CN109944818A

CN109944818A - 一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机

Info

Publication number: CN109944818A
Application number: CN201910299169.4A
Authority: CN
Inventors: 涂国新; 刘峥耘
Original assignee: Dongguan Haixing Industry Co Ltd
Current assignee: Dongguan Haixing Industry Co Ltd
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2019-06-28

Abstract

本发明公开了一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，包括扇叶，扇叶内设有轴芯，扇叶内设有马达壳，马达壳内部设有磁条，轴芯上套接有前滚珠轴承，磁条套接在外框内，轴芯上套接有扣环和垫片，轴芯上设有后滚珠轴承和前滚珠轴承，后滚珠轴承和前滚珠轴承上套接有铜中管，轴芯上套接有柱形弹簧，该新型防水防尘风扇结构设计的风扇，具有极佳的防水效果，可以长期在潮湿的地方使用，也可以在淋水环境使用，还可以整个放入水中使用，都不影响其性能，也具有极佳的防尘效果，可以满足IP68标准要求。

Description

一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机

技术领域

本发明涉及散热风扇技术领域，具体为一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机。

背景技术

在现有国内散热风扇的防水防尘设计中，主要使用两种方式来做防水防尘处理，第一种是利用一种较薄的防护层来保护定子，隔离水和灰尘，比如真空覆膜、浸清漆工艺等；第二种是利用一种较厚的固化胶包裹定子，将定子与水和灰尘隔离，比如灌封胶工艺、低温注塑成型工艺等，但是现有技术中的新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机还存在以下不足。

第一种的防护层比较薄，比如真空覆膜厚度在20um左右，浸清漆20-50um，容易出现砂眼、针孔及制程刮伤导致的破孔，导致防水失效，所以第一种方式最多只能做到IP57的防护效果（防潮防水淋，过不了浸泡水测试）。

第二种方式，利用的主流防护固话胶主要有三种：硅橡胶、环氧树脂胶、低温注塑胶。硅橡胶的优势是硬度低（邵氏20-60D），能够非常好地抵抗冷热冲击，缺点是硬度不够，成型性差，气孔多，粘附性差，容易分层剥离；环氧树脂胶是目前的主流，优势是硬度高（邵氏80-90D），成型性好，致密度高，附着力大，耐跌落及抗外力冲击，防水性能非常优秀，缺点是抵抗冷热冲击能力差。低温注塑胶是在环氧树脂胶灌封工艺的基础上做的一种简化工艺，唯一的优势是工艺简单，成本低，缺点是抵抗冷热冲击能力差，防水性能差（工艺缺陷部分定子不能完全包裹），不能做盐水浸泡测试，不能做深水测试等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，以解决小型风扇抵抗冷热冲击能力差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，包括扇叶，所述扇叶内设有轴芯，所述扇叶内设有马达壳，所述马达壳内部设有磁条，所述轴芯上套接有前滚珠轴承，所述磁条套接在外框内，所述轴芯上套接有扣环和垫片，所述轴芯上设有后滚珠轴承和前滚珠轴承，所述后滚珠轴承和前滚珠轴承上套接有铜中管。

优选的，所述轴芯上套接有柱形弹簧，所述柱形弹簧的上端设于前滚珠轴承的下端，所述柱形弹簧的下端设于后滚珠轴承的上端。

优选的，所述外框内设有绝缘盖，所述绝缘盖上设有矽钢片，所述矽钢片内设有绝缘座，所述绝缘座和矽钢片之间设有漆包线。

优选的，所述绝缘座的下端设有PCB组立，所述PCB组立的下端设有填充固化胶，所述填充固化胶的下端设有底盖。

优选的，所述铜中管固定连接于密封腔壁内侧的中管固定底座内，所述密封腔壁上设有外框筋条，所述外框筋条内设有导线槽。

优选的，所述密封腔壁内设有导流增强筋条和底盖定位固定槽，所述底盖转动连接于底盖定位固定槽内。

优选的，所述填充固化胶采用环氧树脂胶、硅橡胶、注塑胶或其它类似防水灌封胶制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该新型防水防尘风扇结构设计的风扇，具有极佳的防水效果，可以长期在潮湿的地方使用，也可以在淋水环境使用，还可以整个放入水中使用，都不影响其性能，也具有极佳的防尘效果，可以满足IP68标准要求。

2.该新型防水防尘风扇还有以下一些有益效果：

1）转子和定子被外框的注塑壳完全隔离，一方面防止固化胶与转子（扇叶组立或马达壳组立）接触导致的系列问题，比如胶水不干导致的与转子粘住卡死，固化胶材质软成型差易变形导致与转子干涉，出现碰撞不良等；另一方面防止固化胶自身的缺陷导致的不良，比如固化胶砂眼导致防水效果不达标，固化胶附着力不够出现分层开裂与定子分离，最终脱落导致防水防尘失效并且与转子干涉卡死。

2）密封腔的开口在外框底面，灌封胶作业难度降低，简化了灌封工艺，不需要装胶盖拆胶盖，不需要注塑定子，整个工艺流程更加简洁流畅，生产效率能够提升60%以上。

3）外框和铜中管结构组合成一个半封闭的密封腔，简化了外框注塑成型工艺，降低了注塑成型难度，提升了成型品质。之前有人提出过外框和中管都用塑胶注塑成一体的思路，实际开模发现整个模流非常长，成型后腔体变形严重，垂直度、同心度、平面度都达不到设计要求，中管顶端缩水严重，根本满足不了要求+/-0.01mm的精度要求。

4）铜中管有非常好的导热效果，对风扇的定子散热有非常好的作用，特别是当固化胶把定子整个密封住以后，由于固化胶类导入效果不佳，定子内部发热无法及时导出，容易造成定子内部温度过高导致的PCB组立烧坏不良，而改成铜中管，可以有效避免该类不良发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构剖视图；

图3为本发明的防水防尘风扇组件***图；

图4为本发明的防水防尘专利保护部位剖析图；

图5为本发明的防水防尘专利保护部位细节说明图。

图中：11扇叶、12磁条、13马达壳、14轴芯、21绝缘盖、22矽钢片、23绝缘座、24漆包线、25 PCB组立、31外框、32铜中管、33底盖、34垫片、35扣环、36后滚珠轴承、37柱形弹簧、38前滚珠轴承、39填充固化胶、311导线槽、312底盖定位固定槽、313导流增强筋条、314中管固定底座、315外框筋条、316密封腔壁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2、图3和图4，本发明提供一种技术方案：一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，包括扇叶11，扇叶11内设有轴芯14，扇叶11内设有马达壳13，马达壳13内部设有磁条12，轴芯14上套接有前滚珠轴承38，磁条12套接在外框31内，外框31起到支撑和固定定子组立及扇叶组立的作用，其中定子组立包括包塑线架（由绝缘座23、绝缘盖21和叠放在一起的多层矽钢片22组成）、漆包线24、PCB组立25（产品驱动线路板）、导线组成，该定子组立固定于外框中心的铜中管上，起到驱动扇叶转动的作用，扇叶组立包括扇叶11、马达壳13、磁条12等部分（外转子无刷电机马达无扇叶11，只有马达壳13和磁条12），该部分被定子驱动后，带动扇叶11或电机旋转，其中外框31***，和铜中管32构成一个半封闭的密封腔，该密封腔的开口开在外框31的底面，定子从外框31底部开口面装入，再灌封软硅胶等填充固化胶39，将定子部分固定并完全密封在填充固化胶39内，最后盖上底盖33，起到防水防尘效果，是本专利的核心。

轴芯14上套接有扣环35和垫片34，轴芯14上设有后滚珠轴承36和前滚珠轴承38，后滚珠轴承36和前滚珠轴承38上套接有铜中管32，外框31、铜中管32、底盖33组成了一个全密闭的空腔，用来固定定子组立，防止定子组立与外界接触。

请参阅图2和图3，轴芯14上套接有柱形弹簧37，柱形弹簧37的上端设于前滚珠轴承38的下端，柱形弹簧37的下端设于后滚珠轴承36的上端。

请参阅图2和图3，外框31内设有绝缘盖21，绝缘盖21上设有矽钢片22，矽钢片22内设有绝缘座23，绝缘座23和矽钢片22之间设有漆包线24。

请参阅图1、图2和图3，绝缘座23的下端设有PCB组立25，PCB组立25的下端设有填充固化胶39，填充固化胶39对定子做进一步的固定和保护，完全防止水和灰尘等接触到定子组立部分，起到一个全封闭的效果，填充固化胶39的下端设有底盖33。

请参阅图5，铜中管32固定连接于密封腔壁316内侧的中管固定底座314内，密封腔壁316用于隔绝定子与扇叶组立，隔离定子与外界的接触，防止填充固化胶流出，中管固定底座314用于固定铜中管32，防止铜中管32松动或垂直度超范围，铜中管32散热效果较好，能够非常好地将定子运转过程中线圈产生的热量导出，可以有效降低风扇的内部温升，避免风扇因定子全密闭状态下散热不够，出现的电子元件温度过高，导致的元件受损或失效风险，密封腔壁316上设有外框筋条315，外框筋条315用于连接外框四个角与密封腔部位，外框筋条315内设有导线槽311，导线槽311用于导线引出及出线。

请参阅图5，密封腔壁316内设有导流增强筋条313和底盖定位固定槽312，导流增强筋条313增加密封腔壁强度，防止注塑成型时变形，增大注塑过程中走胶的流道，改善胶位流道过长容易注塑成型不良的风险，底盖33转动连接于底盖定位固定槽312内，固定槽312用于固定底盖，把底盖卡住防止底盖松脱，并起到辅助防水防尘的作用。

请参阅图2和图3，填充固化胶39采用环氧树脂胶、硅橡胶、注塑胶或其它类似防水灌封胶制成。

本发明在具体实施时：外框31和铜中管32结构组合成一个半封闭的密封腔，简化了外框31注塑成型工艺，降低了注塑成型难度，提升了成型品质，填充固化胶39对定子做进一步的固定和保护，完全防止水和灰尘等接触到定子组立部分，起到一个全封闭的效果，填充固化胶39的下端设有底盖33，外框31、铜中管32、底盖33组成了一个全密闭的空腔，用来固定定子组立，防止定子组立与外界接触，并且铜中管32有非常好的导热效果，对风扇的定子散热有非常好的作用，导流增强筋条313可以增加密封腔壁强度，防止注塑成型时变形，增大注塑过程中走胶的流道，改善胶位流道过长容易注塑成型不良的风险，密封腔壁316隔绝定子与扇叶组立，隔离定子与外界的接触，防止填充固化胶39流出，使得小型风扇的防水防尘效果更加有效。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，包括扇叶（11），其特征在于：所述扇叶（11）内设有轴芯（14），所述扇叶（11）内设有马达壳（13），所述马达壳（13）内部设有磁条（12），所述轴芯（14）上套接有前滚珠轴承（38），所述磁条（12）套接在外框（31）内，所述轴芯（14）上套接有扣环（35）和垫片（34），所述轴芯（14）上设有后滚珠轴承（36）和前滚珠轴承（38），所述后滚珠轴承（36）和前滚珠轴承（38）上套接有铜中管（32）。

2.根据权利要求1所述的一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，其特征在于：所述轴芯（14）上套接有柱形弹簧（37），所述柱形弹簧（37）的上端设于前滚珠轴承（38）的下端，所述柱形弹簧（37）的下端设于后滚珠轴承（36）的上端。

3.根据权利要求1所述的一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，其特征在于：所述外框（31）内设有绝缘盖（21），所述绝缘盖（21）上设有矽钢片（22），所述矽钢片（22）内设有绝缘座（23），所述绝缘座（23）和矽钢片（22）之间设有漆包线（24）。

4.根据权利要求1所述的一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，其特征在于：所述绝缘座（23）的下端设有PCB组立（25），所述PCB组立（25）的下端设有填充固化胶（39），所述填充固化胶（39）的下端设有底盖（33）。

5.根据权利要求1所述的一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，其特征在于：所述铜中管（32）固定连接于密封腔壁（316）内侧的中管固定底座（314）内，所述密封腔壁（316）上设有外框筋条（315），所述外框筋条（315）内设有导线槽（311）。

6.根据权利要求5所述的一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，其特征在于：所述密封腔壁（316）内设有导流增强筋条（313）和底盖定位固定槽（312），所述底盖（33）转动连接于底盖定位固定槽（312）内。

7.根据权利要求1所述的一种新型防水防尘结构的小型风扇及外转子无刷电机，其特征在于：所述填充固化胶（39）采用环氧树脂胶、硅橡胶、注塑胶或其它类似防水灌封胶制成。