汇流条单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种汇流条单元，其具备：电子元件，其具有电子元件本体部和从电子元件本体部延伸的脚部；汇流条，其与电子元件电连接；以及汇流条保持架，其支承汇流条且由绝缘性材料形成，其中，汇流条保持架由汇流条保持架本体部和从汇流条保持架本体部朝径向外侧设置的连接器部构成，汇流条保持架本体部具有通过焊接来固定汇流条和脚部的电子元件连接部，其特征在于，汇流条保持架本体部具有在电子元件本体部与电子元件连接部之间通过熔接来保持脚部的电子元件保持部。
【专利说明】汇流条单元
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电子元件的保持结构。
【背景技术】
[0002]以往，在由转子和定子构成的马达中，在定子上搭载有用于检测转子的旋转位置的霍尔元件或用于调整转子的转速的电容器及电阻等电子元件。
[0003]在专利文献I中公开有这样一种结构:在机壳的凹部设置有由本体和脚部构成的电子元件，且使该脚部从本体以90度以上的角度延伸并与导电部件焊接。
[0004]专利文献1:日本特开2003-151691号公报
[0005]然而，仅仅焊接电子元件的脚部的话，存在有电子元件由于汽车运行时的振动(弓丨擎、变速器的振动)而从马达脱落之类的问题。因此，也考虑了向容纳电子元件的凹部内注入粘结剂来防止电子元件的脱落的方法。
[0006]但是，当通过粘结剂固定电子元件时，粘结剂由于在汽车运行时引擎、变速器及马达等产生的热而发生热收缩。存在有由于该粘结剂的热收缩而对脚部施加张力，从而发生脚部折断或变形之类的问题。
实用新型内容
[0007]因此，鉴于所述问题点，本实用新型的目的在于提供一种能够降低电子元件的脱落、脚部的折断及变形的发生的马达。
[0008]为了解决上述课题，本申请例示性的第一实用新型的汇流条单元具备:电子元件，其具有电子元件本体部和从该电子元件本体部延伸的脚部；汇流条，其与所述电子元件电连接；以及汇流条保持架，其支承所述汇流条且由绝缘性材料形成，其中，所述汇流条保持架由汇流条保持架本体部和从该汇流条保持架本体部朝径向外侧设置的连接器部构成，所述汇流条保持架本体部具有通过焊接来固定所述汇流条和所述脚部的电子元件连接部，其特征在于，所述汇流条保持架本体部具有在所述电子元件本体部与所述电子元件连接部之间通过熔接来保持所述脚部的电子元件保持部。
[0009]本申请例示的第二实用新型的特征在于，所述电子元件保持部位于距离所述电子元件本体部比距离所述电子元件连接部更近的位置。
[0010]本申请例示的第三实用新型的特征在于，所述电子元件保持部位于距离所述电子元件连接部比距离所述电子元件本体部更近的位置。
[0011]本申请例示的第四实用新型的特征在于，所述汇流条保持架本体部具有容纳所述电子元件本体部的容纳部、容纳所述脚部的槽部、以及将所述脚部从与该脚部延伸的方向垂直的方向包围的侧围部，所述电子元件保持部的顶部位于比所述侧围部的顶部靠所述容纳部的底面侧的位置。
[0012]本申请例示的第五实用新型的特征在于，在所述脚部延伸的方向的整个区域或局部形成有所述电子元件保持部。[0013]本申请例示的第六实用新型的特征在于，所述脚部具有向与从所述电子元件本体部延伸的方向不同的方向弯曲的弯曲部。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的一实施方式所涉及的无刷马达的剖视图。
[0015]图2为汇流条单元的俯视图。
[0016]图3为汇流条单元的仰视图。
[0017]图4为电子元件的立体图。
[0018]图5为在容纳电子元件之前的汇流条单元的局部放大立体图。
[0019]图6为在容纳电子元件之后的汇流条保持架本体部的局部放大立体图。
[0020]图7为在容纳电子元件之后的沿图6的点划线X的局部放大剖视图。
[0021]图8为在容纳电子元件之后的沿图6的点划线Y的局部放大剖视图。
[0022]图9为在通过熔接而保持电子元件之后的汇流条保持架本体部的局部放大立体图。
[0023]图10为在通过熔接而保持电子元件之后的沿图9的点划线X的局部放大剖视图。
[0024]图11为在通过熔接而保持电子元件之后的沿图9的点划线Y的局部放大剖视图。
[0025]图12为在使工具与汇流条保持架本体部接触之前的汇流条保持架本体部的局部放大剖视图。
[0026]图13为在使工具与汇流条保持架本体部接触时的汇流条保持架本体部的局部放大剖视图。
[0027]图14为在通过工具将电子元件熔接在汇流条保持架本体部之后的汇流条保持架本体部的局部放大剖视图。
[0028]符号说明
[0029]汇流条保持架本体部22
[0030]容纳部221
[0031]槽部222
[0032]侧面2221
[0033]底面2222
[0034]侧围部223
[0035]侧围部223的顶部2231
[0036]电子元件保持部224
[0037]电子元件保持部224的顶部2241
[0038]线圈连接汇流条31、32、33
[0039]传感器连接汇流条41、42、43、44、45、46、51、52、53
[0040]电子元件连接部 413、423、433、443、444、445、453、454、455、463、464、513、523、533
[0041]霍尔IC61、62、63
[0042]电阻 711、712、721、722、731、732
[0043]电容器713、723、733[0044]电子元件本体部74
[0045]脚部75
[0046]弯曲部76
[0047]工具80
[0048]尖端801
[0049]支承部802
【具体实施方式】
[0050]以下，参考附图对本实用新型的一实施方式进行说明。图1为本实施方式所涉及的无刷马达I的侧面剖视图。图1所示的无刷马达I具备机壳11、定子铁芯12、线圈13、轴14、转子15、传感器磁铁16及汇流条单元20。无刷马达I例如用于搭载于车辆的变速器的齿轮选择器或离合器的驱动。无刷马达I通过经由电子控制单元(ECU)等控制装置(省略图示)从电池等电源装置(省略图示)提供的电流而驱动。
[0051]另外，无刷马达I的安装状态根据搭载设备而不同，能够朝各种方向配置。即，在无刷马达I中不存在绝对的上下方向。因此，在本说明书中，将无刷马达I的中心轴线Jl方向的图1的上侧简称为“上侧”，将下侧简称为“下侧”。并且，将与中心轴线Jl平行的方向简称为“轴向”，将与中心轴线Jl正交的方向简称为“径向”，将沿以中心轴线Jl为中心的圆弧的方向简称为“周向”。
[0052]机壳11为以无刷马达I的中心轴线Jl为中心的圆筒形，且在该机壳11的内周面固定有定子铁芯12。定子铁芯12具备以中心轴线Jl为中心呈环状构成的铁芯背部12a和从铁芯背部12a朝中心轴线Jl呈放射状配置的多个齿部12b。通过在各齿部12b上卷绕导电线来形成线圈13。
[0053]并且，在机壳11的上部和汇流条单元20的下部分别保持有球轴承17A、球轴承17B。通过机壳11所保持的球轴承17A和汇流条单元20所保持的球轴承17B，将以中心轴线Jl为轴心的轴14保持为旋转自如。
[0054]转子15具备转子磁铁151和转子铁芯152，且与轴14 一体地旋转。转子磁铁151固定在固定于轴14的转子铁芯152的外周面。传感器磁铁16配置于转子15的下侧，且由固定于轴14的传感器轭18保持。
[0055]汇流条单元20配置成覆盖定子铁芯12的下侧。汇流条单元20为用于对线圈13提供电流的配线装置。并且，汇流条单元20保持有霍尔IC61、霍尔IC62、霍尔IC63 (参考图2)。霍尔IC61、霍尔IC62、霍尔IC63的内周侧与传感器磁铁16的径向外侧对置。
[0056]在具有上述结构的无刷马达I中，经由控制装置从电源装置对线圈13提供与转子磁铁151的旋转位置相应的电流。随着线圈13被通电而产生磁场,从而转子磁铁151进行旋转。这样一来，无刷马达I获得旋转驱动力。
[0057]接着对汇流条单元20进行说明。图2为汇流条单元20的俯视图。图3为汇流条单元20的仰视图。图4为搭载于汇流条单元20的多个电子元件的立体图。图5为在容纳多个电子元件之前的汇流条单元20的局部放大立体图。
[0058]如图2及图3所示，汇流条单元20由汇流条保持架21、多个汇流条、多个电子元件以及霍尔IC61、霍尔IC62、霍尔IC63构成。[0059]汇流条保持架21由热塑性树脂等绝缘性材料形成，且由俯视观察时呈大致圆形的汇流条保持架本体部22和从汇流条保持架本体部22朝径向外侧设置的连接器部212构成。汇流条保持架本体部22支承有多个汇流条、多个电子元件及霍尔IC61、霍尔IC62、霍尔 IC63。
[0060]多个汇流条由线圈连接汇流条31、32、33及传感器连接汇流条41、42、43、44、45、46、51、52、53 构成。
[0061]线圈连接汇流条31、32、33为用于对线圈13提供三相电流的导电性部件。传感器连接汇流条41、42、43、46、51、52、53为用于向控制装置输出霍尔IC61、62、63所输出的霍尔信号的导电性部件。传感器连接汇流条44为用于向霍尔IC61、62、63提供电源的导电性部件。传感器连接汇流条45为用于霍尔IC61、62、63的接地的导电性部件。
[0062]传感器连接汇流条41、42、43、44、45、46、51、52、53具有通过焊接与多个电子元件固定的电子元件连接部 413、423、433、443、444、445、453、454、455、463、464、513、523、533。传感器连接汇流条41具有与电阻712及电容器713连接的电子元件连接部413。传感器连接汇流条42具有与电阻722及电容器723连接的电子元件连接部423。传感器连接汇流条43具有与传感器连接汇流条46的电子元件连接部463连接的电子元件连接部433。
[0063]传感器连接汇流条44具有与电阻711、721、731连接的电子元件连接部443、444、445。传感器连接汇流条45具有与电容器713、723、733连接的电子元件连接部453、454、455。传感器连接汇流条46具有连接于传感器连接汇流条43的电子元件连接部463以及与电阻732和电容器733连接的电子元件连接部464。
[0064]多个电子元件由电阻711、712、721、722、731、732以及电容器713、723、733构成。多个电子元件配置于汇流条保持架本体部22的底面侧。由此，能够抑制电阻711、712、721、722、731、732及电容器713、723、733的特性因从线圈13产生的热而发生变化。
[0065]由传感器连接汇流条41、42、43、44、45、46、51、52、53、电阻 711、712、721、722、731,732以及电容器713、723、733构成霍尔IC电路。霍尔IC电路是向霍尔IC61、62、63提供电源并向控制装置输出霍尔IC所输出的霍尔信号的电路。
[0066]霍尔IC61、62、63配置于汇流条保持架本体部22的上表面侧,且输出与传感器磁铁16的位置相应的霍尔信号。
[0067]如此一来,通过在汇流条保持架21形成霍尔IC电路,从而无需设置用于配置电路板的空间，因此，能够将汇流条单元20小型化。
[0068]如图4所示，多个电子元件由电子元件本体部74和从电子元件本体部74延伸的脚部75构成。电子元件本体部74为具有两个面741和周面742的大致圆筒状，脚部75从两个面741的各中心延伸。以下，为方便起见以电阻721作为多个电子元件的代表来进行说明。
[0069]如图5所示，汇流条保持架本体部22具备容纳电子元件本体部74的容纳部221、容纳脚部75的槽部222、以及从与脚部75延伸的方向垂直的方向包围脚部75的侧围部223。槽部222具有侧面2221及底面2222。通过设置容纳部221及槽部222，能够确保电阻721的容纳空间，并能够在轴向将汇流条单元20小型化。以下，为方便起见以电子元件连接部444作为多个电子元件连接部的代表来进行说明。
[0070]汇流条保持架本体部22具有通过熔接来保持脚部75的电子元件保持部224 (参考图9至图11)。电子元件保持部224通过熔接而保持在电子元件本体部74与电子元件连接部444之间。电子元件(电阻721)除了通过熔接而保持在电子元件保持部224和通过焊接而固定在电子元件连接部444以外，不使用粘结剂。因此，能够降低粘结剂的材料费。但是，为了更加提高固定强度，也可使用粘结剂。以下，为方便起见以电阻721与电子元件连接部444之间的电子元件保持部224作为多个电子元件保持部的代表来进行说明。
[0071]接着，对汇流条单元20的详细部分进行说明。图6至图8为熔接前的汇流条保持架本体部22的局部放大图。图9至图11为熔接后的汇流条保持架本体部22的局部放大图。图12至图14为表示形成电子元件保持部224的工序的局部放大剖视图。
[0072]图6为在容纳电子元件(电阻721)之后的汇流条保持架本体部22的局部放大立体图。图7为在容纳电子元件(电阻721)之后的沿图6的点划线X的局部放大剖视图。图8为在容纳电子元件(电阻721)之后的沿图6的点划线Y的局部放大剖视图。
[0073]如图7所示，容纳部221的深度dl比槽部222的深度d2深。即，dl>d2的关系式成立。另外，图7中的单点划线表示槽部222的形状，辅助线表示构成汇流条单元20的各部件的延长线。并且，如图8所示，槽部222的宽度wl大于脚部75的直径d3。即，在槽部222的侧面2221与脚部75之间形成有间隙《2，同时wl>d3的关系式成立。另外，图8中的辅助线表示脚部75及槽部222的侧面2221的延长线。
[0074]图9为在通过熔接而保持电子元件(电阻721)之后的汇流条保持架本体部22的局部放大立体图。图10为在通过熔接而保持电子元件(电阻721)之后的沿图9的点划线X的局部放大剖视图。另外，图10中的单点划线表示槽部222的形状，辅助线表示构成汇流条单元20的各部件的延长线。图11为在通过熔接而保持电子元件(电阻721)之后的沿图9的点划线Y的局部放 大剖视图。
[0075]如图10所示，电子元件保持部224至电子元件本体部74的距离比电子元件保持部224至电子元件连接部444的距离短。即，w3>w4的关系式成立。如此一来，通过使电子元件保持部224位于距离电子元件本体部74比距离电子元件连接部444更近的位置，能够降低由于无刷马达I的振动而施加于脚部75的负荷，并能够降低对电子元件本体部74的影响。
[0076]然而，当《4的长度足够短时，也可使电子元件保持部224位于距离电子元件连接部444比距离电子元件本体部74更近的位置。即，w3≤w4的关系式也可成立。w4的长度足够短的情况例如为w4≥d3的关系式成立的情况。
[0077]并且，dl表示容纳部221的深度。d4表示从容纳部221的底面至侧围部223中的与容纳部221的底面相反一侧的端部的高度。d5表示从容纳部221的底面至脚部75中的与容纳部221的底面相反一侧的端部的高度。如图10所示，dl、d4及d5满足dl ^ d4 ^ d5的关系式。即，如图11所示，熔接后的电子元件保持部224的顶部2241位于比侧围部223的顶部2231靠容纳部221的底面侧的位置。
[0078]通过满足如上述的关系式，由熔融的树脂覆盖脚部75的周围，因此能够提高通过熔接来保持脚部75的强度。
[0079]另外，脚部75也可具有向与电子元件本体部74延伸的方向不同的方向弯曲的弯曲部76。即，当电子元件连接部444沿与脚部75延伸的方向不同的方向设置时，通过在容纳电子元件(电阻721)之前加工出向该不同的方向弯曲的弯曲部76，容易将脚部75的末端定位于电子元件连接部444。此时，槽部222沿着该不同的方向形成。由此，能够有效地活用汇流条保持架本体部22上的空间作为多个电子元件的配置空间，并能够实现无刷马达I的小型化。
[0080]接着，在图12至图14中对电子元件保持部224的形成工序进行说明。首先，在第一工序中，如图12所示，在使脚部75容纳于槽部222的状态下使工具80靠近槽部222。工具80具有流过电流的尖端801和支承该尖端801的支承部802。
[0081]接着，如图13及图14所示，对通过熔接将脚部75保持在槽部222的第二工序进行说明。在将工具80按压在侧围部223的状态下，使电流流向尖端801，从而产生熔解侧围部223周边的树脂所需的热量。通过所产生的热量使侧围部223熔融。熔融的树脂流入间隙w2并覆盖脚部75的周围，形成通过熔接而保持脚部75的电子元件保持部224。
[0082]在形成电子元件保持部224之后的第三工序中，在电子元件连接部444，通过焊接将脚部75和多个传感器连接汇流条44固定起来。由此，完成电子元件(电阻721)向汇流条单元20的搭载。如此一来，在形成电子元件保持部224之后，通过焊接将脚部75固定在电子元件连接部444，从而容易进行脚部75相对于电子元件连接部444的定位，提高了在电子元件连接部444中基于焊接的固定强度。
[0083]另外，如图13及图14所示，在槽部222的底面2222与脚部75之间形成有间隙w5，但也可适当地调整容纳部221的深度dl或槽部222的深度d2以使无需形成该间隙w5。
[0084]并且，既可在槽部222的局部形成电子元件保持部224，也可在容纳于槽部222的脚部75所延伸的方向的整个区域形成电子元件保持部224。当为后者的情况时，能够确保较多的熔接所需的树脂量，并能够提高基于熔接的保持强度。
[0085]另外，如图12至图14所示，尖端801由于在剖视观察时弯曲，因此电子元件保持部224的与工具80对置的面也以弯曲的形状形成。即，电子元件保持部224的该面在立体观察时呈圆顶或半圆柱形状。但是，本实用新型不限定于此，也可使尖端801在剖视观察时呈矩形。即，电子元件保持部224的该面也可在立体观察时呈棱柱或圆锥形状。
【权利要求】
1.一种汇流条单元，该汇流条单元具备: 电子元件，其具有电子元件本体部和从该电子元件本体部延伸的脚部； 汇流条，其与所述电子元件电连接；以及 汇流条保持架，其支承所述汇流条，且由绝缘性材料形成， 其中， 所述汇流条保持架由汇流条保持架本体部和从该汇流条保持架本体部朝径向外侧设置的连接器部构成， 所述汇流条保持架本体部具有通过焊接来固定所述汇流条和所述脚部的电子元件连接部， 其特征在于， 所述汇流条保持架本体部具有在所述电子元件本体部与所述电子元件连接部之间通过熔接来保持所述脚部的电子元件保持部。
2.根据权利要求1所述的汇流条单元，其特征在于， 所述电子元件保持部位于距离所述电子元件本体部比距离所述电子元件连接部更近的位置。
3.根据权利要求1所述的汇流条单元，其特征在于， 所述电子元件保持部位于距离所述电子元件连接部比距离所述电子元件本体部更近的位置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的汇流条单元，其特征在于， 所述汇流条保持架本体部具有容纳所述电子元件本体部的容纳部、容纳所述脚部的槽部、以及将所述脚部从与该脚部延伸的方向垂直的方向包围的侧围部，所述电子元件保持部的顶部位于比所述侧围部的顶部靠所述容纳部的底面侧的位置。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的汇流条单元，其特征在于， 在所述脚部延伸的方向的整个区域或局部形成有所述电子元件保持部。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的汇流条单元，其特征在于， 所述脚部具有向与从所述电子元件本体部延伸的方向不同的方向弯曲的弯曲部。
【文档编号】H02K29/00GK203504381SQ201320582235
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2012年11月1日
【发明者】服部隆宏, 水谷健志, 清水保志 申请人:日本电产株式会社