一种分体式无刷电机的制作方法

1.本实用新型涉及无刷电机技术领域，具体是指一种用于无人机上的便于加工、散热的外转子动力电机。


背景技术：

2.目前，无人机广泛应用于植保、巡航、物流、载人、警用等领域，此类无人机采用的电机为外转子动力电机，具有高功率、大扭矩的特点，并具有一定的防水、防尘、防杂物进入的功能，以便运用到复杂的环境中。而现有的此类动力无刷电机一般为了实现一定的防水、防尘、防杂物进入的效果，采用普通的外转子侧面镂空的半封闭结构或者封闭式结构，这样的电机结构相对复杂，前端盖和定子座需要很多的铝合金毛坯料一体加工成型，造成物料损耗过大，并需要采用比较昂贵的加工中心加工，加工工艺复杂，也比较耗时，产能低，综合成本较高。而且此类电机一般自身散热差，长航时会造成温度过高，造成电机定子发烫，漆包线电阻变大，使铁耗和铜损损耗过大，进而使电机效率变低。而且此类电机多采用卡簧或者螺钉单结构固定，稳定性差，大载荷下容易造成受力疲劳后，卡簧飞出或者螺钉断裂现象，造成电机转子和定子部件脱落，影响飞行安全。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足之处，本实用新型目的在于提供一种分体式无刷电机，其旨在解决现有同类产品的前端盖、定子座难以加工、成本高的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种分体式无刷电机，包括，定子座，设于定子座上的定子，前端盖，电机转轴；所述定子座与前端盖采用分体式结构；定子座包括，底座本体，一端与底座本体固定连接且沿其轴向设置的中柱；所述前端盖包括，前盖，设于前盖上且与其可拆卸连接的顶盖。
5.优选地，所述底座本体由圆台状圈体、底板一体成型而成，底板呈圆形；所述中柱的一端与底板固定连接且二者相互垂直，在中柱内设有供电机转轴穿过的轴向孔。
6.优选地，所述圆台状圈体的圆周面内设有若干径向穿孔，底板内设有若干底部穿孔。
7.优选地，所述前盖包括圆圈状底板，设于圆圈状底板背面的插接圈体，沿圆圈状底板轴向设于其前表面的圆柱体，若干根内端与圆柱体外壁固定连接且沿圆圈状底板径向设置的散热辐条；所述圆圈状底板及圆柱体内设有供电机转轴穿过的中心轴孔。
8.优选地，顶盖呈圆形，在其中心设有容纳圆柱体自由端的中心孔；所述顶盖与若干根散热辐条的表面相贴合且顶盖与散热辐条通过螺丝固定连接。
9.优选地，所述圆圈状底板、插接圈体、圆柱体及散热辐条一体成型。
10.优选地，所述中柱上与底板相连接的一端内部设有与轴向孔连通的腔体，所述电机转轴的其中一端穿过轴向孔后位于腔体内，电机转轴的该端外壁设有外螺纹。
11.还进一步包括一个套设于电机转轴该端外部的固定套，所述固定套与电机转轴通
过螺纹连接且固定套的内端与接近其的轴承的立面相接触。
12.所述电机转轴的该端端面设有一颗与其固定连接的螺钉，所述螺钉设于固定套内螺钉的钉帽与固定套抵接。
13.所述中柱内壁上设有若干块沿与中柱轴向平行的方向设置的散热筋；所述若干块散热筋与中柱一体成型。
14.有益技术效果：本实施例的无刷电机所的前端盖、定子座均采用分体式结构，具体地，所述定子座分为两部分，分别是底座本体及中柱；前端盖分为前盖及顶盖；此处的顶盖和底座本体采用铝合金压铸直接成型，成本低；中柱和前盖采用普车 普铣的机床加工即可成型，加工工艺简单，耗时短，并且毛坯料使用少，达到降低成本的效果；将前盖与顶盖通过螺丝固定连接，即完成前端盖的组装；在顶盖与圆圈状底板之间具有设于圆圈状底板上的若干散热辐条，圆圈状底板、若干散热辐条与顶盖三者形成类似于离心风扇的结构，前端盖随着电机转轴高速运转时，形成离心风力，并在中柱内设置若干块散热筋，用于给电机降温，以便降低电机内部损耗，提升电机效率；与此同时，在电机转轴上与定子座相连接的一端设置通过螺纹连接的固定套用于将中柱、电机转轴连接在一起，并通过螺丝将固定套固定在电机转轴上，稳定性好，能有效避免电机长期使用或大载荷下固定件受力疲劳，造成转子和定子部件脱落，影响飞行安全；同现有同类产品相比，本实用新型的前端盖、定子座采用分体式设计，具有加工工艺简单、耗时短、毛坯料使用少、成本低的效果；前端盖内具有类似离心风扇的结构，有利于给电机辅助散热降温，具有防止电机长期使用温度过高、铁耗和铜损损耗过大、使电机效率变低的效果；电机转轴与定子座连接牢固，有利于防止转子和定子部件脱落，影响飞行安全。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例的电机主视图；
16.图2为本实用新型实施例的电机后视图；
17.图3为本实用新型实施例的电机立体图；
18.图4为本实用新型实施例的电机另一视角立体图；
19.图5为本实用新型实施例的电机爆炸图；
20.图6为本实用新型实施例的电机截面图；
21.图7为本实用新型实施例的中柱立体图；
22.图8为本实用新型实施例的前端盖立体图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
24.如图1-6所示，本实用新型实施例提供一种分体式无刷电机，包括，定子座1，设于定子座上的定子2，前端盖3，电机转轴4，与前端盖3相连接的机壳5，设于机壳5内壁上的磁钢6，设于定子座1内且套设于电机转轴4上的两个轴承7，所述定子2位于磁钢6内。
25.如图5、图7所示，在本实施例，所述定子座1与前端盖3采用分体式结构；具体地，定子座1包括，底座本体101，一端与底座本体101固定连接且沿其轴向设置的中柱102，即中柱
102沿底座本体101轴向设置；所述前端盖3包括，前盖301，设于前盖301上且与其可拆卸连接的顶盖302。
26.所述底座本体101由圆台状圈体101a、底板101b一体成型而成，底板101b呈圆形，此处的底座本体101整体呈圆盆状；实际上，所述中柱102的一端与底板101b固定连接且二者相互垂直，在中柱102内设有供电机转轴4穿过的轴向孔102a。此处，中柱102内沿其轴向设有一根圆筒体102b，所述轴向孔102a位于圆筒体102b内；所述中柱102内壁上设有若干块散热筋103，所述若干块散热筋103沿与中柱轴向平行的方向设置，即散热筋103与中柱102轴线平行，而且若干块散热筋均匀设置，也就是相邻两块散热筋之间的间距相同；所述若干块散热筋103与中柱102一体成型；所述散热筋位的数量并无特别限制，可根据散热需求而确定散热筋103的数量，如图7所示。
27.如图2、图5所示，所述圆台状圈体101a的圆周面内设有若干径向穿孔101c，底板内设有若干底部穿孔101d，径向穿孔101c、底部穿孔101d用于及时将电机在工作时产生的热量及时散发出去，因此，其数量没有特别限制，比如本实施例的底部穿孔101d为六个，且每个底部穿孔101d的形状呈弧梯形状。
28.如图5、图8所示，所述前盖301包括圆圈状底板301a，设于圆圈状底板背面的插设于机壳5内的插接圈体301b，沿圆圈状底板301a轴向设于其前表面的圆柱体301c，若干根内端与圆柱体301c外壁固定连接且沿圆圈状底板301a径向设置的散热辐条301d；所述圆圈状底板301a及圆柱体301c内设有供电机转轴4穿过的中心轴孔。此处的若干根散热辐条301d均匀设置，也就是相邻两根散热辐条301d之间的圆心角相同，散热辐条301d的数量没有特别限制，可根据散热需求而确定其具体数量，比如，采用八根散热辐条301d，相邻两根散热辐条301d之间的圆心角为45度。
29.具体地，如图5所示，顶盖302呈圆形，在其中心设有容纳圆柱体301c自由端的中心孔302a；所述顶盖302与若干根散热辐条301d的表面相贴合且顶盖302与散热辐条通过螺丝固定连接。
30.加工时，所述圆圈状底板301a、插接圈体301b、圆柱体301c及散热辐条301d一体成型。
31.采用以上结构，圆圈状底板301a、若干散热辐条301d与顶盖302三者形成类似于离心风扇的结构。
32.如图6所示，所述中柱102上与底板101b相连接的一端内部设有与轴向孔连通的腔体102c，所述电机转轴4的其中一端穿过轴向孔后位于腔体内，电机转轴4的该端外壁设有外螺纹，此处，电机转轴的该端即其与定子座1相连接的一端。
33.为了将电机转轴4、轴承7及定子座1牢固地连接在一起，还进一步包括一个套设于电机转轴4上与定子座1相连接的一端外部的固定套8，所述固定套8与电机转轴4通过螺纹连接且固定套8的内端与接近其的轴承7的立面相接触；在本实施例，设于中柱102内的轴承7为两个，此处与固定套8相接触的轴承为两个轴承中接近固定套8的那个轴承7。
34.所述电机转轴4的该端端面设有一颗与电机转轴4固定连接的螺钉9，所述螺钉9设于固定套内螺钉的钉帽与固定套8抵接，以便进一步将固定套8与电机转轴4牢固的连接在一起。
35.在本实施例，电机转轴4内沿其轴向镂空，用于减轻其重量；所述机壳5起导磁及防
护磁钢6飞出作用；所述磁钢6采用高磁性钕铁硼材料制成，用于给电机提供磁力；所述定子2采用低铁损的多层矽钢片叠制后外围绝缘涂覆制成；装配于中柱102中的两个轴承7均采用滚珠轴承，起承载及转动作用；所述固定套8尾部具有沉头孔，其内壁设有一定深度的与电机转轴4上的外螺纹相配合的内螺纹。
36.如图6所示，装配时，机壳5打厌氧胶水后装于插接圈体301b外部，磁钢外部涂抹环氧胶水后依次n/s交错插入插接圈体301b的磁钢齿中；两个轴承7打厌氧胶水后装入中柱102的轴承室中；定子2缠绕铜线绕组后内圈打环氧树脂后压入中柱102外部；底座本体101通过螺钉与中柱102一端锁紧在一起；前盖301的圆圈状底板301a内表面上的轴向筒体301e通过轴定位装入中柱102的轴承内孔中；固定套8通过螺钉9安装固定于电机转轴4后端；本分体式无刷电机采用半封闭式结构，装配操作简单，部件部分可模具直接压铸成型，前盖301和中柱102加工成本相对低，电机转轴4和固定套8拥有多重互锁功能，装配后具有一定防尘、防水、防杂物以及散热强的功能，可用于任何具有同类需求环境的外转子无刷电机产品中。
37.同现有技术相比，本实用新型电机具有以下优点：
38.1、定子座1、前端盖3均采用分体式结构，底座本体101、顶盖302可采用铝合金模具压铸直接成型，成本低，适合大批量生产；中柱102、前盖301采用普车 普铣的机床加工即可成型，加工工艺简单，耗时短，毛坯料使用少，成本低。
39.2、在中柱102内部采用条型阵列散热筋103，即在中柱102内壁上均匀地设置若干块散热筋103，用于加大与环境接触面，利于导热，使定子散热快，给电机降温，最终来降低定子损耗，提升效率。
40.3、前盖301与顶盖302结合后形成类似于离心风扇的结构，以便降低电机内部损耗，提升电机效率，具有防止电机长期使用温度过高、铁耗和铜损损耗过大、使电机效率变低的效果。
41.4、电机转轴4与定子座1连接牢固，有利于防止转子和定子部件脱落，影响飞行安全。
42.在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通；“设于”应理解为“安装于、设置于”，包括固定安装、活动安装等安装方式。
43.显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。