CN114696535A - 集成式晾衣架高压外转子电机总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，属于智能家居用品技术领域。它解决了现有外置型电机整体的体积大，在有限的空间内无法安装的问题。本集成式晾衣架高压外转子电机总成，包括相互配合设置的控制盒、电机和绕线齿轮箱，控制盒控制电机的旋转方向，电机带动绕线齿轮箱运行，电机设置于控制盒内，其蜗杆轴伸出控制盒外与绕线齿轮箱中的两侧收线轮以蜗轮蜗杆结构连接，控制盒的底部安装有控制板，电机位于控制板上且外部不与控制板接触，控制盒的两侧开设有通风口，电机为外转子结构，其转子的后端卡设固定有风叶，电机为高压直流无刷电机。本发明通过改进使电机可以安装在控制盒内部，具有外形更加紧凑美观便于安装的优点。

Description

集成式晾衣架高压外转子电机总成

技术领域

本发明属于智能家居用品技术领域，涉及一种电动晾衣架，特别涉及一种集成式晾衣架高压外转子电机总成。

背景技术

电动晾衣架是一种通过电动机产生驱动力、智能化的家居用品，该电器主要由机身、动力系统、控制系统、升降系统、晾晒系统等组成，其基本功能是为各类家庭用户提供智能自动化的解决方案。

目前国内晾衣架上使用的都是有刷电机，有刷电机存在使用中的缺点：

1.电刷和换向器之间有摩擦，造成效率降低、噪音大、容易发热，有刷电机的寿命要短，在电刷磨损完之后，电机直接失效，报废。

2.由于有刷电机在工作过程中，换向器不停地转动，运行过程中换向片与碳刷之间频繁的摩擦，容易产生拉电弧现象，电弧产生的高频噪声，高频噪声通过电机引线和电机缝隙向外辐射。 EMI可能导致性能下降，数据损坏，或者如果足够强可导致系统完全失效。

3.有刷电机的正反转是依靠继电器来实现，继电器触点接触电阻的存在，当电流通过闭合的触点时，由于继电器触点接触电阻大，就会消耗一定的功率，将会使触点材料发生软化、变形，导致接触电阻更大，严重时甚至会产生熔焊故障，是闭合的触点无法断开。

现有技术中，不管是有刷电机还是无刷电机，其在晾衣架中的应用均采用外置型，即电机安装在控制器的外部，造成整体的体积较大，在有限的空间内无法安装，而采用外置电机主要是由于在晾衣架上应用的电机均是低压直流电机，在功率一定的情况下电压越低则电流越大，造成的发热也越大，因此限制了其在控制盒的安装。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种通过对电机和控制盒结构进行改进使电机可以安装在控制盒内部，外形更加紧凑美观便于安装的集成式晾衣架高压外转子电机总成。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，包括相互配合设置的控制盒、电机和绕线齿轮箱，所述的控制盒控制电机的旋转方向，所述的电机带动绕线齿轮箱运行，其特征在于，所述电机竖直设置于控制盒内，其蜗杆轴伸出控制盒外与绕线齿轮箱中的两侧收线轮以蜗轮蜗杆结构连接，所述控制盒的底部安装有控制板，所述的电机位于控制板上且外部不与控制板接触，所述控制盒的两侧开设有通风口，所述的电机为外转子结构，其转子的后端卡设固定有风叶，所述的电机为高压直流无刷电机。

本集成式晾衣架高压外转子电机总成的优点为：相对于传统的采用外置型有刷电机，本设计将有刷电机更换为无刷电机，为了使无刷电机可以在控制盒内置，进行了相对应的改进设计，包括采用高压直流无刷电机，其驱动电压达到了310V，在功率一定的前提下，大幅度降低了电流的强度，减小发热量，同时对电机和控制盒的造型结构进行改进，其中电机固定于绕线齿轮箱上不与控制盒内控制板接触，电机采用外转子结构，使得风叶可以直接固定于转子端部，增加控制盒内的空气流通同时电机本体进行散热，为了配合该电机的散热方式，在控制盒的两侧开设通风口，进一步增加空气流动，该结构也便于控制板上通讯接口的设置。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，其中一所述收线轮的中心竖直固定有花键轴，所述的绕线齿轮箱上具有零位齿圈，所述的零位齿圈通过内齿结构与花键轴啮合，所述的零位齿圈上设置有可旋转调节的变位调节圈，所述变位调节圈的中心设置有角度定位圈，所述角度定位圈的中心设置有调节螺丝将变位调节圈与零位齿圈固定，所述零位齿圈和变位调节圈的侧方均向外凸出形成感应端，两感应端相互并列底部位于同一平面且内部均嵌设有磁体，所述绕线齿轮箱的外壁上固定有分别与两感应端相对的霍尔传感器。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述控制盒的两侧铰接有与绕线齿轮箱出线口配合的防阻导线架，所述的防阻导线架通过卷簧张紧，所述防阻导线架的下端具有延伸至控制盒内部的凸耳，所述的凸耳内嵌设有磁体且控制板上具有与磁体相对的霍尔传感器。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述的控制板上具有整流升压电路，该整流升压电路将220V交流转换成310V直流以驱动电机。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述控制盒的上端两侧开设有“L”型的定位槽，所述绕线齿轮箱的下端具有与定位槽相配合的卡扣结构并通过控制盒面板压紧固定。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述绕线齿轮箱的上下两端具有螺丝孔，其中下端螺丝孔分别位于两定位槽的外侧且控制盒上具有用于嵌设螺丝孔的弧形凹槽。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述控制板的外部12V接口位于两侧通风口处，该通讯接口包括通过继电器控制的照明、消毒、烘干和风扇。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述的收线轮为分体式结构包括同轴固定的蜗轮和绕线盘，所述绕线盘的端面具有竖直设置周向分布的定位柱，所述蜗轮的配合面具有与定位柱相对应的定位孔，所述的蜗轮和绕线盘通过螺丝固定成型。

在上述的集成式晾衣架高压外转子电机总成中，所述的绕线齿轮箱上具有一体式结构的法兰面，所述的法兰面内具有轴承座，所述的电机通过法兰面配合与绕线齿轮箱固定且蜗杆轴通过轴承座支撑。

与现有技术相比，本集成式晾衣架高压外转子电机总成具有以下优点：

1、通过对电机风叶的安装结构进行改进并采用310V高压直流无刷电机，降低了发热量，同时配合控制盒上的通风口，使电机内置于控制盒内，电机运行时的发热量不会对控制内的元器件产生影响，上述内置电机结构的改进使得该总成整体的体积更小，外型美观便于安装；

2、通过零位齿圈和变位调节圈之间感应端形成的夹角配合霍尔传感器实现无接触式限位，控制晾衣架的上下行程，该结构调节方便，不易损坏，相对于常规的机械结构式限位静音效果更好；

3、对防阻导线架的结构进行改进，通过卷簧的弹性性能配合霍尔传感器，进一步增加其运行的稳定性和静音效果。

附图说明

图1是本电机总成的结构示意图；

图2是本电机总成的内部结构示意图；

图3是收线轮的限位调节结构爆炸图；

图4是收线轮的爆炸图；

图5是电机的结构示意图；

图6是绕线齿轮箱的外壳结构示意图；

图中，1、控制盒；1a、控制板；2、电机；2a、蜗杆轴；3、绕线齿轮箱；3a、收线轮；3b、法兰面；3c、轴承座；301、蜗轮；301a、定位孔；302、绕线盘；302a、定位柱；4、通风口；5、风叶；6、花键轴；7、零位齿圈；8、变位调节圈；9、角度定位圈；10、调节螺丝；11、感应端；12、防阻导线架；13、卷簧；14、凸耳；15、定位槽；16、螺丝孔；17、弧形凹槽。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图5所示，本集成式晾衣架高压外转子电机总成，包括相互配合设置的控制盒1、电机2和绕线齿轮箱3，控制盒1和绕线齿轮箱3均为塑料材质，控制盒1控制电机2的旋转方向，电机2带动绕线齿轮箱3运行。

具体参照图2，电机2竖直设置于控制盒1内，电机2端面与绕线齿轮箱3固定，电机2的蜗杆轴2a伸出控制盒1外与绕线齿轮箱3中的两侧收线轮3a以蜗轮蜗杆结构连接，控制盒1的底部安装有控制板1a，控制板1a上具有整流升压电路，将220V交流转换成310V直流，控制板1a上具有控制驱动电机2的芯片，同时控制板1a上设置有12V直流降压电路，通过芯片控制继电器的通断从而达到控制各个通讯接口的目的，电机2位于控制板1a上且外部不与控制板1a接触，控制盒1的两侧开设有通风口4，电机2为外转子结构，其转子的后端卡设固定有风叶5，风叶5与转子之间为过盈配合，电机2为高压直流无刷电机。

进一步说明，参照图1、图3，通过收线轮3a的左右旋转从而实现晾衣架上绳索的收放，其中一收线轮3a的中心竖直固定有花键轴6，当收线轮3a旋转时同步带动其中心的花键轴6旋转，绕线齿轮箱3上具有零位齿圈7，零位齿圈7通过内齿结构与花键轴6啮合，花键轴6再带动零位齿圈7旋转，其齿比为1：10。

零位齿圈7上设置有可旋转调节的变位调节圈8，变位调节圈8的中心设置有角度定位圈9，角度定位圈9的中心设置有调节螺丝10将变位调节圈8与零位齿圈7固定，零位齿圈7和变位调节圈8的侧方均向外凸出形成感应端11，两感应端11相互并列底部位于同一平面且内部均嵌设有磁体，绕线齿轮箱3的外壁上固定有分别与两感应端11相对的霍尔传感器。零位齿圈7的上端面外圈边缘开设有一圈方槽，变位调节圈8的内壁具有可以与方槽相互卡设有的方齿，通过将方齿卡入方槽内防止调节紧固后产生相互旋转。

由于零位齿圈7和变位调节圈8上均具有感应端11，可以通过旋转将两者之间的感应端11错开形成一定的夹角，旋转时通过松动角度定位圈9中心的调节螺丝10实现，当收线轮3a收放线时使感应端11正反旋转，当两感应端11内的磁体与控制板1a上的霍尔传感器感应时，电机2停止运行，通过两感应端11形成的夹角配合霍尔传感器实现对收线轮3a旋转的限位。

参照图2，控制盒1的两侧铰接有与绕线齿轮箱3出线口配合的防阻导线架12，防阻导线架12通过卷簧13张紧，收线轮3a上的绳索穿过防阻导线架12，绳索的另一端连接晾衣架，正常情况下防阻导线架12通过晾衣架的重力使卷簧13处于张紧状态，防阻导线架12的下端具有延伸至控制盒1内部的凸耳14，凸耳14内嵌设有磁体且控制板1a上具有与磁体相对的霍尔传感器，卷簧13张紧状态下防阻导线架12下压，凸耳14内的磁体与霍尔传感器分离，当晾衣架行程被阻碍时，绳索处于松散状态，晾衣架的重力无法作用于防阻导线架12，此时卷簧13将带动防阻导线架12旋转上升，凸耳14内的磁体与霍尔传感器感应，控制电机2停止运行。

参照图1，为了方便控制盒1与绕线齿轮箱3的装配以及增加连接结构的紧固性，控制盒1的上端两侧开设有“L”型的定位槽15，绕线齿轮箱3的下端具有与定位槽15相配合的卡扣结构并通过控制盒1面板压紧固定。

参照图2、图6，绕线齿轮箱3的上下两端具有螺丝孔16，螺丝孔16用于固定本总成，为了降低总成的高度是结构更紧凑，其中下端螺丝孔16分别位于两定位槽15的外侧且控制盒1上具有用于嵌设螺丝孔16的弧形凹槽17。

控制板1a的外部12V接口位于两侧通风口4处，便于对接头的接插，该通讯接口包括通过继电器控制的照明、消毒、烘干和风扇。

参照图4，收线轮3a为分体式结构包括同轴固定的蜗轮301和绕线盘302，采用该结构可以方便制造；为了增加两者的装配精度，绕线盘302的端面具有竖直设置周向分布的定位柱302a，蜗轮301的配合面具有与定位柱302a相对应的定位孔301a，定位柱302a穿设于定位孔301a内，蜗轮301和绕线盘302通过螺丝固定成型。

参照图6，为了实现电机2与绕线齿轮箱3的连接固定，绕线齿轮箱3上具有一体式结构的法兰面3b，法兰面3b内具有轴承座3c，电机2通过法兰面3b配合与绕线齿轮箱3固定且蜗杆轴2a通过轴承座3c支撑。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了各种术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，包括相互配合设置的控制盒（1）、电机（2）和绕线齿轮箱（3），所述的控制盒（1）控制电机（2）的旋转方向，所述的电机（2）带动绕线齿轮箱（3）运行，其特征在于，所述电机（2）竖直设置于控制盒（1）内，其蜗杆轴（2a）伸出控制盒（1）外与绕线齿轮箱（3）中的两侧收线轮（3a）以蜗轮蜗杆结构连接，所述控制盒（1）的底部安装有控制板（1a），所述的电机（2）位于控制板（1a）上且外部不与控制板（1a）接触，所述控制盒（1）的两侧开设有通风口（4），所述的电机（2）为外转子结构，其转子的后端卡设固定有风叶（5），所述的电机（2）为高压直流无刷电机。

2.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，其中一所述收线轮（3a）的中心竖直固定有花键轴（6），所述的绕线齿轮箱（3）上具有零位齿圈（7），所述的零位齿圈（7）通过内齿结构与花键轴（6）啮合，所述的零位齿圈（7）上设置有可旋转调节的变位调节圈（8），所述变位调节圈（8）的中心设置有角度定位圈（9），所述角度定位圈（9）的中心设置有调节螺丝（10）将变位调节圈（8）与零位齿圈（7）固定，所述零位齿圈（7）和变位调节圈（8）的侧方均向外凸出形成感应端（11），两感应端（11）相互并列底部位于同一平面且内部均嵌设有磁体，所述绕线齿轮箱（3）的外壁上固定有分别与两感应端（11）相对的霍尔传感器。

3.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述控制盒（1）的两侧铰接有与绕线齿轮箱（3）出线口配合的防阻导线架（12），所述的防阻导线架（12）通过卷簧（13）张紧，所述防阻导线架（12）的下端具有延伸至控制盒（1）内部的凸耳（14），所述的凸耳（14）内嵌设有磁体且控制板（1a）上具有与磁体相对的霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述的控制板（1a）上具有整流升压电路，该整流升压电路将220V交流转换成310V直流以驱动电机（2）。

5.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述控制盒（1）的上端两侧开设有“L”型的定位槽（15），所述绕线齿轮箱（3）的下端具有与定位槽（15）相配合的卡扣结构并通过控制盒（1）面板压紧固定。

6.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述绕线齿轮箱（3）的上下两端具有螺丝孔（16），其中下端螺丝孔（16）分别位于两定位槽（15）的外侧且控制盒（1）上具有用于嵌设螺丝孔（16）的弧形凹槽（17）。

7.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述控制板（1a）的外部12V接口位于两侧通风口（4）处，该通讯接口包括通过继电器控制的照明、消毒、烘干和风扇。

8.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述的收线轮（3a）为分体式结构包括同轴固定的蜗轮（301）和绕线盘（302），所述绕线盘（302）的端面具有竖直设置周向分布的定位柱（302a），所述蜗轮（301）的配合面具有与定位柱（302a）相对应的定位孔（301a），所述的蜗轮（301）和绕线盘（302）通过螺丝固定成型。

9.根据权利要求1所述的一种集成式晾衣架高压外转子电机总成，其特征在于，所述的绕线齿轮箱（3）上具有一体式结构的法兰面（3b），所述的法兰面（3b）内具有轴承座（3c），所述的电机（2）通过法兰面（3b）配合与绕线齿轮箱（3）固定且蜗杆轴（2a）通过轴承座（3c）支撑。

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