一种轴向磁场电机及其组装方法

技术领域

本发明涉及电机领域，更具体地说，涉及一种轴向磁场电机及其组装方法。

背景技术

对于具有多个定子的轴向磁场电机，一个转子位于两个定子之间。如果两个定子串联接线，那么一个定子的尾部出线与另一个定子的头部出线相接。如果两个定子并联接线，那么两个定子的头部出线相接。在现有技术中通常是利用接线盒和线鼻子对转子两侧的定子进行接线。该种接线方式不仅会占据较大的空间，而且接线步骤繁琐。

因此，如何减小接线所占用的空间，从而利于电机内部零部件的布局，同时简化接线步骤，提高接线效率，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是减小接线所占用的空间，从而利于电机内部零部件的布局，同时简化接线步骤，提高接线效率。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种轴向磁场电机，包括转子和定子，所述转子位于两个所述定子之间，所述转子的外周设置有转子壳体，两个所述定子上分别具有第一出线和第二出线，所述转子壳体上设置有过线槽，所述过线槽内设置有过桥线，所述过桥线、所述第一出线以及所述第二出线位于所述轴向磁场电机的轴线的同一侧，所述过桥线的两端分别与所述第一出线和所述第二出线焊接。

优选地，所述第一出线、所述第二出线、所述过线槽以及所述过桥线均沿着轴向布置。

优选地，所述过线槽背对所述转子，所述过线槽的两端分别设置有过线孔，所述过线孔用于连通所述转子壳体内部和所述过线槽，所述第一出线与所述过桥线的焊接部以及所述第二出线与所述过桥线的焊接部分别位于两个所述过线孔中。

优选地，所述过线槽和所述过线孔被盖板封闭。

优选地，所述盖板通过螺钉紧固在所述转子壳体上。

优选地，所述定子设置在定子壳体上，所述定子壳体位于所述定子背对所述转子的一侧，所述第一出线和所述第二出线朝向对应的所述定子壳体延伸。

优选地，所述过桥线通过结构胶固定在所述过线槽中。

优选地，所述过桥线的两端形成弯曲部，所述弯曲部伸入所述过线孔中与所述第一出线或者所述第二出线焊接。

优选地，所述第一出线和所述第二出线通过灌封胶分别固定在两个所述定子上；所述第一出线和所述第二出线与对应的定子的定子绕组之间设置有隔热垫。

优选地，所述第一出线和所述第二出线均为三个，三个所述第一出线和三个所述第二出线分别沿着两个所述定子的周向排布；所述过线槽为三个，三个所述过线槽沿着所述转子壳体的周向排布。

优选地，所述第一出线为对应的定子的头部出线，所述第二出线为对应的定子的尾部出线；所述第一出线和所述第二出线分别为两个定子的头部出线。

本发明还提供了一种轴向磁场电机的组装方法，包括：

制作所述定子并形成所述第一出线和所述第二出线；

对所述定子进行灌封胶，固定所述第一出线和所述第二出线；

组装所述定子和所述转子，连接所述转子壳体与定子壳体；

在所述过线槽中放入所述过桥线，并使所述过桥线的两端伸入所述过线孔以与所述第一出线或所述第二出线搭接；

通过所述过线孔将所述过桥线的端部焊接在所述第一出线或者所述第二出线上；

盖上所述盖板，并将所述盖板紧固在所述转子壳体上。

从上述技术方案可以看出，在本发明中未使用接线盒和线鼻子，仅仅是将第一出线和第二出线与过桥线进行焊接，因此减少了接线所占用的空间，从而利于轴向磁场电机内部零部件的布局。其次，过桥线位于过线槽内，过桥线受到过线槽的限位作用，从而提高了过桥线与第一出线和第二出线连接的牢固性，同时位于过线槽内的过桥线不易与其它零部件发生干涉。另外，相较于现有技术中使用接线盒和线鼻子的方式，本发明中在过线槽内放置过桥线并将过桥线与第一出线和第二出线进行焊接的方式更简单，从而提高了接线效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明一具体实施例提供的轴向磁场电机的爆炸图；

图2为本发明一具体实施例提供的未放入过桥线时转子壳体的平面图；

图3为本发明一具体实施例提供的放入过桥线后转子壳体的平面图；

图4为本发明一具体实施例提供的两个定子的结构示意图；

图5为本发明一具体实施例提供的转子壳体的结构示意图；

图6为本发明一具体实施例提供的轴向磁场电机的整体结构示意图；

图7为本发明一具体实施例提供的过桥线的结构示意图；

图8为本发明一具体实施例提供的轴向磁场电机的组装方法的流程图。

其中，1为转子、2为定子、3为转子壳体、4为定子壳体、5为第一出线、6为第二出线、7为盖板、8为过线槽、9为过线孔、10为过桥线、11为弯曲部、12为铁芯。

具体实施方式

本发明公开了一种轴向磁场电机，该轴向磁场电机能够减小接线所占用的空间，从而利于电机内部零部件的布局，同时简化接线步骤，提高接线效率。本发明还公开了一种轴向磁场电机的组装方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参考附图1-附图8。

本发明公开了一种轴向磁场电机，该轴向磁场电机包括转子1和定子2，转子1位于两个定子2之间，转子1以及两个定子2沿着轴向磁场电机的轴向排布。转子1的外周设置有转子壳体3。转子1位于转子壳体3内。两个定子2上分别设置有第一出线5和第二出线6。转子壳体3上设置有过线槽8，该过线槽8内设置有过桥线10。第一出线5、第二出线6以及所述过桥线10位于轴向磁场电机的轴线的同一侧。过桥线10的两端分别与第一出线5和第二出线6进行焊接。

在本发明中未使用接线盒和线鼻子，仅仅是将第一出线5和第二出线6与过桥线10进行焊接，因此减少了接线所占用的空间，从而利于轴向磁场电机内部零部件的布局。其次，过桥线10位于过线槽8内，过桥线10受到过线槽8的限位作用，从而提高了过桥线10与第一出线5和第二出线6连接的牢固性，同时位于过线槽8内的过桥线10不易与其它零部件发生干涉。另外，相较于现有技术中使用接线盒和线鼻子的方式，本发明中在过线槽8内放置过桥线10并将过桥线10与第一出线5和第二出线6进行焊接的方式更简单，从而提高了接线效率。

为了提高过桥线10的稳定性，还可以通过结构胶将过桥线10固定在过线槽8中。同时结构胶还提高了过桥线10与转子壳体3之间的绝缘性。

在本发明具体实施例中限定第一出线5、第二出线6、过桥线10以及过线槽8沿着轴向布置。进一步地，第一出线5、第二出线6、过桥线10位于同一直线上，如此能够减少过桥线10的长度，且利于过桥线10与第一出线5以及第二出线6搭接。

在本发明具体实施例中过线槽8背对转子1，并且在过线槽8的两端分别设置过线孔9，该过线孔9用于连通转子壳体3内部和过线槽8。过线槽8中的过桥线10的端部通过过线孔9伸入到转子壳体3内部并搭接在第一出线5或者第二出线6上，之后通过过线孔9将过桥线10的端部焊接在第一出线5或者第二出线6上。第一出线5与过桥线10的端部形成焊接部，第二出线6与过桥线10的端部形成焊接部，两个焊接部分别位于两个过线孔9中。

在本实施例中过线槽8背对转子1，因此过线槽8和过桥线10均未占用轴向磁通电机的内部空间，从而利于轴向磁通电机内部零部件的布局。另外由于过线槽8背对转子1，那么过桥线10位于转子壳体3外，从而有效地避免了过桥线10与轴向磁通电机内部的零部件发生干涉，从而确保了轴向磁通电机稳定运行。

进一步地还设置了盖板7，盖板7配合在过线槽8和过线孔9外，以将过线槽8和过线孔9与外界隔离。具体而言，可以通过螺钉将盖板7紧固在转子壳体3上。盖板7的四个角部均设置有螺钉。

在现有技术中通过接线盒和线鼻子进行接线，由于接线盒和线鼻子均位于轴向磁通电机内部，因此需要首先完成接线，再对定子2和转子1进行组装。在组装的过程中可能会牵扯内部的接线，从而破坏接线的牢固性。在本实施例中可以通过过线孔9对第一出线5或者第二出线6进行焊接，因此可以首先将定子2和转子1以及定子壳体4和转子壳体3组装好，之后再对第一出线5和第二出线6进行焊接。在完成焊接后，封上盖板7即可。由于将第一出线5和第二出线6焊接好后不再牵扯第一出线5和第二出线6，因此提高了接线的牢固性，利于轴向磁通电机稳定运行。

在本发明一具体实施例中将定子壳体4设置在定子2背对转子1的一侧。定子2通过灌封胶与定子壳体4形成定子总成。本实施例限定第一出线5和第二出线6分别朝向对应的定子壳体4的方向延伸，换言之，本实施例限定第一出线5和第二出线6分别朝着远离气隙面的方向延伸，以使第一出线5和第二出线6远离对应的定子绕组。如此设置，在对第一出线5和第二出线6进行焊接时能够避免焊接高温破坏定子绕组。另一方面，该设计也有利于过线槽8的延长，提高过线槽8对过桥线10的限位作用，以确保过桥线10稳定地位于过线槽8中。作为一种选择，过桥线10与过线槽8可以是过盈配合。

进一步地，在第一出线5与对应的定子绕组之间设置了隔热垫，同时在第二出线6与对应的定子绕组之间设置了隔热垫，以进一步避免焊接高温破坏定子2线圈。

需要说明的是，在对定子绕组进行灌封胶时第一出线5和第二出线6会固定在对应的定子2上，如此利于焊接。另外隔热垫也会被灌封胶固定在定子2上，以提高隔热效果。

第一出线5和第二出线6均为沿着轴向的直线，为了利于过桥线10与第一出线5和第二出线6的搭接，本发明具体例在过桥线10的两端设置了弯曲部11，弯曲部11伸入到过线孔9中与第一出线5和第二出线6搭接。过桥线10两端的弯曲部11可折弯成型。

进一步地，将过桥线10的材质优选为刚性较高的扁铜线，过桥线10两端的弯曲部11的设置提高了过桥线10的结构刚度。当第一出线5和第二出线6分别焊接在两个弯曲部11后，过桥线10自身的刚度以及弯曲部11增加的刚度共同作用于第一出线5或者第二出线6，从而对第一出线5和第二出线6形成固定，其效果相当于在此处设置了接线盒，而由于在此处省略了接线盒，从而节约了空间，提高了轴向磁场电机的紧凑性。

在本发明一具体实施例中，转子1两侧的定子2之间为串联，此时第一出线5为对应定子2上的头部出线，第二出线6为对应定子2上的尾部出线，将一个定子2上的尾部出线与另一个定子2上的头部出线相接。如果转子1两侧的定子2之间并联，此时第一出线5为对应定子2上的头部出线，第二出线6为对应定子2上的头部出线，将两个定子2的头部出线接到一起。

两个定子2的定子绕组均为三相绕组，因此第一出线5和第二出线6均为三个。三个第一出线5沿着对应定子2的周向排布，且三个第一出线5之间互相平行。三个第二出线6沿着对应定子2的周向排布，且三个第二出线6之间互相平行。对应地，过桥线10也为三个，三个过桥线10沿着转子壳体3的周向排布。三个过桥线10分设在三个过线槽8中。三个过线槽8沿着转子壳体3的周向排布。

需要说明的是转子1以及转子1两侧的定子2组成了一个驱动单元，轴向磁场电机可以包括多个驱动单元。

本发明公开了一种轴向磁场电机的组装方法，该组装方法包括：

S1:制作定子2并形成第一出线5和第二出线6；

S2:对定子2进行灌封胶，固定第一出线5和第二出线6；

S3:组装定子2和转子1，连接转子壳体3与定子壳体4；

S4:在过线槽8中放入过桥线10，并使过桥线10的两端伸入过线孔9以与第一出线5或所述第二出线6搭接；

S5:通过过线孔9将过桥线10的端部焊接在第一出线5或者第二出线6上；

S6:盖上盖板7，并将盖板7紧固在转子壳体3上。

在方法中可以通过过线孔9对第一出线5或者第二出线6进行焊接，因此可以首先将定子2和转子1以及定子壳体4和转子壳体3组装好，之后再对第一出线5和第二出线6进行焊接。在完成焊接后，封上盖板7即可。由于将第一出线5和第二出线6焊接好后不再牵扯第一出线5和第二出线6，因此提高了接线的牢固性，利于轴向磁通电机稳定运行。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。