用于极爪式电机的骨架组件和极爪式电机的制作方法

1.本实用新型涉及用于极爪式电机的骨架组件和包括骨架组件的极爪式电机。


背景技术：

2.爪极式电机，例如爪极式步进电机，是广泛应用于家用电器等智能家居领域的一种微电机。爪极式电机主要包括：机壳组件、转子组件、骨架组件、上极板组件、齿轮组件、输出轴组件、盖板组件。骨架组件安装在机壳组件内，转子组件安装在骨架组件的转子腔内，并且配合在机壳组件的中轴上。上极板组件安装在骨架组件上，齿轮组件、输出轴组件安装在上极板组件上。盖板组件安装在机壳组件上。
3.随着大家生活品质的提高，智能家居领域中的家用电器产品对微电机部件产品的市场不良率要求进一步提高。目前的爪极式电机的市场反馈不良率已经控制在10ppm左右，但是仍不能满足特殊客户的严格要求。少数客户甚至追求零不良。目前爪极式电机中最主要发生的不良有：电机噪音、运行卡死不良以及骨架组件绕线不良。
4.骨架组件包括中极板组件(中极板组件包括：上中极板和下中极板)及骨架，两者有分体式组装和注塑一体两种结构形式。在两者采用注塑一体式结构的工艺中，先将上中极板和下中极板叠合形成中极板组件，再将该组件放置于注塑模腔内，通过模具对中极板组件进行定位，然后注塑形成骨架组件。现有的定位方式存在以下问题：中极板组件通过带极爪的转子腔与模具模芯进行径向定位。为了顺利合模，模芯和极爪之间需要采用间隙配合，导致部分产品在注塑成型后，转子腔内壁的极爪上覆盖有注塑料。部分产品即使极爪上没有全部覆盖注塑料，此时下注塑料也容易产生飞边。极爪上覆盖有注塑料或具有注塑料飞边的骨架组件在组装成整机后易与转子腔中的转子发生摩擦，电机在长时间运行后骨架组件的飞边塑料屑会掉落至转子表面，造成电机噪音及运行卡死异常。
5.骨架组件绕线不良的问题主要来源于：现有技术骨架组件在注塑时使用中极板组件的外圆两侧的缺口进行圆周方向和轴向定位。这种定位会使中极板组件两侧外圆缺少一部分，从而使绕线槽径向空间缩小，导致绕线后骨架组件的槽满率高而引起被击穿的风险。同时骨架组件的壁厚较薄且外圆周不完整，有缺口，易出现注塑毛刺且在物料流转过程会有压变形的情况导致骨架组件无法绕线或绕线时出现挂线、断线等现象，造成骨架组件绕线不良的问题。
6.因此，需要一种改进的极爪式电机和骨架组件，其能够克服现有技术中的缺点中的至少一些。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在克服现有技术中的上述问题的至少一些。
8.根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于极爪式电机的骨架组件，所述骨架组件具有轴线和围绕所述轴线并限定转子腔的内周，所述骨架组件包括：
9.中极板组件，所述中极板组件包括叠合在一起的上中极板和下中极板，所述上中
极板具有上中极板本体和从所述上中极板本体在背离所述下中极板的方向上轴向延伸的多个极爪，所述下中极板具有下中极板本体和从所述下中极板本体在背离所述上中极板的方向上轴向延伸的多个极爪；
10.与所述中极板组件一起注塑形成的第一骨架部和第二骨架部，所述第一骨架部和所述第二骨架部分别形成在所述中极板组件的轴向两侧，
11.其中所述第一骨架部包括上壁、下壁和在所述上壁和所述下壁之间延伸的侧壁，所述骨架组件包括设置在所述第一骨架部的上壁上的多个第一顶料部，所述多个第一顶料部设置在所述上壁的围绕转子腔的内周附近。
12.根据本实用新型的一个或多个实施例，还包括设置在所述第一骨架部的上壁上的一个或多个第二顶料部，所述骨架组件还包括设置在所述骨架组件的一侧的端子台，所述第二顶料部设置在所述端子台附近。
13.根据本实用新型的一个或多个实施例，在径向方向上，所述第一顶料部在所述上中极板和所述下中极板的极爪的内圆和所述第一骨架部的侧壁的外圆之间。
14.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述第二骨架部包括上壁、下壁和在所述上壁和所述下壁之间延伸的侧壁，各所述第一顶料部还包括在所述第一骨架部的上壁和所述第二骨架部的下壁之间从所述第一顶料部轴向延伸的顶料强化部。
15.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述多个第一顶料部是在周向上均匀间隔开的三个第一顶料部。
16.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述上中极板和所述下中极板的极爪中的至少一部分极爪上设置有适于与注塑模具的轴向抵接仿形部相抵接的轴向抵接部。
17.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述轴向抵接部设置在所述上中极板和/或所述下中极板的均匀间隔开的一部分极爪上，所述多个第一顶料部设置成与所述轴向抵接部在周向上间隔开。
18.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述轴向抵接部是极爪的自由端部的端面。
19.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述上中极板和所述下中极板上各设置有一个或多个过塑孔，所述上中极板的过塑孔与所述下中极板的过塑孔分别对齐，以形成贯穿中极板组件的一个或多个过塑孔。
20.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述第二骨架部包括上壁、下壁和在所述上壁和所述下壁之间延伸的侧壁，所述骨架组件包括从所述第二骨架部的所述下壁的外周沿轴向向下方向延伸的环形加强筋。
21.根据本实用新型的一个方面，提供了一种极爪式电机，包括：
22.机壳组件；
23.骨架组件，所述骨架组件安装在所述机壳组件内，所述骨架组件缠绕有线圈；
24.安装在所述机壳组件内的转子轴组件，所述转子轴组件至少部分位于所述骨架组件的转子腔内。
25.根据本实用新型的一个或多个实施例，所述极爪式电机是极爪式步进电机或极爪式同步电机。
附图说明
26.图1示出了根据本实用新型的一些实施例的爪极式电机的分解视图；
27.图2a示出了中极板组件的分解视图，图2b示出了中极板组件的剖视图，图2c示出了骨架组件的透视图；
28.图3a示出了骨架组件在模具中注塑成型的剖视图，图3b是图3a中i 处的局部放大图；
29.图4示出了现有技术的骨架组件，其中极板组件在其外周两侧对称开设有定位槽，用于与模具进行在圆周方向上的定位；
30.图5a-5b示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件的注塑成型工艺所使用的下仿形定位形芯；
31.图6a-6b示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件的注塑成型工艺所使用的上仿形定位形芯；
32.图7a示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件在模具中注塑成型的剖视图，图7b是图7a中ii处的局部放大图；
33.图8a示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件的透视图，图8b示出了沿图8a中的a-a线截取的剖视图，图8c是图8b中iii处的局部放大图；
34.图9示出了根据本实用新型的一些实施例的骨架组件的透视图；
35.图10a示出了中极板组件与上仿形定位形芯和下仿形定位形芯相互配合的示意图，图10b是图10a中iv处的局部放大图；
36.图11示出了根据本实用新型的一些实施例的中极板组件的上中极板的俯视图；
37.图12a示出了根据本实用新型的一些实施例的骨架组件的俯视图，图 12b示出了骨架组件的透视图，图12c示出了骨架组件的剖视图，其中示出了骨架组件的顶料部和与骨架组件接合的顶料杆；
38.图13a示出了根据本实用新型的一些实施例的骨架组件的透视图，图 13b示出了骨架组件的剖视图，图13c示出了根据本实用新型的一些实施例的爪极式电机的剖视图；
39.图14示出了根据本实用新型的一些实施例的用于极爪式电机的骨架组件的注塑成型方法。
具体实施方式
40.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
41.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。
42.在本实用新型中，爪极式电机的轴线，转子组件的旋转轴线以及骨架组件的轴线是重合的。在本文中，爪极式电机的轴线，转子组件的旋转轴线以及骨架组件的轴线是可以互换使用的。即，本说明书中所使用的“轴线”指的是骨架组件的轴线，同时也是爪极式电机的轴线和转子组件的旋转轴线。本文中所使用的“轴向”或“轴线方向”指的是沿着骨架组件的轴线的方向，“径向”是相对于骨架组件的轴线的径向，指的是从骨架组件的轴线发散或放射的方向，“周向”或“圆周方向”是相对于骨架组件的轴线的周向，指的是围绕骨架组件的轴线的方向。
43.图1示出了根据本实用新型的一些实施例的爪极式电机100的分解视图。如图所示，爪极式电机100包括机壳组件110、转子组件120、骨架组件200、上极板组件130、齿轮组件140、输出轴组件150、盖板组件160、出线盒组件170。机壳组件110包括机壳本体112、从机壳本体112底部居中地延伸的中轴114和弹簧片116。转子组件120安装在机壳组件110的中轴114上。骨架组件200安装在机壳组件110内，使得安装在中轴114上的转子组件120位于骨架组件200的转子腔内。上极板组件130安装在骨架组件200上。齿轮组件140和输出轴组件150安装在上极板组件130上。出线盒组件170包括出线盒本体172和出线盒盖174。出线盒组件170安装在骨架组件200上。盖板组件160安装在机壳组件110上，以将转子组件120、骨架组件200、上极板组件130、齿轮组件140、输出轴组件150、出线盒组件170安装和封闭在由机壳组件110和盖板组件160限定的腔室内。
44.骨架组件200是通过注塑成型工艺形成的注塑一体式结构。在骨架组件200的注塑成型过程中，先将上中极板210和下中极板230叠合形成中极板组件，再将该中极板组件放置于注塑模腔内，通过模具对中极板组件进行定位，然后注塑形成骨架组件。图2a示出了中极板组件的上中极板210和下中极板230的分解视图，图2b示出了叠合在一起的包括上中极板210和下中极板230的中极板组件的剖视图,图2c示出了骨架组件200的透视图。
45.如图2a所示，上中极板210包括上中极板本体212和多个极爪220。上中极板本体212具有限定中心孔的内周。多个极爪220从上中极板本体212 的内周沿轴向向上方向延伸。下中极板230包括下中极板本体232和多个极爪240。下中极板本体232具有限定中心孔的内周。多个极爪240从下中级板本体232的内周沿轴向向下方向延伸。下中极板本体232设置有多个(在图中为两个)向上延伸的叠合定位柱234，且上中极板本体212相应地设置有相同数量的叠合定位孔214。上中极板本体212设置有多个(在图中为两个)向下延伸的叠合定位柱216，且下中极板本体232相应地设置有相同数量的叠合定位孔236。在将上中极板本体212和下中极板本体232叠合在一起时，下中极板本体232的叠合定位柱234卡入上中极板本体212的叠合定位孔214中，同时上中极板本体212的叠合定位柱216卡入下中极板本体 232的叠合定位孔236中，从而将上中极板本体212和下中极板本体232卡合连接在一起，如图2b所示。上中极板本体212和下中极板本体232还各自设置有多个(在图中为两个)过塑孔218、238。在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板本体212和下中极板本体232由钢板形成。
46.骨架组件200是在中极板组件(包括叠合在一起的上中极板210和下中极板230)上通过注塑成型工艺形成的注塑一体式结构。如图2c所示，骨架组件200包括中极板组件，以及在中极板组件上方的上骨架部(也称为第一骨架部)250和在中极板组件下方的下骨架部
(也称为第二骨架部)260。上骨架部250包括上骨架部上壁252、上骨架部下壁254、以及在上骨架部上壁252和上骨架部下壁254之间并连接上骨架部上壁252和上骨架部下壁 254的大致筒状侧壁256。上骨架部上壁252、上骨架部下壁254和大致筒状侧壁256限定环形槽，用于容纳线圈。下骨架部260包括下骨架部上壁262、下骨架部下壁264、以及在下骨架部上壁262和下骨架部下壁264之间并连接下骨架部上壁262和下骨架部下壁264的大致筒状侧壁266。下骨架部上壁262、下骨架部下壁264和大致筒状侧壁266限定环形槽，用于容纳线圈。骨架组件200还包括中心轴线x和转子腔280。骨架组件200还包括端子台 270。
47.现有的骨架组件在注塑成型时，首先将中极板组件放入模具中，通过模具定位后注塑。其中，中极板组件的定位方式如下：中极板组件通过带极爪的转子腔与模具模芯进行径向定位，中极板组件通过其外圆两侧对称开设的定位槽与模具进行圆周方向上的定位，通过左右哈夫合模块压住中极板最外边缘进行轴向上的定位。
48.现有的骨架组件存在以下问题：部分产品在注塑成型后，转子腔内壁的极爪上覆盖有注塑料；另外部分产品虽然极爪上没有覆盖或全部覆盖注塑料，注塑料易形成有飞边。在组装的爪极式电机中，极爪上覆盖的注塑料以及形成的注塑料飞边易与转子腔中的转子发生摩擦，且爪极式电机在长时间运行后骨架组件的飞边塑料屑会掉落至转子表面，造成电机噪音及运行卡死异常。
49.本领域技术人员通常认为极爪上覆盖有注塑料或注塑料飞边等问题是由于模芯和极爪之间的间隙造成的。具体而言，在骨架组件的注塑成型过程中，中极板组件通过带极爪的转子腔与模具模芯进行径向定位。为了顺利合模，模芯和极爪之间通常采用间隙配合。本领域技术人员通常认为模芯和极爪之间的间隙是造成极爪上覆盖有注塑料或形成注塑料飞边的根源所在。因此，现有的注塑工艺都是通过提高模具的模芯精度，尽量精确控制模芯与极爪之间的间隙，以避免极爪上覆盖有注塑料或注塑料飞边等问题。然而，无论如何提高模具的模芯精度，现有的注塑工艺依然无法彻底解决极爪上覆盖有注塑料或注塑料飞边等问题。
50.本实用新型的发明人经过反复研究，发现至少一些覆盖注塑料或注塑料飞边问题并非由于模具的模芯精度不够而引起，而是由于注塑过程中注塑压力导致中极板变形而引起。图3a是骨架组件在模具中注塑成型的剖视图，图3b是图3a中i处的局部放大图，示出了注塑过程中注塑压力如何导致极爪覆盖注塑料或注塑料飞边问题。
51.图3a所示的模具包括上仿形定位形芯530、下仿形定位形芯510、模芯 550、左哈夫合模块560和右哈夫合模块570。中极板组件(包括上中极板 410和下中极板430)定位在由上仿形定位形芯530、下仿形定位形芯510、模芯550、左哈夫合模块560和右哈夫合模块570限定的模腔504中。在注塑过程中，注塑料通过注料孔502注到模腔504中，从而与模腔504中的中极板组件一起形成注塑一体式结构的骨架组件。
52.当注塑时，注塑压力f会冲击到中极板组件的上中极板410和下中极板 430上。因上中极板410和下中极板430是薄壁件，上中极板410和下中极板430受到注塑压力f后就会产生变形。上中极板410和下中极板430的中极板本体的方向和变形趋势如虚线402所示。在上中极板410和下中极板 430发生变形后，上中极板410的极爪420会在径向向外方向上张开，如图 3b所示。与上中极板410装配一体的下中极板430的极爪会在径向向内方向变形而抱住模芯550。此时上中极板410的极爪420与模芯550之间间隙较大。在注塑过程中容易有
注塑料进入，从而注塑完成之后上中极板410的极爪420会产生覆盖注塑料。同时，由于下中极板430的极爪会在径向向内方向变形而抱住模芯550，因此增加了脱模难度。
53.图4示出了现有技术的骨架组件400，其中极板组件在其外周两侧对称开设有定位槽404，用于与模具进行在圆周方向上的定位。这种周向定位方式，因为设置定位槽404的缘故，在骨架组件400绕线的时候，会存在因为电机绕组的电阻大或绕组漆包线线径粗导致绕线槽的槽满率高。槽满率高会导致漆包线有被击穿的风险，最终造成运行卡死异常及成本增加。
54.本实用新型的骨架组件在注塑时采用一种新型的定位结构，从而形成一种新型的注塑骨架组件，以解决上述极爪上覆盖有注塑料或注塑料飞边的技术问题和/或高槽满率的技术问题。
55.在本实用新型的一些实施例中，在骨架组件注塑成型时，采用上仿形定位形芯和下仿形定位形芯对中极板组件进行径向定位。具体地，上中极板和 /或下中极板的极爪的自由端处或附近设置有径向抵接部，该径向抵接部在注塑过程中与模具的对应面抵接，从而阻止上中极板和/或下中极板的极爪在注塑过程中在径向方向上的变形。在根据本实用新型的一个或多个实施例中，径向抵接部是与极爪的自由端部的端面相连的，在背离转子腔一侧的斜面。模具的上仿形定位形芯和/或下仿形定位形芯上相应位置设置与极爪的径向抵接部适配的径向抵接仿形部(在本实施例中是与极爪的径向抵接部相抵接的斜面)。上中极板和/或下中极板的极爪的径向抵接部与定位形芯对应的径向抵接仿形部相抵接，配合模芯对转子腔内侧的定位，可以实现中极板组件的径向定位。
56.在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板和下中极板的极爪上设置有径向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，仅上中极板(即在注塑时远离注料孔的中极板)的极爪上设置有径向抵接部。在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板和/或下中极板的每个极爪上均设置有径向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，中极板的部分极爪上设置有径向抵接部，例如均匀间隔开的一部分极爪上设置有径向抵接部。
57.通过在上中极板和/或下中极板的极爪上设置径向抵接部，通过其与定位形芯上对应的径向抵接仿形部相抵接，配合模芯对转子腔内侧的定位，可以实现中极板组件在模腔中的可靠径向定位。注塑过程中，由于注料口只能开设在定模上，即骨架组件的轴向一端，因此在注塑过程中随着注塑料高压射入，首先接触注塑料的中极板的与轴线垂直的面受到液压冲击，产生轴向微变形。而这一轴向微变形又导致中极板组件至少一侧极爪向转子腔扩大的径向方向变形。此时本实用新型的定位形芯对应的径向抵接仿形部(仿形定位形芯的仿形斜角)会抵住中极板的极爪的径向抵接部，不让其往外张开。这样，本实用新型的径向抵接部不但阻止了中极板组件在注塑过程中的变形，更解决了现有的骨架组件在注塑过程中的极爪漏料问题，能有效避免电机噪音及运行卡死异常问题，可靠地提高了电机的品质。
58.在本实用新型的一些实施例中，在骨架组件注塑成型时，还采用上仿形定位形芯和下仿形定位形芯对中极板组件进行轴向定位。具体地，上中极板和/或下中极板的极爪的自由端处或附近设置有轴向抵接部，该轴向抵接部在注塑过程中与模具的对应面抵接，从而阻止上中极板和/或下中极板的极爪在注塑过程中在轴向方向上的移动，因此阻止中极板组件在轴向方向上的移动。在根据本实用新型的一个或多个实施例中，轴向抵接部是与
极爪的自由端部的端面。模具的上仿形定位形芯和/或下仿形定位形芯上相应位置设置与极爪的轴向抵接部适配的轴向抵接仿形部(在本实施例中是与极爪的轴向抵接部相抵接的面)。上中极板和/或下中极板的极爪的轴向抵接部(在一些实施例中是极爪的自由端端面)与定位形芯抵接可以实现中极板组件在注塑过程中的轴向定位。
59.在根据实用新型的一些实施例中，轴向抵接部可以与径向抵接部结合使用，即上中极板和/或下中极板的极爪上可以同时设置有径向抵接部和轴向抵接部。在一些实施例中，轴向抵接部与径向抵接部可以设置在相同的极爪上或至少部分不同的极爪上。例如，在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板和下中极板的极爪上均设置有轴向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，仅上中极板或下中极板的极爪上设置有轴向抵接部。在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板和/或下中极板的每个极爪上均设置有轴向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，中极板的部分极爪上设置有轴向抵接部，例如均匀间隔开的一部分极爪上设置有轴向抵接部。
60.在本实用新型的一些实施例中，在骨架组件注塑成型时，采用上仿形定位形芯和下仿形定位形芯对中极板组件进行周向定位。具体地，上中极板和 /或下中极板的极爪的自由端附近设置有周向抵接部，该周向抵接部在注塑过程中与模具的对应面抵接，从而阻止上中极板和/或下中极板的极爪在注塑过程中在周向方向上的移动，因此阻止中极板组件在周向方向上的移动。在根据本实用新型的一个或多个实施例中，周向抵接部是极爪的自由端部的周向两侧面。模具的上仿形定位形芯和/或下仿形定位形芯上相应位置设置与极爪的周向抵接部适配的周向抵接仿形部(在本实施例中是与极爪的周向抵接部相抵接的面)。上中极板和/或下中极板的极爪的周向抵接部(在一些实施例中是极爪的自由端部的周向两侧面)与定位形芯抵接可以实现中极板组件在注塑过程中的周向定位。
61.在根据实用新型的一些实施例中，周向抵接部可以单独使用，即上中极板和/或下中极板的极爪上仅设置有周向抵接部而未设置径向抵接部和/或轴向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，周向抵接部可以与径向抵接部和/或轴向抵接部结合使用，即上中极板和/或下中极板的极爪上可以同时设置有径向抵接部和周向抵接部，或者同时设置有径向抵接部、轴向抵接部和周向抵接部。在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板和下中极板的极爪上均设置有周向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，仅上中极板或下中极板的极爪上设置有周向抵接部。在根据本实用新型的一些实施例中，上中极板和/或下中极板的每个极爪上均设置有周向抵接部。在根据本实用新型的另一些实施例中，中极板的部分极爪上设置有周向抵接部，例如均匀间隔开的一部分极爪上设置有周向抵接部。在一些实施例中，周向抵接部与径向抵接部和/或轴向抵接部可以设置在相同的极爪上或至少部分不同的极爪上。
62.图5a-5b示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件的注塑成型工艺所使用的下仿形定位形芯310。图6a-6b示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件的注塑成型工艺所使用的上仿形定位形芯 330。图7a示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件在模具中注塑成型的剖视图，图7b是图7a中ii处的局部放大图。图8a示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件200的透视图，图8b示出了沿图8a中的a-a线截取的剖视图，图8c是图8b中iii处的局部放大图。
63.如图5a-5b所示，下仿形定位形芯310包括下形芯本体部312和从下形芯本体部312
延伸的形芯成型部320。形芯成型部320包括多个齿322，其形成与上中极板210的多个极爪220大体互补的形状。形芯成型部320包括径向抵接仿形部324、轴向抵接仿形部和周向抵接仿形部328。
64.如图6a-6b所示，上仿形定位形芯330包括上形芯本体部332和从上形芯本体部332延伸的形芯成型部340。形芯成型部340包括多个齿342，其形成与下中极板230的多个极爪240大体互补的形状。形芯成型部340包括径向抵接仿形部344、轴向抵接仿形部和周向抵接仿形部348。
65.如图7a所示，根据本实用新型的注塑模具包括上仿形定位形芯330、下仿形定位形芯310、模芯350、左哈夫合模块360和右哈夫合模块370。中极板组件(包括上中极板210和下中极板230)定位在由上仿形定位形芯330、下仿形定位形芯310、模芯350、左哈夫合模块360和右哈夫合模块370限定的模腔304中。在注塑过程中，注塑料通过注料孔302注塑到模腔304中，从而与模腔304中的中极板组件一起形成注塑一体式结构的骨架组件。
66.如图7b清楚所示，上中极板210的极爪220上的径向抵接部222是与极爪220的自由端部的端面相连的，在背离转子腔一侧的斜面的形式。极爪 220上的轴向抵接部224是极爪220的自由端部的端面的形式。下仿形定位形芯310上的径向抵接仿形部324是形成在形芯成型部320的相邻齿322之间的槽底部上的斜面324的形式。下仿形定位形芯310上的轴向抵接仿形部 326是形成在形芯成型部320的相邻齿322之间的槽底部上的平面326的形式。如图所示，在中极板组件定位在模腔304中时，极爪220上的径向抵接部222与下仿形定位形芯310上的径向抵接仿形部324抵接，轴向抵接部 224与轴向抵接仿形部326抵接，其间没有间隙或基本没有间隙。这样的无间隙抵接实现了中极板组件在模腔中的可靠径向定位和轴向定位。
67.另外，由于极爪220上的径向抵接部222与下仿形定位形芯310上的径向抵接仿形部324之间的无间隙抵接，能够彻底杜绝极爪220在径向向外方向上的张开，例如如图3a和3b所示的在注塑压力f作用下极爪在径向向外方向上的张开。这样，本实用新型的径向抵接部不但阻止了中极板在注塑过程中的变形，更解决了现有的骨架组件在注塑过程中的极爪漏料问题。这进而能有效避免电机噪音及运行卡死异常问题，可靠地提高了电机的品质。
68.图8a示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的骨架组件200的透视图，图8b示出了沿图8a中的a-a线截取的剖视图，图8c是图8b中iii 处的局部放大图。如图8b所示，极爪端部的径向厚度为b，极爪的轴向高度为c，极爪的径向厚度为d，周向抵接部的轴向高度(极爪端部距离周向抵接部下端之间的轴向距离)为e，极爪的底部周向宽度为f，极爪径向抵接部(斜面)的轴向高为度h。在根据本实用新型的一个或多个实施例中，极爪径向抵接部(斜面)的轴向高度h为极爪轴向高度c的约1/3～1/2，极爪端部的径向厚度b为极爪的径向厚度d的约1/2。在一个或多个实施例中，周向抵接部的轴向高度e为极爪的轴向高度c的约15％-20％。这些尺寸或尺寸比例能实现本实用新型的较优技术效果。
69.图9示出了根据本实用新型的一些实施例的骨架组件200的透视图，其中示出了周向抵接部228。图10a示出了中极板组件与上仿形定位形芯330 和下仿形定位形芯310相互配合的示意图，图10b是图10a中iv处的局部放大图。
70.如图10b清楚所示，上中极板210的多个极爪220上的周向抵接部228 是极爪220的自由端部的周向两侧面228的形式。下仿形定位形芯310上的周向抵接仿形部328是形成在
形芯成型部320的相邻齿322的在齿根部附近的周向侧面328的形式。如图所示，在中极板组件定位在模具的模腔中时，极爪220上的周向抵接部228与下仿形定位形芯310上的周向抵接仿形部 328抵接，其间没有间隙或基本没有间隙。这样的无间隙抵接实现了中极板组件在模腔中的可靠周向定位。
71.在本实用新型中，通过中极板的极爪上的周向抵接部与仿形定位形芯上的周向抵接仿形部之间的抵接，实现了中极板组件在模具中的周向定位。因此，本实用新型可以取消现有技术中的定位槽，例如如图4所示的定位槽404。本实用新型中取消了定位槽，因此能有效降低骨架组件绕线后的槽满率高的问题，避免因爬电距离过短，导致漆包线被击穿的风险，保证产品的稳定性。
72.图11示出了根据本实用新型的一些实施例的中极板组件的上中极板210的俯视图。参考图11并结合图2a，上中极板210和下中极板230上均设置有两个过塑孔218、238。当上中极板210与下中极板230叠合在一起时，上中极板210的两个过塑孔218分别与下中极板230的两个过塑孔238 对齐，以形成两个贯穿中极板组件的过塑孔。
73.在骨架组件的注塑过程中，注料孔通常设置在上骨架部一侧或下骨架部一侧。由于塑料的流动性较差，有时会导致另一侧的骨架部注塑不全。当前通常做法是，为了保证上骨架部和下骨架部均完整注塑，会加大注塑的压力。然而加大的注塑压力会导致对极板本体的冲击力过大，造成或加剧中极板变形。
74.通过设置两个贯穿中极板组件的过塑孔，能够有效增加注塑料在注塑过程中的流动性能。即，注塑过程中通过注料孔进入的注塑料更易于到达另一侧的骨架部，从而有助于上骨架部和下骨架部的完整注塑。此外，由于设置了两个贯穿中极板组件的过塑孔，在确保确保上骨架部和下骨架部均完整注塑的前提下，可以适当地降低注塑压力，从而减小注塑压力对于极板本体的冲击力，减少或避免中极板的变形。另外，在形成骨架组件后，过塑孔中的注塑料能将上骨架部和下骨架部连接在一起，增强了骨架组件的结构强度。
75.在根据本实用新型的一个或多个实施例中，过塑孔的数量为≥2个，且每个过塑孔的直径大小在1-5.0mm。在可选实施例中，过塑孔的面积总和占极板本体的面积的2％～5％。例如，以外径20mm的中极板组件为例，过塑孔的直径为1.5mm，一个过塑孔面积为1.77mm2，中极板本体面积为143mm2。如果中极板本体上设置2个过塑孔，则过塑孔占中极板面积2.46％。又例如，以外径24mm的中极板组件为例，过塑孔的直径大小为2mm，一个过塑孔面积为3.14mm2，中极板本体面积为231mm2。如果中极板本体上设置2个过塑孔，则过塑孔占中极板面积2.7％。又例如，以外径35mm极板为例，过塑孔的直径大小为4mm，一个过塑孔面积为12.56mm2，中极板本体面积为 566mm2。如果在中极板本体上设置2个过塑孔，则过塑孔占中极板面积4.4％。
76.图12a示出了根据本实用新型的一些实施例的骨架组件200a的俯视图，图12b示出了骨架组件200a的透视图，图12c示出了骨架组件200a的剖视图，图中示出了设置在骨架组件200a上的顶料部258a、258b，其中图12c 的骨架组件200a上还接合有顶料杆380。在骨架组件注塑完成后，顶料杆 380在骨架组件的顶料部258a、258b处顶住该骨架组件，并将骨架组件从模具中顶出，以实现骨架组件200a的脱模。
77.在骨架组件200a中，为了解决骨架组件在注塑后脱模过程的骨架变形问题，提供了改进的顶料部。如图所示，骨架组件200a包括中极板组件以及上骨架部250和下骨架部
260。上骨架部250的上壁252上设置有三个顶料部258a和两个顶料部258b。三个顶料部258a设置在骨架组件200a围绕转子腔的内周附近。在根据本实用新型的一个或多个实施例中，顶料部258a设置成其投影在极爪的内圆与上骨架部250和下骨架部260的侧壁256、266 的外圆之间，即在径向方向上，顶料部258a在上中极板和下中极板的极爪的内圆和所述第一骨架部的侧壁的外圆之间。两个顶料部258b设置在上骨架部250的上壁252上，在接近于端子台270处。本实用新型的顶料部配置有利于整个骨架组件的平稳脱模。
78.如图12b和12c所示，根据本实用新型的一个或多个实施例的顶料部 258a还包括从顶料部258a在上骨架部250的上壁252和下骨架部260的下壁264之间在轴向上延伸的顶料强化部258a-1。在根据本实用新型的一些实施例中，顶料强化部258a-1是与上骨架部250和下骨架部260一体注塑形成的。在根据本实用新型的一些实施例中，顶料强化部258a-1是形成在侧壁256和侧壁266上的加厚结构。在一些实施例中，顶料强化部258a-1 包括形成在侧壁256和侧壁266的径向外侧上的顶料强化外部和形成在侧壁 256和侧壁266的径向内侧上的顶料强化内部。在一些实施例中，顶料强化外部和顶料强化内部的横截面均为圆形的一部分。尽管图中未示出，骨架组件200a也包括从顶料部258b在轴向上延伸的顶料强化部。
79.通过顶料部258a和顶料部258b，利用顶料杆能够使本实用新型的骨架组件200a平稳地脱模，防止了骨架组件在脱模过程中可能出现的变形问题。
80.图12a-12c示出了特定位置和数量的顶料部，然而本实用新型不限于此。在根据本实用新型的另一些实施例中，骨架组件200a可以包括任意合适数量的顶料部258a和/或任意合适数量的顶料部258b。在根据本实用新型的另一些实施例中，骨架组件200a仅包括顶料部258a而不包括顶料部258b。在根据本实用新型的另一些实施例中，顶料部258a沿骨架组件200a的内周等间距地布置。在根据本实用新型的另一些实施例中，每个顶料部的直径为约1.2mm。
81.在根据本实用新型的一些实施例中，骨架组件200a的顶料部258a设置在没有模具定位结构(包括径向抵接仿形部、轴向抵接仿形部和周向抵接仿形部)的圆周位置处。例如，在根据本实用新型的一些实施例中，中极板组件的仅部分极爪上设置有径向抵接部、轴向抵接部和/或轴向抵接部，例如在以间隔均布的极爪上设置有径向抵接部、轴向抵接部和/或轴向抵接部。此时，顶料部258a可以设置在未设置有抵接部的极爪的圆周位置处。这样的设置使得顶料部258a与模具定位结构在圆周方向上错开，避免或最小化顶料操作与模具定位结构之间的相互影响，保证了产品质量。
82.在如图所示的实施例中，顶料强化部258a-1从上骨架部250的上壁252 延伸至下骨架部260的下壁264，然而本实用新型不限于此。在根据本实用新型的可选实施例中，顶料强化部258a-1可以从顶料部258a延伸的轴向长度可以小于上骨架部250的上壁252和下骨架部260的下壁264之间的距离。
83.由于骨架组件的上骨架部和下骨架部的壁厚较薄，在注塑完成后的批量性流转期间，骨架组件可能出现下骨架部的下壁压变形等问题。变形的骨架组件在自动化绕线的时候会导致漆包线断线、挂线、满率高、线圈组件整体变形的情况，最终变形的线圈组件装在电机里面会导致整机噪音及性能不良。
84.为了增加骨架组件的抗压强度，本实用新型的骨架组件可以设置加强筋。图13a示出了根据本实用新型的一些实施例的骨架组件200b的透视图，图 13b示出了骨架组件200b
的剖视图，图13c示出了根据本实用新型的一些实施例的爪极式电机100b的剖视图，爪极式电机100b包括安装在其中的骨架组件200b。
85.如图所示，在骨架组件200b的下骨架部260的下壁264上设置了加强筋268，以增强骨架组件的强度。加强筋268是从下骨架部260的下壁264 向下延伸的环形加强筋268。加强筋268与骨架组件的下骨架部260同心，且加强筋268的外周与下骨架部260的下壁264的外周平齐，即加强筋268 的外直径与下骨架部260的下壁264的外直径相同。
86.如图13b所示，下骨架部的壁厚为w1，加强筋268的宽度为w2，加强筋厚度为d1。在根据本实用新型的一个或多个实施例中，w1＝w2＝d1。在一些实施例中，加强筋的厚度为0.3-0.7mm。在可选实施例中，加强筋的横截面可以是圆形的一部分，例如半圆形。
87.本实用新型的加强筋具有以下技术优点：
88.1.成品性能：通过在下骨架的下壁外表面增设加强筋来提高骨架组件的抗压强度，避免出现骨架组件绕线时断线、挂线、满率高的情况。解决因骨架组件变形导致的绕线不良问题，从而避免了整机性能不良。
89.2.加工工艺：骨架组件的注料孔在下骨架部的下壁平面上，下骨架部的下壁上的加强筋在注塑时能够加速注塑料的流通。
90.3.装配：如图13c所示，加强筋268的尺寸(具体而言加强筋厚度d1) 可以设置成使得在线圈组件200b安装到机壳组件110中时，加强筋268可以弥补装配尺寸误差。这样盖板组件160能有效的把骨架组件200b和上极板组件压紧，避免了其在机壳组件110内由于存在间隙而晃动的情况。
91.图14示出了根据本实用新型的一些实施例的用于极爪式电机的骨架组件的注塑成型方法，该注塑成型方法包括步骤s01-s04。步骤s01包括：提供注塑成型模具，所述模具具有径向抵接仿形部。步骤s02包括：提供中极板组件，中极板组件包括叠合在一起的上中极板和下中极板。上中极板具有上中极板本体和从上中极板在背离所述下中极板的方向上轴向延伸的多个极爪。下中极板具有下中极板本体和从下中极板在背离上中极板的方向上轴向延伸的多个极爪。上中极板和/或下中极板的极爪中的至少一些极爪的径向外侧上设置有径向抵接部。步骤s03包括：将中极板组件置于注塑成型模具的型腔中并合模，使得所述模具的所述径向抵接仿形部抵接所述上中极板和/或所述下中极板的径向抵接部。步骤s04包括：将注塑料注入模具的型腔，并使注塑料在中极板组件上凝固以形成骨架组件。
92.在根据本实用新型的一些可选实施例中，步骤s01提供的注塑成型模具包括上仿形定位形芯和下仿形定位形芯。下仿形定位形芯包括多个齿，其形成与所述上中极板的多个极爪大体互补的形状，所述上仿形定位形芯包括多个齿，形成与所述下中极板的多个极爪大体互补的形状，所述上仿形定位形芯和/或所述下仿形定位形芯包括所述径向抵接仿形部。
93.在根据本实用新型的一些可选实施例中，上中极板和下中极板的极爪中的至少一些极爪上还设置有轴向抵接部，且上仿形定位形芯和/或下仿形定位形芯设置有轴向抵接仿形部，其中步骤s03还包括使得上仿形定位形芯和/ 或下仿形定位形芯的轴向抵接仿形部抵接上中极板和/或下中极板的轴向抵接部。
94.在根据本实用新型的一些可选实施例中，上中极板和下中极板的极爪中的至少一些极爪上设置有周向抵接部，且所述上仿形定位形芯和/或所述下仿形定位形芯设置有周
向抵接仿形部，其中步骤s03还包括使得上仿形定位形芯和/或下仿形定位形芯的周向抵接仿形部抵接上中极板和/或下中极板的周向抵接部。
95.在根据本实用新型的一些可选实施例中，注塑成型方法还包括以下步骤中的一个或多个：
96.a.将上中极板和下中极板叠合形成中极板组件；
97.b.注塑料烘料，此步骤可在第a步实施的同时进行；
98.c.将中极板组件自动或手动放置到模具中，合模；
99.d.调节注塑压力；
100.e.哈夫模具合模压力调节；
101.f.将注塑料注射到哈夫模具中；
102.g.模具保压；
103.h.开模，顶料杆将骨架组件顶出。
104.在根据本实用新型的一些实施例中，爪极式电机是爪极式步进电机。在根据本实用新型的另一些实施例中，爪极式电机是爪极式同步电机。
105.在如图所示的实施例中，径向抵接部是与极爪的自由端部的端面相连的，在背离转子腔一侧的斜面的形式，径向抵接仿形部是形成在形芯成型部的相邻齿之间的槽底部上的斜面的形式，然而本实用新型不限于此。在本实用新型的其它实施例中，径向抵接部和径向抵接仿形部可以采用任何合适的形式，只要极爪上的径向抵接部能够与形芯成型部上的径向抵接仿形部抵接，以限定极爪的径向向外移动。
106.在如图所示的实施例中，轴向抵接部是极爪的自由端部的端面的形式，轴向抵接仿形部是形成在形芯成型部的相邻齿之间的槽底部上的平面的形式，然而本实用新型不限于此。在本实用新型的其它实施例中，轴向抵接部和轴向抵接仿形部可以采用任何合适的形式，只要极爪上的轴向抵接部能够与形芯成型部上的轴向抵接仿形部抵接，以限定中极板组件的轴向移动。
107.在如图所示的实施例中，周向抵接部是极爪的自由端部的周向两侧面的形式，周向抵接仿形部是形成在形芯成型部的相邻齿的在齿根部附近的周向侧面的形式，然而本实用新型不限于此。在本实用新型的其它实施例中，周向抵接部和周向抵接仿形部可以采用任何合适的形式，只要极爪上的周向抵接部能够与形芯成型部上的周向抵接仿形部抵接，以限定中极板组件的周向移动。
108.在如图所示的实施例中，通过上中极板和下中极板上的叠合定位柱与叠合定位孔之间的卡接而实现上中极板和下中极板的连接，然而本实用新型不限于此。在本实用新型的其它一些实施例中，上中极板和下中极板可以通过任何合适的方式连接在一起。
109.以上所述，仅为为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也在本实用新型的保护范围内。