母线端子、 母线单元以及电动机 【技术领域】
本发明涉及与电动机的电源和电枢电连接的母线 (bus bar) 端子的技术。背景技术 近些年， 提出有向电动机的电枢供给驱动电流的母线单元。母线单元将电动机的 电源和电枢电连接。
作为公开以上说明的母线单元的在先技术文献， 可以列举出以下示出的公报。
例如， 在日本实公平 2-5647 号公报中， 公开了具备母线端子的母线单元。并且， 在 日本实公平 2-5647 号公报中， 公开了通过熔接的方式将布线于电动机的电枢侧的导线和 母线端子所具有的钩状部分的结构。
专利文献 1 ： 日本实公平 2-5647 号公报
然而， 在电动机设置于高频振动等严酷的使用状况下时， 如果与布线于电动机的 电枢侧的导线连接的、 母线端子所具有的钩部分的连接区域小的话， 存在着该连接脱开的 可能。因此， 使连接区域扩大的结构即使是在严酷的使用状况下对于电动机的电源与电枢 的电连接也是有利的。
发明内容
本发明的一个示例的母线端子为与向电动机的电枢供给驱动电流的导线连接的 母线端子， 该母线端子具备 ： 形成有供导线贯穿的贯穿孔的端子板 ； 以及在贯穿孔的周缘 从端子板立起的端子壁。
此外， 本发明的一个示例的母线单元具备母线端子。
另外， 本发明的一个示例的电动机具备母线单元。
本发明的一个示例的母线端子能够确保可与导线连接的区域较宽。 附图说明 图 1 是示意性地示出本发明的一个示例的无刷电动机的侧部剖视图。
图 2 是示意性地示出本发明的一个示例的母线单元的俯视图。
图 3 是示意性地示出本发明的一个示例的母线单元的侧部剖视图。
图 4 是示意性地示出本发明的一个示例的母线的俯视图。
图 5 是示意性地示出本发明的一个示例的母线端子的立体图。
图 6 是示意性地示出本发明的一个示例的母线端子的侧视图。
图 7 是示意性地示出本发明的一个示例的定子的立体图。
图 8 是示意性地示出本发明的一个示例的定子的放大图。
标号说明
B： 母线单元 ； 1： 母线保持器 ； 11、 12、 13 ： 槽； 21、 22、 23 ： 母线 ； 211、 221、 231 ： 母线 端子 ； 4： 母线端子 ； 5： 导线 ； 6： 中性点母线端子 ； 7： 绝缘子 (insulator) ； 41、 61 ： 端子板 ；
42、 62 ： 端子壁 ； 43、 63 ： 贯穿孔。 具体实施方式
以下， 参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
( 第一优选实施方式 )
【母线单元的结构部件】
图 1 是示意性地示出本发明的第一优选实施方式涉及的无刷电动机 M 的侧部剖视 图。无刷电动机 M 由定子 ST、 转子 R、 轴 SH、 以及母线单元 B 构成。
无刷电动机 M 根据使用状况不同而沿各种方向设置。在以下的说明中， 为了方便 说明， 将与旋转轴线 A 平行的方向中的、 图 1 的上方定义为轴向上侧， 将与旋转轴线 A 平行 的方向中的、 图 1 的下方定义为轴向下侧。并且， 将与旋转轴线 A 垂直的方向中的、 靠近旋 转轴线 A 的方向定义为径向内侧， 将与旋转轴线 A 垂直的方向中的、 远离旋转轴线 A 的方向 定义为径向外侧， 并将以旋转轴线 A 为中心的围绕方向定义为周向。
定子 ST 具备多个齿。各多个齿上导线通过向导线供给驱动电流从而使定子 ST 产 生旋转磁场。 转子 R 具备被磁化为多极的转子磁体。通过使定子 ST 产生旋转磁场， 转子 R 以旋 转轴线 A 为中心与轴 SH 一体地旋转。
母线单元 B 将电源 ( 未图示 ) 与定子 ST 电连接。母线单元 B 设置于定子 ST 的轴 向大致上侧。
接着， 使用图 2 至图 4 对母线单元 B 的优选实施方式进行说明。图 2 是示出母线 单元 B 的、 示意性地示出从轴向上侧观察的俯视图。图 3 是示出母线单元 B 的、 示意性地示 出沿图 2 的箭头 X-X 观察的侧部剖视图。图 4 是示出后述的母线 21 的、 示意性地示出从轴 向上侧观察的俯视图。母线单元 B 由母线保持器 1 以及母线 21、 22、 23 构成。
母线保持器 1 是以旋转轴线 A 为中心轴的、 大致圆筒形状的绝缘性部件。在母线 保持器 1 形成有槽 11、 12、 13。并且， 母线保持器 1 由支撑部 14 和固定部 15 构成。
槽 11、 12、 13 为在母线保持器 1 的大致轴向上侧所形成的空间。 在槽 11、 12、 13 中， 槽 11 在径向上形成于最内侧， 槽 13 在径向上形成于最外侧， 槽 12 在径向上形成于槽 11、 13 之间。槽 11、 12、 13 分别收纳母线 21、 22、 23。
支撑部 14 向大致径向外侧突出。 支撑部 14 支撑后述的电源连接部 212、 222、 232。
固定部 15 向大致轴向下侧突出。固定部 15 将母线单元 B 固定于定子 ST 的大致 轴向上侧。
母线 21、 22、 23 是以旋转轴线 A 为中心轴的、 大致半圆筒形状的导电性部件。母线 21 由母线端子 211 和电源连接部 212 构成 ( 参照图 4)。母线 22 由母线端子 221 和电源连 接部 222 构成。母线 23 由母线端子 231 和电源连接部 232 构成。
母线端子 211、 221、 231 被设置成从各自的母线 21、 22、 23 向大致径向外侧延伸。 母 线端子 211、 221、 231 与从定子 ST 侧开始布线的导线连接。
电源连接部 212、 222、 232 被设置成从各自的母线 21、 22、 23 向大致径向外侧延伸。 电源连接部 212、 222、 232 分别与引线端子 31、 32、 33 连接。引线端子 31、 32、 33 将电源 ( 未 图示 ) 与定子 ST 电连接。
本发明的优选实施方式涉及的无刷电动机 M 为三相无刷电动机。 因此， 母线单元 B 具有与 U 相、 V 相、 W 相中的任意一相对应的母线 21、 22、 23。并且， 母线单元 B 能够根据无 刷电动机 M 的相数来调整母线的个数。
本发明的优选实施方式涉及的母线 21、 22、 23 分别具有与从定子 ST 侧开始布线的 导线连接的两个母线端子。并且， 母线 21、 22、 23 分别能够根据无刷电动机 M 的相数和齿数 来调整与从定子 ST 侧开始布线的导线连接的母线端子的个数。
本发明的优选实施方式涉及的母线 21、 22、 23 被配置成在径向重叠。不过， 也可以 将母线 21、 22、 23 配置成在轴向重叠。此时， 在母线 21、 22、 23 相互离开的状态下注射成型 母线保持器 1 的话， 能够确保母线 21、 22、 23 相互绝缘。母线 21、 22、 23 的配置方式可根据 无刷电动机 M 的规格进行判断。
【母线端子的结构部件】
接着， 使用图 5 和图 6 对母线端子 211、 221、 231 的优选实施方式进行说明。在以 下的说明中， 对母线端子 211、 221、 231 的共同的结构进行说明， 因此将母线端子 211、 221、 231 统称做母线端子 4。图 5 是示意性地示出母线端子 4 的立体图。图 6 是示意性地示出 母线端子 4 的、 从径向外侧观察的侧视图。
母线端子 4 由端子板 41 和端子壁 42 构成。在实施时， 与母线端子 4 连接的导线 为两根。在图 5 中， 为了简明地示出导线与母线端子 4 连接的状态， 作为与母线端子 4 连接 的导线仅示出了导线 5。
端子板 41 是沿与轴向大致垂直的方向扩展的、 平板状的导电性部件。 在端子板 41 的大致径向外端形成贯穿孔 43。贯穿孔 43 为供布线于定子 ST 侧的导线 5 沿与轴向大致平 行的方向贯穿端子板 41 的空间。
端子壁 42 是沿与轴向大致平行的方向从贯穿孔 43 的周缘立起的、 阻挡壁状的导 电性部件。 端子壁 42 是供从定子 ST 侧开始布线的导线 5 与母线端子 4 连接的导电性部件。
将端子板 41 的轴向厚度定义为 T1， 端子壁 42 的周向厚度定义为 T2。将端子壁 42 的轴向高度定义为 H。将贯穿孔 43 的周向宽度定义为 W。贯穿孔 43 的周向宽度 W 与导线 5 的直径为同等大小。
接着， 对制造母线端子 4 的方法进行说明。
母线端子 4 通过翻边 (burring) 加工一体地制造。不过， 母线端子 4 也可以通过 除了翻边加工以外的弯折加工等一体地制造。
首先， 在未形成端子壁 42 和贯穿孔 43 的端子板 41， 在大致径向外端形成预孔。 预 孔的周向宽度被设定为比贯穿孔 43 的周向宽度 W 窄。预孔的周向宽度根据预期的 W、 H、 T2 适当地设定。
然后， 在形成有预孔的端子板 41， 在大致径向外端实施翻边加工。具体来说， 通过 使翻边冲头从轴向上侧按压端子板 41， 冲模的端部将预孔的周缘部向轴向上侧顶起， 形成 端子壁 42。
通过以上说明的方法， 一体地制造具有图 6 所示的尺寸的母线端子 4。
接着， 对将导线 5 与母线端子 4 连接的方法进行说明。
首先， 将导线 5 从轴向下侧插入贯穿孔 43。导线 5 插入贯穿孔 43 的方向与端子 壁 42 从贯穿孔 43 的周缘立起的方向相同而不是相反。因此， 能够容易地将导线 5 插入贯穿孔 43。
然后， 将导线 5 焊接于端子壁 42 的周向内侧面。导线 5 与母线端子 4 连接的方法 为熔融接合即焊接。因此， 能够将导线 5 与母线端子 4 牢固地连接。
通过以上说明的方法， 制造图 5 所示的母线端子 4。
在此， 作为翻边加工可以列举出通常的翻边加工、 以及伴有减薄拉深 ( しごき加 工 ) 的减薄拉深翻边加工。在通常的翻边加工中， 满足 T1 ＝ T2 的关系。在减薄拉深翻边 加工中， 满足 T1 ＞ T2 的关系。
考虑通过通常的翻边加工和减薄拉深翻边加工中的任意一种加工来制造具有相 同的 W 和 T1 的母线端子 4 的情况。此时， 通过任意一种翻边加工制造成的母线端子 4 均具 备有着相同的轴向厚度的端子板 41， 并且该母线端子 4 供具有相同直径的导线 5 贯穿。
在通常的翻边加工和减薄拉深翻边加工中， 预孔的周向宽度被设定得比贯穿孔 43 的周向宽度 W 窄。由此， 无论是通过何种翻边加工来制造母线端子 4 时， 都能够减少不构成 母线端子 4 的多余部分。
在通常的翻边加工和减薄拉深翻边加工中， H 采用非零的有限值。因此， 无论是在 通过何种翻边加工来制造母线端子 4 的情况下， 均能够将导线 5 焊接于端子壁 42 的周向内 侧面。并且， 即使是将电动机 M 设置于严酷的使用状况下时， 也能够将母线端子 4 与导线 5 牢固地连接。 减薄拉深翻边加工中的 T2 比通常的翻边加工中的 T2 窄。因此， 在通过减薄拉深 翻边加工制造母线端子 4 时， 能够更容易将导线 5 焊接于端子壁 42 的周向内侧面。
减薄拉深翻边加工中的 H 比通常的翻边加工中的 H 高。因此， 在通过减薄拉深翻 边加工制造母线端子 4 时， 能够将导线 5 更稳固地焊接于端子壁 42 的周向内侧面。即使是 将电动机 M 设置于严酷的使用状况下时， 也能够将母线端子 4 与导线 5 更牢固地连接。
在本发明的优选实施方式涉及的母线端子 4 形成有轴向观察呈大致方形的贯穿 孔 43， 所述贯穿孔 43 在母线端子 4 的大致径向外端处开口。但是也可以在母线端子 4 形成 有在大致径向外端处封闭的、 轴向观察呈大致圆形的贯穿孔 43。此时， 大致圆形的贯穿孔 43 的直径与导线 5 的直径为同等大小。
在母线端子 4 形成大致圆形的贯穿孔 43 时、 以及在母线端子 4 形成大致方形的贯 穿孔 43 时， 制造母线端子 4 的方法以及将导线 5 与母线端子 4 连接的方法基本相同。
在母线端子 4 形成大致圆形的贯穿孔 43 时， 与在母线端子 4 形成大致方形的贯穿 孔 43 时相比， 能够进一步减小预孔部分的区域。因此， 能够进一步减少不构成母线端子 4 的多余部分。
在母线端子 4 形成有大致圆形的贯穿孔 43 时， 能够在导线 5 的整周范围内将导线 5 与端子壁 42 焊接。在母线端子 4 形成有大致方形的贯穿孔 43 时， 能够在导线 5 的整周中 的一部分将导线 5 与端子壁 42 焊接起来。由此， 前者的情况与后者的情况相比， 能够更牢 固地将导线 5 焊接于端子壁 42。
( 第二优选实施方式 )
接着， 对第二优选实施方式进行说明。 本发明的优选实施方式涉及的无刷电动机 M 为具有 Y 接线的三相无刷电动机， 具有与用图 1 说明的无刷电动机 M 相同的结构部件。作 为构成 Y 接线的中性点的中性点母线端子， 本发明的优选实施方式涉及的无刷电动机 M 具
有与用图 5 和图 6 说明的母线端子 4 相同的中性点母线端子 6。
图 7 是示意性地示出定子 ST 的立体图。图 8 是示意性地示出图 7 的区域 Z 的放 大图。齿被树脂制绝缘性部件即绝缘子 7 覆盖。在绝缘子 7 的大致轴向上侧具有中性点母 线。中性点母线端子 6 被设置成从中性点母线向大致轴向上侧延伸。中性点母线端子 6 由 端子板 61 和端子壁 62 构成。
端子板 61 是沿大致轴向延伸的、 平板状的导电性部件。在端子板 61 的轴向上端 形成有贯穿孔 63。贯穿孔 63 是供布线于中性点的导线沿与径向大致平行的方向贯穿端子 板 61 的空间。
端子壁 62 是沿与径向大致平行的方向从贯穿孔 63 的周缘立起的、 阻挡壁状的导 电性部件。端子壁 62 是用于将布线于中性点的导线与中性点母线端子 6 连接的导电性部 件。
中性点母线端子的个数能够根据无刷电动机 M 的相数和齿数进行调整。制造中性 点母线端子 6 的方法与制造母线端子 4 的方法相同。将导线与中性点母线端子 6 连接的方 法与将导线与母线端子 4 连接的方法相同。
中性点母线端子 6 的效果与母线端子 4 的效果相同。即， 中性点母线端子 6 能够 减少不构成中性点母线端子 6 的多余部分， 并且能够连接导线。