一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机及其夹持工装

技术领域

本申请涉及电机技术的领域，尤其是涉及一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机及其夹持工装。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机一般包括机壳以及安装于机壳内的定子组件以及转子组件，在机壳前端安装有前端盖，在机壳后端安装有后端盖。机壳的两端以及前端盖和后端盖上均开设有多个螺栓孔，机壳与前端盖以及后端盖均通过螺栓固定连接。

针对上述技术方案，发明人认为由于机壳要分别与前端盖与后端盖连接，在进行螺栓孔的打孔时，要分别保证机壳两端的螺栓孔、前端盖与机壳前端的螺栓孔以及后端盖与机壳后端的螺栓孔彼此相对应，如此下来，螺栓孔的孔位累计公差较大，增加了生产难度，不便于电机的生产装配。

发明内容

为了降低电机生产及装配的难度，本申请提供一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机及其夹持工装。

第一方面，本申请提供一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机，采用如下的技术方案：

一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机，包括机壳本体，所述机壳本体沿自身长度方向的一端一体成型有前端盖，所述机壳本体远离前端盖的一端设有后端盖，所述机壳本体内设有定子组件和转子组件，所述定子组件套设于转子组件的外侧。

通过采用上述技术方案，在进行电机的装配时，由于机壳本体与前端盖一体成型，无需再进行机壳本体与前端盖的安装，省去了在机壳本体的前端以及在前端盖上进行螺栓孔打孔的步骤，即无需保证前端盖与机壳本体前端的螺栓孔彼此相对应，减小了进行电机安装时的装配累计公差，降低电机生产及装配的难度，从而便于电机的生产加工。

可选的，所述后端盖靠近前端盖的一端外壁上设有外螺纹，所述机壳本体远离前端盖的一端内壁上设有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹相适配。

通过采用上述技术方案，机壳本体与后端盖采用螺纹连接的方式，在进行机壳本体与后端盖的装配时，无需在机壳本体的后端与后端盖上进行螺栓孔的打孔步骤，即无需保证后端盖与机壳本体后端的螺纹孔彼此相对应，进一步减小了进行电机安装时的装配累计公差，进而降低电机生产及装配的难度。

可选的，所述后端盖靠近前端盖的一端内壁上设有阶梯槽，所述阶梯槽内设有第一轴承，所述第一轴承远离前端盖的一端与阶梯槽远离前端盖的一端槽壁抵接，所述转子组件包括转轴和设于转轴外侧的转子铁心，所述转轴靠近后端盖的一端设有第一阶梯轴，所述第一阶梯轴插设于第一轴承的内圈中，所述第一轴承靠近前端盖的一端与转轴远离前端盖的一端抵接，所述转轴靠近前端盖的一端设有第二阶梯轴，所述第二阶梯轴上配合有第二轴承，所述第二轴承的外圈与前端盖的内壁抵接，所述第二轴承靠近后端盖的一端与转轴远离后端盖的一端抵接，所述第二阶梯轴的外侧套设有波形垫圈和孔用挡圈，所述前端盖内设有限位槽，所述孔用挡圈设于限位槽内，所述波形垫圈抵接设置于第二轴承与孔用挡圈之间。

通过采用上述技术方案，在将定子组件和转子组件安装于机壳本体之中后，首先安装后端盖，再调整转轴的位置，使得第一阶梯轴与第一轴承配合，然后将波形垫圈套设在第二阶梯轴的外侧，最后再安装孔用挡圈，从前端盖的开口将孔用挡圈塞设于限位槽内。孔用挡圈对第二轴承进行轴向的限位，完成最后的装配后，第一轴承和第二轴承分别对转轴的两端进行轴向的限位，从而减小第二轴承和转子组件发生轴承位移的可能性，提高电机的使用寿命。

可选的，所述定子组件包括定子铁心，所述定子铁心固定于机壳本体内部，所述定子铁心同轴设置于转子铁心的外侧，所述定子铁心的内圈周面上均匀设置有多个用于绕载漆包线的线圈槽，所述定子铁心的表面涂设有派瑞林涂层。

通过采用上述技术方案，由于电机工作时，定子铁心上有涡流，会使得定子铁心发热，通过在定子铁心的表面涂设派瑞林涂层，使得定子铁心的表面绝缘，从而隔绝涡流的流通，减少了机壳本体出现发热的现象。

第二方面，本申请还提供一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的夹持工装，采用如下技术方案：

一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的夹持工装，包括工作台，所述工作台上设有第一底座和第二底座，所述第一底座与第二底座分别与工作台滑移连接，所述第一底座和第二底座上相对设置有用于夹持所述机壳本体的弧形夹持板，所述工作台上设有驱动第一底座和第二底座相向靠近或相背远离的驱动机构。

通过采用上述技术方案，在进行电机的装配时，通过弧形夹持板夹持机壳本体，使得机壳本体相对固定于工作台上，从而便于电机的装配。通过驱动机构驱动第一底座和第二底座相向靠近或相背远离，从而带动两个弧形夹持板进行相向靠近或相背远离，进而实现对机壳本体的夹紧与松开。

可选的，所述驱动机构包括驱动电机和驱动齿轮，所述工作台上设有供驱动电机放置的电机槽，所述驱动齿轮与驱动电机的输出端同轴固定，所述驱动齿轮同时啮合有第一齿条和第二齿条，所述第一齿条与第二齿条分别与工作台滑移连接，所述第一齿条的齿面与第二齿条的齿面相对设置，所述第一齿条与第一底座固定，所述第二齿条与第二底座固定。

通过采用上述技术方案，当驱动电机转动时，带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动第一齿条和第二齿条沿工作台的长度方向滑移，且第一齿条和第二齿条进行相向靠近或相互远离的运动，而第一齿条带动第一底座移动，第二齿条带动第二底座移动，因而实现带动第一底座和第二底座实现相向靠近或相背远离的目的。

可选的，两个所述弧形夹持板相对的一侧设有容置槽，所述容置槽内设有弹性件，所述弹性件远离容置槽底壁的一端设有限位块，所述机壳本体的外壁上设有与限位块相适配的限位槽。

通过采用上述技术方案，在对机壳本体进行夹持时，首先将机壳本体放置于两个弧形夹持板之间，随后启动驱动电机使得两个弧形夹持板相互靠近，直到弧形夹持板与机壳本体的侧壁抵接后，弹性件被压缩，限位块缩入安装槽；随后转动机壳本体，当限位槽转动到与安装槽位置相对时，弹性件复位，将限位块弹入限位槽内，再启动驱动电机，使得弧形夹持板的内弧侧壁与机壳本体抵紧，实现对机壳本体的夹持。通过限位块对限位槽进行限位，减小机壳本体与弧形夹持板发生相对转动的可能性，进一步提高弧形夹持板对机壳本体的夹持效果。

可选的，所述弧形夹持板的两端均铰接有弧形辅助板，所述弧形辅助板的外弧侧壁上转动连接有连杆，所述弧形夹持板的外弧侧壁上设有固定板，所述固定板上滑移连接有滑块，所述连杆远离对应弧形辅助板的一端与滑块靠近对应弧形辅助板的一侧转动连接，所述固定板上设有驱动滑块沿固定板长度方向滑动的辅助机构。

通过采用上述技术方案，通过辅助机构带动滑块沿固定板长度方向滑动，滑块滑移带动连杆运动，连杆则带动弧形辅助板运动，进行带动弧形夹持板两端的弧形辅助板实现张开或抓紧的状态，在对机壳本体进行夹持时，弧形辅助板能够对机壳本体进行夹持，进一步提高对电机的夹持稳定性。

可选的，所述固定板上设有支撑板，所述辅助机构包括转动连接于支撑板上的驱动蜗杆，所述驱动蜗杆远离弧形夹持板的一端设有驱动手轮，所述滑块上设有传动齿条，所述传动齿条与驱动蜗杆啮合。

通过采用上述技术方案，当转动驱动手轮时，带动驱动蜗杆转动，驱动蜗杆带动传动齿条转动，传动齿条带动滑块沿固定板的长度方向滑移，滑块滑移带动连杆运动，连杆则带动弧形辅助板运动，进行带动弧形夹持板两端的弧形辅助板实现张开或抓紧的状态的目的。

可选的，所述工作台上设有防坠板，所述防坠板自四周向中央凹陷且所述防坠板的中央与两个弧形夹持板的连线中央对应设置，所述防坠板上设有供第一底座和第二底座沿工作台长度方向滑移所需的避让开口，所述防坠板的四周底部设有支护杆，所述支护杆的底端插设于工作台中，所述支护杆沿竖直方向与工作台滑移连接，所述支护杆上套设有缓冲件，所述缓冲件的一端与防坠板的底面抵接，另一端与工作台的顶面抵接。

通过采用上述技术方案，当电机不慎与弧形夹持板发生脱离时，防坠板可以减小电机与工作台发生直接碰撞的可能性，减少工作台受损的情况发生。同时，当电机坠落于防坠板时，缓冲弹簧对电机的冲击进行缓冲，减小电机与防坠板碰撞后发生损毁的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过机壳本体与前端盖一体成型的设置，在进行电机的装配时，省去了在机壳本体的前端以及在前端盖上进行螺栓孔打孔的步骤，即无需保证前端盖与机壳本体前端的螺栓孔彼此相对应，减小了进行电机安装时的装配累计公差，降低电机生产及装配的难度；

2.通过机壳本体与后端盖螺纹连接的设置，在进行机壳本体与后端盖的装配时，无需在机壳本体的后端与后端盖上进行螺栓孔的打孔步骤，即无需保证后端盖与机壳本体后端的螺纹孔彼此相对应，进一步减小了进行电机安装时的装配累计公差，进而降低电机生产及装配的难度；

3.通过派瑞林涂层的设置，由于电机工作时，定子铁心上有涡流，会使得定子铁心发热，通过在定子铁心的表面涂设派瑞林涂层，使得定子铁心的表面绝缘，从而隔绝涡流的流通，减少了机壳本体出现发热的现象。

附图说明

图1是体现本申请实施例中一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的爆炸图。

图2是体现本申请实施例中机壳本体内部构造的剖切图。

图3是体现本申请实施例中定子铁心横截面的结构示意图。

图4是体现本申请实施例中一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的夹持工装的整体结构示意图。

图5是体现本申请实施例中驱动机构的结构示意图，其中工作台已做剖切处理。

图6是体现本申请实施例中限位块的剖切图。

图7是体现本申请实施例中辅助机构的结构示意图。

附图标记说明：1、机壳本体；11、前端盖；111、第二轴承；112、波形垫圈；113、孔用挡圈；12、后端盖；121、外螺纹；122、阶梯槽；1221、第一轴承；13、内螺纹；14、定子组件；141、定子铁心；1411、线圈槽；1412、派瑞林涂层；15、转子组件；151、转轴；1511、第一阶梯轴；1512、第二阶梯轴；152、转子铁心；16、限位槽；2、工作台；21、第一底座；22、第二底座；23、弧形夹持板；231、容置槽；232、弹性件；233、限位块；2331、过渡斜面；234、弧形辅助板；2341、连杆；235、固定板；2351、滑块；2352、支撑板；24、电机槽；3、驱动机构；31、驱动电机；32、驱动齿轮；321、第一齿条；322、第二齿条；4、辅助机构；41、驱动蜗杆；411、传动齿条；42、驱动手轮；5、防坠板；51、避让开口；52、支护杆；521、缓冲件。

具体实施方式

以下结合附图1-7，对本申请作进一步详细说明。

第一方面，本申请实施例公开一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机。

参照图1，一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机，包括机壳本体1，机壳本体1沿自身长度方向的一端一体成型有前端盖11，机壳本体1远离前端盖11的一端可拆卸连接有后端盖12。

在进行电机的装配时，由于机壳本体1与前端盖11一体成型，也就是相当于将机壳本体1的前端变相地加长从而形成前端盖11，因此无需再进行机壳本体1与前端盖11的安装，省去了在机壳本体1的前端以及在前端盖本体上进行螺栓孔打孔的步骤，更无需保证前端盖11与机壳本体1前端的螺栓孔彼此相对应，减小了进行电机安装时的装配累计公差，降低电机生产及装配的难度，从而便于电机的生产加工。

参照图1，后端盖12靠近前端盖11的一端外壁上加工有外螺纹121，机壳本体1远离前端盖11的一端内壁上加工有内螺纹13，内螺纹13与外螺纹121相适配。如此，由于机壳本体1与后端盖12采用螺纹连接的方式，在进行机壳本体1与后端盖12的装配时，同样无需在机壳本体1的后端与后端盖12上进行螺栓孔的打孔步骤，进而无需保证后端盖12与机壳本体1后端的螺纹孔彼此相对应，进一步减小了进行电机安装时的装配累计公差，进而降低电机生产及装配的难度。

参照图2，机壳本体1内安装有定子组件14和转子组件15，定子组件14套设于转子组件15的外侧。定子组件14产生旋转磁场，转子组件15相对于旋转磁场运动，产生感应电势、并产生电磁转矩，用以将电磁的能量转化为机械能。

参照图2，后端盖12靠近前端盖11的一端内壁上开设有阶梯槽122，阶梯槽122内安装有第一轴承1221，第一轴承1221远离前端盖11的一端与阶梯槽122远离前端盖11的一端槽壁抵接。转子组件15包括转轴151和固定于转轴151外侧的转子铁心152，转子铁心152用以绕设漆包线。转轴151靠近后端盖12的一端同轴固定有第一阶梯轴1511，第一阶梯轴1511插设于第一轴承1221的内圈中，第一轴承1221靠近前端盖11的一端与转轴151远离前端盖11的一端抵接。转轴151靠近前端盖11的一端同轴固定有第二阶梯轴1512，第二阶梯轴1512上配合有第二轴承111，第二轴承111的外圈与前端盖11的内壁抵接，第二轴承111靠近后端盖12的一端与转轴151远离后端盖12的一端抵接。第二阶梯轴1512的外侧套设有波形垫圈112和孔用挡圈113，前端盖11的内壁上开设有限位槽16，孔用挡圈113卡设于限位槽16内，波形垫圈112抵接设置于第二轴承111与孔用挡圈113之间。

在将定子组件14和转子组件15安装于机壳本体1之中后，首先安装后端盖12，再调整转轴151的位置，使得第一阶梯轴1511与第一轴承1221配合，然后将波形垫圈112套设在第二阶梯轴1512的外侧，最后再安装孔用挡圈113，从前端盖11的开口将孔用挡圈113塞设于限位槽16内。孔用挡圈113对第二轴承111进行轴向的限位，完成最后的装配后，第一轴承1221和第二轴承111分别对转轴151的两端进行轴向的限位，从而减小第二轴承111和转子组件15发生轴承位移的可能性，提高电机的使用寿命。

参照图2和图3，定子组件14包括定子铁心141，定子铁心141粘接固定于机壳本体1内部，定子铁心141同轴设置于转子铁心152的外侧。定子铁心141的内圈周面上均匀设置有多个用于绕载漆包线的线圈槽1411，定子铁心141的表面涂设有派瑞林涂层1412。为了保证电机具有较大的功率，需要尽可能提高线圈槽1411的槽满率，而由于电机工作时，定子铁心141上有涡流，会使得定子铁心141发热，因此定子铁心141的表面需要做绝缘处理，以隔绝涡流的流通，从而减少机壳本体1出现发热的现象。现有绝缘处理方法是在定子铁心141表面涂覆环氧粉末或者在线圈槽1411内嵌入绝缘纸进行绝缘，但是无论是采用环氧粉末层还是绝缘纸进行绝缘，为了保证电机的耐热和耐压要求，它们的厚度都比较厚；而在定子铁心141的表面涂覆派瑞林，可以在保证耐热、耐压条件下减小形成的绝缘层的厚度，从而降低占用线圈槽1411的空间，以保证线圈槽1411中绕载的漆包线的线径处于较大的范围值，从而尽可能降低电机铜耗。

本申请实施例一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的实施原理为：在进行电机的装配时，由于机壳本体1与前端盖11一体成型，也就是相当于将机壳本体1的前端变相地加长从而形成前端盖11，因此无需再进行机壳本体1与前端盖11的安装，省去了在机壳本体1的前端以及在前端盖本体上进行螺栓孔打孔的步骤，更无需保证前端盖11与机壳本体1前端的螺栓孔彼此相对应，减小了进行电机安装时的装配累计公差，降低电机生产及装配的难度，从而便于电机的生产加工。

除此之外，由于机壳本体1与后端盖12采用螺纹连接的方式，在进行机壳本体1与后端盖12的装配时，同样无需在机壳本体1的后端与后端盖12上进行螺栓孔的打孔步骤，进而无需保证后端盖12与机壳本体1后端的螺纹孔彼此相对应，进一步减小了进行电机安装时的装配累计公差，进而降低电机生产及装配的难度。

第二方面，本申请还公开一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的夹持工装。

参照图4，一种机壳与前端盖一体式直流无刷电机的夹持工装，包括工作台2，工作台2上设置有第一底座21和第二底座22，第一底座21与第二底座22分别与工作台2滑移连接，第一底座21和第二底座22上相对设置有用于夹持机壳本体1的弧形夹持板23，工作台2上设有驱动第一底座21和第二底座22相向靠近或相背远离的驱动机构3。在进行电机的装配时，通过弧形夹持板23夹持机壳本体1，使得机壳本体1相对固定于工作台2上，从而便于电机的装配。通过驱动机构3驱动第一底座21和第二底座22相向靠近或相背远离，从而带动两个弧形夹持板23进行相向靠近或相背远离，进而实现对机壳本体1的夹紧与松开。

参照图5，驱动机构3包括驱动电机31和驱动齿轮32，工作台2上开设有供驱动电机31放置的电机槽24，驱动齿轮32与驱动电机31的输出端同轴固定。驱动齿轮32同时啮合有第一齿条321和第二齿条322，第一齿条321与第二齿条322分别沿工作台2的长度方向与工作台2滑移连接，第一齿条321的齿面与第二齿条322的齿面相对设置，第一齿条321与第一底座21固定，第二齿条322与第二底座22固定。当驱动电机31转动时，带动驱动齿轮32转动，驱动齿轮32带动第一齿条321和第二齿条322沿工作台2的长度方向滑移，且第一齿条321和第二齿条322进行相向靠近或相互远离的运动，而第一齿条321带动第一底座21移动，第二齿条322带动第二底座22移动，因而实现带动第一底座21和第二底座22实现相向靠近或相背远离的目的。

参照图1、图4和图6，两个弧形夹持板23相对的一侧均开设有容置槽231，容置槽231的底壁固定有弹性件232，弹性件232远离容置槽231底壁的一端固定有限位块233，机壳本体1的外壁上设有与限位块233相适配的限位槽16，限位块233远离安装槽底壁的一侧顶端设有过渡斜面2331。本实施例中，弹性件232为螺旋压缩弹簧。

在对机壳本体1进行夹持时，首先将机壳本体1放置于两个弧形夹持板23之间，随后启动驱动电机31使得两个弧形夹持板23相互靠近，直到弧形夹持板23与机壳本体1的侧壁抵接后，弹性件232被压缩，限位块233缩入安装槽；随后转动机壳本体1，当限位槽16转动到与安装槽位置相对时，弹性件232复位，将限位块233弹入限位槽16内，再启动驱动电机31，使得弧形夹持板23的内弧侧壁与机壳本体1抵紧，实现对机壳本体1的夹持。通过限位块233对限位槽16进行限位，减小机壳本体1与弧形夹持板23发生相对转动的可能性，进一步提高弧形夹持板23对机壳本体1的夹持效果。通过过渡斜面2331的设置，当两个弧形夹持板23之间的初始距离较短时，无需将两个弧形夹持板23之间的距离拉开，可以从弧形夹持板23的上方将机壳本体1插入两个弧形夹持板23之间，当电机边缘与限位块233接触时，通过过渡斜面2331的设置，随着电机的插入，限位块233可以自动缩入安装槽内，从而减小限位块233对电机向下插入时的阻碍。

参照图4和图7，弧形夹持板23的两端均铰接有弧形辅助板234，弧形辅助板234的外弧侧壁上转动连接有连杆2341，弧形夹持板23的外弧侧壁上固定有固定板235，固定板235位于第一底座21以及第二底座22的上方，固定板235的长度方向与工作台2的长度方向相同。固定板235上滑移连接有滑块2351，连杆2341远离对应弧形辅助板234的一端与滑块2351靠近对应弧形辅助板234的一侧转动连接，固定板235上设有驱动滑块2351沿固定板235长度方向滑动的辅助机构4。

参照图7，固定板235上设有支撑板2352，辅助机构4包括转动连接于支撑板2352上的驱动蜗杆41，驱动蜗杆41远离弧形夹持板23的一端同轴固定有驱动手轮42，滑块2351的上端固定有传动齿条411，传动齿条411与驱动蜗杆41啮合。

当转动驱动手轮42时，带动驱动蜗杆41转动，驱动蜗杆41带动传动齿条411转动，传动齿条411带动滑块2351沿固定板235的长度方向滑移，滑块2351滑移带动连杆2341运动，连杆2341则带动弧形辅助板234运动，进行带动弧形夹持板23两端的弧形辅助板234实现张开或抓紧的状态，此时，弧形夹持板23类似于手掌的虎口，弧形夹持板23两端的弧形辅助板234分别类似于大拇指与食指，在对机壳本体1进行夹持时，弧形辅助板234能够对机壳本体1进行夹持，进一步提高对电机的夹持稳定性。

参照图4，为减小电机不慎与弧形夹持板23发生脱离时电机对工作台2造成的碰撞冲击，工作台2的上端设置有防坠板5，防坠板5自四周向中央凹陷且防坠板5的中央与两个弧形夹持板23的连线中央对应设置，防坠板5上开设有供第一底座21和第二底座22沿工作台2长度方向滑移所需的避让开口51。如此，可减小电机坠落在防坠板5上时发生跳脱防坠板5的可能性。防坠板5的四周底部固定有支护杆52，支护杆52的底端插设于工作台2中，支护杆52沿竖直方向与工作台2滑移连接，支护杆52上套设有缓冲件521，缓冲件521的一端与防坠板5的底面抵接，另一端与工作台2的顶面抵接。本实施例中，缓冲件521为缓冲弹簧。当电机坠落于防坠板5时，缓冲弹簧对电机的冲击进行缓冲，减小电机与防坠板5碰撞后发生损毁的可能性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。