CN111344935B - 电枢的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本电枢的制造方法具备:准备将多个端部彼此、或端部与动力端子部件电连接的第一分段导体的工序;将第一分段导体的脚部和第二分段导体的脚部配置于电枢铁芯的工序;以及将第一分段导体的脚部与第二分段导体的脚部接合的工序。

Description

电枢的制造方法
技术领域
本发明涉及电枢的制造方法。
背景技术
以往,已知一种电枢的制造方法,该电枢具备设置有在中心轴线方向上延伸的多个槽的电枢铁芯。这种电枢的制造方法例如在日本特开2015-23771号公报中被公开。
在上述日本特开2015-23771号公报中,公开了一种旋转电机定子(以下,称为“定子”)的制造方法,该定子具备设置有在轴向上延伸的多个槽的定子铁芯。在该定子的制造方法中,对于定子铁芯的槽,从轴向一侧插入一侧导体分段,从轴向另一侧插入另一侧导体分段。然后,在一侧导体分段的前端部与另一侧导体分段的前端部之间配置有具有导电性的糊状结合材料的状态下,一侧导体分段与另一侧导体分段被从轴向的两侧按压并被加热,由此一侧导体分段的前端部与另一侧导体分段的前端部接合,形成线圈。之后,线圈的连接端部与动力线连接。
专利文献1:日本特开2015-23771号公报
然而,在上述日本特开2015-23771号公报所记载的定子的制造方法中,在一侧导体分段及另一侧导体分段配置于定子铁芯之后,将线圈的连接端部与动力线连接(接合),因此在线圈的连接端部的周边,需要用于进行接合作业(例如,焊接作业)的工具空间。因此,在该定子的制造方法中,为了将线圈的连接端部(线圈部的端部)连接到动力线(其他部件:其他线圈的端部或动力端子部件),需要考虑工具空间来将线圈的连接端部的周边的部件从线圈的连接端部分离配置。其结果为,在上述日本特开2015-23771号公报所记载的定子的制造方法中,定子(电枢)大型化。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的课题所做出的,本发明的一个目的在于提供在线圈部的端部彼此或端部与动力端子部件连接的情况下,也能够防止电枢大型化的电枢的制造方法。
为了实现上述目的,本发明的一个方面的电枢的制造方法为具备设置有在中心轴线方向上延伸的多个槽的电枢铁芯、和通过将包括脚部的多个分段导体接合而形成,并供给多相交流电力的线圈部的电枢的制造方法,并具备如下工序,即:准备构成线圈部的各相的至少一个端部,并且将多个端部彼此、或者端部与动力端子部件电连接的第一分段导体的工序;在准备第一分段导体的工序之后,将第一分段导体的脚部与第一分段导体以外的构成线圈部的一部分的第二分段导体的脚部以在中心轴线方向上相互对置的方式,配置于电枢铁芯的工序;以及在配置脚部的工序之后,将第一分段导体的脚部与第二分段导体的脚部接合的工序。此外,在本申请说明书中,“电连接”并不限于多个单独的部件接合而形成为能够导电,也意味着包含通过一体形成的一个部件形成为能够导电的广义的概念。
在本发明的一个方面的电枢的制造方法中,如上述那样,在准备将多个端部彼此、或者端部与动力端子部件电连接的第一分段导体之后,将第一分段导体配置于电枢铁芯。由此,由于在预先将多个端部彼此、或端部与动力端子部件电连接的状态下,将第一分段导体配置于电枢铁芯,因此不需要在配置于电枢铁芯的线圈部的端部的周边确保用于将多个端部彼此连接、或者用于将端部与动力端子部件连接的工具空间(例如,插入用于焊接的工具前端部的空间)。其结果为,能够接近线圈部的端部来配置其他部件(线圈部的其他部分等),因此能够防止电枢大型化。其结果为,在线圈部的端部与其他部件连接的情况下,也能够防止电枢大型化。
根据本发明,如上述那样,在将线圈部的端部彼此或端部与动力端子部件连接的情况下,也能够防止电枢大型化。
附图说明
图1是表示第一实施方式的定子(旋转电机)的结构的俯视图。
图2是表示第一实施方式的定子的结构的立体图。
图3是第一实施方式的定子的分解立体图。
图4是表示第一实施方式的定子铁芯的结构的俯视图。
图5是表示第一实施方式的槽绝缘纸的结构的剖视图。
图6是表示第一实施方式的线圈部的接线结构的电路图。
图7是表示第一实施方式的第一线圈组件的一部分的立体图。
图8是表示第一实施方式的分段导体的结构的横剖视图,图8A是表示绝缘被膜的图,图8B是表示绝缘部的图。
图9是表示第一实施方式的普通导体的结构的图。
图10是表示第一实施方式的动力导体的结构的图。
图11是图1的附图标记E1的局部放大图。
图12是沿着图1的1000-1000的剖视图。
图13是表示第一实施方式的外径侧中性点导体的结构的立体图。
图14是图1的附图标记E2的局部放大图。
图15是表示第一实施方式的内径侧中性点导体的结构的立体图。
图16是表示第一实施方式的第一对置面及第二对置面的结构的剖视图。
图17是表示第一实施方式的绝缘部件及接合部的配置位置的剖视图。
图18是用于说明第一实施方式的第一接合面及第一反倾斜面的面积与第二接合面及第二反倾斜面的面积的示意图。
图19是表示第一实施方式的定子的制造工序的流程图。
图20是用于说明将第一实施方式的分段导体配置于槽的工序的图。
图21是用于说明将槽绝缘纸配置于第一实施方式的槽的工序的剖视图。
图22是用于说明通过第一实施方式的按压夹具与壁部按压分段导体的工序的沿着径向的剖视图。
图23是用于说明通过第一实施方式的按压夹具与壁部按压分段导体的工序的俯视剖视图。
图24是表示第二实施方式的定子(旋转电机)的结构的俯视图。
图25是表示第二实施方式的中性点导体的结构的立体图(从箭头Z1方向侧观察的立体图)。
图26是表示第二实施方式的中性点导体的结构的立体图(从箭头Z2方向侧观察的立体图)。
图27是沿着图24的2000-2000的局部剖视图。
图28是表示第二实施方式的第一线圈组件的结构的立体图。
图29是表示第二实施方式及变形例(第六~第八变形例)的定子的制造工序的流程图。
图30是表示第一及第二实施方式的第一变形例的定子的结构的图。
图31是表示第一及第二实施方式的第二变形例的定子的结构的图。
图32是表示第一及第二实施方式的第三变形例的定子的结构的图,图32A是表示动力导体的图,图32B是表示中性点导体的图。
图33是表示第一及第二实施方式的第四变形例的定子的结构的图。
图34是表示第一及第二实施方式的第五变形例的定子的制造方法的流程图。
图35是表示第二实施方式的动力导体及普通导体的结构的图,图35A是表示第六变形例的动力导体的图,图35B是表示第七变形例的普通导体的结构的图。
图36是表示第二实施方式的第八变形例的定子的结构的俯视图。
图37是表示第一及第二实施方式的第九变形例的定子的结构的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
[定子的构造]
参照图1~图16,对第一实施方式的定子100的构造进行说明。定子100具有以中心轴线C1为中心的圆环形状。此外,定子100为权利要求书的“电枢”的一例。
在本申请说明书中,“轴向(中心轴线方向)”意味着如图1所示,沿着定子100的中心轴线C1(转子101的旋转轴线)的方向(Z方向)。另外,“周向”意味着定子100的周向(A方向)。另外,“径向”意味着定子100的半径方向(R方向)。另外,“径向内侧”意味着朝向定子100的中心轴线C1的方向(R1方向)。另外,“径向外侧”意味着朝向定子100的外侧的方向(R2方向)。
定子100与转子101一起构成旋转电机的一部分。旋转电机例如构成为马达、发电机、或者马达兼发电机。如图1所示,定子100配置在设置有永磁铁(未图示)的转子101的径向外侧。即,在第一实施方式中,定子100构成内转子型旋转电机102的一部分。
如图2所示,定子100具备定子铁芯10、槽绝缘纸20、以及线圈部30。另外,如图3所示,线圈部30包括第一线圈组件30a和第二线圈组件30b。另外,线圈部30由多个分段导体40构成。此外,定子铁芯10是权利要求书的“电枢铁芯”的一例。
(定子铁芯的构造)
定子铁芯10具有以中心轴线C1(参照图1)为中心轴的圆筒形状。另外,定子铁芯10例如通过将多张电磁钢板(例如,硅钢板)在轴向上层叠而形成。如图4所示,定子铁芯10设置有:背轭11,其在轴向上观察时具有圆环状;和多个槽12,其设置在背轭11的径向内侧,并在轴向上延伸。而且,在定子铁芯10,在槽12的周向两侧设置有多个齿13。
槽12为由设置在比后述的第一另一侧端面73靠径向外侧的背轭11的壁部11a和两个齿13的周向侧面13a围起来的部分。进而,在槽12设置有开口部12a,开口部12a设置在比后述的第二一侧端面84靠径向内侧,且朝径向内侧开口。另外,槽12在轴向两侧分别开口。齿13形成为从背轭11向径向内侧突出,并在径向内侧的前端部形成有构成槽12的开口部12a的凸部13b。
开口部12a在周向上具有开口宽度W1。这里,开口宽度W1对应齿13的凸部13b的凸部的前端部彼此的距离。另外,槽12的配置线圈部30及槽绝缘纸20的部分的宽度W2大于开口宽度W1。即,槽12构成为半开放型的槽。这里,宽度W2对应配置在槽12的周向两侧的齿13的周向侧面13a彼此的距离。另外,槽12的宽度W2遍及径向大致恒定。
(槽绝缘纸的构造)
如图5所示,槽绝缘纸20配置在齿13与分段导体40之间。这里,槽绝缘纸20包括接合部被覆部21。接合部被覆部21构成为,覆盖在径向上排列配置的多个分段导体40中的配置在最靠槽12的开口部12a侧的分段导体40中的、至少后述的接合部90的径向内侧。
详细而言,槽绝缘纸20例如由芳纶纸、聚合物膜等片状的绝缘部件构成,具有确保分段导体40(线圈部30)与定子铁芯10之间的绝缘的功能。进而,槽绝缘纸20配置在分段导体40与齿13的周向侧面13a之间、及多个分段导体40中的配置在最靠径向外侧的分段导体40与壁部11a之间。另外,如图3所示,槽绝缘纸20包括从槽12在轴向两侧向轴向外侧分别突出并且折返而形成的襟部22(袖部)。
进而,槽绝缘纸20配置成,在箭头Z2方向观察时,一体地覆盖在径向上排列配置的多个分段导体40的周围。换言之,在径向上排列配置的多个分段导体40的后述的槽收容部42a及42b的周向两侧及径向两侧被槽绝缘纸20覆盖。由此,通过槽绝缘纸20,能够确保接合部90与定子铁芯10之间的绝缘。此外,槽收容部42a及42b为权利要求书的“脚部”的一例。
(线圈部的构造)
如图2及图3所示,线圈部30通过设置在轴向一侧(箭头Z1方向侧)的第一线圈组件30a与设置在轴向另一侧(箭头Z2方向侧)的第二线圈组件30b在轴向上组合并且被接合而形成。第一线圈组件30a及第二线圈组件30b分别形成为以与定子铁芯10相同的中心轴线C1(参照图1)为中心的圆环状。
线圈部30例如构成为波形卷绕线圈。另外,线圈部30构成为8匝线圈。即,如图5所示,线圈部30通过8个分段导体40在径向上排列配置于槽12内而构成。进而,在线圈部30中,构成为通过从电源部(未图示)供给三相交流的电力,从而电流在轴向上往复,并且电流一边在周向上流动,一边产生磁通。
〈线圈部的接线的结构〉
如图6所示,线圈部30通过三相Y接线连接(接线)。即,线圈部30包括U相线圈部30U、V相线圈部30V、以及W相线圈部30W。例如,在线圈部30设置有多个中性点N。详细而言,线圈部30被4并联接线(星形接线)。即,在U相线圈部30U设置有四个中性点连接端部NtU、和四个动力侧端部PtU。在V相线圈部30V设置有四个中性点连接端部NtV、和四个动力侧端部PtV。在W相线圈部30W设置有四个中性点连接端部NtW、和四个动力侧端部PtW。此外,在以下的记载中,关于中性点连接端部及动力侧端部,在不特别区分U相、V相、以及W相的情况下,仅记载为“中性点连接端部Nt”及“动力侧端部Pt”。此外,中性点连接端部Nt及动力侧端部Pt为权利要求书的“线圈的端部”的一例。
〈线圈组件的构造〉
如图7所示,第一线圈组件30a包括:作为分段导体40的多个(例如,三个)动力线连接用分段导体50(以下,设为“动力导体50”);作为分段导体40的多个(例如,两个)中性点连接用分段导体60(以下,设为“中性点导体60”);以及多个普通导体41,它们为多个分段导体40中的与动力导体50及中性点导体60不同的导体(通常的分段导体40),且构成线圈部30。此外,动力导体50及中性点导体60为权利要求书的“第一分段导体”的一例。并且,普通导体41为权利要求书的“第二分段导体”及“第三分段导体”的一例。
如图3所示,第二线圈组件30b由多个普通导体41构成。优选第二线圈组件30b仅由多个普通导体41构成,设置于定子100的动力导体50及中性点导体60全部设置于第一线圈组件30a。
(分段导体的构造)
如图8A所示,分段导体40构成为横截面具有大致矩形形状的扁导线。而且,在分段导体40的导体表面40b设置有具有厚度t1的绝缘被膜40a。绝缘被膜40a的厚度t1例如设定为能够确保异相间的绝缘性能(线圈末端部43彼此的绝缘)的程度。详细而言,绝缘被膜40a由聚酰亚胺等涂料剂构成。另外,分段导体40的导体主体40c例如由铜、铝等金属材料(导电性材料)构成。此外,在图8中,为了进行说明,对厚度等大小关系进行强调来图示出,但不限于该图示的例子。
进而,如图2所示,分段导体40包括配置于槽12的槽收容部42a及42b、和线圈末端部43。槽收容部42a及42b意味着从定子铁芯10的端面10a或10b的轴向位置配置于槽12内的部分,线圈末端部43意味着与槽收容部42a及42b连续地形成,并配置在比定子铁芯10的端面10a或10b靠轴向外侧的部分。另外,线圈末端部43具有在轴向上弯折的屈曲形状,并且在该屈曲的部分中,具有向径向偏移的偏移部分。
〈普通导体的构造〉
如图9所示,普通导体41包括:配置于相互不同的槽12(周向位置)的一对槽收容部42a及42b;和将一对槽收容部42a及42b连接的线圈末端部43。由此,普通导体41从径向内侧观察时,具有大致U字形状或大致J字形状。而且,槽收容部42a及42b沿着轴向形成为直线状。此外,动力导体50的槽收容部42a及42b、以及中性点导体60的槽收容部42a及42b构成为与普通导体41的槽收容部42a及42b相同,因此省略说明。
这里,普通导体41的线圈间距为6。即,一对槽收容部42a及42b在周向上以槽12为六个大小配置于不同的位置。即,在配置有普通导体41的槽收容部42a的槽12与配置有槽收容部42b的槽12之间设置有五个槽。
另外,在第一实施方式中,一对槽收容部42a及42b的轴向长度相互不同。具体地,槽收容部42a的轴向长度L1大于槽收容部42b的轴向长度L2。此外,槽收容部42a(42b)的轴向长度L1(L2)意味着从前端75(85)至与定子铁芯10的轴向端面10a(10b)对应的轴向位置的长度。另外,轴向长度L1及L2小于定子铁芯10的轴向长度L3。此外,定子铁芯10的轴向长度L3意味着轴向端面10a与10b之间的距离(间隔)。例如,轴向长度L1比轴向长度L3的1/2大,轴向长度L2比轴向长度L3的1/2小。
另外,多个普通导体41包括:一方普通导体41a,其相对于定子铁芯10配置在轴向一侧(箭头Z1方向侧),并包含于第一线圈组件30a;和另一方普通导体41b,其相对于定子铁芯10配置在轴向另一侧(箭头Z2方向侧),并包含于第二线圈组件30b。此外,一方普通导体41a为权利要求书的“第三分段导体”的一例。并且,另一方普通导体41b为权利要求书的“第二分段导体”的一例。
〈动力导体的构造〉
在动力导体50中,如图6所示,同相的多个(例如,四个)动力侧端部Pt彼此电连接,并且连接的多个动力侧端部Pt与动力端子部件51电连接。动力导体50具有从电源部(未图示)向线圈部30导入电力的功能。
详细而言,如图7所示,动力导体50包括:外径侧动力导体52,其配置在定子铁芯10的轴向外侧,并具有作为外径侧动力侧端部的动力侧端部Pt;和内径侧动力导体53,其配置在径向内侧,并具有作为内径侧动力侧端部的动力侧端部Pt。换言之,动力导体50形成为二股形状。
这里,在第一实施方式中,如图10所示,外径侧动力导体52与动力端子部件51通过引出线54电连接。另外,内径侧动力导体53与动力端子部件51通过引出线54电连接。外径侧动力导体52与内径侧动力导体53经由动力端子部件51及引出线54电连接。另外,引出线54例如由捻线(导体)形成,绝缘管51a配置于外周。
外径侧动力导体52包括:两个槽收容部42a;两个动力线用线圈末端部52a,它们构成两个动力侧端部Pt,并且从槽收容部42a向轴向引出;以及导体板52b,其与两个动力线用线圈末端部52a彼此接合并电连接。例如,在两个动力线用线圈末端部52a的径向外侧接合有导体板52b,在导体板52b的径向外侧接合有引出线54。
两个动力线用线圈末端部52a与导体板52b在端部接合部(例如,焊接部)52c通过焊接连接。并且,导体板52b与引出线54在端部接合部(例如,焊接部)52d通过钎焊或焊接连接。例如,焊接通过电阻焊接、电弧焊接、激光焊接、或者高能束焊接中的任一种实施。
这里,如图11所示,端部接合部52c及端部接合部52d(导体板52b)与普通导体41的线圈末端部43的径向外侧的端面43a在径向上的间隔D1为分段导体40的横截面(参照图8)的宽度W11的2倍大小以下(优选为宽度W11以下)。例如,在端部接合部52c及端部接合部52d与线圈末端部43之间不设置焊接用的工具空间。
如图10所示,内径侧动力导体53包括:两个槽收容部42b;两个动力线用线圈末端部53a,它们构成两个动力侧端部Pt,并且从槽收容部42b向轴向引出;以及导体板53b,其与两个动力线用线圈末端部53a彼此接合并电连接。例如,在两个动力线用线圈末端部53a的轴向外侧(箭头Z1方向侧)接合有导体板53b,在导体板53b的轴向外侧(箭头Z1方向侧)接合有引出线54。
两个动力线用线圈末端部53a与导体板53b在端部接合部(例如,焊接部)53c通过焊接连接。并且,导体板53b与引出线54在端部接合部(例如,焊接部)53d通过焊接连接。这里,如图12所示,端部接合部53c及端部接合部53d(导体板53b)与普通导体41的线圈末端部43的轴向一侧的端面43b在轴向的间隔D2为分段导体40的横截面(参照图8)的宽度W11的2倍大小以下(优选为宽度W11以下)。此外,端部接合部53c及端部接合部53d为权利要求书的“端部接合部”的一例。
外径侧动力导体52的槽间距在由槽收容部42a和导体板52b形成的部分中为1,若仅将槽收容部42a设为分段导体40,则为0。另外,内径侧动力导体53的槽间距在由槽收容部42b和导体板53b形成的部分中为1,若仅将槽收容部42b设为分段导体40,则为0。即,动力导体50的槽间距为与普通导体41的槽间距(6)不同的大小。
〈中性点导体的构造〉
如图7所示,中性点导体60包括外径侧中性点导体61和内径侧中性点导体62。如图6所示,外径侧中性点导体61及内径侧中性点导体62分别包含中性点N,并将U相线圈部30U的中性点连接端部NtU、V相线圈部30V的中性点连接端部NtV、以及W相线圈部30W的中性点连接端部NtW电连接。此外,外径侧中性点导体61及内径侧中性点导体62为权利要求书的“第一分段导体”的一例。
如图13所示,外径侧中性点导体61包括两个U相W相中性点分段导体61a、和两个V相中性点分段导体61b。U相W相中性点分段导体61a包括:U相用的槽收容部42a,其与三相交流中的U相的普通导体41连接;W相用的槽收容部42a,其与W相的普通导体41连接;以及两个中性点线圈末端部61c,它们将U相用的槽收容部42a与W相用的槽收容部42a连接。中性点线圈末端部61c与U相用的槽收容部42a连续地形成,并且与W相用的槽收容部42a连续地形成。此外,U相W相中性点分段导体61a为权利要求书的“第一中性点连接用的分段导体”的一例。并且,V相中性点分段导体61b为权利要求书的“第二中性点连接用的分段导体”的一例。
U相W相中性点分段导体61a从径向内侧观察时形成为大致U字(近似コ字)形状。V相中性点分段导体61b从径向内侧观察时形成为大致直线状。
如图14所示,中性点线圈末端部61c在普通导体41的线圈末端部43的径向外侧沿着周向形成。进而,中性点线圈末端部61c在箭头Z2方向观察时形成为大致圆弧状。
另外,两个U相W相中性点分段导体61a中的一方的槽间距为9。并且,两个U相W相中性点分段导体61a中的另一方的槽间距为7。即,U相W相中性点分段导体61a为与普通导体41的槽间距(6)不同的大小。而且,两个U相W相中性点分段导体61a中的一方配置在另一方的轴向外侧(箭头Z1方向侧)。
如图13所示,V相中性点分段导体61b包括与V相的普通导体41连接的V相用的槽收容部42a、和中性点线圈末端部61d。中性点线圈末端部61d形成为从槽收容部42a向轴向外侧(箭头Z1方向)突出。进而,两个中性点线圈末端部61d分别接合于两个中性点线圈末端部61c双方,由此电接合。
具体地。如图14所示,在圆弧状的两个中性点线圈末端部61c的径向外侧,两个中性点线圈末端部61d在端部接合部(例如,焊接部)61e被焊接。由此,在外径侧中性点导体61中,U相线圈部30U的中性点连接端部NtU、V相线圈部30V的中性点连接端部NtV、以及W相线圈部30W的中性点连接端部NtW电连接。端部接合部61e(中性点线圈末端部61c的径向内侧的端面)与普通导体41的线圈末端部43的径向外侧的端面43c的间隔D3为分段导体40的横截面的沿着径向的宽度W11的2倍以下(优选为宽度W11以下)。此外,端部接合部61e为权利要求书的“端部接合部”的一例。
如图15所示,内径侧中性点导体62包括两个U相W相中性点分段导体62a、和两个V相中性点分段导体62b。U相W相中性点分段导体62a包括:U相用的槽收容部42b,其与三相交流中的U相的普通导体41连接;W相用的槽收容部42b,其与W相的普通导体41连接;以及中性点线圈末端部62c,其将U相用的槽收容部42b与W相用的槽收容部42b连接。中性点线圈末端部62c与U相用的槽收容部42b连续地形成,并且与W相用的槽收容部42b连续地形成。此外,U相W相中性点分段导体62a为权利要求书的“第一中性点连接用的分段导体”的一例。并且,V相中性点分段导体62b为权利要求书的“第二中性点连接用的分段导体”的一例。
U相W相中性点分段导体62a从径向内侧观察时形成为大致U字(大致コ字)形状。V相中性点分段导体62b从径向内侧观察时形成为大致直线状。
如图7所示,中性点线圈末端部62c形成为,在普通导体41的线圈末端部43的径向内侧,比普通导体41的线圈末端部43向轴向外侧突出。而且,中性点线圈末端部62c配置成接近普通导体41的线圈末端部43的轴向外侧,并且在轴向观察时,沿着周向形成。
另外,两个U相W相中性点分段导体62a中的一方的槽间距为9。并且,两个U相W相中性点分段导体62a中的另一方的槽间距为7。即,U相W相中性点分段导体62a为与普通导体41的槽间距(6)不同的大小。而且,两个U相W相中性点分段导体62a中的一方配置在另一方的径向外侧。
V相中性点分段导体62b包括与V相的普通导体41连接的V相用的槽收容部42b、和中性点线圈末端部62d。中性点线圈末端部62d形成为从槽收容部42b向轴向外侧(箭头Z1方向)突出。进而,两个中性点线圈末端部62d分别接合于两个中性点线圈末端部62c双方,由此电接合。
具体地,如图15所示,在圆弧状的两个中性点线圈末端部62c的轴向外侧,两个中性点线圈末端部62d在端部接合部(例如,焊接部)62e被焊接。由此,在内径侧中性点导体62中,U相线圈部30U的中性点连接端部NtU、V相线圈部30V的中性点连接端部NtV、以及W相线圈部30W的中性点连接端部NtW电连接。进而,如图12所示,端部接合部62e(中性点线圈末端部62d的轴向内侧的端面)与普通导体41的线圈末端部43的轴向外侧的端面43d的间隔D4为分段导体40的横截面的沿着径向的宽度W11的2倍以下(优选为宽度W11以下)。此外,端部接合部62e为权利要求书的“端部接合部”的一例。
(接合部的结构)
这里,在第一实施方式中,如图16所示,在定子铁芯10的槽12内,作为多个分段导体40中的构成第一线圈组件30a的分段导体40的第一分段导体70的槽收容部42a或42b亦即第一槽收容部71、与作为构成在轴向上与第一分段导体70对置的第二线圈组件30b的分段导体40的第二分段导体80的槽收容部42a或42b亦即第二槽收容部81在接合部90被接合。
第一槽收容部71包括:第一对置面72,其朝向径向内侧(箭头R1方向侧),并且与第二槽收容部81对置;和第一另一侧端面73,其朝向径向外侧(箭头R2方向侧)。并且,第二槽收容部81包括:第二对置面82,其朝向径向外侧,并且与第一对置面72对置;和第二另一侧端面83,其朝向径向外侧,并且与第二对置面82连续。而且,第一对置面72的至少一部分与第二对置面82的至少一部分被接合,第一另一侧端面73配置为比第二另一侧端面83向径向外侧突出。
另外,第一槽收容部71包括第一一侧端面74,第一一侧端面74设置在径向上与第一另一侧端面73相反一侧,并与第一对置面72连续。第二槽收容部81包括第二一侧端面84,第二一侧端面84设置在径向上与第二另一侧端面83相反一侧,并朝向径向内侧。而且,第二一侧端面84配置为比第一一侧端面74向径向内侧突出。
这里,接合部90为线圈部30中的图16所示的部分,为包含第一对置面72及第二对置面82,并包含从第一槽收容部71的前端75至第一对置面72与第一一侧端面74的边界点76的部分、以及从第二槽收容部81的前端85至第二对置面82与第二另一侧端面83的边界点86的部分的部分。
在第一实施方式中,在第一另一侧端面73与第二另一侧端面83的边界部分、亦即第一槽收容部71的前端75与第二槽收容部81的边界点86之间形成有另一侧台阶部111。并且,在第一一侧端面74与第二一侧端面84的边界部分、亦即第一槽收容部71的边界点76与第二槽收容部81的前端85之间形成有一侧台阶部112。具体地,另一侧台阶部111以从第一另一侧端面73朝向第二另一侧端面83向分段导体40的内侧凹陷的方式形成有台阶。并且,一侧台阶部112以从第二一侧端面84朝向第一一侧端面74向分段导体40的内侧凹陷的方式形成有台阶。
另外,第一另一侧端面73在径向的位置P1与第二另一侧端面83在径向的位置P2的偏移宽度亦即第一偏移宽度d1例如大于分段导体40的绝缘被膜40a的厚度t1。此外,第一偏移宽度d1的大小对应另一侧台阶部111的台阶的高度。
详细而言,第一偏移宽度d1设定为,即使在通过后述的按压夹具200及壁部11a按压第一槽收容部71或第二槽收容部81时,第一槽收容部71或第二槽收容部81弹性变形的情况下,也不向第一对置面72与第二对置面82分离的方向按压分段导体40的程度、或者降低按压力的程度。
例如,如图17所示,在壁部11a与配置在最靠径向外侧的第二槽收容部81的第二另一侧端面83之间,在径向上形成有间隙CL1。另外,在制造定子100时,在按压夹具200与配置在最靠径向内侧的第一槽收容部71的第一一侧端面74之间,在径向上形成有间隙CL2。
另外,在第一实施方式中,如图16所示,第一偏移宽度d1和第一一侧端面74在径向的位置P3与第二一侧端面84在径向的位置P4的偏移宽度(一侧台阶部112的台阶高度)亦即第二偏移宽度d2相等。即,第一槽收容部71在径向的宽度W21与第二槽收容部81在径向的宽度W22大致相等。另外,第一槽收容部71相对于第二槽收容部81向径向外侧偏移配置。
如图17所示,多个(例,8个)第一槽收容部71及第二槽收容部81分别在槽12内在径向上相邻地配置。即,多个第一槽收容部71在径向上排列配置,多个第二槽收容部81在径向上排列配置。
进而,在槽12内,多个第一槽收容部71中的一个第一对置面72(接合部90)与在径向上相邻的另一第一对置面72(接合部90)配置于中心轴线方向的不同的位置。并且,在槽12内,多个第二槽收容部81中的一个第二对置面82与在径向上相邻的另一第二对置面82配置于中心轴线方向的不同的位置。即,在第一实施方式中,由第一对置面72和第二对置面82构成的接合部90的轴向位置P11、与由在径向上相邻的另一第一对置面72和第二对置面82构成的接合部90的轴向位置P12为不同的位置。
换言之,在轴向位置P11和P12中,第一槽收容部71与第二槽收容部81沿着径向交错配置。而且,在多个接合部90的每一个中,第一另一侧端面73配置(偏移)为比对应的第二另一侧端面83向径向外侧突出。并且,在多个接合部90的每一个中,第二一侧端面84配置(偏移)为比对应的第一一侧端面74向径向内侧突出。由此,在径向上第一一侧端面74与第二另一侧端面83之间形成有径向的间隙CL3。
〈第一对置面及第二对置面的结构〉
这里,在第一实施方式中,如图16所示,第一槽收容部71的第一对置面72、及第二槽收容部81的第二对置面82形成为相对于轴向倾斜。具体而言,第一对置面72构成为从第一槽收容部71的前端75朝向箭头E1方向相对于轴向倾斜的端面。另外,在第一对置面72未设置有绝缘被膜40a。而且,第二对置面82构成为从第二槽收容部81的前端85朝向箭头E2方向倾斜的端面。并且,在第二对置面82未设置有绝缘被膜40a。此外,箭头E1方向意味着从前端75朝向第一对置面72与第一一侧端面74的边界点76的方向。并且,箭头E2方向意味着从前端85朝向第二对置面82与第二另一侧端面83的边界点86的方向。
第一对置面72及第二对置面82分别形成为沿着径向的截面具有S字形状。换言之,在第一对置面72形成有向径向凹凸的凹凸形状,并且在第二对置面82形成有与第一对置面72的凹凸形状对应的形状,且是向径向凹凸的凹凸形状。而且,具有S字形状(凹凸形状)的第一对置面72与具有S字形状(凹凸形状)的第二对置面82以相互在径向上卡合的状态配置在槽12内。
这里,在第一实施方式中,第一对置面72的一部分与第二对置面82的一部分通过接合材料130接合。详细而言,第一对置面72包括:第一接合面72a,其接合于第二对置面82;和第一反倾斜面72b,其与第一接合面72a连续地形成,并向相对于轴向(与中心轴线C1平行的轴)与第一接合面72a倾斜的方向(箭头E11方向)相反的方向(箭头E12方向)倾斜。另外,第一接合面72a及第一反倾斜面72b分别形成为大致平坦面,由第一接合面72a及第一反倾斜面72b形成屈曲形状。另外,第二对置面82包括:第二接合面82a,其接合于第一接合面72a;和第二反倾斜面82b,其与第二接合面82a连续地形成,并向相对于轴向与第二接合面82a倾斜的方向(箭头E21方向)相反的方向(箭头E22方向)倾斜。
接合材料130配置在第一接合面72a与第二接合面82a之间,并使第一接合面72a与第二接合面82a接合而电连接。具体地,接合材料130包含银或铜等导电性材料。优选接合材料130为在溶剂中含有将银微细化至纳米级的金属粒子作为导电性粒子的糊状的接合材料(银纳米膏)。另外,在接合材料130中含有加热时挥发的部件(树脂部件),具有通过对挥发的部件进行加热,从而接合材料130的体积减少,使第一接合面72a与第二接合面82a接近的功能。
在第一实施方式中,第一反倾斜面72b及第二反倾斜面82b相对于轴向的倾斜角度θ2小于第一接合面72a及第二接合面82a相对于轴向的倾斜角度θ1。由此,能够防止比第一接合面72a靠第一槽收容部71的根侧(箭头Z1方向侧)的径上的最小的宽度W31变小。
另外,如图18所示,第一接合面72a的面积S11大于第一反倾斜面72b的面积S12,第二接合面82a的面积S21大于第二反倾斜面82b的面积S22。即,第一接合面72a沿着箭头E11方向的长度L11大于第一反倾斜面72b沿着箭头E12方向的长度L12,第二接合面82a沿着箭头E21方向的长度L21大于第二反倾斜面82b沿着箭头E21方向的长度L22。
如图16所示,第一对置面72包括第一分离对置面72c,第一分离对置面72c在第一反倾斜面72b的与第一接合面72a侧相反一侧连续地形成并与第二对置面82分离配置。并且,第二对置面82包括第二分离对置面82c,第二分离对置面82c在第二反倾斜面82b的与第二接合面82a侧相反一侧连续地形成并与第一对置面72分离配置。
详细而言,第一分离对置面72c向在轴向(与中心轴线C1平行的轴)上与第一反倾斜面72b相反的方向的箭头E13方向倾斜。另外,第一分离对置面72c与第一反倾斜面72b平缓地连接,连接部分形成为弧状(R状)。进而,第二分离对置面82c与第一分离对置面72c对置配置,在第一分离对置面72c与第二分离对置面82c之间设置有间隙CL4。
另外,第一对置面72与第二对置面82形成为,沿着径向的截面相对于第一对置面72的中心点C2具有非对称形状。具体地,构成为,在将中心点C2设为前端75与边界点76的中间点,以中心点C2为中心,来使第一对置面72旋转180度的情况下,旋转后的第一对置面72的形状与第二对置面82的形状不一致。详细而言,在第一对置面72中,从第一槽收容部71的前端75起依次设置第一接合面72a、第一反倾斜面72b、以及第一分离对置面72c,而在第二对置面82中,从第二槽收容部81的前端85起依次设置第二分离对置面82c、第二反倾斜面82b、以及第二接合面82a,由此成为非对称形状。
另外,第一槽收容部71的前端75及第二槽收容部81的前端85分别形成为与轴向正交的平坦面。详细而言,前端75及85分别在第一对置面72与第一另一侧端面73之间、以及第二对置面82与第二另一侧端面83具有倒角的形状。
〈绝缘部的结构〉
这里,在第一实施方式中,在线圈部30设置有绝缘部120。如图17所示,排列配置的多个分段导体40(普通导体41、动力导体50、中性点导体60)中的一个分段导体40在与在径向上相邻配置的另一分段导体40的接合部90(以下,将该接合部90称为“邻接的接合部90”)对应的轴向的位置的导体表面40b(参照图8B)设置有绝缘部120,绝缘部120具有比邻接的接合部90(另一分段导体40)的绝缘被膜40a的厚度t1大的厚度t2。
具体地,如图8B所示,绝缘部120包括:绝缘被膜40a,其具有设置于导体表面40b的厚度t1;和绝缘部件121,其覆盖绝缘被膜40a,并且具有将分段导体40与邻接的接合部90绝缘的功能。绝缘部件121的厚度t3小于厚度t1。即,厚度t2比厚度t1大,且为小于2倍的大小。
详细而言,绝缘部件121形成为片状。例如,绝缘部件121包含与绝缘被膜40a所含有的材料相同的材料。优选绝缘部件121包含聚酰亚胺等绝缘材料。进而,片状的绝缘部件121在分段导体40的绝缘被膜40a的外周卷绕至少一周(例如,比一周多且不到两周)。例如,片状的绝缘部件121通过具有绝缘性的粘接等固定于绝缘被膜40a。
进而,如图9所示,绝缘部120(绝缘部件121)设置于槽收容部42a及42b中的沿着轴向的长度较大的槽收容部42a。另外,绝缘部件121设置于多个槽收容部42a的每一个,但在多个槽收容部42b不设置绝缘部件121。
绝缘部120(绝缘部件121)的轴向的长度L31为距离邻接的接合部90的沿着中心轴方向的绝缘沿面距离Dc以上,且小于槽12的轴向的长度L3。详细而言,绝缘部120(绝缘部件121)的长度L31相对于在径向上邻接的第一槽收容部71的前端75及第二槽收容部81的前端85中的较近的一方,至少设定为绝缘沿面距离Dc以上。即,如图17所示,通过确保未设置有绝缘被膜40a的第一对置面72及第二对置面82与相邻的槽收容部42a的绝缘沿面距离Dc,从而确保绝缘性。
[定子的制造方法]
接下来,对第一实施方式的定子100的制造方法进行说明。在图19中,示出用于说明定子100的制造方法的流程图。
(准备分段导体的工序)
首先,在步骤S1中,准备多个分段导体40。具体地,准备构成Y接线的线圈部30的各相的动力侧端部Pt的动力导体50、构成线圈部30的各相的中性点连接端部Nt的中性点导体60、以及构成线圈部30的其他部分的普通导体41。
例如,如图8A所示,在由铜等导电性材料构成的扁平状的导体表面40b形成由聚酰亚胺等绝缘材料构成的绝缘被膜40a(表面涂层)。之后,形成有绝缘被膜40的导体(扁导线)通过成型夹具(未图示)成型,由此形成普通导体41(参照图9)、用于形成动力导体50的外径侧动力导体52及内径侧动力导体53(参照图10)、用于形成外径侧中性点导体61(参照图13)的两个U相W相中性点分段导体61a、两个V相中性点分段导体61b、用于形成内径侧中性点导体62(参照图15)的两个U相W相中性点分段导体62a、以及两个V相中性点分段导体62b。
〈普通导体的形成〉
详细而言,如图9所示,通过形成配置于相互不同的槽12(例如,槽间距为6),且轴向的长度相互不同的一对槽收容部42a及42b、和将一对槽收容部42a及42b连接的线圈末端部43,从而形成普通导体41。
〈动力导体的形成〉
如图10所示,在第一实施方式中,外径侧动力导体52及内径侧动力导体53分别经由引出线54而与共用的动力端子部件51电接合(实施动力导体接合工序),由此外径侧动力导体52与内径侧动力导体53电连接,形成动力导体50。动力导体50针对每个各相形成。
详细而言,构成两个动力侧端部Pt并且从两个槽收容部42a向轴向分别引出的两个动力线用线圈末端部52a、与导体板52b被焊接(接合)而形成端部接合部52c,并形成外径侧动力导体52。并且,构成两个动力侧端部Pt并且从槽收容部42b向轴向引出的两个动力线用线圈末端部53a、与导体板53b被钎焊或焊接(接合)而形成端部接合部53c,并形成内径侧动力导体53。例如,焊接通过电阻焊接、电弧焊接、激光焊接、或者高能束焊接中的任一种实施。由此,形成槽间距为1(包括导体板52b及53b的情况)或0(不包括导体板52b及53b的情况)的外径侧动力导体52及内径侧动力导体53。
另外,准备绝缘管51a安装于外周,并接合于动力端子部件51的多个引出线54。进而,在外径侧动力导体52的导体板52b的径向外侧焊接引出线54并形成端部接合部52d。并且,在内径侧动力导体53的导体板53b的轴向外侧(箭头Z1方向侧)焊接引出线54并形成端部接合部53d。由此,形成横跨配置在径向外侧的外径侧动力导体52与配置在径向内侧的内径侧动力导体53的具有二股形状的动力导体50。
〈中性点导体的形成〉
如图13所示,成型包括将U相用的槽收容部42a与W相用的槽收容部42a连接的中性点线圈末端部61c的U相W相中性点分段导体61a。并且,成型为两个U相W相中性点分段导体61a中的一方的槽间距为9,并且另一方的槽间距为7。进而,两个U相W相中性点分段导体61a中的一方配置在另一方的轴向外侧(箭头Z1方向侧)。成型包括V相用的槽收容部42a、和中性点线圈末端部61d的V相中性点分段导体61b。
之后,在两个中性点线圈末端部61c的径向外侧的端面,两个中性点线圈末端部61d(线圈末端部彼此)被焊接(实施中性点导体接合工序),形成端部接合部61e。由此,形成U相线圈部30U的中性点连接端部NtU、V相线圈部30V的中性点连接端部NtV、以及W相线圈部30W的中性点连接端部NtW电连接的外径侧中性点导体61(中性点导体60)。
如图15所示,成型包括将U相用的槽收容部42b与W相用的槽收容部42b连接的中性点线圈末端部62c的U相W相中性点分段导体62a。并且,成型为两个U相W相中性点分段导体62a中的一方的槽间距为9,并且另一方的槽间距为7。成型包括V相用的槽收容部42b、和中性点线圈末端部62d的V相中性点分段导体62b。
之后,在两个中性点线圈末端部62c的轴向外侧的端面,两个中性点线圈末端部62d(线圈末端部彼此)被焊接,形成端部接合部62e。由此,形成U相线圈部30U的中性点连接端部NtU、V相线圈部30V的中性点连接端部NtV、以及W相线圈部30W的中性点连接端部NtW电连接的内径侧中性点导体62(中性点导体60)。
〈绝缘部的形成〉
然后,在第一实施方式中,在步骤S2(参照图19)中,在与第一面172及第二面182不同的分段导体40的部分的导体表面40b设置有绝缘部120,绝缘部120具有比接合部90的绝缘被膜40a的厚度t1大的厚度t2。
如图9所示,将绝缘部件121安装于一对槽收容部42a及42b中的沿着轴向的长度较大的槽收容部42a,由此形成绝缘部120。具体地,在普通导体41的槽收容部42a、外径侧动力导体52的槽收容部42a、以及外径侧中性点导体61的槽收容部42a分别安装绝缘部件121。
详细而言,如图8B所示,具有比厚度t1小的厚度t3的片状的绝缘部件121卷绕于槽收容部42a一周以上(例如,比一周多且小于两周)并被固定。由此,在卷绕圈数为一圈(一周)的情况下,具有厚度比厚度t1大的厚度t2(=t1+t3)的绝缘部120形成于槽收容部42a。
(第一线圈组件及第二线圈组件的形成)
在步骤S3中,如图3所示,形成由多个分段导体40构成的圆环状的第一线圈组件30a及第二线圈组件30b。
在第一实施方式中,如图3及图20所示,以一个分段导体40的绝缘部120位于在径向上与在径向上相邻配置的另一分段导体40的接合部90相邻的位置的方式,形成由多个分段导体40构成的圆环状的第一线圈组件30a及第二线圈组件30b。此外,在图3中,为了进行说明,通过阴影线,仅图示出多个绝缘部120中的一部分(两个)绝缘部120,但在第一实施方式中,在所有槽收容部42a设置有绝缘部120。
具体地,如图3所示,以多个普通导体41、三相各相的动力导体50、以及外径侧中性点导体61及内径侧中性点导体62配置于多个槽12内时(定子100的完成状态)时,具有大致相同的配置关系的方式,形成圆环状的第一线圈组件30a。并且,以多个普通导体41彼此配置于多个槽12内时,具有大致相同的配置关系的方式,形成圆环状的第二线圈组件30b。
详细而言,如图20所示,对于第一线圈组件30a及第二线圈组件30b而言,通过分段导体40在径向上排列多个(例如,8个)的状态下、且在周向上排列槽12的数量大小的状态下形成。此时,在第一实施方式中,以排列配置的多个分段导体40中的一个分段导体40的绝缘部120位于与在径向上相邻配置的另一分段导体40的接合部90对应的轴向的位置的方式,形成第一线圈组件30a及第二线圈组件30b。
(将槽绝缘纸配置于槽的工序)
在步骤S4(参照图19)中,如图21所示,在多个槽12分别配置槽绝缘纸20。槽绝缘纸20在向径向内侧、及轴向两侧敞开或开口的状态下配置。另外,如图3所示,配置的槽绝缘纸20通过轴向两侧的襟部22保持于槽12内。
(将分段导体配置于槽的工序)
在步骤S5(参照图19)中,如图20及图22所示,多个分段导体40配置于多个槽12。即,第一线圈组件30a及第二线圈组件30b插入于多个槽12。
详细而言,首先,如图3所示,在比定子铁芯10靠箭头Z1方向侧(例如,正上方)配置第一线圈组件30a。并且,在比定子铁芯10靠箭头Z2方向侧(例如,正下方)配置第二线圈组件30b。此时,如图20所示,在第一线圈组件30a或第二线圈组件30b的相互在轴向上对置的第一槽收容部71的第一面172或对应的第二槽收容部81的第二面182中的至少一方的表面配置有接合材料130。
进而,如图22所示,使第一线圈组件30a及第二线圈组件30b相对于多个槽12在轴向上相对移动,由此第一线圈组件30a及第二线圈组件30b的各槽收容部42a及42b配置于多个槽12的各槽12。例如,第一线圈组件30a相对于定子铁芯10向箭头Z2方向平行移动(直线移动),并且第二线圈组件30b相对于定子铁芯10向箭头Z1方向平行移动(直线移动),由此各槽收容部42a及42b配置于多个槽12的各槽12(配置有槽绝缘纸20的槽12)。
如图16所示,以作为第一线圈组件30a的多个分段导体40的槽收容部42a或42b亦即第一槽收容部71的第一对置面72的第一面172朝向径向内侧,第一槽收容部71的第一另一侧端面73朝向径向外侧,作为第二线圈组件30b的多个分段导体40的槽收容部42a或42b亦即第二槽收容部81的第二对置面82的第二面182及与第二面182连续的第二另一侧端面83朝向径向外侧,并且第一槽收容部71与第二槽收容部81在轴向上对置的方式,将多个分段导体40配置于多个槽12。
详细而言,作为第一对置面72的第一面172向径向凹凸的凹凸部分与作为第二对置面82的第二面182向径向凹凸的凹凸部分卡合,来使第一对置面72与第二对置面82中的至少作为第一接合面72a的部分与作为第二接合面82a的部分经由接合材料130接近(接触)。
此时,第一另一侧端面73成为配置成比第二另一侧端面83向径向外侧突出的状态(偏移的状态),第二一侧端面84成为配置成比第一一侧端面74向径向内侧突出的状态(偏移的状态)。
另外,如图17所示,以第一线圈组件30a及第二线圈组件30b配置于槽12,由此在径向上排列配置的多个分段导体40中的一个分段导体40的绝缘部120位于与在径向上相邻配置的另一分段导体40的第一对置面72或第二对置面82(成为接合部90的部分)对应的轴向的位置的方式,将多个分段导体40配置于槽12。
(将槽收容部彼此接合的工序)
在步骤S6(参照图19)中,槽收容部42a及42b(槽收容部彼此)一边通过按压夹具200按压,一边通过加热装置(未图示)至少对接合材料130进行加热,由此第一对置面72的至少一部分(第一接合面72a)与第二对置面82的至少一部分(第二接合面82a)被接合,形成接合部90。
这里,如图22所示,在按压夹具200设置有可动部件201、按压部件202、以及保持部件203。可动部件201设置为与槽12相同数量。保持部件203构成为保持可动部件201及按压部件202。另外,按压部件202例如形成为向轴向一侧前端变细的楔状(锥形形状),并构成为通过在轴向上移动,由此将可动部件201向径向外侧按压,来使可动部件201向径向外侧移动,并且将按压力传递至分段导体40。
如图23所示,在槽12的开口部12a(槽12的径向内侧)配置按压夹具200(可动部件201)。由此,在径向上排列的多个槽收容部42a及42b成为被按压夹具200与定子铁芯10的壁部11a夹持径向两侧的状态。进而,按压夹具200朝向径向外侧,对在径向上排列的多个槽收容部42a及42b产生按压力(载荷),由此产生从壁部11a朝向径向内侧的反作用力,在径向上排列的多个槽收容部42a及42b成为被从径向两侧按压的状态。
这里,在第一实施方式中,在第一另一侧端面73配置为比第二另一侧端面83向径向外侧突出的状态(偏移的状态)下,定子铁芯10的壁部11a一边与多个第一槽收容部71中的配置在最靠径向外侧的第一槽收容部71的第一另一侧端面73接触,一边通过壁部11a将第一槽收容部71向径向内侧按压。并且,在第二一侧端面84配置成比第一一侧端面74向径向内侧突出的状态(偏移的状态)下,按压夹具200一边与多个第二槽收容部81中的配置在最靠径向内侧的第二槽收容部81的第二一侧端面84接触,一边通过按压夹具200将第二槽收容部81向径向外侧按压。
由此,第一对置面72与第二对置面82被向相面对的方向相互按压。进而,按压力及反作用力通过在径向上排列配置的槽收容部42a及42b彼此传递,由此配置在最靠径向外侧的第一槽收容部71及最靠径向内侧或第二槽收容部81以外的第一槽收容部71的第一另一侧端面73被向径向外侧按压,并且第二槽收容部81的第二一侧端面84被向径向内侧按压。
详细而言,第一槽收容部71的绝缘部件121与在径向上邻接的第一另一侧端面73或第二一侧端面84接触,由此槽12内的对置的第一对置面72与第二对置面82以彼此按压的方式被按压。
进而,第一对置面72与第二对置面82一边以相互彼此按压的方式被按压,一边通过加热装置(例如,加热器、热风等)对接合材料130、第一槽收容部71以及第二槽收容部81进行加热,由此接合材料130的一部分挥发并固化。接合材料130被加热为固化温度以上。然后,通过接合材料130所含有的导电性材料(银等),将第一槽收容部71与第二槽收容部81接合并电连接。进而,在所有槽12内,所有相互对置的第一接合面72a及第二接合面82a彼此被接合。
由此,在一个槽12内,动力导体50及中性点导体60的第一槽收容部71、与普通导体41的槽收容部42a或42b中的一方亦即第二槽收容部81被接合,并且在其他槽12内,普通导体41的槽收容部42a或42b中的另一方亦即第二槽收容部81、与普通导体41的第一槽收容部71被接合。其结果为,形成波状的线圈部30。
如图17所示,第一槽收容部71与第二槽收容部81被接合的部分成为电接合的接合部90。由此,成为在接合部90的径向上邻接的位置(轴向位置)配置有绝缘部120的状态。另外,接合部90的轴向位置P11为与在径向上相邻的分段导体40的接合部90的轴向位置P12不同的位置。
(通过槽绝缘纸覆盖接合部的工序)
在步骤S7(参照图19)中,如图5所示,以配置在最靠径向内侧的第一槽收容部71及第二槽收容部81的径向内侧被槽绝缘纸20覆盖的方式,槽绝缘纸20变形(弯折),由此形成至少覆盖接合部90的接合部被覆部21。之后,如图2所示,定子100完成。此外,如图1所示,定子100与转子101组合,由此制造旋转电机102。
[第二实施方式]
接下来,参照图24~图28,对第二实施方式的定子700的结构进行说明。在第二实施方式中,在上述第一实施方式的结构的基础上,在定子700还设置有电子部件701。此外,关于与上述第一实施方式相同的结构,在图中标注相同的附图标记来图示,并省略其说明。另外,定子700为权利要求书的“电枢”的一例。
在第二实施方式中,如图24所示,定子700具备电子部件701、线圈部730、以及包括中性点导体760的分段导体740。中性点导体760包括外径侧中性点导体61和内径侧中性点导体762。此外,外径侧中性点导体61构成为与第一实施方式的外径侧中性点导体61相同。另外,中性点导体760包含于第一线圈组件730a(参照图28)。这里,在第二实施方式中,在内径侧中性点导体762配置有电子部件701。此外,中性点导体760及内径侧中性点导体762为权利要求书的“第一分段导体”及“中性点连接用的分段导体”的一例。
如图25及图26所示,内径侧中性点导体762包括两个U相W相中性点分段导体762a、和两个V相中性点分段导体62b。U相W相中性点分段导体762a包括:U相用的槽收容部42b,其与三相交流中的U相的普通导体41连接;W相用的槽收容部42b,其与W相的普通导体41连接;以及中性点线圈末端部762c,其将U相用的槽收容部42b与W相用的槽收容部42b连接。中性点线圈末端部762c与U相用的槽收容部42b连续地形成,并且与W相用的槽收容部42b连续地形成。
V相中性点分段导体62b的中性点线圈末端部62d形成为从槽收容部42b向轴向外侧(箭头Z1方向)突出。进而,两个中性点线圈末端部62d分别接合于两个中性点线圈末端部762c双方,由此电接合。具体地,中性点线圈末端部62d通过端部接合部62e接合于中性点线圈末端部762c的与定子铁芯10相反一侧(箭头Z1方向侧)的面763a。
这里,在第二实施方式中,在中性点线圈末端部762c配置有(安装)电子部件701。详细而言,在中性点线圈末端部762c的定子铁芯10侧的面763b配置有电子部件701。即,如图27所示,在中性点线圈末端部762c与普通导体41的线圈末端部43的轴向外侧的端面43d之间,以在轴向上夹持的方式配置有电子部件701。详细而言,电子部件701在与中性点线圈末端部762c的面763b、中性点线圈末端部762c的径向外侧的面763c、径向内侧的面763d、以及中性点线圈末端部62d的箭头Z2方向侧的面762d接触(粘接)的状态下配置。
如图25及图26所示,电子部件701包括温度检测用元件702、壳体部703、以及布线部件704。温度检测用元件702例如为热敏电阻,电阻值与元件的温度对应地变化的元件。
壳体部703例如由树脂材料构成,并包括收容部703a和壳体主体部703b。收容部703a构成为能够将温度检测用元件702收纳于内部。壳体主体部703b例如通过粘接剂固定于中性点线圈末端部762c的面763b。详细而言,如图27所示,在壳体主体部703b设置有限制壁731,限制壁731以从中性点线圈末端部762c的径向的两侧夹持的方式,与径向外侧的面763c及径向内侧的面763d对置配置,并限制电子部件701与中性点线圈末端部762c的相对位置。
另外,如图25所示,壳体部703配置于中性点线圈末端部762c的周向的中央部。即,电子部件701配置于相对于中性点线圈末端部762c与V相中性点分段导体62b的中性点线圈末端部62d的端部接合部62e在中心轴线方向上重叠的位置。换言之,电气部件301配置于中性点线圈末端部762c中在中心轴线方向上与端部接合部62e相反一侧的部分。
如图25及图28所示,布线部件704包括与温度检测用元件702连接的导线704a,并与定子700的外部的控制电路700a(例如,旋转电机的控制电路或电力转换装置的控制电路等外部的控制电路)连接。由此,在定子700(线圈部730的中性点N及中性点N的附近)的温度变化的情况下,通过外部的控制电路700a获取基于温度检测用元件702的信息(电圧值或电流值),并基于获取到的信息来控制旋转电机(定子700)。例如,当线圈部730的温度为规定的温度范围外的情况下,旋转电机(定子700)的动作停止。在该情况下,电子部件701作为定子700的保护部件发挥功能。另外,在布线部件704设置有用于将导线704a与外部的控制电路700a连接的连接部件704b(例如,连接器)。此外,图28示出了定子700制造过程中的布线部件704的配置位置。
[第二实施方式的定子的制造方法]
接下来,对第二实施方式的定子700的制造方法进行说明。在图29中,示出了用于说明定子700的制造方法的流程图。在第二实施方式中,实施与第一实施方式的步骤S1不同的步骤S201,并且在步骤S3之后,且在步骤S4之前,实施步骤S202。并且,在步骤S7之后,实施步骤S203。此外,对于与上述第一实施方式相同的工序,在图中及以下的记载中标注相同的步骤号,并省略其说明。
(准备分段导体的工序)
在步骤S201中,准备多个分段导体740。在第二实施方式中,在步骤S201中,准备(形成)动力导体50及普通导体41、和配置有电子部件701的中性点导体760。
具体地,作为中性点导体760,形成外径侧中性点导体61和内径侧中性点导体762。详细而言,如图25及图26所示,成型包括将U相用的槽收容部42b与W相用的槽收容部42b连接的中性点线圈末端部762c的U相W相中性点分段导体762a。并且,成型为两个U相W相中性点分段导体762a中的一方的槽间距为9,并且另一方的槽间距为7。成型包括V相用的槽收容部42b、和中性点线圈末端部62d的V相中性点分段导体62b。
之后,在两个中性点线圈末端部762c的轴向外侧的面763a,中性点线圈末端部62d(线圈末端部彼此)被接合(例如,焊接),形成端部接合部62e。由此,形成中性点连接端部NtU、中性点连接端部NtV以及中性点连接端部NtW(参照图6)电连接的内径侧中性点导体762(中性点导体760)。
〈电子部件的配置〉
这里,在第二实施方式中,通过在中性点导体760的内径侧中性点导体762安装有具有温度检测用元件702的电子部件701,由此准备配置有电子部件701的中性点导体760。具体地,在第二实施方式中,通过在与内径侧中性点导体762的槽收容部42b连接的中性点线圈末端部762c中的定子铁芯10侧的面763b安装具有温度检测用元件702的电子部件701,由此准备配置有电子部件701的中性点导体760。
例如,将连接有布线部件704的温度检测用元件702插入于壳体部703的收容部703a,由此温度检测用元件702收容于壳体部703的内部。然后,对壳体部703的壳体主体部703b的箭头Z1方向侧的面及限制壁731、或中性点线圈末端部762c的面763b中的至少一部分涂布粘接剂(未图示)。进而,壳体主体部703b通过粘接剂粘接于中性点线圈末端部762c的面763b(在中心轴线方向上与设置有端部接合部62e的面763a相反一侧的面)。在该状态下,限制壁731成为配置在中性点线圈末端部762c的径向两侧的状态。由此,电子部件701固定(配置)于中性点导体760。
(布线部件的配置)
在第二实施方式中,在形成第一线圈组件730a及第二线圈组件30b的步骤S3之后,且在第一线圈组件730a及第二线圈组件30b插入于多个槽12的步骤S5之前,在步骤S202中,电子部件701的布线部件704配置于第一线圈组件730a中,与中心轴线方向的第二线圈组件30b侧相反一侧的部分。
具体地,如图28所示,电子部件701的布线部件704配置于第一线圈组件730a的线圈末端部43的轴向外侧的端面743e。例如,布线部件704(导线704a及连接部件704b)沿着圆环状的第一线圈组件730a的周向配置成具有弧状。进而,例如,通过能够相对于线圈末端部43装卸的固定部件704c(例如,绳带或粘接带等),而将布线部件704固定(暂时固定)于第一线圈组件730a。
(布线部件的连接)
在步骤S7之后实施的步骤S203中,拆下固定部件704c,布线部件704的连接部件704b直接或经由其他布线与外部的控制电路700a连接。由此,温度检测用元件702与外部的控制电路700a电连接。此外,第二实施方式的定子700的制造工序的其他结构与上述第一实施方式的结构相同。
[第一及第二实施方式的制造方法的效果]
在上述第一及第二实施方式的制造方法中,能够得到以下的效果。
在上述第一及第二实施方式中,在准备将多个端部(Pt、Nt)彼此、或者端部(Pt、Nt)与动力端子部件(51)电连接的第一分段导体(50、60、760)之后,将第一分段导体(50、60、760)配置于电枢铁芯(10)。由此,由于在预先将多个端部(Pt、Nt)彼此、或者端部(Pt)与动力端子部件(51)电连接的状态下,将第一分段导体(50、60、760)配置于电枢铁芯(10),因此不需要在配置于电枢铁芯(10)的线圈部(30、730)的端部(Pt、Nt)的周边,确保用于将多个端部(Pt、Nt)彼此连接,或者用于将端部(Pt)与动力端子部件(51)连接的工具空间(例如,插入用于焊接的工具前端部的空间)。其结果为,能够接近线圈部(30、730)的端部(Pt、Nt)来配置其他部件(线圈部(30、730)的其他部分(43a、43b、43c、43d)等),因此能够防止电枢(100、700)大型化。其结果为,在线圈部(30、730)的端部(Pt、Nt)与其他部件连接的情况下,也能够防止电枢(100、700)大型化。
另外,在上述第一及第二实施方式中,准备第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)为如下工序,即:通过将Y接线的线圈部(30、730)的各相的一个端部(Nt)亦即多个中性点连接端部(Nt)彼此、或者线圈部(30、730)的各相的另一端部(Pt)亦即动力侧端部(Pt)与动力端子部件(51)接合,由此准备将多个中性点连接端部(Nt)彼此、或者动力侧端部(Pt)与动力端子部件(51)电连接的第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)。若像这样构成,则在需要将多个中性点连接端部(Nt)彼此、或者动力侧端部(Pt)与动力端子部件(51)接合的情况下,也能够在将第一分段导体(50、60、760)配置于电枢铁芯(10)之前,预先进行接合。其结果为,在电枢(100、700)的完成状态下,不需要设置用于接合的工具空间,因此能够有效地防止电枢(100、700)大型化。
另外,在上述第一及第二实施方式中,多个中性点连接端部(Nt)分别形成于具有脚部(42a、42b)和与脚部(42a、42b)连续的线圈末端部(61c、62c、762c)的多个中性点连接用的分段导体(60、61、62、61a、61b、62a、62b、762a),准备第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)为如下工序,即:通过将多个中性点连接用的分段导体(60、61、62、61a、61b、62a、62b、762a)的线圈末端部(61c、62c、762c)彼此接合,由此准备电连接的第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)。若像这样构成,则能够防止电枢(100、700)大型化,并且制造包括Y接线的线圈部(30、730)的电枢(100、700)。
另外,在上述第一及第二实施方式中,中性点连接用的分段导体(60、61、62、61a、61b、62a、62b、762a)包括第一中性点连接用的分段导体(61a、62a、762a)和第二中性点连接用的分段导体(61b、62b),其中,第一中性点连接用的分段导体(61a、62a、762a)包括:与三相交流中的第一相(U)的第二分段导体(41)连接的第一相(U)用的脚部(42a、42b)、与三相交流中的第二相(W)的第二分段导体(41、41b)连接的第二相(W)用的脚部(42a、42b)、以及将第一相(U)用的脚部(42a、42b)与第二相(W)用的脚部(42a、42b)连接的线圈末端部(61c、61d、62c、62d、762d),第二中性点连接用的分段导体(61b、62b)包括与三相交流中的第三相(V)的第二分段导体(41、41b)连接的脚部(42a、42b),准备第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)为如下工序,即:通过将第一中性点连接用的分段导体(61a、62a、762a)的线圈末端部(61c、62c、462c)与第二中性点连接用的分段导体(61b、62b)的线圈末端部(62c、62d)接合,由此准备将线圈部(30、730)的三相交流的多个中性点连接端部(Nt)电连接的第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)。若像这样构成,则能够通过将第一中性点连接用的分段导体(61a、62a、762a)与第二中性点连接用的分段导体(61b、62b)接合,从而将第一相(U)的中性点端部(NtU)、第二相(W)的中性点端部(NtW)、以及第三相(V)的中性点端部(NtV)相互连接。其结果为,与将第一相(U)、第二相(W)、以及第三相(V)的中性点端部(Nt)彼此相互单独(至少三处)接合的情况相比,能够削减接合工序数。
另外,在上述第一及第二实施方式中,准备第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)为如下工序,即:准备将同相的动力侧端部(Pt)彼此电连接,并且将相互连接的多个动力侧端部(Pt)与动力端子部件(51)电连接的第一分段导体(50)的工序(S1、S201)。这里,在每一相设置有多个动力侧端部(Pt)的情况下,需要将多个动力侧端部(Pt)彼此连接。相对于此,若像上述实施方式那样构成,则即使在每一相(各相)设置有多个动力侧端部(Pt)的情况下,也能够在将第一分段导体(50)配置于电枢铁芯(10)之前,将同相的多个动力侧端部(Pt)彼此电连接。其结果为,在各相设置有多个动力侧端部(Pt)的情况下,也不需要设置用于将动力侧端部(Pt)彼此连接的工具空间,因此能够防止电枢(100、700)大型化。
另外,在上述第一及第二实施方式中,多个动力侧端部(Pt)包括:外径侧动力侧端部(Pt),其配置在电枢铁芯(10)的径向外侧;和内径侧动力侧端部(Pt),其配置在电枢铁芯(10)的径向内侧,准备第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)为如下工序,即:准备将外径侧动力侧端部(Pt、52)与内径侧动力侧端部(Pt、53)电连接的第一分段导体(50)的工序(S1、S201)。若像这样构成,则即使当多个动力侧端部(Pt)在电枢铁芯(10)的径向外侧、与径向内侧分离配置的情况下,也能够在将第一分段导体(50)配置于电枢铁芯(10)之前,将多个动力侧端部(Pt)彼此电连接。
另外,在上述第一及第二实施方式中,第二分段导体(41、41b)包括:一对脚部(42a、42b),它们配置于相互不同的周向位置;和线圈末端部(43),其将一对脚部(42a、42b)连接,且还具备如下工序,即:在准备第一分段导体(50、60、760)的工序(S1、S201)之后,在配置脚部(42a、42b)的工序(S5)之前,形成第一线圈组件(30a、730a)和第二线圈组件(30b)的工序(S3),其中,第一线圈组件(30a、730a)包括第一分段导体(50、60、760)和构成线圈部(30、730)的一部分的第三分段导体(41、41a),第二线圈组件(30b)由包括第二分段导体(41、41b)的多个分段导体(40、740)构成,配置脚部(42a、42b)的工序(S5)为如下工序,即:通过使第一线圈组件(30a、730a)相对于电枢铁芯(10)向中心轴线方向的一侧移动,由此将第一分段导体(50、60、760)的脚部(71)与第三分段导体(41、41a)的脚部(71)配置于电枢铁芯(10),并且通过使第二线圈组件(30b)相对于电枢铁芯(10)向中心轴线方向的另一侧移动,由此将第二分段导体(41、41b)的脚部(81)配置于电枢铁芯(10)的工序(S5),接合的工序(S6)为如下工序,即:将第一分段导体(50、60、760)的脚部(71)与第二分段导体(41、41b)的一对脚部(81)中的一个脚部(81)接合,并且将第三分段导体(41、41a)的脚部(71)与第二分段导体(41、41b)的另一脚部(81)接合的工序(S6)。这里,在将第一分段导体(50、60、760)、第二分段导体(41、41b)、以及第三分段导体(41、41a)单独配置于电枢铁芯(10)的情况下,认为存在第一分段导体(50、60、760)、第二分段导体(41、41b)以及第三分段导体(41、41a)中的先配置于电枢铁芯(10)的分段导体(40、740)、与后配置于电枢铁芯(10)的分段导体(40、740)在配置时(插入时)干涉的情况。相对于此,若像上述实施方式那样构成,则在暂时通过多个分段导体(40、740)彼此形成第一线圈组件(30a、730a)及第二线圈组件(30b)的状态下,一次将多个分段导体(40、740)配置于电枢铁芯(10),因此能够防止先配置的分段导体(40、740)与后配置的分段导体(40、740)干涉。
这里,当在线圈配置于定子铁芯之后,将电子部件配置于线圈的情况下,为了在线圈配置电子部件,在线圈的配置电子部件的部分的周边需要作业空间(工具空间)。例如,在线圈的配置电子部件的部分的周边,需要用于将电子部件配置于线圈的工具或用于配置作业者的手指的空间、用于从将电子部件配置于线圈起直至配置在电子部件与线圈之间的粘接剂固化为止的期间,配置用于保持电子部件的保持夹具的空间。因此,在线圈配置于定子铁芯配置之后将电子部件配置于线圈的方法中,为了将电子部件配置于线圈,需要考虑工具空间(作业空间)来将配置电子部件的部分的周边的部件远离线圈来配置。相对于此,在上述第二实施方式中,准备第一分段导体(760)的工序(S201)为如下工序,即:准备将多个端部(Nt、Pt)彼此、或者端部(Pt)与动力端子部件(51)电连接,并且在分段导体(740)配置有电子部件(701)的第一分段导体(760)的工序(S2)。若像这样构成,则由于在预先将电子部件(701)配置于分段导体(740)的状态下,将第一分段导体(760)配置于电枢铁芯(10),因此不需要在分段导体(760)的配置电子部件(701)的部分(763b)与其他部件之间确保用于配置电子部件(701)的作业空间。其结果为,能够接近分段导体(760)的配置电子部件(701)的部分(763b)来配置其他部件(线圈部(730)的其他部分等),因此在电子部件(701)配置于多个端部(Nt、Pt)彼此、或者端部(Pt)与动力端子部件(51)电连接的线圈部(730)的情况下,也能够防止电枢(700)大型化。
另外,在上述第二实施方式中,通过像上述那样构成,从而在准备在分段导体(740)配置有电子部件(701)的第一分段导体(760)之后,将第一分段导体(760)配置于电枢铁芯(10)。由此。在预先将电子部件(701)配置于分段导体(740)的状态下,将第一分段导体(760)配置于电枢铁芯(10),因此不需要在分段导体(740)的配置电子部件(701)的部分与其他部件之间确保用于配置电子部件(701)的作业空间。其结果为,能够接近分段导体(740)的配置电子部件(701)的部分来配置其他部件(线圈部的其他部分等),因此在将电子部件(701)配置于线圈部(730)的情况下,也能够防止电枢(700)大型化。
另外,在上述第二实施方式中,准备第一分段导体(760)的工序(S201)为如下工序,即:通过将具有温度检测用元件(702)的电子部件(701)安装于多个分段导体(740)中的中性点连接用的分段导体(760),由此准备配置有电子部件(701)的第一分段导体(760)的工序(S201)。这里,作为电枢的故障模式,例如,存在成为电流不在一个相的线圈部(W相的线圈部)中流动的状态,而成为电流在其他相的线圈部(U相的线圈部及V相的线圈部)中继续流动的状态的情况。在该情况下,其他相的线圈部的温度上升,而电流不在一个相的线圈部中流动,因此几乎不产生温度上升。进而,在将温度检测用元件仅设置于多相的线圈部中的一个相的线圈部(W相的线圈部)的情况下,在该温度检测用元件中,不易检测出温度异常等。另外,在各相的线圈部分别设置温度检测用元件的情况下,部件件数增大,电枢大型化。相对于此,如上述第二实施方式那样,若将具有温度检测用元件(702)的电子部件(701)配置于中性点连接用的分段导体(760),则无论电流在线圈部(730)中的哪个相中流动,均能够通过配置于电流一定流经的具有中性点(N)的中性点连接用的分段导体(760)的温度检测用元件(702),防止检测温度异常等变得困难。另外,由于不需要在各相的线圈部(730)分别设置温度检测用元件(702),因此在将电子部件(701)设置于线圈部(730)的情况下,也能够防止电枢(700)大型化。
另外,在上述第二实施方式中,准备第一分段导体(760)的工序(S201)为如下工序,即:通过将具有温度检测用元件(702)的电子部件(701)安装于与多个分段导体(740)的脚部(42b)连接的线圈末端部(762c)中的靠电枢铁芯(10)侧的面(763b),由此准备配置有电子部件(701)的第一分段导体(760)的工序(S201)。若像这样构成,与将温度检测用元件(702)设置于线圈末端部(762c)中的与电枢铁芯(10)相反一侧的面(763a)的情况相比,将温度检测用元件(702)配置在电枢(700)中的电枢铁芯(10)侧,能够将温度检测用元件(702)配置于接近作为发热源的脚部(42b)的位置。其结果为,通过将温度检测用元件(702)配置于相对于发热源比较近的位置,从而能够迅速且更加准确地检测发热源的温度变化(例如,温度异常)。
另外,在上述第二实施方式中,还具备工序(S3)和工序(S203),其中,工序(S3)在准备第一分段导体(760)的工序(S201)之后,且在配置脚部(42a、42b)的工序(S5)之前,形成第一线圈组件(730a)和第二线圈组件(30b),第一线圈组件(730a)包括第一分段导体(760)和构成线圈部(730)的一部分的第三分段导体(41),第二线圈组件(30b)由包括第二分段导体(41)的多个分段导体(740)构成,工序(S203)在形成第一线圈组件(730a)及第二线圈组件(30b)的工序之后,且在配置脚部(42a、42b)的工序(S5)之前,将电子部件(701)的布线部件(704)配置在第一线圈组件(730a)中与中心轴线方向的第二线圈组件(730b)侧相反一侧的部分(743e)。若像这样构成,则在配置脚部(42a、42b)的工序(将第一线圈组件(730a)及第二线圈组件(30b)配置于电枢铁芯(10)的工序)中,能够防止配置于第一线圈组件(730a)的电子部件(701)的布线部件(704)与电枢铁芯(10)或第二线圈组件(30b)机械干涉。
[第一及第二实施方式的构造的效果]
在上述第一及第二实施方式的构造中,能够得到以下那样的效果。
这里,在将包括第一分段导体的线圈部所包含的所有分段导体构成为同一槽间距的情况下,且在将多个端部彼此、或端部与动力端子部件电连接来形成第一分段导体之后,将所有分段导体配置于电枢铁芯(槽)的情况下,防止第一分段导体与其他分段导体的机械干涉是不容易的。详细而言,在将第一分段导体与其他分段导体构成为同一槽间距的情况下,分段导体彼此的配置关系变得均匀,且线圈部的比槽靠外部(线圈末端部)彼此的间隔变得均匀。因此,需要在具有均匀的间隔的线圈末端部彼此之间配置将多个端部彼此连接的部分、或者将端部与端子部件连接的部分。在该情况下,为了防止连接的部分与线圈末端部的机械干涉,需要将线圈末端部彼此的间隔设定得较大、或配置以比较大的距离从线圈末端部分离来将多个端部彼此连接的部分、或者将端部与端子部件连接的部分,因此认为电枢大型化。相对于此,在上述第一及第二实施方式中,通过将第一槽间距设为与第二槽间距(通常的分段导体(40、740)的槽间距)不同的大小,从而能够根据多个端部(Pt、Nt)彼此的连接部分(52b、53b、61e、62e)的形状、或者端部(Pt、Nt)与动力端子部件(51)的连接部分(52b、53b)的形状来调整线圈末端部(43、61c、61d、62c、62d、762d)彼此的间隔。其结果为,能够防止第一分段导体(50、60、760)与其他分段导体(40、740)的机械干涉,并且适当地设定线圈末端部(43)与多个端部(Pt、Nt)彼此或动力端子部件(51)的连接部分(52b、53b、61e、62e)的距离(D1、D2、D3、D4)。其结果为,能够防止电枢(100、700)的大型化,并且能够在准备将多个端部(Pt、Nt)彼此、或者端部(Pt、Nt)与动力端子部件(51)电连接的第一分段导体(50、60、760)之后,将第一分段导体(50、60、760)配置于电枢铁芯(10)。由此,不需要在配置于电枢铁芯(10)的线圈部(30、730)的端部(Pt、Nt)的周边确保工具空间,因此能够防止电枢(100、700)大型化。其结果为,在线圈部(30、730)的端部(Pt、Nt)与其他部件连接的情况下,也可以提供能够防止电枢(100、700)大型化的电枢(100、700)。
另外,在上述第一及第二实施方式中,在第一中性点连接用的分段导体(61a、62a、762a)中,能够将构成第一相(U)的中性点(N)侧的端部(NtU)与构成第二相(W)的中性点(N)侧的端部(NtU)连续来形成。其结果为,在将第一分段导体(60、760)配置于电枢铁芯(10)之后,不需要将构成第一相(U)的中性点(N)侧的端部(NtU)与构成第二相(W)的中性点(N)侧的端部(NtW)接合,因此不需要在构成第一相(U)的中性点(N)侧的端部(NtU)与构成第二相(W)的中性点(N)侧的端部(NtW)的周边确保工具空间。其结果为,能够防止电枢(100、700)大型化。其结果为,在线圈部(30、730)的端部(Nt)(构成第一相(U)的中性点(N)侧的端部(NtU))与其他部件(构成第二相(W)的中性点(N)侧的端部(NtW))连接的情况下,也可以提供能够防止电枢(100、700)大型化的电枢(100、700)。
另外,在上述第一及第二实施方式中,相对于端部接合部(51c、51d、52c、52d、61e、62e),接近分段导体(40、740)的横截面的宽度(W11)的2倍大小以下(D1、D2、D3、D4)来配置其他部件(第三分段导体(41、41a)),因此与设置有工具空间(例如,分段导体(40、740)的横截面的宽度(W11)的2倍大小)的情况相比,能够防止电枢(100、700)大型化。其结果为,在线圈部(30、730)的端部(Pt、Nt)与其他部件连接的情况下,也可以提供能够防止电枢(100、700)大型化的电枢(100、700)。
[变形例]
此外,应认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书示出,而非上述的实施方式的说明,进一步包含与权利要求书均等的意义及范围内的所有变更(变形例)。
〈第一变形例〉
例如,在上述第一及第二实施方式中,示出了将第一对置面构成为朝向径向内侧,并将第二对置面构成为朝向径向外侧的例子,但本发明并不限于此。例如,如图30所示的第一变形例的定子300那样,也可以是第一对置面372及第二对置面382分别构成为与轴向正交的平坦面。在第一变形例中,与上述实施方式不同,第一对置面372及第二对置面382被从分段导体340的轴向外侧按压,第一对置面372及第二对置面382相互在轴向上彼此按压,并被加热来接合。此外,在第一变形例的定子300中,也与上述实施方式相同地,形成动力导体350及中性点导体360的工序(焊接的工序)在将第一对置面372与第二对置面382接合的工序之前实施。
〈第二变形例〉
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了将内径侧中性点导体及外径侧中性点导体分别构成为通过将多个分段导体彼此接合,从而中性点连接端部NtU、NtV、以及NtW电连接的例子,但本发明并不限于此。例如,如图31所示的第二变形例的定子400那样,也可以将中性点导体460(外径侧中性点导体或内径侧中性点导体)构成为通过由一体的导体形成而不进行接合(焊接),从而中性点连接端部NtU、NtV、以及NtW电连接。例如,三个槽收容部42a连续来形成中性点导体460。
〈第三变形例〉
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了将线圈部以成为4并联的Y接线(4并联接线)的方式构成(接线)的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将线圈部通过Δ接线进行接线,还可以通过V接线进行接线。在该情况下,准备在线圈部不设置中性点导体,而接合于动力连接部件的动力导体。另外,如图32所示的第三变形例的定子500那样,也可以将线圈部530以成为一个Y接线(1Y接线)的方式进行接线。例如,在线圈部530,如图32A所示,设置有动力端子部件51、引出线54、与引出线54连接的线圈末端部552d、以及包括与线圈末端部552a连续的槽收容部42a的动力导体550、及如图32B所示,设置有一个中性点导体560。
〈第四变形例〉
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了通过相对于定子铁芯配置在轴向一侧的分段导体、与相对于定子铁芯配置在轴向另一侧的分段导体,从而在槽内的一处,将分段导体彼此接合的例子,但本发明并不限于此。例如,如图33所示的第四变形例的定子600那样,在槽内,第一分段导体670的第一槽收容部671(第一对置面672)与第二分段导体680的第二槽收容部681(第二对置面682)被接合,并且第二分段导体680的第二槽收容部681(第二对置面682)与第三分段导体690的第三槽收容部691(第三对置面692)(在两处)被接合。此外,在第四变形例的定子600中,也与上述实施方式相同地,在第一对置面572与第二对置面582接合之前,且在第二对置面582与第三对置面592接合的工序之前,实施形成动力导体650及中性点导体660的工序(焊接的工序)。
〈第五变形例〉
另外,在上述第一及第二实施方式中,如图19及图29所示,示出了在进行线圈部的端部(动力导体中的接合、或中性点导体)的接合的工序(S1、S201)之后,实施将绝缘部件安装于分段导体的工序(S2)的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图34所示的第五变形例的定子的制造方法那样,在步骤S101a中,不实施进行线圈部的端部的接合的工序,而形成各分段导体,在步骤S101b中,在各分段导体形成绝缘部,之后,实施进行线圈部的端部(动力导体中的接合、或中性点导体)的接合的工序(S101c)。在该情况下,步骤S101a、S101b以及S101c构成准备分段导体的工序(S101)。之后,步骤S3~S7与上述实施方式同样地实施。
〈第六变形例及第七变形例〉
另外,在上述第二实施方式中,在步骤S201(参照图29)中,示出了将电子部件配置于中性点导体的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图29所示的第六变形例的定子的制造方法那样,在步骤S301中,将电子部件801a配置于动力导体850(图35A),还可以如图29所示的第七变形例的定子的制造方法那样,在步骤S401中,将电子部件801b配置于普通导体841(图35B)。
〈第八变形例〉
另外,在上述第二实施方式中,示出了在步骤S201(参照图29)中,将一个电子部件配置于中性点导体的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图36所示的第八变形例的定子900的制造方法那样,在步骤S501(参照图29)中,将多个(例如,两个)电子部件901配置于中性点导体960(外径侧中性点导体961及内径侧中性点导体962)。
〈第九变形例〉
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了在槽内,将第一槽收容部与第二槽收容部接合的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图37所示的第九变形例的定子1000那样,第一分段导体1070的第一脚部1071与第二分段导体1080的第二脚部1081在比槽12靠轴向外侧的接合部1090被接合。在该情况下,接合部1090在被接合时,以被第一按压夹具1001与第二按压夹具1002在径向上夹持的状态被按压。
〈其他变形例〉
另外,在上述实施方式中,示出了将本发明的电枢构成为定子的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将本发明的电枢构成为具有转子铁芯、线圈(分段导体)的转子。
另外,在上述实施方式中,示出了将开口部形成在定子的径向内侧的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将开口部形成在定子的径向外侧。
另外,在上述实施方式中,示出了将线圈形成为波形卷绕线圈的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将线圈形成为分布卷绕线圈或集中卷绕线圈。
另外,在上述实施方式中,示出了将分段导体的横截面形状形成为扁平形状的例子,但本发明并不限于此。即,也可以将分段导体的横截面形状形成为除扁平形状以外的形状(圆形、椭圆形状等)。
另外,在上述实施方式中,示出了将槽构成为半开放(开口宽度比槽的宽度小)的例子,但本发明并不限于此。例如,若对作为定子(电枢)的特性产生影响较少,则也可以将槽构成为开口宽度与槽的宽度相等的全开型的槽。此外,在定子的特性上,与全开相比优选半开放。
另外,在上述实施方式中,示出了按压第一另一侧端面或第二一侧端面的方法、及对接合材料进行加热的方法的例子,但本发明并不限于此。即,通过除上述实施方式的按压的方法及加热的方法以外的方法,也可以按压第一另一侧端面或第二一侧端面,并可以对接合材料进行加热。
另外,在上述实施方式中,如图2所示,示出了将动力线端子部件配置在定子铁芯的轴向的一侧(外侧)的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将动力线端子部件配置在比定子铁芯靠径向外侧,且在定子铁芯的轴向内侧。
另外,在上述实施方式中,示出了在动力导体及中性点导体中,将动力侧端部彼此或中性点连接端部彼此通过焊接接合,并电连接的例子,但本发明并不限于此。即,也可以在动力导体及中性点导体中,通过除焊接以外的接合方法,将动力侧端部彼此或中性点连接端部彼此电连接。例如,也可以将动力侧端部彼此或中性点连接端部彼此通过接合材料(银纳米膏等)电连接。
另外,在上述实施方式中,示出了在形成外径侧中性点导体及内径侧中性点导体时,通过将中性点线圈末端部彼此接合,从而将多个中性点连接端部彼此电连接的例子,但本发明并不限于此。即,也可以在形成外径侧中性点导体及内径侧中性点导体时,通过将槽收容部彼此、或者中性点线圈末端部与槽收容部接合,从而将多个中性点连接端部彼此电连接。
另外,在上述实施方式中,示出了作为动力导体的槽间距设为0或1,作为中性点导体的槽间距设为7或9,作为普通导体的槽间距设为6的例子,但本发明并不限于此。即,只要动力导体的槽间距与普通导体的槽间距不同,并且中性点导体的槽间距与普通导体的槽间距不同即可,也可以是动力导体的槽间距为2以上,中性点导体的槽间距为6以下、8、或者10以上,普通导体的槽间距为5以下或7以上。
另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部件设置于分段导体的例子,但本发明并不限于此。即,在分段导体的绝缘被膜的厚度足够大(厚度t2以上)的情况下,也可以不设置绝缘部件。
另外,在上述实施方式中,示出了在形成圆环状的第一线圈组件及第二线圈组件之后,将多个分段导体配置于槽的例子,但本发明并不限于此。即,若能够不形成圆环状的第一线圈组件及第二线圈组件(不实施图19的步骤S3),而将多个分段导体分别单独地配置于槽,则也可以将多个分段导体分别单独地配置于槽。
另外,在上述实施方式中,示出了在第一线圈组件设置动力导体及中性点导体双方的例子,但本发明并不限于此。即,也可以将动力导体及中性点导体中的一方设置于第一线圈组件,将动力导体及中性点导体中的另一方设置于第二线圈组件。
另外,在上述第二实施方式中,示出了将具有温度检测用元件(热敏电阻)的电子部件配置于中性点导体的例子,但本发明并不限于此。即,也可以将不包含温度检测用元件(热敏电阻)的电子部件配置于中性点导体。
另外,在上述第二实施方式中,示出了将电子部件配置于中性点导体的线圈末端部的靠定子铁芯侧的面的例子,但本发明并不限于此。即,也可以将电子部件配置于定子铁芯侧的面以外的部分。
另外,在上述第二实施方式中,示出了将壳体部设置于电子部件的例子,但本发明并不限于此。即,也可以不设置壳体部,而将元件(例如,温度检测用元件)直接粘接(配置)于分段导体。
另外,在上述第二实施方式中,示出了使用粘接剂来将电子部件固定于中性点导体的例子,但本发明并不限于此。即,也可以不使用粘接剂而将电子部件固定于中性点导体。例如,也可以使用绳带、紧固部件等来将电子部件固定于中性点导体。
附图标记说明
10…定子铁芯(电枢铁芯);12…槽;30、530、730…线圈部;30a、730a…第一线圈组件;30b…第二线圈组件;40、740…分段导体;41、841…普通导体(第二分段导体、第三分段导体);41a…一方普通导体(第三分段导体);41b…另一方普通导体(第二分段导体);42a、42b…槽收容部(脚部);43…线圈末端部;50、550、660、850…动力导体(第一分段导体);51…动力端子部件;52…外径侧动力导体(第一分段导体);52c、52d、53c、53d、61e、62e…端部接合部;53…内径侧动力导体(第一分段导体);60、460、560、660、760、960…中性点导体(第一分段导体);61、961…外径侧中性点导体(第一分段导体);61a、62a、762a…U相W相中性点分段导体(第一中性点连接用的分段导体);61b、62b…V相中性点分段导体61b(第二中性点连接用的分段导体);61c、61d、62c、62d、762d…中性点线圈末端部61c(线圈末端部);62、762、962…内径侧中性点导体(第一分段导体);100、300、400、500、600、700、900、1000…定子(电枢);301、801a、801b、901…电子部件;302…温度检测用元件;304…布线部件;Pt、PtU、PtV、PtW…动力侧端部(线圈部的端部);Nt、NtU、NtV、NtW…中性点连接端部(线圈部的端部)。

Claims (6)

1.一种电枢的制造方法,所述电枢具备:电枢铁芯,其设置有在中心轴线方向上延伸的多个槽;和线圈部,其通过将包括脚部的多个分段导体接合而形成,并供给多相交流电力,其中,所述电枢的制造方法具备如下工序,即:
准备构成所述线圈部的各相的至少一个端部,并且将多个所述端部彼此、或者所述端部与动力端子部件电连接的第一所述分段导体的工序;
在所述准备第一分段导体的工序之后,将所述第一分段导体的所述脚部与所述第一分段导体以外的构成所述线圈部的一部分的第二所述分段导体的所述脚部以在所述中心轴线方向上相互对置的方式,配置于所述电枢铁芯的工序;以及
在所述配置脚部的工序之后,将所述第一分段导体的所述脚部与所述第二分段导体的所述脚部接合的工序,
所述准备第一分段导体的工序为如下工序,即:在将所述脚部配置于所述电枢铁芯的工序之前,通过将Y接线的所述线圈部的各相的一个端部亦即多个中性点连接端部彼此、或者所述线圈部的各相的另一端部亦即动力侧端部与所述动力端子部件接合,由此准备将所述多个中性点连接端部彼此、或者所述动力侧端部与所述动力端子部件电连接的所述第一分段导体的工序,
所述多个中性点连接端部分别形成于具有所述脚部和与所述脚部连续的线圈末端部的多个中性点连接用的所述分段导体,
所述准备第一分段导体的工序为如下工序,即:准备将多个所述端部彼此、或者所述端部与所述动力端子部件电连接,并且在所述线圈末端部配置有包含布线部件的电子部件的所述第一分段导体的工序,并且通过将具有温度检测用元件的所述电子部件安装于所述多个分段导体中的中性点连接用的分段导体,由此准备配置有所述电子部件的所述第一分段导体的工序。
2.根据权利要求1所述的电枢的制造方法,其中,
准备所述第一分段导体的工序为如下工序,即:通过将所述多个中性点连接用的分段导体的所述线圈末端部彼此接合,由此准备电连接的所述第一分段导体的工序。
3.根据权利要求2所述的电枢的制造方法,其中,
所述中性点连接用的分段导体包括:
第一所述中性点连接用的分段导体,其包括与三相交流中的第一相的所述第二分段导体连接的第一相用的所述脚部、与三相交流中的第二相的所述第二分段导体连接的第二相用的所述脚部、以及将所述第一相用的脚部与所述第二相用的脚部连接的线圈末端部;和
第二所述中性点连接用的分段导体,其包括与三相交流中的第三相的所述第二分段导体连接的所述脚部,
准备所述第一分段导体的工序为如下工序,即:通过将所述第一中性点连接用的分段导体的所述线圈末端部与所述第二中性点连接用的分段导体的所述线圈末端部接合,由此准备将所述线圈部的三相交流的所述多个中性点连接端部电连接的所述第一分段导体的工序。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的电枢的制造方法,其中,
所述第二分段导体包括:
一对所述脚部,它们配置于相互不同的周向位置;和
线圈末端部,其将所述一对脚部连接,
所述的电枢的制造方法还具备如下工序,即:在所述准备第一分段导体的工序之后,在所述配置脚部的工序之前,形成第一线圈组件和第二线圈组件的工序,其中,所述第一线圈组件包括所述第一分段导体和构成所述线圈部的一部分的第三所述分段导体,所述第二线圈组件由包括所述第二分段导体的多个所述分段导体构成,
所述配置脚部的工序为如下工序,即:通过使所述第一线圈组件相对于所述电枢铁芯向所述中心轴线方向的一侧移动,由此将所述第一分段导体的所述脚部与所述第三分段导体的所述脚部配置于所述电枢铁芯,并且通过使所述第二线圈组件相对于所述电枢铁芯向所述中心轴线方向的另一侧移动,由此将所述第二分段导体的所述脚部配置于所述电枢铁芯的工序,
所述接合的工序为如下工序,即:将所述第一分段导体的所述脚部与所述第二分段导体的所述一对脚部中的一个所述脚部接合,并且将所述第三分段导体的所述脚部与所述第二分段导体的另一所述脚部接合的工序。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的电枢的制造方法,其中,
所述准备第一分段导体的工序为如下工序,即:通过将具有温度检测用元件的所述电子部件安装于与所述多个分段导体的所述脚部连接的线圈末端部中的靠所述电枢铁芯侧的面,由此准备配置有所述电子部件的所述第一分段导体的工序。
6.根据权利要求4所述的电枢的制造方法,其中,
所述准备第一分段导体的工序为如下工序,即:通过将具有温度检测用元件的所述电子部件安装于与所述多个分段导体的所述脚部连接的线圈末端部中的靠所述电枢铁芯侧的面,由此准备配置有所述电子部件的所述第一分段导体的工序。
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