CN220857734U - 定子、旋转电机以及驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及定子、旋转电机以及驱动装置。定子具备:定子芯部,其具有包围中心轴线的环状的芯背和从芯背向径向一侧延伸且在周向上隔开间隔地配置的多个齿,且在周向相邻的齿彼此之间分别设有槽部;导体部,其位于槽部内;以及绝缘片,其至少一部分在槽部内位于导体部与定子芯部之间。在沿轴向观察时,槽部的内缘具有:第一连接部,其为齿的周向一侧的面与芯背的径向一侧的面的连接部;以及第二连接部,其为齿的周向另一侧的面与芯背的径向一侧的面的连接部。第一连接部和第二连接部在沿轴向观察时呈隔着经过槽部的周向的中心且沿径向延伸的假想线而彼此非对称的形状。
Description
技术领域
本实用新型涉及定子、旋转电机以及驱动装置。
背景技术
旋转电机中,已知将绝缘片配置于定子芯部的齿间的槽中的结构。例如,专利文献1记载了如下的结构:在齿的侧面设有供绝缘片的一部分配置的凹部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-39742号公报
实用新型内容
上述旋转电机中,在将绝缘片配置于槽中时,绝缘片中的端部等易被削掉的部分有可能与定子芯部接触而被削掉。因此,有可能产生被削掉的绝缘片的一部分留在旋转电机的内部等问题。对此,考虑例如在专利文献1中将绝缘片中的端部等易被削掉的部分配置在设置于齿的侧面的凹部内,以抑制绝缘片的一部分与定子芯部接触而被削掉。然而,在该情况下,齿在周向上以设置凹部的量变细,流过齿的磁通的量减少。因此,存在旋转电机的转矩降低的问题。
鉴于上述情况,本实用新型的目的之一在于提供一种定子、旋转电机以及驱动装置,具有能够抑制将绝缘片配置于槽部内时绝缘片的一部分被削掉、且抑制旋转电机的转矩降低的结构。
本实用新型的定子的一个方式具备:定子芯部,所述定子芯部具有包围中心轴线的环状的芯背和从所述芯背向径向一侧延伸且在周向上隔开间隔地配置的多个齿,且在周向相邻的所述齿彼此之间分别设有槽部;导体部,所述导体部位于所述槽部内;以及绝缘片,所述绝缘片的至少一部分在所述槽部内位于所述导体部与所述定子芯部之间。在沿轴向观察时,所述槽部的内缘具有:第一连接部,所述第一连接部是所述齿的周向一侧的面与所述芯背的径向一侧的面的连接部;以及第二连接部,所述第二连接部是所述齿的周向另一侧的面与所述芯背的径向一侧的面的连接部。所述第一连接部和所述第二连接部在沿轴向观察时呈隔着假想线而彼此非对称的形状,所述假想线经过所述槽部的周向的中心且沿径向延伸。
本实用新型的旋转电机的一个方式具备:上述定子;以及转子,所述转子在径向上隔着间隙与所述定子相对。
本实用新型的驱动装置的一个方式具备:上述旋转电机;以及齿轮机构,所述齿轮机构与所述旋转电机连接。
根据本实用新型的一个方式,在旋转电机及驱动装置中,能够抑制将绝缘片配置于槽部内时绝缘片的一部分被削掉,且抑制旋转电机的转矩降低。
附图说明
图1是示意性示出第一实施方式的驱动装置的图。
图2是示出第一实施方式中的定子芯部的图。
图3是示出第一实施方式的定子的一部分的剖视图。
图4是示出第一实施方式的定子的一部分的剖视图,是图3的局部放大图。
图5是示出第二实施方式的定子芯部的一部分的剖视图。
(符号说明)
10定子;20、220定子芯部;21芯背;22齿;23、223槽部;23a、223a第一连接部;23b第二连接部;31导体部;31a平面部;40绝缘片;40a第一端部;40b第二端部;41a第一周向延伸部;41b第二周向延伸部;41c第三周向延伸部;42a第一径向延伸部;42b第二径向延伸部;43连接部分;60旋转电机;61转子;70齿轮机构;100驱动装置;CL1第一假想线(假想线);J中心轴线
具体实施方式
在下述说明中,以实施方式的驱动装置装设在位于水平路面上的车辆上的情况下的位置关系为基准来规定铅垂方向进行说明。也就是说,只要至少在驱动装置装设在位于水平路面上的车辆上的情况下满足以下实施方式中说明的与铅垂方向有关的相对位置关系即可。
在附图中,作为三维正交坐标系,适当地示出XYZ坐标系。在XYZ坐标系中,Z轴方向为铅垂方向。+Z侧为铅垂方向上侧,-Z侧为铅垂方向下侧。在以下的说明中,将铅垂方向上侧简称为“上侧”,将铅垂方向下侧简称为“下侧”。X轴方向为与Z轴方向正交的方向,其为供驱动装置装设的车辆的前后方向。在下述实施方式中,+X侧为车辆中的前侧,-X侧为车辆中的后侧。Y轴方向为与X轴方向和Z轴方向这两者正交的方向,其为车辆的左右方向即车宽方向。在下述实施方式中,+Y侧为车辆中的左侧,-Y侧为车辆中的右侧。前后方向以及左右方向为与铅垂方向正交的水平方向。
另外,前后方向的位置关系不限于以下实施方式的位置关系,也可以是,+X侧为车辆的后侧,-X侧为车辆的前侧。在这种情况下,+Y侧为车辆的右侧,-Y侧为车辆的左侧。此外,在本说明书中,“平行的方向”还包括大致平行的方向,“正交的方向”还包括大致正交的方向。
在图中适当示出的中心轴线J是在与铅垂方向交叉的方向上延伸的假想轴线。更详细而言,中心轴线J在与铅垂方向正交的Y轴方向、即车辆的左右方向上延伸。在下述说明中,只要没有特别说明,就将与中心轴线J平行的方向简称为“轴向”,将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴线J为中心的周向、即围绕中心轴线J的方向简称为“周向”。
此外,在以下的说明中,将左侧(+Y侧)称为“轴向一侧”,将右侧(-Y侧)称为“轴向另一侧”。在图中适当示出的箭头θ表示周向。在以下的说明中,将周向中的从右侧(-Y侧)观察时以中心轴线J为中心顺时针前进的一侧、即箭头θ朝向的一侧(+θ侧)称为“周向一侧”,将周向中的从右侧观察时以中心轴线J为中心逆时针前进的一侧、即与箭头θ朝向的一侧相反的一侧(-θ侧)称为“周向另一侧”。另外,在以下的实施方式中,径向内侧相当于“径向一侧”,径向外侧相当于“径向另一侧”。
<第一实施方式>
图1所示的本实施方式的驱动装置100是装设于车辆且使车轴73旋转的驱动装置。装设有驱动装置100的车辆是混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)和电动汽车(EV)等以马达为动力源的车辆。如图1所示,驱动装置100具备:旋转电机60;与旋转电机60连接的齿轮机构70;在内部收纳旋转电机60及齿轮机构70的外壳80;以及对旋转电机60进行控制的控制装置64。在本实施方式中,旋转电机60是马达。
外壳80在内部收纳旋转电机60及齿轮机构70。外壳80具有将旋转电机60收纳在内部的马达外壳81以及将齿轮机构70收纳在内部的齿轮外壳82。在本实施方式中,在马达外壳81的内部及齿轮外壳82的内部收纳有油O。
齿轮机构70将旋转电机60的旋转传递到车辆的车轴73。齿轮机构70具有与旋转电机60连接的减速装置71以及与减速装置71连接的差动装置72。车轴73与差动装置72连接。
旋转电机60具备:能够以中心轴线J为中心旋转的转子61;以及定子10。转子61与定子10在径向上隔开间隙相对。转子61位于定子10的径向内侧。转子61具有轴62和转子主体63。轴62以中心轴线J为中心且在轴向上延伸。轴62的轴向一侧(+Y侧)的端部向齿轮外壳82内突出。在轴62的轴向一侧的端部连接有减速装置71。转子主体63固定于轴62的外周面。虽省略图示,但转子主体63具有转子芯部和磁体。
在本实施方式中,定子10位于转子61的径向外侧。定子10呈包围转子61的环状。定子10具备定子芯部20、线圈30和绝缘片40。
如图2所示,定子芯部20呈包围中心轴线J的环状。定子芯部20呈以中心轴线J为中心的大致圆环状。定子芯部20是磁性体制的。定子芯部20例如是通过在轴向上层叠多个板构件而构成的。该板构件例如是电磁钢板。定子芯部20具有芯背21和多个齿22。芯背21呈包围中心轴线J的环状。在本实施方式中,芯背21呈以中心轴线J为中心且朝轴向两侧开口的圆筒状。
多个齿22从芯背21向径向内侧延伸。多个齿22在周向上隔开间隔配置。多个齿22在周向的整周范围内等间隔地配置。如图3所示,齿22具有齿主体部22a及伞形部22b。齿主体部22a从芯背21向径向内侧延伸。齿主体部22a的周向尺寸随着朝向径向内侧而变小。
齿主体部22a具有周向一侧(+θ侧)的侧面22c以及周向另一侧(-θ侧)的侧面22d。侧面22c和侧面22d在沿轴向观察时从芯背21向径向内侧延伸。一个齿22中,在沿轴向观察时,侧面22c和侧面22d沿随着朝向径向内侧而彼此在周向上靠近的方向延伸。在本实施方式中,周向相邻的一对齿22中的位于周向一侧的一个齿22的侧面22d与位于周向另一侧的另一个齿22的侧面22c在沿轴向观察时彼此平行地延伸。
伞形部22b与齿主体部22a的径向内侧的端部相连。伞形部22b比齿主体部22a的径向内侧的端部更向周向的两侧突出。伞形部22b的径向内侧的面为齿22的径向内侧的端面,在沿轴向观察时,呈以中心轴线J为中心的圆弧状。
在定子芯部20上,在周向相邻的齿22彼此之间分别设有槽部23。槽部23在周向上隔开间隔设置有多个。多个槽部23在周向的整周范围内等间隔配置。通过周向相邻的一对齿22和芯背21中的将该一对齿22的径向外侧的端部彼此相连的部分,构成各槽部23。槽部23的内缘是沿轴向观察时在径向上较长的大致长方形形状。
槽部23在径向内侧的端部具有朝径向内侧开口的开口部23c。开口部23c设置于周向相邻的伞形部22b彼此之间。开口部23c的周向尺寸小于槽部23中的位于比开口部23c靠径向外侧处的部分的周向尺寸。
如图4所示,在沿轴向观察时,槽部23的内缘具有第一连接部23a和第二连接部23b。第一连接部23a是齿22的周向一侧(+θ侧)的面即侧面22c和芯背21的径向内侧的面即内周面21a之间的连接部。第二连接部23b是齿22的周向另一侧(-θ侧)的面即侧面22d和芯背21的径向内侧的面即内周面21a之间的连接部。第一连接部23a是在沿轴向观察时呈大致长方形形状的槽部23的内缘中的径向外侧且周向另一侧的角部。第二连接部23b是在沿轴向观察时呈大致长方形形状的槽部23的内缘中的径向外侧且周向一侧的角部。第一连接部23a和第二连接部23b在周向上隔开间隔配置。
在本实施方式中,第一连接部23a和第二连接部23b在沿轴向观察时呈曲线状。因此,能够将齿22和芯背21平滑地相连,能够在各连接部处恰当地将齿22上产生的应力分散接收。第一连接部23a在沿轴向观察时呈向径向外侧且周向另一侧(-θ侧)凸出的圆弧状。第二连接部23b在沿轴向观察时呈向径向外侧且周向一侧(+θ侧)凸出的圆弧状。第一连接部23a的曲率半径与第二连接部23b的曲率半径互不相同。本实施方式中,第一连接部23a的曲率半径小于第二连接部23b的曲率半径。
第一连接部23a和第二连接部23b在沿轴向观察时呈隔着经过槽部23的周向中心且沿径向延伸的第一假想线CL1而彼此非对称的形状。换而言之,第一连接部23a和第二连接部23b在沿轴向观察时是如下的形状:不会以第一假想线CL1为对称轴而彼此线对称。第一假想线CL1在沿轴向观察时经过槽部23的内表面中的位于周向一侧的侧面22d和槽部23的内表面中的位于周向另一侧的侧面22c之间的周向的中心。第一连接部23a和第二连接部23b在沿轴向观察时呈隔着经过齿22的周向中心且沿径向延伸的第二假想线CL2而彼此非对称的形状。第二假想线CL2经过齿主体部22a的周向的中心。
在本实施方式中,通过扁平线构成线圈30。线圈30例如是整节距绕组的线圈。线圈30具有位于各槽部23内的导体部31。即,定子10具备导体部31。导体部31在槽部23内沿轴向延伸。通过扁平线构成导体部31。在与轴向正交的截面中,导体部31的形状为在周向上较长的圆角的大致长方形形状。在各槽部23内,在径向上排列地配置有多个导体部31。
虽然省略了图示,但线圈30具有第一连接导体部和第二连接导体部,上述第一连接导体部在比定子芯部20靠轴向一侧处将位于不同的槽部23内的导体部31彼此连接,上述第二连接导体部在比定子芯部20靠轴向另一侧处将位于不同的槽部23内的导体部31彼此连接。该第一连接导体部和该第二连接导体部中的至少一方是与导体部31不同的构件,通过焊接与导体部31连接。
绝缘片40是通过具有绝缘性的材料构成的片状构件。构成绝缘片40的材料只要具有绝缘性就没有特别限定。在本实施方式中,绝缘片40是绝缘纸。绝缘片40分别设置于各槽部23内。绝缘片40的至少一部分在槽部23内位于导体部31与定子芯部20之间。通过绝缘片40,使导体部31与定子芯部20之间绝缘。在本实施方式中,绝缘片40具有挠性。
在本实施方式中,绝缘片40呈绕沿轴向延伸的轴卷绕的大致方筒状。如图3所示,在沿轴向观察时,绝缘片40的外形为在径向上较长的大致长方形形状。在本实施方式中,绝缘片40在槽部23内将多个导体部31包围。因此,能够通过绝缘片40对多个导体部31与定子芯部20之间集中进行绝缘。如图1所示,绝缘片40的轴向的尺寸比定子芯部20的轴向的尺寸大。绝缘片40比定子芯部20更向轴向的两侧突出。如图3所示,在沿轴向观察时,绝缘片40从第一端部40a延伸至第二端部40b。绝缘片40例如在卷绕成筒状的状态下从轴向的任一侧插入槽部23内,并配置于槽部23内。
这里,例如第一端部40a等若在将绝缘片40配置于槽部23内时与定子芯部20接触,则一部分容易被削掉。对此,例如,考虑在齿22的侧面设置凹部以使第一端部40a等绝缘片40中的容易被削掉的部分退避至该凹部内,从而抑制绝缘片40的一部分被削掉。然而,在该情况下,齿22在周向上以设置该凹部的量变细,流过齿22的磁通的量减少。因此,存在旋转电机60的转矩降低的问题。
对此,根据本实施方式,齿22的周向一侧的侧面22c与芯背21的内周面21a之间的第一连接部23a和齿22的周向另一侧的侧面22d与芯背21的内周面21a之间的第二连接部23b,在沿轴向观察时呈隔着经过槽部23的周向中心且沿径向延伸的第一假想线CL1而彼此非对称的形状。因此,能够将第一连接部23a和第二连接部23b设为分别与不同的目的相应的形状。具体而言,能够将第一连接部23a设为容易抑制由绝缘片40中的易被削掉的部分接触的形状,将第二连接部23b设为容易使在齿22中流动的磁通的量变多的形状。由此,通过在第一连接部23a的附近配置绝缘片40中的与定子芯部20接触时易被削掉的部分,不在齿22的侧面22c、22d设置凹部就能够抑制绝缘片40的一部分与定子芯部20接触而被削掉。由此,无需设置凹部,所以不会因凹部造成在齿22中流动的磁通的量减少。此外,将第二连接部23b设为容易使在齿22中流动的磁通的量变多的形状,由此,即便例如第一连接部23a为了避免与绝缘片40接触而变成磁通难以流动的形状,也能够抑制在齿22中流动的磁通的量减少。通过以上,根据本实施方式,能够抑制将绝缘片40配置于槽部23内时绝缘片40的一部分被削掉,同时抑制旋转电机60的转矩降低。此外,由于能够抑制绝缘片40的一部分被削掉,因此,能够抑制从绝缘片40削掉的部分作为异物留在旋转电机60内。
此外,根据本实施方式,第一连接部23a和第二连接部23b在沿轴向观察时呈曲线状。第一连接部23a的曲率半径与第二连接部23b的曲率半径互不相同。因此,能够使第一连接部23a的曲率半径变小,使第二连接部23b的曲率半径变大。通过使第一连接部23a的曲率半径变小,能够抑制第一连接部23a向槽部23内推出。因此,通过在第一连接部23a的附近配置绝缘片40中的易被削掉的部分,能够进一步抑制将绝缘片40配置于槽部23内时绝缘片40中的易被削掉的部分与定子芯部20接触。此外,通过使第二连接部23b的曲率半径变大,能够使第二连接部23b向槽部23内推出。因此,能够在第二连接部23b处使齿22的周向尺寸变大,能够进一步使在齿22中流动的磁通的量变多。因此,能够进一步抑制将绝缘片40配置于槽部23内时绝缘片40的一部分被削掉,同时进一步抑制旋转电机60的转矩降低。
在本实施方式中,第一端部40a和第二端部40b位于导体部31和芯背21的径向之间。第一端部40a位于比第二端部40b靠径向外侧的位置。第一端部40a与芯背21的内周面21a接触。如图4所示,第一端部40a位于比第一假想线CL1靠周向另一侧(-θ侧)的位置。第二端部40b位于比第一假想线CL1靠周向一侧(+θ侧)的位置。
如图3所示,绝缘片40具有第一周向延伸部41a、第一径向延伸部42a、第二周向延伸部41b、第二径向延伸部42b及第三周向延伸部41c。
第一周向延伸部41a沿周向延伸。第一周向延伸部41a位于导体部31与芯背21的径向之间。第一周向延伸部41a的周向另一侧(-θ侧)的端部是第一端部40a。如图4所示,第一周向延伸部41a的周向另一侧的端部、即第一端部40a位于第一连接部23a的周向一侧(+θ侧)。这里,如上所述,第一端部40a是绝缘片40中的易被削掉的部分,第一连接部23a的曲率半径小于第二连接部23b的曲率半径。因此,通过将易被削掉的第一端部40a配置于曲率半径比较小且被抑制向槽部23内推出的第一连接部23a的周向一侧,能够抑制将绝缘片40配置于槽部23内时第一端部40a与定子芯部20接触。由此,能够进一步抑制将绝缘片40配置于槽部23内时绝缘片40的一部分被削掉。
在本实施方式中,第一端部40a在周向上与第一连接部23a隔着微小的间隙相对地配置。本实施方式中,第一端部40a位于槽部23内的周向另一侧(-θ侧)的端部。第一端部40a位于比导体部31的周向另一侧的面靠周向一侧(+θ侧)的位置。另外,第一端部40a也可以在周向上位于与导体部31的周向另一侧的面相同的位置,也可以位于比导体部31的周向另一侧的面靠周向另一侧的位置。第一周向延伸部41a与芯背21的内周面21a接触。在本实施方式中,第一周向延伸部41a的周向一侧的端部与第二连接部23b接触。
第一径向延伸部42a从第一周向延伸部41a的周向一侧(+θ侧)的端部向径向内侧延伸。第一径向延伸部42a位于齿22的周向另一侧(-θ侧)的侧面22d与导体部31的周向之间。本实施方式中,第一径向延伸部42a位于配置在槽部23内的多个导体部31与侧面22d的周向之间。第一径向延伸部42a与各导体部31的周向一侧的面及侧面22d接触。第一径向延伸部42a的径向外侧的端部与第二连接部23b接触。第一周向延伸部41a与第一径向延伸部42a的连接部分43在沿轴向观察时呈沿着第二连接部23b的圆弧状,与第二连接部23b接触。
如图3所示,第一径向延伸部42a的径向内侧的端部位于伞形部22b中的比齿主体部22a更向周向另一侧(-θ侧)突出的部分的径向外侧。第一径向延伸部42a的径向内侧的端部与伞形部22b在径向上隔着间隙相对。在径向上与第一径向延伸部42a相对的伞形部22b是具有供第一径向延伸部42a接触的侧面22d的齿22的伞形部22b。
第二周向延伸部41b从第一径向延伸部42a的径向内侧的端部向周向另一侧(-θ侧)延伸。第二周向延伸部41b位于多个导体部31的径向内侧。第二周向延伸部41b例如与多个导体部31中的位于最靠径向内侧处的导体部31的径向内侧的面接触。第二周向延伸部41b与开口部23c的径向外侧隔开间隔相对地配置。
第二径向延伸部42b从第二周向延伸部41b的周向另一侧(-θ侧)的端部向径向外侧延伸。第二径向延伸部42b位于齿22的周向一侧(+θ侧)的侧面22c与导体部31的周向之间。本实施方式中,第二径向延伸部42b位于配置在槽部23内的多个导体部31与侧面22c的周向之间。第二径向延伸部42b与各导体部31的周向另一侧的面及侧面22c接触。
第二径向延伸部42b的径向内侧的端部位于伞形部22b中的比齿主体部22a更向周向一侧(+θ侧)突出的部分的径向外侧。第二径向延伸部42b的径向内侧的端部与伞形部22b在径向上隔着间隙相对。在径向上与第二径向延伸部42b相对的伞形部22b是具有供第二径向延伸部42b接触的侧面22c的齿22的伞形部22b。如图4所示,第二径向延伸部42b的径向外侧的端部位于第一连接部23a的径向内侧。第二径向延伸部42b的径向外侧的端部与第一连接部23a隔着间隙相对。
第三周向延伸部41c从第二径向延伸部42b的径向外侧的端部向周向一侧(+θ侧)延伸。第三周向延伸部41c的至少一部分位于第一周向延伸部41a与导体部31的径向之间。在本实施方式中,第三周向延伸部41c的除周向另一侧(-θ侧)的端部以外的整体位于第一周向延伸部41a与导体部31的径向之间。第三周向延伸部41c与第一周向延伸部41a的径向内侧的面及多个导体部31中的位于最靠径向外侧处的导体部31的径向外侧的面接触。供第三周向延伸部41c接触的导体部31的面是在与芯背21的径向内侧的面即内周面21a之间在径向上夹着第一周向延伸部41a及第三周向延伸部41c的平面部31a。即,在槽部23内配置于最靠径向外侧处的导体部31具有平面部31a。平面部31a是与第一假想线CL1正交的平坦面。
第三周向延伸部41c的周向一侧(+θ侧)的端部是第二端部40b。第三周向延伸部41c的周向一侧的端部、即第二端部40b位于第一周向延伸部41a与第一径向延伸部42a的连接部分43的周向另一侧(-θ侧)。在本实施方式中,第二端部40b在周向上与连接部分43隔着微小的间隙相对地配置。
这里,与第一端部40a同样地,在将绝缘片40配置于槽部23内时,第二端部40b假如与定子芯部20接触的话,容易被削掉。然而,在本实施方式中,第二端部40b是位于第一周向延伸部41a的径向内侧的第三周向延伸部41c的周向一侧(+θ侧)的端部。因此,第二端部40b位于弯折成筒状的绝缘片40的内侧,未露出于筒状的绝缘片40的外侧。由此,能够抑制将绝缘片40配置于槽部23内时第二端部40b与定子芯部20接触。因此,能够进一步抑制将绝缘片40配置于槽部23内时绝缘片40的一部分被削掉。
此外,第三周向延伸部41c的周向一侧(+θ侧)的端部是第二端部40b,位于连接部分43的周向另一侧(-θ侧)。即,在本实施方式中,绝缘片40不具有与第三周向延伸部41c的周向一侧相连的另外的部分。因此,能够将弯折成筒状的绝缘片40的部分彼此重合的部分仅设为第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c在径向上重合的部分。由此,例如,与在齿22和导体部31之间设有使绝缘片40的部分彼此沿周向重合的部分的情况相比,能够在周向上增大槽部23内的能配置导体部31的空间。因此,能够增大导体部31的周向尺寸,能够适当地的增大在线圈中流动的电流。因此,不使旋转电机60大型化就能够提高旋转电机60的转矩。
此外,例如,当第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c在径向上重合的部分配置于与槽部23的开口部23c相对的位置的情况下,在组装定子10时等,有可能第一周向延伸部41a从第三周向延伸部41c离开而第一端部40a等从开口部23c向槽部23的外部伸出。因此,在该情况下,有可能难以组装定子10。
相对于此,根据本实施方式,第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c在径向上重合的部分配置于导体部31与芯背21的径向之间。因此,能够通过芯背21抑制第一周向延伸部41a从第三周向延伸部41c朝径向离开。因此,在组装定子10时等,能够抑制第一周向延伸部41a从第三周向延伸部41c离开,能够对难以组装定子10进行抑制。此外,在组装定子10之后,能够通过导体部31及芯背21夹着并按压第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c重合的部分。由此,能够将绝缘片40恰当地保持于槽部23内。
此外,根据本实施方式,如上所述,在槽部23内配置于最靠径向外侧处的导体部31具有平面部31a,该平面部31a在与芯背21的内周面21a之间沿径向夹着第一周向延伸部41a及第三周向延伸部41c。因此,通过平面部31a,能够将第一周向延伸部41a及第三周向延伸部41c恰当地按压于芯背21。因此,能够将绝缘片40进一步恰当地保持于槽部23内。
这里,第一周向延伸部41a与第三周向延伸部41c的径向之间有时产生微小的间隙。在该情况下,若比较大的电流在导体部31中流动,则有时电流会从导体部31向该间隙流动。流过该间隙的电流有可能从该间隙中的第二端部40b与第一周向延伸部41a之间的部分向周向另一侧(-θ侧)流动,并从该间隙中的第一端部40a与第三周向延伸部41c之间的部分流向定子芯部20。因此,为了进一步提高由绝缘片40产生的导体部31与定子芯部20之间的绝缘性,优选增大第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c重合的部分的周向尺寸,增大导体部31与定子芯部20之间的爬电距离。
对此,根据本实施方式,如上所述,第一端部40a位于比第一假想线CL1靠周向另一侧(-θ侧)的位置,第二端部40b位于比第一假想线CL1靠周向一侧(+θ侧)的位置。因此,能够恰当地增大第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c在径向上重合的部分的周向尺寸。由此,能够恰当地增大导体部31与定子芯部20之间的爬电距离。因此,能够恰当地抑制电流从导体部31流向定子芯部20。
此外,根据本实施方式,第一端部40a位于槽部23内的周向另一侧(-θ侧)的端部。因此,能够进一步恰当地增大第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c在径向上重合的部分的周向尺寸。由此,能够进一步恰当地增大导体部31与定子芯部20之间的爬电距离。因此,能够进一步恰当地抑制电流从导体部31流向定子芯部20。
另外,虽然若将第一端部40a配置于槽部23内的周向另一侧(-θ侧)的端部则第一端部40a靠近第一连接部23a,但如上所述,第一连接部23a为不易与第一端部40a接触的形状。因此,即便构成为将第一端部40a配置于槽部23内的周向另一侧的端部,在将绝缘片40配置于槽部23内时,也能够抑制第一端部40a与定子芯部20接触。
如上所述,在本实施方式中,通过将绝缘片40的部分彼此重合的部分仅设为绝缘片40的位于径向外侧的部分,能够恰当地确保在槽部23内配置导体部31的空间的周向大小,且能够抑制绝缘片40的该重合的部分散乱。此外,通过将第一端部40a配置于槽部23内的周向另一侧(-θ侧)的端部,能够增大该重合的部分的周向尺寸,增大导体部31与定子芯部20之间的爬电距离。通过这些结构,能够增大导体部31而使线圈30中流动的电流的量变多,同时,容易组装定子10,且能够通过绝缘片40恰当地对导体部31和定子芯部20进行绝缘。此外,即便将槽部23内的绝缘片40的配置设为能获得这些效果的配置,通过使与第一端部40a相对的第一连接部23a的曲率半径变小,也能够抑制将绝缘片40配置于槽部23内时第一端部40a与第一连接部23a接触。此外,对于无需使第一端部40a退避的第二连接部23b,增大曲率半径,由此,能够在第二连接部23b处使齿22在周向上变大,能够使在齿22中流动的磁通的量变多。如上,根据本实施方式,能够通过绝缘片40恰当地对导体部31和定子芯部20进行绝缘,能够容易地组装定子10,且能够恰当地提高旋转电机60的转矩。
本实施方式中,组装定子10的作业者等将使一部分彼此相互重合而弯折成筒状的状态的绝缘片40从轴向的任一侧插入定子芯部20的各槽部23内。此时,作业者等以使绝缘片40中的重合的部分位于径向外侧的朝向将绝缘片40插入槽部23内。该重合的部分是指第一周向延伸部41a和第三周向延伸部41c在径向上重合的部分。本实施方式中,绝缘片40具有挠性,因此弯折成筒状的状态的绝缘片40处于弹性变形的状态。由此,在弯折成筒状的状态下插入槽部23内的绝缘片40欲复原变形而按压于槽部23的内表面,保持于槽部23内。
作业者等将多个导体部31分别沿轴向插入已插入至各槽部23内的筒状的绝缘片40的内侧。作业者等在将导体部31插入至槽部23内之后,将导体部31的轴向两侧的端部中的至少一方与上述未图示的第一连接导体部或第二连接导体部焊接。在第一连接导体部和第二连接导体部中的一方与导体部31一体成型的情况下,作业者等仅将第一连接导体部和第二连接导体部中的另一方与导体部31焊接。另一方,在第一连接导体部和第二连接导体部均与导体部31分体的情况下,作业者等将第一连接导体部和第二连接导体部这两者与导体部31焊接。通过以上,组装定子10。
另外,在本说明书中“作业者等”包括进行各作业的作业者及组装装置等。各作业既可以仅通过作业者进行,也可以仅通过组装装置进行,还可以通过作业者和组装装置进行。
以下,对与上述第一实施方式不同的实施方式进行说明。在以下的实施方式的说明中,对于与上述第一实施方式同样的结构,有时通过适当标注相同的符号等来省略说明。此外,在以下的实施方式中,作为省略了说明的结构,可在不矛盾的范围内采用与上述第一实施方式相同的结构。
<第二实施方式>
如图5所示,本实施方式的定子芯部220的槽部223中,第一连接部223a在沿轴向观察时呈角形状。换而言之,第一连接部223a在沿轴向观察时呈棱角状(日文:ピン角状)。更详细而言,第一连接部223a在沿轴向观察时为呈大致90°的角形状。第一连接部223a是齿22的侧面22c与芯背21的内周面21a大概直角地相连而形成的。在第一连接部223a形成为这种形状的情况下,能够进一步抑制第一连接部223a向槽部223内推出。因此,能够进一步恰当地抑制将绝缘片40配置于槽部223内时绝缘片40的第一端部40a与第一连接部223a接触。
本实用新型不限于上述实施方式,在本实用新型的技术思想的范围内,也能采用其他结构以及其他方法。设置于槽部的内缘的第一连接部及第二连接部只要在沿轴向观察时呈隔着经过槽部的周向中心且沿径向延伸的假想线而彼此非对称的形状,则各自可以是任意形状。例如,也可以是,第一连接部及第二连接部在沿轴向观察时呈折线状。配置于槽部内的导体部的数量只要是一个以上,则不特别限定。导体部也可以由圆线构成。线圈只要具有至少一个导体部,则可以是任意结构。
绝缘片只要至少一部分在槽部内位于导体部与定子芯部之间,则可以是任意形状。绝缘片的第一端部和第二端部可以任意配置。在绝缘片设有一部分彼此重合的部分的情况下,该重合的部分也可以位于槽部内的任意部位。绝缘片也可以不具有一部分彼此重合的部分。
在上述的第一实施方式中,绝缘片40与定子芯部20相互接触的部分的至少一部分也可以互未接触。在上述的第一实施方式中,绝缘片40与导体部31相互接触的部分的至少一部分也可以互未接触。上述第一实施方式中,绝缘片40也可以与伞形部22b接触。
适用本实用新型的旋转电机也可以是外转子型旋转电机。在该情况下,径向外侧相当于“径向一侧”,径向内侧相当于“径向另一侧”。旋转电机不限于马达,也可以是发电机。旋转电机的用途没有特别限定。旋转电机可以装设于车辆以外的设备。本实用新型所应用的驱动装置的用途不受特别限定。驱动装置例如既可以在使车轴旋转的用途以外的用途中装设于车辆,也可以装设于车辆以外的设备。使用旋转电机以及驱动装置时的姿势并不特别限定。旋转电机的中心轴线既可以相对于与铅垂方向正交的水平方向倾斜,也可以沿铅垂方向延伸。
另外,本技术能采用以下的结构。
(1)一种定子,具备:定子芯部,所述定子芯部具有包围中心轴线的环状的芯背和从所述芯背向径向一侧延伸且在周向上隔开间隔地配置的多个齿,且在周向相邻的所述齿彼此之间分别设有槽部;导体部,所述导体部位于所述槽部内;以及绝缘片,所述绝缘片的至少一部分在所述槽部内位于所述导体部与所述定子芯部之间,在沿轴向观察时,所述槽部的内缘具有:第一连接部,所述第一连接部是所述齿的周向一侧的面与所述芯背的径向一侧的面的连接部;以及第二连接部,所述第二连接部是所述齿的周向另一侧的面与所述芯背的径向一侧的面的连接部,所述第一连接部和所述第二连接部在沿轴向观察时呈隔着假想线而彼此非对称的形状,所述假想线经过所述槽部的周向的中心且沿径向延伸。
(2)在(1)所述的定子中,所述第一连接部和所述第二连接部在沿轴向观察时呈曲线状,所述第一连接部的曲率半径和所述第二连接部的曲率半径互不相同。
(3)在(2)所述的定子中,所述绝缘片在沿轴向观察时呈从第一端部延伸至第二端部的形状,且具有第一周向延伸部和第一径向延伸部,所述第一周向延伸部沿周向延伸,且位于所述导体部与所述芯背的径向之间,所述第一径向延伸部从所述第一周向延伸部的周向一侧的端部向径向一侧延伸,且位于所述齿的周向另一侧的面与所述导体部的周向之间,所述第一周向延伸部的周向另一侧的端部是所述第一端部,且位于所述第一连接部的周向一侧,所述第一连接部的曲率半径比所述第二连接部的曲率半径小。
(4)在(3)所述的定子中,所述绝缘片具有:第二周向延伸部,所述第二周向延伸部从所述第一径向延伸部的径向一侧的端部向周向另一侧延伸;第二径向延伸部,所述第二径向延伸部从所述第二周向延伸部的周向另一侧的端部向径向另一侧延伸,且位于所述齿的周向一侧的面与所述导体部的周向之间;以及第三周向延伸部,所述第三周向延伸部从所述第二径向延伸部的径向另一侧的端部向周向一侧延伸,且至少一部分位于所述第一周向延伸部与所述导体部的径向之间,所述第三周向延伸部的周向一侧的端部是所述第二端部,且位于所述第一周向延伸部与所述第一径向延伸部的连接部分的周向另一侧。
(5)在(4)所述的定子中,所述第一端部位于比所述假想线靠周向另一侧的位置,所述第二端部位于比所述假想线靠周向一侧的位置。
(6)在(5)所述的定子中,所述第一端部位于所述槽部内的周向另一侧的端部。
(7)在(4)至(6)中任一者所述的定子中,所述导体部沿轴向延伸,在所述槽部内,沿径向排列地配置有多个所述导体部,所述绝缘片在沿轴向观察时在所述槽部内包围多个所述导体部。
(8)在(7)所述的定子中,通过平角线构成所述导体部,在所述槽部内配置于最靠径向另一侧处的所述导体部具有平面部,所述平面部在与所述芯背的径向一侧的面之间在径向上夹着所述第一周向延伸部及所述第三周向延伸部。
(9)一种旋转电机,具备:(1)至(8)中任一者所述的定子;以及转子,所述转子在径向上隔着间隙与所述定子相对。
(10)一种驱动装置,具备:(9)所述的旋转电机;以及齿轮机构,所述齿轮机构与所述旋转电机连接。
以上在本说明书中说明的结构在不相互矛盾的范围内能进行适当组合。
Claims (10)
1.一种定子,其特征在于,具备:
定子芯部,所述定子芯部具有包围中心轴线的环状的芯背和从所述芯背向径向一侧延伸且在周向上隔开间隔地配置的多个齿,且所述定子芯部在周向相邻的所述齿彼此之间分别设有槽部;
导体部,所述导体部位于所述槽部内;以及
绝缘片,所述绝缘片的至少一部分在所述槽部内位于所述导体部与所述定子芯部之间,
在沿轴向观察时,所述槽部的内缘具有:第一连接部,所述第一连接部是所述齿的周向一侧的面与所述芯背的径向一侧的面的连接部;以及第二连接部,所述第二连接部是所述齿的周向另一侧的面与所述芯背的径向一侧的面的连接部,
所述第一连接部和所述第二连接部在沿轴向观察时呈隔着假想线而彼此非对称的形状,所述假想线经过所述槽部的周向的中心且沿径向延伸。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
所述第一连接部和所述第二连接部在沿轴向观察时呈曲线状,
所述第一连接部的曲率半径和所述第二连接部的曲率半径互不相同。
3.根据权利要求2所述的定子,其特征在于,
所述绝缘片在沿轴向观察时呈从第一端部延伸至第二端部的形状,且具有第一周向延伸部和第一径向延伸部,
所述第一周向延伸部沿周向延伸,且位于所述导体部与所述芯背的径向之间,
所述第一径向延伸部从所述第一周向延伸部的周向一侧的端部向径向一侧延伸,且位于所述齿的周向另一侧的面与所述导体部的周向之间,
所述第一周向延伸部的周向另一侧的端部是所述第一端部,且位于所述第一连接部的周向一侧,
所述第一连接部的曲率半径比所述第二连接部的曲率半径小。
4.根据权利要求3所述的定子,其特征在于,
所述绝缘片具有:
第二周向延伸部,所述第二周向延伸部从所述第一径向延伸部的径向一侧的端部向周向另一侧延伸;
第二径向延伸部,所述第二径向延伸部从所述第二周向延伸部的周向另一侧的端部向径向另一侧延伸,且位于所述齿的周向一侧的面与所述导体部的周向之间;以及
第三周向延伸部,所述第三周向延伸部从所述第二径向延伸部的径向另一侧的端部向周向一侧延伸,且所述第三周向延伸部的至少一部分位于所述第一周向延伸部与所述导体部的径向之间,
所述第三周向延伸部的周向一侧的端部是所述第二端部,且位于所述第一周向延伸部与所述第一径向延伸部的连接部分的周向另一侧。
5.根据权利要求4所述的定子,其特征在于,
所述第一端部位于比所述假想线靠周向另一侧的位置,
所述第二端部位于比所述假想线靠周向一侧的位置。
6.根据权利要求5所述的定子,其特征在于,
所述第一端部位于所述槽部内的周向另一侧的端部。
7.根据权利要求4所述的定子,其特征在于,
所述导体部沿轴向延伸,
在所述槽部内,沿径向排列地配置有多个所述导体部,
所述绝缘片在沿轴向观察时在所述槽部内包围多个所述导体部。
8.根据权利要求7所述的定子,其特征在于,
通过平角线构成所述导体部,
在所述槽部内配置于最靠径向另一侧处的所述导体部具有平面部,所述平面部在与所述芯背的径向一侧的面之间在径向上夹着所述第一周向延伸部及所述第三周向延伸部。
9.一种旋转电机,其特征在于,具备:
权利要求1至8中任一项所述的定子;以及
转子,所述转子在径向上隔着间隙与所述定子相对。
10.一种驱动装置,其特征在于,具备:
权利要求9所述的旋转电机;以及
齿轮机构,所述齿轮机构与所述旋转电机连接。
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