CN211908482U - 电动工具、无刷直流电机及其定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动技术领域，提供了一种电动工具、无刷直流电机及其定子。用于无刷直流电机的定子包括：支架和固定地套设在所述支架上的定子铁芯，所述定子铁芯具有多个定子绕组，所述定子还包括固定地套设在所述支架上的接线座，所述接线座布置在所述定子铁芯的轴向一端，所述接线座包括绝缘座和相互绝缘地布置在所述绝缘座上的三个接线环，所述三个接线环在接线座的径向上间隔，每一接线环包括多个柄脚，所述三个接线环的所述柄脚在接线座的周向上错开间隔设置，所述多个定子绕组由一根绕线连续绕制，且相邻的绕组之间的线端挂接在所述三个接线环的其中一个的一柄脚上。

Description

电动工具、无刷直流电机及其定子

技术领域

本实用新型涉及电动技术领域，尤其涉及一种用于无刷直流电机的定子，以及具有该定子的无刷直流电机和具有该无刷直流电机的电动工具。

背景技术

在无刷直流电机中，需要将定子的绕组与外部电源各相连接，以通过控制器的电路控制对绕组的供电换向。常用的无刷直流电机的定子绕组通常有三角形绕组和星形绕组。现有的三角线定子绕组的出线方式通常是抽出三相绕组的线头之后通过端子压接或焊接将各线头连接到一起。然而，由于电线头较多，需要逐一进行绝缘保护，工艺繁杂且可靠性差，此外还导致端子易折等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种可以解决或至少减轻上述问题的定子，以及具有该定子的无刷直流电机和具有该无刷直流电机的电动工具。

为此，本实用新型提供了一种用于无刷直流电机的定子，包括：支架和固定地套设在所述支架上的定子铁芯，所述定子铁芯具有多个定子绕组，所述定子还包括固定地套设在所述支架上的接线座，所述接线座布置在所述定子铁芯的轴向一端，所述接线座包括绝缘座和相互绝缘地布置在所述绝缘座上的三个接线环，所述三个接线环在接线座的径向上间隔，每一接线环包括多个柄脚，所述三个接线环的所述柄脚在接线座的周向上错开间隔设置，所述多个定子绕组由一根绕线连续绕制，且相邻的绕组之间的线端挂接在所述三个接线环的其中一个的一柄脚上。

在一些实施例中，所述绝缘座包括基座，所述基座的径向外侧和/或顶部设有间隔的收容槽，每一所述柄脚卡接在相应的收容槽内。

在一些实施例中，所述三个接线环为彼此间隔且同心布置在所述接线座上的第一接线环、第二接线环和第三接线环，每一所述第一接线环、第二接线环和第三接线环包括环形的本体及自所述本体向外向上延伸的一引线端子，每一接线环的所述多个柄脚自所述本体向外向下弯折延伸。

在一些实施例中，所述接线座还包括盖置在所述绝缘座上的一绝缘环，所述绝缘环的底部设有三个环形槽，分别对应收容并卡接所述三个接线环。

在一些实施例中，所述定子还包括与所述接线座电连接的引线，所述支架上形成一定位部，所述定位部限定一供所述引线穿过的穿入口。

在一些实施例中，所述支架包括支柱和自所述支柱的一端沿径向向外延伸而成的多个固定部，所述定子和所述接线座套设于所述支柱，所述定位部连接于相邻的两个固定部之间，并与所述支柱的外周间隔形成一所述穿入口。

在一些实施例中，所述支架的所述支柱、所述固定部和所述定位部一体成型。

在一些实施例中，所述支架的定位部位于所述接线座的上方，每一接线环具有一向外向上延伸的引线端子，所述三个接线环的引线端子相邻并正对所述支架的穿入口，所述引线穿过穿入口分别与所述引线端子电连接。

在一些实施例中，所述定位部上设有定位所述引线的限位部。

本实用新型还提供了一种无刷直流电机，包括转子和上述的定子，所述定子收容于所述转子内，所述转子可相对于所述定子转动。

本实用新型进一步提供了一种电动工具，包括上述无刷直流电机。

本实用新型实施例提供的定子，在绕制绕组的过程中无需切割绕线，而且装配方便，工艺简单且可靠性高，并有效地降低了制造成本。

附图说明

图1示出了本实用新型一实施例的无刷直流电机的立体组合图。

图2示出了图1所示的无刷直流电机的立体分解图。

图3示出了图1所示的无刷直流电机的轴向剖视图。

图4示出了图1所示的无刷直流电机的接线座的立体分解图。

图5示出了图4所示的接线座的部分立体分解图。

图6a示出了图4所示的接线座的各个接线环在绝缘环时的立体组合图。

图6b示出了图6a的立体轴向剖视图。

图7示出了外转子电机的定子绕组的电路示意图。

图8示出了外转子电机的定子绕组的示意图。

图9示出了本实用新型一实施例的电动工具的示意图。

附图标记：100-无刷直流电机；1-转子；11-转轴；2定子；23-定子绕组；24-定子铁芯；3-接线座；34-绝缘座；340-基座；341-径向收容槽；342-凸起；343-第一凸台；344-支撑部；345-第二凸台；346-轴向收容槽；30-接线环；301-第一接线环；311-第一本体；312-第一引线端子；313-第一柄脚；316-第一过渡部；302-第二接线环；321-第二本体；322-第二引线端子；323-第二柄脚；326-第二过渡部；303-第三接线环；331-第三本体；332-第三引线端子；333-第三柄脚；336-第三过渡部；35-绝缘环；351-第一环槽；352-第二环槽；353-第三环槽；354-止挡部；36-压板；361-间隔部；37-引线；38-连接件；4-支架；41-支柱；411-第一区段；412-第二区段；413-第三区段；42-固定部；421-固定孔；43-定位部；44-限位部；45-穿入口；461-滚动轴承；462-滚针轴承；200-电动工具。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明，以使得本实用新型的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

图1示出了本实用新型一实施例的无刷直流电机100的立体组合图。无刷直流电机100包括支架4、固定在支架4上的定子2和可转动地支撑于所述支架4的转子1。该无刷直流电机100为外转子电机，转子1环绕定子2布置。无刷直流电机100还包括相对定子2固定地安装在支架4上的接线座3。优选地，所述定子2包括三角形绕组，所述接线座3用于将三角形绕组的线端与外部三相电源通过引线37形成电连接。

同时参考图2和图3，支架4包括支柱41和自所述支柱41的一端沿径向向外延伸而成的固定部42。固定部42上形成有固定孔421，可借助于紧固件将支架4固定于安装位处，从而固定无刷直流电机100。在本实施例中，固定部42沿周向等间距布置。优选地，固定部42设置为3个。优选地，支架4由铝合金压铸成型。支柱41呈中空柱状，其内沿轴向形成一通孔。支柱41沿其轴向自顶端向底端具有外径依次减小的第一区段411、第二区段412和第三区段413。固定部42位于第一区段411靠近第二区段412的一端外围。支柱41的两端，即在第一区段411和第三区段413内，分别设有一轴承，转子1的转轴11穿过支柱41的通孔，并通过所述两轴承可旋转地支承在所述支柱41内。本实施例中，位于第一区段411内的轴承为滚动轴承461，位于第三区段413内的轴承为滚针轴承462。

接线座3和定子2分别套设在支架1的第二区段412和第三区段413上，并通过与相应区段和相邻区段之间的台阶抵顶实现轴向限位。定子2包括定子铁芯24和缠绕于定子铁芯24上的多个定子绕组23。定子绕组23的线端通过接线座3与引线37形成电连接。

所述支架4在相邻的两个固定部42之间设置有用于定位引线37的定位部43。定位部43连接于相邻的两个固定部42之间，并与支柱41的外周间隔形成一用于供引线37接入的穿入口45。本实施例中，定位部43呈C形延伸，定位部43一体形成于基座支架4上。在其他实施例中，定位部43可为附接在相邻的两个固定部42上的一单独部件。当引线37接入时，引线37搭设在定位部43上，从穿入口45穿入而与接线座3连接。一压板36通过连接件38连接在定位部43上，用于将搭设在定位部43上的引线37固定。优选地，压板36朝向定位部43延伸形成多个彼此间隔的间隔部361，以将各个引线37间隔开，从而实现各个引线37的固定和绝缘，以提高引线37的稳固性和安全性。在本实施例中，在定位部43上还设有向上延伸的两个限位部44，以便于在组装时，将引线37限定在该两个限位部44之间，从而可方便地利用压板36将引线37定位在定位部43上。支架4的上述设置，便于引线37与接线座3连接，且保护引线37不接触转子1。而且能够在最后进行引线37的连接，从而避免组装过程中损坏引线37以及引线37与接线座3之间的连接。

接线座3包括绝缘座34和安装在绝缘座34上的接线环30和绝缘环35。接线环30为导电结构，其布置在绝缘座34和绝缘环35之间。同时参考图4，绝缘座34包括筒状的基座340、以及设于基座340上部的沿基座340的径向外侧径向向外延伸的多个凸起342，所述多个凸起342沿周向均匀间隔布置，相邻的凸起342之间形成径向收容槽341。绝缘座34的顶端对应每一凸起342具有向上延伸的第一凸台343。相邻的第一凸台343之间形成轴向收容槽346。绝缘座34在基座340的内周对应所述多个径向收容槽341还形成有多个支撑部344。每一支撑部344的顶部与一相应的轴向收容槽346的底壁邻接且平齐。本实施例中，相邻的两支撑部344呈开口向上的U形，相邻的两支撑部344的底部的相邻边相连以增强绝缘座34的机械结构强度，且可作为碰焊支撑着力点。

同时参考图5，接线环30包括第一接线环301、第二接线环302和第三接线环303。各个接线环具有大致相同的结构，下面以第一接线环301为例进行详细说明，第一接线环301包括呈环形的第一本体311、自第一本体311的下端向外向下弯折延伸的多个第一柄脚313，以及自第一本体311的下端向外向上弯折延伸的一第一引线端子312。本实施例中，第一引线端子312邻近其中一第一柄脚313设置。相应地，第二接线环302包括第二本体321、第二柄脚323和第二引线端子322，第三接线环303包括第三本体331、第三柄脚333和第三引线端子332。在本实施例中，第一接线环301、第二接线环302和第三接线环303分别一体成型。

第一接线环301、第二接线环302和第三接线环303同心且彼此间隔地布置在绝缘座34上。在本实施例中，第一接线环301的直径最大，第二接线环302的直径次之，第三接线环303的直径最小，不同的直径实现各个接线环在径向上彼此间隔。第一接线环301的第一柄脚313、第二接线环302的第二柄脚323和第三接线环303的第三柄脚333在周向上错开交替布置，使得三个接线环的柄脚整体地在周向上均匀间隔设置。优选地，依旧以第一接线环301为例，第一柄脚313的顶端向内径向延伸形成第一过渡部316连接至第一本体311。相应的，第二柄脚323和第三柄脚333的顶端分别具有第二过渡部326和第三过渡部336。对应于第一接线环301、第二接线环302和第三接线环303各自的直径，第一接线环301的第一过渡部316沿径向上的尺寸最小，第三接线环303的第三过渡部336在该方向上的尺寸最大，第二接线环302的第二过渡部326在该方向上的尺寸介于两者之间。

每一接线环的过渡部由所述绝缘座34的多个支撑部344及对应的轴向收容槽346支撑，每一柄脚卡接在绝缘座34的一相应的径向收容槽341内。在本实施例中，轴向收容槽346和对应的径向收容槽341均起到对柄脚的限位作用，在其他实施例中，也可仅具有轴向收容槽346或仅具有径向收容槽341，只要能实现对柄脚的限位即可。

第一接线环301、第二接线环302和第三接线环303的柄脚的数量之和与定子铁芯24的定子绕组23的数量相等。各个柄脚的位置与其所要搭接的定子绕组23的位置一一对应。优选地，每一柄脚位于其所对应的相邻两个定子绕组23的中间的正上方。仍以第一本体311为例，第一引线端子312向外弯折，以便于与引线37进行连接。第一柄脚313的底部向外弯折形成挂钩，以便于定子绕组23的线端钩挂形成连接。

在本实施例中，当各个接线环安装在绝缘座34上时，三个接线环的引线端子相邻，且第一引线端子312与第二引线端子322之间，及第二引线端子322与第三引线端子332之间分别间隔一个柄脚布置。在对应于各个引线端子的安装位置处，基座340的顶端上设有向上延伸且彼此间隔的多个第二凸台345，所述多个第二凸台345用于间隔并绝缘各个引线端子及其相邻的柄脚。

绝缘环35盖置在绝缘座34的顶端，用于绝缘地固定接线环30。参考图6，优选地，绝缘环35的底部设有多个环形槽。本实施例中，绝缘环35中设有三个环形槽，包括第一环槽351、第二环槽352和第三环槽353。第一接线环301的第一本体311、第二接线环302的第二本体321和第三接线环303的第三本体331分别卡入相应的第一环槽351、第二环槽352和第三环槽353，以实现各个接线环相互绝缘地固定。在本实施例中，绝缘环35在相应位置处设有向下延伸且彼此间隔相应距离的止挡部354，以进一步隔开各个接线环的引线端子与其他接线环的柄脚。

同时参考图2、图6和图7，第一接线环301、第二接线环302和第三接线环303用于定子绕组23的三角形联接。将第一接线环301定义为U相接线环，将第二接线环302定义为V相接线环，将第三接线环303定义为W相接线环。在本实施例中，各个接线环的柄脚为5个。定子铁芯24对应具有15个齿和绕设在15个齿上的15个绕组。由图7和图8可知，绕线时，先从U相接线环的一柄脚(以下称起始柄脚)开始，缠绕对应的齿A1形成绕组后挂到V相接线环的相邻柄脚上，接着继续绕制齿B1形成绕组后挂到W相接线环的相邻柄脚，以此类推，直至绕完所有的齿并形成相应的绕组，最后线端挂回到起始柄脚，即U相接线环的柄脚。由此可知，在整个绕线过程中，不需要切割绕线，仅需一根绕线即可完成所有绕组的绕制，有效地节约了绕线时间及绕线材料。此外，绕组线端与各接线环的柄脚的连接也非常方便，不需要单独连接，节省了工序，从而节省了装配时间且使得装配更简单。

图9所示为具有本实用新型的无刷直流电机100的电动工具200，例如割草机，该无刷直流电机100用于割草机的割草设备的割草与驱动。本实用新型的无刷直流电机100还可用于其他电动工具。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于无刷直流电机的定子，包括：支架和固定地套设在所述支架上的定子铁芯，所述定子铁芯具有多个定子绕组，其特征在于，所述定子还包括固定地套设在所述支架上的接线座，所述接线座布置在所述定子铁芯的轴向一端，所述接线座包括绝缘座和相互绝缘地布置在所述绝缘座上的三个接线环，所述三个接线环在所述接线座的径向上间隔，每一接线环包括多个柄脚，所述三个接线环的所述柄脚在所述接线座的周向上错开间隔设置，所述多个定子绕组由一根绕线连续绕制，且相邻的绕组之间的线端挂接在所述三个接线环的其中一个的一柄脚上。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述绝缘座包括基座，所述基座的径向外侧和/或顶部设有间隔的收容槽，每一所述柄脚卡接在相应的收容槽内。

3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述三个接线环为彼此间隔且同心布置在所述接线座上的第一接线环、第二接线环和第三接线环，每一所述第一接线环、第二接线环和第三接线环包括环形的本体及自所述本体向外向上延伸的一引线端子，每一接线环的所述多个柄脚自所述本体向外向下弯折延伸。

4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述接线座还包括盖置在所述绝缘座上的一绝缘环，所述绝缘环的底部设有三个环形槽，分别对应收容并卡接所述三个接线环。

5.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子还包括与所述接线座电连接的引线，所述支架上形成一定位部，所述定位部限定一供所述引线穿过的穿入口。

6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述支架包括支柱和自所述支柱的一端沿径向向外延伸而成的多个固定部，所述定子和所述接线座套设于所述支柱，所述定位部连接于相邻的两个固定部之间，并与所述支柱的外周间隔形成所述穿入口。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，所述支架的所述支柱、所述固定部和所述定位部一体成型。

8.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述支架的定位部位于所述接线座的上方，每一接线环具有一向外向上延伸的引线端子，所述三个接线环的引线端子相邻并正对所述支架的穿入口，所述引线穿过穿入口分别与所述引线端子电连接。

9.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述定位部上设有定位所述引线的限位部。

10.一种无刷直流电机，其特征在于，包括转子和根据权利要求1至9任意一项所述的定子，所述定子收容于所述转子内，所述转子可相对于所述定子转动。

11.一种电动工具，其特征在于，包括根据权利要求10所述的无刷直流电机。

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