CN103532312B - 马达 - Google Patents

Abstract

所公开的是一种马达，根据本公开的示例性实施方式的马达包括：马达壳体；定子，该定子安装在马达壳体内部并且包括定子芯以及缠绕在定子芯上的线圈；转子，该转子可旋转地安装在定子的中心处；以及汇流排，该汇流排设置有安装在定子的上表面处并由线圈连接的多个在周边笔直地突出的汇流排端子。

Description

马达

技术领域

本公开涉及一种无刷马达。

背景技术

通常，几乎每一车辆都采用了电动助力转向系统。这种电动助力转向系统基于转向扭矩和转向角产生辅助力，以提高车辆的转向性能。

即，以单独动力来辅助车辆的转向力的转向系统被用来提高车辆的运动稳定性。

常规地，辅助转向装置使用液压，但从减小发动机负载、轻量化、提高转向稳定性以及快速恢复力的角度出发，如今已经越来越多地采用适于将电动马达的旋转输出通过减速机构传递至转向轴的电助力转向（EPS）系统。

EPS系统构造为使得电子控制单元（ECU）响应于由速度传感器、扭矩角传感器和扭矩传感器检测出的转向状况来驱动马达以提高转向稳定性并提供快速恢复力，由此，驾驶员能够安全地使车辆转向。

EPS系统还使得马达对操纵方向盘的扭矩进行辅助，以允许驾驶员以较小动力对车辆进行转向，其中马达采用无刷直流（BLDC）马达。

由于无刷马达维护性优良、具有较小的尺寸、以及能够产生高扭矩，因此BLDC马达已被越来越多地使用。

BLDC马达通常通过将壳体与盖构件联接而形成外观，壳体的内周表面设置有定子，并且该定子形成为居中地带有转子，转子可旋转地安装成与定子电气相互作用。该转子由旋转轴可旋转地支撑，并且旋转轴的上表面由车辆的转向轴连接以如上所述地提供辅助车辆的转向的动力。如此构造的EPS马达的定子用于将电力通过汇流排供给至缠绕的线圈。

定子包括芯以及缠绕在芯上的线圈，并且一般地，用于车辆的马达为了减小损失而采用并联连接的多个线圈。因此，线圈延伸至输入/输出端子，并且在并联连接期间集成并连接在端子处。为了集成并连接并联设置的线圈，在定子的上表面联接有汇流排，并且为了联接汇流排，线圈的线圈端子分别地缠绕在定子的上表面上，并且汇流排被连接至线圈端子。

汇流排固定地设置有电连接至随后被绝缘体绝缘的线圈端子的多个金属构件。汇流排呈与定子形状对应的大致多纳圈形状。汇流排在缘边处设置有用于连接线圈端子的端子。

汇流排的形状响应于所连接的电力而改变，并且通常，EPS马达构造为使得相应的输入/输出端子通过3相电路顺序地设置到汇流排的周缘。

然而，在形成弯曲到汇流排的汇流排端子方面存在的缺点是：每个汇流排端子均必须以预定的尺寸弯曲，并且将线圈插入并熔接到汇流排端子是太过复杂的，从而经常产生次品。

特别地，在通过熔接来固定汇流排端子和线圈并且熔接单元形成为U形的情况下，由于当使用压力成形方法制造汇流排端子时熔接单元的复杂形状以及过多废料的产生，因此模具是复杂的并且浪费材料。

另一缺点在于，需要用于拉动线圈的大量线圈直部，结果浪费了大量线圈，因为U形环型汇流排端子必须被穿过U形环、拉动、熔接以及切割。

发明内容

本公开旨在处理上述问题/缺点并且本公开的目的在于提供一种构造成改进马达组装的结构改进的无刷马达。

1.在本公开的一个总体方面中，提供了一种马达，该马达包括：

马达壳体；

定子，该定子安装在马达壳体内部，并且包括定子芯以及缠绕在定子芯上的线圈；

转子，该转子可旋转地安装在定子的中心处；以及

汇流排，该汇流排设置有周向地且笔直地突出的多个汇流排端子、安装在定子的上表面处、以及被线圈连接。

2.优选地，但非必需地，汇流排可包括树脂材料的汇流排本体以及突出向汇流排本体的周边方向的汇流排端子。

3.优选地，但非必需地，汇流排端子的截面可呈矩形形状。

4.优选地，但非必需地，汇流排端子可为具有与线圈的直径对应的宽度的钩凹槽。

5.优选地，但非必需地，汇流排端子可包括：通孔，该通孔具有与线圈的周缘的形状对应的形状；以及槽缝，该槽缝具有钩栓单元，该钩栓单元的宽度的值比通孔的直径的值小。

6.优选地，但非必需地，槽缝可形成有瓶颈部段，该瓶颈部段通过使连接至通孔的连接单元的宽度小于连接至汇流排端子的外侧的开口的宽度而形成。

7.优选地，但非必需地，本体可由树脂材料形成，该树脂材料与汇流排端子一起进行插入注射模制。

8.优选地，但非必需地，汇流排端子可与圆形地弯曲的端子本体形成为一体，该圆形地弯曲的端子本体具有与对板构件进行压力加工之后的本体对应的直径，并且汇流排端子可在端子本体上至少两次被弯曲，以允许远端朝向本体的周边方向。

9.优选地，但非必需地，汇流排端子可包括在接触线圈的区域处由导电构件形成的熔接单元。

10.优选地，但非必需地，汇流排端子可以以汇流排端子的周缘处的第一高度和第二高度设置。

在根据本公开的示例性实施方式的马达中存在的有利效果是：在汇流排端子处形成钩凹槽以允许线圈通过弯曲该线圈而被直接钩在并联接至汇流排端子，从而能够通过降低在制造汇流排端子的过程中产生的废料的量来减小制造成本，并且，能够通过完成连接过程而改进马达组装，其中在该连接过程中，位于线圈的远端处的剥除部通过联接至钩凹槽而被弯曲及熔接。

附图说明

图1为示出了根据本公开的示例性实施方式的马达的局部剖切截面图。

图2为示出了根据本公开的示例性实施方式的汇流排的立体图。

图3至图5为示出了根据本公开的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和第三示例性实施方式的汇流排端子的形状的示意图。

图6为示出了通过对板进行压力加工而形成汇流排端子的状态的示意图。

图7为示出了通过圆形地弯曲图6的汇流排端子而形成的单极汇流排端子的示意图。

图8为示出了缠绕有线圈的定子芯的立体图。

图9为示出了缠绕在图8的定子芯上的线圈的远端被剥除并且插入有根据本公开的示例性实施方式的汇流排的状态的立体图。

图10为示出了剥除的线圈的突出到图9的汇流排的上表面的部分根据本公开的示例性实施方式被切除的状态的立体图。

图11为示出了图10中的线圈的剥除部分被弯曲并钩到汇流板端子的状态的立体图。

图12为示出了通过导电构件焊接图9的板模块的上表面的状态的立体图。

具体实施方式

现在，将参照附图对根据本公开的示例性实施方式的马达进行详细描述。

图1为示出了根据本公开的示例性实施方式的马达的局部剖切截面图；图2为示出了根据本公开的示例性实施方式的汇流排的立体图；图3至图5为示出了根据本公开的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和第三示例性实施方式的汇流排端子的形状的示意图；图6为示出了通过对板进行压力加工而形成汇流排端子的状态的示意图；图7为示出了通过圆形地弯曲图6的汇流排端子而形成的单极汇流排端子的示意图；图8为示出了缠绕有线圈的定子芯的立体图；图9为示出了缠绕在图8的定子芯上的线圈的远端被剥除（剥去皮层）并插入有根据本公开的示例性实施方式的汇流排的状态的立体图；图10为示出了被剥除的线圈的突出到图9的汇流排的上表面的部分根据本公开的示例性实施方式被切除的状态的立体图；图11为示出了图10中的线圈的被剥除部分被弯曲并钩到汇流板端子的状态的立体图；以及图12为示出了通过导电构件焊接/钎焊/软钎焊图9的板模块的上表面的状态的立体图。

参照图1，根据本公开的示例性实施方式的EPS马达包括马达壳体10、定子20以及转子30，并且还可包括用于将电力供应至缠绕在定子20上的线圈22的汇流排100。

马达壳体10呈大致圆筒形形状，并且形成有具有开口的上表面以及在底表面处封闭。在马达壳体10中安装有定子20、转子30以及可旋转地支撑转子30的旋转轴30a。定子20包括定子芯21、线圈22以及通过剥除线圈的远端而形成的线圈端子25。定子芯21可设置有多个齿，并且在所述齿安装有绝缘体的情况下所述齿可周向地缠绕有线圈22。线圈22的远端被剥除以形成线圈端子25，其中线圈端子25可设置成具有预定长度和预定直径的圆柱形形状。

定子20可在上表面处与用于将电力供应至线圈22的汇流排100组装。如图2所示，汇流排100可形成有朝向由树脂材料形成的本体的周缘突出的多个汇流排端子110。本公开的特征在于汇流排110的形状和结构，这将在随后进行描述。

转子30可旋转地安装在定子20的中心处，并且由安装在转子芯的周缘处的多个磁体形成。旋转轴30a与转子30同轴地形成，其中旋转轴30a的一端由安装在马达壳体10的底板表面处的底部轴承可旋转地支撑，而旋转轴30a的另一端由安装在盖构件（未图示）上的上轴承支撑。

根据本公开的示例性实施方式的汇流排100中的每个汇流排均用于将电力供应至缠绕在定子芯21上的线圈22，并且可包括具有与定子20对应的直径的环状本体101，以及沿本体101的周缘设置的各自以预定的间隙间隔开的多个汇流排端子110，以将具有互不相同的极性的电力供应至线圈22。汇流排端子110可设置有导电材料并且通常可由易于压力加工的金属材料形成。

根据本公开的第一示例性实施方式，如图3所示，汇流排端子110可由无凹槽方形板构件形成。在这种情况下，线圈22可朝向汇流排端子110的上侧弯曲及缠绕并且通过以在线圈22的远端处形成的线圈端子25的接触部熔接而被连接。

根据本公开的第二示例性实施方式，如图4所示，汇流排端子110可形成有具有与线圈22对应的形状的钩凹槽111，其中在线圈22的远端处形成的线圈端子25可容置到钩凹槽111中，并且汇流排端子110可通过对钩凹槽111的内表面与线圈端子25之间的接触部进行熔接而被连接。

根据本公开的第三示例性实施方式，如图5所示，汇流排端子110可设置有具有与线圈的周缘的形状对应的形状的通孔121，以及设置有槽缝122，该槽缝122形成具有宽度值比通孔121的直径更小的宽度的钩栓单元。在这种情况下，在线圈的远端处形成的线圈端子25可被穿过槽缝122推入以容置到通孔121中，并且线圈端子25可通过使槽缝部熔接而导电地连接至汇流排端子110。

参照图6，汇流排端子110可构造成使得汇流排端子110和端子本体112形成在一张板构件P上，以移除空间S并以如图7所示的圆形方式折叠。

根据上述构造，能够使切割到空间S的废料的量最小化以减少要被浪费的材料，并且在端子本体112处折叠两次以形成汇流排端子110，从而能够简化工艺。

此外，如图2所示，如此构造的汇流排端子110可突出地形成在环状本体101上以具有第一高度和第二高度。这是为了使钩在相邻汇流排端子110上的线圈22之间的干涉最小化。

现在，将参照图8至图12对根据本公开的汇流排100的联接方法进行描述。本公开涉及一种利用3相（U、V、W）电力的无刷马达，并且定子20的总体结构与图1中所说明的相同。

参照图8，缠绕在定子芯21上的线圈22的远端23可以设置成处于如下状态，即：该远端23纵长地立在定子芯的上表面处，同时被包裹在包裹线圈22的绝缘涂层中。此时，线圈的远端23可以以直立状态设置成与定子芯21的纵长方向平行的方向一致，并且线圈的远端23可设置成靠近突出地形成到汇流排100的周缘的汇流排端子110。

参照图8，汇流排100如图9所示地安装，当线圈22的剥除了涂层的远端23直立时，突出到汇流排100的上表面的剥除部分24如图10所示地被除掉以形成具有合适长度的线圈端子25，并且线圈端子25的一部分可以如图10所示地形成在靠近汇流排端子110的位置处。

此外，如图11所示，线圈端子25弯曲成U形，以被容置到在汇流排端子110上形成的钩凹槽111中。容置到钩凹槽111中的线圈端子25可利用诸如铅/导体之类的导电材料焊接，从而能够完成组装。

从前述明显看出，根据本公开的示例性实施方式的马达具有的有利效果是：能够制造出在与线圈22的连接性方面表现优异的、超过常规汇流排的汇流排100，并且特别地，能够使在制造汇流排端子110的过程中产生的废料的量最小化。

另一有利效果在于，在钩凹槽111形成在汇流排端子110处的情况下，线圈端子25能够设置在精确位置处以减少制造期间的缺陷，例如线圈端子25在熔接过程期间与汇流排端子110分离或与汇流排端子110错误地连接。

尽管已参照实施方式的若干说明性实施方式对实施方式进行了描述，应当理解的是，本领域技术人员能够想出许多其它改型和实施方式，这些改型和实施方式将落入本公开的原理的精神和范围之内。更特别地，能够对所附权利要求、附图和本公开的范围内的主题组合装置的设置和/或组成部件进行各种改变和改型。

Claims (7)

1.一种马达，所述马达包括：

马达壳体；

定子，所述定子安装在所述马达壳体内部、并且包括定子芯以及缠绕在所述定子芯上的线圈；

转子，所述转子可旋转地安装在所述定子的中心处；以及

汇流排，所述汇流排安装在所述定子的上侧处、由所述线圈连接、并且设置有在周边笔直地突出的多个汇流排端子，

其中，所述汇流排端子形成有具有与所述线圈对应的形状的钩凹槽，

其中，所述钩凹槽从所述多个汇流排端子中的每个汇流排端子的上表面向下凹入，

其中，在所述线圈的远端处形成有线圈端子，

其中，所述线圈端子弯曲成U形以被容置到在所述汇流排端子上形成的所述钩凹槽中，

其中，所述汇流排端子与圆形地弯曲的端子本体形成为一体，所述端子本体具有与对板构件进行压力加工之后的本体对应的直径，并且所述汇流排端子在所述端子本体上被弯曲至少两次，以允许远端朝向所述端子本体的周边方向，

其中，所述汇流排端子竖向地设置，使得所述汇流排端子的侧向表面的面积大于所述汇流排端子的上表面的面积，

其中，所述汇流排包括设置在所述定子上方的汇流排本体以及设置在所述汇流排本体的上表面上的多个凹槽，以及

其中，所述汇流排端子设置在所述凹槽的两个侧向侧和所述凹槽的下侧。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，所述汇流排本体由树脂材料形成，

所述汇流排端子沿径向方向从所述汇流排本体突出，

其中，所述汇流排端子包括第一汇流排端子以及与所述第一汇流排端子间隔开的第二汇流排端子，以及

其中，所述第二汇流排端子设置成低于所述第一汇流排端子。

3.根据权利要求2所述的马达，其中，所述汇流排端子的截面呈矩形形状。

4.根据权利要求2所述的马达，其中，所述汇流排本体由与所述汇流排端子一起进行插入注射模制的树脂材料形成。

5.根据权利要求2所述的马达，其中，所述汇流排端子包括在接触所述线圈的区域处由导电构件形成的熔接单元。

6.一种马达，所述马达包括：

马达壳体；

定子，所述定子安装在所述马达壳体内部、并且包括定子芯以及缠绕在所述定子芯上的线圈；

转子，所述转子可旋转地安装在所述定子的中心处；以及

汇流排，所述汇流排安装在所述定子的上侧处、由所述线圈连接、并且设置有在周边笔直地突出的多个汇流排端子，

其中，所述汇流排端子包括：通孔，所述通孔具有与所述线圈的周缘的形状对应的形状；以及槽缝，所述槽缝具有钩栓单元，所述钩栓单元的宽度的值小于所述通孔的直径的值，

其中，所述通孔和所述槽缝从所述多个汇流排端子中的每个汇流排端子的上表面向下凹入，

其中，在所述线圈的远端处形成有线圈端子，

其中，所述线圈端子弯曲成U形以被容置到在所述汇流排端子上形成的所述通孔中，

其中，所述汇流排端子与圆形地弯曲的端子本体形成为一体，所述端子本体具有与对板构件进行压力加工之后的本体对应的直径，并且所述汇流排端子在所述端子本体上被弯曲至少两次，以允许远端朝向所述端子本体的周边方向，

其中，所述汇流排端子竖向地设置，使得所述汇流排端子的侧向表面的面积大于所述汇流排端子的上表面的面积，

其中，所述汇流排包括设置在所述定子上方的汇流排本体以及设置在所述汇流排本体的上表面上的多个凹槽，以及

其中，所述汇流排端子设置在所述凹槽的两个侧向侧和所述凹槽的下侧。

7.根据权利要求6所述的马达，其中，所述槽缝由瓶颈部段形成，所述瓶颈部段通过使连接至所述通孔的连接单元的宽度小于连接至所述汇流排端子的外侧的开口的宽度而形成。