CN116266719A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够高速旋转的旋转电机。电动马达(1)具备定子(4)以及能够相对于定子(4)相对旋转的转子(3)。定子(4)包括：定子铁心(10)，其包括圆筒状的轭部(12)和从轭部(12)向径向内侧突出的12个齿(16)；以及三相的线圈(20)，其通过以集中卷绕的方式将绕组卷绕于齿(16)而得到。转子(3)的极数为2极。齿(16)将在周向上相邻的两个齿(16)作为齿部(171～176)，同相的绕组相对于构成齿部(171～176)的两个齿(16)串联连接且以相同的方向卷绕。齿(16)以相邻的齿部(171～176)成为异相并且所述三相的各相在周向上依次排列的方式配置。

Description

旋转电机

技术领域

本公开涉及旋转电机。

背景技术

在日本特开2006-296146号公报中，公开了一种电动机的定子，其齿部配置成环状，在齿部装配树脂线轴，在树脂线轴之上集中卷绕绕组。在装配于齿部的树脂线轴的槽内齿部侧面缠绕绕组的卷绕起始线，在卷绕完齿部的最终圈之后，利用搭接线向相邻的齿部引绕绕组。

发明内容

在要求高速旋转的电动机中，从控制观点出发，优选极数为最小的两极。在上述文献所记载的电动机中，由于绕组的卷绕方向在相邻彼此的齿部反向缠绕，因此必须增加极数，难以应对高速旋转。

在本公开中，提出了能够高速旋转的旋转电机。

本发明人对能够高速旋转的旋转电机进行了深入研究，为了实现结构简单且小型的2极12槽的旋转电机，提出了以下结构。

即，根据本公开，提出了一种旋转电机，其具备定子以及能够相对于定子相对旋转的转子。定子包括定子铁心和三相的线圈，所述定子铁心包括圆筒状的轭部和从轭部向径向内侧突出的12个齿，所述三相的线圈通过以集中卷绕的方式将绕组卷绕于齿而得到。转子的极数为2极。齿将在周向上相邻的两个齿作为齿部，同相的绕组相对于构成齿部的两个齿串联连接且以相同的方向卷绕。齿以相邻的齿部为异相并且三相的各相在周向上依次排列的方式配置。

由此，能够实现结构简单且小型的2极12槽结构的旋转电机。由于极数为最小的2极，因此旋转电机能够高速旋转。

本发明的上述及其他目的、特征、方面以及优点根据与附图关联地理解的与本发明相关的以下详细说明而变得清楚。

附图说明

图1是表示具备按照实施方式的旋转电机的电动压缩机的概略结构的局部剖视图。

图2是俯视观察定子铁心的概略图。

图3是俯视观察电动马达的概略图。

图4是表示卷绕于齿的绕组的示意图。

图5是定子的接线图。

图6是圆环汇流条的立体图。

图7是俯视观察圆环汇流条的概略图。

图8是表示覆盖圆环汇流条的树脂的概略图。

图9是定子的另一例的接线图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。在以下的实施方式的说明中，对相同或者实质上相同的结构标注相同的附图标记，不重复进行重复的说明。

图1是表示具备按照实施方式的旋转电机的电动压缩机110的概略结构的局部剖视图。作为一例，电动压缩机110是搭载于燃料电池车，且通过高速旋转而被驱动的涡轮式空气泵。

如图1所示，电动压缩机110具备壳体112、压缩部115以及电动马达1。

作为实施方式的旋转电机的一例的电动马达1具备转子(旋转件)3以及定子(固定件)4。转子3固定于旋转轴2。旋转轴2以贯穿于定子4内的状态能够旋转地支承于壳体112内。定子4构成为包括定子铁心10和线圈20。定子铁心10固定于壳体112的内周面。线圈20装配于定子铁心10的后述的齿。

通过向电动马达1供供电力，转子3及旋转轴2相对于定子4及壳体112相对旋转。通过该旋转，驱动压缩部115。通过驱动压缩部115，向燃料电池供给空气。

图2是俯视观察定子铁心10的概略图。在图2中，图示了沿电动马达1的轴向(在图1中为图中左右方向)观察到的定子铁心10的概略形状。定子铁心10可以通过将形成为环状的多个电磁钢板层叠而形成，也可以由磁性材料构成的一体的构件形成。

如图2所示，定子铁心10作为整体而具有中空圆筒状的外形。在以下的实施方式中，将圆筒状的定子铁心10的轴向简称为轴向，将定子铁心10的径向简称为径向，将定子铁心10的周向简称为周向，从而进行说明。

定子铁心10包括圆筒状的轭部12以及多个齿16。齿16从轭部12的内周面朝向径向内侧突出。齿16在定子铁心10的周向上隔开间隔地配置。在相邻的两个齿16之间，形成有沿着轴向延伸的槽18。实施方式的定子铁心10具有12个齿16。槽18的数量电是与齿16相同数量的12个。

更详细地说，定子铁心10包括12个齿1601～1612。在周向上相邻的齿1601与齿1602之间形成有槽1801。在周向上相邻的齿1602与齿1603之间形成有槽1802。在周向上相邻的齿1603与齿1604之间形成有槽1803。在周向上相邻的齿1604与齿1605之间形成有槽1804。

在周向上相邻的齿1605与齿1606之间形成有槽1805。在周向上相邻的齿1606与齿1607之间形成有槽1806。在周向上相邻的齿1607与齿1608之间形成有槽1807。在周向上相邻的齿1608与齿1609之间形成有槽1808。

在周向上相邻的齿1609与齿1610之间形成有槽1809。在周向上相邻的齿1610与齿1611之间形成有槽1810。在周向上相邻的齿1611与齿1612之间形成有槽1811。在周向上相邻的齿1612与齿1601之间形成有槽1812。

在周向上相邻的两个齿1601、1602构成齿部171。在周向上相邻的两个齿1603、1604构成齿部172。在周向上相邻的两个齿1605、1606构成齿部173。在周向上相邻的两个齿1607、1608构成齿部174。在周向上相邻的两个齿1609、1610构成齿部175。在周向上相邻的两个齿1611、1612构成齿部176。

图3是俯视观察电动马达1的概略图。在12个齿16的每一个上以集中卷绕的方式卷绕绕组，从而形成三相的线圈20。该三相的线圈20包括：U相的绕组卷绕于齿16而形成的U相线圈、V相的绕组卷绕于齿16而形成的V相线圈以及W相的绕组卷绕于齿16而形成的W相线圈。在本实施方式中，12个线圈沿周向排列配置，各相的线圈分别由四个线圈20构成。

具体而言，在齿1601装配有U相线圈24Up1。在齿1602装配有U相线圈24Up2。齿1601、1602构成齿部171(图2)，同相的U相的绕组卷绕于构成齿部171的齿1601、1602，从而形成U相的线圈。

在齿1603装配有V相线圈34Vm3。在齿1604装配有V相线圈34Vm4。齿1603、1604构成齿部172(图2)，同相的V相的绕组卷绕于构成齿部172的齿1603、1604，从而形成V相的线圈。

在齿1605装配有W相线圈44Wp5。在齿1606装配有W相线圈44Wp6。齿1605、1606构成齿部173(图2)，同相的W相的绕组卷绕于构成齿部173的齿1605、1606，从而形成W相的线圈。

在齿1607装配有U相线圈24Um7。在齿1608装配有U相线圈24Um8。齿1607、1608构成齿部174(图2)，同相的U相的绕组卷绕于构成齿部174的齿1607、1608，从而形成U相的线圈。

在齿1609装配有V相线圈34Vp9。在齿1610装配有V相线圈34Vp10。齿1609、1610构成齿部175(图2)，同相的V相的绕组卷绕于构成齿部175的齿1609、1610，从而形成V相的线圈。

在齿1611装配有W相线圈44Wm11。在齿1612装配有W相线圈44Wm12。齿1611、1612构成齿部176(图2)，同相的W相的绕组卷绕于构成齿部176的齿1611、1612，从而形成W相的线圈。

在相邻的两个齿16分别卷绕U相的绕组，从而形成两个U相的线圈。例如，在构成齿部171的相邻的齿1601、1602装配有U相线圈24Up1、24Up2。在与装配有U相的线圈的两个齿16相邻的两个齿16上卷绕V相的绕组，从而形成两个V相的线圈。例如，在构成与齿部171相邻的齿部172的齿1603、1604装配有V相线圈34Vm3、34Vm4。

在相对于卷绕U相的绕组的两个齿16与V相的线圈相反一侧的相邻的齿16上卷绕W相的绕组，从而形成W相的线圈。例如，在相对于齿部171与装配有V相的线圈的齿部172相反一侧的、构成齿部176的齿1611、1612装配有W相线圈44Wm11、44Wm12。

齿16以相邻的齿部为异相并且三相的各相在周向上依次排列的方式配置。三相的线圈相对于在周向上排列的6个齿部171～176，以按照第一相的线圈、第二相的线圈以及第三相的线圈的顺序排列的方式配置。在齿部171装配有U相的线圈。在与齿部171相邻的齿部172装配有V相的线圈。在与齿部172相邻的齿部173装配有W相的线圈。在与齿部173相邻的齿部174装配有U相的线圈。在与齿部174相邻的齿部175装配有V相的线圈。在与齿部175相邻的齿部176装配有W相的线圈。

U相线圈24Up1与W相线圈44Wm12在周向上相邻，在形成U相线圈24Up1的U相的绕组和形成W相线圈44Wm12的W相的绕组之间配置有相间绝缘纸61。相间绝缘纸61是相间绝缘体的一例，将形成U相线圈24Up1的U相的绕组与形成W相线圈44Wm12的W相的绕组绝缘。

另外，在形成V相线圈34Vm4的V相的绕组与形成W相线圈44Wp5的W相的绕组之间配置有相间绝缘纸62。相间绝缘纸62将形成V相线圈34Vm4的V相的绕组与形成W相线圈44Wp5的W相的绕组绝缘。在形成U相线圈24Um8的U相的绕组与形成V相线圈34Vp9的V相的绕组之间配置有相间绝缘纸63。相间绝缘纸63使形成U相线圈24Um8的U相的绕组与形成V相线圈34Vp9的V相的绕组绝缘。

如图3所示，转子3具有N极铁心部3N和S极铁心部3S，转子3的极数为2极。转子3可以是在各铁心部埋设永磁铁的IPM(Interior Permanent Magnet)类型的转子，也可以是在各铁心部的表面粘贴磁铁的SPM(Surface Permanent Magnet)类型的转子。

图4是表示卷绕于齿16的绕组的示意图。如图4所示，在齿16装配有线轴70。线轴70是以树脂为代表的绝缘材料制。线轴70以包围齿16的外周的方式配置。构成线圈20的绕组在线轴70的周围卷绕成层叠状。线轴70是使定子铁心10与线圈20电绝缘的绝缘构件。线轴70具有卷绕部71、第一凸缘部72以及第二凸缘部73。

卷绕部71具有筒状的形状，且沿径向延伸。以将齿16插入卷绕部71的内部的方式，使线轴70相对于定子铁心10相对移动，从而将线轴70安装于定子铁心10。卷绕部71的内周面与齿16对置。卷绕部71的内周面与齿16接触。在卷绕部71的外周面上以层叠状卷绕绕组。

第一凸缘部72设置于卷绕部71的径向外侧的端部，且沿周向及轴向延伸。第一凸缘部72与轭部12的内周面接触。第二凸缘部73设置于卷绕部71的径向内侧的端部，且沿周向及轴向延伸。

如图4所示，卷绕开始的绕组被引导至与卷绕部71接触且与第一凸缘部72接触的位置，并缠绕于卷绕部71的周围。绕组一边朝向径向内侧(在图4中为图中的下侧)一边卷绕于卷绕部71的周围。在绕组到达第二凸缘部73时，向第二层折返，绕组一边朝向径向外侧(在图4中为图中的上侧)一边卷绕于第一层的绕组的周围。

同样地，第三层的绕组一边朝向径向内侧一边卷绕于第二层的绕组的周围，第四层的绕组一边朝向径向外侧一边卷绕于第三层的绕组的周围，第五层的绕组一边朝向径向内侧一边卷绕于第四层的绕组的周围。第六层的绕组在第一凸缘部72的附近卷绕于第五层的绕组的周围，从而卷绕结束。

第二层的绕组比第一层的绕组远离齿16。第三层绕组比第二层的绕组远离齿16。卷绕结束的第六层的绕组距齿16最远。绕组随着从绕组相对于齿16的卷绕开始朝向卷绕结束而远离齿16。后述的供电侧引出线从在齿16的周围卷绕成层状的绕组的最内径侧引出。后述的中性点侧引出线从在齿16的周围卷绕成层状的绕组的最外径侧引出。

图4例示了在线轴70的周围卷绕6层的绕组。卷绕于线轴70的周围的绕组的层数可以是5层以下，也可以是7层以上。配置于第一凸缘部72与第二凸缘部73之间的各层的绕组的根数也是任意的。

图5是定子4的接线图。U相输入端子21U、V相输入端子31V以及W相输入端子41W与未图示的逆变器电连接。对U相输入端子21U、V相输入端子31V以及W相输入端子41W输入三相的交流电力。

U相供电导体22U与U相输入端子21U连接。从U相线圈24Up1的卷绕开始端部引出U相供电侧引出线23U1，U相供电侧引出线23U1与U相供电导体22U连接。U相输入端子21U、U相供电导体22U以及U相供电侧引出线23U1构成向U相线圈24Up1、24Up2的供电路径。

从相同的方向观察U相线圈24Up1和U相线圈24Up2时，绕组的卷绕方向相同。图5所示的形成U相线圈24Up1的U相的绕组沿逆时针方向缠绕于齿1601(图2、3)，形成U相线圈24Up2的U相的绕组沿逆时针方向缠绕于齿1602。在周向上相邻的齿1601、1602以相同的方向卷绕有同相的U相的绕组。

U相搭接导体25U12与U相线圈24Up1以及U相线圈24Up2连接。U相搭接导体25U12将U相线圈24Up1的卷绕结束端部与U相线圈24Up2的卷绕开始端部相互电连接。在周向上相邻的U相线圈24Up1和U相线圈24Up2经由U相搭接导体25U12串联连接。U相搭接导体25U12可以配置于线轴70的第一凸缘部72的径向外侧，也可以配置于第一凸缘部72的径向内侧。

U相中性点侧引出线26U2从U相线圈24Up2的卷绕结束端部引出。U相中性点侧引出线26U2经由中性导体54与中性点52连接。中性导体54将U相线圈24Up2与中性点52电连接。

从U相线圈24Um8的卷绕开始端部引出U相供电侧引出线23U8，U相供电侧引出线23U8与U相供电导体22U连接。U相输入端子21U、U相供电导体22U以及U相供电侧引出线23U8构成向U相线圈24Um8、24Um7的供电路径。

在从相同的方向观察U相线圈24Um8和U相线圈24Um7时，绕组的卷绕方向相同。图5所示的形成U相线圈24Um8的U相的绕组沿顺时针方向缠绕于齿1608上，形成U相线圈24Um7的U相的绕组沿顺时针方向缠绕于齿1607。在周向上相邻的齿1607、1608以相同的方向卷绕有同相的U相的绕组。

U相搭接导体25U78与U相线圈24Um7以及U相线圈24Um8连接。U相搭接导体25U78将U相线圈24Um8的卷绕结束端部与U相线圈24Um7的卷绕开始端部相互电连接。在周向上相邻的U相线圈24Um7与U相线圈24Um8经由U相搭接导体25U78串联连接。U相搭接导体25U78可以配置于线轴70的第一凸缘部72的径向外侧，也可以配置于第一凸缘部72的径向内侧。

U相中性点侧引出线26U7从U相线圈24Um7的卷绕结束端部引出。U相中性点侧引出线26U7与中性点51连接。

V相供电导体32V与V相输入端子31V连接。V相供电侧引出线33V4从V相线圈34Vm4的卷绕开始端部引出，V相供电侧引出线33V4与V相供电导体32V连接。V相输入端子31V、V相供电导体32V以及V相供电侧引出线33V4构成向V相线圈34Vm4、34Vm3的供电路径。

从相同的方向观察V相线圈34Vm4与V相线圈34Vm3时，绕组的卷绕方向相同。图5所示的形成V相线圈34Vm4的V相的绕组沿顺时针方向缠绕于齿1604，形成V相线圈34Vm3的V相的绕组沿顺时针方向缠绕于齿1603。在周向上相邻的齿1603、1604以相同的方向卷绕有同相的V相的绕组。

V相搭接导体35V34与V相线圈34Vm3以及V相线圈34Vm4连接。V相搭接导体35V34将V相线圈34Vm4的卷绕结束端部与V相线圈34Vm3的卷绕开始端部相互电连接。在周向上相邻的V相线圈34Vm3和V相线圈34Vm4经由V相搭接导体35V34串联连接。V相搭接导体35V34可以配置于线轴70的第一凸缘部72的径向外侧，也可以配置于第一凸缘部72的径向内侧。

V相中性点侧引出线36V3从V相线圈34Vm3的卷绕结束端部引出。V相中性点侧引出线36V3经由中性导体54与中性点52连接。中性导体54将V相线圈34Vm3与中性点52电连接。

V相供电侧引出线33V9从V相线圈34Vp9的卷绕开始端部引出，V相供电侧引出线33V9与V相供电导体32V连接。V相输入端子31V、V相供电导体32V以及V相供电侧引出线33V9构成向V相线圈34Vp9、34Vp10的供电路径。

从相同的方向观察V相线圈34Vp9与V相线圈34Vp10时，绕组的卷绕方向相同。图5所示的形成V相线圈34Vp9的V相的绕组沿逆时针方向缠绕于齿1609，形成V相线圈34Vp10的V相的绕组沿逆时针方向缠绕于齿1610。在周向上相邻的齿1609、1610以相同的方向卷绕有同相的V相的绕组。

V相搭接导体35V910与V相线圈34Vp9以及V相线圈34Vp10连接。V相搭接导体35V910将V相线圈34Vp9的卷绕结束端部与V相线圈34Vp10的卷绕开始端部相互电连接。在沿周向相邻的V相线圈34Vp9和V相线圈34Vp10经由V相搭接导体35V910串联连接。V相搭接导体35V910可以配置于线轴70的第一凸缘部72的径向外侧，也可以配置于第一凸缘部72的径向内侧。

V相中性点侧引出线36V10从V相线圈34Vp10的卷绕结束端部引出。V相中性点侧引出线36V10经由中性导体53与中性点51连接。中性导体53是与中性导体54不同的构件。中性导体53将V相线圈34Vp10与中性点51电连接。

W相供电导体42W与W相输入端子41W连接。从W相线圈44Wp5的卷绕开始端部引出W相供电侧引出线43W5，W相供电侧引出线43W5与W相供电导体42W连接。W相输入端子41W、W相供电导体42W以及W相供电侧引出线43W5构成向W相线圈44Wp5、44Wp6的供电路径。

从相同的方向观察W相线圈44Wp5和W相线圈44Wp6时，绕组的卷绕方向相同。图5所示的形成W相线圈44Wp5的W相的绕组沿逆时针方向缠绕于齿1605，形成W相线圈44Wp6的W相的绕组沿逆时针方向缠绕于齿1606。在周向上相邻的齿1605、1606以相同的方向卷绕有同相的W相的绕组。

W相搭接导体45W56与W相线圈44Wp5以及W相线圈44Wp6连接。W相搭接导体45W56将W相线圈44Wp5的卷绕结束端部与W相线圈44Wp6的卷绕开始端部相互电连接。在周向上相邻的W相线圈44Wp5和W相线圈44Wp6经由W相搭接导体45W56串联连接。W相搭接导体45W56可以配置于线轴70的第一凸缘部72的径向外侧，也可以配置于第一凸缘部72的径向内侧。

从W相线圈44Wp6的卷绕结束端部引出W相中性点侧引出线46W6。W相中性点侧引出线46W6与中性点51连接。

从W相线圈44Wm12的卷绕开始端部引出W相供电侧引出线43W12，W相供电侧引出线43W12与W相供电导体42W连接。W相输入端子41W、W相供电导体42W以及W相供电侧引出线43W12构成向W相线圈44Wm12、44Wm11的供电路径。

从相同的方向观察W相线圈44Wm12和W相线圈44Wm1 1时，绕组的卷绕方向相同。图5所示的形成W相线圈44Wm12的W相的绕组沿顺时针方向缠绕于齿1612，形成W相线圈44Wm11的W相的绕组沿顺时针方向缠绕于齿1611。在沿周向相邻的齿1611、1612以相同的方向卷绕有同相的W相的绕组。

W相搭接导体45W1112与W相线圈44Wm1 1以及W相线圈44Wm12连接。W相搭接导体45W1112将W相线圈44Wm12的卷绕结束端部与W相线圈44Wm11的卷绕开始端部相互电连接。在周向上相邻的W相线圈44Wm11和W相线圈44Wm12经由W相搭接导体45W1112而串联连接。W相搭接导体45W1112可以配置于线轴70的第一凸缘部72的径向外侧，也可以配置于第一凸缘部72的径向内侧。

从W相线圈44Wm11的卷绕结束端部引出W相中性点侧引出线46W1 1。W相中性点侧引出线46W11与中性点52连接。

图5中的正、负表示绕组向齿16的卷绕方向。U相线圈24Up1、24Up2、V相线圈34Vp9、34Vp10以及W相线圈44Wp5、44Wp6都是在图5中在齿16的周围沿逆时针方向卷绕绕组而形成的。在图5中，U相线圈24Um7、24Um8、V相线圈34Vm3、34Vm4以及W相线圈44Wm11、44Wm12都是在齿16的周围沿顺时针方向卷绕绕组而形成的。

U相的电流流过U相线圈24Up1、24Up2。在电流的流动方向上，U相线圈24Up1为上游侧，U相线圈24Up2为下游侧。从上游侧的U相线圈24Up1引出与U相输入端子21U连接的U相供电侧引出线23U1。从下游侧的U相线圈24Up2引出朝向中性点52的U相中性点侧引出线26U2。

V相的电流流过V相线圈34Vm3、34Vm4。在电流的流动方向上，V相线圈34Vm4为上游侧，V相线圈34Vm3为下游侧。从上游侧的V相线圈34Vm4引出与V相输入端子31V连接的V相供电侧引出线33V4。从下游侧的V相线圈34Vm3引出朝向中性点52的V相中性点侧引出线36V3。

U相中性点侧引出线26U2所引出的U相线圈24Up2装配于齿1602。V相中性点侧引出线36V3所引出的V相线圈34Vm3装配于齿1603。U相线圈24Up2与V相线圈34Vm3分别装配于在周向上相邻的两个齿16。在形成U相线圈24Up2的U相的绕组与形成V相线圈34Vm3的V相的绕组之间没有配置相间绝缘纸。

W相的电流流过W相线圈44Wp5、44Wp6。在电流的流动方向上，W相线圈44Wp5为上游侧，W相线圈44Wp6为下游侧。从上游侧的W相线圈44Wp5引出与W相输入端子41W连接的W相供电侧引出线43W5。从下游侧的W相线圈44Wp6引出朝向中性点51的W相中性点侧引出线46W6。

在与卷绕有V相的绕组的齿1603、1604相邻的两个齿1601、1602上卷绕U相的绕组，从而形成U相线圈24Up1、24Up2。在相对于齿1603、1604与U相线圈24Up1、24Up2相反一侧的相邻的两个齿1605、1606上卷绕W相的绕组，从而形成W相线圈44Wp5、44Wp6。在V相线圈34Vm4与W相线圈44Wp5之间配置有相间绝缘纸62。相间绝缘纸62将形成V相线圈34Vm4的V相的绕组与形成W相线圈44Wp5的W相的绕组电绝缘。

U相的电流流过U相线圈24Um7、24Um8。在电流的流动方向上，U相线圈24Um8为上游侧，U相线圈24Um7为下游侧。从上游侧的U相线圈24Um8引出与U相输入端子21U连接的U相供电侧引出线23U8。从下游侧的U相线圈24Um7引出朝向中性点51的U相中性点侧引出线26U7。

引出有W相中性点侧引出线46W6的W相线圈44Wp6装配于齿1606。引出有U相中性点侧引出线26U7的U相线圈24Um7装配于齿1607。W相线圈44Wp6与U相线圈24Um7分别装配于在周向上相邻的两个齿16。在形成W相线圈44Wp6的W相的绕组与形成U相线圈24Um7的U相的绕组之间没有配置相间绝缘纸。

V相的电流流过V相线圈34Vp9、34Vp10。在电流的流动方向上，V相线圈34Vp9为上游侧，V相线圈34Vp10为下游侧。从上游侧的V相线圈34Vp9引出与V相输入端子31V连接的V相供电侧引出线33V9。从下游侧的V相线圈34Vp10引出朝向中性点51的V相中性点侧引出线36V10。

在与卷绕有U相的绕组的齿1607、1608相邻的两个齿1605、1606上卷绕W相的绕组，从而形成有W相线圈44Wp5、44Wp6。在相对于齿1607、1608与W相线圈44Wp5、44Wp6相反一侧的相邻的两个齿1609、1610上卷绕V相的绕组，从而形成有V相线圈34Vp9、34Vp10。在U相线圈24Um8与V相线圈34Vp9之间配置有相间绝缘纸63。相间绝缘纸63将形成U相线圈24Um8的U相的绕组与形成V相线圈34Vp9的V相的绕组电绝缘。

W相的电流流过W相线圈44Wm1 1、44Wm12。在电流的流动方向上，W相线圈44Wm12为上游侧，W相线圈44Wm11为下游侧。从上游侧的W相线圈44Wm12引出与W相输入端子41W连接的W相供电侧引出线43W12。从下游侧的W相线圈44Wm11引出朝向中性点52的W相中性点侧引出线46W11。

引出有V相中性点侧引出线36V10的V相线圈34Vp10装配于齿1610。引出有W相中性点侧引出线46W11的W相线圈44Wm11装配于齿1611。V相线圈34Vp10与W相线圈44Wm11分别装配于在周向上相邻的两个齿16。在形成V相线圈34Vp10的V相的绕组与形成W相线圈44Wm11的W相的绕组之间没有配置相间绝缘纸。

在与卷绕有W相的绕组的齿1611、1612相邻的两个齿1609、1610上卷绕V相的绕组，从而形成有V相线圈34Vp9、34Vp10。在相对于齿1611、1612与V相线圈34Vp9、34Vp10相反一侧的相邻的两个齿1601、1602(参照图2、3)上卷绕U相的绕组，从而形成有U相线圈24Up1、24Up2。在W相线圈44Wm12与U相线圈24Up1之间配置有相间绝缘纸61。相间绝缘纸61将形成W相线圈44Wm12的W相的绕组与形成U相线圈24Up1的U相的绕组电绝缘。

在图5中，在齿16的周围沿逆时针方向卷绕绕组而形成的U相线圈24Up1、24Up2、V相线圈34Vp9、34Vp10以及W相线圈44Wp5、44Wp中，电流的流动方向上的上游侧的各线圈20配置于图5中的左侧(在图2、3中为逆时针方向侧)。在图5中，在齿16的周围沿顺时针方向卷绕绕组而形成的U相线圈24Um7、24Um8、V相线圈34Vm3、34Vm4以及W相线圈44Wm11、44Wm12中，电流的流动方向上的上游侧的各线圈20配置于图5中的右侧(在图2、3中为顺时针方向侧)。

从U相线圈24Um7引出的U相中性点侧引出线26U7、从V相线圈34Vp10引出的V相中性点侧引出线36V10、从W相线圈44Wp6引出的W相中性点侧引出线46W6在中性点51电连接。从U相线圈24Up2引出的U相中性点侧引出线26U2、从V相线圈34Vm3引出的V相中性点侧引出线36V3、从W相线圈44Wm1 1引出的W相中性点侧引出线46W11在中性点52电连接。

中性点51、52是相同的电位。中性点51、52接地，具有相同的零电位。中性点51与中性点52的电位差大致维持为零。

图5所示的U相供电导体22U、V相供电导体32V及W相供电导体42W以及中性导体53、54可以由绕组构成，也可以由汇流条构成。图6是圆环汇流条80的立体图。图7是俯视观察圆环汇流条80的概略图。

如图6、7所示那样，U相供电导体22U、V相供电导体32V及W相供电导体42W以及中性导体53、54分别由在俯视观察时具有大致圆弧状的形状的汇流条构成。通过排列这些汇流条，构成俯视观察时具有大致圆环状的形状的圆环汇流条80。U相供电导体22U、V相供电导体32V及W相供电导体42W以及中性导体53、54相互隔开间隙配置。

图8是表示覆盖圆环汇流条80的树脂81的概略图。图7所示的各导体中的、在图8中被树脂81覆盖的部分用虚线表示。U相供电导体22U、V相供电导体32V及W相供电导体42W以及中性导体53、54由环状的树脂81一体化。通过树脂81，确保U相供电导体22U、V相供电导体32V及W相供电导体42W以及中性导体53、54间的绝缘。树脂81还具有对U相供电导体22U、V相供电导体32V及W相供电导体42W、中性导体53、54进行定位的功能。

在圆环汇流条80中，中性导体53、54配置于径向的最内侧。中性导体53和中性导体54具有相同的曲率，且同心地配置。U相供电导体22U具有比中性导体53、54小的曲率，并且配置于中性导体53、54的径向外侧。W相供电导体42W具有比U相供电导体22U小的曲率，且配置于U相供电导体22U的径向外侧。

V相供电导体32V具有配置于U相供电导体22U的径向外侧的第一部分32V1以及配置于W相供电导体42W的径向内侧的第二部分32V2。第二部分32V2在径向上配置于中性导体53、54与W相供电导体42W之间。

V相供电导体32V的第一部分32V1和W相供电导体42W具有相同的曲率，且同心地配置。V相供电导体32V的第二部分32V2、U相供电导体22U具有相同的曲率，且同心地配置。V相供电导体32V在第一部分32V1与第二部分32V2的连结部分改变径向的位置。第一部分32V1配置于比第二部分32V2靠径向外侧的位置。第一部分32V1具有比第二部分32V2小的曲率。

U相输入端子21U与U相供电导体22U一体成形，从U相供电导体22U的圆弧形状的部分向径向外侧延伸。V相输入端子31V与V相供电导体32V一体地成形，从V相供电导体32V的圆弧形状的部分向径向外侧延伸。W相输入端子41W与W相供电导体42W一体地成形，从W相供电导体42W的圆弧形状的部分向径向外侧延伸。

构成圆环汇流条80的U相供电导体22U、V相供电导体32V、W相供电导体42W以及中性导体53、54在径向上隔开间隔地排列配置。在圆环汇流条80的周向上的任意的位置上，在周向上位于相同的位置的导体在径向上排列的个数为3以下。例如，在U相供电导体22U设置有U相输入端子21U的位置，导体在径向上排列的个数为1。在V相供电导体32V上设置有V相输入端子31V的位置以及在W相供电导体42W上设置有W相输入端子41W的位置，导体在径向排列的个数为2。在设置有中性导体53的位置，导体在径向排列的个数为2或3。在设置有中性导体54的位置，导体在径向排列的个数为2或3。

U相供电导体22U具有U相连接部22UC1、22UC8。U相连接部22UC1、22UC8以从U相供电导体22U的圆弧形状的部分立起的方式形成，在前端具有朝向径向内侧折弯的钩形状部。如图8所示，U相连接部22UC1、22UC8配置于树脂81的外部。

从U相线圈24Up1引出的U相供电侧引出线23U1与U相连接部22UC1的钩形状部连接。U相供电侧引出线23U1以从下方立起的方式配置于U相连接部22UC1的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从U相线圈24Um8引出的U相供电侧引出线23U8与U相连接部22UC8的钩形状部连接。U相供电侧引出线23U8以从下方立起的方式配置于U相连接部22UC8的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

V相供电导体32V具有V相连接部32VC4、32VC9。V相连接部32VC4、32VC9以从V相供电导体32V的圆弧形状的部分立起的方式形成，在前端具有朝向径向内侧折弯的钩形状部。如图8所示，V相连接部32VC4、32VC9配置于树脂81的外部。

从V相线圈34Vm4引出的V相供电侧引出线33V4与V相连接部32VC4的钩形状部连接。V相供电侧引出线33V4以从下方立起的方式配置于V相连接部32VC4的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从V相线圈34Vp9引出的V相供电侧引出线33V9与V相连接部32VC9的钩形状部连接。V相供电侧引出线33V9以从下方立起的方式配置于V相连接部32VC9的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

W相供电导体42W具有W相连接部42WC5、42WC12。W相连接部42WC5、42WC12以从W相供电导体42W的圆弧形状的部分立起的方式形成，在前端具有朝向径向内侧折弯的钩形状部。如图8所示，W相连接部42WC5、42WC12配置于树脂81的外部。

从W相线圈44Wp5引出的W相供电侧引出线43W5与W相连接部42WC5的钩形状部连接。W相供电侧引出线43W5以从下方立起的方式配置于W相连接部42WC5的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从W相线圈44Wm12引出的W相供电侧引出线43W12与W相连接部42WC12的钩形状部连接。W相供电侧引出线43W12以从下方立起的方式配置于W相连接部42WC12的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

中性导体53具有中性连接部53C6、53C7、53C10。中性连接部53C6、53C7、53C10以从中性导体53的圆弧形状的部分立起的方式形成，在前端具有朝向径向内侧折弯的钩形状部。如图8所示，中性连接部53C6、53C7、53C10配置于树脂81的外部。

从W相线圈44Wp6引出的W相中性点侧引出线46W6与中性连接部53C6的钩形状部连接。W相中性点侧引出线46W6以从下方立起的方式配置于中性连接部53C6的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从U相线圈24Um7引出的U相中性点侧引出线26U7与中性连接部53C7的钩形状部连接。U相中性点侧引出线26U7以从下方立起的方式配置于中性连接部53C7的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从V相线圈34Vp10引出的V相中性点侧引出线36V10与中性连接部53C10的钩形状部连接。V相中性点侧引出线36V10以从下方立起的方式配置于中性连接部53C10的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

中性导体54具有中性连接部54C2、54C3、54C1 1。中性连接部54C2、54C3、54C11以从中性导体54的圆弧形状的部分立起的方式形成，在前端具有朝向径向内侧折弯的钩形状部。如图8所示，中性连接部54C2、54C3、54C11配置于树脂81的外部。

在中性连接部54C2的钩形状部连接有从U相线圈24Up2引出的U相中性点侧引出线26U2。U相中性点侧引出线26U2以从下方立起的方式配置于中性连接部54C2的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从V相线圈34Vm3引出的V相中性点侧引出线36V3与中性连接部54C3的钩形状部连接。V相中性点侧引出线36V3以从下方立起的方式配置于中性连接部54C3的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

从W相线圈44Wm11引出的W相中性点侧引出线46W11与中性连接部54C11的钩形状部连接。W相中性点侧引出线46W11以从下方立起的方式配置于中性连接部54C11的钩形状部之间，通过钩形状部铆接，进而焊接于钩形状部，从而被钩形状部把持。

圆环汇流条80配置于装配有各线圈20的齿16的径向外侧。圆环汇流条80沿着轭部12配置。圆环汇流条80与轭部12重叠配置。圆环汇流条80配置成不比轭部12的外周面向径向外侧伸出，由此避免定子4的径向的大型化。

在由绕组构成中性导体53、54的情况下，中性导体53、54也可以与圆环汇流条80同样地配置于齿16的径向外侧。或者中性导体53、54也可以配置于线圈末端。

也可以在图4所示的线轴70的第一凸缘部72上形成用于配置各引出线的槽。各供电侧引出线及各中性点侧引出线通过该槽而配置，能够从径向上的定子铁心10的轭部12的位置延伸到齿16的位置。

在图5中，在W相线圈44Wp6的附近图示了中性点51，在W相线圈44Wm1 1的附近图示了中性点52，但中性点51、52的配置没有限定。中性点51、52只要U相、V相以及W相在一处接线，则可以配置在任意位置。

中性导体53和中性导体54作为不同的构件构成，优选不相互电连接。若中性导体53与中性导体54连接，则例如在V相中性点侧引出线36V10与W相中性点侧引出线46W11之间产生了线间电压的电位差时，电流流过中性点51与中性点52之间，电流(循环电流)流过与中性点52相连的线圈20。该循环电流成为损失，电动马达1的效率降低，因此中性导体53、54优选为不同的构件。

图9是定子4的其他例子的接线图。在以下的图9的说明的记载中，对于图5相同的构成省略说明，着眼于与图5不同的图9特有的构成进行说明。

在图5所示的例子中，相对于各相的线圈20，各相的中性点侧引出线在各相的供电侧引出线的延伸侧延伸。与此相对地，在图9中，各相的中性点侧引出线相对于各相的线圈20向与各相的供电侧引出线的延伸侧相反一侧延伸。在图9所示的例子的情况下，中性导体53、54以及中性点51、52可以配置于线圈末端，也可以配置于比齿16靠径向内侧的位置。

在以上说明的实施方式的电动马达1中，如图2、3所示，转子3的极数为2极，齿16的数量为12个。如图4所示，在齿16以集中卷绕的方式卷绕绕组而形成线圈20。如图2、3、5所示，在周向上相邻的两个齿1601、1602构成齿部171，U相的绕组相对于构成齿部171的两个齿1601、1602串联连接并且以相同的方向卷绕。齿16以相邻的齿部为异相并且三相的各相在周向上依次排列的方式配置。

通过将绕组以集中卷绕的方式卷绕于齿16而形成线圈20，在周向上相邻的齿16上串联连接且以相同的方向卷绕同相的绕组，以在周向上相邻的齿部成为异相并且三相的各相在周向上依次排列的方式配置齿16，由此能够实现结构简单且小型的2极12槽结构的电动马达1。由于极数为最小的2极，因此电动马达1能够高速旋转。

形成线圈20的绕组随着从绕组相对于齿16的卷绕开始朝向卷绕结束而从卷绕该绕组的齿16离开。通过规定线圈20的卷绕开始以及卷绕结束的位置，能够确定与各相的供电导体或中性导体相连的引出线的位置，能够确定用于绝缘各引出线的绝缘管的位置。

由于同相的双联绕组串联连接，施加给电动马达1的电压被分向两个线圈20，因此相邻的同相的线圈20间的电位差减半。通过能够降低相邻的线圈20的覆膜彼此的电位差(相内电位差)，从而能够降低对线圈20的覆膜、线轴70等绝缘材的耐电压应力(日文：耐電压ス卜レス)。因此，能够以标准规定的磁导线确保绝缘。

与在为两极的情况下一般选择的6槽的电动马达相比，在实施方式的12槽的电动马达1中，通过使来自定子4的退磁场分散到两个齿16，能够减少对磁铁的磁通变动，抑制磁铁的发热。能够实现由定子4的绕组带来的扭斜效果(日文：スキユ一効果)，降低转矩脉动(日文：卜ルクリプル)。通过增加线圈20与定子铁心10的接触面积并增加传热量，能够有效地冷却线圈20。

如图2、3、5所示，在与装配有U相的线圈的齿部171相邻的齿部172上卷绕有V相的绕组，从而形成有两个V相线圈34Vm3、34Vm4。从U相线圈24Up2引出朝向中性点52的U相中性点侧引出线26U2。从V相线圈34Vm3引出朝向中性点52的V相中性点侧引出线36V3。装配有U相线圈24Up2的齿1602与装配有V相线圈34Vm3的齿1603彼此相邻。

U相线圈24Up2与V相线圈34Vm3都与中性点52连接，因此U相线圈24Up2与V相线圈34Vm3的电位差减小到不需要绝缘的水平。通过彼此相邻地配置U相线圈24Up2和V相线圈34Vm3，能够不需要U相线圈24Up2和V相线圈34Vm3之间的相间绝缘。由于能够将定子4中需要相间绝缘的位置减少到3处，因此能够简化定子4的结构，并且能够降低制造成本。

为了形成2极12槽结构的电动马达1，需要使串联连接的两个U相线圈24Up1、24Up2中的、U相线圈24Up1位于电流的流动的上游侧，使U相线圈24Up2位于下游侧。需要使在U相线圈24Up1、24Up2的相邻的串联连接的两个V相线圈34Vm3、34Vm4中的、V相线圈34Vm4位于电流的流动的上游侧，使V相线圈34Vm3位于下游侧。其结果为，U相线圈24Up2与V相线圈34Vm3相邻，不需要U相线圈24Up2与V相线圈34Vm3之间的绝缘。

图5所示的V相线圈34Vp10与中性点51连接，相邻的W相线圈44Wm11与中性点52连接。中性点51以及中性点52的电位均为零且相等，因此V相线圈34Vp10与W相线圈44Wm11的电位差也减小到不需要绝缘的水平。因此，V相线圈34Vp10与W相线圈44Wm11之间也不需要相间绝缘，因此能够将在定子4中需要相间绝缘的位置仅设为3处。

如图2、3、5所示，相对于装配有U相的线圈的齿部171，在与装配有V相线圈34Vm3、34Vm4的齿部172相反一侧的相邻的齿部176上卷绕W相的绕组而形成W相线圈44Wm12。在形成U相线圈24Up1的U相的绕组和形成W相线圈44Wm12的W相的绕组之间配置有相间绝缘纸61。相间绝缘纸61将形成U相线圈24Up1的U相的绕组和形成W相线圈44Wm12的W相的绕组绝缘。

从U相线圈24Up1引出与U相输入端子21U连接的U相供电侧引出线23U1。从W相线圈44Wm12引出与W相输入端子41W连接的W相供电侧引出线43W12。在相邻的U相线圈24Up1和W相线圈44Wm12中有可能产生电位差。通过在U相线圈24Up1与W相线圈44Wm12之间配置相间绝缘纸61，能够可靠地使U相线圈24Up1与W相线圈44Wm12绝缘。

如图5所示，电动马达1还具备U相供电导体22U、V相供电导体32V、W相供电导体42W以及中性导体53、54。U相供电导体22U构成向U相线圈24Up1、24Up2的供电路径。V相供电导体32V构成向V相线圈34Vm3、34Vm4的供电路径。W相供电导体42W构成向W相线圈44Wm1 1、44Wm12的供电路径。中性导体54将U相线圈24Up1、24Up2与中性点52电连接，将V相线圈34Vm3、34Vm4与中性点52电连接，将W相线圈44Wm11、44Wm12与中性点52电连接。如图6、7所示，U相供电导体22U、V相供电导体32V、W相供电导体42W以及中性导体53、54分别呈圆弧状的形状。如图8所示，三相的供电导体22U、32V、42W与中性导体53、54由环状的树脂81定位。U相供电导体22U、V相供电导体32V、W相供电导体42W以及中性导体53、54在径向上排列的个数为3以下。

U相供电导体22U、V相供电导体32V、W相供电导体42W以及中性导体53、54中的、在周向上位于相同的位置的导体在径向上排列的个数在周向上的任意位置均为3以下。由此，能够减小导体的配置空间，能够使定子4小型化。除此之外，能够减少需要导体间的绝缘的位置。

如图6、7所示，V相供电导体32V具有配置于U相供电导体22U的径向外侧的第一部分32V1以及配置于W相供电导体42W的径向内侧的第二部分32V2。

这样一来，能够实现U相供电导体22U、V相供电导体32V、W相供电导体42W以及中性导体53、54在径向上排列的个数为3以下的结构，能够避免定子4在径向上大型化。

对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为此次公开的实施方式在全部方面是例示而不是限制性的内容。本发明的范围由技术方案表示，且意图包含与技术方案等同的意思及范围内的所有的变更。

Claims (5)

1.一种旋转电机，其中，

所述旋转电机具备：

定子，其包括定子铁心和三相的线圈，所述定子铁心包括圆筒状的轭部和从所述轭部向径向内侧突出的12个齿，所述三相的线圈通过以集中卷绕的方式将绕组卷绕于所述齿而得到；以及

转子，其极数为2极，且能够相对于所述定子相对旋转，

所述齿将在周向上相邻的两个齿作为齿部，同相的所述绕组相对于构成所述齿部的所述两个齿串联连接且以相同的方向卷绕，

所述齿以相邻的所述齿部为异相并且所述三相的各相在周向上依次排列的方式配置。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

三相的所述线圈相对于在周向上排列的6个所述齿部，以按照第一相的线圈、第二相的线圈以及第三相的线圈的顺序排列的方式配置，

在装配有所述第一相的线圈的所述齿部的相邻的齿部装配有第二相的所述线圈，

从所述第一相的线圈的所述绕组的一方引出朝向中性点的第一相引出线，从所述第二相的线圈的所述绕组的一方引出朝向所述中性点的第二相引出线，

形成引出所述第一相引出线的所述第一相的线圈的所述绕组和形成引出所述第二相引出线的所述第二相的线圈的所述绕组分别卷绕于在周向上相邻的两个所述齿。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，

在相对于装配有所述第一相的线圈的所述齿部与装配有所述第二相的线圈的所述齿部相反一侧的相邻的所述齿部装配有第三相的所述线圈，

所述定子还包括相间绝缘体，所述相间绝缘体配置于相邻的形成所述第一相的线圈的所述绕组与形成所述第三相的线圈的所述绕组之间，且使形成所述第一相的线圈的所述绕组与形成所述第三相的线圈的所述绕组绝缘。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其中，

所述旋转电机还具备：

三相的供电导体，其构成向所述三相的线圈的供电路径；以及

中性导体，其将所述三相的线圈与中性点电连接，

所述三相的供电导体与所述中性导体沿着所述轭部配置并分别形成圆弧状的形状，所述三相的供电导体与所述中性导体由环状的树脂定位，所述三相的供电导体与所述中性导体在径向上排列的个数为3以下。

5.根据权利要求4所述的旋转电机，其中，

所述三相的供电导体包括第一相供电导体、第二相供电导体以及第三相供电导体，

所述第二相供电导体具有配置于所述第一相供电导体的径向外侧的第一部分以及配置于所述第三相供电导体的径向内侧的第二部分。

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