冷却用翅片结构体及马达的制作方法

1.本发明涉及冷却用翅片结构体及具备冷却用翅片结构体的马达。


背景技术：

2.以往，已知有使用散热片来冷却马达的结构。例如，在专利文献1中记载了在马达的壳体的外周面上设置有翅片组件的结构。
3.该翅片组件具有多个中空翅片、形成有封闭翅片下侧的开口的多个脚部的下侧盖部件、以及形成有封闭翅片上侧的开口的多个脚部的上侧盖部件。在中空翅片的内部填充有冷却介质，通过转子的旋转来搅拌冷却介质，使冷却介质循环，由此有效地冷却定子。
4.现有技术文献
5.专利文献1：日本特开2021-057994号公报
6.在专利文献1的翅片组件中，各中空翅片的下侧端部通过插入下侧盖部件的各脚部的槽部而被封闭，各中空翅片的上侧端部通过插入上侧盖部件的各脚部的槽部(即，通过各中空翅片的端部与各脚部嵌合)而被封闭，将冷却介质密封在中空翅片的内部。
7.但是，在专利文献1的结构的情况下，为了使中空散热片的内部的冷却介质不漏出，需要将各中空翅片的端部和各脚部水密(或气密)地密封，因此存在要求对各中空翅片的端部和各脚部进行精密加工这样的问题。
8.另外，由于多个脚部分别一体地形成在下侧盖部件和上侧盖部件上，因此将各脚部的槽部插入各中空翅片的端部的作业非常麻烦，还存在需要时间的问题。


技术实现要素：

9.本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种组装作业性良好、能够可靠地密封中空翅片的端部的冷却用翅片结构体以及具备这种冷却用翅片结构体的马达。
10.本发明的冷却用翅片结构体的一个方式是一种以包围马达的外周的方式安装，并放出来自马达的热量的冷却用翅片结构体，其特征在于，具有：多个散热片，其相对于马达的轴呈放射状突出，且相对于马达的轴平行地延伸，在内部具有封入有制冷剂的中空部；多个连接部，其在多个散热片的基端部设置在各散热片之间，将多个散热片连接成圆筒状；多个盖体部，其以分别覆盖各散热片的马达的轴向两侧的端部的方式设置，并密封中空部；以及粘接带，其设置在各端部与各盖体部之间，将各盖体部固定于各端部。
11.另外，本发明的马达的一个方式的特征在于，具备上述冷却用翅片结构体。
12.本发明的效果如下。
13.根据本发明，能够实现组装作业性良好、能够可靠地密封中空翅片的端部的冷却用翅片结构体。另外，能够实现具备这样的冷却用翅片结构体的马达。
附图说明
14.图1是具备本发明的第一实施方式所涉及的冷却用翅片结构体的马达的立体图。
15.图2是说明本发明的第一实施方式所涉及的冷却用翅片结构体的结构的图。
16.图3是说明图2的盖体部的结构的图。
17.图4是说明本发明的第二实施方式所涉及的冷却用翅片结构体的结构的图。
18.图5是说明本发明的第三实施方式所涉及的冷却用翅片结构体的结构的图。
19.图6是说明本发明的第四实施方式所涉及的冷却用翅片结构体的结构的图。
20.图7是示出图6的盖体部的变形例的图。
21.图中：1—马达，10—壳体，20—转子，30—定子，40—冷却用翅片结构体，40a—冷却用翅片结构体，40b—冷却用翅片结构体，40c—冷却用翅片结构体，50—翅片主体部，50a—翅片主体部，51—散热片，51a—散热片，52—连接部，52a—连接部，53a—延长部，54a—延长部，55a—延长部，56a—狭缝，57a—狭缝，60—盖体部，60a—盖体部，60b—盖体部，60c—盖体部，61c—盖主体，62—槽，62c—突出部，64—壁部，64a—壁部，66—平面部，66a—平面部，70—粘接带，72—粘接带，80—板，81—框架，82—舌片部，90—板，91—框架，92—舌片部，100—框架部件，101—框架，103—突出部，103a—贯穿孔，105—卡合面，110—框架部件，111—框架，113—突出部，130—连接部件，131—螺钉，132—螺母。
具体实施方式
22.以下，根据附图所示的优选实施方式来详细说明本发明的冷却用翅片结构体。另外，以下为了便于说明，将相互正交的三个轴设定为x轴、y轴及z轴。作为一个例子，包含x轴和y轴的xy平面为水平，z轴为铅垂。另外，将图1、图2及图4～图7中的上侧称为“上(或上方)”，将下侧称为“下(或下方)”。
23.(第一实施方式)
24.图1是具备本发明的第一实施方式所涉及的冷却用翅片结构体的马达的立体图。本实施方式的马达1例如是搭载在无人飞行器上的马达，如图1所示，其具备壳体10、转子20、定子30、以及冷却用翅片结构体40。
25.壳体10是在内部收纳转子20、定子30的金属制的筒状的壳体，在壳体10的外周面上设置有冷却用翅片结构体40。另外，在本实施方式中，从马达1的中心轴线j侧依次同心状地配置有转子20、定子30、以及冷却用翅片结构体40，但转子20和定子30的位置关系也可以颠倒。
26.定子30具备具有导电性的线圈(未图示)，通过使线圈成为通电状态，从而使转子20在定子30内旋转。线圈通过通电而发热，但通过冷却用翅片结构体40来放出来自线圈的热。
27.冷却用翅片结构体40具有：形成有中空的多个散热片51的圆筒状的翅片主体部50；以覆盖各散热片51的马达1的轴向两侧的端部的方式设置的盖体部60；以及粘接带70。在本实施方式中，各散热片51的内部空间(中空部)与配置有定子30的空间相连，配置有定子30的空间还与配置有转子20的空间相连，在这些连续的空间内填充有液体制冷剂。并且，当向马达1提供电力且转子20旋转时，制冷剂在空间内循环。因此，由定子30的线圈产生的热经由制冷剂传导到散热片51，从散热片51的表面向外部空气散热。这样，通过冷却用翅片结构体40，能够高效地冷却定子30。
28.图2是说明冷却用翅片结构体40的结构的图，图2(a)是冷却用翅片结构体40的局
部放大立体图，图2(b)是盖体部60部分(即散热片51的z轴方向两端部)的剖视图。另外，图3是说明盖体部60的结构的图，图3(a)是盖体部60的表面的立体图，图3(b)是盖体部60的背面的立体图。
29.翅片主体部50具有：多个散热片51，其相对于马达1的中心轴j呈放射状突出，且相对于马达的中心轴j(z轴方向)平行地延伸；以及连接部52，其将各散热片51的基端部与相邻的散热片51的基端部连接，翅片主体部50整体呈圆筒状的形状(图1)。本实施方式的多个散热片51及多个连接部52例如能够通过将热传导性优异的金属(铝等)的一张板材反复折叠而形成。另外，本实施方式的各散热片51的xy平面的剖面为大致矩形，散热片51的内部为中空。另外，各散热片51的z轴方向两端部分别开口。
30.盖体部60是以分别覆盖各散热片51的z轴方向两端部的方式安装的矩形金属(铝等)部件。如图3所示，盖体部60具有沿着盖体部60的内侧形成为
コ
字状的槽62。在将盖体部60安装在各散热片51上时，各散热片51的端部嵌入(收纳在)槽62中，各散热片51的端部被槽62外侧的壁部64和平面部66覆盖，各散热片51的中空部被密封。另外，本实施方式的盖体部60能够通过冲压成型等来制作。
31.粘接带70是用于将盖体部60固定在各散热片51的z轴方向两端部的双面胶带。在本实施方式中，粘接带70沿着散热片51和连接部52的外周面的z轴方向两端部粘贴。并且，在将盖体部60安装在各散热片51上时，粘接带70被夹在盖体部60的壁部64与散热片51的外周面之间，盖体部60被固定在各散热片51上(图2(b))。另外，作为粘接带70，优选通过加热而固化的粘接带，例如，能够使用临时固定用的粘接片和热固化粘接剂层压而成的粘接膜。
32.这样，在本实施方式中，由于粘接带70设置在散热片51的外周面上，并构成为嵌入盖体部60的槽62中，因此各散热片51的中空部内的制冷剂及其蒸汽与粘接带70直接接触的面积被抑制得极小。因此，能够抑制由散热片51的中空部内的压力变化而引起的变形和粘接带70的膨润。
33.这样，本实施方式的冷却用翅片结构体40的盖体部60通过粘接带70分别安装在各散热片51的z轴方向两端部。因此，本实施方式的冷却用翅片结构体40容易组装，并且各散热片51的中空部被可靠地密封。
34.以上是本发明的实施方式的说明，但本发明不限于上述实施方式的结构，在其技术思想的范围内能够进行各种变形。
35.(第二实施方式)
36.图4是示出本发明的第二实施方式所涉及的冷却用翅片结构体40a的结构的图，图4(a)是冷却用翅片结构体40a的立体图，图4(b)是冷却用翅片结构体40a的局部放大立体图，图4(c)是盖体部60a部分(即散热片51的z轴方向两端部)的剖视图。
37.如图4所示，本实施方式的冷却用翅片结构体40a与第一实施方式的冷却用翅片结构体40的不同之处在于，在翅片主体部50的z轴方向两端部分别具有圆环状的板80、90(第一板、第二板)、以及在盖体部60a上未形成槽62。另外，由于板80和板90为相同的结构，因此以下主要对板80进行说明。
38.如图4(a)、图4(b)所示，板80是具有圆环状的框架81和从框架81呈放射状突出的矩形状的多个舌片部82(第一舌片部)的金属制的板状部件。各舌片部82以堵塞z轴方向端部的开口的方式配置成位于各散热片51的z轴方向 侧的端部(即，配置成与盖体部60a对
置)，圆环状的框架81固定在马达1的壳体10内。
39.另外，板90与板80同样，是具有圆环状的框架91(未图示)和从框架91呈放射状突出的矩形状的多个舌片部92(第二舌片部(未图示))的金属制的板状部件，各舌片部92配置成位于各散热片51的z轴方向-侧的端部，圆环状的框架91固定在马达1的壳体10内。
40.盖体部60a与第一实施方式的盖体部60同样，是以分别覆盖各散热片51的z轴方向两端部的方式安装的矩形金属(铝等)部件。在将盖体部60a安装在各散热片51上时，各散热片51的端部及舌片部82、92被壁部64a和平面部66a覆盖，各散热片51的中空部被密封。
41.粘接带70是用于将盖体部60a固定在各散热片51的z轴方向两端部的双面胶带。在本实施方式中，粘接带70沿着盖体部60a的内表面粘贴。并且，在将盖体部60a安装在各散热片51上时，粘接带70被夹在盖体部60a的壁部64与散热片51的外周面之间、以及盖体部60a的平面部66a与舌片部82、92之间，盖体部60a被固定在各散热片51上(图4(c))。
42.这样，在本实施方式中，粘接带70沿着盖体部60a的内表面设置，盖体部60a以覆盖各散热片51的端部及舌片部82、92的方式安装。因此，各散热片51的中空部内的制冷剂及其蒸汽与粘接带70直接接触的面积被抑制得极小。因此，与第一实施方式同样，能够抑制由散热片51的中空部内的压力变化而引起的变形和粘接带70的膨润。
43.(第三实施方式)
44.图5是示出本发明的第三实施方式所涉及的冷却用翅片结构体40b的结构的图，图5(a)是冷却用翅片结构体40b的立体图，图5(b)是冷却用翅片结构体40b的局部放大立体图，图5(c)是连接部件130部分的剖视图。
45.如图5所示，本实施方式的冷却用翅片结构体40b与第二实施方式的冷却用翅片结构体40a的不同之处在于，在翅片主体部50的z轴方向两端部具有圆环状的框架部件100、110(第一框架、第二框架)代替板80、90，框架部件100、110通过连接部件130连接、以及以覆盖散热片51的基端部的方式设置有粘接带72。另外，由于框架部件100和框架部件110为相同的结构，因此以下主要对框架部件100进行说明。
46.如图5(a)、图5(b)所示，框架部件100是具有圆环状的框架101和从框架101呈放射状突出的多个突出部103(第一突出部)的金属制的板状部件，各突出部103以位于散热片51之间的方式配置在盖体部60a之上(z轴方向 侧)，圆环状的框架101固定在马达1的壳体10内。
47.另外，框架部件110与框架部件100同样，是具有圆环状的框架111(未图示)和从框架111呈放射状突出的多个突出部113(第二突出部(未图示))的金属制的板状部件，以各突出部113位于散热片51之间的方式配置在盖体部60a上(z轴方向-侧)，圆环状的框架111固定在马达1的壳体10内。
48.如图5(b)、图5(c)所示，框架101具有与多个散热片51的基端部侧的角部卡合的剖面为l字的卡合面105。并且，在将框架部件100安装在盖体部60a上时，在多个突出部103位于散热片51之间的状态下，卡合面105配置成与多个散热片51的基端部侧的角部卡合。并且，在将框架部件100安装在盖体部60a上时，形成在突出部103上的、沿z轴方向贯通的贯穿孔103a位于比翅片主体部50的各连接部52靠外侧。
49.粘接带72是用于将框架部件100固定在盖体部60a上的双面胶带。在本实施方式中，粘接带72沿着框架101的卡合面105粘贴，在将框架部件100安装在盖体部60a上时，粘接
带72被夹在散热片51的基端部侧的角部与卡合面105之间，框架部件100被固定在盖体部60a上(图5(b))。
50.连接部件130是将框架部件100、110在z轴方向上连结的部件，由沿着翅片主体部50的各连接部52在z轴方向上延伸的螺钉131和与螺钉131的前端部螺纹结合的螺母132构成。通过使螺钉131穿过框架部件100、110的突出部103、113(未图示)的贯穿孔103a(第一贯穿孔)、113a(第二贯穿孔(未图示))，并在螺钉131的前端部安装螺母132，从而将在z轴方向上相互对置的突出部103、113连结。并且，通过紧固各螺钉131，能够使框架部件100、110相对于盖体部60a(即，相对于翅片主体部50)被施力，从而将两者可靠地固定。另外，关于连接部件130，可以在利用粘接带70、72固定盖体部60a及框架部件100之后拆下连接部件130。
51.这样，在本实施方式中，粘接带72沿着散热片51的基端部侧的角部设置，框架部件100、110以覆盖散热片51的基端部侧的角部的方式安装。因此，各散热片51的中空部内的制冷剂及其蒸汽与粘接带70直接接触的面积被抑制得极小。因此，与第一实施方式同样，能够抑制由散热片51的中空部内的压力变化而引起的变形和粘接带70的膨润。
52.另外，由于框架部件100、110以对盖体部60a向z轴方向 侧及-侧施力的方式牢固地固定，因此能够可靠地防止制冷剂及其蒸汽从盖体部60a与翅片主体部50之间的间隙漏出。
53.(第四实施方式)
54.图6是示出本发明的第四实施方式所涉及的冷却用翅片结构体40c的结构的图，图6(a)是说明冷却用翅片结构体40c的翅片主体部50a的组装方法的局部立体图，图6(b)是说明将盖体部60b安装在翅片主体部50a上的样子的局部放大图。另外，在图6(a)中，示出了3片散热片51a，但实际上与第一～第三实施方式的翅片主体部50同样，多个散热片51a构成为连接成圆筒状。
55.如图6(a)所示，本实施方式的翅片主体部50a与第一实施方式的翅片主体部50的不同之处在于，在散热片51a的z轴方向两端形成有在z轴方向上比连接部52a长的延长部53a～55a。
56.延长部53a、54a是从在散热片51a的突出方向(即翅片主体部50的半径方向)上延伸的2边向z轴方向 侧及-侧突出的部分，延长部55a是从散热片51a的前端部向z轴方向 侧及-侧突出的部分。延长部53a～55a通过形成在延长部53a与55a之间的狭缝56a和形成在延长部54a与55a之间的狭缝57a而完全地独立，在延长部53a～55a的内侧的与散热片51a之间的边界部分形成有v形切口。并且，通过沿着v形切口将延长部53a～55a向内侧弯折，各散热片51a的端部(开口部)被延长部53a～55a覆盖，各散热片51a的中空部被密封。图6(b)的右侧的两个散热片51a示出了将延长部53a～55a折弯而将各散热片51a的端部(开口部)密封的状态。另外，在图6(b)的散热片51a中，在依次弯折延长部53a、54a、55a的基础上，用专用工具铆接延长部55a。并且，在本实施方式中，以覆盖散热片51a的前端部(即延长部55a的周边部)的方式安装有盖体部60b。另外，与第二实施方式的盖体部60a同样，在本实施方式的盖体部60b上沿着内表面粘贴有粘接带70，盖体部60b经由粘接带70固定于散热片51a的前端部。
57.这样，在本实施方式中，在由延长部53a～55a覆盖各散热片51的端部(开口部)的基础上(即，在通过延长部53a～55a形成了内盖(内盖部)的基础上)，经由粘接带70安装盖
体部60b。因此，各散热片51a的中空部内的制冷剂及其蒸汽与粘接带70直接接触的面积被抑制得极小。因此，与第一～第三实施方式同样，能够抑制由散热片51a的中空部内的压力变化而引起的变形和粘接带70的膨润。
58.另外，由于盖体部60b以覆盖散热片51a的前端部(即延长部55a的周边部)的方式安装，因此能够可靠地防止制冷剂及其蒸汽从散热片51a的前端部的间隙漏出。
59.(盖体部60b的变形例)
60.图7是示出本发明的第四实施方式的盖体部60b的变形例的图。本变形例所涉及的盖体部60c与第四实施方式的盖体部60b的不同之处在于，具有覆盖各散热片51a的z轴方向两端部的盖主体61c和以覆盖各散热片51a的基端部的方式从盖主体61c突出的突出部62c。
61.这样，由于各散热片51a的基端部被突出部62c覆盖，因此能够防止制冷剂及其蒸汽从各散热片51a的基端部的间隙漏出。
62.另外，本次公开的实施方式在所有方面都是示例，不应认为是限制性的。本发明的范围不是由上述说明示出，而是由技术方案的范围示出，旨在包含与技术方案的范围等同的意思及范围内的所有变更。