一种包封注塑外转子电机的制作方法

1.本实用新型涉及外转子微型电机技术领域，尤其涉及一种包封注塑外转子电机。


背景技术：

2.直流无刷微电机为一种广泛适用的微型驱动装置，由于其直流电驱动、体积小巧、扭力大的优点，广泛适用于筋膜枪、按摩器等电器内。
3.现有的直流无刷微型外转子电机通常采用如下结构：
4.1.为节约外转子电机的生产成本，电机外壳通常采用拉伸铁壳结构。拉伸铁壳结构的壁体薄，轴与铁壳之间的保持力小，电机的承受扭力受到限制。
5.2.铁壳上用胶液固定一端盖，再在端盖中压入转子轴。这种装配方式的加工零件多，物料成本高，装配工序繁琐，同时胶液失粘会造成端盖脱落的情况。同时，多零件之间的配合公差积累，转子轴与铁壳的同心度偏大，端盖端面的跳动度也会增加，转子轴不平衡量增加。
6.3.外转子电机的输出轴一般设计在铁壳与转子轴或端盖与转子轴连接处的一端，转子轴在运转的过程中受力不平稳，轴承磨损严重，影响电机的使用寿命。


技术实现要素：

7.为了解决上述的问题，本实用新型提出一种节约成本且外壳与转子轴有足够保持力保证电机结构稳定性的直流无刷微型外转子电机。
8.本实用新型通过以下技术方案实现的：
9.一种包封注塑外转子电机，包括：转子组件和定子组件；
10.所述定子组件包括：定子芯片和安装在所述定子芯片上的绕组；
11.所述转子组件包括：安装在所述定子芯片外围的转子外壳、固定在所述转子外壳内壁上的多个磁石、固定安装在所述转子外壳的转子轴；
12.所述转子组件还包括：
13.注塑体，所述转子轴固定在所述注塑体上，所述注塑体固定在所述转子外壳上；所述转子轴通过所述注塑体固定安装在所述转子外壳中；
14.所述转子轴包括输出端，所述输出端位于转子轴上远离所述注塑体的一端，所述转子轴安装在所述定子芯片中，所述输出端穿过所述定子芯片并突出于所述定子芯片的一侧。
15.进一步的，所述转子组件还包括轴套，所述转子轴固定安装在所述轴套上；
16.所述注塑体包括安装槽，所述安装槽内设置有多个定位凸起；
17.所述轴套包括：位于所述轴套两侧的安装台、设置在所述安装台侧位的斜面和设置在所述轴套侧面上的多个缺口；
18.所述安装台和所述斜面贴靠固定在所述安装槽的内壁上，所述定位凸起插入所述缺口中，使所述轴体固定安装在所述注塑体中。
19.进一步的，所述转子轴包括位于所述转子轴同一端的滚花纹和定位槽，所述滚花纹设置在所述转子轴远离所述输出端的一端；所述转子轴通过所述滚花纹和所述定位槽安装固定。
20.进一步的，所述注塑体包括包裹壳，所述转子外壳贴靠并固定在所述包裹壳的内壁上。
21.进一步的，所述注塑体包括多个定位板，所述转子外壳包括豁口，所述定位板插入所述豁口中，使所述注塑体固定在所述转子外壳上。
22.进一步的，所述注塑体包括插槽，所述转子外壳包括胶槽，所述磁石插入并固定在所述插槽中而相对于所述注塑体固定；
23.所述胶槽内储存胶液，所述磁石通过胶液粘贴固定在所述转子外壳上。
24.进一步的，所述定子组件包括：控制板、绝缘套、一体成型的安装架和固定架；
25.外接电路与所述控制板电连接，所述控制板与所述绕组电连接，所述控制板使外接电路与所述绕组通路或断路；
26.所述包封注塑外转子电机通过所述安装架对外固定，所述定子芯片固定安装在所述固定架上；
27.所述绝缘套安装在所述固定架上，所述绝缘套位于所述控制板和所述绕组之间；
28.所述固定架包括侧槽，所述定子芯片包括定位键，所述定位键设置在所述定子芯片内壁上，所述定位键插入所述侧槽中，使所述定子芯片与所述固定架相对固定。
29.进一步的，所述定子组件包括保持架，所述保持架安装在所述安装架上，所述保持架上设置有凹台和胶孔，所述安装架包括侧孔和侧板；
30.所述凹台插入所述侧孔中，所述保持架贴靠在多个所述侧板内壁上，胶液注入所述胶孔，使所述保持架固定在所述安装架上。
31.进一步的，所述固定架包括分别固定架的内腔两端的轴承室，轴承安装在所述轴承室中，所述转子轴通过轴承安装在所述固定架中；
32.所述轴承室内壁上设置有壁槽，胶液储存在壁槽上，所述轴承通过胶液固定在所述轴承室中。
33.进一步的，所述控制板上连接用于检测绕组温度的热敏电阻，所述热敏电阻固定在所述绕组上。
34.本实用新型的有益效果在于：
35.本实用新型将转子轴的一端和转子外壳一同包封注塑形成注塑体，注塑体使得转子轴与转子外壳相对固定，相比于直接将转子轴固定在转子外壳上，注塑体与转子轴的接触面积大，增加转子轴与转子外壳之间的保持力；
36.相比于端盖、转子外壳和转子轴的安装方案，注塑体减少了适配公差对转子轴和转子外壳同心度的影响，有利于控制转子轴的不平衡量，减小注塑体端面的跳动度，节约了所述包封注塑外转子电机的生产成本，减少了转子轴与轴承之间的摩擦，延长所述包封注塑外转子电机的使用寿命；
37.本实用新型的输出端穿过所述定子芯片而突出与定子芯片的一侧，所述输出端与注塑体分别位于所述转子轴的两侧，通过定子组件对转子轴进行固定，减少转子外壳对转子轴的影响，减小转子轴的摆动，增加所述包封注塑外转子电机的使用寿命。
附图说明
38.图1是本实用新型的立体结构示意图；
39.图2是本实用新型的分解结构示意图；
40.图3是本实用新型中绕组和定子芯片的立体结构示意图；
41.图4是本实用新型中所述转子组件一种实施方式的立体结构示意图；
42.图5是图4的分解结构示意图；
43.图6是图4的分解结构剖面示意图；
44.图7是本实用新型中所述转子组件的另一种实施方式的立体结构示意图；
45.图8是图7的分解结构示意图；
46.图9是图8中a部分的部分放大图；
47.图10是本实用新型中定子组件的立体结构示意图；
48.图11是图10的分解结构示意图；
49.图12是图10另一个角度的立体结构示意图；
50.图13是本实用新型以控制板为主视角的主视图。
具体实施方式
51.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
52.请参考图1至图3，本实用新型公开一种包封注塑外转子电机，包括：用于旋转以对外输出的转子组件1，和与外接电路连接并对外固定的定子组件2。其中：
53.所述定子组件2包括：定子芯片21和安装在所述定子芯片21上的绕组22；绕组22内通入周期变化的电流，使绕组22产生不断变化的磁场；
54.所述转子组件1包括：安装在所述定子芯片21外围的转子外壳11、固定在所述转子外壳11内壁上的多个磁石12、固定安装在所述转子外壳11的转子轴13。
55.所述磁石12固定在所述转子外壳11的内壁上，所述磁石12在所述绕组22产生的变化的磁场下带动所述转子外壳11和所述转子轴13旋转，由于转子外壳11位于所述绕组22的外侧，因而本实用新型涉及的电机类型为外转子电机。
56.请参考图4，所述转子组件1还包括：
57.注塑体14，所述转子轴13固定在所述注塑体14上，所述注塑体14固定在所述转子外壳11上；所述转子轴13通过所述注塑体14固定安装在所述转子外壳11中。
58.本实用新型的注塑体14为一注塑成型的固定结构，具体在生产过程中，转子轴13的一端和转子外壳11一同进行包封注塑，注塑体14使得转子轴13与转子外壳11相对固定，相比于直接将转子轴13固定在转子外壳11上，注塑体14与转子轴13的接触面积大，增加转子轴13与转子外壳11之间的保持力；相比于端盖、转子外壳11和转子轴13的安装方案，注塑体14减少了适配公差对转子轴13和转子外壳11同心度的影响，有利于控制转子轴13 的不平衡量，减小注塑体14端面的跳动度，节约了所述包封注塑外转子电机的生产成本，减少了转子轴13与轴承之间的摩擦，延长所述包封注塑外转子电机的使用寿命。
59.在本实用新型一个可实现的实施例中，所述注塑体14的材料为聚苯硫醚(pps)，具
有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，适用于将转子轴13固定在转子外壳11中，保证转子组件1的结构稳定性。
60.所述转子轴13包括用于与外接传动装置连接以对外输出做功的输出端131，所述输出端 131位于转子轴13上远离所述注塑体14的一端，所述转子轴13安装在所述定子芯片21中，所述输出端131穿过所述定子芯片21并突出于所述定子芯片21的一侧。
61.在本实施例中，所述输出端131位于所述转子轴13上远离所述注塑体14的一端。由于本实用新型为外转子电机结构，转子轴13的输出端131位于注塑体14的一侧，转子轴13容易受到转子外壳11的影响而摆动，运行不稳定，转子轴13与轴承之间的径向力不均衡，造成电机的损耗，影响电机的使用寿命。本实用新型的输出端131穿过所述定子芯片21而突出与定子芯片21的一侧，所述输出端131与注塑体14分别位于所述转子轴13的两侧，通过定子组件2对转子轴13进行固定，减少转子轴13的摆动，增加所述包封注塑外转子电机的使用寿命。
62.所述转子轴13安装在所述注塑体14上的方式通过实施例1和实施例2分别进行说明：
63.请参考图4至图6，实施例1：
64.所述转子组件1还包括轴套15，所述转子轴13固定安装在所述轴套15上。
65.所述轴套15包括：位于所述轴套15两侧的安装台151、设置在所述安装台151侧位的斜面152和设置在所述轴套15侧面上的多个缺口153。所述注塑体14包括安装槽141，所述安装槽141内设置有多个定位凸起142。
66.所述安装台151和所述斜面152贴靠固定在所述安装槽141的内壁上，所述定位凸起142 插入所述缺口153中，使所述轴体固定安装在所述注塑体14中。
67.在本实施例中，在包封注塑之前，所述转子轴13先安装在所述轴套15中。包封注塑后，注塑体14在轴套15外围即形成所述安装槽141。
68.所述轴套15的两侧为圆柱形的安装台151；所述安装台151之间的部分为圆台，圆台远离安装台151部分的直径逐渐增加，圆台侧面为斜面152；所述圆台之间为一设置有多个缺口153的中间板，多个所述缺口153增加轴套15与注塑体14的结构稳定性，避免轴套15相对于所述注塑体14旋转。所述斜面152和所述安装台151贴靠在所述安装槽141的内壁上避免所述注塑体14与所述轴体之间产生相互移动。设置所述轴套15的目的是增加所述注塑体 14与所述转子轴13之间的结构稳定性，增加所述转子轴13和所述注塑体14在轴向或径向上的保持力。
69.请参考图7至图9，实施例2：
70.所述转子轴13包括位于所述转子轴13同一端的滚花纹132和定位槽133，所述滚花纹 132设置在所述转子轴13远离所述输出端131的一端。所述转子轴13通过所述滚花纹132 和所述定位槽133安装固定在所述注塑体14上。
71.与实施例1不同的是，所述转子轴13直接包封注塑而固定在所述注塑体14上，所述转子轴13通过滚花纹132和定位槽133增加与所述注塑体14在轴向或径向上的保持力。
72.在本实用新型的其它可实现的实施例中，所述转子轴13上通过滚花纹132和定位槽133 安装固定在所述轴套15上，再对安装了所述轴套15的转子轴13进行包封注塑。
73.所述注塑体14固定在所述转子外壳11上的方式实施例3和实施例4对分别进行说
明：
74.请参考图4至图6，实施例3：
75.所述注塑体14包括包裹壳143，所述转子外壳11贴靠并固定在所述包裹壳143的内壁上。即所述注塑体14完全覆盖并固定在所述转子外壳11的外壁上，注塑成型后，所述注塑体14的包裹壳143增加了所述包封注塑外转子电机的外径。
76.请参考图7至图9，实施例4：
77.所述注塑体14包括多个定位板144，所述转子外壳11包括豁口110，所述定位板144插入所述豁口110中，使所述注塑体14固定在所述转子外壳11上。
78.在本实施例中，所述转子外壳11的一侧边缘上设置有多个豁口110，在包封注塑时，所述注塑体14注入并固定在所述豁口110内，注塑体14固定成型时，位于所述豁口110内的部分形成所述定位板144，与实施例3不同的是，所述注塑体14通过插入式固定而安装在所述转子外壳11上，所述注塑体14不改变所述包封注塑外转子电机的外径。
79.在本是实用新型的其它实施例中，所述注塑体14可以同时设置包裹壳143和定位板144，使注塑体14和转子外壳11相对固定。
80.在图4至图6中，本实用新型中转子轴13和转子外壳11的安装关系采用实施例1结合实施例3的技术方案，图4中未示出磁石12的安装位置；图7至图9中，本实用新型转子轴 13和转子外壳11的安装关系采用实施例2结合实施例4的技术方案，图7中未示出磁石的安装位置，本实用新型所述的包封注塑外转子电机在实际生产过程中，可以根据使用环境选择不同实施例结合的安装方式，并不限定于图4至图9的安装方式。
81.在本实用新型中，所述转子组件1中的磁石12固定安装在绕组22的外围，磁石12受到绕组22磁场的驱动而带动转子组件1旋转。为了增加所述磁石12在所述转子组件1中的固定的稳定性：所述注塑体14设置有插槽145，所述转子外壳11包括胶槽111，所述磁石12 插入并固定在所述插槽145中而相对于所述注塑体14固定。所述胶槽111内储存胶液，所述磁石12通过胶液粘贴固定在所述转子外壳11上。
82.在本实施例中，所述插槽145为所述磁石12提供安装位点，所述磁石12通过所述插槽 145确定在所述转子组件1中的安装定位。所述转子外壳11为两端开口的圆柱体，所述磁石 12相对于所述转子外壳11的母线平行并贴靠固定在所述转子外壳11内壁上，因而，所述转子外壳11的内壁上设置有胶槽111，为胶液提供粘结位点，便于磁石12通过粘结固定安装在转子外壳11的内壁上。
83.请参考图10和图11，所述定子组件2包括：控制板25、绝缘套24和固定架23。
84.所述固定架23为包封注塑固定形成，所述控制板25安装在所述固定架23上。
85.为所述包封注塑外转子电机供电时，外接电路与所述控制板25电连接，所述控制板25 与所述绕组22电连接，所述控制板25使外接电路与所述绕组22通路或断路。在本实施例中，所述控制板25上设置有引线组合件，用于控制板25与外接电路电连接，控制板25上安装有启停开关(用于开启或关闭所述包封注塑外转子电机)、信号输出装置(用于外部终端获取电机的数据，如转速、霍尔电压信号)和调速装置(用于调节转子轴13的转速)。所述控制板 25的控制电机开闭、获取电机的数据的方式该领域的技术人员通过现有技术即可实现，在本实用新型不做赘述。
86.所述固定架23上设置有螺孔，螺栓穿过所述螺孔，部分螺栓用于将所述控制板25
固定在所述固定架23上，部分螺栓用于将所述包封注塑外转子电机对外安装固定。
87.所述定子芯片21和所述绝缘套24固定安装在所述固定架23上，所述绝缘套24位于所述控制板25和所述绕组22之间，避免所述包封注塑外转子电机内部电路短路。
88.所述固定架23包括侧槽231，所述定子芯片21包括定位键210，所述定位键210设置在所述定子芯片21内壁上，所述定位键210插入所述侧槽231中，使所述定子芯片21与所述固定架23相对固定。
89.在本实施例中，为了避免所述定子芯片21受到磁石12的反作用力而相对于所述固定架 23旋转的问题，本实用新型通过定位键210和侧槽231对定子芯片21进行固定，定位键210 抵于侧槽231内壁，起到了在固定架23上固定定子芯片21的作用。在图11中，所述定位键 210与所述侧槽231位置具有差异，是为了准确说明定位键210和侧槽231在所述包封注塑外转子电机上的具体位置，在实际生产过程中定位键210和侧槽231的位置相互对应，使定位键210插入侧槽231中。
90.请参考图12，所述固定架23包括分别固定架23的内腔两端的轴承室232，轴承安装在所述轴承室232中，所述转子轴13通过轴承安装在所述固定架23中；所述轴承室232内壁上设置有壁槽232a，胶液储存在壁槽232a上，所述轴承通过胶液固定在所述轴承室232中。
91.请参考图5和图11，在上述的实施例中，为了避免所述转子轴13脱离所述固定架23，本实用新型在所述转子轴13上还设置有一卡槽135，所述转子组件1还包括卡簧134，所述卡簧134固定在所述转子轴13的所述卡槽135上并抵于轴承，避免所述转子轴13脱离所述固定架23。
92.请参考图13，所述控制板25上连接用于检测绕组22温度的热敏电阻250，所述热敏电阻250固定在所述绕组22上。
93.绕组22内通电时间过长(所述包封注塑外转子电机的工作时间长)或电流过大(所述包封注塑外转子电机的输出功率增加)，易引起的绕组22过热致使绕组22损坏，电机无法正常工作。为避免绕组22过热，本实用新型的所述控制板25上连接有一热敏电阻250，所述热敏电阻250通过导热胶固定在绕组22上，用于获取绕组22的温度。若绕组22的温度超出限定值，控制板25即使绕组22断路，所述包封注塑外转子电机停止工作，降低绕组22的温度，防止电机过热损坏。
94.在本实用新型的一个可实现的实施例中，所述热敏电阻250为ntc元件(负温度系数热敏电阻250)，ntc元件随着自身温度上升，ntc元件的电阻呈指数关系减小，便于控制板25 获取绕组22的温度。
95.本实用新型所述的包封注塑外转子电机，解决了传统外转子电机转子轴13与转子外壳 11组装后保持力小，电机负载受限的问题。本实用新型通过注塑体14增加了转子轴13与转子外壳11之间的保持力，进而增加了转子轴13的承受的最大扭力，扩大了所述包封注塑外转子电机的使用范围。本实用新型转子轴13位于远离注塑体14的一侧，减少了转子外壳11 对转子轴13的影响，减小转子轴13的摆动，增加了所述包封注塑外转子电机的使用寿命。
96.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。