專利名稱：吊扇馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及吊扇和吊扇馬達(dá)，特別是涉及在大幅度降低溫度情況下工作的吊扇馬達(dá)，它通過(guò)采用強(qiáng)制空氣通風(fēng)的布置，使空氣強(qiáng)制通過(guò)馬達(dá)殼體，并利用傳導(dǎo)和對(duì)流使熱發(fā)散的結(jié)構(gòu)方案，以便通過(guò)馬達(dá)零件，改善熱量的傳遞而降低溫度。本發(fā)明也涉及整體鑄造特別是鑄鋁的吊扇馬達(dá)，其具有精密的零件公差配合，制造成本低，安裝簡(jiǎn)便。
電馬達(dá)廣泛用于各種消費(fèi)者產(chǎn)品中。一種通用的電馬達(dá)包括固定在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)軸安裝在馬達(dá)殼體的兩個(gè)端蓋內(nèi)。轉(zhuǎn)子一般用電氣鋼疊片堆積制成，可以模鑄或繞線，這取決于馬達(dá)的型式。諸如位于轉(zhuǎn)軸相對(duì)兩端的球軸承或套筒軸承用固定的軸承座保持在兩個(gè)端蓋內(nèi)，兩個(gè)軸承座與兩個(gè)端蓋固定，使轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸相對(duì)于馬達(dá)的殼體旋轉(zhuǎn)。圍繞著轉(zhuǎn)子的是定子，馬達(dá)的繞組位于其內(nèi)。眾所周知，轉(zhuǎn)子同心地定向于定子中并相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)。
在另一類型的馬達(dá)中，一般稱之謂反結(jié)構(gòu)馬達(dá)，轉(zhuǎn)子和定子的位置是倒置的。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子定位于定子的外側(cè)，夾在界定馬達(dá)殼體的兩個(gè)端蓋之間并與之連接。反結(jié)構(gòu)馬達(dá)也提供有兩個(gè)軸承座并與和它一起旋轉(zhuǎn)的頂端蓋和底端蓋固定。
電馬達(dá)的共性問(wèn)題一般是馬達(dá)常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的熱量。產(chǎn)生的高溫、熱是電馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)不希望的結(jié)果，多年來(lái)采取了相當(dāng)?shù)呐?，試圖在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間冷卻馬達(dá)來(lái)降低馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。
在轉(zhuǎn)子位于定子中的電馬達(dá)類型中，提供了內(nèi)置風(fēng)扇或葉輪以試圖冷卻定子繞組并把熱量抽至馬達(dá)外面。內(nèi)置風(fēng)扇可包括安裝在馬達(dá)殼體內(nèi)轉(zhuǎn)子本身軸上的諸多葉片。內(nèi)置風(fēng)扇可包括直接模制在轉(zhuǎn)子端環(huán)上諸多翅樣葉片，從而轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)使諸多葉片旋轉(zhuǎn)，在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間提供風(fēng)扇樣作用。
在反結(jié)構(gòu)馬達(dá)中，提供上述傳統(tǒng)馬達(dá)型的冷卻風(fēng)扇是不實(shí)際的。因?yàn)榘惭b在定子上的馬達(dá)軸并不旋轉(zhuǎn)，很明顯，安裝在軸上的任何風(fēng)扇葉片將不旋轉(zhuǎn)，不能獲得冷卻作用。在外圍轉(zhuǎn)子上提供翅片或葉片對(duì)于增加馬達(dá)內(nèi)部也即定子上的馬達(dá)繞組的空氣循環(huán)實(shí)踐證明幾乎是無(wú)助的，因?yàn)檗D(zhuǎn)子在定子的外側(cè)。
反結(jié)構(gòu)型電馬達(dá)通常用于電氣吊扇。大部分現(xiàn)代吊扇包括從頂蓬通過(guò)定子軸懸掛的反結(jié)構(gòu)電馬達(dá)。一般由上、下端蓋(或鐘形端罩)形成的馬達(dá)殼體(轉(zhuǎn)子與殼體固定)圍繞定子旋轉(zhuǎn)。多個(gè)吊扇葉片用葉片連接鐵安裝在馬達(dá)殼體的頂面或底面(如美國(guó)專利US5462412所示)，或者通過(guò)使用各葉片滑道件進(jìn)行安裝(如美國(guó)專利US5222864所披露的那樣)。傳統(tǒng)的吊扇一般還具有一個(gè)或多個(gè)控制馬達(dá)速度和旋轉(zhuǎn)方向的電氣開關(guān)。電氣開關(guān)一般位于馬達(dá)下方的開關(guān)箱內(nèi)。此外，很多吊扇包括與開關(guān)箱下面安裝的照明燈飾。整個(gè)馬達(dá)殼體一般用防灰用的馬達(dá)箱體或罩覆蓋。
電馬達(dá)產(chǎn)生的熱是吊扇的特殊問(wèn)題。以前冷卻吊扇反結(jié)構(gòu)馬達(dá)定子繞組和轉(zhuǎn)子的努力包括在馬達(dá)殼體兩個(gè)端蓋內(nèi)提供多個(gè)通氣孔，以改善馬達(dá)殼體內(nèi)空氣的循環(huán)。然而，實(shí)際上幾乎沒(méi)有空氣循環(huán)發(fā)生，因?yàn)槎ㄗ颖旧淼拇嬖谛纬煽諝饬魍ǖ赖淖璧K物。多個(gè)通氣孔也提供在定子內(nèi)，以提供馬達(dá)殼體端蓋內(nèi)多個(gè)通氣孔之間橫流通道，但由于獨(dú)特的吊扇馬達(dá)環(huán)境所存在的諸多因素，空氣流一般是不充足的。
例如，吊扇馬達(dá)和馬達(dá)殼體一般由外部的馬達(dá)箱體所圍繞。馬達(dá)箱體形成馬達(dá)周圍的屏蔽，阻礙空氣進(jìn)入馬達(dá)殼體中和其周圍的通氣孔并阻礙空氣通過(guò)馬達(dá)本身。此外，不足的空氣流量是由吊扇葉片設(shè)計(jì)本身的特性所產(chǎn)生的結(jié)果。室內(nèi)的空氣循環(huán)是由風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)而引起的。由于空氣循環(huán)發(fā)生在各個(gè)葉片的頂尖處，在風(fēng)扇的中心產(chǎn)生空白，限制了馬達(dá)箱體安裝中心區(qū)的空氣流動(dòng)。
用于吊扇的電馬達(dá)內(nèi)產(chǎn)生的大量熱可能大幅度降低馬達(dá)的使用壽命并大大影響馬達(dá)的性能。于是，很明顯需要這樣一種用于吊扇的反結(jié)構(gòu)型的電馬達(dá)，它實(shí)質(zhì)上降低運(yùn)轉(zhuǎn)溫度以延長(zhǎng)馬達(dá)的使用壽命，并使較大功率馬達(dá)的設(shè)計(jì)成為可能。
吊扇馬達(dá)另一個(gè)通常遇到的問(wèn)題是馬達(dá)各種零件之間不便于對(duì)中，其結(jié)果，不僅增加了磨損而且產(chǎn)生不希望的嗓聲和振動(dòng)。用于吊扇的這種型式的電馬達(dá)包括幾個(gè)獨(dú)立的不同的馬達(dá)零件，它們通過(guò)傳統(tǒng)的螺釘或螺栓與螺母裝配在一起。這些馬達(dá)零件包括獨(dú)立的轉(zhuǎn)子，它與馬達(dá)殼體的上、下端蓋緊固。每一個(gè)零件必須精確地裝在一起，而且相對(duì)于定子保持相當(dāng)精密的間隙公差。
然而，這些零件的制造一般要求對(duì)各個(gè)零件分別進(jìn)行加工，然后需要把它們裝配在一起。分開加工的操作限制了獲得所需緊密間隙公差的能力。此外，制造成本和裝配成本實(shí)質(zhì)上可能是一致的。于是需要一種用于吊扇的電馬達(dá)，特別是用于吊扇的反結(jié)構(gòu)電馬達(dá)，它容易制造且成本低，獲得緊密的間隙公差，從而降低振動(dòng)和噪聲，并提供較長(zhǎng)的馬達(dá)使用壽命。
傳統(tǒng)吊扇設(shè)計(jì)的另一個(gè)問(wèn)題是吊扇葉片與馬達(dá)殼體的裝配。因?yàn)轱L(fēng)扇葉片的尺寸相對(duì)較大，又因?yàn)榈跎冗m合于幾種不同類型風(fēng)扇葉片布置的使用，葉片與吊扇馬達(dá)的安裝一般由零售商，有時(shí)甚至由顧客完成。這種葉片的安裝要求葉片連接鐵件或各個(gè)葉片滑道裝配到吊扇馬達(dá)的殼體上。將葉片連鐵件或葉片滑道安裝到馬達(dá)殼體的這些步驟是要消耗時(shí)間的也是費(fèi)錢的。于是引發(fā)了一種需要，不使用各個(gè)葉片滑道和(或)葉片連接鐵件等連接零件，能夠?qū)L(fēng)扇葉片安裝到吊扇馬達(dá)的殼體上。
本發(fā)明包括幾個(gè)獨(dú)特的實(shí)施例的解決上述與傳統(tǒng)的反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。本發(fā)明包括一個(gè)強(qiáng)制空氣通風(fēng)系統(tǒng)，它使足夠多的空氣流入馬達(dá)殼體，橫穿該定子和它的繞組并在與空氣原始進(jìn)入相對(duì)的位置流出馬達(dá)殼體外。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，它適合于非傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)的應(yīng)用，它提供一個(gè)直接安裝在馬達(dá)殼體內(nèi)的葉輪(或風(fēng)扇葉片組)，最好安裝在其中一個(gè)軸承保持蓋上。該葉輪在該定子的一側(cè)產(chǎn)生低壓狀態(tài)，使較大的空氣量從該殼體的外部流入，橫穿該定子，然后通過(guò)置于該馬達(dá)殼體周圍的多個(gè)空氣通道或開口流出殼體。該內(nèi)部葉輪包括多個(gè)葉輪葉片，它可直接或者通過(guò)該軸承保持蓋板安裝在該馬達(dá)殼體端蓋(或鐘形端罩)上，該軸承保持蓋板本身與該定子軸周圍的該殼體端蓋連接。該葉輪(最好是離心或葉片葉輪)隨著該馬達(dá)殼體一起旋轉(zhuǎn)，通過(guò)例如該殼體底端蓋上的多個(gè)開口吸入空氣，橫穿該定子，通過(guò)該上殼體端蓋周向定位的多個(gè)開口或空氣通道，徑向向外排出空氣。該葉輪也可通過(guò)該馬達(dá)上殼體的一個(gè)頂蓋板中的多個(gè)開口向內(nèi)吸入空氣，協(xié)助該定子上方該馬達(dá)上部區(qū)域的冷卻。類似地，該葉輪可以與該下殼體端蓋相聯(lián)合，該端蓋可包括在該下殼體外緣周向設(shè)置的多個(gè)開口，從而空氣可從該上殼體頂蓋板區(qū)域，大體上與該馬達(dá)軸的軸線平行的方向吸入，橫穿定子，然后通過(guò)周向的多個(gè)開口徑向向外排出。此外，該葉輪葉片可這樣設(shè)計(jì)，它迫使空氣橫穿定子，也即從該馬達(dá)殼體的高壓側(cè)通過(guò)該定子到低壓側(cè)。在這種實(shí)例中，一個(gè)離心式葉片的葉輪從設(shè)置于該馬達(dá)殼體四周或外緣的多個(gè)空氣開口徑向向內(nèi)吸入空氣，然后迫使空氣橫穿實(shí)質(zhì)上與該定子軸的軸線平行的該定子至該殼體的對(duì)側(cè)，并通過(guò)該馬達(dá)殼體的端板或端部區(qū)向外排出。該葉輪方案還可以這樣設(shè)計(jì)，該馬達(dá)上殼體部和馬達(dá)下殼體部分別包括最好安裝在該馬達(dá)頂殼體和馬達(dá)底殼體內(nèi)的上、下軸承保持蓋板上的上葉輪和下葉輪，在這種情況下，一個(gè)葉輪通過(guò)該馬達(dá)殼體內(nèi)該定子對(duì)側(cè)的多個(gè)開口有入空氣，抽吸空氣橫穿該定子，然后徑向向外排出空氣；而另一個(gè)葉輪迫使空氣徑向吸入，橫穿該定子，然后按第一葉輪空氣流的路徑徑向向外排出空氣。也就是，安裝在上殼體部和下殼體部的兩個(gè)葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使空氣流相互加強(qiáng)。
本發(fā)明還涉及空氣強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，該馬達(dá)上殼體部和馬達(dá)下殼體部至少其中之一，最好是其殼體側(cè)壁具有多個(gè)周向開口的那個(gè)馬達(dá)殼體部，用高導(dǎo)熱材料制成，以便藉助熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流使熱量散發(fā)。這種材料，最好是鑄鋁，使各種幾何結(jié)構(gòu)的多個(gè)散熱片整體鑄造在多個(gè)周向設(shè)置的開口內(nèi)，使該殼體整個(gè)表面積與容積之比最大化，使熱量通過(guò)眾多散熱片導(dǎo)熱然后藉助從眾多散熱片與鄰近空氣的對(duì)流而散發(fā)。與該殼體部相對(duì)的馬達(dá)另一殼體部也可用鑄鋁制成，以使熱傳遞性能最佳。
本發(fā)明還包括與該馬達(dá)殼體的頂面和(或)底面直接整體鑄造成形的多個(gè)葉片滑道。該馬達(dá)葉片滑道可構(gòu)造成散熱片或空氣導(dǎo)向勺片，以協(xié)助熱量散發(fā)和空氣流動(dòng)。
本發(fā)明還涉及一種整體鑄造馬達(dá)(最好用鑄鋁)，它將該馬達(dá)上殼體部和馬達(dá)下殼體部與該轉(zhuǎn)子鑄成一體。特別是，將該側(cè)壁和該馬達(dá)殼體上部的頂端面、該側(cè)壁和該馬達(dá)殼體下部的底端面以及該轉(zhuǎn)子全部一起鑄造。這種一體鑄造的結(jié)果是，此后的加工更精確且成本較低。例如，該下殼體部底面的軸承孔與該轉(zhuǎn)子內(nèi)圓壁可以一起加工，使這些加工面相互之間方位準(zhǔn)確。也就是說(shuō)，該底軸承孔內(nèi)圓與該轉(zhuǎn)子壁的內(nèi)圓精確地對(duì)正，使該轉(zhuǎn)子相對(duì)于該定子精確地同心并具有可旋轉(zhuǎn)能力。此外，這種整體鑄造體降低了裝配的成本，這是由于它不用藉助然或螺栓與螺母組件將分開的馬達(dá)上、下殼體零件與分開的轉(zhuǎn)子連接，結(jié)果是，只需較少的裝配步驟，而且零部件產(chǎn)生振動(dòng)的潛在危險(xiǎn)較小。整體鑄造的殼體和轉(zhuǎn)子還可進(jìn)一步與安裝該風(fēng)扇葉片的葉片滑道鑄成一體，從而進(jìn)下減少零件和裝配步驟。
該整體鑄造特別適合于該強(qiáng)制空氣通風(fēng)系統(tǒng)與該有用的散熱幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)合。該整體鑄造使各種不同具有最佳表面積與容積比的幾何形狀散熱片的設(shè)計(jì)能夠在該馬達(dá)殼體多個(gè)周向或者外緣開口內(nèi)容易地實(shí)現(xiàn)。此外，分開的散熱片布置可以與該馬達(dá)殼體的頂面和底面鑄成整體，以增加整個(gè)表面積，從而使強(qiáng)化熱傳遞的表面積與容積之比盡量地加大。還有，該整體鑄造的頂和(或)底散熱片可以構(gòu)造為空氣葉瓣，以引導(dǎo)空氣運(yùn)動(dòng)，從而提高該馬達(dá)殼體內(nèi)外之間的空氣流速。
于是，本發(fā)明的目的是提供一種抽吸和激發(fā)空氣通過(guò)該馬達(dá)殼體并橫穿該定子的強(qiáng)制空氣通風(fēng)系統(tǒng)以降低一種吊扇馬達(dá)特別是反結(jié)構(gòu)型吊扇馬達(dá)內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)?。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是成形一個(gè)或多個(gè)鑄鋁殼體零件，改善通過(guò)殼體然后至外面環(huán)境的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流，從而降低所產(chǎn)生的熱。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有鑄鋁馬達(dá)殼體的強(qiáng)制空氣通風(fēng)系統(tǒng)，該殼體具有使該殼體的表面積與容積之比最大化從而改進(jìn)熱傳遞特性的諸多散熱片。
又，本發(fā)明的目的是提供一個(gè)單一的，整體鑄造的馬達(dá)殼體和轉(zhuǎn)子(最好用鑄鋁)，以得到嚴(yán)密的公差配合，這是由于它只有較少的零件，而且馬達(dá)的關(guān)鍵零件如該軸承和轉(zhuǎn)子的表面(指軸承孔和轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓)可在一個(gè)工步中加工成形，從而使該轉(zhuǎn)子與定子之間良好地定心，從而噪聲較低，使用壽命較長(zhǎng)。該一體的整體鑄造成本較低，并使葉片有間距地排列，從而不需要分開的葉片滑道，結(jié)果是，裝配步驟較少。
本發(fā)明這些和其它一些目的參閱附加的詳細(xì)說(shuō)明和附圖將會(huì)更加明顯。


圖1為本發(fā)明一種反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)的一個(gè)實(shí)施例透視圖。
圖2為圖1所示該吊扇馬達(dá)的零件分解圖。
圖3為取自圖1中3-3的該吊扇馬達(dá)截面圖。
圖4為本發(fā)明一個(gè)可替換的實(shí)施例，具有鑄造的馬達(dá)殼體件的一個(gè)頂視透視圖。
圖5為圖4實(shí)施例的一個(gè)底視透視圖。
圖6為沿著圖4和圖5實(shí)施例直徑方向的一個(gè)縱截面圖。
圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例，具有整體鑄造的上、下殼體部和一整體鑄造的轉(zhuǎn)子的頂視透視圖。
圖8為圖7實(shí)施例的底視透視圖。
圖9為圖7和8實(shí)施例的底平面視圖。
圖10為圖9的10-10線的一個(gè)縱截面圖。
圖11為一種具有與馬達(dá)殼體底面整體鑄造的多個(gè)葉片滑道和空氣散熱片的整體鑄造馬達(dá)殼體的底視透視圖。
圖12為表示該馬達(dá)殼體底部側(cè)區(qū)的圖11實(shí)施例局部側(cè)向視圖。
圖13為包括其內(nèi)安裝圖7至10所示馬達(dá)的典型的吊扇縱截面視圖。
現(xiàn)更詳細(xì)地參閱附圖，在這些附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的零件。圖1至3大體披露了該反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)的第一實(shí)施例，它采用一種內(nèi)部強(qiáng)制空氣方案在該電馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間冷卻它的內(nèi)部零件。在這種實(shí)施例中，該吊扇馬達(dá)10由“反結(jié)構(gòu)”交流馬達(dá)各個(gè)零件形成，零件按一般傳統(tǒng)方式相連接。該馬達(dá)10包括一中心設(shè)置的定子12，該定子固定安裝在一靜止的定子軸14上。該定子12，如我們熟知的那樣，一般用一組電氣鋼疊片堆積而成并包括一馬達(dá)繞組。具有一內(nèi)圓柱形壁17的一個(gè)環(huán)狀轉(zhuǎn)子16圍繞定子12同心設(shè)置。該轉(zhuǎn)子16，如我們所熟知的，由一堆電氣鋼疊片所形成。在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，該轉(zhuǎn)子16將圍繞著該定子12和它的定子軸14旋轉(zhuǎn)。
該吊扇馬達(dá)10包括兩件馬達(dá)殼體18，一件為上端蓋或上鐘形罩20，另一件為下端蓋或下鐘形罩22。端蓋20和22采用任何合適的方法，例如用螺釘24與屬于該轉(zhuǎn)子16的多個(gè)垂直延伸的柱銷26連接，以便在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，使該殼體18伴隨著該轉(zhuǎn)子16圍繞該定子12和它的軸14旋轉(zhuǎn)。該上端蓋20一般包括具有一外圈30的一圓盤狀頂部或頂板28以及一向下延伸與該頂部28整體成形的弓形側(cè)壁32。該頂部28具有一個(gè)容納該軸14的中心定位孔34和第一組定位于該孔34周圍靠近該孔34的多個(gè)通風(fēng)開口(孔)或空氣流通道36。第二組空氣流通道38可環(huán)狀定位在頂部28的外緣。只要有足夠的數(shù)量、合適的形狀和位置的空氣流通道，它們的精確結(jié)構(gòu)和位置就可改變，使得空氣流按要求進(jìn)入該馬達(dá)的殼體18內(nèi)，這有待后面說(shuō)明。
該上端蓋20確定了具有一實(shí)質(zhì)上為圓柱形的上側(cè)壁區(qū)23和一頂端面區(qū)25的上殼體部21；該下端蓋22確定了具有一實(shí)質(zhì)上為圓柱形的下側(cè)壁區(qū)29和一底端面區(qū)31的下殼體部27。該上側(cè)壁區(qū)23包括多個(gè)與頂板28制成一體被描述為垂片的弓形側(cè)壁32。然而，這些側(cè)壁可與該轉(zhuǎn)子16連接或與諸多柱銷26連成整體，在這種情況下，這些側(cè)壁將用多個(gè)螺釘或其它合適的連接件與頂板28緊固。
這些馬達(dá)殼體件18，也即上殼體部21和下殼體部27，可用鋼片按現(xiàn)有已知的方法沖壓成形。作為替換的方案，按本發(fā)明另一個(gè)新穎實(shí)施例(待下面作詳盡地描述)，該殼體件可用高導(dǎo)熱材料(例如鋁)制成，以便散發(fā)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的熱量。
該上側(cè)壁區(qū)23包括在轉(zhuǎn)子16外緣上部周圍延伸的多個(gè)弓形側(cè)壁32。如圖1和2所描述的，上側(cè)壁32包括多個(gè)在側(cè)壁區(qū)23內(nèi)形成空氣通道的周向或弓形開口40(如將要說(shuō)明的)。該開口40可設(shè)計(jì)得足夠的大，使相當(dāng)大的空氣流能夠冷卻馬達(dá)，也即，大體上整個(gè)側(cè)壁區(qū)23是開放的而只有相對(duì)較小的部分側(cè)壁外周不通氣，它包括多個(gè)順著轉(zhuǎn)子16向下延伸的垂片部32。
該上殼體部21的結(jié)構(gòu)或幾何形狀實(shí)質(zhì)性的變化是可能的，特別是在那些由高效導(dǎo)熱材料(以散發(fā)所產(chǎn)生熱)制成上殼體部21的實(shí)施例中。在這種實(shí)例中，該上殼體部21可以有高的面積與容積之比，最大限度地進(jìn)行熱傳遞(待后面討論)。例如，該開口40可包括多個(gè)散熱片(如隔片)，它在從該頂部28延伸到該轉(zhuǎn)子16頂面的同時(shí)從外邊緣區(qū)徑向向里延伸。這些散熱片周向置于該頂板28的周圍?？商鎿Q的方案是，這些散熱片可以是弓形的并與頂板平行設(shè)置。此外，可構(gòu)造一部分平行其它部分垂直的散熱片實(shí)施方案。該開口40可填滿格柵狀的幾何模片。即便對(duì)于不采用高效導(dǎo)熱材料的實(shí)施例中，也可在該開口40中應(yīng)用散熱片或格柵。其它的設(shè)計(jì)，例如眾多的薄筋片在上側(cè)壁區(qū)23的周圍等距離的均布也是可以的。并不試圖限于精確的幾何圖形，只要能滿足該側(cè)區(qū)所有目標(biāo)的方案都是可行的，例如能夠使充足的空氣流去冷卻馬達(dá)(其冷卻方式待述)，以便用導(dǎo)熱和對(duì)流的方式最大限度地散熱(待描述)以及為相對(duì)于該轉(zhuǎn)子16的頂部保持該頂板28的位置提供足夠的支撐。
該下端蓋22一般包括具有一外圈44的圓盤狀底部(或底板)42以及一向上延伸的弓形或圓柱形側(cè)壁46。該底板42有一容納軸14的中心孔48以及第一組通風(fēng)開口(孔)或空氣流通道50，它圍繞該中心孔48并以接近該孔的方式環(huán)狀定位。第二組通風(fēng)開口或空氣流通道52可在底板42的外緣附近環(huán)狀定位。該向上延伸的圓柱形側(cè)壁46延伸后圍繞轉(zhuǎn)子16外緣的下部。與前述頂板28的情況相同，該空氣流通道50、52可以調(diào)整，以滿足空氣流的一些目標(biāo)值(待描述)。
為了將該定子12和該軸14軸向定位在該馬達(dá)殼體18中，該軸14以上、下軸頸分別與中心定位在該頂端蓋20中的頂軸承54和中心定位在該底端蓋22中的底軸承56相配合。該頂軸承54緊固在頂端蓋20限定的一軸承孔58內(nèi)，該軸承孔58環(huán)狀定位于孔34的周圍。該底軸承56壓配入該底端蓋22所限定的一個(gè)中心設(shè)置、向上延伸的環(huán)狀側(cè)壁或孔60中，該環(huán)狀側(cè)壁60環(huán)狀定位于48的周圍。該底端蓋22可包括一圍繞該孔48的環(huán)狀外圈，(未圖示)使該底軸承56能被更牢固地支承。這個(gè)外圈和該側(cè)壁60形成一軸承孔。一個(gè)內(nèi)葉輪(或內(nèi)風(fēng)扇)62用任何合適的方法，例如多個(gè)螺釘64，與頂板28的一內(nèi)表面連接，迫使空氣在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間通過(guò)該馬達(dá)殼體18以及橫穿過(guò)交流馬達(dá)的內(nèi)部零件(待后面描述)。該葉輪62也可用來(lái)將該頂軸承54保持在軸承殼體58中。這就是說(shuō)，該葉輪62包括一頂軸承板或保持件66，該軸承板66具有一中心設(shè)置的、該定子軸14延伸通過(guò)的孔68。多個(gè)葉輪葉片70與該軸承板66連接并從該定子軸14徑向延伸。這些葉輪葉片70包括一與該軸承保持板66連接的水平設(shè)置部72以及與該水平部72連接、從該板66向下延伸的垂直設(shè)置部74。該葉片部72和74的橫截面呈一般的“L”形，有三個(gè)葉片70在該保持件板66的外緣周圍等距離定位。
該葉輪62可設(shè)計(jì)成一種離心葉輪。在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)中，該轉(zhuǎn)子16以及與之連接的該馬達(dá)殼體18和該葉輪62的旋轉(zhuǎn)迫使周圍的空氣通過(guò)底面空氣流通道50、52述入該馬達(dá)殼體18，并通過(guò)多個(gè)定子開口76和該定子繞組，橫穿過(guò)該定子12，以及于大體與該定子軸14平行的方向向上，然后通過(guò)該上側(cè)壁多個(gè)空氣流通道40徑向向外流出該殼體18。也就是，空氣被向上抽或吸入該下殼體部27，橫穿該定子和多個(gè)定子繞組，進(jìn)入該上殼體部21，該空氣然后被迫依大體直角方向通過(guò)該上側(cè)壁多個(gè)空氣流通道40。這種空氣運(yùn)動(dòng)是由于該離心葉輪葉片的旋轉(zhuǎn)將空氣抽進(jìn)該馬達(dá)殼體而形成一種低壓狀態(tài)而引起的。在該上殼體部21內(nèi)產(chǎn)生的該低壓狀態(tài)也將空氣通過(guò)該頂端面區(qū)25內(nèi)的空氣流通道36、38，抽進(jìn)該殼體中，這有助于該殼體上部21的冷卻。
該空氣流量和速度可以改變，這取決于該底面空氣流通道50、52的尺寸和形狀以及該葉輪葉片的幾何形狀。盡管圖中所示葉輪為三個(gè)葉片，很明顯，葉輪葉片的數(shù)量可以增加，該葉輪葉片的幾何形狀也可改變以完成上述空氣流的功能?？刹捎酶鞣N不同的葉輪葉片的設(shè)計(jì)以完成該離心式葉輪的功能。
該葉輪62不一定要與該軸承保持板66相聯(lián)。這就是說(shuō)，該軸承保持板66可不具備任何葉輪葉片，這時(shí)，該葉輪葉片70可直接與例如該頂板28連接(未圖示)。該葉輪可由該頂板28沖壓出多個(gè)薄片或弓形片并向下彎至該殼體的內(nèi)部形成多個(gè)風(fēng)葉而成形，這些風(fēng)葉用來(lái)抽吸空氣通過(guò)該下殼體部27向上，橫穿該定子，然后通過(guò)該上殼體部21的側(cè)壁區(qū)徑向向外流出殼體。相類似地，該殼體的上部可聯(lián)接多個(gè)葉輪以獲得所要求的空氣流量和流速。例如，該軸承保持板66可包括該葉輪多個(gè)葉片70(如圖示)，以及與該頂蓋板28相聯(lián)的附加葉輪的多個(gè)葉片，有助于獲得所要求的空氣流量和流速。
圖1至3所示的葉輪設(shè)計(jì)用來(lái)通過(guò)該下殼體部吸入空氣，橫穿該定子并通過(guò)該上側(cè)壁空氣流通道徑向向外流出殼體。然而，該葉輪也可設(shè)計(jì)和構(gòu)造為通過(guò)該上側(cè)壁區(qū)空氣通道40徑向向內(nèi)吸入空氣，然后迫使空氣向下(大體軸向)，橫穿該定子，并通過(guò)該底端蓋22中的底部空氣疏通道50、52流出殼體外。
在上述這些實(shí)施例中，該葉輪位于該上殼體部21中。然而，該葉輪也可以安裝在該下殼體部27中，這時(shí)，該葉輪最好與一個(gè)覆蓋該下軸承56的下軸承板(未圖示)制成一體，或者可換替的方案是，以類似于上述葉輪相對(duì)于該頂板28的方式，葉輪與該底端面區(qū)31相聯(lián)。在這種情況下，該下殼體部27可包括設(shè)置在下側(cè)壁區(qū)29，與多個(gè)開口40相類似的多個(gè)周向開口，以及在該頂板中的多個(gè)開口36、38被設(shè)計(jì)用來(lái)使足夠的空氣量通過(guò)該頂板流過(guò)進(jìn)該上殼體部21，橫穿過(guò)該定子，進(jìn)入該下殼體部27，然后，通過(guò)與此相結(jié)合的多個(gè)周向開口徑向向外從該下殼體部流出。相類似地，該葉輪可安裝在該下殼體部，抽吸空氣通過(guò)該下殼體部的多個(gè)周向開口徑向進(jìn)入該下殼體部，然后迫使空氣橫穿過(guò)大體處于軸向位置的該定子并通過(guò)該上殼體部21的頂板28中的多個(gè)開口向外流出殼體外。
在另一個(gè)方案中(未圖示)，在該上殼體部21和該下殼體部27都提供葉輪，這時(shí)，該上殼體部和下殼體部均有定義為側(cè)壁空氣疏通道的多個(gè)周向開口。這就是說(shuō)，參閱圖1至3，該下側(cè)壁區(qū)29實(shí)質(zhì)上可與該上側(cè)壁區(qū)23相同。如圖1至3所示的一個(gè)離心式葉輪被保持在該上殼體部中，而一個(gè)附加的離心式葉輪或風(fēng)葉與該下殼體部相聯(lián)。該附加的離心式葉輪將空氣通過(guò)該下殼體側(cè)壁區(qū)29的多個(gè)周向開口抽向殼體內(nèi)，然后迫使空氣橫穿過(guò)該定子，它對(duì)于被該殼體18上部21的葉輪所抽吸的空氣提供追加的或增強(qiáng)的空氣流作用。
可以理解的是，不同于離心式葉輪的葉輪也可用于本發(fā)明的馬達(dá)中。例如，軸流葉輪(它在軸向移動(dòng)空氣，與離心式葉輪驅(qū)動(dòng)空氣的方向成90°)可定位在上殼體部或下殼體部?jī)?nèi)并與之連接。這種軸流葉輪只能在實(shí)質(zhì)上的軸向用來(lái)抽吸和排出空氣。那就是說(shuō)，空氣通過(guò)該頂端板(或底端板)的空氣疏通道被吸入，橫穿過(guò)該定子，并通過(guò)底端板(或頂端板)排出。這種軸流葉輪可應(yīng)用于該馬達(dá)殼體的上部或下部。
圖4至6描繪了一種本發(fā)明可替換的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，該上殼體部121和該下殼體部127各自用高效導(dǎo)熱材料例如鋁(最好是鑄鋁)成形。該馬達(dá)殼體118包括一個(gè)具有一個(gè)實(shí)質(zhì)上為圓周形的上側(cè)壁區(qū)123和一個(gè)頂端面區(qū)125的上殼體部121。該上側(cè)壁區(qū)123包括多個(gè)與該圓周形側(cè)壁整體鑄造，徑向設(shè)置的散熱片150，該圓周形側(cè)壁圍繞該轉(zhuǎn)子116的上部。一個(gè)頂蓋板128定位在該頂端面區(qū)125上。該頂蓋板128的圓周外緣藉任何合適的方式，如用多個(gè)螺釘，通過(guò)與該側(cè)壁124整體成形的多個(gè)安裝塊152與該側(cè)壁緊固。該下(或底)殼體127包括一個(gè)相類似地用鑄鋁或者其它高效導(dǎo)熱材料成形的，實(shí)質(zhì)上為圓周形的下側(cè)壁區(qū)129和一個(gè)底端面區(qū)131。多個(gè)徑向散熱片160與該下側(cè)壁區(qū)129的該外圓周側(cè)壁132整體鑄造，并從那兒延伸。多個(gè)安裝面或連接板162鑄造而成，以內(nèi)連各種相鄰的徑向散熱片160并包括用多個(gè)葉片鐵或分開的多個(gè)葉片滑道(現(xiàn)有技術(shù)中人們熟知的)安裝多個(gè)吊扇葉片用的多個(gè)孔或開口164。該下殼體部127的底端面區(qū)131包括多個(gè)開口或底部空氣流通道170。該轉(zhuǎn)子116藉助合適的螺釘、螺栓或其它緊固方式(未圖示)與該上、下殼體部固定。
圖6只是簡(jiǎn)略地描繪了該軸承180和182、定子軸114，以及多片定子定子疊片184(沒(méi)有表示該定子繞組)。這些零部件實(shí)質(zhì)上與圖1至3所描述的零部件相一致。相類似地，一個(gè)空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置(最好為一個(gè)如圖1至3所描述的離心式葉輪的布置方案)結(jié)合在實(shí)質(zhì)上與圖1至3所描述的各種葉輪布置方案相一致的該殼體內(nèi)。例如，該上軸承182藉助一個(gè)軸承保持板與該頂蓋板128保持在一起，該軸承保持板具有多個(gè)從其徑向延伸的葉輪葉片(如圖1至3的實(shí)施例中所描述的)。該空氣流進(jìn)、出該馬達(dá)殼體的運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上與圖1至3實(shí)施例所描述的相同。
采用鑄鋁上、下殼體零部件使熱量藉助通過(guò)整個(gè)鋁馬達(dá)殼體(特別是通過(guò)眾多的鑄鋁散熱片150、160)的熱傳導(dǎo)，以及然后藉助于從該鋁馬達(dá)殼體和眾多鋁散熱片至大氣周圍的熱對(duì)流而散發(fā)。這對(duì)于熱的散發(fā)，特別是結(jié)合圖13所描述的空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置的應(yīng)用提供了重大改進(jìn)。
如圖1至3所示實(shí)施例一般的討論，諸多散熱片150布置和形狀可作相當(dāng)?shù)母淖円垣@得較大的冷卻效力?？偟哪康氖鞘乖擇R達(dá)殼體的表面積與容積之比最大化，從而通過(guò)鑄鋁材料的熱傳導(dǎo)以及藉助從該殼體材料至大氣的熱對(duì)流增加熱的散發(fā)。當(dāng)然，這些確定該側(cè)壁空氣流通道140的散熱片的表面積不可能太大而限制空氣的流動(dòng)。不可避免地要在減少限制使空氣流量最大與增加散熱片的表面積使熱的散發(fā)最大之間加以平衡，這可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。
盡管該散熱片150如圖4所示為徑向直葉片，很明顯，該散熱片150可以為曲線以形成空氣勺形片或空氣導(dǎo)向葉瓣，以引導(dǎo)該馬達(dá)殼體外部與內(nèi)部之間空氣的流動(dòng)。該下殼體部127的底端面區(qū)的設(shè)計(jì)也受控于對(duì)表面積與容積之比最大化目標(biāo)的追求，以便使熱通過(guò)底端面的導(dǎo)熱和藉助于從殼體材料至周圍大氣的熱對(duì)流的散熱最佳化。
整個(gè)馬達(dá)殼體全部外表面積與整個(gè)馬達(dá)殼體外部所包容的容積之比可以改變，這取決于馬達(dá)的功率和吊扇欲安裝的環(huán)境。使該馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度降低的最佳表面積與容積之比可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。很明顯，全部表面積和容積的測(cè)量通常取決于吊扇箱中可獲得的空間。于是，藉助于散熱片的設(shè)計(jì)和散熱片在該馬達(dá)殼體側(cè)壁和頂和(或)底面的特殊的定位或排列的變化可以獲得所要求的表面積與容積之比。
盡管圖4至6的實(shí)施例是試圖與空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置例如上述圖1至3所示的葉輪布置方案相結(jié)合而應(yīng)用的，但很明顯，一種吊扇馬達(dá)殼體(它具有用鑄鋁成形的，分開的上、下殼體部，以及使表面積與容積之比最大化的整體成形鑄鋁散熱片)的應(yīng)用對(duì)于提高該馬達(dá)的效率具有重大的實(shí)用性，甚至在不具備空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置的情況下。鑄鋁上、下殼體部的應(yīng)用導(dǎo)致熱量散發(fā)的改善。
接下來(lái)看一下圖7至10的實(shí)施例，描繪了一種整體鑄造的馬達(dá)殼體218，其中，該殼體包括一整體的上殼體部221，一下殼體部227和一轉(zhuǎn)子216，它們整體鑄造為一體。這種整體鑄造的馬達(dá)殼體和轉(zhuǎn)子的布置方案在散熱以降低該吊扇馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度方面具有重要的實(shí)用性，甚至在其內(nèi)不設(shè)置任何空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置的情況下。確實(shí)已經(jīng)觀察到，所示的整體鑄造馬達(dá)在某一吊扇環(huán)境中的溫度降大體上與圖1至3所描繪的實(shí)施例采用強(qiáng)制空氣流動(dòng)裝置所能獲得的溫度降相同，這取決于該馬達(dá)的總體設(shè)計(jì)。
該馬達(dá)上殼體部221和下殼體部227的幾何結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與圖4至6實(shí)施例所描繪的相對(duì)應(yīng)的零部件的幾何結(jié)構(gòu)相同?？傮w設(shè)計(jì)參數(shù)和目標(biāo)值相同。該頂蓋板228不是一體鑄造的零件，而是分開沖壓或鑄造的板，最好是鑄鋁，它包括多個(gè)孔或開口，多個(gè)螺釘254通過(guò)這些孔擰入帶螺孔的多個(gè)安裝立柱252中，這些立柱與該上殼體部221的外圓周區(qū)整體鑄造，并與該轉(zhuǎn)子216頂部鑄成一體。該頂蓋板228包括多個(gè)垂直延伸形成該上殼體側(cè)壁區(qū)223一部分的接頭或側(cè)壁部290。該頂蓋板228包括多個(gè)徑向設(shè)置的空氣流通道236和多個(gè)周向設(shè)置的空氣流通道238，該多個(gè)周向通道從該多個(gè)徑向通道徑向向外設(shè)置。如上面所討論過(guò)的，該頂蓋板228中開口的形狀、位置和數(shù)量可以改變以獲得不同的空氣流量和流速。
如圖10所示最清楚，該轉(zhuǎn)子216與該上殼體部221和下殼體部227整體鑄造。該轉(zhuǎn)子216為電氣鋼疊片并可將該鋼疊片插入鑄模中然后澆注熔融的鋁而鑄造而成。這種鑄造過(guò)程稱之為插入鑄模過(guò)程，在鑄造技術(shù)中是人們所熟知的。
隨著鑄造的完成，該轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓壁292和至少底軸承圓周壁294可以同時(shí)加工以提供各壁相互之間精確的方向。這種精密度保證了該定子和該定子軸相對(duì)于該轉(zhuǎn)子和馬達(dá)殼體之間精確的公差和精密的配合。從而大幅度地降低振動(dòng)和噪聲，實(shí)質(zhì)上也就延長(zhǎng)了該馬達(dá)的使用壽命。
圖7至10所示殼體與轉(zhuǎn)子的整體鑄造的實(shí)施例可以不應(yīng)用強(qiáng)制空氣通風(fēng)系統(tǒng)，也就是沒(méi)有如圖1至3所示冷卻是通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流散熱而完成的葉輪設(shè)計(jì)方案。然而，結(jié)合如上面圖1至3所描述的葉輪設(shè)計(jì)方案就可獲得進(jìn)一步相當(dāng)大的冷卻。如圖10虛線所示為一葉輪270，它如圖1至3實(shí)施例所描述的，與一軸承保持蓋板固定。其它葉輪設(shè)計(jì)方案如上面描述的可以類似地與之相結(jié)合。
在上面所描述的圖7至10的實(shí)施例中，該頂蓋板228不與該馬達(dá)的上殼體部221和下殼體部227以及轉(zhuǎn)子216整體鑄造。該頂蓋板228通過(guò)多個(gè)螺釘或螺栓與多個(gè)安裝立柱連接，這些安裝立柱與該上殼體部221的外圓周區(qū)或與該轉(zhuǎn)子整體鑄造，以允許接近該馬達(dá)殼體218的內(nèi)部而便于該定子的插入(在頂蓋板228與殼體連接之前)。然而，作為可替換的方案(未圖示)，該頂蓋板228可與該上殼體部221和轉(zhuǎn)子216整體鑄造。在這種替換的實(shí)施例中，該下殼體部227可為一個(gè)分開的底蓋，它通過(guò)螺釘或螺栓與整體鑄造的轉(zhuǎn)子/上殼體/頂蓋結(jié)構(gòu)相連接，多個(gè)螺釘或螺栓插入該轉(zhuǎn)子面內(nèi)提供的合適的多個(gè)安裝立柱或孔中。也就是說(shuō)，該下殼體部可為一分開的蓋板結(jié)構(gòu)，與圖4至6實(shí)施例中分體鑄造的下殼體部127相類似，通過(guò)螺釘或螺栓與鑄造的轉(zhuǎn)子相連接。這種下蓋板可以是分開鑄造的零件，或者用鋼板沖壓成形。
在圖4至6和7至10所描繪的諸多實(shí)施例中具體表示了實(shí)質(zhì)上為平面的該馬達(dá)殼體端面區(qū)，也即它實(shí)質(zhì)上位于與該定子軸垂直的一個(gè)平面中。然而，用鑄鋁形成該馬達(dá)殼體的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是使多個(gè)葉片滑道能夠與上、下殼體平面其中至少一個(gè)整體鑄造。諸葉片滑道與該馬達(dá)殼體頂、底端面其中之一整體鑄造的一個(gè)實(shí)例描繪在圖11和12中。如具體表示的，該下(或底)殼體部327包括一個(gè)底端面331，它包括使多個(gè)吊扇葉片(未圖示)直接與之固定的多個(gè)整體鑄造的葉片滑道350。每一個(gè)吊扇葉片包括多個(gè)孔或開口，從而，該吊扇葉片可與該底端面331上的孔352、354連接。設(shè)置在每一個(gè)整體鑄造葉片滑道350的直立安裝部356、358之間的是多個(gè)散熱片360，它們彎曲成空氣導(dǎo)向葉瓣，使空氣從該馬達(dá)殼體外部進(jìn)入該底端面331下方，以及通過(guò)空氣流通道380，藉通風(fēng)協(xié)助該定子的冷卻。
如我們熟知的，吊扇馬達(dá)能雙向旋轉(zhuǎn)。因此，在該馬達(dá)殼體的一個(gè)端面上利用空氣導(dǎo)向葉瓣或勺片360時(shí)，只有當(dāng)該殼體在一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，才能獲得最大作用。已經(jīng)確定，馬達(dá)的較大負(fù)荷(這時(shí)工作溫度較高)發(fā)生在該吊扇能提供向下送風(fēng)的那個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的情況下。因此，該空氣導(dǎo)向葉瓣或勺片360可以這樣設(shè)計(jì)，當(dāng)該馬達(dá)在向下送風(fēng)的方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，向里抽吸空氣進(jìn)入并通過(guò)該殼體的作用最大化。
如圖12所示，該葉片滑道350傾角描繪為大約12°，但是，根據(jù)已知的吊扇葉片的方向，可以形成各種不同葉片滑道的傾角。
圖13描繪了如圖7至10所示的安裝在典型的吊扇裝置400內(nèi)的整體鑄造吊扇馬達(dá)218，其中，多個(gè)吊扇葉片402藉助多個(gè)葉片連接鐵體404與該馬達(dá)底端面區(qū)固定。該吊扇400包括一吊扇箱406、一開關(guān)箱408以及一可以摘下的板410，以便照明箱的連接。該吊扇馬達(dá)定子軸414的一端制有螺紋，并與一個(gè)下垂連桿416安裝，該連桿依次按傳統(tǒng)的方式與安裝在頂蓬上的罩蓋緊固。描繪的多個(gè)箭頭500表示，當(dāng)結(jié)合圖7至10馬達(dá)實(shí)施例中的空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置時(shí)的空氣流動(dòng)的路徑。請(qǐng)注意，該馬達(dá)218的箱體406必須包括足夠的開口(未圖示)，以適應(yīng)通過(guò)該馬達(dá)殼體空氣流量的變化。
本發(fā)明吊扇馬達(dá)的上述這些實(shí)施例在降低傳統(tǒng)反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)產(chǎn)生的熱的方面提供諸多突出的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)上述實(shí)施例的應(yīng)用一般可望將傳統(tǒng)的反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)的工作溫度降低10％-20％。
本發(fā)明各種實(shí)施例前面的詳細(xì)說(shuō)明可以清楚地被理解為它只是用實(shí)例和說(shuō)明的方法給出的，本發(fā)明的精神和范圍由所附的權(quán)利要求求唯一地限定。
權(quán)利要求
1.一種反結(jié)構(gòu)吊扇馬達(dá)，其特征在于包括一個(gè)馬達(dá)殼體，它包括一個(gè)具有一個(gè)實(shí)質(zhì)上為圓柱形的上側(cè)壁區(qū)和一個(gè)頂端面區(qū)的上殼體部和一個(gè)具有實(shí)質(zhì)上為圓柱形的下側(cè)壁區(qū)和一個(gè)底端面區(qū)的下殼體部；一個(gè)環(huán)狀轉(zhuǎn)子，它在所說(shuō)上、下側(cè)壁區(qū)和所說(shuō)頂、底端面區(qū)所限定的內(nèi)部空間中，所說(shuō)的環(huán)狀轉(zhuǎn)子與所說(shuō)的馬達(dá)殼體固定；一個(gè)定子，它定位在所說(shuō)環(huán)狀轉(zhuǎn)子所限定的內(nèi)部空間中；以及空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置，它通過(guò)所說(shuō)上、下殼體部之一將空氣從所說(shuō)馬達(dá)殼體的外部向內(nèi)吸入，橫穿過(guò)該定子，然后通過(guò)所說(shuō)的上、下殼體部中的另一個(gè)，向外排至所說(shuō)馬達(dá)殼體的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置包括一個(gè)所說(shuō)馬達(dá)殼體內(nèi)的葉輪，該葉輪具有多個(gè)可相對(duì)于所說(shuō)定子旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的頂、底端面區(qū)包括多個(gè)空氣流通道。
4根據(jù)權(quán)利要求3所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，至少所說(shuō)上、下側(cè)壁區(qū)之一包括多個(gè)側(cè)壁空氣通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的多個(gè)側(cè)壁空氣通道包括在至少上、下側(cè)壁區(qū)之一內(nèi)的多個(gè)周向開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，它還包括在每一個(gè)所說(shuō)的周向開口中的至少一個(gè)徑向散熱片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的定子包括多個(gè)定子空氣流通道，以便在所說(shuō)的上、下殼體部之間以及橫穿過(guò)定子提供一個(gè)空氣流路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，還包括與所說(shuō)的定子固定的一個(gè)定子軸，該定子軸與所說(shuō)的定子所限定的一個(gè)平面垂直設(shè)置并位于該馬達(dá)殼體的一個(gè)主軸線上，所說(shuō)的定子軸通過(guò)所說(shuō)的頂、底端面區(qū)延伸，其中，所說(shuō)的頂、底端面區(qū)包括圍繞所說(shuō)的定子軸的頂、底軸承，使所說(shuō)的馬達(dá)殼體圍繞所說(shuō)的定子軸旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的頂端面區(qū)包括一頂蓋板，以及所說(shuō)的吊扇馬達(dá)還包括一將所說(shuō)的頂軸承保持到所說(shuō)頂蓋板上的頂軸承保持板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置包括一個(gè)與所說(shuō)的頂軸承保持板連接的葉輪。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的底端面區(qū)包括多個(gè)使空氣在所說(shuō)的馬達(dá)殼體的外部與內(nèi)部之間通過(guò)的底端面空氣通道；所說(shuō)的上側(cè)壁區(qū)包括多個(gè)使空氣在所說(shuō)的馬達(dá)殼體的外部與內(nèi)部之間流動(dòng)的上側(cè)壁空氣通道；以及所說(shuō)的葉輪使空氣在所說(shuō)的多個(gè)底端面空氣通道與所說(shuō)的各個(gè)上側(cè)壁空氣通道之間流動(dòng)并通過(guò)所說(shuō)的多個(gè)定子空氣流通道，橫穿該定子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的葉輪通過(guò)所說(shuō)的多個(gè)底端面空氣通道向內(nèi)抽吸空氣，接著使空氣橫穿該定子，然后通過(guò)所說(shuō)的多個(gè)上側(cè)壁空氣通道向外排出。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的葉輪通過(guò)所說(shuō)的多個(gè)側(cè)壁通道向內(nèi)抽吸空氣，接著使空氣橫穿該定子，然后通過(guò)所說(shuō)的多個(gè)底端面空氣通道向外排出。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的葉輪包括多個(gè)從所說(shuō)的頂軸承保持板徑向延伸的葉輪葉片，所說(shuō)的多個(gè)葉輪葉片相對(duì)于所說(shuō)的保持板而定向，使空氣在朝著該軸承保持板方向向上抽吸，然后從它的徑向向外排出。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的實(shí)質(zhì)上為圓柱形的上側(cè)壁區(qū)用鑄鋁成形。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的上側(cè)壁區(qū)包括多個(gè)周向開口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，多個(gè)鑄鋁散熱片置于每一個(gè)所說(shuō)的周向開口內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁上側(cè)壁區(qū)包括多個(gè)確定空氣流通道的徑向散熱片。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的頂端面區(qū)包括一個(gè)覆蓋所說(shuō)的徑向散熱片，實(shí)質(zhì)上為圓形的頂板。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的頂端面區(qū)用鑄鋁制造并與所說(shuō)的上側(cè)壁區(qū)整體鑄造。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁頂端面區(qū)定義多個(gè)頂端面空氣流通道。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁頂端面區(qū)包括多個(gè)與之整體鑄造的葉片滑道。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁頂端面包括多個(gè)引導(dǎo)空氣通過(guò)所說(shuō)的多個(gè)頂端面空氣流通道在所說(shuō)的馬達(dá)殼體的外部與內(nèi)部之間流動(dòng)的空氣導(dǎo)向葉瓣。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的多個(gè)空氣導(dǎo)向葉瓣上形成有安裝多個(gè)吊扇葉片的多個(gè)葉片滑道。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的實(shí)質(zhì)上為圓柱形的下側(cè)壁區(qū)和所說(shuō)的底端面區(qū)用鑄鋁整體成形。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁底端面區(qū)定義多個(gè)底端面空氣流通道。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁底端面區(qū)包括多個(gè)吊扇葉片滑道。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁底端面區(qū)包括多個(gè)引導(dǎo)空氣通過(guò)所說(shuō)底端面的多個(gè)空氣流通道，在所說(shuō)的馬達(dá)殼體外部與內(nèi)部之間流動(dòng)的空氣導(dǎo)向葉瓣。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的多個(gè)空氣導(dǎo)向葉瓣上形或有安裝多個(gè)吊扇葉片的葉片滑道。
30.根據(jù)權(quán)利要求15所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的鑄鋁上側(cè)壁區(qū)具有足夠大的表面積與容積之比，以便使熱量能夠通過(guò)所說(shuō)的上側(cè)壁區(qū)而傳導(dǎo)以及從所說(shuō)的上側(cè)壁區(qū)對(duì)流到與所說(shuō)的上側(cè)壁區(qū)鄰近的大氣中而進(jìn)行熱傳遞。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的空氣強(qiáng)制流動(dòng)裝置包括將空氣通過(guò)所說(shuō)的上、下殼體部從所說(shuō)的馬達(dá)殼體外部向內(nèi)吸入的裝置，以便迫使空氣通過(guò)所說(shuō)的上、下殼體部之一吸入并橫穿該定子，以及將強(qiáng)制橫穿過(guò)該定子的空氣，通過(guò)所說(shuō)的上、下殼體部中的另一個(gè)而排出殼體外。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的上和下側(cè)壁區(qū)、所說(shuō)的底端面區(qū)、以及所說(shuō)的環(huán)狀轉(zhuǎn)子整體鑄造，形成單一的總成。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，至少所說(shuō)的上、下側(cè)壁區(qū)和所說(shuō)的底端面區(qū)用鋁整體鑄造。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的頂端面區(qū)與所說(shuō)的上、下側(cè)壁區(qū)以及與所說(shuō)的環(huán)狀轉(zhuǎn)子整體鑄造。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，至少所說(shuō)的鑄造頂、底端面區(qū)之一包括多個(gè)與之整體鑄造的葉片滑道。
36.一種吊扇馬達(dá)，其特征在于包括一個(gè)整體鑄造的馬達(dá)殼體，它具有一個(gè)實(shí)質(zhì)上為圓柱形的側(cè)壁和頂、底端面；一個(gè)環(huán)狀轉(zhuǎn)子，它具有一個(gè)轉(zhuǎn)子頂面、一個(gè)轉(zhuǎn)子底面以及一個(gè)圓柱形轉(zhuǎn)子內(nèi)壁，所說(shuō)的環(huán)狀轉(zhuǎn)子與所說(shuō)的圓柱形側(cè)壁整體鑄造，以形成由所說(shuō)的頂端面、所說(shuō)的轉(zhuǎn)子頂面以及所說(shuō)圓柱形側(cè)壁的上部區(qū)域定義的一個(gè)上殼體區(qū)和由所說(shuō)的底端面、所說(shuō)的轉(zhuǎn)子底面和所說(shuō)的圓柱形側(cè)壁的下部區(qū)域定義的一個(gè)下殼體區(qū)，在所說(shuō)的轉(zhuǎn)子內(nèi)壁界定的區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)定子空間，其中，所說(shuō)的底端面包括容納一個(gè)底軸承的整體成形的裝置；一個(gè)定位于所說(shuō)定子空間內(nèi)的定子，它具有與之同心固定并沿著所說(shuō)的實(shí)質(zhì)上為圓柱形的側(cè)壁主軸線的一個(gè)定子軸，所說(shuō)的定子軸的一端通過(guò)所說(shuō)的頂端面延伸，所說(shuō)的定子軸的另一端通過(guò)所說(shuō)的容納一個(gè)底軸承的裝置而延伸；一個(gè)上軸承，它與圍繞所說(shuō)的定子軸的所說(shuō)的頂端面固定；以及一個(gè)底軸承，它與所說(shuō)的容納一個(gè)底軸承的裝置固定，使得所說(shuō)的馬達(dá)殼體和轉(zhuǎn)子能夠相對(duì)于所說(shuō)的定子和定子軸旋轉(zhuǎn)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的頂、底端面之一包括與之整體成形的吊扇葉片滑道。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)整體鑄造的馬達(dá)殼體和轉(zhuǎn)子是用鋁進(jìn)行鑄造的。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，它還包括一個(gè)在所說(shuō)的上、下殼體區(qū)之一內(nèi)與所說(shuō)的馬達(dá)殼體固定的葉輪，以便將空氣抽吸進(jìn)所說(shuō)的上、下殼體區(qū)中的另一區(qū)，橫穿該定子，然后從所說(shuō)的上、下殼體區(qū)之一排出。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的圓柱形側(cè)壁的上殼體區(qū)包括多個(gè)整體鑄造的散熱片，這些散熱片界定在該圓柱形側(cè)壁與該上殼體區(qū)之間延伸的開口。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的底端面包括多個(gè)在所說(shuō)的底端面與該下殼體區(qū)之間延伸的底端面開口。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的底端面包括多個(gè)與所說(shuō)的多個(gè)底端面開口鄰接的整體鑄造的散熱片。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的底端面的多個(gè)整體鑄造的散熱片形成吊扇葉片的滑道。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所說(shuō)的吊扇馬達(dá)，其特征在于，所說(shuō)的多個(gè)整體鑄造散熱片上形成多個(gè)有引導(dǎo)空氣進(jìn)入所說(shuō)多個(gè)底端面開口的空氣導(dǎo)向葉瓣。
全文摘要
一種吊扇馬達(dá),它包括強(qiáng)制空氣通風(fēng)和散熱系統(tǒng)以大幅度降低馬達(dá)的工作溫度、改進(jìn)馬達(dá)零部件的配合公差;降低制造成本而便于裝配。該吊扇馬達(dá)為反結(jié)構(gòu)型,包括一個(gè)與至少該馬達(dá)殼體的上部或下部之一相結(jié)合的葉輪裝置,以便將一定的空氣量吸進(jìn)該殼體,橫穿該定子,以及通過(guò)與該馬達(dá)殼體空氣進(jìn)入的相對(duì)部分而排出。該馬達(dá)殼體零部件可以用鑄鋁成型。該馬達(dá)殼體兩個(gè)端面之一可包括多個(gè)與之整體鑄造的葉片滑道。
文檔編號(hào)H02K5/18GK1174443SQ9711514
公開日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1997年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月7日
發(fā)明者維納伊·梅赫塔, 斯科特·P·博伊科, 理查德·A·皮爾斯, 馬歇爾·塞克斯頓 申請(qǐng)人:亨特風(fēng)扇公司