CN202142971U - 一种带轴承减振元件的无刷直流电动机 - Google Patents

Abstract

一种带减振元件的无刷直流电动机，包括一定子，以提供一电磁场；一转子，所述转子在所述电磁场中转动，其中所述转子包括一转轴和环绕所述转轴的转盘；和一外壳，所述外壳上设有一轴承座和一轴承设置在所述轴承座内，所述轴承提供一轴承孔以供所述转轴穿过，所述轴承与所述轴承座之间设置有一减振元件，所述减振元件上设有突起或突纹，从而当所述转子转动时，所述轴承与所述减振元件接触，以减少机械躁声。

Description

一种带轴承减振元件的无刷直流电动机

技术领域

本实用新型涉及一种电动机，特别涉及一种带轴承减振元件的无刷直流电动机。

背景技术

无刷直流电动机是以电子换相代替机械换相的直流电动机，它保持了直流电动机的优良特性，具有较好的起动和调速性能，而且它无需机械换相器，使电机的结构简单，并且可以从根本上克服一般有刷直流电动机易于产生换相火花的弊病。

由于无刷直流电动机具有高功率密度、高效率、宽调速范围的优良特点，其在很多领域得到了广泛应用，但是无刷直流电动机的转矩脉动使系统产生振动和噪声，在一定程度上限制了无刷直流电动机的应用。直流无刷电动机的机械噪声是电机运转部分的摩擦、撞击、不平衡以及结构共振形成的噪声。机械原因引起的噪声种类很多。噪声源主要有：自身噪声源，负载感应噪声源，辅助零部件的机械噪声源。例如由轴承、转子等产生的机械躁声。

现有的无刷直流电动机因为轴承与转轴，或轴承与轴承座之间的配合不够适当，导致电动机存在间隙，从而产生机械躁声，而现有解决方法只是选用高质量的轴承或者合适的润滑油等，没有彻底地解决躁声问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带轴承减振元件的无刷直流电动机，其包括一外壳，一定子和一转子，所述转子具有一转轴，所述转轴与外壳的轴承相接触，所述轴承上设有一减振元件，从而减小无刷直流电动机的轴承躁声。

本实用新型的另一目的在于提供一种带轴承减振元件的无刷直流电动机，所述减振元件为软性材料如橡胶，PVC软性等，所述减振元件内外表面设置有多个突起，从而使轴承与轴承座从面接触变为点接触，以缓解轴承与轴承之间的机械摩擦。

本实用新型的另一目的在于提供一种带轴承减振元件的无刷直流电动机，所述减振元件内外表面设置有多个突出纹，从而使轴承与轴承座从面接触变为点接触，以缓解轴承与轴承之间的机械摩擦。

本实用新型的另一目的在于提供一种带轴承减振元件的无刷直流电动机，所述减振元件限制所述转子就位，从而避免所述转子偏心转动，以提高所述无刷直流电动机的工作效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种带轴承减振元件的无刷直流电动机，该无刷直流电动机主体的定子上的每定子爪上具有多个底面以形成定子的台阶形内表面，从而改善磁通密度分布，减少电动机的漏磁通，从而给该电动机的转子转动提供高效的电磁转矩和电磁功率。

为达到以上目的，本实用新型提供一种带轴承减振元件的无刷直流电动机，其包括：

一定子，以提供一电磁场；

一转子，所述转子在所述电磁场中转动，其中所述转子包括一转轴和环绕所述转轴的转盘；和

一外壳，所述外壳上设有一轴承座和一轴承设置在所述轴承座内，所述轴承提供一轴承孔以供所述转轴穿过，所述轴承与所述轴承座之间设置有一减振元件，从而当所述转子转动时，所述轴承与所述减振元件接触，以减少机械躁声。

本实用新型的有益效果有于，减振元件的使用，使转子运行更流畅持久，有效降低了无刷直流电动机工作时因振动所产生的机械躁声，提高了电机的使用寿命和工作效率。

附图说明

图1为根据本实用新型的的一优选实施例的无刷直流电动机的立体示意图。

图2为根据本实用新型的的上述优选实施例的无刷直流电动机的分解示意图。

图3为根据本实用新型的的上述优选实施例的无刷直流电动机的剖视图。

图4为根据本实用新型的的上述优选实施例的无刷直流电动机的定子的剖视图。

图5为根据本实用新型的的另一优选实施例的无刷直流电动机的分解示意图。

图6为本实用新型的的上述优选实施例的无刷直流电动机的轴承系统的剖视图。

具体实施方式

如图1至图3所示，根据本实用新型的的一优选实施例的无刷直流电动机，其包括一定子10，一转子20，和一外壳30，定子10和转子20容纳于外壳30内。其中定子10是无刷直流电动机的引导部分；转子20是无刷直流电动机的感应部分。

转子20包括转轴21和环绕在所述转轴上并沿着垂直于转轴21方向设置的一转子铁芯22，一磁环23设置于该转子铁芯22上，该磁环23可以为稀土材料钕铁硼的永磁体，这样，转子20与定子10交互作用，在电磁转矩的作用下转动。

外壳30至少包括一壳体31，如两壳体31对接，以容纳定子10和转子20，其中所述壳体31上设置有一轴承座32，轴承座32形成一容纳腔33，其中一轴承34设置在容纳腔33中。

如图2所示，轴承34包括一轴承主体341和一轴承孔342，转子20的转轴21穿过轴承孔342，从而当转子20在定子10的作用下转动时，转轴21在轴承孔342中转动，从而轴承34起到支撑转轴21的作用。

根据本实用新型，在轴承34和轴承座32之间还设置有一减振元件40，从而当转轴21在轴承孔342中转动时，减振元件40缓解轴承34与轴承座32之间的机械摩擦，以减小无刷直流电动机的躁音。更具体地，减振元件40具有一内侧表面41，和一外侧表面42，其中减振元件40的内侧表面41面向轴承34，外侧表面42面向轴承座32。

该减振元件40为软性材料，例如，减振元件40由橡胶，PVC软性材料或聚胺酯软性材料等制成，其具有一定的弹性和形变能力，减振元件40可以实施为一个减振套，其套置在轴承34上，以使轴承34与轴承座32之间配合适当。

根据本实用新型的实施例，减振元件40内侧表面41，或外侧表面42，或内侧表面41和外侧表面42都设置有多个突起43。也就是说，多个突起43设置在减振元件40的内侧表面41和或外侧表面42，其中突起43与减振元件的材料相同，即都为软性材料如橡胶，PVC软性等。作为一个例子，突起43整体地并且均匀地从减振元件40的内侧表面41和或外侧表面42凸出设置，这样突起43与轴承34和轴承座32接触，也即减振元件40与轴承34和轴承座32点接触，突起43之间产生空间间隔，从而缓解轴承34和轴承座32之间的机械摩擦。

本实用新型的无刷直流电动机可以应用在空调，油烟机，电风扇等电器中，相应的轴承34可以是滑动轴承，滚动轴承等，如图2所示，作为一个例子，轴承34的轴承主体341包括一内圈3411，一外圈3412和设置在内圈3411和外圈3412中间的滚动体3413。减振套贴附在轴承主体3411的外圈3412上，例如减振套为一设置在轴承34上的环形橡胶套，从而当转子20的转轴21在轴承孔342中转动时，减振套有效地降低轴承34与轴承座32之间的机械摩擦。

本实用新型的带轴承减振元件的无刷直流电动机可以应用在各种类型的电动机中，作为一个例子，根据本实施例，定子10包括一定子铁心11，定子铁心11的形状根据电动机的应用设计，如一个典型的本实用新型的一种无刷直流电动机的定子铁心11为方形，定子铁心11内表面111形成一内腔12。多个定子齿13互相间隔地沿内腔12圆周方向设置在定子铁心内表面111，如至少两个定子齿13互相间隔地沿内腔12圆周方向设置在定子铁心内表面111，每定子齿13上绕有预定数目的励磁线圈14以组成多个励磁绕组，励磁线圈14形成连续的线圈串联或并联以提供电动机足够的感应电动势。

特别地，定子铁心11具有偶数个定子齿13以等间距地沿内腔12圆周方向设置在定子铁心内表面111上，每所述定子齿13上绕有一组励磁线圈14以组成偶数个励磁绕组。励磁绕组是无刷直流电机的电路部分，亦是实现机电能量转换的枢纽。其产生足够的感应电动势，并允许通过一定量的励磁电流，从而产生所需的电磁转矩和电磁功率。

相邻两个定子齿之间的间隔空隙形成沿着内腔12的圆周方向分布的定子槽15。特别地，每定子槽15的截面为圆拱形。即每定子齿13呈弧形从定子铁心内表面111延伸出来。

每定子齿13末端具有一定子爪16，相邻两个定子爪16之间形成一爪间狭缝17，每爪间狭缝17与对应的定子槽15连通。多个定子爪16沿圆周布置以形成一容纳腔18，每定子爪16上设置有多个接触面以形成多级台阶形底面，如图4所示。例如，每定子爪具有两个接触面即第一接触面161和第二接触面162，从而使每定子爪16上形成两级台阶形底面。

相应地，容纳腔18为中心对称的柱形腔体，定子爪16从定子齿末端的两端沿容纳腔18的圆周方向延伸，这样，当励磁线圈14绕在定子齿13上时，不至于从定子齿13的末端滑出。即励磁线圈14环绕于每定子齿13的外表面上，并被锁合在定子铁心内表面111和定子爪16之间。

每定子爪16底面朝向容纳腔18，即多个定子爪16的底面形成了定子10的内表面，该内表面形成容纳腔18，每定子爪16内表面具有多个接触面，每接触面相对于中心轴的半径不同，如两级台阶形底面中，第一接触面161和第二接触面162具有相对中心轴X的不同的半径。

如图5和图6所示，根据本实用新型的另一优选实施例，其包括一定子10A，一转子20A，和一外壳30A，定子10A和转子20A容纳于外壳30A内。其中定子10A是无刷直流电动机的引导部分；转子20A是无刷直流电动机的感应部分。

转子20A包括转轴21A和环绕在所述转轴上并沿着垂直于转轴21A方向设置的一转子铁芯22A，一磁环23A设置于该转子铁芯22A上，该磁环23A可以为稀土材料钕铁硼的永磁体，或铁氧体永磁体，这样，转子20A与定子10A交互作用，在电磁转矩的作用下转动。

外壳30A至少包括一壳体31A，如两壳体31A对接，以容纳定子10A和转子20A，其中所述壳体31A上设置有一轴承座32A，轴承座32A形成一容纳腔33A，其中一轴承34A设置在容纳腔33A中。

如图5所示，轴承34A包括一轴承主体341A和一轴承孔342A，转子20A的转轴21A穿过轴承孔342A，从而当转子20A在定子10A的作用下转动时，转轴21A在轴承孔342A中转动，从而轴承34A起到支撑转轴21A的作用。

在本实施例中，轴承主体341A为一球体，轴承孔342A穿过该球体，轴承34上涂有润滑油，转轴21A在轴承孔342A中转动。减振元件40A具有一内侧表面41A，和一外侧表面42A，其中减振元件40A的内侧表面41A面向轴承34A，外侧表面42A面向轴承座32A。

该减振元件40A为软性材料，例如，减振元件40A由橡胶，PVC软性材料或聚胺酯软件材料等制成，其具有一定的弹性和形变能力，减振元件40A可以实施为一个减振环，其套置在轴承34A上，以使轴承34A与轴承座32A之间配合适当。

根据本实用新型的实施例，减振元件40A内侧表面41A，或外侧表面42A，或内侧表面41A和外侧表面42A都设置有多个突纹43A。也就是说，多个突纹43A设置在减振元件40A的内侧表面41A和或外侧表面42A，其中突纹43A与减振元件的材料相同，即都为软性材料如橡胶，PVC软性材料等。作为一个例子，突纹43A整体地并且均匀地从减振元件40A的内侧表面41A和或外侧表面42A凸出设置，这样突纹43A与轴承34A和轴承座32A接触，也即减振元件40A与轴承34A和轴承座32A线接触，突起43A之间产生空间间隔，从而缓解轴承34A和轴承座32A之间的机械摩擦。

值得一提的是，减振元件40A内外侧表面都可设置不同的花纹样式，从而当轴承34A和轴承座32A接触时，因为减振元件40A的突纹会产生各种式样的间隙空间，用来缓冲轴承34A和轴承座32A接触之间的相互作用力，从而减少机械摩擦，降低躁声。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。

由此可见，本实用新型之目的已经完整并有效的予以实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本实用新型包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。

Claims (10)

1.一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，包括：一定子(10)，以提供一电磁场；一转子(20)，所述转子(20)在所述电磁场中转动，其中所述转子(20)包括一转轴(21)；和一外壳(30)，所述外壳(30)上设有一轴承座(32)，其中一轴承(34)设置在所述轴承座(32)内，所述轴承(34)提供一轴承孔(342)以供所述转轴(21)穿过；其特征在于，所述轴承(34)与所述轴承座(32)之间设置有一减振元件(40)。

2.如权利要求1所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述减振元件(40)具有一内侧表面(41)，和一外侧表面(42)，其中减振元件(40)的内侧表面(41)贴附在轴承(34)上，外侧表面(42)与轴承座(32)接触。

3.如权利要求2所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述减振元件(40)的所述内侧表面(41)和或所述外侧表面(42)均匀地设置有突起(43)。

4.如权利要求2所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述减振元件(40)的所述内侧表面(41)和或所述外侧表面(42)均匀地设置有突棱(43)。

5.如权利要求3或4所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述轴承(34)包括一轴承主体(341)和所述轴承孔(342)，所述转子(20)的所述转轴(21)穿过所述轴承孔(342)，从而当所述转子(20)在所述定子(10)的作用下转动时，所述转轴(21)在所述轴承孔(342)中转动。

6.如权利要求5所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述轴承(34)的所述轴承主体(341)包括一内圈(3411)，一外圈(3412)和设置在内圈(3411)和外圈(3412)中间的滚动体(3413)，所述减振元件(40)贴附在所述轴承主体(3411)的所述外圈(3412)上。

7.如权利要求5所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述轴承主体(341)为一球体，所述轴承孔(342)穿过该球体，所述转轴(21)在所述轴承孔(342)中转动。

8.如权利要求5所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述减振元件由软性材料制成。

9.如权利要求8所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，所述定子(10)包括一定子铁心(11)，所述定子铁心的内表面(111)形成一内腔(12)，至少两个定子齿(13)等间距地沿所述内腔(12)圆周方向设置在所述定子铁心内表面(111)上，每所述定子齿(13)末端设有一定子爪(16)，所述每定子爪(16)具有一多级台阶形底面，所有所述多级台阶形底面形成一容纳腔(18)，所述转子(20)在所述容纳腔(18)中转动。

10.根据权利要求9所述的一种带轴承减振元件的直流无刷电动机，其特征在于，每所述极爪(16)上设置有第一接触面(161)和第二接触面(162)，所述第一接触面(161)与所述第二接触面(162)具有相对于容纳腔(18)的中心轴的半径不同，从而使每所述定子爪(16)形成所述两级台阶形底面。

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