CN115333299A - 一种霍尔线路板密封结构及外转子电机 - Google Patents

一种霍尔线路板密封结构及外转子电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种霍尔线路板密封结构及外转子电机，其中霍尔线路板密封结构包括霍尔线路板；所述霍尔线路板包括PCB板，以及在PCB板上形成电路连接的霍尔和电子元件；同时还包括绝缘支架和压装板；所述绝缘支架上设有用于容纳电子元件的第一容腔；所述压装板上设有霍尔盖板；所述霍尔盖板上设有容纳霍尔并将霍尔遮盖的第二容腔；绝缘支架和压装板将霍尔线路板夹装并形成霍尔集成件；所述霍尔集成件设置在定子体的安装腔内；所述安装腔内通过注密封胶形成密封。而本发明中外转子电机则带有这种霍尔线路板密封结构。本发明能够对霍尔线路板进行完全密封，保证在后期使用中，霍尔线路板不会与水直接接触，从而满足防水要求。

Description

一种霍尔线路板密封结构及外转子电机
技术领域
本发明涉及电机领域，特别涉及一种霍尔线路板密封结构及外转子电机。
背景技术
霍尔元件传感器是目前被广泛采用的转子位置传感器之一，具有重量轻，尺寸小，制造成本低和便于大规模生产等优点的同时，因此霍尔元件传感器被广泛地用于家电等民用产品中。在无刷直流电动机中，主要起两个作用，一是通过它检测转子所处的位置，以便确定电子换向（相）驱动线路的导通顺序；二是确定电子换向（相）电路驱动线路中功率晶体管的导通角，从而确定电枢磁场的磁状态。
现有的电机中霍尔元件传感器的设计是涉及一个霍尔元件传感器线路板，其中霍尔元件传感器靠近转子总成的磁钢处。但是在现有的外转子电机中，外转子总成和定子总成之间还是存在一定的气隙，因此霍尔线路板上往往会容易有水气、凝露，使得霍尔线路板容易出现老化、短路、被腐蚀等问题，从而会使电机停转或影响外转子电机的使用寿命。
而在一些特殊环境中，对于外转子电机的防水等级（≥IP54带电部分）要求十分高。其中有一个要求就是霍尔线路板绝对不能有水气、凝露。而现有的密封方式已经无法满足如此的防水要求，因此现在继续研发一种针对霍尔线路板的新型密封结构。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种霍尔线路板密封结构，其能够对霍尔线路板进行全面密封，使得防水等级大大提高。
实现本发明第一个目的的技术方案是：本发明中霍尔线路板密封结构包括霍尔线路板；所述霍尔线路板包括PCB板，以及在PCB板上形成电路连接的霍尔和电子元件；同时还包括绝缘支架和压装板；所述绝缘支架上设有用于容纳电子元件的第一容腔；所述压装板上设有霍尔盖板；所述霍尔盖板上设有容纳霍尔并将霍尔遮盖的第二容腔；绝缘支架和压装板将霍尔线路板夹装并形成霍尔集成件；所述霍尔集成件设置在定子体的安装腔内；所述安装腔内通过注密封胶形成密封。
进一步，上述绝缘支架呈片状；所述压装板呈环状；所述霍尔盖板与压装板一体设置；所述绝缘支架上设有卡块；所述PCB板上设有与卡块对应配合用于固定PCB板的卡槽。
进一步，绝缘支架正对霍尔线路板的平面上设有多个第一垫块；绝缘支架正安装腔的底面的平面上设有多个第二垫块；在第一垫块作用下PCB板与绝缘支架之间形成第一填充空间；在第二垫块作用下绝缘支架与安装腔之间形成第二填充空间；所述霍尔线路板低于安装腔的侧壁；所述霍尔线路板与安装腔的侧壁的上端之间形成第三填充空间；所述第一填充空间、第二填充空间和第三填充空间均填充有密封胶。
进一步，上述PCB板和绝缘支架上均设有多个贯穿孔。
进一步，上述压装板的内侧边缘设有环状的防溢胶挡板。防溢胶挡板的内侧壁上还可设置打胶指示线，以便控制打胶量。
本发明的第二个目的是提供一种采用上述霍尔线路板密封结构的外转子电机，其防水等级高，能够在特殊环境保证霍尔的正常运行。
实现本发明第二个目的的技术方案是：本发明中外转子电机，具有外转子总成、定子总成、线路板总成和后盖；所述定子总成包括固定设有定子绕组的定子体；外转子总成包括固定设有磁钢的转子体；磁钢与定子绕组同轴设置，且磁钢位于定子绕组的外部；所述转子体转动连接在定子体上；同时还具有上述的霍尔线路板密封结构；所述安装腔位于靠近定子绕组的一侧；所述定子体上远离定子绕组的一侧设有电路安装腔；所述线路板总成固定设置在电路安装腔内；所述后盖固定连接在定子体上且用于封闭电路安装腔；所述霍尔线路板与线路板总成电连接。
进一步，上述定子体包括从安装腔的中心向外延伸而出的中空轴体；所述外转子总成包括转轴、轴套、风扇支架和固定设有磁钢的转子体；所述转轴转动设置在中空轴体内；所述风扇支架通过轴套固定连接在转轴从中空轴体伸出的一端；所述转子体与风扇支架固定连接；所述风扇支架上设有沿其旋转轴线圆周分布的散热扇叶。
进一步，上述定子体上位于安装腔的侧壁的外侧设有与安装腔的侧壁同轴设置的第一迷宫环；所述第一迷宫环低于安装腔的侧壁；所述第一迷宫环与安装腔的侧壁之间形成环槽；所述第一迷宫环上沿其轴线圆周分布有多个疏水缺口；所述转子体靠近安装腔的一端固定设有下端法兰；所述下端法兰上固定设有第二迷宫环；所述第二迷宫环***环槽内，且随转子体的转动在环槽内移动。
进一步，上述风扇支架从内至外依次包括同轴设置的中心毂、安装环和定位环；中心毂、安装环和定位环通过散热扇叶连接成一体；所述安装环与转子体固定连接；所述定位环上设有用于磁钢定位的分隔片；所述中心毂与轴套固定连接。
进一步，上述安装环上设有定位安装柱；所述转子体上设有与定位安装柱对应配合的沉头通孔；转子体与风扇支架通过***沉头通孔后的定位安装柱与螺帽配合，形成固定连接。
本发明具有积极的效果：（1）本发明中霍尔线路板通过绝缘支架和压装板将PCB板夹装，并通过填充密封胶，能够对霍尔线路板进行全密封，即使有水从外转子总成和定子总成之间流入，也不会对霍尔线路板造成损害。同时，压装板上设有用于保护霍尔的霍尔遮盖板，其能够保证霍尔的正常工作。
（2）本发明中绝缘支架、压装板和PCB板通过卡槽和卡块的配合能够形成霍尔集成件，不能能够保证夹装的稳定性，而且便于后期装配。
（3）本发明通过第一垫块、第二垫块可以形成第一填充空间、第二填充空间，再结合第三填充空间，能够让密封胶更好地将PCB板上的电子元件和线路进行包裹密封，进一步提高密封效果。
（4）本发明设计贯穿孔是考虑到密封胶的流动性有一定局限性，而增设贯穿孔能够让密封胶更好的流淌填充。
（5）本发明通过防溢胶挡板能够防止从防溢胶挡板围起来的部位进行打胶时，密封胶的溢出。
（6）本发明中外转子电机采用霍尔线路板密封结构，能够进一步提升外转子电机的防水等级。
（7）本发明中风扇支架的设置，既能够起到转子体的连接，而且其随转子体转动时能够对电机内部进行散热。
（8）本发明中第一迷宫环和第二迷宫环的设置，能够进一步提高防水等级。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明中霍尔线路板密封结构的结构示意图；
图2为本发明中霍尔线路板密封结构的剖视图；
图3为本发明中绝缘支架的结构示意图；
图4为本发明中绝缘支架的底部示意图；
图5为本发明中压装板的结构示意图；
图6为本发明中PCB板的结构示意图；
图7为本发明中霍尔集成件的结构示意图；
图8为本发明中外转子电机的结构示意图；
图9为本发明中外转子电机的剖视图；
图10为本发明中定子体的结构示意图；
图11为本发明中定子体与风扇支架装配的结构示意图；
图12为本发明中风扇支架的结构示意图；
图13为本发明中第二迷宫环的结构示意图。
具体实施方式
见图1至图7，本发明中霍尔线路板密封结构包括霍尔线路板；所述霍尔线路板包括PCB板1，以及在PCB板1上形成电路连接的霍尔和电子元件；同时还包括绝缘支架2和压装板3；所述绝缘支架2上设有用于容纳电子元件的第一容腔21；所述压装板3上设有霍尔盖板31；所述霍尔盖板31上设有容纳霍尔并将霍尔遮盖的第二容腔32；绝缘支架2和压装板3将霍尔线路板夹装并形成霍尔集成件；所述霍尔集成件设置在定子体4的安装腔41内；所述安装腔41内通过注密封胶形成密封。
所述绝缘支架2呈圆形的片状；所述压装板3呈环状；所述霍尔盖板31与压装板3一体设置，即一体成型而成；所述绝缘支架2上设有卡块22；所述PCB板1上设有与卡块22对应配合用于固定PCB板1的卡槽11。
绝缘支架2正对霍尔线路板的平面上设有多个沿绝缘支架2的中心轴线呈圆周均匀分布的第一垫块23；绝缘支架2正安装腔41的底面的平面上设有多个沿绝缘支架2的中心轴线呈圆周均匀分布的第二垫块24；在第一垫块23作用下PCB板1与绝缘支架2之间形成第一填充空间；在第二垫块24作用下绝缘支架2与安装腔41之间形成第二填充空间；所述霍尔线路板低于安装腔41的侧壁；所述压装板3的内侧边缘设有环状的防溢胶挡板33。如果进行人工打胶还能在防溢胶挡板33的内侧壁上设置打胶指示线，以便控制打胶量。所述霍尔线路板与安装腔41的侧壁的上端之间形成第三填充空间；所述第一填充空间、第二填充空间和第三填充空间均填充有密封胶5。
为了便于密封胶5在第一填充空间、第二填充空间和第三填充空间之间的流动填充，PCB板1和绝缘支架2上均设有多个贯穿孔6。
见图8至图13，本发明中外转子电机，具有外转子总成7、定子总成、线路板总成8和后盖9；所述定子总成包括固定设有定子绕组的定子体4；外转子总成7包括固定设有磁钢的转子体71；磁钢与定子绕组同轴设置，且磁钢位于定子绕组的外部；所述转子体71转动连接在定子体4上；同时还具有上述霍尔线路板密封结构；所述安装腔41位于靠近定子绕组的一侧；所述定子体4上远离定子绕组的一侧设有电路安装腔42；所述线路板总成8固定设置在电路安装腔42内；所述后盖9固定连接在定子体4上且用于封闭电路安装腔42。
其中绝缘支架2上的第一容腔21的底部设有引出线通孔211，引出线通孔211用于霍尔线路板的引出线穿出。具体结构可参见图3。
为了配合这个设计，定子体4上需要设置可供第一容腔21嵌入的通孔43；当第一容腔21嵌入到定子体4的通孔43后，刚好将通孔43封堵。而定子体4上的通孔43是连通安装腔41和电路安装腔42的。当霍尔线路板的引出线穿出引出线通孔211后进入电路安装腔42，并与线路板总成8电连接。
所述定子体4包括从安装腔41的中心向外延伸而出的中空轴体44；所述外转子总成7包括转轴72、轴套73、风扇支架74和固定设有磁钢的转子体71；所述转轴72转动设置在中空轴体44内；所述风扇支架74通过轴套73固定连接在转轴72从中空轴体44伸出的一端；所述转子体71与风扇支架74固定连接。
所述风扇支架74从内至外依次包括同轴设置的中心毂741、安装环742和定位环743；中心毂741、安装环742和定位环743通过散热扇叶744连接成一体；所述散热扇叶744沿风扇支架74的旋转轴线圆周均匀分布，且散热扇叶744从旋转中心径向向外延伸；所述安装环742与转子体71固定连接；所述定位环743上设有用于磁钢定位的分隔片743-1；所述中心毂741与轴套73固定连接。
所述安装环742上设有定位安装柱742-1；所述转子体71上设有与定位安装柱742-1对应配合的沉头通孔；转子体71与风扇支架74通过***沉头通孔后的定位安装柱742-1与螺帽配合，形成固定连接。
所述定子体4上位于安装腔41的侧壁的外侧设有与安装腔41的侧壁同轴设置的第一迷宫环45；所述第一迷宫环45低于安装腔41的侧壁；所述第一迷宫环45与安装腔41的侧壁之间形成环槽；所述第一迷宫环45上沿其轴线圆周分布有多个疏水缺口451；所述转子体71靠近安装腔41的一端固定设有下端法兰711；所述下端法兰711上固定设有第二迷宫环712；所述第二迷宫环712***环槽内，且随转子体71的转动在环槽内移动。
本发明的结构的组装过程如下：
先将进行霍尔集成件的装配：将设有霍尔和电子元件的PCB板1通过卡槽11和卡块22的配合与绝缘支架2固定连接；接着将压装板3上的霍尔盖板31盖设在PCB板1上的霍尔上，从而形成霍尔集成件。
接着将霍尔集成件安装到定子体4的安装腔41内，安装时需要将绝缘支架2上的第一容腔21嵌入定子体4上对应的通孔43内。
将第一容腔21的引出线通孔堵住，然后用打胶针头在防溢胶挡板33围住的范围内进行打胶，直至第一填充空间、第二填充空间和第二填充空间均被填充面密封胶5。
待密封胶5凝固后，定子体4和霍尔线路板形成一体件，并且此时霍尔线路板被密封胶完全包裹住，即使是霍尔也被霍尔盖板31给封盖保护住。
然后按照正常的外转子电机的安装程序进行定子绕组的组装、外转子总成7的组装线路板总成8的安装、后盖9的安装。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种霍尔线路板密封结构，包括霍尔线路板；所述霍尔线路板包括PCB板，以及在PCB板上形成电路连接的霍尔和电子元件；其特征在于：还包括绝缘支架和压装板；所述绝缘支架上设有用于容纳电子元件的第一容腔；所述压装板上设有霍尔盖板；所述霍尔盖板上设有容纳霍尔并将霍尔遮盖的第二容腔；绝缘支架和压装板将霍尔线路板夹装并形成霍尔集成件；所述霍尔集成件设置在定子体的安装腔内；所述安装腔内通过注密封胶形成密封。
2.根据权利要求1所述的一种霍尔线路板密封结构，其特征在于：所述绝缘支架呈片状；所述压装板呈环状；所述霍尔盖板与压装板一体设置；所述绝缘支架上设有卡块；所述PCB板上设有与卡块对应配合用于固定PCB板的卡槽。
3.根据权利要求2所述的一种霍尔线路板密封结构，其特征在于：绝缘支架正对霍尔线路板的平面上设有多个第一垫块；绝缘支架正安装腔的底面的平面上设有多个第二垫块；在第一垫块作用下PCB板与绝缘支架之间形成第一填充空间；在第二垫块作用下绝缘支架与安装腔之间形成第二填充空间；所述霍尔线路板低于安装腔的侧壁；所述霍尔线路板与安装腔的侧壁的上端之间形成第三填充空间；所述第一填充空间、第二填充空间和第三填充空间均填充有密封胶。
4.根据权利要求1所述的一种霍尔线路板密封结构，其特征在于：所述PCB板和绝缘支架上均设有多个贯穿孔。
5.根据权利要求3所述的一种霍尔线路板密封结构，其特征在于：所述压装板的内侧边缘设有环状的防溢胶挡板。
6.一种外转子电机，具有外转子总成、定子总成、线路板总成和后盖；所述定子总成包括固定设有定子绕组的定子体；外转子总成包括固定设有磁钢的转子体；磁钢与定子绕组同轴设置，且磁钢位于定子绕组的外部；所述转子体转动连接在定子体上；其特征在于：具有权利要求1或2或3或4或5所述的一种霍尔线路板密封结构；所述安装腔位于靠近定子绕组的一侧；所述定子体上远离定子绕组的一侧设有电路安装腔；所述线路板总成固定设置在电路安装腔内；所述后盖固定连接在定子体上且用于封闭电路安装腔；所述霍尔线路板与线路板总成电连接。
7.根据权利要求6所述的一种外转子电机，其特征在于：所述定子体包括从安装腔的中心向外延伸而出的中空轴体；所述外转子总成包括转轴、轴套、风扇支架和固定设有磁钢的转子体；所述转轴转动设置在中空轴体内；所述风扇支架通过轴套固定连接在转轴从中空轴体伸出的一端；所述转子体与风扇支架固定连接；所述风扇支架上设有沿其旋转轴线圆周分布的散热扇叶。
8.根据权利要求6所述的一种外转子电机，其特征在于：所述定子体上位于安装腔的侧壁的外侧设有与安装腔的侧壁同轴设置的第一迷宫环；所述第一迷宫环低于安装腔的侧壁；所述第一迷宫环与安装腔的侧壁之间形成环槽；所述第一迷宫环上沿其轴线圆周分布有多个疏水缺口；所述转子体靠近安装腔的一端固定设有下端法兰；所述下端法兰上固定设有第二迷宫环；所述第二迷宫环***环槽内，且随转子体的转动在环槽内移动。
9.根据权利要求7所述的一种外转子电机，其特征在于：所述风扇支架从内至外依次包括同轴设置的中心毂、安装环和定位环；中心毂、安装环和定位环通过散热扇叶连接成一体；所述安装环与转子体固定连接；所述定位环上设有用于磁钢定位的分隔片；所述中心毂与轴套固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种外转子电机，其特征在于：所述安装环上设有定位安装柱；所述转子体上设有与定位安装柱对应配合的沉头通孔；转子体与风扇支架通过***沉头通孔后的定位安装柱与螺帽配合，形成固定连接。
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