CN104518596B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机，能在维持用于对旋转电机的定子的线圈供给电流的母线单元(4)的绝缘性的同时，使定子整体小型化。在旋转电机的定子的线圈端(3)上层叠配置的圆弧状的母线单元(4)的、包含中性点母线(32)的中性点母线单元(31)配置在包含相用母线(22、42)的相用母线单元(21、41)的中间。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，该旋转电机包括具有母线单元的定子。

背景技术

在具有线圈绕组的旋转电机的定子中，很多情况下利用设于定子铁心一侧的母线单元，进行与配置于各切槽中的线圈的连接，来构成电路。在其中，有时因外壳内能够配置定子的范围的限制等，而将母线配置在定子的线圈端上(例如，参照专利文献1)。这种结构很多情况下在例如小型无刷电动机等中采用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012－143019号公报

在现有的旋转电机中，在将连接线圈的母线配置于线圈端上的结构的情况下，构成母线的母线单元的构成范围狭窄，很难充分确保母线间通过树脂绝缘的绝缘距离。或者，在母线上流过大电流的情况下，也需要考虑到允许电流密度而充分确保截面积，母线单元会有在旋转电机的轴向上变长的趋势，其结果是，存在定子的整体高度增加、旋转电机大型化这样的技术问题。

上述专利文献1所记载的技术通过将四根母线分为两级来构成母线模块，但存在如下技术问题：由于为两级结构，因此，需要在先将两根母线成型之后，使将所有的母线形成一体后的母线模块再次成型。此外，即便对于相对电位差小且流过的电流小的、构成中性点的母线，为了成型稳定化，成型用树脂也需要确保规定的厚度，而使绝缘距离过剩，并使母线模块大型化，其结果是，还存在定子的整体高度增加的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题而作，其获得一种旋转电机，该旋转电机能使构成中性点母线的母线单元的绝缘性良好，此外也能降低中性点母线单元的厚度，从而能使母线单元整体小型化，其结果是，能降低定子的整体高度。

本发明的旋转电机包括：线圈端，该线圈端以从定子铁心端面突出的方式构成；线圈末端，该线圈末端从线圈端的端部朝线圈端方向突出；以及圆弧状的母线单元，该母线单元内置有母线，该母线的将线圈末端连接的接合部沿内外径方向突出，母线单元的、包含构成中性点的母线的中性点母线单元和包含与各相的上述线圈接合的相用母线的相用母线单元以沿线圈末端的突出方向层叠的方式配置，并且中性点母线单元配置在多个相用母线单元之间。

在本发明中，通过将中性点母线单元配置在相用母线单元的中间，就能确保电位差较大的相用母线单元之间的绝缘距离，并能构成绝缘性高的母线单元。此外，通过以将多个母线单元层叠的方式配置，能降低单元整体的高度，从而能使定子更小型化。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的母线单元结构部周边的立体图。

图2是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的母线单元结构部的细节的立体图。

图3是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的母线单元单体的俯视图。

图4是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的母线单元的、沿图3的A－A线的剖视图。

图5是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的母线单元的定位支承构件设置前的状态的立体图。

图6是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的母线单元的定位支承构件设置后的状态的立体图。

图7是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子的母线单元的盖安装后的状态的立体图。

图8是用于对本发明实施方式2的旋转电机的定子的母线单元的盖结构进行说明的分解立体图。

(符号说明)

1 定子铁心

2 线圈

3 线圈端

4 母线单元

6 线圈末端

11 末端线接合部

21 相用母线单元

22 相用母线

31 相用母线

43 供电端子部

61 树脂盖

具体实施方式

实施方式1

图1、图2是表示用于实施本发明的实施方式1的旋转电机的定子的主要部分的图。在本发明的旋转电机的定子中，如图1、图2所示，多个排列好的线圈2排列地配置在旋转电机的定子铁心1的切槽内。线圈2的末端构成以朝定子铁心1的端面突出的方式形成的线圈端3。以从线圈端3的内周端和外周端朝一侧的线圈端方向突出的方式设置有多个线圈末端6。在完成线圈2相对于定子铁心1的所有切槽的配置之后，一部分的线圈末端6在定子铁心1的端面处于比线圈端3更朝后述的母线单元4一侧突出的状态。在线圈端3上配置多个圆弧状的母线单元4，进行其线圈末端6与内置于母线单元4的母线的接合处理。另外，通过进行将圆形端子7安装于从相用母线单元41突出的供电端子部43的前端的附加线5的连接，来完成旋转电机的电连接。

在定子铁心1的线圈端3上配置有相用母线单元21、41和中性点母线单元31，其中，上述相用母线单元21、41内置有将各相的线圈连接的相用母线22、42，上述中性点母线单元31内置有构成中性点的中性点母线32。进行与线圈的接合处理的连接端子从各母线单元朝各母线单元的内外径方向突出，在配置各母线单元之后进行与线圈的接合作业，藉此，来完成定子的电路的构成。此外，在末端线接合部11处，内置有与各相的线圈接合的相用母线的相用母线单元21、41和构成中性点的中性点母线单元31以将中性点母线单元31配置在相用母线单元21、41之间的形态，沿线圈末端6的突出方向层叠配置。

图3是将母线单元单体层叠后的俯视图。图示的A－A线的剖面的状态示于图4。如图4所示，各母线单元21、31、41在薄板的母线的周围进行模塑树脂成型，来形成树脂层，以进行绝缘处理。另一方面，与末端线接合部11接合的接合部位以朝外侧突出的方式形成，为了进行焊接等接合，不进行树脂成型。这样，在各母线单元21、31、41被层叠的状态下，将中性点母线单元31配置在两个相用母线单元21、42之间。此外，内置于中性点母线单元31的中性点母线32的板厚比相用母线22、42的板厚小，覆盖中性点母线32的树脂的厚度也比覆盖相用母线22、42的树脂的厚度小。在形成这种结构的情况下，图4中所示的中性点母线单元31的厚度尺寸L1为比相用母线单元21、41的厚度尺寸L2小的值。即，利用中性点与相间的电位差变小和电流变小，能减小母线周围的树脂层的厚度和母线的板厚，并能降低母线单元整体的高度。

这样，通过将中性点母线32配置在相用母线22、42的中间，由于能确保电位差较大的相用母线间的距离，因此，能提高相用母线间的绝缘性。此外，由于中性点母线32与相用母线之间的电位差比相用母线之间的电位差小，因此，能缩短各母线之间的必要绝缘距离，如本实施方式这样，还能减薄中性点母线单元31的树脂层的厚度。此外，由于中性点母线32与相用母线22、42相比，通电电流量较小，因此，若假定相同的允许电流密度，则能减小母线自身的板厚。利用上述效果，就能实现降低母线单元整体的高度。

夹着中性点母线单元31的两个相用母线单元21、41内的相用母线22、42分为具有供电端子部43的相用母线和不具有供电端子部43的相用母线。即，与各相的线圈接合的相用母线设置有第一相用母线和第二相用母线，其中，上述第一相用母线仅具有与各相的线圈末端接合的接合部位，上述第二相用母线具有与各相的线圈末端接合的接合部位和与朝外周方向突出的供电端子部接合的接合部位这两者，第二相用母线配置在线圈末端的突出方向的最上方位置。其结果是，具有供电端子部43的相用母线单元41从中性点母线单元31在线圈末端6的突出方向上配置在最上方位置、即最上层。藉此，相用母线单元的供电端子部43能充分地确保与其它的母线单元的接合部的绝缘距离，从而能提高供电端子部43的绝缘性。

为了使各母线单元21、31、41形成在形状不稳定的线圈端上，较为理想的是，使各母线单元21、31、41一体化。因此，如图5所示，对于各母线单元21、31、41来说，在与母线单元的定子铁心1平行的平面的相同位置上设置有沿线圈末端6的突出方向贯穿的多个通孔52，从而利用作为定位用支承构件51的例如圆柱状的定位用销，将各母线单元21、31、41如图6所示定位，并在一体化之后配置于线圈端。藉此，能提高从各母线突出的接合部的位置精度，并能提高与线圈末端6接合的精度。

实施方式2

在上述实施方式1中，层叠在线圈端3上的各母线22、32、42的接合部处于仅利用各母线单元与线圈的接合部位间的空间绝缘来确保绝缘性的状态。在这种情况下，当采取在油中冷却等冷却形态的情况下，有时铁粉等会堆积在接合部位之间，而使接合部间的绝缘性变差。

因此，在本发明实施方式2中，通过如图7所示将覆盖各母线和线圈末端6的接合部位的树脂盖61配置在最上层，并如图8所示在末端线接合部11设置内周侧肋64、外周侧肋65、径向肋66，来覆盖接合部间的径向及周向的周围以确保足够的沿面距离，从而能获得良好的绝缘性。此外，树脂盖61也可以与图5、图6同样地将作为定位用支承构件51的定位用销插通到固定孔62，以作为与各母线单元的固定。此外，树脂盖61为以使供电端子部43从树脂盖61突出的方式在三个部位设置有开口部63的结构。另外，由于其它的结构与实施方式1相同，因此省略说明。

在上述实施方式中，只要将中性点母线形成在相用母线之间即可，相用母线的数量不限定为两个，在结构上如有需要，也可以配置三个以上的相用母线单元。

此外，在上述实施方式中，对在利用作为定位用支承构件51的定位用销将母线单元一体化之后组装到线圈端的例子进行了说明，但组装的顺序不局限于此，也可以在将各母线单元组装之后，将作为定位用支承构件的定位用销插通来一体化。

本发明在其发明的范围内，能将各实施方式自由组合，或是能将各实施方式适当变形、省略。

Claims (9)

1.一种旋转电机，具有在圆环状的定子铁心(1)上安装有线圈(2)的定子，所述定子包括：线圈端，该线圈端以从所述定子铁心(1)的端面突出的方式构成；线圈末端(6)，该线圈末端(6)从所述线圈端的端部朝线圈端方向突出；以及圆弧状的母线单元(4)，该母线单元(4)内置有母线(22、32、42)，该母线(22、32、42)的、将所述线圈末端(6)连接的接合部(11)沿内外径方向突出，

其特征在于，

所述母线单元(4)的、包含构成中性点的母线(32)的中性点母线单元(31)和包含与各相的所述线圈(2)接合的相用母线(22、42)的相用母线单元(21、41)以沿所述线圈末端(6)的突出方向层叠的方式配置，并且所述中性点母线单元(31)配置在所述相用母线单元(21、41)的层叠之间。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

与各相的线圈(2)接合的相用母线(22、42)设有第一相用母线(22)和第二相用母线(42)，其中，所述第一相用母线(22)具有与各相的线圈末端(6)接合的接合部位，所述第二相用母线(42)具有与各相的所述线圈末端(6)接合的接合部位和与朝外周方向突出的供电端子部(43)接合的接合部位，

所述第二相用母线(42)配置在所述线圈末端(6)的突出方向的最上方位置。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

母线单元(4)在各自内置的母线(22、32、42)周围形成有树脂层，中性点母线单元(31)的所述树脂层的厚度比相用母线单元(21、41)的所述树脂层的厚度小，且中性点母线(32)的厚度比相用母线(22、42)的厚度小。

4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

各母线单元(4)在与定子铁心(1)的端面平行的平面上的相同位置处具有沿轴向贯穿的多个孔(62)，利用贯穿所述孔(62)的支承构件(51)来将各母线单元(4)一体化。

5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

各母线单元在与定子铁心的端面平行的平面上的相同位置处具有沿轴向贯穿的多个孔，利用贯穿所述孔的支承构件来将各母线单元一体化。

6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

利用配置在所述线圈末端(6)的突出方向的最上层的树脂盖(61)，来覆盖中性点母线(32)及相用母线(22、42)与线圈末端(6)接合的接合部。

7.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

利用配置在所述线圈末端(6)的突出方向的最上层的树脂盖(61)，来覆盖中性点母线(32)及相用母线(22、42)与线圈末端(6)接合的接合部。

8.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，

利用配置在所述线圈末端(6)的突出方向的最上层的树脂盖(61)，来覆盖中性点母线(32)及相用母线(22、42)与线圈末端(6)接合的接合部。

9.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于，

利用配置在所述线圈末端(6)的突出方向的最上层的树脂盖(61)，来覆盖中性点母线(32)及相用母线(22、42)与线圈末端(6)接合的接合部。