CN104196755A - 由电机驱动的转动部件、电机及风机 - Google Patents

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张伟捷
熊军
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    • F04D25/00—Pumping installations or systems
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Abstract

本发明提供一种由电机驱动的转动部件、电机及风机。该转动部件上固定设有与电机配合并可被电机驱动的转子。一种电机包括：壳体，壳体具有容纳腔；电机定子，电机定子固定设置在容纳腔内，电机定子与上述转动部件的转子配合，用于驱动转子转动并带动转动部件转动。一种风机包括风叶和驱动风叶转动的电机，风叶为上述的转动部件，电机为上述的电机。通过该转动部件可以减少轴向空间占用。

Description

由电机驱动的转动部件、电机及风机
技术领域
本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种由电机驱动的转动部件、电机及风机。
背景技术
现有的电机，通常包括壳体、设在壳体内的转子和定子，以及与定子固定连接，并通过轴承安装在壳体上的转轴组成，被驱动部件一般安装在转轴上，转子与转轴固定连接，转子被定子驱动，定子带动转轴转动，转轴再带动被驱动部件转动。现有的电机结构因为需要通过转轴进行传动，所以通常轴向尺寸较大，难以减小轴向尺寸。例如，现有的风机，包括风扇和电机，风叶4’通过电机驱动而转动，风叶4’与电机之间通过电机的输出轴连接，以实现动力传递。现有的电机通常具有定子1’、转子2’、输出轴3’和壳体等。其中转子2’套设在输出轴3’上并与输出轴3’固定连接，以此带动输出轴3’转动。目前空调应用较多的是内转子电机，也有少量外转子电机在使用。所谓内转子电机是指转子2’设置在定子1’内，外转子电机是指转子2’设置在定子1’外。这两种电机结构都存在相同的问题是轴向尺寸过大，电机与风叶装配后轴向占用空间大，以致于无法实现风机系统超薄的设计理念。
发明内容
本发明旨在提供一种由电机驱动的转动部件、电机及风机，以解决现有技术中的电机与其驱动件轴向配合尺寸大的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种由电机驱动的转动部件，转动部件上固定设有与电机配合并可被电机驱动的转子。
进一步地，转动部件为风叶，风叶具有轮毂，转子固定设置在轮毂上。
进一步地，转子朝向转动部件的一面与转动部件贴合。
根据本发明的另一方面，提供了一种电机，电机包括：壳体，壳体具有容纳腔；电机定子，电机定子固定设置在容纳腔内，电机定子与转动部件配合，并驱动转动部件转动，转动部件为上述的转动部件，电机定子与转子配合，并驱动转子转动。
根据本发明的另一方面，提供了一种风机，风机包括风叶和驱动风叶转动的电机，风叶为上述的转动部件，电机为上述的电机。
进一步地，转子套设在电机定子外，且位于容纳腔内。
进一步地，电机定子具有基体和凸出于基体的凸出部分，凸出部分的横截面积小于基体的横截面积，转子套设在凸出部分外，基体沿转子的径向覆盖转子的至少一部分。
进一步地，电机定子套设在转子外。
进一步地，电机定子具有基体和位于基体外沿的凸出部分，凸出部分围成容纳空间，转子设置在容纳空间内。
进一步地，风叶为离心风叶，电机的外径大于或等于风叶的外径的三分之一。
进一步地，风叶为离心风叶，电机的远离轮毂的一侧的端面与风叶的远离轮毂的一侧的端面之间具有第一距离，风叶的厚度为第一厚度，第一距离与第一厚度的比值小于0.05。
进一步地，风机还包括支撑轴，风叶通过支撑轴与电机连接。
进一步地，支撑轴一端设置有轴承，轴承伸入电机的壳体内，支撑轴的另一端固定连接在风叶上。
进一步地，风叶为轴流风叶。
应用本发明的技术方案，被电机驱动的部件，该由电机驱动的转动部件的转子固定设置在转动部件上。通过转子固定设置在转动部件上的设置方式，改变了传统的电机与转动部件之间的传动方式，省略了传统的输出轴，减小了轴向尺寸，进而减小了轴向空间的占用，实现了超薄化。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的风叶与电机配合的结构示意图；
图2示出了本发明的实施例的风叶与内转子电机组件的局部剖视图；以及
图3示出了本发明的实施例的风叶与外转子电机组件的局部剖视图。
附图标记说明：11、电机定子；12、转子；13、壳体；20、风叶；21、轮毂；22、叶片。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图2和3所示，根据本发明的实施例，提供一种由电机驱动的转动部件，该转动部件上固定设有与电机配合并可被电机驱动的转子12。通过转子12固定设置在转动部件上的设置方式，改变了传统的电机与其驱动的转动部件之间的传动方式，省略了传统的输出轴，减小了轴向尺寸，进而减小了轴向空间的占用，实现了超薄化。
在本实施例中，转动部件为风叶20，风叶20具有轮毂21，转子12固定设置在风叶20上。通过此种方式能够实现风叶20的超薄化设计，使风叶的应用更加广泛，适用性更好。
优选地，转子12朝向转动部件的一面与转动部件贴合。这样能够保证两者之间无间隙，最大化减小轴向空间的占用。
根据本发明的另一方面，电机包括壳体13和电机定子11。壳体13具有容纳腔，用于容纳电机定子11。电机定子11固定设置在容纳腔内，电机定子11与转动部件配合，并驱动转动部件转动。在本实施例中，转动部件为上述的转动部件，电机定子11与转子12配合，并驱动转子12转动。由此将传统的电机通过转轴将机械能传递给转动部件，转换为电机定子11直接与转动部件上的转子12配合，通过电磁转换产生机械能，并直接驱动转动部件转动，减少了传递部件，降低了传动过程的能量损耗，节约了能源，且减少了传动件，节省了轴向空间。
根据本发明的另一方面，风机包括风叶20和驱动风叶20转动的电机，该风叶20为上述的转动部件，该电机为上述的电机。通过此种组合方式，实现了风机的超薄化，节省了空间，增加了适用性。
需要说明的是，转子12的转动轴线与风叶20的转动轴线重合，而风叶20的转动轴线与其物理中心所在中心线重合，以此保证风叶20转动平稳。
其中，电机定子11与转子12之间可以有多种配合方式。例如：
转子12套设在电机定子11外，且位于容纳腔内。通过增大电机组件在径向方向的尺寸，转子12与被驱动件，也即风叶，镶嵌为一体结构，电机定子11包裹在转子12内部。
电机定子11具有基体和凸出于基体的凸出部分，凸出部分的横截面积小于基体的横截面积，转子12套设在凸出部分外，基体沿转子12的径向覆盖转子12的至少一部分。这样能够保证电机定子11和转子12的配合面积，进而保证能够满足驱动需要。
在其它实施例中，电机定子11套设在转子12外。电机定子11具有基体和位于基体外沿的凸出部分，凸出部分垂直于基体，并围成容纳空间，转子12设置在凸出部分围成的容纳空间内。此种方式也能够保证电机与风叶20配合转动。
在本实施例中，风叶20为离心风叶，电机的壳体13的外径大于或等于风叶20的外径的三分之一。将电机设置在风叶20上，且电机的外径大于或等于风叶20的外径的三分之一，这种设置方式最大限度地应用了“陀螺”原理，使风叶20的运行更加平稳。
通过此种方式无论是内转子电机还是外转子电机均能够减小轴向尺寸，以减小占用空间。通过增大电机在径向方向的尺寸，转子12与转动部件镶嵌为一体结构，能够最大程度应用陀螺原理。
在本实施例中，转子12为永磁体。
风叶20包括轮毂21和沿轮毂21周向均匀设置的叶片22，转子12固定设置在轮毂21上。轮毂21用于承载叶片22和电机，为其它部件提供安装基础，同时保证风叶20的整体强度，以此保证风叶20的强度和耐用性。叶片22均设置在轮毂21的一侧端面上。转子12固定设置在轮毂21上。在本实施例中，风叶20为离心风叶，其它实施例中，风叶也可以为其它种类的风叶，例如，轴流风叶。
电机组装至轮毂21上时，电机处于叶片22围成的中部的空隙处，以避免电机的各部分干涉风叶20的转动，既保证电机与风叶20连接稳固，又保证风叶20运转平稳可靠。电机的远离轮毂21的一侧端面与风叶20的远离轮毂21的一侧的端面平齐，以此保证电机与风叶20组合后依然能够不额外占用风叶20以外的轴向空间，实现风叶超薄化，满足设计和使用需求。
转子12的远离轮毂21的一侧端面位于风叶20的远离轮毂21的一侧的端面内，这样当电机嵌入风叶20内时，可以保证电机完全嵌入，不占用额外空间。
在其它实施例中，电机的远离轮毂21的一侧的端面与风叶20的远离轮毂21的一侧的端面之间可以具有较小的距离，例如，两者之间的距离为第一距离，风叶20的厚度为第一厚度，第一距离与第一厚度的比值小于0.05。这样也能够保证电机与风叶20装配后轴向尺寸依然很小。
优选地，为了保证电机与风叶连接稳固，风机还包括支撑轴，风叶20通过支撑轴与电机连接。具体的，支撑轴一端设置有轴承，轴承伸入电机的壳体13内，支撑轴的另一端固定连接在风叶20上。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：该风机可实现风叶与转子的镶嵌，使电机安装至风叶后的远离轮毂的端面至少与风叶的远离轮毂的端面在同一个端面上，甚至电机组件完全嵌入风叶轮毂内部，实现风机系统的超薄设计。通过风叶与转子的镶嵌，使得电机不再占用风叶以外的空间，在风叶和其它部件装配时无需考虑电机占用空间的问题，进而使得风叶在组装时更加便利以及更加节约空间。通过风叶与转子镶嵌通过增大电机在径向方向的尺寸，最大限度的应用了“陀螺”原理，使风机系统运行更平稳。电机安装后电机的远离轮毂一侧的端面与风叶远离轮毂一侧的端面在同一个端面上，实现风机系统的超薄设计。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种由电机驱动的转动部件，其特征在于，所述转动部件上固定设有与电机配合并可被电机驱动的转子(12)。
2.根据权利要求1所述的转动部件，其特征在于，所述转动部件为风叶(20)，所述风叶(20)具有轮毂(21)，所述转子(12)固定在所述轮毂(21)上。
3.根据权利要求1或2所述的转动部件，其特征在于，所述转子(12)朝向所述转动部件的一面与所述转动部件贴合。
4.一种电机，其特征在于，包括：
壳体(13)，所述壳体(13)具有容纳腔；
电机定子(11)，所述电机定子(11)固定设置在所述容纳腔内，所述电机定子(11)与权利要求1至3中任一项所述转动部件的转子(12)配合，用于驱动所述转子(12)转动并带动所述转动部件转动。
5.一种风机，其特征在于，包括风叶(20)和驱动所述风叶(20)转动的电机，所述风叶(20)为权利要求1至3中任一项所述的转动部件，所述电机为权利要求4所述的电机。
6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述转子(12)套设在所述电机定子(11)外，且位于容纳腔内。
7.根据权利要求6所述的风机，其特征在于，所述电机定子(11)具有基体和凸出于所述基体的凸出部分，所述凸出部分的横截面积小于所述基体的横截面积，所述转子(12)套设在所述凸出部分外，所述基体沿所述转子(12)的径向覆盖所述转子(12)的至少一部分。
8.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述电机定子(11)套设在所述转子(12)外。
9.根据权利要求8所述的风机，其特征在于，所述电机定子(11)具有基体和位于所述基体
外沿的凸出部分，所述凸出部分围成容纳空间，所述转子(12)设置在所述容纳空间内。
10.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述风叶(20)为离心风叶，所述电机的壳体(13)的外径大于或等于所述风叶(20)的外径的三分之一。
11.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述风叶(20)为离心风叶，所述电机的远离所述轮毂(21)的一侧的端面与所述风叶(20)的远离所述轮毂(21)的一侧的端面之间具有第一距离，所述风叶(20)的厚度为第一厚度，所述第一距离与所述第一厚度的比值小于0.05。
12.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述风机还包括支撑轴，所述风叶(20)通过所述支撑轴与所述电机连接。
13.根据权利要求12所述的风机，其特征在于，所述支撑轴一端设置有轴承，所述轴承伸入所述电机的壳体(13)内，所述支撑轴的另一端固定连接在所述风叶(20)上。
14.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述风叶(20)为轴流风叶。
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