CN112271879A - 一种汽车散热风扇驱动用无刷电机 - Google Patents

一种汽车散热风扇驱动用无刷电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，包括控制器组件，控制器组件包括外壳和PCBA板，散热座的正面设置有中心轴，散热座的正面安装有电枢组件，中心轴上转动安装有外转子总成，电枢组件包括定子铁芯、前绝缘端盖和后绝缘端盖，前绝缘端盖和后绝缘端盖之间绕有定子绕组，后绝缘端盖上固定有三个金属护钩，金属护钩包括护钩本体，所述护钩本体的前端与后绝缘端盖插装固定，护钩本体的两侧设置有支撑翼部，护钩本体的外侧部设置有两个钩部，后绝缘端盖上设置有支护凸起，该支护凸起上设置有支撑槽，护钩本体的后端插入PCBA板的焊接穿过孔内焊接固定。该无刷电机的金属护钩固定更牢固，减少了松动的风险，同时能更好的与PCBA板焊接。

Description

一种汽车散热风扇驱动用无刷电机
技术领域
本发明涉及一种无刷电机，尤其涉及一种汽车散热风扇驱动用外转子无刷电机。
背景技术
电机是常用的动力装置，用于各个行业中，而目前无刷电机可以通过PCBA板来控制实现。而专利号201821275298.7公开了一种外转子无刷电机，相对于普通的内转子电机，电机的尺寸更小，厚度也更小，非常适合汽车上狭小环境中使用。然这种电机还是存在以下缺点：
1、这种无刷电机的电枢组件和PCBA板是通过导电支架上的导电连杆进行导电连接，而电枢组件的绝缘端盖上嵌入有金属护钩，该金属护钩上具有一个线束夹爪，并且还具有一个连接夹爪，安装时需要将导电连杆的一端由后至前插入到连接夹爪内夹紧并焊接固定；而定子绕组的线束按照特定的绕线方式进行绕线后线头绕制线束夹爪中加紧后焊接固定。然这种方式首先导线连杆的设置比较麻烦，由于导电连杆是成弯折状的，可能弯折角度会有些问题，因此为了确保不虚焊，连接片和铜环接触以及铜环的套装都需要人工参与，效率非常低；另外由于金属护钩的数量一般为3个且设置在特定的位置，线束在绕线后其端部可能并不刚好与金属护钩位置对应，从而需要在走线槽中走线，这样导致定子端部的线束比较杂乱，对定子绕组的绕线人员和绕线方法要求也更高，同时金属护钩就只是嵌入到绝缘端盖内，固定并不牢固，尤其是对夹爪进行加压夹持时，更易容使其产生松动。
2、背景技术中的无刷电机的散热座的中部是固定有中心轴，电枢组件以中心轴为中心固定后，外转子通过轴承套装在中心轴上，然这种结构还是带来了诸多不便；其一，散热座一般是外购所得，而中心轴都是出厂就固定在散热座上的，因此，散热座本身的厚度比较薄，但是增加了中心轴后整体厚度增加得非常多，导致运输体积增加，运输成本增加；另外外转子组件上需要设置有一个轴承套，然后轴承需要固定在轴承套内部，其轴承的外圈需要与轴承套过盈配合，而为了增加轴承套的的固定牢固程度，一般嵌入固定后再对轴承套的开口端进行一定的收口，从而避免轴承脱落，这样外转子上的轴承的固定也比较繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种汽车散热风扇驱动用外转子无刷电机，该无刷电机的金属护钩固定更牢固，减少了松动的风险，同时能更好的与PCBA板焊接。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，包括控制器组件，所述控制器组件包括由散热座和后端盖组成的外壳，所述外壳内设置有PCBA板，所述散热座的正面设置有中心轴，所述散热座的正面安装有电枢组件，中心轴上转动安装有外转子总成，所述电枢组件包括定子铁芯和分别固定于定子铁芯前端和后端的前绝缘端盖和后绝缘端盖，所述前绝缘端盖和后绝缘端盖之间绕有定子绕组，所述后绝缘端盖上固定有三个金属护钩，所述定子绕组按照绕线规律绕线并跨过所述金属护钩与其夹焊固定，使定子绕组形成三相绕组；所述金属护钩包括护钩本体，所述护钩本体的前端与后绝缘端盖插装固定，所述护钩本体的两侧设置有支撑翼部，所述护钩本体的外侧部设置有方便绕线的两个钩部，所述后绝缘端盖上设置有与支撑翼部一一对应支撑的支护凸起，该支护凸起上设置有支撑槽，所述护钩本体的后端向后延伸并插入PCBA板的焊接穿过孔内焊接固定。
作为一种优选的方案，所述护钩本体包括前端插入部、后端插入部、左支撑翼部和右支撑翼部，所述前端插入部、后端插入部、左支撑翼部和右支撑翼部构成了十字形结构，所述两个钩部分别设置于左支撑翼部和右支撑翼部的中部。
作为一种优选的方案，所述后绝缘端盖上还设置有若干个方便绕线梳理的梳理导线结构。
作为一种优选的方案，所述梳理导线结构的数量为三个，所述梳理导线结构包括两个间隔的梳理导线凸起，梳理导线凸起上设置有方便导线穿过的梳理槽，护钩本体的其中一个钩部处于两个梳理导线凸起之间的空间内。
作为一种优选的方案，所述前绝缘端盖的中部设置有向前凸伸的凸起环。
作为一种优选的方案，所述外转子总成包括转子壳和设置于转子壳内部的磁钢，所述转子壳的中部设置有插装孔，所述中心轴的前端插入所述插装孔内且过盈配合；所述中心轴上安装有靠近所述插装孔的前轴承，所述定子铁芯的中心设置有贯穿孔且前端和后端分别设置有前轴承嵌槽和后轴承嵌槽，所述中心轴插入贯穿孔且前轴承放置于前轴承嵌槽内，所述中心轴的后端固定有后轴承，后轴承的外圈嵌入固定所述后轴承嵌槽内。
作为一种优选的方案，所述前轴承嵌槽内设置有弹性垫片，所述弹性垫片与前轴承的外圈接触配合。
作为一种优选的方案，所述散热盖上设置有容纳中心轴的容纳盲孔。
作为一种优选的方案，所述中心轴的后段设置有卡簧槽，该卡簧槽内卡装有卡簧，该卡簧与后轴承的内圈挤触配合。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于所述金属护钩包括护钩本体，所述护钩本体的前端与后绝缘端盖插装固定，所述护钩本体的两侧设置有支撑翼部，所述护钩本体的外侧部设置有方便绕线的两个钩部，所述后绝缘端盖上设置有与支撑翼部一一对应支撑的支护凸起，该支护凸起上设置有支撑槽，所述护钩本体的后端向后延伸并插入PCBA板的焊接穿过孔内焊接固定，因此，该护钩本体的前端插装固定后，再利用支撑翼部由支护凸起进行支护，这样在进行焊接和夹线操作时金属护钩不容易松动，同时，护钩本体上设置了两个钩部，这样更加方便绕线时线头的夹线选择，减少过多的绕线使线束更整洁。而金属护钩的后端直接延伸插入到PCBA板的焊接穿过孔，无需再使用导电连杆，从而，更加可靠，减少人工参与，只需要将焊接穿过孔和金属护钩的后端对准下压即可，装配更简单，更适合自动装配。
作为一种优选的方案，所述护钩本体包括前端插入部、后端插入部、左支撑翼部和右支撑翼部，所述前端插入部、后端插入部、左支撑翼部和右支撑翼部构成了十字形结构，所述两个钩部分别设置于左支撑翼部和右支撑翼部的中部。这种护钩本体不但可以方便插装，而且实际两个钩部是在左支撑翼部和右支撑翼部上开设一条槽并向外弯曲形成，成型更简单，并且也充分的将两个钩部的位置进行分开，更加方便夹线的选择，而且，背景技术中的一个夹爪中可能夹三根线头，这样增加的焊接难度，也容易出现虚焊，而本方案中由于钩部可选的位置非常多，分布点多，因此可以避免上述问题。
作为一种优选的方案，所述后绝缘端盖上还设置有若干个方便绕线梳理的梳理导线结构，该梳理导线结构可以对线束进行梳理，提高整洁度。
作为一种优选的方案，所述梳理导线结构的数量为三个，所述梳理导线结构包括两个间隔的梳理导线凸起，梳理导线凸起上设置有方便导线穿过的梳理槽，护钩本体的其中一个钩部处于两个梳理导线凸起之间的空间内，这样护钩本体的其中一个钩部处于两个梳理导线凸起之间的空间内，从而不必增加额外的空间，同时线束在梳理的过程中刚好穿过钩部，从而操作更加简单。
又由于所述前绝缘端盖的中部设置有向前凸伸的凸起环，该凸起环可以方便线束在前端的走线和梳理。
又由于所述外转子总成包括转子壳和设置于转子壳内部的磁钢，所述转子壳的中部设置有插装孔，所述中心轴的前端插入所述插装孔内且过盈配合；所述中心轴上安装有靠近所述插装孔的前轴承，所述定子铁芯的中心设置有贯穿孔且前端和后端分别设置有前轴承嵌槽和后轴承嵌槽，所述中心轴插入贯穿孔且前轴承放置于前轴承嵌槽内，所述中心轴的后端固定有后轴承，后轴承的外圈嵌入固定所述后轴承嵌槽内，这样，该无刷电机的中心轴是直接固定在外转子总成的转子壳上，而外购的散热座厚度非常薄，从而包装、运输都非常方便。
又由于所述前轴承嵌槽内设置有弹性垫片，所述弹性垫片与前轴承的外圈接触配合，弹性垫片可以顶推前轴承的外圈，从而对中心轴产生一个微小位移，而中心轴的微小位会带动前轴承和后轴承的内圈发生微小位移，进而滚珠的运行轨道更稳定，这样该弹性垫片的存在可以使轴承的运转更稳定，使用寿命更长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的无刷电机的前视图；
图2是图1在A-A处的剖视图；
图3是图2在B处的放大示意图；
图4是电枢组件的立体图；
图5是图4在C处的放大示意图；
图6是电枢组件的前视图；
附图中：1.外转子总成；11.转子壳；12.插装孔；13.插装套；14.磁钢；2.电枢组件；21.定子铁芯；22.定子绕组；23.前绝缘端盖；231.凸起环；24.后绝缘端盖；241.插装凸起；242.梳理导线凸起；243.梳理槽；244.支护凸起4；245.支撑槽；25.前轴承嵌槽；3.散热座；31.容纳盲孔；4.PCBA板；5.中心轴；6.前轴承；7.后轴承；8.弹性垫片；9.金属护钩；91.前端插入部；92.后端插入部、93.右支撑翼部；94.左支撑翼部；95.钩部。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本实施例中所提到的前是指无刷电机用于安装散热风扇的一侧，也就是图2的上方为前，散热风扇是固定在外转子总成1上。
如图1至图6所示，一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，包括控制器组件，所述控制器组件包括由散热座3和后端盖组成的外壳，所述外壳内设置有PCBA板4，所述散热座3的正面设置有中心轴5，所述散热座3的正面安装有电枢组件2，中心轴5上转动安装有外转子总成1，所述电枢组件2包括定子铁芯21和分别固定于定子铁芯21前端和后端的前绝缘端盖23和后绝缘端盖24，定子铁芯21通过螺栓可拆卸固定在散热座3的前端面；所述前绝缘端盖23和后绝缘端盖24之间绕有定子绕组22，所述后绝缘端盖上固定有三个金属护钩9，所述定子绕组22按照绕线规律绕线并跨过所述金属护钩9与其夹焊固定，使定子绕组22形成三相绕组；所述金属护钩9包括护钩本体，所述护钩本体的前端与后绝缘端盖24插装固定，具体的，后绝缘端盖2上设置了插装凸起241，插装凸起241内设置了插槽，方便护钩本体的插入，护钩本体上可设置倒齿，增加固定的牢固程度。所述护钩本体的两侧设置有支撑翼部，所述护钩本体的外侧部设置有方便绕线的两个钩部95，金属护钩9采用导电性能好的同材质制成。所述后绝缘端盖24上设置有与支撑翼部一一对应支撑的支护凸起244，该支护凸起244上设置有支撑槽245，所述护钩本体的后端向后延伸并插入PCBA板4的焊接穿过孔内焊接固定。
如图5所示，所述护钩本体包括前端插入部91、后端插入部92、左支撑翼部94和右支撑翼部93，本实施例中的左支撑翼部94和右支撑翼部93是相对位置，本实施例中是以图5所处位置确定的，定义位于图纸的右侧的为右。
所述前端插入部91、后端插入部92、左支撑翼部94和右支撑翼部93构成了十字形结构，所述两个钩部95分别设置于左支撑翼部94和右支撑翼部93的中部。这种护钩本体不但可以方便插装，而且实际两个钩部95是在左支撑翼部94和右支撑翼部93上开设一条槽并向外弯曲形成，成型更简单，并且也充分的将两个钩部95的位置进行分开，更加方便夹线位置的选择，而夹线位置又多种选择，可以减少每个钩部95夹线的数量，在背景技术中，一个夹爪中容易出现要夹三根线头的情况，这样增加的焊接难度，也容易出现虚焊，而本方案中由于钩部95可选的位置非常多，分布点多，因此可以避免上述问题。
所述后绝缘端盖24上还设置有若干个方便绕线梳理的梳理导线结构。所述梳理导线结构的数量为三个，所述梳理导线结构包括两个间隔的梳理导线凸起242，梳理导线凸起242上设置有方便导线穿过的梳理槽243，护钩本体的其中一个钩部95处于两个梳理导线凸起242之间的空间内。这样护钩本体的其中一个钩部95处于两个梳理导线凸起242之间的空间内，从而不必增加额外的空间，结构更加紧凑，同时线束在梳理的过程中刚好穿过钩部95，从而操作更加简单。
所述前绝缘端盖23的中部设置有向前凸伸的凸起环231，方便前端线束的绕线。
如图2所示，所述外转子总成1包括转子壳11和设置于转子壳11内部的磁钢14，所述转子壳11的中部设置有插装孔12，所述中心轴5的前端插入所述插装孔12内且过盈配合；本实施中，为了增加过盈配合的接触面积，插装孔12实则是凸伸的插装套13的内孔，中心孔与插装套13的内孔接触面积大，更加牢固。
所述中心轴5上安装有靠近所述插装孔12的前轴承6，所述定子铁芯21的中心设置有贯穿孔且前端和后端分别设置有前轴承嵌槽25和后轴承嵌槽，所述中心轴5插入贯穿孔且前轴承放置在前轴承嵌槽25内，并不紧配合，所述中心轴5的后端固定有后轴承7，后轴承7的外圈嵌入固定所述后轴承7嵌槽内，所述中心轴5的后端顶触在散热盖上。所述前轴承嵌槽25内设置有弹性垫片8，所述弹性垫片8与前轴承6的外圈接触配合。弹性垫片8可以顶推外圈，从而对中心轴5产生一个微小位移，而中心轴5的微小位移使前轴承6和后轴承7的滚珠的运行轨道更稳定，这样该弹性垫片8的存在可以使轴承的运转更稳定，使用寿命更长。所述中心轴5的后段设置有卡簧槽，该卡簧槽内卡装有卡簧，该卡簧与后轴承7的内圈挤触配合。而所述散热盖上设置有容纳中心轴5的容纳盲孔31，中心轴5并不需要与容纳盲孔31进行插装配合。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，包括控制器组件，所述控制器组件包括由散热座和后端盖组成的外壳，所述外壳内设置有PCBA板，所述散热座的正面设置有中心轴，所述散热座的正面安装有电枢组件，中心轴上转动安装有外转子总成，所述电枢组件包括定子铁芯和分别固定于定子铁芯前端和后端的前绝缘端盖和后绝缘端盖，所述前绝缘端盖和后绝缘端盖之间绕有定子绕组，所述后绝缘端盖上固定有三个金属护钩，所述定子绕组按照绕线规律绕线并跨过所述金属护钩与其夹焊固定，使定子绕组形成三相绕组；其特征在于：所述金属护钩包括护钩本体，所述护钩本体的前端与后绝缘端盖插装固定，所述护钩本体的两侧设置有支撑翼部，所述护钩本体的外侧部设置有方便绕线的两个钩部，所述后绝缘端盖上设置有与支撑翼部一一对应支撑的支护凸起，该支护凸起上设置有支撑槽，所述护钩本体的后端向后延伸并插入PCBA板的焊接穿过孔内焊接固定。
2.如权利要求1所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述护钩本体包括前端插入部、后端插入部、左支撑翼部和右支撑翼部，所述前端插入部、后端插入部、左支撑翼部和右支撑翼部构成了十字形结构，所述两个钩部分别设置于左支撑翼部和右支撑翼部的中部。
3.如权利要求2所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述后绝缘端盖上还设置有若干个方便绕线梳理的梳理导线结构。
4.如权利要求3所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述梳理导线结构的数量为三个，所述梳理导线结构包括两个间隔的梳理导线凸起，梳理导线凸起上设置有方便导线穿过的梳理槽，护钩本体的其中一个钩部处于两个梳理导线凸起之间的空间内。
5.如权利要求4所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述前绝缘端盖的中部设置有向前凸伸的凸起环。
6.如权利要求1至5任一项所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述外转子总成包括转子壳和设置于转子壳内部的磁钢，所述转子壳的中部设置有插装孔，所述中心轴的前端插入所述插装孔内且过盈配合；所述中心轴上安装有靠近所述插装孔的前轴承，所述定子铁芯的中心设置有贯穿孔且前端和后端分别设置有前轴承嵌槽和后轴承嵌槽，所述中心轴插入贯穿孔且前轴承放置于前轴承嵌槽内，所述中心轴的后端固定有后轴承，后轴承的外圈嵌入固定所述后轴承嵌槽内。
7.如权利要求6所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述前轴承嵌槽内设置有弹性垫片，所述弹性垫片与前轴承的外圈接触配合。
8.如权利要求7所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述散热盖上设置有容纳中心轴的容纳盲孔。
9.如权利要求8所述的一种汽车散热风扇驱动用无刷电机，其特征在于：所述中心轴的后段设置有卡簧槽，该卡簧槽内卡装有卡簧，该卡簧与后轴承的内圈挤触配合。
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