CN216356113U - 一种轴向磁路无刷直流扭矩电机定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴向磁路无刷直流扭矩电机定子结构，包括铁芯、骨架、线圈、基座、塑封壳体，所述基座与铁芯装配的平面具有2N个沿着圆周方向均匀分布且相对基座中心等半径距离的基座凸起，所述铁芯、骨架、线圈组成的绕组的每个铁芯与基座装配的面具有一个盲孔，各个基座凸起与铁芯盲孔位置相对且过盈配合，所述铁芯与基座的装配平面平面贴合。所述基座四周向外延伸形成若干个法兰，每个法兰上具有一通孔，塑封壳体对绕组与基座安装组合体包覆成型时保留法兰通孔四周部分裸露，本实用新型使得部件装配配合和产品性能更加稳定，基座法兰承载，抗震、抗疲劳性能大大增强，工业效率高，废品率、售后风险低，制造成本大大降低。

Description

一种轴向磁路无刷直流扭矩电机定子

技术领域

本实用新型涉及一种轴向磁路无刷直流扭矩机，特别是轴向磁路无刷直流扭矩电机定子结构。

背景技术

现有技术的轴向磁路无刷直流扭矩机，其定子铁芯与基座配合结构如图1至图4，所述铁芯1与基座4通过过盈装配配合，其部件异型设计，配合要求高，工艺复杂，铁芯和基座均需要高精度精加工工艺。部件的尺寸微小变差导致装配配合的波动，影响成品性能、可靠性，导致废品率高，加工制造成本高，对于大规模工业生产来说，工艺、性能稳定性和成本的控制非常敏感。

针对高震动工况，比如发动机20G甚至30G的抗震动要求。对于较大重量结构，产品的高惯量要求其结构连接可靠，机械强度抗震。尤其重心偏心结构，容易直接导致应力集中的薄弱位置开裂，甚至断裂。现有技术通过注塑成型法兰结构与对配零件安装（未图示说明），达到一定重量后其抗震承载力不足，潜在导致长期时效后松动或者断裂，从而产生不希望的噪音、震动失效等，产品性能降级或失效，售后的客户投诉索赔带来不可控的成本。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种新的定子结构，特别是铁芯、基座结构方案，解决以上铁芯基座部件配合精度要求高导致的工艺不稳定，性能可靠性差，制造成本高等问题；同时提高零件整体抗震动、抗疲劳性能，提高产品性能可靠性，降低售后风险和潜在售后成本。

本实用新型的轴向磁路无刷直流扭矩电机定子的示例结构如下：

一种轴向磁路无刷直流扭矩电机定子，包括铁芯、骨架、线圈、基座、塑封壳体。所述骨架内孔插入所述铁芯，所述线圈缠绕于所述插入铁芯的骨架外槽内形成绕组，所述2N个（N为自然数）绕组环绕拼合成一个整圆型，且每个绕组线圈首尾相连形成单相，所述拼合成整圆型的绕组与基座配合组装，塑封壳体将以上拼合成整圆型的绕组与基座装配组合体包覆成型而成定子，其特征在于：所述基座与铁芯装配的平面具有2N个沿着圆周方向均匀分布且相对基座中心等半径距离的基座凸起，所述绕组的每个铁芯与基座装配的面具有一个盲孔，且所述铁芯盲孔相对拼合成整圆型的2N个绕组沿着圆周方向均匀分布，且相对拼合成整圆型的绕组中心等半径距离，所述基座凸起相对基座中心的半径距离与所述铁芯盲孔相对拼合成整圆型的绕组中心的半径距离相等，所述拼合成整圆型的绕组与基座组装配合时，各个基座凸起与铁芯盲孔位置相对，且过盈配合，所述铁芯带盲孔的铁芯装配平面与基座带凸起的基座凸起平面平面贴合。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述基座四周向外延伸形成若干个法兰（最少为两个），所述每个法兰上具有一通孔，塑封壳体对拼合成整圆型的绕组与基座安装组合体包覆成型时保留法兰通孔四周部分裸露。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述定子包含2个端子，分别与所述绕组的单相线圈的首尾连接，用于与外部界面进行电气连接。

本实用新型的有益效果是：

通过基座凸起与铁芯盲孔的过盈配合连接，取消了原基座复杂异形孔的精加工，并释放了铁芯的径向加工精度。从而大大降低零部件加工成本，改善了其装配工艺稳定性和产品配合可靠性，铁芯与基座之间平面贴合固定，配合稳定性好，产品性能更加稳定，降低了废品率。同时方案工业效率高和制造成本大大降低。

与外界装配连接法兰通过基座埋件结构，定子固定预紧力和震动主要由基座法兰承载，抗震、抗疲劳性能大大增强。避免了原塑料法兰疲劳失效，且其制造工艺简单，成本更低。

附图说明

图1是现有定子结构等轴侧视图（部分零件）。

图2是现有定子结构正视图。

图3是现有定子结构沿图2中的A-A所作的平面剖视图。

图4是现有定子结构沿图2中的B-B所作的平面剖视图。

图5是本实用新型实施方式的定子结构等轴侧视图。

图6是本实用新型实施方式的定子结构等轴侧视图（不含塑封壳体）。

图7是本实用新型实施方式的定子结构正视图。

图8是本实用新型实施方式的定子结构沿图7中的C-C所作的平面剖视图。

图中标号说明：

1-铁芯；2-线圈；3-骨架；4-基座；5-塑封壳体；6-端子；7-绕组；11-铁芯盲孔；12-铁芯装配平面；31-骨架内孔；32-骨架外槽；41-基座凸起；42-基座凸起平面；43-基座法兰；44-基座法兰通孔；45-基座法兰通孔四周。

具体实施方式：

图1、图2、图3、图4分别是现有技术的定子结构等轴侧视图、正视图、沿着图2中的A-A所作的平面剖视图和沿着图2中的B-B所作的平面剖视图。现有技术实施方式如下：铁芯1沿着骨架3内侧的骨架内孔31插入，线圈2缠绕于所述骨架3外侧的骨架外槽32形成一个绕组，为了方便图示说明，线圈2没有在图示中显示。基座4具有四个与所述铁芯1相似扇形的孔（通孔或者盲孔），四个这样的绕组拼合形成一个整圆型然后所述铁芯1插入所述基座4的四个扇形孔。所述铁芯1与所述基座4的扇形孔机械过盈配合以确保之间机械固定接触。所述四个绕组的线圈2首位相连形成单相结构。

图5、图6、图7、图8分别是本实用新型实施例的定子结构等轴侧视图、不含塑封壳体的等轴侧视图、正视图和沿着图7中的C-C所作的平面剖视图。本实用新型的具体实施方式如下：铁芯1沿着骨架3内侧的骨架内孔31插入，所述骨架内孔31具有与所述铁芯1近似的形状且松配，以便所述铁芯1可以顺利插入并有效利用空间。线圈2缠绕于所述骨架3外侧的骨架外槽32形成一个绕组7，所述骨架外槽32为介于图8所述骨架1上下两块侧板之间环绕四周一圈的外槽。

所述铁芯1与与所述基座4装配相对的一面也就是铁芯装配平面12上具有一铁芯盲孔11，考虑工艺性，优选圆形盲孔，所述基座4与所述铁芯1装配相对的一面也就是基座凸起平面42上具有四个基座凸起41，所述基座凸起41为与所述铁芯盲孔11类似形状的凸起，优选圆形凸起，所述基座凸起41的外形轮廓大于铁芯盲孔11的内孔轮廓以便之间装配时形成过盈配合，所述基座凸起41相对基座凸起平面42的高度小于所述铁芯盲孔11相对铁芯装配平面12的深度，从而确保之间过盈配合不干涉到铁芯装配平面12与基座凸起平面42的平面贴合，四个绕组7拼合形成一个整圆型，且所述铁芯盲孔11中心相对拼合成的整圆型圆心半径与所述基座凸起41相对基座4中心的半径相同，从而确保铁芯1与基座4可以空间位置相对配合，所述四个绕组7拼合成的整圆型绕组铁芯1插入所述基座4的四个凸台过盈装配配合，且确保铁芯装配平面12与基座凸起平面42的平面贴合，四个绕组7的线圈2首尾相连形成单相结构。

所述基座4同时具有若干个基座法兰43，本实施例为三个，所述每个基座法兰43具有一基座法兰通孔44，四个绕组7与基座4装配一体的组件作为埋件通过塑封壳体5包覆，优选埋件注塑包覆，包覆成型过程中基座法兰通孔四周45确保裸露，用作与外界结构装配时螺栓紧固贴合面。鉴于定子磁路结构，基座4默认为金属软磁材料。

所述定子结构同时具有两个端子6，用于与四个绕组7首尾相连形成单相结构的线圈2的首尾线相连，从而便于定子结构与其他外部结构的电气连接。

本发明的有益效果是：通过基座凸起与铁芯盲孔的过盈配合连接，取消了原基座复杂异形孔的精加工，并释放了铁芯的径向加工精度。从而大大降低零部件加工成本，改善了其装配工艺稳定性和产品配合可靠性，铁芯与基座之间平面贴合固定，配合稳定性好，产品性能更加稳定，降低了废品率。同时方案工业效率高和制造成本大大降低。

与外界装配连接法兰通过基座埋件结构，定子重量在震动过程中主要由基座法兰承载，抗震、抗疲劳性能大大增强。避免了原塑料法兰疲劳失效，且其制造工艺简单，成本更低。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，本实用新型的轴向磁路无刷直流扭矩电机定子并不限定于上述的实施方式，也不因此限制本实用新型的保护范围。凡是在以上实用新型构思下，利用本实用新型的说明书及附图内容所作的结构衍生变换，直接或间接运用在其它技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种轴向磁路无刷直流扭矩电机定子，包括铁芯、骨架、线圈、基座、塑封壳体，所述骨架内孔插入所述铁芯，所述线圈缠绕于所述插入铁芯的骨架外槽内形成绕组，2N个所述绕组环绕拼合成一个整圆型，N为自然数，且每个绕组线圈首尾相连形成单相，所述拼合成整圆型的绕组与基座配合组装，塑封壳体将以上拼合成整圆型的绕组与基座装配组合体包覆成型而成定子，其特征在于：所述基座与铁芯装配的平面具有2N个沿着圆周方向均匀分布且相对基座中心等半径距离的基座凸起，所述绕组的每个铁芯与基座装配的面具有一个盲孔，且所述铁芯盲孔相对拼合成整圆型的2N个绕组沿着圆周方向均匀分布，且相对拼合成整圆型的绕组中心等半径距离，所述基座凸起相对基座中心的半径距离与所述铁芯盲孔相对拼合成整圆型的绕组中心的半径距离相等，所述拼合成整圆型的绕组与基座组装配合时，各个基座凸起与铁芯盲孔位置相对，且过盈配合，所述铁芯带盲孔的铁芯装配平面与基座带凸起的基座凸起平面平面贴合。

2.根据权利要求1所述的轴向磁路无刷直流扭矩电机定子，其特征在于，所述基座四周向外延伸形成若干个法兰，所述每个法兰上具有一通孔，塑封壳体对拼合成整圆型的绕组与基座安装组合体包覆成型时保留法兰通孔四周部分裸露。

3.根据权利要求1或2所述的轴向磁路无刷直流扭矩电机定子，其特征在于，所述定子包含2个端子，分别与所述绕组的单相线圈的首尾连接，用于与外部界面进行电气连接。

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