CN101645633B - 具有通风结构的电机 - Google Patents

Abstract

一种具有通风结构的电机，包括：定子结构、收容于定子结构中的转子结构、设于转子结构一端的电刷组件、设于电刷组件外侧的风路组件；定子结构的一端设有数个进风口，另一端设有数个出风口；转子结构包括转轴及设于转轴上的风扇，转子结构与定子结构之间形成有数个通风道，该数个通风道与数个进风口、及数个出风口相连通；电刷组件包括电刷座及装设于电刷座上的碳刷，电刷座的侧壁上设置数个开槽，其端部分别设有出风孔，出风孔与碳刷相对设置；风路组件与电刷座配合设置，其封闭定子结构两侧的出风口并露出电刷座的出风孔。本发明能够强迫风吹过并冷却碳刷及清除电机运转时产生的碳刷粉尘，由此改善电机的运转性能并增加电机寿命。

Description

具有通风结构的电机

技术领域

本发明涉及一种电机的通风结构，尤其涉及一种具有碳刷的电机的通风结构。

背景技术

电机是一种将电能转换为机械能的部件，它已广泛应用于日常生活的机械结构中，电机的种类繁多，大致分为直流电机和交流电机，直流电机由于转子的转动，需要根据线圈在恒磁场中的位置变化而不断切换电流的方向，因而，直流电机和交流换向电机内需要安装换向器和碳刷，碳刷的作用是把电机外部的电源(一般是直流的励磁电流)，通过换向器(在转子上，随转子一同运转)，提供到转子的绕组(励磁绕组)上，以实现换向，将直流电变成“交流电”，驱动直流电机转动。常用的碳刷由石墨制成，因而也称为碳刷，由于转子的转动，碳刷始终与滑环进行摩擦，且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀，所以碳刷是直流电机里的易损件，并且，电机运转时碳刷会产生粉尘，粉尘的沉积会影响电机的工作。

现有的电机为了避免其内部元件过热而损坏，在转子上安装有风扇，当电机运转时在其内部空间所产生的热空气通过该风扇排除，然而，由于碳刷安装于敞开的电刷座上，风扇吹出的风在不能在经过碳刷时形成有效的流动，因而不能有效冷却碳刷，且无法带走碳刷粉尘，影响电机的运转性能和使用寿命，现有的解决方式是采用定期维护、更换、清理碳刷的方式进行处理，然而，频繁更换碳刷和清理电机，耗时耗力且不利于节约成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有通风结构的电机，在电刷组件的外侧设置风路组件，使得风扇通过定子出风口产生的风，沿着风路组件流过敞开的碳刷，具有能够强迫风吹过碳刷及清除电机运转时产生的碳刷粉尘的作用。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有通风结构的电机，包括：定子结构、收容于定子结构中的转子结构、设于转子结构一端的电刷组件、以及设于电刷组件外侧的风路组件；定子结构的一端设有数个进风口，另一端设有数个出风口；转子结构包括转轴及设于转轴上的风扇，风扇与该数个出风口对应设置，转子结构与定子结构之间形成有数个通风道，该数个通风道与数个进风口、及数个出风口相连通；电刷组件包括电刷座及装设于电刷座上的碳刷，电刷座的侧壁上设置数个开槽，其端部分别设有出风孔，出风孔与碳刷相对设置；风路组件与电刷座配合设置，其封闭定子结构两侧的出风口并露出电刷座的出风孔；从进风口流入的空气通过通风道流向风扇，在风扇的旋转形成风，其中吹向定子结构其中两侧的出风口的风直接排到空气中，流向另外两侧的出风口的风流经风路组件再到碳刷再从出风孔流出，在这个过程中，能够强迫风吹过碳刷，并带走电机内的碳刷粉尘。

所述电刷组件的电刷座的中部为配合部，配合部内设有配合槽，其上端设有与该配合槽相连通的第二通孔。

所述电刷座的两侧为收容部，分别卡置于壳体的两个卡槽内，收容部内设收容槽，所述碳刷分别收容于该两个收容槽内，所述数个开槽分别设于收容部的侧壁上，所述出风孔设于其端壁上。

所述风路组件包括第一盖体及第二盖体，分别配合设置于电刷组件的两侧，第一盖体封闭位于两收容部一侧的开槽及位于该侧的定子组件的第二出风口，第二盖体封闭位于两收容部另一侧的开槽及位于该侧的定子组件的第二出风口，第一盖体及第二盖体之间留有间距，所述出风孔位于该间距内，且第一出风口露出第一盖体及第二盖体。

所述转子结构还包括设于转轴上的铁芯及换向器，铁芯设于转轴的中部并收容于壳体的容置空间，其上缠绕有电枢绕组，与定子结构的磁铁对应设置，换向器露出容置空间且收容于电刷组件的配合槽，换向器设于转轴朝向电刷组件的一端，与碳刷相接触，所述风扇设于铁芯与换向器之间，与碳刷相邻设置。

所述铁芯沿其轴向均匀分布数个通槽，所述数个通风道形成于铁芯的数个通槽与壳体的内壁之间；所述风扇包括数片风叶，相邻的风叶之间形成有间隔，与铁芯的通槽相对应。

所述转轴为连接其它元件的驱动轴，其上端置于电刷组件的第二通孔中微露出该第二通孔，其下端置于定子结构的第一通孔中并露出该第一通孔。

所述壳体的内侧设置一轴承，靠近通孔套设于转轴上。

本发明的具有通风结构的电机的有益效果：利用风扇及风路组件，能够使得风扇产生的风沿着组件流过碳刷，能够能够强迫风吹过冷却碳刷及清除电机运转时产生的碳刷粉尘，由此改善电机的运转性能并增加电机寿命。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明的具有通风结构的电机的立体分解示意图；

图2为图1的组合剖视及风向示意图；及

图3为图2的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明的具有通风结构的电机，包括：定子结构6、收容于定子结构6中的转子结构5、设于转子结构5一端的电刷组件2、以及设于电刷组件2外侧的风路组件1。

定子结构6包括壳体61及环设于壳体61内壁的磁铁(未图示)，壳体61内设有容置空间63，朝向电刷组件2的一端为开口端64，该开口端64上设有四个出风口，包括两个第一出风口68及两个第二出风口69，且对称设有两个卡槽66，其中，该两个卡槽66分别与该两个第一出风口68相连接；壳体61的另一端中部设有与该容置空间63相连通的第一通孔65，围绕该第一通孔65分布有数个进风口67。

电刷组件2包括电刷座21及收容于电刷座21两侧的碳刷3，电刷座21的中部为配合部22，其内设有配合槽23，其上端设有与该配合槽23连通的第二通孔24；电刷座21的两侧为收容部25，分别卡置于壳体61的两个卡槽66内，收容部25内设收容槽26，碳刷3分别收容于该两个收容槽26内，因为电刷座21为敞开式结构，其侧壁上均设有开槽27，并于其端壁上设有出风孔28，出风孔28与碳刷3相对设置。

风路组件1包括第一盖体11及第二盖体12，分别配合设置于电刷组件2的两侧，第一盖体11封闭位于两收容部25一侧的开槽27及位于该侧的定子组件的第二出风口69，第二盖体12封闭位于两收容部25另一侧的开槽27及位于该侧的定子组件的第二出风口69，第一盖体11及第二盖体12之间留有间距13，所述出风孔28位于该间距13内，且两个第一出风口68露出第一盖体11及第二盖体12。

转子结构5包括转轴51、依次设于转轴51上的铁芯52、风扇4及换向器54，转轴51的上端置于电刷组件2的第二通孔24中微露出该第二通孔24，其下端置于定子结构6的第一通孔65中并露出该第一通孔65，转轴为连接其它元件的驱动轴，用于连接外部元件(未图示)并驱动外部元件转动。铁芯52为软磁材料，通电后铁芯52上缠绕的电枢绕组与对应设置的磁铁产生磁场作用，驱动转轴51转动，其设于转轴51的中部并收容于壳体61的容置空间63，其上缠绕有电枢绕组(未图示)，与定子结构6的磁铁对应设置，铁芯52沿其轴向均匀分布数个通槽55，该数个通槽55与壳体61的内壁之间形成有数个通风道56，通风道56与进风口67及出风口相连通，换向器54露出容置空间63且收容于电刷组件2的配合槽23，换向器54设于靠近电刷组件2的一端，与碳刷3相接触，风扇4设于铁芯52与换向器54之间，与碳刷3相邻设置。风扇4与该四个出风口对应设置，包括数片风叶41，相邻的风叶41之间形成有间隔42，并与铁芯的通槽55相对应，以利于对电机的内部结构散热，另外，还可于壳体61的内侧设置一轴承62，靠近通孔65套设于转轴51上，以定位转轴51并可使转轴的转动更为平稳。

工作时，电流通过碳刷3和换向器54供给到转子结构5的电枢绕组，定子磁铁和电枢绕组相互作用，转子结构5在定子结构6内旋转，转轴51旋转时，风扇4也一起旋转，外界空气因风扇4的旋转而通过定子结构6下端的进风口67进入壳体61中，并通过通风道56流向风扇4，还有一部分气流可通过电刷座21上端的第二通孔24流向风扇4，在风扇4的旋转下形成风，其中吹向定子结构第一出风口68的风直接排到空气中，流向定子结构第二出风口69的风流经风路组件1的封闭路径并通过电刷座21侧壁上的开槽27流向碳刷3，然后再从出风孔28流出，在这个过程中，能够强迫风吹过碳刷3，碳刷3被冷却，且风的流动带走电机内部的碳刷粉尘。

可以理解地，本发明的碳刷3个数并不限于两个，可以是若干个，相应地，电刷座21的收容部25亦可以是若干个。

综上所述，本发明的具有通风结构的电机利用风扇及风路组件，能够使得风扇产生的风沿着风路组件流过碳刷，能够强迫风吹过碳刷、冷却碳刷及清除电机运转时产生的碳刷粉尘，由此改善电机的运转性能并增加电机寿命。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有通风结构的电机，其特征在于，包括：定子结构、收容于定子结构中的转子结构、设于转子结构一端的电刷组件、以及设于电刷组件外侧的风路组件；定子结构的一端设有数个进风口，另一端设有数个出风口；转子结构包括转轴及设于转轴上的风扇，风扇与该数个出风口对应设置，转子结构与定子结构之间形成有数个通风道，该数个通风道与数个进风口、及数个出风口相连通；电刷组件包括电刷座及装设于电刷座上的碳刷，电刷座的侧壁上设置数个开槽，其端部分别设有出风孔，出风孔与碳刷相对设置；风路组件与电刷座配合设置，其封闭定子结构两侧的出风口并露出电刷座的出风孔，以使风扇产生的气流的至少一部分在流出定子结构的出风口后通过风路组件流向碳刷并从电刷座的出风孔排出。

2.根据权利要求1所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述定子结构包括壳体及环设于壳体内壁的磁铁，壳体内设有容置空间，其朝向电刷组件的一端为开口端，所述数个出风口设于该开口端，包括两个第一出风口及两个第二出风口，该开口端上还对称设有两个卡槽，该两个卡槽分别与该两个第一出风口相连通；定子结构另一端中部设有与容置空间相连通的第一通孔，所述数个进风口围绕该第一通孔分布。

3.根据权利要求2所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述电刷组件的电刷座的中部为配合部，配合部内设有配合槽，其上端设有与该配合槽相连通的第二通孔。

4.根据权利要求3所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述电刷座的两侧为收容部，分别卡置于壳体的两个卡槽内，收容部内设收容槽，所述碳刷分别收容于该两个收容槽内，所述数个开槽分别设于收容部的侧壁上，所述出风孔设于其端壁上。

5.根据权利要求4所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述风路组件包括第一盖体及第二盖体，分别配合设置于电刷组件的两侧，第一盖体封闭位于两收容部一侧的开槽及位于该侧的定子组件的第二出风口，第二盖体封闭位于两收容部另一侧的开槽及位于该侧的定子组件的第二出风口，第一盖体及第二盖体之间留有间距，所述出风孔位于该间距内，且第一出风口露出第一盖体及第二盖体。

6.根据权利要求3所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述转子结构还包括设于转轴上的铁芯及换向器，铁芯设于转轴的中部并收容于壳体的容置空间，其上缠绕有电枢绕组，与定子结构的磁铁对应设置，换向器露出容置空间且收容于电刷组件的配合槽，换向器设于转轴朝向电刷组件的一端，与碳刷相接触，所述风扇设于铁芯与换向器之间，与碳刷相邻设置。

7.根据权利要求6所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述铁芯沿其轴向均匀分布数个通槽，所述数个通风道形成于铁芯的数个通槽与壳体的内壁之间；所述风扇包括数片风叶，相邻的风叶之间形成有间隔，与铁芯的通槽相对应。

8.根据权利要求7所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述转轴为连接其它元件的驱动轴，其上端置于电刷组件的第二通孔中微露出该第二通孔，其下端置于定子结构的第一通孔中并露出该第一通孔。

9.根据权利要求8所述的具有通风结构的电机，其特征在于，所述壳体的内侧设置一轴承，靠近通孔套设于转轴上。

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