一種微型12極定子鐵芯無刷直流電的制造方法
【專利摘要】一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，屬于馬達部件設計【技術領域】，包括機殼、定子組件、轉子組件、前端蓋組件和后端蓋組件；所述定子組件包括定子鐵芯、PCB板、線圈和線圈引出線U、V、W，所述定子鐵芯包括包括環(huán)形鐵芯本體、12個定子齒和12個磁極，每2個定子齒之間為定子鐵芯槽；所述定子鐵芯的兩端面和12個定子齒表面均為復合層結構，由其中心向表面依次為鐵芯本體層和涂敷層，所述鐵芯本體層為DW310-35硅鋼片層，所述涂敷層為3M-5555環(huán)氧樹脂層，所述3M-5555環(huán)氧樹脂層的厚度為0.25-0.3mm；所述線圈繞設在定子齒上，所述線圈圈數為7-120圈，線圈內芯線徑為0.42-0.6mm；本實用新型的有益效果是：降低人工成本，提高生產效率，降低電機成本，有效的提高鐵芯的磁通密度，功率大，應用范圍廣。
【專利說明】一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機

【技術領域】
[0001] 本實用新型為一種微型直流電機，特別涉及一種微型12極定子鐵芯無刷直流電 機，屬于馬達部件設計【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 常規(guī)微型空心杯電機定子組件如圖5-1至圖6-2所示，由機殼、固定環(huán)和線圈組 成，所述固定環(huán)設置在機殼內，所述線圈設置在固定環(huán)內，線圈與固定環(huán)之間設置有絕緣 片，機殼內、線圈和固定環(huán)后方設置有帶有中心孔的環(huán)形PVB板，線圈的引出線U、V、W通過 環(huán)形PVB板的中心孔引出。上述常規(guī)微型空心杯電機定子組件采用的是無定子鐵芯繞線方 式，由于受到接和工藝的限制，多數是通過手工操作來制作定子，而且工藝非常繁瑣，需要 經過特殊的繞線、排線、整形、剪線、熱壓等多道工序才能完成一個線圈，最后用專業(yè)工裝將 線圈元件固定在定子內部，人工成本高，設備成本高。加工后的線圈內徑尺寸，圓度，同心度 等都無法做到非常的精確，為了避免電機在使用過程中不出現失效，所以轉子磁環(huán)外徑與 線圈內徑的氣隙會比常規(guī)無刷電機大很多，磁通密度浪費大，扭力低，功率低，從而需要更 多永磁材料才能夠產生所需要的磁通密度。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的是針對上述空心杯電機的現有技術中，定子制作工藝繁瑣、人 工成本高、生產效率低、磁通密度低和功率小的缺陷，提供了一種12極定子鐵芯無刷直流 電機，可以達到制作工藝簡化、人工成本降低、生產效率提高、磁通密度增加和功率大的目 的。
[0004] 為了實現上述目的本實用新型采取的技術方案是：一種微型12極定子鐵芯無刷 直流電機，包括機殼、定子組件、轉子組件、前端蓋組件和后端蓋組件；所述機殼呈圓筒形、 橫向設置；所述定子組件包括定子鐵芯、PCB板、線圈和線圈引出線U、V、W;所述定子鐵芯固 定設置在機殼內，定子鐵芯為一體結構；所述PCB板呈環(huán)形、帶有中心孔、垂直設置在機殼 后部，PCB板周邊與機殼內壁緊配合；所述線圈引出線U、V、W分別通過PCB板中心孔向后方 向引出；所述轉子組件設置在定子組件內，所述前端蓋組件設置在轉子組件前方向，所述后 端蓋組件設置在轉子組件后方向；
[0005] 所述定子鐵芯包括環(huán)形鐵芯本體、12個定子齒和12個磁極，定子齒的靠內方向、 內端部即為磁極；每2個定子齒之間為定子鐵芯槽、共有12個定子鐵芯槽，所述12個定子 齒、12個磁極和12個定子鐵芯槽在定子鐵芯本體的內側部均勻設置；所述12個磁極圍成 圓形的定子內孔；
[0006] 所述定子鐵芯的兩端面和12個定子齒表面均為復合層結構，由其中心向表面依 次為鐵芯本體層和涂敷層，所述涂敷層的厚度為〇. 15-0. 35_ ;
[0007] 所述線圈繞設在定子齒上，所述線圈圈數為7-120圈。
[0008] 所述定子齒為直齒，便于繞線；所述12個定子鐵芯槽依次為鐵芯槽a、b、c、d、e、 f、g、h、i、j、k、l〇
[0009] 所述線圈繞設在定子齒上的纏繞路線為：
[0010] 引出線U的分線U1經定子鐵芯槽a右側、定子鐵芯槽b左側、定子鐵芯槽d右側、 定子鐵芯槽e左側、定子鐵芯槽g右側、定子鐵芯槽h左側、定子鐵芯槽j右側、定子鐵芯槽 k左側至引出線V的分線VI ;
[0011] 引出線V的分線V2經定子鐵芯槽b右側、定子鐵芯槽C左側、定子鐵芯槽e右側、 定子鐵芯槽f左側、定子鐵芯槽h右側、定子鐵芯槽i左側、定子鐵芯槽k右側、定子鐵芯槽 1左側至引出線W的分線W1 ;
[0012] 引出線W的分線W2經定子鐵芯槽c右側、定子鐵芯槽d左側、定子鐵芯槽f右側、 定子鐵芯槽g左側、定子鐵芯槽i右側、定子鐵芯槽j左側、定子鐵芯槽1右側、定子鐵芯槽 a左側至引出線U的分線U2。
[0013] 所述鐵芯本體層為DW310-35硅鋼片層，所述涂敷層為3M-5555環(huán)氧樹脂層，所述 3M-5555環(huán)氧樹脂層的厚度為0. 25-0. 3mm。
[0014] 所述線圈圈數為98圈。
[0015] 線圈內芯線徑為0· 42-0. 6mm。
[0016] 線圈內芯線徑為0· 52mm。
[0017] 所述轉子組件包括轉動軸、轉子鐵芯和磁環(huán)，所述轉動軸設置在定子組件中心位 置，轉動軸的配合連接部向前方向伸出；所述轉子鐵芯套接在轉動軸中部、與轉動軸緊配 合，所述磁環(huán)套接在轉子鐵芯外圍、與轉子鐵芯緊配合；磁環(huán)在定子內孔內，磁環(huán)外圍與定 子內孔為間隙配合。
[0018] 所述前端蓋組件包括前絕緣套管、前墊片、前銅套、前滾動軸承和前端蓋,所述前 絕緣套管、前墊片、前銅套和前滾動軸承從后向前依次套接在轉動軸前部，所述前端蓋固定 設置在機殼前端、與機殼前端密封連接。
[0019] 所述后端蓋組件包括后絕緣套管、后墊片、后銅套、后滾動軸承和后端蓋,所述后 絕緣套管、后墊片、后銅套從前向后依次套接在轉動軸后部，所述后端蓋固定設置在機殼后 端、與機殼后端S封連接。
[0020] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：
[0021] (1)改善空心杯電機繞線制造難度大的問題，從而更大程度上降低人工成本，也大 大提高了產品的生產效率，使得產品能夠批量的安排到生產線上；產品成本大概在空心杯 電機的1/3到1/4之間，給客戶創(chuàng)造了極佳的利潤空間，給此電機創(chuàng)建了一個相當大的銷售 市場；
[0022] (2)減小氣隙，合理設計磁鋼，能夠有效的提高鐵芯的磁通密度，提高產品質量；
[0023] (3)以3M-5555環(huán)氧樹脂層作為涂敷層，在定子鐵芯的兩端面和12個定子齒表面 形成復合層結構，起到絕緣作用，操作方便，絕緣效果好。
[0024] (4)功率大，應用范圍廣，此電機可以設計成整體式，替代現有空心杯電機；也可 以做成分體式，用于電動工具中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1-1 :12極定子鐵芯端面圖；
[0026] 圖1-2 :圖1-1A部放大圖；
[0027] 圖2-1 :本實用新型定子鐵芯繞線后主視圖；
[0028] 圖2-2 :本實用新型定子鐵芯繞線后左視圖；
[0029] 圖3 :本實用新型繞線圖；
[0030] 圖4-1 :本實用新型主視結構圖；
[0031] 圖4-2 :本實用新型右視圖；
[0032] 圖5-1是：常規(guī)微型空心杯電機定子繞線主視剖視圖；
[0033] 圖5-2是：常規(guī)微型空心杯電機定子繞線左視圖；
[0034] 圖6-1是：常規(guī)微型空心杯電機定子組件主視剖視圖；
[0035] 圖6-2是：常規(guī)微型空心杯電機定子組件右視圖。
[0036] 附圖標記說明：機殼1、定子鐵芯2、環(huán)形鐵芯本體201、磁極202、硅鋼片層203、環(huán) 氧樹脂層204、定子齒205、定子內孔206、PCB板3、線圈4、引出線U5、分線U1 501、分線U2 502、引出線V6、分線VI 601、分線V2 602、引出線W7、分線W1 701、分線W2 702、定子鐵芯 槽8、定子鐵芯槽a 801、定子鐵芯槽b802、定子鐵芯槽c 803、定子鐵芯槽d804、定子鐵芯槽 e 805、定子鐵芯槽f 806、定子鐵芯槽g 807、定子鐵芯槽h 808、定子鐵芯槽i 809、定子鐵 芯槽j 810、定子鐵芯槽k 811、定子鐵芯槽1 812、轉動軸9、轉子鐵芯10、磁環(huán)11、前絕緣 套管12、前墊片13、前銅套14、前滾動軸承15、前端蓋16、后絕緣套管17、后墊片18、后銅套 19、后滾動軸承20、后端蓋21。

【具體實施方式】
[0037] 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為對本實用新型 的限定。
[0038] 如圖1-1至圖4-2所示，一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，包括機殼1、定子 組件、轉子組件、前端蓋組件和后端蓋組件；所述機殼1呈圓筒形、橫向設置；所述定子組件 包括定子鐵芯2、PCB板3、線圈4和線圈引出線U5、線圈引出線V6、線圈引出線W7 ;所述定 子鐵芯2固定設置在機殼1內，定子鐵芯2為一體結構；所述PCB板3呈環(huán)形、帶有中心孔、 垂直設置在機殼1后部，PCB板3周邊與機殼1內壁緊配合；所述線圈引出線U5、V6、W7分 別通過PCB板3中心孔向后方向引出；所述轉子組件設置在定子組件內，所述前端蓋組件設 置在轉子組件前方向，所述后端蓋組件設置在轉子組件后方向；
[0039] 所述定子鐵芯2包括環(huán)形鐵芯本體201、12個定子齒205和12個磁極202,定子齒 205的靠內方向、內端部即為磁極202 ;每2個定子齒205之間為定子鐵芯槽8、共有12個 定子鐵芯槽8,所述12個定子齒205、12個磁極202和12個定子鐵芯槽8在定子鐵芯本體 201的內側部均勻設置；所述12個磁極202圍成圓形的定子內孔206 ;
[0040] 所述定子鐵芯2的兩端面和12個定子齒205表面均為復合層結構，由其中心向表 面依次為DW310-35硅鋼片層203和3M-5555環(huán)氧樹脂層204。所述3M-5555環(huán)氧樹脂層 204的厚度為0. 25-0. 3mm，所述線圈4的圈數為98圈；線圈內芯線徑為0. 52mm。
[0041] 所述定子齒為直齒，便于繞線；所述定子鐵芯2的12個磁極202之間形成定子鐵 芯槽8包括定子鐵芯槽a 801、定子鐵芯槽b 802、定子鐵芯槽c 803、定子鐵芯槽d 804、 定子鐵芯槽e 805、定子鐵芯槽f 806、定子鐵芯槽g 807、定子鐵芯槽h 808、定子鐵芯槽 i809、定子鐵芯槽j 810、定子鐵芯槽k 811、定子鐵芯槽1 812。
[0042] 線圈繞設在定子齒上的纏繞路線為：
[0043] 引出線U5的分線U1 501經定子鐵芯槽a 801右側、定子鐵芯槽b 802左側、定子 鐵芯槽d 804右側、定子鐵芯槽e 805左側、定子鐵芯槽g 807右側、定子鐵芯槽h 808左 偵I定子鐵芯槽j 810右側、定子鐵芯槽k 811左側至引出線V 6的分線VI 601 ;
[0044] 引出線V 6的分線V2 602經定子鐵芯槽b 802右側、定子鐵芯槽c 803左側、定 子鐵芯槽e 805右側、定子鐵芯槽f 806左側、定子鐵芯槽h808右側、定子鐵芯槽i 809左 偵I定子鐵芯槽k 811右側、定子鐵芯槽1 812左側至引出線W 7的分線W1 701 ;
[0045] 引出線W 7的分線W2 702經定子鐵芯槽c 803右側、定子鐵芯槽d 804左側、定 子鐵芯槽f 806右側、定子鐵芯槽g 807左側、定子鐵芯槽i 809右側、定子鐵芯槽j 810 左側、定子鐵芯槽1 812右側、定子鐵芯槽a 801左側至引出線U 5的分線U2 502。
[0046] 所述轉子組件設置在定子組件內，轉子組件包括轉動軸9、轉子鐵芯10和磁環(huán)11， 所述轉動軸9設置在定子組件中心位置，轉動軸9的配合連接部向前方向伸出；所述轉子鐵 芯10套接在轉動軸9中部、與轉動軸9緊配合，所述磁環(huán)11套接在轉子鐵芯10外圍、與轉 子鐵芯10緊配合；磁環(huán)11在定子內孔206內，磁環(huán)11外圍與定子內孔206為間隙配合。
[0047] 所述前端蓋組件包括前絕緣套管12、前墊片13、前銅套14、前滾動軸承15和前端 蓋16,所述前絕緣套管12、前墊片13、前銅套14和前滾動軸承15從后向前依次套接在轉 動軸9前部、轉子組件前方向，所述前端蓋16固定設置在機殼1前端、與機殼1前端密封連 接。
[0048] 所述后端蓋組件包括后絕緣套管17、后墊片18、后銅套19、后滾動軸承20和后端 蓋21,所述后絕緣套管17、后墊片18、后銅套19從前向后依次套接在轉動軸9后部、轉子組 件后方向，所述后端蓋21固定設置在機殼1后端、與機殼1后端密封連接。
[0049] 操作過程；采用自動繞線機進行繞線，先按照圖3中所示繞線圖編制好程序，將涂 敷好的定子鐵芯2按放到自動繞線機（圖中未顯示）基座內，啟動自動繞線機自動繞線，繞 線過程中，把引出線U5、引出線V6、引出線W7所有線頭引出焊接在PCB板3上，測試定子繞 組電阻，絕緣電阻和耐壓，接著定子鐵芯滴漆處理，將滴好漆的定子鐵芯2裝配到機殼1里 面，先將前軸承裝配到前端蓋16,然后將前端蓋組件裝配到機殼1內后鉚接，接著將轉子組 件裝配到定子內孔206中，然后裝配后端蓋組件，并鉚接后、用無刷控制器（圖中未顯示） 測試電機性能。
[0050] 以上所述的實施例，只是本實用新型較優(yōu)選的【具體實施方式】的一種，本領域的技 術人員在本實用新型技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本實用新型的保 護范圍內。
【權利要求】
1. 一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，包括機殼、定子組件、轉子組件、前端蓋組件 和后端蓋組件；所述機殼呈圓筒形、橫向設置；所述定子組件包括定子鐵芯、PCB板、線圈和 線圈引出線U、V、W ;所述定子鐵芯固定設置在機殼內，定子鐵芯為一體結構；所述PCB板呈 環(huán)形、帶有中心孔、垂直設置在機殼后部，PCB板周邊與機殼內壁緊配合；所述線圈引出線 U、V、W分別通過PCB板中心孔向后方向引出；所述轉子組件設置在定子組件內，所述前端蓋 組件設置在轉子組件前方向，所述后端蓋組件設置在轉子組件后方向；其特征在于： 所述定子鐵芯包括環(huán)形鐵芯本體、12個定子齒和12個磁極，定子齒的靠內方向、內端 部即為磁極；每2個定子齒之間為定子鐵芯槽、共有12個定子鐵芯槽，所述12個定子齒、12 個磁極和12個定子鐵芯槽在定子鐵芯本體的內側部均勻設置；所述12個磁極圍成圓形的 定子內孔； 所述定子鐵芯的兩端面和12個定子齒表面均為復合層結構，由其中心向表面依次為 鐵芯本體層和涂敷層，所述涂敷層的厚度為0. 15-0. 35_ ; 所述線圈繞設在定子齒上，所述線圈圈數為7-120圈。
2. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所述定 子齒為直齒；所述12個定子鐵芯槽依次為鐵芯槽a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、1。
3. 根據權利要求1或2所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所 述線圈繞設在定子齒上的纏繞路線為： 引出線U的分線U1經定子鐵芯槽a右側、定子鐵芯槽b左側、定子鐵芯槽d右側、定子 鐵芯槽e左側、定子鐵芯槽g右側、定子鐵芯槽h左側、定子鐵芯槽j右側、定子鐵芯槽k左 側至引出線V的分線VI ; 引出線V的分線V2經定子鐵芯槽b右側、定子鐵芯槽c左側、定子鐵芯槽e右側、定子 鐵芯槽f左側、定子鐵芯槽h右側、定子鐵芯槽i左側、定子鐵芯槽k右側、定子鐵芯槽1左 側至引出線W的分線W1 ; 引出線W的分線W2經定子鐵芯槽c右側、定子鐵芯槽d左側、定子鐵芯槽f右側、定子 鐵芯槽g左側、定子鐵芯槽i右側、定子鐵芯槽j左側、定子鐵芯槽1右側、定子鐵芯槽a左 側至引出線U的分線U2。
4. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所述鐵 芯本體層為DW310-35硅鋼片層，所述涂敷層為3M-5555環(huán)氧樹脂層，所述3M-5555環(huán)氧樹 脂層的厚度為0.25-0. 3mm。
5. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所述線 圈圈數為98圈。
6. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：線圈內 芯線徑為0. 42-0. 6mm。
7. 根據權利要求6所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：線圈內 芯線徑為0. 52mm。
8. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所述轉 子組件包括轉動軸、轉子鐵芯和磁環(huán)，所述轉動軸設置在定子組件中心位置，轉動軸的配合 連接部向前方向伸出；所述轉子鐵芯套接在轉動軸中部、與轉動軸緊配合，所述磁環(huán)套接在 轉子鐵芯外圍、與轉子鐵芯緊配合；磁環(huán)在定子內孔內，磁環(huán)外圍與定子內孔為間隙配合。
9. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所述 前端蓋組件包括前絕緣套管、前墊片、前銅套、前滾動軸承和前端蓋，所述前絕緣套管、前墊 片、前銅套和前滾動軸承從后向前依次套接在轉動軸前部，所述前端蓋固定設置在機殼前 端、與機殼前端密封連接。
10. 根據權利要求1所述的一種微型12極定子鐵芯無刷直流電機，其特征在于：所述 后端蓋組件包括后絕緣套管、后墊片、后銅套、后滾動軸承和后端蓋，所述后絕緣套管、后墊 片、后銅套從如向后依次套接在轉動軸后部，所述后端蓋固定設直在機殼后端、與機殼后端 密封連接。
【文檔編號】H02K21/14GK203872020SQ201420309354
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權日:2014年6月4日
【發(fā)明者】袁銀菊 申請人:余姚市愛優(yōu)特電機有限公司