CN110071585A - 马达及其散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达，其包括定子、转子、多个散热器及散热装置。定子具有壳体部，壳体部具有第一表面、第二表面及多个侧壁，而每一散热器分别设置于壳体部的不同侧壁；散热装置包括导风罩及多个第一风扇，导风罩由马达的底部套设于马达，且导风罩具有导风主板及多个导风侧板，每一导风侧板是分别由导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸，且每一导风侧板是与多个散热器之一对应设置以及至少一导风侧板上具有至少一孔洞，孔洞的数量与第一风扇的数量相同，第一风扇一对一地容设于相对应的孔洞。

Description

马达及其散热装置

技术领域

本发明涉及一种马达，尤其涉及一种以硅钢片冲压形成马达外壳与定子的一体化结构以大幅提升散热效果的马达及其散热装置。

背景技术

马达运用于工业中，大量地被应用为驱动源。随着科技的发展，马达的散热问题日益重要，特别是在许多设备需求为减少占用空间的方向上，改进散热问题遂成为产业重点之一。

一般而言，马达的热传导路径可参考图1，其中图1为现有马达一视角的截面示意图。如图1所示，现有马达1的热传导路径由内而外为：由线圈11传递至定子12，再由定子12传递至马达外壳13，再配合风扇吹风将热带离***。其中，由于马达各部件之间皆存在接触面，故伴随接触热阻，其阻碍热传导至外壳的效率，使得内部线圈温度无法有效降低，进而影响整体马达效率。

在一些应用情境中，现有马达配合风扇将热带离***的示意图可参考图2并配合图1，其中图2为现有马达另一视角的截面示意图。如图1及图2所示，现有马达1的散热设计上通常是于现有马达1后方装设风罩21及风扇22，对马达外壳13进行吹或吸风，以期能将热带离***，然此种方式不仅散热效果不佳，更因风罩21及风扇22大量占用现有马达1后方空间，使得马达整体体积增加，却未伴随散热效率的提升。

故此，如何发展一种可减少接触热阻、有效提升风扇使用效率并缩减风扇安装空间的马达及其适用的散热装置，实为目前尚待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种马达及其散热装置，以解决并改善前述现有技术的至少一个问题与缺点。

本发明的另一目的为提供一种马达及其散热装置，通过马达无外加式外壳的设计，线圈产生的热可直接传递至定子并由镂空区域散去，不仅不存在现有马达常见的马达外壳与定子间的接触热阻，有效提升热传效率，同时还降低材料成本。

本发明的另一目的为提供一种马达及其散热装置，通过散热装置的引入，设置于导风主板的主风扇可直接对镂空区域进行散热，且设置于导风侧板的侧风扇亦可直接对定子的侧壁进行散热。此外，由于结构使主风扇以及侧风扇散热的风路彼此独立且隔离，可避免风路相会造成的能量损失，并进一步地提升风扇使用效率，增加马达整体散热面积。

为达上述目的，本发明的一较佳实施方式为提供一种马达，其包括一定子、一转子、多个散热器及一散热装置。定子具有一中空部、一线圈部及一壳体部，其中壳体部具有一第一表面、一第二表面及多个侧壁，第一表面与第二表面分别为定子的前、后表面；中空部贯穿壳体部而位于壳体部的中央，线圈部环设于中空部内及壳体部内侧之间，且与壳体部直接接触，而每一散热器分别设置于壳体部的不同侧壁；转子具有一转轴，设置于中空部内；散热装置包括导风罩及多个第一风扇，导风罩是由马达的底部套设于马达，导风罩具有导风主板及多个导风侧板，导风主板邻设于第二表面，每一导风侧板分别由导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸，且每一导风侧板与多个散热器之一对应设置以及至少一导风侧板上具有至少一孔洞，孔洞的数量与第一风扇的数量相同，第一风扇一对一地容设于相对应的孔洞。

为达上述目的，本发明的另一较佳实施方式为提供一种马达，包括：一定子、一转子及一散热装置。定子具有中空部、线圈部及壳体部，壳体部具有第一表面、第二表面、多个侧壁及多个镂空区域，第一表面与第二表面分别为定子的前、后表面；中空部是贯穿壳体部而位于壳体部的中央，线圈部环设于中空部内及壳体部内侧之间，且与壳体部直接接触；多个镂空区域分别形成于两个相邻侧壁的第一表面及第二表面的角落，且每一镂空区域具有多个贯穿第一表面及第二表面的镂空穿孔；转子包括一转轴，设置于该中空部内；散热装置包括导风罩及多个主风扇，其中导风罩是由马达的底部套设于马达，且导风罩具有一导风主板及多个导风侧板，每一导风侧板是分别由导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸；导风主板邻设于第二表面且具有多个开口，多个开口分别对应于多个镂空区域；主风扇的数量与开口的数量相同，且每一主风扇一对一地容设于对应的开口。

为达上述目的，本发明的又一较佳实施方式为提供一种散热装置，适用于具有一定子的一马达，定子具有多个多个镂空区域，该散热装置包括导风罩及多个主风扇，导风罩包含一导风主板及多个导风侧板，每一导风侧板分别由导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸，且导风主板具有多个开口，多个开口分别对应于多个镂空区域以及主风扇的数量与开口的数量相同，且每一主风扇一对一地容设于对应的开口。

本发明的有益效果在于，通过马达无外加式外壳的设计，线圈产生的热可直接传递至定子并由镂空区域散去，不仅不存在现有马达常见的马达外壳与定子间的接触热阻，有效提升热传效率，更降低材料成本。

附图说明

图1为现有马达一视角的截面示意图。

图2为现有马达另一视角的截面示意图。

图3为本发明较佳实施例的马达的结构示意图。

图4为图3所示的A-A截面图。

图5为本发明较佳实施例的导风罩的结构示意图。

图6A为本发明马达的定子的前方一视角的示意图。

图6B为本发明马达的定子的后方一视角的示意图。

图7为图3所示的马达的后视示意图。

图8为图3所示的马达安装侧风扇后的侧视示意图。

图9为本发明另一较佳实施例的导风罩的结构示意图。

图10为图4所示马达改用图9所示的导风罩的截面示意图。

附图标记如下：

1：现有马达

11：线圈

12：定子

13：马达外壳

21：风罩

22：风扇

3：马达

31：定子

310：中空部

311：线圈部

312：壳体部

3120：镂空区域

3121：实心区域

31200：镂空穿孔

313：散热器

32：转子

322：转轴

4：散热装置

40:导风罩

41：导风主板

410：开口

42：第二风扇

43：导风侧板

430：孔洞

44：第一风扇

50：导风罩

51：导风主板

510：开口

53：导风侧板

530：孔洞

54：第一风扇

S1：第一表面

S2：第二表面

W1：第一侧壁

W2：第二侧壁

W3：第三侧壁

W4：第四侧壁

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本发明。

请参阅图3、图4、图5、图6A、图6B及图7，其中图3为本发明较佳实施例的马达的结构示意图，图4为图3所示的A-A截面图，图5为本发明较佳实施例的导风罩的结构示意图，图6A为本发明马达的定子的前方一视角的示意图，图6B为本发明马达的定子的后方一视角的示意图以及图7为图3所示的马达的后视示意图。如图3、图4、图5、图6A、图6B及图7所示，本发明较佳实施例的马达3包括定子31、转子32及散热装置4。

转子32具有转轴322；定子31具有中空部310、线圈部311及壳体部312。壳体部312可由硅钢片制成，壳体部312具有第一表面S1、第二表面S2、实心区域3121及多个镂空区域3120，第一表面S1与第二表面S2分别为定子31的前、后表面且相互平行，多个镂空区域3120于本实施例中可为四组，且分别位于壳体部312的四个角落；中空部310贯穿定子31的壳体部312而位于壳体部312的中央312，且中空部310内可供转子32设置，线圈部11环设于壳体部312的内侧且位于转子32及壳体部312之间，线圈部311与壳体部312直接接触，以直接实现热传导。

请再参阅图6A、图6B并配合图4。在一些实施例中，本发明马达3的定子31具有第一侧壁W1、第二侧壁W2、第三侧壁W3及第四侧壁W4，第一侧壁W1、第二侧壁W2、第三侧壁W3及第四侧壁W4与第一表面S1及第二表面S2相垂直，第一侧壁W1与第三侧壁W3平行，且第二侧壁W2与第四侧壁W4平行。

根据本发明的构想，定子31可进一步包括多个散热器313，于本实施例中，考虑壳体部312的其中一侧壁作为放置马达3时的放置面，因此，仅于壳体部312的第一侧壁W1、第二侧壁W2、第三侧壁W3及第四侧壁W4的其中的三个设置有散热器313，并通过这三个侧壁设有散热器313以提升热自线圈部311经由壳体部312传递至散热片313的热传效率。

根据本发明的构想，本发明散热装置4包括导风罩40、多个侧风扇(以下称第一风扇44)及至少一个主风扇(以下称第二风扇42)。第一风扇44对应设置于散热器313上，每一散热器313上设置至少一个第一风扇44，于本实施例中每一散热器313上设置两个第一风扇44；第二风扇42设置于壳体部312的第二表面S2上，于本实施例中，相对于第二表面S2上四个角落的镂空区域3120分别设置有一个第二风扇42，亦即在第二表面S2的四个角落位置共设置四个第二风扇42，以使每一第二风扇42产生的气流可分别流经所对应的镂空区域3120；于其他实施例中，上述四个第二风扇42亦可以一个较大尺寸的风扇作为替代，而上述大尺寸风扇近乎设置于整个第二表面S2上。

于本实施例中，导风罩40包含一个导风主板41及由该导风主板41的其中三个侧边垂直延伸的三个导风侧板43，导风罩40由马达3的底部(相当于壳体部312的第二表面S2)套设于马达3，导风罩40的导风主板41邻设于第二表面S2且具有多个开口410，多个开口410位置分别对应于多个第二风扇42及多个镂空区域3120。第二风扇42的数量与开口410的数量相同，且多个第二风扇42一对一地容设于多个开口410。

请参阅图8并配合图5及图6A，其中图8为图3所示的马达安装侧风扇后的侧视示意图。如图5、图6A及图8所示，导风罩40的每一个导风侧板43与散热器413之一对应设置。于本实施例中，三个导风侧板43中的其中两个相对应的导风侧板43具有至少一孔洞430，每一个孔洞430的数量与第一风扇44的数量相同，且散热器413上的每一第一风扇44一对一地容设于对应的导风侧板43的孔洞430之一。较佳地，每一个第一风扇42及每一第二风扇44皆为一轴流扇，但不以此为限。

根据本发明的构想，本发明的核心技术特征提供一种马达外壳与定子一同冲压成形的马达，或称不具马达外壳的马达，由于一体化结构及一体化制造的缘故，能大幅降低材料成本。此外，本发明的定子31与散热器313亦可为一硅钢一体化结构，即定子31及散热器313是以同一硅钢片以冲压的方式一体成形。当然，散热器313亦可为外加式，例如铝挤型散热器，其中每一散热器313包括多个散热鳍片，并于散热器313与定子31的接触面涂布散热膏，以降低接触热阻，由于定子31本身仍为一硅钢一体化结构，其热传效果虽可能不及前述完全一体成形者，然实质上仍远优于现有马达，不仅增加马达整体散热面积，更可有效提升风扇使用效率且达到较佳的散热能力。

请再参阅图6A及图6B。在一些实施例中，本发明的定子31的壳体部312的镂空区域3120较佳是分别形成于第一侧壁W1及第二侧壁W2相邻的相邻的第一表面及第二表面的角落、第二侧壁W2及第三侧壁W3相邻的相邻的第一表面及第二表面的角落、第三侧壁W3及第四侧壁W4相邻的相邻的第一表面及第二表面的角落以及第四侧壁W4及第一侧壁W1相邻的相邻的第一表面及第二表面的角落，并分别与散热装置第二风扇42以及导风主板41上的开口410相对应。更进一步地，每一个镂空区域3120较佳具有多个镂空穿孔31200，且每一个镂空穿孔31200贯穿壳体部312的第一表面S1及第二表面S2。由此，得以构成一完整风路，风流受第二风扇42的吸力或吹力沿转轴322的延伸方向于定子31的壳体部312的四个侧壁相接的四个角落流经镂空区域3120的各个镂空穿孔31200，以将线圈部311产生的热有效散去，由此，可以有效地提升热传效率。

另一方面，参考图8并配合图4可知，第一风扇44的风路是散热装置吹向散热器413，再沿散热器413以及散热器413设置的第一侧壁W1、第二侧壁W2、第三侧壁W3或第四侧壁W4侧向吹出，其风路与前述流经镂空区域的风路彼此独立及隔离，不会有相互干扰的情形，即不会因风路相会而造成能量损失。

请参阅图9及图10，其中图9为本发明另一较佳实施例的导风罩的结构示意图以及图10为图4所示马达改用图9所示的导风罩的截面示意图。如图9及图10所示，本发明另一较佳实施例的导风罩50包括导风主板51及多个导风侧板53，其与图5前述实施例的导风主板41及导风侧板43相仿，亦具有多个开口510，故不多行赘述。惟此实施例中，导风侧板53的数量以三个为佳，且三个导风侧板53分别对应于定子31的第一侧壁W1、第二侧壁W2、第三侧壁W3设置，且每一导风侧板53上皆具有两个孔洞530。此外，第一风扇54容设于每一个孔洞530中，以对定子31有效进行散热。至于第四侧壁W4，其主要应用并设置于一平面上，故该侧不配置导风侧板，可使本发明的马达应用于多种不同产品中，同时亦可有效缩减产品体积。

综上所述，本发明提供一种马达及其适用的散热装置，以解决并改善现有技术的问题与缺点。本发明通过马达无外加式外壳的设计，线圈产生的热可直接传递至定子并由镂空区域散去，不仅不存在现有马达常见的马达外壳与定子间的接触热阻，有效提升热传效率，更降低材料成本。同时，通过散热装置的引入，设置于导风主板的主风扇可直接对镂空区域进行散热，且设置于导风侧板的侧风扇亦可直接对定子的侧壁进行散热。此外，由于结构使主风扇以及侧风扇散热的风路彼此独立且隔离，可避免风路相会造成的能量损失，并进一步地提升风扇使用效率，增加马达整体散热面积。

纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims (14)

1.一种马达，包括：

一定子，具有一中空部、一线圈部及一壳体部，其中该壳体部具有一第一表面、一第二表面及多个侧壁，该第一表面与该第二表面分别为该定子的前、后表面；该中空部贯穿该壳体部而位于该壳体部的中央，该线圈部环设于该中空部内及该壳体部内侧之间，且与该壳体部直接接触；

多个散热器，分别设置于该壳体部的不同该侧壁；

一转子，包括一转轴，该转子设置于该中空部内；以及

一散热装置，包括：

一导风罩，由该马达的底部套设于该马达，包含：

一导风主板，邻设于该第二表面；以及

多个导风侧板，分别由该导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸，且各该导风侧板与多个该散热器之一对应设置，以及该至少一导风侧板上具有至少一孔洞；以及

至少一第一风扇，该第一风扇的数量与该孔洞的数量相同，且该第一风扇一对一地容设于相对应的该孔洞。

2.如权利要求1所述的马达，其中该多个侧壁包括一第一侧壁、一第二侧壁、一第三侧壁及一第四侧壁，其中该第一侧壁、该第二侧壁、该第三侧壁及该第四侧壁与该第一表面及该第二表面相垂直，该第一侧壁与该第三侧壁平行，且该第二侧壁与该第四侧壁平行。

3.如权利要求2所述的马达，其中多个所述散热器分别设置于相互平行的该第一侧壁及该第三侧壁。

4.如权利要求2所述的马达，其中多个所述散热器分别设置于该第一侧壁、该第二侧壁、该第三侧壁及该第四侧壁其中的三个。

5.如权利要求2所述的马达，其中该壳体部还具有一实心区域及多个镂空区域，该多个镂空区域分别形成于相邻该第一侧壁及该第二侧壁的该第一表面及该第二表面的角落、相邻该第二侧壁及该第三侧壁的该第一表面及该第二表面的角落、相邻该第三侧壁及该第四侧壁的该第一表面及该第二表面的角落以及相邻该第四侧壁及该第一侧壁的该第一表面及该第二表面的角落，其中各该镂空区域具有多个镂空穿孔，且各该镂空穿孔贯穿该第一表面及该第二表面。

6.如权利要求5所述的马达，其中该导风主板还具有至少一开口。

7.如权利要求6所述的马达，其还包含一第二风扇，设置于该第二表面上，该第二风扇的数量与该开口的数量相同，且该第二风扇一对一地容设于该开口。

8.如权利要求6所述的马达，其还包含多个第二风扇，设置于该第二表面上，该第二风扇的数量与该开口的数量相同，且该第二风扇一对一地容设于该开口，多个第二风扇的位置分别对应于多个镂空区域。

9.如权利要求7或8任一项所述的马达，其中多个所述第一风扇及多个所述第二风扇为一轴流扇。

10.如权利要求1所述的马达，其中各该散热器包括多个散热鳍片。

11.如权利要求1所述的马达，其中该定子与该散热器为一硅钢一体化结构。

12.一种马达，包括：

一定子，具有一中空部、一线圈部及一壳体部，其中该壳体部具有一第一表面、一第二表面、多个侧壁及多个镂空区域，该第一表面与该第二表面分别为该定子的前、后表面；该中空部贯穿该壳体部而位于该壳体部的中央，该线圈部环设于该中空部内及该壳体部内侧之间，且与该壳体部直接接触，该多个镂空区域分别形成于该两个相邻侧壁的该第一表面及该第二表面的角落，且各该镂空区域具有多个贯穿该第一表面及该第二表面的镂空穿孔；

一转子，包括一转轴，该转子设置于该中空部内；以及

一散热装置，包括：

一导风罩，由该马达的底部套设于该马达，包含：

一导风主板，邻设于该第二表面且具有多个开口，其中该多个开口分别对应于该多个镂空区域；以及

多个导风侧板，分别由该导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸；以及

多个主风扇，该多个主风扇的数量与该多个开口的数量相同，且该多个主风扇一对一地容设于该多个开口。

13.一种散热装置，适用于具有一定子的一马达，该定子具有多个镂空区域，该散热装置包括：

一导风罩，包含一导风主板及多个导风侧板，该导风主板具有多个开口，该多个开口分别对应于该多个镂空区域，多个所述导风侧板分别由该导风主板的不同侧边往同一方向垂直延伸；以及

多个主风扇，其数量与该多个开口的数量相同，且各该主风扇一对一地容设于该对应的开口。

14.如权利要求13所述的散热装置，其还包括至少一侧风扇，其中该至少一导风侧板上具有至少一孔洞，该侧风扇的数量与该孔洞的数量相同，且该侧风扇一对一地容设于该对应的孔洞。