专利名称：车用旋转电机的配线部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用旋转电机的配线部件，这种旋转电机用于电动车、混合动力车等的动力系(power train)。
背景技术：
车用旋转电机一般而言包括由多个分段式铁芯构成的定子，多个分段式铁芯布置在定子的周向以便提高定子内的线圈占有率。各分段式铁芯通过在其周围卷绕铜线制备而成。将分段式铁芯的各端部与配线部件相连接，并且经由配线部件向分段式铁芯供电。JP2010-110144A中披露了一种周知的配线部件，包括多个区段金属丝(金属丝节段，segment wire)，区段金属丝由导线制成，并且布置在周向以形成环状，以及，各区段金属丝包括凸出部，以使主体部的两个端部在径向弯曲的方式，在区段金属丝的两个端部处形成凸出部；以及，直立部，以在凸出部于径向凸出的位置处对各凸出部的一个端部进行弯曲的方式，在凸出部的端部处分别形成直立部。在供电端子处，使彼此相邻的两个直立部结合ο然而，根据周知的旋转电机，因为对凸出部和直立部施加弯曲加工，需要设置与凸出部和直立部各自的弯曲部相对应的空间，从而，增大了凸出部在径向的凸出量，并且增大了配线部件的外径。此外，因为对凸出部和直立部各自施加弯曲加工，区段金属丝的各端部形成为三维形状，从而，降低了弯曲加工性。因此，需要提供一种车用配线部件，其具有相对较小的外径，并且具有良好的弯曲加工性。
发明内容
根据本发明的一方面，一种车用旋转电机的配线部件，包括设置在旋转电机处形成为环状的区段金属丝，区段金属丝由导电线材制成，并且布置在旋转电机的周向，其中， 区段金属丝包括主体部，其具有第一直部；第二直部，其于主体部的各端部处通过在旋转电机的径向进行弯曲而形成，以在第一直部与第二直部之间具有钝角；以及，直立部，其于第二直部处通过在旋转电机的旋转轴方向进行弯曲而形成，以及，其中，使彼此相邻的区段金属丝的直立部互相导电。在这种构造中，因为使区段金属丝的各端部以钝角在大致径向上进行弯曲以便形成第二直部，形成第二直部而保持定子外径增量较小。此外，因为第二直部可靠地形成于区段金属丝的各端部，可以将常用加工机床用于制备本区段金属丝，从而，提高了弯曲加工性。根据本发明的另一方面，通过熔融使彼此相邻的区段金属丝的直立部结合因为彼此相邻的直立部利用熔融结合在一起以使其互相导电，使直立部可靠并牢固地结合在一起。根据本发明的又一方面，以这样一种方式设置多个配线部件，使得配线部件在旋转电机的旋转轴方向共轴。因为以金属丝绕线在旋转轴方向共轴的方式布置金属丝绕线，即使增加相数，也不会改变定子的外径。根据本发明的又一方面，旋转电机由U相、V相和W相这三相构成，以及，其中，在U 相、V相和W相处各自设置直立部，以及，使U相、V相和W相的直立部端面在垂直于转动轴向方向延伸的假想平面上对齐。因为金属丝绕线直立部端面的位置可以在旋转轴方向的相同高度对齐，可以将分段式铁芯通用于各相。根据本发明的又一方面，通过端子使彼此相邻的区段金属丝的直立部结合。因为在供电端子处使彼此相邻的直立部结合，在供电端子处使分段式铁芯的线圈一端与金属丝绕线的直立部相连接。根据本发明的又一方面，对区段金属丝进行涂覆，以使其处于绝缘状态。因为将区段金属丝的各端部以钝角在径向进行弯曲以便形成第二直部，形成凸出部而保持定子外径的增量较小，并且可以减少绝缘涂层损坏的可能性。根据本发明的又一方面，一种车用旋转电机的配线部件，包括设置在旋转电机处形成为环状的区段金属丝，区段金属丝由导电线材制成，并且布置在旋转电机的周向，其中，区段金属丝包括主体部，其具有第一直部；第二直部，其于主体部的各端部处通过在旋转电机的径向进行弯曲而形成，以在第一直部与第二直部之间具有钝角；凸出部，其形成为从第二直部伸出；以及，直立部，其于第二直部处通过在旋转电机的旋转轴方向进行弯曲而形成，以在旋转电机的旋转轴方向伸出，以及，其中，使彼此相邻的区段金属丝的直立部互相导电。在这种构造中，因为使区段金属丝的各端部以钝角在大致径向进行弯曲以便形成凸出部，形成凸出部而保持定子外径的增量较小。此外，因为凸出部可靠地形成于区段金属丝的各端部，可以将常用加工机床用于制备区段金属丝，从而，提高了弯曲加工性。
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了，其中图1图示根据本实施例的车用旋转电机定子的俯视图；图2图示根据本实施例的车用旋转电机定子的局部放大俯视图；图3图示本实施例的集电环的俯视图；图4为局部斜向轴测图，用于图示从其径向外侧观察时的集电环内部；图5图示本实施例的U相区段金属丝的斜向轴测图；图6图示本实施例的U相区段金属丝的正视图；以及图7图示本实施例的U相区段金属丝的俯视图。
具体实施例方式下面，对车用旋转电机进行说明，该旋转电机具有配线部件。图1示出表示根据本发明实施例的车用旋转电机中定子1的俯视图，以及，图2示出图1所示定子中A部分的局部放大俯视图。出于方便说明的目的，图2所示的定子1没有填充下文说明的绝缘树脂材料。分段式铁芯2由层状硅钢片构成，树脂壳体3安装于层状硅钢片，以及，在本实施例中，十个分段式铁芯2布置在定子壳体4的内周面5上以形成单相的铁芯。在本实施例中，总共使用三十个分段式铁芯2来形成三相的铁芯。将漆包铜线卷绕各分段式铁芯2以形成线圈6。用于向各线圈6供电的集电环7布置在定子壳体4 的内周面5上，以与分段式铁芯2相邻。用绝缘树脂材料充满由树脂壳体3和集电环7所限定的壳体空间8。图3图示本实施例的集电环7的俯视图。集电环7包括各自由绝缘材料形成并且形成为环状的外夹子11和内夹子12，以及，将外夹子11和内夹子12互相配合。用于U相的U相金属丝绕线(wire coil) 13、用于V相的V相金属丝绕线14、以及用于W相的W相金属丝绕线15由外夹子11与内夹子12保持，以及，将供电端子16与金属丝绕线13至15的每一个相连接，以向各线圈6供电。此外，在外夹子11的三个部位处设置U相外部接线端子17、V相外部接线端子18和W相外部接线端子19，以使其从外夹子11伸出。各接线端子17至19与对应于各相的外部控制电路相连接。在集电环7内，U相外部接线端子17与 U相金属丝绕线13相连接，V相外部接线端子18与V相金属丝绕线14相连接，以及，W相外部接线端子19与W相金属丝绕线15相连接。图4示出局部斜向轴测图，用于说明从旋转电机径向21外侧观察时集电环7的内部。在局部斜向轴测图中，出于方便观看的目的，从集电环7上拆下外夹子11。在内夹子 12的外周面上，U相槽22、V相槽23、以及W相槽M形成为在旋转电机的旋转轴方向25互相平行。在这种结构中，U相金属丝绕线13保持在U相槽22内，V相金属丝绕线14保持在 V相槽23内，以及，W相金属丝绕线15保持在W相槽M内，此处，使各金属丝互相绝缘。U 相金属丝绕线13由布置在旋转电机集电环7周向沈的多个U相区段金属丝27构成，V相金属丝绕线14由布置在集电环7周向沈的多个V相区段金属丝观构成，以及，W相金属丝绕线15由布置在集电环7周向沈的多个W相区段金属四构成。下文中，仅仅具体说明 U相金属丝绕线13的构造，然而，本构造也可以应用于V相金属丝绕线14和W相金属丝绕线15。U相区段金属丝27包括直立部31，各直立部31形成于U相区段金属27的各端部42，直立部31形成为在旋转电机旋转轴方向25伸出。因为U相区段金属丝27布置在集电环7的周向，形成在U相区段金属丝27 —个端部42处的直立部31与形成在相邻U相区段金属27另一端部42处的直立部31相邻。在这种构造中，在供电端子16处通过压紧 (caulking)使彼此相邻的直立部31结合。此外，对彼此相邻直立部31的端面32施加熔接。供电端子16包括压紧部33，在此处压紧U相区段金属27的直立部31 ；以及，线圈接合部34，其形成为在旋转电机集电环7的径向21上从压紧部33向内伸出。在图4中，线圈接合部34的顶端部形成为倒U形，以及，通过热压紧(thermal caulking)，使线圈的一端与线圈接合部；34的顶端部导电方式相接合，并且将线圈的另一端与中性集电环相连接。U相区段金属27、V相区段金属丝28、以及W相区段金属丝四(下文称为区段金属丝27至29) 的直立部31在旋转轴方向25的伸出长度设定为彼此不同。具体而言，取决于区段金属丝 27至四的安装位置，不同地设定伸出长度，使得区段金属27至四的直立部31的端面32 在旋转轴方向25以相同高度对齐，如图4所示。
图5是本实施例U相区段金属丝27的斜向轴测图，图6是本实施例U相区段金属丝27的正视图，以及，图7是本实施例U相区段金属丝27的俯视图。U相区段金属27由漆包铜线(导电线材的示例)制成，并且主要由主体部41和设置于主体部41各端的端部42 构成。主体部41包括圆形弯曲的中部，以及，在中部各端处分别形成为线状延伸的第一直部411。端部42形成为包括第一弯曲部43、第二直部451、凸出部45、第二弯曲部46、以及直立部31。具体而言，在各第一弯曲部43处使U相区段金属27在径向21弯曲，以在第一直部411与第二直部451之间具有钝角44，并且，U相区段金属丝27在大致径向21进一步向外伸出，以形成凸出部45。此外，在第二弯曲部46处，使在大致径向21伸出的各凸出部 45在旋转轴方向25弯曲以形成直立部31。经由导线，将来自外部控制电路的励磁电流供给至U相外部接线端子17，以及，励磁电流经过与U相外部接线端子17相连接的U相金属丝绕线13，并且经由各对应供电端子 16到达与U相相对应的各线圈6。以与U相相同的方式，将励磁电流供给至与V相和W相各自相对应的线圈6。通过控制励磁电流供给至各相的时刻，在定子1处产生旋转磁场，以及，所产生的旋转磁场作用于转子的永磁体。当使转子与旋转磁场的频率同步方式转动时， 驱动旋转电机作为电动机。在驱动旋转电机作为发电机的情况下，首先由外部动力使具有永磁体的转子转动，然后，由根据磁通变化所导致的电磁感应在定子1的各线圈6处产生电动势。在这种构造中，在U相区段金属丝27的各端部42处，使U相区段金属丝27以钝角44在径向21弯曲，以便形成凸出部45(第二直部451)，形成凸出部45而保持定子1外径的增量较小。于径向21形成凸出部45的情况下，定子1的外径倾向于增加。因为可靠地形成凸出部45，可以减小第一弯曲部43和第二弯曲部46各自的曲率，并且，可以降低绝缘涂层损坏的可能性。在这种构造中，可以使用常用加工机床来制备区段金属丝27至四， 从而，提高弯曲加工性。此外，在U相区段金属丝27的凸出部45形成为相对于主体部41 以直角弯曲的情况下，以这样一种方式将U相区段金属丝27适配至U相槽22，使得一个第一弯曲部43与另一个第一弯曲部43相邻。在这种构造中，需要准确地设定主体部41的长度。另一方面，在各凸出部45形成为如上所述具有钝角44的情况下，通过使U相区段金属丝27变形，可以补偿主体部41在集电环7周向沈上相对位置的错位。此外，因为在各第一弯曲部43处以钝角44弯曲凸出部45，相比于以直角弯曲凸出部45的情况，可以减小弯曲程度，从而，减小所要使用的铜线长度。此外，因为利用熔接将彼此相邻的直立部31结合在一起，可以减小电阻的增大 (这是因为直立部31的基材经熔融而结合)，并且可以提高旋转效率的等级，同时，可靠并牢固地将直立部31结合在一起。此外，在这种构造中，可以减小由焦耳加热而导致出现发热。此外，因为可以减小电阻的变化，当使定子1转动时，可以减小转矩波动，并且可以抑制产生电势差，从而，减小电磁噪声。另外，因为金属丝绕线13至15各自布置成在旋转轴方向25互相平行，即使增加相数(例如，多于三相)时，也定子1的外径也不会改变。此外，因为金属丝绕线13至15 和集电环7设置为一体，可以提高安装性。此外，因为金属丝绕线13至15的直立部31端面32的位置可以在旋转轴方向25 中相同高度处对齐，换而言之，使金属丝绕线13至15的直立部31端面32位于和转动轴向方向25相垂直的单一假想平面上，分段式铁芯2可以通用于U相至W相的每一相。此外， 因为金属丝绕线13至15的线圈接合部34在转动轴向方向25上的位置在旋转轴方向25 中相同高度处对齐，可容易地向压紧部33施加压紧操作，从而，提高安装性。在这种构造中，因为在各相的直立部31处放置供电端子16，各供电端子16在周向的定位比较容易。此外，因为在供电端子16处使彼此相邻的直立部31结合，可以临时定位区段金属丝27至四，从而，提高集电环7的安装性。此外，因为第一弯曲部43和第二弯曲部46各自的曲率减小，尽管区段金属丝27 至四是包漆的，但因为加工(例如，弯曲)区段金属丝27至四时不损坏区段金属丝27至四各自的漆包层，可以保证区段金属丝27至四各自的绝缘性。根据本实施例，区段金属丝的主体部形成为圆状，然而，上述区段金属丝也能以这样一种方式形成，使得主体部具有角度，或者主体部成直状。根据本实施例，通过压紧和熔接，使各相的直立部31结合，然而，也可以利用热压紧或焊料连接(solder connection), 使直立部31结合。根据本实施例，区段金属丝的端部形成为对称的，然而，区段金属丝的端部也可以形成为非对称的。根据本实施例，将金属丝绕线用于集中式绕组定子，然而，金属丝绕线也可以用于分布式绕组定子。此外，区段金属丝可以用于多相永磁体同步电机、单相同步电机、感应电机、SR电机或DC电机。本发明的车用旋转电机配线部件包括设置在旋转电机处形成为环状的区段金属丝，区段金属丝由导电线材制成，并且布置在旋转电机的周向，其中，区段金属丝包括主体部，其具有第一直部；第二直部，其在主体部的各端部处通过在旋转电机的径向进行弯曲而形成，以在第一直部与第二直部之间具有钝角；以及，直立部，其在第二直部处通过在旋转电机的旋转轴方向进行弯曲而形成，以及，其中，使彼此相邻的区段金属丝的直立部互相导 H1^ ο在这种构造中，因为使区段金属丝的各端部以钝角在大致径向上进行弯曲以便形成凸出部(第二直部)，形成凸出部(第二直部)而保持定子外径增量较小。此外，因为凸出部(第二直部)可靠地形成于区段金属丝的各端部，可以将常用加工机床用于制备区段金属丝，从而，提高了弯曲加工性。通过熔融使彼此相邻的区段金属丝的直立部结合因为彼此相邻的直立部利用熔融结合在一起以使其互相导电，使直立部可靠并牢固地结合在一起。以这样一种方式设置多个配线部件，使得配线部件在旋转电机的旋转轴方向共
轴ο因为以这样一种方式布置金属丝绕线，使得金属丝绕线在旋转轴方向共轴，即使增加相数，也不会改变定子的外径。旋转电机由U相、V相和W相这三相构成，以及，其中，在U相、V相和W相处各自设置直立部，以及，使U相、V相和W相的直立部端面在垂直于转动轴向方向延伸的假想平面上对齐。因为金属丝绕线的直立部端面的位置可以在旋转轴方向的相同高度对齐，分段式铁芯可通用于各相。通过端子使彼此相邻的区段金属丝的直立部结合。
因为在供电端子处使彼此相邻的直立部结合，在供电端子处使分段式铁芯的线圈一端与金属丝绕线的直立部相连接。对区段金属丝进行涂覆，以使其处于绝缘状态。因为将区段金属丝的各端部以钝角在径向进行弯曲，以便形成凸出部(第二直部)，形成凸出部而保持定子外径的增量较小，并且可以减少绝缘涂层损坏的可能性。车用旋转电机的配线部件，包括设置在旋转电机处形成为环状的区段金属丝，区段金属丝由导电线材制成，并且布置在旋转电机的周向，其中，区段金属丝包括主体部，其具有第一直部；第二直部，其于主体部的各端部处通过在旋转电机的径向进行弯曲而形成， 以在第一直部与第二直部之间具有钝角；凸出部，其形成为从第二直部伸出；以及，直立部，其于第二直部处通过在旋转电机的旋转轴方向进行弯曲而形成，以在旋转电机的旋转轴方向伸出，以及，其中，使彼此相邻的区段金属丝的直立部互相导电。在这种构造中，因为使区段金属丝的各端部以钝角在大致径向进行弯曲以便形成凸出部(第二直部)，形成凸出部(第二直部)而保持定子外径的增量较小。此外，因为凸出部(第二直部)可靠地形成于区段金属丝的各端部，可以将常用加工机床用于制备区段金属丝，从而，提高了弯曲加工性。
权利要求
1.一种车用旋转电机的配线部件，包括设置于所述旋转电机处形成为环状的区段金属丝(27、28、四)，所述区段金属丝07、观、29)由导电线材制成，并且布置在所述旋转电机的周向(26)，其中，所述区段金属07、观、29)包括主体部(41)，其具有第一直部(411)；第二直部051)，其于所述主体部的各端部通过在所述旋转电机的径向进行弯曲而形成，以在所述第一直部Gll)与所述第二直部(451)之间具有钝角04)；以及直立部(31)，其于所述第二直部(451)处通过在所述旋转电机的旋转轴方向0 进行弯曲而形成，以及，其中，使彼此相邻的所述区段金属07、观、29)的所述直立部(31)互相导电。
2.根据权利要求1所述的车用旋转电机的配线部件，其中，通过熔融使彼此相邻的所述区段金属丝07、观、29)的所述直立部(31)结合。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车用旋转电机的配线部件，其中，以这样一种方式设置多个所述配线部件，使得所述配线部件在所述旋转电机的所述旋转轴方向05)共轴ο
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项权利要求所述的车用旋转电机的配线部件， 其中，所述旋转电机由U相、V相、以及W相这三相构成，以及，其中，在所述U相、所述V相、 以及所述W相处各设置所述直立部(31)，以及，使所述U相、所述V相、以及所述W相的直立部(31)端面(3 在垂直于所述旋转轴方向0 延伸的假想平面上对齐。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的车用旋转电机的配线部件， 其中，通过端子使彼此相邻的所述区段金属丝07、观、29)的所述直立部(31)结合。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项权利要求所述的车用旋转电机的配线部件， 其中，对所述区段金属丝07、观、29)进行涂覆以使其处于绝缘状态。
全文摘要
本发明公开了一种车用旋转电机的配线部件，包括由导电线材制成并且布置在旋转电机周向(26)的区段金属(27、28、29)，其中，区段金属(27、28、29)包括主体部(41)，其具有第一直部(411)；第二直部(451)，其于主体部(41)的各端部处通过在旋转电机径向(21)进行弯曲而形成，以在第一直部(411)与第二直部(451)之间具有钝角(44)；以及，直立部(31)，其于第二直部(451)处通过在旋转电机旋转轴方向(25)进行弯曲而形成，以及，其中，使彼此相邻的区段金属(27、28、29)的直立部(31)互相导电。
文档编号H02K3/18GK102290902SQ201110084320
公开日2011年12月21日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年6月21日
发明者山田泰稔, 杉山智也 申请人:爱信精机株式会社