本發(fā)明涉及一種無刷渦輪機，尤其是涉及一種用于吸塵器中的無刷渦輪機。

背景技術：

現(xiàn)在工程技術人員通過持續(xù)不斷努力設計出體積較小的吸塵器無刷渦輪機。其中定子組件被設計成一個零件具有多個延伸功能，從而較小的吸塵器無刷渦輪機被實現(xiàn)，實現(xiàn)了產品整體輕量化設計，高轉速的無刷渦輪機將會被實現(xiàn)，通過較高的旋轉速度實現(xiàn)較高的流量與真空度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種無刷渦輪機，該無刷渦輪機將多個結構進行集成、結構緊湊、體積較小，工作時可以產生較高的空氣流量與真空度，使產品小型化和輕量化的同時具有很好的工作性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：提供一種無刷渦輪機，其包括前蓋、主機體、渦輪風葉、控制器組件、轉子組件和定子組件，所述定子組件包括軸承支架、電繞組和矽鋼片導磁體，所述軸承支架的中心處軸向設置有軸承套，其中轉子組件軸向安裝在軸承套內，所述導磁體的內側設有一個或多個向內凸出的導磁腿，多個導磁腿徑向環(huán)繞固定軸承套。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，繞線支臂的內部為一容納導磁腿的空腔，該空腔深入軸承套的壁內或貫穿至軸承套的內壁。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述軸承套的外側設有多個徑向凸出的繞線支臂，每個導磁腿均位于一個繞線支臂內。多個導磁腿圍繞軸承套呈“+”形、“—”形、“x”形、“*”形或者“c”形布置。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述轉子組件包括一對軸承、中心軸和永磁體，其中永磁體和一對軸承均套裝在中心軸上，且一對軸承分別位于永磁體軸向兩端。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述中心軸與永磁體接觸段的表面上設有外螺紋或滾花。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述轉子組件和軸承套軸向之間設有波形墊圈。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述軸承支架上設有霍爾支架，所述霍爾支架位于軸承套外側。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述霍爾支架上安裝有霍爾傳感器，霍爾傳感器的正面面向永磁體。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述軸承支架上設有導電片支架，導電片支架位于軸承套的外側。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述軸承支架上安裝有導電片，導電片同時與控制器組件和電繞組電性連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的無刷渦輪機將多個部件集成到一個軸承支架上、結構緊湊、體積較小，一個軸承支架部件就實現(xiàn)了多個功能，工作時可以產生較高的空氣流量與真空度，使產品小型化和輕量化的同時具有很好的工作性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明的無刷渦輪機主機體的第一等角視圖：

圖2是本發(fā)明的無刷渦輪機主機體的第二等角視圖：

圖3是無刷渦輪機的分解視圖：

圖4是無刷渦輪機主機體的第一等角視圖：

圖5是無刷渦輪機主機體的第二等角視圖：

圖6是無刷渦輪機主機體的俯視圖：

圖7是無刷渦輪機主機體的剖試圖：

圖8是無刷渦輪機上蓋局部剖視圖：

圖9是無刷渦輪機上蓋等角視圖：

圖10是無刷渦輪機的渦輪風葉等角視圖：

圖11是無刷渦輪機的渦輪風葉俯視圖：

圖12是無刷渦輪機的轉子組件的等角視圖：

圖13是無刷渦輪機的轉子組件的分解視圖：

圖14是無刷渦輪機的定子組件的第一等角視圖：

圖15是無刷渦輪機的定子組件的第二等角視圖：

圖16是無刷渦輪機的定子組件的第一等角剖視圖：

圖17是無刷渦輪機的定子組件的第二等角剖視圖：

圖18是無刷渦輪機的軸承支架的第一等角視圖：

圖19是無刷渦輪機的軸承支架的第二等角視圖：

圖20是無刷渦輪機的軸承支架的剖面?zhèn)纫晥D：

圖21是無刷渦輪機的軸承支架的剖面等角視圖：

圖22是無刷渦輪機的導電片的等角視圖：

圖23是無刷渦輪機的導磁體的俯視圖視圖：

圖24是無刷渦輪機的組件的剖面?zhèn)纫晥D：

圖25是無刷渦輪機的組件的剖面?zhèn)纫晥D、箭頭表達了空氣流體在無刷渦輪機的運動方向。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1至圖25，無刷渦輪機1包括主機體2、前蓋3、轉子組件5、定子組件6、控制器組件7。主機體2為圓柱形狀且包括（剖面虛線表達）渦輪腔30、側壁31，通過多個導風葉片26將渦輪腔30和側壁31連接固定，三者形成多個導風口25，其中多個導風葉片26外側設有一圈比側壁31小的臺階，臺階外側設有定位槽28和多個卡位27，位于渦輪腔30中心的端面20且中心設有一個孔，反面位孔21和一對螺絲柱22和多個加強筋23，定位在渦輪腔30外側的倒角24，其中側壁31后面的內側設有限位卡圈29。

前蓋3為圓筒形狀，包括定位在圓柱外壁端部下面的定位筋32和圓柱外壁內側的多個卡槽31。

渦輪風葉4為螺旋半敞開式，包括定位在輪盤37上的多個螺旋葉片33和多個半螺旋葉片34，半螺旋葉片34的頂部端面36與中心軸38的夾角大于等于88度，渦輪風葉4的中心處設有供中心軸41軸向貫穿的孔35。

轉子組件5包括中心軸41、永磁體42、永磁體套43，永磁體套43套在永磁體42上，永磁體42、一對軸承39、40和渦輪風葉4均軸向套裝固定到中心軸41上。中心軸41表面設置有外螺紋44或滾花處理，其目的是使中心軸41的表面可更多容納粘合劑，永磁體42軸向套裝粘接固定到中心軸41的帶有外螺紋44的一段上，更多的粘合劑可以使永磁體42在中心軸41上的固定非常牢固。一對軸承39、40分別分布在永磁體42的兩側，沿軸間隔開的一對軸承提供了轉子組件的穩(wěn)定性，相對緊湊的轉子組件可以被實現(xiàn)。結果，位于永磁體42兩側的軸承39、40可以被軸向固定到一個同軸度相對較高的零件中，這將解決了一對軸承固定于兩個零件中帶來的不同軸問題，從而提高軸承的壽命同時可以壓縮軸向空間。轉子組件4的一對軸承39、40安裝在一次模制成型的軸承套50內這可良好的控制同軸精度、從而軸承的壽命可有效的得到保證。

定子組件6包括軸承支架49、矽鋼片導磁體45、電繞組55、霍爾傳感器52、導電片54。

軸承支架49包括套管形式的軸承套50，軸承套50軸向的一端設有端蓋51、且中心設有孔，軸承套50和端蓋51兩者形成帶端蓋的軸承套組件，轉子組件5軸向安裝在軸承套50內、且轉子組件5的一個軸承40和端蓋51內側之間設有波形墊圈67，波形墊圈67可有效的控制轉子組件的預緊力，使軸承竄動問題得了到良好的控制、軸承的壽命也可以良好的得到保證。

軸承支架49包括位于軸承套50外側的霍爾支架46，霍爾傳感器52軸向裝入霍爾支架46，位置越過軸承40并靠近轉子組件的永磁體42，具體安裝以可以接收霍爾信號為準。同時霍爾傳感器52和控制器組件7連接固定，因霍爾支架46和軸承支架49是一次模制成型，這可以精密的控制霍爾傳感器52和永磁體42的角度、位置、和距離，這對接收信號的穩(wěn)定性提供了良好的保證、同時結構更緊湊。

軸承支架49包括位于軸承套50外側兩端的導電片支架53、57，端蓋51上設有多個限位筋56、這幾個結構部件是一次模制成型，可以減少安裝環(huán)節(jié)、提高裝配效率、部件尺寸控制精密、強度好，可良好的固定一對導電片54，一對導電片54同時連接電繞組55和控制器組件7，導電片支架53、57、外側均設有卡線槽58，其目的是用于定位電繞組55，這可以良好控制電繞組55的正負極不會接觸，電繞組55變換正負極時銅線纏繞在軸承套50外側、而且定位于卡線槽58內部，以上方案用的是徑向空間、機器的整體軸向尺寸并沒有增加、所以相對緊湊的結構被實現(xiàn)。

軸承支架49包括環(huán)繞在軸承套50外側的多個繞線支臂47，多個繞線支臂47圍繞軸承套50呈“+”形、“—”形、“x”形、“*”形或者“c”形布置，繞線支臂47與軸承套50兩者是一次模制成型，同時矽鋼片導磁體45均被成型到多個繞線支臂47內部、繞線支臂47上下兩端均設有工藝孔60、其目的是防止模制成型過程中導磁體45軸向竄動，電繞組55均纏繞在多個繞線支臂47上。

下面將描述定子組件6的組裝方法。

因定子組件6的多數(shù)結構和功能都集成在軸承支架49上完成、這樣做是為了實現(xiàn)相對緊湊的結構同時避免了多零件的累積公差問題，實現(xiàn)了相對緊湊的結構和主要部位的精度。

下面將描述定子組件6的組裝方法。

軸承支架49是模制成型、將矽鋼片導磁體45的多個導磁腿65裝入模具內、模制成型后多個矽鋼片導磁腿65均布置在繞線支臂47內部，其中繞線支臂47上下均設有工藝孔60目的是防止模制成型時矽鋼片導磁腿65在模具內部竄動。

將一對導電片54緊配壓裝到軸承支架49的多個限位筋56內，其中導電片54的卡位樁63同時被緊配壓裝到導電片支架53、57內，其中三者配合的位置施加少量的粘結劑，間隔數(shù)小時三者將被粘結在一起。也可以用一種壓力較大的工裝治具將三者緊配壓裝到一起、這樣可以不需要使用粘結劑。

現(xiàn)在軸承支架49被加工成定子組件6，但這還是半成品，它包括軸承支架49、矽鋼片導磁體45、和一對導電片54，電繞組55均在多個繞線支臂47上纏繞。導電片54設有多個與電繞組55相連接的彎角62，電繞組55纏繞前它是半敞開形式、纏繞完成后彎角62將電繞組55包于彎角62彎折的內部空間、并且用工裝治具把彎角62壓平。這之后利用焊接方式將電繞組55均焊接固定在彎角62內部的彎折空間內。

霍爾傳感器52帶有少量的粘結劑軸向裝入到霍爾支架46內固定粘結。控制器7同時連接霍爾傳感器52和導電片54，其中導電片54的端部61和控制器組件7焊接固定，霍爾傳感器52的三個信號腿和控制器7焊接固定。一個定子組件被組裝完成。

現(xiàn)在將描述無刷渦輪機的組裝方法：

轉子組件5和波形墊圈67被軸向裝到定子組件6的軸承套50內部。定子組件6被軸向裝到主機體2終止于限位卡圈29，軸承套50外側的周圈被裝配到定位孔21內終止于端面20內側。利用螺絲將螺絲帽48和螺絲柱21進行鎖緊固定。

渦輪風葉4中心處設有一個孔35，中心軸41被軸向壓裝到孔35內，輪盤37的邊緣平面和主機體2中心的倒角24頂端小平面對齊，這將用工裝治具壓裝完成，同時孔35和軸41的配合處會施加少量的粘結劑固定。

將前蓋3套裝在主機體2上，前蓋3的定位筋32與主機體2的定位槽28裝配固定，前蓋3的多個卡槽66均裝配在主機體2的多個卡位27上，同時前蓋3和主機體2的配合處被施加少量的粘結劑固定。

控制器組件7位于機器的后面并被固定在定子組件6多個零件上，包括與一對導電片54焊接固定、與霍爾傳感器52焊接固定，他們之間電導通。至此一個無刷渦輪機制作完成。

下面將描述無刷渦輪機的工作原理：

電源給控制器組件7供電，控制器組件7通過霍爾傳感器52識別當前轉子組件5位置、然后控制器組件7給導電片54供電、導電片54給電繞組55供電，通過控制器組件7的控制，電繞組55開始給導磁腿65勵磁、導磁腿65通過磁場變換驅動轉子組件5，開始工作的轉子組件5為360度旋轉，轉子組件5的前端的渦輪風葉4也隨之旋轉，渦輪風葉4在空腔內旋轉會產生負壓、此時的空氣流體狀態(tài)是從渦輪機口進入、通過渦輪風葉4的旋轉氣流在機體2的導風口25處出風。在這之前已經產生了負壓，接下來氣流會給定子組件6和控制器組件7進行冷卻，氣流在控制器組件7的外圍和機體2之間離開無刷渦輪機1。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。