CN117616671A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转电机具备：相对于定子(21)设置于轴向的一方的汇流条支架(61)和将定子与控制部(50)电连接的多个汇流条端子(71)。从引出部(81)向轴向的汇流条端子(71)侧引出有引出线(82)，引出部位于设置在定子(21)的周向整周上的多个绕组(23)中的位于汇流条端子(71)侧并且在周向上相邻的多个绕组之间。汇流条端子(71)具有绕组侧端子部(72)和基板侧端子部(77)，其中，该绕组侧端子部包含至少一个连接部(73)，该基板侧端子部连接于基板(51)。多个汇流条端子(71)集中于周向的一部分。引出线(82)布线为从分散在周向整周上的多个引出部(81)中的一个引出部延伸到多个连接部(73)中的一个连接部。

Description

旋转电机

相关申请的交叉引用

本申请基于2021年8月6日申请的日本申请号2021－129608号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及一种旋转电机。

背景技术

作为以往的旋转电机的汇流条端子，例如已知有专利文献1所记载的汇流条端子。专利文献1所公开的汇流条端子具备马达连接部件和端子部件，其中，该马达连接部件与马达的绕组电连接，该端子部件由与马达连接部件不同的部件构成，且与外部端子电连接。

专利文献1：国际公开第2020/261866号

在专利文献1中，马达连接部件与设置为排列布置在周向整周的多个绕组对应地、遍及周向的大致整周连续地形成。因此，存在汇流条端子变长而需要较多材料的问题。

发明内容

本公开的目的在于，提供一种能够缩短汇流条端子的旋转电机。

本公开的旋转电机具备：定子；转子，设置为能够相对于定子相对旋转；控制部，与定子连接；汇流条支架，相对于定子设置于轴向的一方；以及多个汇流条端子，固定于汇流条支架。汇流条端子将定子与控制部电连接。

定子具有设置于周向整周的多个绕组。从引出部向轴向的汇流条端子侧引出有引出线，其中，该引出部位于绕组中的位于汇流条端子侧并且在周向上相邻的多个绕组之间。汇流条端子具有绕组侧端子部和基板侧端子部，其中，该绕组侧端子部包含至少一个连接部，该基板侧端子部连接于控制部的基板。多个汇流条端子集中于周向的一部分。引出线布线为从分散在周向整周上的多个引出部中的一个引出部延伸到多个连接部中的一个连接部。

由此，由于只要将汇流条端子设置于周向的一部分就足够了，因此与将汇流条端子遍及周向的大致整周连续地设置的以往方式相比，能够缩短汇流条端子。由此，降低汇流条端子的材料成本。

附图说明

通过参照附图进行下述的详细的描述，有关本公开的上述目的以及其他目的、特征、优点变得更加明确。

图1是一个实施方式的旋转电机的纵向剖视图。

图2是从箭头II方向观察图1的汇流条单元、定子以及转子的图。

图3是表示图2的汇流条单元的图。

图4是表示图2的定子、转子以及汇流条支架的突起的截面的图。

图5是从箭头V方向观察图2的汇流条端子的侧面图。

图6是从箭头VI方向观察图2的汇流条端子的立体图。

图7是表示图2的汇流条单元的图，是表示压接前的连接部的图。

具体实施方式

[一个实施方式]

基于附图对旋转电机的一个实施方式进行说明。如图1所示，作为旋转电机的马达10为旋转机部20和控制部50一体地设置的机电一体型。在旋转机部20与控制部50之间设置有作为机电连接部的汇流条单元60。控制部50基于从外部输入的信息、在控制部50内部检测到的马达电流等信息进行控制，使得旋转机部20产生所希望的扭矩。旋转机部20的扭矩从旋转轴32的输出端输出至外部。

以下，将与旋转机部20的旋转轴心O平行的方向记载为轴向。另外，将与旋转轴心O正交的方向记载为径向。另外，将绕旋转轴心O的方向记载为周向。

旋转机部20是三相无刷马达，具备定子21、转子31以及收容它们的外壳41。定子21具有固定于外壳41的定子铁芯22和组装于定子铁芯22的多个绕组23。定子铁芯22具有放射状延伸的多个极齿24。在极齿24安装有绝缘性的绝缘体25。绕组23卷绕于绝缘体25。

转子31具有由后轴承45和前轴承46支承的旋转轴32以及固定于旋转轴32的转子铁芯33。转子31设置于定子21的内侧，能够相对于定子21相对旋转。在旋转轴32的一端设置有永磁铁47。

外壳41具有筒状的壳体42、设置于壳体42的一端的后框架端43以及设置于壳体42的另一端的前框架端44。在壳体42的内侧固定有定子铁芯22。后框架端43和前框架端44由未图示的螺栓相互紧固。后框架端43也作为控制部50的散热片发挥功能。

控制部50具有基板51、各种电子部件以及罩55，其中，该基板51配置在旋转轴心O上且配置于相对于后框架端43与定子21相反的一侧，各种电子部件安装于基板51，该罩55配置为覆盖基板51及各种电子部件。

虽然省略图示，但在上述的各种电子部件中例如包含检测旋转轴32的旋转角的旋转角传感器、进行开关动作来切换多个绕组23的通电状态的马达驱动元件以及基于来自外部、旋转角传感器等的信息来进行运算并对马达驱动元件等进行指令的控制电路等。

如图1～图6所示，汇流条单元60具备汇流条支架61和多个汇流条端子71，其中，该汇流条支架61相对于定子21设置于轴向的一方且设置在定子21与后框架端43之间，该多个汇流条端子71固定于汇流条支架61并将定子21与控制部50电连接。在一个实施方式中，与U相、V相以及W相对应的汇流条端子71各设置有一个。即，设置有三个汇流条端子71。

汇流条支架61由具有绝缘性的例如树脂等构成，具有隔壁部62、支承部63以及多个爪部64。隔壁部62为沿周向连续形成的环状部，设置在定子21与后框架端43之间。支承部63从隔壁部62朝向轴向的另一方突出并与定子21接触。爪部64从隔壁部62向轴向的另一方突出并与定子21卡合。

隔壁部62设置在定子21与汇流条端子71之间。汇流条端子71具有包含至少一个连接部73的绕组侧端子部72和连接于基板51的基板侧端子部77。在一个实施方式中，在各汇流条端子71设置有两个连接部73。

连接部73设置于在从轴向观察时至少一部分与转子31重叠的位置。基板侧端子部77相对于连接部73设置于径向外侧。设置于各绕组侧端子部72的两个连接部73集中于周向的一部分，相对于其他绕组侧端子部72的连接部73在周向上分开配置。

在一个实施方式中，与U相、V相、W相对应的三个基板侧端子部77设置为依次在周向上隔开间隔地排列。关于V相的汇流条端子71，两个连接部73设置为在相对于基板侧端子部77靠径向内侧的相对较近的区域在周向上隔开间隔地排列。关于W相的汇流条端子71，两个连接部73设置为在相对于基板侧端子部77靠径向内侧且远离周向的一方的区域在周向上隔开间隔地排列。关于U相的汇流条端子71，两个连接部73设置为在相对于基板侧端子部77靠径向内侧且远离周向的另一方的区域在周向上隔开间隔地排列。

关于V相的汇流条端子71，绕组侧端子部72具有两个连接部73、从基板侧端子部77向各连接部73延伸的延伸突出部74以及压入至汇流条支架61的被压入部65的压入部75。关于U相和W相的汇流条端子71，绕组侧端子部72具有两个连接部73、延伸突出部74、压入部75以及连结延伸突出部74与连接部73的弯曲部76。

多个绕组23设置于周向整周。从引出部81向轴向的汇流条端子71侧引出有引出线82，其中，该引出部81位于绕组23中的位于汇流条端子71侧并且在周向上相邻的多个绕组23之间。多个引出部81分散在周向的整周上。另一方面，所有的连接部73集中于周向的一部分。在一个实施方式中，所有的连接部73设置为收纳在周向的大致半周上。引出线82布线为从分散在周向整周上的多个引出部81中的一个引出部81延伸至集中在周向的一部分的多个连接部73中的一个连接部73。汇流条端子71收纳在周向的大致半周，整体长度也比较短。

隔壁部62具有与各连接部73相应地形成的通孔66。引出线82经过隔壁部62与定子21之间的布线空间67和通孔66延伸到连接部73。在各连接部73连接有两根引出线82。

汇流条支架61在布线空间67中具有至少一个突起68，该突起68朝向绝缘体25中的径向内侧的部分(以下，内侧部26)沿轴向突出。突起68与内侧部26的缝隙比引出线82的线径小。在一个实施方式中，五个突起68在周向上隔开间隔地设置。

如图7所示，连接引出线82之前的连接部73为钩形状。钩形状的连接部73通过在钩住引出线82的状态下进行压接而与该引出线82连接。压接前的所有连接部73从周向的一方钩住引出线82。

如图1～图6所示，延伸突出部74从隔壁部62沿轴向稍微分开地设置。连接部73设置在与延伸突出部74的至少一部分相同的轴向位置。被压入部65形成为从隔壁部62突出。压入部75形成为从延伸突出部74朝向隔壁部62沿轴向突出，并压入至被压入部65。弯曲部76形成为从延伸突出部74朝向隔壁部62沿轴向突出并朝向与隔壁部62相反的一侧弯曲成U字形状，而与连接部73连结。弯曲部76设置在与压入部75的至少一部分相同的轴向位置。

基板侧端子部77具有宽幅部78和窄幅部79，其中，该宽幅部78从绕组侧端子部72朝向基板51沿轴向延伸，该窄幅部79从宽幅部78向基板51的连接孔52内突出。宽幅部78的与轴向正交的截面的面积比窄幅部79的与轴向正交的截面的面积大。

(效果)

如以上说明的那样，在一个实施方式中，引出线82布线为从分散在周向整周上的多个引出部81中的一个引出部81延伸至集中于周向的一部分的多个连接部73中的一个连接部73。由此，由于仅将汇流条端子71设置于周向的一部分就足够了，因此与将汇流条端子遍及周向的大致整周连续地设置的以往方式相比，能够缩短汇流条端子71。由此，降低汇流条端子71的材料成本。

在一个实施方式中，连接部73设置于从轴向观察时至少一部分与转子31重叠的位置。因此，能够有效地利用相对于转子31靠近轴向的一方的空间来配置连接部73。

在一个实施方式中，基板侧端子部77相对于连接部73设置于径向外侧。设置于各绕组侧端子部72的多个连接部73集中于周向的一部分，相对于其他绕组侧端子部72的连接部73在周向上分离配置。由此，能够将各绕组侧端子部72设置为在从轴向观察时不与其他绕组侧端子部72交叉。因此，与构成为在从轴向观察时多个绕组侧端子部交叉的比较方式相比，能够降低三个绕组侧端子部72的轴向高度。

在一个实施方式中，汇流条支架61在供引出线82布线的布线空间67中，具有朝向绝缘体25中的径向内侧的部分沿轴向突出的至少一个突起68。突起68与绝缘体25的缝隙比引出线82的线径小。由此，当引出线82试图向转子31侧移动时，突起68成为壁而能够防止引出线82的移动。因此，在马达10工作时，能够避免引出线82卷入转子31。

在一个实施方式中，连接部73设置在与延伸突出部74的至少一部分相同的轴向位置。弯曲部76设置在与压入部75的至少一部分相同的轴向位置。由此，与将弯曲部76设置于与压入部75不同的轴向位置的情况相比，能够降低绕组侧端子部72的轴向高度。

在一个实施方式中，压接前的所有连接部73从周向的一方钩住引出线82。由此，将引出线82连接于连接部73时的组装性提高。

在一个实施方式中，汇流条支架61具有设置于定子21与汇流条端子71之间的绝缘性的隔壁部62。由此，确保绝缘性。

在一个实施方式中，在各连接部73连接有两根以上的引出线82。由此，由于降低连接部73与引出线82的连接次数，因此能够降低制造工时。

在这里，对关于连接旋转机部20与控制部50的汇流条端子71的某个问题进行说明。汇流条端子71与控制部50内的信号线等相比流动大电流，因此发热量增大。因此，为了降低电阻，一般会加厚汇流条端子71。然而，在通过焊料接合来进行汇流条端子71与控制部50的基板51的接合的情况下，存在由于加厚汇流条端子71而进行焊料接合的面积增加，焊料接合的难易度升高这一问题。因此，要求降低汇流条端子71的焊料接合的难易度并且抑制发热。

在这一点上，在一个实施方式中，基板侧端子部77具有宽幅部78和窄幅部79，其中，该宽幅部78从绕组侧端子部72朝向基板51沿轴向延伸，该窄幅部79从宽幅部78向基板51的连接孔52内突出。宽幅部78的与轴向正交的截面的面积比窄幅部79的与轴向正交的截面的面积大。由此，能够通过将相对较细的窄幅部79焊接接合于基板51来降低焊料接合的难易度，因此通过将截面积相对较大的宽幅部78配置于窄幅部79的旁边，能够降低电阻而抑制自身发热。

[其他实施方式]

在其他实施方式中，汇流条端子的数量不限于三个。绕组不限于一个系统，也可以为两个系统以上。引出线与连接部的连接方法不限于压接，例如也可以为焊接等其他方法。

在其他实施方式中，汇流条支架也可以固定于定子以外的部位。汇流条支架的固定方法不限于基于爪的卡合，例如也可以是使用螺杆等其他方法。汇流条支架的隔壁部不限于环状，也可以形成于周向的一部分。

在其他实施方式中，控制部不限于相对于旋转机部设置于轴向的一方，例如也可以设置于径向外侧。与之对应，也可以形成为基板侧端子部沿轴向以外的方向延伸。

本公开不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。

本公开依据实施方式进行了描述。然而，本公开并不限于该实施方式以及结构。本公开也包含各种变形例以及等同的范围内的变形。另外，各种组合以及方式、进一步仅包含它们中一个要素、更多、或更少要素的其它组合以及方式也纳入到本公开的范畴以及思想范围。

Claims (8)

1.一种旋转电机，具备：

定子(21)；

转子(31)，设置为能够相对于上述定子相对旋转；

控制部(50)，与上述定子连接；

汇流条支架(61)，相对于上述定子设置于轴向的一方；以及

多个汇流条端子(71)，固定于上述汇流条支架，将上述定子与上述控制部电连接，

上述定子具有设置在周向整周上的多个绕组(23)，

从引出部(81)向轴向的上述汇流条端子侧引出有引出线(82)，其中，上述引出线位于上述绕组中的位于上述汇流条端子侧并且在周向上相邻的多个上述绕组之间，

上述汇流条端子具有绕组侧端子部(72)和基板侧端子部(77)，其中，上述绕组侧端子部包含至少一个连接部(73)，上述基板侧端子部连接于上述控制部的基板(51)，

多个上述汇流条端子集中于周向的一部分，

上述引出线布线为从分散在周向整周上的多个上述引出部中的一个上述引出部延伸到多个上述连接部中的一个上述连接部。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

上述连接部设置在从轴向观察时至少一部分与上述转子重叠的位置，

上述基板侧端子部相对于上述连接部设置于径向外侧，

设置于各上述绕组侧端子部的多个上述连接部集中于周向的一部分，相对于其他上述绕组侧端子部的上述连接部在周向上分离配置。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

上述汇流条支架在供上述引出线布线的空间(67)中具有至少一个突起(68)，至少一个上述突起朝向上述定子的绝缘体(25)中的径向内侧的部分(26)沿轴向突出，

上述突起与上述绝缘体的缝隙比上述引出线的线径小。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转电机，其中，

上述绕组侧端子部具有上述连接部、延伸突出部(74)、压入部(75)以及弯曲部(76)，其中，上述延伸突出部从上述基板侧端子部向上述连接部延伸，上述压入部被压入至上述汇流条支架，上述弯曲部连结上述延伸突出部与上述连接部，

上述连接部设置在与上述延伸突出部的至少一部分相同的轴向位置，

上述弯曲部设置在与上述压入部的至少一部分相同的轴向位置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机，其中，

连接上述引出线之前的上述连接部为钩形状，

钩形状的上述连接部通过在钩住上述引出线的状态下进行压接而与该引出线连接，

压接前的所有上述连接部从周向的一方钩住上述引出线。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋转电机，其中，

上述汇流条支架具有绝缘性的隔壁部(62)，上述隔壁部设置在上述定子与上述汇流条端子之间。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的旋转电机，其中，

在各上述连接部连接有两根以上的上述引出线。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的旋转电机，其中，

上述基板侧端子部具有宽幅部(78)和窄幅部(79)，其中，上述宽幅部从上述绕组侧端子部向上述基板沿轴向延伸，上述窄幅部从上述宽幅部向上述基板的连接孔(52)内突出，

上述宽幅部的与轴向正交的截面的面积比上述窄幅部的与轴向正交的截面的面积大。