专利名称：风冷电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机领域，尤其涉及一种采用内置式的强制风冷系统的电动机。
背景技术：
市面上常见的各种电动机基于电磁效应原理，在结构上都包括用做定子的 线圈和用做转子的设置有磁铁的金属套。电动机在工作状态时，定子的线圈在 通电后会发热，导致电动机内部温度升高；同时，工作状态中的转子在高速旋 转中与空气的摩擦生热也是电动机发热的又一个主要原因，其结果是加剧了电 动机的温度升高。电动机的温度升高所产生的热效应会极大降低电动机的工作 效率，并使电动机的使用寿命明显縮短。因此，电动机的冷却或降温手段一直 是本领域技术人员研究的方向之一。
n木特斤2002-78282公开了 一种全封闭式电动机，采用了在电动机内部设 置电扇的手段，将在电动机内产生的热空气强制排出到机外以获得冷却效果， 但其结构较复杂，成本高。
日本特开57-77889公开了另一种全封闭式电动机，采用了在电动机外部设 置电扇的手段，增加电动机内、外部空气压力的差值，从而将在电动机内产生 的热空气强制排出到机外以获得冷却效果。由于风扇设置在电动机外部，使其 外形尺寸较同样功率的普通电动机庞大，电动机的应用范围受到限制。
中国实用新型03233067.7公开了一种外环内冷式电动机，采用了在电动机
前/后端盖开设气流口，在电动机后端设置风扇的手段，但其冷却装置的总体尺 寸仍较大，并且风扇所带来的噪声也较明显。
另外，在大型电动机或发电机领域，也常采用冷却液冷却的方式。 结合上述公知技术可知，本领域中较常见的冷却结构主要有冷却装置内置 或外置两种设置方法，以及风冷或液冷两种主要冷却手段，或是上述方法的结 合。但各种冷却手段均有利弊。概括地分析，液冷方式由于釆用了冷却^^所获 得的良好导热性，所产生的冷却效果一般要较风冷更佳，但因涉及冷却液密闭 等问题， 一般电动机的整体结构较复杂和庞大，成本明显高于采用风冷的电动
机。冷却装置外置的冷却手段结构上一般较简单，成本增加也不多，但使电动 机的外形尺寸变得庞大，从而使其使用场合受到限制。
因而，在民用领域，特别是在遥控模型飞机、车、船及手动工具等领域， 从冷却结构、冷却效果、生产成本及外形尺寸等角度综合分析，釆用内置风冷 的冷却手段应该是较佳的选择之一。但如何获得结构紧凑、冷却效果良好，同 时成本也低廉的电动机，成为本领域技术人员长期以来所期待解决的技术问 题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构 紧凑、冷却效果良好的风冷电动机。
为实现上述目的，本发明提供了一种风冷电动机，包括同轴设置的电机轴、 定子及转子，所述电机轴上套设有一支撑所述定子的定子固定座，所述电机轴 与所述转子联动连接并与所述定子转动连接，所述定子的线圈连接有导线，还 包括设置在所述转子前侧并开设有风洞的前盖；所述转子近所述前盖的前端部 设贾为吸风盘，所述吸风盘是所述前端部沿所述转子的径向往所述转子的轴心 方向的延伸部，所述吸风盘上设置有一个以上倾斜并贯通的进风槽，所述进风 槽的倾斜方向与所述转子的旋转方向构成一迎风角；还包括设置在所述转子后 侧的一抽风盘，所述抽风盘上设置有一个以上倾斜并贯通的出风槽，所述出风 槽的倾斜方向与所述转子的旋转方向构成一迎风角，所述转子与所述抽风盘固 定连接。
较佳地，所述吸风盘与所述转子分体设置并固定连接。
较佳地，所述吸风盘与所述电机轴同轴设置并与所述定子固定座可转动连接。
较佳地，所述定子固定座上开设有导线槽，所述导线籍由所述导线槽穿越 所述吸风盘。
较佳地，所述迎风角为15。至45° 。
较佳地，所述进风槽在所述吸风盘上的分布为圆形数组。
较佳地，所述进风槽为进风孔。
较佳地，所述出风槽为出风孔。
较佳地，所述进风孔的数目为8至20个。较佳地，所述进风孔的数目为IO至16个。
较佳地，所述固定连接是螺纹连接或螺钉连接或焊接或粘接或铆接。 本发明的风冷电动机在结构上主要的改进之处在于将转子前端部设置为一 开设有倾斜进风槽的吸风盘，该吸风盘在电动机使用时随转子做高速转动，吸 风盘上进风槽的倾斜方向与转子旋转方向成一迎风角。由于上述结构设计，本 发明的风冷电动机在工作状态时，高速旋转的进风槽因倾斜方向与转子成一迎 风角而将电动机外部的冷却气流强制带入电动机内部，使本发明的风冷电动机 获得了强制风冷的技术效果。在获得良好冷却效果的同时，本发明的风冷电动 机还由于上述内置的风冷部件结构紧凑，使电动机的外形尺寸及生产成本均得 到有效控制，因而适用范围广，具有良好的应用性。
本发明的风冷电动机在转子后端部还设置了一开设有倾斜出风槽的抽风 盘，出风槽的倾斜方向与转子的旋转方向同样构成一迎风角。高速旋转的出风 槽因倾斜方向与转子成一迎风角而将电动机内部的热气流强制带出电动机内 部，并与吸风盘的吸风作用相配合，使本发明的风冷电动机获得了更有效的强 制风冷效果。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说 明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。其中
图1是本发明的风冷电动机一较佳实施例的立体分解示意图2是本发明的风冷电动机工作状态时的冷却气流流向图3是本发明又一较佳实施例的立体分解示意图4是图3所示实施例中吸风盘部分局部立体示意图5是图3所示实施例中吸风盘部分又一局部立体示意图6是图3所示实施例中抽风盘部分局部立体示意图。
具体实施例方式
如图1所示为本发明的风冷电动机一较佳实施例，主要包括与电机轴8同 轴设置的定子5及转子6，定子5的前侧还设置有一前盖1，前盖1上开设有 风洞11及一中心孔，电机轴8从前盖1的中心孔中穿出而暴露在电动机外部。 定子5的主体为线圈51，线圈51连接有导线53，导线53用于连接外部电源
以使线圈51在电动机处于工作状态时通电。电机轴8上还套设有一支撑定子5 的定子固定座52，定子固定座52与前盖1固定连接，定子固定座52通过轴承 与电机轴S可转动连接。转子6为一圆柱形金属圈，本实施例中为铁圈，其有 效内径略大于定子5的外径，在转子6的内圆周面上均布磁铁61，磁铁61与 线圈51的位置关系应确保两者在工作状态时产生足够强度的电磁效应并驱动 转子6旋转。
转子6上靠近前盖1的前端部被设计为吸风盘62，吸风盘62是转子6的 前端部沿转子6的径向向转子6的轴心方向的延伸部。吸风盘62的端面上设 置有多个倾斜且独立贯通电动机内、外部的进风槽621，多个进风槽62在吸风 盘62上呈圆形数组分布。尤为关键地，进风槽621的倾斜方向选取为使进风 槽621与转子6的旋转方向成一锐角，以在转子6旋转时，使进风槽621在吸 风盘62上形成一迎风角。
转子6的后端部还设置有一抽风盘2，抽风盘2与转子6固定连接，随转 子6同速旋转。抽风盘2的端面同样设置有多个倾斜且独立贯通电动机内、外 部的出风槽21 (参见图6)，出风槽21的倾斜方向选取为与转子6的旋转方 向成锐角..以使出风槽21在随转子旋转时与转子6的旋转方向形成一迎风角。
如图2所示是本发明的风冷电动机在工作状态的冷却气流流向图，图中箭 头所指向为冷却气流流动的方向。在工作状态时，本发明的风冷电动机的前盖 1、定子5、线圈51、定子固定座52及导线53为静态。线圈51籍由导线53 与外部电源的接通而通电，转子6籍由磁铁61与通电后的线圈51的电磁效应 的驱动而高速旋转，带动电机轴8及吸风盘62、抽风盘2同速旋转，吸风盘62 上的进风槽621与转子6—起做高速转动。高速旋转的进风槽621因倾斜方向 与转子6为迎风角而将其入风口附近区域的电动机外部的冷却气流通过贯通电 动机内、外部的进风槽621而强制带入到电动机内部，其空气动力学原理与风 扇相同。强制带入电动机内部的冷却气流加剧了电动机内、外部空气压力的差 值，从而提高了电动机内、外部空气交换的效率，使本发明的风冷电动机获得 了强制风冷的技术效果。同时，由于设置在电动机内部的内置的吸风盘62为 转子6前端部的演化，在位置设置上充分利用了转子6与前盖1之间的间隙, 因而其结构尺寸非常紧凑合理，使电动机的外形尺寸得到有效控制。
同时，在电动机工作状态中，抽风盘2上的出风槽21也与转子6—起做高 速转动。高速旋转的出风槽21因倾斜方向与转子6成一迎风角，而将其入风
口附近区域的电动机内部的热气流强制带出到电动机外部，增加了电动机内部 前、后两端的空气压力的差值，使电动机内部前端的冷却气流加速向后端流动， 进一步提高了电动机内、外部空气交换的效率，使本发明的风冷电动机获得了 更良好的强制风冷的技术效果。
进一步地，前盖1的侧壁上也开设有风槽12，以形成更多的气流通道。为
使前盖1获得良好的动平衡， 一般风槽12可以是对称的两个或四个。
本发明中上述迎风角的角度值的选取对电动机的效率尤为关键。迎风角的 角度值选取过大，吸风盘62在高速旋转时的空气阻力明显增大，降低了转子6 的转速，使电动机的工作效率降低。迎风角的角度值选取过小，导致进风量不 足，进入电动机内部的空气流量不足以形成足够的冷却效果，电动机内部因冷 却效果不佳而温度过高同样降低电动机的工作效率。因此，迎风角的角度值优 选地为15°至45° 。
如图3所示，本发明的又一实施例与上述实施例的结构基本相同，所不同 之处在于，吸风盘62与转子6为分体设计。吸风盘62与电机轴8同轴设置并 通过轴承3与定子固定座52可转动连接，并在安装后通过焊接与转子6固定 连抟为- -休.
上述固定连接的方式还可以为本领域常用的技术手段，如螺纹连接或螺钉 连接或粘接或铆接等。
吸风盘62与转子6分体设置的优点在于， 一方面由于对同轴度精度的要求 降低从而降低了成本，另一方面也便于安装调整。并且，参见图4，由于增加 了用于转动连接吸风盘62与定子固定座52的轴承3的设置，转子6借助于吸 风盘62在前端部与定子固定座52可转动连接，形成一新的旋转支撑点，与现 有技术中的电动机相比增加了一个旋转支撑点，转子6的高速旋转就更为平稳， 工作效率更高，噪音也较普通电动机为低。
再参见图5，由于设置了轴承3，为使线圈51的导线53顺利穿越吸风盘 62而不妨碍吸风盘62的旋转，在定子固定座52上开设有一导线槽521，导线 53可籍由导线槽521在轴承3的内圈与定子固定座52之间实现穿越吸风盘62， 并从前盖l冲导出，以与外部电源连接。此结构设计解决了长期以来本领域技 术人员欲增加转子的旋转支点而定子的导线不能从两旋转支点中穿越的问题， 具有明显的进步性。
由于圆孔形在工业制造中更容易实现，加工成本较低，本实施例中，进风
槽621及出风槽21均演变为圆孔形，从而被替换为相应的进风孔及出风孔。
进风孔和出风孔在吸风盘62上的分布都是圆形数组的均布，以使吸风盘62及 抽风盘2获得良好的动平衡。
优选地，上述进风孔或出风孔的数目为8至20个，更优选地，进风孔或出 风孔的数目为IO至16个，本实施例中为12个。
综上所述，本说明书中所述的只是本发明的几种较佳具体实施例。凡本技 术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或 者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的权利要求保护范围内。
权利要求
1.一种风冷电动机，包括同轴设置的电机轴、定子及转子，所述电机轴上套设有一支撑所述定子的定子固定座，所述电机轴与所述转子联动连接并与所述定子转动连接，所述定子的线圈连接有导线，还包括设置在所述转子前侧并开设有风洞的前盖；其特征在于所述转子近所述前盖的前端部设置为吸风盘，所述吸风盘是所述前端部沿所述转子的径向往所述转子的轴心方向的延伸部，所述吸风盘上设置有一个以上倾斜并贯通的进风槽，所述进风槽的倾斜方向与所述转子的旋转方向构成一迎风角；还包括设置在所述转子后侧的一抽风盘，所述抽风盘上设置有一个以上倾斜并贯通的出风槽，所述出风槽的倾斜方向与所述转子的旋转方向构成一迎风角，所述转子与所述抽风盘固定连接。
2. 如权利要求1所述的风冷电动机，其特征在于所述吸风盘与所述转子分体设置并固定连接。
3. 如权利要求2所述的风冷电动机，其特征在于所述吸风盘与所述电机轴同轴设置并与所述定子固定座可转动连接。
4. 如权利要求3所述的风冷电动机，艽特征在于所述定子同定座上开设有导线槽，所述导线籍由所述导线槽穿越所述吸风盘。
5. 如权利要求1所述的风冷电动机，其特征在于所述迎风角为15°至45° 。
6. 如权利要求1所述的风冷电动机，其特征在于所述进风槽在所述吸风盘上的分布为圆形数组。
7. 如权利要求l所述的风冷电动机，其特征在于所述进风槽为进风孔。
8. 如权利要求l所述的风冷电动机，其特征在于所述出风槽为出风孔。
9. 如权利要求7所述的风冷电动机，其特征在于所述进风孔的数目为8 至20个。
10. 如权利要求9所述的风冷电动机，其特征在于所述进风孔的数目 为10至16个。
11. 如权利要求1所述的风冷电动机，其特征在于所述固定连接是螺纹连接或螺钉连接或焊接或粘接或铆接。
全文摘要
本发明公开了一种风冷电动机，包括同轴设置的电机轴、定子及转子，电机轴上套设有一支撑定子的定子固定座，电机轴与转子联动连接并与定子转动连接，定子的线圈连接有导线，还包括设置在转子前侧并开设有风洞的前盖；转子近前盖的前端部设置为吸风盘，吸风盘是前端部沿转子的径向往转子的轴心方向的延伸部，吸风盘上设置有一个以上倾斜并贯通的进风槽，进风槽的倾斜方向与转子的旋转方向构成一迎风角；还包括设置在转子后侧的一抽风盘，抽风盘上设置有一个以上倾斜并贯通的出风槽，出风槽的倾斜方向与转子的旋转方向构成一迎风角，转子与抽风盘固定连接。本发明的风冷电动机不仅获得了良好的强制风冷效果，还有效地控制了电动机的外形尺寸。
文档编号H02K5/20GK101110539SQ200610105739
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者G·A·M·范甘森 申请人:天蝎星精密工业(香港)有限公司