CN107769462A - 风扇、电机驱动组件及其负载连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种负载连接机构，包括安装部、接触部以及施压部，所述安装部用于将所述负载连接机构分别安装至动力源与负载上，所述接触部设置于所述安装部并包括两可滑动耦合的接触面，所述施压部向所述接触面提供沿所述动力源轴向的力，使所述接触面之间可滑动地紧密耦合，通过所述接触面之间的可滑动的耦合关系，使所述动力源的动力逐渐传递至所述负载上并最终带动所述负载与动力源同步转动。本发明还提供一种电机驱动组件以及风扇。利用本发明，能够满足负载如风扇正反转以及需要大启动扭矩的需求。

Description

风扇、电机驱动组件及其负载连接机构

【技术领域】

本发明涉及电机领域，更具体地，涉及一种电机驱动组件及其负载连接机构、以及应用上述电机驱动组件的风扇。

【背景技术】

如图1所示，现有的电机驱动组件驱动风扇运转，所述电机驱动组件在电机50一侧包括驱动轴71以及固定于驱动轴71上的固定座73，在风扇60一侧包括固定连接到风扇叶轮的连接座75。所述电机驱动组件还包括一连接固定座73与连接座75的扭力弹簧79，所述连接座75套设于驱动轴71上，扭力弹簧79再套设于连接座75上，在电机50启动后，所述扭力弹簧79紧箍连接座75，使连接座75与驱动轴71之间具有足够大的摩擦力从而带动风扇叶轮旋转。上述的电机驱动组件，由于是使用扭力弹簧79来给连接座75提供径向压力，因此仅能带动叶轮往一个方向旋转。因此，现有的这种电机驱动组件，无法满足风扇生产组装或使用过程中可能需用到的正反转情况。

【发明内容】

鉴于此，本发明提供一种负载连接机构，所述负载连接机构包括安装部、接触部以及施压部，所述安装部用于将所述负载连接机构分别安装至动力源与负载上，所述接触部设置于所述安装部并包括两可滑动耦合的接触面，所述施压部向所述接触面提供沿所述动力源轴向的力，使所述接触面之间可滑动地紧密耦合，通过所述接触面之间的可滑动的耦合关系,使所述动力源的动力逐渐传递至所述负载上并最终带动所述负载与动力源同步转动。

作为一种优选方案，所述安装部包括动力源安装部以及负载安装部，所述接触部包括位于所述动力源安装部上的第一接触部以及位于所述负载安装部上的第二接触部，所述两可滑动耦合的接触面分别位于所述第一接触部与第二接触部的相对面上且相互接触，所述动力源的动力通过所述接触面之间的摩擦力传递至所述负载上。

作为一种优选方案，所述动力源安装部连接于所述动力源的输出轴上且跟随所述动力源的输出轴转动，所述负载安装部连接于所述负载上并能够随所述负载一起转动。

作为一种优选方案，所述施压部包括一弹性件，所述弹性件被拉伸或被压缩，以向所述第一接触部提供沿动力源轴向且指向所述第二接触部的压力，及/或向所述第二接触部提供沿动力源轴向且指向所述第一接触部的压力。

作为一种优选方案，所述弹性件为橡胶体、压缩弹簧或拉伸弹簧。

作为一种优选方案，所述动力源安装部呈一端开口、另一端具有底部的筒状结构，所述动力源安装部套设于所述动力源的输出轴上，且相对所述输出轴周向固定，所述负载安装部呈一端开口、另一端具有底部的筒状结构，所述动力源安装部收容于所述负载安装部内，所述负载安装部的开口处设置一端盖，所述动力源输出轴穿过负载安装部的一端及动力源安装部的开口伸入至动力源安装部内部，所述弹性件被压缩且一端抵持于动力源安装部，另一端抵持所述负载安装部的一端的内侧。

作为一种优选方案，所述负载安装部的开口方向与所述动力源安装部的开口方向相同，所述端盖具有一孔供所述动力源输出轴穿过，所述弹性件的一端抵持于所述端盖。

作为一种优选方案，所述端盖具有螺纹，所述负载安装部开口处的筒壁具有与所述端盖匹配的螺纹，所述端盖旋合于所述负载安装部的开口处。

作为一种优选方案，所述端盖可调节地旋合于所述负载安装部的开口处，通过调节所述端盖旋合于所述负载安装部的开口处的位置，所述弹性件向所述第一接触部提供沿动力源轴向且指向所述第二接触部的压力，及/或向所述第二接触部提供沿动力源轴向且指向所述第一接触部的压力产生变化。

作为一种优选方案，所述第一接触部为所述动力源安装部的底部或所述第一接触部设置于所述动力源安装部的底部朝向所述负载安装部的底部的一侧，所述第一接触部朝向所述负载安装部的底部的一侧为其中一所述接触面。

作为一种优选方案，所述第二接触部为所述负载安装部的底部或所述第二接触部设置于所述负载安装部的底部朝向所述动力源安装部的一侧，所述第二接触部朝向所述动力源安装部的一侧为其中另一所述接触面。

作为一种优选方案，所述施压部包括至少两个压块，所述至少两个压块中的第一压块向第一接触部提供沿动力源轴向且指向第二接触部的压力，及/或至少两个压块中的第二压块向第二接触部提供沿动力源轴向且指向第一接触部的压力。

作为一种优选方案，所述两个压块设置于所述动力源的输出轴上，所述第一接触部与第二接触部设置于所述两压块之间且被所述两压块挤压。

作为一种优选方案，至少其中一压块在所述动力源的输出轴上的轴向位置能够被调节，通过调节压块在所述动力源的输出轴上的轴向位置，所述第一压块向第一接触部提供沿动力源轴向且指向第二接触部的压力，及/或第二压块向第二接触部提供沿动力源轴向且指向第一接触部的压力产生变化。

作为一种优选方案，至少一接触面上设有颗粒状凸起。

作为一种优选方案，至少一接触面采用橡胶材质。

作为一种优选方案，其中一接触面为截头锥形面，另一接触面为截头锥形凹槽的内表面。

作为一种优选方案，其中一所述接触面呈锯齿状。

作为一种优选方案，其中一所述接触部为弹片状且采用金属材质制成，所述接触部的接触面为曲面。

本发明还提供一种电机驱动组件，所述电机驱动组件包括一作为动力源的电机以及上述的负载连接机构。

本发明还提供一种风扇，所述风扇包括一作为动力源的电机、一作为负载的风扇叶轮、以及上述的负载连接机构。

实施本发明，能够满足负载如风扇的正反转的需求，且特别适用于需正反转的具有大惯性矩的负载。

【附图说明】

下面将结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有技术中的电机驱动组件的示意图；

图2是本发明第一实施方式的电机驱动组件示意图；

图3是本发明第二实施方式的电机驱动组件示意图；

图4是本发明电机驱动组件中接触面的一种实施方式；

图5是本发明电机驱动组件中接触面的另一种实施方式；

图6是本发明电机驱动组件中接触面的再一种实施方式。

【具体实施方式】

本发明的各种实施方式将参照附图进行说明。在说明书及附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解，附图仅为提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”、“安装于”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“连接于”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。

参考图2，为本发明第一种实施方式的电机驱动组件的示意图。所述电机驱动组件包括作为动力源的电机1与负载连接机构2。所述负载连接机构2连接至负载如风扇叶轮3上，以在电机1运转时驱动风扇叶轮3跟随转动。在本实施方式中，该电机1为自启动永磁交流电机。

所述负载连接机构2包括安装部。所述安装部包括一动力源安装部以及一负载安装部22，本实施方式中，动力源安装部为电机安装部21。所述电机安装部21用于将负载连接机构2连接于或安装至动力源如电机1的输出轴11上并跟随电机1一起旋转。在一种实施方式中，所述电机安装部21刚性连接于所述电机1上。所述负载安装部22用于将负载连接机构2连接于或安装至所述负载如风扇叶轮3上并带动负载运动。在一种实施方式中，所述负载安装部22刚性连接于所述负载上。

在图1所示实施方式中，所述电机安装部21呈一端具有底部211的筒状结构，套设于所述电机1的输出轴11的末端，通过连接件例如螺纹连接件将电机安装部21与电机1的输出轴11之间进行周向固定。在另一实施方式中，所述电机安装部21还通过同一连接件或者另一连接件与电机输出轴11之间进行轴向固定。或者，利用机构让电机安装部21在电机1轴向相对输出轴11可在一定范围内移动。所述电机安装部21朝向负载安装部22具有一接触部212，所述接触部212可以是底部211，也可以是设置于底部211朝向负载安装部22一侧的另一个部件。所述接触部212朝向负载安装部22具有一接触面2121。

所述负载安装部22包括一筒部224，所述筒部224呈一端具有底部221的筒状结构并具有一开口222朝向电机1。开口222一端设有端盖223。端盖223通过连接结构固定至筒部224。在一种实施方式中，所述端盖223具有外螺纹2230，所述筒部224于开口222的一端的内壁上设有与所述端盖223的外螺纹2230相匹配的螺纹部2241，端盖223与筒部224之间通过旋合固定。端盖223上设有孔2231，供电机1的输出轴11穿过，以使电机安装部21位于负载安装部22的内部空间内。若电机安装部21未在电机输出轴11轴向完全被固定，也可以将所述端盖223相对电机输出轴11轴向固定。也就是说，所述电机安装部21与负载安装部22均无需在电机1的输出轴11的轴向进行固定，但也可以对其中之一进行固定。底部221通过连接件如螺纹连接件固定至风扇叶轮3的轮毂上。在其他实施方式中，所述负载安装部22可以通过其他方式例如一体成型、镶件成型固定于所述风扇叶轮3的轮毂上。所述负载安装部22朝向所述电机安装部21具有一接触部225。所述接触部225可以是底部221，也可以是设置于底部221朝向所述电机安装部21的一侧的另一个部件。所述接触部225朝向所述电机安装部21具有一接触面2251，所述接触面2251与电机安装部21的接触面2121之间耦合以传递动力。

所述负载连接机构2还包括一施压部23，所述施压部23通过直接或间接的方式施加压力于接触部212及/或接触部225上，以使接触部212、225之间的耦合更紧密，更能有效传输动力。在本发明实施方式中，所述施压部23给接触部212及/或接触部225施加沿电机1轴向的使接触部212与接触部225靠紧的压力。在一种实施方式中，所述施压部23为一弹性件，例如弹簧，弹簧一端连接至电机安装部21，另一端连接至负载安装部22，弹簧被压缩或者被拉伸从而在接触部212、225上产生让其靠紧的压力。如图1所示，所述弹簧套设于电机1的输出轴11并被压缩，一端抵持于电机安装部21、另一端抵持负载安装部22的端盖223。若电机安装部21在电机1轴向可移动，则弹簧对电机安装部21施加一朝向负载安装部22的底部221的轴向压力，该压力会被传导至电机安装部21的接触面2121上，使接触面2121紧贴负载安装部22的接触面2251。另一方面，所述弹簧对端盖223施加一背向电机安装部21的接触面2121的轴向压力，该轴向压力通过筒部224传导至紧贴负载安装部22的接触面2251，使接触面2251可滑动地紧贴电机安装部21的接触面2121。在图2所示实施方式中，所述弹簧也可由一橡胶体来代替。

在所述电机驱动组件的生产组装过程中或者在后续的使用过程中，可以通过控制负载安装部22的端盖223旋入筒部224的位置来调节施压部23提供给接触部212、225之间的压力，从而调节接触面2121与接触面2251之间的摩擦力及耦合程度，以适用于负载需要不同启动扭矩的情况。另外，对于具有大惯性矩的负载，通过调节端盖223旋入筒部224的位置，可以使接触面2121、2251之间在电机1刚启动时短暂滑动，使电机1的转动的动力逐渐传送至负载。负载启动成功后，电机1的输出轴11和负载的角动量差减少，接触面2121、2251之间的滑动逐渐减少，直至负载的转速逐渐增大并最终与电机1同步，此时所述接触面2121、2251之间不再滑动。如此，通过设置调节结构(本实施例中为相互配合的螺纹结构)使接触面2121与2251之间的摩擦力与耦合程度可调，不仅满足了负载正反转的需求，也避免了大惯性矩负载启动失败。

在其他实施方式中，所述负载安装部22的开口及端盖223可设置于筒部224的另一端，所述接触部225可以是端盖223或是设置于端盖223朝向所述电机安装部21的一侧的另一个部件。

参考图3，是本发明第二种实施方式的电机驱动组件的示意图。所述电机驱动组件包括一负载连接机构4，同第一种实施方式，所述负载连接机构4包括一电机安装部41、一负载安装部42以及一施压部43。所述电机安装部41安装于电机的输出轴11’上，且相对电机输出轴11’周向固定，以跟随电机输出轴11’转动。所述负载安装部42安装于负载例如风扇的轮毂上，以带动负载运动。在本实施方式中，所述负载安装部42还套设于电机输出轴11’上。

所述电机安装部41上具有一接触部411，或者说，所述接触部411设置于所述电机安装部41上。所述接触部411朝向负载安装部42具有接触面4111。所述负载安装部42上具有一接触部421，或者说，所述接触部421设置于所述负载安装部42上，所述接触部421朝向电机安装部41的接触部411具有一接触面4211。两接触面4111、4211接触以将电机的动力传递给风扇。

所述施压部43用于向接触部411及/或421施加沿电机轴向的压力，使两接触部411、421的两接触面4111、4211耦合更紧密，更能有效传递动力。所述施压部43包括安装于电机输出轴11’上的两压块431、432。其中压块431安装于电机安装部41背离负载安装部42的一侧，压块432安装于负载安装部42背离电机安装部41的一侧。两压块431、432相对电机输出轴11’周向与轴向均固定，将两接触部411、421夹于压块431、432中间，以使两接触部411、421可相对滑动地紧密耦合，有效传输动力。

在所述电机驱动组件的生产组装过程中甚至在后续的使用中，也可以通过沿电机输出轴11’的轴向移动压块431或/及432来调节所述两压块431、432之间的距离，在两压块431、432之间的距离调节到位后再固定好两压块431、432，以调节施压部43提供给接触部411、421之间的压力，从而调节接触面4111与接触面4211之间的摩擦力及耦合程度，以适用于负载需要不同启动扭矩的情况。另外，对于具有大惯性矩的负载，通过调节两压块431、432之间的距离，可以使接触面4111、4211之间在电机刚启动时短暂滑动，使电机的转动的动力逐渐传送至负载。负载启动成功后，电机1的输出轴11和负载的角动量差减少，所述接触面4111、4211之间的滑动减少，直至负载转速逐渐增大并最终与电机同步，此时所述接触面4111、4211之间不再滑动。如此，通过设置调节结构(本实施例中为将施压部43可拆卸安装于电机轴11’上的安装结构)使接触面4111与4211之间的摩擦力与耦合程度可调，不仅满足了负载正反转的需求，也避免了大惯性矩负载启动失败。

在本实施方式中，在两压块431、432之间的距离调节到位后，两压块431、432被刚性连接至电机的输出轴11’上。

综上所述，本发明实施例提供的电机驱动组件及其负载连接机构，包括安装部、接触部以及施压部，安装部用于将负载连接机构安装至动力源与负载上，接触部包括一对可滑动耦合的接触面，通过接触面之间的摩擦力来将动力源如电机的动力传递至负载上，施压部用于向接触面提供沿电机轴向的合适的压力，以使接触面之间的耦合关系能更有效地传递动力。此外，还可通过改变接触面的材质、形状以及表面粗糙度来改变接触面的摩擦系数。如接触面可以采用橡胶材质，还可在接触面上设置粗糙的颗粒状凸起。除图2与图3所示的平面与锯齿状接触面外，还可采用其他接触面形状。如在图2和图3所示的实施例中，可以采用如图4所示的截头锥形接触面与截头锥形凹槽接触面，如图5所示的锯齿状接触面，也可以像图6中采用金属如钢来形成弹片，利用所述弹片的接触曲面来形成所述接触面。通过调节施压部提供给接触部之间的压力，不同材质、形状的接触面的摩擦力的变化程度不同，可以适应不同的调节需求。

本发明实施例提供的电机驱动组件及其负载连接机构，由于未使用扭力弹簧，仅靠接触面之间的摩擦力来带动负载运动，因此负载不仅能单向旋转，也可以在需要时双向旋转，且结构简单，成本较低。另外，利用调节结构调节施压部提供的压力，也适用于负载需要不同启动扭矩的情况。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (21)

1.一种负载连接机构，其特征在于，所述负载连接机构包括安装部、接触部以及施压部，所述安装部用于将所述负载连接机构分别安装至动力源与负载上，所述接触部设置于所述安装部并包括两可滑动耦合的接触面，所述施压部向所述接触面提供沿所述动力源轴向的力，使所述接触面之间可滑动地紧密耦合，通过所述接触面之间的可滑动的耦合关系,使所述动力源的动力逐渐传递至所述负载上并最终带动所述负载与动力源同步转动。

2.如权利要求1所述的负载连接机构，其特征在于，所述安装部包括动力源安装部以及负载安装部，所述接触部包括位于所述动力源安装部上的第一接触部以及位于所述负载安装部上的第二接触部，所述两可滑动耦合的接触面分别位于所述第一接触部与第二接触部的相对面上且相互接触，所述动力源的动力通过所述接触面之间的摩擦力传递至所述负载上。

3.如权利要求2所述的负载连接机构，其特征在于，所述动力源安装部连接于所述动力源的输出轴上且跟随所述动力源的输出轴转动，所述负载安装部连接于所述负载上并能够随所述负载一起转动。

4.如权利要求3所述的负载连接机构，其特征在于，所述施压部包括一弹性件，所述弹性件被拉伸或被压缩，以向所述第一接触部提供沿动力源轴向且指向所述第二接触部的压力，及/或向所述第二接触部提供沿动力源轴向且指向所述第一接触部的压力。

5.如权利要求4所述的负载连接机构，其特征在于，所述弹性件为橡胶体、压缩弹簧或拉伸弹簧。

6.如权利要求4所述的负载连接机构，其特征在于，所述动力源安装部呈一端开口、另一端具有底部的筒状结构，所述动力源安装部套设于所述动力源的输出轴上，且相对所述输出轴周向固定，所述负载安装部呈一端开口、另一端具有底部的筒状结构，所述动力源安装部收容于所述负载安装部内，所述负载安装部的开口处设置一端盖，所述动力源输出轴穿过负载安装部的一端及动力源安装部的开口伸入至动力源安装部内部，所述弹性件被压缩且一端抵持于动力源安装部，另一端抵持所述负载安装部的一端的内侧。

7.如权利要求6所述的负载连接机构，其特征在于，所述负载安装部的开口方向与所述动力源安装部的开口方向相同，所述端盖具有一孔供所述动力源输出轴穿过，所述弹性件的一端抵持于所述端盖。

8.如权利要求7所述的负载连接机构，其特征在于，所述端盖具有螺纹，所述负载安装部开口处的筒壁具有与所述端盖匹配的螺纹，所述端盖旋合于所述负载安装部的开口处。

9.如权利要求8所述的负载连接机构，其特征在于，所述端盖可调节地旋合于所述负载安装部的开口处，通过调节所述端盖旋合于所述负载安装部的开口处的位置，所述弹性件向所述第一接触部提供沿动力源轴向且指向所述第二接触部的压力，及/或向所述第二接触部提供沿动力源轴向且指向所述第一接触部的压力产生变化。

10.如权利要求8所述的负载连接机构，其特征在于，所述第一接触部为所述动力源安装部的底部或所述第一接触部设置于所述动力源安装部的底部朝向所述负载安装部的底部的一侧，所述第一接触部朝向所述负载安装部的底部的一侧为其中一所述接触面。

11.如权利要求10所述的负载连接机构，其特征在于，所述第二接触部为所述负载安装部的底部或所述第二接触部设置于所述负载安装部的底部朝向所述动力源安装部的一侧，所述第二接触部朝向所述动力源安装部的一侧为其中另一所述接触面。

12.如权利要求3所述的负载连接机构，其特征在于，所述施压部包括至少两个压块，所述至少两个压块中的第一压块向第一接触部提供沿动力源轴向且指向第二接触部的压力，及/或至少两个压块中的第二压块向第二接触部提供沿动力源轴向且指向第一接触部的压力。

13.如权利要求12所述的负载连接机构，其特征在于，所述两个压块设置于所述动力源的输出轴上，所述第一接触部与第二接触部设置于所述两压块之间且被所述两压块挤压。

14.如权利要求13所述的负载连接机构，其特征在于，至少其中一压块在所述动力源的输出轴上的轴向位置能够被调节，通过调节压块在所述动力源的输出轴上的轴向位置，所述第一压块向第一接触部提供沿动力源轴向且指向第二接触部的压力，及/或第二压块向第二接触部提供沿动力源轴向且指向第一接触部的压力产生变化。

15.如权利要求2所述的负载连接机构，其特征在于，至少一接触面上设有颗粒状凸起。

16.如权利要求2所述的负载连接机构，其特征在于，至少一接触面采用橡胶材质。

17.如权利要求2所述的负载连接机构，其特征在于，其中一接触面为截头锥形面，另一接触面为截头锥形凹槽的内表面。

18.如权利要求2所述的负载连接机构，其特征在于，其中一所述接触面呈锯齿状。

19.如权利要求2所述的负载连接机构，其特征在于，其中一所述接触部为弹片状且采用金属材质制成，所述接触部的接触面为曲面。

20.一种电机驱动组件，其特征在于，包括一作为动力源的电机以及如权利要求1-19项中任一项所述的负载连接机构。

21.一种风扇，其特征在于，包括一作为动力源的电机、一作为负载的风扇叶轮以及如权利要求1-19项中任一项所述的负载连接机构。