发明内容
为了克服上述缺陷之一,根据本发明的一方面,提供了一种端子,其包括:端子头部和端子尾部,其中,端子头部设置有狭缝结构,该狭缝结构能够部分剥离或者刺破压入狭缝结构的引线的绝缘层。
可选地,根据本发明实施例的端子,狭缝结构的宽度略小于引线的内芯的直径。
可选地,根据本发明实施例的端子,在端子头部的开口内侧对称设置有倾斜的凸台。进一步可选地,凸台形成略尖的形状或尖缘。
可选地,根据本发明实施例的端子,端子头部在引线的延伸方向上设置有两个狭缝结构。
可选地,根据本发明实施例的端子,端子尾部设置在端子头部下方,并与端子头部一体成型。
可选地,根据本发明实施例的端子,端子尾部设置有折弯结构,该折弯结构是在端子尾部的厚度方向上贯穿的通槽。
根据本发明的另一方面,提供了一种端子接收装置,用于容纳前述端子。
可选地,根据本发明实施例的端子接收装置,端子接收装置的前端具有前开口,该前开口的下部具有与引线的截面形状相匹配的形状。
可选地,根据本发明实施例的端子接收装置,端子接收装置包括单向卡紧机构。
根据本发明的再一方面,提供了一种电机,其包括前述的端子。
根据本发明的又一方面,提供了一种小型电机,其包括:端子以及线圈骨架,其中,端子包括端子头部和端子尾部,其中,端子头部设置有狭缝结构,该狭缝结构能够部分剥离或者刺破压入狭缝结构的引线的绝缘层;线圈骨架包括骨架主体和端子接收部,端子接收部构成有用于容纳和支持端子头部的容纳空间,作为该容纳空间的一个面的支撑面具有供端子尾部插入并穿过的开口或通孔;在端子接收部的前端部分还设置有基准面,该基准面的垂直位置略高于骨架主体的内侧面所在平面。
可选地,根据本发明实施例的小型电机,在支撑面与端子尾部的弯折部分之间具有预定距离。
本发明还提供了一种装配前述电机的方法,包括:将端子插入在电机的线圈骨架设置的端子接收部;将引线的端部穿过电机的保护盖后压入端子的头部;扣合保护盖。
可选地,根据本发明实施例的电机装配方法,在插入端子后,弯折端子尾部,并在该端子尾部的弯折部分上缠绕从电机的线圈骨架引出的电线。
可选地,根据本发明实施例的电机装配方法,在弯折和绕线操作后,向松线方向弯折端子尾部的弯折部分。
可选地,根据本发明实施例的电机装配方法,在压入引线时在端子接收部的前端部分设置的支撑面下面垫一个支撑板。
根据本发明实施例的端子结构及嵌入了该端子的骨架结构,以及应用了该端子接收设计的电机,可以具有以下一项或多项技术效果:可以避免PCB板方案中的两次焊接过程,从而减少人工焊珠垃圾造成齿轮卡死的隐患,避免PCB板焊导致的虚焊、焊盘脱落,并且因为去除了焊接关键工序而减少了人员的稳定性对产品质量的影响;不会因PCB板防潮的需要而添加防潮油,降低了材料成本;在漆包线绕线过程中采用了松线处理,可以明显改善避免断线的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1a~图1d示意性地示出了根据本发明实施例的端子,其中,图1a是端子的正面视图,图1b是端子的侧面剖视图,图1c和图1d是端子的不同角度的立体视图;
图2a和图2b示意性地示出了根据本发明另一个实施例的端子,其中,图2a是端子的立体视图,图2b是端子的正面视图;
图3a是根据本发明实施例的端子插入与其匹配的线圈骨架之前的正面剖视图,图3b是与图3a对应的侧面剖视图,图3c是与图3a和图3b对应的立体视图;
图4a是根据本发明实施例的端子插入与其匹配的线圈骨架之后的正面剖视图,图4b是与图4a对应的侧面剖视图;
图5a是根据本发明实施例的端子插入线圈骨架后经弯折的正面剖视图,图5b是与图5a对应的侧面剖视图,图5c是与图5a及图5b对应的立体视图;
图6a和图6b分别示意性地示出了对根据本发明实施例的端子进行绕线和松线处理后的状态;
图7a、图7b和图7c示意性地示出了将根据本发明实施例的端子安装到与之对应的线圈骨架的过程;
图8a和图8b示意性地示出了将根据本发明实施例的端子安装到与之对应的线圈骨架后装配电机的部分过程;
图9a是安装有根据本发明实施例的端子和线圈骨架的电机的正面剖视图,图9b是图9a中的端子相关部分的放大视图;
图10a是安装有根据本发明实施例的端子和线圈骨架的电机的顶面剖视图,图10b是图10a中的端子相关部分的放大视图;
图11示出了根据现有技术的一种小型电机的一部分结构的剖面图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。
图1a~图1d示意性地示出了根据本发明实施例的端子,其中,图1a是端子的正面视图,图1b是端子的侧面剖视图,图1c和图1d是端子的不同角度的立体视图。
如图所示,根据本发明实施例的端子10包括端子头部11和端子尾部12。其中,端子头部11设置有狭缝结构111。该狭缝结构111可以被设置为,当将引线(也称导线、连接线)压入该狭缝结构111后,部分剥离或者刺破引线的绝缘层(引线外皮),使得引线的裸线部分与该端子头部11接触电连接。
具体而言,例如,狭缝结构111的宽度可以与去除外层绝缘皮后的裸引线的直径相匹配,这样,当将带有外层绝缘皮的引线压入到狭缝结构111时,与狭缝结构111内壁接触的外层绝缘皮由于狭缝结构111内壁的摩擦作用而被部分地剥离或者刺破,从而引线的裸线部分与狭缝结构111内壁接触,实现电连接。这种匹配关系可以是略大于、等于或者略小于。当狭缝结构111的宽度比引线的裸线部分直径略小时,该狭缝结构111可以对引线的裸线部分形成一定的挤压,使得该狭缝结构111对引线可以起到夹持作用,在固定引线的同时,可以使得接触连接更加牢固可靠。另外,这种狭缝结构同时会起到对于引线的导向作用,即使得引线被压入狭缝后可以移动一段距离,这样可以使得引线不易从压入的狭缝开口处脱出。
如图1a所示,可选地,在端子头部11的开口内侧对称设置有向下倾斜的凸台112。凸台112是引线压入的导向平台,可使引线在该凸台112的引导下压入下方的槽(狭缝结构)111。可选地,凸台112具有梯形横截面(如图1a)或三角形横截面,也就是说,在凸台112的斜边上两边设置倒角,使斜坡形成略尖的形状(梯形横截面)或尖缘(三角形横截面),在引线压入时可以刺破引线的绝缘皮,便于引线进入下方的卡槽内。
另外,如图1a所示,可选地,在端子头部11的两侧对称设置有倒刺结构113。该倒刺结构113可以使得端子10在插入与之匹配的端子连接装置后不易脱出。
从图1b~图1d可以更清楚地看出端子头部11的结构。具体而言,从图1b可以看出端子头部11与端子尾部12的相对位置关系,即从侧面剖视图来看,二者共同形成了一个形状近似“P”的结构。端子尾部12与端子头部11的背面部分是一体成型的,这样更便于加工,也能保证端子尾部与端子头部的牢固连接。可选地,端子尾部12也可以设置在其它空间位置,例如,设置于端子头部11的下表面,形成一个近似锤子状的结构,当然同样可以采用端子尾部12与端子头部11下表面一体成型的加工方式。
另外,端子头部11的正面与背面具有基本对称的结构。对比图1c和1d可知,端子头部11的开口部分(包括凸台结构112)、狭缝部分111以及倒刺部分113是前后对称的。由于引线的延伸方向与端子头部11的前后方向一致,这种双设置的方式可以实现对引线的两个点的夹持和电连接,从而电接触性更好、也更加牢固。
端子尾部12具有长条状的形状,其在端子头部11的前后方向上的厚度小于其在端子头部11的左右方向上的宽度,因此,便于实现在端子头部11的前后方向上的弯折。
根据本发明实施例的端子由导电性良好的材料制成,优选地由金属制成。由于金属的延展性,也易于实现端子尾部的弯折。
图2a和图2b示意性地示出了根据本发明另一个实施例的端子,其中,图2a是端子的立体视图,图2b是端子的正面视图。对比图2a与图1c,图2b与图1a可知,图2a~图2b的端子与图1a~图1d的端子相比,其区别在于,在端子尾部12处设置有折弯结构121。该折弯结构121可以是设置于端子尾部12单侧面或双侧面的在端子尾部12的厚度方向上贯穿的通槽,从而在端子尾部12侧面的预定部分形成凹陷。这样,端子尾部12在其宽度方向上与折弯结构121就会变窄,这种收窄结构可以便于在此收窄处对端子尾部12进行弯折,并可以比较准确地限定弯折的位置。这种收窄结构有助于对刚性材质或金属材质的端子尾部的弯折处理;并且定位弯折对于多个端子的批量弯折操作而言,是很有意义的。根据本发明不同实施例的弯折要求,可以对折弯结构121的位置和尺寸进行不同的设计,例如,在不同的位置设置折弯结构121。
图3a~图3c是将根据本发明实施例的端子10插入与其匹配的线圈骨架之前的分解视图,其中图3a是正视图,图3b是与图3a对应的侧视图,图3c是与图3a和图3b对应的立体视图。
图3a~图3c所示的端子10可以是图1a~图1d的端子,也可以是图2a~图2b的端子。图3a~图3c同时示出了在同一个发明构思下设计的与所述电机端子10相匹配的线圈骨架20。该线圈骨架20包括骨架主体21和端子接收部22。
骨架主体21包括两个圆形的限制板和位于该两个限制板中间的绕线柱。限制板的直径大于绕线柱的直径,从而在绕线柱上绕线时由于两侧限制板内侧面211的限制而不会发生将线绕于绕线柱之外的绕线故障。两个限制板和它们之间的绕线柱可以是一体成型的。
骨架主体21经绕线后形成电机线圈。可以根据需要设置线圈的个数,例如,在图3a~图3c所示的例子中,示出了两个线圈骨架,而只有其中的一个线圈骨架20的骨架主体21上安装有端子接收部22。当完成电机的装配后,骨架主体21上缠有电线(例如,漆包线)。端子接收部22与骨架主体21固定连接或者一体成型。
如图3a和图3b所示,端子接收部22构成有与端子10的外形相配合的容纳空间,用以容纳和支持端子10的头部11。具体而言,端子接收部22还包括支撑面221,该支撑面221具有供端子10的尾部12插入并穿过的开口或通孔。支撑面221位于端子接收部22的前端下部,其尺寸与形状与端子头部11的下部的尺寸和形状向匹配,一方面构成所述容纳空间的一个面,另一方面为端子10提供垂直方向上的支撑。由于端子10是向下插入端子接收部22的,并且之后需要将引线压入端子10的头部11,这也要对端子10施加向下的力,因此,支撑面221对于端子10和引线的安装起到支撑作用。
端子接收部22的前端具有前开口222,更清晰地如图3c所示。当引线的端部被压入端子头部11后,引线的后部可以穿过该前开口222。可选地,前开口222的下部具有与引线截面形状相匹配的形状,例如,为了与圆形截面的引线相适应,前开口222的下部也为弧形或者半圆形,如图3c所示。
由于引线是从端子接收部22的上开口部分压入端子头部11的,因而,可选地,在端子接收部22设置卡紧机构223。该卡紧机构223优选地是一种单向卡紧机构,可以阻止从上向下压入的引线向上脱出。卡紧机构223可以设置于引线延伸方向上的不同位置,优选地,将卡紧机构223设置于端子接收部22的前端部分,进一步,如图3b和图3c所示,卡紧机构223的外侧表面与前开口222的外侧表面形成于同一平面,并且卡紧机构223的宽度等于或者略小于外开口222的深度。卡紧机构223和外开口222的这种紧凑设计,可以减小端子接收部22的整体物理尺寸,并且便于加工形成。
图4a是根据本发明实施例的端子插入与其匹配的线圈骨架之后的正面剖视图,图4b是与图4a对应的侧面剖视图。如图4a和图4b所示,此时端子10已插入了线圈骨架20的端子接收部22。具体而言,端子头部11的下表面与端子接收部22的支撑面221相接触,并受到该支撑面221的支撑;并且,端子尾部12的一部分穿过支撑面221,到达端子接收部22前端部分的下方。这样端子头部11被嵌入到端子接收部22限定的容纳空间中,端子尾部12穿过骨架主体21的内侧面211所在平面。
如图4a所示,倒刺结构113嵌入所述容纳空间内壁上对应设置的嵌入结构,从而使得端子10在插入端子接收部22后不易脱出。
可选地,在端子接收部22的前端部分还设置有基准面224。如图4a和图4b所示,基准面224的垂直位置略高于内侧面211。因此,端子尾部12首先通过设置在基准面224上的穿槽而穿过基准面224,之后再穿过内侧面211所在的平面。
图5a是根据本发明实施例的端子插入线圈骨架后经弯折的正面剖视图,图5b是与图5a对应的侧面剖视图,图5c是与图5a及图5b对应的立体视图。
对比图5a和图4a,可以看出两图的剖面位置的不同。在图4a中,主要呈现的是端子头部11插入端子接收部22后的状态;而在图5a中,主要是呈现端子尾部12的弯折状态。
如图5a和图5b所示,端子尾部12先穿过基准面224,再以基准面224为基础弯折,确保弯折之后其所处的位置不会超过内侧面211(基本与基准面224平齐),防止影响在线圈骨架20上的绕线操作,避免绕线故障。
具体而言,如果在端子尾部12折弯后,端子尾部12有部分超出了内侧面211所在平面,则可能会对绕线产生不良影响,导致绕线故障。而如果以内侧面211为基础进行弯折,尽管也可以避免端子尾部12突出内侧面211所在平面,但需要较高的工艺精度和工装难度。如果设置一个相对内侧面211所在平面内凹一定深度的基准面224,而以该基准面224为基准弯折端子尾部12,则可以通过相对较低的工艺精度和工装难度来避免端子尾部12突出内侧面211所在平面的问题,由此杜绝这方面的绕线故障。
从图5c可以更清晰地看到端子尾部12、基准面224和内侧面211之间的相对空间位置关系。如图5c所示,端子尾部12折弯后,其折弯部分未超过内侧面211所在平面,因而不会对骨架主体21的绕线处理造成阻碍或其它不利影响。
端子尾部12的弯折角度可以是90度,更有利于后面的绕线处理。
图6a和图6b分别示意性地示出了对根据本发明实施例的端子进行绕线和松线处理后的状态。
在将漆包线缠绕到线圈骨架20的骨架主体21上之后,将多条漆包线分别缠绕到各自对应的端子10的尾部12。例如,对于5根端子的情形,通常对应8根漆包线,5根端子中有1根为公共端子,缠绕4根漆包线,其余4根端子各缠绕1根漆包线,从而使得绕线方式由采用PCB板方案的6根接柱并线方式变成5根接线柱并线方式。优选地,将中间的端子作为公共端子。
可选地,如图6a所示,在支撑面221与端子尾部12的弯折部分之间具有距离L,该距离L具有适当的长度,可以有助于实现在端子尾部12的弯折部分上的绕线。该距离L可以与前述的折弯结构121在端子尾部12的设置位置以及折弯角度相关。
在进行了绕线处理后,通常对绕线部分进行搪锡处理,以实现端子与其对应的漆包线电导通。
经过绕线和搪锡处理后,漆包线可能会绷得比较紧,在后面的安装过程中可能会发生断线。根据本发明的实施例,可以将端子尾部12的弯折部分向电线的收紧方向(例如,原弯折方向的相反方向)弯折一个角度α,从降低漆包线的绷紧程度。α可以是一个较小的锐角,能起到松线的作用即可。
前述的在支撑面221与端子尾部12的弯折部分之间具有距离L的设计,同样有利于实现将端子尾部12的弯折部分向电线的收紧方向弯折一个角度的松线处理。
在图6a和图6b所示的绕线和弯折处理后,可以如图7a、图7b和图7c所示将引线30压入端子10的头部11。由于在沿着图中向下箭头方向对引线30施加的力比较大,因此可选地在压入引线30之前在端子接收部22的支撑面221下面垫一个支撑板S,用以加强支撑面221的支撑作用。支撑板S上端面与支撑面221接触,前端面可以与端子尾部12接触,如果支撑板S比较厚,那么对所述距离L有一定的要求,端子尾部12在图6b中的弯折角度α可能也需要比较大,如图7b所示。不过,通常对于支撑板S的厚度没有特殊的要求,可以使用较薄的支撑板S,这时只需要支撑面221与端子尾部12的弯折部分之间的距离L允许插入该支撑板S。
在图7c中,可以看出,端子接收部22容纳了5个端子10,然后将5根引线分别压入各自对应的端子10的头部11。
图8a和图8b示意性地示出了将根据本发明实施例的端子安装到与之对应的线圈骨架后装配电机的部分过程。具体而言,如图8a所示,已对嵌入了端子10的线圈骨架20进行了绕线处理,将它们安装于电机1内部。然后,将引线30的待压入端穿过设置在安装电机1外壳部分40的保护盖41的穿孔,并对应地压入到端子10。之后,以例如卡接的方式扣合保护盖41,使之成为电机1的外壳部分40的一部分。保护盖41可以起到对电机1内部的保护作用,也可以防止水、灰尘等异物进入到电机1内部。采用上述的安装方式,可以利用在尺寸上与引线端部及延长部分匹配的通孔411来部分地起到防止异物进入电机内部的作用。另外,可以在该通孔411上安装密封圈等密封件(未示出)来起到更好的密封作用。
图9a是安装有根据本发明实施例的端子和线圈骨架的电机的正面剖视图,图9b是图9a中的端子相关部分的放大视图。
在图9a中,可以看出引线30的端部被压入到端子头部11后的状态。从图9b可以更清晰地看出,在端子头部11的前述狭缝部分111,引线30的压入部分的绝缘皮32被刺破,引线30的压入部分的内芯31(裸线部分)被狭缝部分111接触夹持。如前所述,为增强夹持作用,狭缝结构111的宽度可以比内芯31的直径略小,从而对内芯31形成一定的挤压,内芯31的被接触夹持部分因挤压而变形,不再是圆形,如图9b所示。
图10a是安装有根据本发明实施例的端子和线圈骨架的电机的顶面剖视图,图10b是图10a中的端子相关部分的放大视图。从图10a和图10b可以更清晰地看出端子头部11的正面与背面具有基本对称的结构。如前所述,由于引线的延伸方向与端子头部11的前后方向一致,这种双设置的方式可以实现对引线的两个点的夹持和电连接,从而电接触性更好、也更加牢固。
在前述的实施例中,端子接收部22的前端部分沿线圈骨架20的轴线方向向外,这种设置便于实现绕线和压入引线。根据本发明的不同实施例,该前端部分也可以沿线圈骨架20的轴线方向向内,或者与线圈骨架20的切线方向平行,这样设置可以减小线圈骨架20的整体物理尺寸。
根据本发明实施例的电机,例如,是一种步进电机,也可以是同步电机。
根据本发明实施例的端子结构及嵌入了该端子的骨架结构,以及应用了该端子接收设计的电机,可以具有以下一项或多项技术效果:可以避免PCB板方案中的两次焊接过程,从而减少人工焊珠垃圾造成齿轮卡死的隐患,避免PCB板焊导致的虚焊、焊盘脱落,并且因为去除了焊接关键工序而减少了人员的稳定性对产品质量的影响;不会因PCB板防潮的需要而添加防潮油,降低了材料成本;在漆包线绕线过程中采用了松线处理,可以明显改善避免断线的效果。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。