CN102647043A - 电动机单元的单元壳体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不使端部壳体大型化且通过铸造能够容易对其进行造型的电动机单元的单元壳体。端部壳体(13)具有与壳体主体结合的外周壁(14)和与外周壁(14)连设的端部壁(15)。在端部壳体(13)的内侧设有将贯通端部壁(15)而从外部引入的电力线的导通端子(25)和定子的对应的导线(11)的端子(31)连接的由螺栓(32)形成的接线部。在外周壁(14)的内表面中的与由螺栓(32)形成的接线部接近的部位上，设有用于与螺栓(32)的头部之间确保绝缘空间(A)的凹部(33)。外周壁(14)的内表面从凹部(33)的底面朝向外周壁的开口端形成为直线状。在铸造端部壳体(13)时，使凹部造型用的型芯向外周壁的开口端侧滑动而将其取出。

Description

电动机单元的单元壳体

技术领域

本发明涉及包围电动机主体部件和传感器等周边部件的电动机单元的单元壳体。

背景技术

作为电动机单元的单元壳体，已知有如下的结构，具备：对圆环状的定子和转子进行收容的大致圆筒状的壳体主体；与该壳体主体的端部对接结合，并将壳体主体的端部与传感器等周边部件一起覆盖的端部壳体(例如，参照专利文献1)。

专利文献1所记载的单元壳体中，端部壳体具有与壳体主体结合的周壁和与该周壁连设的轴向的端部壁，在该端部壳体的上部区域的局部安装有端子保持块，该端子保持块用于将从端子壳体的外部引入的三相的电力线与定子侧的三相的导线连接。端子保持块自身由树脂等绝缘材料形成，但在其局部配置有导电性的汇流条或导通端子。

端子保持块具备与各相对应的圆筒状的支架部，在各支架部内配置有导通端子。并且，端子保持块以三个支架部从端部壳体的端部壁的外侧嵌入到内侧的状态固定设置在端部壁的外表面侧。在端子保持块安装有与PDU(电力驱动单元)侧的三相线缆连接的三个汇流条，各汇流条与支架部内的对应的导通端子连接。在端子保持块的各支架部分别设有接线用的切口部，电动机端子(定子侧的导线的端子)从各支架部的前端侧插入而与各导通端子的上表面重合，且该电动机端子通过切口部，利用螺栓而与各导通端子紧固。

另外，在端部壳体的周壁中的与所述各支架部的切口部对置的部位设有用于拧入各螺栓的作业孔，并且在端部壳体的周壁与各支架部内的螺栓的头部之间设有用于确保绝缘空间的凹部。各相的电动机端子和支架部内的导通端子从端部壳体的周壁的外侧通过作业孔，利用螺栓紧固。而且，端部壳体由铝合金等金属材料形成，当该端部壳体与从各支架部的切口部露出的螺栓的距离过近时，发生短路的可能性升高，但由于在端部壳体的周壁处通过凹部来确保绝缘空间，因此能避免短路的危险性。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-284660号公报

该现有的单元壳体由于需要在端部壳体的周壁的内表面的局部形成用于确保绝缘空间的凹部，因此为了利用铸造来形成端子壳体，而需要使用凹部造型用的型芯。可是，在端部壳体内的与绝缘空间用的凹部面对的部位上复杂地隆起配置有作业孔的周缘凸起部或端子保持块的螺钉接受用的凸起部等，因此若考虑到铸造时的型芯的取出，则型芯的形状或尺寸受到限制，难以确保充分的绝缘空间。

即，在使固定模具和可动模具沿轴向分离后将型芯从凹部造型部拔出，但例如在从端部壳体的周壁的凹部造型部将型芯向径向内侧拔出时，必须在与端部壳体的底壁侧的凸起部不干涉的范围内使型芯进行行程，在该行程不充分时，可能无法从周壁的端部的开口拔出型芯。

因此，难以充分地确保型芯的高度和宽度，为了确保充分的绝缘空间，而不得不使端部壳体自身大型化。

发明内容

因此，本发明提供一种不会使端部壳体大型化且通过铸造能够容易对其进行造型的电动机单元的单元壳体。

在本发明的电动机单元的单元壳体中，为了解决上述课题而采用了以下的手段。

本发明的第一方面为电动机单元的单元壳体，其具备：将卷绕有导线(例如，实施方式的导线11)的圆环状的定子(例如，实施方式的定子2)收容在内部的大致圆筒状的壳体主体(例如，实施方式的壳体主体12)；与该壳体主体的端面对接结合，并覆盖该壳体主体的轴向的端部的金属制的端部壳体(例如，实施方式的端部壳体13)，其中，所述端部壳体具有与所述壳体主体结合的周壁(例如，实施方式的外周壁14)和与该周壁连设的轴向的端部壁(例如，实施方式的端部壁15)，在所述端部壳体的内侧配置有将贯通所述端部壁而从外部引入的三相的电力线(例如，实施方式的线缆17、汇流条26)和所述定子的对应的导线连接的由螺栓(例如，实施方式的螺栓32)形成的接线部，在所述周壁的内表面中的与由所述螺栓形成的接线部接近的部位上，设有用于与该接线部之间确保绝缘空间(例如，实施方式的绝缘空间A)的凹部(例如，实施方式的凹部33)，所述电动机单元的单元壳体的特征在于，所述周壁的内表面从所述凹部的底面朝向所述周壁的开口端形成为直线状。

由此，在通过铸造对端部壳体进行造型时，在铸造模具内的与端部壳体的周壁的凹部相当的部分配置型芯，在该状态下，向铸造模具内填充熔融的金属材料。此时，型芯从与凹部的底面相当的部位朝向与周壁的开口端相当的部位形成为直线状，因此在铸造模具的开模后，通过使型芯以大致沿着周壁的开口端方向的方式滑动，而能够容易从端部壳体的凹部将其取出。

本发明的第二方面以第一方面的电动机单元的单元壳体为基础，其特征在于，所述周壁的内表面从所述凹部的底面朝向所述周壁的开口端形成为向径向内侧倾斜的直线状。

由此，与壳体主体对接的端部壳体的端面的壁厚不易受限制，能够较高地维持壳体主体与端部壳体的结合部刚性。

本发明的第三方面以第一或第二方面的电动机单元的单元壳体为基础，其特征在于，在所述凹部的底面的与所述各相的接线部对置的部位设有用于供该接线部的螺栓拧入的作业孔(例如，实施方式的作业孔34)，所述作业孔由可装拆的盖构件(例如，实施方式的盖构件35)闭塞。

由此，在将各相的电力线和定子的对应的导线连接时，可以从端部壳体的外部向作业孔插入工具，而将接线部的螺栓拧入。

本发明的第四方面以第三方面的电动机单元的单元壳体为基础，其特征在于，在所述端部壳体安装有由绝缘材料构成的端子保持块(例如，实施方式的端子保持块22)，所述端子保持块具备与所述各相的电力线对应且设置成将所述端部壳体的轴向的端部壁从外部朝向内部贯通的多个筒状的支架部(例如，实施方式的支架部24)，在该支架部保持有与对应的相的所述电力线连接的导通端子(例如，实施方式的导通端子25)，并且在筒状壁的局部设有用于配置所述接线部的螺栓的贯通孔(例如，实施方式的切口部28)，在所述各支架部内的导通端子上重合有所述定子侧的对应的导线的端子(例如，实施方式的端子31)，该各端子和对应的导通端子在所述贯通孔内被所述螺栓紧固。

由此，在各支架部具备导通端子的端子保持块安装于端部壳体，且利用螺栓将各支架部内的导通端子和定子侧的导线的端子连接时，它们的接线部的除从切口部露出的螺栓的头部以外的部分由绝缘性的各支架部包围。

本发明的第五方面以第四方面的电动机单元的单元壳体为基础，其特征在于，沿着所述周壁和端部壁弯曲而从外部引入的电力线在所述端部壁的外侧与所述各支架部的导通端子连接。

由此，能够将电力线向壳体主体侧引出，并能够将电力线所连接的PDU向壳体主体侧紧凑地配置。

[发明效果]

如上所述，根据本发明，由于端部壳体的周壁的内表面从用于确保绝缘空间的凹部的底面到壳体主体侧的端部形成为直线状，因此在铸造端部壳体时，通过使凹部造型用的型芯以大致沿着端部壳体的周壁的开口端方向的方式滑动，而能够避免该型芯与端部壳体内的其他的隆起部的干涉并容易将其取出。因此，在本发明中，不会使端部壳体大型化且通过铸造能够容易对其进行造型。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的电动机单元的与图2的A-A剖面对应的剖视图。

图2是本发明的一实施方式的端部壳体的图1的C向视图。

图3是本发明的一实施方式的端部壳体的与图1的D向视对应的立体图。

图4是本发明的一实施方式的端部壳体的在图2的B-B剖面部分剖开的局部剖开立体图。

符号说明：

1电动机单元

2定子

10单元壳体

11导体

12壳体主体

13端部壳体

14外周壁(周壁)

15端部壁

17线缆(电力线)

22端子保持块

24支架部

25导通端子

26汇流条(电力线)

28切口部

31端子

32螺栓(接线部)

33凹部

34作业孔

35盖构件

A绝缘空间

具体实施方式

以下，基于图1～图4，说明本发明的一实施方式。

图1是表示本实施方式的电动机单元1的主要部分的简要结构的与图2的A-A剖面对应的剖视图，图1是与图2的C向视对应的图。

本实施方式的电动机单元1被用作机动车的驱动源，其具备：以定子2和转子3为主要部件的电动机主体4；用于将未图示的蓄电池的电力向电动机主体4供给或相反将电动机主体4的再生电力向蓄电池充电的未图示的PDU(电力驱动单元)；用于检测电动机主体4的转子3的旋转位置的未图示的旋转传感器。

电动机单元1的单元壳体10具备：将卷绕有三相的导线11的圆环状的定子2固定在内部的大致圆筒状的壳体主体12；与该壳体主体12的端面对接结合，并覆盖壳体主体12的轴向的端部的端部壳体13。上述的壳体主体12和端部壳体13通过铝合金等金属材料形成。

端部壳体13具备：与壳体主体12的轴向的端面对接并进行螺栓结合的外周壁(周壁)14；与该外周壁14连设的轴向的端部壁15。在本实施方式的情况下，在端部壁15的径向内侧连设有内周壁16，在该内周壁16的内侧配置有将转子3保持为能够旋转的未图示的轴承和上述的旋转传感器。

另外，在端部壳体13的局部(图1中的上部)设有电力连接部18，该电力连接部18用于将从PDU引出的三相的线缆17(电力线)与定子2侧的对应的导线11连接。

端部壳体13的外周壁14的开口端侧的缘部的整个区域形成为大致圆筒状，但在电力连接部18处，设有从该缘部朝向端部壁15方向大致水平地延伸的平板状的区域。当将该平板状的区域称为平板部14A时，在该平板部14A的根部设有向上方延伸的延长壁19。在该延长壁19设有用于将三相的线缆17(电力线)从外部引入的三个线缆插通孔20。

在位于电力连接部18的端部壁15上以与平板部14A大致平行地排列的方式形成有三个贯通孔21，并安装有由合成树脂等绝缘材料构成的端子保持块22。端子保持块22具备：与端部壁15的外侧面螺栓结合的基体部23；从该基体部23突出而嵌入到端部壁15的贯通孔21中的圆筒状的三个支架部24。导通端子25以嵌合状态固定在各支架部24的内部。各导通端子25的一端部通过螺栓27与汇流条26(电力线)连接，该汇流条26与三相的各线缆17连接。各汇流条26以大致沿着端部壳体13的端部壁15和外周壁14(平板部14A)的方式弯曲成大致L字状，其下端部侧通过螺栓27与上述的导通端子25连接，并且上端部侧通过螺栓29与对应的线缆17的端子30连接。

另外，在各支架部24的大致中央部以向上方侧开口的方式设有切口部28。定子2侧的对应的导线11的端子31从前端侧插入各支架部24，在与切口部28对应的部位上，端子31与导通端子25的上表面重合。并且，这样重合的导通端子25与定子2侧的端子31在各切口部28的内侧通过螺栓32(接线部)进行的紧固而被连接。

然而，在端部壳体13的平板部14A(外周壁14)中的与由各支架部24的螺栓32形成的接线部接近的部位上，形成有用于在各螺栓32的头部与金属制的端部壳体13之间确保绝缘空间A的凹部33。并且，平板部14A的内侧面(下表面)从凹部33的底面朝向外周壁14的开口端形成为向径向内侧倾斜的直线状。即，在本实施方式的情况下，平板部14A的内侧面(下表面)从凹部33的底面朝向外周壁14的开口端形成为向径向内侧倾斜的锥面。

另外，在平板部14A中的与各支架部24内的螺栓32的头部对置的部位上形成有作业孔34，该作业孔34在组装时用于供螺栓32拧入。该作业孔34在螺栓32的拧入作业结束后通过由绝缘材料形成的盖构件35闭塞。在平板部14A的各作业孔34的内侧的(面对绝缘空间A的一侧的)缘部突出设有加强用的周缘突起部36。

需要说明的是，图2中的37是在将端子保持块22螺栓结合于端部壁15时，用于接受该螺栓的拧入的螺钉接受用的突起部。而且，图1中的55是以覆盖端子保持块22的外侧的方式跨延长壁19和端部壁15的附近而安装的罩构件。

上述的结构的端部壳体13通过铸造而造型。

图3、图4是表示将端部壳体13与铸造时使用的型芯50一起示出的图。

在铸造端部壳体13时，沿着端部壳体13的轴向将固定模具和可动模具进行分型，在与端部壳体13的外周壁14的凹部33相当的部分设置型芯50。

如图3所示，型芯50轴向的一端形成为沿着端部壳体13的开口端的内周面的圆弧截面，随着朝向另一端而圆弧的两缘的高度逐渐变高(两缘的壁厚逐渐增加)。并且，如图4所示，该型芯50的沿着轴向的截面形成为大致梯形形状，即，从与端部壳体13的凹部33的底面相当的部位朝向与开口端相当的部位形成为倾斜的直线。

另外，型芯50的上表面是对端部壳体13的平板部14A(外周壁14)中的从凹部33的底面到端部壳体13的开口端的区域进行造型的部分，但由于在平板部14A的内侧面突出设置有三个周缘突起部36，因此在上表面的局部形成有用于对周缘突起部36进行造型的三个凹陷部50a、50b、50c。

实际上通过铸造对端部壳体13进行造型时，在铸造模具内的与凹部33对应的部分设置型芯50，在该状态下，向铸造模具内填充熔融的金属，等待金属的固化而进行开模。此时，型芯50由于从与端部壳体13的凹部33的底面相当的部位朝向与外周壁14的开口端相当的部位形成为直线状，因此在铸造模具的开模后，如图3、图4中的箭头P所示，通过使型芯50向外周壁14的开口端方向滑动，而能够容易将型芯50从端部壳体13的凹部33取出。

另外，此时，在端部壳体33内的面对凹部33的部位，虽然复杂且隆起地配置有螺钉接受用的突起部37、周缘突起部36，但型芯50不向端部壳体13的径向内侧进行较大的行程，能够避开螺钉接受用的突起部37、周缘突起部36，并将型芯50从端部壳体13的内侧取出。

并且，在该端部壳体13中，在铸造时，使型芯50向外周壁14的开口端方向位移之后，能够从外周壁14将型芯50取出，因此即便型芯50的宽度和高度充分扩大，也能够避免在取出时与内部的隆起物的干涉。

因此，在使用这样充分扩大了宽度和高度的型芯50而造型出的端部壳体13中，能够确保足够大的绝缘空间A。具体而言，在无法充分地确保型芯50的宽度和高度时，位于宽度方向的端部的相的螺栓32所形成的接线部接近外周壁14，但在该端部壳体13中，通过充分地确保型芯50的宽度和高度，而能够充分地增大与外周壁14的绝缘距离(参照图2、图4)。

因此，通过采用该单元壳体10的结构，能够不使端部壳体13大型·重量化，而能够通过铸造容易地造型出端部壳体13。

另外，在该实施方式的单元壳体10中，端部壳体13的平板部14A的内表面从凹部33的底面朝向外周壁14的开口端形成为向径向内侧倾斜的直线状，因此如上所述，既能够享有型芯50的取出的容易性，又能够确保外周壁14的开口端的充分的壁厚。因此，在该实施方式中，能够较高地维持壳体主体12与端部壳体13的结合部刚性。

另外，该单元壳体10中，大致沿着端部壳体13的外周壁14(平板部14A)和端部壁15弯曲的汇流条26安装在端子保持块22上，各汇流条26的下端侧与对应的支架部24内的导通端子25连接，并且各汇流条26的上端侧与从线缆穿过孔20引入的PDU侧的对应的线缆17连接，因此，具有能够将PDU向壳体主体12侧紧凑地配置的优点。

需要说明的是，本发明并未限定为上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

Claims (5)

1.一种电动机单元的单元壳体，其具备：

将卷绕有导线的圆环状的定子收容在内部的大致圆筒状的壳体主体；

与该壳体主体的端面对接结合，并覆盖该壳体主体的轴向的端部的金属制的端部壳体，

所述端部壳体具有与所述壳体主体结合的周壁和与该周壁连设的轴向的端部壁，在所述端部壳体的内侧配置有将贯通所述端部壁而从外部引入的三相的电力线和所述定子的对应的导线连接的由螺栓形成的接线部，在所述周壁的内表面中的与由所述螺栓形成的接线部接近的部位上，设有用于与该接线部之间确保绝缘空间的凹部，所述电动机单元的单元壳体的特征在于，

所述周壁的内表面从所述凹部的底面朝向所述周壁的开口端形成为直线状。

2.根据权利要求1所述的电动机单元的单元壳体，其特征在于，

所述周壁的内表面从所述凹部的底面朝向所述周壁的开口端形成为向径向内侧倾斜的直线状。

3.根据权利要求1或2所述的电动机单元的单元壳体，其特征在于，

在所述凹部的底面的与所述各相的接线部对置的部位设有用于供该接线部的螺栓拧入的作业孔，所述作业孔由可装拆的盖构件闭塞。

4.根据权利要求3所述的电动机单元的单元壳体，其特征在于，

在所述端部壳体安装有由绝缘材料构成的端子保持块，所述端子保持块具备与所述各相的电力线对应且设置成将所述端部壳体的轴向的端部壁从外部朝向内部贯通的多个筒状的支架部，在该支架部保持有与对应的相的所述电力线连接的导通端子，并且在支架部的周壁的局部设有用于插入螺栓的贯通孔，在所述各支架部内的导通端子上重合有所述定子侧的对应的导线的端子，该各端子和对应的导通端子在所述贯通孔内被所述螺栓紧固。

5.根据权利要求4所述的电动机单元的单元壳体，其特征在于，

沿着所述周壁和端部壁弯曲而从外部引入的电力线在所述端部壁的外侧与所述各支架部的导通端子连接。

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