CN210431036U - 外转子中空轴无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了外转子中空轴无刷电机，包括中空的连接筒和转子外壳，转子外壳通过轴承连接在连接筒外围，且连接筒与转子外壳同轴设置；连接筒上设置有贯穿其内外壁连接筒过线孔，连接筒的外壁面上还设置有连接凸台，连接筒外壁上还设置有过线支架，过线支架上设置有支架过线孔，连接凸台上还连接有位于过线支架下方的霍尔安装板，霍尔安装板上设置有霍尔过线孔；连接筒与转子外壳之间的区域还设置有磁场产生组件和霍尔感应组件，连接筒上还安装有电路板。本实用新型用中空的连接筒取代传统的连接轴来实现电机的定位，它可大大缩短电机的轴向空间，同时，中空的连接筒不仅便于霍尔导线和三相导线的引出，也便于对它们进行维护。

Description

外转子中空轴无刷电机

技术领域

本实用新型涉及无刷电机技术领域，尤其是涉及外转子中空轴无刷电机。

背景技术

现有的外转子无刷电机通常具有外转子和内定子，且内定子连接有外凸的连接轴，但这样的结构会有如下问题：1、由于无法通过连接轴直接实现定位，因而还需在与连接轴相连的轴承外表面设计有套筒法兰结构，这无疑会增加电机结构复杂度和生产成本。2、由于套筒法兰结构的存在，电机的霍尔导线和三相导线仅能从套筒法兰结构的安全空间引出，如此，减少了单位体积产生的力矩，进而会降低电机的高功率密度。3、由于连接轴及套筒法兰结构的存在，在外转子上安装负载时则会具有一定的方向性，这样会影响产品应用的通用性。4、连接轴通常外凸于外转子且套筒法兰结构亦周向外凸于外转子，如此则会占用较大的轴向和径向空间，从而影响电机的小型化设计。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题，提供外转子中空轴无刷电机。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

外转子中空轴无刷电机，包括中空的连接筒和转子外壳，转子外壳通过轴承连接在连接筒外围，且连接筒与转子外壳同轴设置；

连接筒上设置有贯穿其内外壁连接筒过线孔，连接筒的外壁面上还设置有连接凸台；

连接筒外壁上还设置有位于连接凸台上方的过线支架，过线支架上设置有支架过线孔；

连接凸台上连接有位于过线支架下方的霍尔安装板，霍尔安装板上设置有霍尔过线孔；

连接筒与转子外壳之间的区域还设置有位于过线支架上方的磁场产生组件和位于过线支架下方的霍尔感应组件；

连接筒上还安装有与磁场产生组件连接的电路板。

本实用新型中，磁场产生组件包括动态磁场组和静态磁场组，动态磁场组包括套设连接在连接筒上的硅钢片，硅钢片上开设有若干个定子槽，若干个定子槽使得硅钢片形成有若干个沿硅钢片环向均匀分布的硅钢片支架段，硅钢片支架段上缠绕有电磁线，静态磁场组包括若干个连接在转子外壳内壁面的磁铁。通过动态磁场组产生的磁场和静态磁场组产生的磁场之间的相互耦合，则可使得转子外壳相对连接筒发生转动。霍尔感应组件包括霍尔换向感应磁环和连接在霍尔安装板上的霍尔换向传感器，霍尔感应组件可对电机的转速及转向等进行检测和控制。本实用新型中，磁场产生组件和霍尔感应组件均可采用现有技术，在此不再赘述。

本实用新型中，过线支架可用于支撑磁场产生组件。连接筒呈中空结构，用于连接定位结构，通过支架过线孔、霍尔过线孔的设置，可将霍尔导线(霍尔安装板)、三相导线(电路板)穿过连接筒过线孔从连接筒中引出。本实用新型用中空的连接筒取代传统的连接轴来实现电机的定位，它可大大缩短电机的轴向和径向空间，同时，中空的连接筒不仅便于霍尔导线和三相导线的引出，也便于对它们进行维护。连接筒内壁面可设置有连接轴肩来实现与定位结构的连接，这样，可省去额外的连接辅助结构。另外，连接筒的两端均可与定位结构进行连接，不具有方向限制，可大大提高电机应用的通用性。

进一步地，所述过线支架具有与所述连接凸台接触的支架连接段，支架连接段的内侧端延伸设置有套设在连接筒上的支架套设段，支架连接段的外侧端向上延伸有若干个环形排列的支架分割段。

本实用新型中，支架分割段的数量应与硅钢片上定子槽的数量相等，且支架分割段与定子槽槽口的底端部相适应。

为保证过线支架与连接筒的同步转动，进一步地，所述连接筒的外表面上开设有沿其轴向设置的支架限位凹槽；

所述支架套设段的内表面上向内侧延伸设置有与支架限位凹槽置入配合的支架限位凸起。

进一步地，所述支架连接段上设置有支架镂空槽。如此，可便于引导霍尔导线或者三相导线。

进一步地，所述支架过线孔处设置有弹性过线套。弹性过线套既可以用自身的弹性力定位霍尔导线和三相导线，又可保护霍尔导线和三相导线不被磨损。

为实现转子外壳与负载的稳定连接，进一步地，所述转子外壳的外表面设置有外壳连接凸台。

进一步地，所述连接筒外表面由上至下依次具有第一轴承连接段、电路板连接段、磁场产生组件连接段、霍尔感应连接段及第二轴承连接段，连接筒的外表面于第一轴承连接段与电路板连接段之间还设置有沿连接筒环向设置的轴承限位凹槽，霍尔感应连接段外径大于第二轴承连接段和磁场产生组件连接段；

所述轴承设置有两个，且两个轴承分别连接在第一轴承连接段和第二轴承连接段，轴承限位凹槽处设置有可防止轴承轴向移动的轴承限位卡簧。

本实用新型中，第一轴承连接段和第二轴承连接段均用于连接轴承。磁场产生组件连接段用于安装硅钢片。霍尔感应连接段可设置所述连接凸台和连接筒过线孔，过线支架和霍尔安装板均位于霍尔感应连接段处。霍尔感应连接段的外径大于磁场产生组件连接段，可进一步固定硅钢片的位置。霍尔感应连接段的外径大于第二轴承连接段，可防止轴承发生轴向移动；同理，轴承限位卡簧也可防止轴承发生轴向移动。

进一步地，所述连接筒与所述转子外壳的轴向长度相等。如此，便于改善电机的轴向空间。

进一步地，所述转子外壳的内壁面设置有环形限位凸起，环形限位凸起的顶端与位于第一轴承连接段的所述轴承的外圈相连；

所述转子外壳的内壁面还设置有转子隔离管，转子隔离管位于环形限位凸起和连接在第二轴承连接段的轴承之间的区域。

本实施例中，转子隔离管可防止磁场泄露，提高磁场产生组件的效果。其中，环形限位凸起可定位转子隔离管的轴向位置。

进一步地，所述转子外壳与所述转子隔离管的连接处设置有螺纹槽。

螺纹槽的设置，可增加胶水接触面积，提高转子外壳与转子隔离管之间连接的稳定性。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型用中空的连接筒取代传统的连接轴来实现电机的定位，它可大大缩短电机的轴向和径向空间，同时，中空的连接筒不仅便于霍尔导线和三相导线的引出，也便于对它们进行维护。连接筒内壁面可设置有连接轴肩来实现与定位结构的连接，这样，可省去额外的连接辅助结构。另外，连接筒的两端均可与定位结构进行连接，不具有方向限制，可大大提高电机应用的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对描述本实用新型实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。

图1为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机一个具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机一个具体实施例的剖视图；

图3为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机中磁场产生组件和霍尔感应组件一个具体实施例的结构示意图；

图4为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机中磁场产生组件一个具体实施例的结构示意图；

图5为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机中过线支架一个具体实施例的结构示意图；

图6为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机中连接筒一个具体实施例的结构示意图；

图7为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机中连接筒一个具体实施例的结构示意图；

图8为本实用新型所述的外转子中空轴无刷电机中转子外壳一个具体实施例的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称如下：1、连接筒，2、转子外壳，3、轴承，4、连接筒过线孔，5、连接凸台，6、过线支架，7、支架过线孔，8、霍尔安装板，9、霍尔过线孔，10、支架套设段，11、支架分割段，12、支架限位凹槽，13、支架限位凸起，14、支架镂空槽，15、电路板，16、弹性过线套，17、环形限位凸起，18、转子隔离管，19、外壳连接凸台，20、第一轴承连接段，21、电路板连接段，22、磁场产生组件连接段，23、霍尔感应连接段， 24、第二轴承连接段，25、轴承限位凹槽，26、轴承限位卡簧，27、螺纹槽， 28、磁铁，29、硅钢片，30、硅钢片支架段，31、定子槽，32、电磁线，33、霍尔换向传感器，34、霍尔换向感应磁环，35、硅钢片限位凸起，36、三相导线，37、霍尔导线，38、支架连接段。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本实用新型实施例中的一部分，而不是全部。基于本实用新型记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本实用新型保护的范围内。

实施例1

如图1～图8所示，外转子中空轴无刷电机，包括中空的连接筒1和转子外壳2，转子外壳2通过轴承3连接在连接筒1外围，且连接筒1与转子外壳2 同轴设置；

连接筒1上设置有贯穿其内外壁连接筒过线孔4，连接筒1的外壁面上还设置有连接凸台5；

连接筒1外壁上还设置有位于连接凸台5上方的过线支架6，过线支架6 上设置有支架过线孔7；

连接凸台5上连接有位于过线支架6下方的霍尔安装板8，霍尔安装板8 上设置有霍尔过线孔9；

连接筒1与转子外壳2之间的区域还设置有位于过线支架6上方的磁场产生组件和位于过线支架6下方的霍尔感应组件；

连接筒1内还安装有与磁场产生组件连接的电路板15。

本实施例中，磁场产生组件可采用12槽式动态磁场组和14极式静态磁场组。为实现连接筒1与定位结构的连接，可在连接筒1的内表面设置有连接轴肩，并且还可在连接筒1的内表面设置有连接螺纹以便于进行电机的定位连接。电路板15可连接在12槽式动态磁场组的上方。过线支架6套设在连接筒1的外壁面，可将过线支架6连接在连接凸台5的上端，亦可通过连接凸台5直接支撑过线支架6。霍尔感应组件中霍尔换向传感器与电路板15电性连接。

优选地，所述支架过线孔7处设置有弹性过线套16。弹性过线套16可选用硅胶、橡胶等材质。

所述转子外壳2的外表面设置有外壳连接凸台19。

优选地，所述连接筒1与所述转子外壳2的轴向长度相等。

本实施例中，轴承3可选用滚珠轴承。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述过线支架6具有与所述连接凸台5接触的支架连接段38，支架连接段38的内侧端延伸设置有套设在连接筒1上的支架套设段10，支架连接段38的外侧端向上延伸有若干个环形排列的支架分割段11。

本实施例中，支架连接段38可连接在连接凸台5的顶端。

优选地，所述连接筒1的外表面上开设有沿其轴向设置的支架限位凹槽 12；

所述支架套设段10的内表面上向内侧延伸设置有与支架限位凹槽12置入配合的支架限位凸起13。

为提高磁场产生组件中硅钢片与连接筒1连接的稳定性，可在硅钢片的内表面设置有可与支架限位凹槽12置入配合的硅钢片限位凸起35。

优选地，所述支架连接段38上设置有支架镂空槽14。

实施例3

本实施例在实施例1～2中任意一项实施例的基础上作出了如下进一步限定：所述连接筒1外表面由上至下依次具有第一轴承连接段20、电路板连接段 21、磁场产生组件连接段22、霍尔感应连接段23及第二轴承连接段24，连接筒1的外表面于第一轴承连接段20与电路板连接段21之间还设置有沿连接筒 1环向设置的轴承限位凹槽25，霍尔感应连接段23外径大于第二轴承连接段 24和磁场产生组件连接段22；

所述轴承3设置有两个，且两个轴承3分别连接在第一轴承连接段20和第二轴承连接段24，轴承限位凹槽25处设置有可防止轴承3轴向移动的轴承限位卡簧26。

本实施例中，第一轴承连接段20和第二轴承连接段24可等大。

优选地，所述转子外壳2的内壁面设置有环形限位凸起17，环形限位凸起 17的顶端与位于第一轴承连接段20的所述轴承3的外圈相连；

所述转子外壳2的内壁面还设置有转子隔离管18，转子隔离管18位于环形限位凸起17和连接在第二轴承连接段24的轴承3之间的区域。

优选地，所述转子外壳2与所述转子隔离管18的连接处设置有螺纹槽27。

本实施例中，螺纹槽可设置在转子外壳2的内表面，也可以设置在转子隔离管18的外表面。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.外转子中空轴无刷电机，其特征在于：包括中空的连接筒(1)和转子外壳(2)，转子外壳(2)通过轴承(3)连接在连接筒(1)外围，且连接筒(1)与转子外壳(2)同轴设置；

连接筒(1)上设置有贯穿其内外壁连接筒过线孔(4)，连接筒(1)的外壁面上设置有连接凸台(5)；

连接筒(1)外壁上还设置有位于连接凸台(5)上方的过线支架(6)，过线支架(6)上设置有支架过线孔(7)；

连接凸台(5)上连接有位于过线支架(6)下方的霍尔安装板(8)，霍尔安装板(8)上设置有霍尔过线孔(9)；

连接筒(1)与转子外壳(2)之间的区域还设置有位于过线支架(6)上方的磁场产生组件和位于过线支架(6)下方的霍尔感应组件；

连接筒(1)上还安装有与磁场产生组件连接的电路板(15)。

2.根据权利要求1所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述过线支架(6)具有与所述连接凸台(5)接触的支架连接段(38)，支架连接段(38)的内侧端延伸设置有套设在连接筒(1)上的支架套设段(10)，支架连接段(38)的外侧端向上延伸有若干个环形排列的支架分割段(11)。

3.根据权利要求2所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述连接筒(1)的外表面上开设有沿其轴向设置的支架限位凹槽(12)；

所述支架套设段(10)的内表面上向内侧延伸设置有与支架限位凹槽(12)置入配合的支架限位凸起(13)。

4.根据权利要求2所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述支架连接段(38)上设置有支架镂空槽(14)。

5.根据权利要求1所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述支架过线孔(7)处设置有弹性过线套(16)。

6.根据权利要求1所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述转子外壳(2)的外表面设置有外壳连接凸台(19)。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述连接筒(1)外表面由上至下依次具有第一轴承连接段(20)、电路板连接段(21)、磁场产生组件连接段(22)、霍尔感应连接段(23)及第二轴承连接段(24)，连接筒(1)的外表面于第一轴承连接段(20)与电路板连接段(21)之间还设置有沿连接筒(1)环向设置的轴承限位凹槽(25)，霍尔感应连接段(23)外径大于第二轴承连接段(24)和磁场产生组件连接段(22)；

所述轴承(3)设置有两个，且两个轴承(3)分别连接在第一轴承连接段(20)和第二轴承连接段(24)，轴承限位凹槽(25)处设置有可防止轴承(3)轴向移动的轴承限位卡簧(26)。

8.根据权利要求7所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述连接筒(1)与所述转子外壳(2)的轴向长度相等。

9.根据权利要求7所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述转子外壳(2)的内壁面设置有环形限位凸起(17)，环形限位凸起(17)的顶端与位于第一轴承连接段(20)的所述轴承(3)的外圈相连；

所述转子外壳(2)的内壁面还设置有转子隔离管(18)，转子隔离管(18)位于环形限位凸起(17)和连接在第二轴承连接段(24)的轴承(3)之间的区域。

10.根据权利要求9所述的外转子中空轴无刷电机，其特征在于：所述转子外壳(2)与所述转子隔离管(18)的连接处设置有螺纹槽。

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