專利名稱：樹脂模塑的無電刷直流電動機及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種無電刷直流(BLDC)電動機，具體地講，涉及一種帶有樹脂注射成型外殼的樹脂模塑的無電刷直流電動機。本發明還涉及一種樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法。
在本領域眾所周知的是，無電刷直流電動機具有一個控制板，控制板上布置著一個激勵電路，其用以探測轉子位置并將電導信號順序施加到纏繞在定子上的多相線圈上。樹脂模塑的無電刷直流電動機具有一個樹脂注射成型的外殼。外殼以這樣的方式注射成型，即能夠使樹脂封裝定子和多相線圈。
這種樹脂模塑的無電刷直流電動機的一個典型示例顯示于
圖1和圖2中，它們分別示出了透視圖和剖視圖。
如圖1和圖2所示，這種傳統的樹脂模塑的無電刷直流電動機包括一個轉子組件1、一個定子組件2、一個控制板3和一個外殼4。
轉子組件1包括一個轉子11，其具有多個用于產生磁場的永磁體，以及一個轉軸12，其壓配在轉子11的軸孔中。
定子組件2包括一個定子21，其由多層鐵芯構成，以及線圈23，其通過形成在定子21上的槽纏繞在定子21上。絕緣子22置于定子21和線圈23之間。線圈23產生一個電場，它與轉子11的永磁體產生的磁場相互作用，從而產生力矩。
控制板3帶有一個激勵電路，用以探測轉子11的位置并將電導信號順序施加到纏繞在定子21上的多相線圈23上。控制板3的一端安裝并支承在從定子組件2中延伸出來的絕緣子22上。通過槽纏繞在定子21上的多相線圈23連接著控制板3。
外殼4通過將樹脂充入包含定子組件2和控制板3在內的預定空間中而注射成型出來。換言之，在控制板3連接到定子組件2上后，這個臨時組件被放入模具中并被樹脂注射成型以形成外殼4。注射成型過程通常要在大約120℃的溫度下持續300秒。
無電刷直流電動機還包括用于可旋轉支承著轉軸12的軸承5和6、軸承蓋7和8以及軸承支承彈簧9和10。無電刷直流電動機還可以包括用于向電機供電的電源接頭50。
下面參照圖3詳細描述這種傳統樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法。
首先，在步驟S10，定子組件2被組裝。絕緣子22插入定子21的相應槽中，而線圈23被纏繞。在步驟S20，定子組件2上的相應線圈23的端部被焊接在控制板3上，從而使得控制板3被定子組件2的絕緣子22支承著。
在步驟S30，在步驟S20中臨時組裝起來的定子組件2和控制板3被插入模具中，而外殼4通過樹脂注射成型出來。接下來在步驟S40，轉子組件1組裝在較早通過注射成型過程形成的外殼4中。最后在步驟S50，軸承蓋7和8被壓配在外殼4的端部。
傳統樹脂模塑的無電刷直流電動機具有一些缺點。由于控制板3是與定子組件2一起注射成型的，而且注射成型過程要在高溫(大約120℃)下進行，因此控制板3可能會在高溫下損壞。如果控制板3帶有缺陷，則整個樹脂模塑組件需要被廢棄。其結果是，這種制造方法會導致成本提高和浪費。此外，如果控制板3因注射成型過程中的高溫而受到任何損傷，所產生的無電刷直流電動機的可靠性就會受到影響。
因此，本發明是為解決相關技術中出現的問題而研制的。本發明的一個目的是提供一種樹脂模塑的無電刷直流電動機，其中外殼是在與控制板分離的狀態下注射成型的，以防止控制板因注射成型過程中的高溫而受到損壞，從而有缺陷控制板的數量減少。本發明的另一個目的是提供一種樹脂模塑的無電刷直流電動機制造方法。
根據本發明的一個方面，一種樹脂模塑的無電刷直流電動機包括一個轉子組件和一個定子組件。轉子組件包含一個轉子和一個轉軸，轉子帶有多個用于產生磁場的永磁體。定子組件包含多相線圈，其可以產生一個電場，以便與轉子的永磁體產生的磁場相互作用而產生力矩。一個控制板中包含激勵電路，用以探測轉子位置并將電導信號順序施加到定子組件的多相線圈上。電機還包括一個外殼。外殼是通過樹脂的注射成型過程形成的，以使具有預定空間并插有定子組件的模具中充滿樹脂。
連接銷從外殼的一端伸出。每個連接銷分別連接著定子組件上的相應一個多相線圈。連接銷與形成在控制板上的接頭咬合。隨后，在外殼被注射成型后，可以將連接銷和接頭相連，以將控制板安置在外殼的外側部分中，從而將控制板安裝到外殼上。
樹脂模塑的無電刷直流電動機還包括一對軸承，它們可旋轉地支承著轉子組件的轉軸，以及一對軸承蓋，它們分別壓配在外殼的一端以支承相應的軸承。這里，其中一個軸承帶有從軸承蓋的徑向向外伸出的延伸部分，以防止安置在外殼的外側部分中的控制板暴露出來。
根據本發明的另一個方面，提供了一種樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法。該方法包括組裝定子組件；通過使具有預定空間并包含定子組件在內的模具中充滿樹脂這一注射成型過程而形成外殼；以及將控制板電氣連接到被外殼封裝著的定子組件上。該方法還包括組裝轉子組件并將它插入外殼中，再將軸承蓋壓配到外殼的端部中。
定子組件的組裝步驟包括通過堆疊多個定子鐵芯成型定子；將多個絕緣子插入形成在定子中的槽中；將多個多相線圈通過槽纏繞在定子上；以及將連接銷分別連接到通過槽纏繞在定子上的多相線圈上。
通過閱讀下面結合附圖所作的詳細描述，可以使本發明的上述目的以及其他特征和優點更加明顯，附圖包括圖1是一種傳統樹脂模塑的無電刷直流電動機的透視圖；圖2是圖1所示傳統樹脂模塑的無電刷直流電動機的剖視圖；圖3是圖1和2所示傳統樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法流程圖；圖4是根據本發明的一個實施例的樹脂模塑的無電刷直流電動機的剖視圖；圖5是根據本發明的樹脂模塑的無電刷直流電動機制造方法流程圖。
參看圖4，圖中示出了根據本發明的實施例的樹脂模塑的無電刷直流電動機的剖視圖。為了便于參考，在描述本發明的實施例時，用相同的標號表示那些與相關技術中結構和功能相同的部件。
如圖4所示，根據本發明的樹脂模塑的無電刷直流電動機包括一個轉子組件1、一個定子組件2、一個控制板3、一個外殼4和一個連接裝置60。
轉子組件1包括一個轉子11，其具有多個用于產生磁場的永磁體，以及一個轉軸12，其壓配在轉子11的軸孔中。
定子組件2包括一個定子21，其由多層鐵芯構成，以及線圈23，其通過定子21上確定的槽纏繞在定子21上，其中絕緣子22置于定子21和線圈23之間。線圈23產生一個電場，其與轉子11的永磁體產生的磁場相互作用，從而產生力矩。
外殼4通過將樹脂充入具有預定空間的模具中而注射成型出來。定子組件2插入模具中，而外殼4環繞著定子組件2注射成型出來。與傳統成型外殼的方法不同的是，外殼4被這樣注射成型，即外殼4只容納著定子組件2，而非定子組件2和控制板3。一個具有預定深度的凹座4a形成在外殼4的一端。凹座4a提供了控制板3的安裝空間，如后文詳細描述。
在外殼4被注射成型出來后，控制板3在隨后的過程中以這樣的方式安裝到外殼4中，即控制板3被放入外殼4的凹座4a中。控制板3帶有一個激勵電路，用以探測轉子11的位置并將電導信號順序施加到纏繞在定子21上的多相線圈23上。
連接裝置60將控制板3電氣連接到嵌入外殼4中的定子組件2上的多相線圈23上。連接裝置60包括連接銷61和接頭62。連接銷61連接在定子組件2上的相應多相線圈23上并從外殼4的一端向外伸出。連接銷61與形成在控制板3上的相應接頭62相咬合。連接裝置60在控制板3與定子組件2的多相線圈23之間提供了電氣連接，以確保所需的控制操作。
盡管在圖4中顯示的連接銷61是在定子組件2的徑向外側伸出，但本領域的普通技術人員可以認識到，連接銷也可以在定子組件2的徑向內側伸出。
本發明的樹脂模塑的無電刷直流電動機還包括一對軸承5和6，它們可旋轉支承著轉子組件1的轉軸12，以及一對軸承蓋7和8′，它們壓配在外殼4的端部，以便分別支承一對軸承5和6。軸承蓋8′帶有延伸部分8a和8b，它們從軸承蓋8′徑向向外伸出，以防止放在外殼4的凹座4a中的控制板3暴露給外界。軸承蓋8′可以使控制板3在外殼4中保持牢固連接在定子組件2上。
軸承支承彈簧9和10分別在軸承5和6的內端支承著軸承5和6。樹脂模塑的無電刷直流電動機還可以包括用于從外界向電機供電的電源接頭(未示出)。電源接頭優選裝于外殼4的一端。
下面詳細描述根據本發明的樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法。
圖5是根據本發明的樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法流程圖。
從圖5中可以看出，根據本發明的樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法包括以下步驟組裝定子組件2(S110)、注射成型外殼4(S120)、將控制板3連接到外殼4上(S130)、組裝轉子組件1(S140)以及組裝軸承蓋7和8′(S150)。
組裝定子組件2的步驟S110又包括以下步驟疊加多個鐵芯(S111)以形成定子21、將絕緣子22分別插入形成在定子21上的槽中(S112)、通過槽將多相線圈23纏繞在定子21上(S113)以及將連接銷61連接在通過槽纏繞在定子21上的多相線圈23上(S114)。
注射成型外殼4的步驟S120是這樣的方式進行的，即在步驟S110中組裝的定子組件2被放入模具中，并利用樹脂注射成型以形成外殼4。外殼4的模具被這樣設計，即能夠在外殼4中形成一個用于容納控制板3的凹座4a。
連接控制板3的步驟S130是這樣進行的，即控制板3被放入外殼4的凹座4a中。通過將從外殼4一端伸出的連接銷61與裝于控制板3上的接頭62相連，控制板3被安裝在外殼4上，以使控制板3與定子組件2的線圈23電氣連接在一起。
在步驟S140中，轉子組件1被組裝到外殼4內，在步驟S150中，軸承蓋7和8′被壓配在外殼4的端部，從而完成電機的組裝。
樹脂模塑的無電刷直流電動機及其制造方法的優點在于，由于控制板是在外殼注射成型之后組裝的，因此控制板不會因注射成型過程中的高溫而受到損壞。外殼的模具中具有預定空間，在注射成型過程中只有定子組件插在模具中。控制板在隨后的步驟中安裝在外殼上。
這樣，由于可以減少在高溫注射成型過程中受損的缺陷控制板的數量，因此制造成本可以降低而且所產生的的無電刷直流電動機的可靠性可以提高。
在附圖和說明書中描述了本發明的一個優選實施例。盡管采用了特定的術語，但它們只是通用的和解釋性的，而非用于限制的目的。在不超出權利要求書中確定的本發明精神和范圍的前提下，本領域的普通技術人員可以作出多種改變和修改。
權利要求
1．一種樹脂模塑的無電刷直流電動機，其包括一個轉子組件，其包含一個轉子和一個轉軸，轉子具有多個用于產生磁場的磁體；一個定子組件，其包含多個多相線圈，上述多個多相線圈可以產生一個電場，以便與轉子的磁體產生的磁場相互作用而產生力矩；一個注射成型的外殼，其封裝著定子組件；一個控制板，其安置在外殼的外側部分中，控制板包含一個激勵電路，用以探測轉子位置并將電導信號順序施加到定子組件的多相線圈上；以及連接裝置，其用于將控制板電氣連接到定子組件的多相線圈上，其中，外殼是容納著定子組件注射成型的。
2．如權利要求1所述的樹脂模塑的無電刷直流電動機，其特征在于，外殼的外側部分帶有一個形成在其中的凹座，控制板安置在凹座中。
3．如權利要求1所述的樹脂模塑的無電刷直流電動機，還包括一對軸承和一對軸承蓋，軸承可旋轉地支承著轉子組件的轉軸，每個軸承蓋分別壓配在外殼的一端上以支承相應的軸承，其中一個軸承蓋帶有徑向向外伸出的延伸部分，帶延伸部分的軸承蓋用于防止控制板暴露出來。
4．如權利要求1所述的樹脂模塑的無電刷直流電動機，其特征在于，連接裝置包括多個連接銷，它們連接著定子組件上的相應多相線圈并從外殼中伸出；以及多個接頭，它們形成在控制板上，每個接頭分別與一個相應的連接銷相對應并咬合。
5．一種樹脂模塑的無電刷直流電動機的制造方法，其包括組裝定子組件；成型外殼以封裝定子組件，外殼是利用樹脂和模具注射成型的，其中定子組件放在模具中；將控制板電氣連接到定子組件上；將轉子組裝到外殼上；以及將多個軸承蓋壓配到外殼的端部中。
6．如權利要求5所述的方法，其特征在于，定子組件的組裝包括通過堆疊多個定子鐵芯成型定子，定子包括形成在其中的多個槽；將多個絕緣子插入定子的槽中；將多個多相線圈通過槽纏繞在定子上；以及將連接銷分別連接到通過槽纏繞在定子上的多相線圈上。
7．如權利要求5所述的方法，其特征在于，成型外殼包括在外殼的一個外側部分中形成一個凹座，而且控制板被安置在外殼的凹座中。
全文摘要
一種樹脂模塑的無電刷直流電動機包括一個轉子組件和一個定子組件。電動機還包括一個注射成型的外殼和一個安置在外殼的外側部分中的控制板。控制板帶有一個激勵電路,用以探測轉子位置并將電導信號順序施加到定子組件的多相線圈上。與定子組件的多相線圈相連的連接銷從外殼一端伸出并與形成在控制板上的接頭咬合。由于控制板是在外殼注射成型之后添加的,因此控制板不會被注射成型過程中的高溫損壞。
文檔編號H02K3/00GK1320997SQ0111078
公開日2001年11月7日 申請日期2001年4月19日 優先權日2000年4月21日
發明者崔京植 申請人:三星光州電子株式會社