專利名稱：引擎冷卻系統(tǒng)及其冷卻模組和電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及引擎冷卻系統(tǒng)，尤其涉及引擎冷卻模組及其使用的電機。
背景技術(shù)：
引擎冷卻系統(tǒng)用于冷卻、保護汽車的發(fā)動機。引擎冷卻系統(tǒng)包括有刷電機以及由電機驅(qū)動的扇葉。該有刷電機的轉(zhuǎn)子具有換向器，定子具有碳刷，碳刷在螺旋彈簧或者扭カ彈簧的作用下與換向器的換向片磨擦接觸，從而通過換向片給轉(zhuǎn)子的電樞供電?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常盡可能地延長碳刷的長度，以延長碳刷及電機的使用壽命。然而，該設(shè)計的缺陷在于，在碳刷使用初期，彈簧施加的壓カ過大，加快了碳刷的磨損；在碳刷使用后期，彈簧提供的壓カ過小，碳刷與換向器的接觸不穩(wěn)定，火花大、噪音大、壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個目的是延長冷卻模組的電機使用壽命，并避免碳刷受到的壓カ不穩(wěn)定。為此，本發(fā)明提供ー種冷卻模組，該冷卻模組包括扇葉和驅(qū)動扇葉的電機。所述電機包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸以及安裝到轉(zhuǎn)軸的換向器，定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷用于與換向器的換向片電連接。所述碳刷裝置包括碳刷盒，所述碳刷可滑動地收容于所述碳刷盒；恒カ彈簧，所述彈簧包括安裝部、展開部以及收卷部，其中，安裝部和收卷部分別位于展開部的兩端，所述安裝部安裝到碳刷盒的近換向器端，所述收卷部位于碳刷的遠換向器端并對碳刷施加壓力。作為ー種改進方案，所述碳刷的遠換向器端具有圓弧狀的收容區(qū)，所述恒カ彈簧的收卷部位于所述收容區(qū)。作為ー種改進方案，所述收卷部的中心軸線基本上平行于電機的轉(zhuǎn)軸。作為ー種改進方案，所述碳刷裝置包括固定到碳刷的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線和所述恒カ彈簧的展開部分別位于所述碳刷的兩側(cè)。作為ー種改進方案，所述碳刷裝置包括ー支撐板，所述碳刷盒具有可彎折的安裝片用于將碳刷盒固定到支撐板。作為ー種改進方案，所述碳刷裝置包括正極電源線和負極電源線，所述正極電源線和負極電源線與對應(yīng)的碳刷電連接；所述電機還包括電磁兼容模組，所述電磁兼容模組包括兩個電感，所述兩個電感分別串接正極電源線及對應(yīng)的碳刷、負極電源線以及對應(yīng)的碳刷。作為ー種改進方案，所述電磁兼容模組還包括三個電容，其中ー個電容連接所述正極電源線和負極電源線，另外兩個電容分別將所述正極電源線和負極電源線接地。本發(fā)明還提供一種引擎冷卻系統(tǒng)，包括連接水箱、引擎和散熱器的循環(huán)管路，還包括如上所述的冷卻模組，所述冷卻模組的扇葉用于冷卻散熱器。實施本發(fā)明，冷卻模組的電機可以使用更長的碳刷以延長使用壽命，且碳刷在磨損初期不會受到過大的壓力，碳刷在磨損末期也不會受到過小的壓力。
為了能更進一歩了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


附圖中圖I是本發(fā)明一個實例提供的引擎冷卻系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖I所示引擎冷卻系統(tǒng)中用于驅(qū)動風扇的電機；圖3和圖4是圖2所示電機的電流換向結(jié)構(gòu)；圖5和圖6是圖3所示換向結(jié)構(gòu)的碳刷裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。參考圖1，本發(fā)明提供的引擎冷卻系統(tǒng)包括連通水箱10、引擎12和散熱器16的循環(huán)管路14、以及用于冷卻散熱器16的冷卻模組18。冷卻液在循環(huán)泵(圖中未示出)的驅(qū)動下，沿著循環(huán)管路14將引擎12的熱量轉(zhuǎn)移到散熱器16，隨后回流到水箱10。冷卻模組18包括電機18b以及扇葉18a，扇葉18a在電機18b的驅(qū)動下產(chǎn)生空氣流以冷卻散熱器16。參考圖2至圖6，電機18b包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸21、固定到轉(zhuǎn)軸21的鐵芯(圖中未示出)、固定到轉(zhuǎn)軸21的換向器23、繞制于鐵芯的繞組(圖中未示出)等，繞組與換向器23的換向片24電連接。定子包括外殼25、安裝到外殼25內(nèi)壁的永磁鐵(圖中未示出)、安裝到外殼25兩端的端蓋27、安裝到端蓋軸承29等。轉(zhuǎn)子安裝到定子內(nèi)，定子的軸承29可轉(zhuǎn)動地支撐轉(zhuǎn)軸21。定子還包括安裝到其中一個端蓋的碳刷裝置，本實施例中，碳刷裝置包括安裝到端蓋的支撐板31、安裝到支撐板31的四個碳刷盒41、滑動地收容于碳刷盒的碳刷33以及安裝到對應(yīng)碳刷盒41的四根恒カ彈簧44。恒カ彈簧44包括安裝部45、展開部46以及收卷部47 ;安裝部45和收卷部47分別位于展開部46的兩端，展開部46可被收卷到收卷部47。恒カ彈簧41的安裝部45安裝到碳刷盒41的近換向器端，收卷部47位于碳刷33的遠換向器端。展開部46收卷的過程中對碳刷33施加壓力，使碳刷33與換向器23摩擦接觸。該彈簧對碳刷施加的壓カ不會隨著碳刷的磨損而増大或者減小。換言之，碳刷在磨損初期不會受到過大的壓力，也不會在磨損末期受到過小的壓力。碳刷33的遠換向器端具有沿徑向向內(nèi)凹的收容區(qū)，該收容區(qū)在電機的橫截面(垂直于轉(zhuǎn)軸的截面)的投影為一段圓弧，恒カ彈簧的收卷部47位于收容區(qū)，收卷部47的中心軸線平行于或者大致平行于電機的轉(zhuǎn)軸21。收卷部47與碳刷33的收容區(qū)配合，以減輕或者消除碳刷的震動、降低電機的噪音。應(yīng)當意識到，收容區(qū)的ー個主要作用是與彈簧的收卷部47配合，以減輕或者消除碳刷的震動，因此，收容區(qū)不局限于圓弧狀，例如，收容區(qū)的投影可以是ー側(cè)開ロ的梯形、矩形等。參考圖6，碳刷的導(dǎo)線34和恒カ彈簧的展開部46分別位于碳刷33的兩側(cè)，以有效地利用相鄰碳刷之間的空間，減小電機的軸向尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當意識到，引擎冷卻系統(tǒng)中，冷卻模組的電機需要具有預(yù)定的性能，且體積不得大于預(yù)定的尺寸，因此，電機的軸向尺寸是其中ー個關(guān)鍵的參數(shù)。本實施例中，每個碳刷盒41具有兩個可彎折的安裝腳42，并通過固定腳42安裝到支撐板31。電機的正負極電源線37與對應(yīng)的碳刷33電連接。該電機還包括電磁兼容(EMC)模組以提高電機的電磁兼容水平。電磁兼容模組包括兩個電感35和三個電容39。該兩個電感35分別串接正極電源線及對應(yīng)的碳刷、負極電源線以及對應(yīng)的碳刷。該三個電容39中，其中ー個電容連接正極電源線和負極電源線，另外兩個電容分別將正極電源線和負極電源線接地(例如連接到電機外殼25)。應(yīng)當意識到，電磁兼容模組可以采用其他數(shù)量的電感和/或電容。 以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.ー種冷卻模組，包括扇葉(18a)和驅(qū)動扇葉的電機(18b);所述電機包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(21)以及安裝到轉(zhuǎn)軸的換向器(23)，定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷(33)用于與換向器(23)的換向片(24)電連接，其特征在于，所述碳刷裝置包括 碳刷盒(41)，所述碳刷(33)可滑動地收容于所述碳刷盒(41);和 恒カ彈簧(44)，所述彈簧(44)包括安裝部(45)、展開部(46)以及收卷部(47);安裝部(45)和收卷部(47)分別位于展開部(46)的兩端，所述安裝部(45)安裝到碳刷盒(41)的近換向器端，所述收卷部(47)位于碳刷(33)的遠換向器端并對碳刷施加壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻模組，其特征在于，所述碳刷(33)的遠換向器端具有沿徑向向內(nèi)凹的收容區(qū)，所述恒カ彈簧的收卷部(47)位于所述收容區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模組，其特征在于，所述收容區(qū)在電機的橫截面的投影 為圓弧狀、梯形狀或者矩形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的冷卻模組，其特征在于，所述收卷部(47)的中心軸線基本上平行于電機的轉(zhuǎn)軸(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻模組，其特征在于，所述碳刷裝置包括固定到碳刷(33)的導(dǎo)線(34)，所述導(dǎo)線(34)和所述恒カ彈簧的展開部(46)分別位于所述碳刷(33)的兩偵れ
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模組，其特征在于，所述碳刷裝置包括一支撐板(31)，所述碳刷盒(41)具有可彎折的安裝片(42)用于將碳刷盒(41)固定到支撐板(31)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻模組，其特征在于，所述碳刷裝置包括正極電源線(37)和負極電源線(37)，所述正極電源線和負極電源線與對應(yīng)的碳刷電連接； 所述電機還包括電磁兼容模組，所述電磁兼容模組包括兩個電感(35)，所述兩個電感(35)分別串接正極電源線以及對應(yīng)的碳刷、負極電源線以及對應(yīng)的碳刷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻模組，其特征在于，所述電磁兼容模組還包括三個電容(39)，其中一個電容連接所述正極電源線和負極電源線，另外兩個電容分別將所述正極電源線和負極電源線接地。
9.ー種適用于冷卻系統(tǒng)的電機，所述電機包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(21)以及安裝到轉(zhuǎn)軸的換向器(23)，其特征在于，所述定子包括如權(quán)利要求I至8中任意ー項所述的碳刷裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機，其特征在于，所述電機還包括如權(quán)利要求6或7所述的電磁兼容模組。
11.一種引擎冷卻系統(tǒng)，包括連接水箱(10)、引擎(12)和散熱器(16)的循環(huán)管路(14)，其特征在于，還包括如權(quán)利要求I至8中任意一項所述的冷卻模組，所述冷卻模組的扇葉(18a)用于冷卻散熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及電機、使用該電機的冷卻模組及引擎冷卻系統(tǒng)。該電機的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(21)以及安裝到轉(zhuǎn)軸的換向器(23)。定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置包括碳刷盒(41)、可滑動地收容于碳刷盒(41)的碳刷(33)、恒力彈簧(44)，所述彈簧(44)包括安裝部(45)、展開部(46)以及收卷部(47)。安裝部(45)和收卷部(47)分別位于展開部(46)的兩端，安裝部(45)安裝到碳刷盒(41)的近換向器端，收卷部(47)位于碳刷(33)的遠換向器端。碳刷(33)的遠換向器端具有沿徑向向內(nèi)凹的收容區(qū)，所述收卷部(47)位于所述收容區(qū)并對碳刷施加壓力。實施本發(fā)明，電機可使用更長的碳刷以延長使用壽命，且碳刷受到的壓力恒定。
文檔編號H01R39/38GK102651587SQ20111004641
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者官新輝, 曲濤, 秦銳鋒 申請人:德昌電機(深圳)有限公司