專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線材連接基板以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線材連接基板以及所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和線材連接基板的相應(yīng)制造方法。
背景技術(shù)：
日本特開2006-158199號(hào)公報(bào)描述了一種將定子的繞組的端部連接到線材連接基板上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。該線材連接基板包括絕緣構(gòu)件(布線板)和傳導(dǎo)構(gòu)件(用于每相的傳導(dǎo)構(gòu)件)。該絕緣構(gòu)件由盤形形狀的絕緣材料形成。在絕緣構(gòu)件的一個(gè)端面上，沿徑向方向設(shè)置有多個(gè)圓弧形溝槽。連接到溝槽的插入孔被設(shè)置到絕緣構(gòu)件的另一端面。條帶形導(dǎo)體被插入到絕緣構(gòu)件的溝槽中。具有U形溝槽的端子條帶被設(shè)置在條帶形導(dǎo)體的側(cè)表面上。端子條帶從插入孔突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明待解決的技術(shù)問(wèn)題根據(jù)上述線材連接基板，端子條帶沿徑向方向從絕緣構(gòu)件突出到外周側(cè)。為了確保內(nèi)周側(cè)上的傳導(dǎo)構(gòu)件的端子條帶不與外周側(cè)上的傳導(dǎo)構(gòu)件干涉，端子條帶需要圍繞軸向方向布線?；蛘撸瑐鲗?dǎo)構(gòu)件需要被設(shè)置成使其對(duì)于每相而言在軸向方向上移位。結(jié)果，這種線材連接基板還有沿直徑方向和軸向方向小型化的空間。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使得線材連接基板小型化的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線材連接基板以及所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和線材連接基板的相應(yīng)制造方法。解決該技術(shù)問(wèn)題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子、定子以及線材連接基板，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子的繞組的端部，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于所述線材連接基板包括多個(gè)圓形或圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件，所述多個(gè)圓形或圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件被同心設(shè)置并且被分別連接到所述繞組的所述端部；以及圓形絕緣構(gòu)件，所述圓形絕緣構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋所述傳導(dǎo)構(gòu)件的表面的至少一部分；且其中每個(gè)所述傳導(dǎo)構(gòu)件均包括貫通部，所述繞組的所述端部沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向被插入穿過(guò)所述貫通部。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子、定子以及線材連接基板，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子的繞組的端部，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于所述線材連接基板包括多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件，所述多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件是通過(guò)沿徑向方向成層布置分別由缺損部分割而成的傳導(dǎo)線材來(lái)構(gòu)造的，并且所述多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件被分別連接到所述繞組的所述端部；以及圓形絕緣構(gòu)件，所述圓形絕緣構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋所述傳導(dǎo)構(gòu)件的表面的至少一部分；且其中所述多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件設(shè)置成被定位在公共平面上，所述公共平面大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向。此外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制造方
4法，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子、定子以及線材連接基板，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子的繞組的端部，其中所述線材連接基板通過(guò)包括下述步驟的制造過(guò)程制造而成將傳導(dǎo)線材形成為螺旋形狀的形成步驟；用絕緣材料覆蓋被形成為所述螺旋形狀的所述線材的表面的至少一部分的覆蓋步驟；以及在預(yù)定的周向位置處對(duì)由所述絕緣材料覆蓋的所述線材進(jìn)行分割的分割步驟。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種線材連接基板的制造方法，所述線材連接基板被設(shè)置到包括轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)上并且被設(shè)置成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子的繞組的端部，所述制造方法包括將傳導(dǎo)線材形成為螺旋形狀的形成步驟；用絕緣材料覆蓋被形成為所述螺旋形狀的所述線材的表面的至少一部分的覆蓋步驟；以及在預(yù)定的周向位置處對(duì)由所述絕緣材料覆蓋的所述線材進(jìn)行分割的分割步驟。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，可使得線材連接基板小型化。


圖I圖2
造的平面圖。料?？?。切除。
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是示出實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的總體構(gòu)造的縱向剖面圖。
是示出沿軸向方向從與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè)觀察的線材連接基板的總體構(gòu)
是沿圖2中的線材III-III截取的線材連接基板的截面圖。
是示出沿軸向方向從負(fù)載側(cè)觀察的線材連接基板的總體構(gòu)造的平面圖。是用于闡述線材連接基板的連接模式的說(shuō)明圖。
是實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的布線圖。
是示出待被覆蓋的矩形線材的視圖，該矩形線材被形成為螺旋形狀。
是示出待被覆蓋的螺旋形狀的矩形線材的視圖，該矩形線材覆蓋有絕緣材
9是示出待被覆蓋的矩形線材的視圖，所述矩形線材在預(yù)定位置處被分割。
10是示出待被覆蓋的分離的矩形線材的視圖，所述分離的矩形線材配置有通
11是示出從定子拉出的繞組的端部的視圖。
12是示出被插入通過(guò)相應(yīng)傳導(dǎo)構(gòu)件的通孔的定子的繞組端部的視圖。
13是示出被固定到定子的線材連接基板的視圖，其中繞組端部的多余部分被
圖14是示出通過(guò)焊接固定到傳導(dǎo)構(gòu)件的繞組端部的視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將參照附圖來(lái)描述實(shí)施方式。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的總體構(gòu)造首先，將利用圖I來(lái)描述實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的總體構(gòu)造。如圖I所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I包括定子2和轉(zhuǎn)子3。定子2被設(shè)置到框架4的內(nèi)周表面，使得該定子2被定位成沿直徑方向與轉(zhuǎn)子3相對(duì)。定子2包括層壓芯體5、線材架6以及圍繞該線材架6卷繞的繞組7，層壓芯體5被插入穿過(guò)線材架6。線材架6由絕緣材料(例如，樹脂)制成，以便使得層壓芯體5和繞組7電絕緣。圓形線材連接基板100被設(shè)置到線材架6的與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè)(圖I中的左側(cè))，該圓形線材連接基板100利用預(yù)定連接模式來(lái)連接繞組7的端部7a。繞組端部7a通過(guò)焊料H固定到線材連接基板100。線材連接基板100由樹脂15覆蓋。轉(zhuǎn)子3包括軛8以及永磁體9。轉(zhuǎn)子3被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸10的外周表面上。旋轉(zhuǎn)軸10由負(fù)載側(cè)上的軸承12以及與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè)上的軸承14可旋轉(zhuǎn)地支承。負(fù)載側(cè)上的軸承12的外圈被配合到負(fù)載側(cè)上的托架11。與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè)上的軸承14的外圈被配合到與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè)上的托架13。下文將描述旋轉(zhuǎn)電機(jī)I是三相AC電馬達(dá)的情況的實(shí)施例。旋轉(zhuǎn)電機(jī)I包括定子2，12個(gè)繞組7以圓形形狀組裝到該定子2。線材連接基板的構(gòu)造接下來(lái)，將利用圖2至圖4來(lái)描述線材連接基板100的構(gòu)造。如圖2所示，線材連接基板100包括同心布置的多個(gè)圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件110以及圓形絕緣構(gòu)件120。每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110都被連接到定子2的繞組端部7a。絕緣構(gòu)件120覆蓋多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110。多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110通過(guò)如下方式來(lái)形成將待被覆蓋的矩形線材101 (單條線材，參照?qǐng)D7)形成為螺旋形狀，接著在預(yù)定位置處對(duì)該待被覆蓋的矩形線材101進(jìn)行分割(在其內(nèi)形成缺損)，有關(guān)細(xì)節(jié)將在下文描述。也就是說(shuō)，傳導(dǎo)構(gòu)件110被構(gòu)造成使得由缺損部分割的傳導(dǎo)線材沿徑向方向成層設(shè)置。要注意，當(dāng)待被覆蓋的矩形線材101被分割時(shí)，實(shí)際上也會(huì)在絕緣構(gòu)件120中出現(xiàn)缺損部，但是這些缺損部在圖2中未被示出以防止圖示變得復(fù)雜。在如圖2所示的實(shí)施例中，每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110均被大致同心地設(shè)置以沿徑向方向形成四層。設(shè)置在最內(nèi)周側(cè)上的六個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件IlOa至IlOf是搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件。傳導(dǎo)構(gòu)件IlOa至IlOf沿同心圓Rl的圓周方向以大致相等的間距設(shè)置。設(shè)置在傳導(dǎo)構(gòu)件IlOa至IlOf的外周側(cè)上的兩個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件IlOn和IlOn是用于中性點(diǎn)的傳導(dǎo)構(gòu)件。傳導(dǎo)構(gòu)件IlOn和IlOn沿同心圓R2的圓周方向設(shè)置。進(jìn)一步設(shè)置在傳導(dǎo)構(gòu)件IlOn和IlOn的外周側(cè)上的傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu和IlOv是分別用于U相和V相的傳導(dǎo)構(gòu)件。傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu和IlOv大致沿同心圓R3的圓周方向設(shè)置。設(shè)置在最外周側(cè)上的傳導(dǎo)構(gòu)件IlOw是用于W相的傳導(dǎo)構(gòu)件。傳導(dǎo)構(gòu)件IlOw沿同心圓R4的圓周方向設(shè)置。在下文中，每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件均被合適地稱為搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOa至IIOf、中性點(diǎn)傳導(dǎo)構(gòu)件110n、U相傳導(dǎo)構(gòu)件110u、V相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv以及W相傳導(dǎo)構(gòu)件110w。雖然U相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu的主要部分沿同心圓R3設(shè)置，但U相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu的一部分沿同心圓R4設(shè)置。在U相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu內(nèi)，沿同心圓R3設(shè)置的那一部分將被稱為內(nèi)周部IlOui,并且沿同心圓R4設(shè)置的那一部分將被稱為外周部llOuo。要注意，內(nèi)周部IlOui和外周部IlOuo對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中的周向部。U相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu包括直線部llOuc，該直線部IlOuc沿內(nèi)周部IlOui的切線X方向直線地延伸。直線部IlOuc被一體地設(shè)置在內(nèi)周部IlOui和外周部IlOuo的兩個(gè)圓弧形部分之間,所述兩個(gè)圓弧形部分同心設(shè)置但是曲率半徑不同。類似地，雖然V相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv的主要部分沿同心圓R3設(shè)置，但V相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv的一部分沿同心圓R2設(shè)置。在V相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv內(nèi)，沿同心圓R2設(shè)置的那一部分將被稱為內(nèi)周部IlOvi,并且沿同心圓R3設(shè)置的那一部分將被稱為外周部ΙΙΟνο。要注意，內(nèi)周部IlOvi和外周部IlOv0對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中的周向部。V相傳導(dǎo)構(gòu)件IIOv包括直線部llOvc，該直線部IlOvc沿內(nèi)周部IlOvi的切線Y方向直線地延伸。直線部IlOvc被一體地設(shè)置在內(nèi)周部IlOvi和外周部IlOvo的兩個(gè)圓弧形部分之間，所述兩個(gè)圓弧形部分同心設(shè)置但是曲率半徑不同。如圖3所示，傳導(dǎo)構(gòu)件110 (待被覆蓋的矩形線材101)的截面形狀是大致正方形。傳導(dǎo)構(gòu)件110包括傳導(dǎo)材料111以及覆蓋該傳導(dǎo)材料111的覆蓋材料112。如圖2以及圖3所示，通孔113被設(shè)置為位于每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的兩個(gè)縱向端部的寬度方向上的大致中心位置處的貫通部，繞組端部7a沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向插入穿過(guò)該通孔113。被插入穿過(guò)該通孔113的繞組端部7a通過(guò)焊料H固定到傳導(dǎo)構(gòu)件110的連接側(cè)(與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè))的表面。此時(shí)，覆蓋材料112被從傳導(dǎo)構(gòu)件110的通孔113的周面剝離，并且焊料H被設(shè)置到被剝離的那一部分。要注意，所使用的貫通部可以是除了孔之外的形狀，例如凹槽。絕緣構(gòu)件120是通過(guò)利用例如樹脂材料注入成型而形成的圓形構(gòu)件。絕緣構(gòu)件120將每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110固定到公共平面(未示出)上的預(yù)定位置，該公共平面大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向。此外，絕緣構(gòu)件120保持每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110之間的絕緣。如圖2以及圖3所示，絕緣構(gòu)件120至少暴露傳導(dǎo)構(gòu)件110的位于連接側(cè)上的那些表面，同時(shí)覆蓋全部其他表面。要注意，如圖3所示，每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110實(shí)際上均被設(shè)置成使得由絕緣構(gòu)件120在徑向方向上產(chǎn)生預(yù)定空間。然而，該空間在圖2中未被示出。如圖3以及圖4所示，錐形孔121被設(shè)置到絕緣構(gòu)件120的與傳導(dǎo)構(gòu)件110的通孔113相對(duì)應(yīng)的位置。該錐形孔121被設(shè)置到與絕緣構(gòu)件120的連接側(cè)相反的那一側(cè)(負(fù)載側(cè))上的表面122。錐形孔121的直徑從表面122朝向傳導(dǎo)構(gòu)件110的通孔113逐漸減小。定子5的繞組端部7a經(jīng)由錐形孔121從定子5側(cè)插入穿過(guò)傳導(dǎo)構(gòu)件110的通孔113。連接模式接下來(lái)，將利用圖5和圖6來(lái)描述線材連接基板100的連接模式。要注意，如圖5和圖6所示的每個(gè)繞組的附圖標(biāo)記具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。在該說(shuō)明中，對(duì)應(yīng)于Ul的繞組7被稱為繞組U1。如圖5和圖6所示，線材連接基板100利用具有兩個(gè)星形連接系統(tǒng)的連接模式來(lái)連接定子2的繞組端部7a。該星形連接在一端的中性點(diǎn)處連接三相中的每相。具體地，繞組Ul和繞組U2的一側(cè)的端部7a(該端部7a形成U相的一側(cè)的系統(tǒng))由搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOc連接。繞組U3和繞組U4的一側(cè)的端部7a(該端部7a形成U相的另一側(cè)的系統(tǒng))由搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOf連接。類似地，繞組Vl和繞組V2的一側(cè)的端部7a (該端部7a形成V相的一側(cè)的系統(tǒng))由搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOe連接。繞組V3和繞組V4的一側(cè)的端部7a(該端部7a形成V相的另一側(cè)的系統(tǒng))由搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOb連接。進(jìn)一步類似地，繞組Wl和繞組W2的一側(cè)的端部7a (該端部7a形成W相的一側(cè)的系統(tǒng))由搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOd連接。繞組W3和繞組W4的一側(cè)的端部7a(該端部7a形成W相的另一側(cè)的系統(tǒng))由搭接用傳導(dǎo)構(gòu)件IlOa連接。此外，繞組U2、V2和W2的另一側(cè)的端部7a由中性點(diǎn)傳導(dǎo)構(gòu)件IlOn連接。類似地，繞組U4、V4和W4的另一側(cè)的端部7a由中性點(diǎn)傳導(dǎo)構(gòu)件IlOn連接。此外，繞組Ul的另一側(cè)的端部7a和繞組U3的另一側(cè)的端部7a經(jīng)由U相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOu連接到U相。繞組Vl的另一側(cè)的端部7a和繞組V3的另一側(cè)的端部7a經(jīng)由V相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv連接到V相。繞組Wl的另一側(cè)的端部7a和繞組W3的另一側(cè)的端部7a經(jīng)由W相傳導(dǎo)構(gòu)件IlOw連接到W相。線材連接基板和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制造方法接下來(lái)，將利用圖7至圖14來(lái)描述線材連接基板100和旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的制造方法。首先，如圖7所示，將待被覆蓋的單條矩形線材101形成為螺旋形狀。此時(shí)，螺旋形狀可以是曲率半徑連續(xù)變化的簡(jiǎn)單螺旋形狀。然而，優(yōu)選的是具有直線部IOla至IOlc的螺旋形狀。直線部IOla至IOlc是在內(nèi)周側(cè)上沿同心圓R在圓弧形部分的切線方向直線地延伸的部分。在采用具有直線部IOla至IOlc的螺旋形狀的情況下，可以將待被覆蓋的矩形線材101的除了直線部IOla至IOlc之外的那些部分設(shè)置在同心圓Rl至R4上。結(jié)果是，可以容易地執(zhí)行用于通孔113的隨后沖孔作業(yè)以及繞組端部7a的連接作業(yè)。要注意，如前所述，待被覆蓋的矩形線材101包括傳導(dǎo)材料111和覆蓋材料112，因而形成大致正方形的截面形狀。此外，如圖7所示的直線部IOlb和IOlc分別對(duì)應(yīng)于如圖2所示的直線部IlOvc和IlOuc0要注意，該步驟對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中描述的第一步驟。在如圖7所示的實(shí)施例中，雖然待被覆蓋的矩形線材101被卷繞以在徑向方向上形成四層，但是繞組的數(shù)量并不局限于此。也就是說(shuō)，可以根據(jù)例如線材連接基板100的連接模式來(lái)設(shè)置繞組的合適數(shù)量。接下來(lái)，例如，將由此形成為螺旋形狀的待被覆蓋的矩形線材101固定到金屬模，并且將樹脂材料注入成型。在采用這種布置的情況下，利用絕緣材料來(lái)覆蓋待被覆蓋的矩形線材101。此時(shí)，將待被覆蓋的矩形線材101覆蓋成使得至少待被覆蓋的矩形線材101的連接側(cè)上的表面被暴露。采用該布置，形成了絕緣構(gòu)件120，如圖8所示。要注意，該步驟對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中所述的第二步驟。接下來(lái)，如圖9所示，使由此覆蓋有絕緣材料的待被覆蓋的矩形線材101在預(yù)定的周向位置處被分割，以形成如圖5所示的連接模式。根據(jù)該實(shí)施方式，例如利用鉆機(jī)或沖壓機(jī)在待被覆蓋的矩形線材101中形成具有預(yù)定長(zhǎng)度的缺損部S(如圖9中的虛線所示)。采用該布置，通過(guò)由缺損部S進(jìn)行分割而形成的每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的縱向端部都可用作供待被覆蓋的矩形線材101以及繞組端部7a用的連接位置。通過(guò)分割而形成的每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110包括在周向方向上位于兩個(gè)端部上的凹形彎曲表面114，該凹形彎曲表面114與鉆機(jī)或沖壓機(jī)的形狀對(duì)應(yīng)。要注意，當(dāng)待被覆蓋的矩形線材101按照上述方式被分割時(shí)，也會(huì)在絕緣構(gòu)件120中出現(xiàn)缺損部。然而，絕緣構(gòu)件120的缺損部在圖9中未被示出(在圖10、圖12、圖13和圖14中類似)，以防止使得描述復(fù)雜化。要注意，該步驟對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中描述的第三步驟。缺損部S不必像該實(shí)施方式中那樣形成為具有預(yù)定長(zhǎng)度。例如，缺損部S可形成為簡(jiǎn)單的圓孔形狀或短正方形孔形狀。此外，可以利用除了鉆機(jī)或沖壓機(jī)之外的工具來(lái)實(shí)施分割工藝。此外，每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的所形成的端部表面形狀可以是平坦而非彎曲的。也就是說(shuō)，只要待被覆蓋的矩形線材101被分割成使得能夠保持每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110絕緣，對(duì)缺損部S的形狀或長(zhǎng)度就沒有限制。接下來(lái)，如圖10所示，利用鉆機(jī)等在每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110中形成通孔113，繞組端部7a沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向被插入穿過(guò)該通孔113。通孔113被設(shè)置在每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的縱向端部的寬度方向上的大致中心位置。此外，利用諸如砂紙或小刀的工具來(lái)剝離每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的通孔113的周面周圍的覆蓋材料112。此外，利用鉆機(jī)等，在與絕緣構(gòu)件120的連接側(cè)相反的那一側(cè)上的表面122上，將錐形孔121設(shè)置到與通孔113相對(duì)應(yīng)的位置(參照?qǐng)D3和圖4)。采用上述步驟，由此制造出線材連接基板100。接下來(lái)，如圖11所示，將每個(gè)繞組7的端部7a從定子2沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向拉出到與負(fù)載側(cè)相反的那一側(cè)(與圖11的紙面的前側(cè)相反的那一側(cè))。此時(shí)，與每個(gè)繞組7的開始和結(jié)束相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)端部7a被拉出。接下來(lái)，如圖12所示，從定子2拉出的每個(gè)繞組端部7a經(jīng)由設(shè)置到絕緣構(gòu)件120的錐形孔121而被插入穿過(guò)相應(yīng)傳導(dǎo)構(gòu)件110的通孔113。隨后，如圖13所示，利用粘結(jié)劑等將線材連接基板100固定到定子2的絕緣體(未示出)。接著，切斷繞組端部7a的不必要的部分以形成繞組端部7a從每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的連接側(cè)上的表面稍微突出的長(zhǎng)度。接著，如圖14所示，執(zhí)行焊接以通過(guò)焊料H將每個(gè)繞組端部7a固定到每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110。采用上述方式，線材連接基板100被安裝到定子2，并且制造出旋轉(zhuǎn)電機(jī)I。要注意，可以移除上述制造過(guò)程的一部分或者使得上述制造過(guò)程的主要部分自動(dòng)化?！霸撨^(guò)程的一部分”是指需要手動(dòng)作業(yè)的步驟，例如當(dāng)形成絕緣構(gòu)件120時(shí)將待被覆蓋的矩形線材101固定到金屬模。要注意，將通孔113設(shè)置到傳導(dǎo)構(gòu)件110的步驟(圖10)、將繞組端部7a經(jīng)由錐形孔121插入穿過(guò)通孔113的步驟(圖12)對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求書中描述的第四步驟。實(shí)施方式的優(yōu)勢(shì)根據(jù)上述實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)下述優(yōu)勢(shì)。也就是說(shuō)，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)I中，線材連接基板100的每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110均包括通孔113。于是，通過(guò)將繞組端部7a沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向插入穿過(guò)通孔113，定子2的繞組端部7a被直接連接到傳導(dǎo)構(gòu)件110。采用該布置，不再需要用于連接繞組端部7a和傳導(dǎo)構(gòu)件110的端子構(gòu)件。結(jié)果，與設(shè)置端子構(gòu)件以便從絕緣構(gòu)件120沿直徑方向朝向外周側(cè)突出的構(gòu)造相比，可減小沿線材連接基板100的直徑方向的尺寸。此外，在端子構(gòu)件朝向絕緣構(gòu)件120的外周側(cè)突出的情況下，端子構(gòu)件必須圍繞旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向布線，以防止內(nèi)周側(cè)上的傳導(dǎo)構(gòu)件110的端子構(gòu)件干涉外周側(cè)上的傳導(dǎo)構(gòu)件110。或者，每相的傳導(dǎo)構(gòu)件110需要被設(shè)置，使得該傳導(dǎo)構(gòu)件110沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向移位。于是，這導(dǎo)致線材連接基板100的軸向尺寸的增加。在該實(shí)施方式中，定子2的繞組端部7a沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向被插入并且被連接到每個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110。采用該布置，端子構(gòu)件不再需要繞旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向布線，并且傳導(dǎo)構(gòu)件110不再需要針對(duì)每相在旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向上移位。因此，可以減小線材連接基板100的軸向尺寸。因此，可由此實(shí)現(xiàn)線材連接基板100沿直徑方向以及軸向方向的小型化。結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的小型化。此外，具體地，根據(jù)實(shí)施方式，傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv和IlOu分別包括直線部IlOvc和llOuc，所述直線部IlOvc和IlOuc沿同心圓R的切線方向在外周側(cè)上直線地延伸。在采用由此設(shè)置的直線部IlOvc和IlOuc的情況下，可以形成具有待被覆蓋的單條矩形線材101的多個(gè)同心設(shè)置的傳導(dǎo)構(gòu)件110，所述單條矩形線材101沿徑向方向成層卷繞并且被分割成多個(gè)部分。與通過(guò)壓制金屬構(gòu)件等來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110的情況相比，利用單條線材來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110顯著地防止了材料浪費(fèi)。因此，實(shí)現(xiàn)了成本降低。要注意，在利用單條線材來(lái)形成多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110的情況下，還可想到對(duì)被形成
9為簡(jiǎn)單螺旋形狀而不存在任何直線部的待被覆蓋的矩形線材101進(jìn)行分割。然而，在這種情況下，所形成的傳導(dǎo)構(gòu)件110的曲率半徑連續(xù)地變化。結(jié)果，沖壓傳導(dǎo)構(gòu)件110中的通孔113的作業(yè)的難度以及將定子2的繞組端部7a插入穿過(guò)通孔113并且連接到該通孔113的連接作業(yè)的難度增加了。相反，根據(jù)該實(shí)施方式，直線部IlOvc和IlOuc被設(shè)置到傳導(dǎo)構(gòu)件IlOv和110u。也就是說(shuō)，待被覆蓋的矩形線材101形成為包括直線部IlOvc和IlOuc的螺旋形狀。采用該布置，可以在除了直線部IlOvc和IlOuc以外的區(qū)域中獲得待被覆蓋的矩形線材101的均勻曲率半徑，并且同心地設(shè)置待被覆蓋的矩形線材101。結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)了沖孔作業(yè)和連接作業(yè)的簡(jiǎn)單化。此外，該作業(yè)的自動(dòng)化也是可能的。此外，具體地，根據(jù)該實(shí)施方式，錐形孔121被設(shè)置到與通孔113相對(duì)應(yīng)的位置，該通孔113在與絕緣構(gòu)件120的連接側(cè)相反的那一側(cè)上被設(shè)置到傳導(dǎo)構(gòu)件110。該錐形孔121使得可穿過(guò)該通孔113引入定子2的繞組端部7a。因此，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了連接作業(yè)，從而有利于連接作業(yè)的自動(dòng)化。此外，具體地，根據(jù)該實(shí)施方式，傳導(dǎo)構(gòu)件110包括沿周向方向在兩個(gè)端部上的凸形彎曲表面114。這種傳導(dǎo)構(gòu)件110可通過(guò)分割待被覆蓋的矩形線材101來(lái)形成，該矩形線材101通過(guò)利用鉆機(jī)或沖壓機(jī)(通用工具)在預(yù)定位置處被成層地卷繞。結(jié)果是，可容易地以低成本來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110，而無(wú)需使用特定工具。此外，具體地，根據(jù)實(shí)施方式，具有正方形截面形狀的待被覆蓋的矩形線材101被用于傳導(dǎo)構(gòu)件110。采用該布置，與利用具有圓形或圓形截面形狀的圓形線材的情況相比，設(shè)置通孔113的過(guò)程以及在預(yù)定位置處分割的過(guò)程更易于實(shí)施，其中繞組端部7a穿過(guò)所述通孔113被插入到傳導(dǎo)構(gòu)件110。結(jié)果，改善了傳導(dǎo)構(gòu)件110的作業(yè)性能。此外，在當(dāng)將定子2的繞組端部7a連接到傳導(dǎo)構(gòu)件110時(shí)執(zhí)行焊接的情況下，焊接可利用待被覆蓋的矩形線材101在平坦表面上來(lái)實(shí)施。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)性能的改善。此外，在使用未被覆蓋的矩形線材的情況下，用于保持絕緣的傳導(dǎo)構(gòu)件110之間的徑向間距需要是某個(gè)尺寸或更大。使用如在本實(shí)施方式中那樣的待被覆蓋的矩形線材101，使得可以盡可能地最小化該間距并可以沿直徑方向進(jìn)一步最小化線材連接基板100的尺寸。此外，根據(jù)上述實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)下述優(yōu)勢(shì)。也就是說(shuō)，在該實(shí)施方式中，線材連接基板100的多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110構(gòu)造成使得待被覆蓋的矩形線材101沿徑向方向成層設(shè)置，所述矩形線材101由缺損部S分割。接著，多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110被設(shè)置在同一平面上，所述同一平面大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向。采用該布置，可以盡可能地減小線材連接基板100的軸向尺寸。結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的小型化。此外，相比于通過(guò)壓制金屬構(gòu)件來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110的情況，利用單條線材來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110顯著地防止了材料浪費(fèi)，從而降低了成本。此外，根據(jù)如上所述的實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)下述優(yōu)勢(shì)。也就是說(shuō)，根據(jù)該實(shí)施方式，通過(guò)在預(yù)定周向位置處對(duì)待被覆蓋的矩形線材101進(jìn)行分割來(lái)制造線材連接基板100，該矩形線材101是形成為螺旋形狀的單條傳導(dǎo)線材。采用該布置，通過(guò)該分割過(guò)程形成的多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件110可被設(shè)置在公共平面上，該公共平面大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向。采用該布置，可以盡可能地減小線材連接基板100的軸向尺寸。結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的小型化。此外，與通過(guò)壓制金屬構(gòu)件等來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110的情況相比，利用單條線材來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件110顯著地防止了材料浪費(fèi)。因此，實(shí)現(xiàn)了成本降低。
變型例要注意，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，并且可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改。例如，雖然該實(shí)施方式描述了連接模式具有兩個(gè)星形連接系統(tǒng)的描述性情形，但是本發(fā)明并不局限于此。也就是說(shuō)，通過(guò)合適地改變繞組的數(shù)量、分割位置以及待被覆蓋的矩形線材101的連接位置，本發(fā)明可應(yīng)用到各種連接模式，例如三角形連接或V形連接。此外，上文描述了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I是具有12個(gè)繞組7的三相AC電機(jī)的描述性情形。但是，繞組7的數(shù)量可以合適地改變。此外，本發(fā)明還可應(yīng)用于除了三相AC電機(jī)以外的電機(jī)，例如單相AC電機(jī)或DC電機(jī)。也就是說(shuō)，電機(jī)的類型不受限制。只要利用預(yù)定連接模式連接定子的繞組的端部，本發(fā)明就可應(yīng)用到各種電機(jī)。此外，雖然根據(jù)上文，包括覆蓋材料112的待被覆蓋的矩形線材101被用于傳導(dǎo)構(gòu)件110，但是可以使用不具有覆蓋材料112的矩形線材。此外，不必需要矩形線材；可以采用具有除了正方形以外的截面形狀的線材(例如，圓形線材)。此外，雖然根據(jù)上文，待被覆蓋的矩形線材101被形成為具有直線部IOla至IOlc的螺旋形狀，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，待被覆蓋的矩形線材101可形成為不具有任何直線部的簡(jiǎn)單螺旋形狀，其中曲率半徑連續(xù)地變化。在該情況下，通過(guò)對(duì)該形成的對(duì)象進(jìn)行分割來(lái)形成傳導(dǎo)構(gòu)件。同樣在該情況下，實(shí)現(xiàn)了線材連接基板100的小型化。此外，雖然根據(jù)上文，通過(guò)在預(yù)定位置處對(duì)單條線材進(jìn)行分割來(lái)形成多個(gè)圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件110，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，可以同心地設(shè)置經(jīng)由壓制金屬構(gòu)件形成的圓弧形或圓形傳導(dǎo)構(gòu)件，并且可以在該圓弧形或圓形傳導(dǎo)構(gòu)件上設(shè)置通孔，繞組的端部沿旋轉(zhuǎn)軸10的軸向方向被插入穿過(guò)該通孔。同樣在該情況下，實(shí)現(xiàn)了線材連接基板100的小型化。此外，雖然上文描述了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I是在定子2的內(nèi)部包括轉(zhuǎn)子3的內(nèi)置轉(zhuǎn)子型電機(jī)的描述性情形，但是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明還適用于在定子2的外部包括轉(zhuǎn)子3的外置轉(zhuǎn)子型電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。此外，雖然上文描述了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I是電動(dòng)馬達(dá)的描述性情形，但是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明還可適用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)I是發(fā)電機(jī)的情況。此外，除了上文描述的以外，同樣還能合適地結(jié)合基于上述實(shí)施方式以及每種變形的技術(shù)。雖然其他實(shí)施例在本文未被單獨(dú)描述，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行實(shí)施方式和變形的各種變化和修改。
1權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子(3)、定子(2)以及線材連接基板(100)，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子(2)的繞組(7)的端部(7a)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于所述線材連接基板(100)包括多個(gè)圓形或圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件(110)，所述多個(gè)圓形或圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件被同心設(shè)置并且被分別連接到所述繞組(7)的所述端部(7a);以及圓形絕緣構(gòu)件(120)，所述圓形絕緣構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)的表面的至少一部分；且其中每個(gè)所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)均包括貫通部(113)，所述繞組(7)的所述端部(7a)沿旋轉(zhuǎn)軸(10)的軸向方向被插入穿過(guò)所述貫通部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)，其中所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)還包括兩個(gè)圓弧形周向部(IIOui, IlOuo, IlOvi, IlOvo),所述兩個(gè)圓弧形周向部構(gòu)造成同心設(shè)置并且所述兩個(gè)圓弧形周向部的曲率半徑互不相同；以及直線部(llOuc，IlOvc)，所述直線部構(gòu)造成被一體地設(shè)置在所述兩個(gè)圓弧形周向部(llOui, IlOuo, IlOvi, IlOvo)之間并且構(gòu)造成沿所述兩個(gè)圓弧形周向部(llOui, IlOuo,ΙΙΟν ,ΙΙΟνο)之中位于內(nèi)周側(cè)上的周向部(llOui，IlOvi)的切線方向直線地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)，其中所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)還包括位于沿周向方向的至少一側(cè)的端部處的凹形彎曲表面(114)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)，其中所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)由矩形線材制成。
5.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子(3)、定子(2)以及線材連接基板(100)，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子(2)的繞組(7)的端部(7a)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于所述線材連接基板(100)包括多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件(110)，所述多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件是通過(guò)沿徑向方向成層布置分別由缺損部(S)分割而成的傳導(dǎo)線材(101)來(lái)構(gòu)造的，并且所述多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件被分別連接到所述繞組(7)的所述端部(7a);以及圓形絕緣構(gòu)件(120)，所述圓形絕緣構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)的表面的至少一部分；且其中所述多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件(110)設(shè)置成被定位在公共平面上，所述公共平面大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸(10)的軸向方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)，其中每個(gè)所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)均包括貫通部(113)，所述繞組(7)的所述端部(7a)沿所述旋轉(zhuǎn)軸(10)的軸向方向被插入穿過(guò)所述貫通部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)，其中所述絕緣構(gòu)件(120)包括位于與所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)的所述貫通部(113)相對(duì)應(yīng)的位置處的至少一個(gè)錐形孔(121)。
8.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制造方法，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子(3)、定子(2)以及線材連接基板(100)，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子(2)的繞組(7)的端部(7a)，其中所述線材連接基板(100)通過(guò)包括下述步驟的制造過(guò)程制造而成將傳導(dǎo)線材(101)形成為螺旋形狀的形成步驟；用絕緣材料覆蓋被形成為所述螺旋形狀的所述線材(101)的表面的至少一部分的覆蓋步驟；以及在預(yù)定的周向位置處對(duì)由所述絕緣材料覆蓋的所述線材(101)進(jìn)行分割的分割步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其中所述線材連接基板(100)的所述制造方法還包括為每個(gè)被分割的線材(101)設(shè)置貫通部(113)的設(shè)置步驟；以及將所述繞組(7)的所述端部(7a)沿旋轉(zhuǎn)軸(10)的軸向方向插入穿過(guò)所述貫通部(113)的插入步驟。
10.一種線材連接基板(100)的制造方法，所述線材連接基板被設(shè)置到包括轉(zhuǎn)子(3)和定子(2)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)上并且被構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子(2)的繞組(7)的端部(7a)，所述制造方法包括將傳導(dǎo)線材(101)形成為螺旋形狀的形成步驟；用絕緣材料覆蓋被形成為所述螺旋形狀的所述線材(101)的表面的至少一部分的覆蓋步驟；以及在預(yù)定的周向位置處對(duì)由所述絕緣材料覆蓋的所述線材(101)進(jìn)行分割的分割步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線材連接基板以及它們的制造方法。旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)包括轉(zhuǎn)子(3)、定子(2)以及線材連接基板(100)，所述線材連接基板構(gòu)造成利用預(yù)定的連接模式來(lái)連接所述定子(2)的繞組(7)的端部(7a)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于所述線材連接基板(100)包括多個(gè)圓形或圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件(110)，所述多個(gè)圓形或圓弧形傳導(dǎo)構(gòu)件被同心設(shè)置并且被分別連接到所述繞組(7)的所述端部(7a)；以及圓形絕緣構(gòu)件(120)，所述圓形絕緣構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)的表面的至少一部分；且其中每個(gè)所述傳導(dǎo)構(gòu)件(110)均包括貫通部(113)，所述繞組(7)的所述端部(7a)沿旋轉(zhuǎn)軸(10)的軸向方向被插入穿過(guò)所述貫通部。
文檔編號(hào)H02K11/00GK102916515SQ20121003559
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者山口寬太 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)