一种轴向磁场电机及其定子结构、绕组结构以及注塑模具的制作方法

本实用新型涉及轴向磁场电机技术领域，特别涉及一种轴向磁场电机及其定子结构、绕组结构以及注塑模具。

背景技术：

轴向磁场电机与传统径向磁场电机相比，具有高功率密度、体积小、重量轻的优势，在新能源市场上非常有竞争力。为了实现大批量规模化生产，需要解决生产效率慢的问题。现阶段最耗费人工和时间的工艺步骤就是定子铁芯与绕组的装配。

如图1-图3所示，绕组结构100中包含多个线圈101，每个线圈101都是由多层铜线构成，形状类似于弹簧，可以一定程度的扭转或者拉伸，这就意味着整个绕组结构是不稳定的。装配时，因为绕组结构100不稳定，很难将所有的线圈101同时对准定子铁芯200的齿部201，所以需要逐个地将线圈101下到定子铁芯200中。下第一个线圈时还比较好操作，但是从下第二个线圈开始，因为第二个线圈和第一个线圈已经不在一个平面上，绕组已经产生扭转和变形，再下后续的线圈就不好操作了，需要比较长的时间进行装配。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种绕组结构，以避免装配过程中线圈变形，提高下线效率，进而缩短装配时间。

本实用新型的第二个目的在于提供一种采用上述绕组结构的轴向磁场电机及其定子结构。

本实用新型的第三个目的在于提供一种用于生产上述绕组结构的注塑模具。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种绕组结构，用于轴向磁场电机，所述绕组结构包括串联布置的多个线圈，还包括绝缘固形结构，所述绝缘固形结构设置于所述线圈上，用于防止所述线圈变形。

优选地，所述绝缘固形结构设置于所述线圈的内侧以及外侧中的至少一处，或者，所述绝缘固形结构包裹于所述线圈外。

优选地，所述绝缘固形结构包括包裹于所述线圈外的绝缘注塑层。

优选地，所述绝缘注塑层由环氧类灌封胶或环氧模塑料制成。

优选地，相邻两个所述线圈之间通过过桥线连接，所述绝缘注塑层从所述线圈延伸至所述过桥线以使所述线圈与所述过桥线相对固定。

一种轴向磁场电机定子结构，包括定子铁芯以及设置于所述定子铁芯上的三相绕组，所述三相绕组均采用如上任意一项所述的绕组结构。

一种轴向磁场电机，包括如上所述的轴向磁场电机定子结构。

一种用于制作上述第3-5项所述的绕组结构的注塑模具，包括动模、定模以及模芯，所述动模与所述定模配合围成多个型腔以及连接相邻两个所述型腔之间的过线孔，所述模芯设置于所述型腔内，所述模芯的周向侧壁与所述型腔的内壁之间形成用于在绕组结构的线圈外形成绝缘注塑层的注塑腔，所述过线孔用于容纳绕组结构的过桥线。

优选地，所述模芯与待注塑的绕组结构对应的定子铁芯的齿部形状相同，尺寸大于定子铁芯的齿部。

优选地，还包括顶出装置，所述顶出装置设置于所述动模以及所述定模中的至少一个上，用于将完成注塑的绕组结构顶出。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于轴向磁场电机的绕组结构，该绕组结构包括串联布置的多个线圈以及绝缘固形结构，绝缘固形结构设置于线圈上，用于防止线圈变形，上述绕组结构通过在线圈上设置绝缘固形结构，能够有效防止下线过程中线圈的变形，从而便于线圈与定子铁芯的装配，在装配时可以实现所有线圈的同时下线，有助于简化下线工艺，提高下线效率，缩短装配时间。

本实用新型还提供了一种轴向磁场电机及其定子结构，该轴向磁场电机及其定子结构包括如上所述的绕组结构，由于上述绕组结构具有上述技术效果，则采用该绕组结构的轴向磁场电机及其定子结构也应具有上述技术效果。

本实用新型还提供了一种用于制造上述绕组结构的注塑模具，该注塑模具包括动模、定模以及模芯，动模与定模配合围成多个型腔以及连接相邻两个型腔之间的过线孔，模芯设置于型腔内，模芯的周向侧壁与型腔的内壁之间形成用于在绕组结构的线圈外形成绝缘注塑层的注塑腔，过线孔用于容纳绕组结构的过桥线；上述注塑模具不仅能够在绕组结构的线圈外进行注塑以形成绝缘注塑层，便于绕组结构与定子铁芯的装配，还能够通过结构设计在线圈外形成预设尺寸的绝缘注塑层，起到控制线圈与定子铁芯齿部之间的间隙，提高绕组结构各线圈的一致性的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为轴向磁场电机的绕组结构的结构示意图；

图2为轴向磁场电机的绕组结构的线圈处的局部结构示意图；

图3为轴向磁场电机的定子结构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的绕组结构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的绕组结构的线圈的剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的定子结构的结构示意图。

图中：

100为绕组结构；101为线圈；102为过桥线；103为绝缘注塑层；200为定子铁芯；201为定子铁芯的齿部。

具体实施方式

本实用新型的核心之一在于提供一种绕组结构，该绕组结构的结构设计能够避免其在装配过程中线圈变形，达到提高下线效率，进而缩短装配时间的目的。

本实用新型的另一核心在于提供一种基于上述绕组结构的轴向磁场电机及其定子结构。

本实用新型的又一核心在于提供一种制作上述绕组结构的注塑模具。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的绕组结构的结构示意图。

本实用新型实施例提供的一种绕组结构100，该绕组结构100用于轴向磁场电机，该轴向磁场电机包括串联布置的多个线圈101以及绝缘固形结构，在本案实施例中，线圈101由扁铜线绕制而成，当然，也可以采用其他形状的导体，相邻两线圈101之间通过过桥线102连接，绝缘固形结构设置于线圈101上，用于防止线圈101变形。

与现有技术相比，本实用新型提供的绕组结构100在装配时，由于绝缘固形结构将构成线圈101的各层导线相对固定，使线圈101成为一不可变形或变形量处于可接受范围内的整体，从而在逐个装配线圈101时，不会出现先装配的线圈101造成后装配的线圈101扭转、变形的问题，便于装配，在装配时可以实现所有线圈101的同时下线，有助于简化下线工艺，提高下线效率，缩短装配时间，并且这种结构使得绕组结构100具有足够的稳定性，使其可以借助专用的工装模具和自动化设备实现自动化下线。

作为优选地，上述绝缘固形结构设置于线圈101的内侧以及外侧中的至少一处，即上述绝缘固形结构可以为一绝缘支架，其上设置有用于绕线的线槽，绕组结构100的线圈101通过绝缘支架装配至定子铁芯200上，或者，绝缘固形结构包裹于线圈101外，即绝缘固形结构可以为贴合于线圈101外的绝缘层并且该绝缘层向线圈101内的各层导线相对固定。

进一步优化上述技术方案，如图5所示，绝缘固形结构包括包裹于线圈101外的绝缘注塑层103，在选择注塑材料时，该材料不仅应当绝缘，最好还具有较好的导热性，以传递线圈101产生的热量。

作为优选地，在本实用新型实施例中，绝缘注塑层103由环氧类灌封胶或环氧模塑料制成。

进一步优化上述技术方案，如图4所示，由于绕组结构100的线圈101与线圈101之间通过过桥线102连接，仅在线圈101上设置绝缘注塑层103只能阻止线圈101本身的扭转及变形，无法阻止两个线圈101之间的相对运动，因此，在本实用新型另一种实施例中，上述绝缘注塑层103从线圈101延伸至过桥线102以使线圈101与过桥线102相对固定，这样可使各个线圈101都保持相对固定，或者限制两个线圈101之间的相对位移。

本实用新型实施例还提供了一种轴向磁场电机定子结构，如图6所示，定子结构包括定子铁芯200以及设置于定子铁芯200上的三相绕组，三相绕组均采用如上任意一项的绕组结构100，由于轴向磁场电机定子结构采用了上述实施例中的绕组结构100，因此轴向磁场电机定子结构的技术效果请参考上述实施例。

基于上述轴向磁场电机定子结构，本实用新型实施例还提供了一种轴向磁场电机，包括如上的轴向磁场电机定子结构，同理，轴向磁场电机的技术效果请参考上述实施例。

进一步地，本实用新型实施例还提供了一种用于制作上述具有注塑绝缘层的绕组结构100的注塑模具，该注塑模具包括动模、定模以及模芯，其中，动模与定模配合围成多个型腔以及连接相邻两个型腔之间的过线孔，模芯设置于型腔内，模芯的周向侧壁与型腔的内壁之间形成用于在绕组结构100的线圈101外形成绝缘注塑层103的注塑腔，过线孔用于容纳绕组结构100的过桥线102，可以在过线孔两端设置密封结构与过桥线102配合，防止注塑材料进入过线孔，如果绝缘注塑层103需要延伸至过桥线102，则不需要设置密封结构。

在应用时，将绕组结构100的各个线圈101套装于各个型腔中的模芯上，上述绕组结构100的绕线可以直接在上述注塑模具上完成，也可以在他处完成，绕后驱动动模与定模合模，向注塑腔内注入注塑材料，在线圈101表面形成绝缘注塑层103。

作为优选地，为便于注塑完成的绕组结构100与定子铁芯200装配，在本实用新型实施例中，模芯与待注塑的绕组结构100对应的定子铁芯200的齿部201形状相同，尺寸大于定子铁芯200的齿部201，这样，通过不同尺寸的模芯可实现对绕组结构100与定子铁芯200之间的间隙的精确控制。

进一步优化上述技术方案，上述注塑模具还包括顶出装置，该顶出装置设置于动模以及定模中的至少一个上，用于将完成注塑的绕组结构100顶出，上述顶出装置可以仅有一个顶出端，设置于其中一个型腔内，也可以设置多个顶出端，一对一地设置于多个型腔内，在注塑完成后，同时动作将绕组结构100顶出。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。