马达固定架的制作方法
【专利摘要】一种用于电动马达的固定架，所述固定架包括用于接收马达的套筒，所述套筒包括从所述套筒的表面突出的多个元件，其中，所述多个元件包括顶点。
【专利说明】马达固定架
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于马达的固定架，优选地，涉及用于电动马达的固定架。
【背景技术】
[0002]电动马达正在变得越来越精密，并且现代设计能够具有越来越高的旋转速度。一 种这样的电动马达的设计是无刷DC马达，其由 申请人:用于其手持真空清洁器系列范围中， 并且能够在IOOOOOrpm范围内的旋转速度下被驱动。
[0003]在流体运动应用(例如真空清洁器等)中的高速马达的使用在技术方面是吸引人 的，因为配备有体积小的马达的风扇单元仍可产生非常高的流体流动速率。
[0004]但是，所有马达在其旋转时都产生振动，并且在这样的高速马达中，降低由马达引 起并且被传送到其紧邻环境的噪声是一项特别的技术挑战。尤其是具有无刷DC马达的情 况，所述无刷DC马达往往由于在该马达中所需的相位激励而引起高频声音。
[0005]本发明正是针对该【背景技术】进行设计的。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种用于电动马达的固定架，所述固定架包括用于接收马达的套筒， 其中，所述套筒包括从套筒表面突出的多个元件，所述多个元件中的每一个包括顶点。
[0007]所述元件中的每一个因此包括使用中与所述马达被安装其中的围绕管道或壳体 接触的一个顶点。所述马达固定架通过安装形成的所述顶点接触接合或交界部导致从马达 通过马达固定架传递的声能显著降低。
[0008]该元件可采取不同的形式，重要因素为所述元件限定的用来接合围绕壳体的尖顶 点、顶点或端头。例如，所述元件或‘钉’优选为锥状，因为锥钉实际上更直接来精确制造。 但是钉可以是例如四面体、棱柱或双锥状。
[0009]在锥钉的情况下，当前优选所述钉是正圆锥，以使所述锥的轴以直角通过锥的圆 形基部的尖/顶点和中心。但是，锥的基部可以是不同于圆的其他形状，例如多边形，并且 所述轴不需要通过基部的中心或以直角通过基部。
[0010]钉的尺寸是折衷结果，因为在载荷下，太窄的锥可能导致弯曲，并且太宽的锥可能 导致顶点凹陷到锥本体中。因此，当前可设想的是，钉的顶角可能在40度和80度范围内， 但是优选顶角为约60度。但是，根据其中马达固定架被使用的技术应用，在20度到170度 范围内的宽顶角范围可能是可用的。
[0011]应相信，将从配置套筒，以使元件/钉仅从套筒的外表面突出，而内表面光滑，从 而与马达的外壳下面在套筒中均匀接触，来获得最大的益处。但是，本发明不排除例如安装 突块或甚至尖钉等结构，所述结构仅形成在套筒的内表面上，或甚至与套筒外表面上的钉 组合。
[0012]当马达固定架由聚合物材料形成，并且当前优选材料为硬度为40邵氏A硬度的聚 氨酯橡胶时，可获得有益结果。但是，应相信，其他聚合物材料也将实现噪声减小的益处，特别是具有在30和60邵氏A硬度之间的硬度特性的情况下。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了使本发明更易于理解，现在将仅参照附图以示例的方式描述实施例，附图 中:
[0014]图1是根据本发明一个实施例的马达固定架的立体视图；
[0015]图2是穿过图1中的马达固定架的纵向平面的横截面图；
[0016]图3是图2中的马达固定架的一个区域的放大视图；和
[0017]图4是类似于图2中本发明的马达固定架的视图，但是显示了使用中的、容纳有马 达并且安装在管道内的马达固定架。
【具体实施方式】
[0018]参照图1到4，马达固定架2包括大致圆柱状的套筒4，所述套筒4包括第一和第 二敞开端部6、8。第一敞开端部6显示在图的右侧，并且第一敞开端部6的直径基本上与套 筒4的直径相同。第二敞开端部8显示在图的左侧。第二敞开端部8由中部凸台10形成， 所述中部凸台10从凸缘12伸出，所述凸缘12从套筒4的圆柱状壁向内延伸。第二敞开端 部8具有比第一敞开端部6更小的直径，并且在该实施例中，大约为第一敞开端部6的尺寸 的一半。
[0019]套筒4的结构限定腔室14，如图2中所示，电动马达16接收在该腔室14中。马 达16通过套筒4的第一相对宽的敞开端部6接收在腔室14内。优选地，套筒4为例如聚 合物的柔性材料，以使套筒4可被拉在马达16的外表面上，并且如果需要则可被伸展，从而 套筒4的内表面23围绕马达16形成紧配合，类似内衬(sock)。应注意的是，内表面23在 该实施例中是光滑的，以紧密地贴合于马达16的圆柱状外形。
[0020]图2示出马达固定架2的内部，该马达固定架2不带马达，并且图4显示了穿过马 达固定架2的横截面，其中电动马达显示在其常位。应意识到，为了简明，电动马达16被示 意性地显示，从而不使马达固定架2的细节模糊化。马达不是本发明理念的核心部分，因此 将不详细描述。
[0021]马达固定架2的用途是装配在马达周围，并且用作马达16的外壳体和设备(马达 被安装其中)的内表面之间的隔离交界部。为了增强马达固定架2的隔离特性，套筒4设置 有噪声衰减装置。在该实施例中，噪声衰减装置采取多个突出元件或钉(stud) 20的形式， 所述突出元件或钉围绕套筒壁的外表面22间隔开。应注意的是，为了清楚，仅标示了两个 钉20。
[0022]更具体地，钉20为正圆锥，其每一个限定尖端点，也被称为顶点24，如图3中所标 示，其背离套筒4取向。钉20因此提供围绕套筒4的表面径向分布的尖端点，以用作与相 邻壳体(马达和马达固定架安装在其中)的交界部。图4显示了安装在管道或壳体26中的 马达固定架2，并且将看到，钉20接合壳体的内表面28。钉20的技术原理基于，将马达16 和壳体26之间的接触面积最小化，以降低能量从马达16到壳体26的传递。但是，同时，钉 20提供对马达16的牢固固定，因此保护其免受可能在使用过程中发生的振动的影响，例如 由于使用者将安装有该马达的装置跌落。为此，存在以线性排列的围绕套筒4外表面22径向布置的多个元件。在该具体实施例中，一排中的元件数量在四个元件和五个元件之间交 替。该实施例中，总共具有126个元件，但是本领域技术人员将意识到，该数字仅是示例性 的。在选择用于该马达固定架的元件数量时，应在最小化元件数量来实现固定架和相邻壳 体之间的小的接触面积、和提供足够的元件来支持马达从而在使用中保护其免受振动之间 努力平衡。
[0023]在图4中特别显示的具体实施例中，电动马达16配备有叶轮28以用作流体原动 机，空气流以箭头的方式图示。这样的布置对于需要高速空气流的装置(例如真空清洁器、 干发器和风扇)可具有特别的应用。但是，应意识到，该具体实施例仅是示例性的，并且马达 固定架可应用于任何其中需要将马达安装在紧密贴合的壳体中的任何设备，而无论马达是 否联接到叶轮。
[0024]图3以更大比例显示了图2中的马达固定架2的区域，以使锥状元件的细节可更 清楚地示出。在该实施例中，所有元件相同，并且具有3_的高度‘L’和60°的顶角0。顶 角的选择是折衷结果:如果顶角太小(相对窄的锥)，则锥尖端24可能在载荷下弯曲，并且 如果顶角太大(相对宽的浅锥)，则锥尖端24可能在载荷下凹陷。两种情形中的任一种可能 导致马达固定架2的有益的噪声隔离作用降低。当前可设想优选地顶角在40°和80°之 间，60°最为优选，但是理论上，根据其中使用了马达固定架的具体应用，适当的锥角可为 20°至170°。例如，在其中使用相对大的马达、并且仅有有限空间可用于将马达安装在其 壳体中的情况下，非常浅的锥角是有用的。
[0025]如上面已经提到的，优选地，马达固定架是聚合物材料。在该实施例中，使用聚氨 酯橡胶。为了优化马达固定件架2的噪声降低效能，当前优选的是所述材料具有40邵氏A 硬度。已发现，该值的硬度提供令人惊讶的有效噪声降低，但是也可设想硬度为30至60邵 氏A硬度的材料来提供效能。
[0026]技术人员将意识到，塑料材料的硬度通常通过邵氏硬度计测试来测量。这种测试 技术分析材料抵抗压痕工具的回弹性。如本领域中所知，使用邵氏A和D硬度标度的邵氏 硬度是已建立的、用于表达材料特别是塑料的硬度特性的行业技术。邵氏A硬度标度用于 较软的材料，而邵氏D硬度标度用于较硬的材料。
[0027]在图中所示的实施例中，最靠后的两环的钉(如图右手侧所示)包括肋30，肋30围 绕套筒4圆形地延伸，并且在相应环中的相邻的钉20之间形成桥。肋30对套筒4提供增 强结构，其提高套筒4在位于肋30处区域中的稳固性。这在其中马达受到高冲击载荷的情 况下，在该区域中对马达16提供提高的保护。适当地，类似于肋30的其他结构形式可设置 在套筒4的任何区域上，以根据需要提高套筒4的刚度。
[0028]示例性附图的具体实施例的一些变形形式已经在上面提到。现在将在下面说明其 他变形形式。
[0029]应注意的是,对于套筒4的表面上的每一个钉20,具有顶点不是必须的,但是目前 优选每一个钉20限定一顶点。例如，尖头钉可与具有圆形或方形截顶部的钉组合。这种圆 形钉可在高冲击载荷过程中提供对马达的进一步支撑。重要的是套筒设置有多个尖锐的尖 头钉，其在马达外壳和马达壳体之间形成交界部，以降低从马达外壳通过马达固定架传递 到周围壳体的声能。
[0030]套筒的圆柱状形状是当前优选的，因为其用于将马达的相应形状的外表面封闭在保护和隔离材料制成的连续内衬中。但是，还应设想的是，在套筒为部分圆柱状从而其不封 闭马达的整个外表面的情况下获得益处。
[0031]虽然马达固定架的外表面设置有多个尖头钉，但是在该实施例中，马达固定架的 内表面是光滑的。对套筒内表面的光滑性的提及目的不是作为表面粗糙度的精确值，而是 内表面应基本上没有表面畸变/隆起和突出部，以使内表面与马达的外壳体的外周形成均 匀接触。不受理论限制，应认为套筒的内表面的光滑性促进马达和套筒之间的良好声学接 触。
[0032]在示出的实施例中，钉采取正圆锥的形式，因为已经确定这样的钉外形在噪声衰 减方面、特别是在降低与无刷DC和开关磁阻马达的励磁频率相关的高频音质噪声的降低 方面提供效能。但是，也可接受不是锥的钉外形，只要终止于尖端或顶点即可。
[0033]例如，钉的一种替代形式形成为具有多边形基部的锥状，而不是具体实施例中描 述的圆形基部。换句话说，钉可以是四面体的，而不是圆锥的。钉的另一种替代形式为棱柱 形式，而不是锥状的，例如三棱柱，从而顶点沿尖的脊部形成。又替代地，一个或多个钉可以 是双锥状。
[0034]在上面描述的特定实施例中，套筒是圆柱状的。但是，应意识到，对于本发明这不 是必须的，并且套筒可替代地具有不同的横截面形状。这里该形状为圆柱状，以与马达外壳 的圆柱状外形匹配，因为套筒应贴合到其外表面。因此，应遵循的是，尽管圆柱状马达外壳 是最常见的，但套筒可具有与马达的外壳结合所需的任何形状。
【权利要求】
1.一种用于电动马达的固定架，所述固定架包括用于接收马达的套筒，所述套筒包括 从所述套筒的表面突出的多个元件，其中，所述多个元件包括顶点。
2.根据权利要求1所述的固定架，其中，所述多个元件中的一个或多个是锥状的。
3.根据权利要求2所述的固定架，其中，所述多个元件中的一个或多个是正圆锥。
4.根据权利要求2所述的固定架，其中，锥的基部是多边形。
5.根据前述权利要求中任一项所述的固定架，其中，顶角在20度至170度之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的固定架，其中，顶角在40度至80度之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的固定架，其中，顶角为60度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的固定架，其中，所述元件仅设置在所述套筒的径 向外表面上。
9.根据权利要求8所述的固定架，其中，所述套筒的径向内表面是光滑的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的固定架，其中，所述元件中的至少一些设置在所 述套筒的径向外表面上，并且其中，所述元件中的至少一些设置在所述套筒的径向内表面 上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的固定架，其中，所述套筒由聚合物材料形成。
12.根据权利要求11所述的固定架，其中，所述套筒具有在30至60邵氏A硬度之间的硬度。
13.根据权利要求12所述的固定架，其中，所述套筒具有40邵氏A硬度的硬度。
14.一种如前文参照附图所述或如附图中所示的用于马达的固定架。
【文档编号】H02K5/00GK103580351SQ201310331469
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2012年8月1日
【发明者】G.F.C.考德里 申请人:戴森技术有限公司