電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及連接在內(nèi)燃機(jī)與變速器之間的電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)中，為了防止因轉(zhuǎn)子的軸電壓而流動(dòng)的軸電流導(dǎo)致軸承的電解腐蝕，實(shí)施了各種對(duì)策。
例如，在軸的一部分設(shè)置高磁導(dǎo)率部，使得軸電流不會(huì)流動(dòng)到軸承(例如參照專利文獻(xiàn)1)。此外，在軸承外圈嵌套絕緣環(huán)以進(jìn)行電絕緣，防止軸電流導(dǎo)致軸承劣化(例如參照專利文獻(xiàn)2)?；蛘撸泊嬖趯⑤S的一部分設(shè)為樹脂的電動(dòng)機(jī)(例如參照專利文獻(xiàn)3)。此外，還存在利用樹脂覆蓋定子以在定子的外側(cè)進(jìn)行絕緣的電動(dòng)機(jī)(例如參照專利文獻(xiàn)3)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2006-211862號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2008-148453號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2012-19580號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2012-120248號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0004]在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)中，為了防止軸電流導(dǎo)致軸承劣化，在軸的一部分設(shè)置高磁導(dǎo)率部，或在軸承外圈嵌套絕緣環(huán)來進(jìn)行電絕緣，因此，存在需要高價(jià)元器件的缺點(diǎn)。此外，對(duì)于配置在內(nèi)燃機(jī)與變速器、減速器之間的電動(dòng)機(jī)的情況，存在必須對(duì)支承電動(dòng)機(jī)軸的軸承、具體為支承電動(dòng)機(jī)軸中的一方的所有軸承進(jìn)行絕緣的問題。
此外，在將軸的一部分設(shè)為樹脂的電動(dòng)機(jī)中，強(qiáng)度較弱，因此，作為與內(nèi)燃機(jī)連接的部件，存在可靠性不足的問題。而在利用樹脂覆蓋定子以在定子的外側(cè)進(jìn)行絕緣的電動(dòng)機(jī)中，需要對(duì)內(nèi)燃機(jī)、變速器等較重物體進(jìn)行保持，并且必須承受內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)，也存在強(qiáng)度不足的問題。
此外，例如，在連接在內(nèi)燃機(jī)與變速器之間的電動(dòng)機(jī)中，從轉(zhuǎn)軸起，由軸承、外殼、軸承、轉(zhuǎn)軸等導(dǎo)體構(gòu)成環(huán)路，若在與該環(huán)路交鏈的定子中周向磁通發(fā)生變化，則在環(huán)路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，有電流流過。
特別是，軸承部中，若形成有由作為潤(rùn)滑劑的油、潤(rùn)滑脂產(chǎn)生的油膜，則可考慮為絕緣體，但若油膜因內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)、施加于軸的徑向力而變薄，則會(huì)有電流流動(dòng)，在切斷該電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，從而在軸承表面產(chǎn)生電解腐蝕。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能以低價(jià)的結(jié)構(gòu)來降低軸電流且可靠性優(yōu)良的電動(dòng)機(jī)。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段
[0006]本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)與變速器之間，收納在將內(nèi)燃機(jī)和變速器連接的外殼的內(nèi)部，其中，
轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為1 On (η為自然數(shù))，定子的齒部數(shù)為12n (η為自然數(shù))，
利用導(dǎo)體構(gòu)成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸、對(duì)該轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸承及外殼，且該電動(dòng)機(jī)具有導(dǎo)體電路，該導(dǎo)體電路包含轉(zhuǎn)軸、軸承及外殼而形成，且與定子交鏈。
發(fā)明效果
[0007]根據(jù)本發(fā)明，可獲得能以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)來降低軸電流且可靠性優(yōu)良的電動(dòng)機(jī)。
[0008]關(guān)于本發(fā)明的目的、特征、效果，可以從以下實(shí)施方式中的說明及附圖的記載來進(jìn)一步明確。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)在與轉(zhuǎn)軸垂直的平面上的主要部分截面的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路的框圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的概要圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式1進(jìn)行說明。此外，各圖中相同符號(hào)表示相同或相當(dāng)部分。
[0011]實(shí)施方式1
圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子的剖視圖，圖2是該電動(dòng)機(jī)的側(cè)面剖視圖，圖3是該電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路圖，圖4是該電動(dòng)機(jī)的定子繞組的引出部的概要圖。
[0012]首先，使用【附圖說明】本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子1在中心部具有轉(zhuǎn)軸2，在外周部設(shè)置有安裝永磁體的磁極3。在轉(zhuǎn)子1的周圍保持空隙地配置有定子4。在定子4以與磁極3相對(duì)的方式設(shè)置有齒部5，在各齒部5集中且獨(dú)立地卷繞有繞組6。
[0013]如圖2所示，將電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)軸2的一端通過軸承7a保持于外殼8，并經(jīng)由離合器9固定于內(nèi)燃機(jī)200的曲柄軸10，曲柄軸10由內(nèi)燃機(jī)200的軸承7c保持。
轉(zhuǎn)軸2的另一端通過軸承7b保持于外殼8，并連接到變速器(包含減速器)300。
電動(dòng)機(jī)100的外殼8保持定子4，在一端面固定于內(nèi)燃機(jī)200的殼體200a，在另一端面固定于變速器300的殼體300a。
[0014]轉(zhuǎn)軸2由鐵制成，具有導(dǎo)電性。
轉(zhuǎn)軸2中，將轉(zhuǎn)軸方向的一端通過具有導(dǎo)電性的軸承7a經(jīng)由具有導(dǎo)電性的框架11a旋轉(zhuǎn)自如地保持于具有導(dǎo)電性的外殼8，將轉(zhuǎn)軸方向的另一端通過具有導(dǎo)電性的軸承7b經(jīng)由具有導(dǎo)電性的框架lib旋轉(zhuǎn)自如地保持于具有導(dǎo)電性的外殼8。
[0015]曲柄軸10由鐵制成，具有導(dǎo)電性。
內(nèi)燃機(jī)200的軸承7c使用滑動(dòng)軸承，具有導(dǎo)電性。
內(nèi)燃機(jī)200的殼體200a由鐵制成，具有導(dǎo)電性。
[0016]變速器300的殼體300a由鋁制成，具有導(dǎo)電性。
變速器300的殼體300a利用滾珠軸承(未圖示)保持變速器軸。滾珠軸承、變速器軸由鐵制成，具有導(dǎo)電性。
變速器軸通過齒條與轉(zhuǎn)軸2結(jié)合。
[0017]如此，形成了通過全都具有導(dǎo)電性的轉(zhuǎn)軸2、軸承7a、7b、外殼8的導(dǎo)體電路，該導(dǎo)體電路與圓環(huán)狀的定子4交鏈。
導(dǎo)體電路也經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的軸承、內(nèi)燃機(jī)的殼體等導(dǎo)體形成。
變速器側(cè)也同樣經(jīng)由變速器、變速器的軸承、變速器的殼體等導(dǎo)體形成導(dǎo)體電路。
因此，若在軸承進(jìn)行絕緣，則內(nèi)燃機(jī)內(nèi)或變速器內(nèi)的軸承也需要進(jìn)行絕緣。
[0018]本發(fā)明中，具有電氣相位不同的2組3相繞組，定子的周向磁通在對(duì)稱位置產(chǎn)生相反方向的周向磁通，因此，周向磁通相抵消，結(jié)果使得定子周向磁通為零，在導(dǎo)體電路未產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由此在軸承中沒有電流流過，可提高軸承的壽命。
[0019]具體結(jié)構(gòu)為，轉(zhuǎn)子1的磁極數(shù)為10n(n為自然數(shù))，定子4的齒部數(shù)為12n(n為自然數(shù))。本實(shí)施方式中，如圖1所示，轉(zhuǎn)子的磁極3為20極，定子的齒部5為24個(gè)。
[0020]在定子4的齒部5上，從第1齒部起按照1]1、1]2、￥1、￥2、胃1、胃2的順序施加繞組。
此處，U1、V1、W1為第一 3相繞組，U2、V2、W2為第二 3相繞組。
構(gòu)成定子的繞組的第一 3相繞組和第二 3相繞組在電氣角上相差30度相位。
圖1中示出U相的磁通的流動(dòng)。
若采用轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)與定子的齒部數(shù)為10:12的結(jié)構(gòu)，則“U1、U2”與“Ula、U2a”的鐵心后端部4a的周向磁通的流動(dòng)為相反方向，因此，在整個(gè)定子不產(chǎn)生周向磁通。由此，在軸承中沒有電流流過。
如圖3所示，第一 3相繞組13a與第一 3相逆變器14a相連，第二 3相繞組13b與第二 3相逆變器14b相連。
第一3相逆變器14a和第二3相逆變器14b的電氣角相位相差30度，與由轉(zhuǎn)子的磁極產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的相位相匹配地流過電流。
由此，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較小的運(yùn)轉(zhuǎn)。
齒槽轉(zhuǎn)矩為電氣角2V12的周期非常小的轉(zhuǎn)矩。
若轉(zhuǎn)矩有變動(dòng)，則會(huì)對(duì)軸承施加較大負(fù)荷，油膜變小，軸電流容易流動(dòng)，但根據(jù)本實(shí)施方式，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較小，因此，可保持軸承的油膜。
即使因工作精度等而產(chǎn)生了軸電壓，也可利用油膜來降低軸電流。
[0021]圖3中，電動(dòng)機(jī)100由控制電路17基于來自檢測(cè)逆變器14的電流的電流傳感器15及檢測(cè)轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傳感器16的檢測(cè)值，來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
[0022]作為繞組的其它連接結(jié)構(gòu)，在定子4的齒部5上，從第1齒部起按照1]1、1]2、￥1、￥2、W1、W2的順序施加繞組，U1與U2、V1與V2、W1與W2以各自的卷繞方向相反的方式串聯(lián)連接。(10極12槽的單個(gè)3相接線)
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，定子4的周向磁通也在對(duì)稱位置產(chǎn)生相反方向的磁通，因此，周向磁通相抵消，結(jié)果使得定子周向磁通為零，在上述導(dǎo)體電路不會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由此在軸承上沒有電流流過，可提尚軸承的壽命。
在該結(jié)構(gòu)中，只要1個(gè)3相逆變器即可，因此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0023]如圖4所示，構(gòu)成將第一3相繞組13a并聯(lián)連接的連接部的第1接線部即第1接線板18a配置在定子4的軸向內(nèi)燃機(jī)側(cè)(圖4中為上側(cè))，構(gòu)成將第二 3相繞組13b并聯(lián)連接的連接部的第2接線部即第2接線板18b配置在定子的軸向變速器側(cè)(圖4中為下側(cè))。
由此，定子4的繞組6的引出部19每隔1個(gè)齒部取出到內(nèi)燃機(jī)側(cè)、變速器側(cè)。其結(jié)果是，弓丨出部19與接線板18a、18b的連接點(diǎn)在周向上不再靠近，利用焊接的連接操作變?nèi)菀住?br> 此外，由于將接線板18a、18b分為2個(gè)部位，因此，可將接線板18a、18b制作得較小，從而可縮小被夾入到安裝空間較嚴(yán)格(較窄)的內(nèi)燃機(jī)、變速器中的電動(dòng)機(jī)的軸向尺寸。
如此，本實(shí)施方式中，可將接線板18a、18b小型化。此外，在尺寸限制較嚴(yán)格的夾入型混合動(dòng)力車中，可使尺寸最小化。
由于要連接的繞組每隔1個(gè)齒部出現(xiàn)，因此，連接部位隔開(不會(huì)靠近)，在例如焊接以進(jìn)行連接時(shí)，容易進(jìn)行焊接。
此外，若將接線板18a、18b設(shè)置在繞組終端部6a的半徑方向外側(cè)，則接線板18a、18b與繞組終端部6a重疊的部位增加(變?yōu)閮蓚?cè))，因此，從繞組終端部6a伸出的部分變少。
[0024]本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在該發(fā)明的范圍內(nèi)可對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈冃巍⑹÷浴?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)與變速器之間，收納在將所述內(nèi)燃機(jī)和所述變速器連接的外殼的內(nèi)部，其特征在于，包括: 將多個(gè)永磁體沿周向配置的轉(zhuǎn)子； 定子，該定子由所述外殼支承并配置在所述轉(zhuǎn)子的周圍，具有與所述轉(zhuǎn)子之間保持空隙而配置的多個(gè)齒部； 分別卷繞于所述定子的齒部的繞組； 將所述繞組連接的連接部;及 由所述外殼保持并對(duì)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸承， 所述轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為10n(n為自然數(shù))，所述定子的齒部數(shù)為12n(n為自然數(shù))， 利用導(dǎo)體構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸、所述軸承及所述外殼，所述電動(dòng)機(jī)具有導(dǎo)體電路，該導(dǎo)體電路包含所述轉(zhuǎn)軸、所述軸承及所述外殼而形成，且與所述定子交鏈。2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 定子的繞組具有第一 3相繞組、及在電氣角上相位與所述第一 3相繞組相差30度的第二3相繞組。3.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 連接部具有將第一 3相繞組連接到定子的軸向一端側(cè)的第1接線部、及將第二 3相繞組連接到所述定子的軸向另一端側(cè)的第2接線部。
【專利摘要】本發(fā)明提供能以廉價(jià)的結(jié)構(gòu)來降低軸電流且可靠性優(yōu)良的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)(100)設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)(200)與變速器(300)之間，收納在將內(nèi)燃機(jī)(200)和變速器(300)連接的外殼(8)的內(nèi)部，其中，轉(zhuǎn)子(1)的磁極數(shù)為10n(n為自然數(shù))，定子(4)的齒部數(shù)為12n(n為自然數(shù))，利用導(dǎo)體構(gòu)成轉(zhuǎn)子(1)的轉(zhuǎn)軸(2)、對(duì)該轉(zhuǎn)軸(2)進(jìn)行支承的軸承(7a、7b)及外殼(8)，且該電動(dòng)機(jī)具有導(dǎo)體電路，該導(dǎo)體電路包含轉(zhuǎn)軸(2)、軸承(7a、7b)及外殼(8)而形成，且與定子(4)交鏈。
【IPC分類】H02K5/16, H02K7/116, H02K7/18
【公開號(hào)】CN105453389
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380078782
【發(fā)明人】西村慎二, 茅野慎介
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2013年10月8日
【公告號(hào)】DE112013007325T5, US20160126797, WO2015019507A1