绕线骨架及电机定子的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种绕线骨架及电机定子。

背景技术：

电机定子由定子铁芯、绕组和绕线骨架三部分组成。其中，定子铁心嵌入绕线骨架的定子内腔中，绕组缠绕在绕线骨架上。

直流铁壳外置驱动电机主要采用内置电路板焊接的方式来实现多相绕组与电源线的接线和固定，通过电路板本身实现走线无需担心电源线走线不良的问题，但由于内置的pcb电路板成本相对较高，这种接线方式提高了电机整机的成本。

直流塑封电机则是在骨架上插入接线端子焊接接线，以及利用塑封结构和出线夹实现电源线与绕组出线的固定，通过出线夹固定电源线难以保证电源线盘绕于骨架的上端面外圆，易与定子内腔干涉，且此方案不适合铁壳结构电机的接线。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：以上两种接线方式均无法由电机绕线骨架结构本身同时实现绕组与电源线的焊接和固定以保证电源线的走线。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供绕线骨架及电机定子，以解决现有技术中存在的绕线骨架上与绕组连接的电源线走线不良，易与其它结构干涉的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的绕线骨架，包括具有定子内腔的骨架本体，所述骨架本体上构造有定位部和用于固定接线端子的插槽，其中：

每个所述插槽旁至少分布有一个所述定位部，所述定位部用于将与所述接线端子连接的电源线拉紧固定至所述定子内腔的外围与所述骨架本体外周之间的位置。

优选的，所述定位部为限定于所述骨架本体端面外周上的绑扎孔。

优选的，所述绑扎孔位于与其最接近的所述插槽的电源线出线侧。

优选的，所述骨架本体的端面外周在径向上错位连接以限定出呈开口状的所述绑扎孔。

优选的，所述插槽限定于所述骨架本体的端面外周且与所述定位部间隔布置。

优选的，所述插槽的数量s1＝n×m，所述定位部的数量s2＝n×m+k，其中，k为大于等于0的正整数，n为所述插槽的组数且n值等于单相绕组与所述电源线外接的接线头数，m为绕组相数。

优选的，每个所述插槽旁均分布有一个所述定位部，剩余的所述定位部与用于固定多相所述电源线的所述定位部并列布置。

优选的，并列布置的所述定位部之间的间隔夹角为α，5°＜α＜15°。

优选的，所述插槽和与其最接近的所述定位部之间的间隔夹角为β，10°＜β＜25°。

优选的，所有与所述插槽相邻的所述定位部的分布角度γ，其大小满足40°＜γ＜75°。

优选的，所有与所述插槽相邻的所述定位部的分布角度γ，所述定子内腔的内径d1、所述骨架本体的轭部内径d2、相邻两个间隔所述插槽布置的所述定位部的连线与所述定子内腔轴心的距离l之间满足以下关系：

l–ζ＝d2×cos(γ/2)–ζ>d1/2，其中，ζ为计算补偿量。

优选的，所述骨架本体包括相连接的上骨架和下骨架，所述插槽和所述定位部限定于所述上骨架上。

本实施例还提供了一种电机定子，包括上述绕线骨架。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的绕线骨架，通过在骨架本体上构造出插槽和定位部，插槽可固定电源线接线端，如插槽与接线端子配合实现多相绕组出线与电源线的焊接固定，且定位部的分布结构能够将电源线拉紧固定在定子内腔外围与骨架本体外周之间的区域，在实现电源线紧固的同时防止电源线与定子内腔干涉，保证电源线走线良好。

2、本实用新型提供的电机定子，由于具备上述绕线骨架，能够使得电源线接线端与绕组连接固定且防止电源线走线与定子内腔干涉，无需内置电路板，降低整机成本，提高产品的使用性能。

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是本实用新型绕线骨架俯视图；

图2是本实用新型绕线骨架轴侧图；

图3是本实用新型绕线骨架接线装配俯视图；

图4是本实用新型绕线骨架电源线绑扎孔视图；

图5是本实用新型绕线骨架接线装配轴侧图；

图6是本实用新型绕线骨架接线装配爆炸图。

图中1、骨架本体；11、绕组出线位置；12、定子内腔；2、插槽；3、绑扎孔；301、预留绑扎孔；4、接线端子；5、绕组；51、出线接头；6、电源线；7、扎带；8、焊锡。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

参见图1-图6所示，本实施例提供了一种绕线骨架，其包括具有定子内腔12的骨架本体1，该定子内腔12用于容纳定子铁芯，骨架本体1上构造有定位部和用于固定电源线6接线端的插槽2，其中：

每个插槽2旁至少分布有一个定位部，既定位置的定位部配合能将电源线6线体紧固在定子内腔12外围与骨架本体1外周之间的位置(如图3和图5)。

为了固定电源线接线端，上述插槽2内可配合接线端子4将电源线6接线端与绕组5出线端连接固定。如图1-图3所示，本实施例中的插槽2靠近绕组出线位置11处设置，插槽2内插设有用于连接绕组出线接头51和电源线6的接线端子4。

每个插槽2旁均设置一个定位部，能够根据绕组的相数等实际情况选择既定位置的定位部，保证各情况下电源线6走线均不与定子内腔12干涉。

本实施例的绕线骨架，通过在骨架本体1上构造出插槽2和定位部，插槽2与接线端子4配合实现多相绕组5出线与电源线6的焊接固定，且定位部的分布结构能够将电源线6拉紧固定在定子内腔12外围与骨架本体1外周之间的区域，在实现电源线6紧固的同时防止电源线6与定子内腔干涉，保证电源线6走线良好，提高电源线6出现抗拉强度。

为了防止电源线6走线不良，应尽可能的将电源线6的线体拉紧在定子内腔外围和骨架本体1外周之间的位置，并尽可能靠近但不超过骨架本体1外周；为了实现上述目的，作为可选的实施方式，参见图图1-图6所示，本实施例中的定位部为限定于骨架本体1端面外周上的绑扎孔3。

本实施例中骨架本体1可由绝缘材料通过模具注塑成型，且在制作时通过开模一体成型出绑扎孔3。绑扎孔3可配合扎带7将电源线6紧固于骨架本体1的端面外周。在骨架本体1上直接限定出绑扎孔3的方式无需多余的连接结构保证结构强度，简化成型工艺。

为了保证电源线6的出线抗拉强度且防止电源线6与其他结构干涉，作为可选的实施方式，绑扎孔3位于与其最接近的插槽2的电源线6出线侧。如图3所示，电源线6与插槽2内的接线端子4焊接后在出线侧即被绑扎孔3与扎带7紧固，保证绑扎孔3发挥良好的定位作用，防止电源线6走线松动影响其他结构。

为了在制作骨架本体1时便于构造出绑扎孔3，作为可选的实施方式，参见图4所示，骨架本体1的端面外周在径向上错位连接以限定出呈开口状的绑扎孔3。

如图2，本实施例中的绑扎孔3为矩形开口。采用上述结构形式的绑扎孔3，骨架本体1开模时只需上下两模直插形成骨架注塑型腔，无需侧模，简化开模制造；且绑扎孔3作为骨架本体1的一部分可直接利用骨架本体1的结构限制电源线6走向，使用方便。

作为可选的实施方式，参见图1-图6所示，插槽2限定于骨架本体1的端面外周且与定位部间隔布置。

上述插槽2的结构设置便于将电源线6的接线端靠近骨架本体1的端面外周设置，以便于电源线6线体靠近骨架本体1的外周走线。定位部与插槽2间隔布置的结构能够保证定位部发挥紧固电源线6线体的作用。

本实施例中的固定接线端子4的插槽2以及定位部不限于图中的结构，其可以为矩形、圆形等或其他形状，定位部可以为本实施例中的绑扎孔3，或钩体等，能够起到固定电源线6线体的作用均可，下面以绑扎孔3为例进行说明。

作为可选的实施方式，本实施例中的插槽2和定位部满足以下关系，插槽2的数量s1＝n×m，定位部(绑扎孔3)的数量s2＝n×m+k，其中，k为大于等于0的正整数，n为插槽2的组数且n值等于单相绕组5与电源线6外接的接线头数，当电机的单相绕组5有多个外接电源线6的出线接头51时可设置多组插槽2，m为绕组相数。

本实施例中以三相电机为例说明，如图1和图2中所示，每相绕组5只有一个出线接头51与电源线6连接，该骨架本体1上设置有一组三个用于固定接线端子4的插槽2以及四个绑扎孔3，其中三个绑扎孔3分别布置在对应的插槽2旁，剩余一个绑扎孔3与上述其中一绑扎孔3并列布置。

作为可选的实施方式，每个插槽2旁均分布有一个定位部，剩余的定位部与用于固定多相电源线6的定位部并列布置。换言之，上述数量的绑扎孔3中有n×m个位于插槽2旁，即上述绑扎孔3在每个插槽2旁均设置一个，剩余k个绑扎孔3可与前述绑扎孔3中的一部分并列设置。

上述结构设置的绑扎孔3能够保证电源线6的良好走线，保证其出线抗拉强度。可选择既定位置的绑扎孔3相配合将电源线6拉紧固定于靠近但不超过骨架本体1端面外周的位置。

上述并列布置的绑扎孔3，其作用是可在多根电源线6汇总出线位置处进行多重紧固，保证电源线6抗拉强度，如图3、图5和图6所示。

上述并列设置的定位部间隔角度不可过大，否则紧固效果较差或起不到多重紧固效果。作为可选的实施方式，如图1、图2和图4所示，本实施例中并列布置的定位部之间的间隔夹角为α，5°＜α＜15°。上述角度的并列设置的定位部，可保证在多根电源汇总处起到良好的紧固效果。

电源线6接线端在与接线端子4焊接固定后，需要在较短距离内即通过绑扎孔3固定以使得电源线6线体贴近骨架本体1端面，防止电源线6翘起影响其他结构。作为可选的实施方式，参见图1所示，插槽2和与其最接近的定位部之间的间隔夹角为β，10°＜β＜25°。上述各处的β角度大小可不完全相等，具体可根据三相绕组出线位置11及骨架本体1结构可调整取适值。

插槽2和与其最接近的绑扎孔3保持上述夹角范围，能够保证电源线6与接线端子4焊接固定后即保证良好的走线，并被绑扎孔3拉紧固定。

作为可选的实施方式，所有与插槽2相邻的定位部的分布角度为γ，具体的，结合图1和图3所示，上述分布角度γ指的是与插槽2相邻的绑扎孔3的分布角度并非所有的绑扎孔3覆盖角度(如图1)，由于绑扎孔3和插槽2的结构本身需占空间，且为了绑扎方便，γ不宜过小,其大小满足40°＜γ＜75°；骨架本体1上各处的γ角度可不完全相等，可根据三相绕组出线位置11及骨架本体1结构调整取适值。

且为了防止相邻绑扎孔3之间的电源线6过线与定子内腔干涉，如图1和图3，根据三角形余弦定理，上述所有与插槽相邻布置的绑扎孔的分布角度γ、定子内腔的内径d1、骨架本体1的轭部内径d2、相邻两个间隔插槽2布置的定位部的连线与定子内腔轴心的距离l之间满足以下关系：

l–ζ＝d2×cos(γ/2)–ζ>d1/2，其中，ζ为计算补偿量。

具体的，ζ是考虑到绑扎的方式、绑扎电源线6的线径和数量不同时电源线6本身实际所占空间的计算补偿量，可根据实际情况取合适值，如图1所示。

由于本实施例中的电源线6是通过绑扎孔3与扎带7配合被拉紧在骨架本体1端面上并呈一定的走向，因此为了使得电源线6线体位于定子内腔外围与骨架本体1外周之间的位置，需要对电源线6上的拐点进行布置，换言之，需要对绑扎孔3的位置进行布置。当绑扎孔3的布置与定子内腔的内径d1、骨架本体1的轭部内径d2以及相邻两个间隔插槽2布置的定位部的连线与定子内腔轴心的距离l满足上述关系时，能够保证电源线6的弯曲部分及直连的部分均不与定子内腔干涉。

本实施例中可根据实际情况选择既定位置的绑扎孔3相配合拉紧固定电源线6线体，当各处绑扎位置处有多根电源线6需要双重或多重紧固时，可并列设置2个或多个绑扎孔3，当单根电源线6走线不需要紧固，且走线向定子内腔外侧弯曲或直连不会与定子内腔干涉时，该处绑扎孔3可只做预留。

本实施例中骨架本体1上可选择既定位置的两处绑扎孔3相配合绑扎固定电源线6，具体的如图3和图5中所示，上述两处绑扎孔3分别为两相电源线6会合位置以及三相电源线6会合出线位置(图3)，有两处绑扎孔3只作预留绑扎孔301使用(图5)，其中一处为单根电源线6过线处，此处电源线6直连不与定子内腔干涉，因此可暂不使用该绑扎孔3绑扎电源线6，但为了防止出现当电源线6松动时该处电源线6与定子内腔干涉的情况发生，在此处预留了绑扎孔3，可预防直连的电源线6进入定子内腔与转子发生干涉；另一处为三相电源线6汇总出线位置，此处绑扎孔3与扎带7配合为预防电源线6出线抗拉强度不够而进行双重(或多重)紧固(图3、图5、图6)。

作为可选的实施方式，骨架本体1包括相连接的上骨架和下骨架，插槽2和定位部限定于上骨架上。该上骨架可与适配的下骨架插接，嵌入定子铁芯后绕线，保证绝缘性能可靠。

本实施例中电源线6接线端可通过焊锡8与连接有绕组出线接头51的接线端子4焊接。

本实施例中的绕线骨架其在装配时步骤如下：

1、首先通过模具注塑成型绕线骨架本体1，在上骨架上构造出上述插槽2和绑扎孔3；

2、将上骨架和与之相配套的下骨架对插嵌入定子铁芯；

3、利用绕线设备绕制集中绕组5；

4、在骨架本体1的插槽2内插入接线端子4；

5、于接线端子4上焊接绕组出线接头51和电源线6；

6、用扎带7穿过既定位置的绑扎孔3，绑扎紧固电源线6于绕组5上方，通过既定位置的绑扎孔3相配合将电源线6线体拉紧限定在靠近但不超过骨架本体1端面外周的位置。

本实施例中的绕线骨架可使得电源线6走线不与定子内腔干涉，保证出线抗拉强度、保证绕组5出线与电源线6连接固定。无需内置电路板接电，节约了绕组出线与电源接线成本，简化骨架本体1开模工艺，提升产品性能。

实施例2

本实施例提供了一种电机定子，包括上述绕线骨架。

上述电机定子，由于具备上述绕线骨架，能够使得电源线6接线端与多相绕组5连接固定且防止电源线6走线与定子内腔干涉，无需内置电路板，降低整机成本，提高产品的使用性能。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。