CN220067152U - 线路板组件及使用其的无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线路板组件及使用其无刷电机，包括：插针单元，其包括支承架和插设在支承架中的多根插针，且任一根插针均包括设于支承架内的内针体、延伸至支承架外的外针体，以及设于内针体与外针体之间的连接体；且内针体和外针体相对于连接体的弯折方向相同；线路板，其只具有一个布线面，且该布线面上成形有用于一对一配合多根插针的多个配合槽；连接体和外针体均适于插嵌在配合槽中，且外针体适于焊接固定在布线面上。本实用新型可以兼顾使用安全性和端子壳与线路板焊接操作便捷高效。

Description

线路板组件及使用其的无刷电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种线路板组件及使用其的无刷电机。

背景技术

无刷电机一般包括的结构有机壳和设于机壳中的定子组件、转子组件以及线路板组件件。其中的定子组件包括定子铁芯、包覆在定子铁芯表面的骨架、以及绕设在绝缘架上的定子绕组。现有技术中一般采用的无刷电机的定子铁芯与骨架注塑一体，然后再使用绕线机绕线后形成定子组件，再使用端子壳通过转接板与定子组件连接。

例如现有技术专利CN214799094U公开的结构经实际研究发现存在如下缺陷：

首先，由于定子铁芯与骨架一体注塑，此加工方式对于注塑模具的要求较高，且当注塑出现不良也不便于拆卸重装，因此存在报废成本高的问题；另外，采用一体注塑形成的结构，使用绕线机绕线绕率低，绕线机转速有上限(1000rpm)；而且槽满率由于需要预留线嘴的位置无法做很高。

其次，端子壳通过转接板与定子组件连接，由于端子之间间距较小，一方面很难进行焊接，另一方面，有可能会导致电气间隙达不到要求而发生安全事故。

再者，正机绕线，如果后续是星型连接，需要公共端，如果线径较粗，公共端上缠线就比较多，会导致后续搪锡后会有漏焊风险，这样就无法很好地形成绕组回路，电机会失效。

此外，公开号为CN112398264A的专利公开了一种但线路板，但是该线路板超出了定子组件的直径范围，该结构中使用的线路板面积大成本高，并且由于没有设置端子壳，存在插片稳定性不够且爬电距离不够的安全问题。

故而，针对现有技术中一般采用的无刷电机还需要对其部分结构进行优化来避免上述问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种线路板组件，以解决兼使用安全性和端子壳与线路板焊接操作便捷高效的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种无刷电机，以解决兼顾无刷电机的加工便捷以及使用安全的技术问题。

本实用新型的线路板组件是这样实现的：

一种线路板组件，包括：

插针单元，其包括支承架和插设在所述支承架中的多根插针，且任一根插针均包括设于支承架内的内针体、延伸至支承架外的外针体，以及设于内针体与外针体之间的连接体；且所述内针体和外针体相对于连接体的弯折方向相同；

线路板，其只具有一个布线面，且该布线面上成形有用于一对一配合多根插针的多个配合槽；所述连接体和外针体均适于插嵌在配合槽中，且外针体适于焊接固定在布线面上。

在本实用新型可选的实施例中，所述插针单元包括并排间隔分布的三根插针；其中

三根插针中位于两侧的两根插针的连接体与外针体之间还设有折弯部，且折弯部相对于连接体弯折相连；以及

三根插针中位于两侧的两根插针的折弯部均相对于连接体朝着背向位于中部的插针的侧端弯折。

在本实用新型可选的实施例中，所述连接体与折弯部构成L形结构体；以及

所述L形结构体适于嵌入在配合槽中，且所述内针体与L形结构体背向布线面的端面的一角弯折相连，以及所述外针体与L形结构体背向布线面的端面的另一角弯折相连。

在本实用新型可选的实施例中，多根插针中位于中间的插针的连接体的长度大于位于两侧的插针的连接体的长度，以使得与支承架插接状态下的多根插针中位于中间的插针的外针体突起于位于两侧的插针的外针体。

在本实用新型可选的实施例中，所述支承架内预制有用于一对一插接多根插针的内针体的插槽。

在本实用新型可选的实施例中，所述布线面与支承架配接的端面设有适于插接配合的定位结构。

本实用新型的无刷电机是这样实现的：

一种无刷电机，包括：配合使用的定子组件和转子组件，以及与所述定子组件配接相连的所述的线路板组件。

在本实用新型可选的实施例中，所述定子组件包括沿圆周方向间隔分布的多个线圈骨架、分别绕制在多个线圈骨架上的线圈、一对一与多个线圈骨架插接配合的多个齿槽，以及绕设在多个线圈骨架外侧且同时与多个齿槽压装配合的定子铁芯；其中

每个所述线圈骨架上均设有引脚；以及

所述线路板上预制有用于适配每个线圈骨架上的引脚的多个连接孔，且每个引脚在贯穿相应的连接孔后与线路板上的布线面焊接相连。

在本实用新型可选的实施例中，所述线路板组件朝向定子组件的投影位于定子铁芯的外径范围内。

在本实用新型可选的实施例中，所述无刷电机还包括用于支承转子组件和定子组件的电机外壳；以及

所述线路板上成形有至少一个定位孔，且所述电机外壳上预制有用于插入定位孔中的定位柱。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的线路板组件及使用其的无刷电机，首先，对于线路板组件来说，其只具有一个布线面，使得插针单元的插针和定子组件的引脚集中焊接在布线面上，该结构下即可对插针与布线面之间的焊接以及引脚与布线面之间的焊接进行一次性焊接，无需切换焊接面，因此使得焊接加工的工序简化，降低了操作成本。

此外，再通过三根插针中位于两侧的两根插针的折弯部均相对于连接体朝着背向位于中部的插针的侧端弯折，增加了相邻的插针之间的距离，满足了电气间隙的要求，确保足够的爬电距离来提高线路板使用过程中的安全性，同时还能使得每相邻的两个插针分别与布线面之间预存足够的焊接操作空间，提高焊接操作的便捷性。

再者，对于无刷电机采用的定子组件来说，其包括沿圆周方向间隔分布的多个线圈骨架，对于此结构下的线圈骨架来说都可以单独进行线圈的绕制操作，并在完成线圈的绕制后与齿槽配合压入定子铁芯，如此不仅可以提高绕线操作的高效性，而且可以提升槽满率。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的线路板组件在一种实施情况下的结构示意图；

图2是本实用新型的线路板组件的支承架的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例1的线路板组件在一种实施情况下的插针单元与支承架的配合结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1的线路板组件在一种实施情况下的位于中间的插针的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例1的线路板组件在一种实施情况下的位于侧端的插针的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例1的线路板组件在一种实施情况下的线路板的结构示意图；

图7是本实用新型的实施例1的线路板组件在另一种实施情况下的插针单元的结构示意图；

图8是本实用新型的实施例1的线路板组件在另一种实施情况下的线路板的结构示意图；

图9是本实用新型的实施例1的线路板组件在另一种实施情况下的结构示意图；

图10是本实用新型的实施例2的无刷电机的线路板与定子组件的配合结构示意图；

图11是本实用新型的实施例2的无刷电机的定子组件的结构示意图；

图12是本实用新型的实施例2的无刷电机的线圈骨架与齿槽的配合结构示意图；

图13是本实用新型的实施例2的无刷电机的电机壳体与定子组件的配合结构示意图；

图14是本实用新型的实施例2的无刷电机的分解结构示意图；

图15是本实用新型的实施例2的无刷电机的整体结构示意图。

图中：支承架11、插针12、插槽13、定位件15、内针体21、连接体22、外针体23、折弯部25、线路板3、布线面31、配合槽32、定位槽33、连接孔35、定位孔36、转子组件5、线圈骨架61、齿槽62、定子铁芯63、引脚65、电机外壳7、定位柱71、绝缘罩8、密封圈9。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图9所示，本实施例提供了一种线路板组件，包括：配合使用的线路板3和插针单元。大致来说插针单元包括支承架11和插设在支承架11中的多根插针12，而多根插针12还可与线路板3焊接。

具体来说，此处结合附图举例一种可选的情况来说，

插针单元包括并排间隔分布的三根插针12；本实施例中采用的三根插针12的结构有所不同，首先，对于三根插针12中位于中间的插针12来说，其包括设于支承架11内的内针体21、延伸至支承架11外的外针体23，以及设于内针体21与外针体23之间的连接体22；且内针体21和外针体23相对于连接体22的弯折方向相同；也就是说位于中间的插针12整体大致呈U形结构，并且对于该插针12来说，内针体21和外针体23的长度可以相同也可以不同，对此本实施例不做绝对限定。

其次，对于位于两侧的插针12来说，其包括设于支承架11内的内针体21、延伸至支承架11外的外针体23，以及设于内针体21与外针体23之间的连接体22；且内针体21和外针体23相对于连接体22的弯折方向相同。其中的内针体21和外针体23的长度可以相同也可以不同，对此本实施例不做绝对限定。在此结构基础上，这两根插针12的连接体22与外针体23之间还设有折弯部25，且折弯部25相对于连接体22弯折相连；以及三根插针12中位于两侧的两根插针12的折弯部25均相对于连接体22朝着背向位于中部的插针12的侧端弯折。连接体22与折弯部25构成L形结构体；以及内针体21与L形结构体背向布线面31的端面的一角弯折相连，以及外针体23与L形结构体背向布线面31的端面的另一角弯折相连。

结合附图再详细来说，对于位于两侧的插针12来说，设连接体22位于X向维度，则折弯部25位于Y向维护，以及内针体21和外针体23位于Z向维护，如此结构下，使得位于两侧的插针12在实现插针单元与线路板3的相连的前提下，还能增加相邻的插针12之间的距离，满足了电气间隙的要求，确保足够的爬电距离来提高线路板3使用过程中的安全性，同时还能使得每相邻的两个插针12分别与布线面31之间预存足够的焊接操作空间，提高焊接操作的便捷性。

基于上述结构，为了使得三根插针12与支承架11形成牢固可靠的配合，在支承架11内预制有用于一对一插接三根插针12的内针体21的插槽13，此处的插槽13的形状根据内针体21的形状来设计，可以是矩形还可以是其它形状，对此本实施例不做绝对限定。

此外，在一种可选的实施情况下，还可做如下结构设计：

还是举例在支承架1上设置三根插针12的情况为例，三根插针12中位于中间的插针12的连接体22的长度大于位于两侧的插针12的连接体22的长度，以使得与支承架11插接状态下的三根插针12中位于中间的插针12的外针体23突起于位于两侧的插针12的外针体23，也就是说对于并排分布的三根插针12，其具有的外针体23并不在一条直线上，而是呈错落分布状，此时，对于位于两侧的两根插针12的连接体22来说，其长度可以相同，也可以不同，对此本实施例不做绝对限定。此种结构设计下，三根插针12分布具有的外针体23不在一条直线上，使得三跟插针12的外针体23分别与线路板3进行焊接相连时的操作空间互不干涉，更加便于焊接加工。此处需要说明的是，对于此结构下的三根插针12来说，可以是三根插针12均只包括设于支承架11内的内针体21、延伸至支承架11外的外针体23，以及设于内针体21与外针体23之间的连接体22，也就是说位于两侧的插针12上再另外设计折弯部25；当然还可以是位于两侧的插针12上设计有折弯部25，这两种情况都是满足上述结构设计的使用需求的。

接下来说线路板3，其只具有一个布线面31，且该布线面31上成形有用于一对一配合三根插针12的三个配合槽32；连接体22和外针体23均适于插嵌在配合槽32中，且外针体23适于焊接固定在布线面31上。对于三根插针12中位于两侧的插针12来说，其L形结构体适于嵌入在配合槽32中。

对于本实施例的线路板3来说，其不仅要与插针12焊接，当线路板3应用在无刷电机中时，线路板3还需要与无刷电机的定子组件的引脚65焊接，本实施例采用只有一个布线面31的线路板3，使得插针单元的插针12和定子组件的引脚65集中焊接在布线面31上，该结构下即可对插针12与布线面31之间的焊接以及引脚65与布线面31之间的焊接进行一次性焊接，无需切换焊接面，因此使得焊接加工的工序简化，降低了操作成本。

另外，为了更好地实现插针单元与线路板3之间的配接，使得插针12与线路板3焊接时插针12不会出现晃动的情况，本实施例的线路板3的布线面31与支承架11配接的端面设有适于插接配合的定位结构。该定位结构结合附图举例一种情况来说，其包括在在支承架11上设有的呈凸起状的定位件15，而在线路板3的布线面31上则是设有适于定位件15插入其中的定位槽33，这样在定位件15与定位槽33的配合下，支承架11相对于线路板3不会晃动，对应的支承架11中的插针12也无法相对于线路板3晃动。

实施例2：

请参阅图1至图15所示，在实施例1的线路板组件的基础上，本实施例提供了一种无刷电机，包括：配合使用的定子组件和转子组件5，以及与定子组件配接相连的线路板组件。其中的线路板组件用于将外部输入的电能转换成交变磁场，并驱动转子组件5旋转。

具体来说，本实施例采用的定子组件包括沿圆周方向间隔分布的多个线圈骨架61、分别绕制在多个线圈骨架61上的线圈、一对一与多个线圈骨架61插接配合的多个齿槽62，以及绕设在多个线圈骨架61外侧且同时与多个齿槽62压装配合的定子铁芯63。结合附图举例一种情况来说，本实施例的定子组件包括三个线圈骨架61，对于此结构下的线圈骨架61来说都可以单独进行线圈的绕制操作，并在完成线圈的绕制后与齿槽62配合压入定子铁芯63，如此不仅可以提高绕线操作的高效性，而且可以提升槽满率。

再者来说，每个线圈骨架61上均设有引脚65；以及线路板上预制有用于适配每个线圈骨架61上的引脚65的多个连接孔35，且每个引脚65在贯穿相应的连接孔35后与线路板3上的布线面31焊接相连。也就是说本实施例的引脚65和插针12均与线路板3的布线面31焊接。在线路板组件与定子组件焊接后，通过线路板3上的铜线连接分布，可以将三个线圈骨架61上的线圈共同组成了三相定子，不仅可以有效避免线路焊错，工艺简单，可以进行大规模的生产，且线路板3上有回路可以将线圈按照星型连接方式连接起来，降低了漏焊风险。

另外，还需要说明的是，本实施例中的线路板组件朝向定子组件的投影位于定子铁芯63的外径范围内，如此结构使得线路板组件整体的尺寸不需要太大，从而即可降低线路板组件的生产成本。

最后，关于本实施例的无刷电机，其还包括用于支承转子组件5和定子组件的电机外壳7和用于保护定子组件的绝缘罩8；其中，对于电机外壳7来说，考虑到电机外壳7与线路板3的可靠连接，线路板3上成形有至少一个定位孔36，且电机外壳7上预制有用于插入定位孔36中的定位柱71。当本实施例中的无刷电机应用在水泵中时，在电机外壳7与水泵壳之间还可再配置密封圈9来起到密封作用。

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)

1.一种线路板组件，其特征在于，包括：

插针单元，其包括支承架和插设在所述支承架中的多根插针，且任一根插针均包括设于支承架内的内针体、延伸至支承架外的外针体，以及设于内针体与外针体之间的连接体；且所述内针体和外针体相对于连接体的弯折方向相同；

线路板，其只具有一个布线面，且该布线面上成形有用于一对一配合多根插针的多个配合槽；所述连接体和外针体均适于插嵌在配合槽中，且外针体适于焊接固定在布线面上。

2.根据权利要求1所述的线路板组件，其特征在于，所述插针单元包括并排间隔分布的三根插针；其中

三根插针中位于两侧的两根插针的连接体与外针体之间还设有折弯部，且折弯部相对于连接体弯折相连；以及

三根插针中位于两侧的两根插针的折弯部均相对于连接体朝着背向位于中部的插针的侧端弯折。

3.根据权利要求2所述的线路板组件，其特征在于，所述连接体与折弯部构成L形结构体；以及

所述L形结构体适于嵌入在配合槽中，且所述内针体与L形结构体背向布线面的端面的一角弯折相连，以及所述外针体与L形结构体背向布线面的端面的另一角弯折相连。

4.根据权利要求1或2所述的线路板组件，其特征在于，多根插针中位于中间的插针的连接体的长度大于位于两侧的插针的连接体的长度，以使得与支承架插接状态下的多根插针中位于中间的插针的外针体突起于位于两侧的插针的外针体。

5.根据权利要求1～3任一项所述的线路板组件，其特征在于，所述支承架内预制有用于一对一插接多根插针的内针体的插槽。

6.根据权利要求1所述的线路板组件，其特征在于，所述布线面与支承架配接的端面设有适于插接配合的定位结构。

7.一种无刷电机，其特征在于，包括：配合使用的定子组件和转子组件，以及与所述定子组件配接相连的如权利要求1～6任一项所述的线路板组件。

8.根据权利要求7所述的无刷电机，其特征在于，所述定子组件包括沿圆周方向间隔分布的多个线圈骨架、分别绕制在多个线圈骨架上的线圈、一对一与多个线圈骨架插接配合的多个齿槽，以及绕设在多个线圈骨架外侧且同时与多个齿槽压装配合的定子铁芯；其中

每个所述线圈骨架上均设有引脚；以及

所述线路板上预制有用于适配每个线圈骨架上的引脚的多个连接孔，且每个引脚在贯穿相应的连接孔后与线路板上的布线面焊接相连。

9.根据权利要求8所述的无刷电机，其特征在于，所述线路板组件朝向定子组件的投影位于定子铁芯的外径范围内。

10.根据权利要求7～9任一项所述的无刷电机，其特征在于，所述无刷电机还包括用于支承转子组件和定子组件的电机外壳；以及

所述线路板上成形有至少一个定位孔，且所述电机外壳上预制有用于插入定位孔中的定位柱。