CN112994308A - 旋转电机的定子 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机的定子，该旋转电机的定子能够对定子绕组的线圈边端部的扩大进行抑制。定子绕组(3)由多个单位线圈构成，并且所述单位线圈彼此的至少两组经由母线(7)连接。母线(7)分别配置于所述单位线圈的线圈边端部(6)的内径侧和外径侧，当将由母线(7)的圆弧部(7b)的两端和定子铁芯(1)的中心形成的角度设为θ1，将由相邻的母线(7)的圆弧部(7b)的两端和定子铁芯(1)的中心形成的角度设为θ2时，将θ1和θ2的一部分重叠地配置。

Description

旋转电机的定子

技术领域

本发明涉及旋转电机的定子。

背景技术

近年来，要求电动机或发电机等旋转电机小型、高输出且高效率化。为了应对这些要求，尤其是在车载用电动机中，采用在定子中使用了大致矩形截面的线圈的分布绕组。采用了分布绕组的定子与集中绕组的定子相比，能够提高线圈占空系数，得到高输出化的效果，并且旋转磁场平滑地分布，因此，具有噪声小的优点。但是，另一方面，分布绕组存在线圈边端部扩大、电动机尺寸变大而布局性恶化的技术问题。

针对这样的技术问题，例如在专利文献1中公开了一种旋转电机的定子，该旋转电机的定子利用树脂将与线圈连接的母线一体成型而缩小绝缘空间，抑制线圈边端部的扩大。另外，例如在专利文献2中公开了一种旋转电机的定子，该旋转电机的定子将圆弧状母线在定子外周部的定子轴向上呈阶梯状相连设置，防止向径向扩大。另外，母线是指用于向线圈供给电力的导体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-143019号公报

专利文献2：日本专利特开2012-249344号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在专利文献1所公开的旋转电机的定子中，需要利用树脂将母线一体化，制造价格增大，另外，成型时的树脂的填充不良直接导致绝缘不良，在质量方面也存在问题。

在专利文献2所公开的旋转电机的定子中，在定子外周部将母线沿定子轴向呈阶梯状相连的情况下，存在径向能够维持节省空间但无法抑制轴向的扩大的技术问题。另外，由于在狭窄的空间配置母线，因此，存在工序复杂化而制造价格增加的技术问题。

本申请公开了用于解决上述技术问题的技术，其目的在于提供一种能够对定子绕组的线圈边端部的扩大进行抑制的旋转电机的定子。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请所公开的旋转电机的定子包括：圆环状或圆筒状的定子铁芯，该定子铁芯沿周向排列有槽；以及定子绕组，该定子绕组安装于所述定子铁芯，所述定子绕组由多个单位线圈构成，并且所述单位线圈彼此的至少两组经由母线连接，所述母线在所述单位线圈的线圈边端部的内径侧和外径侧分别至少配置一组。

发明效果

根据本申请所公开的旋转电机的定子，通过将多个母线在内径和外径分开，与仅在单侧配置母线相比，母线彼此重叠的部分变少，能够抑制需要确保绝缘距离的部位，能够抑制定子绕组的线圈边端部的扩大。

附图说明

图1是表示实施方式1的旋转电机的定子的立体图。

图2是表示实施方式1的旋转电机的定子的母线的立体图。

图3是表示实施方式1的旋转电机的定子的一部分的俯视详细图。

图4是表示实施方式1的旋转电机的定子的一部分的剖视图。

符号说明

1定子铁芯、2定子绕组、3磁极、4槽、5壳体、6线圈边端部、6a末端部、7母线、7a基准平面、7b圆弧部、7c折弯部、7d第一折弯部、7e第二折弯部、7f末端部、71外径侧母线(第一母线)、72内径侧母线(第二母线)、100定子、L假想基准面、P中心、θ1、θ2角度。

具体实施方式

以下，使用附图对本申请的旋转电机的定子的实施方式进行说明。另外，在各图中，对相同或同样的构成部分标注相同的符号，并且对应的各构成构件的尺寸或比例尺分别独立。

实施方式1

图1是表示实施方式1的旋转电机的定子的立体图。

如图1所示，定子100具有大致形状为圆环状或圆筒状的定子铁芯1和安装于定子铁芯1的定子绕组2，在定子铁芯1的内周沿周向排列有多个磁极3。在磁极3彼此之间形成有槽4，在槽4中安装有对地绝缘纸(未图示)。另外，以包围定子铁芯1的外周的方式配置有由薄板钢板制成的圆筒形的壳体5。

定子绕组2由多个单位线圈构成，多个单位线圈分别包括：线圈部，该线圈部安装于定子铁芯1的槽4；线圈部间的线圈边端部6，该线圈边端部6从槽4突出并安装于周向不同的槽4；以及末端部6a，该末端部6a从槽4向轴向突出并与定子绕组2的其他单位线圈连接。另外，定子绕组2具有将多个单位线圈的末端部6a彼此电连接的母线7，由单位线圈和母线7构成定子绕组2。

如图2所示，母线7由截面为长方形形状的导电体例如铜线构成，截面为短边侧的面的一方形成为与定子铁芯1的中心轴垂直的基准平面7a，截面为长边侧的面被弯曲加工成圆弧状而形成圆弧部7b。另外，在母线7的两端部形成有折弯部7c，折弯部7c由于后述的理由而被实施了两次折弯加工。即，在母线7的两端部的各折弯部7c中，首先，将母线7的截面的短边侧作为折弯面以形成第一折弯部7d，然后，将折弯后的第一折弯部7d的截面的长边侧作为折弯面而在圆弧部7b的外侧方向形成第二折弯部7e。这样，在母线7的两端部实施第一折弯部7d和第二折弯部7e的两次折弯加工，第二折弯部7e的端部、即母线7的末端部7f的截面构成为能够在长边侧的面处与线圈边端部6的末端部6a连接。另外，通过对母线7的两端部分别实施形成第一折弯部7d和第二折弯部7e的两次折弯加工，在圆弧部7b的图2中的下方形成间隙，该间隙成为避免线圈干涉的退让部。即，通过第一折弯部7d和第二折弯部7e，圆弧部7b形成避免线圈干涉的退让部。

另外，如图3所示，母线7由第一母线(以下称为外径侧母线)71和第二母线(以下称为内径侧母线)72在内径和外径分开构成，所述第一母线71沿周向排列于线圈边端部6的外径侧，所述第二母线72沿周向排列于线圈边端部6的内径侧。外径侧母线71和内径侧母线72在线圈边端部6的外径侧和内径侧交替地沿周向排列。并且，相邻的母线7的外径侧母线71和内径侧母线72配置成：使由圆弧的两端和定子铁芯1的中心P形成的各个角度θ1和角度θ2的一部分重叠。由此，抑制了线圈边端部6扩大。

另外，如图3所示，内径侧母线72构成为配置在比定子100的内径更靠外侧的位置，在与未图示的转子组合时，能够从定子100的轴向的任一侧插入转子。

此外，如上所述，母线7的两个端部分别被施加两次折弯加工，以形成避免线圈干涉的退让部，并且如图4所示，所有母线7均配置成使得垂直于定子100的中心轴的基准平面7a与作为工序上的基准面的假想基准面L一致。另外，假想基准面是指，在将线圈折弯后的轴向高度(轴向位置)上，以通过使该假想基准面在各母线7上相同，换言之，通过使外径侧母线71和内径侧母线72的定位在一个部位，从而得到以下效果为目的而设定的基准面。

(1)仅通过旋转定子100就能够在所有相同位置、相同距离处进行末端彼此的焊接，减少焊接装置或夹具等的台数，降低设备价格。

(2)在进行焊接后的焊接状态的确认时，例如能够通过一次图像处理判定来进行，从而实现确认时间的缩短。

由此，在线圈边端部6的加工工序中，容易整合定位、焊接(接线)等工序，还能够简化设备或者夹具，能够大幅地降低设备成本。另外，在管理方面也可以用一张图像照片一并判别所有焊接部位等，在生产效率方面也具有优点。

如上所述，在实施方式1的旋转电机的定子100中，通过将多个母线7在内径和外径分开，使得母线7彼此重叠的部分比母线7仅配置在单侧时少，从而抑制了需要确保绝缘距离的部位。由此，能够抑制线圈边端部6的扩大。另外，也可以进行与定子100的收纳部的形状配合地将母线7局部地配置在内径侧等布局自由度较高的设计。

此外，由于母线7在内径和外径交替地分开，因此，即使母线7配置成母线7的一部分沿周向重叠，也不需要确保母线7彼此的绝缘距离，从而能够整体地抑制线圈边端部6的扩张。此外，母线7可以沿周向变长，从而还提高了线圈配置的自由度。

此外，配置于内径侧和外径侧的所有母线7的假想基准面L配置于同一面，从而能够容易地整合定位和焊接(接线)等工序，并且能够简化设备或夹具，因此，能够显著地降低设备成本。

另外，将配置于内径侧的内径侧母线72收纳在比定子100的内径更靠外径侧的位置，由此，在组装工序中，能够从定子100的轴向的任一侧插入转子，具有即使旋转电机的收纳工序发生变化也能够灵活地应对的优点。

另外，母线7的表面除了末端部7f以外具有绝缘覆膜。通过在母线7的表面具有绝缘覆膜，能够减小与线圈边端部6绝缘所需的距离。即，由于能够将母线7与线圈边端部6接近配置，因此，能够抑制线圈边端部6的扩大。

另外，在母线7与线圈边端部6的接线部处，母线7的截面构成为在长边侧的面处与线圈边端部6连接，具有能够容易确保较大的连接面积、焊接性优异、减少焊接不良的优点。

另外，母线7的圆弧部7b通过弯曲加工而形成，并且在两个端部形成有折弯部7c，在该折弯部7c中，施加了两次折弯加工：将母线7的截面的短边侧作为折弯面以形成第一折弯部7d，将折弯后的第一折弯部7d的截面的长边侧作为折弯面以在圆弧部7b的外侧方向形成第二折弯部7e。因此，母线7通过两个端部的两次折弯加工，形成避免线圈干涉的退让部，并且将截面的短边侧作为径向，能够在截面的长边侧的面处与线圈边端部6连接，并且能够抑制母线7向内径侧伸出。此时，通过同时进行母线7的圆弧部7b的加工和形成于两个端部的折弯部7c沿轴向的弯曲加工，能够抑制制造成本，并且能够容易地实施。

本申请记载有示例性的实施方式，但是实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不限于应用于特定的实施方式，能够单独或者以各种组合的方式应用于实施方式。

因此，未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如，包括对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或者省略的情况。

Claims (8)

1.一种旋转电机的定子，其特征在于，包括：

圆环状或圆筒状的定子铁芯，所述定子铁芯沿周向排列有槽；以及

定子绕组，所述定子绕组安装于所述定子铁芯，

所述定子绕组由多个单位线圈构成，并且所述单位线圈彼此的至少两组经由母线连接，所述母线在所述单位线圈的线圈边端部的内径侧和外径侧分别至少配置一组。

2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述母线具有形成为圆弧状的圆弧部，并且沿所述定子铁芯的周向交替地排列于所述线圈边端部的内径侧和所述线圈边端部的外径侧。

3.如权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在将由所述母线的所述圆弧部的两端和所述定子铁芯的中心形成的角度设为θ1、由相邻的母线的所述圆弧部的两端和所述定子铁芯的中心形成的角度设为θ2时，使θ1和θ2的一部分重叠地配置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，

在所述母线上形成有与所述定子铁芯的中心轴垂直的基准平面，并且将所述母线的至少一部分的基准平面配置在同一平面上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，

配置于所述线圈边端部的内径侧的所述母线配置在比定子的内径靠外侧的位置。

6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述母线的表面除了末端部以外具有绝缘覆膜。

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述母线由截面为长方形形状的导电体构成，并且将截面长边侧的面与所述线圈边端部连接。

8.如权利要求7所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述母线在两端包括由第一折弯部和第二折弯部构成的折弯部，所述第一折弯部是将所述母线的截面短边侧作为折弯面进行折弯而形成的，所述第二折弯部是将所述第一折弯部的截面长边侧作为折弯面而向所述线圈边端部的外径侧折弯而形成的。

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