[发明专利]内转子无刷电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内转子无刷电动机，该电动机用于车用空调、电池冷却装置或其他类似装置。

背景技术

作为示例，现在描述在车辆中作为风扇驱动装置的外转子直流无刷电动机。电动机的基板上布置有驱动电路，基板被分成两段，并被树脂制成的上下外壳封闭。上外壳上形成一个凹陷，轴承套布置在凹陷中并垂直向上突起。支承轴可旋转地支撑在轴承套中。支承轴延伸穿过转子，并且风扇布置在轴的另一端。定子铁心可滑动地安装到轴承套并且和轴承套的阶梯部接触。

当转子旋转时，空气从外壳侧表面的入口被吸入并从转子端部的出口向风扇排出，从而带走电动机基板和绕组产生的热量(参见专利文献1)。同样，不局限于在车辆中的使用，还有人提出了这样的内转子无刷电动机，其具有测量电动机旋转位置和旋转速度的装置(进而提高了电动机测量精度)，并通过减少径向厚度而变得小型化(参见专利文献2)。

专利文献1

日本专利公开No.2002-262517

专利文献2

日本专利公开No.2005-229698

发明内容

但是，对于外转子或内转子无刷电动机，电动机驱动电路所在的电动机基板的厚度增加了定子铁心和/或转子的厚度，从而导致电动机结构在轴向上增厚的问题。由于电动机在车辆中使用时特别需要充分的防水性来防止盐雾试验对驱动电路的危害，因此需提供一个端盖(或者说是“盒”)用于保护电路基板，这同样导致结构在轴向上的有增厚的趋势。例如，在输出为50W的电动机情况下，电动机包括密封基板的端盖，并在使用时在轴向有65mm到70mm的厚度。

同样，在车辆的电子设备应用中，虽然标准元件、基板上安装的电子元件(例如传感器和电动机)的数量增加了以提高舒适性、安全性和环境适应性，但相应于环境要求，需要减少电动机的尺寸和重量来减少整车的重量。

另外，虽然安装到车辆中的电子元件的数量增加了，但为了减少这些元件所占用的空间，要求在不减少电动机性能的情况下减少电动机的轴向厚度(即，扁平)。

本发明提出解决上述问题的一个构想，目标是提供一种小型化的内转子无刷电动机，其扁平、轻型并且不降低电动机的性能。

为了达到这一目标，根据本发明的内转子无刷电动机，其中转子布置在由环形定子包围的空间中，其中，转子和定子被密封闭在密闭外壳中，外壳由覆盖杯形托架的附加基部装配而成，以及电动机基盘板，其该电动机基板上布置有电动机驱动电路，并且设置在间隙内，该间隙在轴向上位于(i)转子和定子与(ii)托架的托架开口内的基部之间。

该转子包括杯形转子轭和安装在转子轭外周表面的磁铁，并且转子联接到位于转子轭开口中心的电动机轴上，电动机轴支撑在托架开口中心的轴承部，以及转子可旋转地安装在托架上，转子轭开口面对托架开口内的基部。

高度相对较高的各分立元件布置在电动机基板的面对转子轭的表面上，并且位于转子轭的内部空间，以及产生大量热量的各分立元件设置在电动机基板的面对托架的电动机基板的表面上。

托架和安装基部被密封元件密封，以及定子铁心夹在密封元件的台阶表面和托架内壁的台阶表面之间。

内转子无刷电动机可以是用于车辆的风扇电动机，并且具有安装在延伸出托架的电动机轴端部的风扇。

通过使用上述的内转子无刷电动机，转子和定子被密封闭在密闭外壳中，外壳由覆盖杯形托架的附加基部装配而成，以及电动机基盘板，其该电动机基板上布置有电动机驱动电路，并且设置在间隙内，该间隙在轴向上位于(i)转子和定子与(ii)托架的托架开口内的基部之间。这样，电动机基板布置在密封壳体的轴向区域，其被构成电动机外部的托架和安装基部包围，并且在托架开口基部区域内，这样可以就可以使电动机小型化、在轴向扁平化并减少电动机重量。

同样，转子包括杯形转子轭和在转子轭外周表面的磁铁，并且转子联接到转子轭开口中心的电动机轴，电动机轴被托架开口中心的轴承部支持，并且转子可旋转地安装在托架上，转子轭的开口面对托架内的基部。这样，由于转子轭开口布置成面对托架开口的基部，并且基板上安装的元件可以利用转子轭开口的内部空间，从而使电动机小型化。

由于高度相对较高的各分立元件安装在电动机基板的面对转子轭的表面上并位于转子轭的开口内，因此基板上安装的元件的高度可以被转子轭开口内部空间所容纳，这样就可以使电动机扁平化(即，使电动机更薄)。同样，当产生的大量的热的各分立元件分布在电动机基板的面对托架的表面上，因此可以促进热量通过金属支撑的托架的散失。