转子机构、电风机及吸尘器的制作方法

1.本发明涉及电器设备技术领域，特别涉及一种转子机构、电风机及吸尘器。


背景技术：

2.现有的吸尘器通常利用电机驱动叶轮旋转使密封壳体内产生负压，从而将外部的灰尘或异物吸入壳体内，实现清洁。相关技术中，电机转子的安装结构复杂，不便于组装，且转动不稳定，噪音大。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种结构紧凑、安装方便、运行噪音小的转子机构。
4.本发明还提出具有上述转子机构的电风机和具有上述电风机的吸尘器。
5.根据本发明第一方面实施例的转子机构，包括转轴，连接有磁环；平衡块，安装于所述转轴并位于所述磁环沿所述转轴的轴向的一端；轴承组件，包括套筒和至少两个沿所述转轴的轴向间隔布置的连接结构，所述套筒套设于所述转轴，两个所述连接结构设于所述套筒与所述转轴之间，以使所述套筒与所述转轴相对转动。
6.根据本发明第一方面实施例的转子机构，至少具有如下有益效果：通过在转轴和套筒之间设置至少两个沿转轴的轴向间隔布置的连接结构，使套筒和转轴相对转动，安装转子机构时只需固定套筒即可，无需在转轴的两端均连接轴承以支撑转子，安装方便，且转子机构的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低制造成本；同时，在磁环的端部设置平衡块，以调整转子的动平衡，使转子稳定转动，有效降低运行噪音。
7.根据本发明的一些实施例，所述连接结构包括多个滚动件，多个所述滚动件沿所述转轴的周向布置，所述转轴的外壁和所述套筒的内壁中至少一个设有环形槽，所述滚动件部分容纳于所述环形槽。
8.根据本发明的一些实施例，所述连接结构包括内环、外环和多个滚动件，所述内环固定连接于所述转轴，所述外环固定连接于所述套筒的内壁并套设于所述内环的外周，多个所述滚动件设于所述内环和所述外环之间并沿所述转轴的周向布置。
9.根据本发明的一些实施例，所述套筒的内壁连接有定位件，所述外环抵接于所述定位件沿所述转轴的轴向的端部。
10.根据本发明的一些实施例，所述平衡块安装于所述磁环背离所述轴承组件的一端，且所述转轴的端部凸出于所述平衡块背离所述磁环一端的端面，或者所述转轴的端面与所述平衡块背离所述磁环一端的端面持平。
11.根据本发明的一些实施例，所述平衡块安装于所述磁环靠近所述轴承组件的一端。
12.根据本发明的一些实施例，所述转子机构还包括保护套，所述保护套包覆于所述磁环的外周壁，或者所述保护套包覆于所述磁环的外周壁和所述磁环沿所述转轴的轴向的
至少部分端面。
13.根据本发明的一些实施例，所述平衡块沿所述转轴的轴向的厚度大于或等于所述保护套的壁厚。
14.根据本发明第二方面实施例的电风机，包括上述第一方面实施例的转子机构。
15.根据本发明第二方面实施例的电风机，至少具有如下有益效果：电风机由于采用上述转子机构，通过在转轴和套筒之间设置至少两个沿转轴的轴向间隔布置的连接结构，使套筒和转轴相对转动，安装转子机构时只需固定套筒即可，无需在转轴的两端均连接轴承以支撑转子，安装方便，且转子机构的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低制造成本；同时，在磁环的端部设置平衡块，以调整转子的动平衡，使转子稳定转动，有效降低电风机的运行噪音。
16.根据本发明第三方面实施例的吸尘器，包括上述第二方面实施例的电风机。
17.根据本发明第三方面实施例的吸尘器，至少具有如下有益效果：吸尘器由于采用上述电风机，通过在转轴和套筒之间设置至少两个沿转轴的轴向间隔布置的连接结构，使套筒和转轴相对转动，安装转子机构时只需固定套筒即可，无需在转轴的两端均连接轴承以支撑转子，安装方便，且转子机构的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低制造成本；同时，在磁环的端部设置平衡块，以调整转子的动平衡，使转子稳定转动，有效降低吸尘器的运行噪音，提升产品竞争力。
18.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
20.图1为本发明一种实施例中电风机的剖视图；
21.图2为本发明一种实施例中轴承组件的剖视图；
22.图3为图2所示轴承组件拆去滚动件的剖视图；
23.图4是本发明另一种实施例中轴承组件的剖视图；
24.图5为本发明一种实施例中转子机构的剖视图；
25.图6为本发明另一种实施例中转子机构的剖视图；
26.图7为本发明一种实施例中磁环与保护套连接的剖视图；
27.图8为本发明一种实施例中吸尘器的结构示意图。
28.附图标记：
29.电风机100；转子机构110；转轴111；第一环形槽1111；磁环1112；平衡块112；套筒113；第二环形槽1131；定位件1132；滚动件114；内环115；外环116；保持架117；防尘盖118；保护套119；圆筒部1191；端板1192；控制电路板120；壳体130；风罩140；进风口141；定子150；定叶轮160；动叶轮170；
30.清洁部200；
31.滚轮300；
32.连接杆400；手持部410。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
37.吸尘器或具有电机的电器设备，一般采用交流电进行工作。以吸尘器为例，吸尘器主要通过电机驱动叶轮旋转，使吸尘器的壳体内产生负压，从而将外部(如地面、柜面等)的灰尘或其他异物吸入可以内，进而实现清理灰尘或其他异物。相关技术中，组装电机时，需要在转子的转轴两端分别安装轴承，在固定于电机的壳体上，结构复杂，不便于组装，影响组装效率，且整体结构占用空间大，影响生产成本。另外，由于加工误差，转子的质心可能会偏离转子的旋转轴，在转子高速旋转时容易发生摆动，旋转不稳定，容易产生振动和噪音，振动过大极易造成电机报废，且影响电机和吸尘器的正常工作。
38.为解决上述问题，参照图1至图7所示，本发明第一方面实施例提供一种转子机构110，应用于吸尘器的电风机100，转子机构110包括转轴111、平衡块112和轴承组件。当然，本领域内的技术人员可以理解，转子机构110还可以应用于其他电器设备的电机中，而不限于吸尘器。
39.下面参照图1至图7描述根据本发明实施例的转子机构110，在下面的描述中，以吸尘器的电风机100为例对转子机构110进行详细说明。
40.参照图1所示，可以理解的是，电风机100包括控制电路板120、壳体130、风罩140、定子150、转子机构110、定叶轮160和动叶轮170，壳体130大致呈筒状结构，控制电路板120固定安装于壳体130的顶部，风罩140连接于壳体130的下端。风罩140为回转体，风罩140下部的内径向下逐渐减小并形成缩口，此处的缩口即为进风口141，用于吸入灰尘或其他异物。
41.参照图1所示，可以理解的是，转轴111连接有磁环1112，磁环1112位于转轴111的上部分，磁环1112与转轴111可以是过盈配合，从而将磁环1112固定于转轴111，连接强度高，易于生产。其中，磁环1112为一体结构，具有结构稳定、强度高、刚性好的特点，不易开裂。
42.参照图1所示，可以理解的是，定子150固定安装于壳体130，轴承组件连接于转轴111的下部分，轴承组件与磁环1112间隔布置，具体而言，轴承组件包括套筒113和两个连接
结构，当然连接结构可以不止两个，还可以是三个或四个等，两个连接结构沿转轴111的轴向间隔布置，套筒113套设于转轴111，两个连接结构均设置于套筒113和转轴111之间，通过连接结构能够使套筒113和转轴111相对转动，从而将套筒113固定连接于壳体130即可支撑转轴111，以将转子转动安装于壳体130，无需在转轴111的两端均安装轴承，节省安装空间，并且转轴111的中心线与定子150的中心线重合，转轴111的上部和磁环1112穿设于定子150，控制电路板120与定子150上的绕组电性连接，从而控制转子在定子150的磁场中旋转。
43.参照图1所示，可以理解的是，定叶轮160固定连接于壳体130的下端并位于风罩140内，定叶轮160同时固定连接于套筒113的外壁，从而定叶轮160与转轴111相对转动配合，动叶轮170固定连接于转轴111的下端并位于风罩140内，动叶轮170的外径沿朝向进风口141的方向逐渐减小，当转轴111旋转时，转轴111可带动动叶轮170旋转，使风罩140内部形成负压，将外部空气从进风口141吸入风罩140内，从而可将外部的灰尘或其他异物吸进与风罩140连通的收集腔(图中未示出)内，实现清理灰尘或异物。
44.参照图1所示，可以理解的是，平衡块112为中间设置有通孔的环状结构，平衡块112穿设于转轴111，平衡块112与转轴111可以是过盈配合，或者平衡块112与转轴111通过胶水粘接连接，以使平衡块112连接稳固，避免在转子旋转过程中平衡块112发生振动甚至脱落，提高安全性。平衡块112位于磁环1112沿转轴111的轴向的一端，例如平衡块112位于磁环1112的上端，或者平衡块112位于磁环1112的下端，平衡块112沿转轴111的轴向的厚度可以不均匀。通过设置平衡块112，能够调整转子转动过程中的质心位置，使转子的质心位于转子的中心线上，即实现动平衡，避免转子转动过程中发生振动而产生噪音，甚至导致电机报废，提高可靠性。
45.通过在转轴111和套筒113之间设置两个沿转轴111的轴向间隔布置的连接结构，使套筒113和转轴111相对转动，安装转子机构110时只需固定套筒113即可，无需在转轴111的两端均连接轴承以支撑转子，安装方便，且转子机构110的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低制造成本；同时，在磁环1112的端部设置平衡块112，以调整转子的动平衡，使转子稳定转动，有效降低运行噪音。
46.参照图1和图7所示，可以理解的是，转子机构110还包括保护套119，保护套119套设于磁环1112的外侧，保护套119能够包覆于磁环1112的外周壁和磁环1112沿转轴111的轴向两端的至少部分端面，具体而言，保护套119包括圆筒部1191和分别连接于圆筒部1191两端的端板1192，端板1192为圆环形结构，端板1192的外沿与圆筒部1191的端部边沿连接，端板1192的内圆直径大于或等于转轴111的外径。一般而言，保护套119为一体成型的金属件，即圆筒部1191和两个端板1192为一体结构，例如，保护套119通过冲压成型或铸造成型等，方便成型，易于制造，同时，一体成型结构的保护套119的结构强度大，稳定性高，组装方便，寿命长。
47.可以理解的是，为将保护套119套设于磁环1112，在保护套119一次成型后，保护套119为只有一端具有端板1192的圆筒状结构件，将磁环1112套进保护套119的内腔后，通过对保护套119另一端的外壁进行滚压处理，即对保护套119进行二次成型，以形成另一个端板1192，使两个端板1192分别抵接于磁环1112沿轴向的两个端面，实现对磁环1112沿轴向的包覆。另外，圆筒部1191与磁环1112可以是过盈配合，使圆筒部1191的内壁抵接于磁环1112的周壁，实现对磁环1112沿周向的包覆。当磁环1112旋转时，两个端面给磁环1112提供
沿磁环1112轴向的压力，可防止磁环1112沿轴向开裂，圆筒部1191给磁环1112提供沿磁环1112径向的压力，以抵消磁环1112的离心力，可防止磁环1112沿径向开裂，从而提高磁环1112的结构强度，刚性好，结构稳定性高。
48.当然，可以理解的是，保护套119可以包覆于磁环1112的外周壁和沿磁环1112轴向两端的其中一个端面，此时保护套119包括圆筒部1191和一个连接于圆筒部1191的一端的端板1192，此处不再赘述。
49.可以理解的是，保护套119可以仅包覆于磁环1112的外周壁，此时保护套119仅包括圆筒部1191，从而给磁环1112提供沿磁环1112径向的压力，以抵消磁环1112的离心力，可防止磁环1112沿径向开裂，同样可提高磁环1112的结构强度，刚性好，结构稳定性高。
50.参照图5所示，可以理解的是，当平衡块112安装于磁环1112的上端，即平衡块112位于磁环1112背离轴承组件的一端，平衡块112的下端面抵接于保护套119的上端的端板1192，并且平衡块112与端板1192通过胶水粘接，以使平衡块112连接得更加稳固。转轴111的上端面与平衡块112的上端面持平或者转轴111的上端凸出于平衡块112的上端面，此状态下转轴111与平衡块112的接触面积最大，使平衡块112与转轴111的连接更加稳固，进一步提高可靠性。
51.参照图6所示，可以理解的是，当平衡块112安装于磁环1112的下端，即平衡块112位于磁环1112靠近轴承组件的一端，平衡块112的上端面抵接于保护套119的下端的端板1192，并且平衡块112与端板1192通过胶水粘接，以使平衡块112连接得更加稳固。同时，此时转轴111与平衡块112的接触面积最大，同样使得平衡块112与转轴111的连接更加稳固，进一步提高可靠性。
52.可以理解的是，平衡块112沿转轴111的轴向的厚度大于或等于保护套119的壁厚，当平衡块112为厚度不均的环状结构，则平衡块112沿转轴111的轴向的最小厚度大于或等于保护套119的壁厚。由于保护套119也具有调整动平衡的作用，将平衡块112沿转轴111的轴向的最小厚度设置为大于或等于保护套119的壁厚，能够保证主要依靠平衡块112来调整转子的动平衡，提高可靠性，并保证了保护套119的结构强度。
53.参照图2至图4所示，下面通过具体实施例对轴承组件的结构形式进行详细说明，当然，轴承组件的结构形式不限于以下说明。
54.实施例一：
55.参照图2所示，可以理解的是，连接结构包括多个滚动件114，滚动件114可以是滚珠或圆柱等可滚动的部件，为使滚动摩擦最小，此处滚动件114设置为滚珠。套筒113套设于转轴111，定义套筒113靠近转轴111的中心线的周壁为套筒113的内壁，套筒113远离转轴111的中心线的周壁为套筒113的外壁，转轴111的周壁为转轴111的外壁。套筒113的内径大于转轴111的内径，并且套筒113的中心线与转轴111的中心线重合，从而套筒113的内壁与转轴111的外壁之间形成用于安装滚动件114的第一安装空间。
56.参照图3所示，可以理解的是，转轴111的外壁设置有两个第一环形槽1111，两个第一环形槽1111沿转轴111的轴向间隔布置，套筒113的内壁设置有两个第二环形槽1131，两个第二环形槽1131沿转轴111的轴向间隔布置，第二环形槽1131与第一环形槽1111一一对应，从而在套筒113与转轴111之间的第一安装空间中形成两道用于安装多个滚动件114的滚道。
57.参照图2所示，可以理解的是，两个连接结构与两道滚道一一对应，以提高轴承组件的承载力。具体而言，多个滚动件114沿转轴111的周向间隔设置，滚动件114的一端部分容纳于第一环形槽1111，另一端部分容纳于第二环形槽1131，从而实现对滚动件114沿转轴111的轴向限位，使滚动件114能够沿滚道滚动，实现套筒113与转轴111相对转动，且转动阻力小，同时在转轴111转动过程中可避免滚珠沿转轴111的轴向移动或脱出第一安装空间，提高可靠性。多个滚动件114沿转轴111的周向等间距布置，以转轴111对轴承组件的压力均匀分布，有效延迟轴承组件的使用寿命。
58.当然，可以理解的是，可以只在套筒113的内壁或转轴111的外壁设置环形槽，滚动件114部分容纳于环形槽即可，同样可以实现对滚动件114沿转轴111的轴向限位，实现套筒113与转轴111相对转动，且转动阻力小，同时在转轴111转动过程中可避免滚珠沿转轴111的轴向移动或脱出第一安装空间，提高可靠性。
59.参照图2所示，可以理解的是，连接结构还包括保持架117，保持架117为环形结构，保持架117套设于转轴111并置于套筒113的内壁与转轴111的外壁之间，多个滚动件114安装于保持架117，以使多个滚动件114保持沿转轴111的周向等间距布置的状态，提高可靠性。
60.通过在套筒113内设置两组间隔布置的连接结构，连接结构包括多个滚动件114，以使套筒113与转轴111相对转动，并使套筒113和两个连接结构以形成一个整体，用于支撑转轴111，支撑效果好，安装转子机构110时只需固定套筒113即可，无需在转轴111的两端分别设置轴承，安装方便，且转子机构110的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低生产成本。
61.实施例二：
62.参照图4所示，可以理解的是，连接结构包括内环115、外环116和多个滚动件114，滚动件114可以是滚珠或圆柱等可滚动的部件，为使滚动摩擦最小，此处滚动件114设置为滚珠。具体而言，套筒113套设于转轴111，定义套筒113靠近转轴111的中心线的周壁为套筒113的内壁，套筒113远离转轴111的中心线的周壁为套筒113的外壁，转轴111的周壁为转轴111的外壁，内环115靠近转轴111的中心线的周壁为内环115的内壁，内环115远离转轴111的中心线的周壁为内环115的外壁，外环116靠近转轴111的中心线的周壁为外环116的内壁，外环116远离转轴111的中心线的周壁为外环116的外壁。套筒113的内径大于转轴111的内径，并且套筒113的中心线与转轴111的中心线重合。内环115和外环116均设置于套筒113的内壁与转轴111的外壁之间，其中，内环115固定连接于转轴111，例如内环115与转轴111过盈配合，即内环115的内壁贴合转轴111的外壁，外环116固定连接于套筒113并套设于内环115的外周，即外环116的外壁贴合于套筒113的内壁，外环116的内壁与内环115的外壁之间形成用于安装多个滚动件114的第二安装空间。
63.参照图4所示，可以理解的是，两个连接结构的内环115沿转轴111的轴向间隔布置，两个连接结构的外环116沿转轴111的轴向间隔布置，一个连接结构的外环116套设于内环115的外周，内环115的外壁与外环116的内壁之间同样设置滚道，多个滚动件114安装于内环115的外壁与外环116的内壁之间并部分容纳于滚道，多个滚动件114沿转轴111的周向间隔布置，从而实现对滚动件114沿转轴111的轴向限位，使滚动件114能够沿滚道滚动，实现套筒113与转轴111相对转动，转动阻力小，同时在转轴111转动过程中可避免滚动件114
沿转轴111的轴向移动或脱出第二安装空间，提高可靠性。多个滚动件114沿转轴111的周向等间距布置，以转轴111对轴承组件的压力均匀分布，有效延迟轴承组件的使用寿命。
64.参照图4，可以理解的是，套筒113的内壁连接有定位件1132，例如定位件1132与套筒113过盈配合或者定位件1132与套筒113为一体结构，两个外环116分别抵接于定位件1132沿转轴111的轴向的两端，从而实现对两个外环116沿转轴111的轴向定位，方便外环116的安装，且避免外环116移位，提高可靠性。为提高对两个外环116定位的稳定性，定位件1132设置为圆筒状结构。
65.参照图4所示，可以理解的是，连接结构还包括保持架117，保持架117为环形结构，保持架117套设于转轴111并置于外环116的内壁与内环115的外壁之间，多个滚动件114安装于保持架117，以使多个滚动件114保持沿转轴111的周向等间距布置的状态，提高可靠性。
66.可以理解的是，内环115、滚动件114、外环116和保持架117组合即为轴承，因此，即为两个轴承间隔套设于转轴111，并且套筒113套设于两个轴承的外侧，是套筒113和转轴111相对转动，并使套筒113和两个间隔布置的轴承以形成一个整体，用于支撑转轴111，支撑稳定，安装转子机构110时只需固定套筒113即可，无需在转轴111的两端分别设置轴承，安装方便，且转子机构110的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低生产成本。
67.参照图2至图4所示，可以理解的是，上述两个实施例中，套筒113沿转轴111的轴向的两端均连接有防尘盖118，防尘盖118可封闭套筒113的两端，避免灰尘或其他异物进入滚动件114内，造成滚动件114卡壳，提高可靠性。
68.参照图1所示，本发明第二方面实施例提供一种电风机100，包括上述第一方面实施例的转子机构110。电风机100的结构可参照上述说明，此处不再赘述。
69.电风机100由于采用上述的转子机构110，通过在转轴111和套筒113之间设置两个沿转轴111的轴向间隔布置的连接结构，使套筒113和转轴111相对转动，安装转子机构110时只需固定套筒113即可，无需在转轴111的两端均连接轴承以支撑转子，安装方便，且转子机构110的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低电风机100的制造成本；同时，在磁环1112的端部设置平衡块112，以调整转子的动平衡，使转子稳定转动，有效降低电风机100的运行噪音。
70.参照图8，本发明第三方面实施例提供一种吸尘器，包括上述第二方面实施例的电风机100。包括上述第二方面实施例的电风机100，具体而言，吸尘器还包括清洁部200、滚轮300和连接杆400，滚轮300转动连接于连接杆400的下端，清洁部200连接于连接杆400的下端，清洁部200用于清扫及集中灰尘或其他异物，例如设有软刷的罩体结构；电风机100固定安装于连接杆400，电风机100的进风口141通过管道(图中未示出)与清洁部200连接，以吸取灰尘或其他异物；连接杆400的上端还设有供用户握持的手持部410，便于用户推动吸尘器以清洁地面。
71.吸尘器由于采用上述电风机100，通过在转轴111和套筒113之间设置两个沿转轴111的轴向间隔布置的连接结构，使套筒113和转轴111相对转动，安装转子机构110时只需固定套筒113即可，无需在转轴111的两端均连接轴承以支撑转子，安装方便，且转子机构110的整体结构更加紧凑，便于生产制造，有效降低吸尘器的制造成本；同时，在磁环1112的端部设置平衡块112，以调整转子的动平衡，使转子稳定转动，有效降低吸尘器的运行噪音，
提升产品竞争力。
72.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。