專利名稱：內部調速兩檔電子風扇的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車用風扇領域，特別涉及一種內部調速兩檔電子風扇。
背景技術：
通常的轎車冷卻風扇采用電阻兩檔調速，通過電阻進行分壓，風扇實現低速；電阻調速方式主要是在風扇低速電路中串聯一個陶瓷電阻實現分壓，降低風扇轉速；如風扇長時間處于低速工作狀態，電阻會不斷消耗發動機能量而發熱，電阻過熱容易失效，將影響冷卻風扇壽命；高檔轎車會采用無極風扇調速，消耗發動機力量相對較低，但需增加脈沖寬度調制(PWM)調速模塊，脈沖寬度調制是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法，技術相對復雜，成本也相對高。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術還存在以下問題1.電阻式調速線路結構復雜，不易維修；2.電阻式調速調節的是電阻限流，功率小；3.電阻消耗的是有功功率，把電能消耗掉了，轉化成了熱能，而熱能不能通過電阻轉化成電能。
發明內容
為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種內部調速兩檔電子風扇。所述技術方案如下所述電子風扇包括電機總成、扇葉、護風罩、接插件，所述電機總成安裝在護風罩上，扇葉安裝在電機總成軸心上，接插件與軟管連接，所述電機總成至少包括定子總成、轉子總成、刷架總成、軸承、后蓋、調距墊圈、波形墊圈、卡環；所述定子總成內安裝有轉子總成，在轉子總成的中軸前后兩端各安裝有軸承及卡環，位于軸承后部安裝有調距墊圈、波形墊圈，后蓋壓裝鉚接在定子總成后部，所述電機總成的定子總成內還安裝有刷架總成。所述定子總成至少包括殼體組件、前蓋、磁瓦；所述殼體組件包括殼體和支腳，其殼體外周均布有支腳固聯在殼體上，殼體內壁沿圓周均勻安裝有磁瓦，殼體前部安裝有
N/. 、/.刖蓋。所述轉子總成至少包括鐵心總成、線圈繞組；所述鐵心總成包括中軸、換向器、鐵心組件；所述鐵心組件中心孔內安裝有中軸，中軸后端安裝有換向器，換向器連接電機轉子總成的導線；所述鐵心總成上纏繞有線圈繞組，線圈繞組與換向器相連。所述刷架總成至少包括刷架組件、出線膠套、電感固定架、電感線圈、電刷彈簧、電刷、刷握、電刷導線；所述刷架組件包括絕緣板、刷桿座、銅絲辮導線、凹槽、電容及相關導線、相關電路元件；其絕緣板上設置有沿對角線分布的四個刷桿座，內周設置有兩極銅絲辮導線，每個刷桿座內安裝有刷握和電刷，每個電刷的外端設置有電刷彈簧，電刷裝入刷握內，設置在換向器外周，電刷的四個側面與刷架組件內壁之間留有間隙，刷握下邊緣距換向器表面之間留有間隙。所述電刷上設置有電刷導線，其中黃線與電刷III連接、綠線與電刷I連接、黑線與電刷II、IV連接，且三種電刷導線分別對應連接銅絲辮導線及外電源和直流電機總成的負極棕色導線和正極紅黑導線或正極紅白導線，并與轉子總成的換向器的換向片配合。所述刷架組件的絕緣板兩側設置有凹槽，兩凹槽內各安裝有電感固定架及電感線圈，電感線圈的觸片與兩極銅絲辮導線配合；絕緣板的一側內安裝有電容及相關電路元件，絕緣板的外側安裝有出線膠套，所述正極紅黑導線、正極紅白導線、負極棕色導線套入出線膠套，出線膠套卡入絕緣板，正負極三根導線的一端通過軟管引出線與接插件連接，另一端與兩極銅絲辮導線配合。所述接插件至少包括卡頭、堵帽、護套、插片、紅白導線、棕色導線、紅黑導線；所述快裝卡頭與軟管連接，卡頭內設置有護套，護套內設置有正極紅白導線、負極棕色導線、正極紅黑導線，由堵帽上引出，堵帽上設置有插片。所述換向器至少包括換向片、云母片、套筒、V型壓圈、螺旋壓圈；所述換向片底 部為燕尾形狀，相鄰換向片之間通過云母片作絕緣，由套筒、V型壓圈及螺旋壓圈將換向片及云母片緊固成一整體；所述換向片與套筒、壓圈之間用V型云母環絕緣，換向器的每一組繞組至少有一對接觸片。所述電機總成的后部及下部間隔距離設置有聲級計。本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是I、通過電感式調速，采用線圈的電感對風扇電機電刷進行兩檔限流調速，結構簡單，運行穩定，節省能耗；2、電感式調速調節的是電感量，功率大，提高冷卻風扇效率和使用的可靠性；3、采用電感和電容消耗的功率是無功功率，電容是把電能轉化為電勢能，電感是把電能轉化為磁能，電勢能放電，磁能生電，電感和電容將電能轉化而儲存起來，然后還能釋放出來，相對電阻式調速較為省電；4、采用電刷具有良好的換向和集流性能，能量損耗小，電刷使用壽命長，并不磨損換向器；5.電刷運行時，不過熱，噪音小，不破損，避免因電阻發熱消耗發動機能量及電阻失效影響冷卻風扇壽命，性能穩定，降低風扇失效風險。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇結構不意圖；圖2是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇的電機總成結構示意圖；圖3是本發明實施例圖2中A-A剖視圖；圖4是本發明實施例圖2中C向旋轉視圖；圖5是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇的電機總成分解示意圖；圖6是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇電機的定子總成分解示意圖；圖7是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇電機的轉子總成分解示意圖；圖8是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇電機的刷架總成分解示意圖9是本發明實施例提供的內部調速兩檔電子風扇電機的刷架總成結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。參見圖1，本發明實施例提供了一種內部調速兩檔電子風扇，主要包括電機總成I、扇葉2、護風罩3、接插件4、PVC軟管5等零部件；所述電機總成I安裝在護風罩3上，扇葉2安裝在電機總成I軸心上，PVC軟管5 —端與電機總成I連接，使汽車電能經電機總成I轉化為機械轉力，PVC軟管5另一端連接接插件4。參見圖2、圖3、圖5，所述電機總成I主要包括定子總成11、轉子總成12、刷架總成13、軸承14、后蓋15、調距墊圈16、波形墊圈17、E型卡環18及平衡膠泥等零部件；所述定子總成11內安裝有轉子總成12、刷架總成13，在轉子總成12的中軸121-1前后兩端各 安裝有一滾珠軸承14及用于限位軸承的E型卡環18，間隙處填加有平衡膠泥，保證轉子總成12動平衡；軸承14用于支持轉子總成12且保證轉子良好轉動；在中軸121-1的后端安裝有換向器121-2，位于軸承14后部安裝有調距墊圈16、波形墊圈17，保證轉子總成12與定子總成11的殼體及后蓋15的配合緊密；后蓋15采用壓裝鉚接在定子總成11后部，后蓋15用于固定刷架總成13及支持軸承14以支持轉子總成12 ;由此構成直流電機總成I。在距離電機總成I的后部及下部IOOmm處設置有聲級計6。同時參見圖4，所述接插件4主要包括卡頭4-1、堵帽4-2、護套4_3、插片4_4、紅白導線4-5、棕色導線4-6、紅黑導線4-7等，為現有技術，可市售全套接插件。所述快裝卡頭
4-1與PVC軟管5連接，卡頭4-1內設置有護套4-3，護套4-3內設置有正極紅白導線4_5、負極棕色導線4-6、正極紅黑導線4-7，由堵帽4-2上引出，堵帽4-2上設置有插片4_4。參見圖6，所述定子總成11主要包括殼體組件111、前蓋112、磁瓦113等零部件；所述殼體組件111由殼體111-1和支腳111-2組成，其殼體111-1為圓形，外周均布有三個支腳111-2焊接在殼體111-1上，殼體111-1內壁沿圓周均勻安裝有四塊磁瓦113，殼體111-1前部安裝有前蓋112，所述磁瓦113選用釹鐵硼稀土永磁材料，擁有極高的磁性能產生磁場；所述殼體111-1用于嵌放軸承，支持轉子，并支持磁瓦113形成規則磁場,構成磁場一部分，上述結構構成定子總成11。參見圖7，所述轉子總成12主要包括鐵心總成121、線圈繞組122等；所述鐵心總成121由中軸121-1、換向器121-2、鐵心組件121-3等組成，鐵心組件121-3用于支持繞線122，構成磁路的一部分，其中心孔內安裝有中軸121-1，中軸121-1用于輸出扭力，中軸121-1后端安裝有換向器121-2，換向器121-2是由若干接觸片圍成圓型，分別連接電機轉子總成12的導線；所述鐵心總成121上纏繞有線圈繞組122，線圈繞組122是電流的載體，并產生磁場力，線圈繞組122與換向器121-2相連，由此構成由軸承14支撐的旋轉體，稱為轉子總成12，轉子總成12通以電流，在磁場力作用下轉動，通過換向器121-2將電流送入到鐵心總成121、線圈繞組122，保證線圈繞組122繞線產生的磁場和定子總成11的磁場產生最佳的力矩作用，通過換向器121-2的換向作用可實現轉子總成12導線電流的切換，轉換為實際輸出的直流電。所述換向器121-2為現有技術，可市售產品，主要包括換向片、云母片、套筒、V型壓圈、螺旋壓圈等；所述換向片采用硬度大，導電和耐磨性能好的電解銅或銅合金制成，換向片的底部做成燕尾形狀，相鄰換向片之間通過云母片作為絕緣，利用套筒、V型壓圈及螺旋壓圈將換向片及云母片緊固成一個整體，在換向片與套筒、壓圈之間用V型云母環絕緣。換向器121-2的每一組繞組至少有一對接觸片。參見圖8、圖9，所述刷架總成13主要包括刷架組件131、出線膠套132、電感固定架133、電感線圈134、電刷彈簧135、電刷136、刷握137、電刷導線138等零部件；所述刷架組件131主要包括絕緣板131-1、刷桿座131-2、銅絲辮導線131-3、凹槽131-4、電容131-5及相關導線、相關電路元件等，構成內部調速結構；其絕緣板131-1上設置有沿對角線分布的四個刷桿座131-2，內周設置有盤繞的兩極銅絲辮導線131-3，每個刷桿座131-2內安裝 有一刷握137和電刷136,刷握137用于支持電刷136并保證電刷136良好滑動,每個電刷136的外端設置有電刷彈簧135,電刷彈簧135可保證電刷136與換向器121-2的換向片可靠接觸；所述電刷彈簧135、電刷136、刷握137各為四只，電刷136是一種導電零件，通常以具有良好導電性的石墨為主要原材料，多為長方形，是在電機轉子總成12與定子總成11之間傳導電流的滑動接觸體，電刷136裝入刷握137內，設置在換向器121-2外周，電刷136的四個側面與刷架組件131內壁之間留有間隙，能夠上下自由移動，保證電刷136在電刷彈簧135的壓力下隨著不斷的磨損，而與換向器121-2持續保持緊密接觸；刷握137下邊緣距換向器121-2表面之間留有間隙，距離過小，刷握137容易觸傷換向器121-2，距離過大，電刷136易顫動而導致破損。電刷136上設置有用于電流導出的黃線、綠線、黑線三種電刷導線138，其中黃線與電刷III連接、綠線與電刷I連接、黑線與電刷II、IV連接，且三種電刷導線138分別對應連接銅絲辮導線131-3及外電源和直流電機總成I的負極棕色導線4-6和正極紅黑導線4-7或正極紅白導線4-5，并與轉子總成12的換向器121-2的換向片配合，實現可靠分合。所述刷架組件131的絕緣板131-1兩側設置有凹槽131-4，兩凹槽131_4內各安裝有電感固定架133及電感線圈134，電感固定架133用于放置電流濾波的電感線圈134，并固定在刷架組件131上，電感線圈134的觸片與兩極銅絲辮導線131-3配合，實現分合；絕緣板131-1的一側內安裝有電容131-5及相關電路元件，所述電容131-5是移項的，為的是讓單相電源分成三個有一定電角度的三個電源，用電容131-5配合電機總成I的轉子總成12的線圈繞組122來移項達到在定子總成11內產生旋轉磁場，以便在通電后使轉子總成12旋轉起來。絕緣板131-1的外側安裝有出線膠套132，出線膠套132用于密封且保證引出線不被磨損，將正極紅黑導線4-7、正極紅白導線4-5、負極棕色導線4-6套入出線膠套132，出線膠套132卡入絕緣板131-1，正負極三根導線的一端通過PVC軟管5引出線與接插件4連接，另一端與兩極銅絲辮導線131-3配合，實現分合；正極紅白導線4-5 (圖中未畫出)與正極紅黑導線4-7相對應。本發明的工作原理是電機總成I是將直流電能轉換為機械能的轉動裝置，通過定子總成11提供磁場，直流電源向轉子總成12的線圈繞組122提供電流，換向器121-2的作用是把線圈繞組122中的交流電動勢和電流轉換成電刷136間的直流電動勢和電流，使轉子總成12電流與磁場產生的轉矩保持方向不變。由于接到電機總成I上的電源線是靜止不動的，而換向器121-2是旋轉的，為了把靜止部分的電流引接到電樞線圈繞組122上，就要使用電刷136，電刷136分別接直流電的正負極，當電機總成I轉動時，換向器121-2和電刷136接觸就可以自動改變電流方向，完成電機總成I電流換向。由于轉子總成12不斷運動而電刷136不動，當轉子總成12的某一組線圈與電刷136接通形成回路時，由于通電導體周圍存在磁場，通過吸引和排斥力，轉子總成12就會轉動，這一組線圈轉動過后，對應換向器121-2上的觸片就與電刷136分離開，就會斷電，然后下一組線圈就會與電刷136接通形成回路通電，如此這樣就可以維持運轉了。所述刷架總成13用于汽車電路與電機總成I構成回路，并分配電流至轉子總成12的換向器121-2上，將直流電壓、直流電流引入或引出，實現電機內部電刷調速，當正極紅黑導線4-7和負極棕色導線4-6通電，此時通電電刷為II、III、IV ;當正極紅白導線4-5和負極棕色導線4-6通電，此時通電電刷為I、II、IV;處于這兩種狀態時風扇為低速檔。當正極紅黑導線4-7、正極紅白導線4-5和負極棕色導線4-6同時通電，此時通電電刷為I、II、III、IV，風扇為高速檔。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種內部調速兩檔電子風扇，主要包括電機總成、扇葉、護風罩、接插件，所述電機總成安裝在護風罩上，扇葉安裝在電機總成軸心上，接插件與軟管連接，所述電機總成至少包括定子總成、轉子總成、刷架總成、軸承、后蓋、調距墊圈、波形墊圈、卡環；所述定子總成內安裝有轉子總成，在轉子總成的中軸前后兩端各安裝有軸承及卡環，位于軸承后部安裝有調距墊圈、波形墊圈，后蓋壓裝鉚接在定子總成后部，其特征在于，所述電機總成(I)的定子總成(11)內還安裝有刷架總成(13)。
2.根據權利要求I所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述定子總成(11)至少包括殼體組件(111)、前蓋(112)、磁瓦(113);所述殼體組件(111)包括殼體(111_1)和支腳(111-2)，其殼體(111-1)外周均布有支腳(111-2)固聯在殼體(111-1)上，殼體(111-1)內壁沿圓周均勻安裝有磁瓦(113)，殼體(111-1)前部安裝有前蓋(112)。
3.根據權利要求I所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述轉子總成(12)至少包括鐵心總成(121)、線圈繞組(122);所述鐵心總成(121)包括中軸(121-1)、換向器(121-2)、鐵心組件(121-3);所述鐵心組件(121-3)中心孔內安裝有中軸(121-1)，中軸(121-1)后端安裝有換向器(121-2)，換向器(121-2)連接電機轉子總成(12)的導線；所述鐵心總成(121)上纏繞有線圈繞組(122)，線圈繞組(122)與換向器(121-2)相連。
4.根據權利要求I所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述刷架總成(13)至少包括刷架組件(131)、出線膠套(132)、電感固定架(133)、電感線圈(134)、電刷彈簧(135)、電刷(136)、刷握(137)、電刷導線(138);所述刷架組件(131)包括絕緣板(131-1)、刷桿座(131-2)、銅絲辮導線(131-3)、凹槽(131-4)、電容(131-5)及相關導線、相關電路元件；其絕緣板(131-1)上設置有沿對角線分布的四個刷桿座(131-2)，內周設置有兩極銅絲辮導線(131-3)，每個刷桿座(131-2)內安裝有刷握(137)和電刷(136)，每個電刷(136)的外端設置有電刷彈簧(135)，電刷(136)裝入刷握(137)內，設置在換向器(121-2)外周，電刷(136)的四個側面與刷架組件(131)內壁之間留有間隙，刷握(137)下邊緣距換向器(121-2)表面之間留有間隙。
5.根據權利要求4所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述電刷(136)上設置有電刷導線(138)，其中黃線與電刷III連接、綠線與電刷I連接、黑線與電刷II、IV連接，且三種電刷導線(138)分別對應連接銅絲辮導線(131-3)及外電源和直流電機總成(I)的負極棕色導線(4-6)和正極紅黑導線(4-7)或正極紅白導線(4-5)，并與轉子總成(12)的換向器(121-2)的換向片配合。
6.根據權利要求4或5所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述刷架組件(131)的絕緣板(131-1)兩側設置有凹槽(131-4)，兩凹槽(131-4)內各安裝有電感固定架(133)及電感線圈(134)，電感線圈(134)的觸片與兩極銅絲辮導線(131-3)配合；絕緣板(131-1)的一側內安裝有電容(131-5)及相關電路元件，絕緣板(131-1)的外側安裝有出線膠套(132)，所述正極紅黑導線(4-7)、正極紅白導線(4-5)、負極棕色導線(4-6)套入出線膠套(132)，出線膠套(132)卡入絕緣板(131-1)，正負極三根導線的一端通過軟管(5)引出線與接插件(4)連接，另一端與兩極銅絲辮導線(131-3)配合。
7.根據權利要求I所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述接插件(4)至少包括卡頭(4-1)、堵帽(4-2)、護套(4-3)、插片(4-4)、紅白導線(4-5)、棕色導線(4-6)、紅黑導線(4-7);所述快裝卡頭(4-1)與軟管(5)連接，卡頭(4-1)內設置有護套(4-3)，護套(4-3)內設置有正極紅白導線(4-5)、負極棕色導線(4-6)、正極紅黑導線(4-7)，由堵帽(4-2)上引出，堵帽(4-2)上設置有插片(4-4)。
8.根據權利要求3所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述換向器(121-2)至少包括換向片、云母片、套筒、V型壓圈、螺旋壓圈；所述換向片底部為燕尾形狀，相鄰換向片之間通過云母片作絕緣，由套筒、V型壓圈及螺旋壓圈將換向片及云母片緊固成一整體；所述換向片與套筒、壓圈之間用V型云母環絕緣，換向器(121-2)的每一組繞組至少有一對接觸片。
9.根據權利要求I所述的內部調速兩檔電子風扇，其特征在于，所述電機總成(I)的后部及下部間隔距離設置有聲級計(6)。全文摘要
本發明公開了一種內部調速兩檔電子風扇，屬于汽車用風扇領域。主要包括電機總成、扇葉、護風罩、接插件，所述電機總成安裝在護風罩上，扇葉安裝在電機總成軸心上，接插件與軟管連接，所述電機總成至少包括定子總成、轉子總成、刷架總成、軸承、后蓋、調距墊圈、波形墊圈、卡環；所述定子總成內安裝有轉子總成，在轉子總成的中軸前后兩端各安裝有軸承及卡環，位于軸承后部安裝有調距墊圈、波形墊圈，后蓋壓裝鉚接在定子總成后部，所述電機總成的定子總成內還安裝有刷架總成。采用線圈的電感對風扇電機電刷進行兩檔限流調速，結構簡單，運行穩定，節省能耗；功率大，提高冷卻風扇效率和使用的可靠性；避免因電阻發熱消耗發動機能量及電阻失效影響冷卻風扇壽命。
文檔編號H02K5/16GK102635566SQ201210103399
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者周宏偉, 江海令, 許俊波 申請人:奇瑞汽車股份有限公司