CN109617352B - 一种外转子电机及排风扇 - Google Patents

Abstract

一种外转子电机，包括定子和可相对定子旋转的转子，所述转子包括固定连接的外壳、导磁体、磁铁和转轴，所述外壳为一采用BMC注塑形成的一体结构，并包括一顶板和一自所述顶板的周缘延伸的侧壁，所述转轴贯穿所述顶板并与所述顶板连接为一体，所述导磁体固定在所述侧壁的内侧并与所述外壳连接为一体，所述磁铁固定在所述导磁体的内侧。本发明的转子的外壳精度高、密度大，进而提高转子转动时的转动惯量，从而有效降低转子转动过程中产生的噪音，同时转子的强度和刚度也更高，制造过程更加简单。

Description

一种外转子电机及排风扇

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种外转子电机及具有该外转子电机的排风扇。

背景技术

电机一般分为外转子电机和内转子电机。外转子电机的转子可旋转地安装在定子外部，内转子电机的转子可旋转地安装在定子内部。外转子电机因其结构紧凑、节省空间、设计精巧等优点而常被应用于排风扇等产品领域。随着人们生活水平的逐渐提高，人们对于排风扇等产品的使用需求越来越高，其中噪音的大小是消费者购买排风扇等产品时通常会考虑的重要因素之一。为此，如何降低现有技术中的外转子电机转动过程中产生的噪音是为本领域技术人员亟待解决的一项技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决上述问题的外转子电机及具有该外转子电机的排风扇。

为此，本发明一方面提供一种外转子电机，包括定子和可相对定子旋转的转子，所述转子包括固定连接的外壳、导磁体、磁铁和转轴，所述外壳为一采用BMC注塑形成的一体结构，并包括一顶板和一自所述顶板的周缘延伸的侧壁，所述转轴贯穿所述顶板并与所述顶板连接为一体，所述导磁体固定在所述侧壁的内侧并与所述外壳连接为一体，所述磁铁固定在所述导磁体的内侧。

进一步地，所述外壳的顶板包括扁平状的本体部，所述本体部包括相对的第一表面和第二表面，所述顶板还包括加强部，所述加强部自所述本体部的第一表面突出延伸而成，所述转轴贯穿所述本体部和所述加强部。

进一步地，所述外转子电机还包括轴承，所述转轴贯穿所述轴承，所述加强部的端部突伸至与所述轴承的内圈相抵。

在一些实施例中，所述加强部的横截面积自所述加强部的端部朝向所述本体部的第一表面逐渐增大。

在一些实施例中，所述外壳的顶板还包括一凸缘，所述凸缘自所述本体部的第二表面突出延伸而成，所述转轴依次贯穿所述凸缘、本体部和加强部。

在一些实施例中，所述本体部还包括围绕所述转轴的若干通孔，所述若干通孔以所述转轴为中心均匀分布，且每一通孔贯穿所述本体部的第一表面和第二表面。

在一些实施例中，所述外壳的侧壁具有一台阶，所述台阶自所述侧壁的内侧内凹而成，所述导磁体与所述台阶抵接。

在一些实施例中，所述外壳的侧壁、导磁体以及磁铁均呈环状。

在一些实施例中，所述外壳采用包覆成型的方式与所述转轴、导磁体连接为一体。

另一方面，本发明还提供一种排风扇，包括扇叶和前述的外转子电机，所述外转子电机的转轴与所述扇叶固定连接。

本发明可实现以下技术效果：一方面，本发明中的转子的外壳为一采用BMC注塑形成的一体结构，形成的外壳精度高、密度大，进而提高转子转动时的转动惯量，从而有效降低转子转动过程中产生的噪音；另一方面，本发明中的外壳、转轴、导磁体连接为一体，有效提高了转轴的同轴度，进而减少转子转动过程中的振动，从而进一步降低转子转动过程中产生的噪音，与此同时，与现有技术中通常采用机加工的方法制造外壳，再将转轴、导磁体装配到外壳上的技术相比，本发明的转子的整体强度和刚度更高，制造过程更加简单。

附图说明

图1是本发明一实施例的排风扇的结构示意框图。

图2是图1所示排风扇的外转子电机的立体图。

图3是图2所示外转子电机的剖视图。

图4是图2所示外转子电机的分解图。

图5是图4所示外转子电机的进一步的分解图，其中部分零部件被省略。

图6是图5所示外转子电机的另一角度的分解图。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

参考图1至图4所示，本发明一实施例的排风扇包括扇叶10和外转子电机20。所述外转子电机20包括安装架30、电路板40、安装柱50、轴承60、定子70以及转子80。

所述安装架30包括环部31，自所述环部31的外侧向外倾斜延伸形成的若干弯曲部32，以及自所述弯曲部32沿径向向外延伸形成的分支部33，所述分支部33开设有安装孔34。所述电路板40大致呈环状，电路板40对应每一分支部33的安装孔34开设有另一安装孔41。所述安装柱50包括相互连接的第一区段51和第二区段52，第一区段51和第二区段52均呈中空的圆柱体状，且第一区段51的直径大于第二区段52的直径。本实施例中，所述安装柱50还包括一连接环缘53，所述连接环缘53自所述第一区段51的外侧沿径向向外延伸而成。安装时，将电路板40和安装架30分别布置于连接环缘53的轴向两端，然后通过例如螺栓等零部件连接所述分支部33上的安装孔34以及所述电路板40上的安装孔41，即可固定连接安装架30、安装柱50和电路板40。所述电路板40的一侧还插接有针座42，用于连接控制器(图中未示出)。所述定子70大致呈环状，其被紧配于所述安装柱50的第二区段52外侧。

本实施例中，所述轴承60的数量为两个，且两个轴承60分别布置于所述安装柱50的第一区段51和第二区段52内。具体地，所述安装柱50还包括一环形凸台54，所述环形凸台54自所述第一区段51和/或第二区段52的内侧沿径向向内延伸而成。其中一个轴承60紧配在第一区段51内并支撑于环形凸台54的一端，另一个轴承60紧配在第二区段52内并支撑于环形凸台54的另一端。特别地，所述另一轴承60的端面与所述第二区段52的端面齐平，这样设置的优点将在后文描述。

所述转子80包括固定连接的转轴81、导磁体82、磁铁83和外壳90。所述外壳90为一采用BMC(Bulk Molding Compound，一种玻璃纤维增强团状模工程塑料)注塑形成的一体结构，并包括一顶板91和一自所述顶板91的周缘延伸的侧壁95。所述转轴81贯穿所述顶板91并与所述顶板91连接为一体。优选地，所述转轴81垂直贯穿所述顶板91的中心。本实施例中，所述外壳90的侧壁95、导磁体82以及磁铁83均呈环状，所述导磁体82固定在所述侧壁95的内侧并与所述外壳90连接为一体，所述磁铁83固定在所述导磁体82的内侧，进而在所述转子80内形成一一端开口的收容腔84，用于收容所述定子70，使得所述转子80围绕所述定子70并可相对定子70周向转动。装配时，将所述转子80的转轴81的一端依次插入安装柱50的第二区段52中的轴承60和第一区段51中的轴承60，将所述转子80的转轴81的另一端与所述扇叶10固定连接即可。

一方面，本实施例中的转子80的外壳90为一采用BMC注塑形成的一体结构，形成的外壳90精度高、密度大，进而提高转子80转动时的转动惯量，从而有效降低转子80转动过程中产生的噪音；另一方面，本实施例中的外壳90、转轴81、导磁体82连接为一体，有效提高了转轴81的同轴度，进而减少转子80转动过程中的振动，从而进一步降低转子80转动过程中产生的噪音，与此同时，采用BMC注塑形成的外壳90也有效了提高转子80的整体强度和刚度，提高外转子电机20的寿命。再者，外壳90、转轴81、导磁体82为一体连接，与现有技术中通常需要将转轴、导磁体分别装配到外壳的技术相比，制造过程更加简单。

优选地，所述外壳90采用包覆成型的方式与所述转轴81、导磁体82连接为一体。具体地，在成型外壳90时，将所述转轴81、导磁体82布置于模具内，然后注入BMC形成一体连接的外壳90、转轴81和导磁体82。采用包覆成型的方式将外壳90、转轴81、导磁体82直接连接为一体，与现有技术中通常通过机加工控制精度的方式相比，本实施例中的精度由模具保证，精度控制更加简单，制得的一体的外壳90、转轴81、导磁体82的精度也更高。

下面将同时参照图5和图6说明所述转子80和所述定子70的细节结构。

本实施例中，所述外壳90的侧壁95具有一台阶96，所述台阶96自所述侧壁95的内侧内凹而成。所述导磁体82的一端与所述台阶96抵接，另一端与所述外壳90的侧壁95的端部齐平，导磁体82的外侧与所述台阶96对应的部分侧壁95抵接。本实施例中，所述导磁体82为一铁环。所述磁铁83可以采用胶粘等方式与所述导磁体82的内侧固定连接。所述磁铁83的高度小于所述导磁体82的高度。

本实施例中，所述转子80的外壳90的顶板91包括本体部92、加强部93和凸缘94。所述本体部92呈圆扁平状，并包括相对的第一表面920和第二表面921。所述加强部93自所述本体部92的第一表面920突出延伸而成，所述凸缘94自所述本体部92的第二表面921突出延伸而成，所述转轴81依次贯穿所述凸缘94、本体部92和加强部93。转子80转动过程中，加强部93对转轴81起到很好的束缚作用，在增加转轴81的强度的同时，还提高了转轴81的同轴度，进而有效提高转轴81转动过程中的平衡性，减少振动，从而进一步降低转子80转动过程中的噪音。所述凸缘94对转轴81位于所述本体部92的第二表面921的一端起到进一步的束缚作用，进而进一步提高转轴81的强度和同轴度。本实施例中，所述凸缘94呈环形。可以理解地，所述凸缘94也可呈其他形状。

优选地，所述顶板91的加强部93的横截面积自所述加强部93的端部朝向所述本体部92的第一表面920逐渐增大，且由于前述的所述安装柱50的第二区段52中的轴承60的端面与所述第二区段52的端面齐平，因此，所述加强部93的端部还可突伸至与所述安装柱50的第二区段52中的轴承60的内圈相抵(图3中可见)，使得转轴81与外壳90连接的区段和转轴81与轴承60连接的区段受到连续的束缚，进而进一步提高转轴81的强度和同轴度。本实施例中，所述加强部93大致呈圆台状。可以理解地，在其他实施例中，所述加强部93也可呈圆柱体状、棱柱状等其他形状。

本实施例中，所述顶板91的本体部92还包括围绕所述转轴81的若干通孔922，且若干通孔922以转轴81为中心均匀分布，每一通孔922贯穿所述本体部92的第一表面920和第二表面921。通孔922的设计不仅能有效提高电机的散热性能，而且通过通孔922的大小、数量等的布置还可提高外壳90的平衡性，进而降低转子80的振动，实现进一步降噪的目的。本实施例中，若干通孔922沿周向均匀分布。

所述定子70包括定子磁芯71，共同围合所述定子磁芯71的上、下绝缘架74，以及绕设在上、下绝缘架74上的定子线圈79。所述定子磁芯71包括环形的轭部72和连接在轭部72外侧的若干齿部73，若干齿部73沿周向均匀分布。每一齿部73包括与轭部72连接的齿身730、以及与齿身730的端部连接的齿冠731。所述上、下绝缘架74均包括一环形部75、自环形部75一端沿径向向外延伸而成的环缘部76、连接在环缘部76的外侧的若干分支77、以及连接相邻分支77的连接部78。所述连接部78呈弧形，并对应覆盖在所述定子磁芯71的轭部72外侧。所述分支77包括对应所述定子磁芯71的齿身730的方形架770，以及对应所述定子磁芯71的齿冠731的弧形架771。装配时，将上、下绕绝缘架74分别放置于定子磁芯71的两端，然后使上、下绕绝缘架74的分支77分别与定子磁芯71的齿部73对准，进而将上、下绕绝缘架74扣合在定子磁芯71表面，而只露出定子磁芯71的外侧和内侧，实现在上、下绝缘架74的方形架770上绕设定子线圈79后，保证定子磁芯71与定子线圈79的绝缘。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种外转子电机，包括定子和可相对定子旋转的转子，所述转子包括固定连接的外壳、导磁体、磁铁和转轴，其特征在于，所述外壳为一采用BMC注塑形成的一体结构，并包括一顶板和一自所述顶板的周缘延伸的侧壁，所述转轴贯穿所述顶板并与所述顶板连接为一体，所述导磁体固定在所述侧壁的内侧并与所述外壳连接为一体，所述磁铁固定在所述导磁体的内侧，所述外壳采用包覆成型的方式与所述转轴、导磁体连接为一体，所述外壳的顶板包括扁平状的本体部，所述本体部包括相对的第一表面和第二表面，所述顶板还包括加强部，所述加强部自所述本体部的第一表面突出延伸而成，所述转轴贯穿所述本体部和所述加强部。

2.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子电机还包括轴承，所述转轴贯穿所述轴承，所述加强部的端部突伸至与所述轴承的内圈相抵。

3.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述加强部的横截面积自所述加强部的端部朝向所述本体部的第一表面逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外壳的顶板还包括一凸缘，所述凸缘自所述本体部的第二表面突出延伸而成，所述转轴依次贯穿所述凸缘、本体部和加强部。

5.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述本体部还包括围绕所述转轴的若干通孔，所述若干通孔以所述转轴为中心均匀分布，且每一通孔贯穿所述本体部的第一表面和第二表面。

6.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外壳的侧壁具有一台阶，所述台阶自所述侧壁的内侧内凹而成，所述导磁体与所述台阶抵接。

7.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外壳的侧壁、导磁体以及磁铁均呈环状。

8.一种排风扇，其特征在于，包括扇叶和根据权利要求1至7中任一项所述的外转子电机，所述外转子电机的转轴与所述扇叶固定连接。