CN112567601B - 马达、电动助力转向装置、马达的制造方法、汇流条单元以及汇流条单元的制造方法 - Google Patents

Abstract

在本发明所记载的一个方式的马达中，与线圈线电连接的多个汇流条保持于汇流条保持架。多个汇流条整体呈大致环状配置，包含弧状的中性点用汇流条、轴向的位置与中性点用汇流条不同的弧状的V相用汇流条、以及中性点用汇流条的一端与V相用汇流条的一端在周向上重叠而成的端部重叠部。在与端部重叠部在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙。

Description

马达、电动助力转向装置、马达的制造方法、汇流条单元以及 汇流条单元的制造方法

技术领域

本发明涉及马达、电动助力转向装置、马达的制造方法、汇流条单元以及汇流条单元的制造方法。

本申请基于2018年8月20日在日本申请的日本特愿2018-154024号公报来主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

以往，已知有具有通过嵌件成型将金属制的汇流条和树脂制的汇流条保持架一体成型而得的汇流条单元的马达(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开公报：特开2010-200400号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的汇流条保持架中，在U、V、W相侧的汇流条与中性点用汇流条之间，在圆周的等分线上设置有两处没有汇流条的间隙。由于汇流条保持架成型时的热和冷却，有时汇流条以连结该间隙的线为起点沿上下方向变形。由于该变形，有时汇流条的连接端子的位置精度产生偏差、或者汇流条产生裂纹。

本发明的目的在于，提供抑制制造时的汇流条的变形的马达、电动助力转向装置、马达的制造方法、汇流条单元以及汇流条单元的制造方法。

用于解决课题的手段

本申请的例示的一个实施方式为马达，其具有：轴，其沿着中心轴线延伸；转子，其固定于轴；定子，其配置于转子的径向外侧，并且该定子具有导电线；壳体，其配置于定子的径向外侧；多个汇流条，它们与导电线电连接；以及汇流条保持架，其配置于定子的轴向一端侧，对多个汇流条进行保持。多个汇流条整体呈大致环状配置，并且包含弧状的第1汇流条、弧状的第2汇流条以及端部重叠部。第2汇流条的轴向的位置与第1汇流条不同。在端部重叠部中，第1汇流条的一端和第2汇流条的一端在周向上重叠。在与端部重叠部在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙。

发明效果

在本申请的例示的一个实施方式的马达中，多个汇流条整体呈大致环状配置，并且包含：弧状的第1汇流条；弧状的第2汇流条，其轴向的位置与第1汇流条不同；以及端部重叠部，其是第1汇流条的一端和第2汇流条的一端在周向上重叠而成的，在与端部重叠部在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙。端部重叠部抵抗由于成型时的热和冷却而作用于汇流条的力，从而抑制汇流条的变形。由此，抑制汇流条产生裂纹，并且使汇流条的形态稳定，提高了设置在汇流条上的连接端子的位置精度。

附图说明

图1是示出第1实施方式的马达的剖视图。

图2是第1实施方式的汇流条单元的立体图。

图3是第1实施方式的汇流条的立体图。

图4是图3的汇流条的分解立体图。

图5是示出作为图3的汇流条的一部分的端部重叠部的立体图。

图6A是图3的A-A’线的位置处的汇流条单元的剖视图。

图6B是图3的B-B’线的位置处的汇流条单元的剖视图。

图6C是图3的C-C’线的位置处的汇流条单元的剖视图。

图6D是图3的D-D’线的位置处的汇流条单元的剖视图。

图7是第2实施方式的汇流条的立体图。

图8是另一实施方式的电动助力转向装置的示意图。

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进行说明。另外，本发明的范围并不限于以下的实施方式，可以在本发明的技术思想的范围内任意地变更。

在以下的说明中，将马达的中心轴线设为C。将中心轴线C所延伸的方向作为轴向。另外，将沿着轴向的一方作为上侧，将另一方作为下侧。但是，本说明书中的上下方向只是用于确定位置关系，而不限定实际的方向和位置关系。重力方向并不一定是下方向。另外，在本说明书中，将与马达的旋转轴线垂直的方向称为“径向”。将沿着以马达的旋转轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。

在以下的说明中使用的附图中，为了强调特征部分，有时为了方便而将作为特征的部分放大并进行示出。因此，各构成要素的尺寸和比例并不一定与实际情况相同。

1.第1实施方式

＜马达＞

如图1所示，马达1具有轴31、转子30、定子40、壳体20以及汇流条单元50。

轴31沿着中心轴线C延伸，被上侧轴承71和下侧轴承72支承为能够绕中心轴线C旋转。转子30固定在轴31上，与轴31一起绕中心轴线C旋转。另外，上侧轴承71由位于定子40的上方的轴承保持架(未图示)保持。

定子40在转子30的径向外侧与转子30对置地配置。定子40具有定子铁芯41、绝缘件42以及线圈线43。绝缘件42安装在定子铁芯41的齿(未图示)上。线圈线43是导电线的一例，隔着绝缘件42卷绕在齿上。卷绕在定子40上的线圈线43被向定子40的上方引出，如后述那样与图2所示的线圈连接端子65连接。

壳体20配置在定子40的径向外侧，定子40通过热压配合、压入、粘接、凿紧等而固定于壳体20。壳体20具有以中心轴线C为中心的有底的圆筒形状。壳体20具有沿轴向延伸的筒部21、位于筒部21的下端的底部23以及在上侧开口的开口部24。在底部23的中心部设置有保持下侧轴承72的下侧轴承保持架25。

另外，壳体20的形状不限于圆筒状。另外，壳体20的截面例如也可以为多边形等。另外，壳体20也可以不是有底的，而呈筒状。

＜汇流条单元＞

汇流条单元50配置在定子40的轴向上侧。如图2所示，汇流条单元50包含汇流条保持架51和汇流条60。

汇流条保持架51配置在定子40的轴向一端侧，将多个汇流条60保持在内部。汇流条保持架51由树脂等绝缘性材料构成。如图2所示，汇流条保持架51具有环状的主体部53、多个腿部55以及连接部59。环状的主体部53包覆后述的各相的汇流条60。另外，主体部53不需要完全包覆各相的汇流条60，也可以如图2所示那样，在上表面侧设置多个作为不包覆汇流条60的部分的窗部53a。连接部59从主体部53朝向定子40的相反侧、在图示例中朝向上方延伸，保持三个外部连接端子67。连接部59包围三个外部连接端子67的除了前端部以外的立起部分。另外，在本实施方式中，连接部59设置在一个部位，但也可以根据汇流条60的布线而设置在两个部位以上。各腿部55的前端插入至在定子40的外侧形成的槽部(未图示)中，将汇流条单元50相对于定子40的位置固定。另外，也可以将腿部55的前端插入至形成于绝缘件42的槽部(未图示)中，从而固定汇流条单元50的位置。

多个汇流条60是导电性部件。如图3和图4所示，多个汇流条60包含作为第1汇流条的一例的弧状的中性点用汇流条60n、作为第2汇流条的一例的V相用汇流条60v、作为第3汇流条的一例的W相用汇流条60w以及作为第4汇流条的一例的U相用汇流条60u。

多个汇流条60通过如下的规定的配置层叠在汇流条保持架51内。

如图3所示，多个汇流条60整体呈大致环状配置。另外，大致环状包含呈形成一部分间隙的不完全的环状的情况。V相用汇流条60v配置在与中性点用汇流条60n不同的轴向的位置，这里配置在中性点用汇流条60n的下方。如图5所示，中性点用汇流条60n的一端和V相用汇流条60v的一端形成在周向上重叠的端部重叠部68。在与端部重叠部68在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙69。另外，所谓间隙69配置于与端部重叠部68在径向上对置的位置，并不限于端部重叠部68和间隙69位于图3所示的L1上、即位于由呈环状配置的汇流条60形成的圆的大致等分线上，也可以位于相对于圆的等分线偏向任意一方的线上。间隙69还与中性点用汇流条60n的另一端、即端部重叠部68的相反侧的端部相邻地配置。

W相用汇流条60w配置在与V相用汇流条60v不同的轴向位置，这里配置在V相用汇流条60v的上方。W相用汇流条60w的周向的位置与V相用汇流条60v的周向的位置重叠。U相用汇流条60u配置在与V相用汇流条60v和W相用汇流条60w不同的轴向的位置，这里配置在V相用汇流条60v和W相用汇流条60w的下方。U相用汇流条60u的周向的位置与V相用汇流条60v和W相用汇流条60w的周向的位置重叠。间隙69配置在V相用汇流条60v、W相用汇流条60w以及U相用汇流条60u的各一端与中性点用汇流条60n的上述另一端之间。

多个汇流条60和汇流条保持架51通过嵌件成型而成型。在间隙69中夹有汇流条保持架51的绝缘性材料。另外，在层叠的多个汇流条60的轴向之间，以相互不接触的方式夹有汇流条保持架51的主体部53的绝缘性材料。如图6A所示，在图3的A-A’的位置处的汇流条单元50的剖面中，配置中性点用汇流条60n。如图6B所示，在图3的B-B’的位置处的汇流条单元50的剖面中，在中性点用汇流条60n的轴向下方配置V相用汇流条60v。如图6C所示，在图3的C-C’的位置处的汇流条单元50的剖面中，在V相用汇流条60v的轴向下方配置U相用汇流条60u。如图6D所示，在图3的D-D’的位置处的汇流条单元50的剖面中，在V相用汇流条60v的轴向上方配置W相用汇流条60w，在V相用汇流条60v的轴向下方配置U相用汇流条60u。

如图3和图4所示，中性点用汇流条60n、U相用汇流条60u、V相用汇流条60v以及W相用汇流条60w分别具有与线圈线43连接的多个线圈连接端子65。线圈连接端子65是导电线连接端子的一例，沿着各汇流条60的周向配置，并向呈环状配置的汇流条60的径向外侧突出。V相用汇流条60v、W相用汇流条60w以及U相用汇流条60u分别在一端具有外部连接端子67v、67w以及67u。外部连接端子67v、67w以及67u朝向定子40的相反侧即轴向上方延伸，与外部电源(未图示)电连接。

＜汇流条单元的制造方法＞

在图2所示的汇流条单元50的制造中，通过规定的配置将金属制的多个汇流条60插入模具(未图示)中，并向模具中注入树脂。将与多个汇流条60一体成型的汇流条保持架51取出。在规定的配置中，多个汇流条60整体呈大致环状配置，并将弧状的V相用汇流条60v相对于弧状的中性点用汇流条60n配置在轴向下方的位置。将中性点用汇流条60n的一端和V相用汇流条60v的一端在周向上重叠而形成端部重叠部68，在与端部重叠部68在径向上对置的位置形成不存在汇流条60的间隙69。在规定的配置中，W相用汇流条60w配置在V相用汇流条60v的轴向上方的位置。W相用汇流条60w的周向的位置与V相用汇流条60v的周向的位置重叠。U相用汇流条60u配置在V相用汇流条60v和W相用汇流条60w的轴向下方的位置。U相用汇流条60u的周向的位置与V相用汇流条60v和W相用汇流条60w的周向的位置重叠。

＜马达的制造方法＞

在图1所示的马达1的制造中，将通过上述方法制造出的汇流条单元50配置在定子40的轴向一端侧。此时，将汇流条保持架51的腿部55的前端插入至上述的定子40的槽部或绝缘件42的槽部中，从而固定汇流条单元50的位置。如图2所示，将定子40的线圈线43与向汇流条保持架51的径向外侧突出的线圈连接端子65连接。将连接了汇流条单元50的定子40插入至壳体20内。通过热压配合、压入、粘接、凿紧等将定子40固定在壳体20上。将转子30插入于定子40的径向内侧。

如上所述，在第1实施方式的马达1及其制造方法中，多个汇流条整体呈大致环状配置，包含弧状的中性点用汇流条60n、轴向的位置与中性点用汇流条60n不同的弧状的V相用汇流条60v以及中性点用汇流条60n的一端和V相用汇流条60v的一端在周向上重叠而成的端部重叠部68。在与端部重叠部68在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙69。在多个汇流条60的配置中，在间隙有两处的情况下，由于汇流条单元50成型时的热和冷却，有时呈环状配置的汇流条60以连结两个间隙的线为起点沿着轴向变形。在本实施方式的多个汇流条60的配置中，设置一个间隙69，并在与间隙69在径向上对置的位置设置将汇流条60的端部彼此在周向上重叠而成的端部重叠部68。端部重叠部68能够抵抗由于汇流条单元50成型时的热和冷却而朝向上述起点作用的力，因此抑制了汇流条60的变形。由此，抑制了汇流条60产生裂纹，并且使汇流条60整体的形态稳定，提高了以规定的间隔配置在汇流条60的外周的线圈连接端子65和外部连接端子67的位置精度。

2.第2实施方式

以下，对于与上述第1实施方式的马达1相同的构成要素，标注相同的标号来进行说明，而省略详细的说明。

图7示出了第2实施方式的多个汇流条260的结构。汇流条260中的中性点用汇流条60n在径向上与端部重叠部68对置的位置具有端部延长部268。端部延长部268超过由汇流条260形成的圆的大致等分线即L1而沿周向延伸。由于端部延伸部268的存在，不存在汇流条的间隙69比第1实施方式的间隙69小。

由于端部重叠部68和端部延长部268的存在，中性点用汇流条60n的周向两端超过L1而突出。因此，能够进一步抑制汇流条260因汇流条单元成型时的热和冷却而变形。

3.其他实施方式

以下，对于与上述第1和第2实施方式的马达1相同的构成要素，标注相同的标号来进行说明，而省略详细的说明。

(1)

汇流条60、260的数量和各相的配置不限于上述例子。汇流条60、260的个数能够根据马达1的相数来进行调整。另外，与中性点用汇流条60n的一端一起形成端部重叠部68的第2汇流条可以是W相用汇流条，也可以是U相用汇流条。另外，V相用汇流条、W相用汇流条以及U相用汇流条的轴向的配置和周向的位置也能够变更。

(2)

＜电动助力转向装置＞

参照图8，对将马达1搭载在电动助力转向装置2上的例子进行说明。

电动助力转向装置2搭载在汽车的车轮912的操舵机构上。电动助力转向装置2是借助马达1的动力直接减轻操舵力的柱式的电动助力转向装置。电动助力转向装置2具有马达1、操舵轴914以及车轴913。

操舵轴914将来自转向件911的输入传递至具有车轮912的车轴913。马达1的动力经由滚珠丝杠传递至车轴913。在柱式的电动助力转向装置2中采用的马达1设置在发动机室(未图示)的内部。另外，图8所示的电动助力转向装置2是柱式的，但也可以是齿条式的。

电动助力转向装置2具有马达1。因此，能够得到实现与上述实施方式相同的效果的电动助力转向装置2。

另外，这里，作为马达1的使用方法的一例，举出了电动助力转向装置2，但马达1的使用方法未被限定，能够广泛用于泵、压缩机等。

应该认为上述实施方式和变形例在所有的方面都是例示的而非限制性的。本发明的范围不由上述实施方式而是由权利要求书来表示，意味着包含与权利要求书均等的意思和范围内的所有变更。

标号说明

1：马达；2：电动助力转向装置；20：壳体；21：筒部；23：底部；24：开口部；25：下侧轴承保持架；30：转子；31：轴；40：定子；41：定子铁芯；42：绝缘件；43：线圈线；50：汇流条单元；51：汇流条保持架；53：主体部；53a：窗部；55：腿部；59：连接部；60、260：汇流条；60n：中性点用汇流条；60u：U相用汇流条；60v：V相用汇流条；60w：W相用汇流条；65：线圈连接端子；67、67v、67w、67u：外部连接端子；68：端部重叠部；69：间隙；71：上侧轴承；72：下侧轴承；268：端部延长部；911：转向件；912：车轮；913：车轴；914：操舵轴；C：中心轴线。

Claims (9)

1.一种马达，其具有：

轴，其沿着中心轴线延伸；

转子，其固定于所述轴；

定子，其配置于所述转子的径向外侧，并且该定子具有导电线；

壳体，其配置于所述定子的径向外侧；

多个汇流条，它们与所述导电线电连接；以及汇流条保持架，其配置于所述定子的轴向一端侧，对所述多个汇流条进行保持，

所述多个汇流条整体呈大致环状配置，并且包含：

弧状的第1汇流条；

弧状的第2汇流条，其轴向的位置与所述第1汇流条不同；

第3汇流条，其轴向的位置与所述第2汇流条不同，并且该第3汇流条在周向上与所述第2汇流条重叠；

第4汇流条，其轴向的位置与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同，并且该第4汇流条在周向上与所述第2汇流条和所述第3汇流条中的至少一方重叠；以及

端部重叠部，其是所述第1汇流条的一端和所述第2汇流条的一端在周向上重叠而成的，

所述第1汇流条是中性点用汇流条，

所述第2汇流条是U相用、V相用、W相用中的任意相用的汇流条，

所述第3汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条不同的相用的汇流条，

所述第4汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同的相用的汇流条，

在与所述端部重叠部在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙，

所述间隙配置在所述第2汇流条的一端、所述第3汇流条的一端以及所述第4汇流条的一端中的一个与所述第1汇流条的另一端之间，

所述端部重叠部是所述第1汇流条的一端与所述第2汇流条、所述第3汇流条、所述第4汇流条中的仅所述第2汇流条的一端在周向上重叠而成的。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述汇流条和所述汇流条保持架是一体成型品，

所述汇流条保持架由绝缘性材料构成，

在所述间隙中夹有所述绝缘性材料。

3.根据权利要求2所述的马达，其中，

在所述多个汇流条的轴向之间夹有所述绝缘性材料。

4.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述第2汇流条、所述第3汇流条以及所述第4汇流条在各所述一端具有朝向与所述定子相反的一侧沿轴向延伸的外部连接端子。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的马达，其中，

所述多个汇流条分别具有与所述导电线连接的多个导电线连接端子，

所述多个导电线连接端子沿着各汇流条的周向配置，并向各汇流条的径向外侧突出。

6.一种电动助力转向装置，其中，

该电动助力转向装置具有权利要求1至5中的任意一项所述的马达。

7.一种马达的制造方法，该马达具有：轴，其沿着中心轴线延伸；转子，其固定于所述轴；定子，其隔着绝缘件卷绕有导电线；壳体，其配置于所述定子的径向外侧；多个汇流条，它们与所述导电线电连接；以及汇流条保持架，其配置于所述定子的轴向一端侧，对所述多个汇流条进行保持，其中，

该马达的制造方法包含如下工序：

通过规定的配置将金属制的多个汇流条插入模具中，所述多个汇流条包含第1汇流条、第2汇流条、第3汇流条以及第4汇流条，所述第1汇流条是中性点用汇流条，所述第2汇流条是U相用、V相用、W相用中的任意相用的汇流条，所述第3汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条不同的相用的汇流条，所述第4汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同的相用的汇流条；

向所述模具中注入树脂；

取出与所述汇流条一体成型的所述汇流条保持架；

通过将所述汇流条保持架的腿部插入于所述定子的槽部或所述绝缘件的槽部中，将所述汇流条保持架配置于所述定子的轴向一端侧；

将所述定子的导电线与保持于所述汇流条保持架的汇流条连接；

将所述定子插入至所述壳体内；以及

将所述转子插入于所述定子的径向内侧，

所述规定的配置包含如下内容：

将所述多个汇流条整体呈大致环状配置；

配置轴向的位置与弧状的所述第1汇流条不同的弧状的所述第2汇流条；配置轴向的位置与所述第2汇流条不同并且在周向上与所述第2汇流条重叠的所述第3汇流条；

配置轴向的位置与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同并且在周向上与所述第2汇流条和所述第3汇流条中的至少一方重叠的所述第4汇流条；

将所述第1汇流条的一端与所述第2汇流条、所述第3汇流条、所述第4汇流条中的仅所述第2汇流条的一端在周向上重叠而形成端部重叠部；以及

在与所述端部重叠部在径向上对置的位置形成不存在汇流条的间隙，将该间隙配置在所述第2汇流条的一端、所述第3汇流条的一端以及所述第4汇流条的一端中的一个与所述第1汇流条的另一端之间。

8.一种汇流条单元，其具有：

多个汇流条，它们与导电线电连接；以及

汇流条保持架，其对所述汇流条进行保持，

其中，

所述多个汇流条整体呈大致环状配置，并且包含：

弧状的第1汇流条；

弧状的第2汇流条，其轴向的位置与所述第1汇流条不同；

第3汇流条，其轴向的位置与所述第2汇流条不同，并且该第3汇流条在周向上与所述第2汇流条重叠；

第4汇流条，其轴向的位置与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同，并且该第4汇流条在周向上与所述第2汇流条和所述第3汇流条中的至少一方重叠；以及

端部重叠部，其是所述第1汇流条的一端和所述第2汇流条的一端在周向上重叠而成的，

所述第1汇流条是中性点用汇流条，

所述第2汇流条是U相用、V相用、W相用中的任意相用的汇流条，

所述第3汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条不同的相用的汇流条，

所述第4汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同的相用的汇流条，

在与所述端部重叠部在径向上对置的位置配置有不存在汇流条的间隙，

所述间隙配置在所述第2汇流条的一端、所述第3汇流条的一端以及所述第4汇流条的一端中的一个与所述第1汇流条的另一端之间，

所述端部重叠部是所述第1汇流条的一端与所述第2汇流条、所述第3汇流条、所述第4汇流条中的仅所述第2汇流条的一端在周向上重叠而成的。

9.一种汇流条单元的制造方法，该汇流条单元是将汇流条和汇流条保持架一体成型而得的，其中，

该汇流条单元的制造方法包含如下工序：

通过规定的配置将金属制的多个汇流条插入模具中，所述多个汇流条包含第1汇流条、第2汇流条、第3汇流条以及第4汇流条，所述第1汇流条是中性点用汇流条，所述第2汇流条是U相用、V相用、W相用中的任意相用的汇流条，所述第3汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条不同的相用的汇流条，所述第4汇流条是U相用、V相用、W相用中的与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同的相用的汇流条；

向所述模具中注入树脂；以及

取出与所述汇流条一体成型的所述汇流条保持架，

所述规定的配置包含如下内容：

将所述多个汇流条整体呈大致环状配置；

配置轴向的位置与弧状的所述第1汇流条不同的弧状的所述第2汇流条；

配置轴向的位置与所述第2汇流条不同并且在周向上与所述第2汇流条重叠的所述第3汇流条；

配置轴向的位置与所述第2汇流条和所述第3汇流条不同并且在周向上与所述第2汇流条和所述第3汇流条中的至少一方重叠的所述第4汇流条；

将所述第1汇流条的一端与所述第2汇流条、所述第3汇流条、所述第4汇流条中的仅所述第2汇流条的一端在周向上重叠而形成端部重叠部；

在与所述端部重叠部在径向上对置的位置形成不存在汇流条的间隙，将所述间隙配置在所述第2汇流条的一端、所述第3汇流条的一端以及所述第4汇流条的一端中的一个与所述第1汇流条的另一端之间。