CN102545418A - 用于旋转电机的定子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定子，该定子包括定子芯和由电导体节段形成的定子线圈。每个电导体节段均具有一对狭槽内部分、第一端部分和一对第二端部分。狭槽内部分分别收容在定子芯的相应的两个狭槽内。第一端部分在定子芯的一个轴向侧上延伸以连接狭槽内部分。第二端部分分别在定子芯的另一轴向侧上从狭槽内部分延伸。每个第二端部分均包括倾斜部和末端部。倾斜部相对于定子芯的轴线端面倾斜地延伸。将电导体节段的相应的各对末端部通过焊接连结在一起。电导体节段的倾斜部比狭槽内部分具有更高的硬度。

Description

用于旋转电机的定子及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于在例如机动车辆中用作电动马达和发电机的旋转电机的定子、以及制造该定子的方法。

背景技术

例如从日本专利No.3438570已知包括带有分段式(segment-type)定子线圈的定子的旋转电机。

具体地，该定子包括环形定子芯和安装在定子芯上的定子线圈。定子芯具有多个狭槽，该多个狭槽形成在定子芯的径向内表面上并且沿着定子芯的周向方向彼此间隔开。通过将多个电导体节段插入定子芯的狭槽内并且连结电导体节段的相应的各对自由端而形成定子线圈。

更具体地，每个电导体节段均呈大致U形形状，从而包括相互平行延伸的一对直型部分和在相同侧上连接直型部分的端部的回弯部分。在形成定子线圈时，将直型部分从定子芯的一个轴向侧轴向地分别插入相应的两个定子芯狭槽中；该相应的两个狭槽以预定间距(例如预定数量的狭槽)彼此分隔开。随后，将直型部分的在定子芯的另一轴向侧上分别伸出到相应狭槽外的自由端部弯曲成相对于定子芯的轴向端面以预定角度倾斜地沿着定子芯的周向方向延伸。此后，例如通过焊接连结电导体节段的相应的各对自由端，从而得到分段式定子线圈。

然而，在定子线圈的上述形成过程中，定子线圈的线圈端部的从定子芯的相应轴向端面的伸出高度可能变得很大，由此使得难以使定子线圈的总体轴向长度最小化。此处，线圈端部指的是定子线圈的位于定子芯的狭槽的外部并且分别从定子芯的相应轴向端面伸出的部分。

此外，当预定间距大和/或旋转电机的转子的磁极数量少时，电导体节段的相对于定子芯的轴向端面以预定角度倾斜地沿着定子芯的周向方向延伸的自由端部可以折曲，由此增大定子线圈的线圈端部的伸出高度。

发明内容

根据示例性实施方式，提供了一种用于旋转电机的定子，所述定子包括中空圆柱形的定子芯和定子线圈。所述定子芯在其中形成有多个狭槽，所述狭槽沿着所述定子芯的周向方向彼此间隔开。所述定子线圈由安装在所述定子芯上的多个电导体节段形成。每个所述电导体节段具有一对狭槽内部分、第一端部分和一对第二端部分。所述狭槽内部分分别收容在所述定子芯的相应的两个所述狭槽内。所述第一端部分位于所述定子芯的一个轴向侧上并且延伸以连接所述狭槽内部分。所述第二端部分位于所述定子芯的另一轴向侧上并且分别从所述狭槽内部分延伸。每个所述第二端部分包括倾斜部和末端部。所述倾斜部相对于所述定子芯的轴向端面以预定角度倾斜地沿着所述定子芯的周向方向延伸。所述末端部从所述倾斜部延伸。所述电导体节段的所述第二端部分的相应各对末端部被连结在一起，从而形成所述定子线圈。所述电导体节段的所述第二端部分的所述倾斜部比所述电导体节段的所述狭槽内部分具有更高的硬度。

因此，在硬度更高的情况下，倾斜部不会容易地变形；因此，倾斜部可以保持大致直型的形状。结果，能够使相邻的每对倾斜部之间的间隙最小，由此使电导体节段的第二端部分的伸出高度最小，即，使定子线圈的线圈端部在定子芯的所述另一轴向侧上从定子芯的轴向端面伸出的伸出高度最小。

根据示例性实施方式，还提供了一种制造用于旋转电机的定子的方法。所述方法包括如下步骤：(1)准备中空圆柱形的定子芯和多个基本上呈U形的电导体节段，所述电导体节段具有基本上呈矩形的截面，所述定子芯具有形成于其中的多个狭槽，所述多个狭槽沿着所述定子芯的周向方向彼此间隔开，每个所述电导体节段具有彼此平行地延伸的一对直型部分和连接所述直型部分的在同一侧上的端部的回弯部分；(2)从所述定子芯的一个轴向侧将所述电导体节段的所述直型部分分别地插入到所述定子芯的所述狭槽中的相应的狭槽内，从而使所述直型部分的自由端部分别地在所述定子芯的另一轴向侧上从相应的狭槽伸出；(3)弯曲所述电导体节段的所述直型部分的所述自由端部中的每一个以形成倾斜部和末端部，所述倾斜部相对于所述定子芯的轴向端面以预定角度倾斜地沿着所述定子芯的周向方向延伸，所述末端部从所述倾斜部延伸；(4)焊接所述电导体节段的相应的各对所述末端部；以及(5)对所述电导体节段的经过焊接的所述末端部进行绝缘处理。在所述弯曲步骤之前，所述方法还包括如下压制步骤：压制所述电导体节段的在所述弯曲步骤之后相应地构成所述电导体节段的所述倾斜部的部位，由此提高所述部位的硬度。

通过上述方法，由于在弯曲步骤之前进行压制步骤，因此电导体节段的在弯曲步骤之后分别构成倾斜部的那些部位的硬度相应地在弯曲步骤之前增大。因此，在硬度增大的情况下，能够使电导体节段的那些部分在弯曲步骤中保持直型形状，由此使电导体节段的相邻的各对所得到的倾斜部之间的间隙最小。结果，能够使定子线圈的线圈端部在定子芯的所述另一轴向侧上从定子芯的轴向端面伸出的伸出高度最小。此外，由于电导体节段的相应地构成倾斜部的那些部位与电导体的其他部位之间存在硬度差，故而在弯曲步骤中能够容易地弯曲电导体节段。

附图说明

根据下文给出的详细描述以及根据一种示例性实施方式的附图，将更全面地理解本发明，然而该示例性实施方式不应理解为将本发明局限于具体实施方式，而是仅用于说明和理解。

附图中：

图1是根据示例性实施方式的机动车交流发电机的局部截面图；

图2是交流发电机的定子的立体图；

图3是定子的一部分的侧视图；

图4是定子的一部分的局部截面图；

图5是图示出用于形成定子的定子线圈的电导体节段的构型的示意性立体图；

图6是图示出将电导体节段插入定子的定子芯中形成的狭槽内的过程的示意性立体图；

图7是图示出在定子线圈的线圈端部的径向外层处的电导体节段的排列布置的示意图，线圈端部由电导体节段的相互连结的端部部分组成；

图8是部分线圈端部的立体图；

图9是图示出电导体节段在定子芯狭槽内的排列布置的示意性截面图；

图10是图示出制造定子的方法的流程图；

图11是图示出方法的压制步骤的示意图；

图12A和图12B是图示出压制步骤的局部截面图；

图13A是图示出由于压制步骤导致的其中一个电导体节段的倾斜部的截面的改变的示意图；

图13B是图示出电导体节段的其他部分的截面形状的截面图；

图14A和图14B是图示出根据示例性实施方式的改型的压制步骤的局部截面图；和

图15是图示出根据对示例性实施方式的改型的电导体节段的构型的示意性立体图。

具体实施方式

图1示出了根据示例性实施方式的机动车交流发电机1的总体构造。交流发电机1设计为在诸如乘用车或者卡车的机动车辆内使用。

如图1中示出的，交流发电机1包括：定子2，其用作电枢；转子3，其用作场；一对前壳体4a和后壳体4b，它们借助于多个螺栓4c连接并固定，并且一起容纳定子2和转子3两者；和整流器5，其将来自定子2的三相交流电输出整流为直流电。

如图2中示出的，定子2包括中空圆柱形定子芯22、三相定子线圈21和绝缘件24，三相定子线圈21安装在定子芯22上，绝缘件24使定子线圈21与定子芯22电绝缘。再次参照图1，定子2被保持在前壳体4a与后壳体4b之间，从而在定子2和转子3之间形成有预定径向间隙的情况下围绕转子3。稍后将描述定子2的详细构造。

转子3包括旋转轴33、一对爪极式(Lundell-type)磁极芯32a和32b和场线圈31。旋转轴33由前壳体4a和后壳体4b可旋转地支承。旋转轴33具有安装在其前端部(即图1中的左端部)上的带轮20，从而使旋转轴33可以通过带轮20借助于车辆的内燃发动机(未示出)驱动。磁极芯32a和32b中的每一个具有多个磁极爪32c。场线圈31由例如经过绝缘处理的铜线制成并且卷绕为中空圆柱形形状。磁极芯32a和32b固定在旋转轴33上，而场线圈31保持在磁极芯32a和32b之间。

此外，在本实施方式中，磁极芯32a和32b中的每一个的磁极爪32c的数量均等于8。即转子3具有总共16个磁极。

此外，交流发电机1还包括混流式冷却风扇35、离心式冷却风扇36、一对集电环37和38、以及电刷装置7。

混流式冷却风扇35例如通过焊接固定至位于前侧(即图1中的左侧)上的磁极芯32a的前端面。混流式冷却风扇35从前侧吸入冷却空气，并且沿着旋转轴33的轴向和径向两个方向排出冷却空气。另一方面，离心式冷却风扇36例如通过焊接固定至位于后侧(即图1中的右侧)上的磁极芯32b的后端面。离心式冷却风扇36从后侧吸入冷却空气，并且沿着旋转轴33的径向方向排出冷却空气。

此外，在前壳体4a的前端壁中形成有多个冷却空气吸入口42a，冷却空气由混流式冷却风扇35经由该多个冷却空气吸入口42a吸入至交流发电机1内。另一方面，后壳体4b的后端壁中形成有多个冷却空气吸入口42b，冷却空气由离心式冷却风扇36经由该多个冷却空气吸入口42b吸入至交流发电机1内。此外，前壳体4a和后壳体4b的侧壁中形成有多个冷却空气排出口41，冷却空气通过混流式冷却风扇35和离心式冷却风扇36经由该多个冷却空气排出口41排出交流发电机1。此外，在本实施方式中，冷却空气排出口41形成在前壳体4a和后壳体4b中，并形成为面对定子线圈21的从定子芯22的轴向端面伸出的部分。

集电环37和38设置在旋转轴33的后端部(即图1中的右端部)上，并且分别电连接至场线圈31的相对端。

电刷装置7包括一对电刷，该对电刷分别设置在集电环37和38的径向外周上，从而通过集电环37和38向场线圈31供给场电流。

具有上述构造的机动车交流发电机1以如下方式操作。当转矩通过例如带(未示出)从发动机传递至带轮20时，转子3由该转矩驱动而沿着预定方向旋转。在转子3的旋转过程中，场电流通过集电环37和38与电刷装置7的电刷之间的滑动接触供给至场线圈31，由此使磁极芯32a和32b的磁极爪32c磁化以产生旋转磁场。旋转磁场在定子线圈21中感生三相交流电。随后，整流器5将来自定子线圈21的三相交流电输出整流为直流电，并且通过其输出端子输出所获得的直流电。

在描述过交流发电机1的总体构造和操作之后，将参照图2至图9描述交流发电机1的定子2的详细构造。

在定子芯22中形成有用于收容定子线圈21的多个狭槽25。如图4中示出的，每个狭槽25均具有大致矩形的截面。在本实施方式中，三相定子线圈21的每一相、具有16个磁极的转子3的每个磁极设置有两个狭槽25。因此，在定子芯22中形成的狭槽25的总数量等于96个(即2×16×3)。

定子线圈21通过将多个大致U形的电导体节段23安装至定子芯22并且连结电导体节段23的相应的各对自由端而形成。也就是说，定子线圈21是分段式定子线圈。此外，在本实施方式中，每个电导体节段23均具有覆盖其外表面的绝缘涂层(未示出)。

具体地，在安装至定子芯22以前，如图6中示出的，每个电导体节段23均具有相互平行延伸的一对直型部分23g和连接直型部分23g在相同侧上的端部的回弯部分23h。形成定子线圈21时，将直型部分23g从定子芯22的一个轴向侧分别轴向地插入定子芯22的相应的两个狭槽25内；该相应的两个狭槽25以预定间距相互分离开。随后，将直型部分23g的在定子芯22的另一轴向侧上分别伸出到相应的狭槽25外部的自由端部弯曲为相对于定子芯22的轴向端面以预定角度倾斜地沿着定子芯22的周向方向延伸。此后，通过例如焊接连结电导体节段23的相应各对自由端。

因此，在得到的定子芯21中，如图5中示出的，每个电导体节段23均具有一对狭槽内部分23a、第一端部分23b和一对第二端部分23c。狭槽内部分23a分别收容在定子芯22的相应的两个狭槽25内，并且沿着定子芯22的轴向方向延伸。对应于将电导体节段23安装至定子芯22以前的回弯部分23h的第一端部分23b在定子芯22的一个轴向侧(即交流发电机1的后侧或者图1中的右侧)上连接狭槽内部分23a。对应于将电导体节段23安装至定子芯22以前的直型部分23g的自由端部的第二端部分23c分别在定子芯22的另一轴向侧(即交流发电机1的前侧或者图1中的左侧)上从狭槽内部分23a延伸。

此外，第一端部分23b在其顶端包括大致V形的折曲部分23d。另一方面，每个第二端部分23c均弯曲两次从而包括倾斜部23e和末端部23f。倾斜部23e在定子芯22的所述另一轴向侧上相对于定子芯22的轴向端面以预定角度倾斜地沿着定子芯22的周向方向延伸。

在本实施方式中，电导体节段23的第二端部分23c的倾斜部23e压制成比电导体节段23的狭槽内部分23a具有更高的硬度。因此，倾斜部23e不能容易地变形，由此保持大致挺直的形状。因此，能够使电导体节段23的各相邻对的倾斜部23e之间的间隙最小化，由此使电导体节段23的第二端部分23c的伸出高度h——即，定子线圈21的线圈端部在定子芯22的所述另一轴向侧上从定子芯22的轴线端面伸出的伸出高度h——最小化(见图3)。

在定子芯22的每个狭槽25内收容有均等数量的电导体(即电导体节段23的狭槽内部分23a)。

更具体地，在本实施方式中，如图4中示出的，定子芯22的每个狭槽25内收容有沿着定子芯22的径向方向对齐的四个电导体。下文中，这四个电导体从狭槽25的径向内侧至径向外侧依次被称为内侧导体、内侧中心导体、外侧中心导体和外侧导体。此外，收容在同一狭槽25内的全部四个电导体属于定子线圈21的相同相。

此外，收容在定子芯22的狭槽25内的电导体以预定型式相互电连接，从而形成定子线圈21。

在本实施方式中，收容在定子芯22的狭槽25内的电导体由电导体节段23的狭槽内部分23a构成。在定子芯22的所述一个轴向侧上，收容在定子芯22的狭槽25内的电导体通过电导体节段23的第一端部分23b相互电连接。在定子芯22的所述另一轴向侧上，收容在定子芯22的狭槽25内的电导体通过连结电导体节段23的相应各对末端部23f而相互电连接。电导体节段23的第一端部分23b一起构成定子线圈21的在定子芯22的所述一个轴向侧上的线圈端部。电导体节段23的第二端部分23c一起构成定子线圈21的在定子芯22的所述另一轴向侧上的线圈端部。

此外，在本实施方式中，每对电连接的电导体分别收容在定子芯22的以预定间距相互分离开的一对狭槽25内。

例如参照图5和图9，对于一个狭槽25而言，该狭槽25内的内侧导体231a通过连接导体231c电连接至沿着顺时针方向距离该狭槽25一个磁极间距定位的另一个狭槽25内的外侧导体231b；连接导体231c位于定子芯22的所述一个轴向侧上。

类似地，对于一个狭槽25而言，该狭槽25内的内侧中心导体232a通过连接导体232c电连接至沿着顺时针方向距离该狭槽25一个磁极间距定位的另一个狭槽25内的外侧中心导体232b；连接导体232c也位于定子芯22的所述一个轴向侧上。

因此，在定子芯22的所述一个轴向侧上，分别连接各对内侧中心导体232a和外侧中心导体232b的每个连接导体232c被分别连接各对内侧导体231a和外侧导体231b的相应的一个连接导体231c所覆盖。结果，全部连接导体232c一起形成定子线圈21的在定子芯22的所述一个轴向侧上的线圈端部的轴向内层；全部连接导体231c一起形成定子线圈21的在定子芯22的所述一个轴向侧上的线圈端部的轴向外层。

此外，对于一个狭槽25而言，该狭槽25内的内侧中心导体232a在定子芯22的所述另一轴向侧上电连接至沿着顺时针方向距离该狭槽25一个磁极间距定位的另一个狭槽25内的内侧导体231’a。更具体地，该内侧中心导体232a通过连结分别从内侧中心导体232a和内侧导体231a’延伸的一对连接导体232d和231d’而电连接至内侧导体231’a。

类似地，对于一个狭槽25而言，该狭槽25内的外侧导体231b’在定子芯22的所述另一轴向侧上电连接至沿着顺时针方向距离该狭槽25一个磁极间距定位的另一个狭槽25内的外侧中心导体232b。更具体地，该外侧导体231b’通过连结分别从外侧导体231b’和外侧中心导体232b延伸的一对连接导体231e’和232e而电连接至外侧中心导体232b。

因此，在定子芯22的所述另一轴向侧上，连接导体232d和连接导体231d’之间的每个连结部在定子芯22的径向和周向两个方向上都远离相应的一个在连接导体231e’与连接导体232e之间的连结部。结果，如图8中示出的，连接导体232d和连接导体231d’之间的全部连结部都落在相同的圆上，从而形成定子线圈21的在定子芯22的所述另一轴向侧上的线圈端部的径向内层；连接导体231e’和连接导体232e之间的全部连结部都落在相同的圆上，从而形成定子线圈21的在定子芯22的所述另一轴向侧上的线圈端部的径向外层。此外，为了使连接导体232d和连接导体231d’之间的连结部与连接导体231e’和连接导体232e之间的连结部电绝缘，在全部连结部上都涂覆有绝缘材料。

此外，在本实施方式中，如图5和图6中示出的，电导体节段23由多对第一电导体节段231和第二电导体节段232组成。每组相接的内侧导体231a、外侧导体231b以及连接导体231c、231d和231e通过使用一个第一电导体节段231而形成为一件式结构。另一方面，每组相连的内侧中心导体232a、外侧中心导体232b以及连接导体232c、232d和232e通过使用一个第二电导体节段232而形成为一件式结构。

在本实施方式中，三相定子线圈21由星形连接的相绕组组成。每个相绕组由预定数量的电导体节段23形成，并且绕定子芯22延伸两匝。此外，应当注意，与上述电导体节段23不同的电导体节段也用于定子线圈21的形成。那些电导体节段包括例如用于形成定子线圈21的相绕组的输出端子和中性端子的电导体节段以及用于连接同一相绕组的不同匝的电导体节段。

接下来，将参照图10至图13B描述根据本实施方式的制造定子2的方法。

如图10中示出的，根据本实施方式的方法包括准备步骤100、压制步骤101、插入步骤102、弯曲步骤103、焊接步骤104和绝缘处理步骤105。

在准备步骤100中，准备中空圆柱形定子芯22和如图6中示出的大致U形的电导体节段23。

在压制步骤101中，对于每个电导体节段23，压制电导体节段23的在弯曲步骤103以后将构成电导体节段23的倾斜部23e的那些部位并由此使那些部位变硬。

图11图示出其中一个部分。如图中示出的，将构成倾斜部23e的部位位于电导体节段23的将在弯曲步骤103中弄弯的部位和电导体节段23的将在压制步骤101中被抓持的部位之间。

此外，应当注意，倾斜部23e不包括分别在倾斜部23e的相对两侧上的、在弯曲步骤103中形成的一对弯曲部23p和23q。

如图12A和图12B中示出的，在压制步骤101中，构成倾斜部23e的部位放置在冲模51和冲头52之间并且在其间进行压制。

更具体地，如图13A中示出的，在本实施方式中，在压制步骤101中压制所述部位的将分别构成倾斜部23e的径向相对的一对侧面的那些侧面。

因此，构成倾斜部23e的部位的硬度增大，从而变得高于电导体节段23的其他部位的硬度。

此外，如图13A和图13B中示出的，构成倾斜部23e的部位的径向宽度减小，从而变得小于电导体节段23的其他部位的径向宽度。然而，在压制步骤101之间和之后，构成倾斜部23e的部位的截面面积保持恒定(或不变)。

此外，优选地在冲模51和冲头52的压制表面上形成有包括微小突起和凹部的图案，诸如粒纹图案。在此情况下，能够在压制倾斜部23e时降低挤压载荷，由此防止损坏覆盖倾斜部23e外表面的绝缘涂层。

在插入步骤102中，对于每个电导体节段23，将电导体节段23的直型部分23g从定子芯22的所述一个轴向侧分别轴向地插入至定子芯22的以一个磁极间距相互分离开的相应的两个狭槽25内。因此，直型部分23g的自由端部分别在定子芯22的所述另一轴向侧上伸出至该相应的两个狭槽25的外部。

在弯曲部分103中，如图5和图7中示出的，对于电导体节段23的每个直型部分23g，将该直型部分23g的自由端部弯曲两次以形成倾斜部23e和末端部23f。倾斜部23e在定子芯22的所述另一轴向侧上相对于定子芯22的轴向端面以预定角度倾斜地沿着定子芯22的周向方向延伸。末端部23f从倾斜部23e沿着定子芯22的轴向方向延伸。

此外，在弯曲步骤103中，容易出现电导体节段23的反弹，从而使电导体节段23的末端部23f相互不对齐。因此，优选该方法在弯曲步骤103之后和焊接步骤104之间进一步包括对齐电导体节段23的末端部23f的步骤。

在焊接步骤104中，焊接电导体节段23的相应的各对末端部23f。

具体地，在本实施方式中，对于电导体节段23的每对相应的末端部23f，首先将接地电极安装至该对末端部23f，由此将该对末端部23f与接地电极固定在一起。接下来，将焊接电极向下移动至焊接电极经形成在焊接电极与该对末端部23f之间的空气间隙面对该对末端部23f的位置。随后，从焊接电极向该对末端部23f放出电弧，由此使该对末端部23f的金属熔融并混合在一起。因此，在该对末端部23f之间形成焊接点(或连结部)，由此将该对末端部23f连结在一起。此后，将接地电极和焊接电极从该对末端部23f移除。

在绝缘处理步骤105中，首先将粉末树脂施加到电导体节段23的末端部23f和末端部23f之间形成的焊接点上。接下来，粉末树脂受热熔化随后凝固，由此形成使焊接点彼此电绝缘的绝缘层。

结果，获得了根据跟实施方式的定子2。

根据本实施方式，能够实现如下益处。

在本实施方式中，定子2包括中空圆柱形定子芯22和定子线圈21。定子芯22具有形成于其中的狭槽25。狭槽25沿着定子芯22的周向方向相互间隔开。定子线圈21由安装在定子芯22上的电导体节段23形成。每个电导体节段23均具有一对狭槽内部分23a、第一端部分23b和一对第二端部分23c。狭槽内部分23a分别收容在定子芯22的相应的两个狭槽25内。第一端部分23b位于定子芯22的一个轴向侧上，并且延伸成连接狭槽内部分23a。第二端部分23c位于定子芯22的另一轴向侧上，并且分别从狭槽内部分23a延伸。每个第二端部分23c均包括倾斜部23e和末端部23f。倾斜部23e相对于定子芯22的轴向端面以预定角度倾斜地沿着定子芯22的周向方向延伸。末端部23f从倾斜部23e延伸。电导体节段23的第二端部分23e的相应的各对末端部23f例如通过电弧焊连结从而形成定子线圈21。电导体节段23的第二端部分23c的倾斜部23e比电导体节段23的狭槽内部分23a具有更高的硬度。

因此，在硬度较高的情况下，倾斜部23e不能容易地变形；因此，其可以保持大体直型的形状。于是，能够使相邻的各对倾斜部23e之间的间隙最小化，由此使电导体节段23的第二端部分23c的伸出高度h最小化，即，使定子线圈21的线圈端部在定子芯22的所述另一轴向侧上从定子芯22的轴向端面伸出的伸出高度h最小化。

在本实施方式中，通过压制倾斜部23e获得了电导体节段23的第二端部分23c的倾斜部23e的较高硬度。

因此，能够容易地提高倾斜部23e的硬度。

在本实施方式中，对于电导体节段23的第二端部分23c的每个倾斜部23e，在压制倾斜部23e之前和之后，倾斜部23e的截面面积保持恒定。

因此，能够防止倾斜部23e的电阻由于压制倾斜部23e而增大。

在本实施方式中，对于电导体节段23的第二端部分23c的每个倾斜部23e，在倾斜部23e的压制过程中，压制倾斜部23e的在定子芯22的径向部分上彼此相对的一对侧面。

因此，能够减小电导体节段23的第二端部分23c的倾斜部23e的径向宽度。

此外，在本实施方式中，使电导体节段23的第二端部分23c的倾斜部23e的径向宽度减小为变得小于电导体节段23的狭槽内部分23a的径向宽度(见图13A和图13B)。

因此，能够使定子线圈21的在定子芯22的所述另一轴向侧上的线圈端部的径向宽度和外直径都最小化。

在本实施方式中，对于电导体23的第二端部分23c的每个倾斜部23e，在倾斜部23e的整个长度上对倾斜部23e进行压制。

因此，可以倾斜部23e的硬度在倾斜部23e的整个长度上均匀一致地增大。

在本实施方式中，制造定子2的方法包括准备步骤100、插入步骤102、弯曲步骤103、焊接步骤104和绝缘处理步骤105。在准备步骤100中，准备中空圆柱形定子芯22和大致U形的电导体节段23。如图6中示出的，每个电导体节段23均具有相互平行延伸的直型部分23g和连接直型部分23g在同一侧上的端部的回弯部分23h。在插入步骤102中，分别将电导体节段23的直型部分23g从定子芯22的所述一个轴向侧上插入到定子芯22的相应的狭槽25内。因此，直型部分23g的自由端部分别在定子芯22的另一轴向侧上从相应的狭槽25伸出。在弯曲步骤103中，如图7中示出的，电导体节段23的直型部分23g的每个自由端部均弯曲两次以形成倾斜部23e和末端部23f。在焊接步骤104中，焊接电导体节段23的各对相应的末端部23f。在绝缘处理步骤105中，对电导体节段23的经过焊接的各对末端部23f进行绝缘处理。此外，在本实施方式中，制造定子2的方法进一步包括不晚于弯曲步骤103进行的压制步骤101。在压制步骤101中，压制电导体节段23的在弯曲步骤103之后相应地构成倾斜部23e的那些部位，由此增大那些部位的硬度。

通过上述方法，由于不晚于弯曲步骤103进行压制步骤101，故而在弯曲步骤103之前使电导体节段23的在弯曲步骤103之后相应地构成倾斜部23e的那些部位的硬度增大。因此，由于硬度增大，能够使电导体节段23的那些部位在弯曲步骤103中保持直型形状，由此使每对相邻的所得到的电导体节段23的倾斜部23e之间的间隙最小化。结果，能够使定子线圈21的线圈端部在定子芯22的所述另一轴向侧上从定子芯22的轴向端面伸出的伸出高度h最小。此外，由于电导体节段23的分别构成倾斜部23e的那些部位与电导体节段23的其他部位之间存在硬度差，故而在弯曲步骤103中能够容易地弯曲电导体节段23。

此外，在本实施方式中，在插入步骤102以前进行压制步骤101。因此，在压制步骤101中，能够分别地压制电导体节段23，由此便于压制电导体节段23。

尽管已经示出并描述了上述具体实施方式，但本领域普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行各种修改、改型和改进。

例如，在前述实施方式中，对于电导体节段23的每个倾斜部23e，在压制步骤101中压制倾斜部23e的在定子芯22的径向方向上彼此相对的一对侧面，而不限制倾斜部23e的另一对侧面。

然而，如图14A和图14B中示出的，也能够在限制倾斜部23e的所有四个侧面的情况下压制倾斜部23e。在此情况下，可以容易地向倾斜部23e施加挤压力，由此可靠地增大倾斜部23e的硬度。

此外，可以如图14A中示出的沿着对角线方向、或者可以如图14B中示出的沿着竖直和水平两个方向向倾斜部23e施加挤压力。

在前述实施方式中，在插入步骤102以前进行压制步骤101。然而，也可以在插入步骤102以后和弯曲步骤103以前进行压制步骤101。在此情况下，能够同时压制电导体节段23的多个倾斜部23e，由此提高生产率。

在前述实施方式中，如图5和图6中示出的，电导体节段23由多对第一和第二电导体232组成，第一电导体节段231与第二电导体节段232形状不同。

然而，如图15中示出的，电导体节段23也可以由多对电导体节段23A和23B组成，电导体节段23A与电导体节段23B形状相同。更具体地，在此情况下，对于每对电导体节段23A和23B，电导体节段23A的直型部分23g分别收容在一对狭槽25内，该一对狭槽25分别与电导体节段23B的直型部分23g分别收容于其中的另一对狭槽25相邻。

例如，对于图15中的右侧一对电导体节段23A和23B，电导体节段23A的直型部分23g中的一个收容在狭槽25A中的外侧层处；该电导体节段23A的另一直型部分23g收容在沿着逆时针方向距离狭槽25A一个磁极间距定位的另一狭槽25(未示出)内的外侧中心层处。另一方面，电导体节段23B的直型部分23g中的一个收容在与狭槽25A相邻的狭槽25B内的外侧层处；该电导体节段23B的另一直型部分23g收容在沿着逆时针方向距离狭槽25B一个磁极间距定位的另一狭槽25(未示出)内的外侧中心层处。也就是说，分别收容电导体节段23A的直型部分23g的狭槽25与分别收容电导体节段23B的直型部分23g的那些狭槽25以一个狭槽间距沿着定子芯22的周向方向偏置。

在上述排列布置中，电导体节段23A和23B的回弯部分23g在其中心处不相交。因此，能够使回弯部分23h在定子芯22的所述一个轴向侧上从定子芯22的轴向端面的伸出高度最小。

此外，在上述情况下，在定子芯22的每个狭槽25中，还收容有前述实施方式中的电导体节段23A和23B的均等数量的直型部分23g(例如四个)。此外，尽管未在图15中示出，但是在定子芯22的另一轴向侧上，将电导体节段23A和23B的直型部分23g的每个自由端部弯曲，以形成倾斜部23e和末端部23f。焊接电导体节段23A和23B的相应各对末端部23f以形成定子线圈21。

在前述实施方式中，本发明针对机动车交流发电机1的定子2。然而，本发明也可以应用于其他旋转电机的定子，例如应用于在混合动力车辆中使用的电动发电机的定子。

Claims (13)

1.一种用于旋转电机的定子，所述定子包括：

中空圆柱形的定子芯，在所述定子芯中形成有多个狭槽，所述多个狭槽沿着所述定子芯的周向方向彼此间隔开；以及

定子线圈，所述定子线圈由安装在所述定子芯上的多个电导体节段形成，每个所述电导体节段具有一对狭槽内部分、第一端部分和一对第二端部分，所述狭槽内部分分别收容在所述定子芯的相应的两个所述狭槽内，所述第一端部分位于所述定子芯的一个轴向侧上并且延伸以连接所述狭槽内部分，所述第二端部分位于所述定子芯的另一轴向侧上并且分别从所述狭槽内部分延伸，每个所述第二端部分包括倾斜部和末端部，所述倾斜部相对于所述定子芯的轴向端面以预定角度倾斜地沿着所述定子芯的周向方向延伸，所述末端部从所述倾斜部延伸，其中，

所述电导体节段的所述第二端部分的相应各对末端部被连结在一起，从而形成所述定子线圈，并且

所述电导体节段的所述第二端部分的所述倾斜部比所述电导体节段的所述狭槽内部分具有更高的硬度。

2.如权利要求1所述的定子，其中，通过压制所述倾斜部而获得所述电导体节段的所述第二端部分的所述倾斜部的所述更高的硬度。

3.如权利要求2所述的定子，其中，对于所述电导体节段的所述第二端部分的每个所述倾斜部而言，所述倾斜部的横截面面积在所述倾斜部的压制之前和压制之后保持不变。

4.如权利要求2所述的定子，其中，每个所述电导体节段具有基本上呈矩形的横截面，并且

对于所述电导体节段的所述第二端部分的每个所述倾斜部而言，在所述倾斜部的四个侧面受到限制的情况下进行所述倾斜部的压制。

5.如权利要求2所述的定子，其中，每个所述电导体节段具有基本上呈矩形的横截面，并且

对于所述电导体节段的所述第二端部分的每个所述倾斜部而言，在压制所述倾斜部时，压制所述倾斜部的在所述定子芯的径向方向上彼此相对的一对侧面。

6.如权利要求5所述的定子，其中，所述电导体节段的所述第二端部分的所述倾斜部比所述电导体节段的所述狭槽内部分具有更小的径向宽度。

7.如权利要求2所述的定子，其中，对于所述电导体节段的所述第二端部分的每个所述倾斜部而言，在所述倾斜部的整个长度上进行所述倾斜部的压制。

8.一种制造用于旋转电机的定子的方法，所述方法包括如下步骤：

准备中空圆柱形的定子芯和多个基本上呈U形的电导体节段，所述电导体节段具有基本上呈矩形的横截面，所述定子芯具有形成于其中的多个狭槽，所述多个狭槽沿着所述定子芯的周向方向彼此间隔开，每个所述电导体节段具有彼此平行地延伸的一对直型部分和连接所述直型部分的在同一侧上的端部的回弯部分；

从所述定子芯的一个轴向侧将所述电导体节段的所述直型部分分别地插入到所述定子芯的所述狭槽中的相应的狭槽内，使得所述直型部分的自由端部分别地在所述定子芯的另一轴向侧上从相应的狭槽伸出；

弯曲所述电导体节段的所述直型部分的所述自由端部中的每一个以形成倾斜部和末端部，所述倾斜部相对于所述定子芯的轴向端面以预定角度倾斜地沿着所述定子芯的周向方向延伸，所述末端部从所述倾斜部延伸；

焊接所述电导体节段的相应的各对所述末端部；以及

对所述电导体节段的经过焊接的所述末端部进行绝缘处理，其中，

在所述弯曲步骤之前，所述方法还包括如下压制步骤：压制所述电导体节段的在所述弯曲步骤之后相应地构成所述电导体节段的所述倾斜部的部位，由此提高所述部位的硬度。

9.如权利要求8所述的方法，其中，在所述插入步骤之前进行所述压制步骤。

10.如权利要求8所述的方法，其中，在所述插入步骤之后进行所述压制步骤。

11.如权利要求8所述的方法，其中，对于所述电导体节段的每个所述倾斜部而言，所述倾斜部的横截面面积在所述压制步骤之前和所述压制步骤之后保持不变。

12.如权利要求8所述的方法，其中，对于所述电导体节段的每个所述倾斜部而言，在所述倾斜部的四个侧面受到限制的情况下进行所述压制步骤。

13.如权利要求8所述的方法，其中，对于所述电导体节段的每个所述倾斜部而言，在所述压制步骤中压制所述倾斜部的在所述定子芯的径向方向上彼此相对的一对侧面。

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