CN110445274A - 电机和吊扇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机和吊扇。该电机包括主轴、定子和外转子，所述定子固定套接在所述主轴上，所述外转子包括磁性元件、第一壳体和第二壳体，所述第一壳体通过一体成型工艺直接将磁性元件包裹于其内；所述磁性元件为多个，多个所述磁性元件沿所述第一壳体的周向均匀分布；所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸连接，以形成所述电机的外壳，所述定子容置于所述外壳内，所述主轴穿设于所述外壳上，且所述定子固定套接在所述主轴上。上述电机装配时，第一壳体直接将磁性元件包裹于其内，然而与第二壳体直接连接，以形成电机的外壳，无需转子壳，减少电机的部件数量，结构简化，成本降低。

Description

电机和吊扇

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种电机和吊扇。

背景技术

传统吊扇的无刷电机包括外壳、外转子、定子和固定轴。外转子包括磁瓦、转子壳和铁芯，铁芯缠绕在若干磁瓦的周围。转子壳的内侧设有卡槽，磁瓦固定在卡槽内。转子壳的中部镂空，用于定子的安装，且定子固定套接在固定轴上。转子壳的外侧设有扇叶安装部。其中，外壳包括上壳和下壳。上壳和下壳合拢连接形成用于容纳外转子的腔体。上壳和下壳均与转子壳固定连接。扇叶安装部从壳体的侧部伸出至壳体的外部，扇叶安装部用于扇叶的安装固定。如此，当吊扇电机运行时，外转子旋转带动扇叶转动搅动空气，加快空气流通，产生散热效果。

然而，由于外转子包括磁瓦、转子壳和铁芯，部件多，从而电机的成本高。

发明内容

基于此，有必要针对成本高的问题，提供一种电机和吊扇，该电机由于无需设置转子壳，从而部件减少，结构简化，提供工艺精度，成本降低。

一种电机，包括主轴、定子和外转子，所述定子固定套接在所述主轴上，所述外转子包括磁性元件、第一壳体和第二壳体，所述第一壳体通过一体成型工艺直接将磁性元件包裹于其内；所述磁性元件为多个，多个所述磁性元件沿所述第一壳体的周向均匀分布；所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸连接，以形成所述电机的外壳，所述定子容置于所述外壳内，所述主轴穿设于所述外壳上，且所述定子固定套接在所述主轴上。

上述电机装配时，第一壳体直接将磁性元件包裹于其内，然而与第二壳体直接连接，以形成电机的外壳，无需转子壳，减少电机的部件数量，结构简化，成本降低。

在其中一个实施例中，所述第二壳体套接在所述第一上壳的外侧，所述第二壳体与所述第一壳体之间过盈配合。

在其中一个实施例中，所述第一壳体的侧壁设有台阶，所述第二壳体的上方敞口，所述第一壳体的侧壁通过所述敞口套入所述第二壳体内，且所述台阶抵触所述第二壳体的敞口端面。

在其中一个实施例中，所述外转子还包括护磁环磁轭，所述护磁环磁轭缠绕于多个所述磁性元件的外侧；所述第一壳体通过注塑工艺一体成型且在注塑成型过程中直接将所述磁性元件包裹于其内。

在其中一个实施例中，所述外转子还包括护磁环磁轭，所述护磁环磁轭缠绕于多个所述磁性元件的外侧；所述第一壳体通过铸造工艺一体成型，以直接将所述磁性元件和所述护磁环磁轭包裹于其内。

在其中一个实施例中，所述第一壳体设有用于扇叶安装的安装位。

在其中一个实施例中，所述第二壳体远离所述第一壳体的一侧向下凹陷，以增大所述第二壳体的下表面与所述磁性元件之间的间隙。

在其中一个实施例中，所述第一壳体设有第一凸块和围绕所述第一凸块设置的套体，所述第一凸块设有第一连接孔，所述套体与所述第一凸块之间连接有第一加强筋；所述第二壳体设有第二凸块，所述第二凸块设有与第一连接孔位置相应的第二连接孔；所述第一壳体和所述第二壳体通过紧固件穿设在所述第一连接孔和所述第二连接孔后实现连接；所述第一壳体和所述第二壳体连接时，所述套体套接所述第二凸块。

在其中一个实施例中，所述第一壳体还设有隔板，所述隔板的一侧抵触所述磁性元件，另一侧设有所述第一凸块。

一种吊扇，包括扇叶和上述电机，所述扇叶固定安装于所述外壳。

上述吊扇采用的电机，由于外转子无需设置用于固定安装磁性元件的转子壳，电机的部件减少，结构简化，成本降低，进而吊扇的结构也随之简化、以及成本也随之降低。

附图说明

图1为本发明一实施例中电机的结构示意图；

图2为图1中所述电机的轴向截面图；

图3为图1中所述电机的爆炸视图；

图4为图3中所述电机的第二壳体的结构示意图；

图5为图3中所述电机的第一壳体与磁性元件一体成型的结构示意图；

图6为图5中的A处局部放大图；

图7为图5中所述第一壳体与所述磁性元件的分离示意图。

10、外壳，100、第一壳体，110、第一凸块，111、第一连接孔，120、套体，121、第一加强筋，122、第二加强筋，130、台阶，140、第一容置腔，150、隔板，200、第二壳体，210、安装位，220、第二凸块，221、第二连接孔，230、第二容置腔，240、退让槽，310、磁性元件，320、护磁环磁轭，20、主轴，30、定子，31、线圈绕组，32、型芯，33、绝缘壳，41、第一轴承，42、第二轴承。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

结合图1至图3，一种电机，包括主轴20、定子30和外转子，定子30固定套接在主轴20上，外转子包括磁性元件310、第一壳体100和第二壳体200，第一壳体100通过一体成型工艺直接将磁性元件310包裹于其内；磁性元件310为多个，多个磁性元件310沿第一壳体100的周向均匀分布；第一壳体100与第二壳体200可拆卸连接，以形成电机的外壳10，定子30容置于外壳10内。其中，定子30主要位于第一壳体100的内部。主轴20穿设于外壳10上，且定子30固定套接在主轴20上。

上述电机装配时，第一壳体100直接将磁性元件310包裹于其内，然而与第二壳体200直接连接，以形成电机的外壳10，无需转子壳，减少电机的部件数量，结构简化，成本降低。

并且，该电机中，第一壳体100直接将磁性元件310包裹于其内，然而与第二壳体200直接连接，以形成电机的外壳10，无需转子壳，减少电机的部件数量，减少了中间部件导致了累计安装误差，从而提高了外转子及电机的安装精度，避免因安装误差造成电机或吊扇运行过程中产生的噪音或颤动。

其中，第一壳体100一体成型以直接将磁性元件310包裹于其内，使得磁性元件310紧贴于第一壳体100，多个磁性元件310之间的相对位置稳定，形成稳定的磁场，保证外转子及电机的产品性能。并且，磁性元件310与定子30之间的间隙稳定可控，保证电机具有良好的安装精度、产品性能和一致性。

在其中一个实施例中，结合图3至图5，第二壳体200套接在第一上壳的外侧，第二壳体200与第一壳体100之间过盈配合。当第二壳体200用于扇叶的安装时，第一壳体100和第二壳体200之间需要传递扭力，实现扇叶的旋转，而过盈配合能够保证侧向力的有效传递，保证第一壳体100和第二壳体200之间的侧向结合力，而扭力的方向正好位于第一壳体100和第二壳体200的侧向，从而第一壳体100和第二壳体200之间能够良好地传递扭力。

可选地，第一壳体100可为塑料壳体，第二壳体200可为金属壳体。由于第一壳体100具有塑料材质的特性，能够挤压变形，具有弹性。第二壳体200具有金属强度，用于负载扇叶时，满足负载要求。

如此，外转子充分利用了塑料和金属的材料特性，形成满足负载和经济性好的外壳10。相比螺丝连接的点连接方式，第二壳体200套接第一壳体100的侧壁，二者是面接触，接触面积大，能够有效地支撑扇叶，保证扇叶平稳转动。因为在电机的运转过程中，外转子通过旋转输出的扭力集中在外转子的侧向，而不是集中在主轴20的轴向，所以第二壳体200和第一壳体100之间侧壁承力，满足电机的承载要求。如此，即使第一壳体100采用塑料材质，不仅满足外转子的磁性元件310的安装要求，而且不会降低外壳10的强度，反而通过与第二壳体200过盈配合以及面接触，提高了第一壳体100与第二壳体200的接合力，提高了外壳10的承载能力，保证了扇叶平稳运转。

具体地，参见图4，第二壳体200的下表面设有用于扇叶安装的安装位210。第二壳体200具有足够的强度，可以承载扇叶。相比在外壳10的侧部设有扇叶安装部，采用第二壳体200的下表面来安装扇叶，能够减小外壳10的直径，减小电机的体积，方便电机的包装与运输。其中，安装位210可选为安装孔，每一个扇叶对应有两个安装孔。

可选地，第二壳体200为铁质壳、铝质壳或锌质壳。其中，铁质壳通过冲压工艺制成，具有良好的刚度和强度。铝质壳利用铝制材料良好的成型特性和表面平整度，能够改善电机的外观。并且，铝质壳吸音效果好，能够降低电机运行过程中产生的噪音。

在其中一个实施例中，参见图3至图5，第一壳体100的侧壁设有台阶130(见图5)，第二壳体200的上方敞口，第一壳体100的侧壁通过敞口套入第二壳体200内，且台阶130抵触第二壳体200的敞口端面。台阶130的设置便于第二壳体200与第一壳体100之间套接时的定位与限位，提高二者的结合力，提高外转子的承载能力。

除此之外，第一壳体100的侧壁套入到第二壳体200内，减少第一壳体100的外露面积，增大第二壳体200(金属材质)的外露面积，提高整个电机外表面的金属光泽度和平整度，使得电机具有良好的外观效果。

进一步地，第二壳体200的敞口端面与台阶130相贴合，以使第二壳体200和第一壳体100无缝连接。

具体地，结合图2和图7，外转子还包括护磁环磁轭320。护磁环磁轭320缠绕于多个磁性元件310的外侧，可使气隙侧的磁通密度大幅增加，提高永磁材料利用率，使电机的功率密度增加，从而可降低外转子的重量。

进一步地，护磁环磁轭320为开口状的铁环，磁性元件310为磁瓦。铁环的直径小于多个磁瓦的外径，使得开口状的铁环利用弹力将多个磁瓦压紧，保证铁环与磁瓦之间紧贴性。

在第一壳体100一体成型过程中，先将磁性元件310和护磁环磁轭320固定在设定的位置，然后进行浇注，待成型结束，则磁性元件310和护磁环磁轭320以稳定地相对尺寸固定在第一壳体100内，从生产过程来看，生产效率高，适合大批量生产。从产品质量看，磁性元件310和护磁环磁轭320的固定尺寸精度高，安装效率高，降低了生产成本。

前述提及，第一壳体100通过一体成型工艺制得。

比如，第一壳体100通过注塑工艺一体成型且在注塑成型过程中直接将磁性元件310和护磁环磁轭320包裹于其内。相比粘胶固定方式，第一壳体100通过注塑工艺与外转子连成一体，提高外转子的安装精度，且使磁性元件310内壁与定子30之间的间隙尺寸得到有效控制，保证了电机性能的稳定性和一致性。

再比如，第一壳体100通过铸造工艺一体成型，以直接将磁性元件310和护磁环磁轭320包裹于其内。铸造工艺可选为压铸、浇铸等。同理，第一壳体100通过铸造工艺直接将磁性元件310包裹于其内，提高外转子的安装精度，保证了电机性能的稳定性和一致性。

进一步地，当第一壳体100为金属材质时，第一壳体100具有较好的刚度，满足扇叶的安装。第一壳体100设有用于扇叶安装的安装位，满足扇叶的负载要求，可直接地用于扇叶或扇叶固定元件的安装，为扇叶提供足够的支撑力。此时，第一壳体100为负载壳体。扇叶固定元件是指扇叶安装盘活安装座等。

可选地，第二壳体200为铁质壳、铝质壳或锌质壳。其中，铁质壳通过冲压工艺制成，具有良好的刚度和强度。铝质壳利用铝制材料良好的成型特性和表面平整度，能够改善电机的外观。并且，铝质壳吸音效果好，能够降低电机运行过程中产生的噪音。

在其中一个实施例中，结合图4，第二壳体200远离第一壳体100的一侧向下凹陷形成退让槽240，以增大第二壳体200的下表面与磁性元件310之间的间隙。当第二壳体200的材质为金属，存在漏磁的风险，退让槽240的设置能够增加间隙，避免电机端部漏磁。

在其中一个实施例中，结合图5和图6，为了提高第一壳体100和第二壳体200的侧向结合力，第一壳体100设有第一凸块110和围绕第一凸块110设置的套体120，第一凸块110设有第一连接孔111，套体120与第一凸块110之间连接有第一加强筋121；第二壳体200设有第二凸块220，第二凸块220设有与第一连接孔111位置相应的第二连接孔221；第一壳体100和第二壳体200通过紧固件穿设在第一连接孔111和第二连接孔221后实现连接；第一壳体100和第二壳体200连接时，套体120套接第二凸块220。紧固件主要承受扇叶带来的竖直方向的振颤力。而套体120将第二凸块220夹紧，二者为面接触，受力面积大，实现扭力的传递，承受扇叶的运转负载。

具体地，结合图5，第一连接孔111为多个，多个第一连接孔111沿第一壳体100的周向均匀分布，从而使得第一壳体100和第二壳体200之间受力分布均匀。

具体地，第一凸块110、第一加强筋121和套体120形成一个整体，结合第一壳体100与第二壳体200之间的过盈配合，共同提高电机的承载能力，保证扇叶平稳运转。第一凸块110、第一加强筋121和套体120均是第一壳体100一体成型制造时所制得。

具体地，结合图5和图6，套体120与第一壳体100的内壁之间连接有第二加强筋122。第二加强筋122提高套体120的稳定性和强度，使得第一壳体100与第二壳体200之间连接更加紧固。

进一步地，第二加强筋122为两条，两条第二加强筋122分别位于套体120的两侧，两条第二加强筋122沿第一壳体100的周向延伸，与第一壳体100与第二壳体200之间传递的扭力的方向一致，从而提高第一壳体100和第二壳体200之间接合力，实现扭力的顺利传递。

在其中一个实施例中，结合图5，第一壳体100还设有隔板150，隔板150的一侧抵触磁性元件310，另一侧设有第一凸块110。

其中，第一壳体100为圆环状结构，通过一体成型工艺直接将磁性元件310稳固地安装在第一壳体100内，形成稳定的磁场，保证外转子的使用性能。定子30包括型芯32、绝缘壳33和线圈绕组31，型芯32位于绝缘壳33内，线圈绕组31绕设在绝缘壳33外。当线圈绕组31通电后，依靠改变输入到线圈绕组31上的电流波交变频率和波形，在线圈绕组31周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，这个磁场驱动外转子上的磁性元件310转动。

在前述实施例的基础上，结合图1和图2，电机还包括第一轴承41和第二轴承42。第一轴承41和第二轴承42套接在主轴20的两端。第一壳体100的顶部凹陷形成第一容置腔140，第一容置腔140用于安装第一轴承41，第一壳体100于第一容置腔140的中部设有供主轴20进出的通孔。第二壳体200的底部凹陷形成第二容置腔230，第二容置腔230用于安装第二轴承42，第二壳体200于第二容置腔230的中部设有供主轴20进出的通孔。如此，主轴20通过第一轴承41、第二轴承42与外壳10相接触，实现主轴20不动，外转子可转动。

其中，第一容置腔140和第二容置腔230分别用于第一轴承41和第二轴承42的安装限位，保证第一壳体100和第二壳体200分别与第一轴承41和第二轴承42之间的安装精度，提高电机的装配精度。

具体地，第一容置腔140和第二容置腔230位置相应，以使第一轴承41和第二轴承42同轴设置，保证整个电机同轴度高，稳定性好。

一种吊扇，包括扇叶和上述电机，扇叶固定安装于外壳10。类似地，由于上述吊扇采用上述电机，具有上述电机提及的所有技术特征和技术效果，在此不再一一赘言。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，所述的电机包括主轴、定子和外转子，所述定子固定套接在所述主轴上，所述外转子包括磁性元件、第一壳体和第二壳体，所述第一壳体通过一体成型工艺直接将磁性元件包裹于其内；所述磁性元件为多个，多个所述磁性元件沿所述第一壳体的周向均匀分布；所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸连接，以形成所述电机的外壳，所述定子容置于所述外壳内，所述主轴穿设于所述外壳上，且所述定子固定套接在所述主轴上。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第二壳体套接在所述第一上壳的外侧，所述第二壳体与所述第一壳体之间过盈配合。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一壳体的侧壁设有台阶，所述第二壳体的上方敞口，所述第一壳体的侧壁通过所述敞口套入所述第二壳体内，且所述台阶抵触所述第二壳体的敞口端面。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外转子还包括护磁环磁轭，所述护磁环磁轭缠绕于多个所述磁性元件的外侧；所述第一壳体通过注塑工艺一体成型且在注塑成型过程中直接将所述磁性元件包裹于其内。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外转子还包括护磁环磁轭，所述护磁环磁轭缠绕于多个所述磁性元件的外侧；所述第一壳体通过铸造工艺一体成型，以直接将所述磁性元件和所述护磁环磁轭包裹于其内。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述第一壳体设有用于扇叶安装的安装位。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第二壳体远离所述第一壳体的一侧向下凹陷，以增大所述第二壳体的下表面与所述磁性元件之间的间隙。

8.根据权利要求1至8任意一项所述的电机，其特征在于，所述第一壳体设有第一凸块和围绕所述第一凸块设置的套体，所述第一凸块设有第一连接孔，所述套体与所述第一凸块之间连接有第一加强筋；所述第二壳体设有第二凸块，所述第二凸块设有与第一连接孔位置相应的第二连接孔；所述第一壳体和所述第二壳体通过紧固件穿设在所述第一连接孔和所述第二连接孔后实现连接；所述第一壳体和所述第二壳体连接时，所述套体套接所述第二凸块。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一壳体还设有隔板，所述隔板的一侧抵触所述磁性元件，另一侧设有所述第一凸块。

10.一种吊扇，其特征在于，包括扇叶和如权利要求1至9任意一项所述的电机，所述扇叶固定安装于所述外壳。