CN216121990U - 定子组件及使用该定子组件的无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定子组件及使用该定子组件的无刷电机，包括骨架、绕制在骨架上的线圈绕组，以及与骨架配接相连的PCB板；其中在骨架用于与PCB板配接的轴向端面上的外圆壁上沿圆周方向阵列式设有若干个支承凸台；以及在若干个支承凸台中的部分支承凸台上设置有适于缠绕线圈绕组的漆包线后与PCB板固接的插针。本实用新型可以有效提高PCB安装便捷性和降低产品的残次率。

Description

定子组件及使用该定子组件的无刷电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子组件及使用该定子组件的无刷电机。

背景技术

现有技术中通常使用的无刷直流电机的定子绕组与PCB板连接方式为PCB 板通过卡扣固定在骨架上，将各相绕组漆包线的一端焊在PCB板焊盘上，并将各相绕组漆包线的另一端缠在一起，固定在定子槽内。

而对内置驱动无刷直流电机而言，PCB板上焊有较多的电子元器件，PCB板装配固定于骨架时，对于上述采用卡扣方式来安装PCB的结构来说，需要在PCB 板上施加压力来克服卡扣的阻力，在此过程中容易导致PCB板上的电子元器件损坏和电子元器件的焊脚脱落，致使电机失效的问题产生。

此外，由于漆包线是柔性的，位置相对随意，为避免在安装PCB板时卡住漆包线，需要事先将漆包线理线固定在对应的位置，在安装PCB板，在将漆包线焊接到PCB板之前；再者为了保证焊接质量，需要先对漆包线进行搪锡去漆皮，并且同样由于漆包线为柔性的，位置相对随意，无法实现自动化焊接，而采用人工焊接的过程中，需要一只手用镊子拉住漆包线，一只手持电烙铁进行焊接，并将各相绕组漆包线的另一端缠在一起捻成麻花，减去多余的部分并搪锡，最后套上热缩管，热缩后放置在绕组槽内点胶固定，整体的人工焊接操作过程中的焊接质量直接取决于员工的作业熟练度以及精确度，如此使得整体的焊接过程中一方面人工成本高，另一方面焊接质量不稳定。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种定子组件，以解决提高PCB安装便捷性和降低产品的残次率的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种无刷电机，以解决提高PCB安装便捷性和降低产品的残次率的技术问题。

本实用新型的定子组件是这样实现的：

一种定子组件，包括：骨架、绕制在骨架上的线圈绕组，以及与骨架配接相连的PCB板；其中

在所述骨架用于与PCB板配接的轴向端面上的外圆壁上沿圆周方向阵列式设有若干个支承凸台；以及

在若干个支承凸台中的部分支承凸台上设置有适于缠绕线圈绕组的漆包线后与PCB板固接的插针。

在本实用新型可选的实施例中，所述PCB板与插针焊接固连；以及

所述PCB板的外圆边缘上设置有与所述插针对应的呈半圆型缺口状的焊盘。在本实用新型可选的实施例中，所述插针与支承凸台一体注塑成型；或者

所述插针与支承凸台过盈插接配合。

在本实用新型可选的实施例中，在设有插针的支承凸台上对应骨架的外圆壁的端面设置有加强筋。

在本实用新型可选的实施例中，若干个支承凸台相对于骨架凸起的高度均相同；以及

若干个所述支承凸台的高度均高于线圈绕组的高度。

在本实用新型可选的实施例中，在每个支承凸台与PCB板接触的端部设有沿着骨架的径向朝着背离线圈绕组一侧延伸的外翻部；

所述外翻部与支承凸台构成L形结构体。

在本实用新型可选的实施例中，若干个所述支承凸台的外翻部形成的端面的外径小于定子组件的外径。

在本实用新型可选的实施例中，若干个所述支承凸台中未设置插针的支撑凸台中的至少三个支承凸台与PCB板接触的端部分别设有插入PCB板中的定位柱；以及相应的在PCB板上设有适于与定位柱插配的定位孔。

在本实用新型可选的实施例中，所述定子组件还包括定子铁芯；所述定子铁芯包括定子齿；以及

在所述骨架用于与PCB板配接的轴向端面上的内圆壁上凸设有与定子齿一一对应的挡线柱；以及

所述挡线柱的宽度不大于定子齿的宽度；且

所述挡线柱相对于骨架凸起的高度低于支承凸台相对于骨架凸起的高度。

本实用新型的无刷电机是这样实现的：

一种无刷电机，包括：所述定子组件。

相对于现有技术，本实用新型实施例具有以下有益效果：本实用新型的定子组件及使用该定子组件的无刷电机。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型实施例1提供的齿轮传动电机的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的齿轮传动电机的分解结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例1提供的齿轮传动电机的线路板与壳本体的分解结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例1提供的齿轮传动电机的线路板与端子的配合结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例1提供的齿轮传动电机的输出齿轮的第一视角结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例1提供的齿轮传动电机的输出齿轮的第二视角结构示意图。

图中：骨架1、线圈绕组2、PCB板3、定位孔31、焊盘32、支承凸台4、插针5、过桥线6、加强筋7、定位柱8、漆包线9、外翻部10、挡线柱11、定子铁芯12、定子齿13。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1：

参照图1至图6所示，本实施例提供了一种定子组件，包括：骨架1、绕制在骨架1上的线圈绕组2，以及与骨架1配接相连的PCB板3；其中在骨架1用于与PCB板3配接的轴向端面上的外圆壁上沿圆周方向阵列式设有若干个支承凸台4；此处具体的支承凸台4的数量本实施例不做绝对限定，可以设定为6～ 12个，本实施例附图仅仅以设置9个支承凸台4的情况为例。

由于本实施例中的9个支承凸台4同时形成对于PCB的支撑固定，因此，这9个支承凸台4凸起与骨架1的高度一致。在此结构基础上，且这9个支承凸台4的高度均高于绕制在骨架1上的线圈绕组2的高度，从而有效保证固定在支承凸台4上的PCB板3可以与线圈绕组2之间有足够的安全距离。

此外，本实施例中的9个支承凸台4中的其中一部分支承凸台4上设置有适于缠绕线圈绕组2的漆包线后与PCB板3固接的插针5。结合附图举例来说，在9个支承凸台4中的其中4个支承凸台4上设置有插针5。需要加以说明的是，本实施例的插针5一方面用于实现与PCB板3的固连，另一方面则是用于缠绕线圈绕组2的漆包线9，从而实现插针5与PCB之间的电性连接。

接下来详细来说，对于无刷电机的定子组件的线圈绕组2来说，一相线圈绕组2包括多个等分的槽，线圈绕组2由一根漆包线分别绕在各自的槽内，各线圈绕组2之间由过桥线6连接；在机器绕线时，如果过桥线6在两个槽之间直线连接，会在绕相邻槽时被线嘴打断，所以过桥线6需沿着骨架1的外圆壁面过线，本实施例中通过设计的支承凸台4的径向外侧端可以保证在机器绕线时，过桥线6沿槽的外圈过线，从而实现自动绕线而不会产生过桥线6被打断的问题。

此外，现有技术中一般情况下的定子组件的线圈绕组2的头线、尾线成挠性，头线、尾线的位置较为随意，不固定，与PCB板3的电连接无法实现自动化作业，人工成本高，质量不稳定。而本实施例通过设计的插针5刚性的固定在支承凸台4上，可采用机械绕线的方式，且当机器绕线时将绕组的头线和尾线缠绕在插针5上，使其位置固定，从而使得插针5与PCB板3的电连接可以实现机械的自动化作业，提高操作的效率，同时降低人工人本以及人人工操作的误差率。

还需要加以说明的是，对于本实施例的插针5与支承凸台4之间的配接结构，一种可选的实施情况下，插针5与支承凸台4一体注塑成型；还一种可选的实施情况下，插针5与支承凸台4过盈插接配合。

在上述结构的基础上，在设有插针5的4个支承凸台4上对应骨架1的外圆壁的端面设置有加强筋7。此处之所以设置加强筋7是出于以下原因，对于小尺寸的无刷电机，由于其定子轭部的整体结构较小，考虑到不影响线圈绕组2 的槽满率，骨架1上的支承凸台4也会同等设计为较小的结构，如此即可能存在插设在支承凸台4上的插针5强度不过或者插针5的插设操作困难的问题。因此本实施例通过设计有的加强筋7可以有效保证插针5的使用强度，从而提高插针5与PCB板3之间形成的配合结构的稳定性和牢固度。

对于本实施例的PCB板3与插针5之间的连接方式，采用例如但不限于焊接固连的方式。具体的，在PCB板3的外圆边缘上设置有与插针5对应的呈半圆型缺口状的焊盘32。此处通过设置的呈半圆型缺口状的焊盘32，当无刷电机为了增加线圈绕组2铜的用量，增大定子槽的尺寸，从而定子轭部减小，留给骨架1上支承凸台4的空间很小，且支承凸台4贴近定子外圈，插针5固定在支承凸台4上也贴近于定子组件的外径面；而PCB板3的外径需小于定子组件的外径，PCB板3与插针5焊接的焊盘32无法做成圆形中心通孔(常规)结构，故此本实施例设计为呈半圆型缺口状的焊盘32，可以很好的解决插针5贴近定子组件的外径面的结构。

此外，关于本实施例的定子组件，在一种可选的实施情况下，在每个支承凸台4与PCB板3接触的端部设有沿着骨架1的径向朝着背离线圈绕组2一侧延伸的外翻部10；外翻部10与支承凸台4构成L形结构体。

在上述结构的基础上，还需要进一步加以说明的是，每个支承凸台4上延伸形成的外翻部10的规格尺寸均相同，且9个支承凸台4的外翻部10共同形成的端面的外径小于定子组件的外径；且外翻部10的厚度(外翻部10的厚度具体指的是外翻部10在沿着骨架1的轴向上的尺寸)为整体支承凸台4相对于骨架1凸起的高度减去线圈绕组2的近似七倍的线径。

综上，本实施例通过设置的外翻部10一方面可以对于缠绕在支承凸台4外圆壁面上的过桥线6的限位，防止过桥线6从支承凸台4的外圆壁面上滑脱；另一方面可以增大支承凸台4上用于支撑PCB板3的支撑面；第三方面可以有效保证支承凸台4与插针5之间的接触面积和配接强度；具体来说，在漆包线绕完一个槽跨到下一槽绕线需要沿着支承凸台4的外圆壁面过线，支承凸台4 的上端面放置PCB板3.因支承凸台4的外圆壁面需要过漆包线，为保证无刷电机整体的绝缘性能，9个支承凸台4共同形成的端面的外径小于定子组件的外径，且两者之间的外径差值为至少2～3倍的漆包线的线径，如此结构下即需要设计的支承凸台4的厚度相对较薄，也就难以有效保证支承凸台4与插针5之间的配合强度，因此本实施例设计了外翻部10。

另外，考虑到在对插针5与PCB板3进行焊接加工的过程中防止PCB板3 出现晃动移位而影响到最终的焊接效果，本实施例在9个支承凸台4中未设置插针5的另外6个支撑凸台中的3个支承凸台4与PCB板3接触的端部分别设有插入PCB板3中的定位柱8；以及相应的在PCB板3上设有适于与定位柱8插配的定位孔31。并且此时优选的一种结构下，设置有定位柱8的支承凸台4需要与设有插针5的支承凸台4错开，且沿一个定位柱8做中心线，中心线的两边各有一个定位柱8，以使得3个定位柱8形成等腰三角形的结构，从而使3个定位柱8满足PCB板3上的4个自由度(前、后、左、右)及圆周方向的定位和限位。

也就是说本实施例通过定位柱8与定位孔31的配合实现了对于PCB板3与支承凸台4之间的预固定，从而有效提高PCB板3与插针5进行焊接操作过程中的操作顺畅度和焊接后形成的连接结构的精度和牢固度。需要说明的是，此处的定位孔31可以是完整的圆形结构还可以是带缺口的圆形结构，对此本实施例不做绝对限定。

最后，关于本实施例的定子组件，还需要另外加以说明的是，本实施例的定子组件还包括定子铁芯12；定子铁芯12包括定子齿13；以及在骨架1用于与PCB板3配接的轴向端面上的内圆壁上凸设有与定子齿13一一对应的挡线柱 11；以及挡线柱11的宽度不大于定子齿13的宽度；且挡线柱11相对于骨架1 凸起的高度低于支承凸台4相对于骨架1凸起的高度，即在挡线柱11与支承凸台4之间形成的高度差至少为PCB板3上的电子元器件的高度，也就是说为PCB 板3上布置电子元器件留有足够多的空间。

本实施例的定子组件具体的实施原理如下：

本实施例的各相线圈绕组2的一端漆包线分别缠绕在对应的插针5上，另一端共同缠绕在公共的插针5上。绕完线后对缠有漆包线的插针5进行搪锡。搪锡结束后将PCB板3放置在骨架1上支承凸台4上，PCB板3通过支承凸台4 上的定位柱8与PCB板3上的定位孔31配合实现对于PCB板3的预固定，再由 PCB板3的焊盘32对应各自的插针5，将插针5焊接在PCB板3的焊盘32上，并固定PCB板3。在此过程中，使得原本柔性的，位置随机的漆包线，在绕线机上自动缠绕在刚性的插针5上，绕线结束后，及得到没有多余漆包线线头的线圈绕组2，可以实现搪锡、绕组性能测试、焊接PCB板3自动化作业，降低人工成本。此外，由于整体的结构设计中的PCB板3通过焊锡固定在骨架1上，无需外力按压在PCB板3上，保护了PCB板3上的电子元器件，从而可以降低无刷电机整体加工的残次率，即提高电机无刷电机的良品率。

实施例2：

在实施例1的定子组件的基础上，本实施例提供了一种无刷电机，包括实施例1的定子组件。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种定子组件，其特征在于，包括：骨架、绕制在骨架上的线圈绕组，以及与骨架配接相连的PCB板；其中

在所述骨架用于与PCB板配接的轴向端面上的外圆壁上沿圆周方向阵列式设有若干个支承凸台；以及

在若干个支承凸台中的部分支承凸台上设置有适于缠绕线圈绕组的漆包线后与PCB板固接的插针。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述PCB板与插针焊接固连；以及

所述PCB板的外圆边缘上设置有与所述插针对应的呈半圆型缺口状的焊盘。

3.根据权利要求1或2所述的定子组件，其特征在于，所述插针与支承凸台一体注塑成型；或者

所述插针与支承凸台过盈插接配合。

4.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于，在设有插针的支承凸台上对应骨架的外圆壁的端面设置有加强筋。

5.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，若干个支承凸台相对于骨架凸起的高度均相同；以及

若干个所述支承凸台的高度均高于线圈绕组的高度。

6.根据权利要求1或5所述的定子组件，其特征在于，在每个支承凸台与PCB板接触的端部设有沿着骨架的径向朝着背离线圈绕组一侧延伸的外翻部；

所述外翻部与支承凸台构成L形结构体。

7.根据权利要求6所述的定子组件，其特征在于，若干个所述支承凸台的外翻部形成的端面的外径小于定子组件的外径。

8.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，若干个所述支承凸台中未设置插针的支撑凸台中的至少三个支承凸台与PCB板接触的端部分别设有插入PCB板中的定位柱；以及相应的在PCB板上设有适于与定位柱插配的定位孔。

9.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子组件还包括定子铁芯；所述定子铁芯包括定子齿；以及

在所述骨架用于与PCB板配接的轴向端面上的内圆壁上凸设有与定子齿一一对应的挡线柱；以及

所述挡线柱的宽度不大于定子齿的宽度；且

所述挡线柱相对于骨架凸起的高度低于支承凸台相对于骨架凸起的高度。

10.一种无刷电机，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的定子组件。

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