CN111697735B - 电枢 - Google Patents

Abstract

公开了一种电枢。定子包括具有连接沿周向方向间隔开的两个绝缘体(32)的引导部分(32a)的连接绝缘体构件(73)，以及通过引导部分(32a)引导并连接两个线圈(33)的跳线(41g、51h、51j)。连接绝缘体构件(73)包括下层绝缘体构件(74)、中间层绝缘体构件(75)和上层绝缘体构件(76)。下层绝缘体构件(74)的引导部分(32a)具有下层弧形连接部(74b)，中间层绝缘体构件(75)具有中间层弧形连接部(75b)，并且上层绝缘体构件(76)的引导部分(32a)具有上层弧形连接部(76b)。中间层弧形连接部被布置成在轴向方向上相对于下层弧形连接部在上方，并且上层弧形连接部被布置成在径向方向上相对于中间层弧形连接部在外侧。

Description

电枢

技术领域

本发明涉及电枢。

背景技术

常规地，在作为电机的电枢的定子中，沿圆周方向布置具有沿径向方向向内延伸的齿的多个芯组成构件，并且线圈经由绝缘体缠绕在齿周围(例如，参见专利文献1)。定子包括连接绝缘体构件，连接绝缘体构件具有沿周向方向间隔开的两个绝缘体以及连接它们的引导部分，并且连接两个线圈的跳线由该引导部分引导。此外，连接绝缘体构件包括沿轴向方向组装的下层绝缘体构件、中间层绝缘体构件和上层绝缘体构件。绝缘体构件中的每一个的引导部分包括从轴向方向观察时分别具有弧形形状的下层弧形连接部、中间层弧形连接部和上层弧形连接部。中间层弧形连接部被布置成在径向方向上与下层弧形连接部平行，并且上层弧形连接部被布置成在轴向方向上在中间层弧形连接部的上方。因此，在抑制引导部分的在径向方向上的扩大的同时，抑制了在轴向方向上的扩大(参见专利文献1的图23)。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第6247595号

发明内容

但是，在上述的定子中，例如，中间层弧形连接部被布置成与下层弧形连接部的径向方向的内侧平行。因此，难以形成沿径向方向从绝缘体向内延伸并连接至中间层弧形连接部以免干扰上层弧形连接部和下层弧形连接部的中间层向内延伸部。因此，难以实现引导部分彼此不干扰的引导部分。

提出本发明以解决上述问题，并且本发明的目的是提供可以容易地实现引导部分彼此不干扰的引导部分的电枢。

电枢包括：多个芯组成构件，其具有沿径向方向延伸的齿并且沿周向方向并排布置；连接绝缘体构件，其具有覆盖齿的绝缘体和被配置成连接沿周向方向间隔开的两个绝缘体的引导部分；经由绝缘体缠绕在齿周围的线圈；以及由引导部分引导以连接两个线圈的跳线。连接绝缘体构件包括沿轴向方向组装的下层绝缘体构件、中间层绝缘体构件和上层绝缘体构件。下层绝缘体构件的引导部分包括从轴向方向观察时具有弧形形状的下层弧形连接部，中间层绝缘体构件的引导部分包括从轴向方向观察时具有弧形形状的中间层弧形连接部，并且上层绝缘体构件的引导部分包括从轴向方向观察时具有弧形形状的上层弧形连接部。中间层弧形连接部被布置成在轴向方向上相对于下层弧形连接部在上方，并且上层弧形连接部被布置成在径向方向上相对于中间层弧形连接部在外侧。

根据上述结构，中间层弧形连接部被布置成在轴向方向上相对于下层弧形连接部平行地在上方，并且上层弧形连接部被布置成在径向方向上相对于中间层弧形连接部平行地在外侧。因此，可以容易地实现引导部分使得引导部分不彼此干扰。

附图说明

图1是包括根据实施方式的电机的电动制动系统的示意性结构图；

图2是同一实施方式中的定子的示意性平面视图；

图3是实施方式中的定子的透视图；

图4是实施方式中的定子的透视图；

图5是实施方式中的定子的局部分解透视图；

图6是实施方式中的定子的局部分解透视图；

图7是示出实施方式中的定子的一部分的剖视图；

图8是示出实施方式中的定子的一部分的剖视图；

图9是示出另一实施方式中的定子的一部分的剖视图；以及

图10是示出另一实施方式中的定子的一部分的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述包括作为电枢的定子的电机的实施方式。在附图中，为了便于说明，可能扩大或简化地示出部分结构。同样，每个部分的尺寸比率可能与实际不同。

如图1所示，电机10用于电动制动系统。电动制动系统包括：调节制动流体的液压的液压单元11；连接至液压单元11并且驱动液压单元11的电机10；以及控制电机10的驱动的EDU(电动驱动单元)12。在本实施方式的制动系统中，液压单元11介于EDU 12与电机10之间。电机10和EDU 12通过设置在液压单元11的壳体11a中的通孔11b电连接。

本实施方式的电机10包括转子20和定子30。如图1所示，转子20设置在定子30的径向方向上的内侧，并且具有转子芯21、设置在转子芯21上的磁体(未示出)以及设置在转子芯21的径向中心处的旋转轴22。旋转轴22的在轴向方向上的一端直接或间接地连接至液压单元11中的齿轮11c。结果，当旋转轴22被旋转驱动时，液压单元11中的齿轮11c被驱动以调节制动流体的液压。

如图2和图3所示，定子30包括定子芯31、定子芯31的绝缘体32(图2中未示出)和线圈33。

定子芯31具有大致的环形部分31a和从环形部分31a径向向内延伸的多个齿31b。在本实施方式中，例如，设置了十二个齿31b。线圈33利用绝缘体32缠绕在每一个齿31b上，绝缘体32覆盖齿31b并位于它们之间。例如，线圈33以集中的方式缠绕。

线圈33包括电连接至EDU 12中提供的第一逆变器电路12a的第一三相绕组40和电连接至EDU 12中提供的第二逆变器电路12b的第二三相绕组50。即，在本实施方式中，提供了构成EDU 12中的两个系统(多个系统)的第一逆变器电路12a和第二逆变器电路12b，并且第一逆变器电路12a和第二逆变器电路12b向三相绕组40和50中的每一个供应电流。

如图2所示，第一三相绕组40具有多个三相绕组41a至41f，从第一逆变器电路12a向多个三相绕组41a至41f供应具有120度的相位差的三相交流电。多个三相绕组41a至41f包括U+相绕组41a、U-相绕组41b、V+相绕组41c、V-相绕组41d、W+相绕组41e和W-相绕组41f。

如图2所示，第二三相绕组50具有多个三相绕组51a至51f，从第二逆变器电路12b向多个三相绕组51a至51f供应具有120度的相位差的三相交流电。多个三相绕组51a至51f包括X+相绕组51a、X-相绕组51b、Y+相绕组51c、Y-相绕组51d、Z+相绕组51e和Z-相绕组51f。

例如，针对每个齿31b，以W-相绕组41f、V+相绕组41c、Y+相绕组51c、X-相绕组51b、U-相绕组41b、W+相绕组41e、Z+相绕组51e、Y-相绕组51d、V-相绕组41d、U+相绕组41a、X+相绕组51a、Z-相绕组51f的顺序缠绕本实施方式的线圈33。因此，本实施方式的所有线圈33具有与在周向方向上临近的线圈33不同的相位。

U+相绕组41a和U-相绕组41b缠绕在沿周向方向相差150度的位置处设置的齿31b上。V+相绕组41c和V-相绕组41d缠绕在沿周向方向相差150度的位置处设置的齿31b上。将被W+相绕组41e缠绕的齿31b和被W-相绕组41f缠绕的齿31b设置在沿周向方向相差150度的位置处。

将被X+相绕组51a缠绕的齿31b和被X-相绕组51b缠绕的齿31b设置在沿周向方向相差150度的位置处。将缠绕有Y+相绕组51c的齿31b和缠绕有Y-相绕组51d的齿31b设置在沿周向方向相差150度的位置处。将被Z+相绕组51e缠绕的齿31b和被Z-相绕组51f缠绕的齿31b设置在沿周向方向相差150度的位置处。

U+相绕组41a与U-相绕组41b通过跳线41g连接。V+相绕组41c与V-相绕组41d通过跳线41h连接。W+相绕组41e与W-相绕组41f通过跳线41j连接。X+相绕组51a与X-相绕组51b通过跳线51g连接。Y+相绕组51c与Y-相绕组51d通过跳线51h连接。Z+相绕组51e和Z-相绕组51f通过跳线51j连接。跳线41g、41h、41j、51g、51h、51j设置在定子芯31的轴向方向上的另一端侧上并且设置在不面向液压单元11的一侧上(图1的下侧)。如图2中示意性示出的，通过将在随后描述的连接绝缘体32的引导部分32a(参见图4)的引导下设置这些跳线。连接W+相绕组41e与W-相绕组41f的跳线41j和连接Z+相绕组51e与Z-相绕组51f的跳线51j在径向方向上相对于其他跳线41g、41h、51g、51h朝外布线，因此比其他跳线41g、41h、51g、51h长。

本实施方式的第一三相绕组40通过三角形连接(delta connection)连接至第一逆变器电路12a。第二三相绕组50通过三角形连接而连接至第二逆变器电路12b。

更具体地说，U+相绕组41a的端子线33a与W-相绕组41f的端子线33a一起连接至第一逆变器电路12a的U端子。U-相绕组41b的端子线33a与V+相绕组41c的端子线33a一起连接至第一逆变器电路12a的V端子。W+相绕组41e的端子线33a与V-相绕组41d的端子线33a一起连接至第一逆变器电路12a的W端子。

X+相绕组51a的端子线33a与Z-相绕组51f的端子线33a一起连接至第二逆变器电路12b的X端子。X-相绕组51b的端子线33a与Y+相绕组51c的端子线33a一起连接至第二逆变器电路12b的Y端子。Z+相绕组51e的端子线33a与Y-相绕组51d的端子线33a一起连接至第二逆变器电路12b的Z端子。另外，对于各相，跳线41g、41h、41j、51g、51h、51j将线圈33的相对侧的端部连接至上述端子线33a。

如图1所示，在定子30中，在液压单元11的侧面即定子芯31的轴向方向上的一侧设置有引导构件60。

引导构件60将从线圈33引出的线圈33的端子线33a引导至在轴向方向上的一侧，并进一步将其引导至EDU 12。引导构件60包括引导体61和用于拉出的拉出引导件62。

如图3所示，引导体61被形成为在轴向方向上具有多个台阶的大致盘形形状，并且包括从径向外侧向径向内侧延伸并沿轴向方向贯通的多个槽口63。线圈33的端子线33a沿轴向方向穿过槽口63，被引出至引导体61的在轴向方向上的一侧，并且沿周向方向弯曲，并沿着引导体61的台阶延伸。端子线33a沿周向方向被引导到引导体61的沿周向方向的一部分。

拉出引导件62被配置成在轴向方向上具有长柱状形状，并且被固定至引导体61的周向方向上的一部分。然后，被引导至引导体61的周向方向上的一部分的端子线33a穿过拉出引导件62的内部并被引出至轴向方向上的一侧。如上所述，端子线33a被连接至第一逆变器电路12a和第二逆变器电路12b。

此处，本实施方式的定子芯31具有针对每个齿31b划分环状部31a的结构。芯组成构件31d包括径向向内延伸的齿31b和从该齿31b的两侧的径向外端周向延伸的一对芯延伸部分31c。多个芯组成构件31d在周向方向上被并排布置。具体地，在本实施方式中，沿周向方向布置十二个芯组成构件31d的芯延伸部分31c以形成环形形状，对在周向方向上彼此临近的芯延伸部31c进行焊接以形成定子芯31。在芯组成构件31d在周向方向上被并排布置之前的状态下，线圈33经由绝缘体32缠绕在齿31b上。

如图3至图6所示，本实施方式的绝缘体32包括从芯组成构件31d的一个轴向侧(图3中的上侧和图4至图6中的下侧)组装的第一绝缘体71和从芯组成构件31d的另一轴向侧(图3中的下侧和图4至图6中的上侧)组装的第二绝缘体72。两个第二绝缘体72通过上述引导部分32a连接，并且第二绝缘体72和引导部分32a构成连接绝缘体构件73。引导部分32a连接沿周向方向隔开150度的第二绝缘体72。

如图5和图6所示，连接绝缘体构件73包括沿轴向方向组装的下层绝缘体构件74、中间层绝缘体构件75和上层绝缘体构件76。即，在绝缘体32被组装到芯组成构件31d并且缠绕线圈33的状态下，下层绝缘体构件74、中间层绝缘体构件75和上层绝缘体构件76按照下层绝缘体构件74、中间层绝缘体构件75和上层绝缘体构件76的顺序从上侧顺序地组装，其中设置有引导部分32a的侧面面向上。同样，设置一对下层绝缘体构件74、中间层绝缘体构件75和上层绝缘体构件76，并以成对的状态沿轴向方向组装。

下层绝缘体构件74的引导部分32a包括从绝缘体32的径向内侧沿径向延伸至内侧的下层延伸部74a和连接下层延伸部74a的下层弧形连接部74b。下层弧形连接部74b形成为在从轴向方向观察时呈弧形形状，并且在两个下层绝缘体构件74被布置成形成一对的状态下为大致圆形。

中间层绝缘体构件75的引导部分32a包括从绝缘体32的径向内侧沿径向方向延伸至内侧的中间层延伸部75a和连接中间层延伸部75a的中间层弧形连接部75b。中间层弧形连接部75b内形成为在从轴向方向观察时呈弧形形状，并且在两个中间层绝缘体构件75被布置以形成一对的状态下为大致圆形。

上层绝缘体构件76的引导部分32a包括从绝缘体32的径向内侧沿径向方向延伸至内侧的上层延伸部76a和连接上层延伸部76a的上层弧形连接部76b。上层弧形连接部76b被形成为在从轴向方向观察时呈弧形形状，并且在两个上层绝缘体构件76被配置以形成一对的状态下为大致圆形。

在下层弧形连接部74b、中间层弧形连接部75b和上层弧形连接部76b的径向内侧上形成沿轴向方向突出的弧形壁部77。跳线41g、41h、41j、51g、51h、51j沿着弧形壁部77的径向方向的外表面被引导。

另外，如图6所示，在下层延伸部74a、中间层延伸部75a以及上层延伸部76a上分别形成用于沿径向方向引导跳线41g、41h、41j、51g、51h、51j的引导凹部74c、75c、76c。本实施方式的引导凹部74c、75c、76c在下层弧形连接部74b、中间层弧形连接部75b和上层弧形连接部76b侧沿径向和沿周向方向朝向内侧倾斜。此外，在下层延伸部74a、中间层延伸部75a和上层延伸部76a上分别设置有突起74d、75d、76d，以防止从跳线41g、41h、41j、51g、51h和51j的引导凹部74c、75c和76c偏离。

如图7所示，中间层弧形连接部75b被布置成在轴向方向上相对于下层弧形连接部74b在上方，并且上层弧形连接部76b被布置成在径向方向上相对于中间层弧形连接部75b在外侧。

如图6和图8所示，上层弧形连接部76b在面向中间层延伸部分75a的圆周位置处具有多个通孔76e。利用该结构，中间层延伸部75a上方的空间增大，并且通孔76e用作薄化部分。通孔76e沿轴向方向贯通。

如图6所示，上层弧形连接部76b具有在与通孔76e对应的圆周位置处沿径向方向向外突出的突起部76f。

接下来，将描述用于制造如上所述形成的定子30的方法及其功能。

首先，将绝缘体32，具体地，将包括第一绝缘体71和第二绝缘体72的连接绝缘体构件73组装到芯组成构件31d。之后，将线圈33经由绝缘体32缠绕在齿31b上。然后，沿着引导部分32a布置作为线圈33的绕组端的跳线41g、41h、41j、51g、51h、51j，并且线圈33缠绕通过引导部分32a经由绝缘体32连接的另一齿31b。

如图5所示，制造具有一对下层绝缘体构件74的下层芯单元81、具有一对中间层绝缘体构件75的中间层芯单元82和具有一对上层绝缘体构件76的上层芯单元83，并且沿轴向方向组装芯单元81、82和83。这时，如图7所示，中间层弧形连接部75b被布置成在轴向方向上平行地在下层弧形连接部74b的相同径向位置处，并且上层弧形连接部76b被布置在中间层弧形连接部75b的相同轴向位置处的径向方向外侧。并且，通过对沿周向方向临近的芯延伸部31c进行焊接来制造定子芯31。

然后，如图3所示，将引导构件60的引导体61组装在定子芯31的轴向方向上的一侧，并且将线圈33的端子线33a从槽口63引出至在轴向方向上的一侧。此外，线圈33的端子线33a沿周向方向弯曲，并自周向方向的部分通过拉出引导件62引出至拉出引导件62的轴向方向上的一侧，从而完成定子30的制造。

接下来，以下描述本实施方式的效果。

(1)中间层弧形连接部75b被布置成在轴向方向上相对于下层弧形连接部74b平行地在上方，并且上层弧形连接部76b被布置成在径向方向上相对于下层弧形连接部平行地在外侧。因此，可以抑制引导部分32a在径向方向上和在轴向方向上的增加，并且可以容易地实现引导部分32a，使得引导部分32a彼此不干扰。换句话说，在除了本实施方式以外的布置中，由于引导部分的复杂的形状等，难以实现彼此不干扰的引导部分。然而，在本实施方式中，由于形状简单，可以实现彼此不干扰的引导部分32a。

(2)上层弧形连接部76b在面向中间层延伸部75a的圆周位置处具有多个通孔76e。利用该结构，中间层延伸部75a上方的空间增大，并且通孔76e用作薄化部分。因此，在抑制整体轴向尺寸的增大的同时，可以避免布置在中间层延伸部75a和上层弧形连接部76b上的跳线41h和跳线51h之间的干扰。

(3)上层弧形连接部76b具有在与通孔76e对应的圆周位置处沿径向方向向外突出的突起部76f。因此，通过补偿由于提供通孔76e而降低的上层弧形连接部76b的刚性，可以确保上层弧形连接部76b的刚性。

(4)在中间层延伸部75a上形成用于径向向内引导跳线41h、51h的引导凹部75c。因此，跳线41h、51h的定位变得容易，并且在抑制整体轴向尺寸增大的同时，可以避免跳线41h、51h与上层弧形连接部76b之间的干扰。

上述实施方式可以进行如下修改。只要不存在技术上的矛盾，上述实施方式和以下变型可以彼此组合地实现。

在上述实施方式中，可以在中间层弧形连接部75b和上层弧形连接部76b的至少一个弧形壁部77的前端处形成限制突起，并且该限制突起径向向外突出，以便限制跳线41h、51h、41j、51j沿轴向方向的移动。

具体地，例如，如图9和图10所示，可以在中间层弧形连接部75b和上层弧形连接部76b的弧形壁部77的前端处形成径向向外突出的限制突起77a。在上述实施方式中，将防止跳线41h、51h、41j、51j沿轴向方向跳出。另外，由于中间层弧形连接部75b和上层弧形连接部76b位于下层弧形连接部74b的上方，因此，即使没有设置限制突起，跳线的在轴向方向上的移动也被限制。在图9示出的示例中，在上层弧形连接部76b上被引导的跳线51j的一部分进入通孔76e的内部。在设置限制突起77a的同时，可以抑制轴向尺寸的增加。

在上述实施方式中，上层弧形连接部76b具有作为薄化部分的通孔76e。但是，可以将薄化部分设置在周向方向上面向中间层延伸部75a的位置上，以扩大中间层延伸部75a上方的空间。例如，可以采用比其他部分薄而没有贯通的厚度减小部分作为薄化部分。另外，可以采用不具有薄化部分的上层弧形连接部76b。

在以上实施方式中，上层弧形连接部76b具有在与通孔76e对应的圆周位置处沿径向方向向外突出的突起部76f。然而，可以采用不具有突起部76f的结构。

在上述实施方式中，在下层延伸部74a、中间层延伸部75a和上层延伸部分76a上分别形成用于沿径向引导跳线41g、41h、41j、51g、51h、51j的引导凹部74c、75c、76c。然而，可以省略引导凹部74c、75c和76c。

在上述实施方式中，虽然公开了具有十二个齿31b的定子30，但是也可以采用具有该齿31b的数量以外的数量的定子。

在上述实施方式中，内转子型无刷电机中的定子30被实现为电枢，但是也可以在其他电枢中实现。例如，本公开内容可以在外转子型无刷电机中的作为电枢的定子中实现，或者在有刷电机中的作为电枢的转子中实现。

Claims (7)

1.一种电枢，包括：

多个芯组成构件(31d)，其具有沿径向方向延伸的齿(31b)并且沿周向方向并排布置；

连接绝缘体构件(73)，其具有覆盖所述齿的绝缘体(32)和被配置成连接沿周向方向间隔开的两个绝缘体的引导部分(32a)；

线圈(33)，其经由所述绝缘体缠绕在所述齿上；以及

跳线(41g、41h、41j、51g、51h、51j)，其通过所述引导部分被引导，以连接两个线圈，其中，

所述连接绝缘体构件包括沿轴向方向组装的下层绝缘体构件(74)、中间层绝缘体构件(75)和上层绝缘体构件(76)，

所述下层绝缘体构件的引导部分包括从轴向方向观察时具有弧形形状的下层弧形连接部(74b)，所述中间层绝缘体构件的引导部分包括从轴向方向观察时具有弧形形状的中间层弧形连接部(75b)，以及所述上层绝缘体构件的引导部分包括从轴向方向观察时具有弧形形状的上层弧形连接部(76b)，以及

所述中间层弧形连接部被布置成在轴向方向上相对于所述下层弧形连接部在上方，并且所述上层弧形连接部被布置成在径向方向上相对于所述中间层弧形连接部在外侧。

2.根据权利要求1所述的电枢，其中，

所述中间层绝缘体构件的引导部分包括从所述绝缘体的径向内侧沿径向方向延伸至内侧并且连接所述中间层弧形连接部的中间层延伸部(75a)，以及

所述上层弧形连接部包括薄化部分(76e)，以在面向所述中间层延伸部的圆周位置处增加所述中间层延伸部上的空间。

3.根据权利要求2所述的电枢，其中，

所述薄化部分是沿轴向方向贯通的通孔(76e)。

4.根据权利要求2所述的电枢，其中，

所述上层弧形连接部包括在与所述薄化部分对应的圆周位置处沿径向方向向外突出的突起部(76f)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电枢，其中，

所述中间层绝缘体构件的引导部分具有从所述绝缘体径向向内延伸并且连接至所述中间层弧形连接部的中间层延伸部，以及

在所述中间层延伸部上形成沿径向方向引导所述跳线的引导凹部(75c)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电枢，其中，

在所述中间层弧形连接部和所述上层弧形连接部中的至少一个的径向内侧上形成沿轴向方向突出的弧形壁部(77)，以便沿着所述弧形壁部的径向方向上的外表面引导所述跳线，并且形成限制突起(77a)，所述限制突起(77a)沿径向方向向外突出，以便限制所述跳线沿轴向方向的移动。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电枢，其中，

所述电枢是定子(30)，而且在定子的径向内侧上设置有转子(20)。