CN105723592B - 旋转电机的定子、以及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明构成为一个分割铁心的多个齿部的外侧侧面与相邻的分割铁心的齿部的侧面相对，从而形成跨过相邻的分割铁心之间的第二槽，利用一个分割铁心的多个齿部形成第一槽，第一槽的宽度尺寸与第二槽的宽度尺寸均等，第一槽隔着第一绝缘构件形成线圈导体收纳空间，第二槽隔着第二绝缘构件形成线圈导体收纳空间，第一绝缘构件的厚度尺寸与第二绝缘构件的厚度尺寸不同，基于第一绝缘构件的厚度尺寸与第二绝缘构件的厚度尺寸的差来调整第一槽的线圈导体收纳空间的宽度尺寸与第二槽中的线圈导体收纳空间的宽度尺寸，以使得两者相同。

Description

旋转电机的定子、以及旋转电机

技术领域

本发明涉及一种具有将多个分割铁心在周向上连接而构成的环状定子铁心的旋转电机的定子、以及具备该定子的旋转电机。

背景技术

众所周知，汽车等车辆中搭载的旋转电机、尤其是用作电动机及发动机的旋转电机要求小型且具有高输出。以往，存在有一种旋转电机的定子，其包括：环状的定子铁心，该定子铁心在内周部包括沿轴向延伸的多个齿部以及由这些齿部划分出的多个槽部；以及包含插入到该定子铁心的上述槽中的线圈导体在内的三相等的多相定子线圈。对于该现有的旋转电机的定子，在将线圈导体插入到槽部的内部时，例如在外径比定子铁心的内径要小的夹具上呈环状地设置定子线圈的线圈导体，将安装于夹具的线圈导体直接插入定子铁心的内部空间内，然后将夹具的外径扩大，从而使线圈导体插入到各槽部的内部。

对于这种现有的旋转电机定子，在将线圈导体插入槽部时，需要使槽部的宽度尺寸大于线圈导体的宽度尺寸，以使得能顺畅地将线圈导体插入到槽部中，因而存在插入在槽部中的线圈导体的体积占有率变低的问题。此外，若缩小槽部的宽度尺寸与线圈导体的宽度尺寸的差，则无法顺畅地将线圈导体插入到槽部中，在有些情况下，线圈导体的绝缘覆膜可能会因齿部的边缘而受到损伤。

为此，以往，如专利文献1所公开的那样，提出了一种将多个分割铁心在定子的周向上结合来构成环状的定子铁心的旋转电机的定子、以及具备该定子的旋转电机。专利文献1所公开的旋转电机的定子包括：定子铁心，该定子铁心在周向上的整个一周配置有分割铁心，且包括在周向上划分出深度方向在径向上一致的多个槽的多个齿；以及定子线圈，该定子线圈的线圈导体部插入在所述槽中。

在专利文献1所公开的现有的旋转电机的定子中，一个分割铁心包括：构成定子铁心的外周面的一部分的铁心背部；以及构成定子铁心的内周部的一部分并从所述铁心背部向定子铁心的中心方向突出的两根齿部。设置于一个分割铁心的两根齿部在定子铁心的周向上隔开间隔相对配置，利用该相对的两根齿部划分出一个槽。在以下说明中，将由该相对的两根齿部划分出的槽称为第一槽。

此外，在由多个分割铁心构成定子铁心时，相邻的两个分割铁心中的一个分割铁心的齿部与上述相邻的两个分割铁心中的另一个分割铁心的齿部彼此相对，从而划分出跨过上述相邻的两个分割铁心之间的一个槽。在以下说明中，将跨过该相邻的两个分割铁心之间而划分出的槽称为第二槽。优选将上述第二槽的宽度尺寸设定为小于上述第一槽的宽度尺寸。

在上述专利文献1所公开的现有的旋转电机的定子中，预先将定子线圈形成为圆环状，并以利用分割铁心的两根齿部夹住定子线圈的线圈导体的方式将两根齿部插入到线圈导体之间，从而将线圈导体插入到在一个分割铁心所划分出的第一槽内。此时，虽然线圈导体被插入到相邻的两个分割铁心之间，但该时刻，跨过相邻的分割铁心之间的上述第二槽尚未被划分出，因此容易将线圈导体插入到相邻的分割铁心之间。在按此方式将多个分割铁心的各齿部插入到构成为圆环状的定子线圈的线圈导体之间后，对各分割铁心进行一体固定从而形成圆环状的定子铁心。在多个分割铁心呈圆环状相互固定的状态下，由相邻的分割铁心的齿部划分出上述第二槽。

根据上述结构的专利文献1所公开的现有的旋转电机的定子、以及具备该定子的旋转电机，能通过将第二槽的宽度尺寸形成为比第一槽的宽度尺寸要小来提高线圈导体在第二槽中的体积占有率，因而能提高线圈导体在整个定子的槽中的体积占有率，能获得小型且高输出的旋转电机。而且，在划分出跨过相邻的分割铁心之间的第二槽之前，将线圈导体插入到相邻的分割铁心之间，因此具有以下优点：即使第二槽的宽度尺寸形成为比第一槽的宽度尺寸要小，在插入线圈导体时，因齿部而对线圈导体的绝缘覆膜等造成损伤的可能性也较小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－213309号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述专利文献1所公开的旋转电机的定子中，由于跨过相邻的分割铁心之间而划分出的第二槽的宽度尺寸为在一个分割铁心划分出的第一槽的宽度尺寸以下，因此存在以下问题：第一槽中的线圈导体的体积占有率与第二槽中的线圈导体的体积占有率不同，因而在将多个分割铁心在周向上连接而形成的定子中会产生磁不平衡。

本发明为了解决现有的旋转电机的定子中的上述问题而完成，其目的在于提供一种定子的槽的尺寸宽度均匀且体积占有率高、并且不会产生磁不平衡的旋转电机的定子、以及具备该定子的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机的定子包括：

构成为圆环状的定子铁心；以及在形成于所述定子铁心的内周部的槽中收纳有线圈导体的定子线圈，其特征在于，

所述定子铁心通过在所述定子铁心的周向上结合多个分割铁心而构成，

所述分割铁心构成为包括：铁心背部，该铁心背部包括构成所述定子铁心的外周面部的一部分的外周面；多个齿部，该多个齿部从所述铁心背部向所述定子铁心的径向内侧突出并在所述周向上隔开规定间隔配置；以及第一槽，该第一槽由所述多个齿部划分得到，

在使所述多个分割铁心在所述周向上结合来构成所述定子铁心时，所述分割铁心的所述齿部的位于所述周向外侧的侧面与相邻的分割铁心的齿部的位于所述周向的外侧的侧面相对，由此形成跨过所述相邻的分割铁心之间的第二槽，

所述第一槽的宽度尺寸与所述第二槽的宽度尺寸相同，

形成在所述定子铁心的内周部的所述槽由所述第一槽和所述第二槽构成，

所述第一槽隔着第一绝缘构件收纳所述线圈导体，

所述第二槽隔着厚度尺寸比所述第一绝缘构件的厚度尺寸要大的第二绝缘构件收纳所述线圈导体。

此外，本发明的旋转电机包括：

定子，该定子包括构成为圆环状的定子铁心、以及在形成于所述定子铁心的内周部的槽中收纳有线圈导体的定子线圈，其特征在于，

所述定子铁心通过在所述定子铁心的周向上结合多个分割铁心而构成，

所述分割铁心构成为包括：铁心背部，该铁心背部包括构成所述定子铁心的外周面部的一部分的外周面；多个齿部，该多个齿部从所述铁心背部向所述定子铁心的径向内侧突出并在所述周向上隔开规定间隔配置；以及第一槽，该第一槽由所述多个齿部划分得到，

在将所述多个分割铁心在所述周向上结合来构成所述定子铁心时，所述分割铁心的所述齿部的位于所述周向的外侧的侧面与相邻的分割铁心的齿部的位于所述周向的外侧的侧面相对，由此形成跨过所述相邻的分割铁心之间的第二槽，

所述第一槽的宽度尺寸与所述第二槽的宽度尺寸相同，

形成在所述定子铁心的内周部的所述槽由所述第一槽和所述第二槽构成，

所述第一槽隔着第一绝缘构件收纳所述线圈导体，

所述第二槽隔着厚度尺寸比所述第一绝缘构件的厚度尺寸大的第二绝缘构件收纳所述线圈导体。

发明效果

根据本发明的旋转电机的转子、以及具备该转子的旋转电机，定子的槽的宽度尺寸均匀，能提高体积占有率，能消除磁不平衡。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的定子铁心的横向剖视图。

图2是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的局部横向剖视图。

图3是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的分割铁心的变形例的局部横向剖视图。

图4是说明本发明实施方式1的旋转电机的定子的分割铁心的立体图。

图5是本发明实施方式1的旋转电机的定子的定子线圈的接线图。

图6是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的一个相的定子线圈的说明图。

图7是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的一个相的定子线圈的变形例的说明图。

图8是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的定子铁心的一部分的放大横向剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的定子铁心的横向剖视图，图2是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的局部横向剖视图，图4是对本发明实施方式1的旋转电机的定子的分割铁心进行说明的立体图。图1中，圆环状的定子铁心01通过在定子铁心01的周向上将同一形状的24个分割铁心02结合成圆环状而构成。各个分割铁心02均形成为同一形状。

分割铁心02如图2和图4所示，包括：铁心背部021，该铁心背部021具备构成定子铁心01的外周面部的一部分的外周面；两根齿部022，该两根齿部022从该铁心背部021向定子铁心01的径向内侧突出，并在定子铁心01的周向上隔开规定间隔配置；以及由该两根齿部022划分出的第一槽02a。也就是说，分割铁心02形成有第一槽02a，该第一槽02a由两根齿部022划分得到，且与定子铁心01的完成状态的槽形状相同。

此外，在使多个分割铁心02在定子铁心01的周向上结合来构成定子铁心01时，各个分割铁心02的齿部022的位于周向外侧的侧面与相邻的分割铁心02的齿部022的位于周向外侧的侧面相对，从而形成跨过相邻的分割铁心之间的第二槽02b。

具体而言，在分割铁心02的周向的两端部构成有尺寸为第一槽02a的宽度尺寸的约1/2的突出部，在使多个分割铁心02沿周向结合时，通过使形成于分割铁心02的周向的两端部的上述突出部与相邻的分割铁心02的周向的突出部相抵接，使得分割铁心02的一根齿部022以和第一槽02a相同的宽度尺寸与相邻的分割铁心02的一根齿部022相对，其结果，利用上述两根齿部022形成了具有与第一槽02a相同的宽度尺寸的第二槽部02b。其结果使得在定子铁心01的内周部具有由第一槽02a和第二槽02b构成的槽。

定子01的第一槽02a中插入有第一绝缘构件03，第二槽02b中插入有第二绝缘构件04。第一绝缘构件03通过双面胶带等与第一槽02a的内壁相粘接，第二绝缘构件04通过双面胶带等与第二槽02b相粘接。第二绝缘构件04的厚度尺寸形成为比第一绝缘构件03的厚度尺寸要大。

组装定子时，将多个分割铁心02从预先以规定的相配置而成形并配置成圆环状的定子线圈的线圈导体05的外周部侧沿圆环状的定子线圈的径向插入，然后使各分割铁心02的铁心背部021在周向上结合成一体，形成圆环状的定子。

另外，分割铁心的形状不限于图1、图2、以及图4所示的分割铁心的形状。图3是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的分割铁心的变形例的局部横向剖视图。分割铁心02也可以如图3所示那样使不同形状的两根齿部023、024从铁心背部侧突出。即，一根齿部024的一个侧面与铁心背部的端部的侧面直线相连，另一个侧面与另一根齿部023的侧面隔开规定的槽宽度尺寸的间隔相对。此外，齿部023的另一个侧面形成为位于铁心背部的端部的内侧，并与铁心背部的端部隔开上述规定的槽宽度尺寸。因此，如图3所示，该变形例中的分割铁心02的两端呈非对称的形状。通过将该分割铁心02组合成圆环状，从而能形成具有均匀的宽度尺寸的槽。

接着，利用48槽、8极、三相的旋转电机对定子线圈的接线进行说明。图5是本发明实施方式1的旋转电机的定子中的定子线圈的接线图。图5中，每极每相的槽数为2，对于U相，线圈组U101、U201串联连接，线圈组U102、U202串联连接，上述串联连接的线圈组并联连接。这里，将插入槽内的一周的线圈内的一半线圈设为第一线圈组。由此，各槽内插入有两个线圈组。

图6是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的一个相的定子线圈的说明图。如图6所示，供电部c与U相的线圈组U101、U102相连，中性点d与线圈组U201、U202相连。V相、W相也以同样的方式接线。

图7是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的一个相的定子线圈的变形例的说明图。如图7所示，也可以采用供电部c、线圈组U101、U102、U201、U202、中性点d的顺序，也可以将线圈组U101和U102的顺序调换。线圈组U201、U202的顺序也同样可以调换。如图8所示，定子01的槽02b中插入有线圈组U101、U102。槽02a中插入有线圈组U201、U202。

图8是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子的定子铁心的一部分的放大横向剖视图。图8中，在第一槽02a中插入接近中性点d的线圈组U201、U202，在第二槽02b中插入接近供电部c的线圈组U101、U102。因此，能缩小槽内的线圈间电位差，并能使线圈组U201、202的绝缘覆膜较薄。此外，能缩小线圈组U201、U202与铁心01的电位差，因此能使每个槽的对地绝缘较薄。对于U相以外的其它相也同样。

如上所述，由于插入在第二槽02b中的第二绝缘构件04的厚度尺寸比插入在第一槽02a中的第一绝缘构件03的厚度尺寸大，因此能使第一及第二槽02a、02b的宽度均等，因此能提高体积占有率，从而能消除磁不平衡。

在第一及第二槽02a、02b的宽度均等的情况下，对于将定子铁心01安装到线圈导体05的安装操作性，由于第二槽02b由分割铁心02的连续的槽部形成，因此在插入到线圈05之前较宽的槽宽度会随着插入的进行而变窄，因此容易插入。然而，在一个分割铁心02之间划分出的第一槽02a的宽度无法扩大，为了提高体积占有率，优选使第一槽02a的宽度尺寸与线圈宽度的尺寸大致相同，虽然存在会导致分割铁心02安装到线圈05的安装性较差的问题，但由于插入到一个分割铁心之间所划分出的第一槽02a中的第一绝缘构件03的厚度较薄，因此能容易地将分割铁心02插入到线圈导体05中。此外，由于能使第一绝缘构件03的厚度为第二绝缘构件04的大致一半，因此能提高将分割铁心02安装到线圈导体05的安装操作性。

另外，本发明可以在该发明的范围内对实施方式进行适当的变形、省略。

工业上的实用性

本发明能用于旋转电机领域，尤其是搭载在车辆中的旋转电机的领域，进而能用于汽车工业等领域。

标号说明

01 定子铁心

02 分割铁心

02a 第一槽

02b 第二槽

022、023、024 齿部

03 第一绝缘构件

04 第二绝缘构件

05 线圈导体

c 供电部

d 中性点

U101、U102、U201、U202 线圈组

Claims (4)

1.一种旋转电机的定子，包括构成为圆环状的定子铁心、以及在形成于所述定子铁心的内周部的槽中收纳有线圈导体的定子线圈，所述旋转电机的定子的特征在于，

所述定子铁心通过使多个分割铁心在所述定子铁心的周向上结合而构成，

所述分割铁心包括：铁心背部，该铁心背部包括构成所述定子铁心的外周面部的一部分的外周面；多个齿部，该多个齿部从所述铁心背部向所述定子铁心的径向内侧突出并在所述周向上隔开规定间隔配置；以及第一槽，该第一槽由所述多个齿部划分得到，

在使所述多个分割铁心在所述周向上结合来构成所述定子铁心时，所述分割铁心的所述齿部的位于所述周向的外侧的侧面与相邻的分割铁心的齿部的位于所述周向的外侧的侧面相对，由此形成跨过所述相邻的分割铁心之间的第二槽，

所述第一槽的宽度尺寸与所述第二槽的宽度尺寸相同，

形成在所述定子铁心的内周部的所述槽由所述第一槽和所述第二槽构成，

所述第一槽隔着第一绝缘构件收纳所述线圈导体，

所述第二槽隔着厚度尺寸比所述第一绝缘构件的厚度尺寸要大的第二绝缘构件收纳所述线圈导体。

2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述定子铁心的每极每相的槽数为2以上，

所述定子线圈中，接近供电部的线圈导体收纳在所述第二槽中，接近中性点的线圈导体收纳在所述第一槽中。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述第一绝缘构件的厚度尺寸形成为所述第二绝缘构件的厚度尺寸的大约一半。

4.一种旋转电机，其特征在于，包括权利要求1或2所述的旋转电机的定子。