CN107078578B - 旋转电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明得到一种旋转电机的定子，能使焊接操作容易以提高生产率，且能减小线圈边端的高度以实现小型化。定子绕组具有多个线圈体，多个线圈体分别通过对覆盖有绝缘覆膜且没有连接部的连续的导体线进行成形加工而制成，多个上述线圈体分别以使上述导体线的第一导体末端及第二导体末端从不同的上述切槽内的不同的径向位置向上述定子铁心的轴向的一侧伸出的方式安装于上述定子铁心，多个线圈组分别通过使用连接导体将上述第一导体末端的前端部与连接对象的上述第二导体末端的前端部连接来构成，上述连接导体包括一对连接部和将一对上述连接部连结的连结部，其中，一对上述连接部沿上述第一导体末端的前端部及连接对象的上述第二导体末端的前端部各自的周向与上述前端部接触且与上述前端部平行地配置，以与上述前端部接合。

Description

旋转电机的定子
技术领域
本发明涉及一种例如电动机或发电机等旋转电机的定子，特别地涉及定子绕组的接线结构。
背景技术
在现有的旋转电机中，构成定子绕组的相绕组分别构造成，使用成形为在两端具有连接部的U字形的连接导体，使连接导体的一个连接部与一个导体线的从配置于切槽内的最内周侧的切槽收纳部伸出的内周侧端部的前端部重叠，并通过焊接进行接合，使连接导体的另一个连接部与另一导体线的从配置于另一切槽内的最外周侧的切槽收纳部伸出的外周侧端部的前端部重叠，并通过焊接进行接合，由此将多根导体线连接(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2011-036093号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1记载的现有的旋转电机中，由于接合部构造成将沿轴向延伸的导体线的前端部与连接导体的连接部在径向上重叠，因此，在焊接时，将夹持工具从斜上方插入，并从径向两侧夹住接合部。因而，由于焊接操作空间受到限制，因此，存在焊接操作变得复杂，生产率降低这样的问题。另外，为了确保焊接操作空间，需以避开连接导体的连接部的前端侧的方式使用夹持工具将连接导体的连接部夹住，因此，还存在连接导体的连接部的长度变长，线圈边端的高度变大这样的技术问题。
本发明为了解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种旋转电机的定子，能使接合操作变得容易，以提高生产率，并且能减小线圈边端的高度，以实现小型化。
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：圆环状的定子铁心，上述定子铁心在周向上排列有切槽；定子绕组，上述定子绕组具有多个线圈体，多个上述线圈体分别通过对覆盖有绝缘覆膜且没有连接部的连续的导体线进行成形加工而制成。多个上述线圈体分别以使上述导体线的第一导体末端及第二导体末端从不同的上述切槽内的不同的径向位置向上述定子铁心的轴向的一侧伸出的方式安装于上述定子铁心，上述第一导体末端及上述第二导体末端分别具有前端部，上述前端部沿上述定子铁心的轴向延伸，且上述前端部的上述绝缘覆膜被去除，多个线圈组分别通过使用连接导体将上述第一导体末端的前端部与连接对象的上述第二导体末端的前端部连接来构成，上述连接导体包括一对连接部和将一对上述连接部连结的连结部，其中，一对上述连接部沿上述第一导体末端的前端部及连接对象的上述第二导体末端的前端部各自的周向与上述前端部接触，且与上述前端部平行地配置，以与上述前端部接合。
发明效果
根据本发明，由于接合部构造成使第一导体末端及第二导体末端的前端部与连接导体的连接部在周向上重叠，因此，在接合时，将夹持工具从径向外侧或径向内侧插入，并从周向两侧夹住接合部。因而，由于接合部的轴向外侧的整个区域成为接合操作空间，因此，接合操作变得容易，能提高生产率。此外，无需为了确保接合操作空间而以避开连接导体的连接部的前端侧的方式使用夹持工具将连接导体的连接部夹住，因此，能缩短连接导体的连接部的长度，并能减小线圈边端的高度。
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立体图。
图2是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子铁心的铁心块的立体图。
图3是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的线圈体的立体图。
图4是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的线圈体的主视图。
图5是从第二线圈边端侧对本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的线圈体进行观察的端视图。
图6是从第二线圈边端侧对本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的三个线圈体共用一个切槽并安装于定子铁心的状态进行观察的主要部分端视图。
图7是在本发明实施方式1的旋转电机的定子中，从径向外侧对安装于定子铁心的线圈体进行观察的展开图。
图8是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的绕组装配件的立体图。
图9是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的连接导体的立体图。
图10是对本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、使用了连接导体的线圈体的接合方法进行说明的主要部分剖视图。
图11是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分立体图。
图12是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分端视图。
图13是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的立体图。
图14是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的第一中性点连接用母线及第二中性点连接用母线的立体图。
图15是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的中性点接线板的立体图。
图16是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的供电线圈的立体图。
图17是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的连接线圈的立体图。
图18是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的定子绕组的接线图。
图19是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的连接导体的立体图。
图20是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分立体图。
图21是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分端视图。
图22是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的立体图。
图23是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的连接导体的立体图。
图24是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分立体图。
图25是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分端视图。
图26是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的立体图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的旋转电机的定子的优选实施方式进行说明。
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立体图，图2是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子铁心的铁心块的立体图，图3是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的线圈体的立体图，图4是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的线圈体的立体图，图5是从第二线圈边端侧对本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的线圈体进行观察的端视图，图6是从第二线圈边端侧对本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的三个线圈体共用一个切槽并安装于定子铁心的状态进行观察的主要部分端视图，图7是在本发明实施方式1的旋转电机的定子中，从径向外侧对安装于定子铁心的线圈体进行观察的展开图，图8是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的、构成定子绕组的绕组装配件的立体图，图9是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的连接导体的立体图，图10是对本发明实施方式1的旋转电机的定子中的使用了连接导体的线圈体的接合方法进行说明的主要部分剖视图，图11是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分立体图，图12是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分端视图，图13是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的立体图，图14是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的第一中性点连接用母线及第二中性点连接用母线的立体图，图15是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的中性点接线板的立体图，图16是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的供电线圈的立体图，图17是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的连接线圈的立体图，图18是表示本发明实施方式1的旋转电机的定子中的定子绕组的接线图。另外，在图12中，为了便于说明，在绕组端的前端部的端面上标注阴影线。
在图1中，定子1是电动机或发电机等旋转电机的定子，包括圆环状的定子铁心3、安装于定子铁心3的定子绕组6以及对定子绕组6进行接线的接线构件20及连接导体30。在此，为了便于说明，将定子铁心3的切槽数设为48个，并将定子绕组设为三相绕组。此外，切槽5以在每极每相上形成两个的比例形成于定子铁心3。
铁心块4是通过将圆环状的定子铁心3在周向上二十四等分地分割而成的，如图2所示，上述铁心块4是通过将硅钢板层叠一体化制作而成，包括：截面呈圆弧形的铁心支撑部4a；以及两个极齿4b，该两个极齿4b分别从铁心支撑部4a的内周壁面朝径向内侧突出，并在周向上分开。此外，定子铁心3是使极齿4b朝向径向内侧并使铁心支撑部4a的周向的侧面彼此对接，以通过烧嵌、压入等方式将沿周向呈圆环状排列的二十四个铁心块4与圆筒状的框架2一体化而制成。由铁心支撑部4a和极齿4b构成的切槽5以朝内周侧开口的方式沿周向等角间距地排列。
定子绕组6包括四十八个线圈体10，该四十八个线圈体10以一个切槽的间距沿周向配置于定子铁心3。
线圈体10是将导体线9以扁立绕法(日文：エッジワイズ巻き)卷绕而制成的分布卷绕的绕组，其中，上述导体线9例如由被瓷釉树脂绝缘覆盖且没有连接部的连续的扁平铜线制成。具体来说，如图3至图5所示，线圈体10构造成，将两个由第一直线部10a、第一线圈边端部10e、第二直线部10b、第二线圈边端部10f、第三直线部10c、第三线圈边端部10g及第四直线部10d构成的δ状的线圈图案沿导体线9的长方形截面的短边的长度方向排列，并使用连结线11将第四直线部10d与第一直线部10a连接。此外，连结线11构成线圈边端部，导体线9的卷绕开始端部构成作为第一导体末端的绕组端10h，卷绕结束端部构成作为第二导体末端的绕组端10i。
在以上述方式构成的线圈体10中，第一直线部10a及第三直线部10c以使长方形截面的长边的长度方向朝向周向，并在长方形截面的短边的长度方向上空开间隙d的方式在一列上排列四个。此外，第二直线部10b以从第一直线部10a及第三直线部10c的列朝周向一侧隔开六个切槽角度间隔，而使长方形截面的长边的长度方向朝向周向，并在长方形截面的短边的长度方向空开间隙3d的方式排列两个。此外，第四直线部10d以从第一直线部10a及第三直线部10c的列朝周向另一侧隔开六个切槽角度间隔，而使长方形截面的长边的长度方向朝向周向，并在长方形截面的短边的长度方向上空开间隙3d的方式排列两个。另外，六个切槽角度间隔是指连续的六个极齿4b两侧的切槽5的切槽中心间的间隔，在本发明实施方式1中，相当于一个磁极间距。此外，d是导体线9的长方形截面的短边的长度。
图6表示三个线圈体10共用一个切槽5以分别安装于定子铁心3的状态。图7表示从径向外侧对安装于定子铁心的线圈体10进行观察的状态。在图6中，为了便于说明，将在周向上以六个切槽角度间隔排列的三个切槽5按周向的排列顺序定义为第一切槽51、第二切槽52、第三切槽53。
在图6及图7中，若着眼于一个线圈体10，从自第二切槽52的切槽开口侧算起的第一层(最内径位置)的第一直线部10a朝轴向另一端侧伸出的第一线圈边端部10e以倾斜角度θ沿周向朝第一切槽51侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧变线(在下文中，称作移位)相当于距离d的量，然后以反向的倾斜角度θ沿周向朝第一切槽51侧延伸，与自第一切槽51的切槽开口侧算起的第二层的第二直线部10b连接。接着，从自第一切槽51的切槽开口侧算起的第二层的第二直线部10b朝轴向一端侧伸出的第二线圈边端部10f以倾斜角度θ沿周向朝第二切槽52侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧移位相当于距离d的量，然后，以反向的倾斜角度θ沿周向朝第二切槽52侧延伸，与自第二切槽52的切槽开口侧算起的第三层的第三直线部10c连接。
接着，从自第二切槽52的切槽开口侧算起的第三层的第三直线部10c朝轴向另一端侧伸出的第三线圈边端部10g以倾斜角度θ沿周向朝第三切槽53侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧移位相当于距离d的量，然后，以反向的倾斜角度θ沿周向朝第三切槽53侧延伸，与自第三切槽53的切槽开口侧算起的第四层的第四直线部10d连接。
接着，从自第三切槽53的切槽开口侧算起的从第四层的第四直线部10d朝轴向一端侧伸出的连结线11以倾斜角度θ沿周向朝第二切槽52侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧移位相当于距离d的量，然后，以反向的倾斜角度θ沿周向朝第二切槽52侧延伸，与自第二切槽52的切槽开口侧算起的第五层的第一直线部10a连接。从自第二切槽52的切槽开口侧算起的第五层的第一直线部10a朝轴向另一端侧伸出的第一线圈边端部10e以倾斜角度θ沿周向朝第一切槽51侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧移位相当于距离d的量，然后，以反向的倾斜角度θ沿周向朝第一切槽51侧延伸，与自第一切槽51的切槽开口侧算起的第六层的第二直线部10b连接。
接着，从自第一切槽51的切槽开口侧算起的第六层的第二直线部10b朝轴向另一端侧伸出的第二线圈边端部10f以倾斜角度θ沿周向朝第二切槽52侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧移位相当于距离d的量，然后，以反向的倾斜角度θ沿周向朝第二切槽52侧延伸，与自第二切槽52的切槽开口侧算起的第七层的第三直线部10c连接。接着，从自第二切槽52的切槽开口侧算起的第七层的第三直线部10c朝轴向另一端侧伸出的第三线圈边端部10g以倾斜角度θ沿周向朝第三切槽53侧延伸，并且在头顶部处朝径向外侧移位相当于距离d的量，然后，以反向的倾斜角度θ沿周向朝第三切槽53侧延伸，与自第三切槽53的切槽开口侧算起的第八层(最外径位置)的第四直线部10d连接。
因而，第二切槽52的第一层的第一直线部10a与第一切槽51的第二层的第二直线部10b通过第一线圈边端部10e连接，第一切槽51的第二层的第二直线部10b与第一切槽51的第三层的第三直线部10c通过第二线圈边端部10f连接，第二切槽52的第三层的第三直线部10c与第三切槽53的第四层的第四直线部10d通过第三线圈边端部10g连接，由此构成δ状的线圈图案。
此外，第二切槽52的第五层的第一直线部10a与第一切槽51的第六层的第二直线部10b通过第一线圈边端部10e连接，第一切槽51的第六层的第二直线部10b与第一切槽51的第七层的第三直线部10c通过第二线圈边端部10f连接，第二切槽52的第七层的第三直线部10c与第三切槽53的第八层的第四直线部10d通过第三线圈边端部10g连接，由此构成δ状的线圈图案。
这样，线圈体10构造成，在以六个切槽角度间隔沿周向排列的第一切槽51、第二切槽52及第三切槽53中，以第二切槽52、第一切槽51、第二切槽52及第三切槽53的顺序且以交替改变从轴向朝第一切槽51、第二切槽52及第三切槽53插入的插入方向的方式，将导体线9插入而形成δ状的线圈图案，并在径向上将上述δ状的线圈图案反复卷绕两次。
线圈体10构造成通过连结线11将两个δ状的线圈图案连结，以在径向上排列成两层。也就是说，线圈体10是以使两个δ状的线圈图案连续的方式将导体线9卷绕制作而成的。此外，第一至第四直线部10a、10b、10c、10d以使导体线9的长方形截面的长边的长度方向朝向周向、且在径向上排列成一列的方式收纳在三个线圈体10共用的第三切槽53中。
如上所述构成的线圈体10以一个切槽的间距呈同心状地排列四十八个，以制作成图8所示的绕组装配件7。此外，在绕组装配件7的轴向另一端侧将第一线圈边端部10e的层和第三线圈边端部10g的层在径向上交替排列成四层，以构成第一线圈边端6a，其中，上述第一线圈边端部10e的层由第一线圈边端部10e以一个切槽间距沿周向排列而成，上述第三线圈边端部10g的层由第三线圈边端部10g以一个切槽间距沿周向排列而成。此外，在绕组装配件7的轴向一端侧将第二线圈边端部10f的层和连结线11的层在径向上交替排列成三层，以构成第二线圈边端6b，其中，上述第二线圈边端部10f的层由第二线圈边端部10f以一个切槽间距沿周向排列而成，上述连结线11的层由连结线11以一个切槽间距沿周向排列而成。此外，绕组端10h分别从第二线圈边端6b的内径侧朝轴向外侧伸出，并以一个切槽间距沿周向排列，绕组端10i分别从第二线圈末端6b的外径侧朝轴向外侧伸出，并以一个切槽间距沿周向排列。
在此，使用图3至图6对线圈体10的绕组端10h、10i的形状进行说明。从第二切槽52的第一层的第一直线部10a朝第二线圈边端6b侧伸出的绕组端10h以倾斜角度θ沿周向朝第一切槽51侧延伸，然后在头顶部处(第一切槽51与第二切槽52的中间位置处)弯曲，从而成形为与定子铁心3的轴心平行地朝轴向外侧伸出。此外，从第三切槽53的第八层的第四直线部10d朝第二线圈边端6b侧伸出的绕组端10i以倾斜角度θ沿周向朝第四切槽54侧延伸，然后在头顶部处(第三切槽53与第四切槽54的中间位置处)弯曲，从而成形为与定子铁心3的轴心平行地朝轴向外侧伸出。
因而，供第一直线部10a收纳于第二切槽52的线圈体10的绕组端10i的、朝轴向外侧突出的前端部10i’的周向的位置与供第一直线部10a收纳于第四切槽54的线圈体10的绕组端10h的、朝轴向外侧突出的前端部10h’的周向位置大致一致。也就是说，隔开两个磁极间距的、一个线圈体10的绕组端10i的朝轴向外侧突出的前端部10i’的周向位置与另一个线圈体10的绕组端10h的朝轴向外侧突出的前端部10h’的周向位置大致一致。此外，绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的绝缘覆膜被去除。
接着，关于绕组装配件7的接线方法，为了便于说明，对沿周向配置于定子铁心3的四十八个切槽5按周向的排列顺序标注1号、2号、……48号的切槽编号来进行说明。
首先，在切槽编号为(1+6n)号(其中，n是0以上、7以下的自然数)的切槽组中安装有八个线圈体10。接着，分别使用图9所示的连接导体30将八个线圈体10中的、以两个磁极间距排列的四个线圈体10串联连接，以构成小线圈组U11、U12。
然后，在切槽编号为(2+6n)号的切槽组中安装有八个线圈体10。接着，分别使用连接导体30将八个线圈体10中的、以两个磁极间距排列的四个线圈体10串联连接，以构成小线圈组U21、U22。
在切槽编号为(3+6n)号的切槽组中安装有八个线圈体10。接着，分别使用连接导体30将八个线圈体10中的、以两个磁极间距排列的四个线圈体10串联连接，以构成小线圈组V11、V12。
然后，在切槽编号为(4+6n)号的切槽组中安装有八个线圈体10。接着，分别使用连接导体30将八个线圈体10中的、以两个磁极间距排列的四个线圈体10串联连接，以构成小线圈组V21、V22。
在切槽编号为(5+6n)号的切槽组中安装有八个线圈体10。接着，分别使用连接导体30将八个线圈体10中的、以两个磁极间距排列的四个线圈体10串联连接，以构成小线圈组W11、W12。
然后，在切槽编号为(6+6n)号的切槽组中安装有八个线圈体10。接着，分别使用连接导体30将八个线圈体10中的、以两个磁极间距排列的四个线圈体10串联连接，以构成小线圈组W21、W22。
然后，参照图9至图13对使用了连接导体30的线圈体10的连接方法进行说明。
首先，如图9所示，连接导体30例如是通过对矩形平板状的铜板实施切削加工或切断加工而制成的，并包括：连结部31；一对连接部32，上述一对连接部32与连结部31的长度方向的两端部形成为一体；凹部33，上述凹部33通过使连结部31的一条长边凹陷而形成；以及切口部34，上述切口部34形成于连结部31的另一条长边的两个连接部32一侧。另外，在图9中，符号t是连接部32的、在连接导体30的长度方向上的厚度，其与导体线9的长方形截面的短边的长度d相等。
定子铁心3以使轴心为铅垂方向并使第二线圈边端6b朝向上方的方式配置。隔开两个磁极间距的、一个线圈体10的绕组端10i的朝轴向外侧突出的前端部10i’的周向位置与另一个线圈体10的绕组端10h的朝轴向外侧突出的前端部10h’的周向位置大致一致。因而，如图10所示，连接导体30配置成使凹部33朝向第二线圈边端6b，并沿径向横穿第二线圈边端6b的轴向外侧。此外，如图11及图12所示，连接导体30的一对连接部32分别与周向的位置大致一致的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的侧面接触，且与前端部10h’、10i’平行地配置。此时，接触的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部32的面向铅垂上方的面共面。此外，接触的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部32的径向厚度一致。
然后，连接导体30的连接部32通过TIG焊接而与隔开两个磁极间距的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’接合。
具体而言，将夹持工具(未图示)从径向外侧插入，并从周向两侧将接触的绕组端10i的前端部10i’和连接部32夹住并固定。接着，在氩气气氛中，将焊条(未图示)的前端从上方与绕组端10i的前端部10i’和连接部32的接触部抵接，以焊炬(未图示)从上方接近绕组端10i的前端部10i’和连接部32的上表面从而产生电弧。然后，通过上述电弧热使绕组端10i的前端部10i’、连接部32的上表面部分和焊条熔融，从而进行焊接。
同样，从径向外侧插入夹持工具并以从周向两侧夹住接触的绕组端10h的前端部10h’和连接部32的方式来对两者进行固定。此外，在氩气气氛中，使焊条的前端从上方与绕组端10h的前端部10h’和连接部32的接触部碰撞，并使焊炬从上方接近绕组端10h的前端部10h’和连接部32的上表面，以产生电弧。通过电弧的电弧热，使绕组端10h的前端部10h’、连接部32的上表面部分与焊条熔融，来进行焊接。
藉此，制作出将分别以两个磁极间距沿周向排列在定子铁心3上的四个线圈体10串联连接而成的十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22。
此外，如图13所示，十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的一端即绕组端10h的前端部10h’以一个切槽间距沿周向排列在第二线圈边端6b的、在周向上呈圆弧状地延伸的圆弧状区域13的内径侧，而另一端即绕组端10i的前端部10i’以一个切槽间距沿周向排列在第二线圈边端6b的圆弧状区域13的外径侧。此外，穿过第二线圈边端6b的轴向外侧并沿径向配置的连接导体30以一个切槽间距沿周向排列在夹着圆弧状区域13的C字形的区域，其中，在上述圆弧状区域13中，十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’沿周向排列。
接着，在十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’沿周向排列的圆弧状区域13中，使用接线构件20来进行十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的接线。
接线构件20包括：中性点接线板21；供电线圈25，上述供电线圈25连接到定子绕组6的供电部，并用于从外部电源向定子绕组6供电；以及连接线圈26，上述连接线圈26对同相的小线圈组间进行接线。如图14所示，第一中性点连接用母线22及第二中性点连接用母线23通过对钢板进行冲裁并实施弯曲加工而制成。如图15所示，中性点接线板21通过利用绝缘树脂24对第一中性点连接用母线22及第二中性点连接用母线23进行嵌件成形而制成。如图16所示，供电线圈25通过将截面圆形的导线弯曲成形而制成。如图17所示，连接线圈26通过将截面圆形的导线弯曲成形成U字形而制成。
通过连接线圈26将电角度偏移了30°的小线圈组U11、U22的端部即绕组端10h、10i连接，来制作出使小线圈组U11、U22串联连接的U1相绕组。通过连接线圈26将电角度偏移了30°的小线圈组V11、V22的端部即绕组端10h、10i连接，来制作出使小线圈组V11、V22串联连接的V1相绕组。通过连接线圈26将电角度偏移了30°的小线圈组W11、W22的端部即绕组端10h、10i连接，来制作出使小线圈组W11、W22串联连接的W1相绕组。
此外，通过连接线圈26将电角度偏移了30°的小线圈组U21、U12的端部即绕组端10h、10i连接，来制作出使小线圈组U21、U12串联连接的U2相绕组。通过连接线圈26将电角度偏移了30°的小线圈组V21、V12的端部即绕组端10h、10i连接，来制作出使小线圈组V21、V12串联连接的V2相绕组。通过连接线圈26将电角度偏移了30°的小线圈组W21、W12的端部即绕组端10h、10i连接，来制作出使小线圈组W21、W12串联连接的W2相绕组。
此外，将中性点接线板21配置在第二线圈边端6b上，并将第一中性点连接用母线22的端子22a、22b、22c与小线圈组U12、V12、W12的绕组端10h、10i接合。此外，将第二中性点连接用母线23的端子23a、23b、23c与小线圈组U22、V22、W22的绕组端10h、10i接合。藉此，如图18所示，形成第一三相交流绕组6A和第二三相交流绕组6B，其中，上述第一三相交流绕组6A通过将U1相绕组、V1相绕组及W1相绕组进行Y接线来构成，上述第二三相交流绕组6B通过对U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组进行Y接线来构成。此外，供电线圈25与第一三相交流绕组6A及第二三相交流绕组6B的供电端子连接。
根据本实施方式1，连接导体30的一对连接部32与隔开两个磁极间距的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的侧面接触，且与前端部10h’、10i’平行地配置，从而焊接到前端部10h’、10i’。因而，在焊接时，能将夹持工具从径向外侧或径向内侧插入，以从周向两侧将沿周向排列的连接部32和绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’夹住。因而，能将沿周向排列的连接部32和绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的轴向外侧用作焊接操作空间，从而能提高焊接操作性，并能提高生产率。
此外，由于夹持工具即使将沿周向排列的连接部32和绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的前端侧夹住，也不会妨碍焊接操作，因此，能缩短沿周向排列的连接部32和绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的长度，并能缩小线圈边端的高度。
由于绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’分别与定子铁心3的轴心平行，且沿周向排列，因此，焊接方向成为定子铁心3的轴心方向的一个方向。因而，无需将定子铁心3的轴心设为水平，使定子铁心3一边绕轴心旋转一边进行焊接，从而提高焊接操作性。此外，在TIG焊接时，由于仅通过将定子铁心3的轴心设为铅垂，并使焊炬从上方下降便能进行焊接，因此，熔融部不会垂落，使得熔融部存在不均匀的风险变小，焊接品质稳定。
由于连接导体30配置为形成于连接部31的凹部33朝向线圈末端6b，因此凹部33成为连接导体30的保持工具(未图示)的插入空间，从而能避免焊接操作时的保持工具与线圈边端6b的接触。因此，能抑制产生因与保持工具的接触而引起的线圈边端6b的绝缘覆膜的损伤。此外，由于能通过凹部33来确保连接导体30与线圈边端6b间的绝缘距离，因此，能提高绝缘可靠性。
由于所接合的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部32的面向铅垂上方的面共面，因此，TIG焊接变得容易。此外，由于所接合的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部32的径向厚度一致，因此，能稳定地进行TIG焊接，焊接品质稳定。
由于连接对象的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的位置大致一致，因此，无需使连接导体30的连结部31朝径向弯曲的工序，能实现低成本化。
由于连接导体30并没有从绕组端10i的前端部向径向外侧突出，因此，能抑制包括绕组端10h、10i在内的线圈边端6b的径向尺寸增大。
使用另一构件的连接导体30，将所接合的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’连接。因而，由于无需为了将绕组端10h、10i连接而使绕组端10h弯曲并朝径向外侧拉出，因此，不会发生因将绕组端10h弯曲引起的绝缘覆膜的损伤，绝缘性能得到提高。此外，由于与将绕组端10h的前端侧朝径向外侧弯曲而与绕组端10i连接的情况相比，从内径侧至外径侧的导体长度变短，因此，能提高线圈边端的刚性。此外，在将绕组端10h的前端侧朝径向外侧弯曲而与绕组端10i连接的情况下，因振动而产生在绕组端10h、10i上的载荷施加于一个接合部，但由于使用连接导体30将绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’连接，因此，因振动而产生在绕组端10h、10i上的载荷被分散至两个接合部，使得耐振性提高。
另外，在上述实施方式1中，连接导体通过对矩形平板状的铜板实施切削加工或切断加工而制成，但连接导体也可以通过对截面矩形的线材实施弯曲加工等而制成。
此外，在上述实施方式1中，使连接导体的连结部的一条长边整体凹陷形成凹部，但从确保连接导体与线圈边端的绝缘距离的方面考虑，无需使连结部的一条长边整体凹陷，只要使连结部的一条长边的、与线圈边端的顶部相对的部位凹陷即可。
实施方式2
图19是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的连接导体的立体图，图20是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分立体图，图21是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分端视图，图22是表示本发明实施方式2的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的立体图。
在图20至图22中，从切槽5的第八层的第四直线部10d向第二线圈边端6b一侧伸出的绕组端10i以倾斜角度θ沿周向延伸，并且在到达头顶部前弯曲，从而成形为与定子铁心3的轴心平行地朝轴向外侧伸出。因而，隔开两个磁极间距的、一个线圈体10的绕组端10i的朝轴向外侧突出的前端部10i’的周向的位置相对于另一个线圈体10的绕组端10h的朝轴向外侧突出的前端部10h’的周向的位置，沿周向偏移比一个切槽角度间隔稍大的间隔。
如图19所示，连接导体30A以与隔开两个磁极的线圈体10的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向位置的偏移量相匹配的方式使连结部31A弯曲成形为曲柄状。
另外，其它结构与上述实施方式1相同。
在本发明实施方式2中，与上述实施方式1同样地，定子铁心3以将轴心设为铅垂方向、并使第二线圈边端6b朝向上方的方式配置。因而，连接导体30配置成使凹部33朝向第二线圈边端6b，并沿径向横穿第二线圈边端6b的轴向外侧。此外，如图20至图22所示，连接导体30A的一对连接部32分别与隔开两个磁极间距的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的侧面接触，且与前端部10h’、10i’平行地配置。此时，接触的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部32的面向铅垂上方的面共面。此外，接触的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部32的径向厚度一致。然后，连接导体30A的连接部32通过TIG焊接而与隔开两个磁极间距的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’接合。
在本发明实施方式2中，也能获得与上述实施方式1相同的效果。
根据本发明实施方式2，由于从绕组端10i的切槽伸出，且以倾斜角度θ沿周向延伸的倾斜部的长度变短，因此，能缩短构成线圈体10的导体线9的长度。
实施方式3
图23是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的连接导体的立体图，图24是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分立体图，图25是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的主要部分端视图，图26是表示本发明实施方式3的旋转电机的定子中的线圈体通过连接导体而连接的状态的立体图。
在图23中，连接导体35通过将直径d的截面圆形的导线弯曲成形成U字形而制成，包括：连结部36；一对连接部37，上述一对连接部37从连结部36的长度方向的两端部呈直角地朝相同方向伸出；以及凹部38，该凹部38通过使连结部36的长度方向的中央部朝连接部37的伸出方向弯曲而形成。
另外，在实施方式3中，除了使用连接导体35来代替连接导体30A这点之外，与上述实施方式2同样地构成。
在本发明实施方式3中，与上述实施方式2同样地，定子铁心3以将轴心设为铅垂方向、并使第二线圈边端6b朝向上方的方式配置。因而，连接导体35配置成使凹部38朝向第二线圈边端6b，并沿径向横穿第二线圈边端6b的轴向外侧。此外，如图24至图26所示，连接导体35的一对连接部37分别与隔开两个磁极间距的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的侧面接触，且与前端部10h’、10i’平行地配置。此时，接触的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部37的面向铅垂上方的面共面。此外，接触的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’与连接部37的径向厚度一致。然后，连接导体35的连接部37通过TIG焊接而与隔开两个磁极间距的绕组端10h、10i的前端部10h’、10i’接合。
在本发明实施方式3中，也能获得与上述实施方式2相同的效果。
另外，在上述各实施方式中，使用了设有四十八个切槽的定子铁心，但切槽的总数并不限定于四十八个。此外，切槽数以在每极每相上具有两个的比例形成，但每极每相上的切槽数不限定于两个，也可以是一个，还可以是三个以上。此外，在上述实施方式1中，每极每相上的切槽数为两个，供线圈体的直线部插入的切槽的间隔是六个切槽角度间隔(一个磁极间距)，但在每极每相上的切槽数为一个的情况下，供线圈体的直线部插入的切槽的间隔为三个切槽间隔(一个磁极间距)。
此外，在上述各实施方式中，线圈体通过整节距卷绕法(日文：全節巻き)构成，但是线圈体也可以通过短节距卷绕法(日文：短節巻き)或长节距卷绕法(日文：長節巻き)构成。
此外，在上述各实施方式中，使用了使沿径向排列的两个δ状的线圈图案连续地形成的线圈体，但线圈体也可以由一个δ状的线圈图案形成，还可以将沿径向排列的三个以上的δ状的线圈图案连续地形成。
此外，在上述各实施方式中，使用了使沿径向排列的两个δ状的线圈图案连续地形成的线圈体，但只要与切槽数相同的数量的分布卷绕的线圈体以一个切槽间距配置于定子铁心，各线圈体的卷绕开始端部从第二线圈边端的内径侧向轴向外侧突出，卷绕结束端部从第二线圈边端的外径侧向轴向外侧突出，则线圈体并不限定于使沿径向排列的两个δ状的线圈图案连续地形成的线圈体。例如，也可以使用将导体线呈螺旋状地卷绕多次而得的、形成为所谓的龟甲形的线圈图案的线圈体。
此外，在上述各实施方式中，使用了使沿径向排列的两个δ状的线圈图案连续地形成的线圈体，但也可以是通过线圈边端部将两个直线部连结的U字形的线圈体。

Claims (13)

1.一种旋转电机的定子，包括：圆环状的定子铁心，所述定子铁心在周向上排列有切槽；以及定子绕组，所述定子绕组具有多个线圈体，多个所述线圈体分别通过对覆盖有绝缘覆膜且没有连接部的连续的导体线进行成形加工而制成，其特征在于，
多个所述线圈体分别以使所述导体线的第一导体末端及第二导体末端从不同的所述切槽内的不同的径向位置向所述定子铁心的轴向的一侧伸出的方式安装于所述定子铁心，所述第一导体末端及所述第二导体末端分别具有前端部，所述前端部沿所述定子铁心的轴向延伸，且所述前端部的所述绝缘覆膜被去除，
多个线圈组分别通过使用连接导体将所述第一导体末端的前端部与连接对象的所述第二导体末端的前端部连接来构成，
所述连接导体包括一对连接部和将一对所述连接部连结的连结部，其中，一对所述连接部沿所述第一导体末端的前端部及连接对象的所述第二导体末端的前端部各自的周向与所述前端部接触，且与所述前端部平行地配置，以与所述前端部接合，
所述第一导体末端从所述切槽内的最内径位置朝所述定子铁心的轴向一侧伸出并沿周向排列，所述第二导体末端从所述切槽内的最外径位置朝所述定子铁心的轴向一侧伸出并沿周向排列，
所述定子绕组在使所述第一导体末端沿周向排列而形成的第一导体末端列与使所述第二导体末端沿周向排列而形成的第二导体末端列之间具有线圈边端，
所述连接导体配置成沿径向横穿所述线圈边端的轴向外侧，在所述连结部的与所述线圈边端相对的部位形成有凹部，以在所述连结部与所述线圈边端之间确保有间隙。
2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，
一对所述连接部分别通过TIG焊接而与所述第一导体末端的前端部及连接对象的所述第二导体末端的前端部接合。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
一对所述连接部分别具有与所述第一导体末端的前端部及连接对象的所述第二导体末端的前端部相同的径向厚度，并配置在与所述前端部相同的径向位置上。
4.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述第一导体末端的前端部与连接对象的所述第二导体末端的前端部在径向上重叠。
5.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述第一导体末端的前端部与连接对象的所述第二导体末端的前端部在径向上重叠。
6.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由板材或矩形截面的线材制成。
7.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由板材或矩形截面的线材制成。
8.如权利要求4所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由板材或矩形截面的线材制成。
9.如权利要求5所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由板材或矩形截面的线材制成。
10.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由截面圆形的线材制成。
11.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由截面圆形的线材制成。
12.如权利要求4所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由截面圆形的线材制成。
13.如权利要求5所述的旋转电机的定子，其特征在于，
所述连接导体由截面圆形的线材制成。
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