CN117356016A - 旋转电机和电动驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供旋转电机和电动驱动系统，能够减小第1分段导体的高度与第2分段导体的高度的差。线圈包括第一槽距的第1分段导体(121)和小于第一槽距的第二槽距的第2分段导体(122)，第2分段导体(122)包括第1脚部(122A)和第2脚部(122B)，第1脚部(122A)包括槽插入部(122A0)和与槽插入部(122A0)相连的构成线圈端部的第1直线部(122A2)，第2脚部(122B)包括槽插入部(122B0)和与槽插入部(122B0)相连的构成线圈端部的第2直线部(122B2)，第2直线部(122B2)形成得比第1直线部(122A2)长。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机和使用旋转电机的电动驱动系统。
背景技术
作为本技术领域的背景技术，已知有日本特开2020-54052号公报(专利文献1)中记载的旋转电机。专利文献1的旋转电机的定子包括定子芯和卷绕于定子芯的线圈。线圈包括具有一对第一脚部和配置在定子芯的第一端面侧的第一搭接部的基本线圈段，和具有以使得第一搭接部位于一对第二脚部与第一端面之间的方式配置的第二搭接部的搭接线圈段(以上，参照摘要)。进一步，在专利文献1中记载有如下结构：基本线圈段由主线圈段和副线圈段构成，主线圈段插入至一对第一脚部相距6节距设置的2个槽，副线圈段插入至一对第一脚部相距5节距设置的二个槽(参照第0023段和图4)。在专利文献1的旋转电机的定子中，多个主线圈段和1个副线圈段串联连接而构成1个线圈结构体，多个(4个)线圈结构体在定子芯的径向上排列(参照第0022段和图4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-54052号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
以下将专利文献1的主线圈段和副线圈段称为分段导体(segment conductor)进行说明。此外，根据需要，主线圈段称为第1分段导体、副线圈段称为第2分段导体地进行区别。
在制造槽节距不同的第1分段导体和第2分段导体时，使连接第1脚部和第2脚部的斜边部与第1脚部的弯曲角、以及斜边部与第2脚部的弯曲角在第1分段导体与第2分段导体之间变化，这样的方式由于伴随弯曲加工的检查件数增加等而并不优选。在不使斜边部与第1脚部的弯曲角以及斜边部与第2脚部的弯曲角在第1分段导体与第2分段导体之间变化的情况下，产生第1分段导体的高度与第2分段导体的高度变得不同，使用第1分段导体和第2分段导体在定子芯卷装线圈的作业中使用的工具复杂化，或由于卷装作业复杂化而难以提高分段导体的弯曲加工的精度等问题。
本发明的目的在于提供能够减小第1分段导体的高度与第2分段导体的高度的差的旋转电机。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述目，本发明的旋转电机包括：
定子，其包括：具有多个槽的定子芯；和线圈，其包含具有配置在所述槽的内部的槽插入部和相对于所述定子芯从轴向的一个端面突出的第1线圈端部的多个分段导体，卷装于所述定子芯；和
与所述定子隔着间隙配置的转子，
所述旋转电机中，
所述第1线圈端部形成有：与所述槽插入部相连的直线部；和形成为以中央部为顶点的山形形状的斜边部，
所述多个分段导体包括：插入至按第一槽距配置的2个槽的第1分段导体；和插入至按小于所述第一槽距的第二槽距配置的2个槽的第2分段导体，
所述第2分段导体的在一个槽侧形成所述直线部的第2直线部形成得比在另一个槽侧形成所述直线部的第1直线部长，
所述第1分段导体的所述中央部的从所述定子芯的所述端面起的突出高度与所述第2分段导体的所述中央部的从所述定子芯的所述端面起的突出高度形成为大致相等。
发明效果
根据本发明，能够提供能够减小第1分段导体的高度与第2分段导体的高度的差的旋转电机。
上述以外的问题、结构和效果，能够通过以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是表示本发明的旋转电机1的、与中心轴线Ax平行且包含中心轴线Ax的截面的截面图(纵向截面图)。
图2是表示构成本发明的旋转电机1的定子10的定子芯11的图，是从轴向看定子芯11时的平面图。
图3是表示构成本发明的旋转电机1的转子30的转子芯31的图，是从轴向看转子芯31时的平面图。
图4A是对于本发明的线圈12的一个实施例，表示构成线圈12的第1线圈段121和第2线圈段122对定子芯11的组装状态的图。
图4B是表示在组装于定子芯11前的第1分段导体121的形状上的特征的概略平面图。
图4C是表示在组装于定子芯11前的第2分段导体122的形状上的特征的概略平面图。
图5是表示线圈端部的外观的立体图。
图6是表示引出线分段导体123的形状的平面图。
图7是从第1线圈端部侧(端面11S1侧)看旋转电机1的定子10时的平面图。
图8是插入第1分段导体121和第1分段导体122后的定子芯11的槽部112的部分截面图。
图9是说明层叠薄板状的钢板而制造定子芯11，且通过熔接接合叠层的钢板的实施例的图。
图10是说明在熔接部W形成图4A和图4C的扭转部121CD、122CD的实施例的图。
图11是表示搭载有本发明的一个实施例的旋转电机1的混合动力型电动汽车500的概略结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的一个实施例。对各图中共同的结构标注相同的附图标记，避免说明的重复。此外，即使在使用相同的附图标记的情况下，在包含与其它图不同的内容时说明该不同的部分。
在以下的说明中，旋转电机1的转子30的径向以r表示，沿着转子30的旋转轴32的方向(轴向)以z表示，转子30的旋转方向以θ表示。此外，通过旋转轴32的中心的轴线(中心轴线)以Ax表示。即轴向与沿着旋转轴22的中心轴线Ax的方向一致。此外，旋转方向θ与以中心轴线Ax为中心的周向一致。
在以下的说明中，存在指定上下方向、铅垂方向和水平方向进行说明的情况。这些方向是基于各图设定的方向，并不是指定旋转电机1的安装状态的上下方向、铅垂方向和水平方向。另外，称将旋转电机1在与轴向垂直的方向上切断表示的截面为横向截面，称将旋转电机1在轴向上切断表示的截面为纵向截面(r-z截面)。
[实施例1]
参照图1至图3，说明本发明的一个实施例的旋转电机1。图1是本发明的旋转电机1的、与中心轴线Ax平行且包含中心轴线Ax的截面图(纵向截面图)。图2是表示构成本发明的旋转电机1的定子10的定子芯11的图，是从轴向看定子芯11时的平面图。图3是表示构成本发明的旋转电机1的转子30的转子芯31的图，是从轴向看转子芯31时的平面图。另外，在图3中省略旋转轴32的图示。
本实施例的旋转电机1例如能够用作仅利用旋转电机的动力行驶的电动汽车、由发动机和旋转电机两者驱动的混合动力型的电动汽车的行驶用电动机。
如图1所示，旋转电机1包括定子10、转子30和壳体50。定子10保持在壳体50的内部，包括定子芯11和定子绕组(线圈)12。
定子芯11是定子10的结构部件，是叠层电磁钢板(薄板)而构成的。如图2所示，定子芯11具有成为圆环状的磁轭113、从磁轭113向转子30侧梳齿状突出的多个齿111和在多个齿111之间形成的多个槽112。槽112构成线圈12的收纳空间。在本实施例中，例示槽数为48个的定子芯11。
插入槽112且卷装于定子芯11的线圈12由3相的U、V、W绕组构成。
在定子芯11的内周侧，如图1所示，转子30隔着间隙Gp可旋转地配置。转子30包括：固定于旋转轴32的转子芯31；固定于转子芯31的、构成磁极的多个永磁体33；和在轴向上安装于转子芯31的两端面的非磁性体的端盘34A、34B。转子30利用设置于端部支架51A、51B的轴承61A、61B轴支承旋转轴32，由此可旋转地配置。旋转轴31有时还称为驱动轴或轴。
转子芯31主要具有构成磁路和强度部件的作用，层叠薄板状的钢板而制成。钢板(叠层钢板)的叠层方向与轴向一致。端盘34A、34B是为了在轴向上固定形成转子芯32的钢板，配置在转子芯32的轴向两端部的构造部件。或者，叠层钢板还有通过熔接固定的情况，在这种情况下，有时也不使用端盘34A、34B。叠层钢板通常使用电磁钢板。
壳体50具有设置有轴承61A、61B的一对端部支架51A、51B和侧面部52，内包定子10和转子30。与旋转轴32一体地构成的转子30经由轴承61A、61B可旋转地由壳体50保持。
在本实施例中，旋转电机1由3相交流电流驱动。因此旋转轴32包括检测转子30的极的位置、旋转速度的旋转变压器(旋转角传感器)35。基于来自旋转变压器35的输出，在未图示的控制电路和驱动电路生成用于使得未图示的功率模块进行开关动作的控制信号和驱动信号。
在本实施例中，作为旋转电机1例示埋入磁体电动机，但是并不限定于埋入磁体电动机。如图3所示，在转子芯31沿周向设置有多个磁体收纳部36，磁体37插入至孔36而固定。磁体收纳部36由孔(磁体插入孔)构成。
在本实施例中，例示了1极由3个磁体37构成的结构，而构成1极的磁体37的个数并不限定于3个。例如，也可以以1个平板磁体构成1极，或将2个平板磁体配置成V形而构成1极。
此外，本实施例的转子30具有8个磁极(极数＝8)。如上所述，定子10具有48个槽(槽数＝48)，卷装3相的线圈12(相数＝3)。本实施例的旋转电机1是3相、8极、48槽的旋转电机。在这种情况下，通过(槽数)/((极数)×(相数))所求取的每极每相的槽数(NSPP)为2。
接着，参照图4A至图4C，说明构成本实施例的线圈12的线圈段121、122的结构。
图4A是对于本发明的线圈12的一个实施例，表示构成线圈12的第1线圈段121和第2线圈段122对定子芯11的组装状态的图。
线圈12包含多个分段导体121、122地卷装于定子芯11。线圈12作为波状绕组，跨多个槽地配置，机械地绕定子芯11一周。分段导体是截面为矩形的线圈部件，在外周使用珐琅等设置有绝缘层。
多个分段导体121、122包含插入至按第一槽距配置的2个槽112的第1分段导体121、和插入至按小于第一槽距的第二槽距配置的2个槽的第2分段导体122。第1分段导体121按第一槽距连续设置有多个。第2分段导体122作为与多个第1分段导体121连续的最后的分段导体，为了对槽数不足进行调整，按第二槽距设置。
在本实施例中，作为8极、48槽的旋转电机1例示第一槽距设定为6、第二槽距设定为5的结构。
此处，参照图4B和图4C，对第1分段导体121和第2分段导体122进行说明。图4B是表示组装于定子芯11前的第1分段导体121的形状特征的概略的平面图。图4C是表示组装于定子芯11前的第2分段导体122的形状特征的概略的平面图。
如图4B所示，第1分段导体121具有：1对第1脚部121A和第2脚部121B；以及形成为以中央部为顶点121CC的大致山形形状的、连接第1脚部121A和第2脚部121B的斜边部121C。即，斜边部121C具有以顶点121CC为界、在第1脚部121A侧从顶点121CC下降的第1斜边部121CA和在第2脚部121B侧从顶点121CC下降的第2斜边部121CB。第1斜边部121CA相对于第1脚部121A在弯曲部121A1以角度θ121A(＝θ1)折曲。第2斜边部121CB相对于第2脚部121B在弯曲部121B1以角度θ121B(＝θ1)折曲。
第1脚部121A的长度k121A和第2脚部121B的长度k121B相等，均为k1。第1斜边部121CA与第1脚部121A形成的角度θ121A和第2斜边部121CB与第2脚部121B形成的角度θ121B相等，均为θ1。第1分段导体121跨按第一槽距配置的2个槽插入，因此在1对第1脚部121A与第2脚部121B之间具有容纳6个齿111(参照图2)的间隔d1。
121x表示通过斜边部121C的顶点121CC的第1分段导体121的中心线。第1脚部121A与中心线121x的距离和第2脚部122A与中心线121x的距离相等，均为d2。
如图4C所示，第2分段导体122具有：1对第1脚部122A和第2脚部122B；以及连接第1脚部122A和第2脚部122B的斜边部122C。斜边部122C形在为具有顶点122CC的大致山形形状，具有以顶点121CC为界、在第1脚部122A侧从顶点122CC下降的第1斜边部122CA和在第2脚部122B侧从顶点122CC下降的第2斜边部122CB。第1斜边部122CA相对于第1脚部122A在弯曲部122A1以角度θ122A(＝θ1)折曲。第2斜边部122CB相对于第2脚部122B在弯曲部122B1以角度θ122B(＝θ1)折曲。
第2分段导体122跨按第二槽距配置的2个槽插入，因此在1对第1脚部122A与第2脚部122B之间具有容纳5个齿111(参照图2)的间隔d3。即，d3小于d1(d3＜d1)。
另一方面，第1斜边部122CA与第1脚部122A形成的角度θ122A和第2斜边部122C与第2脚部122B形成的角度θ122B相等，均为θ1，第2分段导体122的角度θ122A和角度θ122B与第1分段导体121的角度θ121A和角度θ121B相等。
因此，第2脚部122B的长度k122B成为k2，比第1脚部122A的长度k122A(＝k1)长k2与k1的差Δk(k2＞k1)。在这种情况下，第2分段导体122的第1脚部122A的长度k122A为k1，与第1分段导体121的第1脚部121A的长度k121A和第2脚部121B的长度k121B相等。
122x表示通过斜边部122C的顶点122CC的线，第2脚部122A与线122x的距离d4小于第1脚部122A与线122x的距离d2。另外，第1脚部122A与线122x的距离d2等于第1分段导体121的第1脚部121A与中心线121x的距离d2。
此外，在第1分段导体121的斜边部121C和第2分段导体122的斜边部122C，如图4B和图4C所示，设置有扭转部121CD、122CD。第1分段导体121和第2分段导体122以多个分段导体在径向上重叠的方式配置。此时，为了避免多个分段导体的干涉，在分段导体形成图7的虚线T所示的扭转部(径向的弯曲部)121CD、122CD。
再次返回图4A进行说明。图4B和图4C中表示的状态的第1分段导体121和第2分段导体122被插入定子芯11的槽112。在本实施例中，从定子芯1的端面11S1侧插入槽112中。
已插入槽112中的第1分段导体121的第1脚部121A构成为，相对于配置在槽112的内部的槽插入部121A0、第1脚部121A的前端(下端)121A6侧的部分121A4在弯曲部121A3向第2脚部121B侧的相反侧折弯。此外，第1分段导体121的第2脚部121B构成为，相对于配置在槽112的内部的槽插入部121B0、第2脚部121B的前端(下端)121B6侧的部分121B4在弯曲部121B3向第1脚部121A侧的相反侧折弯。在弯曲部121A3折弯了的部分121A4构成第1分段导体121的第3斜边部，在弯曲部121B3折弯了的部分121B4构成第1分段导体121的第4斜边部。
进一步，第1脚部121A构成为，相对于第3斜边部121A4、第1脚部121A的前端(下端)121A6侧在弯曲部121A5向沿着槽插入部121A0的方向折弯。第2脚部121B构成为，相对于第4斜边部121B4、第2脚部121B的前端(下端)121B6侧在弯曲部121B5向沿着槽插入部121B0的方向折弯。
已插入槽112中的第2分段导体122的第1脚部122A构成为，相对于配置在槽112的内部的槽插入部122A0、第1脚部122A的前端(下端)122A6侧的部分122A4在弯曲部122A3向第2脚部122B侧的相反侧折弯。此外，第2分段导体122的第2脚部122B构成为，相对于配置在槽112的内部的槽插入部122B0、第2脚部122B的前端(下端)122B6侧的部分122B4在弯曲部122B3向第1脚部122A侧的相反侧折弯。在弯曲部122A3折曲了的部分122A4构成第2分段导体122的第3斜边部，在弯曲部122B3折弯了的部分122B4构成第2分段导体122的第4斜边部。
进一步，第1脚部122A构成为，相对于第3斜边部122A4、第1脚部122A的前端(下端)122A6侧在弯曲部122A5向沿着槽插入部122A0的方向折弯。第2脚部122B构成为，相对于第4斜边部122B4、第2脚部122B的前端(下端)122B6侧在弯曲部122B5向沿着槽插入部122B0的方向折弯。
第1分段导体121的第1脚部121A的从弯曲部121A5至前端121A6侧的部分与相邻的另一第1分段导体121的第2脚部121B的前端121B6侧的部分熔接。另一方面，第2脚部121B的从弯曲部121B5至前端121B6侧的部分与相邻的第2分段导体122的第1脚部122A的从弯曲部122A5至前端122A6侧的部分熔接。
线圈12具有配置在槽112的内部的槽插入部121A0和从定子芯11的端面11S1突出的第1线圈端部。第1线圈端部主要由分段导体121、122的斜边部121C、122C构成，包含与槽插入部121A0、121B0、122A0、122B0相连的直线部121A2、121B2、122A2、122B2。
直线部121A2是与槽插入部121A0一起构成第1分段导体121的第1脚部121A的部分(第1分段导体121的第1直线部)。直线部121B2是与槽插入部121B0一起构成第1分段导体121的第2脚部121B的部分(第1分段导体121的第1直线部)。直线部122A2是与槽插入部122A0一起构成第2分段导体122的第1脚部122A的部分(第2分段导体122的第1直线部)。直线部122B2是与槽插入部122B0一起构成第2分段导体122的第2脚部122B的部分(第2分段导体122的第2直线部)。
在第1线圈端部，第1分段导体121或第2分段导体122中的任一个分段导体以单体构成线圈端部。
线圈12在定子芯11的构成第1线圈端部的一侧的相反侧，具有从定子芯11的端面11S2突出的第2线圈端部。在第2线圈端部，2个第1分段导体121的第1脚部121A与第2脚部121B连接，或者第1分段导体121的第2脚部121B与第2分段导体122的第1脚部122A连接，构成线圈端部。
第1分段导体121的第3斜边部121A4和第4斜边部121B4与第2分段导体122的第3斜边部122A4和第4斜边部122B4在第2线圈端部构成。此外，2个分段导体的熔接部W在第2线圈端部构成。
第2分段导体122的在一个槽112侧形成直线部的第2直线部122B2比在另一个槽112侧形成直线部的第1直线部122A2形成得长。关于第2分段导体122的第2直线部122B2，第2脚部122B(参照图4C)的从定子芯11的端面11S1向定子芯11的外侧露出的部分，即从端面11S1至弯曲部122B1的高度为h22，大于第2分段导体122的第1直线部122A2的从端面11S1至弯曲部122A1的高度h21(h22＞h21)。另外，第2分段导体122的第1直线部122A2的从端面11S1至弯曲部122A1的高度h21等于第1分段导体121的第1直线部121A2的从端面11S1至弯曲部121A1的高度h21、和第1分段导体121的第2直线部121B2的从端面11S1至弯曲部121B1的高度h21。
此外，第1分段导体121的第1线圈端部的从定子芯11的端面11S1起的突出高度h121与第2分段导体122的第1线圈端部的从定子芯11的端面11S1起的突出高度h122相等地形成(h121＝h122＝h1)。
本实施例的旋转电机1的定子10具有下述的特征。
旋转电机1包括：
定子10，其包括：具有多个槽112的定子芯11；和线圈12，其包含具有配置在槽112的内部的槽插入部121A0、121B0、122A0、122B0和从定子芯11的端面11S1突出的线圈端部(第1线圈端部)的多个分段导体121、122，卷装于定子芯11；和
与定子10隔着间隙配置的转子30，
线圈端部形成有与槽插入部121A0、121B0、122A0、122B0相连的直线部121A2、121B2、122A2、122B2，和形成为以中央部为顶点121CC、122CC的山形形状的斜边部121C、122C，
所述多个分段导体121、122包括：插入至按第一槽距配置的2个槽112的第1分段导体121；和插入至按小于第一槽距的第二槽距配置的2个槽112的第2分段导体122，
第2分段导体122的在一个槽侧形成所述直线部的第2直线部122B2形成得比在另一个槽侧形成所述直线部的第1直线部122A2长，
第1分段导体121的中央部的从定子芯11的端面11S1起的突出高度h121与第2分段导体122的中央部的从定子芯11的端面11S1起的突出高度h122形成为相等。
根据本实施例，第1线圈端部的高度一致，由此能够提高利用工具70(参照图4A)进行的线圈12即第1分段导体121和第2分段导体122的定位精度，对第1分段导体121和第2分段导体122进行高精度的弯曲加工。此外，在利用工具70进行第1分段导体121和第2分段导体122的定位而进行弯曲加工时，第1分段导体121和第2分段导体122不易在轴向上移动，能够抑制第1分段导体121和第2分段导体122的绝缘覆膜的损伤(绝缘纸的移动)。此外，通过提高进行第1分段导体121和第2分段导体122的弯曲加工时的加工精度，能够在进行熔接部W的熔接时降低不良情况的产生。
在本实施例中，第1分段导体121和第2分段导体122的弯曲角度(θ121A、θ121B、θ122A、θ122B)相同，因此能够抑制检查件数的增加。此外，能够抑制绕组电阻等的不均匀，提高成品率，并且能够提高可靠性。
本实施例的旋转电机1包括上述的旋转电机1的定子10和与该定子10隔着间隙配置的转子30，每极每相的槽数(NSPP)为2。在这种情况下，在线圈12中包含了第1分段导体121和相对于第1分段导体121成为异形线圈部件的第2分段导体122。
接着，参照图5和图6，对引出线分段导体123进行说明。图5是表示线圈端部的外观的立体图。图6是表示引出线分段导体123的形状的平面图。
线圈12包括构成引出线的引出线分段导体123。引出线分段导体123包括收纳于槽112的第1引出线部123A、位于第1线圈端部的第2引出线部123B和设置于第1引出线部123A与第2引出线部123B之间的折弯部123C。第1引出线部123A形成为与轴向平行的直线状。第2引出线部123B经由折弯部123C与第1引出线部123A相连，形成为与轴向平行的直线状。
第1引出线部123A与第2引出线部123B以第2引出线部123B相对于第1引出线部123A位于内周侧的方式，相对于定子芯11的径向的位置不同。此外，引出线分段导体123配置成相比于第2分段导体122的第1直线部122A更靠近第2直线部122B。
即，本实施例的旋转电机1具有下述的特征。
线圈12包括构成引出线的引出线分段导体123，
引出线分段导体123包括：收纳于槽112的、形成为与轴向平行的直线状的第1引出线部123A；和经由折弯部123C与第1引出线部123A相连而形成为直线状，位于第1线圈端部的第2引出线部123B，
第1引出线部123A与第2引出线部123B以第2引出线部123B相对于第1引出线部123A位于内周侧位置的方式、相对于定子芯11的径向的位置不同，
引出线分段导体123相比于第2分段导体122的第1直线部122A更靠近第2直线部122B地配置。
由此，能够在第2分段导体122的第2斜边部122CB的下方、且在定子芯11的端面11S1与第2斜边部122CB之间，配置引出线分段导体123的折弯部123C。在第2分段导体122的第2斜边部122CB的下方形成有比第1斜边部122CA的下方大的间隙(基于图4C的Δk的间隙)，能够抑制第2分段导体122与引出线分段导体123的干涉。
图7是从第1线圈端部侧(端面11S1侧)看旋转电机1的定子10时的平面图。
在本实施例的旋转电机1中，引出线分段导体123包括：在定子芯11的内周侧的位置收纳于槽112的内周侧引出线分段导体123-1～123-6；和在定子芯11的外周侧的位置收纳于槽112的外周侧引出线分段导体123-7～123-12。
在引出线分段导体123-1～123-12中的至少任意的一个引出线分段导体中，通过对第2分段导体122采用上述的配置，能够在该引出线分段导体123的部分，抑制第2分段导体122与引出线分段导体123的干涉。而且，通过在所有引出线分段导体123-1～123-12相对于第2分段导体122采取上述的配置，能够降低线圈端部(第1线圈端部)的高度，实现旋转电机1的小型化。
图8是插入了第1分段导体121和第2分段导体122的定子芯11的部分截面图。
在槽的内侧，定子芯11与第1分段导体121的槽插入部121A0、121B0之间、以及相邻的2个槽插入部121A0之间，配置有绝缘体80。绝缘体80例如由绝缘漆等构成。此外，在定子芯11与第2分段导体122的槽插入部122A0、122B0之间、以及相邻的2个槽插入部122A0、122B0之间，与第1分段导体121同样，配置有绝缘体80。
即，在本实施例的旋转电机1中，在槽112的内侧，在定子芯11与分段导体121、122的槽插入部121A0、121B0、122A0、122B0之间、以及相邻的2个槽插入部121A0、121B0、122A0、122B0之间，配置有绝缘体80。
绝缘体80例如由绝缘漆、绝缘纸等非导电性的物质构成。分段导体121、122通过珐琅(enamel)等绝缘，但通过配置绝缘体80，能够进一步提高定子芯11的绝缘性，能够提高旋转电机1的可靠性。
图9是说明定子芯11通过叠层薄板状的钢板制造、且通过熔接接合叠层的钢板的实施例的图。
本实施例的定子芯11通过叠层钢板(例如电磁钢板)11P而构成。叠层的钢板具有熔接固定的熔接部位11W。定子芯11的熔接部位11W相比第2分段导体122的第1直线部121A更靠近所述第2直线部地配置。
即，在本实施例的旋转电机1中，
定子芯11层叠有钢板11P、并且具有将叠层的钢板11P熔接而固定的熔接部位11W，
定子芯11的熔接部位11W配置成相比于第2分段导体122的第1直线部122A2更靠近第2直线部122B2。
熔接部位11W存在由于熔接时的热量输入而膨胀的情况。在本实施例中，在第2直线部122B2侧在第2斜边部122CB与定子芯11的端面11S1之间形成的间隙h5，大于在第2分段导体122的第1直线部122A2侧在第1斜边部122CA与定子芯11的端面11S1之间形成的间隙h6，因此能够容易地避免与膨胀的熔接部位11W的干涉。或者，即使熔接部位11W膨胀，也容易在膨胀后的端面11S1与第2斜边部122CB之间配置引出线分段导体123-1～123-12等。
图10是说明在熔接部W形成图4A和图4C的扭转部121CD、122CD的实施例的图。
分段导体121、122具有相对于定子芯11从定子芯11的端面11S1的相反侧的端面11S2突出的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6。分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6在定子芯11的相反侧的端面11S2侧，通过熔接与其它分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6连接。
在本实施例中，对能够利用工具70高精度地定位第1分段导体121和第2分段导体122、高精度地进行第1分段导体121和第2分段导体122的弯曲加工进行了说明。在本实施例中，能够通过高精度地决定熔接部W的位置，将设置于第1分段导体121的斜边部121C和第2分段导体122的斜边部122C的扭转部121CD、122CD设置在熔接部W。即，能够在分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6与其它分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6的通过熔接形成的接合部W，设置在径向上弯曲的扭转部121CD、122CD。
即，在本实施例中，因为熔接部W侧的分段导体121、122的脚部对齐，所以能够在熔接部W侧设置线圈12的扭转部分，提高线圈12的熔接性。
因此，本实施例的旋转电机1具有下述的特征。
分段导体121、122具有相对于定子芯11从定子芯11的端面11S1r相反侧的端面11S2突出的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6，
分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6在定子芯11的相反侧的端面11S2侧，通过熔接与其它分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6连接，
在分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6与其它分段导体121、122的第2线圈端部121A6、121B6、122A6、122B6的由熔接形成的接合部，设置有在径向上弯曲的扭转部121CD、122CD。
在本实施例中，扭转部121CD、122CD的配置的自由度变高，由此旋转电机1的设计自由度提高。
[实施例2]
本实施例的旋转电机1能够应用于仅利用旋转电机的动力行驶的纯电动汽车、利用发动机和旋转电机两者驱动的混合动力型的电动汽车，以下以混合动力型的电动汽车为例进行说明。
在车辆500搭载有发动机520、第1旋转电机1-1、第2旋转电机1-2和电池580。电池580在车辆500需要第1旋转电机1-1、第2旋转电机1-2的驱动力时，经由电力转换装置600向第1旋转电机1-1、第2旋转电机1-2供给直流电力。进而，电池580在再生行驶时从第1旋转电机1-1、第2旋转电机1-2接受直流电力。电池580与第1旋转电机1-1、第2旋转电机1-2之间的直流电力的授受通过电力转换装置600进行。此外，虽然未图示，但是在车辆500搭载有供给低电压电力(例如，14伏类的电力)的电池，向以下说明的控制电路供给直流电力。
另外，第1旋转电机1-1与第2旋转电机1-2具有大致相同的构造，能够由上述的旋转电机1构成。但是，第1分段导体121和第2分段导体122的构造并不需要设置于第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2两者，也可以仅设置于其一者。
发动机520和第1旋转电机1-1、第2旋转电机1-2产生的旋转转矩经由变速器530和差动齿轮560传达至前轮510。变速器530由变速器控制装置534控制。发动机520由发动机控制装置524控制。电池580由电池控制装置584控制。变速器控制装置534、发动机控制装置524、电池控制装置584、电力转换装置600和综合控制装置570通过通信线路574相互连接。
综合控制装置570是比变速器控制装置534、发动机控制装置524、电力转换装置600和电池控制装置584上位的控制装置，经由通信线路574从这些装置接收表示变速器控制装置534、发动机控制装置524、电力转换装置600和电池控制装置584的各状态的信息。综合控制装置570基于所取得的这些信息运算对各装置的控制指令。运算得到的控制指令经由通信线路574向各个装置发送。
电池580由锂离子电池或镍氢电池等2次电池构成，输出250伏至600伏或其以上的高电压的直流电力。电池控制装置584经由通信线路574向综合控制装置570输出电池580的充放电状况、构成电池580的各单位单电池的状态。
综合控制装置570在基于来自电池控制装置584的信息判断为需要进行电池580的充电时，向电力转换装置600发出发电运转的指示。此外，综合控制装置570主要进行发动机520、第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2的输出转矩的管理、发动机520的输出转矩与第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2的输出转矩的综合转矩、转矩分配比的运算处理，将基于其运算处理结果的控制指令发送给变速器控制装置534、发动机控制装置524和电力转换装置600。电力转换装置600基于来自综合控制装置570的转矩指令，控制第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2产生遵照指令的转矩输出或发电电力。
在电力转换装置600，设置有构成用于使第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2运转的逆变电路的功率半导体。电力转换装置600基于来自综合控制装置570的指令控制功率半导体的开关动作。通过该功率半导体的开关动作，第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2作为电动机或发电机运转。
在将第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2作为电动机进行运转时，来自高电压的电池580的直流电力被供给至电力转换装置600的逆变器的直流端子。电力转换装置600控制功率半导体的开关动作，将所供给的直流电力转换为3相交流电力，将转换后的电力供给至第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2。另一方面，在将第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2作为发电机进行运转时，第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-1的转子被从外部施加的旋转转矩旋转驱动，在第1旋转电机1-1和第2旋转电机1-2的定子绕组产生3相交流电力。所产生的3相交流电力在电力转换装置600转换为直流电力，该直流电力被供给至电池580，由此高电压的电池580被充电。
在本实施例中，作为具有产生车辆的驱动力的旋转电机1-1、1-2和电力转换装置600的电动驱动系统，可以设置有旋转电机1，其具有：线圈12包含第1分段导体121和第2分段导体122而构成的定子30；和在定子芯11的内周侧隔着空隙可旋转地配置的转子30。
即，本实施例的电动驱动系统是具有产生车辆的驱动力的旋转电机和电力转换装置的电动驱动系统，
作为旋转电机包括本实施例的旋转电机1。
在本实施例的旋转电机1中，能够实现小型化和低成本化，优选适用于汽车主机用电动机。
另外，本发明并不限定于上述的实施例，而能够进行各种各样的变形。例如，上述的实施例为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明，本发明并不限定于包括所说明的所有结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行删除或其它结构的添加。
附图标记的说明
1……旋转电机；10……定子；11……定子芯；11P……钢板；11S1……定子芯11的端面；11W……熔接部位；12……线圈；80……绝缘体；112……槽；121……分段导体(第1分段导体)；122……分段导体(第2分段导体)；121A0、121B0、122A0、122B0……分段导体的槽插入部；121A2、121B2、122A2、122B2……线圈端部的直线部；121A6、121B6、122A6、122B6……第2线圈端部；121C、122C……斜边部；121CC、122CC……线圈端部的顶点；121CD、122CD……扭转部；122A2……第1直线部；122B2……第2直线部；123……引出线分段导体；123-1～123-6……内周侧引出线分段导体；123-7～123-12……外周侧引出线分段导体；123A……第1引出线部；123B……第2引出线部；123C：折弯部。
Claims (8)
1.一种旋转电机，其包括：
定子，其包括：具有多个槽的定子芯；和线圈，其包含具有配置在所述槽的内部的槽插入部和相对于所述定子芯从轴向的一个端面突出的第1线圈端部的多个分段导体，卷装于所述定子芯；和
与所述定子隔着间隙配置的转子，
所述旋转电机的特征在于：
所述第1线圈端部形成有：与所述槽插入部相连的直线部；和形成为以中央部为顶点的山形形状的斜边部，
所述多个分段导体包括：插入至按第一槽距配置的2个槽的第1分段导体；和插入至按小于所述第一槽距的第二槽距配置的2个槽的第2分段导体，
所述第2分段导体的在一个槽侧形成所述直线部的第2直线部形成得比在另一个槽侧形成所述直线部的第1直线部长，
所述第1分段导体的所述中央部的从所述定子芯的所述端面起的突出高度与所述第2分段导体的所述中央部的从所述定子芯的所述端面起的突出高度形成为大致相等。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
每极每相的槽数为2。
3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述线圈包括构成引出线的引出线分段导体，
所述引出线分段导体包括：收纳于所述槽的、形成为与轴向平行的直线状的第1引出线部；和经由折弯部与所述第1引出线部相连的、形成为直线状且位于所述第1线圈端部的第2引出线部，
所述第1引出线部与所述第2引出线部以所述第2引出线部相对于所述第1引出线部位于内周侧的方式，相对于所述定子芯的径向的位置不同，
所述引出线分段导体配置成相比于所述第2分段导体的所述第1直线部更靠近所述第2直线部。
4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于：
所述引出线分段导体包括：在所述定子芯的内周侧的位置收纳于所述槽的内周侧引出线分段导体；和在所述定子芯的外周侧的位置收纳于所述槽的外周侧引出线分段导体。
5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
在所述槽的内侧，在所述定子芯与所述分段导体的所述槽插入部之间、以及相邻的2个所述槽插入部之间，配置有绝缘体。
6.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
定子芯层叠有钢板并且具有将叠层的钢板熔接固定的熔接部位，
定子芯的所述熔接部位配置成相比于所述第2分段导体的所述第1直线部更靠近所述第2直线部。
7.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述分段导体具有相对于所述定子芯从所述定子芯的所述端面的相反侧的端面突出的第2线圈端部，
所述分段导体的所述第2线圈端部在所述定子芯的所述相反侧的端面侧通过熔接与其它分段导体的第2线圈端部连接，
在所述分段导体的所述第2线圈端部与其它分段导体的第2线圈端部的利用熔接形成的接合部，设置有在径向上弯曲的扭转部。
8.一种具有产生车辆的驱动力的旋转电机和电力转换装置的电动驱动系统，其特征在于：
作为所述旋转电机设置有权利要求1所述的旋转电机。
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