CN117614174A - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机，涉及电机制造技术领域。其包括壳体、定子及转子，定子具有由电磁线圈中引出的引出线，让线孔内设有绝缘线套，绝缘线套开设有至少一个出线孔，引出线通过出线孔向壳体外部引出，并与电机外部的电气元件电连接。通过对定子的电磁线圈端部进行处理，以带出引出线，然后将多相的引出线通过绝缘线套上的出线孔引出壳体，并将绝缘线套固定在让线孔内，然后将引出线伸出壳体的一端与电气元件的端子电连接，从而简化了电气元件与定子绕组之间的连接结构，减轻了电机整体的质量，降低了制造成本，使定子绕组与电气元件之间的连接更加简单稳定。

Description

一种电机

技术领域

本申请涉及电机制造技术领域，具体涉及一种电机。

背景技术

汇流排，又称为汇流条，它是一种多层层压结构的导电连接部件。其主要包括汇流片与绝缘层，通过将两者依次组合叠装、铆接及封装而成，并在汇流片设计引出脚与电缆焊接。汇流排常被用于电机中，用来连接电路板与电机绕组，而汇流排通常为工程塑料注塑成型，内部排列铜排，其主要作用是传导来自电路板端的电流进入电机绕组，从而产生磁场推动转子旋转并产生力矩给负载以提供力矩。

目前，参照图1所示的是一种传统的电机汇流排安装结构，其应用于电子助力转向系统，该结构包括上端端子61、下端铜排62，下端铜排62通过焊接的方式连接定子绕组的引出铜线7，上端端子61沿电机轴向伸出电机并插入电路板的孔中，再通过焊接的方式将上端端子61与电路板周边的导电体连接，从而导通电路板与定子绕组。但在使用中发现，因汇流排6是由铜排和工程塑料注塑而成，其制造成本较高，同时汇流排6质量较大，不利于转向系统的轻量化；而汇流排6与电机绕组铜线通过焊接方式连接，而焊接质量受工艺及焊接材料的影响较大，同时焊接工艺成本亦较高，不利于产品质量的稳定性以及成本的降低。另外，在不使用汇流排，采用其他结构直接将引出铜线7引出电机时，引出铜线7之间容易短接，从而引发短路的问题。

因此，亟需一种质量较小、成本较低、连接质量稳定以及避免线路短路的技术，以连接电机绕组与电路板。

发明内容

本申请提供了一种电机，可以解决现有技术中连接电机绕组与电路板的结构造成最终产品质量较大、成本较高、连接质量不稳定以及避免线路短路的问题。

为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：

本申请提供了一种电机，

包括壳体、定子和转子，所述定子具有由电磁线圈中引出的引出线，所述壳体开设有至少一个让线孔，所述让线孔内设有绝缘线套，所述绝缘线套开设有至少一个出线孔，所述引出线通过所述出线孔向所述壳体外部引出，并与电机外部的电气元件电连接，所述绝缘线套具有：

头部，当被插入到所述让线孔内时被配置在所述让线孔的轴线方向的一端；

躯体部，被配置在相对所述头部靠近所述让线孔的轴线方向的另一端侧；

以及卡扣，当被插入到所述让线孔内时与所述让线孔卡接。

进一步的，所述壳体包括一端开口的主壳及用于遮挡所述开口的端盖，所有所述让线孔开设于所述主壳远离所述开口的一端。

进一步的，所述壳体包括一端开口的主壳及用于遮挡所述开口的端盖，所有所述让线孔开设于所述端盖。

进一步的，所述卡扣至少有两个。

进一步的，所述卡扣由弹性材料制成或为材质较硬材料制成的具有弹性的结构。

进一步的，所述绝缘线套开设有避让槽，所述卡扣设置于所述避让槽内。

进一步的，所述卡扣包括变形部、卡接部，所述卡接部与所述变形部相连接，且至少部分地伸出所述绝缘线套的外周面轮廓外，所述卡接部端部设置斜面。

进一步的，所述绝缘线套设置为其垂直于自身轴向的横截面的形状为平直形状或圆弧形状。

第二方面，本申请还提供了一种电机，包括壳体、定子和转子，所述定子具有由电磁线圈中引出的引出线，所述壳体开设有若干让线孔，所述让线孔内设有绝缘线套，所述绝缘线套开设有至少一个出线孔，所述引出线通过所述出线孔向外部引出，并与电机外部的电气元件电连接，其特征在于，所述绝缘线套的周侧设有抵接环，所述绝缘线套安装到位后，所述抵接环的轴向向外的表面低于所述让线孔轴向向外的圆周所在的表面。

进一步的，所述绝缘线套设置为其垂直于自身轴向的横截面的形状为平直形状或圆弧形状。

根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

通过对定子的电磁线圈进行处理，以带出引出线，然后将多相的引出线通过绝缘线套上的出线孔引出壳体，并将绝缘线套卡接在让线孔内，然后将引出线伸出壳体的一端与电气元件的端子电连接，从而简化了电气元件与定子电磁线圈之间的连接结构，并避免引出线之间短接，减轻了电机整体的质量，降低了制造成本，使定子绕组与电气元件之间的连接更加简单稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的现有技术的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电机的剖面图；

图3为本申请实施例提供的定子线圈的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的绝缘线套与端盖装配的爆炸图；

图5为本申请实施例提供的卡扣连接的剖面图；

图6为图4中A处的放大图；

图7为本申请实施例提供的带卡扣的绝缘线套的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种带卡扣的绝缘线套的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的绝缘线套与端盖胶接前的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的绝缘线套与端盖胶接后的结构示意图。

附图标记：1、壳体；11、主壳；12、端盖；13、开口；14、让线孔；2、电机主体；21、定子；211、定子槽；212、定子齿；213、定子线圈；22、转子；221、转子铁芯；222、永久磁铁；3、卡箍；4、短接件；5、绝缘线套；501、头部；502、躯体部；51、出线孔；52、卡扣；521、变形部；522、卡接部；53、避让槽；54、抵接环；541、环形凹槽；552、容置空间；553、粘结剂；6、汇流排；61、上端端子；62、下端铜排；7、引出铜线。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术所述，目前在连接电机与外部的电气元件时，通常需要使用汇流排来导通电气元件与定子绕组，从而导通电气元件与定子绕组。然而因为汇流排是由铜排和工程塑料注塑而成，导致其成本较高且质量较大，不利于元件的轻量化；同时因汇流排与电机绕组铜线是通过焊接方式连接的，而焊接的质量手工艺以及焊接材料的影响较大，同时焊接工艺的成本较高，不利于产品质量的稳定性以及成本的降低。而在不适用汇流排时，若直接将引出铜线引出电机，相邻的引出铜线之间容易短接，导致短路。

为解决现有技术中的上述一个或多个技术问题，本申请创造性的提出了一种电机，通过将定子绕组的电磁线圈端部进行处理，并引出为多根数量相等的中性线和引出线，将多相的中性线通过短连接件连接，然后将多相的引出线通过绝缘线套上的出线孔引出壳体，并将绝缘线套固定在让线孔内，简化了电气元件与定子绕组之间的连接结构，减轻了电机整体的质量，并避免引出线之间短接，降低了制造成本，使定子绕组与电气元件之间的连接更加简单稳定。

下面结合附图具体描述本申请实施例的电机。

参照图2所示，该电机包括壳体1以及设有壳体11内的电机主体2，在本实施例中，壳体1大体上呈圆筒状，其由铸铝合金等金属材料制成，使得电机整体的质地较轻。

参照图2及图3所示，电机主体2包括定子21和转子22，定子21内壁周侧设有多个定子槽211，相邻两定子槽211之间形成有定子齿212，电磁线绕卷在定子齿212上构成多相的电磁线圈，在将定子21安装于壳体1上时保持定子21轴线与壳体11轴线一致。转子22包括转子铁芯221，转子铁芯221的外周安装有永久磁铁222，以产生多极的磁场。

其中，本实施例中电机相数至少为三相。

参照图3所示，多相的定子21电磁线圈包括第一线圈组和第二线圈组，两组线圈组皆由U相至W相的三相线圈构成。

具体地，在绕线完成后，工作人员对第一线圈组和第二线圈组的电磁线圈端部分别进行整型、剥离绝缘层和剪切处理后，第一线圈组的三相电磁线圈的电磁线的一端的末端部作为非中性点的引出线U1至W1，另一端的末端部作为中性点的中性线U1m至W1m；同样地，第二线圈组的三相电磁线圈的电磁线的一端的末端部作为非中性点的引出线U2至W2，另一端的末端部作为中性点的中性线U2m至W2m。

其中，定子21上设有与中性线相应数量的卡箍3，在本实施例中卡箍3沿中性线引出方向上的横截面为U型；将中性线U1m至W1m沿定子21轴向引出，并与卡箍3内的U型槽内壁抵接，以固定中性线的引出方向；而卡箍3与定子21之间设有短接件4，在本实施例中，短接件4呈弧形，其弧度与定子21相似，短接件4沿其自身厚度方向上开设有三个孔，便于中性线U1m至W1m依次穿过；中性线U1m至W1m与短接件4的连接可选择焊接或压接的方式，从而实现将中性线U1m至W1m短接，然后再将第一组线圈的三相线圈星形联结。

同样地，将中性线U2m至W2m沿定子21轴向引出，并依次穿过短接件4上的三个孔，然后再与对应的卡箍3抵接，从而实现将中性线U2m至W2m在壳体1内电连接，然后再将第二组线圈的三相线圈星型联结。

参照图2及图4所示，壳体1包括一端具有开口13的主壳11以及用于遮挡开口13的端盖12，便于定子21与转子22的安装。壳体1的一端开设有若干让线孔14，引出线通过让线孔14向外部引出。在本实施例中，开口13的轴线与主壳11的轴线同轴。

在本实施例中，让线孔14开设于端盖12上，绕卷有定子21线圈的定子21先安装于主壳11内，然后在装配主壳11与端盖12时，将引出线直接从端盖12上的让线孔14引出。

作为一种实施方式，让线孔14开设于主壳11的闭合端，绕卷有定子21线圈的定子21安装于主壳11时，将引出线直接从主壳11上的让线孔14引出。

进一步的，参照图5所示，让线孔14内设有支撑部，支撑部上搭接有绝缘线套5，在本实施例中，支撑部沿让线孔14内壁周向环设，以便平稳地支撑绝缘线套5。绝缘线套5沿让线孔14的轴向开设有若干出线孔51，在本实施例中，一个绝缘线套5开设有三个出线孔51，三个出线孔51沿弧线方向间隔分布，以便一组线圈的三相的引出线沿壳体1的轴向引出。

需要说明的是，绝缘线套5上的出线孔51数量没有限制，其数量需依据电机的实际相数进行设置。出线孔51沿其自身轴向的横截面轮廓没有限制，出线孔51的横截面轮廓仅需保证单根的引出线可以通过即可，其可以为圆形或正方形等。也就是说，在其安装在壳体或端盖后，在分布方向上绝缘线套5的形状为平直形状，或圆弧形状；或者说，绝缘线套5设置为其垂直于自身轴向的横截面的形状为平直形状或圆弧形状。

进一步，参照图5至图7所示，为保证绝缘线套5在运输和使用过程中保持稳定，其被配置为具有：头部501，当被插入到对应的让线孔14内时被配置在让线孔14的轴线方向的一端附近(让线孔14的向外部的开口13端侧)；躯体部502，被配置在相对头部501靠近让线孔14的轴线方向的另一端侧(让线孔14的马达壳体1侧开口13端侧)；以及卡扣52，设置在绝缘线套5的侧壁，卡扣52连接于头部501或躯体部502，其在绝缘线套5安装到位时，卡接于壳体1或端盖12以实现绝缘线套5与壳体1或端盖12之间的固定连接。作为一种实施方式，绝缘线套5沿让线孔14的轴向插入让线孔14内，从而使卡扣52与让线孔14的内壁抵接，卡扣52受到挤压后向绝缘线套5内靠近，直至绝缘线套5安装到位，卡扣52回弹卡接在电机壳体1或端盖12上，头部501的尺寸大于让线孔14的尺寸，在其轴向的另一端限制绝缘线套5的移动，卡扣52与头部501的配合限制绝缘线套5在让线孔14内移动。

进一步的，卡扣52至少有两个，绝缘线套5上任意相对侧上的卡扣52皆关于该相对侧的中间面具有对称性。

其中，对称性包括轴对称和镜像对称。

具体地，在本实施例中，卡扣52为两个，绝缘线套5在躯体部502上开设有避让槽53，卡扣52设置在避让槽53内，卡扣52受压后，其缩入避让槽53内。为便于制造及提升卡扣52的使用寿命，卡扣52与绝缘线套5一体成型，在本实施例中，绝缘线套5由工程塑料制成，使其具有良好的绝缘性与弹性。

在本实施例中，卡扣52由弹性材料制成，其可以是与绝缘线套5相同的材料，也可以是材质较硬材料如弹性纤维、金属制成的具有弹性的卡扣52结构，并与绝缘线套5一体成型。

进一步的，卡扣52包括一体成型的变形部521、卡接部522，卡扣52与绝缘线套5一体成型，变形部521至少部分的位于避让槽53内，卡接部522至少部分的伸出绝缘线套5沿其自身轴向的外周面轮廓外，卡接部522与让线孔14内壁抵接的一侧面为光滑平面，当绝缘线套5插入让线孔14时，卡接部522与让线孔14内壁解除，由于端部斜面的引导，使变形部521形变，从而使卡接部522收回到绝缘线套5外周面轮廓内，绝缘线套5顺利滑入卡接部522。当绝缘线套5滑动到位，卡接部522弹出，卡接在让让线孔14的下表面，与头部501轴向限位配合，将绝缘线套5固定在让线孔14中。

在本实施例中，沿让线孔14的轴向，卡扣52未伸出避让槽53，从而缩短绝缘线套5的固定时间以及提升绝缘线套5与端盖12连接的稳定性。

由于采用铆压工艺的固定方式，需要将专配后的组件再次放入铆压机，进行定位、铆压。工序繁琐，难以控制铆压精度和质量。而卡扣52卡接的方式，仅将绝缘线套5压入让线孔14内即结束安装工序，减少了铆压工序及相应的质量问题。

参照图5及图8所示，根据壳体1或端盖12的不同厚度，让线孔14的深度不同，为了保证变形部521的强度，卡扣52和避让槽53的长度和位置可相应改变，图8示出了一种为了适应厚度较大的让线孔14的绝缘线套5的方案，该方案中，沿让线孔14的轴向，卡扣52伸出避让槽53，在轴向上减小了绝缘线套5的体积，又能适应让线孔14的较大深度。

进一步的，卡扣52也可以直接连接于躯体部502的下侧，也就是说，为了适应各种厚度，卡扣52的变形部521直接连接在躯体部502的下侧，卡扣52直接从躯体部502伸出。但这种方案也是保证变形部521不宜过长，避免其强度得不到保证，不能保证卡接功能，且较长的变形部521容易在运输中折断等。

作为另一种实施方式，参照图9、图10所示，绝缘线套5的周侧设置抵接环54，绝缘线套5安装到位后，抵接环54的轴向向外的表面低于所述让线孔14轴向向外的圆周所在的表面；有可行的另一种方案是，绝缘线套5向外一侧低于让线孔14向外的一侧，抵接环54的周向与让线孔14的内壁贴合或存在预设距离，从而在绝缘线套5与让线孔14之间形成有容置空间552，容置空间552用于填充粘结剂553，以将绝缘线套5胶连于让线孔14的内壁。

具体地，在本实施例中，绝缘线套5设置为其垂直于自身轴向的横截面的形状为平直形状或圆弧形状；优选的，绝缘线套5沿其自身轴向上的横截面轮廓大体为长条形，抵接环54位于绝缘线套5的头部501的靠近躯体部502的一侧，便于在向外的一侧形成容置空间552，灌注粘结剂553。其中，粘结剂553可以为单组分或双组分的胶水。

需要说明的是，单根引出线通过一个出线孔51向外部引出，多根引出线分别通过对应的出线孔51向外部引出，多个出线孔51在缩短引出线之间的距离的同时，仍能保持相邻两根引出线的相对独立。

进一步的，引出线引出壳体1的一侧设有电气元件(图未示)，引出线伸出壳体1的一端与电气元件的端子电连接，电气元件外接电源后，为定子21电磁线圈提供驱动电流。

在本实施例中，电气元件为电路板。

具体地，第一线圈组的三根引出线U1、V1及W1沿对应的出线孔51的轴向外引出，且三根引出线U1、V1及W1的前端与电气元件的端子电连接；同样的，第二线圈组的三根引出线U2、V2及W2沿对应的出线孔51的轴向外引出，且三根引出线U2、V2及W2的前端与电气元件的端子电连接。

以上对本申请所提供的一种电机，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“垂直”、“平行”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，包括壳体、定子和转子，所述定子具有由电磁线圈中引出的引出线，所述壳体开设有至少一个让线孔，所述让线孔内设有绝缘线套，所述绝缘线套开设有至少一个出线孔，所述引出线通过所述出线孔向所述壳体外部引出，并与电机外部的电气元件电连接，其特征在于，所述绝缘线套具有：

头部，当被插入到所述让线孔内时被配置在所述让线孔的轴线方向的一端；

躯体部，被配置在相对所述头部靠近所述让线孔的轴线方向的另一端侧；

以及卡扣，当被插入到所述让线孔内时与所述让线孔卡接。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体包括一端开口的主壳及用于遮挡所述开口的端盖，所有所述让线孔开设于所述主壳远离所述开口的一端。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体包括一端开口的主壳及用于遮挡所述开口的端盖，所有所述让线孔开设于所述端盖。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述卡扣至少有两个。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述卡扣由弹性材料制成或为由材质较硬材料制成的具有弹性的结构。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述绝缘线套开设有避让槽，所述卡扣设置于所述避让槽内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电机，其特征在于，所述卡扣包括变形部、卡接部，所述卡接部与所述变形部相连接，且至少部分地伸出所述绝缘线套的外周面轮廓外，所述卡接部端部设置斜面。

8.根据权利要求1-6任一项所述的电机，其特征在于，所述绝缘线套设置为其垂直于自身轴向的横截面的形状为平直形状或圆弧形状。

9.一种电机，包括壳体、定子和转子，所述定子具有由电磁线圈中引出的引出线，所述壳体开设有若干让线孔，所述让线孔内设有绝缘线套，所述绝缘线套开设有至少一个出线孔，所述引出线通过所述出线孔向外部引出，并与电机外部的电气元件电连接，其特征在于，所述绝缘线套的周侧设有抵接环，所述绝缘线套安装到位后，所述抵接环的轴向向外的表面低于所述让线孔轴向向外的圆周所在的表面。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述绝缘线套设置为其垂直于自身轴向的横截面的形状为平直形状或圆弧形状。