旋转电机的定子构造、以及旋转电机的定子构造的组装方法与流程

本发明涉及旋转电机的定子构造、以及旋转电机的定子构造的组装方法。

背景技术：

日本特开2007-244025号公报公开了如下结构，即，在电动机壳体收容有电动发电机的驱动桥(transaxle)中，端子台配置于电动机壳体的内部空间，在电动机壳体的与端子台相对的位置形成有开口部，在构成电动发电机的定子与端子台之间配置有3相的线缆。而且，日本特开2007-244025号公报公开了如下结构，即，在电动机壳体中形成于与开口部不同的位置的贯通孔安装有连接器，从与定子连接的热敏电阻延伸的导线与连接器连接。

技术实现要素：

然而，根据日本特开2007-244025号公报所公开的驱动桥，即使要实现电动机壳体的小型化，也需要与开口部不同地形成贯通孔，因此难以实现电动机壳体的轴向上的小型化。

本发明的目的在于提供一种能够实现电动机壳体的轴向上的小型化的旋转电机的定子构造、以及旋转电机的定子构造的组装方法。

本发明的一个方式的旋转电机的定子构造具有：定子；电动机配电部件，其组装于定子；以及壳体，其对定子以及所述电动机配电部件进行收容。电动机配电部件具有端子台，该端子台插入于在壳体的侧壁形成的开口部。将组装于定子的传感器和使得传感器与外部电连接的连接器连接的导线插入于开口部的边缘与端子台之间的间隙。

附图说明

图1是第1实施方式的旋转电机的定子构造的主要结构的剖面图。

图2是第1实施方式的旋转电机的定子构造的主要结构的俯视图。

图3是构成第1实施方式的旋转电机的定子构造的集电环的端子台的侧视图(连接器预组装时)。

图4是构成第1实施方式的旋转电机的定子构造的集电环的端子台的侧视图(连接器取出后)。

图5是构成第1实施方式的旋转电机的定子构造的集电环的端子台的仰视图(连接器预组装时)。

图6是构成第1实施方式的旋转电机的定子构造的集电环的端子台的仰视图(连接器取出后)。

图7是第1实施方式的旋转电机的组装工序的流程图。

图8是第1实施方式的旋转电机的定子构造的组装工序(热敏电阻向集电环预组装)的示意图。

图9是第1实施方式的旋转电机的定子构造的组装工序(端子台向开口部插入时)的示意图。

图10是第1实施方式的旋转电机的定子构造的组装工序(将集电环与壳体连接)的示意图。

图11是第1实施方式的旋转电机的定子构造的组装工序(热敏电阻保持件向集电环组装)的示意图。

图12是第2实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。

图13是第3实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。

图14是第4实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。

图15是第5实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式的结构]

图1、图2是表示第1实施方式的旋转电机的定子构造的主要结构的剖面图以及俯视图。第1实施方式的旋转电机的定子构造10由如下部件构成：构成电动机的定子12；对定子12进行收容的壳体22；组装于定子的集电环32；以及预组装于集电环32的热敏电阻单元60(温度传感器)。

定子12在俯视时具有圆环形状，具有在周向上以等间隔排列有多个线圈(u相、v相、w相)的方式。线圈具有：铁芯16；将铁芯16覆盖的绝缘件18；以及卷绕于铁芯16(绝缘件18)周围的线圈线20。另外，绝缘件18的外周部成为线圈架18a。在本实施方式中，排列有24个线圈，u相线圈14u、v相线圈14v、w相线圈14w在周向上交替地排列。此外，省略了图示，但在定子12的内侧(中心部)隔着规定的气隙而与定子12同轴地设置有转子(未图示)。

壳体22从处于上端的导入口24(开口部)至少对定子12、转子(未图示)、集电环32进行收容，其仿照定子12的外形，具有与定子12以及转子(未图示)同轴的内部空间。在壳体22的下部形成有用于插入转子(未图示)的插入孔22a。另外，在壳体22的内壁形成有用于利用螺栓78(图2中省略)对集电环32进行紧固的螺栓孔26(内螺纹)。

外部端子用保持件28从壳体22的侧壁的上端沿动态径向(水平方向)伸出。外部端子用保持件28沿动态径向伸出，但从其中途如图1所示那样以向斜下方折弯的方式伸出，在其倾斜部分形成有用于将外部端子(未图示)插入的插入孔28a。

在壳体22的侧壁的上部、且在外部端子用保持件28的正下方的位置形成有开口部30。构成集电环32的端子台44插入于开口部30。此外，在壳体22的上端组装有盖部(未图示)，能够将导入口24封闭。

集电环32组装于壳体22以及定子12。集电环32具有：具有对线缆进行收容的槽的环状的主体34；以及从主体34伸出的端子台44。主体34中的端子台44伸出的部分成为连接部36。在主体34收容有u相线缆(未图示)、v相线缆(未图示)、w相线缆(未图示)、n相线缆(未图示)。在端子台44配置有u相电极46u、v相电极46v、w相电极46w(图2)。u相线缆(未图示)与u相电极46u连接，v相线缆(未图示)与v相电极46v连接，w相线缆(未图示)与w相电极46w连接。外部端子(未图示)与u相电极46u、v相电极46v、w相电极46w连接，外部端子(未图示)插入于插入孔28a而固定·支撑于外部端子用保持件28。

在本实施方式中，u相线圈14u、v相线圈14v、w相线圈14w分别配置有8个。因而，8根u相线缆(未图示)与u相电极46u并联连接，8根v相线缆(未图示)与v相电极46v并联连接，8根w相线缆(未图示)与w相电极46w并联连接。

n相线缆(未图示)是在彼此相邻的u相线圈14u、v相线圈14v、w相线圈14w这3个线圈的范围连接的中性线。这样，n相线缆(未图示)可以是在主体34且在周向上分割为8个的连接方式，也可以是一根n相线缆(未图示)环绕主体34整体的连接方式。

在本实施方式中，利用u相线缆(未图示)将u相线圈14u和u相电极46u连接，利用v相线缆(未图示)将v相线圈14v和v相电极46v连接，利用w相线缆(未图示)将w相线圈14w和w相电极46w连接。此外，在主体34的外周部形成有多个插入孔34a。插入孔34a在将集电环32组装于壳体2时与形成于壳体22的螺栓孔26连通。

如图1所示，端子台44以从连接部36朝向斜下方的方式伸出。端子台44在将集电环32组装于壳体22时，使得端子台44和外部端子用保持件28的倾斜部分配置为大致平行。在端子台44的上表面配置有前述的u相电极46u、v相电极46v、w相电极46w，分别与外部端子用保持件28的插入孔28a相对。

热敏电阻单元60预组装于集电环32。热敏电阻单元60对卷绕于定子12的线圈线20的温度进行测定。热敏电阻单元60由如下部件构成：对热敏电阻62(传感器)进行保持的热敏电阻保持件64；与热敏电阻62连接的导线72；以及用于连接导线72的连接器74。此外，可以任意地设计导线72的长度以及直径。

为了对该热敏电阻单元60进行预组装，在端子台44具有：能够对连接器74进行预组装的预组装部48；以及对导线72进行收容的收容部52。另外，在连接部36以及热敏电阻保持件64设置有对热敏电阻保持件64进行预组装的结构。例如，在连接部36配置有榫38(参照图11)，在热敏电阻保持件64形成有用于嵌入榫38的榫孔66(参照图11)。除此之外，可以通过过盈配合对热敏电阻保持件64进行预组装。热敏电阻保持件64的预组装的部位可以处于集电环32的任何位置，但在将集电环32组装于壳体22时，只要将热敏电阻保持件64配置于比开口部30更靠内侧的位置即可。此外，在热敏电阻保持件64设置有用于将热敏电阻保持件64组装于定子12(将热敏电阻62按压于线圈线20)的结构。例如，形成为如下结构，即，热敏电阻保持件64具有与线圈架18a卡合的部件，如果热敏电阻保持件64与线圈架18a卡合，则热敏电阻保持件64将热敏电阻62按压于线圈线20。

图3、图4中示出了构成第1实施方式的旋转电机的定子构造的集电环的端子台的侧视图(连接器预组装时、连接器取出后)。另外，图5、图6中示出了构成第1实施方式的旋转电机的定子构造的集电环的端子台的仰视图(连接器预组装时、连接器取出后)。

如图3、图4所示，预组装部48配置于端子台44的侧面、且配置于在对集电环32进行组装时面向插入于开口部30的方向的侧面。预组装部48形成有比连接器74的厚度(宽度)略小的间隙，连接器74嵌入于该间隙。另外，在端子台44的设置有预组装部48的侧面设置有卡挂部50a、50b，该卡挂部50a、50b从上下方向对连接器74附近的导线72(或者对导线72进行保护的后述的管)进行卡挂。卡挂部50a配置为从下对导线72进行支撑，卡挂部50b配置为从上对导线72进行支撑。如图3、图4那样对端子台44的侧面进行俯视的情况下的卡挂部50a的上端与卡挂部50b的下端的间隔设计为比导线72的直径略小。由此，卡挂部50a、50b能够通过过盈配合而对导线72进行支撑。通过将导线72支撑于卡挂部50a、50b，能够防止连接器74意外地从预组装部48脱落。

如图5、图6所示，收容部52形成于端子台44的下部，成为向下方开口的凹部。在收容部52的宽度方向的侧壁形成有向下方开口的切口56。切口56的宽度设计为比导线72(或者对导线72进行保护的后述的管)的直径略小。由此，能够将导线72嵌入并保持于切口56。

在收容部52中，在成为凹部的底面的位置设置有用于卷绕导线72(或者对导线72进行保护的后述的管)的卷绕部54。卷绕部54例如具有圆柱形状，能够将导线72卷绕于(例如以半周的量)成为圆柱的侧面的位置。另外，卷绕部54与收容于收容部52的导线72的长度对应地设置有多个。在图5中，导线72在收容部52的宽度方向上以1周期半的振幅而卷绕于卷绕部54，但卷绕部54的个数以及卷绕的模式可以任意地设计。另外，2个切口56设置于形成收容部52的宽度方向上的相同的侧壁，但可以是一个切口56形成于一个侧壁，另一个切口56形成于另一个侧壁。如图4、图6所示，如果将连接器74从预组装部48拆下，则导线72从卡挂部50a、50b、切口56、卷绕部54散开。

如图1、图2所示，开口部30形成为比端子台44的剖面方向(图3、图4那样观察端子台的方向、即端子台44插入于开口部30的方向)的尺寸略大的尺寸。另外，在从端子台44的剖面方向观察端子台44时，收容部52设计为配置于端子台44的侧面的内侧。以配置于端子台44的侧面的内侧的方式对连接器74进行预组装。因而，在将端子台44插入于开口部30时，连接器74以及收容部52不会与开口部30发生干扰。

如图1所示，在集电环32组装之后，开口部30的边缘与端子台44之间的间隙a比连接器74的厚度b(或者，厚度、宽度、进深中的最小的尺寸)小，但导线72插入于该间隙a。因此，在本实施方式中，在集电环32组装之后，无需将开口部30的尺寸设计为形成用于将连接器74插入的程度的间隙，因此与此相应地能够减小开口部30即壳体22的轴向尺寸。

集电环32由树脂等绝缘材料形成，优选至少对与导线72(或者后述的管)抵接的部分以使得导线72在某种程度上容易滑动的方式进行表面加工，在将连接器74取出时能够容易地使导线72从端子台44脱离。

[第1实施方式的组装工序]

图7中示出了第1实施方式的旋转电机的定子构造的组装工序的流程图。图8至图11中示出了第1实施方式的旋转电机的组装工序的示意图。在步骤s1(图7)中，将定子12组装于壳体22，并且将热敏电阻单元60预组装于集电环32(图8)。

在步骤s2(图7)中，将预组装有热敏电阻单元60的集电环32的端子台44从导入口24导入，并且从图中的箭头所示的方向将端子台44插入于开口部30(图9)。

在步骤s3(图7)中，将集电环32整体从导入口24导入而将集电环32组装于壳体22以及定子12(图10)。集电环32向壳体22的组装通过如下方式而进行，即，将螺栓78插入于在集电环32设置的插入孔34a，并且使该螺栓78与螺栓孔26螺合。集电环32向定子12的组装通过如下方式而进行，即，将安装于集电环32的u相线缆(未图示)的端部、v相线缆(未图示)的端部、w相线缆(未图示)的端部、n相线缆(未图示)的端部，分别夹入、熔融压接于在定子12安装的线圈线20的端部。

在步骤s4(图7)中，将热敏电阻保持件64的预组装解除并组装于定子12(电动机)，由此使得集电环32的组装工序结束(图11)。连接器74能够在集电环32组装之后将预组装解除，此后能够与车辆侧连接。

[第1实施方式的效果]

根据第1实施方式的旋转电机的定子构造10，将组装于定子12的热敏电阻62(传感器)和使得热敏电阻62与外部电连接的连接器74连接的导线72插入于开口部30的边缘与端子台44之间的间隙。由此，无需使得用于将连接器74插入于壳体22的插入孔与开口部30不同地形成，因此与此相应地能够实现壳体22(电动机)的轴向上的小型化。

开口部30的边缘与端子台44之间的间隙小于连接器74的尺寸。由此，在组装后不会错误地使连接器74从开口部30进入壳体22内。另外，开口部30的大小设为能将端子台44插入的程度的大小即可，因此能够使壳体22在轴向上实现小型化。

集电环32(电动机配电部件)具有：组装于定子12的主体34；以及从主体34伸出的端子台44，热敏电阻62预组装于主体34，连接器74预组装于端子台44，并且构成为能够与端子台44一起插入于开口部30。

即，本实施方式是旋转电机的定子构造10的组装方法，该旋转电机在收容于壳体22的定子12组装有集电环32以及热敏电阻62，并且构成集电环32的端子台44插入于在壳体22的侧壁形成的开口部30，包含如下步骤：将热敏电阻62预组装于集电环32，并且将经由导线72而与热敏电阻62连接的连接器74预组装于端子台44的面向向开口部30的插入方向的侧面的步骤(步骤s1)；在将集电环32组装于定子12时，将连接器74和端子台44一起插入于开口部30的步骤(步骤s2)；以及将热敏电阻62的预组装解除而将热敏电阻62组装于定子12的步骤(步骤s4)。

由此，能够同时进行将端子台44插入于开口部30的动作以及将连接器74插入于开口部30的动作，因此能够提高作业效率。另外，还能够在集电环32安装多个热敏电阻62等传感器，因此能够利用一个开口部30进行多项配线作业。另外，在将导线72以及连接器74插入于开口部30时不需要特别的工具，因此能够简易地进行作业。此外，在本实施方式中，将热敏电阻62预组装于集电环32，但在组装于作为集电环32以外的部件的定子12或者壳体22时，还可以与集电环32的情况同样地将热敏电阻62预组装于插入于开口部30或者插入于壳体22中在开口部30以外形成的开口部的部件。

在端子台44的面向开口部30的插入方向的侧面，设置有对连接器74进行预组装的预组装部48。由此，能够不与壳体22的开口部30的周围发生干扰地将连接器74插入于开口部30。

端子台44具有对导线72进行收容的收容部52。由此，在端子台44插入于开口部30时，能够防止导线72与开口部30的边缘等抵接而受到损伤。

在收容部52的侧壁形成有用于将导线72嵌入的切口56。由此，能够防止导线72意外地从收容部52脱离。

在收容部52内设置有用于卷绕导线72的卷绕部54。由此，能够可靠地将导线72的多余长度部分收容于收容部52，能够防止导线72卡挂于其他部分、导线72受到损伤而提高作业效率。

热敏电阻62被用作温度传感器。由此，成为能够进行温度管理的电动机。

对第1实施方式的旋转电机的定子构造所涉及的壳体22、和设置有连接器专用的插入孔的壳体进行比较，共同点在于，都是端子台44从壳体22露出的电动机。在连接器专用的插入孔形成于壳体22的情况下，因与集电环32发生干扰等问题而难以在相对于开口部30为相同的轴向位置且在周向上不同的位置形成。因而，需要在壳体22且在相对于开口部30在轴向上不同的位置形成连接器专用的插入孔。因此，需要与该插入孔的直径相应地确保壳体22的轴向长度。然而，在本发明中，与连接器74连接的导线72插入于用于插入端子台44的开口部30的边缘与端子台44之间的间隙，因此无需形成连接器专用的插入孔，与此相应地能够使壳体22的轴向尺寸实现小型化。

[第2实施方式]

图12中示出了第2实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。在图12中，图12(a)表示热敏电阻单元的预组装时，图12(b)表示热敏电阻单元的预组装的解除时。此外，在后面的说明中，对与第1实施方式共通的结构要素标注相同的标号，除了必要的情况以外，将其说明省略。第2实施方式可以应用于热敏电阻单元60的组装位置处于距开口部30较远的位置、且需要将配置于导线72的壳体22(参照图1等)内的量设为较长的情况。由此，能够防止在集电环32的组装时因导线72无秩序地缠绕等而导致处理变得繁琐，进而导致作业效率降低。

在第2实施方式中，对热敏电阻62(传感器)进行保持的热敏电阻保持件64具有用于卷绕导线72的第2卷绕部80(榫)。另外，在热敏电阻保持件64具有用于将第2卷绕部80的上部嵌入的榫孔66。另一方面，连接部36具有支撑部36a(榫孔)，该支撑部36a通过对第2卷绕部80的下部进行支撑(嵌入)而对热敏电阻保持件64进行预组装。第2卷绕部80与卷绕部54同样地具有圆柱形状，是用于卷绕导线72的部分，有时根据导线72的长度而卷绕为多层。

这里，可以将榫孔66和第2卷绕部80的嵌入强度设为高于第2卷绕部80和支撑部36a的嵌入强度。如该情况(b)所示，如果使热敏电阻保持件64从连接部36分离，则第2卷绕部80形成为从连接部36分离而嵌入于热敏电阻保持件64侧的状态，导线72容易从第2卷绕部80分离。然后，在热敏电阻保持件64的组装时，只要不会发生干扰地将第2卷绕部80从热敏电阻保持件64拆下即可。相反，也可以将第2卷绕部80和支撑部36a的嵌入强度设为高于榫孔66和第2卷绕部80的嵌入强度。在该情况下，如果使热敏电阻保持件64从连接部36分离，则第2卷绕部80形成为从热敏电阻保持件64分离而嵌入于支撑部36a的状态，导线72容易从第2卷绕部80分离。然后，可以将第2卷绕部80从连接部36拆下，也可以维持嵌入于连接部36的状态。此外，第2实施方式还可以应用于后述的第3实施方式、第4实施方式。

[第3实施方式]

图13中示出了第3实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。在第3实施方式的旋转电机的定子构造中，将收容部52以及卷绕部54省略，导线72嵌入于嵌入部82。嵌入部82安装于端子台44的宽度方向上的侧面、或者底面，将导线72与端子台44一起夹入而具有l字型的剖面形状。而且，嵌入部82与端子台44之间的间隙设计为比导线72(后述的管)的直径略小，导线72从嵌入部82的开口部84嵌入于该间隙。此外，这里，嵌入部82在端子台44安装有多个，但如图中的向视图所示，优选使开口部84的朝向全部都相同。由此，仅通过在开口部84的朝向上对导线72进行拉伸就能够使导线72从全部的嵌入部82分离。通过使用这种嵌入部82，能够防止导线72在预组装时不慎脱落。

[第4实施方式]

图14中示出了第4实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。在第4实施方式的组装构造中，在第3实施方式的结构中，形成为连接器74预组装于端子台44的下部的方式。即，端子台44具有：形成端子台44的前端部分的厚壁部86；薄壁部88，其形成端子台44的根部，在与厚壁部86之间在厚度方向上形成有台阶；以及预组装部90，其对设置于薄壁部88的台阶形成部分的连接器74进行预组装。

预组装部90与第1实施方式的预组装部48同样地，形成有宽度比连接器74的厚度(宽度)略小的间隙，连接器74夹入于该间隙。这里，优选厚壁部86和薄壁部88的台阶设计为与连接器74的宽度(厚度)相同、或者大于或等于连接器74的宽度(厚度)的大小的尺寸。通过形成为这种结构，在将端子台44插入于开口部30时能够避免使连接器74与开口部30的边缘抵接而受到损伤。此外，在图14中，作为对导线72进行保持的结构而使用了第3实施方式的嵌入部82，但也可以将第1实施方式的收容部52、卷绕部54、切口56设置于薄壁部88的台阶形成部分。

[第5实施方式]

图15中示出了第5实施方式的旋转电机的定子构造的示意图。在第5实施方式的旋转电机的定子构造中，热敏电阻保持件64以及连接器74预组装于壳体22。另外，图示省略，但在集电环32中，省略了对热敏电阻保持件64、连接器74、导线72进行预组装的结构。例如，使榫孔66嵌入于在外部端子用保持件28形成的榫(未图示)而对热敏电阻保持件64进行预组装，使形成于连接器74的榫孔(未图示)嵌入于在外部端子用保持件28形成的榫(未图示)而对连接器74进行预组装。另外，导线72插入于开口部30，但在卷绕于外部端子用保持件28的同时嵌入于在外部端子用保持件28的侧面(以及与开口部30相对的侧面)形成的切口28b。该切口28b的宽度具有比导线72(后述的管)的直径略小的尺寸。

在第1实施方式至第4实施方式中形成为，在沿着开口部30使端子台44(参照图1等)插入时导线72插入于开口部30的方式，但在本实施方式中，导线72在端子台44插入于开口部30之前插入于开口部30。而且，在集电环32组装于壳体22之后，将热敏电阻保持件64以及导线72的预组装解除，由此能够将热敏电阻保持件64组装于定子12。根据本实施方式，无需用于将热敏电阻保持件64、连接器74、导线72预组装于集电环32的结构，因此与此相应地能够抑制成本。

此外，能够利用以具有弹性的材料(例如天然橡胶、硅橡胶等橡胶类)为原料的管将导线72覆盖。管的直径可以任意设计。通过以该方式利用管将导线72覆盖，在导线72的预组装的解除时，能够利用管的复原力容易地将导线72的预组装解除。该管可以应用于上述任意实施方式。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过示出本发明的应用例的一部分而已，其主旨并非将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。