專(zhuān)利名稱(chēng)：水泵電機(jī)及利用其的水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泵電機(jī)，特別是涉及一種使用對(duì)定子進(jìn)行密閉的罩來(lái)體現(xiàn)電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的水泵電機(jī)及利用其的水泵。
背景技術(shù)：
一般而言，水泵電機(jī)是驅(qū)動(dòng)安裝于洗衣機(jī)排水槽的水泵，或用于供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的水泵的驅(qū)動(dòng)源，安裝了這種水泵電機(jī)的水泵在內(nèi)部始終與水直接接觸的環(huán)境下工作。因此，為了防止水泵內(nèi)部的水排出外部時(shí)或因冷卻水泄露而引起的軸承故障、閥門(mén)壽命縮短等，出于保護(hù)電機(jī)不受水影響的密封目的，使用稱(chēng)之為機(jī)械軸封(mechanical seal)的配件。以往使用機(jī)械軸封的水泵需要追加另外配備機(jī)械軸封的后續(xù)工序，從而造成加工費(fèi)和材料費(fèi)等上升，成為電機(jī)成本上升的因素，同時(shí)從電機(jī)外部流入的水或異物可能流入電機(jī)內(nèi)部，引起電機(jī)破損。為保護(hù)水泵的電機(jī)，在美國(guó)注冊(cè)專(zhuān)利4，277，115號(hào)中提出了具備桶蓋的水泵電機(jī)用軸承結(jié)構(gòu)。在美國(guó)注冊(cè)專(zhuān)利4，277，115中提出一種護(hù)罩軸承用座，將彈性體或毛氈 (felt)的環(huán)(ring)配置于護(hù)罩軸承(calottebearings)與軸承支承構(gòu)件之間，在上述環(huán)附近的凹槽內(nèi)，帶有支承構(gòu)件和護(hù)罩軸承。上述護(hù)罩軸承座對(duì)于具有在燃料電池組中用于傳遞電解質(zhì)液體的屏蔽電機(jī)(canned motor)的水泵格外有用。在前述具有桶蓋的水泵中，雖然能夠在一定程度上阻止水流入電機(jī)內(nèi)部，但需要另行制造桶蓋、組裝電機(jī)，造成單價(jià)上升及生產(chǎn)率低下，同時(shí)未能提出對(duì)外部流入的水的防水結(jié)構(gòu)，由于這一問(wèn)題，要求另外的防水對(duì)策。另一方面，洗衣機(jī)等使用的水泵在排出從洗滌物分離的異物等時(shí)，異物流入葉輪與上部外殼之間，發(fā)生附著于葉輪背面的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象阻礙了葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，發(fā)生引起電機(jī)性能低下的問(wèn)題。。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題因此，本發(fā)明的目的在于提供一種水泵電機(jī)及利用其的水泵，利用對(duì)水泵電機(jī)的定子與其下部用于控制電機(jī)的印刷電路板(printed circuit board 進(jìn)行密閉的定子外殼，分離轉(zhuǎn)子與定子，防止漏水。本發(fā)明的另一目的在于提供一種水泵電機(jī)及利用其的水泵，由于利用了對(duì)水泵電機(jī)定子進(jìn)行密閉的作為塑料注塑物的定子外殼，不僅節(jié)約成本，在組裝時(shí)，通過(guò)定子外殼背面插入定子鐵芯，因而組裝簡(jiǎn)單，能夠提高組裝性。本發(fā)明的又一目的在于提供一種水泵，在安裝于泵排出殼內(nèi)部的葉輪的背面，形成渦流形成翼片，阻止異物從外部流入及附著，能夠防止異物在轉(zhuǎn)子上堆積。本發(fā)明的再一目的在于提供一種具有混合(hybrid)方式的磁鐵結(jié)構(gòu)的高功率電
4機(jī)，組合由價(jià)格低廉的環(huán)狀各向同性磁鐵構(gòu)成的主磁鐵(main magnet)與由多個(gè)高磁力的各向異性磁鐵片構(gòu)成的輔助磁鐵(sub magnet)，從而在整體上能夠廉價(jià)地體現(xiàn)高磁力的轉(zhuǎn)子，利用該轉(zhuǎn)子，能夠構(gòu)成高效率、高功率的電機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案在于為達(dá)成如上目的，本發(fā)明的一種形態(tài)提供一種水泵電機(jī)，其特征在于包括下部外殼，其上部具有圓桶形的凸出部；定子，下端部支承于上述凸出部的上部，下端被上述下部外殼密封；定子外殼，由密封上述定子的內(nèi)周部、外周部及上部面的環(huán)形溝槽狀構(gòu)成，從其內(nèi)周部延長(zhǎng)的下端以圓形密封板密閉，在中央形成凹槽；旋轉(zhuǎn)軸，其下端能旋轉(zhuǎn)地支承于上述凹槽；轉(zhuǎn)子，配置于上述定子外殼的上側(cè)內(nèi)周部，上述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合于其中央，借助與上述定子的作用而旋轉(zhuǎn)；以及上部外殼，以翻轉(zhuǎn)的杯子形狀結(jié)合于上述下部外殼，使上述定子外殼的上部面及側(cè)面密封。上述上部外殼還包括法蘭，折彎成直角，延長(zhǎng)為與下部外殼相同的長(zhǎng)度形成；以及固定裝置，用于固定上述法蘭與下部外殼。上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，形成磁路，在中央部結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸；以及主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛外周的環(huán)狀構(gòu)成，分組充磁成多個(gè)磁極。還包括多個(gè)輔助磁鐵，由與上述主磁鐵的分組充磁的磁極數(shù)相同的數(shù)量構(gòu)成，鄰近上述后磁軛及主磁鐵進(jìn)行配置。還包括轉(zhuǎn)子支承體，在上述后磁軛與上述主磁鐵的上下部面形成，用于實(shí)現(xiàn)一體化。還包括中間外殼，在上述定子外殼的內(nèi)周部上側(cè)，由圓板狀構(gòu)成，以密封狀態(tài)罩住上述轉(zhuǎn)子，上述旋轉(zhuǎn)軸上端能旋轉(zhuǎn)地支承于中央。還包括下部軸承，安裝于上述定子外殼的凹槽，能旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸；以及上部軸承，安裝于上述上部外殼的中央，能旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。還包括控制PCB，其外周部支承于上述定子與下部外殼的凸出部之間，接入對(duì)上述定子線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。上述定子是在多個(gè)齒上卷繞線圈后，外周部以密封用樹(shù)脂成型。上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，呈圓棒狀，在中央部結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸，在外周面上設(shè)置既定間隔形成多個(gè)凹槽，形成磁路；多個(gè)輔助磁鐵，插入上述后磁軛的多個(gè)凹槽進(jìn)行配置；以及主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛外周部的環(huán)狀構(gòu)成，被分組充磁成具有與多個(gè)輔助磁鐵個(gè)數(shù)相同的磁極數(shù)。上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，呈圓棒狀，在中央部結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸，形成磁路；主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛的外周部的環(huán)狀構(gòu)成，分組充磁成多個(gè)磁極，在內(nèi)周部，每個(gè)磁極均具有凹槽；以及多個(gè)輔助磁鐵，由與上述主磁鐵的分組充磁的磁極數(shù)相同的個(gè)數(shù)構(gòu)成，插入上述凹槽。上述輔助磁鐵由各向異性磁鐵構(gòu)成，上述主磁鐵由各向同性磁鐵構(gòu)成。本發(fā)明的另一種形態(tài)提供一種水泵，其特征在于包括下部外殼，其上部具有圓桶形的凸出部；定子，下端部支承于上述凸出部的上部，下端被上述下部外殼密封；定子外殼，由密封上述定子的內(nèi)周部、外周部及上部面的環(huán)形溝槽狀構(gòu)成，從其內(nèi)周部延長(zhǎng)的下端以圓形密封板密閉，在中央形成凹槽；旋轉(zhuǎn)軸，下端能旋轉(zhuǎn)地支承于上述凹槽；轉(zhuǎn)子，配置于上述定子外殼的上側(cè)內(nèi)周部，在中央結(jié)合上述旋轉(zhuǎn)軸，借助與上述定子的作用而旋轉(zhuǎn)；上部外殼，以翻轉(zhuǎn)的杯子形狀結(jié)合于上述下部外殼，使上述定子外殼的上部面及側(cè)面密封；葉輪，結(jié)合于延長(zhǎng)至上述上部外殼上部的旋轉(zhuǎn)軸，具有從中心軸以放射狀形成的多個(gè)翼片；以及泵排出殼，在內(nèi)部容納上述葉輪，下端部結(jié)合于上部外殼，把流體流動(dòng)路徑從上部引導(dǎo)向側(cè)面。上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，形成磁路；以及各向同性主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛的環(huán)狀構(gòu)成，分組充磁成多個(gè)磁極。上述轉(zhuǎn)子還包括多個(gè)各向異性輔助磁鐵，由與上述各向同性主磁鐵的分組充磁的磁極數(shù)相同的數(shù)量構(gòu)成，鄰近上述后磁軛及各向同性主磁鐵進(jìn)行配置。上述轉(zhuǎn)子在上述后磁軛與上述各向同性主磁鐵的上下部面，使用樹(shù)脂以嵌件成型方式一體形成。還包括中間外殼，在上述定子外殼的內(nèi)周部上側(cè)，由圓板狀構(gòu)成，以密封狀態(tài)罩住上述轉(zhuǎn)子，上述旋轉(zhuǎn)軸上端能旋轉(zhuǎn)地支承于中央。上述葉輪包括結(jié)合部，位于中央；結(jié)合孔，位于上述結(jié)合部的中央，供上述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合固定；多個(gè)翼片，以上述結(jié)合部為中心，呈放射狀形成；圓板，支承多個(gè)翼片的下端； 多個(gè)翼肋，在上述圓板下部面形成。還包括密封用第一 0形環(huán)，安裝于上述定子外殼的上部面和與之對(duì)應(yīng)的上部外殼之間；以及密封用第二 0形環(huán)，安裝于上述上部外殼和泵排出殼之間。本發(fā)明的技術(shù)效果在于因此，本發(fā)明在水泵電機(jī)的內(nèi)部帶有對(duì)定子和PCB進(jìn)行密閉的定子外殼，提供完美的防水結(jié)構(gòu)。另外，在本發(fā)明中，利用具有防水結(jié)構(gòu)的定子外殼，把定子插入內(nèi)部，能夠提高電機(jī)的組裝性。而且，在本發(fā)明中，在安裝于水泵排出殼內(nèi)部的葉輪的背面形成翼片，提供能夠阻止異物從外部流入的效果。在本發(fā)明中，組合價(jià)格低廉的環(huán)狀的各向同性主磁鐵和由多個(gè)高磁力的各向異性磁鐵片構(gòu)成的輔助磁鐵，輔助磁鐵價(jià)格雖然昂貴，但數(shù)量卻比以往相對(duì)更少，從而在整體上能夠廉價(jià)地體現(xiàn)高磁力的轉(zhuǎn)子，利用該轉(zhuǎn)子，能夠構(gòu)成高效率、高功率的電機(jī)。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的水泵電機(jī)的立體圖，圖2是圖2所示水泵電機(jī)的分解立體圖，圖3是圖2所示水泵電機(jī)的軸向剖面圖，圖4是圖3所示定子外殼的剖面圖，圖5是利用了圖2所示水泵電機(jī)的水泵的軸向剖面圖，圖6是顯示圖5所示水泵的葉輪下部面的主視圖，圖7是本發(fā)明第2實(shí)施例的水泵電機(jī)的圓周方向剖面圖，圖8是本發(fā)明第3實(shí)施例的水泵電機(jī)的圓周方向剖面圖，圖9是圖7所示水泵電機(jī)的軸向剖面圖，
圖10是利用了圖7所示水泵電機(jī)的水泵的軸向剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面參照?qǐng)D1至圖10，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的水泵電機(jī)的立體圖，圖2是圖1所示水泵電機(jī)的分解立體圖，圖3是圖1所示水泵電機(jī)的軸向剖面圖。如圖1至圖3所示，本發(fā)明第1實(shí)施例的水泵電機(jī)包括下部外殼(31)，其上部具有圓桶形的凸出部(31a)；定子( )，下端部支承于上述凸出部的上部，下端被上述下部外殼密封；定子外殼( )，由密封上述定子的內(nèi)周部、外周部及上部面的環(huán)形溝槽狀構(gòu)成，從其內(nèi)周部延長(zhǎng)的下端以圓形密封板密閉，在中央形成凹槽；旋轉(zhuǎn)軸(27)，下端能旋轉(zhuǎn)地支承于上述凹槽；轉(zhuǎn)子(25)，配置于上述定子外殼的上側(cè)內(nèi)周部，上述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合于其中央，借助與上述定子的作用而旋轉(zhuǎn)；以及上部外殼(32)，以翻轉(zhuǎn)的杯子形狀結(jié)合于上述下部外殼，使上述定子外殼的上部面及側(cè)面密封。下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施例的水泵電機(jī)的各構(gòu)成元件。下部外殼(31)在方形法蘭的上部具有圓桶形的凸出部(31a)，在下部外殼(31)的上部，依次結(jié)合內(nèi)周面一側(cè)被封閉的溝槽狀的定子外殼09)和翻轉(zhuǎn)的杯子形狀的上部外殼(32)。上述定子外殼09)是在溝槽內(nèi)部空間插入定子( )，在定子外殼09)的上側(cè)內(nèi)周面，配置著以中央的旋轉(zhuǎn)軸(XT)為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子05)。上部外殼(3 在翻轉(zhuǎn)的杯子形狀的圓桶部下端具有凸出為方形的法蘭，在下端法蘭的角處凸出形成的下部外殼固定裝置(31b)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，例如，其前端部具有螺旋形聯(lián)結(jié)部，使上部外殼(32)與下部外殼(31)結(jié)合。轉(zhuǎn)子05)具有后磁軛(即，轉(zhuǎn)子鐵芯)(21)，后磁軛由層疊的磁性鋼板構(gòu)成， 在中央形成供旋轉(zhuǎn)軸(XT)結(jié)合的貫通孔，在后磁軛的外周面上，結(jié)合著環(huán)狀的各向同性主磁鐵0加)。上述環(huán)狀的各向同性主磁鐵(22a)經(jīng)過(guò)分組充磁處理，使N極磁鐵及S極磁鐵交替形成。上述轉(zhuǎn)子0 優(yōu)選在后磁軛和各向同性主磁鐵0 )的上下部面，以嵌件成型方式，使用樹(shù)脂一體形成轉(zhuǎn)子支承體06a)。當(dāng)與水泵一起在潮濕環(huán)境下使用電機(jī)時(shí)，這種轉(zhuǎn)子支承體對(duì)密封位于內(nèi)部的元件十分有用。定子06)具有定子線圈(圖中未示出)，層疊多個(gè)磁性鋼板構(gòu)成一體型定子鐵芯 (23)，定子鐵芯03)在圓桶形狀的主體內(nèi)周壁上，具有例如12個(gè)大致呈“T”字形凸出的齒， 以便形成12個(gè)槽，骨架03c)由絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成，結(jié)合于定子鐵芯03)上，罩住上述鐵芯 (23)的上/下部面和主體的內(nèi)周面與上/下部面，定子線圈纏繞于骨架(23c)上，以便在磁性上產(chǎn)生12相的N極和S極。此時(shí)，骨架(23c)可以構(gòu)成上部及下部骨架結(jié)合的結(jié)構(gòu)，或是對(duì)鐵芯03)進(jìn)行嵌件成型，在鐵芯外周上一體形成。另外，定子06)為了加強(qiáng)密封性能，可以在線圈卷繞于骨架(23c)后，利用外周部使用了 BMC(bulk molding compound 團(tuán)狀模塑料)的嵌件成型，以圓環(huán)狀構(gòu)成。
定子06)插入定子外殼09)內(nèi)部并配置于下部外殼(31)上部，轉(zhuǎn)子0 在定子外殼09)內(nèi)周面結(jié)合于中心旋轉(zhuǎn)軸(27)，定子06)和轉(zhuǎn)子0 的上部被上部外殼(32) 以旋轉(zhuǎn)軸(XT)部分凸出于外部的狀態(tài)密閉。上述定子06)的下端部支承于控制PCB (36)的上部面，控制PCB (36)被從下部外殼(31)凸出的圓桶形凸出部(31a)支承。在上述控制PCB(36)上，貼裝著用于接入定子06)線圈驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制元件，被從下部外殼(31)延長(zhǎng)的圓桶形凸出部(31a)距離底面既定空間進(jìn)行支承?？刂芇CB(36) 的下部面上貼裝的控制元件位于上述空間內(nèi)。如圖4所示，定子外殼09)為了向下方形成環(huán)狀溝槽(trench)結(jié)構(gòu)，以便密封及容納環(huán)狀的定子(26)，圓桶形內(nèi)周部Q9a)、外周部與上部面09c)成直角連接。另外，定子外殼09)為了使溝槽內(nèi)部配置的定子06)與定子06)內(nèi)側(cè)配置的轉(zhuǎn)子0 以密封狀態(tài)分離，定子外殼09)的內(nèi)周部下端成直角延長(zhǎng)形成圓形密封板 (29d)。另外，定子外殼09)的外周部下端延長(zhǎng)形成得比內(nèi)周部下端相對(duì)更長(zhǎng)，優(yōu)選延長(zhǎng)形成得比下部外殼(31)的圓桶形凸出部(31a)高度略長(zhǎng)。另外，在上述定子外殼09)內(nèi)周部下端一體形成的圓形密封板中央，具有凹槽09f)，在上述凹槽中，安裝由套筒軸承構(gòu)成的下部軸承(3 )，使旋轉(zhuǎn)軸(XT)的下端能旋轉(zhuǎn)地支承。而且，在上述定子外殼09)的內(nèi)周部(29a)上側(cè)，結(jié)合由圓板狀構(gòu)成的中間外殼 (33)，以密封狀態(tài)罩住配置于定子外殼09)內(nèi)周部的轉(zhuǎn)子05)。另外，在中間外殼(33)的中央，安裝著由塑料構(gòu)成的上部軸承(3 )，使旋轉(zhuǎn)軸 (27)的上端能旋轉(zhuǎn)地支承。在上述定子外殼09)的上部面09c)與上部外殼(3 的對(duì)應(yīng)部分，配置著密封用O形環(huán)(39)，在上部外殼(3 的中央部，旋轉(zhuǎn)軸07)貫通延長(zhǎng)到外部。此時(shí)，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成去除中間外殼(33)，把上部軸承(35a)安裝于上部外殼(32)的中央部，以便支承旋轉(zhuǎn)軸07)。上述的定子外殼09)完全隔斷定子06)和其下側(cè)配置的控制PCB (36)，因而，當(dāng)與水泵一起在潮濕環(huán)境下使用電機(jī)時(shí)，對(duì)密封位于內(nèi)部的元件十分有用。本發(fā)明的水泵用電機(jī)在應(yīng)用于水泵時(shí)，如圖5所示，葉輪(3)結(jié)合于露出上部外殼 (32)上部的旋轉(zhuǎn)軸(27)，泵排出殼(38)以利用密封用O形環(huán)00)實(shí)現(xiàn)密封的狀態(tài)，結(jié)合于上部外殼(32)的上側(cè)。因此，在如上構(gòu)成的本發(fā)明的水泵用電機(jī)中，定子外殼09)的上側(cè)面形成密封結(jié)構(gòu)，在定子外殼09)下部空間內(nèi)置定子( )，控制PCB(36)結(jié)合于下側(cè)面，實(shí)現(xiàn)第1次密封。另外，定子外殼09)的外周部09b)和上部面09c)借助上部外殼(3 和密封用O形環(huán)(39)實(shí)現(xiàn)密封，定子外殼09)的下端部?jī)?nèi)側(cè)面被從下部外殼(3 凸出的圓桶形凸出部(31a)罩住，與此同時(shí)，借助上部及下部外殼(32，31)的結(jié)合，定子06)的外部實(shí)現(xiàn)
雙重密封。因此，即使水通過(guò)轉(zhuǎn)子0 的旋轉(zhuǎn)軸07)流入泵排出殼(38)內(nèi)部，借助對(duì)定子(26)的雙重密封而實(shí)現(xiàn)防水。另一方面，當(dāng)利用上述圖3所示電機(jī)構(gòu)成水泵時(shí)，如圖5所示，首先，葉輪(37)的中央部與上部外殼(32)的上部面間隔既定距離，固定于上述旋轉(zhuǎn)軸(XT)的上端部。如圖5所示，在上部外殼(3 的上部面，可拆裝地結(jié)合著泵排出殼(38)，其內(nèi)部容納葉輪(37)，起到把從上側(cè)導(dǎo)入的水排出到側(cè)面的引導(dǎo)作用。泵排出殼(38)具有，使在泵排出殼(38)的下端部向外側(cè)延長(zhǎng)的多個(gè)掛接凸起結(jié)合于在上部外殼(32)上部面的內(nèi)部形成的多個(gè)凹槽并旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)相互固定的結(jié)合固定結(jié)構(gòu)。上述葉輪(37)結(jié)合于旋轉(zhuǎn)軸07)的上端，以放射狀形成多個(gè)翼片(37a)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸(XT)隨著上述轉(zhuǎn)子0 的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，使從泵排出殼(38)的入口流入的諸如水的流體通過(guò)配置于側(cè)面的出口排出。圖6是顯示圖5所示水泵的葉輪下部面的主視圖。如圖5及圖6所示，葉輪(37) 在中央具有結(jié)合部(37b)，在結(jié)合部(37b)的中央，形成供旋轉(zhuǎn)軸(XT)結(jié)合固定的結(jié)合孔 (37c)，以結(jié)合部(37b)為中心，呈放射狀形成多個(gè)翼片(37a)和支承多個(gè)翼片(37a)下端的圓板(37d)。此時(shí)，在本發(fā)明中，在葉輪(37)的圓板(37d)下部面，一體形成從中心以螺旋形延長(zhǎng)的多個(gè)翼肋(37e)。結(jié)果，葉輪(37)在與上部外殼(32)的上側(cè)面之間保持間隙(gap)的同時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助多個(gè)翼肋(37e)產(chǎn)生壓力，使與水一同進(jìn)入的異物無(wú)法接近圓板(37d)，已堆積的異物在壓力作用下，也能夠排出外部。圖7是本發(fā)明第2實(shí)施例的水泵電機(jī)的圓周方向剖面圖。如圖7所示，本發(fā)明第2實(shí)施例的水泵電機(jī)由轉(zhuǎn)子05)及定子06)構(gòu)成，在轉(zhuǎn)子 (25)的中央，結(jié)合著旋轉(zhuǎn)軸07)。在圖7中，出于說(shuō)明便利，省略了對(duì)用于密封定子06) 的定子外殼09)的圖示。在圖7所示的本發(fā)明第2實(shí)施例中，例如，水泵電機(jī)設(shè)計(jì)為8極/12槽結(jié)構(gòu)，當(dāng)為了增加電機(jī)輸出功率而增加大小時(shí)，與之相應(yīng)，極數(shù)和槽數(shù)可以增加，本發(fā)明并不限定于此。定子06)具有定子線圈(M)，層疊多個(gè)磁性鋼板構(gòu)成一體型定子鐵芯(23)，定子鐵芯03)在圓桶形狀的主體0 )內(nèi)周壁上，具有大致呈“T”字形凸出的12個(gè)齒Q3a)， 以便形成12個(gè)槽，骨架(圖中未示出)由絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成，結(jié)合于定子鐵芯03)上，罩住上述齒的上/下部面和主體的內(nèi)周面和上/下部面，定子線圈04)纏繞于骨架上，以便在磁性上產(chǎn)生12相的N極和S極。上述轉(zhuǎn)子0 的后磁軛與定子06)相似，層疊多個(gè)磁性鋼板形成，上述轉(zhuǎn)子05)離開(kāi)既定間隙，能旋轉(zhuǎn)地配置于上述定子06)內(nèi)部。此時(shí)，上述一體型定子鐵芯03)可以根據(jù)需要，由分組鐵芯結(jié)構(gòu)形成。另外，上述轉(zhuǎn)子0 具有后磁軛(即，轉(zhuǎn)子鐵芯)(21)，后磁軛由層疊的磁性鋼板構(gòu)成，在中央形成供旋轉(zhuǎn)軸(XT)結(jié)合的貫通孔，在后磁軛的外周面上，每隔預(yù)先設(shè)定的角度，形成8個(gè)凹槽，插入扇形的8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)。上述埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵使用強(qiáng)磁鐵，例如，由SmCo5系、Sm2Col7系、 Nd2Fel4B系、Sm2Fel7N3系稀土類(lèi)合金構(gòu)成的硬磁材料，特別優(yōu)選磁能積(BHmax)大的Nd 系統(tǒng)合金，例如Nd-Fe-B (各向異性磁鐵)。
而且，在上述后磁軛的外周上，結(jié)合著由環(huán)狀構(gòu)成的各向同性主磁鐵0加)， 例如，主磁鐵0 )以可低價(jià)購(gòu)買(mǎi)的鐵氧體O^errite)系材料制作。上述環(huán)狀的各向同性主磁鐵(22a)經(jīng)過(guò)分組充磁處理，以與扇形8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)相同的極數(shù)，交替形成N極及S極。在具有上述結(jié)構(gòu)的情況下，S卩，在后磁軛的外周上結(jié)合著由環(huán)狀構(gòu)成的各向同性主磁鐵(22a)時(shí)，后磁軛外周面上形成的凹槽中插入的扇形埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵能夠在轉(zhuǎn)子05)旋轉(zhuǎn)時(shí)，自然而然地防止脫離，無(wú)需另外的防止脫離結(jié)構(gòu)。上述永磁鐵(22b)沿轉(zhuǎn)子0 的半徑方向充磁，形成兩極，從而在各向異性輔助磁鐵02b)的磁通量與流過(guò)定子06)線圈04)的電流形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相互作用下，產(chǎn)生永磁鐵扭矩。此時(shí)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子05)具有8極的磁極結(jié)構(gòu)，4個(gè)各向異性輔助磁鐵(22b)沿直徑方向充磁，使圓周面設(shè)定為N極，內(nèi)側(cè)面設(shè)定為S極，其余4個(gè)各向異性輔助磁鐵02b) 與上述4個(gè)各向異性輔助磁鐵(22b)相反充磁，使圓周面設(shè)定為S極，內(nèi)側(cè)面設(shè)定為N極。 8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵由圓周面充磁成N極與充磁成S極的輔助磁鐵交替配置。另外，上述環(huán)狀的各向同性主磁鐵(22a)經(jīng)過(guò)分組充磁處理成8極，交替形成N極及S極，因此，配置于其內(nèi)側(cè)的埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)應(yīng)充磁成與圓周面對(duì)應(yīng)的各向同性主磁鐵0 )的內(nèi)側(cè)面具有不同極性的磁極。另一方面，沿8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵的圓周方向內(nèi)側(cè)，呈圓形配置， 每?jī)蓚€(gè)各向異性輔助磁鐵(22b)之間，按對(duì)應(yīng)于各向異性輔助磁鐵(22b)長(zhǎng)度的距離設(shè)置既定間隔，形成8個(gè)防泄漏孔，S卩，形成間隔區(qū)( )，上述間隔區(qū)08)增大磁阻，防止磁通泄漏。結(jié)果，8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)分別沿側(cè)面(即，圓周)方向，從N極向S 極形成磁路。因此，具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子05)是由8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵 (22b)與充磁成8極的環(huán)狀各向同性主磁鐵(22a)相互組合，整體上具有由8個(gè)磁極構(gòu)成的混合(hybrid)方式的磁鐵結(jié)構(gòu)，由于各向異性配向的埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵02b)，混合磁鐵在整體上可以保持高于各向異性輔助磁鐵以上的磁力。圖8是本發(fā)明第3實(shí)施例的水泵電機(jī)的圓周方向剖面圖，對(duì)于與圖7所示第2實(shí)施例相同的構(gòu)成元件，賦予相同的構(gòu)件符號(hào)，并省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明第3實(shí)施例的水泵電機(jī)由轉(zhuǎn)子05)及定子06)構(gòu)成，在轉(zhuǎn)子05)的中央， 結(jié)合著旋轉(zhuǎn)軸(XT)。在圖8中，出于說(shuō)明便利，省略了對(duì)用于密封定子06)的定子外殼09)的圖示。上述定子06)使用具有與第2實(shí)施例相同結(jié)構(gòu)者，上述轉(zhuǎn)子05)的后磁軛與定子06)類(lèi)似，層疊多個(gè)磁性鋼板形成，離開(kāi)既定間隙，能旋轉(zhuǎn)地配置于上述定子06) 內(nèi)部。此時(shí)，上述一體型定子鐵芯03)可以根據(jù)需要變形為分組鐵芯結(jié)構(gòu)。另外，上述轉(zhuǎn)子0 具有后磁軛(即，轉(zhuǎn)子鐵芯)(21)，后磁軛由層疊的磁性鋼板構(gòu)成，在中央形成供旋轉(zhuǎn)軸(XT)結(jié)合的貫通孔，在上述后磁軛的外周上，結(jié)合著例如以鐵氧體O^errite)系材料制作、由環(huán)狀構(gòu)成的各向同性主磁鐵。上述環(huán)狀的各向同性主磁鐵(22c)與第2實(shí)施例的各向同性主磁鐵(22a) —樣，分組充磁處理成8極，
10交替形成N極及S極，在各個(gè)磁極上，在內(nèi)周面上形成沿圓周方向的8個(gè)凹槽，插入扇形的 8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)。上述各向異性輔助磁鐵(22b)沿轉(zhuǎn)子0 的半徑方向充磁，形成兩極，從而在各向異性輔助磁鐵(22b)的磁通量與流過(guò)定子06)線圈04)的電流形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相互作用下，產(chǎn)生永磁鐵扭矩。此時(shí)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子05)具有8極的磁極結(jié)構(gòu)，4個(gè)各向異性輔助磁鐵(22b)沿直徑方向充磁，使圓周面設(shè)定為N極，內(nèi)側(cè)面設(shè)定為S極，其余4個(gè)各向異性輔助磁鐵02b) 與上述4個(gè)各向異性輔助磁鐵(22b)相反充磁，使圓周面設(shè)定為S極，內(nèi)側(cè)面設(shè)定為N極。 8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵由圓周面充磁成N極與充磁成S極的輔助磁鐵交替配置。上述埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)應(yīng)充磁成與圓周面對(duì)應(yīng)的各向同性主磁鐵 (22a)的內(nèi)側(cè)面具有不同極性的磁極。上述埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)與第2實(shí)施例相同，使用強(qiáng)磁鐵，例如使用由稀土類(lèi)合金構(gòu)成的硬磁材料，特別優(yōu)選磁能積(BHmax)大的Nd系統(tǒng)合金，例如Nd-Fe-B (各向異性磁鐵)。在具有上述結(jié)構(gòu)的情況下，S卩，在后磁軛的外周上結(jié)合著由環(huán)狀構(gòu)成的各向同性主磁鐵02c)時(shí)，在各向同性主磁鐵02c)內(nèi)周面上形成的凹槽中插入的扇形埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)在后磁軛外周面作用下，自然而然地防止脫離，因此，即使在轉(zhuǎn)子05)旋轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)防止脫離，無(wú)需另外的防止脫離結(jié)構(gòu)。在8個(gè)埋設(shè)型各向異性輔助磁鐵(22b)和充磁成8極的環(huán)狀各向同性主磁鐵 (22c)相互組合的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子0 中，各向異性輔助磁鐵(22b)具有比環(huán)狀各向同性主磁鐵(22c)相對(duì)更強(qiáng)的磁力，因此，從各向異性輔助磁鐵02b)，通過(guò)各自背面的后磁軛 (21)，向著鄰近的其他輔助磁鐵(22b)，形成N極至S極的磁路。在圖9中，顯示了把圖7所示第2實(shí)施例的水泵電機(jī)設(shè)計(jì)為水泵驅(qū)動(dòng)用的軸向剖面圖，在圖10中，顯示了利用了圖9所示水泵電機(jī)的水泵的軸向剖面圖。對(duì)于圖9所示水泵電機(jī)和圖10所示水泵的與圖4及圖5相同的構(gòu)成元件，賦予了相同的構(gòu)件符號(hào)，并省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。不過(guò)，圖9和圖10應(yīng)用了圖7所示第2實(shí)施例的水泵電機(jī)，因此，除在后磁軛的外周面槽中追加了各向異性輔助磁鐵(22b)之外，均與圖3及圖5相同。工業(yè)利用可能性在本發(fā)明中，利用由環(huán)型溝槽結(jié)構(gòu)構(gòu)成的定子外殼，對(duì)定子和控制PCB進(jìn)行密封， 體現(xiàn)完美的防水結(jié)構(gòu)，利用葉輪的輔助翼片防止異物附著，可應(yīng)用于水泵等。
權(quán)利要求
1.一種水泵電機(jī)，其特征在于，包括下部外殼，其上部具有圓桶形的凸出部；定子，下端部支承于上述凸出部的上部，下端被上述下部外殼密封；定子外殼，由密封上述定子的內(nèi)周部、外周部及上部面的環(huán)形溝槽狀構(gòu)成，從其內(nèi)周部延長(zhǎng)的下端以圓形密封板密閉，在中央形成凹槽；旋轉(zhuǎn)軸，其下端能旋轉(zhuǎn)地支承于上述凹槽；轉(zhuǎn)子，配置于上述定子外殼的上側(cè)內(nèi)周部，上述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合于其中央，借助與上述定子的作用而旋轉(zhuǎn)；以及上部外殼，以翻轉(zhuǎn)的杯子形狀結(jié)合于上述下部外殼，使上述定子外殼的上部面及側(cè)面密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于，上述上部外殼還包括法蘭，折彎成直角，延長(zhǎng)為與下部外殼相同的長(zhǎng)度形成；以及固定裝置，用于固定上述法蘭與下部外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，形成磁路，在中央部結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸；以及主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛外周的環(huán)狀構(gòu)成，分組充磁成多個(gè)磁極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泵電機(jī)，其特征在于還包括多個(gè)輔助磁鐵，由與上述主磁鐵的分組充磁的磁極數(shù)相同的數(shù)量構(gòu)成，鄰近上述后磁軛及主磁鐵進(jìn)行配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泵電機(jī)，其特征在于還包括轉(zhuǎn)子支承體，在上述后磁軛與上述主磁鐵的上下部面上形成，用于實(shí)現(xiàn)一體化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于還包括中間外殼，在上述定子外殼的內(nèi)周部上側(cè)，由圓板狀構(gòu)成，以密封狀態(tài)罩住上述轉(zhuǎn)子，上述旋轉(zhuǎn)軸上端能旋轉(zhuǎn)地支承于中央。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于，還包括下部軸承，安裝于上述定子外殼的凹槽，能旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸；以及上部軸承，安裝于上述上部外殼的中央，能旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于還包括控制PCB，其外周部支承于上述定子與下部外殼的凸出部之間，接入對(duì)上述定子線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于上述定子是在多個(gè)齒上卷繞線圈后， 外周部以密封用樹(shù)脂成型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，呈圓棒狀，在中央部結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸，在外周面上設(shè)置既定間隔形成多個(gè)凹槽，形成磁路；多個(gè)輔助磁鐵，插入上述后磁軛的多個(gè)凹槽進(jìn)行配置；以及主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛外周部的環(huán)狀構(gòu)成，被分組充磁成具有與多個(gè)輔助磁鐵個(gè)數(shù)相同的磁極數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，呈圓棒狀，在中央部結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸，形成磁路；主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛外周部的環(huán)狀構(gòu)成，分組充磁成多個(gè)磁極，在內(nèi)周部，每個(gè)磁極均具有凹槽；以及多個(gè)輔助磁鐵，由與上述主磁鐵的分組充磁的磁極數(shù)相同的個(gè)數(shù)構(gòu)成，插入上述凹槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水泵電機(jī)，其特征在于上述輔助磁鐵由各向異性磁鐵構(gòu)成，上述主磁鐵由各向同性磁鐵構(gòu)成。
13.一種水泵，其特征在于包括下部外殼，其上部具有圓桶形的凸出部；定子，下端部支承于上述凸出部的上部，下端被上述下部外殼密封；定子外殼，由密封上述定子的內(nèi)周部、外周部及上部面的環(huán)形溝槽狀構(gòu)成，從其內(nèi)周部延長(zhǎng)的下端以圓形密封板密閉，在中央形成凹槽；旋轉(zhuǎn)軸，下端能旋轉(zhuǎn)地支承于上述凹槽；轉(zhuǎn)子，配置于上述定子外殼的上側(cè)內(nèi)周部，在中央結(jié)合上述旋轉(zhuǎn)軸，借助與上述定子的作用而旋轉(zhuǎn)；上部外殼，以翻轉(zhuǎn)的杯子形狀結(jié)合于上述下部外殼，使上述定子外殼的上部面及側(cè)面密封；葉輪，結(jié)合于延長(zhǎng)至上述上部外殼上部的旋轉(zhuǎn)軸，具有從中心軸以放射狀形成的多個(gè)翼片；以及泵排出殼，在內(nèi)部容納上述葉輪，下端部結(jié)合于上部外殼，把流體流動(dòng)路徑從上部引導(dǎo)向側(cè)面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的水泵，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子包括后磁軛，形成磁路；以及各向同性主磁鐵，由結(jié)合于上述后磁軛的環(huán)狀構(gòu)成，分組充磁成多個(gè)磁極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的水泵，其特征在于上述轉(zhuǎn)子還包括多個(gè)各向異性輔助磁鐵，由與上述各向同性主磁鐵的分組充磁的磁極數(shù)相同的數(shù)量構(gòu)成，鄰近上述后磁軛及各向同性主磁鐵進(jìn)行配置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的水泵，其特征在于上述轉(zhuǎn)子在上述后磁軛與上述各向同性主磁鐵的上下部面，使用樹(shù)脂以嵌件成型方式一體形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的水泵，其特征在于還包括中間外殼，在上述定子外殼的內(nèi)周部上側(cè)，由圓板狀構(gòu)成，以密封狀態(tài)罩住上述轉(zhuǎn)子，上述旋轉(zhuǎn)軸上端能旋轉(zhuǎn)地支承于中央。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的水泵，其特征在于，上述葉輪包括結(jié)合部，位于中央；結(jié)合孔，位于上述結(jié)合部的中央，供上述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合固定；多個(gè)翼片，以上述結(jié)合部為中心，呈放射狀形成；圓板，支承多個(gè)翼片的下端；多個(gè)翼肋，在上述圓板下部面形成。
全文摘要
提出一種使用對(duì)定子進(jìn)行密閉的罩來(lái)體現(xiàn)電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的水泵電機(jī)及利用其的水泵。上述水泵電機(jī)包括下部外殼，具有圓桶形的凸出部；定子，下端部支承于上述凸出部的上部，下端被上述下部外殼密封；定子外殼，由密封上述定子的內(nèi)周部、外周部及上部面的環(huán)形溝槽狀構(gòu)成，從其內(nèi)周部延長(zhǎng)的下端以圓形密封板密閉，在中央形成凹槽；旋轉(zhuǎn)軸，其下端能旋轉(zhuǎn)地支承于上述凹槽；轉(zhuǎn)子，配置于上述定子外殼的上側(cè)內(nèi)周部，上述旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合于其中央進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及上部外殼，結(jié)合得密封住上述定子外殼的上部面及側(cè)面。
文檔編號(hào)F04D29/40GK102483074SQ201080036409
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者吳榮植, 姜日南, 金炳秀 申請(qǐng)人:阿莫泰克有限公司