CN113572280A - 定子组件及使用该定子组件的电机 - Google Patents

Abstract

一种电机，包括转子组件与定子组件，所述定子组件包括电枢以及与电枢连接的集线单元，所述电枢包括铁芯、包覆铁芯的绝缘架、以及绕设于绝缘架上的线圈，所述绝缘架上一体连接有若干第一接线端子，所述第一接线端子对应连接所述线圈，所述集线单元包括集线座以及一体连接于所述集线座上的公头连接器，所述公头连接器由若干外接端子组成，所述定子组件还包括若干转接端子，当所述集线单元沿定子组件的轴线方向安装到所述电枢的一端时，所述第一接线端子通过所述转接端子与所述外接端子对应电连接，如此不仅避免了线圈磨损引起的短路问题，也使得所述定子组件的生产与组装可以全部实行自动化生产，极大地提高了生产效率。

Description

定子组件及使用该定子组件的电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机的定子组件。

背景技术

电机作为最常见的动力源，广泛应用于各行各业。电机通常由定子以及相对定子转动的转子组件构成，其中转子组件设有永久磁铁，定子设有线圈。所述定子线圈通电产生变化的磁场，与转子组件的永久磁铁的磁场相作用，推动转子组件持续转动。

现有电机的定子组件中，定子线圈与外部电子器件的连接是将线圈的首尾两端引出并连接至一母头连接器，与外部电子器件的公头连接器相插接。所述线圈的引出线与母头连接器通常是活动地置于线圈上，如此不仅容易造成线圈磨损短路，在生产上也无法自动化操作，在很大程度上影响电机的生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决上述问题的电机及其定子组件。

本发明提供一种定子组件，包括电枢以及与电枢连接的集线单元，所述电枢包括铁芯、包覆铁芯的绝缘架、以及绕设于绝缘架上的线圈，所述绝缘架上一体连接有若干第一接线端子，所述第一接线端子对应连接所述线圈，所述集线单元包括集线座以及一体连接于所述集线座上的公头连接器，所述公头连接器由若干外接端子组成，所述定子组件还包括若干转接端子，当所述集线单元沿定子组件的轴线方向安装到所述电枢的一端时，所述第一接线端子通过所述转接端子与所述外接端子对应电连接。

本发明还提供一种电机，包括转子组件与上述定子组件。

在一些实施例中，每一第一接线端子设有一沿定子组件的轴线方向延伸的插脚，用于与所述转接端子连接。

在一些实施例中，所述外接端子穿设于集线座，包括伸出至集线座之外的外端、以及朝向所述电枢的内端；所述转接端子包括一环状本体以及由所述本体向外延伸的连接部；所述转接端子固定于所述集线座并使得所述外接端子的内端对应插接于所述转接端子的环状本体；当所述集线单元安装到所述电枢的一端时，所述第一接线端子的插脚对应连接于所述转接端子的连接部。

在一些实施例中，所述转接端子的连接部为压接式触头。

在一些实施例中，每一所述连接部包括基板以及由基板的两侧相向延伸的折边，所述折边与基板之间形成插槽；所述插脚压装于所述插槽内实现所述插脚与所述连接部之间的连接。

在一些实施例中，所述转接端子的环状本体向内倾斜延伸一弹片，外接端子的内端插入环状本体时挤压所述弹片使其变形，弹片抵顶外接端子的内端使外接端子与转接端子电性连接。

在一些实施例中，所述转接端子还包括固定部，所述固定部与集线座形成有对应的装配孔，固定件通过所述装配孔将转接端子连接于集线座上。

在一些实施例中，所述转接端子分别与对应的所述第一接线端子一体成型。

在一些实施例中，所述集线座一体注塑成型，所述外接端子在成型集线座时一体嵌设于集线座上。

在一些实施例中，所述绝缘架一体注塑成型，所述第一接线端子以嵌件成型的方式一体嵌设于绝缘架上。

在一些实施例中，所述铁芯包括环状的轭部以及由轭部沿径向向内延伸的若干齿部；所述绝缘架包括包覆所述齿部的隔离部、以及形成于轭部的轴向侧端的接线部；所述接线部沿轴向向外突出形成若干凸块，相邻的凸块之间形成间隔，每一凸块与一齿部相对应；各个凸块的径向外壁面上形成有若干出线槽，所述线圈在各个齿部之间的过渡线固定于所述出线槽内。

在一些实施例中，所述绝缘架的接线部的外径小于铁芯的外径，所述集线座叠置于铁芯上并环套接线部，所述集线座形成有定位块，所述铁芯形成有对应所述定位块的定位槽，所述定位块插接于定位槽内，在周向上对电枢与集线单元定位。

在一些实施例中，所述第一接线端子还包括第一卡勾，所述线圈分为若干相，同相的线圈相串联,各相线圈的首端分别与其中一第一接线端子的第一卡勾相连，所述各相线圈的尾端相互电性连接。

在一些实施例中，所述电枢的绝缘架上还固设若干第二接线端子，这些第二接线端子相互电性连接，所述各相线圈的尾端分别与其中一第二接线端子连接。

本发明电机的定子组件在其绝缘架上一体配置第一接线端子与第二接线端子，同时在集线单元上配置有公头连接器以及连接所述公头连接器与第一接线端子的转接端子，如此所述定子组件的线圈与外部电子器件的连接均为固定结构，不仅避免了线圈磨损引起的短路问题，也使得所述定子组件的生产与组装可以全部实行自动化生产，极大地提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明一实施例的电机的示意图。

图2是图1所示电机的定子组件的另一角度视图。

图2a为图2所示定子组件的爆炸图。

图3是图2a所示定子组件的电枢的进一步爆炸图。

图4是图3所示电枢的绝缘架的结构示意图。

图5是图3所示电枢的第一接线端子的结构示意图。

图6是图3所示电枢的第二接线端子的结构示意图。

图7是图2a所示定子组件的集线单元的进一步爆炸图。

图8是图7的另一角度视图。

图9是图7所示集线单元的外接端子与转接端子的装配图。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

如图1所示，本发明一实施例的电机包括定子组件100与转子组件200。图示实施例中，所述转子组件200可转动地设置于定子组件100内，共同构成一内转子电机。

如图2与图2a所示，所述定子组件100包括电枢10与集线单元20，所述电枢10与集线单元20机械相连的同时形成电性连接。请同时参阅图3与图4，所述电枢10包括铁芯11、绕设于铁芯11上的线圈12、隔离所述铁芯11与线圈12的绝缘架13、以及设置于绝缘架13 上的第一接线端子14与第二接线端子15。所述铁芯11由若干矽钢片堆叠而成，包括圆环形的轭部110、以及由所述轭部110沿径向向内延伸的若干齿部112，所述齿部112沿铁芯11 的周向均匀间隔设置，相邻的两齿部112之间形成窄小的齿槽114。较佳地，本发明的定子组件100用于三相电机，所述齿部112的数量为3N个，其中N为大于1的整数。本实施例中，所述齿部112为十二个。

所述线圈12绕设于各个齿部112上，线圈12通电时产生磁场将各个齿部112极化，进而形成磁场与电机转子组件200作用。本实施例中，同相的线圈12分别绕设于其中N个齿部112上且相串联，如一相线圈12绕设于第1、4、7、10齿部112上；一相线圈12绕设于第2、5、8、11齿部112上；一相线圈12绕设于第3、6、9、12齿部112上。所述三相线圈12呈星形连接，即三相线圈12的三个首端分别向外引出形成一火线120、三个末端则分别向外引出形成一中线122，所述中线122连接在一起。

如图5所示，所述第一接线端子14为三个，每一第一接线端子14与其中一根火线120 连接，即与其中一相线圈12的首端连接。所述三个第一接线端子14分离设置，相互之间由所述绝缘架13隔离。所述每一第一接线端子14包括第一本体140、以及由所述第一本体140 延伸的第一卡勾142与插脚144。所述第一本体140大致呈中空方形，其底部固定插接于绝缘架13内、顶部则伸出至绝缘架13之外。所述插脚144由第一本体140的顶部沿所述定子组件100的轴线方向竖直向上延伸，作为整个电枢10的连接端子，与所述集线单元20电性连接。

所述第一卡勾142由第一本体140的顶部横向向外延伸，第一卡勾142与第一本体140 之间形成空间用于插接对应的一根火线120，即其中一相线圈12的首端。初始时，如图5中虚线所示，所述第一卡勾142相对于第一本体140向外张开一定角度，以方便火线120插入至第一卡勾142中。在火线120插入至第一卡勾142之后，施加作用力使第一卡勾142朝向第一本体140合拢以夹紧火线120，将火线120初步固定在第一接线端子14上。最后，通过焊接，如电阻焊等将火线120与第一卡勾142固定连接为一体，火线120与第一接线端子 14机械相连的同时形成电性连接。

如图6所示，所述第二接线端子15同样为三个，每一第二接线端子15与其中一根中线 122连接。所述第二接线端子15与第一接线端子14间隔设置，相互之间由所述绝缘架13隔离。所述每一第二接线端子15包括第二本体150以及由第二本体150延伸的第二卡勾152。所述第二本体150大致呈中空方形，其底部固定插接于绝缘架13内、顶部则伸出至绝缘架13之外。不同于第一接线端子14，所述三个第二本体150之间形成有连接片154，所述连接片154一体连接三个第二接线端子15，使得分别连接于三个第二接线端子15上的三根中线122在电性上连接在一起。

所述第二卡勾152由第二本体150的顶部横向向外延伸，第二卡勾152与第二本体150 之间形成空间用于插接对应的一根中线122。初始时，如图6中虚线所示，所述第二卡勾152 相对于第二本体150向外张开一定角度，以方便中线122插入第二卡勾152中。在所述中线 122插入至对应的第二卡勾152后，施加作用力使第二卡勾152朝向第二本体150合拢以夹紧中线122形成初步固定。最后，通过焊接，如电阻焊等将中线122与第二卡勾152固定连接为一体，中线122与第二接线端子15机械相连的同时电性相连。

如图3-4所示，所述绝缘架13为注塑成型的一体塑胶件，成型时所述铁芯11、第一接线端子14、以及第二接线端子15固定于模具的预定位置处，绝缘架13在成型的同时一体连接所述铁芯11、第一接线端子14、以及第二接线端子15，即采用嵌件成型方式将第一接线端子14及第二接线端子15固定于所述绝缘架13。

本实施例中，所述绝缘架13包括覆盖于铁芯11的各个齿部112上的隔离部130、以及形成于轭部110的轴向侧端的环状的接线部132。所述线圈12绕设于隔离部130上，与铁芯11相绝缘。所述接线部132用于火线120、中线122的引出与固定。所述接线部132沿轴向向上突出形成有若干凸块134，所述凸块134的数量、位置分别与铁芯11的齿部112相对应。所述各个凸块134在周向上间隔设置，相邻的凸块134之间形成有间隔。所述第一接线端子 14、第二接线端子15分别插接于接线部132的其中一凸块134上。

所述各个凸块134的径向外壁面上形成有三个出线槽136，所述三个出线槽136沿凸块 134的轴向顺序设置，每一出线槽136用于一相线圈12的绕设。每一相中的各个线圈12分别顺序绕设在间隔的N个齿部112上，线圈12在完成其中一齿部112的绕线后由对应凸块134处的间隔向外穿出，沿对应的一出线槽136延伸并越过其余两相线圈12绕线的齿部112后，由对应的凸块134处的间隔向内穿入至下一齿部112进行绕线。如此，各相线圈12在其对应绕线的N个齿部112之间的过渡线不会与其它相线圈12的过渡线产生交叉，有效避免各相线圈12缠绕、磨损等。

请同时参阅图7及图8，所述集线单元20单元包括集线座22、以及固定设置于集线座 22上的外接端子24与转接端子26。

请同时参阅图9，所述外接端子24、转接端子26分别为三个，每一外接端子24与一转接端子26电性连接。所述每一外接端子24为纵长的柱状，其一端(以下称内端)位于集线座22内与转接端子26连接；另一端(以下称外端)伸出集线座22之外，与外部电子器件连接。所述三个外接端子24并排设置，共同构成一公头连接器，所述公头连接器24作为整个定子组件100的连接端子，可以直接插接于外部电子器件的母头连接器中。较佳地，所述集线座22为注塑成型的一体塑胶件，成型时所述外接端子24固定于模具的预定位置处，集线座22在成型时所述外接端子24嵌入式一体固定于集线座22内，即外接端子24采用嵌件成型方式固定于集线座22。

本实施例中，所述集线座22整体大致为环形结构，罩设于绝缘架13的接线部132上，每一转接端子26与一第一接线端子14的插脚144电性连接。如图1及图2所示，所述绝缘架13的接线部132的外径小于铁芯11的外径，所述集线座22设置于铁芯11上并环套接线部132。较佳地，所述集线座22向下延伸形成有定位块28，所述铁芯11的外周面上形成有对应定位块28的定位槽116。所述集线单元20在与电枢10装配时，集线座22上的定位块 28与铁芯11上的定位槽116相对齐并相插接，在周向上提供定位防呆。

所述每一转接端子26连接对应地一第一接线端子14与一外接端子24，从而将线圈12 的三根火线120分别连接至公头连接器的三个外接端子24。所述转接端子26包括中空的环状本体260、以及由所述环状本体260向外延伸的固定部261与连接部262。

本实施例中，所述转接端子26的环状本体260为方环状，与外接端子24的内端相插接并形成电性连接。较佳地，所述环状本体260内设置一弹片263，所述弹片263相对于外接端子24的轴向倾斜一定角度，外接端子24的内端在插入至环状本体260的过程中挤压弹片263使其变形而张开，弹片263紧紧抵顶于外接端子24的内端上保证转接端子26与外接端子24的稳定接触。本实施例中，所述弹片263由环状本体260的一侧的顶端朝向环状本体 260的中央倾斜向下延伸，沿外接端子24插入的方向，弹片263与环状本体260之间的空间的尺寸逐渐减小，弹片263的底端与环状本体260之间形成最小空间尺寸，其小于所述外接端子24的内端的尺寸。

所述连接部262与固定部261分别形成于环状本体260的相对两端、且分别位于环状本体260的相对两侧。图示实施例中，所述连接部262形成于环状本体260的顶端并位于环状本体260的径向外侧。所述连接部262为接式触头，其形成有插槽264，所述插槽264与对应的第一接线端子14的插脚144相对应。较佳地，所述插槽264在尺寸上小于插脚144的尺寸，插脚144通过压装的方式插入至插槽264内，两者形成紧配合以确保第一接线端子14 与转接端子26的稳定接触。本实施例中，所述连接部262包括一基板265以及由基板265 的两侧相向弯曲的折边266，所述插槽264形成于折边266与基板265之间，插脚144在插入插槽264时，所述折边266略微变形而张开并夹紧插脚144。

图示实施例中，所述固定部261形成于环状本体260的底端并位于环状本体260的径向内侧，用于与集线座22连接。所述集线座22上形成有第一固定孔23，对应地所述固定部261上形成有第二固定孔267。所述集线单元20在组装时，每一外接端子24插入至转接端子26的环状本体260中，同时集线座22的第一固定孔23与转接端子26的第二固定孔267 相对齐，螺钉、铆钉等固定件通过第一固定孔23与第二固定孔267将所述转接端子26固定连接于集线座22上，构成本发明定子组件100的集线单元20。应当理解地，所述集线座22 与转接端子26也可以有其它固定方式，如卡扣、焊接等，不以本实施例为限。

可以理解，在以上实施方式中，所述转接端子26是先行固定在集线座22上并使得所述外接端子24插接至所述转接端子26的环状本体260，然后将集线单元20到电枢10时实现所述转接端子26与所述第一接线端子24之间的插接。在另一实施方式中，所述转接端子26 也可先行固定在所述电枢10，例如，所述转接端子26分别与对应的所述第一接线端子24一体成型，然后将集线单元20到电枢10时实现每一外接端子24插接至转接端子26。

本实施例中，所述集线座22上还形成有第一装配孔29，对应地所述电枢10的绝缘架 13的凸块134上形成有第二装配孔139。所述集线单元20与电枢10在组装时，首先通过定位块28与定位槽116在周向上对两者定位，确保每一第一接线端子14的插脚144插入至对弈一转接端子26的连接部262的插槽264中，之后螺钉、铆钉等固定件通过所述第一装配孔29与第二装配孔139将所述电枢10与集线单元20连接为一体，构成本发明的电机定子组件100。应当理解地，所述集线座22与电枢10也可以有其它固定方式，如卡扣等，不以本实施例为限。

本发明定子组件100在其电枢10的绝缘架13上一体配置有与线圈12的火线120连接的第一接线端子14以及与中线122连接的第二接线端子15；同时，所述定子组件100在组装时，只需要将所述集线单元20沿定子组件100的轴线方向安装到所述电枢10的一端时便可自动通过所述转接端子26实现第一接线端子14与所述外接端子24之间的连接，如此所述定子组件100的线圈12与外部电子器件的连接，包括线圈12的引出线、第一/第二接线端子14、15、转接端子26、外接端子24均为固定结构，引出线与其它元器件之间不会相对移动，不仅避免了线圈磨损引起的短路问题，也使得所述定子组件100的生产与组装可以全部实行自动化生产，极大地提高了生产效率。

另外，所述绝缘架13的凸块134的外壁面形成分别对应三相线圈12的出线槽136，各相线圈12在齿部112之间的过渡线固定在出线槽136内并沿出线槽136延伸，可以有效避免各相线圈12的过渡线交叉、缠绕、或者相对移动，避免各相线圈12磨损引起的短路等，各相线圈12之间无需再额外设置固定结构或绝缘结构，进一步简化结构、节省工序。再另外，所述线圈12的引出线通过第一/第二接线端子14、15、转接端子26与公头连接器24电性连接，公头连接器24作为整个定子组件100的连接部件，也就是说本发明定子组件100 自带公头连接器，可以直接与外部电子器件的母头连接器相插接，方便了本发明电机与其它电子器件的连接。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种定子组件，包括电枢以及与电枢连接的集线单元，所述电枢包括铁芯、包覆铁芯的绝缘架、以及绕设于绝缘架上的线圈，所述绝缘架上一体连接有若干第一接线端子，所述第一接线端子对应连接所述线圈，其特征在于，所述集线单元包括集线座及一体连接于所述集线座上的公头连接器，所述公头连接器由若干外接端子组成，所述定子组件还包括若干转接端子，当所述集线单元沿定子组件的轴线方向安装到所述电枢的一端时，所述第一接线端子通过所述转接端子与所述外接端子对应电连接。

2.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，每一第一接线端子设有一沿定子组件的轴线方向延伸的插脚，用于与所述转接端子连接。

3.如权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述外接端子穿设于集线座，包括伸出至集线座之外的外端、以及朝向所述电枢的内端；所述转接端子包括一环状本体以及由所述本体向外延伸的连接部；所述转接端子固定于所述集线座并使得所述外接端子的内端对应插接于所述转接端子的环状本体；当所述集线单元安装到所述电枢的一端时，所述第一接线端子的插脚对应连接于所述转接端子的连接部。

4.如权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述转接端子的连接部为压接式触头。

5.如权利要求4所述的定子组件，其特征在于，每一所述连接部包括基板以及由基板的两侧相向延伸的折边，所述折边与基板之间形成插槽；所述插脚压装于所述插槽内实现所述插脚与所述连接部之间的连接。

6.如权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述转接端子的环状本体向内倾斜延伸一弹片，外接端子的内端插入环状本体时挤压所述弹片使其变形，弹片抵顶外接端子的内端使外接端子与转接端子电性连接。

7.如权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述转接端子还包括固定部，所述固定部与集线座形成有对应的装配孔，固定件通过所述装配孔将转接端子连接于集线座上。

8.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述转接端子分别与对应的所述第一接线端子一体成型。

9.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述集线座一体注塑成型，所述外接端子在成型集线座时一体嵌设于集线座上。

10.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述绝缘架一体注塑成型，所述第一接线端子以嵌件成型的方式一体嵌设于绝缘架上。

11.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述铁芯包括环状的轭部以及由轭部沿径向向内延伸的若干齿部；所述绝缘架包括包覆所述齿部的隔离部、以及形成于轭部的轴向侧端的接线部；所述接线部沿轴向向外突出形成若干凸块，相邻的凸块之间形成间隔，每一凸块与一齿部相对应；各个凸块的径向外壁面上形成有若干出线槽，所述线圈在各个齿部之间的过渡线固定于所述出线槽内。

12.如权利要求11所述的定子组件，其特征在于，所述绝缘架的接线部的外径小于铁芯的外径，所述集线座叠置于铁芯上并环套接线部，所述集线座形成有定位块，所述铁芯形成有对应所述定位块的定位槽，所述定位块插接于定位槽内，在周向上对电枢与集线单元定位。

13.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一接线端子还包括第一卡勾，所述线圈分为若干相，同相的线圈相串联,各相线圈的首端分别与其中一第一接线端子的第一卡勾相连，所述各相线圈的尾端相互电性连接。

14.如权利要求13所述的定子组件，其特征在于，所述电枢的绝缘架上还固设若干第二接线端子，这些第二接线端子相互电性连接，所述各相线圈的尾端分别与其中一第二接线端子连接。

15.一种电机，包括转子组件以及根据权利要求1至14任意一项所述的定子组件。

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