CN111566908B - 马达 - Google Patents

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Abstract

本发明可以提供一种马达，该马达包括：轴；转子，该转子联接至轴；定子，该定子设置在转子的外侧；以及汇流条，该汇流条设置在定子的上侧部上，其中，汇流条包括连接至定子的线圈的端子；端子包括以电路的方式彼此分离的第一端子和第二端子，其中，第一端子包括第一中性端子和多个第一相端子，第二端子包括第二中性端子和多个第二相端子，其中，所述多个第一相端子中的每一者的第一曲率中心布置成彼此不同，并且所述多个第二相端子中的每一者的第二曲率中心布置成彼此不同，并且第一中性端子的曲率中心的位置和第二中性端子的曲率中心的位置相同。

Description

马达
技术领域
本发明涉及马达。
背景技术
电动助力转向(EPS)系统确保车辆的转向稳定性并提供快速增强力，使得驾驶员能够稳定地行驶。EPS系统根据由速度传感器、扭矩角度传感器、扭矩传感器等检测到的驾驶状态使用电动控制单元(ECU)驱动马达以控制车辆的转向轴的操作。
马达包括转子和定子。线圈绕定子卷绕。绕定子卷绕的线圈的连接端部可以连接至汇流条。汇流条包括本体和端子。端子连接至线圈的连接端部。另外，端子可以通过线缆连接至外部电源。
端子可以形成为连接至U相、V相和W相电源的相端子与使相端子连接的中性端子的组合。在这种情况下，如上所述的所组合的两个端子可以以电路的形式设置并分离，以确保马达的安全性。在连接至任何一个端子的电路或元件发生异常的情况下，可以通过另一端子来驱动马达。两个端子在空间上与汇流条的本体分离。
然而，由于端子的连接端部以等距间隔设置，因此可能需要具有多种形状的端子。在端子具有多种形状的情况下，存在的问题在于：模具的数目增加、成本增加、材料损耗高并且制造工艺复杂。另外，在注射模制汇流条的过程期间，存在的问题在于：可能容易出现两个端子的位置方面的误差，并且难以目视检查中性端子的位置或相端子的位置是否正确。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供下述马达：在该马达中端子的形状是统一的，这允许在形成汇流条的过程期间确保端子的正确位置，并且这允许简化组装过程。
根据实施方式解决的目的不限于上述目的，并且根据以下说明书，本领域技术人员将清楚地理解以上未描述的其他目的。
技术解决方案
本发明的一个方面提供了一种马达，该马达包括：轴；转子，该转子联接至轴；定子，该定子设置在转子的外侧；以及汇流条，该汇流条设置在定子上，其中，汇流条包括连接至定子的线圈的端子，端子包括以电路方式彼此分离的第一端子和第二端子，第一端子包括第一中性端子和多个第一相端子，第二端子包括第二中性端子和多个第二相端子，所述多个第一相端子的第一曲率中心被设置成是不同的，所述多个第二相端子的第二曲率中心被设置成是不同的，并且第一中性端子的曲率中心的位置与第二中性端子的曲率中心的位置相同。
第一曲率中心的位置可以与第二曲率中心的位置不同。
当穿过第一中性端子的曲率中心的虚拟线被称为第一参考线时并且当垂直于第一参考线且穿过第一中性端子的曲率中心的虚拟线被称为第二参考线时，第一曲率中心可以设置在第一参考线的任一侧处，第二曲率中心可以设置在第一参考线的另一侧处，并且第一曲率中心和第二曲率中心可以设置在第二参考线的任一侧处。
当穿过第一中性端子的曲率中心的虚拟线被称为第一参考线时并且当垂直于第一参考线且穿过第一中性端子的曲率中心的虚拟线被称为第二参考线时，第一曲率中心可以设置在第一参考线的任一侧处，第二曲率中心可以设置在第一参考线的另一侧处，第一曲率中心可以设置在第二参考线的任一侧处，并且第二曲率中心可以设置在第二参考线的另一侧处。
第一曲率中心和第二曲率中心可以被设置成相对于第一中性端子的曲率中心旋转对称。
第一曲率中心和第二曲率中心可以被设置成相对于第一中性端子的曲率中心点对称。
第一相端子和第二相端子中的每一者可以包括本体和从该本体沿相对于第一中性端子的曲率中心的径向方向弯曲的突出部分。
第一中性端子和第二中性端子可以被设置成相对于第一中性端子的曲率中心点对称。
第一相端子和第二相端子中的每一者可以具有多层结构，并且设置在第二层部分上的突出部分可以被设置成横跨本体的设置在第一层部分上的上侧部。
当沿轴向方向观察时，设置在所述多个第一相端子中的任何一个第一相端子上的多个突出部分中的任何一个突出部分可以设置在第一中性端子的一个侧端部部分与第二中性端子的一个侧端部部分之间，并且设置在所述多个第二相端子中的任何一个第二相端子上的多个突出部分中的任何一个突出部分可以设置在第一中性端子的另一侧端部部分与第二中性端子的另一侧端部部分之间。
突出部分可以包括：第一端部部分，该第一端部部分从本体沿径向方向延伸；第二端部部分，该第二端部部分从第一端部部分突出并且电连接至定子的线圈；以及第三端部部分，该第三端部部分从第二端部部分分支并且电连接至电力线缆。
第一相端子和第二相端子中的每一者可以包括本体和从本体沿相对于第一中性端子的曲率中心的径向方向弯折的突出部分，其中，突出部分可以包括：第一端部部分，该第一端部部分从本体沿径向方向延伸；第二端部部分，该第二端部部分从第一端部部分突出并且电连接至定子的线圈；以及第三端部部分，该第三端部部分从第二端部部分分支并且电连接至电力线缆，并且第一相端子的第二端部部分和第二相端子的第二端部部分可以被设置成相对于第一曲率中心旋转对称。
有利效果
根据实施方式，由于具有相同形状的端子被组合并且形成为连接至两个分开的电路，因此提供的有利效果在于：在形成汇流条的过程期间确保了端子的正确位置，并且简化了组装过程。
尽管多个端子具有相同的形状，但是易于以等距间隔布置端子的突出部分，并且因此提供了改善绝缘稳定性的有利效果。
附图说明
图1是图示了根据实施方式的马达的侧视横截面图。
图2是图示了图1中所示的汇流条的立体图。
图3是图示了图2中所示的汇流条的端子的视图。
图4是图示了图3中所示的中性端子的视图。
图5是图示了图3中所示的相端子的视图。
图6是图示了中性端子的曲率中心的视图。
图7是图示了相端子的曲率中心的视图。
图8是端子的平面图，以图示相端子的突出部分的位置。
图9是图示了图3中所示的端子的放大图。
图10是图示了图2中所示的汇流条的端子的修改示例的视图。
图11是图示了在图10中所示的端子中旋转对称的第一相端子和第二相端子的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。本发明的目的、特定优点和新颖特征将从示例性实施方式和以下结合附图的详细描述中变得清楚。在本发明的描述中，当确定相关的公知功能的详细描述不必要地使本发明的主旨模糊时，将省略对这些相关的公知功能的详细描述。
将理解的是，尽管可以在本文中使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅被用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括多个相关联的列举项目的组合或多个相关联的列举项目中的任何一个列举项目。
图1是图示了根据实施方式的马达的侧视横截面图。
参照图1，根据实施方式的马达可以包括轴10、转子20、定子30和汇流条40。
轴10可以联接至转子20。当供应电流时，在转子20与定子30之间发生电相互作用，转子20旋转，并且轴10与转子一起旋转。轴10可以连接至车辆的转向轴并且可以将动力传递至转向轴。
转子20由于与定子30的电相互作用而旋转。
转子20可以包括转子芯和磁体。转子芯可以形成为具有其中堆叠有多个圆形钢板的形状或者形成为具有一个筒形形状。联接有轴10的孔可以设置在转子芯的中央部处。从转子芯的外周表面可以突出有用于导引磁体的突出部。磁体可以附接至转子芯的外周表面。可以沿着转子芯的圆周以预定间隔设置多个磁体。转子20可以包括固定地包围磁体的封装构件(can member)，使得磁体不与转子芯分离并且防止磁体暴露。
可以将线圈31绕定子30卷绕，以引起与转子20的电相互作用。下面将描述供线圈31卷绕的定子30的具体结构。定子30可以包括具有多个齿的定子芯。在定子芯中设置有环形的轭部分，并且在定子芯中可以设置有齿，线圈从轭朝向齿的中心绕齿卷绕。齿可以沿着轭部分的外周表面以预定间隔来设置。同时，定子芯可以设置为堆叠的多个薄钢板。另外，定子芯可以设置为被联接或连接的多个分开的芯。
汇流条40可以设置在定子30上。汇流条40可以包括端子，该端子位于具有环形形状的本体中。另外，汇流条40的端子可以包括连接至U相、V相和W相电源的相端子和连接相端子的中性端子。
壳体50可以将转子20和定子30容置在其中。
感测磁体60联接至轴10以与转子20一起运行。感测磁体60是构造成检测转子20的位置的装置。
配置成检测感测磁体60的磁力的传感器可以设置在印刷电路板70上。在这种情况下，传感器可以是霍尔集成电路(IC)。传感器对感测磁体60的N极和S极的变化进行检测并产生感测信号。
图2是图示了图1中所示的汇流条的立体图。
参照图2，汇流条40包括端子41和本体42。本体42是通过注射模制工艺形成的模制部件。本体42包括位于其中央部分中的孔40a。端子41设置在本体42中，并且端子41的端部部分的一部分设置成从本体42暴露。本体42可以具有大致环形形状。本体42可以具有包括多个层的结构。例如，本体42可以具有其中第二层部分42b堆叠在第一层部分42a的上表面的一部分上的形式。
图3是图示了图2中所示的汇流条的端子的视图，图4是图示了图3中所示的中性端子的视图，并且图5是图示了图3中所示的相端子的视图。
参照图1至图3，端子41可以包括第一端子100和第二端子200。第一端子100和第二端子200连接至定子30的线圈31，但是以电路方式彼此分离。另外，第一端子100和第二端子200在空间上是分开布置的。
第一端子100可以包括一个第一中性端子110和三个第一相端子120。三个第一相端子120连接至三相电源的相(U相、V相和W相)。第二端子200还可以包括一个第二中性端子210和三个第二相端子220。三个第二相端子220连接至三相电源的相(U相、V相和W相)。三个第一相端子120和三个第二相端子220具有相同的形状。因此，第一相端子120和第二相端子220可以使用一个模具来制造。另外，第一中性端子110和第二中性端子210具有相同的形状。第一中性端子110和第二中性端子210也可以使用一个模具来制造。由于第一端子100和第二端子200具有相同的形状，并且相端子具有相同的形状，因此具有制造工艺简单并且制造成本降低的优点。
参照图4，第一中性端子110和第二中性端子210中的每一者可以包括本体1和突出部分2。本体1和突出部分2可以仅根据形状和功能特性来区分和描述，并且本体1和突出部分2可以竖向地连接为一个构件。
本体1是具有弯曲表面的带型构件。第一中性端子110和第二中性端子210相对长于第一相端子120和第二相端子220。突出部分2形成为从本体1沿相对于汇流条40的中心(第一中性端子110的曲率中心C0)的径向方向延伸。第一中性端子110和第二中性端子210中的每一者可以具有多层结构。本体1可以定位在第一中性端子110和第二中性端子210中的每一者的第一层部分F1上。突出部分2可以定位在第一中性端子110和第二中性端子210中的每一者的第二层部分F2上。突出部分2电连接至定子30(参见图1)的线圈31(参见图1)。突出部分2可以熔接至定子30的线圈31。
参照图5，第一相端子120和第二相端子220中的每一者可以包括本体3和突出部分4。本体3和突出部分4可以仅根据形状和功能特性来区分和描述，并且本体3和突出部分4可以竖向地连接为一个构件。
本体3是具有弯曲表面的带型构件。第一相端子120和第二相端子220相对短于第一中性端子110和第二中性端子210。突出部分4可以包括第一端部部分4a、第二端部部分4b和第三端部部分4c。第一端部部分4a可以形成为从本体3沿相对于汇流条40的中心(第一中性端子110的曲率中心C0)的径向方向延伸。第二端部部分4b从第一端部部分4a突出。第二端部部分4b的端部被弯折成呈钩形形状以连接至定子30(参见图1)的线圈31(参见图1)。第二端部部分4b可以熔接至定子30(参见图1)的线圈31(参见图1)。第三端部部分4c可以从第一端部部分4a向上分支。第三端部部分4c电连接至电力线缆。第一相端子120和第二相端子220中的每一者可以具有多层结构。本体3的一部分和第二端部部分4b可以定位在第一相端子120和第二相端子220中的每一者的第一层部分F1上。本体3的另一部分和第一端部部分4a可以定位在第一相端子120和第二相端子220中的每一者的第二层部分F2上。
图6是图示了中性端子的曲率中心的视图，并且图7是图示了相端子的曲率中心的视图。
参照图6，第一中性端子110和第二中性端子210中的每一者的曲率中心C0对应于从本体1的内周表面延伸并且具有半径R1的虚拟圆的中心。参照图7，第一相端子120的第一曲率中心C1和第二相端子220的第二曲率中心C2对应于从本体3的内周表面延伸并且具有半径R2的竖向圆的中心。
参照图3至图6，第一相端子120的第一曲率中心C1与第二相端子220的第二曲率中心C2不同。另外，第一中性端子110的曲率中心C0与第二中性端子210的曲率中心C0相同。另外，第一端子100的三个第一相端子120A、120B和120C的曲率中心C1a、C1b和C1c的位置不同。另外，第二端子200的三个第二相端子220A、220B和220C的曲率中心C2a、C2b和C2c的位置也不同。这是为了在汇流条40的周向方向和径向方向上布置并安置具有相同形状的六个相端子以及具有相同形状的两个中性端子的突出部分2和4。
具体地，可以基于穿过第一中性端子110的曲率中心C0和第二中性端子210的曲率中心C0的第一参考线L1将第一曲率中心C1的位置与第二曲率中心C2的位置区分开。例如，第一端子100和第二端子200可以设置成使得第一曲率中心C1定位在第一参考线L1的任一侧处并且第二曲率中心C2定位在第一参考线L1的另一侧处。在这种情况下，三个第一相端子120A、120B和120C的曲率中心C1a、C1b和C1c的位置不同。另外，三个第二相端子220A、220B和220C的曲率中心C2a、C2b和C2c的位置也不同。
三个第一相端子120A、120B和120C的曲率半径相同，但是曲率中心C1a、C1b和C1c的位置不同。曲率中心C1a、C1b和C1c的位置被确定成使得三个第一相端子120A、120B和120C的突出部分4与第一中性端子110的突出部分2在汇流条40的周向方向和半径方向上对准。
另外，三个第二相端子220A、220B和220C的曲率半径也相同，但是曲率中心C2a、C2b和C2c的位置不同。曲率中心C2a、C2b和C2c的位置被确定成使得三个第二相端子220A、220B和220C的突出部分4与第二中性端子210的突出部分2在汇流条40的周向方向和半径方向上对准。
同时，第一中性端子110和第二中性端子210可以被设置成相对于第一中性端子110的曲率中心C0旋转对称。例如，第一中性端子110和第二中性端子210可以被设置成相对于第一中性端子110的曲率中心C0点对称，使得第一中性端子110和第二中性端子210中的任何一者在旋转180°时与另一者重叠。
图8是端子的平面图，以图示相端子的突出部分的位置。
参照图8，图8的线A1是连接第一中性端子110的一个侧端部部分和第一中性端子110的曲率中心C0的参考线，并且图8的线A2是连接第一中性端子110的另一侧端部部分和第一中性端子110的曲率中心C0的参考线。
另外，图8的线B1是连接第二中性端子210的一个侧端部部分和第一中性端子110的曲率中心C0的参考线，并且图8的线B2是连接第二中性端子210的另一侧端部部分和第一中性端子110的曲率中心C0的参考线。
第一相端子120A、120B和120C的突出部分4中的任何一个突出部分4——例如，第一相端子120A、120B和120C的突出部分4中的设置在最外侧处的突出部分4——可以基于汇流条40的周向方向设置在与线A1和线B1之间的区域相对应的区域S1中。
另外，第二相端子220A、220B和220C的突出部分4中的任何一个突出部分4——例如，第二相端子220A、220B和220C的突出部分4中的设置在最外侧处的突出部分4——可以基于汇流条40的周向方向设置在与线A2和线B2之间的区域相对应的区域S2中。
这是为了使第一中性端子110的突出部分2和第二中性端子210的突出部分2(参见图4)与第一相端子120的突出部分4和第二相端子220的突出部分4(参见图4)在汇流条40的周向方向和径向方向上对准。
图9是图示了图3中所示的端子的放大图。
参照图4、图5和图9，第一相端子120和第二相端子220中的每一者具有多层结构。将基于第一相端子120给出以下描述。设置在第一相端子120的第二层部分F2上的突出部分4被设置成横跨本体3的设置在另一第一相端子120的第一层部分F1上的上侧部、或横跨本体1的设置在第一中性端子110的第一层部分F1上的上侧部。这样，多个相端子在相交部处彼此不重叠，或者相端子与中性端子在相交部处不重叠。
图10是图示了图2中所示的汇流条的端子的修改示例的视图。
参照图10，在根据修改示例的端子41中，可以基于穿过第一中性端子110的曲率中心C0和第二中性端子210的曲率中心C0的第一参考线L1将第一曲率中心C1的位置与第二曲率中心C2的位置区分开。例如，第一端子100和第二端子200可以设置成使得第一曲率中心C1定位在第一参考线L1的任一侧处，而第二曲率中心C2设置在第一参考线L1的另一侧处。
另外，可以基于第二参考线L2将第一曲率中心C1的位置与第二曲率中心C2的位置区分开，第二参考线L2穿过第一中性端子110的曲率中心C0和第二中性端子210的曲率中心C0并且垂直于第一参考线L1。例如，第一端子100和第二端子200可以设置成使得第一曲率中心C1定位在第二参考线L2的一侧处，而第二曲率中心C2定位在第二参考线L2的另一侧处。
在这种情况下，三个第一相端子120A、120B和120C的曲率中心C1a、C1b和C1c的位置不同。另外，三个第二相端子220A、220B和220C的曲率中心C2a、C2b和C2c的位置也不同。
另外，第一曲率中心C1和第二曲率中心C2可以被设置成相对于第一中性端子110的曲率中心C0旋转对称。例如，第一曲率中心C1和第二曲率中心C2可以相对于第一中性端子110的曲率中心C0点对称，使得第一曲率中心C1和第二曲率中心C2中的任何一者在旋转180°时与另一者重叠。
图11是图示了在图10中所示的端子中旋转对称的第一相端子和第二相端子的视图。
参照图11，在根据修改示例的端子41中，第一相端子120和第二相端子220可以被设置成相对于第一中性端子110的曲率中心C0旋转对称。例如，第一相端子120的第二端部部分4b和第二相端子220的第二端部部分4b旋转对称。
如上所述，已经参照附图具体描述了根据本发明的一个示例性实施方式的马达。
上述实施方式应仅被认为是描述性意义的，而不是出于限制的目的，并且本发明的范围不是由详细描述限定而是由所附权利要求限定。另外，本发明的范围应当被解释为涵盖从所附权利要求的含义、范围和等同方案得出的所有改型和变型。

Claims (8)

1.一种马达，包括：
轴；
转子，所述转子联接至所述轴；
定子，所述定子设置在所述转子的外侧；以及
汇流条，所述汇流条设置在所述定子上，
其中，所述汇流条包括连接至所述定子的线圈的端子，
所述端子包括以电路方式彼此分离的第一端子和第二端子，
所述第一端子包括第一中性端子和多个第一相端子，
所述第二端子包括第二中性端子和多个第二相端子，
所述多个第一相端子的第一曲率中心被设置成是不同的，
所述多个第二相端子的第二曲率中心被设置成是不同的，并且
所述第一中性端子的曲率中心的位置与所述第二中性端子的曲率中心的位置相同，
其中，当穿过所述第一中性端子的所述曲率中心的虚拟线被称为第一参考线时并且当垂直于所述第一参考线且穿过所述第一中性端子的所述曲率中心的虚拟线被称为第二参考线时：
所述第一曲率中心设置在所述第一参考线的任一侧处；
所述第二曲率中心设置在所述第一参考线的另一侧处；
所述第一曲率中心和所述第二曲率中心设置在所述第二参考线的任一侧处。
2.根据权利要求1所述的马达，其中，所述第一曲率中心的位置与所述第二曲率中心的位置不同。
3.根据权利要求1所述的马达，其中，所述第一相端子和所述第二相端子中的每一者包括：
本体；以及
突出部分，所述突出部分从所述本体沿相对于所述第一中性端子的所述曲率中心的径向方向弯折。
4.根据权利要求3所述的马达，其中，所述第一中性端子和所述第二中性端子被设置成相对于所述第一中性端子的所述曲率中心点对称。
5.根据权利要求3所述的马达，其中：
所述第一相端子和所述第二相端子中的每一者具有多层结构；并且
设置在第二层部分上的所述突出部分被设置成横跨所述本体的设置在第一层部分上的上侧部。
6.根据权利要求3所述的马达，其中，当沿轴向方向观察时：
设置在所述多个第一相端子中的任何一个第一相端子上的多个突出部分中的任何一个突出部分设置在所述第一中性端子的一个侧端部部分与所述第二中性端子的一个侧端部部分之间；并且
设置在所述多个第二相端子中的任何一个第二相端子上的多个突出部分中的任何一个突出部分设置在所述第一中性端子的另一侧端部部分与所述第二中性端子的另一侧端部部分之间。
7.根据权利要求3所述的马达，其中，所述突出部分包括：
第一端部部分，所述第一端部部分从所述本体沿径向方向延伸；
第二端部部分，所述第二端部部分从所述第一端部部分突出并且电连接至所述定子的所述线圈；以及
第三端部部分，所述第三端部部分从所述第二端部部分分支并且电连接至电力线缆。
8.根据权利要求1所述的马达，其中，所述第一相端子和所述第二相端子中的每一者包括：
本体；以及
突出部分，所述突出部分从所述本体沿相对于所述第一中性端子的所述曲率中心的径向方向弯折；
其中，所述突出部分包括：第一端部部分，所述第一端部部分从所述本体沿径向方向延伸；第二端部部分，所述第二端部部分从所述第一端部部分突出并且电连接至所述定子的所述线圈；以及第三端部部分，所述第三端部部分从所述第二端部部分分支并且电连接至电力线缆。
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