定子结构及具有其的电机的制作方法

本实用新型涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种定子结构及具有其的电机。

背景技术：

随着市场发展需求，家用电器的电机直流化逐步成为趋势。目前行业采用无刷电机均为径向磁场结构(即磁场沿转子径向分布)且电机功率密度较低(功率密度＝输出功率/重量)，即材料利用率低。受电机原材料市场价格上涨，高功率密度电机成为无刷直流电机发展趋势。轴向磁场电机以其性能优势，逐渐被推广应用。

传统径向磁场电机定子为圆形结构，转子安装在定子内部，控制板安装于转子的两个轴承之间，为了保证轴承通过，控制器内径需要预留轴承孔位，导致控制板面积变大。同时，传统径向磁场电机定子、控制器沿轴向高度依次排布，定子厚度变大、材料利用率低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种定子结构及具有其的电机，以解决现有技术中电机的材料利用率低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种定子结构，包括定子本体；控制器，控制器设置于定子本体内，控制器与定子本体一体注塑成型。

进一步地，定子本体的第一端的端面上开设有连接孔，控制器设置于定子本体的第二端内。

进一步地，定子本体的第一端的端面上还开设有散热孔，定子本体的圆心沿定子本体的径向方向至散热孔的孔心的距离与圆心沿径向方向至连接孔的孔心的距离不同。

进一步地，散热孔和/或连接孔为沿定子本体的轴向方向开设的盲孔。

进一步地，圆心沿径向方向至连接孔的孔心的距离小于圆心沿径向方向至散热孔的孔心的距离。

进一步地，散热孔为多个，多个散热孔沿定子本体的周向间隔地设置。

进一步地，连接孔为多个，多个连接孔沿定子本体的周向间隔地设置，多个散热孔与多个连接孔交错地设置。

进一步地，定子结构还包括：连接件，连接件设置于连接孔内，连接件为柱状结构，连接件的端面开设有定位孔，定位孔沿连接件的轴向方向开设。

进一步地，定位孔的内周面上设置有内螺纹。

进一步地，连接件的外周面上设置有定位凸起。

进一步地，定位凸起为多个，多个定位凸起沿连接件的外周面均匀的设置。

进一步地，定子本体的第一端上还开设有定子槽，定子槽位于散热孔和连接孔的外侧。

进一步地，定子本体的第一端的端面的中部开设有轴承孔，散热孔和连接孔沿轴承孔的周向设置。

进一步地，轴承孔的内周面设置有环形台阶，环形台阶的台面与轴承孔的内壁之间形成第一轴承安装孔，环形台阶的内周面与轴承孔的底部之间形成第二轴承安装孔。

进一步地，轴承孔为开设于定子本体的第一端上的盲孔。

进一步地，定子本体包括定子单元和连接轭，定子单元为多个，连接轭为多个，多个定子单元和多个连接轭围设成环形结构，其中，相邻两个定子单元之间通过一个连接轭相连接。

进一步地，环形结构的内周面围设成多边形结构。

进一步地，环形结构的内周面呈正六边形结构。

进一步地，控制器为板状结构，控制器位于环形结构内，控制器的外周面与环形结构的内周面相配合。

进一步地，定子结构还包括定位结构，定位结构设置于定子本体的外周面上。

进一步地，定位结构包括：定位凸起，定位凸起设置于定子本体的外周面上，和/或定位凹槽，定位凹槽设置于定子本体的外周面上。

进一步地，定位结构包括定位凸起，定位凸起为多个，多个定位凸起沿定子本体的外周面均匀地设置，和/或定位结构包括定位凹槽，定位凹槽为多个，多个定位凹槽沿定子本体的外周面均匀地设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括定子结构，定子结构为上述的定子结构。

应用本实用新型的技术方案，将控制器设置在定子本体内，并将定子本体与控制器通过一体注塑成型，能够有效地减小定子本体的轴向方向的长度。这样设置能够有效地减小其他与定子本体相配合的电器元件的长度，继而从整体上减小了电机的重量，从而提高了电机材料的利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的定子结构的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的定子结构的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的定子结构的第三实施例的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的定子结构的第四实施例的剖视结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的定子结构的第五实施例的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的定子结构的第六实施例的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的连接件的第一实施例的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的连接件的另一视角的结构示意图；

图9示出了根据本实用新型的连接件的第二实施例的结构示意图；

图10示出了根据本实用新型的连接件的第三实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子本体；11、散热孔；12、连接孔；13、定子槽；14、轴承孔；141、环形台阶；

20、连接件；21、定位孔；22、突出部；30、第一轴承安装孔；40、第二轴承安装孔；50、控制器；60、定子单元；70、连接轭；80、定位凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图10所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种定子结构。

具体地，该定子结构包括定子本体10和控制器50。控制器50设置于定子本体10内，控制器50与定子本体10一体注塑成型。

在本实施例中，将控制器设置在定子本体内，并将定子本体与控制器通过一体注塑成型，能够有效地减小定子本体的轴向方向的长度。这样设置能够有效地减小其他与定子本体相配合的电器元件的长度，继而从整体上减小了电机的重量，从而提高了电机材料的利用率。

如图1和图4所示，定子本体10的第一端的端面上开设有连接孔12，控制器50设置于定子本体10的第二端内。这样设置能够有效减小定子本体的长度方向的厚度，能够有效提高定子结构材料的有效利用率，从而提高了定子的性能。

为了提高定子结构的使用寿命，可以在定子本体10的第一端的端面上还开设有散热孔11，定子本体10的圆心沿定子本体10的径向方向至散热孔11的孔心的距离与圆心沿径向方向至连接孔12的孔心的距离不同。这样设置能够有效地降低定子本体的温度。

散热孔11和连接孔12为沿定子本体10的轴向方向开设的盲孔。这样设置能够提高定子本体的强度和性能。

其中，圆心沿径向方向至连接孔12的孔心的距离小于圆心沿径向方向至散热孔11的孔心的距离。而且可以将散热孔11设置为多个，多个散热孔11沿定子本体10的周向间隔地设置。连接孔12也设置为多个，多个连接孔12沿定子本体10的周向间隔地设置，多个散热孔11与多个连接孔12交错地设置。

如图2所示，为了提高定子结构与其他部件连接的可靠性，定子结构还设置了连接件20。连接件20设置于连接孔12内，连接件20为柱状结构，连接件20的端面开设有定位孔21，定位孔21沿连接件20的轴向方向开设。其中，定位孔21的内周面上设置有内螺纹。

优选地，连接件20的外周面上设置有凸出部22。这样能够增加连接件与定子本体连接的可靠性。优选地，凸出部22为多个，多个凸出部22沿连接件20的外周面均匀的设置。

其中，定子本体10的第一端上还开设有定子槽13，定子槽13位于散热孔11和连接孔12的外侧。

定子本体10的第一端的端面的中部开设有轴承孔14，散热孔11和连接孔12沿轴承孔14的周向设置。这样设置能够方便定子结构安装转子。

如图4所示，轴承孔14的内周面设置有环形台阶141，环形台阶141的台面与轴承孔14的内壁之间形成第一轴承安装孔30，环形台阶141的内周面与轴承孔14的底部之间形成第二轴承安装孔40。这样设置能够提高安装转子后定子的稳定性。

在本实施例中，轴承孔14为开设于定子本体10的第一端上的盲孔。这样设置能够有效地提高定子结构的可靠性。

如图5所示，定子本体10包括定子单元60和连接轭70，定子单元60为多个，连接轭70为多个，多个定子单元60和多个连接轭70围设成环形结构，其中，相邻两个定子单元60之间通过一个连接轭70相连接。这样设置能够有效地提高定子结构的可靠性和稳定性。

环形结构的内周面围设成多边形结构。优选地，环形结构的内周面呈正六边形结构。

在本实施例中，控制器50为板状结构，控制器50位于环形结构内，控制器50的外周面与环形结构的内周面相配合。如图5中f2所示，控制器50呈正六边形结构。

为了提高定子结构安装的稳定性，定子结构还包括定位结构。定位结构设置于定子本体10的外周面上。

定位结构包括定位凸起。定位凸起设置于定子本体10的外周面上，定位凸起可以为多个，多个定位凸起沿定子本体10的外周面均匀地设置。或者，如图6所示，定位结构包括定位凹槽80。定位凹槽80设置于定子本体10的外周面上。定位凹槽80可以为多个，多个定位凹槽80沿定子本体10的外周面均匀地设置。当然，也可以同时在定子本体10的外周面上设置定位凹槽和定位凸起。

上述实施例中的定子结构可以用于电机设备技术领域，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机。该电机包括定子结构。定子结构为上述实施例中的定子结构。具体地，该定子结构包括定子本体10和控制器50。控制器50设置于定子本体10内，控制器50与定子本体10一体注塑成型。

在本实施例中，将控制器设置在定子本体内，并将定子本体与控制器通过一体注塑成型，能够有效地减小定子本体的轴向方向的长度。这样设置能够有效地减小其他与定子本体相配合的电器元件的长度，继而从整体上减小了电机的重量，从而提高了电机材料的利用率。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种定子结构加工的方法，该方法用于对上述实施例中的定子结构进行加工，方法包括以下步骤：对定子单元60进行绕线，并将绕好线的定子单元60进行拼接。将拼接后的定子单元60安装至控制器50上。将连接轭70安装至定子单元60的绕线骨架的卡位上以将相邻的两个定子单元60进行连接。将安装有连接轭70和定子单元60的控制器50放置于注塑模具中注塑以形成定子本体10，再将连接件20压装至连接孔12内。如图2中所示，f1为注塑料。

具体地，采用本申请的技术方案，能够很好的解决了传统径向磁场电机材料利用率、空间利用率低的问题。具体地，定子内部设计为双层错位“半镂空”式塑封结构，其内圈“半镂空”结构嵌装有与孔位匹配的固定连接件结构，其定子轴承室采用无端盖设计，为塑封一体式结构，其匹配的转子两轴承室都位于控制器的同一侧，定子采用注塑结构，其绕线定子由N个单元定子组成(或N个单元定子+N个连接轭组成),N＝Z/2，Z为定子槽数，N个单元定子组合后形成N边形控制板卡位，其控制器内嵌于绕线定子内部(非传统电机是设置在其端面)，控制器与定子塑封为一体，其定子外圆可设计为均布凹面设计，所述凹面位于绕线定子的定子单元间，能够增大散热面积，提升材料利于率。

采用该技术方案能够解决传统轴向磁场电机定子与转子配合困难、材料利用率低、结构尺寸大、散热性能等问题，提升产品性能，该结构可利于进行实际加工生产与量产应用，具体技术方案如下：

定子结构由绕线定子、塑封料、注塑螺母、控制板组成，定子内部设计为双层错位“半镂空”式结构，绕线定子由N个定子单元组成，根据性能需求，可选择采用有或无连接轭的定子结构的方案，绕线定子由定子单元成型后，形成了等N边形的控制板安装位，N为单元定子数量。其中，连接件采用包塑设计，其外圈可以设计为自带凸起的定位结构，同时还可以在定子外周面设置凹面，除了能够起到定位作用外还可以起到增加散热面积的作用。

具体地，定子结构的加工还可以采用以下方式进行加工：

第一步：先进行定子单元绕线及拼接；

第二步：将完成绕线后的单元定子依次安装至控制器对应位置、焊接控制器；

第三步：安装连接轭，将连接轭嵌装到绕线骨架对应卡位上，使单元模块连接；

第四步：将焊接好控制器的绕线定子放置于注塑模具中，注塑成型；

第五步：将固定连接件压装到定子对应位置上，其中，连接件可以是注塑螺母。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。