專利名稱：一種換氣扇的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種換氣扇，在國際專利分類表中，可屬于F04D25/00。
技術背景大多數(shù)換氣扇(尤其是葉輪裸露的換氣扇)使用一段時間后，通常需卸下葉輪進行清 潔。為此的典型設計(可參見圖1)是——轉子軸伸端形成外螺紋、 一軸向平面和一軸向止口或擋圈；——葉輪以其旋轉中心通孔套入轉子軸伸端，旋轉限位于轉子軸伸端的軸向平面，軸 向限位于轉子軸伸端的軸向止口或擋圈；--前蓋以旋轉中心凹部的內(nèi)螺紋旋入轉子軸伸端外螺紋，把葉輪壓緊于所述軸向止口或擋圈；前蓋遮蔽了葉輪的通孔，也有美觀的效果。以上結構可參見圖l和具體實施方式
部分有關說明。該設計除結構仍較復雜外，拆卸 葉輪時需二手操作左手把住葉輪以卡住轉子軸阻止其轉動，右手旋出前蓋；然后拉出葉 輪，因而比較麻煩。尤其是若換氣扇安裝于比較高的位置時，二手操作就更困難。有關術語可參考GB/T 2900.25-94《電工術語旋轉電機》發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是，提出一種換氣扇，其相比于傳統(tǒng)設計，拆卸葉輪的操 作比較方便，且結構簡化而降低成本。本發(fā)明解決技術問題的技術方案是， 一種換氣扇，包括葉輪和電動機，電動機包括定 子、轉子和機座；其特征在于，所述葉輪的旋轉中心與轉子軸伸端螺紋連接，轉子向非傳 動端方向竄動時旋轉受阻于機座，還包括消除該反向竄動的復位結構。由于該設計，在拆卸葉輪時，用手把葉輪壓向電動機非傳動端，即使得轉子向非傳動 端方向竄動，此時同時旋轉葉輪，即使其在轉子受阻于機座的情況下螺紋脫離轉子軸伸端， 因而無需二手操作，并且葉輪直接以螺紋緊固于轉子軸伸端，可省去傳統(tǒng)技術用于緊固葉 輪的前蓋、轉子軸伸端軸向平面加工以及軸向限位的止口或擋圈等部件或結構，因而節(jié)省 成本。進一步的設計之一用于內(nèi)轉子電動機，其端蓋固定一軸向銷釘，轉子軸固定一徑向銷 釘，所述轉子向非傳動端方向竄動時，所述軸向銷釘接觸徑向銷釘，因而達到旋轉受阻。 該拆卸葉輪旋轉受阻結構簡單且實用，并且最好設計于前端蓋。進一步的設計之二也用于內(nèi)轉子電動機，其后端蓋與轉子軸非傳動端相迎之處為凹凸 配合。該設計也比較簡單且實用，但結構更緊湊。進一步的設計之三是所述轉子向非傳動端方向竄動時，轉子鐵芯相對于定子鐵芯向非 傳動端方向軸向錯位。理論和實驗表明，定子通電后，對錯位的轉子產(chǎn)生軸向磁拉力使其 復位，從而解除對其旋轉的阻動，是本發(fā)明不增加成本最巧妙的設計。該錯位最適宜設計 大于2mm和小于鐵芯長度的4(^，確保有足夠的軸向磁拉力復位，且避免過大的啟動電流。對于前述內(nèi)轉子電動機，在具有后端蓋的情況下，其進一步的設計是所述復位機構設 計為后端蓋與轉子軸非傳動端相迎之處為一所述轉子向非傳動端方向竄動時接觸壓縮的 彈性體。該彈性體可為一端固定于后端蓋的圓柱形或塔形的彈簧件或橡膠件。對于上述設計的進一步設計用于軸流式換氣扇，其輸出沿所述轉子軸伸端反向的氣 流。該氣流產(chǎn)生與其方向相反的作用力被巧妙地用于維持轉子的復位狀態(tài)，以免阻動機構 的不良影響。對于上述設計的進一步設計是所述葉輪的旋轉中心螺紋連接于轉子軸伸端的螺紋為 右旋螺紋而電動機為逆時針旋轉，或者為左旋螺紋而電動機為順時針旋轉。該配合使得對 葉輪旋轉的驅動力同時使葉輪螺旋擰緊，有顯著的防松效果。本發(fā)明的技術方案和效果將在具體實施方式
中結合附圖作進一步的說明。


圖1是傳統(tǒng)換氣扇有關結構示意圖；圖2是本發(fā)明第1實施例換氣扇運轉狀態(tài)有關結構示意圖； 圖3是本發(fā)明第1實施例換氣扇拆卸狀態(tài)有關結構示意圖； 圖4是本發(fā)明第2實施例換氣扇運轉狀態(tài)有關結構示意圖； 圖5是本發(fā)明第2實施例換氣扇拆卸狀態(tài)有關結構示意圖。
具體實施方式
, 本發(fā)明實施例換氣扇是在傳統(tǒng)換氣扇的基礎上改進而成。 如圖1所示為一傳統(tǒng)的軸流式換氣扇，其結構主要包括 ——葉輪1和電動機2;——電動機2包括定子3，轉子4，前機殼5和后機殼6;前機殼5固定有前軸承7， 后機殼6固定有后軸承8，該軸承為含油軸承；——定子3包括定子鐵芯9和繞組10;定子鐵芯9的外圓套入前機殼5和后機殼6后 以螺栓夾緊；螺栓夾緊件同時固定于換氣扇安裝支架(圖中未示出)；——轉子4包括轉子鐵芯11和轉子軸12，轉子軸12支承于前軸承7和后軸承8，其 前端于前軸承7和轉子鐵芯11之間套入適當長度的前限位管13，于后軸承8和轉子鐵芯11之間套入適當長度的后限位管14;前限位管13和后限位管14對轉子的軸向竄動限位，使轉子鐵芯7軸向對齊定子鐵芯5;——轉子軸12的軸伸端15形成右旋外螺紋16和軸向平面17，并在其內(nèi)卡以軸向擋圈18;——葉輪1旋轉中心通孔套入轉子軸伸端15，旋轉限位于其軸向平面17和軸向限位于軸向擋圈18;——前蓋19的旋轉中心凹部具有內(nèi)螺紋，套旋于轉子軸伸端15的外螺紋16,把葉輪l壓緊于軸向擋圈18;通電后，轉子軸12逆時針旋轉，驅動葉輪l產(chǎn)生向后的軸向氣流。本發(fā)明第1實施例換氣扇如圖2與圖3所示，其在圖1所示傳統(tǒng)的軸流式換氣扇的基 礎上(圖2、圖3中凡標記與圖1相同的部件意義相同)的改進包括——轉子軸12'的軸伸端15'改為整圓的右旋外螺紋16'，即取消原軸向平面17， 原軸向擋圈18也取消；——葉輪1'改為原前蓋19與葉輪1合一的結構，即取消原前蓋19，改為葉輪r的 旋轉中心凹部具有內(nèi)螺紋，直接套旋于轉子軸伸端15'的外螺紋16'，直至檸緊；——轉子軸12'的非傳動端的端部銑出一沿軸直徑方向橫貫且截面為V形的凹槽20;——后機殼6'相對于原后機殼6的改動，是其迎著轉子軸12'的非傳動端的端部之 處成型為適合被所述V形凹槽20套住的凸起21;——后限位管14'比原后限位管14縮短3mm。鐵芯較長時，該縮短還可以再多些。這樣改進后的換氣扇，在拆卸葉輪l'時，用手把葉輪l'壓向電動機2'的非傳動端， 其轉子4'向非傳動端方向竄動，轉子軸12'的非傳動端的端部之凹槽20套住后機殼6' 的凸起21，此時逆向旋轉葉輪l'即可把其旋出卸下，順向旋轉則可重新裝上。由圖3可 見，在裝卸葉輪l'時，轉子4'向非傳動端方向竄動約3mm，轉子4'的鐵芯與定子鐵芯 9該錯位在通電后即在二鐵芯之間形成基于磁力線收緊原理產(chǎn)生的軸向磁拉力，立即使其 復位直至重新對齊，所述凹槽20與凸起21同時脫離而解除旋轉約束，葉輪l'在其驅動 下旋轉。所述凹槽20與凸起21也可改為于軸線一同心圓上均布的若干相配的圓孔與圓柱。本發(fā)明第2實施例換氣扇如圖4與圖5所示，其在圖1所示傳統(tǒng)的軸流式換氣扇的基 礎上(圖4、圖5中凡標記與圖1相同的部件意義相同)改進包括——轉子軸12"的軸伸端15"改為整圓的右旋外螺紋16"，即取消原軸向平面17， 原軸向擋圈18也取消；——葉輪1'改為原前蓋19與葉輪1合一的結構，.即取消原前蓋19,改為葉輪1'的 旋轉中心凹部具有內(nèi)螺紋，直接套旋于轉子軸伸端15"的外螺紋16"，直至檸緊；——前機殼5"相對于原前機殼5的改動，是其于軸承徑向一側向前伸出一銷釘22;——轉子軸12"的軸伸端于葉輪l'的安裝部位與前機殼5'之間的位置，沿直徑方 向橫穿一銷釘23;銷釘22與銷釘23的長度設計為轉子4"向非傳動端方向竄動時相碰;——后機殼6"相對于原后機殼6的改動，是其迎著轉子軸12"的非傳動端的端部 之處固定一圓柱形或塔形彈簧24,彈簧長度初值6mm,最大壓縮后為3mm; ——后限位管14'比原后限位管14縮短8mm。這樣改進后的換氣扇，在拆卸葉輪r時，用手把葉輪l'壓向電動機2"的非傳動 端，其轉子4"向非傳動端方向竄動，轉子軸12'的非傳動端的端部接觸并進而壓縮彈 簧24，銷釘23接觸銷釘22旋轉受阻，此時逆向旋轉葉輪r即可把其旋出卸下，順向旋 轉則可重新裝上。由圖4可見，在裝卸葉輪l，時，轉子4"向非傳動端方向竄動約5ram， 轉子4''的鐵芯與定子鐵芯9該錯位在通電后即在二鐵芯之間形成基于磁力線收原理產(chǎn)生 的軸向磁拉力，再加上彈簧24的復位力，立即使其復位直至重新對齊，銷釘23與銷釘22 同時脫離接觸而解除旋轉約束，葉輪r得以被驅動下旋轉。該實施例由于增加彈簧的作用，復位比第l實施例更可靠，但軸向竄動也大些。彈簧 24也可以由適當彈性模量的耐油橡膠、尼龍和聚氨酯等類^l材料制作的球形、圓錐形或圓 柱形彈性體代替；此時軸向竄動的尺寸可適當縮短。此外，銷釘23與銷釘22旋轉受阻關系也可以設計在后機殼6"的內(nèi)側，即其于軸承 徑向一側的銷釘向內(nèi)(前)伸出，銷釘23橫穿轉子軸12"的位置為后機殼6"的內(nèi)側， 即后軸承8與轉子鐵芯11之間。該結構比較緊湊，但不如前者使用方便。還可以在機殼6'' 沖出一軸向凸起的翻邊以代替銷釘22,或者在軸上卡一個非圓形的擋圈以代替銷釘23; 均為工藝性較好的結構。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有如下
具體實施例方式——本發(fā)明實施例電動機的機座是以拉伸成型的前后機殼二件式構成，但也可以為現(xiàn) 有技術鑄造后機加工成型的二件式或三件式；——本發(fā)明實施例葉輪是以內(nèi)螺紋套旋于轉子軸的外螺紋，但當軸徑足夠大時，也可 以在軸的端部形成內(nèi)螺紋孔，葉輪旋轉中心凹部可設計為一凸出的螺栓，用以擰入所述內(nèi) 螺紋孔；——本發(fā)明實施例為電動機逆時針旋轉使葉輪產(chǎn)生向后的軸向氣流，也可以設計電動 機順時針旋轉，同時使葉輪的翼片的扭以相反方向，所產(chǎn)生的氣流可同樣為軸向向后；葉 輪與軸伸的連接螺紋此時需相應改為左旋螺紋。——本發(fā)明實施例電動機采用含油滑動軸承，當然也可以使用滾珠軸承，但需設計其 軸與軸承內(nèi)圈或軸承外圈與軸承座為過渡配合的結構，以便實施本發(fā)明的軸向竄動功能?！景l(fā)明實施例為內(nèi)轉子電動機，也可以類似地設計于外轉子電動機；外轉子電動 機的轉子可為動軸或定軸的，只要按照外轉子電動機現(xiàn)有技術結構特點并參照上述實施例 涉及本發(fā)明要點的結構特點進行相應設計，也可以達到類似效果。——傳統(tǒng)換氣扇和本發(fā)明實施例換氣扇的電動機多數(shù)為鼠籠式異步電動機，當然也可 以是永磁式同步電動機和直流電動機等。對于鼠籠式電動機，其轉子通常具有一定角度的 斜槽。通過分析或實驗，適當設計該斜槽的角度及與旋轉方向相應的傾斜方向，可進一步 增加消除轉子反向竄動的軸向磁拉力。
權利要求
1. 一種換氣扇，包括葉輪和電動機，電動機包括定子、轉子和機座；其特征在于，所述葉輪的旋轉中心與轉子軸伸端螺紋連接，轉子向非傳動端方向竄動時旋轉受阻于機座，還包括消除該反向竄動的復位結構。
2、 按照權利要求l所述換氣扇，其特征在于所述電動機為內(nèi)轉子電動機，包括端蓋， 端蓋固定一軸向銷釘，轉子軸固定一徑向銷釘，所述轉子向非傳動端方向竄動時，所述 軸向銷釘接觸徑向銷釘。
3、 按照權利要求2所述換氣扇，其特征在于所述端蓋為前端蓋。
4、 按照權利要求1所述換氣扇，其特征在于所述電動機為內(nèi)轉子電動機，包括后端 蓋，后端蓋與轉子軸非傳動端相迎之處為凹凸配合。
5、 按照權利要求l所述換氣扇，其特征在于所述轉子向非傳動端方向竄動時，轉子鐵 芯相對于定子鐵芯向非傳動端方向軸向錯位。
6、 按照權利要求5所述換氣扇，其特征在于所述錯位大于2mm和小于鐵芯長度的40%;
7、 按照權利要求3所述換氣扇，其特征在于包括后端蓋，其與轉子軸非傳動端相迎之處為一所述轉子向非傳動端方向竄動時接觸壓縮的彈性體。
8、 按照權利要求1至權利要求7中任一項所述換氣扇，其特征在于所述葉輪為輸出沿 所述轉子軸伸端反向的氣流的軸流葉輪。
9、 按照權利要求1至權利要求7中任一項所述換氣扇，其特征在于所述葉輪的旋轉中 心螺紋連接于轉子軸伸端的螺紋為右旋螺紋且電動機為逆時針旋轉，或者為左旋螺紋而 電動機為順時針旋轉。
全文摘要
一種換氣扇，包括葉輪和電動機，電動機包括定子、轉子和機座；其特征在于，所述葉輪的旋轉中心與轉子軸伸端螺紋連接，轉子向非傳動端方向竄動時旋轉受阻于機座，還包括消除該反向竄動的復位結構。該設計的換氣扇拆卸葉輪的操作比較方便，且結構簡化而降低成本。
文檔編號F04D29/00GK101270764SQ20081002786
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權日2008年4月30日
發(fā)明者區(qū)長釗, 潘海輝 申請人:江門市金羚排氣扇制造有限公司