CN216774540U - 一种霍尔定子组件及采用该定子组件的内转子无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种霍尔定子组件及采用该定子组件的内转子无刷电机，霍尔定子组件包括定子铁芯、前端板和后端板以及线圈，定子铁芯的外圆周面上周向均布有多条定位槽用于定位，后端板背对定子铁芯的一端端面上周向均布有三个安装凸块，每个安装凸块上分别设置有螺纹孔和定位柱，后端板后端设置有一块安装有霍尔传感器的PCB板，PCB板的两端分别与任意两个安装凸块对接，PCB板的两端分别设置有与螺纹孔一一对应的锁定孔、与定位柱一一对应的定位孔，PCB板两端分别套接在对应两安装凸块上的定位柱上实现定位，PCB板通过两个螺钉紧固在后端板上，任一螺钉穿过PCB板的一个锁定孔与一个螺纹孔螺纹连接。

Description

一种霍尔定子组件及采用该定子组件的内转子无刷电机

技术领域

本实用新型属于无刷电机技术领域，具体涉及一种霍尔定子组件及采用该定子组件的内转子无刷电机。

背景技术

霍尔反馈型电机因起步动力强，反馈信号精度高等优点，越来越受到客户青睐，因此目前有hall电机（即采用霍尔传感器反馈信号控制电流变换的电机）的产量越来越大，由于霍尔传感器普遍集成在PCB板上，且电机定子铁芯是圆柱形，定子后端板的结构又比较复杂，因此定子铁芯的定位比较困难，要将PCB板安装到电机的定子上，目前主要还是依靠人工安装，生产效率低，人工成本高，产品质量稳定性难以控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种霍尔定子组件，该霍尔定子组件能够采用自动化生产，可极大地提高生产效率，降低生产成本，同时提高产品质量的一致性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种霍尔定子组件，包括由大量定子冲片叠压而成的定子铁芯、连接在定子铁芯两端的前端板和后端板，以及绕设在定子铁芯和前、后端板上的多个线圈，所述定子铁芯的外圆周面上周向均布有多条定位槽，任一定位槽沿定子铁芯的轴向从定子铁芯的一端延伸至另一端，所述后端板背对定子铁芯的一端端面上周向均布有三个沿定子铁芯轴向向外延伸的安装凸块，每个安装凸块上分别设置有一个沿定子铁芯轴向延伸的螺纹孔以及一个位于螺纹孔一侧的定位柱，后端板后端设置有一块安装有霍尔传感器的PCB板，PCB板的两端分别与任意两个安装凸块对接，PCB板的两端分别设置有与螺纹孔一一对应的锁定孔、与定位柱一一对应的定位孔，PCB板两端分别套接在对应两安装凸块上的定位柱上实现定位，PCB板通过两个螺钉紧固在后端板上，任一螺钉穿过PCB板的一个锁定孔与一个螺纹孔螺纹连接。

作为一种优选方案，在任意两个安装凸块之间设置有两根限位柱，两根限位柱与PCB板远离定子铁芯中心的一边抵接。

本实用新型进一步要解决的技术问题是：提供一种内转子无刷电机，该电机安装方便，结构紧凑，可提高电机生产效率，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种内转子无刷电机，包括定子组件、转子组件、壳体和后端盖，其特征在于，所述定子组件为上述霍尔定子组件。

作为一种优选方案，所述壳体成圆筒状，壳体后端开口并在开口端的环形端面上设置有内台阶，后端盖压接在内台阶上，壳体前端板上设置有前轴承槽和位于前轴承槽中心的前端轴孔，前轴承槽内嵌设有前轴承，后端盖上设置有后轴承槽和位于后轴承槽中心的后端轴孔，后端轴孔内嵌设有后轴承，壳体前端板上还设置有大量以前端轴孔为中心周向均布的前通风孔，后端盖上也设置有大量以后端轴孔为中心周向均布的后通风孔，所述转子组件包括转轴和固定套接在转轴上的转子铁芯，转子铁芯上周向均布有磁瓦，转轴前端穿过前轴承伸出壳体外，转轴后端与后轴承插接，位于前轴承与转子铁芯之间还设置有一个固定套接在转轴上的风叶。

作为一种优选方案，所述壳体外圆周壁上周向开设有多个侧进风口，侧进风口与风叶相对。

作为一种优选方案，所述转子铁芯外圆周壁上周向均布有与线圈（4）一一对应的弧形槽，弧形槽沿转子铁芯的轴向延伸，所述磁瓦与弧形槽一一对应，磁瓦嵌设在对应弧形槽内。

作为一种优选方案，磁瓦的厚度小于弧形槽的深度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在定子铁芯外圆周壁上设置定位槽以实现定子铁芯在自动化生产中的定位功能，同时通过对后端板上结构的改进，通过设置定位柱实现PCB板在自动化生产中与后端板的准确定位能力，从而实现霍尔定子组件的自动化生产，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量一致性。

同时，本实用新型还进一步通过在后端板上设置限位柱，利用限位柱对PCB板进一步限位，以提高PCB板在自动对位过程中的精度以及PCB板位置准确度，提高霍尔传感器在后期工作中的信号准确度。

本实用新型进一步将上述霍尔定子铁芯应用到内转子无刷电机中，从而简化了内转子无刷电机的安装工艺，提高了电机生产效率，降低了电机生产成本。

本实用新型进一步通过压接的方式将后端盖直接压接在壳体后端的内台阶上，利用过盈配合使后端盖与壳体固定连接，后端盖在电机工作过程中不会受到轴向力，便不会轻易脱落，这种连接方式大大简化了连接结构和连接工艺。

本实用新型进一步通过在壳体内部设置风叶，在壳体前端板和后端盖上分别设置前通风孔和后通风孔，提高电机内部通风效果，提高电机散热效果。

本实用新型进一步通过在壳体外圆周壁上设置侧进风口以进一步提高壳体内的进风量，进一步提高电机散热效果。

本实用新型再进一步通过将磁瓦嵌设在弧形槽内，并且使弧形槽的深度大于磁瓦的厚度，从而使转子外圆周面上形成多条轴向延伸的风道，提高电机壳体内部的通风量，进一步提高电机散热效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型所述霍尔定子组件的立体结构示意图；

图2是本实用新型所述内转子无刷电机的半剖结构示意图；

图1和图2中：1、定子铁芯，2、前端板，3、后端板，4、线圈，5、定位槽，6、安装凸块，7、螺纹孔，8、定位柱，9、PCB板，10、锁定孔，11、定位孔，12、螺钉，13、限位柱，14、前轴承，15、后轴承，16、风叶，100、定子组件，200、转子组件，201、转轴，202、转子铁芯，203、磁瓦，204、弧形槽，300、壳体，301、内台阶，302、前轴承槽，303、前端轴孔，304、前通风孔，305、侧进风口，400、后端盖，401、后轴承槽，402、后端轴孔，403、后通风孔。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1所示，一种霍尔定子组件，包括由大量定子冲片叠压而成的定子铁芯1、连接在定子铁芯1两端的前端板2和后端板3，以及绕设在定子铁芯1和前、后端板2、3上的多个线圈4，所述定子铁芯1的外圆周面上周向均布有多条定位槽5，任一定位槽5沿定子铁芯1的轴向从定子铁芯1的一端延伸至另一端，所述后端板3背对定子铁芯1的一端端面上周向均布有三个沿定子铁芯1轴向向外延伸的安装凸块6，每个安装凸块6上分别设置有一个沿定子铁芯1轴向延伸的螺纹孔7以及一个位于螺纹孔7一侧的定位柱8，后端板3后端设置有一块安装有霍尔传感器的PCB板9，PCB板9的两端分别与任意两个安装凸块6对接，PCB板9的两端分别设置有与螺纹孔7一一对应的锁定孔10、与定位柱8一一对应的定位孔11，PCB板9两端分别套接在对应两安装凸块6上的定位柱8上实现定位，PCB板9通过两个螺钉12紧固在后端板3上，任一螺钉12穿过PCB板9的一个锁定孔10与一个螺纹孔7螺纹连接。

本实施例中，任意两个安装凸块6之间设置有两根限位柱13，两根限位柱13与PCB板9远离定子铁芯1中心的一边抵接。

本实施例的工作原理是：利用定子铁芯1外壁上的定位槽5将绕设好线圈的定子铁芯1固定在模具或夹具上，这样定子铁芯的位置就被准确固定了，自动化加工设备可以通过移动模具或夹具，将定子铁芯1移动到装配位置，然后采用机械手将PCB板9转移到定子铁芯1上的后端板3上，将PCB板9插接在两个定位柱8上，再移动定子铁芯1到下一个工位，由其他机械手将螺钉12穿过锁定孔10拧入螺纹孔7，最后将完成PCB板9安装的定子铁芯1移动到卸料处卸料，定子铁芯与霍尔传感器的自动化装配就完成了。

实施例2：

如图2所示的内转子无刷电机，包括定子组件100、转子组件200、壳体300和后端盖400，所述定子组件100为实施例1所述的霍尔定子组件。

如图2所示，壳体300成圆筒状，壳体300后端开口并在开口端的环形端面上设置有内台阶301，后端盖400压接在内台阶301上，与壳体300内壁过盈配合，壳体300前端板上设置有前轴承槽302和位于前轴承槽302中心的前端轴孔303，前轴承槽302内嵌设有前轴承14，后端盖400上设置有后轴承槽401和位于后轴承槽401中心的后端轴孔402，后端轴孔402内嵌设有后轴承15，壳体300前端板上还设置有大量以前端轴孔303为中心周向均布的前通风孔304，后端盖400上也设置有大量以后端轴孔402为中心周向均布的后通风孔403，所述转子组件200包括转轴201和固定套接在转轴201上的转子铁芯202，转子铁芯202上周向均布有磁瓦203，转轴201前端穿过前轴承14伸出壳体外，转轴201后端与后轴承15插接，位于前轴承14与转子铁芯202之间还设置有一个固定套接在转轴201上的风叶16。

为了进一步提高壳体300内的进风量，本实施优选地在壳体300外圆周壁上周向开设有多个侧进风口305，侧进风口305与风叶16相对，风叶16高速转动的时候，风叶16前端（前轴承14方向）形成负压，前通风孔304和侧进风口305均向壳体300内输入常温空气。

为了进一步提高壳体300内的空气流动量，提高电机冷却效果，本实施例进一步在转子铁芯202外圆周壁上周向均布有与线圈4一一对应的弧形槽204，弧形槽204沿转子铁芯202的轴向延伸，磁瓦203与弧形槽204一一对应，磁瓦203嵌设在对应弧形槽204内，同时，磁瓦203的厚度小于弧形槽204的深度。从而使弧形槽204内依然存在一个风道，因此整个壳体300内的空气流量更大，电机冷却效果更好。

本实施例的工作原理是：本实施例除了在定子组件100装配过程中可采用自动化装配以提高生产效率，降低生产成本外，在壳体300与后端盖400的连接工艺上也得到了简化，直接采用压接方式将后端盖400压接在壳体300后端，利用过盈配合就能够使电机稳定工作，当然，为了提高电机工作稳定性，还可以将壳体300后端局部内翻边，压接在后端盖400上。总体来看，本实用新型相对于传统的霍尔型内转子无刷电机，生产效率更高，生产成本更低，产品质量一致性更好。

本实用新型还通过内置风叶16设计、前通风孔304、侧进风口305、后通风孔403的设计，以及弧形槽204深度大于磁瓦203厚度的设计，大大提高了电机壳体300内的空气流通量，提高电机的冷却效果和使用安全性及稳定性。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种霍尔定子组件，包括由大量定子冲片叠压而成的定子铁芯（1）、连接在定子铁芯（1）两端的前端板（2）和后端板（3），以及绕设在定子铁芯（1）和前、后端板（2、3）上的多个线圈（4），其特征在于，所述定子铁芯（1）的外圆周面上周向均布有多条定位槽（5），任一定位槽（5）沿定子铁芯（1）的轴向从定子铁芯（1）的一端延伸至另一端，所述后端板（3）背对定子铁芯（1）的一端端面上周向均布有三个沿定子铁芯（1）轴向向外延伸的安装凸块（6），每个安装凸块（6）上分别设置有一个沿定子铁芯（1）轴向延伸的螺纹孔（7）以及一个位于螺纹孔（7）一侧的定位柱（8），后端板（3）后端设置有一块安装有霍尔传感器的PCB板（9），PCB板（9）的两端分别与任意两个安装凸块（6）对接，PCB板（9）的两端分别设置有与螺纹孔（7）一一对应的锁定孔（10）、与定位柱（8）一一对应的定位孔（11），PCB板（9）两端分别套接在对应两安装凸块（6）上的定位柱（8）上实现定位，PCB板（9）通过两个螺钉（12）紧固在后端板（3）上，任一螺钉（12）穿过PCB板（9）的一个锁定孔（10）与一个螺纹孔（7）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种霍尔定子组件，其特征在于，在任意两个安装凸块（6）之间设置有两根限位柱（13），两根限位柱（13）与PCB板（9）远离定子铁芯（1）中心的一边抵接。

3.一种内转子无刷电机，包括定子组件（100）、转子组件（200）、壳体（300）和后端盖（400），其特征在于，所述定子组件（100）为权利要求1或2所述的一种霍尔定子组件。

4.根据权利要求3所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述壳体（300）成圆筒状，壳体（300）后端开口并在开口端的环形端面上设置有内台阶（301），后端盖（400）压接在内台阶（301）上，壳体（300）前端板上设置有前轴承槽（302）和位于前轴承槽（302）中心的前端轴孔（303），前轴承槽（302）内嵌设有前轴承（14），后端盖（400）上设置有后轴承槽（401）和位于后轴承槽（401）中心的后端轴孔（402），后端轴孔（402）内嵌设有后轴承（15），壳体（300）前端板上还设置有大量以前端轴孔（303）为中心周向均布的前通风孔（304），后端盖（400）上也设置有大量以后端轴孔（402）为中心周向均布的后通风孔（403），所述转子组件（200）包括转轴（201）和固定套接在转轴（201）上的转子铁芯（202），转子铁芯（202）上周向均布有磁瓦（203），转轴（201）前端穿过前轴承（14）伸出壳体外，转轴（201）后端与后轴承（15）插接，位于前轴承（14）与转子铁芯（202）之间还设置有一个固定套接在转轴（201）上的风叶（16）。

5.根据权利要求4所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述壳体（300）外圆周壁上周向开设有多个侧进风口（305），侧进风口（305）与风叶（16）相对。

6.根据权利要求4所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述转子铁芯（202）外圆周壁上周向均布有与线圈（4）一一对应的弧形槽（204），弧形槽（204）沿转子铁芯（202）的轴向延伸，所述磁瓦（203）与弧形槽（204）一一对应，磁瓦（203）嵌设在对应弧形槽（204）内。

7.根据权利要求6所述的内转子无刷电机，其特征在于，磁瓦（203）的厚度小于弧形槽（204）的深度。

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