專利名稱：馬達(dá)的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬達(dá)的冷卻裝置，尤其是涉及可對(duì)馬達(dá)的定子外周進(jìn)行高效冷卻的馬達(dá)的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
圖6表示現(xiàn)有的馬達(dá)的冷卻裝置。該冷卻裝置包括樞支在馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)軸1a上的徑向板型的葉輪2、以及包覆該葉輪2的由金屬板制成的風(fēng)扇罩4。符號(hào)3表示葉片，符號(hào)5表示空氣吸入口，符號(hào)6表示空氣吹出口。在這種結(jié)構(gòu)的冷卻裝置中，徑向板型的葉輪2僅用風(fēng)扇罩4來包覆，只能使從葉輪2吹出的空氣流朝向馬達(dá)1的表面。因此，在應(yīng)用到小型高輸出馬達(dá)上時(shí)，風(fēng)扇性能方面存在冷卻不足的問題，在應(yīng)用到高速旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)上時(shí)，存在風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)聲較大的問題。
為了消除上述這些不良狀況，一直以來都在研究各種解決方案。在日本專利特開平11-289716號(hào)公報(bào)所公開的冷卻裝置中，電動(dòng)機(jī)用冷卻風(fēng)扇的空氣流路為相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸傾斜的方向，并且，葉片的外徑比電動(dòng)機(jī)外殼的外徑大。

發(fā)明內(nèi)容
在上述冷卻裝置中，雖然送風(fēng)性能得到提高，但運(yùn)轉(zhuǎn)聲較大的問題仍然沒有消除。另外，也沒有考慮到將從葉輪吹出的空氣流所具有的動(dòng)壓有效地轉(zhuǎn)換為靜壓，且也沒有想到向馬達(dá)的冷卻翅片表面輸送匯聚的空氣流。因此，仍然沒有提出一種能同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻性能提高和運(yùn)轉(zhuǎn)聲降低的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的冷卻裝置。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻性能提高和運(yùn)轉(zhuǎn)聲降低的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的冷卻裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一形態(tài)的馬達(dá)的冷卻裝置，包括樞支在馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上的葉輪；以及包覆該葉輪的前方部位及外周部位、且前表面具有空氣吸入口、后方具有空氣吹出口的風(fēng)扇罩，在所述葉輪的出口側(cè)設(shè)置有縮流空間，該縮流空間在所述葉輪的葉片的背面?zhèn)雀浇哂腥肟?，且由具有向半徑方向斜后外方擴(kuò)大的周面的馬達(dá)端面、以及形成在所述風(fēng)扇罩內(nèi)表面的空間區(qū)劃構(gòu)件構(gòu)成。
采用上述構(gòu)成，葉輪出口側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向流在縮流空間被轉(zhuǎn)換、整流為軸向流，從而可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)聲特性。因此，不會(huì)增大運(yùn)轉(zhuǎn)聲，可進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，提高冷卻性能。
也可在縮流空間的下游側(cè)設(shè)置向所述空氣吹出口擴(kuò)大的擴(kuò)大流路，如此構(gòu)成時(shí)，利用擴(kuò)大流路的擴(kuò)散效果，將吹出流所具有的動(dòng)壓有效地轉(zhuǎn)換成靜壓，可進(jìn)一步提高空氣動(dòng)力性能(換言之為冷卻性能)。
另外，也可使擴(kuò)大流路的下游端包覆所述馬達(dá)的冷卻翅片的端部、或與冷卻翅片的端部對(duì)置，如此構(gòu)成時(shí)，可形成朝向冷卻翅片的匯聚流，提高冷卻性能。
也可作為葉輪采用徑向板葉輪，如此構(gòu)成時(shí)，徑向板葉輪即使在旋轉(zhuǎn)方向變化時(shí)其性能也不變化，可進(jìn)行可逆旋轉(zhuǎn)，另外，由于葉片出口角為90°，故在葉輪得到的靜壓比前向葉片和后向葉片大，從而可實(shí)現(xiàn)高性能化。
作為葉輪，也可采用軸流式風(fēng)扇葉輪，如此構(gòu)成時(shí)，由于軸流式風(fēng)扇葉輪的葉片前緣朝向空氣流入方向，故空氣可順利流入，降低運(yùn)轉(zhuǎn)聲。因此，可進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)，提高冷卻性能。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置的剖視圖。
圖6是表示現(xiàn)有的馬達(dá)的冷卻裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施例進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明并不限定為以下說明的實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置。
該馬達(dá)的冷卻裝置包括樞支在馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)軸1a上的葉輪2；以及包覆該葉輪2的前方部位及外周部位、且前表面具有空氣吸入口5、后方具有空氣吹出口6的風(fēng)扇罩4。在本實(shí)施例中，作為葉輪2采用葉片3的出口角為90°的徑向板葉輪。這樣，徑向板葉輪即使在旋轉(zhuǎn)方向變化時(shí)性能也不變化，故可進(jìn)行可逆旋轉(zhuǎn)，另外，由于葉片出口角為90°，故在葉輪2得到的靜壓比前向葉片和后向葉片大，從而可實(shí)現(xiàn)高性能化。
所述風(fēng)扇罩4包括形成有空氣吸入口5的前表面4a；從該前表面4a的外周部位向下游側(cè)傾斜的圓錐部4b；以及從該圓錐部4b的下游端側(cè)朝向空氣吹出口6的大致圓筒部4c。
在所述葉輪2的出口側(cè)設(shè)置有縮流空間S1，該縮流空間S1在葉輪2的葉片3的背面?zhèn)雀浇哂腥肟冢矣删哂邢虬霃椒较蛐焙笸夥綌U(kuò)大的周面的馬達(dá)端面1b、以及形成在所述風(fēng)扇罩4內(nèi)表面的空間區(qū)劃構(gòu)件10構(gòu)成。所述馬達(dá)端面1b的前端1b1可如實(shí)線所示位于葉輪2的輪轂2a的外徑的外側(cè)，也可如雙點(diǎn)劃線所示位于葉輪2的輪轂2a的外徑的內(nèi)側(cè)。
在本實(shí)施例中，所述空間區(qū)劃構(gòu)件10為風(fēng)扇罩4的圓錐部4b的內(nèi)表面，但也可在風(fēng)扇罩圓錐部4b的內(nèi)表面安裝構(gòu)成空間區(qū)劃構(gòu)件10的構(gòu)件。所述空間區(qū)劃構(gòu)件10的擴(kuò)大角θ2設(shè)定得比構(gòu)成所述縮流空間S1的馬達(dá)端面1b的擴(kuò)大角θ1小。
另外，在所述縮流空間S1的下游側(cè)設(shè)置有向空氣吹出口6擴(kuò)大的擴(kuò)大流路S2。該擴(kuò)大流路S2可如實(shí)線所示將風(fēng)扇罩4的圓筒部4c的下游端部彎曲擴(kuò)大形成，也可如雙點(diǎn)劃線所示平滑地?cái)U(kuò)大形成。另外，所述擴(kuò)大流路S2的下游端包覆所述馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部。另外，也可將該擴(kuò)大流路S2的下游端與所述馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部對(duì)置。
采用上述構(gòu)成，葉輪2出口側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向流在縮流空間S1被轉(zhuǎn)換、整流為軸向流，從而可進(jìn)一步提高運(yùn)轉(zhuǎn)聲特性，且利用擴(kuò)大流路S2的擴(kuò)散效果，將吹出流所具有的動(dòng)壓有效地轉(zhuǎn)換成靜壓，既可進(jìn)一步提高空氣動(dòng)力性能(換言之為冷卻性能)，又可形成朝向冷卻翅片11的匯聚流，提高冷卻性能。另外，也可使擴(kuò)大流路S2的下游端的軸向位置在周向上變化。
圖2表示本發(fā)明第二實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置。
此時(shí)，在風(fēng)扇罩4上設(shè)置有從所述空氣吸入口5的外周部位(即風(fēng)扇罩4的前表面4a的外周部位)向所述葉輪2上的葉片3的前表面3a延伸的環(huán)狀分隔板7，在該分隔板7的外周側(cè)與所述風(fēng)扇罩4的內(nèi)表面之間形成有環(huán)狀的空洞部8。這樣，在形成在分隔板7的外周側(cè)與風(fēng)扇罩4的內(nèi)表面之間的空洞部8產(chǎn)生旋渦E，因該旋渦E的空化效果而產(chǎn)生負(fù)壓，從而使經(jīng)由葉輪2的空氣主流f靠近葉輪2的葉片3的前端側(cè)。結(jié)果是，葉輪2上的葉片面可有效地發(fā)揮作用，提高葉輪2的空氣動(dòng)力性能(換言之為冷卻性能)和運(yùn)轉(zhuǎn)聲特性。
所述分隔板7形成為圓筒形狀，在其前端部一體地形成有截面呈梯形形狀的向內(nèi)凸緣部12，該向內(nèi)凸緣部12具有與所述葉輪2的葉片3的前表面3a平行的斜面。這樣，可使分隔板7的向內(nèi)凸緣部12接近葉片前表面3a，從而使空洞部8的空化效果更加顯著。
另外，所述分隔板7的內(nèi)周徑φ1比所述葉片3的前表面前端部3a的內(nèi)徑φ2大。如此構(gòu)成時(shí)，剝離區(qū)域減少，可進(jìn)一步提高葉輪2的空氣動(dòng)力性能(換言之為冷卻性能)和運(yùn)轉(zhuǎn)聲特性。
另外，所述分隔板7的外周徑φ3比所述葉輪2的外徑φ4小。如此構(gòu)成時(shí)，除空洞部8的空化效果外，還具有循環(huán)流E′的形成效果，因此，葉片面可更加有效地發(fā)揮作用，進(jìn)一步提高葉輪2的空氣動(dòng)力性能(換言之為冷卻性能)和運(yùn)轉(zhuǎn)聲特性。
在本實(shí)施例中，所述風(fēng)扇罩4及分隔板7是合成樹脂制成的一體成形品，但也可使分隔板7相對(duì)風(fēng)扇罩4自由裝卸。在使分隔板7相對(duì)風(fēng)扇罩4自由裝卸時(shí)，如預(yù)先準(zhǔn)備多種分隔板7，則可在不改變風(fēng)扇罩4形狀的情況下僅變更分隔板7即可應(yīng)對(duì)，從而使規(guī)格變更容易。
另外，在本實(shí)施例中，擴(kuò)大流路S2的下游端與馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部對(duì)置，但也可像第一實(shí)施例那樣，使擴(kuò)大流路S2的下游端包覆馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部。
其他構(gòu)成及作用效果與第一實(shí)施例相同，故省略其說明。
圖3表示本發(fā)明第三實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置。
此時(shí)，作為葉輪2，采用葉片前緣朝向空氣流入方向的軸流式風(fēng)扇葉輪。另外，風(fēng)扇罩4的圓錐部4b由前表面4a側(cè)的第一圓錐部4b1和比該第一圓錐部4b1傾斜度大的第二圓錐部4b2構(gòu)成，該第二圓錐部4b2的內(nèi)表面構(gòu)成縮流空間S1的空間區(qū)劃構(gòu)件10。另外，在本實(shí)施例中，擴(kuò)大流路S2的下游端包覆馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部，但也可像第二實(shí)施例那樣，使擴(kuò)大流路S2的下游端與馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部對(duì)置。這樣，由于軸流式風(fēng)扇葉輪2的葉片前緣朝向空氣流入方向，故空氣可順利流入，降低運(yùn)轉(zhuǎn)聲。因此，可進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)，提高冷卻性能。
其他構(gòu)成及作用效果與第一實(shí)施例相同，故省略其說明。
圖4表示本發(fā)明第四實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置。
此時(shí)，作為葉輪2，采用葉片前緣朝向空氣流入方向的軸流式風(fēng)扇葉輪。另外，在風(fēng)扇罩4的大致圓筒部4c的內(nèi)表面，在與所述軸流式風(fēng)扇葉輪2的外周大致對(duì)置的部位設(shè)置有環(huán)狀的風(fēng)扇導(dǎo)向件12。該風(fēng)扇導(dǎo)向件12在其吸入側(cè)沿流動(dòng)方向急劇減小，其最小截面位置P位于軸流式風(fēng)扇葉輪2的葉片3的外周端范圍內(nèi)，且其吹出側(cè)的內(nèi)表面形成為逐漸擴(kuò)大的傾斜面，該傾斜面構(gòu)成縮流空間S1的空間區(qū)劃構(gòu)件10。這樣，可將區(qū)劃軸流式風(fēng)扇葉輪2上的吸入?yún)^(qū)域和吹出區(qū)域的風(fēng)扇導(dǎo)向件12與空間區(qū)劃構(gòu)件10共用。另外，若將從葉片3的前緣外周位置P1到葉片后緣外周位置P2的高度定為H，則所述風(fēng)扇導(dǎo)向件12的最小截面位置P最好距離葉片3的前緣外周位置P1在0.5H～H的范圍內(nèi)。另外，在本實(shí)施例中，擴(kuò)大流路S2的下游端包覆馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部，但也可像第二實(shí)施例那樣，使擴(kuò)大流路S2的下游端與馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部對(duì)置。
其他構(gòu)成及作用效果與第一及第三實(shí)施例相同，故省略其說明。
圖5表示本發(fā)明第五實(shí)施例的馬達(dá)的冷卻裝置。
此時(shí)，作為葉輪2，采用葉片前緣朝向空氣流入方向的軸流式風(fēng)扇葉輪。另外，在風(fēng)扇罩4的大致圓筒部4c的內(nèi)表面，在與所述軸流式風(fēng)扇葉輪2的外周大致對(duì)置的部位設(shè)置有環(huán)狀的風(fēng)扇導(dǎo)向件12。該風(fēng)扇導(dǎo)向件12在其吸入側(cè)沿流動(dòng)方向逐漸減小，其最小截面位置P位于軸流式風(fēng)扇葉輪2的葉片3的外周端范圍內(nèi)，且其吹出側(cè)的內(nèi)表面形成為逐漸擴(kuò)大的傾斜面，該傾斜面構(gòu)成縮流空間S1的空間區(qū)劃構(gòu)件10。這樣，可將區(qū)劃軸流式風(fēng)扇葉輪2的吸入?yún)^(qū)域和吹出區(qū)域的風(fēng)扇導(dǎo)向件12與空間區(qū)劃構(gòu)件10共用。另外，若將從葉片3的前緣外周位置P1到葉片后緣外周位置P2的高度定為H，則所述風(fēng)扇導(dǎo)向件12的最小截面位置P最好距離葉片3的前緣外周位置P1在0.5H～H的范圍內(nèi)。另外，在本實(shí)施例中，擴(kuò)大流路S2的下游端包覆馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部，但也可像第二實(shí)施例那樣，使擴(kuò)大流路S2的下游端與馬達(dá)1的冷卻翅片11的端部對(duì)置。另外，馬達(dá)端面1b的前端1b1可如實(shí)線所示位于軸流式風(fēng)扇葉輪2的輪轂2a外徑的外側(cè)，也可如雙點(diǎn)劃線所示位于軸流式風(fēng)扇葉輪2的輪轂2a外徑的內(nèi)側(cè)。
其他構(gòu)成及作用效果與第一及第三實(shí)施例相同，故省略其說明。
權(quán)利要求
1.一種馬達(dá)的冷卻裝置，包括樞支在馬達(dá)(1)的旋轉(zhuǎn)軸(1a)上的葉輪(2)；以及包覆該葉輪(2)的前方部位及外周部位、且前表面具有空氣吸入口(5)、后方具有空氣吹出口(6)的風(fēng)扇罩(4)，其特征在于，在所述葉輪(2)的出口側(cè)設(shè)置有縮流空間(S1)，該縮流空間(S1)在所述葉輪(2)的葉片(3)的背面?zhèn)雀浇哂腥肟?，且由具有向半徑方向斜后外方擴(kuò)大的周面的馬達(dá)端面(1b)、以及形成在所述風(fēng)扇罩(4)內(nèi)表面的空間區(qū)劃構(gòu)件(10)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)的冷卻裝置，其特征在于，在所述縮流空間(S1)的下游側(cè)設(shè)置有向所述空氣吹出口(6)擴(kuò)大的擴(kuò)大流路(S2)。
3.如權(quán)利要求2所述的馬達(dá)的冷卻裝置，其特征在于，所述擴(kuò)大流路(S2)的下游端包覆所述馬達(dá)(1)的冷卻翅片(11)的端部、或與冷卻翅片(11)的端部對(duì)置。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的馬達(dá)的冷卻裝置，其特征在于，所述葉輪(2)采用徑向板葉輪。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的馬達(dá)的冷卻裝置，其特征在于，所述葉輪(2)采用軸流式風(fēng)扇葉輪。
全文摘要
一種馬達(dá)的冷卻裝置，包括風(fēng)扇罩(4)，該風(fēng)扇罩(4)包覆樞支在馬達(dá)(1)的旋轉(zhuǎn)軸(1a)上的葉輪(2)的前方部位及外周部位，且前表面具有空氣吸入口(5)，后方具有空氣吹出口(6)。在葉輪(2)的出口側(cè)設(shè)置有縮流空間(S
文檔編號(hào)H02K9/04GK1926748SQ20058000619
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者木下歡治郎 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社