油烟机风轮的无刷电机改良结构的制作方法

本实用新型涉及一种油烟机风轮的无刷电机改良结构，属于油烟机使用的直流无刷电机(BLDC Motor)的领域，其藉由电机中环形磁铁及中空外壳在定子线圈的硅钢片外周缘面上转动，所产生的力矩大于习知环形磁铁在定子线圈的硅钢片内缘面上转动的力矩，故在相同输出功率的瓦特数下，其电机体积的外径可变小，使得装设在油烟机的风轮内后，可增加风轮的吸风量及排风量。

背景技术：

如图1至图3所示，是习知使用于油烟机内部的风机构造，由一风轮壳10、一离心式风轮20、一圆盘无刷电机30、一电机支架40及一电路驱动板50组成，其中，风轮壳10由两相对称的左风轮壳11与右风轮壳12接合而成，在该风轮壳10的左风轮壳11及与右风轮壳12的正面上分别穿设有相对称的左进风口13 与右进风口14，并在垂直于该左进风口13与右进风口14相接合的侧面上形成有一出风口15(如图1所示)；该离心式风轮20中间隔板21的中央穿设有一轴孔22；该圆盘无刷电机30的心轴31是穿置入离心式风轮20的轴孔22后，由固定螺帽B螺合固定，另在圆盘无刷电机30的外壳32上穿设有数个固定孔 33，藉由数根螺丝S穿过后再穿入电机支架40前侧面上对应的各穿孔41，再以螺帽B螺合，即可将圆盘无刷电机30固定在电机支架40上；又该电机支架40 的后侧面上伸出有数根支撑柱42，经由螺丝S分别穿过支撑柱42的各穿孔43 与右风轮壳12中右进风口14周缘面上的各穿孔16后，再以螺帽B螺合即可将电机支架40固定在右风轮壳12的内缘面上(如图3所示)；该电路驱动板50 是置入在风轮壳10的出风口15下方壳体内，并以电线W与圆盘无刷电机30相接，用来控制圆盘无刷电机30的启动运转，另外以电源线P穿出风轮壳10外，以连接电源。

当电源由电源线P输入后，电路驱动板50即启动圆盘无刷电机30的心轴 31转动，并使离心式风轮20同步旋转，进而将左风轮壳11及右风轮壳12外部的入风Wi，分别由左进风口13与右进风口14吸入，再藉由离心式风轮20将增压后的出风Wo由风轮壳10的出风口15排出(如图1所示)。

另如图3与图4所示，由于习知圆盘无刷电机30的环形磁铁34是经由转子背铁35与心轴31相互固定后，而在定子线圈的硅钢片36的内环缘面上转动，又该环形磁铁34是用氧化铁材质绕结而成的极异方性永久磁石，其外径尺寸d1 为50mm，且磁极是外径取向，故其选用的定子线圈的硅钢片36的外径尺寸d2 必须为94mm，才能匹配出所需的输出额定功率值，因此，该外径取向的环形磁铁34的半径为25mm，则其转动力矩的力臂长度L1亦为25mm(如图4所示)，再者，因圆盘无刷电机30的定子线圈的硅钢片36外径尺寸d2为94mm，且其外壳32又必需达成能固定在电机支架40上的要求，故其外壳32的外径尺寸d3 乃达到140mm(如图4所示)，如此之结果，使得由右风轮壳12的右进风口14 所吸入入风Wi的风量，会被圆盘无刷电机30的外壳32阻挡而减少(如图3中两个实心箭头Wi所示)，并导致左进风口13与右进风口14两边入风Wi的风量不同且差异极大，进而造成出风口15排出的出风Wo风量也随之减少，此乃目前习知使用圆盘无刷电机30的风轮壳10，其安装于油烟机后的吸风量与排风量，均无法增加的原因与缺失。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在提供一种油烟机风轮的无刷电机改良结构，其包括：一固定轴，由金属材质制成的圆棒体，在两末端轴上各设有一轴向的削平面，并于其中一轴端面上向内凹设有一线槽管道，再于接近该线槽管道的底部位置处，向外穿出轴的表面设有一连通孔；一轴套筒，是套固在固定轴的连通孔与轴端面之间的圆筒体，其底部凸设有一圈外凸缘；一定子线圈，是由数片硅钢片迭置后再以漆包线围绕而成的圆柱体，并于迭置后的硅钢片中央穿设有一轴向孔；一环形磁铁，由氧化铁材质烧结而成的极异方性永久磁石环形体，该环形体内部磁极的磁力是采内径取向排列，其外环直径尺寸为70mm以下，且内环直径尺寸略大于定子线圈的硅钢片外径尺寸；一中空外壳，是套固在环形磁铁外环面上的中空管状体，其内环直径与环形磁铁的外环直径相同，并经由紧配合公差方式与环形磁铁的外环面达成相互结合固定；及两侧盖，系分别套盖在中空外壳的两端口面上的圆盘体，其外侧面与内侧面的中央穿设有一贯穿孔，并在内侧面的贯穿孔上分别套固有一轴承，该轴承的内孔孔径与固定轴的轴外径相同，另在内侧面的外周缘面上凸设有一圈圆凸环，且该圆凸环的外径与中空外壳的内环面直径相同，并以紧密配合公差方式相互压入结合固定。前述本实用新型的结构件组合后，即可将其中空外壳插置固定于离心式风轮的中间隔板上，当电源由风轮壳的电源线输入后，其电路驱动板会随之启动并将电流通过定子线圈，即可使环形磁铁及中空外壳在定子线圈的硅钢片外周缘面上同步产生转动，且其产生的力矩大于习知环形磁铁在定子线圈的硅钢片内缘面上转动的力矩，故在相同输出功率的瓦特数下，本实用新型无刷电机的体积外径可变小，使得装设在油烟机的风轮内后，由该风轮中左风轮壳的左进风口与右风轮壳的右进风口所吸入的风量均相同，进而达成增加风轮的吸风量及排风量的功效。

本实用新型的另一目的是提供一种油烟机风轮的无刷电机改良结构，由于本实用新型作动时，其环形磁铁及中空外壳是在定子线圈的硅钢片外周缘面上同步产生转动，其除了产生的力矩大于习知环形磁铁在定子线圈的硅钢片内缘面上转动的力矩外，更因在相同输出功率的瓦特数下，可使本实用新型的无刷电机体积外径变小，因此，同时具有使得其定子线圈的硅钢片可减少及其重量减轻，以及漆包线的绕线量也随之减少等诸多优点。

本实用新型的技术方案为：一种油烟机风轮的无刷电机改良结构，其包括，一固定轴，由金属材质制成的圆棒体，在两末端轴上各设有一轴向的削平面，并于其中一轴端面上向内凹设有一线槽管道，再于接近该线槽管道的底部位置处，向外穿出轴表面设有一连通孔；一轴套筒，是套固在固定轴的连通孔与轴端面之间的圆管体，其底部凸设有一圈外凸缘；一定子线圈，是由数片硅钢片迭置后以漆包线围绕而成的圆柱体，并于迭置后的硅钢片中央穿设有一轴向孔；一环形磁铁，由氧化铁材质烧结而成的极异方性永久磁石环形体，该环形体内部磁极的磁力是采内径取向排列，其内环直径尺寸略大于定子线圈的硅钢片外径尺寸；一中空外壳，是套固在环形磁铁外环面上的中空管状体，其内环直径与环形磁铁的外环直径相同；及两侧盖，是分别套盖在中空外壳的两端口面上的圆盘体，其外侧面与内侧面的中央穿设有一贯穿孔，并在内侧面的贯穿孔上分别套固有一轴承，该轴承的内孔孔径与固定轴的轴外径相同，另在内侧面的外周缘面上凸设有一圈圆凸环，且该圆凸环的外径与中空外壳的内环面直径相同。

附图说明

图1为安装于习知油烟机内部的风轮壳立体示意图。

图2为习知安装于习知油烟机内部中风轮壳、风轮与无刷电机的分解立体示意图。

图3为图1中3-3线的剖面图。

图4为图2中4-4线的剖面图。

图5为本实用新型安装于习知油烟机内部的分解立体示意图。

图6为本实用新型第一实施例的分解立体图。

图7为本实用新型第一实施例的组合立体图。

图8为本实用新型第一实施例的组合剖面图。

图9为图8中9-9线的剖面图。

图10为图6中10-10线的剖面图。

图11为图6中11-11线的剖面图。

图12为图6中12-12线的剖面图。

图13为图6中13-13线的剖面图。

图14为图6中14-14线的剖面图。

图15为图6中15-15线的剖面图。

图16为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之一。

图17为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之二。

图18为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之三。

图19为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之四。

图20为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之五。

图21为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之六。

图22为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之七。

图23为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之八。

图24为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之九。

图25为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之十。

图26为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之十一。

图27为本实用新型第一实施例的组合剖面示意图之十二。

图28为本实用新型第一实施例安装于习知风轮壳的剖面图。

图29为本实用新型第一实施例安装于习知油烟机内部风轮的立体示意图。

图30为本实用新型第二实施例的立体分解图。

图31为本实用新型第二实施例的组合剖面图。

具体实施方式

请参阅图5至图15所示，是本实用新型油烟机风轮的无刷电机改良结构的第一实施例，其包括。

一固定轴100，由金属材质制成的圆棒体，在两末端轴上各设有一轴向的削平面101，并于其中一轴端面上向内凹设有一线槽管道102，再于接近该线槽管道102的底部位置处，向外穿出轴的表面设有一连通孔103(如图10所示)。

一轴套筒200，是套固在固定轴100的连通孔103与轴端面之间的圆管体，其底部凸设有一圈外凸缘201(如图11所示)。

一定子线圈300，是由数片硅钢片301迭置后再以漆包线302围绕而成的圆柱体，于该迭置后的硅钢片301中央穿设有一轴向孔303，另以电线W与绕线后的漆包线相连接(如图12所示)。

一环形磁铁400，由氧化铁材质烧结而成的极异方性永久磁石环形体，该环形体内部磁极的磁力是采内径取向排列，其外环直径D1为70mm以下，且内环直径尺寸略大于定子线圈300的硅钢片301外径尺寸D2(如图9及图13所示)。

一中空外壳500，是套固在环形磁铁400外环面上的中空管状体，其内环直径与环形磁铁400的外环直径D1相同，并经由紧配合公差方式与环形磁铁400 的外环面达成相互结合固定(如图8及图14所示)。

两侧盖600，系分别套盖在中空外壳500的两端口面上的圆盘体，其外侧面 601与内侧面602的中央穿设有一贯穿孔603，并在内侧面602的贯穿孔603上分别套固有一轴承604，该轴承604的内孔孔径与固定轴100的轴外径相同，另在内侧面602的外周缘面上凸设有一圈圆凸环605，且该圆凸环605的外径与中空外壳500的内环面直径相同，并以紧密配合公差方式相互压入结合固定(如图8及图15所示)。

如图8及图16至图27所示，是本实用新型的组合步骤，首先，将环形磁铁400的外环面压入中空外壳500的内缘面(如图16及图17所示)，另将轴套筒200由其外凸缘201方向往固定轴100的连通孔103方向套置，直到外凸缘201靠近连通孔103位置(如图18及图19所示)，接着，把定子线圈300 连接有电线W的方向，朝固定轴100没有线槽管道102的轴端对准(如图20所示)，再使其轴向孔303套置于轴套筒200的外缘面上，并直到与轴套筒200 的外凸缘201接触为止，再将电线W由固定轴100的连通孔103穿入到线槽管道102内，且直到穿出固定轴100的轴末端部外面(如图21所示)，此时，再将前述已相组合固定的环形磁铁400与中空外壳500给予对准并套置在定子线圈300的硅钢片301外周缘面上(如图22及图23所示)，最后，将两轴承604 分别置入两侧盖600内侧面的贯穿孔603上(如图24及图25所示)，再分别由固定轴100的两轴端套入，直到使两侧盖600的圆凸环605均压合入中空外壳500的端部内环面上(如图26及图27所示)，即完成本实用新型的组合(如图8所示)。

如图5、图28及图29所示，是本实用新型安装于习知风轮的方式，首先，将中空外壳500置入离心式风轮210中间隔板211的中央轴孔212内，再以点焊方式使其相互固定(如图28中的四个三角黑色图所示)，接着，将固定轴100 的两个末端分别插置入左风轮壳110与右风轮壳120中左进风口111的中央D 形孔112与右进风口121的中央D形孔122内，最后再将穿露出固定轴100轴端外的电线W与风轮壳10出风口150下方壳体内的电路驱动板50相连接，即完成安装。当电源由电源线P输入后，电路驱动板50即将电流通过定子线圈300，使环形磁铁400产生磁感应而开始转动，并同步使中空外壳500随之转动(此状态下的固定轴100因两轴端部，是分别被固定在左风轮壳110的中央D形孔112 与右风轮壳120的中央D形孔122内，故整根固定轴100是不会转动的)，而将左风轮壳110及右风轮壳120外部的入风Wi，分别由左进风口111与右进风口 121吸入(如图28所示)，再藉由离心式风轮210将增压后的出风Wo由风轮壳 10的出风口150排出(如图5及图29所示)。

如图4、图9及图28所示，由于本实用新型的环形磁铁400是在定子线圈 300的硅钢片301外周缘面上转动，且该环形磁铁400的外环直径D1为70mm，故其半径为35mm，则其转动力矩的力臂长度L2亦为35mm(如图9所示)，因此所产生的力矩大于习知圆盘无刷电机30中环形磁铁34在其定子线圈的硅钢片36内缘面上转动的力矩(如图4所示)，故在相同输出功率的瓦特数值下，本实用新型中空外壳500的外径比习知圆盘无刷电机30的外径更小，进而使得由左风轮壳110的左进风口111与右风轮壳120的右进风口121两边所吸入入风Wi的风量均相等(如图28所示)，同时由出风口150所排出的出风Wo风量也会增加，换言之，本实用新型安装于习知油烟机内的风轮后，可大幅提升风轮的吸风量与排风量，并增加油烟机的排烟效能。

再如图4与图9所示，由于本实用新型与习知圆盘无刷电机30在相同输出功率的数值下，中空外壳500的外径尺寸较小，且本实用新型的环形磁铁400 是在定子线圈300的硅钢片301外周缘面上转动，故该定子线圈300所使用的硅钢片301数量，比习知圆盘无刷电机30所使用的硅钢片36数量更少且整体重量也较轻，同时在该硅钢片301上所使用的漆包线的绕线量也随之减少。

如图30及图31所示，是本实用新型的第二实施例，其是在靠近固定轴100 的两轴端削平面101处的轴上，更凹设有两道凹环槽104(如图30所示)，可供两个E型扣环105扣上后，将套固于两侧盖600中内侧面602的贯穿孔603 上的轴承604做定位之用(如图31所示)。

综上所述，本实用新型因藉由电机中环形磁铁及中空外壳在定子线圈的硅钢片外周缘面上转动，所产生的力矩大于习知环形磁铁在定子线圈的硅钢片内缘面上转动的力矩，故在相同输出功率的瓦特数下，其电机体积的外径可变小，使得装设在油烟机的风轮内后，可增加风轮的吸风量及排风量，且同时具有其定子线圈的硅钢片可减少及重量减轻等优点，确实符合产业的高度利用性与创造性，乃依法提出申请。