CN110011454B

CN110011454B - 母线单元

Info

Publication number: CN110011454B
Application number: CN201811608602.XA
Authority: CN
Inventors: 伊东悠太; 藤原秀智; 吉泽拓也
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: CN110011454A; JP2019122102A; JP6752194B2; US20190207461A1; US10666110B2

Abstract

本发明提供一种能够提高母线与各相的线圈的接合品质的母线单元。母线单元(15)具备：多个母线(31)，将旋转电机(1)的各相的线圈(13)与外部电源分别电连接，且一体形成有外部连接端子(43)；母线一体保持部(71)，将多个母线(31)的一部分汇总地覆盖，且使多个母线(31)彼此电绝缘。母线(31)的从外部连接端子(43)到与各相的线圈接合部(51)接合的母线接合部(53)为止的板厚相等，母线接合部(53)的宽度(W1)比线圈接合部(51)的宽度(W2)宽。

Description

母线单元

技术领域

本发明涉及一种旋转电机的母线单元。

背景技术

在旋转电机中，各相的线圈通过电力线与外部电源分别进行电连接，由此从外部电源向各相的线圈供给电力。专利文献1中公开有与各相的线圈对应的线状导体通过树脂模制部一体连结而成的连接构件。另外，与端子板紧固连结的端子部由压接端子构成，并铆接接合相同相的线状导体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-79528号公报

然而，专利文献1的结构中，在树脂模制部的成形时难以对线状导体进行定位，制造工序复杂化，并且品质难以稳定。另外，在向旋转电机组装后，线状导体因振动等而容易挠曲变形，难以确保耐久性。而且，在将各相的线圈与线状导体焊接时，为了确保接合面积，需要将接合部压扁成平面状，部件件数增加，并且需要压接工序，从而导致制造成本增加。

因此，正在研究对进行旋转电机与外部电源的连接的电力线使用刚性比线状导体的刚性高的母线。根据该结构，能够简化接合工序，并且能够提高组装后的耐久性。另一方面，若组装时母线的位置、姿态存在偏差，则导致母线与各相的线圈的接合品质降低。

发明内容

本发明提供一种能够提高母线与各相的线圈的接合品质的母线单元。

本发明涉及一种母线单元，其具备：

多个母线，它们将旋转电机的各相的线圈与外部电源分别电连接，且一体形成有外部连接端子；以及

母线一体保持部，其将多个所述母线的一部分汇总地覆盖，且使多个所述母线彼此电绝缘，其中，

所述母线的从所述外部连接端子到与所述各相的线圈接合部接合的母线接合部为止的板厚相等，

所述母线接合部的宽度比所述线圈接合部的宽度宽。

发明效果

根据本发明，通过将母线接合部的宽度设为比线圈接合部的宽度宽，即使母线单元的位置、姿态存在偏差，也能够适当地接合母线接合部与线圈接合部，能够提高接合品质。

附图说明

图1是表示搭载有本发明的一实施方式的母线单元的旋转电机的整体结构的剖视图。

图2是图1的旋转电机的定子的局部立体图。

图3是从后上方观察本发明的一实施方式的母线单元的立体图。

图4是从前下方观察图3的母线单元的立体图。

图5是从后方向观察母线单元的侧视图。

图6是从前方向观察示出母线接合部与线圈接合部的接合状态的定子的局部放大图。

图7是说明线圈接合部与母线接合部的接合处理的说明图。

图8A是表示母线接合部的板厚与线圈接合部的板厚相同时的接合截面积的图。

图8B是表示母线接合部的板厚与线圈接合部的板厚不同时的接合截面积的图。

附图标记说明：

1 旋转电机；

13 线圈；

15 母线单元；

31 母线；

33 第一延伸部；

37 第二延伸部；

43 外部连接端子；

51 线圈接合部；

53 母线接合部；

71 母线一体保持部；

71d 下表面(母线一体保持部的下表面)；

71f 前表面(母线一体保持部的一侧面)；

71u 上表面(母线一体保持部的上表面)；

75 阻挡部；

77 突出部；

79 引导壁；

81 制冷剂流路；

83 鼓出部；

t1 母线接合部的板厚；

t2 线圈接合部的板厚；

W1 母线接合部的宽度；

W2 线圈接合部的宽度。

具体实施方式

首先，根据图1对搭载有本发明的一实施方式的母线单元的旋转电机的整体结构进行说明。

图1所示的旋转电机1例如为搭载在如混合动力机动车或电动机动车的车辆上的行驶用马达。但是，本发明的结构并不限定于行驶用马达，还能够应用于发电用马达或其他用途的马达、或车辆用以外的旋转电机(包括发电机)。

需要说明的是，本说明书中，为了简化说明，如图中所示那样定义旋转电机1的前后左右上下，将前方向示为Fr、后方向示为Rr、右方向示为R、左方向示为L、上方向示为U、下方向示为D。其中，图中所示的方向与搭载有旋转电机1的车辆等的方向无关。

旋转电机1具备壳体3、定子5、转子7及输出轴9。输出轴9以轴心C为中心可旋转地支承于壳体3。转子7形成为外嵌于输出轴9的筒状。

如图2所示，定子5具备定子铁心11、装配于定子铁心11的线圈13、将线圈13与外部电源(未图示)连接的母线单元15。定子5的线圈13被从上方滴下的制冷剂冷却。

定子铁心11形成为从径向的外侧包围转子7(参照图1)的筒状。具体而言，定子铁心11具有筒状的铁心主体19和齿部21。铁心主体19通过螺栓等紧固部件而固定在上述壳体3(参照图1)上。

齿部21从铁心主体19的内周面朝向径向的内侧突出。齿部21在周向上隔开间隔地形成有多个。而且，在周向上相邻的齿部21之间形成有供线圈13插入的插槽23。即，插槽23沿轴向贯通定子铁心11。

线圈13为由U相、V相、W相构成的三相线圈。本实施方式的各相的线圈13通过对应的多个分段线圈24相互连接而形成。各分段线圈24插入于定子铁心11的插槽23中而装配于定子铁心11。同相的分段线圈24彼此相对于定子铁心11在轴向的一方通过TIG焊接、激光焊接等进行接合。

需要说明的是，线圈13的结构能够适当变更。例如，线圈13并不限定于分段线圈24，也可以利用卷绕在齿部21等方法装配于定子铁心11。另外，本实施方式的线圈13通过分布卷绕而装配于定子铁心11，但并不限定于该结构，也可以通过集中卷绕而装配于定子铁心11。

如图2～图4所示，母线单元15具备多个母线31、母线一体保持部71及多个分体覆盖部91。

各母线31通过对金属(例如铜)等具有导电性的板材实施钣金加工而形成为立体形状。各母线31在左右方向上排列地配置。各母线31形成为彼此对应的形状。因此，在以下说明中，以一个母线31为例进行说明。另外，在其他的母线31中，对与一个母线31对应的部分附加相同附图标记并省略说明。

母线31具备第一延伸部33、与第一延伸部33连接的第二延伸部37及与第二延伸部37连接的第三延伸部39。

第一延伸部33从母线一体保持部71向前方向(第一方向)延伸。在第一延伸部33的前端部连接设置有外部连接端子43。外部连接端子43从第一延伸部33的前端部向上方向(U方向)延伸。外部连接端子43与未图示的外部电源的端子板电连接。如图2所示，第一延伸部33以平面部朝向上下方向的状态水平地延伸，因此，容易在第一延伸部33的上表面堆积冷却用制冷剂、制冷剂中所含的异物。

第二延伸部37的上端部与第一延伸部33的后端部连接。第二延伸部37从第一延伸部33的后端部沿着与第一延伸部33的延伸方向交叉的方向(第二方向)延伸。具体而言，第二延伸部37随着趋向下方向而朝向左方向倾斜地延伸。

第三延伸部39的上端部与第二延伸部37的下端部连接。第三延伸部39从第二延伸部37的下端部向与上述的各延伸部33、37各自的延伸方向交叉的方向延伸。具体而言，第三延伸部39随着趋向下方向而朝向右方向倾斜地延伸。

在第三延伸部39的下端部形成有母线接合部53。母线接合部53从第三延伸部39的下端部朝向前方向延伸。

母线31通过对一张金属板进行冲压成形而加工形成，外部连接端子43、第一延伸部33、第二延伸部37、第三延伸部39及母线接合部53的板厚相等。由此，能够减少部件件数。

如图2所示，各母线31的母线接合部53与相对于定子铁心11向轴向的一方引出的相对应的各相的线圈13(分段线圈24)的线圈接合部51分别接合。

如图6所示，母线接合部53与线圈接合部51通过如下面彼此相互进行面接触而接合，所述面是指母线接合部53与线圈接合部51彼此的沿着与板厚方向正交的方向延伸的面。母线接合部53的宽度W1比线圈接合部51的宽度W2宽。由此，即使母线单元15的位置、姿态存在偏差，也能够适当地将母线接合部53与线圈接合部51接合，能够提高接合品质。

另外，母线接合部53的板厚t1设定为与线圈接合部51的板厚t2相同。当母线接合部53的板厚t1与线圈接合部51的板厚t2不同时，有可能熔融部57产生不均，接合截面积减少。

具体而言，如图7所示，接合处理通过使线圈接合部51与母线接合部53排列(图7(a))，并在线圈接合部51与母线接合部53的边界面设置焊接枪(图7(b))来使熔融部57的线圈熔融(图7(c))，并进行冷却而完成接合(图7(d))。线圈接合部51与母线接合部53的接合品质取决于边界面的接合截面积A。如图8A所示，将母线接合部53的板厚t1与线圈接合部51的板厚t2设定为相同时的接合截面积设为A1，则如图8B所示，母线接合部53的板厚t1与线圈接合部51的板厚t2不同时的接合截面积A2小于接合截面积A1(A2＜A1)。

如上，通过将母线接合部53的板厚t1与线圈接合部51的板厚t2设为相同，能够使母线接合部53与线圈接合部51接合时的熔融量均匀化来提高接合强度。

由此，外部电源与各相的线圈13通过各母线31按各相电连接。并且，经由母线31从外部电源向线圈13供给电力。

需要说明的是，如图1所示，线圈13中的从定子铁心11沿着轴向突出的部分、母线单元15的一部分(母线接合部53的周边)被实施了粉体涂装(图1中的粉体涂装部55)。粉体涂装部55通过如下方式形成：例如将绝缘性的粉体粒子(粉体涂料)以具有流动性的状态供给，并对该粉体粒子进一步进行加热而使其热固化。

如图3至图5所示，母线一体保持部71将各母线31以在左右方向上隔开间隔的状态汇总地模制。具体而言，母线一体保持部71具有覆盖部72及将覆盖部72彼此连接的连接部73。

覆盖部72分别保持各母线31的第一延伸部33的后端部和第二延伸部37的上端部。连接部73形成于在左右方向上相邻的覆盖部72之间。连接部73的表面与覆盖部72的表面平滑地相连。

从母线一体保持部71的前方向的侧面(以下称作前表面71f)延伸设置有第一延伸部33，并且从母线一体保持部71的下表面71d向与第一方向交叉的第二方向延伸设置有第二延伸部37。而且，在母线一体保持部71的上表面71u与第一延伸部33的边界部设有阻挡部75。

更具体而言，在母线一体保持部71的前表面71f上，以分别包围各第一延伸部33的方式设有大致门形的突出部77。在突出部77的前端部上，在母线一体保持部71的上表面71u与第一延伸部33的边界部设有阻挡部75。阻挡部75阻止滴下的制冷剂沿母线一体保持部71的上表面71u朝向第一延伸部33流动。由此，防止制冷剂中所含的异物堆积在母线31的第一延伸部33上。

并且，在突出部77的前端部的左右的壁面设有从阻挡部75连续的引导壁79。由此，在母线一体保持部71的前表面71f与引导壁79之间形成有制冷剂流路81。突出部77、即制冷剂流路81延伸至比第一延伸部33的下表面靠下方的位置。另外，大致门形的突出部77的内侧面从前方向观察时形成为从第一延伸部33朝向下方向张开的大致八字形。

由此，由阻挡部75阻挡的制冷剂被引导壁79引导而在制冷剂流路81中流向下方，从而能够使制冷剂中所含的异物与制冷剂一起可靠地远离第一延伸部33。

另外，如图5所示，在母线一体保持部71的下表面71d设有向下方向鼓出的多个鼓出部83。由此，制冷剂从鼓出部83积极地落下，而不滞留在母线一体保持部71。

需要说明的是，上述实施方式能够适当进行变形、改良等。

例如，也可以以覆盖各母线31中的从第一延伸部33到第二延伸部37的部分的方式装配由绝缘材料形成的盖之后，使该盖通过母线一体保持部71而进行嵌件成形。

另外，本说明书中至少记载有如下事项。需要说明的是，在括号内示出在上述实施方式中对应的构成要件等，但并不限定于此。

(1)一种母线单元(母线单元15)，其具备：

多个母线(母线31)，它们将旋转电机(旋转电机1)的各相的线圈(线圈13)与外部电源分别电连接，且一体形成有外部连接端子(外部连接端子43)；以及

母线一体保持部(母线一体保持部71)，其将多个所述母线的一部分汇总地覆盖，并使多个所述母线彼此电绝缘，其中，

所述母线的从所述外部连接端子到与所述各相的线圈接合部(线圈接合部51)接合的母线接合部(母线接合部53)为止的板厚(板厚t1)相等，

所述母线接合部的宽度(宽度W1)比所述线圈接合部的宽度(宽度W2)宽。

根据(1)，通过使母线接合部的宽度比线圈接合部的宽度宽，从而即使母线单元的位置、姿态存在偏差，也能够适当地将母线接合部与线圈接合部接合，能够提高接合品质。

(2)根据(1)所述的母线单元，其中，

所述母线接合部的板厚(板厚t1)与所述线圈接合部的板厚(板厚t2)相等。

根据(2)，通过使母线接合部的板厚与线圈接合部的板厚相等，从而能够使接合时的熔融量均匀化来提高接合强度。

(3)根据(1)或(2)所述的母线单元，其中，

从所述母线一体保持部的一侧面(前表面71f)延伸设置有多个第一延伸部(第一延伸部33)，多个所述第一延伸部沿第一方向延伸，且与各母线的外部连接端子相连，

从所述母线一体保持部的下表面(下表面71d)延伸设置有多个第二延伸部(第二延伸部37)，多个所述第二延伸部沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，

在所述母线一体保持部的上表面(上表面71u)上与多个所述第一延伸部的边界部设有阻挡部(阻挡部75)。

根据(3)，在母线一体保持部的上表面上与多个第一延伸部的边界部设有阻挡部，因此能够防止制冷剂所含的异物堆积在母线的第一延伸部，并防止发生短路。

(4)根据(3)所述的母线单元，其中，

在所述母线一体保持部的所述一侧面上，以将多个所述第一延伸部分别包围的方式设有突出部(突出部77)，

在所述突出部设有所述阻挡部和从所述阻挡部连续的引导壁(引导壁79)，

在所述母线一体保持部的所述一侧面与所述引导壁之间形成有制冷剂流路(制冷剂流路81)。

根据(4)，在母线一体保持部的一侧面上，以将多个第一延伸部分别包围的方式设置有突出部，在从设置于突出部的阻挡部连续的引导壁与母线一体保持部的一侧面之间形成有制冷剂流路，因此能够使制冷剂中所含的异物与制冷剂一起沿制冷剂流路流动。

(5)根据(4)所述的母线单元，其中，

所述制冷剂流路延伸至比所述第一延伸部的下表面靠下方的位置。

根据(5)，制冷剂流路延伸至比第一延伸部的下表面靠下方的位置，因此能够使制冷剂中所含的异物可靠地远离第一延伸部。

(6)根据(3)～(5)中任一项所述的母线单元，其中，

在所述母线一体保持部的所述下表面设有向下方鼓出的鼓出部(鼓出剖83)。

根据(6)，在母线一体保持部的下表面设有向下方鼓出的鼓出部，因此能够控制制冷剂的流动，以便制冷剂从鼓出部积极地落下。

Claims

1.一种母线单元，其具备：

母线一体保持部，其将多个所述母线的一部分汇总地覆盖，并使多个所述母线彼此电绝缘，其中，

所述母线接合部的宽度比所述线圈接合部的宽度宽，

从所述母线一体保持部的一侧面延伸设置有多个第一延伸部，多个所述第一延伸部沿第一方向延伸，且与各母线的外部连接端子相连，并且，

从所述母线一体保持部的下表面延伸设置有多个第二延伸部，多个所述第二延伸部沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，

在所述母线一体保持部的上表面上与多个所述第一延伸部的边界部设有阻挡部，

在所述母线一体保持部的所述一侧面上，以将多个所述第一延伸部分别包围的方式设有突出部，

在所述突出部设有所述阻挡部和从所述阻挡部连续的引导壁，

在所述母线一体保持部的所述一侧面与所述引导壁之间形成有制冷剂流路。

2.根据权利要求1所述的母线单元，其中，

所述母线接合部的板厚与所述线圈接合部的板厚相等。

3.根据权利要求1所述的母线单元，其中，

4.一种母线单元，其具备：

所述母线接合部的宽度比所述线圈接合部的宽度宽，

在所述突出部设有阻挡部和从所述阻挡部连续的引导壁，所述阻挡部设于所述母线一体保持部的上表面与多个所述第一延伸部的边界部，

所述突出部为大致门形，所述突出部的内侧面形成为从所述第一延伸部朝向下方向张开的大致八字形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的母线单元，其中，

在所述母线一体保持部的所述下表面设有向下方鼓出的鼓出部。