CN220711268U - 外转子式无刷电机单元以及带减速器的无刷电机 - Google Patents

Abstract

本公开提供易于组装的外转子式无刷电机单元以及带减速器的无刷电机。外转子式无刷电机单元(10)具备定子(200)、转子(300)、电路板(400)以及保持架(500)。保持架(500)包括圆筒部(510)以及在圆筒部(510)的底部设置的肋部(520)，圆筒部(510)利用外周面(511)对定子进行保持，圆筒部在内部配置有轴承(530)，并利用该轴承将转子支承为旋转自如，电路板安装于肋部与定子之间，且与定子电连接，肋部(520)具有在圆筒部(510)的底部呈放射状延伸的多个放射状肋(521)、以及将多个放射状肋的前端分别在周向上连接的多个接合肋(522)。

Description

外转子式无刷电机单元以及带减速器的无刷电机

技术领域

本公开涉及小型电机领域，具体地，涉及外转子式无刷电机单元以及带减速器的无刷电机。

背景技术

如今，小型电机被广泛应用于家电设备、车载设备、生产设备、精密仪器、信息设备等各种设备。伴随于此，对小型电机的小型化、易组装性等的要求不断提高。然而，尤其在外转子式无刷电机单元的组装过程中，将电路板、电机转子依次安装于电机壳之后，由于电机壳内部的空间狭小，因此难以实施对电机定子的绕组的两端部与电路板进行电连接的作业。针对这一点，专利文献1提出了一种无刷电机，其电路板上设置有导通孔，并在定子的一侧没置有沿径向延伸的导电部件，在将电路板安装于电机壳之后，将定子向电路板推压使得定子的导电部件进入电路板的导电孔中，从而简化了定子与电路板之间的电连接操作。另外，专利文献2提出了一种无刷电机，将电机定子的绕组的两端部连接于印刷电路板，再将该印刷电路板直接嵌合于电机壳上的驱动电路板。

专利文献1：CN113991912A

专利文献2：JP2001061266A

然而，专利文献1和专利文献2均通过嵌合的方式来解决定子与电路板的连接问题，使用场合受到限制，例如无法应用于定子的绕组的始端和末端通过钎焊而与电路板电连接的情形，因此存在进一步改善的空间。从而，更易于组装的外转子式无刷电机单元以及无刷电机备受期待。

实用新型内容

本公开是考虑到上述情形而完成的，其目的在于提供易于组装的外转子式无刷电机单元以及带减速器的无刷电机。

本公开的外转子式无刷电机单元具备定子、转子、电路板以及保持架，所述保持架包括圆筒部以及在所述圆筒部的底部设置的肋部，所述圆筒部利用外周面对所述定子进行保持，所述圆筒部在内部配置有轴承，并利用该轴承将所述转子支承为旋转自如，所述电路板安装于所述肋部与所述定子之间，且与所述定子电连接，所述肋部具有在所述圆筒部的底部呈放射状延伸的多个放射状肋、以及将所述多个放射状肋的前端分别在周向上连接的多个接合肋。

根据本公开的实施例，所述转子包括：转子壳，其形成为在一端具有底部且另一端开口的筒状，在所述底部设置有轴孔；磁体部，其以围绕所述定子的方式安装于所述转子壳的内侧；以及旋转轴，其穿过所述圆筒部以及所述轴孔而安装于所述转子壳，所述圆筒部利用在内部配置的所述轴承对所述旋转轴进行支承，从而将所述转子支承为旋转自如。

根据本公开的实施例，所述定子包括：铁芯，其通过层叠多个相同形状的软磁性板而构成，在外周侧具有多个凸极且在内周侧具有贯通孔；绝缘构件，其覆盖所述铁芯的除了所述外周侧及所述内周侧以外的部位；以及绕组，其缠绕于所述多个凸极，所述保持架的所述圆筒部穿过所述定子的所述贯通孔，利用所述圆筒部的外周面对所述定子的内周侧的表面进行保持。

根据本公开的实施例，所述定子的所述绕组的始端和末端通过钎焊而与所述电路板电连接。

根据本公开的实施例，所述电路板具有印刷布线以及从表面突出的多个电子元件，在所述电路板的面对所述肋部的一侧，所述电路板上的所述多个电子元件配置于在所述放射状肋与所述接合肋之间形成的间隙。

根据本公开的实施例，在所述圆筒部的长度方向上，所述肋部的厚度大于在所述电路板的面对所述肋部的一侧配置的每一个电子元件的高度。

根据本公开的实施例，在所述保持架的与所述圆筒部相反一侧的底部的中心部分设置有凹陷部。

本公开的带减速器的无刷电机包括：所述的外转子式无刷电机单元；多个传递齿轮；以及齿轮箱，其收容所述外转子式无刷电机单元以及所述传递齿轮，在所述外转子式无刷电机单元的所述旋转轴的顶部安装有第一齿轮，所述第一齿轮与所述多个传递齿轮通过啮合来传递转矩。

根据本公开的实施例，所述外转子式无刷电机单元通过所述肋部与所述齿轮箱结合。

根据本公开的实施例，各传递齿轮的中心设置有中心轴，所述齿轮箱的内侧设置有承接所述中心轴的轴座部，所述电路板上开设有供所述轴座部穿过的孔部。

根据本公开的实施例，可提供易于组装的外转子式无刷电机单元以及带减速器的无刷电机。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本公开实施例的外转子式无刷电机单元的分解立体图；

图2示出了根据本公开实施例的保持架，其中(a)是保持架的立体图，(b)是保持架的仰视图，(c)是保持架的俯视图，(d)是(c)中的A-A线剖视图；

图3示出了根据本公开实施例的定子、电路板以及保持架的配置关系的侧剖视图；

图4示出了根据本公开实施例的转子的分解立体图；

图5示出了根据本公开实施例的电路板与保持架的配置关系，是从电路板的面对肋部的一侧观察到的立体图；

图6示出了根据本公开实施例的齿轮箱、外转子式无刷电机单元与第一齿轮之间的配置关系的立体图。

附图标记说明

10 外转子式无刷电机单元；20 第一齿轮；30 齿轮箱；

200 定子；210 铁芯；220 绕组；

300 转子；310 转子壳；311 底部；311H 轴孔；320 磁体部；330 旋转轴；

400 电路板；410 电子元件；

500 保持架；510 圆筒部；511 圆筒部的外周面；520 肋部；521 放射状肋；522 接合肋；530 轴承；540 凹陷部。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的装置”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的装置等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

本公开的实施例提供了一种外转子式无刷电机单元。该外转子式无刷电机单元具备定子、转子、电路板以及保持架。保持架包括圆筒部以及在圆筒部的底部设置的肋部。圆筒部利用外周面对定子进行保持。圆筒部在内部配置有轴承，并利用该轴承将转子支承为旋转自如。电路板安装于肋部与定子之间，且与定子电连接。肋部具有在圆筒部的底部呈放射状延伸的多个放射状肋、以及将多个放射状肋的前端分别在周向上连接的多个接合肋。

以下，参照图1至图6对本公开实施例的外转子式无刷电机单元10以及带减速器的无刷电机进行说明。

在图1所示的例子中，本公开的外转子式无刷电机单元10具备定子200、转子300、电路板400以及保持架500。保持架500包括圆筒部510以及在圆筒部510的底部设置的肋部520。圆筒部500利用外周面511对定子200进行保持。圆筒部510在内部配置有轴承530，并利用该轴承530将转子300支承为旋转自如。保持架500整体是绝缘的，例如为硬质树脂制。电路板400安装于肋部520与定子200之间，且与定子200电连接。

图2示出了保持架500。图3示出了定子200、电路板400以及保持架500的配置关系的侧剖视图。如图2所示，肋部520具有在圆筒部510的底部呈放射状延伸的多个放射状肋521、以及将多个放射状肋521的前端分别在周向上连接的多个接合肋522。另外，如图2以及图3所示，在保持架500的与圆筒部510相反一侧的底部的中心部分，可以设置有用于与电机壳等进行连接的凹陷部540。通过该结构，肋部520兼具轻量化和高刚性的优点，例如在转子300的转速较高时也不会发生变形，有助于外转子式无刷电机单元10的高输出化。

也就是说，保持架500对定子200、转子300、电路板400进行保持，从而与定子200、转子300、电路板400共同形成一个外转子式无刷电机单元10。与分别将电路板、电机定子、电机转子等依次安装于电机壳的情况相比，该外转子式无刷电机单元10能够作为一个整体的构成部分安装于无刷电机等的电机壳中，避免了在电机壳内部的狭小空间中实施例如将电路板与电机定子等连接的作业，从而具有易组装性。

图4示出了转子300的分解立体图。如图4所示，转子300包括转子壳310、磁体部320以及旋转轴330。转子壳310形成为在一端具有底部311且另一端开口的筒状，在底部311设置有轴孔311H。磁体部320以围绕定子200的方式安装于转子壳310的内侧。旋转轴330穿过圆筒部510以及轴孔311H而安装于转子壳310。保持架500的圆筒部510利用在内部配置的轴承530对旋转轴330进行支承，从而将转子300支承为旋转自如。

另外，如图1所示，定子200包括铁芯210、绝缘构件以及绕组220。铁芯210通过层叠多个相同形状的软磁性板而构成，在外周侧具有多个凸极且在内周侧具有贯通孔。铁芯210的除了外周侧及内周侧以外的部位由绝缘构件覆盖，绝缘构件例如为绝缘涂层。绕组220缠绕于铁芯210，绕组220与铁芯210的凸极之间被上述的绝缘构件隔开。保持架500的圆筒部510穿过定子200的贯通孔，利用圆筒部510的外周面511对定子200的内周侧的表面进行保持。

在本发明的一个实施例中，定子200的绕组220的始端和末端通过钎焊而与电路板400电连接。由于在组装外转子式无刷电机单元10后，将外转子式无刷电机单元10作为一个整体的构成部分安装于无刷电机等的电机壳中，因此可以选择外转子式无刷电机单元10的组装环境。例如，能够在工作台上等宽敞的组装环境中实现外转子式无刷电机单元10的各构成要素的组装，不受空间限制地实现定子200、转子300、电路板400以及保持架500的相互连接。从而，可以容易地利用现有的钎焊方式将定子200的绕组220的始端和末端与电路板400上的焊盘电连接，为连接方式的多样性提供支持。

图5示出了电路板400与保持架500的配置关系。电路板400具有印刷布线以及图5所示的从表面突出的多个电子元件410。当然，图示的该多个电子元件410仅为示意，电子元件410的数量以及配置方式根据实际情况而适当设定。在从电路板400的面对保持架500的肋部520的一侧进行观察时，电路板400上的多个电子元件410配置于在放射状肋521与接合肋522之间形成的间隙。这样一来，能够有效利用肋部520的放射状肋521与接合肋522之间的间隙，有助于实现外转子式无刷电机单元10整体的小型化。

更加优选的是，如图5所示，在保持架500的圆筒部510的长度方向上，由放射状肋521与接合肋522构成的肋部520的厚度大于在电路板400的面对肋部520的一侧配置的每一个电子元件410的高度。这样一来，在设计用于安装外转子式无刷电机单元10的无刷电机等的电机壳内空间时，关于外转子式无刷电机单元10的肋部520的一侧只需考虑肋部520的厚度，而无需考虑电路板400的电子元件410突出至肋部520外的情况。因此能够提高外转子式无刷电机单元10整体的适配性，实现安装有外转子式无刷电机单元10的无刷电机等的整体小型化。

另外，在本发明的一个实施例中，电路板400上设置有转子300的位置检测元件，该位置检测元件例如为霍尔元件。

作为外转子式无刷电机单元10的一个应用例，本公开的带减速器的无刷电机包括外转子式无刷电机单元10、多个传递齿轮以及齿轮箱30。齿轮箱30收容外转子式无刷电机单元10以及传递齿轮。在外转子式无刷电机单元10的旋转轴330的顶部安装有第一齿轮20，第一齿轮20与多个传递齿轮通过啮合来传递转矩。

图6示出了带减速器的无刷电机的齿轮箱30、外转子式无刷电机单元10与第一齿轮20之间的关系的立体图。为了便于观察，图6中省略了多个传递齿轮的图示，仅示出了在各传递齿轮的中心设置的中心轴S。

如图6所示，齿轮箱30的内侧设置有承接中心轴S的轴座部31，电路板400上开设有供轴座部31穿过的孔部。

具体地，外转子式无刷电机单元10通过肋部520与齿轮箱30结合。肋部520上可以设置用于结合的开孔或突起。从强度等方面考虑，开孔或突起优选设置在放射状肋521与接合肋522的交界处。肋部520例如通过热铆接与齿轮箱30结合。

如前所述，本公开的带减速器的无刷电机易于组装，并且并能够实现小型化以及高输出。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种外转子式无刷电机单元，其具备定子、转子、电路板以及保持架，其特征在于，

所述保持架包括圆筒部以及在所述圆筒部的底部设置的肋部，

所述圆筒部利用外周面对所述定子进行保持，

所述圆筒部在内部配置有轴承，并利用该轴承将所述转子支承为旋转自如，

所述电路板安装于所述肋部与所述定子之间，且与所述定子电连接，

所述肋部具有在所述圆筒部的底部呈放射状延伸的多个放射状肋、以及将所述多个放射状肋的前端分别在周向上连接的多个接合肋。

2.根据权利要求1所述的外转子式无刷电机单元，其特征在于，

所述转子包括：

转子壳，其形成为在一端具有底部且另一端开口的筒状，在所述底部设置有轴孔；

磁体部，其以围绕所述定子的方式安装于所述转子壳的内侧；以及

旋转轴，其穿过所述圆筒部以及所述轴孔而安装于所述转子壳，

所述圆筒部利用在内部配置的所述轴承对所述旋转轴进行支承，从而将所述转子支承为旋转自如。

3.根据权利要求1所述的外转子式无刷电机单元，其特征在于，

所述定子包括：

铁芯，其通过层叠多个相同形状的软磁性板而构成，在外周侧具有多个凸极且在内周侧具有贯通孔；

绝缘构件，其覆盖所述铁芯的除了所述外周侧及所述内周侧以外的部位；以及

绕组，其缠绕于所述多个凸极，

所述保持架的所述圆筒部穿过所述定子的所述贯通孔，利用所述圆筒部的外周面对所述定子的内周侧的表面进行保持。

4.根据权利要求3所述的外转子式无刷电机单元，其特征在于，

所述定子的所述绕组的始端和末端通过钎焊而与所述电路板电连接。

5.根据权利要求1所述的外转子式无刷电机单元，其特征在于，

所述电路板具有印刷布线以及从表面突出的多个电子元件，

在所述电路板的面对所述肋部的一侧，所述电路板上的所述多个电子元件配置于在所述放射状肋与所述接合肋之间形成的间隙。

6.根据权利要求5所述的外转子式无刷电机单元，其特征在于，

在所述圆筒部的长度方向上，所述肋部的厚度大于在所述电路板的面对所述肋部的一侧配置的每一个电子元件的高度。

7.根据权利要求1所述的外转子式无刷电机单元，其特征在于，

在所述保持架的与所述圆筒部相反一侧的底部的中心部分设置有凹陷部。

8.一种带减速器的无刷电机，其特征在于，

所述带减速器的无刷电机包括：

权利要求2至7中任一项所述的外转子式无刷电机单元；

多个传递齿轮；以及

齿轮箱，其收容所述外转子式无刷电机单元以及所述传递齿轮，

在所述外转子式无刷电机单元的所述旋转轴的顶部安装有第一齿轮，所述第一齿轮与所述多个传递齿轮通过啮合来传递转矩。

9.根据权利要求8所述的带减速器的无刷电机，其特征在于，

所述外转子式无刷电机单元通过所述肋部与所述齿轮箱结合。

10.根据权利要求8所述的带减速器的无刷电机，其特征在于，

各传递齿轮的中心设置有中心轴，

所述齿轮箱的内侧设置有承接所述中心轴的轴座部，

所述电路板上开设有供所述轴座部穿过的孔部。