电机及使用该电机的汽车冷却风扇的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种电机，其包括定子、转子和电路板，该转子可相对定子旋转，该电路板相对定子固定，该电路板上设有一电感，该电感包括导磁体及缠绕于导磁体上的导线，该导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层，该电感同时具备过电流保护器的功能，该电感的线芯为铝线或铜包铝线。本发明还公开了一种使用该电机的汽车冷却风扇。
【专利说明】电机及使用该电机的汽车冷却风扇
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电机，尤其涉及一种汽车冷却风扇用电机。
【背景技术】
[0002]目前通用的一种电机，尤其是用于汽车冷却风扇的电机，包括定子、转子和端盖。转子包括转轴、固定于转轴上的铁心和换向器、缠绕于铁心上的绕组、绕组与换向器电连接。端盖上设有电刷。电刷与换向器滑动接触从而为转子供电。此外，端盖上还设有电感及过电流保护装置，或电机外接过电流保护装置。此种结构的电机零部件多，结构复杂，成本较高。
【发明内容】
[0003]鉴于此，有必要提供一种结构简单，成本较低的电机及使用该电机的汽车冷却风扇。
[0004]本发明提供一种电机，其包括定子、转子和电路板，所述转子可相对定子旋转，所述电路板相对定子固定，所述电路板上设有一电感，所述电感包括导线，所述导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层，其特征在于:所述电感同时具备过电流保护器的功能，所述电感的线芯为铝线或铜包铝线。
[0005]较佳的，所述电感还包括导磁体，所述导线缠绕于导磁体上。
[0006]较佳的，所述导线的线芯为铜包铝线，所述铜包铝线的铜所占的质量比范围在20%到40%之间。
[0007]较佳的，所述电机为有刷电机。
[0008]较佳的，所述定子包括一壳体及设于壳体内壁的永磁体，所述转子包括一转轴、固定于转轴上的铁心和换向器、以及缠绕于铁心上的绕组，所述电路板上设有若干电刷。
[0009]较佳的，所述电路板呈方形，所述电刷为四个，且所述电刷沿所述电路板的对角方向配置。
[0010]较佳的，所述电感收容于一外壳内，所述外壳由耐高温的阻燃材料或不可燃材料制成。
[0011]较佳的，所述外壳由电木，或陶瓷，或玻璃制成。
[0012]较佳的，所述电感通过压接、或焊接、或先压接，后焊接的方式连接于电路中。
[0013]本发明还提供一种汽车冷却风扇，其包括叶轮及驱动所述叶轮旋转的电机，所述电机包括定子、转子和电路板，所述转子可相对定子旋转，所述电路板相对定子固定，所述电路板上设有一电感，所述电感包括导磁体及缠绕于导磁体上的导线，所述导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层，所述电感同时具备过电流保护器的功能，所述电感的线芯为铝线或铜包铝线。
[0014]由于上述电机的电感的导线由铝线或铜包铝线构成，因此所述电感可同时用作过电流保护器，即在该电机中，将电感和过电流保护器整合为一个电子元件，如此，简化了电机的零部件，使电机的结构更为简单，成本更低。
[0015]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明一实施例的汽车冷却风扇的立体组合图；
[0017]图2是图1所示汽车冷却风扇的电机的立体图；
[0018]图3是图2所示电机的立体分解图；
[0019]图4是图3所示电机的电路板的示意图；
[0020]图5是图4所示电路板中电感的导线另一实施例的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
[0022]请参阅图1，图1以本发明的一实施例的电机30应用于汽车冷却风扇10中的情形进行举例说明。该风扇10包括该电机30及由该电机30驱动的叶轮20。本实施例中，该电机30为有刷电机。
[0023]请参阅图2和图3，该电机30包括一定子40、可相对定子40转动地收容于定子40内的转子50，以及固定于轴向两端的两端盖60。
[0024]所述定子40包括一呈筒状的壳体42以及设于壳体42内壁的永磁体44。
[0025]所述转子50包括一转轴51、固定转轴51上的铁心52和换向器53、以及缠绕于铁心52上的绕组54。所述绕组54与换向器53电连接。
[0026]所述两端盖60固定于壳体42的轴向两端的开口处,所述转子50的转轴51由设于端盖60上的轴承62支承。
[0027]请同时参阅图4，其中一端盖60上还固定有一电路板70，电路板70上固定有若干电刷71。每一电刷71安装于一电刷盒72内，且电刷71沿电机30的径向延伸。在电机30组装完成的状态下，电刷71与转子50的换向器53滑动接触。本实施例中，电路板70大致呈方形。电刷71的数量为四个。电刷71大致沿电路板70的对角方向配置。
[0028]所述电路板70上还设有一电感73，其位于相邻的两电刷71之间，且大致与电路板70的两平行边呈平行设置。可以理解地，在其他实施例中，电感73也可与电路板70的各边呈非平行设置。所述电感73串联于电机30的端子(图未示)与电刷71之间。所述端子通过一连接器80与外部电源连接。
[0029]所述电感73包括一导磁体74及缠绕于导磁体74上的导线75。所述导线75包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层。该绝缘层电绝缘所述导磁体74及导线75的线芯，并使线圈匝之间相互绝缘。所述线芯由熔点低于铜的导体构成。本实施例中，所述线芯为铝线。所述电感73通过焊接或压接等方式连接于电路中。优选地，所述电感73先压接连接于电路中，再进行焊接，以使电感73更为稳定地电连接于电路中。
[0030]由于铝的熔点为660°C，远低于铜的熔点(1083°C)，因此，当导线75的温度达到700°C左右时，线芯便会熔化导致导线75熔断，从而使电机30的主电路断开，防止电机30因过热而起火。
[0031]优选地，所述电感73收容于一外壳76内，该外壳76由电木，或陶瓷，或玻璃等绝缘、耐高温的阻燃材料或不可燃材料制成，用于防止电感73的导线75熔断时产生的熔融滴液飞贱而损毁其他零部件，并且防止或减少其他零部件受高温导线75的影响。
[0032]由于本发明的电机30的电感73同时兼有过电流保护的作用，电机30无需额外设置过电流保护器，简化了电机30的零部件，即本发明的电机30将电感73和过电流保护器整合为一个电子元件，这样，不仅降低了电机30的成本，同时也节省了空间，有利于电机30的小型化发展趋势。
[0033]图5所示为本发明电机另一实施例的电感的导线82的截面图。该导线82与上述导线75相似，也包括一线芯83和包覆于线芯83外围的绝缘层84。该导线82与上述实施例的导线75的不同之处在于:该导线83的线芯83为铜包铝线，即线芯83的径向中央为铝芯85，铝芯85的外围包覆一层铜层86。较佳的，线芯83的铜层86所占质量比范围在20%到40%之间。
[0034]一方面，铜的导电性和焊接性能优于铝；而另一方面，铝的重量和成本低于铜，因此，本实施例的导线的线芯采用铜包铝线，可以在导线的性能和成本之间得到较好的平衡，使其性价比达到更优。在使用时，当导线82的温度达到700°C左右时，铝芯85便会熔化而形成熔融状态的铝液，由于热胀冷缩的原理，熔融的铝液冲破铜层86，使铜层86遭到破坏而形成破损点，铜层86于破损点处的电阻急剧增加，导致温度急剧上升，从而导致铜层86于破损点处整个断开，从而切断电机的主电路，防止电机因过热而起火。
[0035]值得注意的是，本实施例中，为了使电感同时具备过电流保护的功能，需要将电感的导线82的线径控制在一定范围以内，使其在预定的情况下达到预定的发热量而起到过电流保护的作用。
[0036]以上实施例中是以有刷电机进行举例说明，事实上，本发明的电机并不限于有刷电机，其也可以是无刷电机，只要电机需要设置电感和过电流保护器的情况下，均可使用本发明的设计，将电感和过电流保护器整合为一个电子元件。此外，本发明的电机也不仅限于应用于汽车冷却风扇。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电机，包括定子、转子和电路板，所述转子可相对定子旋转，所述电路板相对定子固定，所述电路板上设有一电感，所述电感包括导线，所述导线包括线芯和包覆于线芯外围的绝缘层，其特征在于:所述电感同时具备过电流保护器的功能，所述电感的线芯为铝线或铜包招线。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于:所述电感还包括导磁体，所述导线缠绕于导磁体上。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于:所述导线的线芯为铜包铝线，所述铜包铝线的铜所占的质量比范围在20%到40%之间。
4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于:所述电机为有刷电机。
5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于:所述定子包括一壳体及设于壳体内壁的永磁体，所述转子包括一转轴、固定于转轴上的铁心和换向器、以及缠绕于铁心上的绕组，所述电路板上设有若干电刷。
6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于:所述电路板呈方形，所述电刷为四个，且所述电刷沿所述电路板的对角方向配置。
7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于:所述电感通过压接、或焊接、或先压接，后焊接的方式连接于电路中。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的电机,其特征在于:所述电感收容于一外壳内，所述外壳由耐高温的阻燃材料或不可燃材料制成。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于:所述外壳由电木，或陶瓷，或玻璃制成。
10.一种汽车冷却风扇，包括叶轮及驱动所述叶轮旋转的电机，其特征在于:所述电机为权利要求1至9任意一项所述的电机。
【文档编号】H02K11/00GK103683677SQ201210320134
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】李永斌, 谢小五, 孙宪坤, 朱广辉 申请人:德昌电机(深圳)有限公司