CN112368912A

CN112368912A - 分布绕法径向间隙型旋转电机及其定子

Info

Publication number: CN112368912A
Application number: CN201980019879.5A
Authority: CN
Inventors: 榎本裕治; 日野德昭; 泽畠公则; 堀雅宽; 永田稔
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2039-05-14
Also published as: JP7142700B2; JPWO2020017133A1; WO2020017133A1; CN112368912B

Abstract

本发明的目的在于高可靠性地连接区段导体彼此。本发明的分布绕法径向间隙型旋转电机及其定子具备：多个区段导体(3、4)，它们成型为U字形；以及定子铁心(1)，其供多个区段导体(3、4)以分布绕法的状态插入。多个区段导体(3、4)在相互连接的顶端部分别形成凸形状和凹形状，所述凸形状和所述凹形状具有轴向垂直方向成为接触面的组合面。所述凸形状的凸侧尺寸形成得比所述凹形状的凹侧尺寸大，由多个区段导体(3、4)构成的线圈端部构成由树脂模塑环部(6)加以一体化的线圈组。

Description

分布绕法径向间隙型旋转电机及其定子

技术领域

本发明涉及旋转电机，尤其涉及分布绕法径向间隙型旋转电机及其定子。

背景技术

作为工业机械的动力源或者汽车驱动用加以使用的旋转电机要求高效率化。为了实现马达的高效率化，需要减少马达的损耗，设计方法上通常研究的是马达损耗的两大因素即线圈铜损和铁心铁损的减少设计。

当定下马达要求规格的输出特性(转速和转矩)时，机械损耗便唯一地定下来，因此，减少铁损和铜损的设计就变得重要。铁损可以通过所使用的软磁性材料来减少。

一般的马达在铁心部分采用了电磁钢板，使用有因其厚度、Si的含量等而使得损耗等级不一样的电磁钢板。软磁性材料当中，存在相较于电磁钢板而言导磁率高、铁损低的铁基非晶态金属、FINEMET、能期待高磁通密度的纳米晶体材料等高功能材料，但这些材料系列在马达的廉价制造上存在诸多问题，即，其板厚极薄，为0.025mm，此外，硬度以维氏硬度计高达900，为电磁钢板的5倍以上等，因此一直无法将这些高功能材料运用于马达。

另一方面，铜损主要取决于线圈的电阻值与电流的关系，进行如下对策：通过冷却来抑制线圈电阻值的降低、磁铁的剩余磁通密度的降低，由此降低电流值。进而，近年来，汽车驱动用马达等进行有如下设计：提高导体相对于定子槽截面积的比率(占空系数)而将电阻值减小到理论极限尽头。但是，能够提高电枢槽内的占空系数的平角电线线圈中，电枢槽的两端部的线圈端部部分的绕布成为复杂的结构，并通过焊接等方法将这些导体彼此连接，由此导致线圈端部部分的体积(线长)增大，存在电阻值增大若干等问题。

专利文献1为如下方法：在马达的定子线圈中插入2条腿的发夹形状导体区段，在与插入侧相反那一侧的线圈端部对各导体进行弯曲成型，与沿周向配置的别的发夹形状线圈的已弯曲成型的导体加以焊接来形成圆环状的线圈。该方法有能够增大电枢槽占空系数的效果，但另一方面，在制造时须对又粗又硬的平角导体进行弯曲成型，因此会产生对定子铁心的应力、对电枢槽绝缘物的破坏，连接部也会留下弯曲时的残留应力，所以存在难以确保焊接接合可靠性这一问题，在制造方法上有改善的余地。此外，为了实施焊接，不得不取得焊接部周围的空间，因此还存在线圈端部在焊接侧变大这一问题。

在尝试了改善这些问题的方法当中，可列举专利文献2。专利文献2的结构展示了如下方法：在轴向上分割区段导体插入方式的定子线圈，将分割后的端面设为能以V字形状加以组合的形状，在该V形状的组合部涂布导电膏粘接剂加以接合来形成导体线圈。在该方法中，不再有线圈端部处的焊接，因此能够期待通过最佳地设计线圈端部的形状来降低线圈的电阻值的效果。但是，需要通过粘接剂的涂布来逐一组装导体彼此，因此在工时的增加和可靠性的确保上存在问题。我们知道，在不使用导电膏粘接剂的情况下，V形状的嵌合部要以面进行接触通常是比较困难的，会在V面某处成为线接触。而且，若考虑制造偏差，则难以想象所有线都保持在同一轴向面上，估计难以将1根1根线管理到充分连接(接触)的位置。

专利文献3中展示了将在轴向上分割后的线圈以突起和孔或者凸形状和凹形状加以连接的构成。该构成也存在于连接部可见的状态下进行连接以确保连接可靠性这一特征。进行了连接处理后，将分割后的定子铁心的一部分从周向上嵌入来进行组装。也存在接触连接部的插入的可靠性确认、工时的增加、铁心组装工时的增大等问题。

专利文献4中展示了与专利文献3同样地连接凹凸的线圈端面彼此的方法。在插入到电枢槽后，对线圈的一部分施加应力而使插入的线圈展宽，通过敛压效果来满足高可靠性的连接(确保导电性)。在插入到铁心后加以展宽的方法没有明确记载，但是，若是在所有连接部位进行展宽，则担忧展宽工序的工时增加等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-239651号公报

专利文献2：日本专利特开2015-23771号公报

专利文献3：日本专利特开2013-208038号公报

专利文献4：日本专利特开2016-187245号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的课题在于高可靠性地连接区段导体彼此。

解决问题的技术手段

本发明的分布绕法径向间隙型旋转电机及其定子具备：多个区段导体，它们成型为U字形；以及定子铁心，其供所述多个区段导体以分布绕法的状态插入；所述多个区段导体在相互连接的顶端部分别形成凸形状和凹形状，所述凸形状和所述凹形状具有轴向垂直方向成为接触面的组合面，所述凸形状的凸侧尺寸形成得比所述凹形状的凹侧尺寸大，由所述多个区段导体构成的线圈端部构成由树脂或其他绝缘物或高导热构件加以一体化的线圈组。

发明的效果

通过本发明，能够高可靠性地连接区段导体彼此。

附图说明

图1(a)为本实施方式的区段导体3及区段导体4的分解立体图。

图1(b)为本实施方式的区段导体3及区段导体4的连接部附近的放大立体图，左侧为连接前，右侧为连接后。

图1(c)为本实施方式的径向间隙型旋转电机的树脂模塑部分的展开立体图。

图2(a)为图1所示的实施方式的电枢槽绝缘用的树脂制线圈架2的立体图。

图2(b)为表示本实施方式的线圈架2已插入到定子铁心中的状态的局部立体图。

图3(a)为其他实施方式的绝缘纸7的立体图。

图3(b)为表示绝缘纸7被弯折后的状态的立体图。

图3(c)为表示绝缘纸7已插入到定子铁心1中的状态的局部立体图。

图4(a)为表示本实施方式的区段导体3在定子铁心1上的配置例的局部立体图。

图4(b)为图4(a)所示的定子铁心1的俯视图。

图4(c)为表示沿周向排列有48个图4(a)中展示过的区段导体3的状态(线圈全部插入后的状态)的线圈端部的局部立体图。

图5(a)为去掉图4(c)的定子铁心1而仅展示多个区段导体3的立体图。

图5(b)为表示在图5(a)中展示过的区段导体3的线圈组的线圈端部的顶点部附近的一部分利用树脂模塑环部6将线圈组固定住的状态的立体图。

图6(a)为表示图5(c)中展示过的单独构成的树脂模塑环部6的仰视图。

图6(b)为单独构成的树脂模塑环部6的整体立体图。

图6(c)为将图6(b)所示的树脂模塑环部6连接至线圈组之前的整体立体图。

图7(a)为表示将由图5及图6中展示过的树脂模塑环部6加以一体化之后的区段导体3及4的线圈组装配至定子铁心1的状态的立体图。

图7(b)为表示由树脂模塑环部6加以一体化之后的区段导体3及4的线圈组已装配在定子铁心1上的状态的立体图。

图8(a)为说明本实施方式的定子与转子的关系的立体图。

图8(b)为表示本实施方式的马达已组装好的形态的轴向的截面图。

图9(a)为表示区段导体3与区段导体4的连接形态的立体图。

图9(b)为表示区段导体3与区段导体4的连接形态的主视图。

图10(a)为表示区段导体3与区段导体4的嵌合部的作为比较例的制作方法的局部立体图。

图10(b)为表示本实施方式的区段导体3与区段导体4的嵌合部的制作方法的局部立体图。

图10(c)为区段导体3和区段导体4的顶端部周边的局部立体图。

图11(a)为其他实施方式的线圈架2的立体图。

图11(b)为定子铁心1的枢齿部5插入至线圈架2之前的整体立体图。

图11(c)为枢齿部5已固定在定子铁心1上的局部立体图。

图12(a)为其他实施方式的区段导体3和区段导体4的立体图。

图12(b)为表示其他实施方式的区段导体3和区段导体4在线圈架2上的连接状态的立体图。

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，对本发明的原理进行说明。

将分布绕法径向间隙型马达定子线圈成型为发夹状(U字形)得到的区段导体从轴向两个方向以定子轴向的一部分的形式插入，并将线圈彼此加以连接，在这样的结构的区段导体连接结构定子中，区段导体的2个顶端部具有凸形状和凹形状等轴向垂直方向成为接触面的组合形状，该凹凸的尺寸关系具有过盈配合的尺寸关系也就是凸侧尺寸比凹侧尺寸大的形状，在以插入沿周向配置的所有线圈的状态而定位保持好的状态下，利用树脂或其他绝缘物、高导热构件等将线圈端部的顶端的一部分加以一体化。

由此，能可靠地进行线圈的定位，而且能使将线圈插入电枢槽部时的轴向插入力变得均匀并沿轴向可靠地传递。前文所述的凹凸的顶端形状的过盈配合以上的嵌合、压入公差需要极大的插入力，因此，在压入时，须向嵌合部充分施加与轴向平行的应力，而在没有前文所述的线圈端部的一体化部分的情况下，会按压线圈端部的顶点部，但由于线圈的倾斜、多根线圈的顶点分别碰触按压夹具，因此发生线圈的压弯而难以顺利插入。

通过本发明，可以向线圈均匀地施加应力来插入，因此只需1次插入工序就能实现所有嵌合部分的连接。此外，在定子铁心的电枢槽部分设置用于防止线圈与铁心的绝缘短路的绝缘树脂线圈架、电枢槽衬垫等而对与轴向平行地向电枢槽部插入线圈这一操作进行辅助，结合采用这一结构也是比较重要的。进而采用如下结构：插入后，使配置在两端线圈端部的线圈端部顶端部的树脂等模塑部分与马达壳体、轴承保持部接触配置，由此向定子线圈持续施加轴向的应力，以在作为马达的使用时不会因振动等而导致已嵌合、压入的线圈连接部脱出的方式加以保持。由此，可以提高连接可靠性。进而，该结构可以提高从线圈端部向轴承保持部、壳体的热导率，因此也能有助于减少使用时的马达的温度上升和铜损。

像上述那样构成的定子线圈的连接可以向所有线圈均匀地施加应力来插入，因此只需1次插入工序就能实现所有嵌合部分的连接。此外，在定子铁心的电枢槽部分设置有用于防止线圈与铁心的绝缘短路的绝缘树脂线圈架、电枢槽衬垫等，因此还能确保绝缘性能。进而采用如下构成：插入后，使配置在两端线圈端部的线圈端部顶端部的树脂等模塑部分与马达壳体、轴承保持部接触配置，由此向定子线圈持续施加轴向的应力，以在作为马达的使用时不会因振动等而导致已嵌合、压入的线圈连接部脱出的方式加以保持。由此，可以提高连接可靠性。进而，该结构可以提高从线圈端部向轴承保持部、壳体的热导率，因此也能有助于减少使用时的马达的温度上升和铜损。可以削减制造时的焊接、弯曲工序。

下面，使用附图等，对本发明的实施方式进行说明。以下的说明展示本发明的内容的具体例，本发明并不限定于这些说明，本领域技术人员可以在本说明书揭示的技术思想的范围内进行各种变更及修正。此外，在用于说明本发明的所有附图中，具有同一功能的物体标注同一符号，有时会省略其重复的说明。

实施例1

图1展示在本发明的一实施方式的径向间隙型旋转电机的定子中将区段导体的轴向分割体在定子铁心中再次连接的结构。

图1(a)为本实施方式的区段导体3及区段导体4的分解立体图。

如图1(a)所示，区段导体4为具有2条腿的发夹形状或U字形状。此外，区段导体3的顶端部为凸形状。

在区段导体3的轴向相反侧设置发夹形状或U字形状的区段导体4。区段导体4的顶端部为凹形状。区段导体3与区段导体4以形成波形绕组的方式在定子铁心1的轴向长度中加以连接。

图1(b)为本实施方式的区段导体3与区段导体4的连接部附近的放大立体图，左侧为连接前，右侧为连接后。

区段导体3与区段导体4的连接部形成为凸形状与凹形状以大致同一形状相啮合，能以使与轴向平行的面比导体截面积大这样的形状的形式以与轴向平行的面进行接触连接。

在难以利用轴向的同一部位来确保连接的情况下，设为在轴向上接触的结构、倾斜面以V字形状相接触这样的形状。由此，即便大量存在于周向和径向上的各线圈的轴向长度不一样，也能抑制制造误差和组装误差。

关于本实施方式的定子铁心1的槽数，在周向上为48槽。定子铁心1的电枢槽部是沿周向以7.5度的角度间距加以配置。

为了确保由区段导体3及4构成的线圈与定子铁心1之间的绝缘，在电枢槽部设置绝缘物。在本实施方式中，将塑料制线圈架2配置在电枢槽部。

在区段导体3以沿周向可插入的状态而定位好的状态下，通过树脂模塑环部6对包含线圈端部的顶点部的部分进行模塑，树脂模塑环部6与区段导体3的发夹线圈组成为一体。

通过固定发夹线圈组的线圈端部的一部分，无须使用大型夹具即可稳定地操作线圈组。由树脂模塑环部6加以一体化之后的发夹线圈组插入至定子铁心1的电枢槽部。

另一方面，轴向相反侧的区段导体4所形成的线圈组也一样，通过树脂模塑环部对线圈端部的顶点部分进行模塑，使得树脂模塑环部8与区段导体4的线圈组成为一体。由树脂模塑环部8加以一体化之后的线圈组插入至定子铁心1的电枢槽部，进而通过压力机等加压装置来塞入至规定位置，由此，与发夹线圈组形成完整的连接部的结合。

在以往的定子的制造方法中，在插入线圈组时会对线圈的线圈端部顶点部施加应力，因此线圈会偏斜或者大量线圈的插入量和插入力出现差异，所以难以将线圈彼此完全结合。

此外，在将线圈组插入定子铁心后，即便为了进行线圈组的位置调整而向一个一个线圈的线圈端部顶点施加轴向应力来纠正轴向的尺寸，一个线圈的腿在周向上也是与2个线圈的腿相连。这2个线圈的轴向位置有偏差，因此难以实现完全的定位。

另一方面，在本实施方式中，线圈组变成一体，在轴向两个方向上，嵌合部的位置都是大致一致的，因此，可以通过对整体施加压力来牢固且稳定地执行结合。

图2(a)为图1所示的实施方式的电枢槽绝缘用的树脂制线圈架2的立体图。图2(b)为表示本实施方式的线圈架2已插入到定子铁心1中的状态的局部立体图。

如图2(b)所示，关于定子铁心1的电枢槽形状，电枢槽(槽)部的形状是供区段导体3及4进入的槽的部分具有长方形截面的笔直的电枢槽。开口部形成于间隙侧，换句话说就是面对转子那一侧。这种开口部称为开放电枢槽形状。

在图2(a)所示的线圈架2中，进入定子铁心1的电枢槽部的部分呈可以插入笔直的电枢槽的平行面形状。

并且，在线圈架2中，在轴向上从定子铁心1露出的部分设置有周向上的突起(换句话说就是凸缘部)，成为了可以通过该突起在轴向上实现定位的结构。

此外，在图2(a)所示的线圈架2中，是以区段导体3及4按每1根加以绝缘的方式被房间2a至2f划分开的结构。由此，能够顺利地进行区段导体3及4的定位、区段导体3与区段导体4之间的绝缘。

该树脂制线圈架2通常由热塑性塑料的成型体构成，优选由耐热性高的PP、PBT、PPS、LCP等构成。此外，近年来有通过含有玻璃纤维或二氧化硅等来提高强度和热导率的材料，因此较理想为使用这些材料。

线圈架2较理想为相对于电枢槽的宽度方向尺寸而在可以组装的公差的范围内加以制作，并以没有周向、径向或轴向上的松动的方式加以设置。

本实施方式的定子铁心1分割为枢齿部5和枢齿部以外的铁心背部。在定子铁心1加以分割并组装来构成的分割铁心的情况下，以覆盖该分割部的方式叠放线圈架2的前文所述的凸缘部。由此，在线圈架2插入后，分割铁心能以不松散的方式加以保持。

此时的枢齿部5通过采用由铁基非晶态金属、低损耗电磁钢板、高饱和磁化的纳米晶体合金箔带等构成的枢齿部，能够大幅减少主磁通的铁损。

图3(a)为其他实施方式的绝缘纸7的立体图。图3(b)为表示绝缘纸7被弯折后的状态的立体图。图3(c)为表示绝缘纸7已插入到定子铁心1中的状态的局部立体图。

绝缘纸7极薄，厚度在0.2mm以下，较理想为由芳族聚酰胺等高强度且绝缘的物体构成的Nomex等。此外，绝缘纸7形成得比定子铁心1的轴向长度长几mm。

如图3(a)所示，绝缘纸7以空出间隔的方式进行谷折。于是，如图3(a)所示，绝缘纸7成为截面为B字形形状的电枢槽衬垫。

通过设置多个该电枢槽衬垫并在定子铁心1的1个电枢槽内配置多个该电枢槽衬垫，形成了绝缘结构。如图3(c)所示，3个B字形绝缘纸7沿径向配置在电枢槽内。

该电枢槽衬垫可以从电枢槽的轴向插入，因此，如图所示，电枢槽的形状也可为半闭的电枢槽(电枢槽开口部有一半是闭合的电枢槽形状)。

图3(a)至(c)所示的实施方式展示了以一体式电磁钢板来构成定子铁心1的情况下的例子，但在前面展示的分割铁心结构的情况下也能采用。采用绝缘纸电枢槽衬垫的优点在于，纸较薄、厚度在0.2mm以下，因此能提高导体的占空系数。树脂线圈架成型体的厚度也取决于轴向长度等，但目前在0.3mm左右就是极限了。

在本实施方式中，定子铁心1设置48个电枢槽。于是，在定子铁心1的转子磁极数为8极的情况下，由区段导体3构成的分布绕法线圈的跨越具有45度的角度。

如图4(a)所示，各区段导体3跨越了6个槽。一个电枢槽角度为7.5度，因此区段导体3的腿彼此的角度成45度的角度。

图4(b)为图4(a)所示的定子铁心1的俯视图。

区段导体3的一条腿配置在径向的外周侧第1层电枢槽插入孔内。在区段导体3的线圈端部顶点部加以弯折。于是，区段导体3的另一条腿处于径向的外周侧第2层。此处得知，在插入了一个区段导体3的状态下，相邻电枢槽会被挡住，因此，相邻的下一线圈的插入比较困难。

图4(c)为表示沿周向排列有48个图4(a)中展示过的区段导体3的状态(线圈全部插入后的状态)的线圈端部的局部立体图。在区段导体3已定位好的状态下，呈可以插入而不会发生干涉的形状。

图5(a)为去掉图4(c)的定子铁心1而仅展示多个区段导体3的立体图。得知，在区段导体3以可以插入定子铁心1的状态已定位好的状态下，区段导体3的线圈端部被定位得比较利落，要插入至电枢槽的线圈也在轴向、径向、周向上都得到了定位。得知，只要能保持该状态，就能容易地插入定子铁心1。因此，考虑在保持该状态不变的情况下将区段导体3的线圈组固定住。

由此，区段导体3的线圈组可以保持其姿态而将线圈组作为一体来处理。像图1(c)中展示过的那样组装该变成了一体的线圈组。

树脂模塑环部6预先加以模塑成型。树脂模塑环部6在环状零件的一面形成有高精度地保持定位好的线圈端部组的线圈端部顶点部这样的多个凹陷形状。

图6(b)为单独构成的树脂模塑环部6的整体立体图。

在径向上分3层设置的区段导体3分别被树脂模塑环部6的圆环状的壁加以绝缘及隔离。

此外，树脂模塑环部6具有能稳固地保持区段导体3的线圈端部的顶点部分的形状的同一形状。

通过将该树脂模塑环部6盖在区段导体3的线圈组上并粘接固定，能够获得与图5(b)中展示过的结构同样的效果。与树脂模塑相比，不需要大规模的设备，还能通过粘接剂的选定来迅速硬化。此外，由于能以零件的形式精密地制作出来，因此还有可以减薄壁厚、树脂材质的选择多种多样等效果。进而，也能以陶瓷等高导热构件来构成。

图7(a)为表示图5及图6中展示过的由树脂模塑环部6加以一体化之后的区段导体3及4的线圈组正装配至定子铁心1的状态的立体图。图7(b)为表示由树脂模塑环部6加以一体化之后的区段导体3及4的线圈组已装配在定子铁心1上的状态的立体图。

如图7(a)所示，从轴向上部将具有凸型顶端的区段导体3的线圈组插入至定子铁心1。此外，从轴向下侧将在顶端部具有凹型连接部的区段导体4的线圈组经由线圈架2插入至电枢槽。

从定子铁心1的轴向下侧插入区段导体4的线圈组之后，通过压力机的轴向加压而以区段导体3的线圈组、定子铁心1、区段导体4的线圈组在轴向的尺寸关系上到达规定位置的方式进行加压成型。

如前文所述，区段导体3及4的线圈组的顶端形状的尺寸关系在过盈配合以上，但通过对树脂模塑环部6进行与轴向平行的加压，得以均匀地施加应力，因此能充分结合。

图8(a)为说明本实施方式的定子与转子的关系的立体图。

本实施方式的马达的转子具备永磁铁12、收纳永磁铁12并旋转的转子铁心13、以及支承转子铁心13的轴11。本实施例展示的是永磁铁同步马达的情况下的例子，但转子也可为感应马达的笼型导体转子，也可为磁阻马达的磁性体突极转子。

在永磁铁同步马达的情况下，在转子铁心13的内部或表面配置有永磁铁12。在定子内侧配置转子，转子表面与定子内面隔着间隙相对，进行磁通的交换而作为马达进行动作。

轴11上，滚珠轴承14接触轴11的输出侧，滚珠轴承15接触输出相反侧。在滚珠轴承14及15的外周被固定住的状态下，轴承的内周面与轴成为一体而以可旋转的方式得到保持。

滚珠轴承14的外周由输出侧轴承保持部16保持。滚珠轴承15的外周由输出相反侧轴承保持部17保持。

输出侧轴承保持部16及输出相反侧轴承保持部17由壳体20以保持同轴度的状态构成。

壳体20呈如下构成：在轴向上利用螺栓18及19来拧紧而在轴向上施加应力来加以保持。定子保持、固定在壳体20的轴向的规定位置。在该状态下，将线圈组变成一体的树脂模塑环部6在输出侧及输出相反侧都与轴承保持部的轴向面相接触，从而以在轴向上受到应力的状态得到保持。

由此，即便在马达上转子因转矩脉动或负载变动而振动、导致定子产生了振动或应力的情况下，也会防止定子线圈组从壳体20中脱出。

此外，通过该结构，还有能以从线圈端部部分向轴承保持部的方式将线圈产生的焦耳热损耗造成的发热通过导热加以冷却的效果。进而，未进行树脂模塑的线圈端部部分通常采用浇冷却油(润滑油)的冷却法，可以直接涂布在没有被树脂包围的区段导体3及4的线圈端部，因此不会减少油冷效果。

此外，通过牢固地在轴向上持续保持区段导体3及4，能够实现区段导体3及4的完全的固定，因此不再需要此前区段导体3及4的固定所需的清漆处理(利用树脂的线圈的固定)工序，能够缩短马达的制造工序。清漆处理需要使清漆干燥的干燥炉(通常为连续炉)，因此还会带来该干燥炉的投资费用、制造时的热量(电费)等费用的减少。

图9(a)为表示区段导体3与区段导体4的连接形态的立体图。图9(b)为表示区段导体3与区段导体4的连接形态的主视图。

区段导体3的凸部与区段导体4的凹部的连接是在线圈架2内划分出来的房间中进行，因此，紧密地设计线圈架2的电枢槽的宽度方向的尺寸是比较重要的。

在凹凸形状的情况下，即便以过盈配合以上的尺寸来制作凸和凹的尺寸，若线圈架电枢槽的尺寸比较宽松，则凹槽也会朝外侧张开而成为无法严密地连接的状态。因而，线圈架2的宽度方向的尺寸较理想为与区段导体3和区段导体4的平角的外形尺寸大致相同。

关于组装用的间隙公差，至少在本实施例的2mm至3mm左右的外径尺寸的情况下希望设为20微米左右而形成在嵌合时不会朝外张开这样的尺寸关系。

此外，如图9(b)所示，展示了区段导体3和区段导体4的发夹线圈的腿分别为不同长度的状态。由此，连接部位在轴向上不一样，所以在径向的每一个槽内是在不同的轴向位置上连接。

区段导体3和区段导体4从平角线的状态起同时压力冲裁出凸部和凹部，由此，可以提高材料的良率、使冲压次数达到最小。此时，凹部与凸部的尺寸关系像A所示那样成为同一尺寸。虽然会因弹性变形恢复而出现些许尺寸差，但要主动设定槽和突起的尺寸是比较困难的。

将区段导体3和区段导体4的顶端在互不相同的部位对尺寸作出规定来进行压力加工，像槽的尺寸为B、突起的尺寸为C这样设为不同的尺寸关系。此时，较理想为像B＝1.5(-0.02mm～0mm)、C＝1.5(0mm～+0.02mm)等这样较大地设定凸部的尺寸而形成过盈配合。

图10(c)为区段导体3和区段导体4的顶端部周边的局部立体图。

区段导体3和区段导体4的加工难以实现微小尺寸的管理，因此，展示了冲裁成有裕度的尺寸关系并通过锡、金、银等导电性镀层21及22来精密地形成其尺寸的方法。导电性镀层21及22在铜的抗腐蚀上也有效，在切割后对平角导体的带有珐琅覆膜的部分以外的冲裁切割部实施镀敷的方法也是有益的。

图11(a)为其他实施方式的线圈架2的立体图。图11(b)为定子铁心1的枢齿部5插入至线圈架2之前的整体立体图。图11(c)为枢齿部5已固定在定子铁心1上的局部立体图。

在定子铁心1分为枢齿部5和铁心背部部分的结构的分割铁心中，枢齿部5材料的保持由线圈架2来进行。枢齿部5由于磁通集中，因此在敛压等的残留应力下铁损会增加，所以希望在只是切割了的状态下进行保持。

在该情况下，利用图11(a)所示那样的树脂制线圈架2来进行保持是比较有效的。构成枢齿部5的材料可列举铁基非晶态箔带、可实现高磁通密度的纳米晶体合金、或者FINEMET、含有6.5％的Si的薄电磁钢板等。通过将这些铁心的切割物像图11(b)所示那样插入至线圈架2来进行保持。此时的线圈架2具有用于划分供区段导体3与区段导体4插入的房间的壁。枢齿部5已组装在铁心背部上的状态示于图11(c)。

图12(a)为其他实施方式的区段导体3和区段导体4的立体图。图12(b)为表示其他实施方式的区段导体3和区段导体4在线圈架2上的连接状态的立体图。

呈槽(凹部)、突起(凸部)朝着从图1及图9所示的朝向作90度旋转后的方向的形状。其目的在于，在像图12(b)所示那样使图11所示的线圈架2相邻重叠时，避免连接部位的横截面的凹面来到线圈架的壁彼此的拼合面。

其原因在于，同一电枢槽内是配置同相的线圈，因此电位差少，即便带电部露出也没有问题，但是，若该面较大，则会因含有杂质等而发生接触、成为并联线圈，而这一情况是要尽量避免的。

在这种情况下，还需要进行电枢槽内的清漆浸渍处理、用以防止润滑油(ATF)浸入至电枢槽内部的密封处理。在枢齿部(在一体型铁心下也包括枢齿部为高等级钢板的情况)使用磁特性优异的材料的情况下，经过弯曲区段导体3和区段导体4的工序会导致从区段导体3和区段导体4对定子枢齿部分施加应力。

在该情况下，当高级铁板受到应力时，磁特性会劣化而导致磁化特性变差，或者铁损大幅增加。在本实施方式的组合方法中，区段导体3和区段导体4只会受到与轴向平行的应力，因此可以在枢齿铁心完全不受应力的情况下进行制造。此外，由于不会产生多余的应力，因此在对绝缘性能也不产生负担这方面也有较大效果。

符号说明

1 定子铁心

2 线圈架

3 区段导体

4 区段导体

5 枢齿部

6 树脂模塑环部

7 绝缘纸

8 树脂模塑环部

11 轴

12 永磁铁

13 转子铁心

14 滚珠轴承

15 滚珠轴承

16 输出轴侧轴承保持部

17 输出轴相反侧轴承保持部

18 螺栓

19 螺栓

20 壳体

21 导电性镀层

22 导电性镀层。

Claims

1.一种分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，具备：

多个区段导体，它们成型为U字形；以及

定子铁心，其供所述多个区段导体以分布绕法的状态插入；

所述多个区段导体在相互连接的顶端部分别形成凸形状和凹形状，

所述凸形状和所述凹形状具有轴向垂直方向成为接触面的组合面，

所述凸形状的凸侧尺寸形成得比所述凹形状的凹侧尺寸大，

由所述多个区段导体构成的线圈端部构成由树脂或其他绝缘物或高导热构件加以一体化的线圈组。

2.根据权利要求1所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述线圈组以所述定子铁心为界而仅形成于轴向上的任一方向。

3.根据权利要求1所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述线圈组以所述定子铁心为界而形成于轴向的两个方向。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

在所述线圈组中，利用粘接剂来连接树脂成型品与所述线圈端部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述区段导体彼此的连接部配置、插入在由所述定子铁心上设置的线圈架构成的电枢槽内。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述区段导体彼此的连接部以被所述定子铁心上设置的绝缘纸覆盖的状态插入在电枢槽内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

作为所述区段导体彼此的连接部的所述凸形状和所述凹形状被实施含有锡、金、银的镀敷处理。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的分布绕法径向间隙型旋转电机的定子，其特征在于，

所述定子铁心具有枢齿部，所述枢齿部由包含非晶态或纳米晶体合金的材料而且是磁特性比铁心背部部分优异的材料构成。

9.一种分布绕法径向间隙型旋转电机，其具备根据权利要求1至8中任一项所述的定子，该分布绕法径向间隙型旋转电机的特征在于，

使所述定子的配置在线圈端部顶点部的树脂模塑部分与马达壳体部分接触来加以保持。