CN106300774B - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机，其包括：其包括：转子，具有转子轴；和定子组件，所述定子组件包括：具有封闭内壁的定子内圈，所述封闭内壁限定有转子收容腔以及相对的第一端和第二端；设置在所述定子内圈的外侧、沿周向间隔分布的若干齿部，绕线缠绕在所述齿部上；以及在所述第一端处封闭所述转子与所述封闭内壁之间的间隙的盖。根据本发明的实施例的电机适用于粉尘环境，有效抑制粉尘进入转子与定子组件之间的间隙，同时具有较佳的散热特性。

Description

电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，本发明涉及一种尤其适用于粉尘环境的电机。

背景技术

现有技术中的电机，例如用于电动工具如电钻，研磨机或抛光机等的无刷电机通常采用开放式设计，其中转子和定子分开，其之间的间隙完全开放。该类设计对于电机散热有益，然而碎屑，尤其是金属碎屑易于由磁性而被吸引至转子和定子之间的间隙之中。随使用时间增加，更多的碎屑累积在转子和定子之间的间隙之中，由此导致转子与定子之间的摩擦增大，这将降低电机效率并可能使电机损坏。

发明内容

本发明的目的在于解决或至少部分地缓解现有技术中所存在的问题；

本发明的另一目的在于提供具有良好封闭性和散热性的电机；

本发明的再一目的在于提高电机性能和寿命。

为实现上述目的或其他目的，根据本发明的一方面，提供了一种电机，其包括：

转子，具有转子轴；和

定子组件，所述定子组件包括：

具有封闭内壁的定子内圈，所述封闭内壁限定有转子收容腔以及相对的第一端和第二端；

设置在所述定子内圈的外侧、沿周向间隔分布的若干齿部，绕线缠绕在所述齿部上；以及

在所述第一端处封闭所述转子与所述封闭内壁之间的间隙的盖。

可选地，在上述电机中，所述定子组件包括定子本体和成形构件，所述定子本体至少部分地限定所述封闭内壁，所述成形构件形成在所述定子本体上，并限定所述盖。

可选地，在上述电机中，所述盖完全封闭所述转子收容腔的第一端或仅具有密封地允许转子轴从所述盖伸出的孔。

可选地，在上述电机中，所述成形构件还限定在所述第一端处用于容纳支撑转子轴的轴承的腔。

可选地，在上述电机中，所述成形构件由热塑性塑料或树脂构成。

可选地，在上述电机中，所述齿部之间限定通道，所述通道畅通以允许空气穿过并从所述第一端向第二端流动。

可选地，在上述电机中，所述电机的相邻齿部间设有嵌块以形成闭合的外圈，所述通道限定于所述定子内圈和外圈之间。

可选地，在上述电机中，所述转子轴上设置有引导空气从第一端 向第二端流动的叶片。

可选地，在上述电机中，所述电机还包括组装于所述第二端处以封闭所述转子与所述封闭内壁之间的间隙的辅助盖。

可选地，在上述电机中，所述成形构件包括第一端处支撑在定子本体上的第一支撑件以及第二端处支撑在定子本体上的第二支撑件，所述定子本体具有若干轴向贯通所述第一端和第二端的孔，所述成形构件包括成型于所述孔的筋、在所述第一端与第一支撑件相连的第一连接部以及在所述第二端与第二支撑件相连的第二连接部。

根据本发明的一些实施例的电机的有益效果在于具有良好的封闭性和散热性。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其他的特征将变得显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的电机的立体图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的电机的正视图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的电机的顶视图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的电机的横截面图；

图5示出了从图4中的A-A线方向截取的根据本发明的一个实施例的电机的纵截面图；

图6示出了从图4中的B-B线方向截取的根据本发明的一个实施例的电机的纵截面图；以及

图7示出了根据本发明的一个实施例的成形构件的单独的立体图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

首先请参考图1和图2，根据本发明的实施例的电机包括电机主体300，电机主体300可为各种类型的电机，例如无刷电机。电机主体300可应用于各种工况，尤其适用于粉尘环境，例如用于电动工具，如研磨机，抛光机等。电机主体300包括转子以及定子组件，其中转子具有转子轴105，转子轴105的一端露出可见，转子轴105上设有叶片400，叶片400随转子轴105转动以如下文所述的方式引导气流。

根据本发明的实施例的电机主体300基本包括转子和定子组件，所述转子包括转子轴和转子主体，转子主体包括永磁体。定子组件包括具有封闭内壁的定子内圈，所述封闭内壁限定有转子收容腔以及相对的第一端和第二端；设置在所述定子内圈的外侧、沿周向间隔分布的若干齿部，绕线缠绕在所述齿部上；以及在所述第一端处封闭所述转子与所述封闭内壁之间的间隙的盖。所述齿部之间限定通道，所述盖未封闭所述通道，所述通道保持畅通以允许空气通过。

具体而言，请参考图3和图4，其中图3示出了从电机顶部观察时的视图，而图4示出了电机中间段处的横截面视图。电机主体300大致包括转子100和定子组件200。转子100至少部分地由永磁体构成，例如转子100包括转子轴105和围绕转子轴105的永磁体106以及多层金属片107。例如，图中的四枚片状永磁体106基本成正方形地围绕转子轴105并嵌在多层金属片107中固定就位。转子100的多层金属片107具有圆柱形的外形，其周围由定子组件200的内圈231的封闭内壁2311完全包围。一般转子100的外圈和定子组件的封闭内壁2311之间仅具有允许转子100装配以及自由旋转的较小的间隙，换言之，定子组件的封闭内壁2311与转子100紧密配合。期望的是避免粉尘或屑进入该间隙中。

在图示的实施例中，定子组件200包括定子本体201，定子本体201至少部分地限定封闭内壁2311，沿内圈231外侧间隔分布的齿部221以及可选地在齿部221外侧连接齿部221的嵌块2111，以形成定子组件的外圈211。定子组件的封闭内壁2311具有基本为圆筒形的形状，其基本紧密地包围转子的外圈，定子组件的封闭内壁2311的存在防止粉尘或屑从通道203处侧向接近转子。在图示的实施例中，定子本体201包括四个齿部221，四个齿部221沿定子组件的封闭内圈231的外侧圆周均匀间隔地分布(各个齿部221大约间隔90度)，并连接在定子组件的内圈231和外圈211之间(外圈还部分地由嵌块2111构成)。在备选的实施例中，定子本体可包括两个，三个，五个或更多个这样的齿部，齿部可沿圆周均布或以其他方式分布。定子组件的齿部221之间存在间隔或通道203。绕线701经过通道203来缠绕在各个齿部221上。在电机运行时绕线701通电而产生磁场，由此引起磁场中的具有永磁体106的转子100的转动，以便将电能转换为机械能。绕线701缠绕在各个齿部221上，并暴露于敞开的通道203中。绕线701借助于通过通道203的空气流可有效散热。在一些实施例中，如已知的，定子本体201可由多层金属片沿轴向结合而成。

参考图5和图6，其分别示出了沿图4中的A-A和B-B线方向截取的根据本发明的实施例的电机的纵截面图。定子组件200包括成形构件202，成形构件202成形在定子本体201上，例如在一些实施例中通过模制或注塑等来成形在定子本体201上。成形构件202具有在至少一端处封闭转子100和定子组件的封闭内壁2311之间的间隙的盖232，如图5中所示盖232从上端或第一端901封闭转子100和定子组件的封闭内壁之间的间隙，使得粉尘，屑等不会从第一端901处进入转子100和定子组件的封闭内壁之间，与此同时，如图6所示，成形构件202的盖232不封闭各个通道203，使得通道203保持畅通，以促进绕线701的散热。成形构件202例如可由热塑性塑料或树脂构成，其可以通过模制或注塑等本领域已知的成形方法来成形在定子本体201上。

为了使成形构件202稳固地与定子组件主体201结合，成形构件202可包括轴向穿过所述定子本体201的多根筋，例如轴向地穿过定子本体201的内圈的多根筋222和/或轴向地穿过定子本体外圈的多根筋212。在一些实施例中，轴向穿过所述定子本体201的多根筋中的至少一部分在定子本体的两端，即上端或第一端901以及下端或第二端902处互相连接，使得成形构件202可稳固地定位在定子本体201上。

在一些实施例中，可选地，在下端或第二端处，分开的辅助盖560可用于从另一端来封闭转子与定子组件的封闭内圈之间的间隙。此外，叶片400设置在转子轴105上并随转子轴105一起转动。叶片400设置成沿从第一端901向第二端902的方向引导气流，即抽取气流。气流可从第一端901向第二端902通过敞开的通道203，并与其中的绕线701进行热交换以使绕线701能够散热。应当理解，由于叶片400的存在，粉尘或屑难以从第二端902进入转子和定子组件的封闭内壁之间。

在一些实施例中，盖232可仅封闭转子100与定子组件的封闭内壁之间的间隙。在一些实施例中，如图5中所示，成形构件202的盖232仅具有密封地允许转子轴105通过的孔，由于转子轴105与轴承116的内圈过盈配合，使得盖232与轴105以及轴承116一起在上端或第一端901处完全封闭转子，或完全封闭由定子组件限定的转子容腔。在另一些实施例中，盖232可单独地在一端处完全封闭转子100，例如盖232可在上端或第一端901处包围转子100，包括转子轴105(即盖封闭转子轴的孔)。在一些实施例中，盖232还在上端或第一端901处限定用于容纳支撑转子轴105的轴承116的腔。转子轴105的另一端由轴承126支撑。

参考图7，其大致示出了根据本发明的实施例的成形构件202的形状。成形构件202大致包括第一端901处用于封闭转子与定子组件的封闭内圈的间隙的盖232，盖232限定可选的开口230以允许转子轴通过。成形构件202还包括沿轴向穿过定子本体201的多根筋212,222，多根筋可处于不同的径向位置上，即距转子的旋转中心不同的径向距离处。多根筋例如可包括轴向穿过定子本体的封闭内圈的多根筋222以及轴向穿过定子本体外圈的多根筋212。多根筋中的每一个或一部分在第一端901和/或第二端902处由盖232和毂242连接在一起。此外成形构件还包括第一端901处支撑在定子本体上的第一支撑件2321以及在第二端902处支撑在定子本体上的第二支撑件2421。在备选实施例中，成形构件202可具有其他形状。

应当理解，尽管在本发明的各个实施例的电机中，定子组件的各个部分分别由定子本体和成形构件限定，例如，定子本体限定了封闭内圈，齿部和外圈，成形构件限定了盖，但在备选实施例中，在不改变结构的情况下，限定不同部分的部件可改变，例如定子组件的封闭内圈，外圈或齿部可由成形构件或其他部件来限定，定子组件的盖可由定子本体或其他部件来限定等。

应当理解，本发明还旨在包括包括本方明的电机的各种电动工具，包括电钻，抛光机，研磨机等。

应当理解，本发明中术语"封闭"意味着有效防止粉尘或屑等通过，其不限于采用实体封闭的方式，还包括采用具有微小孔口的筛网或滤网，迷宫式封闭，滤纸或膜等方式。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。

Claims (9)

1.一种电机，其包括：

转子(100)，具有转子轴(105)；和

定子组件(200)，所述定子组件(200)包括：

具有封闭内壁(2311)的定子内圈(231)，所述封闭内壁(2311)限定有转子收容腔以及相对的第一端(901)和第二端(902)；

设置在所述定子内圈(231)的外侧、沿周向间隔分布的若干齿部；以及

在所述第一端(901)处封闭所述转子(100)与所述封闭内壁(2311)之间的间隙的盖(232)，所述定子组件(200)包括定子本体(201)和成形构件(202)，所述定子本体(201)至少部分地限定所述封闭内壁，所述成形构件(202)通过模制或注塑形成在所述定子本体(201)上，并限定所述盖(232)，其中，绕线缠绕在所述齿部(221)和所述成形构件(202)上。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述盖(232)完全封闭所述转子收容腔的第一端或仅具有密封地允许转子轴(105)从所述盖(232)伸出的孔(230)。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述成形构件(202)还限定在所述第一端处用于容纳支撑转子轴(105)的轴承(116)的腔。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述成形构件(202) 由热塑性塑料或树脂构成。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电机，其特征在于，所述齿部(221)之间限定通道(203)，所述通道(203)畅通以允许空气穿过并从所述第一端(901)向第二端(902)流动。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机的相邻齿部(221)间设有嵌块以形成闭合的外圈(211)，所述通道(203)限定于所述定子内圈和外圈(211)之间。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的电机，其特征在于，所述转子轴(105)上设置有引导空气从第一端(901)向第二端(902)流动的叶片(400)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的电机，其特征在于，所述电机还包括组装于所述第二端(902)处以封闭所述转子(100)与所述封闭内壁之间的间隙的辅助盖(560)。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的电机，其特征在于，所述成形构件包括第一端(901) 处支撑在定子本体 (201) 上的第一支撑件（2321）以及第二端 (902) 处支撑在定子本体 (201) 上的第二支撑件 (2421) ，所述定子本体 (201) 具有若干轴向贯通所述第一端 (901) 和第二端 (902) 的孔，所述成形构件(202)包括：成型于所述孔的筋(212)、在所述第一端(901)与第一支撑件（2321）相连的第一连接部以及在所述第二端 (902) 与第二支撑件 (2421) 相连的第二连接部。