CN1050945C - 电动机 - Google Patents

Abstract

一种用于食物搅拌机之类的通用电动机具有一个包围着一个8极绕线转子的叠片电枢铁心21的叠片定子铁心11和一个两件式的机座。第一机座构件30带有一个轴轴承和电刷装置并由一种合适的绝缘塑料材料制成。第二机座构件40带有另一个轴轴承27和一对器具夹持器50。器具夹持器50具有跟成形在轴22上的蜗杆26啮合的蜗轮52。第二机座构件40用一种具有良好机械强度性能不同的塑料材料模制成。

Description

电动机

本发明涉及一种电动机，具体涉及一种用于食品搅拌机之类、特别是手持食品搅拌机的小功率通用电动机。

用于食品搅拌机的通用电动机的机座通常是铝压铸件或模塑塑料件。但是，近来已有使用用钢材冲压制成的机座，例如在GB2233833所公开的那种。

在这些设计中，机座通常由两个构件构成，一个构件带有电动机的电刷装置、电动机轴的轴承和一个轴端的止推板，另一个构件带有电动机轴的第二轴承和用于夹持食物搅打器等等的器具夹持器。器具夹持器含有由设在轴上的蜗杆驱动来转动器具的蜗轮。

当使用压铸或钢材冲压制成的机座时，电刷装置需要跟机座有适当的绝缘。这通常是以通过提供一个绝缘的电刷组件安装板来实现，在该安装板上装有刷握盒和一个或多个用于将电动机连接到电源上的引线端子。

即使使用了塑料材料制成的机座，还需要为电刷组件提供一个分立的绝缘基座。这是因为所选用的塑料材料必须具有足够的强度以承受在满载情况下由驱动器具夹持器的蜗轮的蜗杆所产生的力。尽管这种材料具有良好的强度性能，但是它具有不良的电绝缘性能，因而不宜作为电刷组件的绝缘。这意味着机座需要一个第三构件、这就是电刷组件安装板、来将电刷组件绝缘起来。

本发明的目的在于通过消除分立的电刷组件安装板来减少装配一个通用电动机所需的组成构件的数目。

本发明的目的可通过用一种具有良好绝缘性能并能够承受由电动机施加到其上的机械力的塑料材料来制造第一机座构件的技术方案来实现。

典型的的搅拌机电动机是12极电动机。通过将电动机重新设计成8极电动机，这种电动机转得快一些，但通过蜗杆与蜗轮的合适的搭配，器具夹持器仍可按同样的转速来转动。这个较大的减速比意味着这种电动机比典型的电动机在具体尺寸上小一些、吸取的电流少一些、所需的冷却也少一些。而且，由于电动机的功率降低了而没有相应降低了性能，施加到第一机座构件上的力就降低了，因而就使第一机座构件可以用以前认为是强度太低以致不适用的材料来制造。

另一个优点是，由于这种电动机运行温度低一些，就可以使用一个单一的小风扇来冷却电动机，而典型的搅拌机电动机就需要用一个大的风扇、有时还要外加一个小风扇来将电动机保持在一个可接受的温度下。这意味着搅拌机器具可得到大一些的功率。

此外，由于电动机功率降低了，定子叠片和转子叠片的长度或高度、相对于典型的搅拌机电动机的20mm来说，可降低到例如15mm，这就进一步节约电动机的制造成本和降低电动机的重量。

因此，本发明提供一种用于电器的通用电动机，它包含一个其上具有一个线圈的叠片定子组件；一个转子，它包含一根在其一端上具有一个传动装置的轴、安装在轴上的换向器、安装在轴上的电枢铁心、多个缠绕在电枢铁心上并连接到换向器上的电枢绕组；一个机座，它具有分别设置在定子组件的相对两端上的第一机座构件和第二机座构件，第一机座构件带有轴的一个轴承和用于将电功率供应到换向器的电刷装置，第二机座构件带有轴的另一个轴承；电刷装置包含两个可滑动地安装在成形在第一机座构件上的开口内并通过相应的弹簧促使与换向器接触的电刷；其中第一机座构件与第二机座构件用不同的塑料材料模制成，第一机座构件用一种具有良好电绝缘性能的塑料材料模制成，而第二机座构件用一种具有良好机械强度性能的塑料材料模制成。

最好是，在轴上的传动装置是一个蜗杆，并且第二机座构件支承着一对器具夹持器，每个夹持器具有一个蜗轮跟蜗杆啮合来驱动食物搅拌机的器具，蜗轮与蜗杆的减速比约为25∶1。

最好是，电动机还包含一个安装在轴上、在电枢与第二机座构件的轴承之间的单一的冷却风扇。

理想的是，电动机是一个8极电动机，其定子铁心和电枢铁心的轴向长度都相应地缩短了。

在下面将结合附图对本发明的一个实施例进行仅作为示例性的详细描述。在附图中：

图1是本发明的通用电动机的正视图；

图2是图1的电动机的仰视图；

图3是图1的电动机的换向器端的机座构件的内端示意正视图；

图4是图3的机座构件的部份剖开的示意仰视图，旋转了90°；

图5是图1的电动机的驱动端的机座构件的示意俯视图；

图6是图5的机座构件的部份剖开的示意正视图，旋转了90°。

图1的通用电动机具有一个含有一个定子铁心11和一个绕在一个安装在定子铁心上的线圈架13上的定子绕组12的定子。线圈架还支撑着绕组终接到其上的端子14。一个作为公共端子的端子14′通过电刷装置连接到电源，而其它的端子代表不同的速度置位并在使用时通过一个速度选择开关或多位开关连接到电源上，跟公知方式一样。另外有一个电源端子15设置在电刷组件上，这将在后面更详细地描述。

定子铁心11围绕着一个线绕转子的8极叠片电枢铁心21。转子还含有一个电动机转轴22、一个换向器23和绕在电枢铁心21上并连接到换向器上的转子绕组。在转轴上的靠近电枢铁心的驱动端侧的部位设有一个风扇25来为电动机提供冷却空气流。在转轴22的驱动端上成形有一个蜗杆26。有一个轴承27在风扇与蜗杆之间支承着转轴。在风扇25与驱动端轴承27之间设有一个波纹垫圈29夹在一对纤维板垫圈28之间。该波纹垫圈29通过缓和地促使风扇离开轴承而在转轴上施加一个预加负荷。转轴的非驱动端或换向器端通过一个未示出的轴承支承住。

电动机具有一个用以将其安装在一个用具上并用于安装轴承和电刷装置的机座。该机座由一个第一机座构件30和一个第二机座构件40两个构件构成。

第一机座构件30设在电动机的非驱动端上并直接装到定子铁心上，它装有非驱动端轴承并形成电动机的电刷组件的一个整体构成部份。

电刷组件含有碳刷16、刷握盒31、弹簧17和电源端子15。带有延长臂的螺旋扭力弹簧17促使碳刷16压向换向器23，其一个臂贴靠在碳刷的一端上，而其另一臂则贴靠着一个端子-电源端子15或线圈架上的公共端子14′。该端子作为该弹簧的止挡，而该弹簧作为将端子电连接到电刷上的导体，这就不需要将分流件嵌埋在碳刷内和焊到端子上。弹簧的螺旋主体装到形成在第一机座构件的一个壁上作为弹簧的转动支点的小销栓32上。弹簧通过弹簧力接触维持住电接触。

第一机座构件30亦称作非驱动端托架，成形成U形形体，这U形形体的两臂33在其远端34通过穿过两个机座构件的孔19和定子铁心的螺栓18直接连接到定子铁心11上。形成在这些臂上的开孔或孔道31形成用于将碳刷16导向换向器23的刷握盒。横连臂35或U形托架的端头将转轴轴承支承在一个作为轴承保持座的凹座36内。

凹座36成形成使之容纳轴承，这个凹座基本上呈圆柱形，具有圆形横截面并带有一个具有两个平坦侧面来防止轴承在凹座内转动的凸缘。凹座36还具有一个六角形内段，该六角形内段容纳一个按形状接合的止推板，一个未示出的安装在转轴的一个端头内的凹座内的止推轴承顶靠着该止推板来在负荷下运行时承受实际的推力负荷。带槽口的耳板37设置在第一机座构件上，用来将电动机安装在用具壳体内。在壁上邻近销栓32的位置上设有一个通孔38用来安装电源端子15。

第一机座构件30由一种电绝缘塑料材料制成，例如由一种诸如通用电气公司出售的VALOX 420-SEO的增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBTP)，这种材料用玻璃纤维增强，具有良好电绝缘性能。因此，不需要设置分立的电刷组件安装板来将弹簧、端子、碳刷和刷握盒跟电动机的机座绝缘。刷握盒由在第一机座构件内的孔道31构成。由于是塑料材料，该机座构件可以经济地用注塑方法制造。

第二机座构件40也称作驱动端托架，也呈U形形状，在图5与6中清楚地示出。U形体的臂41的自由端通过螺栓18直接安装到定子铁心上。驱动端轴承27安装到U形体的横连壁或基底42上。驱动端轴承27基本上呈球形，具有一个让转轴22通过的轴向通孔并带有整平的端部，还具有一个用以跟形成在成形在第二机座构件中的轴承凹座44的底部上的一个相应的凸脊43匹配的轴向伸展的沟槽。轴承凹座44具有一个跟驱动端轴承互补的形状，使轴承可以轻微翘动来适应转轴的轻微的不准直度。轴承中的沟槽跟凸脊将轴承接合到机座构件上，从而防止轴承转动。用一条金属带45将轴承固定就位。该金属带45以其端头46靠着轴承凹座44的旁边伸展穿过第二机座构件40中的槽孔47并向外折弯以防止通过槽孔脱出，从而将轴承可靠地夹持就位。

第二机座构件40具有两个用于容纳两个器具夹持器50的管状壳体48。这些壳体在其离开构件基体较远的端头上通过与其一体成形的桥接部49相连以降低其在负载下的独立弯曲。每个器具夹持器具有一个在其一端上成形有一个蜗轮52的轴构件51。轴构件伸展穿过管状壳体48并支承在装到管状壳体的每一端头上的、由金属板材拉制成形的轴承53上。在轴构件51的自由端上的一个沟槽中卡入一个开口弹簧垫圈54来将器具夹持器50卡持就位。轴构件51设计成与跟例如搅打器或搅拌器的食物搅拌机一起使用的器具的轴相配，在轴构件的端头设有用于按公知方式与卡留装置结合将器具接合并夹持在器具夹持器内的槽55。蜗轮52与轴22上的蜗杆26啮合以转动或驱动器具夹持器。在第二机座构件上设有用以安装电动机的孔39。

由于第二机座构件不需要特殊电绝缘性能，因此它可以用诸如齐特尔(ZYTEL 70G-43-L)的具有较佳强度特性的工程塑料制作，这种工程塑料是由杜邦公司生产的一种玻璃纤维增强的尼龙树脂，可以注塑成形。

尽管这意味着这些构件需用两种不同材料来制作，但是，除了通过省掉分立的电刷组件安装板而节约了成本以外，还可以通过细心选择和利用材料而进一步降低成本。

跟一个具有12极、20mm厚的叠片定子组件、23,400转/分的无载转速以及约20∶1的减速比的典型搅拌机电动机相比，本发明的具有8极、15mm厚的叠片定子组件、30,000转/分的无载转速以及25∶1的减速比的电动机可提供相同的输出性能，而重量就大大地降低了。重量减轻是由于定子铁心与电枢铁心的金属少了、由于每圈的长度短了而导致铜线的总重降低了，以及由于没有了分立的电刷组件安装板。

本领域的技术人员可以在本发明的基础上做出各种改变，但所有这样的改变都应包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种用于电器上的通用电动机，它包含：

一个在其上具有一个线圈(12)的叠片定子组件(11)；

一个转子，它包含一根在其一端上具有一个传动装置(26)的轴(22)、一个安装在轴上的换向器(23)、一个安装在轴上的电枢铁心(21)、多个缠绕在电枢铁心上并连接到换向器上的电枢绕组；

一个机座，它具有分别设置在定子组件(11)的相对两端上的第一机座构件(30)和第二机座构件(40)，第一机座构件(30)带有轴的一个轴承和用于将电功率供应到换向器的电刷装置，第二机座构件(40)带有轴(22)的另一个轴承(27)；

其特征在于第一机座构件与第二机座构件用不同的塑料材料模制成，第一机座构件(30)用一种具有良好电绝缘性能的塑料材料模制成，第二机座构件(40)用一种具有良好机械强度性能的塑料材料模制成，

电刷装置包含两个可滑动地安装在成形在第一机座构件(30)上的开口(31)内并通过相应的弹簧(17)促使与换向器(23)接触的电刷(16)。

2.按权利要求1所述的电动机，其特征在于在轴上的所述传动装置(26)是一个蜗杆，所述第二机座构件(40)支承着一对器具夹持器(50)，每个夹持器具有一个蜗轮(52)跟蜗杆(26)啮合来驱动食物搅拌机的器具，蜗轮与蜗杆的减速比约为25∶1。

3.按权利要求1所述的电动机，其特征在于所述电动机是一个8极电动机。

4.按权利要求1所述的电动机，其特征在于所述电动机具有一个安装在轴(22)上、在电枢铁心(21)与第二机座构件(40)的轴承(27)之间的单一的冷却风扇(25)。

5.按权利要求1至4之一所述的电动机，其特征在于所述第一机座构件(30)的材料是增强聚对苯二甲酸丁二酯材料。

6.按权利要求1至4之一所述的电动机，其特征在于所述第二机座构件(40)的材料是一种增强工程塑料树脂。

7.按权利要求6所述的电动机，其特征在于该增强工程塑料树脂是一种用玻璃纤维增强的尼龙树脂。

8.按权利要求1至4中之一所述的电动机，其特征在于所述定子组件和电枢铁心的长度都缩短了。

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