專利名稱：無刷直流電機的制作方法
技術領域：
無刷直流電枳j
技術領域：
本實用新型涉及一種無刷直流電機，尤其涉及一種通過一絕緣構件將電 機內部組件可靠地安裝到其殼蓋上的無刷直流電機。
背景技術：
家電產品如制冷系統中的壓縮機、洗衣機、電風扇等，通常使用電機為 其提供動力驅動。 一般的有刷電機通常通過整流子和電刷的機械方式進行切 換輸入線圈的電流，這種有刷電機的轉速相對容易控制，但是，電刷和整流 子的機械磨合往往會加快電機損耗，并且容易發出噪音。無刷直流電機是一 種采用電子整流器代替電刷和整流子的直流電機，它具備交流電機的結構簡 單、運行可靠、維護方便等一系列優點，同時又具備直流電機的運行效率高、 無勵磁損耗以及調速性能好、可以同時避免機械噪音的產生以及電噪音的產 生等諸多特點。因此，無刷直流電機被廣泛地應用于包括家用電器在內的各 個領域。常用的無刷直流電機主要包括有定子和轉子。定子主要包括圓筒狀 的定子鐵芯，高強度漆包線繞成的定子繞組，以及用于絕緣定子鐵芯和定子 繞組的絕緣體。轉子為圓柱狀的永磁體，其置于定子的中間并與其空隙相隔。 定子上的定子繞組與外部電源相連接，當外部電源接通時，定子繞組上的電 流產生磁場并與轉子永久磁鋼上的磁場相互吸引以及相互排斥，從而產生電
磁轉矩驅動轉子在定子中旋轉。PCT專利申請公開第WO2008027535號中 詳細地介紹了一種無刷直流電機，這里不再進行贅述。
現有技術中，將定子固定到電機殼蓋上具有多種實現方式，可以在殼蓋 上設置連接部位實現對定子的位置限定，也可以通過附加零件對定子進行支 撐固定，或者直接將定子壓入到殼蓋內并進行粘接。上述的連接方式要么使殼蓋結構過于復雜、要么不易于定子的安裝，而且不利于定子長期運行的穩 定性和可靠性。
因此，提供一種無刷直流電機，使得電機中的定子以及其它組件如電路 板等能夠可靠方便地安裝在電機殼蓋內，誠為本領域技術所需。

實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種無刷直流電機，利用一絕緣構件將無刷直 流電機的定子以及其電路控制板可靠方便地安裝到電機的殼蓋內，使得該無 刷直流電機內的組件連接可靠，具有較好的絕緣功能，并且結構緊湊，安裝 方便。
本實用新型的目的是通過如下的技術方案實現的
一種無刷直流電機，包括定子，其包括具有內部空腔的定子鐵芯、包 繞在定子鐵芯上的多個定子繞組，以及安裝在定子鐵芯的絕緣體；轉子，設 置于定子的內部空腔內，通過定子繞組上電流所產生的磁場與轉子磁場之間 的相互作用，驅動轉子圍繞其轉動軸旋轉；電路板，用以提供該無刷直流電 機的電力驅動以及控制；殼蓋，包括上蓋和下蓋，用以將定子、轉子以及電 路板包容在其內，并且定子還進一步地包括一絕緣構件，其設置于殼蓋內并 與殼蓋可拆卸式相連，定子鐵芯和絕緣體安裝在該絕緣構件的第一側面上， 而電路板安裝在該絕緣構件的第二側面上。
本實用新型所提供的一種無刷直流電機，其中定子繞組包繞在絕緣體和 絕緣構件共同形成的絕緣面上，從而與定子鐵芯相互絕緣。
本實用新型所提供的一種無刷直流電機，其中絕緣構件和絕緣體的中心 處分別設有與定子的內部空腔相對應的空腔，使得轉子能夠繞其轉動軸轉動。
本實用新型所提供的一種無刷直流電機，其中絕緣構件的第一側面的四周設有向上微凸的卡銷，當絕緣構件與殼蓋相連接時，該絕緣構件壓在上蓋 和下蓋之間，并通過其側壁實現上蓋和下蓋之間的防水密封，并且通過該卡 銷實現絕緣構件與殼蓋之間的定位。
本實用新型所提供的 一種無刷直流電機，其中絕緣構件的邊緣上設有可 與殼蓋固定連接的連接孔。
本實用新型所提供的 一種無刷直流電機，其中絕緣構件的第二側面上設 有多個支撐柱，電路板通過多個支撐柱安裝在絕緣構件的第二側面上。
本實用新型所提供的一種無刷直流電機，其中絕緣構件的第二側面上還
組導線與電路板之間的電性連接。
本實用新型所提供的一種無刷直流電機，其中絕緣構件和殼蓋上還分別 設有用于外部電源線引入的引入構件。
本實用新型所提供的 一種無刷直流電機，其中絕緣構件的第 一側面上設 有與定子鐵芯上的開口槽相對應的若干凸塊，并且每個凸塊上還設有用于定 子繞組包繞的開口孔。
本實用新型所提供的一種無刷直流電機，其中絕緣構件的第二側面上還 設有圍繞其空腔并且與定子的圓柱片相對應的若干向上凸起的絕緣片，以便 于將所述定子繞組絕緣地包繞在定子鐵芯上。
相比于現有技術，本實用新型所提供的無刷直流電機連接可靠、設計筒 單、具有較好的穩定性以及絕緣性能。


圖1是本實用新型的無刷直流電機的爆炸圖。
圖2是本實用新型無刷直流電機的定子的立體圖。
圖3是本實用新型無刷直流電機的定子鐵芯的立體圖。圖4是本實用新型無刷直流電機中絕緣構件的第 一視角的立體圖。
圖5是本實用新型無刷直流電機中絕緣構件的另 一 視角的立體圖。
具體實施方式
容易理解，依據本實用新型的技術方案，在不變更本實用新型的實質精 神的情況下，本領域的 一般技術人員可以想出本實用新型無刷直流電機的多 種實施方式。因此，以下具體實施方式
和附圖僅是對本實用新型的技術方案
術方案的限制或限定。
圖1是本實用新型的無刷直流電機的結構爆炸圖。如圖l所示，本實用
新型的無刷直流電機主要包括殼蓋1、定子2、轉子3以及電路板4。其中 殼蓋1分為上蓋11和下蓋12，用于包容無刷直流電機的定子2、轉子3以 及電路板4。殼蓋l可以為塑料殼蓋，或者為鋁合金外殼，其可通過注塑或 壓鑄成型而成。殼蓋1的外形可根據實際需要進行設計，可以設計為盒體、 也可以設計為圓柱形，在本實用新型的一個實施例中，該殼蓋1的外形為盒 體。在本實用新型的一個優選實施例中，上蓋11和下蓋12的的四個角上設 有四個連接孔13,用于上蓋11和下蓋12之間的連接固定。并且，在盒體 的側面上i殳有用于電源線的引入的開口孔14,用于為無刷直流電沖幾提供電 力。在上蓋11和下蓋12的中心部位分別設有兩個軸承座15，通過在這兩 個軸承座15上安裝固定軸承，使得電機轉子3可以固定在殼蓋1內并可圍 繞其軸心旋轉。請參考圖1、圖2以及圖3，本實用新型的無刷直流電機的 定子2包括定子鐵芯21、定子繞組22以及用于部分絕緣定子鐵芯21和定 子繞組22的絕緣體23。其中定子鐵芯21為圓筒狀，優選采用硅鋼片積層 而成，其主要包括有外鐵芯211以及內鐵芯212。其中，內鐵芯212包括多 個相互隔離的圓柱片213,多個圓柱片213相互圍繞共同形成定子內部的圓 柱形空腔結構。在本實用新型的優選實施例中，內鐵芯212的圓柱片213為4片，并且外鐵芯211與內鐵芯212的圓柱片213之間分別設有四個連接 肋214，定子繞組22通過絕緣體23以及下迷的絕緣構件5絕緣地繞在該連 接肋214上。外鐵芯211、內鐵芯212以及連接肋214形成四個開口槽215。 相應地，在本實用新型的優選實施例中，定子繞組22的繞組數量也同樣為 4個。定子繞組22為纏繞的漆包線，其一般由特殊的銅制材料制成。絕緣 體23通過四個開口槽215以及連接肋214套接在定子鐵芯21上，用于將定 子鐵芯21和定子繞組22之間的絕緣。絕緣體23的結構可根據鐵芯21和繞 組22的實際大小進行設計。其中進一步地，每個圓柱片213與轉子3之間 的氣隙非對稱不均勻分布，每個圓柱片213的厚度相對不均勻，并且氣隙較 小處較厚。這種結構改進了本實用新型的無刷直流電機的啟動特性。也就是 說，當無刷直流電機沒有通電運轉時，轉子3不會停在定子2通電后的磁力 對轉子3旋轉方向沒有轉矩的位置，而是停在預先設定的磁阻最小的位置。
轉子3的結構如圖1所示，其中，轉子3設于定子2的內部空腔內。并 且，轉子3兩端設有伸出軸，用于通過軸承將轉子安裝固定在殼蓋1內，使 得轉子3能夠在定子2的內部空腔內圍繞其中心軸旋轉。電路板4設于殼蓋 1內，并與定子繞組22之間電性連接，用以為無刷直流電機提供動力以及 進行相應的供能控制。當通過電路板4使得定子繞組22上流通電流時，內 鐵芯212的四個圓柱片213上會產生相應的》茲場，該《茲場與轉子相互吸引或 者相互排斥，從而帶動轉子3在定子2的空腔內的轉動。關于無刷直流電機 內的定子2、轉子3以及電路板4功能進一步地描述，現有技術對此已有詳 細描述，此處不再贅述。
請參考圖2、圖4和圖5，本實用新型的無刷直流電機的定子2還進一 步地包括有一絕緣構件5，用于將定子2上的組件可靠穩定地固定在殼蓋1 內。該絕緣構件5可采用與絕緣體23相同的材料制造，也可采用其它的絕 緣材料制造。該絕緣構件5的外形尺寸與殼蓋1相對應，并且，在該絕緣構 件5的四個角上，設有與殼蓋連接孔13相對應的四個連接孔51，用于實現絕緣構件5與殼蓋1之間的連接。在靠近其中兩個連接孔51處，還設有兩 個孔(未圖示)，其用于電源線與殼蓋以及電路板與殼蓋之間的接地。絕緣
構件5的中心處設有與定子2中間的空腔相對應并比其稍大的空腔53，使 得定子鐵芯21的內鐵芯212中的四個圓柱片213所形成的空腔能夠被包容 在該空腔53內。并且，當絕緣構件5與殼蓋1相連接時，該絕緣構件壓在 上蓋11和下蓋12之間，并通過絕緣構件5的側壁實現殼蓋1的上蓋11與 下蓋12之間的防水密封。
進一步地，圖4為本實用新型的絕緣構件5的第一側面的立體視圖，圖 示了該絕緣構件5的第一側面56。在第一側面56上，在該絕緣構件5的四 周上設有向上微凸的卡銷561，當殼蓋1的上蓋11與下蓋12相互連接時， 該卡銷561被卡入到上蓋11與下蓋12之間，以實現殼蓋1與絕緣構件5 之間的定位。第一側面56內部設置與絕緣體23相對應，也就是，在絕緣構 件5的空腔53四周，設有四個相互分隔并與定子2上的四個開口槽215相 對應的凸塊562，并且每個凸塊562上設有開口孔5621。該凸塊562以及其 上的開口孔5621與絕緣體23上的凸塊及開口孔(未圖示)相對應，通過將 絕緣構件5以及絕緣體23的凸塊分別插入到定子鐵芯21上的四個開口槽 215的兩端，可將定子鐵芯21絕緣地卡入到該絕緣構件5以及絕緣體23上。 并且，通過凸塊562上的開口孔5621以及絕緣體23上的相應開口(未圖示)， 使得定子2的定子繞組22能夠絕緣地繞在定子鐵芯21上。
圖5為本實用新型的絕緣構件5的第二側面的立體視圖，圖示了該絕緣 構件5的第二側面58。該絕緣構件5的第二側面58用于固定和安裝該無刷 直流電機的電路板4。在絕緣構件5的空腔53以及四個開口孔5621之間， 設有與定子2的四個圓柱片2B相對應的向上凸起的四個絕緣片585，用于 所述定子繞組22在定子鐵芯21上的包繞。絕緣片585與絕緣構件5之間設 置有用于包容定子2的連接肋214的四個絕緣連接肋586。在絕緣構件5的 第二側面58上，還設有用于定位支撐電路板4的多個支撐柱581，其結構及數量可根據電路板的實際結構進行設計。靠近該絕緣構件5的空腔53處 設有絕緣的插銷582，用于定子繞組22本身的導線的電性連接。并且，在 相對于該插銷582的對角處，還設有插銷583，插銷583內還插入有金屬插 片(未圖示)，其用于定子繞組22與電路板4之間的電性連接。在本實用 新型的另一個實施例中，定子繞組22上的導線可以直接焊接在電路板4上 實現其之間的電性連接。在本實用新型的一個實施例中，該絕緣構件5上還 進一步地設置有用于外部電源線引入的引入構件(未圖示)。
安裝時，首先對定子2以及絕緣構件5進行預安裝，在定子鐵芯21的 一個側面上安裝好絕緣體23，并通過另一側面將定子鐵芯21卡入到絕緣構 件5的第一側面56中，此時將定子繞組22圍繞絕緣的連接肋繞在定子2 上，實現定子繞組22與定子鐵芯21之間的絕緣。然后對轉子3進行預安裝， 將轉子3的支撐軸承壓入到轉子3的伸出軸上，并同時安裝好橡膠墊圏(未 圖示)。將定子2安裝到上蓋11上，并同時將轉子3安裝固定在定子2的 空腔內，在絕緣構件5的另一個側面上安裝固定電路板4，并連接好相應的 引線以及電源線。最后，密封上蓋11和下蓋12。容易理解，上述描述和說 明僅是對本實用新型的無刷直流電機的示例性說明，依據本實用新型的技術 方案，本領域的一般技術人員可以對其做出各種修改，如將定子2與絕緣構 件5之間的連接設為其它連接方式；根據電路板4的功能和結構可對絕緣構 件5進行進一步地相應設置；將本實用新型的無刷直流電機的殼蓋1以及絕 緣構件5設置于圓柱形結構等。而在不變更本實用新型的實質精神下，對于 本領域的一般技術人員而言，對上述實施例所作的顯而易見的修改和變化， 均在本實用新型權利要求所限定的保護范圍之內。
本實用新型的無刷直流電機將其內部主要組件固定在一絕緣構件5上， 并通過該絕緣構件5與電機殼蓋1的固定連接實現定子2、電路板4在無刷 直流電機殼體內的固定，因此，本實用新型的無刷直流電機的組件之間連接 可靠，結構簡單，具有較好的絕緣和密封功能。
權利要求1. 一種無刷直流電機，包括定子，其包括具有內部空腔的定子鐵芯、包繞在定子鐵芯上的多個定子繞組，以及安裝在定子鐵芯的絕緣體；轉子，設置于定子的內部空腔內，通過定子繞組上電流所產生的磁場與轉子磁場之間的相互作用，驅動轉子圍繞其轉動軸旋轉；電路板，用以提供該無刷直流電機的電力驅動以及控制；殼蓋，包括上蓋和下蓋，用以將所述定子、轉子以及電路板包容在其內，其中所述定子還進一步地包括一絕緣構件，其設置于所述殼蓋內并與所述殼蓋可拆卸式相連，所述定子鐵芯和所述絕緣體安裝在該絕緣構件的第一側面上，而所述電路板安裝在該絕緣構件的第二側面上。
2. 如權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于，所述定子繞組包繞在所 述絕緣體和所述絕緣構件共同形成的絕緣面上，從而與所述定子鐵芯相互絕 緣。
3. 如權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件和所述絕 緣體的中心處分別設有與所述定子的內部空腔相對應的空腔，使得轉子能夠繞其轉動軸轉動。
4. 如權利要求1所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件的第一側 面的四周設有向上微凸的卡銷，當所述絕緣構件與所述殼蓋相連接時，所述 絕緣構件壓在所述上蓋和所述下蓋之間，通過其側壁實現所述上蓋與所述下 蓋的防水密封，并且通過所述卡銷實現所述絕緣構件與所述殼蓋之間的定位。
5. 如權利要求4所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件的邊緣上 設有可與所述殼蓋固定連接的連接孔。
6. 如權利要求5所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件的所述第 二側面上設有多個支撐柱，所述電路板通過所述多個支撐柱安裝在所述絕緣構件的所述第二側面上。
7. 如權利要求6所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件的所述第 二側面上還設有多個相互絕緣的插銷，其用于所述定子繞組導線之間的電性 連接以及定子繞組導線與電路板之間的電性連接。
8. 如權利要求7所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件和所述殼蓋上還分別設有用于外部電源線引入的引入構件。
9. 如權利要求8所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件的第一側 面上設有與定子鐵芯上的開口槽相對應的若干凸塊，并且每個凸塊上還設有 用于定子繞組包繞的開口孔。
10. 如權利要求9所述的無刷直流電機，其特征在于，所述絕緣構件的第二側 面上還設有圍繞其空腔并且與所迷定子的圓柱片相對應的若干向上凸起的絕 緣片，以便于將所述定子繞組絕緣地包繞在定子鐵芯上。
專利摘要本實用新型提供一種無刷直流電機，該無刷直流電機包括有定子，其包括有定子鐵芯、多個定子繞組以及絕緣體；設置于定子內的轉子；用以提供該無刷直流電機的電力驅動以及控制的電路板；用以將定子、轉子以及電路板包容在其內的殼蓋；其中本實用新型的定子還包括一絕緣構件，其設置于所述殼蓋內并與所述殼蓋可拆卸式相連，并且定子鐵芯及絕緣體安裝在該絕緣構件的第一側面上，而電路板安裝在該絕緣構件的第二側面上。本實用新型的無刷直流電機的內部組件之間連接可靠，結構簡單，具有較好的絕緣和密封功能。
文檔編號H02K29/00GK201243252SQ20082012551
公開日2009年5月20日 申請日期2008年6月30日 優先權日2008年6月30日
發明者A·斯科奇, J·盧茨, R·基布, R·銅 申請人:依必安派特風機(上海)有限公司