CN103326491B

CN103326491B - 旋转电机及旋转电机的制造方法

Info

Publication number: CN103326491B
Application number: CN201210346930.3A
Authority: CN
Inventors: 橘田佳明; 冈本省吾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-09-17
Also published as: CN103326491A; US9467018B2; JP2013198358A; US20130249334A1; JP5603365B2

Abstract

本发明能获得可实现生产设备简化和生产效率提高的旋转电机及旋转电机的制造方法。该旋转电机具有在定子铁心(11)上卷绕有定子绕线(14)的集中绕线的定子(1)，该定子铁心(11)包括绕线管(13)及绝缘纸(12)，还包括端部支承构件(18)，该端部支承构件(18)在定子绕线从绕线管的最后的卷绕部到卷绕结束端部为止的大致直线区间(16)中对定子绕线的卷绕结束端部进行支承，以作为对从配置成圆环状的定子延伸出的定子绕线的终端部进行支承的机构。

Description

旋转电机及旋转电机的制造方法

技术领域

本发明涉及旋转电机及旋转电机的制造方法，该旋转电机用于实现生产设备简化和生产效率提高，并包括定子绕线的终端部的固定结构。

背景技术

在现有的定子绕线的终端部形状中，通过在设于绕线管的卡定部上卷绕定子绕线的卷绕结束终端部，来防止卷绕的线圈松开(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-278691号公报

但是，在现有技术中存在以下的技术问题。

在现有的定子绕线的终端部的固定结构中，存在使绕线卡定的工序，并且绕线机的结构也变得复杂。其结果是，可能会导致生产设备增大、生产率变差。

发明内容

本发明为解决上述问题而作，其目的在于获得能实现生产设备简化和生产效率提高的旋转电机和旋转电机的制造方法。

本发明的旋转电机具有在定子铁心上卷绕有定子绕线的集中绕线的定子，该定子铁心包括绕线管及绝缘纸，其特征是，包括端部支承构件，该端部支承构件在定子绕线从绕线管的最后的卷绕部到卷绕结束端部为止的大致直线区间中对定子绕线的卷绕结束端部进行支承，以作为对从配置成圆环状的定子延伸出的定子绕线的终端部进行支承的机构。

另外，本发明的旋转电机的制造方法是具有在定子铁心上卷绕有定子绕线的集中绕线的定子的旋转电机的制造方法，该定子铁心包括绕线管及绝缘纸，上述旋转电机的制造方法的特征是，在配置成圆环状的定子上卷绕定子绕线的工序中，包括：端部支承步骤，在该端部支承步骤中，利用端部支承构件对作为卷绕结束端部的部分进行支承，该端部支承构件设于定子绕线从绕线管的最后的卷绕部到作为卷绕结束端部的部分为止的呈大致直线的区间；以及切断步骤，在通过端部支承构件对作为卷绕结束端部的部分进行支承之后，利用该切断步骤切断定子绕线。

根据本发明的旋转电机，由于设置废除定子绕线终端部朝绕线管的卷绕，并在卷绕终端部呈大致直线的状态下结束绕线之后支承绕线终端部以使其不松开的结构，实现了绕线管的小型化、轻量化，因此，能获得可实现生产设备的简化和生产效率提高的旋转电机及旋转电机的制造方法。

附图说明

图1是本发明实施方式一的旋转电机的示意图。

图2是表示在本发明实施方式一的旋转电机中使用的定子及绕线的端部支承结构的外观图。

图3是表示在本发明实施方式一的旋转电机中使用的定子和接线板的相关关系的图。

图4是表示本发明实施方式一的定子绕线卷绕结束端部支承构件与定子绕线的抵接部位的说明图。

图5是表示本发明实施方式二的定子绕线卷绕结束端部支承构件与定子绕线的抵接部位的说明图。

符号说明

1 定子

2 中心框架

3 负载侧轴承

4 前框架

5 非负载侧轴承

6 后框架

7 转子

8 母线(供电端子)

9 母线保持件

10 接线板

11 定子铁心

12 绝缘纸

13 绕线管

14 定子绕线

15 定子绕线卷绕开始端部

16 大致直线区间

17 定子绕线卷绕结束端部

18、19、20 定子绕线卷绕结束端部支承构件(端部支承构件)

21 中性线

具体实施方式

以下，使用附图，对本发明的旋转电机及旋转电机的制造方法的优选实施方式进行说明。

实施方式一

图1是本发明实施方式一的旋转电机的示意图。被配置成圆环状的定子1与筒状的中心框架2嵌合。另外，利用被前框架4保持的负载侧轴承3和被后框架6保持的非负载侧轴承5对转子7进行支承。

在定子1的靠非负载侧的端面上配置有对UVW各相供电的母线8、收容母线8的母线保持件9以及设于母线保持件9上的接线板10。

图2是表示在本发明实施方式一的旋转电机中使用的定子及绕线的端部支承结构的外观图，示出了主视图、俯视图、立体图。示出了在包括绕线管13及绝缘纸12的定子铁心11上卷绕有定子绕线14的状态。定子绕线14从定子绕线卷绕开始端部15开始卷绕，并在从绕线管13的最后的卷绕部到定子绕线卷绕结束端部17为止具有大致直线区间16。

在定子绕线14的大致直线区间16的定子绕线卷绕结束端部17附近设有定子绕线卷绕结束端部支承构件18，以作为用于保持定子绕线14的结构。此外，由定子绕线卷绕结束端部支承构件18保持的定子绕线14的端部在定子绕线卷绕结束端部17被切断，从而形成图2的状态。

图3是表示在本发明实施方式一的旋转电机中使用的定子1和接线板10的相关关系的图。接线板10包括：在分别与定子绕线14的卷绕开始及卷绕结束的两端部15、17大致同轴的线上开口的孔；以及与定子绕线卷绕结束端部17抵接的中性线21。

定子绕线14的两终端部贯穿接线板10的孔并在各供电端子(相当于母线8)与中性线21的连接部处接合。从旋转电机的非负载侧轴承观察时，接线板10以覆盖母线保持件9及定子的一部分的方式朝转子的旋转轴(半径、中心)方向突出(即、接线板10突出至定子上部)。

在图3中，与供电的母线8连接的定子绕线卷绕开始端部15与母线8的连接部一起贯穿接线板10的孔，但由于与中性线21连接的定子绕线卷绕结束端部17采用中性线21模塑于接线板10的结构，因此，仅定子绕线14的卷绕结束部分贯穿接线板10的孔。

在这样构成的旋转电机的定子1中，通过使用定子绕线卷绕结束端部支承构件18来支承定子绕线卷绕结束端部17，从而无需使定子绕线14与设于绕线管13的突起等卡定这样的现有加工。

特别地，在将集中卷绕的定子应用到使用大电流的电动汽车等的情况下，定子绕线14的线径为Φ2.5～3.0mm。因此，在使用绕线机将定子绕线14卷绕并卡定在绕线管13的突起部上时，需要进行伴随着较大负载的弯曲加工。在该情况下，绕线工序中花费的时间增多，生产率变差，此外，还需要设备的大型化。

与此相对，在本实施方式一中，即便在绕线的线径变大的情况下，通过设置定子绕线卷绕结束端部支承构件18，也能容易地固定定子绕线14的端部17。其结果是，同一工序内的作业量减少，能缩短间隔时间，提高生产率，另外，还无需定子绕线14的弯曲加工，因此，能简化设备。

另外，为了在设于绕线管13的突起上卷绕较粗的定子绕线14，绕线管13的突起也需具有强度。然而，通过进行不伴随有定子绕线14的弯曲加工的本实施方式一的绕线固定，能实现绕线管13的小型、轻量化。

此外，通过将定子绕线卷绕结束端部支承构件18设为分体构件，仅通过改变该定子绕线卷绕结束端部支承构件18，就能对应于各种绕线图案。

此外，通过将定子绕线卷绕结束端部支承构件18设为与绕线管13分体的分体构件，也能在绕线作业后安装定子绕线卷绕结束端部支承构件18。藉此，例如，即便在形成为定子绕线卷绕结束端部17位于定子上的旋转电机的半径方向中间附近的绕线图案的情况下，也能以不阻碍卷绕的定子绕线14的卷绕轨迹的方式进行高效的绕线。

这样，在绕线工序结束之前，通过使用定子绕线卷绕结束端部支承构件18来支承定子绕线卷绕结束端部17，从而在将定子1组装成圆环状之前无需保持绕线终端部的夹具等。

另外，通过使接线板10朝旋转轴方向突出并在该接线板10上任意地配置中性线21，能使中性线21与定子绕线卷绕结束端部17贯穿接线板10的部位一致。其结果是，并不仅仅是绕线工序，在连接接线板10时，也能省略定子绕线卷绕结束端部17的弯曲加工。

此外，收容于母线保持件9的母线8仅为UVW相这三相。其结果是，母线保持件9在旋转电机直径方向上的厚度变薄，能使旋转电机小型化。

在没有定子绕线卷绕结束端部支承构件18的情况下，由于定子绕线卷绕结束端部17的位置未被固定，因此，必须用接线板10来固定定子绕线卷绕结束端部17，形成图3的状态才能进行漆涂布处理。与此相对，在具有定子绕线卷绕结束端部支承构件18的本发明的情况下，即便在没有接线板10的状态下，也能将定子绕线卷绕结束端部17配置于规定的位置，藉此，即便在组装接线板10之前，也能进行漆涂布，并能在任意工序中进行漆涂布。

另外，在没有定子绕线卷绕结束端部支承构件18的情况下，如上所述，需要在用接线板10固定完定子绕线14之后，进行漆涂布。因此，在从转子的非负载侧进行漆涂布的情况下，会出现定子绕线14遮住接线板10的部位，从而可能会使漆涂布不均匀。此外，为了避免漆涂布的不均匀，必须从转子7的负载侧进行漆涂布，限定了工作的方向，并影响到制造时的自由度。

另一方面，在用定子绕线卷绕结束端部支承构件18支承定子绕线卷绕结束端部17的本发明的情况下，能在覆盖接线板10之前进行漆涂布。其结果是，在将终端线(日文：端末線)设为大致直线并使接线板10朝转子的转轴(半径、中心)方向突出的情况下(即，在接线板10突出到定子上部的情况下)，也能进行均匀的漆涂布。

另外，在上述图3中，将定子绕线卷绕结束端部17连接到中性线21，但也可根据绕线图案将中性线21连接到定子绕线卷绕开始端部15。

另外，在图3中，卷绕结束线的中心轴与转子的转轴大致平行，但即便在相对于转轴倾斜的情况下，也不会脱离以废除终端部的弯曲加工为目的的本发明的思想。

如上所述，根据实施方式一，包括以下结构：废除定子绕线终端部朝绕线管的卷绕，并在卷绕终端部呈大致直线的状态下结束绕线之后，支承绕线终端部以使其不松开。其结果是，能获得一种可实现绕线管的小型化、轻量化，并可实现生产设备简化和生产效率提高的旋转电机。

另外，在本实施方式一中，对将定子绕线卷绕结束端部支承构件18设为分体结构的情况进行了说明。通过采用上述分体结构，即便绕线图案变化(即、定子绕线卷绕结束端部17的位置沿旋转电机的径向不同的情况下)，也仅通过改变端部支承构件，就能应对。此外，由于能够在绕线工序之后安装端部支承构件，因此，端部支承构件不会阻碍绕线工序。

然而，为了使端部支承构件不阻碍绕线工序，并不限定于上述分体结构。图4是表示本发明实施方式一的定子绕线结束端部支承构件19与定子绕线14的抵接部位的说明图。在图4中，示出了使与绕线管13一体形成的可倾倒式的定子绕线结束端部支承构件19在卷绕作业后倾倒以对定子绕线14进行支承的结构。此处，“可倾倒式”是指能使定子绕线结束端部支承构件19的位置在绕线工序时和绕线工序后移动的结构。

这样，通过采用与绕线管13一体形成的可倾倒式结构的定子绕线卷绕结束端部支承构件19，端部支承构件不会阻碍绕线工序，从而能改善作业效率。

实施方式二

在上述实施方式一中，对设有一处定子绕线卷绕结束端部支承构件18与定子绕线14的抵接部位的情况进行了说明。与此相对，在本实施方式二中，对设置多个抵接部位的情况进行说明。

图5是表示本发明实施方式二的定子绕线卷绕结束端部支承构件20与定子绕线14的抵接部位的说明图。如图5所示，本实施方式二的定子绕线卷绕结束端部支承构件20具有多个用于保持定子绕线14的缺口部(在图5的情况下例示出了在两处设有缺口部的情况)。

藉此，能用一种定子绕线卷绕结束端部支承构件20对应于多种绕线图案。即，即使在定子绕线卷绕结束端部17的位置沿旋转电机的径向不同的情况下，也能使用具有多个缺口部的一种定子绕线卷绕结束端部支承构件20来应对。

如上所述，根据实施方式二，定子绕线卷绕结束端部支承构件具有多个用于保持定子绕线的缺口部。通过采用上述结构，除了上述实施方式一的效果之外，还能获得用一种定子绕线卷绕结束端部支承构件就能对应于多种绕线图案的效果。

另外，在本实施方式二中，对将具有多个定子绕线抵接部位的定子绕线卷绕结束端部支承构件20设为分体结构的情况进行了说明。然而，本发明并不限定于上述结构，如上述实施方式一的图4的结构那样，也可使定子绕线卷绕结束端部支承构件20的位置能在绕线工序时和绕线工序后移动，并采用与绕线管13一体的结构，能获得相同的效果。

另外，本发明的端部支承构件18～20能适用于具有各种截面形状的定子绕线。然而，也可考虑使用矩形截面线的扁立绕线作为定子绕线的情况，在扁立绕线的情况下，由于朝绕线松开的方向刚度较高，因此，即使无支承也不会松开，从而能维持绕线。因此，本发明的端部支承构件18～20能特别对于截面形状呈大致圆形的定子绕线发挥出支承效果。

另外，在用端部支承构件18～20固定绕线之前切断绕线时，在安装端部支承构件之前，还需要其它夹具等。然而，在本发明中，先安装端部支承构件，在固定支承好绕线端部之后，进行切断，因此无需上述其它夹具等。

Claims

1.一种旋转电机，具有在定子铁心上卷绕有定子绕线的集中绕线的定子，该定子铁心包括绕线管及绝缘纸，其特征在于，

所述旋转电机包括端部支承构件，该端部支承构件在所述定子绕线从所述绕线管的最后的卷绕部到卷绕结束端部为止的大致直线区间中，对所述定子绕线的卷绕结束端部进行支承，以作为对从配置成圆环状的所述定子延伸出的所述定子绕线的终端部进行支承的机构，

所述端部支承构件与所述绕线管一体构成，并能在绕线工序时的立起位置与绕线工序后的绕线端部支承位置之间移动。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述端部支承构件在沿旋转电机的径向上不同的位置具有多个用于支承所述定子绕线的卷绕结束端部的缺口部。

3.一种旋转电机，具有在定子铁心上卷绕有定子绕线的集中绕线的定子，该定子铁心包括绕线管及绝缘纸，其特征在于，

所述旋转电机还包括接线板，从所述旋转电机的轴向观察时，该接线板突出至所述绕线管上，并在与所述大致直线区间大致同轴的线上设置有连接部。

4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机还包括中性线，该中性线配置于所述接线板上，并与所述定子绕线的卷绕开始端部或所述定子绕线的卷绕结束端部连接。

6.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述定子绕线的截面形状呈大致圆形。

8.一种旋转电机的制造方法，该旋转电机具有在定子铁心上卷绕有定子绕线的集中绕线的定子，该定子铁心包括绕线管及绝缘纸，所述旋转电机的制造方法的特征在于，

在配置成圆环状的所述定子上卷绕所述定子绕线的工序中，包括：

端部支承步骤，端部支承构件设于所述定子绕线从所述绕线管的最后的卷绕部到作为卷绕结束端部的部分为止的呈大致直线的区间，该端部支承构件与所述绕线管一体构成，并能在绕线工序时的立起位置与绕线工序后的绕线端部支承位置之间移动，在该端部支承步骤中，通过使所述端部支承构件在所述立起位置与所述绕线端部支承位置之间移动，来利用所述端部支承构件对作为所述卷绕结束端部的部分进行支承；以及

切断步骤，在通过所述端部支承构件对作为所述卷绕结束端部的部分进行支承之后，利用该切断步骤切断所述定子绕线。

9.一种旋转电机的制造方法，该旋转电机具有在定子铁心上卷绕有定子绕线的集中绕线的定子，该定子铁心包括绕线管及绝缘纸，所述旋转电机的制造方法的特征在于，

端部支承步骤，在该端部支承步骤中，利用端部支承构件对所述定子绕线的作为卷绕结束端部的部分进行支承，该端部支承构件设于所述定子绕线从所述绕线管的最后的卷绕部到作为所述卷绕结束端部的部分为止的呈大致直线的区间；

切断步骤，在通过所述端部支承构件对作为所述卷绕结束端部的部分进行支承之后，利用该切断步骤切断所述定子绕线；以及

固定步骤，在利用所述切断步骤切断所述定子绕线之后，在该固定步骤中，利用接线板将所述卷绕结束端部固定，其中，从所述旋转电机的轴向观察时，所述接线板突出至所述绕线管上，并在与所述大致直线区间大致同轴的线上设置有连接部。