馬達及風扇的製作方法

2023-06-02 23:08:46 3

馬達及風扇的製作方法
【專利摘要】一種馬達及風扇，其中，所述馬達用於使葉輪旋轉，具有旋轉部和靜止部，其中，旋轉部具有：能夠以中心軸線為中心旋轉的軸，固定於軸的整流子，以及固定於軸的轉子，轉子具有轉子鐵芯以及纏繞於轉子鐵芯的線圈；靜止部具有：機殼，機殼具有圓筒部、從圓筒部的一個端面向徑向內側延伸的蓋部、以及從圓筒部的另一個端面向徑向內側延伸的底部；保持於蓋部的第一軸承；保持於底部的第二軸承；保持於圓筒部的內周面的磁鐵；以及容納於機殼的碳刷架；其特徵在於，蓋部具有沿周向排列的多個開口，在蓋部的所述多個開口的徑向內側具有環狀或C字狀的槽部，槽部向朝向轉子的方向或背向轉子的方向凹陷，並且，槽部具有壁部。由此，能夠防止沿機殼的內外表面流動的水滴附著到軸承。
【專利說明】馬達及風扇

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及馬達，尤其涉及一種用於使葉輪旋轉的馬達。

【背景技術】
[0002] 在發動機冷卻用風扇中，由於在高速旋轉狀態下長時間持續使用發動機冷卻風 扇，需要一種可以對馬達的電樞進行冷卻的結構。因此，需要一種可以在葉輪的內周面與馬 達機殼之間產生負壓力的結構。同時，通過在馬達的機殼設置開口，能夠使馬達內的空氣循 環，從而能夠冷卻馬達的電樞。
[0003] 但是，發動機冷卻用風扇由於在自然環境中使用，雨水等水滴有可能從開口侵入 馬達內。並且，在馬達的機殼的表面中，有可能由於結露產生水滴。若水滴附著於軸承，則 存在軸承生鏽的課題，因此需要一種能夠防止水滴侵入到軸承的馬達。
[0004] 在專利第3488145號公報（在先文獻1)中，通過在軛外殼的端面沿整周焊接肋， 能夠防止水或粉塵侵入中心件與齒輪軸之間。在特開2009-25013號公報（在先文獻2)中， 通過在軸承外殼的徑向外側向軸向外側彎折軸承外殼的周圍而形成的凹部，
[0005] 在該凹部內以包圍軸承外殼的周圍的方式設置防水圈。
[0006] 然而，在上述在先文獻1和2中，是通過在機殼與葉輪罩之間另外設置防止水滴侵 入的部件來使馬達具有防水的功能，但是由於另外設置了部件，因此使成本變高。並且，在 上述在先文獻1和2中，沒有能夠防止水滴在馬達機殼的內表面流動的結構。 實用新型內容
[0007] 為了解決【背景技術】指出的問題，本實用新型提供了一種馬達，可以防止水滴沿著 馬達機殼的外表面和內表面流動而侵入到馬達的軸承。
[0008] 根據本實用新型實施例的第一方面，提供了一種用於使葉輪旋轉的馬達，所述馬 達具有旋轉部和靜止部，其中，所述旋轉部具有：能夠以中心軸線為中心旋轉的軸；固定於 所述軸的整流子；以及固定於所述軸的轉子，所述轉子具有轉子鐵芯以及纏繞於所述轉 子鐵芯的線圈；其中，所述靜止部具有：機殼，所述機殼具有圓筒部、從所述圓筒部的一個 端面向徑向內側延伸的蓋部、以及從所述圓筒部的另一個端面向徑向內側延伸的底部；保 持於所述蓋部的第一軸承；保持於所述底部的第二軸承；保持於所述圓筒部的內周面的磁 鐵；以及容納於所述機殼的碳刷架；其特徵在於，所述蓋部具有沿周向排列的多個開口，在 所述蓋部的所述多個開口的徑向內側具有環狀或C字狀的槽部，所述槽部向朝向所述轉子 的方向或背向所述轉子的方向凹陷，並且，所述槽部具有壁部。
[0009] 根據本實用新型實施例的第二方面，提供了一種如第一方面所述的馬達，其中，所 述蓋部還具有向朝向所述轉子的方向凹陷的第一軸承容納部；所述第一軸承保持於所述第 一軸承容納部的內周面。
[0010] 根據本實用新型實施例的第三方面，提供了一種如第一方面或第二方面所述的馬 達，其中，所述機殼在比所述開口靠徑向外側的位置設置有排水口，在將馬達安裝到實際機 器的情況下，以相對於所述中心軸線垂直的堅直方向作為上下方向，以將所述排水口位於 通過中心軸線的水平面的下方側的方式配置。
[0011] 根據本實用新型實施例的第四方面，提供了一種如第三方面所述的馬達，其中，所 述排水口為在所述機殼的徑向或軸向貫通所述機殼的貫通孔。
[0012] 根據本實用新型實施例的第五方面，提供了一種如第一方面或第二方面所述的馬 達，其中，所述多個開口的徑向外側的邊的至少一個位於比轉子的外周更靠近徑向外側的 位置。
[0013] 根據本實用新型實施例的第六方面，提供了一種如第一方面或第二方面所述的馬 達，其中，所述多個開口之間的部位中的任意一個位於相對於所述中心軸線垂直的堅直方 向上。
[0014] 根據本實用新型實施例的第七方面，提供了一種如第一方面或第二方面所述的馬 達，其中，所述壁部從所述蓋部向背向所述轉子的方向延伸；所述槽部具有後方傾斜部，所 述後方傾斜部從所述壁部的背向所述轉子的方向的端面、向朝向所述轉子的方向以及所述 機殼的徑向內側傾斜而延伸。
[0015] 根據本實用新型實施例的第八方面，提供了一種如第一方面或第二方面所述的馬 達，其中，所述壁部從所述蓋部向朝向所述轉子的方向延伸；所述槽部具有前方傾斜部，所 述前方傾斜部從所述壁部的朝向所述轉子的方向的端面、向背向所述轉子的方向以及所述 機殼的徑向內側傾斜而延伸。
[0016] 根據本實用新型實施例的第九方面，提供了一種如第八方面所述的馬達，其中，所 述轉子鐵芯具有環狀的鐵芯背部以及從所述鐵芯背部向徑向外側突出的多個齒，對所述齒 纏繞導線而形成所述線圈，所述壁部位於比所述鐵芯背部的外周面靠近徑向內側的位置。
[0017] 根據本實用新型實施例的第十方面，提供了一種如第一方面或第二方面所述的馬 達，其中，纏繞於所述轉子鐵芯的線圈為集中卷。
[0018] 根據本實用新型實施例的第十一方面，提供了一種風扇，其中，所述風扇包括前述 第一方面至第十方面任一方面所述的馬達，並且還具有安裝於所述馬達的軸的葉輪。
[0019] 根據本實用新型實施例的第十二方面，提供了一種如第十一方面所述的風扇，其 中，所述葉輪具有葉輪罩，所述葉輪罩具有呈放射狀向所述葉輪罩的內表面延伸的肋。
[0020] 本實用新型的有益效果在於：通過本實用新型的馬達的結構，不用另外添加部件， 也能夠防止在馬達機殼的外表面和內表面流動的水滴侵入到馬達的軸承。
[0021] 參照後文的說明和附圖，詳細公開了本實用新型的特定實施方式，指明了本實用 新型的原理可以被採用的方式。應該理解，本實用新型的實施方式在範圍上並不因而受到 限制。在所附權利要求的精神和條款的範圍內，本實用新型的實施方式包括許多改變、修改 和等同。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 所包括的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步的理解，其構成了說明書的 一部分，用於例示本實用新型的實施方式，並與文字描述一起來闡釋本實用新型的原理。顯 而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員 來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0023] 圖1是本實用新型的馬達和葉輪的位置關係示意圖；
[0024] 圖2是本實用新型的馬達的結構的截面示意圖；
[0025] 圖3是本實用新型的蓋部的結構的立體示意圖；
[0026] 圖4是本實用新型的蓋部的一個實施方式的截面示意圖；
[0027] 圖5是本實用新型的蓋部的另一個實施方式的截面示意圖；
[0028] 圖6-圖9是本實用新型的蓋部的槽部的實施方式的截面示意圖；
[0029] 圖10是本實用新型的機殼的排水口的位置示意圖；
[0030] 圖11是本實用新型的蓋部的開口之間的部位的位置示意圖。

【具體實施方式】
[0031] 參照附圖，通過下面的說明書，本實用新型的前述以及其它特徵將變得明顯。在說 明書和附圖中，具體公開了本實用新型的特定實施方式，其表明了其中可以採用本實用新 型的原則的部分實施方式，應了解的是，本實用新型不限於所描述的實施方式，相反，本實 用新型包括落入所附權利要求的範圍內的全部修改、變型以及等同物。
[0032] 在參照附圖對本實用新型的實施方式的下述說明中，將以中心軸線為中心的圓周 方向簡稱為"周向"。將以中心軸線為中心的半徑方向簡稱為"徑向"。將與中心軸線平行的 方向簡稱為"軸向"。在把馬達以中心軸線水平的方式安裝到實際機器的情況下，如圖1所 示，將中心軸線所在的水平方向作為軸向前後方向，將相對於所述中心軸線垂直的堅直方 向作為上下方向。
[0033] 圖1是本實用新型的馬達101和葉輪102的位置關係示意圖，如圖1所示，在本實 用新型中，馬達101的機殼具有被葉輪102的葉輪罩覆蓋的蓋部1011，該機殼的蓋部1011 具有空氣循環用的開口 1012,如前所述，水滴有可能從該開口 1012侵入到馬達101內。
[0034] 在本實用新型的一個實施方式中，在該蓋部1011的比開口 1012更靠近蓋部1011 的徑向內側的位置設置有朝向葉輪方向的環狀的槽部1013。沿馬達101的機殼的外表面流 動的水滴A以槽部1013為壁，順著蓋部1011的周向流向下方，因此，能夠防止水滴流入軸 承。並且，沿馬達101的機殼的內表面流動的水滴B，由於被槽部1013的內側保持，因此也 順著蓋部1011的周向流向下方。
[0035] 其中，為了方便說明，如圖1所示，將朝向該馬達的轉子的方向定義為後方，將背 向該轉子的方向定義為前方，將該馬達被安裝到機器時遠離地面的方向定義為上方，將該 馬達被安裝到機器時靠近地面的方向定義為下方。
[0036] 下面結合附圖對本實用新型的馬達的結構進行詳細說明。
[0037] 實施例1
[0038] 本實用新型實施例提供了一種馬達，圖2是該馬達的結構的截面示意圖，如圖2所 示，該馬達200具有旋轉部和靜止部。
[0039] 該旋轉部具有軸201、整流子202、以及轉子203。其中，軸201能夠以中心軸線為 中心旋轉，整流子202和轉子203固定於該軸201，並且，該轉子203具有轉子鐵芯2031和 纏繞於該轉子鐵芯2031的線圈2032。
[0040] 該靜止部具有機殼204、第一軸承205、第二軸承206、磁鐵207以及碳刷架208。其 中，機殼204具有圓筒部2041，從該圓筒部2041的一個端面向徑向內側延伸的蓋部2042， 以及從該圓筒部2041的另一個端面向徑向內側延伸的底部2043。上述第一軸承205保持 於該蓋部2042,上述第二軸承206保持於該底部2043,上述磁鐵207保持於該圓筒部2041 的內周面，上述碳刷架208容納於該機殼204內部。
[0041] 在本實施例中，該蓋部2042具有沿周向排列的多個開口 20421，在該蓋部2042的 該多個開口 20421的徑向內側具有環狀或C字狀的槽部20422,並且，該槽部20422向朝向 轉子203的方向或背向轉子203的方向凹陷，在圖2的示意中，該槽部20422向背向轉子 203的方向凹陷，並且，該槽部20422具有壁部204221。
[0042] 圖3是本實施例的蓋部的一個實施方式的立體示意圖，如圖3所示，該蓋部300具 有沿周向排列的多個開口 301，在該多個開口 301的徑向內側具有槽部302,該槽部302可 以是沿蓋部300的周向全周設置的環狀結構，也可以只在蓋部300的周向部分設置的C字 狀結構，當將馬達安裝到實際設備時，該C字狀的槽部的中央位於中心軸線的上方。並且， 該槽部302朝著離開該蓋部300所在的平面的方向凹陷，例如向著朝向轉子的方向凹陷或 者向著遠離轉子的方向凹陷，由此，形成了壁部303。在圖3的示例中，多個開口 301沿蓋部 300的周向均勻排列，但其也可以非均勻排列。在圖3的示例中，槽部302朝著遠離轉子的 方向凹陷，但其也可以朝著朝向轉子的方向凹陷。圖4和圖5是蓋部的另外兩個實施方式 的截面示意圖，在圖4的實施方式中，蓋部400的槽部401朝著朝向轉子的方向凹陷，在圖 5的實施方式中，蓋部500的槽部402朝著遠離轉子的方向凹陷。
[0043] 圖6-圖9是本實施例的槽部的四個變形例的示意圖，如圖6所示，在該變形例中， 槽部601向朝向轉子的方向凹陷，形成壁部6011 ;如圖7所示，在該變形例中，槽部701向 背向轉子的方向凹陷，形成壁部7011 ;如圖8所示，在該變形例中，槽部801向朝向轉子的 方向凹陷，形成壁部8011，該槽部801的形狀與圖7的槽部701的形狀相同，但形成的方向 相反；如圖9所示，在該變形例中，槽部901向背向轉子的方向凹陷，形成壁部9011，該槽部 901的形狀與圖6的槽部601的形狀相同，但形成的方向相反，並且，與圖6-圖8所示的變 形例不同的是，在圖6-圖8所示的變形例中，容納第一軸承602、702、802的第一軸承容納 部向轉子方向凹陷，而在圖9的變形例中，容納第一軸承902的第一軸承容納部向相反方向 凹陷。而以上四個變形例所示的槽部的結構只是舉例說明，本實施例並不以此作為限制。
[0044] 通過本實施例的馬達，無論是沿機殼的外表面流動的水滴還是沿機殼的內表面流 動的水滴都能沿著槽部的周向流動，如此，能夠防止沿機殼的內外表面流動的水滴附著到 軸承，從而影響軸承的性能。
[0045] 在本實施例的一個實施方式中，該蓋部還具有向朝向轉子的方向凹陷的第一軸承 容納部，該第一軸承保持於該第一軸承容納部的內周面。
[0046] 相對第一軸承容納部向轉子方向凹陷的結構來說，當採用第一軸承容納部向相反 方向凹陷的結構時，軸承被保持於機殼的內部，若水滴侵入軸承，則水滴積存於機殼與軸承 之間，導致難以排水。其結果是，軸承容易生鏽。為了解決這一問題，將第一軸承保持於蓋 部的朝向轉子的方向凹陷的第一軸承收納部的內周面，配合安裝於馬達的軸上的葉輪的葉 輪罩上設置的呈放射狀向內表面延伸的肋，可以在機殼與葉輪罩之間產生負壓力，且產生 向徑向外側流動的氣流。此時，由於軸承不隔著機殼與葉輪罩對置，即使水滴侵入軸承，通 過氣流也能夠容易地向徑向外側以及地面排水。因此，能夠使水滴不易積存於軸承與機殼 間，且能夠防止軸承生鏽。並且，在製造上，能夠最後組裝軸承。因此，易於進行軸承與軸的 同軸配置。
[0047] 在本實施例的一個實施方式中，在機殼的至少一個開口靠徑向外側的位置設置有 排水口，所述排水口以靠近地面的方式配置。
[0048] 如圖1所示，在將該馬達安裝到實際機器上時，該馬達的機殼的圓筒部的一側靠 近地面，則在該馬達的機殼的蓋部的靠近地面的開口的徑向外側設置排水口，可以使順著 機殼的內表面向地面方向流動的水滴能夠從該排水口排除，由此，可以使得水滴不積存於 馬達內，防止整流子和碳刷架浸水。圖10是本實施方式的排水口的位置示意圖，該實施方 式是以蓋部的槽部朝向遠離轉子的方向凹陷為例，但如前所述，本實施例並不以此作為限 制。
[0049] 在本實施方式中，該排水口可以是在徑向貫通該機殼的貫通孔，也可以是在軸向 貫通該機殼的貫通孔，還可以是其它類型的排水口，可以根據實際情況設置，這裡不再贅 述。
[0050] 在本實施例的一個實施方式中，該蓋部的多個開口的徑向外側的邊的至少一個位 於比轉子的外周更靠近徑向外側的位置。
[0051] 如圖2所示，多個開口的徑向外側的邊的至少一個為線C，轉子的外周為線D，則線 C比線D更靠近徑向外側。由此，可以使通過轉子旋轉產生的氣流向前方以及徑向外側流 動。因此，轉子的外周面由於具有比蓋部的開口的外周面靠徑向內側的位置的結構，因此能 夠有效將空氣排到馬達外部。
[0052] 在本實施例的一個實施方式中，該蓋部的多個開口之間的部位中的任意一個位於 通過所述軸的中心，且相對於所述中心軸線垂直的線上。
[0053] 如圖11所示，每兩個開口之間的部位1101位於通過中心軸且垂直於中心軸線的 線上，由此，從開口侵入的沿機殼的內表面流動的水滴不會碰觸壁部而易於流向地面側。其 結果是，水滴不易侵入軸承。
[0054] 在本實施例的一個實施方式中，蓋部的槽部的壁部從該蓋部向背向轉子的方向延 伸；該槽部具有後方傾斜部，該後方傾斜部從該壁部的背向轉子的方向的端面、向朝向轉子 的方向以及機殼的徑向內側傾斜而延伸，如圖9所示。
[0055] 由此，在軸承被保持於機殼的前方的結構情況下，葉輪罩易於成型。在壁部向後方 延伸時，由於設置了迷宮結構，而使風扇的環狀的肋變長。
[0056] 在本實施例的一個實施方式中，蓋部的槽部的壁部從該蓋部向朝向轉子的方向延 伸；該槽部具有前方傾斜部，該前方傾斜部從該壁部的朝向轉子的方向的端面、向背向轉子 的方向以及機殼的徑向內側傾斜而延伸，如圖6所示。
[0057] 由此，與圖9所示的方式相比，能夠抑制機殼的高度。
[0058] 在本實施例的一個實施方式中，轉子鐵芯具有環狀的鐵芯背部以及從該鐵芯背部 向徑向外側突出的多個齒，對該齒纏繞導線而形成該線圈，上述壁部位於比該鐵芯背部的 外周面靠近徑向內側的位置。
[0059] 如圖2所示，鐵芯背部所在的徑向位置為E，壁部所在的徑向位置為F，從圖2中可 以看出，F比E更靠近徑向內側。
[0060] 由此，能夠抑制馬達的高度。轉子鐵芯被線圈纏繞。因此，線圈的前表面的軸向高 度比鐵芯背部的前表面的軸向高度大。因此，朝向後方的壁部能夠配置在鐵芯背部的前表 面以及線圈的前表面之間。其結果是，機殼的蓋部能夠儘可能的接近線圈的上表面，由此能 夠抑制馬達的高度。
[0061] 在本實施例的一個實施方式中，纏繞於轉子鐵芯的線圈為集中卷。通過集中卷纏 繞轉子的方式，能夠抑制轉子在軸向的厚度。
[0062] 通過本實用新型的馬達，能夠防止沿著機殼外表面流動的水滴使軸承浸水，且易 於將順著機殼內表面延伸的流動的水滴排到馬達外部。
[0063] 實施例2
[0064] 本實用新型實施例還提供了一種電器設備，該電器設備具有實施例1所述的馬達 以及葉輪，該葉輪安裝於該馬達的軸上，該馬達用於使該葉輪旋轉。
[0065] 在本實施例的一個實施方式中，該葉輪具有葉輪罩，該葉輪罩具有呈放射狀向該 葉輪罩的內表面延伸的肋。如前所述，配合保持前述第一軸承的前述第一軸承容納部，能夠 使水滴不易於積存在軸承和機殼之間，能夠防止軸承生鏽，且在製造上能夠最後組裝軸承， 易於進行軸承和軸的同軸配置。
[〇〇66] 在本實施例中，該電器設備可以是空調機的室內機，但本實施例並不以此作為限 制，在其他的實施方式中，實施例1的馬達也可以作為空調機的室外機、飲水機、洗衣機等 的馬達使用，並且，也可以作為各種信息設備安裝的馬達、產業設備使用的馬達等被使用。 [0067] 以上結合具體的實施方式對本實用新型進行了描述，但本領域技術人員應該清 楚，這些描述都是示例性的，並不是對本實用新型保護範圍的限制。本領域技術人員可以根 據本實用新型的精神和原理對本實用新型做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本實 用新型的範圍內。
【權利要求】
1. 一種用於使葉輪旋轉的馬達，所述馬達具有旋轉部和靜止部， 其中，所述旋轉部具有： 能夠以中心軸線為中心旋轉的軸； 固定於所述軸的整流子；以及 固定於所述軸的轉子，所述轉子具有轉子鐵芯以及纏繞於所述轉子鐵芯的線圈； 其中，所述靜止部具有： 機殼，所述機殼具有圓筒部、從所述圓筒部的一個端面向徑向內側延伸的蓋部、以及從 所述圓筒部的另一個端面向徑向內側延伸的底部； 保持於所述蓋部的第一軸承； 保持於所述底部的第二軸承； 保持於所述圓筒部的內周面的磁鐵；以及 容納於所述機殼的碳刷架； 其特徵在於， 所述蓋部具有沿周向排列的多個開口， 在所述蓋部的所述多個開口的徑向內側具有環狀或C字狀的槽部， 所述槽部向朝向所述轉子的方向或背向所述轉子的方向凹陷，並且，所述槽部具有壁 部。
2. 根據權利要求1所述的馬達，其特徵在於， 所述蓋部還具有向朝向所述轉子的方向凹陷的第一軸承容納部； 所述第一軸承保持於所述第一軸承容納部的內周面。
3. 根據權利要求1或2所述的馬達，其特徵在於， 所述機殼在比所述開口靠徑向外側的位置設置有排水口， 在將馬達安裝到實際機器的情況下，以相對於所述中心軸線垂直的堅直方向作為上下 方向，以將所述排水口位於通過中心軸線的水平面的下方側的方式配置。
4. 根據權利要求3所述的馬達，其特徵在於， 所述排水口為在所述機殼的徑向或軸向貫通所述機殼的貫通孔。
5. 根據權利要求1或2所述的馬達，其特徵在於， 所述多個開口的徑向外側的邊的至少一個位於比轉子的外周更靠近徑向外側的位置。
6. 根據權利要求1或2所述的馬達，其特徵在於， 所述多個開口之間的部位中的任意一個位於相對於所述中心軸線垂直的堅直方向上。
7. 根據權利要求1或2所述的馬達，其特徵在於， 所述壁部從所述蓋部向背向所述轉子的方向延伸； 所述槽部具有後方傾斜部，所述後方傾斜部從所述壁部的背向所述轉子的方向的端 面、向朝向所述轉子的方向以及所述機殼的徑向內側傾斜而延伸。
8. 根據權利要求1或2所述的馬達，其特徵在於， 所述壁部從所述蓋部向朝向所述轉子的方向延伸； 所述槽部具有前方傾斜部，所述前方傾斜部從所述壁部的朝向所述轉子的方向的端 面、向背向所述轉子的方向以及所述機殼的徑向內側傾斜而延伸。
9. 根據權利要求8所述的馬達，其特徵在於， 所述轉子鐵芯具有環狀的鐵芯背部以及從所述鐵芯背部向徑向外側突出的多個齒，對 所述齒纏繞導線而形成所述線圈， 所述壁部位於比所述鐵芯背部的外周面靠近徑向內側的位置。
10. 根據權利要求1或2所述的馬達，其特徵在於， 纏繞於所述轉子鐵芯的線圈為集中卷。
11. 一種風扇，其特徵在於， 包括權利要求1至10中任意一項所述的馬達， 並且還具有安裝於所述馬達的軸的葉輪。
12. 根據權利要求11所述的風扇，其特徵在於，所述葉輪具有葉輪罩，所述葉輪罩具有 呈放射狀向所述葉輪罩的內表面延伸的肋。
【文檔編號】H02K5/10GK203871957SQ201420211844
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】檜皮隆宏 申請人:日本電產株式會社