CN105814775A - 定子以及具有该定子的旋转电机 - Google Patents
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Abstract
形成本发明的定子(2)中绕组(20)的导体段(200、300)由扁平线(9)形成,以宽度宽的第一面(9a)与径向R平行的方式配置在槽(11)内。在每个槽(11)内,导体段(200、300)以宽度窄的第二面(9b)彼此相互对置的方式配置有多个。从定子芯(10)的内侧起第i个(i是1以上的整数)配置的导体段(300)与在另外的槽(11)内第i+1个配置的导体段(200)在各自的铅直部(202b、203b)以及水平部(302c、303c)上由第一面(9a)彼此对置而接合。被接合的对置的第一面(9a)与径向R平行,被设置在第一突出部(202、302)侧以及第二突出部(203、303)侧双方。
Description
技术领域
本发明涉及一种定子以及具有该定子的旋转电机。
背景技术
近年来,车辆的混合动力化等得以实现,因此驱动用马达被较多地使用。已提出有一种在制造这样的马达时将U字形的导体段插入槽内后,将导体段的端部彼此接合的方法以及由该方法制造的旋转电机(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)特开2013-169037号
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述现有的旋转电机的制造方法以及旋转电机中,存在如下所述的问题。
在上述现有的旋转电机中,为了确保足够的接合强度,在将U字形导体段插入槽内之后,要将导体段的端部彼此压缩,但在接合的端部密集的情况下,压缩将难以进行。
在将比专利文献1更多的导体段配置在一个槽内的情况下,因为接合的端部增加而变得密集,所以难以进行压缩,并且难以提供确保了足够的接合强度的旋转电机。
考虑到现有的技术问题,本发明的目的在于,提供一种即使在例如接合的部分密集的情况下也能够确保足够的接合强度的定子以及使用该定子的旋转电机。
用于解决技术问题的技术方案
第一发明的定子具有定子芯和绕组。定子芯是圆筒状,具有在其内侧沿着径向形成的多个槽。绕组具有多个配置在槽中的导体段,通过导体段的端部彼此接合而形成。导体段由扁平线形成,所述扁平线的截面是矩形且具有宽度宽的第一面和宽度窄的第二面,以第一面与径向平行的方式配置于槽中。在各个槽内,以相互的第二面彼此对置的方式配置多个导体段。从定子芯的内侧开始第i个(i是1以上的整数)配置的导体段与在另外的槽内第i+1个配置的导体段在各自的端部使第一面彼此对置接合。被接合的对置的第一面与径向平行地形成。本说明书中的平行并不只是意味着严格意义上的平行。由于结构部件的机械加工、弯曲、组装会产生偏差,所以不一定会达到几何学上定义的精度,但在本申请中,在说明时仍描述为平行。
由于导体段以该方式在宽度宽的第一面彼此接合,所以即使在不将导体段的端部彼此压缩的情况下进行焊接,也能够确保足够的接合强度。
因为不需要将导体段的端部彼此压缩,所以即使在接合的部分密集的情况下,也能够提供可确保足够的接合强度的定子。
在接合部分上,为了得到强度以及导电性,还需要确保与导体段相同的截面积,而由于使宽度宽的第一面彼此对置接合,所以将接合深度确保为与第二面的宽度相当的程度即可,从而能够抑制绕组末端部的高度。
第二发明的定子为,在第一发明的定子中,第i个导体段的端部以第二面弯曲的方式朝着第i+1个导体段的端部向外侧弯曲,与第i+1个导体段的端部接合。
由此,被接合的第一面在定子芯的靠近外侧的位置形成。从而,在制造定子时,预定接合的导体段的端部位置位于靠近定子芯外侧的位置。
在焊接导体段的端部彼此时,为了保持预定接合的两个导体段的端部彼此抵接的状态,从定子的外周侧向对置配置的两个端部的周向外侧插入楔形焊接电极。
在此,预定接合的两个端部的位置位于靠近定子芯外侧的位置,将使在周向相邻的预定接合的位置的间隔变宽,所以容易插入工具,而且因为无需使焊接电极的前端很细,所以焊接电极的制造也变得容易。
第三发明的定子为,在第一或者第二发明的定子中,对置的第一面分别为,第i个导体段的配置有第i+1个导体段的槽侧的第一面和第i+1个导体段的配置有第i个导体段的槽侧的第一面。
由此,能够将导体段彼此以短距离接合。
第四发明的定子为,在第二发明的定子中,在第i个导体段的端部,在第一面上形成台阶,以使第二面的宽度变窄。通过台阶相对于第一面垂直形成的台阶面相对于径向垂直配置,第i+1个导体段的内侧的第二面与台阶面抵接。本说明书中的垂直并不只是意味着严格意义上的垂直。由于结构部件的机械加工、弯曲、组装会产生偏差,所以不一定要达到几何学上定义的精度,但在本申请中,仍在说明中描述为垂直。
以上述方式,在插入楔形焊接电极时,预定接合的两个端部会沿着径向朝定子芯的内侧被按压,但通过在第i个导体段的端部形成台阶,第i+1个导体段的端部将被压在第i个导体段的台阶面上,所以能够更可靠地进行焊接。台阶起到第i+1个导体段向内侧移动时的止动部的作用。
第五发明的定子为,在第一发明的定子中,导体段具有:配置于槽内的槽内部分、从定子芯的两端面中的第一端面突出的第一突出部、从两端面中的第二端面突出的第二突出部。端部设置于第一突出部及第二突出部双方,接触面设置于第一突出部侧及第二突出部侧双方。
以该方式,在导体段中,在从定子芯的两端面突出的部分各自形成端部,在该端部与其他的导体段接合。各个导体段不以跨过两个以上的槽的方式形成,而是只配置在一个槽中。
由此,即使在实施弯曲加工后,也能够将导体段从定子芯的内侧插入槽内。因为在将导体段插入槽后无需实施弯曲加工,所以能够容易地进行加工。
第六发明的定子为,在第一发明的定子中,在各个槽内,导体段以相互的第二面彼此对置的方式配置四个以上,被接合的对置的第一面沿着径向形成多个。
由此,即使在沿着径向设置多个预定接合的端部对的情况下,也无需进行压缩,所以能够进行确保足够的接合强度的焊接。
第七发明的定子为,在第五发明的定子中,在沿着定子芯的周向观察的情况下,在第i个导体段的第一突出部和第i+1个导体段的第一突出部之间形成有间隙,在沿着周向观察的情况下,在第i个导体段的第二突出部和第i+1个导体段的第二突出部之间形成有间隙。
由此,变得容易向间隙之间插入绝缘片材。另外,通过确保足够的间隙,能够容易地确保绝缘性。
第八发明的定子为,在第五发明的定子中,第i+1个导体段的端部以第二面弯曲的方式朝着第i个导体段的端部向内侧弯曲,与第i个导体段的端部接合。第i+2个导体段的端部以第二面弯曲的方式朝着第i+3个导体段的端部向外侧弯曲,与第i+3个导体段的端部接合。
例如,在i为1的情况下,第二个导体段以其端部朝着径向内侧的方式弯曲,第三个导体段以端部朝着径向外侧的方式弯曲。因此,第一个导体段和第二个导体段的焊接能够从定子芯的径向内侧开始进行,第三个导体段和第四个导体段的焊接能够从定子芯径向外侧开始进行。
由此,能够在定子的径向外侧和内侧形成焊接部分,所以能够抑制定子整体的高度。
第九发明的旋转电机具有第一至第八发明中任一发明的定子和配置于定子内侧的转子。
由此,能够实现具有可确保足够的接合强度的定子的旋转电机。
发明的效果
根据本发明,可提供即使在接合的部分密集的情况下也能够确保足够的接合强度的定子以及使用该定子的旋转电机。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的立体图。
图2是表示图1的旋转电机的内部结构的图。
图3是表示图1的旋转电机的定子的立体图。
图4是图3的定子的定子芯的俯视图。
图5是表示图3的定子的U相绕组部的立体图。
图6中,(a)是表示形成图5的U相绕组部的扁平线的立体图、(b)是图6(a)的扁平线的俯视图、(c)是表示图6(a)所示的扁平线在槽内的配置的俯视图。
图7是表示图5的U相绕组部的导体段的立体图。
图8是表示图5的U相绕组部的导体段的立体图。
图9是表示图3的定子的U相绕组部组的立体图。
图10是表示图3的定子的定子芯以及U相绕组部组的立体图。
图11是俯视表示在图4的定子芯上配置了一个U相绕组部组的状态的示意图。
图12是俯视表示在图4的定子芯上配置了两个U相绕组部组的状态的示意图。
图13是用于说明图7的导体段与图8的导体段的接合的俯视图。
图14是俯视表示在图4的定子芯上配置了四个U相绕组部组的状态的示意图。
图15是用于说明图3所示的定子中的各相的导体段的配置的俯视图。
图16是表示用于形成图7的导体段和图8的导体段的工序的流程图。
图17中(a)、(b)、(c)是用于说明图8的导体段的形成的图。
图18是用于说明图7的导体段和图8的导体段的焊接的立体图。
图19是表示图7的导体段和图8的导体段在焊接后的状态的立体图。
图20中,(a)是表示本发明的实施方式2的导体段的接合部分附近的立体图,(b)是表示沿周向观察图20(a)所示的导体段的接合部附近的状态的图,(c)是表示沿周向观察本发明的实施方式1的导体段的接合部分附近的状态的图,(d)是表示本发明的实施方式2的导体段的接合部分附近的图。
图21是表示图20(a)所示的导体段间的连接关系的俯视图。
图22是表示本发明的实施方式3的导体段的接合部分附近的图。
图23是表示进行图22所示的导体段间的焊接的状态的立体图。
图24中,(a)是表示本发明的实施方式的变形例的导体段的图、(b)是表示利用了图24(a)所示的导体段的接合部分的图、(c)是图24(b)的俯视图。
图25中,(a)、(b)是表示利用了本发明的实施方式的变形例的导体段的接合部分的图。
图26是表示利用了本发明的实施方式的变形例的导体段的接合部分的图。
具体实施方式
以下,对于本发明的第一实施方式的定子以及旋转电机,参照附图进行说明。
(实施方式1)
<1.结构>
图1是表示本实施方式的旋转电机1的外观的立体图,图2是为了表示图1的旋转电机1的内部结构而以通过中心轴A的平面进行切断的截面图。
在图1以及图2中,转动装置100作为由本实施方式的旋转电机1的驱动力驱动的对象的一个例子而被表示。
本实施方式的旋转电机1配置于转动装置100的上侧,旋转电机1中产生的驱动力向转动装置100传递。在此,转动装置100在液压挖掘机等作业车辆中,使具有诸如工作装置的上部转动体相对于具有履带的下部行驶体转动。由于旋转电机1的旋转驱动力经过减速机构向输出齿轮传递,转动装置100在与输出齿轮啮合的转动圈的内侧或者外侧旋转移动,因此上部转动体相对于下部行驶体进行转动。
(旋转电机1)
本实施方式1的旋转电机1是三相交流旋转电机,如图2所示,具有收纳定子2、转子3、以及转动轴4的壳体5。
壳体5以覆盖转动装置100的上表面部102的方式形成,具有圆筒部51和天井部52。
定子2配置在壳体5内,后面会具体进行描述,是在中央具有空间的圆环状,并具有绕组20(参照后述的图3)。
转子3被能够旋转地配置于定子2的中央空间。转子3是圆柱状,在其外周侧设置有磁铁。需要说明的是,转子3在图中将上下方向作为旋转轴进行旋转。
转动轴4配置在转子3的中心,和转子3一起旋转。将该转动轴4能够旋转地支承的轴承部6a设置在壳体5的天井部52上,而轴承部6b设置在转动装置100的上表面部102上。转动轴4在其下端与转动装置100的转动轴103连结。
(定子2)
图3是表示本实施方式的定子2的立体图。如图3所示,本实施方式的定子2具有具备中心轴A的圆筒状的定子芯10和安装在定子芯10上的绕组20,具有上端面10a以及下端面10b。
图4是表示定子芯10的俯视图。在定子芯10中,从其内周面10c朝着外周面10d形成有槽11。该槽11以等间隔形成48个,在各槽11之间形成有牙体12。另外,在内周面10c上设置的槽11的开口部被表示为11a。
如图4所示,将定子芯10的中心轴用A表示,将从轴向俯视观察时的周向用C表示,将径向用R表示。该中心轴A是转子3的旋转中心,轴向表示与该中心轴A平行的方向。周向C是沿定子芯10的外周面10d的方向。在此,从轴向上方俯视观察上端面10a时,将周向C中的逆时针方向设为C1,将顺时针方向设为C2。在描述为周向C的情况下,表示C1、C2双方。径向R是从轴向俯视观察时从中心轴A连接定子芯10的外周面10d的方向。将径向R中内侧方向表示为R1,外侧方向表示为R2。
在本实施方式中,在将中心轴A相对于地面配置于垂直方向的状态下,规定上下方向,将定子芯10的上方侧的端面称作上端面10a,将下方侧的端面称作下端面10b,但定子芯10的配置方向并不限于该方向,也可以以中心轴A相对于地面成为水平的方式配置。本说明书中的水平不只是意味着严格意义上的水平。由于结构部件的机械加工、弯曲、组装会产生偏差,所以不一定会达到几何学上定义的精度,但在本申请中,仍在说明中描述为水平。
(绕组20)
本实施方式的绕组20具有多个相绕组21。本实施方式的旋转电机1是三相旋转电机,所以如图3所示,作为相绕组21设置有U相绕组21U、V相绕组21V、W相绕组21W。各个相绕组21具有多个导体段200、300各自接合而形成的多个绕组部22。
(相绕组21)
U相绕组21U、V相绕组21V、以及W相绕组21W各自的相绕组21的结构实质上相同,所以,以下以U相绕组21U为例进行说明。
图5是U相绕组部22U的立体图。U相绕组21U具有多个U相绕组部22U。
U相绕组部22U通过由扁平线9形成的导体段200与导体段300接合而形成。先对该扁平线9进行说明。
(扁平线9)
扁平线9例如由铜等形成,其表面由搪瓷等绝缘性的覆膜覆盖。
如图6(a)、(b)所示,扁平线9的截面形状为矩形,具有相互相对的第一面9a和相互相对的第二面9b。如果将第一面9a的宽度设为W1,将第二面9b的宽度设为W2,则W1大于W2。W1与W2的比是例如从1:2到1:3。图6(c)是表示扁平线9在槽11内的配置的图。后面会具体进行描述,在本实施方式中,在一个槽11内,从外周面10d侧依次将导体段200和导体段300交替地各配置三支。各个导体段200、300以各自的扁平线9的第一面9a与周向C垂直(也可以说与径向R平行)且相邻的扁平线9的第二面9b彼此对置的方式配置。
(绕组部22)
如图5所示,U相绕组部22U是四个导体段200和四个导体段300沿着周向C交替连结而形成的。一个导体段200的下端和一个导体段300的下端形成作为U相绕组部22U的端部的绕组部端22a、22b。从具有绕组部端22a的导体段200的上方俯视观察,沿逆时针方向按照导体段300、导体段200、导体段300、导体段200、导体段300、导体段200、以及导体段300的顺序沿周向C1配置。
当将具有作为U相绕组部22U的端部的绕组部端22a的导体段200作为第一个导体段200(图5中用阴影线表示)而在周向C1依次标注编号时,第一个导体段200和第二个导体段300在各自的上端的接合部22c接合。第二个导体段300和第三个导体段200在各自的下端的接合部22d接合。第三个导体段200和第四个导体段300在各自的上端的接合部22c接合。第四个导体段300和第五个导体段200在各自的下端的接合部22d接合。第五个导体段200和第六个导体段300在各自的上端的接合部22c接合。第六个导体段300和第七个导体段200在各自的下端的接合部22d接合。第七个导体段200和第八个导体段300在各自的上端的接合部22c接合。第八个导体段300的下侧的端部形成作为绕组部22的端部的绕组部端22b。
以上述方式,导体段200和配置在其周向C1侧相邻位置的导体段300在上端的接合部22c接合,导体段200和配置在其周向C2侧相邻位置的导体段300在下端的接合部22d接合。
接下来,对形成各相绕组21的导体段200、300进行说明。
(导体段200)
图7是表示导体段200的立体图。如在图6(a)中所说明,导体段200以其第一面9a与周向C垂直的状态配置在槽11内。
该导体段200保持着第一面9a与周向C垂直的状态(第一面9a与径向R平行的状态)不变,将扁平线9弯曲而形成。导体段200保持着第一面9a与径向R平行的状态而形成。
如图3所示,在配置于槽11内的状态下,导体段200从定子芯10的上端面10a以及下端面10b突出。导体段200具有配置于槽11内的直线部201、从上端面10a突出的第一突出部202、从下端面10b突出的第二突出部203。当以直线部201为基准时,第一突出部202朝周向C1弯曲,第二突出部203朝周向C2弯曲。
导体段200的第一突出部202具有从直线部201的上端(从槽11露出的部分)朝周向C1形成的倾斜部202a、从倾斜部202a的前端相对于上端面10a在铅直方向上形成的铅直部202b。
在所述直线部201和倾斜部202a之间的弯曲部分、倾斜部202a和铅直部202b之间的弯曲部分,扁平线9的第一面9a侧被弯曲,而第二面9b保持在同一平面上。本说明书中的铅直不只是意味着严格意义上的铅直。由于结构部件的机械加工、弯曲、组装会产生偏差,所以不一定要达到几何学上定义的精度,但在本申请中,仍在说明中描述为铅直。
导体段200的第二突出部203具有从直线部201的下端(从槽11露出的部分)朝周向C2向下端面10b侧弯曲而形成的倾斜部203a、从倾斜部203a的下端相对于下端面10b在铅直方向上形成的铅直部203b。
在这些直线部201和倾斜部203a之间的弯曲部分、以及倾斜部203a和铅直部203b之间的弯曲部分,扁平线9的第一面9a侧被弯曲,第二面9b保持在同一平面上。
(导体段300)
图8是表示导体段300的立体图。如在图6(a)中所说明,导体段300以其第一面9a与周向C垂直的状态配置在槽11内。
该导体段300保持第一面9a与周向C垂直的状态(第一面9a与径向R平行的状态)不变,将扁平线9弯曲而形成的。导体段300以保持第一面9a与径向R平行的状态而形成。
如图3所示,在配置于槽11内的状态下,导体段300从定子芯10的上端面10a以及下端面10b突出。如图8所示,导体段300具有配置于槽11内的直线部301、从上端面10a突出的第一突出部302、从下端面10b突出的第二突出部303。当以直线部301为基准时,第一突出部302朝周向C2弯曲,第二突出部303朝周向C1弯曲。
导体段300的第一突出部302具有从直线部301的上端(从槽11露出的部分)朝周向C2形成的倾斜部302a、从倾斜部302a的前端相对于上端面10a在铅直方向上形成的铅直部302b、以从铅直部302b的前端朝定子芯10的外周向(径向外侧R2)延伸而与上端面10a平行的方式形成的水平部302c。
在这些直线部301与倾斜部302a之间的弯曲部分和在倾斜部302a与铅直部302b之间的弯曲部分,扁平线9的第一面9a侧被弯曲,第二面9b保持在同一平面。在铅直部302b与水平部302c之间的弯曲部分,如图8的T部放大图所示,扁平线的第二面9b侧被弯曲,第一面9a保持在同一平面上。在导体段300被安装到定子芯10上时,扁平线9从铅直部302b到水平部302c大约弯曲90度。需要说明的是,在导体段300已安装在定子芯10上的情况下,扁平线9弯曲的方向是朝向径向外侧R2的方向。
导体段300的第二突出部303具有从直线部301的下端(从槽11露出的部分)朝周向C1形成的倾斜部303a、从倾斜部303a的前端相对于下端面10b在铅直方向上形成的铅直部303b、从铅直部303b的前端朝定子芯10的外周方向延伸形成的水平部303c。
在这些直线部301与倾斜部303a之间的弯曲部分和在倾斜部303a与铅直部303b之间的弯曲部分,扁平线9的第一面9a侧被弯曲,第二面9b保持在同一平面上。在铅直部303b与水平部303c之间的弯曲部分,扁平线的第二面9b侧被弯曲,第一面9a保持在同一平面上。扁平线9从铅直部303b到水平部303c大约弯曲90度。在导体段300已安装在定子芯10上的情况下,扁平线9弯曲的方向是朝径向外侧R2的方向。
如图5的S部放大图所示,所述导体段200的铅直部202b和导体段300的水平部302c通过TIG焊接等被接合成接合部22c,导体段200的铅直部203b和导体段300的水平部303c被接合成接合部22d,从而形成各相绕组21。
在图5所示的第八个导体段300的第二突出部303上不形成水平部303c,而是只形成有铅直部303b,该铅直部303b构成绕组部端22b。
(绕组部组23)
以上方式构成的绕组部22在径向R上配置有三个,由此,形成各个相的绕组部组23U。
图9是U相绕组部组23U的立体图。图10是表示只将U相绕组部组23U配置在定子芯10上的状态的立体图。
如图10所示,一个U相绕组部22U的导体段200、300与周向C上相邻的导体段200、300之间设置五个槽11进行配置。
U相绕组部组23U中的三个U相绕组部22U,将各自的导体段200、300配置在同一个槽11内。具体而言,三个U相绕组部22U中具有各自的绕组部端22a的第一个导体段200配置在同一个槽11内,各自第二个导体段300配置在一个槽11内。第三个~第八个导体段200、300也同样地配置在一个槽11内。在U相绕组部组23U的三个U相绕组部22U中,分别地,接合部22c在上端面10a侧沿着径向R排列配置,接合部22d在下端面10b侧沿着径向R排列配置。
在本实施方式中,配置四组这样的U相绕组部组23U,从而形成U相绕组21U。
(相绕组部组23的组合)
图11是从内周面10c侧观察一个U相绕组部组23U安装在定子芯10上的状态的示意图。实际上,扁平线9朝纸面里侧方向配置有三个,但为了便于理解,只表示一条扁平线9。
在图11中,为了便于识别槽11,在内周面10c施加有阴影线。U相绕组21U是由四个U相绕组部组23U组合而构成的。为了将四个U相绕组部组23U各自区分,表示为第一U相绕组部组23(1)U、第二U相绕组部组23(2)U、第三U相绕组部组23(3)U、以及第四U相绕组部组23(4)U。同样,关于导体段200、300,在描述第一U相绕组部组23U的导体段200、300时,记载为200(1)、300(1),其它的U相绕组部组23(2)、23(3)、23(4)也同样地记载为200(2)、300(2)、200(3)、300(3)、200(4)、300(4)。
在图11中,示意地表示只有第一U相绕组部组23(1)U被安装到定子芯10上的状态。
图12是表示第一U相绕组部组23(1)U和第二U相绕组部组23(2)U安装在定子芯10上的状态的图。为了与第一U相绕组部组23(1)U进行区分,将第二U相绕组部组23(2)U用虚线表示。
如图12所示,第二U相绕组部组23(2)U从第一U相绕组部组23(1)U起在周向C移动六个槽11而安装在定子芯10上。
第一U相绕组部组23(1)U的导体段200和第二U相绕组部组23(2)的导体段300配置在同一个槽11内。第一U相绕组部组23(1)U的导体段300和第二U相绕组部组23(2)U的导体段200配置在同一个槽11内。
在第一U相绕组部组23(1)U的接合部22c(1)的隔着定子芯10的下侧配置有第二U相绕组部组23(2)U的接合部22d(2)。在第二U相绕组部组23(2)U的接合部22c(2)的隔着定子芯10的下侧配置有第一U相绕组部组23(1)U的接合部22d(1)。
在图12中,一个槽11内的第一U相绕组部组23(1)U以及第二U相绕组部组23(2)U的导体段200、300分别只显示一根,但实际上,在一个槽11内各配置三根。
接下来,对于第一U相绕组部组23(1)U以及第二U相绕组部组23(2)U的导体段200、300在槽11内的配置进行说明。
图13是用于说明第一U相绕组部组23(1)和第二U相绕组部组23(2)的导体段200、300在槽11内的配置的图。如图13所示,第一U相绕组部组23(1)的导体段200(1)和第二U相绕组部组23(2)的导体段300(2)在槽11内被交替配置。更具体而言,在从内周面10c朝着外周面10d的方向上,以导体段300(2)、导体段200(1)、导体段300(2)、导体段200(1)、导体段300(2)、以及导体段200(1)的顺序配置在一个槽11内。在另外的槽11内,以导体段300(1)、导体段200(2)、导体段300(1)、导体段200(2)、导体段300(1)、以及导体段200(2)的顺序进行配置。
以这种方式,从内周面10c朝着外周面10d按照导体段300以及导体段200的顺序共计放入六根导体段200、300。
(导体段200、300的接合)
对于导体段200和导体段300的接合部分进行更详细的说明。如图5的S部放大图以及图13的X部放大图所示,导体段300的水平部302c的第一面9a(在图中表示为括号P1)和导体段200的铅直部202b的第一面9a(在图中表示为括号P2)对置抵接而接合。在扁平线9存在两个第一面9a,具体而言,配置有要被接合的导体段300的槽11侧的铅直部202b的第一面9a和配置有要被接合的导体段200的槽11侧的水平部302c的第一面9a对置。
如图13所示,在第一U相绕组部组23U中,导体段300(1)在槽11内的位置比与其接合的导体段200(1)配置在更靠径向R的内侧的位置。由于导体段300(1)的水平部302c朝外侧延伸,所以如图13的X部放大图所示,导体段300(1)的水平部302c的第一面9a和导体段200(1)的铅直部202b的第一面9a能够相互对置抵接。
如图13所示,从定子芯10的内周面10c开始朝着外周面10d第二个导体段200(1)和从内侧开始第一个导体段300(1)在其上端侧接合。从内侧开始第四个导体段200(1)和从内侧开始第三个导体段300(1)在其上端侧接合。从内侧开始第六个导体段200(1)和从内侧开始第五个导体段300(1)在其上端侧接合。在图13中将最外侧的U相绕组部22U的导体段200(1)表示为T、导体段300(2)表示为Q。
以该方式,使导体段200和导体段300配合,将从内侧开始第i+1(i为1以上)个配置的导体段200和从内侧开始第i个配置的导体段300接合。因为从定子芯10的内侧朝着径向外侧R2以导体段200、导体段300的顺序进行配置,所以更具体而言,i是奇数。
第二U相绕组部组23(2)U的导体段300(2)和导体段200(2)之间,在下端面10b侧,各自的铅直部303b和水平部303c的第一面9a彼此对置接合。
以上述方式,第一U相绕组部组23(1)U和第二U相绕组部组23(2)被组合,在本实施方式的U相绕组21U中,该组合设有两组。
图14是表示将四组U相绕组部组23U安装在定子芯10上的状态的示意图。如图14所示,第三U相绕组部组23(3)自第一U相绕组部组23(1)U起在周向C1上错开一个槽11配置在定子芯10。第四U相绕组部组23(4)自第二U相绕组部组23(2)起在周向C1上错开一个槽11配置在定子芯10上。
第三U相绕组部组23(3)的导体段200(3)和第四U相绕组部组23(4)的导体段300(4)在同一个槽11内交替配置。另外,第三U相绕组部组23(3)的导体段300(3)和第四U相绕组部组23(4)的导体段200(4)在同一个槽11内交替配置。如上所述,从内周面10c朝外周面10d,以导体段300(3)、导体段200(4)的顺序交替配置,还以导体段300(4)、导体段200(3)的顺序交替配置。
以上述方式,四个U相绕组部组23U被组合而形成U相绕组21U。
在本实施方式的定子2中,这种结构的U相绕组21U、以及与U相绕组21U相同结构的V相绕组21V和W相绕组21W被安装在定子芯10上。
(各相绕组21的配置)
图15是用于说明向定子芯10安装各相绕组21的状态的局部俯视图。在图15中,作为示例,将第一U相绕组部组23(1)U的导体段200、300标注为200(1)U、300(1)U。第二、第三、第四U相绕组部组23(2)U、23(3)U、23(4)U也同样地标注为200(2)U、300(2)U、200(3)U、300(3)U、200(4)U、300(4)U。
V相绕组21V的第一~第四V相绕组部组21(1)V~21(4)V的导体段200、300和W相绕组21W的第一~第四W相绕组部组21(1)W~21(4)W的导体段200、300也是如此。导体段200、300内的在圆中配置有点的符号表示电流从纸面里侧朝纸面外侧流动,圆中配置有×的符号表示电流从纸面外侧朝里侧流动。
从图15所示的槽11A开始沿着周向C1进行说明,在第一个槽11A中,第一U相绕组部组23(1)U的导体段200(1)U和第二U相绕组部组23(2)U的导体段300(2)U交替配置。
若将槽11A作为第一个,则在周向C1的第二个槽11中,第三U相绕组部组23(3)U的导体段200(3)U和第四U相绕组部组23(4)U的导体段300(4)U交替配置。
在第三个槽11中,第一V相绕组部组23(1)V的导体段200(1)V和第二U相绕组部组23(2)V的导体段300(2)V交替配置。在接下来的第四个槽11中,第三V相绕组部组23(3)V的导体段200(3)V和第四V相绕组部组23(4)V的导体段300(4)V交替配置。
在第五个槽11中,第一W相绕组部组23(1)W的导体段200(1)W和第二W相绕组部组23(2)W的导体段300(2)W交替配置。在接下来的第六个槽11中,第三W相绕组部组23(3)W的导体段200(3)W和第四W相绕组部组23(4)W的导体段300(4)W交替配置。
在第七个槽11中,第二U相绕组部组23(2)U的导体段200(2)U和第一U相绕组部组23(1)U的导体段300(1)U交替配置。在接下来的第八个槽11中,第四U相绕组部组23(4)U的导体段200(4)U和第三U相绕组部组23(3)U的导体段300(3)U交替配置。
在第九个槽11中,第二V相绕组部组23(2)V的导体段200(2)V和第一V相绕组部组23(1)V的导体段300(1)V交替配置。在接下来的第十个槽11中,第四V相绕组部组23(4)V的导体段200(4)V和第三V相绕组部组23(3)V的导体段300(3)V交替配置。
在第十一个槽11中,第二W相绕组部组23(2)W的导体段200(2)W和第一W相绕组部组23(1)W的导体段300(1)W交替配置。在第十二个槽11中,第四W相绕组部组23(4)W的导体段200(4)W和第三W相绕组部组23(3)W的导体段300(3)W交替配置。
在接下来的第十三个~第二十四个槽11中,按照与从上述第一个到第十二个为止的槽11内相同的方式,配置各相绕组21的导体段200、300。在第十三个槽11中,按照与第一个槽11A相同的方式,第一U相绕组部组23(1)U的导体段200(1)U和第二U相绕组部组23(2)U的导体段300(2)U交替配置。
在本实施方式的定子2中,从所述第一个到第十二个为止的槽11内的配置在周向C1上重复四次,U相绕组21U、V相绕组21V以及W相绕组21W安装在四十八个槽11中,从而构成本实施方式的定子2。
如图15所示,在第一、二个槽11中,电流从纸面里侧朝外侧流动,在第三、四个槽11中,电流从纸面外侧朝里侧流动。以该方式,电流的方向在周向C上每隔两个槽11进行交替。需要说明的是,图5所示的绕组部端22a、22b被图3所示的连接线90等适当地连接,以使成为这样的电流方向。
<2.制造方法>
接下来,对于本实施方式的定子2的制造方法进行说明。
本实施方式的定子的制造包括:形成导体段200、300的导体段制造工序;将导体段200、300配置在定子芯10上的配置工序;将导体段200、300之间进行焊接的焊接工序。
(导体段200、300形成工序)
图16是表示制造本实施方式的导体段200、300的方法的流程图。图17(a)~(c)是用于说明导体段300的制造工序的图。
首先,为了形成导体段200、300,扁平线9被切断两次,成为规定的尺寸(S1)。
接下来,导体段200、300的两端端部的覆膜被剥离(S2)。该覆膜剥离是利用模具进行冲压,将覆膜削掉(そぎ落とす)而进行的。
接下来,将从定子芯10的内侧起第i个,具体而言,是从定子芯10的内侧起第奇数个配置的导体段300的两端部的前端朝同一方向弯曲90度(S3)。在S3中,扁平线9以第一面9a保持在同一平面的状态被弯曲,如图17(a)所示,形成水平部302c、303c(参照用虚线包围的J部)。
接下来,导体段200以及导体段300形成S字(S4)。在S4中,如图17(b)所示,以扁平线9的第二面9b保持在同一平面上的方式将第一面9a弯曲(参照用虚线包围的K部)。
接下来,导体段200、300以沿着定子芯10的周向C弯曲的方式成型为R形(S5)。在S5中,如图17(c)所示,导体段300的倾斜部302a和倾斜部303a以沿着定子芯10的周向C弯曲的方式成型(参照用虚线包围的L部)。
需要说明的是,除了不进行S3的工序之外,导体段200与导体段300相同地制造。
由此,制造出了导体段200、300。
(配置工序)
接下来,导体段200、300被配置在定子芯10的槽11内。在将导体段200、300配置在槽11内时,将导体段200、300从定子芯10的内周面10c经由槽11的开口部11a(参照图4)配置在槽11内。
具体而言,先将导体段200、300配置在比定子芯10的内周面10c更靠内侧的位置后,使之朝径向外侧R2移动,经由开口部11a,将其直线部201、301插入槽11内,由此,将导体段200、300配置在槽11内。
(焊接工序)
图18是表示进行接合部的焊接的状态的图。如图18所示,预定要焊接的铅直部202b和水平部302c所对置的焊接预定部800被设置多个。在所述多个焊接预定部800之间,楔形的焊接电极701从定子芯10的外周面10d侧插入到预定要焊接的铅直部202b和水平部302c之间。焊接电极701连接有电源线702,在焊接预定部800的上方配置有焊接用喷灯703。在两个焊接电极701之间配置有多个焊接预定部800的情况下,将具有导电性的楔704插入焊接预定部800之间的间隙。在图18中,插入有两个楔704。通过插入该焊接电极701以及楔704,能够使铅直部202b和水平部302c对置的第一面9a接触。
利用这样的结构,铅直部202b和水平部302c对置的部分从上方被TIG焊接。
在焊接多个焊接预定部800的情况下,通过在焊接电极701之间配置楔704,无需每次都移动焊接电极701的位置,所以能够连续进行焊接。通过插入焊接电极701和夹着焊接预定部800的楔704,能够确保焊接预定部稳定。
如图19所示,在铅直部202b和水平部302c对置的部分形成接合部22c。需要说明的是,在图19中,也显示有未接合的部分(焊接预定部800)。
同样地,在下端面10b侧的铅直部203b和水平部303c对置的部分也形成接合部22d。
最后,适当地设置连接线90(参照图3),制造出本实施方式的定子2。
<3.特征>
(3-1)
所述实施方式的定子2具有定子芯10、绕组20。定子芯10是圆筒状,具有在其内侧沿着径向形成的多个槽11。绕组20具有多个配置在槽11中的导体段200、300,由导体段200的铅直部202b、203b(端部的一个例子)和导体段300的水平部302c、303c(端部的一个例子)接合而形成。导体段200、300由截面为矩形的扁平线9形成,所述扁平线9具有宽度宽的第一面9a和宽度窄的第二面9b。以第一面9a与径向R平行的方式配置在槽11中。在各个槽11内,以相互的第二面9b彼此对置的方式配置多个导体段200、300。从定子芯10的内侧开始第i个(i是1以上的整数)配置的导体段300,与在另外的槽11内配置的第i+1个导体段200,在各自的铅直部202b、203b以及水平部302c、303c上第一面9a彼此对置而接合。被接合的对置的第一面9a与径向R平行。
以该方式,导体段200、300的宽度宽的第一面9a彼此接合,所以即使不将导体段200、300的端部彼此压缩而进行焊接,也能够确保足够的接合强度。
因为无需将导体段200、300的端部彼此压缩,所以即使在接合的部分密集的情况下,也能够提供可确保足够的接合强度的定子2。
在接合部分需要确保与导体段200、300相同的截面积,但因为通过使宽度宽的第一面9a彼此对置来进行接合,所以确保接合深度相当于第二面9b的宽度即可,能够抑制绕组20末端的高度。进而,还能够确保导电率。
(3-2)
如图13所示,在上述实施方式的定子2中,第i个导体段300的水平部302c、303c(端部的一个例子)以第二面9b弯曲的方式朝着第i+1个导体段200的铅直部202b、203b(端部的一个例子)向外侧弯曲,与第i+1个导体段200的铅直部202b、203b接合。
在制造定子2时,预定要接合的导体段200、300的铅直部202b、203b以及水平部302c、303c的位置将会位于靠近定子芯10的外侧的位置。
在将导体段200、300的端部彼此焊接时,为了保持两个预定要接合的导体段200的铅直部202b、203b和导体段300的水平部302c、303c抵接的状态,从定子芯10的外周侧将楔形的焊接电极701和楔704插入对置配置的铅直部202b、203b和水平部302c、303c的端部的周向C外侧。
在此,预定要接合的两个铅直部202b、203b和水平部302c、303c的位置位于靠近定子芯10的外侧的位置,将会使在周向C上相邻的预定接合位置(焊接预定部800)的间隔变宽,所以变得容易插入焊接电极701。因为无需使焊接电极701的前端非常细,所以焊接电极701的制造也变得容易。
(3-3)
如图13所示,在上述实施方式的定子2中,对置的第一面9a彼此是指,第i个导体段300的配置有第i+1个导体段200的槽11侧的第一面9a(在图13中用括号P1表示)、和第i+1个导体段200的配置有第i个导体段300的所述槽侧的所述第一面(在图13中用括号P2表示)。
由此,能够将导体段200、300彼此以较短距离接合。
(3-4)
在上述实施方式的定子2中,导体段200、300具有:配置在槽11内的直线部201、301(槽内部分的一个例子);从定子芯10的两端面中的上端面10a(第一端面的一个例子)突出的第一突出部202、302;从两端面中的下端面10b(第二端面的一个例子)突出的第二突出部203、303。铅直部202b、203b以及水平部302c、303c(端部的一个例子)设置在第一突出部202、302以及第二突出部203、303双方上,被接合的对置的第一面9a设置在第一突出部202、302侧以及第二突出部203、303侧双方上。
以该方式,在导体段200、300中,在从定子芯10的两端面突出的部分上分别形成铅直部202b、203b、水平部302c、303c,通过该铅直部202b、203b、水平部302c、303c与其他导体段200、300接合。每个导体段200、300不以跨越两个以上的槽11的方式形成,而是只配置在一个槽11中。
由此,即使在施加了弯曲加工之后,也能够将导体段200、300从定子芯10的内侧插入槽11内。因为导体段200、300处于弯曲的状态,所以从定子芯10的上端面10a或者下端面10b插入而形成图3所示的配置是困难的。但是,如图5以及图17所示,因为导体段200、300在上下具有端部,所以即使处于被弯曲的状态,也能够经由开口部11a插入槽11内,容易地将导体段200、300配置成图3的状态。
由于不需要在将导体段200、300插入槽11之后实施弯曲加工,所以能够容易地进行加工。
(3-5)
在上述实施方式的定子2中,在每个槽11内,以相互的第二面9b彼此对置的方式配置四个以上的导体段200、300,被接合的对置的第一面9a沿着径向R配置多个。
以该方式,即使在沿着径向R设置多个预定接合的端部对的情况下,也无需进行压缩,所以无需进行固定(夹紧)就能够进行确保了足够的接合强度的焊接。
(3-6)
上述实施方式的旋转电机1具有定子2和配置于定子2的内侧的转子3。
由此,能够实现具有可确保足够接合强度的定子2的旋转电机1。
(实施方式2)
以下,对于本发明的实施方式2进行说明。
<1.结构>
在前述实施方式1中,如果沿着周向C观察,被接合的导体段200和导体段300是邻接的,并且在它们之间不形成间隙,但在本实施方式2的绕组20中,在导体段200和导体段300之间形成有间隙。在以下的实施方式2的说明中,以实施方式2与实施方式1的区别作为中心进行说明。
图20(a)是表示本实施方式的导体段200和导体段300的接合部分附近的立体图。图20(b)是表示沿着周向C观察图20(a)的状态的图。图20(c)是沿着周向C观察所述实施方式中的导体段200和导体段300的图。在实施方式1中虽然没有表示,但在本实施方式2中表示有导体段200和导体段300的端部被剥离了覆膜的状态,如图20(c)所示,导体段300中被剥离了覆膜的部分用300E表示,导体段200中被剥离了覆膜的部分用200E表示。
如图20(c)所示,在实施方式1中,当沿着周向C观察时,导体段300的第一突出部302和导体段200的第一突出部202邻接配置,成为不形成间隙(参照部位D)的状态。
另一方面,如图20(a)以及图20(b)所示,在本实施方式2的导体段200的第一突出部202和导体段300的第一突出部302之间形成有间隙B。通过形成该间隙B,如图20(d)所示,绝缘片材60变得容易夹入。能够适当地改变间隙B的间隔,以便容易配置合适厚度(例如1mm)的绝缘片材,以确保绝缘性。
图21是表示形成间隙B时的导体段200和导体段300的连接关系的俯视图。在图21中,表示了U相、V相以及W相中任一第一绕组部组23(1)和第二绕组部组23(2)的导体段200、300。第一绕组部组23(1)的导体段200、300表示为导体段200(1)、300(1),第二绕组部组23(2)的导体段200、300表示为导体段200(2)、300(2)。
如图13所示,在实施方式1中,在一个槽11中配置有六根导体段200、300,但在图21中,在一个槽11中配置有四根导体段200、300。如图9所示,在实施方式1的绕组部组23中,绕组部22在径向上配置有三个,但在本实施方式2的绕组部组23中,绕组部22在径向上配置有两个。
如图21所示,在一个槽11中,从内周侧朝外周侧依次配置有导体段300、导体段200、导体段300以及导体段200。
与实施方式1的图13进行比较,如图21及其X部放大图所示,俯视观察时,配置在最外周侧的导体段200(1)的铅直部202b在不从外周面10d向外侧突出的范围内配置在靠近外周面10d的位置。配置在内侧的导体段300(1)的水平部302c以能够到达在外周面10d附近配置的铅直部202b的方式形成。由此,从周向C观察时,在配置于最外周侧的导体段200(1)和与该导体段200(1)接合的导体段300(1)之间形成有间隙B。在图21的X部放大图中,在铅直部202b和铅直部302b上附加有圆点。
如图21的Y部放大图所示,俯视观察时,配置在最内周侧的导体段300(1)的铅直部302b在不从内周面10c朝内侧突出的范围内配置在靠近内周面10c的位置。水平部302c以从配置于内周面10c附近的铅直部302b到达配置于外侧的导体段200(1)的铅直部202b的方式形成。因此,如图21的Y部放大图所示,从周向C观察时,在配置于最内周侧的导体段300(1)和与该导体段300接合的导体段200(1)之间能够形成间隙B。在图21的Y部放大图中,在铅直部202b和铅直部302b附加有圆点。
以上述方式,在导体段200和导体段300之间形成间隙B,在该间隙B中配置绝缘片材60,能够实现在径向R上邻接的导体段之间的绝缘。
在上述的说明中,虽然对定子2的上侧进行了说明,但下侧也是相同的结构,在沿着周向C观察的情况下,在导体段300的第二突出部303和导体段200的第二突出部203之间形成间隙。
<2.主要特征>
在本实施方式2中,还具有以下特征。
在本实施方式2的定子2中,在从内周侧开始第一个(第i个的一个例子)导体段300的第一突出部302和第二个(第i+1个的一个例子)导体段200的第一突出部202之间,在沿着定子芯10的周向C观察的情况下形成有间隙B,在第一个(第i+1个的一个例子)的导体段300的第二突出部303和第二个(第i+1个的一个例子)的导体段200的第二突出部203之间,在沿着周向C观察的情况下形成有间隙。在从内周侧开始第三个(第i个的一个例子)导体段300的第一突出部302和第四个(第i+1个的一个例子)导体段200的第一突出部202之间,在沿着定子芯10的周向C观察的情况下形成有间隙B,在第三个(第i+1个的一个例子)导体段300的第二突出部303和第四个(第i+1个的一个例子)的导体段200的第二突出部203之间,在沿着周向C观察的情况下形成有间隙。
以上述方式,因为在导体段200和导体段300之间形成有间隙B,所以如图20(d)所示,变得容易夹入绝缘片材60。由于能够使绝缘片材60的厚度变厚,所以能够更可靠地确保绝缘性。
(实施方式3)
接下来,对本发明的实施方式3进行说明。
<1.结构>
在上述实施方式1的绕组中,在所有的导体段中,径向R的内侧(径向内侧R1)的导体段向外侧的导体段延伸,但在本实施方式3的绕组中,还具有径向R的外侧(径向外侧R2)的导体段向内侧的导体段延伸的结构。
图22是本实施方式3的U相、V相以及W相中任一绕组部组23’的部分立体图。在图22所示的绕组部组23’中,在径向上配置有两个绕组部22、22’。在径向外侧配置有绕组部22,在径向内侧配置有绕组部22’。
在绕组部22中,在配置于径向内侧的导体段300上形成有水平部302c,其朝向配置于径向外侧的导体段200的铅直部202b。
如图22所示,在绕组部22’中,从导体段200’的铅直部202b的前端朝着径向内侧R1形成水平部202c。在导体段300’上,没有从铅直部302b的前端形成水平部302c。导体段200’的水平部202c的第一面9a和导体段300’的铅直部302b的第一面9a对置接合。在配置于径向外侧的导体段200’上形成有水平部202c,其朝向以上述方式配置于径向内侧的导体段300’的铅直部302b。
对于这样的导体段200、200’、300、300’的配置结构的焊接进行说明。
在图22所示的导体段200、200’、300、300’的配置中,能够在径向外侧及内侧进行TIG焊接。
在图22中,导体段200和导体段300之间的TIG焊接所形成的接合部41由阴影线表示。接合部41是将导体段300的水平部302c的朝着径向外侧R2的端面302d的上部和导体段200的铅直部202b的朝着径向外侧的第二面9b的上部之间进行接合而形成的。
在图22中,表示有导体段200’和导体段300’之间的TIG焊接所形成的接合部42。
接合部42是将导体段200’的水平部202c的朝着径向外侧的端面202d的上部和导体段300’的铅直部302b的朝着径向内侧R1的第二面9b的上部之间进行接合而形成的。
图23是表示进行图22所示的接合部41的焊接的状态图。如图23所示,要形成接合部41的焊接预定部801朝着径向外侧设置有多个。在这些多个焊接预定部801之间,与实施方式1相同地插入楔形的焊接电极701。因为在两个焊接电极701之间配置有多个焊接预定部801,所以在焊接电极701之间的间隙中插入有楔704。焊接用喷灯703与实施方式1不同,位于焊接预定部801的径向外侧,并配置在斜上方的接近位置。
在这样的状态下进行TIG焊接,由此,在焊接预定部801形成将导体段200和导体段300之间接合的接合部41(参照图22)。
因为预定将导体段200’和导体段300’之间接合的焊接预定部802朝着径向内侧设置,所以在焊接时,焊接用喷灯703位于焊接预定部802的径向内侧,并配置在斜上方的接近位置。以这样的焊接用喷灯703的配置进行TIG焊接,由此,形成将导体段200’和导体段300’接合的接合部42(参照图22)。
在上述说明中,对定子2的上侧进行了说明,但下侧也是相同的结构。导体段300’上没有形成水平部303c,而是从导体段200’的铅直部203b朝向导体段300’的铅直部303b形成有水平部。
以该方式,在径向的外侧和内侧形成接合部41、42,因此,与实施方式1那样在定子2的上下方向上形成的情况相比,能够降低定子2整体的高度。
<2.主要特征>
在本实施方式3中,还具有以下特征。
在本实施方式3的定子2中,从内侧起第二个(第i+1个的一个例子)导体段200’的水平部202c(端部的一个例子)以第二面9b弯曲的方式朝着第一个(第i个的一个例子)导体段300’的铅直部302b(端部的一个例子)向内侧弯曲,与第一个(第i个的一个例子)导体段300’的铅直部302b接合。第三个(第i+2个的一个例子)导体段300的水平部302c(端部的一个例子)以第二面9b弯曲的方式朝着第四个(第i+3个的一个例子)导体段200的铅直部202b(端部的一个例子)向外侧弯曲,与第四个(第i+3个的一个例子)导体段200的铅直部202b接合。
通过该结构,能够从定子芯10的径向内侧进行第一个导体段300’和第二个导体段200’的焊接,从定子芯10的径向外侧进行第三个导体段300和第四个导体段200的焊接。
因为能够在定子的径向外侧和内侧形成焊接部分,所以焊接部分不像实施方式1那样形成在定子的上下,从而能够抑制定子整体的高度。
<其他实施方式>
(A)
在前述实施方式1~3中,导体段200的铅直部202b、203b以及导体段300的水平部302c、303c的对置的第一面9a是平整的,但也可以在水平部302c、303c上形成台阶。
图24(a)是表示在导体段300的水平部302c的第一面9a上形成了台阶901的结构的图。如图24(a)所示,在导体段300的水平部302c的第一面9a上形成有台阶,而安装到定子芯10上的状态下,与上端面10a垂直地形成有台阶面901a。该台阶面901a设置在第一面9a的整个宽度(参照图6)W1上。从水平部302c的前端到形成有台阶面901a的部分为止的扁平线9的第二面9b的宽度是固定的,但其宽度大小小于W2(参照图6)。
图24(b)是表示组合了导体段200的铅直部202b和图24(a)的水平部302c的状态的图。如图24(b)所示,导体段200和导体段300被组装成导体段200的铅直部202b的内侧的第二面9b与台阶面901a抵接。
在第i个导体段300的端部,以第二面9b的宽度变窄的方式在第一面9a上形成有台阶901。因台阶901而相对于第一面9a垂直形成的台阶面901a相对于径向垂直配置,在台阶面901a上抵接有第i+1个导体段200内侧的第二面9b。
图24(c)是图24(b)的俯视图,是说明焊接状态的图。如图24(c)所示,如果楔形的焊接电极701从外周面10d侧插入,铅直部202b以及水平部302c将朝着径向内侧R1受到按压。此时,铅直部202b的内侧的第二面9b将被抵压在台阶面901a上,所以能够在将铅直部202b和水平部302c更可靠地抵接的状态下进行焊接。台阶901在第i+1个导体段200向内侧移动时起到止动部的作用。
(B)
在前述实施方式1、2中,第i个导体段300的水平部302c、303c(端部的一个例子)以其第二面9b弯曲的方式朝着第i+1个导体段200的铅直部202b、203b(端部的一个例子)向外侧弯曲,与第i+1个导体段200的铅直部202b、203b接合,但也可以在第i+1个导体段200朝向内侧形成水平部,从而与没有形成水平部的第i个导体段300的铅直部接合。
在上述实施方式1、2中,也可以使位于径向R的内侧(径向内侧R1)的导体段300朝着外侧(径向外侧R2)延伸,位于径向R的外侧的导体段200朝着内侧延伸,与径向R内侧的导体段300接合。
具体而言,如图25(a)所示,从导体段200’的铅直部202b的前端朝着径向内侧R1形成有水平部202c。在导体段300’上,没有从铅直部302b的前端形成水平部302c。水平部202c与铅直部302b彼此的第一面9a对置接合。
(C)
如图25(b)所示,也可以是形成有水平部202c的导体段200’和形成有水平部302c的导体段300接合。水平部202c和水平部302c的第一面9a彼此对置接合。
(D)
如图13所示,在上述实施方式中,第i个导体段300的配置有第i+1个导体段200的槽11侧的第一面9a(图13中用括号P1表示)和第i+1个导体段200的配置有第i个导体段300的槽11侧的第一面9a(P2)对置接合,但不限于此。例如,也可以如图26所示,第i个导体段300的配置有第i+1个导体段200的槽11的相反侧的第一面9a(图26中用括号P3表示)和第i+1个导体段200的配置有第i个导体段300的槽11的相反侧的第一面9a(图26中用括号P4表示)对置接合。
(E)
在上述实施方式1中,在一个槽11内配置有总共六根导体段200、300,但并不限于六根。在上述实施方式2、3中,在一个槽11内配置有总共四根导体段,但并不限于四根。
(F)
在所述实施方式中,将具有定子2的旋转电机1用于转动装置100的驱动,但并不限于转动装置100。例如,也可以作为下部行驶体的行驶用驱动马达来使用。在那种情况下,旋转电机1可以配置成其中心轴A成为水平。
工业实用性
即使在接合部分密集的情况下,本发明的定子以及具有定子的旋转电机也能够确保足够的接合强度,作为作业车辆的转动装置或行驶用驱动马达等是有用的。
附图标记说明
1旋转电机;2定子;3转子;4转动轴;5壳体;6a、6b轴承部;9扁平线;9a第一面;9b第二面;10定子芯;10a上端面;10b下端面;10c内周面;10d外周面;11槽;11a开口部;12牙体;20绕组;21相绕组;21UU相绕组;21VV相绕组;21WW相绕组;22绕组部;22a、22b绕组部端;22UU相绕组部;22c、22d接合部;23绕组部组;23UU相绕组部组;23VV相绕组部组;23WW相绕组部组;51圆筒部;52天井部;90连接线;100转动装置;102上表面部;103转动轴;200导体段(第i+1个导体段的一个例子);201直线部(槽内部分的一个例子);202第一突出部;202a倾斜部;202b铅直部(端部的一个例子);202c水平部(端部的一个例子);203第二突出部;203a倾斜部;203b铅直部(端部的一个例子);300导体段(第i个导体段的一个例子);301直线部(槽内部分的一个例子);302第一突出部;302a倾斜部;302b铅直部;302c水平部(端部的一个例子);303第二突出部;303a倾斜部;303b铅直部;303c水平部(端部的一个例子);701焊接电极;702电源线;703焊接用喷灯;704楔;800、801、802焊接预定部;901台阶形状;901a台阶面。
Claims (8)
1.一种定子,其特征在于,具有:
定子芯,其是圆筒状,具有在其内侧沿着径向形成的多个槽;
绕组,其具有多个配置于所述槽中的导体段,通过所述导体段的端部彼此接合而形成;
所述导体段由截面是矩形且具有宽度宽的第一面和宽度窄的第二面的扁平线形成,以所述第一面与所述径向平行的方式配置于所述槽中,
在各个所述槽内,以相互的所述第二面彼此对置的方式配置多个所述导体段,
从所述槽的内侧开始第i个(i是1以上的整数)配置的所述导体段与在另外的所述槽中第i+1个配置的所述导体段在各自的端部使所述第一面彼此对置接合,
所述被接合的对置的所述第一面与所述径向平行配置,
所述导体段具有:配置于所述槽内的槽内部分、从所述定子芯的两端面中的第一端面突出的第一突出部、从所述两端面中的第二端面突出的第二突出部,
所述端部设置于所述第一突出部以及所述第二突出部双方,
所述被接合的对置的所述第一面设置于所述第一突出部侧以及所述第二突出部侧双方。
2.如权利要求1所述的定子,其特征在于,
第i个所述导体段的端部以所述第二面弯曲的方式朝着第i+1个所述导体段的端部向外侧弯曲,与第i+1个所述导体段的端部接合。
3.如权利要求1或2所述的定子,其特征在于,
对置的所述第一面分别为,第i个所述导体段的配置有第i+1个所述导体段的所述槽侧的所述第一面和所述第i+1个所述导体段的配置有第i个所述导体段的所述槽侧的所述第一面。
4.如权利要求3所述的定子,其特征在于,
在第i个所述导体段的所述端部,在所述第一面上形成台阶,以使所述第二面的宽度变窄,
通过所述台阶相对于所述第一面垂直形成的台阶面相对于径向垂直配置,第i+1个所述导体段的内侧的所述第二面与所述台阶面抵接。
5.如权利要求1所述的定子,其特征在于,
在各个所述槽内,所述导体段以相互的所述第二面彼此对置的方式配置四个以上,
所述被接合的对置的第一面沿着所述径向被配置多个。
6.如权利要求1所述的定子,其特征在于,
在沿着所述定子芯的周向观察的情况下,在第i个所述导体段的所述第一突出部和第i+1个所述导体段的所述第一突出部之间形成有间隙,
在沿着所述周向观察的情况下,在第i个所述导体段的所述第二突出部和第i+1个所述导体段的所述第二突出部之间形成有间隙。
7.如权利要求1所述的定子,其特征在于,
第i+1个所述导体段的端部以所述第二面弯曲的方式朝着第i个所述导体段的端部向内侧弯曲,与第i个所述导体段的端部接合,
第i+2个所述导体段的端部以所述第二面弯曲的方式朝着第i+3个所述导体段的端部向外侧弯曲,与第i+3个所述导体段的端部接合。
8.一种旋转电机,其特征在于,具有:
权利要求1~7中任一项所述的定子;
配置在所述定子的内侧的转子。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160727 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |