双向启动装置、应用该装置的电机及风扇的制作方法

本发明涉及电机领域，更具体地，涉及一种应用于电机的双向启动装置及使用该双向启动装置的电机、风扇。

背景技术：

如图1所示，现有的电机通过驱动组件70驱动风扇运转，所述驱动组件70在电机50一侧包括驱动轴71以及固定于驱动轴71上的固定座73，在风扇60一侧包括固定连接到风扇叶轮的连接座75。所述驱动组件还包括一连接固定座73与连接座75的扭力弹簧79。所述连接座75套设于驱动轴71上，扭力弹簧79再套设于连接座75上，在电机50启动后，所述扭力弹簧79紧箍连接座75，使连接座75与驱动轴71之间具有足够大的摩擦力从而带动风扇叶轮旋转。然上述的驱动组件仅能带动叶轮往一个方向旋转。电机50反转时，扭力弹簧79放松，不能带动叶轮反向转动。因此，现有的驱动组件，无法满足风扇生产组装或使用过程中可能需用到的正反转情况。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种双向启动装置，所述双向启动装置包括：一扭簧，套设于一转轴上，包括相对的第一端与第二端；两主动件，固定于一转子且分置于所述扭簧的第一端与第二端，所述两主动件由所述转子带动旋转，每一所述主动件包括一驱动部，其中一所述主动件的驱动部在所述转子逆时针旋转时驱动所述扭簧的第一端相对第二端扭转，使所述扭簧旋紧并逐渐带动所述转轴跟随所述转子逆时针旋转，其中另一所述主动件的驱动部在所述转子顺时针旋转时驱动所述扭簧的第二端相对第一端扭转，所述扭簧旋紧并逐渐带动所述转轴跟随所述转子顺时针旋转；及两配合部，分别挡止于所述扭簧的第一端与第二端且相对所述转轴位置固定，位于第二端的所述配合部在所述扭簧的第一端相对第二端扭转时挡止所述扭簧的第二端，位于第一端的所述配合部在所述扭簧的第二端相对第一端扭转时挡止所述扭簧的第一端。

优选地，所述两配合部设置于所述转轴上。

优选地，所述双向启动装置还包括一被动件，所述被动件套设于所述转轴上且相对所述转轴固定，所述两配合部分别设置于所述被动件的两端，所述扭簧套设于所述被动件上。

优选地，所述双向启动装置还包括两个被动件，所述两个被动件套设于所述转轴上且相对所述转轴固定，所述两个配合部分置于所述两个被动件上，所述扭簧套设于所述两被动件上。

优选地，所述主动件套设于所述转轴上，与所述转轴之间形成间隙配合。

优选地，所述双向启动装置设置于所述转子内部。

优选地，所述主动件通过过盈配合的方式嵌设于所述转子内壁上。

优选地，所述扭簧具有一头部与一尾部，所述头部位于所述扭簧的第一端，所述尾部位于所述扭簧的第二端，所述头部与尾部上分别具有一挡部。

优选地，在所述转子逆时针旋转方向上，位于所述扭簧第一端的所述驱动部与配合部进一步位于所述头部的挡部之后，位于所述扭簧第二端的所述驱动部与配合部进一步位于所述尾部的挡部之前；在所述转子顺时针旋转方向上，位于所述扭簧第二端的所述驱动部与配合部进一步位于所述尾部的挡部之后，位于所述扭簧第一端的所述驱动部与配合部进一步位于所述头部的挡部之前。

本发明还提供一种电机，包括定子、转子及转轴，所述转子包括转子主体与上述的双向启动装置，所述转子主体包括一个内腔，所述双向启动装置设置于所述内腔内，所述转轴通过滑动轴承安装于所述转子上并贯穿所述内腔。

本发明还提供一种风扇，包括一扇轮以及上述的电机，所述扇轮由所述电机带动，在所述电机顺时针旋转时所述扇轮跟随顺时针旋转，而在所述电机逆时针旋转时所述扇轮跟随逆时针旋转。

实施本发明，能够满足负载如风扇的正反转的需求，且结构简单，成本较低。

【附图说明】

下面将结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有技术中的带动风扇旋转的驱动组件的示意图；

图2是本发明实施方式中的风扇的立体示意图；

图3是图2所示风扇的分解示意图；

图4是图3所示风扇的电机的分解示意图；

图5是图4所示电机的转子的分解示意图；

图6是图5所示转子的剖视图；

图7是图5所示转子内部的双向启动装置的分解示意图。

图8是图7所示双向启动装置带动电机转轴顺时针旋转的示意图；

图9是图7所示双向启动装置带动电机转轴逆时针旋转的示意图。

【具体实施方式】

本发明的各种实施方式将参照附图进行说明。在说明书及附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解，附图仅为提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”、“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

参考图2与图3，为本发明一种实施方式的风扇。所述风扇包括作为动力源的电机1与作为负载的扇轮2。所述扇轮2安装于电机1的转轴10上，根据需要由电机1驱动顺时针或逆时针旋转。在本实施方式中，所述电机1为自启动永磁交流电机，进一步地，为单相自启动永磁交流电机。

参考图4，所述电机1包括定子11、置于定子11内部的转子12以及固定于定子11两端的端盖13。在本实施方式中，所述端盖13通过螺钉14固定于定子11的两端。所述转轴10贯穿转子12并通过轴承支承于所述两端盖13，转轴10一端同时还从对应端盖13的轴孔131内伸出以带动外部的扇轮2旋转。

参考图5与图6，所述转子12包括转子主体121、双向启动装置122以及设置于转子主体121与双向启动装置122之间的阻尼件123。转子主体121包括磁体架1211与磁体1212，磁体架1211大致呈两端贯穿的筒状结构，包括一内腔1213。在本实施方式中，所述磁体1212沿磁体架1211外侧周向固定于磁体架1211上。转轴10贯穿磁体架1211的内腔1213，通过一对滑动轴承124支撑于磁体架1211的两端，如此转轴10与转子12之间形成滑动配合关系。所述双向启动装置122置于磁体架1211的内腔1213内且环绕于转轴10上，用于将转子12的旋转动力逐渐传递至转轴10，带动转轴10跟随转子12旋转。通过所述双向启动装置122，在转子12顺时针旋转时，带动转轴10顺时针旋转，而在转子12逆时针旋转时，带动转轴10逆时针旋转。所述阻尼件123在本实施方式中为一橡胶阻尼件，设置于磁体架1211与双向启动装置122之间，用于在转子12带动转轴10旋转时减少震动与噪音。

参考图6与图7，在本实施方式中，所述双向启动装置122包括两对旋转体1221与一个扭簧1222，两对旋转体1221与扭簧1222均套设于转轴10上，两对旋转体1221共用扭簧1222，通过扭转扭簧1222来逐渐将转子12的旋转动力传递至转轴10上。所述扭簧1222包括相对的头部1223与尾部1224，且头部1223与尾部1224分别具有一挡部1225。每对旋转体1221包括一个主动件1226与一个被动件1227，均套设于转轴10上，其中主动件1226与转轴10之间形成间隙配合，被动件1227与转轴10之间形成过盈配合。两对旋转体1221的主动件1226分置于扭簧1222的两端，且分别具有一驱动部1228。每一驱动部1228与扭簧1222头部1223或尾部1224的挡部1225配合以推动扭簧1222扭转。两对旋转体1221的被动件1227设置于扭簧1222之内，且分别具有一配合部1229凸伸于扭簧1222外，与扭簧1222的挡部1225之间形成配合，抵持所述挡部1225且被所述挡部1225带动旋转。具体地，在本实施方式中，每对旋转体1221的主动件1226置于扭簧1222的一端，例如头部1223所在的一端，其驱动部1228与扭簧1222该端的挡部1225配合以推动扭簧1222扭转，被动件1227靠近扭簧1222的另一端，例如尾部1224所在的一端，置于扭簧1222之内，其配合部1229凸伸出扭簧1222的另一端，与相邻的挡部1225配合且被该端的挡部1225推动旋转，从而带动所述转轴10旋转。

在本实施方式中，两对旋转体1221的主动件1226通过过盈配合嵌设于磁体架121的内腔1213的内壁上，在转子12旋转时跟随转子12旋转。在另一实施方式中，主动件1226也可以通过其他方式固定安装于磁体架121的内腔1213的内壁上。在再一实施方式中，主动件1226也可以不套设于转轴10上，而仅是安装例如嵌设于磁体架121的内腔1213的内壁上，因此，所述主动件1226可以为条状或其他形状。主动件1226上的驱动部1228朝向转轴10凸伸并分别能与扭簧1222的挡部1225配合，在转子12旋转时带动扭簧1222的一端扭转，通过扭簧1222的另一端推动对应的被动件1227再带动转轴10旋转。

参阅图8与图9所示，分别为转子12绕两个相反方向旋转时，两对旋转体1221分别与扭簧1222配合推动转轴10旋转的示意图。设图8中转子12的旋转方向w为顺时针，图9中转子12的旋转方向w'为逆时针。旋转体1221包括第一对旋转体1221a与第二对旋转体1221b。其中第一对旋转体1221a的主动件1226a设置于扭簧1222头部1223所在一端，主动件1226a的驱动部1228a与头部1223所在位置处的挡部1225a相配合；被动件1227a设置于靠近扭簧1222尾部1224所在一端，其中被动件1227a的配合部1229a与尾部1224位置处的挡部1225b配合。扭簧1222的两挡部1225a与1225b分别位于主动件1226a的驱动部1228a及被动件1227a的配合部1229a的相背对的两侧或相向的两侧。第二对旋转体1221b的主动件1226b设置于扭簧1222尾部1224所在一端，主动件1226b的驱动部1228b与尾部1224所在位置处的挡部1225b相配合；被动件1227b设置于靠近扭簧1222头部1223所在一端，其中被动件1227b的配合部1229b与头部1223位置处的挡部1225a相配合。第二对旋转体1221b的主动件1226b的驱动部1228b与第一对旋转体1221a的被动件1227a的配合部1229a位于扭簧1222的对应挡部1225b的同一侧，第二对旋转体1221b的被动件1227b的配合部1229b与第一对旋转体1221a的主动件1226a的驱动部1228a位于扭簧1222的对应挡部1225a的同一侧。

在顺时针旋转方向上，主动件1226a的驱动部1228a与被动件1227b的配合部1229b位于相配合的挡部1225a之前，主动件1226b的驱动部1228b与被动件1227a的配合部1229a位于相配合的挡部1225b之后，如此，在转子12顺时针旋转时，主动件1226b的驱动部1228b推动挡部1225b顺时针转动，挡部1225b带动扭簧1222的尾部1224旋转，扭簧1222的头部1223的挡部1225a在顺时针方向上被紧固于转轴10的被动件1227b的配合部1229b挡止，扭簧1222从尾部1224所在一端开始逐渐旋紧，扭簧1222的扭转角逐渐增加，扭簧1222的扭力随扭转角的增加而增大，扭簧1222的头部1223的挡部1225a在顺时针方向上推动被动件1227b上的配合部1229b，最终带动被动件1227b以及与被动件1227b过盈配合的转轴10一起旋转。在顺时针带动转轴10旋转的过程中，被动件1227b上的配合部1229b一方面起挡止扭簧1222的头部1223的作用，另一方面被扭簧1222的头部1223推动，使扭簧1222同时通过摩擦力与头部1223施加的推力来推动被动件1227b旋转。

在逆时针旋转方向上，主动件1226b的驱动部1228b与被动件1227a的配合部1229a位于相配合的挡部1225b之前，主动件1226a的驱动部1228a与被动件1227b的配合部1229b位于相配合的挡部1225a之后，如此，在转子逆时针旋转时，主动件1226a的驱动部1228a推动挡部1225a逆时针转动，挡部1225a带动扭簧1222的头部1223旋转，扭簧1222的尾部1224的挡部1225b在逆时针方向上被紧固于转轴10的被动件1227a的配合部1229a挡止，扭簧1222从头部所在的一端开始逐渐旋紧，扭簧1222的扭转角逐渐增加，扭簧1222的扭力随扭转角的增加而增大，扭簧1222的尾部1224的挡部1225b在逆时针方向上推动被动件1227a的配合部1229a，最终带动被动件1227a以及与被动件1227a过盈配合的转轴10一起旋转。在逆时针带动转轴10旋转的过程中，被动件1227a上的配合部1229a一方面起挡止扭簧1222的尾部1224的作用，另一方面被扭簧1222的尾部1224推动，使扭簧1222同时通过摩擦力与尾部1224施加的推力来推动被动件1227a旋转。

在上述转子12顺时针与逆时针旋转过程中，扭簧1222均是被旋紧的，避免了反向旋转扭簧1222，使扭簧1222失效。

在另一实施方式中，也可以仅设置一个被动件1227，所述被动件1227套设于转轴10上，与转轴10之间过盈配合或通过其他方式与转轴10之间形成固定的位置关系。扭簧1222再套设于被动件1227上，被动件1227分别从扭簧1222两端凸伸出一配合部1229，用于分别与扭簧1222两端的挡部1225配合。在再一实施方式中，可以省略所述被动件1227，而仅需保留两个配合部1229，所述配合部1229直接设置于转轴10上，位于扭簧1222的两端，分别与扭簧1222两端的头部1223与尾部1224的挡部1225a、1225b配合。

综上所述，本发明的双向启动装置通过将转子与转轴之间设置为滑动配合关系，在扭簧两端各设置一个主动件与一个配合部，无论转子顺时针还是逆时针旋转，转子的旋转均能带动其中一个主动件，该主动件再扭转扭簧，使扭簧在远离该主动件一端的配合部的配合下逐渐旋紧，扭簧的扭转角逐渐增加，扭簧的扭力随扭转角的增加而增大，最终带动转轴旋转，本发明的双向启动装置结构简单，成本较低，且无论转子处于哪个转向，扭簧均是被旋紧，避免了反向旋转扭簧，保证了扭簧的使用寿命。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。