CN113615044A - 旋转电机的定子以及旋转电机 - Google Patents

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CN113615044A CN202080006581.3A CN202080006581A CN113615044A CN 113615044 A CN113615044 A CN 113615044A CN 202080006581 A CN202080006581 A CN 202080006581A CN 113615044 A CN113615044 A CN 113615044A
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鹿野将
内田秀范
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Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
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Abstract

本发明提供一种能够维持电气性能并实现小型化的定子。在实施方式中,定子(110)具备具有磁轭(16)与多个齿(14)的定子铁芯(10)以及截面构成为长方形的多根线圈(20)。相邻的齿(14)之间的距离为,位于定子铁芯(10)的径向的最内侧的部分最短。在一个以上的槽(12)中,配置有在多根线圈(20)中位于径向的最内侧且截面上的一对短边侧朝向径向的第一扁平导体以及位于比第一扁平导体靠径向的外侧且截面上的一对长边侧朝向径向的第二扁平导体。第一扁平导体在从槽(12)的导出部分具有向定子铁芯(10)的周向弯折的弯折部。第二扁平导体在从槽(12)的导出部分具有向周向弯折的弯折部与绕周向扭转的扭转部。

Description

旋转电机的定子以及旋转电机
技术领域
该发明的实施方式涉及旋转电机的定子以及旋转电机。
背景技术
旋转电机具有筒状的定子以及旋转自如地配置于定子的励磁(日文:界磁)空间的转子。定子具有层叠多张圆环状的电磁钢板而构成的定子铁芯以及安装于定子铁芯的线圈(由扁平导体构成的转子绕组)。接合多个线圈段而构成的扁平导体具有从定子铁芯的两端面向轴向突出的线圈端。近年来,期望旋转电机的定子在维持电气性能的同时进一步小型化。
因此,对截面为长方形的扁平导体进行弯折加工等而构成的线圈段相对于定子铁芯的配置进行了各种各样的研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010—41795号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的实施方式的课题在于提供一种能够在维持电气性能的同时实现小型化的旋转电机的定子以及具备该定子的旋转电机。
用来解决课题的手段
实施方式的旋转电机的定子具备具有磁轭与多个齿的定子铁芯以及截面构成为长方形的多根扁平导体。
所述扁平导体具有插通于在相邻的所述齿之间构成的槽的线状部。
所述槽的宽度形成为,从所述定子铁芯的径向的外侧朝向内侧变窄。
在至少一个所述槽中,配置有第一扁平导体的所述线状部和第二扁平导体的所述线状部,该第一扁平导体的所述线状部在多根所述扁平导体中位于所述径向的最内侧且所述截面上的一对短边侧朝向所述径向,该第二扁平导体的所述线状部位于比所述第一扁平导体的所述线状部靠所述径向的外侧且所述截面上的一对长边侧朝向所述径向。
所述第一扁平导体在从所述槽导出的部分,具有从所述线状部延伸并朝向所述定子铁芯的周向弯折的弯折部。
所述第二扁平导体在从所述槽导出的部分,具有从所述线状部延伸并朝向所述周向弯折的所述弯折部、以及从所述弯折部延伸并绕所述周向扭转的扭转部。
实施方式的旋转电机具备所述定子以及配置于所述定子的励磁空间的转子。
附图说明
图1是表示第一实施方式的旋转电机的横剖面图。
图2是从定子铁芯的一端面侧(各线圈段的非焊接侧)示出所述定子的立体图。
图3是从所述定子铁芯的另一端面侧(各线圈段的焊接侧)示出所述定子的立体图。
图4是表示插通于定子铁芯的槽的第一线圈段至第七线圈段的立体图。
图5是表示位于所述槽的1道(lane)(最外周道)的第一线圈段的立体图。
图6是表示跨越所述槽的2道与3道而存在的第五线圈段的立体图。
图7是表示位于所述槽的8道(最内周道)的第三线圈段的立体图。
图8是表示第一实施方式的所述定子的主要部分的立体图。
图9是表示图8的所述主要部分的横剖面图。
图10是表示第二实施方式的所述定子的主要部分的立体图。
图11是表示图10的所述主要部分的横剖面图。
图12是表示第三实施方式的所述定子的主要部分的立体图。
图13是表示图12的所述主要部分的横剖面图。
图14是表示第四实施方式的所述定子的所述槽的部分的横剖面图。
图15是表示第五实施方式的所述定子的所述槽的部分的横剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的第一至第五实施方式进行说明。
另外,公开只不过是一个例子,发明并不限定于以下的第一至第五实施方式所记载的内容。本领域技术人员能够容易想到的变形当然包含在公开的范围内。为了使说明更加明确,在附图中,有时将各部分的尺寸、形状等相对于实际的实施方式进行变更而示意性地表示。
(第一实施方式)
参照图1,对构成旋转电机100的定子110的概要以及转子120进行说明。
图1是第一实施方式的旋转电机100的横剖面图。
如图1所示,旋转电机100例如构成为永磁体型。旋转电机100具有圆筒状的定子110以及在定子110的内侧绕中心轴线C1旋转自如地与定子110同轴地设置且配置于定子110的励磁空间的转子120。
在以下的说明中,将旋转电机100的中心轴线C1的延伸方向称作轴向,将绕中心轴线C1旋转的方向称作周向,将与轴向及周向正交的方向称作径向。
如图1所示,定子110具有圆筒状的定子铁芯10以及卷绕于定子铁芯10的线圈20(由扁平导体构成的转子绕组)等。定子铁芯10具有磁轭16与多个齿14。定子铁芯10通过将磁性材料、例如硅钢等圆环状的电磁钢板在中心轴线C1上同心状地层叠多张而构成。多张电磁钢板通过焊接定子铁芯10的外周面的多个部位,以相互层叠的状态连结。定子铁芯10在层叠有多张电磁钢板的状态下,具有位于轴向的一端的一端面10a和位于轴向的另一端的另一端面10b。一端面10a以及另一端面10b与中心轴线C1正交地延伸。定子铁芯10具有与转子120对置的内周面10c以及支承于未图示的壳体的外周面10d。
在定子铁芯10的内周部形成有在定子铁芯10的周向上分离的多个(例如48个)齿14。各齿14朝向图1所示的中心轴线C1延伸,沿着定子铁芯10的周向隔开相等间隔而排列。即,定子铁芯10一体地具有位于径向外侧的圆环状的磁轭16、以及从磁轭16的内周面朝向中心轴线C1向径向内侧延伸突出的多个齿14。
在定子铁芯10的内周部,在定子铁芯10的周向上相邻的齿14之间形成有多个(例如48个)槽12。槽12的宽度形成为,从定子铁芯10的径向的外侧朝向内侧相对地变窄。在至少一个槽12中配置有在多根线圈20中位于定子铁芯10的径向的最内侧且截面上的一对短边侧朝向径向的第一扁平导体以及位于比第一扁平导体靠径向的外侧且截面上的一对长边侧朝向径向的第二扁平导体。关于扁平导体的详细情况,之后进行叙述。
各槽12具有在轴向上插通有多种线圈段(第一线圈段21至第七线圈段27)并在定子铁芯10的径向上排列配置的多个区域1T、2T、3T、4T、5T、6T、7T以及8T。这里,各槽12的多个区域1T至8T在沿定子铁芯10的周向呈环状排列的状态下,如后述那样构成线圈段的1道至8道。各槽12从定子铁芯10的一端面10a到另一端面10b沿中心轴线C1而延伸,在定子铁芯10的周向上隔开相等间隔而排列。各槽12向定子铁芯10的内周面开口,从该内周面向定子铁芯10的放射方向(径向外侧)延伸突出。各槽12遍及定子铁芯10的轴向的全长而延伸,其一端向定子铁芯10的一端面10a开口,其另一端向定子铁芯10的另一端面10b开口。
另外,各槽12在本实施方式中,示出了朝向定子铁芯10的内周面开口的例子,但也能够采用不向定子铁芯10的内周面开口的构成。另外,示出了各槽12与定子铁芯10的轴向平行地延伸的例子,但也能够采用各槽12相对于轴向倾斜地延伸、即所谓的偏斜的构成。
多根线圈20的截面构成为长方形。各个线圈20插通于各槽12,并安装于位于相邻的各槽12之间的各齿14。线圈20通过具有设于槽12的线状部以及在不同的槽12之间连结线状部的桥接部的多个线圈段相互接合而构成。在线圈段的各个中,在线状部包括设于不同的槽12的第一线状部和第二线状部。线圈20通过包括第一线圈段与第二线圈段的多个线圈段相互接合而构成。第一线圈段的第一线状部与第二线状部分别配置于不同的槽12的位于径向的最内侧的部分。第二线圈段的第一线状部与第二线状部以从周向的两侧夹住第一线圈段的第一线状部与第二线状部的方式,分别配置于与插通有第一线圈段的槽不同的槽的位于径向的最内侧的部分。第一线圈段以及第二线圈段的至少一方包含在第一扁平导体中。关于线圈段的详细情况,之后进行叙述。
如图2以及图3所示,线圈20具有从定子铁芯10的一端面10a朝向轴向的外侧延伸突出的第一线圈端20a以及从定子铁芯10的另一端面10b朝向轴向的外侧延伸突出的第二线圈端20b。多根线圈20中的一部分的线圈20在从槽12导出的部分,具有朝向定子铁芯10的周向弯折的弯折部。另外,多根线圈20中的一部分的线圈20在从槽12导出的部分,具有朝向定子铁芯10的周向弯折的弯折部以及绕周向扭转的扭转部。关于弯折部、扭转部的详细情况,之后进行叙述。
如图1所示,转子120具有以中心轴线C1为中心旋转的圆柱形状的轴(旋转轴)40、插通轴40的轴向的大致中央部而接合的圆筒形状的转子铁芯42以及埋入转子铁芯42的多个永磁体44。
转子铁芯42构成为,将磁性材料、例如硅钢等圆环状的电磁钢板42S同心状地层叠多张而成的层叠体。转子铁芯42具有与中心轴线C1同轴形成的内孔42a。在转子铁芯42的内孔42a插通并嵌合有轴40,轴40从转子铁芯42与中心轴线C1同轴地延伸。转子铁芯42在定子铁芯10的内侧隔开微小的间隙(气隙)而与定子铁芯10同轴地配置。即,转子铁芯42的外周面隔开微小的间隙与相当于定子铁芯10的内周面的齿14的前端面对置。
转子铁芯42具有分别沿转子铁芯42的放射方向(径向外侧)延伸的d轴以及相对于d轴电分离90°的q轴。在实施方式中,将通过相邻的磁极间的边界以及中心轴线C1而向放射方向延伸的轴设为q轴,将相对于q轴电垂直的方向设为d轴。d轴以及q在轴转子铁芯42的周向上交替地、且以规定的相位设置。在转子铁芯42形成有沿轴向贯通的多个永磁体44用的孔。
永磁体44被装填并固定于在转子铁芯42上设有多个的孔中。永磁体44遍及转子铁芯42的轴向的全长而延伸,在转子铁芯42的周向上隔开规定的间隔而排列。各永磁体44在转子铁芯42的周向上配置于各d轴的两侧。各永磁体44的截面形成为矩形状的细长的平板状,具有与转子铁芯42的轴向的长度大致相等的长度。永磁体44在以与转子铁芯42的中心轴线C1正交的截面目视确认的情况下,分别相对于d轴倾斜。配置于各d轴的两侧的两个永磁体44例如排列成大致V字状而配置。这里,永磁体44的内周侧的端部分别与d轴邻接,隔开微小的间隙而相互对置。永磁体44的外周侧的端部沿转子铁芯42的周向而与d轴分离,位于转子铁芯42的外周面的附近以及q轴的附近。由此,永磁体44的外周侧的端部相对于相邻的磁极的永磁体44的外周侧的端部隔着q轴而邻接。
另外,在本实施方式中示出了各永磁体44分别相对于d轴倾斜的例子,但也能够采用各永磁体44相对于d轴不倾斜的构成。
这里,旋转电机100由各相(U相、V相以及W相这三相)的交流电源驱动。例如,与U相对应且并联连接的2根线圈20、与V相对应且并联连接的2根线圈20以及与W相对应且并联连接的2根线圈20通过分布型的配置安装于齿14。即,分别与并联连接的各相对应的共计8根线圈20安装于齿14。这里,在配置于定子铁芯10的周向的48个槽12中,在以任意的槽12为基准的第n个(n号未图示,以下相同)以及第n+1个槽12中插通有U相的2根线圈20。n为1、7、13、19、25、31、37以及43。同样,在48个槽12中,在第n+2个以及第n+3个中插通有V相的2根线圈20。同样,在48个槽12中,在第n+4个以及第n+5个中插通有W相的2根线圈20。在各槽12中以排列的状态插通有共计8根线圈段。
参照图1至图4,对构成定子110的线圈20的概要进行说明。
图2是从定子铁芯10的一端面10a侧(各线圈段的非焊接侧)示出定子110的立体图,图3是从定子铁芯10的另一端面10b侧(各线圈段的焊接侧)示出定子110的立体图,图4是表示插通于定子铁芯10的槽12的第一线圈段21至第七线圈段27的立体图。
这里,在图1中,标记有将槽12的内部从定子铁芯10的径向外侧朝向内侧划分而成的多个区域1T(位于槽12的最外侧的区域)、2T、3T、4T、5T、6T、7T以及8T(位于槽12的最内侧的区域)。在各个区域中插通有线圈20。
另外,在图4中,用1L、2L、3L、4L、5L、6L、7L以及8L标记与配置于定子铁芯10的周向的各槽12的区域1T、2T、3T、4T、5T、6T、7T以及8T对应的1道(最外周道)、2道、3道、4道、5道、6道、7道以及8道(最内周道)。这里,例如,将连接在定子铁芯10的周向上呈环状配置的48个槽12各自的区域1T的虚拟的同一圆称为48个槽12中的1道。同样,例如,将连接48个槽12各自的区域8T的虚拟的同一圆称为48个槽12中的8道。
如并用图2与图4示出的那样,在定子铁芯10的一端面10a侧,各相的各第一根线圈20由插通于各槽12的区域1T(相当于最外周的1道)的第一线圈段21、跨越各槽12的区域2T(相当于2道)与区域3T(相当于3道)而插通的第五线圈段25、跨越各槽12的区域4T(相当于4道)与区域5T(相当于5道)而插通的第六线圈段26、跨越各槽12的区域6T(相当于6道)与区域7T(相当于7道)而插通的第七线圈段27以及插通于各槽12的区域8T(相当于最内周的8道)的第三线圈段23构成。
各相的各第二根线圈20与第一根线圈20电并联连接。各相的各第二根线圈20由插通于各槽12的区域1T的第二线圈段22、第五线圈段25、第六线圈段26、第七线圈段27以及插通于各槽12的区域8T的第四线圈段24构成。
如并用图3与图4所示的那样,在定子铁芯10的另一端面10b侧,依次焊接构成各相的各第一根线圈20的第一线圈段21、第五线圈段25、第六线圈段26、第七线圈段27以及第三线圈段23而形成了焊道35。同样,依次焊接构成各相的各第二根线圈20的第二线圈段22、第五线圈段25、第六线圈段26、第七线圈段27以及第四线圈段24而形成了焊道35。焊道35通过例如激光的照射使与相互邻接的不同的线圈段的接合面相当的端部彼此局部地熔融以及冷却固化而形成。
这里,作为针对线圈20的电力的输入端子的连接端子30由与输入U相的相位的电流的2根线圈20的引线连接的U相连接端子31、与输入V相的相位的电流的2根线圈20的引线连接的V相连接端子32以及与输入W相的相位的电流的2根线圈20的引线连接的W相连接端子33构成。当经由U相连接端子31向U相的2根线圈20输入交流电流、经由V相连接端子32向V相的2根线圈20输入交流电流、经由W相连接端子33向W相的2根线圈20输入交流电流时,在定子110(齿14)形成规定的交链磁通。
参照图4,对构成线圈20的多个线圈段(第一线圈段21至第七线圈段27)的概要进行说明。
如图4所示,第一线圈段21、第二线圈段22、第三线圈段23、第四线圈段24、第五线圈段25以及第七线圈段27由与长度方向垂直的截面(横截面)由矩形状构成的扁平导体构成。由扁平导线构成的各个线圈段(第一线圈段21至第七线圈段27)例如具有在横截面上相互对置的长边20s(第一边)以及相互对置的短边20t(第二边)。一对长边20s与线圈段的轴向交叉地对置。一对短边20t比长边20s短,在与长边20s交叉的状态下,与线圈段的轴向交叉地对置。各个线圈段具有由长边20s与沿线圈段的轴向延伸的外缘20u构成且相互对置的一对长侧面20M(第一侧面)以及由短边20t与外缘20u构成且与长侧面20M交叉并相互对置的一对短侧面20N(第二侧面)。在各个线圈段中,在表示长侧面(第一侧面)的情况下,在附图标记的末尾的部分附加M,在表示短侧面(第二侧面)的情况下,在附图标记的末尾的部分付加N。关于扁平导体,对横截面上的四角进行了R加工。关于扁平导体,也可以对横截面上的四角进行倒角加工、或者不对横截面上的四角实施加工而原样地保持直角。第一线圈段21至第七线圈段27由具有足够的导电性的铜、铝形成。
在各相的各2根线圈20中,第一线圈段21至第七线圈段27相对于在定子铁芯10上沿周向排列设置多个的各槽12,通过分布型的配置,相对地各错开两个位置而插通。即,在第n个到第n+47个排列的48个槽12中的例如第n个与第n+1个槽12中插通U相的线圈20,在相对地各错开两个的第n+2个与第n+3个槽12中插通V相的线圈20,在进一步相对地各错开两个的第n+4个与第n+5个槽12中插通W相的线圈20。n为1、7、13、19、25、31、37以及43。这样,各相的各2根线圈20仅所插通的槽12的位置不同,构成线圈20的线圈段(第一线圈段21至第七线圈段27)间的接线状态相同。另一方面,各相的各2根线圈20的相同的相的第一根与第二根的线圈20的接线状态不同。
各相的各第一根线圈20在一对折曲部向逆时针方向折曲的第一线圈段21、一对折曲部以相互分离的方式向顺时针方向与逆时针方向折曲的第五线圈段25与第六线圈段26与第七线圈段27以及一对折曲部向顺时针方向折曲的第三线圈段23中,通过焊接在定子铁芯10的径向上邻接的各接合面来构成1根布线。另外,在图4中,一个个地图示第一线圈段21至第七线圈段27。
各相的各第二根线圈20在一对折曲部向逆时针方向折曲的第二线圈段22、一对折曲部以相互分离的方式向顺时针方向与逆时针方向折曲的第五线圈段25与第六线圈段26与第七线圈段27以及一对折曲部向顺时针方向折曲的第四线圈段24中,通过焊接在定子铁芯10的径向上邻接的各接合面来构成1根布线。
各相的各2根线圈20的各线圈段的接合面例如被粉末涂装、或者用清漆等绝缘材料覆盖,确保电绝缘。另外,各线圈段的接合面以外的表面例如由釉质等覆盖,确保电绝缘。各线圈段插通于与槽12的内表面抵接而设为环状的图1所示的绝缘纸29中。
参照图5,对位于槽12的最外侧的区域1T(相当于1道)的第一线圈段21的构成进行说明。
图5是表示位于槽12的1道(最外周道)的第一线圈段21的立体图。
如图5所示,第一线圈段21插通于不同的槽12的区域1T。第一线圈段21一体地具有插通于槽12的第一延伸部21P、插通于从插通有第一延伸部21P的槽12沿定子铁芯10的周向(在从定子铁芯10的一端面10a侧朝向另一端面10b目视确认的情况下,为顺时针方向侧)离开五个的槽12的第二延伸部21Q以及在定子铁芯10的一端面10a侧将第一延伸部21P与第二延伸部21Q桥接的桥接部21R。在各个线圈段中,在表示与第一延伸部相关的构成的情况下,在附图标记的末尾的部分附加P,在表示与第二延伸部相关的构成的情况下,在附图标记的末尾的部分附加Q,在表示与桥接部相关的构成的情况下,在附图标记的末尾的部分附加R。
第一线圈段21的第一延伸部21P具有第一线状部21Pa、第一折曲部21Pb以及第一接合面21Pc。
第一线状部21Pa以从定子铁芯10的一端面10a侧贯通至另一端面10b侧的方式,与中心轴线C1平行地插通于槽12。
第一折曲部21Pb在定子铁芯10的另一端面10b侧,从第一线状部21Pa的端部延伸突出。第一折曲部21Pb在从定子铁芯10的一端面10a侧朝向另一端面10b目视确认的情况下,向定子铁芯10的周向的逆时针方向侧折曲。第一折曲部21Pb以相对于定子铁芯的轴向、即与中心轴线C1平行的第一线状部21Pa向逆时针方向侧折曲了约80°的状态进行图示,但也可以相对于第一线状部21Pa例如折曲30°至85°左右。第一折曲部21Pb以沿着在定子铁芯10的周向上相邻的各槽12的区域1T的方式向定子铁芯10的周向稍微弯曲。
第一接合面21Pc是位于第一折曲部21Pb的前端,并通过焊接与在定子铁芯10的径向上相邻的线圈段机械接合以及电接合而形成焊道35的部分。第一接合面21Pc位于与定子铁芯10的另一端面10b大致平行的位置。
第一线圈段21的第二延伸部21Q形成为与第一延伸部21P相似的形状。第二延伸部21Q具有由与第一延伸部21P相同的构成构成的第二线状部21Qa、第二折曲部21Qb以及第二接合面21Qc。
第一线圈段21的桥接部21R在定子铁芯10的一端面10a侧,将第一线状部21Pa与第二线状部21Qa连结。桥接部21R依次一体地具有第一弯曲端部21Ra、第一延伸部21Rb、连结部21Rc、第二延伸部21Rd、第二弯曲端部21Re、第一扭转部21Rf以及第二扭转部21Rg。第一弯曲端部21Ra与第一线状部21Pa相连并朝向定子铁芯10的周向的顺时针方向弯曲。第一弯曲端部21Ra相当于在从槽12导出的部分沿周向弯折的弯折部。第一延伸部21Rb从第一弯曲端部21Ra向定子铁芯10的周向的顺时针方向与径向外侧延伸。第二弯曲端部21Re与第二线状部21Qa相连并朝向定子铁芯10的周向的逆时针方向弯曲。第二弯曲端部21Re相当于在从槽12导出的部分沿周向弯折的弯折部。第二延伸部21Rd从第二弯曲端部21Re向定子铁芯10的周向的逆时针方向与径向外侧延伸。连结部21Rc弯曲成S形状而形成,并连结第一延伸部21Rb与第二延伸部21Rd。在第一延伸部21Rb的部分,形成有绕第一线圈段21的轴向扭转的第一扭转部21Rf。第一扭转部21Rf相当于绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。为了使第一延伸部21P与桥接部21R相对于定子铁芯10的朝向不同,在第一线圈段21设有第一弯曲端部21Ra以及第一扭转部21Rf。同样,在第二延伸部21Rd的部分形成有绕第一线圈段21的轴向扭转的第二扭转部21Rg。第二扭转部21Rg相当于绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。为了使第二延伸部21Q与桥接部21R相对于定子铁芯10的朝向不同,在第一线圈段21设有第二弯曲端部21Re以及第二扭转部21Rg。
桥接部21R的连结部21Rc中的长侧面21M等朝向定子铁芯10的一端面10a而配置。桥接部21R的连结部21Rc包含相对于定子铁芯10的一端面10a大致平行的部分。第一线状部21Pa的长侧面21M以及第二线状部21Qa的长侧面21M分别朝向定子铁芯10的径向而配置。
在第一线圈段21中,桥接部21R、第一线状部21Pa的上端以及第二线状部21Qa的上端在定子铁芯10的一端面10a中构成了第一线圈端20a。另一方面,在第一线圈段21中,第一线状部21Pa的下端与第一折曲部21Pb与第一接合面21Pc、以及第二线状部21Qa的下端与第二折曲部21Qb与第二接合面21Qc在定子铁芯10的另一端面10b中构成了第二线圈端20b。该构成在第二线圈段22至第七线圈段27中也相同。
对位于槽12的区域1T(相当于1道)的第二线圈段22的构成进行说明。
第二线圈段22以与上述的第一线圈段21相似的形状构成。
第二线圈段22插通于不同的槽12的区域1T。第二线圈段22形成为比第一线圈段21大。第二线圈段22的第一线状部22Pa与第二线状部22Qa以从定子铁芯10的周向的两侧夹持第一线圈段21的第一线状部21Pa与第二线状部21Qa的方式配置。
第二线圈段22一体地具有插通于槽12的第一延伸部、插通于从插通有第一延伸部的槽12向定子铁芯10的周向(顺时针方向侧)离开七个的槽12的第二延伸部以及在定子铁芯10的一端面10a侧将第一延伸部与第二延伸部桥接的桥接部22R。
第一延伸部具有第一线状部22Pa、第一折曲部22Pb以及第一接合面。第一延伸部与第一线圈段21的第一延伸部21P的构成相同。
第二延伸部具有由与第一延伸部相同的构成构成的第二线状部22Qa、第二折曲部22Qb、以及第二接合面。第二延伸部形成为与第一延伸部相似的形状。
桥接部22R一体地具有第一弯曲端部、第一延伸部、连结部、第二延伸部、第二弯曲端部、第一扭转部以及第二扭转部。桥接部22R与第一线圈段21的桥接部21R的构成相同。
参照图6,对位于槽12的区域2T以及3T(相当于2及3道)的第五线圈段25的构成进行说明。
图6是表示跨越槽12的2道与3道而存在的第五线圈段25的立体图。
如图6所示,第五线圈段25跨越不同的槽12的区域2T与区域3T而插通。在定子铁芯10的径向上一个位置相对不同的两个区域3T以及2T(例如构成3道与2道)的一方的区域3T插通有第五线圈段25的第一线状部25Pa,在另一方的区域2T插通有第五线圈段25的第二线状部25Qa。
第五线圈段25一体地具有插通于槽12的第一延伸部25P、插通于从插通有第一延伸部25P的槽12向定子铁芯10的周向(逆时针方向侧)离开六个的槽12的第二延伸部25Q以及在定子铁芯10的一端面10a侧将第一延伸部25P与第二延伸部25Q桥接的桥接部25R。
第一延伸部25P具有第一线状部25Pa、第一折曲部25Pb以及第一接合面25Pc。第一延伸部25P与第一线圈段21的第一延伸部21P的构成相同。
第二延伸部25Q具有由与第一延伸部25P相同的构成构成的第二线状部25Qa、第二折曲部25Qb以及第二接合面25Qc。第二延伸部25Q形成为与第一延伸部25P相似的形状。但是,第二折曲部25Qb在从定子铁芯10的一端面10a侧朝向另一端面10b目视确认的情况下,不同的是向定子铁芯10的周向的顺时针方向侧折曲。
桥接部25R一体地具有第一弯曲端部25Ra、第一延伸部25Rb、连结部25Rc、第二延伸部25Rd、第二弯曲端部25Re、第一扭转部25Rf以及第二扭转部25Rg。第五线圈段25的桥接部25R与第一线圈段21的桥接部21R的构成相同。第一弯曲端部25Ra以及第二弯曲端部25Re相当于在从槽12导出的部分沿周向弯折的弯折部。
对位于槽12的区域4T以及5T(相当于4及5道)的第六线圈段26的构成进行说明。
第六线圈段26以与上述的第五线圈段25相似的形状构成。
第六线圈段26跨越不同的槽12的区域4T与区域5T而插通。在定子铁芯10的径向上一个位置相对不同的两个区域5T以及4T(例如构成5道与4道)的一方的区域5T插通有第六线圈段26的第一线状部,在另一方的区域4T插通有第六线圈段26的第二线状部。第六线圈段26为与第五线圈段25相似的形状。
第一延伸部具有第一线状部、第一折曲部26Pb以及第一接合面。第一延伸部与第五线圈段25的第一延伸部25P的构成相同。
第二延伸部具有第二线状部、第二折曲部26Qb、以及第二接合面。第二延伸部与第五线圈段25的第二延伸部25Q的构成相同。
桥接部一体地具有第一弯曲端部、第一延伸部、连结部、第二延伸部、第二弯曲端部、第一扭转部以及第二扭转部。桥接部与第五线圈段25的桥接部25R的构成相同。
对位于槽12的区域6T以及7T(相当于6及7道)的第七线圈段27的构成进行说明。
第七线圈段27由与上述的第五线圈段25以及第六线圈段26相似的形状构成。
第七线圈段27跨越不同的槽12的区域6T与区域7T而插通。在定子铁芯10的径向上一个位置相对不同的两个区域7T以及6T(例如构成7道与6道)的一方的区域7T插通有第七线圈段27的第一线状部27Pa,在另一方的区域6T插通有第七线圈段27的第二线状部27Qa。第七线圈段27为与第五线圈段25相似的形状。
第一延伸部具有第一线状部27Pa、第一折曲部27Pb、第一接合面以及第三扭转部。第一延伸部除了短侧面27N朝向定子铁芯10的径向以及具有第三扭转部之外,与第五线圈段25的第一延伸部25P的构成相同。
第二延伸部具有第二线状部27Qa、第二折曲部27Qb、以及第二接合面。第二延伸部与第五线圈段25的第二延伸部25Q的构成相同。
桥接部一体地具有第一弯曲端部、第一延伸部、连结部、第二延伸部、第二弯曲端部以及第二扭转部。桥接部除了不具有第一扭转部之外,与第五线圈段25的桥接部25R的构成相同。
参照图7,对位于槽12的最内侧的区域8T(相当于8道)的第三线圈段23的构成进行说明。
图7是表示位于槽12的8道(最内周道)的第三线圈段23的立体图。
如图7所示,第三线圈段23插通于不同的槽12的区域8T。第三线圈段23一体地具有插通于槽12的第一延伸部23P、插通于从插通有第一延伸部23P的槽12向定子铁芯10的周向(顺时针方向侧)离开七个的槽12的第二延伸部23Q以及在定子铁芯10的一端面10a侧将第一延伸部23P与第二延伸部23Q桥接的桥接部23R。
第一延伸部23P具有第一线状部23Pa、第一折曲部23Pb、第一接合面23Pc以及第三扭转部23Pd。第三扭转部23Pd在第一线状部23Pa与第一折曲部23Pb之间绕第三线圈段23的轴向而扭转。第一延伸部23P除了第三扭转部23Pd之外与第一线圈段21的第一延伸部21P的构成相同。但是,第一折曲部23Pb在从定子铁芯10的一端面10a侧朝向另一端面10b目视确认的情况下,不同的是向定子铁芯10的周向的顺时针方向侧折曲以及短侧面24N朝向定子铁芯10的径向而配置。
第二延伸部23Q形成为与第一延伸部23P相似的形状。第二延伸部23Q具有由与第一延伸部23P相同的构成构成的第二线状部23Qa、第二折曲部23Qb、第二接合面23Qc以及第四扭转部23Qd。第四扭转部23Qd在第二线状部23Qa与第二折曲部23Qb之间绕第三线圈段23的轴向而扭转。
桥接部23R一体地具有第一弯曲端部23Ra、第一延伸部23Rb、连结部23Rc、第二延伸部23Rd以及第二弯曲端部23Re。第三线圈段23的桥接部23R除了不具有第一扭转部以及第二扭转部之外,与第一线圈段21的桥接部21R的构成相同。第一弯曲端部23Ra以及第二弯曲端部23Re相当于在从槽12导出的部分沿周向弯折的弯折部。
对位于槽12的区域8T(相当于8道)的第四线圈段24的构成进行说明。
第四线圈段24以与上述的第三线圈段23相似的形状构成。
第四线圈段24插通于不同的槽12的区域8T。第四线圈段24为与第三线圈段23相似的形状、且形成得比第三线圈段23小。第四线圈段24的第一线状部24Pa与第二线状部24Qa配置为,被第三线圈段23的第一线状部23Pa与第二线状部23Qa从定子铁芯10的周向的两侧夹持。
第四线圈段24一体地具有插通于槽12的第一延伸部、插通于从插通有第一延伸部的槽12向定子铁芯10的周向(顺时针方向侧)离开五个的槽12的第二延伸部以及在定子铁芯10的一端面10a侧将第一延伸部与第二延伸部桥接的桥接部24R。
第一延伸部具有第一线状部24Pa、第一折曲部24Pb、第一接合面以及第三扭转部。第一延伸部与第三线圈段23的第一延伸部23P的构成相同。
第二延伸部具有由与第一延伸部相同的构成构成的第二线状部24Qa、第二折曲部24Qb、第二接合面以及第四扭转部。第二延伸部形成为与第一延伸部相似的形状。
桥接部24R一体地具有第一弯曲端部、第一延伸部、连结部、第二延伸部以及第二弯曲端部。桥接部24R与第三线圈段23的桥接部23R的构成相同。
参照图8以及图9,对槽12中的第三线圈段23、第四线圈段24以及第七线圈段27的配置(长侧面与短侧面的朝向)进行说明。
图8是表示第一实施方式的所述定子的主要部分的立体图,图9是表示图8的所述主要部分的横剖面图。
在图8以及图9所示的第一实施方式中,第三线圈段23以及第四线圈段24例如包含在第一扁平导体中。第一扁平导体在从槽12导出的部分,具有从线状部朝向延伸定子铁芯10的周向弯折的弯折部。在第一实施方式中,第一扁平导体在从槽12导出的部分,不具有绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。
另外,第七线圈段27例如包含在第二扁平导体中。在从第二扁平导体槽12导出的部分,具有从线状部朝向延伸定子铁芯10的周向弯折的弯折部、以及从弯折部绕延伸绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。
第一线圈段(第三线圈段23)的第一线状部以及第二线状部的短边侧分别朝向定子铁芯10的径向,在所插通的不同的槽12之间的区间具有两个弯折部。第二线圈段(第四线圈段24)的第一线状部以及第二线状部的短边侧分别朝向定子铁芯10的径向,在所插通的不同的槽12之间的区间具有两个弯折部。
在图8中示出了包含第三线圈段23、第四线圈段24以及第七线圈段27的第一线状部和第二线状部的第一延伸部以及第二延伸部。
在图9中,示出了在定子铁芯10的周向上以等间隔(7.5°)设有的48个的槽12中的、从任意的位置定义的第1个槽12(1)、第2个槽12(2)、第3个槽12(3)、第4个槽12(4)、第5个槽12(5)、第6个槽12(6)以及第48个槽12(48)。例如,如第1个槽12(1)那样,进行使第1个与(1)对应的标记。同样,在图9中,示出了在定子铁芯10的周向上等间隔(30°)的设有12个的第三线圈段23中的、以第1个槽12(1)的位置为基准定义的第1个第一线状部23Pa(1)以及第2个第一线状部23Pa(2)。同样,示出了第11个第二线状部23Qa(11)以及第12个第二线状部23Qa(12)。同样,在图9中,示出了在定子铁芯10的周向上等间隔(30°)地设有12个的第四线圈段24中的、以第1个槽12(1)的位置为基准定义的第1个第一线状部24Pa(1)以及第2个第一线状部24Pa(2)。同样,示出了第12个第二线状部24Qa(12)。同样,在图9中,示出了在定子铁芯10的周向上等间隔(7.5°)地设有48个的第七线圈段27中的以第1个槽12(1)的位置为基准定义的第1个第一线状部27Pa(1)、第2个第一线状部27Pa(2)、第3个第一线状部27Pa(3)、第4个第一线状部27Pa(4)、第5个第一线状部27Pa(5)、第6个第一线状部27Pa(6)以及第48个第一线状部27Pa(48)。同样,在图9中,示出了第42个第二线状部27Qa(42)、第43个第二线状部27Qa(43)、第44个第二线状部27Qa(44)、第45个第二线状部27Qa(45)、第46个第二线状部27Qa(46)、第47个的第二线状部27Qa(47)以及第48个第二线状部27Qa(48)。
如图9所示,在槽12中,在定子铁芯10的内周面10c侧形成有锥形部12a。因此,槽12形成为定子铁芯10的周向的宽度在位于定子铁芯10的径向的最内侧的部分变得最短。
如图8以及图9所示,第三线圈段23的第一线状部23Pa以及第二线状部23Qa长侧面23M朝向定子铁芯10的周向,短侧面23N朝向定子铁芯10的径向。
第四线圈段24的第一线状部24Pa以及第二线状部24Qa与第三线圈段23相同,长侧面24M朝向定子铁芯10的周向,短侧面24N朝向定子铁芯10的径向。
第七线圈段27的第一线状部27Pa与第三线圈段23以及第四线圈段24相同,长侧面27M朝向定子铁芯10的周向,短侧面27N朝向定子铁芯10的径向。另一方面,第七线圈段27的第二线状部27Qa与第一线状部27Pa不同,长侧面27M朝向定子铁芯10的径向,短侧面27N朝向定子铁芯10的周向。
由此,在将连接48个槽12各自的区域8T的虚拟的同一圆即8道(最外周道)上,所有第三线圈段23以及第四线圈段24的长侧面朝向定子铁芯10的周向,短侧面27N朝向径向。同样,在连接48个槽12各自的区域7T的7道中,所有第七线圈段27的第一线状部27Pa的长侧面27M朝向定子铁芯10的周向,短侧面27N朝向径向。另一方面,在连接48个槽12各自的区域6T的6道中,所有第七线圈段27的第二线状部27Qa的长侧面27M朝向定子铁芯10的径向,短侧面27N朝向周向。
根据如以上那样构成的第一实施方式(旋转电机100的定子110以及旋转电机100),第四线圈段24(相当于第一线圈段)的第一线状部以及第二线状部的短边侧分别朝向径向,在所插通的不同的槽之间的区间具有两个弯折部。第三线圈段23(相当于第二线圈段)的第一线状部以及第二线状部的短边侧分别朝向径向,在所插通的不同的槽之间的区间具有两个弯折部。在槽12的径向的最内侧(区域8T)配置有第一线状部24Pa以及第二线状部24Qa的长侧面24M分别朝向定子铁芯10的周向的第四线圈段24(第一线圈段)、以及第一线状部23Pa以及第二线状部23Qa的长侧面23M分别朝向周向第三线圈段23(第二线圈段)。
槽12的周向的宽度由于锥形部12a,位于定子铁芯10的径向的最内侧的部分最短。
根据这种构成,配置于槽12的定子铁芯10的径向的最内侧(区域8T)的例如第三线圈段23,在从第一线状部23Pa到经由桥接部23R的第二线状部23Qa,不以改变长侧面23M与短侧面23N的朝向的方式扭转而仅在定子铁芯10的轴向上弯折就能够形成,因此能够容易地制造。另外,例如,第三线圈段23的桥接部23R与位于相对定子铁芯10的径向外侧的例如第七线圈段27的桥接部27R相比,必须沿定子铁芯10的周向以相对较短的距离与第一线状部23Pa以及第二线状部23Qa连结,因此加工相对困难。
而且,由于槽12的位于定子铁芯10的径向的最内侧的部分位于第三线圈段23的长侧面23M与定子铁芯10的周向对置的位置,因此相比于位于短侧面23N与周向对置的位置的情况,能够相对地缩短槽12的周向的宽度。即,能够相对地加长设于相邻的槽12之间的齿14的周向的宽度而增加齿14的体积。因此,能够提高齿14的前端部(定子铁芯10的内周面10c侧)的磁通密度,抑制磁饱和。
而且,例如第三线圈段23包含桥接部23R中的长侧面23M相对于定子铁芯10的一端面10a大致平行的部分,因此与不包含长侧面23M相对于一端面10a大致平行的部分的情况相比,能够缩短从一端面10a向轴向突出的长度。
另一方面,配置于槽12的径向的最内侧以外的例如第七线圈段27包含桥接部27R中的长侧面27M相对于定子铁芯10的一端面10a大致平行的部分,因此与不包含长侧面27M相对于一端面10a大致平行的部分的情况相比,能够缩短从一端面10a向轴向突出的长度。而且,第七线圈段27具有桥接部27R绕第七线圈段27的轴向扭转的第一扭转部27Rf以及第二扭转部27Rg,因此与不具有第一扭转部27Rf以及第二扭转部27Rg的情况相比,容易绕轴向改变长侧面27M与短侧面27N的朝向,能够缩短从一端面10a向轴向突出的长度。
因而,定子110能够在维持电气性能的同时相对于轴向实现小型化。而且,能够提高定子110的制造性。
特别是,在槽12的定子铁芯10的径向的最内侧(区域8T),相对地缩短所有槽12的定子铁芯10的周向的宽度,相对地加长所有齿14的周向的宽度而增加齿14的体积,从而能够充分地提高齿14中的磁通密度,并充分地抑制磁饱和。
(第二实施方式)
参照图10以及图11,对槽12中的第三线圈段23、第四线圈段74、第七线圈段77以及第八线圈段78的配置(长侧面与短侧面的朝向)进行说明。
图10是表示第二实施方式的所述定子的主要部分的立体图,图11是表示图10的所述主要部分的横剖面图。
在图10以及图11所示的第二实施方式中,第三线圈段23例如包含在第一扁平导体中。第一扁平导体在从槽12导出的部分,具有从线状部朝向延伸定子铁芯10的周向弯折的弯折部。第一扁平导体在从槽12导出的部分,不具有绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。
另外,第四线圈段74、第七线圈段77以及第八线圈段78例如包含在第二扁平导体中。在从第二扁平导体槽12导出的部分,具有从线状部朝向延伸定子铁芯10的周向弯折的弯折部以及从弯折部绕延伸绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。
在第二实施方式中,第四线圈段74(相当于第一线圈段)的第一线状部以及第二线状部的长边侧分别朝向径向,在所插通的不同的槽12之间的区间具有两个弯折部与两个扭转部。第三线圈段23(相当于第二线圈段)的第一线状部以及第二线状部的短边侧分别朝向径向,在所插通的不同的槽12之间的区间具有两个弯折部。
如图10以及图11所示,第三线圈段23的第一线状部23Pa以及第二线状部23Qa的长侧面23M朝向定子铁芯10的周向,短侧面23N朝向定子铁芯10的径向。
第四线圈段74的第一线状部74Pa以及第二线状部74Qa的长侧面74M朝向定子铁芯10的径向,短侧面74N朝向定子铁芯10的周向。
第七线圈段77的第一线状部77Pa的长侧面77M以及第二线状部77Qa的短侧面77N朝向定子铁芯10的周向。第八线圈段78的第一线状部78Pa以及第二线状部78Qa的短侧面78N朝向定子铁芯10的周向。第七线圈段77以及第八线圈段78与第一实施方式的第七线圈段27置换,在定子铁芯10交替地各配置两个。即,定子铁芯10的周向上,相邻的两个第七线圈段77与相邻的两个第八线圈段78交替地配置。
由此,特别是,在连接48个槽12各自的区域8T的8道(最外周道)上,交替地配置长侧面23M朝向定子铁芯10的周向且短侧面23N朝向径向的两个第三线圈段23、以及长侧面74M朝向定子铁芯10的径向且短侧面74N朝向周向的两个第四线圈段74。连接48个槽12各自的区域7T的7道中的线圈段的长侧面与短侧面的配置与上述的8道中的配置相同。
根据如以上那样构成的第二实施方式(旋转电机100的定子110以及旋转电机100),在槽12的定子铁芯10的径向的最内侧(区域8T),配置有第一线状部74Pa及第二线状部74Qa的长侧面74M朝向定子铁芯10的径向且具有扭转部的第四线圈段74(第一线圈段)、以及第一线状部23Pa及第二线状部23Qa的短侧面23N分别朝向定子铁芯10的径向的第三线圈段23(第二线圈段)。
根据这种构成,第四线圈段74的桥接部74R与第三线圈段23的桥接部23R相比,容易避开在定子铁芯10的径向上邻接的第七线圈段77以及第八线圈段78的干扰,容易进行弯曲加工、扭转加工等。因而,第四线圈段74使第二线状部74Qa以及第二线状部74Qa的长侧面与定子铁芯10的径向对置地配置。而且,第四线圈段74通过桥接部73R的扭转部容易绕第四线圈段74的轴向改变长侧面74M与短侧面74N的朝向。即,针对相对容易避开干扰而进行加工的第四线圈段74,使长侧面74M与短侧面74N的朝向与第一实施方式不同。
另一方面,第三线圈段23与第四线圈段74相比,容易与第七线圈段77以及第八线圈段28干扰而难以进行弯曲加工、扭转加工等,因此与第一实施方式同样地,使长侧面23M与定子铁芯10的周向对置。
因而,能够根据各线圈段的加工的难易度,提高定子110的制造性。
(第三实施方式)
参照图12以及图13,对槽12中的第三线圈段83、第四线圈段74、第七线圈段77以及第八线圈段78的配置(长侧面与短侧面的朝向)进行说明。
第三实施方式是第二实施方式的变形例。
图12是表示第三实施方式的所述定子的主要部分的立体图,图13是表示图12的所述主要部分的横剖面图。
在图12以及图13所示的第三实施方式中,第三线圈段83例如包含在第一扁平导体中。第一扁平导体在从槽12导出的部分,至少具有从线状部朝向延伸定子铁芯10的周向弯折的弯折部。
另外,第四线圈段74、第七线圈段77以及第八线圈段78例如包含在第二扁平导体中。在从第二扁平导体槽12导出的部分,具有从线状部朝向延伸定子铁芯10的周向弯折的弯折部、以及从弯折部绕延伸绕定子铁芯10的周向扭转的扭转部。
在第三实施方式中,第四线圈段74(相当于第一线圈段)的第一线状部以及第二线状部的长边侧分别朝向定子铁芯10的径向,在所插通的不同的槽12之间的区间,具有两个弯折部与两个扭转部。另外,第三线圈段83(相当于第二线圈段)的第一线状部的短边侧朝向定子铁芯10的径向,第二线状部的长边侧朝向定子铁芯10的径向,在所插通的不同的槽12之间的区间,具有两个弯折部与一个扭转部。
如图12以及图13所示,第三线圈段83的第一线状部83Pa与第一实施方式的第三线圈段23相同,长侧面83M朝向定子铁芯10的周向,短侧面74N朝向定子铁芯10的径向。另一方面,第三线圈段83的第二线状部83Qa与第一实施方式的第三线圈段23不同,长侧面83M朝向定子铁芯10的径向,短侧面74N朝向定子铁芯10的周向。
第四线圈段74的第一线状部74Pa以及第二线状部74Qa的长侧面74M朝向定子铁芯10的径向,且短侧面74N朝向定子铁芯10的周向。
第七线圈段77在定子铁芯10的周向上以跳过四个(1、5、9……)的方式配置。第八线圈段78在定子铁芯10的周向上,在未配置第七线圈段77的位置(2、3、4、6、7、8、10、11、12……)配置。即,在定子铁芯10的周向上,交替地配置有一个第七线圈段77与连续的三个第八线圈段78。
由此,特别是,在连接48个槽12各自的区域8T的8道(最外周道)上,交替地配置长侧面83M朝向定子铁芯10的周向且短侧面83N朝向径向的一个第三线圈段83、以及短侧面74N朝向定子铁芯10的周向且长侧面74M朝向径向的三个第四线圈段74。在连接48个槽12各自的区域7T的7道中的线圈段的长侧面与短侧面的配置与上述的8道中的配置相同。
根据如以上那样构成的第三实施方式(旋转电机100的定子110以及旋转电机100),在槽12的定子铁芯10的径向的最内侧(区域8T),配置有第一线状部74Pa以及第二线状部74Qa的长侧面74M分别朝向定子铁芯10的径向的第四线圈段74(第一线圈段)、以及第一线状部83Pa的短侧面83N朝向径向且第二线状部83Qa的长侧面83M朝向径向并在桥接部83R具有扭转部的第三线圈段83(第二线圈段)。
根据这种构成,在第二实施方式的构成的基础上,针对第三线圈段83的第一线状部83Pa以及第二线状部83Qa中的桥接部相对容易加工的第二线状部83Qa侧,使长侧面83M与定子铁芯10的径向对置地配置。而且,第三线圈段83通过桥接部83R的扭转部容易绕轴向改变长侧面83M与短侧面83N的朝向。
因而,能够根据各线圈段的加工的难易度,提高定子110的制造性。
(第四实施方式)
参照图14,对槽12中的多个线圈段的配置进行说明。
第四实施方式是第一至第三实施方式的变形例。
图14是表示第四实施方式的定子的槽12的部分的横剖面图。
在第四实施方式中,如图14所示,在定子铁芯10的至少一个槽12中,从定子铁芯10的径向的外侧朝向内侧,配置有第二线圈段72的第一线状部72Pa(1)、第五线圈段25的第二线状部25Qa(43)、第五线圈段25的第一线状部25Pa(1)、第六线圈段26的第二线状部26Qa(43)、第六线圈段26的第一线状部26Pa(1)、第七线圈段27的第二线状部27Qa(43)、第七线圈段27的第一线状部27Pa(1)以及第三线圈段23的第一线状部27Pa(1)。
特别是,在位于定子铁芯10的径向的最外侧的区域,第二线圈段72的第一线状部72Pa(1)以截面上的一对短边侧朝向径向的状态配置。第二线圈段72的第一线状部72Pa的长侧面72M朝向定子铁芯10的周向而配置。第二线圈段72构成为与第二线圈段22相似的形状。上述的构成对于与第二线圈段72在定子铁芯10的周向上相邻的第一线圈段(未图示)也相同。
根据这种构成,通过使第二线圈段72的第一线状部72Pa(1)的短侧面侧配置于槽12中的定子铁芯10的径向上,能够扩大横向宽度(定子铁芯10的周向)上的槽12与第二线圈段72的第一线状部72Pa(1)的间隙。由此,在沿着槽12的内表面配置图1所示的绝缘纸29之后,在绝缘纸29的内侧插入配置多个线圈段时,能够使绝缘纸29的内侧的空间具有余量,防止与第二线圈段72的干扰。上述的构成对于第一线圈段也相同。
因而,特别容易使第二线圈段72的第一线状部72Pa(1)插通于槽12,能够提高定子110的制造性。
(第五实施方式)
参照图15,对槽12的形状进行说明。
第五实施方式是第一至第四实施方式的变形例。
图15是表示第五实施方式的定子的槽12的部分的横剖面图。
在第五实施方式中,如图15所示,至少一个槽12具有在定子铁芯10的径向的相对内侧相互平行的侧面(台阶部12b)。换言之,多个齿14中的在定子铁芯10的周向上相邻的第一齿14与第二齿14分别具有在定子铁芯10的径向的内侧相互平行的侧面(台阶部12b)。在定子铁芯10的至少一个槽12中,从定子铁芯10的径向的外侧朝向内侧,配置有第二线圈段22的第一线状部22Pa(1)、第五线圈段25的第二线状部25Qa(43)、第五线圈段25的第一线状部25Pa(1)、第六线圈段26的第二线状部26Qa(43)、第六线圈段26的第一线状部26Pa(1)、第七线圈段27的第二线状部27Qa(43)、第七线圈段27的第一线状部27Pa(1)以及第三线圈段23的第一线状部23Pa(1)。
特别是,配置于槽12的定子铁芯10的径向的最内侧的例如第三线圈段23的第一线状部23Pa(1)的长侧面23M与槽12的台阶部12b隔开一些间隙而大致平行地配置。为了这样地构成,在槽12的内表面设有将定子铁芯10的周向的宽度相对缩窄的台阶部12b。台阶部12b比槽12的径向上的其他部分窄。上述的构成对于第七线圈段27的第一线状部27Pa也相同。
根据这种构成,在槽12的台阶部12b中,能够抑制第三线圈段23以及第七线圈段27的移动(摆头)。通过在槽12设置相互平行的侧面(台阶部12b),能够使线圈段与槽12的间隙从定子铁芯10的径向的外侧相对于内侧相等。即,线圈段能够防止与槽12的间隙相对较大的径向外侧的部分,以与槽12的间隙相对较小的径向内侧的部分为轴而向定子铁芯10的周向摆头那样的情况。由此,在槽12的台阶部12b中,能够防止由第三线圈段23以及第七线圈段27等与图1所示的绝缘纸29的摩擦造成的绝缘纸29的损伤,能够维持线圈段的绝缘性。
因而,第三线圈段23的第一线状部23Pa(1)以及第七线圈段27的第一线状部27Pa(1)能够相对于由输入的电流引起的振动、由转子120的旋转引起的振动、从外部输入的振动,提高定子110的可靠性。
另外,虽然对本发明的实施方式进行了说明,但该实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及变形例,包含在发明的范围或主旨中,同样包含在权利要求书所记载的发明及其等效的范围中。
例如,线圈的匝数、线圈段的设置数并不限定于上述的实施方式,能够适当增减。实施方式的转子以及旋转电机并不局限于永磁体励磁电动机,也能够应用于绕组励磁型旋转电机以及感应型旋转电机。转子的尺寸、材质、形状等并不限定于上述的实施方式,能够根据设计进行各种变更。
具体而言,例如,并不限定于如实施方式那样在定子铁芯10的各槽12设置8根线圈段的构成,也可以采用在各槽设置6根以下或10根以上的线圈段的构成。
另外,在实施方式中,位于槽12的1道(最外周道)的第一线圈段21与第二线圈段22以及位于槽12的8道(最内周道)的第三线圈段23与第四线圈段24在定子铁芯10的径向上不相互跨越地交叉。即,在槽12的1道与8道中,在定子铁芯10的周向上相邻的上述的线圈段(第一线圈段21、第二线圈段22、第三线圈段23以及第四线圈段24)不相互交叉。另一方面,在定子铁芯10的周向上相邻的第五线圈段25彼此、第六线圈段26彼此以及第七线圈段27彼此在定子铁芯10的径向上相互跨越地交叉。即,在定子铁芯10的周向上相邻的上述的线圈段(第五线圈段25、第六线圈段26以及第七线圈段27)相互交叉。并不限定于这种实施方式,例如,也可以构成为,使位于槽12的1道与2道且在定子铁芯10的周向上相邻的线圈段彼此、位于3道与4道且相邻的线圈段彼此、位于5道与6道且相邻的线圈段彼此以及位于7道与8道且相邻的线圈段彼此在定子铁芯10的径向上跨越地交叉。即,也可以构成为,使在定子铁芯10的周向上相邻的所有线圈段交叉地配置。
附图标记说明
10…定子铁芯,10a…一端面,10b…另一端面,12…槽,12a…锥形部,12b…台阶部,14…齿,20…线圈(由由扁平导体构成的转子绕组),20M…长侧面,20N…短侧面,21…第一线圈段,22…第二线圈段,23…第三线圈段(第一实施方式的第二线圈段、第二实施方式的第二线圈段),24…第四线圈段(第一实施方式的第一线圈段),25…第五线圈段,26…第六线圈段,27…第七线圈段,74…第四线圈段(第二实施方式的第一线圈段、第三实施方式的第一线圈段),83…第三线圈段(第三实施方式的第二线圈段),100…旋转电机,110…定子,120…转子

Claims (9)

1.一种旋转电机的定子,具备:
定子铁芯,具有磁轭与多个齿;以及
多根扁平导体,截面构成为长方形,
所述扁平导体具有线状部,该线状部插通于在相邻的所述齿之间构成的槽中,
所述槽的宽度形成为从所述定子铁芯的径向的外侧朝向内侧变窄,
在至少一个所述槽中配置有第一扁平导体的所述线状部和第二扁平导体的所述线状部,该第一扁平导体的所述线状部在多根所述扁平导体中位于所述径向的最内侧,且所述截面上的一对短边侧朝向所述径向,该第二扁平导体的所述线状部位于比所述第一扁平导体的所述线状部靠所述径向的外侧,且所述截面上的一对长边侧朝向所述径向,
所述第一扁平导体在从所述槽导出的部分具有弯折部,所述弯折部从所述线状部延伸,并朝向所述定子铁芯的周向弯折,
所述第二扁平导体在从所述槽导出的部分具有所述弯折部和扭转部,所述弯折部从所述线状部延伸并朝向所述周向弯折,所述扭转部从所述弯折部延伸并绕所述周向扭转。
2.如权利要求1所述的旋转电机的定子,
所述第一扁平导体在从所述槽导出的部分不具有绕所述周向扭转的扭转部。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,
所述扁平导体通过多个线圈段相互接合而构成,所述多个线圈段具有设于所述槽的所述线状部以及在不同的所述槽之间连结所述线状部的桥接部,
在所述线圈段的各个中,在所述线状部中包含设于不同的所述槽的第一线状部和第二线状部,
第一线圈段的所述第一线状部与所述第二线状部分别配置于不同的所述槽的位于所述径向的最内侧的部分,
第二线圈段的所述第一线状部与所述第二线状部以从所述周向的两侧夹住所述第一线圈段的所述第一线状部与所述第二线状部的方式,分别配置于与插通有所述第一线圈段的所述槽不同的所述槽的位于所述径向的最内侧的部分,
所述第一线圈段以及所述第二线圈段的至少一方包含在所述第一扁平导体中。
4.如权利要求3所述的旋转电机的定子,
所述第一线圈段的所述第一线状部以及所述第二线状部的所述短边侧分别朝向所述径向,在所插通的不同的所述槽之间的区间具有两个所述弯折部,
所述第二线圈段的所述第一线状部以及所述第二线状部的所述短边侧分别朝向所述径向,在所插通的不同的所述槽之间的区间具有两个所述弯折部。
5.如权利要求3所述的旋转电机的定子,
所述第一线圈段的所述第一线状部以及所述第二线状部的所述长边侧分别朝向所述径向,在所插通的不同的所述槽之间的区间具有两个所述弯折部与两个所述扭转部,
所述第二线圈段的所述第一线状部以及所述第二线状部的所述短边侧分别朝向所述径向,在所插通的不同的所述槽之间的区间具有两个所述弯折部。
6.如权利要求3所述的旋转电机的定子,
所述第一线圈段的所述第一线状部以及所述第二线状部的所述长边侧分别朝向所述径向,在所插通的不同的所述槽之间的区间具有两个所述弯折部与两个所述扭转部,
所述第二线圈段的所述第一线状部的所述短边侧朝向所述径向,所述第二线圈段的所述第二线状部的所述长边侧朝向所述径向,在所插通的不同的所述槽之间的区间具有两个所述弯折部与一个所述扭转部。
7.如权利要求1所述的旋转电机的定子,
在至少一个所述槽中配置有所述线状部,所述线状部位于所述径向的最外侧,且所述截面上的一对所述短边侧朝向所述径向。
8.如权利要求1所述的旋转电机的定子,
至少一个所述槽具有在所述径向的内侧相互平行的侧面,
所述线状部的所述长边侧相对于所述侧面对置地配置。
9.一种旋转电机,具备:
权利要求1所述的定子;以及
转子,配置于所述定子的励磁空间。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021125488A1 (de) 2021-10-01 2023-04-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator einer elektrischen Rotationsmaschine sowie elektrische Rotationsmaschine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003018778A (ja) * 2001-07-03 2003-01-17 Toyota Motor Corp 電動機
JP2009011064A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Denso Corp 回転電機のステータ及びその製造方法
JP2010035381A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Denso Corp 回転電機の固定子
CN102160266A (zh) * 2009-01-28 2011-08-17 爱信艾达株式会社 旋转电机用电枢及其制造方法
CN104160594A (zh) * 2012-03-19 2014-11-19 三菱电机株式会社 车用旋转电机的定子及其制造方法
CN105375668A (zh) * 2014-08-08 2016-03-02 丰田自动车株式会社 用于旋转电机的定子
DE102016114020A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Denso Corporation Stator und drehende elektrische Maschine mit dem Stator
CN108028558A (zh) * 2015-09-28 2018-05-11 三菱电机株式会社 旋转电机以及旋转电机的制造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5963945A (ja) 1982-10-04 1984-04-11 Toshiba Corp 絶縁巻線
JPH0291474U (zh) 1989-01-05 1990-07-19
US5721188A (en) 1995-01-17 1998-02-24 Engelhard Corporation Thermal spray method for adhering a catalytic material to a metallic substrate
JP3310967B2 (ja) 1999-12-27 2002-08-05 三菱電機株式会社 交流発電機の製造方法
JP4688003B2 (ja) * 2007-03-05 2011-05-25 株式会社デンソー 回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機
JP2009095193A (ja) 2007-10-11 2009-04-30 Toyota Motor Corp モータの固定子、及びコイル製造方法
KR101128995B1 (ko) * 2008-07-14 2012-03-27 아이신에이더블류 가부시키가이샤 스테이터 및 그 제조방법
US20100026132A1 (en) 2008-07-31 2010-02-04 Denso Corporation Stator for rotating electric machine
JP2010041795A (ja) 2008-08-04 2010-02-18 Denso Corp 回転電機の固定子
US8497617B2 (en) * 2009-07-15 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC Stators with improved conductor assembly and method of making same
JP2011072052A (ja) * 2009-09-22 2011-04-07 Toyota Motor Corp ステータ及びステータ製造方法
US20120223611A1 (en) * 2009-11-05 2012-09-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stator and method for manufacturing stator
US8587177B2 (en) * 2010-06-11 2013-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stator and method of manufacturing unit coil to be used therein
JP5516562B2 (ja) * 2011-02-09 2014-06-11 株式会社豊田自動織機 コイル、ステータ、コイルの製造方法
JP2012235587A (ja) 2011-04-28 2012-11-29 Aisin Aw Co Ltd 回転電機用ステータ
JP6003314B2 (ja) 2012-07-12 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 回転電機用ステータ
JP2014036560A (ja) 2012-08-10 2014-02-24 Toyota Motor Corp 回転電機のコイル構造
JP2014217227A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 本田技研工業株式会社 捻り曲げ装置
JP6210100B2 (ja) * 2015-09-30 2017-10-11 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機用ステータ及びその製造方法
JP2018170881A (ja) 2017-03-30 2018-11-01 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ステータの製造方法
WO2018194194A1 (ko) * 2017-04-19 2018-10-25 엘지전자 주식회사 회전전기기기의 스테이터
JP7066466B2 (ja) * 2018-03-22 2022-05-13 本田技研工業株式会社 捻り曲げ装置
CN113039709A (zh) * 2018-11-16 2021-06-25 株式会社东芝 定子的制造方法
JP6892473B2 (ja) 2019-03-20 2021-06-23 株式会社東芝 固定子及び回転電機

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003018778A (ja) * 2001-07-03 2003-01-17 Toyota Motor Corp 電動機
JP2009011064A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Denso Corp 回転電機のステータ及びその製造方法
JP2010035381A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Denso Corp 回転電機の固定子
CN102160266A (zh) * 2009-01-28 2011-08-17 爱信艾达株式会社 旋转电机用电枢及其制造方法
CN104160594A (zh) * 2012-03-19 2014-11-19 三菱电机株式会社 车用旋转电机的定子及其制造方法
CN105375668A (zh) * 2014-08-08 2016-03-02 丰田自动车株式会社 用于旋转电机的定子
DE102016114020A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Denso Corporation Stator und drehende elektrische Maschine mit dem Stator
CN108028558A (zh) * 2015-09-28 2018-05-11 三菱电机株式会社 旋转电机以及旋转电机的制造方法

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Publication number Publication date
JPWO2021176661A1 (zh) 2021-09-10
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US20210351649A1 (en) 2021-11-11
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