一種直流永磁無槽無刷電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種永磁直流無槽無刷電機，包括：殼體組件、定子組件和轉子組件，所述殼體組件由前端蓋、后端蓋和機殼構成，所述定子組件包括定子鐵芯和骨架，所述骨架上卷繞有繞線線包，轉子組件包括轉軸，所述轉軸的兩端分別經從前端蓋、后端蓋延伸而出，所述的定子組件還包括有PCB板，所述PCB板內置于所述殼體組件內，并通過引出線與外部電源連接，所述殼體組件和轉軸圍合成一腔體，所述定子組件均被密封在該腔體內，所述骨架在裝入定子鐵芯內為由弧形卷元件連接的片狀骨架，在片狀骨架卷繞有繞線線包后，所述片狀骨架可卷圓封閉為圓筒狀骨架，所述圓筒狀骨架可設置于定子鐵芯內。
【專利說明】
一種直流永磁無槽無刷電機
技術領域
[0001]本實用新型涉及永磁直流電機技術領域，特別是涉及一種永磁直流無刷電機。
【背景技術】
[0002]以直流空心杯有刷電機為主要代表傳統的直流無槽電機，具有基本沒有齒槽力矩的優點，響應迅速;但因為不含繞線線圈外無鐵芯，漏磁大，永磁體的利用率不高，運用局限于尺寸不大，功率不很高的場合;并且繞線線圈的加工成型工藝復雜，具有生產效率低，生產成本偏高的缺點。
[0003]相比之下，無刷直流電機利用永磁體進行旋轉，而線圈成為定子的一部分，因此不必使用換向器和電刷系統也能勵磁，所以，這種類型的電機即便在超高速運行狀態下，也能保持極長、并且無故障的使用壽命，以直流有槽無刷電機為代表的普通無刷電機的定子繞線工藝相對空心杯繞線線圈的繞線工藝簡單，但因為有定子齒，從而有齒槽力矩的存在，將使電機的響應時間加長，電機輸出力矩波動等問題不可避免，從而限制了此類無刷電機的運用場合。
[0004]此外，目前市面上的一些無槽無刷電機，采用電路板外置的方式，該放置方式由于無法實現一體化，不僅影響移動操作，而且體積大占用空間大，給使用者帶來了很大的不便，為了避免這種缺陷，將電路板內置于殼體內，但內置電路板流過的電流比較大，很容易導致電機的升溫過大，從而引發電機不良。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供的一種空心杯電機，將骨架展開為片狀骨架進行繞線，具有繞線工藝簡單，設備實現起來容易，生產效率高，不良率低等優點；通過安裝散熱片來實現內部散熱，防止因內置PCB板導致的電機溫度過高及驅動電路的損壞，延長了電機的使用壽命；在安裝PCB板時，可通過骨架的定位柱進行精準快速的定位安裝，不必通過旋轉PCB板即可準確的定出安裝位置，提高了安裝效率，避免因為PCB板旋轉時造成的斷線等問題。
[0006]具體來說，本實用新型提供了如下技術方案:
[0007]—種永磁直流無槽無刷電機，包括:殼體組件、定子組件和轉子組件，所述殼體組件由前端蓋、后端蓋和機殼構成，所述定子組件包括定子鐵芯和骨架，所述骨架上卷繞有繞線線包，轉子組件包括轉軸，所述轉軸的兩端分別經從前端蓋、后端蓋延伸而出；
[0008]所述骨架在裝入定子鐵芯內為由弧形卷元件連接的片狀骨架，在片狀骨架卷繞有繞線線包后，所述片狀骨架可卷圓封閉為圓筒狀骨架，所述圓筒狀骨架可設置于定子鐵芯內。
[0009]優選地，所述的圓筒狀骨架封閉處可通過高壓膠水連接或者激光焊接連接進行封閉。
[0010]優選地，所述的片狀骨架包括兩片以上弧形卷元件依次連接而成。
[0011 ]優選地，所述的片狀骨架包括三片弧形卷元件依次連接而成。
[0012]優選地，所述的骨架通過粘合劑與定子鐵芯固定連接。
[0013]優選地，所述的所述殼體組件和轉軸圍合成一腔體，所述定子組件均被密封在該腔體內。
[0014]優選地，所述的定子組件還包括有PCB板，所述PCB板內置于所述殼體組件內，并通過引出線與外部電源連接。
[0015]優選地，所述的PCB板上設置有定位孔，對應的所述骨架上設置有定位柱，通過定位柱安裝于PCB板上的定位孔將PCB板與骨架進行安裝連接，所述的PCB板上側和/或下側設置有散熱片。
[0016]優選地，所述的繞線線包線頭焊接在PCB板對應的焊盤上。
[0017]優選地，所述的轉子組件還包括永磁體和軸承。
[0018]優選地，所述的軸承包括前端軸承和后端軸承，分別設置于前端蓋和后端蓋內。
[0019]與現有技術相比，本發明提供的無槽式無刷直流電機，具有以下有益效果:
[0020]I)骨架裝配前采用展開為片狀骨架的方式，然后進行繞線，具有繞線工藝簡單，設備實現起來容易，生產效率高，不良率低等優點。
[0021]2)PCB板采用內置的方式置于殼體內，同時為防止電路損壞和電機溫度過高，采用散熱片來實現內部散熱。該結構的改進有效解決了現有技術電路板外置不便及電路板內置溫度增高的問題。
[0022]3)在安裝PCB板時，可通過骨架上設置的定位柱進行精準快速的定位安裝，不必通過旋轉PCB板即可準確的定出安裝位置，提高了安裝效率，避免因為PCB板旋轉時造成的斷線等問題。
[0023]4)該電機沒有齒槽結構，有效避免齒槽轉矩波動及齒槽所引起的損耗，電機的噪音明顯下降，且該電機在靜態時的齒槽扭力幾乎為零。
[0024]5)該無槽結構的設計有效降低了高速運轉時電機的溫升、噪音及振動，該電機在高速運轉中工作性能平穩且干擾力矩小。
[0025]6)本發明還具有結構簡單、設計合理、操作便捷、工作效率高及使用壽命長等特點。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型的永磁直流無槽無刷電機的透視分解示意圖。
[0027]圖2是本實用新型的永磁直流無槽無刷電機的骨架展開示意圖。
[0028]附圖符號說明如下:
[0029]11-機殼；111-前端蓋；112_后端蓋；12-定子鐵芯；13-PAB板；131-定位孔；132_引出線；14-骨架;141-定位柱；142-弧形卷元件;15-繞線線包;21-永磁體;22-轉軸;231-前端軸承;232-后端軸承。
【具體實施方式】
[0030]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]圖1為本實用新型提供的永磁直流無槽無刷電機的透視分解示意圖，包括:殼體組件、定子組件和轉子組件，殼體組件由前端蓋111、后端蓋112和機殼11構成，前端蓋111和后端蓋112分別安裝于機殼11兩側形成一容納腔體，由殼體組件組成的容納腔體內包括有定子組件和轉子組件;定子組件包括定子鐵芯12、PCB板13和骨架14，骨架14由絕緣材料壓鑄形成，優選地，可以采用尼龍材質，骨架14上卷繞有繞線線包15(參見附圖2)，繞線線包15線頭焊接在PCB板13對應的焊盤上進行固定，PCB板13上通過引出線132連接外部電源，PCB板13上還設置有定位孔131;轉子組件包括永磁體21、轉軸22、前端軸承231和后端軸承232，前端軸承231和后端軸承232分別安裝于前端蓋111和后端蓋112內，轉軸22的兩端分別經從前端蓋111、后端蓋112延伸而出。
[0032]優選地，轉子組件可包括多個軸承，并不僅限于本實施例中的兩個軸承，前端軸承231和后端軸承232。
[0033]內置于電機內的PCB板13可以是單純用于接線的PCB線路板，也可以是安裝有霍爾元件的PCB線路板。
[0034]圖2為本實用新型提供的永磁直流無槽無刷電機的骨架14的展開示意圖，骨架14展開后為如圖的片狀骨架，優選地，由三片弧形卷元件142依次連接而成，骨架14在裝入定子鐵芯前展開為由弧形卷元件142連接組成的片狀骨架，在片狀骨架卷繞有繞線線包15后，將片狀骨架卷圓封閉為圓筒狀骨架，封閉處可通過高壓膠水連接或者激光焊接連接進行封閉。其中，圓筒狀骨架可設置于定子鐵芯內，并通過粘合劑將圓筒狀骨架與定子鐵芯12固定連接。
[0035]優選地，片狀骨架的弧形卷元件142的數目不僅限于本實施例的三片弧形卷元件142，其它數目的弧形卷元件142構成的片狀骨架也在本實用新型的保護范圍內，片狀骨架可以由兩片以上的弧形卷元件142連接構成，最后通過卷圓封閉為圓筒狀骨架。
[0036]如圖2所示，骨架14上還設置有定位柱141，通過定位柱141安裝于PCB板13上的定位孔131進行精準快速的定位安裝，可以不通過旋轉PCB板13即可快速準確的定出位置，提高安裝了效率，避免因為旋轉PCB板13時可能造成的斷線等缺陷。
[0037]優選地，永磁體21由具有強磁性的粘結釹鐵硼、燒結釹鐵硼、鍶鋇鐵氧體和/或鋁鎳鈷制成。特別優選地，永磁體21采用燒結釹鐵硼制成，這種材料具有高磁能積、高一致性、低失重、優良耐腐蝕性和良好的親膠性等特點，它可以最大限度的提供勵磁磁動勢，進一步提高電機的效率。
[0038]其中，定子鐵芯12采用硅鋼片沖制后疊鉚形成圓環狀構成。
[0039]PCB板13上側和/或下側設置散熱片，通過散熱片來實現內部散熱，防止因內置PCB板13導致的電機溫度過高及驅動電路的損壞，且延長了電機的使用壽命。
[0040]根據以上描述，殼體組件和轉軸22的兩延伸端圍合成一封閉腔，體，定子鐵芯12、骨架14、繞線線包15、PCB板13、散熱片、軸承和永磁體21等部件均被密封在該腔體內。[0041 ]通過以上結構，本實用新型的永磁直流無槽無刷電機的裝配步驟具體如下:
[0042]步驟一:將片狀骨架14裝入繞線模，按相進行繞線構成繞線線包15，將繞好的繞線線包15的片狀骨架卷圓成圓筒狀骨架，通過激光焊接將卷圓封閉處封閉；
[0043]步驟二:將圓筒狀骨架裝入定子鐵芯12，通過高溫膠水將定子鐵芯12與圓筒狀骨架固定在一起；
[0044]步驟三:前端軸承231裝入前端蓋111中，前端蓋111與機殼11過盈配合連接，將定子鐵芯12和骨架14 一同裝入裝好前端軸承231的殼體組件中；
[0045]步驟四:然后將裝好永磁體21的轉軸22裝入定子鐵芯12和前端軸承231中；
[0046]步驟五:PCB板13通過骨架14上的定位柱141進行定位，安裝于PCB板13的定位孔131內，將繞線線包15的線頭對應的焊接在PCB板13上對應的焊盤上，通過封膠固定；
[0047]步驟六:最后將后端軸承232裝入后端蓋112中，后端蓋112與機殼11過盈配合連接，將裝好后端軸承232的殼體組件裝入。
[0048]上述裝配過程中，前端蓋111和后端蓋112與機殼還可以通過膠水或鉚殼進行固定。
[0049]通過此裝配工藝后的本實用新型的永磁直流無槽無刷電機，將骨架14展開為片狀骨架進行繞線，具有繞線工藝簡單，設備實現起來容易，生產效率高，不良率低等優點;通過安裝散熱片來實現內部散熱，防止因內置PCB板13導致的電機溫度過高及驅動電路的損壞，延長了電機的使用壽命;在安裝PCB板13時，可通過骨架14的定位柱141進行精準快速的定位安裝，不必通過旋轉PCB板13即可準確的定出安裝位置，提高了安裝效率，避免因為PCB板13旋轉時造成的斷線等問題。
[0050]以上所述僅為本實用新型較佳實施例，并不用于局限本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所做的修改、等同替換和改進等，均需要包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種永磁直流無槽無刷電機，包括殼體組件、定子組件和轉子組件，其特征在于，所述殼體組件由前端蓋(111)、后端蓋(112)和機殼(11)構成，所述定子組件包括定子鐵芯(12)和骨架(14)，所述骨架(14)上卷繞有繞線線包(15)，轉子組件包括轉軸(22)，所述轉軸(22)的兩端分別經從前端蓋(111)、后端蓋(112)延伸而出； 所述骨架(14)在裝入定子鐵芯(12)前展開為由弧形卷元件(142)連接組成的片狀骨架，在片狀骨架卷繞有繞線線包(15)后，所述片狀骨架可卷圓封閉為圓筒狀骨架，所述圓筒狀骨架可設置于定子鐵芯(12)內。2.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的圓筒狀骨架封閉處可通過高壓膠水連接或者激光焊接連接進行封閉。3.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的片狀骨架包括兩片以上弧形卷元件(142)依次連接而成。4.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的片狀骨架包括三片弧形卷元件(142)依次連接而成。5.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的骨架(14)通過粘合劑與定子鐵芯(12)固定連接。6.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的殼體組件和轉軸(22)圍合成一腔體，所述定子組件均被密封在該腔體內。7.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的定子組件還包括有PCB板(13)，所述PCB板(13)內置于所述殼體組件內，并通過引出線(132)與外部電源連接。8.根據權利要求7所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的PCB板(13)上側和/或下側設置有散熱片，所述的PCB板(13)上設置有定位孔(131)，對應的所述骨架(14)上設置有定位柱(141)，通過定位柱(141)安裝于PCB板(13)上的定位孔(131)將PCB板(13)與骨架(14)進行安裝連接。9.根據權利要求1所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的轉子組件還包括永磁體(21)和軸承。10.根據權利要求9所述的永磁直流無槽無刷電機，其特征在于，所述的軸承包括前端軸承(231)和后端軸承(232)，分別設置于前端蓋(111)和后端蓋(112)內。
【文檔編號】H02K29/00GK205647221SQ201620469444
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】張用萬
【申請人】深圳市萬至達電機制造有限公司