电枢的制作方法

本发明涉及一种电枢，尤其是使用插线来形成绕组的电枢。本发明还涉及用于所述电枢的一种端部模块。

背景技术：

电枢是在电机实现机械能与电能相互转换的过程中起着关键和枢纽作用的部件。对于发电机来说，它是产生电动势的部件，如直流发电机中的转子或者交流发电机中的定子；对于电动机来说，它是产生电磁力的部件，如直流电动机中的转子。电枢分直流电枢和交流电枢两大类，它们分别用于直流电机和交流电机。

电枢主要包括绕组和铁心(铁芯)。电枢绕组是感生电势、产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。电枢铁心既是主磁路的一部分又是电枢绕组的支撑部件，电枢绕组嵌置在电枢铁心的槽内。换句话说，电枢是电机中装有绕组导线的部件，导线相对磁场运动，从而在发电机中的导线将产生感应电动势，而在电动机中的通电导线将在磁场中受安培力作用而发生转动。

为了能在保持电枢功率和性能的条件下使其具有尽可能小的尺寸，技术人员已经从电枢材料的选择、电枢结构的设计等多个方面进行了各种尝试，并且已经取得了一定的成就。

例如，中国专利申请2016102842427涉及一种使用独立插线来形成电枢绕组的技术方案。所述电枢的铁芯凹槽中布置有众多插线，插线之间通过布置于铁心的轴向端部上的端部模块而相互形成电连接，从而使多根插线相互串联形成绕组。其中，端部模块内设置有电路层，插线与电路层之间通过焊盘相互电连接。

可以明白，上述现有技术中的电路层结构可以有效地实现端部模块及而电枢的小尺寸设计。但是，这种端部模块的结构依然存在改进的空间。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于对现有技术中的使用插线的电枢提供改进方案，以能获得更好的加工便利性和更高的工作性能。

一方面，本发明提供一种电枢，包括：

铁心，所述铁心内设置有多个凹槽；及

插线，其中，每个所述凹槽内布置有至少一组所述插线，每组插线包括多根所述插线；及

端部模块，所述端部模块布置于所述铁心的轴向端部上，其中，所述端部模块上对应所述多根插线相应地设置有多个通孔，所述插线穿过所述通孔并伸出至所述端部模块之外；及

焊盘，所述焊盘包括本体和分别从所述本体的两个端部一体地延伸出的第一支脚和第二支脚，其中，所述本体设置于所述端部模块内，所述第一支脚和第二支脚伸出至所述端部模块之外；

其中，所述第一支脚的伸出至所述端部模块之外的部分同时与所述多个凹槽中的第一凹槽内的一组插线的伸出至所述端部模块之外的部分通过焊接而形成电连接；并且

所述第二支脚的伸出至所述端部模块之外的部分同时与所述多个凹槽中的第二凹槽内的一组插线的伸出至所述端部模块之外的部分通过焊接而形成电连接。

进一步地，所述电枢还包括端盖，所述端盖布置于所述铁心的轴向端部上并且遮盖所述第一支脚、第二支脚和插线各自伸出至所述端部模块之外的部分。

优选地，所述焊盘由单个片状材料冲压而成。

优选地，所述第一支脚和第二支脚从所述本体弯折延伸。

优选地，每个所述凹槽内布置有第一组插线和第二组插线。

优选地，所述第一组插线中的各根插线相邻地布置。

优选地，所述第一组插线中的至少两根插线之间布置有所述第二组插线中的至少一根插线。

另一方面，本发明提供一种用于电枢的端部模块，所述电枢包括：

铁心，所述铁心内设置有多个凹槽；及

插线，其中，每个所述凹槽内布置有至少一组所述插线，每组插线包括多根所述插线；

所述端部模块布置于所述铁心的轴向端部上，其中，所述端部模块上对应所述多根插线相应地设置有多个通孔，所述插线穿过所述通孔并伸出至所述端部模块之外；并且

所述端部模块内还设置有焊盘，所述焊盘包括本体和分别从所述本体的两个端部一体地延伸出的第一支脚和第二支脚，其中，所述本体设置于所述端部模块内，所述第一支脚和第二支脚伸出至所述端部模块之外；

其中，所述第一支脚的伸出至所述端部模块之外的部分同时与所述多个凹槽中的第一凹槽内的一组插线的伸出至所述端部模块之外的部分通过焊接而形成电连接；并且

所述第二支脚的伸出至所述端部模块之外的部分同时与所述多个凹槽中的第二凹槽内的一组插线的伸出至所述端部模块之外的部分通过焊接而形成电连接。

又一方面，本发明还提供一种电枢，所述电枢包括：

插线组，每个插线组包括多根插线；及

铁心，所述铁心内设置有多个凹槽，每个所述凹槽内布置有至少一个所述插线组；及

第一端部模块，所述第一端部模块布置于所述铁心的轴向上端部，所述第一端部模块内布置有多个第一焊盘；及

第二端部模块，所述第二端部模块布置于所述铁心的轴向下端部，所述第二端部模块内布置有多个第二焊盘；

其中，所述焊盘与插线组依次连接而形成所述电枢的混联相路，其中，一个所述插线组中的所有插线在同一个方向上的端部同时与一个所述第一焊盘的一个端部通过焊接而形成电连接，而该插线组中的所有插线在另一个方向上的端部同时与一个所述第二焊盘的一个端部通过焊接而形成电连接。

优选地，所述焊盘包括本体和分别从所述本体的两个端部一体地延伸出的第一支脚和第二支脚，其中，所述本体设置于相应的端部模块内部，所述第一支脚和第二支脚伸出至相应的所述端部模块之外并与相应的插线组形成电连接。

本发明的优点尤其在于通过在端部模块内设置焊盘，极大地方便了端部模块的制造，从而可以有效提高电枢的生产效率和成品率；同时，依据本发明的电枢通过形成混联相路，可有效地提高电枢的性能。

本发明的其他特征及有益效果可以通过以下的详细描述及附图内容而变得清楚明白。

附图说明

本发明的其他细节及优点将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。同时，下文中将参照附图来进行详细描述，其中：

图1为根据本发明的一个电枢的示意图；

图2为图1所示电枢的端部模块的示意图，

图3为图2所示端部模块中的焊盘的示意图。

所述附图中所示出的内容仅为举例和示意，而并不严格按照比例予以绘制，也未必完整地绘制出了具体使用环境下所需要的全部部件。本领域技术人员在明了本发明的原理和精神之后，将能想到为具体实施本发明而需要加入的本领域公知的其他技术内容。

具体实施方式

在以下描述中所使用的术语“第一”、“第二”等并不意欲限制其序位，其目的仅仅在于区分各个独立的部件、零件、结构、元件等，并且这些独立的部件、零件、结构、元件可以相同、类似或者不同。同时，在以下描述中所使用的关于方位的说明，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”、“径向”、“轴向”等，除非具有明确说明，仅为了方便描述，而无欲对发明技术方案形成任何限定。

图1示出了根据本发明的一种具体的电枢，所述电枢包括铁芯10、多根插线20、分别布置于所述铁心10的两个轴向端部上的端部模块30，其中，所述插线20布置于所述铁心10和端部模块30内，并且伸出至所述端部模块30之外。

所述铁心10大致呈圆筒形状。铁心10由多个硅钢片叠合而成，每个硅钢片相互绝缘。每个硅钢片设置有多个凹槽，从而形成所述铁心的凹槽用于布置插线。铁心的材料也可以使用除硅钢片之外的其他合适的材料，比如：纯铁、软钢、无硅钢、铁镍合金、铁铝合金、非晶态合金、微晶合金等。本领域技术人员明白，不同的材料可以使得铁心具有不同的性能，进而可以根据电枢的具体使用环境而选择合适的材料来制作。

铁心10的每个所述凹槽内布置有多根插线20，例如，在图1中，每个凹槽内布置有八根插线20。当然，每个凹槽内的插线20数量可以根据具体的设计要求而定，比如可以为二根、五根、六根或更多。并且，所述插线20优选为横截面大致为矩形的扁线。

所述端部模块30具有与所述铁心10大致相同的总体形状。具体而言，所述端部模块30具有与铁心10大致相同的径向尺寸，但是其轴向尺寸远小于所述铁心10。需要明白的是，所述端部模块30的轴向尺寸的最小化对本发明而言是有益的，因为正是端部模块30轴线尺寸的最小化才使得电枢整体具有尽可能小的尺寸。

参见图2，所述端部模块30上对应所述多个铁心凹槽相应地设置有多个通孔31，布置于所述铁心10中的插线20穿过所述通孔31并伸出至所述端部模块30之外。可以明白，端部模块30上的通孔31也可以是类似于所述铁心10上的凹槽，也就是说，所述通孔31在端部模块30的直径方向上与中间穿孔部分贯通。所述凹槽具有与通孔31相同的用于插线20从中穿过并伸出至端部模块之外的功能，属于通孔结构的等同方式，落入本发明的保护范围之内。

在根据本发明的端部模块中还布置有多个焊盘，所述焊盘的具体结构将在下文参照图3进行详细描述，而在图2中仅仅可以看到所述焊盘的局部，即所述焊盘的伸出至端部模块之外的支脚42、43。

图3示出了用于图1和图2所示端部模块30中的焊盘40的立体图。所述焊盘40包括本体41和分别从所述本体41的两个端部延伸出的第一支脚42和第二支脚43，其中，所述本体41设置于所述端部模块30内，所述第一支脚42和第二支脚43通过设置于端部模块30中的通孔31伸出至所述端部模块30之外。

所述焊盘40优选具有一体的结构。比如，所述焊盘40由单个片状材料冲压而成，并且所述第一支脚42和第二支脚43从所述本体41弯折而成。当然，所述焊盘40也可以通过其他的加工方式来形成，比如，模制的方式。或者，可以通过将所述第一支脚42和第二支脚43分别焊接至所述本体41上而形成。

继续参见图2，所述焊盘40设置于端部模块30内部，其中焊盘40的本体41与端部模块30大致平行，而伸出至端部模块30之外的两个支脚与两组对应的插线通过焊接形成电连接。其中，所述第一支脚42的伸出至所述端部模块30之外的部分同时与所述多个凹槽中的第一凹槽内的一组插线20的伸出至所述端部模块30之外的部分通过焊接而形成电连接；并且所述第二支脚43的伸出至所述端部模块30之外的部分同时与所述多个凹槽中的第二凹槽内的一组插线20的伸出至所述端部模块30之外的部分通过焊接而形成电连接。所述第一支脚42和第二支脚43所穿过的第一凹槽和第二凹槽的位置由所述焊盘本体41的长度决定，也即，焊盘本体41越长，所述第一凹槽与第二凹槽间隔的距离也越长。

为了将所有的插线连接起来形成绕组，需要在端部模块中布置多个所述焊盘40。尤其是，可以将位于铁心10的同一个凹槽内的多根插线20看成多个组，每个组的插线分别与不同焊盘的支脚连接。例如，结合图1和图2可以看出，在一个凹槽内的八根插线20分成两组，每组包括相邻的四根插线，同时，端部模块的一个通孔31中伸出两个焊盘支脚，各个支脚分属于不同的焊盘40。通过将一个支脚同时与一组插线连接，该组插线通过焊盘与另外凹槽中的一组插线形成电连接。从而，每个凹槽中的各组插线通过多个焊盘相互连接起来而形成绕组。或者，一个支脚所电连接的其中两根插线之间可以被不与该支脚电连接的其他插线间隔开，并且该其他插线与另外的支脚形成电连接。

进一步地，所述电枢还可包括端盖(图中未示出)，所述端盖布置于所述铁心10的轴向端部上并且遮盖所述第一支脚42、第二支脚43和插线20各自伸出至所述端部模块30之外的部分。

可以明白，在根据本发明的电枢中，所述焊盘与插线组依次连接而形成所述电枢的混联相路。在本发明中，所述“混联相路”指的是电枢的绕组电路由焊盘和插线组依次连接而成，其中，一个插线组中的多根插线以并联的方式同时与一个焊盘连接，从而电枢的一个绕组电路中包括由插线形成的多个并联电路部段。例如，一个所述插线组中的所有插线的一端同时与在铁心的上端部的端部模块中的第一焊盘的一个支脚通过焊接而形成电连接，而该插线组中的所有插线的另一端同时与在铁心的下端部的端部模块中的第二焊盘的一个支脚通过焊接而形成电连接。

上文描述的仅仅是有关本发明的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均为本发明人所预想到，并落入由本发明的权利要求所限定的范围内。