CN103683617A - 旋转电机的定子及该定子的制造方法 - Google Patents

旋转电机的定子及该定子的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103683617A
CN103683617A CN201310108370.2A CN201310108370A CN103683617A CN 103683617 A CN103683617 A CN 103683617A CN 201310108370 A CN201310108370 A CN 201310108370A CN 103683617 A CN103683617 A CN 103683617A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
jumper
bend
terminal component
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310108370.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103683617B (zh
Inventor
矶田仁志
中村成志
西村慎二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN103683617A publication Critical patent/CN103683617A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103683617B publication Critical patent/CN103683617B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/325Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056Manufacturing winding connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056Manufacturing winding connections
    • H02K15/0062Manufacturing the terminal arrangement per se; Connecting the terminals to an external circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/022Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with salient poles or claw-shaped poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0407Windings manufactured by etching, printing or stamping the complete coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49071Electromagnet, transformer or inductor by winding or coiling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49073Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种旋转电机的定子及该定子的制造方法。对于该定子,通过保持与电位差相对应的绝缘距离,从而能够缩小定子铁心的内径侧的端面上的空间,并能够缩小轴线方向的尺寸以进行小型化。本发明所涉及的电动机的定子中,线圈部具有线圈主体部21、以及从线圈主体部21的最内径部引出的第二跨接线23,第二跨接线23只有朝定子铁心11的径向外侧弯折的第一弯曲部24、以及与端子构件32D的另一个端子构件端部34D连接的第二跨接线端部23A,第二跨接线23中,定子的轴线方向的距离(z,其中将轴线外侧方向设为+方向)相对于定子的径向的距离(r,其中将直径外侧方向设为+方向)的微分值Δz/Δr≥0。

Description

旋转电机的定子及该定子的制造方法
技术领域
本发明涉及一种旋转电机的定子、及该定子的制造方法,该定子包括:定子铁心;以及定子绕组,该定子绕组卷绕安装于该定子铁心,且将导线卷绕于各齿部而构成的多个线圈部彼此之间通过线圈部的跨接线与端子构件相连接,从而进行电连接。
背景技术
作为电动汽车、混合动力汽车的驱动源等而使用的旋转电机通常具有环状的定子铁心,该定子铁心中,朝内径方向突出的多个齿部沿周向隔开一定间隔而设置。在定子铁心的各齿部,安装有卷绕导线而构成的线圈部(例如,参照专利文献1)。
对于这种定子,为了使组装变得容易,配合各齿部的形状预先使线圈部单元化,并将各线圈部分别插入各齿部来进行制造。
在这种情况下,需要在对各齿部分别插入各线圈部之后,使预定的线圈部彼此之间进行电连接。
而且,线圈部彼此之间的连接是通过将配置于定子铁心的外径侧的端子构件与内径侧的线圈部的两个跨接线连接而进行的,而两个跨接线中从线圈部的线圈主体部的最内径部引出的跨接线具有朝靠近定子铁心端面的方向凹陷的凹状弯曲部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4340740号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,该专利文献1的旋转电机的定子中,虽然跨接线具有朝靠近定子铁心端面的方向凹陷的凹状弯曲部,但由于在定子铁心的内径侧朝轴线方向外侧鼓起,因此存在必需在定子铁心的端面上确保该鼓起所需的空间的问题。
另外,线圈部中,定子铁心的外径侧的部位与定子铁心的内径侧的部位相比较高,而且跨接线的凹状的弯曲部形成于定子铁心的外径侧。
因而,为了确保跨接线与线圈部之间的绝缘性,必需在电位较高的定子铁心外径侧确保绝缘距离,从而必然会在朝轴线方向外侧鼓起的跨接线的定子铁心的内径侧具有多余的绝缘距离,存在必需进一步增大在定子铁心的端面上配置跨接线的空间的问题。
本发明是以解决上述问题点为课题,其目的在于获得一种旋转电机的定子、及该定子的制造方法,对于该定子,通过保持与电位差相对应的绝缘距离,从而能够缩小定子铁心的内径侧的端面上的空间,并能够缩小轴线方向的尺寸以进行小型化。
用于解决技术问题的手段
本发明所涉及的旋转电机的定子包括:
中空筒状的定子铁心,该定子铁心中,由前端部朝内径侧突出的多个齿部沿周向形成多个槽部;以及
定子绕组,该定子绕组卷绕安装于该定子铁心,且将导线卷绕于各所述齿部而构成的多个线圈部彼此之间经由配置于定子铁心的端面的外径侧的端子构件进行电连接,
所述线圈部具有线圈主体部、从该线圈主体部的最外径部引出的第一跨接线、以及从所述线圈主体部的最内径部引出的第二跨接线,
所述第一跨接线具有与所述端子构件的一个端子构件端部相连接的第一跨接线端部,
所述第二跨接线具有朝所述定子铁心的径向外侧弯折的第一弯曲部、以及与所述端子构件的另一个端于构件端部相连接的第二跨接线端部,
所述第二跨接线中,定子的轴线方向的距离(z,其中将轴线外侧方向设为+方向)相对于所述定子的径向的距离(r,其中将直径外侧方向设为+方向)的微分值Δz/Δr≥0。
发明效果
根据本发明所涉及的旋转电机的定子,通过在从线圈主体部的最内径部引出的第二跨接线、与线圈主体部之间确保与电位差相对应的绝缘距离,从而具有如下效果:能够缩小定子铁心的内径侧的端面上的空间,并能够缩小轴线方向的尺寸以进行小型化,等等。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的电动机的定子的局部俯视图。
图2是从箭头A的方向观察图1的定子时的局部正视图。
图3是沿图1的III-III线的向视剖视图。
图4是沿图1的IV-IV线的向视剖视图。
图5是示出现有例的第二跨接线与线圈主体部的线圈端部CE之间的电位差、电场强度、和定子的径向位置(R方向位置)的关系的关系图。
图6是示出图3的第二跨接线与线圈主体部的线圈端部CE之间的电位差、电场强度、和定子的径向位置(R方向位置)的关系的关系图。
图7是示出图1的线圈部的制造过程中的侧视图。
图8是图7的正视图。
图9是图1的线圈部插入齿部时的侧视图。
图10是图9的正视图。
图11是示出本发明的实施方式2所涉及的电动机的定子的主要部分侧剖视图。
图12是示出本发明的实施方式2的第二跨接线与线圈主体部的线圈端部CE之间的电位差、电场强度、和定子的径向位置(R方向位置)的关系的图。
图13是示出图12的线圈部的制造过程中的侧视图。
图14是示出本发明的实施方式3所涉及的电动机的定子的主要部分侧剖视图。
具体实施方式
下面,基于附图来对本发明的各实施方式的电动机的定子进行说明,各图中,对相同或者相当的构件、部位标注相同的标号来进行说明。
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的、作为旋转电机的电动机的定子10的局部俯视图,图2从箭头A的方向观察图1的定子10时的局部正视图,图3是沿图1的III-III线的向视剖视图,图4是沿图1的IV-IV线的向视剖视图。
定子10包括层叠多个磁性钢板而形成的中空圆筒形的定子铁心11、以及卷绕安装于该定子铁心11的定子绕组20。
定子铁心11由沿周向分割为多个的定子铁心片材llA构成,包括:轭部12;以及多个齿部13,该多个齿部13中,前端部从轭部12沿周向以等间隔朝内径侧突出而形成槽部14。
定子铁心11是将相邻的定子铁心片材11A彼此之间焊接接合而形成的。
定子绕组20包括:将导线卷绕于各齿部13而构成的各相的线圈部;以及接线板30,该接线板30设置于定子铁心11的单侧端面以及外径侧且将线圈部彼此之间进行电连接。
各相的线圈部包括线圈主体部21、从定子10的外径侧的线圈主体部21引出的第一跨接线22、以及从定子10的内径侧引出的第二跨接线23。
由图3及图4可知,导线的截面呈矩形。
线圈部是所谓的扁立线圈,该扁立线圈是螺旋状地卷绕导线而形成的,使矩形的导线截面的一个短边成为内侧,使一对长边与卷绕轴线(定子铁心11的径向)垂直。
各线圈部配合沿着前端部使前端变细的齿部13的形状,卷绕导线而形成使得直径从外径侧朝内径侧逐渐变小。
另外,各线圈部的线圈主体部21构成为,将1层导线卷绕在齿部13上。
此外,对于将各线圈部向定子铁心11的组装,既可以在各定子铁心片材11A的阶段组装,也可以在将相邻的定子铁心片材11A彼此之间焊接接合以形成为环状之后,将各线圈部从定子铁心门的内径侧组装到各齿部13。
接线板30沿着定子铁心11的单侧端面的整个一周形成为环状,包括:具有U相用、V相用、W相用及中性点用的沟部的绝缘壳体31;以及插入各沟部的、U相用的端子构件32A、V相用的端子构件32B、W相用的端子构件32C及中性点用的端子构件32D。各端子构件32A、32B、32C及32D由导电性的长板材构成。
各端子构件32A、32B、32C及32D具有:插入绝缘壳体31的沟部的端子构件主体部33A、33B、33C及33D;分别形成于两端部的端子构件端部34A、34B、34C及34D;以及将端子构件端部34A、34B、34C及34D与端子构件主体部33A、33B、33C及33D连接的连接部35A、35B、35C及35D。
各个端子构件端部34A、34B、34C及34D与线圈部的第一跨接线22的第一跨接线端部22A及第二跨接线23的第二跨接线端部23A电连接,且由图3及图4可知,配置成比绝缘壳体31更靠内径侧。
另外,各相的线圈部并联且以Y形接线的方式电连接。
从定子铁心11的内径侧引出的第二跨接线23如图3所示,从线圈主体部21的内径侧端部朝定子铁心11的轴线方向外侧突出,经由第一弯曲部24朝定子铁心11的外径侧弯曲,并继续朝定子铁心11的径向斜外侧延伸,进一步经由第二弯曲部25朝定子铁心11的轴线方向外侧弯曲。这里,第一弯曲部24、第二弯曲部25中导线截面的长边侧弯曲。
这里,由于弯曲部24、25中导线截面的长边侧弯曲,因此弯曲时所需的力量较小,生产能力较好。
另外,由于施加于导线的所需应力也较小,因此可靠性较高。
另外,由于弯曲部24、25的内侧与外侧之间的弯曲率之差较小,因此导线的绝缘覆膜的剥离较少,可靠性较高。
另外,由于是端面呈矩形的导线,因此相对于相同匝数的圆线形状的导线,可使导线截面积更大,且由于可使导线之间以及导线与齿部13之间的间隙较小,因此可减少对于相同电流的导线发热量,还可使向定子铁心11散热的散热性较好,因此电动机的冷却效果提高。
第二跨接线23的第二跨接线端部23A以从定子铁心11的端面朝着在轴线方向上远离的方向延伸的状态,与端子构件32A、32B、32C、32D的、朝着与第二跨接线端部23A相同方向延伸的端子构件端部34A、34B、34C、34D面接触并重叠,经由第二接合部51通过焊接进行连接。
这样,从定子铁心11的内径侧引出的第二跨接线23的第二跨接线端部23A与端子构件32A、32B、32C、32D的一个端子构件端部34A、34B、34C、34D面接触,连接变得容易,因此生产能力提高,并且第二跨接线23与端子构件32A、32B、32C、32D可经由第二接合部51通过焊接进行接合。
另外,由于从定子铁心11的内径侧引出的第二跨接线23形成有第一弯曲部24及第二弯曲部25,该第二跨接线23与端子构件32A、32B、32C、32D相连接,因此可减小因振动和热冲击等而在端子构件端部34A、34B、34C、34D与线圈部的第二跨接线23的第二跨接线端部23A之间的第二接合部51产生的应力,电动机的可靠性、耐久性提高。
另外,第二跨接线23构成为,随着越往定子铁心11的外径侧,其与线圈主体部21的线圈端部CE之间的间隙T变得越大。
即,构成为,第二跨接线23的位于定子10的轴线方向上的距离(z)相对于位于定子10的径向上的距离(r)的微分值Δz/Δr>0。
此外,这里,在将定子铁心11的径向设为R轴,将定子铁心11的轴线方向设为Z轴的情况下,将定子铁心11的径向外径侧定义为+R方向,将定子铁心11的轴线方向中从定子铁心11的端面起远离的方向定义为+Z方向。
图5是示出现有例的第二跨接线123与线圈主体部21的线圈端部CE之间的电位差、电场强度、和定子10的径向位置(R方向位置)的关系的图。
图6是示出本实施方式的第二跨接线23与线圈主体部21的线圈端部CE之间的电位差、电场强度、和定子10的径向位置(R方向位置)的关系的图。
这里,电场强度是R方向的位置相同的点上的、将电位差除以第二跨接线123与线圈主体部21之间的Z方向的距离后得到的值。
在图6的第二跨接线23的情况下,在线圈主体部21的区域中,电场强度随着朝径向的外侧而呈比例关系。
现有的第二跨接线123的电位与线圈主体部21的最内径部位的电位大致相同,第二跨接线123与线圈主体部21之间的电位差随着第二跨接线123越往外径侧(+R方向)而变得越大。
该第二跨接线123具有朝着靠近定子铁心11端面的方向凹陷的凹状的弯曲部124,第二跨接线123与线圈主体部21的最外径侧的部位之间的电位差最大,且在弯曲部124与线圈主体部21之间的距离最接近。
因此,为了确保第二跨接线123与线圈主体部21的最外径侧的部位之间的容许绝缘破坏强度,需要确保第二跨接线123的弯曲部124与线圈端部CE之间的距离为预定距离以上。
因而,在第二跨接线123与线圈主体部21的内径侧的部位之间,尽管容许绝缘破坏强度仍有富余,但还是会朝定子10的轴线方向外侧鼓起。
另一方面,本实施方式的定子10中,第二跨接线23构成为,位于定子10的轴线方向上的距离(z)相对于位于定子10的径向上的距离(r)的微分值Δz/Δr>0。
因而,虽然第二跨接线23与线圈主体部21的最外径部位之间的电位差最大,但若预先确保第二跨接线23的第二弯曲部25与线圈主体部21之间的距离以使得满足容许绝缘破坏强度,则由于越往线圈主体部21的内径侧,第二跨接线23与线圈主体部21之间的电场强度变得越小,因此在第二弯曲部25与第一弯曲部24之间也可确保容许绝缘破坏强度。
即,与现有例相比,能够使第二跨接线23靠近线圈主体部21来进行配置,能够防止第二跨接线23与例如配置于定子10的径向外侧(图3的空间S)的磁极位置检测传感器等部件发生干扰。
另外,第二跨接线23在从线圈主体部21的最内径部位起朝着与定子铁心11的端面垂直的方向远离的部位形成有第一弯曲部24,因此能够避免其与隅角部26之间发生干扰,该隅角部26是线圈端部CE与线圈主体部21的内径面交叉的部位。
另外,从线圈部的最外径部位朝定子铁心11的轴线方向外侧呈直线状引出的第一跨接线22中,前端部的第一跨接线端部22A与朝相同方向延伸的另一个端子构件端部34A、34B、34C、34D重叠,经由第一接合部50通过焊接进行连接。
另外,由图1可知,第一跨接线22的第一跨接线端部22A与一个端子构件端部34A、34B、34C、34D之间的第一接合部50、以及第二跨接线23的第二跨接线端部23A与另一个端子构件端部34A、34B、34C、34D之间的第二接合部51配置在大致相同的圆周上。
这样,将接合部50、51配置在大致相同的圆周上,从而能够通过以定子10的轴线为中心使定子10进行旋转,将第一跨接线22、第二跨接线23与端子构件端部34A、34B、34C、34D进行接合,生产能力提高。
此外,在将电动机设定为大输出功率和高速旋转的规格的情况下,通常需要减少导线的匝数,并通入数百安培的大电流,因此在串联连接插入各齿部的各线圈部的情况下,需要用导线截面积较大的粗线来构成定子绕组,因而绕组的加工变得困难。
与此不同的是,本实施方式中,由于各相的线圈部并联电连接,因此能够减小导线的截面积,线圈部的加工性较佳。
另外,在用粗线卷绕多层导线的情况下,各层间的间隙变大,线圈部的散热性较差。
与此不同的是,本实施方式中,由于将一层导线呈螺旋状卷绕于齿部13,因此层间没有间隙,从线圈部向周围的散热性提高,电动机的冷却效果提高。
另外,由于插入各齿部13的线圈部并联连接,而且将一层导线卷绕于各齿部13,因此在线圈部的内径侧与外径侧之间电位差变大。
因此,通过构成为位于定子10的轴线方向上的距离(z)相对于位于定子10的径向上的距离(r)的微分值Δz/Δr>0,从而可在保持与电位差相对应的绝缘距离的同时确保线圈端部CE的内径侧以及轴线方向外侧的空间,并且这一效果较佳,是优选的。
由以上可知,具有本实施方式的定子10的电动机能够应对大输出功率和高速旋转的规格。
下面,对上述结构的线圈部的制造方法进行说明。
图7是线圈部的制造过程中的侧视图,图8是图7的线圈部的正视图,图9是线圈部插入齿部13时的线圈部的侧视图,图10是图9的线圈部的正视图。
首先,弯折截面呈矩形的导线的端部以形成具有第一弯曲部24及第二弯曲部25的第二跨接线23。
之后,以一个短边为内侧螺旋状地卷绕导线,形成线圈主体部21。
最后,通过以导线的一个短边为内侧朝图10的箭头B方向塑性变形,从而形成插入齿部13的线圈部,其中,第二跨接线23与线圈主体部21在轴线方向上重叠并延伸,且第一跨接线22的第一跨接线端部22A与第二跨接线23的第二跨接线端部23A朝相同方向延伸。
此外,第二弯曲部25也可在形成线圈主体部21之后形成。
本实施方式中,在线圈部插入定子铁心11的齿部13之前,弯折成使得从径向观察线圈部时线圈主体部21与第二跨接线23重叠。
因而,在线圈主体部21插入定子铁心11的齿部13之后,不需要将从定子铁心11的内径侧引出的第二跨接线23朝外径侧弯折的工序,不需要设置用于将第二跨接线23朝外径侧弯曲的工具的空间,且生产能力提高。
另外,将与端子构件端部34A、34B、34C、34D相连接的第二跨接线23的端部23A配置在预定的位置变得容易。
另外,在将第二跨接线23的端部23A与端子构件端部34A、34B、34C、34D通过焊接进行接合时,因第二跨接线23的回弹所产生的应力不会施加于端子构件端部34A、34B、34C、34D,在第二接合部51中可确保预定的强度,电动机的可靠性、耐久性提高。
另外,在线圈部插入定子铁心11的齿部13之前,在第二跨接线23中预先形成第一弯曲部24及第二弯曲部25,第二跨接线23在形成第一弯曲部24及第二弯曲部25时不会与第一跨接线22发生干扰,线圈部的制造变得容易。
实施方式2
图11是示出本发明的实施方式2的定子10的主要部分侧剖视图,图12是图11的第二跨接线23与线圈主体部21的线圈端部CE之间的电位差、电场强度、和定子10的径向位置(R方向位置)的关系的图。
本实施方式中,在第二跨接线23中,在第一弯曲部24和第二弯曲部25之间形成有第三弯曲部27。
第一弯曲部24弯折成,使得在第一弯曲部24与第三弯曲部27之间的第二跨接线23的部位,以定子铁心11的端面为基准大致处于相同高度。
第三弯曲部27构成为,使得在第三弯曲部27与第二弯曲部25之间的第二跨接线23的部位,其与线圈主体部21的线圈端部CE之间的间隙T变大。
其他结构与实施方式1的定子10相同。
本实施方式中,第二跨接线23构成为,使得在第一弯曲部23与第三弯曲部27之间的部位,位于定子10的轴线方向上的距离(z)相对于位于定子10的径向上的距离(r)的微分值Δz/Δr=0,且构成为,使得在第三弯曲部27与第二弯曲部25之间的部位,微分值Δz/Δr>0。
在Δz/Δr=0的情况下,随着越往定子10的外径侧,线圈主体部21与第二跨接线23之间的电位差变得越大,因此若不预先将第二跨接线23与线圈主体部21的线圈端部CE之间的间隙T取得足够大,则如图12的双点划线所示,在线圈主体部21的外径侧,电场强度会超过容许绝缘破坏强度。
第一弯曲部24与第三弯曲部27之间的第二跨接线23的部位和线圈主体部21之间的电场强度随着线圈主体部21与第二跨接线23之间的电位差增加而增加。
另一方面,由于第三弯曲部27与第二弯曲部25之间的第二跨接线23的部位构成为,使得第二跨接线23与线圈主体部21的线圈端部CE之间的间隙T变大,因此第三弯曲部27与第二弯曲部25之间的第二跨接线23的部位和线圈主体部21之间的电场强度同第一弯曲部24与第三弯曲部27之间相比,电场强度增加的斜率变小。
本实施方式中,确保第二跨接线23与线圈主体部21的线圈端部CE之间的距离,使得第二跨接线23与线圈主体部21的外径侧之间的电场强度满足容许绝缘破坏强度,第二跨接线23中,第三弯曲部27配置在以定子铁心11的端面为基准比第二弯曲部25更低的位置。
另外,第一弯曲部24与第三弯曲部27之间的第二跨接线23的部位构成为,以定子铁心11的端面为基准大致处于相同高度,第二跨接线23的内径侧以及径向的外侧空间与实施方式1的定子10相比增大。
图13是示出线圈部的制造过程中的侧视图。
本实施方式中,第一弯曲部24弯折成,使得第一弯曲部24与第三弯曲部27之间的第二跨接线23的部位以定子铁心11的端面为基准大致处于相同高度。即,第一弯曲部24弯折大约90°。
在将第一弯曲部24弯折大约90°的情况下,将第二跨接线23朝线圈主体部21的方向弯折的第一弯曲部24以如下方式来制造:将弯曲加工时(弯曲加工用的工具60与第二跨接线23抵接的期间)弯曲角度α弯曲至90°以下的锐角,在弯曲加工结束时(弯曲加工用的工具60离开线圈后)通过第一弯曲部24的回弹,将弯曲角度形成为大约90°。
在将第一弯曲部24的弯曲角度构成为90°的情况下,由于存在第二跨接线23的回弹(特别是弯曲截面积较大的第二跨接线23的情况),因此需要在弯曲加工用的工具60与第二跨接线23抵接的期间使第二跨接线12的弯曲角度α成为90°以下的锐角来弯折第二跨接线23。
在将线圈部插入定子铁心11的齿部13之后使第一弯曲部24的弯曲角度成为90°的情况下,由于需要取得将第二跨接线23从线圈端部CE弯曲至90°以下的锐角所需的距离,因此需要预先确保用于配置第二跨接线23的线圈端部CE的内径侧轴线方向外侧的空间。
然而,本实施方式中,由于在线圈部的制造过程中将第二跨接线23朝线圈主体部21的方向弯曲,因此即使将弯曲加工时(弯曲加工时的工具60与第二跨接线23抵接的期间)的弯曲角度设为90°以下的锐角,第二跨接线23的第一弯曲部24也不会与线圈端部CE发生干扰,因而第二跨接线23无需与线圈端部CE之间取得一定距离。
因而,无需预先确保线圈端部CE的内径侧以及轴线方向外侧的空间,能够降低以定子铁心11的端面为基准的位于定子铁心11的内径侧以及线圈端部CE的轴线方向外侧的第二跨接线23的高度。
实施方式3
图14是示出本发明的实施方式3的定子10的主要部分剖视图。
本实施方式中,从定子线圈11的外径侧引出的第一跨接线22从线圈主体部21的外径侧端部朝定子铁心11的轴线方向外侧突出,经由第一弯曲部28朝定子铁心11的外径侧弯曲,之后朝定子铁心11的径向外侧延伸,再经由第二弯曲部29朝定子铁心11的轴线方向外侧弯曲。
其他结构与实施方式1的定子10相同。
本实施方式中,第一跨接线22也形成有第一弯曲部28、第二弯曲部29,通过使第一跨接线22成为曲柄状,从而能够减小因振动和热冲击而在第一跨接线22的第一跨接线端部22A与端子构件端部34A、34B、34C及34D之间的第一接合部50产生的应力,电动机的可靠性、耐久性进一步提高。
此外,上述各实施方式中,作为旋转电机对电动机进行了说明,但本发明也可适用于作为旋转电机的发电机。
另外,构成定子绕组20的各相的线圈部通过导线的集中卷绕构成,但也可为分布卷绕。
另外,各相的线圈部以Y形接线的方式相互电连接,但也可为将各相的线圈部以Δ形接线的方式相互电连接的定子绕组。
而且,导线的截面形状并不限于矩形。
标号说明
10定子,11定子铁心,11A定子铁心片材,12轭部,13齿部,14槽部,20定子绕组,21线圈主体部,22第一跨接线,22A第一跨接线端部,23第二跨接线,23A第二跨接线端部,24第一弯曲部,25第二弯曲部,26隅角部,27第三弯曲部,28第一弯曲部,29第二弯曲部,30接线板,31绝缘壳体,32A、32B、32C、32D端子构件,33A、33B、33C、33D端子构件主体部,34A、34B、34C、34D端子构件端部,35A、35B、35C、35D连接部,50第一接合部,51第二接合部,60工具。

Claims (10)

1.一种旋转电机的定子,包括:
中空筒状的定子铁心,该定子铁心中,由前端部朝内径侧突出的多个齿部沿周向形成多个槽部;以及
定子绕组,该定子绕组卷绕安装于该定子铁心,将导线卷绕于各所述齿部而构成的多个线圈部彼此之间经由配置于定子铁心的端面的外径侧的端子构件进行电连接,
该旋转电机的定子的特征在于,
所述线圈部具有线圈主体部、从该线圈主体部的最外径部引出的第一跨接线、以及从所述线圈主体部的最内径部引出的第二跨接线,
所述第一跨接线具有与所述端子构件的一个端子构件端部相连接的第一跨接线端部,
所述第二跨接线具有朝所述定子铁心的径向外侧弯折的第一弯曲部、以及与所述端子构件的另一个端子构件端部相连接的第二跨接线端部,
所述第二跨接线中,定子的轴线方向的距离z(其中,将轴线外侧方向设为+方向)相对于所述定子的径向的距离r(其中,将直径外侧方向设为+方向)的微分值Δz/Δr≥0。
2.如权利要求1所述的旋转电机的定子,其特征在于,
同相的所述线圈部彼此之间经由所述端子构件并联连接,且所述线圈部是将一层所述导线螺旋状地卷绕于所述齿部而构成的。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述导线的截面形状为矩形,且所述导线卷绕成使导线截面的一个短边成为内侧,使一对长边与卷绕轴线垂直。
4.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述第二跨接线的所述第一弯曲部形成在从所述线圈主体部的最外周面沿径向远离的部位,且形成在以所述定子铁心的端面为基准、比所述第二跨接线的所述第二跨接线端部与所述端子构件的所述端子构件端部接合的第二接合部低的部位。
5.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一跨接线沿所述定子铁心的轴线方向外侧延伸,并且其形状为:由形成于中间部的第一弯曲部及第二弯曲部而形成曲柄状。
6.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一跨接线端部及所述第二跨接线端部、以及所述端子构件的两个所述端子构件端部都沿所述定子铁心的轴线方向延伸。
7.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一跨接线的所述第一跨接线端部与所述端子构件的所述端子构件端部接合的第一接合部、以及所述第二跨接线的所述第二跨接线端部与所述端子构件的所述端子构件端部接合的第二接合部配置在圆周上。
8.一种旋转电机的定子的制造方法,是权利要求1所述的旋转电机的定子的制造方法,其特征在于,具有:
弯折所述导线以形成所述第二跨接线的所述第一弯曲部的弯折工序;
之后卷绕所述导线以形成所述线圈主体部的工序;以及
继续将所述线圈主体部插入所述齿部的工序。
9.一种旋转电机的定子的制造方法,是权利要求3所述的旋转电机的定子的制造方法,其特征在于,具有:
弯折所述导线以形成所述第二跨接线的所述第一弯曲部的弯折工序;
之后卷绕所述导线以形成所述线圈主体部的工序;以及
继续将所述线圈主体部插入所述齿部的工序。
10.如权利要求8或9所述的旋转电机的定子的制造方法,其特征在于,
所述第一弯曲部在所述弯折工序中被弯折成90°以下的锐角角度,在弯折工序后通过回弹使弯曲角度形成为大约90°。
CN201310108370.2A 2012-09-11 2013-03-28 旋转电机的定子及该定子的制造方法 Expired - Fee Related CN103683617B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012199645A JP5554383B2 (ja) 2012-09-11 2012-09-11 回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法
JP2012-199645 2012-09-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103683617A true CN103683617A (zh) 2014-03-26
CN103683617B CN103683617B (zh) 2017-05-10

Family

ID=50232562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310108370.2A Expired - Fee Related CN103683617B (zh) 2012-09-11 2013-03-28 旋转电机的定子及该定子的制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9577498B2 (zh)
JP (1) JP5554383B2 (zh)
CN (1) CN103683617B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105006899A (zh) * 2014-04-16 2015-10-28 日本电产株式会社 马达
CN106059160A (zh) * 2015-04-16 2016-10-26 三菱电机株式会社 旋转电机
CN106415755A (zh) * 2014-05-30 2017-02-15 株式会社村田制作所 绕线型线圈部件的制造方法
CN107431400A (zh) * 2015-03-31 2017-12-01 三菱电机株式会社 旋转电机
CN112018964A (zh) * 2016-03-09 2020-12-01 株式会社电装 电动机及电动机的制造方法
CN113228471A (zh) * 2019-02-19 2021-08-06 株式会社阿斯特 线圈接合体和线圈接合体的制造方法
CN113841319A (zh) * 2019-05-08 2021-12-24 株式会社阿斯特 线圈、定子构件、定子及马达
CN115498799A (zh) * 2022-11-18 2022-12-20 苏州英磁新能源科技有限公司 拼块式定子结构

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9882444B2 (en) * 2013-04-19 2018-01-30 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electrical machine having a structure for support of a bus bar and terminal block
JP5907128B2 (ja) * 2013-08-21 2016-04-20 株式会社デンソー 回転電機の固定子
JP5677602B1 (ja) * 2014-03-28 2015-02-25 三菱電機株式会社 回転電機
CN106104977B (zh) * 2014-03-31 2019-05-14 本田技研工业株式会社 旋转电机的定子
JP6480797B2 (ja) * 2014-07-08 2019-03-13 Kyb株式会社 ステータユニット、ステータユニットを備える回転電機及びステータユニットの製造方法
JP6448664B2 (ja) * 2014-12-26 2019-01-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機の固定子巻線、これを備えた回転電機の固定子、およびこれを備えた回転電機
JP6720590B2 (ja) * 2016-03-09 2020-07-08 株式会社デンソー モータ及びモータの製造方法
CN109196756B (zh) * 2016-06-08 2020-08-18 三菱电机株式会社 旋转电机
CN110168869A (zh) * 2017-01-18 2019-08-23 松下知识产权经营株式会社 线圈和汇流条之间的连接构造以及具有该连接构造的马达
EP3518387B1 (en) 2018-01-12 2020-10-14 Carrier Corporation Electromagnetic machine
JP7376902B2 (ja) * 2019-02-19 2023-11-09 株式会社アスター コイル接合体およびコイル接合体の製造方法
JP7170844B2 (ja) * 2019-03-22 2022-11-14 株式会社アイシン ステータ
EP4084299A4 (en) * 2019-12-27 2023-06-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. COIL, STATOR COMPRISING THE SAME, AND MOTOR
CN114552812B (zh) * 2022-03-29 2024-03-12 浙江极氪智能科技有限公司 一种电机定子及其应用的电机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714576A (en) * 1985-12-16 1987-12-22 General Motors Corporation Method of manufacturing a polyphenylene sulfide potted pole and coil assembly
US20090200888A1 (en) * 2008-02-13 2009-08-13 Hitachi, Ltd. Rotating Electric Apparatus and Method for Connecting Stator Coils Thereof
CN101743680A (zh) * 2007-07-19 2010-06-16 丰田自动车株式会社 用于电动机定子的连接线、具有该连接线的定子以及该连接线的弯曲方法
CN101828322A (zh) * 2007-10-19 2010-09-08 丰田自动车株式会社 定子以及旋转电机
CN101836346A (zh) * 2007-09-27 2010-09-15 丰田自动车株式会社 定子结构

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE468651T1 (de) * 2003-08-02 2010-06-15 Ebm Papst St Georgen Gmbh & Co Elektromotor
JP4730367B2 (ja) * 2007-08-21 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 分割固定子製造方法
JP2009106008A (ja) * 2007-10-19 2009-05-14 Toyota Motor Corp 回転電機の固定子
JP5334441B2 (ja) * 2008-03-28 2013-11-06 三洋電機株式会社 電動機
EP2309621B1 (en) * 2008-07-24 2017-08-23 Mitsubishi Electric Corporation Method for producing iron core and device for producing iron core
JP5321892B2 (ja) * 2009-03-30 2013-10-23 多摩川精機株式会社 レゾルバ及びレゾルバの製造方法
JP5740931B2 (ja) * 2010-03-03 2015-07-01 日本電産株式会社 分割ステータ、及びモータ
JP5306411B2 (ja) * 2011-05-23 2013-10-02 三菱電機株式会社 回転電機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714576A (en) * 1985-12-16 1987-12-22 General Motors Corporation Method of manufacturing a polyphenylene sulfide potted pole and coil assembly
CN101743680A (zh) * 2007-07-19 2010-06-16 丰田自动车株式会社 用于电动机定子的连接线、具有该连接线的定子以及该连接线的弯曲方法
CN101836346A (zh) * 2007-09-27 2010-09-15 丰田自动车株式会社 定子结构
CN101828322A (zh) * 2007-10-19 2010-09-08 丰田自动车株式会社 定子以及旋转电机
US20090200888A1 (en) * 2008-02-13 2009-08-13 Hitachi, Ltd. Rotating Electric Apparatus and Method for Connecting Stator Coils Thereof

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105006899A (zh) * 2014-04-16 2015-10-28 日本电产株式会社 马达
CN106415755B (zh) * 2014-05-30 2017-12-15 株式会社村田制作所 绕线型线圈部件的制造方法
CN106415755A (zh) * 2014-05-30 2017-02-15 株式会社村田制作所 绕线型线圈部件的制造方法
CN107431400B (zh) * 2015-03-31 2019-06-14 三菱电机株式会社 旋转电机
CN107431400A (zh) * 2015-03-31 2017-12-01 三菱电机株式会社 旋转电机
CN106059160B (zh) * 2015-04-16 2018-10-23 三菱电机株式会社 旋转电机
CN106059160A (zh) * 2015-04-16 2016-10-26 三菱电机株式会社 旋转电机
CN112018964A (zh) * 2016-03-09 2020-12-01 株式会社电装 电动机及电动机的制造方法
US11715986B2 (en) 2016-03-09 2023-08-01 Denso Corporation Motor including winding including inner bent portion and outer bent portion and method of manufacturing motor
CN113228471A (zh) * 2019-02-19 2021-08-06 株式会社阿斯特 线圈接合体和线圈接合体的制造方法
US11984780B2 (en) 2019-02-19 2024-05-14 Aster Co., Ltd. Coil unit and method of manufacturing coil unit
CN113841319A (zh) * 2019-05-08 2021-12-24 株式会社阿斯特 线圈、定子构件、定子及马达
US12068653B2 (en) 2019-05-08 2024-08-20 Aster Co., Ltd. Coil, stator member, stator, and motor
CN115498799A (zh) * 2022-11-18 2022-12-20 苏州英磁新能源科技有限公司 拼块式定子结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20140070646A1 (en) 2014-03-13
US9577498B2 (en) 2017-02-21
JP5554383B2 (ja) 2014-07-23
US9729030B2 (en) 2017-08-08
CN103683617B (zh) 2017-05-10
US20150128406A1 (en) 2015-05-14
JP2014057403A (ja) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103683617A (zh) 旋转电机的定子及该定子的制造方法
US10658897B2 (en) Stator for rotary electric machine
KR101044175B1 (ko) 모터 고정자를 제조하는 방법 및 모터 고정자
US8779643B2 (en) Stator for electric rotating machine and method of manufacturing same
US8384258B2 (en) Stator for electric rotating machine
US8082653B2 (en) Method of producing coil made up of rectangular wave-shaped windings
CN104426271B (zh) 用于旋转电机的定子
US8390159B2 (en) Stator for electric rotating machine
US8884487B2 (en) Stator for electric rotating machine
JP5631345B2 (ja) コイルの製造方法
KR20100102665A (ko) 스테이터 및 그 제조방법
JP2006211810A (ja) セグメント連接型回転電機
US8575814B2 (en) Conductor insulation arrangement for electric machine winding
JP2017131046A (ja) コイル及びこれを用いた回転電機の固定子
JP2013198398A (ja) 中空円筒型空芯巻線
US20120238142A1 (en) Electric Machine with Fully Enclosed In-Slot Conductors
CN104160594A (zh) 车用旋转电机的定子及其制造方法
CN107733116B (zh) 定子以及具备该定子的旋转电机
KR102023012B1 (ko) 스테이터 및 이를 포함하는 전기 회전 장치
JP6611985B2 (ja) 回転電機
JP2009044780A (ja) 回転電機の渡り導体接合型ステータコイル
US8122588B2 (en) Method of manufacturing coil assembly of stator of electric rotating machine
JP2015126636A (ja) 回転電機のステータおよびコイルの製造方法
JP7246224B2 (ja) 回転電機
JPWO2019082827A1 (ja) 固定子、固定子アッセンブリおよび固定子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170510

Termination date: 20210328