定子用端子的製作方法

2023-05-01 00:10:21

定子用端子的製作方法
【專利摘要】本發明提供能夠使定子用端子小型化的定子用端子。該定子用端子包括焊接於第1相的線圈繞線的多個第1焊接部和沿周向以弧狀延伸且以多個第1焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第1焊接部連結的第1延伸部。同樣地，該定子用端子包括多個第2焊接部和第2延伸部、多個第3焊接部和第3延伸部。第1延伸部的周向上的一部分在徑向上與第2延伸部重疊，並且其周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部重疊。第2延伸部的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部重疊，並且其周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部重疊。第3延伸部的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部重疊，並且其周向上的另一部分在徑向上與第2延伸部重疊。
【專利說明】

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【技術領域】
[0001]在本說明書中，公開一種電動機的定子所採用的定子用端子。

【背景技術】
[0002]在專利文獻1中公開有一種3相電動機的定子所採用的端子構件。端子構件包括多個集電環(bus-ring)。各集電環沿周向延伸，在徑向上互相空開間隔地配置。各集電環通過連接部分別電連接於U相、V相及W相的線圈繞線。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2010 - 154701號公報


【發明內容】

_6] 發明要解決的問題
[0007]在專利文獻1的技術中，大小不同的多個集電環以同心圓狀配置。即，直徑較小的集電環配置在內側，直徑較大的集電環配置在外側。在該結構中，所有的集電環沿著徑向重疊，用於配置集電環的空間變大。因此，端子構件整體的尺寸變大。
[0008]用於解決問題的方案
[0009]在本說明書中公開的技術是三相電動機的定子所採用的定子用端子。定子用端子包括焊接於第1相的線圈繞線的多個第1焊接部和沿周向以弧狀延伸且以多個第1焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第1焊接部連結的第1延伸部。定子用端子包括焊接於第2相的線圈繞線的多個第2焊接部和沿周向以弧狀延伸且以多個第2焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第2焊接部連結的第2延伸部。定子用端子包括焊接於第3相的線圈繞線的多個第3焊接部和沿周向以弧狀延伸且以多個第3焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第3焊接部連結的第3延伸部。第1延伸部的周向上的一部分在徑向上與第2延伸部重疊，並且第1延伸部的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部重疊。第2延伸部的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部重疊，並且第2延伸部的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部重疊。第3延伸部的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部重疊，並且第3延伸部的周向上的另一部分在徑向上與第2延伸部重疊。
[0010]在該結構中，第1延伸部和第2延伸部、第1延伸部和第3延伸部、第2延伸部和第3延伸部分別局部地在徑向上排列配置。利用兩個延伸部在徑向上重疊的配置，能夠避免許多個(3個以上)延伸部在徑向上重疊，能夠減小徑向的空間。由此，能夠使定子用端子小型化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1表示第1實施例的燃料泵的縱剖視圖。
[0012]圖2表示第1實施例的定子的立體圖。
[0013]圖3表示第1實施例的定子的分解立體圖。
[0014]圖4表示第1實施例的定子用端子的立體圖。
[0015]圖5表示從上方看第1實施例的定子用端子的圖。
[0016]圖6表示在連結部分離的狀態下從上方看第1實施例的定子用端子的圖。
[0017]圖7表示第1實施例的定子的局部放大圖。
[0018]圖8表示第1實施例的定子的局部放大圖。
[0019]圖9表示第1實施例的定子用端子的局部放大圖。
[0020]圖10表示從上方看第1實施例的定子用端子的中間零件的圖。
[0021]圖11表示在連結部分離的狀態下從上方看第2實施例的定子用端子的圖。
[0022]圖12表示從上方看第2實施例的定子用端子的中間零件的圖。

【具體實施方式】
[0023]列舉以下說明的實施例的主要特徵。另外，以下記載的技術要素是各自獨立的技術要素，單獨地或者利用各種組合發揮技術可用性。
[0024]特徵1
[0025]第1延伸部、第2延伸部及第3延伸部中的至少一者也可以包括朝向定子的鐵芯延伸的插入部。插入部也可以是通過將延伸部彎折而形成的，以彈性變形的狀態插入到形成在鐵芯的一端的插入槽中。
[0026]在該結構中，能夠將定子用端子準確地安裝在定子的鐵芯。
[0027]特徵2
[0028]各插入部也可以包括插入到形成在鐵芯的一端的插入槽中的一對壓入部，在一對壓入部之間形成有空間。
[0029]在該結構中，當將插入部插入到插入槽中時，壓入部成為被按壓的狀態。由此，能夠將插入部固定在插入槽中。因而，能夠將定子用端子準確地安裝在定子的鐵芯。
[0030]特徵3
[0031]第1焊接部、第2焊接部及第3焊接部各自包括從其上端部朝向外周側且朝向下方傾斜地延伸的鉤部。
[0032]在該結構中，能夠將鉤部掛在線圈繞線上。因此，能夠將各焊接部可靠地固定在各相的線圈繞線上。
[0033]特徵4
[0034]第1焊接部、第2焊接部、第3焊接部、以及插入部配置在比線圈卷繞部靠外側的位置。
[0035]在該結構中，當將各焊接部焊接在線圈繞線上時，能夠防止焊接飛濺飛散到鐵芯。
[0036]實施例1
[0037]第1實施例
[0038]如圖1所示，本實施例的定子60應用於燃料泵10。燃料泵10配置在燃料箱(省略圖示)內，其用於向汽車的發動機(省略圖示)供給燃料(例如汽油等)。如圖1所示，燃料泵10包括電動機部50和泵部30。電動機部50和泵部30配置在外殼2內。外殼2具有兩端開口的圓筒形狀。
[0039]泵部30包括殼體32和葉輪34。殼體32封閉外殼2的下端的開口。在殼體32的下端設有吸入口 38。在殼體32的上端設有將殼體32內和電動機部50連通的連通孔(省略圖示)。在殼體32內收容有葉輪34。
[0040]電動機部50位於泵部30的上方。電動機部50是無刷電動機。電動機部50是三相電動機。電動機部50包括轉子54和定子60。轉子54包括永磁體。軸52貫通並固定於轉子54的中心。軸52的下端插入、貫通於葉輪34的中心部。轉子54利用配置在軸52的兩端部的軸承而以能夠以軸52為中心旋轉的方式被支承。另外，在實施例中，在圖1的狀態下規定上下。即，從電動機部50看時，泵部30位於「下」，從泵部30看時，電動機部50位於「上」。
[0041]在轉子54的外周配置有定子60。定子60的上端和下端被外部樹脂層6覆蓋。定子60以被外部樹脂層6覆蓋的狀態壓入到外殼2中。外部樹脂層6封閉外殼2的上端的開口。在外部樹脂層6的上端形成有噴出口 11。噴出口 11將電動機部50和燃料泵10外部的燃料路徑連通。噴出口 11是用於將在泵部30升壓後的燃料噴出到燃料路徑的開口。
[0042]如圖1?圖3所示，定子60包括鐵芯90、覆蓋鐵芯90的上部樹脂層62和下部樹脂層63、線圈繞線96、定子用端子70、公共端子71。鐵芯90通過層疊多個鐵芯板而構成。另外，在圖1中，優先考慮容易觀察，線圈繞線96和多個鐵芯板的截面空白地表示。鐵芯90包括環狀部91和6個極齒94。環狀部91具有圓筒形狀。6個極齒94等間隔地配置在環狀部91的內周面。各極齒94從環狀部91的內周面朝向環狀部91的中心軸線延伸。在環狀部91的中心部配置有轉子54。
[0043]極齒94沿著轉子54的外周面排列。各極齒94的內周側的端部形成為仿效轉子54的外周面的形狀。在各極齒94的內周側的端部和外周側的端部之間的中間部分,夾著上部樹脂層62地卷繞有線圈繞線96。通過卷繞線圈繞線96，在極齒94的內周側的端部和外周側的端部之間的中間部分(在圖7中虛線所示的範圍C)形成有線圈卷繞部97。線圈繞線96被絕緣覆膜覆蓋。
[0044]在向定子60供給電力時，6個極齒94根據向線圈繞線96供給的電流的相位相應地被分類為兩個U相的極齒94、兩個V相的極齒94、兩個W相的極齒94。卷繞在兩個U相的極齒94上的線圈繞線96電連接。同樣，卷繞在兩個V相的極齒94上的線圈繞線96也電連接，卷繞在兩個W相的極齒94上的線圈繞線96也電連接。
[0045]上部樹脂層62覆蓋鐵芯90的上表面、環狀部91的內周面、極齒94的內周面和側面。如圖3所示，上部樹脂層62包括多個(在本實施例中是6對)上部插入槽98、98。此夕卜，上部樹脂層62包括多個(在本實施例中是6對)繞線卡合部99、99 (另外，在圖3中僅對1對繞線卡合部99、99標註了附圖標記)。6對上部插入槽98、98等間隔地配置在環狀部91的周向上。在環狀部91的周向上，6對上部插入槽98、98分別位於各自與6個極齒94相同的位置。1對上部插入槽98、98所包含的兩個上部插入槽98在環狀部91的周向上空開間隔地配置。上部插入槽98形成在鐵芯90的一端。上部插入槽98形成在比極齒94靠鐵芯90的外側的位置且形成在定子60的上端部。上部插入槽98沿上下方向以直線狀延伸。上部插入槽98的上端開放，而其下端封閉。1對上部插入槽98、98的各個上部插入槽98分別向1對上部插入槽98、98的另一個上部插入槽98側開放。
[0046]6對繞線卡合部99、99等間隔地配置在環狀部91的周向上。在環狀部91的周向上，6對繞線卡合部99、99分別位於各自與6個極齒94相同的位置。6對繞線卡合部99、99分別配置在6對上部插入槽98、98各自的上方。1對繞線卡合部99、99所包含的兩個繞線卡合部99在環狀部91的周向上空開間隔地配置。1對繞線卡合部99、99的間隔大於1對上部插入槽98、98的間隔。繞線卡合部99在環狀部91的周向上夾持被卷繞在相同位置的極齒94上的線圈繞線96的端部。在1對繞線卡合部99、99之間架設有線圈繞線96。
[0047]下部樹脂層63覆蓋鐵芯90的下表面、環狀部91的內周面、極齒94的內周面和側面。下部樹脂層63包括多個(在本實施例中是6對)下部插入槽92、92。6對下部插入槽92、92等間隔地配置在環狀部91的周向上。在環狀部91的周向上，6對下部插入槽92、92分別位於各自與6個極齒94相同的位置。1對下部插入槽92、92所包含的兩個下部插入槽92在環狀部91的周向上空開間隔地配置。下部插入槽92形成在比極齒94靠鐵芯90的外側的位置且形成在定子60的下端部。下部插入槽92沿上下方向以直線狀延伸。下部插入槽92的下端開放，而其上端封閉。1對下部插入槽92、92的各個下部插入槽92分別向1對下部插入槽92、92的另一個下部插入槽92側開放。
[0048]定子用端子70配置在上部樹脂層62的上方。定子用端子70安裝在鐵芯90的一端。如圖4?圖6所示，定子用端子70包括兩個第1焊接部21、兩個第2焊接部22、以及兩個第3焊接部23。定子用端子70包括第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28、以及第1端子部41、第2端子部42及第3端子部43。此外，定子用端子70包括連結部80。另外，在圖5和圖6中，為了易於觀看附圖，對定子用端子70標註了濃淡來表示。
[0049]第1焊接部21、第2焊接部22及第3焊接部23分別焊接在U相(第1相的一例子)的線圈繞線96、V相(第2相的一例子)的線圈繞線96以及W相(第3相的一例子)的線圈繞線96。多個第1焊接部21、多個第2焊接部22及多個第3焊接部23分別在周向上空開間隔地形成。第1焊接部21、第2焊接部22及第3焊接部23分別連結於第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28。各焊接部21、22、23分別以彎曲形狀形成。各焊接部21、22、23各自包括第1鉤部46、第2鉤部47及第2鉤部48。各鉤部46、47、48分別從各焊接部21、22、23的上端部朝向外周側且朝向下方傾斜地延伸。如圖2和圖7所示，各焊接部21、22、23分別以將各鉤部46、47、48掛在線圈繞線96上的狀態被焊接。由此，各焊接部21、22、23固定在線圈繞線96上。兩個第1焊接部21形成在隔著定子用端子70的中心部相對的位置。即，在定子用端子70的周向上分開180°的位置形成有一對第1焊接部21。同樣，兩個第2焊接部22和第3焊接部23分別形成在隔著定子用端子70的中心部相對的位置。即，在定子用端子70的周向上分開180°的位置分別形成有一對第2焊接部22和第3焊接部23。各焊接部21、22、23配置在比線圈卷繞部靠外側的位置。
[0050]第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28分別沿周向以弧狀延伸。各延伸部26、27、28配置在各極齒94的上方。各延伸部26、27、28各自具有矩形形狀的金屬彎曲而成的形狀。
[0051]第1延伸部26的周向上的一部分在徑向上與第2延伸部27重疊，並且第1延伸部26的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部28重疊，第2延伸部27的周向上的一部在徑向上與第1延伸部26重疊，並且第2延伸部27的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部28重疊，第3延伸部28的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部26重疊，並且第3延伸部28的周向上的另一部分在徑向上與第2延伸部27重疊。各延伸部26、27、28互相空開間隔地配置。在本實施例中，第1延伸部26的周向上的一部分配置在比第2延伸部27的周向上的一部分靠內側的位置。第1延伸部26的周向上的另一部分配置在比第3延伸部28的周向上的一部分靠外側的位置。第2延伸部27的周向上的另一部分配置在比第3延伸部28的周向上的另一部分靠外側的位置。在圖6中單點劃線所示的區域A中，第1延伸部26和第2延伸部27重疊，在區域B中，第2延伸部27和第3延伸部28重疊，在區域C中，第3延伸部28和第1延伸部26重疊。此外，在區域A中，第1延伸部26和第3延伸部28不重疊，在區域B中，第2延伸部26和第1延伸部27不重疊，在區域C中，第3延伸部28和第2延伸部27不重疊。這樣，2相的延伸部重疊。
[0052]第1端子部41、第2端子部42及第3端子部43互相空開間隔地配置，分別連結於第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28。各端子部41、42、43向上方延伸，從定子60的上端貫通上部樹脂層62而突出到上部樹脂層62的上方。各端子部41、42、43連接於外部電源。第1端子部41連結於第1延伸部26的一端部。第1延伸部26自第1端子部41在逆時針方向上比在順時針方向上更長地延伸。第2端子部42連結於第2延伸部27的中央部。第2延伸部27自第2端子部42在順時針方向和逆時針方向上以大致相同的長度延伸。第3端子部43連結於第3延伸部28的一端部。第3延伸部28自第3端子部43在順時針方向上比在逆時針方向上更長地延伸。
[0053]第1延伸部26和第2延伸部27包括向下方突出的插入部84。在本實施例中，第3延伸部28不包括插入部。在第1延伸部26和第2延伸部27中分別形成有多個插入部84。各插入部84朝向鐵芯90延伸。各插入部84是通過將各延伸部26、27局部地彎折而形成的。多個插入部84在周向上空開間隔地形成。各插入部84配置在比鐵芯90的外周面靠外側的位置。各插入部84分別形成在各焊接部21、22、23的下方。插入部84插入到上部插入槽98中。如圖8和圖9所示，插入部84包括底部55和一對壓入部56、56。壓入部56朝向鐵芯90延伸到下方。在一對壓入部56、56之間形成有空間58。一對壓入部56、56的間隔大於一對上部插入槽98、98的間隔。在壓入部56中形成有按壓部57。按壓部57自壓入部56突出到外側。一對壓入部56插入到一對插入槽98中。當一對壓入部56插入到一對上部插入槽98中時，如圖9中箭頭所示，按壓部57從外側被按壓而向內側撓曲。這樣，插入部84被按壓，以彈性變形的狀態插入到上部插入槽98中。底部55連結於一對壓入部56的下端。一對壓入部56利用底部55相連接。
[0054]如圖4和圖5所示，第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28利用連結部80而形成一體化。連結部80利用樹脂製作。連結部80具有多邊形的環狀形狀。連結部80覆蓋各延伸部26、27、28。
[0055]各延伸部26、27、28、各焊接部21、22、23以及各端子部41、42、43通過對1張平板進行衝壓加工而成形。插入部84是通過將1張平板中的、第1延伸部26和第2延伸部27的一部分彎折而形成的。在衝壓加工之後，如圖10所示，各延伸部26、27、28通過各焊接部21、22、23—體地連結。接著，將衝壓加工之後的中間零件配置在成形模具中，成形出連結部80。接著，通過將連結各延伸部26、27、28的各焊接部21、22、23切斷，能夠製造定子用端子70。
[0056]如圖1?圖3所示，公共端子71安裝在鐵芯90的另一端。公共端子71包括多個插入部78和多個焊接部79。多個插入部78互相空開間隔地配置在周向上。多個插入部78分別位於多個極齒94各自的下方。公共端子71的多個插入部78分別安裝在與U相的極齒94相對應的下部插入槽92 (即，環狀部91的周向上的、與極齒94相同位置的下部插入槽92)、與V相的極齒94相對應的下部插入槽92、以及與W相的極齒相對應的下部插入槽92中。公共端子71的多個焊接部79分別焊接於卷繞在極齒94上的線圈繞線96。由此，公共端子71電連接於線圈繞線96。
[0057]本實施例的定子用端子包括多個焊接部(第1焊接部21、第2焊接部22及第3焊接部23)和多個延伸部(第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28)。各延伸部26、27、28沿周向以弧狀延伸。各延伸部的一部分與其他延伸部的一部分在徑向上重疊。在該結構中，多個延伸部的重疊變少。因此，能夠減小配置多個延伸部的空間，能夠使定子用端子小型化。
[0058]第2實施例
[0059]如圖11和圖12所示，在第2實施例的定子用端子70中包括3個第1焊接部21、3個第2焊接部22、以及3個第3焊接部23。多個焊接部中的各焊接部21、22、23空開間隔地形成。3個第1焊接部21在周向上以120°的間隔配置。同樣，3個第2焊接部22和3個第3焊接部23也分別在周向上以120°的間隔配置。此外，與第1實施例同樣，第1延伸部26的周向上的一部分在徑向上與第2延伸部27重疊，並且第1延伸部26的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部28重疊，第2延伸部27的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部26重疊，並且第2延伸部27的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部28重疊，第3延伸部28的周向上的一部分在徑向上與第1延伸部26重疊，並且第3延伸部28的周向上的另一部分在徑向上與第2延伸部27重疊。在實施例2中，在圖11中單點劃線所示的區域A中，第1延伸部26和第2延伸部27重疊，在區域B中，第2延伸部27和第3延伸部28重疊，在區域C中，第3延伸部28和第1延伸部26重疊。此外，在區域A中，第1延伸部26和第3延伸部28不重疊，在區域B中，第2延伸部26和第1延伸部27不重疊，在區域C中，第3延伸部28和第2延伸部27不重疊。這樣，2相的延伸部重疊。
[0060]在第2實施例的定子用端子70中，第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28各自包括多個插入部84。插入部84在周向上空開間隔地形成。
[0061]利用第2實施例的定子用端子70，也能夠起到與第1實施例同樣的效果。
[0062]以上，詳細地說明了本發明的實施例，但這些只是例示，並不限定權利要求書。在權利要求書所述的技術中包含對以上例示的具體例進行各種各樣的變形、變更而成的方式。
[0063](1)在第1實施例中，在第3延伸部28中未形成插入部，但並不限定於該結構，也可以在第3延伸部28中形成有插入部。只要在第1延伸部26、第2延伸部27及第3延伸部28中的至少一者形成插入部84，就能夠將定子用端子70安裝在鐵芯90的一端。
[0064](2)在第1實施例和第2實施例中，第1焊接部21焊接於U相的線圈繞線96，第2焊接部22焊接於V相的線圈繞線96，第3焊接部23焊接於W相的線圈繞線96，但並不限定於該對應關係，U、V及W的各相和各焊接部21、22、23的對應能夠適當地變更。
[0065]此外，在本說明書或者附圖中說明的技術要素單獨地或者利用各種組合發揮技術可用性，並不限定於申請時權利要求所述的組合。此外，在本說明書或者附圖中例示的技術能夠同時達到多個目的，達到其中一個目的的技術本身就具有技術可用性。
[0066]附圖標記說明
[0067]2、外殼；6、樹脂層；10、燃料泵；11、噴出口 ；21、第1焊接部；22、第2焊接部；23、第3焊接部；26、第1延伸部；27、第2延伸部；28、第3延伸部；30、泵部；2、殼體；34、葉輪；38、吸入口 ；41、第1端子部；42、第2端子部；43、第3端子部；46、第1鉤部；47、第2鉤部；48、第3鉤部；50、電動機部；52、軸；54、轉子；55、底部；56、壓入部；57、按壓部；58、空間；60、定子；62、上部樹脂層；63、下部樹脂層；70、定子用端子；71、公共端子；78、插入部；80、連結部；84、插入部；90、鐵芯；91、環狀部；92、下部插入槽；94、極齒；96、線圈繞線；98、上部插入槽；99、繞線卡合部。
【權利要求】
1.一種定子用端子，其應用於三相電動機的定子，其中， 該定子用端子包括: 多個第I焊接部，其焊接於第I相的線圈繞線； 第I延伸部，其沿周向以弧狀延伸，以多個第I焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第I焊接部相連結； 多個第2焊接部，其焊接於第2相的線圈繞線； 第2延伸部，其沿周向以弧狀延伸，以多個第2焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第2焊接部相連結； 多個第3焊接部，其焊接於第3相的線圈繞線；以及 第3延伸部，其沿周向以弧狀延伸，以多個第3焊接部在周向上空開間隔的方式與多個第3焊接部相連結， 第I延伸部的周向上的一部分在徑向上與第2延伸部重疊，並且第I延伸部的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部重疊， 第2延伸部的周向上的一部分在徑向上與第I延伸部重疊，並且第2延伸部的周向上的另一部分在徑向上與第3延伸部重疊， 第3延伸部的周向上的一部分在徑向上與第I延伸部重疊，並且第3延伸部的周向上的另一部分在徑向上與第2延伸部重疊。
2.根據權利要求1所述的定子用端子，其中， 第I延伸部、第2延伸部及第3延伸部中的至少一者包括朝向定子的鐵芯延伸的插入部， 插入部是通過將延伸部彎折而形成的，以彈性變形的狀態插入到形成在鐵芯的一端的插入槽中。
3.根據權利要求1或2所述的定子用端子，其中， 各插入部包括插入到形成在鐵芯的一端的插入槽中的一對壓入部，在一對壓入部之間形成有空間。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的定子用端子，其中， 第I焊接部、第2焊接部及第3焊接部各自包括從其上端部朝向外周側且朝向下方傾斜地延伸的鉤部。
5.根據權利要求1?4中任一項所述的定子用端子，其中， 第I焊接部、第2焊接部、第3焊接部、以及插入部配置在比線圈卷繞部靠外側的位置。
【文檔編號】H02K1/12GK104467236SQ201410446129
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】濱島昭, 本田義彥, 川北洋一 申請人:愛三工業株式會社