旋转电机驱动系统的制作方法
【专利摘要】本公开涉及旋转电机驱动系统（100），其具有旋转电机（1）和位于旋转电机（1）的旋转轴（21）的轴向末端上的控制器（5）。控制器（5）具有用于流过主电流的主电流电路板（53）。该系统包括在平行于旋转电机（1）的旋转轴（21）的方向上延伸、用作定子绕组线并且连接至控制器（5）的主电流电路板（53）的导体（14）。在这种结构中，在平行于旋转轴的方向上延伸的导体（14）的延伸部上的端子连接部（182）的截面面积小于导体（14）的在布置于旋转电机（1）的定子（10）周边上的多个导体外罩（12）内的部分的截面面积。
【专利说明】旋转电机驱动系统
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于各种无刷电动机或同步发电机的旋转电机驱动系统。
【背景技术】
[0002]近年来,半导体技术上的进步带来了用于所谓的机械电路一体型(mechanism-and-circuit-1n-a-single-body type)旋转电机(即，在单个主体中集成有控制器和旋转机构的旋转电机)的各种类型实现结构的开发。此外，这些进步还导致了通过在高密度结构内封装控制器电路和旋转机构所提供的旋转电机的小型化。
[0003]具体地，旋转电机和无刷电动机长期利用粗电线来形成。为了在绕组中导通大电流并且产生高输出，将粗电线缠绕少数几转(即，圈)。当这种粗缠绕电动机与控制器容纳在单个主体中时，针对电动机绕组线和控制器电路中的功率元件设计合适的连接结构可能较困难。此外，布线的末端可具有用于将布线连接至控制器电路内的其他电力组件的金属端子，诸如，快接端子(Faston terminal)和螺钉紧固端子。然而，利用这种端子会增加部件的数量、电动机的尺寸和体积，以及成本。
[0004]通常，电连接结构将电动机布线连接至控制器电路中的功率元件，如在专利文献I(即，日本专利已公布N0.2012-010576)中所公开的。在这种情况下并且在下文中“连接”指示电连接，除非指示并非如此。
[0005]当专利文献I中所公开的技术应用于具有上述粗布线的电动机时，对应连接器的电线连接孔必须具有更大直径孔以容纳该粗布线。结果，会减小为其他电子组件预留或保留的实现区域的尺寸。此外，近年来，由于由增加的载频切换和驱动电流造成的电磁干扰，电磁兼容(即，抗电磁干扰)组件必须位于无刷电动机的电源电路附近，因此需要更大的实现区域。
【发明内容】
[0006]本公开的一个目的是提供一种具有粗布线和用于将控制电路和旋转电机中的旋转机构相连接的紧凑连接结构的旋转电机驱动系统。
[0007]在本公开的一个方面中，旋转电机驱动系统具有旋转电机和位于旋转电机的旋转轴的轴向末端上的控制器。控制器具有用于流过主电流的主电流电路板。该系统包括布置在旋转电机的定子的周边上的多个导体外罩和连接至主电流电路板、容纳在多个导体外罩中、在平行于旋转轴的方向上延伸以及用作定子绕组线的导体。导体具有在平行于旋转轴的方向上延伸的端子连接部，并且导体的端子连接部具有比多个导体外罩中的一个中所容纳的导体的截面面积小的截面面积。
[0008]通过设计这种结构，导体和相关联的连接部及主电流电路板的结构的尺寸和体积被减小，这在主电流电路板上提供了更大的有效实现区域。因此，如果，如果旋转电机利用粗布线来流过大电流，则即使使用粗布线仍可提供紧凑连接结构，以便创建了机械电路一体化型的旋转电机。[0009]除了上面的结构，旋转电机驱动系统具有下面的结构，S卩，旋转电机包括:箱体构件，包含旋转电机的定子；转子，与定子共轴地定位并且可旋转地设置在定子内；以及旋转轴，附接于转子并且通过箱体构件可旋转地支持。主电流电路板位于箱体构件的轴向末端。多个导体外罩中的每一个容纳多个导体，并且每个导体具有用于连接至以预定间隔容纳在另一导体外罩中的另一导体以创建相绕组线的线圈端部。在每个相中的线圈端部提供了分别在m (m是正整数值)个相中的定子绕组线之间的连接，并且每个导体从线圈端部沿平行于旋转轴的方向延伸并且连接至主电流电路板，当对于每个磁极和m个相中的每一个的导体外罩的数量指定为k (k:正整数值)时，导体的数量定义为m乘以k (m*k)。
[0010]在这种构造中，m乘以k中的至少一部分的导体在连接至主电流电路板的位置处具有更小的体积，从而在主电流电路板上提供了更大的有效实现区域尺寸。因此，如果旋转电机利用粗布线来流过大电流，则尽管使用了粗布线仍可提供紧凑连接结构，以便创建了机械电路一体型旋转电机。
[0011]此外，“旋转电机”可对应于电动机、发电机、电动电动机等。“导体”可对应于导电的材料，诸如，母线、铜线等。“转子”可具有任意旋转并且可自由地旋转。因此，转子的形状可以是圆的或圆滑的多边形，诸如，圆柱、圆锥(例如，截顶锥)、盘(例如，碟)、环(例如，炸圈饼形)等。定子与转子之间的关系也是任意的，并且可以包括使转子位于定子内(即，径向内侦D的内转子型或使转子位于定子的外侧(即，径向外侧)的外转子型。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]根据参考附图所展开的下列详细描述，本公开的其他目的、特征以及优点将变得更加显然。图中:
[0013]图1是在本公开的第一实施例中的旋转电机的轴向剖视图；
[0014]图2是在本公开的第一实施例中的旋转电机的径向剖视图；
[0015]图3是在本公开的第一实施例中的定子的放大视图；
[0016]图4是在本公开的第一实施例中的定子绕组的示意图；
[0017]图5是用于示出本公开的第一实施例中的连接结构的旋转电机的组合的局部剖切平面图和局部剖切侧视图；
[0018]图6是本公开的第一实施例中的电路的示意图；
[0019]图7是本公开的第一实施例中的导体端子的放大的局部俯视图和侧视图组合；
[0020]图8是例示本公开的第二实施例中的连接结构的旋转电机的组合的局部剖切平面图和局部剖切侧视图；
[0021]图9是本公开的第二实施例中的功率模块的局部俯视图；
[0022]图10是第三实施例中的导体端子的放大的局部俯视图和侧视图组合；
[0023]图11是作为比较示例的用于示出连接结构的旋转电机的组合的俯视图和侧视图；以及
[0024]图12是作为比较示例的在旋转电机中的功率模块的局部俯视图。
【具体实施方式】
[0025]下面的描述参考附图详述了本公开的实施方式。每个图包含了为在有限的范围中实现公开所需的部件，无需包含完整结构的所有部件。图中，参考箭头描述了方向、取向等。
[0026](第一实施例)
[0027]参考图1至图1描述本公开的第一实施例。图1中所示的旋转电机驱动系统100包括旋转电机I和控制器5。旋转电机I和控制器5相结合以形成单个主体，使得机器I和控制器5沿着旋转轴的方向对齐。即，换言之，控制器5布置在旋转电机I的一端，如图1中所示。
[0028]参考图1和图2，旋转电机I具有在箱体构件40内的定子10、转子20、轴21等。旋转电机I的箱体构件40和控制器5的箱体构件50可一体地形成(即，具有单个主体)或分开地形成(即，具有分开的主体，其中每个主体固定至另一个主体)。如果分开地形成，则分开的主体可通过(例如)螺栓/螺母，阳/阴螺丝，通孔/开口销、焊接和/或敛缝固定在一起。上面的固定方式中的两种或更多种可结合以固定箱体构件40、50。
[0029]上述旋转电机I描述为内转子型机器的示例。旋转轴21通过轴承30被箱体构件40可旋转地支持。旋转轴21可固定或浇铸在转子20的中心。结果，旋转轴21和转子20一起旋转。
[0030]定子10以圆筒的形状形成并且位于转子20的周围。如图2和图3中所示，定子10具有设置在定子10的周边并且通过利用上述固定部件固定在箱体构件40上的多个导体外罩12或“狭槽”。导体外罩12之间的间隔可随意地确定。然而，每个导体外罩12之间优选为恒定的预定间隔是，以提供均匀的磁化并且增加旋转电机I的转矩。导体外罩12可容纳多个导体14 (S卩，多个细线)。导体14位于齿15之间。例如，如图3中所示，四个导体4在径向上布置在齿15之间。导体14中位于导体外罩12内的部分在下文中称为“容纳部19”(参见图4)。容纳部19在径向方向上关于旋转轴对齐。相反，导体14中从导体外罩12突出的部分在下文中称为“线圈端部16”。线圈端部16的一部分形成为从导体外罩12和线圈端部16朝着主电流电路板53在与旋转轴21平行的方向上延伸的延伸部18。
[0031]控制器5具有容纳在箱体构件50的内部的控制电路板51和主电流电路板53。信号线52建立控制电路板51与主电流电路板53之间的连接。信号线52可实现为任何部件，只要信号线52可传输信息即可。例如，信号线52可以是连接器、电线、电缆等。控制电路板51连接至诸如ECU、计算机等的外部设备(未例示)并且能够将信号传输至该外部设备或从该外部设备接收信号。控制电路板51具有用于识别旋转轴21的旋转状态(包括其停止)的旋转传感器(未例示)并且基于外部设备的指令信息(例如，旋转指令、转矩指令等)通过信号线52输出信号信息以执行指令的内容。主电流电路板53配置成，基于从控制电路板51通过信号线52传输的信号信息使电流流至在多个不同相中每一个相中的导体14,并且控制旋转轴21的旋转(包括其停止)。
[0032]图4例示了导体14之间的连接。导体14连接成，使得导体14在用作旋转电机I的定子绕组线的多个相(即，任意数量的相，等于或大于两个)中的每个相中具有一种“拓扑”线(即，形成为无分支线)。更具体地，在一个导体外罩12中的一个导体14连接至在要形成为一个相的定子绕组线的另一个导体外罩12a中的另一个导体14，如图3中所示。在图4中，示出了线连接的示例，其中，磁极的数量是8，相的数量是3 (S卩，m=3)，每个磁极和每个相的导体外罩的数量定义为k=2。在这个示例中，根据下面的等式48=8x3x2，导体外罩的总数等于48。此外，由于6=3x2，延伸部18的数量等于6。[0033]定子10包括如图4中所示的两组三相绕组线，其是在U相、V相和W相中和在X相、Y相、Z相中的绕组线。在这个示例中，每七个导体外罩12容纳同一相的绕组线。在图4中，导体14的编号关联于与三相(即，U/V/W相)中的绕组线有关的导体外罩编号(B卩，I与48之间的奇数)。导体外罩编号是用于唯一地识别每个导体外罩12的导体外罩12的编号。
[0034]因此，U相绕组线14U由分别具有导体外罩编号“1”、“7”、“13”、“19”、“25”、“31”、“37”、“43”等的导体14组成。V相绕组线14V由分别具有导体外罩编号“9”、“ 15”、“21”、“27”、“33”、“39”、“45”等的导体14组成。W相绕组线14W由分别具有导体外罩编号“5”、“ 11”、“ 17 ”、“ 23 ”、“ 29 ”、“ 35 ”、“ 41”、“ 47 ”等的导体14组成。尽管未例示，但在另外三相(即，X/Y/Z相)中的绕组线也具有与U/V/W相一样的连接结构(即，通过I与48之间的偶数来编号)。例如4相中的绕组线由分别具有导体外罩编号“2”、“8”、“14”、“20”、“26”、“32”、“38”、“44”等的导体14组成。
[0035]三相绕组线(B卩，在U相、V相、W相中和在X相、Y相、Z相中的线)中的每一个分别是多个导体14的组合，所述多个导体14分别在线圈端部16处彼此连接、容纳在各个外罩12中、缠绕在定子10上并且用作多个绕组线中的一个。每个三相绕组线的一端在一点处连接以创建中性点17，并且每个三相绕组线的另一端用作要朝着主电流电路板53延伸的延伸部18，或者作为引线。
[0036]作为每个导体14的一部分的延伸部18从线圈端部16朝着控制器5在平行于旋转轴21的方向上延伸。针对每个相中的一个绕组线提供一个延伸部18，因此等同于在由两组三相组成的六个相中的六条线，如图5中所示。通过具有六个相而不是三个相，在一个绕组线中流过的电流降低。如果导体14能够流过大电流，则相的数量可以仅是三个(例如，U相、V相和W相)。
[0037]图5是定子绕组线(即，导体14的延伸部18)与控制器5之间的连接结构。在图5中，图的上部是局部剖切平面图，图的下部是局部剖切侧视图。形成为导体14的延伸部的端子连接部182配置成具有比导体外罩12内的导体14的截面更小的截面。即，端子连接部的截面面积小于导体14的在导体外罩12内的部分的截面面积(即，容纳部19的截面面积)。在下面作为示例解释截面面积的设定。
[0038]参考图7中的俯视图，端子连接部182在端子连接部182的最接近旋转轴21的这一侧上(即，沿着端子连接部182的轴向内侧)具有变窄的区域。结果，在延伸部18的侧184上，延伸部18的宽度变窄并且端子连接部182的截面面积减小。另外，端子连接部182的变窄区域还可部分位于端子连接部182的最接近轴的这一侧，使得端子连接部182的宽度和截面面积减小。
[0039]在图5中，变窄的区域形成为切口 188，以减小端子连接部182的截面面积。优选地，切口 188减小端子连接部182的侧184的宽度，使得端子连接部182的截面面积减少了30%以上。端子连接部182沿侧184具有恒定的宽度，其定义为wl。与切口 188相邻的端子连接部182的其余宽度定义为w2。宽度wl和w2配置成具有下列关系，0.5*wl ^w2^0.7*wl。延伸部18在侧184上的宽度wl是导体14中容纳在外罩部12中的容纳部19的宽度，如图
3、图4中所示。导体14的容纳部19 (即，导体14的容纳在导体外罩中的部分)通过具有在截面上为1:1.5以上的截面长宽比的大致矩形形状而具有11 (Arms/mm2)以上的电流密度。[0040]在端子连接部182的轴向内侧(即端子连接部182的最接近旋转轴21的内侧)上并且在端子连接部182的靠近延伸部18与主电流电路板53之间的连接接口的端部上形成端子连接部182的变窄区域。变窄区域定位成沿着主电流电路板53的外围尽可能的远，以增加主电流电路板53上的有效实现区域SI (B卩，图5中所示的双点划线内的区域)的尺寸，电子组件设置在所述有效实现区域上。延伸部18的端子连接部182插入位于主电流电路板53上的通孔534中并且通过焊料537连接至通孔534。端子连接部182还可焊接在主电流电路板53上。本实施例的通孔534以圆形的形状形成并且具有连接至位于通孔534的内壁表面上的布线图案535的导电部536。换言之，通孔534和导电部536也可设计为“焊盘(land)”。因此，导体14的延伸部18插入通孔534并且连接至通孔534的导电部536。通孔534的直径可以是任意值，但为了易于插入和连接，优选地根据电子连接部182的尺寸来定尺寸。
[0041]主电流电路板53连接至功率模块532。通过端子533将功率模块532实现在主电流电路板53上。功率模块532固定至吸热设备60。三相电路中所使用的功率模块532等价于权利要求中的“功率元件”，并且可以是模块化的功率元件的桥接电路。功率模块532可仅包括受控于来自主电流电路板53的信号的半导体部件(例如，开关元件、二极管、1C、LSI等)，或可以包括半导体部件和非半导体部件(例如，电阻器、线圈、电容器等)。开关元件可以是FET (例如，MOSFET、JFET、MESFET等)、IGBT、GT0、功率晶体管等。在本实施例中，如在图5的局部剖切侧视图中所示提供两个功率模块532，并且每个功率模块532分别连接至主电流电路板53。端子533包括板形端子533a，该板形端子533a具有宽度增加的用作大电流流过部的宽板形状。端子533还包括作为信号线栅极端子、感测端子等的针形端子533b (即，杆状端子)和其他类型端子。如图5的局部剖切平面图中的圆括号中所示，作为示例例示了相位的布置(即，U相、V相、W相、X相、Y相以及Z相)。
[0042]图6示出了在包括功率模块532的主电流电路板53与定子10的导体14之间的连接结构的示例。控制电路板51接收从诸如检测定子20的磁极位置的位置传感器、检测导体14中(S卩，定子绕组线中)流过的电流的电流传感器等的各种传感器传输的检测信号。在接收了检测信号之后，控制电路板51产生并且输出要为功率模块532中的开关元件提供的控制信号。回流二极管(未示出)与每个开关元件并联连接。为了执行矢量运算以产生上述控制信号，控制电路板51使用在板上实现的运算单元(例如，CPU等)来执行矢量运算，以生成上述控制信号。
[0043]以上述方式构成的旋转电机驱动系统100产生了更可靠并紧凑的系统100。换言之，当与图11中所示的作为比较示例的主电流电路板的有效实现区域S2 (即，双点划线内的截面区域)的尺寸相比时，图5中的本实施例的主电流电路板53上的有效实现区域SI的尺寸大了约20%。因此，主电流电路板53上的实现密度增加，以允许有效地布置诸如二极管、电感元件等的电磁兼容(即，抗电磁干扰)组件。
[0044]参照图7，延伸部18的端子连接部182具有用于减少延伸部18的截面面积的锥形区域186。端子连接部182的变窄的区域在这种情况下也在端子连接部182的轴向内侧上(即，端子连接部182的最接近旋转轴21的内侧)形成。锥形区域186还降低可能由导体14的振动造成的应力集中。此外，锥形区域186可具有平面形状或者曲面形状(例如，凸的或凹的)。应力集中降低效果可取决于锥形区域186的倾斜或逐渐的变细。以这种方式，可改善主电流电路板53与功率模块532之间供电的可靠性。
[0045]根据上述的第一实施例预期下列的效果。
[0046]旋转电机驱动系统100具有这样的结构，其中，导体14的端子连接部182变窄，以相对于布置在旋转电机I的定子10的圆周上的多个导体外罩12中所容纳导体14的截面面积来减小主电流电路板53附近的端子连接部182的截面面积，如图5和图7中所示。通过设计这种结构，导体14的尺寸在连接至主电流电路板53的位置处减小，从而提供了更大的有效实现区域SI。因此，尽管使用粗导体14 (即，粗布线)，但仍可为机械电路一体型旋转电机提供紧凑连接结构。
[0047]旋转电机I包括轴21通过轴承30由箱体构件40可旋转地支持的转子20和与转子20共轴地定位的定子10。控制器5包括位于固定有定子10的箱体构件40的轴向末端上的主电流电路板53，并且一个导体外罩12容纳多个导体14。该多个导体14均具有线圈端部16，该线圈端部16将导体(14)中的一个连接至以预定间隔容纳在另一导体外罩12a中的另一导体(14)以创建相绕组线之一。在每个相中的导体14的线圈端部16提供了分别在m Cm:正整数值)个相中的绕组线之间的连接，并且，当对于每个磁极和m个相中每一个的导体外罩的数量指定为是k (k:正整数值)时，从线圈端部16沿平行于旋转轴21的方向延伸并且连接至主电流电路板53的导体14的数量通过m乘以k来表示(B卩，m*k)。导体14的端子连接部182比导体外罩12中的导体14具有更小的截面面积，如图5和图7中所示。通过设计这种配置，连接至主电流电路板53的导体14在连接位置处具有减小的体积，从而提供了更大的有效实现区域SI。因此，尽管使用了粗导体14 (即，粗布线)，但仍可为机械电路一体型旋转电机提供紧凑连接结构。
[0048]导体14具有这样的结构，其在截面上具有1:1.5以上的长宽比的导体外罩12中包括11 (Arms/mm2)以上的电流强度,如图4、5和7中所示。通过设计这种结构，导体14可导通更大的电流。
[0049]导体14的端子连接部182的变窄的区域使端子连接部182的侧184上的宽度减小，使得端子连接部182的截面面积减少了 30%左右，如图5与图7中所示。通过设计这种结构，在主电流电路板53上提供了更大的有效实现区域SI。
[0050]导体14的端子连接部182的变窄的区域位于端子连接部182的轴向内侧上(即，端子连接部182的最接近旋转轴21的内侧)。另外，端子连接部182的变窄的区域还可部分地定位在端子连接部182的最接近轴的一侧。通过设计这种结构，在主电流电路板53上提供更大的有效实现区域SI。
[0051]参考图7，导体14的端子连接部182包括在每个导体14上截面面积逐渐减小的锥形区域186。由于锥形区域186，由导体14的振动造成的应力集中降低，因此改善了供电的
可靠性。
[0052]容纳在导体外罩12中的导体14在径向方向上关于旋转轴21对齐，如图3中所示。通过设计这种结构，导体14可容纳在导体外罩12中，并且可改善通过在导体14中流过的电流所产生的并且从对齐的导体14指向定子10 (B卩，磁芯)的磁通量。
[0053]导体14配置成(a)插入主电流电路板53上的通孔534，主电流电路板53具有在其上实现的控制器5的功率模块532 (B卩，功率元件)，并且(b)连接至通孔534的导电部536，布线图案535也连接至导电部536，以便连接至期望的功率模块532 (即，期望的功率元件)，如图5中所示。因此，尽管为了流过大电流使用粗导体14 (即，粗布线)，但仍可为机械电路一体型旋转电机提供紧凑连接结构。
[0054]位于主电流电路板53上的通孔534可具有圆形的形状，如图5中所示。通过设计这种结构，端子连接部182可通过通孔534连接至导电部536，而与端子连接部182的形状无关。此外，本领域的技术人员应当理解的是，通孔534不限于圆形形状并且可包括诸如正方形、六边形等的形状，使得端子连接部182可连接至导电部536。
[0055](第二实施例)
[0056]参考图8和图9描述第二实施例。旋转电机驱动系统100的结构类似于第一实施例，并且为了简洁下面的讨论关注于第二实施例与第一实施例的不同之处。在第一和第二实施例中相同的部件具有相同的附图标记。
[0057]图8示出了本公开的第二实施例，其取代图5中的结构。图8中的第二实施例不同于图5中的第一实施例在于，主电流电路板53连接至引线端子538(即，还可设计为引线架)，而没有使控制电路板51插入在主电流电路板53与引线端子538之间。引线端子538以直角弯折成L形(例如，约90度)，并且在其末端具有通孔539。作为导体14的延伸的延伸部18的端子连接部182可插入通孔539，并且可通过焊料537连接至通孔539。
[0058]引线端子538上形成的通孔539的直径可通过在端子连接部182上具有变窄的区域来减小(即，使孔539更小)，如图8的局部剖切侧视图中所示。变窄的区域还允许引线端子538具有标准的宽度，使得制造成本可被降低。在图8中，端子连接部182通过锥形区域186变窄。然而，端子连接部182还可通过台阶部188变窄(即，端子连接部182可具有正方形/长方形的变窄的区域)，如图5中所示。
[0059]图12示出了当端子连接部不变窄时功率模块的引线端子的形状。与图9中的形状相比，在图12中引线端子的长度是不规则的。由于不规则的形状，这种形状的产出率(即，在制造处理期间)会较低，这相比于具有更规则和更简单的形状的端子而言增加了制造成本。相比之下，图9的示例描绘了在导体14的端子连接部182上形成的并且处于预实现状态的引线端子538的预弯曲状态。如所例示的，引线端子被均匀地制备并且长度为LI。相比之下，图12中的引线端子必须具有两种不同的长度(即，长度L2和长度L3)，这增加了制造成本。
[0060]上述优点使第二实施例区别于第一实施例。然而，由于第二实施例的其他方面与第一实施例的相同，所以第二实施例共享第一实施例相同的优点。
[0061]参考图8，导体14的延伸部18的端子连接部182插入并且连接至位于功率模块532的引线端子538上的通孔539 (即，模块化的功率元件桥接电路)。通过设计这种结构，在主电路板53上不需要用于连接至端子连接部182的通孔。因此，如通过图8中的双点划线所示，创建了更大的有效实现区域。
[0062](第三实施例)
[0063]参考图10描述第三实施例。旋转电机驱动系统100的结构类似于第一和第二实施例，并且为了简洁下面的讨论关注于第三实施例与第一和第二实施例之间的不同。因此，在第一、第二和第三实施例之间，相同的部件具有相同的附图标记。
[0064]为了减小截面面积的大小，导体14的延伸部18的端子连接部182在端子连接部182的轴向内侧(即，端子连接部182的最接近旋转轴21的内侧)上具有与第一实施例的台阶部188类似的变窄区域。类似地，在第二实施例中，为了减小截面面积的大小，在延伸部18的轴向内侧上沿径向方向形成锥形的区域186，如图8中所示。
[0065]在第三实施例中，由于去除了端子连接部182的更大的部分，所以截面面积的大小减小大于第一实施例和第二实施例。即，如图10中所示，通过从端子连接部182去除两个部分，在端子连接部182的两侧上(B卩，在轴向内侧和在外轴侧)沿径向方向形成锥形区域186。替代地，尽管未示出，但变窄的区域可具有与台阶部188类似的形状，如第一实施例中所示。以这样一种方式，在端子连接部182的两侧上的绝缘膜等从那里被安全地去除。为了朝着主电流电路板53的外围更近地定位通孔534 (参见图5)，轴向内侧上的变窄区域的宽度(即，在侧184上的宽度w3)可以大于在轴向外侧上的变窄区域(B卩，在侧184上的宽度w4)。S卩，宽度w3可大于宽度w4 (即，w3>w4)。
[0066]根据上述的第三实施例，由于端子连接部182具有进一步减小的截面面积，所以还可减小主电流电路板53上和引线端子538上的通孔的直径。结果，增加了有效实现区域SI，如图5中所示。此外，由于第三实施例的旋转电机驱动系统100的其他部件的结构与第一实施例和第二实施例中的相同，第三实施例共享与第一实施例和第二实施例相同的优点。
[0067](其他实施例)
[0068]尽管本发明已参考附图结合其上面的实施例进行了充分地描述，但应当注意的是，各种变化和修改对于本领域中的那些技术人员是显然的。
[0069]例如，可设计下列替代。
[0070]在上述的第一、第二和第三实施例中，如图1中所示，旋转电机I作为内转子型来描述。然而，旋转电机驱动系统100可以应用于外转子型旋转电机1，从而受易于通过本公开的系统100实现的第一、第二和第三实施例的相同效果。
[0071]在上述的第一、第二和第三实施例中，导体14的延伸部18的端子连接部182具有减小的截面面积，其中端子连接部182的截面形状依然是矩形，如图5、图7和图10中所示。作为备选，端子连接部182可通过利用变窄区域形成其他形状而包括其他截面形状。例如，端子连接部182可具有圆形或卵形形状、长边和短边颠倒的长方形状、多边形的形状(例如，六边形)等。由于这种变化类似地减少了端子连接部182的截面面积的大小，所以达到了与第一、第二和第三实施例相同的效果。
[0072]在上述的第一、第二和第三实施例中，如图5中所示，台阶部188降低了端子连接部182的截面面积。可选地，可将台阶部188形成为包括两个或更多个台阶。随着台阶的数量增加，每个台阶的高度减小。因此，由多个台阶可实现与图7中所示的第二实施例的锥形区域186相似的效果。
[0073]这种变化和修改将被理解为落在通过所附权利要求所限定的本公开的范围内。
【权利要求】
1.一种旋转电机驱动系统(100),所述系统具有旋转电机(1)和位于所述旋转电机(1)的旋转轴(21)的轴向末端上的控制器(5)，所述控制器(5)具有用于流过主电流的主电流电路板(53)，所述系统包括: 多个导体外罩(12)，所述多个导体外罩布置在所述旋转电机(1)的定子(10)的周边上， 导体(14)，所述导体连接至所示主电流电路板(53)，容纳在所述多个导体外罩(12)中的一个导体外罩中，沿平行于所述旋转轴(21)的方向延伸并且用作定子绕组线，其中 所述导体(14)具有在平行于所述旋转轴(21)的方向上延伸的端子连接部(182)，以及 所述导体(14)的端子连接部(182)具有比在所述多个导体外罩(12)中的一个导体外罩中所容纳的导体(14)的截面面积更小的截面面积。
2.根据权利要求1所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 所述旋转电机(1)包括: 箱体构件(40)，所述箱体构件包含所述旋转电机(1)的定子(10)， 转子(20)，所述转子与所述定子(10)共轴地定位并且以可旋转的方式设置在所述定子(10)内， 旋转轴(21)，所述旋转轴附接于所述转子(20)并且通过所述箱体构件(40)以可旋转的方式支持， 主电流电路板(53 )，所述主电流电路板位于所述箱体构件(40 )的轴向末端上， 所述多个导体外罩(12)中的每一个容纳多个导体(14)， 每个所述导体(14)具有线圈端部(16)，所述线圈端部用于连接至以预定间隔容纳在另一导体外罩(12a)中的另一导体(14)以创建相绕组线， 在每个相中的线圈端部(16)提供了分别在m (m是正整数值)个相中的所述定子绕组线之间的连接，以及 每个所述导体(14)从所述线圈端部(16)在平行于所述旋转轴(21)的方向上延伸并且连接至所述主电流电路板(53)，当对于每个磁极和所述m个相中的每一个的导体外罩的数量指定为k (k:正整数值)时，所述导体的数量定义为m乘以k (m*k)。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 容纳在所述多个导体外罩(12)中的一个中的导体(14)具有电流强度llArms/mm2并且在截面上具有长宽比1:1.5。
4.根据权利要求1或2所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 所述端子连接部(182)具有将所述端子连接部(182)的截面面积减小30%以上的变窄区域。
5.根据权利要求4所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 所述端子连接部(182)的变窄区域部分地位于所述端子连接部(182)的最接近所述旋转轴(21)的一侧上。
6.根据权利要求1或2所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 所述端子连接部(182)具有用于减小所述导体(14)的截面面积的锥形区域(186)。
7.根据权利要求1或2所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 容纳在所述多个导体外罩(12)中的一个中的导体(14)在径向方向上关于所述旋转轴(21)对齐。
8.根据权利要求1或2所述的旋转电机驱动系统(100)，进一步包括， 功率模块(532)，所述功率模块在所述主电流电路板(53)上实现； 通孔(534)，所述通孔位于所述主电流电路板(53)上并且具有导电部(536);以及 布线图案(535)，所述布线图案连接至所述导电部(536)和期望的功率元件，其中 所述导体(14)插入所述通孔(534)并且连接至所述通孔(534)的导电部(536)。
9.根据权利要求8所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 在所述主电流电路板(53 )上的通孔(534 )具有圆形的形状。
10.根据权利要求1或2所述的旋转电机驱动系统(100)，其中， 所述导体(14)插入并且连接至定位在模块化的功率元件桥接电路(532)的引线端子(538)上的通孔(539) 中。
【文档编号】H02K11/00GK103683682SQ201310397619
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2012年9月6日
【发明者】谷口真, 富泽弘贵 申请人:株式会社电装