定子及具有該定子的EPS電機(jī)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)一種EPS電機(jī)的定子，所述定子包括：定子芯體，被線圈纏繞并且通過(guò)耦接多個(gè)單個(gè)的芯體而設(shè)置為圓柱形狀；母線，導(dǎo)電連接到所述線圈以與所述定子芯體的上側(cè)耦接；以及導(dǎo)引單元，將所述母線導(dǎo)引到由所述定子芯體決定的耦接位置。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本公開(kāi)涉及一種定子及具有該定子的EPS電機(jī)。
技術(shù)介紹
通常,幾乎每種車輛都采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基于轉(zhuǎn)向力矩和轉(zhuǎn)向角產(chǎn)生助力，從而提高車輛的轉(zhuǎn)向性能。也就是說(shuō)，利用単獨(dú)的動(dòng)カ輔助車輛的轉(zhuǎn)向カ的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被用于提高車輛的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。常規(guī)地，輔助轉(zhuǎn)向裝置利用液壓，但是從降低引擎負(fù)荷、減輕重量、提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性以及快速回復(fù)カ的角度來(lái)看，近來(lái)已越來(lái)越多地采用適于經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出傳送到轉(zhuǎn)向軸的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS, Electronic Power Steering)系統(tǒng)。所述EPS系統(tǒng)使得電子控制單元(EQJ,Electronic Control Unit)響應(yīng)由速度傳感器、力矩角傳感器和力矩傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向條件來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性并提供快速回復(fù)力，由此使駕駛員可以安全地將車輛轉(zhuǎn)向。所述EPS系統(tǒng)還是這樣的，電機(jī)輔助用于操縱方向盤(pán)的カ矩以使得駕駛員能用較小的カ將車輛轉(zhuǎn)向，其中，所述電機(jī)采用無(wú)刷直流(BLDC, Brushless Direct Current)電機(jī)。通常，BLDC電機(jī)包括外殼、形成電機(jī)外觀的蓋構(gòu)件、形成在所述外殼內(nèi)表面的定子以及布置在所述定子中心以便響應(yīng)與所述定子的電磁相互作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子被轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，并且該轉(zhuǎn)軸的上側(cè)與轉(zhuǎn)向軸連接，從而提供如上所述的輔助轉(zhuǎn)向的動(dòng)力。同時(shí)，所述定子是這樣的，由多個(gè)單個(gè)的芯體耦接的圓柱形定子芯體纏繞有線圈，并且線圈通過(guò)線圈端子與母線導(dǎo)電連接。母線設(shè)置為大致環(huán)形，并且與定子芯體的上側(cè)耦接。母線由絕緣樹(shù)脂材料形成，并且在其圓周上以預(yù)定間隔形成有與線圈端子導(dǎo)電連接的端子。母線的下側(cè)突出地形成有用來(lái)導(dǎo)引連接定子芯體的位置的多個(gè)導(dǎo)引凸耳，其中所述導(dǎo)引凸耳被插入到沿著定子芯體的邊緣以預(yù)定間隔形成的導(dǎo)引槽中。同時(shí),在由此構(gòu)造的母線與定子芯體進(jìn)行裝配時(shí),會(huì)隨著纏繞在定子芯體上的線圈的線圈張カ產(chǎn)生扭曲，從而使導(dǎo)引凸耳與導(dǎo)引槽之間的裝配位置發(fā)生扭曲。如果以扭曲的狀態(tài)裝配母線，那么也會(huì)改變沿著母線的上側(cè)設(shè)置的PCB(Printed Circuit Board,印刷電路板)的位置，由此會(huì)以扭曲的狀態(tài)裝配PCB。如果以扭曲的狀態(tài)裝配PCB，那么安置在PCB處用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的霍爾傳感器的測(cè)量值可能會(huì)產(chǎn)生誤差。同時(shí)，母線固定地布置有與線圈端子電連接的多個(gè)金屬構(gòu)件，各個(gè)構(gòu)件通過(guò)絕緣體絕緣。母線大致呈面包圈的形狀，以與定子的上表面對(duì)應(yīng)。母線的外部布置有用于與線圈端子連接的端子。母線的形狀隨著所連接的電源而改變，通常，EPS (電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向)電機(jī)通過(guò)3相電路使得各個(gè)輸入/輸出端子順序地布置在母線的邊緣。同時(shí)，在利用母線連接線圈的情形中，由于EPS電機(jī)增加與母線的高度相同的高度，因此將線圈連接到母線的過(guò)程中存在困難，并且難以使電機(jī)最小化。 另ー個(gè)問(wèn)題是由于為了制造母線必須形成母線端子并且必須利用絕緣體來(lái)模制母線主體，因此需要復(fù)雜的過(guò)程，因而極大地増加了過(guò)程時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本公開(kāi)意在應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題和缺點(diǎn)，并且本公開(kāi)的ー個(gè)目的是提供ー種EPS電機(jī)的定子，該定子具有結(jié)構(gòu)上有改進(jìn)的定子芯體耦接結(jié)構(gòu)，從而使得定子芯體與母線總是在準(zhǔn)確的位置耦接。另ー個(gè)目的是通過(guò)去除母線來(lái)提供結(jié)構(gòu)上有改進(jìn)的EPS電機(jī)，以降低電機(jī)的聞度并且能使廣品最小化。本公開(kāi)要解決的技術(shù)問(wèn)題不限于上述描述，并且根據(jù)下面的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚地理解到目前為止未提及的任何其它技術(shù)問(wèn)題。在本公開(kāi)的ー個(gè)總的方面，提供ー種EPS電機(jī)的定子，所述定子包括定子芯體，被線圈纏繞并且通過(guò)耦接多個(gè)單個(gè)的芯體而設(shè)置為圓柱形狀；母線，導(dǎo)電連接到所述線圈以與所述定子芯體的上側(cè)耦接；以及導(dǎo)引単元，將所述母線導(dǎo)引到由所述定子芯體決定的耦接位置。優(yōu)選但不是必須地，所述導(dǎo)引単元包括沿著與所述定子芯體的中心軸線平行的方向形成在所述定子芯體的邊緣的導(dǎo)引槽和朝向所述母線的底面突出地形成以便與所述導(dǎo)引槽耦接的導(dǎo)引凸耳。優(yōu)選但不是必須地，所述導(dǎo)引凸耳在靠近所述導(dǎo)引槽的兩個(gè)壁表面的位置處形成錐形單元，并且朝向插入所述導(dǎo)引槽的方向具有尖角形狀。優(yōu)選但不是必須地，所述導(dǎo)引凸耳和所述導(dǎo)引槽被設(shè)置為互補(bǔ)的形狀。優(yōu)選但不是必須地，所述導(dǎo)引凸耳的與插入所述導(dǎo)引槽的方向垂直的截面呈方形。優(yōu)選但不是必須地，多個(gè)所述導(dǎo)引凸耳沿著所述母線的圓周突出地形成。優(yōu)選但不是必須地，總計(jì)12個(gè)單個(gè)的芯體耦接以形成所述定子芯體，并且所述導(dǎo)引凸耳耦接到兩個(gè)連續(xù)的單個(gè)的芯體，其中以跳過(guò)方式設(shè)置總計(jì)6個(gè)所述兩個(gè)單個(gè)的芯體，并且在連接ー對(duì)導(dǎo)引凸耳之間的距離的中點(diǎn)和所述定子芯體的中心的假想延長(zhǎng)線之間形成的內(nèi)角為120度。優(yōu)選但不是必須地，用與所述母線主體相同的材料注塑成型所述導(dǎo)引凸耳。優(yōu)選但不是必須地，所述導(dǎo)引単元進(jìn)ー步包括突出地形成在所述母線主體邊緣的阻擋件，以便與形成所述定子芯體的所述單個(gè)的芯體的上表面進(jìn)行表面接觸，并且所述導(dǎo)引凸耳突出地形成在所述阻擋件的底面。在本公開(kāi)的另一個(gè)總的方面，提供ー種EPS電機(jī),所述電機(jī)包括電機(jī)外殼；定子，安置在所述電機(jī)外殼的內(nèi)側(cè)，并且包括定子芯體、纏繞在所述定子芯體上的線圈和與所述線圈的末端耦接的線圈端子；轉(zhuǎn)子，可轉(zhuǎn)動(dòng)地形成在所述定子的中心；感測(cè)磁體模塊，安置在所述轉(zhuǎn)子的上側(cè)，用于感測(cè)所述轉(zhuǎn)子的位置；磁性元件，與所述感測(cè)磁體模塊相對(duì)地布置，以感測(cè)所述感測(cè)磁體模塊的磁力；以及多層PCB，包括安置有所述磁性元件的感測(cè)層和分別與多個(gè)電源連接的多個(gè)電源層，各個(gè)電源具有供應(yīng)到所述線圈的不同極性。優(yōu)選但不是必須地，當(dāng) 與三相電源連接時(shí)，所述多個(gè)電源層包括第一電源層、第二電源層和第三電源層。優(yōu)選但不是必須地，所述多層PCB覆蓋所述電機(jī)外殼的整個(gè)上表面。優(yōu)選但不是必須地，所述多層PCB包括與所述線圈端子穿入地耦接的端子孔。優(yōu)選但不是必須地，所述端子孔與所述第一電源層、第二電源層和第三電源層中的任意ー個(gè)層導(dǎo)電連接。優(yōu)選但不是必須地，沿著所述PCB的邊緣表面形成總計(jì)18個(gè)端子孔，所述端子孔穿入所述PCB的邊緣表面。優(yōu)選但不是必須地，所述端子孔連接到與其它相鄰端子孔所連接到的電源層互不相同的電源層，以使得耦接到所述端子孔的線圈端子接收的電源的極性與耦接到其它相鄰端子孔的所述線圈端子接收的電源的極性互不相同。根據(jù)本公開(kāi)的定子的エ業(yè)應(yīng)用性在于，由于通過(guò)形成在導(dǎo)引凸耳處的錐形單元來(lái)導(dǎo)引凸耳與導(dǎo)引槽之間的耦接位置，因此即使突出地形成在母線下側(cè)的導(dǎo)引凸耳與形成在定子芯體的邊緣處的導(dǎo)引槽之間的耦接位置略有扭曲，安置母線上側(cè)的PCB也能始終安置在準(zhǔn)確的位置，由此感測(cè)轉(zhuǎn)子位置的霍爾傳感器的測(cè)量信號(hào)可以保持預(yù)定的誤差范圍。根據(jù)本公開(kāi)EPS電機(jī)的エ業(yè)應(yīng)用性在干，多個(gè)母線層替代母線形成在被安裝用來(lái)找到轉(zhuǎn)子位置的現(xiàn)有PCB上，以使轉(zhuǎn)子的高度降低母線高度那么高，由此可以提供最小化的EPS電機(jī)，從而用PCB的電源層來(lái)替代母線并且由于減少部件數(shù)量而減少材料成本。附圖說(shuō)明附圖被包括來(lái)提供對(duì)本公開(kāi)的進(jìn)一歩理解，該附圖并入本公開(kāi)內(nèi)并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本公開(kāi)的原理。在附圖中圖I是圖示根據(jù)本公開(kāi)示例性實(shí)施例的母線與定子芯體之間的耦接狀態(tài)的側(cè)視圖；圖2和圖3是圖示根據(jù)本公開(kāi)示例性實(shí)施例的母線與定子芯體之間的放大的耦接區(qū)域的示意圖；圖4是沿著定子芯體的B-B線截本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種EPS電機(jī)的定子，所述定子包括：定子芯體，被線圈纏繞并且通過(guò)耦接多個(gè)單個(gè)的芯體而設(shè)置為圓柱形狀；母線，導(dǎo)電連接到所述線圈以與所述定子芯體的上側(cè)耦接；以及導(dǎo)引單元，將所述母線導(dǎo)引到由所述定子芯體決定的耦接位置。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：禹承勛，李明錫，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：LG伊諾特有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：