CN111193344B - 汇流条单元和马达 - Google Patents

Abstract

提供能够抑制马达的大型化的汇流条单元和马达。汇流条单元(40)具备：汇流条(41、42、43)；以及汇流条保持架(44)，其由绝缘部件构成，以非接触状态对汇流条(41、42、43)进行模制。汇流条(41、42、43)具有在轴向上与其他汇流条重叠的基部(53、63、73)以及从基部(53、63、73)沿径向延伸的连接部(54、64、74)。汇流条(42、43)在从连接部(64、74)的基端到与绕组连接的连接端部(65、75)之间具有朝向其他汇流条延伸的台阶部(68、78)。汇流条保持架(44)在连接端部(65、75)露出的状态下对基部(53、63、73)以及台阶部(68、78)进行模制。

Description

汇流条单元和马达

技术领域

本发明涉及汇流条单元和马达。

背景技术

以往，已知具备多个汇流条并通过绝缘部件对这些多个汇流条进行模制而成的汇流条单元，该多个汇流条将分别卷绕于沿周向设置的多个的齿的绕组中的同相的绕组彼此并联连接。

专利文献1所记载的汇流条单元具备圆弧状的汇流条模块主体和从汇流条模块主体朝向径向内侧以及外侧突出的汇流条端缘部。汇流条端缘部具有沿径向延伸的部分和与该沿径向延伸的部分的前端部连续地沿轴向延伸的部分。

专利文献1：日本特许第5354090号

在上述那样的汇流条单元中，为了确保汇流条端缘部与绕组之间的绝缘，需要确保两者之间的距离。因此，采用专利文献1所记载的汇流条单元的马达在轴向上比较大型。

发明内容

本发明的目的在于提供抑制马达在轴向上大型化的汇流条单元和马达。

本发明的汇流条单元具备：至少两个汇流条；以及汇流条保持架，其由绝缘部件构成，以非接触状态对所述多个汇流条进行模制。所述汇流条具有：基部，其在轴向上与其他汇流条重叠；以及连接部，其从所述基部沿径向延伸。至少两个所述汇流条中的至少一个所述汇流条在从所述连接部的基端到前端之间具有朝向其他汇流条延伸的台阶部。所述汇流条保持架在所述前端露出的状态下对所述基部和所述台阶部进行模制。

本发明的马达具备：上述汇流条单元；外壳，其沿轴向延伸；定子，其固定于外壳的内周面；以及转子，其位于所述定子的内侧。汇流条单元在轴向上位于轴承保持架与所述定子之间，该轴承保持架将所述转子支承为能够相对于所述外壳进行旋转。

根据上述结构，能够缩短定子与连接部之间所需的绝缘距离。由此，能够抑制马达大型化。

根据本发明，得到能够抑制马达的大型化的效果。

附图说明

图1是本实施方式的马达的立体图。

图2是从轴向一侧观察本实施方式的马达的平面图。

图3是沿图2的A-A线的剖视图。

图4是沿图3的B-B线的剖视图。

图5是本实施方式的汇流条单元的立体图。

图6是本实施方式的汇流条单元的分解立体图。

图7是图3的被圆D包围的部分的放大图。

图8是示出本实施方式的汇流条单元的制造过程的放大剖视图。

标号说明

1：马达；2：外壳；3：筒体；4：盖体；5：筒部；6：底部；7：第一轴承；8：第二轴承；9：贯通孔；20：定子；21：分割铁芯；21a：齿；22：定子铁芯；23：绝缘件；24：绕组；30：转子；31：轴；32：转子铁芯；32a：平面；32b：保持架槽；33：转子磁铁；34：保持架；34a：环状部；34b：轴状部；40：汇流条单元；41：第一汇流条；42：第二汇流条；43：第三汇流条；44：汇流条保持架；51、61、71：汇流条主体；52、62、72：终端片；53、63、73：基部；54、64、74：连接部；55、65、75：连接端部；56、66、76：连结部；57、67、77：露出部；57a、67a、77a：基端部；57b、67b、77b：中间部；57c、67c、77c：前端部；57d、67d、77d：突起；68、78：台阶部；59、69、79：安装部；80：终端罩；81：筒体；82：凸缘；91：上模具；92：下模具；J：轴线；C、C1：型腔。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的马达1进行说明。另外，本发明的范围不限于以下的实施方式，在本发明的技术思想的范围内可以任意地变更。另外，在以下的附图中，为了易于理解各个结构，有时使实际的构造与各构造中的比例尺和数量等不同。

而且，在以下的说明中，相对于图3中的轴线J将上侧称为“一侧”，相对于中心轴线J将下侧称为“另一侧”。另外，上侧和下侧仅是用于说明的名称，并未对实际的位置关系和方向进行限定。而且，只要没有特别的说明，将与中心轴线J平行的方向简称为“轴向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向、即绕中心轴线J的方向简称为“周向”。并且，在以下的说明中，所谓“平面图”是指从轴向观察的状态。

以下，根据附图对例如用于电动助力转向装置的马达的一个实施方式进行说明。

如图1和图2所示，马达1的外壳2具备筒体3和盖体4。

如图3所示，筒体3具有沿轴向延伸的筒部5以及大致封闭筒部5的轴向一侧的底部6。盖体4安装于筒部5的轴向另一侧。盖体4封闭设置于筒部5的开口。另外，外壳2的各个部分通过对例如铝等金属材料进行压铸而成型。

马达1具备固定于筒部5的内周面的圆环状的定子20以及配置于定子20的内周侧的转子30。

转子30的轴31经由保持于底部6的第一轴承7和保持于盖体4的第二轴承8而轴支承于外壳2。因此，转子30能够相对于外壳2以及定子20进行相对旋转。另外，轴31的轴线J与筒部5的中心轴线一致。马达1是所谓的内转子型的马达。而且，底部6相当于轴承保持架。

轴31的盖体4侧为输出端部，并且轴31从盖体4向外壳2的外侧突出。轴31的输出端部在外壳2的外侧与未图示的车辆的转向***连接。

如图4所示，转子30具备转子铁芯32、转子磁铁33以及保持架34。

转子铁芯32通过沿轴向层叠多个电磁钢板而构成。在从轴向观察时，转子铁芯32呈大致正八边形。在从轴向观察的状态下，在转子铁芯32的中心部固定有旋转轴31。转子铁芯32在外周具有八个平面32a，平面32a分别配置有转子磁铁33。而且，转子铁芯32在平面32a彼此的边界部分具有凹陷设置的保持架槽32b。

转子磁铁33在转子铁芯32的外周面沿周向等间隔地设置有八个。即，转子30构成为8极。

保持架34具有：环状部34a，其具有比转子铁芯32的外径稍大的内径；以及八个轴状部34b，它们从环状部34a沿轴向延伸。

第一轴状部34b被压入于保持架槽32b。伴随着该压入，转子磁铁33以夹持在环状部34a与转子铁芯32之间的状态被固定。

如图4所示，构成定子20的定子铁芯22通过连结呈环状配置的12个分割铁芯21而构成。各个分割铁芯21具有朝向径向内侧延伸的齿21a。各个齿21a沿周向等角度间隔地配置。

各个齿21a经由作为绝缘部件的绝缘件23卷绕有绕组24。

12个绕组24被分类成U相绕组、V相绕组以及W相绕组。U相绕组、V相绕组以及W相绕组各设置有四个。马达1是三相交流马达。

如图3所示，马达1具备位于定子20与底部6之间的汇流条单元40。

如图5和图6所示，汇流条单元40具备沿轴向排列的第一汇流条41、第二汇流条42、第三汇流条43以及保持这三个汇流条的汇流条保持架44。另外，第一汇流条41、第二汇流条42以及第三汇流条43例如是对铜等金属部件进行冲压成型而得到的板状部件。例如，第一汇流条41与U相绕组的各个端部连接。第二汇流条42与V相绕组的各个端部连接。第三汇流条43与W相绕组的各个端部连接。三个汇流条41、42、43相对于板厚方向在轴向上重叠。即基部53在轴向上与其他汇流条重叠。

第一汇流条41具有第一汇流条主体51以及安装于第一汇流条主体51的终端片52。

第一汇流条主体51具有沿相对于轴线J的周向呈圆弧状延伸的基部53以及从基部53朝向径向外侧延伸的四个连接部54。第一汇流条主体51例如是对铜等金属部件进行冲压成型而得到的板状部件。基部53以及连接部54的板厚方向与轴向一致，连接部54的板宽方向与周向一致。

四个连接部54在周向上彼此等角度间隔地设置。连接部54的前端部是在板宽方向上对置的U字状的连接端部55。连接端部55例如与U相的绕组24的各个端部接合。另外，接合方法例如为电阻焊接。

终端片52例如是对铜等金属部件进行冲压成型而得到的板状部件。终端片52具有沿径向扩展的连结部56以及从连结部56朝向轴向一侧延伸的露出部57。连结部56与形成于四个连接部54中的一个的安装部59接合。接合方法例如为焊接。另外，安装部59形成于连接部54的基端部分，其板宽大于连接部54的其他部分。

如图6和图7所示，露出部57从连结部56侧朝向轴向一侧依次大致分为基端部57a、中间部57b以及前端部57c。露出部57的板宽方向与径向大致一致。

基端部57a与中间部57b以及前端部57c相比板宽较大。

如图8所示，中间部57b具有从板宽方向的两缘部突出的突起57d。突起57d的突出长度是与中间部57b的板宽相加而得到的长度不超过基端部57a的板宽的长度。

前端部57c随着朝向前端而板宽逐渐变细。

接着，对第二汇流条42进行说明。另外，第二汇流条42与第一汇流条41的主要不同点为，连接部形成有台阶部，以及安装部与连接部分开设置。因此，关于在第二汇流条42中与第一汇流条41对应的结构，将标号的十位从“5”变更为“6”而进行图示，并且省略其详细的说明。

如图6所示，第二汇流条42位于第一汇流条1的轴向一侧，即第一汇流条41与底部6之间。第二汇流条42在连接端部65例如与V相的绕组24的各个端部接合。

连接部64具有形成于基端部分与连接端部65之间，并从基端部分侧向轴向另一侧，即向第一汇流条41侧延伸的台阶部68。在轴向上，台阶部68延伸至设置有第一汇流条41的位置。因此，连接端部65位于第一汇流条41的径向外侧。即，在轴向上，连接端部65位于与连接端部55相同的位置。即连接端部65位于台阶部68的前端侧。

安装部69是从基部63向径向外侧突出的部位，设置于不同于四个连接部64的位置。

接着，对第三汇流条43进行说明。另外，第三汇流条43与第一汇流条41的主要不同点为，连接部形成有台阶部，以及安装部设置于不同于连接部的基端部分的位置。因此，关于在第三汇流条43中与第一汇流条41对应的结构，将标号的十位从“5”变更为“7”而进行图示，并且省略其详细的说明。

如图6所示，第三汇流条42位于第一汇流条1的轴向另一侧，即第一汇流条41与定子20之间。第三汇流条43在连接端部75例如与W相的绕组24的各个端部接合。连接部74具有形成于基端部分与连接端部75之间，并从基端部分侧向轴向一侧，即向第一汇流条41侧延伸的台阶部78。在轴向上，台阶部78延伸至设置有第一汇流条41的位置。因此，连接端部75位于第一汇流条41的径向外侧。即，在轴向上，连接端部75位于与连接端部55、65相同的位置。即连接端部75位于台阶部78的前端侧。

安装部79形成于连接部74的台阶部78与连接端部75之间，并设定为板宽大于连接部74的其他部分。如图5所示，汇流条保持架44是成型为环状的绝缘部件。汇流条保持架44以第一汇流条41、第二汇流条42以及第三汇流条43彼此在轴向上产生位置偏移的状态对它们进行模制。即，第一汇流条41、第二汇流条42以及第三汇流条43彼此维持为非接触状态。

具体而言，汇流条保持架44对汇流条主体部51、61、71的基部53、63、73、安装部59、69、79以及台阶部68、78进行模制。而且，汇流条保持架44对终端片52、62、72的连结部56、66、76进行模制。而且，至少两个汇流条中的至少一个汇流条在从连接部的基端到前端之间具有朝向其他汇流条延伸的台阶部。

因此，连接端部55、65、75从汇流条保持架44向径向外侧突出。即，连接端部55、65、75从汇流条保持架44露出。而且，终端片52、62、72的露出部57、67、77从汇流条保持架44向轴向一侧突出。即，露出部57、67、77从汇流条保持架44露出。另外，如图1和图2所示，终端片52、72配置于彼此的板宽一致的位置。终端片62配置为在板厚方向上比终端片52、72远离轴31。通过这样配置，抑制了终端片62与轴31的干涉。而且，在比这些终端片52、62、72从轴31靠向径向外侧的位置设置有散热器H。另外，如图5所示，汇流条保持架44具有凹陷设置于轴向一端侧的面以及轴向另一侧的面的挖切部N。

如图3所示，露出部57、67、77分别通过设置于底部6的三个贯通孔9，并比第一封闭部12向轴向一侧突出。另外，露出部57、67、77的前端部57c、67c、77c与未图示的控制单元连接。未图示的控制单元经由汇流条单元40对各个绕组24供电。

而且，露出部57、67、77分别安装有终端罩80。终端罩80例如通过能够弹性变形的树脂而成型。终端罩80相当于衬套。如图7所示，终端罩80具有沿轴向延伸的筒体81以及从筒体81的轴向一侧的缘部沿径向扩展的凸缘82。另外，在径向上，凸缘82比贯通孔7大，并且筒体81比贯通孔7小。筒体81位于贯通孔7的内侧。而且，凸缘82封闭贯通孔7的轴向一侧。另外，突起57d、67d、77d咬入筒体81的内壁面。

接着，对汇流条单元40的制造工序进行说明。另外，汇流条主体部51、61、71与终端片52、62、72为预先一体化的状态。

如图8所示，沿轴向相对位移的上模具91和下模具92通过彼此对接而共同形成型腔C。型腔C具有设置于上模具91侧，并沿轴向延伸的终端型腔C1。对应于与轴向交叉的方向、即露出部57的板宽方向的终端型腔C1的内尺寸稍微大于基端部57a的板宽。终端型腔C1允许露出部57进入。

第一汇流条41、第二汇流条42以及第三汇流条43在露出部57、67、77中的从基端部57a的轴向中间部分到前端部57c的区域进入终端型腔C1的状态下设置于型腔C。另外，进入终端型腔C1的部分的基端部57a在板宽方向上与上模具91接触。另外，这里的接触是指，允许基端部57a与上模具91之间的相对移动，同时抑制树脂从这两者之间进入终端型腔C1的状态。熔融状态的树脂填充于设置了第一汇流条41、第二汇流条42以及第三汇流条43的状态的型腔C，并且该树脂发生固化，由此制造汇流条单元40。即，汇流条单元40通过嵌件成型而制造。

接着，对马达1的作用和效果进行说明。

(1)汇流条保持架44在连接端部55露出的状态下对基部55以及基部68、78进行模制。因此，不需要使基部55以及基部68、78与其他导电部件分开配置。例如，能够使基部68、78更靠近卷绕于齿21a的绕组24。由此，能够使汇流条保持架44与定子20的上侧接触，因此能够抑制马达1的大型化。另外，也得到了在马达1中汇流条单元40的配置自由度提高的附加的效果。

(2)连接部54的前端设置有连接端部55，因此连接端部55露出，从而容易卷绕绕组24。进而，马达1的制造变得容易。

(3)连接部54从基部55设置于径向外侧。由此，作为轴承保持架发挥功能的底部6能够在汇流条保持架44的径向上的内侧保持第一轴承7。由此，能够抑制马达1的轴向的大型化。

(4)设置于第二汇流条42的台阶部68向轴向另一侧，即第一汇流条41侧延伸。设置于第三汇流条43的台阶部78向轴向一侧，即第一汇流条41侧延伸。因此，分别设置于三个汇流条41、42、43的连接端部55、65、75的轴向的位置恒定。因此，与分别对应于三个汇流条41、42、43的绕组24的接合变得容易。

(5)露出部57的基端部57a的板宽大于前端部的板宽。由此，容易将露出部57***模具的终端型腔C1。即，在嵌件成型时容易将各个汇流条41、42、43设置于型腔C，因此汇流条单元40的制造变得容易。进而，马达1的制造变得容易。另外，包括突起57d、67d、77d的中间部57b的板宽小于基端部57a的板宽，因此更容易将露出部57***终端型腔C1。

(6)终端片52、62、72通过贯通孔7向外壳2的外部突出，并且安装有封闭贯通孔7的终端罩80。由于仅将终端罩80安装于露出部57，因此制造变得容易。而且，能够抑制污染物等异物进入外壳2的内部。进而，也能够确保终端片52、62、72相对于外壳2或其他导电部件的绝缘。

(7)在露出部57的中间部57b设置有突起。突起57d、67d、77d咬入筒体81的内壁面。由此，终端罩80难以相对于终端片52、62、72相对移位。

对上述实施方式的变形方式进行说明。

·基部55也可以不是圆弧状。

·对具有三个汇流条的马达和汇流条单元进行了说明，但只要具备两个以上的汇流条即可。而且，在本实施方式中例示了相用的汇流条，但也可以使用中性点用的汇流条。

·汇流条单元也可以设置于轴承保持架的轴向一侧。即，在轴向上，轴承保持架也可以位于汇流条单元与定子之间。

·包括突起57d、67d、77d的中间部57b、67b、77b的板宽等于或小于基端部57a、67a、77a的板宽即可。在这样构成的情况下，也能够使露出部57、67、77进入终端型腔C1。

·外壳2的各个部分也可以通过压铸之外的制造方法，例如冲压等而制造。

·在上述实施方式中，例示了8极12槽的马达，但也可以组合其他极数以及槽数。

·筒部与底部也可以是分体的。

·汇流条也可以通过冲压之外的制造方法而制造。

·外壳也可以由例如树脂等金属材料之外的材料制造。

·马达也可以使用于电动助力转向装置之外的装置。

·上述实施方式中记载的各个方向是用于进行说明的，并不限定安装于装置的位置等马达的姿势。

·上述实施方式以及变形方式也可以在技术上不矛盾的范围内彼此组合。

Claims (3)

1.一种汇流条单元，其具备：

至少两个汇流条；以及

汇流条保持架，其由绝缘部件构成，对至少两个所述汇流条进行模制，

所述汇流条具有：

基部，其在轴向上与其他汇流条重叠；以及

连接部，其从所述基部沿径向延伸，

至少两个所述汇流条中的至少一个所述汇流条在从所述连接部的基端到前端之间具有朝向其他汇流条延伸的台阶部，

所述汇流条保持架在所述前端露出的状态下对所述基部和所述台阶部进行模制，

所述连接部具有从所述汇流条保持架露出并且与绕组连接的连接端部，

所述连接端部位于所述台阶部的前端侧，

至少两个汇流条包含第一汇流条、位于第一汇流条的轴向一侧的第二汇流条以及位于第一汇流条的轴向另一侧的第三汇流条，

设置于第二汇流条的台阶部向轴向另一侧延伸，

设置于第三汇流条的台阶部向轴向一侧延伸。

2.一种马达，其具备：

权利要求1所述的汇流条单元；

外壳，其沿轴向延伸；

定子，其固定于外壳的内周面；以及

转子，其位于所述定子的内侧，

其中，

所述汇流条单元在轴向上位于轴承保持架与所述定子之间，该轴承保持架将所述转子支承为能够相对于所述外壳进行旋转。

3.根据权利要求2所述的马达，其中，

所述轴承保持架在径向上在所述汇流条单元的内侧对轴承进行保持。

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