CN106100273B - 一种内转子无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内转子无刷电机，涉及电机技术领域。该电机包括从上到下依次设置的上端盖、定子组件、PCB板和下端盖，其中定子组件固定在上端盖内，且定子组件的内部安装有转子组件；上端盖与下端盖通过第一密封件紧密连接，PCB板固定在上端盖与下端盖的中分面上；PCB板上连接有电缆线，电缆线由上端盖和下端盖之间伸出，并通过第二密封件与上端盖和下端盖密封。本发明在保证上下端盖、定子和PCB板有效固定的前提下，省去了PCB板的额外连接件，简化了装配工艺，提高了PCB板的抗压强度，达到了减少材料和降低制造成本的目的；同时，通过在上下端盖之间设置第一密封件，在电缆线上设置第二密封件，实现了上下端盖与电缆线的可靠连接和良好密封。

Description

一种内转子无刷电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种内转子无刷电机。

背景技术

无刷直流电机不仅具有传统直流电机良好的动、静态调速特性，而且结构简单、运行可靠、易于控制，因而广泛应用于军事工业、航空航天、医疗、信息、家电等领域。但是，现有的内转子无刷电机还存在着以下几个问题：

首先，从电机整体结构上来说，现有无刷电机采用上下端盖、缓冲橡胶件和定子的固定结构，其中PCB板(印制电路板)需要通过额外的连接件，如螺丝、卡扣等固定在定子或者某一端盖上。这样，一方面PCB板不能作为结构件承受端盖的压力，另一方面通过额外连接件固定，增加了电机的工艺工序和材料成本。

其次，从电缆线与端盖的密封结构来说，传统电机的电缆线一般通过单独固定件与端盖密封连接，此时的密封等级可以达到IP55,但是其密封配件多，装配难度大，成本较高。另外，还有一种方法是通过注塑的方式将电缆线密封在端盖上，但这种方式中电缆线的注塑成本较高。

再次，从转子和电机轴的连接结构上来说，现有转子叠片和电机轴主要采用过盈配合和胶水的连接模式，其中电机轴的外径大于转子叠片内孔的直径，装配时，利用外界压力将电机轴压入转子叠片。由于过盈配合中，电机轴是全周长与转子叠片内径相接触，其接触面积较大，为达到适当的压入力，电机轴的外径精度和转子叠片的内径精度要求很高，两者的过盈公差在5-9um。这样就大大增加了电机轴外径和转子叠片内径的加工难度和成本，而且压入力在6000-8000N左右，还会造成装配工艺难度加大，装配成本上升的问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种连接件少、装配简单、使用可靠、密封性能好、材料和制造成本低的内转子无刷电机，以解决上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种内转子无刷电机，包括从上到下依次设置的上端盖、定子组件、PCB板和下端盖，其中定子组件固定在上端盖内，且定子组件的内部安装有转子组件，所述上端盖与下端盖通过第一密封件紧密连接，所述PCB板卡接在上端盖与下端盖的中分面上；所述PCB板上连接有电缆线，所述电缆线由上端盖和下端盖之间伸出，并通过第二密封件与上端盖和下端盖密封。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述上端盖的下边沿设有卡槽，所述下端盖的上边沿设有卡凸，所述卡凸插入卡槽中，使所述上端盖与下端盖相卡接。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述第一密封件为密封环，所述密封环安装在所述卡槽内，并与所述卡凸抵紧连接。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述上端盖上设有上座槽，下端盖上设有下座槽，所述上座槽与下座槽相对接形成空腔，用于安装第二密封件。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述第二密封件为套设在电缆线上的密封套，所述密封套与上座槽和下座槽抵紧连接。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述上座槽和下座槽内均设有突起的密封筋条，用于通过弹性变形与所述密封套紧密连接。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述第一密封件的一部分与第二密封件的一部分相互重叠，用于预紧密封。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述第一密封件和第二密封件的材质均为橡胶。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述转子组件包括过盈配合的转子叠片和电机轴。

作为一种内转子无刷电机的优选方案，所述电机轴的表面设有若干突起，所述电机轴的外径小于转子叠片内孔的直径，所述突起的外径大于转子叠片内孔的直径。

本发明的有益效果为：

本发明通过将PCB板在卡接在上下端盖的中分面上，利用上下端盖的紧密连接实现PCB板的安装与密封，这样，在保证上下端盖、定子和PCB板有效固定的前提下，省去了PCB板的额外连接件，简化了装配工艺，提高了PCB板的抗压强度，达到了减少材料和降低制造成本的目的。同时，通过在上下端盖之间设置第一密封件，在电缆线上设置第二密封件，实现了上下端盖与电缆线的可靠连接和良好密封。综上，本发明结构合理、装配方便，原材料制造简单，成本较低，有利于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的内转子无刷电机的装配结构图。

图2是本发明实施方式提供的内转子无刷电机的爆炸结构图。

图3是图2中A处的局部结构放大图。

图4是本发明实施方式提供的下端盖的结构示意图。

图5是本发明实施方式提供的转子组件的结构示意图。

图6是本发明实施方式提供的电机轴的断面结构示意图。

图中：

1、上端盖；2、定子组件；3、PCB板；4、下端盖；5、转子组件；6、第一密封件；7、电缆线；8、第二密封件；

11、卡槽；12、上座槽；41、卡凸；42、下座槽；51、转子叠片；52、电机轴；53、轴承；

521、突起。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

如图1-图6所示，本实施方式提供了一种优选的内转子无刷电机，该电机包括从上到下依次设置的上端盖1、定子组件2、PCB板3和下端盖4，其中上端盖1与下端盖4通过卡扣结构紧密连接。具体地，上端盖1的下边沿设有环形的卡槽11，下端盖4的上边沿设有环形的卡凸41，卡凸41插入卡槽11中，从而使上端盖1与下端盖4卡接相连。进一步地，卡槽11内还安装有第一密封件6，当卡凸41插入卡槽11时，卡凸41通过挤压第一密封件6使上端盖1与下端盖4实现密封。优选地，为提高该端盖密封系统的安装便捷性，并改善其密封效果，本发明第一密封件6采用与卡槽11结构相适配的密封环进行密封。

进一步地，该电机的定子组件2固定安装在上端盖1内，且定子组件2的内部安装有转子组件5，下方安装有PCB板3。这里，PCB板3卡接在上端盖1与下端盖4的中分面上，利用定子组件2与下端盖4之间的预紧压力抵接固定。另外，PCB板3上还连接有电缆线7，电缆线7同样设置在上端盖1与下端盖4之间，并从上下端盖的中分面处向外伸出。更进一步地，电缆线7上与端盖连接的位置还套设有第二密封件8，并通过第二密封件8与上端盖1和下端盖4实现密封。具体地，上端盖1上设有一处上座槽12，下端盖4上设有一处下座槽42，上座槽12与下座槽42相对接形成一个空腔，第二密封件8即安装在该空腔内。

作为优选，本实施方式中第二密封件8为套设在电缆线7上的密封套，该密封套分别与上座槽12和下座槽42相抵接。此外，上座槽12和下座槽42内还设有多道突起的密封筋条，当上下端盖卡接固定时，上述密封筋条与密封套相互挤压，发生弹性变形，进一步保证了上下端盖与密封套的密封性。

作为优选，本发明第一密封件6有一部分结构与第二密封件8的一部分结构相互重叠，用于加强该电缆线7密封系统的密封效果。当然，在本实施方式中，即指密封环与密封套相接触的一部分相互挤压重叠，从而通过增加预紧压力来提高电机密封性。更加优选地，本发明第一密封件6和第二密封件8均为橡胶件，橡胶件不仅弹性适中、耐腐蚀、耐高温性能好，而且成本低、密封效果优良。

进一步地，本发明转子组件5包括转子叠片51和电机轴52，其中电机轴52穿设在转子叠片51的内孔中，并与转子叠片51过盈配合。优选地，为克服现有电机轴外径和转子叠片内径加工难、成本高的问题，本实施方式电机轴52的表面设有若干条状的突起521，这样，在制作电机轴52时只需使轴的外径小于转子叠片51内孔的直径，同时使突起521的外径大于转子叠片51内孔的直径，即可实现电机轴52与转子叠片51的过盈配合。此处，电机轴52上的突起521和转子叠片51内孔的过盈公差为10-20um，其加工难度和成本大大低于整体过盈配合；同时，转子叠片51的压入力保持在2000-3000N之间，其装配难度也小于整体过盈配合。所以，本设计在保证转子叠片51和电机轴52有效传递扭矩和轴向推力的前提下，大大降低加工所需精度和装配难度。进一步地，本实施方式中电机轴52上转子叠片51的两端还分别安装有轴承53，用于支承电机轴52。

本发明通过将PCB板3在卡接在上下端盖的中分面上，利用上下端盖的紧密连接实现PCB板3的安装与密封，这样，在保证上下端盖、定子组件2和PCB板3有效固定的前提下，省去了PCB板3的额外连接件，简化了装配工艺，提高了PCB板3的抗压强度，达到了减少材料和降低制造成本的目的。同时，通过在上下端盖之间设置第一密封件6，在电缆线7上设置第二密封件8，实现了上下端盖与电缆线7的可靠连接和良好密封。综上，本发明结构合理、制造简单、装配方便，成本较低，有利于推广应用。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种内转子无刷电机，包括从上到下依次设置的上端盖（1）、定子组件（2）、PCB板（3）和下端盖（4），其中定子组件（2）固定在上端盖（1）内，且定子组件（2）的内部安装有转子组件（5），其特征在于，所述上端盖（1）与下端盖（4）通过第一密封件（6）紧密连接，所述PCB板（3）卡接在上端盖（1）与下端盖（4）的中分面上，利用定子组件（2）与下端盖（4）之间的预紧压力抵接固定；所述PCB板（3）上连接有电缆线（7），所述电缆线（7）由上端盖（1）和下端盖（4）之间伸出，并通过第二密封件（8）与上端盖（1）和下端盖（4）密封；所述上端盖（1）上设有上座槽（12），下端盖（4）上设有下座槽（42），所述上座槽（12）与下座槽（42）相对接形成空腔，所述第二密封件（8）安装在所述空腔内；所述第二密封件（8）为套设在电缆线（7）上的密封套，所述密封套与上座槽（12）和下座槽（42）抵紧连接；所述上座槽（12）和下座槽（42）内均设有突起的密封筋条，用于通过弹性变形与所述密封套紧密连接。

2.根据权利要求1所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述上端盖（1）的下边沿设有卡槽（11），所述下端盖（4）的上边沿设有卡凸（41），所述卡凸（41）插入卡槽（11）中，使所述上端盖（1）与下端盖（4）相卡接。

3.根据权利要求2所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述第一密封件（6）为密封环，所述密封环安装在所述卡槽（11）内，并与所述卡凸（41）抵紧连接。

4.根据权利要求1所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述第一密封件（6）的一部分与第二密封件（8）的一部分相互重叠，用于预紧密封。

5.根据权利要求1或4所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述第一密封件（6）和第二密封件（8）的材质均为橡胶。

6.根据权利要求1所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述转子组件（5）包括过盈配合的转子叠片（51）和电机轴（52）。

7.根据权利要求6所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述电机轴（52）的表面设有若干突起（521），所述电机轴（52）的外径小于转子叠片（51）内孔的直径，所述突起（521）的外径大于转子叠片（51）内孔的直径。