CN219692397U - 一种运动机构及应用有该运动机构的吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运动机构及应用有该运动机构的吸油烟机，所述运动机构包括电机，所述电机包括电机轴、在电机轴外周的定子、霍尔传感器、线路板、磁体和壳体，所述电机轴上绕设有线圈绕组，所述霍尔传感器、线路板和磁体构成行程检测机构；所述电机轴、定子、霍尔传感器、线路板和磁体设置在壳体内，所述磁体设置在电机轴上；所述壳体内还设置有隔热层，所述线圈绕组和霍尔传感器分别位于隔热层的相对两侧；所述霍尔传感器与定子的最短距离为d1，所述霍尔传感器与磁体之间的最短距离为d2，并且满足如下关系：

Description

一种运动机构及应用有该运动机构的吸油烟机

技术领域

本实用新型涉及驱动装置，尤其是一种运动机构，以及应用有该运动机构的吸油烟机。

背景技术

吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。通常吸油烟机包括顶吸式和侧吸式，侧吸式的吸油烟机利用涡流风压原理，将大部分距离灶台较近的油烟以弧线形式吸收，可减小对人体健康的不良影响，而且动力源离灶台较近，基本上不会降低动力源的抽吸效果。

为提高拢烟效果，通常侧吸式吸油烟机会在进风口前侧设置可开合的挡烟板，如果有多个运动位置需要控制，通常的方法是在驱动推杆中增加位置控制开关，但是此种方法会受到位置开关大小的限制，太近的两个距离无法实现，如果位置继续增多的话，位置开关放置有可能都放不下，另外如果位置开关增多，其导线的增多，整个推杆的结构也会受到影响。

也有一种方法是通过设置霍尔传感器来实现运动位置的控制，如申请号为202120517324.8的中国专利公开的一种了抽油烟机，包括主机、控制器、集烟装置和挡烟板开合结构；挡烟板开合结构中的电机在启动时通过转轴系统驱动第一推杆移动，第一推杆带动第二推杆移动，第二推杆带动连接杆移动，连接杆带动主挡烟板旋转进行开合，旋转圈数检测组件用于检测转轴系统的旋转圈数；控制器，用于根据压力检测组件检测到的压力和旋转圈数检测组件检测到的转转圈数，控制主挡烟板的开合；旋转圈数检测组件包括磁铁和霍尔传感器，磁铁固定在转轴系统的旋转部，所述霍尔传感器固定在转轴系统的固定部。

但上述这种吸油烟机，其旋转圈数检测组件设置在电机外的转轴系统上，由于转轴系统连接电机和第一推杆，以输出电机的扭矩，则通常转轴系统会有减速机构、直线旋转转换机构等，由此造成通过检测转轴系统的旋转圈数精度不高，对于运动位置控制精度要求的场合不适用；此外，旋转圈数检测组件设置在电机外，有可能会暴露在油烟环境中，导致霍尔传感器及其控制线路板被油烟影响，进而导致无法正常工作。

而现有技术中也有一些将霍尔传感器及相应的线路板设置在电机内部的方案，如申请号为202122791823.9的中国专利公开的霍尔感应磁环位置传感器以及无刷电机，由于将霍尔传感器设置在电机内部，则在其工作时，可能会受到以下因素干扰：1)由于电机运行时，磁环随电机轴高速转动，霍尔传感器检测磁环转动时的圈数信号，需要保持高精度，霍尔传感器离磁环越远，磁场越弱，精度越低，同时电机内的磁铁磁场会对霍尔传感器造成干扰；2)电机的定子和转子运行时会向周围散发热量，霍尔传感器对温度的变化很敏感，从而这一热量会影响霍尔传感器的可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种运动机构，提高行程检测精度高。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述运动机构的吸油烟机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种运动机构，包括电机，所述电机包括电机轴、在电机轴外周的定子、霍尔传感器、线路板、磁体和壳体，所述电机轴上绕设有线圈绕组；

所述电机轴、定子、霍尔传感器、线路板和磁体设置在壳体内，所述磁体设置在电机轴上，所述霍尔传感器、线路板和磁体构成行程检测机构；其特征在于：

所述壳体内还设置有隔热层，所述线圈绕组和霍尔传感器分别位于隔热层的相对两侧；

所述霍尔传感器与定子的最短距离为d1，所述霍尔传感器与磁体之间的最短距离为d2，并且满足如下关系：

采用上述方案，1)由于电机运行时，磁体随电机轴高速转动，霍尔传感器检测磁体转动时的圈数信号，需要保持高精度，霍尔传感器离磁体越远，磁场越弱，电压越低，而电机的定子会对霍尔传感器造成干扰，因此使得霍尔传感器和磁体的距离、霍尔传感器和定子的距离保持一定的关系，既能确保较高的检测精度，又能避免定子的干扰；2)通过在线圈绕组和霍尔传感器之间设置隔热层，由此可以避免霍尔传感器由于线圈绕组温升而产生温度误差，确保霍尔传感器的可靠性。

根据本实用新型的一个方面，所述线圈绕组和霍尔传感器间隔布置从而形成有空气间隙层，所述空气间隙层构成一层隔热层。

根据本实用新型的另一个方面，所述电机为有刷电机，所述电机还包括刷架，所述线圈绕组和霍尔传感器分别设置在刷架的相对两侧，所述刷架构成一层隔热层。

根据本实用新型的另一个方面，所述霍尔传感器设置在线路板远离线圈绕组的一侧，所述线路板构成一层隔热层。

优选的，上述两个距离满足如下关系：

优选的，为确保霍尔传感器和磁体检测的精度，d2的取值范围满足如下关系：1mm≤d2≤10mm。

优选的，为便于磁体的设置，所述磁体为磁环，所述磁环设置有至少一对磁极。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括活动部件，其特征在于：应用有如上所述的运动机构，所述活动各部件由运动机构驱动而运动。

优选的，所述活动部件为挡烟板，所述运动机构用于驱动挡烟板翻转。

优选的，所述运动机构还包括推杆部分，所述电机和推杆部分构成电动推杆。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过使得霍尔传感器和磁体的距离、霍尔传感器和定子的距离保持一定的关系，既能确保较高的检测精度，又能避免定子的干扰；通过在线圈绕组和霍尔传感器之间设置隔热层，由此可以避免霍尔传感器由于线圈绕组温升而产生温度误差，确保霍尔传感器的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的吸油烟机的示意图；

图2为本实用新型实施例的吸油烟机的剖视图；

图3为本实用新型实施例的吸油烟机的运动机构的电机的示意图；

图4为图3的电机的分解结构示意图；

图5为本实用新型实施例的吸油烟机的运动机构的电机的部分示意图；

图6为本实用新型实施例的吸油烟机的运动机构的电机的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

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，由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

参见图1～图2，一种吸油烟机，包括集烟装置1以及全部或部分设置在集烟装置1内的风机系统(未示出)，风机系统可采用现有技术，如常用的为采用离心风机。

集烟装置1包括集烟罩11和设置在集烟罩11前侧的挡烟板12，集烟罩11的前侧面开设有进风口111，挡烟板12可翻转地打开或关闭进风口111。为便于自动驱动挡烟板12运动，吸油烟机还包括运动机构。运动机构包括电动推杆21和安装座22，电动推杆21通过安装座22与集烟罩11内侧转动连接，电动推杆21的输出端与挡烟板12传动连接。由此，通过电动推杆21的收缩，可驱动挡烟板12相对集烟罩11翻转，挡烟板12的转动轴线在左右方向上延伸。可替代的，也可以再通过连杆机构等在电动推杆21和挡烟板12之间进行传动。

电动推杆21包括电机211和推杆部分212，电机211输出的扭矩可通过蜗轮蜗杆等转换成推杆部分212的直线移动。参见图3～图6，电机211包括电机轴2111、环绕在电机轴2111外周的定子2112、霍尔传感器2113、线路板2114、磁体2115和壳体2117，上述的电机轴2111、定子2112、霍尔传感器2113、线路板2114和磁体2115设置在壳体2117内。其中，电机轴2111上绕设有线圈绕组2118，共同构成电机211的转子，磁体2115在本实施例中优选的为磁环的形式，套设在电机轴2111外周，并且可随电机轴2111同步转动。而霍尔传感器2113则设置在线路板2114上，与磁体2115相邻，线路板2114固定设置。霍尔传感器2113通过检测磁体2115磁极转动的圈数数量，通过线路板2114接收霍尔传感器2113的信号来计算到电机211的行程，从而精确控制推杆部分212的行程。通过将霍尔传感器2113、线路板2114和磁体2115(构成行程检测机构)设置在电机211内部，并且将磁体2115设置在电机轴2111上，直接检测电机轴2111的转速，提高检测精度，并且避免了受到油烟环境因素影响。

推杆部分212运动位置的精度可以通过磁体2115的极对数来控制，若只有一对极磁环，电机轴2111转动一圈，霍尔传感器2113可以捕捉到一个信号。如果使用两对极磁环，则电机轴2111转动一圈，霍尔传感器2113可以捕捉到两个信号，精度可以提高一倍。也可以根据需要更多对极的磁环。

以现有推杆为例，利用公式：单个信号推杆行程＝推杆导程/(传动比×磁环极对数)可得到如下关系，参见表1：

表1推杆行程和霍尔信号对应关系

对于同一类型的电动推杆，蜗轮蜗杆的传动比、转子环形磁铁的磁极数量、推杆丝杆的导程一定的情况下，其总的霍尔信号数量时一定的。因此，总霍尔波形(方波)数一定的条件下，就可以在电控方案中，通过程序控制波形的数量，继而转换成控制推杆的行程，最后达到最终控制挡烟板12打开角度的目的。还可以根据产品或者用户需求，在整个波形的任意位置设置控制点，来控制电动推杆停顿或反转。

由于将霍尔传感器2113设置在电机211内部，则在其工作时，可能会受到以下因素干扰：1)由于电机211运行时，磁体2115随电机轴2111高速转动，霍尔传感器2113检测磁体2115转动时的圈数信号，需要保持高精度，霍尔传感器2113离磁体2115越远，磁场越弱，电压越低，即检测精度会受到两者距离的影响，距离越远则精度越低；2)电机211的定子2112通常由以下两种材料中的一种制成：金属软磁材料，以氧化铁为主原料的铁氧体软磁材料，或者定子2112上装设有永磁体或磁铁，则其磁场会对霍尔传感器2113造成干扰；2)电机211由常温开始运行，转子(主要是线圈绕组2118)、定子2112温度不断升高，当其高出环境温度后，一方面继续吸收热量缓慢升温，另一方面开始向周围散发热量，霍尔传感器2113对温度的变化很敏感，这是因为半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度等都随温度变化而变化，因此会导致霍尔传感器2113的内阻、霍尔电势等也随着温度的变化而变化，从而使霍尔传感器2113产生温度误差，即电机211自身运行产生的这一热量将会影响霍尔传感器2113的可靠性。

为解决上述问题，在本实用新型中，电机211还包括至少一层隔热层，电机轴2111的线圈绕组2118和霍尔传感器2113分别设置在该隔热层的相对两侧。优选的，线圈绕组2118和霍尔传感器2113之间具有间隙，利用其间形成的空气间隙层作为一层隔热层。或者，隔热层可以单独设置，可选的，在本实施例中，电机211为有刷电机，其还包括有刷架2116，利用该刷架2116作为一层隔热层，线圈绕组2118和霍尔传感器2113分别设置在该隔热层的相对两侧，是指该隔热层沿电机211轴向的两侧。由此，可以减少线圈绕组2118温升对于霍尔传感器2113带来的影响。

上述的线路板2114设置在刷架2116远离线圈绕组2118的一侧，霍尔传感器2113设置在线路板2114远离刷架2116的一侧。因此，线路板2114可以作为一层隔热层，进一步隔绝线圈绕组2118散发的热量。

霍尔传感器2113与定子2112的最短距离(霍尔传感器2113到定子2112轴向端面之间的垂直距离)为d1，霍尔传感器2113与磁体2115之间的最短距离为d2，并且满足如下关系：优选的，/>更为优选的，/>进一步地，d2还满足如下关系，1mm≤d2≤10mm。由此可以确保霍尔传感器2113的检测精度，同时又避免定子2112对霍尔传感器2113的干扰。

在上述实施例中，运动机构包括电动推杆21，用于驱动挡烟板12的翻转。可选的，也可以用于驱动挡烟板12的平移(前后平移或上下平移，以打开和关闭进风口)。此外，还可选的，运动机构的电动推杆21或者其中的电机211也可以用于吸油烟机中其他活动部件的驱动，除挡烟板外其他的活动部件，如顶吸式吸油烟机的位于进风口下方的导烟板的升降、升降式吸油烟机的集烟组件或进风组件的升降或者顶吸式吸油烟机的左右两侧用于防止油烟逃逸的挡板的翻转等。

Claims (10)

1.一种运动机构，包括电机(211)，所述电机(211)包括电机轴(2111)、在电机轴(2111)外周的定子(2112)、霍尔传感器(2113)、线路板(2114)、磁体(2115)和壳体(2117)，所述电机轴(2111)上绕设有线圈绕组(2118)；

所述电机轴(2111)、定子(2112)、霍尔传感器(2113)、线路板(2114)和磁体(2115)设置在壳体(2117)内，所述磁体(2115)设置在电机轴(2111)上，所述霍尔传感器(2113)、线路板(2114)和磁体(2115)构成行程检测机构；其特征在于：

所述壳体(2117)内还设置有隔热层，所述线圈绕组(2118)和霍尔传感器(2113)分别位于隔热层的相对两侧；

所述霍尔传感器(2113)与定子(2112)的最短距离为d1，所述霍尔传感器(2113)与磁体(2115)之间的最短距离为d2，并且满足如下关系：

2.根据权利要求1所述的运动机构，其特征在于：所述线圈绕组(2118)和霍尔传感器(2113)间隔布置从而形成有空气间隙层，所述空气间隙层构成一层隔热层。

3.根据权利要求1所述的运动机构，其特征在于：所述电机(211)为有刷电机，所述电机(211)还包括刷架(2116)，所述线圈绕组(2118)和霍尔传感器(2113)分别设置在刷架(2116)的相对两侧，所述刷架(2116)构成一层隔热层。

4.根据权利要求1所述的运动机构，其特征在于：所述霍尔传感器(2113)设置在线路板(2114)远离线圈绕组(2118)的一侧，所述线路板(2114)构成一层隔热层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的运动机构，其特征在于：上述两个距离满足如下关系：

6.根据权利要求1～4中任一项所述的运动机构，其特征在于：d2的取值范围满足如下关系：1mm≤d2≤10mm。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的运动机构，其特征在于：所述磁体(2115)为磁环，所述磁环设置有至少一对磁极。

8.一种吸油烟机，包括活动部件，其特征在于：应用有如权利要求1～7中任一项所述的运动机构，所述活动部件由运动机构驱动而运动。

9.根据权利要求8所述的吸油烟机，其特征在于：所述活动部件为挡烟板(12)，所述运动机构用于驱动挡烟板(12)翻转。

10.根据权利要求9所述的吸油烟机，其特征在于：所述运动机构还包括推杆部分(212)，所述电机(211)和推杆部分(212)构成电动推杆(21)。