CN1778029A - 无电刷电机 - Google Patents

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Abstract

一种无电刷电机具有定子(6)、转子(7)和用于控制转子(7)旋转的电路板(4)。定子(6)具有铁芯(1)和围绕铁芯缠绕的线圈(2)。用于开启和关闭被供给定子的线圈(2)电力的切换元件(3)被安装到电路板(4)上。散热部件(5)被固定到定子铁芯(1)。

Description

无电刷电机
技术领域
本发明涉及一种无电刷电机，或更具体地说，本发明涉及一种用于转移在其切换元件中产生的热量的无电刷电机的结构。
背景技术
无电刷电机需要用于开启或关闭供给定子的线圈的电力的切换元件。由于这种切换元件产生大量的热，需要释放这种热。
在用于转移切换元件中产生的热量的无电刷电机的结构的一个实例中，在无电刷电机中设置的电路板的基部由金属制成，而基部被固定到定子铁芯(例如，日本专利公开公布4-161037/1992)。在切换元件中产生的热量被传导到电路板，再到定子铁芯。定子铁芯具有类似于散热片的功能，而热量经定子铁芯被有效的散发。
然而，由于基部中产生的热量经电路板的金属基部传导，电路板的温度就会变得更高。因此，除切换元件外，安装在电路板上的其它部件存在受热量影响的问题。
发明内容
本发明的目标在于提供一种能够有效地转移由无电刷电机中的切换元件产生的热量的无电刷电机。
根据本发明的无电刷电机具有：定子；转子；和用于控制转子旋转的电路板4。定子具有：定子铁芯1；和围绕铁芯缠绕的线圈2。用于开启和关闭对定子线圈2供电的切换元件3被安装到电路板4上。此外，无电刷电机具有被固定到定子铁芯1的散热部件5。因此，在切换元件中产生的热量被有效发散到散热部件5，再到定子铁芯1，它们具有用于有效散热的散热片的功能。由于热量由电路板之外的散热部件散发，电路板4上的切换元件3之外的部件不会受到这种热量的影响。
优选地，在无电刷电机中，两个轴承9、10在轴8的两端处可旋转地支撑着转子7的轴8，而一个轴承由散热部件5支撑。由于一个用于支撑轴的轴承由散热部件5支撑，则能够缩短转子7的轴8的长度，而无电刷电机能够被制造得紧凑并具有很轻的重量。
优选地，在无电刷电机中，切换元件3接触到散热部件5。从而，在切换元件中产生的热量被有效地散发。
优选地，在无电刷电机中，铁芯1被以螺纹方式固定到散热部件5上。通过使用螺钉12，提高了导热性。
优选地，在无电刷电机中，定子的每个铁芯1具有从其外部平面突起的隆起，而隆起具有用于将铁芯以螺纹方式固定到散热部件5的孔。该部分也用于将定子与电机的电机外壳对齐。
优选地，无电刷电机还具有将切换元件3同时推到散热部件5的偏置部件13。这样，在切换元件中产生的热量被有效传导到切换元件，而再到散热部件5，从而抑制了温度升高。此外，仅有一个偏置部件推动切换元件3，可以将电机中的部件数量的增加保持最少。
优选地，无电刷电机还具有用于冷却切换元件3和线圈2的冷却风扇11，而冷却风扇11被固定到转子7的轴8。当转子旋转时，为了进行冷却，冷却风扇11将空气送向切换元件3和线圈2，而这抑制了电机中温度的上升。因此，无电刷电机能够被制造得更紧凑并具有更轻的重量。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的无电刷电机的剖视图；
图2是图1中所示无电刷电机的透视图；
图3是沿不同于图2中的方向的无电刷电机的另一透视图；
图4是根据本发明的另一种实施方式的无电刷电机的剖视图；
图5是图4中所示无电刷电机的透视图。
具体实施方式
以下将参照附图，描述根据本发明的无电刷电机，其中在几幅视图中，相似标号代表类似或相对应的部件。
图1到3显示了本发明的第一实施方式的无电刷电机。如图1所示，内转子类型的无电刷电机具有定子6中的转子7。转子7被固定到由两个轴承9和10支撑的轴8上。定子6具有：由诸如树脂的材料制成的圆筒状绝缘体14；压配合在其中的六个铁心1；和围绕铁芯1缠绕的六个线圈2。定子6的铁芯1由分层电磁钢板组成。
用于驱动电机7的电路板4被设置在定子6的一侧附近，而诸如场效应晶体管的切换元件3被安装在电路板4上，用于开启和关闭供给线圈2的电力。由具有高热导率的诸如铝的金属制成的散热部件5被连接到铁芯1，并且它也由螺钉15固定到电路板4上。导线16被设置用于向切换元件3和电路板4提供电力。定子6的线圈2被电连接到电路板4。散热部件5被连接到定子铁芯1的一侧，而切换元件3接触到散热部件5。
转子7的铁芯17被设置在定子6内部，其间具有间隙，而磁铁18利用粘合剂或相类似物被固定到铁芯17。转子7的轴8被插入在转子铁芯17的中央处，作为一个整体。诸如滚球轴承的轴承9，10支撑着轴8的两端，而小齿轮19被安装在轴8的一端。如上构造的定子6和转子7被包围在电机的电机外壳(未示出)中，而轴承9和10由电机外壳支撑。
在上述电机中，电流以导线16、电路板4、切换元件3、电路板4和线圈2的顺序流动，以旋转转子7的轴8。在切换元件3中产生的热量从散热部件5和定子铁芯1有效地散发。定子铁芯1起到用于有效散热的散热筋片的作用，而散热部件5经其传导热量，并从其表面散热。由于热量能够由电路板4之外的散热部件5散发，防止了安装在电路板4上的切换元件3之外的部件受到热量影响。
冷却扇11在与散热部件5相反的一侧处被固定到连接到转子7的轴8的齿轮19上。当轴8被驱动时，冷却风扇11也与轴8一起旋转以鼓动空气，以便周围的空气被从散热部件5侧吸入，用于冷却，并经切换元件3和线圈2向外部排放。因此，通过驱动冷却风扇11，吸入电机的空气连续地冷却切换元件3和线圈2。这样，电机能够以更轻的重量被制造得更紧凑，且能够防止使其特性恶化。
向外部隆起的隆起20被设置在每个定子铁芯1的外平面上。它们具有通孔，而螺钉12被插入其中以将其顶部接合到散热部件5。从而，定子铁芯1被热连接到散热部件5。铁芯1的隆起20也能够用于与电机外壳对齐。由于铁芯1利用螺钉12被固定到散热部件5，加强了经散热部件5的热传导。
夹子13被设置在切换元件3的外部，用于偏置切换元件3以与散热部件5接触。夹子13由具有良好弹性和良好散热性的诸如不锈钢或铜的金属制成。由于切换元件3由夹子13按压到散热部件5，切换元件3的温度的升高能够得到抑制。由于夹子13由金属制成，散热性得到改进。夹子13具有多个按压指13a，每个按压指13a均邻接切换元件3，以便仅夹子13同时按压切换元件3。由于一个夹子13被用于按压多个切换元件3，也能够保持安装在电路板4上的部件的数量的增加较少。当在断面中观看时，夹子13具有类似字母M的形状，而夹子13的中央利用螺钉21被接触和固定到散热部件5。因此，夹子13的位移能够被增加。通过利用螺钉21，将具有类似字母M断面的夹子13的中央以螺纹方式固定到散热部件5，施加到切换元件3的压力被增加，以便提高它们之间的热传导，而热量能够得到更有效散发。
图4和5显示了本发明的另一实施方式的无电刷电机。这里仅说明与图1到图3所示的无电刷电机的不同点。在该电机中，散热部件5具有用于配合和支撑用于轴8的轴承9的凹陷22。另一轴承10由电机的电机外壳(未示出)支撑。由于一个轴承9由散热部件5支撑，则能够缩短轴8的长度。因此，电机能够以更轻的重量被制造得更紧凑。
在根据本发明的上述无电刷的电机中，由切换元件产生的热量被传导到散热部件，并从散热部件有效地传导到定子铁芯。定子铁芯具有作为用于有效散热的散热片的功能。此外，由于热量被电路板之外的散热部件散发，防止了除切换元件外的电路板上的部件受到热量影响。
虽然参照附图、结合优选实施方式对本发明进行了完整的描述，应该注意：对于本领域所属技术人员而言，可以进行多种修改和变动。这种修改和变动应被理解为包括在由权利要求书定义的本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种具有定子、转子和用于控制所述转子旋转的电路板的无电刷电机，其中定子具有铁芯和围绕铁芯缠绕的线圈，还包括：被安装到电路板的切换元件，其用于开启和关闭被供给所述定子的线圈的电力；和被固定到所述定子的所述铁芯的散热部件。
2.根据权利要求1所述的无电刷电机，其中：两个轴承被可旋转地支撑在所述转子的轴的两端处，而一个轴承被所述散热部件支撑。
3.根据权利要求1和2的一个的无电刷电机，其中：所述切换元件被接触到所述散热部件。
4.根据权利要求1到3的一个的无电刷电机，其中：所述铁芯被以螺纹方式固定到所述散热部件。
5.根据权利要求4所述的无电刷电机，其中：所述铁芯的每个具有从其外部平面突起的隆起，而隆起具有用于将所述铁芯的所述一个以螺纹方式固定到所述散热部件的孔。
6.根据权利要求1到5的一个的无电刷电机，还包括：将所述切换元件同时推到散热部件的偏置部件。
7.根据权利要求1到6的一个的无电刷电机，还包括：用于冷却所述切换元件和所述线圈的冷却风扇，所述冷却风扇固定到所述转子的轴上。
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