CN212366949U - 空调器、风机及其电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空调器、风机及其电机结构，电机结构包括转子本体及输出轴，转子本体的外壁上开设有斜槽，输出轴穿设于转子本体内，输出轴的输出端连接风叶本体。风叶本体转动的过程中，电机结构受到风叶本体施加的第一作用力，第一作用力沿着转动轴线方向产生第一作用分力。转子本体转动时，会受到定子的电磁力。由于斜槽的起始部至斜槽的终止部的方向与输出轴的转动方向之间呈锐角设置，进而电磁力能够分解出沿着转动轴线的轴向分力，且使得轴向分力与第一作用分力的作用方向一致，使得转子本体及输出轴在转动轴线方向上受到的合力始终朝向风叶本体，有效避免了风叶本体在切换转动速度的过程中噪音的产生，提高用户的使用体验。

Description

空调器、风机及其电机结构

技术领域

本实用新型涉及空调结构技术领域，特别是涉及空调器、风机及其电机结构。

背景技术

对于空调结构，一般通过电机驱动风叶结构转动进行出风。然而，传统的空调结构在使用时，尤其是在切换风叶结构的转动速度时，会出现噪音问题，进而影响用户的使用体验。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种降低空调在使用过程中的噪音的空调器、风机及其电机结构。

一种风机的电机结构，所述电机结构包括：

转子本体，所述转子本体的外壁上开设有多个间隔设置的斜槽；及

输出轴，所述输出轴穿设于所述转子本体内，所述输出轴的一端为输出端，所述输出端用于连接风叶本体；所述斜槽靠近所述输出端的部分为起始部，所述斜槽远离所述输出端的部分为终止部，所述起始部至所述终止部的方向与所述输出轴的转动方向之间呈锐角设置。

在其中一个实施例中，在所述输出端一侧的视角下，所述输出轴的转动方向为逆时针方向；所述斜槽在所述转子本体朝向所述风叶本体的端面上的投影，由所述起始部至所述终止部的方向为逆时针方向。

在其中一个实施例中，在所述输出端一侧的视角下，所述输出轴的转动方向为顺时针方向；所述斜槽在所述转子本体朝向所述风叶本体的端面上的投影，由所述起始部至所述终止部的方向为顺时针方向。

在其中一个实施例中，所述转子本体包括铁心及电枢绕组，所述斜槽开设于所述铁心的外壁上，所述电枢绕组设置于所述斜槽内。

一种风机，所述风机包括：

风叶本体；及

如上所述的电机结构，所述输出端连接于所述风叶本体上，所述输出端用于带动所述风叶本体转动。

在其中一个实施例中，所述风叶本体包括壳体及叶片，所述叶片设置于所述壳体内，所述壳体上开设有进风口与出风口，所述输出轴连接于所述叶片，并用于带动所述叶片在所述壳体内转动。

在其中一个实施例中，所述风叶本体为贯流风叶。

在其中一个实施例中，所述电机结构还包括弹性件，所述弹性件设置于所述输出轴背向于所述风叶本体的一侧，所述弹性件的弹力方向为所述输出轴朝向所述风叶本体的方向。

在其中一个实施例中，所述弹性件为波形弹簧。

一种空调器，所述空调器包括如上所述风机。

上述空调器、风机及其电机结构在使用时，由于风叶本体连接于电机结构输出轴的输出端上，通过转动的输出轴带动风叶本体转动，进而实现出风的目的。在风叶本体转动的过程中，会沿垂直于风叶本体的转动轴线的方向产生离心力，根据受力平衡原理，电机结构受到风叶本体施加的第一作用力，风叶本体受到电机结构施加的第二作用力，第二作用力、第一作用力及离心力形成受力平衡。而电机结构受到的第一作用力能够沿着输出轴的转动轴线方向产生第一作用分力。

而电机结构的转子本体在转动的过程中，会受到定子形成的磁场产生的电磁力。由于转子本体的外壁上开设有间隔设置的斜槽，使得电磁力的方向为斜槽长度方向的法线方向，进而电磁力能够分解为两个分力，一个为垂直于输出轴的转动轴线运转力，运转力用于驱动转子本体带动输出轴转动；另一个为沿着输出轴的转动轴线的轴向分力。

由于斜槽的起始部至斜槽的终止部的方向与所述输出轴的转动方向之间呈锐角设置，能够使得轴向分力的方向与第一作用分力的方向一致，使得电机结构的转子本体及输出轴受到的沿转动轴线方向的合力始终朝向风叶本体。进而当切换风叶本体的转动速度时，使得电机结构受到的沿转动轴线方向的受力大小发生一定变化，但是受力方向不会变化。进而避免了由于切换风叶本体的转动速度，而导致电机结构受力方向不稳定，进而导致电机结构沿转动轴线的方向窜动而产生噪音，有效避免了风叶本体在切换转动速度的过程中噪音的产生，提高用户的使用体验。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：

图1为一实施例中的风机的局部结构示意图；

图2为图1所示的风机的受力分析图；

图3为传统方式中的电机结构的受力分析图；

图4为一实施例中的电机结构的结构示意图；

图5为图4所示的电机结构的受力分析图；

图6为图4所示的电机结构在输出端一侧的视角下的结构示意图；

图7为另一实施例中的电机结构的结构示意图；

图8为图7所示的电机结构在输出端一侧的视角下的结构示意图。

附图标记说明：

10、风机，100、风叶本体，200、电机结构，210、转子本体，212、斜槽，214、起始部，216、终止部，220、输出轴，222、输出端，230、定子，240、弹性件，250、转动轴承，260、霍尔组件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1及图2，本实用新型一实施例中的风机10，包括风叶本体100及电机结构200，电机结构200用于驱动风机10转动，进而利用风叶本体100实现出风的效果。

具体地，所述电机结构200包括转子本体210及输出轴220，所述转子本体210的外壁上开设有多个间隔设置的斜槽212；所述输出轴220穿设于所述转子本体210内，所述输出轴220的一端为输出端222，所述输出端222连接于所述风叶本体100上，所述输出端222用于带动所述风叶本体100转动。所述斜槽212靠近所述输出端222的部分为起始部214，所述斜槽212远离所述输出端222的部分为终止部216，所述起始部214至所述终止部216的方向c与所述输出轴220的转动方向b之间呈锐角设置。

上述风机10在使用时，由于风叶本体100连接于电机结构200输出轴220的输出端222上，通过转动的输出轴220带动风叶本体100转动，进而实现出风的目的。如图2所示，在风叶本体100转动的过程中，会沿垂直于风叶本体100的转动轴线a的方向产生离心力Fm。根据受力平衡原理，电机结构200会受到风叶本体100施加的第一作用力F1，风叶本体100受到电机结构200施加的第二作用力F2，第二作用力F2、第一作用力F1及离心力Fm三者受力平衡。而电机结构200受到的第一作用力F1能够在输出轴220的转动轴线a的方向上产生第一作用分力F12。

请参阅图1及图3，一实施例中，电机结构200还包括定子230，所述转子本体210设置于所述定子230内，并能够相对于所述定子230转动，定子230用于形成磁场。而电机结构200的转子本体210在转动的过程中，会受到定子230形成的磁场产生的电磁力Fc。由于转子本体210的外壁上开设有间隔设置的斜槽212，使得电磁力Fc的方向为斜槽212长度方向的法线方向。进而电磁力Fc能够分解为两个分力，一个为垂直于输出轴220的转动轴线a的运转力Fc1，运转力Fc1用于驱动转子本体210带动输出轴220转动；另一个为沿着输出轴220的转动轴线a的轴向分力Fc2。

若斜槽212的起始部214至斜槽212的终止部216的方向与所述输出轴220的转动方向b之间呈钝角设置。如图3所示，由于第一作用分力F12作用方向为朝向风叶本体100的方向，而电磁力Fc的分解出来的轴向分力Fc2的方向为远离风叶本体100的方向，进而与第一作用分力F12的作用方向相反，导致在切换风叶本体100的转动速度的过程中，电机结构200在转动轴线a方向上的受力情况会出现以下变换：

第一、当第一作用分力F12大于轴向分力Fc2时，电机结构200会向朝向风叶本体100的方向窜动；

第二、当第一作用分力F12小于轴向分力Fc2时，电机结构200会向远离风叶本体100的方向窜动；

第三，当第一作用分力F12等于轴向分力Fc2时，电机结构200不会窜动。

因风叶本体100在不同的转动速度下，第一作用分力F12的大小不同，进而导致第一作用分力F12与轴向分力Fc2形成的合力的方向可能也会不断发生变化，进而导致电机结构200或沿着转动轴线a发生前后窜动而产生噪音。

请参阅图4及图5，在本实施例中，由于斜槽212的起始部214至斜槽212的终止部216的方向与所述输出轴220的转动方向b之间呈锐角设置，进而能够使得轴向分力Fc2的作用方向与第一作用分力F12的作用方向一致，使得电机结构200的转子本体210及输出轴220在转动轴线a方向上受到的合力方向始终朝向风叶本体100。当切换风叶本体100的转动速度时，使得电机结构200在转动轴线a方向上受到的合力的大小发生一定变化，但是受力方向不会变化，避免了由于切换风叶本体100的转动速度，而导致电机结构200受力方向不稳定，进而避免了电机结构200在转动轴线a的方向窜动而产生噪音，有效避免了风叶本体100在切换转动速度的过程中噪音的产生，提高用户的使用体验。

一实施例中，所述风叶本体100包括壳体及叶片，所述叶片设置于所述壳体内，所述壳体上开设有进风口与出风口，所述输出轴220连接于所述叶片，并用于带动所述叶片在所述壳体内转动。通过电机的输出轴220带动叶片转动，进而使得叶片通过壳体的进风口进风，通过壳体的出风口出风。在本实施例中，所述风叶本体100为贯流风叶。在其他实施例中，风叶本体100也可以为其他类型的风叶。

请参阅图4及图6，一实施例中，在所述输出端222一侧的视角下，所述输出轴220的转动方向b为逆时针方向；所述斜槽在所述转子本体210朝向风叶本体100的端面上的投影，由所述起始部214至所述终止部216的方向c为逆时针方向。此时，风叶本体100(如图1所示)的转动方向与输出轴220的转动方向b一致。由于输出轴220的转动方向b为逆时针方向，进而转子本体210受到的电磁力Fc的方向也为逆时针方向。此时电磁力Fc在转动轴线a方向上的轴向分力Fc2的方向朝向风叶本体100，以使转子本体210受到的在转动轴线a方向的合力方向朝向风叶本体100，进而保证转子本体210在转动轴线a方向上的稳定性，保证电机结构200在转动轴线a方向运行的稳定性。

具体地，在风叶本体100背向于电机结构200一侧的视角下，风叶本体100的转动方向为逆时针方向，叶片的压力面的朝向为逆时针方向。进而输出轴220在驱动叶片转动的过程中，以使叶片的压力面能够有效将风由壳体的出风口吹出，实现出风的目的。在本实施例中，叶片的压力面为叶片的受力面，而叶片相背对的另一面为吸力面。

参阅图7及图8，在另一实施例中，在所述输出端222一侧的视角下，所述输出轴220的转动方向b为顺时针方向；所述斜槽在所述转子本体210朝向风叶本体100的端面上的投影，由所述起始部214至所述终止部216的方向c为顺时针方向。此时，风叶本体100的转动方向与输出轴220的转动方向b一致。由于输出轴220的转动方向b为顺时针方向，进而转子本体210受到的电磁力Fc的方向也为顺时针方向。此时电磁力Fc在转动轴线a方向的轴向分力Fc2的方向朝向风叶本体100，以使转子本体210受到的沿着转动轴线a的合力方向朝向风叶本体100，进而保证转子本体210在转动轴线a方向的稳定性，保证电机结构200在转动轴线a方向运行的稳定性。

具体地，在风叶本体100背向于电机结构200的一侧的视角下，风叶本体100的转动方向为顺时针方向，叶片的压力面的朝向为顺时针方向。进而输出轴220在驱动叶片转动的过程中，以使叶片的压力面能够有效将风由壳体的出风口吹出，实现出风的目的。

一实施例中，所述转子本体210包括铁心及电枢绕组，所述斜槽212开设于所述铁心的外壁上，所述电枢绕组设置于所述斜槽212内。在使用时，定子230形成磁场，将电枢绕组设置于斜槽212内，并对电枢绕组通电，以使电流沿着电枢绕组流通，进而能够在磁场中产生电磁力Fc。且由于电枢绕组设置于斜槽212内，而斜槽212沿着输出端222远离风叶本体100的方向，向输出轴220的转动方向b倾斜设置，进而使得电枢绕组中的电流能够沿着斜槽212的方向流动，以使产生的电磁力Fc在转动轴线a上的轴向分力Fc2朝向风叶本体100的方向，进而保证在转动轴线a上的合力方向的稳定，避免电机结构200沿着转动轴线a的方向窜动。

请参阅图1、图4及图5，一实施例中，电机结构200还包括弹性件240，所述弹性件240设置于所述输出轴220背向于所述风叶本体100的一侧，所述弹性件240的弹力Ft方向为所述输出轴220朝向所述风叶本体100的方向。通过在输出轴220背向于风叶本体100的一侧设置于弹性件240，且由于弹性件240的弹力Ft方向为输出轴220朝向风叶本体100的方向，进而能够利用弹性件240为转子本体210及输出轴220的安装提供紧固力，提高转子本体210及输出轴220安装的稳定性。当然，在其他实施例中，弹性件240也可以省略。

如图1及图5所示，由于弹性件240的弹力Ft方向为输出轴220朝向风叶本体100的方向，进而使得弹性件240对转子本体210及输出轴220施加的弹力Ft方向朝向风叶本体100。由上文可知，转子本体210受到的电磁力Fc在转动轴线a上的轴向分力Fc2与转子本体210受到的风叶本体100施加的第一作用分力F12的作用方向均为朝向风叶本体100的方向，进而使得转子本体210在转动轴线a的方向上受到的合力的方向始终朝向风叶本体100。因此，在切换风叶本体100的转动速度的过程中，能够始终保持转子本体210在转动轴线a上的受力方向朝向风叶本体100，进而避免了转子本体210沿转动轴线a方向窜动，避免了电机结构200沿轴线方向窜动，进而避免由于窜动而产生噪音。

如图3所示，若将弹性件240设置于转子本体210朝向风叶本体100的一侧，进而弹性件240对转子本体210施加的弹力Ft方向为转子本体210朝向风叶本体100的方向。由于风叶本体100在转动的过程中，对转子本体210施加的第一作用力在转动轴线a上的分力第一作用分力F12的方向为朝向风叶本体100的方向，进而导致弹性件240施加的弹力Ft方向与第一作用分力F12方向相反。由于风叶本体100在切换转动速度的过程中，第一作用力F1的大小会发生变化，如风叶本体100的转动速度增大，对应地第一作用分力F12会增大，风叶本体100的转动速度减小，对应地第一作用分力F12会减小，进而导致转子本体210在转动轴线a上受到的合力的方向可能发生变化，导致转子本体210可能在转动轴线a的方向上窜动。

在本实施例中，所述弹性件240为波形弹簧。利用波形弹簧能够有效提高转子本体210安装的稳定性。且将波形弹簧设置于转子本体210背向于风叶本体100的一侧，使得波形弹性对转子本体210施加的弹力Ft方向为朝向风叶本体100的方向，进而保证转子本体210在转动轴线a上受到的合力方向始终稳定地朝向风叶本体100的方向。

请参阅图4及图5，一实施例中，电机结构200还包括转动轴承250，所述输出轴220的相对两端上均设置有所述转动轴承250。通过设置转动轴承250方便实现输出轴220的转动，提高输出轴220转动的稳定性。具体地，弹性件240抵接于转动轴承250背向于转子本体210的一侧，进而通过弹性件240抵接于转动轴承250上，提高转动轴承250设置的稳定性，以提高转子本体210设置的稳定性。

一实施例中，电机结构200还包括机壳，定子230设置于机壳内，其中转动轴承250设置于机壳上，输出轴220的输出端222穿过一转动轴承250，并能够由机壳穿出，以便于实现输出端222与风叶本体100的连接。机壳不仅能够实现对定子230、转子本体210及输出轴220的安装提供安装空间，同时还能够保护定子230、转子本体210及输出轴220的解结构稳定性。

具体地，弹性件240的一端面抵接于转动轴承250上，弹性件240的相背对的另一端面抵接于机壳上，进而利用弹性件240提高转动轴线a在机壳上设置的稳定性，进而提高转子本体210及输出轴220在机壳内安装的稳定性。

一实施例中，电机结构200还包括霍尔组件260，霍尔组件260设置于机壳内。通过设置霍尔组件260能够便于检测电机结构200的运动状态，进而便于实现对电机结构200的控制。

一实施例中，空调器包括上述任一实施例中的风机10，利用上述风机10实现出风效果。且由于上述风机10能够避免电机结构200沿转动轴线a方向窜动，进而能够通过上述风机10，降低或避免在切换出风速度的过程中产生的噪音，进而提高用户使用空调器的使用体验。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种风机的电机结构，其特征在于，所述电机结构包括：

转子本体，所述转子本体的外壁上开设有多个间隔设置的斜槽；及

输出轴，所述输出轴穿设于所述转子本体内，所述输出轴的一端为输出端，所述输出端用于连接风叶本体；所述斜槽靠近所述输出端的部分为起始部，所述斜槽远离所述输出端的部分为终止部，所述起始部至所述终止部的方向与所述输出轴的转动方向之间呈锐角设置。

2.根据权利要求1所述的风机的电机结构，其特征在于，在所述输出端一侧的视角下，所述输出轴的转动方向为逆时针方向；所述斜槽在所述转子本体朝向所述风叶本体的端面上的投影，由所述起始部至所述终止部的方向为逆时针方向。

3.根据权利要求1所述的风机的电机结构，其特征在于，在所述输出端一侧的视角下，所述输出轴的转动方向为顺时针方向；所述斜槽在所述转子本体朝向所述风叶本体的端面上的投影，由所述起始部至所述终止部的方向为顺时针方向。

4.根据权利要求1-3任一项所述的风机的电机结构，其特征在于，所述转子本体包括铁心及电枢绕组，所述斜槽开设于所述铁心的外壁上，所述电枢绕组设置于所述斜槽内。

5.一种风机，其特征在于，所述风机包括：

风叶本体；及

如权利要求1-4任一项所述的电机结构，所述输出端连接于所述风叶本体上，所述输出端用于带动所述风叶本体转动。

6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述风叶本体包括壳体及叶片，所述叶片设置于所述壳体内，所述壳体上开设有进风口与出风口，所述输出轴连接于所述叶片，并用于带动所述叶片在所述壳体内转动。

7.根据权利要求6所述的风机，其特征在于，所述风叶本体为贯流风叶。

8.根据权利要求5-7任一项所述的风机，其特征在于，所述电机结构还包括弹性件，所述弹性件设置于所述输出轴背向于所述风叶本体的一侧，所述弹性件的弹力方向为所述输出轴朝向所述风叶本体的方向。

9.根据权利要求8所述的风机，其特征在于，所述弹性件为波形弹簧。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求5-9所述风机。

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