专利名称：永磁同步电机的转子与工作构件间的启动机构及交流永磁排水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交流永磁同步电机及排水泵技术领域。
背景技术：
U型交流永磁同步电机常应用于排水泵，因此这种排水泵也往往称为交流永磁排水泵。这种排水泵主要应用于洗衣机上。由于这种排水泵具有低压启动困难的特点，从而限制了电磁利用效率，使产品的整体效率低下。另一方面，近年来，随着生产厂家的增多、市场竞争的加剧、客户要求的不断提高，此产品的成本压力也在不断凸显，噪音问题也需要不断改善。
公开日为2007年6月27日，公开号为CN2916195Y的中国发明专利公开了一种离心式排水泵,该离心式排水泵的叶轮中央设置有启动机构，该启动机构包括带有启动筋的轴套、带有从动筋的叶轮内腔及设置于两者之间的多组减震体，其启动原理是通过转轴的转动带动轴套转动，在轴套转动过程中，轴套上的启动筋触动减震体，进一步通过减震体触动从动筋驱使叶轮转动。由于需满足1.减震体需要与启动筋和从动筋分别发生干涉；2.启动筋与从动筋避免接触，不可相互干涉的条件，因此造成了位于轴套的启动筋作用于减震体的径向内侧，而减震体的径向外侧作用于从动筋，在长期的受力方向不对称的工作状态下，减震体容易产生扭曲变形，降低了装置的效率与使用寿命。减震柱滑动的最大好处是增大触动前转子空载运转的角度。
公开日为2009年6月10日，公开号为CN201255190Y，发明名称为“永磁同步电机的转子和工作构件之间的传动装置”的中国实用新型专利也公开了一种永磁同步电机的转子和工作构件之间的启动机构，该启动机构中从动筋与启动筋位于错开的平面、延轴向发生干涉，同样存在减震体受力不对称的情况，长期工作下，受易变形、劳损，降低装置的效率与使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种改进的启动机构，能使转子与工作构件之间的启动传动受力均衡、减少变形劳损、提高可承受负载能力，寿命更长，噪音更低。为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种永磁同步电机的转子和工作构件间的启动机构，包括一壳体及设置于壳体内的轴套和减震柱，所述壳体由轴向的第一部分和第二部分装配而成，第一部分与第二部分之间限定出一用于容置轴套和减震柱的密闭的腔室，所述第一部分具有径向的一平坦的第一部分内平面，从第一部分内平面轴向凸伸出至少一块第一触动筋，所述第二部分具有径向的一平坦的第二部分内平面，从第二部分内平面轴向凸伸出至少一块第二触动筋，且第一触动筋与第二触动筋于装配后位于同一轴线投影上，构成触动筋对，所述轴套具有一可套接转轴的管状主体，管状主体外壁径向向外凸伸出至少一块第三触动筋,所述第三触动筋与所述第一触动筋及第二触动筋之间沿轴向留有旋转时不相碰的间隙， 所述减震柱安置于所述触动筋对与第三触动筋所夹的空间之内，在轴向上分别与第一触动筋、第二触动筋及第三触动筋发生干涉，当壳体或轴套的其中之一受外力驱使而转动时，(a)触动筋对或(b)第三触动筋中的其中之一将推动减震柱在所述腔室内滑向位于减震柱另一侧的(a)触动筋对或(b)第三触动筋的另外之一，使壳体或轴套的另外之一产生转动。所述减震柱的高度与第一部分内平面、第二部分内平面之间的垂直距离大致相等，以使减震柱能平稳地在壳体腔室内滑行。所述减震柱具有与相邻的触动筋对形状相匹配的第一侧面及与相邻的第三触动筋侧壁形状相匹配的第二侧面，以便减震柱能更平稳地与触动筋发生接触、平稳地传递动力。优选地，所述第一触动筋与第二触启动筋是位于同一直柱体的两段长度相同的实心体。优选地，所述第三触动筋有两块，对称设置于管状主体轴截面两端。优选地，所述触动筋对有两组，对称设置于第一部分或第二部分轴截面两端。优选地，所述减震柱有两块，对称地设置于触动对与第三触动筋所夹空间之内。作为另一种实施方式，所述第三触动筋有一块，所述触动筋对有一组，所述减震柱
有一块。作为一种实施方式，所述壳体成形于交流永磁排水泵磁芯的其中一端，所述第二部分或第一部分的其中之一与包裹磁芯的磁芯塑封外壳固定连接或一体注塑在一起，所述第二部分或第一部分的另外之一为转子压盖。作为另一种实施方式，所述壳体成形于交流永磁排水泵泵盖内腔，所述第二部分或第一部分的其中之一与泵盖固定连接或一体注塑在一起，所述第二部分或第一部分的另外之一为转子腔压盖。作为一种应用，一种改进了启动机构的交流永磁排水泵，包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴，其特征在于:所述转子组件包括磁芯、包裹磁芯的磁芯塑封外壳及如上任一所述的启动机构，所述转轴一端连接所述叶轮组件，另一端依次与转子前轴承、磁芯、所述启动机构的轴套及转子后轴承有效连接。作为另一种应用，一种改进了启动机构的交流永磁排水泵，包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴，其特征在于:所述转子组件包括磁芯、包裹于磁芯外的磁芯塑封外壳及如上任一所述的启动机构，所述转轴一端连接所述叶轮组件，另一端依次与转子前轴承、所述启动机构的轴套、磁芯及转子的后轴承有效连接。作为第三种应用，一种改进了启动机构的交流永磁排水泵，包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴，其特征在于:所述叶轮组件包括叶片及设置于泵盖内的如权利要求f 7或9任一所述的启动机构，所述泵盖与所述启动机构的第一部分或第二部分的其中之一固定连接或注塑成一体。本实用新型改进了永磁同步电机的转子与工作构件之间的启动机构，使转子启动工作构件转动的过程中受力均匀、减小弹性变形，可承受更大的负载，延长电机或泵的寿命，提闻水栗性能。
图1是本实用新型的交流永磁排水泵的外部结构示意图。图2是本实用新型实施例1的剖面结构示意图。图3是转子组件与启动机构的分解示意图。图4是启动机构轴向结构示意图(此图未表示出第一部分和第二部分的侧壁)。图5是图4的A-A剖面示意图。图6是图4的C-C剖面示意图。图7是图4的B-B剖面示意图。图8是本实用新型实施例2的剖面结构示意图。图9是本实用新型实施例3的剖面结构示意图。图10是单个触动筋的启动机构的分解示意图。图11各图是图10所示启动机构的启动过程示意图,其中图1la的起始状态，图1lb是中间状态，图1lc是终止状态。其中，后轴承I转子压盖2转子压盖启动筋2.1磁芯塑封外壳3磁芯塑封启动筋3.1磁芯4前轴承5叶轮6轴套7管状主体7.2从动筋7.1减震柱8转轴9定子线圈10定子铁芯11泵体12泵盖13转子腔压盖1具体实施方式
实施例1如图1所示的交流永磁排水泵，其内部结构如图2所示，包括泵盖(图中未示出)、泵体12、置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯11、定子线圈10、转子组件及转轴9。其中，所述转子组件包括磁芯、包裹磁芯的磁芯塑封外壳3及设于泵体内腔的启动机构。在本例中，启动机构设置于磁芯远离叶轮的那一端。启动机构具有一壳体，壳体内设置有轴套7和减震柱8。壳体由第一部分和第二部分装配而成，其中，磁芯塑封外壳3在磁芯的末端向后延伸形成壳体的第一部分,第二部分由转子压盖2所充当；在转子压盖2与磁芯塑封外壳3之间限定出可容纳轴套和减震柱的腔室。磁芯塑封外壳3具有一平坦的内平面，从该内平面向后垂直凸伸出两块磁芯塑封启动筋3.1，对称设置于磁芯塑封外壳轴截面两端。转子压盖2具有一盖内平面，从该盖内平面向前垂直凸伸出两块位于同一轴截面两端的转子压盖启动筋2.1，且磁芯塑封启动筋
3.1与转子压盖启动筋2.1对应设置于同一轴线上，构成启动筋对。优选地，磁芯塑封启动筋3.1与转子压盖启动筋2.1是截取自同一直柱体上的两段长度相等的实心体。图5所示，轴套7具有一可套接转轴的管状主体7.2，管状主体7.2外壁向外凸伸出两块从动筋7.1。如图4所示，从动筋7.2与启动筋对在轴向上留有防撞间隙，彼此不发生干涉。减震柱8为横截面为扇形的柱体，不固定地安置于启动筋对与从动筋所夹空间之内，在轴向上分别与启动筋对及从动筋发生干涉，如图4所示。为了与启动筋对及从动筋有更好的接触面,减震柱8的两个侧面分别具有与相邻的启动筋及从动筋对侧壁形状相匹配的形状。减震柱与轴套在平面上的干涉关系可见图5所示；减震柱与磁芯塑封启动筋3.1在平面上的干涉关系可见图6所示；减震柱与转子压盖启动筋2.1在平面上的干涉关系可见图7所示。转轴9 一端与叶轮紧固连接，另一端如图2自右至左依次:支承于转子前轴承5，穿越磁芯4，紧固于启动机构的轴套7及最后支承于转子后轴承。轴套7固定连接于转轴9，与转轴7同步转动。定子线圈10通电，对磁芯产生作用力，使磁芯转动，磁芯塑封外壳3也随之转动，启动筋对或推动减震柱8在腔室内滑向位于减震柱另一侧的从动筋，从而使轴套7转动。轴套7的转动，使转轴及与转轴连接的叶轮一起转动，从而完成泵的启动。实施例2本例与实施例1的结构大致相同，不同之处在于启动机构的设置位置。如图8所示，启动机构设置于磁芯靠近叶轮的这一端。启动机构具有一壳体，壳体由第一部分和第二部分装配而成，其中，磁芯塑封外壳3在磁芯的末端向前延伸形成壳体的第一部分，第二部分由转子压盖2所充当；在转子压盖2与磁芯塑封外壳3之间限定出可容纳轴套和减震柱的腔室。磁芯塑封外壳3具有一平坦的内平面，从该内平面向前垂直凸伸出两块磁芯塑封启动筋3.1，对称设置于磁芯塑封外壳轴截面两端。转子压盖2具有一盖内平面，从该盖内平面向后垂直凸伸出两块位于同一轴截面两端的转子压盖启动筋2.1，且磁芯塑封启动筋3.1与转子压盖启动筋2.1对应设置于同一轴线上，构成启动筋对。优选地，磁芯塑封启动筋3.1与转子压盖启动筋2.1是截取自同一直柱体上的两段长度相等的实心体。图5所示，轴套7具有一可套接转轴的管状主体7.2，管状主体7.2外壁向外凸伸出两块从动筋7.1。如图4所示，从动筋7.2与启动筋对在轴向上留有防撞间隙，彼此不发生干涉。减震柱8为横截面为扇形的柱体，不固定地安置于启动筋对与从动筋所夹空间之内，在轴向上分别与启动筋对及从动筋发生干涉，如图4所示。为了与启动筋对及从动筋有更好的接触面，减震柱8的两个侧面分别具有与相邻的启动筋及从动筋对侧壁形状相匹配的形状。减震柱与轴套在平面上的干涉关系可见图5所示；减震柱与磁芯塑封启动筋3.1在平面上的干涉关系可见图6所示；减震柱与转子压盖启动筋2.1在平面上的干涉关系可见图7所示。转轴9 一端与叶轮紧固连接，另一端如图8自右至左依次:支承于与转子前轴承5，紧固于启动机构的轴套7，穿越磁芯4及最后支承于转子后轴承I。轴套7固定连接于转轴9，与转轴7同步转动。定子线圈10通电，对磁芯产生作用力，使磁芯转动，磁芯塑封外壳3也随之转动，启动筋对或推动减震柱8在腔室内滑向位于减震柱另一侧的从动筋，从而使轴套7转动。轴套7的转动，使转轴及与转轴连接的叶轮一起转动，从而完成泵的启动。实施例3本例与实施例1的结构大致相同，不同之处在于启动机构的设置位置。如图1所示的交流永磁排水泵，其内部结构如图9所示，其包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴。叶轮组件包括叶片及设置于泵盖内的如启动机构。启动机构具有一壳体，壳体由第一部分及第二部分装配而成，其中第一部分由泵盖13所充当，第二部分由转子腔压盖14所充当，泵盖13与转子腔压盖14之间限定出一用于容纳轴套7和减震柱8的腔室。其中，第一部分可以由泵盖本体构成，也可以是与泵盖固定连接的另一构件。本例中，泵盖具有一朝向腔室的平坦的泵盖内平面，从泵盖内平面向后垂直凸伸出两块泵盖启动筋，对称地设置于泵盖轴截面两端。转子腔压盖14具有一平坦的转子腔压盖内平面，从转子腔压盖内平面向前垂直凸伸出两块位于同一直径两端的转子腔压盖启动筋，且泵盖启动筋与转子腔压盖启动筋对应设置于同一轴线上，构成启动筋对。优选地，泵盖启动筋与转子腔压盖启动筋是截取自同一直柱体上的两段长度相同的实心体。轴套7具有一紧固地套接转轴的管状主体7.2，管状主体7.2外壁向外凸伸出两块从动筋7.1。从动筋7.2与启动筋对在轴向上留有防撞间隙，彼此不发生干涉。减震柱8为横截面为扇形的柱体，不固定地安置于转子腔压盖内平面与泵盖内平面之间，启动筋对与从动筋分设于减震柱8两侧,在轴向上分别与减震柱发生干涉。为了与启动筋对及从动筋有更好的接触面，减震柱8的两个侧面分别具有与相邻的启动筋及从动筋对侧壁形状相匹配的形状。转轴7紧固地穿过轴套，从泵盖贯穿进入泵体内腔中的磁芯，与磁芯紧固连接。定子线圈通电，对磁芯产生作用力，使磁芯转动，转轴7跟随磁芯一起转动，转轴上的从动筋推动减震柱8在启动机构腔室内滑向位于减震柱另一侧的启动筋，从而使启动机构的壳体转动，即泵盖转动，带动叶片一起转动，从而完成泵的启动。实施例广3中，设置于壳体的触动筋对及设置于轴套的第三触动筋均为成对对称设置于管状主体轴截面两端的突起结构，在应用中，也可以单个设置，具体如图10及图11各图所不。减震柱8安置于触动筋对与第三触动筋所夹的空间之内，在轴向上分别与第一触动筋、第二触动筋及第三触动筋发生干涉，当壳体或轴套的其中之一受外力驱使而转动时，(a)触动筋对或(b)第三触动筋中的其中之一将推动减震柱在所述腔室内滑向位于减震柱另一侧的(a)触动筋对或(b)第三触动筋的另外之一，使壳体或轴套的另外之一产生转动。其中，图1la为起始状态，图1lb为轴套上的启动筋随转轴转动并接触减震柱8的左侦牝图1lc为轴套上的启动筋推动减震柱8直至减震柱8右侧接触壳体上的从动筋，从而完成启动过程。本实用新型包括但并不限于上述实施例及附图所示的内容，其它一切与本实用新型的技术方案具有相同实质性内容的产品结构均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种永磁同步电机的转子和工作构件间的启动机构,其特征在于:包括一壳体及设置于壳体内的轴套和减震柱， 所述壳体由轴向的第一部分和第二部分装配而成，第一部分与第二部分之间限定出一用于容置轴套和减震柱的密闭的腔室， 所述第一部分具有径向的一平坦的第一部分内平面，从第一部分内平面轴向凸伸出至少一块第一触动筋， 所述第二部分具有径向的一平坦的第二部分内平面，从第二部分内平面轴向凸伸出至少一块第二触动筋，且第一触动筋与第二触动筋于装配后位于同一轴线投影上，构成触动筋对， 所述轴套具有一可 套接转轴的管状主体，管状主体外壁径向向外凸伸出至少一块第三触动筋，所述第三触动筋与所述第一触动筋及第二触动筋之间沿轴向留有旋转时不相碰的间隙， 所述减震柱安置于所述触动筋对与第三触动筋所夹的空间之内，在轴向上分别与第一触动筋、第二触动筋及第三触动筋发生干涉，当壳体或轴套的其中之一受外力驱使而转动时，Ca)触动筋对或(b)第三触动筋中的其中之一将推动减震柱在所述腔室内滑向位于减震柱另一侧的(a)触动筋对或(b)第三触动筋的另外之一，使壳体或轴套的另外之一产生转动。
2.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述减震柱的高度与第一部分内平面、第二部分内平面之间的垂直距离大致相等。
3.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述减震柱具有与相邻的触动筋对形状相匹配的第一侧面及与相邻的第三触动筋侧壁形状相匹配的第二侧面。
4.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述第一触动筋与第二触启动筋是位于同一直柱体的两段长度相同的实心体。
5.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述第三触动筋有两块，对称设置于管状主体轴截面两端。
6.根据权利要求5所述的转动启动机构，其特征在于:所述触动筋对有两组，对称设置于第一部分或第二部分轴截面两端。
7.根据权利要求6所述的转动启动机构，其特征在于:所述减震柱有两块，对称地设置于触动对与第三触动筋所夹空间之内。
8.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述第三触动筋有一块，所述触动筋对有一组，所述减震柱有一块。
9.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述壳体成形于交流永磁排水泵磁芯的其中一端，所述第二部分或第一部分的其中之一与包裹磁芯的磁芯塑封外壳固定连接或一体注塑在一起，所述第二部分或第一部分的另外之一为转子压盖。
10.根据权利要求1所述的转动启动机构，其特征在于:所述壳体成形于交流永磁排水泵泵盖内腔，所述第二部分或第一部分的其中之一与泵盖固定连接或一体注塑在一起，所述第二部分或第一部分的另外之一为转子腔压盖。
11.一种改进了启动机构的交流永磁排水泵，包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴，其特征在于:所述转子组件包括磁芯、包裹磁芯的磁芯塑封外壳及如权利要求1、任一所述的启动机构,所述转轴一端连接所述叶轮组件，另一端依次与转子前轴承、磁芯、所述启动机构的轴套及转子后轴承有效连接。
12.—种改进了启动机构的交流永磁排水泵，包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴，其特征在于:所述转子组件包括磁芯、包裹于磁芯外的磁芯塑封外壳及如权利要求1、任一所述的启动机构,所述转轴一端连接所述叶轮组件，另一端依次与转子前轴承、所述启动机构的轴套、磁芯及转子的后轴承有效连接。
13.—种改进了启动机构的交流永磁排水泵，包括泵盖，泵体，设置于泵盖内腔的叶轮组件、设置于泵体内腔的定子铁芯、线圈、转子组件及转轴，其特征在于:所述叶轮组件包括叶片及设置于泵盖内的如权利要求f 8任一或10所述的启动机构，所述泵盖与所述启动机构的第一部分或第二部分的其中之一固定连接或注塑成一体。
专利摘要本实用新型公开了一种永磁同步电机的转子和工作构件间的启动机构，其包括一壳体及设置于壳体内的轴套和减震柱，当壳体或轴套的其中之一受外力驱使而转动时，位于壳体或轴套上的(a)触动筋对或(b)第三触动筋中的其中之一将推动减震柱在腔室内滑向位于减震柱另一侧的(a)触动筋对或(b)第三触动筋的另外之一，使壳体或轴套的另外之一产生转动。本实用新型还公开了改进了启动机构的交流永磁排水泵，使转子启动工作构件转动的过程中受力均匀、减小弹性变形，可承受更大的负载，延长电机或泵的寿命,提高水泵性能。
文档编号F04D29/00GK203071734SQ20132006062
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者黄访新 申请人:江门市地尔汉宇电器股份有限公司