阅读说明：本技术 母排、定子总成及发卡电机 (Busbar, stator assembly and hairpin motor ) 是由 廖肖峰 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种母排、定子总成及发卡电机,首先将引出线和U、V、W三相铜排预先焊接成一体,然后将星点线、引出线、星点铜排、三相铜排通过塑封成型的方式联成整体。不仅节省了多道工序,有效提升了产品的制作效率和可靠性,而且提高了产品的一致性。同时一体结构的母排,使得后组装工序中的零件数量减少。并有效减少了绕组端部的尺寸；提高了整个结构的刚性,减少了电磁力引发的振动。(The invention provides a bus bar, a stator assembly and a card-issuing motor, which are characterized in that firstly, leading-out wires and U, V, W three-phase copper bars are welded into a whole in advance, and then, a star point wire, the leading-out wires, a star point copper bar and the three-phase copper bars are connected into a whole in a plastic molding mode. Not only saves a plurality of working procedures, effectively improves the manufacturing efficiency and reliability of the product, but also improves the consistency of the product. Meanwhile, the bus bar with an integrated structure reduces the number of parts in the post-assembly process. The size of the winding end part is effectively reduced; the rigidity of the whole structure is improved, and vibration caused by electromagnetic force is reduced.)

母排、定子总成及发卡电机

技术领域

本发明涉及电机，特别是一种发卡电机。

背景技术

电驱动系统作为新能源汽车的核心零部件之一，对新能源汽车的性能有着重要影响。

电动汽车电驱系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心，其性能和效率直接影响电动汽车的性能，驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。

扁线电机作为电动汽车的驱动电机在行业内已有共识。其具有体积小、材料省、效率高、导热强、温升低、噪音小等多种优势。但是与传统的圆线电机相比，扁线电机也有其缺点，主要是设计难、工艺难、自动化设备制作复杂、焊接可靠性要求高、高频损耗大。

扁线发卡(Hairpin)是扁线电机中的重要组成部分，扁线电机的引出线3包括三相线和星点线，如图1所示，在扁线电机的端部，星点线与对应的星点铜排焊接，星点铜排以环绕扁线电机中轴的方式排布，星点铜排外围为三相线的引出线，因为存在多路并联，因此三相线的引出线采用长引线并手工弯折到指定位置，再通过焊接接线端子或其它方式与外部供电系统相连的结构形式。该方法在实施时存在人工操作复杂，一致性不佳，需要进行焊接工作和焊接后的后处理，耗费的工时较长，影响产品的快速制造能力和稳定性。

发明内容

本发明目的在于提供一种母排，用于解决现有的扁线电机中引出线加工操作复杂、一致性不佳、耗时长的技术问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

母排，包括上下布置的四层铜排以及与铜排连接的引出线；相邻的铜排之间具有绝缘间隙；

所述铜排，包括一层星点铜排和三层相线铜排；

其中，

星点铜排的数量为并联支路数，星点铜排之间互不相连且以圆周均布；每个星点铜排分别与其中一个并联支路一一对应，每个星点铜排连接的引出线为对应的并联支路的三相星点线；

每个相线铜排分别与相应的相线一一对应，每个相线铜排连接的引出线为所有并联支路的对应相线；每个相线铜排上设置有对应相的接线端子。

进一步的，在本发明中，所述铜排与对应的引出线焊接成一体；所述铜排的外部设置有封装结构，所述封装结构将四层铜排封装成一个整体，其中接线端子以及焊接区域以外的连接线外露于封装结构。

进一步的，在本发明中，所述封装结构为塑封结构。

进一步的，在本发明中，所述星点铜排位于最下层；

所述每个铜排为沿径向一定宽度、沿轴向一定厚度的铜板，且沿周向呈弧线形；定义靠近圆周的中心轴一侧为内侧，靠近下层的一侧为下侧；

所述引出线位于铜排的内侧；所述引出线包括长直的主体以及折弯的端部，所述折弯的端部焊接在铜排的表面。

进一步的，在本发明中，所述铜排在轴向方向的表面为平面。

进一步的，在本发明中，：所述星点铜排在轴向方向的表面为平面；相线铜排在轴向方向的表面凹凸不平；其中，当前相线铜排上，与对应的引出线的焊接处为下凹区域，与下一层的铜排上的引出线焊接处对应的区域为上凸区域。

进一步的，在本发明中，所述铜排的弧长以及位置根据与之连接的引出线的位置确定，铜排的两端各与其中一个引出线连接。

进一步的，在本发明中，所述端子位于相线铜排上中间两根引出线的焊接点之间。

进一步的，在本发明中，所述绝缘间隙为1.5mm。

本发明的另一个目的在于提供一种定子总成，具有上述母排，所述母排位于定子的端部。

本发明的另一个目的在于提供一种发卡电机，具有上述的定子总成。

有益效果：

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了一种母排、定子总成及发卡电机，它涉及电机绕组引出线的联接方法。

首先将引出线和U、V、W三相铜排预先焊接成一体，省去了引出线和接线端子的焊接及后处理工作然后通过所述方法，将星点线、引出线、星点铜排、三相铜排通过塑封成型的方式联成整体。

本发明的优点为：

省去了多路并联绕组的引出线需要手工弯折到出线位置的步骤，有效提升了批量制作时的效率；

将星点线和星点铜排预先焊接成一体，省去了插线后的焊接及后处理工作，有效提升了批量制作时的效率和可靠性；

通过所述方法，将星点线、引出线、星点铜排、三相铜排预先通过塑封成型的方式联成整体，省去了后续星点焊接、引出线弯折、引出线与出线端子焊接、引出线固定、焊接位置绝缘处理等多道工序，有效提升了产品的制作效率和可靠性，并提高了产品的一致性；还减少了后组装工序中的零件数量，并有效减少了绕组端部的尺寸；提高了整个结构的刚性，减少了电磁力引发的振动。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的

具体实施方式

的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为传统的扁线电机端部的结构示意图；

图2为4路并联支路的星点线分别与对应的星点铜排焊接在一起的结构示意图；

图3为4根U相引出线和U相铜排焊接在一起的结构示意图；

图4为4根V相引出线和V相铜排焊接在一起的结构示意图；

图5为4根W相引出线和W相铜排焊接在一起的结构示意图；

图6为U、V、W三相铜排的相对位置的结构示意图；

图7为U、V、W三相铜排和4块星点铜排的相对位置的结构示意图；

图8为U、V、W三相铜排和4块星点铜排通过塑封成型后的母排外观示意图。

图9为电机定子总成的外观示意图；

图10为母排在电机定子总成中最终成型后的外观示意图。

图中，各附图标记的含义如下：

出线端子1、星点铜排2、引出线3、定位孔4。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

因现有技术中发卡电机的端部的引出线3较多，生产过程中需要涉及到星点焊接、引出线弯折、引出线与出线端子焊接、引出线固定、焊接位置绝缘处理等多道工序，如图1所示，不仅工艺复杂且一致性差。

基于上述原因，本发明的具体实施例提出一种母排，通过改变结构减少不必要的折弯工序，并且将母排整体预先制备好，成为独立的零件，如图9所示，为本发明的具体实施例的母排整体结构，在需要使用时可直接将其与定子铁芯配合固定即可，而不必依赖于定子铁芯上进行母排制备。

下面，就母排的具体结构进行介绍。

如图7所示的母排，包括上下布置的四层铜排以及与铜排连接的引出线；相邻的铜排之间具有绝缘间隙，所述绝缘间隙优选为1.5mm。

所述铜排，包括一层星点铜排和三层相线铜排。

其中，

如图2-图3所示为星点铜排的示意图。星点铜排的数量为并联支路数，如图2所示，当为4路并联时，设置4个星点铜排。星点铜排之间互不相连且以圆周均布；每个星点铜排分别与其中一个并联支路一一对应，每个星点铜排连接的引出线为对应的并联支路的三相星点线，如图2所示，每个星点铜排上连接有3个引出线，分别为三相星点线。

如图4-6所示为相线铜排的示意图。每个相线铜排分别与相应的相线一一对应，每个相线铜排连接的引出线为所有并联支路的对应相线；每个相线铜排上设置有对应相的接线端子。以图4为例，U相铜排分别与4根U相引出线对应连接，且U相铜排上设置有U相接线端子。

优选的，上述引出线3与铜排均通过焊接的方式成为一体。

上述结构，相比于传统的发卡电机的端部结构，增加了3个相线铜排，并且与星点线铜排呈竖直排列，节约了径向空间，且因为相线的引出线3位于铜排的内部，可以使得相线的引出线3不需要再折弯而直接与相线铜排连接，避免了繁琐的人工操作和不一致的问题。

进一步的，为了将母排形成独立的结构，所述铜排的外部设置有封装结构，优选塑封结构或通过浸漆方式形成一个整体。所述封装结构将四层铜排封装成一个整体，其中接线端子以及焊接区域以外的连接线外露于封装结构。

由此，获得单独的母排，作为独立的配件使用，为提高了整个电机结构的刚性提供保障，并且整体性的端部结构可以减少电磁力引发的振动。

上述基本结构之下，本发明的具体实施例还提供如下更为细节的设计。

关于4个铜排的顺序，本发明的具体实施例不做限定。

以所述星点铜排位于最下层为例进行具体说明。

如图所示，所述每个铜排为沿径向一定宽度、沿轴向一定厚度的铜板，且沿周向呈弧线形。定义靠近圆周的中心轴一侧为内侧，靠近下层的一侧为下侧；所述引出线位于铜排的内侧；所述引出线包括长直的主体以及折弯的端部，所述折弯的端部焊接在铜排的表面。

引出线焊接在铜排的上表面或下表面均可。下面以图中所示的引出线焊接在铜排的上表面为例进行示例性说明。

铜排在轴向方向的表面是否为平面也不做具体限制。

如图2所示的实施例中，星点线铜排在轴向方向的表面为平面。但相线铜排在轴向方向的表面凹凸不平；其中，当前相线铜排上，与对应的引出线的焊接处为下凹区域，与下一层的铜排上的引出线焊接处对应的区域为上凸区域。

上述凹凸不平的设计主要从节约轴向空间角度考虑，在保证绝缘间隙的前提下，尽可能压缩引出线和铜排之间在轴向累加的高度值。

在周向方向上，所述铜排的弧长以及位置根据与之连接的引出线的位置确定，铜排的两端各与其中一个引出线连接。所以铜排的具体结构以及位置需要根据引出线的位置进行，如图2和图7所示，分别为星点线铜排的整体结构示意图和相线铜排的整体结构示意图，4个星点线铜排位于同一圆周上，3个相线铜排竖直排列且因为各个相线的具体位置分布而在周向交错分布。

最后，所述端子位于相线铜排上中间两根引出线的焊接点之间，电流从端子处进入铜排进而进入各个相线。

其次，上述铜排的材料、厚度需要考虑承载电流的大小后确定，本领域的技术人员可根据现有技术结合目标参数获得。

如图9和图10所示，将上述塑封后的母排安装于定子的端部形成定子总成。母排上设置必要的定位区域，如图10所示的定位孔4，用于将母排与定子铁芯进行准确定位。

在定子铁芯的另一端，上述引出线3进行必要的折弯并与其他发卡进行连接，使得整个定子铁芯的线路按照三相四路的设计进行。

拥有上述定子总成的发卡电机，不仅节省了多道工序，有效提升了产品的制作效率和可靠性，而且提高了产品的一致性。同时一体结构的母排，使得后组装工序中的零件数量减少。并且母排放置在端部的外圆位置，通过合理利用径向的富余空间，减少了轴向的尺寸。

所有的线通过塑封或者浸漆等方式组成了一个整体，在受到外力或电磁力时，整体受力，而人工折弯的结构中所有的线是相互独立的。因此，在本发明的发卡电机中，刚性得到了提高。

另一方面，在电机使用过程中，电磁力引发的振动一般是存在于邻近的铜排或铜线相互吸引、摩擦带来的，本专利的母排经过整体塑封或浸漆后，相互之间没有缝隙，形成一个整体，因此能明显的减少电磁力引发的振动。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。