CN103227537B - 印刷电路板及直流电机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于汽车动力总成系统之电机领域，提供了一种印刷电路板，固定安装于汽车动力总成系统且包括定子组件、转子组件、端盖组件和接线端子组件的直流电机内。印刷电路板包括具有与接线端子组件配合的定位孔的电路板本体，通孔周围分布多个相互电性连接的贴片元件及与贴片元件电性连接并与定子组件紧密配合的接地端子，电路板本体上设有电性连接于定位孔、贴片元件和接地端子之间的线路。本发明还提供了一种具有上述印刷电路板的直流电机。本发明之印刷电路板通过接地端子与定子组件紧密接触以使印刷电路板稳定地接地，从而改善直流电机在高温高振动下的电磁干扰问题，而且，通过设置贴片元件以减小印刷电路板的占用空间，便于安装。

Description

印刷电路板及直流电机

技术领域

本发明属于汽车动力总成系统之电机领域，尤其涉及一种汽车动力总成系统的直流电机以及安装于该直流电机内的印刷电路板。

背景技术

为减少电机工作过程中对外界的电磁干扰作用，通常只是将电子器件（例如独石电容或者电阻）焊接在电机的印刷电路板上并通过电子器件的引脚夹设于壳体与胶盖之间以保证接地，在高温环境下电机壳体与胶盖容易变形，当电机在高振动频率下运转时，印刷电路板的接地性能差而不能很好地抗电磁干扰。然而，由于这些电子器件体积大以及在印刷电路板上的安装密度不会很高，造成印刷电路板的面积和体积较大。另外，由于这些电子器件的安装主要依靠手工来完成，效率低下成本高，产品不够紧凑。而且，对于体积较小的电机，根本无法安装这些连接有这些电子器件的印刷电路板，因此，无法改善电磁干扰问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印刷电路板，旨在解决现有技术中电机的电磁干扰问题。本发明提供的一种印刷电路板，固定安装于汽车动力总成系统的直流电机内，所述直流电机包括定子组件、转动连接于所述定子组件并具有一转轴的转子组件、固定安装于所述定子组件一端并用于支撑所述转子组件的端盖组件以及电性连接于所述印刷电路板与所述直流电机之电路之间的接线端子组件，所述印刷电路板包括具有供所述转轴穿过的通孔以及与所述接线端子组件配合的定位孔的电路板本体，所述通孔周围分布有多个相互电性连接的贴片元件以及与所述贴片元件电性连接并与所述定子组件紧密配合的接地端子，所述电路板本体上设有电性连接于所述定位孔、所述贴片元件和所述接地端子之间的线路。

进一步地，所述电路板本体包括朝向所述端盖组件的第一表面以及与所述第一表面相对并设有所述贴片元件和所述线路的第二表面，所述接地端子设置于所述第一表面并与所述定子组件配合。

更进一步地，所述接地端子包括固定安装于所述电路板本体上的固定端以及沿所述固定端朝向所述端盖组件弯折延伸的接触端，所述接触端包括至少三个具有弹性且与所述端盖组件接触的卡爪。

更进一步地，所述线路为铺设于所述电路板本体上的金属层。

优选地，所述电路板本体包括圆环状的第一板、与所述第一板对称设置且呈圆环状的第二板以及一对连接于所述第一板与所述第二板之间且呈圆环状的连接板，所述第一板与所述第二板于所述连接板处分别形成一对缺口，所述接地端子设置于所述第一板上并靠近一所述连接板，所述贴片元件分别设置于所述第一板和所述第二板并经由所述连接板的线路相互电性连接。

进一步地，所述接线端子组件包括具有第一导电柱的正极端子和具有第二导电柱的负极端子，所述定位孔包括位于所述第一板上且靠近另一所述连接板以与所述正极端子配合的第一定位孔以及位于所述第二板上且靠近一所述连接板以与所述负极端子配合的第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔之孔壁均设有与所述线路相连的金属层。

更进一步地，所述贴片元件包括设置于所述第一板上并位于所述第一定位孔和所述接地端子之间的第一元件以及至少两个设置于所述第二板上并位于所述第一板与所述第二定位孔之间的第二元件。

更优选地，所述第一元件和所述第二元件均为贴片式的电感、电容或者电阻。

本发明还提供了一种直流电机，用于汽车动力总成系统中，所述直流电机还包括上述印刷电路板，所述直流电机中的接线端子组件导通所述印刷电路板与所述直流电机之电路并包括正接线端子和与所述正接线端子配对的负接线端子，所述正接线端子包括与端盖组件配合的第一导电柱以及与所述印刷电路板配合并位于所述第一导电柱末端的正极端子，所述负接线端子包括与所述端盖组件配合的第二导电柱以及与所述印刷电路板配合并位于所述第二导电柱末端的负极端子。

进一步地，所述端盖组件设有供所述第一导电柱穿过并具有第一收容槽的第一固定孔以及供所述第二导电柱穿过并具有第二收容槽的第二固定孔，所述第一收容槽与所述第一固定孔相通以及所述第二收容槽与所述第二固定孔相通，所述第一导电柱具有收容并抵持于所述第一收容槽内的第一弯折部，所述第二导电柱具有收容并抵持于所述第二收容槽内的第二弯折部。

本发明所提供的印刷电路板应用于直流电机中，并通过在所述电路板本体上设置多个贴片元件、通过接线端子组件与定位孔配合以电性连接于所述印刷电路板与所述直流电机之电路之间以及通过接地端子与定子组件紧密接触以使所述印刷电路板稳定地接地，从而使所述直流电机在高温高振动频率运转过程中仍具有良好的抗电磁干扰性能，而且，通过在印刷电路板上设置贴片元件以使印刷电路板的占用空间减小，便于安装。

本发明所提供的直流电机通过定子组件产生磁场以及通过转子组件产生力矩并带动转轴旋转，通过固定于定子组件与端盖组件之间的印刷电路板提供抗电磁干扰能力，而且通过在电路板本体上设置贴片元件以及通过印刷电路板的接地端子与定子组件紧密接触以解决直流电机在高温高振动条件下的电磁干扰问题。而且，在印刷电路板上设置贴片元件以减小印刷电路板的尺寸，从而减小所述直流电机的尺寸。

附图说明

图1是本发明提供的印刷电路板的立体图。

图2是本发明提供的印刷电路板的侧视图。

图3是本发明提供的印刷电路板的主视图。

图4是本发明提供的直流电机的分解图。

图5是本发明提供的直流电机的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参照图1至图4，本发明实施方式中提供的印刷电路板10固定安装于汽车动力总成系统的直流电机1内，该直流电机1包括定子组件20、转动连接于定子组件20并具有一转轴32的转子组件30、固定安装于定子组件20一端并用于支撑转子组件30的端盖组件40以及电性连接于印刷电路板10与直流电机1之电路（未图示）之间的接线端子组件50，印刷电路板10包括具有供转轴32穿过的通孔110以及与接线端子组件50配合的定位孔112的电路板本体11，通孔110周围分布有多个相互电性连接的贴片元件12以及与贴片元件12电性连接并与定子组件20紧密配合的接地端子14，电路板本体11上设有电性连接于定位孔112、贴片元件12和接地端子14之间的线路18。本发明的印刷电路板10通过在电路板本体11上设置贴片元件12以使印刷电路板10具有抗电磁干扰特性，通过定位孔112与接线端子组件50配合以使接线端子组件50电性连接于印刷电路板10与所述直流电机1之电路之间以电性导通该印刷电路板10，并且通过接地端子14与定子组件20紧密配合以使印刷电路板10稳定地接地，从而使直流电机1在高温高振动过程中仍具有良好的抗电磁干扰性能，而且，通过在电路板本体11上设置贴片元件12以使印刷电路板10的占用空间减小，结构紧凑，便于安装。

请再次参照图1至图3，电路板本体11包括朝向端盖组件40的第一表面113以及与第一表面113相对并设有贴片元件12和线路18的第二表面114，接地端子14设置于第一表面113并与定子组件20配合。通孔110贯穿第一表面113和第二表面114以与转子组件30配合，并通过将转轴32穿过该通孔110和端盖组件40以输出该直流电机1产生的动力。优选地，该贴片元件12适用于120℃以上的高温环境，该印刷电路板10也适用于与贴片元件12相同的条件。

请同时参照图1和图3，接地端子14包括固定安装于电路板本体11之第二表面114上的固定端140以及沿固定端140朝向端盖组件40弯折延伸的接触端145，该接触端145包括至少三个具有弹性且与端盖组件40接触的卡爪1450。具体而言，该固定端140固定安装于电路板本体11上以及卡爪1450与定子组件20接触，通过卡爪1450与定子组件20接触以实现印刷电路板10接地，而且该卡爪1450具有弹性从以使接地端子14与定子组件20紧密接触，从而保证该接地端子14的接地性能。该接地端子14的卡爪1450在高温环境下仍具有弹性，并保证该直流电机1在不同振动频率下工作时，该接地端子14仍稳定地接地，从而保证印刷电路板10在高温高振动频率环境下具有良好的抗电磁干扰性能以改善直流电机1的电磁干扰问题。优选地，接地端子14之卡爪1450与定子组件20为的金属材质。

请再次参照图3，线路18为铺设于电路板本体11之第二表面114上的金属层。优选地，所述金属层由铜箔制成。所述线路18将定位孔112、贴片元件12和接地端子14电性连接，并通过接线端子组件50电性连接于印刷电路板10之定位孔112和直流电机1之电路之间以使印刷电路板10与直流电机1之电路电性连接，从而使印刷电路板10电性导通。

请同时参照图1和图3，进一步地，电路板本体11呈盘状结构并包括圆环状的第一板115、与第一板115对称设置且呈圆环状的第二板117以及一对连接于第一板115与第二板117之间且呈圆环状的连接板119，且第一板115与第二板117于所述连接板119处分别形成一对缺口1190，接地端子14设置于第一板115上并靠近一连接板119，所述贴片元件12分别设置于第一板115和第二板117并经由连接板119的线路18相互电性连接，该第一板115的圆环宽度W1与第二板117的圆环宽度相等W2，且稍大于连接板119的圆环宽度W3，即W1=W2＞W3，通过该缺口1190以便于将该印刷电路板10安装于定子组件20内。具体而言，第一板115和第二板117为相互对称且共圆心的圆环，且为部分圆环，所述连接板119为一对连接于第一板115和第二板117之间的圆环且与第一板115之圆环共圆心以用于铺设线路18，这样，在第一板115与第二板117之间形成缺口1190以便于将该所述印刷电路板10安装于所述端盖组件40内，而且通过圆环状的第一板115和圆环状的第二板117以使该印刷电路板10较好地安装于定子组件20的内。优选地，第一板115、所述连接板119和第二板117由一体成型而制成。

请同时参照图3至图5，接线端子组件50穿过端盖组件40以连接于直流电机1之电路与印刷电路板10之间，并包括具有正极端子520和第一导电柱525的正接线端子52和具有负极端子540和第二导电柱545的负接线端子54，定位孔112包括位于第一板115上且靠近另一连接板119以与正极端子520配合的第一定位孔1120以及位于第二板117上且靠近一连接板119以与负极端子540配合的第二定位孔1125，第一定位孔1120和第二定位孔1125之孔壁均设有与线路18相连的金属层。具体而言，通过将第一导电柱525和第二导电柱545插设于端盖组件40内，并将正极端子520卡设于第一定位孔1120内且与第一定位孔1120之金属层接触以及负极端子540卡设于第二定位孔1125内且与第二定位孔1125之金属层接触，以使接线端子组件50固定并电性连接于印刷电路板10，这样，通过接线端子组件50导通该印刷电路板10。

请再次参照图3，进一步地，贴片元件12设置于印刷电路板10上的第二表面114上，并包括设置于第一板115上且位于第一定位孔1120和接地端子14之间的第一元件120以及至少两个设置于第二板117上且位于第一板115与第二定位孔1125之间的第二元件125。通过在印刷电路板10上设置贴片元件12，以增强该直流电机1具有抗电磁干扰能力，而且，可以有效地减小该印刷电路板10的厚度以减小该印刷电路板10的空间占有量。

更进一步地，第一元件120和第二元件125均为贴片式的电感、电容或者电阻。优选地，第一元件120和第二元件125均为贴片电感、贴片电容或者贴片压敏电阻。通过设置贴片式的第一元件120和第二元件125以减小印刷电路板10的厚度。

请再次参照图3，更进一步地，线路18包括位于第一板115上且连接于接地端子14之固定端140与第一元件120之间的第一连接线路180、绕设于所述通孔110外围并经一连接板119以连接于第一元件120与一第二元件125的第二连接线路182、位于第二板117上并连接于所述第二元件125和第二定位孔1125的第三连接线路184，绕设于所述通孔110外围并经另一连接板119以连接于接地端子14与另一第二元件125的第四连接线路186，第二连接线路182与第一定位孔1120连通。通过接线端子组件50之正极端子520与第一定位孔1120电性连通以及负极端子540与第二定位孔1125电性连通，并通过第一连接线路180、第二连接线路182、第三连接线路184和第四连接线路186电性连通接地端子14、第一元件120、第二元件125以及接线端子组件50，从而使该印刷电路板10电性导通，而且，通过将接地端子14之卡爪1450与定子组件20接触以使该印刷电路板10具有抗电磁干扰能力。

电路板的制作方法包括以下步骤：

加工定位孔112：在第一板115上加工第一定位孔1120和在第二板117上加工第二定位孔1125，并分别在第一定位孔1120和第二定位孔1125内涂布金属层；

制作贴片元件12：将接地端子14之固定端140和第一元件120分别固定于第一板115之第二表面114上以及所述第二元件125固定于第二板117之第二表面114上；以及制作线路18：在第二表面114上制作线路18，具体地，在固定端140与第一元件120之间涂布金属层作为第一连接线路180，在第一元件120与一第二元件125之间并经过一连接板119涂布金属层作为第二连接线路182，在所述第二元件125和第二定位孔1125之间涂布金属层作为第三连接线路184，在接地端子14之固定端140与另一第二元件125之间并经过另一连接板119涂布金属层作为第四连接线路186，所述第二连接线路182与第一定位孔1120之金属层相连接以及第四连接线路186与第二定位孔1125之金属层相连接。

请同时参照图4和图5，本发明还提供了的直流电机1用于汽车动力总成系统中，包括呈圆桶状的定子组件20、转动连接于定子组件20并具有一转轴32的转子组件30、固定安装于定子组件20一端并用于支撑转子组件30的端盖组件40、电性连接于该直流电机1之电路的接线端子组件50以及上述印刷电路板10，接线端子组件50导通印刷电路板10与直流电机1之电路并包括正接线端子52和与正接线端子52配对的负接线端子54，该正接线端子52包括与端盖组件40配合的第一导电柱525以及与印刷电路板10配合并位于第一导电柱525末端的正极端子520，负接线端子54包括与端盖组件40配合的第二导电柱545以及与印刷电路板10配合并位于第二导电柱545末端的负极端子540。通过将印刷电路板10安装在端盖组件40内，并通过正接线端子52和负接线端子54电性连接于印刷电路板10与直流电机1之电路之间以及通过将印刷电路板10之接地端子14与定子组件20接触，采用该印刷电路板10使该直流电机1具有抗电磁干扰能力，而且该印刷电路板10设有贴片元件12以减小该印刷电路板10的空间占有量，从而减小该直流电机1的尺寸。

请同时参照图4和图5，进一步地，端盖组件40设有供第一导电柱525穿过并具有第一收容槽420的第一固定孔42以及供第二导电柱545穿过并具有第二收容槽440的第二固定孔44，第一收容槽420与第一固定孔42相通以及第二收容槽440与第二固定孔44相通，第一导电柱525具有收容并抵持于第一收容槽420内的第一弯折部5250，第二导电柱545具有收容并抵持于第二收容槽440内的第二弯折部5450。具体而言，该第一弯折部5250通过弯折部分第一导电柱525而形成，同样地，该第二弯折部5450通过弯折部分第二导电柱545而形成。通过将第一弯折部5250收容并抵持于第一收容槽420内以使正接线端子52固定于端盖组件40内，同样地，通过将第二弯折部5450收容并抵持于第二收容槽440内以使负接线端子54固定于端盖组件40内，以保证该接线端子组件50稳定地电性连接于印刷电路板10与所述直流电机1之电路之间。

请参照图4和图5，优选地，所述第一导电柱525和第二导电柱545呈扁平状，印刷电路板10设有卡设正极端子520且呈方形的第一定位孔1120和卡设负极端子540且呈方形的第二定位孔1125。具体而言，第一导电柱525穿过第一定位孔1120以使正极端子520卡设于印刷电路板10上，同样地，第二导电柱545穿过第二定位孔1125以使负极端子540卡设于印刷电路板10上，从而使接线端子组件50稳固地电性连接于所述印刷电路板10。

请参照图4，进一步地，该定子组件20的腔壁上设有一对与端盖组件40配合的卡扣块22，端盖组件40设有一对与卡扣块22配合的卡扣槽48，通过卡扣块22扣合于卡扣槽48内以使端盖组件40固定安装于定子组件20上。

安装时，将用于产生力矩并带动转轴32旋转的转子组件30安装于用于产生磁场的定子组件20内，将接线端子组件50固定安装于端盖组件40上以及将正极端子520卡设于第一定位孔1120和负极端子540卡设于第二定位孔1125以使印刷电路板10固定于端盖组件40上，将转子组件30的转轴32依次穿过印刷电路板10的通孔110和端盖组件40以使印刷电路板10固定安装于定子组件20内并位于定子组件20与端盖组件40之间，将定子组件20的卡扣块22扣合于端盖组件40的卡扣槽48内以使端盖组件40固定安装于定子组件20上。

本发明之印刷电路板10适合于环境温度在120℃以上以及振动值在20g以上的工作环境中使用，同样地，本发明之直流电机1也适用于相同的工作环境。

本发明的直流电机1可以用于汽车发动机附近的节流阀系统、涡轮增压系统、废气循环系统、进气及排气系统、冷却系统等。

本发明之印刷电路板10通过在电路板本体11之第二表面114上设置贴片元件12以减小印刷电路板10的尺寸，进而减小印刷电路板10的空间占有量。

本发明之印刷电路板10通过接线端子组件50电性连接于印刷电路板10与直流电机1之电路之间以电性导通该印刷电路板10，并且通过印刷电路板10之接地端子14与定子组件40紧密接触以使印刷电路板稳定地接地，保证直流电机1在高温高振动频率下仍具有良好的抗电磁干扰性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种印刷电路板，固定安装于汽车动力总成系统的直流电机内，所述直流电机包括定子组件、转动连接于所述定子组件并具有一转轴的转子组件、固定安装于所述定子组件一端并用于支撑所述转子组件的端盖组件以及电性连接于所述印刷电路板与所述直流电机之电路之间的接线端子组件，其特征在于，所述印刷电路板包括具有供所述转轴穿过的通孔以及与所述接线端子组件配合的定位孔的电路板本体，所述通孔周围分布有多个相互电性连接的贴片元件以及与所述贴片元件电性连接并与所述定子组件紧密配合的接地端子，所述电路板本体上设有电性连接于所述定位孔、所述贴片元件和所述接地端子之间的线路；

所述电路板本体呈盘状结构并包括圆环状的第一板、与所述第一板对称设置且呈圆环状的第二板以及一对连接于所述第一板与所述第二板之间且呈圆环状的连接板；

所述定位孔包括位于所述第一板上且靠近一所述连接板的第一定位孔以及位于所述第二板上且靠近另一连接板的第二定位孔；

所述贴片元件包括设置于所述第一板上并位于所述第一定位孔和所述接地端子之间的第一元件以及两个设置于所述第二板上并位于所述第一板与所述第二定位孔之间的第二元件；

所述线路包括位于所述第一板上且连接于所述接地端子与所述第一元件之间的第一连接线路、绕设于所述通孔外围并经一所述连接板以连接于所述第一元件与一所述第二元件的第二连接线路、位于所述第二板上并连接于所述第二元件和所述第二定位孔的第三连接线路、绕设于所述通孔外围并经另一所述连接板以连接于所述接地端子与另一所述第二元件的第四连接线路，所述第二连接线路与所述第一定位孔连通。

2.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述电路板本体包括朝向所述端盖组件的第一表面以及与所述第一表面相对并设有所述贴片元件和所述线路的第二表面，所述接地端子设置于所述第一表面并与所述定子组件配合。

3.如权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述接地端子包括固定安装于所述电路板本体上的固定端以及沿所述固定端朝向所述端盖组件弯折延伸的接触端，所述接触端包括至少三个具有弹性且与所述端盖组件接触的卡爪。

4.如权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述线路为铺设于所述电路板本体上的金属层。

5.如权利要求1至4任意一项所述的印刷电路板，其特征在于，所述第一板与所述第二板于所述连接板处分别形成一对缺口，所述接地端子设置于所述第一板上并靠近一所述连接板，所述贴片元件分别设置于所述第一板和所述第二板并经由所述连接板的线路相互电性连接。

6.如权利要求5所述的印刷电路板，其特征在于，所述接线端子组件包括具有第一导电柱的正极端子和具有第二导电柱的负极端子，所述第一定位孔与所述正极端子配合以及所述第二定位孔与所述负极端子配合，所述第一定位孔和所述第二定位孔之孔壁均设有与所述线路相连的金属层。

7.如权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述第一元件和所述第二元件均为贴片式的电感、电容或者电阻。

8.一种直流电机，用于汽车动力总成系统中，其特征在于，所述直流电机还包括如权利要求1至7任意一项所述的印刷电路板，所述直流电机中的接线端子组件导通所述印刷电路板与所述直流电机之电路并包括正接线端子和与所述正接线端子配对的负接线端子，所述正接线端子包括与端盖组件配合的第一导电柱以及与所述印刷电路板配合并位于所述第一导电柱末端的正极端子，所述负接线端子包括与所述端盖组件配合的第二导电柱以及与所述印刷电路板配合并位于所述第二导电柱末端的负极端子。

9.如权利要求8所述的直流电机，其特征在于，所述端盖组件设有供所述第一导电柱穿过并具有第一收容槽的第一固定孔以及供所述第二导电柱穿过并具有第二收容槽的第二固定孔，所述第一收容槽与所述第一固定孔相通以及所述第二收容槽与所述第二固定孔相通，所述第一导电柱具有收容并抵持于所述第一收容槽内的第一弯折部，所述第二导电柱具有收容并抵持于所述第二收容槽内的第二弯折部。