本發(fā)明涉及一種例如電動機或發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)電機的定子,特別地涉及定子繞組的接線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機中,構(gòu)成定子繞組的相繞組分別構(gòu)造成,使用成形為在兩端具有連接部的u字形的連接導(dǎo)體,使連接導(dǎo)體的一個連接部與一個導(dǎo)體線的從配置于切槽內(nèi)的最內(nèi)周側(cè)的切槽收納部伸出的內(nèi)周側(cè)端部的前端部重疊,并通過焊接進行接合,使連接導(dǎo)體的另一個連接部與另一導(dǎo)體線的從配置于另一切槽內(nèi)的最外周側(cè)的切槽收納部伸出的外周側(cè)端部的前端部重疊,并通過焊接進行接合,由此將多根導(dǎo)體線連接(例如,參照專利文獻1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2011-036093號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
然而,在專利文獻1記載的現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機中,由于接合部構(gòu)造成將沿軸向延伸的導(dǎo)體線的前端部與連接導(dǎo)體的連接部在徑向上重疊,因此,在焊接時,將夾持工具從斜上方插入,并從徑向兩側(cè)夾住接合部。因而,由于焊接操作空間受到限制,因此,存在焊接操作變得復(fù)雜,生產(chǎn)率降低這樣的問題。另外,為了確保焊接操作空間,需以避開連接導(dǎo)體的連接部的前端側(cè)的方式使用夾持工具將連接導(dǎo)體的連接部夾住,因此,還存在連接導(dǎo)體的連接部的長度變長,線圈邊端的高度變大這樣的技術(shù)問題。
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題而作,其目的在于獲得一種旋轉(zhuǎn)電機的定子,能使接合操作變得容易,以提高生產(chǎn)率,并且能減小線圈邊端的高度,以實現(xiàn)小型化。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機的定子包括:圓環(huán)狀的定子鐵心,上述定子鐵心在周向上排列有切槽;定子繞組,上述定子繞組具有多個線圈體,多個上述線圈體分別通過對覆蓋有絕緣覆膜且沒有連接部的連續(xù)的導(dǎo)體線進行成形加工而制成。多個上述線圈體分別以使上述導(dǎo)體線的第一導(dǎo)體末端及第二導(dǎo)體末端從不同的上述切槽內(nèi)的不同的徑向位置向上述定子鐵心的軸向的一側(cè)伸出的方式安裝于上述定子鐵心,上述第一導(dǎo)體末端及上述第二導(dǎo)體末端分別具有前端部,上述前端部沿上述定子鐵心的軸向延伸,且上述前端部的上述絕緣覆膜被去除,多個線圈組分別通過使用連接導(dǎo)體將上述第一導(dǎo)體末端的前端部與連接對象的上述第二導(dǎo)體末端的前端部連接來構(gòu)成,上述連接導(dǎo)體包括一對連接部和將一對上述連接部連結(jié)的連結(jié)部,其中,一對上述連接部沿上述第一導(dǎo)體末端的前端部及連接對象的上述第二導(dǎo)體末端的前端部各自的周向與上述前端部接觸,且與上述前端部平行地配置,以與上述前端部接合。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,由于接合部構(gòu)造成使第一導(dǎo)體末端及第二導(dǎo)體末端的前端部與連接導(dǎo)體的連接部在周向上重疊,因此,在接合時,將夾持工具從徑向外側(cè)或徑向內(nèi)側(cè)插入,并從周向兩側(cè)夾住接合部。因而,由于接合部的軸向外側(cè)的整個區(qū)域成為接合操作空間,因此,接合操作變得容易,能提高生產(chǎn)率。此外,無需為了確保接合操作空間而以避開連接導(dǎo)體的連接部的前端側(cè)的方式使用夾持工具將連接導(dǎo)體的連接部夾住,因此,能縮短連接導(dǎo)體的連接部的長度,并能減小線圈邊端的高度。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子的立體圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子鐵心的鐵心塊的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的線圈體的立體圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的線圈體的主視圖。
圖5是從第二線圈邊端側(cè)對本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的線圈體進行觀察的端視圖。
圖6是從第二線圈邊端側(cè)對本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的三個線圈體共用一個切槽并安裝于定子鐵心的狀態(tài)進行觀察的主要部分端視圖。
圖7是在本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中,從徑向外側(cè)對安裝于定子鐵心的線圈體進行觀察的展開圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的繞組裝配件的立體圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接導(dǎo)體的立體圖。
圖10是對本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、使用了連接導(dǎo)體的線圈體的接合方法進行說明的主要部分剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分立體圖。
圖12是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分端視圖。
圖13是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的立體圖。
圖14是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的第一中性點連接用母線及第二中性點連接用母線的立體圖。
圖15是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的中性點接線板的立體圖。
圖16是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的供電線圈的立體圖。
圖17是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接線圈的立體圖。
圖18是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的定子繞組的接線圖。
圖19是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接導(dǎo)體的立體圖。
圖20是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分立體圖。
圖21是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分端視圖。
圖22是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的立體圖。
圖23是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接導(dǎo)體的立體圖。
圖24是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分立體圖。
圖25是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分端視圖。
圖26是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的立體圖。
具體實施方式
以下,使用附圖對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機的定子的優(yōu)選實施方式進行說明。
實施方式1
圖1是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子的立體圖,圖2是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子鐵心的鐵心塊的立體圖,圖3是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的線圈體的立體圖,圖4是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的線圈體的立體圖,圖5是從第二線圈邊端側(cè)對本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的線圈體進行觀察的端視圖,圖6是從第二線圈邊端側(cè)對本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的三個線圈體共用一個切槽并安裝于定子鐵心的狀態(tài)進行觀察的主要部分端視圖,圖7是在本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中,從徑向外側(cè)對安裝于定子鐵心的線圈體進行觀察的展開圖,圖8是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的、構(gòu)成定子繞組的繞組裝配件的立體圖,圖9是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接導(dǎo)體的立體圖,圖10是對本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的使用了連接導(dǎo)體的線圈體的接合方法進行說明的主要部分剖視圖,圖11是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分立體圖,圖12是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分端視圖,圖13是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的立體圖,圖14是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的第一中性點連接用母線及第二中性點連接用母線的立體圖,圖15是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的中性點接線板的立體圖,圖16是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的供電線圈的立體圖,圖17是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接線圈的立體圖,圖18是表示本發(fā)明實施方式1的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的定子繞組的接線圖。另外,在圖12中,為了便于說明,在繞組端的前端部的端面上標注陰影線。
在圖1中,定子1是電動機或發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)電機的定子,包括圓環(huán)狀的定子鐵心3、安裝于定子鐵心3的定子繞組6以及對定子繞組6進行接線的接線構(gòu)件20及連接導(dǎo)體30。在此,為了便于說明,將定子鐵心3的切槽數(shù)設(shè)為48個,并將定子繞組設(shè)為三相繞組。此外,切槽5以在每極每相上形成兩個的比例形成于定子鐵心3。
鐵心塊4是通過將圓環(huán)狀的定子鐵心3在周向上二十四等分地分割而成的,如圖2所示,上述鐵心塊4是通過將硅鋼板層疊一體化制作而成,包括:截面呈圓弧形的鐵心支撐部4a;以及兩個極齒4b,該兩個極齒4b分別從鐵心支撐部4a的內(nèi)周壁面朝徑向內(nèi)側(cè)突出,并在周向上分開。此外,定子鐵心3是使極齒4b朝向徑向內(nèi)側(cè)并使鐵心支撐部4a的周向的側(cè)面彼此對接,以通過燒嵌、壓入等方式將沿周向呈圓環(huán)狀排列的二十四個鐵心塊4與圓筒狀的框架2一體化而制成。由鐵心支撐部4a和極齒4b構(gòu)成的切槽5以朝內(nèi)周側(cè)開口的方式沿周向等角間距地排列。
定子繞組6包括四十八個線圈體10,該四十八個線圈體10以一個切槽的間距沿周向配置于定子鐵心3。
線圈體10是將導(dǎo)體線9以扁立繞法(日文:エッジワイズ巻き)卷繞而制成的分布卷繞的繞組,其中,上述導(dǎo)體線9例如由被瓷釉樹脂絕緣覆蓋且沒有連接部的連續(xù)的扁平銅線制成。具體來說,如圖3至圖5所示,線圈體10構(gòu)造成,將兩個由第一直線部10a、第一線圈邊端部10e、第二直線部10b、第二線圈邊端部10f、第三直線部10c、第三線圈邊端部10g及第四直線部10d構(gòu)成的δ狀的線圈圖案沿導(dǎo)體線9的長方形截面的短邊的長度方向排列,并使用連結(jié)線11將第四直線部10d與第一直線部10a連接。此外,連結(jié)線11構(gòu)成線圈邊端部,導(dǎo)體線9的卷繞開始端部構(gòu)成作為第一導(dǎo)體末端的繞組端10h,卷繞結(jié)束端部構(gòu)成作為第二導(dǎo)體末端的繞組端10i。
在以上述方式構(gòu)成的線圈體10中,第一直線部10a及第三直線部10c以使長方形截面的長邊的長度方向朝向周向,并在長方形截面的短邊的長度方向上空開間隙d的方式在一列上排列四個。此外,第二直線部10b以從第一直線部10a及第三直線部10c的列朝周向一側(cè)隔開六個切槽角度間隔,而使長方形截面的長邊的長度方向朝向周向,并在長方形截面的短邊的長度方向空開間隙3d的方式排列兩個。此外,第四直線部10d以從第一直線部10a及第三直線部10c的列朝周向另一側(cè)隔開六個切槽角度間隔,而使長方形截面的長邊的長度方向朝向周向,并在長方形截面的短邊的長度方向上空開間隙3d的方式排列兩個。另外,六個切槽角度間隔是指連續(xù)的六個極齒4b兩側(cè)的切槽5的切槽中心間的間隔,在本發(fā)明實施方式1中,相當于一個磁極間距。此外,d是導(dǎo)體線9的長方形截面的短邊的長度。
圖6表示三個線圈體10共用一個切槽5以分別安裝于定子鐵心3的狀態(tài)。圖7表示從徑向外側(cè)對安裝于定子鐵心的線圈體10進行觀察的狀態(tài)。在圖6中,為了便于說明,將在周向上以六個切槽角度間隔排列的三個切槽5按周向的排列順序定義為第一切槽51、第二切槽52、第三切槽53。
在圖6及圖7中,若著眼于一個線圈體10,從自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第一層(最內(nèi)徑位置)的第一直線部10a朝軸向另一端側(cè)伸出的第一線圈邊端部10e以傾斜角度θ沿周向朝第一切槽51側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)變線(在下文中,稱作移位)相當于距離d的量,然后以反向的傾斜角度θ沿周向朝第一切槽51側(cè)延伸,與自第一切槽51的切槽開口側(cè)算起的第二層的第二直線部10b連接。接著,從自第一切槽51的切槽開口側(cè)算起的第二層的第二直線部10b朝軸向一端側(cè)伸出的第二線圈邊端部10f以傾斜角度θ沿周向朝第二切槽52側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)移位相當于距離d的量,然后,以反向的傾斜角度θ沿周向朝第二切槽52側(cè)延伸,與自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第三層的第三直線部10c連接。
接著,從自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第三層的第三直線部10c朝軸向另一端側(cè)伸出的第三線圈邊端部10g以傾斜角度θ沿周向朝第三切槽53側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)移位相當于距離d的量,然后,以反向的傾斜角度θ沿周向朝第三切槽53側(cè)延伸,與自第三切槽53的切槽開口側(cè)算起的第四層的第四直線部10d連接。
接著,從自第三切槽53的切槽開口側(cè)算起的從第四層的第四直線部10d朝軸向一端側(cè)伸出的連結(jié)線11以傾斜角度θ沿周向朝第二切槽52側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)移位相當于距離d的量,然后,以反向的傾斜角度θ沿周向朝第二切槽52側(cè)延伸,與自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第五層的第一直線部10a連接。從自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第五層的第一直線部10a朝軸向另一端側(cè)伸出的第一線圈邊端部10e以傾斜角度θ沿周向朝第一切槽51側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)移位相當于距離d的量,然后,以反向的傾斜角度θ沿周向朝第一切槽51側(cè)延伸,與自第一切槽51的切槽開口側(cè)算起的第六層的第二直線部10b連接。
接著,從自第一切槽51的切槽開口側(cè)算起的第六層的第二直線部10b朝軸向另一端側(cè)伸出的第二線圈邊端部10f以傾斜角度θ沿周向朝第二切槽52側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)移位相當于距離d的量,然后,以反向的傾斜角度θ沿周向朝第二切槽52側(cè)延伸,與自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第七層的第三直線部10c連接。接著,從自第二切槽52的切槽開口側(cè)算起的第七層的第三直線部10c朝軸向另一端側(cè)伸出的第三線圈邊端部10g以傾斜角度θ沿周向朝第三切槽53側(cè)延伸,并且在頭頂部處朝徑向外側(cè)移位相當于距離d的量,然后,以反向的傾斜角度θ沿周向朝第三切槽53側(cè)延伸,與自第三切槽53的切槽開口側(cè)算起的第八層(最外徑位置)的第四直線部10d連接。
因而,第二切槽52的第一層的第一直線部10a與第一切槽51的第二層的第二直線部10b通過第一線圈邊端部10e連接,第一切槽51的第二層的第二直線部10b與第一切槽51的第三層的第三直線部10c通過第二線圈邊端部10f連接,第二切槽52的第三層的第三直線部10c與第三切槽53的第四層的第四直線部10d通過第三線圈邊端部10g連接,由此構(gòu)成δ狀的線圈圖案。
此外,第二切槽52的第五層的第一直線部10a與第一切槽51的第六層的第二直線部10b通過第一線圈邊端部10e連接,第一切槽51的第六層的第二直線部10b與第一切槽51的第七層的第三直線部10c通過第二線圈邊端部10f連接,第二切槽52的第七層的第三直線部10c與第三切槽53的第八層的第四直線部10d通過第三線圈邊端部10g連接,由此構(gòu)成δ狀的線圈圖案。
這樣,線圈體10構(gòu)造成,在以六個切槽角度間隔沿周向排列的第一切槽51、第二切槽52及第三切槽53中,以第二切槽52、第一切槽51、第二切槽52及第三切槽53的順序且以交替改變從軸向朝第一切槽51、第二切槽52及第三切槽53插入的插入方向的方式,將導(dǎo)體線9插入而形成δ狀的線圈圖案,并在徑向上將上述δ狀的線圈圖案反復(fù)卷繞兩次。
線圈體10構(gòu)造成通過連結(jié)線11將兩個δ狀的線圈圖案連結(jié),以在徑向上排列成兩層。也就是說,線圈體10是以使兩個δ狀的線圈圖案連續(xù)的方式將導(dǎo)體線9卷繞制作而成的。此外,第一至第四直線部10a、10b、10c、10d以使導(dǎo)體線9的長方形截面的長邊的長度方向朝向周向、且在徑向上排列成一列的方式收納在三個線圈體10共用的第三切槽53中。
如上所述構(gòu)成的線圈體10以一個切槽的間距呈同心狀地排列四十八個,以制作成圖8所示的繞組裝配件7。此外,在繞組裝配件7的軸向另一端側(cè)將第一線圈邊端部10e的層和第三線圈邊端部10g的層在徑向上交替排列成四層,以構(gòu)成第一線圈邊端6a,其中,上述第一線圈邊端部10e的層由第一線圈邊端部10e以一個切槽間距沿周向排列而成,上述第三線圈邊端部10g的層由第三線圈邊端部10g以一個切槽間距沿周向排列而成。此外,在繞組裝配件7的軸向一端側(cè)將第二線圈邊端部10f的層和連結(jié)線11的層在徑向上交替排列成三層,以構(gòu)成第二線圈邊端6b,其中,上述第二線圈邊端部10f的層由第二線圈邊端部10f以一個切槽間距沿周向排列而成,上述連結(jié)線11的層由連結(jié)線11以一個切槽間距沿周向排列而成。此外,繞組端10h分別從第二線圈邊端6b的內(nèi)徑側(cè)朝軸向外側(cè)伸出,并以一個切槽間距沿周向排列,繞組端10i分別從第二線圈末端6b的外徑側(cè)朝軸向外側(cè)伸出,并以一個切槽間距沿周向排列。
在此,使用圖3至圖6對線圈體10的繞組端10h、10i的形狀進行說明。從第二切槽52的第一層的第一直線部10a朝第二線圈邊端6b側(cè)伸出的繞組端10h以傾斜角度θ沿周向朝第一切槽51側(cè)延伸,然后在頭頂部處(第一切槽51與第二切槽52的中間位置處)彎曲,從而成形為與定子鐵心3的軸心平行地朝軸向外側(cè)伸出。此外,從第三切槽53的第八層的第四直線部10d朝第二線圈邊端6b側(cè)伸出的繞組端10i以傾斜角度θ沿周向朝第四切槽54側(cè)延伸,然后在頭頂部處(第三切槽53與第四切槽54的中間位置處)彎曲,從而成形為與定子鐵心3的軸心平行地朝軸向外側(cè)伸出。
因而,供第一直線部10a收納于第二切槽52的線圈體10的繞組端10i的、朝軸向外側(cè)突出的前端部10i’的周向的位置與供第一直線部10a收納于第四切槽54的線圈體10的繞組端10h的、朝軸向外側(cè)突出的前端部10h’的周向位置大致一致。也就是說,隔開兩個磁極間距的、一個線圈體10的繞組端10i的朝軸向外側(cè)突出的前端部10i’的周向位置與另一個線圈體10的繞組端10h的朝軸向外側(cè)突出的前端部10h’的周向位置大致一致。此外,繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的絕緣覆膜被去除。
接著,關(guān)于繞組裝配件7的接線方法,為了便于說明,對沿周向配置于定子鐵心3的四十八個切槽5按周向的排列順序標注1號、2號、……48號的切槽編號來進行說明。
首先,在切槽編號為(1+6n)號(其中,n是0以上、7以下的自然數(shù))的切槽組中安裝有八個線圈體10。接著,分別使用圖9所示的連接導(dǎo)體30將八個線圈體10中的、以兩個磁極間距排列的四個線圈體10串聯(lián)連接,以構(gòu)成小線圈組u11、u12。
然后,在切槽編號為(2+6n)號的切槽組中安裝有八個線圈體10。接著,分別使用連接導(dǎo)體30將八個線圈體10中的、以兩個磁極間距排列的四個線圈體10串聯(lián)連接,以構(gòu)成小線圈組u21、u22。
在切槽編號為(3+6n)號的切槽組中安裝有八個線圈體10。接著,分別使用連接導(dǎo)體30將八個線圈體10中的、以兩個磁極間距排列的四個線圈體10串聯(lián)連接,以構(gòu)成小線圈組v11、v12。
然后,在切槽編號為(4+6n)號的切槽組中安裝有八個線圈體10。接著,分別使用連接導(dǎo)體30將八個線圈體10中的、以兩個磁極間距排列的四個線圈體10串聯(lián)連接,以構(gòu)成小線圈組v21、v22。
在切槽編號為(5+6n)號的切槽組中安裝有八個線圈體10。接著,分別使用連接導(dǎo)體30將八個線圈體10中的、以兩個磁極間距排列的四個線圈體10串聯(lián)連接,以構(gòu)成小線圈組w11、w12。
然后,在切槽編號為(6+6n)號的切槽組中安裝有八個線圈體10。接著,分別使用連接導(dǎo)體30將八個線圈體10中的、以兩個磁極間距排列的四個線圈體10串聯(lián)連接,以構(gòu)成小線圈組w21、w22。
然后,參照圖9至圖13對使用了連接導(dǎo)體30的線圈體10的連接方法進行說明。
首先,如圖9所示,連接導(dǎo)體30例如是通過對矩形平板狀的銅板實施切削加工或切斷加工而制成的,并包括:連結(jié)部31;一對連接部32,上述一對連接部32與連結(jié)部31的長度方向的兩端部形成為一體;凹部33,上述凹部33通過使連結(jié)部31的一條長邊凹陷而形成;以及切口部34,上述切口部34形成于連結(jié)部31的另一條長邊的兩個連接部32一側(cè)。另外,在圖9中,符號t是連接部32的、在連接導(dǎo)體30的長度方向上的厚度,其與導(dǎo)體線9的長方形截面的短邊的長度d相等。
定子鐵心3以使軸心為鉛垂方向并使第二線圈邊端6b朝向上方的方式配置。隔開兩個磁極間距的、一個線圈體10的繞組端10i的朝軸向外側(cè)突出的前端部10i’的周向位置與另一個線圈體10的繞組端10h的朝軸向外側(cè)突出的前端部10h’的周向位置大致一致。因而,如圖10所示,連接導(dǎo)體30配置成使凹部33朝向第二線圈邊端6b,并沿徑向橫穿第二線圈邊端6b的軸向外側(cè)。此外,如圖11及圖12所示,連接導(dǎo)體30的一對連接部32分別與周向的位置大致一致的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的側(cè)面接觸,且與前端部10h’、10i’平行地配置。此時,接觸的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部32的面向鉛垂上方的面共面。此外,接觸的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部32的徑向厚度一致。
然后,連接導(dǎo)體30的連接部32通過tig焊接而與隔開兩個磁極間距的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’接合。
具體而言,將夾持工具(未圖示)從徑向外側(cè)插入,并從周向兩側(cè)將接觸的繞組端10i的前端部10i’和連接部32夾住并固定。接著,在氬氣氣氛中,將焊條(未圖示)的前端從上方與繞組端10i的前端部10i’和連接部32的接觸部抵接,以焊炬(未圖示)從上方接近繞組端10i的前端部10i’和連接部32的上表面從而產(chǎn)生電弧。然后,通過上述電弧熱使繞組端10i的前端部10i’、連接部32的上表面部分和焊條熔融,從而進行焊接。
同樣,從徑向外側(cè)插入夾持工具并以從周向兩側(cè)夾住接觸的繞組端10h的前端部10h’和連接部32的方式來對兩者進行固定。此外,在氬氣氣氛中,使焊條的前端從上方與繞組端10h的前端部10h’和連接部32的接觸部碰撞,并使焊炬從上方接近繞組端10h的前端部10h’和連接部32的上表面,以產(chǎn)生電弧。通過電弧的電弧熱,使繞組端10h的前端部10h’、連接部32的上表面部分與焊條熔融,來進行焊接。
藉此,制作出將分別以兩個磁極間距沿周向排列在定子鐵心3上的四個線圈體10串聯(lián)連接而成的十二個小線圈組u11、u12、u21、u22、v11、v12、v21、v22、w11、w12、w21、w22。
此外,如圖13所示,十二個小線圈組u11、u12、u21、u22、v11、v12、v21、v22、w11、w12、w21、w22的一端即繞組端10h的前端部10h’以一個切槽間距沿周向排列在第二線圈邊端6b的、在周向上呈圓弧狀地延伸的圓弧狀區(qū)域13的內(nèi)徑側(cè),而另一端即繞組端10i的前端部10i’以一個切槽間距沿周向排列在第二線圈邊端6b的圓弧狀區(qū)域13的外徑側(cè)。此外,穿過第二線圈邊端6b的軸向外側(cè)并沿徑向配置的連接導(dǎo)體30以一個切槽間距沿周向排列在夾著圓弧狀區(qū)域13的c字形的區(qū)域,其中,在上述圓弧狀區(qū)域13中,十二個小線圈組u11、u12、u21、u22、v11、v12、v21、v22、w11、w12、w21、w22的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’沿周向排列。
接著,在十二個小線圈組u11、u12、u21、u22、v11、v12、v21、v22、w11、w12、w21、w22的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’沿周向排列的圓弧狀區(qū)域13中,使用接線構(gòu)件20來進行十二個小線圈組u11、u12、u21、u22、v11、v12、v21、v22、w11、w12、w21、w22的接線。
接線構(gòu)件20包括:中性點接線板21;供電線圈25,上述供電線圈25連接到定子繞組6的供電部,并用于從外部電源向定子繞組6供電;以及連接線圈26,上述連接線圈26對同相的小線圈組間進行接線。如圖14所示,第一中性點連接用母線22及第二中性點連接用母線23通過對鋼板進行沖裁并實施彎曲加工而制成。如圖15所示,中性點接線板21通過利用絕緣樹脂24對第一中性點連接用母線22及第二中性點連接用母線23進行嵌件成形而制成。如圖16所示,供電線圈25通過將截面圓形的導(dǎo)線彎曲成形而制成。如圖17所示,連接線圈26通過將截面圓形的導(dǎo)線彎曲成形成u字形而制成。
通過連接線圈26將電角度偏移了30°的小線圈組u11、u22的端部即繞組端10h、10i連接,來制作出使小線圈組u11、u22串聯(lián)連接的u1相繞組。通過連接線圈26將電角度偏移了30°的小線圈組v11、v22的端部即繞組端10h、10i連接,來制作出使小線圈組v11、v22串聯(lián)連接的v1相繞組。通過連接線圈26將電角度偏移了30°的小線圈組w11、w22的端部即繞組端10h、10i連接,來制作出使小線圈組w11、w22串聯(lián)連接的w1相繞組。
此外,通過連接線圈26將電角度偏移了30°的小線圈組u21、u12的端部即繞組端10h、10i連接,來制作出使小線圈組u21、u12串聯(lián)連接的u2相繞組。通過連接線圈26將電角度偏移了30°的小線圈組v21、v12的端部即繞組端10h、10i連接,來制作出使小線圈組v21、v12串聯(lián)連接的v2相繞組。通過連接線圈26將電角度偏移了30°的小線圈組w21、w12的端部即繞組端10h、10i連接,來制作出使小線圈組w21、w12串聯(lián)連接的w2相繞組。
此外,將中性點接線板21配置在第二線圈邊端6b上,并將第一中性點連接用母線22的端子22a、22b、22c與小線圈組u12、v12、w12的繞組端10h、10i接合。此外,將第二中性點連接用母線23的端子23a、23b、23c與小線圈組u22、v22、w22的繞組端10h、10i接合。藉此,如圖18所示,形成第一三相交流繞組6a和第二三相交流繞組6b,其中,上述第一三相交流繞組6a通過將u1相繞組、v1相繞組及w1相繞組進行y接線來構(gòu)成,上述第二三相交流繞組6b通過對u2相繞組、v2相繞組及w2相繞組進行y接線來構(gòu)成。此外,供電線圈25與第一三相交流繞組6a及第二三相交流繞組6b的供電端子連接。
根據(jù)本實施方式1,連接導(dǎo)體30的一對連接部32與隔開兩個磁極間距的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的側(cè)面接觸,且與前端部10h’、10i’平行地配置,從而焊接到前端部10h’、10i’。因而,在焊接時,能將夾持工具從徑向外側(cè)或徑向內(nèi)側(cè)插入,以從周向兩側(cè)將沿周向排列的連接部32和繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’夾住。因而,能將沿周向排列的連接部32和繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的軸向外側(cè)用作焊接操作空間,從而能提高焊接操作性,并能提高生產(chǎn)率。
此外,由于夾持工具即使將沿周向排列的連接部32和繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的前端側(cè)夾住,也不會妨礙焊接操作,因此,能縮短沿周向排列的連接部32和繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的長度,并能縮小線圈邊端的高度。
由于繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’分別與定子鐵心3的軸心平行,且沿周向排列,因此,焊接方向成為定子鐵心3的軸心方向的一個方向。因而,無需將定子鐵心3的軸心設(shè)為水平,使定子鐵心3一邊繞軸心旋轉(zhuǎn)一邊進行焊接,從而提高焊接操作性。此外,在tig焊接時,由于僅通過將定子鐵心3的軸心設(shè)為鉛垂,并使焊炬從上方下降便能進行焊接,因此,熔融部不會垂落,使得熔融部存在不均勻的風險變小,焊接品質(zhì)穩(wěn)定。
由于連接導(dǎo)體30配置為形成于連接部31的凹部33朝向線圈末端6b,因此凹部33成為連接導(dǎo)體30的保持工具(未圖示)的插入空間,從而能避免焊接操作時的保持工具與線圈邊端6b的接觸。因此,能抑制產(chǎn)生因與保持工具的接觸而引起的線圈邊端6b的絕緣覆膜的損傷。此外,由于能通過凹部33來確保連接導(dǎo)體30與線圈邊端6b間的絕緣距離,因此,能提高絕緣可靠性。
由于所接合的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部32的面向鉛垂上方的面共面,因此,tig焊接變得容易。此外,由于所接合的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部32的徑向厚度一致,因此,能穩(wěn)定地進行tig焊接,焊接品質(zhì)穩(wěn)定。
由于連接對象的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的位置大致一致,因此,無需使連接導(dǎo)體30的連結(jié)部31朝徑向彎曲的工序,能實現(xiàn)低成本化。
由于連接導(dǎo)體30并沒有從繞組端10i的前端部向徑向外側(cè)突出,因此,能抑制包括繞組端10h、10i在內(nèi)的線圈邊端2b的徑向尺寸增大。
使用另一構(gòu)件的連接導(dǎo)體30,將所接合的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’連接。因而,由于無需為了將繞組端10h、10i連接而使繞組端10h彎曲并朝徑向外側(cè)拉出,因此,不會發(fā)生因?qū)⒗@組端10h彎曲引起的絕緣覆膜的損傷,絕緣性能得到提高。此外,由于與將繞組端10h的前端側(cè)朝徑向外側(cè)彎曲而與繞組端10i連接的情況相比,從內(nèi)徑側(cè)至外徑側(cè)的導(dǎo)體長度變短,因此,能提高線圈邊端的剛性。此外,在將繞組端10h的前端側(cè)朝徑向外側(cè)彎曲而與繞組端10i連接的情況下,因振動而產(chǎn)生在繞組端10h、10i上的載荷施加于一個接合部,但由于使用連接導(dǎo)體30將繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’連接,因此,因振動而產(chǎn)生在繞組端10h、10i上的載荷被分散至兩個接合部,使得耐振性提高。
另外,在上述實施方式1中,連接導(dǎo)體通過對矩形平板狀的銅板實施切削加工或切斷加工而制成,但連接導(dǎo)體也可以通過對截面矩形的線材實施彎曲加工等而制成。
此外,在上述實施方式1中,使連接導(dǎo)體的連結(jié)部的一條長邊整體凹陷形成凹部,但從確保連接導(dǎo)體與線圈邊端的絕緣距離的方面考慮,無需使連結(jié)部的一條長邊整體凹陷,只要使連結(jié)部的一條長邊的、與線圈邊端的頂部相對的部位凹陷即可。
實施方式2
圖19是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接導(dǎo)體的立體圖,圖20是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分立體圖,圖21是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分端視圖,圖22是表示本發(fā)明實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的立體圖。
在圖20至圖22中,從切槽5的第八層的第四直線部10d向第二線圈邊端6b一側(cè)伸出的繞組端10i以傾斜角度θ沿周向延伸,并且在到達頭頂部前彎曲,從而成形為與定子鐵心3的軸心平行地朝軸向外側(cè)伸出。因而,隔開兩個磁極間距的、一個線圈體10的繞組端10i的朝軸向外側(cè)突出的前端部10i’的周向的位置相對于另一個線圈體10的繞組端10h的朝軸向外側(cè)突出的前端部10h’的周向的位置,沿周向偏移比一個切槽角度間隔稍大的間隔。
如圖19所示,連接導(dǎo)體30a以與隔開兩個磁極的線圈體10的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向位置的偏移量相匹配的方式使連結(jié)部31a彎曲成形為曲柄狀。
另外,其它結(jié)構(gòu)與上述實施方式1相同。
在本發(fā)明實施方式2中,與上述實施方式1同樣地,定子鐵心3以將軸心設(shè)為鉛垂方向、并使第二線圈邊端6b朝向上方的方式配置。因而,連接導(dǎo)體30配置成使凹部33朝向第二線圈邊端6b,并沿徑向橫穿第二線圈邊端6b的軸向外側(cè)。此外,如圖20至圖22所示,連接導(dǎo)體30a的一對連接部32分別與隔開兩個磁極間距的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的側(cè)面接觸,且與前端部10h’、10i’平行地配置。此時,接觸的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部32的面向鉛垂上方的面共面。此外,接觸的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部32的徑向厚度一致。然后,連接導(dǎo)體30a的連接部32通過tig焊接而與隔開兩個磁極間距的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’接合。
在本發(fā)明實施方式2中,也能獲得與上述實施方式1相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明實施方式2,由于從繞組端10i的切槽伸出,且以傾斜角度θ沿周向延伸的傾斜部的長度變短,因此,能縮短構(gòu)成線圈體10的導(dǎo)體線9的長度。
實施方式3
圖23是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的連接導(dǎo)體的立體圖,圖24是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分立體圖,圖25是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的主要部分端視圖,圖26是表示本發(fā)明實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機的定子中的線圈體通過連接導(dǎo)體而連接的狀態(tài)的立體圖。
在圖23中,連接導(dǎo)體35通過將直徑d的截面圓形的導(dǎo)線彎曲成形成u字形而制成,包括:連結(jié)部36;一對連接部37,上述一對連接部37從連結(jié)部36的長度方向的兩端部呈直角地朝相同方向伸出;以及凹部38,該凹部38通過使連結(jié)部36的長度方向的中央部朝連接部37的伸出方向彎曲而形成。
另外,在實施方式3中,除了使用連接導(dǎo)體35來代替連接導(dǎo)體30a這點之外,與上述實施方式2同樣地構(gòu)成。
在本發(fā)明實施方式3中,與上述實施方式2同樣地,定子鐵心3以將軸心設(shè)為鉛垂方向、并使第二線圈邊端6b朝向上方的方式配置。因而,連接導(dǎo)體35配置成使凹部38朝向第二線圈邊端6b,并沿徑向橫穿第二線圈邊端6b的軸向外側(cè)。此外,如圖24至圖26所示,連接導(dǎo)體35的一對連接部37分別與隔開兩個磁極間距的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’的周向的側(cè)面接觸,且與前端部10h’、10i’平行地配置。此時,接觸的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部37的面向鉛垂上方的面共面。此外,接觸的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’與連接部37的徑向厚度一致。然后,連接導(dǎo)體35的連接部37通過tig焊接而與隔開兩個磁極間距的繞組端10h、10i的前端部10h’、10i’接合。
在本發(fā)明實施方式3中,也能獲得與上述實施方式2相同的效果。
另外,在上述各實施方式中,使用了設(shè)有四十八個切槽的定子鐵心,但切槽的總數(shù)并不限定于四十八個。此外,切槽數(shù)以在每極每相上具有兩個的比例形成,但每極每相上的切槽數(shù)不限定于兩個,也可以是一個,還可以是三個以上。此外,在上述實施方式1中,每極每相上的切槽數(shù)為兩個,供線圈體的直線部插入的切槽的間隔是六個切槽角度間隔(一個磁極間距),但在每極每相上的切槽數(shù)為一個的情況下,供線圈體的直線部插入的切槽的間隔為三個切槽間隔(一個磁極間距)。
此外,在上述各實施方式中,線圈體通過整節(jié)距卷繞法(日文:全節(jié)巻き)構(gòu)成,但是線圈體也可以通過短節(jié)距卷繞法(日文:短節(jié)巻き)或長節(jié)距卷繞法(日文:長節(jié)巻き)構(gòu)成。
此外,在上述各實施方式中,使用了使沿徑向排列的兩個δ狀的線圈圖案連續(xù)地形成的線圈體,但線圈體也可以由一個δ狀的線圈圖案形成,還可以將沿徑向排列的三個以上的δ狀的線圈圖案連續(xù)地形成。
此外,在上述各實施方式中,使用了使沿徑向排列的兩個δ狀的線圈圖案連續(xù)地形成的線圈體,但只要與切槽數(shù)相同的數(shù)量的分布卷繞的線圈體以一個切槽間距配置于定子鐵心,各線圈體的卷繞開始端部從第二線圈邊端的內(nèi)徑側(cè)向軸向外側(cè)突出,卷繞結(jié)束端部從第二線圈邊端的外徑側(cè)向軸向外側(cè)突出,則線圈體并不限定于使沿徑向排列的兩個δ狀的線圈圖案連續(xù)地形成的線圈體。例如,也可以使用將導(dǎo)體線呈螺旋狀地卷繞多次而得的、形成為所謂的龜甲形的線圈圖案的線圈體。
此外,在上述各實施方式中,使用了使沿徑向排列的兩個δ狀的線圈圖案連續(xù)地形成的線圈體,但也可以是通過線圈邊端部將兩個直線部連結(jié)的u字形的線圈體。