电机及装配方法与流程

1.本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机及装配方法。


背景技术：

2.霍尔元件在电机中的作用是检测电机转子在运动过程中对于定子绕组的相对位置，将永磁转子磁场的位置信号转换成电信号。霍尔元件位置的精确度决定了电机的效率高低，现有技术中，一种是将焊接霍尔元件的电路板安装于定子绕组之上并粘胶固定，虽安装方法简单易操作，但固定结构可靠性差；另一种是在定子铁芯安装的绝缘结构上预留霍尔元件定位结构，再将焊接霍尔元件的电路板直接安装在绝缘结构之上，虽可靠性较高，但不适用于定子铁芯外径小且槽面积利用较高无法设计霍尔安装结构的小体积电机。


技术实现要素：

3.为了解决上述无法适用小体积电机的技术问题，本发明提供了一种霍尔元件定位准确，可靠性高，且适用于小体积电机的电机及装配方法。
4.根据本发明的一个方面，一种电机，包括：机壳、定子铁芯、端盖、电路板和设在所述电路板上的霍尔元件；
5.所述定子铁芯和所述电路板均位于所述机壳内；
6.所述定子铁芯与所述机壳通过第一定位结构固定连接；
7.所述电路板与所述端盖通过第二定位结构固定连接；
8.所述端盖与所述机壳通过第三定位结构固定连接。
9.根据本发明的至少一个实施方式，所述第一定位结构包括定位键；
10.所述机壳的内侧壁和所述定子铁芯的外侧壁均开设有与所述定位键定位配合的键槽。
11.根据本发明的至少一个实施方式，所述机壳的键槽至少通至所述机壳的一个端面。
12.根据本发明的至少一个实施方式，所述定位键的中轴线与所述定子铁芯的磁动势轴线重合。
13.根据本发明的至少一个实施方式，所述第二定位结构包括第一定位销和与所述第一定位销定位配合的第一定位孔；
14.所述端盖和所述电路板均开设所述第一定位孔，所述第一定位销的两端分别插入所述端盖的第一定位孔和所述电路板的第一定位孔；或，所述端盖和所述电路板二者之一开设所述第一定位孔，另一者固定有插入所述第一定位孔的所述第一定位销。
15.根据本发明的至少一个实施方式，所述机壳的一端与所述端盖轴孔配合，且配合面为圆柱面；
16.所述第三定位结构包括第二定位销；
17.所述机壳一端的内侧壁和所述端盖的外侧壁均开设有与所述第二定位销定位配
合的第二定位孔。
18.电机的装配方法，包括：
19.将霍尔元件安装在电路板上；
20.将电路板和端盖定位连接，再将端盖和机壳定位连接；
21.将机壳和定子铁芯定位连接。
22.根据本发明的至少一个实施方式，所述将机壳和定子铁芯定位连接包括：
23.在机壳的内侧壁和定子铁芯的外侧壁均加工键槽；
24.在定子铁芯的键槽处安装定位键，再将定位键对准机壳的键槽位置，并将定子铁芯插入机壳内。
25.根据本发明的至少一个实施方式，在机壳的内侧壁和定子铁芯的外侧壁均加工键槽后，以定子铁芯的键槽作为起始位置绕制定子绕组，从而确定电机的相序位置。
26.根据本发明的至少一个实施方式，所述将电路板和端盖定位连接，再将端盖和机壳定位连接包括：
27.在电路板、机壳和端盖上分别加工第一定位孔和第二定位孔；
28.将第一定位销两端分别插入端盖的第一定位孔和电路板的第一定位孔，并用螺钉将电路板固定至端盖；
29.将端盖插入机壳，再将第二定位销分别插入端盖的第二定位孔和机壳的第二定位孔，并用螺钉将端盖固定至机壳。
30.本发明的有益效果是：霍尔元件的电路板固定在端盖上，更适用于因尺寸问题无法设计绝缘结构的小体积电机；其次，本发明通过第一定位结构确定定子铁芯与机壳之间的相对位置，通过第二定位结构确定安装有霍尔元件的电路板与端盖之间的相对位置，再通过第三定位结构确定端盖与机壳之间的相对位置，从而确定霍尔元件与定子铁芯之间的相对位置；霍尔元件固定可靠性高，且位置更加精准，进而使电机性能参数稳定；并且，电机的整个装配过程操作简单。
附图说明
31.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
32.图1是根据本发明的实施方式的电机的结构示意图。
33.图2是图1所示的电机中定子绕组的相序示意图。
34.图3是图1所示的电机中定位键相对定子绕组的位置示意图。
35.图4是图1所示的电机中机壳与定子铁芯的装配爆炸示意图。
36.图5是图1所示的电机中电路板与端盖的装配爆炸示意图。
37.图6是图1所示的电机中机壳与端盖的装配爆炸示意图。
38.附图标记：1-转子；2-前端盖；3-机壳；4-定子铁芯；5-键槽；6-端盖；7-电路板；8-霍尔元件；9-定位键；10-第一定位销；11-第一定位孔；12-第二定位销；13-第二定位孔。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
40.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
41.根据本发明的第一实施方式，如图1至6所示，提供了一种电机，包括：机壳3、定子铁芯4、端盖6、电路板7和设在电路板7上的霍尔元件8；定子铁芯4和电路板7均位于机壳3内；定子铁芯4与机壳3通过第一定位结构固定连接；电路板7与端盖6通过第二定位结构固定连接；端盖6与机壳3通过第三定位结构固定连接。
42.霍尔元件8可通过焊接工装焊接在电路板7上，确保霍尔元件8相对电路板7的位置，这在本领域为公知技术。
43.如图3所示，电机还包括前端盖2和转子1，前端盖2和转子1与机壳3的安装形式为现有，也不属于本发明的改进点，在此不再赘述。
44.第一定位结构、第二定位结构和第三定位结构均可采用止口、仿形等现有用于定位的结构。例如，可将定子铁芯4的外周侧壁和机壳3的内周侧壁制成匹配的非圆形，同时端盖6的外周侧壁也为与机壳3内周侧壁匹配的非圆形，如方形；同理，电路板7可为非圆形，如矩形，端盖6可开设与电路板7适配的定位槽，直接将电路板7嵌入定位槽内。
45.在一个实施方式中，机壳3、定子铁芯4和端盖6均呈圆柱状，第一定位结构包括定位键9；机壳3的内侧壁和定子铁芯4的外侧壁均开设有与定位键9定位配合的键槽5；定子铁芯4可与机壳3过盈配合。
46.为便于安装，机壳3的键槽5至少通至机壳3的一个端面，即可先将定位键9放于定子铁芯4的键槽5内，然后将定位键9对准机壳3的键槽5并将定子铁芯4压入机壳3。
47.在一个实施方式中，定位键9的中轴线与定子铁芯4的磁动势轴线重合，以便于，以该键槽5作为电机槽定义的起始位置进行绕线，进而便于确定电机的相序位置。
48.在一个实施方式中，第二定位结构包括第一定位销10和与第一定位销10定位配合的第一定位孔11；端盖6和电路板7均开设第一定位孔11，第一定位销10的两端分别插入端盖6的第一定位孔11和电路板7的第一定位孔11；或，端盖6和电路板7二者之一开设第一定位孔11，另一者固定有插入第一定位孔11的第一定位销10。具体在本实施方式中，端盖6和电路板7均开设有两个第一定位孔11，相应的，第一定位销10为两个，两个第一定位销10的两端分别插入端盖6和电路板7的两个第一定位孔11中；电路板7可通过螺钉固定于端盖6。第一定位孔11和第一定位销10可过盈配合。
49.在一个实施方式中，所述机壳3的一端与所述端盖6轴孔配合，且配合面为圆柱面，具体地，机壳3的一端外侧壁和端盖6的内侧壁为相互配合的圆柱面，或机壳3的内侧壁和端盖6的外侧壁为相互配合的圆柱面，在此基础上，第三定位结构可包括第二定位销12；机壳3一端的内侧壁和端盖6的外侧壁均开设有与第二定位销12定位配合的第二定位孔13。第二定位孔13和第二定位销12可过盈配合。
50.端盖6可通过螺钉固定至机壳3。
51.本发明还提供一种基于上述电机结构的装配方法，包括：
52.将霍尔元件8安装在电路板7上；霍尔元件8可通过焊接工装焊接在电路板7上，确保霍尔元件8相对电路板7的位置；
53.将电路板7和端盖6定位连接，再将端盖6和机壳3定位连接；
54.将机壳3和定子铁芯4定位连接。
55.在一个实施方式中，将机壳3和定子铁芯4定位连接包括：
56.在机壳3的内侧壁和定子铁芯4的外侧壁均加工键槽5；
57.在定子铁芯4的键槽5处安装定位键9，再将定位键9对准机壳3的键槽5位置，并将定子铁芯4插入机壳3内。
58.在一个实施方式中，在机壳3的内侧壁和定子铁芯4的外侧壁均加工键槽5后，以定子铁芯4的键槽5作为起始位置，按照图2定义每个槽的槽号，在按图3绕制定子绕组，从而确定电机的相序位置。
59.在一个实施方式中，将电路板7和端盖6定位连接，再将端盖6和机壳3定位连接包括：
60.在电路板7、机壳3和端盖6上分别加工第一定位孔11和第二定位孔13；
61.将第一定位销10两端分别插入端盖6的第一定位孔11和电路板7的第一定位孔11，并用螺钉将电路板7固定至端盖6；
62.将端盖6插入机壳3，具体地，机壳3的一端为圆柱孔，端盖6的一端具有与圆柱孔定位配合的圆柱轴，将圆柱轴插入圆柱孔内，再将第二定位销12分别插入端盖6的第二定位孔13和机壳3的第二定位孔13，并用螺钉将端盖6固定至机壳3。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
64.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。