CN110168868B - 旋转电机的定子 - Google Patents

Abstract

旋转电机(10)的定子(13)包括：定子铁芯(20)，其呈圆弧状，并沿周向具有多个切槽(21)；以及定子绕组(30)，其卷装于切槽。定子绕组由线状的导体(51)被绝缘覆膜(52)包覆而成的多个包覆导线(40)构成，在该包覆导线的端部形成有所述导体露出而成的露出部(53)，多个包覆导线的不同导体彼此在露出部处接合，该导体接合部至少在包括绝缘覆膜的端部的范围内被绝缘体(55)覆盖。绝缘覆膜设置成以粘接状态包覆导体，且在从露出部一侧的端部离开的位置处设置有非粘接部(56)，该非粘接部(56)与导体不粘接或者相对于导体的粘接力比其他部位弱。

Description

旋转电机的定子

相关申请的援引

本申请以2017年1月13日申请的日本专利申请号2017-004405号为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及装设于车辆等作为电动机、发电机使用的旋转电机的定子。

背景技术

在旋转电机的定子中，在定子铁芯的切槽卷装有定子绕组。定子绕组例如具有插入各切槽的多个导体段，通过将这些导体段彼此连接，以构成旋转电机的每相的定子绕组。更为具体而言，导体段由线状导体被绝缘覆膜包覆而成的包覆导线构成，在导体段的端部处通过导体的露出部接合于其他导体段。此外，上述导体接合部在至少包括绝缘覆膜的端部的范围内被绝缘体包覆(例如参照专利文献1)。在上述结构中，通过对导体接合部进行覆盖的绝缘体来确保旋转电机中的导体接合部的绝缘性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11-341730号公报

发明内容

然而，在旋转电机中，在使用时反复产生常温和比常温更高的温度之间的温度变化，因此，存在如下隐患：在导体段的绝缘覆膜的端部附近，导体接合部的绝缘体发生龟裂，龟裂进一步发展使得绝缘体脱落。作为发生龟裂的原因，例如能想到导体段的绝缘覆膜与对导体接合部进行覆盖的绝缘体的线膨胀率不同和因温度变化而在绝缘覆膜的端部处产生应力集中。

本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其主要目的在于提供一种旋转电机的定子，能抑制对导体接合部进行覆盖的绝缘体发生龟裂，进而很好地保护定子绕组。

以下，对用于解决上述技术问题的方案及其作用效果进行说明。

根据第一方案，一种旋转电机的定子，包括：定子铁芯，上述定子铁芯呈圆弧状，并沿周向具有多个切槽；以及定子绕组，上述定子绕组卷装于上述切槽，上述定子绕组由线状的导体被绝缘覆膜包覆而成的多个包覆导线构成，在上述包覆导线的端部形成有上述导体露出而成的露出部，多个上述包覆导线的不同导体彼此在上述露出部处接合，上述导体接合部至少在包括上述绝缘覆膜的端部的范围内被绝缘体覆盖，上述绝缘覆膜设置成以粘接状态包覆上述导体，且在从上述露出部一侧的端部离开的位置处设置有非粘接部，上述非粘接部与上述导体不粘接或者相对于上述导体的粘接力比其他部位弱。

在旋转电机的定子中，在使用时温度反复上升以及下降，从而在构成定子绕组的包覆导线的绝缘覆膜中产生体积变化(收缩和膨胀)。而且，存在如下隐患：由上述绝缘覆膜的体积变化引起绝缘体(即、对导体接合部进行覆盖的绝缘体)产生龟裂。

关于这一点，根据上述结构，绝缘覆膜设置成以粘接状态包覆导体，且在从露出部一侧的端部离开的位置处设置有非粘接部，上述非粘接部与导体不粘接或相对于导体的粘接力比其他部位弱，因此，能抑制由温度的上升和下降引起的绝缘体的龟裂的发生。也就是说，通过在绝缘覆膜局部地设置非粘接部，从而即使绝缘覆膜相对于对导体接合部进行覆盖的绝缘体产生体积变化，该体积变化也会被非粘接部吸收，使得因绝缘覆膜的体积变化施加给绝缘体的应力(剪切应力)得到缓和。其结果是，能抑制在对导体接合部进行覆盖的绝缘体中发生龟裂，进而很好地保护定子绕组。

根据第二方案，在上述绝缘覆膜中，在上述露出部一侧的端部与上述非粘接部之间设置有粘接部，上述粘接部具有比上述非粘接部更强的粘接力。

一般认为在包覆导线中绝缘覆膜具有拉伸残余应力。其理由能想到是在将绝缘覆膜清漆涂抹于导体、随后对其加热并重合以形成绝缘覆膜时产生拉伸应力、因将包覆导线卷绕成卷筒时的伸长而产生拉伸应力、以及因制造定子时的加工而产生拉伸应力等。根据上述结构，在绝缘覆膜中，在露出部一侧的端部与非粘接部之间设置有粘接部，上述粘接部具有比非粘接部更强的粘接力，因此，非粘接部处的拉伸残余应力借助上述粘接部而得到维持。因此，在绝缘覆膜随着温度变化而产生体积膨胀的情况下，能利用拉伸残余应力而在非粘接部处很好地吸收绝缘覆膜的体积膨胀。

根据第三方案，在上述导体形成有导体表面凹陷而成的凹状部，上述绝缘覆膜中对上述凹状部进行包覆的部位变成上述非粘接部。

通过在包覆导线中以与导体紧贴的状态包覆绝缘覆膜，从而变成绝缘覆膜与导体粘接的状态，但通过在导体表面形成凹状部，从而使绝缘覆膜容易相对于导体浮起，以能很好地设置非粘接部。

根据第四方案，在上述导体中，以朝截面内侧压扁的状态形成有上述凹状部，并且形成在上述凹状部中上述导体朝截面一定方向凹陷、且朝与上述截面一定方向正交的方向膨出的形状。

在上述结构中，绝缘覆膜因导体的截面形状而在导体的长边方向和与该长边方向正交的方向上被拉伸，从而变成绝缘覆膜容易相对于导体浮起的状态。因此，能容易地在绝缘覆膜的局部设置非粘接部。另外，最好例如通过冲压加工将包覆导线压扁，从而在凹状部中使导体朝规定方向凹陷，且朝与上述规定方向正交的方向膨出。

根据第五方案，在上述凹状部中，上述露出部一侧的外缘形成为圆弧状。

根据上述结构，形成于导体的凹状部的外缘为圆弧状，因此，非粘接部与粘接部的边界为圆弧状。由此，能抑制非粘接部的过度扩张，并抑制导体与绝缘覆膜的粘接性过度下降。也就是说，考虑到假设在非粘接部与粘接部的边界处存在角部等应力集中点，则由于非粘接部的拉伸应力、随着温度变化的收缩膨胀使得容易在应力集中点处产生包覆剥离，从而非本意地促进了非粘接部的扩张。关于这一点，在上述结构中，在非粘接部与粘接部的边界处不易产生应力集中，从而能适当地维持非粘接部的大小。

根据第六方案，将上述包覆导线的长边方向上比上述凹状部靠外侧的部分设为非粘接的开始点，来设置上述非粘接部。

根据上述结构，在包覆导线的长边方向上比凹状部更大的区域设有非粘接部，反言之，在比非粘接部更小的范围内设置有凹状部。在这种情况下，能在绝缘覆膜设置非粘接部、同时尽可能地减小凹状部，从而能抑制由设置凹状部引起的马达效率下降等。也就是说，若在导体设置凹状部，则存在马达效率随着截面积的下降而下降的隐患。关于这一点，通过尽可能地减小凹状部，从而能如上所述那样利用凹状部的形成很好地设置非粘接部、同时抑制马达效率的下降。

根据第七方案，上述非粘接部与和上述非粘接部邻接的粘接部分之间的边界形成为圆弧状。

根据上述结构，能抑制非粘接部的过度扩张，并抑制导体与绝缘覆膜的粘接性过度下降。也就是说，考虑到假设在非粘接部与粘接部的边界处存在角部等应力集中点，则由于非粘接部的拉伸应力、随着温度变化的收缩膨胀使得容易在应力集中点处产生包覆剥离，从而非本意地促进了非粘接部的扩张。关于这一点，在上述结构中，在非粘接部与粘接部的边界处不易产生应力集中，从而能适当地维持非粘接部的大小。

根据第八方案，上述包覆导线具有弯折部，在夹着上述弯折部的一侧设有上述露出部，在另一侧设有上述非粘接部，在上述包覆导线中，在与形成上述弯折部的内侧和外侧的弯折面正交的方向的面上设置有上述非粘接部。

在旋转电机的定子中，例如在线圈线端部处进行包覆导线的弯折。在此，考虑到在夹着弯折部的一侧设置有露出部、并在另一侧设置有非粘接部的情况下，由于弯折部的存在使得端部附近的绝缘覆膜的体积变化在非粘接部处不易吸收。关于这一点，由于构成为在包覆导线中，在与形成弯折部的内侧以及外侧的弯折面正交的方向的面上设置非粘接部，因此，即使在包覆导线存在弯折部，也能在非粘接部处很好地吸收绝缘覆膜的体积变化。

根据第九方案，上述非粘接部处的上述绝缘覆膜的厚度比与上述非粘接部邻接的粘接部分处的上述绝缘覆膜的厚度薄。

考虑到在包覆导线中，氧气透过绝缘覆膜，通过上述氧气会使导体表面氧化。通过导体表面氧化，从而使绝缘覆膜相对于导体的粘接强度下降。根据上述结构，非粘接部处的绝缘覆膜的厚度比与非粘接部邻接的粘接部分处的绝缘覆膜的厚度薄，因此，变成非粘接部处的氧透过量变多，非粘接部的下侧的导体容易氧化的状态。在这种情况下，能有意地使非粘接部处的氧化膜的厚度比其他部位厚，能在绝缘覆膜很好地设置局部的非粘接部。

根据第十方案，通过在上述导体的表面，在被上述绝缘覆膜包覆的部位形成氧化膜，从而设置有上述非粘接部。

如上所述，通过导体表面氧化，从而使绝缘覆膜相对于导体的粘接强度下降。因此，通过在导体表面中被绝缘覆膜包覆的部位形成氧化膜而设置非粘接部，从而能在绝缘覆膜很好地设置局部的非粘接部。

根据第十一方案，上述导体的表面中上述非粘接部处的上述氧化膜比与上述非粘接部邻接的粘接部分处的上述氧化膜厚。

导体表面的氧化膜越厚，则绝缘覆膜的粘接力越下降。因此，通过使氧化膜在非粘接部处比粘接部处厚，从而能使非粘接部稳定地存在于包覆导线中。

根据第十二方案，多个上述包覆导线具有线圈线端部，上述线圈线端部从上述切槽朝轴向外部延伸，在上述线圈线端部设置有上述导体接合部和上述非粘接部。

在线圈线端部中，多个包覆导线中的中间部分彼此未被接合等，因而能很好地设置绝缘覆膜的非粘接部。此外，在线圈线端部处，在导体接合部(绝缘体)的附近设置有非粘接部，从而能通过非粘接部很好地吸收绝缘覆膜的体积变化。

根据第十三方案，多个上述包覆导线具有线圈线端部，上述线圈线端部从上述切槽朝轴向外部延伸，在上述线圈线端部设置有上述导体接合部，并且在上述线圈线端部中，在距上述露出部的长度为上述线圈线端部的长度的二分之一的范围内设置有上述非粘接部。

在线圈线端部中，多个包覆导线中的中间部分彼此未被接合等，因而能很好地设置绝缘覆膜的非粘接部。此外，在线圈线端部中导体接合部(绝缘体)的附近设置有非粘接部，从而能在非粘接部处更好地吸收绝缘覆膜的体积变化。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是旋转电机的轴向剖视图。

图2是表示定子的整体的立体图。

图3是表示将导体段插入定子铁芯的状态的说明图。

图4是定子的局部剖视图。

图5是将线圈线端部处的导体接合状态放大表示的立体图。

图6是导体接合部分的剖视图。

图7是导体接合部分的剖视图。

图8是导体段的剖视图。

图9是用于对导体段中的非粘接部的结构进行说明的图。

图10是用于对导体段中的非粘接部的结构进行说明的图。

图11是用于对导体段中的非粘接部的结构进行说明的图。

图12是表示导体段的前端部分的立体图。

图13是导体段的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对各实施方式进行说明。另外，在以下各实施方式中，对于彼此相同或等同的部分在图中标注相同的符号，对于相同符号的部分援引其说明。

本实施方式的旋转电机10用作车用交流发电机。如图1所示，旋转电机10包括：转子12，其固定于转轴11；定子13，其设于将转子12包围的位置；以及外壳14，其收容上述转子12和定子13。外壳14具有有底筒状的一对外壳构件14a、14b，外壳构件14a、14b在由开口部彼此接合的状态下通过螺栓15紧固而一体化。

在外壳14设置有轴承16、17，转轴11和转子12被该轴承16、17支承成旋转自如。转子12在相对于定子13的内周侧在径向上相对的外周侧具有多个磁极，这些磁极在周向上隔开规定间隔以极性交替不同的方式配置。上述磁极由埋设于转子12的规定位置的多个永磁体形成。转子12的磁极的数量根据旋转电机不同而不同，因此不加以限定。在本实施方式中，使用八极(N极：4，S极：4)的转子。

接着，对定子13进行说明。如图2～图4所示，定子13包括：圆环状的定子铁芯20，其在周向上具有多个切槽21；以及三相(U相、V相、W相)的定子绕组30，其以分布卷绕的方式卷装于定子铁芯20的各切槽21。

定子铁芯20是将圆环状的多个电磁钢板20a(参照图1)沿定子铁芯20的轴向层叠而形成的一体型的结构。该定子铁芯20具有圆环状的背轭23和多个极齿24，邻接的极齿24之间形成有切槽21，多个极齿24从背轭23朝径向内侧突出并沿周向以隔开规定距离的方式排列。在各极齿24的前端部形成有凸缘25以作为内侧壁部。形成于定子铁芯20的切槽21的数量相对于转子12的NS磁极数量(八磁极)以定子绕组30的每相具有两个切槽的比例形成。在本实施方式中，8×3×2＝48得到切槽数为四十八个。四十八个切槽21包括沿周向反复以每两个配置的U相切槽、V相切槽以及W相切槽。

切槽21呈以定子铁芯20的径向为长边延伸的开口形状，能沿上述切槽的长边方向并排配置多个导体段40。在本实施方式中，将定子铁芯20的切槽21设为铁芯内周侧的切槽21的端部被凸缘25缩小，且局部开通的、所谓的半封闭切槽。但是，也可以取而代之，将切槽21设为铁芯内周侧的切槽21的端部被内侧壁部封闭而成的闭口切槽，或是设为没有内侧壁部的开口切槽。

定子绕组30是使用呈大致U字状的多个导体段40构成的。导体段40由一对直线部41和将一对直线部41的一端彼此连结的拐弯部42构成。一对直线部41具有比定子铁芯20的轴向厚度大的长度。在拐弯部42的中央部设置有头顶台阶部43，该头顶台阶部43沿定子铁芯20的端面20b延伸，在头顶台阶部43的两侧设置有倾斜部44，该倾斜部44相对于定子铁芯20的端面20b以规定的角度倾斜。

导体段40使用由铜制的导体51和作为包覆件的绝缘覆膜52形成的包覆导线(平角线)构成，并通过塑性变形成大致U字状从而形成，其中，上述导体51由截面呈长方形的线状件形成，上述绝缘覆膜52对导体51的外周面进行包覆。考虑到导体段40的耐热性要求，使用聚酰亚胺(PI)等高耐热树脂材料作为绝缘覆膜52，上述绝缘覆膜52以粘接于导体51的状态包覆导体51。如图3所示，通过将导体段40中的直线部41的端部(与拐弯部42相反一侧的端部)处的绝缘覆膜52切除，从而变成导体51露出的露出部53。在导体段40插入切槽的状态下，该导体段40位于铁芯周向一侧的宽度尺寸比切槽21的铁芯周向的开口尺寸小。

另外，导体51的材料是以电导线用纯铜即精练铜、无氧铜或铜为主要成分的合金，除此之外也可以为以电导线用纯铝或铝为主要成分的合金等。此外，绝缘覆膜52为任意包覆材料均可，具体而言，最好是由聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚氨酯、聚醚酰亚胺、聚苯砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮等、或是由上述多种材料构成的多层绝缘覆膜等。

多个导体段40以在铁芯径向上排成一列的方式插入在定子铁芯20的切槽21内。更为具体而言，定子铁芯20设置有沿轴向邻接且同一相两个的切槽21A、21B，该切槽21A、21B供两个一组的导体段40A、40B插入配置。在这种情况下，两个导体段40A、40B各自的直线部41分别从轴向一端侧(图3的上侧)插入邻接的两个切槽21A、21B，而不是同一切槽21。即，在位于图3右侧的两个导体段40A、40B中，一方的导体段40A的一个直线部41插入一个切槽21A的最外层(第八层)，另一个直线部41插入沿定子铁芯20的逆时针方向离开一个磁极节距(六切槽节距)的另一个切槽21A(未图示)的第七层。

此外，另一个导体段40B的一个直线部41插入与切槽21A邻接的切槽21B的最外层(第八层)，另一个直线部41插入沿定子铁芯20的逆时针方向离开一个磁极节距(六切槽节距)的另一个切槽21B(未图示)的第七层。即，两个导体段40A、40B配置成沿周向错开一个切槽节距的状态。这样一来，对于所有切槽21均插入配置有偶数根导体段40的直线部41。在本实施方式的情况下，如图4所示，合计八根直线部41在沿径向排成一列的状态下收容在各切槽21内。

在切槽21内设置有使定子铁芯20与定子绕组30(导体段40)之间电绝缘的绝缘片26。绝缘片26设置成根据插入切槽21内的多个(在本实施方式中为八个)导体段40的形状以及大小而弯折，并将上述多个导体段40集中包围。由此，变成在切槽21内于定子铁芯20的内壁面与导体段40之间夹有绝缘片26的状态。绝缘片26设置成比定子铁芯20的端面20b更向外侧突出。

从切槽21朝轴向另一端侧(图3的下侧)伸出的一对直线部41的前端部以相对于定子铁芯20的端面20b具有规定的角度倾斜地斜移的方式相互朝周向相反一侧扭转，从而形成约半磁极节距量的长度的扭转部45(参照图2)。然后，在定子铁芯20的轴向另一端侧，导体段40的每两层的扭转部45的前端部彼此例如通过焊接、铆接等接合，从而使各导体段40以规定的式样电连接。也就是说，在定子13中，在各导体段40的一对直线部41分别配置于沿径向错开一个层内的构成中，每层形成有朝向周向相反一侧的扭转部45，从而使各导体段40彼此连续地连接。

在该情况下，规定的导体段40串联连接，通过收容于各切槽21内的第m层(m为1以上的自然数)与第m+1层的切槽收容部(直线部41)电连接，由此，各相绕组31U、31V、31W沿着定子铁芯20的切槽21在周向上以波形卷绕的方式卷绕，并由该各相绕组31U、31V、31W形成定子绕组30。另外，定子绕组30的各相绕组31U、31V、31W的绕线端以星型接线的方式接线。

在定子绕组30卷装于定子铁芯20的状态下，在定子铁芯20的轴向一端侧，多个拐弯部42从上述一端侧的端面20b朝切槽21的外部突出，从而形成整体呈环状的线圈线端部47(参照图2)。此外，在定子铁芯20的轴向另一端侧，多个扭转部45以及末端接合部46从上述另一端侧的端面向切槽21的外部突出，由此，形成整体呈环状的线圈线端部48(参照图2)。在线圈线端部47处，通过导体段40的拐弯部42以六切槽节距进行切槽间的电连接，在线圈线端部48处，通过扭转部45和末端接合部46以六切槽节距进行切槽间的电连接。

在此，更具体地对导体段40的接合进行说明。图5是将线圈线端部48处的导体接合状态放大表示的立体图，图6是导体接合部分的剖视图。

如图5以及图6所示，在导体段40的前端部设置有导体51的露出部53，在上述露出部53处，不同的导体51彼此通过焊接、铆接等被接合。而且，导体51彼此接合而成的导体接合部分至少在包括绝缘覆膜52的端部的范围内被绝缘体55覆盖。另外，绝缘体55例如由粉体树脂形成。在其制造工序中，在空气被送入到加入了粉体树脂的粉体槽内的状态下对粉体树脂进行搅拌，并将预先加热的导体接合部浸渍在上述粉体槽中，粉体树脂在导体接合部的热的作用下熔化，以在导体接合部的表面形成绝缘体55。作为绝缘体55的材料，具体而言最好是包括环氧类、聚酯类树脂成分以作为主要的树脂成分的绝缘材料等。

另外，考虑到在旋转电机10中，在其使用时温度会在常温和比常温高的温度之间反复变化，上述温度变化带来如下隐患：在导体段40中的绝缘覆膜52的端部附近的绝缘体55产生龟裂，龟裂进一步发展使绝缘体55脱落。作为发生龟裂的原因，可认为是例如导体段40的绝缘覆膜52与对导体接合部进行覆盖的绝缘体55的线膨胀率不同和因温度变化而在绝缘覆膜52的端部处产生应力集中。

也就是说，如图7所示，在绝缘体55内的绝缘覆膜52的端部附近，绝缘覆膜52的体积以与绝缘体55不同的形态产生变化(收缩以及膨胀)，使得对绝缘体55的应力反复变化。而且，可认为由于上述应力变化使得绝缘体55产生龟裂和断裂。另外，绝缘覆膜52的线膨胀率比绝缘体55的线膨胀率大。此外，在绝缘覆膜52中，内周侧粘接于导体51，因此，越靠外周侧则越远离上述导体51的粘接部位。因此，在绝缘覆膜52的外周侧，绝缘覆膜52以树脂材料自身的线膨胀率膨胀以及收缩，而且比内周侧(即导体51的外表面附近)的膨胀以及收缩的程度大。因此，存在如下隐患：在绝缘覆膜52的端部处以外缘端部为起点发生龟裂。

因此，在本实施方式中，如图8所示，在导体段40中设置成在将绝缘覆膜52粘接于导体51的状态下使绝缘覆膜52包覆导体51，另一方面，在远离露出部53一侧的端部的规定位置处设置与导体51之间不进行粘接的非粘接部56。另外，非粘接部56除了为绝缘覆膜52不粘接于导体51的部位之外，也可以为绝缘覆膜52对导体51的粘接力比其他部位弱的部位。另外，在图8中，用假想线表示绝缘体55，在导体段40的、绝缘体55之外且远离绝缘体55的端部的位置处设置有非粘接部56。

在绝缘覆膜52中，露出部53一侧的端部与非粘接部56之间的部分、夹着非粘接部56的露出部53的相反侧的部分分别变成具有比非粘接部56更强的粘接力的粘接部57A、57B。另外，粘接部57A距绝缘覆膜52的端部的长度(即从绝缘覆膜52的端部至非粘接部56的距离)例如也可以为5cm以内，优选为3cm以内。

如上所述通过在绝缘覆膜52的局部设置非粘接部56，从而变成绝缘覆膜52在上述非粘接部56从导体51上浮起的状态。因此，即使绝缘覆膜52相对于对导体接合部分进行覆盖的绝缘体55产生体积变化(导体段40的长边方向的体积变化)，上述体积变化也会被非粘接部56吸收，从而使得因绝缘覆膜52的体积变化施加给绝缘体55的应力(剪切应力)得到缓和。其结果是，绝缘体55中的龟裂的发生得到抑制。

另外，即使非粘接部56为对导体51的粘接力相对较弱的弱粘接部，只要借助上述弱粘接部使得绝缘覆膜52能在导体51的表面附近相对于上述导体表面伸缩移动，则能在绝缘覆膜52产生体积变化时通过非粘接部56吸收上述体积变化。因此，能期待抑制绝缘体55的龟裂的效果。

此外，一般情况下认为，在导体段40中绝缘覆膜52具有拉伸残余应力。其理由被认为是，在将绝缘覆膜清漆涂抹于导体51、随后对其加热并重合以形成绝缘覆膜52时产生拉伸应力、因将段材料卷绕成卷筒时的伸长而产生拉伸应力、以及因制造定子时的加工而产生拉伸应力等。此外，若为绝缘覆膜52粘接于导体51的结构，则例如制造导体段40时产生的残余应力和制造后的加工时产生的绝缘覆膜52的弹性变形被保存，应力没有得到缓和而就此残留在绝缘覆膜52中。在上述结构中，在绝缘覆膜52中，在露出部53一侧的端部与非粘接部56之间设置有粘接部57A，因此，非粘接部56处的拉伸残余应力借助上述粘接部57A而得到维持。因此，在绝缘覆膜52的体积随着温度变化而产生膨胀的情况下，在利用拉伸残余应力的同时，绝缘覆膜52的体积膨胀被非粘接部56很好地吸收。

接着，更详细地对导体段40的非粘接部56进行说明。图9是用于对导体段40中的非粘接部56的结构进行说明的图，其中的(a)表示沿(c)的X方向延伸的切断面的截面结构，(b)表示沿(c)的Y方向延伸的切断面的截面结构。

在图9中，在导体51形成有导体表面凹陷的凹状部51a。上述凹状部51a以在导体51中朝截面内侧压扁的状态形成，并形成如下形状：在上述凹状部51a处，导体51朝截面一定方向(X方向)凹陷，且朝与上述截面一定方向正交的方向(Y方向)膨出的形状。因此，在凹状部51a形成有椭圆状的平面部51b。而且，在绝缘覆膜52中对凹状部51a进行包覆的部位为非粘接部56。也就是说，在导体51中，在存在于X方向上的两个导体侧面分别设置有凹状部51a，且沿上述两个导体侧面设置有非粘接部56。另外，最好利用冲压加工将导体段40压扁，从而使导体51在凹状部51a处朝X方向凹陷，且朝Y方向膨出。

如上所述在导体51形成有凹状部51a，因此，绝缘覆膜52容易相对于导体51浮起。此外，导体51在被压扁的状态下形成有凹状部51a，因此，绝缘覆膜52对应导体51的截面形状而分别朝导体51的长边方向和与该长边方向正交的方向被拉伸，从而变成绝缘覆膜52容易相对于导体51浮起的状态。因此，对于在绝缘覆膜52设置非粘接部56是很好的结构。

在凹状部51a中，位于露出部53一侧的外缘形成为圆弧状。此外，非粘接部56设置在朝凹状部51a的外侧扩张的范围内。也就是说，非粘接部56将在导体段40的长边方向上比凹状部51a靠外侧的部位设为非粘接的开始点。由此，如图9的(b)所示，在从导体段40的长边方向观察时，凹状部51a的长度L1为比非粘接部56的长度L2小的尺寸(L1＜L2)。

在凹状部51a中，凹状部51a的外缘为圆弧状，因此，非粘接部56与粘接部57A、57B的边界为圆弧状。由此，非粘接部56的过度扩张得到抑制，导体51与绝缘覆膜52之间的粘接性过度下降的情况得到抑制。也就是说，考虑到假设在非粘接部56与粘接部之间的边界处存在角部等应力集中点，则由于非粘接部56的拉伸应力、随着温度变化的收缩膨胀使得容易在应力集中点处产生包覆剥离，从而非本意地促进了非粘接部56的扩张。关于这一点，在上述结构中，在非粘接部56与粘接部的边界处不易产生应力集中，从而非粘接部56的大小得到适当的维持。

此外，在导体段40的长边方向上，在比凹状部51a更大的区域内设置有非粘接部56，反言之，在比非粘接部56更小的范围内设置有凹状部51a。因此，能在绝缘覆膜52设置非粘接部56、同时尽可能地减小凹状部51a，因而，能抑制因设置凹状部51a而引起的马达效率下降等。也就是说，若在导体51上设置凹状部51a，则存在马达效率随着截面积的减少而下降的隐患。关于这一点，通过尽可能地减小凹状部51a，能利用凹状部51a的形成很好地设置非粘接部56、同时抑制马达效率的下降。

在本实施方式中，作为主动使绝缘覆膜52对导体51的粘接力减小的方法，采用在非粘接部56处在导体51的表面形成氧化膜的方法。在使用铜制的导体51的情况下，采用利用氧化铜(CuO或CuO2)形成氧化膜的方法。在这种情况下，在通过绝缘覆膜52将导体51包覆的状态下，利用穿过绝缘覆膜52的氧气使导体51的表面氧化，从而形成氧化膜。由于导体表面氧化，因而绝缘覆膜52相对于导体51的粘接强度下降。

更为具体而言，如图10所示，在导体段40的非粘接部56处，在导体51的表面(即导体51与绝缘覆膜52之间)形成有氧化膜层58。另外，氧化膜层58是利用穿过绝缘覆膜52的氧气形成的，因此，可认为遍及整个导体段40而形成。因此，在图10中，在导体51的整个长边方向形成有氧化膜层58，但根据厚度不同而形成有非粘接部56和除此之外的部分。非粘接部56的氧化膜层58的厚度为T1，除此之外的部位的氧化膜层58的厚度为T2(T1＞T2)。为了改变氧化膜层58的厚度，例如也可以使仅相当于非粘接部56的部位局部地暴露于高氧环境中，由此，在非粘接部56形成较厚的氧化膜层58。

此外，在图11中，在导体段40中，绝缘覆膜52的厚度在非粘接部56及其之外的部位不同，非粘接部56处的绝缘覆膜52的厚度T3比与非粘接部56邻接的粘接部分处的绝缘覆膜52的厚度T4薄(T3＜T4)。在绝缘覆膜52为薄壁的非粘接部56处氧穿过量变多，因此，变成导体51容易氧化的状态，从而很好地设置期望的非粘接部56。

此外，在导体段40中，其端部从切槽21向轴向外部突出而变成线圈线端部48，在上述线圈线端部48形成有扭转部45以及末端接合部46。在上述结构中，在上述线圈线端部48设置有非粘接部56。更为详细而言，最好在线圈线端部48处、在距露出部53的长度为线圈线端部48的长度的二分之一的范围内设置有非粘接部56。例如在图5的A部设置有非粘接部56。

在线圈线端部48中，在多个导体段40中中间部分彼此并未接合等，因而，能很好地设置绝缘覆膜52的非粘接部56。此外，通过在线圈线端部48处且绝缘体55附近设置有非粘接部56，从而能更好地在非粘接部56处吸收绝缘覆膜52的体积变化。

此外，优选在导体段40中，在考虑到线圈线端部48的弯曲方向的位置处设置有非粘接部56。也就是说，如图12所示，在导体段40中，为了导体51彼此的接合在前端部附近设置有弯折部59，并在夹着上述弯折部59的一侧设置有露出部53，在另一侧设置有非粘接部56。而且，在导体段40中且与形成弯折部59的内侧以及外侧的弯折面正交的方向的面上设置有非粘接部56。

若概括而言定子铁芯20的切槽21中的各导体段40的排列方向，则各导体段40以朝与段排列方向(即铁芯径向)正交的方向(即铁芯周向)弯折的方式形成，在上述状态下，在铁芯径向的两个面分别形成有非粘接部56。

若在导体段40设置有弯折部59，则可认为在上述弯折部59的内侧以及外侧的各面，绝缘覆膜52的体积变化不易被非粘接部56吸收。关于这一点，通过在导体段40中且与位于弯折部59的内侧以及外侧的弯折面正交的方向的面上设置非粘接部56，从而能在非粘接部56处很好地吸收绝缘覆膜52的体积变化。

根据以上详述的本实施方式，能够得到以下优异的效果。

在导体段40的绝缘覆膜52中，在远离露出部53一侧的端部的位置处设置非粘接部56，因此，能抑制由绝缘覆膜52的体积变化引起的绝缘体55的龟裂的发生，进而能在定子绕组30中实现很好的保护。

在绝缘覆膜52中，在露出部53一侧的端部与非粘接部56之间设置粘接部57A，因此，非粘接部56处的拉伸残余应力借助上述粘接部57A而得到维持。因此，能利用绝缘覆膜52的拉伸残余应力而在非粘接部56处很好地吸收绝缘覆膜52的体积膨胀。

在导体51形成凹状部51a，并将对上述凹状部51a进行包覆的部位设为非粘接部56。此外，尤其将凹状部51a处的导体51设为朝截面一定方向凹陷、且朝与上述截面一定方向正交的方向膨出的形状。由此，绝缘覆膜52容易相对于导体51浮起，从而能很好地设置非粘接部56。

将凹状部51a的外缘设为圆弧状，因此，非粘接部56与粘接部57A的边界为圆弧状。由此，能抑制非粘接部56的过度扩张，并能适当地维持非粘接部56的大小。

在导体段40的长边方向上且比凹状部51a更大的区域中设置非粘接部56，因此，能在绝缘覆膜52设置非粘接部56、同时尽可能地减小凹状部51a。因此，能抑制由设置凹状部51a引起的马达效率下降等。

由于构成为在导体段40中的、与弯折部59的内侧以及外侧的弯折面正交的方向的面上设置非粘接部56，因此，即使在导体段40中存在弯折部59，也能在非粘接部56处很好地吸收绝缘覆膜52的体积变化。

使非粘接部56的绝缘覆膜52的厚度比与非粘接部56邻接的部分的绝缘覆膜52的厚度薄，因此，能有意地使非粘接部56处的氧化膜的厚度比其他部位厚，从而能在绝缘覆膜52很好地设置局部的非粘接部56。

通过使非粘接部56处的氧化膜比与非接合部56邻接的粘接部分处的氧化膜厚，从而能使非粘接部56稳定地存在于导体段40中。

采用在线圈线端部48设置非粘接部56的结构。尤其采用在线圈线端部48处、在距露出部53的长度为线圈线端部48的长度的二分之一的范围内设置有非粘接部56的结构。由此，能在非粘接部56处更好地吸收绝缘覆膜52的体积变化。

以下，对将非粘接部56设于导体段40的方法进行说明。

(1)在按压或加热的工序中，以导体51与绝缘覆膜52之间的粘接力以上的剪切应力在导体51形成凹状部51a。在这种情况下，通过将绝缘覆膜52从导体51剥离，从而在导体段40形成非粘接部56。根据本方法，使得管理成本和制造成本变低。

(2)在按压或加热的工序中，以导体51与绝缘覆膜52之间的粘接力以上且绝缘覆膜52的屈服应力以下的剪切应力，在绝缘覆膜52形成凹状部51a。在这种情况下，通过将绝缘覆膜52从导体51剥离，从而在导体段40形成非粘接部56，另一方面，能抑制由加工导致的绝缘覆膜52变薄。由此，能抑制绝缘可靠性的下降。

(3)在按压或加热的工序中，以导体51与绝缘覆膜52之间的粘接力以上且绝缘覆膜52的屈服应力以下、且导体的屈服应力以上的剪切应力，在导体51形成凹状部51a。在这种情况下，通过将绝缘覆膜52从导体51剥离，从而在导体段40形成非粘接部56，另一方面，此时，能抑制由加工导致的绝缘覆膜52变薄。由此，能抑制绝缘可靠性的下降。此外，通过导体51的变形，能在导体段40可靠地形成非粘接部56。

(其它实施方式)

例如也可以如下所述改变上述实施方式。

·在导体段40中导体周围的哪个面设置非粘接部56可以是任意的。例如，也可以是在导体周围的四个面中的一个面设置非粘接部56的结构、或是在三个面设置非粘接部56的结构、抑或是在四个面设置非粘接部56的结构。总而言之，只要在导体51的至少一个面设置非粘接部56即可。不过，非粘接部56的面越增加，则施加于绝缘体55的剪切应力越得到缓和，因此，也可认为抑制龟裂效果变好。

·也可以是在导体段40中，在导体51未设置凹状部51a的结构。此外，也可以在导体51未设置凹状部51a的结构中，将非粘接部56与粘接部57A、57B的边界形成为圆弧状。根据本结构，通过对非粘接部56的过度扩张进行抑制，从而能适当地维持非粘接部56的大小。

·在上述实施方式中，绝缘覆膜52的线膨胀率比绝缘体55的线膨胀率大，但也可以进行改变。即使与此相反，绝缘覆膜52的线膨胀率比绝缘体55的线膨胀率小，也能获得抑制龟裂的效果。

·作为使导体51与绝缘覆膜52之间的粘接力变小的方法，也可以将油涂抹于形成绝缘覆膜52之前的导体51上，随后形成绝缘覆膜52。

·也可以为图13所示的结构。在图13中用假想线表示绝缘体55，在导体段40中绝缘体55的内侧的位置设置有非粘接部56。

·导体段40并不局限于截面呈矩形，也可以截面呈圆形。也就是说，既可以为圆线材料，也可以为扁平线材料。

·旋转电机能够作为装设于车辆的发电机、电动机或者能发挥上述两者的功能的结构而实用化。此外，也能够将上述构成的旋转电机用于车辆装设以外的用途。

虽然根据实施例对本发明进行了记述，但应当理解为本发明并不限定于上述实施例、结构。本发明也包含各种各样的变形例和等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式，进一步包含有仅一个要素、一个以上、一个以下的其他组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (20)

1.一种旋转电机的定子(13)，包括：定子铁芯(20)，所述定子铁芯(20)呈圆弧状，并沿周向具有多个切槽(21)；以及定子绕组(30)，所述定子绕组(30)卷装于所述切槽，

其特征在于，

所述定子绕组由线状的导体(51)被绝缘覆膜(52)包覆而成的多个包覆导线(40)构成，在所述包覆导线的端部形成有所述导体露出而成的露出部(53)，

多个所述包覆导线的不同导体彼此在所述露出部处接合，所述导体接合部至少在包括所述绝缘覆膜的端部的范围内被绝缘体(55)覆盖，

所述绝缘覆膜设置成以粘接状态包覆所述导体，且在远离所述露出部一侧的端部的位置处设置有非粘接部(56)，所述非粘接部(56)与所述导体不粘接或者相对于所述导体的粘接力比其他部位弱。

2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在所述绝缘覆膜中，在所述露出部一侧的端部与所述非粘接部之间设置有粘接部(57)，所述粘接部(57)具有比所述非粘接部更强的粘接力。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在所述导体形成有导体表面凹陷而成的凹状部(51a)，

在所述绝缘覆膜中，对所述凹状部进行包覆的部位为所述非粘接部。

4.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在所述导体中，以朝截面内侧压扁的状态形成有所述凹状部，并且形成为在所述凹状部中所述导体朝截面一定方向凹陷、且朝与所述截面一定方向正交的方向膨出的形状。

5.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在所述凹状部中，所述露出部一侧的外缘形成为圆弧状。

6.如权利要求4所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在所述凹状部中，所述露出部一侧的外缘形成为圆弧状。

7.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，

将所述包覆导线的长边方向上比所述凹状部靠外侧的部分设为非粘接的开始点，来设置所述非粘接部。

8.如权利要求4所述的旋转电机的定子，其特征在于，

将所述包覆导线的长边方向上比所述凹状部靠外侧的部分设为非粘接的开始点，来设置所述非粘接部。

9.如权利要求5所述的旋转电机的定子，其特征在于，

将所述包覆导线的长边方向上比所述凹状部靠外侧的部分设为非粘接的开始点，来设置所述非粘接部。

10.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述非粘接部与和所述非粘接部邻接的粘接部分之间的边界形成为圆弧状。

11.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述包覆导线具有弯折部(59)，在夹着所述弯折部的一侧设有所述露出部，在另一侧设有所述非粘接部，

在所述包覆导线中，在与形成所述弯折部的内侧和外侧的弯折面正交方向的面上设置有所述非粘接部。

12.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述包覆导线具有弯折部(59)，在夹着所述弯折部的一侧设有所述露出部，在另一侧设有所述非粘接部，

在所述包覆导线中，在与形成所述弯折部的内侧和外侧的弯折面正交方向的面上设置有所述非粘接部。

13.如权利要求4所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述包覆导线具有弯折部(59)，在夹着所述弯折部的一侧设有所述露出部，在另一侧设有所述非粘接部，

在所述包覆导线中，在与形成所述弯折部的内侧和外侧的弯折面正交方向的面上设置有所述非粘接部。

14.如权利要求5所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述包覆导线具有弯折部(59)，在夹着所述弯折部的一侧设有所述露出部，在另一侧设有所述非粘接部，

在所述包覆导线中，在与形成所述弯折部的内侧和外侧的弯折面正交方向的面上设置有所述非粘接部。

15.如权利要求6所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述包覆导线具有弯折部(59)，在夹着所述弯折部的一侧设有所述露出部，在另一侧设有所述非粘接部，

在所述包覆导线中，在与形成所述弯折部的内侧和外侧的弯折面正交方向的面上设置有所述非粘接部。

16.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述非粘接部处的所述绝缘覆膜的厚度比与所述非粘接部邻接的粘接部分处的所述绝缘覆膜的厚度薄。

17.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

通过在所述导体的表面中被所述绝缘覆膜包覆的部位形成氧化膜，从而设置有所述非粘接部。

18.如权利要求17所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述导体的表面中，所述非粘接部处的所述氧化膜比与所述非粘接部邻接的粘接部分处的所述氧化膜厚。

19.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

多个所述包覆导线具有线圈线端部(48)，所述线圈线端部(48)从所述切槽朝轴向外部延伸，

在所述线圈线端部设置有所述导体接合部和所述非粘接部。

20.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

多个所述包覆导线具有线圈线端部(48)，所述线圈线端部(48)从所述切槽朝轴向外部延伸，在所述线圈线端部设置有所述导体接合部，并且在所述线圈线端部中的距所述露出部的长度为所述线圈线端部的长度的二分之一的范围内设置有所述非粘接部。

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