本发明涉及一种将旋转电机的各相线圈和外部连接的供电体。
背景技术:
对于旋转电机而言,导体连接于各相的线圈,经由导体在外部和各相的线圈之间执行电力的授受。
例如,在专利文献1中,公开一种通过嵌入成型保护与各相相对应的导体的四周而成的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-133873号公报
技术实现要素:
但是,对于专利文献1的供电体而言,在组装有供电体的旋转电机沿着轴向振动的情况下,担心供电体与定子等碰撞、发生短路。
本发明鉴于上述情况而做成,其目的在于提供一种能够防止由振动等引起的供电体和定子等之间的短路。
为了实现上述的目的,本发明的旋转电机的供电体的特征在于,具有:供电主体,其由导体构成;端子部,其形成在该供电主体的一端;以及保护部,其是在该供电主体的与该端子部连结的连结部分被模塑而形成,该保护部具有朝向定子突出的突起。
采用本发明,能够提供能够防止由振动等引起的短路的旋转电机的供电体。
附图说明
图1是表示第1实施方式的旋转电机的剖视图。
图2是表示第1实施方式的供电单元的立体图。
图3是从旋转电机的外周侧观察第1实施方式的供电体所得到的立体图。
图4是表示图3的a部的要部放大图。
图5是沿着图4的v-v线的剖视图。
图6是表示对第1实施方式的保护部进行嵌入成型的金属模的剖视图。
图7是表示在将第2实施方式的供电主体和端子部相连结的部位安装夹具,进而进行了包覆部模塑的情况的图,图7的(a)是立体图,图7的(b)是沿着图7的(a)的vii-vii线的剖视图。
图8是表示将第2实施方式的供电主体和端子部相连结的部位的图,图8的(a)是立体图,图8的(b)是沿着图8的(a)的viii-viii线的剖视图。
图9是表示在将第2实施方式的供电主体和端子部相连结的部位安装了夹具的情况的图,图9的(a)是立体图,图9的(b)是图9的(a)沿着iv-iv线的剖视图。
图10是表示对第2实施方式的保护部进行嵌入成型的金属模的剖视图。
附图标记说明
11供电体
12端子部(线圈侧端子部)
14供电主体
31保护部(线圈侧保护部)
33包覆部
34突起
34c1角部
34c2缘部
l34宽度尺寸
35握持面
41夹具
42c夹紧部
51金属模
101旋转电机
具体实施方式
针对本发明的第1实施方式,参照附图进行详细说明。此外,在说明中,对相同的要素标注相同的附图标记,并且省略重复的说明。
图1是表示包含本实施方式的供电单元的旋转电机101的整体构造的概略构造图(剖视图)。旋转电机101例如搭载于混合动力汽车、电动汽车等车辆,在从外部供给了电力的情况下,作为行驶用马达发挥作用,并且在再生制动时,作为发电机发挥作用。
此外,本申请发明的供电单元并不限于车辆用的旋转电机101,也可应用于固定式马达、其他用途的马达以及发电机。
此外,说明中的上下就是图示中示出的上下,并不是在将旋转电机101安装于车辆的状态下的上下。
如图1所示,旋转电机101具有:外壳102、转子103以及定子104。
外壳102具有两端被封闭了的大致圆筒形状,在其内部形成有圆柱状的空间。
转子103可转动地轴支承于外壳102的轴心部。
如图2所示,定子104具有筒形状,如图1所示,在筒内配置有转子103。而且,如图2所示,定子104具有定子铁芯105和安装于定子铁芯105的线圈106。
定子铁芯105具有筒状的铁芯主体和齿部,并且呈现出大致筒形状。
铁芯主体通过嵌合等而固定在外壳102的筒内。
齿部是从铁芯主体的内周面朝向径向内侧以规定的间隔呈梳齿状突出的突起。而且,在圆周方向邻接的齿部间的间隙设定为槽。
槽沿着轴向贯穿定子铁芯105,供构成线圈106的导体107穿插。
线圈106是针对u相、v相以及w相这三个位相,对导体107进行分布卷绕而成的3相线圈。此外,本实施方式的各相的线圈106是将对应的多个节段线圈106彼此相连而形成。
各节段线圈106是在将导体107插入规定的槽的同时,卷绕于定子铁芯105。而且,同相的节段线圈106彼此相对于定子铁芯105在轴向的一方,通过tig焊接、激光焊接等接合在一起。
此外,线圈106的构造可适当改变。例如,线圈106并不限于节段线圈106,也可以利用在齿部卷绕等集中卷绕的方法安装于定子铁芯105。
另外,如图2所示,定子104配置有由供电体11构成的供电单元1,从而将线圈106和外部电力电路(未图示)电连接。
如图2、图3所示,供电单元1具有与u相、v相以及w相的各位相相对应的三个供电体11和将供电体11连结保持为一体的树脂保持部21。
各供电体11是由通过对金属(例如铜)等的具有导电性的板材实施板金加工而形成为立体形状的母线构成。而且,各供电体11的各部分设定为线圈侧端子12、外部侧端子13以及供电主体14。
此外,在供电体11的表面实施电镀处理。通过实施电镀处理,在实现端子部分的轴向力和接触阻力的稳定化的同时,抑制供电主体14中对由水、atf等引起的腐蚀。
线圈侧端子12(端子部)可与构成对应位相的线圈106的导体107连接,且沿着定子104的外周配置。
外部侧端子13可与端子台(未图示)连接配置,其中,该端子台具有单独设定在旋转电机101的外部的外部电力电路(未图示)。
供电主体14以使与线圈106连接的线圈侧端子12和与端子台连接的外部侧端子13在不与其他位相的供电体11接触的状态下相互连结的方式,按照每个供电体11的不同形状进行处理。而且,如图3所示,供电主体14由弯曲部14a、引出部14b、变向部14c以及延伸部14d构成。
此外,如图3所示,供电主体14利用作为保护部的线圈侧保护部31覆盖其与线圈侧端子12的连结部分。
如图3所示,对于弯曲部14a而言,其内侧端与线圈侧端子12相连结,并且沿着定子104的外周配置。
引出部14b与弯曲部14a的外侧端连结,并且朝向旋转电机101的径向外侧延伸。另外,引出部14b以3相的各引出部14b彼此大致等间隔且大致平行的方式设定其与弯曲部14a的角度。
对于变向部14c而言,其内侧端与引出部14b的外侧端连结,以使3相的各母线的板面在同一平面上排列的方式改变朝向。
延伸部14d在母线的板面的朝向与变向部14c的板面的朝向相同的状态下,沿着旋转电机101的轴向ax(图2的上下方向)延伸,并且将变向部14c和外部侧端子13相连。
如图2所示,线圈侧保护部31(保护部)是为了避免作为引出线的供电体11与定子铁芯105和线圈106等以外接触,而保护线圈侧端子12和供电主体14之间的连结部分的部件。因此,线圈侧保护部31的各部分的尺寸和原材料设定为,在施加于供电体11的电压的作用下不发生火花放电、短路等。另外,线圈侧保护部31具有朝向定子104(沿着轴向ax)突出的突起34。
突起34隔着供电主体14向与线圈侧端子12相反一侧(图3、图4的下方)突出。突起34的形状和数量根据线圈侧保护部31的形状等,能够设定为多种。
对于本实施方式的图3中的近前侧的供电体11u的线圈侧保护部31u而言,突出设置有两个具有大致棱柱形状的突起34ua、34ub。这些突起34ua、34ub以宽度尺寸l34(供电主体14的长度方向的尺寸)不同的方式设定。
另外,图3中的中央的供电体11v的线圈侧保护部31v也突出设置有两个突起34va、34vb。
一方的突起34va与上述的突起34ua、34ub一样,具有大致棱柱形状。如图3、图5所示,另一方的突起34vb以被夹在邻接的近前侧的供电体11u和定子104之间的方式延伸。
此外,对于图3里侧的供电体11w而言,在线圈侧保护部31w突出设置有一个大致棱柱形状的突起(未图示)。
此外,各突起34由与线圈侧保护部31相同的树脂材料构成,在线圈侧保护部31成型时与线圈侧保护部31一体地形成。此外,如图4所示,各突起34的角部34c1和缘部34c2有倒角。
而且,各突起34设定有背面相对的一对握持面35。
接下来,说明用于使包覆部33成形的金属模51。
图6是表示形成中央的供电体11v的线圈侧保护部31v的金属模51。
对于本实施方式的金属模51而言,供电体11以相对于图3、图4上下(正反)反转的方式设置。
而且,料口53在金属模51的顶面开口,并且通到形成突起34的定子侧端面36(参照图4)的腔体52的部位。
接下来,说明供电单元1的制造工序。
首先,从板状的原材料切出供电体11,并且调整为规定的形状。
接着,在供电体11的表面实施电镀处理。
而且,在实施了电镀处理的供电体11上,进行线圈侧保护部31的模塑(供电体11的完成)。
此外,在各供电体11进行树脂保持部21的模塑,并且将三个供电体11合并成一个。
通过以上工序,完成供电单元1。
接下来,说明本实施方式的供电体11的作用效果。
在本实施方式中,线圈侧保护部31(保护部)具有朝向定子104突出的突起34。
因此,能够在离开突起34的高度尺寸h34(参照图4)的距离的状态下保持供电体11。
由此,能够确保足够的绝缘距离,即使在旋转电机101振动、供电体11在轴向ax振动的情况下,也能够防止供电体11和定子104的碰撞、短路。
在本实施方式中,线圈侧保护部31和突起34由相同的树脂材料构成,在进行线圈侧保护部31的模塑时,突起34与线圈侧保护部31一体地形成。
由此,与突起由不同于线圈侧保护部的材料构成的情况相比,突起34能够具有足够的安装强度,能够更稳定地实施短路防止。
在本实施方式中,对各突起34的角部34c1和缘部34c2实施倒角(参照图4)。
由此避免突起34的与定子104的点接触。而且,通过避免点接触,能够抑制由旋转电机101的振动导致突起34碰撞定子104时的突起34的摩耗。
在本实施方式中,与所形成的供电体11相对应的数量的突起34形成于线圈侧保护部31。
由此,能够根据供电体11各部的尺寸等,在线圈侧保护部31上的适当位置设定适当数量的突起34。
另外,在本实施方式中,对应于所形成的供电体11设定突起34的宽度尺寸l34。
由此,对于例如由振动引起的接触宽度较大的部位的突起而言,对于宽度尺寸大而接触宽度小的部位的突起而言,能够根据设置的部位对突起34进行缩小宽度尺寸等设定。
在本实施方式中,在突起34设定背面相对的一对握持面35。
通过形成这样的构造,在将供电体11安装于定子104时,能够利用一对握持面35握持供电体11,进行定位。
由此,能够提高安装供电体11的位置精度。
另外,握持面35设定于隔着供电主体14向与线圈侧端子12相反一侧突出的突起34。
因此,能够在用于握持供电体11的部位和与定子104侧的导体107接合的线圈侧端子12之间产生距离。
由此,能够兼顾高精度的定位和稳定的接合作业这两者。
在本实施方式中,突起34vb的顶端部分以夹在邻接的近前侧的供电体11u和定子104之间的方式延伸(参照图5)。
由此,能够防止未模塑有线圈侧保护部31的供电主体14的部位和定子104之间短路。
此外,供电主体14并不限于由母线构成的导体,能够由各种形态的导体构成。例如,可利用将多根圆形截面的导线捆扎而成部件构成供电主体14。而且,即使在使用了这样的导线的情况下,也能够获得与使用母线的情况相同的作用效果。
此外,在本实施方式中,虽然突起34是具有大致棱柱形状的构造,但是并不限于这样的构造。例如,突起也可以是具有半球形状的构造,并且能够获得与上述的实施方式相同的作用效果。
而且,在本实施方式中,作为突起34,面向定子104的线圈侧保护部31的一部分朝向定子104突出,但是并不限于这样的构造。例如,作为突起,可以是线圈侧保护部31的面向定子104的部位的整体突出的构造,并且能够获得相同的作用效果。
接下来,参照附图详细说明本发明的第2实施方式。此外,在说明中,与第1实施方式相同的要素标注相同的附图标记,并且省略重复的说明。
如图7的(a)、(b)所示,本实施方式与上述第1实施方式相比,主要区别是线圈侧保护部31a的构造。
本实施方式的线圈侧保护部31a是通过将树脂材料在供电主体14上进行模塑而形成,其中,供电主体14组装有具有突起34的夹具41。
此外,为了进行夹具41的定位,在本实施方式的供电主体14的弯曲部14a设置位置限制部14e。
如图8的(a)、(b)所示,位置限制部14e由一对相面对的壁部构成,其中,该一对壁部构成形成于弯曲部14a的与线圈侧端子12连结的部位的下缘部分的、截面大致コ字形状的凹部。而且,如图9的(a)、(b)所示,在将后述夹具41组装到供电主体14时,位置限制部14e与夹具41卡合,实施夹具41的在y方向的定位。
如图7的(a)、(b)所示,线圈侧保护部31a由夹具41和包覆部33构成,其中,该夹具41被组装到供电主体14,该包覆部33是利用树脂材料在对供电主体14和组装好的夹具41的周围进行嵌入成型而构成。
此外,夹具41和包覆部33由相同的树脂材料构成。
如图9的(a)、(b)所示,夹具41具有夹具主体42和卡爪43。
夹具主体42利用相面对的一对滑接片42a和将各滑接片42a的端缘相连结的连结片42b呈截面大致コ字形状。此外,在夹具主体42设置有夹紧部42c。
对于滑接片42a而言,相面对的间隔被设定为与母线的板厚相同。而且,在滑接片42a之间无间隙地插入母线。
连结片42b的两端部设定为被限制部42d。而且,连结片42b无间隙地收纳在供电主体14的位置限制部14e之间,被限制部42d分别与所对应的位置限制部14e在y方向卡合。
夹紧部42c由具有截面大致コ字形状的突起构成,该突起从一方的滑接片42a的外面侧下缘部的中央部分起,在连结片42b的外面上延伸至另一方的滑接片42a的外面侧下缘部的中央部分,并且朝向外侧突出。
此外,夹紧部42c与具有大致棱柱形状的突起34形成为一体。
卡爪43(卡合装置)从一方的滑接片42a的上缘向上方(z方向)延伸设置。而且,卡爪43具有弹性臂部43a和钩部43b。
弹性臂部43a构成为可向母线的板厚方向(x方向)挠性变形。
钩部43b配置在弹性臂部43a的前端,可卡合于供电主体14的上缘部。
接下来,说明夹具41的组装顺序。
如图8的(a)、(b)、图9的(a)、(b)所示,首先,在夹具主体42的コ字槽内收纳供电主体14的下缘部分,同时使夹具41从下方向上方滑动。在这里,对于卡爪43而言,弹性臂部43a挠曲,钩部43b搭在供电主体14的板面上且进行移动。
而且,当连结片42b到达供电主体14的下缘部时,弹性臂部43a弹性恢复,钩部43b卡合于供电主体14的上缘。
通过以上动作,将夹具41组装到供电主体14。
对于利用这样的顺序组装到供电主体14的夹具41而言,被限制在供电主体14上的移动。
也就是说,向板厚方向(x方向)的移动限制是通过使相面对的滑接片42a抵接于供电主体14的板面来实施的。
向供电主体14的延伸方向(y方向)的移动限制是通过使作为被限制部42d的连结片42b的各两端部与对应的位置限制部14e卡合来实施的。
针对向上下方向(z方向)的移动限制,向上方向的移动限制是通过使连结片42b抵接于供电主体14的下缘部来实施的,向下方向的移动限制是通过使卡爪43与供电主体14的上缘卡合来实施的。
如图10所示,包覆部33是在利用金属模51夹持设定于夹具41的夹紧部42c,将夹具41连同供电主体14在金属模51的腔体52内定位了的状态下模塑而成。
也就是说,包覆部33对包含进行夹具41的移动限制的位置限制部14e在内的、供电主体14与线圈侧端子12之间的连结部分。
此外,包覆部33以其表面与夹紧部42c的表面收纳在同一平面的方式被模塑。
如图2、图3所示,树脂保持部21是利用具有绝缘性的树脂材料的模塑而形成。另外,树脂保持部21以将3相的各线圈侧端子12保持在与规定的导体107的可连接位置的同时,与端子台(未图示)的位置相配合地保持3相的各外部侧端子13的位置的方式进行连结。
接下来,说明模塑的顺序。
首先,按照上述的顺序将夹具41组装到图8的(a)、(b)所示的供电主体14(参照图9)。
接下来,将供电主体14连同组装好的夹具41配置在固定金属模51b的腔体52内(参照图10)。
然后,使移动金属模51a与固定金属模51b重叠以闭合腔体52。在此,夹持部55抵接于夹具41的夹紧部42c,并且弯曲部14a借助夹紧部42c固定在腔体52内。
然后,经由料口53向腔体52内注塑熔融树脂。
之后,使熔融树脂冷却并固化,从金属模51取出供电体11,从而制成供电体11(参照图7)。
接下来,说明本实施方式的供电体11的作用效果。
在本实施方式中,将夹具41组装到供电主体14,从夹具41上开始进行树脂模塑,从而形成线圈侧保护部31a(保护部)。
由此,能够抑制由于在位于线圈侧端子12附近的供电主体14的部位进行线圈侧保护部31a模塑所产生的线圈侧端子12前端部分的位置精度的下降。