CN107294232A - 一种电机以及使用该种电机的气流产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机，包括定子和可转动地安装到定子的转子。所述定子包括环状磁芯、绕制到所述环状磁芯的定子绕组；所述转子包括转轴、内圆筒、套在所述内圆筒外侧的外圆筒、安装到外圆筒内壁的第一永磁体、以及安装到内圆筒外壁的第二永磁体；所述环状磁芯位于所述第一永磁体、第二永磁体之间；其中，所述外圆筒及所述内圆筒分别固定连接于所述转轴，所述外圆筒及内圆筒为相互独立。本发明的电机中，定子绕组绕制到环状磁芯，结构紧凑，转子具有外圆筒和内圆筒，且外圆筒内壁、内圆筒外壁都安装有永磁体，增加了永磁体，从而增加了电机性能；此外，外圆筒与内圆筒相互独立地与转轴固定相连，从而提升了整个结构的机械强度性。

Description

一种电机以及使用该种电机的气流产生装置

技术领域

本发明涉及驱动领域，具体地，涉及一种电机以及使用该种电机的气流产生装置。

背景技术

一种传统的无刷电机的转子包括一个筒状外壳、安装到筒状外壳内壁的永磁体。该永磁体与定子磁极作用下带动外壳一起转动。该种电机的缺点在于，筒状外壳易发生形变，且永磁体数量限制了电机的性能。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种电机，包括定子和可转动地安装到定子的转子，其特征在于：所述定子包括环状磁芯、绕制到所述环状磁芯的定子绕组；所述转子包括转轴、内圆筒、套在所述内圆筒外侧的外圆筒、安装到外圆筒内壁的第一永磁体、以及安装到内圆筒外壁的第二永磁体；所述环状磁芯位于所述第一永磁体、第二永磁体之间；其中，所述外圆筒及所述内圆桶分别固定连接于所述转轴，所述外圆筒及内圆筒为相互独立。

作为本发明的一种改进方案，所述外圆筒设有一第一连接部，所述第一连接部与所述转轴直接周向固定；所述内圆筒设有一第二连接部，所述第二连接部与所述转轴直接周向固定。

作为本发明的一种改进方案，所述第一连接部一体成型于所述外圆筒的一端，所述第一连接部的中心向外凸设第一毂部，所述第一毂部设有一固定孔，该转轴卡入该第一固定孔中。

作为本发明的一种改进方案，所述转轴的一端设有扁部，该第一毂部的固定孔设有与所述转轴的扁部相应的形状，使得所述转轴的扁部卡入所述第一毂部的固定孔后被限制而不能在所述固定孔中转动。

作为本发明的一种改进方案，所述转轴与所述第一毂部的固定孔的孔壁紧配合。

作为本发明的一种改进方案，所述第二连接部紧配合地安装于所述内圆筒中并靠近所述内圆筒的一端，所述第二连接部的中心设有第二毂部，所述第二毂部设有固定孔，所述转轴穿设于所述第二连接部的固定孔中并与孔壁相互紧配。

作为本发明的一种改进方案，所述第一连接部及第二连接部分别靠近所述外圆筒及所述内圆筒的一端，所述外圆筒及所述内圆筒的另一端分别设有外翻边。

作为本发明的一种改进方案，所述定子还包括上支撑板、下支撑板以及固定杆；所述固定杆沿电机轴向穿过所述环状磁芯，且所述固定杆的一端与所述上支撑板相连，另一端与所述下支撑板相连。

作为本发明的一种改进方案，所述环状磁芯由若干个环状磁芯片沿电机轴向叠加形成，所述环状磁芯片上设有多个通孔，用于供所述固定杆穿过。

作为本发明的一种改进方案，所述环状磁芯片由多个环状磁芯段首尾拼接而成，每个所述环状磁芯段上至少具有一个所述通孔。

作为本发明的一种改进方案，所述环状磁芯与固定杆作为一个整体通过胶与上支撑板与下支撑板相连。

根据本发明的另一个方面，提供一种气流产生装置，其特征在于，包括叶轮以及上述电机，所述叶轮固定安装到电机的转子并随着转子转动。

作为本发明的一种改进方案，所述叶轮包括第三毂部、环绕所述第三毂部的若干叶片、连接所述第三毂部和若干叶片的连接件；所述第三毂部固定到所述电机的转轴。

作为本发明的一种改进方案，所述连接件为伞形连接板；所述若干叶片的两端分别连接到第一环部和第二环部，所述第二环部连接到所述伞形连接板的外端。

作为本发明的一种改进方案，所述连接件还具有圆筒部，所述圆筒部套在电机转子的外圆筒外周，且所述圆筒部的端部位于所述外圆筒的外翻边上。

作为本发明的一种改进方案，所述连接件的内部还设有扭矩传递基板，其上设有多个沿电机轴向设置的圆柱体，用于插入设置在所述电机的第一连接部上的通孔。

本发明的电机中，定子绕组绕制到环状磁芯，结构紧凑。转子具有外圆筒和内圆筒，且外圆筒内壁、内圆筒外壁都安装有永磁体，增加了永磁体，从而增加了电机性能。此外，外圆筒与内圆筒分别通过第一连接部、第二连接部与转轴相连，从而提升了整个结构的机械强度性，而外圆筒与内圆筒外翻边的设置能有效抵制其径向变形。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明实施例的电机的结构示意图。

图2为图1所示的电机的剖视图。

图3为本发明实施例的外圆筒与第一连接部的结构示意图。

图4为本发明实施例的内圆筒与第二连接部的结构示意图。

图5为本发明实施例的的电机去除外圆筒后的结构示意图。

图6为本发明实施例的环状磁芯片的结构示意图。

图7为本发明实施例的气流产生装置的结构示意图。

图8为图7所示的气流产生装置的剖视图。

图9为图7所示的气流产生装置的叶轮底部结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明提供一种电机100，包括定子10和可转动地安装到定子的转子50。定子10包括环状磁芯11、绕制到环状磁芯的定子绕组12。转子50包括内圆筒51、套在内圆筒51外侧的外圆筒52、安装到外圆筒52内壁的第一永磁体53、以及安装到内圆筒51外壁的第二永磁体54。内圆筒51与外圆筒52互相独立。环状磁芯11位于第一永磁体53、第二永磁体54之间，定子绕组通电后形成磁场从而驱动第一永磁体53及外圆筒52、第二永磁体54及内圆筒51转动。其中，外圆筒52的一个端部通过第一连接部55与转子的转轴57固定相连，另一个端部设有外翻边62以加强外圆筒的强度；内圆筒51的一个端部通过第二连接部56与转轴57固定相连，另一个端部设有外翻边61以加强内圆筒的强度。外圆筒52与内圆筒51的开口端(有外翻边的一端)朝向相同的方向。

本实施例中，第一连接部55一体成型地形成在外圆筒52的一端。第一连接部55的中心向外凸设第一毂部71，所述第一毂部71设有一固定孔711。第一连接部55围绕所述第一毂部71设有多个通孔65。内圆筒51内设外形大致为圆柱形的第二连接部56。在一事实方式中，所述第二连接部56为塑胶件，其通过内圆筒51内壁的紧配合固定于内圆筒51内部并靠近内圆筒51的一端。另外，内圆筒51上装端设有安装孔63，可利用螺丝等紧固件穿过安装孔63并锁入第二连接部56，从而进一步固定第二连接部56于内圆筒51。第二连接部56的中心设有第二毂部72，第二毂部72设有固定孔721。

转轴57的上半部具有扁位73；所述第一连接部55的固定孔711具有与所述扁位73对应的形状，从而使得转轴57的扁位73能卡固入固定孔711，从而实现转轴57与外圆筒52周向固定，使得两者同步转动。该转轴57穿设于所述第二连接部56的固定孔721中并与孔壁相互紧配，从而实现转轴57与内圆筒51周向固定、使得两者同步转动。

装配时，内圆筒51及外圆筒52均以转轴57的某处为基准，从而可提高外圆筒52、内圆筒51的同心度。

优选地，如图2所示，该第一毂部71的至少一部分内壁与转轴57的外周外表紧配连接，增加了第一毂部71与转轴57的接触面积，以增强外圆筒52与转轴57的同心度。

请同时参照图2、图5，在本实施例中，定子10还包括上支撑板13、下支撑板14以及固定杆15；固定杆15沿电机轴向穿过环状磁芯12，且固定杆15的一端与上支撑板13相连，另一端与下支撑板14相连；更具体地，固定杆15穿过上支撑板13以及下支撑板14，且环状磁芯12与固定杆15作为一个整体通过胶与上支撑板13以及下支撑板14相连。替换地，可通过嵌件成型工艺，在环状磁芯12与固定杆15的基础上成型上支撑板13、下支撑板14。

上支撑板13的中心设有第三毂部34，轴承41安装到第三毂部34。转轴57被轴承41支撑并安装到第三毂部34，从而使转子能够相对于定子转动可转动地安装到第三毂部34；下支撑板14的中心设有第四毂部35，轴承35安装到第四毂部35，转轴57被轴承42支撑并安装到第四毂部35。

为了提高材料的利用率，优选地，环状磁芯11由若干个环状磁芯片21沿电机轴向叠加形成；如图6所示，环状磁芯片21上设有多个通孔23，用于供固定杆15穿过，从而有效防止环状磁芯片之间因滑动产生位移。在本实施例中，环状磁芯片21由多个环状磁芯段22沿定子周向首尾拼接而成，且每个环状磁芯段22上至少具有一个通孔23。相邻的环状磁芯段的接合处设有凹凸卡扣结构，具体来说，当设置凹凸卡扣结构时，可以在每个环状磁芯段的两端分别设置凹槽卡位24以及与该凹槽卡位24相配合的凸起卡扣25；该凹槽卡位24与该凸起卡扣25即为凹凸卡口结构；在组装时，每个环状磁芯段的凸起卡扣24与相邻的磁芯组件的凹槽卡位25相配合，每个磁芯组件的凹槽卡位24与相邻的磁芯组件的凸起卡扣25相配合。

如图7至图9所示，本发明还提供一种气流产生装置，包括叶轮80以及本发明提供的电机100，叶轮80固定安装到电机的转子50并随着转子50转动。

上述叶轮80包括第五毂部81、环绕第五毂部81的若干叶片85、连接第五毂部81和若干叶片85的连接件83；电机的转轴57穿过连接件83固定到第五毂部81，其中，转轴57与连接件83之间为间隙配合。在第五毂部81的顶部还设有定位环95，定位环95可以是圆形或C型，其上设有多个向定位环95中心突出的固定牙用于插入转轴57顶端的凹槽内。

连接件83为伞形连接板；若干叶片85的两端分别连接到第一环部86和第二环部87，第二环部87连接到伞形连接板的外端。连接件83的内部设有扭矩传递基板91，其上设有多个沿电机轴向设置的圆柱体92，用于插入设置在电机的第一连接部上55的通孔65，实现扭矩的传递。在另一方面，扭矩传递基板91上圆柱体的设置还可以为叶轮80提供轴向支撑。

连接件83还具有圆筒部89，圆筒部89套在电机转子的外圆筒52外周，其内壁与外圆筒52的外壁之间间隙配合，圆筒部89的端部位于外圆筒的外翻边62上，从而为叶轮80提供轴向辅助支撑。

本发明提供的电机以及使用该种电机的气流产生装置，通过在转子的内圆筒与外圆筒的端部设置外翻边防止转子的径向变形；更使内圆筒与外圆筒分别通过第二连接部与第一连接部与转轴相连，使得在无外圆筒的情况下，内圆筒同样具备一定的机械强度；同时还通过转轴上基准特征部的设置提高内圆筒与外圆筒的同心度。本发明还通过还用层状的环状磁芯片叠加形成环状磁芯，同时配合固定杆防止环状磁芯片之间因滑动产生位移，提高材料的利用率，降低材料成本。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (16)

1.一种电机，包括定子和可转动地安装到定子的转子，其特征在于：

所述定子包括环状磁芯、绕制到所述环状磁芯的定子绕组；

所述转子包括转轴、内圆筒、套在所述内圆筒外侧的外圆筒、安装到外圆筒内壁的第一永磁体、以及安装到内圆筒外壁的第二永磁体；所述环状磁芯位于所述第一永磁体、第二永磁体之间；

其中，所述外圆筒及所述内圆筒分别固定连接于所述转轴，所述外圆筒及内圆筒为相互独立。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外圆筒设有一第一连接部，所述第一连接部与所述转轴直接周向固定；所述内圆筒设有一第二连接部，所述第二连接部与所述转轴直接周向固定。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一连接部一体成型于所述外圆筒的一端，所述第一连接部的中心向外凸设第一毂部，所述第一毂部设有一固定孔，该转轴卡入该第一固定孔中。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述转轴的一端设有扁部，该第一毂部的固定孔设有与所述转轴的扁部相应的形状，使得所述转轴的扁部卡入所述第一毂部的固定孔后被限制而不能在所述固定孔中转动。

5.根据权利要求3或4所述的电机，其特征在于，所述转轴与所述第一毂部的固定孔的孔壁紧配合。

6.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第二连接部紧配合地安装于所述内圆筒中并靠近所述内圆筒的一端，所述第二连接部的中心设有第二毂部，所述第二毂部设有固定孔，所述转轴穿设于所述第二连接部的固定孔中并与孔壁相互紧配。

7.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一连接部及第二连接部分别靠近所述外圆筒及所述内圆筒的一端，所述外圆筒及所述内圆筒的另一端分别设有外翻边。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子还包括上支撑板、下支撑板以及固定杆；所述固定杆沿电机轴向穿过所述环状磁芯，且所述固定杆的一端与所述上支撑板相连，另一端与所述下支撑板相连。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述环状磁芯由若干个环状磁芯片沿电机轴向叠加形成，所述环状磁芯片上设有多个通孔，用于供所述固定杆穿过。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述环状磁芯片由多个环状磁芯段首尾拼接而成，每个所述环状磁芯段上至少具有一个所述通孔。

11.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述环状磁芯与固定杆作为一个整体通过胶与上支撑板与下支撑板相连。

12.一种气流产生装置，其特征在于，包括叶轮以及如权利要求1至11任一所述的电机，所述叶轮固定安装到电机的转子并随着转子转动。

13.如权利要求12所述的气流产生装置，其特征在于，所述叶轮包括第三毂部、环绕所述第三毂部的若干叶片、连接所述第三毂部和若干叶片的连接件；所述第三毂部固定到所述电机的转轴。

14.如权利要求13所述的气流产生装置，其特征在于，所述连接件为伞形连接板；所述若干叶片的两端分别连接到第一环部和第二环部，所述第二环部连接到所述伞形连接板的外端。

15.如权利要求13所述的气流产生装置，其特征在于，所述连接件还具有圆筒部，所述圆筒部套在电机转子的外圆筒外周，且所述圆筒部的端部位于所述外圆筒的外翻边上。

16.如权利要求13所述的气流产生装置，其特征在于，所述连接件的内部还设有扭矩传递基板，其上设有多个沿电机轴向设置的圆柱体，用于插入设置在所述电机的第一连接部上的通孔。