CN107461346A - 驱动装置及具有该驱动装置的无叶风扇 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驱动装置,用于驱动一旋转体,所述驱动装置包括电机组件,所述驱动装置还包括磁性件,所述磁性件环绕装设于所述旋转体上,所述磁性件朝向所述电机组件一侧形成有多个磁极,所述电机组件转动时利用电机组件与所述磁性件之间的磁力作用驱动所述磁性件,进而驱动所述旋转体转动。本发明还提供一种采用上述驱动装置的无叶风扇。本发明的驱动装置,利用电机组件与磁性件的磁力作用驱动旋转体,该非接触的磁力驱动方式有利于降低噪音,且该驱动装置的结构简单,成本低,便于制造。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动领域,尤其涉及一种改进的驱动装置及具有该驱动装置的无叶风扇。
背景技术
当今社会,电机驱动方式已成为人们生活中不可缺少的一种驱动方式,传统的技术中,电机驱动相关部件运动时主要是通过集成变速箱等机械的方式驱动,这种方式存在机械摩擦、磨损、噪音等问题。当涉及需要低噪声运作的装置,如无叶风扇时,上述驱动方式并不能满足要求,且传统的设计使用的零件较多,使得制造更加复杂繁琐。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种改进的驱动装置及具有该驱动装置的无叶风扇。
本发明提供一种驱动装置,用于驱动一旋转体,所述驱动装置包括电机组件,其特征在于:所述驱动装置还包括磁性件,所述磁性件环设于所述旋转体上,所述磁性件朝向所述电机组件的一侧形成有多个磁极,所述电机组件转动时利用电机组件与所述磁性件之间的磁力作用驱动所述磁性件,从而使得所述旋转体转动。
进一步地,所述磁性件为一磁环,所述磁环充磁后沿其周向形成有多个呈N极、S极交替排列的磁极。
进一步地,所述磁性件为若干第一磁体,所述若干第一磁体沿所述旋转体的周向分布,所述若干第一磁体远离所述旋转体的表面的极性沿着所述环形壁的周向呈N极、S极交替排列。
进一步地,所述旋转体具有环形壁,所述磁性件装设于所述环形壁上,且所述磁性件远离所述环形壁一侧的磁极沿着所述环形壁的周向呈N极、S极交替排列。
进一步地,所述电机组件包括电机和连接于所述电机的第二磁体,所述第二磁体具有第一半圆柱和第二半圆柱,所述第一半圆柱的周壁和第二半圆柱的周壁的极性相反,所述第二磁体容置于所述旋转体内且偏离所述旋转体的中心,所述磁性件位于所述旋转体和第二磁体之间,所述第二磁体的轴线与所述旋转体的轴线平行。
进一步地,所述电机为单相无刷直流电机、多相无刷直流电机、步进电机或同步电机。
进一步地,所述电机组件为永磁电机,其包括定子和以及具有若干永磁体的转子,所述旋转体在所述若干永磁体与所述磁性件的磁力作用下实现转动。
进一步地,所述永磁电机为外转子式单向永磁电机。
本发明还提供一种采用上述驱动装置的无叶风扇,所述无叶风扇具有底座、增压装置和喷嘴,所述旋转体的一端转动连接于所述底座,所述电机组件装设于所述底座,所述喷嘴连接于所述旋转体远离所述底座一端,所述驱动装置用于驱动所述旋转体相对所述底座转动,所述增压装置用于用于将空气吸入并对该空气进行增压后,从所述喷嘴喷出。
进一步地,所述底座具有一容置空间,所述增压装置安装于所述容置空间内。
进一步地,所述底座内凸设有一托盘,所述电机组件装设于所述托盘上。
进一步地,所述旋转体具有容置腔,所述增压装置安装于所述容置腔内。
进一步地,所述电机组件装设于所述底座的底部。
进一步地,所述底座的周壁上开设有若干进风口。
进一步地,所述无叶风扇还包括导线,所述导线设置于所述底座上。
本发明实施方式中的驱动装置,利用电机组件与所述磁性件的磁力作用驱动旋转体,该非接触的磁力驱动方式噪音较低;本发明的实施方式中的无叶风扇通过该驱动装置实现非接触的磁力驱动,在旋转体相对底座转动时噪音较低,且使用该驱动装置,降低成本,便于制造。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的无叶风扇的结构示意图。
图2为图1所示的驱动装置与旋转体的结构示意图。
图3为图1所述的驱动装置与旋转体的另一角度的结构示意图。
图4为本发明的驱动装置与旋转体的另一实施方式的结构示意图。
图5为本发明第二实施例的无叶风扇的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,图1为本发明第一实施方式中的无叶风扇100的平面示意图。所述无叶风扇100用于将空气吸入并通过增压后喷射,以产生使用者需要的风力。所述无叶风扇100包括底座10、驱动装置20、旋转体30、喷嘴40以及增压装置50。所述旋转体30的一端与所述喷嘴40连接,连接处安装有贯通所述喷嘴40和增压装置50的流道,所述驱动装置20用于驱动所述旋转体30绕所述底座10实现0度到360度角之间任意角度的转动。
所述底座10大致呈中空圆柱体状,其具有容置空间11,所述底座10的周壁上开设有若干进风口12,所述进风口12与所述容置空间11相连通。
请同时参阅图2-3,图2-3为驱动装置20和旋转体30的不同角度的位置关系示意图。所述驱动装置20包括电机组件21以及若干第一磁体22。本实施方式中,所述电机组件21包括电机211和连接于所述电机211的第二磁体212。所述电机211具有一转轴2111,所述转轴2111一端伸出电机211并与所述第二磁体212连接。所述第二磁体212呈圆柱形,其包括第一半圆柱2121和第二半圆柱2122。所述第一半圆柱2121的周壁和第二半圆柱2122的周壁的极性相反,本实施方式中,第一半圆柱2121的周壁呈N极,第二半圆柱2122的周壁呈S极。
所述电机211装设于所述底座10内,本实施方式中,所述底座10内凸设有一托盘13,电机211装设于所述托盘13上。所述电机211可为无刷直流电机(单相或多相)、步进电机或同步电机。
所述旋转体30的一端连接于所述喷嘴40,另一端转动连接于所述底座10。本实施方式中,所述旋转体30太致为中空圆柱体结构,其包括环形壁31和连接壁32,所述环形壁31和连接壁32共同形成一容置腔33。所述若干第一磁体22环绕所述环形壁31,且均匀间隔地装设于所述环形壁31内侧,在本实施方式中,所述第一磁体22还位于环形壁31邻近底座10的一端。本实施方式中,所述第一磁体22大致呈方形,且每个第一磁体22沿着环形壁31的周向极化,每个第一磁体22对应形成一个磁极,相邻第一磁体22的极性相反。具体地,所述若干第一磁体22沿所述环形壁31的周向分布,且所述若干第一磁体22的朝向旋转体30中心的表面的极性沿着所述环形壁31的周向呈N极、S极交替排列,从而在所述环形壁31的内周表面形成若干交替排列的N极、S极。
本实施方式中,所述第二磁体212容置于所述容置腔33内且偏离所述环形壁31的中心,并使所述第一磁体22位于环形壁31和第二磁体212之间,所述第二磁体212的轴线与所述环形壁31的轴线平行。
当所述电机211运作驱动所述转轴2111旋转时,所述转轴2111的旋转带动第二磁体212旋转,在第一磁体22和第二磁体212的磁力作用下,所述若干第一磁体22被驱动,从而使得旋转体30及喷嘴40转动,以实现增压后的空气从不同的角度喷射出。请再参阅图4,图4为驱动装置20的另一实施方式的示意图。此时,所述电机组件21中没有第二磁体212,所述电机组件21为永磁电机,较佳的,所述永磁电机为外转子式单向永磁电机。其包括定子213和以及具有若干永磁体214的转子,所述定子213位于所述转子内,所述若干永磁体214绕所述定子213旋转,所述旋转体30在永磁体214与若干第一磁体22的磁力作用下实现转动。该实施方式的电机组件21减少了第二磁体212,节省了制造成本,且利用电机211自身的永磁体214与所述若干第一磁体22的磁性驱动旋转体30,降低了驱动装置20的轴向长度。
所述喷嘴40大体为环形结构,其包括所述喷嘴40内部沿所述喷嘴40圆周设置的气道41,所述气道41一端与外界空气相通,另一端与增压装置50相通,所述气道41用于输出风力。可以理解,在其他实施方式中,所述喷嘴40的形状还可以为方形、三角形、多边形等形状。
本实施方式中,所述底座10的容置空间11的体积大于所述旋转体30的容置腔33的体积。
所述增压装置50安装于所述容置空间11内,所述增压装置50包括增压电机51和若干流道52。所述进风口12与所述增压组件50的进气端(图未示)、若干流道52、所述增压组件50的出气端(图未示)以及所述喷嘴40相贯通。所述增压电机51用于将空气从所述进风口12吸入相应的若干流道52,被吸入的空气经所述增压电机51增压后由相应的流道52排出至所述气道41,并通过所述喷嘴40的气道41从无叶风扇100喷射至外界。
所述无叶风扇100还包括连接于外部电源(图未示)的导线60,所述导线60用于为所述驱动装置20中的电机211及所述增压装置50中的增压电机51供电,避免了所述无叶风扇100转动过程中使得导线60缠绕。具体的,所述增压电机30与所述驱动装置20中的电机211均安装于所述底座10中,所述导线60穿过所述底座10,为所述增压电机30与所述驱动装置20中的电机211供电,所述座体60在无叶风扇100工作过程中不发生转动,使得所述无叶风扇100的工作过程中,所述导线70处于静止状态,不会发生缠绕的问题。
本发明所述的无叶风扇100,通过驱动装置20中的若干第一磁体22和第二磁体212的磁力作用,实现驱动旋转体30旋转,该非接触的磁力驱动方式使得旋转体30相对底座10转动时,噪音较低,且相对于现有的齿轮等机械驱动方式,该利用磁力的驱动装置20的结构简单,成本低,便于制造;采用本发明驱动装置20的无叶风扇100相对于现有的风扇重量及体积较小、寿命长,且由于本发明采用非接触的磁力驱动,驱动时无磨损进而转速较均匀。可以理解,所述旋转体30的旋转方向可通过控制电机211的转动方向而变化。
可以理解,所述旋转体30的摆动角度可通过定时器控制电机211的转动角度而设定。
可以理解,所述旋转体30的旋转速度可通过控制电机211,如PWM控制信号而调节。
可以理解,所述若干第一磁体22还可用一个通过充磁形成多个磁极的磁环取代,所述磁环在充磁后沿其周向形成有多个呈N极、S极交替排列的磁极。
请参阅图5,图5为本发明第二实施方式中的无叶风扇100a的平面示意图。本实施例与第一实施例的不同点在于:所述底座10a的容置空间11a的体积小于于所述旋转体30a的容置腔33a的体积,所述增压装置50a位于所述旋转体30a的容置腔33a内,所述驱动装置20a中的电机211a装设于所述底座10a的底部。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围的内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围的内。
Claims (15)
1.一种驱动装置,用于驱动一旋转体,所述驱动装置包括电机组件,其特征在于:所述驱动装置还包括磁性件,所述磁性件环设于所述旋转体上,所述磁性件朝向所述电机组件的一侧形成有多个磁极,所述电机组件转动时利用电机组件与所述磁性件之间的磁力作用驱动所述磁性件,从而使得所述旋转体转动。
2.如权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:所述磁性件为一磁环,所述磁环充磁后沿其周向形成有多个呈N极、S极交替排列的磁极。
3.如权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:所述磁性件为若干第一磁体,所述若干第一磁体沿所述旋转体的周向分布,所述若干第一磁体远离所述旋转体的表面的极性沿着所述环形壁的周向呈N极、S极交替排列。
4.如权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:所述旋转体具有环形壁,所述磁性件装设于所述环形壁上,且所述磁性件远离所述环形壁一侧的磁极沿着所述环形壁的周向呈N极、S极交替排列。
5.如权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:所述电机组件包括电机和连接于所述电机的第二磁体,所述第二磁体具有第一半圆柱和第二半圆柱,所述第一半圆柱的周壁和第二半圆柱的周壁的极性相反,所述第二磁体容置于所述旋转体内且偏离所述旋转体的中心,所述磁性件位于所述旋转体和第二磁体之间,所述第二磁体的轴线与所述旋转体的轴线平行。
6.如权利要求5所述的驱动装置,其特征在于:所述电机为单相无刷直流电机、多相无刷直流电机、步进电机或同步电机。
7.如权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:所述电机组件为永磁电机,其包括定子以及具有若干永磁体的转子,所述旋转体在所述若干永磁体与所述磁性件的磁力作用下实现转动。
8.如权利要求7所述的驱动装置,其特征在于:所述永磁电机为外转子式单向永磁电机。
9.一种采用如权利要求1-8所述的驱动装置的无叶风扇,所述无叶风扇具有底座、增压装置和喷嘴,所述旋转体的一端转动连接于所述底座,所述电机组件装设于所述底座,所述喷嘴连接于所述旋转体远离所述底座一端,所述驱动装置用于驱动所述旋转体相对所述底座转动,所述增压装置用于用于将空气吸入并对该空气进行增压后,从所述喷嘴喷出。
10.如权利要求9所述的无叶风扇,其特征在于:所述底座具有一容置空间,所述增压装置安装于所述容置空间内。
11.如权利要求9所述的无叶风扇,其特征在于:所述底座内凸设有一托盘,所述电机组件装设于所述托盘上。
12.如权利要求9所述的无叶风扇,其特征在于:所述旋转体具有容置腔,所述增压装置安装于所述容置腔内。
13.如权利要求12所述的无叶风扇,其特征在于:所述电机组件装设于所述底座的底部。
14.如权利要求9所述的无叶风扇,其特征在于:所述底座的周壁上开设有若干进风口。
15.如权利要求9所述的无叶风扇,其特征在于:所述无叶风扇还包括导线,所述导线设置于所述底座上。
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