CN107210660B - 内燃机用旋转电机及其定子 - Google Patents

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Abstract

旋转电机的定子31,具有作为端子台的部件安装部31a。部件安装部31a配置有多个连接端子65。连接端子65与电力线11b连接于外侧连接部66。连接端子65与定子线圈33的线圈端部37连接于内侧连接部67。窄部件安装部31a上设置有三个连接部分61、62、63。部件安装部31a上固定有电力线11b所需的支架81。支架81通过向定子31的径向扩展的板状固定部被固定于绝缘体35。窄部件安装部31a上配置有支架81。内侧连接部67适用于焊接。外侧连接部66适用于铆接及锡焊。

Description

内燃机用旋转电机及其定子
关联申请的相互参照
本申请以2015年2月12日提交的日本发明专利申请2015-025672号、2015年6月30日提交的日本发明专利申请2015-130932号及2015年11月27日提交的日本发明专利申请2015-231965号为基础申请,这些基础申请的公开内容作为参照并入本申请。
技术领域
本发明涉及内燃机用旋转电机及其定子。
背景技术
专利文献1-4公开了内燃机用旋转电机。对比文件1公开了一种用于连接定子线圈与铺设于车辆上的配线的结构。定子线圈与配线,在连接、支撑多个磁极的内侧环状区域上,通过金属制连接端子相连接。金属制连接端子被固定于环状区域。换言之,用于定子线圈或配线的部件被固定在环状区域上。金属连接端子包括用于定子线圈的连接部分,以及用于配线的连接部分。上述两个连接部分,沿转子周向相互靠近地被定位。环状区域也是用于固定转子的部分。
专利文献2-3公开了安装在内燃机上的旋转电机。旋转电机包括提供旋转磁场的转子,以及具有电枢绕组的定子。为了给旋转电机供电,或为了从旋转电机输出电力,线束被电连接于定子。线束的另一端连接于电枢绕组。线束包括多条包覆线。包覆线被连接到从定子向外延伸的电枢绕组端部。多条包覆线被捆束在一起,并且其上覆盖有绝缘罩套。该绝缘罩套由玻璃网状管提供。绝缘罩套通过覆盖包覆线以及连接部分,实现对这些部位的机械保护和/或电性保护。作为背景技术列举的现有技术文献的记载内容,作为记载于本说明书的技术性要素的说明,通过参照导入或者引用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第5506836号公报
专利文献2:特开2013-233030号公报
专利文献3:特开2013-27252号公报
专利文献4:专利第5064279号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
一种观点认为,现有技术中的部件在环状区域上需要有较大面积。就拿配线所需的部件来说,在现有技术中,为了在环状区域提供部件所需的表面以及定子固定所需的表面,设计上需作出特殊考虑。
另一观点认为,现有技术难以提供两个连接结构,即适合定子线圈的连接结构、以及适合配线的连接结构。还有的观点认为,在现有技术中,定子线圈和配线的连接作业不易实现。
也有观点认为,现有技术中,沿定子的端部表面铺设有容易变形的包覆线。另外,电枢绕组端部与包覆线之间需要设置用于电连接的端子。现有的结构,增加了内燃机用旋转电机中难作业部件的数量。例如,将易变形的包覆线定位于规定位置的同时将其与电枢绕组端部连接,需要工人有娴熟的工作技能。因此,难以通过使用装配机的自动工序来完成作业。根据另一观点,现有结构增加了内燃机用旋转电机制造工序的工时。另外,现有结构有时会导致内燃机用旋转电机成本的提高。
在上述观点或者未提及的其他观点中,要求对内燃机用旋转电机进行进一步改良。
本发明的目的之一是,提供一种将配线所需部件配置在定子环状区域的狭小区域的内燃机用旋转电机及其定子。
本发明的另一目的是,提供一种具有适合用于定子线圈的连接部分、以及适合用于配线的连接部分的内燃机用旋转电机及其定子。
本发明的另一目的是,提供一种定子线圈与配线间的连接作业简单易行的内燃机用旋转电机及其定子。
本发明的另一目的是,提供一种电枢绕组与包覆线间的连接简单易行的改良型内燃机用旋转电机及其定子。
本发明的另一目的是,提供一种内燃机用旋转电机,其能够稳定保持配线在定子上的位置。
解决上述技术问题所用的技术手段
为实现上述目的,本发明采用以下技术手段。另外,记载在权利要求书以及权项括弧内的标记,表示作为一种方式与后述实施方式中记载的具体手段的对应关系,并不限定本发明的保护范围。
本发明提供一种内燃机用旋转电机的定子。该内燃机用旋转电机的定子包括:定子芯(32),其具有配置有多个磁极32a的第一环状区域以及连接多个磁极的第二环状区域,在第二环状区域上形成有固定面(32e);定子线圈(33),其配置于多个磁极;绝缘体(35),其被安装于定子芯;配线部件(65、81),其用于沿着第一环状区域被配置的配线(11a、11b)和/或从定子线圈向外延伸的线圈端部(37、637)。其中,配线部件具有固定部(69、83),该固定部为与定子芯的轴向平行、且沿所述定子芯的径向扩展的板状部件,该固定部在第二环状区域上被直接或间接固定于定子芯。
定子具有用于配线和/或线圈端部的配线部件。固定部将配线部件固定于第二环状区域,其为板状部件。该板状部件与定子芯的轴向平行且沿定子芯的径向扩展。因此,固定部在第二环状区域仅占据狭小的周向范围即可固定配线部件。由此,配线部件被配置于狭小区域。
本发明还提供一种内燃机用旋转电机的定子。该内燃机用旋转电机的定子包括:定子芯(32),其具有配置有多个磁极32a的第一环状区域以及连接多个磁极的第二环状区域,并在第二环状区域上具有固定面(32e);定子线圈(33),其配置于多个磁极;绝缘体(35),其被安装于定子芯;配线部件(65、81),其用于沿着第一环状区域配置的配线(11a、11b)和/或从定子线圈向外延伸的线圈端部(37、637),该配线部件具有固定部(69、83、783a、783b、883),该固定部为与定子芯的轴向平行扩展的板状部件,该固定部在第二环状区域上被直接或间接固定于定子芯。定子芯和/或绝缘体具有沿定子芯的轴向延伸、并接纳固定部的狭缝(84、784a、784b、884)。固定部以定子芯的轴向为插入方向,被插入狭缝内。固定部具有端面(65a、86、786a、786b、886),该端面为形成固定部的板的端面的一部分。该端面在定子芯的轴向上位于狭缝上、并面朝插入方向的后方。
可以利用端面将固定部插入狭缝内。端面被用作受力面,用于承受作用在插入方向上的按压力。该按压力可将固定部径直压入狭缝内。因此,能够在抑制固定部变形的同时,给固定部施以较强压力。由于位于狭缝上的端面抑制了在定子芯上占据面积,因此配线部件可以被配置于狭小区域。
本发明还提供一种内燃机用旋转电机的定子。该内燃机用旋转电机的定子包括:定子芯(32),其具有配置有多个磁极(32a)的第一环状区域以及连接多个磁极的第二环状区域,并在第二环状区域上具有固定面(32e);定子线圈(33),其配置于多个磁极;绝缘体(35),其被安装于定子芯;连接端子(65),其对连接于外部电路的电力线(11b)以及自定子线圈向外延伸的线圈端部(37、637)进行连接。该连接端子包括:第一连接部(66),其被配置于第一环状区域并与电力线(11b)相连接;第二连接部(67),其被配置于第二环状区域并与线圈端部相连接;腕部(68),其以跨过第一连接部与第二连接部之间的方式延伸,并连接第一连接部与第二连接部;固定部(69),其在第二环状区域上被固定于绝缘体。
在该定子上,用于电力线的第一连接部与用于线圈端部的第二连接部在径向上分离配置。连接端子利用定子上的径向扩展范围得以配置。因此,作为用于配线的部件,连接端子被配置于狭小区域。
本发明还提供一种内燃机用旋转电机。该内燃机用旋转电机,具有所述内燃机用旋转电机的定子、以及与定子相对配置的转子。
本发明还提供一种内燃机用旋转电机的定子。该内燃机用旋转电机的定子,通过与转子(21)组合构成内燃机用旋转电机。所述转子芯(22)连接于内燃机(12)的旋转轴,转子芯(22)的内表面上配置有永久磁石(23)。该内燃机用旋转电机的定子包括:定子芯(32),其通过固定于内燃机(12)的机身(13)而被配置于转子的内侧,在径向外侧形成与永久磁石相对的多个磁极(32a);定子线圈(33),其作为被设置于定子芯的电枢绕组;电力线(61),其连接定子线圈的多个线圈端部(37)与外部电路。电力线包括:线束(62),其包含多条包覆线(63);终端单元(B1),其连接在定子线圈的多个线圈端部与多条包覆线(A3)之间。终端单元具有:多条金属制汇流条(B2),其连接在多个线圈端部与多条包覆线之间;绝缘材料制终端支架,该支架包含汇流条支撑部(C2),汇流条支撑部配置在定子的端面上,在使多条汇流条相互绝缘的同时支撑多条汇流条。
根据该内燃机用旋转电机的定子,为使电枢绕组的线圈端部与具有包覆线的线束电连接,使用有终端单元。终端单元具有多条汇流条以及支撑该多条汇流条的终端支架。由于多条汇流条由终端支架支撑,因此,可切实保证多条汇流条之间的电绝缘性。此外,多条汇流条可以使其与电枢绕组线圈端部的连接部分,稳定定位在定子上。因此,可以提供电枢绕组与包覆线之间的连接作业简单易行的内燃机用旋转电机定子。
本发明还提供一种内燃机用旋转电机。该内燃机用旋转电机包括所述内燃机用旋转电机的上述定子、以及转子(21)。所述转子在连接于内燃机(12)的旋转轴的转子芯(22)的内表面上配置有永久磁石(23)。
附图说明
图1为第一实施方式涉及的内燃机用旋转电机的截面图。
图2为定子线圈的电路图。
图3为定子的立体图。
图4为定子的平面图。
图5表示一个连接部的立体放大图。
图6为连接端子的侧视图。
图7为用于配线的支架的立体图。
图8为第二实施方式中定子的平面图。
图9为第三实施方式中连接端子的平面图。
图10为第四实施方式中连接端子的平面图。
图11为第五实施方式中定子的立体图。
图12为第六实施方式中连接端子的平面图。
图13为第七实施方式中定子的平面图。
图14为第七实施方式模型化的部分截面图。
图15为第七实施方式中支架的平面图。
图16为第七实施方式中支架的侧视图。
图17为第八实施方式中定子的平面图。
图18为第八实施方式中支架的侧视图。
图19为第八实施方式中支架的侧视图。
图20为第八实施方式中支架的立体图。
图21表示第九实施方式涉及的内燃机用旋转电机的剖面图。
图22表示第九实施方式中定子的平面图。
图23表示第九实施方式中定子的立体图。
图24表示第九实施方式中汇流条的立体图。
图25表示第九实施方式中多条汇流条的局部放大图。
图26表示第九实施方式中终端支架的立体图。
图27表示第九实施方式中终端支架的立体图。
图28表示第十实施方式中连接部的立体图。
图29表示第十一实施方式中定子的平面图。
图30表示第十一实施方式中定子的立体图。
图31表示第十一实施方式中终端支架的立体图。
图32表示第十一实施方式中终端支架的立体图。
图33表示第十二实施方式中定子的平面图。
图34表示第十二实施方式中定子的立体图。
图35表示第十三实施方式中定子的平面图。
图36表示第十三实施方式中定子的立体图。
图37表示第十四实施方式中定子的立体图。
具体实施方式
以下参照附图来说明多个实施方式。在多个实施方式中,对于功能上和/或结构上相对应的部分和/或相关部分,有时附加完全相同或仅百以上的数位不同的附图标记。关于相对应部分和/或相关联部分,可以参照其他实施方式的说明内容。
(第1实施方式)
在图1中,内燃机用旋转电机(以下简称旋转电机10)也被称为发电电动机或交流起动发电机(AC Generator Starter)。旋转电机10,与包括逆变器(INV)以及控制装置(ECU)的电路11电连接。电路11提供三相电力转换电路。旋转电机10的用途的一个示例为,与车辆用内燃机12相连接的发电电机。旋转电机10,例如,可以用于二轮车辆。
电路11在旋转电机10作为发电机工作时,提供整流电路。该整流电路对被输出的交流电力进行整流,向包括蓄电池在内的电负荷供电。电路11提供信号处理电路,该信号处理电路接收由旋转电机10提供的控制点火用基准位置信号。电路11也可以提供执行点火控制的点火控制器。电路11提供使旋转电机10作为电动机工作的驱动电路。电路11,接收来自旋转电机10的旋转位置信号,该旋转位置信号用于使旋转电机10作为电动机工作。电路11根据检测出的旋转位置,控制对旋转电机10的通电,以使旋转电机10作为电动机工作。
旋转电机10被组装于内燃机12。该内燃机12包括:机身13以及旋转轴14,该旋转轴可旋转地支撑于机身13,并与内燃机12联动旋转。旋转电机10被组装于机身13与旋转轴14。机身13为内燃机12的曲轴箱、变速箱等结构体。旋转轴14为内燃机12的曲轴或与曲轴联动的旋转轴。旋转轴14因内燃机12运转而旋转,以此驱动旋转电机10作为发电机工作。旋转轴14为在旋转电机10作为电动机工作时,能够通过旋转电机10的旋转启动内燃机12的旋转轴。而且,旋转轴14为在旋转电机10作为电动机工作时,能够通过旋转电机10的旋转,支援(协助)内燃机12旋转的旋转轴。
旋转电机10为外转子型旋转电机,其具有转子21、定子31、传感器单元41。在以下的说明中,轴向一词是指将转子21、定子31、或定子芯32看作圆柱形时沿其中心轴的方向。径向一词是指将转子21、定子31、或定子芯32看作圆柱形时沿其直径的方向。
转子21为励磁元件。定子31为电枢。转子21整体呈杯状。转子21被定位成其开口端部朝向机身13。转子21被固定在旋转轴14的端部。转子21与旋转轴14通过诸如键配合等旋转方向的定位机构连接。转子21通过由固定螺栓25紧固于旋转轴14而被固定。转子21与旋转轴14一起旋转。转子21通过永久磁石提供磁场。
转子21具有杯状转子芯22。转子芯22连接至内燃机12的旋转轴14。该转子芯22包括:内筒,其被固定于旋转轴14;外筒,其位于内筒径向的外侧;环状底板,其在内筒与外筒之间扩展。转子芯22提供后述用于永久磁石的磁轭,转子芯22由磁性金属制成。
转子21,具有配置于转子芯22内表面的永久磁石23。永久磁石23被固定于外筒的内侧。永久磁石23,通过配置在径向内侧的保持杯24在轴向和径向上被固定。保持杯24由薄型非磁性金属制成。保持杯24固定于转子芯22。
永久磁石23具有多个片段(segment),各个片段为部分圆筒状。永久磁石23在其内侧提供多个N极和多个S极。永久磁石23至少提供磁场。永久磁石23,通过12个片段提供6对N极和S极,即提供12极的磁场。磁极也可以为其他数量。永久磁石23提供部分特殊磁极。这部分特殊磁极用来提供点火控制所需的基准位置信号。特殊磁极由与用于磁场的磁极排列不同的部分磁极提供。
定子31为环状部件。定子31为外凸极定子。定子31配置于转子21与机身13之间。定子31具有能够接纳旋转轴14与转子芯22内筒的贯通孔32c。定子31具有隔着间隙与转子21的内表面相对的外周面。外周面上配置有多个磁极32a。定子31,例如具有18个磁极32a。磁极32a也可以为其他数量。这些磁极32a被配置成与转子21的磁场相对。定子31具有电枢绕组。定子31具有多相电枢绕组。定子31固定于机身13,为具有多个磁极32a和多个三相绕组的三相多极定子。
定子31具有定子芯32。定子芯32通过固定于内燃机12的机身13,被配置于转子21的内侧。定子芯32在径向外侧,形成与永久磁石23相对的多个磁极32a。定子芯32通过层压电磁钢板或钢板等磁性材料形成。该电磁钢板或钢板等磁性材料,被成型为规定形状以形成多个磁极32a。定子芯32提供与永久磁石23的内表面相对的多个磁极32a。定子芯32的多个磁极32a之间设置有间隙32b。
定子31具有被缠绕于定子芯32的定子线圈33。定子线圈33被配置于定子芯32的外侧环状区域。定子线圈33提供电枢绕组。定子线圈33为三相绕组。定子线圈33可以选择使转子21以及定子31作为发电机或电动机工作。形成定子线圈33的线圈线为,由绝缘包覆线包裹的单线导体。线圈导线由铝系金属、如铝或铝合金制成。线圈端部37为线圈导线的端部。
定子31与机身13通过固定螺栓34连接。定子31通过被多个固定螺栓34拧紧于机身13而被固定。定子31被固定于自机身13向外延伸出去的毂部13a。毂部13a为呈筒状的部分。毂部13a为与机身13一体的金属制构件。
定子芯32与定子线圈33之间,配置有绝缘材料制成的绝缘体35。绝缘体35由树脂制成,也被称作绕线管。绝缘体35的一部分被定位成与磁极32a邻接,从而提供绕线管的凸缘部。绝缘体35的一部分,被配置于磁极32a轴向的两侧。在以下说明中,绝缘体35多数情况下是指绕线管的凸缘部。
传感器单元41提供内燃机用旋转位置检测装置。传感器单元41固定于定子芯32的一个端面。传感器单元41配置于定子芯32与机身13之间。
传感器单元41,通过检测磁通量,检测出转子21的旋转位置并输出显示旋转位置的电信号。所述磁通量由设置于转子21上的永久磁石23供给。传感器单元41具有多个旋转位置传感器43(以下简称传感器)。传感器43由霍尔传感器、MRE传感器(磁阻型半导体传感器)等提供。在该实施方式中,具有一个用于点火控制的传感器43以及三个用于电机控制的传感器43。多个传感器43,配置于相邻两个磁极部分之间。磁极部分主要由磁极32a提供。磁极部分有时包括磁极32a、定子线圈33以及绝缘体35。
传感器单元41容纳电路部件42。电路部件42包括基板、安装在基板上的电器元件以及配线等。传感器单元41容纳传感器43。传感器单元41具有由树脂材料制成的壳体51。壳体51容纳并保持电路部件42及传感器43。传感器43与电路部件42连接。壳体51具有用于容纳电路部件42的容器52。
壳体51至少容纳一个传感器43,具有至少一个用于直接或间接支撑的罩套53。罩套53也可被称为用于传感器43的鞘。多个罩套53包括,一个用于点火控制所需的基准位置检测用传感器的罩套53,以及三个用于旋转电机控制所需的传感器的罩套53。
与本实施方式中用于点火控制以及电机控制的永久磁石23相关的细节以及与多个传感器43相关的细节,可以引用作为专利文献列举的特开2013-233030号公报、特开2013-27252号公报或者发明专利第5064279号公报记载的内容,这些记载内容通过参照并入本发明。
壳体51具有紧固部54。紧固部54,在旋转电机10的径向上被设置成与容器52相比更靠近径向内侧。容器52与紧固部54之间设置有用于将二者连接起来的连接部55。固定螺栓44被配置成从定子芯32的、与机身13相反一侧的面贯通定子芯32。固定螺栓44,其自定子芯32突出的顶端部与紧固部54的内螺纹部分螺纹螺合。由此,传感器单元41被固定于定子芯32。容器52内填充有用于保护的密封树脂56。密封树脂56为用于保护电路部件42的浇注树脂。
传感器单元41具有外部连接用信号线11a,该信号线用于将传感器43输出的信号取出到外部。旋转电机10具有连接定子线圈33与电路11的多条电力线11b。电路11为连接电力线11b的外部电路。在旋转电机10作为发电机工作时,电力线11b将定子线圈33感应产生的电力供给到电路11。在旋转电机10作为电动机工作时,电力线11b从电路11向定子线圈33供给用于对定子线圈33进行励磁的电力。
信号线11a为旋转电机10所需的配线之一。电力线11b为旋转电机10所需的配线之一。信号线11a与电力线11b沿定子芯32的外侧环状区域配置。信号线11a也沿机身13铺设。电力线11b也沿机身13铺设。
图2中,定子线圈33为多相绕组。定子线圈33为三相绕组。定子线圈33为星形连接,具有多个相线圈u1、u2、v1、v2、w1、w2。电气性能上同相位的多个电相线圈u1、u2并联连接。多个相线圈v1、v2也并联连接。多个相线圈w1、w2也并联连接。多个相线圈u1、u2、v1、v2、w1、w2连接形成一组三相绕组(u1,u2)-(v1,v2)-(w1,w2)。因此,定子线圈33具有三个输出端PT以及一个中性点NT。输出端PT连接于两个线圈端部37与一条电力线11b之间。中性点NT连接六个线圈端部。此外,多个相线圈u1、u2、v1、v2、w1、w2也可以连接形成两组三相绕组u1-v1-w1,u2-v2-w2。
图3、图4中,定子芯32具有设置于径向外侧的外侧环状区域以及设置于径向内侧的内侧环状区域。外侧环状区域为用于配置定子线圈33的环状部分,也可被称为用于使多个磁极32a相互独立配置的磁极部分。外侧环状区域提供配置有多个磁极32a以及定子线圈33的第一环状区域。内侧环状区域也是用于将定子31固定于机身13的环状部分。内侧环状区域可以称为,多个磁极32a共同的公共磁路部分。内侧环状区域提供连接多个磁极32a的第一环状区域。外侧环状区域与内侧环状区域的界限,对应于绝缘体35提供的绕线管的内侧凸缘。
内侧环状区域被划分形成有贯通孔32c。该贯通孔32c用于接纳旋转轴14以及转子芯22的内筒。而且,内侧环状区域具有多个用于接纳多个固定螺栓34的贯通孔32d。该贯通孔32d有助于限定定子芯32在周向上的位置。定子芯32在内侧环状区域具有固定面32e。固定面32e用于将定子芯32固定于机身13。固定面32e扩展至贯通孔32c的周围以及贯通孔32d的周围。固定面32e设置于定子芯32的轴向端面。固定面32e具有包围贯通孔32c的细窄环状部分。固定面32e具有包围贯通孔32d的翼片(tab),该翼片由细窄环状部分向径向外侧延伸。
用于定子31的多个部件,例如,用于配线的配线部件,被配置成避开固定面32e在周向上相互分离。定子芯32上设置有部件安装部31a,该部件安装部用于配置并固定配线部件。该配线部件用于定子线圈33的输出端PT。绝缘体35,在内侧环状区域上形成部件安装部31a。定子芯32上设置有部件安装部31b。该部件安装部用于配置并固定配线部件。该配线部件用于定子线圈33的中性点NT。绝缘体35在内侧环状区域形成部件安装部31b。定子芯32上设置有部件安装部31c,该部件安装部用于配置并固定传感器单元41。这些部件安装部31a、31b、31c分别位于开设于周向上的两个贯通孔32d之间。部件安装部31a、31b、31c分别位于固定面32e的两个翼片之间。
部件安装部31a用于配置三个连接部分61、62、63。所述三个连接部分用于提供多个输出端PT。部件安装部31a也被称为端子台。三个连接部分61、62、63各自具有固定于绝缘体35的连接端子65。部件安装部31a用于配置支架81。该支架81用于支撑信号线11a和/或电力线11b。
部件安装部31b用于提供中性点NT。部件安装部31b也被称为端子台。部件安装部31b中,配置有图中未示出的连接端子。连接端子用于连接多个线圈端部,以提供中性点NT。
部件安装部31c用于配置传感器单元41。部件安装部31c由定子芯32的端面提供。
三个连接部分61、62、63提供用于多相绕组的多个输出端PT。三个连接部分61、62、63分别由连接端子65、与连接端子65电连接的多个线圈端部37以及与连接端子65电连接的电力线11b提供。而且,三个连接部分61、62、63分别具有用于使线圈端部37保持规定形状的引导部。引导部由绝缘体35提供。
三个连接部分61、62、63由径向长度不同的三个连接端子65提供。径向长度的不同,使得多条电力线11b在定子31的端面上可在径向上重迭配置。径向长度的不同,有助于抑制多条电力线11b的干扰。径向长度的不同,可以使沿定子31周向配置的多条电力线11b被设定成在轴向上不重迭。
三个连接部分61、62、63,由相对于径向其延伸角度不同的三个连接端子65提供。三个连接端子65,被形成为相对于径向以互不相同的角度延伸。角度的不同,使得多条电力线11b在定子31的端面上可在径向上重迭配置。角度的不同,有助于抑制多条电力线11b的干扰。角度的不同,可以使电力线11b的终端部分被设定成其延伸方向相互靠近。
由于三个连接部分61、62、63具有相似的形状,因此在以下的说明中以连接部分61为主进行说明。关于其他的连接部分62,63,可以参考连接部分61的相关说明。
连接端子65为板状部件。连接端子65为与定子芯32的轴向平行的板状部件。换言之,连接端子65为,相对于定子31的端面纵向扩展的板状部件。连接端子65与电力线11b以及线圈端部37连接。该电力线11b连接于作为外部电路的电路11。该线圈端部37自定子线圈33向外延伸。
连接端子65由导电金属制成。连接端子65可以由诸如铝或铝合金的铝系金属、诸如铁或铁合金的铁系金属、铜以及黄铜等材料提供。连接端子65的材料,根据与其连接的导线、例如线圈端部37的材料来选择。连接端子65,由适合连接定子线圈33以及电力线11b的材料来提供。例如,连接端子65的材料选择,要考虑到抑制其与线圈端部37组合引起的腐蚀。当线圈端部37为铝系金属时,连接端子65使用铝系金属或铁系金属。连接端子65与铝系金属或铜连接时,连接端子65有时可以由铁系金属提供。在本实施方式中,连接端子65为铁系金属。
连接端子65具有与电力线11b连接的外侧连接部66。连接端子65为用于沿外侧环状区域配置的电力线(配线)11b的配线部件。外侧连接部66也被称为第一连接部。外侧连接部66被配置于外侧环状区域即第一环状区域。
外侧连接部66,被形成为可接纳沿定子31的周向配置的电力线11b。具体说来,外侧连接部66具有爪部,该爪部划分形成向周向开口的缝隙。外侧连接部66具有适合与电力线11b连接的形状。为使电力线11b柔顺变形,电力线11b由通过绞合多根铜线形成绞合线提供。外侧连接部66具有可塑性变形以包围多根铜线的爪部。外侧连接部66能够变形以紧固电力线11b的端部。外侧连接部66具有适于焊接的形状。
连接端子65,具有与线圈端部37连接的内侧连接部67。连接端子65,为自定子线圈33延伸出去的线圈端部37所需的配线部件。内侧连接部67也被称为第二连接部。内侧连接部67配置于内侧环状区域、即第二环状区域。
内侧连接部67具有适合与线圈端部37连接的形状。线圈端部37,为旋转电机绕组的端部,是较粗导线的端部。内侧连接部67具有适合与铝系金属连接的形状。内侧连接部67具有适合与线圈端部37进行电阻焊、尤其是凸焊的形状。
连接端子65,具有延伸跨越外侧连接部66与内侧连接部67之间的腕部68。腕部68连接外侧连接部66与内侧连接部67。腕部68大致沿径向延伸。连接部分62的腕部沿径向延伸。连接部分61的腕部68,相对于径向略倾斜地延伸以靠近连接部分62。连接部分63的腕部,相对于径向略倾斜地延伸以靠近连接部分62。由此,三个连接部分61、62、63的腕部,互相靠近地倾斜延伸。
连接部分61、62、63,具有能够覆盖金属部露出部分的保护部件79。保护部件79,被设计成至少覆盖内侧连接部67以及线圈端部37。追加性地或替代性地,保护部件79,也可以被设计成覆盖腕部68和/或外侧连接部66。保护部件79可以由电绝缘性树脂材料提供。例如,保护部件79由滴落或涂覆的流体状态绝缘树脂硬化后形成。
图5中,连接部分61通过放大图被显示。图中示出的是对外侧连接部66进行锡焊时的焊料78。
连接端子65具有固定部69。固定部69为板状部件,该板状部件与定子芯32的轴向平行且由定子芯32的内侧向外侧扩张。固定部69的径向宽度与内侧连接部67的宽度相等。固定部69的径向宽度,小于部件安装部31a的径向宽度。固定部69,作为连接端子65的一部分与连接端子65设置为一体。固定部69在内侧环状区域被固定于绝缘体35。固定部69通过被插入狭缝76而固定连接端子65。狭缝76由绝缘体35形成。固定部69也是埋设于绝缘体35的埋设部分。固定部69在狭缝76内与绝缘体35咬合而被固定。固定部69也是用于固定连接端子65的基部。连接端子65呈悬臂状,其由设置在径向内侧端部的固定部69支撑。
内侧连接部67自绝缘体35沿定子芯32的轴向突出。内侧连接部67具有半圆形的顶端部,以形成超过预定厚度的保护部件79的层。内侧连接部67具有用于凸焊的突条71。突条71被形成为自内侧连接部67向线圈端部37突出。突条71沿定子芯32的轴向细长延伸。突条71沿多个线圈端部37的排列方向延伸。其结果,突条71与线圈端部37在其长度方向上产生交叉,例如两者被定位成垂直相交。
线圈端部37的顶端部设置有,绝缘被膜被剥掉的裸露部38。内侧连接部67与裸露部38连接。裸露部38被配置在突条71上。突条71的峰部与裸露部38通过凸焊焊接。
线圈端部37被配置成自定子线圈33沿轴向延伸出去,且以向径向内侧延伸的方式被配置于部件安装部31a。多个线圈端部37沿定子芯32的轴向被重迭配置。因此,沿突条71的长度方向配置有多个线圈端部37。
绝缘体35具有用于引导线圈端部37的引导部。引导部也是使线圈端部37保持规定形状的保持部。引导部,在线圈端部37连接于内侧连接部67前的工序中,使线圈端部37保持预定形状。引导部包括配置有线圈端部37的狭缝73。引导部包括用于划分形成狭缝73的狭缝划分部74、75。狭缝划分部74、75由沿轴向延伸出去的柱状部件提供。
狭缝73形成于部件安装部31a的径向外侧部位。狭缝73形成定子线圈33与绝缘体35的界限。狭缝73朝向径向外侧以及径向内侧开口。并且,狭缝73朝向轴向开口。因此,狭缝73提供可沿轴向接纳线圈端部37的形状。狭缝73周向宽度设定为,在线圈端部37被压入时能够保持线圈端部37。狭缝划分部74、75被形成为,可沿其表面使线圈端部37发生弯曲。线圈端部37在狭缝划分部74、75被弯曲成L型。
包含狭缝73的轴向底面位置的尺寸,根据所插入的线圈端部37的直径以及个数设定。例如,狭缝73的轴向底面位置被设定成,与裸露部38以及突条71的高度相同。由此,狭缝73以及狭缝划分部74、75作为位置决定部件,为实施凸焊将线圈端部37定位于合适位置。此外,为使裸露部38与绝缘被膜的界限部与狭缝73相比处于径向更内侧,设置有裸露部38以及狭缝73。这种设置可以使保护部件79切实覆盖裸露部38。而且,由于裸露部38没有绝缘被膜,因此在提供定子线圈33的线圈线中其直径略小。因此,若裸露部38或者界限部位于狭缝73内,都可能会产生因震动引起的应力集中或线圈端部37松动的现象。根据本实施方式,上述问题不会发生,可以将线圈端部37稳定保持、固定在狭缝73内。
绝缘体35在部件安装部31a上,划分形成接纳连接端子65的狭缝76。连接端子65通过被插入狭缝76而固定于绝缘体35。狭缝76沿径向细长延伸。其结果是,板状连接端子65被配置成沿径向延伸。在这里,“沿径向”一词既包括与径向严格一致的方向又包括相对径向略倾斜的方向。通过板状连接端子65被配置成沿径向延伸,使得周向宽度较小的部件安装部31a上可以配置有多个连接端子65。在其他观点中,内侧连接部67上连接作业所需的空间,由内侧连接部67的周围来提供。
绝缘体35在部件安装部31a上具有侧壁77。侧壁77被设置成,包围扩展至内侧连接部67周围的安装面。侧壁77在内侧连接部67的周围,提供浅盘状容器部分。侧壁77被形成为可以包围配置于部件安装部31a上的三个内侧连接部67。侧壁77阻止保护部件79在硬化前的过度流动和扩散。由此,保护部件79可切实覆盖内侧连接部67。而且,可抑制保护部件79向固定面32e上的流出。
在图6中,固定部69在轴向上,位于内侧连接部67的延长线上。由于内侧连接部67突出至绝缘体35之上,因此,也可以说固定部69被配置于内侧连接部67的下侧。内侧连接部67与固定部69在轴向上并行排列,因此被定位于定子31的预定位置。此外,固定部69将内侧连接部67牢固而稳定地固定。内侧连接部67的稳定,有助于提高焊接的连接可靠性。
如图5及图6所示,腕部68自提供内侧连接部67及固定部69的板状部分延伸出去。腕部68,也是与定子芯32的轴向平行且沿定子芯32的径向扩展的板状部件。腕部68沿内侧连接部67及固定部69的横向方向、即沿定子31的端面延伸出去。腕部68不覆盖定子31轴向上的固定部69的整个背部,即不覆盖图中的整个上端面。因此,腕部68的形状有助于提供后述端面65a。
形成固定部69以及内侧连接部67的板的端面65a,位于定子芯32轴向上的狭缝76的正上方。端面65a位于定子31轴向上的狭缝76的延长线上。在以下说明中,“上”一词,是指诸如图3或图4中所示定子31放置后连接端子65位于上侧情形时的“上”。“上”也指在定子芯32的轴向上远离定子芯32的方向。
端面65a为形成固定部69的板的端面的一部分。端面65a面向将固定部69插入狭缝76内的插入方向的后方。端面65a为限定形成固定部69的板的边缘的端面的一部分。端面65a面向定子31的轴向。端面65a为与定子31的轴向正交的面。端面65a,在定子31的轴向上,位于固定部69的延长线。端面65a也可称为固定部69的背部或固定部69的峰部。端面65a也可称为背后端面。端面65a提供受力面,该受力面用于承受将固定部69压入狭缝76内的按压力。端面65a也是将固定部69压入狭缝76内所需工具的接触面。工具有时会在端面65a留下接触痕迹。端面65a也可由与定子芯32的端面平行的平面提供。此外,该平面也可部分地由固定部69的峰部形成。
在图7中,支架81,其为沿外侧环状区域被配置的配线11a、11b所需的配线部件。支架81具有容纳并保持信号线11a和/或电力线11b的保持部82。保持部82即使在用于不需要传感器单元41的用途时,至少可捆束、保持多条电力线11b。保持部82被形成为圆筒状。筒中配置有信号线11a和/或电力线11b。保持部82被配置于定子31的外侧环状区域。保持部82被配置成跨越横亘于径向内侧及径向外侧之间。
支架81具有用于将支架81固定于绝缘体35的固定部83。固定部83仅设置于保持部82的径向内侧。固定部83也是被埋设于绝缘体35中的埋设部。固定部83被插入设置于绝缘体35上的狭缝84内而被固定。固定部83被固定于绝缘体35,从而被间接固定于定子芯32。固定部83也可以穿过绝缘体35的方式直接固定于定子芯32。支架81提供仅固定于径向内侧的悬臂电缆支架。
固定部83为与轴向平行且沿径向扩展的板状部件。在这里,“沿径向”一词包括与径向严格一致的方向,也包括相对于径向略倾斜的方向。固定部83面向定子31的周向。固定部83的径向宽度,小于部件安装部31a的径向宽度。固定部83在绝缘体35上占据的周向范围狭小。固定部83可以将支架81固定在狭小的部件安装部31a中。固定部83,可在狭小的部件安装部31a中,配置三个连接部分61、62、63以及支架81。
保持部82与固定部83之间设置有腕部85,该腕部85用于将保持部82定位成与固定部83相比更靠近径向外侧。腕部85具有提供L型截面形状的两个板状部分。其中一个板状部分与固定部83相同,面向定子31的周向。该板状部分沿轴向扩展。另一个板状部件,与轴向相交,并沿定子31的端面扩展。该板状部分,为相对于定子31的端面横向扩展的板状部分。该板状部分提供固定部83的一部分。腕部85在保持部82与固定部83之间提供较高刚性。L型截面沿保持部82的一个面延伸。由此,也可以使保持部82具备较高刚性。
固定部83为四边形,被插入到狭缝84内的顶端端面、沿轴向延伸的两侧端面、位于狭缝84外的背后端面所包围。形成固定部83的板的端面86,位于定子芯32轴向上的狭缝84的正上方。且端面86位于定子31轴向上的狭缝84的延长线上。
端面86为形成固定部83的板的端面的一部分。端面86面对将固定部83插入狭缝84内的插入方向的后方。端面86,其为限定形成固定部83的板的边缘的端面的一部分。端面86面向定子31的轴向。端面86为与定子31轴向正交的面。端面86具有平面。端面86在定子31的轴向位于固定部83的延长线。端面86也可称为固定部83的背部或固定部83的峰部。端面86也可称为背后端面。端面86提供受力面,该受力面用于承受将固定部83压入狭缝84内的按压力。端面86也是将固定部83压入狭缝84内所需工具的接触面。工具有时会在端面86留下接触痕迹。
腕部85被配置成自固定部83的侧面向横向延伸出去。此外,腕部85被配置成自固定部83的上侧向上方延伸。腕部85在固定部83上具有上述L型截面形状。因此,腕部85的一部分以及端面86位于固定部83的轴向上侧。该形状可在抑制固定部83与腕部85间连接部分变形的同时,形成端面86。
旋转电机10的制造方法包括,将连接端子65或支架81插入绝缘体35和/或定子芯32的插入过程。所述连接端子65为配线部件。端面65a、86作为受力面,承受插入方向的按压力。在插入工序中,位于固定部69、83正上方的端面65a、86被施加按压力。按压力将固定部69、83直直压入狭缝76、84,而不产生分力。由此,由悬臂支撑的配线部件因倾斜等导致的变形、配线部件的位置偏移得到抑制。可以在抑制固定部变形的同时,施加较强的按压力。其结果是,配线部件和定子芯32可被牢固地连接。此外,由于端面65a、86不需要较大的受力面,配线部件可被配置于狭小区域。
根据以上所述的实施方式,定子31具有配线11a、11b和/或线圈端部37所需的配线部件65、81。固定部69、83在内侧环状区域,将配线部件65、81固定于绝缘体35。固定部69、83为板状部件。该板状部件与定子芯32的轴向平行,且自定子芯32的径向内侧向径向外侧扩展。换言之,固定部69、83相对于定子芯32的端面呈竖直状态。而且,固定部69、83与径向一致或相对于径向略倾斜地扩展。因此,固定部69、83在内侧环状区域,仅占据狭小的周向范围,即可固定配线部件65、81。由此,配线部件65、81被配置于狭小区域。因此,可以提供一种车辆用旋转电机及其定子,其中配线所需的配线部件65、81被配置于定子31的内侧环状区域的狭小区域。
绝缘体35,在内侧环状区域上形成部件安装部31a。部件安装部31a上固定有固定部69、83。因此,可以有效利用狭小的内侧环状区域,安装配线部件65、81。配线部件的一个例子为,将配线11a、11b保持在外侧环状区域所需的支架81。由此,利用狭小区域即可固定支架81。配线部件的又一个例子为,连接电力线11b与线圈端部37的连接端子65。该电力线连接于外部电路。该线圈端部37自定子线圈33延伸出去。由此,利用狭小区域可固定连接端子65。
在本实施方式中,电力线11b所需的外侧连接部66以及线圈端部37所需的内侧连接部67,在径向上被分离配置。连接端子65,利用在定子31径向上扩展的范围,得以配置。由此,作为配线所需部件的连接端子65被配置于狭小区域。
外侧连接部66具有适合与电力线11b连接的形状,内侧连接部67具有适合与线圈端部37连接、且与外侧连接部66不同的形状。因此,连接端子65可以较高的可靠性提供以下两个连接:其与电力线11b的连接、以及其与线圈端部37的连接。
外侧连接部66与内侧连接部67在径向上被分离配置。因此,可以抑制一个连接部上的连接作业给另一个连接部带来的不良影响。此外,可以提供各个连接部上的连接作业所需的空间。因此,可以提供一种定子线圈33与电力线11b之间的连接作业简单易行的车辆用旋转电机及其定子。
内侧连接部67与线圈端部37通过凸焊予以连接。因此,可以为内侧连接部67与线圈端部37的连接提供可靠保证。突条71有助于增强凸焊的可靠性。而且,由于外侧连接部66与内侧连接部67在径向上被分离配置,因此即使伴随内侧连接部67中的凸焊产生溅射,也可以抑制其对外侧连接部66造成的影响。此外,即使在线圈端部由铝系金属制成时,凸焊也可以提供可靠连接。因此,可以提供一种车辆用旋转电机及其定子,其具有适于电力线11b的外侧连接部66以及适于线圈端部37的内侧连接部67。
(第二实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中三个连接部分61、62、63中使用了不同形状的连接端子65。取而代之地,在本实施方式中,三个连接部分61、62、63中使用的是相同形状的连接端子265。图中未示出支架81。图中示出的是用于固定支架81的狭缝84。
如图8所示,连接端子265具有腕部268。腕部268,比上述实施方式中的腕部68短。而且,腕部268在定子31的端面上呈L型。
外侧连接部66被配置于定子31的外侧环状区域。外侧连接部66,被配置在比内侧连接部267更靠近径向外侧。
内侧连接部267,其为沿定子31的周向或切线方向延伸的板状部件。线圈端部37被配置于内侧连接部267的径向内侧。
线圈端部37,被配置为自配置有定子线圈33的第一环状区域向径向内侧延伸。且线圈端部37,被配置为自第一环状区域向第二环状区域上延伸。在第一环状区域与第二环状区域之间,线圈端部37被配置为在径向上延伸。同时,线圈端部37被配置为,在定子31的轴向上,自定子线圈33的配置高度达到内侧连接部267所处的高度。
在第二环状区域上,线圈端部37进一步被配置为自与内侧连接部267相比更靠近径向外侧处,穿过内侧连接部267的侧面,从内侧连接部267向径向内侧迂回。换言之,线圈端部37被配置为,随着靠近其前端,自内侧连接部267的背面侧穿过内侧连接部267的侧面,向内侧连接部267的正面侧、即要被焊接的焊接面侧迂回。线圈端部37在内侧连接部267的侧面,朝向内侧连接部267被弯曲。线圈端部37具有弯曲部。内侧连接部267被定位于弯曲部内侧。线圈端部37被配置为在内侧连接部267的正面,与突条71提供的内侧连接部267的峰部交叉延伸。
线圈端部37的这种配置,是在内侧连接部267的正面侧以及背面侧,提供用于定位焊接用电极的腔体。其结果是,线圈端部37与焊接用电极之间的干扰得到抑制。
内侧连接部267可以使凸焊所需的电极沿径向开闭。因此,可以利用位于内侧连接部267径向内侧以及径向外侧的空间。此外,多个内侧连接部267沿定子31的轴向排列,因此,用于凸焊的电极,通过沿定子31周向使定子31与电极相对移动,可以在多个内侧连接部267上顺利移动。
(第三实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中,使用的是向周向扩展的内侧连接部267。取而代之地,在本实施方式中,使用的是向径向扩展的内侧连接部67。
如图9所示,连接端子365具有较短的腕部368。腕部368沿径向直线延伸。内侧连接部67,为与轴向平行且沿径向扩展的板状部件。在本实施方式中,外侧连接部66也配置成比内侧连接部67更靠近径向外侧。此外,外侧连接部66被定位于定子31的外侧环状区域、即定子线圈33被配置的区域。一点划线BDR表示定子31的中央环状区域与定子31径向外侧环状区域的界限。
(第四实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中,连接端子65、265、365以沿定子31周向配置电力线11b的方式被形成。取而代之地,在本实施方式中,连接端子465,可使电力线11b在定子31上沿径向配置。
如图10所示,连接端子465具有较短的腕部468。腕部468呈L型。连接端子465具有外侧连接部466。外侧连接部466,被形成为可接纳由径向外侧向径向内侧引入的电力线11b。在本实施方式中,外侧连接部466同样被配置成比内侧连接部67更靠近径向外侧。此外,外侧连接部466位于定子31的外侧环状区域、即位于配置有定子线圈33的区域。
(第五实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中,支架81通过固定于绝缘体35而被间接固定于定子芯32。取而代之地,在本实施方式中,支架81被直接固定于定子芯32。
定子芯32具有狭缝532f,该狭缝用于接纳支架81的固定部83。固定部83被压入狭缝532f而被固定。固定部83通过狭缝532f内的机械摩擦被固定。可替代地或追加地,固定部83与狭缝532f之间可设置粘着剂或诸如焊接部一类的连接部件。狭缝532f提供用于支撑支架81的支撑部。狭缝532f为在定子芯32周向上具有横向方向、大致沿定子芯32径向具有纵向方向的细长狭缝。
根据该结构,支架81可直接固定于定子芯32。由于定子芯32为金属制成,因此,可以牢固固定支架81。在该实施方式中,固定部83也是沿定子芯32的轴向及径向扩展的板状部件。固定部83在定子芯32的端面上,纵向突出且向径向延伸。因此,支架81仅占有定子芯32上周向上的狭小区域便可固定于定子芯32。
(第六实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中,用于凸焊的突条71向轴向延伸。取而代之地,可以采用与定子芯32的轴向垂直延伸的突条671。这种情况下,突条671与线圈端部637相交。
图12表示本实施方式中的连接端子65。连接端子65在内侧连接部67的表面上具有突条671。突条671相对于图纸平面向前突出。突条671延伸以与定子芯32的轴垂直相交。线圈端部637被配置成与突条671相交。例如,线圈端部637被配置成沿定子芯32的轴向立起。在该结构中,内侧连接部67与线圈端部637通过凸焊连接起来。
(第七实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中,支架81通过一个固定部83固定于定子芯32和/或绝缘体35。取而代之地,一个配线部件可以具有多个固定部。
图13为定子31的平面图。定子31具有多个连接部分61、62、63。定子31在定子芯32的端面上具有支架81。支架81具有用于保持信号线11a以及电力线11b的保持部82。
支架81具有多个固定部783a、783b。两个固定部783a、783b,为沿定子芯32的轴向扩展的同时,沿径向扩展的板状部件。第一固定部783a被配置于贯通孔32d与连接部分61之间。第二固定部783b被配置于两个连接部分61、62之间。因此,一个连接部分61被配置于两个固定部783a、783b之间。多个固定部783a、783b在定子芯32的周向上互相分离。
图14是图13中XIV-XIV线截面图。多个连接部分61、62、63,为在定子芯32的两面均具有连接部的贯通型连接部分。在以下的说明中,针对连接部分61进行说明。三个连接部分61、62、63具有相同的结构。
连接部分61具有贯通定子芯32的贯通型连接端子765。连接端子765固定于绝缘体35。连接端子765在定子芯32的一个端面上,具有第一连接部766。第一连接部766提供电力线11b与连接端子765的连接。连接端子765在定子芯32的另一个端面上具有第二连接部767。第一连接部767提供线圈端部37与连接端子765的连接。在本实施方式中,定子芯32,在配置有支架81的一个端面上具有第一连接部766,在与之相反的另一个端面上具有第二连接部767。也可以将第一连接部和第二连接部相反配置。连接部766、767可以通过以下连接方式提供:诸如锡焊、钎焊等利用低熔点连接材进行的连接,诸如铆接、压接或熔合(热铆接)等固相连接,或者诸如电阻焊、电弧焊等熔融连接。例如,第一连接部766可以通过锡焊提供,第二连接部767可以通过点焊提供。
定子芯32具有多条狭缝784a、784b。两条狭缝784a、784b贯穿多个钢板在定子芯32的轴向上延伸。狭缝784a、784b向定子芯32的一个端面开口。狭缝784a、784b不贯穿定子芯32。狭缝784a、784b是一个较浅的长方体状腔体。狭缝784a、784b在定子芯32的轴向上具有一定深度。狭缝784a、784b在定子芯32的径向上具有一定宽度。第一狭缝784a配置于贯通孔32d与连接部分61之间。狭缝784a、784b也可贯穿定子芯32。但狭缝784a、784b有时会成为阻扰磁束的屏障。为了在定子芯32上获得所预期的磁路性能,优选通过固定部783a、783b来填充狭缝784a、784b的内部腔体的预定比例。在这种情况下,可以补偿固定部783a、783b磁性的下降。例如,可以使狭缝784a、784b的深度与固定部783a、783b长度相等。而且,优选使狭缝784a、784b的深度与固定部783a、783b长度的差即气隙的长度,不大于定子芯32轴向厚度的四分之一。此外,宽度方向、厚度方向,可以设定同样的尺寸。
第一狭缝784a容纳第一固定部783a。第二狭缝784b被配置于两个连接部分61、62之间。第二狭缝784b容纳第二固定部783b。支架81通过两个固定部783a、783b被插入并固定于两个狭缝784a、784b而被直接固定于定子芯32。两个固定部783a、783b分别具有端面786a、786b。在本实施方式中,端面786a、786b为形成固定部783a、783b的板的端面的一部分。端面786a、786b在定子芯32的轴向上,位于狭缝784a、784b上。端面786a、786b面向插入方向的后方。端面786a、786b具有垂直于定子芯32轴向的面。端面786a、786b至少具有部分平面。
图15、16显示的是支架81。图15为沿图16箭头XV观察到的平面图。图16为沿图13以及图15的箭头XVI观察到的侧视图。此外,在这些图中示出了打开状态的保持部82。
在图15中,两个固定部783a、783b在定子芯32的端面上呈放射状延伸。腕部85连接保持部82及两个固定部783a、783b。腕部85具有称为梯形或扇形的形状。腕部85主要在第一环状区域上延伸。两个固定部783a、783b自腕部85向径向内侧延伸,且主要被定位于第二环状区域。端面786a、786b提供受力面,该受力面接纳将固定部783a、783b压入狭缝784a、784b内的按压力。端面786a、786b也是将固定部783a、783b压入狭缝784a、784b内所需工具所接触到的接触面。端面786a、786b延伸至与工具91接触所需的必要长度。端面786a、786b位于狭缝784a、784b的正上方、即位于轴向上的狭缝784a、784b的延长线上。
在图16中,两个固定部783a、783b具有用于加强与定子芯32间接合的锯齿状边缘787以及突出部788。锯齿状边缘787被形成于固定部783a、783b宽度方向的周围。边缘787在宽度方向上形成凹凸和尖角。固定部783a、783b上,形成有向板的厚度方向突出的突出部788。突出部788,增大了配置固定部783a、783b所需板状空间的厚度。换言之,突出部788,部分突出于固定部783a、783b的侧面。边缘787以及突出部788,可以通过冲压加工形成。突出部788,如图15所示,被形成为向两个固定部783a、783b之间突出。该突出部788,可以通过板材冲压加工形成。而且,通过使突出部788的突出方向相同,可使冲压模具制作变得容易。此外,突出部788也可以向两个固定部783a、783b的外侧突出。腕部85自定子芯32径向外侧的固定部783a、783b的边缘向径向外侧延伸。腕部85避开固定部783a、783b的正上方,仅自固定部783a、783b的径向外侧边缘向外延伸开支,以形成端面786a、786b。
旋转电机10的制造方法包括:准备工序,制造支架81;固定工序,将支架81固定于定子芯32;连接工序,将电力线11b连接至连接部766。支架81为金属板状部件。在准备工序中,自一张板上切下对应于支架81的预定形状部件。准备工序可以包括,用于形成锯齿状边缘787以及突出部788的冲压工序。准备工序还可包括,通过使预定形状部件弯曲以形成支架81的弯曲工序。由此,得到图15及图16所示的支架81。
在固定工序中,固定部783a、783b被插入到狭缝784a、784b内。首先,固定部783a、783b的顶端被定位于狭缝784a、784b的开口部。其次,支架81定位成预定姿势。然后,将工具91定位成可接触端面786a、786b。再然后,工具91在定子芯32的轴向上被作业。工具91的作业方向作为插入方向INST在图16中被示出。通过工具91按压端面786a、786b,固定部783a、783b被缓缓插入到狭缝784a、784b中。为将连接端子765的端部定位地高于端面786a、786b,固定部783a、783b被压入很深。固定部783a、783b被压入,以使端面786a、786b与连接部分61所需绝缘体35的高度大致相同。固定部783a、783b沿连接部分61所需绝缘体35的侧面被配置。
此时,由于端面786a、786b位于插入方向INST上的狭缝784a、784b的正上方,因此,按压力将固定部783a、783b笔直压入狭缝784a、784b中。由此,可以抑制固定部783a、783b的变形。固定部783a、783b与狭缝784a、784b的内表面强力接触。支架81被牢固固定于定子芯32。固定工序也可称为压入工序。
在连接工序中,电力线11b被配置成穿过保持部82。电力线11b被配置成其前端到达连接部766。电力线11b的前端,在连接部766中与连接端子765的端部连接。此时,由于连接端子765的端部,被定位成高于端面786a、786b,因此,固定部783a、783b不会妨碍连接部766中的连接作业。
根据本实施方式,可提供较高刚性的支架81。由于支架81被定位成突出于定子31的端面,因此,在旋转电机的制造工序中、或在内燃机上容易因与其他部件干扰碰撞而变形。但是,高刚性的支架81,可以抑制不希望有的变形。此外,高刚性的支架81,即使在内燃机产生振动的情况下,也可以减轻应力集中现象。而且,可以使支架81牢固固定于定子芯32。还能够在第一固定部783a与第二固定部783b之间配置其他部件。作为其他部件,可以是接线圈端部37与电力线11b之间电连接起来的连接部61。其结果是,可以提供一种配线所需部件被配置于定子31环状区域上的狭小区域的旋转电机10。
(第八实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在上述实施方式中,固定部83、783为沿定子31的径向延伸的板状部件。取而代之地,可以使用沿定子31的周向或切线方向延伸的固定部。这种情况下,固定部在狭缝的正上方也具有端面。
在图17中,定子31在定子芯32上有三个连接部分61、62、63。连接部分61、62、63为贯通型部件。连接部分61、62、63具有与第七实施方式相同的连接端子及连接部。在该实施方式中,在设置有连接部的一个端面上设置有支架81,该连接部连接有线圈端部37。电力线11b穿过定子芯32从而到达定子芯32的另一个端面。这些电力线11b在定子芯32的另一个端面上与连接部分61、62、63连接。
定子芯32上设置有用虚线表示的狭缝884。狭缝884沿定子芯32的周向,具体说来,沿切线方向延伸。狭缝884沿定子芯32的轴向延伸。连接部分61、62、63被设置在两个贯通孔32d之间。狭缝884也设置于两个贯通孔32d之间。狭缝884被设置成与连接部分61、62、63相比位于径向更外侧。电力线11b被配置为在定子芯32的上方,自径向内侧的第二环状区域向径向外侧延伸。支架81被配置在多条电力线11b与定子芯32之间。
图18为沿图17中箭头XVIII观察到的支架81的侧视图。支架81具有被插入到狭缝884的固定部883。狭缝884接纳固定部883。固定部883为与定子芯32轴向平行、且沿定子芯32的周向或切线方向扩展的板状部件。
图19为沿图18中箭头XIX观察到的支架81的侧视图。支架81具有端面886。端面886形成于固定部883与腕部85之间的角部。端面886由形成于角部的开口部分边缘提供。端面886为形成固定部883的板的端面的一部分。端面886在定子芯32轴向上位于狭缝884上。端面886面向插入方向INST的后方。在本实施方式中,固定部883也具有锯齿状边缘787以及突出部788。
图20为表示端面886的立体放大图。端面886可能与沿插入方向INST作业的工具91相接触。本实施方式,也可以在抑制支架81的变形的同时,牢固地连接定子芯32与支架81。
(第九实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。图21表示本实施方式中的旋转电机。在本实施方式中,电力线由符号A1表示。图22为包括定子31及传感器单元41的部分平面图。图中图21的截面位置由XXI-XXI线表示。
定子芯32具有用于接纳固定螺栓44的贯通孔32g,该固定螺栓用于固定传感器单元41。传感器单元41具有用于将旋转位置传感器43输出的信号取出到外部的外部连接用信号线11a。信号线11a具有可将定子31从车辆上的线束分离开的连接器。旋转电机10具有连接定子线圈33与电路11的多条电力线A1。电力线A1在旋转电机10作为发动机工作时,将定子线圈33感应产生的电流供给电路11。电力线A1在旋转电机10作为电动机工作时,将用于对定子线圈33进行励磁的电流自电路11供给定子线圈33。电力线A1具有可将定子31从车辆上的线束分离开的连接器。
电力线A1,具有自搭载于车辆上的电路延伸出来的线束A2。图中示出了可变形线束A2的铺设状态的一个例子。线束A2包括多条包覆线A3以及覆盖多条包覆线的罩套A6。一条包覆线A3,为以绝缘树脂包裹多芯铜线形成的电线。包覆线A3可以由铜线、铝线黄铜线等金属包覆线提供。罩套A6为玻璃网状管。罩套A6保护多条包覆线A3。
电力线A1具有连接所需的终端单元B1。终端单元B1连接定子线圈33的线圈端部37与线束A2。终端单元B1将线圈端部37与多条包覆线A3之间连接起来。终端单元B1为属于定子31的部件。
多个线圈端部37为电枢绕组的端部。一个线圈端部37有时包含有多条导线。线圈端部37为三相星形连接的三个端部。线圈端部37为引出线的端部。该引出线将形成定子线圈33的铜、铝等金属线引出到定子31的端面。线圈端部37,在定子31的端面上,在预定的狭小角度范围内,在周向和/或径向上被分散配置。图示的例子中,线圈端部37被配置于相邻三个磁极32a的范围里。线圈端部37在周向及径向上被分散配置。
终端单元B1具有多条汇流条B2。汇流条B2为铜、铝、黄铜、铁等适于通电的金属部件。汇流条B2为细长板状部件。汇流条B2将相对应的线圈端部37与包覆线A3电连接。汇流条B2与包覆线A3相比不易变形。因此,在定子31的端面上,汇流条B2容易保持给定的形状。
多条汇流条B2包含与多个线圈端部37的数量、以及多条包覆线A3的数量相应数量的汇流条。多条汇流条B2沿定子31的端面被排列成在周向上延伸。多条汇流条B2,在包覆线A3的端部与多个线圈端部37之间跨越延伸。
多条汇流条B2沿定子31的径向被配置成相互分离。多条汇流条B2,在与定子31的端面平行的一个平面上,以相互分离的状态被排列。因此,多条汇流条B2虽然在径向上被配置成多层重迭,在轴向上以单层方式被配置。
图示的例子中,包含有三个汇流条B3、B4、B5。汇流条B3位于径向最外侧,周向长度最大。汇流条B5位于径向最内侧,周向长度最短。汇流条B4在径向上位于两个汇流条B3、B5之间,在周向上具有中间长度。
图24为一个汇流条B2的立体图。汇流条B2被配置成,在定子31的端面上为竖直状态。汇流条B2被配置成其长边与定子31的端面平行。且汇流条B2被配置成,其作为板的宽平面与定子31的轴向平行。这样配置的汇流条B2,与定子31的径向相比,在轴向上更不易变形。而且,竖直状态下的汇流条B2,允许冷空气向定子31轴向流动。由此,可以减少旋转电机10冷却性能的下降。
一条汇流条B2具有用来与线圈端部37进行连接的第一连接部B6。图中示出了包含两根导线的线圈端部37。第一连接部B6也可称为铆接连接部或压接连接部。第一连接部B6通过弯曲汇流条B2的端部而形成。第一连接部B6形成接纳线圈端部37的狭缝状间隙。第一连接部B6被弯折以夹持线圈端部37或包裹线圈端部37。线圈端部37自定子31向轴向延伸以便能够进入第一连接部B6的间隙。第一连接部B6与线圈端部37通过机械压焊、锡焊、钎焊、电阻焊、激光焊、融合(热铆接)等电连接手法实现电连接。图中以虚线显示,采用锡焊时的焊料A8的形状示例。
一条汇流条B2具有用来与包覆线A3连接的第二连接部B7。第二连接部B7也可称为铆接连接部或压接连接部。第二连接部B7通过弯折汇流条B2的端部而形成。第二连接部B7形成沿汇流条B2长度方向延伸的有轴筒状部分。第二连接部B7为沿汇流条B2纵向方向延伸、且比汇流条B2粗的筒状部分。第二连接部B7通过以筒状部分接纳导体并使筒状部分向垂直方向变形而形成。第二连接部B7与包覆线A3利用机械压焊、焊接、电阻焊、激光焊、融合(热铆接)等电连接手法实现电连接。
图25为表示定子31上的多条汇流条B2的部分放大图。多个线圈端部37被配置于,定子线圈33所占据的环状区域的径向内侧。因此,多条汇流条B2具有自径向外侧向径向内侧延伸的弯曲形状。汇流条B2具有自定子31的径向外侧向径向内侧迂回的弯曲形状,例如,可以被称为“L型”或“^(插入符型)”的形状。换言之,汇流条B2呈现为,自后述终端支架C1向周向延伸,且自其长度方向的中间部位向径向迂回延伸并到达线圈端部37的形状。这种形状为在第一连接部B6上的电连接作业提供了便利。例如,可以为第一连接部B6提供在其周围作业所需的空间。而且,可以使多条第一连接部B6指向同一方向以使其整齐排列。
在本实施方式中,三组线圈端部37,在定子31上,在周向及径向上被分离配置。多个第一连接部B6,在定子31上,在周向及径向上被分离配置。三组线圈端部37,被定位成分别对应多个第一连接部B6中的一个。一组线圈端部37与一个第一连接部B6形成一个连接部。三个连接部在定子31上沿周向排列。在图示的例子中,三个连接部大致排列在一条直线上。这种配置为电连接作业提供了便利。例如,可以简单、可靠地确定连接作业的位置。
多条汇流条B2具有自径向外侧朝向径向内侧弯曲的形状。其结果,在多个第一连接部B6的周围,提供有同样的作业空间。在图中,夹持第一连接部B6的夹紧方向由箭头示出。在多个第一连接部B6上,提供有大致相同的夹紧方向。本实施方式中的第一连接部B6,为与线圈端部37形成连接,通过将汇流条B2的端部弯折而形成。因此,在第一连接部B6中的连接作业中,第一连接部B6有时由器械夹持。多条汇流条B2提供的多个第一连接部B6,在定子31上被配置成使夹持第一连接部B6的方向(图示箭头)大致相同。因此,作业者或自动化机械,可在减少对夹持第一连接部B6所需器械的微调的同时,夹住多个第一连接部B6。由此,汇流条B2的形状有助于电连接作业的简化。
回到图22以及图23,一个汇流条B2具有支撑部分B8,该支撑部分被固定并被支撑于后述终端支架C1。支撑部分B8由汇流条B2主体部分的一部分提供。支撑部分B8为邻接于第二连接部B7的部分。多条汇流条B2,其在第一连接部B6与支撑部分B8之间的长度,大于第二连接部B7与支撑部分B8之间的长度。汇流条B2的这种形状,可以使第一连接部B6上的连接作业变得容易。在对支撑功能进行说明时,支撑部分B8有时包括第二连接部B7。
终端单元B1具有终端支架C1。终端支架C1由电绝缘树脂制成。终端支架C1通过支撑多个汇流条B2而固定这些汇流条的位置。终端支架C1在使多条汇流条B2电绝缘的同时提供支撑。终端支架C1可以使多条汇流条B2、尤其是多个第二连接部B7集中配置于狭小区域内。终端支架C1通过支撑多条包覆线A3而固定这些包覆线的位置。终端支架C1被配置于定子31端面上的径向外侧的环状区域。更具体地说,终端支架C1被配置于配置有定子线圈33的环状区域中,并具有适合所述配置的形状。终端支架C1也可被称为端子台或汇流条支架。
罩套A6被配置为覆盖多条包覆线A3且覆盖终端支架C1。如图中用虚线所示,罩套A6沿多条包覆线A3的外侧延伸,且沿终端支架C1的外侧延伸,终止于终端支架C1的端部。
图26及图27为表示终端支架C1的立体图。终端支架C1为板状部件。终端支架C1具有,沿定子31的轴向观察可以称为圆弧形或扇形的形状。终端支架C1沿定子31的外周部分延伸。终端支架C1具有面向定子31轴向的开口、可以称为浅容器状或碟状的形状。终端支架C1的形状可以称为浴缸形状。终端支架C1也可以称做用于稳定固定多个第二连接部B7的固定部。终端支架C1在周向的一端具有汇流条支撑部C2,在周向的另一端具有包覆线支撑部C4。
汇流条支撑部C2为用于支撑多条汇流条B2的部分。汇流条支撑部C2,由终端支架C1周向一端的壁C1a来形成。汇流条支撑部C2,由被形成槽状的狭缝C2a、C2b提供。终端支架C1具有多个汇流条支撑部C2以支撑多条汇流条B2。所述多条汇流条支撑部C2,关于定子31的径向被配置有多层。这种配置可以使多个汇流条支撑部C2排列配置在径向上,有助于抑制定子31在轴向上的厚度。
壁C1a划分形成用于固定、接纳支撑部分B8的狭缝C2a。狭缝C2a接纳支撑部分B8。支撑部分B8被压入狭缝C2a中。狭缝C2a具有与支撑部分B8处的汇流条B1的厚度相同、或者略小的宽度。其结果,可利用终端支架C1的弹性固定汇流条B2。狭缝C2a提供汇流条支撑部C2。终端支架C1具有用以支撑三个汇流条B3、B4、B5的三个狭缝C2a。
壁C1a划分形成用于固定、接纳第二连接部B7的狭缝C2b。狭缝C2b为自狭缝C2a起连续延伸的槽。狭缝C2b比狭缝C2a在径向上的宽度大。因此,在狭缝C2a与狭缝C2b之间形成有阶高差。狭缝C2b接纳第二连接部B7。第二连接部B7被压入狭缝C2b中。终端支架C1具有用于支撑三个汇流条B3、B4、B5的三个狭缝C2b。其结果是,可利用终端支架C1的弹性固定汇流条B2。
终端支架C1,由于具有由间隔壁分隔而成的3个狭缝状汇流条支撑部C2,能够使三个第二连接部B7可靠地绝缘。例如,即使第二连接部B7上存在因铆接产生的烧瘤、焊接时会有的突起、或自焊料延伸出的突起,也能够确保多个第二连接部B7之间的电绝缘。
多条汇流条B2,在汇流条支撑部C2上也被配置成所述竖直状态。即多条汇流条B2被配置成,因其呈板状而具有的矩形截面的厚度方向与定子31的端面大致平行。汇流条支撑部C2在其厚度方向夹持支撑部分B8及第二连接部B7。更具体地,在汇流条支撑部C2上,多条汇流条B2被配置成其厚度方向与定子31的径向大致相同。这种配置有助于减小汇流条支撑部C2上的终端支架C1的尺寸,例如减小径向的形成宽度。
包覆线支撑部C4为用于支撑多条包覆线A3的部分。包覆线支撑部C4由终端支架C1周向另一端的壁C1b形成。壁C1b划分形成用于固定、接纳包覆线A3的狭缝C4a。一个狭缝C4a接纳一条包覆线A3。一条包覆线A3被压入一个狭缝C4a内。终端支架C1具有用于接纳三组包覆线A3的三个狭缝C4a。终端支架C1具有多条包覆线支撑部C4,以支撑多条包覆线A3。所述多条包覆线支撑部C4关于定子31的径向被配置有多层。这种配置可以使多条包覆线A3在径向上并列配置,有助于抑制定子31在轴向上的厚度。
包覆线支撑部C4具有用于容纳多条包覆线A3之端部的集合室C5。集合室C5被划分形成于壁C1a与壁C1b之间。集合室C5作为针对多条包覆线A3的应力控制部发挥功能。而且,集合室C5还可被用作存储粘合剂或浇注树脂等密封树脂的储藏室。封装树脂固定多条包覆线A3。密封树脂保护多条包覆线A3的端部。在这种结构中,终端支架C1中埋设有包覆线A3的端部。而且,密封树脂也可被用来覆盖第二连接部B7和/或支撑部分B8。在这种结构中,终端支架C1中埋设有包覆线B2的第二连接部B7和/或支撑部分B8。
本实施方式中的终端支架C1可提供多种功能。终端支架C1是通过支撑多条汇流条B2而固定这些汇流条位置的支撑部件。终端支架C1也是通过支撑多条包覆线A3而固定这些包覆线位置的支撑部件。终端支架C1还是保护第二连接部B7的保护部件。
回到图22及图23,终端单元B1具有夹子91。夹子91可以由金属或树脂提供。本实施方式中的夹子91为板状金属制品。夹子91为固定部件,该固定部件用于将电力线A1固定于定子31上的预定位置。夹子91将线束A2支撑于定子31上的预定位置。夹子91将终端单元B1支撑于定子31上的预定位置。夹子91将终端支架C1支撑于定子31上的预定位置。
夹子91具有被固定于定子31的固定部92。固定部92被固定于定子芯32、或定子线圈33上的部件。例如,固定部92被压入设置在定子芯32的凹部,或接合于定子线圈33的树脂制绕线管。固定部92可具有与在先实施方式中固定部883相同的形状。
夹子91具有用于支撑自传感器单元41向外延伸的信号线11a的小夹片93。小夹片93被设置于定子31上的径向内侧。
夹子91具有通过支撑终端支架C1从而支撑终端单元B1及线束A2的大夹片94。大夹片94与小夹片93相比被设置于径向更外侧。大夹片94形成大于小夹片93的环。大夹片94在被罩套A6盖住的部位支撑终端支架C1。大夹片94被配置于集合室C5上,该集合室C5配置有多条包覆线A3的端部。在本实施方式中,包覆线A3的端部与终端支架C1被罩套A6覆盖。大夹片94在罩套A6上保持终端支架C1和包覆线A3的端部。由此,终端支架C1与多条包覆线A3被平稳固定。
所述旋转电机10的制造方法还可以包括:组装终端单元B1的组装工序、以及将定子31与终端单元B1组合起来的工序。
终端单元的组装工序可以包括包覆线处理工序与终端支架处理工序。在包覆线处理工序中,在一条包覆线A3的端部,经由第二连接部B7连接有与之对应的一条汇流条B2。在该状态下,由于包覆线A3较柔软,多条汇流条B2的位置不稳定。在终端支架处理工序中,将多条汇流条B2安装于终端支架C1。此时,在本实施方式中,多条包覆线A3的端部也被安装于终端支架C1。通过将支撑部分B8插入对应的狭缝C2a、将第二连接部B7插入对应的狭缝C2b,汇流条B2被固定于终端支架C1。与此同时,或在这前后,连接于所述汇流条B2的包覆线A3被插入对应的狭缝C4a,包覆线A3的端部被配置到集合室C5内。
将定子31与终端单元B1组合的工序可以包括:配置过程,将终端单元B1配置于定子31上的预定位置;电连接过程,连接线圈端部37与汇流条B2。在本实施方式中的终端单元B1上,多条汇流条B2被相对固定于预定位置。因此,在配置工序中,一旦终端支架C1被定位于定子31上的预定位置,多个第一连接部B6即被定位于定子31上的预定位置。且多个第一连接部B6被定位于适合与多个线圈端部37连接的位置。在电连接工序中,线圈端部37与汇流条B2通过第一连接部B6被电连接。被连接到对应的线圈端部37。
针对终端单元B1的组装工序,利用组装器械至少可部分实现自动化。例如,第二连接部B7上的连接工序可以实现自动化。此外,将汇流条B2与包覆线A3安装于终端支架C1的工序可以实现自动化。将定子31与终端单元B1组合的工序,利用组装器械至少可部分实现自动化。例如,将夹子91安装于定子31上的工序可以实现自动化。此外,在第一连接部B6上的连接工序,由于第一连接部B6的位置由汇流条B2与终端支架C1稳定维持,可以实现自动化。
在本实施方式中,电枢绕组的三个线圈端部37,通过终端单元B1连接于线束A2。并且,多条汇流条B2由终端支架C1支撑,因此多条汇流条B2的位置得以稳定保持。由此,可以将第一连接部B6稳定地定位于预定位置。其结果是,可以提供电枢绕组的线圈端部37与第一连接部B6的连接作业简单易行的旋转电机。连接作业变得容易,会对作业人员形成支援。基于其它观点,连接作业变得容易,使得借助时序控制的作业机械实现自动化成为可能。
本实施方式中,在终端支架C1与线圈端部37之间,多条汇流条B2并未覆盖诸如罩套A6之类的电绝缘部件而处在裸露状态。且多个第一连接部B6也未覆盖诸如罩套A6之类的电绝缘部件而处在裸露状态。多个线圈端部37在定子31上被分散配置。其结果是,在多个第一连接部B6之间,提供有电绝缘所需的足够大的距离。而且,多条汇流条B2为维持其形状具有足够的粗度。此外,多条汇流条B2由终端支架C1牢固支撑。而且,多个第二连接部B7之间,通过终端支架C1确保其电绝缘性。因此,因所述汇流条B2变形和/或偏移导致的短路现象很少会发生。
(第十实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。可采用图28所示的第一连接部AB6,以替代上述实施方式中的第一连接部B6。
第一连接部AB6具有比汇流条B2的主体部分更大的宽度。第一连接部AB6被形成为比汇流条B2的本体部分更向定子31的轴向突出。而且,第一连接部AB6在被弯曲的工序中,顶端部被弯折成尖细形状。通过第一连接部AB6,线圈端部37与汇流条B2得以连接,该第一连接部AB6具有自汇流条B2突出的形状。突出的形状使得定子31上的电连接作业变得更加容易。例如,突出的形状可以使通过器械夹持顶端的作业变得容易。而且,尖细形状的第一连接部AB6使得自其顶端部开始的作业变得容易。例如,尖细形状使器械抓握变得容易。
在图中,以虚线表示在第一连接部AB6进行锡焊时所用焊料A8的形状示例。此外,图中还用虚线示出了,保护汇流条B2及第一连接部AB6的保护膜A9的一示例形状。保护膜A9可以由电绝缘性树脂材料提供。保护膜A9还可以通过涂覆、浸渍等多种方式来形成。
(第十一实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。可采用图29-图32所示的包覆线支撑部BC4,以替代上述实施方式中的包覆线支撑部C4。
终端支架C1通过橡皮制绝缘管BC1b,提供周向另一端的壁。橡皮制绝缘管BC1b安装在形成终端支架C1的树脂部件上。在本实施方式中,终端支架C1也具有容器形状。包覆线支撑部BC4由形成于橡皮制绝缘管BC1b中的贯通孔BC4a提供。贯通孔BC4a具有与包覆线A3的直径相等或略小的内径。包覆线A3被配置成穿过贯通孔BC4a。通过这种结构,终端支架C1的主体部分与绝缘管BC1b之间的间隙得到抑制。而且,橡皮制绝缘管BC1b与包覆线A3之间的间隙也得到抑制。其结果是,当在集合室使用粘着剂或浇注材料时,可以抑制这些流体在制造工序中的流出。
(第十二实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。上述实施方式中的终端支架C1、C1,可进一步追加拥有容纳多条汇流条B2的容器部CC6。
在图33、图34中,终端支架C1具有容器部CC6。容器部CC6可容纳多条汇流条B2。容器部CC6还可作为保护汇流条B2的保护部件发挥功能。
容器部CC6与在先实施方式记载的终端支架C1的部件一体成型。至少汇流条支撑部C2与容器部CC6由在汇流条支撑部C2与容器部CC6之间连续的树脂材料形成。容器部CC6与传感器单元41的壳体51是分开的。
容器部CC6呈与定子31的端面平行扩展、可称为浅容器状或碟状的形状。容器部CC6的形状也可称为圆弧形或扇形。容器部CC6具有底壁和侧壁,该底壁与定子31的端面平行扩展,该侧壁围绕底壁边缘立起。底壁以跨过多个线圈端部37配置区域的方式扩展。在底壁和/或侧壁上,设置有接纳多个线圈端部37的贯通孔和/或缺口。在本实施方式中,多个线圈端部37,穿过底壁被配置于容器部CC6的内部。
多条汇流条B2被配置于容器部CC6。多条汇流条B2被配置在一个平面上,因而容器部CC6在定子31轴向上的高度得到抑制。
容器部CC6因此可发挥出将多个线圈端部37定位于预定位置的作用。容器部CC6还可发挥出将多条汇流条B2定位于预定位置的作用。尤其是其底壁,可以抑制汇流条B2在定子31轴向上的变形。容器部CC6还可作为保护部件,发挥防止多条汇流条B2发生机械变形或防止其与其他部件发生电接触。
在本实施方式中,容器部CC6被用作储存密封树脂的容器。在容器部CC6中注入密封树脂,以覆盖多条汇流条B2、多个线圈端部37、以及第一连接部B6的至少一部分。在优选的实施方式中,密封树脂被填充至完全覆盖多条汇流条B2、多个线圈端部37以及整个第一连接部B6。取而代之地,也可以用密封树脂仅覆盖第一连接部B6及线圈端部37。此外,可以不以电绝缘为目的,而只是为了将汇流条B2固定于容器部CC6而在汇流条B2及容器部CC6之间使用密封树脂。由此,在容器部CC6的内部,多条汇流条B2的位置得到稳定保持。而且,可以保护多条汇流条B2不与其他部件接触。此外,第一连接部B6还可得到机械性、及电性保护。
(第十三实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。可采用图35及图36所示的容器部DC6,以替代上述实施方式中的容器部CC6。
容器部DC6与传感器单元41的壳体51一体成型。容器部DC6与壳体51由连续的树脂材料成型而成。其结果是,终端支架C1与壳体51一体成型。根据本实施方式,可以使配置于定子31端面上的电器部件作为单一部件处理。由此,使得在定子31上安装传感器单元41及终端单元B1的作业变得容易。
(第十四实施方式)
本实施方式是将在先实施方式作为基础实施方式的变形例。在本实施方式中,在第一连接部B6上采用的是图5所示的凸焊。在图37中,终端单元B1具有容器部EC6。容器部EC6具有引导线圈端部37、并将其定位于预定位置的狭缝73。狭缝73由设置于容器部EC6的狭缝划分部74、75划分形成。线圈端部37自容器部EC6的径向内侧边缘,被导入到容器部EC6上,进而被导入容器部EC6中。狭缝73沿线圈端部37要被铺设的预定方向延伸。
汇流条B2具有与图5所示的连接部67相似的形状,以提供第一连接部B6。在第一连接部B6上,形成有突条。在第一连接部B6提供的端子上,突条被形成为自端子背面向端子正面突出。在图示的例子中,突条被形成为大致向径向外侧突出。
线圈端部37被配置成自第一连接部B6上的端子背面向正面迂回。其结果是,线圈端部37被配置成自端子背后搭到端子上。在第一连接部B6上,线圈端部37被配置于突条之上。第一连接部B6与线圈端部37通过凸焊接合在一起,从而得以电连接并机械连接。根据本实施方式,易于配置凸焊所需电极的形状被提供。其结果是,可以提高生产率。在上述实施方式中,第一连接部B6被配置成在定子31的端面上向周向扩展。换言之,第一连接部B6的表面,指向定子31的径向,突条沿径向突出。取而代之地,第一连接部B6也可以被配置成在定子31的端面上沿径向扩展。此时,第一连接部B6的表面指向定子31的周向,突条沿周向突出。
(其他实施方式)
本说明书中的公开内容不受示例实施方式的限制。本发明包括示例实施方式以及本领域技术人员在其基础上作出的变形实施方式。例如,本发明不受限于实施方式中所示的零部件和/或元件的组合。本发明可通过各种不同的组合予以实施。本发明包括可向实施方式追加的追加部分。本发明也包括对实施方式中的零部件和/或元件加以省略的实施方式。本发明还包括一个实施方式与其他实施方式之间进行的零部件和/或要素的置换或组合。本发明的技术范围不限于实施方式中的记载内容。本发明所公开的几个技术范围,除了包含权利要求书的记载内容表述,还应该理解为包含与权利要求书记载内容具有同等意义及范围内的所有变更。
在上述实施方式中,外侧连接部66、466具有适合铆接加工或锡焊的形状。替代性地或追加性地,外侧连接部也可具有适合熔融加工的形状。
在上述实施方式中,内侧连接部67、267具有适合凸焊的形状。取而代之地,内侧连接部67、267也可具有适合与线圈端部37进行电阻焊的形状。此外,内侧连接部67、267还可以具有适合锡焊的形状。内侧连接部67、267可以具有适合与外侧连接部66、466不同连接工艺的形状。内侧连接部67、267采用锡焊替代凸焊时可以使用助焊剂。例如,线圈端部37为铝系金属时,有时要使用具有较强活性的助焊剂。此时,本发明所公开的连接端子可以抑制因助焊剂产生的不良情况。例如,助焊剂残渣会腐蚀内侧连接部67、267,需要充分洗涤。在该情况下,本发明所公开的连接端子可以减小需要洗涤的范围。此外,可防止助焊剂意外沾到线圈的其他部分。
在上述实施方式中,三个连接端子65、265、365、465在部件安装部31a上,仅固定于绝缘体35。取而代之地,多个连接端子之间也可以通过电绝缘材料连接。例如,可以采用延伸跨越于三个连接端子之间的辅助支架。此外,也可以使保护部件79跨越于三个连接端子。而且,在上述实施方式中,连接端子为仅由固定部69支撑的悬臂状部件。取而代之地,可以在多个位置支撑连接端子。例如,可以将用于支撑腕部68的突出部分形成于绝缘体35。例如,可以使狭缝划分部74、75或与其相似的轴向突出部形成于绝缘体35,使连接端子在周向上与其不相接触。由此,可将连接端子保持于理想形状,减少不希望有的变形。
在上述实施方式中,形成定子线圈33的导线由铝系金属制成。取而代之地,也可使用铜制导线。在上述实施方式中,定子线圈33为星形连接。取而代之地,定子线圈33为三角形连接。
在上述实施方式中,连接端子65为平板状。取而代之地,连接端子65可以为弯曲板状。此外,整个连接端子65可以略弯曲地沿定子31的径向延伸。
在上述实施方式中,定子31的机身13的端面上设置有连接端子65。连接端子65可以设置于定子31的任一端面或设置于两个端面。例如,连接端子65可以设置在面对转子21的端面上。
在上述实施方式中,在线圈端部37的顶端形成裸露部38。取而代之地,可以不形成裸露部38,将带有绝缘被膜的线圈端部37直接与连接端子65焊接。在这种情况下,绝缘被膜会因焊接被破开。
在上述实施方式中,连接端子65与多个线圈端部37及电力线11b电连接。除此以外,连接端子65还可以与其他部件电连接。例如,连接端子65可以与用于测量电流或电压的传感器终端电连接。
在上述实施方式中,以将连接端子65压入绝缘体35的方式固定连接端子65。取而代之地,可以在用树脂成型绝缘体35的工序中,注塑成型连接端子65。
在上述实施方式中,定子芯32与绝缘体35为分开的独立部件。取而代之地,可以使定子芯32与绝缘体35成为一体。例如,可以在绝缘体35中注塑成型定子芯32。此外,在上述实施方式中,提供部件安装部31a的绝缘体35,提供用于定子芯33的绕线管。取而代之地,提供部件安装部31a的绝缘体与提供绕线管的绝缘体可以为不同的部件。例如,可只将部件安装部31a部分作为单独部件,安装于定子31。
在上述实施方式中,转子21为自旋转轴14的端部向机身13覆盖的杯子形状。取而代之地,可以使用向旋转轴的端部开口的杯状转子。在这种情况下,定子31有时被安装在作为机身13的罩套部件上。在上述实施方式中,旋转电机10为所谓的外转子型。取而代之地,旋转电机10可以为内转子型。内转子型也可以使用连接端子65。旋转电机10为内转子型时,第一环状区域为内侧环状区域,第二环状区域为外侧环状区域。第一连接部作为内侧连接部被配置于内侧环状区域,第二连接部作为外侧连接部被配置于外侧环状区域。
在上述实施方式中,两个固定部783a、783b被配置于一个连接部分61的周向两侧。取而代之地,两个固定部783a、783b也可以被配置于多个连接部分的周向两侧。例如,两个固定部783a、783b之间可以配置有两个连接部分61、62。此外,两个固定部783a、783b呈放射状延伸。取而代之地,两个固定部783a、783b可以被配置形成各种互不相同的角度。例如,两个固定部783a、783b可以平行配置。腕部85可以以多种形状提供。例如,腕部85可以形成为以固定部783a的延伸方向为一边、以固定部783b的延伸方向为另一边的多边形。
除了上述实施方式,固定于定子芯32的支架81,可以作为接地连接所需的部件来使用。例如,可以在支架81上设置端子,以连接接地电位的电力线。支架81经由定子芯32可与机身13实现电导通。
在上述实施方式中,旋转电机10提供交流起动发电机。取而代之地,旋转电机10可以构成发电机。
例如,在上述实施方式中,旋转电机10具备发电机功能以及电动机功能。取而代之地,旋转电机10可以仅具备发电机功能,或仅具备电动机功能。
在上述实施方式中,多条汇流条B2在径向上被多层配置。取而代之地或追加性地,多个汇流条B2的全部或部分可以在轴向上被多层配置。
在上述实施方式中,采用的是垂直于长度方向的截面为板状的汇流条B2。取而代之地,可以使用其截面为圆形或正方形的汇流条B2。此时,第一连接部B6和/或第二连接部B7中的截面形状可以被成型为板状。此外,支撑部分B8中的横截面形状,可以成型为适合配置于狭缝的板状。在上述实施方式中,板状汇流条B2被配置成竖直状态。取而代之地,可以使板状汇流条的宽平面与定子31的端面平行的方式配置汇流条。
在上述实施方式中,采用的是金属制夹子91。取而代之地,也可以采用树脂制夹子。此外,夹子91可以通过螺栓固定于定子31。而且,可以将夹子91与终端支架C1形成为一体。例如,可以将金属夹子91在树脂制终端支架C1中注塑成型。此外,也可以在树脂制终端支架C1中一体成型树脂制夹子。
在上述实施方式中,通过将汇流条B2压入终端支架C1上形成的狭缝C2a、C2b,将多条汇流条B2与终端支架C1连接。取而代之地,可以将汇流条B2仅压入狭缝C2a或仅压入狭缝C2b中。例如,采用将汇流条B2仅压入狭缝C2a中的结构,第二连接部B7可以被构成为以突出于终端支架C1的方式被保持。或者,不采用压入的方式,可以利用粘着剂或密封树脂使汇流条B2支撑于终端支架C1。而且,可以将多条汇流条B2在端子台C1的树脂材料中注塑成型。此外,可以使汇流条B2与狭缝C2a、C2b间的嵌合成为松动嵌合。在这种情况下,可以在狭缝C2a、C2b的入口处设置爪状结合部以将支撑部分B8保持在狭缝C2a、C2b内,该结合部提供汇流条B2与端子台C1之间的卡扣结构。
在上述实施方式中,终端支架C1为圆弧状。取而代之地,终端支架C1可以具有矩形形状、细长棒状等各种形状。此外,在上述实施方式中,终端支架C1为容器状。取而代之地,终端支架C1可以是具有提供汇流条支撑部C2所需狭缝的、梳齿状等多种形状。
在上述实施方式中,将多个线圈端部37配置于定子线圈33的径向内侧。取而代之地,可以将多个线圈端部37配置于定子线圈33的径向外侧。这种情况下,多条汇流条B2被赋予以下形状:自终端支架C1向周向延伸,且自中央部分向径向外侧迂回延伸并到达线圈端部37。
在上述实施方式中,汇流条B2以及第一连接部B6被配置为露出金属部分。取而代之地,可以覆盖有本发明所公开的保护膜A9。或者,可在多条汇流条B2的全部或至少一个上覆盖罩套。亦或,可以在一个汇流条B2的全部或至少一部分上覆盖罩套。
在上述实施方式中,壳体51被固定支撑于定子31。此外,壳体51可以具有与机身13接触所需的脚部或腕部。脚部可以被形成为通过与机身13接触发生弹性形变。公开这种脚部的日本发明专利申请2014-243431号记载的内容,作为本说明书的技术公开内容,通过参照引用到本发明。壳体51作为腕部其可以具有记载于专利文献4的腕部。
在上述实施方式中,终端支架C1仅被固定于定子31。取而代之地,终端支架C1可以设有用于限定与机身13相对位置的脚部或腕部。该结构通过终端支架C1可以提供在定子31与机身13间的旋转方向上的定位。
附图标记说明
10内燃机用旋转电机、11电路、11a信号线、11b电力线、
12内燃机、13机体、14旋转轴、21转子、
22转子芯、23永久磁石、24保持杯、31定子、
31a、31b、31c部件安装部、32定子芯、
32a磁极、32b间隙、32c、32d贯通孔、
32e固定面、532f狭缝、33定子线圈、
35绝缘体、37、637线圈端部、38裸露部、
41传感器单元、42电路部件、43旋转位置传感器、
25、34、44固定螺栓、51壳体、52容器、53罩套、
54紧固部、55连接部、56密封树脂、
61、62、63连接部分、65连接端子、66、466外侧连接部、
67、267内侧连接部、68、268、368、468腕部、69固定部、
71、671突条、73狭缝、74、75狭缝划分部、
76、狭缝、77侧壁、78焊料、79保护部件、
81支架、82保持部、83固定部、84狭缝、85腕部、
65a端面、86端面、
765连接端子、766、767连接部、783a、783b固定部、
784a、784b狭缝、786a、786b端面、
787边缘、788突起部、
883固定部、884狭缝、886端面。
A1电力线、A2线束、A3包覆线、
A6罩套、A8焊料、A9保护膜、
B1终端单元、B2、B3、B4、B5汇流条、
B6、AB6第一连接部、B7第二连接部、B8支撑部分、
C1、BC1终端支架、C1a壁、C1b壁、
BC1b套管、C2汇流条支撑部、C2a狭缝、
C2b狭缝、C4、BC4包覆线支撑部、C4a狭缝、
C5集合室、91夹子、92固定部、
93小夹片、94大夹片、
BC4a贯通孔、CC6、DC6容器部。

Claims (15)

1.一种内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,其包括:
定子芯(32),其具有配置有多个磁极(32a)的第一环状区域、以及连接多个所述磁极的第二环状区域,且在所述第二环状区域上具有固定面(32e);
定子线圈(33),其被配置于多个所述磁极;
绝缘体(35),其被安装于所述定子芯;以及
配线部件(65、81),其用于沿所述第一环状区域被配置的配线(11a、11b)和/或自所述定子线圈向外延伸的线圈端部(37、637),所述配线部件具有固定部(69、83、783a、783b),所述固定部为与所述定子芯的轴向平行、且沿所述定子芯的径向扩展的板状部件,所述固定部在所述第二环状区域上被直接或间接固定于所述定子芯,
所述固定部具有在所述定子芯的周向上互相分离的第一固定部(783a)以及第二固定部(783b);
所述第一固定部与所述第二固定部之间具有其他部件(61)。
2.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述定子芯和/或所述绝缘体具有沿所述定子芯的轴向延伸、并接纳所述固定部的狭缝(84、784a、784b),
所述固定部以所述定子芯的轴向为插入方向,被插入所述狭缝内,
所述固定部具有端面(65a、86、786a、786b),所述端面为形成所述固定部的板的端面的一部分,所述端面在所述定子芯的轴向上位于所述狭缝上,且面向所述插入方向的后方。
3.一种内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,其包括:
定子芯(32),其具有配置有多个磁极(32a)的第一环状区域、以及连接多个所述磁极的第二环状区域,且在所述第二环状区域上具有固定面(32e);
定子线圈(33),其被配置于多个所述磁极;
绝缘体(35),其被安装于所述定子芯;以及
配线部件(65、81),其用于沿所述第一环状区域被配置的配线(11a、11b)和/或自所述定子线圈向外延伸的线圈端部(37、637),所述配线部件具有固定部(69、83、783a、783b、883),所述固定部为与所述定子芯的轴向平行扩展的板状部件,所述固定部在所述第二环状区域上被直接或间接固定于所述定子芯,
所述配线部件延伸于所述第一环状区域与所述第二环状区域之间,
所述配线部件配置于所述第一环状区域上,具有将所述配线保持于第一环状区域上的保持部或与所述配线连接的连接部,
所述定子芯和/或所述绝缘体具有沿所述定子芯的轴向延伸、并接纳所述固定部的狭缝(84、784a、784b、884),
所述固定部以所述定子芯的轴向为插入方向,被插入所述狭缝内,
所述固定部具有端面(65a、86、786a、786b、886),所述端面为形成所述固定部的板的端面的一部分,所述端面位于所述定子芯的轴向上的所述狭缝上,且面向所述插入方向的后方。
4.根据权利要求3所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述固定部具有在所述定子芯的周向上互相分离的第一固定部(783a)以及第二固定部(783b)。
5.根据权利要求4所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一固定部与所述第二固定部之间具有其他部件(61)。
6.根据权利要求5所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述其他部件为连接部分(61),其将线圈端部(37)与电力线(11b)之间电连接,所述线圈端部(37)为所述定子线圈的端部。
7.根据权利要求5所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述绝缘体在所述第二环状区域上形成部件安装部(31a),
所述部件安装部上固定有所述固定部。
8.根据权利要求5~7任一项所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述配线部件为支架(81),所述支架用于将所述配线(11a、11b)保持在所述第一环状区域上。
9.根据权利要求5~7任一项所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述配线部件为连接端子(65),所述连接端子连接电力线(11b)与所述线圈端部,所述电力线(11b)连接于外部电路。
10.一种内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,其包括:
定子芯(32),其具有配置有多个磁极(32a)的第一环状区域、以及连接多个所述磁极的第二环状区域,且在所述第二环状区域上具有固定面(32e);
定子线圈(33),其被配置于多个所述磁极;
绝缘体(35),其被安装于所述定子芯;以及
连接端子(65),其连接电力线(11b)与自所述定子线圈向外延伸的线圈端部(37、637),所述电力线(11b)连接于外部电路,
所述连接端子包括:
第一连接部(66),其被配置于所述第一环状区域,且与所述电力线(11b)相连接;
第二连接部(67),其被配置于所述第二环状区域,且与所述线圈端部相连接;
腕部(68),其延伸跨越所述第一连接部与所述第二连接部之间,连接所述第一连接部与所述第二连接部;
固定部(69),其在所述第二环状区域上被固定于所述绝缘体。
11.根据权利要求10所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一连接部具有适合与所述电力线连接的形状,
所述第二连接部具有适合与所述线圈端部连接、且不同于所述第一连接部的形状。
12.根据权利要求10所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述第二连接部自所述绝缘体沿所述定子芯的轴向突出,
所述第二连接部具有与所述线圈端部交叉延伸的突条(71、671),
在所述突条的顶部,所述第二连接部与所述线圈端部通过凸焊连接。
13.根据权利要求10所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,还包括:
保护部件(79),其覆盖所述第二连接部以及所述线圈端部的至少一部分,保护所述第二连接部以及所述线圈端部的一部分。
14.根据权利要求10~13任一项所述的内燃机用旋转电机的定子,其特征在于,
所述线圈端部由铝系金属制成。
15.一种内燃机用旋转电机,其特征在于,其包括:
权利要求10所述的内燃机用旋转电机的定子;以及
与所述定子相对配置的转子。
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