旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等車輛用的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)中使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 定子，特別涉及考慮了定子芯的磁飽和緩和以及繞組之間的絕緣強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子以 及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，為了實(shí)現(xiàn)定子芯的磁飽和緩和構(gòu)造，使齒部為錐形形狀，將 齒的間距和錐形角設(shè)定為相同，并且為了提高繞組的占空系數(shù)來提高轉(zhuǎn)矩，而使用將矩形 線（剖面長(zhǎng)方形）向扁立方向彎曲了的軌道狀的繞組（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-166610號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的齒的錐形角和間距是相同的，所以在實(shí)施了扁繞繞組的 情況下，無法確保絕緣距離這樣的課題。
[0005] 另外，如果想要確保絕緣距離，則齒間的間隙被均勻地隔開，所以存在產(chǎn)生死角這 樣的課題。
[0006] 進(jìn)而，如果增大各繞組的相互間的間隙，則繞組變小，而且齒寬變窄，所以存在旋 轉(zhuǎn)電機(jī)（馬達(dá)）的損耗變大這樣的課題。
[0007] 本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于得到一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定 子以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法，能夠確保絕緣嚴(yán)格的部位的相間絕緣距離、且比以往 構(gòu)造更寬地確保齒前端部，提高了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0008] 本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，是與具有磁阻根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置而不同的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn) 子相對(duì)配置，并與轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，該定子具備：定子芯；齒以及槽，在定子 芯的與轉(zhuǎn)子的相對(duì)部以等間距形成；以及繞組，以配設(shè)在槽內(nèi)的方式卷繞在齒上，齒朝向轉(zhuǎn) 子的外周表面突出設(shè)置，并且具有齒寬朝向前端部而減少的錐形形狀，繞組由在齒上卷繞 成1列的扁繞繞組構(gòu)成，并且以使齒的根部側(cè)的端末比齒的前端部側(cè)的端末為高電壓的方 式被供電，齒的根部的齒寬T h被設(shè)定在通過使后述式￠)的值成為最大值的齒寬Tha、和容 許下限值Tmin規(guī)定的T min〈Th〈l. 251^的范圍內(nèi)，該式子是使用定子芯的外側(cè)半徑D以及芯背 寬T。、繞組寬h、齒與繞組之間的空隙a、齒以及槽的間距α、以及繞組的傾斜角度β來表 示絕緣性能、損耗性能以及磁飽和性能的指數(shù)F(T h)的式子。
[0009] 另外，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法，其特征在于，具備：第一步驟， 以使具有齒寬朝向前端部而減少的錐形形狀的齒在內(nèi)周部以等間距突出設(shè)置的方式，制作 定子芯；第二步驟，利用扁繞繞組，制作線圈；第三步驟，為了使在第二步驟中制作出的線 圈、和在第一步驟中制作出的定子芯絕緣，將線圈插入到第一絕緣部件中；第四步驟，將在 第三步驟中插入了線圈的第一絕緣部件插入到定子芯中；第五步驟，圓環(huán)狀地配置在第四 步驟中插入了第一絕緣部件的定子芯；第六步驟，將在第五步驟中圓環(huán)狀地配置的定子芯 嵌入到框架；以及第七步驟，向在第六步驟中嵌入到框架的定子芯內(nèi)的線圈中的第一線圈、 和與第一線圈相鄰的第二線圈之間的間隙中，插入第二絕緣部件。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，能夠確保絕緣嚴(yán)格的部位的相間絕緣距離、且比以往構(gòu)造更寬地確 保齒前端部，所以能夠提高旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0011] 圖1是將本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子一起示出的剖面圖。
[0012] 圖2是將圖1內(nèi)的定子的三相的齒放大而示出的剖面圖。
[0013] 圖3是示出圖1內(nèi)的定子的各繞組的接線狀態(tài)的說明圖。
[0014] 圖4是示出圖1內(nèi)的單一的齒上的繞組和逆變器的接線位置的剖面圖。
[0015] 圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的單一的齒的各種尺寸的剖面圖。
[0016] 圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的定子的齒寬和耐壓指數(shù)的關(guān)系的說明圖。
[0017] 圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的齒寬和定子性能的關(guān)系的說明圖。
[0018] 圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的繞組的接線狀態(tài)的說明圖。
[0019] 圖9是將本發(fā)明的實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子一起示出的剖面圖。
[0020] 圖10是將本發(fā)明的實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的單一的齒的形狀放大而示出 的剖面圖。
[0021] 圖11是將本發(fā)明的實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的單一的齒的形狀放大而示出 的剖面圖。
[0022] 圖12是將本發(fā)明的實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子一起示出的剖面圖。
[0023] 圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的定子中設(shè)置的右卷線圈的說明圖。
[0024] 圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的定子中設(shè)置的左卷線圈的說明圖。
[0025] 圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的定子的各繞組的接線狀態(tài)的說明圖。
[0026] 圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的在定子內(nèi)相鄰地設(shè)置的U相線圈以及U(_)相 線圈的各個(gè)中發(fā)生的感應(yīng)電壓的說明圖。
[0027] 圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的在定子內(nèi)相鄰地設(shè)置的各線圈之間發(fā)生的電 位差（線圈間電壓）的說明圖。
[0028] 圖18是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7的在定子內(nèi)相鄰地設(shè)置的線圈的說明圖。
[0029] 圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7的在定子內(nèi)相鄰地設(shè)置的各線圈之間發(fā)生的電 位差（線圈間電壓）的說明圖。
[0030] 圖20是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1?7的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制造方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 實(shí)施方式1.
[0032] 圖1是將本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子一起示出的剖面圖，示出 旋轉(zhuǎn)電機(jī)30是三相馬達(dá)的情況。
[0033] 在圖1中，車輛用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)30由剖面環(huán)形狀的定子10、和被旋轉(zhuǎn)自如 地配置在定子10內(nèi)的轉(zhuǎn)子20構(gòu)成。
[0034] 定子10具備定子芯1、在定子芯1的內(nèi)周部以等間距突出設(shè)置的齒2、在各齒2的 相互之間形成的槽3、以及在各槽3內(nèi)分別配設(shè)的長(zhǎng)方形形狀的繞組4。
[0035] 轉(zhuǎn)子20具備轉(zhuǎn)子芯5、和在轉(zhuǎn)子芯5的外周部以等間距埋設(shè)的長(zhǎng)方形形狀的磁鐵 6,位于定子10的內(nèi)側(cè)，具有磁阻根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置而不同的結(jié)構(gòu)。
[0036] 凸?fàn)畹凝X2如圖所示與卷繞在各齒2上的繞組4 一起構(gòu)成例如10個(gè)三相（U相、 V相、W相）線圈，30根齒2被配置成與轉(zhuǎn)子芯5上的20個(gè)磁鐵6相對(duì)。
[0037] 在該情況下，在逆時(shí)針方向上，按照U相、V相、W相的順序，在各齒2上卷繞了繞組 4〇
[0038] 圖2是將圖1內(nèi)的三相（3個(gè)）齒2放大而示出的剖面圖。
[0039] 在圖2中，在U相、V相、W相的各齒2上，使用了矩形線的扁繞繞組4被卷繞成1 列。
[0040] 另外，在槽3內(nèi)，在定子芯1以及齒2與繞組4之間，介有絕緣紙等絕緣部件（未 圖示）。
[0041] 關(guān)于各繞組4的相互間的間隙δ (槽3的相互間的間隙），齒2的根部（定子芯1 偵D的一方被設(shè)定得較寬，隨著朝向齒2的前端部（轉(zhuǎn)子20的磁鐵6側(cè)）被設(shè)定為變窄。
[0042] 另外，各齒2具有如與圖4 一起后述那樣朝向轉(zhuǎn)子20的外周表面其寬度變窄那樣 的錐形形狀。
[0043] 圖3是示出定子10的各繞組4的接線狀態(tài)的說明圖。
[0044] 在圖3中，構(gòu)成三相線圈的30個(gè)繞組4針對(duì)U相、V相、W相的每一相各并聯(lián)地設(shè) 置了 10個(gè)，以中性點(diǎn)Q為中心而成為星形接線。
[0045] 即，繞組4的并聯(lián)數(shù)被設(shè)定為磁鐵6的極數(shù)（20極）和槽3的數(shù)量（30個(gè)）的最 大公約數(shù)Ρ( = 10)。
[0046] 圖4是示出單一的齒