CN112510881B - 电机电枢及其绕线方法和电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，具体提供了一种电机电枢及其绕线方法和电机。所述电机电枢包括具有相对第一端面与第二端面的铁芯和包括线圈与过桥线的绕组，铁芯包括轭部和环绕轭部设置的齿部，齿部包括至少两个形成线圈的绕线齿和设于相邻两个绕线齿之间以用于形成过桥线的跨越齿组，跨越齿组至少包括一个跨越齿；过桥线包括至少一个由依次连接的第一跨线段、第二跨线段和第三跨线段形成的第一跨线部，第二跨线段沿第二端面延伸于一个跨越齿上，第一跨线段从第二跨线段的一端朝向第一端面倾斜延伸，第三跨线段从第二跨线段的另一端朝向第一端面倾斜延伸。本发明提供的电机电枢具有过桥线紧绷、绕线可靠性高以及过桥线对端面区域占用量少等特点。

Description

电机电枢及其绕线方法和电机

【技术领域】

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机电枢及其绕线方法和电机。

【背景技术】

电机包括定子和转子，其中定子和转子均包括电机电枢。一般地，电机电枢包括铁芯与绕组，铁芯通常包括具有中空内孔的轭部以及沿轭部的外表面或内表面周向设置的齿部，绕组包括绕制在齿部上的若干个线圈以及用于连接相邻两个线圈的过桥线，过桥线沿着绕组的绕制方向放置在轭部的端面，为了支撑和固定过桥线，往往在轭部的端面凸设有端子。

随着各种电子产品的轻薄化发展，会考虑省去轭部端面上的端子以降低定子和转子的高度，但是这样一来，直接放置在轭部端面的过桥线变得相对松散且占用端面区域，给电机电枢的工艺定位以及支撑等带来诸多不便。

因此，有必要提供一种新的技术方案以解决上述电机电枢在铁芯轭部无端子的时下存在的技术问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种电机电枢，以解决现有无端子铁芯在绕组时存在过桥线松散、占用端面区域以及不利于工艺定位和支撑等问题。

为实现上述技术目标，本发明采用的技术方案如下：

电机电枢，包括铁芯和绕组，所述铁芯包括轭部和环绕所述轭部设置的齿部，所述绕组包括至少两个线圈和用于连接相邻两个所述线圈的过桥线，所述齿部包括至少两个用于供导线绕制以形成所述线圈的绕线齿和设于相邻两个所述绕线齿之间以用于绕制形成所述过桥线的跨越齿组，每个所述跨越齿组包括一个或者两个以上的跨越齿；

所述铁芯具有相对设置的第一端面和第二端面，所述过桥线包括至少一个第一跨线部，所述第一跨线部包括依次连接的第一跨线段、第二跨线段和第三跨线段，所述第二跨线段沿所述第二端面延伸于一个所述跨越齿上，所述第一跨线段从所述第二跨线段的一端朝向所述第一端面倾斜延伸，所述第三跨线段从所述第二跨线段的另一端朝向所述第一端面倾斜延伸。

优选地，所述过桥线包括至少一个所述第一跨线部和一个第二跨线部，所述第一跨线段从所述第二跨线段的一端朝向所述第一端面倾斜延伸至一个所述线圈，所述第三跨线段从所述第二跨线段的另一端朝向所述第一端面倾斜延伸至所述第二跨线部，所述第二跨线部沿所述第一端面延伸连接于所述第三跨线段与所述另一个所述线圈之间。

优选地，每个所述线圈具有进线端和出线端，所述进线端和所述出线端均设于所述线圈之靠近所述轭部的一端；

所述绕组还包括第一引线和第二引线，所述第一引线连接所述绕组之第一个所述线圈的进线端，所述第二引线连接所述绕组之最后一个所述线圈的出线端，所述过桥线的一端连接一个所述线圈的出线端，另一端则连接相邻所述线圈的进线端。

优选地，所述轭部为具有中空内孔的圆环状结构，所述轭部具有朝向所述中空内孔的内表面和背对所述内表面的外表面，所述齿部沿所述轭部的周向凸设于所述外表面或所述内表面。

优选地，所述齿部包括齿本体和齿头，所述齿本体自所述轭部的内表面朝向所述中空内孔的中心延伸设置，所述齿头设置在所述齿本体之远离所述轭部的端部；

或，所述齿本体自所述轭部的外表面朝远离所述中空内孔的方向延伸设置，所述齿头设置在所述齿本体之远离所述轭部的端部。

优选地，每个所述齿头都具有背对所述齿本体的端部，所述端部呈曲面，所有所述齿头的曲面围合形成一个圆柱面，且所述圆柱面的中心轴与所述中空内孔的中心轴重合。

本发明的目的之二在于提供一种电机。

电机，包括转子和用于驱动所述转子转动的定子，所述转子和所述定子中的至少一者采用上述电机电枢。

本发明的目的之三在于提供一种电机电枢的绕线方法。

该绕线方法包括以下步骤：

步骤S01、提供所述铁芯；

步骤S02、在所述铁芯之一个所述绕线齿上绕制形成一个所述线圈；

步骤S03、在所述跨越齿组上绕制形成所述过桥线；

步骤S04、在相邻的所述绕线齿上绕制形成一个所述线圈。

进一步地，还包括在一个所述线圈的进线端形成第一引线以及在另一个所述线圈的出线端形成第二引线。

进一步地，所述过桥线的绕制步骤包括以下步骤：

从一个所述线圈朝向所述跨越齿组倾斜延伸形成第一跨线段；

从所述第一跨线段沿所述第二端面在所述跨线齿组上延伸形成所述第二跨线段；

从所述第二跨线段朝向所述跨越齿组倾斜延伸至第一端面形成所述第三跨线段；由所述第一跨线段、第二跨线段及第三跨线段组成所述第一跨线部；

从所述第三跨线段朝向相邻的一个所述线圈延伸并与所述线圈连接形成所述第二跨线部。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明提供的电机电枢及其绕线方法和电机，铁芯具有相对设置的第一端面和第二端面，将铁芯的齿部分为绕线齿和跨越齿组，且跨越齿组设置在两个相邻的绕线齿之间，导线在绕线齿绕制形成线圈，相邻两个绕线齿上的线圈以过桥线连接，其中，过桥线至少包括第一跨线部，并且第一跨线部包括依次连接的第一跨线段、第二跨线段和第三跨线段，第二跨线段沿第二端面延伸于其中一个跨越齿，而第一跨线段从第二跨线段的一端朝向第一端面倾斜延伸，第三跨线段从第二跨线段的另一端朝向第一端部延伸，这样的结构设计至少带来两方面的效果，其一，过桥线由跨越齿进行绷紧固定，过桥线不再松散，提高了绕组绕线的可靠性；其二，过桥线只有局部设置在铁芯的端面，减少了过桥线对铁芯端面区域的占用，从而有效地释放铁芯端面区域，有利于提供工艺定位、支撑等，简化了工装。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的电机电枢立体结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的铁芯立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的绕组立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电机简化结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电机电枢的绕线方法流程示意图。

附图标号说明：

100、电机电枢；

10、铁芯；101、轭部；102、齿部；1021、齿本体；1022、齿头；10220、端部；110、第一端面；111、第二端面；112、内表面；113、外表面；10201、绕线齿；10202、跨越齿；

20、绕组；201、线圈；2011、进线端；2012、出线端；202、过桥线；2021、第一跨线部；20211、第一跨线段；20212、第二跨线段；20213、第三跨线段；2022、第二跨线部；203、第一引线；204、第二引线；

200、中空内孔；

300、电机；

301、转子；302、定子。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

是需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1～图4所示，本发明实施例提供一种电机电枢100。

请参阅图1、图2和图3，电机电枢100包括铁芯10和绕组20，其中，铁芯10具有第一端面110和第二端面111，并且第一端面110和第二端面111相对设置，铁芯10包括轭部101和齿部102，齿部102环绕于轭部101并且设置在轭部101上；绕组20包括至少两个线圈201、过桥线202、第一引线203和第二引线204，每个线圈201具有进线端2011和出线端2012，过桥线202用于连接相邻的两个线圈201，第一引线203与绕组20的第一个线圈201连接，第二引线204与绕组20的最后一个线圈201连接。

具体地，齿部102包括至少两个绕线齿10201和由一个或两个以上跨越齿10202形成的跨越齿组，其中，绕线齿10201用于供导线在其上绕制以形成环绕在其上的线圈201，每个跨越齿组设置于相邻两个绕线齿10201之间，齿部102结构同时满足以下三个条件：绕线齿10201和相邻的跨越齿组之间间隔设置、跨越齿组中的每一个跨越齿10202之间间隔设置。过桥线202至少包括一个第一跨线部2021，第一跨线部2021包括第一跨线段20211、第二跨线段20212和第三跨线段20213，并且第一跨线段20211、第二跨线段20212和第三跨线段20213依次连接，其中，第二跨线段20212沿第二端面111延伸于一个跨越齿10202上，第一跨线段20211从第二跨线段20212的一端朝向第一端面110倾斜延伸，第三跨线段20213从第二跨线段20212的另一端朝向第一端面110倾斜延伸。

在实际应用中，过桥线202至少包括一个第一跨线部2021和一个第二跨线部2022，其中，第一跨线段20211从第二跨线段20212的一端朝向第一端面110倾斜延伸至一个线圈201，第三跨线段20213从第二跨线段20212的另一端朝向第一端面110倾斜延伸至第二跨线部2022，第二跨线部2022沿第一端面110延伸连接于第三跨线段20213与另一个线圈201之间。

请参阅图3、图4，每个线圈201的进线端2011都设置在线圈201靠近轭部101的一端，同时，每个线圈201的出线端2012也都设置在线圈201靠近轭部101的一端；第一引线203与绕组20之第一个线圈201的进线端2011连接，第二引线204与绕组20之最后一个线圈201的出线端2012连接。本实施例中，除了绕组20的第一个线圈201进线端2011与第一引线203连接，最后一个线圈201的出线端2012与第二引线204连接，绕组20中其余线圈201的进线端2011和出线端2012均靠近轭部101设置，这样可以使得过桥线202尽可能靠近轭部101的边缘，以尽可能减少过桥线202对铁芯10端面区域(包括第一端面110和第二端面111)的占用。

请参阅图图3，轭部101为具有中空内孔200的圆环状结构，轭部101具有内表面112和外表面113，其中内表面112朝向中空内孔200，外表面113则与内表面112相背对，齿部102沿轭部101的周向凸设于外表面113，或者齿部102沿轭部101的周向凸设于内表面112。

在实际应用中，齿部102包括齿本体1021和齿头1022，齿本体1021自轭部101的内表面112朝向中空内孔200的中心延伸设置，齿头1022设置在齿本体1021之远离轭部101的端部；或者，齿本体1021自轭部101的外表面113朝远离中空内孔200的方向延伸设置，齿头1022设置在齿本体1021之远离轭部101的端部。

每个齿头1022都具有背对齿本体1021的端部10220，端部10220呈曲面，所有齿头1022的曲面围合形成一个圆柱面，并且圆柱面的中心轴与中空内孔200的中心轴重合。

请参阅图1～图4及图5，本发明实施例在提供上述电机电枢100的基础上，还进一步提供一种电机300。

电机300包括转子301和定子302，定子302用于驱动转子301转动，定子302和转子301的位置关系和连接关系与目前市面上可接触的电机300相同，在此不再展开赘述，其中，转子301和定子302都包括电机电枢，转子301的电机电枢为上述的电机电枢100，或者，转子301的电机电枢为上述的电机电枢100，或者，转子301和定子302的电机电枢都为上述的电机电枢100。

请参阅图6，本发明实施例在提供电机电枢100以及电机300的基础上，还进一步提供上述电机电枢100的绕线方法，包括以下步骤：

步骤S01、提供电机电枢100的铁芯10；

步骤S02、在铁芯10之一个绕线齿10201上绕制形成一个线圈201；

步骤S03、在跨越齿组上绕制形成过桥线202；

步骤S04、在相邻的绕线齿10201上绕制形成一个线圈201。

其中，在步骤S02中，还包括在一个线圈201的进线端2011形成第一引线203，以及在另一个线圈201的出线端2012形成第二引线204。

步骤S03中，过桥线202的绕制步骤包括以下步骤：

从一个线圈201朝向跨越齿组倾斜延伸形成第一跨线段20211；

从第一跨线段20211沿第二端面111在跨线齿组上延伸形成第二跨线段20212；

从第二跨线段20212朝向跨越齿组倾斜延伸至第一端面110形成第三跨线段20213；由第一跨线段20211、第二跨线段20212及第三跨线段20213组成第一跨线部2021；

从第三跨线段20213段朝向相邻的一个线圈201延伸并与线圈201连接形成第二跨线部2022。

如果铁芯10只包括两个绕线齿10201和设置在两个绕线齿10201之间的一个跨越齿组(包括一个或两个跨越齿10202)，那么电机电枢100的绕线过程至步骤S04即可结束，如果铁芯10包括三个或者三个以上的绕线齿10201，那么重复步骤S02～步骤S04，直至在沿着绕组20之绕线方向的最后一个绕线齿10201绕制得到最后一个线圈201为止。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.电机电枢，包括铁芯和绕组，所述铁芯包括轭部和环绕所述轭部设置的齿部，所述绕组包括至少两个线圈和用于连接相邻两个所述线圈的过桥线，其特征在于，所述齿部包括至少两个用于供导线绕制以形成所述线圈的绕线齿和设于相邻两个所述绕线齿之间以用于绕制形成所述过桥线的跨越齿组，每个所述跨越齿组包括一个或者两个以上的跨越齿；

所述铁芯具有相对设置的第一端面和第二端面，所述过桥线包括至少一个第一跨线部，所述第一跨线部包括依次连接的第一跨线段、第二跨线段和第三跨线段，所述第二跨线段沿所述第二端面延伸于一个所述跨越齿上，所述第一跨线段从所述第二跨线段的一端朝向所述第一端面倾斜延伸，所述第三跨线段从所述第二跨线段的另一端朝向所述第一端面倾斜延伸；

所述过桥线包括至少一个所述第一跨线部和一个第二跨线部，所述第一跨线段从所述第二跨线段的一端朝向所述第一端面倾斜延伸至一个所述线圈，所述第三跨线段从所述第二跨线段的另一端朝向所述第一端面倾斜延伸至所述第二跨线部，所述第二跨线部沿所述第一端面延伸连接于所述第三跨线段与所述另一个所述线圈之间。

2.根据权利要求1所述的电机电枢，其特征在于，每个所述线圈具有进线端和出线端，所述进线端和所述出线端均设于所述线圈之靠近所述轭部的一端；

所述绕组还包括第一引线和第二引线，所述第一引线连接所述绕组之第一个所述线圈的进线端，所述第二引线连接所述绕组之最后一个所述线圈的出线端，所述过桥线的一端连接一个所述线圈的出线端，另一端则连接相邻所述线圈的进线端。

3.根据权利要求1所述的电机电枢，其特征在于，所述轭部为具有中空内孔的圆环状结构，所述轭部具有朝向所述中空内孔的内表面和背对所述内表面的外表面，所述齿部沿所述轭部的周向凸设于所述外表面或所述内表面。

4.根据权利要求3所述的电机电枢，其特征在于，所述齿部包括齿本体和齿头，所述齿本体自所述轭部的内表面朝向所述中空内孔的中心延伸设置，所述齿头设置在所述齿本体之远离所述轭部的端部；

或，所述齿本体自所述轭部的外表面朝远离所述中空内孔的方向延伸设置，所述齿头设置在所述齿本体之远离所述轭部的端部。

5.根据权利要求4所述的电机电枢，其特征在于，每个所述齿头都具有背对所述齿本体的端部，所述端部呈曲面，所有所述齿头的曲面围合形成一个圆柱面，且所述圆柱面的中心轴与所述中空内孔的中心轴重合。

6.电机，其特征在于，包括转子和用于驱动所述转子转动的定子，所述转子和所述定子中的至少一者采用权利要求1～5任一项所述的电机电枢。

7.如权利要求1～5任一项所述的电机电枢的绕线方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01、提供所述铁芯；

步骤S02、在所述铁芯之一个所述绕线齿上绕制形成一个所述线圈；

步骤S03、在所述跨越齿组上绕制形成所述过桥线；

步骤S04、在相邻的所述绕线齿上绕制形成一个所述线圈。

8.根据权利要求7所述的电机电枢的绕线方法，其特征在于，还包括在一个所述线圈的进线端形成第一引线以及在另一个所述线圈的出线端形成第二引线。

9.根据权利要求7所述的电机电枢的绕线方法，其特征在于，所述过桥线的绕制步骤包括以下步骤：

从一个所述线圈朝向所述跨越齿组倾斜延伸形成第一跨线段；

从所述第一跨线段沿所述第二端面在所述跨越齿组上延伸形成所述第二跨线段；

从所述第二跨线段朝向所述跨越齿组倾斜延伸至第一端面形成所述第三跨线段；由所述第一跨线段、第二跨线段及第三跨线段组成所述第一跨线部；

从所述第三跨线段朝向相邻的一个所述线圈延伸并与所述线圈连接形成所述第二跨线部。

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