風扇馬達以及具有風扇馬達的裝置製造方法
2023-07-02 17:49:56 2
風扇馬達以及具有風扇馬達的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供風扇馬達以及具有風扇馬達的裝置。該風扇馬達具備：定子；轉子，其具有配置於定子周圍的圓筒部和從圓筒部的外周面向徑向突出設置的圓周方向的多個葉片並以軸線為中心旋轉來吹送氣體；以及殼體，其具有配置於定子的側方的圓板部、配置於葉片的周圍的套筒部、以及從圓板部的外周邊緣部向徑向延伸並在葉片的側方連接圓板部和套筒部的圓周方向的多根撐條。撐條配置於比葉片更靠氣體的送風方向的上遊側。根據本實用新型，能夠防止與撐條衝突的漂浮物浸入馬達內部，能夠防止馬達內部的漂浮物的粘著。
【專利說明】風扇馬達以及具有風扇馬達的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用於工具機或者機器人等的、具有汙垢粘著防止功能的風扇馬達以及具有風扇馬達的裝置。
【背景技術】
[0002]通常，工具機或者機器人在粉塵、塵垢、切削液油霧等漂浮的環境下使用。因此，在為了使用於工具機或者機器人的電子器件等冷卻而設置風扇馬達(也稱為冷卻風扇)的情況下，粉塵等漂浮物通過風扇馬達的旋轉被聚集在風扇馬達，且附著於風扇馬達。若漂浮物這樣附著在風扇馬達，則阻礙風扇馬達的旋轉，冷卻性能惡化。作為用於防止這樣的冷卻性能的惡化的裝置，以往，已知有日本專利第4775778號公報(JP4775778B)所述的裝置。JP4775778B所述的裝置通過在風扇馬達的附近設置噴管，並從噴管噴射出壓縮空氣，從而除去附著在風扇馬達的漂浮物。
[0003]然而，在如JP4775778B所述的裝置那樣將來自噴管的壓縮空氣噴射至風扇馬達的結構中，漂浮物被強制地送到風扇馬達的內部，例如馬達的定子和轉子的間隙，從而漂浮物粘著在馬達內部，可能改變並阻礙風扇馬達的旋轉。
實用新型內容
[0004]本實用新型的方案I是一種風扇馬達，其特徵在於，具備:
[0005]具有卷線的定子；
[0006]轉子，其具有配置於所述定子的周圍的圓筒部、和從該圓筒部的外周面向徑向突出設置的圓周方向的多個葉片，並以軸線為中心旋轉，經由所述葉片而與所述軸線平行地吹送氣體；以及
[0007]殼體，其具有配置於所述定子的側方的圓板部、配置於所述葉片的周圍的套筒部、以及從所述圓板部的外周邊緣部向徑向延伸並在所述葉片的側方連接所述圓板部和所述套筒部的圓周方向的多根撐條，
[0008]所述撐條配置於比所述葉片更靠氣體的送風方向的上遊側。
[0009]方案2根據方案I所述的風扇馬達，其特徵在於，
[0010]還具備安裝有控制向所述卷線供給的電流的電子器件的印刷電路板，
[0011 ] 所述圓板部具有容納所述印刷電路板的容納部。
[0012]方案3根據方案2所述的風扇馬達，其特徵在於，
[0013]所述定子以及所述印刷電路板的至少一方的周圍由樹脂材料覆蓋。
[0014]方案4根據方案I?3任一項中所述的風扇馬達，其特徵在於，
[0015]所述圓板部以及所述撐條的至少一方具有直至徑向外側的、向氣體的送風方向的相反側傾斜的傾斜部。
[0016]方案5根據方案I?3任一項中所述的風扇馬達,其特徵在於，
[0017]所述撐條的上遊側的面相對於所述軸線傾斜。[0018]方案6是一種具有風扇馬達的裝置，其特徵在於，具有:
[0019]權利要求1所述的風扇馬達；
[0020]形成由所述風扇馬達的驅動產生的冷卻風通過的通路的通路形成部件；以及[0021 ] 被通過所述通路的冷卻風冷卻的被冷卻部件。
[0022]方案7根據方案6所述的具有風扇馬達的裝置，其特徵在於，
[0023]所述被冷卻部件是控制機器人或者工具機的驅動用馬達的電子器件。
[0024]方案8根據方案6或者7所述的具有風扇馬達的裝置，其特徵在於，
[0025]所述風扇馬達以使所述軸線朝向垂直方向而且使所述撐條處於下側的方式配置。
[0026]本實用新型的目的、特徵以及優點通過與附圖關聯的以下的實施方式的說明更加明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1A是表示具有本實用新型的實施方式的風扇馬達的裝置的概略結構的主視圖。
[0028]圖1B是表示具有本實用新型的實施方式的風扇馬達的裝置的概略結構的立體圖。
[0029]圖2是表示圖1A、圖1B的風扇馬達的整體結構的立體圖。
[0030]圖3是沿著圖2的II1-1II線的剖面圖。
[0031]圖4是圖3的箭頭IV所指的圖。
[0032]圖5是表示作為本實用新型的實施方式的比較例的風扇馬達的結構的立體圖。
[0033]圖6是沿著圖5的V1-1V線的剖面圖。
[0034]圖7是表示圖3的變形例的圖。
[0035]圖8是表示圖3的其他的變形例的圖。
[0036]圖9是表示本實用新型的實施方式的風扇馬達的變形例的立體圖。
[0037]圖1OA是表示圖1A的變形例的圖。
[0038]圖1OB是表示圖1B的變形例的圖。
[0039]圖1IA是表示圖1A的其他變形例的圖。
[0040]圖1IB是表示圖1B的其他變形例的圖。
【具體實施方式】
[0041]以下，參照圖1A?圖6對本實用新型的一個實施方式的風扇馬達進行說明。圖1A以及圖1B是分別表示具有本實用新型的實施方式的風扇馬達的裝置100的概略結構的主視圖以及立體圖。該裝置100是用於使設置於在粉塵、塵芥、切削液油霧等(也將這些統稱為漂浮物)漂浮的環境下使用的機器人或者工具機等的各種零件冷卻的裝置。
[0042]如圖1A、圖1B所示，裝置100具有彼此並列設置的散熱器101以及箱體102、分別設置於散熱器101、箱體102的第一風扇馬達110及第二風扇馬達120、以及被風扇馬達110,120冷卻的電子器件103。電子器件103包括用於控制機器人或者工具機的驅動用馬達(例如伺服馬達)的控制電路。散熱器101及箱體102整體分別呈大致長方體形狀，箱體102被固定在散熱器101。[0043]散熱器101以將從側面IOla向相反側的側面IOlb延伸，並且在上下方向延伸的大致矩形狀的多個薄板狀的散熱片104a彼此分開(參照圖10B)的方式構成，在相鄰散熱片104a之間沿下方向形成有空氣通路AP。散熱器101的上面以及下面分別開放，下面形成有吸氣口 105，上面形成有排氣口 106。在散熱器101的上面，面向排氣口 106配置有第一風扇馬達110，通過風扇馬達110的旋轉，從而如圖1A的箭頭所示，冷卻風通過散熱器101以及風扇馬達110從下方向上方流動。
[0044]箱體102在上面具有排氣口 107，在排氣口 107的下方，面對排氣口 107配置有第二風扇馬達120。在風扇馬達120的下方配置有多個電子器件103。若風扇馬達120旋轉，則從未圖示的吸氣口向第二箱體102吸入空氣，並從排氣口 107排出。由此，空氣沿著電子器件103的表面流動，電子器件103被冷卻。
[0045]電子器件103與散熱器101接觸並被支承。因此，若通過第一風扇馬達110的旋轉使冷卻風在散熱器101內的通路AP流動，則在電子器件103中產生的熱量經由散熱器101散熱。這樣，因為在本實施方式中在裝置100設置一對風扇馬達110、120，所以能夠通過流經散熱器101的空氣以及流經箱體102內的空氣有效地冷卻箱體102內的電子器件103。
[0046]接下來，對本實用新型的實施方式的風扇馬達110、120的結構進行說明。圖2是表示風扇馬達110、120的整體結構的立體圖(從斜上方觀察的圖)，圖3是沿著圖2的II1-1II線的剖面圖。此外，在圖3中，以風扇馬達110、120的中心軸為邊界僅表示單側。如圖2、3所示，風扇馬達110、120具有以軸線LO為中心被構成且被配置的定子10、以軸線LO為中心旋轉的轉子20、以及配置於轉子20的周圍的殼體30。
[0047]定子10具有大致圓筒狀的鐵芯11和卷線12，該鐵芯11具有向徑向突出的多個突極部，該卷線12卷裝於這些突極部而構成多個定子磁極。轉子20具有:旋轉軸21，其配置於鐵芯11的內部並且沿著軸線LO延伸；圓筒部22，其以軸線LO為中心並配置於定子10的周圍；圓周方向的多個葉片23，其從圓筒部22的外周面以圓周方向等間隔的方式向徑向突出設置；以及圓板部24，其在定子10的上方，連接旋轉軸21的上端部和圓筒部22的上端部。在圓筒部22的內圓周面安裝有構成多個轉子磁極的圓周方向的多個永久磁石25。
[0048]圖4是圖3的箭頭IV所指的圖(從下方觀察的圖)。此外，在圖4中，省略定子10和轉子20的圖示。如圖3、圖4所示，殼體30具有:圓板部31，其配置於定子10的下方；圓筒狀的套筒部32，其以軸線LO為中心配置於葉片23的周圍；以及多根(圖中是四根)撐條33，其從圓板部31的外周邊緣部向徑向延伸，在葉片23的下方連接圓板部31和套筒部32且配置於圓周方向。圓板部31的外周面31b大致位於將圓筒部22的外圓周面向下方延長的延長線上。
[0049]如圖3所述，撐條33具有與葉片23相對的上面331和其相反側的下面332。在圓板部31的上面331形成有凹部31a，在凹部31a容納有被圓板部31支承的印刷電路板34。SP，凹部31a作為印刷電路板34的容納部發揮作用。印刷電路板34是控制向卷線12供給的電流的電子器件(基板)。在圓板部31的內周邊緣部向上方突出設置有圓筒部35，在圓筒部35的內周面支承有上下一對的軸承36。在軸承36的內側以能夠旋轉的方式支承有旋轉軸21。
[0050]接下來，對具有本實施方式的風扇馬達的裝置100的動作進行說明。以下，對在切削液油霧漂浮的環境下使用裝置100的情況進行說明。若經由印刷電路板34向定子10的卷線12供給驅動電流，則風扇馬達110、120旋轉。由此，空氣被從風扇馬達110、120的下方吸入，如圖2的箭頭所示的那樣向上方吹送。此時，伴隨空氣的流動，切削液油霧也向風扇馬達110、120流動。
[0051]在本實施方式中，將支撐條33配置在葉片23的下方，即冷卻風流動的上遊側。因此，能夠防止向風扇馬達110、120流動的切削液油霧與撐條33衝突，混入轉子20 (圓筒部22)和定子10之間。使用表示作為本實施方式的比較例的風扇馬達130的結構的圖5以及作為沿著圖5的V1-1V線的剖面圖的圖6來說明該點。此外，圖5、6和圖2、3不同的是撐條33的配置,在圖5、6中，對於與圖2、3相同的構成要素標註相同的符號。
[0052]在圖5、6中，在葉片23的上方、即冷卻風的下遊側配置有撐條33。在該結構中，流入風扇馬達130的切削液油霧與撐條33的下面衝突，如圖6的箭頭A所示的那樣，切削液油霧可能浸入轉子20和定子10之間。若切削液油霧浸入馬達內部並粘著在馬達內部，則阻礙風扇馬達130的旋轉。其結果，風扇馬達130的耐久性降低，難以使電子器件103長期間地穩定地冷卻。另外，在圖5、6的結構中，積存於撐條33的上面的切削液油霧如圖6的箭頭B所示的那樣，浸入圓筒部35和旋轉軸21的間隙，軸承36的壽命可能降低。
[0053]就這點而言，在本實施方式中，如圖3所示，由於撐條33配置在冷卻風33的上遊偵牝因此能夠防止衝突撐條33的切削液油霧浸入馬達內部，能夠在切削液油霧漂浮的環境下使風扇馬達110、120良好地旋轉。其結果，風扇馬達130的耐久性提高，得到裝置100的穩定的冷卻性能。另外，因為撐條33配置於風扇馬達110、120的下部，所以也能夠防止切削液油霧浸入圓筒部35和旋轉軸21的間隙，從而能夠防止軸承36的壽命降低。
[0054]圖7是表示圖3的變形例的圖。在圖7中，定子10和印刷電路板34的周圍被非導電性的樹脂材料15覆蓋。由此，能夠防止切削液油霧等向定子10或者印刷電路板34的附著。若通過樹脂材料15覆蓋定子10和印刷電路板34的周圍，則永久磁石25與定子10的間隙16a變小。因此，若切削液油霧浸入間隙16a，則切削液油霧易於粘著。因此，需要可靠地防止切削液油霧向間隙16a的浸入，在該點上如圖示那樣將撐條33配置在冷卻風的上遊側有效。
[0055]圖8是表示圖3的其他的變形例的圖。在圖8中，圓板部31的上面311以及撐條33的上面331直至徑向外側向下方即冷卻風的送風方向的相反側傾斜，分別形成有傾斜部311a、331a。此外，在圖8中，在定子10的周圍設置有樹脂材料15，但也可以省略樹脂材料15。這樣，通過分別在圓板部31和撐條33的上面311、331設置傾斜部311a、331a，從而在切削液油霧浸入轉子20 (圓筒部22、永久磁石25)與圓板部31的間隙16b的情況下，該切削液油霧沿著傾斜部311a、331a向徑方向外側排出，能夠防止切削液油霧粘著在間隙16b。
[0056]對於比葉片23配置在比冷卻風的送風方向的更靠上遊側的撐條33的結構，除了上述以外,還考慮有各種結構。圖9是表示其中一例的風扇馬達110、120的立體圖(從斜下方觀察的圖)。此外，在圖9中，省略一部分殼體30的圖示。如圖9所示，撐條33的下面332在整個徑向長度上向上下方向(短邊方向)傾斜，撐條33的短邊方向的剖面形狀呈三角形狀。由此，撐條33的下面332中的空氣的流動變得順利，能夠提高風扇馬達110、120的風量特性。
[0057]此外，在上述實施方式(圖1A、圖1B)中，在散熱器101的上部配置第一風扇馬達110，但裝置100的結構並不局限於此。圖10A、圖1OB是表示圖1A、圖1B的變形例的圖。在圖10A、圖1OB中，在散熱器101的下部面向吸氣口 105配置有第一風扇馬達110。根據該結構，由第一風扇馬達110吸入的空氣通過散熱器101，從排氣口 106排出。在圖1A、圖1B以及圖10A、圖1OB的任意一個結構中，使軸線LO朝向垂直方向，且與葉片23相比撐條33配置於下方，所以能夠防止切削液油霧由於重力浸入軸承36。
[0058]圖11A、IIB是表示圖1A、圖1B的其他變形例的圖。在圖11A、IIB中，在散熱器101的側面設置有吸氣口 105，在上下面設置有排氣口 106，第一風扇馬達110面向吸氣口 105配置於散熱器101的側部。即，風扇馬達110的軸線LO在水平方向延伸。根據該構成，由第一風扇馬達110吸入的空氣在上方以及下方流經散熱器101內，分別從上下的排氣口 106排出。如圖11A、IlB所示，在散熱器101的側面設置風扇馬達110的情況下，能夠抑制來自地面的垃圾的吸入或者從上方向風扇馬達110的垃圾的落下。此外，也可以使軸線LO朝向垂直方向和水平方向以外、即斜方向來配置風扇馬達110。
[0059]上述的實施方式以及變形例還能夠變形成各種方式。例如在圖7中，用樹脂材料15覆蓋定子10和印刷電路板34的周圍，但也可以用樹脂材料15僅覆蓋其中的一方。在圖8中，在殼體30的圓板部31和撐條33雙方設置向冷卻風的送風方向的相反側傾斜的傾斜部311a、331a，但也可以僅在其中一方設置傾斜部。在圖9中，使冷卻風的送風方向上遊側中的撐條33的面332相對於軸線LO傾斜地設置，使撐條33呈剖面三角形狀，但也可以呈剖面梯形形狀。在殼體30的圓板部31設置容納印刷電路板34的容納部31a (圖3)，但也能夠省略它。
[0060]在上述實施方式中，將第一風扇馬達110和第二風扇馬達120相同地構成，但也可以採用彼此不同的結構。也可以省略第一風扇馬達110和第二風扇馬達120的任意一方(例如第二風扇馬達120)來構成裝置100。在上述實施方式中，由散熱器101形成通過第一風扇馬達110的驅動而產生的冷卻風通過的通路AP，但通路形成部件的結構並不局限於此。在上述實施方式中，使控制機器人或者工具機的驅動用馬達的電子器件包含於被流經散熱器101的冷卻風冷卻的電子器件103，但被冷卻部件可以是任意的部件。
[0061]在上述實施方式中，將風扇馬達110、120用於冷卻設置於機器人或者工具機的電子器件103的裝置100，但本實用新型的風扇馬達以及具有風扇馬達的裝置也能夠相同地應用於其他的設備。也可以向風扇馬達吹送冷卻風以外的氣體，經由葉片23與軸線LO平行地送風的氣體並不限定於冷卻風。
[0062]也可以任意地組合上述實施方式和變形例的一個或者多個。
[0063]根據本實用新型，在比風扇馬達的葉片更靠送風方向上遊側配置風扇馬達的撐條，所以能夠防止與撐條衝突的漂浮物浸入馬達內部，能夠防止馬達內部的漂浮物的粘著。
[0064]以上，將本實用新型與其最佳的實施方式關聯地進行了說明，但本領域人員應了解為，在不脫離權利要求範圍的公開範圍內能夠進行各種修正以及變更。
【權利要求】
1.一種風扇馬達，其特徵在於， 具備:具有卷線(12)的定子(10); 轉子(20)，其具有配置於所述定子的周圍的圓筒部(22)、和從該圓筒部的外周面向徑向突出設置的圓周方向的多個葉片(23)，並以軸線(LO)為中心旋轉，經由所述葉片而與所述軸線平行地吹送氣體；以及 殼體(30)，其具有配置於所述定子的側方的圓板部(31)、配置於所述葉片的周圍的套筒部(32)、以及從所述圓板部的外周邊緣部向徑向延伸並在所述葉片的側方連接所述圓板部和所述套筒部的圓周方向的多根撐條(33)， 所述撐條配置於比所述葉片更靠氣體的送風方向的上遊側。
2.根據權利要求1所述的風扇馬達，其特徵在於， 還具備安裝有控制向所述卷線供給的電流的電子器件的印刷電路板(34)， 所述圓板部具有容納所述印刷電路板的容納部(31a)。
3.根據權利要求2所述的風扇馬達，其特徵在於， 所述定子以及所述印刷電路板的至少一方的周圍由樹脂材料(15)覆蓋。
4.根據權利要求1?3任一項中所述的風扇馬達，其特徵在於， 所述圓板部以及所述撐條的至少一方具有直至徑向外側的、向氣體的送風方向的相反側傾斜的傾斜部(311 a、331 a )。
5.根據權利要求1?3任一項中所述的風扇馬達，其特徵在於， 所述撐條的上遊側的面(332)相對於所述軸線傾斜。
6.一種具有風扇馬達的裝置，其特徵在於，具有: 權利要求1所述的風扇馬達(110、120)； 形成由所述風扇馬達的驅動產生的冷卻風通過的通路(AP)的通路形成部件(101);以及 被通過所述通路的冷卻風冷卻的被冷卻部件(103 )。
7.根據權利要求6所述的具有風扇馬達的裝置，其特徵在於， 所述被冷卻部件是控制機器人或者工具機的驅動用馬達的電子器件。
8.根據權利要求6或者7所述的具有風扇馬達的裝置，其特徵在於， 所述風扇馬達以使所述軸線朝向垂直方向而且使所述撐條處於下側的方式配置。
【文檔編號】H02K9/06GK203774974SQ201420027344
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2013年1月16日
【發明者】山本和弘, 竹下誠 申請人:發那科株式會社