CN101785167B - 定子和采用该定子的旋转电机 - Google Patents

Abstract

定子(1)是在定子铁心(2)的多个槽(21)中将线圈导体(6)以分布卷绕状态配设而成的，其中该线圈导体(6)是将槽导体部(61)、直立导体部(62)和线圈端导体部(63)连接起来而成的。至少位于最外周侧的直立导体部(62A)形成为随着朝向定子铁心(2)的轴向(L)的外侧向外周侧扩径的倾斜形状。定子铁心(2)是将形成有用于配置槽导体部(61)的主槽部(31)的主铁心部(3)和、形成有用于配置直立导体部(62)的辅助槽部(41)的辅助铁心部(4)联结起来而成。辅助铁心部(4)的辅助槽部(41)相应于位于最外侧的直立导体部(62A)的倾斜形状而形成倾斜形状。

Description

定子和采用该定子的旋转电机

技术领域

本发明涉及定子和采用该定子的电动机、发电机等旋转电机，特别涉及定子铁心的形状。

背景技术

在汽车等上使用的电动机、发电机、电动发电机等旋转电机的定子，通常在平行设置于定子铁心轴向的槽内直线状配置线圈导体，使线圈导体的其余部分从定子铁心的轴向端面突出而形成定子。并且，从定子铁心的轴向端面突出的部分作为线圈端部未用于磁性回路的形成而成为不影响输出特性的无用部分。

例如，专利文献1的IPM(interior permanent magnet：内嵌永久磁铁)电动机中，线圈端部的导线的一部分相对于定子铁心的槽的外周侧底部位于外周侧，从定子铁心的端面逐渐扩径。因此，在专利文献1中，需要使定子铁心的轴向端面的位置相对于开始导线的扩径的位置处于轴向内侧，从而导致定子铁心的轴向长度变短而使在定子铁心上形成磁性回路的体积减小。因此为了使输出特性提高，必须增加定子的轴向长度。

例如，在专利文献2的交流电动机中，在定子铁心的齿的顶端部和外周部上，追加层叠电磁钢板构成的辅助铁心，将转子的长度增长辅助铁心的追加量。由此，对不影响输出特性的无用区域的线圈端部追加辅助铁心，不增大绕组(winding)的尺寸而能够提高电动机产生的转矩。

但是，在专利文献2中，是关于在定子铁心(stator core)的齿部上以所谓的集中卷绕状态卷绕电枢绕组而形成的定子的技术。因此，仅在线圈端部的内周部和外周部上设置辅助铁心，而不在齿部上设置辅助铁心。因此，在设置辅助铁心的部分上无法充分地向转子供给磁通，从而无法充分提高输出特性。

另外，例如在专利文献3的旋转电机的定子中，在定子铁心的内径侧轴向端部的线圈电流相位变化的周向位置上，在铁心上形成段落部(step-cut portion)。由此，降低基于涡电流损失的较大的温度上升，降低分布于周向而产生的温度上升的最大值。

但是，在专利文献3中，以降低基于涡电流损失的较大的温度上升为目的，而不是以改善通过定子铁心形成的电动机等的输出特性为目的。因此在专利文献3中也无法提高输出特性。

专利文献1：特开2008-148482号公报

专利文献2：特开2004-159476号公报

专利文献3：特开2003-199267号公报

发明内容

本发明针对上述现有技术问题而做出，其目的在于提供在防止定子的大型化的同时能够提高输出特性的定子和采用该定子的旋转电机。

本发明的定子是在定子铁心的多个槽中配设3相的线圈导体而成，其特征在于，

上述线圈导体是将多个的配置于上述槽内的槽导体部、在上述定子铁心的轴向端面的外侧在该定子铁心的周向上延伸的线圈端导体部、将该线圈端导体部和上述槽导体部予以连接的直立导体部连接起来而成，

上述槽导体部和上述直立导体部在上述定子铁心的径向上并列配置多个，

至少位于最外周侧的上述直立导体部形成为随着朝向上述定子铁心的轴向外侧而向外周侧扩径的倾斜形状，

上述定子铁心构成为：将形成有用于配置上述槽导体部的主槽部主铁心部和、形成有用于配置上述直立导体部的辅助槽部的辅助铁心部联结起来，

该辅助铁心部的上述辅助槽部的外周侧底部，沿着上述位于最外侧的直立导体部的倾斜形状，形成台阶形状或倾斜形状。

在本发明的定子中，对定子铁心的形状进行了改良。

具体而言，本发明的定子铁心，通过将辅助铁心部与主铁心部联结，不仅在与槽导体部相对向的部分形成定子铁心，在与直立导体部相对向的部分也形成定子铁心。由此，在使用本发明的定子时，在与直立导体部相对向的位置也能够形成磁性回路。

另外，辅助铁心部的辅助槽部，相应于位于最外周侧(定子铁心的外周侧)的直立导体部的倾斜形状，形成为台阶形状或倾斜形状。由此，能够避免与直立导体部的干涉，并使位于辅助槽部的外周侧的轭部的径向宽度尽量大。因此，能够进一步扩大在使用定子时形成磁性回路的区域。

并且，与直立导体部的形成位置对应地设置辅助铁心部，因此能够通过辅助铁心的配设防止定子整体增大。

因此，根据本发明的定子，能够防止大型化并提高采用定子构成的旋转电机的输出特性。

第二发明的定子是在定子铁心的多个槽中配设3相的线圈导体而成，其特征在于，

上述槽上的外周侧底部，形成为随着上述定子铁心的至少一侧的轴向外侧部分朝向该定子线圈的轴向外侧而向外周侧扩径的台阶形状或倾斜形状，并且其余部分在上述定子铁心的轴向上平行地形成，

在上述槽内，上述线圈导体在上述定子铁心的径向上并列配置多个，

作为在上述线圈导体上配置于上述槽内的部分，至少配置于最外周侧的部分，形成为沿着上述槽的外周侧底部的形状。

在本发明的定子中，也对定子铁心的形状进行了改良。

具体而言，本发明的定子铁心的槽的外周侧底部，定子铁心的至少一侧的轴向外侧部分形成为台阶形状或倾斜形状，将线圈导体上至少位于最外周侧的部分形成为沿着外周侧底部的形状。由此，在线圈导体上与为了形成线圈端部而朝径向外周侧弯曲的直立导体部对应的部分上也能够配置定子铁心。因此，能够防止定子整体增大，进一步扩大在使用定子时形成磁性回路的区域。

因此，根据本发明的定子，也能够防止大型化并提高采用定子构成的旋转电机的输出特性。

第三发明的旋转电机，采用上述定子，其特征在于，

与上述定子对向地可旋转地配置的转子，形成为与联结上述主铁心部和上述辅助铁心部的长度对应的长度。

在本发明的旋转电机中，在与上述辅助铁心部相对向的部分也形成转子。因此，能够更有力地形成在使用旋转电机时形成的磁性回路。

因此，根据采用了本发明的定子的旋转电机，能够防止定子大型化并提高旋转电机的输出特性。

附图说明

图1为实施例1的表示定子的断面说明图。

图2为实施例1的放大表示线圈端部周边的断面说明图。

图3为实施例1的示意表示线圈端部周边的平面说明图。

图4为实施例1的表示在主铁心部配置线圈导体的状态的断面说明图。

图5为实施例1的放大表示在主铁心部配置线圈导体的状态的线圈端部周边的断面说明图。

图6为实施例1的表示将构成辅助铁心部的多个分割铁心相对于主铁心部配置的状态的平面说明图。

图7为实施例1的表示主铁心部的断面说明图。

图8为实施例1的表示配置线圈导体的槽导体部的主铁心部的断面说明图。

图9为实施例1的表示用套筒对构成辅助铁心部的多个分割铁心进行填缝的状态的平面说明图。

图10为实施例1的表示用套筒对构成辅助铁心部的多个分割铁心进行填缝的状态的断面说明图。

图11为实施例1的表示在构成辅助铁心部的分割铁心上配置分割辅助绝缘纸的状态的断面说明图。

图12为实施例1的表示在构成辅助铁心部的分割铁心上配置分割辅助绝缘纸的状态的平面说明图。

图13为实施例1的放大表示用套筒对构成辅助铁心部的多个分割铁心进行填缝的状态的断面说明图。

图14为实施例1的表示圆环状辅助绝缘纸的侧面说明图。

图15为实施例2的表示定子的断面说明图。

图16为实施例2的放大表示线圈端部周边的断面说明图。

图17为实施例2的表示用套筒对构成主铁心部的多个分割铁心进行填缝的状态的平面说明图。

图18为实施例2的放大表示在主铁心部配置线圈导体的槽导体部的状态的断面说明图。

图19为实施例2的表示相对于线圈导体组装体配置分割铁心联结体的状态的断面说明图。

图20为实施例2的表示相对于线圈导体组装体配置分割铁心联结体的状态的平面说明图。

图21为实施例2的表示在分割铁心联结体上配置分割辅助绝缘纸的状态的断面说明图。

图22为实施例2的表示辅助铁心部的平面说明图。

图23为实施例2的表示形成绝缘纸的状态的平面说明图。

图24为实施例2的表示形成绝缘纸的状态的平面说明图。

图25为实施例2的表示通过绝缘纸包入线圈导体的槽导体部的状态的状态的断面说明图。

图26为实施例3的表示定子的断面说明图。

图27为实施例3的表示定子的平面说明图

具体实施方式

对上述第一～第三发明的优选实施方式进行说明。

第一～第三发明的定子可以用作电动机、发电机、电动发电机等旋转电机的定子。

上述定子可以是在其内周侧配置转子进行使用的内转子型定子。

上述直立导体部是指为了从上述定子铁心(主铁心部)的轴向端面突出、在该轴向端面的外侧集中地配置上述线圈端导体部而使其向定子铁心的外周侧弯曲变形的部分。

在上述定子铁心的径向上排列多个的直立导体部，可以使位于外周侧的直立导体部的倾斜角度形成为比位于其内周侧的直立导体部的倾斜角度大。并且，位于最内周侧的直立导体部的倾斜角度可以为大致0°。

在第一发明中，上述主铁心部在上述定子铁心的轴向上层叠多枚电磁钢板而形成，上述辅助铁心部将在上述定子铁心的轴向上层叠多枚电磁钢板而成的铁心块在上述定子铁心的轴向上堆积重叠多层而形成，上述辅助槽部通过如下方式形成，即，使从上述铁心块(core block)的内周侧形成的槽用沟(slot groove)的半径尺寸形成为，与位于上述定子铁心的轴向中心侧者相比位于轴向外侧者较大。

在这种情况下，无需使辅助铁心部的辅助槽部倾斜进行加工，易于通过将铁心块堆积重叠多层而形成辅助铁心部的辅助槽部。

并且，定子铁心的轴向中心侧是指靠近定子铁心的轴向中心的一侧，定子铁心的轴向外侧是指远离定子铁心的轴向中心的一侧。

并且优选，上述主铁心部在上述定子铁心的轴向上层叠多枚电磁钢板而成，上述辅助铁心部压缩成型软磁性粉末而成。

在这种情况下，易于将辅助铁心部的辅助槽部形成为倾斜形状。

并且优选，上述主铁心部作为具有圆环形状的一体铁心形成，上述辅助铁心部组合在上述定子铁心的周向的多个位置分开的多个分割铁心而形成，上述辅助铁心部嵌入用于保持使上述多个分割铁心组合起来的状态的圆环状的套筒内。

在这种情况下，能够通过作为一体铁心形成的主铁心部高精度地维持定子的圆度。并且，通过将辅助铁心部分为多个分割铁心，相对于线圈导体的直立导体部，易于从外周侧配置各分割铁心。由此，易于进行定子的装配。

另外，在上述主铁心部的上述主槽部，针对各个该主槽部，分别配置用于进行该主铁心部和上述槽导体部之间的绝缘的主绝缘纸，在上述辅助铁心部的上述各分割铁心的上述辅助槽部也配置用于进行该分割铁心的全部上述辅助槽部和上述直立导体部之间的绝缘的辅助绝缘纸。

在这种情况下，将进行定子铁心与线圈导体之间的绝缘的绝缘纸，分为上述主绝缘纸和辅助绝缘纸形成，从而易于进行主绝缘纸相对于主铁心部的主槽部的配置、以及辅助绝缘纸相对于辅助铁心部的各分割铁心的辅助槽部的配置。由此，易于进行定子的装配。

并且，上述主绝缘纸和上述辅助绝缘纸可以由多种绝缘纸构成，例如可以由树脂薄膜材料、纸质材料等构成。并且，各绝缘纸也可以采用以纸质材料覆盖树脂材料表面的形式。

并且，上述主铁心部和上述辅助铁心部，在上述轴向上一体形成并且组合在上述定子铁心的周向的多个位置分割的多个分割铁心组合而形成，上述主铁心部和上述辅助铁心部嵌入用于保持使上述多个分割铁心组合起来的状态的圆环状的套筒内。

在这种情况下，将主铁心部和辅助铁心部一体化并分开为多个分割铁心，从而在形成定子的状态下形成线圈导体，易于从外周侧相对于该线圈导体配置各分割铁心。由此，易于进行定子的装配。

并且，在将铁心块呈多层堆积重叠而形成辅助铁心部时，可以堆积重叠各铁心块形成分割铁心上的辅助铁心部，并且将该辅助铁心部与分割铁心上的主铁心部联结起来而一体化，将该一体化的各分割铁心从在形成定子的状态下配置的线圈导体的外周侧配置。

另外，在配置于上述各槽的上述槽导体部和上述直立导体部，连续地配置用于进行上述主铁心部和上述槽导体部之间、以及上述辅助铁心部和上述线圈端导体部之间的绝缘的绝缘纸。

在这种情况下，能够在线圈导体上的各槽导体部和各直立导体部上配置绝缘纸，相对于配置该绝缘纸的状态的线圈导体从外周侧装配各分割铁心。

并且优选，上述绝缘纸，针对上述各槽的每一个，将配置于该各槽的全部的上述槽导体部和上述直立导体部集中，从上述定子铁心的内周侧进行包裹，并且使该绝缘纸的端部彼此在外周侧重叠配置。

在这种情况下，使绝缘纸的端部彼此重叠的部分不是位于各槽的内周侧，因此能够废止配置于各槽的内周侧的楔子(wedge)等绝缘件。

并且，定子铁心的内周侧是指靠近定子铁心的径向中心的一侧，定子铁心的外周侧是指从定子铁心的径向中心远离的一侧。

另外，上述槽为具备在上述定子铁心的径向上相互平行的周向侧面的平行槽，该平行槽形成为2的倍数个，上述多个分割铁心在位于将一个上述槽夹入其间的一对槽的外周侧位置的轭部上分开地形成。

在这种情况下，能够减少分割铁心的分割数，并且相对于线圈导体的直立导体部从外周侧沿着径向配置夹入一对槽之间的槽，从而易于从外周侧装配各分割铁心。

并且优选，上述线圈导体由断面大致为方形的方线(angular wire)形成，并且在上述槽内以分布卷绕状态配置，在上述线圈端导体部上与其它相的线圈导体在径向上重叠配置，并且将上述线圈端导体部的至少一部分相对于上述槽导体部配置于径向外侧，将至少位于最外周侧的上述直立导体部形成为随着朝向上述定子铁心的轴向外侧而向外周侧扩径的倾斜形状。

在这种情况下，易于将线圈导体的直立导体部形成为倾斜形状，并且易于提高各槽内的线圈导体的占有面积。

并且优选，上述线圈导体形成为将上述线圈端导体部在上述定子铁心的轴向一端侧和轴向另一端侧与上述槽导体部和上述直立导体部交替联结的波形卷绕线圈形状。

在这种情况下，易于形成在定子铁心上以分布卷绕状态配置的线圈导体。

并且，上述线圈导体由U相、V相和W相的3相的线圈导体形成，在上述定子铁心上，使U相、V相和W相的槽多个邻接并且以相同的配列顺序重复形成，在各相的槽内将各相的线圈导体部上的上述槽导体部和上述直立导体部，在上述定子铁心的径向上对齐排列地配置多个，在上述定子铁心的轴向端面的外侧，将从邻接的同相的槽引出的同相的线圈导体上的多个上述线圈端导体部，在上述定子铁心的轴向上并列配置，在上述定子铁心的周向的各部位上，U相的线圈端导体部和V相的线圈端导体部、V相的线圈端导体部和W相的线圈端导体部、或者W相的线圈端导体部和U相的线圈端导体部，均在上述定子铁心的径向上交替重叠配置，上述辅助铁心部上的上述辅助槽部，形成为沿着上述位于最外侧的直立导体部的倾斜形状的台阶形状或倾斜形状。

在这种情况下，通过采用3相的线圈导体形成的定子，能够形成使输出特性提高的3相的旋转电机。

并且优选，上述线圈端导体部具有与上述定子铁心的轴向厚度相比上述定子铁心的径向厚度薄的断面形状。

在这种情况下，通过减小线圈端导体部的径向厚度，能够减小直立导体部的倾斜角度(相对于定子铁心的轴向的倾斜角度)。因此，能够增大位于辅助槽部的外周侧的轭部的径向长度(断面积)，进一步提高采用定子构成的旋转电机的输出特性。

实施例

以下参照附图对本发明的定子和采用该定子的旋转电机的实施例进行说明。

(实施例1)

本例的定子1如图1～图3所示，在定子铁心2上的多个槽21中以分布卷绕状态配设3相的线圈导体6。线圈导体6构成为：将多个以与定子铁心2的轴向L平行的状态配置于槽21内的槽导体部61、在定子铁心2的轴向端面201的外侧沿着定子铁心2的周向C配置的线圈端导体部63、以及将线圈端导体部63和槽导体部61接起来的直立导体部62连接起来而成。槽导体部61和直立导体部62在定子铁心2的径向R上并列配置有多个。

如图1所示，至少位于最外周侧R2的直立导体部62A，形成为随着朝向定子铁心2的轴向L的外侧而朝向外周侧R2(定子铁心2的径向R的外侧)扩径的倾斜形状。定子铁心2将形成了用于配置槽导体部61的主槽部31的主铁心部3，与形成了配置直立导体部62的辅助槽部41的辅助铁心部4联结而成。如图2所示，辅助铁心部4的辅助槽部41上的外周侧底部，沿着位于最外周侧R2的直立导体部62A的倾斜形状形成为倾斜形状。

以下参照图1～图14对本例的定子1和采用该定子1的旋转电机进行具体说明。

本例的定子1用于在混合动力车、电动车等上使用的三相交流的电动机、发电机、电动发电机等。并且如图1、图2所示，本例的定子1为在其内周侧R1配置转子101使用的内转子型定子1。

如图2所示，本例的定子铁心2是将表面具有绝缘被膜的电磁钢板25在轴向L上层叠多个而形成的。如图4、图6所示，本例的主铁心部3是层叠表面具有绝缘被膜的多枚电磁钢板25而作成具有圆环形状的一体铁心形成的。本例的辅助铁心部4层叠表面具有绝缘被膜的多枚电磁钢板25而成，并且在位于辅助槽部41的外周侧R2的轭部(背轭：back yoke)42上分开而分割为多个分割铁心4A(参照图12)。在作为一体铁心的主铁心部3上向外周侧R2(径向R的外侧)突出而将定子1安装在周边的设置部位用的安装部32，在周向C的多个位置形成，在该安装部32上形成有沿轴向L的安装孔321。

另外，辅助铁心部4也可以不使用电磁钢板25而经由粘接剂压缩成型软磁性粉末(颗粒)而形成。

如图1、图2、图9所示，构成各辅助铁心部4的多个分割铁心4A，以相互组合起来的状态嵌入圆环状的套筒5内。该套筒5中，从圆环形状的本体部51的轴向端部511开始，与上述安装部32的轴向端面相对配置的套筒安装部52向外周侧R2(径向R的外侧)突出地形成。

并且，如图9、图10所示，套筒5，通过将其本体部51安装于使多个分割铁心4A组合起来的状态的辅助铁心部4的外周，使该本体部51的轴向端部511经隔环53抵接于辅助铁心部4的轴向端面201，从而能够保持使多个分割铁心4A组合起来的状态。并且，如图1所示，通过套筒5在各套筒安装部52之间夹持安装部32，将各辅助铁心部4与主铁心部3联结。

如图8、图12所示，本例的定子铁心2上的各槽21(主槽部31和辅助槽部41)，作为具有在定子铁心2的径向R上彼此平行的在周向C上的侧面的平行槽而形成。该槽21形成2的倍数个，在本例的定子铁心2上，3相的线圈导体6U、6V、6W在定子铁心2的周向C上各分散配置有8个，因此形成48个槽21(参照图6、图9)。

并且，如图6、图12所示，构成辅助铁心部4的多个分割铁心4A，在位于将一个辅助铁心部41夹入其间的一对辅助槽部41的外周侧R2的轭部42上分开形成，在本例中形成有24个分割铁心4A。在各分割铁心4A上分别形成在一个辅助槽部41的两侧分半地分开的辅助槽部41。并且，在各分割铁心4A的外周面形成凹凸形状44，通过使该凹凸形状44与在套筒5的内周面上形成的凹凸形状嵌合，从而实施各分割铁心4A在周向C上的定位。并且，在各辅助槽部41(槽21)之间形成有齿43。

并且，如图7、图8所示，在主铁心部3的主槽部31中，针对每个主槽部31，分别配置使主铁心部3和槽导体部61之间绝缘的主绝缘纸71。该主绝缘纸71使其端部711朝向主槽部31(槽21)的内周侧R1配置。并且，在主槽部31内的内周侧R1，与主绝缘纸71的端部711对向地配置有作为绝缘件的楔子712。

并且，如图2所示，在辅助铁心部4的各分割铁心4A的辅助槽部41中，配置有使该分割铁心4A上的全部辅助槽部41和直立导体部62之间绝缘的辅助绝缘纸72。该辅助绝缘纸72，由按照各分割铁心4A配置的分割辅助绝缘纸73和、在使多个分割铁心4A组合而成的辅助铁心部4上统一配置的圆环状辅助绝缘纸74构成。

如图11、图12所示，分割辅助绝缘纸73形成为将其一部分在形成于分割铁心4A的周向C的中心位置的中心槽411和位于该中心槽411的周向C的两侧的处于被切割为两半状态的一对分开槽412上配置的形状。并且，分割辅助绝缘纸73形成为能够覆盖分割铁心4A的表面的立体形状。如图14所示，圆环状辅助绝缘纸74具有：覆盖多个线圈端导体部63的最外周侧R2的圆环状本体部741和、相对于圆环状本体部741，与分开槽412的形成部位对应地突出形成的接头部742。接头部742形成为在配置于各分割铁心4A上的分开槽412的分割辅助绝缘纸73的部分表面上配置的形状。

如图2、图8所示，本例的线圈导体6，为了使槽21内的占有面积提高而由断面大致为方形的方线形成。并且，线圈导体6的槽导体部61，在槽21内的径向R上排列配置多个(在本例中为3个)。

如图3所示，本例的线圈导体6由U相、V相和W相3相的线圈导体6U、6V、6W构成。并且，本例的线圈导体6形成为：将线圈端导体部63，在定子铁心2的轴向L的一端侧和轴向L的另一端侧，与槽导体部61和直立导体部62交替联结的波形卷绕线圈形状。

在本例的定子铁心2中，U相、V相和W相各相的槽21U、21V、21W，每多个(在本例中为2个)邻接并且按照相同配列顺序(例如U相、V相、W相的顺序)重复地形成。

并且，各相的槽21U、21V、21W内(主槽部31内和辅助槽部41内)，各相的线圈导体6U、6V、6W上的槽导体部61和直立导体部62，在定子铁心2的径向R上排列配置多个。

并且，直立导体部62是从主铁心部3的轴向端面301突出并且为了在该轴向端面301的外侧将线圈端导体部63在径向R上排列配置而向外周侧R2(径向R的外侧)弯曲变形的部分。并且，向外周侧R2弯曲变形的直立导体部62，相对于槽导体部61配置于外周侧R2。

如图2所示，在定子铁心2的轴向端面201的外侧，从邻接的同相的槽21引出的同相的线圈导体6上的多个(本例中为2个)线圈端导体部63，在定子铁心2的轴向L上并列配置。

并且，如图3所示，在定子铁心2的周向C的各部位上，U相的线圈端导体部63U和V相的线圈端导体部63V、V相的线圈端导体部63V和W相的线圈端导体部63W、或者W相的线圈端导体部63W和U相的线圈端导体部63U，均在定子铁心2的径向上交替重叠配置。在本例中，在通过3相的线圈端导体部63形成的线圈端部60，U相、V相和W相的线圈端导体部63U、63V、63W在轴向L上2个2个地排列。

并且，在定子铁心2的周向C的各部位形成有：在轴向L上并排的2个U相的线圈端导体部63U与在轴向L上并排的2个V相的线圈端导体部63V在径向R上交替重叠配置的部位、在轴向L上并排的2个V相的线圈端导体部63V与在轴向L上并排的2个W相的线圈端导体部63W在径向R上交替重叠配置的部位、在轴向L上并排的2个W相的线圈端导体部63W与在轴向L上并排的2个U相的线圈端导体部63U在径向R上交替重叠配置的部位。

在图1中，在定子1的断面的上侧部分示出了配置于U相的槽21内的槽导体部61和直立导体部62，在定子1的断面的下侧部分示出了配置于W相的槽21内的槽导体部61和直立导体部62。并且，如图2所示，辅助铁心部4的辅助槽部41的外周侧底部形成为沿着位于最外周侧R2的U相的直立导体部62A和V相的直立导体部62A的倾斜形状的倾斜形状。并且，W相的直立导体部62的倾斜角度比W相的辅助槽部41的倾斜角度小(平缓)(参照图1的定子1的断面的下侧部分)。

并且，如图1、图2所示，为了防止线圈端部60向径向R的扩大化，各相的线圈端导体部63的断面形状，与各相的槽导体部61的断面形状相比，在定子铁心2的径向R上扁平地形成。即，线圈端导体部63具有与轴向L的厚度相比径向R的厚度薄的断面形状。通过将线圈端导体部63的径向R的厚度变薄，能够减小直立导体部62的倾斜角度(相对于定子铁心2的轴向L的倾斜角度)。因此，能够增大位于辅助槽部41的外周侧R2的轭部42的径向R的宽度(断面积)。

并且，在3相的线圈导体6U、6V、6W的线圈端导体部63之间配置相间绝缘纸79。

下面对制造本例的定子1的方法的一例进行说明。

在本例中，层叠多枚电磁钢板25而作成圆环形状的一体铁心来形成主铁心部3，并且层叠多枚电磁钢板25而形成构成辅助铁心部4的多个分割铁心4A。此时，如图11、图12所示，在形成各分割铁心4A时，为了形成辅助槽部41，从各电磁钢板25的内周侧R1形成的槽用沟415，越是位于定子铁心2的轴向L的外侧的电磁钢板25的半径尺寸R1，越是大于位于轴向L的中心侧的电磁钢板25的半径尺寸R1。并且，在层叠多枚电磁钢板25时，能够在各分割铁心4A上形成具有电磁钢板25的枚数量(例如10～50枚左右)的微小台阶的倾斜形状的辅助槽部41的外周侧底部。

并且，如图7所示，在主铁心部3上的各主槽部31内分别配置主绝缘纸71，并且如图4、图5所示，在各主绝缘纸71的内周侧R1配置同相的线圈导体6的多个槽导体部61。在配置该槽导体部61时，如图2所示，在任一相的线圈端导体部63与另一相的线圈端导体部63之间配置相间绝缘纸79。

接着，如图8所示，在各主槽部31的内周侧R1，与主绝缘纸71的端部相对向地配置作为绝缘件的楔子712。

并且，如图11、图12所示，在各分割铁心4A上分别配置有分割辅助绝缘纸73，如图6所示，将处于配置了该分割辅助绝缘纸73状态的分割铁心4A在主铁心部3的轴向两端面301上依次配置。此时，如图2所示，在各分割铁心4A的辅助槽部41内，配置在主铁心部3上配置的线圈导体6的多个直立导体部62。并且，此时在3相的线圈导体6U、6V、6W与各分割铁心4A之间配置圆环状辅助绝缘纸74，并且在配置于各分割铁心4A上的分开槽412内的分割辅助绝缘纸73之间的接头部分的表面上，配置圆环状辅助绝缘纸74上的接头部742(参照图14)。

此后，如图1、图9所示，在使多个分割铁心4A组合起来的辅助铁心部4的外周面上安装套筒5，将套筒5的本体部51的轴向端部511，经由隔环53紧固在辅助铁心部4的轴向端面201上，从而在辅助铁心部4的各套筒安装部52彼此之间夹持主铁心部3的安装部32，将各辅助铁心部4与主铁心部3联结。

这样，能够制造将3相的线圈导体6U、6V、6W配置在定子铁心2上的多个槽21中的定子1。

在本例的定子1中，对以分布卷绕状态配设线圈导体6时的定子铁心2的形状进行了改良。

具体而言，本例的定子铁心2，通过将辅助铁心部4连结于主铁心部3的轴向两端面301，不仅在与槽导体部61相对向的部分形成定子铁心2，在与直立导体部62相对向的部分也形成定子铁心2。由此，在使用本例的定子1时，在与直立导体部62相对向的位置，也能够形成磁性回路。

并且，辅助铁心部4的辅助槽部41的外周侧底部，沿着位于最外周侧R2(定子铁心2的径向R的外侧)的直立导体部62A的倾斜形状，形成为倾斜形状。由此，能够避免与直立导体部62的干涉，并且尽量增大位于辅助槽部41的外周侧R2的轭部42的径向R的宽度。因此，能够进一步扩大在使用定子1时形成磁性回路的区域。

并且，与直立导体部62的形成位置对应地设置辅助铁心部4，因此能够通过辅助铁心部4的配设防止定子1的整体增大。

因此，根据本例的定子1，在将线圈导体6以分布卷绕状态配设于定子铁心2的情况下，能够防止定子1的大型化，并且提高采用定子1构成的旋转电机的输出特性。

并且，在本例中，通过作成一体铁心形成的主铁心部3，能够高精度地维持定子1的圆度。并且，通过将辅助铁心部4分割为多个分割铁心4A，相对于线圈导体6的直立导体部62能够容易地将各分割铁心4A从外周侧R2配置。并且，通过将进行定子铁心2和线圈导体6之间的绝缘的绝缘纸，分为主绝缘纸71和辅助绝缘纸72形成，能够容易地进行主绝缘纸71相对于主铁心部3的主槽部31的配置，以及辅助绝缘纸72相对于辅助铁心部4上的各分割铁心4A的辅助槽部41的配置。由此，易于进行定子1的装配。

并且，在使用本例的定子1形成的旋转电机中，与定子1对向地可旋转地配置的转子101，形成为与联结主铁心部3和辅助铁心部4的长度对应的长度(参照图1、图2)来使用。通过在这样与辅助铁心部4对向的部分上也形成转子101，能够使在使用旋转电机时形成的磁性回路更加强力，并且进一步提高旋转电机的输出特性。

(实施例2)

本例为关于如图15～图17所示使将主铁心部3和辅助铁心部4在定子铁心2的周向C上的多个位置分开的多个分割铁心3A、4A组合起来形成的定子1的例子。

如图18、图20、图22所示，构成本例的主铁心部3和辅助铁心部4的分割铁心3A、4A，与上述实施例1同样地，在位于将一个槽21夹入其间的一对槽21的外周侧R2的轭部32、42上分开形成。在各分割铁心3A、4A上分别形成在一个槽311、411的两侧分为两半的槽312、412。并且，在定子铁心2上形成48个槽21，分割铁心3A、4A分割形成为24个。

并且，如图15、图17所示，主铁心部3和辅助铁心部4嵌入用于保持使多个分割铁心3A、4A组合的状态的圆环状的套筒5A内。本例的套筒5A形成为在主铁心部3和一对辅助铁心部4的外周面的整体上安装的形状。

并且，如图16所示，本例的辅助铁心部4的辅助槽部41的外周侧底部，形成为沿着位于最外周侧R2的直立导体部62A的倾斜形状的台阶形状。构成本例的辅助铁心部4的分割铁心4A，将在定子铁心2的轴向L上层叠多枚电磁钢板25而成的铁心块45，在定子铁心2的轴向L上堆积重叠多层而形成。

如图21、图22所示，在各铁心块45的内周侧R1上，形成有用于形成辅助槽部41的槽用沟415。位于定子铁心2的轴向L的外侧的铁心块45上的槽用沟415的半径尺寸R1，比位于定子铁心2的轴向L的中心侧的铁心块45的槽用沟415的半径尺寸R1大。

具体而言，构成本例的辅助铁心部4的分割铁心4A，将铁心块45在定子铁心2的轴向L上堆积重叠3层而形成。并且，位于最靠近轴向L的外侧的铁心块45A上的槽用沟415的半径尺寸R1，比位于中间的铁心块45B上的槽用沟415的半径尺寸R1大，并且位于中间的铁心块45B上的槽用沟415的半径尺寸R1，比位于最靠近轴向L的中心侧的铁心块45C上的槽用沟415的半径尺寸R1大。

并且，如图16所示，在本例的定子铁心2和线圈导体6之间，配置有连续地(一体地)覆盖配置于各槽21内的槽导体部61和一对直立导体部62的绝缘纸75。该绝缘纸75进行主铁心部3与槽导体部61之间、以及一对辅助铁心部4与一对线圈端导体部63之间的绝缘。

并且，如图18、图25所示，绝缘纸75，针对每个槽21，集中在各槽21中配置的全部槽导体部61和直立导体部62，从定子铁心2的内周侧R1(径向R的中心侧)开始进行包裹，使该绝缘纸75的端部751彼此在径向R的外侧重叠地配置。

并且，绝缘纸75，如图23所示，在两侧形成重叠端部751后，如图24所示，在正中部分752上弯曲地形成。

在制造本例的定子1时，如图19、图20所示，将3个铁心块45堆积重叠而形成构成辅助铁心部4的分割铁心4A，并且将构成该辅助铁心部4的分割铁心4A与构成主铁心部3的分割铁心3A的轴向两端面301联结，形成多个(在本例中为24个)分割铁心联结体300。并且，将3相的线圈导体6U、6V、6W，以形成定子1的状态装配，形成线圈导体组装体600。

并且，针对线圈导体组装体600上的多个槽导体部61和一对直立导体部62，配置绝缘纸75。此时，如图25所示，绝缘纸75配置为，对在各槽21中配置的全部槽导体部61和一对直立导体部62进行集中，并从内周侧R1(定子铁心2的径向R的中心侧)开始进行包裹。并且，使绝缘纸75的重叠端部751彼此在外周侧R2(定子铁心2的径向R的外侧)重叠。

接着，如图19、图20所示，相对于配置了绝缘纸75的线圈导体组装体600，从外周侧R2配置上述分割铁心联结体300。此时，在分割铁心联结体300上的槽21(主槽部31和辅助槽部41)内，配置配置了绝缘纸75的状态的槽导体部61和一对直立导体部62。

此后，如图17、图18所示，在使多个分割铁心联结体300组合而成的定子铁心2的外周面安装套筒5A，如图16所示，将套筒5A的本体部51的轴向端部511经隔环53紧固在辅助铁心部4的轴向端面上，从而将各辅助铁心部4与主铁心部3联结。

这样，能够制造将3相的线圈导体6U、6V、6W配置于定子铁心2的多个槽21中的定子1。

在本例中，相对于在线圈导体6上配置在各槽21内用的槽导体部61和一对直立导体部62，能够统一配置绝缘纸75，从而易于进行绝缘纸75的装配。并且，相对于配置了绝缘纸75的线圈导体组装体600，从外周侧R2配置分割铁心联结体300，从而易于进行线圈导体6相对于定子铁心2的装配。并且，在本例中，绝缘纸75的重叠端部751不位于各槽21的内周侧R1，因此能够废止在各槽21的内周侧R1配置的楔子等绝缘件。

在本例中，其它构成也与上述实施例1同样地，能够获得与上述实施例1相同的作用效果。

(实施例3)

本例为在定子铁心2的槽21上的外周侧底部形成台阶形状或倾斜形状的例子。

如图26、图27所示，本例的槽21上的外周侧底部形成为随着定子铁心2的轴向L的两外侧部分朝向定子铁心2的轴向L的外侧而向外周侧R2扩径的台阶形状或倾斜形状，并且其余部分在定子铁心2的轴向L上平行地形成。

本例的定子铁心2也在轴向L上层叠多枚电磁钢板25而成。在本例的定子铁心2中，形成于与槽导体部61对应的位置的主铁心部3、形成于与直立导体部62对应的位置的辅助铁心部4，通过层叠多枚电磁钢板25而在轴向L上一体形成。

本例的定子铁心2，也使在定子铁心2的周向C上的多个部位分开的多个分割铁心3B组合而形成。并且，本例的分割铁心3B，将定子铁心2的轴向L的整体(将主铁心部3与辅助铁心部4联结的状态)，在位于将一个槽21夹入其间的一对槽21的外周侧R2的轭部42上分开形成。并且，多个分割铁心3B的全体嵌入圆环状的套筒5内而一体化。

本例的3相的线圈导体6，在槽21内的径向R上并列配置6个。位于最外周侧的线圈导体6，形成为沿着槽21上的外周侧底部的形状(形成在与轴向L平行的部分的两侧向外周侧R2倾斜的部分的形状)，位于其内周侧R1的线圈导体6，沿着位于外周侧R2的线圈导体6的形状形成。并且，越是位于内周侧R1的线圈导体6，倾斜部分的长度越短。

在本例中，其它构成也与上述实施例1相同地，能够获得与上述实施例1相同的作用效果。

并且，在上述实施例1～3中，将设置于定子铁心2的U相、V相和W相的槽21，每多个邻接并且按照相同配列顺序重复形成。除此以外，U相、V相和W相的槽21也可以将相邻的同相的槽21集合为一个槽21，成为U相、V相和W相各一个的槽21，并按照U相、V相和W相的配列顺序重复地形成。由此，能够大幅降低定子铁心2的分割数。

Claims (12)

1.一种定子，其在定子铁心的多个槽中配设3相的线圈导体而成，其特征在于，

上述线圈导体是将多个的配置于上述槽内的槽导体部、在上述定子铁心的轴向端面的外侧在该定子铁心的周向上延伸的线圈端导体部、将该线圈端导体部和上述槽导体部予以连接的直立导体部连接起来而成，

上述槽导体部和上述直立导体部在上述定子铁心的径向上并列配置多个，

至少位于最外周侧的上述直立导体部形成为随着朝向上述定子铁心的轴向外侧而向外周侧扩径的倾斜形状，

将形成有用于配置上述槽导体部的主槽部的主铁心部和、形成有用于配置上述直立导体部的辅助槽部的辅助铁心部联结起来构成上述定子铁心，

该辅助铁心部的上述辅助槽部的外周侧底部，沿着位于上述最外侧的直立导体部的倾斜形状，形成台阶形状或倾斜形状，

上述主铁心部作成具有圆环形状的一体铁心，组合在上述定子铁心的周向上的多个位置分开的多个分割铁心而形成上述辅助铁心部，

上述辅助铁心部嵌入用于保持使上述多个分割铁心组合起来的状态的圆环状的套筒内，

上述槽是具备在上述定子铁心的径向上相互平行的周向侧面的平行槽，该平行槽形成为2的倍数个，

上述多个分割铁心在位于将一个上述槽夹入其间的一对槽的外周侧位置的轭部上分开地形成。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

上述主铁心部是在上述定子铁心的轴向上层叠多枚电磁钢板而成的，

上述辅助铁心部是将在上述定子铁心的轴向上层叠多枚电磁钢板而成的铁心块在上述定子铁心的轴向上堆积重叠多层而成的，

上述辅助槽部形成为：将从上述铁心块的内周侧开始形成的槽用沟的半径尺寸以如下方式做成，即位于上述定子铁心的轴向外侧的半径尺寸大于位于上述定子铁心的轴向中心侧的半径尺寸。

3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

上述主铁心部是在上述定子铁心的轴向上层叠多枚电磁钢板而成的，

上述辅助铁心部是压缩成型软磁性粉末而成的。

4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

在上述主铁心部的上述主槽部，针对该主槽部的每一个，分别配置用于进行该主铁心部与上述槽导体部之间的绝缘的主绝缘纸，

在上述辅助铁心部的上述各分割铁心的上述辅助槽部，配置用于进行该分割铁心上的全部上述辅助槽部与上述直立导体部之间的绝缘的辅助绝缘纸。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其特征在于，

上述主铁心部和上述辅助铁心部在上述轴向上一体形成，并且使在上述定子铁心的周向上的多个位置上分开的多个分割铁心组合起来而形成，

上述主铁心部和上述辅助铁心部嵌入用于保持使上述多个分割铁心组合起来的状态的圆环状的套筒内。

6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，

在配置于上述各槽的上述槽导体部和上述直立导体部，连续地配置用于进行上述主铁心部与上述槽导体部之间、以及上述辅助铁心部与上述线圈端导体部之间的绝缘的绝缘纸。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，

上述绝缘纸配置为，针对上述各槽，集中在该各槽中配置的全部上述槽导体和上述直立导体部，从上述定子铁心的内周侧进行包裹，并且使该绝缘纸的端部彼此在外周侧重叠。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其特征在于，

上述线圈导体由断面大致为方形的方线构成，并且在上述槽内以分布卷绕状态配置，在上述线圈端导体部上与其它相的线圈导体在径向上重叠配置，并且将上述线圈端导体部的至少一部分相对于上述槽导体部配置于径向外侧，至少位于最外周侧的上述直立导体部，形成为随着朝向上述定子铁心的轴向外侧而向外周侧扩径的倾斜形状。

9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，

上述线圈导体具有使上述线圈端导体部在上述定子铁心的轴向一端侧和轴向另一端侧与上述槽导体部和上述直立导体部交替联结的波形卷绕线圈形状。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其特征在于，

上述线圈导体由U相、V相和W相的3相的线圈导体构成，

在上述定子铁心上，U相、V相和W相的槽，每多个邻接并且按照相同配列顺序重复形成，

在各相的槽内，各相的线圈导体部上的上述槽导体部和上述直立导体部，在上述定子铁心的径向上排列配置多个，

在上述定子铁心的轴向端面的外侧，从邻接的同相的槽引出的同相的线圈导体上的多个上述线圈端导体部，在上述定子铁心的轴向上并排地配置，

在上述定子铁心的周向的各部位，U相的线圈端导体部和V相的线圈端导体部、V相的线圈端导体部和W相的线圈端导体部、或者W相的线圈端导体部和U相的线圈端导体部，均在上述定子铁心的径向上交替重叠配置，

上述辅助铁心部上的上述辅助槽部，形成为沿着上述位于最外侧的直立导体部的倾斜形状的台阶形状或倾斜形状。

11.根据权利要求1～3中任一项所述的定子，其特征在于，

上述线圈端导体部具有与上述定子铁心的轴向厚度相比上述定子铁心的径向厚度薄的断面形状。

12.一种旋转电机，采用权利要求1～10中任一项所述的定子，其特征在于，

与上述定子对向地可旋转地配置的转子，形成为与联结上述主铁心部和上述辅助铁心部的长度对应的长度。

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