CN108521210A - 一种用于吸尘器的无刷直流电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于吸尘器的无刷直流电机，包括依次组装在一起：风罩、动叶轮、一体机架、转子组件、定子组件、固定螺钉、控制线路板。所述的转子组件穿过定子组件中心，转子组件上的轴承端插入一体机架的中心桶内，转子组件上的磁环与定子铁芯平齐，转子组件的另一端连接动叶轮，3颗螺钉把定子组件固定在一体机架上，风罩套于动叶轮外的一体机架端。本发明采用新型简单的装配结构，主要把传统电机上的机壳、端盖和导风轮高度的集成在一起，尺寸可缩小，性能不变，经济性好；无支架横梁结构，流道通畅无阻，噪音低吸尘效率高；零件减少，结构简单，安装方便，生产效率高；结构更紧凑，潜在失效率更低，质量可靠。

Description

一种用于吸尘器的无刷直流电机
技术领域
本发明涉及无刷直流电机领域，具体涉及一种用于吸尘器的直流无刷电机。
背景技术
由于无刷直流电机具有效率高、寿命长、易调速等优点而被诸多领域广泛使用，自从无刷直流电机用到吸尘器并发明了高效无绳吸尘器以来，立即掀起了全球性的无绳吸尘器的使用浪潮，但现价高昂，属高档消费品，不能普遍推广。无刷直流电机由主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，实用性新型无刷电机是与电子技术、微电子技术、数字技术、自控技术以及材料科学等发展紧密联系的。它不仅限于交直流领域，还涉及电动、发电的能量转换和信号传感等领域。在用于吸尘器无刷电机领域中，为追求高吸力的效果，使其具有独特的高转速要求，无刷电机的设计均在70000转/分以上，甚至更高，这就对电机在机械和电子方面要求更高，成本也更高，市场上性能可靠且价格便宜的很少。如国内发明专利CN106849412A电机结构还是较传统的组装结构，成本还很高，而且支撑转子的上下端盖的传统结构设计，均具有连接轴承室的横梁2-3根，对通风不利，而且高速风流过会产生强烈的风噪，
故一种用于吸尘器领域的无刷电机结构简单、性能可靠、噪音低、价格便宜的无刷直流电机亟待提出。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种高度集成的结构的无刷直流电机，不但价格便宜，噪音低、而且性能更佳。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于吸尘器的无刷直流电机，包括依次组装：风罩、动叶轮、一体机架、转子组件、定子组件、控制板。所述的转子组件穿过定子组件中心，转子组件上的轴承端插入一体机架的中心桶内，转子组件上的磁环与定子铁芯平齐，转子组件的另一端连接动叶轮，定子用3颗螺钉固定在一体机架上，风罩套于动叶轮外的一体机架上。
优选的，所述的一体机架中心设有一个中心桶，其底部有略小的通孔，与所述的转子组件轴承部分套粘在一起。
优选的，所述的转子组件的两个轴承装在轴的同一侧，其中第一轴承与第二轴承间空有一定的距离，两个轴承外套一金属套，轴承金属套两端一头粘接磁环，另一头连接动叶轮。
优选的，所述的一体机架周边设有多个楔形镂空导风槽，起到导流的作用，每个导风槽都连有弧形筋与中心桶相连，起到加强结构的作用。
优选的，所述的一体机架导风槽旁均布3根定位柱，柱子中心设有螺纹通孔，3个柱子上端平面上设有半月型护栏，所述的定子周边均布3个均布的螺孔，与一体机架3个定位柱子铁芯上对应，定子铁芯搁在3个定位柱上端，由半月型护栏定位使定子不移动，并由 3颗穿过铁芯孔固定在一体机架上。
优选的，所述的定子组件，有上下定子骨架套装在3个伸向定子铁芯中心的极靴上，同时3个极靴上绕有漆包线圈，塑料骨架隔绝线圈与铁芯接触，3个绕组出线头通过定子骨架上设定的线槽蛇形盘绕在槽内，控制板平放在定子骨架的3个支板台上，绕组线头穿过控制线路板的3个小孔，锡焊固定控制线路板。
优选的，所述的一体机架可用铝合金、镁合金、工程塑料和热固性塑料制作。
优选的，所述的一体机架由于集成了传统电机的上下端盖，导风轮，机壳于一体，通风散热好效率高，机座尺寸与同等型号可缩小一个等级，风罩，风叶，定子铁芯外经均可缩小10-20％
采用本技术方案的有益效果是：
1.由于设计结构集成度高，尺寸减少一个规格，性能不变，价格便宜经济性好；
2.一体机架无支架横梁，通风性好，噪音比同类产品低1-2dbA；
3.结构流道通畅无阻，吸尘效率达56％，已达到业内最高。
4、零件减少，结构简单，安装方便，生产效率高；
5、集成后尺寸可做得更紧凑，潜在失效率更低，质量更可靠。
附图说明
图1：本发明的结构分解图。
图2：目前一个国内专利用于吸尘器无刷电机结构分解图
图3：一体机架的结构立体示意图。
图4：一体机架的剖示图。
图5：转子组件的剖示图。
图6：定子组件的立体示意图。
图7：定子组件的俯视图。
图中数字代表的名称：1.风罩 2.动叶轮 3.端盖 4.定子组件 5.支架 6.控制线路板 7.转子组件 8.轴承 10.一体机架 11.导风槽 12.中心桶 13.定位柱 14.定位螺孔15，半月护栏 16.挡风圈 21.导风轮 40.定子铁芯 41.漆包线圈 42. 定子骨架 43.骨架嵌线槽 44.骨架支板台 45.定子铁芯固定孔 71.转轴 72.轴承套 73.磁环 93.固定螺钉
具体实施方式
本发明公开了一种全新概念结构应用于吸尘器无刷直流电机上，下面实施例结合具体图示详细说明。
如图1所示，为发明的实例分解图，图示2所示为类似结构的已公示的国内专利CN106849412A实例分解图，对比二者可以明显的看出，本发明比已有的专利少了导风轮21，端盖3，还有支架5.本发明的创新就在于把这3件集成为1件，那就是一体机架10，以下是完整的描述。
如图1所示，是本发明的结构分解图，包括依次组装：风罩1、动叶轮2、一体机架10、转子组件7、定子组件4、固定螺钉93、控制线路板6。所述的转子组件7穿过定子组件4中心，转子组件7上的轴承套72端插入一体机架的中心桶12内，转子组件7上的磁环73与定子铁芯40平齐，转子组件7的另一端连接动叶轮2，定子用固定螺钉93固定在一体机架10上，风罩1套于动叶轮2下面的一体机架10上。
进一步，如图3为一体机架10的立体图，图4是一体机架的剖视图，清楚展示其内部结构，一体机架10周边镂空9个楔形导风槽11，起到导流的作用，每个导风槽11都连有弧形筋与中心桶12相连，起到加强结构的作用，导风槽11旁均布3根定位柱13，柱子中心设有定位螺孔14，3个柱子上端平面上设有半月型护栏15，背面设有一圈挡风圈16，动叶轮2的底平面与挡风圈边平齐，能有效防止出风吹到动叶轮底部产生紊流，影响效率，所述的定子周边均布3个定子铁芯固定孔，与一体机架10上的定位螺孔14对应，定子铁芯搁在定位柱13上端，由半月型护栏使定子定位，并由3颗固定螺钉93固定在一体机架上。
进一步，如图5所示，是转子组件7的剖示图，两个轴承装于一边，也促成电机结构的集成，图示两个轴承8一起装在一个轴承套72内，两个轴承之间离开一端距离，其目的是分散支撑点的力矩，磁环73越靠近轴承端产生的力矩越小，对轴承越有利，本案设的只有1mm距离，运转起来振动极微，且轴承另一头动叶轮2运转时也会起到抵消磁环旋转的振动作用。
进一步，如图6所示，是定子组件的立体示意图，图7是定子组件的俯视图，所述的定子组件4，有上、下定子骨架42套装在3个伸向定子铁芯中心的极靴上，同时3个极靴上绕有漆包线圈41，塑料骨架42隔绝线圈41与定子铁芯40接触，3个绕组出线头通过定子骨架42上设定的骨架线槽43蛇形盘绕在槽内，控制线路板6平放在定子骨架的3个骨架支板台44上，绕组线头穿过控制线路板的3个小孔，锡焊固定控制线路板6。
为符合大批量生产需要，所述的一体机架可用合金或塑料一次性模压制作，由于本发明的创新作用明显，本案例采用机座尺寸与同等型号可缩小一个等级，风罩，风叶，定子铁芯外经均缩小15％，定子铁芯选用φ40mm外径，风罩外径φ52mm，实现了DC25.2V，功率350W，吸尘效率达56％的极佳的效果
以上所述的仅是本发明的优选方案的一种，对于权利要求所限定的范围内修改或等效替换而形成的技术方案，也属于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于吸尘器的无刷直流电机，包括依次组装在一起：风罩、动叶轮、一体机架、转子组件、定子组件、控制板。所述的转子组件穿过定子组件中心，转子组件上的轴承端插入一体机架的中心桶内，转子组件上的磁环与定子铁芯平齐，转子组件的另一端连接动叶轮，3颗螺钉把定子固定在一体机架上，风罩套于动叶轮外的一体机架上。
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的一体机架中心设有一个中心桶，其底部有略小的通孔，与所述的转子轴承部分套粘在一起。
3.根据权利要求2所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的转子组件的两个轴承装在轴的同一侧，其中第一轴承与第二轴承间空有一定的距离，两个轴承外套一金属套，轴承金属套两端一头粘接磁环，另一头连接动叶轮。
4.根据权利要求3所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的一体机架周边设有多个楔形导风槽，起到导流的作用，每个导风槽都连有弧形筋与中心桶相连，起到加强结构的作用。
5.根据权利要求4所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的一体机架导风槽旁均布3根定位柱，柱子中心设有螺纹通孔，3个柱子上端平面上设有半月型护栏，所述的定子周边均布3个均布的螺孔，与3个定位柱子铁芯上对应，定子铁芯搁在3柱上端，由半月型护栏使定子不移动，准确定位由3颗穿过铁芯孔固定在一体机架上。
6.根据权利要求5所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的定子组件有上下定子骨架套装在3个伸向定子铁芯中心的极靴上，同时3个极靴上绕有漆包线圈，塑料骨架隔绝线圈与铁芯接触，3个绕组出线头通过定子骨架上设定的线槽蛇形盘绕在槽内，控制线路板平放在定子骨架的3个支板台上，绕组线头穿过控制线路板的对应3个小孔，锡焊固定控制线板。
7.根据权利要求6所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的一体机架可用铝合金、镁合金、工程塑料和热固性塑料制作。
8.根据权利要求1-7所述的无刷直流电机，其特征在于，所述的一体机架由于集成传统电机的上下端盖，导风轮，机壳于一体，通风散热好效率高，机座尺寸与同等型号可缩小一个等级，风罩，风叶，定子铁芯外经均可缩小10-20％。
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