CN101478184A - 用于旋转电机的定子,以及使用该定子的旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种用于多相旋转电机的定子，其设置有具有槽的定子铁心，以及包括用于各相的多个绕组的线圈。每个绕组具有容纳在不同槽中的槽容纳部分，在轴向上在槽的外部将该槽容纳部分连接的转向部分，以及返回部分，所述返回部分两个转向部分连接，并在给定槽处改变绕组的缠绕方向。该转向部分包括特定的转向部分，该特定的转向部分与连接到返回部分中的一个的转向部分处于相同的周向位置。该特定的转向部分在径向被定位成比连接到该特定的转向部分的槽容纳部分更偏离转子。

Description

用于旋转电机的定子，以及使用该定子的旋转电机

技术领域

本发明涉及一种用于旋转电机的定子，以及使用该定子的旋转电机。

背景技术

近来，存在使用小型化且高功率的旋转电机作为电动机或发电机的需求。

例如，在装载在车辆上的旋转电机的情况中，用来装载这种旋转电机的空间被越来越小，但是其输出被要求得越来越高。

已经使用了各种类型的旋转电机。例如，一些这种传统旋转电机被公开在日本专利特开平Nos.2002-176752和2004-320886中。

这些参考文献的每个公开了一种用于旋转电机的定子。在这些文献的每个中公开的用于旋转电机的定子具有一个由连续绕组形成的线圈。

在这些参考文献中描述的旋转电机中，三相定子绕组使用十二个单元导线(element wire)形成。从而，定子被构造为具有二十四个从定子轴向突出的单元导线。因此，当这些单元导线端部被连接时，在定子的轴向需要额外的空间，带来了增加定子在轴向的尺寸的问题。

发明内容

已经依照上面解释的详情进行了本发明，并且本发明的目的是提供一种用于旋转电机时性能不会降低的尺寸减小的定子，以及提供一种使用该定子的旋转电机。

在本发明的用于旋转电机的定子的第一方面，转向部分(turnportion)连接到构成线圈的绕组的返回部分(return portion)，那些位于在一侧上相同的周向位置的转向部分经由偏离(draw apart)转子的位置连接到各个槽容纳部分，以避免转向部分之间的干涉。结果，在线圈和转子之间没有产生干涉，从而抑制了使用该定子的旋转电机的性能的降低。

在本发明的旋转电机的定子中，线圈通过缠绕绕组构件而形成波纹状，绕组构件每个都具有返回部分。因此，从线圈的轴向端面突出的绕组端部的数量被减少。换句话说，每个绕组只有一端向外突出用于各相之间的连接，以减少连接所需的成本。

而且，每个绕组的一端被设置在定子铁心的一侧上，该侧与转子相对。因此，可以建立与外部电路的连接，而不允许绕组跨过线圈的轴端(线圈端部)。

在本发明的用于旋转电机的定子的第二方面，用于各相的每个绕组由具有与轴向垂直的大致矩形的横截面的导体以及树脂膜形成。这样，线圈可以以低成本形成。

在本发明的用于旋转电机的定子的第三方面，每个转向部分具有曲柄形状。因此，当不同的定子导线构件被设置在相邻的槽时，相关的转向部分的径向位置彼此偏移，以抑制它们之间的干涉的发生。结果，线圈的尺寸可以被减小。

在本发明的用于旋转电机的定子的第四方面，每个转向部分被形成为阶梯(staircase)(或台阶式(stepwise))型式。这样，当不同的定子导线构件被设置在相邻的槽时，相关的转向部分的轴向位置彼此偏移，以抑制它们之间的干涉的发生。结果，线圈的尺寸可以被减小。

在本发明的用于旋转电机的定子的第五方面，每个转向部分的阶梯型式的一个台阶被确保具有与各相的每个绕组的厚度相对应的高度。这样，当一个不同的定子绕组被放置在相邻的槽时，相关的转向部分在轴向上一个布置在另一个上，从而能够抑制转向部分之间的干涉的发生。结果，线圈的尺寸可以被减小。

在本发明的用于旋转电机的定子的第六方面，各相的每个绕组的槽容纳部分被并置在每个槽中，以使得在深度方向(即，在沿每个槽的深度的方向)对齐。这样，各相的每个绕组中的磁特性可以被加强。

在本发明的用于旋转电机的定子的第七方面，通过允许每个转向部分被放置在最内部的边界侧上，构成各相的两个导线构件的端部可以不再被放置在线圈的内部边界侧上，从而不再跨过轴向线圈端部。结果，线圈的尺寸可以被减小。

在本发明的用于旋转电机的定子的第八方面，用于各相的每个绕组的任何一端都不再跨过轴向线圈端部。结果，线圈的尺寸可以被减小。

本发明的第九方面的旋转电机使用尺寸被减小的定子。这样，旋转电机的尺寸也可以被减小。

附图说明

在附图中：

图1是说明根据本发明的一个实施例的旋转电机的示意图；

图2是说明根据该实施例的旋转电机中的定子的透视图；

图3是对根据该实施例的旋转电机中的定子铁心的说明；

图4是构成根据该实施例的旋转电机中的定子铁心的一个部分的说明；

图5A和5B每个都是说明用于根据该实施例的旋转电机的线圈的相绕组的结构的横截面；

图6是对根据该实施例的旋转电机的线圈中的线路连接的说明；

图7是说明根据该实施例的旋转电机的线圈的透视图；

图8是对根据该实施例的旋转电机的线圈中的线路连接的说明；

图9是对根据该实施例的旋转电机的线圈中的U-相线路连接的说明；

图10是对形成根据该实施例的旋转电机的线圈的定子绕组的塑料本体的说明；

图11A是对根据该实施例的旋转电机的线圈中的相U1的连接状态的说明；

图11B是对根据该实施例的旋转电机的线圈中的相U1的连接状态的说明；

图12A是对位于根据该实施例的旋转电机中的槽中的U1-相绕组的说明；

图12B是对位于根据该实施例的旋转电机中的槽中的U1-相绕组的说明；

图13是对定子的转向部分的说明，其在根据该实施例的旋转电机中被布线为(routed)径向地经过外侧；

图14是根据该实施例的旋转电机的线圈的俯视图；

图15是对根据一个比较实例的旋转电机中形成线圈的定子绕组的塑料本体的说明；

图16是对根据该比较实例的旋转电机中的线圈的相绕组的线路连接的说明；

图17是根据该比较实例的旋转电机中的定子的侧视图；以及

图18是根据另一个比较实例的旋转电机的定子的俯视图。

具体实施方式

参考附图，下文将描述一种根据本发明实施例的用于旋转电机的定子和一种使用该定子的旋转电机。

(实施例)

图1是说明根据本实施例的旋转电机的示意图。根据本实施例的一种旋转电机1包括：外壳10，包括带有大致圆柱形底部的一对外壳构件100和101，外壳构件100和101通过它们的开口结合；固定到旋转轴20的转子2，旋转轴20由轴承110和111可旋转地支撑；以及定子3，其在外壳10中的一个位置固定到外壳10，用于包围转子2。

在本实施例中，转子2制造成内转子类型，但是也可以被制造成为外转子类型。转子2在它的外部边界上沿圆周方向设置有多个交替区分(differentiated)的磁极，其中外部边界面向定子3的内部边界。转子2的磁极的数量依赖于旋转电机而不同，因此该数量不是旨在限制。本实施例中使用的转子具有八个极(四个N-极和四个S-极)。

如在图2中所示的，定子3包括定子铁心30，由多个相绕组形成的三相线圈4，以及布置在定子铁心30和线圈4之间的绝缘纸5。

如在图3中所示的，定子铁心30具有环形形状，并且沿它的内部边界形成有多个槽31。这多个槽31以这种方式形成，使得其深度方向与径向一致。形成在定子铁心30中的槽31的数量被确定，以使得对于转子2的每个磁极，可以为线圈4的每相形成两个槽。也就是说，由于转子2中具有八个磁极，且线圈4具有三相，它们中的每个将被提供两个槽，所以总共形成8×3×2＝48个槽31。

在定子铁心30中，沿它的圆周形成有二十四个分段铁心32，其中的一个在图4中示出。每个分段铁心32被形成为这样一种形状，即本身限定一个槽31，并且还和另一个沿周向相邻的分段铁心32一起限定一个槽。特别是，分段铁心32包括在内径方向延伸的齿部320，以及形成为带有齿部320的后部铁心部分321。

定子铁心30，或构成定子铁心30的每个分段铁心32，是通过层压四百一十个电磁钢板形成的，每个电磁钢板具有0.3mm的厚度，并且在它们之间置有绝缘膜。定子铁心30不仅可以由这种电磁板层压体形成，还可以由已知的金属板和绝缘膜的层压体形成。

线圈4通过使用给定的缠绕方法缠绕多个绕组导线440而获得。如图5A中所示，构成线圈4的每个导线构件40由铜导体41和绝缘膜42形成。绝缘膜42由内层420和外层421形成，用于覆盖导体41的外部边界，并用于绝缘导体41。绝缘膜42的内层420和外层421的总厚度被设置得落在100μm至200μm的范围内。因此，包括内层420和外层421在内的绝缘膜42的厚度如此之大，以至于不需要将绝缘纸置于例如配线导线440之间，以在它们之间获得绝缘。然而为了确保导线间的绝缘，仍然可以布置绝缘纸5。

如在图5B中所示的，在线圈4的每个导线构件40中，包括内层420和外层421在内的绝缘膜42的外部边界可以用由例如环氧树脂制成的熔融构件38覆盖。对于旋转电机中产生的热，覆盖各个导线的熔融构件48比绝缘膜42熔化得快。因此，置于槽31中的多个导线构件40之间通过熔融构件48导致了热粘附。结果，置于槽31中的多个导线构件40被结合并变成钢带，由此槽31中的导线构件40的机械强度被增强。

如图6中所示的，线圈4由三相绕组(U1，U2，V1，V2，W1，W2)形成。特别地，相U是通过将形成相U1的绕组导线440a与形成相U2的绕组导线440b串联连接，将形成相U2的绕组导线440c与形成相U1的绕组导线440d串联连接，并通过将绕组导线440a，440b和导绕组导线440c，440d并联连接而形成的。相V和W以类似的方式形成。

如在图7中所示的，线圈4是通过缠绕多个导线构件40以便具有给定的形状而形成的。构成线圈4的每个导线构件40在定子铁心30的内部边界侧上沿圆周方向被以波形绕组的形式设置。线圈4包括被容纳在形成在定子铁心30中的槽31中的线性槽容纳部分43，和用于将相邻的槽容纳部分43连接的转向部分44。在一相中，槽容纳部分43每个容纳在每预定序数的槽31(本实施例中是每个第六个(3-相×2＝6)槽31)中。每个转向部分44形成为从定子铁心30的轴向端面突出。

具体地，线圈4通过沿圆周方向以波状形状缠绕多个导线构件40形成，它们中的每个的一端从定子铁心30的轴向端面突出。

更具体地，例如，由相U1和U2构成线圈4的相U。相U1由第一和第二绕组440a和440d形成，而相U2由第一和第二绕组440b和440c形成。形成相U1的第一绕组440a和形成相U2的第二绕组440b在其一端互相连接，并以波状形式沿周向缠绕，同时其他端中的一个从定子铁心30的轴向端面突出。类似地，形成相U2的第一绕组440c和形成相U1的第二绕组440d在其一端互相连接，并以波状形式沿周向缠绕，同时其他端中的一个从定子铁心30的轴向端面突出。

第一和第二绕组440a和440d的槽容纳部分43被容纳在相同序数的槽31中，而第一和第二绕组440b和440c的槽容纳部分43被容纳在相同序数的槽31中，其不同于那些用于第一和第二绕组440a和440d的槽容纳部分43的槽31。在这种情况中，第一绕组440a的槽容纳部分43和第二绕组440d的槽容纳部分43被允许在槽31中深度方向交替设置。同样，第一绕组440b的槽容纳部分43和第二绕组440c的槽容纳部分43被允许在槽31中深度方向交替设置。第一和第二绕组440a和440b之间以及第一和第二绕组440c和440d之间的每个连接部分45被形成在包括槽容纳部分43的返回部分46中。

在线圈4中，一个相由两个并联连接的连接导线体形成，即包括第一和第二绕组440a和440b的连接绕组构件，以及包括第一和第二绕组440c和440d的连接绕组构件。因此，线圈4中的三相(U，V，W)是通过使用六个连接导线体形成的，每个导线体由两个互相连接的导线构件40形成。因此，线圈4是通过使用十二个(2个导线构件40a和40b×3相(U，V，W)×2个槽＝12)导线构件40形成的。

在本实施例中，通过将两个导线构件40连接而形成的每个连接绕组构件被周向缠绕四次以形成线圈4。具体地，线圈4具有这样一种结构，其中通过两个导线构件40连接而形成的每个连接绕组构件在径向设置四层，一层设置在另一层上。更具体地，一个槽31容纳八个(4层×2个导线构件＝8)槽容纳部分43。在形成绕组4中，每个由两个导线构件40连接而形成的连接导线体被缠绕，以使得它们中的每个的一端被置于最外部的圆周层的侧上，并且它们中的每个的连接部分45被置于最内部的圆周层的侧上。

在线圈4中，转向部分44被形成在定子铁心30的两个轴端上。每个转向部分44具有大致在其中心的部分，其被形成为没有扭曲的曲柄形状。转向部分44的曲柄形状被确保设置在圆周方向中。由转向部分44的曲柄形状导致的偏移量被确保大致对应于导线构件40的宽度。由此，每个导线构件40在径向中相邻定位的转向部分44之间没有导致干涉，从而允许用转向部分44紧密缠绕。结果，从线圈4的定子铁心30的端面突出的线圈端部的径向长度能够被减小。因此，形成线圈4的导线构件440可以被防止在径向向外伸出。

从槽31突出到定子铁心30以外的每个转向部分44从定子铁心30的轴向端面开始形成阶梯型式。转向部分44形成为阶梯型式能够有助于防止每个导线构件40与从周向上相邻的槽突出的导线构件40的阶梯型式转向部分44之间的可能的干涉。因此，为了避免从周向上相邻的槽突出的导线构件40之间的可能的干涉，不必要增加从线圈4的定子铁心30的端面突出的线圈端部的高度，或者增加线圈端部的径向长度。结果，线圈端部的高度能够被减小。而且，由于线圈端部的径向长度被减小，线圈4可以被防止在径向向外伸出。

每个阶梯型式转向部分44被形成得具有四个台阶。四个台阶的阶梯型式转向部分44的一个台阶的高度大致对应于每个导线构件40的宽度(或高度)。因此，当转向部分44轴向地一个放置在另一个上时，转向部分44之间没有形成间隙，从而允许用转向部分44紧密缠绕。

如将从上述描述理解的，阶梯型式转向部分44具有曲柄形状的组合的形状。

在线圈4中，构成线圈4的导线构件40的每个连接导线体的一端在从定子铁心30突出的线圈端部的高度的范围内被允许径向向外突出，即，在转向部分44的突出(或突起)的范围内。同样，每个连接导线体的另一个端部，或者在中性点侧上的端部，被允许在比该一个端部高的水平上径向向外突出。

现在参考图8至13，下文将对本实施例的构成线圈4的导线构件40的缠绕状况提供更详细的描述。

本实施例的线圈4由两个三相绕组(U1，U2，V1，V2，W1，W2)形成。图8示出了三相绕组的连接状况。图8中的槽编号已经通过指定离形成相U1的导线构件40的中性点侧上的端部最近的容纳槽容纳部分43的槽31为“#1”而被指定。为了方便起见，接下来的槽31沿其中导线构件40被缠绕的圆周方向被顺序指定为“#2”，“#3”，...。图9仅仅示出形成图8所示的相U(U1，U2)的导线构件40的连接状况。在图8和9中，那些被线性地和竖直地图示的部分对应于槽容纳部分43，那些在上侧和下侧倾斜图示的部分对应于转向部分44。

图10是根据本实施例的线圈4的展开状态。如图10中所示的，在线圈4中，第一和第二绕组440a和440c的端部在中性点侧上被连接，并且第一和第二绕组440b和440d的端部在相端子侧上被连接。线圈4使用用于各相(U1，U2，V1，V2，W1，W2)的六个连接导线体形成，在每个连接导线体中两个导线构件40被在其一端连接。两个导线构件40形成单个铜导线，其中在中性点侧的一个导线构件的端部被连接到另一个导线构件的端部，该端部与相端子侧的端部相对。可以使用焊接来建立这种连接。

使用类似的连接方法来形成每相。以相U作为例子来解释该连接方法，或者缠绕线圈4的导线构件40的方式。图11A示出第一和第二绕组440a，440b的连接状况，图11A示出第一和第二绕组440c，440d的连接状况。图12A示出在各个槽中的第一和第二绕组440a，440b的深度位置与转向部分的关系。图12B示出在各个槽中的第一和第二绕组440c，440d的深度位置与转向部分的关系。

现在参考图11A和12A，下文解释第一和第二绕组440a，440b的连接状况。定子铁心30由十六个槽440a-1，440a-2，...440a-8，440b-1，440b-2，...和440b-8形成，用来容纳形成相U的导线构件40，与转子2的八个磁极相应。每个槽容纳八个槽容纳部分43，其在深度方向对齐，一个放置在另一个上。各个槽容纳部分43在深度方向被放置以容纳在每个槽中的位置，从开口部分随着深度的增加，被指定为“No.8”，“No.7”，“No.6”，...，“No.1”。

绕组导线440a，440b被串联连接。槽440a-1中的绕组导线440a的端部被连接到中性点，而槽440b-1中的绕组导线440b的端部被连接到绕组导线440d，以连接到U相端子。

离中性点最近的第一绕组440a的槽容纳部分43被容纳在槽440a-1的“No.1”位置。离第二绕组440b的端部分最近的第二绕组440b的槽容纳部分43被容纳在槽440b-1的“No.1”位置。

第一绕组440a的随后的槽容纳部分43，通过在一个端部侧(下文称为“下侧”)上的转向部分44I(底部)，连接到容纳在槽440a-1中的槽容纳部分43，并容纳在槽440a-2的“No.2”位置。该下侧从另一端部侧(下文中称为“上侧”)延伸，第一绕组440a的要被连接到中性点的端部从该另一端部侧在定子铁心30的轴向突出。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44I(底部)将槽440a-1的位置“No.1”连接到槽440a-2的位置“No.2”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-3的位置“No.1”，其通过转向部分44II(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44II(顶部)将槽440a-2的位置“No.2”连接到槽440a-3的位置“No.1”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-4的位置“No.2”，其通过转向部分44III(底部)连接。

因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44III(底部)将槽440a-3的位置“No.1”连接到槽440a-4的位置“No.2”。

第二绕组440b的随后的槽容纳部分43，通过在一个端部侧(下文中称为“下侧”)上的转向部分44II(底部)，被连接到容纳在槽440b-1中的槽容纳部分43，并被容纳在槽440b-2的位置“No.2”。该下侧从另一端部侧(下文中称为“上侧”)延伸，第二绕组440b的要被连接到相U的端部从该另一端部侧在定子铁心30的轴向突出。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44II(底部)将槽440b-1的位置“No.1”连接到槽440b-2的位置“No.2”。

绕组导线440b的容纳在槽440b-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-3的位置“No.1”，其通过转向部分44III(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44III(顶部)将槽440b-2的位置“No.2”连接到槽440b-3的位置“No.1”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-4的位置“No.2”，其通过转向部分44IV(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44IV(底部)将槽440b-3的位置“No.1”连接到槽440b-4的位置“No.2”。

这样，在两个绕组440a，440b中，位于定子铁心30的上侧上的转向部分44II(顶部)至44VII(顶部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.2”连接到位置“No.1”，并且位于定子铁心30的下侧的转向部分44I(底部)至44VIII(底部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.1”连接到位置“No.2”。用这种连接方法，两个绕组440a，440b的槽容纳部分43用一个周向绕组被分别放置在槽440a-1至440a-8和槽440b-1至440b-8中。在槽440a-8，440b-8中，第一和第二绕组440a，440b的槽容纳部分43分别被容纳在位置“No.2”。

第一和第二绕组440a，440b的容纳在槽440a-8，440b-8的位置“No.2”的槽容纳部分之后的槽容纳部分43分别被容纳在槽440a-1，440b-1的位置“No.3”。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44VIII(顶部)和44I(顶部)分别建立从槽440a-8，440b-8的位置“No.2”到槽440a-1，440b-1的位置“No.3”的连接。换句话说，用一个周向绕组，每个连接的绕组构件径向向内偏移导线构件的宽度。

第一绕组440a的容纳在槽440a-1的位置“No.3”中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43，被容纳在槽440a-2的位置“No.4”，其通过转向部分44I(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44I(底部)将槽440a-1的位置“No.3”连接到槽440a-2的位置“No.4”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-3的位置“No.3”，其通过转向部分44II(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44II(顶部)将槽440a-2的位置“No.4”连接到槽440a-3的位置“No.3”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-4的位置“No.4”，其通过转向部分44III(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44III(底部)将槽440a-3的位置“No.3”连接到槽440a-4的位置“No.4”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-1的位置“No.3”的槽容纳部分之后的槽容纳部分43，被容纳在槽440b-2的位置“No.4”，其通过转向部分44II(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44II(底部)将槽440b-1的位置“No.3”连接到槽440b-2的位置“No.4”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-3的位置“No.3”，其通过转向部分44III(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44III(顶部)将槽440b-2的位置“No.4”连接到槽440b-3的位置“No.3”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-4的位置“No.4”，其通过转向部分44IV(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44IV(底部)将槽440b-3的位置“No.3”连接到槽440b-4的位置“No.4”。

这样，在两个绕组440a，440b中，位于定子铁心30的上侧的转向部分44II(顶部)至44VII(顶部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.3”连接到位置“No.4”，并且位于下侧的转向部分44I(底部)至44VIII(底部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.3”连接到位置“No.4”。用这种连接方法，两个绕组440a，440b的槽容纳部分43用一个周向绕组被分别放置在槽440a-1至440a-8和槽440b-1至440b-8中。在槽440a-8，440b-8中，第一和第二绕组440a，440b的槽容纳部分43分别被容纳在位置“No.4”。

第一和第二绕组440a，440b的容纳在槽440a-8，440b-8的位置“No.4”的槽容纳部分之后的槽容纳部分43分别被容纳在槽440a-1，440b-1的位置“No.5”。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44VIII(顶部)和44I(顶部)分别建立从槽440a-8，440b-8的位置“No.4”到槽440a-1，440b-1的位置“No.5”的连接。换句话说，用一个周向绕组，每个连接的绕组构件径向向内偏移导线构件的宽度。

第一绕组440a的容纳在槽440a-1的位置“No.5”中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43，被容纳在槽440a-2的位置“No.6”，其通过转向部分44I(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44I(底部)将槽440a-1的位置“No.5”连接到槽440a-2的位置“No.6”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-3的位置“No.5”，其通过转向部分44II(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44II(顶部)将槽440a-2的位置“No.6”连接到槽440a-3的位置“No.5”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-4的位置“No.6”，其通过转向部分44III(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44III(底部)将槽440a-3的位置“No.5”连接到槽440a-4的位置“No.6”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-1的位置“No.5”的槽容纳部分之后的槽容纳部分43，被容纳在槽440b-2的位置“No.6”，其通过转向部分44II(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44II(底部)将槽440b-1的位置“No.5”连接到槽440b-2的位置“No.6”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-3的位置“No.5”，其通过转向部分44III(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44III(顶部)将槽440b-2的位置“No.6”连接到槽440b-3的位置“No.5”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-4的位置“No.6”，其通过转向部分44IV(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44IV(底部)将槽440b-3的位置“No.5”连接到槽440b-4的位置“No.6”。

这样，在两个绕组440a，440b中，位于定子铁心30的上侧的转向部分44II(顶部)至44VII(顶部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.5”连接到位置“No.6”，并且位于下侧的转向部分44I(底部)至44VIII(底部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.5”连接到位置“No.6”。用这种连接方法，两个绕组440a，440b的槽容纳部分43用一个周向绕组被分别放置在槽440a-1至440a-8和槽440b-1至440b-8中。在槽440a-8，440b-8中，第一和第二绕组440a，440b的槽容纳部分43分别被容纳在位置“No.6”。

第一和第二绕组440a，440b的在容纳在槽440a-8，440b-8的位置“No.6”的槽容纳部分之后的槽容纳部分43分别被容纳在槽440a-1，440b-1的位置“No.7”。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44VIII(顶部)和44I(顶部)分别建立从槽440a-8，440b-8的位置“No.6”到槽440a-1，440b-1的位置“No.7”的连接。换句话说，用一个周向绕组，每个连接的绕组构件径向向内偏移导线构件的宽度。

第一绕组440a的容纳在槽440a-1的位置“No.7”中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43，被容纳在槽440a-2的位置“No.8”，其通过转向部分44I(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44I(底部)将槽440a-1的位置“No.7”连接到槽440a-2的位置“No.8”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-3的位置“No.7”，其通过转向部分44II(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44II(顶部)将槽440a-2的位置“No.8”连接到槽440a-3的位置“No.7”。

第一绕组440a的容纳在槽440a-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440a-4的位置“No.8”，其通过转向部分44III(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44III(底部)将槽440a-3的位置“No.7”连接到槽440a-4的位置“No.8”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-1的位置“No.7”的槽容纳部分之后的槽容纳部分43，被容纳在槽440b-2的位置“No.8”，其通过转向部分44II(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44II(底部)将槽440b-1的位置“No.7”连接到槽440b-2的位置“No.8”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-2中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-3的位置“No.7”，其通过转向部分44III(顶部)连接。因此，在定子铁心30的上侧上，转向部分44III(顶部)将槽440b-2的位置“No.8”连接到槽440b-3的位置“No.7”。

第二绕组440b的容纳在槽440b-3中的槽容纳部分之后的槽容纳部分43被容纳在槽440b-4的位置“No.8”，其通过转向部分44IV(底部)连接。因此，在定子铁心30的下侧上，转向部分44IV(底部)将槽440b-3的位置“No.7”连接到槽440b-4的位置“No.8”。

这样，在两个绕组440a，440b中，位于定子铁心30的上侧的转向部分44II(顶部)至44VII(顶部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.7”连接到位置“No.8”，并且位于下侧的转向部分44I(底部)至44VIII(底部)将相邻的槽容纳部分43之间的位置“No.7”连接到位置“No.8”。用这种连接方法，两个绕组440a，440b的槽容纳部分43用一个周向绕组被分别放置在槽440a-1至440a-8和槽440b-1至440b-8中。在槽440a-8，440b-8中，第一和第二绕组440a，440b的槽容纳部分43分别被容纳在位置“No.8”。

接下来，容纳在槽440a-8，440b-8的位置“No.8”的槽容纳部分43被互相连接。

容纳在槽440a-8，440b-8的位置“No.8”的槽容纳部分43形成返回部分46。这样，包括两个构件40a，40b的连接绕组构件绕定子铁心30缠绕。

第一和第二绕组440c，440d的连接状况被显示在图11B和12B中。由于建立连接的方式(缠绕方式)与第一和第二绕组440a，440b的相同，详细的描述被省略。

这样，六个连接的导线体被缠绕，以形成相U1，U2，V1，V2，W1，W2。

如图13和14中所示，第4层的转向部分44VIII(顶部)连接定子铁心30的上侧的槽440a-8和440b-8。第4层的转向部分44VIII(顶部)和与第4层的转向部分在相同的周向位置的其它层的转向部分44VIII(顶部)径向地向外偏移，以提供具有偏移形状的线圈端部。因此，连接槽440a-8和440b-8的第4层的转向部分44VIII(顶部)，不再与其它转向部分VIII(顶部)产生干涉。此外，由于这种结构，线圈端部可以被减小。同样，如图14中所示，导线构件40不再从面向转子2的线圈4的内部边界表面径向向内突出。

(比较实例I)

为了省略解释，在本比较实例和随后的比较实例中，与上述实施例中相同或相似的组件被给予相同的参考标记。

在上述实施例中，形成连接绕组构件并被布置在相同相上的两个导线构件40a，40b被相互连接。另一方面，本比较实例的线圈4使用不互相连接的导线构件形成。图15至17示出缠绕本比较实例的这种导线构件的方法。

如在图15的展开中所示的，构成线圈4的导线构件40的一端和另一端(绕组开始端和绕组结束端)被置于两个表面侧上，即分别在线圈4的内部和外部边界表面侧上。为了在线圈4的最内部边界表面上建立每个导线构件40的端部(绕组结束端)的连接，必须跨过线圈端部来给这个端部(绕组结束端)布线。

如在本比较实例中的，更大数量的导线构件40必然使得绕组结束端的布线更麻烦，从而制造线圈4的成本将大大增加。图16示出给绕组结束端布线的实例。图16中使用的每个导线构件的连接方法与图8中使用的相同。

而且，如图17中所示的，为了连接，允许绕组结束端从线圈4的最内层(相关槽的位置“No.8”)突出必然使得绕组结束端跨过线圈端部。由于这些绕组结束端的布线，线圈端部的尺寸被增加，从而增加整个线圈的尺寸。

在这点上，在根据前述实施例的旋转电机1的定子3中，构成线圈4的两个导线构件(连接导线体)40a，40b在返回部分46相互连接。这能够提供这样一种结构，其中两个导线构件40a，40b的耦接的每个绕组结束端被防止从线圈端部突出。换句话说，根据上述实施例的旋转电机1的定子3被构造成减小线圈4的尺寸。

(比较实例II)

上述实施例被以这种方式构造，即线圈端部在与第4层的转向部分44VIII(顶部)在相同的周向位置的各个层的转向部分44VIII(顶部)处径向向外偏移，以给予线圈端部偏移的形状。然而，在本比较实例中，线圈端部不具有这种偏移形状。

图18是根据该比较实例的定子3的顶视图。在该比较实例中，导线构件以这种方式缠绕，即每个转向部分44VIII(顶部)将不经由比每个转向部分44VIII本身的径向位置更向外的径向位置通过。因此，位于最内部边界侧的第4层的转向部分44VIII(顶部)从线圈4的内部边界表面突出。具有这种结构的定子可能使得难以在其中装配转子2。

在这点上，上述实施例被以这样一种方式构造，即导线构件40将不从线圈4的内部边界表面径向向内突出，以防止线圈4和转子2之间的干涉。

如上所述，根据上述实施例的旋转电机1的定子3被构造成减小它的尺寸，而不需要降低好的性能。

在不脱离其精神的范围内本发明可以以几种其它形式实现。因为发明的范围由所附权利要求来限定，而不是由它们之前的描述来限定，因此迄今描述的实施例和修改旨在仅仅是说明性的，而不是限制性的。因此，落在权利要求的界限和范围，或者这种界限和范围的等价形式中的所有改变都是旨在被权利要求所包括。

Claims (9)

1.一种用于多相旋转电机的定子，该定子面向转子，该定子包括：

定子铁心，其形成为具有轴向、径向和圆周方向的圆柱体，并形成为具有多个槽，其中，所述多个槽中的每个沿该轴向延伸，并设置在该圆周方向上；以及

线圈，其由用于各相的多个绕组形成，该绕组在所述多个槽中并绕所述多个槽缠绕，用于每相的该绕组包括两个互相电连接的绕组，

其中，用于每相的绕组具有容纳在不同的槽中的槽容纳部分、以及在轴向上在该槽的外部将该槽容纳部分连接的转向部分，该槽容纳部分包括返回部分，返回部分将两个转向部分连接，并在所述多个槽中的给定槽处改变用于每相的该绕组的缠绕方向，

其中，用于每相的该绕组具有互相串联电连接的第一绕组和第二绕组，第一和第二绕组的槽容纳部分在径向被交替布置在每个给定槽中，该给定槽以圆周方向在所述多个槽中每隔给定数量的槽而指定，

该返回部分具有两端，其一端被连接到第一和第二绕组中的一个的转向部分，该转向部分将在径向上位于相同水平的槽容纳部分连接，而返回部分另一端被连接到第一和第二绕组中的另一个的转向部分，该转向部分将在径向上位于不同水平的槽容纳部分连接，以及

该转向部分包括特定的转向部分，该特定的转向部分与连接到一个返回部分的转向部分处于相同的周向位置，并且其在径向定位成比连接到该特定的转向部分的槽容纳部分更偏离转子。

2.根据权利要求1的定子，其中，用于每相的该绕组包括导线构件，该导线构件包括金属导体以及覆盖该导体的绝缘树脂膜，该导体在其长度方向的剖面形状是大致矩形的。

3.根据权利要求1或2的定子，其中，每个转向部分在圆周方向是曲柄形的。

4.根据权利要求1-3中的任一个的定子，其中，每个转向部分被成形为阶梯式形状，其周向中心部从该定子铁心的轴端突出，并且在轴向是最高的。

5.根据权利要求4的定子，其中，该中心部具有与用于每相的该绕组的厚度相对应的高度。

6.根据权利要求1-5中的任一个的定子，其中，用于每相的绕组的该槽容纳部分在径向并置在每个槽中。

7.根据权利要求1-6中的任一个的定子，其中，返回部分位于与在给定槽的径向最内部位置相对应的位置。

8.根据权利要求1-7中的任一个的定子，其中，用于每相的绕组具有两端，该两端都位于与给定槽的径向最外部位置相对应的位置，并且用于每相的绕组的两端的位置低于从定子铁心的轴端在径向突出的转向部分的高度。

9.一种旋转电机，包括：

转子；以及

具有多相并面向转子的定子，

其中定子包括：

定子铁心，其形成为具有轴向，径向和圆周方向的圆柱体，并形成为具有多个槽，其中每个槽沿该轴向延伸，并设置在该圆周方向上；以及

线圈，其包括用于各相的多个绕组，该绕组在所述多个槽中并绕所述多个槽缠绕，用于每相的该绕组包括两个互相电连接的绕组，

其中，用于每相的绕组具有容纳在不同的槽中的槽容纳部分，以及在轴向上在该槽的外部将所述槽容纳部分连接的转向部分，该槽容纳部分包括返回部分，返回部分将两个转向部分连接，并在所述多个槽中的给定槽处改变用于每相的该绕组的缠绕方向，

其中，用于每相的该绕组具有互相串联电连接的第一绕组和第二绕组，第一和第二绕组的槽容纳部分在径向被交替布置在每个给定槽中，该给定槽以圆周方向在所述多个槽中每隔给定数量的槽而指定，

该返回部分具有两端，其一端被连接到第一和第二绕组中的一个的转向部分，该转向部分将在径向上位于相同水平的槽容纳部分连接，而返回部分另一端被连接到第一和第二绕组中的另一个的转向部分，该转向部分将在径向上位于不同水平的槽容纳部分连接，以及

该转向部分包括特定的转向部分，该特定的转向部分与连接到一个返回部分的转向部分处于相同的周向位置，并且其在径向定位成比连接到该特定的转向部分的槽容纳部分更偏离转子，以及

其中转子被设置有两个不同的磁极，其在圆周方向交替布置，转子在径向位于定子的内侧或外侧。

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