CN110798001A

CN110798001A - 电动机

Info

Publication number: CN110798001A
Application number: CN201910687830.9A
Authority: CN
Inventors: 服部宏之
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2039-07-29
Also published as: US20200044495A1; JP2020022337A; CN110798001B; JP7099151B2; US10910891B2

Abstract

本发明提供一种电动机，能够在实现轻量化的同时抑制大型化。所述电动机具备：旋转轴部件，能够以轴线为中心而旋转；转子，具有设置于旋转轴部件的圆环状的转子芯及设置于转子芯的磁铁；定子，具有相对于转子芯在与旋转轴部件的轴线方向正交的方向即径向上隔开间隔而配置且在周向上形成有多个槽的圆环状的定子芯及插入于多个槽内而卷绕于定子芯的定子线圈，其中，定子线圈由第一导线和导电率高于第一导线的第二导线构成，在槽内配置有所述第二导线。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及电动机。

背景技术

专利文献1所记载的电动机具备固定设置于轴的转子和在转子的径向外侧空开规定间隔而配置的定子。定子具有在圆周向上形成有多个槽的定子芯，以及插入于各槽内而卷绕于定子芯的定子线圈。并且，在专利文献1所记载的电动机中，使用铝材作为构成定子线圈的导线。由此，与使用铜材作为所述导线的情况相比，可实现定子线圈的轻量化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-098832号公报

发明内容

发明所要解决的课题

作为构成定子线圈的导线的材质一般使用铜材，而在对所述导线使用了铝材的情况下，当所述导线的粗细相同时，与对所述导线使用了铜材的情况相比导电率变低。定子线圈的电阻值增加，输出性能下降。因此，在对所述导线使用了铝材的情况下，如果得到与对所述导线使用铜材的情况同等的输出性能，则需要使所述导线比使用铜材的情况下更粗。然而，如果使所述导线增粗，相应地则需要使插入定子线圈的槽增大，从而导致定子芯的大型化进而电动机的大型化。

本发明鉴于上述课题被做出，其目的在于提供一种电动机，能够在实现轻量化的同时抑制大型化。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述的课题而达成目的，本发明的电动机具备：旋转轴部件，能够以轴线为中心而旋转；转子，具有设置于所述旋转轴部件的圆环状的转子芯及设置于该转子芯的磁铁；定子，具有相对于所述转子芯在与所述旋转轴部件的轴线方向正交的方向即径向上隔开间隔而配置且在周向上形成有多个槽的圆环状的定子芯和插入于该多个槽内而卷绕于该定子芯的定子线圈，其特征在于，所述定子线圈由第一导线和导电率比该第一导线高的第二导线构成，在所述槽内配置有所述第二导线。

另外，在上述技术方案中，也可以具备连接部件，具有用于插入所述第一导线的第一插入孔和用于插入所述第二导线的第二插入孔，将所述第一导线与所述第二导线电连接。

由此，能够容易地将截面积不同的导线互相电连接。

另外，在上述技术方案中，也可以所述第一导线的材质为铝，所述第二导线的材质为铜。

由此，与将其他的导电率不同的导线组合的情况相比能够实现低成本化。

另外，在上述技术方案中，也可以所述第一导线与所述第二导线在所述定子芯的所述轴线方向的两端面附近连接。

由此，能够尽可能地减少第二导线的使用量。

发明效果

在本发明的电动机中，例如通过由铝材构成的第一导线和导电率比由所述铝材构成的第一导线高的由铜材构成的第二导线构成定子线圈，并且在定子芯的槽内配置有由所述铜材构成的第二导线。由此，作为槽的大小，为与仅通过由所述铜材构成的导线来构成定子线圈的情况相同的大小。因此，与仅通过由所述铝材构成的导线构成定子线圈的情况相比，能够在抑制槽变大的同时，抑制输出性能的降低。另外，在本发明的电动机中，与仅通过由所述铜材构成的第二导线来构成定子线圈的情况相比，由于也使用由所述铝材构成的第一导线来构成定子线圈，因此能够实现定子线圈的轻量化。另外，作为构成定子线圈的第一导线和第二导线的组合，例如，由铝材构成的第一导线和银材构成的第二导线也能够得到与上述的发明同样的效果。因此，本发明的电动机发挥了能够在实现轻量化的同时抑制大型化的效果。

附图说明

图1是实施方式1的电动机的剖视图。

图2是表示从径向外侧观察定子的一部分的图。

图3是套筒部件的立体图。

图4是实施方式2的电动机的剖视图。

图5是套筒部件的立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的电动机的实施方式进行说明。然而，并非通过本实施方式来限定本发明。

(实施方式1)

图1是实施方式1的电动机1的剖视图。图2是表示从径向外侧观察定子4的一部分的图。图3是套筒部件5的立体图。如图1所示，实施方式1的电动机1具备轴2、转子3及定子4等。

轴2是在轴线方向上细长的金属制的旋转轴部件。在以下的说明中，“轴线方向”定义为轴2的轴线方向(长度方向)。转子3具有转子芯31、磁铁32及励磁芯33等。转子芯31在轴2的轴线方向上层叠多个电磁钢板而形成为圆筒状。转子芯31由于在轴线方向上在电磁钢板之间具有间隙，因此轴线方向的磁阻大于与转子芯31的轴线方向正交的方向即径向及周向的磁阻。因此，在转子芯31内，磁束难以流向轴线方向，而容易流向径向及周向。磁铁32埋设于转子芯31的内部，遍及转子芯31的轴线方向而延伸。磁铁32的轴线方向两端面分别与转子芯31的轴线方向的两端面大致共面。

定子4具有在转子芯31的径向外侧空开规定间隔而配置且在周向上形成有多个槽43的圆环状的定子芯41以及插入于各槽43内而卷绕于定子芯41的定子线圈42。定子芯41在轴线方向上层叠多个电磁钢板而构成。

定子线圈42通过由铝材构成的第一导线42a以及导电率比第一导线42a高的由铜材构成的第二导线42b构成。而且，在槽43内配置有定子线圈42中的第二导线42b。

定子线圈42通过由铝材构成的第一导线42a和导电率高于第一导线42a的由铜材构成的第二导线42b构成。由于由铝材构成的第一导线42a导电率低于由铜材构成的第二导线42b，因此为了使第一导线42a的截面电阻与第二导线42b的截面电阻相等，需使第一导线42a的截面积大于第二导线42b的截面积。由此，能够得到与仅由铜材构成的导线构成定子线圈42的情况下同等的输出性能。

并且，在实施方式1的电动机1中，在槽43内配置有定子线圈42中的第二导线42b。另外，在槽43外配置有定子线圈42中的第一导线42a，由第一导线42a形成线圈端部。

在实施方式1的电动机1中，通过在定子芯41的槽43内配置定子线圈42的第二导线42b，能够使槽43的大小为与通过仅由铜材构成的导线构成定子线圈42的情况下相同的大小。因此，相比仅通过由铝材构成的导线构成定子线圈42的情况，能够在抑制槽43变大的同时，抑制输出性能的下降。另外，在实施方式1的电动机1中，与仅通过由铜材构成的导线构成定子线圈42的情况相比，因为通过由铝材构成的第一导线42a与铜材构成的第二导线42b来构成定子线圈42，因此能够实现定子线圈42的轻量化。因此，实施方式1的电动机1能够在实现轻量化的同时，抑制大型化。

定子线圈42的第一导线42a与第二导线42b通过由铜材或铝材构成的套筒部件5结合而电连接。套筒部件5具有从轴线方向的一端面开孔的第一插入孔51和从轴线方向的另一端面开孔的第二插入孔52。此外，也可以在第一插入孔51及第二插入孔52的各自的内表面施加用于防腐的涂敷。另外，虽然第一插入孔51与第二插入孔52在轴线方向上具有底部而不连通，但也可以使第一插入孔51在轴线方向贯通，来使第一插入孔51与第二插入孔52连通。

第一插入孔51的内径略小于定子线圈42的第二导线42b的直径。而且，在第一插入孔51压入第二导线42b的端部而嵌合。另外，第二插入孔52的内径也略小于定子线圈42的第一导线42a的直径。而且，在第二插入孔52压入第一导线42a的端部而嵌合。这样，形成了定子线圈42相对于套筒部件5将第一导线42a与第二导线42b互相从轴线方向相反一侧压入于第一插入孔51及第二插入孔52而结合的组合式结构。由此，能够通过套筒部件5容易地将截面积不同的第一导线42a及第二导线42b电连接。

另外，在实施方式1的电动机1中，定子线圈42的第一导线42a与第二导线42b在定子芯41的轴线方向的两端面附近通过套筒部件5相结合。由此，能够尽可能地减少由铜材构成的第二导线42b相对于定子线圈42的使用量，能够实现低成本化。

此外，作为构成定子线圈42的第一导线42a与第二导线42b的材质的组合，例如，也可以对第一导线42a使用铝材，对第二导线42b使用银材。另一方面，由于作为第一导线42a与第二导线42b的材质的组合，对第一导线42a使用铝材，对第二导线42b使用铜材，因此相比如上述的铝材及银材的组合那样的其他的导电率不同的材质的组合，能够实现定子线圈42的低成本化。

另外，在实施方式1的电动机1中，作为将定子线圈42卷绕于定子芯41的方法，也可以采用使用U字形状的方形导线的多个分段导体，将各分段导体向槽43插入之后接合分段导体的分段线圈绕线法。

(实施方式2)

接下来对本发明的实施方式2的电动机1进行说明。在实施方式2的电动机1中，对于与实施方式1的电动机1相同的部分，适当省略其说明。

图4是实施方式2的电动机1的剖视图。图5是套筒部件6的立体图。在实施方式2的电动机1中，构成定子线圈42的由铝材构成的第一导线42a以及由铜材构成的第二导线42b通过具有在轴线方向上在相同内径贯通的贯通孔61的套筒部件6而结合。该套筒部件6由铜或铝构成。

套筒部件6的贯通孔61的内径略小于定子线圈42的第二导线42b的直径。另外，定子线圈42的第一导线42a的端部421中的直径小于第一导线42a的端部421以外的部分422中的直径，且略大于贯通孔61的内径。并且，将第一导线42a与第二导线42b互相从轴线方向相反一侧压入贯通孔61而嵌合，由套筒部件6将第一导线42a与第二导线42b接合而电连接。

由于在实施方式2的电动机1中，被开孔于套筒部件6的贯通孔61在轴线方向上内径相同，所以与在套筒部件6开孔内径不同的两个孔的情况相比，能够使加工性提高，并实现低成本化。另外，与开孔内径不同的两个孔相比，由于在轴线方向在套筒部件6开孔内径相同的贯通孔61的做法能够缩小套筒部件6的外径，因此能够实现套筒部件6的小型化。

标号说明

1 电动机

2 轴

3 转子

4 定子

41 定子芯

42 定子线圈

42a 第一导线

42b 第二导线

5 套筒部件

51 第一插入孔

52 第二插入孔

6 套筒部件

61 贯通孔。

Claims

1.一种电动机，具备：

旋转轴部件，能够以轴线为中心而旋转；

转子，具有设置于所述旋转轴部件的圆环状的转子芯及设置于该转子芯的磁铁；及

定子，具有相对于所述转子芯在与所述旋转轴部件的轴线方向正交的方向即径向上隔开间隔而配置且在周向上形成有多个槽的圆环状的定子芯及插入于该多个槽内而卷绕于该定子芯的定子线圈，

其特征在于，

所述定子线圈由第一导线和导电率高于该第一导线的第二导线构成，

在所述槽内配置有所述第二导线。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

具备连接部件，具有用于插入所述第一导线的第一插入孔和用于插入所述第二导线的第二插入孔，将所述第一导线与所述第二导线电连接。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

所述第一导线的材质为铝，

所述第二导线的材质为铜。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动机，其特征在于，

所述第一导线与所述第二导线在所述定子芯的所述轴线方向的两端面附近连接。