CN112054622A - 一种外转子无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外转子无刷电机，包括转子组件、以及与所述转子组件配合的定子组件；所述转子组件包括中空设置的端盖、与所述端盖装配且为两端贯通中空结构的机壳、两端从所述端盖和所述机壳穿出的转轴；所述端盖套设于至少部分所述机壳上，且与所述机壳形成一体结构。该外转子无刷电机通过将端盖套设于至少部分机壳上，且与该机壳形成一体结构，从而可便于该外转子无刷电机的组装、提高端盖与机壳配合的同心度、减少噪音产生、并且降低该外转子无刷电机的生产成本。

Description

一种外转子无刷电机

技术领域

本发明涉及电机，更具体地说，涉及一种外转子无刷电机。

背景技术

现大部分园林工具、电动工具正处于有刷电机转无刷电机，内转子电机转外转子电机，市场对外转子电机的价格要求会越来越苛刻。

相关技术中的外转子无刷电机的转子组件中的端盖一般是压铸铝合金或者锌合金端盖，该端盖与该机壳一般为分体结构，其存在材料成本高、组装难度大、而且同心度差容易产生噪音的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的外转子无刷电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种外转子无刷电机，包括转子组件、以及与所述转子组件配合的定子组件；

所述转子组件包括中空设置的端盖、与所述端盖装配且为两端贯通中空结构的机壳、两端从所述端盖和所述机壳穿出的转轴；所述端盖套设于至少部分所述机壳上，且与所述机壳形成一体结构。

优选地，所述端盖为塑胶件；所述端盖和所述机壳通过注塑形成一体机构；

所述机壳上沿周向间隔且均匀分布在注塑时供注塑胶填充以防止所述机壳松脱的多个通孔。

优选地，所述端盖包括中空的筒状本体、以及设置在所述筒状本体一端的风叶；

所述筒状本体套设于至少部分所述机壳的外围，并与所述机壳形成一体结构；

所述筒状本体与所述风叶一体成型。

优选地，所述风叶上设有供所述转轴穿设的中心通孔。

优选地，所述转轴与所述风叶形成一体结构。

优选地，所述转子组件还包括设置于所述中心通孔中且与所述转轴配合的轴套。

优选地，所述风叶为塑胶件；

所述轴套包括套体、设置于所述套体两端以在所述风叶注塑时与所述风叶配合的配合凸台；

所述配合凸台与所述套体之间的连接处设有在所述风叶注塑时与所述风叶配合设置的台阶面；

所述风叶与所述轴套通过注塑形成一体结构时，所述风叶的包裹面与所述台阶面远离所述套体一端的端部齐平。

优选地，所述定子组件包括定子铁芯、设置于所述定子铁芯上的线圈绕组、从所述定子铁芯一端插入所述定子铁芯设置的支架、设置在所述支架上的线路板；

所述机壳套设于所述定子铁芯的外围；

所述转轴的两端从所述定子铁芯穿出设置。

优选地，所述线路板上设有与所述支架配合的插孔；

所述支架上设有插入所述插孔并从所述插孔穿出的插接柱；

所述插接柱穿出所述插孔的一端通过热铆工艺与所述线路板配合固定。

优选地，所述转子组件还包括设置于所述机壳中且间隔设置的多个磁钢；

或者，所述转子组件还包括设置于所述机壳中且与所述机壳同轴设置的磁环。

实施本发明的外转子无刷电机，具有以下有益效果：该外转子无刷电机通过将端盖套设于至少部分机壳上，且与该机壳形成一体结构，从而可便于该外转子无刷电机的组装、提高端盖与机壳配合的同心度、减少噪音产生、并且降低该外转子无刷电机的生产成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例中外转子无刷电机的结构示意图；

图2是图1所示外转子无刷电机的剖视图；

图3是图1所示外转子无刷电机的局部结构分解示意图；

图4是图3所示外转子无刷电机的转子组件的局部结构示意图；

图5是图4所示外转子无刷电机的转子组件的结构分解示意图；

图6是图4所示转子组件的轴套的结构示意图；

图7是图3所示外转子无刷电机的定子组件的结构分解示意图；

图8是图7所示定子组件的支架的结构示意图；

图9是图7所示定子组件的线路板的结构示意图；

图10是本发明第二实施例中外转子无刷电机的结构示意图；

图11是图10所示外转子无刷电机的结构分解示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1至图3示出了本发明外转子无刷电机的第一实施例。该外转子无刷电机可用于作为动力输出机构，可输出动力带动外部设备转动。该外转子无刷电机具有结构简单、组装简便、制造成本低、噪音小的优点。

进一步地，在本实施例中，该外转子无刷电机可包括转子组件10以及与该转子组件10装配的定子组件20。该转子组件10可与该定子组件20配合，可在定子组件20通电状态下转动，输出动力。该定子组件20可在通电状态下带动该转子组件10转动。

在本实施例中，该转子组件10可包括端盖11、机壳12、以及转轴13。该端盖11为一端具有开口的中空结构。该端盖11可套设于至少部分机壳12上，且可与该机壳12形成一体结构，从而可便于该外转子无刷电机的组装，提高端盖11与机壳12配合的同心度、减少噪音产生、并且降低该外转子无刷电机的生产成本。该转轴13可两端从该端盖11和该机壳12穿出设置，并可从该定子组件20穿出设置，可与该端盖11形成一体结构，并可用于通过转动输出动力。

如图2至图5所示，进一步地，在本实施例中，该端盖11整体可以为塑胶件，通过采用塑胶件形成端盖11可用于降低电机转子组件10的材料成本。该端盖11可包括筒状本体111以及风叶112，该筒状本体111可以为两端贯通的中空结构。具体地，在一些实施例中，该筒状本体111可以呈圆筒状。可以理解地，在其他一些实施例中，该筒状本体111可不限于呈圆筒状。该风叶112可设置在该筒状本体111的一端，且可与该筒状本体111一体成型。具体地，在一些实施例中，该风叶112可与该筒状本体111通过注塑一体成型。在一些实施例中，该筒状本体111可套设于至少部分机壳12的外围，具体地，该筒状本体111可从该机壳12的一端套入，且其高度可小于该机壳12的高度。该筒状本体111可与该机壳12形成一体结构。具体地，该筒状本体111可与该机壳12通过注塑形成一体结构。制备时，可将该机壳12放入形成端盖11的模具中，再向模具中注入注塑胶形成与机壳12形成一体结构的端盖11。在一些实施例中，该端盖11的内侧可形成与该机壳12配合的环腔113。在本实施例中，该转轴13也可以与该风叶112形成分体结构。该风叶112上可设置中心通孔1121，该中心通孔1121可位于该风叶12的中轴处，且可沿该风叶112厚度方向贯穿该风叶112设置。该中心通孔1121的内径可略大于该转轴13的内径，可便于该转轴13穿设。

进一步地，在其他一些实施例中，该转轴13可与该风叶112形成一体结构。具体地，该转轴13可与该风叶112通过注塑形成一体结构。在本实施例中，制备时，可将该机壳12放入形成端盖11的模具中，再将转轴13穿入该机壳12中，且两端从该机壳12穿出，一端定位于该模具中，另一端形成自由端，通过向模具中注入注塑胶形成与机壳12和转轴13形成一体结构的端盖11。

进一步地，在本实施例中，该机壳12可以为两端贯通的中空结构，其可以为圆筒状，其径向尺寸可与该端盖11内部的径向尺寸相适配。可以理解地，在其他一些实施例中，该机壳12可不限于呈圆筒状。在一些实施例中，该机壳12可采用金属材质制成。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该机壳12的材质可不限于金属材质。该机壳12可采用塑胶材质制成。在一些实施例中，该机壳12上可设置多个通孔121，该多个通孔121可靠近该机壳12的一端设置，且可沿该机壳12的周向间隔且均匀分布，以便于在注塑时供注塑胶填充进而可防止机壳12松脱，并且可改善该转子组件10的轴向力和径向力，提高整个转子组件10的动平衡。

进一步地，在本实施例中，该转轴13可呈圆柱状，其长度可大于该机壳12和该端盖11的高度和。该转轴13与该端盖11可以为分体结构，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，可与该端盖11通过注塑形成一体结构。

如图5及图6所示，进一步地，在本实施例中，该转子组件10还可包括轴套14。该轴套14可安装于中心通孔1121中，且可套设于该转轴13的外围，可与该转轴13配合。在一些实施例中，该轴套14可与该风叶112形成一体结构。在一些实施例中，该轴套14可包括套体141、配合凸台142、定位凸台143。该套体141可呈圆柱状，其外周可并排设置多个凸棱，通过该凸棱，可用于提高与该风叶112配合的稳定性。配合凸台142可设置于该套体141的两端，该配合凸台142可呈圆环状。该配合凸台142的径向尺寸可小于该套体141的径向尺寸。该配合凸台142可与该套体141一体成型。该轴套14整体可以为塑胶件，该套体141可与该配合凸台142通过注塑一体成型。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该轴套14整体可以为金属件，该套体141可与该配合凸台142通过铸造一体成型。在本实施例中，该配合凸台142与该套体141之间的连接处可设置台阶面143。在一些实施例中，该轴套14可与该风叶112通过注塑形成一体结构。该轴套14与该风叶112注塑时，注塑胶可填充至该轴套14上的台阶面143，进而可便于该轴套14与该风叶112配合固定。在该风叶112与该轴套14通过注塑形成一体结构时，该风叶112的包裹面可与该台阶面143远离该套体141一端的端部齐平。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该轴套14可与该端盖11为分体结构，该配合凸台142可以省去。在本实施例中，该定位凸台143可以为两个，分别与该配合凸台142对应设置，该定位凸台143可设置于该配合凸台142相背于该套体141的一侧。该定位凸台143可以为环状，其进行尺寸可小于该配合凸台142的径向尺寸，可用于与轴承定位。该定位凸台143可与该配合凸台142一体成型。

再如图2及图3所示，该转子组件10还可包括磁环15。该磁环15可以为两端贯通且中空的圆柱结构。该磁环15的外径可略小于该机壳12的内径。该机壳12可套设于该磁环15的外围，该磁环15可套设于该转轴13的外围。

进一步地，在本实施例中，该转子组件10还可包括第一轴承16，该第一轴承16可套设于该转轴13穿出该端盖11的一段上，以便于该转轴13转动。

如图2、图7至图9所示，进一步地，在一些实施例中，该定子组件20可包括定子铁芯21、线圈绕组22、支架23、线路板24、以及定子座25。该机壳12可套设于该定子铁芯21的外围。具体地，在一些实施例中，该定子铁芯21可设置于该磁环15中，且该转轴13可穿设于该定子铁芯21上，其两端可分别从该定子铁芯21的两端穿出设置。该线圈绕组22可绕设于该定子铁芯21上，具体地，该线圈绕组22可以为多组，该多组线圈绕组22可与该定子铁芯21的外齿部对应设置，可对应绕设于该定子铁芯21的外齿部上。该支架23可从该定子铁芯21的一端插入该定子铁芯21中设置，可用于供该线路板24安装。在一些实施例中，该线路板14可为霍尔板。该定子座25可从该定子铁芯21的一端穿入该定子铁芯21设置，可用于安装定位该定子铁芯21。

进一步地，在本实施例中，该支架23可包括环形本体231、以及插接凸部232。该环形本体231可以为圆环状，可用于支撑该线路板24。该插接凸部232可设置于该环形本体231的一侧，可凸出该环形本体231设置，且可环形本体231一体成型，该插接凸部232可插入该定子铁芯21设置，并通过设置胶水与该定子铁芯21连接固定。具体地，在一些实施例中，该插接凸部232可与该环形本体231通过注塑一体成型。该支架23上设有插接柱233，该插接柱233可设置于该环形本体231相背于该插接凸部232的一侧，且可环形本体231一体成型，可用于给该线路板24安装定位。

在本实施例中，该线路板24可包括PCB基板241、以及设置于该PCB基板241上的霍尔传感器242。该PCB基板241可呈环状，其可安装于该支架23上。该霍尔传感器242可为多个，该多个霍尔传感器242可间隔设置于该PCB基板241上。在一些实施例中，该线路板24上可设置插孔2411，该插孔2411可为多个，该多个插孔2411可沿该PCB基板241的周向间隔设置于该PCB基板241上。该插孔2411可用于与该支架23配合固定。具体地，在一些实施例中，该插接柱233可插入该插孔2411设置，并可从该插孔2411穿出设置。该插接柱233穿出该插孔2411的一端可通过热铆工艺与该线路板24配合固定，进而可提高线路板24与该支架23配合的稳定性。

在本实施例中，该定子座25可包括座体251、已经设置于该座体251上且凸出该座体251设置的定位柱252。该座体251可位于该定位柱252的一端，横截面尺寸可大于该定位柱252的横截面尺寸。该定位柱252可插入该定子铁芯21中，可用于对该定子铁芯21进行安装定位。

在本实施例中，该定子组件20还可包括第二轴承26以及第三轴承27，该第二轴承26可安装于该定位柱252远离该座体251的一端。该第三轴承27可安装于该座体251中。该第二轴承26和该第三轴承27可套设于该转轴13上，可便于该转轴13转动。

图10和图11示出了本发明外转子无刷电机的第二实施例，其与该第一实施例的区别在于，该转子组件10可采用多个磁钢17替换磁环15。在本实施例中，该多个磁钢17可沿该机壳12的周向间隔设置。该端盖11中可设置多个限位凸部114，该多个限位凸部114可沿该端盖11的周向间隔设置于该端盖11的内侧壁且可从该端盖11的一端凸出设置。相邻设置的两个限位凸部114之间可形成插槽115，该插槽115可与该磁钢17一一对应设置，可用供该磁钢17插入并对该磁钢17进行限位。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种外转子无刷电机，其特征在于，包括转子组件(10)、以及与所述转子组件(10)配合的定子组件(20)；

所述转子组件(10)包括中空设置的端盖(11)、与所述端盖(11)装配且为两端贯通中空结构的机壳(12)、两端从所述端盖(11)和所述机壳(12)穿出的转轴(13)；所述端盖(11)套设于至少部分所述机壳(12)上，且与所述机壳(12)形成一体结构。

2.根据权利要求1所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述端盖(11)为塑胶件；所述端盖(11)和所述机壳(12)通过注塑形成一体机构；

所述机壳(12)上沿周向间隔且均匀分布在注塑时供注塑胶填充以防止所述机壳(12)松脱的多个通孔(121)。

3.根据权利要求1所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述端盖(11)包括中空的筒状本体(111)、以及设置在所述筒状本体(111)一端的风叶(112)；

所述筒状本体(111)套设于至少部分所述机壳(12)的外围，并与所述机壳(12)形成一体结构；

所述筒状本体(111)与所述风叶(112)一体成型。

4.根据权利要求3所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述风叶(112)上设有供所述转轴(13)穿设的中心通孔(1121)。

5.根据权利要求4所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述转轴(13)与所述风叶(112)形成一体结构。

6.根据权利要求4所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述转子组件(10)还包括设置于所述中心通孔(1121)中且与所述转轴(13)配合的轴套(14)。

7.根据权利要求6所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述风叶(112)为塑胶件；

所述轴套(14)包括套体(141)、设置于所述套体(141)两端以在所述风叶(112)注塑时与所述风叶(112)配合的配合凸台(142)；

所述配合凸台(142)与所述套体(141)之间的连接处设有在所述风叶(112)注塑时与所述风叶(112)配合设置的台阶面(143)；

所述风叶(112)与所述轴套(14)通过注塑形成一体结构时，所述风叶(112)的包裹面与所述台阶面(143)远离所述套体(141)一端的端部齐平。

8.根据权利要求1所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述定子组件(20)包括定子铁芯(21)、设置于所述定子铁芯(21)上的线圈绕组(22)、从所述定子铁芯(21)一端插入所述定子铁芯(21)设置的支架(23)、设置在所述支架(23)上的线路板(24)；

所述机壳(12)套设于所述定子铁芯(21)的外围；

所述转轴(13)的两端从所述定子铁芯(21)穿出设置。

9.根据权利要求8所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述线路板(24)上设有与所述支架(23)配合的插孔(2411)；

所述支架(23)上设有插入所述插孔(2411)并从所述插孔(2411)穿出的插接柱(233)；

所述插接柱(233)穿出所述插孔(2411)的一端通过热铆工艺与所述线路板(24)配合固定。

10.根据权利要求1所述的外转子无刷电机，其特征在于，所述转子组件(10)还包括设置于所述机壳(12)中且间隔设置的多个磁钢(17)；

或者，所述转子组件(10)还包括设置于所述机壳(12)中且与所述机壳(12)同轴设置的磁环(15)。

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