CN206619963U - 一种用于电机定子组件的保护罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电机定子组件的保护罩，该电机包括壳体、转子组件、定子组件、固定轴以及保护罩；其中，固定轴依次通过壳体、转子组件、定子组件、保护罩的中心，且与定子组件和保护罩固定，转子组件与壳体固定；定子组件为PCB板，保护罩设置在PCB板的至少一侧，保护罩设置有容腔，用于容纳PCB板，保护罩的材质为不导磁材料，转子组件为永磁磁铁，永磁磁铁分别设置在PCB板和/或保护罩的外侧，PCB板与永磁磁铁共同作用，使得转子组件带动壳体转动，保护罩用于将PCB板径向固定在固定轴上。该电机由于设有PCB板的保护罩，保护罩将PCB板径向固定在固定轴上，同时保护罩保护PCB板不被电机的扭矩损伤，降低PCB板被损坏的几率，节约资源，从而降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及机电技术领域，特别是涉及一种用于电机定子组件的保护罩。
背景技术
电机作为机电能量转换的重要装置，也是电气传动的基础部件，其应用领域广泛、产品品种众多，是电子设备的重要部件。
电机是依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。因此，传统的电机需要多个电绕组，绕组是绕在铁芯上，造成电机的体积大、重量重以及转化率低等等，从而应运而生出PCB电机，常用PCB电机的PCB板通过定位孔进行固定，PCB电机的扭矩对定位孔容易造成损坏，从而损坏PCB板，浪费资源。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于电机定子组件的保护罩，以解决现有技术中PCB电机的PCB板通过定位孔进行固定，PCB电机的扭矩对定位孔容易造成损坏，从而损坏PCB板，浪费资源的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于电机定子组件的保护罩，所述电机包括壳体、转子组件、定子组件、固定轴以及保护罩；其中，所述固定轴依次通过所述壳体、转子组件、定子组件、保护罩的中心，且与所述定子组件和所述保护罩固定，所述转子组件与所述壳体固定；所述定子组件为PCB板，所述保护罩设置在所述PCB板的至少一侧，所述保护罩设置有容腔，用于容纳所述PCB板，所述保护罩的材质为不导磁材料，所述转子组件为永磁磁铁，所述永磁磁铁分别设置在所述PCB板和/或所述保护罩的外侧，所述PCB板与所述永磁磁铁共同作用，使得所述转子组件带动所述壳体转动，所述保护罩用于将所述PCB板径向固定在所述固定轴上。
根据本实用新型一实施例，所述保护罩的形状为正多边形。
根据本实用新型一实施例，所述保护罩的材质为不锈钢金属材料。
根据本实用新型一实施例，所述保护罩的厚度范围为0.5～2mm。
根据本实用新型一实施例，所述保护罩上设有透气孔和接线孔。
根据本实用新型一实施例，所述保护罩进一步设有保护垫，所述保护垫贴合在所述容腔的内壁，用于缓和所述保护罩与所述PCB板的刚性连接。
根据本实用新型一实施例，所述固定轴进一步包括中间单元和外围单元，所述中间单元穿过所述定子组件，所述外围单元穿过所述转子组件，所述中间单元的形状为方形或者跑道形；
进一步包括固定组件，所述固定组件将所述PCB板轴向固定在所述固定轴上。
根据本实用新型一实施例，所述固定组件为卡簧。
根据本实用新型一实施例，所述永磁磁铁的形状为圆环，且所述永磁磁铁由多个扇形磁铁组成。
根据本实用新型一实施例，所述固定轴进一步包括通孔，所述通孔用于将所述PCB板上的导线引出。
本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供的电机由于设有PCB板的保护罩，保护罩将PCB板径向固定在固定轴上，同时保护罩保护PCB板不被电机的扭矩损伤，降低PCB板被损坏的几率，节约资源，从而降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1是本实用新型提供的电机第一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型第一实施例的爆炸结构示意图；
图3是本实用新型第一实施例的剖面结构示意图；
图4是本实用新型第一实施例中保护罩的结构示意图；
图5是本实用新型第一实施例中固定轴的结构示意图；
图6是本实用新型第一实施例中第一或第二磁铁的爆炸结构示意图；
图7是本实用新型提供的电机第二实施例的剖面结构示意图。
具体实施方式
请一并参阅图1至图6，图1是本实用新型提供的电机第一实施例的结构示意图，图2是本实用新型提第一实施例的爆炸结构示意图，图3是本实用新型提第一实施例的剖面结构示意图，图4是本实用新型第一实施例中保护罩的结构示意图，图5是本实用新型第一实施例中固定轴的结构示意图，图6是本实用新型第一实施例中第一或第二磁铁的爆炸结构示意图。
如图1至图3所示，该电机100包括壳体120、转子组件140、定子组件160、固定轴180以及保护罩170。
其中，固定轴180依次通过壳体120、转子组件140、定子组件160、保护罩170的中心，固定轴180且与定子组件160和保护罩170固定，转子组件140与壳体120固定；定子组件160为PCB板，保护罩170设置在PCB板160的至少一侧，保护罩170设置有容腔172，用于容纳PCB板160，转子组件140为永磁磁铁，永磁磁铁140分别设置在PCB板160和/或保护罩170的外侧，且不与PCB板160和/或保护罩170相接触，PCB板160与永磁磁铁140共同作用，使得转子组件140带动壳体120转动，保护罩170用于将PCB板160径向固定在固定轴180上。
本实用新型提供的电机100由于设有PCB板160的保护罩170，保护罩170将PCB板160径向固定在固定轴180上，同时保护罩170保护PCB板160不被电机100的扭矩损伤，降低PCB板160被损坏的几率，节约资源，从而降低成本。该电机100结构简单、体积小、重量轻且可靠性高，可应用于轴不转而壳体转的电机领域，例如独轮车、电动车、电动汽车、风扇等常见产品。
具体的，壳体120包括第一壳体122和第二壳体124，第一壳体122和第二壳体124固定连接；转子组件140包括第一磁铁142和第二磁铁146，第一磁铁142与第一壳体122固定连接，第二磁铁146与第二壳体124固定连接；固定连接是指在机器中有相当多的零件需要彼此连接，且连接件之间不能作相对运动，固定连接的方式可以具体为螺纹连接，键连接或者销连接；其中，本实施例采用螺纹连接，将两个零件紧紧固定在一起。本实施例中，先将第一磁铁142与第一壳体122固定连接，然后将第二磁铁146与第二壳体124固定连接，最后将第一壳体122和第二壳体124固定连接，形成一体使得转子组件140带动壳体120进行转动。
壳体120的材料为轻质金属材料，具体可以为铝或者铝合金，从而可以进一步降低电机100的重量。
电机100进一步包括第一轴承132和第二轴承134，其中，第一壳体122通过第一轴承132与固定轴180连接，第二壳体124通过第二轴承134与固定轴180连接，才能使壳体120相对固定轴180进行转动。其中，在第一轴承132和/或第二轴承134的内侧还可以设置有密封圈，起到密封和隔离作用。
请一并参阅图4，保护罩170的形状为正多边形，包括但不限于正八边形、正十二边形、正二十边形等等；保护罩170是将固定轴180对PCB板160的扭矩分散到正多边形上，因此PCB板160的边形越多，分散效果越好，保护PCB板160的效果越好。
保护罩170的材质为不导磁材料，或者保护罩170的材质为不导磁的刚性材料，具体可以为不导磁的不锈钢金属材料，其中还可以是去磁或者退磁的不导磁材料，例如通过加热、冲击等方式进行去磁或者退磁；其中，保护罩170设置在PCB板160的至少一侧，即可以为一侧，也可以为两侧，本实施例中，保护罩170仅设置在PCB板160的一侧，保护罩170设置有容腔172，用于容纳PCB板160，用于将PCB板160径向固定在固定轴180上。保护罩170的厚度范围为0.5～2mm；进一步的，保护罩170的厚度范围为0.6～1.5mm；更进一步的，保护罩170的厚度范围为0.8～1.2mm，使得能够将PCB板160径向固定在固定轴180上。其中，容腔172的厚度大于等于PCB板160的厚度，具体情况，容腔172的厚度等于两个PCB板160的厚度或者多个PCB板160的厚度。
保护罩170上设有多个透气孔174和穿线孔176，透气孔174的形状包括但不限于圆形、星形、正六边形等等，且透气孔174的面积占据保护罩170的面积的范围为50-80％，其透气孔174是用来减少保护罩170的重量，且能够将PCB板160的热量传递出去，穿线孔176用于将PCB板160上的导线引出。
进一步的，保护罩170设有保护垫178，保护垫178的材质为弹性材质，例如橡胶、硅胶、海绵等等，保护垫178贴合在容腔171的内壁，用于缓和保护罩170与PCB板160的刚性连接，使得保护罩170与PCB板160能紧密贴合连接。
请一并参阅图5，固定轴180包括中间单元182和外围单元184，中间单元182位于两个外围单元184的中间，中间单元182穿过定子组件160和保护罩170，外围单元184穿过转子组件140和壳体120，其中，外围单元184的形状为圆形，使得壳体120通过轴承相对固定轴180进行转动，而中间单元182的形状为方形或者跑道形，并非圆形，从而可以限制定子组件160相对于固定轴180进行转动，PCB板160和保护罩170的中间通孔与中间单元182的形状一致，并且刚好套设在固定轴180的中间单元182处。
固定轴180进一步包括固定组件190，固定组件190将PCB板160轴向固定在固定轴180上。固定组件190可以与固定轴180焊接固定在一起，或者固定组件190与固定轴180一体成型，固定组件190的面积小于PCB板160的面积，固定组件190的形状为圆形或者圆环形；本实施例的固定组件190为一对卡簧，一对卡簧190将PCB板160和保护罩170轴向固定在固定轴180上，从而固定轴180上设有一对卡槽186，一对卡槽186用于限制一对卡簧190轴向移动，一对卡簧190再限制PCB板160和保护罩170轴向移动，从而将PCB板160和保护罩170轴向固定在固定轴180上。在其他应用例中，固定组件190还可以是一个卡簧和一个固定片，固定片与固定轴180一体成型，凸起于固定轴180，从而将PCB板160和/或保护罩170的一侧固定住，另一侧再用卡簧进行固定，同样可以将PCB板160固定在固定轴180上。
固定轴180进一步包括通孔188(剖面图见图3)，通孔188用于将PCB板160上的导线引出，其中，通孔188的一端在中间单元182处，通孔188的另一端在外围单元184处，从而可以将PCB板160上的导线引出壳体110的外部。
本实用新型提供的电机100由于设有保护罩170和卡簧190，卡簧190将PCB板160和保护罩170轴向固定在固定轴180上，保护罩170将PCB板160径向固定在固定轴180上，同时保护罩170保护PCB板160不被电机100的扭矩损伤，保护罩170和卡簧190共同作用，既能稳固地固定PCB板160，又能更好地保护PCB板160避免损坏。PCB板160是电机100的重要组成部分，其价格占据电机100总价的比例大，大约为50～70％，保护了PCB板160，降低PCB板160被损坏的几率，即节约资源，降低成本。
如图6所示，第一磁铁142进一步包括第一主磁铁141和第一固定件143，第一固定件143用于将第一主磁铁141固定设置在第一壳体122上，其中，第一固定件143设有第一凹槽144，第一主磁铁141填充第一凹槽144。对应的，第二磁铁146进一步包括第二主磁铁145和第二固定件147，第二固定件147用于将第二主磁铁145固定设置在第二壳体124上，其中，第二固定件147设有第二凹槽148，第二主磁铁145填充第二凹槽148。本实施例中，第一固定件143和第二固定件147的材质为铁，先将第一凹槽144和第二凹槽148加工完成后，再进行第一主磁铁141和第二主磁铁145的填充，贴合度高且稳定性好。
第一主磁铁141和第二主磁铁145为永久型的强力磁铁，强力磁铁是指钕铁硼磁铁，它相比于铁氧体磁铁、铝镍钴、钐钴的磁性能大大的超越了其他几种磁铁，本实施例中，选择剩磁范围为3700～4000T的强力磁铁。
第一主磁铁141和第二主磁铁145的形状为圆环，且第一主磁铁141和第二主磁铁145由多个扇形磁铁组成。多个扇形磁铁的磁极为轴向磁极，多个扇形磁铁沿环向阵列，形成圆环状的第一主磁铁141和第二主磁铁145，多个扇形磁铁的磁极围绕着圆环阵列且交替极性，在相同位置上，第一主磁铁141和第二主磁铁145的扇形磁铁的极性相反。
为配合第一磁铁142和第二磁铁146，PCB板160包括与扇形磁铁对数相对应的扇块电路板，本实施例具体应用例中，PCB板160为多层线路板，具体可以为四层线路板，四层PCB板上每一相的铜线线圈设在同一层，每一层的电流线圈含有四组扇块电路板，每一组扇块电路板为四砸线圈，与四对磁极的扇形磁铁相对应设置，即八个扇形磁铁；PCB板160上还设置有连接相邻的扇块电路板的电路，以将多个扇块电路板之间电连接；采用交替极性的主磁体的设置与PCB板的线圈形状设计相配合，可以提高电机100的转速和扭矩。
请参阅图7，图7是本实用新型提供的电机第二实施例的剖面结构示意图。
如图7所示，为了方便了解，以剖面图为例作说明，本实施例的结构与第一实施例的结构基本相同，不同的是，保护罩270设置在PCB板260的两侧，本实施例中，保护罩270还包括罩盖271，罩盖271的形状与保护罩270的形状一致，或者也可以设有透气孔，从而使得罩盖271盖合保护罩270，将PCB板260保护在保护罩270的内部，可以进一步固定PCB板260。在其他实施例中，当PCB板260的厚度大于5mm时，可以考虑用两个保护罩270面对面地贴合，从而保护PCB板260。保护罩270的厚度约为PCB板260厚度的二分之一，两个保护罩270之间可以通过粘合等方式固定在一起，固定方式在此不做限制，将两者固定在一起即可。
PCB板260进一步包括霍尔传感器(图未示)，霍尔传感器用于将PCB板260上的电流进行切换，具体来说，霍尔传感器探测转子组件旋转磁场的位置，再通过逻辑与驱动电路，给相应的绕组激励，即绕组根据电机永磁体的磁场作出反应，从而产生需要的转矩。其中，整个PCB板260还包括接线端子，接线端子的个数匹配电机的电相的个数，霍尔传感器的个数亦匹配电机的电相的个数，例如，当电机的电相的个数为3个时，霍尔传感器的个数也为3个，再加上正负极接线端子，接线端子的数量为共为8个。
综上所述，本领域技术人员容易理解，本实用新型提供的电机由于设有PCB板的保护罩，保护罩将PCB板径向固定在固定轴上，同时保护罩保护PCB板不被电机的扭矩损伤，降低PCB板被损坏的几率，节约资源，从而降低成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于电机定子组件的保护罩，其特征在于，所述电机包括壳体、转子组件、定子组件、固定轴以及保护罩；其中，
所述固定轴依次通过所述壳体、转子组件、定子组件、保护罩的中心，且与所述定子组件和所述保护罩固定，所述转子组件与所述壳体固定；
所述定子组件为PCB板，所述保护罩设置在所述PCB板的至少一侧，所述保护罩设置有容腔，用于容纳所述PCB板，所述保护罩的材质为不导磁材料，所述转子组件为永磁磁铁，所述永磁磁铁分别设置在所述PCB板和/或所述保护罩的外侧，所述PCB板与所述永磁磁铁共同作用，使得所述转子组件带动所述壳体转动，所述保护罩用于将所述PCB板径向固定在所述固定轴上。
2.根据权利要求1所述的保护罩，其特征在于，
所述保护罩的形状为正多边形。
3.根据权利要求2所述的保护罩，其特征在于，
所述保护罩的材质为不锈钢金属材料。
4.根据权利要求3所述的保护罩，其特征在于，
所述保护罩的厚度范围为0.5～2mm。
5.根据权利要求4所述的保护罩，其特征在于，
所述保护罩上设有透气孔和接线孔。
6.根据权利要求5所述的保护罩，其特征在于，
所述保护罩进一步设有保护垫，所述保护垫贴合在所述容腔的内壁，用于缓和所述保护罩与所述PCB板的刚性连接。
7.根据权利要求1所述的保护罩，其特征在于，
所述固定轴进一步包括中间单元和外围单元，所述中间单元穿过所述定子组件，所述外围单元穿过所述转子组件，所述中间单元的形状为方形或者跑道形；
进一步包括固定组件，所述固定组件将所述PCB板轴向固定在所述固定轴上。
8.根据权利要求7所述的保护罩，其特征在于，
所述固定组件为卡簧。
9.根据权利要求1所述的保护罩，其特征在于，
所述永磁磁铁的形状为圆环，且所述永磁磁铁由多个扇形磁铁组成。
10.根据权利要求1所述的保护罩，其特征在于，
所述固定轴进一步包括通孔，所述通孔用于将所述PCB板上的导线引出。
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Legal Events
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