CN112787451A - 旋转电机以及旋转电机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
旋转电机以及旋转电机的制造方法。一种连接结构，对引出导体即接线板与连接于供电端子的电源端子连接时的部件尺寸和组装尺寸的偏差进行吸收。包括：接线板，所述接线板具有供电用突出部，所述供电用突出部将电流向围绕转轴配置的多个线圈分配，所述供电用突出部在所述转轴的轴向上伸出，并引入来自外部的电流；以及端子，所述端子通过嵌合部而向所述接线板供电，所述嵌合部在所述转轴的径向上伸出，并与所述接线板的所述供电用突出部嵌合。
Description
技术领域
本申请涉及一种旋转电机以及旋转电机的制造方法。
背景技术
在旋转电机中，通过TIG焊接对用于给电枢的线圈供电的电源端子和接线板供电部进行接合，但在该情况下，为了使母材熔融并接合，线能量容易变大，导体表面的绝缘覆膜容易损伤。因此，通过导体和熔点低的接合构件的合金构成接合部，并对导体彼此进行接合。
由于在上述这种熔点低的接合中线能量仍局部变大，因此，需要将电源端子与接线板供电部的接触面积设置得较大。此外，由于存在若在焊接接合时待接合的部件嵌合部的位置发生偏移，则焊接会偏移这一问题，因此，采用通过压入或铆接之类的方法对嵌合部的位置进行保持的结构(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-311123号公报(第7-8页，图3)
发明内容
在专利文献1所示的这种供电部的连接结构中，能相对于弯曲部进行位移的方向为仅一个方向，从而难以充分地吸收在与上述一个方向正交的两个方向上的安装尺寸的偏差。因此，对于吸收位置偏移方向以外的方向，需要提高部件尺寸以及组装尺寸的精度，因而成本上升。此外，弯曲部与其它部位相比刚性低，因此，存在难以使系统具备抗振性的问题。
本申请是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种旋转电机以及旋转电机的制造方法，包括供电部的连接结构，所述供电部的连接结构能吸收引出导体即接线板供电部与连接于供电端子的电源端子连接时的部件尺寸和组装尺寸的偏差。
本申请公开的旋转电机包括：接线板，所述接线板具有供电用突出部，所述供电用突出部将电流向围绕转轴配置的多个线圈分配，所述供电用突出部在所述转轴的轴向上伸出，并引入来自外部的电流；以及端子，所述端子通过嵌合部而向所述接线板供电，所述嵌合部在所述转轴的径向上伸出，并与所述接线板的所述供电用突出部嵌合。
根据本申请，包括：接线板，所述接线板具有供电用突出部，所述供电用突出部将电流向围绕转轴配置的多个线圈分配，所述供电用突出部在所述转轴的轴向上伸出，并引入来自外部的电流；以及端子，所述端子通过嵌合部而向所述接线板供电，所述嵌合部在所述转轴的径向上伸出，并与所述接线板的所述供电用突出部嵌合，因此，能对接线板与端子连接时的部件尺寸和组装尺寸的偏差进行吸收。
附图说明
图1是表示本申请实施方式1的旋转电机的截面的示意图。
图2是表示本申请实施方式1的旋转电机的电枢整体的立体图。
图3是表示本申请实施方式1的旋转电机的线圈的立体图。
图4是表示本申请实施方式1的旋转电机的绕线管的图，其中，(A)是立体图，(B)是俯视图，(C)是侧视图。
图5是表示本申请实施方式1的旋转电机的接线板的立体图和局部放大图。
图6是表示本申请实施方式1的旋转电机的电枢的制造工序的立体图。
图7是表示本申请实施方式1的旋转电机的电枢的制造工序的立体图。
图8是表示本申请实施方式1的旋转电机的电枢的制造工序的示意图。
图9是表示本申请实施方式1的旋转电机的电枢的制造工序的立体图。
图10是表示本申请实施方式1的旋转电机的接线板的固定方法的示意图。
图11是表示本申请实施方式1的旋转电机的端子的立体图。
图12是表示本申请实施方式1的旋转电机的接线板与端子的嵌合部的立体图。
图13是表示本申请实施方式1的旋转电机的端子的嵌合部的剖视图。
图14是表示本申请实施方式2的旋转电机的端子的嵌合部的剖视图。
图15是表示本申请实施方式3的旋转电机的接线板与端子的连接方法的剖视图。
符号说明
100旋转电机；201轴承；210外壳；211框架；212端板；300电枢；310线圈；311绕线管；313切槽单元；315主体部；316壁部；317保持部；317a支承壁；317b分隔壁；318槽部；320接线板；321线圈用配电部；322供电用突出部；323突出部；324防脱部；330铁芯；331极齿；332轭部；340端子；341开口部；341a周向梁部；341b周向梁部；342径向突出部；343供电侧连接部；350嵌合部；360熔融部；400转子；401转轴；402转子铁芯；403永磁体；500粘接剂；501喷嘴。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示本申请实施方式1的旋转电机的截面的示意图。在图1中，旋转电机100包括：外壳210，所述外壳210由有底圆筒状的框架211和端板212构成，其中，所述端板212将框架211的开口部封堵；电枢300，所述电枢300以内嵌状态固定于框架211的圆筒部；以及转子400，所述转子400隔着轴承201能旋转地支承于框架211的底部以及端板212，并配设于电枢300的内周侧。
电枢300由多个线圈310、接线板320和铁芯330构成，其中，多个所述线圈310产生磁通量，所述接线板320将电流分配给多个线圈310，所述铁芯330供磁通量流通，线圈310和铁芯330通过绕线管311电绝缘。
转子400例如是永磁体型转子，包括：圆筒状的转子铁芯402，所述转子铁芯402在轴心位置插接有转轴401；以及永磁体403，所述永磁体403埋设于上述转子铁芯402的外周面侧并以规定的间距沿周向排列而构成磁极。另外，转子400并不局限于上述这种永磁体型转子，也可以使用所谓的笼型转子、绕线形转子等。
图2是表示实施方式1的旋转电机的电枢300的整体的立体图。如图2所示，电枢300以等间距地排列沿周向分割后的铁芯330和线圈310而构成为圆环状，上述线圈310由卷绕于各铁芯330的导体线构成。此外，在接线板320附近的与电枢300的壳体对应的框架211的外周面保持有端子340，而从外部对接线板320进行供电。
此外，对于三相中的每相，各设置一块接线板320，共计三块，并与各相的线圈310连接。此外，如图2所示，与朝三块接线板320的连接对应地设置有三个端子340。
在图3中示出了线圈310的立体图。如图3所示那样具有：铁芯330，所述铁芯330包括极齿331以及轭部332，并以层叠多个钢板的方式构成，其中，所述轭部332在周向上于外径侧将极齿331与极齿331连接；以及线圈310，所述线圈310通过在铁芯330的两端插入由绝缘材料形成的绕线管311并卷绕带有绝缘覆膜的导体线的方式构成。上述导体线可以是铜线，也可以是铝线。铁芯330通过轭部332沿周向分割为与极齿331相同的个数。在实施方式1中使用沿周向分割后的铁芯，但也可以是通过轭部332将所有的铁芯330连接而成的一体的铁芯，还可以是通过薄壁连接轭部332并能呈直线状地展开的铁芯。
如图3所示，一个极齿331触碰将线圈310与铁芯330电隔离的片状的切槽单元313，并通过在铁芯330的两端插入绕线管311并将其固定，而进行绝缘组装，其中，所述片状的切槽单元313由聚苯硫醚树脂或间位芳纶纤维构成。切槽单元313的固定也可以通过在铁芯330的侧面粘贴双面胶带的方式实现固定。
如图4所示，绕线管311包括主体部315和壁部316，所述主体部315供线圈310卷绕，所述壁部316将导体线配置于规定的位置。在壁部316的轭部332一侧存在有保持部317和容器状的槽部318，其中，所述保持部317设置有梳齿状的支承壁317a以支承接线板320，所述槽部318用于储存将接线板320固定于保持部317的下部的粘接剂。上述槽部318沿转轴401的周向设置于保持部317的支承壁317a之间，并通过在其周向的两端设置分隔壁317b而形成为容器状。另外，在实施方式1中，保持部317配置于轭部332一侧，但考虑到装设于车辆的装设性，也可以配置于转子400一侧。
在图5中示出了实施方式1的接线板320的整体图及其局部放大图。接线板320是以冲压的方式对带状的引导件进行冲裁加工而形成的。接线板320在保持于绕线管311的保持部317的状态下如图5所示那样成型为带状的引导件局部开口的圆环状。在接线板320中，相对于上述带状的引导件成型为圆环状的主体部分，还在图中的上方侧的端部设置有与线圈310的导体线接合的线圈用配电部321和供给电力的供电用突出部322。上述线圈用配电部321和供电用突出部322为从接线板320的主体部朝转轴401的轴向伸出的突出部。本实施方式1的供电用突出部322如图示那样相邻地设置有两个突出部，两个突出部之间设置成凹形状。此外，各突出部的前端部被倒角，从而构成为使朝向设置于后述的端子340的开口部341的插入、或设置于开口部341之间的径向突出部342的夹入变得容易。
另一方面，在接线板320的主体部分，在转轴401的轴向的相反一侧设置有与绕线管311接合的突出部323。在突出部323设置防脱部324，所述防脱部324朝接线板320的长边方向的两侧伸出。
使用图6至图9对电枢300的制造工序进行说明。在图6中示出了将具有线圈310的铁芯330排列成圆环状的状态。铁芯330被压入至框架211而如图7所示被一体化。在此，为了实现一体化，只要使用将铁芯330彼此焊接或粘接等方法即可。
在将铁芯330一体化之后，如图8那样使用喷嘴501向绕线管311的容器状的槽部318注入粘接剂500。随后，如图9所示，将接线板320卷成圆环状，并将突出部323以浸到储存于槽部318的粘接剂500中的方式插入。在图10中示出了此时的槽部318、突出部323和粘接剂500的状态。如此，能与沿转轴的周向配置的多个线圈对应地固定接线板。
在图11中示出了实施方式1的端子340的立体图。此外，在图12中示出了表示通过上述端子340的嵌合部350将端子340安装于供电用突出部322的状态的立体图。如图11和图12所图示的那样，端子340在图中的虚线部分处弯折，其中，在沿作为供电侧的圆筒状的框架211(由于重叠因而未图示)的轴向(转轴401的轴向)延伸的面设置有供来自外部的供电线连接的供电侧连接部343。此外，在另一侧的沿转轴401的径向延伸的面设置有与接线板320的供电用突出部322嵌合的嵌合部350。
此外，在朝接线板320嵌合的嵌合部350设置有切槽状的开口部341。上述开口部341是为了通过将供电用突出部322插入至上述开口内以将该供电用突出部322嵌合而设置的。
此外，在本实施方式1中，供电用突出部322采用相邻配置有两个突出部的结构，与之对应，端子340的开口部341以从端子340的宽度方向的两侧端部缺口的形状设置有两个，在上述两个开口部341之间设置有径向突出部342，该径向突出部342是端子340的宽度变窄的部分，是沿转轴401的径向突出并延伸的部分。
此外，在开口部341的长边方向存在沿转轴401的周向延伸设置的周向梁部341a、341b，通过转轴401的径向内侧的周向梁部341a和径向外侧的周向梁部341b，从两侧夹住供电用突出部322的沿周向延伸的面，以约束接线板320的朝向径向的偏移。
此外，为了使端子340的开口部341与供电用突出部322能嵌合，将端子340的两个开口部341之间的宽度、即上述径向突出部342的宽度设计成与供电用突出部322的两个突出部之间的间隔相等，将各开口部341的短边方向的宽度和供电用突出部322的厚度(板厚)也设计成相等。
图13是从图12的上方观察的端子340的嵌合部350的剖视图。如图所示，在供电用突出部322中的沿转轴401的周向相邻设置的两个突出部插入至端子340的沿径向构成的两个开口部341内的状态下，端子340安装于供电用突出部322。根据开口部341与供电用突出部322的尺寸关系，接线板320和端子340形成为通过两个供电用突出部322的周向端部从两侧夹住端子340的两个开口部341之间的上述径向突出部342的状态，并在周向上嵌合。另一方面，形成为在供电用突出部322的厚度方向上，在端子340的切槽状的开口部341中，周向梁部341a、341b从径向两侧夹住供电用突出部322的状态，并在径向上嵌合。如此，端子340形成朝向转轴401的径向和周向的移动受到限制的状态。也就是说，通过将供电用突出部322插入至端子340的开口部341内并嵌合，以将端子340固定于供电用突出部322。
通过采用以上这种实施方式1的供电部的结构，以将供电用突出部322插入并嵌合至端子340的开口部341内，因此，当将端子340组装于接线板320时，能够在确保组装性的同时，防止转轴401的径向偏移，除此以外，还能防止转轴401的周向偏移。
此外，在本实施方式1的供电用突出部中，还如图13所示那样，形成在被插入的供电用突出部322与端子340的嵌合部350的开口部341之间设置有间隙的间隙配合状态的嵌合。采用未实施经由焊接或粘接剂等的粘接固定的结构，仅通过部件嵌合来进行定位。如此，在供电用突出部322中，采用在端子340的嵌合部350与供电用突出部322之间设置间隙而仅通过部件嵌合来进行定位的结构，因此，能获得即使因部件尺寸偏差而产生位置偏移也能将该位置偏移吸收的结构。
另外，在本实施方式1中，对在端子340设置两个开口部341并插入两个供电用突出部322而使其嵌合的结构进行了说明，但通过包括朝转轴401的径向突出并延伸的部分即径向突出部342，也能防止接线板320的周向偏移。即，在图13中，即使不包括朝周向伸出的周向梁部341a、341b，也可以改变为如下结构：仅配置沿径向突出延伸的部分即径向突出部342，并通过两个供电用突出部322的突出部的周向端部，从周向两侧夹住上述径向突出部342。通过设为上述结构，至少能防止周向偏移。
实施方式2
在实施方式2的供电部的连接方法中，供电用突出部322与端子340的连接方法与实施方式1的图1至图13中说明的方法相同。在实施方式2中，增加嵌合部350的凹凸，以使嵌合部350的定位精度和连接的可靠性更好。
图14是表示实施方式2的供电部的嵌合部350的图，其是示意性地表示供电用突出部322和端子340的嵌合部350的截面的剖视图。在实施方式2中，如图14所示，将供电用突出部322的突出部从实施方式1中的两个变为三个，将供上述突出部插入并设置于端子340的开口部341也从两个变为三个，至于形成于开口部341之间的径向突出部342，则从实施方式1的一个变为两个。
通过采用以上结构，通过端子340的嵌合部350，将与供电用突出部322的突出部嵌合的嵌合部增加至多处，从而能更准确地进行定位。此外，由于连接面积增加，因此，能强化嵌合部350的抗振性，能分散热影响，并能提高连接时的可靠性。
另外，供电用突出部322的突出部并不仅为两个或三个，也可以能连接的程度构成四个以上的突出部。
此外，还能反过来将供电用突出部322的突出部设为一个，在该情况下，关于设置于端子340的开口部341，为了从两侧夹住供电用突出部322的突出部以对周向上的移动进行限制，也可以不设置实施方式1那种缺口状的开口形状，而设置闭合的开口形状的开口部341。其结果是，通过在开口部341的两侧设置两个朝转轴401的径向突出延伸的部分即径向突出部342，能从两侧夹住供电用突出部322的突出部而对周向的移动进行限制。此外，通过在开口部341内插入并嵌合供电用突出部322的突出部，从而在开口部341的径向两侧构成周向梁部341a、341b，进而使径向的移动也受到限制，因此，能获得与实施方式1相同的效果。
实施方式3
实施方式3的供电部的连接方法中的接线板320与端子340的嵌合部350的形状与实施方式1以及实施方式2的图1至图14中说明的形状相同。在实施方式3中，其特征是，进一步将上述连接部分加热而使其熔融，以使连接可靠。
图15是表示实施方式3的供电部突出部322与端子340的嵌合部350的连接方法的图，其是沿A方向观察图12的侧面剖视图。例如，利用煤气燃烧器或电弧焊接这种能够大范围地提供能量的加热手段，对包括开口部341的突出部进行加热而使其熔融，从而通过熔融部360对从端子340的开口部341向轴向突出的供电用突出部322的突出部进行熔敷，由此，能在更牢固地连接的同时，减小电阻，因此，能减少能量损耗。因此，作为旋转电机的制造方法，通过应用上述供电部的连接方法，能提高马达的特性。
此外，通过在加热熔融时向熔融部供给钎料，能使熔融后的钎料融入到端子340的开口部341与供电用突出部322的突出部之间的间隙，从而能够更牢固地熔敷并固定双方。因此，还能进一步减小电阻值。
如上所述，根据实施方式3的供电部的连接方法，对从嵌合部350向轴向突出的供电用突出部322的突出部进行加热使其熔融，从而对其进行熔敷，因此，能通过熔敷更牢固地连接，并能减小电阻来减轻损失。
此外，在进行加热熔融时向熔融部附近供给钎料，因此，由于熔融后的钎料融入到嵌合部350而熔敷，因此，能更牢固地固定并连接嵌合部350。
本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。因此，未被例示的无数变形例被设想在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，另外包含将至少一个构成要素抽出并与其它实施方式的构成要素组合的情况。
Claims (13)
1.一种旋转电机，其特征在于，包括：
接线板，所述接线板具有供电用突出部，所述供电用突出部将电流向围绕转轴配置的多个线圈分配，所述供电用突出部在所述转轴的轴向上伸出，并引入来自外部的电流；以及
端子，所述端子通过嵌合部而向所述接线板供电，所述嵌合部在所述转轴的径向上伸出，并与所述接线板的所述供电用突出部嵌合。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
所述端子的所述嵌合部具有径向突出部，所述径向突出部与所述供电用突出部的所述转轴的周向端部嵌合。
3.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，
在所述接线板设置有多个在轴向上伸出的所述供电用突出部，
所述端子的所述嵌合部具有所述径向突出部，所述径向突出部嵌合于多个所述供电用突出部之间。
4.如权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于，
在所述端子的所述嵌合部设置有在径向上伸出的多个所述径向突出部，多个所述径向突出部与朝所述接线板的轴向伸出的所述供电用突出部嵌合。
5.如权利要求2至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述端子的所述嵌合部具有周向梁部，所述周向梁部以与所述供电用突出部的沿周向延伸的面接触的方式被嵌合。
6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述嵌合部具有开口部，在所述开口部之中插入有所述接线板的所述供电用突出部。
7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述嵌合部与所述供电用突出部在多处嵌合。
8.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
在所述接线板设置有两个在轴向上伸出的所述供电用突出部，所述端子的所述嵌合部具有两个配置成切槽状的开口部，两个所述供电用突出部与两个所述开口部嵌合。
9.如权利要求1至8中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
在所述嵌合部与所述供电用突出部之间存在间隙。
10.如权利要求1至9中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述嵌合部与所述供电用突出部被熔敷。
11.如权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，
所述嵌合部与所述供电用突出部通过钎料而被熔敷。
12.一种旋转电机的制造方法，所述旋转电机包括：接线板，所述接线板具有供电用突出部，所述供电用突出部将电流向围绕转轴配置的多个线圈分配，所述供电用突出部在所述转轴的轴向上伸出，并引入来自外部的电流；以及端子，所述端子通过嵌合部而向所述接线板供电，所述嵌合部在所述转轴的径向上伸出，并与所述接线板的所述供电用突出部嵌合，
其特征在于，包括下述工序：
将多个所述线圈排列成圆环状，并压入框架而一体化的工序；
将所述接线板卷成圆环状并粘接于一体化后的所述框架的工序；
对所述接线板和多个所述线圈进行连接的工序；以及
将所述接线板的所述供电用突出部嵌合于所述端子的嵌合部的工序。
13.如权利要求12所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，
包括对所述嵌合部和所述供电用突出部进行熔敷的工序。
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