CN109586468B - 旋转电机定子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种旋转电机定子，能够不需要追加部件地将与线圈连接的动力线稳定地固定。旋转电机定子具备：定子芯，其具有在周向上隔开间隔且在径向上突出的多个齿；三相线圈，其卷绕安装于齿，并具有从定子芯的轴向端面突出的线圈端部；动力线，其经由接合部与三相线圈的三个输入侧端部分别连接；以及树脂模塑件，其将线圈端部和接合部一体地固定。

Description

旋转电机定子及其制造方法

相关申请的交叉参考

本申请引入在2017年9月28日提出的日本专利申请No.2017-188394的包括说明书、权利要求书、说明书附图以及说明书摘要在内的全部内容作为参考。

技术领域

本公开涉及旋转电机定子及其制造方法。

背景技术

以往，在日本特开2016-36203号公报中记载了如下一种构成:在旋转电机的定子中，将分别接合于三相线圈的输入侧端部的三根动力线插通于动力线紧固部件，利用两个支承托架将该动力线紧固部件固定于定子芯。

发明内容

发明要解决的问题

在日本特开2016-36203号公报记载的旋转电机的定子中，利用动力线紧固部件和支承托架使三根动力线以稳定的状态固定于定子芯，但需要动力线紧固部件和支承托架等追加部件，构造会变得复杂。

本公开的目的在于提供一种能够不需要追加部件地将与线圈连接的动力线稳定地固定的旋转电机定子。

用于解决问题的技术方案

本公开的一技术方案的旋转电机定子具备：定子芯，其具有在周向上隔开间隔且在径向上突出的多个齿；三相线圈，其卷绕安装于所述齿，并具有从所述定子芯的轴向端面突出的线圈端部；动力线，其经由接合部与所述三相线圈的三个输入侧端部分别连接；以及树脂模塑件，其将所述线圈端部与所述接合部一体地固定。

根据该构成，通过设置将线圈端部与接合部一体地固定的树脂模塑件，能够不需要动力线紧固部件、支承托架等追加部件地通过简单的构造经由接合部稳定地固定动力线。

在本公开的旋转电机定子中，可以是，各相线圈的接合部位于从所述线圈端部向径向外侧离开的位置，所述树脂模塑件具备设置成覆盖所述线圈端部的线圈端部固定部和设置成覆盖所述接合部的接合部固定部，所述接合部固定部从所述线圈端部固定部向径向外侧突出地一体形成。

根据该构成，利用与设置成覆盖线圈端部的线圈端部固定部一体形成的接合部固定部将位于从线圈端部向径向外侧离开的位置的接合部稳定地固定。

在该情况下，所述树脂模塑件的接合部固定部可以按所述各相线圈的各接合部分开地突出。根据该构成，能够有效地抑制构成树脂模塑件的树脂材料的使用量。

另外，所述树脂模塑件的接合部固定部也可以形成为以将所述各相线圈的接合部一并固定的方式在周向上相连。根据该构成，将各相线圈的接合部一并固定的接合部固定部在周向上相连地形成，从而接合部固定部的强度增大，能够更稳定地固定动力线。

本公开的另一技术方案的旋转电机定子的制造方法，包括：准备具有多个齿的定子芯的准备工序；将线圈卷绕安装于所述定子芯的卷绕安装工序；将动力线接合于所述线圈的输入侧端部的接合工序；以及使树脂模塑件成型的成型工序，所述树脂模塑件将所述线圈中的从所述定子芯的轴向端面突出的线圈端部、和所述线圈的输入侧端部与所述动力线的接合部一体地固定，所述成型工序通过将所述线圈端部和所述接合部从上方浸渍于储留于模具槽内的树脂材料来进行。

根据该制造方法，通过使将线圈端部和接合部一体地固定的树脂模塑件成型，从而能够制造不需要动力线紧固部件、支承托架等追加部件地通过简单的构造经由接合部稳定地固定动力线的旋转电机定子。另外，树脂模塑件的成型工序通过将所述线圈端部和所述接合部从上方浸渍于储留于模具槽内的树脂材料来进行，所以不需要树脂材料不会从线圈导线与模具之间泄漏那样的复杂的模具构造，能够抑制模具成本。

发明的效果

根据本公开，能够提供一种能够不需要追加部件地将与线圈连接的动力线稳定地固定的旋转电机定子。

附图说明

图1是本公开的一实施方式的旋转电机定子的立体图。

图2是局部地示出图1中的A-A线截面的图。

图3是示出旋转电机定子的制造方法的流程图。

图4A是示出使树脂模塑件成型的情形的图。

图4B是继图4A示出使树脂模塑件成型的情形的图。

图5是示出变形例的旋转电机定子的立体图。

附图标记说明

10旋转电机定子，12定子芯，14磁轭，16齿，18槽，20安装部，22贯通孔，30线圈(三相线圈)，31a、31b线圈端部，32U U相线圈，32V V相线圈，32W W相线圈，34导线段，36引出线(输入侧端部)，38a径向部分，38b轴向部分，40接合部，50动力线，50U U相动力线，50V V相动力线，50W W相动力线，52U、52V、52W端子，60树脂模塑件，62线圈端部固定部，64接合部固定部，66表面，70模具，72模具槽，R树脂材料。

具体实施方式

以下，参照附图详细地对本公开的实施方式进行说明。在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本公开容易理解的例示，可以配合用途、目的、规格等适当地进行变更。另外，以下在包括多个实施方式和/或变形例等的情况下，适当组合它们的特征部分而使用是从最初就设想好的。

图1是本公开的一实施方式的旋转电机定子10的立体图，图2是局部地示出图1中的A-A线截面的图。在以下中将旋转电机定子10简单地称为“定子10”。

如图1所示，定子10具备：定子芯12；卷绕安装于定子芯12的线圈30；与线圈30连接的动力线50；以及设置成覆盖线圈30的线圈端部的树脂模塑件60。在定子10的内侧形成有圆柱状的空间，在该空间将未图示的转子设置为旋转自如，由此构成旋转电机。

定子芯12为呈大致圆筒状的磁性体部件。定子芯12是例如通过将电磁钢板等磁性体薄板在轴向上层叠并连结成一体而形成的。另外，定子芯12包括沿周向延伸的圆环状的磁轭14和从磁轭14的内周面向径向内侧突出的多个齿16。多个齿16在周向上互相隔着间隔(等间隔)地配置。在周向上相邻的两个齿16之间形成有槽18。槽18形成为在径向内侧开口且在轴向两侧开口的槽状。

另外，在定子芯12的外周面形成有安装部20。安装部20形成为在定子10的轴向上延伸且向径向外侧突出。在本实施方式中，三个安装部20在周向上等间隔地配置(在图1中仅图示出两个)。在安装部20形成有在轴向上延伸的贯通孔22。由插通于该贯通孔22的螺栓(未图示)将定子10固定于壳体(未图示)。

线圈30卷绕安装于定子芯12的齿16。线圈30具有从定子芯12的轴向端面突出的线圈端部31a、31b。在本实施方式中，线圈30由通过分布绕组的方式卷绕于定子芯12的线圈段构成。此外，线圈也可以以集中绕组的方式卷绕安装于定子芯的齿。

线圈段是使用多个由呈大致U字状的扁平导线形成的导线段34构成的。导线段34除了两根直线部分的头端部以外被绝缘被膜覆盖。线圈段例如如下构成。将导线段34的两根直线部分从轴向一侧插入在周向上隔有预定数量的槽18的两个槽18。接着，将在轴向另一侧从槽18突出的直线部分的头端部弯曲成接近其他导线段。然后，通过焊接等与在径向上互相相邻的另外的导线段的直线部分的头端部进行接合。这样一来，构成跨及隔有预定数量的槽18的多个齿16地卷绕的线圈段。

另外，线圈30包括三相线圈即U相线圈32U、V相线圈32V、以及W相线圈32W。U相线圈32U是利用搭接线(或汇流条)等将多个线圈段串联连接而构成的。V相线圈32V以及W相线圈32W也同样，分别是利用搭接线(或汇流条)将多个线圈段串联连接而构成的。

各相线圈32U、32V、32W的各一端部在未图示的中性点互相电连接。另一方面，各相线圈32U、32V、32W的各另一端部(输入侧端部)向径向外侧引出，并与各相的动力线50U、50V、50W的一端部分别连接。

各相的动力线50U、50V、50W的另一端部与端子52U、52V、52W连结。这些端子52U、52V、52W与未图示的变换器等外部电路连接。由此，从外部电路向线圈30施加三相交流电压。

如图2所示，作为U相线圈32U的输入侧端部的引出线36U具有从定子芯12的内周侧向径向外侧延伸的径向部分38a和沿轴向弯曲的轴向部分38b。而且，引出线36U的轴向部分38b的头端经由接合部40连接于U相动力线50U的一端部。接合部40例如通过焊接等形成。U相动力线50U从接合部40沿着引出线36U的轴向部分38b延伸，并如图1所示那样弯曲约90°地延伸至连结有端子52U的另一端部。

关于V相线圈32V和W相线圈32W的各引出线也与上述的U相线圈32U的情况同样，经由接合部40分别连接于V相动力线50V和W相动力线50W的各一端部。如图1和图2所示，各相线圈32U、32V、32W的引出线36与各相动力线50U、50V、50W的接合部40位于从线圈端部31b向径向外侧离开的位置，并且在周向上隔着间隔地配置。接合部40位于比定子芯12的外周面靠径向外侧的位置。

本实施方式的定子10具备树脂模塑件60。树脂模塑件60将线圈30的线圈端部31b、和各相线圈32U、32V、32W与动力线50的接合部40一体地固定。树脂模塑件60由例如清漆等绝缘性树脂适当构成。但并不限定于此，树脂模塑件60也可以由例如环氧树脂等热固性树脂构成。

树脂模塑件60具有呈圆环状且覆盖线圈端部31b的线圈端部固定部62和从该线圈端部固定部62向径向外侧突出地一体形成且覆盖接合部40的接合部固定部64。线圈端部固定部62通过由绝缘性树脂覆盖构成线圈30的导线段34的头端部彼此的焊接部，由此具有如下功能使各相线圈32U、32V、32W间的电绝缘性提高。另外，在本实施方式中，三个接合部固定部64按各相线圈32U、32V、32W与动力线50的各接合部40分开且在轴向视图中呈大致U字状地突出。通过像这样由树脂模塑件60将线圈端部31b、和各相线圈32U、32V、32W与动力线50的接合部40一体地固定，从而能够不需要动力线紧固部件、支承托架等追加部件地通过简单的构造经由接合部40稳定地固定动力线50。其结果，能够在具备定子10的旋转电机搭载于车辆等进行工作时，有效地抑制因动力线50共振而接合部40断裂。另外，三个接合部固定部64按各相线圈32U、32V、32W与动力线50的各接合部40分开地突出形成，从而能够有效地抑制构成树脂模塑件60的树脂材料的使用量。

在树脂模塑件60中，与定子芯12相对的表面66形成为平坦面。这是因为，如后所述在使树脂模塑件60成型时，上述表面66由储留于模具槽内的液状的树脂材料的液面规定并形成。

接着，参照图3和图4，对定子10的制造方法进行说明。图3是示出定子10的制造方法的流程图，图4是示出使树脂模塑件60成型的情形的图。

如图3所示，首先准备定子芯12(步骤S10)。接着将线圈30卷绕安装于定子芯12(步骤S12)。接着将动力线50U、50V、50W分别焊接于线圈30的各相线圈32U、32V、32W的输入侧端部(步骤S14)。然后，将轴向另一侧的线圈端部31b和接合部40一体地覆盖，使树脂模塑件60成型(步骤S16)。

如图4A所示，在模具70中，液状的树脂材料R储留于形成为圆环状的模具槽72内。在该状态下，使卷绕安装有线圈30的定子芯12的线圈端部31b和接合部40朝向下方，如图4B所示，将线圈端部31b和接合部40从上方浸渍(沉浸)于模具槽72内的树脂材料。然后，在使树脂材料R固化之后取下模具70。

通过像这样将线圈端部31b和接合部40沉浸于树脂材料R而使树脂模塑件60成型。因此，不需要树脂材料R不会从构成线圈30的导线段34与模具70之间漏出那样的复杂的模具构造，能够抑制模具成本。

此外，本公开的旋转电机定子并不限定于上述的实施方式及其变形例，能够进行各种变更和改良。

在上述中，对树脂模塑件60的接合部固定部64按各相线圈32U、32V、32W的各接合部40分开地突出的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，如图5所示，树脂模塑件60的接合部固定部64也可以形成为以将各相线圈32U、32V、32W的三个接合部40一并固定的方式在周向上相连。这样一来，接合部固定部64的强度增大，能够更稳定地固定动力线50。

Claims (5)

1.一种旋转电机定子，具备：

定子芯，其具有在周向上隔开间隔且在径向上突出的多个齿；

三相线圈，其卷绕安装于所述齿，并具有从所述定子芯的轴向端面突出的线圈端部；

动力线，其经由接合部与所述三相线圈的三个输入侧端部分别连接；以及

树脂模塑件，其将所述线圈端部与所述接合部一体地固定，

作为所述输入侧端部的引出线具有从所述定子芯的内周侧向径向外侧延伸的径向部分和沿轴向弯曲的轴向部分，所述轴向部分的头端经由所述接合部连接于所述动力线的一端部，所述径向部分相对于所述树脂模塑件位于所述定子芯的轴向的一方侧，所述径向部分从所述树脂模塑件分离。

2.根据权利要求1所述的旋转电机定子，

各相线圈的接合部位于从所述线圈端部向径向外侧离开的位置，所述树脂模塑件具备设置成覆盖所述线圈端部的线圈端部固定部和设置成覆盖所述接合部的接合部固定部，所述接合部固定部从所述线圈端部固定部向径向外侧突出地一体形成。

3.根据权利要求2所述的旋转电机定子，

所述树脂模塑件的接合部固定部按所述各相线圈的各接合部分开地突出。

4.根据权利要求2所述的旋转电机定子，

所述树脂模塑件的接合部固定部形成为以将所述各相线圈的接合部一并固定的方式在周向上相连。

5.一种旋转电机定子的制造方法，包括：

准备具有多个齿的定子芯的准备工序；

将线圈卷绕安装于所述定子芯的卷绕安装工序；

将动力线接合于所述线圈的输入侧端部的接合工序；以及

使树脂模塑件成型的成型工序，所述树脂模塑件将所述线圈中的从所述定子芯的轴向端面突出的线圈端部和接合部一体地固定，所述接合部是所述线圈的输入侧端部与所述动力线的接合部，

所述成型工序通过将所述线圈端部和所述接合部从上方浸渍于储留于模具槽内的树脂材料来进行，

作为所述输入侧端部的引出线具有从所述定子芯的内周侧向径向外侧延伸的径向部分和沿轴向弯曲的轴向部分，所述轴向部分的头端经由所述接合部连接于所述动力线的一端部，所述径向部分相对于所述树脂模塑件位于所述定子芯的轴向的一方侧，所述径向部分从所述树脂模塑件分离。

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