电机组件及具有该电机组件的排水电机的制作方法

本实用新型涉及一种电机组件，以及具有该电机组件的排水电机。

背景技术：

电机组件作为提供动力的基础产品，在工厂自动化、家庭生活自动化、办公自动化等多个领域得到了广泛应用。例如，电机组件可用在洗衣机排水系统的排水电机中，所述排水电机可对洗衣机排水阀进行牵引从而打开排水阀，以及保持将排水阀保持在打开位置。电机组件为整个排水电机打开和/或保持排水阀提供动力。

电机组件的性能和成本直接影响整个排水电机的性能和成本。

技术实现要素：

本实用新型提出一种新型的电机组件及具有该电机组件的排水电机，其由于采取了如下文所述的特征而能够降低成本和改善性能，且具有下文将介绍的其他优势。

根据本实用新型的第一方面，提出一种电机组件，其包括机壳组件和极板组件。所述机壳组件具有底壁、从所述底壁的外周延伸且支撑极板组件的侧壁、以及从所述底壁朝向所述极板组件延伸的机壳极爪。所述极板组件具有朝向机壳组件的底壁延伸的极板极爪。其中，所述机壳极爪和所述极板极爪交错布置。

通过上述特征，提供了合理的壳体组件和极板组件的基本结构，该结构便于制造和组装，从而节省成本。

可选地，至少所述极板极爪的每一个呈从极爪根部向极爪远端渐缩的等腰梯形形状。

可选地，所述机壳极爪和所述极板极爪的每一个的极爪远端宽度为极爪根部宽度的0.6至0.9。

可选地，所述机壳极爪和所述极板极爪的每一个的极爪远端宽度为极爪根部宽度的0.83。

通过上述特征，将极板极爪设置成等腰梯形形状，对于相同尺寸的极板坯料，在通过切削和弯折等工艺制造极板极爪时能够最大化利用极板原材料。因为在制造极板时，通常从一块圆形坯料切除一块圆形的材料部分，并沿着该圆形的切除部分进一步切除材料从而形成若干个极板极爪，使得形成的极板极爪的极爪远端位于第一次切除圆形部分后形成的圆周上。将极板极爪设计成梯形的好处是，梯形的上边缘的宽度(即极爪的远端宽度)较窄，在第一次切除圆形部分时只需要切除较小直径的圆形部分即可(例如相比于矩形形状)，从而更好地利用坯料，减少材料浪费。从另一个角度来看，对于相同的极爪远端宽度，梯形具有更大的极爪面积，这也意味着材料利用率更高。

除了材料利用率高之外，更大面积的极爪能够使得极爪与转子组件的有效作用面积增加，进而提升了电机的性能。此外，梯形极爪相比于矩形极爪的极爪根部宽度更大，这样可有效避免了因组件组装过程中导致极爪变形的风险。

而合理地设置所述机壳极爪和所述极板极爪的每一个的极爪远端宽度与极爪根部宽度比值，能够更优化地实现材料浪费的减少、极爪与转子组件的有效作用面积的增加以及组装过程中极爪变形的风险的降低。

可选地，所述极板组件具有四个相同尺寸的极板极爪。

通过上述特征，相比于具有不同尺寸极板极爪的方案而言，具有相同尺寸极板极爪的极板组件能够更方便地加工。

可选地，四个极板极爪在周向上均匀分布。

通过上述特征，该极板组件结构简单，便于加工。

可选地，所述机壳组件具有两对机壳极爪，每对机壳极爪包括两个径向相对的机壳极爪，且其中，第一对机壳极爪中每一个机壳极爪的尺寸大于第二对机壳极爪中每一个机壳极爪的尺寸。

可选地，其中第一对机壳极爪中每一个机壳极爪的尺寸大于第二对机壳极爪中每一个机壳极爪的尺寸的二倍。

通过上述特征，能够保证转子组件的稳定运转。

可选地，所述第一对机壳极爪中每一个机壳极爪的尺寸与每一个极板极爪的尺寸一致。

通过上述特征，该极板组件结构简单，便于加工。

可选地，所述机壳极爪由底壁的材料通过冲切和弯折而形成。

通过上述特征，该极板组件能够以简单的方式加工，从而节约成本。

可选地，电机组件还包括线圈组件和转子组件。所述线圈组件位于壳体组件和极板组件形成的空间内，所述转子组件位于壳体组件和极板组件形成的空间内且被线圈组件周向地围绕。

由于采用了上述特征，该转子组件能够与线圈组件、机壳组件和极板组件更好地作用，从而实现稳定的运转。

根据本实用新型的另一方面，还提出一种排水电机，其包括前述的电机组件、牵引系统、回复控制系统，其中，所述电机组件的极板组件支撑所述牵引系统和回复控制系统。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1和2分别以不同角度示出了根据本实用新型的示例性实施例的排水电机的外观视图；

图3展示了根据一示例性实施例的排水电机去除了壳盖后的示意图；

图4展示了根据一示例性实施例的排水电机的分解视图；

图5展示了根据一示例性实施例的排水电机的牵引系统的分解图；

图6展示了排水电机进行牵引时的内部剖面视图；

图7展示了排水电机保持时的内部剖面视图；

图8展示了根据一示例性实施例的排水电机的回复控制系统的分解图；

图9展示了根据一示例性实施例的排水电机的电机组件的分解视图；

图10展示了根据一示例性实施例的电机组件的壳体组件和极板组件的组装示图；

图11展示了根据一示例性实施例的极板组件的立体示图；

图12展示了根据一示例性实施例的壳体组件的立体示图；

图13展示了壳体组件和极板组件的极爪的示图；

图14展示了沿轴向方向观察的壳体组件和极板组件的示图。

附图标记列表

100 壳体组件

110 壳盖

120 壳体

200 牵引系统

210 离合杆

220 离合轮

230 压簧

240 离合止逆轮

250 行星轮组件

251 行星内齿轮

252 行星轮

253 行星传出齿轮

260 牵引过渡轮

270 输出轮

280 牵引绳

290 平衡轮

300 回复控制系统

310 止逆爪

320 止逆爪齿轮

330 回复过渡轮

340 磁钢轴齿

350 扭簧

360 磁钢轮

370 铝圈齿轮

380 复位轮

390 拉簧

400 电机组件

410 机壳组件

412 机壳极爪

413 机壳极爪

414 侧壁

420 线圈组件

430 转子组件

440 极板组件

441 极板极爪

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型示例性实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

参见附图1-4。其中，图1和2分别以不同角度示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的排水电机的外观视图，图3展示了所述排水电机去除了壳盖110后的示意图，图4展示了所述排水电机的分解视图。

从附图可以看出，排水电机主要包括排水电机外壳100、牵引系统200、回复控制系统300、电机组件400。

排水电机外壳100由彼此接合的壳体120和壳盖110形成，以容纳和承载电机组件400、牵引系统200和回复控制系统300，且为其提供防护。

电机组件400为排水电机的牵引系统200和回复控制系统300的动力源，并支撑牵引系统200及回复控制系统300。

牵引系统200为排水电机的执行机构，其在电机组件400的带动下进行动作，例如通过牵引绳280带动和保持外部负载，例如洗衣机排水阀的阀门。当电机组件400停止动力输出时，牵引系统200借助于来自外部负载的力而回复。

回复控制系统300为排水电机的控制机构，其用于控制牵引系统200的牵引和回复。

图5详细展示了根据一示例性实施例的牵引系统200的分解图，图6和图7分别展示了排水电机进行牵引时和排水电机保持时的内部剖面视图。牵引系统200包括离合杆210、离合轮220、压簧230、离合止逆轮240、行星轮组件250(包括行星内齿轮251、行星轮252、行星传出齿轮253)、平衡轮290、牵引过渡轮260、输出轮270、牵引绳280。

牵引系统200的工作过程如下。

牵引前，离合杆210处于初始位置，离合轮220的下凸台与离合杆210的A面接触。由于排水电机外壳100的限制，使得压簧230被压缩(如图6所示)。在压簧230的作用下，离合轮220与离合止逆轮240啮合。

电机通电后，转子组件转动，回复控制系统300工作，使得回复控制系统300的复位轮380旋转到卡住平衡轮290的位置，使平衡轮290无法旋转。这样，与平衡轮290啮合的行星内齿轮251无法旋转。同时，随着电机通电，牵引系统200也开始动作，转子带动离合轮220旋转。此时，处于初始位置的离合杆210使得离合轮220与离合止逆轮240啮合，而行星内齿轮251由于其啮合于静止的平衡轮290而处于静止，因此，转子扭矩的传递路径为：离合轮220→离合止逆轮240→行星轮252→行星传出齿轮253→牵引过渡轮260→输出轮270，最终，输出轮270转动，并通过固定到该输出轮270的牵引绳280带动负载。

输出轮270旋转到一定位置后，其输出轮270拨杆与离合杆210拨杆相碰，拨动离合杆210，使离合杆210转动。由于离合杆210的转动，其与离合轮220的接触表面由A面经斜面向B面过渡，从而离合轮220与离合止逆轮240的轴向间隙逐渐加大。最终离合杆210转动到第二位置(例如转动了约18°)，压簧230被释放(如图7所示)，使得离合轮220与离合止逆轮240不再啮合，运动传递发生中断，输出轮270停止运转。同时，处于第二位置的离合杆210通过其钩子钩住离合止逆轮240，这样，离合止逆轮240、行星内齿轮251、行星轮252均无法转动，故输出轮270无法被负载拉回，排水电机处于保持状态。

电机断电后，回复控制系统300复位，回复控制系统300的复位轮380释放平衡轮290，使得平衡轮290及行星内齿轮251能够旋转，故电机无法保持负载。在负载的作用下，输出轮270被带动，此时输出轮270的拨杆使离合杆210朝向第一位置旋转，从而离合轮220与离合杆210接触面由B面向A面过渡，压簧230重新因轴向间隙缩小被压缩。离合杆210旋转回到第一位置，整机回复结束。

图8详细展示了根据一示例性实施例的回复控制系统300的分解图。回复控制系统300包括止逆爪310、止逆爪齿轮320，磁钢轴齿340、扭簧350、磁钢轮360、铝圈齿轮370370、回复过渡轮330、拉簧390、复位轮380。

转子组件轴齿与止逆爪齿轮320啮合，止逆爪310位于止逆爪齿轮320下方，与止逆爪齿轮320滑动连接，止逆爪齿轮320与磁钢轴齿340啮合，磁钢轮360通过扭簧350与磁钢轴齿340传动，磁钢轮360位于铝圈齿轮370内部，两者上端面配合接触，周围不接触，铝圈齿轮370与回复过渡轮330啮合，回复过渡轮330的轴齿与复位轮380啮合，拉簧390一端与复位轮380上的钩子连接，另一端与壳体120连接。

回复控制系统300的工作过程如下。

电机通电后，电机转子带动止逆爪齿轮320，经过磁钢轴齿340、扭簧350带动磁钢轮360旋转，从而产生磁场涡旋力，以带动铝圈齿轮370，铝圈齿轮370经由回复过渡轮330带动复位轮380旋转，使得复位轮380卡住牵引系统200的平衡轮290，使得牵引系统200可进行如前文所述的牵引动作。

电机断电后，转子停止旋转，从而磁钢轮360停止，磁场涡旋力消失，使得回复控制系统300的复位轮380受拉簧390力能回复至初始位置，进而释放牵引系统200的平衡轮290，使得牵引系统200能够在外部负载的作用下逆向旋转而正常回复。

图9展示了排水电机的电机组件400的一个示例性实施例的分解视图。如图所示，电机组件400可包括机壳组件410、线圈组件420、转子组件430、极板组件440。其中，机壳组件410是电机组件的容纳和支撑部件，可至少容纳和支撑线圈组件420和转子组件430。具体地，壳体组件可与极板组件形成容纳线圈组件和转子组件的空间。线圈组件420，即电机定子绕组，可通电产生磁场。转子组件430为电机组件的动力输出件，其位于线圈组件420内部，由线圈组件周向地围绕。转子组件通过其与线圈组件420、极板组件440、机壳组件410共同作用产生的扭矩而旋转。极板组件440为排水电机的牵引系统及回复控制系统的各齿轮传动件提供支撑，具体地，牵引系统及回复控制系统的各齿轮传动件可通过设置在极板组件440上的若干根轴而定位。

优选如图9和12所示，其展示了机壳组件410的具体结构。机壳组件410具有底壁411、和从所述底壁411的外周延伸以支撑极板组件440的侧壁414。底壁411和侧壁414形成用于容纳线圈组件420和转子组件430的空间，该空间可大致为圆筒形。机壳组件410还具有从底壁411朝向所述极板组件440延伸的机壳极爪412、413，如图所示，机壳极爪412、413可从底壁411的平面中切割形成，若干个机壳极爪412、413大致沿一圆周布置，所述圆周与机壳侧壁可呈同心圆关系。

所述机壳极爪412、413优选由底壁411的材料通过冲切和弯折而形成，即机壳极爪与机壳的底壁形成为一体。机壳组件410的底壁411还可设置有用于转子组件穿过的中心轴。

所述机壳组件410具有两对机壳极爪，每对机壳极爪包括两个径向相对的机壳极爪。根据优选方案，每对机壳极爪由尺寸相同的两个机壳极爪构成，而第一对机壳极爪中的每一个机壳极爪412的尺寸大于第二对机壳极爪中每一个机壳极爪413的尺寸。即，机壳组件可包括一对径向相对的大极爪(在图中用412表示)和一对径向相对的小极爪(在图中用413表示)。优选地，其中第一对机壳极爪中每一个机壳极爪412的尺寸大于第二对机壳极爪413中每一个机壳极爪413的尺寸的二倍。其中，尺寸较大的机壳极爪412与尺寸较小的机壳极爪413的高度是相同或基本相同的，因此，机壳极爪412、413尺寸的不同主要是由宽度不同导致，若将极爪设置成下文将描述的等腰梯形形状，则第一对机壳极爪中每一个机壳极爪412的宽度大于第二对机壳极爪413中每一个机壳极爪413的相应宽度(如为其二倍)。

根据优选方案，所述机壳极爪412、413的每一个呈从极爪根部向极爪远端渐缩的等腰梯形形状。图13展示了这种等腰梯形形状。优选地，机壳极爪412、413的极爪远端宽度为极爪根部宽度的0.6至0.9。更优选地，所述机壳极爪412、413的每一个的极爪远端宽度为极爪根部宽度的0.83。在机壳极爪412、413的每一个均为等腰梯形的实施例中，尺寸较大的机壳极爪412与尺寸较小的机壳极爪413可以是高度相同、而在宽度尺寸上成比例缩小的关系。

优选如图9和11所示，其展示了极板组件440的具体结构。极板组件440具有中心孔，以及围绕中心孔设置的、朝向机壳组件410的底壁411延伸的极板极爪441。优选地，所述极板组件440具有四个相同尺寸的极板极爪441，且该四个极板极爪441可在周向上均匀分布。极板组件440被极板组件440的侧壁414支撑，使得在极板组件与机壳组件安装在一起后，所述机壳极爪412、413和所述极板极爪441交错布置，如图10和14所示。安装后，其中机壳极爪412、413的极爪远端延伸到所述极板附近，且极板极爪的极爪远端延伸到机壳组件410的底壁411附近。

根据优选方案，所述极板极爪441的每一个呈从极爪根部向极爪远端渐缩的等腰梯形形状。图13展示了这种等腰梯形形状。优选地，每个极板极爪441的极爪远端宽度为极爪根部宽度的0.6至0.9。更优选地，所述极板极爪441的每一个的极爪远端宽度为极爪根部宽度的0.83。其中，所述第一对机壳极爪中每一个机壳极爪412，即大尺寸的机壳极爪的尺寸可以与每一个极板极爪441的尺寸一致。即，除了第二对机壳极爪413之外的所有极爪，包括机壳极爪412以及极板极爪441均具有相同的尺寸。

根据优选方案，两对机壳极爪呈非正交布置，即第一对机壳极爪的连线与第二对机壳极爪的连线是非正交的，而两对极板极爪呈非正交布置，如图14所示。根据另一未示出的方案，还可以将两对机壳极爪呈非正交布置，而两对极板极爪呈正交布置。

尽管上文中参照优选的实施例详细描述了应用于排水电机的电机系统以及具有所述电机系统的排水电机，但本文所述的电机系统可应用于除了排水电机之外的其他场合。另外，本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述示例性实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。