一种簇组件、电动马达及电动压缩机的制作方法

1.本发明涉及车辆零部件技术领域，尤其涉及一种簇组件、电动马达及电动压缩机。


背景技术：

2.当前，由于电动汽车快充的需求，越来越多的主机厂选择高达1000v的超高电压应用范围，同时为了提升续航里程，要求电动压缩机电机更高的功率密度，为此传统圆线电机的结构普遍改为分体式或分块式，但在超高电压应用下，电机反电势要求随之提高，传统并联绕线已无法满足高反电势的要求，故串联绕线成为优选。
3.目前，分体式或分块式结构的电机中的各个线圈之间都是单独绕线后再串联，这种方式会使电机内线路布置复杂，导致电机的绝缘性能较差，且各线圈的接头直接的串联需要工作人员手动连接，生产效率较低。
4.因此，亟需提出一种簇组件、电动马达及电动压缩机，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方面，本发明提供一种簇组件，其能够提高电动马达的绝缘性能，并实现了电动马达的自动化生产，提高了电动马达的生产效率。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种簇组件，适用于电动马达，所述电动马达包括定子外圈、定子内圈和若干定子线圈，所述簇组件包括：
8.三个端子，每个所述端子与三相交流电源的其中一相电连接；
9.连接单元，所述连接单元包括第一连接本体，第二连接本体以及第三连接本体，所述第一连接本体、所述第二连接本体以及所述第三连接本体之间绝缘连接，三个所述端子分别与所述第一连接本体、所述第二连接本体以及所述第三连接本体电连接，若干所述定子线圈的接头分别与所述第一连接本体、所述第二连接本体以及所述第三连接本体电连接。
10.可选地，所述第一连接本体的轴线、所述第二连接本体的轴线以及所述第三连接本体的轴线重合，且所述第一连接本体、所述第二连接本体以及所述第三连接本体沿所述第一连接本体的轴向方向间隔设置。
11.可选地，所述第一连接本体的直径小于所述第二连接本体的直径，所述第二连接本体的直径小于所述第三连接本体的直径，所述第一连接本体、所述第二连接本体和所述第三连接本体沿所述第一连接本体的径向方向间隔设置。
12.可选地，所述连接单元还包括：
13.若干第一延伸部，与所述第一连接本体电连接，并沿所述第一连接本体的径向延伸，一个所述第一延伸部与一个所述定子线圈的一个接头电连接；
14.若干第二延伸部，与所述第二连接本体电连接，并沿所述第二连接本体的径向延伸，一个所述第二延伸部与一个所述定子线圈的一个接头电连接；
15.若干第三延伸部，与所述第三连接本体电连接，并沿所述第三连接本体的径向延伸，一个所述第三延伸部与一个所述定子线圈的一个接头电连接。
16.可选地，还包括绝缘护罩，所述绝缘护罩包括：
17.第一防护部，呈圆环形，所述第一防护部设置在所述连接单元的上方；
18.第二防护部，呈圆环形，所述第二防护部与所述第一防护部相连，所述第一延伸部、所述第二延伸部以及所述第三延伸部均穿过所述第二防护部与所述定子线圈电连接；
19.所述绝缘护罩采用绝缘材料注塑制成，所述第一连接本体、所述第二连接本体和所述第三连接本体注塑于所述绝缘护罩，所述第一连接本体、所述第二连接本体和所述第三连接本体之间具有间隙，所述绝缘材料充满所述间隙。
20.可选地，还包括覆盖件，所述覆盖件套设在所述第一防护部内，所述覆盖件包括第三防护部，所述第三防护部呈圆环形，所述第三防护部与所述第二防护部之间围设形成防护腔，所述第一延伸部的端部、所述第二延伸部的端部以及所述第三延伸部的端部均设置在所述防护腔内。
21.可选地，还包括绝缘塑胶圈，所述绝缘塑胶圈通过注塑方式成型于所述防护腔内。
22.根据本发明的另一个方面，本发明提供一种电动马达，其功率密度较高，不良率较低，实现了自动化生产。
23.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
24.一种电动马达，其特征在于，包括定子外圈、定子内圈、若干定子线圈和上述任一技术方案所述的簇组件，
25.所述定子外圈套设在所述定子内圈外，所述定子内圈上设有多个齿部组件，多个所述齿部组件沿所述定子内圈的周向等间隔设置，所述齿部组件沿所述定子内圈的径向朝向所述定子外圈的方向延伸，一个所述定子线圈套设在一个所述齿部组件上。
26.可选地，若干所述定子线圈分为第一定子线圈组、第二定子线圈组和第三定子线圈组，
27.所述第一定子线圈组内的所述定子线圈与所述第一连接本体电连接，且所述第一定子线圈组内的所述定子线圈之间串联，所述第二定子线圈组内的所述定子线圈与所述第二连接本体电连接，且所述第二定子线圈组内的所述定子线圈之间串联，所述第三定子线圈组内的所述定子线圈与所述第三连接本体电连接，且所述第三定子线圈组内的所述定子线圈之间串联；
28.或：
29.所述第一定子线圈组包括第一分组和第二分组，所述第一连接本体包括并联设置的第一分部和第二分部，所述第一分组内的所述定子线圈与所述第一分部电连接，且所述第一分组内的所述定子线圈之间串联，所述第二分组内的所述定子线圈与所述第二分部电连接，且所述第二分组内的所述定子线圈之间串联；
30.所述第二定子线圈组包括第三分组和第四分组，所述第二连接本体包括并联设置的第三分部和第四分部，所述第三分组内的所述定子线圈与所述第三分部电连接，且所述第三分组内的所述定子线圈之间串联，所述第四分组内的所述定子线圈与所述第四分部电连接，且所述第四分组内的所述定子线圈之间串联；
31.所述第三定子线圈组包括第五分组和第六分组，所述第三连接本体包括并联设置
的第五分部和第六分部，所述第五分组内的所述定子线圈与所述第五分部电连接，且所述第五分组内的所述定子线圈之间串联，所述第六分组内的所述定子线圈与所述第六分部电连接，且所述第六分组内的所述定子线圈之间串联。
32.根据本发明的又一个方面，本发明提供一种电动压缩机，包括上述的电动马达。
33.本发明的有益效果为：
34.本发明提供一种簇组件，包括三个端子和连接单元。通过设置连接单元包括绝缘连接的第一连接本体、第二连接本体和第三连接本体，并使若干定子线圈的接头分别与第一连接本体、第二连接本体和第三连接本体电连接，第一连接本体、第二连接本体以及第三连接本体为定子线圈之间电连接的桥梁，与现有技术中直接将定子线圈之间电连接相比，一方面，能够避免复杂的绕线，简化电动马达的线路布置；另一方面，在上述结构下，定子线圈的接头可以设置较短，且定子线圈的接头可以通过焊接的方式与连接单元电连接，焊接的连接方式可以通过机器人作业完成，进而实现电动马达的自动化生产，提高电动马达的生产效率。
35.本发明还提供一种电动马达，包括定子外圈、定子内圈、若干定子线圈以及上述的簇组件，该电动马达的生产效率较高。
附图说明
36.图1为本发明实施例提供的簇组件的结构示意图一(未示出绝缘护罩)；
37.图2为本发明实施例提供的簇组件的结构示意图二(未示出覆盖件)；
38.图3为本发明实施例提供的电动马达的结构示意图一(未示出覆盖件)；
39.图4为图3在a处的局部放大图；
40.图5为本发明实施例提供的覆盖件的结构示意图；
41.图6为本发明实施例提供的电动马达的结构示意图二(示出覆盖件)；
42.图7为本发明实施例提供的定子线圈的结构示意图；
43.图8为本发明实施例提供的电动马达的一种连线方式的原理图；
44.图9为本发明实施例提供的电动马达的另一种连线方式的原理图；
45.图中：
46.100、簇组件；110、端子；111、第一端子；112、第二端子；113、第三端子；121、第一连接本体；122、第二连接本体；123、第三连接本体；124、第一中心本体；125、第一延伸部；126、第二延伸部；127、第三延伸部；128、第二中心本体；129、第三中心本体；130、绝缘护罩；131、第一防护部；132、第二防护部；133、连接部；134、接线部；140、覆盖件；141、第三防护部；200、定子外圈；300、定子内圈；400、定子线圈；410、绝缘骨架；420、第一端面；421、凹槽；422、凸台；430、第二端面；440、线圈。
具体实施方式
47.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
51.本发明提供一种簇组件100，其能够提高电动马达的绝缘性能，并实现了电动马达的自动化生产，提高了电动马达的生产效率。
52.具体地，如图1所示，该簇组件100包括三个端子110和连接单元。其中，每个端子110与三相交流电源的其中一相电连接。连接单元包括第一连接本体121，第二连接本体122以及第三连接本体123，第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123之间绝缘连接，三个端子110分别与第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123电连接，若干定子线圈400的接头分别与第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123电连接。为了便于理解，定义三个端子110分别为第一端子111、第二端子112和第三端子113，第一端子111用于与三相交流电源的第一相接线柱电连接；第二端子112用于与三相交流电源的第二相接线柱电连接；第三端子113用于与三相交流电源的第三相接线柱电连接。第一端子111设置在所述第一连接本体121上，第二端子112设置在第二连接本体122上，第三端子113设置在第三连接本体123上。
53.通过将定子线圈400的接头分别与第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123电连接，与现有技术中直接将定子线圈400的接头之间电连接相比，一方面，能够避免复杂的绕线，简化电动马达的线路布置；另一方面，在上述结构下，定子线圈400的接头可以设置较短，且定子线圈400的接头可以通过焊接的方式与连接单元电连接，焊接的连接方式可以通过机器人作业完成，进而实现电动马达的自动化生产，提高电动马达的生产效率。
54.进一步地，第一连接本体121的轴线、第二连接本体122的轴线以及第三连接本体123的轴线重合，且第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123沿第一连接本体121的轴向方向间隔设置。这种设置方式能够增加爬电距离，提高第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123之间的绝缘性能。
55.优选地，第一连接本体121的直径小于第二连接本体122的直径，第二连接本体122
的直径小于第三连接本体123的直径，且第一连接本体121、第二连接本体122和第三连接本体123沿第一连接本体121的径向间隔设置，能够进一步提高第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123之间的绝缘距离，有效抑制第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123之间的放电，降低不良率。
56.进一步地，继续参见图1，连接单元还包括若干第一延伸部125、若干第二延伸部126以及若干第三延伸部127。其中，若干第一延伸部125与第一连接本体121电连接，并沿第一连接本体121的径向延伸，每个第一延伸部125与一个定子线圈400的一个接头电连接；若干第二延伸部126与第二连接本体122电连接，并沿第二连接本体122的径向延伸，每个第二延伸部126与一个定子线圈400的一个接头电连接；若干第三延伸部127与第三连接本体123电连接，并沿第三连接本体123的径向延伸，每个第三延伸部127与一个定子线圈400的一个接头电连接。通过设置第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127，实现了定子线圈400的接头与连接单元之间的电连接，且能够提高簇组件100的结构紧凑性，便于簇组件100与定子线圈400之间的连接。由于电动马达内部的三相需要平衡，因此，第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127的数量相同，而一个定子线圈400有两个接头，所以第一延伸部125的数量、第二延伸部126的数量与第三延伸部127的数量总和为定子线圈400数量的两倍。
57.进一步地，如图2-4所示，上述簇组件100还包括绝缘护罩130，绝缘护罩130包括第一防护部131和第二防护部132。其中，第一防护部131呈圆环形，第一防护部131设置在连接单元的上方。第二防护部132也呈圆环形，第二防护部132与第一防护部131相连，第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127均穿过第二防护部132与定子线圈400电连接。通过设置第一防护部131和第二防护部132，能够实现第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123与外部的绝缘，避免外部导电元件接触连接单元而使连接单元损坏。通过设置第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127均穿过第二防护部132与定子线圈400电连接，便于对第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127进行定位。
58.进一步地，继续参见图2，绝缘护罩130还包括接线部134，接线部134与端子110一一对应，三相交流电源的接线柱能够穿过接线部134与端子110电连接。
59.可选地，继续参见图2，绝缘护罩130还包括连接部133，连接部133的一端与第一防护部131相连，另一端与定子外圈200相连。通过设置连接部133，能够提高绝缘护罩130与定子外圈200之间的连接强度，进而提高电动马达的整体性。
60.可选地，绝缘护罩130采用绝缘材料注塑制成，且第一连接本体121、第二连接本体122和第三连接本体123注塑于绝缘护罩130，注塑加工工艺简单，成本较低，在绝缘护罩130加工时，使用夹具先对第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127进行固定，然后进行注塑。由于第一连接本体121、第二连接本体122和第三连接本体123之间具有间隙，通过注塑加工方式，能够使第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123之间的间隙充满绝缘材料，实现第一连接本体121、第二连接本体122以及第三连接本体123之间的绝缘连接。
61.优选地，如图5和图6所示，上述簇组件100还包括覆盖件140，覆盖件140套设在第一防护部131内。覆盖件140包括第三防护部141，第三防护部141呈圆环形，第三防护部141与第二防护部132之间围设形成防护腔，第一延伸部125的端部、第二延伸部126的端部以及
第三延伸部127的端部均设置在防护腔内。通过设置覆盖件140，能够对定子线圈400的接头、第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127进行防护，实现定子线圈400的接头、第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127与外部的绝缘。
62.作为优选的技术方案，上述簇组件100还包括绝缘塑胶圈，绝缘塑胶圈通过注塑方式成型于防护腔内。通过设置绝缘塑胶圈，一方面，提高了第一延伸部125、第二延伸部126以及第三延伸部127之间的绝缘性能；另一方面，能够固定定子线圈400与第一延伸部125、第二延伸部126和第三延伸部127之间的连接，提高定子线圈400与第一延伸部125、第二延伸部126和第三延伸部127之间的连接强度。可选地，绝缘塑胶圈可以采用塑脂材料制成，可选但不限为环氧树脂。
63.本发明还提供一种电动马达，其功率密度较高，不良率较低，能够自动化成产。
64.具体地，如图3和图6所示，该电动马达包括定子外圈200、定子内圈300、若干定子线圈400和上述的簇组件100。其中，定子外圈200套设在定子内圈300外，定子内圈300上设有多个齿部组件，多个齿部组件沿定子内圈300的周向等间隔设置，且齿部组件沿所述定子内圈300的径向朝向定子外圈200的方向延伸，一个定子线圈400套设在一个齿部组件上。
65.进一步地，如图7所示，定子线圈400包括绝缘骨架410、第一端面420、第二端面430和线圈440。其中，绝缘骨架410中心部位镂空设置且呈回字形结构，绝缘骨架410套设在齿部组件上，线圈440绕设在绝缘骨架410上。通过设置绝缘骨架410能够实现线圈440与齿部组件之间的绝缘。第一端面420设置在绝缘骨架410的一侧，第一端面420与定子内圈300绝缘抵接，第二端面430设置在绝缘骨架410的另一侧，第二端面430与定子外圈200绝缘抵接。
66.优选地，继续参见图7，第一端面420上设有两个凹槽421，线圈440的两个接头卡设在两个凹槽421内。通过设置凹槽421，便于固定线圈440的接头，有利于线圈440的接头与第一延伸部125、第二延伸部126以及第三连接部133之间的连接。
67.优选地，继续参见图4和图7，第一端面420上设有凸台422，凸台422设置在两个凹槽421之间，在注塑成型绝缘塑胶圈时，凸台422与绝缘塑胶圈一体成型，进而实现簇组件100与定子线圈400之间的连接。
68.进一步地，若干定子线圈400分为第一定子线圈组、第二定子线圈组和第三定子线圈组。第一定子线圈组内的定子线圈400与第一连接本体121电连接，且第一定子线圈组内的定子线圈400之间串联，第二定子线圈组内的定子线圈400与第二连接本体122电连接，且第二定子线圈组内的定子线圈400之间串联，第三定子线圈组内的定子线圈400与第三连接本体123电连接，且第三定子线圈组内的定子线圈400之间串联。
69.为了便于理解，现结合具体实施例进行简单介绍：
70.在本实施例中，三相交流电源定义为u、v、w，第一定子线圈组包括四个定子线圈400，分别为u1、u2、u3和u4，第二定子线圈组包括四个定子线圈400，分别为v1、v2、v3和v4，第三定子线圈组包括四个定子线圈400，分别为w1、w2、w3和w4。如图1和图8所述，连接单元还包括第一中心本体124，定子线圈400之间的具体连接方式如图8。
71.进一步地，若干定子线圈400分为第一定子线圈组、第二定子线圈组和第三定子线圈组。第一定子线圈组包括第一分组和第二分组，第一连接本体121包括并联设置的第一分部和第二分部，第一分组内的定子线圈400与第一分部电连接，且第一分组内的定子线圈400之间串联，第二分组内的定子线圈400与第二分部电连接，且第二分组内的定子线圈400
之间串联。第二定子线圈组包括第三分组和第四分组，第二连接本体122包括并联设置的第三分部和第四分部，第三分组内的定子线圈400与第三分部电连接，且第三分组内的定子线圈400之间串联，第四分组内的定子线圈400与第四分部电连接，且第四分组内的定子线圈400之间串联。第三定子线圈组包括第五分组和第六分组，第三连接本体123包括并联设置的第五分部和第六分部，第五分组内的定子线圈400与第五分部电连接，且第五分组内的定子线圈400之间串联，第六分组内的定子线圈400与第六分部电连接，且第六分组内的定子线圈400之间串联。
72.为了便于理解，现结合具体实施例进行简单介绍：
73.在本实施例中，三相交流电源定义为u、v、w，第一定子线圈组包括四个定子线圈400，分别为u1、u2、u3和u4，第二定子线圈组包括四个定子线圈400，分别为v1、v2、v3和v4，第三定子线圈组包括四个定子线圈400，分别为w1、w2、w3和w4。如图9所述，连接单元还包括第二中心本体128和第三中心本体129，定子线圈400之间的具体连接方式如图9。
74.本发明还提供一种电动压缩机，包括上述的电动马达。
75.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。