馬達的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種馬達，該馬達包括：馬達殼體；定子，該定子安裝在馬達殼體內(nèi)部，并包括定子芯以及纏繞在定子芯上的線圈；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子的中心處；以及板模塊，該板模塊堆疊有多個板，并且聯(lián)接至定子以及聯(lián)接至轉(zhuǎn)子的上表面，以將電力供給至線圈。
【專利說明】馬達
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種無刷馬達。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，幾乎每一車輛都采用了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基于轉(zhuǎn)向扭矩和轉(zhuǎn)向角產(chǎn)生輔助力，以提高車輛的轉(zhuǎn)向性能。
[0003]g卩，以單獨動力來輔助車輛的轉(zhuǎn)向力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被用來提高車輛的運動穩(wěn)定性。
[0004]常規(guī)地，輔助轉(zhuǎn)向裝置使用液壓，但從減小發(fā)動機負載、輕量化、提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性以及快速恢復力的角度出發(fā)，如今已經(jīng)越來越多地采用適于將電動馬達的旋轉(zhuǎn)輸出通過減速機構(gòu)傳遞至轉(zhuǎn)向軸的電助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)。
[0005]EPS系統(tǒng)構(gòu)造為使得電子控制單元(ECT)響應于由速度傳感器、扭矩角傳感器和扭矩傳感器檢測出的轉(zhuǎn)向狀況來驅(qū)動馬達以提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性并提供快速恢復力，由此，駕駛員能夠安全地使車輛轉(zhuǎn)向。
[0006]EPS系統(tǒng)還使得馬達對操縱方向盤的扭矩進行輔助，以允許駕駛員以較小動力對車輛進行轉(zhuǎn)向，其中馬達采用無刷直流(BLDC)馬達。
[0007]由于無刷馬達維護性優(yōu)良、具有較小的尺寸、以及能夠產(chǎn)生高扭矩，因此BLDC馬達已被越來越多地使用。
[0008]BLDC馬達通常通過將殼體與蓋構(gòu)件聯(lián)接而形成外觀，殼體的內(nèi)周表面設(shè)置有定子，并且該定子形成為居中地帶有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝成與定子電氣相互作用。該轉(zhuǎn)子由旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且旋轉(zhuǎn)軸的上表面由車輛的轉(zhuǎn)向軸連接以如上所述地提供輔助車輛的轉(zhuǎn)向的動力。如此構(gòu)造的EPS馬達的定子用于將電力通過匯流排供給至纏繞的線圈。
[0009]定子包括芯以及纏繞在芯上的線圈，并且一般地，用于車輛的馬達為了減小損失而采用并聯(lián)連接的多個線圈。因此，線圈延伸至輸入/輸出端子，并且在并聯(lián)連接期間集成并連接在端子處。為了集成并連接并聯(lián)設(shè)置的線圈，在定子的上表面聯(lián)接有匯流排，并且為了聯(lián)接匯流排，線圈的線圈端子分別地纏繞在定子的上表面上，并且匯流排被連接至線圈端子。
[0010]匯流排固定地設(shè)置有電連接至隨后被絕緣體絕緣的線圈端子的多個金屬構(gòu)件。匯流排呈與定子形狀對應的大致多納圈形狀。匯流排在周邊處設(shè)置有用于連接線圈端子的端子。
[0011]匯流排的形狀響應于所連接的電力而改變，并且通常，EPS馬達構(gòu)造為使得相應的輸入/輸出端子通過3相電路順序地設(shè)置到匯流排的周邊。
[0012]然而，在匯流排被用來連接線圈的情況下，匯流排至線圈的連接過程中存在缺點，并且由于EPS馬達的高度增大到匯流排的高度，因此在使馬達小型化中存在缺點。
[0013]另一缺點在于，由于諸如通過成形匯流排使用絕緣體的匯流排本體的模制成形之類的復雜過程，因此極需加工時間來制造匯流排。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本公開旨在處理上述問題/缺點，并且本公開的目的為提供一種構(gòu)造為改進馬達組裝和馬達小型化的結(jié)構(gòu)改進的無刷馬達。
[0015]在本公開的一個總體方面中，提供了一種馬達，該馬達包括:
[0016]馬達殼體；
[0017]定子，該定子安裝在馬達殼體內(nèi)部，并包括定子芯以及纏繞在定子芯上的線圈；
[0018]轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子的中心處；以及
[0019]板模塊，該板模塊堆疊有多個板，并且聯(lián)接至定子以及聯(lián)接至轉(zhuǎn)子的上方表面，以將電力供給至線圈。
[0020]優(yōu)選地，但并非必需地，板模塊可包括各自具有相同直徑的第一板至第四板。
[0021]優(yōu)選地，但并非必需地，第一板可以包括第一線圈通孔至第三線圈通孔以及第一端子通孔，第一線圈通孔至第三線圈通孔各自具有第一直徑，第一端子通孔具有比第一直徑小的第二直徑。
[0022]優(yōu)選地，但并非必需地，第一端子通孔的數(shù)目可與第一線圈通孔至第三線圈通孔的數(shù)目的總和相同。
[0023]優(yōu)選地，但并非必需地，第一端子通孔的數(shù)目可為12，并且第一線圈通孔至第三線圈通孔中的每一者的數(shù)目可為3，使得第一線圈通孔至第三線圈通孔的總數(shù)目可為12。
[0024]優(yōu)選地，但并非必需地，第二板可包括第四線圈通孔和第二端子通孔，第四線圈通孔具有第一直徑，第二端子通孔具有比第一直徑小的第二直徑。
[0025]優(yōu)選地，但并非必需地，第四線圈通孔的數(shù)目可為20，并且第二端子通孔的數(shù)目可為4。
[0026]優(yōu)選地，但并非必需地，第三板可包括第五線圈通孔和第三端子通孔，第五線圈通孔具有第一直徑，第三端子通孔具有比第一直徑小的第二直徑。
[0027]優(yōu)選地，但并非必需地，第五線圈通孔的數(shù)目可為20，并且第三端子通孔的數(shù)目可為4。
[0028]優(yōu)選地，但并非必需地，第四板可包括第六線圈通孔和第四端子通孔，第六線圈通孔具有第一直徑，第四端子通孔具有比第一直徑小的第二直徑。
[0029]優(yōu)選地，但并非必需地，第六線圈通孔的數(shù)目可為20，以及第四端子通孔的數(shù)目可為4。
[0030]優(yōu)選地，但并非必需地，第二直徑可對應于線圈的直徑。
[0031]優(yōu)選地，但并非必需地，第一板至第四板中的每一者可呈具有外徑和小徑/內(nèi)徑的環(huán)狀。
[0032]優(yōu)選地，但并非必需地，第一板至第四板可包括至少四(4)盎司的銅。
[0033]優(yōu)選地，但并非必需地，該小徑可形成為大于轉(zhuǎn)子的直徑。
[0034]在根據(jù)本公開的示例性實施方式的馬達中存在的有利效果在于，由于電力的每個極和公共端子的連接能夠通過將多個板構(gòu)件堆疊以替代常規(guī)使用的匯流排的復雜結(jié)構(gòu)來完成，因此馬達高度能夠被減小，以提供進一步小型化的馬達。
[0035]另一有利效果在于，馬達組裝的生產(chǎn)率能夠通過將把纏繞在定子上的線圈的遠端連接至匯流排的端子的復雜過程替換為將線圈的遠端插入板構(gòu)件中并利用加熱槍來加熱及焊接/釬焊/軟釬焊的過程而得到改進。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為示出根據(jù)本公開的示例性實施方式的馬達的局部剖切的截面圖。
[0037]圖2為示出根據(jù)本公開的示例性實施方式的板模塊的分解立體圖。
[0038]圖3為示出圖2的第一板的平面圖。
[0039]圖4至圖6為示出圖2的第二板至第四板的平面圖。
[0040]圖7為示出纏繞有線圈的定子芯的立體圖。
[0041]圖8為示出的纏繞在圖7中的定子芯上的線圈的遠端被剝除并且板模塊被插入的狀態(tài)的立體圖。
[0042]圖9為示出線圈的突出至圖8的板模塊的上表面的剝除部分被切掉的狀態(tài)的立體圖。
[0043]圖10為示出圖9的板模塊的上表面被利用導電構(gòu)件焊接的狀態(tài)的立體圖?！揪唧w實施方式】
[0044]現(xiàn)在將參照附圖詳細地描述根據(jù)本公開的示例性實施方式的馬達。
[0045]圖1為示出根據(jù)本公開的示例性實施方式的馬達的局部剖切的截面圖，圖2為示出根據(jù)本公開的示例性實施方式的板模塊的分解立體圖，圖3為示出圖2的第一板的平面圖，圖4至圖6為示出圖2的第二板至第四板的平面圖，圖7為示出纏繞有線圈的定子芯的立體圖，圖8為示出纏繞在圖7的定子芯上的線圈的遠端被剝除(被剝?nèi)テ?并且板模塊被插入的狀態(tài)的立體圖，圖9為示出線圈的突出至圖8的板模塊的上表面的剝除部分被切掉的狀態(tài)的立體圖，以及圖10為示出圖9的板模塊的上表面被利用導電構(gòu)件焊接/釬焊/軟釬焊的狀態(tài)的立體圖。
[0046]參照圖1，根據(jù)本公開的示例性實施方式的EPS馬達包括馬達殼體10、定子20以及轉(zhuǎn)子30，并且還可包括用于將電力供給至纏繞在定子20上的線圈22的板模塊100。
[0047]馬達殼體10呈大致圓筒狀，并且形成為在上表面處帶有開口，并且在底表面處封閉。馬達殼體10在其中安裝有與定子20、轉(zhuǎn)子30以及可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)軸30a。定子20包括定子芯21、線圈22以及通過剝除線圈的遠端而形成的線圈端子25。定子芯21可設(shè)置有多個齒，并且在齒安裝有絕緣體的同時，齒可周向地纏繞有線圈22。線圈22的遠端被剝除以形成線圈端子25，此處線圈端子25可被設(shè)置為如圖2中所示的具有預定長度和預定直徑的圓柱狀。
[0048]轉(zhuǎn)子30可旋轉(zhuǎn)地安裝至定子20的中心處，并且由多個安裝在轉(zhuǎn)子芯的周邊處的磁體形成。旋轉(zhuǎn)軸30a與轉(zhuǎn)子30同軸地形成,此處旋轉(zhuǎn)軸30a的一端由安裝在馬達殼體10的底板表面處的底部軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且旋轉(zhuǎn)軸30a的另一端由安裝在蓋構(gòu)件(未圖示)上的上部軸承支撐。
[0049]感測單元34包括板31、感測磁體32以及磁性元件33。板設(shè)置為大致盤狀，并且使用粘合劑在上表面處由感測磁體32固定。感測磁體32可居中地設(shè)置有通孔。磁性元件33用于檢測感測磁體32的磁場中的變化，并且磁性元件33安裝成與感測磁體32相對。磁性元件33可被安裝在設(shè)置于轉(zhuǎn)子30的上表面處的PCB (印刷電路板)上。
[0050]再次參照圖2，板模塊100通過將各自具有相同的外部形狀的第一板至第四板110至140堆疊而形成。此時，第一板至第四板110至140中的每一者均呈環(huán)狀，并且居中地形成有通孔，并且通孔的直徑可比轉(zhuǎn)子30的直徑大。通孔可形成為具有不與如圖1中所示的PCB35相干擾的尺寸。
[0051]第一板110如圖3中所示用作公共端子，并且可在周邊處形成有多個通孔。此時，通孔可設(shè)置有:具有第一直徑的第一線圈通孔111、第二線圈通孔112、第三線圈通孔113以及具有比第一直徑更小的第二直徑的第一端子通孔115。如附圖中所示，第一線圈通孔至第三線圈通孔111至113以及第一端子通孔115可交替地設(shè)置。
[0052]S卩，第一線圈通孔111可跟隨有第一端子通孔115，第一端子通孔115的旁邊可設(shè)置第二線圈通孔112，第二線圈通孔112的旁邊設(shè)置第一端子通孔115，第一端子通孔115的旁邊設(shè)置第三線圈通孔113，以及第三線圈通孔113的旁邊設(shè)置第一端子通孔115，可以此順序設(shè)置。隨后將說明如此設(shè)置的原因。
[0053]參照圖4，第二板120可被設(shè)置呈具有與第一板110的周邊和內(nèi)表面相同的周邊和內(nèi)表面的環(huán)狀。第二板120可包括第四線圈通孔121和第二端子通孔122，第四線圈通孔121具有與第一直徑相對應的直徑，第二端子通孔122具有與第一端子通孔115的第二直徑相對應的第二直徑。
[0054]參照圖5,第三板130可被設(shè)置呈具有與第一板110的周邊和內(nèi)表面相同的周邊和內(nèi)表面的環(huán)狀。第三板130可包括第五線圈通孔121和第三端子通孔132，第五線圈通孔121具有與第一直徑相對應的直徑，第三端子通孔132具有與第一端子通孔115的第二直徑相對應的第二直徑。
[0055]參照圖6，第四板140可被設(shè)置呈具有與第一板110的周邊和內(nèi)表面相同的周邊和內(nèi)表面的環(huán)狀。第四板140可包括第六線圈通孔121和第四端子通孔142，第六線圈通孔121具有與第一直徑相對應的直徑，第四端子通孔142具有與第一端子通孔115的第二直徑相對應的第二直徑。
[0056]第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142可使用導電材料形成，并且第二直徑可被構(gòu)造為具有與線圈22的直徑相對應的直徑。
[0057]此時，第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142的內(nèi)表面可使用諸如熱槍之類的工具通過在施加熱的情況下進行焊接涂覆而與穿過第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142的線圈22導電地連接。
[0058]此外,第一板至第四板110至140可共同地在外表面處或內(nèi)表面處形成有導電地設(shè)置有第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142的導電層，并且在導電層設(shè)置在上表面處或底表面處的情況下，可涂覆或噴涂絕緣漆以防止外部短路的發(fā)生，并且在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有導電層的情況下，包覆導電層的構(gòu)件可與絕緣構(gòu)件一起形成。
[0059]同時，導電構(gòu)件的重量而非導電構(gòu)件的厚度或面積對于導電層而言是重要的，并且根據(jù)本公開的示例性實施方式，導電構(gòu)件為銅材料，并且銅材料的重量可至少為四(4)盎司或更多盎司。此時，板模塊100的直徑和厚度可與馬達的直徑相對應地增大或減小，并且在為導電材料的銅的重量維持在四(4)盎司或更多盎司的情況下，厚度可被隨意地調(diào)整，此處板110至140的每個厚度可被構(gòu)造為最多不超過1_。[0060]通常，由于使用四(4)盎司的銅的板模塊100被制造為環(huán)狀，成形一般的PCB所需的刻蝕過程可省略，以減小制造成本。
[0061]同時，通孔的數(shù)目可基于連接的極而改變，并且由于根據(jù)本公開的示例性實施方式的馬達連接至3相電力，因此對于每個板110至140可形成總共24個通孔。因此，第一板110可形成有總共12個第一端子通孔115，并且第一線圈通孔至第三線圈通孔111至113可具有三個(3)孔，從而可形成總共12個孔。
[0062]此外，第二板至第四板120至140中的每個具有相同的形狀和結(jié)構(gòu)，并且，第二板120可具有總共20個各自具有第一直徑的第四線圈通孔121和總共4個各自具有第二直徑的第二端子通孔122。第三板130和第四板140中的每個也可具有總共20個各自具有第一直徑的第五線圈通孔131和第六線圈通孔141和總共四個各自具有第二直徑的第三端子通孔132和第四端子通孔142。
[0063]同時，板模塊100如以上所述地通過板堆疊而形成，其中當堆疊時，有必要將每個通孔設(shè)置在具體的位置處。即，如圖2中所示，公共端子的第一板110可設(shè)置在最下側(cè)。此夕卜，第一板110的上表面可堆疊有具有第一極并連接至電力源的第二板120，并且第二板120的第二端子通孔122可設(shè)置成與第一線圈通孔111相對。以類似的方式，第三板130的第三端子通孔132可設(shè)置成與第二線圈通孔112相對，并且，第四板140的第四端子通孔142可設(shè)置成與第三線圈通孔113相對。
[0064]現(xiàn)在將參照圖7至圖10描述根據(jù)本公開的板模塊100的聯(lián)接方法。
[0065]本公開涉及使用3相(U、V、W)電力源的無刷馬達，并且定子20的總體結(jié)構(gòu)已經(jīng)根據(jù)圖1描述。
[0066]參照圖7，纏繞在定子芯21上的線圈22的遠端23可以直立的狀態(tài)設(shè)置在定子芯的上表面上，同時被包覆在包覆線圈22的絕緣涂層中。此時，線圈22的遠端23設(shè)置處于與定子芯21的縱長方向相平行的方向一致的直立狀態(tài)，并且使線圈22的遠端23穿過形成在板模塊100上的多個通孔。
[0067]通過對已穿過第一端子通孔115的、線圈22的遠端23進行剝除而形成的剝除部分24穿過第二板至第四板120、130、140的第四線圈通孔至第六線圈通孔121、131、141，因此導電連接可僅在第一端子通孔115上實現(xiàn)。
[0068]此外，通過對已穿過第二板120的第二端子通孔122的、線圈22的遠端23進行剝除而形成的剝除部分24穿過第三板130和第四板140的第五線圈通孔131至第六線圈通孔141，因此導電連接可僅在第二端子通孔122上實現(xiàn)。
[0069]此外，通過對已穿過第二板120的第四線圈通孔121的、線圈22的遠端23進行剝除而形成的剝除部分24穿過第三板130的第三端子通孔132，并穿過第四板140的第六線圈通孔141，因此導電連接可僅在第三端子通孔132上實現(xiàn)。
[0070]此外，通過對已穿過第三線圈通孔113的、線圈22的遠端23進行剝除而形成的剝除部分24穿過第二板120和第三板130的第四線圈通孔121和第五線圈通孔131，并穿過第四板130的第四端子通孔142，因此導電連接可僅在第四端子通孔142上實現(xiàn)。
[0071]現(xiàn)在，一旦連接已如以上述地完成，向板模塊100的上表面突出的剝除部分24被除掉以形成線圈端子25，如圖9中所示，并且線圈端子25的部分O使用諸如鉛/導體之類的導電構(gòu)件200來焊接，由此完成組裝。[0072]此外，盡管未說明，如上所述，第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142的周邊預先進行焊接涂層，在板構(gòu)件100的組裝完成之后，使用熱槍來施加熱，使得預先進行的焊接涂層被融化，并且已穿過第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142的線圈剝除部分24可被導電地連接至第一板至第四板110至140。此時，第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142的每個直徑具有與線圈22的直徑相對應的第二直徑，并且，第一線圈通孔至第六線圈通孔111、112、113、121、131、141具有比第二直徑大的第一直徑，使得如果如圖10所示地在上表面上進行使用鉛的焊接過程，則剝除部分24可僅導電地連接至第一端子通孔至第四端子通孔115、122、132、142。
[0073]如從前述中所明顯的，本公開的示例性實施方式具有的有利效果在于消除了常規(guī)的匯流排，并且可通過經(jīng)由對各自具有相同的環(huán)狀外觀的第一板至第四板110至140進行堆疊而形成的板模塊100的聯(lián)接來實現(xiàn)與匯流排的功能相同的功能，從而提高了組裝和生產(chǎn)率。
[0074]同時，本公開的上述示例性實施方式已經(jīng)圖示了并說明了施加3相電力源的情況，使得在所施加的電力源的極增大或減小的情況下，形成板模塊100的板的數(shù)目可增大或減小。
[0075]盡管已參照實施方式的若干說明性實施方式對實施方式進行了描述，應當理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想出許多其它改型和實施方式，這些改型和實施方式將落入本公開的原理的精神和范圍之內(nèi)。更特別地，能夠?qū)λ綑?quán)利要求、附圖和本公開的范圍內(nèi)的主題組合裝置的設(shè)置和/或組成部件進行各種改變和改型。
【權(quán)利要求】
1.一種馬達，所述馬達包括馬達殼體、定子以及轉(zhuǎn)子，所述定子安裝在所述馬達殼體內(nèi)部并且包括定子芯以及纏繞在所述定子芯上的線圈，所述轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述定子的中心處，所述馬達包括: 板模塊，所述板模塊堆疊有多個板、并且聯(lián)接至所述定子以及聯(lián)接至轉(zhuǎn)子的上表面，以將電力供給至所述線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達，其中，所述板模塊包括各自具有相同直徑的第一板至第四板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其中，所述第一板包括第一線圈通孔至第三線圈通孔以及第一端子通孔，所述第一線圈通孔至所述第三線圈通孔各自具有第一直徑，所述第一端子通孔具有比所述第一直徑小的第二直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達，其中，第一端子通孔的數(shù)目與第一線圈通孔至第三線圈通孔的數(shù)目的總和相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達，其中，所述第一端子通孔的數(shù)目為12，并且所述第一線圈通孔至所述第三線圈通孔中的每一者的數(shù)目為3，使得第一線圈通孔至第三線圈通孔的總數(shù)目為12。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其中，所述第二板包括第四線圈通孔以及第二端子通孔，所述第四線圈通孔具有第一直徑，所述第二端子通孔具有比所述第一直徑小的第二直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的馬達，其中，第四線圈通孔的數(shù)目為20，并且第二端子通孔的數(shù)目為4。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其中，所述第三板包括第五線圈通孔以及第三端子通孔，所述第五線圈通孔具有第一直徑，所述第三端子通孔具有比所述第一直徑小的第二直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的馬達，其中，第五線圈通孔的數(shù)目為20，并且第三端子通孔的數(shù)目為4。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其中，所述第四板包括第六線圈通孔以及第四端子通孔，所述第六線圈通孔具有第一直徑，所述第四端子通孔具有比所述第一直徑小的第二直徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的馬達，其中，第六線圈通孔的數(shù)目為20，并且第四端子通孔的數(shù)目為4。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達，其中，所述第二直徑對應于所述線圈的直徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達，其中，所述第一板至所述第四板中的每一者呈具有外徑和小徑的環(huán)狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的馬達，其中，所述第一板至所述第四板包括至少四(4)盎司的銅。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的馬達，其中，所述小徑形成為大于所述轉(zhuǎn)子的直徑。
【文檔編號】H02K13/00GK103532313SQ201310265577
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】柳雄善 申請人:Lg伊諾特有限公司