直流电机组件及直流电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，尤其提供一种直流电机组件及直流电机。


背景技术：

2.现有的直壁形直流电机的磁铁固定在外壳的两个直壁之间，导致角部的气隙很大，导致漏磁，影响电机性能。为了实现减小气隙、增大转子外径从而增加电机性能的目的，将磁铁放置在相邻两个所述内凹圆弧壁的连接部的内侧，可以减小气隙，增大转子外径，从而达到提高电机性能的目的。
3.目前现有的直流电机磁铁主要是通过胶水粘接的方式与两个直壁粘接固定。在电机长期高速运转时，转子的转动会带来外壳的振动，使得磁铁和胶水层之间和/或胶水层与外壳之间有脱落的情况发生，磁铁掉落在外壳内，从而使得磁铁与转子产生干涉，损坏直流电机，降低了直流电机的工作可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种直流电机组件及直流电机，旨在解决现有的直流电机工作可靠性较低的问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：第一方面提供一种直流电机组件，包括定子和位于所述定子内的转子，所述定子包括外壳和设置在所述外壳内的多个磁铁，所述外壳包括多个依次连接的内凹圆弧壁，所述磁铁设置在相邻两个所述内凹圆弧壁的连接部的内侧，相邻两个所述内凹圆弧壁上分别设有用于固定所述磁铁的第一定位结构和第二定位结构，所述磁铁的两端分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构抵接，所述磁铁远离所述转子的一侧与所述内凹圆弧壁内侧形成渐变间隙，所述转子与所述定子之间存在气隙。
6.作为一种可能的实施方式，所述相邻两个内凹圆弧壁包括邻接的第一内凹圆弧壁和第二内凹圆弧壁，所述第一定位结构包括设置在所述第一内凹圆弧壁上的弹工。
7.作为一种可能的实施方式，所述第一内凹圆弧壁向远离所述转子的方向凹陷形成凹槽，所述弹工设置于所述凹槽中。
8.作为一种可能的实施方式，所述第二定位结构包括位于所述第二内凹圆弧壁上的凸台。
9.作为一种可能的实施方式，所述第二内凹圆弧壁向靠近所述转子的方向凸起形成所述凸台，所述凸台对应的外壳上形成有用于对连接器轴向定位的台阶。
10.作为一种可能的实施方式，所述磁铁的两端的夹角为75
°
～90
°
。
11.作为一种可能的实施方式，所述连接部为弧形或平直连接部。
12.作为一种可能的实施方式，所述渐变间隙中设有用于粘接所述磁铁和所述内凹圆弧壁的粘接结构，所述磁铁靠近所述转子的侧面为圆弧面。
13.作为一种可能的实施方式，所述转子上设有用于形成转子槽的齿，所述磁铁的圆
弧面的弧长与相邻两个齿沿所述转子的圆周方向的距离的比值为0.8～1.5。
14.第二方面提供一种直流电机，包括端盖和如前所述的直流电机组件，所述端盖设置在所述外壳的一端，所述端盖上设有母插座，所述母插座具有朝向与所述转子的旋转轴方向分别平行和垂直的开口。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种直流电机组件，在所述外壳的相邻两个所述内凹圆弧壁上分别设有用于固定所述磁铁的第一定位结构和第二定位结构，所述磁铁的两端分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构抵接。通过与所述第一定位结构和所述第二定位结构抵接，能够使得所述磁铁被固定在所述外壳内。所述第一定位结构和所述第二定位结构与所述磁铁之间产生刚性连接。所述转子在旋转时，即使带动所述外壳振动，所述外壳上的所述第一定位结构和所述第二定位结构能够随所述外壳振动，所述磁铁从而也能够随所述外壳同步振动。所述磁铁与所述第一定位结构和所述第二定位结构之间不易产生相对运动，所述磁铁与所述第一定位结构和所述第二定位结构之间不易分离，提高了直流电机组件的工作可靠性。
16.本实用新型提供的一种直流电机，包括端盖和前述的直流电机组件，由于所述磁铁通过所述第一定位结构和所述第二定位结构与所述外壳连接，所述磁铁与所述外壳不易分离，所述直流电机的工作可靠性得到提高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的直流电机的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的直流电机的正视结构示意图；
20.图3为图2沿a-a剖切线的剖视结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的直流电机与连接器装配后的正视结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的直流电机与连接器装配后的剖视结构示意图。
23.其中，图中各附图标记：100、外壳；1001、第一内凹圆弧壁；1002、第二内凹圆弧壁；101、凹槽；102、凸台；103、弹工；200、磁铁；300、转子；301、齿；400、端盖；401、开口；500、连接器。
具体实施方式
24.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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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。
26.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.请参考图1和图2和图3，本技术提供的一种直流电机组件，包括定子和位于定子内的转子300。定子的主要作用是产生旋转磁场，可以采用永磁体固定在外壳上形成旋转磁场。转子300的主要作用是在通电时产生安培力，转子可以包括铁芯和绕组。
29.示例性的，定子可以包括外壳100和设置在外壳100内的多个磁铁200。外壳100可以包括多个依次连接的内凹圆弧壁。相比圆形外壳，内凹圆弧壁组成的外壳100可以有效防止电机运输过程中发生滚动，规则平整的外壳100还能够节省安装时占用的设备空间。外壳100可以由导磁材料制成，例如钢、铁等。磁铁200设置在相邻两个内凹圆弧壁的连接部的内侧，示例性的，当连接部为直角时，磁铁200靠近外壳的一侧也可以形成直线结构，以便使得磁铁200能够与外壳100贴合；当连接部为弧形连接部时，磁铁200靠近外壳100的一侧可以形成弧形结构，以便于磁铁200靠近外壳100的一侧能够与外壳100贴合。相邻两个内凹圆弧壁上分别设有用于固定磁铁200的第一定位结构和第二定位结构，磁铁200的两端分别与第一定位结构和第二定位结构抵接。磁铁200远离所述转子300的一侧与所述内凹圆弧壁内侧形成渐变间隙。渐变间隙可以是指磁铁200与内凹圆弧壁之间的间隙自磁铁200的两端至所述连接部逐渐变宽，磁铁200距离所述转子300的最远端与所述内凹圆弧壁之间也存在间隙。渐变间隙可以用于容纳粘接材料层，设置在所述渐变间隙中的粘接材料层也可以吸收一部分磁铁200传递的振动。转子300与定子之间存在气隙。
30.第一定位结构和第二定位结构用于固定磁铁200。作为一种可能的实施方式第一定位结构可以是凸台、挡板或卡槽等结构，第二定位结构也可以是凸台、挡板或卡槽等结构。但是，为了能够方便在外壳100上装配磁铁200，第一定位结构或第二定位结构中可以有一个可移动的定位结构，可移动的定位结构可以是指在装配磁铁200时能够产生形变或位移，并能够对磁铁200施加预紧力。例如第一定位结构或第二定位结构可以是弹性件或可移动挡块等，弹性件可以是弹簧、橡胶块等，也可以是其他具有弹性的工装(弹工)。
31.实用新型提供的一种直流电机组件，在外壳100的相邻两个内凹圆弧壁上分别设有用于固定磁铁200的第一定位结构和第二定位结构，磁铁200的两端分别与第一定位结构和第二定位结构抵接。通过与第一定位结构和第二定位结构抵接，能够使得磁铁200被固定在外壳100内。第一定位结构和第二定位结构与磁铁200之间产生刚性连接。转子300在旋转时，即使带动外壳100振动，外壳100上的第一定位结构和第二定位结构能够随外壳100振动，磁铁200从而也能够随外壳100同步振动。磁铁200与第一定位结构和第二定位结构之间
不易产生相对运动，磁铁200与第一定位结构和第二定位结构之间不易分离，提高了直流电机组件的工作可靠性。
32.为了防止电机在运输过程中滚动，也为了能够节省电机安装后占用的空间。作为一种可能的实施方式，请参考图3，相邻两个内凹圆弧壁包括邻接的第一内凹圆弧壁1001和第二内凹圆弧壁1002。为了方便在外壳100上装配磁铁200，第一定位结构包括设置在第一内凹圆弧壁1001上的弹工103。
33.作为一种示例，弹工103由弹性元件组成。弹性元件通过与1002上的凸台配合将磁铁固定。弹性元件被压缩时，弹性元件能够向磁铁施加弹力。在向外壳100上装配磁铁200时，可以先将磁铁200的一端与第二定位结构抵接，再将磁铁200的另一端与弹工103接触，对磁铁200施加外力，从而使得弹簧被压缩向磁铁200施加弹力，使得磁铁200夹紧在磁铁和第二定位结构之间，从而使得磁铁200能够被固定在外壳100上。
34.为了避免弹工103与转子300产生干涉，请参考图3，第一内凹圆弧壁1001向远离转子300的方向凹陷形成凹槽101，弹工103可以设置于凹槽101中。
35.凹槽101能够容纳弹工103的部分结构或弹工103的绝大部分结构，使得弹工103靠近转子300的一侧尽可能远离转子300。与此同时，制作凹槽101时在外壳100的外部形成凸起，外壳100的外部形成的凸起能够作为定位结构与其他结构配合，以便于对直流电机组件进行定位。示例性的，可以在安装结构上设置沿转子300的旋转轴方向的定位槽，凸起插入定位槽中，能够有效限制外壳100的转动。
36.为了能够更稳定地固定磁铁200，作为一种可能的实施方式，请参考图3，第二定位结构包括位于第二内凹圆弧壁1002上的凸台102。凸台102可以通过铸造的方式在外壳100上形成，也可以通过锻压的方式在外壳100上形成。在弹工103的弹力作用下，磁铁200的一端抵接在凸台102上，磁铁200被夹紧在凸台102和弹工103之间。
37.为了便于固定连接器500，作为一种可能的实施方式，请参考图3、图4和图5。第二内凹圆弧壁1002向靠近转子300的方向凸起形成凸台102，凸台102对应的外壳100上形成有用于对连接器500轴向定位的台阶。
38.台阶能够与连接器500上的卡钩卡接，以便于限制连接器500沿转子300的旋转轴方向的运动。
39.台阶可以是在制作凸台102的同时在外壳100上形成的。例如，通过冲压的方式，在外壳100上形成凸台102的时候，在外壳100的外表面形成了凹陷，凹陷的边缘能够形成台阶。当连接器500与外壳100卡接时，连接器500上的卡钩能够位于凹陷中并卡接在台阶上。
40.为了提高外壳100的空间利用率，作为一种可能的实施方式，请参考图3。连接部为弧形连接部。
41.为了进一步提高磁铁200与外壳100之间的连接稳定性，作为一种可能的实施方式，请参考图3。渐变间隙中设有用于粘接所述磁铁200和所述内凹圆弧壁的粘接结构，例如粘接材料层。磁铁200与相邻两个内凹圆弧壁粘接，同时，磁铁200还能够与第一定位结构和第二定位结构卡接。所以，磁铁200通过粘接和卡接的方式与外壳100固定，相比单一的粘接或卡接等连接方式，这种连接方式使得磁铁200与外壳100之间的连接更稳固，能够提高磁铁200与外壳100之间的连接稳定性。
42.为了提高采用本直流电机组件的电机的性能，作为一种可能的实施方式，请参考
图3，磁铁200靠近转子300的侧面为圆弧面。
43.此种磁铁200的结构能够减小磁铁200之间的气隙，能够显著降低电机的漏磁量，也能够便于采用较大外径的转子300，从而能够有效地提高采用直流电机组件的电机的性能。
44.作为一种可能的实施方式，请参考图3，圆弧面的轴线与转子300的旋转轴重合。
45.作为一种可能的实施方式，请参考图3，磁铁两端的夹角范围为75
°‑
90
°
。夹角可以是75
°
、76
°
、78
°
、79
°
、80
°
、81
°
、83
°
、85
°
、86
°
、87
°
、88
°
、89
°
或90
°
。
46.作为一种可能的实施方式，请参考图3，转子300上设有用于形成转子槽的齿301，所述磁铁200的圆弧面的弧长l1与相邻两个齿301沿所述转子的圆周方向的距离l2的比值为0.8～1.5。l1/l2可以是0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5。
47.请参考图1和图4，本实用新型的第二方面提供一种直流电机。直流电机包括端盖400和前述的直流电机组件，端盖400设置在外壳100的一端，端盖400上设有母插座，母插座具有朝向与转子300的旋转轴方向分别平行和/或垂直的开口401。
48.示例性的，端盖400中可以设置电刷等零部件，端盖400上可以设有母插座。母插座用于与外部设备电连接，例如连接器500，连接器500通过母插座与电刷等零部件产生电连接。为了方便连接器500与母插座连接，请参考图1，在母插座上可以设有朝向与转子300的旋转轴方向平行和/或垂直的开口401。示例性的，母插座上可以设有朝向与转子300的旋转轴方向平行的开口401，母插座上也可以设有朝向与转子300的旋转轴方向垂直的开口401，母插座上还可以设有朝向与转子300的旋转轴方向平行和垂直的开口401。
49.如此，连接器500可以沿图1中所示的z方向或y方向插入母插座中，方便不同型号的连接器500与母插座连接。
50.本实用新型提供的直流电机，在外壳100的相邻两个内凹圆弧壁上分别设有用于固定磁铁200的第一定位结构和第二定位结构，磁铁200的两端分别与第一定位结构和第二定位结构抵接。通过与第一定位结构和第二定位结构抵接，能够使得磁铁200被固定在外壳100内。第一定位结构和第二定位结构与磁铁200之间产生刚性连接。转子300在旋转时，即使带动外壳100振动，外壳100上的第一定位结构和第二定位结构能够随外壳100振动，磁铁200从而也能够随外壳100同步振动。磁铁200与第一定位结构和第二定位结构之间不易产生相对运动，磁铁200与第一定位结构和第二定位结构之间不易分离，提高了直流电机的工作可靠性。
51.以上仅为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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种直流电机组件，其特征在于：包括定子和位于所述定子内的转子，所述定子包括外壳和设置在所述外壳内的多个磁铁，所述外壳包括多个依次连接的内凹圆弧壁，所述磁铁设置在相邻两个所述内凹圆弧壁的连接部的内侧，相邻两个所述内凹圆弧壁上分别设有用于固定所述磁铁的第一定位结构和第二定位结构，所述磁铁的两端分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构抵接，所述磁铁远离所述转子的一侧与所述内凹圆弧壁内侧形成渐变间隙，所述转子与所述定子之间存在气隙。2.根据权利要求1所述的直流电机组件，其特征在于：所述相邻两个内凹圆弧壁包括邻接的第一内凹圆弧壁和第二内凹圆弧壁，所述第一定位结构包括设置在所述第一内凹圆弧壁上的弹工。3.根据权利要求2所述的直流电机组件，其特征在于：所述第一内凹圆弧壁向远离所述转子的方向凹陷形成凹槽，所述弹工设置于所述凹槽中。4.根据权利要求2所述的直流电机组件，其特征在于：所述第二定位结构包括位于所述第二内凹圆弧壁上的凸台。5.根据权利要求4所述的直流电机组件，其特征在于：所述第二内凹圆弧壁向靠近所述转子的方向凸起形成所述凸台，所述凸台对应的外壳上形成有用于对连接器轴向定位的台阶。6.根据权利要求1所述的直流电机组件，其特征在于：所述磁铁的两端的夹角为75
°
～90
°
。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的直流电机组件，其特征在于：所述连接部为弧形或平直连接部。8.根据权利要求7所述的直流电机组件，其特征在于：所述渐变间隙中设有用于粘接所述磁铁和所述内凹圆弧壁的粘接结构，所述磁铁靠近所述转子的侧面为圆弧面。9.根据权利要求8所述的直流电机组件，其特征在于：所述转子上设有用于形成转子槽的齿，所述磁铁的圆弧面的弧长与相邻两个齿沿所述转子的圆周方向的距离的比值为0.8～1.5。10.一种直流电机，其特征在于：包括端盖和如权利要求1至9中任意一项所述的直流电机组件，所述端盖设置在所述外壳的一端，所述端盖上设有母插座，所述母插座具有朝向与所述转子的旋转轴方向平行和/或垂直的开口。

技术总结
本实用新型涉及电机技术领域，提供一种工作可靠性更高的直流电机组件及直流电机。直流电机组件，包括定子和转子，定子包括外壳和设置在外壳内的磁铁，外壳包括多个依次连接的内凹圆弧壁，磁铁设置在相邻两个内凹圆弧壁的连接部的内侧，相邻两个内凹圆弧壁上分别设有用于固定磁铁的第一定位结构和第二定位结构，磁铁的两端分别与第一定位结构和第二定位结构抵接，磁铁外侧与内凹圆弧壁内侧形成渐变间隙，转子与定子之间存在气隙。直流电机，包括端盖和如前的直流电机组件，端盖设置在外壳的一端，端盖上设有母插座，母插座具有朝向与转子的旋转轴方向平行和/或垂直的开口。的旋转轴方向平行和/或垂直的开口。的旋转轴方向平行和/或垂直的开口。


技术研发人员：胡玉 杨旭威 李明良 程宝强
受保护的技术使用者：捷和电机制品（深圳）有限公司
技术研发日：2023.01.18
技术公布日：2023/7/14