CN108718128A - 一种塑封电机用端盖及塑封电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑封电机技术领域，公开一种塑封电机用端盖及电机，所述端盖，为拉伸端盖，在靠近定子总成的接线针顶部的位置设有向外凸起的避让结构，使得该端盖与接线针之间的电气距离符合国家标准关于电气距离的要求，保证端盖与接线针之间的绝缘性。所述端盖上设置了定位结构，该定位结构的位置对应定子总成上的出线槽。本发明通过改变现有永磁塑封电机用的拉伸端盖结构，在靠近接线针顶部处设计有避让结构，使得接线针到端盖的电气距离满足国标要求的最小电气距离，无需额外增加其它加强绝缘材料，降低了材料成本和生产成本、保证了电机长期运行的电气安全可靠性、提高了现有永磁塑封电机的功率密度。

Description

一种塑封电机用端盖及塑封电机

技术领域

本发明属于塑封电机技术领域，涉及一种塑封电机及其拉伸端盖，尤其涉及一种不需要隔电环的塑封电机及端盖。

背景技术

随着永磁电机技术的飞速发展，永磁电机越来越受到人们的重视，与传统电励磁电机等其他电机相比，永磁电机具有出力密度高、效率高、维护方便、结构简单等优点。

其中永磁塑封电机是采用塑料封装技术将电机的定子铁芯1、绕组2等用塑封壳体3(如BMC)进行整体封装，形成定子总成4，如图1所示。其中，转子是位于定子总成4中间的空腔内，端盖5则是覆盖定子总成的敞口端，端盖5与塑封壳体3之间装配后的结合力需要达到一定的要求(≥1000N)，否则电机震动，冷热冲击或长期运转后端盖5可能松动而不能满足其性能指标要求。

目前端盖5与定子总成4采用过盈配合方式配合，通过油压机预压和铆压两道工序完成装配，端盖5与定子总成4的结合力由两者之间的配合长度L2决定，如图3所示，L2越大，结合力则相应越大。然而，随着目前对永磁电机的功率密度要求越来越高，即电机厚度L1相同的情况下，要求的输出能力越来越大，因此，电机内部结构只能越做越紧凑，从而导致了在保证电机厚度L1和配合长度L2的情况下，定子总成4的接线针6与端盖5的电气距离L3过小，不能满足国标要求的最小电气距离，只能通过在接线针6和端盖5之间放置隔电环7进行加强绝缘。

但是，现有永磁塑封电机采用隔电环加强绝缘，存有以下缺陷：1、需根据塑封定子总成的内部轮廓尺寸开制对应的隔电环冲制模具，材料成本高；2、电机总装过程中需增设一个工人放置隔电环，生产成本高，且存在工人漏放隔电环的情况，生产过程不可控；3、隔电环在电机内部存在变形起翘，或者被接线针刺破的隐患，影响电机长期运行的电气安全可靠性。

发明内容

鉴于现有技术中存在上述技术问题，本发明的目的之一就是提供一种塑封电机用端盖，该端盖在靠近定子总成的接线针的部位设有凸起的避让结构，使端盖与接线针的电气距离L3符合国标要求的最小电气距离，省略了隔电环，节省材料成本和工艺成本，提高长期运行安全可靠性。

本发明的另一目的是提供安装了上述端盖的塑封电机，通过安装上述端盖，解决现有永磁塑封电机的高功率密度要求与电气安全要求、端盖结合力要求等三者之间的矛盾关系。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下所述。

本发明提供一种塑封电机用端盖，所述端盖在靠近定子总成的接线针顶部的位置设有向外凸起的避让结构，使得该端盖与接线针之间的电气距离符合国家标准关于电气距离的要求，保证端盖与接线针之间的绝缘性。

进一步的，上述端盖为由金属片经拉伸形成的拉伸端盖。

进一步的，上述避让结构的位置与定子总成的接线针的位置相对应，上述避让结构的数量与定子总成的接线针的数量相同。

进一步的，定子总成的接线针和端盖避让结构都不是均匀分布在圆周上面的，因此，为了保证装配端盖时，端盖的避让结构刚好能和定子总成的接线针对齐，需要在端盖上设置一个定位结构。

进一步的，所述定位结构为定位加强筋，该定位加强筋的长度比其他不作为定位结构的加强筋的长度短。加强筋结构是为了防止端盖受力是产生变形而设置的加强结构。将其中的一个加强筋的长度稍微缩短，一方面，并不会影响整体结构的强度，该加强筋依然能够起到加强的作用；另一方面，由于长度缩短，该加强筋能够与其他加强筋区别开来，装配时可以清晰地分辨出安装端盖的正确角度。如果采用人工装配，那么装配人员能够通过该定位加强筋，用肉眼分辨端盖的角度是否正确；如果采用装配机器人装配，那么可以通过图像分辨、红外检测等技术判断定位加强筋的位置，再在通过计算确定装配时端盖旋转的角度，这样就能够保证端盖的正确装配。优选的，该定位结构(定位加强筋)的位置对应定子总成上的出线槽，这样就能实现定子总成的接线针和端盖避让结构相对齐。

进一步的，所述端盖的外缘设有相互连接的面向塑封电机外部的外向槽和面向塑封电机内部的内向槽，其中内向槽为与塑封壳体敞口端配合的槽。

进一步的，所述内向槽的内壁与塑封壳体敞口端的内壁过盈配合，内向槽的外壁内接塑封壳体敞口端的外壁。

进一步的，为了保证开设避让结构后端盖与塑封壳体之间的结合力足够，上述内向槽的全部或部分外壁比内壁在轴向上长，以增加过盈配合的面积。

在一个技术方案中，所述避让结构为外向槽内靠向内向槽一侧的弧面凸起。优选的，所述弧面凸起与接线针之间的最小距离，即电气距离L3，大于或者等于国家标准规定的最小电气距离。

在一个技术方案中，所述避让结构为横穿外向槽的平面凸台。优选的，所述平面凸台的与接线针之间的最小距离，即电气距离L3，大于或者等于国家标准规定的最小电气距离。

本发明还提供一种塑封电机，所述电机包括塑封壳体、定子总成、转子及端盖，所述端盖为本发明提供的上述塑封电机用端盖。优选的，所述塑封电机的塑封壳体，在接线针顶部附近设有以接线针为圆心的圆弧结构。

在安装上述端盖至塑封壳体时，包括整形、定位、压入三个步骤。先把端盖通过整形工装进行整形，从而控制端盖与塑封壳体的结合力；然后，根据定位结构对端盖进行定位；最后用气压机直接把端盖压入即可。在发现塑封电机内部如轴承等零部件出现问题时，可用拆卸工装把端盖拆卸下来，对其内部零部件检修完毕后，再压入经整形和定位的端盖即可继续使用。

本发明通过改变现有永磁塑封电机用的拉伸端盖结构，在靠近接线针顶部处设计有避让结构，使得接线针到端盖的电气距离满足国标要求的最小电气距离，无需额外增加其它加强绝缘材料，降低了材料成本和生产成本、保证了电机长期运行的电气安全可靠性、提高了现有永磁塑封电机的功率密度。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设计一种新的拉伸端盖结构，在接线针顶部处设计有避让结构，使得接线针到端盖的电气距离满足国标要求的最小电气距离，无需另外增加隔电环进行加强绝缘，节省了隔电环模具的开制费用，节约材料成本；同时无需额外增加工人放置隔电环岗位，降低了生产成本，相应的生产过程也可受控。

2、本发明的拉伸端盖，长期运行可保证接线针与端盖的电气距离保持不变，不受加强绝缘材料长期运行后失效的影响，提高了电机长期运行的电气安全可靠性。

3、本发明的拉伸端盖，在保证电气安全要求、端盖结合力要求的前提下，电机厚度可以做得更小，输出能力更大，功率密度更高，可满足新时期行业对永磁塑封电机高功率密度的要求。

附图说明

图1为现有技术中一种塑封电机定子总成的主视图和剖视图；

图2为现有技术中一种拉伸端盖的主视图和剖视图；

图3为现有技术中拉伸端盖的电机装配示意图；

图4为本发明实施例1中拉伸端盖示意图；

图5为本发明实施例1中拉伸端盖的电机装配示意图；

图6为本发明实施例2中另外一种拉伸端盖示意图；

图7为本发明实施例2中拉伸端盖的电机装配示意图；

其中，1为定子铁芯，2为绕组，3为塑封壳体，4为定子总成，5为端盖，51为轴承室，52为外向槽，53为内向槽，54为内壁，55为外壁，56为加强筋，57为定位加强筋，6为接线针，61为U相接线针，62为V相接线针，63为W相接线针，64为固定端接线针，65为公共端接线针，7为隔电环，8为塑封壳体与端盖的配合面，8'为端盖与塑封壳体的配合面，9为前端盖，10为出线槽，11为接线板，L1为电机厚度，12为避让结构，121为弧面凸起，122为平面凸台，L2为端盖与塑封料的配合长度，L3为接线针与端盖的电气距离。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

现有技术中的一种塑封电机定子总成和拉伸端盖的结构如图1和图2所示。如图1所示，所述定子总成4包括塑封壳体3、绕组2、定子铁芯1和前端盖9，绕组2和定子铁芯1封装在塑封壳体3中。从定子总成4的敞口端可以看到绕组2和定子铁芯1上的接线针6，包括U相接线针61、V相接线针62、W相接线针63、固定端接线针64和公共端接线针65。这五个接线针随机分布在靠近塑封壳体3的外侧，且塑封壳体3在每个接线针6顶部附近设有圆弧面。该定子总成4的敞口端有塑封壳体与端盖的配合面8。所述定子总成4的敞口端设有出线槽10。如图2所示，所述拉伸端盖5的中心部设有容纳轴承的轴承室51。其外缘设有相互连接的面向塑封电机外部的外向槽52和面向塑封电机内部的内向槽53，其中内向槽53为与塑封壳体3敞口端配合的槽。内向槽53的内壁54与塑封壳体3敞口端的内壁过盈配合，其配合面为端盖与塑封壳体的配合面8'。内向槽53的外壁55内接塑封壳体3敞口端的外壁。内向槽54的部分内壁54比外壁55在轴向上长。在轴承室51与外向槽52之间均匀设置了沿径向延伸的加强筋56。图3显示了由上述定子总成与上述端盖的电机装配示意图，如图所示，端盖5与定子总成4之间装配了接线板11和隔电环7。

实施例1

本实施例以上述现有技术为基础，对其结构进行了改进。

如图4所述，所述塑封电机用拉伸端盖5，所述端盖5在靠近定子总成的接线针顶部的位置设有向外凸起的避让结构12，使得该端盖5与接线针6之间的电气距离L3符合国家标准关于电气距离的要求。

所述避让结构12为外向槽52内靠向内向槽51一侧的弧面凸起121。并且所述弧面凸起121与接线针6之间的最小距离，即电气距离L3，大于或者等于国家标准规定的最小电气距离。拉伸端盖5的弧面凸起121适当增加，以保证长期使用时，所述弧面凸起121与接线针6之间的最小距离能够保持为大于或者等于国家标准规定的最小电气距离的情形。

所述避让结构12的位置与定子总成4的接线针6的位置相对应，避让结构12的数量与定子总成4的接线针6的数量相同。

端盖5上设置了一个定位结构，所述定位结构为定位加强筋57，该定位加强筋57的长度比其他不作为定位结构的加强筋56的长度短。并且，该定位加强筋57的位置对应定子总成4上的出线槽10。

如图5所示，本实施例中的塑封电机，包括塑封壳体3、定子总成4、转子及端盖5，所述端盖5为本实施例的上述塑封电机用端盖。

在安装上述端盖5至塑封壳体3时，先把端盖5通过整形工装进行整形，从而控制端盖5与塑封壳体3的结合力；然后，根据定位加强筋57对端盖5进行定位；最后用气压机直接把端盖5压入即可。在发现塑封电机内部如轴承等零部件出现问题时，可用拆卸工装把端盖拆卸下来，对其内部零部件检修完毕后，再压入经整形和定位的端盖即可继续使用。

实施例2

本实施例以上述现有技术为基础，对其结构进行了改进。

如图6所述，所述塑封电机用拉伸端盖5，所述端盖5在靠近定子总成的接线针顶部的位置设有向外凸起的避让结构12，使得该端盖5与接线针6之间的电气距离L3符合国家标准关于电气距离的要求。

所述避让结构12为横穿外向槽52的平面凸台122。并且所述平面凸台122与接线针6之间的最小距离，即电气距离L3，大于或者等于国家标准规定的最小电气距离。所述凸台122的避让尺寸为L4。

所述避让结构12的位置与定子总成4的接线针6的位置相对应，避让结构12的数量与定子总成4的接线针6的数量相同。

端盖5上设置了一个定位结构，所述定位结构为定位加强筋57，该定位加强筋57的长度比其他不作为定位结构的加强筋56的长度短。并且，该定位加强筋57的位置对应定子总成4上的出线槽10。

如图5所示，本实施例中的塑封电机，包括塑封壳体3、定子总成4、转子及端盖5，所述端盖5为本实施例的上述塑封电机用端盖。

在安装上述端盖5至塑封壳体3时，先把端盖5通过整形工装进行整形，从而控制端盖5与塑封壳体3的结合力；然后，根据定位加强筋57对端盖5进行定位；最后用气压机直接把端盖5压入即可。在发现塑封电机内部如轴承等零部件出现问题时，可用拆卸工装把端盖拆卸下来，对其内部零部件检修完毕后，再压入经整形和定位的端盖即可继续使用。

Claims (15)

1.一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述端盖在靠近定子总成的接线针顶部的位置设有向外凸起的避让结构，保证端盖与接线针之间的绝缘性。

2.根据权利要求1所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述端盖为由金属片经拉伸形成的拉伸端盖。

3.根据权利要求1所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述避让结构的位置与定子总成的接线针的位置相对应，所述避让结构的数量与接线针的数量相同。

4.根据权利要求1所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述端盖上设置了定位结构。

5.根据权利要求4所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述定位结构为定位加强筋，该定位加强筋的长度比其他不作为定位结构的加强筋的长度短。

6.根据权利要求4所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，该定位结构的位置对应定子总成上的出线槽。

7.根据权利要求1所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述端盖的外缘设有相互连接的面向塑封电机外部的外向槽和面向塑封电机内部的内向槽，其中内向槽为与塑封壳体敞口端配合的槽。

8.根据权利要求7所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述内向槽的内壁与塑封壳体敞口端的内壁过盈配合，内向槽的外壁内接塑封壳体敞口端的外壁。

9.根据权利要求7所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述内向槽的全部或部分外壁比内壁在轴向上长，以增加过盈配合的面积。

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述避让结构为外向槽内靠向内向槽一侧的弧面凸起。

11.根据权利要求7-9中任意一项所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述避让结构为横穿外向槽的平面凸台。

12.根据权利要求11所述的一种塑封电机用端盖，其特征在于，所述平面凸台的与接线针之间的最小距离，即电气距离L3，大于或者等于国家标准规定的最小电气距离。

13.一种塑封电机，其特征在于，所述电机包括塑封壳体、定子总成、转子及端盖，所述端盖为如权利要求1-12中任一项所述的塑封电机用端盖。

14.根据权利要求13所述的塑封电机，其特征在于，所述塑封电机的塑封壳体，在接线针顶部附近设有以接线针为圆心的圆弧结构。

15.一种装配如权利要求1-12所述的塑封电机用端盖的方法，其特征在于，所述方法包括整形、定位、压入三个步骤，其中定位包括根据定位结构对端盖进行定位。