CN104541438B

CN104541438B - 汇流条单元

Info

Publication number: CN104541438B
Application number: CN201480002098.2A
Authority: CN
Inventors: 宝积宣至; 松前太郎; 黑川芳辉; 坂本秀; 泷本亨; 山田真吾
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2018-04-13
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: WO2014136491A1; US9831736B2; US20150263580A1; JP2014176209A; CN104541438A

Abstract

一种汇流条单元，其通过对多个汇流条进行嵌入成形而形成，并且多个汇流条沿定子的轴向排列设置，其中，汇流条包括：主体部，其沿定子的周向延伸设置；贯通孔，其形成于主体部，并在进行嵌入成形时供用于支承其他汇流条的主体部的支承销沿定子的轴向贯穿；以及突出部，其对应贯通孔而设于主体部的侧部，并扩大主体部的截面积。

Description

汇流条单元

技术领域

本发明涉及一种连接于马达、发电机的绕组的汇流条单元。

背景技术

在日本JP2011－205875A中公开了一种汇流条单元，该汇流条单元在U相汇流条、V相汇流条以及W相汇流条这三个环状汇流条之间设有绝缘性树脂，并将这些汇流条沿定子轴向层叠。

在日本JP2011－88406A中公开了如下内容：在利用模具的支承销支承多个汇流条的状态下，使用绝缘性树脂而将这些汇流条嵌入成形，从而形成汇流条单元。

在构成汇流条单元的汇流条的主体部形成有贯通孔，在进行嵌入成形时支承其他汇流条的主体部的支承销贯穿该贯通孔。若如此在汇流条形成贯通孔则主体部的截面积减少，因此在马达等驱动时，在贯通孔形成位置处导体电阻变大，导致流经主体部的电流量降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使在于汇流条的主体部形成有贯通孔的情况下也能够抑制流经该汇流条的电流量降低的汇流条单元。

根据本发明的某一方式，提供一种汇流条单元，其通过对多个汇流条进行嵌入成形而形成，并且上述多个汇流条沿定子的轴向排列设置，其中，上述多个汇流条包括：主体部，其沿上述定子的周向延伸设置；贯通孔，其形成于上述主体部，并在进行嵌入成形时供用于支承上述多个汇流条中的预定的汇流条的上述主体部的支承销沿上述定子的轴向贯穿；以及突出部，其对应上述贯通孔而设于上述主体部的侧部，并扩大上述主体部的截面积。

附图说明

图1是构成三相交流马达的定子的简要图。

图2是本实施方式的汇流条单元的立体图。

图3是省略了绝缘部状态下的汇流条单元的立体图。

图4是汇流条的局部主视图。

图5是嵌入成形所使用的模具的剖面示意图。

图6是用于说明嵌入成形的示意图。

图7是第1变形例的汇流条的局部主视图。

图8是第2变形例的汇流条的局部主视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示构成三相交流马达的定子1的构成图。

在保持于壳体2的圆环状的定子芯3以向内侧突出的方式形成有未图示的多个齿部。在各齿部上卷绕有铜线，利用卷绕的导线构成了线圈4。

在定子芯3上沿定子1的周向呈环状配设有18个线圈4。线圈4由U相线圈4U、V相线圈4V以及W相线圈4W构成，以两个为一组的同相线圈4沿定子1的周向以120度间隔配置。因此，1组U相线圈4U、1组V相线圈4V以及1组W相线圈4W沿定子1的周向按顺序配设有3组。

在相邻的同相的线圈4U、4V、4W中，各个绕组末端5彼此被相连。另外，U相线圈4U、V相线圈4V以及W相线圈4W借助另一绕组末端6而连接于汇流条单元100(参照图2)。

参照图2以及图3对设于马达的汇流条单元100以及构成汇流条单元100的U相汇流条10、V相汇流条20、W相汇流条30、用于中性点的汇流条即N相汇流条40进行说明。

图2所示的汇流条单元100与定子1(参照图1)呈同心状安装于定子1的轴向端部。

如图2以及图3所示，汇流条单元100包括连接于U相线圈4U的U相汇流条10、连接于V相线圈4V的V相汇流条20、连接于W相线圈4W的W相汇流条30、连接于各相线圈4U、4V、4W的N相汇流条40、以及将各相汇流条10、20、30、40保持为绝缘状态的绝缘部50。汇流条单元100是通过使用绝缘性树脂将各相汇流条10、20、30、40嵌入成形从而一体形成的环状构件。绝缘部50通过使绝缘性树脂固化而成。

如图3所示，U相汇流条10包括：主体部11，其作为圆环状板构件而形成；延伸设置部12，其自主体部11向定子1的径向外侧延伸设置；线圈连接部13，其设于延伸设置部12的外侧端；以及U相端子14，其自主体部11沿定子1的轴向延伸设置，并连接于外部布线。

主体部11以板厚方向与定子1的轴向一致的方式沿定子1的周向延伸设置。延伸设置部12沿主体部11的周向以等间隔设有3个。线圈连接部13在延伸设置部12的顶端形成为钩状。线圈连接部13连接于U相线圈4U的绕组末端6。

V相汇流条20包括：主体部21，其作为圆环状板构件而形成；延伸设置部22，其自主体部21向定子1的径向外侧延伸设置；线圈连接部23，其设于延伸设置部22的外侧端；以及V相端子24，其自主体部21沿定子1的轴向延伸设置，并连接于外部布线。

主体部21以板厚方向与定子1的轴向一致的方式沿定子1的周向延伸设置。延伸设置部22沿主体部21的周向以等间隔设有3个。线圈连接部23在延伸设置部22的顶端形成为钩状。线圈连接部23连接于V相线圈4V的绕组末端6。

W相汇流条30包括主体部31，其作为圆环状板构件而形成；延伸设置部32，其自主体部31向定子1的径向外侧延伸设置；线圈连接部33，其设于延伸设置部32的外侧端；以及W相端子34，其自主体部31沿定子1的轴向延伸设置，并连接于外部布线。

主体部31以板厚方向与定子1的轴向一致的方式沿定子1的周向延伸设置。延伸设置部32沿主体部31的周向以等间隔设有3个。线圈连接部33在延伸设置部32的顶端形成为钩状。线圈连接部33连接于W相线圈4W的绕组末端6。

N相汇流条40包括：主体部41，其作为圆环状板构件而形成；延伸设置部42，其自主体部41向定子1(参照图1)的径向外侧延伸设置；以及线圈连接部43，其设于延伸设置部42的外侧端。

主体部41以板厚方向与定子1的轴向一致的方式沿定子1的周向延伸设置。延伸设置部42沿主体部41的周向以等间隔设有9个。线圈连接部43在延伸设置部42的顶端形成为钩状。线圈连接部43连接于U相线圈4U的绕组末端6、V相线圈4V的绕组末端6以及W相线圈4W的绕组末端6。

上述U相汇流条10、V相汇流条20、W相汇流条30以及N相汇流条40通过对自导电性的板状坯料进行冲切出后的构件进行弯折加工等而形成。

如图2以及图3所示，汇流条单元100自定子1侧起依次排列设置(层叠)N相汇流条40、V相汇流条20、U相汇流条10、W相汇流条30而构成。在相邻的各相汇流条10、20、30、40之间设有绝缘部50，利用绝缘部50确保了各相汇流条10、20、30、40之间的电绝缘性。各相汇流条10、20、30、40的定子周向的相对位置被调整为，延伸设置部12、22、32、42以及线圈连接部13、23、33、43沿定子周向以等间隔错开。汇流条单元100将自未图示的电源供给的电流经由作为外部端子的U相端子14、V相端子24以及W相端子34而供给到U相线圈4U、V相线圈4V以及W相线圈4W。

汇流条单元100通过使用绝缘性树脂对配置于模具200(参照图5)内的U相汇流条10、V相汇流条20、W相汇流条30以及N相汇流条40进行嵌入成形而形成。

如图5所示，模具200包括配置于铅垂方向下方的下模210和配置于下模210的上方的上模220。

上模220具有注入孔230，该注入孔230沿上下方向贯穿该上模220，并用于向模具200内注入熔融的绝缘性树脂。

在上模220设有用于支承各相汇流条10、20、30、40的主体部11、21、31、41的上表面的支承销221，在下模210设有用于支承各相汇流条10、20、30、40的主体部11、21、31、41的下表面的支承销211。支承销221对各相汇流条10、20、30、40各设有三根，支承销211也对各相汇流条10、20、30、40各设有三根。支承销211、221的长度对应于所支承的各相汇流条10、20、30、40的上下方向位置而设定。

此外，在图5中，为了简化说明，对于上下一组的支承销211、221仅图示了四组，但是实际上设有12组上下一组的支承销211、221。支承销211、221的数量并不限定于此，而是根据需要任意设定。

如图6所示，在进行嵌入成形时，各相汇流条10、20、30、40借助支承销211、221而以沿上下方向隔开预定间隔的层叠状态保持于模具200内。此外，在图6中，省略了各相端子14、24、34、一部分的延伸设置部12、22、32、42等而示出。

由于支承销211、221支承各相汇流条10、20、30、40的主体部11、21、31、41的关系，如图4所示，在U相汇流条10的主体部11贯穿形成有贯通孔15，该贯通孔15供支承除U相汇流条10以外的各相汇流条20、30、40的支承销211、221沿定子轴向贯穿。

如图4所示，贯通孔15形成于主体部11的宽度中央位置，并沿定子周向隔开预定间隔设有9个。贯通孔15的形成数量并不限定于此，而是对应于支承销211、221的数量任意设定。

另外，在U相汇流条10的主体部11的侧部，对应贯通孔15所形成的位置，一体形成有扩大主体部11的截面积的突出部16。突出部16是自主体部11的内周以及外周沿定子径向突出的半圆板状构件。突出部16的厚度被设定为与主体部11的板厚相同。此外，突出部16也可以并非一体形成于主体部11，而作为独立构件设于主体部11。

突出部16以通过贯通孔15的侧方的方式沿定子周向延伸设置。一对突出部16的定子径向的突出量L1由内侧以及外侧的突出部16的定子径向的突出量L1a、L1b的和来表示，该突出量L1被设定为大于贯通孔15的定子径向的孔长度L2。

如此，由于U相汇流条10在贯通孔15的侧方具有扩大主体部11的截面积的突出部16，因此能够抑制在马达驱动等时在贯通孔15的形成位置导体电阻变大且能够通过主体部11的电流量降低。

此外，如图4所示，也在U相汇流条10以外的各相汇流条20、30、40形成有与U相汇流条10的贯通孔15以及突出部16相同功能的贯通孔25、35、45以及突出部26、36、46。因此，这些V相汇流条20、W相汇流条30以及N相汇流条40也能够抑制在贯通孔25、35、45的形成位置能够通过主体部21、31、41的电流量降低。

接下来，参照图6对汇流条单元100的嵌入成形进行说明。如图6所示，各相汇流条10、20、30、40按照W相汇流条30、U相汇流条10、V相汇流条20、N相汇流条40的顺序装配于下模210。之后，将上模220相对于下模210闭合。

在闭合了上模220的状态下，W相汇流条30的主体部31被下模210的支承销211、以及上模220的穿过除W相汇流条30以外的各相汇流条10、20、40的贯通孔15、25、45的支承销221夹持。此时，U相汇流条10的主体部11被下模210的穿过W相汇流条30的贯通孔35的支承销211、以及上模220的穿过V相汇流条20和N相汇流条40的贯通孔25、45的支承销221夹持。V相汇流条20的主体部21被下模210的穿过U相汇流条10以及W相汇流条30的贯通孔15、35的支承销211、以及上模220的穿过N相汇流条40的贯通孔45的支承销221夹持。N相汇流条40的主体部41被下模210的穿过除N相汇流条40以外的各相汇流条10、20、30的贯通孔15、25、35的支承销211、以及上模220的支承销221夹持。

这样，对于各相汇流条10、20、30、40，利用支承销211、221自上下夹持主体部11、21、31、41，从而保持为沿上下方向具有预定的缝隙的层叠状态。在该状态下，自上模220的注入孔230将熔融的绝缘性树脂注入划分形成于上模220与下模210之间的空间内。由于各相汇流条10、20、30、40被支承销211、221夹持，因此绝缘性树脂压力所引起的各相汇流条10、20、30、40的移动被限制。因此，能够确保相邻的各相汇流条10、20、30、40之间的绝缘距离。

在绝缘性树脂固化之后，移除上模220以及下模210，则制成图2所示的汇流条单元100。

根据上述实施方式，起到以下所示的效果。

在各相汇流条10、20、30、40的主体部11、21、31、41设有供模具200的支承销211、221贯穿的贯通孔15、25、35、45，在主体部11、21、31、41的侧部，对应贯通孔15、25、35、45所形成的位置而设有突出部16、26、36、46。因此，能够抑制主体部11、21、31、41的贯通孔15、25、35、45的形成位置处的截面积的减少，从而能够抑制在马达驱动等时能够通过主体部11、21、31、41的电流量降低。

各相汇流条10、20、30、40的突出部16、26、36、46以通过贯通孔15、25、35、45的侧方的方式沿定子周向延伸设置。一对突出部16、26、36、46的定子径向的突出量L1被设定为大于贯通孔15、25、35、45的定子径向的孔长度L2，因此能够可靠地抑制主体部11、21、31、41的贯通孔15、25、35、45的形成位置处的截面积的减少。由此，能够进一步提高对贯通孔15、25、35、45的形成位置处的电流量降低进行抑制的效果。

接下来，参照图7以及图8对变形例的各相汇流条10、20、30、40进行说明。

在图7所示的第1变形例的各相汇流条10、20、30、40中，贯通孔15、25、35、45形成于靠近主体部11、21、31、41外周的位置。

另外，突出部16、26、36、46自贯通孔15、25、35、45的侧方并且是主体部11、21、31、41的外周向外侧突出形成。突出部16、26、36、46形成为半圆板状构件。突出部16、26、36、46的定子径向的突出量L1被设定为大于贯通孔15、25、35、45的定子径向的孔长度L2。

即使在如图7所示那样构成各相汇流条10、20、30、40的情况下，也能够抑制在贯通孔15、25、35、45的形成位置能够通过主体部11、21、31、41的电流量降低。另外，由于突出部16、26、36、46仅形成于主体部11、21、31、41的一侧部，因此易于自坯料冲切出各相汇流条10、20、30、40，能够改善汇流条切时的成品率。

此外，在U相汇流条10、V相汇流条20、W相汇流条30以及N相汇流条40中，也可以将贯通孔15、25、35、45形成于靠近主体部11、21、31、41内周的位置，使突出部16、26、36、46自贯通孔15、25、35、45的侧方并且是主体部11、21、31、41的内周向内侧突出形成。

在图8所示的第2变形例的各相汇流条10、20、30、40中，贯通孔15、25、35、45以向主体部11、21、31、41的外周开口的方式形成为U字缺口状。

另外，主体部11、21、31、41形成为宽度比图4以及图7所示的汇流条的主体部的宽度宽。更具体而言，各相汇流条10、20、30、40的主体部11、21、31、41的宽度被设定为比图4以及图7所示的汇流条的主体部的宽度宽W1。这样主体部11、21、31、41的沿定子径向扩宽的扩大宽度W1被设定为大于贯通孔15、25、35、45的定子径向的孔长度L2。

即使在如图8所示那样构成各相汇流条10、20、30、40的情况下，也能够抑制在贯通孔15、25、35、45的形成位置能够通过主体部11、21、31、41的电流量降低。另外，由于各相汇流条10、20、30、40呈对应于贯通孔15、25、35、45的孔长度而扩宽了主体部11、21、31、41的宽度的简单形状，因此容易自坯料冲切出各相汇流条10、20、30、40，从而能够改善汇流条冲切时的成品率。

此外，在U相汇流条10、V相汇流条20、W相汇流条30以及N相汇流条40中，也可以将贯通孔15、25、35、45以向主体部11、21、31、41的内周开口的方式切开成U字状，并将主体部11、21、31、41的宽度形成为比图4以及图7所示的汇流条的主体部的宽度宽W1。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

本实施方式并不限于对四个各相汇流条10、20、30、40进行嵌入成形的情况，也能够应用于将两张以上的汇流条以层叠状态嵌入成形的情况。

在本实施方式中，汇流条单元100应用于马达，但也可以应用于发电机。

在本实施方式中，U相汇流条10、V相汇流条20、W相汇流条30以及N相汇流条40为圆环形状，但也可以是圆弧状。

在本实施方式中，例示了具有18个线圈4的三相交流马达，但是线圈的个数并不限定于此。

在本实施方式中，对四个各相汇流条10、20、30、40进行一次嵌入成形而形成了汇流条单元100，但是也可以通过多次嵌入成形而形成汇流条单元100。例如，也可以是，在于一次模具内隔开预定的间隔层叠两片汇流条之后，向一次模具内注入绝缘性树脂而执行一次嵌入成形，形成一次成形构件。之后，在2次模具内配置剩余的汇流条和一次成形构件，向二次模具内注入绝缘性树脂而执行二次嵌入成形，从而形成汇流条单元100。

另外，在本实施方式中，在进行嵌入成形时借助模具200的支承销211、221支承各相汇流条10、20、30、40，但是汇流条支承方法并不限定于此。例如，也可以将除支承销211、221以外的支承构件设于模具200内，并使用支承构件以及支承销211、221来支承各相汇流条10、20、30、40。

而且，在本实施方式中，各相汇流条10、20、30、40自定子侧起以N相汇流条40、V相汇流条20、U相汇流条10、W相汇流条30的顺序配设，但是也可以是其他的排列顺序。

本申请基于2013年3月8日向日本专利局提出申请的特愿2013－47238要求优先权，并将该申请的全部内容以参照的方式编入到本说明书中。

Claims

1.一种汇流条单元，其通过对多个汇流条进行嵌入成形而形成，并且上述多个汇流条沿定子的轴向排列设置，其特征在于，

上述多个汇流条包括：

主体部，其沿上述定子的周向延伸设置；

贯通孔，其形成于上述主体部，并在进行嵌入成形时供用于支承上述多个汇流条中的预定的汇流条的上述主体部的支承销沿上述定子的轴向贯穿；以及

内侧突出部和外侧突出部，该内侧突出部和外侧突出部分别对应上述贯通孔而设于上述定子的径向上的、上述主体部的内侧和外侧，并扩大上述主体部的截面积，

上述主体部的上述内侧突出部在上述定子的径向上的突出量和上述外侧突出部在上述定子的径向上的突出量的合计突出量设定为大于上述贯通孔在上述定子的径向上的孔长度。

2.根据权利要求1所述的汇流条单元，其特征在于，

上述内侧突出部的中心和上述外侧突出部的中心位于上述定子的径向上的、通过上述贯通孔的中心的大致直径线上。