風扇、電機驅動組件及其負載連接機構的製作方法

2023-12-04 19:03:41

本實用新型涉及電機領域，更具體地，涉及一種電機驅動組件及其負載連接機構、以及應用上述電機驅動組件的風扇。

背景技術：

如圖1所示，現有的電機驅動組件驅動風扇運轉，所述電機驅動組件在電機50一側包括驅動軸71以及固定於驅動軸71上的固定座73，在風扇60一側包括固定連接到風扇葉輪的連接座75。所述電機驅動組件還包括一連接固定座73與連接座75的扭力彈簧79，所述連接座75套設於驅動軸71上，扭力彈簧79再套設於連接座75上，在電機50啟動後，所述扭力彈簧79緊箍連接座75，使連接座75與驅動軸71之間具有足夠大的摩擦力從而帶動風扇葉輪旋轉。上述的電機驅動組件，由於是使用扭力彈簧79來給連接座75提供徑向壓力，因此僅能帶動葉輪往一個方向旋轉。因此，現有的這種電機驅動組件，無法滿足風扇生產組裝或使用過程中可能需用到的正反轉情況。

技術實現要素：

鑑於此，本實用新型提供一種負載連接機構，所述負載連接機構包括安裝部、接觸部以及施壓部，所述安裝部用於將所述負載連接機構分別安裝至動力源與負載上，所述接觸部設置於所述安裝部並包括兩可滑動耦合的接觸面，所述施壓部向所述接觸面提供沿所述動力源軸向的力，使所述接觸面之間可滑動地緊密耦合，通過所述接觸面之間的可滑動的耦合關係,使所述動力源的動力逐漸傳遞至所述負載上並最終帶動所述負載與動力源同步轉動。

作為一種優選方案，所述安裝部包括動力源安裝部以及負載安裝部，所述接觸部包括位於所述動力源安裝部上的第一接觸部以及位於所述負載安裝部上的第二接觸部，所述兩可滑動耦合的接觸面分別位於所述第一接觸部與第二接觸部的相對面上且相互接觸，所述動力源的動力通過所述接觸面之間的摩擦力傳遞至所述負載上。

作為一種優選方案，所述動力源安裝部連接於所述動力源的輸出軸上且跟隨所述動力源的輸出軸轉動，所述負載安裝部連接於所述負載上並能夠隨所述負載一起轉動。

作為一種優選方案，所述施壓部包括一彈性件，所述彈性件被拉伸或被壓縮，以向所述第一接觸部提供沿動力源軸向且指向所述第二接觸部的壓力，及/或向所述第二接觸部提供沿動力源軸向且指向所述第一接觸部的壓力。

作為一種優選方案，所述彈性件為橡膠體、壓縮彈簧或拉伸彈簧。

作為一種優選方案，所述動力源安裝部呈一端開口、另一端具有底部的筒狀結構，所述動力源安裝部套設於所述動力源的輸出軸上，且相對所述輸出軸周向固定，所述負載安裝部呈一端開口、另一端具有底部的筒狀結構，所述動力源安裝部收容於所述負載安裝部內，所述負載安裝部的開口處設置一端蓋，所述動力源輸出軸穿過負載安裝部的一端及動力源安裝部的開口伸入至動力源安裝部內部，所述彈性件被壓縮且一端抵持於動力源安裝部，另一端抵持所述負載安裝部的一端的內側。

作為一種優選方案，所述負載安裝部的開口方向與所述動力源安裝部的開口方向相同，所述端蓋具有一孔供所述動力源輸出軸穿過，所述彈性件的一端抵持於所述端蓋。

作為一種優選方案，所述端蓋具有螺紋，所述負載安裝部開口處的筒壁具有與所述端蓋匹配的螺紋，所述端蓋旋合於所述負載安裝部的開口處。

作為一種優選方案，所述端蓋可調節地旋合於所述負載安裝部的開口處，通過調節所述端蓋旋合於所述負載安裝部的開口處的位置，所述彈性件向所述第一接觸部提供沿動力源軸向且指向所述第二接觸部的壓力，及/或向所述第二接觸部提供沿動力源軸向且指向所述第一接觸部的壓力產生變化。

作為一種優選方案，所述第一接觸部為所述動力源安裝部的底部或所述第一接觸部設置於所述動力源安裝部的底部朝向所述負載安裝部的底部的一側，所述第一接觸部朝向所述負載安裝部的底部的一側為其中一所述接觸面。

作為一種優選方案，所述第二接觸部為所述負載安裝部的底部或所述第二接觸部設置於所述負載安裝部的底部朝向所述動力源安裝部的一側，所述第二接觸部朝向所述動力源安裝部的一側為其中另一所述接觸面。

作為一種優選方案，所述施壓部包括至少兩個壓塊，所述至少兩個壓塊中的第一壓塊向第一接觸部提供沿動力源軸向且指向第二接觸部的壓力，及/或至少兩個壓塊中的第二壓塊向第二接觸部提供沿動力源軸向且指向第一接觸部的壓力。

作為一種優選方案，所述兩個壓塊設置於所述動力源的輸出軸上，所述第一接觸部與第二接觸部設置於所述兩壓塊之間且被所述兩壓塊擠壓。

作為一種優選方案，至少其中一壓塊在所述動力源的輸出軸上的軸向位置能夠被調節，通過調節壓塊在所述動力源的輸出軸上的軸向位置，所述第一壓塊向第一接觸部提供沿動力源軸向且指向第二接觸部的壓力，及/或第二壓塊向第二接觸部提供沿動力源軸向且指向第一接觸部的壓力產生變化。

作為一種優選方案，至少一接觸面上設有顆粒狀凸起。

作為一種優選方案，至少一接觸面採用橡膠材質。

作為一種優選方案，其中一接觸面為截頭錐形面，另一接觸面為截頭錐形凹槽的內表面。

作為一種優選方案，其中一所述接觸面呈鋸齒狀。

作為一種優選方案，其中一所述接觸部為彈片狀且採用金屬材質製成，所述接觸部的接觸面為曲面。

本實用新型還提供一種電機驅動組件，所述電機驅動組件包括一作為動力源的電機以及上述的負載連接機構。

本實用新型還提供一種風扇，所述風扇包括一作為動力源的電機、一作為負載的風扇葉輪、以及上述的負載連接機構。

實施本實用新型，能夠滿足負載如風扇的正反轉的需求，且特別適用於需正反轉的具有大慣性矩的負載。

【附圖說明】

下面將結合說明書附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是現有技術中的電機驅動組件的示意圖；

圖2是本實用新型第一實施方式的電機驅動組件示意圖；

圖3是本實用新型第二實施方式的電機驅動組件示意圖；

圖4是本實用新型電機驅動組件中接觸面的一種實施方式；

圖5是本實用新型電機驅動組件中接觸面的另一種實施方式；

圖6是本實用新型電機驅動組件中接觸面的再一種實施方式。

【具體實施方式】

本實用新型的各種實施方式將參照附圖進行說明。在說明書及附圖中，具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。可以理解，附圖僅為提供參考與說明使用，並非用來對本實用新型加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便於清晰描述，而並不限定比例關係或對本實用新型進行窮盡性的說明，也不是對本實用新型的範圍進行限制。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的所有的和任意的組合。

需要說明的是，當組件被稱為「固定於」、「安裝於」另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是「連接於」另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是「設置於」另一個組件，它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。

參考圖2，為本實用新型第一種實施方式的電機驅動組件的示意圖。所述電機驅動組件包括作為動力源的電機1與負載連接機構2。所述負載連接機構2連接至負載如風扇葉輪3上，以在電機1運轉時驅動風扇葉輪3跟隨轉動。在本實施方式中，該電機1為自啟動永磁交流電機。

所述負載連接機構2包括安裝部。所述安裝部包括一動力源安裝部以及一負載安裝部22，本實施方式中，動力源安裝部為電機安裝部21。所述電機安裝部21用於將負載連接機構2連接於或安裝至動力源如電機1的輸出軸11上並跟隨電機1一起旋轉。在一種實施方式中，所述電機安裝部21剛性連接於所述電機1上。所述負載安裝部22用於將負載連接機構2連接於或安裝至所述負載如風扇葉輪3上並帶動負載運動。在一種實施方式中，所述負載安裝部22剛性連接於所述負載上。

在圖1所示實施方式中，所述電機安裝部21呈一端具有底部211的筒狀結構，套設於所述電機1的輸出軸11的末端，通過連接件例如螺紋連接件將電機安裝部21與電機1的輸出軸11之間進行周向固定。在另一實施方式中，所述電機安裝部21還通過同一連接件或者另一連接件與電機輸出軸11之間進行軸向固定。或者，利用機構讓電機安裝部21在電機1軸向相對輸出軸11可在一定範圍內移動。所述電機安裝部21朝向負載安裝部22具有一接觸部212，所述接觸部212可以是底部211，也可以是設置於底部211朝向負載安裝部22一側的另一個部件。所述接觸部212朝向負載安裝部22具有一接觸面2121。

所述負載安裝部22包括一筒部224，所述筒部224呈一端具有底部221的筒狀結構並具有一開口222朝向電機1。開口222一端設有端蓋223。端蓋223通過連接結構固定至筒部224。在一種實施方式中，所述端蓋223具有外螺紋2230，所述筒部224於開口222的一端的內壁上設有與所述端蓋223的外螺紋2230相匹配的螺紋部2241，端蓋223與筒部224之間通過旋合固定。端蓋223上設有孔2231，供電機1的輸出軸11穿過，以使電機安裝部21位於負載安裝部22的內部空間內。若電機安裝部21未在電機輸出軸11軸向完全被固定，也可以將所述端蓋223相對電機輸出軸11軸向固定。也就是說，所述電機安裝部21與負載安裝部22均無需在電機1的輸出軸11的軸向進行固定，但也可以對其中之一進行固定。底部221通過連接件如螺紋連接件固定至風扇葉輪3的輪轂上。在其他實施方式中，所述負載安裝部22可以通過其他方式例如一體成型、鑲件成型固定於所述風扇葉輪3的輪轂上。所述負載安裝部22朝向所述電機安裝部21具有一接觸部225。所述接觸部225可以是底部221，也可以是設置於底部221朝向所述電機安裝部21的一側的另一個部件。所述接觸部225朝向所述電機安裝部21具有一接觸面2251，所述接觸面2251與電機安裝部21的接觸面2121之間耦合以傳遞動力。

所述負載連接機構2還包括一施壓部23，所述施壓部23通過直接或間接的方式施加壓力於接觸部212及/或接觸部225上，以使接觸部212、225之間的耦合更緊密，更能有效傳輸動力。在本實施方式中，所述施壓部23給接觸部212及/或接觸部225施加沿電機1軸向的使接觸部212與接觸部225靠緊的壓力。在一種實施方式中，所述施壓部23為一彈性件，例如彈簧，彈簧一端連接至電機安裝部21，另一端連接至負載安裝部22，彈簧被壓縮或者被拉伸從而在接觸部212、225上產生讓其靠緊的壓力。如圖1所示，所述彈簧套設於電機1的輸出軸11並被壓縮，一端抵持於電機安裝部21、另一端抵持負載安裝部22的端蓋223。若電機安裝部21在電機1軸向可移動，則彈簧對電機安裝部21施加一朝向負載安裝部22的底部221的軸向壓力，該壓力會被傳導至電機安裝部21的接觸面2121上，使接觸面2121緊貼負載安裝部22的接觸面2251。另一方面，所述彈簧對端蓋223施加一背向電機安裝部21的接觸面2121的軸向壓力，該軸向壓力通過筒部224傳導至緊貼負載安裝部22的接觸面2251，使接觸面2251可滑動地緊貼電機安裝部21的接觸面2121。在圖2所示實施方式中，所述彈簧也可由一橡膠體來代替。

在所述電機驅動組件的生產組裝過程中或者在後續的使用過程中，可以通過控制負載安裝部22的端蓋223旋入筒部224的位置來調節施壓部23提供給接觸部212、225之間的壓力，從而調節接觸面2121與接觸面2251之間的摩擦力及耦合程度，以適用於負載需要不同啟動扭矩的情況。另外，對於具有大慣性矩的負載，通過調節端蓋223旋入筒部224的位置，可以使接觸面2121、2251之間在電機1剛啟動時短暫滑動，使電機1的轉動的動力逐漸傳送至負載。負載啟動成功後，電機1的輸出軸11和負載的角動量差減少，接觸面2121、2251之間的滑動逐漸減少，直至負載的轉速逐漸增大並最終與電機1同步，此時所述接觸面2121、2251之間不再滑動。如此，通過設置調節結構(本實施例中為相互配合的螺紋結構)使接觸面2121與2251之間的摩擦力與耦合程度可調，不僅滿足了負載正反轉的需求，也避免了大慣性矩負載啟動失敗。

在其他實施方式中，所述負載安裝部22的開口及端蓋223可設置於筒部224的另一端，所述接觸部225可以是端蓋223或是設置於端蓋223朝向所述電機安裝部21的一側的另一個部件。

參考圖3，是本實用新型第二種實施方式的電機驅動組件的示意圖。所述電機驅動組件包括一負載連接機構4，同第一種實施方式，所述負載連接機構4包括一電機安裝部41、一負載安裝部42以及一施壓部43。所述電機安裝部41安裝於電機的輸出軸11』上，且相對電機輸出軸11』周向固定，以跟隨電機輸出軸11』轉動。所述負載安裝部42安裝於負載例如風扇的輪轂上，以帶動負載運動。在本實施方式中，所述負載安裝部42還套設於電機輸出軸11』上。

所述電機安裝部41上具有一接觸部411，或者說，所述接觸部411設置於所述電機安裝部41上。所述接觸部411朝向負載安裝部42具有接觸面4111。所述負載安裝部42上具有一接觸部421，或者說，所述接觸部421設置於所述負載安裝部42上，所述接觸部421朝向電機安裝部41的接觸部411具有一接觸面4211。兩接觸面4111、4211接觸以將電機的動力傳遞給風扇。

所述施壓部43用於向接觸部411及/或421施加沿電機軸向的壓力，使兩接觸部411、421的兩接觸面4111、4211耦合更緊密，更能有效傳遞動力。所述施壓部43包括安裝於電機輸出軸11』上的兩壓塊431、432。其中壓塊431安裝於電機安裝部41背離負載安裝部42的一側，壓塊432安裝於負載安裝部42背離電機安裝部41的一側。兩壓塊431、432相對電機輸出軸11』周向與軸向均固定，將兩接觸部411、421夾於壓塊431、432中間，以使兩接觸部411、421可相對滑動地緊密耦合，有效傳輸動力。

在所述電機驅動組件的生產組裝過程中甚至在後續的使用中，也可以通過沿電機輸出軸11』的軸向移動壓塊431或/及432來調節所述兩壓塊431、432之間的距離，在兩壓塊431、432之間的距離調節到位後再固定好兩壓塊431、432，以調節施壓部43提供給接觸部411、421之間的壓力，從而調節接觸面4111與接觸面4211之間的摩擦力及耦合程度，以適用於負載需要不同啟動扭矩的情況。另外，對於具有大慣性矩的負載，通過調節兩壓塊431、432之間的距離，可以使接觸面4111、4211之間在電機剛啟動時短暫滑動，使電機的轉動的動力逐漸傳送至負載。負載啟動成功後，電機1的輸出軸11和負載的角動量差減少，所述接觸面4111、4211之間的滑動減少，直至負載轉速逐漸增大並最終與電機同步，此時所述接觸面4111、4211之間不再滑動。如此，通過設置調節結構(本實施例中為將施壓部43可拆卸安裝於電機軸11』上的安裝結構)使接觸面4111與4211之間的摩擦力與耦合程度可調，不僅滿足了負載正反轉的需求，也避免了大慣性矩負載啟動失敗。

在本實施方式中，在兩壓塊431、432之間的距離調節到位後，兩壓塊431、432被剛性連接至電機的輸出軸11』上。

綜上所述，本實用新型實施例提供的電機驅動組件及其負載連接機構，包括安裝部、接觸部以及施壓部，安裝部用於將負載連接機構安裝至動力源與負載上，接觸部包括一對可滑動耦合的接觸面，通過接觸面之間的摩擦力來將動力源如電機的動力傳遞至負載上，施壓部用於向接觸面提供沿電機軸向的合適的壓力，以使接觸面之間的耦合關係能更有效地傳遞動力。此外，還可通過改變接觸面的材質、形狀以及表面粗糙度來改變接觸面的摩擦係數。如接觸面可以採用橡膠材質，還可在接觸面上設置粗糙的顆粒狀凸起。除圖2與圖3所示的平面與鋸齒狀接觸面外，還可採用其他接觸面形狀。如在圖2和圖3所示的實施例中，可以採用如圖4所示的截頭錐形接觸面與截頭錐形凹槽接觸面，如圖5所示的鋸齒狀接觸面，也可以像圖6中採用金屬如鋼來形成彈片，利用所述彈片的接觸曲面來形成所述接觸面。通過調節施壓部提供給接觸部之間的壓力，不同材質、形狀的接觸面的摩擦力的變化程度不同，可以適應不同的調節需求。

本實用新型實施例提供的電機驅動組件及其負載連接機構，由於未使用扭力彈簧，僅靠接觸面之間的摩擦力來帶動負載運動，因此負載不僅能單向旋轉，也可以在需要時雙向旋轉，且結構簡單，成本較低。另外，利用調節結構調節施壓部提供的壓力，也適用於負載需要不同啟動扭矩的情況。

對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。