CN107240966B - 电机及其定子 - Google Patents
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Abstract
一种电机,其包括定子铁芯、安装在所述定子铁芯上的绕线架、绕设在所述绕线架上的绕组、及与所述定子铁芯配合的转子,所述电机还包括两个连接端子及电路板,所述两个连接端子安装在所述绕线架靠近所述转子的一端上,所述电路板与所述两个连接端子中的一个连接端子连接。上述电机,由于将连接端子设置在靠近转子的位置,且电路板与其中一个连接端子连接,因此,通过简单的结构即可实现电路板的霍尔传感器靠近转子设置,简化电机的结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机及其定子。
背景技术
电机通常应用在电子设备、通讯设备(如天线)或其他设备(如汽车)中,带动目标物件进行角度和/或位移的移动等。电机通常通过两个连接端子与外部电源相连,以对电机供电。现有的电机中,两个端子通常未邻近转子设置,为了将电路板上的霍尔传感器排布在靠近转子的位置,电机内部的结构设置较复杂。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种简化结构的电机。
一种定子,包括定子铁芯、绕设在所述定子铁芯上的绕组,所述定子铁芯具有至少一对定子极以及连接所述定子极的轭部,所述轭部具有靠近定子极一端及远离定子极一端,所述定子还包括一对连接端子,该对连接端子设于所述轭部的靠近定子极一端。
作为一种优选的方案,所述定子还包括设于所述定子铁心与所述绕组之间的绕线架,所述两个连接端子固定于所述绕线架。
作为一种优选的方案,所述轭部为U型。
作为一种优选的方案,所述绕线架包括并排设置的第一支架和第二支架,所述第一支架或第二支架包括绕线部及设置在所述绕线部一端的插接部,所述两个连接端子设置在所述插接部上。
作为一种优选的方案,所述定子还包括电子线路,所述定子还包括设置在所述绕线架上的连接件,所述连接件单独成型并将所述绕组与所述电子线路电连接。
作为一种优选的方案,所述电子线路与所述绕组串联于该对连接端子之间,该对电源端子中的一个与所述电子线路电性连接,所述绕组的两端分别与所述连接件及该对电源端子中的另一个电性连接。
作为一种优选的方案,所述连接件、两个连接端子及电子线路均固定在所述绕线架上并位于所述轭部的靠近定子极的一端。
作为一种优选的方案,所述电子线路包括磁传感器。
作为一种优选的方案,所述磁传感器邻近所述两个连接端子设置并设于所述两个连接端子与所述连接件之间。
作为一种优选的方案,所述绕线架包括至少一个支撑部,所述电子线路支撑在所述至少一个支撑部上。
一种电机,包括转子及上述定子。
作为一种优选的方案,所述电子线路包括磁传感器,所述磁传感器设于所述轭部的靠近定子极一端。
一种单相永磁电机,包括定子及永磁转子,所述定子包括一对电源端子、定子铁芯及绕设在所述定子铁芯上的单相绕组,所述定子铁芯具有至少一对定子极以及连接所述定子极的轭部,所述轭部具有靠近定子极一端及远离定子极一端,所述定子还包括电子线路,该对电源端子中的一个与所述电子线路电性连接,所述单相绕组的两端分别与电子线路及该对电源端子中的另一个电性连接,该对电源端子设于所述轭部的靠近定子极一端。
作为一种优选的方案,所述轭部为U型。
上述电机,由于将连接端子设置在靠近转子的位置,且电路板与其中一个连接端子连接,因此,通过简单的结构即可实现电路板的磁感应器靠近转子设置,简化电机的结构。
附图说明
图1为本发明实施方式的电机的立体示意图。
图2为图1所示电机的立体分解示意图。
图3为图1所示电机的另一角度的立体示意图。
图4为图3所示电机的立体分解示意图。
图5为图1所示电机的又一角度的立体示意图。
图6为图5所示电机的立体分解示意图。
图7为图1所示电机的部分分解示意图。
图8为图7所示电机的另一角度的部分分解示意图。
图9为图1所示电机的定子的立体示意图
图10为图9所示定子的另一角度的立体示意图。
图11为图9所示定子的立体分解示意图。
图12为图11所述定子的另一角度的立体分解示意图。
图13为图9所示定子的绕线架在绕线过程中的状态图。
图14为图1所示电机的电路示意图。
图15为图1所示电机沿XV-XV线的剖视图。
图16为图1所示电机的基体的立体示意图。
图17为图1所示电机的保护盖的俯视图。
图18为图1所示电机的组装方法流程图。
图19为图1所示电机的定子的组装方法流程图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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,本领域普通技术人员在没有做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。
当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,本发明一实施方式提供的电机1,其用于驱动一外部设备转动或通过传动机构驱动一外部设备转动。所述外部设备可以为一通电运行的装置(如通讯设备、电子设备)或非通电运行的装置(如车辆的车窗)。本实施方式中的电机1,用于驱动一叶轮2,可应用在洗衣机、洗碗机、抽水泵等产品中。本实施方案中的电机1为一内转子型单相电机。在其他实施方式中,电机1可为其他类型,如外转子型电机、单相永磁电机。
请同时参阅图1至图6,图1至图6为三个不同方向的组装图和对应的分解图。
电机1包括定子10、与定子10配合的转子30、罩盖所述转子30的基体50、以及与所述基体50卡合的保护盖70。转子30与罩盖在转子30上的基体50一同穿过定子10的部分结构,保护盖70至少罩盖在所述定子10的部分结构上。
定子10包括绕线架11、一个连接件12、两个连接端子13、定子铁芯14、绕组16及电子线路。连接件12和连接端子13设置在绕线架11上,绕线架11安装在定子铁芯14上。绕组16绕在绕线架11上,且绕组16的两个线头分别与连接件12及两个连接端子13中的一个连接端子(第一连接端子130)连接,例如可以是焊接、搭接、缠绕或间接连接等方式。电子线路设置在绕线架11上,并与连接件12及两个连接端子13中的另一个连接端子(第二连接端子131)电性连接。较佳的,两个连接端子用于连接电源。在本实施方式中,电子线路具有一电路板17。在本实施方式中,绕组16为单相绕组。
绕线架11为绝缘材料制成,在本实施方式中,绕线架11为塑料件。在其他实施方式中,绕线架11也可为其他绝缘材料。
绕线架11包括可相对转动地连接的第一支架111和第二支架112。第一支架111包括第一绕线部113、设置在第一绕线部113上的第一插接部114和设置在第一绕线部113上的第一支撑部115。第二支架112包括与第一绕线部113并排的第二绕线部116、设置在第二绕线部116上的第二插接部117、设置在第二绕线部116上的第二支撑部118、及设置在第二插接部117上的第三支撑部119。第一绕线部113与第二绕线部116可相对转动地连接。第一支撑部115、第二支撑部118及第三支撑部119的高度相等且不在同一直线上,即第一支撑部115、第二支撑部118及第三支撑部119能够形成一个支撑平面,用于支撑电路板17。在本实施方式中,第一支撑部115与第二支撑部118并排设置,第三支撑部119垂直第一支撑部115与第二支撑部118。
请同时参阅图7至图12,第一绕线部113大致呈“工”形,其包括沿第一方向(假设为X轴方向)的绕线柱1130、及分别设置在绕线柱1130两端的第一绝缘板1131和第二绝缘板1132。第一绝缘板1131和第二绝缘板1132大致平行,且均大致垂直于绕线柱1130,即第一绝缘板1131和第二绝缘板1132均平行YZ平面,其中Y轴为第二方向,Z轴为第三方向,第一方向、第二方向、第三方向互相垂直。第一绕线部113沿X轴方向开设有第一贯通孔1133,第一贯通孔1133贯穿第一绝缘板1131、绕线柱1130、及第二绝缘板1132。本实施方式中,引用三个方向是为了方便理解结构关系,但是并不限定于沿这些方向排配。
第一绝缘板1131背离第二绝缘板1132的端面上设置两个第一卡扣部1134,在本实施方式中,第一卡扣部1134为卡槽,在其他实施方式中,第一卡扣部1134可为凸起、卡勾等其他卡扣结构。第二绝缘板1132上开设一个卡线槽1135。在本实施方式中,卡线槽1135大致呈V形,且贯穿垂直X轴的两个端面及远离第二支架112的侧面。第二绝缘板1132背离绕线柱1130的端面上凸伸形成有一个凸起。凸起大致呈“﹃”形,且位于第一贯通孔1133的边缘。
第一插接部114设置在第二绝缘板1132上,且邻近卡线槽1135与凸起。在本实施方式中,第一插接部114与第二绝缘板1132一体成型。在其他实施方式中,第一插接部114可安装或组装至第二绝缘板1132。
第一插接部114上开设第一收容槽1141,用以收容连接件12。第一收容槽1141从第一插接部114上平行XY平面的面上,沿垂直X轴并平行第二绝缘板1132的方向(即Z轴方向)凹陷形成。在本实施方式中,第一收容槽1141大致呈“凸”形。
第一插接部114背离绕线柱1130的面(平行YZ平面)上开设有凹槽1142。凹槽1142与第一收容槽1141连通。
在本实施方式中,第一支撑部115与第一插接部114及第二绝缘板1132均一体成型。在其他实施方式中,第一支撑部115可以仅与第一插接部114及第二绝缘板1132中之一一体形成或连接。第一支撑部115大致呈柱状,其在Z轴方向的高度大于第一插接部114的高度。第一支撑部115远离第一插接部114的边缘大致与第二绝缘板1132的边缘对齐,在其他实施方式中也可不对齐,保证不影响其他部件的排配即可。在本实施方式中,第一支撑部115的边缘与第二绝缘板1132的边缘对齐。第一支撑部115的角部还形成一沿Z轴方向延伸的导向槽1151。
第二绕线部116与第一绕线部113的形状相似。第二绕线部116大致呈“工”形,其包括沿X轴方向的绕线柱1160、及分别设置在绕线柱1160两端的第三绝缘板1161和第四绝缘板1162。第三绝缘板1161和第四绝缘板1162大致平行,且均大致垂直于绕线柱1160,即第三绝缘板1161和第四绝缘板1162均平行YZ平面,且第三绝缘板1161与第一绝缘板1131在同一平面上,第四绝缘板1162与第二绝缘板1132在同一平面上。第二绕线部116沿X轴方向开设有第二贯通孔1163,第二贯通孔1163贯穿第三绝缘板1161、绕线柱1160、及第四绝缘板1162。
请同时参阅图13,第三绝缘板1161的边缘与第一绝缘板1131的边缘可转动地连接。在本实施方式中,第三绝缘板1161的边缘与第一绝缘板1131的边缘一体成型,且连接处的材料厚度小于第三绝缘板1161或第一绝缘板1131的材料厚度,且能够使得第三绝缘板1161与第一绝缘板1131相对转动至第三绝缘板1161与第一绝缘板1131平行层叠。
第三绝缘板1161背离第四绝缘板1162的端面上设置两个第二卡扣部1164,在本实施方式中,第二卡扣部1164为凸起,在其他实施方式中,第二卡扣部1164可为与第一卡扣部1134配合的凹槽、卡勾等其他卡扣结构。在第三绝缘板1161与第一绝缘板1131相对转动至第三绝缘板1161与第一绝缘板1131平行层叠时,两个第二卡扣部1164与两个第一卡扣部1134相扣合,以防止第三绝缘板1161与第一绝缘板1131在回复力的作用下往回移动,从而确保第三绝缘板1161与第一绝缘板1131在同一直线上,方便绕线。第三绝缘板1161靠近第一绝缘板1131的一侧还开设有一导线槽1165,方便绕线。
第四绝缘板1162上开设一个卡线槽1166。在本实施方式中,卡线槽1166大致呈V形,且贯穿垂直X轴的两个端面及远离第一支架111的侧面。
第二插接部117设置在第四绝缘板1162上,且邻近卡线槽1166设置。在本实施方式中,第二插接部117与第四绝缘板1162一体成型。在其他实施方式中,第二插接部117可安装或组装至第四绝缘板1162。
第二插接部117上开设两个第二收容槽1171,用以收容两个连接端子13。第二收容槽1171的形状与第一收容槽1141的形状相似。两个第二收容槽1171大致平行,但错开设置。
在本实施方式中,第二支撑部118与第四绝缘板1162一体成型。第二支撑部118大致为柱状,并与第一支撑部115并排设置。第二支撑部118在Z轴方向的高度与第一支撑部115在Z轴方向上的高度相等。第二支撑部118远离第二插接部117的边缘大致与第四绝缘板1162的边缘对齐,在其他实施方式中也可不对齐,保证不影响其他部件的排配即可。在本实施方式中,第二支撑部118的边缘与第四绝缘板1162的边缘对齐。
在本实施方式中,第三支撑部119与第二插接部117一体成型,且沿Z轴方向设置并位于第二插接部117靠近第二支撑部118的面(平行XZ平面)上。在本实施方式中,第三支撑部119沿Z轴方向的高度等于第二支撑部118的高度。在其他实施方式中,第三支撑部119也可以设置在第四绝缘板1162上。
在其他实施方式中,第一支撑部115、第二支撑部118及第三支撑部119可以省略或者只有其他任意一个或任意两个,在第一支撑部115、第二支撑部118及第三支撑部119省略时,电路板17只靠连接件12和第一连接端子130支撑即可。
在其他实施方式中,绕组绕线的结构可不采用本实施方式中的方式,电路板17可通过其他方式支撑在绕线架上。
在其他实施方式中,第一绝缘板1131和第三绝缘板1161可不连接,第一支架111和第二支架112可为分开的两部分,在绕线时,将第一支架111与第二支架112对接即可。
可以理解,在其他实施方式中,绕线架11的结构可不局限于上述的结构。另外,上述对一体设计的绕线架11做了较细的结构查分,例如插接部、支撑部等,是为了方便了解结构、方位等,在其他实施方式中,也可不局限有这些结构。
连接件12为导电材料制成,其插在第一收容槽1141中,并用于连通电路板17与绕组16。连接件12单独成型并焊接在电路板17上。在本实施方式中,连接件12大致呈片状。连接件12包括本体部121、由本体部121弯折的接线部123、与本体部121一端相连的固定部125、以及与本体部121另一端相连的连接部127。本体部121、接线部123、固定部125、以及连接部127一体成型。本体部121上开设开口1211,接线部123邻近开口1211的边缘设置。在本实施方式中,接线部123从本体部121上裁切后弯折形成。在其他实施方式中,接线部123可从本体部121上冲压形成,或者接线部123可为单独的部件组装在本体部121上。
固定部125用于插在第一收容槽1141中,以将连接件12定位在第一插接部114上。固定部125的两侧边均形成锯齿,以增强固定效果。固定部125上还凸伸形成有凸起1251,用于进一步增加固定部125在第一收容槽1141中的牢固度。凸起1251上形成有斜面,方便插入及拔出第一收容槽1141,且凸起1251与凹槽1142卡合。连接部127与本体部121在同一平面上,且与接线部123大致垂直。在本实施方式中,连接部127由本体部121裁切形成,在其他实施方式中,连接部127也可为单独的零件组装至本体部121。在本实施方式中,连接件12沿YZ平面设置在第一插接部114上,接线部123沿X轴设置。在其他实施方式中,连接件12的朝向可任意设置。
两个连接端子13(即第一连接端子130和第二连接端子131)分别插在两个第二插接部117中。两个连接端子13为电源端子。在本实施方式中,两个连接端子13均分别单独成型。
第二连接端子131包括本体部1311、由本体部1311弯折的接线部1313、与本体部1311一端相连的固定部1315、以及与本体部1311另一端相连的连接端1317。连接端1317用于连接电源。本体部1311上开设开口,接线部1313邻近开口的边缘设置。在本实施方式中,接线部1313从本体部1311上裁切后弯折形成。在其他实施方式中,接线部1313可从本体部1311上冲压形成,或者接线部1313可为单独的部件组装在本体部1311上。
固定部1315用于插在其中一个第二收容槽1171中,以将第二连接端子131定位在第二插接部117上。固定部1315的两侧边均形成锯齿,以增强固定效果。固定部1315上还凸伸形成有凸起,用于进一步增加固定部1315在第二收容槽1171中的牢固度。凸起上形成有斜面,方便插入及拔出第二收容槽1171。连接端1317与本体部1311在同一平面上,且与接线部1313大致垂直。在本实施方式中,连接端1317、本体部1311及接线部1313一体成型,在其他实施方式中,连接端1317也可为单独的零件组件至本体部1311。在本实施方式中,第二连接端子131沿XZ平面设置在第二插接部117上,接线部1313沿Y轴设置。在其他实施方式中,第二连接端子131的朝向可任意设置。
第一连接端子130包括本体部1331、由本体部1331弯折的连接部1333、与本体部1331一端相连的固定部1335、以及与本体部1331另一端相连的连接端1337。连接部1333固定并电连接电路板17,连接端1337用于连接电源。在本实施方式中,连接部1333大致呈“﹄”状,且其从本体部1331的边缘弯折形成。固定部1335用于插在另一个第二收容槽1171中,以将第一连接端子130定位在第二插接部117上。固定部1335的两侧边均形成锯齿,以增强固定效果。固定部1335上还凸伸形成有凸起,用于进一步增加固定部1335在第二收容槽1171中的牢固度。凸起上形成有斜面,方便插入及拔出第二收容槽1171。连接端1337与本体部1331在同一平面上,且与第二连接端子131的连接端1317平行间隔设置。
在其他实施方式中,两个连接端子13可以位于绕线架11的另一端。
定子铁芯14包括一对相对设置的定子极141及连接该对定子极141的U型轭部145。轭部145包括与一对定子极141分别连接的一对分支143及连接一对分支143的连接部144。第一支架111和第二支架112分别套设在两个分支143上。每个定子极141的极面大致呈内凹的弧形,且两个定子极141共同形成大致圆形的通道1411,以供转子30穿过。每个分支143大致呈长条状,两个分支143大致平行设置,且在本实施方式中,两个分支143沿X轴方向设置。每个分支143与对应的定子极141为一体结构,且由多个叠片层叠而成。每个分支143远离定子极141的端部上凸伸设置有凸起1431。连接部144由多个叠片层叠而成,连接部144上开设两个间隔设置的卡合槽1451。两个分支143上的凸起1431分别可拆卸地卡合在卡合槽1451中。在本实施方式中,卡合槽1451为燕尾槽。在本实施方式中,三个支撑部都设置于绕线架11靠近定子极141的一端,电路板17受三个支撑部支撑。
电子线路与绕组16串联于第一连接端子130和第二连接端子131之间,绕组16与电子线路间接地电性连接。绕组16绕在绕线柱1130和绕线柱1160上。在本实施方式中,绕组16由一根导线绕成,其包括第一线端161和第二线端162。第一线端161缠绕并焊接在连接件12的接线部123上,第二线端162缠绕并焊接在第二连接端子131的接线部1313上。绕线方式为:首先将第一线端161缠绕在接线部123上,其次将线缠绕在绕线柱1130上,绕完后将导线拉到第三绝缘板1161上的导线槽1165中,导线穿过导线槽1165后继续被缠绕在绕线柱1160上,然后将第二线端162绕在接线部1313上并切断导线,最后将第一线端161焊接在接线部123上,第二线端162焊接在接线部1313上。
在本实施方式中,电路板17仅有靠近定子极141的一边被绕线架11靠近定子极141的一端支撑,且电路板17与所述绕线架11远离定子极141的一端无重叠。请同时参阅图14,电路板17被支撑在连接件12、第一连接端子130、第一支架111和第二支架112上。电路板17包括电路基板171和与电路基板171连接的交流开关172、降压电阻173、感温开关175、以及磁传感器176。
较佳的,交流开关172、降压电阻173、感温开关175以及磁传感器176均位于电路基板171上靠近定子铁芯14的一侧。感温开关175沿绕线架11靠近及远离定子极141两端之间的延伸方向突出于电路板17。磁传感器176与绕组16位于第一支撑部115及/或第二支撑部118的两侧。磁传感器176邻近两个连接端子13设置并设于两个连接端子13与连接件12之间,且设于轭部145的靠近定子极141一端。
较佳的,本实施例的电路可进一步参考本申请人的申请号为PCT/CN2015/086422的专利申请中的电路实现,该申请的内容一并并入本申请作为本申请的一部分。
依据另一实施例中,上述电路也可全部集成在单个电子元件中。该电子元件可设于一电路基板上,或者也可不设电路板而单独固定于定子并与第二连接端子和绕组直接或间接连接。
可以理解,视实际需要,电路板17上可搭载其他电路,而并不限于上述的电路。
在本实施方式中,磁传感器176为霍尔芯片。
在本实施方式中,电路基板171大致呈正方形。电路基板171上开设两个间隔设置的插接口1711,用以供连接件12的连接部127和第一连接端子130的连接部1333插入。插接口1711大致为方形的通孔,且分别靠近电路基板171两个相邻的角部。为方便介绍各电子元件在电路基板171上的位置,将电路基板171以两个插接口1711的连线划分为第一部分1713和第二部分1715。因为两个插接口1711分别邻近电路基板171两个相邻的角部,所以第一部分1713和第二部分1715的面积不相等。将面积较小的部分设为第一部分1713,面积较大的部分设为第二部分1715。
连接件12的连接部127和第一连接端子130的连接部1333分别插入两个插接口1711中,且使得电路基板171支撑在第一支撑部115、第二支撑部118及第三支撑部119上。连接件12的连接部127和第一连接端子130的连接部1333焊接在电路基板171上。
磁传感器176设置在电路基板171的第一部分1713上,且邻近其中一个插接口1711。磁传感器176大致垂直电路基板171,且由电路基板171延伸至靠近定子极141,并位于通道1411的一侧,方便感测转子转动。交流开关172、降压电阻173以及感温开关175都设置在电路基板171的第二部分1715上。感温开关175由电路基板171上伸出,并靠近绕组16,以准确地感测温度。
由于本实施方式中的绕组16的线端经由连接件12与电路板连接,并非直接焊接在电路板17上,因此,大大地简化了电路板17的结构。另外,本实施方式中的电路基板171面积较小,沿第一方向其长度小于绕线柱的长度,仅在绕线架11的单端被支撑,而不需双端支撑,成本更低且装配更简单。
请同时参阅图15,转子30包括转轴31、固定于转轴31上的磁铁33、第一轴承37、及第二轴承39。叶轮2装设在转轴31上。第一轴承37与第二轴承39分别套在转轴31上,并位于磁铁33的两端。电机为永磁电机时,转子30相应为永磁转子。在本实施方式中,磁铁33通过一保持架35固定在转轴31上,且保持架35通过注塑成型形成。
请同时参阅图16,基体50包括罩盖51和与罩盖51连接的安装部53。罩盖51大致呈中空圆柱状,开设有收容空间511。罩盖51盖在转子30上,转轴31在第一轴承37与第二轴承39的支撑下可相对罩盖51转动。安装部53提供将电机1整体装配到使用环境的便利,而且供保护盖70装配在基体50上。安装部53包括与罩盖51连接的第一装配部531及与第一装配部531连接的第二装配部532。在本实施方式中,第一装配部531大致为圆形,第二装配部532大致为矩形。
第一装配部531的邻近罩盖51的面上凸伸形成有若干定位柱5311,且在背离罩盖51的面上凸伸形成凸台5313和若干限位部5315。若干定位柱5311围绕罩盖51设置。每个定位柱5311大致为圆柱状,其沿中心轴线开设贯穿的通孔。凸台5313大致呈圆形,且其中心向内凹陷至与收容空间511连通。一密封环5317套设在凸台5313的外侧壁上。若干限位部5315设置在凸台5313的外围,且与凸台5313的外侧壁间隔一定距离。
第二装配部532包括相对设置的第一侧边5321和第二侧边5322、以及与第一侧边5321和第二侧边5322连接的第三侧边5323。在本实施方式中,第一侧边5321和第二侧边5322沿X轴方向设置,第三侧边5323沿Y轴方向设置。
第二装配部532的邻近罩盖51的面上形成一对卡扣部5324、一对导向部5325、一对支撑柱5326、两对内止挡部5327、及一对外止挡部5328,且均沿Z轴方向凸伸。
一对卡扣部5324分别位于第一侧边5321和第二侧边5322,且相对平行间隔设置,用于卡持保护盖70。每个卡扣部5324开设一个卡扣槽5329。在本实施方式中,卡扣槽5329大致呈矩形。
一对导向部5325间隔设置在第三侧边5323,每个导向部5325的横截面大致呈L形。每个导向部5325开设有导向槽5320,用于对保护盖70进行导向。
一对支撑柱5326设置在第三侧边5323,并位于一对导向部5325之间。支撑柱5326的高度小于导向部5325的高度。一对支撑柱5326用于支撑轭部145,并抵挡第一绝缘板1131和第三绝缘板1161。两对内止挡部5327中的一对邻近第一侧边5321设置,另一对邻近第二侧边5322设置。一对外止挡部5328分别设置在第一侧边5321和第二侧边5322上。每个外止挡部5328与对应的一对内止挡部5327之间间隔一定距离,用于供保护盖70插入并定位。
保护盖70与第一连接端子130及第二连接端子131共同形成电源插座。保护盖70盖在绕线架11、连接件12、定子铁芯14的部分结构、绕组16及电路板17上,并与基体50的第二装配部532连接。两个连接端子13暴露在保护盖70外侧,可用于连接电源。较佳的,保护盖与两个连接端子13共同形成电源插座,与外部的插头直接插接。
请同时参阅图17,保护盖70包括第一侧壁71、与第一侧壁71相对的第二侧壁72、与第一侧壁71及第二侧壁72连接的第三侧壁73、与第三侧壁相对的第四侧壁74以及与上述四个侧壁连接的端壁75。第一侧壁71与第二侧壁72沿XZ平面方向设置。第三侧壁73与第四侧壁74沿YZ平面设置。
第一侧壁71和第二侧壁72上分别凸伸形成卡位部711,用于可拆卸地卡入卡扣槽5329内。第一侧壁71和第二侧壁72上邻近第四侧壁74处还分别开设弧形的避位槽713,用于给两个定位柱5311避位。
第三侧壁73上开设开口731,用于供轭部145通过。开口731的两侧边用于从导向部5325的导向槽5320插入并收容在导向槽5320中。第四侧壁74上开设有另一开口741,用于供定子极141穿过,且开口741的边缘用于抵压在定子极141及罩盖51上。第四侧壁74上凸伸形成定位部771,用于增加压在定子极141及罩盖51上力及增加抵压面积,从而定位更加牢固。第二侧壁72与第四侧壁74相连处凸伸形成有端子收容部77。端子收容部77的外侧壁同样向外凸伸有多个定位部771,从而增加抵压在定子极141、罩盖51及安装部53上的面积和抵压力,增加牢固度。端子收容部77的顶面上还开设有两个插接槽773,每个插接槽773的底面上还开设有贯穿槽775。插接槽773的宽度大于贯穿槽775的宽度。两个连接端子13的连接端1317和连接端1337分别从两个贯穿槽775穿过后,收容在两个插接槽773中。
端壁75为台阶壁,其包括第一端面751、第二端面752及多个连接第一端面751和第二端面752的侧面。第一端面751和第二端面752沿XY平面设置。第一端面751的高度大于第二端面752的高度。端子收容部77的高度大于第一端面751的高度。
第一端面751上开设两个第一容纳槽7511,每个第一容纳槽7511的边缘凸伸形成有一个第一抵压片7513,且每个第一抵压片7513收容在对应的第一容纳槽7511中。每个第一抵压片7513的自由端稍稍往保护盖70内倾斜。每个第一抵压片7513的内侧壁上凸伸形成抵压凸起7515,且抵压凸起7515位于第一抵压片7513的自由端。
第二端面752上开设一个第二容纳槽7522及两个第三容纳槽7523。两个第三容纳槽7523较第二容纳槽7522靠近第三侧壁73,且第二容纳槽7522位于两个第三容纳槽7523之间。第二容纳槽7522对应感温开关175所在的位置,两个第三容纳槽7523分别对应第一绝缘板1131和第三绝缘板1161所在的位置。
第二容纳槽7522的边缘凸伸形成有一个第二抵压片7524。每个第三容纳槽7523的边缘凸伸形成有一个第三抵压片7525。在本实施方式中,第二抵压片7524与两个第三抵压片7525大致垂直设置,第二抵压片7524平行Y轴设置,第三抵压片7525平行X轴设置。第二抵压片7524的长度大于每个第三抵压片7525的长度。第二抵压片7524与第三抵压片7525的自由端稍稍往保护盖70内倾斜。第二抵压片7524的内侧壁上凸伸形成至少一个抵压凸起7526。在本实施方式中,抵压凸起7526的数量为3个,且间隔设置。每个第三抵压片7525的内侧壁上凸伸形成抵压凸起7527,且抵压凸起7527位于第三抵压片7525的自由端。第二抵压片7524的抵压凸起7526抵在感温开关175上。两个第三抵压片7525的抵压凸起7527分别抵在第一绝缘板1131和第三绝缘板1161上。
第一抵压片7513、第二抵压片7524、第三抵压片7525中任一个在与对应的容纳槽的边缘连接处,形成一个连接加强结构755,从而加强各个抵压片与端壁75之间的连接。每个连接加强结构755包括设置在对应容纳槽的边缘的加强凸起7551,及连接加强凸起7551与对应的抵压片的加强部7552。在本实施方式中,加强凸起7551大致呈板状,加强部7552大致呈三角形,加强凸起7551大致垂直加强部7552。可以理解,在其他实施方式中,第一抵压片7513、第二抵压片7524、第三抵压片7525可以省略或省略其中之一或其中之二。
组装电机1时,可采用但不限于如下组装方式。
组合转子30:将转轴31穿过磁铁33,将第一轴承37和第二轴承39套在转轴31的两端上。
组合转子30与基体50:将基体50的罩盖51盖在转子30上,且套在第一轴承37和第二轴承39上。
请参阅图18,组合定子10,其包括如下步骤:
步骤101:将连接件12和两个连接端子13固定在绕线架11上,例如可以是将连接件12和两个连接端子13分别对应插入第一收容槽1141和两个第二收容槽1171中。
步骤102:在绕线架11上绕线,形成绕组,请同时参阅图19,其具体的步骤如下:
步骤1020:将第一支架111和第二支架112相对转动,以方便绕线,在本实施方式中,转动至第三绝缘板1161与第一绝缘板1131层叠,且两个第二卡扣部1164分别与两个第一卡扣部1134相扣合,从而第一支架111的绕线柱1130和第二支架112的绕线柱1160在同一直线上。
步骤1021:将一导线一端与连接件12相连接,例如可以是将一导线绕在连接件12的接线部123上。在本实施方式中,将导线绕在接线部123上若干圈,用于固定导线的一端。
步骤1022:将导线从第二绝缘板1132的卡线槽1135穿过,然后绕在第一支架111的绕线柱1130上。
步骤1023:将导线从第三绝缘板1161的导线槽1165穿过,然后绕在第二支架112的绕线柱1160上。
步骤1024:解除第二卡扣部1164与第一卡扣部1134的扣合。
步骤1025:将第一支架111和第二支架112相对转动至并排设置。
步骤1026:将导线另一端穿过第四绝缘板1162上的卡线槽1166后与第二连接端子131连接,例如可以是通过将导线绕在第二连接端子131的接线部1313上实现连接。
步骤1027:将导线切断。
步骤103:将电路板17固定至绕线架11并与连接件12及第一连接端子130电连接,例如可以是将连接件12的连接部127和第一连接端子130的连接部1333分别插入电路基板171的两个插接口1711中。
步骤104:将绕在连接件12的接线部123上的导线焊接在接线部123上,将绕在第二连接端子131的接线部1313上的导线焊接在接线部1313,焊接电路基板171与连接件12的连接部127,焊接电路基板171与第一连接端子130的连接部1333。
步骤105:将绕线架11装在定子铁芯14上,即将定子铁芯14的两个分支143分别穿过第一支架111和第二支架112,并与连接部144卡合。完成定子10的组合。
将组合的转子30与基体50一同穿过定子铁芯14的定子极141。
将保护盖70盖在绕线架11、连接件12、定子铁芯14的部分结构、绕组16及电路板17上,并与基体50卡合。两个连接端子13分别从两个贯穿槽775穿过后,收容在两个插接槽773中。
可以理解,在其他实施方式中,组装的顺序可变换,例如,步骤S103中安装电路板17,可在步骤S105之后,或者在将保护盖70盖上之前。步骤104的焊接作业中,焊接导线与两个接线部可在各自绕线之后立即焊接或者待绕线完成后焊接,焊接电路基板171的作业可在装保护盖70之前焊接。接线时,导线可先与连接件12连接,也可先与电源端子连接。在组装定子过程中,可不用到绕线架,而采用其他绝缘件进行绝缘,例如绝缘纸、绝缘层等。
由于上述绕线过程中,在绕线架11上设置有连接端子13及连接件12,因此绕线时,能够先将导线绕在连接件12或连接端子13中之一上,然后绕在绕线架11上,最后再绕到连接件12或连接端子13中之另一上,形成绕组16。所以在此过程中,整个绕线的过程,以及绕线后的焊接,都能够实现自动化,因为现有的自动化设备中,能够实现自动绕线,大大地减少了人工绕线的时间和成本。另外,绕线过程中,两个卡线槽和导线槽对导线进行导向,因此,更加方便绕线的自动化作业,绕线后形成的绕组的导线排布较整洁。
另外,组装定子10的过程中,除了绕线能够实现自动化外,安装电路板17的过程同样能够实现自动化,在安装电路板17时,可以采用自动化设备将电路板插在连接件12和连接端子13上,并支撑在绕线架11上,然后进行焊接,更进一步地实现自动化。
在其他实施方式中,支撑电路板17的结构中,电路板17可以仅安装在连接件12及第一连接端子130上,或者仅安装在绕线架11上,在电路板17安装在连接件12及第一连接端子130上,或安装在绕线架靠近转子的一端时,能够使得磁传感器176靠近转子设置。可以理解,在其他实施方式中,在只采用上述电路板的安装方式时,电机1的其他结构可采用现有电机的结构,例如,绕线部分可不如本实施方式中的绕线方式及导线连接方式,也可不用基体50等结构。
由于在绕线架11上设置连接件12和连接端子13,电路板17与连接件12及第二连接端子131电性连接,绕组的两个线头分别与连接件12及第一连接端子130电性连接,因此无需将绕组的线头直接与电路板17连接。采用连接件和连接端子的此种连接结构,能够方便绕线和电路板17的安装,而且绕线和电路板的安装能够方便实现自动化。
本实施方式中的电机的两个连接端子13设置在绕线架11靠近转子或定子极的同一端上,因此与第二连接端子131连接的电路板17也同样靠近转子或定子极,有利于电路板17的磁传感器176靠近转子,从而感测转子的转动。另外,将两个连接端子13设在同一端,方便其他元件的排配,也方便在焊接和绕线过程中,减少自动化设备的运动行程。
可以理解,在其他实施方式中,如仅为了采用两个连接端子13设置在靠近转子的同一端的结构,其他结构可采用电机现有的其他结构,例如,绕线部分可不如本实施方式中的绕线方式及导线连接方式,电路板17的安装结构也可采用其他结构,也可不设置基体50等结构。
本实施方式中的两个连接端子13不同于现有的电机中端子的排布,现有电机中的端子通常设置在绕线架的两个支架上,而本实施方式中的两个连接端子13设置在绕线架的同一支架上,因此,电机内部的结构较紧凑,方便其他元件的排配。
可以理解,在其他实施方式中,如仅为了采用两个连接端子13设置在绕线架同一支架的结构,其他结构可采用电机现有的其他结构,例如,绕线部分可不如本实施方式中的绕线方式及导线连接方式,电路板17的安装结构也可采用其他结构,也可不设置基体50等结构。
可以理解,在其他实施方式的电机中,可以只采用上述实施方式中的部分结构,而其他结构可用现有的其他结构代替,例如绕线架可以替换为其他绝缘结构或绝缘方式,例如电子线路可包括除电路板外的其他结构或元器件。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种定子,包括定子铁芯、绕设在所述定子铁芯上的绕组,所述定子铁芯具有至少一对定子极以及连接所述定子极的轭部,所述轭部具有靠近定子极一端及远离定子极一端,所述定子还包括设于所述定子铁芯的轭部与所述绕组之间的绕线架,其特征在于:所述定子还包括一对连接端子,该对连接端子设于所述绕线架的靠近定子极一端,所述定子还包括电子线路,所述定子还包括设置在所述绕线架上的电性连接于所述电子线路的连接件,所述电子线路与所述绕组串联于该对连接端子之间,该对连接端子中的一个与所述电子线路电性连接,所述绕组的两端分别与所述连接件及该对连接端子中的另一个电性连接。
2.如权利要求1所述的定子,其特征在于:所述轭部为U型。
3.如权利要求1所述的定子,其特征在于:所述绕线架包括并排设置的第一支架和第二支架,所述第一支架或第二支架包括绕线部及设置在所述绕线部一端的插接部,所述两个连接端子设置在所述插接部上。
4.如权利要求1所述的定子,其特征在于:所述电子线路包括电路板,所述连接件单独成型并焊接于所述电路板。
5.如权利要求4所述的定子,其特征在于:所述连接件、两个连接端子及电子线路均固定在所述绕线架上并位于所述轭部的靠近定子极的一端。
6.如权利要求4所述的定子,其特征在于:所述电子线路包括磁传感器。
7.如权利要求6所述的定子,其特征在于:所述磁传感器邻近所述两个连接端子设置并设于所述两个连接端子与所述连接件之间。
8.如权利要求1所述的定子,其特征在于:所述绕线架包括至少一个支撑部,所述电子线路支撑在所述至少一个支撑部上。
9.一种电机,包括转子及依据权利要求1至3任一项所述的定子。
10.如权利要求9所述的电机,其特征在于:所述电子线路包括磁传感器,所述磁传感器设于所述轭部的靠近定子极一端。
11.一种单相永磁电机,包括定子及永磁转子,所述定子包括一对电源端子、定子铁芯及绕设在所述定子铁芯上的单相绕组,所述定子铁芯具有至少一对定子极以及连接所述定子极的轭部,所述轭部具有靠近定子极一端及远离定子极一端,其特征在于:所述定子还包括电子线路,该对电源端子中的一个与所述电子线路电性连接,所述单相绕组的两端分别与电子线路及该对电源端子中的另一个电性连接,该对电源端子设于所述轭部的靠近定子极一端。
12.如权利要求11所述的单相永磁电机,其特征在于:所述轭部为U型。
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GR01 | Patent grant | ||
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