电机组件和包括电机组件的吸尘器的制作方法

1.本公开涉及一种电机组件和包括该电机组件的吸尘器，并且更具体地，涉及一种包括用于提高电机的冷却效果和吸入性能的散热罩的电机组件和包括该电机组件的吸尘器。


背景技术：

2.通常，吸尘器是一种吸入待清洁表面的空气、并从吸入的空气中分离灰尘或污染物质并收集、并将净化后的空气排放到主体外部的设备。
3.这种吸尘器可以根据形式被划分为筒型吸尘器、直立型吸尘器、手持型吸尘器、杆型吸尘器等。
4.吸尘器可以包括被驱动以生成吸力的电机。电机是一种从电能中获取旋转力的设备，并包括定子和转子，并且电机可以与叶轮构成电机组件，叶轮与转子一起旋转生成吸力。
5.当电机被驱动时，在定子的线圈中流动的电流会生成热。由于在电机中生成的热会对电机的性能和寿命产生影响，因此需要对电机进行冷却。
6.电机通过由叶轮的旋转生成的空气流动来进行冷却。然而，在根据现有技术的电机组件中，由叶轮生成的风主要通过电机的外侧，并没有靠近电机的内侧或电机流动，并且因此，存在冷却效果不明显的问题。


技术实现要素：

7.【技术问题】
8.本公开用于解决前述的问题，并且本公开的目的在于提供一种电机组件，该电机组件包括形成旁路流动通道的散热罩，使得空气靠近电机流动，以提高电机的冷却效果和吸入性能，并提供了一种包括该电机组件的吸尘器。
9.【技术方案】
10.一种根据本公开的实施例的用于实现前述目的的电机组件，包括：电机，具有旋转轴；叶轮，连接到旋转轴；壳体，设置在叶轮与电机之间，并围绕电机的上侧；以及扩散器，沿壳体的外侧表面排放由叶轮吸入的空气；以及散热罩，覆盖电机的外侧表面，其中，散热罩包括：内罩，被设置为与电机的外侧表面间隔开，并生成罩内流动通道，空气沿该罩内流动通道流过内罩与电机的外侧表面之间的空间；以及外罩，具有大于内罩的直径的直径，并形成罩外流动通道，空气沿外罩的外表面流过该罩外流动通道。
11.在这种情况下，在电机旋转期间，空气可以通过罩内流动通道被引入到壳体内部，并且该引入的空气可以通过罩外流动通道来排放。
12.在这种情况下，在电机旋转期间空气通过罩内流动通道被引入到壳体内部的方向可以与空气从扩散器排放的方向相反。
13.同时，在电机旋转期间，由叶轮吸入的空气的压力可以低于壳体内部的压力。
14.同时，电机可以包括：定子，包括在圆周方向上以特定间距间隔开的多个齿；以及线圈，线圈缠绕多个齿；以及转子，设置在定子的内侧，并且散热罩可以被设置为覆盖定子的外侧表面。
15.在这种情况下，在多个齿之间，可以形成在上下方向上穿透定子的定子内流动通道，并且在电机的旋转期间，空气可以通过该定子内流动通道来被引入到壳体的内部中。
16.同时，扩散器还可以包括沿壳体的外表面形成的多个扩散器叶片，并且可以引导由叶轮吸入的空气沿壳体的外表面和多个扩散器叶片流动。
17.同时，外罩可以具有对应于壳体的直径的直径。
18.同时，散热罩可以覆盖电机的外侧表面的一部分。
19.同时，外罩可以形成为从内罩的上端向下倾斜。
20.在这种情况下，内罩和外罩在上下方向上可以具有相同的高度。
21.同时，根据本公开的实施例的吸尘器包括：吸尘器主体；吸头，将待清洁表面的异物吸入到吸尘器主体；以及电机组件，被设置在吸尘器主体内部。同样，电机组件包括：电机，具有旋转轴；叶轮，连接到旋转轴；壳体，设置在叶轮与电机之间，并围绕电机的上侧；以及扩散器，沿壳体的外侧表面来排放由叶轮吸入的空气；以及散热罩，覆盖电机的外侧表面，其中，散热罩包括：内罩，被设置为与电机的外侧表面间隔开，并形成罩内流动通道，空气沿该罩内流动通道流过散热罩与电机之间的空间；以及外罩，具有大于内罩的直径的直径，并形成罩外流动通道，空气沿外罩的外表面流过该罩外流动通道。
22.在这种情况下，在电机旋转期间，空气可以通过罩内流动通道被引入到壳体内部，并且该引入的空气可以通过罩外流动通道来排放。
23.在这种情况下，在电机旋转期间空气通过罩内流动通道被引入到壳体内部的方向可以与空气从扩散器排放的方向相反。
24.同时，在电机旋转期间，由叶轮吸入的空气的压力可以低于壳体内部的压力。
25.同时，电机可以包括：定子，包括在圆周方向上以特定间距间隔开的多个齿；以及线圈，线圈缠绕多个齿；以及转子，设置在定子的内侧上，并且散热罩可以被设置为覆盖定子的外侧表面。
26.在这种情况下，在多个齿之间，可以形成在上下方向上穿透定子的定子内流动通道，并且在电机的旋转期间，空气可以通过该定子内流动通道来被引入到壳体的内部中。
27.同时，外罩可以具有对应于壳体的直径的直径。
28.同时，散热罩可以覆盖电机的外侧表面的一部分。
29.同时，外罩可以形成为从内罩的上端向下倾斜，并且内罩和外罩在上下方向上可以具有相同的高度。
附图说明
30.图1是根据本公开的实施例的包括电机组件的杆型吸尘器的透视图；
31.图2是根据本公开的实施例的电机组件的透视图；
32.图3是根据本公开的实施例的电机组件的分解透视图；
33.图4是示出了根据本公开的实施例的散热罩和定子的透视图；
34.图5是根据本公开的实施例的电机组件的截面图；
35.图6是根据本公开的另一实施例的电机组件的截面图；
36.图7是根据本公开的又一实施例的电机组件的截面图；
37.图8是沿图4中的vi-vi切割电机组件的截面图；以及
38.图9是示出了图8的放大的部分的截面图。
具体实施方式
39.下面描述的实施例是用于促进对本公开的理解的示例性实施例，并且应当注意，与这里描述的实施例不同，本公开可以在以各种形式进行修改的同时被实施。同时，在下面说明本公开时，如果确定相关已知功能或组件的详细解释可能不必要地混淆本公开的主旨，则将省略其详细解释和详细图示。此外，在附图中，为了促进对本公开的理解，一些组件可以不按照其实际尺寸示出，而是以夸大的尺寸示出。
40.此外，考虑到在公开中描述的功能，选择了一般术语作为在本说明书和权利要求书中使用的术语。然而，该术语可以根据本领域技术人员的意图、法律或技术释义和新技术的出现而变化。此外，还有一些术语是申请人任意指定的，并且这样的术语的含义可以如在说明书中的定义的来解释。同时，本公开中未具体定义的术语可以基于本公开的整体内容和相关领域的公知技术知识来解释。
41.另外，在本发明的描述中，应当以非限制性的方式来理解每个步骤的顺序，除非在逻辑和时间意义上必须在后续步骤之前执行之前步骤。也就是说，除上述特殊情况外，即使被描述为后续步骤的工艺先于被描述为在之前步骤的工艺执行，也不会对本公开的本质产生影响，并且也应当不考虑步骤的顺序来定义本公开的范围。
42.同样，在本说明书中，诸如“具有”、“可以具有”、“包括”和“可以包括”之类的表达表示存在此类特征(例如，诸如数量、功能、操作或组件之类的元素)，且不排除存在附加特征。
43.另外，诸如“第一”、“第二”等的术语可以用于描述各种元件，但不旨在通过该数据来限制元件。这样的术语仅用于将一个元件与另一元件区分开来。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，以类似的方式，第二元件可以被称为第一元件。
44.此外，在本公开中使用的诸如“前表面”、“后表面”、“顶表面”、“底表面”、“侧表面”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等术语是基于附图来定义的，并且相应元件的形状和位置不受这些术语的限制。
45.同样，在本说明书中，说明了描述本公开的每个实施例所必需的元件，并且因此，元件不一定限于此。相应地，以修改或省略一些元件，或可以添加其他元件。另外，可以设置元件，同时将该元件分散到彼此独立的设备。
46.此外，虽然将参照以下附图及附图中描述的内容来详细描述本公开的实施例，但并不旨在本公开受限于或限制于该实施例。
47.在下文中，将参照图1至图9来更详细地描述本公开。
48.图1是根据本公开的实施例的包括电机组件100的杆型吸尘器1的透视图。
49.参照图1，根据本公开的实施例的包括电机组件100的吸尘器可以包括杆型吸尘器1。然而，本公开不限于此，并且根据本公开的实施例的电机组件100可以应用于各种设备。
例如，根据本公开的实施例的吸尘器1可以是直立型吸尘器。
50.同样，根据本公开的实施例的电机组件100可以应用于除吸尘器以外的各种家用电器。在下文中，将以包括电机组件100的杆型吸尘器1为例来进行说明。
51.吸尘器1可以包括吸尘器主体10和吸头30。此外，吸尘器1可以包括将吸尘器主体10和吸头30连接的杆20，以及连接到吸尘器主体10的手柄部分40。
52.手柄部分40是耦接到吸尘器主体10的部分，并且可以设置手柄部分40使得用户可以抓握该手柄部分40并操纵吸尘器1。在手柄部分40上设置有操纵部分(未示出)，并且用户可以通过该操纵部分来控制吸尘器1。
53.吸头30可以被设置在吸尘器主体10的下部，并可以被设置为与待清洁表面接触。吸头30可以被设置为接触待清洁表面，并通过从电机组件100生成的吸力将待清洁表面的灰尘或污染物质引入到吸尘器主体10的内部。
54.吸尘器主体10可以包括设置在其内部的收集设备11和驱动设备12。收集设备11可以执行从吸入到吸头30中的空气中分离异物的功能，并收集异物。
55.驱动设备12可以包括被设置为驱动吸尘器1的电机组件100。电机组件100可以生成动力，使得在吸尘器主体10内部生成吸力。
56.图2是根据本公开的实施例的电机组件100的透视图，并且图3是根据本公开的实施例的电机组件100的分解透视图。
57.参照图2和图3，电机组件100可以包括电机，该电机包括定子120和转子130、支撑电机的壳体161、170、叶轮140、叶轮罩120、扩散器160、散热罩110和控制电机组件100的基板180。
58.定子120可以被构成为当电流施加到缠绕定子120的线圈123(参照图4)时生成磁通量。
59.在定子120的中心部分中，可以形成用于容纳转子130的空间122(参照图4)。转子130可以被设置为通过与定子120的电磁相互作用而旋转。在这种情况下，转子130可以包括旋转轴131和轴承132、133。
60.叶轮140可以与转子130的旋转轴131耦合并旋转，从而生成空气流动。叶轮罩150可以被设置为覆盖叶轮140，并将由叶轮140生成的空气流动引导到预定方向。
61.扩散器160可以被设置在叶轮140与电机之间，并将从叶轮140排放的空气引导到电机侧。例如，扩散器160可以包括围绕电机的上侧的壳体161和沿壳体161的外表面形成的多个扩散器叶片162。从叶轮140排放的空气可以沿壳体161的外表面和扩散器叶片162被引入到电机侧。
62.同时，可以通过施加到线圈123的电流来在线圈123中生成热，并且这可以对定子120和转子130产生影响。例如，如果在线圈123中生成过多的热，则定子120和转子130可能过热，并且电机的性能可能劣化，或者线圈123可能损坏。
63.为了有效地冷却电机，可以在电机的侧表面上设置与电机以预定间距间隔开的散热罩110。散热罩110可以具有引导从叶轮140生成并通过扩散器160排放的空气中的一些以靠近电机流动的结构。
64.下面将在图4至图9中描述关于根据电机组件100内部的布置的散热罩110的结构和电机的有效冷却操作的详细说明。
65.在下文中，描述电机组件100的基本结构。
66.转子130的轴承132、133可以包括耦接到旋转轴131的上侧的第一轴承132和耦接到旋转轴131的下侧的第二轴承133。
67.第一轴承132可以设置在壳体161与旋转轴131之间，并支撑使得旋转轴131旋转，同时旋转轴131的旋转轴是固定的。
68.第二轴承133可以设置在电机下部中的壳体170与旋转轴131之间，并支撑使得旋转轴131旋转，同时旋转轴131的旋转轴是固定的。
69.壳体161可以包括其上安置有第一轴承132的第一轴承底座部分165，并且在电机的下部中的壳体170可以包括其上安置有第二轴承133的第二轴承底座部分171和被设置为与散热罩110耦接的第二耦接部分172。
70.第二耦接部分172可以被设置为对应于散热罩110的第一耦接部分115的数量。第一耦接部分115和第二耦接部分172可以通过各种已知方法耦接。例如，第一耦接部分115和第二耦接部分172可以通过使用螺栓173的螺钉耦接来耦接。
71.在下文中，将参照图4至图9来详细地描述根据本公开实施例的电机组件100中的散热罩110的布置和有效冷却电机的操作。
72.图4是示出了根据本公开的实施例的散热罩110和定子120的透视图。
73.参照图4，定子120可以包括在圆周方向上以特定间距间隔开的多个齿121，以及缠绕多个齿121中的每一个的线圈123。在定子120的内侧，可以存在能够设置转子130的空间122。
74.散热罩110可以呈在圆周方向上围绕定子120的外侧表面的形式。在这种情况下，散热罩110可以被设置为与定子120以预定间距间隔开。相应地，在散热罩110和定子120之间，可以形成空气可以流过的流动通道。
75.在下文中，将参照图5至图9来描述根据本公开的实施例的通过散热罩110的结构来冷却电机的操作。
76.图5是根据本公开的实施例的电机组件100的截面图，图6是根据本公开另一实施例的电机组件100的截面图，图7是根据本公开的又一实施例的电机组件100的截面图，图8是沿图4中的vi-vi切割电机组件100的截面图，并且图9是示出了图8的放大的部分的截面图。
77.参照图5，扩散器160可以包括设置在叶轮140与定子120之间并被设置为围绕包括定子120的电机的上侧的壳体161。
78.扩散器160可以包括沿壳体161的外侧表面形成的多个扩散器叶片162(参照图3)。
79.散热罩110可以被设置为覆盖电机的外侧表面。在这种情况下，散热罩110可以包括内罩111和外罩112，内罩111被设置为与电机的外侧表面间隔开，并形成罩内流动通道c，空气沿该罩内流动通道c流过内罩111与电机的外侧表面之间的空间，外罩112具有大于内罩111的直径的直径，并形成罩外流动通道b，空气沿外罩112的外表面流过该罩外流动通道b。
80.下面将描述关于内罩111和外罩112的结构的详细说明、以及根据此形成的流动通道中的空气流动。
81.在电机运转的情况下，连接到转子130的旋转轴131的叶轮140可以旋转，并生成吸
力。相应地，叶轮140可以通过叶轮罩150的入口151将空气引入到电机组件100的内部中。
82.参照图5，由叶轮140吸入的空气可以沿扩散器160的壳体161的外表面和扩散器叶片162流动，并且可以通过扩散器160的出口163来排放。相应地，可以形成空气排放流动通道a，由叶轮140吸入的空气通过该空气排放流动通道a被排放到电机组件100的外部。
83.在这种情况下，通过扩散器160的出口163排放的空气可以具有比壳体的内部164的空气相对更快的速度。在下文中，将参照表示伯努利定理的公式1至5中所示的空气流动通道a、b、c、d来描述电机组件100内部的空气流动。
84.【公式1】
[0085][0086]
公式1将伯努利定理表示为公式，并且p表示压力，ρ表示密度，g表示重力加速度，h表示高度，v表示速度，以及c表示常数。参照上面的公式1，c的值是恒定的，并且相应地，如果速度v变大，则压力p的值变小。相应地，通过扩散器160排放的空气的压力可以低于壳体的内部164的压力。
[0087]
生成从具有高压力的区域到具有低压力的区域的空气流动。因此，在电机旋转的情况下，可以生成从壳体的具有相对较高压力的内部164到扩散器160的出口163的一侧的空气流动。相应地，可以形成罩外流动通道b。
[0088]
在这种情况下，罩外流动通道b中的空气流动可以由外罩112来引导。外罩112可以具有直径大于内罩111的直径并从内罩111突出地形成的结构，内罩111被设置为围绕定子120的外侧表面。
[0089]
同时，在由于出口163的一侧与壳体的内部164之间的压力差，壳体的内部164的空气被排放到出口163的一侧的情况下，空气可以通过由散热罩110的内罩111形成的罩内流动通道c来被引入到壳体的内部164中。
[0090]
相应地，在与定子120相邻的内罩111与定子120的外侧表面之间的空间114中生成空气流动，并且因此定子120可以被有效地冷却。
[0091]
同时，参照图8，定子120可以包括在上下方向上贯穿电机的内部流动通道124。内部流动通道124可以是在缠绕多个不同的齿121的线圈123之间形成的空间。
[0092]
在上述内罩111与定子120的外侧表面之间的空间114中，空气可以通过内部流动通道124被引入到壳体的内部164中。参照图5，在壳体的内部164的空气被排放到出口163的一侧的情况下，可以形成定子内流动通道d，其中，空气通过形成在定子120的内侧上的内部流动通道124被引入到壳体的内部164中。
[0093]
相应地，通过在内部流动通道124中生成的空气流动，可以直接冷却其中生成热的线圈123。
[0094]
同样，由于电机内部的磁体和轴承132、133可以通过在定子120的内侧上生成的空气流动来冷却，因此可以增加包括定子120和转子130的电机的寿命，并且可以提高电机的性能。
[0095]
参照图9，在定子120的多个齿121与转子130之间可以存在空间125。当空气通过内部流动通道124流到壳体的内部164时，空气可以通过多个齿121与转子130之间的空间125流到壳体的内部164。
[0096]
相应地，通过在多个齿121与转子130之间的空间125中生成的空气流动，定子120和转子130可以被有效地冷却。
[0097]
同时，电机组件100的冷却效率可以通过改变散热罩110的内罩111和外罩112的结构来提高。
[0098]
在下文中，将参照图6和图7来描述根据本公开的又一实施例的包括散热罩110的电机组件110的冷却效果。
[0099]
图6是根据本公开的又一实施例的电机组件100的截面图。
[0100]
参照图6，外罩112可以从内罩111突出地形成，同时形成特定的倾斜，并且外罩的直径d2可以形成为大于内罩的直径d1。为了便于说明，基于外罩112的内径中具有最大直径的位置来设定外罩的直径d2。
[0101]
外罩的直径d2可以被形成为与壳体161的内径d3一致，或形成为在比壳体的内径d3大或小10％的范围内的尺寸。在外罩的直径d2与壳体的内径d3一致的情况下，冷却效果可以比当直径不一致时提高更多。
[0102]
同时，在壳体161的内侧表面形成为具有倾斜的情况下，可以通过形成外罩112以具有对应于壳体161的内侧表面的倾斜来提高电机组件100的冷却效果。
[0103]
基于图6中所示方向，外罩112可以形成为从内罩111的上端向下倾斜。在这种情况下，内罩111和外罩112可以形成为在上下方向上具有相同的高度。在内罩111和外罩112具有相同高度的情况下，冷却效果可以比当内罩111和外罩112具有不同高度时提高更多。
[0104]
同时，散热罩110可以仅包括不具有与内罩111相对应的形状的外罩112。在这种情况下，与包括内罩111的情况相比，冷却效果降低，但是与未应用散热罩110的电机组件的情况相比，可以获得更好的冷却效果。
[0105]
当内罩111的直径di越小，内罩111与定子120的外侧表面之间的间距s1越小，并且因此，通过罩内流动通道c的空气流速变得更快，并且空气的流量可以增加。因此，可以提高定子120的冷却效果。
[0106]
然而，如果内罩111接触定子120，则冷却效果会降低。相应地，为了防止当电机运转时定子120的振动被传输到散热罩110，内罩111可以被间隔开设置，使得在内罩111与定子120之间形成特定间距。
[0107]
内罩111可以被形成为围绕定子120的整个外侧表面(参照图5的实施例)，但参照图6，内罩111可以形成为围绕定子120的外侧表面的一部分。例如，内罩111可以不扩展地形成到内罩111中外罩112所连接到的区域的上部，并且内罩111和外罩112可以形成为在上下方向上具有相同的高度。
[0108]
不存在其中相比于外罩112在上下方向上扩展地形成的内罩111的结构的情况下，通过散热罩110在流动通道内顺畅地形成空气流动，并且相应地，可以提高定子120的冷却效果。
[0109]
如图6中所示，突出地形成散热罩110的形状，使得内罩111围绕定子120的外侧表面的一部分，并且外罩112从内罩111的上端向下倾斜。此外，在外罩的直径d2与壳体的内径d3一致，并且内罩111和外罩112形成为在上下方向上具有相同的高度的情况下，即，不存在其中相比于外罩112在上下方向上扩展地形成内罩111的结构的情况下，可以发挥最大提高的冷却效果。
[0110]
图7是根据本公开的又一实施例的电机组件110的截面图。
[0111]
参照图7，扩散器160的外侧表面可以在出口163的空气排放方向上扩展地形成，并形成空气排放流动通道a。
[0112]
在这种情况下，由于扩展形成的扩散器160的外侧表面与外罩112之间的间距s2较小，因此通过空气排放流动通道a的空气的流速可以变得更快，并且空气的流量可以增加。相应地，可以提高定子120的冷却效果。
[0113]
尽管已经示出并描述了本公开的优选实施例，但是本公开不限于前述特定实施例，并且显而易见的是，在不脱离所附权利要求所要求保护的本公开的主旨的情况下，本公开所属技术领域的普通技术人员可以进行各种修改。此外，旨在不应独立于本公开的技术构思或前景来解释这些修改。