CN111386648B - 汇流条单元和马达 - Google Patents

Abstract

一种汇流条单元，其设置于马达，该汇流条单元具备：汇流条保持架，其设置于定子的轴向一侧，该定子绕沿上下方向延伸的中心轴线呈环状配置；以及多个汇流条。汇流条保持架具有：保持架主体部，其沿与中心轴线垂直的平面延伸，保持汇流条，并且设置有以中心轴线为中心的中央孔；筒状部，其从中央孔的周缘沿轴向延伸；以及多个肋，它们设置于保持架主体部的朝向轴向的面，从筒状部呈放射状延伸。多个汇流条被分类成第一汇流条组和第二汇流条组。第一汇流条组和第二汇流条组分别包含多个汇流条，在从轴向观察时，第一汇流条组和第二汇流条组隔着中央孔彼此配置于径向的相反侧。

Description

汇流条单元和马达

技术领域

本发明涉及汇流条单元和马达。

背景技术

已知具备与从线圈引出的线圈线连接的汇流条的马达。专利文献1公开了具备供汇流条埋入的汇流条保持架的汇流条单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-201882号公报

发明内容

发明要解决的课题

在汇流条单元中，通过在从轴向观察时集中配置汇流条，能够使保持汇流条的汇流条保持架小型化并实现轻量化。然而，在该情况下，有可能导致汇流条保持架的强度不足。

本发明的一个方式的目的之一在于提供具备汇流条保持架的汇流条单元，该汇流条保持架实现轻量化并且具有充分的强度。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的汇流条单元是一种汇流条单元，其设置于马达，该汇流条单元具备：汇流条保持架，其设置于定子的轴向一侧，该定子绕沿上下方向延伸的中心轴线呈环状配置；以及多个汇流条。所述汇流条保持架具有：保持架主体部，其沿与所述中心轴线垂直的平面延伸，保持所述汇流条，并且设置有以所述中心轴线为中心的中央孔；筒状部，其从所述中央孔的周缘沿轴向延伸；以及多个肋，它们设置于所述保持架主体部的朝向轴向的面，从所述筒状部呈放射状延伸。多个所述汇流条被分类成所述第一汇流条组和所述第二汇流条组。所述第一汇流条组和所述第二汇流条组分别包含多个所述汇流条，在从轴向观察时，所述第一汇流条组和所述第二汇流条组隔着所述中央孔彼此配置于径向的相反侧。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供了具备汇流条保持架的汇流条单元，该汇流条保持架实现轻量化并且具有充分的强度。

附图说明

图1是一个实施方式的马达的剖视示意图。

图2是一个实施方式的相用汇流条单元(汇流条单元)的分解图。

图3是一个实施方式的相用汇流条(汇流条)和汇流条保持架的俯视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式的汇流条单元和马达进行说明。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，有时使实际的结构与各结构中的比例尺、数量等不同。

在各图中，适当地示出Z轴。各图的Z轴方向为与图1所示的中心轴线J平行的方向。而且，在以下的说明中，将Z轴方向的正侧(+Z侧)称为“上侧”，将Z轴方向的负侧(-Z侧)称为“下侧”。另外，上侧和下侧仅是为了说明而使用的方向，并不限定实际的位置关系或方向。而且，只要没有特别说明，将与中心轴线J平行的方向(Z轴方向)简称为“轴向”或者“上下方向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向，即绕中心轴线J的方向简称为“周向”。进而，在以下的说明中，“俯视”是指从轴向观察的状态。

＜马达＞

图1是马达1的剖视示意图。马达1连接有控制装置(外部装置)9。控制装置9经由控制端子9a向马达1提供电源，并且控制马达1的旋转。

马达1具备转子3、定子4、外壳2、轴承保持架5、上侧轴承6A、下侧轴承6B、中性点汇流条单元10以及相用汇流条单元(汇流条单元)20。

转子3绕沿上下方向延伸的中心轴线J旋转。转子3具有轴3a、转子铁芯3b以及转子磁铁3c。轴3a以沿上下方向(轴向)延伸的中心轴线J为中心，沿中心轴线J配置。轴3a被上侧轴承6A和下侧轴承6B支承为能够绕中心轴线J旋转。转子铁芯3b固定于轴3a的外周面。转子磁铁3c固定于转子铁芯3b的外周面。

外壳2为向上侧(+Z侧)开口的筒状。外壳2收纳转子3、定子4以及轴承保持架5。外壳2具有筒部2a和底部2b。筒部2a从径向外侧包围定子4。底部2b位于筒部2a的下端。在底部2b的俯视时的中央设置有保持下侧轴承6B的下侧轴承保持部2c。

轴承保持架5位于定子4的上侧。而且，轴承保持架5在轴向上位于相用汇流条单元20与中性点汇流条单元10之间。即，轴承保持架5位于相用汇流条单元20与定子4之间。轴承保持架5是金属制的。轴承保持架5保持于外壳2的内周面。轴承保持架5保持上侧轴承6A。

轴承保持架5具有上侧轴承保持部5a。上侧轴承保持部5a保持上侧轴承6A。上侧轴承保持部5a位于轴承保持架5的俯视中央。上侧轴承保持部5a具有以中心轴线J为中心沿轴向延伸的保持筒部5aa以及从保持筒部5aa的上端向径向内侧延伸的上端突出部5ab。上端突出部5ab在上下方向上对上侧轴承6A进行定位。上端突出部5ab的俯视中央设置有沿轴向贯通的孔部5c。孔部5c在内侧供轴3a通过。

轴承保持架5设置有沿上下方向贯通的线圈线通过孔5d和定位孔部5e。线圈线通过孔5d供从线圈7引出并与相用汇流条单元20连接的线圈线7a通过。从相用汇流条单元20向下侧延伸的定位凸部39插入于定位孔部5e。

定子4绕中心轴线J呈环状配置。定子4与转子3隔着间隙在径向上对置。定子4包围转子3的径向外侧。定子4固定于外壳2的内周面。定子4具有环状的定子铁芯4a、从上下方向安装于定子铁芯4a的一对绝缘件4b以及隔着绝缘件4b卷绕于定子铁芯4a的线圈7。

本实施方式的多个线圈7构成多个系统(在本实施方式中为双系统)的三相电路。在各个系统中，U相、V相以及W相的线圈7被Y接线。本实施方式的定子4设置有12个线圈7。线圈线7a分别从各个线圈7延伸出来。12条线圈线7a中的6条线圈线7a与相用汇流条单元20的相用汇流条21连接。而且，其他6条线圈线7a与中性点汇流条单元10的中性点汇流条11连接。

中性点汇流条单元10位于定子4的上侧。中性点汇流条单元10具有中性点汇流条保持架12和多个(在本实施方式中为两个)中性点汇流条11。中性点汇流条保持架12保持中性点汇流条11。在本实施方式中，中性点汇流条单元10设置有一对中性点汇流条11。

中性点汇流条保持架12沿与中心轴线J垂直的平面延伸。中性点汇流条保持架12具有腿部12a。腿部12a沿轴向向下侧延伸。腿部12a的下端与定子铁芯4a的上表面接触。而且，中性点汇流条保持架12具有支承部12b。支承部12b沿轴向向上侧延伸。支承部12b包围线圈线7a，从而抑制线圈线7a与轴承保持架5的线圈线通过孔5d接触。

中性点汇流条11分别具有三个线圈线连接部11a。中性点汇流条11在线圈线连接部11a与线圈线7a连接。中性点汇流条11连接从不同的线圈7延伸出的线圈线7a彼此，从而构成三相电路的中性点。

(相用汇流条单元)

相用汇流条单元20位于轴承保持架5的上侧。相用汇流条单元20介于引出至轴承保持架5的上侧的线圈线7a与控制装置9之间，为了将它们电连接而设置。

图2是相用汇流条单元20的分解图。相用汇流条单元20具有多个(在本实施方式中为六个)相用汇流条(汇流条)21、多个(在本实施方式中为六个)外部连接端子27、汇流条保持架30、一对罩部件41以及一对端子承受部件45。

图3是相用汇流条21和汇流条保持架30的俯视图。相用汇流条21具有汇流条主体部22、端子连接部23以及线圈线连接部24。相用汇流条21为板状，通过冲压加工而成型。相用汇流条21被加工成在汇流条主体部22和端子连接部23中使轴向成为板厚方向。而且，相用汇流条21被加工成在线圈线连接部24中使与轴向垂直的方向成为板厚方向。

相用汇流条21在汇流条主体部22和端子连接部23处埋入汇流条保持架30的内部。即，汇流条保持架30通过将相用汇流条21埋入的嵌件成型而制造。

汇流条主体部22沿与轴向垂直的平面呈线状延伸。汇流条主体部22的一端连接有端子连接部23。而且，汇流条主体部22的另一端连接有线圈线连接部24。

线圈线连接部24与线圈线7a连接。线圈线连接部24把持线圈线7a。线圈线连接部24的俯视形状为向径向外侧开口的大致U字状。

端子连接部23保持外部连接端子27。端子连接部23设置有沿轴向贯通的插入孔23a。外部连接端子27从下侧被压入于插入孔23a。由此，相用汇流条21与外部连接端子27机械连接且电连接。

多个(在本实施方式中为六个)相用汇流条21被分类成第一汇流条组28和第二汇流条组29。第一汇流条组28和第二汇流条组29分别包含多个(在本实施方式中为三个)相用汇流条21。

属于第一汇流条组28和第二汇流条组29的相用汇流条21分别与不同的系统的线圈7连接。第一汇流条组28的与三个相用汇流条21连接的三个线圈构成一个系统的三相电路，第二汇流条组29的与三个相用汇流条21连接的三个线圈构成其他系统的三相电路。第一汇流条组28和第二汇流条组29分别包含U相用汇流条、V相用汇流条以及W相用汇流条。即，第一汇流条组28和第二汇流条组29的三个相用汇流条21分别与U相、V相、W相的线圈7连接。

如图3所示，第一汇流条组28的相用汇流条21和第二汇流条组29的相用汇流条21以中心轴线J为中心呈点对称配置。而且，在第一汇流条组28和第二汇流条组29中，同相的相用汇流条21彼此为相同形状。因此，在相用汇流条单元20中，能够减少部件数量。

第一汇流条组28和第二汇流条组29分别包含的相用汇流条21彼此在汇流条主体部22中在径向上重叠地配置。即，在第一汇流条组28和第二汇流条组29中，三个相用汇流条21的汇流条主体部22沿径向排列配置。因此，在从轴向观察时，抑制了配置有相用汇流条21的区域在周向上扩展。由此，能够缩短汇流条主体部22的长度，从而能够抑制相用汇流条21所需的材料费并实现低成本化，并且能够使相用汇流条单元20轻量化。此外，能够在周向上集中配置相用汇流条21，从而能够使保持相用汇流条21的汇流条保持架30在周向上小型化。更具体而言，能够在汇流条保持架30设置后述的切口部36。

汇流条保持架30由树脂材料构成。汇流条保持架30设置于定子的上侧(轴向一侧)。汇流条保持架30具有保持架主体部31、筒状部33、多个肋32以及定位凸部39。

保持架主体部31沿与中心轴线J垂直的平面延伸。保持架主体部31具有朝向上侧(轴向一侧)的上表面31a和朝向下侧(轴向另一侧)的下表面31b(参照图2)。保持架主体部31埋入有相用汇流条21的汇流条主体部22和端子连接部23。由此，保持架主体部31保持相用汇流条21。

保持架主体部31设置有以中心轴线J为中心的中央孔35。中央孔35沿轴向贯通。在从轴向观察时，中央孔35为圆形。中央孔35在内侧供轴3a通过。

如图3所示，保持架主体部31被划分为中央区域31A、一对主体部埋入区域31B以及一对连接部埋入区域31C。中央区域31A从径向外侧包围中央孔35。换句话说，中央孔35位于中央区域31A。

一对主体部埋入区域31B分别埋入有相用汇流条21的汇流条主体部22。一对主体部埋入区域31B位于中央区域31A的径向外侧。在从轴向观察时，一对主体部埋入区域31B隔着中央区域31A彼此配置于径向的相反侧。一对主体部埋入区域31B中的一个埋入有属于第一汇流条组28的三个相用汇流条21，另一个埋入有属于第二汇流条组29的三个相用汇流条21。因此，在从轴向观察时，第一汇流条组28和第二汇流条组29隔着中央孔35彼此配置于径向的相反侧。

一对连接部埋入区域31C分别埋入有相用汇流条21的端子连接部23。一对连接部埋入区域31C中的一个位于一个主体部埋入区域31B的径向外侧，并供第一汇流条组28的三个端子连接部23埋入。一对连接部埋入区域31C中的另一个位于另一个主体部埋入区域31B的径向外侧，并供第二汇流条组29的三个端子连接部23埋入。连接部埋入区域31C设置有开口部38，该开口部38使端子连接部23的插入孔23a以及该插入孔23a的附近在上下方向上露出。

根据本实施方式，一对主体部埋入区域31B隔着中央区域31A配置于径向的相反侧。因此，在周向上，一对主体部埋入区域31B之间分别设置有间隙。即，在保持架主体部31中，在周向上，未设置有主体部埋入区域31B的部分设置有与主体部埋入区域31B之间的间隙对应的切口部36。如上所述，一对主体部埋入区域31B分别埋入有第一汇流条组28和第二汇流条组29。即，在保持架主体部31设置有分别在周向上位于第一汇流条组28与第二汇流条组29之间的一对切口部36。切口部36朝向径向内侧被切口。

根据本实施方式，在保持架主体部31设置有一对切口部36，因此能够抑制用于汇流条保持架30的树脂量。由此，不仅能够实现低成本化，还能够使相用汇流条单元20轻量化。

如图1所示，筒状部33从中央孔35的周缘沿轴向延伸。在本实施方式中，筒状部33向下侧延伸。即，筒状部33从保持架主体部31的下表面31b向下侧突出。在从轴向观察时，筒状部33的外周面为圆形。而且，在从轴向观察时，筒状部33的内周面与中央孔35的内周面一致。

筒状部33的外周面嵌入设置于轴承保持架5的孔部5c。由此，相用汇流条单元20在径向上被定位。

如图1所示，肋32设置于保持架主体部31的下表面(朝向轴向的一个面)31b。因此肋32从保持架主体部31的下表面31b向下侧突出。多个肋32从筒状部33向径向外侧呈放射状延伸。

如图3所示，筒状部33和肋32设置于保持架主体部31的中央区域31A。保持架主体部31在主体部埋入区域31B和连接部埋入区域31C中埋入有相用汇流条21。相用汇流条21由金属材料构成。因此，相用汇流条21在主体部埋入区域31B和连接部埋入区域31C处加强保持架主体部31。另一方面，中央区域31A的内部未埋入有相用汇流条21。因此，中央区域31A与主体部埋入区域31B和连接部埋入区域31C相比，强度较低。在经由外部连接端子27与控制装置9的控制端子9a连接时，相用汇流条单元20从控制端子9a承受朝向下侧的应力。因此，如果在汇流条保持架30设置有强度较弱的部分，则该部分可能产生损伤。而且，相用汇流条21与作为树脂材料的保持架主体部31相比，热传导特性较高。因此，保持架主体部31在中央区域31A的冷却效率比其他区域(主体部埋入区域31B和连接部埋入区域31C)低。作为结果，中央区域31A的成形时的翘曲容易变得显著。尤其是，中央区域31A未被相用汇流条21加强，因此难以抑制成形时的翘曲。根据本实施方式，通过在保持架主体部31的中央区域31A设置筒状部33和肋32，中央区域31A被加强。由此，能够抑制汇流条保持架30在中央区域31A的损伤，并且能够抑制成形时的翘曲。

另外，本实施方式的保持架主体部31埋入有相用汇流条21。然而，即使在保持架主体部31未埋入有相用汇流条21的情况下，只要保持架主体部31保持相用汇流条21，则保持架主体部31也被相用汇流条21加强。因此，中央区域31A的强度与保持相用汇流条21的其他区域相比，强度变低，从而需要设置筒状部33和肋32来提高强度。

如图1所示，定位凸部39设置于保持架主体部31的下表面(朝向轴向的一个面)31b。定位凸部39从保持架主体部31的下表面31b向下侧(轴承保持架5侧)突出。定位凸部39嵌入于轴承保持架5的定位孔部5e。由此，相用汇流条单元20在周向上被定位。

如图2所示，外部连接端子27沿轴向延伸。外部连接端子27插入设置于相用汇流条21的端子连接部23的插入孔23a。本实施方式的外部连接端子27设置有从上端部朝向下侧延伸的缝27a。控制装置9的控制端子9a插入缝27a。由此，控制装置9经由外部连接端子27与马达1连接。

端子承受部件45为沿与轴向垂直的平面延伸的板状。端子承受部件45固定于保持架主体部31的下表面31b。一对端子承受部件45中的一个端子承受部件45位于保持架主体部31的一对连接部埋入区域31C中的一个连接部埋入区域31C的下侧。而且，一对端子承受部件45中的另一个端子承受部件45位于保持架主体部31的一对连接部埋入区域31C中的另一个连接部埋入区域31C的下侧。

端子承受部件45具有作为朝向上侧的面的备用面45a。备用面45a与外部连接端子27的下端部接触。外部连接端子27在与控制装置9连接时，从控制装置9的控制端子9a承受朝向下侧的应力。端子承受部件45在备用面45a支承外部连接端子27，从而抑制外部连接端子27从相用汇流条21的插入孔23a脱离。

罩部件41固定于保持架主体部31的上表面31a。一对罩部件41中的一个罩部件41位于保持架主体部31的一对连接部埋入区域31C中的一个连接部埋入区域31C的上侧。而且，一对罩部件41中的另一个罩部件41位于保持架主体部31的一对连接部埋入区域31C中的另一个连接部埋入区域31C的上侧。罩部件41和端子承受部件45从上下方向夹持保持架主体部31的连接部埋入区域31C。

罩部件41具有三个方筒部41a。各个方筒部41a的内侧设置有沿轴向贯通的端子通过孔41b。端子通过孔41b包围外部连接端子27。由此，方筒部41a保护外部连接端子27。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但一个实施方式中的各结构和它们的组合等是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。而且，本发明并不限定于实施方式。

例如，在上述实施方式中，对筒状部33从保持架主体部31的下表面31b向下侧延伸的情况进行了例示。然而，筒状部33也可以从保持架主体部31的上表面31a向上侧延伸。

另外，在上述实施方式中，关于针对相用汇流条单元20应用本发明的情况进行了说明。然而，应用本发明的结构的汇流条单元也可以是具有中性点汇流条的汇流条单元。

标号说明

1：马达；3：转子；4：定子；5：轴承保持架；5c：孔部；7：线圈；20：相用汇流条单元(汇流条单元)；21：相用汇流条；21：相用汇流条(汇流条)；23a：插入孔；27：外部连接端子；28：第一汇流条组；29：第二汇流条组；30：汇流条保持架；31：保持架主体部；32：肋；33：筒状部；35：中央孔；36：切口部；J：中心轴线。

Claims (7)

1.一种汇流条单元，其设置于马达，其中，

该汇流条单元具备：

汇流条保持架，其设置于绕中心轴线呈环状配置的定子的轴向一侧，该中心轴线沿上下方向延伸；以及

多个汇流条，

所述汇流条保持架具有：

保持架主体部，其沿与所述中心轴线垂直的平面延伸，保持所述汇流条，并且设置有以所述中心轴线为中心的中央孔；

筒状部，其从所述中央孔的周缘沿轴向延伸；以及

多个肋，它们设置于所述保持架主体部的朝向轴向的面，从所述筒状部呈放射状延伸，

多个所述汇流条被分类成第一汇流条组和第二汇流条组，

所述第一汇流条组和所述第二汇流条组分别包含多个所述汇流条，在从轴向观察时，所述第一汇流条组和所述第二汇流条组隔着所述中央孔彼此配置于径向的相反侧，

所述第一汇流条组和所述第二汇流条组中分别包含的所述汇流条彼此在径向上重叠地配置。

2.根据权利要求1所述的汇流条单元，其中，

在所述保持架主体部设置有一对切口部，该一对切口部分别在周向上位于所述第一汇流条组与所述第二汇流条组之间并且朝向径向内侧被切口。

3.根据权利要求1所述的汇流条单元，其中，

所述筒状部的外周面嵌入到设置于轴承保持架的孔部中，该轴承保持架位于所述汇流条单元与所述定子之间。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的汇流条单元，其中，

多个所述汇流条的至少一部分埋入于所述保持架主体部的内部。

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的汇流条单元，其中，

所述汇流条是相用汇流条，

所述第一汇流条组和所述第二汇流条组分别包含U相用汇流条、V相用汇流条以及W相用汇流条。

6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的汇流条单元，其中，

该汇流条单元具备沿轴向延伸的外部连接端子，

所述汇流条设置有沿轴向贯通的插入孔，

所述外部连接端子插入于所述插入孔。

7.一种马达，其具有根据权利要求1至3中的任意一项所述的汇流条单元，其中，

该马达具备：

所述定子，其具有线圈；以及

转子，其与所述定子隔着间隙在径向上对置。

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