一种电机及电动工具的制作方法

1.本发明涉及电机散热技术领域，尤其涉及一种电机及电动工具。


背景技术：

2.随着人们对产品小型化的需求越来越明显，在电动工具中使用体积小的电机是产品设计的一种必然趋势。电机的体积虽然需要向小型化的趋势发展，但是电机的功率却向着越来越大的方向进行发展。大功率必然导致大损耗以及高散热，故对电机的散热性能提出了较高的要求。
3.现有的电机一般采用风扇作为常规的散热装置，风扇转动以气流方式将电机中产生的热量带走，达到散热的目的。在一些高负载工况下，小尺寸的风扇散热效果比较有限，散热不良势必导致电机内部温升加剧，甚至出现电机因高温失效现象的出现。但是产品小型化的需求又限制了无法通过增大风扇尺寸的方法来提高电机的散热性能，因此，如何在满足小型化需求的前提下，实现电机及电动工具的良好散热是现在亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于提供一种电机，电机的尺寸小，散热效果好。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种电机，包括：
7.外壳，所述外壳具有容纳空间，所述容纳空间的一端设有安装口；
8.端盖，所述端盖盖设在所述安装口处；
9.定子铁芯，所述定子铁芯设置在所述外壳的容纳空间内；
10.导热环，所述导热环的一端与所述定子铁芯抵接，另一端与所述端盖的内壁面抵接；
11.风扇，所述风扇转动设置在所述外壳内，并位于所述定子铁芯和所述端盖之间。
12.作为优选，所述导热环包括连接环板、第一抵接环板和第二抵接环板；
13.所述第一抵接环板垂直凸设在所述连接环板的外环面上，并沿所述连接环板的周向环绕设置，所述第一抵接环板与所述端盖的内壁面抵接；
14.所述第二抵接环板垂直凸设在所述连接环板的内环面上，并沿所述连接环板的周向环绕设置，所述第二抵接环板与所述定子铁芯的端面抵接。
15.作为优选，所述端盖的内壁面包括第一阶梯面，所述第一抵接环板的环形端面与所述连接环板的外环面形成第二阶梯面，所述第二阶梯面与所述第一阶梯面抵靠设置。
16.作为优选，所述电机还包括第一绝缘支架，所述第一绝缘支架设置在所述定子铁芯和所述端盖之间，并套设在所述连接环板内，所述第二抵接环板远离所述连接环板的端部与所述第一绝缘支架抵接。
17.作为优选，所述第一绝缘支架包括第一绝缘环板、第二绝缘环板和第三绝缘环板，所述第一绝缘环板与所述定子铁芯的端面抵接，所述第二绝缘环板和所述第三绝缘环板沿
相反方向分别垂直凸设在所述第一绝缘环板的内端面和外端面上，所述第二绝缘环板与所述第二抵接环板抵接，所述第三绝缘环板与所述定子铁芯插接。
18.作为优选，所述第一绝缘支架为陶瓷件或者三氧化二铝件。
19.作为优选，所述导热环为金属环，所述端盖为金属端盖。
20.作为优选，所述电机还包括：
21.转子，所述定子铁芯环绕所述转子。
22.作为优选，所述端盖上设置有出风口。
23.本发明的另一个目的在于提供一种电动工具，该电动工具尺寸小，散热效果好。
24.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
25.一种电动工具，包括上述的电机。
26.本发明的有益效果：
27.本发明提供了一种电机，该电机包括外壳、端盖、定子铁芯、导热环和风扇，外壳具有容纳空间，容纳空间的一端设有安装口，端盖盖设在安装口处，定子铁芯设置在外壳的容纳空间内，导热环一端与定子铁芯抵接，另一端与端盖的内壁面抵接，风扇转动设置在外壳内，并位于定子铁芯和端盖之间。该电机通过设置导热环，并使导热环同时与端盖和定子铁芯抵接，从而能够将定子铁芯工作过程中产生的部分热量直接由导热环和端盖导出，且通过利用风扇转动在电机内部形成气流，能够将剩余热量导出，在保证电机小型化的前提下，提高了电机的散热效果。
28.本发明还提供了一种电动工具，该电动工具包括上述电机，通过使用上述电机，在保证电动工具小型化的前提下，提高了电动工具的散热效果。
附图说明
29.图1是本发明所提供的电动工具的部分结构的剖视图；
30.图2是本发明所提供的电机隐藏壳体和端盖后的结构示意图；
31.图3是本发明所提供的电机隐藏壳体和端盖后的爆炸图；
32.图4是本发明所提供的导热环的结构示意图；
33.图5是本发明所提供的第一绝缘支架的结构示意图。
34.图中：
35.1、外壳；2、端盖；3、定子铁芯；
36.4、导热环；401、连接环板；402、第一抵接环板；403、第二抵接环板；
37.5、风扇；
38.6、第一绝缘支架；601、第一绝缘环板；602、第二绝缘环板；603、第三绝缘环板；604、第四绝缘环板；
39.7、定子绕组；8、转子；9、电机轴；10、第二绝缘支架。
具体实施方式
40.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.在本发明的描述中，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.本实施例提供了一种电机，该电机可以用于电动工具中，以作为电动工具的动力机构使用。在本实施例中，电机可以为外转子电机，也可以为内转子电机，以下以内转子电机为例进行介绍。
44.如图1至图3所示，本实施例提供的电机包括外壳1、端盖2、定子、导热环4、风扇5、第一绝缘支架6、转子8、电机轴9和第二绝缘支架10。其中，外壳1为电机的安装和防护部件，外壳1内部具有容纳空间，以容置定子、导热环4、风扇5、第一绝缘支架6、转子8、电机轴9和第二绝缘支架10等部件，电机轴9在容纳空间中沿水平方向设置，转子8套设在电机轴9上，并能够随电机轴9转动，定子套设在转子8外部，并与外壳1固定连接。容纳空间的两端均设置有开口，其中一端开口为安装口，另一端为避让孔，安装口用于安装端盖2，避让口用于避让需要与电机传动连接的部件。可选地，在本实施例中，外壳1具体为圆筒状结构，其采用金属材料压铸成型，可选地，金属材料可以为铁或者铝等。
45.端盖2盖设在外壳1的安装口处，以封闭安装口。在本实施例中，端盖2为圆盖，其可以通过连接件固定连接在安装口处，也可以直接与外壳1一体成型。可选地，端盖2为金属端盖，通过采用金属材料制成端盖2，在极大程度上提高了端盖2的热传导性，电机内的热量通过端盖2更易散发出去。可选地，在本实施例中，端盖2采用铝材压铸成型，铝材质轻，且热传导性能良好。当然除了金属外，其他导热性好的材料同样可以用于制作端盖2。
46.定子是电机的重要组成部分，其位于外壳1的容纳空间内，并沿外壳1的轴线方向布置。定子包括定子铁芯3和定子绕组7，定子铁芯3上沿其轴线方向贯穿设置有多个容置孔，容置孔内设置有定子绕组7。
47.导热环4位于外壳1的容置空间内，并位于定子铁芯3和端盖2之间，导热环4的一端与定子铁芯3抵接，另一端与端盖2抵接，从而形成传递热量的热传导路径。定子在工作过程中产生的部分热量通过定子铁芯3、导热环4直接传递到端盖2处，并从端盖2处直接扩散到电机的外部。
48.由于定子铁芯3采用金属材料制成，且导热环4和端盖2也具有良好的导热性能，因此通过在定子铁芯3和端盖2之间设置导热环4，能够在极大程度上提高电机的散热性能，且由于导热环4的结构简单，在安装时置于定子铁芯3和端盖2之间的缝隙即可，不需电机额外增加体积，有利于实现电机的小型化。
49.风扇5位于定子铁芯3和端盖2之间，并套设在电机的电机轴9上，从而转动连接在
外壳1内。电机在工作过程中，风扇5能够随电机轴9转动，从而在电机内部产生气流，气流在流动过程中能够将定子铁芯3工作过程中产生的部分热量带走，并将热量传递至电机的外部。风扇5制造的气流与定子铁芯3、导热环4和端盖2构成的导热路径协同作业，能够在极大程度上提高电机的散热性能，从而使电机满足小型化、高功率化的发展趋势。
50.为了便于携带有热量的气流流出，在端盖2上还设置有出风口，气流与定子铁芯3发生热交换后能够从出风口流出，从而达到散热的目的。可选地，出风口的数量可以为一个或者多个，出风口的形状也可以根据需求进行灵活设置。进一步可选地，出风口与风扇5正对设置，以进一步提高出风效率。
51.可选地，如图4所示，导热环4包括连接环板401、第一抵接环板402和第二抵接环板403。其中，连接环板401为圆环状结构，其包括呈圆圈状的外环面和内环面。第一抵接环板402为圆环状结构，其套设在连接环板401的中部，并垂直凸设在连接环板401的外环面上，两者沿径向方向的截面呈“t”型。第二抵接环板403为圆环状结构，其套设在连接环板401的端部，并垂直凸设在连接环板401的内壁面上，两者沿径向方向的截面呈“l”型。在本实施例中，第一抵接环板402和第二抵接环板403的凸设方向相反，第一抵接环板402向连接环板401的外侧凸设，第二抵接环板403向连接环板401的内侧凸设。当然在其他实施例中，第一抵接环板402和第二抵接环板403的凸设方向根据需求还可以设置为相同。
52.在将导热环4置于定子铁芯3和端盖2之间时，第一抵接环板402的环形端面与端盖2的内壁面抵接，第二抵接环板403的环形端面与定子铁芯3的端面抵接，从而实现定子铁芯3、导热环4和端盖2的良好接触。上述结构的导热环4能够间接增加定子铁芯3的表面积，从而提高定子铁芯3与空气的换热面积，进而提高换热效率和散热效果。
53.可选地，为了提高接触稳定性以及对导热环4进行安装定位，在端盖2的内壁面上设置有第一阶梯面，第一抵接环板402的环形端面与连接环板401的外环面形成第二阶梯面，在安装导热环4时，将第二阶梯面抵靠在第一阶梯面上。进一步可选地，导热环4为采用导热性能良好的金属材料制成的金属环，例如导热环4可以为铝环。
54.如图1所示，该电机还包括第一绝缘支架6，第一绝缘支架6设置在定子铁芯3和端盖2之间，并套设在导热环4的内部。具体地，第一绝缘支架6与导热环4的第二抵接环板403的自由端抵接，以支撑和固定导热环4。
55.可选地，在本实施例中，如图5所示，第一绝缘支架6包括第一绝缘环板601、第二绝缘环板602和第三绝缘环板603。第一绝缘环板601可以为圆环板，也可以为由多个第一弧形板排布形成的圆环结构，在本实施例中，为了减小第一绝缘支架6的重量，第一绝缘环板601选择采用多个第一弧形板排布形成。第二绝缘环板602为圆环状结构，其沿第一绝缘环板601的周向设置，并垂直凸设在第一绝缘环板601上呈环形的内端面上，两者沿径向的截面形状呈“l”型或者“t”型。第三绝缘环板603可以为圆环板，也可以为由多个第二弧形板排布形成的圆环结构，在本实施例中，为了减小第一绝缘支架6的重量，第三绝缘环板603选择采用多个第二弧形板排布形成，每一第二弧形板与一个第一弧形板连接，并垂直凸设在第一弧形板的外端面上，两者沿径向的截面形状呈“l”型或者“t”型。
56.在本实施例中，第二绝缘环板602和第三绝缘环板603沿相反方向分别垂直凸设在第一绝缘环板601的内端面和外端面上。在安装第一绝缘支架6时，将第一绝缘环板601与定子铁芯3的端面抵接，第二绝缘环板602与第二抵接环板403抵接，第三绝缘环板603与定子
铁芯3插接。第一绝缘支架6能够支撑导热环4，提高导热环4的稳定性。
57.可选地，第一绝缘支架6可以选用具有高导热性能和绝缘性能的材料制成，例如第一绝缘支架6可以为由陶瓷或者三氧化二铝制成的陶瓷件或者三氧化二铝件，且第一绝缘支架6同时接触定子铁芯3和接触端盖2，从而使第一绝缘支架6起到将定子铁芯3上的热量导出的作用。当然在其他实施例中，第一绝缘支架6也可以采用其他导热性能较好的绝缘材料制成，在此不做一一列举。具有良好导热性能的第一绝缘支架6在极大程度上增加了定子铁芯3的散热面积，从而进一步提高了电机的散热性能。
58.进一步可选地，该第一绝缘支架6还包括第四绝缘环板604，第四绝缘环板604可以为圆环板，也可以为由多个第三弧形板排布形成的圆环结构，在本实施例中，为了减小第一绝缘支架6的重量，第四绝缘环板604选择采用多个第三弧形板排布形成，每一第三弧形板与一个第一弧形板连接，并垂直凸设在第一弧形板的内端面上，两者沿径向的截面形状呈“l”型或者“t”型。在本实施例中，第一绝缘环板601、第二绝缘环板602和第四绝缘环板604的截面形状呈u型。
59.进一步地，该电机还包括第二绝缘支架10，第二绝缘支架10能够由定子铁芯3远离端盖2的一端插接进入定子铁芯3的容置孔内。可选地，第二绝缘支架10可以选用具有高导热性能和绝缘性能的材料制成，以进一步提高定子铁芯3的散热面积和电机的散热性能。
60.本实施例还提供了一种电动工具，该电动工具包括上述电机。通过使用上述电机，能够使电动工具同时具有小型化以及良好的散热效果的优点。
61.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。