專利名稱：車用旋轉電機的配線部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用旋轉電機的配線部件，這種旋轉電機用于電動車、混合動力車等的動力系(power train)。
背景技術：
車用旋轉電機一般而言包括由多個分段式鐵芯構成的定子，多個分段式鐵芯布置在定子的周向以便提高定子內的線圈占有率。各分段式鐵芯通過在其周圍卷繞銅線制備而成。將分段式鐵芯的各端部與配線部件相連接，并且經由配線部件向分段式鐵芯供電。JP2010-110144A中披露了一種周知的配線部件，包括多個區段金屬絲(金屬絲節段，segment wire)，區段金屬絲由導線制成，并且布置在周向以形成環狀，以及，各區段金屬絲包括凸出部，以使主體部的兩個端部在徑向彎曲的方式，在區段金屬絲的兩個端部處形成凸出部；以及，直立部，以在凸出部于徑向凸出的位置處對各凸出部的一個端部進行彎曲的方式，在凸出部的端部處分別形成直立部。在供電端子處，使彼此相鄰的兩個直立部結合ο然而，根據周知的旋轉電機，因為對凸出部和直立部施加彎曲加工，需要設置與凸出部和直立部各自的彎曲部相對應的空間，從而，增大了凸出部在徑向的凸出量，并且增大了配線部件的外徑。此外，因為對凸出部和直立部各自施加彎曲加工，區段金屬絲的各端部形成為三維形狀，從而，降低了彎曲加工性。因此，需要提供一種車用配線部件，其具有相對較小的外徑，并且具有良好的彎曲加工性。
發明內容
根據本發明的一方面，一種車用旋轉電機的配線部件，包括設置在旋轉電機處形成為環狀的區段金屬絲，區段金屬絲由導電線材制成，并且布置在旋轉電機的周向，其中， 區段金屬絲包括主體部，其具有第一直部；第二直部，其于主體部的各端部處通過在旋轉電機的徑向進行彎曲而形成，以在第一直部與第二直部之間具有鈍角；以及，直立部，其于第二直部處通過在旋轉電機的旋轉軸方向進行彎曲而形成，以及，其中，使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部互相導電。在這種構造中，因為使區段金屬絲的各端部以鈍角在大致徑向上進行彎曲以便形成第二直部，形成第二直部而保持定子外徑增量較小。此外，因為第二直部可靠地形成于區段金屬絲的各端部，可以將常用加工機床用于制備本區段金屬絲，從而，提高了彎曲加工性。根據本發明的另一方面，通過熔融使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部結合因為彼此相鄰的直立部利用熔融結合在一起以使其互相導電，使直立部可靠并牢固地結合在一起。根據本發明的又一方面，以這樣一種方式設置多個配線部件，使得配線部件在旋轉電機的旋轉軸方向共軸。因為以金屬絲繞線在旋轉軸方向共軸的方式布置金屬絲繞線，即使增加相數，也不會改變定子的外徑。根據本發明的又一方面，旋轉電機由U相、V相和W相這三相構成，以及，其中，在U 相、V相和W相處各自設置直立部，以及，使U相、V相和W相的直立部端面在垂直于轉動軸向方向延伸的假想平面上對齊。因為金屬絲繞線直立部端面的位置可以在旋轉軸方向的相同高度對齊，可以將分段式鐵芯通用于各相。根據本發明的又一方面，通過端子使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部結合。因為在供電端子處使彼此相鄰的直立部結合，在供電端子處使分段式鐵芯的線圈一端與金屬絲繞線的直立部相連接。根據本發明的又一方面，對區段金屬絲進行涂覆，以使其處于絕緣狀態。因為將區段金屬絲的各端部以鈍角在徑向進行彎曲以便形成第二直部，形成凸出部而保持定子外徑的增量較小，并且可以減少絕緣涂層損壞的可能性。根據本發明的又一方面，一種車用旋轉電機的配線部件，包括設置在旋轉電機處形成為環狀的區段金屬絲，區段金屬絲由導電線材制成，并且布置在旋轉電機的周向，其中，區段金屬絲包括主體部，其具有第一直部；第二直部，其于主體部的各端部處通過在旋轉電機的徑向進行彎曲而形成，以在第一直部與第二直部之間具有鈍角；凸出部，其形成為從第二直部伸出；以及，直立部，其于第二直部處通過在旋轉電機的旋轉軸方向進行彎曲而形成，以在旋轉電機的旋轉軸方向伸出，以及，其中，使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部互相導電。在這種構造中，因為使區段金屬絲的各端部以鈍角在大致徑向進行彎曲以便形成凸出部，形成凸出部而保持定子外徑的增量較小。此外，因為凸出部可靠地形成于區段金屬絲的各端部，可以將常用加工機床用于制備區段金屬絲，從而，提高了彎曲加工性。
根據下文結合附圖進行的詳細描述，本發明的這些以及其它的目的和優點將更為明了，其中圖1圖示根據本實施例的車用旋轉電機定子的俯視圖；圖2圖示根據本實施例的車用旋轉電機定子的局部放大俯視圖；圖3圖示本實施例的集電環的俯視圖；圖4為局部斜向軸測圖，用于圖示從其徑向外側觀察時的集電環內部；圖5圖示本實施例的U相區段金屬絲的斜向軸測圖；圖6圖示本實施例的U相區段金屬絲的正視圖；以及圖7圖示本實施例的U相區段金屬絲的俯視圖。
具體實施例方式下面，對車用旋轉電機進行說明，該旋轉電機具有配線部件。圖1示出表示根據本發明實施例的車用旋轉電機中定子1的俯視圖，以及，圖2示出圖1所示定子中A部分的局部放大俯視圖。出于方便說明的目的，圖2所示的定子1沒有填充下文說明的絕緣樹脂材料。分段式鐵芯2由層狀硅鋼片構成，樹脂殼體3安裝于層狀硅鋼片，以及，在本實施例中，十個分段式鐵芯2布置在定子殼體4的內周面5上以形成單相的鐵芯。在本實施例中，總共使用三十個分段式鐵芯2來形成三相的鐵芯。將漆包銅線卷繞各分段式鐵芯2以形成線圈6。用于向各線圈6供電的集電環7布置在定子殼體4 的內周面5上，以與分段式鐵芯2相鄰。用絕緣樹脂材料充滿由樹脂殼體3和集電環7所限定的殼體空間8。圖3圖示本實施例的集電環7的俯視圖。集電環7包括各自由絕緣材料形成并且形成為環狀的外夾子11和內夾子12，以及，將外夾子11和內夾子12互相配合。用于U相的U相金屬絲繞線(wire coil) 13、用于V相的V相金屬絲繞線14、以及用于W相的W相金屬絲繞線15由外夾子11與內夾子12保持，以及，將供電端子16與金屬絲繞線13至15的每一個相連接，以向各線圈6供電。此外，在外夾子11的三個部位處設置U相外部接線端子17、V相外部接線端子18和W相外部接線端子19，以使其從外夾子11伸出。各接線端子17至19與對應于各相的外部控制電路相連接。在集電環7內，U相外部接線端子17與 U相金屬絲繞線13相連接，V相外部接線端子18與V相金屬絲繞線14相連接，以及，W相外部接線端子19與W相金屬絲繞線15相連接。圖4示出局部斜向軸測圖，用于說明從旋轉電機徑向21外側觀察時集電環7的內部。在局部斜向軸測圖中，出于方便觀看的目的，從集電環7上拆下外夾子11。在內夾子 12的外周面上，U相槽22、V相槽23、以及W相槽M形成為在旋轉電機的旋轉軸方向25互相平行。在這種結構中，U相金屬絲繞線13保持在U相槽22內，V相金屬絲繞線14保持在 V相槽23內，以及，W相金屬絲繞線15保持在W相槽M內，此處，使各金屬絲互相絕緣。U 相金屬絲繞線13由布置在旋轉電機集電環7周向沈的多個U相區段金屬絲27構成，V相金屬絲繞線14由布置在集電環7周向沈的多個V相區段金屬絲觀構成，以及，W相金屬絲繞線15由布置在集電環7周向沈的多個W相區段金屬四構成。下文中，僅僅具體說明 U相金屬絲繞線13的構造，然而，本構造也可以應用于V相金屬絲繞線14和W相金屬絲繞線15。U相區段金屬絲27包括直立部31，各直立部31形成于U相區段金屬27的各端部42，直立部31形成為在旋轉電機旋轉軸方向25伸出。因為U相區段金屬絲27布置在集電環7的周向，形成在U相區段金屬絲27 —個端部42處的直立部31與形成在相鄰U相區段金屬27另一端部42處的直立部31相鄰。在這種構造中，在供電端子16處通過壓緊 (caulking)使彼此相鄰的直立部31結合。此外，對彼此相鄰直立部31的端面32施加熔接。供電端子16包括壓緊部33，在此處壓緊U相區段金屬27的直立部31 ；以及，線圈接合部34，其形成為在旋轉電機集電環7的徑向21上從壓緊部33向內伸出。在圖4中，線圈接合部34的頂端部形成為倒U形，以及，通過熱壓緊(thermal caulking)，使線圈的一端與線圈接合部；34的頂端部導電方式相接合，并且將線圈的另一端與中性集電環相連接。U相區段金屬27、V相區段金屬絲28、以及W相區段金屬絲四(下文稱為區段金屬絲27至29) 的直立部31在旋轉軸方向25的伸出長度設定為彼此不同。具體而言，取決于區段金屬絲 27至四的安裝位置，不同地設定伸出長度，使得區段金屬27至四的直立部31的端面32 在旋轉軸方向25以相同高度對齊，如圖4所示。
圖5是本實施例U相區段金屬絲27的斜向軸測圖，圖6是本實施例U相區段金屬絲27的正視圖，以及，圖7是本實施例U相區段金屬絲27的俯視圖。U相區段金屬27由漆包銅線(導電線材的示例)制成，并且主要由主體部41和設置于主體部41各端的端部42 構成。主體部41包括圓形彎曲的中部，以及，在中部各端處分別形成為線狀延伸的第一直部411。端部42形成為包括第一彎曲部43、第二直部451、凸出部45、第二彎曲部46、以及直立部31。具體而言，在各第一彎曲部43處使U相區段金屬27在徑向21彎曲，以在第一直部411與第二直部451之間具有鈍角44，并且，U相區段金屬絲27在大致徑向21進一步向外伸出，以形成凸出部45。此外，在第二彎曲部46處，使在大致徑向21伸出的各凸出部 45在旋轉軸方向25彎曲以形成直立部31。經由導線，將來自外部控制電路的勵磁電流供給至U相外部接線端子17，以及，勵磁電流經過與U相外部接線端子17相連接的U相金屬絲繞線13，并且經由各對應供電端子 16到達與U相相對應的各線圈6。以與U相相同的方式，將勵磁電流供給至與V相和W相各自相對應的線圈6。通過控制勵磁電流供給至各相的時刻，在定子1處產生旋轉磁場，以及，所產生的旋轉磁場作用于轉子的永磁體。當使轉子與旋轉磁場的頻率同步方式轉動時， 驅動旋轉電機作為電動機。在驅動旋轉電機作為發電機的情況下，首先由外部動力使具有永磁體的轉子轉動，然后，由根據磁通變化所導致的電磁感應在定子1的各線圈6處產生電動勢。在這種構造中，在U相區段金屬絲27的各端部42處，使U相區段金屬絲27以鈍角44在徑向21彎曲，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外徑的增量較小。于徑向21形成凸出部45的情況下，定子1的外徑傾向于增加。因為可靠地形成凸出部45，可以減小第一彎曲部43和第二彎曲部46各自的曲率，并且，可以降低絕緣涂層損壞的可能性。在這種構造中，可以使用常用加工機床來制備區段金屬絲27至四， 從而，提高彎曲加工性。此外，在U相區段金屬絲27的凸出部45形成為相對于主體部41 以直角彎曲的情況下，以這樣一種方式將U相區段金屬絲27適配至U相槽22，使得一個第一彎曲部43與另一個第一彎曲部43相鄰。在這種構造中，需要準確地設定主體部41的長度。另一方面，在各凸出部45形成為如上所述具有鈍角44的情況下，通過使U相區段金屬絲27變形，可以補償主體部41在集電環7周向沈上相對位置的錯位。此外，因為在各第一彎曲部43處以鈍角44彎曲凸出部45，相比于以直角彎曲凸出部45的情況，可以減小彎曲程度，從而，減小所要使用的銅線長度。此外，因為利用熔接將彼此相鄰的直立部31結合在一起，可以減小電阻的增大 (這是因為直立部31的基材經熔融而結合)，并且可以提高旋轉效率的等級，同時，可靠并牢固地將直立部31結合在一起。此外，在這種構造中，可以減小由焦耳加熱而導致出現發熱。此外，因為可以減小電阻的變化，當使定子1轉動時，可以減小轉矩波動，并且可以抑制產生電勢差，從而，減小電磁噪聲。另外，因為金屬絲繞線13至15各自布置成在旋轉軸方向25互相平行，即使增加相數(例如，多于三相)時，也定子1的外徑也不會改變。此外，因為金屬絲繞線13至15 和集電環7設置為一體，可以提高安裝性。此外，因為金屬絲繞線13至15的直立部31端面32的位置可以在旋轉軸方向25 中相同高度處對齊，換而言之，使金屬絲繞線13至15的直立部31端面32位于和轉動軸向方向25相垂直的單一假想平面上，分段式鐵芯2可以通用于U相至W相的每一相。此外， 因為金屬絲繞線13至15的線圈接合部34在轉動軸向方向25上的位置在旋轉軸方向25 中相同高度處對齊，可容易地向壓緊部33施加壓緊操作，從而，提高安裝性。在這種構造中，因為在各相的直立部31處放置供電端子16，各供電端子16在周向的定位比較容易。此外，因為在供電端子16處使彼此相鄰的直立部31結合，可以臨時定位區段金屬絲27至四，從而，提高集電環7的安裝性。此外，因為第一彎曲部43和第二彎曲部46各自的曲率減小，盡管區段金屬絲27 至四是包漆的，但因為加工(例如，彎曲)區段金屬絲27至四時不損壞區段金屬絲27至四各自的漆包層，可以保證區段金屬絲27至四各自的絕緣性。根據本實施例，區段金屬絲的主體部形成為圓狀，然而，上述區段金屬絲也能以這樣一種方式形成，使得主體部具有角度，或者主體部成直狀。根據本實施例，通過壓緊和熔接，使各相的直立部31結合，然而，也可以利用熱壓緊或焊料連接(solder connection), 使直立部31結合。根據本實施例，區段金屬絲的端部形成為對稱的，然而，區段金屬絲的端部也可以形成為非對稱的。根據本實施例，將金屬絲繞線用于集中式繞組定子，然而，金屬絲繞線也可以用于分布式繞組定子。此外，區段金屬絲可以用于多相永磁體同步電機、單相同步電機、感應電機、SR電機或DC電機。本發明的車用旋轉電機配線部件包括設置在旋轉電機處形成為環狀的區段金屬絲，區段金屬絲由導電線材制成，并且布置在旋轉電機的周向，其中，區段金屬絲包括主體部，其具有第一直部；第二直部，其在主體部的各端部處通過在旋轉電機的徑向進行彎曲而形成，以在第一直部與第二直部之間具有鈍角；以及，直立部，其在第二直部處通過在旋轉電機的旋轉軸方向進行彎曲而形成，以及，其中，使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部互相導 H1^ ο在這種構造中，因為使區段金屬絲的各端部以鈍角在大致徑向上進行彎曲以便形成凸出部(第二直部)，形成凸出部(第二直部)而保持定子外徑增量較小。此外，因為凸出部(第二直部)可靠地形成于區段金屬絲的各端部，可以將常用加工機床用于制備區段金屬絲，從而，提高了彎曲加工性。通過熔融使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部結合因為彼此相鄰的直立部利用熔融結合在一起以使其互相導電，使直立部可靠并牢固地結合在一起。以這樣一種方式設置多個配線部件，使得配線部件在旋轉電機的旋轉軸方向共
軸ο因為以這樣一種方式布置金屬絲繞線，使得金屬絲繞線在旋轉軸方向共軸，即使增加相數，也不會改變定子的外徑。旋轉電機由U相、V相和W相這三相構成，以及，其中，在U相、V相和W相處各自設置直立部，以及，使U相、V相和W相的直立部端面在垂直于轉動軸向方向延伸的假想平面上對齊。因為金屬絲繞線的直立部端面的位置可以在旋轉軸方向的相同高度對齊，分段式鐵芯可通用于各相。通過端子使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部結合。
因為在供電端子處使彼此相鄰的直立部結合，在供電端子處使分段式鐵芯的線圈一端與金屬絲繞線的直立部相連接。對區段金屬絲進行涂覆，以使其處于絕緣狀態。因為將區段金屬絲的各端部以鈍角在徑向進行彎曲，以便形成凸出部(第二直部)，形成凸出部而保持定子外徑的增量較小，并且可以減少絕緣涂層損壞的可能性。車用旋轉電機的配線部件，包括設置在旋轉電機處形成為環狀的區段金屬絲，區段金屬絲由導電線材制成，并且布置在旋轉電機的周向，其中，區段金屬絲包括主體部，其具有第一直部；第二直部，其于主體部的各端部處通過在旋轉電機的徑向進行彎曲而形成， 以在第一直部與第二直部之間具有鈍角；凸出部，其形成為從第二直部伸出；以及，直立部，其于第二直部處通過在旋轉電機的旋轉軸方向進行彎曲而形成，以在旋轉電機的旋轉軸方向伸出，以及，其中，使彼此相鄰的區段金屬絲的直立部互相導電。在這種構造中，因為使區段金屬絲的各端部以鈍角在大致徑向進行彎曲以便形成凸出部(第二直部)，形成凸出部(第二直部)而保持定子外徑的增量較小。此外，因為凸出部(第二直部)可靠地形成于區段金屬絲的各端部，可以將常用加工機床用于制備區段金屬絲，從而，提高了彎曲加工性。
權利要求
1.一種車用旋轉電機的配線部件，包括設置于所述旋轉電機處形成為環狀的區段金屬絲(27、28、四)，所述區段金屬絲07、觀、29)由導電線材制成，并且布置在所述旋轉電機的周向(26)，其中，所述區段金屬07、觀、29)包括主體部(41)，其具有第一直部(411)；第二直部051)，其于所述主體部的各端部通過在所述旋轉電機的徑向進行彎曲而形成，以在所述第一直部Gll)與所述第二直部(451)之間具有鈍角04)；以及直立部(31)，其于所述第二直部(451)處通過在所述旋轉電機的旋轉軸方向0 進行彎曲而形成，以及，其中，使彼此相鄰的所述區段金屬07、觀、29)的所述直立部(31)互相導電。
2.根據權利要求1所述的車用旋轉電機的配線部件，其中，通過熔融使彼此相鄰的所述區段金屬絲07、觀、29)的所述直立部(31)結合。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的車用旋轉電機的配線部件，其中，以這樣一種方式設置多個所述配線部件，使得所述配線部件在所述旋轉電機的所述旋轉軸方向05)共軸ο
4.根據權利要求1至權利要求3中任一項權利要求所述的車用旋轉電機的配線部件， 其中，所述旋轉電機由U相、V相、以及W相這三相構成，以及，其中，在所述U相、所述V相、 以及所述W相處各設置所述直立部(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 在垂直于所述旋轉軸方向0 延伸的假想平面上對齊。
5.根據權利要求1至權利要求4中任一項權利要求所述的車用旋轉電機的配線部件， 其中，通過端子使彼此相鄰的所述區段金屬絲07、觀、29)的所述直立部(31)結合。
6.根據權利要求1至權利要求5中任一項權利要求所述的車用旋轉電機的配線部件， 其中，對所述區段金屬絲07、觀、29)進行涂覆以使其處于絕緣狀態。
全文摘要
本發明公開了一種車用旋轉電機的配線部件，包括由導電線材制成并且布置在旋轉電機周向(26)的區段金屬(27、28、29)，其中，區段金屬(27、28、29)包括主體部(41)，其具有第一直部(411)；第二直部(451)，其于主體部(41)的各端部處通過在旋轉電機徑向(21)進行彎曲而形成，以在第一直部(411)與第二直部(451)之間具有鈍角(44)；以及，直立部(31)，其于第二直部(451)處通過在旋轉電機旋轉軸方向(25)進行彎曲而形成，以及，其中，使彼此相鄰的區段金屬(27、28、29)的直立部(31)互相導電。
文檔編號H02K3/18GK102290902SQ201110084320
公開日2011年12月21日 申請日期2011年3月31日 優先權日2010年6月21日
發明者山田泰稔, 杉山智也 申請人:愛信精機株式會社