电机、电机的端盖及其制造方法与流程

本发明涉及一种电机、电机的端盖及其制造方法。

背景技术：

通常，有刷电机的端盖大致为一圆柱形，安装有用于连接外部电源的端子和多个电容、电感、电阻等滤波元件。端盖具有多个滤波元件及其引脚的安装位、引脚的安装孔。安装多个滤波元件时，需要手工将滤波元件的引脚弯折成对应的形状，穿过对应的安装孔，然后将滤波元件放置于对应的安装位，以焊锡焊接(soldering)的方式将滤波元件的引脚手工焊接到电源端子。上述端盖的组装工艺比较复杂、不利于自动化装配、成本较高。

技术实现要素：

本发明提供一种结构简单的电机端盖及电机，还提供一种简单的电机端盖的制造方法。

本发明提供一种电机端盖，包括绝缘本体，还包括安装于所述绝缘本体的滤波电路板，所述滤波电路板包括绝缘支撑架、部分嵌入所述绝缘支撑架的多个导体以及多个滤波元件；所述绝缘支撑架与所述多个导体一体成型，所述多个导体包括用于连接外部电源的导体和用于接地的导体，所述多个滤波元件分别连接在对应的导体之间。

本发明还提供一种电机，包括定子和转子，所述定子包括定子外壳，其特征在于，所述定子还包括滤波电路板，所述滤波电路板安装于所述定子外壳内并设有供所述转子的转轴穿过的通孔；所述滤波电路板包括绝缘支撑架、部分嵌入所述绝缘支撑架的多个导体以及多个滤波元件；所述绝缘支撑架与所述多个导体一体成型，所述多个导体包括用于连接外部电源的导体和用于接地的导体，所述多个滤波元件分别连接在对应的导体之间。

本发明还提供一种电机端盖的制造方法，包括：

制备滤波电路板，包括：制备导体框架，所述导体框架包括多个导体，所述多个导体包括用于连接外部电源的导体和用于接地的导体；在所述导体框架上成型绝缘支撑架，使所述多个导体部分地嵌入所述绝缘支撑架；将多个滤波元件分别连接在对应的导体之间；

将制备好的所述滤波电路板安装于具有两个电源端子的绝缘本体上，电连接所述用于连接外部电源的导体与电源端子。

相较于现有技术，本发明的电机端盖具有一直接安装于端盖上或者电机内部的滤波电路板，所述滤波电路板包括一体成型的绝缘支撑架和多个导体，以及连接于对应的导体之间的滤波元件，可简化组装工艺，提高生产的自动化程度，降低生产成本。

【附图说明】

图1为本发明一实施例提供的一种电机的示意图；

图2是图1所示电机的分解示意图；

图3是图1所示电机的端盖的示意图；

图4是图3所示电机的端盖的滤波电路板的一实施例的示意图；

图5是图4所示滤波电路板移除绝缘支撑架后的示意图；

图6是图3所示电机的端盖的电源端子与滤波电路板的示意图；

图7是图3所示电机的端盖的滤波电路板的另一实施例的示意图；

图8是图3所示电机的端盖的电源端子与电感连接的示意图；

图9是图3所示电机的端盖移除滤波电路板后的示意图；

图10是图3所示电机的端盖另一角度的示意图；

图11是图1所示电机的电路图；

图12是图3所示电机的端盖的制造流程图；

图13至图16是图12所示电机的端盖的制造过程中步骤s2制作滤波电路板的各步骤的示意图；

图17是图12所示电机的端盖的制造过程中步骤s4将绝缘垫安装到绝缘本体的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参考图1和图2，本实施例提供的电机100是有刷电机，包括定子20和转子80，转子80位于定子20的内部并可相对定子20转动。

定子20包括筒状的定子外壳21、安装到定子外壳21内壁的永磁体(图中未显示)、安装到定子外壳21开口端的金属端盖板53、安装到金属端盖板53并至少部分收容于定子外壳21内的端盖40。定子20还可以加设波形弹片24，波形弹片24安装到定子外壳21的与开口端相反的闭口端。

转子80包括转轴81、固定套设到转轴81的转子磁芯82、换向器83、绕制到转子磁芯82并与换向器83的换向片电连接的转子绕组84。转子磁芯82和换向器83都收容在定子外壳21内，且换向器83靠近定子外壳21的开口端。转轴81被安装到定子外壳21的闭口端内的轴承81a和安装到金属端盖板53内的轴承81b支撑，从而使转子80能够相对定子20转动。在其他实施例中，所述轴承81b也可以安装在端盖40中。转轴81的一端穿过端盖40，且末端固定套设有小齿轮85用于对外驱动。所述转轴81上位于所述端盖22内的部分套设有一轴套86，所述轴套86用于加强转轴81此区域的强度，防止因振动而变形。所述轴套86优选但不限于由金属材料制成，例如也可以为绝缘材料。所述轴套86介于所述轴承81b与换向器83之间，并与轴承81b和换向器83轴向抵顶，对换向器83起到轴向的限位作用。

参考图3，端盖40包括大致呈圆柱形的绝缘本体41、电源端子42和滤波电路板43。电源端子42为两个，分别用于连接外部电源的正负极。绝缘本体41靠近金属端盖板53的一侧设有用于安装滤波电路板43的收容腔45。绝缘本体41还设有沿轴向延伸的两个分别位于转轴81两侧的端子安装部44，两个端子安装部44关于转轴81呈对称分布，分别设有供电源端子42穿过的安装孔。两个电源端子42分别插入到对应的安装孔内。在其他实施例中，所述电源端子42也可以与所述绝缘本体41一体成型。

滤波电路板43大致呈平板状，具有供转轴81穿过的通孔。滤波电路板43包括绝缘支撑架47、部分嵌入绝缘支撑架47的多个导体以及多个滤波元件49。所述绝缘支撑架大致呈平板状。所述多个导体包括连接外部电源的导体46和接地的导体48。所述多个导体为平行于所述滤波电路板43的金属片。绝缘支撑架47与该多个导体通过注塑的方式一体成型。多个滤波元件49对应连接到导体46和/或导体48。绝缘支撑架47上形成有用于安装滤波元件49的多个安装位。滤波元件49的端子碰焊到对应的连接外部电源的导体46和/或接地的导体48，实现电连接。碰焊可以通过自动化实现，并且具有较佳的连接性能。

连接外部电源的导体46与两个电源端子42电连接。接地的导体48具有伸出的接地部481，与定子外壳21或金属端盖板53电连接，实现接地。

两个电源端子42分别穿过金属端盖板53之外用于与外部电源连接。滤波电路板43和金属端盖板53之间设有绝缘垫54(见图17)用于绝缘，防止滤波电路板43与金属端盖板53导电接触。优选的，所述绝缘支撑架47和绝缘垫54之间可设有相互定位的凸起和定位孔。金属端盖板53上设有定位孔531供定子外壳21的定位部211穿过，以将端盖40和定子外壳21固定在一起。

参考图4和图5，为滤波电路板43的一个具体实施例。嵌入绝缘支撑架47的导体包括两个连接外部电源的导体46和两个接地的导体48，两个连接外部电源的导体46呈对角设置，两个接地的导体48也呈对角设置，该四个导体46、48部分嵌入到绝缘支撑架47。

两个连接外部电源的导体46分别设有夹缝467。如图6所示，两个电源端子42分别设有沿轴向方向延伸的插入部421，插入部421插入对应的夹缝467并可被夹缝467夹持，从而使两个连接外部电源的导体46分别与两个电源端子42电连接。

两个接地的导体48分别具有伸出的接地部481。接地部481包括大致沿电机的轴向延伸的第一部分482及自第一部分482的末端沿径向向外延伸的第二部分483。绝缘本体41具有供所述第二部分483伸出的槽口50。第二部分483伸出所述槽口50并可被夹持在金属端盖板53与电机100的定子外壳21之间，从而使滤波元件49与定子外壳21或者金属端盖板53导电连接。

多个滤波元件49包括第一电容c1、第一电阻r1、第二电容c2、第二电阻r2和第三电容c3。绝缘支撑架47形成有下凹的安装位用于安装滤波元件49。第一电容c1的两个端子分别碰焊到其中一个连接外部电源的导体46和其中一个接地的导体48，第一电阻r1与所述第一电容c1相邻设置，其两个端子也分别碰焊到其中一个连接外部电源的导体46和其中一个接地的导体48。第二电容c2的两个端子分别碰焊另外一个连接外部电源的导体46和另外一个接地的导体48。第二电阻r2与所述第二电容c2相邻设置，其两个端子也分别碰焊到另外一个连接外部电源的导体46和另外一个接地的导体48。第三电容c3的两个端子分别碰焊到两个连接外部电源的导体46，从而得到如图11所示的等效滤波电路。可以理解地，因为两个接地的导体48都用于接地，因此，两个接地的导体48也可以是一整片导体，或者只有一个接地导体。

参考图7，为滤波电路板43的另一个具体实施例，该实施例的主要区别在于：两个接地的导体48的接地部481分别接触电机100的定子外壳21的内壁，与定子外壳21的内壁导电连接。优选地，所述接地部481为抵顶定子外壳21的弹片，如倾斜于轴向方向的弹片，或者v形弹片。

参考图2、图8和图9，绝缘本体41的与收容腔45相背离的一端安装有电刷组件51。绝缘本体41进一步包括安装于其上或者与其一体成型的两个导电端子521。所述导电端子521沿垂直于轴向的方向延伸。所述电刷组件51包括两个弹性臂511和对应的两个电刷512。弹性臂511一端安装到绝缘本体41，另一端为自由端并安装电刷512。所述弹性壁511通过碰焊的方式与对应的导电端子521电连接。

绝缘本体41的收容腔45的底部设有收容电感l的凹槽451。本实施例中，所述电感l优选环形，也可以为长条形等其他形状。在其他实施例中，所述电感l也可以设置与所述收容腔45相背离的一侧的凹槽内，即与电刷组件51位于同一侧。此时，所述电感优选长条形，也可以为环形等其他形状。根据具体需要，电感l可通过粘合剂如胶水固定凹槽451内。电感l为两个，每个电感l连接于对应的电源端子与电刷组件51之间。具体的，电源端子42具有沿垂直于电机的轴向方向延伸的连接部422，电感l的一端与对应的连接部422通过碰焊的方式焊接从而实现电感l与电源端子42之间的电连接，另一端与导电端子521通过碰焊的方式焊接从而实现电感l与对应的导电端子521之间的电连接。碰焊可以通过自动化实现，并且具有较佳的连接性能。电感l与滤波电路板43之间具有一定的距离，以防电感l与滤波电路板43接触导电。

参考图10，绝缘本体41的安装电刷组件51的一端还设有沿径向延伸的隔离凸条411。所述隔离凸条411设置于两个电刷512之间。优选的，所述两个弹性臂251相对于转轴81对称分布，大致成一“八”字。所述隔离凸条411为两个，设置于两个弹性臂511之间。两个隔离凸条411之间的连线经过转轴81的中心。当转子80转动时，换向器83的换向片与电刷组件51的电刷512接触，电刷512会不断磨损，因而会产生电刷粉尘，而在此处设置隔离凸条411可以防止电刷粉尘引起的两个电刷512的短接。

综上，电机100的电路原理图可通过图11来表示电机100用m表示。两个电源端子42分别连接外部电源的正负极。第一电容c1串接在电源正极与地之间，第一电阻r1与第一电容c1并联。第二电容c2串接在电源负极与地之间，第二电阻r2与第二电容c2并联。两个电感l分别串接在与电源的正负极与对应的电刷512之间。第三电容c3串接在电源的正负极之间。通过该电路，从而实现控制电机100的工作。

参考图12，本发明还提供一种电机的端盖40的制造方法，包括以下步骤：

s1、制备绝缘本体41。可以通过注塑成型形成上述绝缘本体41。如图9所示，绝缘本体41具有收容腔45。收容腔45的底部设有两个凹槽451，在凹槽451内安装电感l。绝缘本体41可一体成型两个电源端子42和两个导电端子521。替换地，也可以在绝缘本体41成型之后安装电源端子42和导电端子521。将电感l连接于对应的电源端子42与导电端子521之间。

s2、制备滤波电路板43，包括：

如图13所示，通过冲压金属片材(例如铜板)成型导体框架60，导体框架60具有两个连接外部电源的导体46和两个接地的导体48。连接外部电源的导体46具有夹缝467；接地的导体48具有伸出的接地部481。为方便注塑过程中的定位与固定，四个导体46、48通过废料468、469连接成一个整体。具体地，废料468位于四个导体46、48的内侧，废料469位于四个导体46、48的外侧。在其他实施例中，也可以只有一个接地导体48。

接着，如图14所示，在导体框架60上注塑成型(over-mold)绝缘支撑架47，四个导体46、48分别位于绝缘支撑架47的四个角上且部分地嵌入到绝缘支撑架47，上述废料468、469暴露在绝缘支撑架47外。绝缘支撑架47形成有用于安装多个滤波元件49(如电容或者电阻)的多个安装位471。

接着，如图15所示，切割导体框架60的多余部分，例如废料468和469，废料468、469被裁掉之后，四个导体46、48互相绝缘。

接着，如图16所示，将多个滤波元件49分别安装到绝缘支撑架47的多个安装位471，使滤波元件49与对应的连接外部电源的导体46和接地的导体48电连接。本实施例中，多个滤波元件49包括第一电容c1、第一电阻r1、第二电容c2、第二电阻r2和第三电容c3。将第一电容c1、第一电阻r1、第二电容c2、第二电阻r2、第三电容c3安装到绝缘支撑架47的对应安装位471；将第一电容c1的两个端子分别碰焊到其中一个连接外部电源的导体46和其中一个接地的导体48，将第一电阻r1安装到第一电容c1的旁边，其两个端子也分别碰焊到其中一个连接外部电源的导体46和其中一个接地的导体48，将第二电容c2的两个端子分别碰焊到另外一个连接外部电源的导体46和另外一个接地的导体48，将第二电阻r2安装到第二电容c2的旁边，其两个端子分别碰焊到另外一个连接外部电源的导体46和另外一个接地的导体48，将第三电容c3的两个端子分别碰焊到两个连接外部电源的导体46。

s3、如图3所示，将滤波电路板43安装到绝缘本体41的收容腔45，如图6所示，使两个电源端子42的插入部421分别插入到两个连接外部电源的导体46的夹缝467，插入部421被夹缝467夹持，从而使连接外部电源的导体46与电源端子42电连接，使两个接地的导体48的接地部481伸出绝缘本体41的槽口50。

s4、如图17所示，将一绝缘垫54安装到绝缘本体41的收容腔45，覆盖所述滤波电路板43。

s5、如图2所示，将金属端盖板53安装到绝缘本体41上，使电源端子42伸出金属端盖板53之外以便于与外部电源的正负极连接。如此，滤波电路板43与金属端盖板53之间被绝缘垫54隔开，避免滤波元件49与金属端盖板53发生电连接。

上述步骤s1中，将绝缘本体41的与收容腔45相背离的一端可安装电刷组件51，电刷组件51包括两个弹性壁511和两个电刷512，使两个电感l分别串联于对应的电刷512与电源端子42之间。

相较于现有技术，本发明的电机端盖具有一直接安装于端盖上或者电机内部的滤波电路板43，所述滤波电路板43包括一体成型的绝缘支撑架和多个导体，以及连接于对应的导体之间的滤波元件49，可简化组装工艺，提高生产的自动化程度，降低生产成本。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。