旋转电机

摘要

本发明的旋转电机中，使圆环状的由金属材料构成的固定构件(14)与结线板(13)一体成形来构成结线板结构体(9)，其中所述结线板(13)由多个总线(11)以及对总线进行固定和保持的托架(12)构成，固定构件(14)具有与对定子(4)进行保持的框架(8)相抵接的圆环部(14a)，利用该圆环部面的整体或一部分来与框架(8)固定。

权利要求

1.一种旋转电机，包括：

转子，该转子安装于转轴的外周，并与转轴一起旋转；

定子，该定子由与所述转子相对配置且设置有多个齿部的铁心、设置在所述铁心的转轴轴线方向端面上的绝缘体、以及经由所述绝缘体卷绕在所述齿部周围的线圈构成；

框架，该框架对所述定子进行固定和保持，且由金属材料构成；以及结线板，该结线板由多个总线以及托架构成，该多个总线对所述线圈的终端和供电部进行连接，并由导电性材料构成，该托架将多个所述总线一并地进行固定和保持，且由绝缘性材料构成，该旋转电机的特征在于，

使以所述转轴轴线为中心呈圆环形状且由金属材料构成的固定构件与所述结线板一体成形来构成结线板结构体，所述结线板结构体以所述固定构件的圆环部为抵接面来固定于所述框架。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体中，所述固定构件的圆环部与所述框架接合，并与所述绝缘体相抵接。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体的固定构件上形成有与所述框架的转轴轴向方向的端部相卡合的突起。

4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体中，通过焊接或压入或热压嵌合使所述固定构件固定于所述框架。

5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体中，通过焊接或压入或热压嵌合使所述固定构件固定于所述框架。

6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体具有形成在固定构件的圆环部的周向上的多个脚部，利用该脚部与结线板一体成形，并利用该脚部在结线板与固定构件之间设置有在周向上划分出的多个开口。

7.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体具有形成在固定构件的圆环部的周向上的多个脚部，利用该脚部与结线板一体成形，并利用该脚部在结线板与固定构件之间设置有在周向上划分出的多个开口。

8.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体具有形成在固定构件的圆环部的周向上的多个脚部，利用该脚部与结线板一体成形，并利用该脚部在结线板与固定构件之间设置有在周向上划分出的多个开口。

9.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，所述结线板结构体中，固定构件的圆环部的轴向厚度大于径向厚度。

说明书

旋转电机

技术领域

[0001] 本发明涉及旋转电机，尤其涉及一种使用利用托架以呈规定间隔配置的状态对总线进行保持的结线板以作为对定子的电连接单元的旋转电机。

背景技术

[0002] 在现有的旋转电机中，为了将利用托架对多个总线进行一体固定并保持而构成的结线板固定在旋转电机上，有时会在结线板的、固定并保持总线的托架上设置脚部形状，使其与转子的外周部卡合来固定。

[0003] (例如，参照专利文献1)

[0004] 此外，有时也利用树脂模塑来与定子一体成形。

[0005] (例如，参照专利文献2)

[0006] 有时也在结线板侧和定子侧分别设置由突起和孔构成的卡合部，在卡合的状态下利用铆钉等对结线板进行固定。(例如专利文献3)

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本专利特许第5028869号(图1、图5)

[0010] 专利文献2：日本专利特许第4900215号(图2)

[0011] 专利文献3：日本专利特开平2012-080602(图2)

发明内容

[0012] 发明所要解决的技术问题

[0013] 然而，在专利文献1中，由于利用树脂构成脚部，因此是大输出且大重量的旋转电机，若在对结线板施加较大的机械负荷(振动、冲击)的环境下使用，则存在强度较弱的问题。

[0014] 此外，在专利文献2中，由于为了固定结线结构需要将整个定子放入成形金属模，因此设备规模较大，且由于定子是组装部件，因此在进行适当密封方面存在技术上的困难。

[0015] 另外，专利文献3与专利文献1同样，存在高负荷环境下的固定强度不足的问题。

[0016] 电动车EV(Electric Vehicle)、混合动力汽车HEV(Hybrid Electric Vehicle)所使用的旋转电机要求小型且高输出。

[0017] 另一方面，为了对来自外部的振动、冲击等机械性负载确保总线的电连接以及绝缘状态，需要高强度、高刚性的固定单元，但通常为了提高固定强度，需要增大固定结构或采用模塑成形这样大规模的方式，因而存在向旋转电机内供电的结线结构大型化、大质量化的问题。

[0018] 本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于提供一种小型且容易生产、并且具有高强度和高刚性的结线结构的旋转电机。

[0019] 解决技术问题所采用的技术方案

[0020] 本发明的旋转电机包括：转子，该转子安装于转轴的外周，并与转轴一起旋转；

[0021] 定子，该定子由与所述转子相对配置且设置有多个齿的铁心、设置在所述铁心的转轴轴线方向端面上的绝缘体、以及经由所述绝缘体卷绕在所述齿部周围的线圈构成；框架，该框架对所述定子进行固定和保持，且由金属材料构成；以及结线板，该结线板由多个总线以及托架构成，该多个总线对所述线圈的终端和供电部进行连接，并由导电性材料构成，该托架将多个所述总线一并地进行固定和保持，该旋转电机的特征在于，使以所述转轴轴线为中心呈圆环形状且由金属材料构成的固定构件与所述结线板一体成形来构成结线板结构体，所述结线板结构体以所述固定构件的圆环部为抵接面来固定于所述定子的支承体。

[0022] 此外，所述结线板结构体中，所述固定构件的圆环部与所述框架接合，并与所述绝缘体相抵接。

[0023] 发明效果

[0024] 根据本发明的旋转电机，结线板结构体中，结线板与圆环形状的固定构件为一体结构，因此结线板结构体自身的刚性较高。

[0025] 此外，由于固定构件与旋转电极之间彼此通过金属互相结合，因此能容易地实现紧凑且高强度的接合，能使旋转电机小型化。

[0026] 因此，能在不使用大规模生产设备的情况下将结线板组装到旋转电机。

[0027] 关于本发明的上述及其他目的、特征、效果，可以从以下实施方式中的详细说明及附图的记载来进一步明确。

附图说明

[0028] 图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的剖视图。

[0029] 图2是表示本发明的实施方式1中的结线板结构体的立体图。

[0030] 图3是表示本发明的实施方式1中的总线的形状的立体图。

[0031] 图4是表示从上方观察图1的截面A的旋转电机的俯视图。

[0032] 图5是图4的截面B上的接合部附近的局部剖视图。

[0033] 图6是图4的截面C上的突起部附近的局部剖视图。

[0034] 图7是表示本发明的实施方式2的除旋转电机的外壳以外的部分的剖视图。

[0035] 图8是表示本发明的实施方式3的除旋转电机的外壳以外的部分的剖视图。

[0036] 图9是表示本发明的实施方式3中的固定构件的俯视图。

[0037] 图10是图9的截面D的局部剖视图。

具体实施方式

[0038] 下面，参照附图对本发明的旋转电机的实施方式进行说明。此外，在各图中，相同标号表示相同或相当的部分。

[0039] 实施方式1.

[0040] 图1是表示本发明实施方式1的旋转电机的剖视图，图2是表示实施方式1的结线板结构体的立体图，图3是表示实施方式1的总线的形状的立体图。首先参照图1对整体结构进行说明。

[0041] 图1中，在外壳1上以可自由旋转的方式安装有转轴3，该转轴3的外周安装有转子2，并与转子3一起旋转。以转轴3的轴线为中心，在转子3的外周上与转子相对地设有定子4。

[0042] 定子4由在内周侧设有多个齿部的铁心5、设置在齿部的轴向两端的绝缘体6、以及经由绝缘体6卷绕在齿部周围的线圈7构成，该定子4经由金属性的框架8安装在外壳1的内侧。

[0043] 后述的图2中说明的结线板结构体9的转轴轴线方向的底面与绝缘体6抵接并固定，并在与框架8的内周面相抵接的状态下固定于框架8。

[0044] 线圈7的同相的线圈终端彼此经由结线板结构体9相连，一部分相与供电部10的规定相相连。

[0045] 接下来，参照图1、图2说明结线板结构体9的结构。

[0046] 结线板结构体9由结线板13、以及与结线板13一体成形且由板状的金属材料构成的固定构件14构成，该结线板13由多个总线11、以及以确保总线11彼此以及与周边的导电性部件有足够的绝缘距离的位置对总线11进行保持的托架12构成。

[0047] 固定构件14如图2所示，由在板厚方向上弯曲且呈圆环形状的圆环部14a、从圆环部14a的轴向端面突出并在中途向径向弯曲然后前端部与结线板13的侧面一体化的多个脚部14b、以及设置在圆环部14a上的多个突起部14c构成。

[0048] 由此，在结线板结构体9上的结线板13与固定构件14之间形成有由脚部14b在周向上划分出的多个开口9a。

[0049] 接下来，参照图3说明总线11的形状。

[0050] 总线11具有将线圈终端7a(参照后述的图4)的U、V、W的三相相互连接并分别与供电部10的对应部位连接的三根总线111、112、113、以及将线圈终端7a的中性点彼此相连的总线114。

[0051] 总线111、112、113、114上分别设有多个线圈连接端子11a，以与对应的线圈终端7a相连，这些线圈连接端子11a通过总线圆环部相连。

[0052] 总线111、112、113具有用于与供电部10连接的供电端子11c。

[0053] 接下来，参照图4～图6说明如上所述构成的结线板结构体9与旋转电机的接合构造。

[0054] 图4是从上方观察图1的截面A的旋转电机的俯视图，图5是图4的截面B上的接合部附近的局部剖视图，图6是图4的截面C上的突起部附近的局部剖视图。

[0055] 如图4～图6所示，结线板结构体9以圆环部14a与框架8的内周面抵接且突起部14c与框架8的转轴轴线方向的端部8a抵接的方式安装在对定子4进行保持的框架8上，并通过设置在圆环部14a与框架8内周面的抵接面上的多个焊接部15来相接合。

[0056] 另外，这里使用的接合方法为TIG焊接，但也能利用MIG焊接、点焊等不同的方法来进行接合。

[0057] 线圈终端7a与线圈连接端子11a通过开口9a内部并进行连接。

[0058] 根据以上结构的本发明实施方式1的旋转电机，能获得如下优异的作用效果。

[0059] (1)结线板结构体9通过与由金属材料构成的固定构件14一体成形，从而能获得高强度和高刚性。

[0060] (2)由于结线板结构体9与框架8为金属之间的接合，因此能在较小的接合部位15上获得较高的接合强度。

[0061] (3)由于结线板结构体9以圆环部14a沿着框架8的方式安装，因此，上述较小的接合部15以外，没有固定用的结构来占用空间。由此，能使旋转电机的尺寸小型化。

[0062] (4)由于结线板结构体9利用绝缘体6和框架8在两个部位上进行固定，因此能以较高的强度和刚性进行安装。

[0063] (5)结线板结构体9在组装作业中利用框架8内周面和圆环部14a来进行径向的定位，能利用框架8的转轴轴线方向的端部8a和突起部14c进行轴向的定位。因此，能容易地以高精度设定安装位置，生产性得以提高。

[0064] (6)由于结线板结构体9通过焊接接合，因此能在不使用螺钉、树脂等添加部件的情况下进行固定。此外，由于不需要设置螺钉孔等安装结构、树脂填充的空间，因此能缩小接合部。

[0065] (7)由于结线板结构体9中，线圈终端7a与线圈连接端子11a通过开口9a进行连接，因此无需使布线绕行，因此能缩小结线板周围的结构。

[0066] (8)而且，通过设置开口9a，能通过开口9a来使旋转电机内的流体循环，并且能使结线板13与线圈7的轴向端部以及铁心轴向端面较多露出，而且固定用的结构不占用空间，因此能增大在旋转电机内循环的流体的流路，从而能有效地使定子4以及结线板13冷却。

[0067] (9)结线板结构体9通过在固定构件14的脚部14b上设置弯曲，并使圆环部14a形成为轴向厚度大于径向厚度的圆筒形状，从而能形成牢固的立体结构。由此，能以较少的材料来有效地提高结构的强度和刚性。

[0068] 实施方式2.

[0069] 图7是表示本发明的实施方式2的除旋转电机的外壳以外的部分的剖视图。

[0070] 该实施方式2的旋转电机在固定构件14与结线板13一体成形的情况下，将圆环部14a直接埋入结线板13。

[0071] 该实施方式2中，在结线板13上插入了没有接缝的完整圆环、即圆环部14a，结线板结构体9在圆环部14a的露出面上通过压入而固定于框架8的内周面。

[0072] 根据本实施方式2的结构，结线板结构体9仅在轴向上压入来进行固定，因此进一步简化了组装工序。另外，本实施方式中，根据结线板固定所需的强度，也能利用热压嵌合来进行固定。

[0073] 此外，由于结线板13直接固定于框架8，因此能获得高强度和高刚性。

[0074] 实施方式3.

[0075] 图8是表示本发明实施方式3的除旋转电机的外壳以外的部分的剖视图，图9是表示实施方式3的固定构件的俯视图，图10是图9的截面D上的局部剖视图。

[0076] 图8～图10中，固定构件14通过拉深加工和冲压加工来成形，圆环部14a形成没有接缝的圆环，且在整个四周具有弯曲部14d。圆环部14a与框架8的外周面相抵接，结线板结构体9通过沿着抵接面设置的多个焊接部15进行接合。本实施方式3中，通过从侧面进行的点焊来形成焊接部15。

[0077] 对结线板结构体9进行固定时的轴向定位通过在轴向上与绝缘体6相抵接来完成，通过在焊接时施加一定压力进行按压并固定，使得托架12在绝缘体6被施加压力的状态下固定。

[0078] 在以上结构的实施方式3的结构中，由于圆环部14a为没有接缝的圆环，且固定构件14在脚部14b以外的整个四周具有弯曲部14d，因此能具有更高的强度和刚性。

[0079] 工业上的实用性

[0080] 本发明涉及搭载在汽车中的旋转电机的结线结构，适用于电动车、混合动力汽车等小型且要求高输出的旋转电机。

[0081] 标号说明

[0082] 1   外壳

[0083] 2   转子

[0084] 3   转轴

[0085] 4   定子

[0086] 5   铁心

[0087] 6   绝缘体

[0088] 7   线圈

[0089] 7a   线圈终端

[0090] 8   框架

[0091] 8a   框架端部

[0092] 9   结线板结构体

[0093] 9a   开口

[0094] 10   供电部

[0095] 11、111、112、113、114  总线

[0096] 11a   线圈连接端子

[0097] 11c   供电端子

[0098] 12   托架

[0099] 13   结线板

[0100] 14   固定构件

[0101] 14a   圆环部

[0102] 14b   脚部

[0103] 14c   突起部

[0104] 14d   弯曲部

[0105] 15   焊接部