CN111226376A - 定子、定子组件以及定子的制造方法 - Google Patents

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江头康平
日野辰郎
中村成志
松冈祥平
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Abstract

在本发明的定子中,被焊接的端末线对的斜边部以相互靠近的方式延伸,并且在定子铁芯的径向上的位置不同,被焊接的所述端末线对的直线部从径向观察为平行,一方直线部将所述斜边部与所述一方直线部的交界部作为径向的弯曲部向另一方直线部侧倾斜,从所述定子铁芯的周向观察,所述一方直线部与所述另一方直线部的前端部彼此重叠。

Description

定子、定子组件以及定子的制造方法
技术领域
本发明涉及例如电动机和发电机等旋转电机的定子、定子组件以及定子的制造方法,特别是,涉及定子绕组的接线构造。
背景技术
在以往的旋转电机的定子绕组中,在定子铁芯的槽内安装有多条由一对直线部和连结部构成为U字形的区段线圈(日文:セグメントコイル),向与连结部相反的那侧突出的一对直线部的前端部中的位于从径向的外周侧或内周侧起第奇数个的前端部朝一方向弯曲,位于第偶数个的前端部朝与一方向相反的方向弯曲,朝一方向弯曲的前端部和朝相反的方向弯曲的前端部被焊接在一起(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5637301号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的定子绕组中,将直线部的前端侧弯曲成曲柄(日文:クランク)形状,从而使被焊接的两个前端部相对于插入在槽内的直线部的部分以导体线在定子铁芯的径向上的厚度的一半沿定子铁芯的径向移位并与定子铁芯的轴向平行地延伸。由此,该两个前端部在沿定子铁芯的周向相接的状态下被焊接。这样,在以往的定子绕组中,在直线部的前端侧实施两次将弯曲角度弄成直角的弯曲。由此存在以下课题,即,覆盖于直线部的绝缘覆膜在弯曲部损伤,使绝缘性下降。此外,在为了抑制绝缘覆膜在弯曲部发生损伤而增大弯曲部的曲率半径时,存在前端部的焊接部的距定子铁芯的端面的距离增长而使定子的轴向尺寸大型化的课题。
本发明是为了解决这样的课题而做成的,目的在于获得能够确保定子绕组的绝缘性并且能够抑制轴向尺寸增大的定子、定子组件以及定子的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明的定子包括定子铁芯和定子绕组,所述定子铁芯为圆环状,将槽沿周向以一定的间距排列,所述定子绕组安装于所述定子铁芯,具有由被绝缘覆膜覆盖的导体线构成的多个单位线圈。所述多个单位线圈均包括插入于所述槽的2n根槽插入部、在所述槽之外连续地连结所述2n根槽插入部的(2n-1)根弯部(日文:ターン部)和自所述2n根槽插入部中的位于两端的槽插入部向所述槽之外突出的两根端末线,其中,n为1以上的整数,所述两根端末线均包括斜边部和直线部,所述斜边部维持所述定子铁芯的径向上的位置地沿所述定子铁芯的周向延伸,朝向前端逐渐离开所述定子铁芯,所述直线部自所述斜边部的前端向所述定子铁芯的轴向外侧延伸。所述多个单位线圈的一个单位线圈的端末线的直线部的前端部与作为连接对象的单位线圈的端末线的直线部的前端部被焊接而电连接,被焊接的端末线对的斜边部以相互靠近的方式延伸,并且在所述定子铁芯的径向上的位置不同,被焊接的所述端末线对的直线部从径向观察为平行,一个直线部以与所述斜边部的交界部为径向的弯曲部而向另一个直线部侧倾斜,从所述定子铁芯的周向观察,所述一个直线部和所述另一个直线部的前端部彼此重叠。
发明效果
采用本发明,成为能自定子铁芯的周向夹紧直线部的前端部彼此的结构,直线部的径向的弯曲为1次,直线部的径向弯曲角度小。结果,能够获得能确保定子绕组的绝缘性并且能抑制轴向尺寸增大的定子、定子组件以及定子的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。
图3是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的定子的立体图。
图4是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子铁芯的铁芯段的立体图。
图5是从轴向外侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第1绕组体进行观察的端面图。
图6是从径向内侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第1绕组体进行观察的主视图。
图7是从轴向外侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第2绕组体进行观察的端面图。
图8是从径向内侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第2绕组体进行观察的主视图。
图9是示意地表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的槽收纳状态的主要部分剖视图。
图10是从轴向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的定子组件的端面图。
图11是图10的A-A箭头方向剖视图。
图12是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组组件的立体图。
图13是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组组件的一个相线圈(日文:相巻線)的立体图。
图14是从轴向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的绕组体的接合部的端面图。
图15是从径向内侧观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的绕组体的接合部的平面图。
图16是从周向观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的绕组体的接合部的平面图。
图17是表示本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的第1线圈末端的示意图。
图18是表示本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的第1弯部的直线部周边的主要部分侧视图。
图19是表示本发明的实施方式1的旋转电机的定子的制造方法的流程。
图20是从径向内侧观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的第1弯部的平面图。
图21是从周向观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的第1弯部的平面图。
图22是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图23是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图24是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图25是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图26是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图27是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图28是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末接合工序的图。
图29是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末接合工序的图。
图30是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末接合工序的图。
图31是从周向观察用卡盘把持比较例的定子中的直线部的状态的平面图。
图32是从轴向外侧观察本发明的实施方式2的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的端末线连接部的剖面图。
图33是从周向观察本发明的实施方式2的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的端末线连接部的平面图。
图34是从周向观察本发明的实施方式3的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的端末线连接部的平面图。
图35是从周向观察本发明的实施方式4的旋转电机的定子中的绕组体的端末线连接部的平面图。
图36是从周向观察本发明的实施方式4的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的端末线连接部的平面图。
图37是表示本发明的实施方式5的旋转电机的定子中的第1线圈末端的示意图。
图38是从周向观察本发明的实施方式6的旋转电机的定子中的端末线连接部的示意图。
图39是说明本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图40是说明本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图41是说明本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图42是说明本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图。
图43是表示本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的弯曲工具的平面图。
图44是图43的A-A箭头方向剖视图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的旋转电机的较佳实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图,图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图,图3是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的定子的立体图,图4是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子铁芯的铁芯段的立体图,图5是从轴向外侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第1绕组体进行观察的端面图,图6是从径向内侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第1绕组体进行观察的主视图,图7是从轴向外侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第2绕组体进行观察的端面图,图8是从径向内侧对构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第2绕组体进行观察的主视图,图9是示意地表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的槽收纳状态的主要部分剖视图,图10是从轴向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的定子组件的端面图,图11是图10的A-A箭头方向剖视图,图12是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组组件的立体图,图13是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的定子绕组组件的一个相线圈的立体图。另外,在图9中,绕组体只示出槽插入部,附图标记1、2、……12、13是按周向的排列顺序标记于槽的槽编号。
在图1以及图2中,旋转电机100包括框架2、端板3、定子10和转子5,上述框架2为有底圆筒状,具有圆筒部以及封闭圆筒部的一侧开口的底部,上述端板3封闭框架2的圆筒部的另一侧开口,上述定子10插入并保持于框架2的圆筒部的内部,上述转子5固定于借助轴承4能旋转地支承于框架2的底部以及端板3的旋转轴6,并能旋转地配置于定子10的内周侧。这里,利用框架2和端板3构成外壳1。
转子5是包括转子铁芯7和永磁体8的永磁体型转子,上述转子铁芯7固定于穿过轴心位置的旋转轴6,上述永磁体8埋设于转子铁芯7的外周面侧并沿周向以等间距排列,构成磁极。另外,转子5不限定于永磁体式转子,也可以使用将未绝缘的转子导体收纳于转子铁芯的槽并利用短路环使两侧短路而形成的筐型转子、将绝缘的导体线安装于转子铁芯的槽而形成的绕组型转子。
接下来,参照图3~图12具体地说明定子10的结构。另外,为了方便说明,将旋转轴6的轴向设为轴向,将旋转轴6的半径方向设为径向,将以旋转轴6的轴心为中心的旋转方向设为周向。
定子10如图3所示,包括定子铁芯11和安装于定子铁芯11的定子绕组20。另外,虽然未图示,但使定子绕组20和定子铁芯11绝缘的对地绝缘构件被安装于定子铁芯11的槽13。另外,虽然未图示,但使定子绕组20的相间绝缘的相间绝缘构件被安装于定子绕组20的线圈末端。
这里,为了方便说明,将转子5的极数设为8,将定子铁芯11的槽数设为48,将定子绕组20设为三相线圈。即,槽13以每极每相具有两个槽的比例形成于定子铁芯11。
定子铁芯11由48个铁芯段12构成。铁芯段12如图4所示,包括截面为圆弧状的芯背部12a和自芯背部12a的内周壁面向径向内侧突出的齿12b。例如将自电磁钢板冲裁得到的T字形的芯片层叠而构成铁芯段12。48个铁芯段12在使芯背部12a的周向侧表面彼此对接而排列成圆环状的状态下,通过压入和热套等被插入并保持于框架2的圆筒部内。将48个铁芯段12排列成圆环状而构成定子铁芯11。定子铁芯11由芯背和齿12b构成,上述芯背为圆环状,由48个芯背部12a构成,上述齿12b为48根,分别自芯背的内周面向径向内侧延伸并沿周向等间距地排列。形成在相互邻近的齿12b间的空间成为槽13。
定子绕组20具有作为单位线圈的多个绕组体21,利用焊接部18将作为连接对象的绕组体21的端末线彼此连接而构成定子绕组20。绕组体21由端末线延伸的方向不同的第1绕组体21A和第2绕组体21B构成。这里,第1绕组体21A以及第2绕组体21B基本相同,用附标A、B来进行区分。另外,在对绕组体进行总称时,只使用附图标记。另外,为了方便说明,基于绕组体被插入槽中的状态说明绕组体的线圈图案(日文:コイルパターン)。
第1绕组体21A构成为如下的线圈图案:将导体线19按照第2槽、第1槽、第2槽、第3槽、第2槽以及第1槽的顺序,并且以交替地改变自轴向插入第1槽、第2槽以及第3槽的插入方向且使槽13内的径向插入位置向径向外侧1层1层地依次移位的方式,插入沿周向以6槽间隔排列的第1槽、第2槽以及第3槽。上述导体线19为长方形截面,由被绝缘覆盖的且没有连接部的连续的铜线或铝线等构成。也就是说,从径向内侧观察,第1绕组体21A构成为将“8”字横放的线圈图案。这样制成的第1绕组体21A是作为分布绕组的叠式绕组。另外,也可以使用圆形截面的导体线来代替长方形截面的导体线19。另外,6槽间隔是位于沿周向连续的6根齿12b的两侧的槽13间的间隔,这里相当于1个磁极间距。另外,例如在裸线覆盖50μm厚的漆树脂而形成导体线19的绝缘覆膜。
第1绕组体21A如图5以及图6所示,包括分开6槽间隔地成为3列的第1槽插入部S1、第2槽插入部S2、第3槽插入部S3、第4槽插入部S4、第5槽插入部S5以及第6槽插入部S6、自第1槽插入部S1的一端延伸出来的第1弯部T1A、将第1插入部S1以及第2槽插入部S2的另一端彼此连结的第2弯部T12、将第2插入部S2以及第3槽插入部S3的一端彼此连结的第3弯部T23、将第3插入部S3以及第4槽插入部S4的另一端彼此连结的第4弯部T34、将第4插入部S4以及第5槽插入部S5的一端彼此连结的第5弯部T45、将第5插入部S5以及第6槽插入部S6的另一端彼此连结的第6弯部T56和自第6槽插入部S1的一端延伸出来的第7弯部T6A。这里,第1弯部T1A成为内径侧的端末线,第7弯部T6A成为外径侧的端末线。
第2槽插入部S2利用形成于第2弯部T12的周向中间位置的曲柄部以导体线19的径向厚度的量相对于第1槽插入部S1向径向外侧移位。第3槽插入部S3利用形成于第3弯部T23的周向中间位置的曲柄部以导体线19的径向厚度的量相对于第2槽插入部S2向径向外侧移位。第4槽插入部S4利用形成于第4弯部T34的周向中间位置的曲柄部以导体线19的径向厚度的量相对于第3槽插入部S3向径向外侧移位。第5槽插入部S5利用形成于第5弯部T45的周向中间位置的曲柄部以导体线19的径向厚度的量相对于第4槽插入部S4向径向外侧移位。第6槽插入部S6利用形成于第6弯部T56的周向中间位置的曲柄部以导体线19的径向厚度的量相对于第5槽插入部S5向径向外侧移位。
第2弯部T12由成为顶部的曲柄部和一对斜边部构成,这一对斜边部连接曲柄部的内径侧端部与第1槽插入部S1的另一端以及曲柄部的外径侧端部与第2槽插入部S2的另一端。在将绕组体21安装于定子铁芯11时,一斜边部自第1槽插入部S1的另一端,以维持径向位置并且朝向曲柄部的内径侧端部逐渐离开定子铁芯11的方式延伸,并与曲柄部的内径侧端部连接。另外,另一斜边部自第2槽插入部S2的另一端,以维持径向位置并且朝向曲柄部的外径侧端部逐渐离开定子铁芯11的方式延伸,并与曲柄部的外径侧端部连接。第3弯部T23、第4弯部T34、……、第6弯部T56也与第2弯部T12同样地构成。
第1弯部T1A在自第1槽插入部S1的一端延伸出来后的曲柄部T1Aa以导体线19的径向厚度的量向径向内侧移位,然后与第5弯部T45的连接于第5槽插入部S5的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来,然后弯曲而向轴向外侧延伸。
第7弯部T6A自第6槽插入部S6的一端与第3弯部T23的连接于第3槽插入部S3的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来,然后弯曲而向轴向外侧延伸。
第2绕组体21B如图7以及图8所示,与第1绕组体21A同样,构成为如下的线圈图案:将导体线19按照第2槽、第1槽、第2槽、第3槽、第2槽以及第1槽的顺序,并且以交替地改变自轴向插入第1槽、第2槽以及第3槽的插入方向且使槽13内的径向的插入位置向径向外侧1层1层地依次移位的方式,插入沿周向以6槽间隔排列的第1槽、第2槽以及第3槽。从径向内侧观察,第2绕组体21B也构成为将8字横放的线圈图案。
具体而言,第2绕组体21B包括第1槽插入部S1、第2槽插入部S2、第3槽插入部S3、第4槽插入部S4、第5槽插入部S5、第6槽插入部S6、第1弯部T1B、第2弯部T12、第3弯部T23、第4弯部T34、第5弯部T45、第6弯部T56以及第7弯部T6B。第1弯部T1B成为内径侧的端末线,第7弯部T6B成为外径侧的端末线。
第1弯部T1B自第1槽插入部S1的一端与第3弯部T23的连接于第3槽插入部S3的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来,然后弯曲而向轴向外侧延伸。
第7弯部T6B在自第6槽插入部S6的一端延伸出来后的曲柄部T6Ba以导体线19的径向厚度的量向径向外侧移位,然后与第3弯部T23的连接于第2槽插入部S2的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来,然后弯曲而向轴向外侧延伸。
这样,关于第2绕组体21B,除了第1弯部T1B以及第7弯部T6B不同这一点以外,其他与第1绕组体21A同样地制作。
绕组体21如图9所示,第1槽插入部S1插入于7号槽13的第1层的位置,第2槽插入部S2插入于1号槽13的第2层的位置,第3槽插入部S3插入于7号槽13的第3层的位置,第4槽插入部S4插入于13号槽13的第4层的位置,第5槽插入部S5插入于7号槽13的第5层的位置,第6槽插入部S6插入于1号槽13的第6层的位置。
这样安装于槽13的绕组体21沿周向以1槽间距并以与槽13相同的数量排列于定子铁芯11。由此,在各槽13中,由3个绕组体21构成的第1槽插入部S1、第2槽插入部S2、第3槽插入部S3、第4槽插入部S4、第5槽插入部S5以及第6槽插入部S6沿径向排成1列地插入于6层。另外,第1层是排成1列地插入在槽13内的第1槽插入部S1~第6槽插入部S6的6层中的径向最内位置的层,第6层是径向最外位置的层。
具体而言,如图10以及图11所示,第1绕组体21A和第2绕组体21B在以1槽间距沿周向交替地各排列有两个的状态下安装于定子铁芯11。另外,如图12所示,第1绕组体21A和第2绕组体21B排列成圆环状。这样,第1绕组体21A和第2绕组体21B以1槽间距沿周向交替地呈圆环状各排列有两个,构成定子绕组组件20A。然后,将定子绕组组件20A安装于定子铁芯11而构成定子组件10A。
由此,在定子铁芯11的轴向的一端侧沿径向以两层的方式排列有将第3弯部T23以1槽间距沿周向排列而成的第3弯部T23的层和将第5弯部T45以1槽间距沿周向排列而成的第3弯部T45的层,构成第1线圈末端20a。并且,自槽13的第1层延伸出来的第1弯部T1A、T1B的斜边部的倾斜方向两根两根地交替成为反向,沿周向排列于第1线圈末端20a的内径侧。第1弯部T1A、T1B自槽13的内径端侧延伸出来并沿周向排列。同样,自槽13的第6层延伸出来的第7弯部T6A、T6B的斜边部的倾斜方向两根两根地交替成为反向,沿周向排列于第1线圈末端20a的外径侧。第7弯部T7A、T7B自槽13的外径端侧延伸出来并沿周向排列。
另外,在定子铁芯11的轴向的另一端侧沿径向以3层的方式排列有将第2弯部T12以1槽间距沿周向排列而成的第2弯部T12的层、将第4弯部T34以1槽间距沿周向排列而成的第4弯部T34的层和将第6弯部T56以1槽间距沿周向排列而成的第6弯部T56的层,构成第2线圈末端20b。
并且,通过焊接等使构成同相的相线圈的第1绕组体21A以及第2绕组体21B的第1弯部T1A、T1B彼此接合,通过焊接等使第7弯部T6A、T6B彼此接合,构成各相线圈。在各相线圈中,一个第1绕组体21A与作为连接对象的第2绕组体21B相连接,该第2绕组体21B插入于以6槽间隔分开的槽13。由此,如图13所示,将3根第1绕组体21A和3根第2绕组体21B交替地排列成圆环状而构成一个相线圈。
接下来,说明绕组体21的端末彼此的接合。绕组体21的第7弯部T6A、T6B彼此的接合与第1弯部T1A、T1B彼此的接合相同,所以这里仅说明第1弯部T1A、T1B彼此的接合。图14是从轴向外侧观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的绕组体的接合部的端面图,图15是从径向内侧观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的绕组体的接合部的平面图,图16是从周向观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的绕组体的接合部的平面图。另外,在图14~图16中,仅图示第1弯部T1A、T1B。
第1弯部T1A如图14以及图15所示,在自第1槽插入部S1的一端延伸出来后的曲柄部T1Aa以导体线19的径向厚度d向径向内侧移位。然后,第1弯部T1A与第5弯部T45的连接于第5槽插入部S5的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来,然后在弯曲部T1Ad弯曲而向轴向外侧延伸。这里,从曲柄部T1Aa到弯曲部T1Ad的与第5弯部T45的连接于第5槽插入部S5的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来的部分是斜边部T1Ab。另外,第1弯部T1A的从弯曲部T1Ad到前端的向轴向外侧延伸的部分是直线部T1Ac。弯曲部T1Ad形成于第1弯部T1A的斜边部T1Ab与直线部T1Ac的交界部。
第1弯部T1B自第1槽插入部S1的一端与第3弯部T23的连接于第3槽插入部S3的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来。然后,第1弯部T1B在弯曲部T1Bd弯曲而向轴向外侧延伸。第1弯部T1B的从弯曲部T1Bd到前端的部分进一步在弯曲部T1Bd向径向内侧即以靠近直线部T1Ac的方式弯曲。如图16所示,直线部T1Bc在弯曲部T1Bd以角度θ向径向内侧弯曲。由此,直线部T1Bc的前端部相对于斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部向径向内侧以导体线的径向厚度移位。这里,自第1槽插入部S1的一端与第3弯部T23的连接于第3槽插入部S3的一端的斜边部平行且维持径向位置地延伸出来的部分是斜边部T1Bb。另外,第1弯部T1B的从弯曲部T1Bd到前端的部分是直线部T1Bc。弯曲部T1Bd形成于第1弯部T1B的斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部。
由此,直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此从周向观察成为重叠的状态。另外,如图15所示,直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此从径向观察成为相互平行且相接的状态。并且,直线部T1Ac、T1Bc在沿周向相对的面彼此接触的状态下通过TIG焊接等接合而电连接。这里,在相同的弯曲部T1Bd进行将直线部T1Bc弯曲为沿轴向延伸的轴向弯曲和沿径向弯曲直线部T1Bc的径向弯曲,但也可以在不同的弯曲部进行以上的轴向弯曲和径向弯曲。在该情况下,沿径向弯曲的弯曲部位于比沿轴向弯曲的弯曲部靠前端侧的位置。
在以往技术中,将直线部的前端侧弯曲成曲柄形状,所以要被焊接的两个前端部需要进行两次径向弯曲。此外,在各弯曲部的弯曲角度为90度。由此,发生导体线的绝缘覆膜的损伤。在为了抑制绝缘覆膜发生损伤而增大弯曲部处的曲率半径时,焊接部的距定子铁芯端面的距离变长。
采用实施方式1,在第1弯部T1A,没有在弯曲部T1Ad处的径向弯曲。第1弯部T1B的直线部T1Bc的前端部以在从周向观察与第1弯部T1A的直线部T1Ac的前端部重叠的方式,在斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部利用弯曲部T1Bd自沿轴向延伸的状态弯曲为沿径向倾斜。因而,在第1弯部T1B,弯曲部T1Bd处的径向弯曲为1次。此外,弯曲部T1Bd的径向的弯曲角度θ小。由此,弯曲部T1Bd处的绝缘覆膜损伤的发生得到抑制,绝缘性提高。另外,不必增大在弯曲部T1Bd的曲率半径,不必增长焊接部的距定子铁芯端面的距离。由此,定子10的轴向尺寸增大得到抑制,能够实现定子10的小型化。
利用绝缘覆膜32覆盖导体裸线而构成导体线19。并且,绕组体21的内径侧端末以及外径侧端末的前端侧的绝缘覆膜32被去除。在绕组体21的第1弯部T1B处,如图17所示,绕组体21的直线部T1Bc的导体裸线暴露的绝缘覆膜去除部31,位于比斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部即弯曲部T1Bd靠前端侧的位置。由此,绝缘覆膜去除部31与第3弯部T23之间的在第1弯部T1B的直线部T1Bc处的径向距离L增长,绝缘性提高。另外,在第7弯部T6A处,直线部T6Ac的绝缘覆膜去除部31也位于比弯曲部T6Ad靠前端侧的位置。由此,绝缘覆膜去除部31与第5弯部T45之间的在第7弯部T6A的直线部T6Ac处的径向距离增长,绝缘性提高。
另外,在直线部T1Bc的长方形截面的相对的一对平面朝向径向且相对的另一对平面朝向周向的情况下,如图18所示,也可以使朝向径向的一对平面的绝缘覆膜去除部31a的长度比朝向周向的一对平面的绝缘覆膜去除部31b的长度短。在该情况下,绝缘覆膜去除部31a与第3弯部T23之间的在第1弯部T1B的直线部T1Bc处的径向距离L进一步增长,能使绝缘性更加提高。
另外,在未沿径向倾斜的第1弯部T1A以及第7弯部T6B处,可以使朝向径向的平面的绝缘覆膜去除部31a的长度与朝向周向的平面的绝缘覆膜去除部31b的长度相等,也可以比朝向周向的平面的绝缘覆膜去除部31b的长度短。
接下来,说明定子10的制造方法。图19是表示本发明的实施方式1的旋转电机的定子的制造方法的流程,图20是从径向内侧观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的第1弯部的平面图,图21是从周向观察本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的第1弯部的平面图。图22~图27分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图,图22是从径向内侧观察将压紧工具紧靠于第1弯部的状态的平面图,图23是从周向观察将压紧工具紧靠于第1弯部的状态的平面图,图24是从径向内侧观察将弯曲工具紧靠于第1弯部的状态的平面图,图25是从周向观察将弯曲工具紧靠于第1弯部的状态的平面图,图26是从径向内侧观察利用弯曲工具弯曲第1弯部的状态的平面图,图27是从周向观察利用弯曲工具弯曲第1弯部的状态的平面图。图28~图30分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机的定子中的端末接合工序的图,图28是从轴向外侧观察用卡盘把持直线部的状态的平面图,图29是从径向内侧观察用卡盘把持直线部的状态的平面图,图30是从周向观察用卡盘把持直线部的状态的平面图。图31是从周向观察用卡盘把持比较例的定子中的直线部的状态的平面图。
如图19所示,定子10的制造方法包括制造绕组体21的单位线圈制造工序200、将绕组体21安装于定子铁芯11的单位线圈安装工序201、对安装于定子铁芯11的绕组体21的端末线前端部进行弯曲成形的端末线前端部成形工序202和使绕组体21的端末彼此接合的端末接合工序203。
在单位线圈制造工序200中,对导体线19进行弯曲成形而制造图6~图9所示的第1绕组体21A和第2绕组体21B。
在单位线圈安装工序201中,首先将第1绕组体21A和第2绕组体21B两个两个地以1槽间距交替地沿周向排列48个而制作图12所示的圆环状的绕组组件20A。将6根槽插入部S1~槽插入部S6沿径向设为1列的槽插入部列以1槽间距沿周向排列48列而构成该绕组组件20A。接着,自绕组组件20A的外径侧将铁芯段12的齿12b插入各个槽插入部列间,从而将48个铁芯段12安装于绕组组件20A。接着,将使芯背部12a的周向的侧表面彼此对接并排列成圆环状的48个铁芯段12,通过压入和热套等插入并保持于框架2的圆筒部内。由此,绕组组件20A被安装于定子铁芯11而组装图10所示的定子组件10A。
在端末线前端部成形工序202中,沿径向弯曲成形第1弯部T1B的直线部T1Bc和第7弯部T6A的直线部T6Ac,这里说明第1弯部T1B的直线部T1Bc。第1弯部T1B如图20以及图21所示,包括斜边部T1Bb、直线部T1Bc和弯曲部T1Bd。直线部T1Bc沿轴向延伸。另外,如图21所示,在从周向观察时,第1弯部T1B沿轴向构成为一条直线。
首先,如图22以及图23所示,将压紧工具60自内径侧紧靠于第1弯部T1B的斜边部T1Bb。接着,如图24以及图25所示,将弯曲工具61自外径侧紧靠于直线部T1Bc,向内径侧推压直线部T1Bc。由此,如图26以及图27所示,直线部T1Bc以弯曲部T1Bd为弯曲中心向径向内侧倾斜,从而成形端末线前端部。另外,在第7弯部T6A的直线部T6Ac处,以弯曲部T6Ad为弯曲中心向径向外侧倾斜,从而成形端末线前端部。
在端末接合工序203中,进行第1弯部T1A的直线部T1Ac与第1弯部T1B的直线部T1Bc的接合以及第7弯部T6A的直线部T6Ac与第7弯部T6B的直线部T6Bc的接合,但这里说明第1弯部T1A的直线部T1Ac与第1弯部T1B的直线部T1Bc的接合。
第1弯部T1A的直线部T1Ac和第1弯部T1B的直线部T1Bc的前端部彼此配置为从周向观察为重叠的状态。于是,如图28~图30所示,利用一对卡盘62从周向的两侧夹紧并保持直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此。并且,自轴向外侧焊接直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此而使绕组体21彼此电连接。同样,使第7弯部T6A的直线部T6Ac与第7弯部T6B的直线部T6Bc接合而使绕组体21彼此电连接。由此,使构成定子绕组组件20A的绕组体21电连接,构成定子绕组20。并且,制作出定子绕组20安装于定子铁芯11的图3所示的定子10。
这里,如图31所示,在直线部T1Ac、T1Bc形成为沿径向相接的情况下,利用一对卡盘62从径向夹紧并保持直线部T1Ac、T1Bc。于是,为了避免一对卡盘62与第3弯部T23的干扰,需要沿轴向延长直线部T1Ac、T1Bc,这会使定子的轴向尺寸增大。
在实施方式1中,直线部T1Ac、T1Bc的沿周向相对的面彼此形成为相接。由此,能在不被沿径向相邻的第3弯部T23干扰的前提下,利用一对卡盘62从周向夹紧并保持直线部T1Ac、T1Bc。结果,在夹紧并保持直线部T1Ac、T1Bc时,不必沿轴向延长直线部T1Ac、T1Bc来避免与第3弯部T23的干扰,从而能够抑制定子10的轴向增大。
另外,使直线部T1Bc以弯曲部T1Bd为中心向内径侧倾斜。由此,直线部T1Ac、T1Bc的焊接部远离第3弯部T23,可抑制由直线部T1Ac、T1Bc的焊接时的热损伤第3弯部T23的绝缘覆膜的事态的发生。
另外,由于在将绕组体21安装于定子铁芯11的状态下实施端末线前端部成形工序202,所以能够减小成形不均,使端末接合工序203容易进行。
另外,在上述实施方式1中,在将绕组体安装于定子铁芯后的端末线前端部成形工序202中,只进行绕组体的第1弯部以及第7弯部的径向的弯曲成形。但是,在端末线前端部成形工序202中,也可以进行绕组体的第1弯部以及第7弯部的全部的弯曲成形。
实施方式2.
图32是从轴向外侧观察本发明的实施方式2的旋转电机的定子中的绕组体的端末线连接部的端面图,图33是从周向观察本发明的实施方式2的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的端末线连接部的平面图。
在图32以及图33中,将与第1弯部T1B的斜边部T1Bb的交界部设为径向的弯曲部T1Bd的第1弯部T1B的直线部T1Bc的前端面,形成为内径侧的斜面34a和外径侧的斜面34b在棱线34相交的山形形状。直线部T1Bc的前端面的棱线34沿周向延伸。并且,在从轴向外侧观察时,直线部T1Bc的前端面的棱线34与平面35的区域交叉,该平面35为第1弯部T1A的与直线部T1Bc相接的直线部T1Ac的前端面。也就是说,在从周向观察时,直线部T1Bc的前端面的棱线34位于直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此重叠的区域内。
这里,虽然未图示,但在绕组体21的被接合的第7弯部T6A、T6B的直线部T6Ac、T6Bc的连接部处,直线部T6Ac的前端面也形成为山形形状。并且,在从周向观察时,直线部T6Ac的前端面的棱线位于直线部T6Ac、T6Bc的前端部彼此重叠的区域内。也就是说,直线部T6Ac、T6Bc与直线部T1Ac、T1Bc同样地构成并同样地连接。
另外,其他结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式2中,也获得与上述实施方式1同样的效果。
采用实施方式2,直线部T1Ac的前端面与直线部T1Bc的前端面的高度差减少,能够保证良好的焊接状态,确保稳定的连接状态。
实施方式3.
图34是从周向观察本发明的实施方式3的旋转电机的定子中的一实施形态的绕组体的端末线连接部的平面图。
在图34中,将与第1弯部T1B的斜边部T1Bb的交界部设为径向的弯曲部T1Bd的第1弯部T1B的直线部T1Bc的前端面,形成为内径侧的斜面34a和外径侧的斜面34b在棱线34相交的山形形状。直线部T1Bc的前端面的棱线34沿周向延伸。直线部T1Bc在弯曲部T1Bd以角度θ向径向内侧弯曲。由此,直线部T1Bc的前端部相对于斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部向径向内侧比导体线的径向厚度大地移位。在从周向观察时,直线部T1Bc的前端面的棱线34位于比第1弯部T1A的直线部T1Ac靠径向内侧的位置。在从周向观察时,直线部T1Bc的山形形状的前端面与直线部T1Bc的位于弯曲部T1Bd处的弯曲方向的径向相反侧的位置的侧面的交叉部,位于直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此重叠的区域内。
这里,虽然未图示,但绕组体21的被接合的第7弯部T6A、T6B与被连接的第1弯部T1A、T1B同样地构成并同样地连接。
另外,其他结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式3中,也获得与上述实施方式1同样的效果。
采用实施方式3,直线部T1Ac的前端面与直线部T1Bc的前端面的高度差减少,能够保证良好的焊接状态,确保稳定的连接状态。
此外,直线部T1Bc的前端侧比直线部T1Ac向径向内侧伸出,所以在焊接时,能较大地取得直线部T1Ac、T1Bc的卡盘范围。由此,能够确保稳定的连接状态。
实施方式4.
图35是从周向观察本发明的实施方式4的旋转电机的定子中的绕组体的端末线连接部的平面图。
在图35中,第1弯部T1A的直线部T1Ac在斜边部T1Ab与直线部T1Ac的交界部利用弯曲部T1Ad向径向外侧弯曲,沿靠近第1弯部T1B的直线部T1Bc的方向倾斜。直线部T1Ac的前端部相对于斜边部T1Ab与直线部T1Ac的交界部向径向外侧以导体线的径向厚度的一半移位。第1弯部T1B的直线部T1Bc在斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部利用弯曲部T1Bd向径向内侧弯曲,沿靠近第1弯部T1A的直线部T1Ac的方向倾斜。直线部T1Bc的前端部相对于斜边部T1Bb与直线部T1Bc的交界部向径向内侧以导体线的径向厚度的一半移位。从周向观察,位于槽的内径端侧的第1弯部T1A、T1B的直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此以角度θ2交叉。即,从周向观察,直线部T1Ac、T1Bc的前端部彼此是重叠的。另外,虽然未图示,但位于槽的外径端侧的第7弯部T6A、T6B的直线部T6Ac、T6Bc也同样地构成。即,从周向观察,直线部T6Ac、T6Bc的前端部彼此是重叠的。
另外,其他结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式4中,直线部T1Ac、T1Bc以及直线部T6Ac、T6Bc也是分别在前端部重叠的状态下被卡盘自周向夹紧并保持,通过TIG焊接等接合。
在实施方式4中,直线部T1Ac、T1Bc、T6Ac、T6Bc以相互靠近的方式倾斜,所以弯曲部处的径向的弯曲角度小。由此,抑制绝缘覆膜32发生损伤。此外,直线部T1Ac、T1Bc、T6Ac、T6Bc的接合部距定子铁芯的距离缩短,能够减小定子的轴向尺寸。
另外,在实施方式4中,也是可以如图18那样使直线部T1Ac、T1Bc、T6Ac、T6Bc的形成于朝向径向的面的绝缘覆膜去除部的长度比形成于朝向周向的面的绝缘覆膜去除部短。也可以像利用图19说明的那样将直线部T1Ac、T1Bc、T6Ac、T6Bc的端面形成为山形形状。
另外,如图36所示,也可以将直线部T1Ac、T1Bc的前端面形成为山形形状。在该情况下,直线部T1Ac、T1Bc的前端面的棱线34即前端顶部靠近,所以在TIG焊接时,产生电弧的位置稳定。由此,能够确保稳定的连接状态。
实施方式5.
图37是表示本发明的实施方式5的旋转电机的定子中的第1线圈末端的示意图。
在图37中,绝缘构件64设置在:位于槽的内径端侧的第1弯部T1A、T1B与位于第1弯部T1A、T1B的外径侧的第3弯部T23之间;以及位于槽的外径端侧的第7弯部T6A、T6B与位于第7弯部T6A、T6B的内径侧的第5弯部45之间。绝缘构件64例如是0.1mm~0.5mm的厚度的聚苯硫醚(PPS)树脂制的片材。
另外,其他结构与上述实施方式1-4同样地构成。
采用实施方式5,第1弯部T1A、T1B的焊接部与第3弯部T23之间以及第7弯部T6A、T6B的焊接部与第5弯部T45之间的绝缘性得到提高。由此,能使绝缘覆膜去除部31超过弯曲部T1Bd、T6Ad地向定子铁芯11侧延长。
实施方式6.
图38是从周向观察本发明的实施方式6的旋转电机的定子中的端末线连接部的示意图。
另外,在上述实施方式1-5中,将从径向内侧观察成形为将“8”字横放的线圈图案的绕组体21设为单位线圈,但在实施方式6中,将U字形的区段线圈50设为单位线圈。
区段线圈50构成为使一对槽插入部在弯部连接而成的U字形,对被绝缘覆膜覆盖的导体线进行弯曲成形而制作区段线圈50。区段线圈50例如自轴向的一端插入到位于沿周向连续的6根齿的两侧的槽对中。这里,自径向内侧将槽内的槽插入部的插入位置设为第1号、第2号……第6号。区段线圈50插入到槽对的第1号和第2号并沿周向以1槽间距排列。另外,区段线圈50插入到槽对的第3号和第4号并沿周向以1槽间距排列。此外,区段线圈50插入到槽对的第5号和第6号并沿周向以1槽间距排列。像这样将许多个区段线圈50安装于定子铁芯11。
6根槽插入部沿径向排成1列地插入到各槽中。自槽对向轴向的另一侧突出的、区段线圈50的两个端末线,具有弯曲为沿周向的相反方向倾斜的斜边部53和在弯曲部52弯曲而沿轴向延伸的直线部54。这里,自槽中的第1号突出的端末线51a和自第2号突出的端末线51b,是位于槽的内径端侧的端末线。自槽中的第5号突出的端末线51e和自第6号突出的端末线51f,是位于槽的外径端侧的端末线。自槽中的第3号突出的端末线51c和自第4号突出的端末线51d,是位于槽的中间区域的端末线。
自槽中的第2号突出的端末线51b的斜边部53,相对于自槽中的第1号突出的端末线51a的斜边部53,向径向外侧以导体线的径向厚度的量移位。端末线51b在斜边部53与直线部54的交界部利用弯曲部52弯曲为进一步向径向内侧倾斜。由此,端末线51b的直线部54的前端部相对于斜边部53与直线部54的交界部向径向内侧以导体线的径向厚度的量移位。结果,从周向观察,端末线51b的直线部54的前端部与自槽中的第1号突出的端末线51a的直线部54的前端部重叠。并且,虽然未图示,但与实施方式1同样,端末线51a、51b的直线部54的前端部彼此由一对卡盘从周向夹紧并保持,通过TIG焊接等接合。
另外,自槽中的第5号突出的端末线51e的斜边部53,相对于自槽中的第6号突出的端末线51f的斜边部53,向径向内侧以导体线的径向厚度的量移位。端末线51e在斜边部53与直线部54的交界部利用弯曲部52弯曲为进一步向径向外侧倾斜。由此,端末线51e的直线部54的前端部相对于斜边部53与直线部54的交界部向径向外侧以导体线的径向厚度的量移位。结果,从周向观察,端末线51e的直线部54的前端部与自槽中的第6号突出的端末线51f的直线部54的前端部重叠。端末线51c、51d的直线部54的前端部彼此由一对卡盘从周向夹紧并保持,通过TIG焊接等接合。
另外,自槽中的第4号突出的端末线51d的斜边部53,相对于自槽中的第3号突出的端末线51c的斜边部53,向径向外侧以导体线的径向厚度的量移位。自槽中的第3号突出的端末线51c在斜边部53与直线部54的交界部利用弯曲部52弯曲为进一步向径向外侧倾斜。由此,端末线51c的直线部54的前端部相对于斜边部53与直线部54的交界部向径向外侧以导体线的径向厚度的一半移位。自槽中的第4号突出的端末线51d在斜边部53与直线部54的交界部利用弯曲部52弯曲为进一步向径向内侧倾斜。由此,端末线51d的直线部54的前端部相对于斜边部53与直线部54的交界部向径向内侧以导体线的径向厚度的一半移位。结果,从周向观察,端末线51c、51d的直线部54的前端部彼此是重叠的。端末线51c、51d的直线部54的前端部彼此由一对卡盘从周向夹紧并保持,通过TIG焊接等接合。
因而,在实施方式6中,也与实施方式1同样地获得效果。
在实施方式6中,自槽中的第3号和第4号突出的端末线51c、51d在弯曲部52沿径向弯曲而以相互靠近的方式倾斜。于是,沿径向相互邻近的焊接部间的距离增长,绝缘性得到提高。
另外,在上述实施方式6中,也是可以像在实施方式2-4中说明的那样将端末线的端面形成为山形形状。另外,也可以如图18那样使形成于端末线的朝向径向的平面的绝缘覆膜去除部的长度比形成于朝向周向的平面的绝缘覆膜去除部短。
另外,在上述实施方式6中,也能使用上述实施方式1中的端末线前端部成形工序进行端末线的前端部的弯曲成形。
实施方式7.
图39~图42是分别说明本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的端末线前端部成形工序的图,图39是从径向内侧观察将压紧工具和弯曲工具紧靠于第1弯部的状态的平面图,图40是从周向观察将压紧工具和弯曲工具紧靠于第1弯部的状态的平面图,图41是从径向内侧观察利用弯曲工具弯曲第1弯部的状态的平面图,图42是从周向观察利用弯曲工具弯曲第1弯部的状态的平面图。图43是表示本发明的实施方式7的旋转电机的定子中的弯曲工具的平面图,图44是图43的A-A箭头方向剖视图。
另外,在实施方式7中,除了端末线前端部成形工序不同这一点以外,与实施方式1同样地构成。
如图43以及图44所示,弯曲工具65构成为使外周面65a为圆锥台形的外周面的环形,即楔形(日文:サビ形状)的环形(日文:リング形状)。
首先,与实施方式1同样,利用单位线圈安装工序201将绕组体21安装于定子铁芯11。
接着,在端末线前端部成形工序中,首先如图39以及图40所示,将压紧工具60自内径侧紧靠于第1弯部T1B的斜边部T1Bb,将弯曲工具65配置于第1弯部T1B的轴向外侧。接着,如图41以及图42所示,使弯曲工具65沿轴向向定子铁芯侧移动。由此,弯曲工具65被插入直线部T1Bc的与压紧工具60相反的那一侧,向定子铁芯侧移动,以利用外周面65a将直线部T1Bc扩开。此时,由于压紧工具60紧靠于第1弯部T1B的斜边部T1Bb,所以直线部T1Bc以弯曲部T1Bd为弯曲中心向径向内侧倾斜,成形端末线前端部。另外,在第7弯部T6A的直线部T6Ac处,使用内周面为圆锥台形的内周面的环形的弯曲工具,以弯曲部T6Ad为弯曲中心向径向外侧倾斜,成形端末线前端部。
接着,与实施方式1同样,在端末接合工序203中,进行第1弯部T1A的直线部T1Ac与第1弯部T1B的直线部T1Bc的接合以及第7弯部T6A的直线部T6Ac与第7弯部T6B的直线部T6Bc的接合。
采用实施方式7,仅通过使弯曲工具65沿轴向移动,就能同时进行沿周向排列的许多个第1弯部T1B的直线部T1Bc的径向弯曲,能够显著缩短端末线前端部成形工序的时间。
另外,在上述实施方式7中,使用实施方式1的定子说明端末线前端部成形工序,但也可以将其他实施方式的定子应用于端末线前端部成形工序。
另外,在上述各实施方式中,作为单位线圈,使用成形为从径向内侧观察为将“8”字横放的线圈图案的绕组体21或U字形的区段线圈50。但是,单位线圈不限定于上述的绕组体21和区段线圈50,例如能够使用将导体线呈螺旋状卷绕为六边形而形成的六边形线圈、将导体线成形为波浪形的波浪形线圈等。也就是说,单位线圈只要包括2n根槽插入部和连续地连结2n根槽插入部的(2n-1)根的弯部即可。其中,n为1以上的整数。n=3的单位线圈是绕组体21,n=1的单位线圈是区段线圈50。由此,在将单位线圈安装于定子铁芯时,单位线圈的两根端末线沿定子铁芯的轴向的相同方向延伸出来。
另外,在上述各实施方式中,说明了槽插入部在槽内以1列的形式排列6根的情况,但在槽内以1列的形式排列的槽插入部的根数为4根以上即可。
附图标记说明
10、定子;10A、定子组件;11、定子铁芯;13、槽;19、导体线;20、定子绕组;20A、定子绕组组件;21、绕组体(单位线圈);21A、第1绕组体(单位线圈);21B、第2绕组体(单位线圈);31、31a、31b、绝缘覆膜去除部;32、绝缘覆膜;34、棱线;50、区段线圈(单位线圈);51a、51b、51c、51d、51e、51f、端末线;52、弯曲部;60、压紧工具;61、弯曲工具;62、卡盘;64、绝缘构件;65、弯曲工具;S1、第1槽插入部;S2、第2槽插入部;S3、第3槽插入部;S4、第4槽插入部;S5、第5槽插入部;S6、第6槽插入部;T1A、T1B、第1弯部(端末线);T12、第2弯部;T23、第3弯部;T34、第4弯部;T45、第5弯部;T56、第6弯部;T6A、T6B、第7弯部(端末线);T1Ab、斜边部;T1Ac、直线部;T1Ad、弯曲部;T1Bb、斜边部;T1Bc、直线部;T1Bd、弯曲部;T6Ac、直线部;T6Bc、直线部;T6Bd、弯曲部。

Claims (13)

1.一种定子,其中,
所述定子包括定子铁芯和定子绕组,
所述定子铁芯为圆环状,沿周向以一定的间距排列有槽,
所述定子绕组安装于所述定子铁芯,具有多个单位线圈,该多个单位线圈由被绝缘覆膜覆盖的导体线构成,
所述多个单位线圈分别包括插入于所述槽的2n根槽插入部、在所述槽之外连续地连结所述2n根槽插入部的(2n-1)根弯部和自所述2n根槽插入部中的位于两端的槽插入部向所述槽之外突出的两根端末线,其中,n为1以上的整数,
所述两根端末线分别包括斜边部和直线部,所述斜边部维持所述定子铁芯的径向上的位置地沿所述定子铁芯的周向延伸,朝向前端逐渐离开所述定子铁芯,所述直线部自所述斜边部的前端向所述定子铁芯的轴向的外侧延伸,
所述多个单位线圈的一个单位线圈的端末线的直线部的前端部与作为连接对象的单位线圈的端末线的直线部的前端部被焊接而电连接,
被焊接的端末线对的斜边部以相互靠近的方式延伸,并且在所述定子铁芯的径向上的位置不同,
被焊接的所述端末线对的直线部从径向观察为平行,一方直线部以与所述斜边部的交界部为径向的弯曲部而向另一方直线部的方向倾斜,从所述定子铁芯的周向观察,所述一方直线部和所述另一方直线部的前端部彼此重叠。
2.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述一方直线部的比所述弯曲部靠前端侧的所述绝缘覆膜被去除。
3.根据权利要求2所述的定子,其中,
所述一方直线部是长方形截面,相对的一对平面朝向所述定子铁芯的径向,相对的另一对平面朝向所述定子铁芯的周向,
所述朝向径向的一对平面的所述绝缘覆膜自比所述朝向周向的另一对平面的所述绝缘覆膜靠前端侧的位置被去除,
被焊接的所述端末线对的直线部的朝向周向的面彼此接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子,其中,
被焊接的所述端末线对在所述定子铁芯的径向上只位于所述槽的内径端侧和外径端侧,
在位于所述槽的内径端侧的所述端末线对处,所述另一方直线部自所述斜边部与所述另一方直线部的交界部与所述定子铁芯的轴向平行地延伸,所述一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度向内径侧移位,
在位于所述槽的外径端侧的所述端末线对处,所述另一方直线部自所述斜边部与所述另一方直线部的交界部与所述定子铁芯的轴向平行地延伸,所述一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度向外径侧移位。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的定子,其中,
被焊接的所述端末线对在所述定子铁芯的径向上只位于所述槽的内径端侧和外径端侧,
所述一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度的一半向所述另一方直线部的前端部的方向移位,
所述另一方直线部将所述斜边部与所述另一方直线部的交界部作为径向的弯曲部而向所述一方直线部的方向倾斜,
所述另一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述另一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度的一半向所述一方直线部的方向移位。
6.根据权利要求4或5所述的定子,其中,
绝缘构件插入到:位于所述槽的内径端侧的所述端末线对与位于该端末线对的外径侧的所述弯部之间;以及位于所述槽的外径端侧的所述端末线对与位于该端末线对的内径侧的所述弯部之间。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的定子,其中,
被焊接的所述端末线对在所述定子铁芯的径向上位于所述槽的内径端侧、外径端侧以及它们的中间区域,
在位于所述槽的内径端侧的所述端末线对处,所述另一方直线部自所述斜边部与所述另一方直线部的交界部与所述定子铁芯的轴向平行地延伸,所述一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度向内径侧移位,
在位于所述槽的外径端侧的所述端末线对处,所述另一方直线部自所述斜边部与所述另一方直线部的交界部与所述定子铁芯的轴向平行地延伸,所述一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度向外径侧移位,
在位于所述槽的中间区域的所述端末线对处,所述一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度的一半向所述另一方直线部的前端部的方向移位,所述另一方直线部将所述斜边部与所述另一方直线部的交界部作为径向的弯曲部而向所述一方直线部的方向倾斜,所述另一方直线部的前端部相对于所述斜边部与所述另一方直线部的交界部,以所述导体线在所述定子铁芯的径向上的厚度的一半向所述一方直线部的方向移位。
8.一种定子组件,其中,
所述定子组件包括:
定子铁芯,其为圆环状,沿周向以一定的间距排列有槽;以及
定子绕组组件,其安装于所述定子铁芯,具有多个单位线圈,该多个单位线圈由被绝缘覆膜覆盖的导体线构成,
所述多个单位线圈分别包括插入于所述槽的2n根槽插入部、在所述槽之外连续地连结所述2n根槽插入部的(2n-1)根弯部和自所述2n根槽插入部中的位于两端的槽插入部向所述槽之外突出的两根端末线,其中,n为1以上的整数,
所述两根端末线分别包括斜边部和直线部,所述斜边部维持所述定子铁芯的径向上的位置地沿所述定子铁芯的周向延伸,朝向前端逐渐离开所述定子铁芯,所述直线部自所述斜边部的前端向所述定子铁芯的轴向的外侧延伸,
作为连接对象的端末线对由一个单位线圈的端末线和作为连接对象的单位线圈的端末线构成,
作为连接对象的所述端末线对的斜边部以相互靠近的方式延伸,并且在所述定子铁芯的径向上的位置不同,
作为连接对象的所述端末线对的直线部从径向观察为平行,一方直线部以与所述斜边部的交界部为径向的弯曲部而向另一方直线部的方向倾斜,从所述定子铁芯的周向观察,所述一方直线部和所述另一方直线部的前端部彼此重叠,
将与所述斜边部的交界部作为径向的弯曲部而倾斜的所述一方直线部的前端面,成为使棱线为所述定子铁芯的周向的山形形状,
从所述定子铁芯的周向观察,所述一方直线部的所述棱线位于所述一方直线部和所述另一方直线部的前端部彼此重叠的区域内。
9.一种定子组件,其中,
所述定子组件包括:
定子铁芯,其为圆环状,沿周向以一定的间距排列有槽;以及
定子绕组组件,其安装于所述定子铁芯,具有多个单位线圈,该多个单位线圈由被绝缘覆膜覆盖的导体线构成,
所述多个单位线圈分别包括插入于所述槽的2n根槽插入部、在所述槽之外连续地连结所述2n根槽插入部的(2n-1)根弯部和自所述2n根槽插入部中的位于两端的槽插入部向所述槽之外突出的两根端末线,其中,n为1以上的整数,
所述两根端末线分别包括斜边部和直线部,所述斜边部维持所述定子铁芯的径向上的位置地沿所述定子铁芯的周向延伸,朝向前端逐渐离开所述定子铁芯,所述直线部自所述斜边部的前端向所述定子铁芯的轴向的外侧延伸,
作为连接对象的端末线对由一个单位线圈的端末线和作为连接对象的单位线圈的端末线构成,
作为连接对象的所述端末线对的斜边部以相互靠近的方式延伸,并且在所述定子铁芯的径向上的位置不同,
作为连接对象的所述端末线对的直线部从径向观察为平行,一方直线部以与所述斜边部的交界部为径向的弯曲部而向另一方直线部的方向倾斜,从所述定子铁芯的周向观察,所述一方直线部和所述另一方直线部的前端部彼此重叠,
将与所述斜边部的交界部作为径向的弯曲部而倾斜的所述一方直线部的前端面,成为使棱线为所述定子铁芯的周向的山形形状,
从所述定子铁芯的周向观察,所述一方直线部的山形形状的前端面与所述一方直线部的在所述弯曲部处的弯曲方向的径向相反侧的侧面的交叉部,位于所述一方直线部与所述另一方直线部的前端部彼此重叠的区域内。
10.一种定子的制造方法,其是权利要求1至7中任一项所述的定子的制造方法,其中,
所述定子的制造方法包括制造所述单位线圈的单位线圈制造工序、将所述单位线圈安装于所述定子铁芯的单位线圈安装工序、成形所述单位线圈的所述端末线的前端部的端末线前端部成形工序和使所述端末线的前端部接合的端末接合工序,
在所述端末接合工序中,从所述定子铁芯的周向夹紧从所述定子铁芯的周向观察为重叠的所述一方直线部和所述另一方直线部的前端部彼此,从所述定子铁芯的轴向外侧进行焊接。
11.根据权利要求10所述的定子的制造方法,其中,
在所述端末线前端部成形工序中,在利用压紧工具自所述定子铁芯的径向按压所述斜边部后,沿所述压紧工具的按压方向的相反方向,利用弯曲工具推压所述一方直线部而使所述一方直线部倾斜。
12.根据权利要求10所述的定子的制造方法,其中,
在所述端末线前端部成形工序中,在利用压紧工具自所述定子铁芯的径向按压所述斜边部后,自所述定子铁芯的轴向的外侧向所述一方直线部的与所述压紧工具相反的那侧推入楔形的弯曲工具而使所述一方直线部倾斜。
13.根据权利要求12所述的定子的制造方法,其中,
所述弯曲工具为环形。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6873191B2 (ja) * 2019-06-19 2021-05-19 三菱電機株式会社 固定子およびこの固定子を備えた回転電機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102656775A (zh) * 2010-02-18 2012-09-05 爱信艾达株式会社 旋转电机用电枢
CN103947085A (zh) * 2011-10-27 2014-07-23 丰田自动车株式会社 分段线圈、使用分段线圈而成的定子及分段线圈的制造方法
WO2017056949A1 (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 三菱電機株式会社 回転電機および回転電機の製造方法
CN106612020A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 三菱电机株式会社 旋转电机的定子
JP2017099220A (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機および回転電機用固定子の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237048B2 (ja) * 2008-02-13 2013-07-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機、および固定子巻線
JP5704394B2 (ja) * 2010-03-31 2015-04-22 株式会社デンソー 回転電機の固定子
JP5637301B2 (ja) 2011-04-05 2014-12-10 トヨタ自動車株式会社 ステータ、及びステータ製造方法
EP3057205B1 (en) * 2013-10-08 2018-08-01 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electric machine stator
WO2015145696A1 (ja) * 2014-03-27 2015-10-01 株式会社小松製作所 ステータ及びそれを備えた回転電機
US10263486B2 (en) * 2014-09-22 2019-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine stator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102656775A (zh) * 2010-02-18 2012-09-05 爱信艾达株式会社 旋转电机用电枢
CN103947085A (zh) * 2011-10-27 2014-07-23 丰田自动车株式会社 分段线圈、使用分段线圈而成的定子及分段线圈的制造方法
WO2017056949A1 (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 三菱電機株式会社 回転電機および回転電機の製造方法
CN106612020A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 三菱电机株式会社 旋转电机的定子
JP2017099220A (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機および回転電機用固定子の製造方法

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