CN111224493A - 用于电机的接线装置和相应的电机 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及一种用于电机的接线装置和相应的电机。该接线装置包括环形件以及导体。该环形件具有靠近电机的第一侧和与第一侧相对的第二侧。该导体嵌入环形件中，并且包括经由导条彼此耦合的多个接头。环形件包括第一组孔和第二组孔，第一组孔分别从第一侧延伸至多个接头，第二组孔与第一组孔相对设置并且分别从第二侧延伸至多个接头。根据本公开的实施例接线装置结构简单并且紧凑，并且可以大大地提升接线的效率。

Description

用于电机的接线装置和相应的电机
技术领域
本公开的实施例总体上涉及电机领域，并且更具体地一种用于伺服电机绕组端部的接线装置。
背景技术
伺服电机具有广泛的应用，例如可以被用于工业机器人中，特别是中小型交流伺服电机。这种电机具有结构紧凑、批量大、要求性价比高的特点，这些特点要求电机设计的尽可能小巧，同时也对制造的自动化具有较高的要求。
在常规的电机技术中，绕组端部接线通常会比较繁琐和效率较低。对于采用集中绕组的中小型伺服电机，传统接线方式使得电机绕组端部尺寸较厚，不利于伺服电机的紧凑设计。尤其是电机轴向尺寸被严格限制时，过高的绕组端部接线高度限制了电机铁心长度，从而使电机设计较为困难。
发明内容
例如中国专利申请CN 105119411A的已知技术公开了一种交流电机定子绕组接线环连接结构，这种结构由外至内依次布置三个外部接线环、绝缘层骨架和内部接线环。在这种方式中，部件数目众多，且需要额外对漆包线进行压紧操作，因此工序繁琐，接线效率不高。此外，由于接线方式单一，这种连接结构的使用范围也受到很大限制。
本公开的实施例提供了一种用于电机的接线装置和相应的电机，旨在至少部分地解决电机接线的设计中存在的上述和/或其他潜在问题。
在第一方面，本公开的实施例涉及一种用于电机的接线装置。所述接线装置包括：环形件，具有靠近电机的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及导体，嵌入所述环形件中，并且包括经由导条彼此耦合的多个接头；其中所述环形件包括第一组孔和第二组孔，所述第一组孔分别从所述第一侧延伸至所述多个接头，所述第二组孔与所述第一组孔相对设置并且分别从所述第二侧延伸至所述多个接头。
根据本公开的实施例，接线装置的结构紧凑、接线可靠，并且使得接线过程无需额外的压接等工序，可以大幅提升接线的效率。
在一些实施例中，所述环形件还包括：凹槽，设置在所述环形件的周缘，并且由所述第一侧延伸至所述第二侧，所述凹槽适于供所述电机的漆包线从所述第一侧穿过，并且进入所述第二侧上的所述第二组孔从而连接至所述接头。
在一些实施例中，所述环形件还包括：焊孔，设置在所述环形件的周缘，并且由所述第一侧延伸至所述第二侧，所述焊孔适于供所述电机的引线穿过并与所述引线焊接。
在一些实施例中，所述焊孔包括彼此相邻地设置在所述环形件的周缘的多个焊孔。
在一些实施例中，所述接线装置还包括：凸起，邻近所述环形件的周缘并且从所述第一侧朝着所述电机延伸，从而插入所述电机的定子的周缘的凹部中。
在一些实施例中，所述导体由包括铜的金属制成。
在一些实施例中，所述环形件由绝缘材料制成。
在一些实施例中，所述导条螺旋状地设置在所述环形件内，并且通过所述环形件与外界绝缘。
在第二方面，本公开的实施例包括一种电机。所述电机包括根据本公开的第一方面的接线装置。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
图1示出了将根据本公开的实施例的接线装置装配到电机期间的示意性透视图；
图2示出了根据本公开的实施例的接线装置的示意性透视图；
图3示出了根据本公开的实施例的接线装置的示意性正视图；
图4示出了沿着图3中的线A-A所截取的接线装置的一部分的截面示意图；
图5示出了根据本公开的实施例的被设置在接线装置中的导体的示意图，其中环形件被隐藏，以显示导体的构造；
图6示出了根据本公开的实施例的将接线装置装配到电机之后的示意性透视图，其中电机的漆包线与接线装置采用表面连接的方式连接；以及
图7示出了根据本公开的实施例的将接线装置装配到电机之后的另一示意性透视图，其中电机的漆包线与接线装置采用穿孔连接的方式连接。
具体实施方式
现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本发明的原理。
如上文所提及的，现有的接线方案中，绕组漆包线连接、引线连接采用传统连接方式，工序繁琐，无法实现自动化。此外增加了电机绕组端部厚度，这也不利于电机的散热。
为解决上述问题，本发明提供了一种结构简单并且易于实现自动化接线的接线装置。
下面结合图1至图7描述根据本公开的实施例的一些实例实现。
本公开的实施例涉及一种用于电机2的接线装置1。如图1所示，接线装置1总体上包括环形件10以及嵌入环形件10中的导体20。结合图2，环形件10设置在电机2的绕组的出线端附近，并且具有靠近电机2的第一侧12和与第一侧12相对的第二侧14。
图4示出了环形件10的一部分的截面图。如图4所示，导体20被嵌入环形件10中，由此被环形件10所包围。导体20包括导条24以及经由导条24彼此耦合的多个接头22。环形件10包括第一组孔16和第二组孔18。第一组孔16分别从第一侧12延伸至多个接头22，第二组孔18的位置被设置为与第一组孔16相对，并且分别从第二侧14延伸至多个接头22。如图4所示，第一组孔16中的每个孔与第二组孔18中的每个孔从相对的两侧延伸至相应的接头22。
根据本公开的实施例，如图1所示，由于导条24将多个接头22彼此连接，因此电机2的漆包线4可以通过接头22而按照预定的方式被耦接在一起。此外，环形件10可以在与电机2的轴向方向大体平行的方向L上被设计为具有较小的尺寸(即，厚度)，由此在接线装置1在实现电机2的接线功能的同时，不会额外增加在方向L上的空间，从而使得电机2更加紧凑。这在中小型伺服电机中是有益的。
在一些实施例中，如图7所示，电机2的多根漆包线4可以从电机2伸出，并且经由接线装置1的与电机2靠近的一侧与接头22连接。具体地，结合图4，漆包线4从接线装置1的环形件10的第一侧12大体上沿着方向L插入相应的第一组孔16中，并且耦合至相应的接头22。由于接头22是通过导条24彼此耦合的，以此方式，多根漆包线4可以按照预定的方式实现相互的耦接。这种接线方式被称作多路并联接线。
在其他的实施例中，如图6所示，电机2的多根漆包线4也可以经由接线装置1的远离电机2的一侧与接头22连接。同时参考图2，环形件10还可以包括设置在其周缘的凹槽15，凹槽15由第一侧12延伸至第二侧14，以供电机2的漆包线4从第一侧12穿过。漆包线4由此可以经由第二侧14上的第二组孔18而连接至接头22。由于接头22通过导条24彼此耦合，以此方式，多根漆包线4可以按照预定的方式实现相互的耦接。这种接线方式被称作一路并联接线。
根据本公开的实施例，漆包线4可以从不同的方向接入接线装置1中，由此可以实现灵活的接线。这可以使用户根据具体的使用环境来采用相应的接线方式，接线装置1的适用性得以提高。
在一些实施例中，如图3所示，环形件10还可以包括设置在环形件10的周缘的焊孔13。焊孔13由第一侧12延伸至第二侧14，并且适于供电机2的引线3穿过并与引线3焊接。
图6和图7示出了焊孔13与引线3焊接的状态。在装配时，用户可以先将接线装置1与电机2靠近，然后将引线3与焊孔13对齐并使引线3穿过焊孔13，从而实现引线3和焊孔13的焊接。在焊接完成之后，参考上面的描述，用户可以根据预定的接线方式来使漆包线4从第一侧12上的第一组孔16或者从第二侧12上的第二组孔18与导体20的接头22连接。引线3可以被直接整齐紧凑地焊接在接线装置1上，以便节省出线空间。
以此方式，通过接线装置1，无需特殊的工具，可以实现引线3和漆包线4两者的接线。接线易于完成，由此可以极大地提高用户的工作效率。
在一些实施例中，如图2所示，焊孔13可以包括彼此相邻地设置在环形件10的周缘的多个焊孔13。焊孔13可以被彼此靠近地设置在环形件10的周缘。虽然图上仅示出了三个焊孔13，但清楚的是，用户可以根据具体的要求来改变焊孔13的数目，例如两个、四个。具体的数目不受到本发明的实施例的限制。
在一些实施例中，如图2和图3所示，接线装置1还可以包括邻近环形件10的周缘的凸起30。参照图4，凸起30从与电机2靠近的第一侧12朝着电机2延伸。返回参考图1，在备选的实施例中，在电机2的定子的周缘处设置有凹部40，凹部40的位置和尺寸被设计为与凸起30匹配，从而便于凸起30插入凹部40中，以实现接线装置1与电机2的连接。在一些实施例中，凹部40可以被设置在电机2的定子铁芯绝缘骨架的端部。在使用中，用户可以在将接线装置1的凸起30插入电机2的凹部40之后，完成引线3与焊孔13的焊接。
由于凸起30设置在环形件10的边缘处，并不会导致环形件10的径向尺寸的增加。此外，电机2的凹部40中的空间被合理地用于与凸起30耦接，因此，当把接线装置1与电机2装配完成之后，组合后的接线装置1和电机2沿方向L的尺寸并不会增加。以此方式，电机2的尺寸可以更加紧凑。紧凑的设计可以有助于来自电机2的热量被更快地耗散。
在备选的实施例中，接线装置1和电机2可以采用其他的方式来连接，例如卡扣连接、磁性连接，等等。具体的连接方式可以根据实际的需求来调整，而不受到本公开的实施例的限制。以此方式，在不引起电机2的尺寸增加的前提下，可以实现接线装置1与电机2的牢固连接。由此，可以避免接线不牢所带来的安全隐患。
在一些实施例中，导体20可以由包括铜的金属制成。铜可以确保导体20的各个接头22之间的稳定连接。在备选实施例中，可以采用其他材料来替代铜，例如铝。用户可以根据实际的需求来选择适当的材料，例如成本考虑。具体的材料不受到于本公开的实施例的限制。
在一些实施例中，环形件10可以由绝缘材料制成。绝缘材料可以是树脂或塑料。可以理解的是，环形件10可以由除了这里列出的材料以外的材料制成，只要这种材料可以实现绝缘效果即可。
图5中示出了嵌在环形件10中的导体20的一种设置方式。如图5所示，在一些实施例中，导条24可以螺旋状地设置在环形件10内，并且通过环形件10与外界绝缘。根据不同的接线需求，可以预先设计导条24的相应排布方式。用户仅需将电机20的漆包线4从环形件10的第一组孔16或者第二组孔18中接入并与接头22耦接，便可以完成接线，而无需压接或者焊接的操作。这使得自动化接线效率大幅提升。此外，由于漆包线4无需绝缘套管、压接端子、绝缘胶带等的绝缘保护，由此接线的成本得以降低。
螺旋状的排布方式可以最大程度地利用环形件10的空间，而不会导致接线装置1尺寸的增加。
在一些实施例中，导条24的厚度及宽度可以根据电机2的输出电流大小以及安装空间进行调整。在一些实施例中，导条24可以按照距离最短和不交叉的原则沿着环形件10的周向进行排布。尽管在图5中示出了导条24上的接头22的数目，可以理解的是，这里示出的数目仅仅是示意性的，具体的数目不受到本公开的实施例的限制。
在其他实施例中，如图5所示，导条24之间可以设置有若干支撑条26。支撑条26可以在注塑过程中保证导条24整体性，使得导条24能够设置预定的位置中。此外，支撑条26可以确保导条24之间的相对电气绝缘距离，从而提升导条24的电气性能。在备选的实施例中，在注塑完成后，可以去除支撑条26。
本公开的实施例涉及一种电机2。电机2包括根据上面描述的接线装置1。电机2可以是用于工业机器人上的伺服电机。在备选实施例中，电机2可以是集中绕组的中小型交流伺服电机。
根据本公开的接线装置1，由于其结构紧凑，能够减小电机2的出线端绕组端部厚度，由此使电机2的设计更加小巧和可靠。另外，本发明可使电机2的漆包线4和引线3接线更加简单，这可以实现自动化接线，由此能够配合生产线的工序流程，这有利于大批量的生产。
虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。

Claims (9)

1.一种用于电机的接线装置，包括：
环形件(10)，具有靠近电机(2)的第一侧(12)和与所述第一侧(12)相对的第二侧(14)；以及
导体(20)，嵌入所述环形件(10)中，并且包括经由导条(24)彼此耦合的多个接头(22)；
其中所述环形件(10)包括第一组孔(16)和第二组孔(18)，所述第一组孔(16)分别从所述第一侧(12)延伸至所述多个接头(22)，所述第二组孔(18)与所述第一组孔(16)相对设置并且分别从所述第二侧(14)延伸至所述多个接头(22)。
2.根据权利要求1所述的接线装置，其中所述环形件(10)还包括：
凹槽(15)，设置在所述环形件(10)的周缘，并且由所述第一侧(12)延伸至所述第二侧(14)，所述凹槽(15)适于供所述电机(2)的漆包线(4)从所述第一侧(12)穿过，并且进入所述第二侧(14)上的所述第二组孔(18)从而连接至所述接头(22)。
3.根据权利要求1所述的接线装置，其中所述环形件(10)还包括：
焊孔(13)，设置在所述环形件(10)的周缘，并且由所述第一侧(12)延伸至所述第二侧(14)，所述焊孔(13)适于供所述电机(2)的引线(3)穿过并与所述引线(3)焊接。
4.根据权利要求3所述的接线装置，其中所述焊孔(13)包括彼此相邻地设置在所述环形件(10)的周缘的多个焊孔。
5.根据权利要求1所述的接线装置，还包括：
凸起(30)，邻近所述环形件(10)的周缘并且从所述第一侧(12)朝着所述电机(2)延伸，从而插入所述电机(2)的定子的周缘的凹部(40)中。
6.根据权利要求1所述的接线装置，其中所述导体(20)由包括铜的金属制成。
7.根据权利要求1所述的接线装置，其中所述环形件(10)由绝缘材料制成。
8.根据权利要求1所述的接线装置，其中所述导条(24)螺旋状地设置在所述环形件(10)内，并且通过所述环形件(10)与外界绝缘。
9.一种电机，至少包括根据权利要求1至8中任一项所述的接线装置(1)。
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