CN105576879A - 电机后端盖及电机 - Google Patents

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T.黑尔明
M.施特鲁普
钱振美
孙韬
谭克竞
王海翔
肖振系
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Abstract

本发明涉及电机后端盖及电机。所述后端盖上形成有沿圆周排列的进气孔，在所述进气孔处设置有导流部，所述导流部适于将经过所述进气孔的气流直接引导至电机的整流子上。根据本发明的电机后端盖及电机具有通气孔以及具有空间弯曲表面的导流壁，从而能够直接将气流引导到整流子铜表面，实现了更高的冷却效率，能够有效地降低铜温度和电刷温度，延长了电机的使用寿命。

Description

电机后端盖及电机
技术领域
本发明涉及电机设计制造技术领域。具体地说，本发明涉及一种电机后端盖；更进一步地，本发明还涉及一种包括这种电机后端盖的电机。
背景技术
现在汽车的动力主要是由汽油发动机提供。当汽油在发动机中燃烧时产生大量的热，所以，为了保持发动机在最有效的温度下工作，汽车中使用了发动机冷却系统。
通常，发动机冷却系统包括冷却水套、与冷却水套相通的散热器以及向散热器提供流动空气的风扇，其中风扇往往是由电机驱动。
现有技术中的风扇电机的后端盖呈封闭形式。这种封闭式后端盖的电机在使用过程中由于铜损、铁损、机械磨损及碳刷与换向器摩擦而产生热量，电机的封闭式后端盖将严重影响电机内部热量的散发，导致电机内部温度升高，影响电机寿命。
图1是现有技术的另一种发动机风扇电机的立体图，其中，附图标记1是电机的后端盖，2是电机的壳体，3是开设在电机的后端盖1上的通气孔。气流经过这些通气孔3进入电机带走电机内部主要来自电机绕阻的热量。在实际使用中发现，这些通气孔3并不能够实质性地改善电机的发热情况。
图1中电机后端盖1在水平使用时经常会有水经过这些通气孔3进入到电机内部，影响电机的工作甚至影响电机的使用寿命。可以了解，理论上说，如果电机绝对水平，则在理论上讲不管通气孔的形式如何均不会产生水进入电机内部的情况。但是，在车辆的实际行驶中，电机总是不能实现绝对水平，也就是说电机是有一定倾斜的，通常的斜度为大概5度左右。这个时候如果仅仅是用图1中这种去除材料的方法形成通气孔3，则水就很容易从这些通气孔3流进电机内。
可以了解，除了本申请中提及的发动机风扇电机之外，其它应用场合中的电机也存在前述的这些问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够克服现有技术中前述缺陷的电机后端盖。进一步地，本发明要解决的技术问题还在于提供一种包括这种后端盖的电机。
根据本发明的第一方面提供了一种电机后端盖，所述后端盖上形成有沿圆周排列的进气孔，在所述进气孔处设置有导流部，所述导流部适于将经过所述进气孔的气流直接引导至电机的整流子上。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述导流部为具有空间构型的导流壁。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述导流部包括在所述后端盖上沿周向分布多个导流壁，并且所述导流壁截面呈弧形地向外弯曲。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述导流壁沿所述后端盖的周向呈圆弧形延伸，并且其内径稍大于所述整流子的外径。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述后端盖包括外周部分和中心部分，所述外周部分和所述中心部分由所述进气孔间隔开，所述进气孔之间形成连接所述外周部分和所述中心部分的筋部，并且所述中心部分沿轴向从所述外周部分凸出。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述中心部分的凸出高度与所述导流壁的高度相等。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述导流壁和所述筋部沿周向形成封闭表面。
可选地，在如前所述的后端盖中，所述外周部分、所述中心部分、所述筋部以及所述导流部为一体的。
根据本发明的第二方面提供了一种电机，所述电机具有如前述第一方面中任一项所述的后端盖。
可选地，如前所述的电机还具有出气孔，所述出气孔设置在所述电机的壳体上或者所述电机的前端盖上。
根据本发明的电机后端盖及电机具有通气孔以及具有空间弯曲表面的导流壁，从而能够直接将气流引导到整流子铜表面，实现了更高的冷却效率，能够有效地降低铜温度和电刷温度，延长了电机的使用寿命。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在限制本发明的保护范围。图中：
图1是现有技术的发动机风扇电机的立体图；
图2是根据本发明的一个实施方式的电机的一个立体图，其中示出了电机后端盖；
图3是根据本发明的前述实施方式的电机的内部示图；以及
图4是根据本发明的前述实施方式的电机的另一立体图，其中示出了电机后端盖。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
图2是根据本发明第一实施方式的电机的一个立体图。在图2中，附图标记11表示电机的后端盖，11a表示后端盖的外周部分，11b表示后端盖的中心部分，12表示电机的壳体，13表示导流壁，14表示进气孔，15表示安装在电机内的整流子，16表示支撑着中心部分11b的筋部。所属领域的技术人员可以了解，电机的输出轴（未图示）将在与后端盖11相反的另一端（即前端盖）上伸出。图2中还示出了电机常有的其它部件，所属领域的技术人员可以根据需要进行选装，在此不对其进行详述。在后端盖11下面还可以设置有防尘网。
进气孔14可以是冲裁出来的多个孔，冲裁出的部分内边缘断开，而外边缘仍连接于后端盖11。这些进气孔14间隔开了后端盖11的外周部分11a和中心部分11b。经过冲压之后，将冲裁出的部分向外弯曲（例如呈弧形）形成导流壁13，流过进气孔14的进气将被导流壁13引导至整流子15。在图示的实施方式中，导流壁13沿着后端盖11（或整流子15）的周向呈弧形延伸，并且其内径稍大于整流子15的外径，使得气流尽可能均匀地分布在整流子15圆周上。可以了解，为了将流过进气孔14的进气直接引导至整流子15上，导流壁13也可以设置成具有其它的空间构型。在可选的实施方式中还可以采用非壁状的其它类型的导流部。
在相邻的进气孔14之间，还有具未被冲裁部分形成的筋部16。筋部16与电机的后端盖11一体形成，连接着后端盖11的外周部分11a和中心部分11b，保证二者之间的连接强度。在图中所示的示例中，中心部分11b与外周部分11a相比沿轴向向外凸出，能够使气流更便利地流入到电机内并且达到整流子15。中心部分11b向外凸出的高度可以等于导流壁13沿电机轴向的伸出高度，这样既能够有效地实现导流又能够尽可能使得电机的轴向尺寸更加紧凑。
在实际加工时，可以在后端盖11上先冲压出凸起的中心部分11b，然后冲裁留出相应的筋部16的宽度位置，把其他的材料向外弯曲，就可以形成图示中的端盖形状。现有技术中用于直流电机的通风仅通过一些位于后端盖上的圆孔来实现，这些孔结构通过简单地去除材料形成，并不能将气流直接地、有效地引导到整流子的铜表面。
为了实现完整的气流路径，可以在电机的前端盖上或者电机壳体侧面上设计有出气孔。当出气孔形成在前端盖上时，气流能够贯穿整个电机，使得冷却效果更显著。出气孔的尺寸和形状在此并不受限制。
图3是根据本发明第一实施方式的电机的内部示图。图中省略掉了电机的壳体，能够更清楚地看出其导流路径和工作原理。从图3中可以看出，导流壁13的高度与后端盖11的中心部分11b的高度相当，导流壁13的周向位置靠近整流子15的外侧表面，并且导流壁13的弯曲适于将气流引导到整流子15，使其对整流子15进行直接冷却。图中的虚线箭头表示气流的流动路径和方向，可以理解，实际中气流并不只经过整流子15的两侧，而是经过整流子15的整个圆周流动和进行冷却。
从该图中能够更清楚地了解，导流壁13形成了一面空间（3D）曲面的“墙”，其根部直径略大于整流子15的外径。“墙”本身的截面类似于圆弧弯曲，因此，当气流从进气孔14进入电机时，阻力会很小，起到了导流的作用。由于气流会沿着“墙”的表面运动，即切线方向，所以进入电机时会直接到达整流子15的表面。
另外，从图3中也能够更清楚地看出后端盖11的外周部分11a、中心部分11b、导流壁13、筋部16等的结构。可以了解，这些结构可以是一体冲压而成的，这样的结构稳定性更高；或者在可选的实施方式中，也可以是机械连接在一起的单独部件，这样的结构设计和制造更加灵活。
图4是根据本发明第一实施方式的电机的另一立体图。在图4的立体图中，示出了水平工作状态的电机。从图中可以看出，导流壁13和筋部14形成了周向的封闭表面。在电机以水平状态（即输出轴沿轴向）工作时，如果有水沿着电机的后端盖11表面流动，则其会沿封闭表面的外侧流动而不会进入电机。这样的结构实现了电机轴水平状态工作时的防水功能。
需要特别指出的是，虽然前面结合发动机冷却风扇电机进行了说明，但本发明并不限于此。在设计条件允许的情况下，本发明可以应用于所有电机。
如前根据附图对本发明的优选实施方式进行的描述仅是示例性和说明性的；所属领域的技术人员在本文的教示下也能够对本发明的优选实施方式进行等同或类似形式的变通或改型，这些变通或改型也将落入由本发明的权利要求书所覆盖的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机后端盖，其特征在于，所述后端盖上形成有沿圆周排列的进气孔，在所述进气孔处设置有导流部，所述导流部适于将经过所述进气孔的气流直接引导至电机的整流子上。
2.如权利要求1所述的后端盖，其中，所述导流部为具有空间构型的导流壁。
3.如权利要求1所述的后端盖，其中，所述导流部包括在所述后端盖上沿周向分布多个导流壁，并且所述导流壁截面呈弧形地向外弯曲。
4.如权利要求3所述的后端盖，其中，所述导流壁沿所述后端盖的周向呈圆弧形延伸，并且其内径稍大于所述整流子的外径。
5.如权利要求2或3所述的后端盖，其中，所述后端盖包括外周部分和中心部分，所述外周部分和所述中心部分由所述进气孔间隔开，所述进气孔之间形成连接所述外周部分和所述中心部分的筋部，并且所述中心部分沿轴向从所述外周部分凸出。
6.如权利要求5所述的后端盖，其中，所述中心部分的凸出高度与所述导流壁的高度相等。
7.如权利要求5所述的后端盖，其中，所述导流壁和所述筋部沿周向形成封闭表面。
8.如权利要求5所述的后端盖，其中，所述外周部分、所述中心部分、所述筋部以及所述导流部为一体的。
9.一种电机，其特征在于，所述电机具有如前述权利要求1-8中任一项所述的后端盖。
10.如权利要求9所述的电机，其中，所述电机还具有出气孔，所述出气孔设置在所述电机的壳体上或者所述电机的前端盖上。
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