CN107968510A - 绝缘骨架、定子组件以及无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绝缘骨架、定子组件以及无刷电机，包括绝缘骨架主体和三个相线铜端子，绝缘骨架主体包括绝缘内圈以及设置在绝缘内圈上且沿绝缘内圈的周向间隔排布的绝缘伸长臂，相邻绝缘伸长臂之间形成绕线空间，绝缘内圈的同一端面上设置有三个凸出部，三个凸出部沿绝缘内圈的周向间隔排布，每个凸出部的凸出方向沿绝缘内圈的中轴线方向，每个相线铜端子插入对应的凸出部内，每个相线铜端子的部分裸露在凸出部外，用于与无刷电机的控制器电连接。该绝缘骨架主体与相线铜端子固定在一起，在进行安装时，相线铜端子不会从绝缘骨架主体上脱落，安装操作便捷可靠，提高安装效率。

Description

绝缘骨架、定子组件以及无刷电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种绝缘骨架以及无刷电机。

背景技术

现在汽车空调系统中的冷却风扇多数使用有刷电机驱动，但有刷电机的效率比较低，若使用无刷电机效率可以得到很大的提高。无刷电机是一种典型的机电一体化产品，国际通用名词为BLDC。无刷直流电机的电枢绕组被设置在定子上，永磁体磁极被设置在转子上，其依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形，在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，这个磁场驱动转子上的永磁磁钢转动，电机就转起来了。

无刷电机的电机线圈包括绝缘骨架、铁芯、绕组。绕组绕在绝缘骨架上，绝缘骨架起到绝缘、支撑绕组的作用。目前，绝缘骨架都采用对插结构，即在铁芯的上方、下方分别安装一绝缘骨架，两绝缘骨架以其骨架脚相互接触。

发明人在研究中发现，传统的无刷电机在制造过程中至少存在如下缺点：

无刷电机制造过程中，利用相线铜端子将绕组和电机的控制器进行电连接，相线铜端子的位置易变动，安装时易掉落，安装不便，大大降低了安装效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘骨架，以改善传统的绝缘骨架上的铜端子安装时易脱落的问题。

本发明的目的在于提供一种定子组件，以改善传统的绝缘骨架上的铜端子安装时易脱落的问题。

本发明的目的在于提供一种无刷电机，以改善传统的绝缘骨架上的铜端子安装时易脱落的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供了一种绝缘骨架，包括：

绝缘骨架主体，所述绝缘骨架主体包括绝缘内圈以及设置在所述绝缘内圈上且沿所述绝缘内圈的周向间隔排布的绝缘伸长臂，相邻所述绝缘伸长臂之间形成绕线空间，所述绝缘内圈的同一端面上设置有三个凸出部，所述三个凸出部沿所述绝缘内圈的周向间隔排布，每个所述凸出部的凸出方向沿所述绝缘内圈的中轴线方向，以及

三个相线铜端子，每个所述相线铜端子插入对应的所述凸出部内，每个所述相线铜端子的部分裸露在所述凸出部外，用于与无刷电机的控制器电连接。

在本发明较佳的实施例中，所述三个相线铜端子与所述绝缘骨架主体注塑为一体。

在本发明较佳的实施例中，所述凸出部的垂直于所述绝缘内圈的中轴线方向的截面形状为圆环形。

在本发明较佳的实施例中，所述绝缘内圈的一端面上具有凸出设置的固定部，每个所述相线铜端子安装在对应的所述固定部上，相邻所述相线铜端子被所述固定部阻断，所述凸出部设置在所述固定部的远离所述绝缘内圈的端面上。

在本发明较佳的实施例中，每个所述相线铜端子包括用于与绕组电连接的连接钩，所述连接钩裸露在所述固定部外。

在本发明较佳的实施例中，所述连接钩位于所述绝缘内圈的外侧。

基于上述第二目的，本发明提供了一种定子组件，包括所述的绝缘骨架。

基于上述第三目的，本发明提供了一种无刷电机，包括转子组件、壳体以及根据权利要求7所述的定子组件，所述定子组件安装在所述壳体上，所述壳体上设置有三个安装孔，三个所述相线铜端子一一对应穿过所述三个安装孔且伸入所述壳体内，所述凸出部位于所述安装孔中；所述转子组件转动设置在壳体上。

在本发明较佳的实施例中，所述壳体包括主壳体以及转轴，主壳体设置有用于安装控制器的容纳腔；所述主壳体的沿其中轴线方向的一外侧面设置为安装面，所述安装面上设置有散热结构以及所述安装孔，所述散热结构对应位于所述主壳体的用于安装控制器的位置，所述转轴的一端设置在所述安装面上，所述转轴的另一端沿所述主壳体的中轴线方向向外远离所述安装面延伸，且所述转轴的中轴线与所述主壳体的中轴线共线。

在本发明较佳的实施例中，所述主壳体与所述绝缘骨架主体通过限位结构实现周向限位连接。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本发明实施例提供了一种绝缘骨架，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该绝缘骨架主体与相线铜端子固定在一起，在进行安装时，相线铜端子不会从绝缘骨架主体上脱落，安装操作便捷可靠，提高安装效率。具体如下：

本实施例提供的绝缘骨架，包括有绝缘骨架主体以及三个相线铜端子，三个相线铜端子安装在绝缘骨架主体上，每个相线铜端子具有安装部以及裸露部，安装部具有用于与绕组连接的部位，裸露部用于与无刷电机的控制器连接，实现绕组与控制器的连接。在绝缘内圈上设置有凸出部，安装部位于凸出部中，在安装绝缘骨架主体与壳体时，由于相线铜端子直接固定在绝缘骨架主体上，相线铜端子不会从绝缘骨架主体上掉落，相线铜端子的位置精度高，装配精度高，相线铜端子伸入到壳体中，与安装在壳体中的控制器电连接，安装部与壳体之间通过凸出部隔开，安装部不会与壳体接触，避免短路，在安装绝缘骨架主体和壳体时，不需要采取其他的绝缘措施，制造更加方便，节省了成本。

本实施例提供的定子组件包括上述的绝缘骨架，具有上述绝缘骨架的所有优点。

本实施例提供的无刷电机包括上述的定子组件，具有上述定子组件的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的绝缘骨架的一视角的示意图；

图2为本发明实施例的绝缘骨架的另一视角的示意图；

图3为本发明实施例的壳体与绝缘骨架连接的一视角的示意图；

图4为本发明实施例的壳体与绝缘骨架连接的另一视角的示意图。

图标：绝缘骨架主体100；绝缘内圈110；固定部120；第一圆柱结构121；第二圆柱结构122；第三圆柱结构123；第一弧形限位结构124；第二弧形限位结构125；第三弧形限位结构126；第一固定块127；第二固定块128；第三固定块129；第四固定块130；凸出部140；第一相线铜端子200；第一弧形条210；第一连接钩220；第一裸露部230；第二相线铜端子300；第二弧形条310；第二连接钩320；第二裸露部330；第三相线铜端子400；第三弧形条410；第三连接钩420；第三裸露部430；第四铜端子500；第四弧形条510；第四连接钩520；主壳体600；转轴610；散热结构620；安装孔630；限位圆柱640。

具体实施方式

无刷电机制造过程中，利用相线铜端子将绕组和电机的控制器进行电连接，相线铜端子的位置易变动，安装时易掉落，安装不便，大大降低了安装效率。

鉴于此，发明人设计了一种绝缘骨架、定子组件以及无刷电机，该绝缘骨架主体100与相线铜端子固定在一起，在进行安装时，相线铜端子不会从绝缘骨架主体100上脱落，安装操作便捷可靠，提高安装效率。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

请参阅图1－图2，本实施例提供了一种绝缘骨架，该绝缘骨架包括有绝缘骨架主体100以及四个铜端子，四个铜端子安装在绝缘骨架主体100上，其中，四个铜端子包括有第一相线铜端子200、第二相线铜端子300和第三相线铜端子400以及一个第四铜端子500，四个铜端子将绕组分为三个部分，三组绕组分别与三个相线铜端子连接。

本实施例中，绝缘骨架主体100包括绝缘内圈110以及安装在所述绝缘内圈110上且沿所述绝缘内圈110的周向间隔排布的绝缘伸长臂，相邻所述绝缘伸长臂之间形成绕线空间，所述绝缘内圈110的同一端面上设置有三个凸出部140，所述三个凸出部140沿所述绝缘内圈110的周向间隔排布，每个所述凸出部140的凸出方向沿所述绝缘内圈110的中轴线方向。

可选的，绝缘内圈110为圆圈，绝缘内圈110的一端面上设置有固定部120，固定部120凸出设置在绝缘内圈110的一端面上，固定部120包括有第一圆柱结构121、第二圆柱结构122、第三圆柱结构123、第一弧形限位结构124、第二弧形限位结构125、第三弧形限位结构126、第一固定块127、第二固定块128、第三固定块129以及第四固定块130，第一圆柱结构121、第二圆柱结构122以及第三圆柱结构123沿绝缘内圈110的周向依次间隔排布，第一圆柱结构121与第二圆柱结构122之间设置有第一弧形限位结构124、第二圆柱结构122和第三圆柱结构123之间设置有第二弧形限位结构125，第一圆柱结构121与第三圆柱结构123之间具有依次排布的第一固定块127、第二固定块128、第三圆弧限位结构、第三固定块129以及第四固定块130，第一固定块127靠近第一圆柱结构121设置，圆柱结构、弧形限位结构和固定块沿绝缘内圈110的周向间隔排布，弧形限位结构具有内弧面，内弧面朝向绝缘内圈110的圆心。

第一圆柱结构121、第二圆柱结构122和第三圆柱结构123平行设置，均平行于绝缘内圈110的中轴线，分别用于安装一个相线铜端子，在每个圆柱结构的远离绝缘骨架的端面上设置有一个凸出部140。

在将绝缘骨架主体100与相线铜端子安装在一起时，相线铜端子通过固定部120固定在绝缘骨架上，相线铜端子的部分插入在凸出部140中，相线铜端子伸出凸出部140，相线铜端子伸出凸出部140的部分用于与无刷电机的控制器电连接。

本实施例中，凸出部140为圆柱状，凸出部140设置在对应的圆柱结构的远离绝缘内圈110的端面上，凸出部140与对应的圆柱结构为同轴设置，位置准确，便于制造加工。凸出部140的外径小于圆柱结构的外径，凸出部140的沿其中轴线方向在圆柱结构上的投影落入圆柱结构的一圆形端面内。

第一相线铜端子200包括连接部以及第一裸露部230，连接部包括有第一弧形条210、两个第一连接钩220，第一弧形条210的弯曲方向沿绝缘内圈110的周向延伸，第一弧形条210插入在第二圆柱结构122内，第一弧形条210的两端分别伸出第二圆柱结构122，且与第一弧形限位结构124和第二弧形限位结构125连接，两个第一连接钩220安装在第一弧形条210的凸出第二圆柱结构122的部分，分别位于第二圆柱结构122的两侧，即在第二圆柱结构122和第一弧形限位结构124之间具有一个第一弧形条210，在第二圆柱结构122和第二弧形限位结构125之间具有一个第一弧形条210，第一弧形条210用于与绕组连接。第一裸露部230为长条状，第一裸露部230安装在安装部上，第一裸露部230的长度方向平行于绝缘内圈110的中轴线方向，第一裸露部230与凸出部140、第二圆柱结构122同轴设置，第一裸露部230凸出设置在凸出部140外，第一裸露部230用于与控制器连接。

第二相线铜端子300包括第二弧形条310、第二连接钩320和第二裸露部330，第二弧形条310安装在第一圆柱结构121上，第二弧形条310的一端凸出第一圆柱结构121，第二弧形条310的凸出第一圆柱结构121的部分位于第一圆柱结构121和第一固定块127之间，且与第二固定块128连接，在第二弧形条310上安装有第二连接钩320，第二连接钩320位于第一圆柱结构121和第一固定块127之间，第二连接钩320用于连接绕组。第二裸露部330与第二弧形条310连接，第二裸露部330凸出对应的凸出部140设置，第二裸露部330与第一圆柱结构121同轴设置，第二裸露部330用于与控制器连接。

第三相线铜端子400包括第三弧形条410、第三连接钩420和第三裸露部430，第三弧形条410安装在第三圆柱结构123上，第三弧形条410的一端凸出第三圆柱结构123，第三弧形条410的凸出第三圆柱结构123的部分位于第三圆柱结构123和第一固定块127之间，且与第三固定块129连接，在第三弧形条410上安装有第三连接钩420，第三连接钩420位于第三圆柱结构123和第一固定块127之间，第三连接钩420用于连接绕组。第三裸露部430与第三弧形条410连接，第三裸露部430凸出对应的凸出部140设置，第三裸露部430与第三圆柱结构123同轴设置，第三裸露部430用于与控制器连接。第二相线铜端子300和第三相线铜端子400位于第一相线铜端子200的两侧且对称设置。

第四铜端子500包括第四弧形条510以及四个第四连接钩520，第四弧形条510与第一固定块127、第二固定块128、第三弧形限位结构126、第三固定块129和第四固定块130连接，四个第四连接钩520与第四弧形条510连接，第一固定块127与第二固定块128之间具有一个第四连接钩520、第二固定块128与第三弧形限位结构126之间具有一个第四连接钩520、第三弧形限位结构126和第三固定块129之间具有一个第四连接钩520，第三固定块129和第四固定块130之间具有一个第四连接钩520。四个第四连接钩520用于与绕组连接。

第一连接钩220、第二连接钩320、第三连接钩420和第四连接钩520均位于固定部120的外侧。

需要说明的是，绝缘骨架主体100为塑料材料制成，绝缘骨架主体100以及四个铜端子采用注塑工艺注塑为一体结构。绝缘骨架主体100安装在铁芯上，把铁芯与漆包线(绕组)隔绝开，防止铁芯与漆包线短路，由于塑料质软，绝缘骨架主体100还能防止在绕制定子过程中划伤漆包线，也是从另一方面防止了铁芯与漆包线短路。同时，把铜端子与绝缘骨架主体100注塑为一体不仅能防止在装配时铜端子掉落，还保证了装配时各个铜端子的位置精度。而且绝缘骨架主体100是绝缘的，因此不用再去考虑铜端子的绝缘问题，且是一次注塑成型，节约了生产的时间成本，更加经济适用。

实施例2

本实施例提供了一种定子组件，包括上述实施例1提供的绝缘骨架。

实施例3

请参阅图1－图4，本实施例提供了一种无刷电机，包括转子组件、壳体以及上述实施例2提供的定子组件，定子组件安装在壳体上，壳体上设置有三个安装孔630，三个相线铜端子一一对应穿过三个安装孔630，裸露部伸入壳体内；转子组件转动设置在壳体上。

本实施例中，壳体包括主壳体600以及转轴610，主壳体600设置有用于安装控制器的容纳腔；主壳体600的沿其中轴线方向的一外侧面设置为安装面，安装面上设置有散热结构620以及安装孔630，散热结构620对应位于主壳体600的用于安装控制器的位置，转轴610的一端设置在安装面上，转轴610的另一端沿主壳体600的中轴线方向向外远离安装面延伸，且转轴610的中轴线与主壳体600的中轴线共线，绝缘骨架主体100套设在转轴610外，安装在主壳体600的安装面上，三个相线铜端子分别插接在三个安装孔630中，凸出部140位于安装孔630中，圆柱结构抵接在安装面上，安装位置更加准确，凸出部140将相线铜端子和主壳体600隔开，起到绝缘作用，在安装绝缘骨架主体100与主壳体600时不需要再设置相线铜端子和主壳体600之间的绝缘结构，简化了操作步骤，提高了安装效率，且相线铜端子与绝缘骨架主体100为一体结构，不易掉落，安装方便。

本实施例中，主壳体600与绝缘骨架主体100通过限位结构实现周向限位连接。即在主壳体600的安装面上设置有三根限位圆柱640，三个限位圆柱640绕着主壳体600的周向间隔排布，三根限位圆柱640平行设置，三根限位圆柱640分别与第一弧形限位结构124、第二弧形限位结构125和第三弧形限位结构126插接固定。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘骨架，其特征在于，包括：

绝缘骨架主体，所述绝缘骨架主体包括绝缘内圈以及设置在所述绝缘内圈上且沿所述绝缘内圈的周向间隔排布的绝缘伸长臂，相邻所述绝缘伸长臂之间形成绕线空间，所述绝缘内圈的同一端面上设置有三个凸出部，所述三个凸出部沿所述绝缘内圈的周向间隔排布，每个所述凸出部的凸出方向沿所述绝缘内圈的中轴线方向，以及

三个相线铜端子，每个所述相线铜端子插入对应的所述凸出部内，每个所述相线铜端子的部分裸露在所述凸出部外，用于与无刷电机的控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的绝缘骨架，其特征在于，所述三个相线铜端子与所述绝缘骨架主体注塑为一体。

3.根据权利要求1所述的绝缘骨架，其特征在于，所述凸出部的垂直于所述绝缘内圈的中轴线方向的截面形状为圆环形。

4.根据权利要求1所述的绝缘骨架，其特征在于，所述绝缘内圈的一端面上具有凸出设置的固定部，每个所述相线铜端子安装在对应的所述固定部上，相邻所述相线铜端子被所述固定部阻断，所述凸出部设置在所述固定部的远离所述绝缘内圈的端面上。

5.根据权利要求4所述的绝缘骨架，其特征在于，每个所述相线铜端子包括用于与绕组电连接的连接钩，所述连接钩裸露在所述固定部外。

6.根据权利要求5所述的绝缘骨架，其特征在于，所述连接钩位于所述绝缘内圈的外侧。

7.一种定子组件，其特征在于，包括根据权利要求1－6中任一项所述的绝缘骨架。

8.一种无刷电机，其特征在于，包括转子组件、壳体以及根据权利要求7所述的定子组件，所述定子组件安装在所述壳体上，所述壳体上设置有三个安装孔，三个所述相线铜端子一一对应穿过所述三个安装孔且伸入所述壳体内，所述凸出部位于所述安装孔中；所述转子组件转动设置在壳体上。

9.根据权利要求8所述的无刷电机，其特征在于，所述壳体包括主壳体以及转轴，主壳体设置有用于安装控制器的容纳腔；所述主壳体的沿其中轴线方向的一外侧面设置为安装面，所述安装面上设置有散热结构以及所述安装孔，所述散热结构对应位于所述主壳体的用于安装控制器的位置，所述转轴的一端设置在所述安装面上，所述转轴的另一端沿所述主壳体的中轴线方向向外远离所述安装面延伸，且所述转轴的中轴线与所述主壳体的中轴线共线。

10.根据权利要求9所述的无刷电机，其特征在于，所述主壳体与所述绝缘骨架主体通过限位结构实现周向限位连接。