CN112640261A - 定子及旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明的定子具备:具有多个齿(11)以及多个槽(12)的定子铁心(6)、卷绕于多个槽的线圈、以及配置于定子铁心的轴向上的端部(14)的间隔件(8)。线圈具备多个线圈段(22),所述多个线圈段(22)具有弯折部(31)以及一对脚部(32)。间隔件具备线圈支承部(41),所述线圈支承部(41)配置在齿的端部与线圈段的弯折部之间,且具有支承面(42)。定子铁心的径向内侧的从齿的端部到支承面为止的距离比定子铁心的径向外侧的从齿的端部到支承面为止的距离长。
Description
技术领域
本发明涉及定子及旋转电机。
本申请基于2018年9月28日向日本申请的日本特愿2018-184221号而主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
对于旋转电机的定子,存在将线圈呈波形卷绕状卷绕于定子铁心而成的定子。对于这种定子,存在通过由扁线构成的多个线圈段来构成线圈的结构。各线圈段具备将扁线的长度方向上的中间部分以规定的角度弯折而成的弯折部、以及从弯折部的两端相互平行地延伸的一对脚部。
在这种定子中,能够在将各线圈段的一对脚部从定子铁心的轴向上的一方的端部侧插入定子铁心的一对槽后,将线圈段脚部的前端部弯曲,并将向定子铁心的另一方的端部侧突出的互不相同的两个线圈段的脚部的前端部彼此焊接,由此制造波形卷绕状的线圈。在弯曲线圈段的脚部时、或焊接线圈段的脚部彼此时,为了使线圈段不会相对于定子铁心而在轴向上移动,需要将从定子铁心的一方的端部突出的弯折部的前端朝向定子铁心的一方的端部按压并进行固定。
在专利文献1中公开了将通过模具成型而形成的线圈段的弯折部的弯折角度在多个线圈段之间收敛于规定的范围内的情况。通过将多个线圈段的弯折部的弯折角度收敛于规定的范围内,能够减少用于形成弯折部(将扁线的中间部分弯折)的模具的数量数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-184559号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在这种定子中,多个线圈段沿定子铁心的径向排列。即,多个槽沿定子铁心的周向排列,因此供相同的线圈段的一对脚部插入的一对槽彼此的间隔随着趋向定子铁心的径向外侧而变大。因此,在将多个线圈段的弯折部的弯折角度收敛于规定的范围内的情况下,在定子铁心的轴向上从定子铁心的一方的端部突出的弯折部的突出高度随着趋向定子铁心的径向外侧而变高。若弯折部的突出高度在多个线圈段之间不同,则在焊接线圈段彼此时,难以将多个线圈段的弯折部均等地按压于定子铁心的一方的端部并进行固定。这会导致在弯曲线圈段时、或焊接线圈段时等,线圈段在轴向上移动,从而焊接的脚部彼此的高度产生不均衡。因此,成为焊接不良的产生或制作工序的增加的原因。
本发明是鉴于这样的课题而完成的,其目的在于提供能够抑制焊接的脚部的轴向高度差的定子以及具备该定子的旋转电机。
用于解决课题的方案
本发明的一方案的定子具备:定子铁心,其具有沿周向交替地形成的多个齿以及多个槽;线圈,其卷绕于所述多个槽;以及间隔件,其配置于所述定子铁心的轴向上的端部,所述线圈具备多个线圈段,该多个线圈段具有以规定的角度弯折的弯折部、以及从所述弯折部的两端相互平行地延伸并插入所述槽的一对脚部,所述间隔件具备线圈支承部,该线圈支承部配置在所述轴向上的所述齿的端部与所述线圈段的所述弯折部之间,且该线圈支承部具有在所述轴向上对所述弯折部进行支承的支承面,所述定子铁心的径向内侧的从所述齿的端部到所述支承面为止的距离比所述定子铁心的径向外侧的从所述齿的端部到所述支承面为止的距离长。
本发明的一方案的旋转电机具备转子和所述定子。
发明效果
根据本发明,即使将多个线圈段的弯折部的弯折角度收敛于规定的范围内,也能够抑制焊接的脚部的轴向高度。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的旋转电机的剖视图。
图2是示出本发明的一实施方式的定子的立体图。
图3是表示图2的定子中的三相交流电路的电路图。
图4是示出构成图2的定子的线圈的一部分的立体图。
图5是示出构成图2的定子的主线圈段的主视图。
图6是示出在图2的定子中,将间隔件以及主线圈段安装于定子铁心前的状态的分解立体图。
图7是示出在图2的定子中,从定子铁心的轴向观察时的定子铁心的主要部分的俯视图。
图8是示意性地示出在图2的定子中,将间隔件以及主线圈段安装于定子铁心后的状态的剖视图。
图9是图8的VIII-VIII向视剖视图。
图10是图8的IX-IX向视剖视图。
图11是示出本发明的其他实施方式的定子的定子铁心以及间隔件的俯视图。
图12是示出本发明的其他实施方式的定子的主要部分的剖视图。
图13是示出本发明的其他实施方式的定子所具备的间隔件的立体图。
图14是示意性地示出本发明的其他实施方式的定子的剖视图。
具体实施方式
以下,参照图1~图10对本发明的一实施方式进行详细说明。
<旋转电机>
图1所示的旋转电机1例如是驱动未图示的建筑机械的上部回转体相对于下部行驶体回转的三相(U相、V相、W相)的交流型的永磁同步马达。旋转电机1具备转子2和定子3。
转子2具备转子轴4以及转子铁心5。转子轴4是以轴线O为中心的棒状的构件。转子轴4设置为能够绕轴线O旋转。转子铁心5形成为以轴线O为中心的圆筒形状。转子铁心5固定于转子轴4的外周面。
<定子>
如图1、2所示,定子3具备定子铁心6、线圈7以及间隔件8。
<定子铁心>
如图1、6所示,定子铁心6形成为以轴线O为中心的圆筒状。前述的转子2以旋转自如的方式收容于定子铁心6的内部。如图6所示,定子铁心6具备多个齿11以及多个槽12。
多个齿11以及多个槽12沿定子铁心6的周向交替地形成。多个齿11形成为彼此相同的形状以及大小。各齿11形成为定子铁心6的周向上的宽度尺寸随着趋向定子铁心6的径向内侧而变小。由此,定子铁心6的周向上的各槽12的宽度尺寸在定子铁心6的径向上为恒定。另外,在定子铁心6的周向上相邻的两个槽12的间隔随着趋向定子铁心6的径向内侧而变小。多个槽12沿定子铁心6的周向等间隔地排列。
在构成为三相马达的本实施方式的旋转电机1中,多个齿11以及槽12沿周向等间隔地交替形成。
如图7、图8所示,各槽12具有沿定子铁心6的径向排列的多个插入区域LY。在各插入区域LY插入有一个后述的线圈段22的脚部32。即,在各槽12中,多个脚部32沿定子铁心6的径向排列。在本实施方式中,八个插入区域LY1~LY8沿定子铁心6的径向排列。在以下的说明中,将各插入区域LY称为层LY。沿定子铁心6的径向排列的八个层LY1~LY8分别是从定子铁心6的径向内侧起依次排列的第一层LY1、第二层LY2…、第八层LY8。在以下的说明中,有时将在定子铁心6的径向上位于最内侧的第一层LY1称为最内周层LY1,将位于最外侧的第八层LY8称为最外周层LY8。需要说明的是,如图9、10所示,最内周层LY1处的槽12彼此的间隔比最外周层LY8处的槽12彼此的间隔大。
如图6所示,定子铁心6还具备形成为圆筒状并将多个齿11连结为一体的磁轭13。磁轭13与多个齿11中的定子铁心6的径向外侧的一端连接。
定子铁心6例如通过沿轴线O方向层叠多张电磁钢板而构成。需要说明的是,定子铁心6也可以通过粉体成型而构成。
<线圈>
如图2所示,本实施方式的定子3具备三相的线圈7(7U、7V、7W)。各线圈7以规定间距呈波形卷绕状地卷绕于多个槽12。
如图3所示,三相的线圈7U、7V、7W构成三相交流电路。各相(U相、V相、W相)的线圈7具备并联连接的两个并联线圈20。在三相交流电路中,采用以中性点N1、N2连接三相的线圈7的双星形接线。
如图4所示,各相的并联线圈20具备多个主线圈段22作为线圈段。另外,并联线圈20具备副线圈段23以及跨接线圈段24作为线圈段。
如图5所示,主线圈段22通过对具有大致四边形截面的扁线施加弯折加工而形成。主线圈段22也可以由具有圆形截面的圆线形成。主线圈段22具备弯折为规定的弯折角度θ的弯折部31、以及从弯折部31的两端相互平行地延伸的一对脚部32。需要说明的是,在配置于径向内侧的主线圈段22、以及配置于径向外侧的主线圈段22中,弯折角度θ也可以不同。
弯折部31的弯折角度θ只要在构成并联线圈20的所有主线圈段22之间收敛于规定的范围内即可。由此,能够减少形成主线圈段的弯折部的模具的种类。
另外,弯折部31以在从脚部32的延长方向观察时,位于弯折部31的顶点33的两侧的弯折部31的第一部位34与第二部位35在插入定子铁心6的状态下位于在与定子铁心6的径向相对应的方向上错开的位置的方式弯折。由此,弯折部31的第一部位34以及第二部位35以分别对应于相邻的两个层LY的方式位于在定子铁心6的径向上相互错开的位置。
一对脚部32的延长方向上的前端部32A以一对脚部32的间隔扩展的方式弯折。一对脚部32的前端部32A是用于将互不相同的主线圈段22彼此焊接的部位。一对脚部32的前端部32A的弯折在将主线圈段22安装于定子铁心6后进行。即,在将主线圈段22安装于定子铁心6前的状态下,一对脚部32的前端部32A如双点划线所示那样为平行。
如图6所示,主线圈段22通过将一对脚部32从定子铁心6的轴向上的一方的端部14侧插入沿周向隔开间隔地配置的一对槽12而安装于定子铁心6。在本实施方式中,一对脚部32插入位于相隔六个间距的位置的一对槽12。在该状态下,弯折部31配置于定子铁心6的轴向上的一方的端部14侧。需要说明的是,在本说明书中,间距是指其间所包括的齿11的个数。例如,前述的位于相隔六个间距的位置的一对槽12意味着,在一对槽12之间包括六个齿11。
一对脚部32在相隔规定间距的一对槽12中,插入在定子铁心6的径向上彼此相邻的两个层LY中。
如图4所示,多个主线圈段22以沿图4中箭头D1所示的定子铁心6的周向排列的方式安装于定子铁心6,并通过将在周向上相邻的主线圈段22的脚部32的前端部32A彼此焊接而串联连接,从而形成线圈。
副线圈段23、跨接线圈段24分别由与主线圈段22相同的线材构成。虽未图示,但副线圈段23、跨接线圈段24具有与主线圈段22相同的弯折部以及一对脚部。但是,副线圈段23的一对脚部彼此的间隔比主线圈段22小一个间距量。另外,跨接线圈段24的一对脚部32彼此的间隔比主线圈段22大一个间距量。副线圈段23、跨接线圈段24与主线圈段22同样地安装于定子铁心6。
副线圈段23、跨接线圈段24分别通过焊接而与规定的主线圈段22连接,从而与多个主线圈段22一起构成图3所示的三相交流电路的并联线圈20。
在图4中,示出形成并联线圈20的一部分的线圈结构体21。构成同一线圈结构体21的多个主线圈段22如图8那样以与槽12中彼此相邻的两个层LY相对应的方式配置。
并联线圈20通过将多个线圈结构体21沿定子铁心6的径向排列并将它们相互连接而构成。本实施方式的并联线圈20由四个线圈结构体21构成。因此,构成同一并联线圈20的多个主线圈段22如图8那样以与沿定子铁心6的径向排列的八个层LY相对应的方式配置。如此,多个主线圈段22沿定子铁心6的径向排列。
如前所述,定子铁心6的周向上的槽12彼此的间隔随着趋向定子铁心6的径向内侧而变小。因此,如图9、10所示,与径向外侧的层LY相对应的主线圈段22中的一对脚部32彼此的间隔L1比与径向内侧的层LY相对应的主线圈段22中的一对脚部32彼此的间隔L1大。具体而言,如图9所示,与最内周层LY1相对应的主线圈段22A(最内周主线圈段22A)中的一对脚部32彼此的间隔L1A最小。另一方面,如图10所示,与最外周层LY8相对应的主线圈段22B(最外周主线圈段22B)中的一对脚部32彼此的间隔L1B最大。
另外,如图9、10所示,弯折部31的弯折角度θ在多个主线圈段22之间收敛于规定的范围内。因此,与径向外侧的层LY相对应的主线圈段22中的弯折部31的轴向上的高度尺寸H1比与径向内侧的层LY相对应的主线圈段22中的弯折部31的高度尺寸H1大。具体而言,如图9所示,最内周主线圈段22A中的弯折部31的高度尺寸H1A最小。另一方面,如图10所示,最外周主线圈段22B中的弯折部31的高度尺寸H1B最大。
需要说明的是,在本说明书中,高度有时是指以齿11的端部为基准的轴向上的距离。例如,在水平配置转子轴4的情况下,存在左右方向被表现为高度方向的情况。
<间隔件>
如图2、6所示,间隔件8(以下,也称为第一间隔件8。)配置于定子铁心6的轴向上的一方的端部14。如图6~9所示,第一间隔件8具备线圈支承部41。
线圈支承部41在定子铁心6的轴向上配置于与定子铁心6的一方的端部14相对应的齿11的端部与主线圈段22的弯折部31之间。
在从定子铁心6的轴向观察时,线圈支承部41形成为与齿11相对应的形状。即,线圈支承部41与齿11同样地以定子铁心6的周向上的宽度尺寸随着趋向定子铁心6的径向内侧而变小的方式形成。在本实施方式中,线圈支承部41以不从定子铁心6的周向上的齿11的两端突出的方式配置于齿11的端部。本实施方式中的线圈支承部41的宽度尺寸与齿11的宽度尺寸相等。需要说明的是,线圈支承部41的宽度尺寸例如也可以小于齿11的宽度尺寸。
线圈支承部41具有在定子铁心6的轴向上对主线圈段22的弯折部31进行支承的支承面42。定子铁心6的轴向上的支承面42的高度位置在定子铁心6的径向外侧较低,并且在定子铁心6的径向内侧较高。即,定子铁心6的径向内侧的从齿11的端部到支承面42为止的距离比定子铁心6的径向外侧的从齿11的端部到支承面42为止的距离长。
本实施方式的支承面42在定子铁心6的径向上形成为台阶状。即,支承面42具有多个(两个以上)支承区域43,该多个支承区域43沿定子铁心6的径向排列,且其高度位置随着从定子铁心6的径向的外侧趋向内侧而不连续地变高。各支承区域43形成于与定子铁心6的轴向正交的平坦的面。并且,从定子铁心6的一方的端部14到位于最靠径向内侧的位置的支承区域43A(最内周支承区域43A)为止的线圈支承部41的高度尺寸H2A最大。另一方面,从定子铁心6的一方的端部14到位于最靠径向外侧的位置的支承面42的支承区域43B(最外周支承区域43B)为止的线圈支承部41的高度尺寸H2B最小。
本实施方式的支承面42具有四个支承区域43。各支承区域43与在定子铁心6的径向上相邻的两个层LY相对应。即,定子铁心6的径向上的各支承区域43的长度尺寸对应于将两个层LY相加而得的尺寸。由此,各支承区域43对在定子铁心6的径向上相邻的两个主线圈段22的弯折部31进行支承。
如图6所示,本实施方式的第一间隔件8具备多个上述的线圈支承部41。并且,第一间隔件8具备将沿定子铁心6的周向排列的多个线圈支承部41连结为一体的连结部45。
具体而言,第一间隔件8具备与齿11相同数量的线圈支承部41。多个线圈支承部41以与多个齿11相同的间隔沿定子铁心6的周向排列。连结部45形成为环状以将这样排列的多个线圈支承部41连结为一体。
在本实施方式的连结部45具有内侧连结部45A以及外侧连结部45B。内侧连结部45A与各线圈支承部41中位于定子铁心6的径向内侧的端部连接。另一方面,外侧连结部45B与各线圈支承部41中位于定子铁心6的径向外侧的端部连接。需要说明的是,连结部45例如也可以仅是内侧连结部45A以及外侧连结部45B中的一方。
以上这样的构成的本实施方式的第一间隔件8具有电绝缘性。第一间隔件8例如也可以由树脂材料形成。
如图1所示,本实施方式的定子3还具备配置于定子铁心6的轴向上的另一方的端部16的间隔件9(以下,称为第二间隔件9。)。虽未图示,但第二间隔件9与第一间隔件8同样地具备多个线圈支承部,该多个线圈支承部在定子铁心6的轴向上分别配置于与定子铁心6的另一方的端部16相对应的多个齿11的端部。另外,第二间隔件9与第一间隔件8同样地具备将多个线圈支承部连结为一体的连结部。
第二间隔件9的线圈支承部具有支承面,该支承面对向定子铁心6的另一方的端部16侧突出的主线圈段22的脚部32的前端部32A(参照图5)进行支承。但是,在第二间隔件9中,定子铁心6的轴向上的线圈支承部的支承面的高度位置在定子铁心6的径向上不发生变化或大致不发生变化。即,第二间隔件9形成为以定子铁心6的轴向为厚度方向的平板状。
<作用效果>
在制造本实施方式的定子3时,如图6所示,首先将第一间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14。接着,将各主线圈段22的一对脚部32从定子铁心6的一方的端部14侧插入对应的一对槽12中。在本实施方式中,在使定子铁心6的一方的端部14朝向铅垂方向上侧的状态下将主线圈段22的脚部32插入槽12中。需要说明的是,虽未图示,但副线圈段23、跨接线圈段24的脚部也同样地插入槽12中。
在该状态下,如图8~10所示,各主线圈段22的弯折部31被线圈支承部41的支承面42支承。具体而言,位于一对脚部32附近的弯折部31的两端部被定子铁心6的周向上的支承面42的缘支承。例如,最内周主线圈段22A的弯折部31被支承面42的最内周支承区域43A支承。另一方面,最外周主线圈段22B的弯折部31被支承面42的最外周支承区域43B支承。
弯折部31像这样被线圈支承部41的支承面42支承,从而在轴向上从定子铁心6的一方的端部14到弯折部31的顶点33位置的高度尺寸HT成为将从定子铁心6的一方的端部14到支承面42为止的线圈支承部41的高度尺寸H2、以及从支承面42到弯折部31的顶点33为止的弯折部31的高度尺寸H1相加而得的尺寸。
在此,与径向外侧的层LY相对应的主线圈段22中的弯折部31的高度尺寸H1比与径向内侧的层LY相对应的主线圈段22中的弯折部31的高度尺寸H1大。但是,支承面42的高度位置在定子铁心6的径向外侧较低,并且在定子铁心6的径向内侧较高。因此,在与径向外侧的层LY相对应的主线圈段22、以及与径向内侧的层LY相对应的主线圈段22之间,能够缩小从定子铁心6的一方的端部14到弯折部31的顶点33为止的高度尺寸HT之差,或者,能够消除该高度尺寸HT之差。即,能够使从定子铁心6的一方的端部14到弯折部31的顶点33为止的高度尺寸HT在沿径向排列的多个主线圈段22之间一致。
在将多个主线圈段22的脚部32插入槽12后,如图5所示,将脚部32的前端部32A弯曲。在将前端部32A弯曲后,将从定子铁心6的另一方的端部16突出的互不相同的主线圈段22的脚部32的前端部32A彼此焊接。此时,将从定子铁心6的一方的端部14突出的弯折部31的顶点33朝向定子铁心6的一方的端部14按压。具体而言,以定子铁心6的另一方的端部16朝向铅垂方向上侧的方式使定子铁心6上下翻转,在此基础上,将定子铁心6放置在朝向铅垂方向上侧的夹具J的平坦的载置面J1上,从而将弯折部31的顶点33朝向定子铁心6的一方的端部14按压。
在此,从定子铁心6的一方的端部14到弯折部31的顶点33为止的高度尺寸HT在沿径向排列的多个主线圈段22之间一致。另外,主线圈段22的弯折部31被第一间隔件8的支承面42支承,第一间隔件8被定子铁心6的一方的端部14支承。因此,主线圈段22被固定在夹具J的载置面J1与第一间隔件8的支承部之间。
由此,在进行主线圈段22的弯曲加工时、或进行焊接时、或在这双方中,能够防止主线圈段22向轴向移动,从而焊接的脚部32的高度产生不均衡的情况。
如以上所说明的那样,根据本实施方式的定子3以及具备该定子3的旋转电机1,具备线圈支承部41的支承面42的高度位置在定子铁心6的径向外侧较低且在定子铁心6的径向内侧较高的第一间隔件8。由此,即使在多个主线圈段22之间将弯折部31的弯折角度θ收敛于规定的范围内,也能够使从定子铁心6的一方的端部14到弯折部31的顶点33为止的高度尺寸HT在沿径向排列的多个主线圈段22之间一致。
另外,根据本实施方式的定子3以及旋转电机1,线圈支承部41的支承面42在定子铁心6的径向上形成为台阶状,支承面42的各支承区域43形成于与定子铁心6的轴向正交的平坦的面。因此,能够使主线圈段22的弯折部31与支承面42(支承区域43)线接触。因此,能够通过线圈支承部41稳定地支承主线圈段22的弯折部31。
另外,根据本实施方式的定子3以及旋转电机1,第一间隔件8具备将沿定子铁心6的周向排列的多个线圈支承部41连结为一体的连结部45。因此,仅通过将一个第一间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14,就能够将多个线圈支承部41同时配置于多个齿11的端部。特别是,本实施方式的连结部45形成为环状,将与齿11相同数量的线圈支承部41连结为一体。因此,仅通过将一个第一间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14,就能够将所有线圈支承部41同时配置于所有齿11的端部。因此,能够提高包括第一间隔件8的定子3的制造效率。
另外,根据本实施方式的定子3以及旋转电机1,第一间隔件8具有电绝缘性,因此能够确保定子3与线圈7的绝缘,从而能够提高定子3的耐久性、可靠性。
<其他实施方式>
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于此,在不脱离本发明的技术思想的范围内可以进行适当变更。
在本发明的定子中,在间隔件8如上述实施方式那样形成为环状的情况下,例如如图11所示,在间隔件8的周向上的一部分形成有切口46。切口46以从外侧连结部45B的外周缘向径向内侧凹陷的方式形成。形成于间隔件8的切口46的数量可以是单数也可以是复数。多个切口46沿间隔件8的周向隔开间隔地排列即可。在图11所例示的结构中,两个切口46沿间隔件8的周向等间隔地排列。
另一方面,在定子铁心6的一方的端部14设置插入间隔件8的切口46的卡定部17。在图11所例示的结构中,卡定部17与定子铁心6分开地形成,并相对于定子铁心6以能够装卸的方式进行固定。需要说明的是,卡定部17例如也可以与定子铁心6形成为一体。
在图11所例示的结构中,在将卡定部17固定于定子铁心6的状态下将间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14时,将卡定部17插入间隔件8的切口46,从而能够抑制或防止间隔件8相对于定子铁心6而在其周向上发生位置偏移。即,能够防止或抑制间隔件8的各线圈支承部41相对于各齿11而在定子铁心6的周向上发生位置偏移。因此,能够简单地将间隔件8相对于定子铁心6进行定位,从而能够提高定子的制造效率。
需要说明的是,在将间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14,将主线圈段22安装于定子铁心6后,可以将卡定部17从定子铁心6拆下。
在本发明的定子中,例如如图12所示,位于定子铁心6的周向上的线圈支承部41的两端的支承面42与线圈支承部41的侧面的角部可以形成为将支承面42与线圈支承部41的侧面平滑地连接的圆弧状的弯曲面。需要说明的是,线圈支承部41的侧面是朝向定子铁心6的周向的面。
通过在支承面42与线圈支承部41的侧面之间形成弯曲面,即使主线圈段22同支承面42与线圈支承部41的侧面的角部接触,也能够防止主线圈段22的绝缘覆膜发生损伤。
在本发明的定子中,例如如图12所示,间隔件8的线圈支承部41可以具备从定子铁心6的周向上的齿11的两端突出的突出部47。即,线圈支承部41的宽度尺寸例如也可以比齿11的宽度尺寸大。
在图12所例示的结构中,突出部47位于线圈支承部41中的在定子铁心6的轴向上靠近支承面42侧的部位。另外,在位于在定子铁心6的轴向上比突出部47靠定子铁心6的一方的端部14侧的线圈支承部41的部位形成有凹陷部48,该凹陷部48在定子铁心6的周向上比齿11的两端向内侧凹陷。需要说明的是,也可以在线圈支承部41不形成有突出部47而形成有凹陷部48。另外,也可以在线圈支承部41不形成有凹陷部48而形成有突出部47。
并且,沿定子铁心6的轴向延伸的线圈支承部41的凹陷部48的侧面51与同定子铁心6的一方的端部14对置的线圈支承部41的对置面52的角部被倒角。即,在凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52之前形成有相对于凹陷部48的侧面51以及线圈支承部41的对置面52这双方倾斜的倾斜面53。需要说明的是,凹陷部48的侧面51是朝向定子铁心6的周向的面。另外,线圈支承部41的对置面52位于在定子铁心6的轴向上相对于凹陷部48的侧面51而与定子铁心6侧相邻的位置,且是与定子铁心6的轴向、凹陷部48的侧面51正交的平坦的面。倾斜面53是平坦的面,因此相对于凹陷部48的侧面51以及线圈支承部41的对置面52而分别以小于90度的角度倾斜。
凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52的角部例如也可以形成为将凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52平滑地连接连接的圆弧状的弯曲面。
在线圈支承部41具有突出部47的情况下,能够通过线圈支承部41的突出部47从定子铁心6的轴向对插入槽12且夹设在主线圈段22的脚部32与齿11之间的槽绝缘纸60进行支承。由此,能够抑制槽绝缘纸60相对于定子铁心6而在其轴向上发生位置偏移。
另外,在线圈支承部41形成有凹陷部48的情况下,能够将从定子铁心6的一方的端部14突出的槽绝缘纸60的突出部位61收容于凹陷部48。
另外,在凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52之间形成有倾斜面53、弯曲面的情况下,在将间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14时,能够容易地使槽绝缘纸60的突出部位61进入凹陷部48。若具体地进行说明,则在制造定子时,在将槽绝缘纸60插入定子铁心6的槽12后,将间隔件8配置于定子铁心6的一方的端部14。此时,槽绝缘纸60的突出部位61被凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52之间的倾斜面53、弯曲面朝向凹陷部48内引导。由此,能够容易地使槽绝缘纸60的突出部位61进入凹陷部48。因此,能够简单地进行定子的制造。
需要说明的是,在凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52之间未形成有倾斜面53、弯曲面的情况下,槽绝缘纸60的突出部位61容易与线圈支承部41的对置面52接触,因此难以使槽绝缘纸60的突出部位61进入凹陷部48。另外,当槽绝缘纸60的突出部位61与线圈支承部41的对置面52接触时,也存在槽绝缘纸60的突出部位61弯折,从而被夹在定子铁心6与间隔件8之间的可能性。在该情况下,间隔件8相对于定子铁心6而局部浮起,从而被该局部浮起的间隔件8支承的一部分的主线圈段22在轴向上移动。因此,焊接的脚部32的高度产生不均衡。因此,优选在凹陷部48的侧面51与线圈支承部41的对置面52之间形成倾斜面、弯曲面。
本发明的间隔件例如也可以仅具备一个线圈支承部41。
另外,在本发明中,例如如图13所示,间隔件8E也可以具备多个且数量比齿11的数量少的线圈支承部41。在图13所例示的间隔件8E中,多个线圈支承部41与上述实施方式同样地,以与多个齿11相同的间隔沿定子铁心6的周向排列。在该情况下,连结部45可以形成成为环状的一部分的弧状。
在这样的结构的间隔件8E中,线圈支承部41的数量可以是任意的,但为齿11的数量的约数为宜。例如,在齿11的数量为48个的情况下,线圈支承部41的数量可以是2个、3个、4个、6个、8个、12个、16个、24个。图示例中的线圈支承部41的数量为3个。在线圈支承部41的数量为齿11的数量的约数的情况下,仅通过使用具备规定数量的线圈支承部41的一种间隔件8E,就能够将线圈支承部41配置于所有齿11的端部。
在本发明中,例如如图14所示,线圈支承部41的支承面42也可以是以高度位置随着从定子铁心6的径向的外侧趋向内侧而连续地变高地方式相对于定子铁心6的轴向倾斜的倾斜面。即使支承面42为倾斜面,也起到与上述实施方式相同的效果。但是,在支承面42为倾斜面的情况下,弯折部31与支承面42点接触,因此更优选为支承面42形成为台阶状。
本发明的旋转电机并不限定于通过向定子3的线圈7流通交流电流来驱动转子2旋转的马达,也可以是通过发动机等的动力使转子2旋转从而进行发电的发电机。
在本发明的定子中,插入区域LY也可以是八个以外。例如,也能够适用于具有4、6、10、12、或上述数量以上的插入区域LY的定子。
本发明的旋转电机适合作为在液压挖掘机、推土机、叉车等作业车辆中使用的旋转电机。
工业实用性
根据本发明,即使将多个线圈段的弯折部的弯折角度收敛于规定的范围内,也能够抑制焊接的脚部的轴向高度。
附图标记说明
1…旋转电机;2…转子;3…定子;4…转子轴;5…转子铁心;6…定子铁心;7…线圈;8、8E…间隔件;11…齿;12…槽;14…一方的端部;17…卡定部;22、22A、22B…主线圈段(线圈段);23…副线圈段;24…跨接线圈段;31…弯折部;32…脚部;41…线圈支承部;42…支承面;43、43A、43B…支承区域;45、45A、45B…连结部;46…切口;47…突出部;48…凹陷部;51…侧面;52…对置面;53…倾斜面;O…轴线;θ…弯折部31的弯折角度。
Claims (8)
1.一种定子,其中,
所述定子具备:
定子铁心,其具有沿周向交替地形成的多个齿和多个槽;
线圈,其卷绕于所述多个槽;以及
间隔件,其配置于所述定子铁心的轴向上的端部,
所述线圈具备多个线圈段,该多个线圈段具有以规定的角度弯折的弯折部、以及从所述弯折部的两端相互平行地延伸并插入所述槽的一对脚部,
所述间隔件具备线圈支承部,所述线圈支承部配置在所述轴向上的所述齿的端部与所述线圈段的所述弯折部之间,且所述线圈支承部具有在所述轴向上对所述弯折部进行支承的支承面,
所述定子铁心的径向内侧的从所述齿的端部到所述支承面为止的距离比所述定子铁心的径向外侧的从所述齿的端部到所述支承面为止的距离长。
2.根据权利要求1所述的定子,其中,
所述支承面在所述定子铁心的径向上形成为台阶状。
3.根据权利要求1或2所述的定子,其中,
所述间隔件具备将沿所述周向排列的多个所述线圈支承部连结为一体的连结部。
4.根据权利要求3所述的定子,其中,
所述连结部形成为环状。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的定子,其中,
所述线圈支承部具备从所述周向上的所述齿的两端突出的突出部。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的定子,其中,
所述线圈段由扁线构成。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的定子,其中,
在所述线圈支承部中的至少位于所述定子铁心的轴向上的端部侧的部位形成有凹陷部,该凹陷部在所述定子铁心的周向上比所述齿的两端向内侧凹陷,
在沿所述定子铁心的轴向延伸的所述凹陷部的侧面与和所述定子铁心的轴向上的端部对置的所述线圈支承部的对置面之间形成有倾斜面,该倾斜面相对于所述线圈支承部的侧面以及所述线圈支承部的对置面这双方倾斜。
8.一种旋转电机,其中,
所述旋转电机具备转子和收容所述转子的权利要求1~7中任一项所述的定子。
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