CN107134873A - 支架模块和电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电机的支架模块和电机，所述支架模块包括绝缘本体和设置在所述绝缘本体上的多条导线，所述绝缘本体基本呈环形，其限定中空部分，在所述支架模块固定在定子芯组件上时，允许转子穿过所述绝缘本体的中空部分而安装到电机中，所述支架模块为固定连接在定子芯组件和插接单元之间的独立模块，以便通过所述多条导线使所述定子芯绕线和所述插接单元的引线导通，其中，所述多条导线包括用于与所述定子芯绕线连接的第一连接端和用于与插接单元连接的第二连接端。根据本发明的支架模块可规范导线的布置。

Description

支架模块和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，本发明涉及电机中给定子芯绕线供电的电源的接头组件的支架模块以及具有该支架模块的电机。

背景技术

在电机中，例如在电动助力转向系统(EPS)的电机中，定子芯绕线通电以形成磁场使得转子发生旋转运动以将电能转换成机械能。通常电机具有插接单元，例如接头或接口，以用于从外界接受电力输入。常规设计中，通常针对各种使用环境单独设计插接单元。例如，对于EPS电机而言，在用于不同车辆上时需要针对不同用户设计不同的用户接头或接口，而接头或接口与定子芯绕线的连接线的布置也需要重新规划设计，这将是繁琐的工作。

现有技术中通常插接头或可选的电路板集成在电机盖中，在这样的方案中需对应于不同客户设计不同的电机盖。

此外，现有设计中，没有独立的支撑结构来支撑将定子芯绕线连接至接头的导线，导线也未与定子芯绕线充分隔离，同时也未能将插接单元稳固定位。

发明内容

本发明的一个目的在于提供模块化设计的用于电机的支架模块和插接单元，使得针对不同客户，仅需要调整插接单元设计而无须重新规划布线或更换电机盖。

本发明的一个目的在于提供电机中连接定子芯绕线与插接单元的导线的更规整的布置。

本发明的一个目的在于提供电机中导线与定子芯绕线之间更充分的隔离。

本发明的一个目的在于改善插接单元的定位，其中，插接单元位置更稳定且各个插芯之间的间距保持稳定。

为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种用于电机的支架模块，所述支架模块包括绝缘本体和设置在所述绝缘本体上的多条导线，所述绝缘本体基本呈环形，其限定中空部分，在所述支架模块固定在定子芯组件上时，允许转子穿过所述绝缘本体的中空部分而安装到电机中，所述支架模块为固定连接在定子芯组件和插接单元之间的独立模块，以便通过所述多条导线使所述定子芯绕线和所述插接单元的引线导通，其中，所述多条导线包括用于与所述定子芯绕线连接的第一连接端和用于与插接单元连接的第二连接端。

可选地，在所述的支架模块中，所述绝缘本体包括沿径向延伸的用于跨于定子芯组件上的多个支脚。

可选地，在所述的支架模块中，所述多条导线形成为金属插片，所述多条导线插接在所述绝缘本体上侧的槽中并且所述多条导线沿绝缘本体的环形形状的周边延伸。

可选地，在所述的支架模块中，所述多条导线的所述第一连接端延伸到所述绝缘本体下侧，所述第一连接端末梢处形成为钩形。

可选地，在所述的支架模块中，所述多条导线的所述第二连接端形成为从所述导线向上延伸的凸片，所述凸片高出所述绝缘本体。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，其包括：

电机壳体；

定子芯组件，其包括缠绕于定子芯上的绕线，所述绕线分别在多处与支架模块的多条导线的第一连接端连接；

以上所述的任一种支架模块；以及

插接单元，所述插接单元具有接头或接口，分别与所述接头或接口的各相连接的引线以及支撑所述接头或接口和所述引线的结构主体，所述引线连接至所述支架模块的所述多条导线的第二连接端，所述结构主体由绝缘材料制成。

可选地，在上述电机中，所述结构主体具有延伸部，所述延伸部抵靠所述电机壳体定位。

可选地，在上述电机中，所述延伸部上设有与电机壳体配合的限位特征。

可选地，在上述电机中，所述延伸部定位在所述电机壳体和电机盖之间。

可选地，在所述的支架模块中，所述支架模块通过所述多个支脚的末梢的卡扣结构固定连接至所述定子芯组件上。

根据本发明的用于电机的支架模块和电机可通过简单改造来适应多个客户的多样化接头或接口需求。

根据本发明的用于电机的支架模块和电机提供导线更规整的布置。

根据本发明的用于电机的支架模块和电机提供导线与定子芯绕线之间有效的隔离。

根据本发明的用于电机的支架模块和电机具有改善的接头位置和尺寸稳定性。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了用于电机的支架模块的视图；

图2示出了用于电机的支架模块倒置时的视图；

图3示出了用于电机的插接单元的视图；

图4示出了用于电机的插接单元倒置时的视图；

图5示出了用于电机的插接单元连接至支架模块时的视图；

图6示出了用于电机的插接单元和支架模块一起连接至定子芯组件后的视图；以及

图7示出了用于电机的插接单元和支架模块连同定子芯组件一起安装至电机壳体时的视图。

具体实施方式：

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

在本文全文中以及权利要求书中，采用术语"绕线"来表示缠绕在定子芯上用于通电后产生驱动转子旋转的磁场的线。在本文全文中以及权利要求书中，采用术语"引线"来表述从插头或插口的各相引出的线。在本文全文中以及权利要求书中，采用术语"导线"来表述设置在独立的支架模块上以用于将"绕线"连接至"引线"的线。

参考图1和图2，其示出了根据本发明的实施例的支架模块10的正置和倒置时的视图。支架模块10主要起到的作用包括：1.规范连接定子芯绕线和插接单元的导线的布置；2.模块化设计适应不同插接单元；3.将导线与定子芯绕线隔开；4.协助插接单元的定位和支撑等。支架模块10将同时支承各条导线，使其相对于定子和电机其他部分固定，由此限定固定的导线与定子芯绕线的接触位置以及导线与插接单元固定的接触位置。支架模块10包括绝缘本体11，绝缘本体11限定中空环形形状，其限定中空部分12，在支架模块固定在定子芯组件上时，允许转子穿过绝缘本体11的中空部分12而安装到电机中，所谓中空环形的绝缘本体11可为如图中实施例中所示的封闭环形，也可为具有间断位置的非封闭环形。优选地，绝缘本体11的形状基本与定子芯组件对应且不会对转子的旋转形成妨碍。绝缘本体11由绝缘材料制成，在一个实施例中，其可由塑料，树脂或橡胶等材料制成。多条导线设置在绝缘本体11上，例如插接在绝缘本体11上或嵌入绝缘本体11中。

在一个实施例中，绝缘本体11可包括协助其固定连接至定子芯组件之上的多个支脚13，从图中可见，沿圆周均布的三个支脚13径向向外并向下延伸，形成类似于挂钩形状，使得整个支架模块10通过支脚13跨于定子芯组件的适当位置上，从而可更稳固地由电机的定子芯组件支撑。从图2中可见，支脚13底侧可具有加强筋131。从图6中可见，各个支架13的末梢形成卡扣结构，从而固定连接至定子芯组件上。备选地，支架模块10可通过其他类型的结构支撑在定子芯组件上。

在一个实施例中，绝缘本体11包括用于布置多条导线的槽口。备选地，在绝缘本体11由塑料制成时，导线也可在注塑成形时预埋在绝缘本体11中。导线可为普通金属线，备选地，导线也可为金属插片141,143,151,153,161,163。在图1和图2所示的实施例中，绝缘本体包括远离定子芯组件的上侧和接近于定子芯组件的下侧。多条导线基本设置在远离定子芯组件的绝缘本体上侧，除了用于与定子芯绕线相连接的端部外。由此导线与定子芯绕线由绝缘的绝缘本体11充分地隔离。多条导线由六片金属插片141,143,151,153,161,163构成，金属插片插入形成在绝缘本体11的上侧上的槽口中，并由与绝缘本体11一体成形的一些定位件进行定位。定位件包括布置在相邻导线间的绝缘间隔片17以及布置在导线端部处的U型槽口18。各个金属插片形式的导线可容易地插入设计的位置中，其基本沿遵循支架结构11的环形形状的周边延伸。金属插片可通过其与定位件之间的摩擦力保持就位或可通过金属插片与槽中特征的配合来保持就位，例如在金属插片上形成小孔而在对应的定位件上形成突起以便在金属插片形式的导线插入槽后，所述突起与小孔配合，从而使各个导线保持就位。多个导线用于连接定子芯绕线与插接单元的引线。不同于现有技术，增加支架模块10，支架模块10为连接在定子芯组件和插接单元之间的独立模块，这协助各个导线的准确定位，于此同时，模块化设计的支架模块10基本可适应各种应用，仅需对插接单元进行更改。

为实现定子芯绕线和插接单元的连接，多个导线中的一些或全部具有与定子芯绕线连接的第一连接端。在图示的实施例中，第一连接端142,152,162,144,154,164从多根导线延伸出，并形成为钩形，钩形的第一连接端142,152,162,144,154,164用于与定子芯绕线中特定点连接。各个第一连接端142,152,162,144,154,164可沿支架模块10周围均布。在图示的实施例中，在绝缘本体11的上表面上的各个导线的末梢或中段向下延伸穿过绝缘本体11，并径向向外延伸出绝缘本体11伸出，该伸出部分进一步折弯来形成钩形的第一连接端142,152,162,144,154,164。在图7所示的组装视图中可见，钩形的第一连接端154勾住绕线441，然后可通过焊接进一步加固两者的连接。优选地，第一连接端提供对于支架模块10的定位。

为实现定子芯绕线和插接单元的连接，多个导线还包括用于与插接单元连接的第二连接端。在一个实施例中，如图1所示的，多个导线中的一些设有竖直向上延伸的凸片以形成第二连接端145,155,165，优选地，各个凸片延伸高出支架模块10。如下文将结合图3-5详述地，第二连接端145,155,165用于与插接单元的相应部分连接。

接着参考图3和图4，其分别示出了根据一个实施例的插接单元20的正置和倒置时的视图。尽管插接单元20示为具有多个插芯21,22,23的接头，但在备选实施例中，也可能采用多相接口结构。插接单元20包括结构主体25，结构主体25由绝缘材料制成，例如由塑料，树脂或橡胶等等。插接单元的接头的插芯21,22,23由结构主体25支撑，并且结构主体25限定各个接头插芯21,22,23的位置，例如可通过不同的模具内的注塑来实现插芯21,22,23之间不同的间距或位置关系。尽管图中的实施例中存在三个成一排设计的插芯，在备选实施例中也可能存在其他数量的插芯或其他相对位置的插芯设计。在一个实施例中，各片插芯与从结构主体25延伸出引线211,221,231连接，各个引线211,221,231采用金属片形式并被折弯以形成钩形212,222,232，该形成为钩形的引线与支架模块10中的形成凸片145,155,165的各导线的第二连接端位置对应，以在插接单元20与支架模块10连接时，形成钩形212,222,232的引线可与支架模块10中的凸片145,155,165配合以导电，与此同时，引线与凸片在焊接后还可对插接单元20进行结构性支撑和定位。插芯21，22，23可直接或借助于线缆来与供电电源连接，供电电源通过插接单元20和支架模块10的导线来给定子芯绕线供电。

在一个实施例中，插接单元20的结构主体25包括延伸部24，该延伸部24抵靠电机壳体定位。在一个实施例中，该延伸部24适于配合在电机壳体和电机盖之间，使得插接单元20稳定定位。在一个实施例中，插接单元20的延伸部24上设有与电机壳体或电机盖或两者配合的限位特征，例如延伸部24上还设有若干突起241，该突起241可配合在电机壳体上的对应大小的限位槽中以便进一步对插接单元20进行限位。

图5示出了支架模块10与插接单元20连接后的视图，从图5中可见，插接单元20的对应于各个插片21,22,23的成钩形的引线212,222,232钩住支架模块10上的三根导线的第二接触端145,165,155，随后可通过焊接来加固各个引线与导线的第二接触端之间的连接，该连接可协助对插接单元支撑和限位。备选地，引线212,222,232可形成凸片而各导线的第二连接端可形成钩形。

图6示出了支架模块10与定子芯组件40的连接方式。常规地，定子芯组件40包括由金属片压制成的定子芯41，定子芯41的内圈形成沿定子芯41的内圈分布的多个齿411，绕线44缠绕在多个齿411上。定子芯组件40可选地还包括分别布置在定子芯41的上侧的顶支架42和布置在定子芯41的下侧的底支架43。在一个实施例中，顶支架42用于支撑绕线并具有架立绕线的多个支柱422。多个支柱可实施成将绕线连接端布置成适于与钩形配合的横线。可选地，顶支架42还包括用于与支架模块的支脚形成卡扣配合的定位槽421。支架模块10可通过支脚与定位槽的配合来固定连接至定子芯组件。备选地，支架模块也可以直接固定至定子芯上。

再参考图7，其中示出了定子芯组件40，支架模块20以及插接单元10一起安装入电机壳体后的视图。尽管图7中示出转子尚未安装，支架模块10以及插接单元20也可在转子安装后再装入。支架模块10通过支脚13固定在定子芯组件40上，而插接单元20一方面通过引线212,222,232与支架模块的导线的形成凸片的第二连接端145,165,155配合由支架模块支撑，另一方面通过其延伸部24与电机壳体31的对应设计部分311的配合，优选地还通过延伸部24的限位特征，如其下侧的突起241与壳体31的部分311处的小槽(未示出)的配合以进一步受到支撑和定位。在图7所示的电机的其他部分均装配完毕后，与电机壳体31对应的电机盖(未示出)可安装至电机壳体31上，并通过凸缘处的孔口312将电机盖与电机壳体连接，而电机盖上具有对应与插接单元对应的开口，使得在盖安装后插头或插口可通过电机盖而露出，插接单元20的延伸部24夹在电机壳体31和电机盖之间，使得插接单元20的位置更加稳定，插接单元相对于整个定子的位置，各个插芯之间的间距以及插芯的相对位置不易发生改变。优选地，延伸部24从电机壳体31和电机盖之间延伸至电机外壳外侧，使得可从电机外壳外侧观察到插接单元20是否准确定位。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电机的支架模块，所述支架模块包括绝缘本体和设置在所述绝缘本体上的多条导线，其特征在于，所述绝缘本体基本呈环形，其限定中空部分，在所述支架模块固定在定子芯组件上时，允许转子穿过所述绝缘本体的中空部分而安装到电机中，所述支架模块为固定连接在定子芯组件和插接单元之间的独立模块，以便通过所述多条导线使所述定子芯绕线和所述插接单元的引线导通，其中，所述多条导线包括用于与所述定子芯绕线连接的第一连接端和用于与插接单元连接的第二连接端。

2.根据权利要求1所述的支架模块，其特征在于，所述绝缘本体包括沿径向延伸的用于跨于定子芯组件上的多个支脚。

3.根据权利要求1所述的支架模块，其特征在于，所述多条导线形成为金属插片，所述多条导线插接在所述绝缘本体上侧的槽中并且所述多条导线沿绝缘本体的环形形状的周边延伸。

4.根据权利要求3所述的支架模块，其特征在于，所述多条导线的所述第一连接端延伸到所述绝缘本体下侧，所述第一连接端末梢处形成为钩形。

5.根据权利要求3所述的支架模块，其特征在于，所述多条导线的所述第二连接端形成为从所述导线向上延伸的凸片，所述凸片高出所述绝缘本体。

6.一种电机，其包括：

电机壳体；

定子芯组件，其包括缠绕于定子芯上的绕线，所述绕线分别在多处与支架模块的多条导线的第一连接端连接；

如权利要求1-5中任一项所述的支架模块；以及

插接单元，所述插接单元具有接头或接口，分别与所述接头或接口的各相连接的引线以及支撑所述接头或接口和所述引线的结构主体，所述引线连接至所述支架模块的所述多条导线的第二连接端，所述结构主体由绝缘材料制成。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述结构主体具有延伸部，所述延伸部抵靠所述电机壳体定位。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述延伸部上设有与电机壳体配合的限位特征。

9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述延伸部定位在所述电机壳体和电机盖之间。

10.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述支架模块通过所述多个支脚的末梢的卡扣结构固定连接至所述定子芯组件上。