CN107887998A - 直流电机和具有其的流体驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电机和具有其的流体驱动装置，所述直流电机包括：外壳，所述外壳内形成有电机腔；定子组件，所述定子组件设在所述电机腔内；电机轴，所述电机轴穿设所述定子组件且支撑在所述外壳上转动，所述电机轴的至少一端从所述外壳内伸出；磁环，所述磁环设在所述定子组件的外周面与所述外壳的内周面之间且与所述外壳相连，其中，所述外壳的至少与所述磁环相连的部分为导磁体。根据本发明实施例的直流电机不需要另外设置导磁结构，结构更简单，可以减少零部件数量，简化加工工艺，降低生产成本。

Description

直流电机和具有其的流体驱动装置

技术领域

本发明涉及流体驱动装置技术领域，更具体地，涉及一种直流电机和具有其的流体驱动装置。

背景技术

吊扇一般采用外转子电机作为动力源，吊扇电机一般采用单相异步电容运转电机，这种电机性能上效率低，温升高，调速范围窄，启动力矩低、噪音大，工艺上加工复杂，生产效率低，合格率低，同时电机的通用性低。而直流电机通常需要在磁性材料的外圈包一圈能够导磁的金属，使直流电机装配时需要先将导磁的金属套设在磁性材料外，然后再将导磁的金属与直流电机的其他部件进行连接，零部件较多，且需要两步安装，增加了生产工序，提高了生产成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种直流电机，所述直流电机不需要另外设置导磁结构，有利于降低生产成本。

本发明还提出了一种具有上述直流电机的流体驱动装置。

根据本发明实施例的直流电机，包括：外壳，所述外壳内形成有电机腔；定子组件，所述定子组件设在所述电机腔内；电机轴，所述电机轴穿设所述定子组件且支撑在所述外壳上转动，所述电机轴的至少一端从所述外壳内伸出；磁环，所述磁环设在所述定子组件的外周面与所述外壳的内周面之间且与所述外壳相连，其中，所述外壳的至少与所述磁环相连的部分为导磁体。

根据本发明实施例的直流电机不需要另外设置导磁结构，结构更简单，可以减少零部件数量，简化加工工艺，降低生产成本。

另外，根据本发明上述实施例的直流电机还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明一个实施例的直流电机，所述外壳整体为导磁体。

在本发明的一些实施例中，所述外壳包括：第一壳体；第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体沿所述电机轴的轴向分布且配合形成所述电机腔，所述电机轴支撑在所述第一壳体和所述第二壳体上转动，其中，所述磁环与所述第二壳体相连且所述第二壳体为导磁体。

进一步地，所述第一壳体上设有第一轴承，所述第二壳体上设有第二轴承，所述电机轴支撑在所述第一轴承和所述第二轴承上转动。

根据本发明的一些实施例，所述导磁体的厚度d≥1.5mm。

在本发明的一些实施例中，所述磁环与所述外壳粘接相连。

进一步地，所述磁环为塑磁磁环。

可选地，所述磁环在充磁时的充磁方向为所述磁环的径向或者倾斜于所述磁环的径向。

根据本发明的一些实施例，所述定子组件包括：定子铁芯，所述定子铁芯的中部设有用于使所述电机轴穿过的安装孔，所述定子铁芯的外周面上形成有沿其周向分布的多个定子齿；定子绕组，所述定子绕组绕设在所述定子齿上；绝缘件，所述绝缘件设在所述定子绕组与所述定子铁芯之间。

进一步地，所述定子组件还包括：内侧绝缘板，所述内侧绝缘板邻近所述定子齿的内端设置以限制所述定子绕组向内绕线的范围。

进一步地，所述内侧绝缘板与所述绝缘件相连。

在本发明的一些实施例中，所述内侧绝缘板为沿所述定子铁芯的周向延伸的环形板。

根据本发明的一些实施例，所述定子铁芯上设有外接线部，所述外接线部位于所述电机轴与所述内侧绝缘板之间，所述定子绕组的接线端部与所述外接线部相连。

可选地，所述内侧绝缘板上设有至少一个过线槽。

在本发明的一些实施例中，所述定子组件还包括：分隔件，所述分隔件设在所述内侧绝缘板的外侧且与所述内侧绝缘板间隔形成有用于容置所述定子绕组的过桥线的绕线空间。

进一步地，所述分隔件包括与所述绝缘件相连的多个分隔块，多个所述分隔块沿所述定子铁芯的周向间隔开设置。

根据本发明的一些实施例，所述定子组件还包括：外侧绝缘板，所述外侧绝缘板邻近所述定子齿的外端设置以限制所述定子绕组向外绕线的范围，所述外侧绝缘板与所述绝缘件相连。

在本发明的一些实施例中，所述定子齿的齿数为十八个。

进一步地，相邻两个所述定子齿的外端之间形成的槽口的宽度D≥1.8mm。

根据本发明实施例的流体驱动装置包括根据本发明实施例的直流电机。

可选地，所述流体驱动装置为风扇或暖风机。

进一步地，所述风扇为吊扇。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的直流电机的剖视图；

图2是根据本发明实施例的直流电机的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的直流电机的定子组件和电机轴的一个角度的安装结构示意图；

图4是根据本发明实施例的直流电机的定子组件和电机轴的另一个角度的安装结构示意图；

图5是根据本发明实施例的直流电机的磁环的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的直流电机的磁环的一种充磁方式的示意图；

图7是根据本发明实施例的直流电机的磁环的另一种充磁方式的示意图；

图8是根据本发明实施例的直流电机的定子铁芯的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的直流电机的定子绕组的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的直流电机的绝缘件的爆炸图；

图11是根据本发明实施例的直流电机的外接线部的结构示意图。

附图标记：

直流电机100；

外壳10；第一壳体11；第二壳体12；

定子组件20；定子铁芯21；安装孔211；定子齿212；槽口213；连接孔214；定子绕组22；绝缘件23；上绝缘件231；下绝缘件232；内侧绝缘板24；过线槽241；分隔件25；分隔块251；绕线空间252；外侧绝缘板26；外接线部27；连接柱271；

电机轴30；

磁环40；

第一轴承51；第二轴承52。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的直流电机100。

参照图1和图2所示，根据本发明一个实施例的直流电机100可以包括：外壳10、定子组件20、电机轴30和磁环40。

具体而言，外壳10内可以形成有电机腔，定子组件20可以设在电机腔内，电机轴30可以穿设定子组件20，且电机轴30可以支撑在外壳10上转动，电机轴30可以从外壳10内伸出，以连接外部连接结构。这里，电机轴30可以是一端伸出外壳10，也可以是两端伸出外壳10，这都在本发明的保护范围之内。磁环40可以设在定子组件20的外周面与外壳10的内周面之间，且磁环40可以与外壳10相连。此外，外壳10与磁环40相连的部分可以为导磁体，可以起到导磁作用。

在相关技术中，直流电机通常需要在磁性材料的外圈包一圈能够导磁的金属，使直流电机装配时需要先将导磁的金属套设在磁性材料外，然后再将导磁的金属与直流电机的其他部件进行连接，零部件较多，且需要两步安装，增加了生产工序，提高了生产成本。

而在本发明中，磁环40可以与外壳10相连，外壳10既能够保护直流电机100的内部结构，又可以起到导磁的作用，由此，磁环40外不需要另外设置用于导磁的金属环，可以减少直流电机100的零部件数量，且只需要一步安装，可以简化加工工序，有利于降低生产成本。

需要说明的是，在本发明中，外壳10上导磁体的范围不限于与磁环40相连的部分，导磁体的范围可以更大，例如，在本发明的一些实施例中，外壳10可以整体为导磁体，外壳10的导磁作用更好。换言之，外壳10的至少与磁环40相连的部分为导磁体。

根据本发明实施例的直流电机100的磁环40可以与外壳10相连，外壳10可以导磁，不需要另外设置导磁结构，结构更简单，可以减少零部件数量，简化加工工艺，降低生产成本。

进一步地，导磁体的厚度d≥1.5mm，可以保证导磁体的导磁作用更好，直流电机100的性能更高。例如，在本发明的一些具体实施例中，导磁体的厚度d可以分别为1.8mm、2mm或者2.5mm等。

根据本发明一些实施例的直流电机100，如图1和图2所示，外壳10可以包括：第一壳体11和第二壳体12。第一壳体11和第二壳体12可以沿电机轴30的轴向分布，且第一壳体11和第二壳体12配合可以形成电机腔以安装定子组件20，直流电机100的装配更加方便。磁环40可以与第二壳体12相连，而第二壳体12可以为导磁体，起到导磁作用。

此外，电机轴30可以支撑在第一壳体11和第二壳体12上转动，通过第一壳体11和第二壳体12共同支撑，电机轴30转动更加稳定。

进一步地，如图1所示，第一壳体11上可以设有第一轴承51，第二壳体12上可以设有第二轴承52，电机轴30可以支撑在第一轴承51和第二轴承52上转动，可以减小电机轴30转动的摩擦，降低启动力矩，电机轴30转动更加顺畅，噪音更低，且可以提高直流电机100的同轴度，直流电机100的性能更好。

在本发明的一些实施例中，磁环40与外壳10的连接方式可以根据实际情况需要灵活设置，例如，磁环40可以与外壳10粘接相连，连接方式更简单，且连接更牢固可靠。

此外，磁环40可以为塑磁磁环，塑磁磁环的重量轻，易于加工，且性能更加稳定，更加节能，直流电机100的成本更低，稳定性更好。

可选地，如图5-图7所示，在本发明中，磁环40在充磁时的充磁方向可以根据实际情况需要灵活选择。例如，在本发明的一些实施例中，如图6所示，磁环40的充磁方向为磁环40的径向，充磁工艺更加简单，有利于降低生产成本。再例如，在本发明的另一些实施例中，如图7所示，磁环40的充磁方向倾斜于磁环40的径向，可以消除谐波噪音，有利于降低直流电机100的噪声，使直流电机100更具有市场竞争力。

根据本发明的一些实施例，如图2-图4所示，定子组件20可以包括：定子铁芯21、定子绕组22和绝缘件23。其中，定子铁芯21的中部可以设有安装孔211，电机轴30可以穿设在安装孔211内，定子铁芯21的外周面上可以形成有多个定子齿212，多个定子齿212可以沿定子铁芯21的周向分布。定子绕组22可以绕设在定子齿212上，绝缘件23可以设在定子绕组22与定子铁芯21之间，防止定子绕组22与定子铁芯21直接接触而发生短路。

此外，如图3、图4和图10所示，定子组件20还可以包括内侧绝缘板24，内侧绝缘板24可以邻近定子齿212的内端设置，内侧绝缘板24可以限制定子绕组22的向内绕线的范围，有利于提高定子绕组22的绕线合格率。

进一步地，如图10所示，内侧绝缘板24可以与绝缘件23相连，内侧绝缘板24可以增强绝缘件23的强度，使绝缘件23结构更加稳定。

需要说明的是，在本发明中，内侧绝缘板24可以为沿定子铁芯21的周向延伸的环形板，限制定子绕组22的向内绕线的范围以及增强绝缘件23的强度的效果更好。当然，内侧绝缘板24也可以沿定子铁芯21的周向不连续延伸的弧形板，弧形板也可以满足限制定子绕组22的向内绕线的范围以及增强绝缘件23的强度的要求，这都在本发明的保护范围之内。

根据本发明的一些实施例，如图2-图4所示，定子铁芯21上可以设有外接线部27，外接线部27可以位于电机轴30与内侧绝缘板24之间，定子绕组22的接线端部可以与外接线部27相连，使定子绕组22的接线端部的连接更加方便，可以实现自动化连线，且连接更加牢固。

在本发明中，外接线部27与定子铁芯21的连接结构不做特殊限制。例如，在如图2-图4所示的示例中，外接线部27可以插设在定子铁芯21上。具体地，如图8所示，定子铁芯27上可以设有两个连接孔214，如图11所示，外接线部27的下侧的两端可以分别设有连接柱271，两个连接柱271可以分别插入两个连接孔214内以实现外接线部27与定子铁芯21的连接，连接结构简单牢固。

此外，如图3、图4和图10所示，内侧绝缘板24上可以设有过线槽241，定子绕组22绕线时，绕线的线头和线尾可以通过过线槽241再连接到外接线部27上，可以对绕线的位置进行固定，防止绕线随意摆动而发生断线或者短路。

需要说明的是，内侧绝缘板24上过线槽241的数量可以根据实际情况需要灵活设置，例如，过线槽241可以包括一个，绕线的线头和线尾可以通过同一个过线槽241再连接到外接线部27上，实现绕线的限位。过线槽241也可以包括多个，例如，在如图10所示的具体实施例中，过线槽241包括四个，绕线的线头和线尾或者多根绕线可以通过不同的过线槽241再连接到外接线部27上，绕线的限位效果更好，可以防止绕线由过线槽241脱离。换言之，内侧绝缘板24上可以设有至少一个过线槽241。

根据本发明的一些实施例，过线槽241的槽壁可以由内侧绝缘板24的一部分凸出或者凹陷形成，也就是说，过线槽241的槽壁可以由内侧绝缘板24的一部分形成，而无需另外设置形成过线槽241的零部件，且不需要进行装配，结构更加简单。

在本发明的一些实施例中，如图3、图4和图10所示，定子组件20还可以包括分隔件25，分隔件25可以设在内侧绝缘板24的外侧，且分隔件25可以与内侧绝缘板间隔开形成有绕线空间252，定子绕组22绕多个定子齿212绕线时，绕线空间252可以容置相邻定子齿212之间的过桥线，防止过桥线与定子绕组22接触，由此，减少匝间短路，有利于提高直流电机100的安全性和绕线合格率。

进一步地，如图10所示，分隔件25可以包括多个分隔块251，多个分隔块251可以分别与绝缘件23相连，且多个分隔块251可以沿定子铁芯21的周向间隔开设置，绕线时，过桥线可以由相邻分隔块251之间的间隙绕至绕线空间252，过桥线的限位效果更好，且可以实现自动化过线。

根据本发明的一些实施例，如图3、图4和图10所示，定子组件20还可以包括外侧绝缘板26，外侧绝缘板26可以邻近定子齿212的外端设置，可以限制定子绕组22向外绕线的范围，外侧绝缘板26可以与绝缘件23相连，外侧绝缘板26连接结构简单，且有利于提高定子绕组22的绕线合格率。

在本发明的一些实施中，绝缘板23可以包括上绝缘板231和下绝缘板232，上绝缘板231位于定子铁芯21的上侧，下绝缘板232位于定子铁芯21的下侧，上绝缘板231和下绝缘板232配合可以隔断定子铁芯21和定子绕组22，且绝缘板23与定子铁芯21的装配更加简单，有利于提高生产效率。

进一步地，内侧绝缘板24可以包括与上绝缘板231相连的上内侧绝缘板和与下绝缘板232相连的下内侧绝缘板。分隔件25可以设在上绝缘板231和下绝缘板232上，当然也可以仅设在上绝缘板231上，或者仅设在下绝缘板232上。外侧绝缘板26可以包括与上绝缘板231相连的上外侧绝缘板和与下绝缘板232相连的下外侧绝缘板。

此外，在包括内侧绝缘板24、分隔件25和外侧绝缘板26的实施例中，绝缘板23、内侧绝缘板24、分隔件25和外侧绝缘板26可以一体成型，由此，可以减少加工工序，且绝缘板23与内侧绝缘板24、分隔件25和外侧绝缘板26的连接更加牢固可靠。而当绝缘板23包括上绝缘板231和下绝缘板232时，上绝缘板231和下绝缘板232可以分别与内侧绝缘板24、分隔件25和外侧绝缘板26一体成型。

定子铁芯21的定子齿212的数量越大，力矩越大，直流电机100的性能也就越高，但是，定子铁芯21的加工工艺也更困难，导致生产成本增加。在本发明的一些实施例中，如图8所示，定子齿212的齿数可以为十八个，提高直流电机100的力矩的同时，定子铁芯21的加工工艺更加简单，有利于降低生产成本。

进一步地，继续参照图8所示，相邻两个定子齿212的外端之间形成的槽口212的宽度D≥1.8mm。在制造过程中，定子绕组22的绕线需要进入槽口212绕设在定子齿212上，因此，槽口212的宽度D越小，绕线难度越大，合格率越低。在本发明中，D≥1.8mm可以大大降低绕线难度，可以实现自动化绕组，有利于提高生产效率和绕线合格率，进一步简化了加工工艺，降低了生产成本。例如，在本发明的一些具体实施例中，槽口212的宽度D可以分别为1.9mm、2mm或者2.1mm等。

根据本发明实施例的流体驱动装置包括根据本发明实施例的直流电机100。由于根据本发明实施例的直流电机100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的流体驱动装置也具有相应的技术效果，不需要另外设置导磁结构，结构更简单，可以减少零部件数量，简化加工工艺，降低生产成本。

可选地，在本发明中，流体驱动装置可以为风扇或暖风机等，进一步地，风扇可以为吊扇，这都在本发明的保护范围之内。

根据本发明实施例的直流电机100和流体驱动装置的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中在不干涉、不矛盾的情况下均可以以合适的方式相互结合。

Claims (22)

1.一种直流电机，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内形成有电机腔；

定子组件，所述定子组件设在所述电机腔内；

电机轴，所述电机轴穿设所述定子组件且支撑在所述外壳上转动，所述电机轴的至少一端从所述外壳内伸出；

磁环，所述磁环设在所述定子组件的外周面与所述外壳的内周面之间且与所述外壳相连，其中，所述外壳的至少与所述磁环相连的部分为导磁体。

2.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述外壳整体为导磁体。

3.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述外壳包括：

第一壳体；

第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体沿所述电机轴的轴向分布且配合形成所述电机腔，所述电机轴支撑在所述第一壳体和所述第二壳体上转动，其中，所述磁环与所述第二壳体相连且所述第二壳体为导磁体。

4.根据权利要求3所述的直流电机，其特征在于，所述第一壳体上设有第一轴承，所述第二壳体上设有第二轴承，所述电机轴支撑在所述第一轴承和所述第二轴承上转动。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的直流电机，其特征在于，所述导磁体的厚度d≥1.5mm。

6.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述磁环与所述外壳粘接相连。

7.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述磁环为塑磁磁环。

8.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述磁环在充磁时的充磁方向为所述磁环的径向或者倾斜于所述磁环的径向。

9.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，所述定子组件包括：

定子铁芯，所述定子铁芯的中部设有用于使所述电机轴穿过的安装孔，所述定子铁芯的外周面上形成有沿其周向分布的多个定子齿；

定子绕组，所述定子绕组绕设在所述定子齿上；

绝缘件，所述绝缘件设在所述定子绕组与所述定子铁芯之间。

10.根据权利要求9所述的直流电机，其特征在于，所述定子组件还包括：

内侧绝缘板，所述内侧绝缘板邻近所述定子齿的内端设置以限制所述定子绕组向内绕线的范围。

11.根据权利要求10所述的直流电机，其特征在于，所述内侧绝缘板与所述绝缘件相连。

12.根据权利要求10所述的直流电机，其特征在于，所述内侧绝缘板为沿所述定子铁芯的周向延伸的环形板。

13.根据权利要求10所述的直流电机，其特征在于，所述定子铁芯上设有外接线部，所述外接线部位于所述电机轴与所述内侧绝缘板之间，所述定子绕组的接线端部与所述外接线部相连。

14.根据权利要求13所述的直流电机，其特征在于，所述内侧绝缘板上设有至少一个过线槽。

15.根据权利要求10所述的直流电机，其特征在于，所述定子组件还包括：

分隔件，所述分隔件设在所述内侧绝缘板的外侧且与所述内侧绝缘板间隔形成有用于容置所述定子绕组的过桥线的绕线空间。

16.根据权利要求15所述的直流电机，其特征在于，所述分隔件包括与所述绝缘件相连的多个分隔块，多个所述分隔块沿所述定子铁芯的周向间隔开设置。

17.根据权利要求9所述的直流电机，其特征在于，所述定子组件还包括：

外侧绝缘板，所述外侧绝缘板邻近所述定子齿的外端设置以限制所述定子绕组向外绕线的范围，所述外侧绝缘板与所述绝缘件相连。

18.根据权利要求9所述的直流电机，其特征在于，所述定子齿的齿数为十八个。

19.根据权利要求9所述的直流电机，其特征在于，相邻两个所述定子齿的外端之间形成的槽口的宽度D≥1.8mm。

20.一种流体驱动装置，其特征在于，包括根据权利要求1-19中任一项所述的直流电机。

21.根据权利要求20所述的流体驱动装置，其特征在于，所述流体驱动装置为风扇或暖风机。

22.根据权利要求21述的流体驱动装置，其特征在于，所述风扇为吊扇。