一种线圈连接组件、定子及电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种线圈连接组件、定子及电机。

背景技术：

在现有技术中，电机的绕组是由多个线圈通过一定的连接方式拼组而成的，其中，每个线圈都是单独制作的。线圈制作完成后，再通过人工将线圈安装在定子铁芯上，线圈的端部沿着定子铁芯的轴向从定子铁芯的端部伸出。待所有的线圈安装完成后，再通过连接导线将所有线圈伸出来的端部连接或者焊接起来，形成一个完整的定子。整个安装过程耗时费力，安装效率低下，而且通过该种方式的连接，线圈之间连接的可靠性差。而且，在安装过程中，线圈的端部容易磕碰，发生形变，安装完成后，需要对线圈进行整形才能进行焊接，过程复杂，焊接时需要另外提供连接导线，提升生产加工成本

公告号为cn103532280a的中国发明专利公开了一种用于电机定子的连接器和相关的电机定子，该连接器由多个带有腿部的框架叠加而成，框架之间彼此绝缘。而且，各框架嵌入绝缘的主体中，整个连接器的结构复杂，使用框架作为线圈的连接部件，需要使用大量的原料来制作框架，造成原料的浪费。

另外，单个框架上需要设置多个用于与线圈连接的腿部，制造困难。在使用时，需要先将多个线圈固定在定子上，线圈的安装主要还是依靠人工，安装过程复杂，效率低下。待线圈安装完成后再将连接器安装在定子的端部，与线圈进行连接，不能起到对线圈的固定和安装作用，无法实现线圈的机械化和自动化组装。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种线圈连接组件，以解决现有技术中线圈的连接和安装过程复杂、效率低下的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种线圈连接组件，用于连接定子上相邻的线圈，线圈沿着定子的周向设置，线圈设有输入端和输出端，线圈连接组件包括绝缘本体，绝缘本体上设有互相隔离的第一容纳部和第二容纳部，

其中，在相邻的两个线圈中，其中一个线圈的输入端设于第一容纳部内，另一个线圈的输出端设于第二容纳部内，或者，

其中一个线圈的输出端设于第一容纳部内，另一个线圈的输入端设于第二容纳部内。

可选地，第一容纳部和第二容纳部均位于绝缘本体朝向线圈的一侧，第一容纳部和第二容纳部沿着绝缘本体的高度方向设置。

可选地，第一容纳部为卡槽或插孔，第二容纳部为卡槽或插孔。

可选地，第一容纳部和第二容纳部均包括卡槽和插孔，插孔沿着绝缘本体的高度方向从卡槽的底部贯穿绝缘本体。

可选地，第一容纳部位于绝缘本体的上端，第二容纳部从绝缘本体上端延伸至绝缘本体的下部。

可选地，第一容纳部和第二容纳部并列设于绝缘本体的上端。

可选地，沿着绝缘本体的高度方向，第二容纳部比第一容纳部深。

可选地，绝缘本体上还设有第三容纳部和第四容纳部，第三容纳部和第四容纳部并列设于绝缘本体的下端，第三容纳部与第一容纳部对应，第四容纳部与第二容纳部对应，用于容纳与线圈的端部电连接的连接片的端部。

可选地，线圈连接组件包括电源连接块，电源连接块至少由两个绝缘本体沿高度方向并列设置而成。

可选地，第一容纳部中设有连接柱，连接柱凸出的端部与线圈的端部连接。

可选地，绝缘本体背向线圈的侧面上设有电源插孔，用于连接电源线路。

可选地，绝缘本体内设有电源连接片，用于连接连接柱和电源插孔。

本实用新型还提供了一种定子，包括定子铁芯，定子铁芯上设有安装槽；线圈，沿着定子的周向设于安装槽内，线圈设有输入端和输出端；上述任一项所述的线圈连接组件，

其中，在相邻的两个线圈中，其中一个线圈的输入端或输出端设于线圈连接组件的第一容纳部内，另一个线圈的输出端或输入端设于线圈连接组件的第二容纳部内。

可选地，定子还包括连接片，连接片与线圈的端部连接，用于将线圈连接成不同相的绕组。

本实用新型还提供了一种电机，包括上述任一实施例中的定子。

如上，本实用新型提供的一种线圈连接组件结构简单，绝缘性能好，能够耐高温、高压，可以通过一体化成型大批量生产，便于加工制造。同时，通过使用线圈连接组件实现相邻线圈的连接和固定，可以对线圈连接组件和线圈的结构进行标准化设计，利于实现机械化组装、自动化生产，安装方便、安装效率高。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本实用新型中线圈的立体结构图；

图2示意性示出了本实用新型中绝缘本体的立体结构图；

图3示意性示出了本实用新型中电源连接块的立体结构图；

图4示意性示出了本实用新型中电源连接块的立体结构图；

图5示意性示出了本实用新型中电源连接块的立体结构透视图；

图6示意性示出了本实用新型中绝缘本体连接线圈的结构示意图；

图7示意性示出了本实用新型中电源连接块连接线圈的结构示意图；

图8示意性示出了本实用新型中定子的结构示意图；

图9示意性示出了本实用新型中线圈连接组件与连接片连接的结构示意图；

图10示意性示出了本实用新型中定子底部的局部结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图2并结合图1、图6、图8所示，本实用新型的实施例提供了一种线圈连接组件2，用于连接定子3上相邻的线圈1，线圈1沿着定子3的周向(如图8中v方向所示)设置，线圈1设有输入端10和输出端11，线圈连接组件2包括绝缘本体20，绝缘本体20上设有互相隔离的第一容纳部200和第二容纳部201，其中，在相邻的两个线圈1中，其中一个线圈1的输入端10设于第一容纳部200内，另一个线圈1的输出端11设于第二容纳部201内，或者，其中一个线圈1的输出端11设于第一容纳部200内，另一个线圈1的输入端10设于第二容纳部201内。

也就是说，定子3上的线圈1设有输入端10和输出端11，线圈连接组件2用于固定和连接安装在定子3上的相邻的线圈1。为了便于连接和固定相邻的线圈1，线圈连接组件2的绝缘本体20上设有第一容纳部200和第二容纳部201。

在相邻的两个线圈1中，可以是其中一个线圈1的输入端10设于第一容纳部200内，另一个线圈1的输出端11设于第二容纳部201内，也可以是其中一个线圈1的输出端11设于第一容纳部200内，另一个线圈1的输入端10设于第二容纳部201内，本实用新型对此不做限定，可以根据实际需要和安装要求进行设置，只要确保线圈连接组件2能够稳定可靠的连接和固定定子3上的线圈1即可。

具体的，参见图1-2并结合图6所示，线圈1的输入端10设有输入连接部100，线圈1的输出端11设有输出连接部110。在本实施例中，线圈连接组件2在连接定子3上相邻的两个线圈1时，其中一个线圈1的输入端10和输入连接部100均放置在第一容纳部200内，另一个线圈1的输出端11和输出连接部110均放置在第二容纳部201内。即，通过绝缘本体20使得相邻的两个线圈1实现连接和固定。

需要解释的是，本文此处的“连接”是指结构上的连接，不包括电连接，即绝缘本体20上的第一容纳部200和第二容纳部201是互相隔离的，相邻两个线圈1之间只是通过绝缘本体20实现结构上的连接，而没有通过绝缘本体20实现电连接。

需要说明的是，本实用新型对绝缘本体的具体结构和制作材料不做限定，只要能够用于线圈的安装和连接即可。参见图2所示，在本实施例中，绝缘本体20为块状结构，绝缘本体20的内侧面206和外侧面207均为弧形面，便于绝缘本体20与线圈1贴合和安装。在其他实施例中，绝缘本体的具体结构可以根据定子或者线圈的形状来确定，本实用新型对此不做限定。

在本实用新型中，绝缘本体由绝缘材料制造而成，但本实用新型对绝缘本体的具体材料不做限制。在本实施例中，绝缘本体的具体材料可以为尼龙和玻璃纤维组成的复合材料，这种复合材料含有80％的尼龙和20％的玻璃纤维。具体的，其中，尼龙为pa66，玻璃纤维为gf。这种复合材料具有很好的耐高温性能和可靠的绝缘性能，能够满足绝缘本体对绝缘性能的要求。在其他实施例中，绝缘本体也可以为其他的绝缘材料，如聚四氟乙烯、脲醛树脂、醇酸树脂及缩醛树脂等，只要能够稳定可靠实现绝缘的功能即可。

采用上述技术方案，线圈连接组件结构简单，绝缘性能好，能够耐高温、高压，可以通过一体化成型大批量生产，便于加工制造。同时，通过使用线圈连接组件实现相邻线圈的连接和固定，可以对线圈连接组件和线圈的结构进行标准化设计，利于实现机械化组装、自动化生产，安装方便、安装效率高。

进一步需要说明的是，本实用新型对线圈上的输入连接部和输出连接部的具体结构和绝缘本体上的第一容纳部和第二容纳部的具体结构不做限定，可以根据实际需要进行合理的设置，只要确保线圈的输入端和输出端能够稳定可靠的安装在第一容纳部和第二容纳部内即可。

具体的，参见图2并结合图6、图8所示，在本实施例中，第一容纳部200和第二容纳部201均位于绝缘本体20朝向线圈1的一侧，第一容纳部200和第二容纳部201沿着绝缘本体20的高度方向(如图2中z方向所示)设置。通过将第一容纳部200和第二容纳部201设置在绝缘本体20朝向线圈1的一侧，并沿着绝缘本体20的高度方向的设置，便于绝缘本体20与相邻的两个线圈1进行连接。

在安装时，沿着高度方向将绝缘本体20从线圈1的外侧下方插装在线圈1的端部上，使得绝缘本体20的第一容纳部200和第二容纳部201与相邻线圈1的输入端10和输出端11对应，即相邻线圈1的输入端10和输出端11能够分别插入同一绝缘本体20的第一容纳部200和第二容纳部201，通过绝缘本体20实现相邻线圈1之间的固定和连接，装配过程简单便捷，利于实现自动化装配和机械化生产。

更为具体的，参见图2并结合图6、图8所示，在本实施例中，第一容纳部200为卡槽203或插孔202，第二容纳部201为卡槽203或插孔202。

在绝缘本体20上，可以是第一容纳部200和第二容纳部201均为卡槽203或者均为插孔202，还可以是第一容纳部200为卡槽203，第二容纳部201为插孔202，或者，第一容纳部200为插孔202，第二容纳部201为卡槽203。

参见图1并结合图6和图8所示，在本实施例中，第一容纳部200和第二容纳部201均包括卡槽203和插孔202，插孔202沿着绝缘本体20的高度方向从卡槽203的底部贯穿绝缘本体20。

也就是说，绝缘本体20通过卡槽203和插孔202与线圈1的输入端10和输出端11连接。线圈1的输入端10上的输入连接部100和输出端11上的输出连接部110均为柱状结构。即输入端10上的输入连接部100和输出端11上的输出连接部110是独立加工后安装在输入端10和输出端11的独立部件。通过将输入连接部100和输出连接部110设置为柱状结构，便于输入连接部100和输出连接部110与第一容纳部200和第二容纳部201连接。

在安装时，输入连接部100和输出连接部110能够从卡槽203伸入插孔202内，输入连接部100和输出连接部110的端部能够从穿过插孔202，从绝缘本体20的底部伸出，便于连接片31与输入连接部100和输出连接部110的端部连接，使得线圈1按照需要的连接逻辑进行连接，形成不同相的绕组。

在其他实施例中，输入端上的输入连接部和输出端上的输出连接部也可以是由线圈端部弯折而成，还可以为其他结构，本实用新型对此不做限定，可以根据实际需要进行设置，只要能够确保线圈的输入端和输出端能够通过绝缘本体可靠的固定和连接即可。

本文所述的“连接逻辑”是指根据线圈的结构和绕组的相数确定的线圈的安装规律。如在两相绕组的情况下，线圈端部直接引出，此时，连接逻辑有两种形式，一种是线圈沿着绝缘本体依次连接，每相绕组的线圈各占绝缘本体的一半，另一种是两相绕组的线圈交叉设置。在三相绕组的情况下，连接逻辑也有两种形式，一种是绕组的星形接法，另一种是绕组的三角形接法。在其他情况下，“连接逻辑”有更多的形式，可以根据实际需要确定。

由于线圈1具有一定的厚度，所以在线圈1的高度方向上，线圈1的输入端10和输出端11会存在高度差，因此，参见图1并结合图6和图8所示，在本实施例中，第一容纳部200位于绝缘本体20的上端，第二容纳部201从绝缘本体20上端延伸至绝缘本体20的下部。也即，第一容纳部200和第二容纳部201之间存在着与线圈1厚度相对应的高度差，这样能够确保线圈1的输入端10和输出端11卡入第一容纳部200和第二容纳部201内，实现绝缘本体20对相邻线圈1之间稳定可靠的连接。

进一步地，参见图1并结合图6和图8所示，在本实施例中，第一容纳部200和第二容纳部201并列设于绝缘本体20的上端。沿着绝缘本体20的高度方向，第二容纳部201比第一容纳部200深。通过将第一容纳部200和第二容纳部201并列设置，能够使得绝缘本体20更好的与相邻的两个线圈1贴合，更好的连接相邻的两个线圈1。同时，在高度方向上，第二容纳部201比第一容纳部200深，能够确保线圈1的输入端10和输出端11准确可靠的卡入第一容纳部200和第二容纳部201内，实现绝缘本体20对相邻线圈1之间稳定可靠的连接。

进一步地，参见图1并结合图6和图8所示，在本实施例中，绝缘本体20上还设有第三容纳部204和第四容纳部205，第三容纳部204和第四容纳部205并列设于绝缘本体20的下端，第三容纳部204与第一容纳部200对应，第四容纳部205与第二容纳部201对应，用于容纳与线圈1的端部电连接的连接片31的端部。

也就是说，第一容纳部200和第二容纳部201并列设于绝缘本体20的上端，第三容纳部204和第四容纳部205并列设于绝缘本体20的下端，在高度方向上，第三容纳部204位于第一容纳部200的下方，与第一容纳部200对应，第四容纳部205位于第二容纳部201的下方，与第二容纳部201对应。

在安装的过程中，线圈1的输入连接部100和输出连接部110能够从卡槽203伸入插孔202内，并能够从穿过插孔202，伸入第三容纳部204和第四容纳部205内，连接片31的两端分别设置在第三容纳部204和第四容纳部205内，能够按照需要的连接逻辑将线圈1的输入连接部100和输出连接部110连接，使得线圈1依次连接成不同相的绕组。

为了便于由线圈1连接成的绕组与外部接线，参见图3-5并结合图7-8所示，在本实施例中，线圈连接组件2包括电源连接块21，电源连接块21至少由两个绝缘本体20沿高度方向并列设置而成。

即，电源连接块21是由绝缘本体20沿高度方向并列设置而成，至少两个绝缘本体20并列设置，并且一体成型而成。在本实施例中，电源连接块21是由三个绝缘本体20并列设置、一体成型而成，能够确保各相绕组的端部能够通过电源连接块21可靠的与外部连接，便于线圈1和绕组的装配，利于实现自动化装配和生产。而且，只需要对绝缘本体20的生产模具稍加改造就可以生产电源连接块21，不需要增加独立的设备，能够节省生产成本。

进一步地，参见图3-5并结合图7-8所示，在本实施例中，电源连接块21上的第一容纳部200中设有连接柱210，连接柱210凸出的端部与线圈1的端部连接。连接柱210与电源连接块21一体成型，便于加工，通过在电源连接块21的第一容纳部200内设置连接柱210，使得连接柱210的端部能够稳定可靠的与线圈1的端部连接，不仅便于线圈1端部的固定，而且线圈1的端部能够通过电源连接块21与外部线路连接，便于装配和连接。

进一步地，参见图3-5并结合图7-8所示，在本实施例中，绝缘本体20背向线圈1的侧面上设有电源插孔214，用于连接电源线路。绝缘本体20内设有电源连接片211，用于连接连接柱210和电源插孔214。即，电源连接块21的绝缘本体20上设有电源插孔214，内部设有电源连接片211，电源插孔214内设有连接端子215，电源连接片211能够实现连接柱210和电源插孔214内连接端子215的连接，便于线圈1的固定和连接，而且线圈1的端部能够通过电源连接块21内的连接柱210、电源连接片211和连接端子215与外部线路连接，便于装配和连接。

在本实施例中，绝缘本体20上设有三个电源插孔214，每个电源插孔214内均设有连接端子215，连接端子215嵌入绝缘本体20，与电源连接片211的端部电连接，通过电源连接片211与各绕组的起始端线圈1的端部电连接。连接端子215镶嵌在电源插孔214内，与外部电源线路电连接。

另外，为了便于电源连接块21安装在电机内，电源连接块21的两端设有凸耳212，凸耳212上设有安装孔213，在安装时，可以通过凸耳212上的安装孔213将电源连接块21固定在电机壳体内，方便电源连接块21的安装和固定。

本实用新型还提供了一种定子3，包括定子铁芯30，定子铁芯30上设有安装槽300；线圈1，沿着定子3的周向(如图8中v方向所示)设于安装槽300内，线圈1设有输入端10和输出端11；上述任一实施例中的线圈连接组件2，其中，在相邻的两个线圈1中，其中一个线圈1的输入端10或输出端11设于线圈连接组件2的第一容纳部200内，另一个线圈1的输出端11或输入端10设于线圈连接组件2的第二容纳部201内。

也就是说，定子3主要由定子铁芯30、线圈1和线圈连接组件2组成，其中，定子铁芯30上设有安装槽300，用于安装线圈1。沿着定子3的周向，定子铁芯30上均匀设置有多个安装槽300，两个相邻的线圈1中相邻一侧共同放置在一个安装槽300内。

参见图1所示，本实用新型的线圈1是由扁铜条绕制而成，绕制完成后，扁铜条的两端分别形成了线圈1的端部，为了便于描述，分别称线圈1的两端为输入端10和输出端11，也即电流输入线圈1的一端为输入端10，电流输出线圈1的一端为输出端11。

在本实施例中，扁铜条的截面尺寸为1mm×6mm，即扁铜条截面的厚度为1mm、宽度为6mm，扁铜条按照一定的形状依次叠绕14层形成线圈1。线圈1的输入端10和输出端11从线圈靠近线圈连接组件2的一侧延伸出，并与能够伸入线圈连接组件2上的第一容纳部200和第二容纳部201内，这种结构便于将线圈1固定安装在线圈连接组件2上。

传统生产线圈全部依靠人工，普通工人一天仅能制作一个线圈，人工制作线圈效率低下。在实施例中，可以通过专用的机械设备按照生产要求自动将扁铜条绕制成线圈，实现线圈的机械化加工、自动化生产，提高生产效率。

参见图8所示，在安装时，为了确保不同的线圈1之间可靠绝缘，需要在线圈1上套设绝缘套32。在确保可靠绝缘的情况下，绝缘套32的厚度越薄越好，这样可以确保线圈1装入定子铁芯30中的槽满率，保证定子3的使用性能。在本实施例中，绝缘套32为绝缘纸套，厚度约为0.2mm。在其他实施例中，绝缘套也可以为其他材料和厚度，只要能够在保证线圈组件使用性能的情况下可靠绝缘即可。

同时，为了压紧放置在安装槽300内的线圈1和增加定子3的导磁率，参见图8所示，在线圈1装入安装槽300后，安装槽300上设置有压紧片33，压紧片33为软磁材料。压紧片33一方面能够压紧安装后的线圈1，另一方面能够增加定子3的导磁率，确保定子3稳定可靠的运行。

参见图8-10所示，在本实施例中，定子3还包括连接片31，连接片31与线圈1的端部连接，用于将线圈1连接成不同相的绕组。

需要说明的是，线圈是构成绕组的基本单元，绕组就是线圈按连接逻辑进行排列和联结而形成的。定子铁芯上绕组的数量也就是定子的相数，如果定子铁芯上有n相绕组，那么这个定子就是n相定子，其中，n可以为2、3、4、5中的任一个。本实用新型对线圈组件中绕组的数量不做限定，绕组的具体数量可以根据实际需要选择。

参见图8-10所示，在本实施例中，绕组的数量为三组，也即定子3为三相定子，因此，线圈1的数量应为3的倍数，可以为3～60中任意一个能够整除3的数。本实施例的线圈1共有15个，各相绕组具有相同数量的线圈1，线圈1沿着定子3的周向设于定子铁芯30上，并且通过连接片31依次连接，形成各相绕组。

参见图8-10并结合图1-7所示，在本实施例中，定子3上具有三相绕组，绕组采用星形接法，也即同一相绕组相邻的两个线圈1中，其中一个线圈1的输出端11与另一个线圈1的输入端10通过连接片31连接，其中，连接片31的两端能够跨过两个不同相线圈1。各相绕组起始端的线圈1的输入端10与电源连接块21上对应的连接柱210连接，各相绕组结尾端的线圈1的输出端11均有中性连接片310连接，形成中性点。

具体的，参见图10所示，中性连接片310沿着定子3的周向延伸至三个相邻的绝缘本体20下部。中性连接片310上设有三个延伸端子311，三个延伸端子311分别伸入绝缘本体20的第四容纳部205内，与各相绕组结尾端线圈1上的输出连接部110连接，形成中性点。

在其他实施例中，根据线圈和绝缘本体的具体结构，各相线圈还可以通过其他连接形式形成绕组，如三角形接法等，只要能够保证线圈之间可靠连接、定子稳定可靠的运行即可。

具体的，参见图8-10所示，在本实施例中，连接片31的表面积大，利于散热，内阻比较小，产热少。在线圈连接组件2安装在线圈1上后，再将连接片31与线圈1上的输出连接部110进行连接，如可以采用铆接、焊接或者螺纹连接中的任一种连接形式。本实施例的连接片31为铜材料制作而成，铜材料具有很好的延展性，便于加工，易于成型。铜具有很强的导电性和导热性，内阻比较小，产热量小，能够很好地实现同一相线圈1之间的连接。在本实施例中，连接片31由扁铜条经过折弯，和/或，冲压而成。在其他实施例中，连接片还可以采用其他材料制作，只要能够实现稳定可靠的电连接即可。

本实用新型还提供了一种电机，包括上述任一实施例中的定子3。

如上，应用于本实用新型的技术方案，本实用新型提供的一种线圈连接组件结构简单，绝缘性能好，能够耐高温、高压，可以通过一体化成型大批量生产，便于加工制造。同时，通过使用线圈连接组件实现相邻线圈的连接和固定，可以对线圈连接组件和线圈的结构进行标准化设计，利于实现机械化组装、自动化生产，安装方便、安装效率高。

综上所述，本实用新型提供的上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。