CN109075647A

CN109075647A - 旋转电机

Info

Publication number: CN109075647A
Application number: CN201780022675.8A
Authority: CN
Inventors: 石川利夫; 山崎慎司; 冈本博光; 福田知纮
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-12-21
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: US20190149003A1; WO2017195481A1; JP6609373B2; CN109075647B; US10910899B2; JPWO2017195481A1

Abstract

现有技术的旋转电机中，定子的轴长伸长而体型较大，而且连接部位处于定子铁心的两端侧，因此旋转电机的生产率变差。本发明的旋转电机具备：定子铁心；定子绕组，其由多个分段线圈构成；以及接线板，其固定将定子绕组的分段线圈的不同相相连的异相间连接导体以及将定子绕组的同相的分段线圈相连的同相间连接导体，定子绕组在定子铁心的轴向上于一侧具有连接多个分段线圈的相互的端部的线圈连接部，接线板相对于定子铁心而言配置在配置有线圈连接部的那一侧。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机。

背景技术

近年来，车辆用旋转电机要求小型、高功率化，尤其提出有效果较好的基于定子的改善方案。

因此，有如下旋转电机：在定子中，为了提高定子绕组的占空系数，将剖面为四边形的导体线成形为U字形而得的多个分段线圈从定子铁心的轴向插入至定子铁心的电枢槽内，将分段线圈的末端部沿周向拧转至规定角度，并将分段线圈的末端部彼此接合，构成分布绕法定子。

但是，为了构成定子绕组的电路，除了由极距间隔的U字形分段线圈构成的基本分段线圈以外，还有相当于与马达的外部连接的输入输出线的分段线圈、连接同相内的相内连接用分段线圈、连接异相彼此的异相间连接用分段线圈等，定子内搭载的分段线圈的种类较多，线圈成形机等专用设备等的增加也成为问题。此外，根据用途来变更定子绕组的接线变得困难。

因此，在专利文献1中提出有如下定子结构：将从定子绕组线圈末端的U字形分段线圈的头部分割、延长而得的部分线圈内置，且设置将部分线圈彼此连接的端子，并连接通过绝缘构件加以一体化的接线板与部分线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-328661号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1记载的技术中，在接线板与定子绕组的连接中，连接至定子绕组的分段线圈的种类增加，而且是在定子的线圈末端部的U字形分段线圈的头部的轴向上表面进行安装，因此定子的轴长伸长而大型化。此外，在分段线圈的端部侧进行分段线圈端部彼此的连接、在分段线圈头部侧进行部分线圈与接线板的连接，因此连接部位处于定子铁心的两端侧，所以旋转电机的生产率变差。

解决问题的技术手段

本发明的旋转电机具备：定子铁心；定子绕组，其由多个分段线圈构成；以及接线板，其固定异相间连接导体以及同相间连接导体，所述异相间连接导体将所述定子绕组的分段线圈的不同相相连，所述同相间连接导体将所述定子绕组的同相的分段线圈相连，所述定子绕组在所述定子铁心的轴向上于一侧具有连接所述多个分段线圈的相互的端部的线圈连接部，所述接线板相对于所述定子铁心而言配置在配置有所述线圈连接部的那一侧。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种旋转电机，其具备将定子绕组的分段线圈的种类抑制在最小限度、在使得旋转电机小型化的同时生产率亦优异的定子。

附图说明

图1为表示旋转电机的整体构成的剖视图。

图2为定子的立体图。

图3为定子的侧视图。

图4为定子的电枢槽部剖视图。

图5为U字形分段线圈的立体图。

图6为U字形分段线圈的仰视图。

图7为从分段线圈山形形状部观察的定子的立体图。

图8为从分段线圈端部侧观察的定子的立体图。

图9为安装有U字形分段线圈的定子的局部侧视图。

图10为对分段线圈端部进行了拧转的状态的定子的局部侧视图。

图11为表示分段线圈端部的定子的立体图。

图12为定子的局部放大图。

图13为表示接线板侧的定子的立体图。

图14为对定子与接线板进行了分离的立体图。

图15为在定子上安装有接线板的状态的立体图。

图16为第1实施方式中的在定子上安装有接线板的侧视图。

图17为第1实施方式中的接线板的立体图。

图18为第1实施方式中的接线板的正面。

图19为第1实施方式中的对接线板的区域进行了分割的前视图。

图20为第1实施方式中的图19的B-B剖视图。

图21为第1实施方式中的对接线板的绝缘构件进行了透视的连接导体的配置图。

图22为第2实施方式中的定子的从接线板侧观察的立体图。

图23为第2实施方式中的定子的侧视图。

图24为第2实施方式中的接线板的立体图。

图25为第2实施方式中的接线板的前视图。

图26为第2实施方式中的对接线板的绝缘构件进行了透视的连接导体的配置图。

图27为第2实施方式中的对接线板的区域进行了分割的前视图。

图28为第3实施方式中的定子的从接线板侧观察的立体图。

图29为第3实施方式中的定子的侧视图。

图30为第3实施方式中的接线板的立体图。

图31为第3实施方式中的接线板的正面。

图32为第3实施方式中的对接线板的绝缘构件进行了透视的连接导体的配置图。

图33为第3实施方式中的对接线板的区域进行了分割的前视图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

再者，作为对以下的各实施方式进行说明的旋转电机，使用驱动电动汽车的旋转电机。使用该旋转电机的电动汽车当中，有配备发动机和旋转电机两方的混合动力型电动汽车(HEV)和不使用发动机而仅靠旋转电机来行驶的纯电动汽车(EV)，而以下所说明的旋转电机可以用于这两种类型，因此，此处例示混合动力型汽车用旋转电机。

再者，在以下说明中，“轴向”是指沿着旋转电机的转轴的方向。“周向”是指沿着旋转电机的旋转方向的方向。“径向”是指以旋转电机的转轴为中心时的动径方向(半径方向)。

图1为表示本实施方式的旋转电机1的整体构成的剖视图。图1中，通过对旋转电机1作剖面而图示了旋转电机1的内部。

旋转电机1为永磁铁内置型三相同步马达。旋转电机1从逆变器(未图示)通过电缆16对定子铁心12上安装的定子绕组13供给三相交流电流，由此使转子5旋转。此外，当旋转电机1被发动机驱动时，作为发电机工作而输出三相交流的发电电力。即，旋转电机1具有作为根据电能来产生转矩的电动机的功能和作为根据机械能来进行发电的发电机的功能两方，根据汽车的行驶状态来选择性地利用上述功能。

此外，本实施方式的旋转电机1中，转子5的磁极数为8极，定子11的相数为3相的Y形接线，定子铁心12的槽数具有48槽。电枢槽内的导体数为4根，导体沿径向排列4层，安装在定子铁心12的电枢槽内。

使用图1，对旋转电机1的构成进行说明。

旋转电机1具备转子5和定子11。转子5在转轴8的中心部配备有转子铁心6，在转子铁心6上配置有多个永磁铁7。转子铁心6由层叠钢板构成，所述层叠钢板是通过冲裁加工来成形厚度0.2～0.5mm左右的电磁钢板并将成形的电磁钢板层叠而得。

转子5隔着些许间隙相对配置在定子11的内周侧。转子5的转轴8插通于前轴承9及后轴承10的内轮，旋转自如地受到支承。

在定子11的外周侧配置有中央壳体2，通过热压配合等将定子11固定。中央壳体2的两端部以覆盖定子11及转子5的方式被前轴承架3和后轴承架4夹持。

在前轴承架3上安装有前轴承9，在后轴承架4上安装有后轴承10，转轴8插通轴承的内周面，从而旋转自如地支承转子5。

图2为定子11的立体图，图3为定子11的侧视图。定子11由定子铁心12、定子绕组13及接线板14构成。图4为定子铁心12的电枢槽部剖视图。如图4所示，定子铁心12层叠有多块形成为环状的薄板钢板，在内周侧形成有突出的齿部(枢齿121)，在各齿部之间形成有电枢槽122，在电枢槽122的径向外侧形成有铁心背部123。在各电枢槽122内安装有各相的定子绕组13。在定子铁心12与定子绕组13之间配置有绝缘纸15，使得定子铁心12与定子绕组13以及定子绕组13彼此电性绝缘。

图5及图6展示构成定子绕组13的U字形分段线圈17，图5为其立体图，图6为从图5的A方向观察的仰视图。定子绕组13是设置多个U字形分段线圈17而成。

U字形分段线圈17使用剖面形状为大致四边形状、外周被绝缘膜覆盖的导体。U字形分段线圈17在本实施方式中是设为剖面形状为大致四边形状、外周被绝缘纸15覆盖的导体，但即便剖面形状为圆形、六边形等，也会获得同样的效果。

如图5、图6所示，U字形分段线圈17连续地形成有第1直线部171、第2直线部172及山形部173，所述第1直线部171相当于安装至定子铁心12的电枢槽122内的部位，所述第2直线部172相当于安装至定子铁心12的另一电枢槽122内的部位，所述山形部173将第1直线部171与第2直线部172相连。具有山形部173的顶点即分段线圈头部174以及其相反侧的第1直线部171的第1端部1751和第2直线部172的第2端部1752。再者，将第1直线部171的第1端部1751和第2直线部172的第2端部1752统称为分段线圈端部175。

U字形分段线圈17的第1直线部171与第2直线部172的径向的位置是相互错开的。即，第1直线部171配置在径向中心侧，第2直线部172相较于第1直线部171而言错开配置在径向外周侧。在本实施方式中，利用图4所示的电枢槽122的配置进行说明，第1直线部171处于第1层或第3层等奇数层的位置，第2直线部172处于第2层或第4层等偶数层的位置。

第1直线部171和第2直线部172在周向上以规定的缠绕节距角度θ配置，在本实施方式中，缠绕节距角度θ以作为比极距大的槽距间隔的7节距(52.5°)加以配置。

图7为在定子铁心12上安装U字形分段线圈17并从U字形分段线圈17的山形部173观察的立体图，图8为从分段线圈端部175观察的立体图。如图7及图8所示，U字形分段线圈17沿轴向从定子铁心12的端部12a侧插入。

关于U字形分段线圈17，安装至定子铁心12的电枢槽122内的第1层和第2层的位置的内侧的U字形分段线圈17a和安装至定子铁心12的电枢槽122内的第3层和第4层的位置的外侧的U字形分段线圈17b这两种分段线圈在定子铁心12的电枢槽122内各安装48个。

图9为在定子铁心12上安装有U字形分段线圈17的定子11的局部侧视图，图10为对分段线圈端部175进行了拧转的状态的局部侧视图。关于定子铁心12上安装的U字形分段线圈17，为了将电路上成为同相的U字形分段线圈17彼此连接，沿周向以规定角度拧转从定子铁心12的端部12b突出的第1直线部171和第2直线部172。

图11为表示分段线圈端部175的定子11的立体图。图12为图11所示的B部分的放大图。通过将U字形分段线圈17的第1端部1751与邻接的另一U字形分段线圈17的第2端部1752连接，形成相对于转轴而沿周向环绕定子铁心12的路径，构成波形绕法定子。穿过定子铁心12的电枢槽122内的第1层和第3层的U字形分段线圈17的端部175沿周向的逆时针方向以2.5槽距(18.75°)的拧转角度加以拧转。穿过第2层和第4层等偶数层的U字形分段线圈17的端部175沿周向的顺时针方向以2.5槽距(18.75°)的拧转角度加以拧转。

如上所述，通过拧转U字形分段线圈17的端部175，形成从U字形分段线圈17的第1端部1751通过定子铁心12的电枢槽122内的第1直线部171、山形部173、头部174并依序经由山形部173、定子铁心12的电枢槽122内的第2直线部172、第2端部1752的路径。即，通过拧转U字形分段线圈17的端部175来形成以电角度为360度的路径。

在本实施方式中，图6所示的U字形分段线圈17的缠绕节距角度θ为比极距大的7槽距(52.5°)，U字形分段线圈端部175的拧转角度为比极距的一半小的2.5槽距(18.75°)。但也可为U字形分段线圈17的缠绕节距角度θ为与极距相同的6槽距(45°)、U字形分段线圈端部175的拧转角度为极距的一半的3节距(22.5°)。此外，也可为U字形分段线圈17的缠绕节距角度θ为比极距小的5节距(37.5°)、U字形分段线圈端部175的拧转角度为比极距的一半大的3.5槽距(26.25°)。

由于U字形分段线圈17是以成为电角度360度的槽距间隔而与U字形分段线圈17的缠绕节距间隔无关的方式拧转分段线圈端部175，因此，后文叙述的接线板14的构成可以通用而无须变更。

在使U字形分段线圈17的缠绕节距角度θ大于极距的情况下，在将U字形分段线圈17安装至定子11并拧转分段线圈端部175时，可以将拧转角度设为比极距少的角度。因此，能够降低分段线圈端部175侧的线圈末端的高度。

反过来，在使U字形分段线圈17的缠绕节距角度θ小于极距的情况下，可以降低U字形分段线圈17的山形部173的轴向的高度，因此能够降低分段线圈山形部173侧的线圈末端的高度。

图13为从接线板14侧观察的定子11的立体图，图14为对接线板14与定子11进行了分离的立体图。图15为在定子11上安装有接线板14的状态的立体图。

为了实现定子11的电路的接线，在定子绕组13的U字形分段线圈17的端部175侧安装被绝缘构件141覆盖的接线板14。在接线板14上设置有连接旋转电机1的外部与定子11的输入输出连接导体144。在输入输出连接导体144的端部连接输入输出连接端子142。此外，在接线板14上设置有连接导体组，连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431。

连接导体组具有连接同相内的同相间连接导体145(参考图17)和连接异相彼此的异相间连接导体146(参考图21，在实施方式中相当于中性点，以实现Y形接线)。在连接导体组中，这些连接导体以保持一定间隔的方式固定在由绝缘构件141构成的接线板14内，以实现电性绝缘。

图16为在定子11上安装有接线板14的侧视图。接线板14将U字形分段线圈端部175沿轴向穿入至接线板14的通孔1411(参考图14)内，接线板14安装至图16所示的轴向的分段线圈端部175(线圈连接部)与定子铁心端部12b之间的第1空间内的位置。通过接线板14安装在第1空间内的位置，能够缩短定子绕组13的线圈末端部的长度，从而能使作为本实施方式的旋转电机1小型化。

接线板14安装至定子绕组13。由此，U字形分段线圈端部175与接线板14内的连接导体组的端部1431(参考图14)邻接。连接接线板14的轴向上表面的U字形分段线圈端部175与接线板14的连接导体组的端部1431。接线板14的轴向上表面以外是通过将U字形分段线圈端部175彼此连接而形成电路。

如图13所示，在接线板14上表面以外，将安装在定子铁心12的电枢槽内的第1层和第2层的内侧的U字形分段线圈17a的在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接。进而，将安装在第3层和第4层的内侧的U字形分段线圈17b的在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接。

在接线板14上表面，连接接线板内的连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175相互邻接的部位，对于与连接导体组的端部1431不邻接的U字形分段线圈端部175则连接在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此，由此构成定子11的电路。

关于U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431以及U字形分段线圈端部175彼此的连接方法，本实施方式中使用的是TIG焊接，但也可为激光焊接、电子束焊接、超声波焊接等其他接合。

(第1实施方式)

接着，参考图17～图21，对第1实施方式进行说明。图17为接线板14的立体图。图18为接线板14的前视图。图19为对接线板14的区域进行了分割的前视图。图20为图19的B-B剖视图。图21为对接线板14的绝缘构件进行了透视的连接导体的配置图。

如图17、图18所示，接线板14为大致扇形状。如图19、图20所示，接线板14按照功能的不同沿径向分割为3个区域。

第1区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12重叠的部分。并且，第1区域是连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431的区域，设置有能沿径向排列安装U字形分段线圈端部175的矩形形状的通孔1411(参考图17、18)。

在第1区域内，连接导体组配置于在周向上相邻的2个通孔1411之间的绝缘构件141内。绝缘导体组的端部1431在通孔1411的周向及径向上邻接，绝缘导体组的端部1431沿轴向突出配置。

在第1区域的周向上相邻的2个通孔1411之间的绝缘构件141内配置输入输出连接导体144、同相内的连接导体即同相间连接导体145、连接异相间彼此的异相间连接导体146(参考图21)，与从绝缘构件的通孔1411突出的U字形分段线圈端部175连接。

同相间连接导体145配置于在周向上相邻的通孔1411与通孔1411之间，连接定子铁心12的电枢槽122内的第1层与第2层以及第3层与第4层。由此，连接U字形分段线圈端部175与周向上旁边的U字形分段线圈端部175。

输入输出连接导体144和异相间连接导体146从相当于定子铁心12的电枢槽122内第1层的通孔1411的周向邻接部、沿径向在通孔1411与通孔1411的周向之间通过绝缘构件141内而引出至外径侧的第2区域。此外，输入输出连接导体144和异相间连接导体146从通孔1411的外径侧的周向邻接部引出至外径侧的第2区域。输入输出连接导体144在位于定子铁心12的外径内侧的第1区域及第2区域内配置在第1空间内(参考图16)。

第2区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12重叠的部分。是定子铁心12的铁心背部123的上表面的区域，位于第1区域的外径侧。

异相间连接导体146跨越定子铁心12的多个电枢槽而对不同相的U字形分段线圈端部175之间进行连接，而第2区域就是成为这时用以沿周向配置异相间连接导体146的空间的区域。

此外，第2区域是将输入输出连接导体144通往第3区域的区域，以保持输入输出连接导体144与异相间连接导体146不接触的电性绝缘的距离的方式加以配置。

在第2区域内，绝缘构件141沿轴向朝定子铁心12的端部12b延伸，多个输入输出连接导体144与异相间连接导体146在轴向上以保持电性绝缘的距离立体交叉，输入输出连接导体144和异相间连接导体146被绝缘构件141覆盖。

在本实施方式中，旋转电机1由2个Y形接线的并联电路构成，因此，如图21所示，在2个部位连接来自U相、V相、W相的异相间连接导体146，形成中性点1461。中性点1461配置在绝缘构件141内，但也可以引出至绝缘构件141的上表面、在与连接端子组与U字形分段线圈端部175的接合相同的时刻进行接合。

第3区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12不重叠的部分，相较于定子铁心12的外径而言配置在外侧。第3区域成为底座部14a，所述底座部14a成为用以配置于与来自外部的进行连接的规定位置的基准。底座部14a设置在位于定子铁心12的外径外侧的接线板14上，对输入输出连接导体144的一部分进行支承。

从第1区域通过第2区域引出来的输入输出连接导体144在第3区域内以同相邻接的方式配置。输入输出连接导体144从绝缘构件141内引出至外部，并布设至与来自外部的电缆16(参考图1)进行连接的规定位置。

如图21所示，从第1区域引出来的输入输出连接导体144以从图中左方起成为U相、V相、W相的方式从第1区域通过第2区域并在第3区域内配置成同相邻接。如图20所示，输入输出连接导体144从绝缘构件141内沿在轴向上离开外部的定子铁心12的方向引出后弯曲而引出至径向的外径侧。在输入输出连接导体144的端部上连接输入输出连接端子142。

在第3区域内，汇集输入输出连接导体144的同相并将各相配置在规定位置。并且，接线板14作为与来自外部的电缆16的连接位置的基准的底座、以不会因车辆侧的振动等而破损的方式在轴向和径向上进行约束。

此外，接线板14与定子绕组13通过线圈连接部18(参考图13)加以连接而相互约束，而通过像图1所示那样将第3区域的底座部14a固定在中央壳体2上，使得可靠性提高。在本实施方式中，相较于在轴向上部定子绕组13与接线板14的线圈连接部18，与电缆16的连接位置位于在轴向上离开定子铁心的端部12b的方向而且是在径向上离开中心的方向，但由于电缆位置根据车辆而各不相同，因此，能以第3区域的底座部14a为起点、通过输入输出连接端子142的引出方式而配置在各种位置。

接线板14的制法是与连接导体组一起通过树脂成形来形成的嵌入式树脂成形。绝缘构件141的材料较理想为耐热性高的PPS树脂、PEEK树脂、环氧树脂等，在本实施方式中，较理想为通过PPS树脂来形成绝缘构件。

此外，连接导体组的布线是电枢槽内导体数为4根的8极3相48槽旋转电机1的定子11的一例，会根据旋转电机的规格、电枢槽内的各相的导体线的配置而发生变化。

在本实施方式中，是以定子铁心内的导体数为4根来进行的说明，但即便导体数为6根、8根、10根等电枢槽内的导体数发生变化，也会获得同样的效果。

以上，根据本实施方式，能够提供一种将定子绕组的线圈末端部的高度以及定子绕组的种类抑制在最小限度、生产率高、小型高功率的旋转电机。

(第2实施方式)

接着，参考图22～图27，对第2实施方式进行说明。图22为定子11的从接线板14侧观察的立体图。图23为定子11的侧视图。图24为接线板14的立体图。图25为接线板14的前视图。图26为对接线板14的绝缘构件进行了透视的连接导体的配置图。图27为对接线板14的区域进行了分割的前视图。

在第1实施方式中，在接线板14与定子绕组13的连接中，连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175邻接的方向存在于周向和径向这两个方向，因此，在生产定子11时会产生2个方向的连接，连接作业有可能变得繁杂。因此，第2实施方式使连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175的连接处于同一方向，以提高生产率。

第2实施方式中，到图11所示的将U字形分段线圈17安装至定子铁心12并拧转U字形分段线圈端部175为止的构成与第1实施方式相同，但接线板14的连接导体组的构成不一样。

在第2实施方式中，如图22～图24所示，为了构成定子11的电路，在定子绕组13的U字形分段线圈的端部175侧安装连接导体组被绝缘构件141覆盖、固定的接线板。并且，接线板14连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431以及U字形分段线圈端部175彼此。

如图26所示，接线板14的连接端子组143由连接导体组构成，所述连接导体组由多个连接导体构成，所述多个连接导体由连接旋转电机1的外部与定子11的输入输出连接导体144、连接同相内的同相间连接导体145、以及连接异相彼此的异相间连接导体146(在本实施方式中相当于中性点，以实现Y形接线)构成，连接导体组保持一定间隔以实现电性绝缘，固定在绝缘构件141内。

如图22、图24所示，接线板14将定子绕组13的U字形分段线圈端部175沿轴向穿入至接线板14的通孔1411内，接线板14安装至图23所示的轴向的分段线圈端部175(线圈连接部18)与定子铁心端部12b之间的第1空间内的位置。通过安装至第1空间内的位置，能将定子绕组13的线圈末端抑制得较低，可以有助于作为本实施方式的旋转电机的小型化。

通过将接线板14安装至定子绕组13，U字形分段线圈端部175与接线板14内的连接导体组的端部1431得以在周向上邻接配置。

在本实施方式中，如图22所示，对于接线板14的上表面以外的连接，将安装在定子铁心12的电枢槽内的第1层和第2层的内侧的U字形分段线圈17a的在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接。进而，将安装在定子铁心12的电枢槽内的第3层和第4层的内侧的U字形分段线圈17b的在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接。

如图24所示，在接线板14的上表面，接线板14内的连接导体组的端部1431在周向上与绝缘构件141上设置的矩形形状的通孔1411邻接，并沿轴向引出。通过连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175在周向上邻接并将端部彼此相互连接，以定子11的形式构成电路。

接着，参考图24～图27，对本实施方式的接线板14的结构进行说明。如图24～图26所示，接线板14的绝缘构件141为大致扇形状，如图27所示，在从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下，按照功能的不同而分割为3个区域。

如图27所示，第1区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12重叠的部分，在定子铁心12的上表面相当于内径侧的枢齿121的轴向上表面的位置。

第1区域是连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431的区域，设置有沿径向排列安装U字形分段线圈端部175的矩形形状的通孔1411。

在第1区域内，如图24～图26所示，连接导体组配置在通孔1411与周向上旁边的通孔1411之间的绝缘构件141内，在矩形形状的通孔1411的周向上邻接，绝缘导体组的端部1431沿轴向突出配置。

在第1区域的通孔1411与周向上旁边的通孔1411之间的绝缘构件141内配置输入输出连接导体144、同相内的连接导体即同相间连接导体145、以及连接异相间彼此的异相间连接导体146，与从通孔1411突出的U字形分段线圈端部175连接。

在本实施方式的情况下，同相间连接导体145配置在通孔1411与通孔1411的周向之间，配置连接定子铁心12的电枢槽内的第1层与第4层的同相间连接导体145。此外，配置连接定子铁心12的电枢槽内的第2层与第3层的同相间连接导体145，利用同相间连接导体145来连接U字形分段线圈端部175与在周向上邻接的U字形分段线圈端部175。

输入输出连接导体144和异相间连接导体146从相当于定子铁心12的电枢槽第1层的矩形形状的通孔1411的周向邻接部、沿径向在通孔1411与通孔1411的周向之间通过绝缘构件内而引出至外径侧的第2区域。此外，输入输出连接导体144和异相间连接导体146从通孔1411的外径侧的周向邻接部引出至外径侧的第2区域。

异相间连接导体146跨越定子铁心12的多个电枢槽而对不同相的U字形分段线圈端部175之间进行连接。在该情况下，第2区域是成为用以沿周向布设异相间连接导体146的空间的区域。此外，是将输入输出连接导体144通往第3区域的区域，以与异相间连接导体146不接触的方式保持电性绝缘的距离加以配置。

由于在第2区域内配置多个输入输出连接导体144和异相间连接导体146，因此，可以在轴向上以保持电性绝缘的距离立体交叉，绝缘构件141朝向定子铁心12的端部12b而在轴向上较长，输入输出连接导体144和异相间连接导体146被绝缘构件141覆盖。

在本实施方式中，旋转电机1由2个Y形接线的并联电路构成，因此，异相间连接导体146相当于中性点1461。在2个部位连接来自U相、V相、W相的异相间连接导体146，形成中性点1461。再者，在本实施方式中，中性点1461配置在绝缘构件141内，但也可以沿轴向引出至绝缘构件141的上表面、在与连接端子组与U字形分段线圈端部175的接合相同的时刻进行接合。

第3区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12不重叠的部分，相较于定子铁心12的外径而言配置在外侧。第3区域成为底座部14a，所述底座部14a成为用以配置于与来自外部的电缆16进行连接的规定位置的基准。

从第1区域通过第2区域引出来的输入输出连接导体144在第3区域内以同相邻接的方式排列。输入输出连接导体144从绝缘构件141内引出至外部，并布设至与来自外部的电缆16进行连接的规定位置。

在本实施方式中，如图26所示，从第1区域引出来的输入输出连接导体144以从图中左方起成为U相、V相、W相的方式从第1区域通过第2区域并在第3区域内配置成同相邻接。输入输出连接导体144从绝缘构件141内沿在轴向上离开外部的定子铁心12的方向引出后弯曲而引出至径向的外径侧，在输入输出连接导体144的端部上连接输入输出连接端子142。

第3区域是汇集输入输出连接导体144的同相并将各相配置在规定位置的区域。并且，接线板14成为与来自外部的电缆16的连接位置的基准的底座，此外，是以不会因车辆侧的振动等而破损的方式在轴向和径向上进行约束的部位。此外，接线板14与定子绕组13利用线圈连接部18进行连接，因此，通过像图1所示那样将第3区域的底座部14a固定在中央壳体2上，使得设置的可靠性提高。

在本实施方式中，相较于在轴向上部定子绕组13与接线板14的连接位置，与电缆16的连接位置位于在轴向上离开定子铁心的端部12b的方向而且是在径向上离开中心的方向，但由于电缆位置根据车辆而各不相同，因此，能以第3区域的底座部14a为起点、通过输入输出连接端子的引出方式而配置在各种位置。

以上，在第2实施方式中，以与矩形形状的通孔1411的沿着径向的面邻接的方式沿轴向引出接线板14的连接导体组的端部1431，接线板14上的U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431的连接可以统一为周向来进行，因此是生产率优异的结构。

在本实施方式中，以定子铁心12内的导体数为4根的情况为例进行了说明，但即便导体数为6根、8根、10根等电枢槽内的导体数发生变化，也是一样的。例如，在电枢槽内导体数为6根的情况下，接线板14的输入输出连接导体144和异相间连接导体146与定子铁心12的电枢槽内的第1层和第6层(最外层)的U字形分段线圈端部175连接并引出至第2区域。同相间连接导体145构成将定子铁心12的电枢槽内的第1层与第6层(最外层)的在周向上相邻的U字形分段线圈端部175彼此相连的连接导体。由此，构成将定子铁心12的电枢槽内的第2层与第3层、第4层与第5层的U字形分段线圈端部175彼此相连的连接导体，通过进行连接而构成电路，成为定子11。

像以上说明过的那样，即便电枢槽内的导体数变为6根，也可以不增加接线板14的连接导体的种类而以与电枢槽内的导体数为4根时相同种类的最低限度的连接导体的数量构成接线板14，即便电枢槽内的导体数为8根、10根等导体数发生变化，也是一样的。

在本实施方式中，连接导体组的布线是电枢槽内导体数为4根的8极3相48槽旋转电机1的定子11的一例，会根据旋转电机的规格、电枢槽内的各相的导体线的配置而发生变化。

根据本实施方式，能够提供一种将定子绕组的线圈末端部的高度以及定子绕组的种类抑制在最小限度、生产率高、小型高功率的旋转电机。

(第3实施方式)

接着，参考图28～图33，对第3实施方式进行说明。图28为定子11的从接线板侧观察的立体图。图29为定子11的侧视图。图30为接线板14的立体图。图31为接线板14的正面。图32为对接线板14的绝缘构件141进行了透视的连接导体的配置图。图33为对接线板14的区域进行了分割的前视图。

在第1实施方式中，在接线板14与定子绕组13的连接中，连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175邻接的方向存在于周向和径向这两个方向，因此，在生产定子11时会产生2个方向的连接，连接作业有可能变得繁杂。此外，在第2实施方式中，接线板14的连接可以统一为周向，但同相间连接导体145的数量增多、价格升高，此外，连接导体组的布线变得复杂。因此，在第3实施方式中，使连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175的连接、U字形分段线圈端部175彼此的连接处于同一方向，以减少连接导体并提高定子11的生产率。

第3实施方式中，到图11所示的将U字形分段线圈17安装至定子铁心12并拧转U字形分段线圈端部175为止的构成与第1实施方式相同，但接线板14的连接导体组的构成不一样。第3实施方式中，如图28～图30所示，在定子绕组13的U字形分段线圈的端部175侧安装连接端子组被绝缘构件141覆盖的接线板14，连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431以及U字形分段线圈端部175彼此。

如图32所示，接线板14的连接导体组由连接旋转电机1的外部与定子11的输入输出连接导体144、连接同相内的同相间连接导体145、以及连接异相彼此的异相间连接导体146(在本实施方式中相当于中性点，以实现Y形接线)构成。连接导体组保持一定间隔以实现电性绝缘，固定在绝缘构件141内。

如图28～图30所示，接线板14将定子绕组13的U字形分段线圈端部175沿轴向穿入至接线板14的通孔1411(参考图30)内，接线板14安装至图29所示的轴向的分段线圈端部175(线圈连接部18)与定子铁心端部12b之间的第1空间内的位置。通过安装至第1空间内的位置，能将定子绕组13的线圈末端抑制得较低，从而能使作为本实施方式的旋转电机小型化。

接线板14安装至定子绕组13。由此，U字形分段线圈端部175与接线板14内的连接导体组的端部1431(参考图30)配置成在径向上邻接。

在本实施方式中，如图28所示，对于接线板14上表面以外的连接，将安装在定子铁心12的电枢槽内的第1层和第2层的内侧的U字形分段线圈17a的在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接。此外，将安装在定子铁心12的电枢槽内的第3层和第4层的内侧的U字形分段线圈17b的在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接。

如图30所示，在接线板14上表面，接线板14内的连接导体组的端部1431在径向上与矩形形状的通孔1411邻接并沿轴向引出。通过连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175在径向上邻接并将端部彼此相互连接，以定子11的形式构成电路。

将连接导体组的端部1431与U字形分段线圈端部175的最内径侧(定子铁心12的电枢槽内的第1层)和最外径侧(定子铁心12的电枢槽内的第4层)的在径向上邻接的端部连接。对于与连接导体组的端部1431不邻接的U字形分段线圈端部175，将在径向上邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接，由此，以定子11的形式构成电路。

接着，参考图30～图33，对本实施方式的接线板14的结构进行说明。如图30～图32所示，接线板14的绝缘构件141为大致扇形状，如图33所示，在从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下，按照功能的不同而分割为3个区域。

如图33所示，第1区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12重叠的部分，在定子铁心12的上表面相当于内径侧的枢齿121的轴向上表面的位置。

第1区域是连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的端部1431的区域，设置有能沿径向排列安装U字形分段线圈端部175的矩形形状的通孔1411(参考图32)。

在第1区域内，如图32所示，连接导体组配置在绝缘构件141的矩形形状的通孔1411与周向上旁边的通孔1411之间的绝缘构件141内，沿通孔1411的径向邻接，如图30所示，绝缘导体组的端部1431沿轴向突出配置。

在第1区域的绝缘构件141的通孔1411与周向上旁边的通孔1411之间的绝缘构件141内配置输入输出连接导体144、同相内的连接导体即同相间连接导体145、以及连接异相间彼此的异相间连接导体146，与从绝缘构件141的通孔1411突出的U字形分段线圈端部175连接。同相间连接导体145配置在绝缘构件141的通孔1411与通孔1411的周向之间。

在本实施方式的情况下，配置连接定子铁心12的电枢槽内的第1层与第4层的同相间连接导体145，利用同相间连接导体145来连接U字形分段线圈端部175与在径向上邻接的U字形分段线圈端部175。

输入输出连接导体144和异相间连接导体146从相当于定子铁心12的电枢槽第1层的矩形形状的通孔1411的沿着周向的面的邻接部、沿径向在通孔1411与通孔1411的周向之间通过绝缘构件141内而引出至外径侧的第2区域。此外，输入输出连接导体144和异相间连接导体146从通孔1411的外径侧的沿着周向的面的邻接部引出至外径侧的第2区域。

其次，第2区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12重叠的部分。是定子铁心12的铁心背部123的上表面的区域，位于第1区域的外径侧。

异相间连接导体146跨越定子铁心12的多个电枢槽而对不同相的U字形分段线圈端部175之间进行连接。第2区域是成为用以沿周向架设异相间连接导体146的空间的区域。

此外，第2区域是将输入输出连接导体144通往第3区域的区域，以与异相间连接导体146不接触的方式保持电性绝缘的距离加以配置。

由于在第2区域内配置多个输入输出连接导体144和异相间连接导体146，因此在轴向上以保持电性绝缘的距离立体交叉，绝缘构件141朝向定子铁心12的端部12b而在轴向上形成得较长，输入输出连接导体144和异相间连接导体146被绝缘构件141覆盖。

其次，第3区域是从U字形分段线圈端部175沿轴向朝定子铁心12的端部12b观察的情况下与定子铁心12不重叠的部分，相较于定子铁心12的外径而言配置在外侧。第3区域成为底座部14a，所述底座部14a成为用以配置于与来自外部的电缆16进行连接的规定位置的基准。从第1区域通过第2区域引出来的输入输出连接导体144在第3区域内以同相邻接的方式配置。输入输出连接导体144从绝缘构件141内引出至外部，并布设至与来自外部的电缆16进行连接的规定位置。

在本实施方式中，如图32所示，从第1区域引出来的输入输出连接导体144以从图中左方起成为U相、V相、W相的方式从第1区域通过第2区域并在第3区域内配置成同相邻接。如图29所示，输入输出连接导体144从绝缘构件141内沿在轴向上离开外部的定子铁心12的方向引出后弯曲而引出至径向的外径侧，在输入输出连接导体144的端部上连接输入输出连接端子142。

在本实施方式中，相较于在轴向上部定子绕组13与接线板14的连接位置，与电缆16的连接位置位于在轴向上离开定子铁心12的端部12b的方向而且是在径向上离开中心的方向，但由于电缆位置根据车辆而各不相同，因此，能以第3区域的底座部14a为起点、通过输入输出连接端子142的引出方式而配置在各种位置。

以上的本实施方式可以将同相间连接导体145的数量抑制在最小限度。在本实施方式中，是以定子铁心12内的导体数为4根来进行的说明，但即便导体数为6根、8根、10根等电枢槽内的导体数发生变化，也会获得同样的效果。

例如，在导体数为6根的情况下，接线板14的输入输出连接导体144和异相间连接导体146与定子铁心12的电枢槽内的第1层和第6层(最外层)的U字形分段线圈端部175连接并引出至第2区域，同相间连接导体145构成将定子铁心12的电枢槽内的第1层与第6层(最外层)的在周向上相邻的U字形分段线圈端部175彼此相连的连接导体而进行连接。

对于连接U字形分段线圈端部175与连接导体组的部位以外的部位，将邻接的U字形分段线圈端部175彼此连接，由此可以构成电路，将定子铁心12的电枢槽内的第2层与第3层的U字形分段线圈端部175彼此连接、将第4层与第5层的U字形分段线圈端部175彼此连接，由此构成电路而成为定子11。即便电枢槽内的导体数变为6根，也可以不增加接线板14的连接导体的种类而以与电枢槽内的导体数为4根时相同种类的最低限度的连接导体的数量构成接线板14，即便电枢槽内的导体数为8根、10根等导体数发生变化，也是一样的。

以上，像第1至第3实施方式中说明过的那样，根据本发明，能够提供一种降低线圈末端部的高度、将定子绕组的种类抑制在最小限度、生产率高、小型高功率的旋转电机。

再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施方式。例如，实施方式的定子是以Y形接线构成的结构，但即便是三角形接线的构成，也是一样的。此外，实施方式的定子为3相绕组，但即便是3相、5相、7相以及2组3相绕组，也能运用本发明，并获得与实施方式中说明过的效果同样的效果。

根据以上说明过的实施方式，获得以下作用效果。

(1)旋转电机1具备：定子铁心12；定子绕组13，其由多个分段线圈17构成；以及接线板14，其固定将定子绕组13的分段线圈17的不同相相连的异相间连接导体146以及将定子绕组13的同相的分段线圈17相连的同相间连接导体145，定子绕组13在定子铁心12的轴向上于一侧具有连接多个分段线圈17的相互的端部的线圈连接部18，接线板14相对于定子铁心12而言配置在配置有线圈连接部18那一侧。由此，能够提供一种旋转电机1，其具备将定子绕组13的分段线圈17的种类抑制在最小限度、在使得旋转电机小型化的同时生产率亦优异的定子。

本发明并不限定于上述实施方式，只要无损本发明的特征，则在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。此外，也可设为将上述各实施方式组合而成的构成。

符号说明

1 旋转电机

2 中央壳体

3 前轴承架

4 后轴承架

5 转子

6 转子铁心

7 永磁铁

8 转轴

9 前轴承

10 后轴承

11 定子

12 定子铁心

121 枢齿

122 电枢槽

123 铁心背部

12a 定子铁心的U字形分段线圈山形形状部侧的端面

12b 定子铁心的U字形分段线圈端部侧的端面

13 定子绕组

14 接线板

141 绝缘构件

14a 底座部

1413 连接导体收纳部

1414 连接部

142 连接端子

143 连接导体组

1431 连接导体组端部

144 输入输出连接导体

145 同相间连接导体

146 异相间连接导体

1461 中性点

15 绝缘纸

16 电缆

17 U字形分段线圈

171 U字形分段线圈的第1直线部

172 U字形分段线圈的第2直线部

173 U字形分段线圈的山形形状部

174 U字形分段线圈的头部

175 U字形分段线圈的端部

1751 U字形分段线圈的第1端部

1752 U字形分段线圈的第2端部

17a 内径侧U字形分段线圈

17b 外径侧U字形分段线圈

18 线圈连接部。

Claims

1.一种旋转电机，其特征在于，具备：

定子铁心；

定子绕组，其由多个分段线圈构成；以及

接线板，其固定异相间连接导体以及同相间连接导体，所述异相间连接导体将所述定子绕组的分段线圈的不同相相连，所述同相间连接导体将所述定子绕组的同相的分段线圈相连，

所述定子绕组在所述定子铁心的轴向上于一侧具有连接所述多个分段线圈的相互的端部的线圈连接部，

所述接线板相对于所述定子铁心而言配置在配置有所述线圈连接部的那一侧。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述接线板形成有使所述多个分段线圈的端部贯穿的通孔，且所述接线板在所述定子铁心的轴向上配置在第1空间内，所述第1空间是贯穿了所述通孔的分段线圈的所述线圈连接部与所述定子铁心的端部之间的空间。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

具备输入输出连接导体，所述输入输出连接导体固定在所述接线板上，与所述分段线圈连接，向所述旋转电机的外部进行电流的输入输出，

位于所述定子铁心的外径内侧的所述输入输出连接导体配置在所述第1空间内。

4.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

在位于所述定子铁心的外径外侧的所述接线板上具有支承所述输入输出连接导体的一部分的底座部。

5.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述多个分段线圈的相互连接的端部沿所述定子铁心的径向排列，

在所述接线板上形成有使所述分段线圈的相互连接的端部贯穿的通孔。

6.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

位于所述定子铁心的外径内侧的所述输入输出连接导体与对应于所述定子铁心的径向的、所述分段线圈的径向的面连接。

7.根据权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，

位于所述定子铁心的外径内侧的所述输入输出连接导体配置在沿所述定子铁心的周向排列的所述多个分段线圈之间。

8.根据权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，

位于所述定子铁心的外径外侧的所述输入输出连接导体朝离开所述定子铁心的方向弯曲，配置在较所述异相间连接导体及所述同相间连接导体而言远离所述定子铁心的位置。

9.根据权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，

所述输入输出连接导体配置在较所述异相间连接导体及所述同相间连接导体而言靠近所述定子铁心的位置。

10.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述接线板上固定的所述异相间连接导体及所述同相间连接导体的端部在周向上与所述接线板的通孔邻接并沿轴向引出而加以配置，

所述接线板的连接导体的端部与定子绕组的分段线圈端部在周向上邻接并相互连接。

11.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述接线板上固定的所述异相间连接导体及所述同相间连接导体的端部在径向上与所述接线板的通孔邻接并沿轴向引出，

所述接线板的连接导体的端部与定子绕组的分段线圈端部在径向上邻接并相互连接。