CN106877563B - 驱动装置和鼓风机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动装置和鼓风机装置。驱动装置包括：包括开口的板；以及马达，该马达包括：旋转轴；外壳，该外壳支撑所述旋转轴旋转并固定至所述板，从而包围所述开口，并且所述外壳具有筒状形状；轴承，该轴承支撑所述旋转轴旋转并被压配合到所述外壳的内周表面上；以及推力盖，该推力盖支撑所述旋转轴的一端并通过粘合剂固定至所述外壳的所述内周表面。

Description

驱动装置和鼓风机装置

技术领域

本发明涉及驱动装置和鼓风机装置。

背景技术

专利文献1公开了一种外转子型马达，在该外转子型马达中，螺钉将推力盖固定至外壳，轴承被压配合到该外壳内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请公报No.2009-118639

发明内容

发明解决的问题

然而，使用螺钉可能导致零件数量增加以及制造成本增加。另外，可想到使用粘合剂将二者固定而不使用螺钉。然而，粘合剂的结合力可能不足，因此推力盖可能从外壳脱落。

因此，本发明的目的是提供这样一种驱动装置和包括该驱动装置的鼓风机装置，该驱动装置能抑制推力盖脱落，同时抑制零件数量增加并抑制成本增加。

解决问题的手段

上述目的通过一种驱动装置实现：该驱动装置包括：包括开口的板；以及马达，该马达包括：旋转轴；外壳，该外壳支撑所述旋转轴旋转并固定至所述板，从而包围所述开口，并且所述外壳具有筒状形状；轴承，该轴承支撑所述旋转轴旋转并被压配合到所述外壳的内周表面上；以及推力盖，该推力盖支撑所述旋转轴的一端并通过粘合剂固定至所述外壳的所述内周表面，其中所述开口的内边缘包括：从所述开口径向向外凹入的第一凹部；以及从所述开口径向向内突出的第一突出部，所述推力盖的外边缘包括：从所述推力盖径向向内凹入的第二凹部；以及从所述推力盖径向向外突出的第二突出部，当在所述旋转轴的轴向方向上观察时，至少所述第一突出部和所述第二突出部彼此部分地重叠，在所述旋转轴的径向方向上在所述第二凹部与所述外壳的所述内周表面之间限定出第一间隙；在所述旋转轴的所述轴向方向上，在所述第一突出部和所述第二突出部之间限定出第二间隙；并且所述粘合剂被填充在所述第一间隙和所述第二间隙中。

此外，上述目的通过一种鼓风机装置实现，该鼓风机装置包括：所述驱动装置；风扇，该风扇与所述旋转轴一起旋转；以及壳体，该壳体包括第一开口和第二开口并容纳所述风扇，所述外壳与所述驱动装置组装在一起并且具有涡旋形状，空气响应于所述风扇的旋转而穿过所述第一开口和所述第二开口。

发明效果

根据本发明，可以提供一种驱动装置和包括该驱动装置的鼓风机装置，该驱动装置抑制推力盖脱落，同时抑制零件数量增加并抑制成本增加。

附图说明

图1是根据当前实施方式的鼓风机装置的外部视图；

图2是根据当前实施方式的鼓风机装置的剖视图；

图3是图2的局部放大视图；

图4A是从下侧观察的推力盖的视图，图4B是从下侧观察的外壳的视图，而图4C是布置在外壳内的推力盖的视图；

图5是从下侧观察的板的视图；

图6A和图6B是用于固定推力盖的方法的说明图；以及

图7是采用内转子型马达的鼓风机装置的局部剖视图。

具体实施方式

图1是根据当前实施方式的鼓风机装置A的外部视图。图2是该鼓风机装置的剖视图。该鼓风机装置A包括上壳体10、下壳体20、风扇80等等。上壳体10和下壳体20在风扇80的轴向方向上组装并固定至彼此。上壳体10和下壳体20协同限定单个涡旋形壳体。上壳体10和下壳体20由合成树脂制成。上壳体10包括周壁部12、上壁部14和突出壁部18。周壁部12包围风扇80的外周部分并且具有基本筒状形状。与周壁部12连续的上壁部14在轴向方向上位于风扇80上方。应该指出，该轴向方向是指风扇80的旋转中心轴线的方向。上壁部14包括开口15a，空气响应于风扇80的旋转而穿过该开口15a。风扇80的上部从开口15a暴露出。上壁部14设置有保护从开口15a暴露出的风扇80并且从开口15a的中心径向向外延伸的三个杆16。突出壁部18从周壁部12和上壁部14径向向外部分地延伸。

下壳体20包括周壁部22、底壁部2和突出壁部28。周壁部22包围风扇80的外周部分并且具有基本筒状形状。周壁部12和22被固定至彼此。与周壁部22连续的底壁部24在轴向方向上位于风扇80下方。开口25形成在底壁部24的近似中心处。开口25被板100覆盖。开口101形成在板100的近似中心处。开口101被外壳60和推力盖110覆盖。板100支撑风扇80和使风扇80旋转的马达M。导电连接至马达M的线缆CB从底壁部24拉出来。也就是说，风扇80和马达M被容纳在上壳体10和下壳体20内。突出壁部28从周壁部22和底壁部24径向向外部分地延伸。突出壁部18和28被固定至彼此。突出壁部18和28限定单个开口15b。

风扇80的旋转致使开口15a和15b中的一个开口吸取空气，使得空气在上壳体10和下壳体20内循环，并且空气从开口15a和15b中的另一个开口排出。这样，风扇80的旋转致使空气穿过开口15a和15b。

鼓风机装置A例如用于冷却安装在混合车辆上的电池。电池用来存储由混合车辆发动机驱动的发电机产生的电力。顺便提及，鼓风机装置A的应用不限于此。另外，风扇80的旋转致使开口15a吸取空气并致使开口15b排出空气，但是当前实施方式不限于此。开口15b可以吸取空气而开口15a可以排出空气。

风扇80包括圆顶部84、凸缘部86、叶片部88和环部89。风扇80由合成树脂制成。圆顶部84径向向外延伸，并且随着圆顶部84径向向外延伸而向下延伸。圆顶部84在横截面中具有台阶形状。

凸缘部86从圆顶部84的下端部分径向向外延伸。随着凸缘部86径向向外延伸，该凸缘部86轴向向下略微倾斜。叶片部88包括多个叶片，并且从凸缘部86的外周边缘部分以基本筒状形状延伸。多个叶片以预定间隔布置在一圆上，使得空气在相邻叶片之间穿过。这些叶片轴向地延伸。上壳体10的周壁部12和下壳体20的周壁部22位于叶片部88的外周侧中。环部89设置在叶片部88的外周侧的上侧并且连接至叶片部88的上边缘部分。风扇80的旋转将空气从开口15a经过叶片部88引入到上壳体10和下壳体20内。因而，空气沿着周壁部12和22的内侧流动，从而将空气从开口15b排出。

将描述马达M。马达M包括线圈30、转子40、定子50、外壳60、印刷电路板PB、推力盖110等等。定子50由金属制成，并且具有基本环状。定子50被固定至外壳60的外周表面。外壳60被固定至板100的内底表面。支撑旋转轴42旋转的轴承70被压配合在外壳60内。轴承70在轴向方向上比在径向方向上长。

多个线圈30围绕定子50穿过绝缘体I缠绕。线圈30电连接至印刷电路板PB。印刷电路板PB具有形成在具有刚性的绝缘基板上的导电图案。印刷电路板PB由板100的内表面侧支撑并固定至该内表面侧，并且具有开口PB1，壳体60贯穿该开口PB1。用于向线圈30供电的电子部件安装在印刷电路板PB上。所述电子部件例如是输出晶体管(切换元件)如FET和用于控制线圈30的增能状态的电容器。所述电子部件可以例如是磁性传感器，该磁性传感器的输出响应于转子40的旋转而改变。印刷电路板PB导电地连接至线缆CB。线圈30被上电而激励定子50。

转子40包括旋转轴42、轭44和一个或多个永磁体46。旋转轴42由轴承70可旋转地支撑。旋转轴42的下端部经由推力接收构件S由推力盖110支撑。旋转轴42从轴承70向下突出的端部附装有阻尼垫圈DW。供旋转轴42穿过的垫圈W附装在阻尼垫圈DW和轴承70的下端部之间。旋转轴42从外壳60向上突出的端部被固定至与旋转轴42一起旋转的轭44。轭44由金属制成并且具有大体筒状形状。风扇80被固定至轭44的上侧。一个或多个永磁体46被固定至轭44的内周表面。永磁体46面对定子50的外周表面。线圈30被上电而激励定子50。因此，在永磁体46和定子50之间施加了磁性吸引力和磁性排斥力。该磁性力致使轭44即转子40相对于定子50旋转。因此，马达M是其中转子40旋转的外转子型马达。马达40的旋转致使风扇80旋转。

图3是图2的局部放大视图。轴承70具有内周表面70a和外周表面70b。旋转轴42布置在内周表面70a侧。外壳60布置在外周表面70b侧。如稍后将描述的，轴承70的内周表面70a部分地在旋转轴42的外周表面上滑动。轴承70从上侧到下侧依次具有锥形部71和基部73。锥形部71具有小于基部73的外径。锥形部71的外径朝向上侧减小。基部73的外径基本恒定。稍后将描述锥形部71和基部73的内径。另外，该上侧是形成上壳体10的供空气穿过的开口15a的那一侧。该下侧是没有形成供空气穿过的开口的板100侧。

外壳60具有内周表面60a和外周表面60b。轴承70布置在内周表面60a侧，而定子50等布置在外周表面60b侧。外壳60从上侧到下侧依次具有顶部61、上管状部63、小台阶部65、中间台阶部66、下管状部67、下台阶部68和腿部69。外壳60是通过将金属板拉成直径从上侧到下侧增加的基本筒状形状而形成的。

顶部61具有垂直于轴向方向的盘状并且具有供旋转轴42穿过的开口61a。上管状部63具有与顶部61的外边缘侧连续的筒状形状。小台阶部65形成在上管状部63的下侧。小台阶部65被形成为台阶状，从而使得内径和外径变得从上侧到下侧略微大于上管状部63的内径和外径。中台阶部66位于小台阶部65的下侧附近，并且形成为台阶状，从而使得内径和外径变得从上侧到下侧大于小台阶部65的内径和外径。

下管状部67具有与中台阶部66的外边缘连续的筒状形状。下台阶部68形成为从下管状部67的下侧径向向外延伸的台阶状，并且推力盖110被固定至下台阶部68的内表面。腿部69具有从下台阶部68的外边缘径向向外进一步延伸的圆形形状，并且被固定至板100的内底表面而包围开口101。上管状部63和小台阶部65部分地抵靠轴承70。小台阶部65部分地抵靠定子50的内周表面51。中台阶部66部分地抵靠定子50的底表面53。定子50的底表面53是定子50位于板100侧的表面。当在包含轴向方向的横截面中观察外壳60时，小台阶部65、中台阶部66和下台阶部68均形成为台阶形状。

下台阶部68包括：内环表面68a，该内环表面68a具有基本垂直于旋转轴42的轴向方向的环形；以及内侧表面68a’，该内侧表面68a’具有小高度并且具有基本平行于轴向方向的柱状。内环表面68a抵靠推力盖110的上表面的外边缘侧。内侧表面68a’面对推力盖110的外边缘。推力盖110利用粘合剂BD固定至下台阶部68的内侧，从而覆盖外壳60的下侧的开口端。在图3中，粘合剂BD由阴影点线表示。粘合剂BD填充在由推力盖110、外壳60和板100包围的空间中，从而覆盖板100的开口101。因而，推力盖110和外壳60利用粘合剂BD固定至彼此而无需使用诸如螺钉之类的部件，由此抑制了零件数量增加并抑制了制造成本增加。另外，在推力盖110的上表面上形成有凹下部114，推力接收构件S被装配在该凹下部114中。另外，板100和马达M对应于驱动装置。

接下来，将给出推力盖110和板100的开口101的形状的描述。图4A是从下侧观察的推力盖110的视图。图4B是从下侧观察的外壳60的视图。图4C是布置在外壳60中的推力盖110的视图。推力盖110具有基本圆形板状。推力盖110的外边缘包括：凹部110a，该凹部110a从推力盖110径向向内凹入；以及突出部110b，该突出部110b从推力盖110径向向外突出。形成了三对凹部110a和突出部110b。凹部110a和突出部110b以基本相等的角间隔交替地形成在周向上。

凹部110a和突出部110b面对下台阶部68的内侧表面68a’。由于下台阶部68的内侧表面68a’的内径基本恒定，因此突出部110b和内侧表面68a’之间在径向方向上的间隙GHb小于凹部110a和内侧表面68a’之间在径向方向上的间隙GHa，如图3所示。在这些间隙GHa和GHb中放入粘合剂BD致使推力盖110被固定至外壳60。间隙GHa是第一间隙的示例。另外，推力盖110的凹部110a的半径大于下台阶部68的内环表面68a的半径。因而，推力盖110能够覆盖外壳60的下侧的开口端，从而可以防止外来物体进入外壳60。凹部110a和突出部110b分别是第二凹部和第二突出部的示例。

图5是从下侧观察的板100的视图。尽管开口101具有基本圆形形状，但是开口101的内边缘包括：凹部101b，该凹部101b从开口101径向向外凹入；突出部101a，该突出部101a从开口101径向向内突出。形成了三对突出部101a和凹部101b。突出部101a和凹部101b以基本相等的角间隔交替地形成在周向上。凹部101b和突出部101a分别是第一凹部和第一突出部的示例。

接下来，将给出用于将推力盖110固定至外壳60(外壳60被固定至板100)的方法的描述。图6A和图6B是用于固定推力盖110的方法的说明图。压配合有轴承70的外壳60被固定至板100。在该状态下，将推力盖110***开口101内，如图6A所示。这里，推力盖110的外边缘和开口101的内边缘具有互补形状。也就是说，凹部110a和突出部110b在数量、尺寸和形状方面分别与突出部101a和凹部101b基本相同。详细地说，凹部110a在径向方向上的长度和在周向上的长度与突出部101a基本相同。此外，突出部101b在径向方向上的长度和在周向上的长度与凹部101b基本相同。而且，凹部110a、突出部110b、突出部101a和凹部101b在周向上的长度基本相同。因此，凹部110a面对突出部101a，突出部110b面对凹部101b，从而允许推力盖110穿过开口101。这使得能够将推力盖110布置在板100的内底表面和外壳60的内周表面60a之间。

接下来，推力盖110相对于开口101旋转，使得当在旋转轴42的轴向方向上观察时凹部101b面对凹部110a并且突出部110b重叠突出部101a，如图6B所示。突出部110b和突出部101a的重叠限制了推力盖110穿过开口101。这限制了推力盖110从板100和外壳60之间的空间经过开口101脱落到外部。这样，响应于推力盖110的旋转位置而允许或限制推力盖110经过开口101。在从轴向方向观察时推力盖110抵靠内环表面68a并且突出部110b重叠突出部101a的状态下将粘合剂BD穿过开口101注射到由外壳60和推力盖110包围的空间内。因而，将推力盖110固定至外壳60。

这里，还将粘合剂BD注射到在轴向方向观察时彼此重叠的突出部101a和突出部110b之间(如图3所示)在轴向方向上的间隙GA内。因而，在粘合剂BD硬化之后，推力盖110被固定而被限制在轴向方向上移动。间隙GA是第二间隙的示例。此外，将粘合剂BD注射到如上所述的凹部110a和内侧表面68a’之间的间隙GHa内。填充在间隙GHa内的粘合剂BD被固定至凹部110a、内侧表面68a’和内环表面68a。因而，在粘合剂BD硬化之后，推力盖110被固定而被限制在垂直于轴向方向的方向上旋转和移动。以这种方式，将粘结至推力盖110、外壳60和板100这三个构件的粘合剂BD硬化。这可以防止粘合剂BD从这些构件剥离，由此抑制推力盖110从外壳60脱落。另外，尽管在当前实施方式中粘合剂BD被填充在突出部110b和内侧表面68a’之间的小间隙GHb中，但是即使没有在间隙GHb中填充粘合剂BD，只要在间隙GHa中填充粘合剂BD，就能够限制推力盖110的旋转。

另外，如上所述，在通过粘合剂固定推力盖110之前，在凹部110a和突出部110b分别对应于突出部110a和凹部101b的状态下，允许推力盖110穿过开口101，由此将推力盖110布置在板100和外壳60之间。因而容易组装推力盖110。

另外，在当前实施方式中使用由Henkel制造的热塑性聚酰胺树脂的Macromelt(注册商标)OM673作为粘合剂。只要鼓风机装置A在正常使用条件下使用，如上所述在该粘合剂硬化之后，就使得推力盖110、外壳60和板100之间的相互位置关系恒定。因而可以防止推力盖110脱落。还可以通过手动利用工具容易地将推力盖110移除。因此，具有方便拆卸以分析马达M的故障以及拆卸马达M以回收利用或处理的优点。而且，由于粘合剂具有柔韧性(微弹性)，优选在由于风扇的旋转而产生微振动的鼓风机装置中使用该粘合剂。这能够进一步抑制推力盖110脱落并防止振动和噪音。

上述实施方式已经描述了使用外转子型的马达M的鼓风机装置A。然而，在这种鼓风机装置中采用的马达可以是内转子型。接下来，将给出采用内转子型马达M1的鼓风机装置B的描述。图7是采用内转子型马达M1的鼓风机装置B的局部剖视图。图7是与图3对应的视图。另外，相同的部件给予相同的附图标记并且省略重复描述。

马达M1包括线圈30、转子40’、定子50’、外壳60’、印刷电路板PB、推力盖110等等。转子40’的轭44’布置在定子50’的中心处。至少一个永磁体46被固定至轭44’的外周表面，并且面对定子50’的内周侧。轭44’被固定至旋转轴42，并且旋转轴42由轴承70’支撑而旋转。轴承70’的下侧部径向突出，并且该径向突出的部分被装配到外壳60’的内周表面内并由该内周表面保持。固定至板100的外壳60’在轴向方向上具有比以上描述的外壳60的长度小的长度，从而避免抵靠轭44’。定子50’被固定至金属板120的内周表面侧。金属板120的未示出部分被固定至板100。

此外，推力盖110、外壳60’和板100通过粘合剂BD固定至彼此，并且粘合剂BD被填充在内转子型马达M1中的间隙GHa、GHb和GA中。这防止了粘合剂BD从这些构件剥离，从而抑制了推力盖110从外壳60’脱落。

尽管已经详细地举例说明了示例性实施方式，但是本发明不限于以上提及的实施方式，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下进行其它实施方式、变动和修改。

在以上实施方式中，分别使用包括马达M和M1的驱动装置作为鼓风机装置A和B。然而，本发明不限于此。例如，该驱动装置可以作为电器、车辆、游戏设备、机床、纺纱设备、印刷机器等来使用。另外，使用该驱动装置的装置可以用于商用或家用。

凹部110a和101b以及突出部110b和101a的形状、数量和尺寸不限于上述实施方式。另外，推力盖110的外边缘和开口101的内边缘的形状不限于互补形状。例如，它们可以不具有互补形状，并且凹部101b的直径可以大于突出部110b的直径。突出部101a的直径可以大于凹部110a的直径。凹部101b在周向上可以比突出部110b长。突出部101a在周向上可以比凹部110a短。这是因为即使在这种情况下也允许推力盖110穿过开口101。另外，仅仅需要通过响应于推力盖110的旋转位置而在从轴向方向上观察时使突出部101a和突出部110b重叠来限制推力盖110穿过开口101。

Claims (3)

1.一种驱动装置，该驱动装置包括：

包括开口的板；以及

马达，该马达包括：

旋转轴；

外壳，该外壳支撑所述旋转轴旋转并固定至所述板，从而包围所述开口，并且所述外壳具有筒状形状；

轴承，该轴承支撑所述旋转轴旋转并被压配合到所述外壳的内周表面上；以及

推力盖，该推力盖支撑所述旋转轴的一端并通过粘合剂固定至所述外壳的所述内周表面，

其中：

所述开口的内边缘包括：

从所述开口径向向外凹入的第一凹部；以及

从所述开口径向向内突出的第一突出部，

所述推力盖的外边缘包括：

从所述推力盖径向向内凹入的第二凹部；以及

从所述推力盖径向向外突出的第二突出部，其中，所述第二凹部和所述第二突出部面对所述外壳的内周表面，并且所述外壳的内环表面抵靠所述推力盖的上表面的外边缘侧；

当在所述旋转轴的轴向方向上观察时，至少所述第一突出部和所述第二突出部彼此部分地重叠，

在所述旋转轴的径向方向上在所述第二凹部与所述外壳的所述内周表面之间限定出第一间隙；

在所述旋转轴的所述轴向方向上在所述第一突出部和所述第二突出部之间限定出第二间隙；并且

所述粘合剂被填充在所述第一间隙和所述第二间隙中。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中：

在所述推力盖通过所述粘合剂而被固定至所述外壳之前，当所述第一凹部和所述第一突出部分别面对所述第二突出部和所述第二凹部时，所述推力盖被允许穿过所述开口。

3.一种鼓风机装置，该鼓风机装置包括：

权利要求1或2所述的驱动装置；

风扇，该风扇与所述旋转轴一起旋转；以及

壳体，该壳体包括第一开口和第二开口并容纳所述风扇，所述壳体与所述驱动装置组装在一起并且具有涡旋形状，空气响应于所述风扇的旋转而穿过所述第一开口和所述第二开口。

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