定子和使用定子的馬達的制作方法

該申請要求于2015年5月28日提交的韓國專利申請No.2015-0075386的優先權和權益，其公開內容的全文通過參引并入本文。

技術領域

本發明涉及能夠提高可加工性和制造效率的定子以及使用該定子的馬達。

背景技術：

馬達是一種通過定子與轉子之間的相互作用來實現驅動動力的裝置。

這種馬達可以被分類為：為直流系統的可變電壓馬達和為交流系統的三相感應馬達。

例如，馬達用作在諸如升降機、車輛之類的系統中實現牽引力的牽引馬達。另外，馬達用作電子動力轉向系統(EPS)，以確保車輛的轉向穩定性。

尤其是，由于電子控制單元(ECU)根據從車輛速度傳感器、扭矩角傳感器、扭矩傳感器等感測的驅動條件來驅動馬達，因此EPS通過確保轉彎穩定性并且提供快速的回復力而使駕駛員能夠安全地駕駛。由于馬達為駕駛員所操作的方向盤的扭矩提供助力，因此EPS使駕駛員能夠以較小的力進行轉向操作。

對上述馬達而言，使用了無刷直流(BLDC)馬達。

BLDC馬達的主要部分由定子和轉子形成，并且定子中纏繞有線圈，磁體聯接至轉子，轉子和定子以電磁的方式彼此相互作用以使轉子旋轉。這種定子由單元芯和線圈形成，并且近來使用連接成環形形狀的多個分段芯來形成定子。

在這種情況下，當從定子的上部部分突出的線圈與中性點端子聯接時，需要單獨地制造并配備絕緣材料的注塑成型部以固定中性點端子。因此，附屬過程比如注塑材料、注塑過程、聯接過程等增加，這導致了制造效率的降低。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種高效的定子結構，其通過在聯接至定子芯的絕緣件本身處設置能夠直接安裝中性點結構的導引部分以及實施將中性點端子構件插入導引部分中并且聯接至導引部分而在無需單獨的固定過程或絕緣材料的注塑過程的情況下實施。

本發明構思的技術目的并不限于以上公開內容，并且基于以下描述，其他目的對本領域普通技術人員而言會變得清楚。

本發明的一個方面提供了一種定子，該定子包括：多個單元定子芯，所述多個單元定子芯設置有從頭部部分突出的齒部；絕緣件，該絕緣件聯接至單元定子芯；以及導引部分，該導引部分具有設置在絕緣件的上端部處的端子安裝凹槽。

定子還可以包括中性點端子構件，該中性點端子構件安裝在端子安裝凹槽上，并且該中性點端子構件與繞單元定子芯纏繞的線圈的端部部分接觸聯接。

另外，中性點端子構件可以包括本體部分和多個聯結部分，其中，本體部分配裝在端子安裝凹槽中并且聯接至端子安裝凹槽，所述多個聯結部分設置在本體部分處并且與繞單元定子芯纏繞的線圈的端部部分聯接。

優選地，中性點端子構件可以彎曲以將聯結部分形成為圍繞線圈的端部部分的結構。

這里，本體部分和聯結部分可以設置為一體式結構。

中性點端子構件還可以包括在本體部分的一部分處、聯接至導引部分的內表面的防旋轉突出圖案。

本發明的另一方面提供了一種馬達，該馬達包括馬達殼體以及安裝在馬達殼體中的定子和轉子，其中，定子包括：多個單元定子芯，所述多個單元定子芯設置有從頭部部分突出的齒部；絕緣件，該絕緣件聯接至單元定子芯；導引部分，該導引部分具有設置在絕緣件的上端部處的端子安裝凹槽；以及中性點端子構件，該中性點端子構件安裝在端子安裝凹槽上，并且該中性點端子構件與繞單元定子芯纏繞的線圈的端部部分接觸聯接，其中，中性點端子構件包括本體部分和多個聯結部分，其中，本體部分配裝在端子安裝凹槽中并且聯接至端子安裝凹槽，所述多個聯結部分設置在本體部分處并且與繞單元定子芯纏繞的線圈的端部部分聯接。

此處，中性點端子構件還可以包括在本體部分的一部分處、聯接至導引部分的內表面的防旋轉突出圖案。

附圖說明

通過參照附圖對本發明的示例性實施方式進行詳細地描述，本發明的以上和其他目的、特征和優點對本領域普通技術人員而言將變得更清楚，在附圖中：

圖1為圖示了應用于基礎馬達的定子的結構的視圖；

圖2a為圖示了根據本發明的一個實施方式的定子的結構的分解立體圖；

圖2b為圖示了單元定子芯的組合結構的視圖；

圖2c圖示了單元定子芯如何與絕緣件聯接；

圖3為圖2的聯接立體圖；

圖4和圖5為圖3的主要部分的放大圖；

圖6為中性點端子構件的組合結構的俯視平面圖；以及

圖7為有關電子動力轉向(EPS)馬達的實施示例的概念圖，根據本發明的一個實施方式的用于馬達的定子應用于該電子動力轉向馬達中。

具體實施方式

由于本發明可接受各種改型和替代實施形式，因此將結合附圖對某些特定實施方式進行描述。然而，應當理解的是，目的并非在于將本發明限制于所描述的特定實施方式。目的在于涵蓋落入本發明的技術精神和范圍內的所有改型、等同方案和替代方案。

盡管術語第一、第二等可以用于描述各種不同元件，但是這些元件并不受這些術語的限制。這些術語僅用于使元件彼此區分開。例如，第一元件可以被稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以被稱為第一元件，而不背離示例性實施方式的范圍。術語“和/或”包括一個或更多個相關聯羅列項目的任一個和所有組合。

應當理解的是，當元件被指“連接至”或“聯接至”另一元件時，其可以直接連接至或直接聯接至該另一元件或者可以存在居間元件。相反，當元件被指“直接連接至”或“直接聯接至”另一元件時，不存在居間元件。

在描述各實施方式時，應當理解的是，當元件被指形成在另一元件“上”或“下”時，其可能直接在該另一元件“上”或“下”或者間接地形成為在該元件與該另一元件之間具有一個或更多個居間元件。另外，當元件被指位于“上方或下方”時，該說法包含之上和之下兩種取向。

本文中所使用的用以描述本發明的實施方式的術語不意在限制本發明構思的范圍。如本文中所使用的，單數形式“一”、“一個”以及“該”意在也包括復數形式，除非上下文另有明確說明。應當進一步理解的是，術語“包括”和/或“包含”在本文中使用時，指定所闡述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或增加。

除非另有定義，否則包括本文中所使用的技術術語和科學術語的所有術語均具有與由本發明構思所屬技術領域的普通技術人員通常所理解的含義相同的含義。應當進一步理解的是，術語——比如在常用詞典中定義的術語——應當被解釋為具有與其在相關領域的上下文中的含義相一致的含義并且不應以理想化的或過分正式的意義來解釋，除非本文中清楚地這樣定義。

在下文中，將參照附圖對本發明的各實施方式進行詳細地描述。在參照附圖的描述中，無論附號如何，相同的元件用相同的附圖標記表示，并且將省略對其的重復描述。

圖1為圖示了應用于基礎馬達的定子的結構的視圖。

如圖1中圖示的，絕緣件2配裝至多個定子芯3，并且圍繞絕緣件2纏繞的線圈C的端部部分C1設置成突出到定子1外部。

在這種情況下，在定子1的上部部分處設置有中性點端子T，該中性點端子T聯接至線圈C的露出的端部部分C1。如圖1中圖示的，固定構件4比如注塑成型的塑料件是用于組裝中性點端子T以及確保與外部絕緣必不可少的。由于此，注塑成型的過程是不可避免的，這導致加工成本增加。

圖2a是圖示了根據本發明的一個實施方式的能夠解決上述問題的定子200的結構的分解立體圖。圖2b為圖示了單元定子芯的組合結構的視圖，并且圖2c圖示了單元定子芯如何與絕緣件聯接。

圖3為圖2的聯接立體圖，并且圖4和圖5為圖3的主要部分的放大圖。

參照圖2至圖5，根據本發明的一個實施方式的定子200可以形成為包括：多個單元定子芯A；絕緣件210，該絕緣件210聯接至單元定子芯A；以及導引部分220，該導引部分220具有設置在絕緣件210的上端處的端子安裝凹槽221。

如圖2b中圖示的，多個單元定子芯A設置成被分段且彼此相鄰。

如圖2b中圖示的，單元定子芯A為齒部h設置成從頭部部分H突出的結構，并且單元定子芯A設置成環形結構而實現定子。

具體地，如圖2c中圖示的，絕緣件210以配合聯接(fitted-in coupling)的形式安裝至單元定子芯A的外周向表面。如圖2c中圖示的，絕緣件210可以通過聯接沿豎向分開的相同的結構而被提供和制造，或者可以被制造為單個一體式結構。

在絕緣件210中，形成有中空部S，在絕緣件210的外表面處可以設置有絕緣件主體213，線圈纏繞凹槽211設置在該絕緣件主體213中，并且在絕緣件210的下部部分處可以設置有與另一絕緣件聯接的聯接凹槽212。具體地，如圖2c中圖示的，本發明的一個實施方式具有實現在絕緣件210的上端部部分X的外側處還包括導引部分220的結構的特征。

如圖2a中圖示的，可以設置有導引部分220，該導引部分220設置在絕緣件210的上部部分處并且從定子向外突出。此處，導引部分220包括端子安裝凹槽221，中性點端子構件100插入并聯接在該端子安裝凹槽221中。

通過該布置，在無需提供圖1中的如上文所描述的單獨的注塑模制成型的絕緣材料4的情況下，實施為一體式結構的中性點端子構件100可以配裝在導引部分220的端子安裝凹槽221中并且聯接至導引部分220的端子安裝凹槽221。因此，簡化了制造過程，節約了材料成本，并且可以確保結構穩定性和維護效率。

圖3是圖示了圖2a的聯接狀態的立體圖，圖4為圖示了圖3的導引部分和中性點端子構件的主要部分的放大圖，并且圖5為圖示了導引部分的主要部分的放大圖。

參照圖3至圖5中，導引部分220設置為從供線圈C纏繞的絕緣件210的外側本體P1向外突出的結構。

如圖5中圖示的，導引部分220實施為下述結構：在該結構中，端子安裝凹槽221形成為使得中性點端子構件100被配裝在其中并聯接。

具體地，中性點端子構件100配裝在端子安裝凹槽221中并且聯接至端子安裝凹槽221。

中性點端子構件100可以包括本體部分110和多個聯結部分120。 另外，中性點端子構件100還可以包括突出圖案130。

本體部分110配裝在端子安裝凹槽221中并且聯接至端子安裝凹槽221，并且本體部分110形成為沿著定子的外圓周彎曲至預定的曲率。

所述多個聯結部分120設置在本體部分110處并且與圍繞單元定子芯A纏繞的線圈C的端部部分C1聯接。也就是說，聯結部分120實施為下述結構：該結構構造成與圍繞單元定子芯A纏繞的線圈的端部部分C1接觸聯接，并且聯結部分120可以被彎曲以形成圍繞線圈的端部部分C1的結構。

中性點端子構件100設置有作為一體式結構的本體部分110和聯結部分120，這增強了結構的整體性。

具體地，中性點端子構件100實施為下述結構：該結構還包括在本體部分110的一個區域處、聯接至導引部分220的內表面的防旋轉突出圖案130。由此，突出圖案130防止中性點端子構件100由于旋轉運動而旋轉或被分離。

圖6圖示了圖3的俯視平面圖，并且中性點端子構件100通過防旋轉突出圖案130防止其自身旋轉，該防旋轉突出圖案130被聯接為被導引部分220的聯接突出部G鉤住的結構。也就是說，防旋轉突出圖案130的被聯接突出部G鉤住的結構防止中性點端子構件100根據旋轉運動自身旋轉，由此使聯結部分能夠穩定地與線圈的端部部分C1緊固在一起。

在下文中，參照圖7，即，電控動力轉向(EPS)馬達的實施示例，其中，根據本發明的一個實施方式的用于馬達的定子200應用于該電控動力轉向(EPS)馬達中。然而，根據實施方式的定子200可以應用于各種類型的馬達，比如在諸如升降機、車輛等的系統中實現牽引力的牽引馬達。

參照圖7，馬達設置有馬達殼體MH和聯接至馬達殼體MH的托架30。

馬達殼體MH可以形成為上部部分敞開的形狀，并且支承導管11從下表面的中央部分突起。另外，托架30聯接至馬達殼體MH的上部 部分以形成內部空間。在支承導管11的內側處安裝有第一軸承31，并且在托架30處安裝有第二軸承32。

旋轉軸400設置成由第一軸承31和第二軸承32支承并且與第一軸承31和第二軸承32相接觸。如圖7中圖示的，旋轉軸400的上部部分由第二軸承32支承，并且旋轉軸400的下部部分由第一軸承31支承。

旋轉軸400的上端部部分穿過托架30，設置成向上突出，并且聯接到連接至轉向軸(未示出)的機械裝置60。

定子200和轉子300安裝在馬達殼體MH中。轉子300包括轉子芯320和磁體310，其中，轉子芯320聯接至旋轉軸400，磁體310聯接至轉子芯320的外周向表面。

盡管在本實施方式中將磁體310聯接至轉子芯320的外周向表面的結構作為示例，但是磁體310插入轉子芯320中的替代性結構也可以應用于轉子300。

定子200設置在磁體310與馬達殼體MH之間，并且定子200可以包括與圖2a中的上述結構相同的結構。

在馬達的上述結構中，由于在定子200處產生的磁場和在轉子300處產生的電場彼此相互作用，因此旋轉軸400旋轉。

感測板40聯接至旋轉軸400并且與旋轉軸400一起旋轉。另外，在感測板40處安裝有感測磁體50。

此外，在托架30處安裝有印刷電路板(PCB)10，并且在PCB 10的面向感測磁體50的位置處可以安裝有感測裝置20。

感測裝置20通過感測感測磁體50的旋轉程度來對聯接有感測磁體50的感測板40以及旋轉軸400的旋轉程度進行感測。

根據本發明的實施方式，中性點端子構件實施為被插入并聯接至導引部分的結構，該導引部分設置成使得中性點端子結構可以直接安裝在聯接至定子芯的絕緣件本身上。由此，由于在無需單獨的固定過程或絕緣材料的注塑成型過程的情況下實現的該有效的定子結構，因此能夠顯著地節約制造成本。

此外，呈一體式結構的中性點端子構件——其配裝并聯接至具有環 形形狀結構的整個定子的上表面——可以補充增強每個定子的整體結構穩定性。換言之，由于具有環形結構的中性點端子構件配裝并聯接至通過連接多個分段芯而形成為環形形狀的定子的上表面，因此能夠增強定子的結構穩定性。

盡管已經參照本發明的某些示例性實施方式示出和描述了本發明，但本領域技術人員應當理解的是，在不背離如由所附權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對本發明做出形式和細節上的各種改變。另外，應當理解的是，與改型和改變相關聯的這些差異都包括在如本文中描述的權利要求的范圍中所限定的本發明的范圍中。