CN105322682B - 用于旋转电机的定子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于旋转电机的定子，其包括定子芯(12)、多个相绕组(20)、中性线(50)和固定部件(70，71；90，91)。每个相绕组(20)的一个引线端(32，34，36)被供给以相电流。每个相绕组(20)的另一个引线端(42，44，46)为中性点连接部，且另一个引线端(42，44，46)从定子芯(12)的轴向端部被引出。中性线(50)将不同相的相绕组(20)的中性点连接部(42，44，46)连接在一起。中性线(50)与相绕组(20)分开。固定部件(70，71；90，91)经由中间部件(72；92)将中性线(50)固定在轭部(13)上，该中间部件(72；92)由树脂制成。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于旋转电机的定子，更具体地涉及这样一种用于旋转电机的定子：在该定子中各相绕组的一端在中性点连接(即，一个相绕组的一端在中性点与另一个相绕组的一端连接)。
背景技术
在三相旋转电机的定子中，各相绕组是通过预定的卷绕方法卷绕的。Δ连接和Y连接是已知的将各相绕组连接在一起的方法。对于Y连接，各相绕组的一端在中性点连接(即，一个相绕组的一端在中性点与另一个相绕组的一端连接)。
在相关技术中，各相绕组的一端被引出，并且各相绕组的引出端部例如为了形成中性点而被扭绞在一起。例如，日本专利申请公报No.2006-121884(JP 2006-121884 A)描述了这样一种结构，其中设置了由穿过电机定子中的槽卷绕的定子线圈形成的卷绕部，并且被供给以各相的相电流的线从该卷绕部的上部突出，且中性线从卷绕部的下部突出。这里，三条中性线中的每一条的在卷绕部下部的部分被剥离掉绝缘层，并且这些剥离部分被重叠并焊接在一起。
此外，日本专利申请公报No.2004-104996(JP 2004-104996 A)描述了引出三个不同相线圈的端部作为中性点引线部、沿线圈端头群的上部敷设引出的引线部、并且通过绝缘布管+粘接剂、布片+粘接剂或部分粘接剂等来将引线部固定在线圈端头群上。
一种形成各相线圈的方法是使用已预先呈U形等形成的多个导体部段。对于该方法，将导体部段弯曲成预定形状并且通过焊接将导体部段的端部顺次连接在一起。这种情况下，可使用具有矩形截面的扁线作为导体部段。这样，当采用通过焊接来将多个由扁线形成的导体部段的端部连接在一起的方法时，与通过将扁线的端部扭绞在一起来形成中性点的情况相比，利用与各相绕组分开(相分立，分别独立)的中性线进行组装更容易。亦即，经由中性线将扁线的引出端部焊接和连接在一起。
例如，日本专利申请公报No.2012-29355(JP 2012-29355 A)描述了在旋转电机的定子的线圈端头中通过粘接剂将与相绕组分开的两条中性线和三条相间线固定在一起。
此外，日本专利申请公报No.2013-121183(JP 2013-121183 A)提出了这样一种结构，其中当设置在通过焊接附接在旋转电机的定子上的中性线上的温度检测元件发生故障时能够容易地更换该中性线。更具体地，使构成定子线圈的导体部段的端部焊接区的要焊接在中性线上的中性线焊接区的末端长度为同相焊接区的两倍长。
当在用于旋转电机的定子中使用与各相绕组分开的中性线在中性点连接各相绕组的一端(即，将一个相绕组的一端在中性点与另一个相绕组的一端连接)时，中性线以在已从各相绕组被引出的一端(下文称为“引出端”)之间浮动的状态被连接和配置。当使用导体部段时，各相绕组的自由端为导体部段的自由端，因此中性线以在两个自由端之间浮动的状态被连接和配置。这样以浮动状态连接的中性线部分的振动的共振频率是比定子芯的振动的固有频率和卷绕在定子芯周围的各相绕组的组件的振动的固有频率低的频率，并且趋于随外部振动一起共振。例如，在例如当旋转电机搭载在混合动力车辆中时的情况下，中性线可能以发动机的频率共振。如果中性线共振，则中性线与各相绕组之间的连接点可能分离，并且旋转电机的工作可能变得不稳定。
发明内容
因此，本发明提供了一种用于旋转电机的定子，该定子在相绕组的引线端通过与相绕组分开的中性线连接的结构中能够防止中性线和相绕组共振，由此确保中性线固定在相绕组上的可靠性。
与本发明有关的定子用于旋转电机。所述定子包括定子芯、多个相绕组、中性线和固定部件。所述定子芯在所述定子芯的外周侧包括轭部。所述定子芯在所述定子芯的内周侧具有多个槽。所述槽沿周向配置。所述多个相绕组通过预定的卷绕方法在所述多个槽之间交叉卷绕多次。每个相绕组的一个引线端被供给以相电流。每个相绕组的另一个引线端为中性点连接部。所述另一个引线端从所述定子芯的轴向端部被引出。所述中性线将不同相的所述相绕组的所述中性点连接部连接在一起。所述中性线与所述相绕组分开。所述固定部件经由中间部件将所述中性线固定在所述轭部上。所述中间部件由树脂制成。
在根据本发明的用于旋转电机的定子中，与各相绕组分开的中性线固定在定子芯的轭部上。定子芯自身的固有频率是比中性线的处于浮动状态的部分的共振频率高得多的频率。中性线固定在该定子芯上，因此各相绕组的引线端和中性线之间的连接结构的共振频率能够更高。结果，能够避免该连接结构随发动机等一起共振，因此能实现固定中性线的稳定的可靠性。
所述固定部件可在所述定子芯的所述轴向端部和所述中性点连接部之间包括调节部。所述调节部可构造成吸收所述中性线的连接端部的轴向位置的变动。
此外，在根据本发明的用于旋转电机的定子中，固定部件具有调节部，因此能够吸收中性线的连接端部的轴向位置的变动。结果，多个连接端部的轴向位置能够是恒定不变的，因此焊接作业效率提高。
所述中间部件可与所述中性线成一体。所述固定部件还可包括保持部。所述保持部以使得所述中间部件能够沿轴向滑动的方式保持所述中间部件。所述保持部通过粘接剂固定在所述轭部的轴向端部和所述中间部件两者上。
此外，在根据本发明的用于旋转电机的定子中，固定部件包括中间部件和保持部。固定部件具有双体结构，因此中性线能够在吸收任何尺寸变动的状态下固定在轭部的轴向端部上。
所述固定部件可在所述中间部件和所述保持部之间限定沿所述轴向的间隙。利用该结构，能够吸收中性线的连接端部的轴向位置的变动。
所述中间部件可与所述中性线成一体。所述固定部件还可包括固定板。所述固定板在所述固定板和所述中性线之间限定一间隙。所述固定板与所述中间部件成一体，且所述固定板固定在所述轭部的侧面上。
此外，在根据本发明的用于旋转电机的定子中，固定部件包括中间部件和固定板。例如，中性线能够通过在固定板的长度尺寸上留下余地而在吸收尺寸变动的状态下固定在轭部的侧面上。
所述固定部件可在所述中间部件和将所述固定板与所述轭部的所述侧面连接的连接部之间限定沿轴向的间隙。利用该结构，能够吸收中性线的连接端部的轴向位置的变动。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是根据本发明的一个示例性实施例的用于旋转电机的定子中的中性线的配置的视图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的用于旋转电机的定子中的中性线和各相绕组之间的关系的视图；
图3是示出在根据本发明的示例性实施例的用于旋转电机的定子中通过中性线连接的从各相绕组引出的中性点连接部的视图；
图4是各相绕组的中性点连接部和中性线的已剥离了绝缘涂层的部分之间的连接关系的从图3截取的详图；
图5是在根据本发明的示例性实施例的用于旋转电机的定子中中性线通过两个固定部件固定在轭部的轴向端部上的示例的视图；
图6是图5中的固定部件之一的详图，其中(a)示出剖视图且(b)示出俯视图；
图7是在根据本发明的示例性实施例的用于旋转电机的定子中中性线通过两个固定部件固定在轭部的侧面上的示例的视图；以及
图8是图7中的固定部件之一的详图。
具体实施方式
下文将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。在以下说明中，各相绕组的卷绕方法为分布式卷绕法，各相绕组由多个导体部段构成，并且导体部段利用具有绝缘涂层的扁线制成。但是，这仅仅是出于例述目的的示例。也可使用其它结构，只要它是各相绕组卷绕在定子芯周围并且各相绕组的一端被引出以便与中性线连接的结构即可。例如，该结构也可以是这样的，即具有圆形截面或椭圆形截面的绕组卷绕在定子芯周围。
下述尺寸、形状和材质等仅出于例述目的，并且可根据用于旋转电机的定子的规格而适当改变。在以下说明中，全部附图中的同样的要素将用同样的附图标记表示，并且将省略对这些要素的重复说明。
图1是用于旋转电机的定子10的视图。该用于旋转电机的定子10在下文中将被简称为“定子10”。使用该定子10的旋转电机为三相旋转电机，该三相旋转电机是在车辆被驱动时用作电动机而在车辆制动时用作发电机的电动发电机。该旋转电机包括图1所示的定子10和配置在定子10的内周侧并以预定间隙与定子10分隔的转子。图1中示出定子10的周向θ、径向R和轴向Z。在周向θ上，图1中的顺时针方向为+θ方向，而图1中的逆时针方向为-θ方向。在径向R上，朝向外周侧的方向为+R方向，而朝向内周侧的方向为-R方向。在轴向Z上，朝向图1的顶部的方向为+Z方向，而朝向图1的底部的方向为-Z方向。
定子10包括定子芯12、卷绕在定子芯12周围的相绕组20、和中性线50。
定子芯12是具有在外周侧的轭部13和在内周侧的沿周向配置的多个绕组插入槽14的环形磁性部。由包括槽14的呈预定形状成形并且层叠在一起的多个环形磁性薄板11形成的层叠体被用于定子芯12。可使用电磁钢板作为磁性薄板11。代替磁性薄板11的层叠体，也可将磁粉一体地成形为预定形状。
相绕组20是通过预定的分布式卷绕法卷绕在定子芯12周围的三相绕组。各相绕组——即，U相绕组22和23、V相绕组24和25以及W相绕组26和27——卷绕在三相旋转电机的定子10周围。分布式绕组的各相绕组20在沿周向设置在定子芯12的内周侧的多个槽14之中以预定数量的槽(即，预定槽间隔)分隔开的两个槽之间交叉卷绕。在图1中，U相绕组22和23交叉卷绕在其间的槽将以“U”表示，V相绕组24和25交叉卷绕在其间的槽将以“V”表示，且W相绕组26和27交叉卷绕在其间的槽将以“W”表示。
在图1所示的示例中，关于多个槽14，用于各不同相的槽14配置成使得相同的相由作为所述预定槽间隔的6个槽分隔开。由于这6个槽间隔，当存在三相时，槽14在定子芯12的周向上的配置按沿顺时针方向的次序为用于U相绕组23的槽、用于U相绕组22的槽、用于W相绕组27的槽、用于W相绕组26的槽、用于V相绕组25的槽和用于V相绕组24的槽，并且该配置是重复的。将参照稍后将描述的图5说明图1中围绕相绕组20的圆圈。
对于相绕组20，多个导体部段在由6个槽间隔分隔开的两个槽14之间交叉并从位于定子芯12的另一侧的轴向端部17插入穿过这两个槽14，并且从位于定子芯12的一侧的轴向端部16突出的导体的末端部根据预定的线圈卷绕法顺次结合，并沿周向卷绕。然后对预定数量的绕组重复该动作。
在由所述预定槽间隔分隔开的两个槽之间交叉并插入穿过这两个槽的各导体部段是成形为呈大致U形或大致V形的单个涂有绝缘层的导体。大致U形是具有直线延伸的两个腿部和在通过预定的腿部间隔将两个腿部分开的状态下将它们连接在一起的弯曲部的形状。导体部段的预定腿部间隔被设定为作为所述预定槽间隔的6个槽间隔。
使用具有矩形截面的扁线作为用于导体部段的涂有绝缘层的导体。使用扁线使得能够提高槽14内的线圈占空系数。涂有绝缘层的导体是线的外周被涂覆以绝缘涂层的导体。可使用铜线、铜-锡合金线、涂银的铜-锡合金线等作为该线。使用聚酰胺-酰亚胺搪瓷涂层作为绝缘涂层。但是，作为替代，可使用聚酯-酰亚胺、聚酰亚胺、聚酯或甲缩醛等的涂层。
导体部段的弯曲部到达位于定子芯12的另一侧的轴向端部17，并且两个腿部从位于定子芯12的另一侧的轴向端部17朝向位于一侧的轴向端部16插入由6个槽间隔分隔开的两个槽14中。在位于一侧的轴向端部16侧突出的两个腿部在位于一侧的轴向端部16侧弯曲成预定形状，并且焊接在同相的邻接的另一个导体部段的腿部上。针对同相重复该动作，并且执行卷绕，直至在定子芯12的周向上存在预定数量的绕组。
多个导体部段的腿部被顺次连接的部位从位于定子芯12的一侧的轴向端部16突出而形成线圈端头28。多个导体部段的弯曲部突出以在位于另一侧的轴向端部17上形成线圈端头29。
在图1中，对于U相，围绕定子芯12卷绕5次的绕组以U相绕组22表示。当被卷绕5次时，绕组填充一个槽的从外周侧到内周侧的全部长度，因此绕组移过一个槽并且被卷绕另一个5次。在图1中，从U相绕组22继续并且移过一个槽并被卷绕第二个5次的绕组以U相绕组23表示。U相绕组22和23不是分开的U相绕组，而是对应于U相绕组被卷绕的共10次中的第一个5次，和U相绕组在移过一个槽后并继续被卷绕的第二个5次。V相绕组24和25以及W相绕组26和27在这方面也相似。针对绕组的被卷绕次数的5和10为示例。绕组卷绕的次数也可以是其它数量。
在上述示例中，已被卷绕10次的各相绕组的一端是用于与未示出的旋转电机驱动线路(如逆变器)的各相动力线连接的线路侧连接部，而另一端是用于形成中性点的中性点连接部。在以下描述中，该中性点连接部设置在U相绕组22、V相绕组24和W相绕组26的端部上，并且线路侧连接部设置在U相绕组23、V相绕组25和W相绕组27的端部上。在线路侧连接部和中性点连接部上执行绝缘涂层剥离处理以准备焊接连接。线路侧连接部、中性点连接部和与中性点连接部连接的中性线50设置在从位于定子芯12的一侧的轴向端部16突出的线圈端头28侧。Z方向上的+Z方向侧是定子芯12的带有线圈端头28的一侧，且是中性线50被连接的一侧。
图2是定子10的中性线50与U相绕组22的中性点连接部42、U相绕组23的线路侧连接部32、V相绕组24的中性点连接部44、V相绕组25的线路侧连接部34、W相绕组26的中性点连接部46和W相绕组27的线路侧连接部36之间的关系的视图。
中性线50是已呈预定形状形成的与相绕组20相似的绝缘层涂覆扁线。中性线50具有将U相绕组22的中性点连接部42与V相绕组24的中性点连接部44连接的UV连接线52和将V相绕组24的中性点连接部44与W相绕组26的中性点连接部46连接的VW连接线54。
UV连接线52具有已在两端侧剥离了绝缘涂层的绝缘涂层剥离部62和64。绝缘涂层剥离部62与U相绕组22的中性点连接部42连接，而绝缘涂层剥离部64与V相绕组24的中性点连接部44连接。VW连接线54也具有已在两端侧剥离了绝缘涂层的绝缘涂层剥离部65和66。绝缘涂层剥离部65与V相绕组24的中性点连接部44连接，而绝缘涂层剥离部66与W相绕组26的中性点连接部46连接。
各相绕组20的线路侧连接部和中性点连接部的绝缘涂层剥离长度是与中性线50的绝缘涂层剥离部62、64、65和66的长度(即，绝缘涂层剥离长度)相同的长度。作为示例，该长度被设定为扁线的长边的长度的一至数倍的长度。例如，当扁线的长边的长度为约1mm时，绝缘涂层剥离长度被设定为一至数毫米。为了进行焊接连接，可使用TIG(钨惰性气体)焊接，其中通过使作为要被焊接在一起的对象(即，焊接对象)的两个端子周围的气氛成为惰性气体气氛、为焊接对象提供接地电位并且在接地电位和位于焊接对象附近的钨电极之间施加预定的高电压脉冲以提高焊接对象的温度来执行焊接。
图3是示出从图1移出的与中性线50连接的U相绕组22、V相绕组24和W相绕组26的视图。图4是中性线50以及与中性线50连接的U相绕组22、V相绕组24和W相绕组26的视图，其中从图3省略了定子芯12和槽14。
如图4所示，UV连接线52的绝缘涂层剥离部62与U相绕组22的中性点连接部42连接，而绝缘涂层剥离部64与V相绕组24的中性点连接部44连接。VW连接线54的绝缘涂层剥离部65与V相绕组24的中性点连接部44连接，而绝缘涂层剥离部66与W相绕组26的中性点连接部46连接。
在图4中，UV连接线52和VW连接线54由分开的涂有绝缘层的导体形成，并且UV连接线52和VW连接线54配置成将V相绕组24的中性点连接部44夹在中间。亦即，UV连接线52的绝缘涂层剥离部64配置在位于V相绕组24的中性点连接部44的一侧的侧面上，而VW连接线54的绝缘涂层剥离部65配置在位于中性点连接部44的相对侧的侧面上。全部三个绝缘涂层剥离部64、中性点连接部44和绝缘涂层剥离部65通过TIG焊接一体地连接。
代替这种情况，UV连接线52和VW连接线54可由单个涂有绝缘层的导体形成，并且该单个涂有绝缘层的导体可弯曲成将V相绕组24的中性点连接部44夹在中间，位于弯曲部的一侧的侧面用作UV连接线52，而位于弯曲部的另一侧的侧面用作VW连接线54。这种情况下，由于该结构为弯曲结构，所以弯曲部处的绝缘涂层剥离长度为图4所示的长度(即，绝缘涂层剥离部64的长度+绝缘涂层剥离部65的长度)，其为其它位置的绝缘涂层剥离长度的两倍。
图1、3和4中的温度传感器60是设置在中性线50上的中性点温度检测装置，用于推定相绕组20的温度。
如图4所示，中性线50以在已从相绕组20被引出的U相绕组22的中性点连接部42、V相绕组24的中性点连接部44和W相绕组26的中性点连接部46之间浮动的状态被连接和配置。中性点连接部42、44和46是导体部段的自由端，因此中性线50以在两个自由端之间浮动的状态被连接和配置。中性线50的在该浮动状态下连接的部分的共振频率是比定子芯12的振动的固有频率和卷绕在定子芯12周围的相绕组20的组件的振动的固有频率低的频率。
在设置有发动机和旋转电机的混合动力车辆中，作为示例，定子芯12的振动的固有频率和卷绕在定子芯12周围的相绕组20的组件的振动的固有频率为约500至1,000kHz。相比而言，图4所示的结构的中性线50的浮动部分的共振频率为约200kHz以下。混合动力车辆的四缸发动机的最大转速为5,000rpm时由点火/燃烧引起的振动的二次频率为375kHz，因此图4中的中性线50的浮动部分以由发动机的点火/燃烧引起的振动的二次频率共振。
图5至8是由于定子芯12自身的振动的固有频率高而通过将中性线50固定在定子芯12上来提高中性线50的该部分的共振频率的结构的视图。图5和6是将中性线50固定在定子芯12的轭部13的轴向端部16上的固定部件70和71的结构的视图，而图7和8是将中性线50固定在定子芯12的轭部13的侧面上的固定部件90和91的结构的视图。
图5是中性线50由固定部件70和71固定在定子芯12的轭部13的轴向端部16上的状态的视图。固定部件70用来将中性线50的UV连接线52固定在轭部13的轴向端部16上，而固定部件71用来将中性线50的VW连接线54固定在轭部13的轴向端部16上。固定部件70和71具有相同结构，因此下文将仅说明供未设置有温度传感器60的VW连接线54使用的固定部件71。图6是固定部件71的详图，其中(a)示出剖视图，且(b)示出正视图。
在图5中，省略了参照图4描述的与中性线50连接的U相绕组22、V相绕组24和W相绕组26。作为替代，示出线圈端头28的构架。固定部件71包括与VW连接线54成一体的树脂中间部件(下文简称为“中间部件”)72和以使得中间部件72能够沿轴向滑动的方式保持中间部件72的中间部件保持部(下文简称为“保持部”)74。保持部74利用树脂80固定和保持中间部件72，并且自身通过树脂82固定在轭部13的轴向端部16上。
中间部件72是在使VW连接线54电绝缘的状态下保持VW连接线54的部件。中间部件72呈U形以便能够在两个位置支承VW连接线54。中间部件72和VW连接线54利用嵌件成形技术一体化。例如，使用作为分割模具的半体的两个模(即，上模和下模)，中间部件72的外形已被切割在所述两个模中。将所述模上下打开并且将VW连接线54安置就位。然后，闭合上下两个模并且通过从适当的树脂注入孔注入树脂来执行注射成形。然后可通过将所述模上下打开来取出所得到的一体化的中间部件72和VW连接线54。
代替使用嵌件成形技术，也可使用具有沟槽的呈U形成形的部件作为中间部件72，在所述沟槽中VW连接线54可配置在U形的末端部中。这种情况下，在VW连接线54配置在该沟槽中之后，使用粘接剂等牢固地固定中间部件72和VW连接线54。
对中间部件72的树脂使用具有适当的强度和电绝缘特性的材料。例如，可使用聚碳酸酯(PC)树脂、环氧树脂或聚苯乙烯(PS)树脂等。
保持部74配置在定子芯12的轭部13的轴向端部16的上表面上。保持部74是在+Z方向上具有上方开口的由树脂制成的盒形部件。在底面中设置有通孔76。保持部74配置在轭部13的轴向端部16的上表面上的预定位置。该预定位置是使得中间部件72刚好能够插入保持部74的盒形的内部空间中的位置。
保持部74的盒形的上方开口是中间部件72的插入口，该插入口是用于固定用树脂的充填口。底面中的通孔76是在树脂被充填到盒形的内部空间中时供树脂流出的流出口。盒形的内部空间是中间部件72收纳在其内且固定用树脂充填到其中的空间。盒形的内部空间具有比中间部件72的外形大的内侧形状。
如图6中的(a)和(b)所示，在盒形的内部空间的内壁面和中间部件72的外形之间设置有间隙78。该间隙78用来使已从盒形中的上方开口注入的树脂在周围散布以充填中间部件72的下侧。此外，如图6中的(a)所示，在中间部件72的最下部的表面和保持部74的底面之间设置有附加间隙S1。该附加间隙S1是调节部的一个示例。该附加间隙S1使得作为VW连接线54的连接端部的绝缘涂层剥离部65和66的高度位置能够与从轭部13的轴向端部16到相绕组20的中性点连接部44和46的预定高度H0一致。这里，该高度位置是在旋转电机的轴向上的位置。设置该附加间隙S1使得VW连接线54的形状的变动和中间部件72的形状的变动等能够被吸收。结果，VW连接线54的绝缘涂层剥离部65和66的高度位置能够与提前设定的预定高度H0一致。换言之，多个绝缘涂层剥离部65和66的轴向位置的变动能够被吸收，因此多个绝缘涂层剥离部65和66的轴向位置能够对齐。
由与中间部件72相同的树脂制成并且已呈预定形状形成的部件可用于保持部74。
现在将说明该结构的作用。VW连接线54与中间部件72被提前一体地成形。分开准备保持部74，并且将中间部件72插入保持部74的盒形的内部空间中，且在注入固定用树脂之前，将保持部74安置在轭部13的轴向端部16的上表面上。然后，使VW连接线54的绝缘涂层剥离部65和66的位置与作为焊接对象的V相绕组24的中性点连接部44和W相绕组26的中性点连接部46的位置对齐。利用附加间隙S1使高度位置与预定高度H0一致。
将VW连接线54保持在该状态下，并从保持部74中的上方开口注入固定用树脂。注入的树脂经间隙78到达中间部件72下方周围，并充填盒形的内部空间。充填量是使中间部件72能够如图6的(a)所示被树脂充分保持的量。充填的树脂从通孔76通过并流经保持部74的外侧底面和轭部13的轴向端部16的上表面之间的间隙，并且流出到保持部74的外周壁面。在此状态下，充填的树脂70和已流出的树脂82通过被适当加热而固化。这样，VW连接线54经由中间部件72、保持部74、充填的树脂80和已流出的树脂82牢固地固定在轭部13的轴向端部16上。对于UV连接线52而言也是这种情况。当树脂随在预定高度H0处对齐的线一起硬化时，VW连接线54的绝缘涂层剥离部65与V相绕组24的中性点连接部44焊接连接，而VW连接线54的绝缘涂层剥离部66与W相绕组26的中性点连接部46焊接连接。
在以上描述中，线在预定高度H0处对齐并且树脂被充填并硬化，然后线被焊接连接。替代地，首先，线可在预定高度H0处对齐并焊接连接，然后树脂可被充填并硬化。同样，这种情况下，设置有附加间隙S1，因此高度位置能够与预定高度H0一致。
图7是中性线50利用固定部件90和91固定在定子芯12的轭部13的侧面上的状态的视图。固定部件90用来将中性线50的UV连接线52固定在轭部13的侧面上，而固定部件91用来将中性线50的VW连接线54固定在轭部13的侧面上。固定部件90和91具有相同结构，因此下文将仅说明供未设置有温度传感器60的VW连接线54使用的固定部件91。图8是固定部件91的详图。
在图7中，省略了参照图4描述的与中性线50连接的U相绕组22、V相绕组24和W相绕组26。作为替代，示出线圈端头28的构架。固定部件91包括已与VW连接线54成一体的树脂中间部件92和固定在轭部13的侧面上的固定板94。固定板94配置成与VW连接线54隔开预定距离以便不接触VW连接线54，并与中间部件92成一体。
中间部件92是在使VW连接线54和固定板94电绝缘的状态下保持它们的部件。这样，VW连接线54、中间部件92和固定板94一体地成形。该一体化利用嵌件成形技术来实现。例如，使用作为分割模具的半体的两个模(即，上模和下模)，中间部件92的外形已被切割在所述两个模中。将所述模上下打开并且将VW连接线54和固定板94配置成彼此分开。然后，闭合上下两个模并且通过从适当的树脂注入孔注入树脂来执行注射成形。然后可通过将所述模上下打开来取出成一体的中间部件92、VW连接线54和固定板94。
对中间部件72的树脂使用具有适当的强度和电绝缘特性的材料。例如，可使用聚碳酸酯(PC)树脂、环氧树脂或聚苯乙烯(PS)树脂等。
固定板94是通过焊接固定在定子芯12的轭部13的侧面上的板。固定板94的末端侧靠接轭部13的侧面并且焊接在其上。与轭部13搭接的长度被设定为比提供焊接强度所需的尺寸长的尺寸。亦即，如图8所示，在一体地成形时从中间部件92的底面起测量的固定板94的末端侧的长度被设定为使形状的变动能够被吸收的附加间隙S2。该附加间隙S2是调节部的一个示例。该附加间隙S2使作为中性线50的连接端部的绝缘涂层剥离部65和66的高度位置能够与从轭部13的轴向端部16到相绕组20的中性点连接部44和46的预定高度H0一致。设置该附加间隙S2使得中性线50的形状的变动、中间部件92的形状的变动和固定板94的尺寸的变动等能够被吸收。结果，能够使中性线50的绝缘涂层剥离部65和66的高度位置与提前设定的预定高度H0一致。换言之，多个绝缘涂层剥离部65和66的轴向位置的变动能够被吸收，因此多个绝缘涂层剥离部65和66的轴向位置能够对齐。
将说明该结构的作用。VW连接线54与中间部件92和固定板94被提前一体地成形。然后，在使固定板94靠接轭部13的侧面的状态下，使VW连接线54的绝缘涂层剥离部65和66的位置与作为焊接对象的V相绕组24的中性点连接部44和W相绕组26的中性点连接部46的位置对齐。利用附加间隙S2将高度位置设定为与预定高度H0一致。
将VW连接线54维持在该状态下，并且将固定板94与轭部13的侧面焊接连接。可利用TIG焊接方法来执行焊接连接。这样形成的焊接连接部在图7和8中示出。这样，VW连接线54经由中间部件92和固定板94牢固地固定在定子芯12的轭部13的侧面上。
Claims (5)
1.一种用于旋转电机的定子，所述定子的特征在于包括：
定子芯(12)，所述定子芯在所述定子芯(12)的外周侧包括轭部(13)，所述定子芯在所述定子芯(12)的内周侧具有多个槽(14)，所述槽(14)沿周向配置；
多个相绕组(20)，所述相绕组通过预定的卷绕方法在所述多个槽(14)之间交叉卷绕多次，每个相绕组(20)的一个引线端(32，34，36)被供给以相电流，每个相绕组(20)的另一个引线端(42，44，46)为中性点连接部，且所述另一个引线端(42，44，46)从所述定子芯(12)的轴向端部被引出；
中性线(50)，所述中性线将不同相的所述相绕组(20)的所述中性点连接部(42，44，46)连接在一起，所述中性线(50)与所述相绕组(20)分开；和
固定部件(70，71；90，91)，所述固定部件经由中间部件(72；92)将所述中性线(50)固定在所述轭部(13)上，所述中间部件(72；92)由树脂制成，
其中，所述固定部件(70，71；90，91)在所述定子芯(12)的所述轴向端部和所述中性点连接部(42，44，46)之间包括调节部(S1；S2)；并且
所述调节部(S1；S2)构造成吸收所述中性线(50)的连接端部(62，64，65，66)的轴向位置的变动，
其中，所述中性线形成为特定的刚性形态。
2.根据权利要求1所述的定子，其中
所述中间部件(72)与所述中性线(50)成一体；
所述固定部件(70，71)还包括保持部(74)；并且
所述保持部(74)通过可固化的粘接剂固定在所述轭部(13)的轴向端部和所述中间部件(72)两者上，且所述保持部(74)以使得所述中间部件(72)在所述粘接剂固化之前能够沿轴向滑动的方式保持所述中间部件(72)。
3.根据权利要求2所述的定子，其中
所述固定部件(70，71)在所述中间部件(72)和所述保持部(74)之间限定沿所述轴向的间隙(S1)。
4.根据权利要求1所述的定子，其中
所述中间部件(92)与所述中性线(50)成一体；
所述固定部件(90，91)还包括固定板(94)；并且
所述固定板(94)在所述固定板(94)和所述中性线(50)之间限定一间隙，所述固定板(94)与所述中间部件(92)成一体，且所述固定板(94)固定在所述轭部(13)的侧面上。
5.根据权利要求4所述的定子，其中
所述固定部件(90，91)在所述中间部件(92)和将所述固定板(94)与所述轭部(13)的所述侧面连接的连接部(96)之间限定沿轴向的间隙(S2)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | 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 |
Granted publication date: 20180918 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |