延伸部朝电路基板延伸并且相比电路基板朝相向面侧突出。在传热部件形成有供延伸部卡合的第一卡合部。

发明的效果

本发明的电动机起到如下效果，即：能够在谋求削减部件数量及缩小电动机体积的同时将传热部件固定于框体的内部。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的作为电动机的DC无刷电机的展开图。

图2是以剖面示意地表示实施方式1的定子与托架之间的部分的结构的图。

图3是从搭载面侧观察实施方式1的电路基板的图。

图4是实施方式1的基板壳体的俯视图。

图5是沿图4所示的V-V线的剖面图。

图6是实施方式1的传热部件的俯视图。

图7是表示实施方式1的传热部件的变形例1的图。

图8是表示实施方式1的传热部件的变形例2的图。

图9是表示实施方式1的传热部件的变形例3的图。

图10是本发明的实施方式2的DC无刷电机的展开图。

图11是以剖面示意地表示实施方式2的定子与托架之间的部分的结构的图。

图12是实施方式2的绝缘部件的俯视图。

图13是搭载了实施方式1的DC无刷电机或实施方式2的DC无刷电机的换气扇的剖面图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式的电动机及换气扇进行详细说明。另外，本发明不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1的作为电动机的DC无刷电机的展开图。在作为电动机的DC无刷电机1中，在由框架2和托架3构成的框体的内部容纳着各个元件。框架2呈有底的圆筒形状并且由金属制成。在框架2的内侧压入有筒状形状的定子4。定子4是通过隔着绝缘体16地将线圈6卷绕于铁心5而构成的。在定子4设置有输出引脚14。

在定子4的内侧配置有圆环形状的转子7。沿定子4的中心轴C延伸的轴8连结于转子7。轴8的一端侧向框架2的外部突出。

在轴8上，在比与转子7连结的连结部分靠框架2侧的位置设置第二轴承9，在比与转子7连结的连结部分靠托架3侧的位置设置第一轴承10。各轴承9、10将轴8保持为能够以中心轴C为中心旋转。第二轴承9保持于形成在框架2的外壳。第一轴承10保持于形成在托架3的外壳。

在沿中心轴C的方向上的定子4的一端4a侧固定有基板壳体13。图2是以剖面示意地表示实施方式1的定子4与托架3之间的部分的结构的图。在隔着基板壳体13的定子4的相反侧设置有电路基板15。

图3是从搭载面15a侧观察实施方式1的电路基板15的图。在搭载面15a搭载有作为发热部件的电子部件31，所述搭载面15a是电路基板15中的与面向定子4侧的面相反的面。电子部件31构成驱动部、控制部或电源部的功能。例示了在驱动部使用三相桥式驱动器的结构，该三相桥式驱动器由六个单芯片逆变器IC(Integrated Circuit，即集成电路)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体管)的分立元件与电机驱动器IC组合而成。并且，例示了在控制部使用微机或PLC(Programmable LogicController，即可编程逻辑控制器)的结构。

回到图1，定子4的输出引脚14贯通于形成在基板壳体13上的未图示的贯通孔，比基板壳体13向电路基板15的搭载面15a侧突出。输出引脚14通过软钎焊等与电路基板15导电连接。

图4是实施方式1的基板壳体13的俯视图。图5是沿图4所示的V-V线的剖面图。在基板壳体13设置有对电路基板15进行定位的突起13a。并且，在基板壳体13形成有螺钉用的螺纹底孔13b。通过将螺钉拧入螺纹底孔13b来固定由突起13a定位了的电路基板15，从而进行电路基板15向基板壳体13的固定及定位。

在基板壳体13设置有向电路基板15延伸的延伸部17。延伸部17贯通于形成在电路基板15上的贯通孔30a、30b。在本实施方式1中示出了设置有两条延伸部17的例子，但是也可以设置三条以上。延伸部17以比电路基板15朝相向面3a侧突出的长度形成。相向面3a是托架3中的与电路基板15的搭载面15a相向的面。延伸部17的形状为三棱柱形状。延伸部17由绝缘性的材料形成，例如由树脂形成。

如图2所示，在托架3的相向面3a与电子部件31之间设置有传热部件40。传热部件40将由电子部件31产生的热量向托架3传热。传热部件40例如由金属制作。

图6是实施方式1的传热部件40的俯视图。在传热部件40中形成有供延伸部17插入并与延伸部17卡合的第一卡合部18。在本实施方式1中，第一卡合部18是在沿中心轴C的方向上延伸的槽。并且，第一卡合部18是在俯视的情况下呈梯形形状的槽，将在俯视的情况下呈三角形形状的延伸部17中的两个顶点收纳于槽中。由此，能够限制传热部件40向相对于中心轴C垂直的方向的移动，从而更可靠地固定传热部件40。

如图2所示，在传热部件40与电子部件31之间配置散热片32。散热片32由具有散热性和弹性的材质构成。散热片32被夹在传热部件40与电子部件31之间并被压缩，由此，在相对于中心轴C垂直的方向上的移动被限制。散热片32有时也具有粘性。在散热片32中，列举出热传导性优秀的硅凝胶。

这样，能够不使用螺钉而使用形成于基板壳体13的延伸部17来固定传热部件40，因此能够谋求削减紧固螺钉这样的组装工序。并且，传热部件40的固定不使用螺钉，因此能够谋求削减部件数量。并且，固定传热部件40的延伸部17设置于框体的内部，因此能够抑制DC无刷电机1的体积的增大。

另外，贯通于电路基板15的延伸部17由绝缘性的材料形成，因此不必在电路基板15设置用于在其与延伸部17之间保持绝缘距离的区域。因此，与使用金属制的螺钉固定电路基板15的情况相比，能够抑制电路基板15的安装面积的减少。

图7是表示实施方式1的传热部件40的变形例1的图。如图7所示，也可以使俯视时的第一卡合部18的形状为矩形形状。在该情况下，卡合于第一卡合部18的延伸部17的形状为四棱柱形状。

图8是表示实施方式1的传热部件40的变形例2的图。如图8所示，也可以使俯视时的第一卡合部18形成为圆形形状的孔。在该情况下，使卡合于第一卡合部18的延伸部17的形状形成为圆柱形状。另外，孔的形状不限定于圆形形状。

图9是表示实施方式1的传热部件40的变形例3的图。根据托架3的形状，也可以使俯视时的传热部件40的形状不是圆弧形状，而是如图9所示形成为矩形形状。

另外，当外部电源向电源部进行供给时，驱动部根据来自控制部的控制指令对线圈6进行通电驱动，由此，DC无刷电机1产生用于使在轴8上连接有负载的转子7旋转的驱动转矩。

实施方式2.

图10是本发明的实施方式2的DC无刷电机50的展开图。图11是以剖面示意地表示实施方式2的定子4与托架3之间的部分的结构的图。另外，对于与上述实施方式1相同的结构赋予相同的附图标记并且省略详细的说明。

在本实施方式2中，在传热部件40与电子部件31之间夹入绝缘部件26。绝缘部件26由绝缘性的材料形成，使传热部件40与电子部件31之间绝缘。

有时，绝缘部件26与上述实施方式1中所示的散热片32相比不具有弹性和粘性，仅通过被夹入在传热部件40与电子部件31之间并不能充分地被固定。另外，与上述实施方式1所示的散热片32相比电绝缘性优秀。作为绝缘部件26，列举聚酯膜或热传导性优秀的硅酮橡胶。

图12是实施方式2的绝缘部件26的俯视图。在绝缘部件26形成有卡合于延伸部17的第二卡合部27。与形成第一卡合部18的传热部件40一样，通过将第二卡合部27与延伸部17卡合，能够将绝缘部件26固定于基板壳体13。

由此，能够不使用螺钉而使用形成于基板壳体13的延伸部17将绝缘部件26固定，因此能够谋求削减紧固螺钉这样的组装工序。并且，由于在固定绝缘部件26时不使用螺钉，因此能够谋求部件数量的削减。并且，固定绝缘部件26的延伸部17设置于框体的内部，因此能够抑制DC无刷电机50的体积的增大。

另外，与传热部件40相同，绝缘部件26的俯视时的形状及第二卡合部27的形状可适当变更。

图13是搭载了实施方式1的DC无刷电机1或实施方式2的DC无刷电机50的换气扇19的剖面图。在换气扇19的框体33搭载有DC无刷电机1或DC无刷电机50，在轴8安装有送风扇20。在框体33埋入设置于天花板21之后，将格栅22从下方安装。

当对DC无刷电机1进行通电驱动时，产生驱动转矩而使送风扇20旋转。当送风扇20旋转时，产生如图13中箭头所示的空气流。

如图13所示，DC无刷电机1、50的托架3向换气扇19的框体33的外侧突出，DC无刷电机1、50的体积的增大与换气扇19的体积的增大相关联。如上所述，由于DC无刷电机1、50的体积的增大被抑制，因此能够谋求换气扇19的小型化。因此，可以容易地将换气扇19设置于空间受到限制的顶棚背部等。

以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，也可以与其他的公知技术组合，在不脱离本发明的构思的范围内可以省略或变更结构的一部分。

附图标记说明

1、50DC无刷电机；2框架；3托架；3a相向面；4定子；4a一端；5铁心；6线圈；7转子；8轴；9第二轴承；10第一轴承；13基板壳体；14输出引脚；15电路基板；15a搭载面；16绝缘体；17延伸部；18第一卡合部；19换气扇；20送风扇；21天花板；22格栅；26绝缘部件；27第二卡合部；30a、30b贯通孔；31电子部件；32散热片；33框体；40传热部件。

Claims (5)

1.一种电动机，其特征在于，具备：

定子，所述定子为筒状形状；

转子，所述转子配置在所述定子的内侧；

轴，所述轴与所述转子连结并沿所述定子的中心轴延伸；

基板壳体，所述基板壳体设置在沿所述中心轴的方向上的所述定子的一端侧；

电路基板，所述电路基板隔着所述基板壳体地设置在所述定子的相反侧；

发热部件，所述发热部件设置在搭载面，所述搭载面是所述电路基板中的面向所述定子侧的面的相反面；

框体，所述框体覆盖所述搭载面侧；以及

传热部件，所述传热部件设置在所述框体中的与所述电路基板相向的相向面和所述发热部件之间，

在所述基板壳体设置有延伸部，所述延伸部朝所述电路基板延伸并且相比所述电路基板朝所述相向面侧突出，

在所述传热部件形成有供所述延伸部卡合的第一卡合部。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

在所述电路基板形成有供所述延伸部贯通的孔。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

在所述基板壳体形成有突起部，所述突起部朝所述电路基板侧突出并支承所述电路基板，

在所述突起部形成有螺钉用的螺纹底孔。

4.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

还具备绝缘部件，所述绝缘部件设置在所述传热部件与所述发热部件之间，

在所述绝缘部件形成有供所述延伸部卡合的第二卡合部。

5.一种换气扇，其特征在于，具备：

根据权利要求1至4中任一项所述的电动机；以及

送风扇，所述送风扇与所述电动机的所述轴连结。

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