專利名稱：有刷電機(jī)及使用該有刷電機(jī)的風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種有刷電機(jī)及使用該有刷電機(jī)的風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的有刷電機(jī)，轉(zhuǎn)子通常包括換向器和與換向器電連接的繞組，定子通常包括與轉(zhuǎn)子繞組相對(duì)的永久磁鐵和與換向器滑動(dòng)接觸的電刷，繞組通過(guò)換向器和電刷連接至電源。然而，此種有刷電機(jī)，繞組設(shè)在轉(zhuǎn)子上，從而使得轉(zhuǎn)子不牢固，尤其在高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下繞組容易松線，而且，繞組通常采用銅線，不適合使用強(qiáng)度較差的導(dǎo)線，如鋁線。本發(fā)明旨在提供一種新型的有刷電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括鐵心及纏繞于鐵心上的若干繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定于轉(zhuǎn)軸上的殼體、以及設(shè)于殼體內(nèi)的永久磁鐵，所述定子還包括一換向器，所述換向器包括相互絕緣的第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部及若干換向片，所述換向片與繞組電性連接，所述第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部分別與一電源的正、負(fù)極連接，所述轉(zhuǎn)子還包括至少一第一電刷單元和至少一第二電刷單元，所述第一電刷單元包括兩個(gè)接觸面分別與第一導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸，所述第二電刷單元包括兩個(gè)接觸面分別與第二導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸。優(yōu)選地，所述第一電刷單元和第二電刷單元中的每一電刷單元包括一電刷盒及設(shè)于電刷盒內(nèi)的兩個(gè)電性連接的電刷，第一電刷單兀的兩個(gè)電刷分別與第一導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸，第二電刷單元的兩個(gè)電刷分別與第二導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸。優(yōu)選地，每一電刷單元的兩個(gè)電刷相互分離，所述兩個(gè)電刷分別由兩個(gè)彈性元件抵頂而獲得朝向換向器的彈性推力。優(yōu)選地，每一電刷單元的兩個(gè)電刷通過(guò)將一個(gè)電刷切盲槽而形成，所述兩個(gè)電刷于接觸換向器的一端由盲槽相間隔，而于遠(yuǎn)離換向器的一端連接為一體。優(yōu)選地，所述換向器呈盤(pán)狀，所述第一電刷單元和第二電刷單元均沿軸向延伸至與換向器接觸。優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部均呈環(huán)狀，第一導(dǎo)電部被套在第二導(dǎo)電部?jī)?nèi)，所述換向片沿周向圍繞第二導(dǎo)電部的周圍設(shè)置。優(yōu)選地，所述換向器包括一呈盤(pán)狀的絕緣部，所述第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部設(shè)于絕緣部的內(nèi)側(cè)，所述換向片設(shè)于絕緣部的外側(cè)，所述換向片包括沿絕緣部的周緣延伸的掛鉤，所述掛鉤用于與繞組電性連接。優(yōu)選地，所述鐵心上對(duì)應(yīng)換向片的掛鉤設(shè)有穿孔，所述換向片的掛鉤穿過(guò)對(duì)應(yīng)的穿孔而于鐵心的另一端與繞組電性連接。優(yōu)選地，所述鐵心朝向轉(zhuǎn)子的一端形成一容置空間，所述換向器收容于所述容置空間內(nèi)，所述第一電刷單元和第二電刷單元至少部分收容于所述容置空間內(nèi)。本發(fā)明還提供一種風(fēng)扇，其包括一葉輪及驅(qū)動(dòng)該葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的有刷電機(jī)，所述有刷電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括鐵心及纏繞于鐵心上的若干繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定于轉(zhuǎn)軸上的殼體、以及設(shè)于殼體內(nèi)的永久磁鐵，其特征在于，所述定子還包括一換向器，所述換向器包括相互絕緣的第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部及若干換向片，所述換向片與繞組電性連接，所述第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部分別與一電源的正、負(fù)極連接，所述轉(zhuǎn)子還包括至少一第一電刷單兀和至少一第二電刷單兀，所述第一電刷單兀與第一導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸，所述第二電刷單元與第二導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸。上述有刷電機(jī)中，繞組設(shè)在定子上，磁鐵設(shè)在轉(zhuǎn)子上，從而轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)牢固；而且，繞組設(shè)在定子上，所以繞組可以采用低強(qiáng)度導(dǎo)線，如鋁線，從而降低成本。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


附圖中:圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的風(fēng)扇的立體組合圖；圖2是圖1所示風(fēng)扇的有刷電機(jī)的立體組合圖；圖3是圖2所示有刷電機(jī)的立體分解圖；圖4為圖3所示有刷電機(jī)的定子的立體圖；圖5是圖4所示定子的組合圖；圖6是圖4所示定子的鐵心和換向器的組合圖；圖7是圖3所示有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的立體圖；圖8是圖7所示轉(zhuǎn)子的組合圖；圖9是圖2所示有刷電機(jī)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見(jiàn)。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一實(shí)施例的風(fēng)扇100包括葉輪102及驅(qū)動(dòng)該葉輪102轉(zhuǎn)動(dòng)的有刷電機(jī)104。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2和圖3，所述有刷電機(jī)104包括定子10及可相對(duì)定子10轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子20。所述定子10包括支撐部12、固定于支撐部12上的鐵心14、纏繞于鐵心14上的繞組15，以及收容于鐵心14內(nèi)的換向器16。所述轉(zhuǎn)子20包括一轉(zhuǎn)軸21、固定于轉(zhuǎn)軸21上的一殼體22、設(shè)于殼體22內(nèi)的磁鐵23 (請(qǐng)參圖7)、以及一電刷組合24。所述葉輪102固定于轉(zhuǎn)子20的殼體22上，因而轉(zhuǎn)子20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉輪102隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)同時(shí)參閱圖4，所述支撐部12包括一底板122及自底板122的中央向上凸伸的中柱124。所述鐵心14包括一圓環(huán)部141及若干自該圓環(huán)部141的外周呈輻射狀向外延伸的齒142。相鄰的齒142之間間隔形成用于收容繞組15的繞線槽143。所述繞組15繞制于齒142上。所述圓環(huán)部141 一端的中央設(shè)有一固定部144。該固定部144與圓環(huán)部141共同于該固定部144的上方界定一容置空間146，用于收容所述換向器16。該固定部144的中央設(shè)有一固定孔145。固定部144的外周，即與圓環(huán)部141相接位置處沿周向間隔設(shè)有若干穿孔147。本實(shí)施例中，該固定部144與圓環(huán)部141 一體形成。所述換向器16包括呈圓盤(pán)狀的絕緣部161、設(shè)于絕緣部161表面內(nèi)側(cè)的導(dǎo)電環(huán)162和163、及設(shè)于絕緣部161表面外側(cè)的若干換向片164。所述導(dǎo)電環(huán)162和163分別與一電源的正、負(fù)極相連。導(dǎo)電環(huán)162相對(duì)導(dǎo)電環(huán)163更靠近絕緣部161的內(nèi)周設(shè)置，即導(dǎo)電環(huán)162被套在導(dǎo)電環(huán)163內(nèi)。所述換向片164設(shè)于導(dǎo)電環(huán)163的外圍，即圍繞導(dǎo)電環(huán)163排列并將導(dǎo)電環(huán)163圈設(shè)于其內(nèi)。每一換向片164包括呈片狀的本體165及自本體165延伸的掛鉤166。所述本體165貼設(shè)于絕緣部161的表面，或米用嵌入成型(over-mold)的方式埋設(shè)于絕緣部161上。所述掛鉤166自本體165的邊緣(即絕緣部161的周緣)垂直延伸。請(qǐng)同時(shí)參閱圖5和圖6，所述換向器16收容于鐵心14的容置空間146內(nèi)。換向器16的絕緣部161貼設(shè)于鐵心14的固定部144上，換向片164的掛鉤166分別穿過(guò)固定部144相應(yīng)的穿孔147，而突伸出固定部144的另一側(cè)，用以與繞組15電性連接。所述支撐部12的中柱124穿過(guò)鐵心14的固定部144的固定孔145而使鐵心14得以固定于支撐部12上。請(qǐng)參閱圖7，所述轉(zhuǎn)子20的殼體22包括一圓形蓋板222及自該蓋板222的外圍垂直延伸的一筒狀側(cè)壁224。所述轉(zhuǎn)軸21自該殼體22的蓋板222垂直延伸。所述磁鐵23沿周向間隔設(shè)置于側(cè)壁224的內(nèi)表面。所述電刷組合24包括一支撐板25及設(shè)于該支撐板25上的6個(gè)電刷單元26a、26b。所述支撐板25呈圓盤(pán)狀，其固定于所述殼體22的蓋板222的內(nèi)壁。該支撐板25的中央設(shè)有一可供轉(zhuǎn)軸21穿過(guò)的通孔250。每一電刷單元26a/26b大致沿垂直于支撐板25的方向延伸。所述電刷單元26a、26b以通孔250為中心沿周向均勻間隔排列于通孔250的外圍。所述電刷單兀26a、26b共包括3個(gè)第一電刷單兀26a和3個(gè)第二電刷單兀26b。所述6個(gè)電刷單兀26a、26b共組成3對(duì)電刷，每對(duì)電刷單兀26a、26b包括一第一電刷單兀26a和一第二電刷單元26b。每一電刷單兀26a/26b包括一電刷盒262、設(shè)于電刷盒262內(nèi)的兩個(gè)電刷264、266,以及設(shè)于電刷盒262內(nèi)用于彈性抵頂所述電刷264、266的彈性兀件。所述兩個(gè)電刷264、266電性連接，兩電刷264、266的末端分別形成兩接觸面，用于與換向器的導(dǎo)電環(huán)162/162和換向片164滑動(dòng)接觸。本實(shí)施例中，位于同一電刷盒262內(nèi)的兩個(gè)電刷264、266相互間隔，其中間間隔一間隙265。這兩個(gè)電刷264、266之間可通過(guò)焊接一導(dǎo)體(導(dǎo)線)而形成電性連接。所述彈性元件是可為電刷264、266提供朝向彈性推力的元件，比如:彈簧。所述彈性元件為兩個(gè)，且這兩個(gè)彈性元件分別抵頂電刷264和電刷266，以分別對(duì)電刷264和電刷266提供推力。第一電刷單兀26a的電刷264、266之間的間隙265大于第二電刷單元26b的電刷264、266之間的間隙265。在其他實(shí)施方式中，位于同一電刷盒內(nèi)的兩個(gè)電刷也可由一個(gè)電刷切盲槽而替換，即電刷朝向換向器的一端切盲槽，而遠(yuǎn)離換向器的一端連接成一體，用于與換向器的導(dǎo)電環(huán)162/162和換向片164滑動(dòng)接觸的兩接觸面分別位于盲槽兩側(cè)。此時(shí)，該電刷盒內(nèi)只需設(shè)置一個(gè)彈性元件。
所述有刷電機(jī)104組裝時(shí)，轉(zhuǎn)子20的殼體22罩設(shè)于定子10的鐵心14的外圍。轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)軸21穿設(shè)于位于中柱14中的軸承50中，因而轉(zhuǎn)子20可相對(duì)定子10轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子20裝設(shè)于定子10上后，電刷組合24的電刷單元26a/26b沿轉(zhuǎn)子20的軸向朝向定子10延伸，并收容于定子10的鐵心14的容置空間146內(nèi)。電刷單元26a、26b的末端在軸向上與換向器16接觸。每一電刷盒262內(nèi)的兩個(gè)電刷264、266中，電刷264末端的接觸面用于與換向器16的一個(gè)導(dǎo)電環(huán)162/163電性接觸；電刷266末端的接觸面用于與換向片164接觸。具體而言，所有第一電刷單兀26a的電刷264都與導(dǎo)電環(huán)162接觸,從而使第一電刷單元26a的電刷266獲得正電極；所有第二電刷單元26b的電刷264都與導(dǎo)電環(huán)163連接，從而使第二電刷單元26b的電刷266獲得負(fù)電極。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子20相對(duì)定子10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電刷單元26a/26b的電刷266與換向片164滑動(dòng)接觸，便可為繞組15供電并實(shí)現(xiàn)換向?？梢岳斫獾?，導(dǎo)電環(huán)162也可以接電源的負(fù)極；對(duì)應(yīng)地，導(dǎo)電環(huán)163接電源的正極。此外，本實(shí)施例中是以三對(duì)電刷單元為例，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，電刷單元的數(shù)量可適當(dāng)減少，例如，僅一對(duì)電刷也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能。本發(fā)明的有刷電機(jī)104中，繞組15設(shè)在定子10上，磁鐵23設(shè)在轉(zhuǎn)子20上，從而轉(zhuǎn)子20結(jié)構(gòu)牢固；而且，由于繞組15設(shè)在定子10上，所以繞組15可以采用低強(qiáng)度導(dǎo)線，如鋁線，從而降低成本。另外，換向器16和電刷單元26a、26b收容于定子10的鐵心14內(nèi)，電刷單元26a、26b在軸向上并未額外占用空間，因此，本實(shí)施例的有刷電機(jī)104具有更小的軸向尺寸，結(jié)構(gòu)更為緊湊。在另一實(shí)施例中，換向器也可以呈中空柱狀而套設(shè)于支撐部12的中柱124上。此時(shí)，換向器的兩導(dǎo)電環(huán)和換向片皆設(shè)于換向器的外周面，電刷單元沿徑向朝向轉(zhuǎn)軸延伸而與換向器在徑向上滑動(dòng)接觸。具體設(shè)計(jì)時(shí)，兩導(dǎo)電環(huán)可以沿軸上相鄰設(shè)置，而將換向片設(shè)于其中一導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)，即換向片與另一導(dǎo)電環(huán)分別位于該導(dǎo)電環(huán)的上下兩側(cè)；兩導(dǎo)電環(huán)也可以沿軸向上間隔較大距離，而將換向片設(shè)置于兩導(dǎo)電環(huán)之間。上述實(shí)施例中，換向器和電刷單元均收容于定子的鐵心中，以減小電機(jī)的軸向尺寸?？梢岳斫獾?，在對(duì)電機(jī)的軸向尺寸無(wú)特殊要求的情況下，換向器也可以設(shè)于鐵心的外部，即鐵心內(nèi)不形成收容換向器的容置空間。具體而言，換向器可以仍然呈盤(pán)狀而直接固定于鐵心軸向上的端面，電刷單元仍然在軸向上與換向器滑動(dòng)接觸；換向器也可以設(shè)計(jì)成柱狀而套設(shè)于支撐部的中柱上，此時(shí)，換向器與鐵心沿軸向上依次設(shè)置而無(wú)重疊部分，電刷單元沿徑向上與換向器滑動(dòng)接觸。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括鐵心及纏繞于鐵心上的若干繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定于轉(zhuǎn)軸上的殼體、以及設(shè)于殼體內(nèi)的永久磁鐵，其特征在于，所述定子還包括一換向器，所述換向器包括相互絕緣的第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部及若干換向片，所述換向片與繞組電性連接，所述第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部分別與一電源的正、負(fù)極連接，所述轉(zhuǎn)子還包括至少一第一電刷單元和至少一第二電刷單元，所述第一電刷單元包括兩個(gè)接觸面分別與第一導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸，所述第二電刷單元包括兩個(gè)接觸面分別與第二導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述第一電刷單元和第二電刷單元中的每一電刷單元包括一電刷盒及設(shè)于電刷盒內(nèi)的兩個(gè)電性連接的電刷，第一電刷單元的兩個(gè)電刷分別與第一導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸，第二電刷單元的兩個(gè)電刷分別與第二導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有刷電機(jī)，其特征在于，每一電刷單元的兩個(gè)電刷相互分離，所述兩個(gè)電刷分別由兩個(gè)彈性元件抵頂而獲得朝向換向器的彈性推力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷電機(jī)，其特征在于，每一電刷單兀包括一個(gè)電刷，所述電刷朝向換向器的一端切盲槽，而遠(yuǎn)離換向器的一端連接成一體，所述兩接觸面分別位于盲槽兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述換向器呈盤(pán)狀，所述第一電刷單元和第二電刷單元均沿軸向延伸至與換向器接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部均呈環(huán)狀，第一導(dǎo)電部被套在第二導(dǎo)電部?jī)?nèi)，所述換向片沿周向圍繞第二導(dǎo)電部的周圍設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述換向器包括一呈盤(pán)狀的絕緣部，所述第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部設(shè)于絕緣部的內(nèi)側(cè)，所述換向片設(shè)于絕緣部的外側(cè)，所述換向片包括沿絕緣部的周緣延伸的掛鉤，所述掛鉤用于與繞組電性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述鐵心上對(duì)應(yīng)換向片的掛鉤設(shè)有穿孔，所述換向片的掛鉤穿過(guò)對(duì)應(yīng)的穿孔而于鐵心的另一端與繞組電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述鐵心朝向轉(zhuǎn)子的一端形成一容置空間，所述換向器收容于所述容置空間內(nèi)，所述第一電刷單元和第二電刷單元至少部分收容于所述容置空間內(nèi)。
10.一種風(fēng)扇，包括一葉輪及驅(qū)動(dòng)該葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的有刷電機(jī)，其特征在于:所述有刷電機(jī)為權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的有刷電機(jī)，所述葉輪固定于所述有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子的殼體上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括鐵心及纏繞于鐵心上的若干繞組，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定于轉(zhuǎn)軸上的殼體、以及設(shè)于殼體內(nèi)的永久磁鐵，所述定子還包括一換向器，所述換向器包括相互絕緣的第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部及若干換向片，所述換向片與繞組電性連接，所述第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部分別與一電源的正、負(fù)極連接，所述轉(zhuǎn)子還包括至少一第一電刷單元和至少一第二電刷單元，所述第一電刷單元與第一導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸，所述第二電刷單元與第二導(dǎo)電部和換向片滑動(dòng)接觸。本發(fā)明還提供一種使用該有刷電機(jī)的風(fēng)扇。
文檔編號(hào)H01R39/04GK103095055SQ20111034777
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月5日
發(fā)明者秦銳鋒, 梁吉玉, 李燕斌 申請(qǐng)人:廣東德昌電機(jī)有限公司