集电环和集中绕组式电机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电机领域，提供一种电集电环和集中绕组式电机，所述集电环包括沿所述集电环的径向方向依次套设的多个导电环，且每个所述导电环包括环形导电本体和沿所述环形导电本体的周向间隔设置在所述环形导电本体上的多个连接端子，其中，每个所述导电环的所述环形导电本体通过绝缘材料层彼此电绝缘地形成为一体。本实用新型所述的集电环的每个导电环的环形导电本体通过绝缘材料层彼此电绝缘地形成为一体，有效提高了绝缘效果，且便于集电环的使用，多层套设的导电环的设置方式也使得集电环的结构更加紧凑。
【专利说明】
集电环和集中绕组式电机
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电集电环和集中一种集电环和集中绕组式电机。
【背景技术】
[0002]随着环境污染日益严重，为缓解环境压力，新能源汽车的应用越来越多，其中，与纯电动汽车相比，油电混合动力汽车在续航里程、成本上具有明显优势。但是，由于混合动力汽车需要同时设置电机和发动机，使得车载空间有限，对电机的性能、体积、重量都有很高要求，综合考虑，具有体积小、扭矩密度大优点的集中绕组式电机较为适合混合动力汽车的应用。
[0003]集中绕组式电机通常需要配合分块铁心的定子使用，以节省原材料和便于生产制作。分块铁芯定子导致绕组分成很多独立部分，且每部分的绕组最终又需要组合成一个回路，需要将各部分绕组通过集电环按一定的设计组装在一起，实现连接和分配电流。
[0004]传统中的集电环大多采用绝缘体与导电体独立设置的形式，使用时再将两者组装一起，使得集电环的使用和装配较为复杂，影响生产效率，并且分开设置的绝缘体无法完全封住导电体，使得集电环的绝缘效果较差。
[0005]因此，希望有一种集电环能够克服或者至少减轻现有技术的上述缺陷。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种集电环，以提高集电环的装配效率。
[0007]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0008]一种集电环，所述集电环包括沿所述集电环的径向方向依次套设的多个导电环，且每个所述导电环包括环形导电本体和沿所述环形导电本体的周向间隔设置在所述环形导电本体上的多个连接端子，其中，每个所述导电环的所述环形导电本体通过绝缘材料层彼此电绝缘地形成为一体。
[0009]进一步的，每个所述连接端子包括沿所述集电环的轴向方向延伸的第一段和沿所述集电环的径向方向向内延伸的第二段，所述第二段的端部形成有U型卡爪。
[0010]进一步的，在所述集电环的轴向投影方向上，每个所述导电环的所述U型卡爪端部所在的点位于同一圆周;和/或，在所述集电环的径向投影方向上，每个所述导电环的所述U型卡爪的端面共面。
[0011]进一步的，所述U型卡爪与所述绝缘材料层之间具有间隔。
[0012]进一步的，所述导电环上固定安装有连接柱。
[0013]进一步的，所述集电环还包括在各个所述连接柱的外周设置的绝缘隔离筋。
[0014]进一步的，除了所述连接端子和所述连接柱外，每个所述导电环由所述绝缘材料层包覆覆盖。
[0015]进一步的，所述集电环包括沿所述集电环的径向由内向外依次布置的中性导电环、U相导电环、V相导电环和W相导电环。
[0016]进一步的，所述集电环还包括形成在所述绝缘材料层上的安装凸耳和/或定位键；和/或所述环形导电本体上形成有定位凹槽。
[0017]相对于现有技术，本实用新型所述的集电环具有以下优势:
[0018]本实用新型所提供的集电环的每个导电环的环形导电本体通过绝缘材料层彼此电绝缘地形成为一体，有效提高了绝缘效果，且便于集电环的使用，多层套设的导电环的设置方式也使得集电环的结构更加紧凑。
[0019]本实用新型的另一目的在于提出一种集中绕组式电机，以提高集中绕组式电机的装配效率。
[0020]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0021]—种集中绕组式电机，所述集中绕组式电机包括多个分块铁芯和绕在所述分块铁芯上的绕组，所述集中绕组式电机还包括根据上文所述的集电环，各个所述分块铁芯上的绕组的接线头分别连接至对应的所述导电环上的所述连接端子。
[0022]所述集中绕组式电机与上述集电环相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0023]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0024]构成本实用新型的一部分的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:
[0025]图1为根据本实用新型的一种实施方式所述的集电环的示意图；
[0026]图2为图1所示的集电环的侧视示意图；
[0027]图3为图1所示的集电环的局部放大示意图；
[0028]图4为图1所示的集电环中的一种导电环的示意图；
[0029]图5为图4所示的导电环的侧视示意图；
[0030]图6为图1所不的集电环中的另一种导电环的不意图；
[0031 ]图7为图1所示的集电环的去除绝缘材料层的示意图；
[0032]图8为图1所示的集电环的电路原理图。
[0033]附图标记说明:
[0034]1-绝缘材料层，11-安装凸耳，12-定位键，13-绝缘隔离筋，2-连接柱，3-导电环，31-环形导电本体，32-连接端子，321-第一段，322-第二段，323-U型卡爪，33-定位凹槽，4-中性导电环，5-U相导电环，51-U相连接柱，6-V相导电环，61-V相连接柱，7-W相导电环，71-W相连接柱。
【具体实施方式】
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0037]根据本实用新型的一个方面，提供一种集电环，所述集电环包括沿所述集电环的径向方向依次套设的多个导电环3，且每个导电环3包括环形导电本体31和沿环形导电本体31的周向间隔设置在环形导电本体31上的多个连接端子32，其中，每个导电环3的环形导电本体31通过绝缘材料层I彼此电绝缘地形成为一体。
[0038]本实用新型所提供的集电环的每个导电环3的环形导电本体31通过绝缘材料层I彼此电绝缘地形成为一体，有效提高了绝缘效果，且便于集电环的使用，多层套设的导电环3的设置方式也使得集电环的结构更加紧凑。
[0039]每个环形导电本体31可通过绝缘材料(例如，塑料)一体注塑成型，也可选择胶类灌封、绝缘薄膜缠绕等方式，使用者可根据实际需要进行适当的选择。
[0040]参见图1和图2，连接端子32暴露在绝缘材料层I之外与相应的接线头电连接，优选地，连接端子32沿所述集电环的轴向方向和径向方向均突出于环形导电本体31，以便于连接端子32与接线头的连接。进一步优选地，参见图2、图5和图6所示，每个连接端子32包括沿所述集电环的轴向方向延伸的第一段321和沿所述集电环的径向方向向内延伸的第二段322，使得连接端子32的外形更加规则，便于设计和制造。且在第二段322的端部形成有U型卡爪323，U型卡爪323能够夹住接线头，然后再固定连接接线头和U型卡爪323，便于接线头和U型卡爪323的连接。
[0041]参见图4和图5所示的连接端子32的一种设置方式，其连接端子32包括第一段321和第二端322，U型卡爪323所在的部位继续向上弯折，以使得U型卡爪具有适当的伸出高度和伸出长度。参见图6所示的连接端子32的另一种设置方式，U型卡爪323直接设置为沿集电环的径向方向向内延伸的第二段，使得连接端子结构简单。使用者在选择连接端子32的具体设置方式时，可根据材料特性、弯折长度和结构需求来设置任意适当的方式。
[0042]优选地，参见图1和图2，在所述集电环的轴向投影方向上，每个导电环3的U型卡爪323端部所在的点位于同一圆周;和/或，在所述集电环的径向投影方向上，每个导电环3的U型卡爪323的端面共面，具体参见图1和图2，U型卡爪323的这种分布方式便于接线头的连接和布置，且使得集电环的外形更加整齐，避免接线时产生干涉。
[0043]由于U型卡爪323在与接线头连接时需要夹紧所述接线头，因此，优选地，U型卡爪323与绝缘材料层I之间具有间隔，避免绝缘材料层I干涉U型卡爪323的夹紧操作。
[0044]优选地，导电环3上固定安装有连接柱2。连接柱2与导电环3结合在一起后在设置绝缘材料层1，将接线柱2与集电环设置为一体，无需单独设置接线座等接线结构，便于集电环的使用，且节约使用成本。其中，接线柱2与导电环3之间安装方式可根据实际需要进行适当的选择，例如，焊接、铆接、一体成型等，可根据实际需要选择任意适当的安装方式。
[0045]参见图3，所述集电环还包括在各个连接柱2的外周设置的绝缘隔离筋13，增大爬电距离，提高了集电环的绝缘性。其中，绝缘隔离筋13的类型和结构可根据实际需要进行适当的选择，例如，环绕或半环绕着连接柱2的0.5毫米-1毫米厚的绝缘薄壁，提高相邻的连接柱2之间的绝缘性。
[0046]绝缘隔离筋13重点在于隔离连接端子32和接线柱2以及隔离相邻的接线柱2，优选地，参见图3，绝缘隔离筋13形成在连接端子32和连接柱2之间的部分以及形成在相邻的连接柱2之间的部件的尺寸大于其它部分，以进一步提高绝缘隔离筋13的绝缘效果，且能够节约制造集电环所需的绝缘材料。其中，绝缘隔离筋13的材料和尺寸可根据实际需要进行适当的选择，能够满足使用需求即可。
[0047]绝缘隔离筋13可以是装配在连接柱2的外周处的单独的绝缘部件，也可以与绝缘材料层I一体成型。优选地，绝缘隔离筋13与绝缘材料层I一体成型，以便于集电环的装配使用。
[0048]优选地，除了连接端子32和连接柱2外，每个导电环3由所述绝缘材料层I包覆覆盖，以提高集电环的绝缘性。
[0049]参见图7和图8所示，所述集电环包括沿所述集电环的径向由内向外依次布置的中性导电环4、U相导电环5、V相导电环6和W相导电环7，三相电为现有技术中应用较为广泛的形式，且在这种集电环中，中性导电环4上需要设置较多的连接端子32，因此，将中性导电环4设置在最内侧便于连接端子32的布置，其他三相导电环的套设顺序不局限于图示实施方式，使用者可根据实际需要选择任意适当的套设顺序。参见图7，由图中可看出，由内向外，中性导电环4、U相导电环5、V相导电环6和W相导电环7上的连接端子32的第二端322的尺寸依次增大，连接端子32的弯折形式也进行了适当的调整，以使得各个连接端子32的U型卡爪323能够延伸至预定位置。
[0050]优选地，参见图1和图2，所述集电环还包括形成在绝缘材料层I上的安装凸耳11，便于集电环的紧固安装，提高集电环装配效率和装配可靠性，安装凸耳11的个数可根据实际需要进行适当的选择，例如，四个、六个、九个等。
[0051]参见图2，在绝缘材料层I上还形成有定位键12，便于集电环在装配时的定位，提高集电环的定位精度，其中，定位键12的位置可根据接线柱2的位置来选择，使定位键12与接线柱2之间具有预定的间距。并且，使用者还可在绝缘材料层I上设置多个定位键12，以进一步提高定位精度。
[0052]优选地，参见图6所示，环形导电本体31上形成有定位凹槽33，便于导电环3的安装定位，其中，在有接线柱2的导电环3上可不设置定位凹槽33，根据接线柱2的位置定位即可。
[0053]根据本实用新型的另一个方面，提供一种集中绕组式电机，所述集中绕组式电机包括多个分块铁芯和绕在所述分块铁芯上的绕组，所述集中绕组式电机还包括根据上文所述的集电环，各个所述分块铁芯上的绕组的接线头分别连接至对应的导电环3上的连接端子32。
[0054]参见图8所示的24槽分块铁芯电机的电路图。图中序号为24块分块铁心的代号，序号中的a、b为单个分块铁心绕组线圈的两个接线头。图中序号标示为a的接线头均连接在中性导电环4上的连接端子32组成回路，序号标示为b的接线头按规律分别连接在U相导电环
5、V相导电环6和W相导电环7上的连接端子32组成三个回路，并通过U相连接柱51、V相接连接柱61、W相连接柱71三相线连接。其中，由于中性导电环4上未设置接线柱，因此在中性导电环4上的适当位置设置定位凹槽，以便于中性导电环4的定位。
[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.集电环，其特征在于，所述集电环包括沿所述集电环的径向方向依次套设的多个导电环(3)，且每个所述导电环(3)包括环形导电本体(31)和沿所述环形导电本体(31)的周向间隔设置在所述环形导电本体(31)上的多个连接端子(32)，其中，每个所述导电环(3)的所述环形导电本体(31)通过绝缘材料层(I)彼此电绝缘地形成为一体。2.根据权利要求1所述的集电环，其特征在于，每个所述连接端子(32)包括沿所述集电环的轴向方向延伸的第一段(321)和沿所述集电环的径向方向向内延伸的第二段(322)，所述第二段(322)的端部形成有U型卡爪(323)。3.根据权利要求2所述的集电环，其特征在于，在所述集电环的轴向投影方向上，每个所述导电环(3)的所述U型卡爪(323)端部所在的点位于同一圆周；和/或，在所述集电环的径向投影方向上，每个所述导电环(3)的所述U型卡爪(323)的端面共面。4.根据权利要求3所述的集电环，其特征在于，所述U型卡爪(323)与所述绝缘材料层(1)之间具有间隔。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的集电环，其特征在于，所述导电环(3)上固定安装有连接柱(2)。6.根据权利要求5所述的集电环，其特征在于，所述集电环还包括在各个所述连接柱(2)的外周设置的绝缘隔离筋(13)。7.根据权利要求5所述的集电环，其特征在于，除了所述连接端子(32)和所述连接柱(2)外，每个所述导电环(3)由所述绝缘材料层(I)包覆覆盖。8.根据权利要求1所述的集电环，其特征在于，所述集电环包括沿所述集电环的径向由内向外依次布置的中性导电环(4)、11相导电环(5)、￥相导电环(6)和W相导电环(7)。9.根据权利要求1所述的集电环，其特征在于，所述集电环还包括形成在所述绝缘材料层(I)上的安装凸耳(11)和/或定位键(12);和/或所述环形导电本体(31)上形成有定位凹槽(33) 010.集中绕组式电机，所述集中绕组式电机包括多个分块铁芯和绕在所述分块铁芯上的绕组，其特征在于，所述集中绕组式电机还包括根据权利要求1-9中任意一项所述的集电环，各个所述分块铁芯上的绕组的接线头分别连接至对应的所述导电环(3)上的所述连接端子(32)。
【文档编号】H02K13/02GK205544819SQ201620380284
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】张磊, 王硕, 金连多, 张冰冰
【申请人】长城汽车股份有限公司