[发明专利]发针式绕组电机的定子总成

说明书

技术领域

本发明涉及定子总成,尤其涉及一种多个发针插入固定到定子铁芯的插槽中并依次连接形成定子的线圈绕组的发针式绕组电机的定子总成。

背景技术

油价的飙升及环境问题促使人们研究可提高车辆燃油效率的各种方法。例如，现在有一种电子式四轮驱动系统(electric4wheeldrive:e-4WD)。众所周知，机械式四轮驱动系统通过引擎驱动前轮，并通过传动轴(propellershaft)及联轴器(coupling)向后轮传递引擎的驱动力以驱动后轮。电子式四轮驱动系统是通过电机改进上述传统机械式四轮驱动系统的一种方式，前轮由引擎驱动，后轮由电机驱动。因此，电子式四轮驱动系统不需要用于传输引擎驱动力的传动轴或联轴器，能够与再生制动系统等相结合提高车辆的燃油效率。

为了使上述电子式四轮驱动系统有效发挥功能或燃油效率显著提高，需开发大功率小型化的电机。无论以电为主动力的电动汽车(electricvehicle)还是各种类型的混合动力汽车(hybridvehicle)同样都需要这种电机。

通常，电机的输出功率与卷绕在定子铁芯的线圈匝(turn)数成正比。但是增加线圈的匝数的话定子铁芯或电机的尺寸相应增大，不利于电机的小型化。因此，为了不增加电机尺寸的同时提高电机的输出功率，可采用增加卷绕在定子铁芯上的线圈的占积率的方案。即，可通过尽可能缩小定子铁芯与卷绕的线圈之间的空间或各线圈之间的空间提高线圈占积率。从这种角度出发，现在在积极研究采用具有四角断面的扁平线圈(flatcoil)的方案，以代替使用线圈绕组上具有圆形截面的环形线圈。扁平线圈相比于环形线圈，由于其断面形态使得能够缩小空间、提高占积率。

但是扁平线圈与环形线圈相比，不便于进行线圈绕线作业。为了最大化占积率，扁平线圈需要制作成断面大于环形线圈，因此刚性增大，难以使用绕线机。考虑到这种问题，现在有一种将分离的多个发针分别插入固定到定子铁芯之后依次焊接接合各发针形成线圈绕组的方法，这种方法便于扁平线圈的线圈卷绕作业。通过上述方法形成线圈绕组的电机(以下称为“发针式绕组电机”)，将U字或V字形的多个发针插入固定到定子铁芯的各插槽之后，依次焊接接合配置在各插槽中的发针，以形成定子铁芯的线圈绕组。因此，发针式绕组电机能够克服绕线机的装置性制约，即使是扁平线圈也能够较为容易地进行线圈绕线作业，并且还能够提高线圈的占积率，从而能够实现大功率小型化的电机。

但是由于所述发针需要制作成V或U字形，而由于无法在模具内将线圈制作成V或U字形，因此需要弯曲各发针，工序数增多。

并且，将弯曲成V或U字形的发针插入到定子铁芯后还需要同相连接尾端线圈，因此还需要线圈弯曲作业。之后，需要彼此连接经过弯曲的线圈，因此还必须进行焊接工序。如上，确保线圈的焊接部的情况下线圈端部的高度上升在所难免，故电机尺寸相应增大。

并且，由于经焊接的线圈的绝缘涂层遭到了破坏，因此还需要另外向焊接部位涂布环氧树脂之类的绝缘体，绝缘体硬化也需要一段时间，因此下一工序将延迟相应时间。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供一种发针式绕组电机，是通过简化用于形成卷绕在定子铁芯上的线圈绕组的发针的结构，以简化电机结构、减少作业工序并节省材料费的发针式绕组电机。

并且，目的在于通过缩小线圈端部的尺寸来降低电机尺寸。

技术方案

根据本发明一个方面的发针式绕组电机的定子总成，包括：定子铁芯，其具有沿周向设置的多个插槽，各所述插槽沿半径方向具有多个层；多个发针，其形状为直线形，用于固定到各所述插槽；以及第一桥接单元及第二桥接单元，其包括铁芯图案构件及模部，所述铁芯图案构件由与所述多个发针连接成可选择性通电的多个通电构件构成，所述模部由包覆所述铁芯图案构件的绝缘性材料形成，其中，所述第一桥接单元结合于所述定子铁芯的上侧，所述第二桥接单元结合于所述定子铁芯的下侧，可通过与所述发针的两个端部电连接形成线圈。

技术效果

根据本发明实施例的发针式绕组电机的定子总成，现有的为制作线圈绕组而将发针成型成V字形或U字形的工序、扭转线圈端部的工序、焊接线圈端部的工序、向焊接部涂布绝缘体的工序及硬化绝缘体的工序等均可省略，因此能够提高电机生产性及组装性。

尤其，在发针的第一端部及第二端部组装第一桥接单元及第二桥接单元即可完成定子铁芯的组装，因此可大幅缩短上述组装时间，降低线圈端部的高度，因此还有助于电机的小型化。