一種伺服電機(jī)定子的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種伺服電機(jī)定子，包括通過塑封材料塑封成一體的電機(jī)定子鐵芯、繞組、前端蓋、電路連接板及連接器，所述塑封材料直接形成定子的外殼。本實(shí)用新型可以廣泛用于防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67以上，噪音低、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性絕緣性高的電機(jī)；此定子采用塑封結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn)成本，并保證電機(jī)的定子內(nèi)孔與前端蓋軸承室的同心度，提高電機(jī)的定子剛度性能，降低震動(dòng)；提高電機(jī)絕緣性；采用此定子的電機(jī)具有效率高、體積小、重量輕、噪聲低及適合大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)。
【專利說明】-種伺服電機(jī)定子

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種伺服電機(jī)定子。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的伺服電機(jī)中，定子由機(jī)殼、定子鐵芯、繞組、接線盒或連接器等部件組成；傳 統(tǒng)的伺服電機(jī)一般米用錯(cuò)殼、鋼板或灰鑄鐵作外殼結(jié)構(gòu)，電機(jī)外殼與定子鐵芯的連接一般 采用過盈或過渡配合，由于零件的形位誤差，外殼內(nèi)腔與定子鐵芯的外圓不能完全接觸，之 間存在間隙，熱阻增加，不利于熱的傳導(dǎo)，影響電機(jī)整體散熱；間隙還會(huì)導(dǎo)致整體剛性不足， 在伺服控制下高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，噪音增加。
[0003] 其次，繞組是直接嵌入帶有絕緣的定子鐵芯槽內(nèi)，通過在槽口嵌入槽楔，防止繞組 松動(dòng)，而繞組與定子鐵芯槽之間沒有完全接觸，存在間隙，繞組線間也是間隙，熱阻也會(huì)增 力口，不利于熱的傳導(dǎo)，同時(shí)在電磁力的作用下，繞組的剛性不足，也會(huì)帶來電磁振動(dòng)噪音。
[0004] 再次，電機(jī)的動(dòng)力引出線采用接線盒轉(zhuǎn)接或連接器轉(zhuǎn)接引出，接線盒或連接器通 過螺釘連接固定在外殼上，此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝工藝繁瑣。
[0005] 此外，傳統(tǒng)的伺服電機(jī)定子與端蓋連接一般采用止口配合，配合方式采用過渡配 合，然后采用螺釘擰緊固定連接，因此，定子鐵芯內(nèi)圓與端蓋軸承室孔的同軸度不是很好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的伺服電機(jī)中采用的分體式結(jié)構(gòu)的定子，其 外殼內(nèi)腔與定子鐵芯的外圓之間、繞組與定子鐵芯槽之間均存在間隙，從而導(dǎo)致熱阻增加， 不利于熱的傳導(dǎo)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，噪音增加；電機(jī)的動(dòng)力引出線采用接線盒轉(zhuǎn)接或連接器轉(zhuǎn) 接引出，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝工藝繁瑣；定子鐵芯內(nèi)圓與端蓋軸承室孔的同軸度不是很好。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種伺服電機(jī)定子，包括通 過塑封材料塑封成一體的電機(jī)定子鐵芯、繞組、前端蓋、電路連接板及連接器，所述塑封材 料直接形成定子的外殼。
[0008] 采用塑封材料直接做電機(jī)外殼，保證電機(jī)的機(jī)械性能，有較高的電阻率和擊穿耐 壓及密封性，以保證電機(jī)的電氣絕緣性能。所述塑封材料采用現(xiàn)有的導(dǎo)熱性能高的塑封材 料，此外，一體式的設(shè)計(jì)解決了外殼內(nèi)腔與定子鐵芯的外圓之間存在間隙的問題，有利于熱 的傳導(dǎo)，減小了熱阻，增加定子剛度，降低電機(jī)的振動(dòng)噪音，提高絕緣性能及提高防護(hù)等級(jí)， 同時(shí)節(jié)省螺釘連接。
[0009] 為進(jìn)一步減小熱阻，還設(shè)有定子絕緣骨架，定子絕緣骨架分別從定子鐵芯的兩端 插入并與定子鐵芯連為一體，繞組繞接在定子絕緣骨架上。本實(shí)用新型通過將定子絕緣骨 架套在定子鐵芯上，然后繞組直接繞在定子絕緣骨架上，再通過導(dǎo)熱性能高的塑封材料塑 封使得定子鐵芯、定絕緣骨架及繞組連為一體，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中繞組與定子鐵芯槽 之間沒有完全接觸，存在間隙的問題，進(jìn)一步提高了熱的傳導(dǎo)性，減小了熱阻。
[0010] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案，電路連接板固定于定子絕緣骨架上，電路連接 板的一端連接電機(jī)內(nèi)部三相電源及接地點(diǎn)，另一端與連接器連接，其中連接器焊接在電路 連接板上，并通過連接器與外部電源連接。三相電源引出線焊接在電路連接板上，由電路 連接板引出動(dòng)力引出線，連接器焊接在電路連接板上。該種方式將定子絕緣骨架、電路連接 板、連接器連為一體，所述三相電源引出線是指從電機(jī)內(nèi)部引出的三根線，動(dòng)力引出線是指 通過彎頭與外部電源連接線，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化連接結(jié)構(gòu)，提高連接可靠性；接觸電阻小，減小 電機(jī)引出線接頭過熱等問題；此結(jié)構(gòu)可以縮小電機(jī)體積，同時(shí)工藝簡(jiǎn)單，這種連接方式可以 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，適用于大批量生產(chǎn)。
[0011] 為簡(jiǎn)化安裝工藝、使產(chǎn)品便于制作，所述定子絕緣骨架內(nèi)側(cè)連接定子鐵芯，外側(cè)沿 圓周設(shè)置一個(gè)以上的定位用的針子，電路連接板上設(shè)有與前述針子對(duì)應(yīng)設(shè)置的U槽，用于 卡接定子絕緣骨架上的針子，所述電路連接板上還設(shè)有一個(gè)以上的插孔，連接器上設(shè)有一 個(gè)以上的與插孔對(duì)應(yīng)設(shè)置的彎針，用以定位電路連接板和連接器，所述彎針一端插入插孔 內(nèi)，另一端連接外設(shè)電源。該種連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單。
[0012] 為提高定子鐵芯內(nèi)圓與端蓋軸承室孔的同軸度，前端蓋的軸承室內(nèi)孔尺寸與定子 鐵芯內(nèi)孔尺寸相同，所述前端蓋的軸承室內(nèi)孔與定子鐵芯內(nèi)孔同軸設(shè)置，前端蓋套在定子 鐵芯外圓上。
[0013] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：可以廣泛用于防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67以上，噪音低、耐熱性、耐 化學(xué)腐蝕性絕緣性高的電機(jī)；此定子采用塑封結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn) 成本，并保證電機(jī)的定子內(nèi)孔與前端蓋軸承室的同心度，提高電機(jī)的定子剛度性能，降低震 動(dòng)；提高電機(jī)絕緣性；采用此定子的電機(jī)具有效率高、體積小、重量輕、噪聲低及適合大規(guī) 模生產(chǎn)等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是現(xiàn)有的定子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型定子的結(jié)構(gòu)示意圖(剖面圖）。
[0016] 圖3是本實(shí)用新型定子絕緣骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖4是本實(shí)用新型電路連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖5是本實(shí)用新型連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖6是本實(shí)用新型定子半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖）。
[0020] 圖7是本實(shí)用新型定子成品的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖）。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所不，傳統(tǒng)的伺服電機(jī)一般米用錯(cuò)殼、鋼板或灰鑄鐵作外殼結(jié)構(gòu)，此種電機(jī) 外殼1與定子鐵芯4的連接一般采用過盈或過渡配合，由于零件的形位誤差，外殼1內(nèi)腔 與定子鐵芯4的外圓不能完全接觸，之間存在間隙，熱阻增加，不利于熱的傳導(dǎo)，影響電機(jī) 整體散熱；間隙還會(huì)導(dǎo)致整體剛性不足，在伺服控制下高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，噪音增 加。
[0022] 繞組2是直接嵌入帶有絕緣3的定子鐵芯槽內(nèi)，通過在槽口嵌入槽楔，防止繞組松 動(dòng)，而繞組與定子鐵芯槽之間沒有完全接觸，存在間隙，繞組2線間也是間隙，熱阻也會(huì)增 力口，不利于熱的傳導(dǎo)，同時(shí)在電磁力的作用下，繞組的剛性不足，也會(huì)帶來電磁振動(dòng)噪音。
[0023] 電機(jī)的動(dòng)力引出線采用接線盒5轉(zhuǎn)接或連接器轉(zhuǎn)接引出，接線盒或連接器通過螺 釘連接固定在外殼1上，此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝工藝繁瑣。
[0024] 傳統(tǒng)的伺服電機(jī)定子與端蓋連接一般采用止口配合，配合方式采用過渡配合，然 后采用螺釘擰緊固定連接，因此定子鐵芯內(nèi)圓與端蓋軸承室孔的同軸度不是很好。
[0025] 傳統(tǒng)的伺服電機(jī)動(dòng)力引出線直接通過繞組2端部直接引到接線盒5。
[0026] 如圖2-7所示，本發(fā)明采用BMC材料將前端蓋1、繞組2、定子鐵芯4、電路連接板7 和連接器6等塑封成整體，并由BMC材料直接做電機(jī)外殼5,保證電機(jī)的機(jī)械性能，有較高的 電阻率和擊穿耐壓及密封性，以保證電機(jī)的電氣絕緣性能。
[0027] 定子絕緣骨架3套在定子鐵芯上4,然后繞組2直接繞在定子絕緣骨架3上，定子 鐵芯4定絕緣骨架3及繞組2連為一體。
[0028] 電路連接板7固定于定子絕緣骨架3,三相電源引出線焊接在電路連接板7上，由 電路連接板7引出動(dòng)力引出線，從而電路連接板7、定子鐵芯4、定子絕緣骨架3、繞組2連接 為一體。
[0029] 定子絕緣骨架3的端面上有9個(gè)針子100,用于電路連接板7的預(yù)固定，電路連接 板7外沿圓周均勻開有9個(gè)"U"槽101，將9個(gè)"U"槽101套在定子絕緣骨架3上的9個(gè)針 子100 ;連接器6中的彎針104用于與電路連接板7連接定位。
[0030] 前端蓋1的軸承室內(nèi)孔尺寸與定子鐵芯4內(nèi)孔尺寸相同，以前端蓋1的軸承室內(nèi) 孔與定子鐵芯4內(nèi)孔定位，前端蓋1套在定子鐵芯4外圓上，保證了定子鐵芯4內(nèi)孔與前端 蓋1的軸承室內(nèi)孔的同心度。
[0031] 制作定子半成品時(shí)，定子鐵芯4套上定子絕緣骨架3,繞組2直接繞在定子絕緣骨 架3后，將電路連接板7中的"U"槽101插入在材料為塑料的定子絕緣骨架3的針子100 上進(jìn)行預(yù)固定，然后通過燙化定子絕緣骨架3上的針子100燙平，從而將電路連接板7固定 在定子絕緣骨架3上，電路連接板7固定牢固后；將連接器6中的彎頭插針104插入電路連 接板7的插孔103進(jìn)行預(yù)定位，然后通過專用工裝再次定位連接器6與定子鐵芯4的相對(duì) 位置，再最終用焊接方式將連接器6固定在電路連接板7上。
[0032] 繼而制作定子成品時(shí)，用專用的模具壓制而成。其中在模具上設(shè)有漲緊芯軸，先將 定子鐵芯4內(nèi)孔套在漲緊芯軸上，并將定子鐵芯4固定，然后再將前端蓋1的軸承室內(nèi)孔也 套在漲緊芯軸上，保證前端蓋1的軸承室與定子鐵芯4內(nèi)孔的同軸，同時(shí)前端蓋1的內(nèi)止口 套在定子鐵芯4的外圓上，并將前端蓋固定，然后專用注塑設(shè)備用BMC材料將帶前端蓋1、連 接器6及電路連接板7、繞組2、定子鐵芯4塑為一個(gè)整體。
【權(quán)利要求】
1. 一種伺服電機(jī)定子，其特征是：包括通過塑封材料塑封成一體的電機(jī)定子鐵芯、繞 組、前端蓋、電路連接板及連接器，所述塑封材料直接形成定子的外殼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服電機(jī)定子，其特征是：還設(shè)有定子絕緣骨架，定子絕 緣骨架分別從定子鐵芯的兩端插入并與定子鐵芯連為一體，繞組繞接在定子絕緣骨架上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種伺服電機(jī)定子，其特征是：電路連接板固定于定子絕緣 骨架上，電路連接板的一端連接電機(jī)內(nèi)部三相電源及接地點(diǎn)，另一端與連接器連接，其中連 接器焊接在電路連接板上，并通過連接器與外部電源連接，三相電源引出線焊接在電路連 接板上，由電路連接板引出動(dòng)力引出線，連接器焊接在電路連接板上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種伺服電機(jī)定子，其特征是：所述定子絕緣骨架內(nèi)側(cè)連接 定子鐵芯，外側(cè)沿圓周設(shè)置一個(gè)以上的定位用的針子，電路連接板上設(shè)有與前述針子對(duì)應(yīng) 設(shè)置的U槽，用于卡接定子絕緣骨架上的針子，所述電路連接板上還設(shè)有一個(gè)以上的插孔， 連接器上設(shè)有一個(gè)以上的與插孔對(duì)應(yīng)設(shè)置的彎針，用以定位電路連接板和連接器，所述彎 針一端插入插孔內(nèi)，另一端連接外設(shè)電源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種伺服電機(jī)定子，其特征是：前端蓋的軸承室內(nèi) 孔尺寸與定子鐵芯內(nèi)孔尺寸相同，所述前端蓋的軸承室內(nèi)孔與定子鐵芯內(nèi)孔同軸設(shè)置，前 端蓋套在定子鐵芯外圓上。
【文檔編號(hào)】H02K1/18GK203850950SQ201420177161
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】韋焱, 錢榮華, 張建 申請(qǐng)人:南京埃斯頓自動(dòng)控制技術(shù)有限公司