多相交流电动机及电动动力转向装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910225702.9

申请日:

2009.11.27

公开号:

CN101752930A

公开日:

2010.06.23

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B62D 5/04申请公布日:20100623|||实质审查的生效IPC(主分类):H02K 3/46申请日:20091127|||公开

IPC分类号:

H02K3/46; H02K3/28; H02P27/06; B62D5/04

主分类号:

H02K3/46

申请人:

株式会社捷太格特

发明人:

村本贺信

地址:

日本大阪府

优先权:

2008.11.28 JP 2008-303498

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司 11227

代理人:

雒运朴;李伟

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内容摘要

一种多相交流电动机及电动动力转向装置。在具有母线的电动机中,使构成母线的中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的宽度,随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一次,缩短末端电路部的单位宽度(w)的大小。由此,能够防止中继电路部中的电流密度变得过大的情况,使电流密度几乎保持一定,且能够谋求母线甚至电动机的轻量化。

权利要求书

1.  一种多相交流电动机,包含定子、线圈、接收多相交流电的对应多相的多条母线,其特征在于,
上述母线被配置在上述定子的一端部,在规定的上述母线上连接有在上述定子的圆周方向上排列的多个上述线圈的末端,
上述各母线上具备:
中继电路部,其沿着上述定子的圆周方向延伸,
多个末端电路部,其在上述中继电路部的上述定子圆周方向上的多个位置进行分支,前端连接有上述线圈的末端部,及
主干电路部,其设置在上述中继电路部的1处,并连接到电动机驱动电路,
从上述主干电路部到上述中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的形状,随着从上述主干电路部向上述中继电路部的端部的靠近,每越过上述末端电路部一次就变化一次。

2.
  根据权利要求1所述的多相交流电动机,其特征在于,
从上述主干电路部到上述中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的宽度,随着从上述主干电路部向上述中继电路部的端部的靠近,每越过上述末端电路部一次就变窄一次。

3.
  根据权利要求2所述的多相交流电动机,其特征在于,
上述多个末端电路部的宽度全部相同,
在上述中继电路部中从上述主干电路部到上述中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,当设该多个末端电路部的数目为特定整数n、上述末端电路部的宽度为单位宽度w时,
上述主干电路部和距该主干电路部最近的上述末端电路部之间的上述中继电路部的宽度Wn为Wn=w×n,
距上述主干电路部第m近的上述末端电路部和第m+1近的上述末端电路部之间的上述中继电路部的宽度Wm为Wm=w×(n-m)。

4.
  根据权利要求1所述的多相交流电动机,其特征在于,
上述中继电路部中从上述主干电路部到上述中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的截面积,随着从上述主干电路部向上述中继电路部的端部的靠近,每越过上述末端电路部一次就变小一次。

5.
  根据权利要求4所述的多相交流电动机,其特征在于,
上述多个末端电路部的截面积全部相同,
在上述中继电路部中从上述主干电路部到上述中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,当设该多个末端电路部的数目为特定整数n、上述末端电路部的截面积为单位截面积s时,
上述主干电路部和距该主干电路部最近的上述末端电路部之间的上述中继电路部的截面积Sn为Sn=s×n,
距上述主干电路部第m近的上述末端电路部和第m+1近的上述末端电路部之间的上述中继电路部的截面积Sm为Sm=s×(n-m)。

6.
  根据权利要求1~5任一项所述的多相交流电动机,其特征在于,
上述多相交流是3相交流,由对应3相的3条上述母线和各相的多个上述线圈构成了三角形连接电路。

7.
  一种电动动力转向装置,其特征在于,
具备权利要求1~5中的任一项所述的多相交流电动机作为驱动源。

说明书

多相交流电动机及电动动力转向装置
本申请主张于2008年11月28日提出的日本专利申请2008-303498号的优先权,并在此引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及具备母线的多相交流电动机及电动动力转向装置。
背景技术
在该种多相交流电动机中,就多相的各母线来说,在沿着定子的圆周方向延伸的一定宽度的中继电路部中,具备在定子的圆周方向的多个位置分支的多个末端电路部和被设置在中继电路部的1处的主干电路部。多个的各末端电路部与被卷绕在定子上的线圈的末端部连接,主干电路部被连接了电动机驱动电路。例如参照日本特开2003-299287号公报。
但是,人们期望多相交流电动机轻量化,对此有效的是作为金属部件的母线的轻量化。然而,如果仅仅在其两端部间统一地缩短母线上的中继电路部的宽度,会引起中继电路部中靠近主干电路部的部分的电流密度过大的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于,提供一种能够解决上述问题的多相交流电动机及具备此多相交流电动机的电动动力转向装置。
有关本发明方式一的多相交流电动机,将与电动机驱动电路连接的接收多相交流电的对应多相的多个母线配置在定子的一端部,且使在定子圆周方向上排列的多个线圈的末端连接到规定的母线。各母线上具备沿着定子的圆周方向延伸的中继电路部,在中继电路部中在定子圆周方向上的多个位置进行分支、前端连接到线圈的末端部的多个末端电路部,及设置在中继电路部的1处、连接至电动机驱动电路的主干电路部。使中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的宽度,随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一步而逐步变窄一次。
在如上构成的多相交流电动机中,在母线的中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一次,流过的电流就减少一次。因此,在本实施方式中,由于使中继电路部的宽度随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一次而逐步变窄一次,所以能够防止中继电路部中的电流密度过大的问题,而且能够谋求母线甚至多相交流电动机的轻量化。
在上述实施方式的多相交流电动机中,统一末端电路部的宽度,在中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,当设那些多个末端电路部的数目为特定整数n、末端电路部的宽度为单位宽度w时,主干电路部和距该主干电路部最近的末端电路部之间的中继电路部的宽度Wn为Wn=w×n,距主干电路部第m近的末端电路部和第m+1近的末端电路部之间的中继电路部的宽度Wm为Wm=w×(n-m)。
通过上述构成,在中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,主干电路部及距该主干电路部最近的末端电路部之间的中继电路部的宽度(Wn)为最大,随着从主干电路部向中继电路部的端部的靠近,每越过末端电路部一次中继电路部的宽度就减少末端电路部的单位宽度w的大小。
有关本发明的另一方式的多相交流电动机,在定子的一端部配置连接到电动机驱动电路并接收多相交流电的对应多相的多个母线,且在定子圆周方向上排列的多个线圈的末端连接到规定的母线的多相交流电动机中,各母线中具备:沿着定子的圆周方向延伸的中继电路部,在中继电路部中从定子圆周方向的多个位置进行分支、前端连接到线圈的末端部的多个末端电路部,设置在中继电路部的1处、连接到电动机驱动电路的主干电路部。使中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的截面积,随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一次而逐步减小一次。
根据上述构成,由于在母线的中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,随着从主干电路部向中继电路部的端部的靠近,每越过末端电路部一次流过的电流就减少一次,与此相对,如果使中继电路部的截面积随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一次而逐步变小一次,就能够防止中继电路部的电流密度变得过大,而且能够谋求母线甚至多相交流电动机的轻量化。这里,使中继电路部的截面积在主干电路部和中继电路部的端部之间变化时,也可以使中继电路部的宽度一定、壁厚变化,也可以使中继电路部的宽度和壁厚双方均变化。
在上述实施方式的多相交流电动机中,使末端电路部的截面积统一,在中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分中,当设该多个末端电路部的数目为特定数目n,末端电路部的截面积为单位截面积s时,使主干电路部和距该主干电路部最近的末端电路部之间的中继电路部的截面积Sn为Sn=s×n,使距主干电路部第m近的末端电路部和第m+1近的末端电路部之间的中继电路部的截面积Sm为Sm=s×(n-m)。
通过上述构成,在中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部间具有多个末端电路部的部分中,主干电路部和距该主干电路部最近的末端电路部之间的中继电路部的截面积(Sn)最大,随着从主干电路部向中继电路部的端部的靠近,每越过末端电路部一次中继电路部的截面积就减少末端电路部的单位截面积s的大小。
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述,本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚。
附图说明
图1是是有关本发明的一实施方式的多相交流电动机的平面截面图。
图2是母线及母线支架的俯视图。
图3是母线及母线支架的侧视图。
图4是图2的K-K线截面图。
图5是母线支架的仰视图。
图6是图2的J-J线截面图。
图7是电动机驱动控制电路的模块图。
图8是电动机电路的概念图。
图9是表示母线和线圈的接线的概念图。
图10是具备了电动动力转向装置的车辆的概念图。
具体实施方式
以下,根据图1~图10说明本发明的一实施方式。本实施方式的多相交流电动机10(以下仅称为电动机10)是三相交流无刷电动机。如图1所示,在筒形壳体11的内部具备定子12,在其定子12的内侧具备转子13。
转子13在转子磁轭16的外周上具有多个(例如8个)励磁用的扇形磁铁17。转子磁轭16形成了转子轴19贯通了层压了多个如硅钢片而成的圆筒状磁轭本体18的中心的构造。
定子12由定子铁芯14及其圆周方向上排列的多个线圈C1~C12构成。从定子铁芯14的内面、多个(例如12个)齿极15向内侧突出,该各个齿极15上卷绕导线50(参照图4),构成12个线圈C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12。
如图4所示,各线圈C1~C12的末端部(导线50)被集中在定子铁芯14的一端侧。而且,定子铁芯14中集中了线圈C1~C12的末端部一侧的端部上,如图2所示,具备了3条母线31、32、33。以下在区别母线31、32、33的情况下,称为“第1母线31”、“第2母线32”、“第3母线33”。
3条母线31、32、33用金属板制造,一体地具备沿着定子12的圆周方向弯曲且延伸的带板状的中继电路部31A、32A、33A,从中继电路部31A、32A、33A中的在定子12圆周方向的多个位置进行分支的多个(本实施方式中为4个)末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4,从中继电路部31A、32A、33A的1处进行分支的1个主干电路部31B、32B、33B。中继电路部31A、32A、33A和末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的壁厚相同。为了在定子12的圆周方向上等间隔地配置合计12个的末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4,使3条母线31、32、33相互各错开120度配置。中继电路部31A、32A、33A的一部分在定子12的径向上相互重叠。
主干电路部31B、32B、33B从各中继电路部31A、32A、33A向远离定子12侧(图2的纸面跟前侧)突出(参照图3)。主干电路部31B、32B、33B在途中向外侧弯曲成曲柄状。主干电路部31B、32B、33B的前端部分与其他部分相比变为宽幅,前端部分以外的部分变为一定宽度。另外,前端部分被贯通形成长孔35(参照图3)。
各母线31、32、33的主干电路部31B、32B、33B在定子12的圆周方向的一处被横向排列邻近地配置。详细地,第1母线31的主干电路部31B从中继电路部31A的长度方向(定子12的圆周方向)的中间位置立起。相对第1母线31,分别错开120度被配置在定子12的圆周方向的一侧及另一侧的第2及第3母线32、33,主干电路部32B、33B分别从中继电路部32A、33A的长度方向的两端部中靠近第1母线31的主干电路部31B一侧的端部立起。另外,主干电路部32B、33B在途中以靠近第1母线31的主干电路部31B的方式弯曲成直角。而且,第2总线32和第3总线33为对称形状(参照图2及图3),例如对用相同的冲压模具冲压出的同一形状的金属板,将相当于主干电路部、中继电路部及末端电路部的部分,在第2母线32及第3母线33向相互相反的方向弯曲加工而成形。
在电动机10的筒形壳体11的一端部上具备连接部19A(参照图7),在构成此连接部19A的方筒(未图示)的内侧,各母线31、32、33的主干电路部31B、32B、33B的前端部被突出地配置。
各母线31、32、33上所具备的各4个末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4,从中继电路部31A、32A、33A向远离定子12一侧突出,而且向筒形壳体11的周壁弯曲成直角(参照图3)。如图2所示,末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4上形成了纵剖前端部的狭缝36。另外,末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的宽度完全相同。
上述的3条母线31、32、33,由在定子铁芯14中集中了线圈C1~C12的末端一侧的端部上所设置的母线支架20保持(参照图4)。
如图2所示,母线支架20形成了对应于定子铁芯14的环状构造,使3条母线31、32、33保持成相互绝缘状态。
详细地说,母线支架20用环状底壁26连系同心的内侧环状壁24和外侧环状壁25的一端部彼此之间,形成了在与定子铁芯14的相反侧开放的环状沟形构造(参照图4)。在由内侧环状壁24和外侧环状壁25及环状底壁26围绕的环状凹部23中收纳3条母线31、32、33。
在圆周方向12等分母线支架20的位置上,使外侧环状壁25朝向内侧环状壁24、形成凹下的侧面凹部27(参照图2及图5)。在定子12的一端侧被集中的线圈C1~C12的末端部(导线50),分别逐个地通到这些12处的侧面凹部27。另外,12处的侧面凹部27和12个末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的前端部在定子12的轴向上一致(参照图2及图5),按线圈C1~C12的末端部被配置在各末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的狭缝36内的状态下进行焊接。
母线支架20的环状凹部23中形成了侧面凹部27的部分,变为内侧环状壁24和外侧环状壁25的间隔变窄的狭窄部,那些各狭窄部上分别被设置了绝缘壁28。绝缘壁28从环状底壁26立起,在内侧环状壁24和外侧环状壁25上径向对向。
3条母线31、32、33,通过中继电路部31A、32A、33A在内侧环状壁24和绝缘壁28之间或绝缘壁28和外侧环状壁25之间在板厚度方向被挟持,由母线支架20保持。
在中继电路部31A中的4个末端电路部31C1~31C4突出地被挟持在内侧环状壁24和绝缘壁28之间的部分、及中继电路部33A中末端电路部33C3、33C4突出地被挟持在内侧环状壁24和绝缘壁28之间的部分中,如图6所示,形成了向内侧环状壁24侧突出的卡合突起37,卡合突起37与在内侧环状壁24上所形成的卡合台阶部29卡合。
如图3所示,定位突片21和卡合突片22从母线支架20的圆周方向的多个位置向定子铁芯14延伸。如图5所示,母线支架20具备定位突片21及卡合突片22各3个,在圆周方向6等分母线支架20的位置上被交替配置。母线支架20通过使定位突片21插入到定子铁芯14的一端侧外周上形成的定位用纵槽14M(参照图4)上,在圆周方向上进行定位。卡合突片22是所谓的插接件,其前端部所具备的卡合爪卡合在定子铁芯14的一端侧外周面上。
通过被母线支架20保持的3条母线31、32、33,连接定子铁芯14所具备的12个线圈C1、C2、C3...,构成了图8所示的三相电动机电路190。
在说明电动机电路190之前,对用于驱动控制电动机10的电动机驱动控制电路40进行说明。如图7所示,电动机驱动电路40具备电动机驱动电路43和电动机控制电路44。电动机驱动控制电路40被连接到直流电源92,电动机10(电动机电路190)和电动机驱动控制电路40(详细指电动机驱动电路43)间,用双方具备的连接器19A、40A连接。
电动机控制电路44具备未图示的CPU及存储器,执行该存储器上存储的程序,对电动机驱动电路43的开关组UH、UL、VH...进行接通断开的控制。
电动机驱动电路43在直流电源92的正极和负极(GND)间形成了具备第1~第3相电路43V、43U、43W的三相桥式电路。
第1相电路43V上,具备串联连接的上段侧开关VH和下段侧开关VL,在该连接点上连接有第1供电线42V。该第1供电线42V通过连接器19A、40A连接到电动机10(电动机电路190)的第1母线31的主干电路部31B。
第2相电路43U上,具备串联连接的上段侧开关UH和下段侧开关UL,在该连接点上连接有第2供电线42U。该第2供电线42U通过连接器19A、40A连接到电动机10(电动机电路190)的第2母线32的主干电路部32B。
第3相电路43W上,具备串联连接的上段侧开关WH和下段侧开关WL,在该连接点上连接第3供电线42W。该第3供电线42W通过连接器19A、40A连接到电动机10(电动机电路190)的第3母线33的主干电路部33B。
如图7所示,电动机电路190是使第1~第3相绕组191、192、193连接成环状的所谓的三角形连接电路。图8表示电动机电路190的详细。第1相绕组191形成为在第1母线31和第2母线32间并联连接线圈C5和线圈C6的串联电路、线圈C11和线圈C12的串联电路的结构。
第2相绕组192形成为在第1母线31和第3母线33间并联连接线圈C1和线圈C2的串联电路、线圈C7和线圈C8的串联电路的结构。
第3相绕组193形成为在第2母线32和第3母线33间并联连接线圈C3和线圈C4的串联电路、线圈C9和线圈C10的串联电路的结构。而且,构成串联电路的1对线圈分别由1根导线50构成。
如图9所示,电动机10(电动机电路190)的12个线圈C1~C12中、线圈C1、C6、C8、C11的末端部被连接到第1母线31的4个末端电路部31C1~31C4,线圈C3、C5、C10、C12的末端部被连接到第2母线32的4个末端电路部32C2~32C4,线圈C2、C4、C7、C9的末端被连接到第3母线33的4个末端电路部33C1~33C4中的任一个。而且,在图9中,为了说明的方便,以末端电路部和主干电路部从中继电路部向相反的方向突出的方式来图示,但实际的突出方向相同(远离定子12的方向,参照图3、图4)。
详细地说,在第1母线31中位置距主干电路部31B远的末端电路部31C1、31C4上分别被连接有线圈C6、C1,位置距主干电路部31B近的末端电路部31C2、31C3上分别被连接有线圈C8、C11。
第2母线32中位置距主干电路部32B最近的末端电路部32C1上被连接有线圈C10,距主干电路部32B第2近的末端电路部32C2上被连接有线圈C12,距主干电路部32B第3近的末端电路部32C3上被连接有线圈C3,距主干电路部32B最远的末端电路部32C4上被连接有线圈C5。
在第3母线33中,距主干电路部33B最近的末端电路部33C1上被连接有线圈C9,距主干电路部33B第2近的末端电路部33C2上被连接有线圈C7,距主干电路部33B第3近的末端电路部33C3上被连接有线圈C4,距主干电路部33B最远的末端电路部33C4上被连接有线圈C2。
本实施方式的各母线31、32、33上的中继电路部31A、32A、33A中、从主干电路部31B、32B、33B到中继电路部31A、32A、33A的端部之间具有多个末端电路部的部分的宽度及截面积,随着从主干电路部31B、32B、33B向中继电路部31A、32A、33A的端部,每越过末端电路部一次就逐步变小一次。
详细地说,在中继电路部31A、32A、33A中从主干电路部31B、32B、33B到中继电路部31A、32A、33A的端部之间具有多个末端电路部的部分中,当设那些多个末端电路部的个数为特定整数n、末端电路部的宽度为单位宽度w、末端电路部的截面积为单位截面积s时,主干电路部31B、32B、33B和距该主干电路部31B、32B、33B最近的末端电路部间的中继电路部31A、32A、33A的宽度Wn及截面积Sn分别变为:
Wn=w×n,
Sn=s×n
距主干电路部31B、32B、33B第m近的末端电路部和第m+1近的末端电路部间的中继电路部31A、32A、33A的宽度Wm及截面积Sm分别变为:
Wm=w×(n-m),
Sm=s×(n-m)。
边参照图8及图9边对各母线31、32、33分别地进行说明。在第1母线31上,在中继电路部31A中的、末端电路部31C2进行分支的位置和末端电路部31C3进行分支的位置的中间位置,主干电路部31B进行了分支。也就是说,中继电路部31A中从主干电路部31B到中继电路部31A的一端部之间具有“2”个末端电路部31C1、31C2,从主干电路部31B到中继电路部31A的另一端部之间具有“2”个末端电路部31C3、31C4。
而且,主干电路部31B和距其主干电路部31B最近的末端电路部31C2、31C3之间的中继电路部31A的宽度Wn为“2w”,截面积Sn为“2s”。距主干电路部31B最(第1)近的末端电路部31C2、31C3和第2近的末端电路部31C1、31C4之间的中继电路部31A的宽度Wm及截面积Sm,分别为与末端电路部31C1~31C4相同的“w”及“s”。即从主干电路部31B向中继电路部31A的两端越过末端电路部31C2、31C3的位置,中继电路部31A的宽度及截面积减少末端电路部31C1~31C4的单位宽度“w”及单位截面积“s”的大小。
在第2母线32上,在中继电路部32A的末端电路部32C1进行分支的位置和末端电路部32C2进行分支的位置的中间位置,主干电路部32B进行了分支。而且,在中继电路部32A中主干电路部32B与中继电路部32A的一端部之间具有“3个”末端电路部32C2、32C3、32C4。
在这些3个末端电路部32C2、32C3、32C4中,距主干电路部32B最近的末端电路部32C2和主干电路部32B之间的中继电路部32A的宽度Wn为“3w”、截面积为“3s”。距主干电路部32B最(第1)近的末端电路部32C2和第2近的末端电路部32C3之间的中继电路部32A的宽度Wm为“2w”、截面积为“2s”。距主干电路部32B第2近的末端电路部32C3和第3近的末端电路部32C4之间的中继电路部32A的宽度Wm为“w”、截面积Sn变为“s”。即从主干电路部32B向中继电路部32A的一端部的靠近,每越过末端电路部32C2、32C3一次,中继电路部32A的宽度及截面积就减少末端电路部32C1~32C4的单位宽度“w”及单位截面积“s”的大小。
在第3母线33上,在中继电路部33A的末端电路部33C1进行分支的位置和末端电路部33C2进行分支的位置的中间位置,主干电路部33B进行了分支。而且,中继电路部33A中从主干电路部33B到中继电路部33A的一端部之间,具有“3个”末端电路部33C2、33C3、33C4。
在这些3个末端电路部33C2、33C3、33C4中、距主干电路部33B最近的末端电路部33C2和主干电路部33B间的中继电路部33A的宽度Wn为“3w”、截面积为“3s”。距主干电路部33B最(第1)近的末端电路部33C2和第2近的末端电路部33C3之间的中继电路部33A的宽度Wm为“2w”、截面积Sm为“2s”。距主干电路部33B第2近的末端电路部33C3和第3近的末端电路部33C4之间的中继电路部33A的宽度Wm为“w”、截面积Sm为“s”。即从主干电路部33B向中继电路部33A的一端部的靠近,每越过末端电路部33C2、33C3一次,中继电路部33A的宽度及截面积就减少末端电路部33C1~33C4的单位宽度“w”及单位截面积“s”的大小。
对本实施方式的作用及效果进行说明。直流电源92的直流输出通过电动机驱动电路43中的开关UH、VH、WH...的接通、断开,被变换为3相交流电流,通过母线31、32、33流入到电动机电路190的各相绕组191、192、193。
详细地说,从电动机驱动控制电路40流入母线31、32、33的主干电路部31B、32B、33B的电流,流过中继电路部31A、32A、33A,分别从4个末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4被均匀地分配给各线圈。另外,从4个线圈流入各母线31、32、33的末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的电流,流过中继电路部31A、32A、33A,在主干电路部31B、32B、33B合流,流向电动机驱动控制电路40。
也就是说,在第1母线31中,在中继电路部31A中的靠近主干电路部31B的末端电路部31C2、31C3之间流过的电流,相当于流入末端电路部31C1~31C4中的每一个的电流的大致2倍,距主干电路部31B远的末端电路部31C1、31C2之间及末端电路部31C2、31C3之间流过的电流,与流入末端电路部31C1~31C4中的每一个中的电流几乎相等。
在第2母线32中,中继电路部32A中的主干电路部32B和末端电路部32C2间流过的电流,相当于流入末端电路部32C1~32C4中的每一个的电流的约3倍,在末端电路部32C2和末端电路部32C3之间流过的电流,相当于流入末端电路部32C1~32C4中的每一个的电流的约2倍,在末端电路部32C3和末端电路部32C4之间流过的电流与流入末端电路部32C1~32C4中的每一个的电流几乎相等。
另外,第3母线33也和第2母线32相同,在中继电路部33A中的主干电路部33B和末端电路部33C2之间流过的电流是流入末端电路部33C1~33C4中的每一个的电流的约3倍,在末端电路部33C2和末端电路部33C3之间流过的电流,相当于流入末端电路部33C1~33C4中的每一个的电流的约2倍,在末端电路部33C3和末端电路部33C4间流过的电流,与流入末端电路部33C1~33C4中的每一个的电流几乎相等。
通过本实施方式,构成为母线31、32、33中的中继电路部31A、32A、33A的宽度及截面积与流过的电流成正比例地变大。具体的说,当设末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的宽度为单位宽度w、截面积为单位截面积s时,在中继电路部31A、32A、33A中从主干电路部31B、32B、33B到中继电路部31A、32A、33A的端部之间具有n个末端电路部的部分中,主干电路部31B、32B、33B及距该主干电路部31B、32B、33B最近的末端电路部之间的中继电路部31A、32A、33A的宽度Wn及截面积Sn为:
Wn=w×n,
Sn=s×n,
分别为最大,随着从主干电路部31B、32B、33B向中继电路部31A、32A、33A的端部的靠近,每越过末端电路部一次中继电路部31A、32A、33A的宽度及截面积就减少末端电路部31C1~31C4、32C1~32C4、33C1~33C4的单位宽度“w”及单位截面积“s”的大小。
由此,能够防止各母线31、32、33的中继电路部31A、32A、33A上的电流密度变得过大的情况,使其几乎保持为一定,且能够谋求母线31、32、33以及电动机10的轻量化。
下面,对使用了此电动机10的电动动力转向装置100进行说明。如图10所示,该电动动力转向装置100具备:在车辆110中所具备的1对转舵轮101、101之间插过的转舵轮间轴102,覆盖该转舵轮间轴102的外侧的轴箱103。转舵轮间轴102的两端通过拉力螺栓102T、102T连接到各转舵轮101、101,轴箱103被固定在车辆110的本体上。另外,转舵轮间轴102的中间部分形成了齿条(未图示),从侧方贯通了轴箱103的中间部的小齿轮(未图示)与该齿条啮合。
在小齿轮的上端部连接有中间传动轴105(以下称为中间轴105),该中间轴105的上端部连接有转向轴106,并在该转向轴106的上端部连接有方向盘107。而且,中间轴105和转向轴106的连接部分通过减速机构108连接有电动机10的转子13。另外,转向轴106上被安装舵角传感器111和转矩传感器112,检测方向盘107的操舵角θ1,同时检测施加在转向轴106上的操舵转矩Tf。还有,在转舵轮101的附近,设置用于根据转舵轮101的转动检测车速V1的车速传感器113。而且,电动机控制电路44按照基于舵角传感器111、转矩传感器112及车速传感器113的检测信号的运转状况,驱动电动机10,由此能够用电动机10辅助驾驶者的方向盘操作,对转舵轮101、101进行转舵。
这样,根据本实施方式,能够使电动机轻量化,从而谋求电动动力转向装置100的轻量化。
[其他实施方式]
本发明并不限定于上述实施方式,例如以下说明的实施方式也包含在本发明的技术范围内,除了下述以外,可以在不脱离要旨范围内进行种种变更来实施本发明。
(1)在上述实施方式中,由于各母线31、32、33的主干电路部31B、32B、33B中流过相当于流入到末端电路部中的每一个中的电流约4倍的电流,所以可使主干电路部31B、32B、33B的宽度及截面积为末端电路部的单位宽度“w”及单位截面积“s”的约4倍的大小。
(2)在上述实施方式中,用3相的3条母线31、32、33和12个线圈C1~C12构成了三角形接线电路,但也可追加构成中性点的母线,构成星形电路。另外,线圈数并不限定为12个,可根据励磁用磁铁(扇形磁铁17)的个数(级数)适当地变更。
(3)在上述实施方式中,在三相交流电动机中应用了本发明,也可在三相以外的其他多相交流电动机中应用本发明。
(4)在上述实施方式中,在3条母线31、32、33上全部应用了本发明,也可只在任一条母线上应用本发明。
(5)在上述实施方式中,使中继电路部31A、32A、33A的壁厚一定来改变宽度,但也可使宽度一定来改变壁厚,或使宽度和壁厚双方都变化。
(6)在上述实施方式中,第2母线32和第3母线33是利用使用相同冲压模具冲压出的同一形状的金属板进行成形的,但如果主干电路部31B、32B、33B不在定子12圆周方向的1处接近配置,也可使第1~第3母线31、32、33全部由相同的冲压模具冲压出的同一形状的金属板进行成形。
(7)在上述实施方式中,母线31、32、33中的中继电路部31A、32A、33A的板厚度方向朝向定子12的径向而构成,也可形成中继电路部31A、32A、33A的板厚度方向朝向定子12的轴向,中继电路部31A、32A、33A彼此间构成为在定子12的轴向上重叠。

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一种多相交流电动机及电动动力转向装置。在具有母线的电动机中,使构成母线的中继电路部中从主干电路部到中继电路部的端部之间具有多个末端电路部的部分的宽度,随着从主干电路部向中继电路部的端部每越过末端电路部一次,缩短末端电路部的单位宽度(w)的大小。由此,能够防止中继电路部中的电流密度变得过大的情况,使电流密度几乎保持一定,且能够谋求母线甚至电动机的轻量化。 。

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