CN101965672A - 母线端子、母线单元以及电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供母线端子、母线单元以及电动机，即使是在严酷的使用状况下也能够将电动机的电源和电枢电连接。与向电动机的电枢供给驱动电流的导线(5)连接的母线端子(211、221、231)具备：形成有供导线(5)贯穿的贯穿孔(43、63)的端子板(41、61)；以及在贯穿孔(43、63)的周缘从端子板(41、61)立起的端子壁(42、62)。

Description

母线端子、母线单元以及电动机

技术领域

本发明涉及与电动机的电源和电枢电连接的母线(bus bar)端子的技术。

背景技术

近些年，提出有向电动机的电枢供给驱动电流的母线单元。母线单元将电动机的电源和电枢电连接。

作为公开以上说明的母线单元的在先技术文献，可以列举出以下示出的公报。

例如，在日本实公平2-5647号公报中，公开了具备母线端子的母线单元。并且，在日本实公平2-5647号公报中，公开了通过熔接的方式将布线于电动机的电枢侧的导线和母线端子所具有的钩状部分的结构。

专利文献1：日本实公平2-5647号公报

然而，在电动机设置于高频振动等严酷的使用状况下时，如果与布线于电动机的电枢侧的导线连接的、母线端子所具有的钩部分的连接区域小的话，存在着该连接脱开的可能。因此，使连接区域扩大的结构即使是在严酷的使用状况下对于电动机的电源与电枢的电连接也是有利的。

发明内容

本发明的一个示例的母线端子为与向电动机的电枢供给驱动电流的导线连接的母线端子，该母线端子具备：形成有供导线贯穿的贯穿孔的端子板；以及在贯穿孔的周缘从端子板立起的端子壁。

此外，本发明的一个示例的母线单元具备母线端子。

另外，本发明的一个示例的电动机具备母线单元。

本发明的一个示例的母线端子能够确保可与导线连接的区域较宽。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的一个示例的无刷电动机的侧部剖视图。

图2是示意性地示出本发明的一个示例的母线单元的俯视图。

图3是示意性地示出本发明的一个示例的母线单元的侧部剖视图。

图4是示意性地示出本发明的一个示例的母线的俯视图。

图5是示意性地示出本发明的一个示例的母线端子的立体图。

图6是示意性地示出本发明的一个示例的母线端子的侧视图。

图7是示意性地示出本发明的一个示例的定子的立体图。

图8是示意性地示出本发明的一个示例的定子的放大图。

标号说明

B：母线单元；1：母线保持器；11、12、13：槽；21、22、23：母线；211、221、231：母线端子；4：母线端子；5：导线；6：中性点母线端子；7：绝缘子(insulator)；41、61：端子板；42、62：端子壁；43、63：贯穿孔。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

(第一优选实施方式)

【母线单元的结构部件】

图1是示意性地示出本发明的第一优选实施方式涉及的无刷电动机M的侧部剖视图。无刷电动机M由定子ST、转子R、轴SH、以及母线单元B构成。

无刷电动机M根据使用状况不同而沿各种方向设置。在以下的说明中，为了方便说明，将与旋转轴线A平行的方向中的、图1的上方定义为轴向上侧，将与旋转轴线A平行的方向中的、图1的下方定义为轴向下侧。并且，将与旋转轴线A垂直的方向中的、靠近旋转轴线A的方向定义为径向内侧，将与旋转轴线A垂直的方向中的、远离旋转轴线A的方向定义为径向外侧，并将以旋转轴线A为中心的围绕方向定义为周向。

定子ST具备多个齿。各多个齿上导线通过向导线供给驱动电流从而使定子ST产生旋转磁场。

转子R具备被磁化为多极的转子磁体。通过使定子ST产生旋转磁场，转子R以旋转轴线A为中心与轴SH一体地旋转。

母线单元B将电源(未图示)与定子ST电连接。母线单元B设置于定子ST的轴向大致上侧。

接着，使用图2至图4对母线单元B的优选实施方式进行说明。图2是示出母线单元B的、示意性地示出从轴向上侧观察的俯视图。图3是示出母线单元B的、示意性地示出沿图2的箭头X-X观察的侧部剖视图。图4是示出后述的母线21的、示意性地示出从轴向上侧观察的俯视图。母线单元B由母线保持器1以及母线21、22、23构成。

母线保持器1是以旋转轴线A为中心轴的、大致圆筒形状的绝缘性部件。在母线保持器1形成有槽11、12、13。并且，母线保持器1由支撑部14和固定部15构成。

槽11、12、13为在母线保持器1的大致轴向上侧所形成的空间。在槽11、12、13中，槽11在径向上形成于最内侧，槽13在径向上形成于最外侧，槽12在径向上形成于槽11、13之间。槽11、12、13分别收纳母线21、22、23。

支撑部14向大致径向外侧突出。支撑部14支撑后述的电源连接部212、222、232。

固定部15向大致轴向下侧突出。固定部15将母线单元B固定于定子ST的大致轴向上侧。

母线21、22、23是以旋转轴线A为中心轴的、大致半圆筒形状的导电性部件。母线21由母线端子211和电源连接部212构成(参照图4)。母线22由母线端子221和电源连接部222构成。母线23由母线端子231和电源连接部232构成。

母线端子211、221、231被设置成从各自的母线21、22、23向大致径向外侧延伸。母线端子211、221、231与从定子ST侧开始布线的导线连接。

电源连接部212、222、232被设置成从各自的母线21、22、23向大致径向外侧延伸。电源连接部212、222、232分别与引线端子31、32、33连接。引线端子31、32、33将电源(未图示)与定子ST电连接。

本发明的优选实施方式涉及的无刷电动机M为三相无刷电动机。因此，母线单元B具有与U相、V相、W相中的任意一相对应的母线21、22、23。并且，母线单元B能够根据无刷电动机M的相数来调整母线的个数。

本发明的优选实施方式涉及的母线21、22、23分别具有与从定子ST侧开始布线的导线连接的两个母线端子。并且，母线21、22、23分别能够根据无刷电动机M的相数和齿数来调整与从定子ST侧开始布线的导线连接的母线端子的个数。

本发明的优选实施方式涉及的母线21、22、23被配置成在径向重叠。不过，也可以将母线21、22、23配置成在轴向重叠。此时，在母线21、22、23相互离开的状态下注射成型母线保持器1的话，能够确保母线21、22、23相互绝缘。母线21、22、23的配置方式可根据无刷电动机M的规格进行判断。

【母线端子的结构部件】

接着，使用图5和图6对母线端子211、221、231的优选实施方式进行说明。在以下的说明中，对母线端子211、221、231的共同的结构进行说明，因此将母线端子211、221、231统称做母线端子4。图5是示意性地示出母线端子4的立体图。图6是示意性地示出母线端子4的、从径向外侧观察的侧视图。

母线端子4由端子板41和端子壁42构成。在实施时，与母线端子4连接的导线为两根。在图5中，为了简明地示出导线与母线端子4连接的状态，作为与母线端子4连接的导线仅示出了导线5。

端子板41是沿与轴向大致垂直的方向扩展的、平板状的导电性部件。在端子板41的大致径向外端形成贯穿孔43。贯穿孔43为供布线于定子ST侧的导线5沿与轴向大致平行的方向贯穿端子板41的空间。

端子壁42是沿与轴向大致平行的方向从贯穿孔43的周缘立起的、阻挡壁状的导电性部件。端子壁42是供从定子ST侧开始布线的导线5与母线端子4连接的导电性部件。

将端子板41的轴向厚度定义为T1，端子壁42的周向厚度定义为T2。将端子壁42的轴向高度定义为H。将贯穿孔43的周向宽度定义为W。贯穿孔43的周向宽度W与导线5的直径为同等大小。

接着，对制造母线端子4的方法进行说明。

母线端子4通过翻边(burring)加工一体地制造。不过，母线端子4也可以通过除了翻边加工以外的弯折加工等一体地制造。

首先，在未形成端子壁42和贯穿孔43的端子板41，在大致径向外端形成预孔。预孔的周向宽度被设定为比贯穿孔43的周向宽度W窄。预孔的周向宽度根据预期的W、H、T2适当地设定。

然后，在形成有预孔的端子板41，在大致径向外端实施翻边加工。具体来说，通过使翻边冲头从轴向上侧按压端子板41，冲模的端部将预孔的周缘部向轴向上侧顶起，形成端子壁42。

通过以上说明的方法，一体地制造具有图6所示的尺寸的母线端子4。

接着，对将导线5与母线端子4连接的方法进行说明。

首先，将导线5从轴向下侧插入贯穿孔43。导线5插入贯穿孔43的方向与端子壁42从贯穿孔43的周缘立起的方向相同而不是相反。因此，能够容易地将导线5插入贯穿孔43。

然后，将导线5焊接于端子壁42的周向内侧面。导线5与母线端子4连接的方法为熔融接合即焊接。因此，能够将导线5与母线端子4牢固地连接。

通过以上说明的方法，制造图5所示的母线端子4。

在此，作为翻边加工可以列举出通常的翻边加工、以及伴有减薄拉深(しごき加工)的减薄拉深翻边加工。在通常的翻边加工中，满足T1＝T2的关系。在减薄拉深翻边加工中，满足T1＞T2的关系。

考虑通过通常的翻边加工和减薄拉深翻边加工中的任意一种加工来制造具有相同的W和T1的母线端子4的情况。此时，通过任意一种翻边加工制造成的母线端子4均具备有着相同的轴向厚度的端子板41，并且该母线端子4供具有相同直径的导线5贯穿。

在通常的翻边加工和减薄拉深翻边加工中，预孔的周向宽度被设定得比贯穿孔43的周向宽度W窄。由此，无论是通过何种翻边加工来制造母线端子4时，都能够减少不构成母线端子4的多余部分。

在通常的翻边加工和减薄拉深翻边加工中，H采用非零的有限值。因此，无论是在通过何种翻边加工来制造母线端子4的情况下，均能够将导线5焊接于端子壁42的周向内侧面。并且，即使是将电动机M设置于严酷的使用状况下时，也能够将母线端子4与导线5牢固地连接。

减薄拉深翻边加工中的T2比通常的翻边加工中的T2窄。因此，在通过减薄拉深翻边加工制造母线端子4时，能够更容易将导线5焊接于端子壁42的周向内侧面。

减薄拉深翻边加工中的H比通常的翻边加工中的H高。因此，在通过减薄拉深翻边加工制造母线端子4时，能够将导线5更稳固地焊接于端子壁42的周向内侧面。即使是将电动机M设置于严酷的使用状况下时，也能够将母线端子4与导线5更牢固地连接。

在本发明的优选实施方式涉及的母线端子4形成有轴向观察呈大致方形的贯穿孔43，所述贯穿孔43在母线端子4的大致径向外端处开口。但是也可以在母线端子4形成有在大致径向外端处封闭的、轴向观察呈大致圆形的贯穿孔43。此时，大致圆形的贯穿孔43的直径与导线5的直径为同等大小。

在母线端子4形成大致圆形的贯穿孔43时、以及在母线端子4形成大致方形的贯穿孔43时，制造母线端子4的方法以及将导线5与母线端子4连接的方法基本相同。

在母线端子4形成大致圆形的贯穿孔43时，与在母线端子4形成大致方形的贯穿孔43时相比，能够进一步减小预孔部分的区域。因此，能够进一步减少不构成母线端子4的多余部分。

在母线端子4形成有大致圆形的贯穿孔43时，能够在导线5的整周范围内将导线5与端子壁42焊接。在母线端子4形成有大致方形的贯穿孔43时，能够在导线5的整周中的一部分将导线5与端子壁42焊接起来。由此，前者的情况与后者的情况相比，能够更牢固地将导线5焊接于端子壁42。

(第二优选实施方式)

接着，对第二优选实施方式进行说明。本发明的优选实施方式涉及的无刷电动机M为具有Y接线的三相无刷电动机，具有与用图1说明的无刷电动机M相同的结构部件。作为构成Y接线的中性点的中性点母线端子，本发明的优选实施方式涉及的无刷电动机M具有与用图5和图6说明的母线端子4相同的中性点母线端子6。

图7是示意性地示出定子ST的立体图。图8是示意性地示出图7的区域Z的放大图。齿被树脂制绝缘性部件即绝缘子7覆盖。在绝缘子7的大致轴向上侧具有中性点母线。中性点母线端子6被设置成从中性点母线向大致轴向上侧延伸。中性点母线端子6由端子板61和端子壁62构成。

端子板61是沿大致轴向延伸的、平板状的导电性部件。在端子板61的轴向上端形成有贯穿孔63。贯穿孔63是供布线于中性点的导线沿与径向大致平行的方向贯穿端子板61的空间。

端子壁62是沿与径向大致平行的方向从贯穿孔63的周缘立起的、阻挡壁状的导电性部件。端子壁62是用于将布线于中性点的导线与中性点母线端子6连接的导电性部件。

中性点母线端子的个数能够根据无刷电动机M的相数和齿数进行调整。制造中性点母线端子6的方法与制造母线端子4的方法相同。将导线与中性点母线端子6连接的方法与将导线与母线端子4连接的方法相同。

中性点母线端子6的效果与母线端子4的效果相同。即，中性点母线端子6能够减少不构成中性点母线端子6的多余部分，并且能够连接导线。

Claims (10)

1.一种母线端子，该母线端子与向电动机的电枢供给驱动电流的导线连接，其特征在于，

该母线端子具备：

端子板，在所述端子板形成有供所述导线贯穿的贯穿孔；以及

端子壁，所述端子壁在所述贯穿孔的周缘从所述端子板立起。

2.根据权利要求1所述的母线端子，其特征在于，

通过所述贯穿孔的周缘处的翻边加工，所述端子板和所述端子壁形成为一体。

3.根据权利要求1或2所述的母线端子，其特征在于，

所述端子壁的厚度比所述端子板的厚度薄。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的母线端子，其特征在于，

所述导线焊接于所述端子壁。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的母线端子，其特征在于，

所述导线沿着下述方向插入所述贯穿孔：该方向为所述端子壁在所述贯穿孔的周缘从所述端子板立起的方向。

6.一种母线单元，其特征在于，

该母线单元具备：

母线，所述母线具备权利要求1至5中的任一项所述的母线端子；以及

母线保持器，所述母线保持器具有所述母线。

7.根据权利要求6所述的母线单元，其特征在于，

所述母线包括多个独立母线，

所述母线保持器具备所述多个独立母线，

所述多个独立母线被配置成在所述母线保持器的径向重叠。

8.根据权利要求6所述的母线单元，其特征在于，

所述母线包括多个独立母线，

所述母线保持器具备所述多个独立母线，

所述多个独立母线被配置成在所述母线保持器的轴向重叠。

9.一种电动机，其特征在于，

该电动机具备权利要求6至8中的任一项所述的母线单元。

10.根据权利要求9所述的电动机，其特征在于，

所述电动机包括具有Y接线的三相无刷电动机，

所述母线包括构成所述Y接线的中性点的中性点母线，

所述母线保持器包括所述三相无刷电动机所具备的定子的绝缘子。

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