CN114142646A - 定子 - Google Patents

Abstract

一种定子，抑制定子绕组的循环电流。相绕组由相互串联连接的多个并联线圈构成，并联线圈由相互并联连接的多个线段线圈构成，在将并联线圈的一个并联线圈设为并联线圈(P1)并且将构成并联线圈(P1)的多个线段线圈设为线段线圈(A1、B1)时，线段线圈(A1、B1)中的各线段线圈分别具有容置于多个狭缝中的狭缝(S1)并构成线圈组(G11)的线圈边(a11、b11)和容置于多个狭缝中的狭缝(S43)并构成线圈组(G12)的线圈边(a12、b12)，线段线圈(A1、B1)中的一个线段线圈具备在线圈组(G11)中位于径向最外侧的线圈边(a11)，并具备在线圈组(G12)中位于径向最内侧的线圈边(a12)。

Description

定子

技术领域

本发明涉及设置于旋转电机的定子。

背景技术

在电动机和发电机等旋转电机上设置有由定子芯及定子线圈构成的定子。作为卷绕于定子芯的定子线圈，提出有弯曲为大致U字状的多个线段线圈构成的定子线圈(参照文献1～3)。

专利文献1：日本特开2012-130093号公报

专利文献2：日本特开2007-228708号公报

专利文献3：日本特开2007-267570号公报

发明内容

但是，从提高旋转电机的能量效率的观点来看，要求抑制定子线圈的循环电流。因此，考虑将容置于共用狭缝的线段线圈相互并联连接来缩小线段线圈间的电位差。但是，即使在将线段线圈并联连接的情况下，也因线段线圈的配置而在线圈间产生微小的电位差。因此，通过抑制在线段线圈间产生的电位差，谋求对作为定子绕组的定子线圈的循环电流进行抑制。

本发明的目的在于抑制定子绕组的循环电流。

本发明的定子是设置于旋转电机的定子，具有：圆筒形状的定子芯，形成有多个狭缝；以及定子绕组，具备由插入到所述狭缝中的多个线段导体构成的相绕组，所述相绕组由相互串联连接的多个并联导体构成，所述并联导体由相互并联连接的多个所述线段导体构成，在将所述并联导体中的一个并联导体设为基准并联导体并且将构成所述基准并联导体的所述多个线段导体设为基准线段导体时，所述多个基准线段导体中的各基准线段导体分别具备容置于所述多个狭缝中的第一狭缝并构成第一导体部组的第一导体部和容置于所述多个狭缝中的第二狭缝并构成第二导体部组的第二导体部，所述多个基准线段导体中的一个基准线段导体作为所述第一导体部具备在所述第一导体部组中位于径向最外侧的外侧导体部，并作为所述第二导体部具备在所述第二导体部组中位于径向最内侧的内侧导体部。

根据本发明，多个基准线段导体中的一个基准线段导体具备在第一导体部组中位于径向最外侧的外侧导体部，具备在第二导体部组中位于径向最内侧的内侧导体部。由此，能够缩小基准线段导体间的电位差，能够抑制定子绕组的循环电流。

附图说明

图1是示出具备作为本发明的一实施方式的定子的旋转电机的一个例子的剖视图。

图2是沿着图1的A-A线示出定子的剖视图。

图3是与U相线圈一起示出定子芯的剖视图。

图4是示出线段线圈的一个例子的立体图。

图5是从动力线侧示出U相线圈及定子芯的立体图。

图6A及图6B是示出线段线圈的连接状况的一个例子的图。

图7是示出定子线圈的结线状态的一个例子的图。

图8是示出U相线圈的线圈构造的一个例子的图。

图9是示出构成U相线圈的线段线圈相对于狭缝的容置位置的图。

图10是示出构成U相线圈的线段线圈相对于狭缝的容置位置的图。

图11是放大示出图9的范围α的图。

图12是从动力线侧的相反侧示出线段线圈向定子芯的组装状况的图。

图13A是作为实施例1简单示出定子的一部分并且示出在并联线圈产生的感应电压的图，图13B是作为比较例1简单示出定子的一部分并且示出在并联线圈产生的感应电压的图。

图14是示出组装于定子芯的并联线圈的图。

图15是示出定子芯和转子的组装过程的图。

图16A是作为实施例2简单地示出定子的一部分并且示出在并联线圈产生的感应电压的图，图16B是作为比较例2简单地示出定子的一部分并且示出在并联线圈产生的感应电压的图。

(附图标记说明)

10定子

11旋转电机

15定子芯(Stator core)

40线段线圈(线段导体)

41线圈边(第一导体部)

42线圈边(第二导体部)

100定子

SC定子线圈(定子绕组)

Cu U相线圈(相绕组)

Cv V相线圈(相绕组)

Cw W相线圈(相绕组)

S1～S48狭缝

S1狭缝(第一狭缝)

S37狭缝(第一狭缝)

S43狭缝(第二狭缝)

P1～P32并联线圈(并联导体)

P1～P4并联线圈(并联导体、基准并联导体)

A1～A32线段线圈(线段导体)

A1～A4线段线圈(线段导体、第一线段导体、基准线段导体)

B1～B32线段线圈(线段导体)

B1～B4线段线圈(线段导体、第二线段导体、基准线段导体)

G11线圈组(第一导体部组)

G12线圈组(第二导体部组)

G21线圈组(第一导体部组)

G22线圈组(第二导体部组)

G31线圈组(第一导体部组)

G32线圈组(第二导体部组)

G41线圈组(第一导体部组)

G42线圈组(第二导体部组)

a11线圈边(第一导体部、外侧导体部)

a12线圈边(第二导体部、内侧导体部)

a21线圈边(第一导体部、外侧导体部)

a22线圈边(第二导体部、内侧导体部)

a31线圈边(第一导体部、外侧导体部)

a32线圈边(第二导体部、内侧导体部)

a41线圈边(第一导体部、外侧导体部)

a42线圈边(第二导体部、内侧导体部)

b11线圈边(第一导体部、内侧导体部)

b12线圈边(第二导体部、外侧导体部)

b21线圈边(第一导体部、内侧导体部)

b22线圈边(第二导体部、外侧导体部)

b31线圈边(第一导体部、内侧导体部)

b32线圈边(第二导体部、外侧导体部)

b41线圈边(第一导体部、内侧导体部)

b42线圈边(第二导体部、外侧导体部)

P100并联线圈(并联导体、基准并联导体)

A100线段线圈(线段导体、第一线段导体、基准线段导体)

B100线段线圈(线段导体、第二线段导体、基准线段导体)

C100线段线圈(线段导体、第三线段导体、基准线段导体)

G110线圈组(第一导体部组)

G120线圈组(第二导体部组)

a110线圈边(第一导体部、外侧导体部)

a120线圈边(第二导体部、内侧导体部)

b110线圈边(第一导体部)

b120线圈边(第二导体部)

c110线圈边(第一导体部、内侧导体部)

c120线圈边(第二导体部、外侧导体部)

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。在以下的说明中，作为具备本发明的一实施方式的定子10的旋转电机11，例示安装于电动汽车或混合动力汽车等的三相交流同步式电动发电机，但是不限于此，只要是具备组装有线段线圈40的定子的旋转电机即可，可以是任意的旋转电机。

[旋转电机构造]

图1是示出具备作为本发明的一实施方式的定子10的旋转电机11的一个例子的剖视图。如图1所示，作为电动发电机的旋转电机11具有电动机壳体12。电动机壳体12具备带底圆筒形状的壳体主体13和封堵壳体主体13的开口端的端盖14。固定在壳体主体13内的定子10具有由多张硅钢板等构成的圆筒形状的定子芯(Stator core)15和卷绕于定子芯15的三相的定子线圈(定子绕组)SC。

在定子线圈SC上连接有总线单元20。该总线单元20具备与设置于定子线圈SC的3个动力点Pu、Pv、Pw连接的3个动力总线21～23、将定子线圈SC所具备的3个中性点Nu、Nv、Nw相互连接的中性总线24和保持这些总线21～24的绝缘部件25。另外，动力总线21～23的端部从电动机壳体12凸出到外部，在各动力总线21～23上分别连接有从逆变器(Inverter)26等延伸的电力电缆27。

另外，在定子芯15的中央以旋转自如的方式容置有圆柱形状的转子30。该转子30具有由多张硅钢板等构成的圆筒形状的转子芯31、埋入转子芯31的多个永久磁铁32和固定于转子芯31的中央的转子轴33。转子轴33的一端部被设置于壳体主体13的轴承34支承，转子轴33的另一端部被设置于端盖14的轴承35支承。

[定子构造]

图2是沿着图1的A-A线示出定子10的剖视图，图3是一起示出U相的相绕组(以下，记载为U相线圈Cu)和定子芯15的剖视图。另外，图4是示出线段线圈40的一个例子的立体图。如后述那样，定子线圈SC除了U相线圈Cu以外，还由V相的相绕组(以下，记载为V相线圈Cv)及W相的相绕组(以下，记载为W相线圈Cw)构成。此外，图示的U相线圈Cu、V相线圈Cv及W相线圈Cw具有相互相同的线圈构造。

如图2所示，在圆筒形状的定子芯15的内周部，在周向上隔开预定间隔地形成有多个狭缝S1～S48。在各狭缝S1～S48中插入有多个线段线圈40，通过将多个线段线圈40相互连接构成定子线圈SC。如图2及图3所示，构成U相线圈Cu的线段线圈40容置于狭缝S1、S2、S7、S8……。另外，如图2所示，构成V相线圈Cv的线段线圈40容置于狭缝S3、S4、S9、S10……，构成W相线圈Cw的线段线圈40容置于狭缝S5、S6、S11、S12……。

如图4所示，弯曲为大致U字状的线段线圈(线段导体)40具有容置于任一狭缝(例如狭缝S1)的线圈边(第一导体部)41和以预定的线圈间距容置于另一狭缝(例如狭缝S7)的线圈边(第二导体部)42。另外，线段线圈40具有将一对线圈边41、42相互连结的末端部43和从一对线圈边41、42分别延伸的焊接端部44、45。此外，线段线圈40由矩形线构成，该矩形线由铜等导电材料构成，除了焊接端部44、45的前端部以外，在线段线圈40上设置有瓷漆或树脂等绝缘覆膜。另外，设置于线段线圈40的末端部43不限于图4所示的弯折形状，根据向定子芯15的组装位置而具有各种弯折形状。

在此，图5是从动力线侧示出U相线圈Cu及定子芯15的立体图。此外，所说的动力线侧是配置有总线单元20的一侧。另外，图6A及图6B是示出线段线圈40的连接状况的一个例子的图。如前所述，在定子芯15上组装有多个线段线圈40。如此，若线段线圈40组装于定子芯15，则如图5、图6A及图6B所示，线段线圈40的焊接端部44、45从定子芯15的一端面50向动力线侧凸出配置，线段线圈40的末端部43从定子芯15的另一端面51向动力线侧的相反侧凸出配置。

另外，如图6B所示，从定子芯15的一端面50凸出的焊接端部44、45弯曲为与另外的线段线圈40的焊接端部44、45接触之后，焊接于接触的其它线段线圈40的焊接端部44、45。由此，线段线圈40的焊接端部44、45相互焊接成为导体接合部52，多个线段线圈40相互电连接而成为一个导体。如此，由多个线段线圈40形成U相线圈Cu，由多个线段线圈40形成V相线圈Cv，由多个线段线圈40形成W相线圈Cw。此外，对实施有TIG焊接等焊接加工的导体接合部52实施以覆盖导体的方式形成树脂覆膜等的绝缘处理。

[定子线圈构造]

图7是示出定子线圈SC的结线状态的一个例子的图。此外，在前述的说明中，对线段线圈标注“40”的附图标记进行说明，但是在以下的说明中，从区别各个线段线圈的观点来看，对构成U相线圈Cu的线段线圈标注“A1～A32、B1～B32”的附图标记进行说明。以下，主要说明U相线圈Cu，但是如前所述，各相线圈Cu、Cv、Cw具有相同的线圈构造。

如图7所示，定子线圈SC由U相线圈Cu、V相线圈Cv及W相线圈Cw构成。U相线圈Cu由相互串联连接的多个并联线圈(并联导体)P1～P32构成。另外，各个并联线圈P1～P32分别由相互并联连接的两个线段线圈(线段导体)A1、B1……构成。例如，并联线圈P1由两个线段线圈A1、B1构成，并联线圈P2由两个线段线圈A2、B2构成。另外，并联线圈P31由两个线段线圈A31、B31构成，并联线圈P32由两个线段线圈A32、B32构成。这样的U相线圈Cu的一端成为动力点Pu，U相线圈Cu的另一端成为中性点Nu。

同样地，V相线圈Cv由相互串联连接的多个并联线圈(并联导体)构成。这样的V相线圈Cv的一端成为动力点Pv，V相线圈Cv的另一端成为中性点Nv。另外，W相线圈Cw由相互串联连接的多个并联线圈(并联导体)构成。这样的W相线圈Cw的一端成为动力点Pw，W相线圈Cw的另一端成为中性点Nw。并且，U相线圈Cu的中性点Nu、V相线圈Cv的中性点Nv及W相线圈Cw的中性点Nw相互连接，由各相线圈Cu、Cv、Cw构成定子线圈SC。

[U相线圈构造(概要)]

图8是示出U相线圈Cu的线圈构造的一个例子的图。在图8中记载的狭缝序号表示各个线段线圈A1～A32、B1～B32所容置的狭缝。另外，图9及图10是示出构成U相线圈Cu的线段线圈A1～A32、B1～B32相对于狭缝S1、S2、S7、S8……的容置位置的图。在图9中示出线段线圈A1～A16、B1～B16的容置位置，在图10中示出线段线圈A17～A32、B17～B32的容置位置。

如图1及图5所示，图9及图10所示的“动力线侧”是线段线圈40的焊接端部44、45所在的一侧。另外，如图1及图5所示，图9及图10所示的“动力线侧的相反侧”是动力线侧的相反侧，也就是说线段线圈40的末端部43所在的一侧。而且，如图3所示，图9及图10所示的“内侧”是定子芯15的径向内侧，图9及图10所示的“外侧”是定子芯15的径向外侧。此外，在图9及图10中，用实线示出线段线圈A1～A32，用虚线示出线段线圈B1～B32。而且，图9及图10所示的箭头的朝向是从动力点Pu朝向中性点Nu的朝向。

另外，在图9及图10中标注剖面线的位置是线段线圈A1～A32、B1～B32的焊接端部相互焊接的导体接合部52。此外，在前述的说明中，对导体接合部标注“52”的附图标记进行说明，但是在以下的说明中，除了对导体接合部标注“52”的附图标记进行说明以外，从区别特定的导体接合部的观点来看，对特定的导体接合部标注“W12、W23、W34、W45、W56”的附图标记进行说明。

如图8所示，U相线圈Cu作为线圈构造具有由4个并联线圈(例如P1～P4)形成的连接图案重复的线圈构造。也就是说，U相线圈Cu作为线圈构造具有由8个线段线圈(例如A1～A4、B1～B4)形成的连接图案重复的线圈构造。以下，在图8及图9中如用附图标记α所示，说明作为连接图案的一个单位的线段线圈A1～A4、B1～B4的连接图案。

如图9所示，在各狭缝中容置有8个线段线圈40。首先，线段线圈A1横跨容置于狭缝S1的一号位置(外侧的位置)及狭缝S43的二号位置，线段线圈B1横跨容置于狭缝S1的二号位置及狭缝S43的一号位置。另外，线段线圈A2横跨容置于狭缝S1的三号位置及狭缝S43的六号位置，线段线圈B2横跨容置于狭缝S1的四号位置及狭缝S43的五号位置。另外，线段线圈A3横跨容置于狭缝S1的七号位置及狭缝S43的八号位置，线段线圈B3横跨容置于狭缝S1的八号位置及狭缝S43的七号位置。另外，线段线圈A4横跨容置于狭缝S43的四号位置及狭缝S37的五号位置，线段线圈B4横跨容置于狭缝S43的三号位置及狭缝S37的六号位置。

并且，在动力线侧的狭缝S1、S43之间，从狭缝S1延伸的线段线圈A2、B2和从狭缝S43延伸的线段线圈A1、B1经由导体接合部W12相互焊接。另外，从狭缝S1延伸的线段线圈A3、B3和从狭缝S43延伸的线段线圈A2、B2经由导体接合部W23相互焊接。而且，在狭缝S43、S37之间，从狭缝S43延伸的线段线圈A3、B3和从狭缝S37延伸的线段线圈A4、B4经由导体接合部W34相互焊接。另外，从狭缝S43延伸的线段线圈A4、B4和从狭缝S37延伸的线段线圈A5、B5经由导体接合部W45相互焊接。并且，在从狭缝S31延伸的线段线圈A5、B5上经由导体接合部W56焊接有构成下一连接图案的线段线圈A6、B6。将这样的连接图案重复来将线段线圈A1～A32、B1～B32连接，由此如图8～图10所示，由线段线圈A1～A32、B1～B32构成U相线圈Cu。

[U相线圈构造(详细)]

接着，详细说明U相线圈Cu的线圈构造。图11是放大示出图9的范围α的图。也就是说，在图11中示出线段线圈A1～A7、B1～B7相对于狭缝S1、S37、S43的容置位置。另外，图12是示出从动力线侧的相反侧向定子芯15组装线段线圈A1～A4、B1～B4的组装状况的图。

·(并联线圈P1)

如图11及图12所示，并联线圈(并联导体)P1由线段线圈(线段导体、第一线段导体)A1及线段线圈(线段导体、第二线段导体)B1构成。一个线段线圈A1具有两个线圈边a11、a12，另一个线段线圈B1具有两个线圈边b11、b12。线段线圈A1的线圈边a11容置于狭缝S1的一号位置，线段线圈A1的线圈边a12容置于狭缝S43的二号位置。另外，线段线圈B1的线圈边b11容置于狭缝S1的二号位置，线段线圈B1的线圈边b12容置于狭缝S43的一号位置。

在此，将并联线圈P1设为基准并联线圈(基准并联导体)，并且将构成并联线圈P1的线段线圈A1、B1设为基准线段线圈(基准线段导体)。在该情况下，线段线圈A1具有容置于狭缝(第一狭缝)S1而构成线圈组(第一导体部组)G11的线圈边(第一导体部)a11和容置于狭缝(第二狭缝)S43而构成线圈组(第二导体部组)G12的线圈边(第二导体部)a12。另外，线段线圈B1具有容置于狭缝(第一狭缝)S1而构成线圈组(第一导体部组)G11的线圈边(第一导体部)b11和容置于狭缝(第二狭缝)S43而构成线圈组(第二导体部组)G12的线圈边(第二导体部)b12。而且，构成线圈组G11的线圈边a11、b11相互相邻配置，构成线圈组G12的线圈边a12、b12相互相邻配置。

并且，在线圈组(第一导体部组)G11中，线段线圈A1的线圈边a11位于径向最外侧，线段线圈B1的线圈边b11位于径向最内侧。另外，在线圈组(第二导体部组)G12中，线段线圈A1的线圈边a12位于径向最内侧，线段线圈B1的线圈边b12位于径向最外侧。也就是说，构成并联线圈P1的线段线圈A1作为第一导体部具有在线圈组G1中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)a11，作为第二导体部具有在线圈组G12中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)a12。另外，构成并联线圈P1的线段线圈B1作为第一导体部具有在线圈组G11中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)b11，作为第二导体部具有在线圈组G12中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)b12。

··(并联线圈P1中的循环电流)

如图11及图12所示，通过配置线段线圈A1、B1的线圈边a11、a12、b11、b12，能够抑制并联线圈P1中的循环电流的产生。在此，图13A是作为实施例1简单示出定子10的一部分，并且示出在并联线圈P1产生的感应电压的图。另外，图13B是作为比较例1简单地示出定子10x的一部分并且示出在并联线圈P1x产生的感应电压的图。

如图13A所示，作为实施例1示出的并联线圈P1的线段线圈A1、B1以相互交叉的方式组装于定子芯15。也就是说，线段线圈A1的线圈边a11与线段线圈B1的线圈边b11相比位于径向外侧，另一方面，线段线圈A1的线圈边a12与线段线圈B1的线圈边b12相比位于径向内侧。

即，如用附图标记α1、β1所示，线段线圈A1的线圈边a11及其附近与线段线圈B1的线圈边b11及其附近相比远离转子30的永久磁铁32。因此，线圈边a11及其附近的感应电压比线段线圈B1的线圈边b11及其附近的感应电压低。另一方面，如用附图标记α2、β2所示，线段线圈A1的线圈边a12及其附近与线段线圈B1的线圈边b12及其附近相比更靠近转子30的永久磁铁32。因此，线圈边a12及其附近的感应电压比线段线圈B1的线圈边b12及其附近的感应电压高。

如前所述，在线段线圈A1中，线圈边a11的感应电压比线圈边b11低，线圈边a12的感应电压比线圈边b12高。另外，在线段线圈B1中，线圈边b11的感应电压比线圈边a11高，线圈边b12的感应电压比线圈边a12低。因此，在线段线圈A1产生的感应电压Va和在线段线圈B1产生的感应电压Vb相互大致一致。如此，在实施例1的定子10中，在线段线圈A1、B1间难以产生电位差，所以能够抑制在线段线圈A1、B1间流动的循环电流，能够提高旋转电机的能量效率。

相对于此，如图13B所示，作为比较例1示出的并联线圈P1x的线段线圈A1x、B1x以相互平行的方式组装于定子芯15。也就是说，线段线圈A1x的线圈边a11x与线段线圈B1x的线圈边b11x相比位于径向外侧，并且线段线圈A1x的线圈边a12x与线段线圈B1x的线圈边b12x相比位于径向外侧。

即，如用附图标记αx、βx所示，线段线圈A1x与线段线圈B1x相比远离转子30的永久磁铁32。因此，线段线圈A1x的感应电压Vax比线段线圈B1x的感应电压Vbx低。也就是说，在线段线圈A1x产生的感应电压Vax和在线段线圈B1x产生的感应电压Vbx相互不同。如此，在比较例1的定子10x中，在线段线圈A1x、B1x间产生电位差，所以在线段线圈A1x、B1x间产生循环电流ix，使旋转电机的能量效率低。

·(并联线圈P2)

接着，说明并联线圈P2。如图11及图12所示，并联线圈(并联导体)P2由线段线圈(线段导体、第一线段导体)A2及线段线圈(线段导体、第二线段导体)B2构成。一个线段线圈A2具有两个线圈边a21、a22，另一个线段线圈B2具有两个线圈边b21、b22。线段线圈A2的线圈边a21容置于狭缝S1的三号位置，线段线圈A2的线圈边a22容置于狭缝S43的六号位置。另外，线段线圈B2的线圈边b21容置于狭缝S1的四号位置，线段线圈B2的线圈边b22容置于狭缝S43的五号位置。

在此，将并联线圈P2设为基准并联线圈(基准并联导体)，并且将构成并联线圈P2的线段线圈A2、B2设为基准线段线圈(基准线段导体)。在该情况下，线段线圈A2具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G21的线圈边(第一导体部)a21和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G22的线圈边(第二导体部)a22。另外，线段线圈B2具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G21的线圈边(第一导体部)b21和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G22的线圈边(第二导体部)b22。而且，构成线圈组G21的线圈边a21、b21相互相邻配置，构成线圈组G22的线圈边a22、b22相互相邻配置。

并且，在线圈组(第一导体部组)G21中，线段线圈A2的线圈边a21位于径向最外侧，线段线圈B2的线圈边b21位于径向最内侧。另外，在线圈组(第二导体部组)G22中，线段线圈A2的线圈边a22位于径向最内侧，线段线圈B2的线圈边b22位于径向最外侧。也就是说，构成并联线圈P2的线段线圈A2作为第一导体部具有在线圈组G21中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)a21，作为第二导体部具有在线圈组G22中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)a22。另外，构成并联线圈P2的线段线圈B2作为第一导体部具有在线圈组G21中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)b21，作为第二导体部具有在线圈组G22中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)b22。

如此，即使在构成并联线圈P2的情况下，也与前述的并联线圈P1同样地，在线段线圈A2中，线圈边a21的感应电压比线圈边b21低，线圈边a22的感应电压比线圈边b22高。另外，在线段线圈B2中，线圈边b21的感应电压比线圈边a21高，线圈边b22的感应电压比线圈边a22低。因此，在线段线圈A2产生的感应电压和在线段线圈B2产生的感应电压相互大致一致。如此，在并联线圈P2中，由于难以在线段线圈A2、B2间产生电位差，所以能够抑制在线段线圈A2、B2间流动的循环电流，能够提高旋转电机的能量效率。

·(并联线圈P3)

接着，说明并联线圈P3。如图11及图12所示，并联线圈(并联导体)P3由线段线圈(线段导体、第一线段导体)A3及线段线圈(线段导体、第二线段导体)B3构成。一个线段线圈A3具有两个线圈边a31、a32，另一个线段线圈B3具有两个线圈边b31、b32。线段线圈A3的线圈边a31容置于狭缝S1的七号位置，线段线圈A3的线圈边a32容置于狭缝S43的八号位置。另外，线段线圈B3的线圈边b31容置于狭缝S1的八号位置，线段线圈B3的线圈边b32容置于狭缝S43的七号位置。

在此，将并联线圈P3设为基准并联线圈(基准并联导体)并且将构成并联线圈P3的线段线圈A3、B3设为基准线段线圈(基准线段导体)。在该情况下，线段线圈A3具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G31的线圈边(第一导体部)a31和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G32的线圈边(第二导体部)a32。另外，线段线圈B3具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G31的线圈边(第一导体部)b31和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G32的线圈边(第二导体部)b32。而且，构成线圈组G31的线圈边A31、B31相互相邻配置，构成线圈组G32的线圈边a32、b32相互相邻配置。

并且，在线圈组(第一导体部组)G31中，线段线圈A3的线圈边a31位于径向最外侧，线段线圈B3的线圈边b31位于径向最内侧。另外，在线圈组(第二导体部组)G32中，线段线圈A3的线圈边a32位于径向最内侧，线段线圈B3的线圈边b32位于径向最外侧。也就是说，构成并联线圈P3的线段线圈A3作为第一导体部具有在线圈组G31中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)a31，作为第二导体部具有在线圈组G32中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)a32。另外，构成并联线圈P3的线段线圈B3作为第一导体部具有在线圈组G31中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)b31，作为第二导体部具有在线圈组G32中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)b32。

如此，即使在构成并联线圈P3的情况下，也与前述的并联线圈P1同样，在线段线圈A3中，线圈边a31的感应电压比线圈边b31低，线圈边a32的感应电压比线圈边b32高。另外，在线段线圈B3中，线圈边b31的感应电压比线圈边a31高，线圈边b32的感应电压比线圈边a32低。因此，在线段线圈A3产生的感应电压和在线段线圈B3产生的感应电压相互大致一致。如此，在并联线圈P3中，在线段线圈A3、B3间产生电位差，所以能够抑制在线段线圈A3、B3间流动的循环电流，能够提高旋转电机的能量效率。

·(并联线圈P4)

接着，说明并联线圈P4。如图11及图12所示，并联线圈(并联导体)P4由线段线圈(线段导体、第一线段导体)A4及线段线圈(线段导体、第二线段导体)B4构成。一个线段线圈A4具有两个线圈边a41、a42，另一个线段线圈B4具有两个线圈边b41、b42。线段线圈A4的线圈边a41容置于狭缝S37的五号位置，线段线圈A4的线圈边a42容置于狭缝S43的四号位置。另外，线段线圈B4的线圈边b41容置于狭缝S37的六号位置，线段线圈B4的线圈边b42容置于狭缝S43的三号位置。

在此，将并联线圈P4设为基准并联线圈(基准并联导体)，并且将构成并联线圈P4的线段线圈A4、B4设为基准线段线圈(基准线段导体)。在该情况下，线段线圈A4具有容置于狭缝(第一狭缝)S37并构成线圈组(第一导体部组)G41的线圈边(第一导体部)a41和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G42的线圈边(第二导体部)a42。另外，线段线圈B4具有容置于狭缝(第一狭缝)S37并构成线圈组(第一导体部组)G41的线圈边(第一导体部)b41和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G42的线圈边(第二导体部)b42。而且，构成线圈组G41的线圈边a41、b41相互相邻配置，构成线圈组G42的线圈边a42、b42相互相邻配置。

并且，在线圈组(第一导体部组)G41中，线段线圈A4的线圈边a41位于径向最外侧，线段线圈B4的线圈边b41位于径向最内侧。另外，在线圈组(第二导体部组)G42中，线段线圈A4的线圈边a42位于径向最内侧，线段线圈B4的线圈边b42位于径向最外侧。也就是说，构成并联线圈P4的线段线圈A4作为第一导体部具有在线圈组G41中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)a41，作为第二导体部具有在线圈组G42中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)a42。另外，构成并联线圈P4的线段线圈B4作为第一导体部具有在线圈组G41中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)b41，作为第二导体部具有在线圈组G42中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)b42。

如此，即使在构成并联线圈P4的情况下，也与前述的并联线圈P1同样，在线段线圈A4中，线圈边a41的感应电压比线圈边b41低，线圈边a42的感应电压比线圈边b42高。另外，在线段线圈B4中，线圈边b41的感应电压比线圈边a41高，线圈边b42的感应电压比线圈边a42低。因此，在线段线圈A4产生的感应电压和在线段线圈B4产生的感应电压相互大致一致。如此，在并联线圈P4中，难以在线段线圈A4、B4间产生电位差，所以能够抑制在线段线圈A4、B4间流动的循环电流，能够提高旋转电机的能量效率。

[从定子芯中心到线圈边的距离]

接着，列举并联线圈P1～P3的例子说明从定子芯15的中心C1到线圈边的距离。在此，图14是示出组装于定子芯15的并联线圈P1～P3的图。此外，图14所示的各距离Ra11、……是从定子芯15的中心C1到各线圈边a11、……的中心的距离。

如前所述，在并联线圈P1中，线段线圈A1的线圈边a11与线段线圈B1的线圈边b11相比配置于径向外侧，另一方面，线段线圈A1的线圈边a12与线段线圈B1的线圈边b12相比配置于径向内侧。由此，能够缩小线段线圈A1、B1间的电位差，能够抑制线段线圈A1、B1间的循环电流。在此，为了使线段线圈A1、B1间的电位差接近“0”，希望使从转子30到线圈边a11、b12的距离匹配，并且使从转子30到线圈边a12、b11的距离匹配。也就是说，如图14所示，希望使从定子芯15的中心C1到线圈边a11的距离Ra11和从定子芯15的中心C1到线圈边b12的距离Rb12相互一致，并且使从定子芯15的中心C1到线圈边a12的距离Ra12和从定子芯15的中心C1到线圈边b11的距离Rb11相互一致。

另外，在并联线圈P2中，线段线圈A2的线圈边a21与线段线圈B2的线圈边b21相比配置于径向外侧，另一方面，线段线圈A2的线圈边a22与线段线圈B2的线圈边b22相比配置于径向内侧。由此，能够缩小线段线圈A2、B2间的电位差，能够抑制线段线圈A2、B2间的循环电流。在此，为了使线段线圈A2、B2间的电位差接近“0”，希望使将从转子30到线圈边a21、a22的距离相加得到的距离与将从转子30到线圈边b21、b22的距离相加得到的距离相互一致。也就是说，如图14所示，希望使将从定子芯15的中心C1到线圈边a21、a22的距离相加得到的距离(Ra21+Ra22)和将从定子芯15的中心C1到线圈边b21、b22的距离相加得到的距离(Rb21+Rb22)相互一致。

另外，在并联线圈P3中，线段线圈A3的线圈边a31与线段线圈B3的线圈边b31相比配置于径向外侧，另一方面，线段线圈A3的线圈边a32与线段线圈B3的线圈边b32相比配置于径向内侧。由此，能够缩小线段线圈A3、B3间的电位差，能够抑制线段线圈A3、B3间的循环电流。在此，为了使线段线圈A3、B3间的电位差接近“0”，希望使从转子30到线圈边A31、B32的距离匹配，并且使从转子30到线圈边a32、b31的距离匹配。也就是说，如图14所示，希望使从定子芯15的中心C1到线圈边a31的距离Ra31和从定子芯15的中心C1到线圈边b32的距离Rb32相互一致，并且使从定子芯15的中心C1到线圈边a32的距离Ra32和从定子芯15的中心C1到线圈边b31的距离Rb31相互一致。

[线圈末端的小型化]

如图11所示，形成并联线圈P1～P4，并且将这些并联线圈P1～P4相互串联连接，所以线段线圈A1～A5、B1～B5经由导体接合部W12、W23、W34、W45相互连接。也就是说，在导体接合部W12中，线段线圈A1、A2、B1、B2的焊接端部a14、a23、b14、b23一体地焊接，在导体接合部W23中，线段线圈A2、A3、B2、B3的焊接端部a24、a33、b24、b33一体地焊接。另外，在导体接合部W34中，线段线圈A3、A4、B3、B4的焊接端部a34、a43、b34、b43一体地焊接，在导体接合部W45中，线段线圈A4、A5、B4、B5的焊接端部a44、a53、b44、b53一体地焊接。

如此，由四个焊接端部构成一个导体接合部W12、……，由此能够减少作为焊接位置的导体接合部W12、……的个数，所以能够实现包括导体接合部W12、……的线圈末端Ce1的小型化。也就是说，如图5所示，在导体接合部52间需要确保绝缘距离，所以若导体接合部52的个数增加，则线圈末端Ce1易于向径向外侧(箭头β方向)扩大，但是通过减少导体接合部52的个数，能够防止线圈末端Ce1向径向外侧的扩大。而且，能够减少焊接位置，所以能够降低定子10的制造成本。

另外，若列举导体接合部W12的例子进入说明，则如图11所示，构成并联线圈P1的线段线圈A1、B1的线圈边a12、b12在狭缝S43内相互相邻配置，并联线圈P2的线段线圈A2、B2的线圈边a21、b21在狭缝S1内相互相邻配置。由此，在由线段线圈A1、B1形成并联线圈P1时，仅将焊接端部a14、b14向定子芯15的周向弯曲，就能够简单地使焊接端部a14、b14重合。另外，在由线段线圈A2、B2形成并联线圈P2时，仅通过将焊接端部a23、b23向定子芯15的周向弯曲，就能够简单地使焊接端部a23、b23重合。如此，能够将焊接端部a14、b14、a23、b23向周向弯折而简单地重合并焊接，所以能够抑制各个焊接端部a14、b14、a23、b23复杂地重合，能够实现线圈末端Ce1的小型化。

而且，列举导体接合部W12的例子进行说明，构成并联线圈P1的线段线圈A1、B1的线圈边a12、b12容置于狭缝S43内的一号位置及二号位置。另外，构成并联线圈P2的线段线圈A2、B2的线圈边a21、b21容置于狭缝S1内的三号位置及四号位置。如此，通过在径向上错开配置线圈边a12、b12和线圈边a21、b21，能够使焊接端部a14、b14、a23、b23简单地重合并连接。如此，即使在将并联线圈P1、P2相互串联连接的情况下，也能够使焊接端部a14、b14、a23、b23简单地重合，所以能够抑制各个焊接端部a14、b14、a23、b23复杂地重合，能够实现线圈末端Ce1的小型化。

[线圈末端的径向尺寸]

图15是示出定子芯15与转子30的组装过程的图。如图15所示，组装于定子芯15的定子线圈SC具有由从定子芯15的一端面50凸出的多个焊接端部44、45构成的线圈末端Ce1和由从定子芯15的另一端面51凸出的多个末端部43构成的线圈末端Ce2。在此，设置于动力线侧的相反侧的线圈末端Ce2的内径D2形成得比设置于动力线侧的线圈末端Ce1的内径D1小。另外，线圈末端Ce2的内径D2形成得比定子芯15的内径D3小。而且，线圈末端Ce2的内径D2形成得比转子30的外径D4小。此外，线圈末端Ce1的内径D1形成得比转子30的外径D4大。

如图10及图11所示，在构成线圈末端Ce2的动力线侧的相反侧，在狭缝间横跨的线段线圈A1～A32、B1～B32的条数具有偏差，相对于此，在构成线圈末端Ce1的动力线侧，在狭缝间横跨的线段线圈A1～A32、B1～B32的条数均匀地设定。也就是说，在构成线圈末端Ce2的动力线侧的相反侧，线段线圈A1～A32、B1～B32易于复杂地配置，所以线圈末端Ce2的体积易于变大。相对于此，在构成线圈末端Ce1的动力线侧，能够简洁地配置线段线圈A1～A32、B1～B32，能够减小线圈末端Ce1的体积。

因此，如图15所示，以允许线圈末端Ce2向定子芯15的径向内侧扩大且缩小线圈末端Ce1的外径D5的方式减小体积。由此，能够避免线圈末端Ce1向径向外侧扩大，所以能够容易地确保与壳体主体13的绝缘距离，也就是说，能够使壳体主体13变得小型，所以能够减小旋转电机11的体型。另外，即使与减小线圈末端Ce1相反而增大线圈末端Ce2的情况下，通过使线圈末端Ce2向径向内侧扩大，也能够将旋转电机11的体型维持得小。而且，即使在通过向径向内侧扩大线圈末端Ce2，线圈末端Ce2的内径D2比定子芯15的内径D3和转子30的外径D4小的情况下，也如图15中用空心箭头所示那样，转子30从线圈末端Ce1侧插入到定子芯15中，所以能够适当地组装旋转电机11。

[其他实施方式]

在前述的说明中，由两个线段线圈构成一个并联线圈，但不限于此，可以由三个以上的线段线圈构成一个并联线圈。在此，图16A是作为实施例2简单地示出定子100的一部分并且示出在并联线圈P100产生的感应电压的图。图16B是作为比较例2简单地示出定子100x的一部分并且示出在并联线圈P100x产生的感应电压的图。此外，在图16A中，仅图示相互串联连接的多个并联线圈中的一个并联线圈P100。

如图16A所示，作为实施例2示出的并联线圈P100由相互并联连接的三个线段线圈A100、B100、C100构成。也就是说，并联线圈(并联导体)P100由线段线圈(线段导体、第一线段导体)A100、线段线圈(线段导体、第二线段导体)B100及线段线圈(线段导体、第三线段导体)C100构成。另外，线段线圈A100具有两个线圈边a110、a120，线段线圈B100具有两个线圈边b110、b120，线段线圈C100具有两个线圈边c110、c120。

在此，将并联线圈P100设为基准并联线圈(基准并联导体)，并且将构成并联线圈P100的线段线圈A100、B100、C100设为基准线段线圈(基准线段导体)。在该情况下，线段线圈A100具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G110的线圈边(第一导体部)a110和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G120的线圈边(第二导体部)a120。

另外，线段线圈B100具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G110的线圈边(第一导体部)b110和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G120的线圈边(第二导体部)b120。而且，线段线圈C100具有容置于狭缝(第一狭缝)S1并构成线圈组(第一导体部组)G110的线圈边(第一导体部)c110和容置于狭缝(第二狭缝)S43并构成线圈组(第二导体部组)G120的线圈边(第二导体部)c120。另外，构成线圈组G110的线圈边a110、b110、c110相互相邻配置，构成线圈组G120的线圈边a120、b120、c120相互相邻配置。

如图16A所示，构成并联线圈P100的3个线段线圈A100、B100、C100以相互交叉的方式组装于定子芯15。也就是说，在狭缝S1内的线圈组G110中，从径向外侧朝向径向内侧以线圈边a110、线圈边b110、线圈边c110的顺序配置。另一方面，在狭缝S43内的线圈组G120中，从径向外侧朝向径向内侧，以线圈边c120、线圈边b120、线圈边a120的顺序配置。也就是说，在线圈组G110和线圈组G120中，径向上的线段线圈A100、B100、C100的配置顺序相互相反。

即，构成并联线圈P100的线段线圈A100作为第一导体部具有在线圈组G110中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)a110，作为第二导体部具有在线圈组G120中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)a120。另外，构成并联线圈P100的线段线圈C100作为第一导体部具有在线圈组G110中位于径向最内侧的线圈边(内侧导体部)c110，作为第二导体部具有在线圈组G120中位于径向最外侧的线圈边(外侧导体部)c120。

换言之，线段线圈A100的线圈边a110与线段线圈B100及线段线圈C100的线圈边b110、c110相比配置于径向外侧，线段线圈A100的线圈边a120与线段线圈B100及线段线圈C100的线圈边b120、c120相比配置于径向内侧。另外，线段线圈B100的线圈边b110与线段线圈C100的线圈边c110相比配置于径向外侧，线段线圈B100的线圈边b120与线段线圈C100的线圈边c120相比配置于径向内侧。

如在图16A中用附图标记α1、β1、γ1所示那样，在狭缝S1内的线圈组G110中，线圈边b110配置得比线圈边a110更靠近转子30，线圈边c110配置得比线圈边b110更靠近转子30。因此，关于线圈边及其附近的感应电压，线圈边b110比线圈边a110高，线圈边c110比线圈边b110高。另外，如用附图标记α2、β2、γ2所示那样，在狭缝S43内的线圈组G120中，线圈边b120配置得比线圈边c120更靠近转子30，线圈边a120配置得比线圈边b120更靠近转子30。因此，关于线圈边及其附近的感应电压，线圈边b120比线圈边c120高，线圈边a120比线圈边b120高。

如此，在线圈组G110和线圈组G120中，通过使线段线圈A100、B100、C100的配置顺序相互相反，能够使在线段线圈A100产生的感应电压Va、在线段线圈B100产生的感应电压Vb和在线段线圈C100产生的感应电压Vc相互大致一致。也就是说，在实施例2的定子100中，难以在线段线圈A100、B100、C100间产生电位差，所以能够抑制在线段线圈A100、B100、C100间流动的循环电流，能够提高旋转电机的能量效率。

相对于此，如图16B所示，作为比较例2示出的并联线圈P100x的线段线圈A100x、B100x、C100x以相互平行的方式组装于定子芯15。也就是说，线段线圈A100x的线圈边a110x、a120x与线段线圈B100x的线圈边b110x、b120x相比位于径向外侧。另外，线段线圈B100x的线圈边b110x、b120x与线段线圈C100x的线圈边c110x、c120x相比位于径向外侧。

即，如用附图标记αx、βx、γx所示那样，线段线圈A100x比线段线圈B100x远离转子30，线段线圈B100x比线段线圈C100x远离转子30。因此，线段线圈A100x的感应电压Vax比线段线圈B100x的感应电压Vbx低，线段线圈B100x的感应电压Vbx比线段线圈C100x的感应电压Vcx低。也就是说，在线段线圈A100x产生的感应电压Vax、在线段线圈B100x产生的感应电压Vbx和在线段线圈C100x产生的感应电压Vcx相互不同。如此，在比较例2的定子100x中，在线段线圈A100x、B100x、C100x间产生电位差，所以在线段线圈A100x、B100x、C100x间产生循环电流ix，降低旋转电机的能量效率。

本发明当然不限于前述实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种变更。在前述的说明中，由两个或三个线段线圈构成一个并联线圈，但不限于此，可以通过将四个以上的线段线圈并联连接构成一个并联线圈。另外，在前述的说明中，使用狭缝数为48的定子芯15，但不限于此，可以使用其他狭缝数的定子芯。

Claims (7)

1.一种定子，设置于旋转电机，其中，所述定子具有：

圆筒形状的定子芯，形成有多个狭缝；以及

定子绕组，具备由插入到所述狭缝中的多个线段导体构成的相绕组，

所述相绕组由相互串联连接的多个并联导体构成，

所述并联导体由相互并联连接的多个所述线段导体构成，

在将所述并联导体中的一个并联导体设为基准并联导体并且将构成所述基准并联导体的所述多个线段导体设为基准线段导体时，所述多个基准线段导体中的各基准线段导体分别具备容置于所述多个狭缝中的第一狭缝并构成第一导体部组的第一导体部和容置于所述多个狭缝中的第二狭缝并构成第二导体部组的第二导体部，

所述多个基准线段导体中的一个基准线段导体作为所述第一导体部具备在所述第一导体部组中位于径向最外侧的外侧导体部，并作为所述第二导体部具备在所述第二导体部组中位于径向最内侧的内侧导体部。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，

所述多个基准线段导体中的一个基准线段导体作为所述第一导体部具备在所述第一导体部组中位于径向最外侧的外侧导体部，并作为所述第二导体部具备在所述第二导体部组中位于径向最内侧的内侧导体部，

所述多个基准线段导体中的另一个基准线段导体作为所述第一导体部具备在所述第一导体部组中位于径向最内侧的内侧导体部，并作为所述第二导体部具备在所述第二导体部组中位于径向最外侧的外侧导体部。

3.根据权利要求1所述的定子，其中，

构成所述第一导体部组的所述多个第一导体部相互相邻配置，构成所述第二导体部组的所述多个第二导体部相互相邻配置。

4.根据权利要求2所述的定子，其中，

构成所述第一导体部组的所述多个第一导体部相互相邻配置，构成所述第二导体部组的所述多个第二导体部相互相邻配置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的定子，其中，

作为所述多个基准线段导体，具有相互并联连接的第一线段导体及第二线段导体，

所述第一线段导体的所述第一导体部与所述第二线段导体的所述第一导体部相比位于径向外侧，

所述第一线段导体的所述第二导体部与所述第二线段导体的所述第二导体部相比位于径向内侧。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的定子，其中，

作为所述多个基准线段导体，具有相互并联连接的第一线段导体、第二线段导体及第三线段导体，

所述第一线段导体的所述第一导体部与所述第二线段导体及所述第三线段导体的所述第一导体部相比位于径向外侧，

所述第一线段导体的所述第二导体部与所述第二线段导体及所述第三线段导体的所述第二导体部相比位于径向内侧，

所述第二线段导体的所述第一导体部与所述第三线段导体的所述第一导体部相比位于径向外侧，

所述第二线段导体的所述第二导体部与所述第三线段导体的所述第二导体部相比位于径向内侧。

7.根据权利要求5所述的定子，其中，

作为所述多个基准线段导体，具有相互并联连接的第一线段导体、第二线段导体及第三线段导体，

所述第一线段导体的所述第一导体部与所述第二线段导体及所述第三线段导体的所述第一导体部相比位于径向外侧，

所述第一线段导体的所述第二导体部与所述第二线段导体及所述第三线段导体的所述第二导体部相比位于径向内侧，

所述第二线段导体的所述第一导体部与所述第三线段导体的所述第一导体部相比位于径向外侧，

所述第二线段导体的所述第二导体部与所述第三线段导体的所述第二导体部相比位于径向内侧。

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