CN1487649A - 电动机 - Google Patents

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Abstract

小型永久磁铁直流电动机具有包括转子芯(16)和安装在轴(14)上的换向器(17)的绕线转子(15)。冷却风扇(20)通过利用机械搭扣配合式连接直接安装在换向器(17)上。在换向器上的突出部分(29)与风扇(20)中的凹槽紧密配合以阻止相对的旋转运动，包括弹性爪(23)的制动器和突出部分表面(34)轴向地保持风扇。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及电动机，尤其涉及带内部冷却风扇的小型电动机。
背景技术
众所周知，带内部冷却风扇的小型电动机是由风扇提供冷却风流的来源，冷却风流通过电动机以使电动机能够以比其他方式高的额定电流或者功率运转。
在小型电动机中，尤其是在具有绕线转子的小型永久磁铁直流电动机(PMDC)中，风扇直接附连在电枢铁心上，例如在GB2189944中所示，或者它们直接安装在换向器的终端或者杆端的附近。安装在换向器上的风扇由非常昂贵的热固性塑料制成以承受换向器的高温，当转子被锁死从而停转的状态下温度尤其高，导致没有冷空气流从风扇吹出。
电枢铁心风扇能够由比较便宜的热塑性塑料制成，由于它可以不用直接与换向器接触，因此它不必承受那种高温。
在带绕线转子的PMDC电动机中，转子线圈通过绝缘移位终端(IDT)(如在GB2128818中所示)与换向器连接，导线穿过换向器的基部的顶部或者终端部分中的凹口，所述凹口至少插入有换向器片的终端。然而，由于终端部分的物理尺寸和位置的原因，终端部分造成了非常大的对冷空气流的阻碍，冷空气流由安装在转子芯上的风扇产生并流过换向器的表面。
因此，需要在小型电动机中设置内部冷却风扇，电动机的换向器具有绝缘移位终端，该终端具有或者能够容易地容纳或支承用于电动机的内部冷却风扇。
发明内容
根据本发明提供一种电动机，该电动机包括绕线转子和定子、具有安装在轴上的转子芯的转子、邻近转子芯的一端安装在轴上的换向器和围绕转子芯缠绕并且与换向器的终端连接的转子线圈、以及用来产生冷空气流的风扇，其中换向器具有一个基部和多个安装在基部上的换向器片，每个换向器片具有电刷触点部分以及终端，并且基部上具有用来支承换向器片的电刷触点部分的支承部分以及用来支承终端的终端部分，其中风扇具有整体的内套环，多个风扇叶片从内套环延伸出来，套环安装在终端部分上。
优选地，套环通过包括搭扣配合制动器的互补机构而安装到终端部分上。
附图说明
现在仅仅通过举例的方法，结合附图说明本发明的两个优选实施例，其中：
图1是根据本发明的第一个实施例的电动机的侧视图；
图2是带有分解的风扇的图1的电动机的转子的正视图；
图3是装配了风扇的图2的转子的端视图；
图4是图3的转子的部分截面图；
图5是图4的局部放大截面图；以及
图6是图2的风扇和转子的终端部分的分解图。
具体实施方式
图1以侧视图的方式显示了表示本发明的优选实施例的小型PMDC电动机10。该电动机具有用来支承永久磁铁定子的深拉拔金属后外壳11。外壳的开口端由支承电动机终端13和电刷的端盖12封住。外壳11具有通气孔19。绕线转子或者电枢与定子配合。电动机具有在轴颈安装在轴承上的轴14，轴承安装在端盖12上并且封住外壳的一端。
图2中示出了转子15。转子15包括安装在轴14上的转子芯16。换向器17邻近端盖12在芯16的一端安装在轴14上，因此电刷与换向器17是滑动接触的。绕组18围绕转子芯16的杆缠绕，并且电端接在换向器17上。风扇20安装在换向器17上。
如图2所示，在缠绕完转子15以后将风扇20安装在换向器17上。这样可以使转子在没有风扇20干扰的情况下缠绕并保持均衡。将风扇20压在换向器17上，特别是压在支承换向器终端21的部分上，也就是通称为终端部分22的一部分上，并且风扇是通过搭扣配合爪23保持在该位置上。
在图3中示出了换向器17和风扇20装配的端视图。图4是沿着图3的剖面线IV-IV的装配视图的横截面并且图5详细示出了在图4中的圆圈V表示的简单的搭扣配合爪的装配。
换向器17具有两个部分，机械连接或者绝缘移位型换向器。支座也是两部分，支承换向器片25的圆柱套筒24以及支承来自绕组18的导线的终端部分22，终端部分22也接收套筒24以及换向器片25的终端21。终端21是绝缘移位终端，绝缘移位终端具有形成两臂的轴向缝隙，这两臂分别跨过并且夹持相应的导线从而实现与之电连接以实现两个部分压在一起。
在图6中示出了风扇20和终端部分22的分解透视图。终端部分22具有用于接收终端并且在终端压入外壳26并且压到导线上的时候支承导线的多个外壳26。风扇20是离心式的，并且具有内圆环或者套环27，风扇叶片28从其向外径向延伸。所示叶片28为能用在任何一个旋转方向上而设计为平叶片。
套环27通过外壳上的突出部29而锁在终端部分22上，突出部与风扇的套环27中的槽30接合。这样就可以阻止风扇20围绕终端22转动并且限制了风扇20朝转子芯16的轴向移动。在套环27中的比较大的切口适合接收外壳以辅助产生整体转动。弹性可变形爪23从槽30上沿轴向延伸。爪的远端具有带有平肩33的锥形头部32。当风扇压到位置上以阻止风扇20相对于换向器外壳26在离开转子芯的方向上移出或者轴向移动的时候，肩33与对应的在外壳26上的小突出部35上的支座34接合。突出部可以具有轴向的外表面，外表面是锥形的，以在装配期间帮助爪23的锥形头部弹性挠曲到突出部35上。在图5中显示了详细的放大视图。
示出的风扇叶片28的外边缘具有斜面。这个斜面是为了省去电动机中的元件或者结构，例如用来保持电刷的柱，或者如果在相反一面则可以省去定子磁体。
本发明的优点
附加到换向器上的搭扣配合风扇的用处是允许转子达到完全缠绕和均衡并且在风扇被加到转子上之前，布置换向器。虽然这是常见的，但是作为模制部件的搭扣配合风扇能够设计成均衡的并且不再需要用可以对转子的均衡具有其他影响的其他部分来将风扇装配在换向器上。将在先技术的风扇压到转子芯绕组槽上仍然需要胶水以确保可靠连接。随着每次应用的不同，导致位置和用量是不同的，因此胶水是不均衡的原由。GB2189944也揭示了搭扣配合风扇，但是这需要在缠绕转子之前将分离的装配板安装到转子芯上。这样就附加了一部分并且使缠绕过程复杂化。
上述实施例的说明仅仅通过举例的方式给出，并且对于本领域技术人员来说在不脱离权利要求书中限定的本发明的范围的基础上做出的任何不同的修改都是显而易见的。
虽然本发明中说明了具有两部件基部的圆柱机械联接式换向器，但是本发明的应用不作这样的限制，本发明还能够应用到具有包括铜、银和碳的触点材料的任何方式的单部件基部的换向器中。
冷却风扇直接装配在支承换向器终端的换向器基部的径向外部。装配是在不需要粘结剂或者胶水的条件下的机械装配。装配过程简单、可靠并且坚固。

Claims (7)

1.一种具有绕线转子(15)和定子的电动机，包括：
具有安装在轴(14)上的转子芯(16)的转子(15)、与转子芯(16)的一端邻近安装在轴(14)上的换向器(17)、围绕转子芯(16)缠绕并与换向器(17)的终端相联接的转子线圈(18)、以及用来产生冷空气流的风扇(20)，
其中换向器(17)具有基部以及安装在基部上的多个换向器片(25)，每个换向器片(25)具有电刷触点部分和终端(21)并且基部具有用来支承换向器片的电刷触点部分的支承部分(24)和用来支承终端(21)的终端部分(22)，其中风扇(20)具有多个径向延伸的风扇叶片(28)，其特征在于，风扇(20)具有整体的内套环(27)，风扇叶片(28)从内套环延伸出并且套环装配在终端部分(22)上。
2.根据权利要求1所述的电动机，其中套环(27)通过包括搭扣配合制动器(23，25)的互补结构装配到终端部分(22)上。
3.根据权利要求2所述的电动机，其中互补结构进一步包括从终端部分(22)径向延伸出的片状突出部分(29)，终端部分与套环(27)中的槽(30)接合以阻止套环(27)绕终端部分(22)的周向运动。
4.根据权利要求1所述的电动机，其中换向器片(25)的终端(21)是绝缘移位式终端并且终端部分(22)具有多个外壳(26)，外壳中容纳终端(21)和转子线圈(18)的导线。
5.根据权利要求4中所述的电动机，其中搭扣配合制动器(23，25)包括至少一个形成在每个外壳(26)上的突出部分(35)。
6.根据前述任何一个权利要求所述的电动机，其中换向器(17)是圆柱式换向器。
7.根据权利要求1-5中任何一项权利要求所述的电动机，其中基部(24)的终端部分(22)和支承部分是两个分开的部分。
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