母線端子、母線單元以及電動機的製作方法
2023-10-09 07:45:09 1
專利名稱：母線端子、母線單元以及電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及與電動機的電源和電樞電連接的母線(bus bar)端子的技術。
背景技術：
近些年，提出有向電動機的電樞供給驅動電流的母線單元。母線單元將電動機的 電源和電樞電連接。作為公開以上說明的母線單元的在先技術文獻，可以列舉出以下示出的公報。例如，在日本實公平2-5647號公報中，公開了具備母線端子的母線單元。並且，在 日本實公平2-5647號公報中，公開了通過熔接的方式將布線於電動機的電樞側的導線和 母線端子所具有的鉤狀部分的結構。專利文獻1 日本實公平2-5647號公報然而，在電動機設置於高頻振動等嚴酷的使用狀況下時，如果與布線於電動機的 電樞側的導線連接的、母線端子所具有的鉤部分的連接區域小的話，存在著該連接脫開的 可能。因此，使連接區域擴大的結構即使是在嚴酷的使用狀況下對於電動機的電源與電樞 的電連接也是有利的。
發明內容
本發明的一個示例的母線端子為與向電動機的電樞供給驅動電流的導線連接的 母線端子，該母線端子具備形成有供導線貫穿的貫穿孔的端子板；以及在貫穿孔的周緣 從端子板立起的端子壁。此外，本發明的一個示例的母線單元具備母線端子。另外，本發明的一個示例的電動機具備母線單元。本發明的一個示例的母線端子能夠確保可與導線連接的區域較寬。
圖1是示意性地示出本發明的一個示例的無刷電動機的側部剖視圖。圖2是示意性地示出本發明的一個示例的母線單元的俯視圖。圖3是示意性地示出本發明的一個示例的母線單元的側部剖視圖。圖4是示意性地示出本發明的一個示例的母線的俯視圖。圖5是示意性地示出本發明的一個示例的母線端子的立體圖。圖6是示意性地示出本發明的一個示例的母線端子的側視圖。圖7是示意性地示出本發明的一個示例的定子的立體圖。圖8是示意性地示出本發明的一個示例的定子的放大圖。標號說明B 母線單元；1 母線保持器；11、12、13 槽；21、22、23 母線；211、221、231 母線 端子；4 母線端子；5 導線；6 中性點母線端子；7 絕緣子(insulator) ；41,61 端子板；
342,62 端子壁；43,63 貫穿孔。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。(第一優選實施方式)母線單元的結構部件圖1是示意性地示出本發明的第一優選實施方式涉及的無刷電動機M的側部剖視 圖。無刷電動機M由定子ST、轉子R、軸SH、以及母線單元B構成。無刷電動機M根據使用狀況不同而沿各種方向設置。在以下的說明中，為了方便 說明，將與旋轉軸線A平行的方向中的、圖1的上方定義為軸向上側，將與旋轉軸線A平行 的方向中的、圖1的下方定義為軸向下側。並且，將與旋轉軸線A垂直的方向中的、靠近旋 轉軸線A的方向定義為徑向內側，將與旋轉軸線A垂直的方向中的、遠離旋轉軸線A的方向 定義為徑向外側，並將以旋轉軸線A為中心的圍繞方向定義為周向。定子ST具備多個齒。各多個齒上導線通過嚮導線供給驅動電流從而使定子ST產 生旋轉磁場。轉子R具備被磁化為多極的轉子磁體。通過使定子ST產生旋轉磁場，轉子R以旋 轉軸線A為中心與軸SH —體地旋轉。母線單元B將電源(未圖示)與定子ST電連接。母線單元B設置於定子ST的軸 向大致上側。接著，使用圖2至圖4對母線單元B的優選實施方式進行說明。圖2是示出母線 單元B的、示意性地示出從軸向上側觀察的俯視圖。圖3是示出母線單元B的、示意性地示 出沿圖2的箭頭X-X觀察的側部剖視圖。圖4是示出後述的母線21的、示意性地示出從軸 向上側觀察的俯視圖。母線單元B由母線保持器1以及母線21、22、23構成。母線保持器1是以旋轉軸線A為中心軸的、大致圓筒形狀的絕緣性部件。在母線 保持器1形成有槽11、12、13。並且，母線保持器1由支撐部14和固定部15構成。槽11、12、13為在母線保持器1的大致軸向上側所形成的空間。在槽11、12、13中， 槽11在徑向上形成於最內側，槽13在徑向上形成於最外側，槽12在徑向上形成於槽11、13 之間。槽11、12、13分別收納母線21、22、23。支撐部14向大致徑向外側突出。支撐部14支撐後述的電源連接部212、222、232。固定部15向大致軸向下側突出。固定部15將母線單元B固定於定子ST的大致 軸向上側。母線21、22、23是以旋轉軸線A為中心軸的、大致半圓筒形狀的導電性部件。母線 21由母線端子211和電源連接部212構成(參照圖4)。母線22由母線端子221和電源連 接部222構成。母線23由母線端子231和電源連接部232構成。母線端子211、221、231被設置成從各自的母線21、22、23向大致徑向外側延伸。母 線端子211、221、231與從定子ST側開始布線的導線連接。電源連接部212、222、232被設置成從各自的母線21、22、23向大致徑向外側延伸。 電源連接部212、222、232分別與引線端子31、32、33連接。引線端子31、32、33將電源(未 圖示)與定子ST電連接。
本發明的優選實施方式涉及的無刷電動機M為三相無刷電動機。因此，母線單元B 具有與U相、V相、W相中的任意一相對應的母線21、22、23。並且，母線單元B能夠根據無 刷電動機M的相數來調整母線的個數。本發明的優選實施方式涉及的母線21、22、23分別具有與從定子ST側開始布線的 導線連接的兩個母線端子。並且，母線21、22、23分別能夠根據無刷電動機M的相數和齒數 來調整與從定子ST側開始布線的導線連接的母線端子的個數。本發明的優選實施方式涉及的母線21、22、23被配置成在徑向重疊。不過，也可以 將母線21、22、23配置成在軸向重疊。此時，在母線21、22、23相互離開的狀態下注射成型 母線保持器1的話，能夠確保母線21、22、23相互絕緣。母線21、22、23的配置方式可根據 無刷電動機M的規格進行判斷。母線端子的結構部件接著，使用圖5和圖6對母線端子211、221、231的優選實施方式進行說明。在以 下的說明中，對母線端子211、221、231的共同的結構進行說明，因此將母線端子211、221、 231統稱做母線端子4。圖5是示意性地示出母線端子4的立體圖。圖6是示意性地示出 母線端子4的、從徑向外側觀察的側視圖。母線端子4由端子板41和端子壁42構成。在實施時，與母線端子4連接的導線 為兩根。在圖5中，為了簡明地示出導線與母線端子4連接的狀態，作為與母線端子4連接 的導線僅示出了導線5。端子板41是沿與軸向大致垂直的方向擴展的、平板狀的導電性部件。在端子板41 的大致徑向外端形成貫穿孔43。貫穿孔43為供布線於定子ST側的導線5沿與軸向大致平 行的方向貫穿端子板41的空間。端子壁42是沿與軸向大致平行的方向從貫穿孔43的周緣立起的、阻擋壁狀的導 電性部件。端子壁42是供從定子ST側開始布線的導線5與母線端子4連接的導電性部件。將端子板41的軸向厚度定義為Tl，端子壁42的周向厚度定義為T2。將端子壁42 的軸向高度定義為H。將貫穿孔43的周向寬度定義為W。貫穿孔43的周向寬度W與導線 5的直徑為同等大小。接著，對製造母線端子4的方法進行說明。母線端子4通過翻邊(burring)加工一體地製造。不過，母線端子4也可以通過 除了翻邊加工以外的彎折加工等一體地製造。首先，在未形成端子壁42和貫穿孔43的端子板41，在大致徑向外端形成預孔。預 孔的周向寬度被設定為比貫穿孔43的周向寬度W窄。預孔的周向寬度根據預期的W、H、T2 適當地設定。然後，在形成有預孔的端子板41，在大致徑向外端實施翻邊加工。具體來說，通過 使翻邊衝頭從軸向上側按壓端子板41，衝模的端部將預孔的周緣部向軸向上側頂起，形成 端子壁42。通過以上說明的方法，一體地製造具有圖6所示的尺寸的母線端子4。接著，對將導線5與母線端子4連接的方法進行說明。首先，將導線5從軸向下側插入貫穿孔43。導線5插入貫穿孔43的方向與端子 壁42從貫穿孔43的周緣立起的方向相同而不是相反。因此，能夠容易地將導線5插入貫穿孔43。然後，將導線5焊接於端子壁42的周向內側面。導線5與母線端子4連接的方法 為熔融接合即焊接。因此，能夠將導線5與母線端子4牢固地連接。通過以上說明的方法，製造圖5所示的母線端子4。在此，作為翻邊加工可以列舉出通常的翻邊加工、以及伴有減薄拉深(L· r t加 工)的減薄拉深翻邊加工。在通常的翻邊加工中，滿足Tl =T2的關係。在減薄拉深翻邊 加工中，滿足Tl > Τ2的關係。考慮通過通常的翻邊加工和減薄拉深翻邊加工中的任意一種加工來製造具有相 同的W和Tl的母線端子4的情況。此時，通過任意一種翻邊加工製造成的母線端子4均具 備有著相同的軸向厚度的端子板41，並且該母線端子4供具有相同直徑的導線5貫穿。在通常的翻邊加工和減薄拉深翻邊加工中，預孔的周向寬度被設定得比貫穿孔43 的周向寬度W窄。由此，無論是通過何種翻邊加工來製造母線端子4時，都能夠減少不構成 母線端子4的多餘部分。在通常的翻邊加工和減薄拉深翻邊加工中，H採用非零的有限值。因此，無論是在 通過何種翻邊加工來製造母線端子4的情況下，均能夠將導線5焊接於端子壁42的周向內 側面。並且，即使是將電動機M設置於嚴酷的使用狀況下時，也能夠將母線端子4與導線5 牢固地連接。減薄拉深翻邊加工中的Τ2比通常的翻邊加工中的Τ2窄。因此，在通過減薄拉深 翻邊加工製造母線端子4時，能夠更容易將導線5焊接於端子壁42的周向內側面。減薄拉深翻邊加工中的H比通常的翻邊加工中的H高。因此，在通過減薄拉深翻 邊加工製造母線端子4時，能夠將導線5更穩固地焊接於端子壁42的周向內側面。即使是 將電動機M設置於嚴酷的使用狀況下時，也能夠將母線端子4與導線5更牢固地連接。在本發明的優選實施方式涉及的母線端子4形成有軸向觀察呈大致方形的貫穿 孔43，所述貫穿孔43在母線端子4的大致徑向外端處開口。但是也可以在母線端子4形成 有在大致徑向外端處封閉的、軸向觀察呈大致圓形的貫穿孔43。此時，大致圓形的貫穿孔 43的直徑與導線5的直徑為同等大小。在母線端子4形成大致圓形的貫穿孔43時、以及在母線端子4形成大致方形的貫 穿孔43時，製造母線端子4的方法以及將導線5與母線端子4連接的方法基本相同。在母線端子4形成大致圓形的貫穿孔43時，與在母線端子4形成大致方形的貫穿 孔43時相比，能夠進一步減小預孔部分的區域。因此，能夠進一步減少不構成母線端子4 的多餘部分。在母線端子4形成有大致圓形的貫穿孔43時，能夠在導線5的整周範圍內將導線 5與端子壁42焊接。在母線端子4形成有大致方形的貫穿孔43時，能夠在導線5的整周中 的一部分將導線5與端子壁42焊接起來。由此，前者的情況與後者的情況相比，能夠更牢 固地將導線5焊接於端子壁42。(第二優選實施方式)接著，對第二優選實施方式進行說明。本發明的優選實施方式涉及的無刷電動機M 為具有Y接線的三相無刷電動機，具有與用圖1說明的無刷電動機M相同的結構部件。作 為構成Y接線的中性點的中性點母線端子，本發明的優選實施方式涉及的無刷電動機M具有與用圖5和圖6說明的母線端子4相同的中性點母線端子6。圖7是示意性地示出定子ST的立體圖。圖8是示意性地示出圖7的區域Z的放 大圖。齒被樹脂制絕緣性部件即絕緣子7覆蓋。在絕緣子7的大致軸向上側具有中性點母 線。中性點母線端子6被設置成從中性點母線向大致軸向上側延伸。中性點母線端子6由 端子板61和端子壁62構成。端子板61是沿大致軸向延伸的、平板狀的導電性部件。在端子板61的軸向上端 形成有貫穿孔63。貫穿孔63是供布線於中性點的導線沿與徑向大致平行的方向貫穿端子 板61的空間。端子壁62是沿與徑向大致平行的方向從貫穿孔63的周緣立起的、阻擋壁狀的導 電性部件。端子壁62是用於將布線於中性點的導線與中性點母線端子6連接的導電性部 件。中性點母線端子的個數能夠根據無刷電動機M的相數和齒數進行調整。製造中性 點母線端子6的方法與製造母線端子4的方法相同。將導線與中性點母線端子6連接的方 法與將導線與母線端子4連接的方法相同。中性點母線端子6的效果與母線端子4的效果相同。即，中性點母線端子6能夠 減少不構成中性點母線端子6的多餘部分，並且能夠連接導線。
權利要求
一種母線端子，該母線端子與向電動機的電樞供給驅動電流的導線連接，其特徵在於，該母線端子具備端子板，在所述端子板形成有供所述導線貫穿的貫穿孔；以及端子壁，所述端子壁在所述貫穿孔的周緣從所述端子板立起。
2.根據權利要求1所述的母線端子，其特徵在於，通過所述貫穿孔的周緣處的翻邊加工，所述端子板和所述端子壁形成為一體。
3.根據權利要求1或2所述的母線端子，其特徵在於， 所述端子壁的厚度比所述端子板的厚度薄。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的母線端子，其特徵在於， 所述導線焊接於所述端子壁。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的母線端子，其特徵在於，所述導線沿著下述方向插入所述貫穿孔該方向為所述端子壁在所述貫穿孔的周緣從 所述端子板立起的方向。
6.一種母線單元，其特徵在於， 該母線單元具備母線，所述母線具備權利要求1至5中的任一項所述的母線端子；以及 母線保持器，所述母線保持器具有所述母線。
7.根據權利要求6所述的母線單元，其特徵在於， 所述母線包括多個獨立母線，所述母線保持器具備所述多個獨立母線，所述多個獨立母線被配置成在所述母線保持器的徑向重疊。
8.根據權利要求6所述的母線單元，其特徵在於， 所述母線包括多個獨立母線，所述母線保持器具備所述多個獨立母線，所述多個獨立母線被配置成在所述母線保持器的軸向重疊。
9.一種電動機，其特徵在於，該電動機具備權利要求6至8中的任一項所述的母線單元。
10.根據權利要求9所述的電動機，其特徵在於， 所述電動機包括具有Y接線的三相無刷電動機，所述母線包括構成所述Y接線的中性點的中性點母線， 所述母線保持器包括所述三相無刷電動機所具備的定子的絕緣子。
全文摘要
本發明提供母線端子、母線單元以及電動機，即使是在嚴酷的使用狀況下也能夠將電動機的電源和電樞電連接。與向電動機的電樞供給驅動電流的導線(5)連接的母線端子(211、221、231)具備形成有供導線(5)貫穿的貫穿孔(43、63)的端子板(41、61)；以及在貫穿孔(43、63)的周緣從端子板(41、61)立起的端子壁(42、62)。
文檔編號H02K3/52GK101965672SQ200980108290
公開日2011年2月2日 申請日期2009年3月12日 優先權日2008年3月13日
發明者中西慶太, 片岡央 申請人:日本電產株式會社