CN117477837A - 一种定子组件、电机及电动泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定子组件、电机以及电动泵，定子组件包括：汇流排、定子绕组，汇流排包括：支撑部、至少两个汇流条，支撑部用于支撑至少两个汇流条，每个所述汇流条包括沿所述支撑部周向方向延伸的主体部和与所述主体部相连并外凸于所述支撑部的多个连接部，任意两个所述主体部的结构不同，所有所述主体部设置在所述支撑部上且沿所述支撑部的径向方向排布相互间隔分开，多个连接部沿所述支撑部的周向间隔分布，定子绕组包括接线端部，多个连接部与接线端部固定连接，这样设置可以相对减少定子组件在电机轴向上的空间需求。

Description

一种定子组件、电机及电动泵

【技术领域】

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子组件、一种电机、一种电动泵。

【背景技术】

目前，电机的汇流排由多个汇流条构成，汇流条与电机定子组件中定子绕组的起始端和结束端相互连接以保证电机正常运行。在相关技术中，定子组件中的多个汇流条在轴向层叠布置，增加了定子组件在电机轴向上的空间需求。

有鉴于此，对多个定子组件的方案进一步优化设计，解决上述问题和缺陷。

【发明内容】

为解决上述技术问题，本发明提供一种可以相对减少定子组件在电机轴向上的空间需求的定子组件方案，具体技术方案如下：

一种定子组件，所述定子组件包括：汇流排、定子绕组，所述汇流排包括：支撑部、至少两个汇流条，所述支撑部用于支撑所述至少两个汇流条，每个所述汇流条包括沿所述支撑部周向方向延伸的主体部和与所述主体部相连并外凸于所述支撑部的多个连接部，任意两个所述主体部的结构不同，所有所述主体部设置在所述支撑部上且沿所述支撑部的径向方向排布相互间隔分开，所述多个连接部沿所述支撑部的周向间隔分布，所述定子绕组包括接线端部，所述多个连接部与所述接线端部固定连接。

本发明还提供一种电机，所述电机包括定子组件，所述定子组件为上述任一设计的定子组件。

本发明还提供一种电动泵，包括：泵壳、定子组件、转子组件以及驱动组件，所述电动泵具有泵内腔，所述定子组件、所述转子组件以及驱动组件设置在所述泵内腔内，所述定子组件为上述任一设计的定子组件。

本发明提供的定子组件可以相对减少定子组件在电机的轴向上的空间需求。

附图说明:

图1示出了定子组件的第一个实施例；

图2示出了图1的局部视图；

图3示出了第一实施例中汇流排的立体图；

图4示出了第一实施例中汇流排的爆炸图；

图5示出了第一实施例中汇流条分布的立体图；

图6示出了第一实施例中汇流条分布的俯视图；

图7示出了中性汇流条俯视图；

图8示出了第一汇流条俯视图；

图9示出了第二汇流条俯视图；

图10示出了第三汇流条俯视图；

图11示出了定子组件的第二个实施例立体图；

图12示出了定子组件的第二个实施例俯视图；

图13示出了定子组件的第二个实施例剖视图；

图14示出了图13的局部视图；

图15示出了定子组件中汇流排第二实施例中的汇流条分布图；

图16示出了电机的示意图；

图17示出了电动泵的示意图；

其中，图1至图17中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、汇流排；10、支撑部；20、汇流条；201、中性汇流条；202、相性汇流条；202a、第一相性汇流条；202b、第二相性汇流条；202c、第三相性汇流条；21、主体部；41、定子组件；43、定子绕组；45、定子框架；22、连接部；433、接线端部；221、第一连接部；222、第二连接部；2021、第一汇流段；2022、第二汇流段；23、电源连接部；24、过渡段；2011、第一中性汇流段；2012、第二中性汇流段；223、第一端部；224、第二端部；225、第一表面；226、第二表面；A、第一区域；B、投影面；2251、接线凹部；5、电动泵；51、泵壳；52、转子组件；53、驱动组件；54、泵内腔；25、连接部组件；251、第一连接部组件；252、第二连接部组件；253、第三连接部组件；101、支撑骨架；102、定位部；4330、中心线；451、装配部；

【具体实施方式】

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图17描述根据本发明一些实施例所述的定子组件1、电机、电动泵5。

一种定子组件41，包括汇流排1、定子绕组43，如图1-图15所示，所述汇流排1包括支撑部10和至少两个汇流条20，所述支撑部10用于支撑所述至少两个汇流条20，所述汇流条20为导体，至少两个汇流条20用于连接定子组件41中的多个定子绕组43中需要连接在一起的定子绕组43的接线端部433，进而实现多个定子绕组43与接线端部433之间的电性连接，实现汇流功能，任意两个汇流条20的结构不同，每个所述汇流条20包括沿所述支撑部10周向方向延伸的主体部21和与所述主体部相连并外凸于所述支撑部的多个连接部22，任意两个所述主体部的结构不同，每个所述主体部21上任一点到所述支撑部10的中心轴线的距离相同，所有所述主体部21具有相同的圆心，其中任意两个所述主体部21的半径不相同，所有所述主体部21设置在所述支撑部10上；所述定子绕组43包括接线端部433，所述多个连接部22与所述接线端部433固定连接。所有所述主体部沿所述支撑部10的径向方向依次排布相互间隔分开，相对于相关技术中，多个汇流条在轴向方向层叠布置，该方案可以相对减少定子组件对电机轴向空间的需求，而且方便后续汇流条和定子绕组43的焊接操作。

每个所述汇流条20包括与所述主体部21相连并外凸于所述支撑部10的多个连接部22，用于连接所述定子绕组43的接线端部433，所述多个连接部22沿所述支撑部10的周向间隔分布。所述支撑部10为绝缘件，所述支撑部10呈环状，所述至少两个汇流条20设置在所述支撑部10上，所述支撑部10用于对汇流条20提供支撑作用并且将至少两个汇流条20中相邻的汇流条20进行隔离，起到电性绝缘的作用。

所述至少两个汇流条20包括中性汇流条201和相性汇流条202；相性汇流条202连接的接线端部(比如部分绕组的结束端)组成的电路、与中性汇流条连接的接线端部(比如所有定子绕组的起始端)组成的电路可以实现多路并联，形成多相电路。见图1-图10，定子组件的第一个实施例，定子组件包括四个汇流条20，其中三个汇流条为相性汇流条，每个相性汇流条包括两个连接部22，所述相性汇流条202分别与相等数量的定子绕组43的接线端部433相连，分别形成U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条，另外一个汇流条为中性汇流条，与所有定子绕组43的另一个接线端部相连。其中，定义与中性汇流条201相邻的第一个相性汇流条为W相汇流条，然后依次为V相汇流条和U相汇流条。所有所述汇流条20沿着所述支撑部10的径向方向排布，相互间隔分开。具体的，排布时，可以以中性汇流条为基准，沿着所述支撑部10的径向方向依次向外排布第一相性汇流条202a、第二相性汇流条202b、第三相性汇流条202c。为了后续在灌胶的工艺中，方便胶水进入所有所述汇流条20之间的间隙内，不影响所述汇流条20之间的绝缘性，优先选择相邻两个汇流条之间的径向间隙值L大于1mm。其中所述中性汇流条201的位置可以设置在所有所述相性汇流条202的径向靠近所述支撑部10中心轴线的一侧，还可以设置在径向方向上任意两个相邻的相性汇流条202之间；还可以设置于所有所述相性汇流条202的径向远离所述支撑部10中心轴线的一侧。

具体的，见图5-图10每个所述相性汇流条202包括第一连接部221、第二连接部222、第一汇流段2021、第二汇流段2022、电源连接部23、过渡段24，所述电源连接部23设置在所述相性汇流条的一个自由端上，该自由端沿着所述支撑部10轴向方向，靠近定子绕组43凸伸，所述第二连接部222设置在另一自由端上，从所述电源连接部23到所述第二连接部之间，依次设置过渡段24、第二汇流段2022、第一连接部221、第一汇流段2021,所述第一汇流段2021设置在所述第一连接部221和所述第二连接部222之间，所述第二汇流段2022设置在所述第一连接部221和所述过渡段24之间，所述过渡段24设置在所述第二汇流段2022与所述电源连接部23之间。其中，三个电源连接部23设置在任意两个相邻连接部22之间，且沿着所述支撑部的轴向方向靠近所述定子绕组43凸伸，所述电源连接部23用于与外部电源实现电连接。这样设置，相对于电源连接部23分散设置的方案，不需要通过转接件将三个电源连接部汇合到一起，再和外部电源连接，本方案可以直接和外部电源，操作更方便，还可以节省成本。见图7，所述中性汇流条201包括三个间隔设置的连接部组件25，所述连接部组件25可均匀设置，也可不均匀设置，所述连接部组件25包括第一连接部组件251、第二连接部组件252、第三连接部组件253，每个所述连接部组件25包括两个相邻布置的连接部22，第一连接部组件251、第二连接部组件252分别设置在所述中性汇流条的两个自由端；所述中性汇流条201还包括间隔设置的第一中性汇流段2011、第二中性汇流段2012，所述第三个连接部组件设置在第一中性汇流段、第二中性汇流段之间。

具体的，所述多个连接部22可以沿所述支撑部10的周向均匀分布，也可以非均匀分布。如果多个连接部22沿汇流排1的周向方向均匀分布，结构较为规整，有利于增加连接部22之间的距离，保证各连接部相互之间的电气绝缘性，且满足客户要求连接部沿周向均匀分布的要求。或者，多个连接部22沿汇流排1的周向方向非均匀排布，比如集中分布在汇流排的一个区域，以满足客户要求连接部沿周向非均匀分布的要求。每个所述连接部22包括第一端部223、第二端部224、第一表面225、第二表面226，其中所述第一端部223与对应的主体部21固定连接，第二端部224在所述支撑部10的径向方向上远离所述主体部21延伸，需要说明的是：这里表述的连接部和主体部之间的连接关系是指单个汇流条上主体部和连接部之间的连接关系。定义所述多个连接部22在轴向方向上背向所述定子绕组43的表面为第一表面225、在轴向方向上面向所述定子绕组43的表面为第二表面226，所述第一表面225在所述支撑部10的轴向方向上保持齐平(即：所有连接部22的第一表面225位于垂直于所述支撑部10的中心轴线的同一个平面上)，所述接线端部与所述连接部在所述第一表面上焊接固定，则有利多个定子绕组43的各接线端部433可以保持一致的形状及尺寸，既便于控制各接线端部的剥漆位置，又便于产线上对接线端部433与连接部22进行焊接，还便于焊接完成后剪掉多余线头，从而有利于显著提高生产效率，缩短生产周期，并提高产品的一致性。进一步，定义所述多个连接部22的第一表面225上的一个区域为第一区域A、垂直于所述支撑部10的中心轴线的一个平面为投影面B，所述定子绕组43的接线端部433在所述投影面B上的投影，落在了所述第一区域A在所述投影面B的投影内，优选，所述第一区域A的中心在所述投影面B上投影位于所述接线端部的中心轴线在所述投影面B上的投影上，所有所述第一区域A的中心在所述投影面B上的投影，位于同一外圆轮廓上。由于制得的汇流排1的所述多个连接部22沿所述支撑部10的周向方向间隔分布，这样设置的方案，可以使所述多个连接部22与电机定子绕组43的多个接线端部433的位置保持对应，则无需将接线端部预留很长的长度以保证其能够延伸到其他接线端部的位置与其他接线端部实现连接，这样既缩短了接线端部的长度，又可以有效防止接线过程中接线端部发生缠绕或者混淆，从而降低了接线难度。接线端部与连接部的焊接有两种方式：一是接线端部的漆皮剥掉后再和连接部焊接，可以采用锡焊的焊接方式，二是接线端部的漆皮未剥掉就和连接部焊接，可以采用激光焊、电阻焊等焊接方式。但直接将接线端部433放在连接部22的表面进行焊接，在焊接时，定子绕组43的接线端部433可能会因为焊接时温度的变化产生变形，导致接线端部433和连接部22之间产生间隙，焊接不牢固，这样在运输或者其他振动环境下，定子绕组43的接线端部433可能会脱落；进一步，见图11-图14，所述多个连接部22的第一表面225设置接线凹部2251，所述接线凹部2251可以通过机加工形成，比如冲压、线切割、车加工等，所述接线凹部2251设置在所述第一区域A内，所述接线凹部2251的宽度L1大于等于所述接线端部433的直径D，所述接线凹部2251的深度H大于等于所述定子绕组接线端部433的半径R,且小于等于所述定子绕组接线端部433的直径D，即R≤H≤D。所述接线凹部2251的长度和所述接线端部433的长度相适应。优选，所述接线凹部2251的中心线4330与所述支撑部的径向方向相互垂直。在将所述接线端部433和所述连接部22焊接前，可以先将所述接线端部433一一对应的放在所述连接部22上的接线凹部2251内再进行焊接，焊接方式可以采用锡焊、激光焊、电阻焊等焊接方式，设置接线凹部的方案，不仅可以在焊接前让接线端部433和连接部22相对固定，实现接线作业的高度一致性，既便于人工操作，又便于机器操作，因而有利于显著提高产线生产效率。另一方面，相比把接线绕组接线端部直接放在连接部上焊接的方案来说，可以避免接线端部和连接部之间由于接线端部受热变形而产生间隙，可以相对提高定子绕组接线端部和连接部之间的焊接强度，不会因为运输或者试验过程中的振动导致接线端部433脱落，同时还可以避免接线端部在连接部上凸出，从而减少定子组件的轴向尺寸。

所述支撑部10为绝缘件，支撑部10呈环状，所述支撑部10可以采用注塑方式成型，所有所述主体部21和所述多个连接部22设置在所述支撑部10上，所述支撑部10用于对汇流条20提供支撑作用并且将至少两个汇流条20中相邻的汇流条20进行隔离，起到电性绝缘的作用。所有所述汇流条的主体部21沿支撑部10的径向方向依次间隔排布，且有相同的圆心，但任意两个主体部的半径不相同，只需将连接有端子的多个汇流条按照设定的方式排布在一起，保证所有的连接部沿骨架的周向方向间隔分布，且多个端子的位置正确，然后通过一体注塑成型的方式加工出支撑部即可，加工工艺较为简单，支撑部的结构也较为简单。所述支撑部10有以下两种实施方式：第一，小批量生产时，所述支撑部10包含支撑骨架101，多个所述汇流条20设置在所述支撑骨架101上，可以采用内嵌的方式，让汇流条内嵌设置在所述支架骨架上，形成装配的整体，再将整体放进相应的模具内，对其进行灌胶封装，形成注塑体。第二，大批量生产时，所述支撑部可以为注塑件，注塑件可以与多个汇流条20整体注塑形成。具体的可以直接将多个所述汇流条20设置在相应的模具中，然后进行灌胶封装，形成注塑体。所述支撑部10包括定位部102，所述定位部102用于与所述定子组件41的定子框架45配合固定；还包括与所有所述连接部22相对应的缺口部以及与所有所述主体部21相对应的装配部451，所有所述汇流条20内嵌设置在所述支撑部10上。

本发明还提供第三实施例的定子组件，见图15，仅示出定子组件中汇流排的排布情况，所述汇流排包括支撑部、四个汇流条，其中三个汇流条是相性汇流条，每个相性汇流条包括电源连接部、第一连接部、主体部，所述电源连接部设置在所述主体部的一个自由端，该自由端沿着所述支撑部的轴向方向靠近定子组件方向凸伸，所述第一连接部设置在另一自由端；所述中性汇流条包括在所述支撑部10的周向方向间隔设置的三个连接部。本实例中的定子组件的其他相关内容与其他实施例中相同，比如连接部与接线绕组的连接方式，在此不再赘述。

本发明还提供一种电机，包括上述任一设计所提供的定子组件，因此具有该定子组件的全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，电机还包括机壳，定子组件设置在机壳内，所述定子组件包括汇流排1、定子绕组43、定子框架45，所述定子绕组43与所述汇流排的连接部连接固定，实现电连接，所述汇流排包括支撑部，所述支撑部包括定位部102，所述定子框架包括装配部451，所述定位部102与所述装配部451配合固定，所述定子框架45连接在汇流排1轴向的一侧，定子框架45上设置的定子绕组43能够与汇流排的连接部22相连，图16仅示出了定子组件的示意图。

本发明还提供了一种电动泵，包括上述任一设计所提供的定子组件，因此具有该定子组件全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，见图17，所述电动泵包括泵壳51、定子组件41、转子组件52以及驱动组件53，所述电动泵5具有泵内腔54，所述定子组件、所述转子组件以及驱动组件设置在所述泵内腔内，所述驱动组件将转子组件传出的动力输出给其他部件，比如叶轮组件，所述定子组件为上述任一设计的定子组件。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种定子组件(41)，所述定子组件包括：汇流排(1)、定子绕组(43)，所述汇流排包括：支撑部(10)、至少两个汇流条(20)，所述支撑部用于支撑所述至少两个汇流条，每个所述汇流条包括沿所述支撑部周向方向延伸的主体部和与所述主体部相连并外凸于所述支撑部的多个连接部(22)，任意两个所述主体部的结构不同，所有所述主体部设置在所述支撑部上且沿所述支撑部的径向方向排布相互间隔分开，所述多个连接部沿所述支撑部的周向间隔分布，所述定子绕组包括接线端部(433)，所述多个连接部与所述接线端部(433)固定连接。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所有所述主体部设置在所述支撑部上且沿所述支撑部的径向方向排布相互间隔分开，每个所述主体部上任一点到所述支撑部中心轴线的距离相同，所有所述主体部具有相同的圆心，其中任意两个主体部的半径不相同。

3.根据权利要求1或2所述的定子组件，其特征在于：定义所述多个连接部(22)在所述支撑部的轴向方向上背向所述定子绕组(43)的表面为第一表面(225)，所述第一表面位于垂直于所述支撑部的中心轴线的同一个平面上，所述接线端部与所述多个连接部在所述第一表面上焊接固定。

4.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于：定义所述多个连接部的第一表面(225)上的一个区域为第一区域A、垂直于所述支撑部(10)的中心轴线的一个平面为投影面B，所述接线端部(433)在所述投影面B上的投影，位于所述第一区域A在所述投影面B的投影内。

5.根据权利要求4所述的定子组件，其特征在于：所述第一区域A的中心在所述投影面B上投影位于所述接线端部的中心轴线在所述投影面B上的投影上，多个所述第一区域A的中心在所述投影面B上的投影，位于同一外圆轮廓上。

6.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于：所述多个连接部包括接线凹部(2251)，所述接线凹部设置在第一表面(225)上，所述接线端部设置在所述接线凹部内，所述接线端部与接线凹部固定连接。

7.根据权利要求1或2所述的定子组件，其特征在于：所有所述主体部沿着所述支撑部的径向方向排布相互间隔分开，任意两个所述主体部之间的径向间隙大于1mm。

8.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述至少两个汇流条包括中性汇流条和相性汇流条；所述中性汇流条与所述相性汇流条的结构不同，所述中性汇流条在径向方向上设置在任意两个相邻的相性汇流条之间；

或者，所述中性汇流条设于所有所述相性汇流条的径向靠近所述支撑部中心轴线的一侧；

或者，所述中性汇流条设于所有所述相性汇流条的径向远离所述支撑部中心轴线的一侧。

9.根据权利要求8所述的定子组件，其特征在于：所述中性汇流条(201)包括三个间隔设置的连接部组件(25)，所述连接部组件包括第一连接部组件(251)、第二连接部组件(252)、第三连接部组件(253)，每个所述连接部组件包括两个相邻布置的连接部，第一连接部组件、第二连接部组件分别设置在所述中性汇流条的两个自由端；所述中性汇流条还包括间隔设置的第一中性汇流段(2011)、第二中性汇流段(2012)，所述第三连接部组件设置在第一中性汇流段、第二中性汇流段之间。

10.根据权利要求8所述的定子组件，其特征在于：每个所述相性汇流条(202)包括第一连接部(221)、第二连接部(222)、第一汇流段(2021)、第二汇流段(2022)、电源连接部(23)、过渡段(24)，所述电源连接部设置在所述相性汇流条一个自由端上，该自由端沿着所述支撑部的中心轴线方向，靠近定子绕组凸伸，所述第二连接部设置在另一自由端上，从所述电源连接部到所述第二连接部之间，依次设置过渡段、第二汇流段、第一连接部、第一汇流段。

11.根据权利要求10所述的定子组件，其特征在于：所有所述电源连接部(23)设置在任意两个相邻连接部之间，且沿着所述支撑部的轴向方向靠近所述定子绕组凸伸，所述电源连接部用于与外部电源实现电连接。

12.根据权利要求1-11任一所述的定子组件，其特征在于：每个所述连接部包括第一端部(223)、第二端部(224)，所述第一端部与对应的主体部固定连接，所述第二端部在所述支撑部的径向方向上远离所述主体部延伸。

13.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述支撑部包括定位部(102)，所述定子组件还包括定子框架(45)，所述定子框架包括装配部(451)，所述定位部与所述装配部配合固定。

14.根据权利要求13所述的定子组件，其特征在于：所述支撑部包括支撑骨架(101)，多个所述汇流条间隔设置在所述支撑骨架上，所述支撑骨架为注塑成型的绝缘件，所述支撑骨架包括所述定位部，所述定位部用于与所述定子组件的定子框架配合固定。

15.一种电机，其特征在于：所述电机包括定子组件(41)，所述定子组件(41)为权利要求1-14任一所述的定子组件。

16.一种电动泵，其特征在于，包括：泵壳(51)、定子组件(41)、转子组件(52)以及驱动组件(53)，所述电动泵(5)具有泵内腔(54)，所述定子组件、所述转子组件以及驱动组件设置在所述泵内腔内，所述定子组件为权利要求1-14任一所述的定子组件。