一种线圈连接件及线圈组件的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种线圈连接件及线圈组件。

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。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，连接过程复杂，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件，包括绝缘环，绝缘环用于安装线圈，绝缘环包括安装面和固定块，固定块沿着绝缘环的周向设于安装面上；连接柱，连接柱设于绝缘环内，其中，连接柱包括第一连接柱和第二连接柱，第一连接柱的一端从固定块的端面露出，第二连接柱的一端从安装面上露出。

可选地，绝缘环内设有连接片，用于电连接连接柱。

可选地，连接片包括第一连接片，第一连接片用于电连接第一连接柱和第二连接柱。

可选地，连接片包括第二连接片，第二连接片与第一连接柱电连接，用于电连接线圈。

可选地，沿着绝缘环的周向，第一连接片的一端与第一连接柱电连接，第一连接片的另一端在跨过一对第一连接柱和一对第二连接柱后与第二连接柱电连接。

可选地，绝缘环上还设有电源连接端子，电源连接端子与第二连接柱电连接，用于电连接线圈与电源线路。

可选地，连接片由扁铜条经过折弯，和/或，冲压而成。

本实用新型还提供了一种线圈组件，线圈组件包括线圈和上述任一项所述的线圈连接件，线圈包括第一连接端和第二连接端，第一连接端和第二连接端从线圈靠近固定块的一侧延伸出，并与线圈连接件上的连接柱电连接。

可选地，第一连接端与第一连接柱电连接，第二连接端与第二连接柱电连接。

可选地，线圈沿着绝缘环的周向形成不同相的绕组，同一相相邻的两个线圈中，其中一个线圈的第一连接端与另一个线圈的第二连接端通过第一连接柱和第二连接柱连接，其中，第一连接柱和第二连接柱之间通过设于绝缘环内的第一连接片电连接。

可选地，线圈组件包括三相绕组，同一相绕组的两个相邻的线圈通过第一连接片电连接，第一连接片的端部能够跨过两个另外两相绕组的线圈。

可选地，线圈组件采用星形接法，各相绕组的末端通过绝缘环内的第二连接片互相连接，形成中性点。

可选地，各相绕组的起始端分别与对应的第二连接柱连接。

可选地，线圈上设有绝缘套，用于相邻的线圈之间绝缘。

可选地，线圈为扁铜条绕制而成。

如上，本实用新型提供的线圈连接件结构简单，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。

进一步地，本实用新型提供的线圈组件通过使用线圈连接件来连接和安装线圈，将线圈稳定可靠的连接成为整体，便于通过机械化设备将线圈安装在线圈连接件上，再通过后续的机械化设备将线圈整体安装在定子铁芯上，利于实现机械化组装、自动化生产，安装方便、安装效率高。另外，线圈连接件位于线圈组件的底部位置，不需要提供单独的空间来安装绝缘环，合理的利用了定子底部空间，使得结构更紧凑、合理。

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的线圈连接件的立体结构及局部透视图；

图2示意性示出了本实用新型的线圈连接件中连接柱及连接片的布局图；

图3示意性示出了本实用新型的线圈连接件中连接柱及连接片的布局图；

图4示意性示出了本实用新型的线圈组件的立体结构图；

图5示意性示出了本实用新型的线圈组件的俯视图；

图6示意性示出了本实用新型的线圈组件的星形接法原理图；

图7示意性示出了本实用新型的线圈组件的三角形接法原理图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、线圈连接件；10、绝缘环；100、安装面；101、固定块；11、连接柱；110、第一连接柱；111、第二连接柱；12、连接片；120、第一连接片；121、第二连接片；13、电源连接端子；130、A相电源连接端子；131、B相电源连接端子；132、C相电源连接端子；2、线圈组件；20、线圈；200、第一连接端；201、第二连接端；202、绝缘套；20A、A相线圈；20B、B相线圈；20C、C相线圈；3、定子铁芯；30、卡槽；A0、A相绕组的起始端；A1、A相绕组的末端；B0、B相绕组的起始端；B1、B相绕组的末端；C0、C相绕组的起始端；C1、C相绕组的末端；O、中性点。

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1所示，本实用新型的实施例提供了一种线圈连接件1，上述线圈连接件1包括绝缘环10和连接柱11，其中，绝缘环10用于安装线圈，绝缘环10包括安装面100和固定块101，固定块101沿着绝缘环10的周向设于安装面100上。另外，连接柱11设于绝缘环10内，连接柱11包括第一连接柱110和第二连接柱111，第一连接柱110的一端从固定块101的端面露出，第二连接柱111的一端从安装面100上露出。

参见图1所示，在本实施例中，绝缘环10的一个端面为安装面100，固定块101设于安装面100上，沿着绝缘环10的周向均匀排列。通过安装面100和固定块101可以很好的将线圈安装和固定在绝缘环10上，便于线圈的组装和连接。

需要说明的是，本实用新型对固定块的具体结构不做限制，只要能够固定第一连接柱、限定线圈的位置，便于线圈安装和连接即可。参见图1所示，在本实施例中，固定块101的内侧面为弧形结构，能够与线圈很好地贴合，确保线圈安装的可靠性。固定块101的外侧面与绝缘环10的外侧面形成同一个弧面，便于一体成型，加工方便。在其他实施例中，固定块还可以为其他结构，比如，固定块还可以为固定柱、固定板等结构。

同时，本实用新型对绝缘环的具体结构和制作材料也不做限制，只要能够用于线圈的安装和连接即可。参见图1所示，在本实施例中，绝缘环10为环形结构。在其他实施例中，绝缘环的具体结构可以根据电机定子的形状来确定。

本实用新型的绝缘环由绝缘材料制造而成，但本实用新型对绝缘环的具体材料不做限制。在本实施例中，绝缘环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，能够满足绝缘环对绝缘性能的要求。在其他实施例中，绝缘环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。

参见图1所示，本实施例的第一连接柱110的一端嵌入在固定块101内，另一端从固定块101的上端面露出，第二连接柱111的一端嵌入在绝缘环10内，另一端从安装面100上露出。第一连接柱110和第二连接柱111露出的端部均与线圈的端部连接，不仅能够实现线圈之间的电连接，同时还能够将线圈的端部固定在绝缘环10上，实现线圈的连接和安装。

需要说明的是，本实用新型对于连接柱与线圈的端部的连接方式不做限定，可以是铆接、焊接、插接、卡接、螺纹连接中的一种或者几种，只要能够保证连接柱与线圈的端部可靠有效的电连接即可。

参见图1所示，在本实施例中，为了便于线圈的安装，使得结构更紧凑，将第二连接柱111露出的端部设于固定块101的附近，也即第二连接柱111露出的端部位于第一连接柱110的附近。本文所述的“附近”是指第二连接柱111与第一连接柱110在绝缘环10的位置接近但不接触，两者之间的具体距离可以根据实际安装的需要进行设置。

另外，本实用新型对固定块与连接柱的数量不做限定，只要能够实现线圈之间的有效连接、可靠稳定的将线圈固定和安装在绝缘环上即可。固定块与连接柱的数量应与线圈的数量相对应，可以根据实际需要来确定。如在三相绕组的情况下，固定块与连接柱的数量应为3的倍数。参见图1所示，在本实施例中，绝缘环10上设有15个固定块101、15个第一连接柱110和15个第二连接柱111，对应地，绝缘环10能够安装15个线圈。

本实施例提供的线圈连接件结构简单，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，通过使用线圈连接件来连接和安装线圈，可以对线圈连接件和线圈的结构进行标准化设计，通过机械化设备将线圈整体安装在定子铁芯上，利于实现机械化组装、自动化生产，安装方便、安装效率高。另外，在安装时，线圈连接件位于定子和线圈的底部，合理利用了定子底部空间，使得电机的结构更合理。

需要说明的是，本实用新型中第一连接柱和第二连接柱之间的连接形式可以根据实际情况进行设置。例如，第一连接柱和第二连接柱之间可以通过导线、连接线、连接片或者其他的导体按照需要的连接逻辑进行连接，也可以按照需要的连接逻辑通过一体化成型将第一连接柱和第二连接柱连接，只要能够按照需要的连接逻辑、保证第一连接柱和第二连接柱可靠连接即可。

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环依次连接，每相绕组的线圈各占绝缘环的一半，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，需要根据实际情况确定。

具体的，参见图1、图2所示，在本实施例中，绝缘环10内设有连接片12，用于电连接连接柱11。连接片12的表面积大，利于散热，内阻比较小，产热少。在生产中，可以先将连接柱11与连接片12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。然后，再通过工装将连接片12和连接柱11放置于模具中，通过一体化注塑成型形成绝缘环10。整个生产过程可以通过机械设备自动化完成，生产高效。

本实施例的连接柱和连接片均为铜材料制作而成，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，能够很好地提升线圈连接件的连接性能。在本实施例中，连接片由扁铜条经过折弯，和/或，冲压而成。在其他实施例中，连接柱和连接片也可以采用其他材料制作，只要能够实现稳定可靠的导电功能即可。

进一步地，参见图1至图3所示，在本实用新型中，连接片12包括第一连接片120，第一连接片120用于电连接第一连接柱110和第二连接柱111。第一连接片120置于绝缘环10内，第一连接片120的一端与第一连接柱110嵌入绝缘环10内的端部连接，另一端与第二连接柱111嵌入绝缘环10内的端部连接。

在本实用新型中，第一连接片能够连接相邻的第一连接柱和第二连接柱，也能够跨过不同数量的连接柱电连接第一连接柱和第二连接柱，具体的连接形式需要根据实际情况确定，本实用新型对此不做限定。

参见图1至图3所示，在本实施例中，沿着绝缘环10的周向，第一连接片120的一端与第一连接柱110电连接，第一连接片120的另一端在跨过一对第一连接柱110和一对第二连接柱111后与第二连接柱111电连接。

进一步地，参见图1至图3所示，在本实用新型中，连接片12包括第二连接片121，第二连接片121与第一连接柱110电连接，用于电连接线圈。第二连接片121用于连接线圈，使得不同相的线圈之间形成连接点，保证线圈能够按照需要的连接逻辑进行电连接。

具体的，当三相绕组采用星形接法时，各项绕组的末端均通过第一连接柱与第二连接片连接，形成中性点，此时，第二连接片只有一个。当三相绕组采用三角形接法时，各项绕组可以通过第二连接片依次首尾相连，形成连接点，此时，第二连接片有三个。

另外，本实用新型的绝缘环上还设有电源连接端子。参见图1至图3所示，在本实施例中，绝缘环10上的电源连接端子13与第二连接柱111电连接，用于电连接线圈与电源线路。

参见图1至图3所示，在本实施例中，绝缘环10上设有三个电源连接端子13，电源连接端子13的一端嵌入绝缘环10，与第二连接柱111位于绝缘环10内的端部电连接，通过第二连接柱111与各绕组的起始端电连接。电源连接端子13的另一端从绝缘环10的外环面突出，与电源线路电连接。

需要说明的是，本实用新型对于电源连接端子的数量和结构不做限定，可以根据实际需要来确定，只要能够将线圈与电源线路可靠连接即可。在其他实施例中，电源连接端子的数量也可以为两个，也可以从绝缘环的端面突出，只要能够将线圈与电源线路可靠连接即可。

参见图4至图5所示，本实用新型还提供了一种线圈组件2，线圈组件2包括线圈20和上述任一项所述的线圈连接件1，线圈20包括第一连接端200和第二连接端201，第一连接端200和第二连接端201从线圈20靠近固定块101的一侧延伸出，并与线圈连接件1上的连接柱11电连接。

参见图4至图5所示，本实用新型的线圈20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20的端部，为了便于描述，分别称线圈20的两端为第一连接端200和第二连接端201。

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。线圈的第一连接端和第二连接端从线圈靠近固定块的一侧延伸出，并与线圈连接件上的连接柱电连接，这种结构便于将线圈固定安装在线圈连接件上。

参见图4至图5所示，在安装时，为了确保不同的线圈20之间可靠绝缘，需要在线圈20上套设绝缘套202。在确保可靠绝缘的情况下，绝缘套202的厚度越薄越好，这样可以确保线圈20装入定子铁芯中的槽满率，保证线圈组件2的使用性能。在本实施例中，绝缘套202为绝缘纸套，厚度约为0.2mm。在其他实施例中，绝缘套202也可以为其他材料和厚度，只要能够在保证线圈组件2使用性能的情况下可靠绝缘即可。

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。

需要说明的是，在本实用新型中，线圈的第一连接端和第二连接端与线圈连接件上连接柱的连接形式需要根据具体情况进行确定，本实用新型对此不做限定。

参见图4至图5所示，在本实施例中，第一连接端200与第一连接柱110电连接，第二连接端201与第二连接柱111电连接。线圈20的第一连接端200与固定块101的上端面贴合，线圈20的第二连接端201与绝缘环10上的安装面100贴合，通过第一连接柱110和第二连接柱111将线圈20的第一连接端200和第二连接端201固定在绝缘环10上。在本实施例中，线圈20的第一连接端200和第二连接端201可以通过焊接、铆接、螺纹等连接方式中任一种或几种方式与第一连接柱110的端部或第二连接柱111的端部固定连接。

在本实用新型中，线圈沿着绝缘环的周向形成不同相的绕组，同一相相邻的两个线圈中，其中一个线圈的第一连接端与另一个线圈的第二连接端通过第一连接柱和第二连接柱连接，其中，第一连接柱和第二连接柱之间通过设于绝缘环内的第一连接片电连接。

需要说明的是，线圈是构成绕组的基本单元，绕组就是线圈按一定规律的排列和联结。定子铁芯上绕组的数量也就是定子的相数，即定子铁芯上有N组绕组，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4至图5所示，在本实施例中，绕组的数量为三组，也即N为3，因此，线圈的数量应为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20共有15个。本实施例中的绕组包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，各相绕组具有相同数量的线圈20，各相绕组的线圈20沿着绝缘环10的周向设于绝缘环10上形成线圈组件2。具体的，A相绕组由A相绕组的线圈20A围绕绝缘环10依次连接而成，B相绕组由B相绕组的线圈20B围绕绝缘环10依次连接而成，C相绕组由C相绕组的线圈20C围绕绝缘环10依次连接而成。

进一步地，参见图4至图5并结合图1所示，同一相绕组的相邻的两个线圈20中，其中一个线圈20的第一连接端200与另一个线圈20的第二连接端201通过第一连接柱110和第二连接柱111连接，其中，第一连接柱110和第二连接柱111之间通过设于绝缘环10内的第一连接片120电连接，第一连接片120的端部能够跨过两个另外两相绕组的线圈20。

具体的，参见图5并结合图1、图4所示，在本实施例中，相邻的两个A相线圈20A中，其中一个A相线圈20A的第一连接端200与第一连接柱110电连接，另一个A相线圈20A的第二连接端201与第二连接柱111电连接。用于连接相邻的两个A相线圈20A的第一连接柱110和第二连接柱111通过设于绝缘环10内的第一连接片120电连接，第一连接片120的端部能够跨过一个B相线圈20B和一个C相线圈20C，实现第一连接柱110和第二连接柱111之间的电连接。各个A相线圈20A的第一连接端200和第二连接端201通过上述的连接形式围绕绝缘环10依次连接，组成A相绕组。

同理，参见图5并结合图1、图4所示，各个B相线圈20B的第一连接端200和第二连接端201通过上述的连接形式围绕绝缘环10依次连接，组成B相绕组。各个C相线圈20C的第一连接端200和第二连接端201通过上述的连接形式围绕绝缘环10依次连接，组成C相绕组。

在其他实施例中，根据线圈和绝缘环的具体结构，各相线圈还可以通过其他连接形式形成绕组，只要能够保证线圈直接可靠连接即可。

本实用新型提供的线圈组件中各个线圈围绕绝缘环形成不同相的绕组，不仅能够保证线圈可靠稳定的连接和安装在线圈连接件的安装面上，同时，线圈连接件位于线圈组件的底部位置，不需要提供单独的空间来放置绝缘环，合理的利用了定子底部空间。另外，将线圈安装在线圈连接件上，便于线圈组件的自动化装配和安装，利于提高线圈的组装效率。

需要说明的是，本实施例绕组的数量为三组，即本实施例的定子为具有三相绕组的三相定子。传统的三相绕组有三角形联接(简称Δ联接)和星形联接(简称Y联接)的两种联接方式。

参见图6并结合图5所示，星形联接是指三个绕组A/B/C的末端A1/B1/C1联接在一起，形成中性点O，三个绕组A/B/C的起始端A0/B0/C0与对应的电源连接端子130/131/132联接，实现与电源线路的连接。参见图7所示，三角形联接是指三个绕组A/B/C的起始端A0/B0/C0、末端A1/B1/C1顺次相接，再从各联接点向外引出三个端部与电源连接端子联接，实现与电源线路的连接。三角形接法没有中性点，在联接时要确保每相绕组的起始端、末端联接正确，否则三个相电压之和不为零，在回路内将形成很大的电流从而烧坏绕组。

参见图5并结合图6所示，在本实施例中，线圈组件2中三个绕组A/B/C采用星形接法，各相绕组A/B/C的末端A1/B1/C1通过绝缘环10内的第二连接片121互相连接，形成中性点O。各相绕组A/B/C的起始端A0/B0/C0分别与对应的第二连接柱111电连接，通过第二连接柱111与绝缘环10上的电源连接端子130/131/132电连接。

具体的，参见图4、图5并结合图1至图3所示，绝缘环10内设有第二连接片121，第二连接片121与绝缘环10上三个相邻的第一连接柱110，A相绕组的末端A1、B相绕组的末端B1和C相绕组的末端C1均通过第一连接柱110与第二连接片121电连接，形成中性点O。参见图4、图5并结合图1至图3所示，A相绕组的起始端A0、B相绕组的起始端B0和C相绕组的起始端C0均与绝缘环10上的第二连接柱111电连接，通过第二连接柱111分别与A相电源连接端子130、B相电源连接端子131、C相电源连接端子132连接，实现与电源线路的连接。

在其他实施例中，针对线圈和绝缘环的具体结构，线圈组件中三个绕组也可以采用三角形接法或者其他的连接形式，只要能够保证绕组可靠连接形成可靠有效的线圈组件即可。

参见图5所示，在安装时，只需要将本实施例提供的线圈组件2安装在定子铁芯3上即可，线圈20卡装在定子铁芯3上的卡槽30内，安装过程快速高效，大大的提高了线圈20的安装效率。可以通过人工安装，也可以使用机械安装，便于实现线圈20的机械化和自动化组装。

如上，应用于本实用新型的技术方案，本实用新型提供的线圈连接件结构简单，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，本实用新型提供的线圈组件通过使用线圈连接件来连接和安装线圈，将线圈稳定可靠的连接成为整体，便于通过机械化设备将线圈安装在线圈连接件上，再通过后续的机械化设备将线圈整体安装在定子铁芯上，利于实现机械化组装、自动化生产，安装方便、安装效率高。另外，线圈连接件位于线圈组件的底部位置，不需要提供单独的空间来安装绝缘环，合理的利用了定子底部空间，使得结构更紧凑、合理。

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。