CN103683677A - 电机及使用该电机的汽车冷却风扇 - Google Patents

电机及使用该电机的汽车冷却风扇 Download PDF

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李永斌
谢小五
孙宪坤
朱广辉
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Johnson Electric Shenzhen Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种电机,其包括定子、转子和电路板,该转子可相对定子旋转,该电路板相对定子固定,该电路板上设有一电感,该电感包括导磁体及缠绕于导磁体上的导线,该导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层,该电感同时具备过电流保护器的功能,该电感的线芯为铝线或铜包铝线。本发明还公开了一种使用该电机的汽车冷却风扇。

Description

电机及使用该电机的汽车冷却风扇
技术领域
本发明涉及一种电机,尤其涉及一种汽车冷却风扇用电机。
背景技术
目前通用的一种电机,尤其是用于汽车冷却风扇的电机,包括定子、转子和端盖。转子包括转轴、固定于转轴上的铁心和换向器、缠绕于铁心上的绕组、绕组与换向器电连接。端盖上设有电刷。电刷与换向器滑动接触从而为转子供电。此外,端盖上还设有电感及过电流保护装置,或电机外接过电流保护装置。此种结构的电机零部件多,结构复杂,成本较高。
发明内容
鉴于此,有必要提供一种结构简单,成本较低的电机及使用该电机的汽车冷却风扇。
本发明提供一种电机,其包括定子、转子和电路板,所述转子可相对定子旋转,所述电路板相对定子固定,所述电路板上设有一电感,所述电感包括导线,所述导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层,其特征在于:所述电感同时具备过电流保护器的功能,所述电感的线芯为铝线或铜包铝线。
较佳的,所述电感还包括导磁体,所述导线缠绕于导磁体上。
较佳的,所述导线的线芯为铜包铝线,所述铜包铝线的铜所占的质量比范围在20%到40%之间。
较佳的,所述电机为有刷电机。
较佳的,所述定子包括一壳体及设于壳体内壁的永磁体,所述转子包括一转轴、固定于转轴上的铁心和换向器、以及缠绕于铁心上的绕组,所述电路板上设有若干电刷。
较佳的,所述电路板呈方形,所述电刷为四个,且所述电刷沿所述电路板的对角方向配置。
较佳的,所述电感收容于一外壳内,所述外壳由耐高温的阻燃材料或不可燃材料制成。
较佳的,所述外壳由电木,或陶瓷,或玻璃制成。
较佳的,所述电感通过压接、或焊接、或先压接,后焊接的方式连接于电路中。
本发明还提供一种汽车冷却风扇,其包括叶轮及驱动所述叶轮旋转的电机,所述电机包括定子、转子和电路板,所述转子可相对定子旋转,所述电路板相对定子固定,所述电路板上设有一电感,所述电感包括导磁体及缠绕于导磁体上的导线,所述导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层,所述电感同时具备过电流保护器的功能,所述电感的线芯为铝线或铜包铝线。
由于上述电机的电感的导线由铝线或铜包铝线构成,因此所述电感可同时用作过电流保护器,即在该电机中,将电感和过电流保护器整合为一个电子元件,如此,简化了电机的零部件,使电机的结构更为简单,成本更低。
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
图1是本发明一实施例的汽车冷却风扇的立体组合图;
图2是图1所示汽车冷却风扇的电机的立体图;
图3是图2所示电机的立体分解图;
图4是图3所示电机的电路板的示意图;
图5是图4所示电路板中电感的导线另一实施例的剖面示意图。
具体实施方式
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。可以理解,附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述,而并不限定比例关系。
请参阅图1,图1以本发明的一实施例的电机30应用于汽车冷却风扇10中的情形进行举例说明。该风扇10包括该电机30及由该电机30驱动的叶轮20。本实施例中,该电机30为有刷电机。
请参阅图2和图3,该电机30包括一定子40、可相对定子40转动地收容于定子40内的转子50,以及固定于轴向两端的两端盖60。
所述定子40包括一呈筒状的壳体42以及设于壳体42内壁的永磁体44。
所述转子50包括一转轴51、固定转轴51上的铁心52和换向器53、以及缠绕于铁心52上的绕组54。所述绕组54与换向器53电连接。
所述两端盖60固定于壳体42的轴向两端的开口处,所述转子50的转轴51由设于端盖60上的轴承62支承。
请同时参阅图4,其中一端盖60上还固定有一电路板70,电路板70上固定有若干电刷71。每一电刷71安装于一电刷盒72内,且电刷71沿电机30的径向延伸。在电机30组装完成的状态下,电刷71与转子50的换向器53滑动接触。本实施例中,电路板70大致呈方形。电刷71的数量为四个。电刷71大致沿电路板70的对角方向配置。
所述电路板70上还设有一电感73,其位于相邻的两电刷71之间,且大致与电路板70的两平行边呈平行设置。可以理解地,在其他实施例中,电感73也可与电路板70的各边呈非平行设置。所述电感73串联于电机30的端子(图未示)与电刷71之间。所述端子通过一连接器80与外部电源连接。
所述电感73包括一导磁体74及缠绕于导磁体74上的导线75。所述导线75包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层。该绝缘层电绝缘所述导磁体74及导线75的线芯,并使线圈匝之间相互绝缘。所述线芯由熔点低于铜的导体构成。本实施例中,所述线芯为铝线。所述电感73通过焊接或压接等方式连接于电路中。优选地,所述电感73先压接连接于电路中,再进行焊接,以使电感73更为稳定地电连接于电路中。
由于铝的熔点为660℃,远低于铜的熔点(1083℃),因此,当导线75的温度达到700℃左右时,线芯便会熔化导致导线75熔断,从而使电机30的主电路断开,防止电机30因过热而起火。
优选地,所述电感73收容于一外壳76内,该外壳76由电木,或陶瓷,或玻璃等绝缘、耐高温的阻燃材料或不可燃材料制成,用于防止电感73的导线75熔断时产生的熔融滴液飞贱而损毁其他零部件,并且防止或减少其他零部件受高温导线75的影响。
由于本发明的电机30的电感73同时兼有过电流保护的作用,电机30无需额外设置过电流保护器,简化了电机30的零部件,即本发明的电机30将电感73和过电流保护器整合为一个电子元件,这样,不仅降低了电机30的成本,同时也节省了空间,有利于电机30的小型化发展趋势。
图5所示为本发明电机另一实施例的电感的导线82的截面图。该导线82与上述导线75相似,也包括一线芯83和包覆于线芯83外围的绝缘层84。该导线82与上述实施例的导线75的不同之处在于:该导线83的线芯83为铜包铝线,即线芯83的径向中央为铝芯85,铝芯85的外围包覆一层铜层86。较佳的,线芯83的铜层86所占质量比范围在20%到40%之间。
一方面,铜的导电性和焊接性能优于铝;而另一方面,铝的重量和成本低于铜,因此,本实施例的导线的线芯采用铜包铝线,可以在导线的性能和成本之间得到较好的平衡,使其性价比达到更优。在使用时,当导线82的温度达到700℃左右时,铝芯85便会熔化而形成熔融状态的铝液,由于热胀冷缩的原理,熔融的铝液冲破铜层86,使铜层86遭到破坏而形成破损点,铜层86于破损点处的电阻急剧增加,导致温度急剧上升,从而导致铜层86于破损点处整个断开,从而切断电机的主电路,防止电机因过热而起火。
值得注意的是,本实施例中,为了使电感同时具备过电流保护的功能,需要将电感的导线82的线径控制在一定范围以内,使其在预定的情况下达到预定的发热量而起到过电流保护的作用。
以上实施例中是以有刷电机进行举例说明,事实上,本发明的电机并不限于有刷电机,其也可以是无刷电机,只要电机需要设置电感和过电流保护器的情况下,均可使用本发明的设计,将电感和过电流保护器整合为一个电子元件。此外,本发明的电机也不仅限于应用于汽车冷却风扇。
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 (10)

1.一种电机,包括定子、转子和电路板,所述转子可相对定子旋转,所述电路板相对定子固定,所述电路板上设有一电感,所述电感包括导线,所述导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层,其特征在于:所述电感同时具备过电流保护器的功能,所述电感的线芯为铝线或铜包铝线。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:所述电感还包括导磁体,所述导线缠绕于导磁体上。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:所述导线的线芯为铜包铝线,所述铜包铝线的铜所占的质量比范围在20%到40%之间。
4.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:所述电机为有刷电机。
5.根据权利要求4所述的电机,其特征在于:所述定子包括一壳体及设于壳体内壁的永磁体,所述转子包括一转轴、固定于转轴上的铁心和换向器、以及缠绕于铁心上的绕组,所述电路板上设有若干电刷。
6.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:所述电路板呈方形,所述电刷为四个,且所述电刷沿所述电路板的对角方向配置。
7.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:所述电感通过压接、或焊接、或先压接,后焊接的方式连接于电路中。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的电机,其特征在于:所述电感收容于一外壳内,所述外壳由耐高温的阻燃材料或不可燃材料制成。
9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于:所述外壳由电木,或陶瓷,或玻璃制成。
10.一种汽车冷却风扇,包括叶轮及驱动所述叶轮旋转的电机,其特征在于:所述电机为权利要求1至9任意一项所述的电机。
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