專利名稱：用于無刷電動機的冷卻結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從無刷電動機散熱的冷卻結構。
背景技術：
日本待審專利公開號2008-54391提出了一種從無刷電動機散熱的冷卻結構。日本待審專利公開號2008-54391中公開的該無刷電動機包括定子、在定子內旋轉的轉子和與轉子一體設置的電動機軸。冷卻風扇接合于電動機軸從而將周圍空氣抽吸入定子。這就消散了無刷電動機產生的熱量。定子包括定子芯、絕緣件和線圈。定子芯包括圓筒形部分和從圓筒形部分的內周表面延伸出的齒。絕緣件覆蓋所述圓筒形部分的內周表面、鄰近內周表面的第一和第二端面以及所述齒。所述線圈纏繞在被絕緣件覆蓋的所述齒上。該無刷電動機包括在沿圓周方向的各相鄰齒之間從絕緣件暴露圓筒形部分的內周表面的暴露部分。這增加了冷卻風扇的散熱效率。但是，定子芯中圓筒形部分的內周表面內沒被絕緣件覆蓋的該暴露部分可能不利地影響絕緣性能。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種用于無刷電動機的冷卻結構，其很容易以簡單結構抽吸周圍空氣且藉此加強了從無刷電動機的散熱。本發明的一個方面涉及用于無刷電動機的冷卻結構。該無刷電動機包括定子、在定子內旋轉的轉子和與轉子一體設置的電動機軸。所述定子包括定子芯、絕緣件和線圈，其中所述定子芯包括內周表面、具有與該內周表面相鄰的第一和第二端面的圓筒形部分、多個從所述內周表面伸出的齒，所述絕緣件覆蓋所述內周表面、所述第一和第二端面和所述齒，所述線圈纏繞被所述絕緣件覆蓋的每個齒。所述冷卻結構包括接合于電動機軸的一端且被設置為相比第一端面更接近第二端面的冷卻風扇。至少一個通風凹部在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間設置在絕緣件的覆蓋所述第一端面的那部分中。本發明的另一個方面涉及配備有冷卻結構的無刷電動機。該無刷電動機包括定子、在定子內旋轉的轉子、與轉子一體設置的電動機軸和接合于所述電動機軸的一端的冷卻風扇。所述定子包括定子芯，所述定子芯包括內周表面、具有與所述內周表面相鄰的第一和第二端面的圓筒形部分、以及多個從所述內周表面伸出的齒。所述第二端面比第一端面更接近冷卻風扇，絕緣件覆蓋所述內周表面、所述第一和第二端面以及所述齒。線圈纏繞在被所述絕緣件覆蓋的每個齒上。所述絕緣件在覆蓋所述第一端面的那部分處包括設置在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間的至少一個通風凹部。根據本發明用于無刷電動機的冷卻結構很容易以簡單結構抽吸周圍空氣且藉此加強了從無刷電動機的散熱。本發明的其它方面和優點將根據結合附圖以示例方式示出本發明原理以下描述而更為清楚。
可參照下面對優選實施例的描述以及附圖來最好地理解本發明及其目的和優點，附圖中:圖1A是根據本發明一個實施例的無刷電動機的前視圖；圖1B示出不帶電路板和散熱器的無刷電動機的透視圖；圖2示出無刷電動機的前視圖；以及圖3示出無刷電動機的平面圖。
具體實施例方式現在參照附圖描述本發明。本實施例的無刷電動機應用于電動工具如沖擊式驅動器。如圖1B和2所示，該無刷電動機I包括定子3和設置在定子3內的轉子2。轉子2包括圓筒形轉子芯20、電動機軸10和四個磁體21。電動機軸10延伸穿過轉子芯20的中央部并且與轉子芯20—體設置。所述四個磁體21固定于轉子芯20的內部。轉子芯20包括多個層壓的圓形薄板。如圖3所示，四個磁體21以預定間隔設置。電動機軸10包括均被軸承11可旋轉地支撐的兩端(第一端和第二端)。沿電動機軸的軸向產生空氣流的冷卻風扇7 —體地接合于電動機軸10的第二端(圖1A中所見的左端)。在本實施例中，冷卻風扇7沿從第一端(圖1A中所見的右端)延伸至第二端的方向產生空氣流。但是，可沿相反方向產生空氣流。電路板8和散熱器9設置在定子3的接近電動機軸10第一端的第一端面43 (圖1A中所見的右側)上。散熱器9被緊固件12如螺釘固定于定子3的第一端面43。電路板8通過螺釘等緊固于散熱器9。如圖1A所示，電路板8與定子3的朝向電動機軸10第一端的第一端面43間隔預定的余隙。散熱器9包括朝定子3的第一端面43伸出的支腳90和朝電動機軸10的第一端伸出的大量翼片91。各緊固件12緊固于各支腳90。如圖3所示，定子3包括定子芯4、絕緣件5和線圈6。定子芯4包括內周表面41、圓筒形部分40和多個(附圖中為6個)齒42。圓筒形部分40包括與所述內周表面41相鄰的第一端面43和第二端面44。各齒42沿徑向從圓筒形部分40的內周表面朝圓筒形部分40的中心伸出。六個齒42以預定的相同間距沿圓周方向設置在內周表面上。如圖1B和3所示，絕緣件5覆蓋圓筒形部分40的第一端面43和第二端面44以及圓筒形部分40的內周表面41。每個齒42包括面對轉子2的遠表面45。絕緣件5還覆蓋除遠表面45之外的齒42。線圈6纏繞在被絕緣件5覆蓋的每個齒42上。電路板8控制至線圈6的電力供應。此外，電路板8包括檢測磁極在轉子2內的位置的磁性傳感器(未示出)。根據磁性傳感器的檢測，電路板8控制至線圈6的電力供應并且旋轉轉子2 (電動機軸10)。定子芯4包括多個層壓的薄鋼板。定位孔46設置在形成定子芯4的各薄鋼板的四個角的每一個內。各緊固件12穿過各定位孔46被插入從而將各薄鋼板一體化。現在將進一步詳述覆蓋定子芯4的絕緣件5。絕緣件5電絕緣了定子芯4并且由合成樹脂形成。如圖1B所示，絕緣件5的覆蓋圓筒形部分40中接近電動機軸10第一端(電路板8)的第一端面43的那部分包括朝電動機軸10的第二端(冷卻風扇7)延伸的多個(本實施例中為六個)通風凹部50。在本實施例中，絕緣件5的覆蓋第一端面43的那部分是環形的。在絕緣件5的該環形部分中，每個通風凹部50沿定子芯4的圓筒形部分40的圓周方向設置在兩個相鄰的齒42之間。絕緣件5的該環形部分可包括設置在沿圓周方向的任意兩個相鄰齒42之間的至少一個通風凹部50。在本實施例中，如圖1B和3所示，絕緣件5的覆蓋圓筒形部分40的內周表面41的那部分包括沿圓筒形部分40的徑向朝該內周表面41延伸的通風溝部51。每個通風溝部51設置在沿圓周方向的兩個相鄰齒42之間。各通風溝部51沿圓柱形部分40的在圓筒形部分40軸向上的整個長度延伸。在本實施例中，六個通風溝部51分別與六個通風凹部50連續地形成。在絕緣件5的覆蓋內周表面41的那部分內，至少一個通風溝部51可設置在沿圓周方向的任意兩個相鄰齒42之間。熱量如下所述從本實施例的無刷電動機I釋放。電路板8控制電力供應以旋轉轉子2。此處，電動機軸10與轉子2 —同旋轉。這就旋轉了與電動機軸10 —體接合的冷卻風扇7，并且沿電動機軸10產生了從電路板8朝冷卻風扇7導向的空氣流。在本實施例中，覆蓋定子芯4的第一端面43的絕緣件5包括朝冷卻風扇7延伸的通風凹部50。每個通風凹部50擴大了電路板8與定子3之間的余隙，周圍空氣穿過該余隙流動。因此，穿過該余隙被抽吸的周圍空氣量增加了。在本實施例中，至少一個通風凹部50設置在任意兩個相鄰的齒42之間。通風凹部50與形成于相應齒42之間的氣道相連續。因此，周圍空氣可平穩地被抽吸至該氣道中。這樣，更多量的周圍空氣可被平穩地抽吸入定子3內。這就有效地從無刷電動機I特別是電路板8散熱。在本實施例中，絕緣件5的覆蓋定子芯4的內周表面41的那部分包括通風溝部51，所述通風溝部沿徑向且沿圓筒形部分40的在軸向上的整個長度朝內周表面41延伸。每個通風溝部51增加了相應齒42之間的氣道的流動面積。因此，周圍空氣可被平穩地抽吸入定子3。這就有效地從無刷電動機I特別是線圈6散熱。此外，在本實施例中，通風凹部50與相應齒42之間的通風溝部51相連續。因此，周圍空氣從通風凹部50被平穩地抽吸入通風溝部51。這也增加了從無刷電動機I的散熱效率。在本實施例中，包括冷卻結構的無刷電動機I包括定子3、在定子3中旋轉的轉子
2、與轉子2 —體設置的電動機軸10以及接合于電動機軸10的一端的冷卻風扇。定子3包括定子芯4、絕緣件5和線圈6。定子芯4包括具有內周表面41和與內周表面41相鄰的第一端面43和第二端面44的圓筒形部分40,以及從圓筒形部分40的內周表面41伸出的齒42。第二端面設置為比第一端面更接近冷卻風扇7。絕緣件5覆蓋圓筒形部分40的內周表面41、第一和第二端面43和44以及齒42。線圈6纏繞在被絕緣件5覆蓋的齒42上。絕緣件5的覆蓋第一端面43的那部分包括設置在沿圓周方向的兩個相鄰齒42之間的至少一個通風凹部50。這樣，本實施例中無刷電動機I的冷卻結構包括接合于電動機軸10的一端且設置為比第一端面43更接近第二端面44的冷卻風扇7，以及設置在沿圓周方向的兩個相鄰齒42之間的所述至少一個通風凹部50。
這樣，在本實施例中，絕緣件5的覆蓋比第二端面44距離冷卻風扇7更遠的第一端面43的那部分包括通風凹部50，該通風凹部增加了能通過該位置的空氣量。至少一個通風凹部50位于沿圓周方向相鄰的兩個齒42之間。因此，空氣可平穩地通過形成于兩個相鄰齒42之間的氣道和與該氣道相連續的通風凹部50。因此，本發明容易以簡單結構抽吸周圍空氣并且藉此加強了從無刷電動機I的散熱。此外，在本實施例的無刷電動機I的冷卻結構中，絕緣件5的覆蓋內周表面41的那部分包括在兩個沿圓周方向的相鄰齒42之間沿圓筒形部分40的軸向延伸的至少一個通風溝部51。這樣，在本實施例中，通風溝部51增加了形成于沿圓周方向的兩個相鄰齒42之間的氣道的流動面積。這就增加了能被抽吸入圓筒形部分40的空氣量并且加強了從無刷電動機的散熱。在另一實施例中，無刷電動機I可包括通風凹部50并且通風溝部51可被省略。此夕卜，通風凹部50和通風溝部51可被設置在無刷電動機I內的1-5個位置處。本領域技術人員應當了解，本發明可被實施為許多其它的特定形式而不脫離本發明的精神和范圍。因此，應認為本示例和實施例是示例性而非限定性的，并且本發明不局限于此處給出的細節，而是在所附權利要求的范圍和對等物內可被修改。
權利要求
1.一種用于無刷電動機的冷卻結構，其中所述無刷電動機包括定子、在所述定子內旋轉的轉子和與所述轉子一體設置的電動機軸，所述定子包括定子芯、絕緣件以及線圈，其中所述定子芯包括內周表面、具有與所述內周表面相鄰的第一端面和第二端面的圓筒形部分、多個從所述內周表面伸出的齒，所述絕緣件覆蓋所述內周表面、所述第一端面和第二端面以及所述齒，所述線圈纏繞被所述絕緣件覆蓋的每個齒，所述冷卻結構包括: 接合于所述電動機軸的一端且設置為比所述第一端面更接近所述第二端面的冷卻風扇；以及 設置在所述絕緣件的覆蓋所述第一端面的那部分中在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間的至少一個通風凹部。
2.根據權利要求1的冷卻結構，還包括至少一個通風溝部，所述通風溝部沿所述圓筒形部分的軸向延伸且設置在所述絕緣件的覆蓋所述內周表面的那部分中在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間。
3.根據權利要求2的冷卻結構，其中所述至少一個通風凹部和所述至少一個通風溝部在所述沿圓周方向的兩個相鄰齒之間連續地形成。
4.一種具有冷卻結構的無刷電動機，該無刷電動機包括: 定子; 在所述定子內旋轉的轉子； 與所述轉子一體設置的電動機軸；以及 接合于所述電動機軸的一端的冷卻風扇，其中 所述定子包括 定子芯，所述定子芯包括內周表面、具有與所述內周表面相鄰的第一端面和第二端面的圓筒形部分以及多個從所述內周表面伸出的齒，其中所述第二端面比所述第一端面更接近所述冷卻風扇，覆蓋所述內周表面、所述第一端面和第二端面以及所述齒的絕緣件，以及 纏繞每個被所述絕緣件覆蓋的齒的線圈，以及 所述絕緣件在覆蓋所述第一端面的那部分處包括設置在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間的至少一個通風凹部。
5.根據權利要求4的無刷電動機，其中所述絕緣件在覆蓋所述內周表面的那部分處包括在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間沿所述圓筒形部分的軸向延伸的至少一個通風溝部。
6.根據權利要求5的無刷電動機，其中所述至少一個通風凹部和所述至少一個通風溝部在所述沿圓周方向的兩個相鄰齒之間連續地形成。
全文摘要
用于無刷電動機的冷卻結構，包括定子、轉子和與轉子一體設置的電動機軸。所述定子包括定子芯，所述定子芯包括內周表面、具有與內周表面相鄰的第一和第二端面的圓筒形部分和從所述內周表面伸出的齒。絕緣件覆蓋所述內周表面、第一端面和第二端面以及齒。線圈纏繞在被絕緣件覆蓋的每個齒上。冷卻結構包括接合于電動機軸的一端且設置為比第一端面更接近第二端面的冷卻風扇。至少一個通風凹部在絕緣件的覆蓋第一端面的那部分內設置在沿圓周方向的兩個相鄰齒之間。
文檔編號H02K9/04GK103138484SQ20121046860
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月19日 優先權日2011年11月21日
發明者松本宏司 申請人:松下電器產業株式會社