CN1893236A - 无刷电机的中央电力分配构件,设置有该构件的无刷电机以及组装它的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是能够使多个母线圆周定位。每个母线10都形成有以间距圆周设置的多个平直部分14。由于通过连接平行设置的平直部分14，多个母线10在多个圆周间隔位置处捆扎，所以在不彼此圆周移动的情况下，母线10可以高精度定位。这能够避免舌片16之间的间距和端子18之间的间距与校正间距偏离。

Description

无刷电机的中央电力分配构件， 设置有该构件的无刷电机以及组装它的方法

本发明涉及无刷电机，最好是汽车的薄无刷电机的中央电力分配构件，还涉及设置有该构件的无刷电机和组装它的方法。

在汽车的薄无刷电机中，转子由环形定子环绕，该定子包括由线圈制成的多个磁极，和用于向磁极供电的环形中央电力分配构件。在日本未审专利公开No.2003-134724中公开了这种中央电力分配构件的一个例子。该构件通过利用捆扎构件将多个环形母线(busbar)同心捆扎构成。每个母线都设置有与磁极的线圈的末端连接的多个舌片，和将与电池侧电路的线连接的端子。

由于母线在上述已知中央电力分配构件中为圆形，所以难以将多个母线高精度圆周定位，并且舌片之间的间隔和端子之间的间隔可以偏离。

鉴于上述问题，本发明进行了改进，并且其目的在于使多个母线能够彼此基本圆周定位。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明，提供一种无刷电机的中央电力分配构件，用于向定子的线圈供电，该中央电力分配构件包括多个捆扎的基本环形的母线，每个母线都设置有将与线圈连接的至少一个供电端子和舌片，其中：

每个母线都形成有以间距圆周设置的多个基本平直部分，及

通过连接基本平行设置的基本平直部分，在多个圆周间隔位置处捆扎该多个母线。

由于通过将基本平行设置的基本平直部分连接，该多个母线在多个圆周间隔的位置处受到捆扎，所以在不彼此圆周移动的情况下，该母线能够高精度定位，从而避免舌片之间的间隔和端子之间的间隔与校正间隔偏离。

根据本发明的优选实施例，提供汽车的薄无刷电机的中央电力分配构件，用于向定子的线圈供电，通过捆扎多个环形母线形成中央电力分配构件，每个母线都设置有将与线圈连接的供电端子和舌片，其中：

每个母线都形成有以间距圆周设置的多个平直部分，及

通过将平行设置的平直部分连接，多个母线在多个圆周间隔的位置处受到捆扎。

优选地，通过最好由合成树脂制成的一个或多个夹子将母线彼此捆扎，形成中央电力分配构件。

更为优选地，通过彼此成(预设的或可预设的)角度连接多个基本平直部分，每个母线都形成基本具有环形。

由于在长而窄的金属材料弯曲成弧形的情况下，非常可能或不可避免地发生回弹，所以难以对高精度曲率的弧形进行抛光(finish)。在这方面，由于只包括多个基本平直部分，所以可以高精度弯曲母线。

更优选地，通过将母线的一部分弯曲成以折叠状态突出来形成舌片。

由于舌片和母线彼此整体或一体形成，与舌片是和母线分开且固定到母线上的部件这种情况相比，可以减少部件的数量。

更优选地，每个母线都通过将线材弯曲形成，该线材中至少一个单芯线由绝缘涂层覆盖。

更为优选地，一对连接末端部分具有至少部分去除的绝缘涂层，以至少部分暴露该至少一个单芯线，并且端子可以与该单芯线的暴露区域电连接。

更优选地，填料至少部分填入与连接末端部分相邻的空间中，从而连接末端部分可以彼此保持绝缘。

最为优选地，母线基本同轴设置，同时沿着轴向以给定间距间隔开。

根据本发明，还提供无刷电机，尤其是汽车的薄无刷电机，它包括本发明或其优选实施例所述的用于向定子的线圈供电的中央电力分配构件。

根据本发明，还提供一种无刷电机的中央电力分配构件的组装方法，所述中央电力分配构件用于向定子线圈供电，该方法包括如下步骤：

提供多个基本环形的母线，每个母线都设置有将与线圈连接的至少一个供电端子和舌片，

使每个母线都形成有以间距圆周设置的多个基本平直部分，及

通过将基本平行设置的基本平直部分连接，在多个圆周间隔的位置处捆扎多个母线。

由于通过将基本平行设置的基本平直部分连接，在多个圆周间隔位置处捆扎多个母线，所以在不彼此圆周移动的情况下，可以以高精度定位母线，从而避免舌片之间的间距和端子之间的间距与校正间距偏离。

在读过优选实施例和附图的详细描述之后，本发明的这些和其他目的、特征和优点将变得明确。应当理解，尽管各实施例是分开描述的，但是其单个特征可以组合到其他实施例中。

附图1是一个实施例的正视图，

附图2是母线的正视图，

附图3是示出端子的部分放大正视图，

附图4是示出该端子的部分放大平面图，

附图5是示出该端子的部分放大侧视图，

附图6是示出夹子和母线的捆扎部分的部分放大剖视图，及

附图7是舌片的部分放大正视图。

下文中，参照附图1至7描述本发明的一个优选实施例。本实施例的电机最好为三相交流无刷电机，带有将安装在混合电力汽车上的数对(例如，六对)电极，它将设置在发动机(未示出)和变速器(未示出)之间的窄间隙中，并且设置有最好基本同轴联接到发动机的水平曲轴(未示出)上的转子(未示出)，基本同心环绕该转子的环形定子(未示出)，和基本同心环绕定子的环形中央电力分配构件D。该定子包括最好通过在磁心(未示出)上缠绕线圈形成的多个磁极(未示出)，并且磁极基本沿着与定子同心的圆周以给定(预设的或可预设的)间距设置。线圈的相对末端从相应磁极基本径向向外(朝中央电力分配构件)拉出。

中央电力分配构件D设置用于向定子的线圈供电，并包括一个或多个(例如，三个)母线10，一个或多个(例如，十八个)夹子24、26，和一个或多个(例如，三个)端子18。

每个母线10都通过弯曲线材11形成，并最好整体具有带有特定数量(例如，十八个)顶点的基本正多边形形状，在该线材中，单芯线12(最好具有基本圆形横截面并由金属或导电材料制成)由绝缘涂层13覆盖。更为具体地，每个母线10都包括特定数量(例如，十八个)的基本平直部分14，特定舌片数量的(例如，六个)舌片15和一个或多个(例如，两个)连接末端部分17。

在特定数量的(例如，十八个)平直部分14中，一部分(例如，十五个)分成第一至第五平直部分行15A至15E，其余的(例如，三个)平直部分14以预定角度(最好基本以160°)在每行中彼此连接。第一至第五平直部分行15A至15E最好经过舌片16按照该顺序首尾相接，并且相邻平直部分行15A至15E彼此成预定角度(最好基本160°)。舌片16弯曲成基本U形，该U形在相应平直部分行15A至15E的末端处，即在相邻平直部分行15A至15E之间的边界处基本径向向内突出。每个舌片都使绝缘涂层13至少部分去除，以至少部分暴露单芯线12，线圈的末端通过熔化等与单芯线的暴露区域电连接。

通过彼此以预设角度(最好基本以160°)首尾相接地连接，其余(例如，三个)平直部分14构成或形成另一个(例如，第六)平直部分行15F，并且第六平直部分行15F的相对末端经过最好具有与上述基本相同形状的舌片16与相邻(第一和第五)平直部分行15A、15E连接。两个连接末端部分17从(第六)平直部分行15F的中间或中央平直部分14的中间部件(最好从基本中央部件)基本平行和/或彼此紧密接触延伸。两个连接末端部分17基本在径向向外的方向上(附图2和3中向上)延伸，然后弯曲成基本在轴向AD上延伸，从而最好基本成“L”形。如附图4中所示，考虑到多个(例如，三个)母线10在轴向AD上基本首尾相接地设置，连接末端部分17的延伸长度根据母线10而有所不同。

一对连接末端部分17的延伸末端的绝缘涂层13至少部分去除，以至少部分暴露单芯线12，并且端子18可以与单芯线12的暴露区域电连接。端子18最好由导电或金属片制成，和/或由连接板部分19(最好基本平行于轴向AD)与(最好以不等于0°或180°的角度，最好基本以直角(基本在径向上)从连接板部分19延伸的)(最好基本L形的)安装板部分20的整体或一体组件制成。一个或多个，最好是一对压接件21从连接板部分19的(最好基本相对的)横向边缘以可折叠的方式延伸，并且单芯线12在连接末端部分17处的暴露区域最好通过挤压在连接板部分19和相应一个或多个压接件21之间固定或者可以固定到端子18上。安装板部分20形成有安装孔22，该安装孔22最好基本在轴向AD上穿透安装板部分20。与逆变器(未示出)连接的线(未示出)将与该安装板部分20连接，并且电力将经过该安装板部分20供给到母线10。

由于如上所述，相应母线10的连接末端部分17的延伸部分的长度基本在轴向AD上彼此不同，所以在如后面所述，三个母线10受到捆扎，同时以特定(预设的或可预设的)位置关系沿着轴向AD首尾相接设置的情况下，所有母线10的安装板20的位置相对于轴向AD基本对齐，如附图4中所示。

该多个(例如，三个)母线10以给定(预设的或可预设的)间距基本沿着轴向AD首尾相接地基本同轴设置。最好由合成树脂制成的一种或多种(例如，三种)夹子24、26、29用作用于捆扎多个(例如，三个)母线10的装置。每个(最好基本板状的)夹子24最好基本整体上处于矩形平板的形式，并且多个(例如，三个)平直保持凹槽25基本彼此平行并以特定(预设的或可预设的)间距形成在其一个平板表面中或平板表面上。保持凹槽25最好具有弧形或圆形横截面，并且其内径最好基本等于(最好是线材11的)母线10的外径。另一方面，每个端子夹26都是一对(最好基本是平的)板部分27和/或基本U形弯曲部分28的整体或一体组件，该平板部分以其平板表面最好处于基本相同高度的方式彼此间隔开，该弯曲部分联接两个半部分27的末端边缘，每个末端边缘都形成有一个或多个，例如三个保持凹槽25，该保持凹槽具有与(最好基本板状的)夹子24相同的形状。每个内夹29都最好为块(厚板)的形式，并具有未说明的保持凹槽，连接末端部分17的弯曲基础末端至少部分安装到该保持凹槽中。

该多个(例如，三个)母线10基本同轴设置，同时以给定(预设的或可预设的)间距沿着轴向AD间隔开，并最好圆周定位，使得相应平直部分14基本彼此平行设置。此时，多个(例如，三个)端子18彼此以预设角度(最好基本为20°)相对于彼此圆周移动。在该状态下，多个(例如，十八个)舌片16以均匀间距(最好基本为20°)设置，并且每个母线10的端子18都定位成基本与另两个母线10的两个基本平直部分14的中间部分(最好基本是中央部分)相对应，在由多个(例如，十八个)舌片16分隔的多个(例如，十八个)区域中，该另两个母线基本平行地设置在端子18存在的多个(例如，三个)区域的每个区域中。而且，在不存在端子18的其余(例如，第十五个)区域的每个区域中，多个(例如，三个)平直部分14沿着轴向AD基本平行设置。

前述夹子24、26、29装配在基本沿着圆周方向彼此相邻的舌片16之间。具体地，每个(最好基本为板状的)夹子24都装配使得，将保持凹槽25从径向外侧至少部分安装到基本平行设置的相应(三个)平直部分14上，从而相应的(三个)平直部分14经过(最好基本为板状的)夹子24在彼此圆周间隔的相应(第十五个)位置处保持基本平行的位置关系。而且，每个端子夹26组装成至少部分将弯曲部分28安装到连接末端部分17上和/或至少部分将保持凹槽25安装到相应(三个)平直部分14上，该平直部分从径向向外侧基本平行设置，从而包括与端子18相连接的平直部分14在内的相应(三个)平直部分14经过一个或多个(例如，三个)圆周相邻位置处的端子夹26保持基本平行的位置关系。而且，每个内夹29都组装成将其保持凹槽(未示出)安装到连接末端部分17的基础末端上，并封闭端子夹28的弯曲部分28的内部开口。(最好由树脂制成的或含有树脂的)填料(未示出)至少部分填充到由弯曲部分28和内夹29封闭的空间中，以至少部分填满位于该空间中的连接末端部分17之间的间隙。用这种方法，即使当连接末端部分17弯曲时，绝缘涂层13撕裂，暴露单芯线12，连接末端部分17也可以保持彼此绝缘。

如上所述，根据本实施例，每个母线14都形成有以特定(预设的或可预设的)间距圆周设置的多个基本平直部分14，并且多个母线10通过连接基本平行设置的平直部分14最好在多个圆周间隔位置处捆扎。于是，在不相对于彼此圆周移动的情况下，母线10可以高精度定位，从而避免舌片16之间的间距和端子18之间的间距与校正间距偏离。

如果窄而长的金属材料弯曲成弧形，则由于弯曲的弧形基本位于弹性极限附近或基本在弹性极限中，所以回弹不可避免。因此，难以对高精度曲率的弧线进行抛光。在这方面，由于母线10通过彼此以(预设的或可预设的)角度相继连接多个基本平直部分14形成，即母线10只包括多个基本平直部分14，所以母线10以超过单芯线12的弹性极限的大曲率弹性变形。因此，基本在不受回弹影响的情况下，通过以高精度弯曲可以形成母线10。

最好通过将母线的部分以折叠方式(基本V或U型)弯曲成突出来形成舌片16，因此与母线10是整体的或一体的。于是，与舌片16是和母线10分开且固定到母线10上的部件这种情况相比，可以减少部件数量。

因此，为了使多个母线能够圆周定位，每个母线10都形成有以特定(预设的或可预设的)间距圆周设置的多个基本平直部分14。由于通过连接基本平行设置的基本平直部分14，多个母线10在一个或多个，最好是多个圆周间隔位置处捆扎，所以在彼此不圆周移动的情况下，母线10可以以高精度定位。这能够避免舌片16之间的间距和端子18之间的间距与校正间距偏离。

<其他实施例>

本发明不仅局限于上面所述和说明的实施例。例如，下述实施例也在由权利要求限定的本发明的技术范围内。除了下述实施例，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下，可以作出各种改变。

(1)尽管在前述实施例中，母线只包括基本平直部分，但是根据本发明，母线可以形成使得，多个基本平直部分和/或多个弓形部分交替彼此连接。

(2)尽管在前述实施例中，舌片与母线整体或一体形成，但是根据本发明，它们可以是与母线分离的部件。

(3)尽管在前述实施例中，母线通过弯曲线材形成，但是根据本发明，它们也可以通过弯曲带形或条形材料形成。

(4)尽管在前述实施例中，舌片为基本U形，但是根据本发明，它们也可以是三角形或V形、I形、梯形或弓形。

(5)尽管在前述实施例中，母线的数量为三个，但是本发明也可以应用于母线的数量为两个、四个或更多的情况。

(6)尽管在前述实施例中，一个母线中的多个舌片为六个，但是本发明也可以应用于除了六个之外的其他情况，即设置有一个或多个舌片。

(7)尽管在前述实施例中，在将线圈与母线连接之后，去除绝缘涂层，以至少部分暴露单芯线，但是磁线(或具有磁性的线)可以用作母线的线材，并且单芯线可以与线圈连接，而绝缘涂层最好在例如连接之后熔化。

(8)尽管在前述实施例中，单芯线由绝缘涂层覆盖的线材用作母线，但是根据本发明，也可以使用没有绝缘涂层覆盖的单芯线暴露的线材。

(9)由于在前述实施例中使用具有六对电极的三相交流电机，所以圆周相邻的平直部分彼此大约160°。然而，根据本发明，根据电机的电极数量和使用交流电或直流电，母线能够具有最佳的多边形。

(10)尽管在前述实施例中，夹子最好安装在所有平直部分上，但是根据本发明，夹子的数量可以是保持母线最小需要的数量。

(11)尽管在上述实施例中，母线由一个或多个夹子捆扎，但是应当理解，它们可以由任何其他方法捆扎，如通过将树脂块与母线共同成型，通过将母线的至少一部分彼此熔化，通过粘结、压接等。

附图标记列表

D     中央电力分配构件

10    母线

14    平直部分

16    舌片

18    端子

Claims (10)

1.无刷电机的中央电力分配构件(D)，用于向定子的线圈供电，该中央电力分配构件(D)包括多个捆扎的基本环形的母线(10)，每个母线(10)都设置有将与线圈连接的至少一个供电端子(18)和舌片(16)，其中：

每个母线(10)都形成有以间距圆周设置的多个基本平直部分(14)，及

通过连接基本平行设置的基本平直部分(14)，在多个圆周间隔位置处捆扎该多个母线(10)。

2.如权利要求1所述的中央电力分配构件(D)，其中，母线(10)通过一个或多个最好由合成树脂制成的夹子(24；26；29)彼此捆扎，形成中央电力分配构件(D)。

3.如前述权利要求中的一个或多个所述的中央电力分配构件(D)，其中，通过将多个基本平直部分(14)彼此呈角度连接，每个母线(10)都形成基本为环形。

4.如前述权利要求中的一个或多个所述的中央电力分配构件(D)，其中，通过将母线(10)的部分弯曲成以折叠状态突出，形成舌片(16)。

5.如权利要求中的一个或多个所述的中央电力分配构件(D)，其中，每个母线(10)都通过弯曲线材(11)形成，在线材(11)中，至少一个单芯线(12)由绝缘涂层(13)覆盖。

6.如权利要求5所述的中央电力分配构件(D)，其中，一对连接末端部分(17)使绝缘涂层(13)至少部分去除，以至少部分暴露该至少一个单芯线(12)，并且端子(18)可以与单芯线(12)的暴露部分电连接。

7.如权利要求6所述的中央电力分配构件(D)，其中，填料至少部分填充到与连接末端部分(17)相邻的空间中，使得连接末端部分(17)可以彼此保持绝缘。

8.如权利要求中的一个或多个所述的中央电力分配构件(D)，其中，母线(10)基本同轴设置，同时沿着轴向(AD)以给定间距间隔开。

9.无刷电机，包括如权利要求中的一个或多个所述的用于向定子线圈供电的中央电力分配构件(D)。

10.无刷电机的中央电力分配构件(D)的组装方法，所述中央电力分配构件(D)用于向定子线圈供电，该方法包括如下步骤：

提供多个基本环形的母线(10)，每个母线都设置有将与线圈连接的至少一个供电端子(18)和舌片(16)，

使每个母线(10)都形成有以间距圆周设置的多个基本平直部分(14)，及

通过将基本平行设置的基本平直部分(14)连接，在多个圆周间隔的位置处捆扎多个母线(10)。

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