无刷电机的制作方法

本发明涉及无刷电机。

背景技术：

1、人们普遍希望以多种方式改进电动机，例如无刷电机。例如，可能希望在尺寸、重量、功率密度、制造成本、效率、可靠性和噪声方面进行改进。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种无刷电机，其包括定子组件、可相对于定子组件旋转的转子组件、以及容纳定子组件和转子组件的框架，其中转子组件包括轴、附接到轴的第一和第二轴承、在第一和第二轴承之间附接到轴的永磁体、附接到轴的叶轮、以及安装在第一轴承和框架之间的o形环，第一轴承比第二轴承离叶轮更远。

2、根据本发明第一方面的无刷电机可能是有益的，因为o形环可以至少部分地将第一轴承与框架振动隔离，并且这可以抑制振动，并因此抑制噪音在使用中在第一轴承和框架之间传递。

3、o形环可以包括具有大致环形形式的弹性可变形构件，例如使得o形环围绕第一轴承环形延伸。o形环可以与第一轴承和框架中的每个接触。

4、o形环可以安装在第一轴承和框架之间，使得o形环能够相对于框架轴向移动，而o形环不变形，例如能够在平行于轴的中心纵向轴线的方向上轴向滚动。与例如o形环不能以类似方式相对于框架轴向移动的布置相比，这可以提供具有相对较低轴向刚度的布置。o形环的轴向移动也可以有助于第一轴承的预加载，例如第一轴承的外圈的预加载。

5、o形环可以安装在第一轴承和框架之间，使得o形环基本上不被压缩。与例如o形环安装在第一轴承和框架之间使得o形环被压缩的布置相比，这可以提供o形环相对于框架的相对容易的轴向移动。

6、当安装在第一轴承和框架之间时，o形环可以包括基本圆形的横截面形状。与例如包括多边形横截面形状的o形环相比，这可以提供o形环更容易的轴向移动。

7、o形环可以包括在1.0×106n/m至4.0×106n/m范围内的径向刚度，例如大约2.5×106n/m。提供具有相对较高径向刚度的o形环可以为转子组件提供相对较高的径向刚度。这可以使得转子组件包括亚临界转子组件，这可以允许无刷电机在低于转子组件的共振频率的速度范围内运行。

8、o形环可以包括肖氏a硬度在65-90范围内的材料，例如肖氏a硬度在75范围内。这种肖氏a硬度可以提供在正常使用中相对抗压缩的o形环，使得转子组件能够包括亚临界转子组件，同时还使得在非正常使用的情况下，例如在无刷电机由于在使用中掉落而受到力的情况下，o形环能够被压缩。o形环可以包括弹性材料。

9、o形环可以在基本平滑的区域上接触框架，并且o形环能够在框架的区域上轴向移动。与例如o形环设置在框架中形成的凹槽或通道中的布置相比，这可以使o形环相对于框架有更大的轴向移动。径向邻近o形环的框架区域可以基本上是平滑的，例如基本上没有凹部和/或突出部。

10、o形环可以在基本平滑的区域上接触第一轴承的外表面，并且o形环能够在外表面的区域上轴向移动。与例如o形环设置在形成于第一轴承外表面上的凹槽或通道中的布置相比，这可以使得o形环相对于第一轴承有更大的轴向移动。径向邻近o形环的第一轴承的外表面的区域可以基本上是平滑的，例如基本上没有凹部和/或突出部。

11、框架可包括通道，通道具有第一直径的第一部分、小于第一直径的第二直径的第二部分、以及限定从第一部分到第二部分的过渡的台阶，台阶限定用于抑制o形环轴向移动的轴向止动件。这可能在使用中抑制o形环在至少一个轴向方向上的轴向运动。第一轴承可以部分位于第一部分内，部分位于第二部分内，例如第一轴承长度的大约一半位于第一部分内，第一轴承长度的大约一半位于第二部分内。o形环可以基本上位于第一轴承的中心，例如位于沿着第一轴承长度的大约一半的位置。

12、台阶可以限定轴向止动件，用于抑制o形环在朝向叶轮的方向上的轴向移动。这可抑制o形环在使用中朝向叶轮的轴向运动。

13、转子组件可以包括预载弹簧，用于向第一轴承的外圈施加负载。这可以确保在使用中第一轴承的外圈和内圈的正确对准。o形环和预载弹簧可以使第一轴承的外表面能够相对于框架轴向移动。

14、o形环可以包括至少3w/mk的导热率。这可以在使用中提供从轴承到框架的热传递。

15、无刷电机可以包括止动器，用于抑制转子组件相对于框架的径向运动。在无刷电机的异常使用期间受到力的情况下，例如当无刷电机或安装有无刷电机的设备掉落时，使用o形环可以使第一轴承能够径向移动，同时提供止动器可以防止转子组件相对于框架过度径向运动。止动器可以抑制第一轴承接触框架。止动器可以抑制永磁体在使用中接触定子组件的定子芯的一个或多个极面，例如通过止动器抑制转子组件相对于框架的径向运动。

16、止动器可以包括端盖，端盖定位成至少部分地覆盖第一轴承，并且端盖的至少一部分可以位于第一轴承和框架之间。与例如止动器与框架一体形成的布置相比，将止动器设置为端盖可以更容易制造止动器。

17、位于第一轴承和框架之间的端盖部分之间的第一距离，例如第一径向距离，可以小于永磁体和定子组件之间的第二距离，例如第二径向距离。在使用中转子组件发生径向移动的情况下，这可以使得止动器能够抑制永磁体接触定子组件，例如定子组件的定子芯的极尖。

18、端盖可以包括主体和从主体延伸的指部，指部位于第一轴承和框架之间。这可以抑制转子组件相对于框架的径向运动，同时与例如端盖的主体位于轴承和框架之间的相应布置相比，端盖需要更少的材料。

19、指部可以相对于主体弹性变形。这可以使得端盖能够抑制转子组件相对于框架的径向运动，同时还考虑到制造过程中出现的公差。例如，在端盖相对于框架定位的过程中，弹性可变形的指部可以变形，从而可以考虑框架制造过程中引入的公差。

20、端盖可以包括从主体延伸的多个指部，多个指部位于第一轴承和框架之间。使用多个指部可以使得转子组件相对于框架的径向运动在多个位置被抑制，同时仍然使用比例如位于第一轴承和围绕第一轴承的整个外周的框架之间的整体构件更少的材料。

21、多个指部可以围绕端盖的外围均匀间隔开。这可以允许抑制转子组件相对于框架围绕第一轴承的外周的径向运动。

22、多个指部中的每个可以相对于主体弹性变形。这可以有助于指部在框架和第一轴承之间的定位，同时也考虑了在框架制造过程中引入的公差。

23、根据本发明的第二方面，提供了一种包括根据本发明第一方面的无刷电机的真空吸尘器。

技术特征：

1.一种无刷电机，包括定子组件、能够相对于所述定子组件旋转的转子组件及容纳所述定子组件和所述转子组件的框架，其中所述转子组件包括轴、附接到所述轴的第一轴承和第二轴承、在所述第一轴承和所述第二轴承之间附接到所述轴的永磁体、附接到所述轴的叶轮以及安装在所述第一轴承和所述框架之间的o形环，所述第一轴承比所述第二轴承离所述叶轮更远。

2.根据权利要求1所述的无刷电机，其中所述o形环安装在所述第一轴承和所述框架之间，使得所述o形环能够在所述o形环不变形的情况下相对于所述框架轴向移动。

3.根据权利要求1或2所述的无刷电机，其中所述o形环安装在所述第一轴承和所述框架之间，使得所述o形环基本上不被压缩。

4.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中当安装在所述第一轴承和所述框架之间时，所述o形环包括基本上圆形的横截面形状。

5.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述o形环的径向刚度在1.0×106n/m至4.0×106n/m的范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述o形环包括肖氏a硬度在65-90范围内的材料。

7.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述o形环在基本平滑的区域上接触所述第一轴承的外表面，并且所述o形环能够在所述外表面的区域上轴向移动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述o形环在基本平滑的区域上接触所述框架，并且所述o形环能够在所述框架的区域上轴向移动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述框架包括通道，所述通道具有：具有第一直径的第一部分、具有小于所述第一直径的第二直径的第二部分、以及限定从所述第一部分到所述第二部分的过渡的台阶，所述台阶限定用于抑制所述o形环轴向移动的轴向止动件。

10.根据权利要求9所述的无刷电机，其中所述台阶限定了用于抑制所述o形环在朝向所述叶轮的方向上的轴向移动的轴向止动件。

11.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述转子组件包括预载弹簧，用于向所述第一轴承的外圈施加负载。

12.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述o形环的导热系数至少为3w/mk。

13.根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机，其中所述无刷电机包括用于抑制所述转子组件相对于所述框架的径向运动的止动器。

14.根据权利要求13所述的无刷电机，其中所述止动器包括端盖，所述端盖定位成至少部分地覆盖所述第一轴承，并且所述端盖的至少一部分位于所述第一轴承和所述框架之间。

15.根据权利要求14所述的无刷电机，其中位于所述第一轴承和所述框架之间的端盖部分之间的第一距离小于所述永磁体和所述定子组件之间的第二距离。

16.根据权利要求14或15所述的无刷电机，其中所述端盖包括主体和从所述主体延伸的指部，所述指部位于所述第一轴承和所述框架之间。

17.根据权利要求16所述的无刷电机，其中所述指部相对于所述主体可弹性变形。

18.根据权利要求16或17所述的无刷电机，其中所述端盖包括从所述主体延伸的多个指部，所述多个指部位于所述第一轴承和所述框架之间。

19.根据权利要求18所述的无刷电机，其中所述多个指部围绕所述端盖的外周均匀地间隔开。

20.根据权利要求19所述的无刷电机，其中所述多个指部中的每个相对于所述主体可弹性变形。

21.一种真空吸尘器，包括根据前述权利要求中任一项所述的无刷电机。

技术总结
一种无刷电机，具有定子组件、可相对于定子组件旋转的转子组件、以及容纳定子组件和转子组件的框架。转子组件包括轴、附接到轴的第一和第二轴承、以及在第一和第二轴承之间附接到轴的永磁体。转子组件包括附接到轴的叶轮，第一轴承比第二轴承离叶轮更远。转子组件包括安装在第一轴承和框架之间的O形环。

技术研发人员：A·阿罗约卡斯蒂利亚,T·哈尔黑德,R·法文蒂,M·刘,J·泰勒,J·L·莫拉贝,T·斯塔福德
受保护的技术使用者：戴森技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4