专利名称：磁性构件、马达及包括该马达的吊扇的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及一种磁性构件、马达及包括该马达的吊扇。
背景技术：
目前，如吊扇等产品中的马达，其转子上的磁性构件均为多个具有预定厚度的弧形磁瓦并环状分布于定子外部，一般通过铆固或粘固于与转子本体或称中圈的内侧面；现有技术中的磁性构件，多为烧结型铁氧体、钕铁硼等永磁体，质地较硬，不易制造和安装；而且永磁体一般采用径向充磁，马达运转过程中存在较大的堵转转矩和转矩脉动。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种磁性构件、马达及包括该马达的吊扇，其可减小马达的堵转转矩和转矩脉动，使马达运行平稳。本实用新型是这样实现的一种磁性构件，所述磁性构件为橡胶磁环，所述橡胶磁环的磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置。优选地，所述磁感线与橡胶磁环的轴线之间的夹角为3°至45°。具体地，所述橡胶磁环由橡胶磁条卷曲而成。本实用新型还提供了一种马达，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括主轴和固定套设于所述主轴上的定子铁芯，所述转子组件包括壳体部件和设置于所述壳体部件内的磁性构件，所述磁性构件为橡胶磁环，所述橡胶磁环的磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置。更具体地，所述橡胶磁环的外侧套设有可导磁的磁环外壳，所述磁环外壳与壳体部件之间设置有止转结构，所述止转结构包括设置于所述磁环外壳上的凹槽和凸设于所述壳体部件内侧且卡设于所述凹槽处的凸起部。具体地，所述壳体部件包括上壳和下壳，所述上壳与下壳之间通过锁扣构件锁紧； 所述锁扣构件包括圆柱体、凸设于所述圆柱体一端的端部圆帽以及凸设于所述圆柱体另一端的限位块，所述上壳和下壳的侧壁均开设有与所述限位块外形相匹配的通孔。具体地，所述定心铁芯包括多片层叠设置的矽钢片，所述定子铁芯上固定设置有绕线架，所述绕线架上绕设有多个漆包线组，所述绕线架或定子铁芯上固定设置有连接于所述漆包线组的插接构件，所述主轴上套设有电路板，所述电路板上开设有与所述插接构件相匹配的导通孔。更具体地，所述绕线架上设置有至少三个螺纹柱，所述电路板上开设有与所述螺纹柱相对应的安装孔，所述电路板通过穿设于所述安装孔的锁紧件固定于所述螺纹柱上。具体地，所述电路板上设置有用于识别不通电的相绕组的反电势检测模块。本实用新型还提供了一种吊扇，所述吊扇包括上述的马达。本实用新型提供的一种磁性构件、马达及包括该马达的吊扇，其通过设置磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置的橡胶磁环，大大降低马达的堵转转矩和转矩脉动，马达运行平稳，可靠性高。
图I是本实用新型实施例提供的一种磁性构件的主视平面示意图；图2是本实用新型实施例提供的一种磁性构件的俯视平面示意图；图3是本实用新型实施例提供的一种马达中磁环外壳的立体示意图；图4是图3中A处局部放在示意图；图5是本实用新型实施例提供的一种马达的分解立体示意图；图6是本实用新型实施例提供的一种马达中定子组件和电路板的装配立体示意图；图7是本实用新型实施例提供的一种马达的装配剖面示意图；图8是图7中B处局部放在示意图；图9是本实用新型实施例提供的一种马达中上壳的立体示意图；图10是本实用新型实施例提供的一种马达中下壳的立体示意图；图11是本实用新型实施例提供的一种马达中锁扣构件的立体示意图；图12是本实用新型实施例提供的一种马达中电路板的立体示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图I和图2所示，本实用新型实施例提供的一种磁性构件100，可应用于马达、发电机等产品上，均属于本实用新型的保护范围。所述磁性构件100为橡胶磁环110。橡胶磁环110可由铁氧化体粉末或钕铁硼粉末等磁性材料的粉末与橡胶材料混合，并经开炼、挤出、充磁而成，制备方便，成本显著性低。橡胶磁环110具有一定的弹性，可以很方便地安装于马达等产品上，即使产品的壳体制造时有些许变形或误差也可以将橡胶磁环110顺利装入，便于产品的装配、制造，从而提高了装配效率，降低了生产成本。所述橡胶磁环110的磁感线101相对所述橡胶磁环110的轴线倾斜设置，具体地，磁感线101可向马达转子转动的方向倾斜，以对转子形成一个推力，从而降低马达的堵转转矩和转矩脉动，提升了马达的品质。具体应用中，如图I和图2所示，可以通过斜向充磁的方式使橡胶磁环110的磁感线101方向相对橡胶磁环110的轴线呈一夹角0。橡胶磁环110上的磁极方向为南极和北极交替设置，其磁感线101相互平行且方向相反。优选地，如图I和图2所示，所述磁感线101与橡胶磁环110的轴线之间的夹角0 为3°至45°，夹角0可由马达自身的极数、槽数等设计参数确定，更优选地，一般为5°至 15°，以达到较好的降低堵转转矩和转矩脉动的效果。另外地，所述磁感线101与橡胶磁环 110的轴线之间的夹角也可以设置为其它合适的角度，均属于本实用新型的保护范围。具体地，如图I 图3所示，所述橡胶磁环110由橡胶磁条卷曲而成，橡胶磁条呈条状，可利用挤出成型的方式制得，实际应用中可根据实际情况将橡胶磁条分割为合适的长度。所述橡胶磁环110的外侧套设有可导磁的磁环外壳120，磁环外壳120呈两端开口的圆筒状。装配过程中，通过工装治具将由橡胶磁条卷成的橡胶磁环110装入磁环外壳120 内，再将由磁环外壳120和橡胶磁环110组成的组件部件整体装入壳体部件中，有利于提高装配质量。由于橡胶磁环110具有一定的弹性复位张力，其与磁环外壳120之间形成一个较大的径向作用力，进而，橡胶磁环110与磁环外壳120之间存在较大的静摩擦力,橡胶磁环110与磁环外壳120之间在周向和轴向均不会相对滑动。橡胶磁环110与磁环外壳120 之间无需铆固或粘固。如图I 图7所示，本实施例还提供了一种马达，包括定子组件200和转子组件 300，所述定子组件200包括主轴210和固定套设于所述主轴210上的定子铁芯220，所述转子组件300包括壳体部件400和设置于所述壳体部件400内的上述磁性构件100，所述磁性构件100为上述的橡胶磁环110，所橡胶磁环110具有一定的弹性，可以很方便地安装于马达等产品上，便于产品的装配、制造，从而提高了装配效率，降低了生产成本。所述橡胶磁环 110的磁感线101相对所述橡胶磁环110的轴线倾斜设置，具体地，磁感线101可向马达转子转动的方向倾斜，其可降低马达的堵转转矩和转矩脉动，提升了马达的品质。优选地，如图I和图2所示，所述磁感线101与橡胶磁环110的轴线之间的夹角为 5°至15°，以达到较好的降低堵转转矩和转矩脉动的效果。另外地，所述磁感线101与橡胶磁环110的轴线之间的夹角也可以设置为其它合适的角度，均属于本实用新型的保护范围。具体地，如图I 图3所示，所述橡胶磁环110由橡胶磁条卷曲而成，橡胶磁条呈条状，可利用挤出成型的方式制得，实际应用中可根据实际情况将橡胶磁条分割为合适的长度。所述橡胶磁环110的外侧套设有可导磁的磁环外壳120，磁环外壳120呈两端开口的圆筒状。装配过程中，通过工装治具将由橡胶磁条卷成的橡胶磁环110装入磁环外壳120 内，再将由磁环外壳120和橡胶磁环110组成的组件部件整体装入壳体部件400中，有利于提高装配质量。由于橡胶磁环110具有一定的弹性复位张力，其与磁环外壳120之间形成一个较大的径向作用力，进而，橡胶磁环110与磁环外壳120之间存在较大的静摩擦力，橡胶磁环110与磁环外壳120之间在周向和轴向均不会相对滑动。具体地,如图I 图11所示，所述壳体部件400包括上壳410和下壳420,所述上壳410与下壳420之间通过锁扣构件430锁紧；所述锁扣构件430包括圆柱体431、凸设于所述圆柱体431—端的圆帽部432以及凸设于所述圆柱体431另一端的限位块433，所述上壳410和下壳420的侧壁均开设有与所述限位块433外形相匹配的通孔401。通过这样的设计，只需将上壳410和下壳420对准，再将锁扣构件430穿设于通孔401，然后再将锁扣构件430旋转90°，便可将锁扣构件430锁紧于壳体部件400上，同时将上壳410和下壳420 被锁紧。若需将壳体部件400拆开，只需将锁扣构件430继续旋转90°或反向旋转90°， 便可将锁扣构件430从通孔401中取出。限位块433可呈矩形或多边形或异形等形状，只要锁紧构件的末端为非圆形即可。现有技术中，需要设置本体、中圈以固定上壳410和下壳 420，其装配效率低、生产成本高。本实用新型所提供的马达，其只需设置多个锁扣构件430， 便可轻松完成上壳410和下壳420的组装，装配过程简易，有利于降低生产成本。具体地，如图11所示，圆帽部432可呈圆形或六角形等，其上开设有“一”字槽434或“十”字槽，以便使用螺丝刀拧转锁扣构件430，操作方便。进一步地，如图2和图8所示，锁扣构件430上套设有弹性垫圈440，以防止锁扣构件430随意转动而脱落，结构可靠性高。更具体地，如图4 图10所示，所述磁环外壳120与壳体部件400之间设置有止转结构，所述止转结构包括设置于所述磁环外壳120上的凹槽121和凸设于所述壳体部件 400内侧且卡设于所述凹槽121处的凸起部421，凸部部为在壳体部件400上通过冲压的方式成型。本实施例中，凸起部421设置于下壳420内侧底部处。凹槽121开设于磁环外壳 120的一端面上。装配时，将该端面上的凹槽121对准于凸起部421，磁环外壳120的高度与橡胶磁环110的高度相等，磁环外壳120和橡胶磁环110的两端面均由壳体部件400压紧，这样，橡胶磁环110和磁环外壳120相对壳体部件400在周向、轴向方向上均受到完全约束，结构可靠性高。优选地，如图9和图10所示，所述上壳410和下壳420均为钣金件，其通过冲压的
方式成型，生产效率高且结构强度佳。具体地，如图2和图7所示，橡胶磁环110和磁环外壳120放置于下壳420内，并由上壳410和下壳420内部的端面压紧固定，便于装配且结构可靠性佳。具体地，如图2和图7所示，主轴210分别穿设于上壳410和下壳420，主轴210与上壳410、下壳420之间均设置有轴承450，以降低摩擦。具体地，如图4 图7所示，所述定心铁芯包括多片层叠设置的矽钢片，所述定子铁芯220上固定设置有绕线架230，所述绕线架230上绕设有多个漆包线组，所述绕线架 230或定子铁芯220上固定设置有连接于所述漆包线组的插接构件240，插接构件240可为插接针或插接片等。所述主轴210上套设有电路板500，所述电路板500上开设有与所述插接构件240相匹配的导通孔501。这样，只需电路板500套设于主轴210上并向下按压，导通孔501便可套设于插接构件240上，以将漆包线组电性连接于电路板500上，无需进行焊接，避免在组装或使用过程中出现焊点分离、接错线头等连接不可靠的问题。通过这种端子式的插接结构将电路板500与漆包线组进行连接，具有防错性可靠、减少装配步骤等优点。具体地，如图4 图7和图12所示，所述绕线架230上设置有至少三个螺纹柱232， 三个螺纹柱232以主轴210为中心圆设置于绕线架230上端。所述电路板500上开设有与所述螺纹柱232相对应的安装孔502，螺纹柱232上开设有螺纹孔，所述电路板500通过穿设于所述安装孔502的锁紧件固定于所述螺纹柱232上，从而可靠地将电路板500固定于绕线架230上方。优选地，锁紧件可为螺丝等，其可选用标准件，拆装方便且应用成本低。具体地,如图I 图12所示,所述电路板500上设置有用于识别不通电的相绕组的反电势检测模块。现有技术中的马达，一般为通过霍尔传感器判断转子的位置，控制器通过霍尔传感器提供的位置信号控制马达的运行，因此结构部分必须考虑霍尔传感器的安装及其与控制器之间的接线，导致马达安装制造成本高、运行可靠性低。本实用新型所提供的马达，其在电路板500上集成反电势检测模块，无刷直流马达在运行过程中，三相绕组总有一相是不通电的，不通电的一相绕组在磁场中切割磁感线101，根据电磁感应原理，在该绕组中将产生反电势，通过检测绕组反电势的过零点就能确定电机的换相位置。反电势检测模块可通过简单的电阻网络实现。单片机通过检测电阻网络的反电势分压值(U，V，W)便可确定反电势是否过零点。通过采用无传感器的设计方案，简化了控制系统的复杂程度，大大减少了引线的数量，无需考虑霍尔传感器的安装、固定、接线，提高了马达及控制器工作的可靠性。具体地，所述马达为无刷直流马达(Brushless Direct Current Motor, BLDC)或永磁式同步马达(permanent magnet synchronous motor, PMSM)等类型的马达，均属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例还提供了一种吊扇，所述吊扇包括扇叶和上述的马达。由于马达中采用了上述的斜向充磁的橡胶磁环110，橡胶磁环110具有一定的弹性，可以很方便地安装于马达等产品上，便于产品的装配、制造，从而提高了装配效率，降低了生产成本。所述橡胶磁环110的磁感线101相对所述橡胶磁环110的轴线倾斜设置，具体地，磁感线101可向马达转子转动的方向倾斜，其可降低马达的堵转转矩和转矩脉动，使吊扇运行平稳，提升了吊扇的品质。另外地，也可以将上述马达应用于风扇等电器产品中，均属于本实用新型的保护范围。本实用新型所提供的马达及包括该马达的吊扇，其通过设置磁感线101相对所述橡胶磁环110的轴线倾斜设置的上述橡胶磁环110，大大降低马达的堵转转矩和转矩脉动， 马达运行平稳，可靠性高；通过设置锁扣构件430将上壳410和下壳420锁紧，无需设置螺纹、无需设置中圈；通过设置无导线连接的电路板500连接结构，无需进行焊线等工序。通过设置无需传感器即可判定转子位置的反电势检测模块，无需考虑传感器的安装、接线等； 这样，大大简化了马达的结构，降低了生产成本，提高了产品可靠性，使产品运行平稳，应用前景好。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种磁性构件，其特征在于，所述磁性构件为橡胶磁环，所述橡胶磁环的磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置。
2.如权利要求I所述的磁性构件，其特征在于，所述磁感线与橡胶磁环的轴线之间的夹角为3°至45°。
3.如权利要求I所述的磁性构件，其特征在于，所述橡胶磁环由橡胶磁条卷曲而成。
4.一种马达，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括主轴和固定套设于所述主轴上的定子铁芯，所述转子组件包括壳体部件和设置于所述壳体部件内的磁性构件，其特征在于，所述磁性构件为橡胶磁环，所述橡胶磁环的磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置。
5.如权利要求4所述的马达，其特征在于，所述橡胶磁环的外侧套设有可导磁的磁环外壳，所述磁环外壳与壳体部件之间设置有止转结构，所述止转结构包括设置于所述磁环外壳上的凹槽和凸设于所述壳体部件内侧且卡设于所述凹槽处的凸起部。
6.如权利要求4所述的马达，其特征在于，所述壳体部件包括上壳和下壳，所述上壳与下壳之间通过锁扣构件锁紧；所述锁扣构件包括圆柱体、凸设于所述圆柱体一端的端部圆帽以及凸设于所述圆柱体另一端的限位块，所述上壳和下壳的侧壁均开设有与所述限位块外形相匹配的通孔。
7.如权利要求4所述的马达，其特征在于，所述定心铁芯包括多片层叠设置的矽钢片， 所述定子铁芯上固定设置有绕线架，所述绕线架上绕设有多个漆包线组，所述绕线架或定子铁芯上固定设置有连接于所述漆包线组的插接构件，所述主轴上套设有电路板，所述电路板上开设有与所述插接构件相匹配的导通孔。
8.如权利要求7所述的马达，其特征在于，所述绕线架上设置有至少三个螺纹柱，所述电路板上开设有与所述螺纹柱相对应的安装孔，所述电路板通过穿设于所述安装孔的锁紧件固定于所述螺纹柱上。
9.如权利要求7所述的马达，其特征在于，所述电路板上设置有用于识别不通电的相绕组的反电势检测模块。
10.一种吊扇，其特征在于，所述吊扇包括如权利要求4至9中任一项所述的马达。
专利摘要本实用新型适用于电机技术领域，提供了一种磁性构件、马达及包括该马达的吊扇。上述磁性构件，所述磁性构件为橡胶磁环，所述橡胶磁环的磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置。上述马达，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括主轴和固定套设于所述主轴上的定子铁芯，所述转子组件包括壳体部件和设置于所述壳体部件内的磁性构件，所述磁性构件为橡胶磁环，所述橡胶磁环的磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置。所述吊扇包括上述的马达。本实用新型提供的一种磁性构件、马达及包括该马达的吊扇，其通过设置磁感线相对所述橡胶磁环的轴线倾斜设置的橡胶磁环，大大降低马达的堵转转矩和转矩脉动，马达运行平稳，可靠性高。
文档编号H02K5/04GK202309247SQ20112041084
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者刘晓宁, 李荣武, 梁世安, 陈炳超 申请人:捷和电机(深圳)有限公司