CN215502763U - 无刷电机及具有其的扫地机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无刷电机，包括：机体；定叶轮，包括内轮体、外轮体及形成在内轮体和外轮体间的导风通道，内轮体与机体连接；风罩，罩设在外轮体上，与定叶轮同轴设置；动叶轮，与定叶轮同轴设置并收容于风罩，动叶轮与机体传动连接，包括位于中部引导气流进入动叶轮的导风口和与导风通道相连通的出风口；导风口内壁至动叶轮的旋转轴线距离为R1，出风口上片外壁至旋转轴线距离为R2，出风口下片外壁至旋转轴线的距离为R3，外轮体内壁至旋转轴线的距离为R4，外轮体外壁至旋转轴线的距离为R5，R1＜R3＜R2＜R4＜R5。本申请中气流能自导风口集中进入，并逐渐向外分散流出，有助于加快气流流动速度，加强吸力，提高电机效率。

Description

无刷电机及具有其的扫地机

【技术领域】

本实用新型涉及扫地机技术领域，尤其涉及一种无刷电机及具有其的扫地机。

【背景技术】

扫地机电机是扫地机的心脏，其性能优劣直接影响到扫地机的性能。现有的电机包括风罩、设置在风罩内的动叶轮以及与动叶轮同轴设置的定叶轮。工作时，动叶轮转动，气流从风罩的进风口被吸入动叶轮，经过动叶轮加压后经风罩导向进入到定叶轮内，并沿着定叶轮流入指定位置。在实际使用过程中，会发现现有的电机效率普遍较低，其主要是由于气流流动过程中流畅性较差，因此有必要设计一种无刷电机。

【实用新型内容】

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种无刷电机及具有其的扫地机，以提高电机效率。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：一种无刷电机，包括：机体；定叶轮，包括同轴设置的内轮体、外轮体以及形成在所述内轮体和所述外轮体之间的导风通道，所述内轮体与所述机体固定连接；风罩，罩设在所述外轮体上，并与所述定叶轮同轴设置；动叶轮，与所述定叶轮同轴设置并收容于所述风罩内，所述动叶轮与所述机体传动连接，所述动叶轮包括位于其中部并引导气流进入所述动叶轮的导风口以及与所述导风通道相连通的出风口；其中，所述导风口的内壁至所述动叶轮的旋转轴线的距离为R1，所述出风口的上片外壁至所述旋转轴线的距离为R2，所述出风口的下片外壁至所述旋转轴线的距离为R3，所述外轮体的内壁至所述旋转轴线的距离为R4，所述外轮体的外壁至所述旋转轴线的距离为R5，R1、R2、R3、R4和R5之间满足：R1＜R3＜R2＜R4＜R5。

在本申请的一实施例中，所述动叶轮包括上板体、下板体以及连接在所述上板体和所述下板体之间的若干动叶片，所述上板体开设有所述导风口，相邻两所述动叶片之间形成送风通道，所述送风通道靠近所述上板体和/或所述下板体外围的一端形成所述出风口。

在本申请的一实施例中，所述风罩内壁沿其周向凸出形成有凸沿，所述风罩卡接在所述外轮体外围，所述凸沿与所述外轮体的端面相抵。

在本申请的一实施例中，所述机体包括：壳体；转子组件，收容于所述壳体内，包括转轴、套设在所述转轴上的轴承单元和磁铁，所述转轴一端伸出所述壳体并与所述动叶轮相接；定子组件，收容于所述壳体内，且围设在所述磁铁外围。

在本申请的一实施例中，所述壳体包括收容所述定子组件的定子腔和收容所述轴承单元的轴承腔，所述定子腔一端封闭，另一端与所述轴承腔相连通；所述机体包括与所述定子组件电性连接的驱动组件，所述驱动组件收容于所述定子腔内，所述驱动组件和所述风罩分别位于所述壳体的两端。

在本申请的一实施例中，所述轴承腔的内径为D1，所述磁铁的外径为D2，D1和D2满足：D2＜D1。

在本申请的一实施例中，所述转子组件还包括轴承支架，所述轴承支架设于所述轴承腔内、且围设于所述轴承单元外侧，以连接所述轴承单元和所述壳体。

在本申请的一实施例中，所述轴承支架包括：筒体，所述轴承和所述套筒收容于所述筒体内；抵接部，沿着所述筒体的周向凸出成型在所述筒体的外壁上，所述抵接部与所述轴承腔的内壁相抵紧。

在本申请的一实施例中，所述上板体自所述导风口至远离所述导风口的方向，部分向外折弯形成导风筒；所述风罩开设有与所述导风筒相对应的进风口，所述进风口与所述导风筒之间设置有密封圈，所述密封圈包括底部密封平面，所述导风筒包括顶部端面，所述顶部端面从所述底部密封平面嵌入所述密封圈，所述顶部端面嵌入所述密封圈的深度定义为L，L满足：0.4mm＜L＜0.6mm。

此外，本实用新型还提供一种扫地机，包括上述所述的无刷电机。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型中，导风口的内壁至动叶轮的旋转轴线的距离为R1，出风口的上片外壁至旋转轴线的距离为R2，出风口的下片外壁至旋转轴线的距离为R3，外轮体的内壁至旋转轴线的距离为R4，外轮体的外壁至旋转轴线的距离为R5，且满足：R1＜R3＜R2＜R4＜R5，从而使得气流自导风口集中进入，并逐渐向外分散流出，有助于加快气流流动速度，加强吸力，进而提高电机效率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。其中：

图1是本实用新型无刷电机的分解结构示意图。

图2是本实用新型无刷电机的剖视示意图。

图3是图2的局部示图。

图4是图2在A处的局部放大图。

图5是图1中壳体、风罩和定叶轮的装配示意图。

图6是本实用新型中定叶轮的结构示意图。

图7是本实用新型中动叶轮的结构示意图。

图8是本实用新型中转子组件与动叶轮的装配示意图。

图9是本实用新型中轴承支架的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1至图3、图6所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的无刷电机，包括机体100；定叶轮50，包括同轴设置的内轮体51、外轮体52以及形成在内轮体51和外轮体52之间的导风通道531，内轮体51与机体100固定连接；风罩60，罩设在外轮体52上，并与定叶轮50同轴设置；动叶轮70，与定叶轮50同轴设置并收容于风罩60内，动叶轮70与机体100传动连接，动叶轮70包括位于其中部并引导气流进入动叶轮70的导风口711a以及与导风通道531相连通的出风口731a，动叶轮还包括第一壁和第二壁，导风口711a开设于所述第一壁上，所述出风口731a位于第一壁与第二壁之间；

其中，导风口711a的内壁至动叶轮70的旋转轴线70a的距离为R1，出风口731a的上片外壁至旋转轴线70a的距离为R2，出风口731a的下片外壁至旋转轴线70a的距离为R3，外轮体52的内壁至旋转轴线70a的距离为R4，外轮体52的外壁至旋转轴线70a的距离为R5，R1、R2、R3、R4和R5之间满足：R1＜R2＜R3＜R4＜R5。

本实用新型中，导风口711a的内壁至动叶轮70的旋转轴线的距离为R1，出风口731a的上片外壁(即第一壁的最外侧边缘)至旋转轴线70a的距离为R2，出风口731a的下片外壁(即第二壁的最外侧边缘)至旋转轴线70a的距离为R3，外轮体52的内壁至旋转轴线70a的距离为R4，外轮体52的外壁至旋转轴线70a的距离为R5，且满足：R1＜R3＜R2＜R4＜R5，从而使得气流自导风口711a集中进入，并逐渐向外分散流出，有助于加快气流流动速度，加强吸力，进而提高电机效率。

机体100包括壳体20、收容于壳体20中的转子组件10和定子组件30。

参照图2、图5和图8，壳体20包括基壳21和后盖22，基壳21内形成有相互连通的定子腔21a和轴承腔21b，以收容转子组件10和定子组件30。后盖22可拆卸的连接在壳体20的端部以便定子腔21a封闭和打开，继而便于零部件的拆装。轴承腔21b远离定子腔21a的一端与外界相连通。

转子组件10包括转轴11、磁铁14和轴承单元101。转轴11一端自轴承腔21b伸入到定子腔21a内，磁铁14收容于定子腔21a内，并沿着转轴11的轴向方向套设在转轴11上，定子组件30固定安装在定子腔21a内，且围设于磁铁14外围。转轴11的另一端向外伸出轴承腔21b，动叶轮70位于基壳21外并套设在该伸出端上。轴承单元101固定安装在轴承腔21b内，并用于支撑转轴11。

优选的，轴承腔21b的内径为D1，磁铁14的外径为D2，D1和D2满足：D2＜D1，使得磁铁14可穿过轴承腔21b进入到定子腔21a内，便于电机的装配。

轴承单元101包括沿转轴11的轴向方向套设在转轴11上的两个轴承12和套筒13，套筒13的一端与两个轴承12的其中一个轴承12抵接，另一端与两个轴承12的其中另一个轴承抵接，套筒13与两个轴承12的外径相同。通过在轴承12和轴承12之间抵接套筒13，套筒13能够为其提供预紧力，从而降低噪音。

优选的，在本实施例中，转轴11为台阶轴。轴承12套设在外径较大的转轴11处，以增大轴承12与转轴11的受力面积，从而减小轴承12的承受压强，进而改善因轴承12损坏而导致异音的现象，同时也能够延长电机的使用寿命。

具体的，转轴11包括第一轴部111和第二轴部112，第一轴部111和第二轴部112同轴设置，第一轴部111的外径大于第二轴部112的外径，第一轴部111和第二轴部112的连接处形成有台阶部113。轴承单元101和动叶轮70均套设在第一轴部111上，以便调整轴承单元101和动叶轮70之间的间距，从而便于后续装配。磁铁14套设在第二轴部112上，并与台阶部113相抵接，以对磁铁14进行轴向定位。

为了提高轴承单元101与轴承腔21b的连接紧密性，转子组件10还包括轴承支架15，轴承支架15设于轴承腔21b内、且围设在轴承12和套筒13的外侧。

参照图9所示，轴承支架15包括筒体151和抵接部152。轴承12和套筒13收容于筒体151内，二者与筒体151可采用过盈配合或者胶粘的方式进行固定。抵接部152沿着筒体151的周向凸出成型在筒体151的外壁上，抵接部152与轴承腔21b的内壁相抵紧。

优选的，抵接部152为齿形结构，其能够减少与轴承腔21b的接触面积，从而便于轴承支架15装入轴承腔21b。抵接部152的数量为多个且沿着筒体151的长度方向均匀分布，以提高轴承支架15和轴承腔21b的连接稳固性。

参照图8所示，转子组件10还包括沿着转轴11的轴向方向紧固在转轴11上的平衡环16，平衡环16位于转轴11远离动叶轮70的另一端部上，平衡环16具体为一辅助轴承，且平衡环16采用直接压入的方式过盈配合在转轴11上。通过设置平衡环16，当转轴11在转动时，其能够限制转轴11的径向运动，以降低转轴11在转动时因动不平衡而产生的离心跳动。

此外，参照图2所示，机体100还包括驱动组件40，驱动组件40设置在定子腔21a内并与定子组件30的电性连接，以对定子组件30进行供电，进而驱使磁铁14转动，从而带动转轴11转动。由于驱动组件40设置在定子腔21a，且定子腔21a一端由后盖22进行封闭，另一端由转子组件10进行封闭，使得定子腔21a为密闭腔体，从而能够有效防止水汽进入，避免电机因进水汽而失效。且由于风罩60位于动叶轮70处，驱动组件40和风罩60分别位于电机的两端，使得驱动组件40远离进风口60a，其也能够减少驱动组件40与水汽接触的可能。

参照图1、图5和图6所示，定叶轮50安装在基壳21上，定叶轮50包括连接在内轮体51和外轮体52之间的若干定叶片53，若干定叶片53沿着内轮体51和/或外轮体52的周向等间隔分布，相邻两定叶片53之间形成导风通道531。

为了便于安装定叶轮50，内轮体51中部开设有安装孔51a，基壳21端部向外凸出形成有与安装孔51a相匹配的筒部211，内轮体51套设在筒部211外，且与基壳21的端部相抵，以对定叶轮50的轴向和径向进行限位。

内轮体51和基壳21之间过盈配合或者采用紧固件进行紧固。在本实施例中，为了便于拆装，优选在内轮体51和基壳21之间设置第二紧固件23，第二紧固件23为螺栓、螺钉等螺纹紧固件。第二紧固件23数量为多个，且沿着内轮体51的周向等间距分布。

作为一种优选的实施例，外轮体52与风罩60间采用卡接配合，以便风罩60的拆装和对动叶轮70和定叶轮50进行清洁。

具体的，风罩60与外轮体52相接触处的内轮廓与外轮体52的外轮廓相同，且相接触处的内径略小于外轮体52的外径，从而使得风罩60的内壁与外轮体52的外壁紧密贴合，防止气流泄露。

风罩60的内壁沿其周向凸出形成有凸沿621，且凸沿621与外轮体52的端面相抵，凸沿621能够对风罩60进行轴向限位的同时，进一步提高风罩60与外轮体52间的密封性。在本实施例中，风罩60可采用弹性较佳的塑料材质。

参照图3至图5、图7，动叶轮70包括上板体71、下板体72和若干动叶片73，导风口711a开设在上板体71上，下板体72沿着导风口711a的轴向，与上板体71相对且同轴设置，若干动叶片73连接在上板体71和下板体72之间，且绕着上板体71和/或下板体72的轴心等距环设于上板体71和下板体72上。相邻两动叶片73之间形成有送风通道731，出风口731a形成在送风通道731靠近上板体71和/或下板体72外围的一端。

上板体71自导风口711a至远离导风口711a的方向，部分向外折弯形成导风筒711，风罩60开设有与导风筒711相连通的进风口60a，进风口60a与导风筒711之间存在密封连接。

具体的，风罩60包括用于围成进风口60a的内圈61和与内圈61相连接的外圈62，内圈61和外圈62之间形成有环形的容置槽63，容置槽63内嵌设有密封圈64，导风筒711包括顶部端面7111，顶部端面7111与密封圈64的底部密封平面641紧密贴合。采用上述结构，其能够减少风机风量损失，提高电机吸入功率，进而增强工作性能。

优选的，顶部端面7111从底部密封平面641嵌入密封圈64，顶部端面7111嵌入密封圈64的深度为L，深度L为顶部端面7111与底部密封平面641之间的距离，L满足：0.4mm＜L3＜0.6mm。通过将L的深度限定在该范围内，其在保证密封性的同时，能够保证动叶轮70转动更为顺畅，进而减小能量损耗，提高转数和吸力，同时也提高动叶轮70的使用寿命。

参照图7和图8所示，动叶轮70的下板体72中心开设有供转轴11穿过的插孔72a，动叶轮70内可拆卸的连接有一安装环74，安装环74与插孔72a同轴设置，动叶轮70通过安装环74紧固在转轴11上。

具体的，安装环74固定连接在下板体72上，安装环74和下板体72之间设置有第一紧固件(图未示)，以将安装环74紧固在下板体72上。

安装环74包括套部741和沿着套部741的周向环绕成型的连接部742。连接部742与下板体72相贴合，套部741端部相对连接部742端面向外凸出，并插设在插孔72a内，连接部742能够限制安装环74的轴向移动，套部741能够限制安装环74的径向移动，从而便于安装环74的装设。转轴11穿设在套部741中，且与套部741过盈配合或者粘接配合。

第一紧固件数量为多个且沿着安装环74的连接部742的周向等间隔分布。第一紧固件具体可采用螺栓、螺钉等螺纹紧固件。

此外，本实用新型还涉及一种扫地机，包括前述的无刷电机。

综上所述，本实用新型中，导风口的内壁至动叶轮的旋转轴线的距离为R1，出风口的上片外壁至旋转轴线的距离为R2，出风口的下片外壁至旋转轴线的距离为R3，外轮体的内壁至旋转轴线的距离为R4，外轮体的外壁至旋转轴线的距离为R5，且满足：R1＜R3＜R2＜R4＜R5，从而使得气流自导风口集中进入，并逐渐向外分散流出，有助于加快气流流动速度，加强吸力，进而提高电机效率；

定叶轮在起导流作用的同时，还能够对风罩和机体进行承接，具有简化结构、便于装配、降低成本、使电机结构更为紧凑的优点；

驱动组件和风罩分别位于电机的两端，使得驱动组件远离进风口，以降低驱动组件与水汽接触的可能，防止电机因进水汽而失效。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无刷电机，其特征在于，包括：

机体(100)；

定叶轮(50)，包括同轴设置的内轮体(51)、外轮体(52)以及形成在所述内轮体(51)和所述外轮体(52)之间的导风通道(531)，所述内轮体(51)与所述机体(100)固定连接；

风罩(60)，罩设在所述外轮体(52)上，并与所述定叶轮(50)同轴设置；

动叶轮(70)，与所述定叶轮(50)同轴设置并收容于所述风罩(60)内，所述动叶轮(70)与所述机体(100)传动连接，所述动叶轮(70)包括位于其中部并引导气流进入所述动叶轮(70)的导风口(711a)以及与所述导风通道(531)相连通的出风口(731a)；

其中，所述导风口(711a)的内壁至所述动叶轮(70)的旋转轴线(70a)的距离为R1，所述出风口(731a)的上片外壁至所述旋转轴线(70a)的距离为R2，所述出风口(731a)的下片外壁至所述旋转轴线(70a)的距离为R3，所述外轮体(52)的内壁至所述旋转轴线(70a)的距离为R4，所述外轮体(52)的外壁至所述旋转轴线(70a)的距离为R5，R1、R2、R3、R4和R5之间满足：R1＜R3＜R2＜R4＜R5。

2.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述动叶轮(70)包括上板体(71)、下板体(72)以及连接在所述上板体(71)和所述下板体(72)之间的若干动叶片(73)，所述上板体(71)开设有所述导风口(711a)，相邻两所述动叶片(73)之间形成送风通道(731)，所述送风通道(731)靠近所述上板体(71)和/或所述下板体(72)外围的一端形成所述出风口(731a)。

3.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述风罩(60)内壁沿其周向凸出形成有凸沿(621)，所述风罩(60)卡接在所述外轮体(52)外围，所述凸沿(621)与所述外轮体(52)的端面相抵。

4.根据权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，所述机体(100) 包括：

壳体(20)；

转子组件(10)，收容于所述壳体(20)内，包括转轴(11)、套设在所述转轴(11)上的轴承单元(101)和磁铁(14)，所述转轴(11)一端伸出所述壳体(20)并与所述动叶轮(70)相接；

定子组件(30)，收容于所述壳体(20)内，且围设在所述磁铁(14)外围。

5.根据权利要求4所述的无刷电机，其特征在于，所述壳体(20)包括收容所述定子组件(30)的定子腔(21a)和收容所述轴承单元(101)的轴承腔(21b)，所述定子腔(21a)一端封闭，另一端与所述轴承腔(21b)相连通；

所述机体(100)包括与所述定子组件(30)电性连接的驱动组件(40)，所述驱动组件(40)收容于所述定子腔(21a)内，所述驱动组件(40)和所述风罩(60)分别位于所述壳体(20)的两端。

6.根据权利要求5所述的无刷电机，其特征在于，所述轴承腔(21b)的内径为D1，所述磁铁(14)的外径为D2，D1和D2满足：D2＜D1。

7.根据权利要求5所述的无刷电机，其特征在于，所述转子组件(10)还包括轴承支架(15)，所述轴承支架(15)设于所述轴承腔(21b)内、且围设于所述轴承单元(101)外侧，以连接所述轴承单元(101)和所述壳体(20)。

8.根据权利要求7所述的无刷电机，其特征在于，所述轴承支架(15)包括：

筒体(151)，轴承(12)和套筒(13)收容于所述筒体(151)内；

抵接部(152)，沿着所述筒体(151)的周向凸出成型在所述筒体(151)的外壁上，所述抵接部(152)与所述轴承腔(21b)的内壁相抵紧。

9.根据权利要求2所述的无刷电机，其特征在于，所述上板体(71)自所述导风口(711a)至远离所述导风口(711a)的方向，部分向外折弯形成导风筒(711)；

所述风罩(60)开设有与所述导风筒(711)相对应的进风口(60a)，所述进风口(60a)与所述导风筒(711)之间设置有密封圈(64)，所述密封圈(64)包括底部密封平面(641)，所述导风筒(711)包括顶部端面(7111)，所述顶部端面(7111)从所述底部密封平面(641)嵌入所述密封圈(64)，所述顶部端面(7111)嵌入所述密封圈(64)的深度定义为L，L满足：0.4mm＜L＜0.6mm。

10.一种扫地机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的无刷电机。

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