CN108604844B - 定子和旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的定子包括：具有多个槽的定子铁芯；多个分段导体连接而成的定子线圈；和具有绝缘性的绝缘部件，该定子中，分段导体具有：配置在槽的内侧的槽部；和在槽的外侧从槽部倾斜的倾斜部，绝缘部件具有：安装于定子铁芯的、配置在槽部的侧方的第一绝缘部；和从第一绝缘部在轴向上延伸的、沿定子铁芯的径向设置多个的第二绝缘部，用第二绝缘部使在线圈端邻接的分段导体之间绝缘。

Description

定子和旋转电机

技术领域

本发明涉及定子和旋转电机。

背景技术

已知在从定子线圈(定子绕组)的定子芯体露出的线圈端，在多个线圈的邻接配置的相间接近部安装有线圈绝缘部件的旋转电机(参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2011-72071号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

因为专利文献1中记载的线圈绝缘部件中，沿着线圈设置了缝隙，所以存在线圈绝缘部件从线圈脱落的风险。结果，有在线圈端邻接的线圈之间发生短路的风险。

用于解决课题的技术方案

根据本发明的一个方式，定子包括：具有多个槽的定子铁芯；多个分段导体连接而成的定子线圈；和具有绝缘性的绝缘部件，该定子中，所述分段导体具有：配置在所述槽的内侧的槽部；和在所述槽的外侧从所述槽部倾斜的倾斜部，所述绝缘部件具有：安装于所述定子铁芯的、配置在所述槽部的侧方的第一绝缘部；和从所述第一绝缘部在轴向上延伸的、沿所述定子铁芯的径向设置多个的第二绝缘部，用所述第二绝缘部使在线圈端邻接的所述分段导体之间绝缘。

发明效果

根据本发明，能够防止在线圈端使邻接的线圈之间绝缘的绝缘部件脱落引起的线圈之间的短路。

附图说明

图1是表示本实施方式的旋转电机的整体结构的示意图。

图2是定子的立体图。

图3是定子铁芯的立体图。

图4是表示包括旋转电机的旋转电机系统的一例的框图。

图5(a)是表示第一绕组单元的图，(b)是表示第二绕组单元的图，(c)是表示分段导体的图，(d)是表示半线圈的图。

图6(a)是第一实施方式的槽衬件的立体图，(b)是第一实施方式的变形例的槽衬件的立体图。

图7(a)～(c)是用于说明在定子铁芯中安装分段导体的工序的示意图，(d)是表示在槽中安装的定子线圈的平面截面示意图。

图8(a)是在图2所示的旋转电机中省略了定子线圈的图，(b)是(a)的B部的放大图。

图9是表示在一个槽中配置的4根分段导体的立体图。

图10(a)是弯折线圈端的放大图，(b)是焊接线圈端的放大图。

图11是表示第二实施方式的旋转电机中使用的槽衬件的图。

图12是表示第三实施方式的旋转电机中使用的槽衬件的图。

图13是表示第四实施方式的旋转电机中使用的槽衬件的图。

图14(a)是表示第五实施方式的旋转电机中使用的定子的立体图，(b)是表示安装了端板的定子铁芯的立体图。

图15是第五实施方式的定子的焊接线圈端的放大图和弯折线圈端的放大图。

图16(a)是变形例的槽衬件的立体图，(b)是表示变形例的槽衬件安装在槽中的状态的平面截面示意图，(c)是表示其他变形例的槽衬件安装在槽中的状态的平面截面示意图。

具体实施方式

第一实施方式

本实施方式的旋转电机能够应用于作为汽车的驱动源的主机驱动用的发电电动机、或驱动电动助力转向、空调压缩机等的辅机驱动用的电动机等。以下，以构成为驱动电动助力转向的辅机驱动用的电动机的旋转电机为例进行说明。

图1是表示本实施方式的旋转电机100的整体结构的示意图。图1中，通过使旋转电机100的一部分成为截面，示出了旋转电机100的内部。旋转电机100如图1所示，配置在箱体10的内部。旋转电机100包括：圆筒状的壳体112；具有固定于壳体112的定子铁芯132的定子130；和在定子铁芯132的内周侧，相对于定子铁芯132隔着间隙地可旋转地配置的转子150。转子150具有转子铁芯152，和在形成于转子铁芯152的磁体插入孔中被保持的永磁体154。

旋转电机100例如是永磁体内置型的三相同步电动机。旋转电机100通过对卷绕于定子铁芯132的定子线圈138供给三相交流电流，而作为使转子150旋转的电动机动作。即，旋转电机100基于电能产生旋转转矩。

通过将设置于壳体112的凸缘115用螺栓12与箱体10紧固连结，而将固定于壳体112的定子130固定保持在箱体10内。转子150固定于被箱体10的轴承14A、14B支承的轴118，在定子铁芯132的内侧可旋转地被保持。旋转电机100的驱动力经由安装于轴118的滑轮(未图示)，对未图示的电动助力转向系统的驱动机构传递。

图2是定子130的立体图，图3是定子铁芯132的立体图。图3示出了安装定子线圈138之前的状态的定子铁芯132。如图2所示，定子130具有圆筒状的定子铁芯132和安装于该定子铁芯132的定子线圈138。定子铁芯132中，与定子铁芯132的中心轴方向(以下简称为轴向)平行的多个槽420沿定子铁芯132的周向等间隔地形成。

在槽420收纳构成定子线圈138的一部分的分段导体28的脚部281(参考图7)。如图7(d)所示，各槽420的内周侧成为开口，该开口的周向的宽度与用于安装定子线圈138的各槽420的线圈安装部大致同等或者比线圈安装部略小。

在槽420之间形成有齿430，各齿430与环状的芯体背部440成为一体。即，定子铁芯132成为各齿430与芯体背部440一体成形而得到的一体型芯体。齿430起到将由定子线圈138产生的旋转磁场导向转子150、使转子150产生旋转转矩的作用。

图2所示的定子铁芯132通过如下方式形成：将厚度0.05～1.0mm程度的电磁钢板通过冲切加工或蚀刻加工成形，将成形得到的圆环形状的电磁钢板层叠多片。定子铁芯132通过热套配合而嵌合固定在壳体112(参考图1)的内侧。

图4是表示包括旋转电机100的旋转电机系统的一例的框图。旋转电机系统具有旋转电机100和驱动旋转电机100的驱动部200。旋转电机100的定子线圈138具有2个系统的三相绕组，以下，将一方的三相绕组称为第一绕组单元51，将另一方的三相绕组称为第二绕组单元52。另外，将由第一绕组单元51构成的电路称为第一电路，将由第二绕组单元52构成的电路称为第二电路。第一绕组单元51包括U1相绕组、V1相绕组和W1相绕组。第二绕组单元52包括U2相绕组、V2相绕组和W2相绕组。U1相绕组、V1相绕组、W1相绕组、U2相绕组、V2相绕组和W2相绕组分别是连接多个分段导体28(参考图7)而成的波形的线圈。

在旋转电机100中，设置有检测转子150的磁极位置、将检测信号对驱动部200的控制单元33输出的磁极传感器3。对第一绕组单元51从作为电力变换装置的第一逆变器31供给电流，对第二绕组单元52从作为电力变换装置的第二逆变器32供给电流。第一逆变器31和第二逆变器32基于来自控制单元33的驱动指令，对第一绕组单元51和第二绕组单元52供给电流。

控制单元33基于从磁极传感器3输入的检测信息、安装于转向轴的转矩传感器(未图示)的检测值等，计算旋转电机100的目标转矩。控制单元33控制第一逆变器31和第二逆变器32以使旋转电机100的电流值成为对应于目标转矩的电流值。

第一绕组单元51和第二绕组单元52的三相绕组分别以Y接线(星形接线)连接，各中性点被电绝缘。第一绕组单元51与第二绕组单元52被电切断，并且被分别独立的第一逆变器31和第二逆变器32并联驱动。

本实施方式中，构成由2个系统的绕组单元形成的仿并联电路。因此，能够构建第一电路和第二电路中的任一方发生故障时，使用另一方的正常的电路控制旋转电机100，使旋转电机100的运转结束的系统。

如图2所示，本实施方式中，第一绕组单元51和第二绕组单元52分布卷绕地安装于定子铁芯132。分布卷绕指的是以相绕组被收纳在跨多个槽420地分离的2个槽420中的方式，将相绕组卷绕于定子铁芯132的绕线方式。

如图7(d)所示，定子线圈138使用的是，在各槽420内定子线圈138的长方形截面在定子铁芯132的周向上较短、在定子铁芯132的径向上较长的形状的扁平线。该扁平线外周被绝缘膜覆盖。在各槽420中，4根分段导体28沿定子铁芯132的径向配置。通过使用扁平线而不是圆线，能够增大槽420内收纳的分段导体28的占积率，因此能够实现旋转电机100的高输出化。

图5(a)是表示第一绕组单元51的图，图5(b)是表示第二绕组单元52的图。第一绕组单元51与第二绕组单元52机械上错开45度地配置。图5(c)是表示分段导体(发夹形线圈)28的图，图5(d)是表示半线圈28H的图。定子线圈138如上所述，由大致U字形状的多个分段导体28与半线圈28H连接而成。6个系统(U1、U2、V1、V2、W1、W2)的线圈通过槽420相互隔开适当的间隔地排列。半线圈28H中，一端部构成为输入输出用的交流端子288。

如图5(a)所示，6个系统(U1、U2、V1、V2、W1、W2)的相绕组，以各2个槽的方式沿定子铁芯132的周向顺序配置。即，如图5(a)所示，逆时针地按照U1、U1、V1、V1、W1、W1的顺序配置相绕组，进而，如图5(b)所示，逆时针地按照U2、U2、V2、V2、W2、W2的顺序配置相绕组。在线圈端，第一绕组单元51与第二绕组单元52在周向上重叠的部分接近地配置。例如，图5(a)中虚线所示的区域X的线圈端的轴向内侧侧面(与定子铁芯132的端面相对的定子铁芯132侧的侧面)、与图5(b)中虚线所示的区域Y的线圈端的轴向外侧侧面接近地配置。

然而，即使精度良好地形成了分段导体28和半线圈28H，也会因为组装时的变形、轴向的组装位置的误差等，而存在不同相的线圈端之间接触、绝缘膜破损而短路的风险。于是，本实施方式中，在包括线圈端中的第一绕组单元51与第二绕组单元52的接近部、以及第一绕组单元51中的相间接近部和第二绕组单元52中的相间接近部的全部接近部都插入具有绝缘性的突出片302，提高线圈之间的绝缘耐压。对于突出片302的详情在后文中叙述。

如图5(c)所示，分段导体28形成为具有直线状地延伸的一对脚部281和将一对脚部281之间连接的顶部282的大致U字形状。顶部282具有一对倾斜部283和将一对倾斜部283之间连结的弯折部284。顶部282的两端部与一对脚部281之间，成为使导体弯折的弯折部285。即，顶部282与脚部281被弯折部285连结。倾斜部283从平行于轴向的脚部281以规定的角度倾斜。

将分段导体28之间连接而形成各相绕组时，如图7(a)所示，将分段导体28的一对脚部281从定子铁芯132的轴向一侧分别插入不同的槽420中。之后，如图7(b)所示，将在定子铁芯132的轴向另一侧突出的脚部281向要连接的分段导体方向弯折，如图7(c)所示，将脚部281的焊接端部280e与另一方的分段导体28的焊接端部280e焊接。

以下将从定子铁芯132的轴向另一侧突出的部分、即脚部281中除了在槽420的内侧配置的槽部以外的部分记作连接部289。在连接部289，形成一对脚部281的端部分别以相互分离的方式向周向外侧弯折而成的弯折部286，倾斜部287从弯折部286起延伸。倾斜部287与倾斜部283同样地，从平行于轴向的脚部281(在槽中配置的部分)以规定的角度倾斜。一对倾斜部287的端部分别以与轴向平行的方式弯折，前端形成为被焊接的焊接端部280e。焊接端部280e的绝缘覆膜在焊接前被除去。

各分段导体28在焊接端部280e被焊接，作为定子线圈138安装于定子铁芯132时，各分段导体28的一对脚部281的直线部分配置在槽420的内侧。

如图2所示，在定子铁芯132的轴向一方的外侧突出的顶部282的集合，构成从定子铁芯132露出的线圈端(以下记作弯折线圈端61)。在定子铁芯132的轴向另一方的外侧突出的连接部289的集合，构成从定子铁芯132露出的线圈端(以下记作焊接线圈端62)。另外，如图所示，线圈端以在定子铁芯132的周向上重叠的方式配置，因此能够缩短旋转电机100的轴向长度。

另外，如图5(d)所示，半线圈28H具有单一的脚部281、经由脚部281的一端的弯折部285延伸的倾斜部283和从倾斜部283的端部起以与脚部281平行的方式弯折地延伸的交流端子288。半线圈28H在脚部281插入槽420中后，从槽420突出的部分被弯折，与分段导体28焊接。定子130通过经由该交流端子288与电力变换装置(第一逆变器31和第二逆变器32)连接，而被供给交流电力。

如图7(d)所示，定子线圈138用槽衬件300绝缘地被插入槽420内。即，定子线圈138的分段导体28的脚部281，在槽420的内侧，外周被槽衬件300覆盖。

图6(a)是第一实施方式的槽衬件300的立体图。槽衬件300例如包括耐热聚酰胺等具有耐热性和绝缘性的绝缘纸(绝缘膜)，厚度是0.1～0.5mm左右。槽衬件300具有在槽420的内侧配置的主体部301和在槽420的外侧配置的多个突出片302。另外，主体部301的长度比槽420的长度略长，端部略微从定子铁芯132露出(参考图2)。多个突出片302通过对绝缘纸实施冲切加工而形成。多个突出片302也可以认为是将从槽420向外侧突出的部分分割而成的分割片。各突出片302能够向周向一方和另一方分别单独地弯折，因此如后所述，能够向不同的方向交替地倾斜(参考图8)。

主体部301通过将大致矩形形状的绝缘纸弯折成形而呈现大致矩形筒状。主体部301具有在平面截面中构成矩形的长边的一对长边部311和在平面截面中构成矩形的短边的一对短边部312。大致矩形形状的绝缘纸的两端部位于一对短边部312中的一方。绝缘纸的两端部如图6(a)所示，成形后在短边部312构成在轴向上延伸的切入部(缝隙)313。

主体部301如图7(d)所示，配置在脚部281的侧方、即分段导体28的侧面与槽420的内面之间，使分段导体28与槽420绝缘。

如图6(a)所示，各突出片302从长边部311的端部起在长度方向上延伸。在槽衬件300安装在槽420中的状态下，一对长边部311的一侧的突出片302与一对长边部311的另一侧的突出片302不配置于在周向上相对的位置(参考图8)。在主体部301的两端的各个中，沿定子铁芯132的径向设置的4个突出片302，在一对长边部311的一侧和另一侧交替地设置。突出片302的宽度尺寸(径向的长度尺寸)优选与分段导体28的宽度尺寸(径向的长度尺寸)同等、或在其以上。突出片302在线圈端140，使周向上邻接的分段导体28彼此之间绝缘。

对本实施方式的定子130的制造方法进行说明。本实施方式的定子的制造方法包括准备工序、作为线圈安装工序的导体插入工序和焊接工序。

准备工序

在准备工序中，准备定子铁芯132(参考图3)以及分段导体28和半线圈28H(参考图5(c)和图5(d))。如图3所示，在定子铁芯132的各槽420中，预先安装槽衬件300。在各槽420中安装了槽衬件300时，槽衬件300的两端部从定子铁芯132的两端部突出。因为突出片302设置在槽420的外侧，所以可以在周向上自由弯折。如图5(c)和图5(d)所示，对分段导体28和半线圈28H预先进行弯折加工，用磨床或模具等除去焊接端部280e的绝缘膜。

导体插入工序

图7(a)～图7(c)是用于说明在定子铁芯132中安装分段导体28的工序的示意图，图7(d)是表示安装于槽420的定子线圈138的平面截面示意图。在导体插入工序中，如图7(a)所示，以分段导体28的焊接端部280e从定子铁芯132的另一端面(图示下侧的端面)突出的方式，将分段导体28从定子铁芯132的一端面(图示上侧的端面)插入槽420中。

将分段导体28插入槽420中之后，使从槽420引出的各脚部281如图7(b)所示地维持4列的配置并且向要连接的分段导体28的方向弯折。进而将端部侧向图示下方弯折，如图7(c)所示，以分段导体28的焊接端部280e之间邻接的方式进行定位。如图7(d)所示，在各槽420中，4个导体(脚部281)在径向上排列配置，在导体与槽420的内面之间，配置有槽衬件300的主体部301。

图8(a)是在图2所示的旋转电机100中省略了定子线圈138的图，图8(b)是图8(a)的B部的放大图。图9是表示一个槽420中配置的4根分段导体28的立体图。图10(a)是弯折线圈端61的放大图，图10(b)是焊接线圈端62的放大图。

将分段导体28插入时，如图10(b)所示，倾斜部283与突出片302接触，由于倾斜部283而突出片302弯折。另外，将从定子铁芯132的另一端面突出的直线状的脚部281弯折时，如图8(a)和图8(b)、图10(a)所示，倾斜部283与突出片302接触，由于倾斜部283而突出片302弯折。

如图9所示，在一个槽420中在径向上配置的4根脚部281，在定子铁芯132的一端面侧和另一端面侧分别以弯折方向在径向上交替地改变的方式配置。因此，如图8所示，关于被分段导体28的倾斜部283、287弯折的突出片302的方向，弯折方向也在径向上交替地改变。即，在一个槽420中，沿径向排列的多个突出片302向周向一侧和周向另一侧交替地倾斜。

为了便于说明，作为在一个槽420中配置的槽衬件300和分段导体28的代表，说明突出片302与分段导体28的倾斜部287的配置关系。如图10所示，将在一个槽420中配置的槽衬件300和分段导体28记作第一槽衬件300A和第一分段导体28A。将在一个槽420的周向一侧邻接的槽420中配置的分段导体28记作第二分段导体28B。另外，将在一个槽420的周向另一侧邻接的槽420中配置的分段导体28记作第三分段导体28C。

如图10(a)所示，在焊接线圈端62，在第一分段导体28A的倾斜部287的轴向外侧侧面与第二分段导体28B的倾斜部287的轴向内侧侧面之间，配置有第一槽衬件300的突出片302。同样，如图10(b)所示，在弯折线圈端61，在第一分段导体28A的倾斜部283的轴向外侧侧面与第三分段导体28C的倾斜部283的轴向内侧侧面之间，配置有第一槽衬件300的突出片302。另外，本说明书中，倾斜部283、287的轴向内侧侧面指的是与定子铁芯132的端面相对的定子铁芯132侧的侧面。由此，能够提高从定子铁芯132的两端部突出、从定子铁芯132露出的分段导体28的倾斜部之间的绝缘耐压。

焊接工序

在焊接工序中，用TIG焊接法或等离子体焊接法等将分段导体28的焊接端部280e焊接。在焊接端部280e形成通过焊接而接合的部分即焊接部(接合部)。通过将多个分段导体28接合，将定子线圈138安装于定子铁芯132，制作定子130。

将定子线圈138安装于定子铁芯132时，利用定子线圈138能够防止槽衬件300从槽420脱落。这样，通过与安装于定子铁芯132的槽衬件300一体地设置突出片302，能够防止在线圈端使邻接的线圈之间绝缘的绝缘部(突出片302)脱落所引起的线圈之间的短路。

根据上述实施方式，能够获得以下的作用效果。

(1)本实施方式的旋转电机100具有：定子130，其包括具有多个槽420的定子铁芯132、由多个分段导体28连接而成的定子线圈138和具有绝缘性的槽衬件300；和转子150，其相对于定子铁芯132隔着间隙地可旋转地配置。分段导体28具有在槽420的内侧配置的脚部281(槽部)，和在槽420的外侧从脚部281(槽部)倾斜的倾斜部283、287。槽衬件300具有安装于定子铁芯132的、在脚部281(槽部)的侧方配置的主体部301，和从主体部301起在定子铁芯132的轴向上延伸的、沿定子铁芯132的径向设置多个的突出片302，用该突出片302使在线圈端邻接的分段导体28之间绝缘。

突出片302从安装于槽420的主体部301延伸，与主体部301为一体。由此，能够防止在线圈端使邻接的线圈之间(分段导体之间)绝缘的突出片302(绝缘部)脱落所引起的线圈之间的短路。

(2)突出片302配置在一个分段导体28的倾斜部283、287与邻接于一个分段导体28的另一分段导体28的倾斜部283、287之间。在邻接的倾斜部283、287之间，插入有具有作为间隔物的功能的突出片302，因此能够防止因邻接的倾斜部283、287接触、绝缘覆膜剥离而引起的短路。

(3)沿径向设置多个的突出片302向周向一方和另一方交替地倾斜。因为能够使突出片302以沿着分段导体28的倾斜部283、287的方式配置，因此通过调整突出片302的长度，能够任意地设定覆盖倾斜部283、287的区域。

(4)与在槽420的内侧配置的、使槽420与分段导体28绝缘的槽衬件300的主体部301一体地，在槽420的外侧的线圈端，设置使邻接的分段导体28之间绝缘的突出片302。由此，无需在槽衬件300之外另外设置安装于定子铁芯132、且使线圈端的邻接的线圈之间绝缘的具有防脱落功能的绝缘部件。即，与设置槽衬件300之外的绝缘部件的情况相比，能够实现部件个数的减少。

(5)将分段导体28插入槽420中时，用构成弯折线圈端61的倾斜部283使从槽420在轴向上突出的突出片302弯折，由此能够在倾斜部283之间容易地配置突出片302。另外，将分段导体28插入槽420之后，将导体(脚部281)弯折时，用构成焊接线圈端62的倾斜部287使从槽420在轴向上突出的突出片302弯折，由此能够在倾斜部287之间容易地配置突出片302。即，根据本实施方式，能够不损害定子线圈138对定子铁芯132的组装性地在线圈端的线圈之间配置绝缘纸。

第一实施方式的变形例

上述实施方式中，对于在槽衬件300的两端、分别各有2根突出片302从一对长边部311突出的例子(参考图6(a))进行了说明，但本发明不限定于此。也可以如图6(b)所示，在槽衬件300X的一端，仅在一对长边部311中的一方设置突出片，在槽衬件300X的另一端，仅在一对长边部311中的另一方设置突出片。本变形例中，设置了2种突出片，即从长边部311的突出长度较长的第一突出片302L和与第一突出片302L相比突出长度较短的第二突出片302S。

第一突出片302L是被从插入到配置该槽衬件300的槽420中的脚部281起延伸的倾斜部283、287弯折，配置在该倾斜部283、287的轴向内侧侧面与邻接的倾斜部283、287的轴向外侧侧面之间的突出片。

与此相对，第二突出片302S是与上述实施方式同样地，被从插入到与配置该槽衬件300的槽420邻接的另一槽420中的脚部281起延伸的倾斜部283、287弯折的突出片。第二突出片302S配置在从插入到配置该槽衬件300的槽420中的脚部281起延伸的倾斜部283、287的轴向外侧侧面与邻接的倾斜部283、287的轴向内侧侧面之间。

通过将第一突出片302L的突出长度设定为较长，能够确保用于覆盖从插入到与配置该槽衬件300的槽420邻接的另一槽420中的脚部281起延伸的倾斜部283、287的外侧侧面的规定的长度。根据这样的变形例，能够实现与上述实施方式同样的作用效果。另外，相比于本变形例，在上述实施方式中，通过使一个槽420中配置的槽衬件300的突出片302全部以覆盖在同一个槽420中配置的分段导体28的倾斜部283、287的外侧侧面的方式配置，能够缩短突出片302的突出长度。另外，上述实施方式中，能够使全部突出片302的长度一致，因此绝缘纸的冲切加工性也较好。

第二实施方式

参考图11说明第二实施方式的旋转电机。图11是表示第二实施方式的旋转电机中使用的槽衬件400的图。图11(a)是将槽衬件400的一端部放大表示的立体图，图11(b)是与图10(a)同样的图，是焊接线圈端62的放大图。图中，对与第一实施方式相同或相当的部分标注相同的附图标记，省略说明。以下，详细说明与第一实施方式的不同点。另外，因为焊接线圈端62侧与弯折线圈端61侧的结构大致相同，所以代表性地说明焊接线圈端62侧的结构，省略弯折线圈端61侧的说明。

第一实施方式中，在邻接的分段导体28的倾斜部287之间配置有一片突出片302。与此不同，第二实施方式中，在邻接的分段导体28的倾斜部287之间配置有2片突出片(第一突出片402L和第二突出片402S)。

如图11(a)所示，第二实施方式的槽衬件400中，突出长度较长的第一突出片402L和突出长度较短的第二突出片402S以从周向两侧夹着各分段导体28的方式在周向上相对地设置。

图11(b)中，也记载了表示在周向上邻接的2根分段导体28和在该邻接的2根分段导体28之间配置的2片突出片(第一突出片402L和第二突出片402S)的示意图(参考矩形框)。如图11(b)所示，在邻接的分段导体28之间，2片突出片402L、402S以重叠的状态配置。

第二实施方式中，在配置于一个槽420的第一分段导体28A的倾斜部287与配置于与一个槽420邻接的另一槽420的第二分段导体28B的倾斜部287之间，一个槽420中配置的槽衬件400的第二突出片402S与另一槽420中配置的槽衬件400的第一突出片402L以重叠的状态配置。

从另一槽420突出的第一突出片402L从另一槽420向一个槽420倾斜。因此，第一突出片402L为了覆盖一个槽420的第一分段导体28A的倾斜部287的根部，需要如图所示地使突出长度较长。本实施方式中，使第一突出片402L形成为比第二突出片402S长，因此能够使从另一槽420突出的第一突出片402L覆盖从邻接的一个槽420突出的分段导体28的倾斜部287的根部的必要区域。

根据这样的第二实施方式，在与第一实施方式同样的作用效果之外，作为邻接的分段导体28之间的间隔物的厚度增加，能够更可靠地使邻接的分段导体28之间绝缘。

第三实施方式

参考图12说明第三实施方式的旋转电机。图12是表示第三实施方式的旋转电机中使用的槽衬件500的图。图12(a)是将槽衬件500的一端部放大表示的立体图，图12(b)是与图10(a)同样的图，是焊接线圈端62的放大图。图中，对与第一实施方式相同或相当的部分标注相同的附图标记，省略说明。以下，详细说明与第一实施方式的不同点。另外，因为焊接线圈端62侧与弯折线圈端61侧的结构大致相同，所以代表性地说明焊接线圈端62侧的结构，省略弯折线圈端61侧的说明。

第三实施方式中，设置有突出片502的前端部弯折而成的折入部521。折入部521构成为2片绝缘纸重叠而成的多层部(重叠部)。根据这样的第三实施方式，在与第一实施方式同样的作用效果之外，作为邻接的分段导体28之间的间隔物的厚度增加，能够更可靠地使邻接的分段导体28之间绝缘。

第三实施方式的变形例

第三实施方式中，对形成2片绝缘纸重叠而成的多层结构的折入部521的例子进行了说明，但本发明不限定于此。例如，也可以形成3片以上的绝缘纸重叠而成的多层结构的折入部521。

第四实施方式

参考图13说明第四实施方式的旋转电机。图13是表示第四实施方式的旋转电机中使用的槽衬件600的图。图13(a)是将槽衬件600的一端部放大表示的立体图，图13(b)是与图10(a)同样的图，是焊接线圈端62的放大图。图13(c)是表示一个分段导体28的倾斜部287和突出片602的概略立体图。图中，对与第一实施方式相同或相当的部分标注相同的附图标记，省略说明。以下，详细说明与第一实施方式的不同点。

第四实施方式中，在突出片602的前端部设置有矩形形状的覆盖部621和从该覆盖部621的两侧缘部立起的一对凸缘部622。覆盖部621是覆盖从插入到与配置该槽衬件600的槽420邻接的槽420的脚部281起延伸的倾斜部287的轴向内侧侧面的部分。凸缘部622是覆盖分段导体28的径向外侧侧面和径向内侧侧面的一部分的部分。

凸缘部622具有在将分段导体28向槽420插入后将分段导体28弯折的工序中，在倾斜部287使突出片602弯折时限制突出片602的弯折方向的功能。

另外，弯折线圈端61侧的结构也与焊接线圈端62侧的结构大致相同。在弯折线圈端61侧配置的突出片602的凸缘部622具有在将分段导体28向槽420插入的工序中，在倾斜部283使突出片602弯折时限制突出片602的弯折方向的功能。

根据这样的第四实施方式，在与第一实施方式同样的作用效果之外，能够实现以下的作用效果。

(6)在突出片602中，设置有覆盖分段导体28中的定子铁芯132侧的面(轴向内侧侧面)的覆盖部621和从覆盖部621立起的覆盖分段导体28中的侧面(径向外侧侧面和径向内侧侧面)的一部分的凸缘部622。由此，能够防止突出片602在意外的方向上被弯折。从而，能够更可靠地进行线圈端处的邻接线圈之间的绝缘。

第五实施方式

参考图14和图15说明第五实施方式的旋转电机。图14(a)是表示第五实施方式的旋转电机中使用的定子130E的立体图，图14(b)是表示安装有端板700的定子铁芯132的立体图。

如图14所示，第五实施方式的定子130E中，以夹着定子铁芯132的轴向两端面的方式设置有一对端板700。端板700例如通过将聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚苯硫醚(PPS)等绝缘性树脂进行注塑成型而形成为大致圆环形状。端板700具有圆环状的主体部701和从主体部701起在轴向上突出的多个突出部702。在端板700的主体部701，在与定子铁芯132的各槽420对应的位置，设置有与槽420相比略大的开口部(在定子铁芯132的径向上延伸的沟槽)。在各开口部中插通分段导体28，而覆盖分段导体28的脚部281的侧方。各开口部是矩形形状，在定子铁芯132的径向上延伸的一对长边边缘部分别设置有沿轴向突出的突出部702。

图15(a)是与图10(a)同样的图，是焊接线圈端62的放大图。图15(b)是与图10(b)同样的图，是弯折线圈端61的放大图。如图15所示，将定子线圈138安装于定子铁芯132时，各突出部702从定子铁芯132侧支承分段导体28的倾斜部283、287的根部。各突出部702的厚度和突出长度设定为能够确保在轴向上延伸的突出部702不会弯折或挠曲的程度的刚性。各突出部702与槽衬件(图15中未图示)相比刚性更高。

一对端板700通过分别被定子线圈138的倾斜部283、287压向定子铁芯132而安装固定于定子铁芯132。另外，一对端板700中的一方(弯折线圈端61侧)，在将分段导体28插入时，通过与倾斜部283抵接，能够进行分段导体28相对于槽420的定位。即，弯折线圈端61侧的端板具有作为分段导体28插入时的定位部件的功能。

另外，不具有端板700的定子中，在将分段导体28插入槽420中之后的弯折加工时，倾斜部287与金属制的定子铁芯132的槽420的开口边缘部(边缘)接触，存在分段导体28的绝缘覆膜损伤的风险。与此不同，本实施方式中，在将分段导体28插入槽420中之后的弯折加工时，倾斜部287与树脂制的端板700的开口边缘部接触，因此能够防止分段导体28的绝缘覆膜损伤。

进而，不具有端板700的定子中，振动作用于旋转电机100时，存在分段导体28的绝缘膜因槽420的开口边缘部与分段导体28接触而损伤的风险。与此不同，本实施方式中，振动作用于旋转电机100时，定子铁芯132的槽420的开口边缘部与分段导体28不会接触。因此，在振动作用于旋转电机100时也能够防止分段导体28的绝缘覆膜的损伤。

第五实施方式中，用突出部702支承分段导体28的倾斜部283、287。由此，与不支承分段导体28的倾斜部283、287的情况相比，能够防止邻接的倾斜部283、287之间的轴向的偏差，因此能够更可靠地确保空间间隔。

另外，如图15所示，对于插入一个槽420中的分段导体28，用在对应于与一个槽420邻接的另一槽420的端板700的开口部设置的突出部702支承。由此，能够在远离倾斜部283、287的根部的位置，支承倾斜部283、287。结果，与对于插入一个槽420中的分段导体28，用在对应于同一个槽420的端板700的开口部设置的突出部702支承的情况相比，能够有效地抑制因振动等而引起的倾斜部283、287的挠曲。

另外，并不限定于使突出部702在轴向上直线状地形成的情况。也可以由在轴向上突出的直线部和从直线部的前端起弯折并以沿着倾斜部283、287的方式倾斜的倾斜部构成作为支承结构体的突出部。

以下变形也在本发明的范围内，也能够将一个或多个变形例与上述实施方式组合。

(变形例1)

第一～第四实施方式中，以形成为大致矩形筒状的槽衬件为例进行了说明，但本发明不限定于此。图16(a)是变形例的槽衬件800的立体图，图16(b)是表示变形例的槽衬件800安装于槽420的状态的平面截面示意图。图16(b)中，槽420和分段导体28的脚部281用双点划线表示。

上述实施方式中，对在一个槽420中配置同相的导体的例子进行了说明，但有时也在一个槽420中配置异相的导体。本变形例中，将构成2种相绕组的导体配置在一个槽420中。此时，如图16(b)所示，以成为大致B字形状的方式弯折形成槽衬件800的主体部801的截面形状，按同相的每2根导体用槽衬件800覆盖。

图16(c)是表示其他变形例的槽衬件800安装于槽420的状态的平面截面示意图。如图16(c)所示，可以在一个槽420中配置2个槽衬件800。在高电压中，有时除了对地之间/异相之间以外，在同相之间也要实现绝缘强化。这样的情况下，优选采用如图16(c)所示，以成为大致B字形状的方式弯折形成槽衬件800的主体部801的截面形状，按每1根导体用槽衬件800的主体部801覆盖的结构。另外，在一个槽420内异相的导体逐根地邻接的情况下也优选使用图16(c)所示的大致B字形状的槽衬件800。

(变形例2)

上述实施方式中，对定子线圈138使用扁平线的例子进行了说明，但本发明不限定于此。也可以用圆线形成波形卷绕状的定子线圈138。

(变形例3)

第五实施方式中，可以使端板700的突出部702具有与第一～第四实施方式中说明的突出片同样的柔软性。可以使突出部702形成为可弯折的厚度薄的突出片，通过使突出长度较长而在线圈端的倾斜部283、287之间配置突出片。

以上说明了各种实施方式和变形例，但本发明不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内可以考虑的其他方式也包括在本发明的范围内。

将以下优先权基础申请的公开内容作为引文并入本文。

日本国专利申请2015年第249370号(2015年12月22日提交)。

附图标记说明

3 磁极传感器，10 箱体，12 螺栓，28 分段导体，31 第一逆变器，32 第二逆变器，33 控制单元，51 第一绕组单元，52 第二绕组单元，61 弯折线圈端，62 焊接线圈端，100旋转电机，112 壳体，115 凸缘，118 轴，130 定子，130E 定子，132 定子铁芯，138 定子线圈，140 线圈端，150 转子，152 转子铁芯，154 永磁体，200 驱动部，280e 焊接端部，281脚部，282 顶部，283 倾斜部，284 弯折部，285 弯折部，286 弯折部，287 倾斜部，288 交流端子，289 连接部，300 槽衬件，301 主体部，302 突出片，302L 第一突出片，302S 第二突出片，311 长边部，312 短边部，400 槽衬件，402L 第一突出片，402S 第二突出片，420 槽，430 齿，440 芯体背部(core back，芯体外径部)，500 槽衬件，502 突出片，521 折入部，600 槽衬件，602 突出片，621 覆盖部，622 凸缘部，700 端板，701 主体部，702 突出部，800 槽衬件，801 主体部。

Claims (7)

1.一种定子，其包括：具有多个槽的定子铁芯；多个分段导体连接而成的定子线圈；和具有绝缘性的绝缘部件，该定子的特征在于：

所述分段导体具有：配置在所述槽的内侧的槽部；和在所述槽的外侧从所述槽部倾斜的倾斜部，

所述绝缘部件具有：安装于所述定子铁芯的、配置在所述槽部的侧方的第一绝缘部；和从所述第一绝缘部在轴向上延伸的、沿所述定子铁芯的径向设置多个的、使在线圈端邻接的所述分段导体之间绝缘的第二绝缘部，

所述绝缘部件是使所述槽与所述分段导体绝缘的槽衬件，

所述第一绝缘部配置在所述槽的内侧，

所述第二绝缘部配置在所述槽的外侧，

在所述第二绝缘部设置有：沿所述倾斜部的倾斜覆盖所述分段导体中的所述定子铁芯侧的面的覆盖部；和从所述覆盖部立起的、覆盖所述分段导体中的侧面的一部分的凸缘部，

所述凸缘部能够在将所述分段导体向所述槽插入后将所述分段导体弯折的工序中，在所述倾斜部使所述第二绝缘部弯折时限制所述第二绝缘部的弯折方向。

2.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

在所述第二绝缘部的端部，设置有多个绝缘纸重叠而成的多层部，该多层部作为利用所述多个绝缘纸的厚度保持邻接的所述分段导体的倾斜部的间隔的间隔物起作用。

3.如权利要求1或2所述的定子，其特征在于：

所述第二绝缘部配置在一个分段导体的倾斜部与邻接于所述一个分段导体的另一分段导体的倾斜部之间。

4.如权利要求3所述的定子，其特征在于：

沿径向设置多个的所述第二绝缘部，向周向一方和另一方交替地倾斜。

5.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述第二绝缘部支承所述分段导体的倾斜部。

6.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述第一绝缘部是配置在所述定子铁芯的端部的端板，

所述第二绝缘部从所述第一绝缘部起沿所述定子的中心轴方向突出。

7.一种旋转电机，其特征在于，包括：

如权利要求1～6中任一项所述的定子；和

相对于所述定子铁芯隔着间隙可旋转地配置的转子。

Images