防水电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种防水电机。


背景技术：

2.不同应用场景对于电机的防水性能有不同的要求。电器行业颁布有电器依其防尘防湿气之特性加以分级的标准，称为ip防护等级。ip防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。不同的ip防护等级对应不同的防水性能。例如，ipx3—ipx6级分别对应耐受淋水试验、溅水试验、低压喷水试验、大量喷水试验，而ipx 7级、ipx 8级则分别对应耐受浸水和潜水试验。
3.为了提高电机的防水性能，常见的电机防水方法至少包括用特殊外壳覆盖电机或者增设保护电机运动部件的防水轴封系统。然而，特殊外壳的造价较高，而防水轴封系统，例如在轴伸出部分增设防水橡胶，并在容易渗水部位涂敷密封胶的方式，则防水性能提升并不明显，通常仅能将电机的防水等级提升至ipx4或者ipx5级，一旦电机浸水仍会导致电机损坏。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述问题，本实用新型提供了一种防水电机，使得电机即使浸水也能保持运转，将电机的防水等级提升至防浸水的程度。
5.发明人通过大量深入研究发现，电机浸水后损坏的主要原因为电路板进水而造成的损坏，为了解决电路板进水后烧毁造成的电机损坏问题，本实用新型提供了一种防水电机，能够避免电机浸水后电路板的烧毁问题。具体而言，本实用新型提供的防水电机，包括设置在电机壳体上的定子、设置在电机壳体内的转子、与转子相连并伸出电机壳体的转轴以及设置在电机壳体内的电路板，其中，电机壳体内，在转子和电路板之间，还设置有环绕转轴并沿转轴的径向延伸的内端盖。
6.因为在转子和电路板之间还设置有内端盖，内端盖能够与防水电机的电机壳体共同形成密封电路板的腔室，将电路板与转子所在空间相互隔离。通过以上方式，即使电机浸水，电路板也能够被保持在独立于浸水环境的腔室中，不会因浸水而被烧毁。另外，因为内端盖是环绕转轴，并且沿转轴的径向延伸的，在转轴转动的过程中，内端盖与转轴之间能够在容许相对转动的前提下保持相对密封。试验结果表明，通过上述技术方案，防水电机的防水性能能够得到有效提升，例如，一些采用上述技术方案的防水电机的防水等级可以提升至ipx7级。
7.在本实用新型的一些较优技术方案中，内端盖的远离转轴的边缘部，与电机壳体紧密贴合。因为边缘部与壳体紧密贴合，内端盖与电机壳体之间能够形成更加有效的防水密封结构，以进一步保障电路板所在腔室61的防水性能。
8.在本实用新型的一些较优技术方案中，内端盖与转轴的一端抵接。根据该技术方
案，内端盖通过与转轴抵接，能够为转轴提供支撑，提高转轴转动的稳定性。
9.在本实用新型的一些较优技术方案中，朝向转子一侧的内端盖表面上，设置有环绕转轴的第一环绕部。根据上述技术方案，第一环绕部可以增加内端盖与转子之间的接触面积。在一些技术方案中，还可以在第一环绕部和转子之间增设轴承，在该技术方案中，第一环绕部还可以起到对于轴承的支撑和限位作用，增加轴承的稳定性。
10.在本实用新型的一些较优技术方案中，朝向转子一侧的内端盖表面上，设置有环绕第一环绕部的第二环绕部，第二环绕部与电机壳体紧密贴合。第二环绕部能够进一步增加内端盖与电机壳体的接触面积，提高与电机壳体之间的密封效果。
11.在本实用新型的一些较优技术方案中，以转轴穿通内端盖的形式，设置内端盖。根据该技术方案，转轴的长度可以进一步延长，较长的转轴可以便于对其进行稳定的支撑。
12.在本实用新型的一些较优技术方案中，内端盖还包括套筒部，套筒部从内端盖远离转子的一侧，沿转轴延伸形成。沿转轴延伸的套筒部能够对于转轴形成更加稳定的支撑，另外，一体形成有套筒部的内端盖可以减少零件数量，方便装配。
13.在本实用新型的一些较优技术方案中，防水电机还包括设置在套筒部与电机壳体之间的密封圈。设置在套筒部和电机壳体之间的密封圈，可以防止水经由套筒部与电机壳体之间的缝隙流入电路板所在的腔室，确保电路板与水隔绝。
14.在本实用新型的一些较优技术方案中，防水电机还包括轴套筒，轴套筒以紧邻内端盖的形式套设在转轴、且设置在电路板一侧。
15.在本实用新型的一些较优技术方案中，防水电机还包括轴套筒第一密封圈，设置在轴套筒与内端盖之间。轴套筒第一密封圈可以防止水经由轴套筒与内端盖之间的缝隙流入电路板所在的腔室，确保电路板与水隔绝。
16.在本实用新型的一些较优技术方案中，防水电机还包括轴套筒第二密封圈，设置在轴套筒与电机壳体之间。轴套筒第一密封圈可以防止水经由轴套筒与电机壳体之间的缝隙流入电路板所在的腔室，确保电路板与水隔绝。
17.在本实用新型的一些较优技术方案中，电路板上设置有霍尔元件，内端盖采用非铁磁材料制得。非铁磁材料制得的内端盖基本不会影响转子周围的磁场分布，从而使得电路板上的霍尔元件能够准确检知转子周围的磁场分布，并根据检测到的磁场分布状态控制防水电机的工作。
附图说明
18.图1为本实用新型第1实施例中防水电机的剖视图；
19.图2为图1实施例中前端盖的结构示意图；
20.图3为本实用新型第2实施例中防水电机的剖视图；
21.图4为图3实施例中前端盖的结构示意图；
22.图5为本实用新型第3实施例中防水电机的剖视图；
23.图6为图5实施例中前端盖的结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
25.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、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技术和简化描述，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技术的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.另外，需要说明的是，术语“沿径向延伸”等类似术语应做广义理解，并不表示数学意义上的严格的方向限制。例如术语“沿径向延伸”只试图限定其基本上是沿径向方向延伸的。
30.【第1实施例】
31.如背景技术所述，现有的防水措施难以使防水电机1的防水性能得到有效提升，特别是较难通过简单的装置结构，使防水等级提升至防浸水的程度。发明人通过大量深入研究发现，电机浸水后损坏的主要原因为电路板6进水而造成的损坏，为了解决电路板6进水后烧毁造成的电机损坏问题，本实施例提供了一种防水电机1，能够避免电机浸水后电路板6的烧毁问题。
32.具体而言，参考图1，本实施例提供了一种防水电机1，包括设置在电机壳体2上的定子3、设置在电机壳体2内的转子4、与转子4相连并伸出电机壳体2的转轴5、设置在电机壳体2内的电路板6，其中，电机壳体2内，尤其是在转子4和电路板6之间的位置，设置有内端盖71。内端盖71环绕转轴5，并且沿着转轴5的径向延伸。
33.因为内端盖71的存在，其能够与防水电机1的电机壳体2共同形成密封电路板6的腔室61。腔室61与转子4所在空间相互隔离，即使电机浸水，例如是转子4所在空间进水，电路板6依然被保持在独立于转子4所在空间的腔室61中，不会因浸水而被烧毁。
34.另外，因为内端盖71是环绕转轴5，并且沿转轴5的径向延伸的，在转轴5转动的过程中，内端盖71与转轴5之间能够在容许相对转动的前提下保持相对密封。试验结果表明，本实施例提供的防水电机1的防水性能得到有效提升，例如可以提升至ipx7级。
35.电机壳体2至少包括塑封件2b以及设置在塑封件2b端部的外端盖2a，塑封件2b整体为筒状结构，其中央的镂空部分的空间一部分用于容纳转子4，另一部分空间用于容纳电路板6。外端盖2a和电路板6设置在转子4的同一侧。
36.在现有技术中，转子4所在空间与电路板6所在空间之间是相互连通的，转子4一旦浸水，电路板6也会受潮烧毁。而在本实施例中，外端盖2a、塑封件2b以及内端盖71三者共同围合成具有较高防水性能的用于放置电路板6的腔室61，且该腔室61独立于转子4空间之外。上述仅通过增设简单的内端盖71的方式，即可有效提升防水电机1的防水性能，增加的成本较少却能够带来较高的防水性能的收益。
37.本实施例中，作为优选，内端盖71具有远离转轴5的边缘部71c，该边缘部71c与电机壳体2紧密贴合。具体而言，边缘部71c为内端盖71沿径向方向最外侧的边缘部分，其与电机壳体2的塑封件2b之间相互抵接，并且与塑封件2b之间紧密贴合，其紧密贴合的程度足以阻止浸水程度的压力的水从一侧进入另一侧，从而保障腔室61的防水性能。通过以上方式，内端盖71与电机壳体2之间能够形成更加有效的防水密封结构，在防水电机1内部进一步为电路板6等与防水性能核心相关的部件提供独立的具有较高防水性能的腔室61，从而提升防水电机1整体的防水性能。
38.本实施方式中，内端盖71的中央为无孔结构。具体而言，一体成型的内端盖71底部(图1中下侧表面)构成为完整的平面，内端盖71中央与转轴5的下端相互抵接，从而对转轴5形成轴向方向的支撑，提高转轴5转动的稳定性。
39.参考图1和图2，作为优选，本实施例中的内端盖71在朝向转子4一侧的表面上，设置有环绕转轴5的第一环绕部71a。第一环绕部71a可以以相互贴合的方式环绕转轴5，也可以以相互间隔的方式环绕转轴5，只要其能够阻止转轴5所在位置的水流入电路板6的腔室61即可。
40.本实施例中，转子4底部中央具有凹入部4a，第一环绕部71a与凹入部4a的内壁紧密贴合，其紧密贴合的程度足以阻止浸水程度(ipx7防水等级)压力的水从一侧进入另一侧。因为第一环绕部71a是沿轴向方向延伸的，其与凹入部4a的内壁具有较大的接触面积，从而可以有效提高防水性能。
41.另外，因为在本实施例中，第一环绕部71a是与凹入部4a的内壁贴合的，而非与转轴5直接贴合，所以在第一环绕部71a与转轴5之间具有安装轴承11的空间。第一环绕部71a的两侧表面分别与凹入部4a的内壁、以及轴承11的外壁紧密贴合，一方面可以增大与两侧的接触面积，提高防水性能，另一方面可以为轴承11提供支撑，并且限定轴承11在轴向和径向方向上的位置，增加轴承11的稳定性。
42.内端盖71在第一环绕部71a外侧还具有第二环绕部71b，第二环绕部71b同样位于内端盖71的朝向转子4一侧的表面上，并且环绕第一环绕部71a。第二环绕部71b的两侧分别与转子4的外缘、以及塑封件2b的内缘紧密贴合，从而完成塑封件2b以及转子4外缘之间的防水密封。因为第二环绕部71b同样是沿轴向方向延伸的，与第一环绕部71a类似地，该结构能够增大其与两侧部件(塑封件2b和转子4)的接触面积，提高防水性能。
43.本实施例中，第一环绕部71a和第二环绕部71b均为圆环状，在本实用新型的其他实施例中，第一环绕部71a和第二环绕部71b的形状也可以根据需要进行调整，并不限于圆环状。
44.通过以上方式，本实施例提供的防水电机1，通过在电路板6和转子4之间设置内端盖71的方式，为电路板6提供与转子4隔开的腔室61，即使电机浸水，电路板6也能够被保持在独立于浸水环境的腔室61中，不会因为电机浸水而被烧毁。另外，因为内端盖71是环绕转轴5，并且沿转轴5的径向延伸的，在转轴5转动的过程中，内端盖71与转轴5之间能够在容许相对转动的前提下保持相对密封。试验结果表明，通过采用上述技术方案，防水电机1的防水性能能够得到有效提升，例如可以达到防浸水的程度。
45.【第2实施例】
46.图3是本实用新型第2实施例中的防水电机1的剖视图。
47.在本实施例中，防水电机1的主要结构有电机壳体2、定子3、转子4、转轴5、电路板6和前端盖72。除了在本实施例中，前端盖72与第1实施例中的前端盖71的结构有所区别，并且转轴5是从两侧伸出电机壳体2的以外，其他部件及附图标记与第1实施例的图1所示相同，在此不再赘述。
48.如图3所示，本实施例中的内端盖72中央设置有沿轴向方向贯通内端盖72的通孔，转轴5从内端盖72的一侧穿入并从另一侧穿出，从而穿通内端盖72。进一步地，转轴5还分别从电机壳体2的上下两侧分别穿出，转轴5的上下两侧还可以分别安装叶片，从而形成适用于例如风管式室内机的风扇结构。相应地，从单侧伸出电机壳体2的防水电机1可以应用于壁挂式空调的风扇结构。当然，上述安装叶片的结构仅为实例性的说明，本实施例提供的防水电机1还可以用在其他任何合适的应用场景中。
49.参考图3和图4，内端盖72还一体成型有套筒部72a，套筒部72a从内端盖72远离转子4的一侧，沿转轴5的轴向方向延伸。具体而言，套筒部72a为圆环状，其内壁与转轴5可滑动连接，能够对转轴5形成支撑，抑制转轴5径向方向的晃动。
50.通过以上方式，转轴5的长度得到延长，通过在延长部分安装轴承或者套筒部72a，可以增大轴承或者套筒部72a等支撑部件在轴向方向上的跨度，提高转轴5支撑的稳定性。因为内端盖72是一体成型结构，装配时零件数量较少，装配更加方便，并且，只要内端盖72的制造精度能够得到保障，在装配时只要将套筒部72a环绕套入转轴5，与转轴5紧密配合，内端盖72的边缘部72c也能够与电机壳体2紧密贴合以实现密封。
51.为了进一步提高腔室61的密封性能，本实施例的防水电机1在套筒部72a与电机壳体2的外端盖2a之间，还设置有密封圈8。密封圈8可以防止水经由套筒部72a与外端盖2a之间的缝隙流入电路板6所在的密封腔室61，确保电路板6与水隔绝。
52.需要说明的是，虽然本实施例提供的防水电机1为双轴电机，即防水电机1的转轴5从防水电机1的两侧伸出，但本领域技术人员能够理解，本实施例仅为实例性的描述，在其他实施例中，防水电机1的转轴5也可以从防水电机1的单侧伸出，从而构成为单轴电机，其他部件或者结构只需适应性地调整即可，在不背离本实用新型主旨的前提下，上述适应性调整得到的技术方案并不超出本实用新型的保护范围。
53.【第3实施例】
54.图5是本实用新型第3实施例中的防水电机1的剖视图。
55.如图5所示，与第1实施例相比，防水电机1的主要结构中，除了在本实施例中进一步设置有轴套筒9以外，本实施例其他部件及附图标记与实施例1的图1所示相同，在此不再赘述。
56.具体而言，在内端盖73的靠近电路板6的一侧设置有轴套筒9，轴套筒9紧邻内端盖73设置。轴套筒9是沿着转轴5的轴向方向延伸的，形成为圆环状，圆环状轴套筒9的内壁与转轴5滑动连接，转轴5能够在轴套筒9的内部转动并且可以由轴套筒9支撑。与第2实施例中的套筒部72a类似地，轴套筒9能够对于转轴5形成更加稳定的支撑。电路板6同样配置为环状结构。
57.参考图5和图6，本实施例中，前端盖73和轴套筒9中央均设置有通孔。转轴5从轴套筒9的中央穿过，轴套筒9从电路板6的中央穿过，三者自中央向外围依次套接，保证电机整体的配重均衡。
58.另外，为了进一步保障腔室61的防水性能，在轴套筒9与内端盖73之间设置有轴套筒第一密封圈10a。在轴套筒9与电机壳体2之间(具体在轴套筒9与外端盖2a之间)，还设置有轴套筒第二密封圈10b。轴套筒第一密封圈10a能够防止水经由轴套筒9与内端盖73之间的缝隙流入电路板6所在的腔室61，轴套筒第二密封圈10b能够防止水经由轴套筒9与外端盖2a之间的缝隙流入电路板6所在的腔室61，从而在轴套筒9的上下两端分别堵住缝隙，确保电路板6与水隔绝。
59.与第2实施例类似地，本实施例中，前端盖73中央设置有通孔，转轴5穿过前端盖73，并且延伸至从电机壳体2的两侧分别穿出。当然，在其他的一些实施例中，转轴5也可以从电机壳体2的单侧穿出。
60.在上述实施例1
‑
3中，电路板6上可以设置有霍尔元件(未示出)，用于对转子4的磁场分布进行检测，并且根据检测结果控制防水电机1的运行。因为本实用新型的实施例中在转子4与电路板6之间设置有内端盖71、72、73，为了避免内端盖71、72、73对转子4产生的电磁场造成干扰，上述实施例1
‑
3中，内端盖71、72、73均可以采用非铁磁材料制得，具体而言，内端盖71、72、73的材料可以是强度相对较高的金属材料，例如是铜、铝、不锈钢等非磁性的金属材料，也可以是橡胶材料。选择采用金属材料制作内端盖71、72、73可以提高对于转轴5的支撑作用，而选择采用橡胶材料制作内端盖71、72、73则可以进一步提高防水电机1的防水性能。本领域技术人员可以根据需要在上述两种材料以及其他合适材料中灵活选择。
61.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
62.附图标记说明
63.1 防水电机
64.2 电机壳体
65.2a 外端盖
66.2b 塑封件
67.3 定子
68.4 转子
69.4a 凹入部
70.5 转轴
71.6 电路板
72.61 腔室
73.71、72、73 内端盖
74.71a 第一环绕部
75.71b 第二环绕部
76.71c 边缘部
77.72a 套筒部
78.72c 边缘部
79.8 密封圈
80.9 轴套筒
81.10a 轴套筒第一密封圈
82.10b 轴套筒第二密封圈
83.11 轴承