一种开放式电机的制作方法

本发明涉及一种电机装置，特别是一种开放式电机。

背景技术：

随着全球气候变暖以及人们对生活质量的要求越来越高，对汽车空调产品的制冷、制热能力要求越来越高，这就要求空调的送风电机提供更大的输出功率。目前应用较多的送风电机，如图1-2所示，为一个端盖61、一个定子组成的半封闭式结构，刷架62被封闭在端盖内，整流子、电刷被封闭在定子内热量散发效率低，限制了电机功率的提升。另一方面，随着汽车内饰环保要求的提升，对汽车零件的挥发性有机物的使用要求越来越高，通常电机上使用的减振橡胶和磁瓦固定胶水对人体具有较大的影响。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种开放式电机，由转子、定子、刷架以及两个端盖组成，整流子、电刷设置在定子与端盖形成的开放空间中，电机散热效率高，在体积不增加的前提下可以做到更大的功率；采用刷盒与刷架一体式弹性减振结构来代替减振垫，降低电机的振动及产生的噪声，并采用新型的弹性结构来代替胶水将永磁体与机壳的固定，从而实现无橡胶、无胶水设计，降低了挥发性有机物的含量。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种开放式电机，包括：

端盖、定子、刷架及转子，其特征在于，所述端盖为架设在所述定子两端的拱形支架结构，所述刷架卡扣连接在所述定子的一端，所述定子内侧壁上设置有弹性夹，所述定子上的永磁体通过所述弹性夹固定在所述定子内侧壁上，所述转子穿过定子内部和刷架，通过轴承与所述端盖固定，所述刷架和所述转子整流子位于定子与端盖形成的开口中。

优选的，所述定子具体包括：

机壳，其为圆管状结构，所述机壳的其中一端面外周开设有若干个用于安装所述刷架的卡槽；

凸台，其对称间隔设置在所述机壳内侧壁；

弹性夹，其固定在所述凸台上；以及

永磁体，其通过所述弹性夹固定在所述凸台之间的机壳内侧壁上。

优选的，所述弹性夹包括一体结构的弹片和挡板，所述弹片与所述凸台抵触，所述挡板与所述永磁体抵触。

优选的，所述端盖为具有起拱的拱形支架结构，所述起拱顶部通过起拱平面连接，所述起拱平面外侧壁设置有加强筋，所述起拱平面的中央设置有轴承安装室。

优选的，所述起拱底部向外凸出设置有安装平面，所述安装平面外侧壁形成若干个凸起，所述凸起之间的所述安装平面向下凸出设置凸块，所述机壳两端面的外周上开设有若干个用于安装所述端盖的凹槽，所述凸起对应安装在所述凹槽中，所述凸块抵靠在所述机壳的内侧壁上。

优选的，所述端盖进一步包括拐角加强筋，所述拐角加强筋设置在所述起拱的上下两端拐角处。

优选的，所述刷架包括支架和设置在所述支架上的刷盒，所述支架与刷盒为一体式弹性减振结构，所述刷架外周对称设置有若干个弹性卡扣，所述刷架通过所述弹性卡扣卡设安装在所述卡槽中。

优选的，所述弹性卡扣一侧的所述刷架外周上纵向设置有一弹性片，所述弹性片相对于所述支架具有一个向外倾斜的角度，所述弹性片抵触在所述机壳的内侧壁上。

本发明至少包括以下有益效果：

1、采用刷盒与刷架一体式弹性减振结构来代替减振垫减振结构，降低电机的振动及产生的噪声，避免橡胶垫产生挥发性有机物；

2、采用新型的弹性夹结构来代替胶水将永磁体与定子的固定，从而实现无胶水设计，降低了挥发性有机物的含量；

3、端盖采用起拱结构，端盖在定子两端形成开放空间结构，整流子、电刷设置在定子与端盖形成的开放空间中，电机散热效率高；

4、本发明的电机结构布局适应全自动化生产，永磁体可直接装配线流水生产，提高了永磁体的安装效率；

5.本发明通过以上有益效果可实现降低成本的目地。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是现有技术中电机的第一端结构示意图；

图2是现有技术中电机的第二端结构示意图；

图3是本发明开放式电机的第一端结构示意图；

图4是本发明开放式电机的第二端结构示意图；

图5是本发明开放式电机的爆炸结构图；

图6是所述端盖的结构示意图；

图7是所述定子的结构示意图；

图8是所述刷架的结构示意图；

图9是所述弹性夹的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图3-8所示，本发明提供一种开放式电机，由转子4、定子2、刷架3以及两个端盖1组成，端盖1为架设在定子2两端的拱形支架结构，从而端盖1与在定子2两端形成开口空间，刷架3上自带有减振结构，刷盒32通过减振结构固定在刷架3上，刷架3卡扣连接在定子2的一端，从而采用刷盒32与刷架3一体式弹性减振结构来代替减振垫减振结构，降低电机的振动及产生的噪声，避免由于使用橡胶垫产生挥发性有机物；同时，所述定子2包括机壳201、固定于机壳201内的永磁体202，所述机壳内侧壁2011上设置有弹性夹203，永磁体202通过弹性夹203固定在机壳201的内侧壁2011上，从而采用弹性夹结构来代替胶水将永磁体202与机壳201相固定，实现无胶水设计，进一步减少了对挥发性有机物的使用；转子4穿过定子2内部和刷架3，通过轴承5与端盖1固定，端盖1采用拱形支架结构，端盖1在定子2两端形成开放空间结构，刷架3和转子整流子401位于定子2与端盖1形成的开口中，刷架3上的刷盒32部分或者全部暴露于空气中，从而提高了电机散热效率。

图7为本发明具体实施方式提供的一种定子结构示意图，机壳201为圆管状结构，机壳201两端面的外周上开设有若干个用于安装端盖1的凹槽204，机壳201的其中一端面外周开设有用于安装刷架3的若干个卡槽208，卡槽208与凹槽204间隔对称设置；若干凸台205对称间隔设置在机壳201内侧壁中央，弹性夹203固定在凸台205上，如图9所示，弹性夹203中间设置有拱起212，拱起212两侧设置有折弯的挡板207，拱起212中部贯穿开设有工字型通孔，工字型通孔的中间两侧设置为第一限位片209，第一限位片209分别向外延伸设置有第二限位片210和第三限位片211，工字型通孔底部设置有弯弹片206；本实施例中，机壳201内侧壁2011上设置有两个凸台205，两个永磁体202对称布置在凸台205的两侧，永磁体202通过弹性夹203固定在凸台205之间的机壳201内侧壁2011上，挡板207与永磁体202顶端的侧面抵触，防止永磁体202向上移动的同时防止永磁体202径向移动，凸台205与第一限位片209限制弹性夹203的切向移动，挡板207限制永磁体202的轴向移动，第二限位片210和第三限位片211插入到永磁体202与机壳201内侧壁之间，防止永磁体202径向移动，第一限位片209与机壳201内侧壁上的凸台205抵触，凸台205卡设入工字型通孔内，弹片206抵靠在凸台205上，第二限位片210限制永磁体202的切向和径向移动，永磁体202、弹片206、挡板207限制弹性夹203的轴向移动，永磁体202与第三限位片211限制弹性夹203的径向移动，将永磁体202固定，弹性夹203特殊的结构可限制永磁体202上下左右移动，避免使用传统的胶水固定方式，不仅简化了组装工艺，并且有效避免了挥发性有机物的污染。

参照图5、图6所示，本发明的端盖1具有起拱101的拱形支架结构，起拱顶部与起拱平面102连接，起拱平面102外侧壁设置有加强筋103，有效防止起拱平面102受力变形，端盖1进一步包括拐角加强筋107，拐角加强筋107设置在起拱101的上下两端拐角处，能够提高端盖1的支撑能力，起拱101底部向外凸出设置有安装平面105，安装平面105外侧壁形成若干个凸起108，若干个凸起108之间的安装平面105向下凸出设置凸块106，凸块106的外侧壁贴合抵靠在机壳201的内侧壁2011上，起到端盖定位的作用，两端凸块106之间的距离与机壳内径相同，使得端盖1与机壳201内壁配合保证同心度，凸起108对应安装在凹槽204中，凹槽204支撑端盖1，端盖1与机壳201之间通过铆接固定，从而完成端盖1的安装，无需复杂繁琐的工序，简化了电机的组装，提高电机生产效率。

参照图5、图6所示，转子转轴两端设置有轴承5，整流子401安装在轴承5内侧的转子转轴上，起拱平面102的中央设置有轴承安装室104，转子4穿过机壳201内部永磁体202和机壳201一端的刷架3，通过轴承5安装在轴承安装室104中，轴承是滚珠轴承或者滑动轴承。

端盖1采用起拱结构，端盖1在定子2两端形成开放空间结构，整流子401对准刷架3上的电刷，刷架电刷3和转子整流子401位于定子2与端盖1形成的开口中，定子2和两个端盖1形成电机的支撑结构，转子4穿过定子2内部，通过轴承5与两端盖1连接，获得可自由旋转的支撑，刷架3通过其自身具有的塑胶柔性机构固定在机壳201的卡槽208中，不需要减振橡胶也能获得较好的减振效果，电机工作时转子上的整流子401与刷架3上的电刷是滑动接触，是电机上的主要发热部分，本发明将整流子401、刷盒32设置在定子2与端盖1形成的开放空间中，电机散热效率高，在体积不增加的前提下可以做到更大的功率；采用刷盒32与刷架3一体式弹性减振结构来代替减振垫，降低电机的振动及产生的噪声，并采用新型的弹簧结构来代替胶水将永磁体202与定子2的固定，从而实现无橡胶、无胶水设计，降低了挥发性有机物的含量。

参照图8所示，刷架3由支架31和刷盒32构成一体式弹性减振结构且刷架3是一起注塑成型，刷架3上设置有支架31，支架31为封闭环状结构，对其他部件起支撑作用，支架31可以是圆形、方形、多边形等，本例为椭圆形；支架31上延伸设置有若干个薄壁弹性的连接架30，连接架30的形状可设置为倒“J”形、“U”形、“L”的形状中的一种，连接架30连接在刷盒32与支架31之间，缓冲电机运行过程中碳刷产生的振动。本实施例中，连接架30的形状设置为倒“J”形，连接架30下端对称分布在支架31上，也就是“J”形的头部倒置在支架31上，“J”形底部的折弯部朝上同时向支架31内侧延伸且通过环状连接片34相互连接，环状连接片34与支架31以及电机定子2同心设置。本实施例中，连接架30设置有四个，刷盒32对称设置有两个，根据不同的电机应用数量可为两个以上，刷盒32内侧端固定在两个连接架30之间的环状连接片34上，刷盒32的振动只通过连接架30对外传递，由于连接架30是薄壁结构，所以连接架30具有弹性减振作用，刷盒32的振动大部分被连接架30缓冲掉，刷架3通过具有一定弹性减振作用的刷架卡扣311连接在所述定子2的一端，刷盒32的振动进一步的被刷架卡扣311缓冲掉。从而形成弹性减振结构，连接架30有效吸收了运行过程中电刷与转子4摩擦产生的振动，从而降低电机产生的噪声；有效避免采用橡胶垫作为减振结构，橡胶的VOC和气味都是很严重的，取消了橡胶对这两个指标有改善作用，同时，相比于常规采用的刷架3减少两个零件，减少两道工序，装配工艺简单，且更利于自动化装配导入，并且散热效果好。刷架3外周对称设置有若干个刷架卡扣311，刷架3通过刷架卡扣311卡设安装在卡槽208中，刷架卡扣311由间隔设置的定位片3111和限位片3110构成，定位片3111一侧的支架31外周上纵向设置有一弹性片310，弹性片310相对于支架31具有一个向外倾斜的角度，优选的，弹性片310相对于所述支架31竖直平面的的倾斜角度在5°～30°，本实施中，该角度为10°，卡槽208设置有四个，卡槽208第一侧壁上2081设置有限位部2082，电机刷架3通过刷架卡扣311一一对应卡设安装在卡槽208中，限位片3110弹性抵靠在限位部2082中，定位片3111弹性抵靠在所述卡槽第二侧壁2083上，使得电机刷架3被限制在卡槽208内，避免电机刷架3在卡槽208内发生相对转动，防止刷架3从卡槽208内脱离，弹性片310抵触在机壳201的内侧壁2011上，使得电机刷架3与机壳201内壁配合保证同心度，弹性片相对于支架竖直平面的的倾斜角度为10°，使得弹性片310具有一定的弹力，当电机刷架3安装到定子2一端时，弹性片310受机壳201内侧壁2011挤压收缩，当电机运行时，电机刷架3通过弹性片310被挤压定位在定子内侧壁2011上，电机刷架3的振动被弹性片310有效吸收，进一步减小了电机的振动声音。

由上所述，本发明的电机采用刷盒和连接架一体式弹性减振结构来代替减振垫减振结构，降低电机的振动及产生的噪声，减小了橡胶垫对挥发性有机物的影响，同时配合采用新型的弹性夹结构来代替胶水将永磁体与定子的固定，从而实现无胶水设计，降低了挥发性有机物的含量，并且端盖采用起拱结构，端盖在定子两端形成开放空间结构，将整流子、电刷设置在定子与端盖形成的开放空间中，电机散热效率高，在体积不增加的前提下可以做到更大的功率，本申请电机的功率可以达到350W，其结构布局适应全自动化生产，永磁体可直接装配线流水生产，提高了永磁体的固定效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。