一種改進型外轉子電機的製作方法

2023-11-11 20:24:52

本實用新型屬於機械技術領域，涉及一種改進型外轉子電機。

背景技術：

無刷電機是一種正在快速普及的電機類型，採用電子換向來代替傳統的機械換向，即去掉了有刷電機用來交替變換電磁場的換向電刷。

無刷電機具有更好的轉速-轉矩特性，能夠快速動態響應同時運載無噪音，工作效率高且使用壽命長。因此通常被使用在航模，精密儀器儀表等對電機轉速控制嚴格，轉速達到很高的設備上。此外，無刷電機還在家用電器、汽車、消費品、醫療以及工業自動化設備和儀器等多個領域得到廣泛應用。

無刷電機的轉子是永磁磁鋼，定子則是繞組線圈，轉子可設置在定子外部，也可設置在定子內部。現有的無刷電機中大都是轉子外置設置(即外轉子電機)，轉子連同外殼一起和輸出軸相連，但大部分外轉子電機在長時間的運轉工作下，轉子與外殼之間容易產生不穩定的現象，影響工作效果。

綜上所述，為解決現有的外轉子電機結構上的不足，需要設計一種設計合理、結構穩定的改進型外轉子電機。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種設計合理、結構穩定的改進型外轉子電機。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：一種改進型外轉子電機，包括：

電機軸，在電機軸上套設有線圈；

外殼，套設在線圈外部，環繞外殼內壁分布有若干磁鋼，外殼一端設有用於限位各磁鋼的翻沿，且翻沿由外殼端面沿徑向方向延伸而成；

端蓋，固設在電機軸末端，所述端蓋與外殼相連，且端蓋遠離翻沿設置，電機軸轉動能帶動端蓋、外殼以及各磁鋼一起轉動。

在上述的一種改進型外轉子電機中，各磁鋼均抵靠在翻沿上或各磁鋼與翻沿之間均留有間隙。

在上述的一種改進型外轉子電機中，所述外殼呈圓筒狀設置，所述翻沿呈圓環狀設置且翻沿在軸向方向上的厚度小於外殼的壁厚。

在上述的一種改進型外轉子電機中，外殼內壁上還設置有臺階面，且臺階面與翻沿相對設置。

在上述的一種改進型外轉子電機中，外殼上與翻沿相背的一端抵靠在端蓋上，各磁鋼均沿著外殼的軸向方向延伸並與端蓋卡固連接。

在上述的一種改進型外轉子電機中，端蓋內端面設置有均勻分布的若干凸塊，相鄰兩個凸塊之間卡固一個磁鋼，各凸塊、磁鋼位於同一圓周面。

在上述的一種改進型外轉子電機中，所述線圈包括疊合設置的若干鐵芯，每個鐵芯均包括圓環部以及環繞圓環部均勻分布的若干「T」形部，各鐵芯上位於同一列的「T」形部構成芯組，環繞芯組包覆有線包。

在上述的一種改進型外轉子電機中，每個「T」形部的面部均固設有凸起，每個「T」形部的背部均開設有與凸起對應設置的卡槽，且每個凸起到圓環部的距離相等。

與現有技術相比，本實用新型結構設計合理，通過在外殼上設置翻沿以限位磁鋼，能夠防止磁鋼在長時間轉動後滑脫出外殼，進一步保證電機工作的穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型一較佳實施例的結構示意圖。

圖2是圖1的部分結構示意圖。

圖3是圖1的剖視圖。

圖4是圖2的部分結構示意圖。

圖5是圖4的部分結構示意圖。

圖6是本實用新型一較佳實施例中鐵芯的結構示意圖。

圖7是本實用新型一較佳實施例中端蓋的結構示意圖。

圖8是本實用新型一較佳實施例中外殼的結構示意圖。

圖中，10、電機軸；20、線圈；21、鐵芯；211、圓環部；212、「T」形部；2121、凸起；2122、卡槽；22、線包；30、外殼；31、翻沿；32、臺階面；50、端蓋；51、凸塊；52、散熱板；53、散熱槽；60、磁鋼。

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。

如圖1至圖3以及圖8所示，本改進型外轉子電機包括：

電機軸10，在電機軸10上套設有線圈20；

外殼30，套設在線圈20外部，環繞外殼30內壁分布有多個磁鋼60，外殼30一端設有用於限位各磁鋼60的翻沿31，且翻沿31由外殼30端面沿徑向方向延伸而成；

端蓋50，固設在電機軸10末端，端蓋50與外殼30相連，且端蓋50遠離翻沿31設置，電機軸10轉動能帶動端蓋50、外殼30以及各磁鋼60一起轉動。

現有的無刷電機中大都是轉子外置設置(即外轉子電機)，轉子連同外殼30一起和輸出軸相連，但大部分外轉子電機在長時間的運轉工作下，轉子與外殼30之間容易產生不穩定的現象，影響工作效果。

為此，本實用新型設計了一種改進型外轉子電機，通過在外殼30上設置翻沿31以限位磁鋼60，防止磁鋼60在長時間轉動後滑脫出外殼30，保證電機工作的穩定性。

本外轉子電機適用於園林園藝領域，例如割草機等電動類工具上，其中外殼30、端蓋50以及電機軸10固定連接在一起，工作時，電機軸10帶動端蓋50轉動，進一步帶動外殼30以及各磁鋼60繞著電機軸10作周向轉動，結構緊湊、穩定，工作效果好。

優選地，各磁鋼60均抵靠在翻沿31上或各磁鋼60與翻沿31之間均留有間隙。工作時，磁鋼60在不斷的轉動過程中可能會發生移動，翻沿31的設置可以限制磁鋼60，防止其滑脫。

翻沿31由外殼30端面沿徑向方向延伸而成，便於製造，磁鋼60可以是抵靠在翻沿31上或者也可以與翻沿31之間留有間隙，保證磁鋼60不會從外殼30滑脫而出即可。

進一步優選地，外殼30呈圓筒狀設置，翻沿31呈圓環狀設置且翻沿31在軸向方向上的厚度小於外殼30的壁厚。

外殼30呈圓筒狀設置，外殼30端面沿徑向方向延伸形成圓環狀的翻沿31，翻沿31的厚度只需能夠承受磁鋼60碰撞的力即可，可根據實際需求設置，本實施例中優選翻沿31的厚度小於外殼30的壁厚。

優選地，外殼30內壁上還設置有臺階面32，且臺階面32與翻沿31相對設置。臺階面32設置在外殼30上與翻沿31相背的一端，即靠近端蓋50設置，臺階面32與翻沿31朝向磁鋼60的端面相對設置。具體的，上述磁鋼60均部分抵靠在臺階面32上，磁鋼60與外殼30連接緊密，便於磁鋼60隨外殼30一起轉動。

如圖1至圖3所示，進一步優選地，外殼30上與翻沿31相背的一端抵靠在端蓋50上，各磁鋼60均沿著外殼30的軸向方向延伸並與端蓋50卡固連接。

外殼30抵靠在端蓋50上，磁鋼60沿著外殼30的軸向方向延伸且各磁鋼60與端蓋50卡固連接，由於磁鋼60還部分抵靠在臺階面32上，如此一來，外殼30、端蓋50以及各個磁鋼60穩固連接在一起。

進一步地，端蓋50內端面設置有均勻分布的多個凸塊51，相鄰兩個凸塊51之間卡固一個磁鋼60，各凸塊51、磁鋼60位於同一圓周面。

凸塊51的設置用於卡固磁鋼60，且凸塊51與磁鋼60間隔設置。各凸塊51、磁鋼60均呈弧狀設置，且位於同一圓周面，這樣的結構設置使得磁鋼60與外殼30內壁貼合緊密，進一步保證各磁鋼60與外殼30、以及端蓋50之間連接穩固，同時也更好地環繞線圈20。

此處，磁鋼60與凸塊51的數量一致，具體的數量需根據電機的型號以及規格進行設置。

值得一提的是，上述翻沿31限位磁鋼60的具體情況是，在長時間的工作之後，磁鋼60可能會從兩個凸塊51之間滑出，翻沿31的設置則是為了避免當磁鋼60從兩個凸塊51之間滑出後進一步滑脫出外殼30。

其中，當設置成磁鋼60抵靠在翻沿31上時，磁鋼60兩端均被限位，磁鋼60在工作中基本不會發生移動；而當磁鋼60與翻沿31之間留有間隙時，由於間隙較小，在磁鋼60完全脫離凸塊51之前就已經被限制了，因此也不會出現滑脫現象。

如圖2至圖6所示，優選地，線圈20包括疊合設置的多個鐵芯21，每個鐵芯21均包括圓環部211以及環繞圓環部211均勻分布的多個「T」形部212，各鐵芯21上位於同一列的「T」形部212構成芯組，環繞芯組包覆有線包22。

線圈20由疊合設置的多個鐵芯21以及包覆在鐵芯21上的多個線包22構成，鐵芯21上圓環部211的設置一方面便於鐵芯21(線圈20)安裝，另一方面用以支撐環繞圓環部211的多個「T」形部212。

各鐵芯21相同結構部分疊合在一起，每個線包22均包覆在疊合呈一列的「T」形部212(芯組)上，本實施例中優選鐵芯21上「T」形部212的數量為九個，因此，芯組、線包22的數量也為九個。

進一步優選地，每個「T」形部212的面部均固設有凸起2121，每個「T」形部212的背部均開設有與凸起2121對應設置的卡槽2122，且每個凸起2121到圓環部211的距離相等。

鐵芯21的每個「T」形部212上均對應設置了凸起2121、卡槽2122，當相鄰兩個鐵芯21疊合在一起時，其中一個鐵芯21上的所有凸起2121均卡入另一個鐵芯21上對應的卡槽2122內，保證整個線圈20的穩定性。

其中最邊緣的一個鐵芯21的相對位置直接開設了卡孔(圖中未示出)，與相鄰的鐵芯21上的凸起2121卡固在一起。

本實施例中優選每個鐵芯21上的凸起2121、卡槽2122分別與「T」形部212一一對應，且每個凸起2121到圓環部211的距離相等。實際生產時，在確保穩定性的前提下可以在鐵芯21上隨意分布一些凸起2121與卡槽2122，本實施例不作限定。

如圖1、圖2和圖7所示，優選地，環繞端蓋50還分布有多個散熱板52，每個散熱板52均由端蓋50周側面彎折延伸至端蓋50外端面，相鄰兩個散熱板52合圍形成散熱槽53。

為及時將電機內部產生的熱量散發出去，在端蓋50上開設了多個散熱槽53，具體的，在端蓋50上設置多個散熱板52，每相鄰的兩個散熱板52合圍形成一個散熱槽53。

其中，每個散熱板52均由端蓋50周側面彎折延伸至端蓋50外端面，散熱板52與外殼30端面相互垂直，各散熱板52位於端蓋50外端面上的部分均沿著端蓋50外端面的徑向方向延伸並呈發散狀設置。

如此一來，每個散熱槽53同樣由端蓋50周側面延伸至端蓋50外端面，工作時，端蓋50隨電機軸10轉動，此時在每個散熱槽53處形成螺旋狀氣流，熱量散發迅速，相比設置風葉結構的散熱方式，本實施例中的端蓋50散熱效果更好。

散熱板52與散熱槽53的數量需根據實際的散熱情況進行設置，本實施例中不作限定。

本改進型外轉子電機結構設計合理，通過在外殼30上設置翻沿31以限位磁鋼60，能夠防止磁鋼60在長時間轉動後滑脫出外殼30，進一步保證電機工作的穩定性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。