电机防轴承电腐蚀结构及无刷直流电的制造方法
【专利摘要】本发明适用于电机领域，公开了电机防轴承电腐蚀结构及无刷直流电机，电机防轴承电腐蚀结构包括定子铁芯、导电锁紧件、导电螺母组件、塑封外壳和盖合固定于塑封外壳一端的第一端盖，导电螺母组件和定子铁芯封装固定于塑封外壳内，且导电螺母组件的一端与定子铁芯连接、另一端显露于塑封外壳外，第一端盖上贯穿设有通孔，导电锁紧件的一端卡于通孔外、另一端穿过通孔并螺纹连接导电螺母组件之显露于塑封外壳外的端部。本发明，通过导电锁紧件和导电螺母组件的配合，实现了定子铁芯和第一端盖的导通连接，有效防止了轴承电腐蚀现象的发生；且其保证了定子铁芯和第一端盖导通的长期可靠性，进而保证了电机防轴承电腐蚀结构的长期有效性。
【专利说明】电机防轴承电腐蚀结构及无刷直流电机
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电机领域，尤其涉及电机防轴承电腐蚀结构及具有该电机防轴承电腐蚀结构的无刷直流电机。
【背景技术】
[0002]直流电机普遍采用逆变调制(PWM)的逆变器进行驱动。由于高频率的变化电流会导致轴承的内外圈之间产生电压差，故，当该电压差达到可将轴承油膜击穿的电压时，就会有微小的电流从轴承滚道及轴承球中通过，从而导致轴承球及轴承沟道损伤并使轴承发出异常的噪音，即导致轴承发生了电腐蚀现象，严重影响了轴承使用寿命。
[0003]为了解决上述技术问题，现有技术提出了采用金属销进行连接定子铁芯与端盖的方案。其【具体实施方式】为:在塑封BMC(团状模塑料)时，在塑封外壳上预留通孔，在塑封完成后，将导电销插入通孔内并使导电销的第一端延伸接触到定子铁芯上，最后安装端盖，并使导电销的第二端与端盖接触。该方案虽然可达到降低等效电容从而降低压差的目的，但是，其在具体应用中仍存在以下不足之处:
[0004]I)由于定子铁芯在设计中会存在一定的公差范围，故，在塑封BMC(团状模塑料)时，容易导致定子铁芯浮起的现象，从而使得其露出部分残留热固性材料，而导电销的尖端很难有效刺破这些热固性材料，进而容易导致导电销与定子铁芯导通不良的现象发生，最终无法有效防止轴承电腐蚀现象的发生；
[0005]2)端盖压入安装后，端盖与定子之间会有一定的间隙，现有方案中，为了保证定子铁芯与端盖的长期导通，是通过端盖过盈抵压导电销，以通过导电销的回弹保证定子铁芯与端盖的长期导通，其可靠性差，长期容易引起蠕变，而导致连接不可靠，最终无法有效防止轴承电腐蚀现象的发生。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了电机防轴承电腐蚀结构及无刷直流电机，其解决了电机防轴承电腐蚀结构可靠性差、容易失效的技术问题。
[0007]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:电机防轴承电腐蚀结构，包括定子铁芯、导电锁紧件、导电螺母组件、封装于所述定子铁芯外的塑封外壳和盖合固定于所述塑封外壳一端的第一端盖，所述导电螺母组件封装固定于所述塑封外壳内，且所述导电螺母组件的一端与所述定子铁芯连接、另一端显露于所述塑封外壳外，所述第一端盖上贯穿设有通孔，所述导电锁紧件的一端卡于所述通孔外、另一端穿过所述通孔并螺纹连接所述导电螺母组件之显露于所述塑封外壳外的端部。
[0008]优选地，所述导电螺母组件包括导电螺母座和金属片，所述导电螺母座的一端与所述导电锁紧件螺纹连接、另一端与所述金属片的一端连接，所述金属片的另一端延伸焊接所述定子铁芯。
[0009]优选地，所述导电螺母座包括与所述导电锁紧件连接的第一端部、与所述金属片连接的第二端部和连接于所述第一端部与所述第二端部之间的中间连接部，所述第一端部的外廓尺寸和所述第二端部的外廓尺寸都大于所述中间连接部的外廓尺寸。
[0010]优选地，所述第一端部的外表面和/或所述第二端部的外表面设有滚压花纹，或者，所述第一端部的外廓截面和/或所述第二端部的外廓截面为多边形。
[0011]具体地，沿所述第一端部朝向所述第二端部凹设有与所述导电锁紧件螺纹配合的螺纹孔，沿所述第二端部朝向所述第一端部凹设有沉孔，所述金属片的一端穿设于所述沉孔内并焊接固定于所述沉孔内。
[0012]优选地，所述金属片呈L形，其包括第一折部和第二折部，所述第一折部贴合于所述沉孔之靠近所述中间连接部的凹设底壁上并焊接固定于所述沉孔内，所述第二折部延伸焊接所述定子铁芯的外侧面。
[0013]优选地，所述金属片上凸设有凸起，所述凸起抵顶并焊接固定于所述定子铁芯的外侧面上。
[0014]具体地，还包括绝缘框架、定子绕组和塑料件，所述绝缘框架设于所述定子铁芯上，所述定子绕组设于所述绝缘框架上，所述塑料件安装于所述绝缘框架上，所述导电螺母组件的一端穿过所述塑料件并焊接固定于所述定子铁芯的外侧面上，所述塑封外壳封装于所述定子铁芯、所述绝缘框架、所述定子绕组、所述塑料件和所述导电螺母组件外。
[0015]具体地，所述塑料件上贯穿设有供所述导电螺母组件穿设的避让孔，所述避让孔包括与所述导电螺母座一端部配合的第一孔部和孔径小于所述第一孔部的第二孔部，所述导电螺母座部分卡插于所述第一孔部内，所述金属片穿过所述第二孔部并延伸焊接所述定子铁芯。
[0016]本发明提供的电机防轴承电腐蚀结构，通过导电锁紧件和导电螺母组件的配合，实现了定子铁芯和第一端盖的导通连接，有效防止了轴承电腐蚀现象的发生；同时，其通过将导电螺母组件与定子铁芯一起封装固定于塑封外壳内并使导电螺母组件的一端显露于塑封外壳外，这样，一方面避免了导电螺母组件需刺破塑封热固性材料才能导通定子铁芯的情形发生，保证了导电螺母组件与定子铁芯的良好导通；另一方面塑封外壳的封装固定作用，可有效保证导电螺母组件定位的稳固可靠性，进一步保证了导电螺母组件与定子铁芯的良好导通。此外，由于导电锁紧件和导电螺母组件之间的连接为螺纹连接，且螺纹连接具有自锁作用，故，使得导电锁紧件和导电螺母组件的连接可靠性高，保证了定子铁芯和第一端盖之间导通连接的长期稳定可靠性，进而保证了电机防轴承电腐蚀结构的长期有效性。
[0017]进一步地，本发明还提供了无刷直流电机，其包括上述的电机防轴承电腐蚀结构。
[0018]本发明提供的无刷直流电机，由于采用了上述的电机防轴承电腐蚀结构，故，提高了无刷直流电机的防轴承电腐蚀能力，提高了无刷直流电机的综合性能，并利于延长无刷直流电机的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例提供的无刷直流电机的剖面示意图；
[0020]图2是本发明实施例提供的电机防轴承电腐蚀结构的分解示意图；
[0021]图3是本发明实施例提供的导电螺母组件、塑料件、绝缘框架、定子绕组和定子铁芯的装配结构示意图；
[0022]图4是本发明实施例提供的导电螺母组件的结构示意图；
[0023]图5是本发明实施例提供的导电螺母座的结构示意图；
[0024]图6是本发明实施例提供的金属片的结构示意图；
[0025]图7是本发明实施例提供的塑料件的结构示意图；
[0026]图8是本发明实施例提供的塑料件的局部立体结构示意图；
[0027]图9是本发明实施例提供的塑料件的局部剖面结构示意图；
[0028]图10是本发明实施例提供的第一端盖的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0031]如图1和图2所示，本发明实施例提供的电机防轴承电腐蚀结构，包括定子铁芯1、导电锁紧件4、导电螺母组件5、封装于定子铁芯I外的塑封外壳2和盖合固定于塑封外壳2 一端的第一端盖3,导电螺母组件5封装固定于塑封外壳2内，且导电螺母组件5的一端与定子铁芯I连接、另一端显露于塑封外壳2外，第一端盖3上贯穿设有通孔31，导电锁紧件4的一端卡于通孔31外、另一端穿过通孔31并螺纹连接导电螺母组件5之显露于塑封外壳2外的端部。本发明实施例提供的电机防轴承电腐蚀结构，通过导电锁紧件4和导电螺母组件5的配合，实现了定子铁芯I和第一端盖3的导通连接，有效防止了轴承电腐蚀现象的发生；同时，其通过将导电螺母组件5与定子铁芯I 一起封装固定于塑封外壳2内并使导电螺母组件5的一端显露于塑封外壳2外，这样，一方面避免了导电螺母组件5需刺破塑封热固性材料才能导通定子铁芯I的情形发生，保证了导电螺母组件5与定子铁芯I的良好导通；另一方面塑封外壳2的封装固定作用，可有效保证导电螺母组件5定位的稳固可靠性，进一步保证了导电螺母组件5与定子铁芯I的良好导通。此外，由于导电锁紧件4和导电螺母组件5之间的连接为螺纹连接，且螺纹连接具有自锁作用，故，使得导电锁紧件4和导电螺母组件5的连接可靠性高，保证了定子铁芯I和第一端盖3之间导通连接的长期稳定可靠性，进而保证了电机防轴承电腐蚀结构的长期有效性。
[0032]具体地,如图1?4所不,导电螺母组件5包括导电螺母座51和金属片52,导电螺母座51的一端与导电锁紧件4螺纹连接、另一端与金属片52的一端焊接，金属片52的另一端延伸焊接定子铁芯I。导电螺母座51、金属片52和导电锁紧件4都由导电性能良好的材料制成。金属片52具体可由片状构件冲压而成，其加工过程简单、利于大批量生产制造。本实施例，将导电螺母组件5分成用于与导电锁紧件4螺纹连接的导电螺母座51和用于与定子铁芯I连接的金属片52两部分进行设计、加工，这样，利于简化导电螺母组件5的结构和设计加工过程。金属片52通过焊接方式与定子铁芯I连接，这样，可提高金属片52与定子铁芯I连接的稳固可靠性，保证了封装塑封外壳2过程中金属片52与定子铁芯I之间连接的可靠性和耐冲击性，进而保证了金属片52与定子铁芯I的良好导通。
[0033]具体地，如图1和图5所示，导电螺母座51包括与导电锁紧件4连接的第一端部511、与金属片52连接的第二端部512和连接于第一端部511与第二端部512之间的中间连接部513，第一端部511的外廓尺寸和第二端部512的外廓尺寸都大于中间连接部513的外廓尺寸。第一端部511具有朝向第一端盖3的端面,且该端面显露于塑封外壳2外。本实施例，将导电螺母座51的外部轮廓设置成哑铃状(两端大中间小的形状)，这样，使得中间连接部513与第一端部511、中间连接部513与第二端部512都形成台阶的形状，从而利于封装塑封外壳2后导电螺母座51在塑封外壳2内的轴向定位，防止了导电螺母座51从塑封外壳2内脱出的情形发生，保证导电螺母座51封装于塑封外壳2内的稳固可靠性。
[0034]优选地，如图5所示，第一端部511的外表面和/或第二端部512的外表面设有滚压花纹503，这样，可防止封装塑封外壳2后导电螺母座51仍可发生旋转运动的情形发生，从而利于防止拆装导电锁紧件4的过程中导电螺母座51发生旋转运动，进而保证了导电锁紧件4拆装的顺畅性，并利于保证导电螺母座51与定子铁芯I的良好导通。或者，作为滚压花纹503设置的替代方案，也可将第一端部511的外廓截面和/或第二端部512的外廓截面设为非圆形结构，如将第一端部511的外廓截面和/或第二端部512的外廓截面为多边形，这样，也可达到封装塑封外壳2后导电螺母座51发生旋转运动的目的。本实施例中，所指的第一端部511的外廓截面是指采用垂直导电螺母座51轴向的截面截断第一端部511得到的外廓截面，所指的第二端部512的外廓截面是指采用垂直导电螺母座51轴向的截面截断第二端部512得到的外廓截面，即第一端部511的外廓截面、第二端部512的外廓截面都与导电螺母座51的轴向垂直。
[0035]具体地,如图1和图5所不,沿第一端部511朝向第二端部512凹设有与导电锁紧件4螺纹配合的螺纹孔502，即螺纹孔502沿第一端部511之朝向第一端盖3的端面凹入设置，螺纹孔502的设置，主要用于实现与导电锁紧件4的螺纹连接。沿第二端部512朝向第一端部511凹设有沉孔502,金属片52的一端穿设于沉孔502内并焊接固定于沉孔502内。沉孔502的设置，利于防护导电螺母座51与金属片52的连接部位，从而利于保证导电螺母座51与金属片52连接的稳固可靠性，并利于保证导电螺母座51与金属片52的良好导通。金属片52通过焊接方式固定于沉孔502内，其连接操作过程简单、连接可靠性高。当然了具体应用中，金属片52也可通过其他方式与导电螺母座51连接。
[0036]优选地，如图1和图5所示，为了便于导电锁紧件4更好的穿设于螺纹孔502内，可于第一端部511之朝向第一端盖3的端面上凹设有内廓径向尺寸大于螺纹孔502径向尺寸的凹腔504，螺纹孔502沿凹腔504的凹设底壁凹入设置。
[0037]优选地，导电锁紧件4为螺钉，其具有与导电螺母座51上螺纹配合的螺杆和外径大于通孔31并卡于通孔31外的螺帽。螺钉可采用标准件，其结构简单、拆装方便、利于加工制造、并便于日后维修更换。当然了，具体应用中，导电锁紧件4也可设为具有螺杆的其他非螺钉结构。
[0038]优选地，如图1、图4和图6所示，金属片52呈L形，其包括第一折部521和第二折部522，第一折部521贴合于沉孔502之靠近中间连接部513的凹设底壁上并焊接固定于沉孔502内，第二折部522延伸焊接定子铁芯I的外侧面。本实施例，将金属片52设为L形，利于金属片52与导电螺母座51的连接，从而利于保证金属片52与导电螺母座51的良好导通。同时，其将金属片52与定子铁芯I的焊接位设置在定子铁芯I的外侧面，利于防止金属片52的焊接对定子铁芯I磁路的影响。
[0039]优选地，如图1、图3和图6所示，金属片52上凸设有凸起523，凸起523抵顶并焊接固定于定子铁芯I的外侧面上。本实施例，金属片52通过凸起523与定子铁芯I进行焊接，利于减少金属片52与定子铁芯I的接触面积，从而利于提高焊接过程中的发热效率，进而提闻了金属片52与定子铁芯I的焊接效率。
[0040]具体地，上述的电机防轴承电腐蚀结构还包括绝缘框架6、定子绕组7和塑料件8，绝缘框架6设于定子铁芯I上，定子绕组7设于绝缘框架6上，塑料件8安装于绝缘框架6上，导电螺母组件5的一端穿过塑料件8并焊接固定于定子铁芯I的外侧面上，塑封外壳2封装于定子铁芯1、绝缘框架6、定子绕组7、塑料件8和导电螺母组件5外。塑料件8可通过卡插方式安装于绝缘框架6上，并通过塑封外壳2封装固定。导电螺母组件5具有穿设于塑料件8内的部分，这样，通过塑料件8可防止电机振动造成导电螺母组件5蠕变造成导电螺母组件5与定子铁芯I导通不良的情形发生，进一步提高了定子铁芯I与第一端盖3导通的长期可靠性。
[0041]具体地，如图1、图3、图7、图8和图9所示，塑料件8上贯穿设有供导电螺母组件5穿设的避让孔81，避让孔81包括与第二端部512配合的第一孔部811和孔径小于第一孔部811的第二孔部812，第二端部512的一部分卡插于第一孔部811内，金属片52穿过第二孔部812并延伸焊接定子铁芯I。第二端部512与第一孔部811的接触配合，利于进一步防止导电螺母组件5发生旋转运动，并利于缓冲振动对导电螺母组件5的冲击力，进而利于保证导电螺母组件5定位的稳固可靠性。优选地，于第一孔部811与第二孔部812之间还设有凹槽813。
[0042]优选地，第二孔部812为非圆形孔，这样，利于防止金属片52在第二孔部812内发生旋转运动，进一步提高了导电螺母组件5定位的稳固可靠性。更为优选地，第二孔部812为第一孔部811的半圆孔，或者为第一孔部811的半圆孔与凸设于该半圆孔内的弓形凸台围合形成的孔，这样，可使得第二孔部812是沿第一孔部811的局部轮廓进行延伸设置的，从而在满足第二孔部812为非圆孔的前提下可进一步利于第二孔部812的加工成型。
[0043]优选地，通孔31为腰型孔(中间为矩形、两端为半圆形的孔)，这样，可使得导电锁紧件4在通孔31内的安装位置可灵活改变，从而利于防止因加工误差造成导电锁紧件4安装困难的情形发生，保证了导电锁紧件4安装的顺畅性。通孔31的数量可设置为一个或多个，对应地，导电螺母组件5和和导电锁紧件4也可设为一个或者多个。优选地，本实施例中，通孔31设有三个，且三个通孔31沿圆周方向等间隔分布于第一端盖3上。
[0044]进一步地，如图1所示，本发明实施例还提供了无刷直流电机，其包括上述的电机防轴承电腐蚀结构。具体地，本发明实施例提供的无刷直流电机，还包括第二端盖9、第一轴承101、第二轴承102、转轴103和转子104，第一轴承101安装于第一端盖3内，第二轴承102安装于第二端盖9内，且第一轴承101和第二轴承102均套装于转轴103上并位于定子铁芯I的两侧，第二端盖9封装固定于塑封外壳2内。本发明实施例提供的无刷直流电机，由于采用了上述的电机防轴承电腐蚀结构，故，提高了无刷直流电机的防轴承电腐蚀能力，提高了无刷直流电机的综合性能，并利于延长无刷直流电机的使用寿命。
[0045]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.电机防轴承电腐蚀结构，包括定子铁芯、封装于所述定子铁芯外的塑封外壳和盖合固定于所述塑封外壳一端的第一端盖，其特征在于:还包括导电锁紧件和导电螺母组件，所述导电螺母组件封装固定于所述塑封外壳内，且所述导电螺母组件的一端与所述定子铁芯连接、另一端显露于所述塑封外壳外，所述第一端盖上贯穿设有通孔，所述导电锁紧件的一端卡于所述通孔外、另一端穿过所述通孔并螺纹连接所述导电螺母组件之显露于所述塑封外壳外的端部。
2.如权利要求1所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:所述导电螺母组件包括导电螺母座和金属片，所述导电螺母座的一端与所述导电锁紧件螺纹连接、另一端与所述金属片的一端连接，所述金属片的另一端延伸焊接所述定子铁芯。
3.如权利要求2所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:所述导电螺母座包括与所述导电锁紧件连接的第一端部、与所述金属片连接的第二端部和连接于所述第一端部与所述第二端部之间的中间连接部，所述第一端部的外廓尺寸和所述第二端部的外廓尺寸都大于所述中间连接部的外廓尺寸。
4.如权利要求3所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:所述第一端部的外表面和/或所述第二端部的外表面设有滚压花纹，或者，所述第一端部的外廓截面和/或所述第二端部的外廓截面为多边形。
5.如权利要求3所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:沿所述第一端部朝向所述第二端部凹设有与所述导电锁紧件螺纹配合的螺纹孔，沿所述第二端部朝向所述第一端部凹设有沉孔，所述金属片的一端穿设于所述沉孔内并焊接固定于所述沉孔内。
6.如权利要求5所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:所述金属片呈L形，其包括第一折部和第二折部，所述第一折部贴合于所述沉孔之靠近所述中间连接部的凹设底壁上并焊接固定于所述沉孔内，所述第二折部延伸焊接所述定子铁芯的外侧面。
7.如权利要求2所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:所述金属片上凸设有凸起，所述凸起抵顶并焊接固定于所述定子铁芯的外侧面上。
8.如权利要求1至7任一项所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:还包括绝缘框架、定子绕组和塑料件，所述绝缘框架设于所述定子铁芯上，所述定子绕组设于所述绝缘框架上，所述塑料件安装于所述绝缘框架上，所述导电螺母组件的一端穿过所述塑料件并焊接固定于所述定子铁芯的外侧面上，所述塑封外壳封装于所述定子铁芯、所述绝缘框架、所述定子绕组、所述塑料件和所述导电螺母组件外。
9.如权利要求8所述的电机防轴承电腐蚀结构，其特征在于:所述塑料件上贯穿设有供所述导电螺母组件穿设的避让孔，所述避让孔包括与所述导电螺母座一端部配合的第一孔部和孔径小于所述第一孔部的第二孔部，所述导电螺母座部分卡插于所述第一孔部内，所述金属片穿过所述第二孔部并延伸焊接所述定子铁芯。
10.无刷直流电机，其特征在于:包括如权利要求1至9任一项所述的电机防轴承电腐蚀结构。
【文档编号】H02K11/00GK104467295SQ201410681884
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】唐剑武, 李国雄, 刘贤, 史国俊 申请人:广东威灵电机制造有限公司