马达的制作方法

文档序号:22667428发布日期:2020-10-28 12:17阅读:64来源:国知局
马达的制作方法

本实用新型涉及马达。



背景技术:

马达中存在具备与线圈电连接的汇流条的马达。汇流条具有与线圈线电连接的连接端子。汇流条的连接端子例如设置有u字形的槽,在u字形的槽中夹持有线圈线的状态下,汇流条的连接端子与线圈线通过焊接等连接(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第5153167号公报



技术实现要素:

实用新型要解决的课题

在通过焊接连接汇流条的连接端子与线圈线的情况下,在进行焊接之前,需要先通过压接等使连接端子与线圈线接合。在将连接端子与线圈线压接时,一般通过压接齿夹持两者。因此,连接端子的外周侧需要用于使压接齿进行动作的空间,从而设计的自由度降低。

本实用新型的课题的目的之一在于,能够以节省空间的方式进行汇流条与线圈线的连接。而且,目的之一在于,使线圈线可靠地定位于汇流条的端子连接部。

用于解决课题的手段

本实用新型的例示的一个实施方式的马达具备:转子,其具有沿上下延伸的旋转轴线;定子,其具有多个线圈;以及汇流条,其具有与线圈电连接的连接部。汇流条的连接部具有:贯通部,其供从线圈延伸的线圈线沿上下方向贯通;以及压接部,其至少一部分从贯通部的外周部向上方突出。

实用新型效果

根据本实用新型的例示的一个实施方式的马达和马达的制造方法,压接部从贯通部的外周部向上方突出,因此能够使压接齿在比贯通部靠上部的位置进行动作,从而将连接部与线圈线压接。由此,不需要在贯通部的外周侧设置用于使压接齿进行动作的空间,从而能够以节省空间的方式进行汇流条与线圈线的连接。

附图说明

图1是本实施方式的马达的剖视图。

图2是定子的立体图。

图3是汇流条单元的立体图。

图4是配置于汇流条单元的多个汇流条的立体图。

图5是示意性地示出汇流条单元的截面的一部分的图。

图6是示出图5的第一变形例的图。

图7是示出图5的第二变形例的图。

图8是示出实施方式的马达的制造工序的图。

具体实施方式

以下,根据附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外,在以下说明中使用的附图中,为了强调特征部分,方便起见,有时对作为特征的部分进行放大示出,各结构要素的尺寸比例等未必与实际相同。而且,出于同样的目的,有时将不是特征的部分省略图示。

另外,在以下的说明中,将转子20的旋转轴线a所延伸的方向简称为“轴向”,将与旋转轴线a垂直的方向简称为“径向”,将绕旋转轴线a的方向简称为“周向”。而且,将“轴向”中的图1的上侧简称为“上侧”,将下侧简称为“下侧”。另外,上下方向并不表示组装到实际的设备时的位置关系和方向。在本实施方式中,上下方向实质上是与“轴向”相同的方向。

图1是本实施方式的马达100的剖视图。本实施方式的马达100是具有u相、v相、w相的三个相的无刷马达。马达100具备外壳10、转子20、定子30、一对轴承40、轴承保持架50以及汇流条单元60。另外,在图1中,用双点划线示意性地示出汇流条单元60。

[外壳10]

外壳10将转子20、定子30、一对轴承40、轴承保持架50以及汇流条单元60收纳于内部空间。外壳10为有底圆筒形状,并具有圆筒部11和底部12。圆筒部11为筒状,并沿轴向延伸。底部12配置于圆筒部11的下端部,并从圆筒部11的下端部向径向内侧延伸。底部12具有轴贯通孔12a和轴承保持部12b。轴贯通孔12a设置于底部12的中央。轴承保持部12b设置于轴贯通孔12a的周围。

[转子20]

转子20具有轴21、转子铁芯22以及磁铁23。

轴21沿轴向延伸,并被一对轴承40支承,从而能够以旋转轴线a为中心旋转。一对轴承40被外壳10的轴承保持部12b和轴承保持架50的轴承保持部50a保持。

转子铁芯22是沿轴向层叠多个电磁钢板而形成的层叠钢板。转子铁芯22固定于贯通转子铁芯22的中心的轴21,并与轴21一起旋转。磁铁23固定于转子铁芯22的外侧面,并与转子铁芯22和轴21一起旋转。因此,本实施方式中的转子20是用于spm(surfacepermanentmagnet:表面永磁铁型)马达的转子。另外,转子20也可以是用于磁铁23埋入转子铁芯22的内部的ipm(interiorpermanentmagnet:嵌入永磁铁型)马达的转子。

[定子30]

定子30包围转子20的径向外侧。图2是定子30的立体图。如图1和图2所示,定子30具有分割的多个定子铁芯31、多个绝缘件32以及多个线圈33。

定子铁芯31是沿轴向层叠多个电磁钢板而形成的层叠钢板。多个定子铁芯31沿周向排列配置,并分别具有铁芯背部31a和齿31b。多个铁芯背部31a为与旋转轴线a同心的圆筒状。齿31b从铁芯背部31a的内侧面向径向内侧延伸。在本实施方式中,设置有12个齿31b。

绝缘件32安装于各个齿31b,并覆盖定子铁芯31的至少一部分。具体而言,绝缘件32至少覆盖各个齿31b的上端面和下端面。绝缘件32例如由树脂等具有绝缘性的材料形成。

线圈33通过将导线经由绝缘件32卷绕于齿31b而构成。线圈33由与u相、v相以及w相中的任意一相对应的线圈构成,并以u相、v相以及w相的顺序沿周向排列配置。线圈33的数量与齿31b的数量相同,为12个。

如图2所示,线圈线34从各个线圈33朝向轴向上侧延伸。第一线圈线34a和第二线圈线34b这两根线圈线34从各个线圈33朝向轴向上侧延伸。第一线圈线34a是导线的卷绕始端的端部,第二线圈线34b是导线的卷绕终端的端部。因此,从各个线圈33延伸的线圈线34的合计为24根。在本实施方式中,第一线圈线34a比第二线圈线34b向轴向上侧较长地延伸。线圈线34是截面为圆形的圆线。由此,能够抑制线圈线34的成本。而且,容易用后述的汇流条保持架61的引导部61d引导线圈线34。另外,第二线圈线34b分别与未图示的多个中性点用汇流条电连接。

[轴承保持架50]

轴承保持架50例如由树脂等具有绝缘性的材料形成。轴承保持架50为环状,并在比定子30靠上侧的位置收纳于外壳10。而且,轴承保持架50以无法沿周向和轴向移动的方式固定于外壳10。而且,轴承保持架50配置于汇流条单元60的下侧。然而,轴承保持架50也可以配置于汇流条单元60的上侧。

轴承保持架50具有保持一对轴承40中的一个的轴承保持部50a以及供第一线圈线34a沿上下方向贯通的多个通过孔50b。在俯视时,通过孔50b设置于与第一线圈线34a重叠的位置,一个通过孔50b通过有一根第一线圈线34a。

另外,轴承保持架50也可以由金属性的材料形成。在该情况下,需要对轴承保持架50实施绝缘处理,或者对在第一线圈线34a中与后述的汇流条63~68的连接部以外的部分用绝缘部件进行覆膜,从而防止因轴承保持架50与第一线圈线34a的接触而导致的短路。

[汇流条单元60]

如图1所示,汇流条单元60配置于轴承保持架50的上方。图3是汇流条单元60的立体图。图4是配置于汇流条单元60的多个汇流条63~68的立体图。如图3和图4所示,汇流条单元60具有汇流条保持架61、多个端子62以及多个汇流条63~68。

[汇流条保持架61]

汇流条保持架61由绝缘性的树脂成型。在本实施方式中,汇流条保持架61和多个汇流条63~68通过树脂模制成型而一体成型。即,如图5等所示,汇流条63~68除了其一部分以外在汇流条保持架61的内部被模制。汇流条保持架61具有轴贯通孔61a、多个通过孔61b以及多个端子保持部61c。

轴贯通孔61a和多个通过孔61b沿轴向贯通汇流条保持架61。轴贯通孔61a设置于汇流条保持架61的中央,并供轴21贯通。

多个通过孔61b位于比轴贯通孔61a靠径向外侧的位置,并沿周向隔开间隔地设置。多个通过孔61b分别各通过有一根从各个线圈33引出的第一线圈线34a。因此,本实施方式的通过孔61b的数量与第一线圈线34a的数量相同,为12个。另外,在图3中,对配置有后述的汇流条63的第一连接部63a和第二连接部63b的通过孔61b标注标号,并省略除此以外的通过孔的标号。

多个端子保持部61c设置于比多个通过孔61b靠径向外侧的位置。在这里,多个端子保持部61c沿周向隔开120度的间隔设置有三个。

[端子62]

端子62与未图示的电路板等连接。在本实施方式中,与u相、v相以及w相对应的三个端子62分别保持于端子保持部61c。端子62连接有与各个端子62的相对应的汇流条63~68。

[汇流条63~68]

如图4所示,汇流条63~68是由具有导电性的金属材料形成的板状的部件。如前所述,汇流条63~68除了一部分以外以在彼此交叉的状态下汇流条63~68彼此不接触的方式在汇流条保持架61被模制。由此,能够防止因汇流条63~68彼此的接触以及汇流条63~68与其他部件的接触而导致的短路。

汇流条63~68分别将线圈线34中的两根第一线圈线34a与端子62电连接。汇流条63~68分别与u相、v相以及w相中的任意一相对应,与各个相对应的汇流条各设置有两个。在本实施方式中,汇流条66、67与u相对应,汇流条64、65与v相对应,63、68与w相对应。

汇流条63~68包含有汇流条彼此的形状互不相同的汇流条。以下,将汇流条63作为汇流条63~68的形状的一例进行说明。如图4所示,汇流条63具有第一连接部63a、第二连接部63b、第一延伸部63c、第二延伸部63d以及端子插入孔63e。

图5是示意性地示出汇流条单元60的截面的一部分的图。具体而言,是示意性地示出在汇流条保持架61中模制了汇流条63时的第一连接部63a的截面的图。如图4和图5所示,第一连接部63a具有基部63f、贯通部63g以及压接部63h。基部63f为板状,其板厚方向与上下方向相同。另外,本实施方式中的汇流条63的基部63f以外的部分也为板状,但汇流条63也可以不一定为板状。

贯通部63g为圆形的孔,并沿上下方向贯通基部63f。在俯视时,贯通部63g配置于与通过孔61b重叠的位置,并供从线圈33延伸的线圈线34沿上下方向贯通。具体而言,第一线圈线34a贯通了贯通部63g。由此,能够可靠地对第一线圈线34a进行定位。另外,贯通部63g的形状也可以例如为四边形等非圆形的孔。而且,也可以不是孔,而例如呈u字状开口。即,贯通部63g只要是能够供线圈线34沿上下方向贯通的形状即可。

压接部63h用于接合第一线圈线34a与汇流条63的第一连接部63a而设置。压接部63h从贯通部63g的外周部的至少一部分向上方突出。详细地说,如图5所示,压接部63h比汇流条保持架61的通过孔61b向上方突出。在本实施方式中,例如,通过翻边(burring)加工,压接部63h从贯通部63g的整个外周部向上方突出而设置。

如图3和图4所示,第二连接部63b是与第一连接部63a相同的形状。第二连接部63b与不同于连接有第一连接部63a的第一线圈线34a的其他第一线圈线34a连接。在俯视时,第二连接部63b配置于与不同于第一连接部63a所通过的通过孔61b的其他通过孔61b重叠的位置。

在俯视时,第一延伸部63c呈直线状延伸。第一延伸部63c连接第一连接部63a与第二连接部63b。第二延伸部63d连接第一连接部63a与端子插入孔63e。第二延伸部63d沿不同于第一延伸部63c的方向延伸,并且至少一部分弯曲。第一延伸部63c和第二延伸部63d在汇流条保持架61中被模制。

端子插入孔63e是沿轴向贯通的贯通孔。端子插入孔63e如图3所示插入有端子62的一部分,由此端子62与汇流条63连接。

另外,汇流条65、67是与汇流条63相同的形状。而且,如图4所示,汇流条64具有第一连接部64a、第二连接部64b、第一延伸部64c、第二延伸部64d以及端子插入孔64e。汇流条64的第一连接部64a、第二连接部64b、第一延伸部64c以及端子插入孔64e分别与汇流条63的第一连接部63a、第二连接部63b、第一延伸部63c以及端子插入孔63e是相同的结构。汇流条64的第二延伸部64d连接第一延伸部64c和端子插入孔64e。详细地说,第二延伸部64d从第一延伸部64c的接近第一连接部64a的位置向径向外侧延伸,并且至少一部分弯曲。另外,汇流条66、68是与汇流条64相同的形状。

[引导部61d]

如图3和图5所示,在与汇流条保持架61的通过孔61b对应的位置,在汇流条63的第一连接部63a的下方设置有引导部61d。引导部61d用于将第一线圈线34a引导至第一连接部63a的贯通部63g而设置。引导部61d具有沿上下方向延伸的引导孔61e。在俯视时,引导孔61e设置于与贯通部63g重叠的位置。而且,在俯视时,引导孔61e设置于与轴承保持架50的通过孔50b重叠的位置。引导孔61e为筒状,并具有直径从上方朝向下方逐渐变大的倾斜部61f。通过设置倾斜部61f,即使在第一线圈线34a的位置存在偏差的情况下,也能够容易将第一线圈线34a引入至贯通部63g。另外,在本实施方式中,引导部61d设置于与汇流条保持架61的所有通过孔61b对应的位置,但也可以不一定将引导部61d设置于与所有通过孔61b对应的位置。

如图5所示,将压接部63h与第一线圈线34a压接时,使配置于压接部63h的外周侧的压接齿70向箭头的方向移动,从而将压接部63h与第一线圈线34a压接。在将压接部63h与第一线圈线34a压接之后,通过激光焊接等将压接部63h与第一线圈线34a固定。在这里,压接部63h比汇流条保持架61的通过孔61b向上方突出。换句话说,汇流条保持架61覆盖压接部63h的下方。因此,不需要在汇流条63的基部63f的外侧设置供压接齿70进行动作的空间。因此,能够以节省空间的方式进行汇流条63与第一线圈线34a的连接。而且,压接部63h从贯通部63g的整个外周向上方突出而形成,因此无论从压接部63h的外周部的哪个位置都能够将压接部63h与第一线圈线34a压接。由此,压接齿70的配置的自由度增加。

另外,压接部63h也可以使贯通部63g的外周部的至少一部分呈锥状立起而设置。压接部63h只要是能够在比汇流条保持架61的通过孔61b靠上方的位置通过压接齿70将第一线圈线34a与压接部63h压接的形状即可。

<变形例1>

图6是示出图5的变形例1的图。另外,在图6中,对与所述实施方式的结构要素相同的要素标注相同的标号,并省略其说明。在变形例1中,压接部63h的一部分在汇流条保持架161中被模制。详细地说,汇流条保持架161从外周侧和上方覆盖压接部63h的根部。由此,在对压接部63h与第一线圈线34a进行压接之后并进行了焊接时,压接部63h与第一线圈线34a熔化,从而覆盖汇流条保持架161的上方,因此能够将汇流条63牢固地固定于汇流条保持架161。而且,如图6所示,也可以将引导部161d设置为外径从上方朝向下方逐渐变大。

<变形例2>

图7是示出图5的变形例2的图。另外,在图7中,对与所述实施方式的结构要素相同的要素标注相同的标号,并省略其说明。在图7所示的例子中,压接部263h由不同于汇流条263的部件构成。即,基部63f或者贯通部63g接合有其他部件,并设置有从贯通部63g的外周部的至少一部分向上方突出的压接部263h。而且,在变形例2中,压接部263h与汇流条保持架261的引导部261d配置于在俯视时重叠的位置。在该情况下,能够使第一线圈线34a顺利地从引导部261d通过至压接部263h。

[制造方法]

接着,参照图8对本实施方式的马达100、尤其是汇流条单元60的制造方法的一例进行说明。另外,汇流条单元60以外的马达100的制造方法与以往的方法相同,因此省略说明。

在步骤s1中,例如,准备通过冲压加工对金属板进行冲裁而形成的汇流条63,并在汇流条63的连接部63a、63b的基部63f形成沿上下方向贯通的贯通部63g。贯通部63g的形状例如为圆形的孔或u字状的切口等,只要是线圈线34能够贯通的形状即可。而且,汇流条63的连接部63a、63b的基部63f为板状,并优选板厚方向与上下方向相同。在该情况下,能够在基部63f容易地形成贯通部63g。

在步骤s2中,形成从贯通部63g的外周部的至少一部分向上方突出的压接部63h。在本实施方式中,压接部63h从贯通部63g的整个外周向上方突出而形成。压接部63h例如通过翻边加工而形成。由此,能够廉价并容易地形成压接部63h。另外,如上所述,压接部63h只要是能够通过压接齿70在比汇流条63的连接部63a、63b的基部63f靠上侧的位置与线圈线34压接的形状即可。

在步骤s3中,将在步骤s2中形成了压接部63h的汇流条63固定于汇流条保持架61的规定的位置。详细地说,在汇流条保持架61与汇流条63通过树脂模制成型而一体成型的情况下,在汇流条保持架用的模具的规定的位置配置汇流条63。然后,在模具中填充绝缘性的树脂,从而通过树脂模制成型对汇流条保持架61与汇流条63进行一体成型。由此,汇流条63固定于汇流条保持架61的规定的位置。在不通过树脂模制成型对汇流条保持架61与汇流条63进行一体成型的情况下,在由绝缘性的树脂成型的汇流条保持架61的规定的位置固定汇流条63。无论在哪种情况下,用于将线圈线34引导至贯通部63g的引导部61d都一体成型于汇流条保持架61。引导部61d设置于汇流条63的连接部63a、63b的下方。详细地说,在俯视时,引导部61d设置于与贯通部63g重叠的位置。

在步骤s4中,从线圈33延伸的线圈线34插入贯通部63g。具体而言,经由汇流条保持架61的引导部61d将第一线圈线34a插入贯通部63g。在这里,第一线圈线34a被引导部61d引导至贯通部63g,因此使第一线圈线34a通过贯通部63g的作业性提高。

在步骤s5中,对插入贯通部63g的第一线圈线34a与压接部63h进行压接。在对压接部63h与第一线圈线34a进行压接之后,通过激光焊接等固定压接部63h与第一线圈线34a。在这里,在汇流条保持架61的上方使压接齿70移动,从而能够将汇流条63的连接部63a、63b与第一线圈线34a压接。因此,不需要在基部63f的宽度方向外侧设置供压接齿70移动的空间,从而能够以节省空间的方式进行汇流条63与第一线圈线34a的连接。

另外,压接部63h从贯通部63g的整个外周向上方突出而形成,因此无论从压接部63h的外周部的哪个位置都能够将压接部63h与第一线圈线34a压接。由此,压接齿70的配置的自由度增加。而且,在连接部63a、63b的宽度方向外侧不需要供压接齿70移动的空间,因此在对汇流条保持架61进行成型的情况、通过树脂模制成型对汇流条保持架61与汇流条63进行一体成型的情况下,能够将引导部61d一体成型于汇流条保持架61。

详细地说,在以往的汇流条保持架中,需要在汇流条63的连接部63a、63b的宽度方向外侧设置用于使压接齿70进行动作的空间。因此,难以将汇流条保持架61的引导部61d设置于汇流条63的连接部63a、63b的下方。而且,即使能够设置引导部61d,如果要在引导部61d的内周部确保用于使压接齿70进行动作的空间,引导部61d的内径变大,因此难以将线圈线34引导至贯通部63g。然而,如果是上述马达100的制造方法,则能够使压接齿70在汇流条保持架61的上方进行动作,将线圈线34与压接部63h压接。因此,在连接部63a、63b的宽度方向外侧不需要用于使压接齿70进行动作的空间,从而能够在汇流条63的连接部63a、63b的下方设置内径比以往小的引导部61d。由此,能够通过引导部61d将线圈线34引导至贯通部63g。

<其他实施方式>

本实用新型并不限定于以上的实施方式,实施方式中的各结构和它们的组合等是一例,能够在不脱离本实用新型的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。

在所述实施方式中,线圈线34使用了截面为圆形的圆线,但线圈线34也可以是截面为矩形状的方线。在该情况下,在对压接部63h与线圈线34进行压接时,压接部63h与线圈线34的接触面积变大,因此能够牢固地连接汇流条63的连接部63a、63b与第一线圈线34a。

在所述实施方式中,通过树脂模制成型对汇流条保持架61与汇流条63进行一体成型,但在不对汇流条保持架61与汇流条63进行一体成型的情况下,压接部63h的形状只要是能够在比基部63f靠上方的位置通过压接齿70对第一线圈线34a与压接部63h进行压接的形状即可。

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