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一种无刷电机的制作方法

作者:熊猫  来源:www.rimaijd.com  更新时间:2020-07-16 15:56:27  点击次数:

  随着永磁材料、微电子技术、控制技术以及电磁电子技术的发展,无刷电机得到长足的发展。且随着技术和工艺的进步,曾经困扰无刷电机行业的壁垒也在逐步被打破。其凭借性能可靠,无机械磨损、故障率低、体积小、效率高等优点,使得其应用领域已由最初的军事领域转向商业领域;由工业领域向民用领域迅速扩展。


  现有的无刷电机,主要由上盖、磁轭、均布于磁轭内表面的若干磁铁组成的动子、由底座、置于底座上的线圈骨架及缠绕在线圈骨架上的若干线圈组成的定子及连接与动定子之间的转轴组件组成。动子通过转轴组件绕定子做圆周运动。电机出线从下盖上的缺口处引出,并利用套管包覆形成三个接线头,并与外部电路相连接对电机供电。


  现有的无刷电机出线从线圈骨架引出后,通常的做法是将线头在电机内部位于线圈骨架和电机底座之间的空间内进行分组整理后从下盖上的缺口处引出,故在线圈骨架与底座之间需要设置很大的冗余空间来排布线头,导致电机体积增加,功率密度下降。且这样的结构在安装时,电机内部的线头容易被底部的安装螺丝碰到,导致刮破漆皮,产生安全隐患。


  因此,有必要提供一款新型无刷电机克服上述缺点。


  技术实现要素:


  针对上述不足,本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种利用FPCB软板出线的无刷电机。


  为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:


  一种无刷电机,包括动子,定子以及连接所述动子和所述定子的转轴组件,所述定子包括底座,所述底座的中部设有凸起的固定部,所述固定部上套设有线圈骨架,所述线圈骨架上缠绕有线圈,所述固定部上还套设有FPCB,所述FPCB连接所述线圈的出线与外部电路。


  优选方式为,所述FPCB和所述线圈骨架之间的所述固定部上套设有固定块,所述固定块定位所述FPCB。


  优选方式为,所述固定块靠近所述FPCB的一侧设有定位柱,所述FPCB和所述底座对应所述定位柱的位置均设有与所述定位柱相配合的定位通孔。


  优选方式为,所述定位柱设有多个,多个所述定位柱沿所述定位块的周向等间距分布。


  优选方式为,所述FPCB的厚度为0.10mm~0.20mm。


  优选方式为,所述FPCB上设有与所述线圈的出线对应焊接的焊点,所述FPCB上还设有位于所述底座外侧的外接焊盘。


  优选方式为,所述固定块的材质为金属材质或塑胶材质。


  优选方式为,所述FPCB和所述固定块的中部区域均设有安装通孔,所述安装通孔与所述固定部相适配。


  优选方式为,所述动子包括上盖,以及与所述上盖相结合的磁轭,所述磁轭内表面设有磁铁,所述磁铁由多块均匀分布的小磁铁组成或所述磁铁为一整块的环形磁铁。


  优选方式为,所述上盖上设有减重孔。


  采用上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:由于本实用新型的无刷电机,包括动子,定子以及连接动子和定子的转轴组件,其中定子包括底座和线圈骨架,该底座的中部设有凸起的固定部,线圈骨架上缠绕有线圈,线圈骨架套设在固定部上。本无刷电机定子的固定部上还套设有FPCB,该FPCB电连接线圈的出线与外部电路,因FPCB实现了线圈与外部电路的连接,使无刷电机可利用FPCB出线,因FPCB的体积小且为软材质,使无刷电机减小了体积,提高了功率密度;同时还提高了电机运行的安全性能。


  由于FPCB和线圈骨架之间的固定部上套设有固定块,固定块定位FPCB;使FPCB被可靠固定,保证了FPCB与各线圈的出线的连接。


  由于固定块靠近FPCB的一侧设有定位柱,FPCB和底座对应定位柱的位置均设有与定位柱相配合的定位通孔;将FPCB和固定块依次套设在固定部上后,调整固定块上的定位柱,让定位柱穿过FPCB和底座上的定位通孔,使FPCB被可靠定位。


  由于定位柱设有多个,多个定位柱沿定位块的周向等间距分布;从多个方向进行定位,进一步提高了FPCB的定位效果。


  由于FPCB上设有与线圈的出线对应焊接的焊点,FPCB上还设有位于底座外侧的外接焊盘;使本实用新型的无刷电机通过FPCB实现与外部电路的连接,在保证正常使用的同时,减小了体积,增大电机的功率密度。


  由于上盖上设有减重孔,减轻了电机的重量同时,还作为通风孔,减轻了电机内部发热的情况。


  综上所述,本实用新型的无刷电机与现有技术相比,解决了现有技术中线圈骨架与底座之间需要设置很大的冗余空间来排布线头,导致电机体积大,功率密度下降,甚至存在破漆安全隐患的技术问题;而本实用新型的无刷电机,其采用的了材质脚软的FPCB出线,使电机的体积减小,安全性高。


  具体实施方式


  为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。


  如图1、图2和图3所示,一种无刷电机,包括动子2,定子1以及连接动子和定子1的转轴组件,其中转轴组件包括转轴31,套设于转轴31上的上轴承32和下轴承33,转动组件通过下轴承33与定子1的底座11相连接,又通过转轴31与上盖21的固定进而实现与动子2的固定,使得动子2能够绕定子1相对转作所圆周运动。


  本无刷电机的定子1包括底座11,底座11的中部设有凸起的固定部111,固定部111上从下到上依次套设有FPCB15、固定块14和线圈骨架12。本例的FPCB15的中部区域设有安装通孔151,该安装通孔151大小与固定部111相适配;固定块14的中部区域也设有安装通孔,该安装通孔大小与固定部111相适配,通过安装通孔FPCB15和固定块14分别套设在固定部111上。当然线圈骨架12的中间部位也设有安装通孔121,也是通过该安装通孔121套设在固定部111上,同时线圈骨架12上缠绕有线圈,通常缠绕有多个线圈。其中FPCB15上设有与线圈的出线连接的焊点,还设有位于底座11外侧的与外部电路电连接的外接焊盘153。可见,本无刷电机利用FPCB15实现了出线。


  如图3所示,固定块14位于FPCB15侧设有定位柱141,本实施例设有三个定位柱141,对应的FPCB15上设有三个定位通孔152,底座11上设有三个定位通孔112,定位柱141、定位通孔152和定位通孔112上下对应设置。安装时每个定位柱141依次插入对应定位通孔152和定位通孔112,使FPCB15被固定块14和底座11固定和定位住。当然固定块14、FPCB15以及底座11上也可设置其他定位结构,只要能够起到固定和定位FPCB15的作用即可。


  如图2所示,本无刷电机的动子包括上盖21,以及与上盖21结合在一起的磁轭22。磁轭22的内表面设有磁铁23,本实施例的磁铁23可以由多块均匀分布的小磁铁组成,也可以是一整块的环形磁铁。


  本实施例的FPCB15的厚度为0.10mm~0.20mm,厚度薄,对电机的整体结构几乎没有影响。同时FPCB15上设有与线圈的出线对应焊接的焊点,FPCB15上还设有位于底座11外侧的外接焊盘153,外接焊盘153与外部电路相连接实现了电机的出线。


  另外固定块14的材质可以选用金属材质或塑胶材质,根据实际需要选定。


  如图1、图2和图3所示,本实用新型的无刷电机,组装过程中线圈骨架12上线圈的各出线,分别与FPCB15上对应的焊点焊接在一起。焊接完毕后,各出线通过FPCB15上的印制线路与底座11外侧对应的外接焊盘153实现电连接,将外接焊盘153与外部电路电连接后,实现了电机的出线,也就是电机内的多个线圈的多个出线,利用一块FPCB15完成了出线,因FPCB15柔性材质的线路板,而且厚度比较小,使其不会占用过多的空间,从而减小了无刷电机的体积,提高了功率密度。在实际使用本无刷电机的时候,通过底座11上向外延伸的臂113来安装无刷电机,臂113上还设置了外接孔114,让外接孔114与软性FPCB15避开后,避免了使用过程中对FPCB15的磨损,就不会发生破线等隐患,不会发生因破线而引发的安全事故。


  以上所述本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种无刷电机结构的改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


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