CN108321948A - 定子结构及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定子结构及具有其的电机。定子结构包括定子本体；绕组组件，绕组组件设置于定子本体端部上；印制板，印制板与绕组组件相连接，绕组组件位于定子本体与印制板之间，印制板上开设有注胶孔，注胶孔为多个，多个注胶孔中的至少一个注胶孔的直径与其余的注胶孔的直径不同。在印制板上设置多个注胶孔，且将多个注胶孔设置成不同孔径的设置方式，能够有效地增加定子结构上的注胶流道的总面积，继而有效地提高了定子结构注胶时单位时间内胶体进入印制板、绕组组件和定子本体之间形成缝隙中的量。这样设置能够使得对该定子结构进行注胶时能够使得该定子结构注胶后更加饱满，从而有效地提高了该定子结构的性能。

Description

定子结构及具有其的电机

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种定子结构及具有其的电机。

背景技术

随着机器人等智能装备的飞速发展，市场对伺服电机的性能和结构要求越来越高，各个电机厂家都在力求研发出长度短、体积小、功率密度高的伺服电机。

定子采用集中卷的分块绕组铁芯能够增大定子槽满率，且利于自动化绕线。绕组接线方式采用印制板接线能够大大减小接线空间。定子注胶能够增强绕组散热能力且能够加强定子绝缘强度。所以采用印制板接线方式、注胶工艺和分块铁芯的定子对于缩短电机长度和加强电机散热能力有很大的帮助。

传统注胶定子由分块定子铁芯、机壳、绝缘骨架、绕组、印制板和注胶料构成。传统电机定子注胶工艺为：注胶工装和定子内圆配合，配合后印制板内圆与工装芯柱形成第一注胶流道，印制板外圆与机壳内圆形成第二注胶流道。根据12槽10极集中卷分块铁芯电机的接线特点，印制板需要较大的铺铜面积，导致印制板内圆非常接近工装芯柱，外圆非常接近机壳内圆。最终导致两个环形的注胶流道非常细小。注胶流道面积小导致注胶效率低，同时也会增大定子注胶不饱满的概率。采用现有技术中的定子结构，容易造成定子注胶不饱满、降低电机效率、增大电机温升和降低绕组绝缘强度的问题，同时采用现有技术中的定子结构还会直接影响电机的安全性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种定子结构及具有其的电机，以解决现有技术中定子结构注胶不饱满的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种定子结构，包括：定子本体；绕组组件，绕组组件设置于定子本体端部上；印制板，印制板与绕组组件相连接，绕组组件位于定子本体与印制板之间，印制板上开设有注胶孔，注胶孔为多个，多个注胶孔中的至少一个注胶孔的直径与其余的注胶孔的直径不同。

进一步地，印制板为环形结构，多个注胶孔沿印制板的周向间隔地设置。

进一步地，定子本体包括多个定子铁心，注胶孔设置于相邻的两个定子铁心之间。

进一步地，印制板具有不通过三相焊盘走线的第一区域和通过三相焊盘走线的第二区域，设置于第一区域的注胶孔的直径大于设置于第二区域的注胶孔的直径。

进一步地，第一区域设置有n个注胶孔，第二区域设置有12-n个注胶孔，其中，0＜n＜12。

进一步地，注胶孔的沿定子本体的径向方向的几何中心线，与该注胶孔相邻的两个定子铁心的沿定子本体的径向方向的几何中心线相重合。

进一步地，注胶孔的孔心至与该注胶孔相邻的两个定子铁心的沿定子本体的径向方向的几何中心线的距离为d，其中，0＜d≤2mm。

进一步地，定子本体的端部形成有走线区域，注胶孔的孔边沿与走线区域的最小距离为L，其中，0.3mm≤L≤3mm。

进一步地，定子结构还包括：壳体，定子本体、绕组组件和印制板设置于壳体内，印制板的外边沿与壳体内壁之间形成第一注胶流道，印制板的内边沿与注胶工具之间形成第二注胶流道，从注胶工具中流出的胶体通过第一注胶流道、第二注胶流道和注胶孔填充于壳体、绕组组件、注胶工具之间形成形缝隙中。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括定子结构，定子结构为上述的定子结构。

应用本发明的技术方案，在印制板上设置多个注胶孔，且将多个注胶孔设置成不同孔径的设置方式，能够有效地增加定子结构上的注胶流道的总面积，继而有效地提高了定子结构注胶时单位时间内胶体进入印制板、绕组组件和定子本体之间形成缝隙中的量。这样设置能够使得对该定子结构进行注胶时能够使得该定子结构注胶后更加饱满，从而有效地提高了该定子结构的性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的定子结构的注胶状态时的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的定子结构的第一层布线的实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的定子结构的第二层布线的实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的定子结构的第三层布线的实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的定子结构的第四层布线的实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的定子结构布线的实施例的合成结构示意图；

图7示出了根据本发明的定子结构的印制板的实施例的结构示意图；

图8示出了图7中A处的放大结构示意图；

图9示出了图7中B处的放大结构示意图；

图10示出了根据本发明的定子结构的端部的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子本体；11、定子铁心；

20、绕组组件；21、绝缘骨架；22、绕组；

30、印制板；31、注胶孔；

40、壳体；41、第一注胶流道；42、第二注胶流道；43、注胶工具。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图10所示，根据本发明的实施例，提供了一种定子结构。

具体地，如图1所示，该包括定子结构包括定子本体10、绕组组件20和印制板30。绕组组件20设置于定子本体10端部上。印制板30与绕组组件20相连接。绕组组件20位于定子本体10与印制板30之间，印制板30上开设有注胶孔31，注胶孔31为多个，多个注胶孔31中的至少一个注胶孔31的直径与其余的注胶孔31的直径不同。

在本实施例中，在印制板30上设置注胶孔31，能够有效地增加定子结构上的注胶流道的总面积，继而有效地提高了定子结构注胶时单位时间内胶体进入定子结构中的量。这样设置能够使得对该定子结构进行注胶时能够使得该定子结构注胶后更加饱满，从而有效地提高了该定子结构的性能。

其中，印制板30为环形结构，注胶孔31为多个，多个注胶孔31沿印制板30的周向间隔地设置。这样设置能使得胶体能够均匀地进入定子结构中，使得定子结构注胶更均匀。

在本实施例中，多个注胶孔31中的至少一个注胶孔31的直径与其余的注胶孔31的直径不同。这样设置可以有效地避开绕线区域的线体，提高了该定子结构的实用性。

如图7所示，定子本体10包括多个定子铁心11，注胶孔31设置于相邻的两个定子铁心11之间。其中，印制板30具有不通过三相焊盘走线的第一区域和通过三相焊盘走线的第二区域(如图7中f区域所示)，设置于第一区域的注胶孔31的直径大于设置于第二区域的注胶孔31的直径。这样设置能够有效地保证了该定子结构的可靠性。

优选地，第一区域设置有n个注胶孔31，第二区域设置有12-n个注胶孔31，其中，0＜n＜12。这样设置能够进一步地提高定子结构的注胶饱满程度。

进一步地，如图7所示，注胶孔31的沿定子本体10的径向方向的几何中心线C，与该注胶孔31相邻的两个定子铁心11的沿定子本体10的径向方向的几何中心线相重合。或者，注胶孔31的孔心至与该注胶孔31相邻的两个定子铁心11的沿定子本体10的径向方向的几何中心线的距离为d，其中，0＜d≤2mm。定子本体10的端部形成有走线区域，注胶孔31的孔边沿与走线区域的最小距离为L，其中，0.3mm≤L≤3mm。

如图1、图7和图10所示，定子结构还包括壳体40。定子本体10、绕组组件20和印制板30设置于壳体40内，印制板30的外边沿与壳体40内壁之间形成第一注胶流道41，印制板30的内边沿与注胶工具43之间形成第二注胶流道42，从注胶工具43中流出的胶体通过第一注胶流道41、第二注胶流道42和注胶孔31填充于壳体40、绕组组件20、注胶工具43之间形成形缝隙中。这样设置能够使得该定子结构注胶更加饱满，使得该定子结构的性能更加稳定。其中，绕组组件20包括绝缘骨架21和绕组22，这样设置能够有效地提高定子本体10、绕组组件20和印制板30之间的绝缘性能。

上述实施例中的定子结构还可以用于电机设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种电机。该电机包括定子结构，定子结构为上述实施例中的定子结构。采用该定子结构的电机，能够有效提高该电机的效率。

具体地，本实施中的电机为12槽10极电机，该电机的印制板30上设计12个注胶孔31。印制板30上的中心线C和相邻两块铁芯中心线重合。注胶孔31中心位于中心线C上或偏离中心线小于2mm的位置。不通过三相焊盘的走线对应的印制板30位置范围设计n个通孔，直径大小为a，注胶孔31的边缘距离相邻走线区域的距离L1、L2和L3大于等于0.3mm且小于等于3mm。通过三相焊盘的走线对应的印制板30位置范围设计12-n个通孔，直径大小为c，通孔边缘距离相邻走线的距离L4、L5和L6大于等于0.3mm且小于等于3mm。直径a大于或等于直径c。

其中，集中绕12槽10极电机印制板30分4层板布线，印制板30各层布线如图2至图5所示。第三层下半圆布线时，由于走线上部有U、V、W三相焊盘，所以此段走线要向印制板30外圆偏移。最终4层板的合成走线图如图6所示。12槽10极电机印制板30外圆设计24个焊盘孔，相邻的2个焊盘孔对应一个定子绕组。

进一步地，由于印制板30第三层下半圆走线上布有三相焊盘。所以印制板30此范围供给注胶孔31的设计空间小于印制板30其他位置给注胶孔31的设计空间。

本实施例中的印制板30的定子端面如图10所示，该定子结构采用注胶工装注胶时增大了注胶流道的面积。增大的面积＝n*pi*(a/2)²+(12-n)*pi*(c/2)²。注胶流道的增大解决了电机定子注胶效率低和注胶不饱满的问题。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述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)

1.一种定子结构，其特征在于，包括：

定子本体(10)；

绕组组件(20)，所述绕组组件(20)设置于所述定子本体(10)端部上；

印制板(30)，所述印制板(30)与所述绕组组件(20)相连接，所述绕组组件(20)位于所述定子本体(10)与所述印制板(30)之间，所述印制板(30)上开设有注胶孔(31)，所述注胶孔(31)为多个，多个所述注胶孔(31)中的至少一个所述注胶孔(31)的直径与其余的所述注胶孔(31)的直径不同。

2.根据权利要求1所述的定子结构，其特征在于，所述印制板(30)为环形结构，多个所述注胶孔(31)沿所述印制板(30)的周向间隔地设置。

3.根据权利要求1所述的定子结构，其特征在于，所述定子本体(10)包括多个定子铁心(11)，所述注胶孔(31)设置于相邻的两个所述定子铁心(11)之间。

4.根据权利要求1所述的定子结构，其特征在于，所述印制板(30)具有不通过三相焊盘走线的第一区域和通过所述三相焊盘走线的第二区域，设置于所述第一区域的所述注胶孔(31)的直径大于设置于所述第二区域的所述注胶孔(31)的直径。

5.根据权利要求4所述的定子结构，其特征在于，所述第一区域设置有n个所述注胶孔(31)，所述第二区域设置有12-n个所述注胶孔(31)，其中，0＜n＜12。

6.根据权利要求3所述的定子结构，其特征在于，所述注胶孔(31)的沿所述定子本体(10)的径向方向的几何中心线，与该所述注胶孔(31)相邻的两个所述定子铁心(11)的沿所述定子本体(10)的径向方向的几何中心线相重合。

7.根据权利要求3所述的定子结构，其特征在于，所述注胶孔(31)的孔心至与该所述注胶孔(31)相邻的两个所述定子铁心(11)的沿所述定子本体(10)的径向方向的几何中心线的距离为d，其中，0＜d≤2mm。

8.根据权利要求1所述的定子结构，其特征在于，所述定子本体(10)的端部形成有走线区域，所述注胶孔(31)的孔边沿与所述走线区域的最小距离为L，其中，0.3mm≤L≤3mm。

9.根据权利要求1所述的定子结构，其特征在于，所述定子结构还包括：

壳体(40)，所述定子本体(10)、所述绕组组件(20)和所述印制板(30)设置于所述壳体(40)内，所述印制板(30)的外边沿与所述壳体(40)内壁之间形成第一注胶流道(41)，所述印制板(30)的内边沿与注胶工具之间形成第二注胶流道(42)，从所述注胶工具中流出的胶体通过所述第一注胶流道(41)、所述第二注胶流道(42)和所述注胶孔(31)填充于所述壳体(40)、所述绕组组件(20)、所述注胶工具之间形成形缝隙中。

10.一种电机，包括定子结构，其特征在于，所述定子结构为权利要求1至9中任一项所述的定子结构。