电机及其电动工具制造技术

本实用新型专利技术提供的一种电机及其电动工具，所述电机：包括定子，所述定子包括定子铁芯和设置于所述定子铁芯上的定子绕组；所述定子铁芯包括多个彼此分割的分瓣铁芯；多个所述分瓣铁芯沿周向拼接形成环形结构；所述环形结构具有由多个所述分瓣铁芯的内壁所形成的中心孔；所述定子铁芯的外直径为D1；所述中心孔的孔径为D2；且0.3≤D2/D1≤0.4；转子，其穿设于所述中心孔内；所述转子的外直径为D3，且14mm≤D3≤17mm。本申请实施方式最佳的设计了转子的外直径、定子铁芯的外直径的与中心孔的孔径的比值，使得电机体积小、功率大且效率高，且高效率段更宽。段更宽。段更宽。

【技术实现步骤摘要】
电机及其电动工具


[0001]本技术涉及一种电机及其电动工具。

技术介绍

[0002]当前的电动工具(例如高速钻)所使用的的电机最高转速为每分钟28000转，输出功率仅为300W左右。随着近年来电池性能的提升，可以提高无刷电机的功率来获得更高效的工具。
[0003]现有技术中一般通过以下三种方式提高无刷电机的输出能力。
[0004]具体地，第一种，在不降低传统电机效率的前提下(具体地，电机效率不小于80％)，可通过增大电机叠长，以增加电机的输出功率和提高电机转速。但电机的叠长增加，则影响电动工具整体的体积；而叠长过长，还需要增加平衡工艺，带来整机重量的增加，人机体验差。
[0005]第二种，在不增大电机尺寸的前提下，将电机的转速提升至大于每分钟40000转，但转速提高的同时带来了空载电流增大，电机效率降低(具体地，电机效率低于80％)，影响了单包能力。
[0006]第三种，采用空心杯电机结构，空心杯电机主要采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。采用空心杯电机可以在不增大电机尺寸的前提下，转速可达到每分钟40000转；但是这种电机成本很高，性价比低，并不适合在电动工具领域推广。
[0007]因此，有必要提出一种电机及其电动工具，以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本申请实施方式提供了一种电机及其电动工具，其体积小、功率大且效率高，且高效率段更宽。
[0009]本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种电机；其包括：定子，所述定子包括定子铁芯和设置于所述定子铁芯上的定子绕组；所述定子铁芯包括多个彼此分割的分瓣铁芯；多个所述分瓣铁芯沿周向拼接形成环形结构；所述环形结构具有由多个所述分瓣铁芯的内壁所形成的中心孔；所述定子铁芯的外直径为D1；所述中心孔的孔径为D2；且0.3≤D2/D1≤0.4；转子，其穿设于所述中心孔内；所述转子的外直径为D3，且14mm≤D3≤17mm。
[0010]作为一种优选的实施方式，任意相邻所述分瓣铁芯之间围成用于嵌设所述定子绕组的绕线槽；所述绕线槽的槽口宽度为d,且0<d≤1.5mm。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述分瓣铁芯包括轭部和位于所述轭部内侧的齿部；所述轭部具有朝向所述齿部的内壁面，所述内壁面为与所述齿部垂直设置的平面或者为与所述齿部呈角度设置的斜面。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述转子包括环形磁体和转轴；所述环形磁体穿设于所述中心孔内；所述环形磁体具有中心通道；所述转轴穿设于所述中心通道内。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述环形磁体为一体成型。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述环形磁体包括保护套和设置于所述保护套内的多个永磁块体；多个永磁块体为弧形，沿周向相拼接形成圆环。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述定子铁芯包括外壁面，所述外壁面上设置有若干凹陷。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述电机的转速范围为30000转每分钟至60000转每分钟。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述电机的输出功率为500W至1200W。
[0018]一种电动工具，其包括：如上述的电机。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述电动工具的裸机重量不大于1.5kg。
[0020]本申请提供的电机及其电动工具的有益效果是：本申请实施方式所述的电机及其电动工具的定子铁芯包括多个彼此分割的分瓣铁芯。多个彼此分割的分瓣铁芯可解决绕线的工艺问题。分瓣铁芯可以先绕线后连接为一体，如此设置，较一体式电机而言，同样的体积下可以绕线更多，提高了定子绕组在绕线槽中绕线的槽满率。如此分瓣铁芯的结构提高定子绕组产生的磁通量，增大磁场强度，性能更好，从而提高了电机输出功率。该定子铁芯的外直径为D1。中心孔的孔径为D2；且0.3≤D2/D1≤0.4。也即在本实施方式中，定子铁芯的内、外径比为：0.3≤D2/D1≤0.4。如此，在定子铁芯外径不变的情况下，通过定子铁芯内外径比的设计，提高了定子绕组在绕线槽中绕线的槽满率，增大磁场强度，从而提高了电机的输出功率，且高效率段更宽。定子铁芯的内、外径比如果大于0.4，在定子铁芯外径不变的情况下，转子的直径较粗，定子绕组在绕线槽中绕线的槽满率则低；而转子较粗，空载电流大，高速效率低；转子线速度高，可靠性也差。而如若定子铁芯的内、外径比如果小于0.3，在定子铁芯外径不变的情况下，转子的直径过小，输入功率变小。当然，定子铁芯的内、外径比可以是：0.32≤D2/D1≤0.38，可以更好地提高电机的输出功率。转子穿设于中心孔内，该转子的外直径为D3且14mm≤D3≤17mm。同上面描述，如若转子外径过小，电机功率低。而且磁体工艺受限，也影响功率。而如若转子外径过大，影响槽满率的同时也较易碎裂，可靠性差。因此本申请中较佳地设计了转子的外直径。转子的外直径在14mm至17mm之间，即可以不影响体积，又可以达到高转速、可靠性好。
[0021]综上所述，本申请实施方式中，最佳地设计了定子铁芯的内、外径比和转子的直径，使得电机体积小、功率大且效率高、高效率段更宽。因此，本申请实施方式提供了一种电动工具及其电机，其体积小、功率大且效率高。
[0022]进一步地，本申请提供的电动工具裸机重量不大于1.5kg，在电机输出功率提高的情况下，也不会增加整机的重量，用户工作效率提高，使用体验较佳。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施方式所述的电动工具的示意图。
[0025]图2为本申请实施方式所述的转子的第一实施例的电机结构示意图；
[0026]图3为本申请实施方式所述的转子的第二实施例的电机结构示意图；
[0027]图4为本技术实施方式所提供的定子的剖面图；
[0028]图5为本申请实施方式所述的分瓣铁芯的结构示意图；
[0029]图6为本申请实施方式所述的一种定子的结构示意图；
[0030]图7为电机的效率随扭矩变化的关系曲线图；
[0031]图8为电机的转速随扭矩变化的关系曲线图。
[0032]附图标记说明：
[0033]10、定子；11、定子铁芯；13、槽口；15、绕线槽；16、分瓣铁芯；18、中心孔；19、转子；21、轭部；22、螺钉孔；23、齿部；25、内壁面；26、外壁面；27、凹陷；28、第一端；29、第二端；30、主机壳体；31、凸起部；32、电机；33、凹槽；34、钻夹头；35、环形磁体；36、把手部；37、转轴；38、扳机开关；39、保护套；40、电池包；41、永磁块体。
具体实施方式
[0034]下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机；其特征在于，其包括：定子，所述定子包括定子铁芯和设置于所述定子铁芯上的定子绕组；所述定子铁芯包括多个彼此分割的分瓣铁芯；多个所述分瓣铁芯沿周向拼接形成环形结构；所述环形结构具有由多个所述分瓣铁芯的内壁所形成的中心孔；所述定子铁芯的外直径为D1；所述中心孔的孔径为D2；且0.3≤D2/D1≤0.4；转子，其穿设于所述中心孔内；所述转子的外直径为D3，且14mm≤D3≤17mm。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，任意相邻所述分瓣铁芯之间围成用于嵌设所述定子绕组的绕线槽；所述绕线槽的槽口宽度为d,且0<d≤1.5mm。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述分瓣铁芯包括轭部和位于所述轭部内侧的齿部；所述轭部具有朝向所述齿部的内壁面，所述内壁面为与所述齿部垂直设置的平面或者为与所述齿部呈角度设置的斜面。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，张伟，汤建军，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：新型
国别省市：