旋轉(zhuǎn)電機的定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機的定子，特別涉及與外部設(shè)備連接的定子繞組的引出線部的改良。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻I記載有現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機的定子的一個例子。該定子中，在卷繞在定子鐵心的多個定子繞組的一端設(shè)置的與外部設(shè)備連接用的引出線部從排列在定子鐵心的槽的定子繞組的多個導體中的位于最靠徑向內(nèi)側(cè)的導體被引出。另外，在引出線部形成有振動吸收用的折彎部，使得吸收作用于引出線部的張力或壓縮力。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2004-350381號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0007]例如電動車用電動機(旋轉(zhuǎn)電機)的定子的外部連接用的引出線部的前端為了與電纜連接而優(yōu)選集中在一個部位。另外，定子的軸向一端側(cè)的端線圈(end coil)的上部，為了確保與變速器部等其它設(shè)備的間隙，優(yōu)選使配置有引出線部的凸部區(qū)域狹窄。但是，將引出線部集中在一個部位時，在定子和外部連接用的引出線部之間，產(chǎn)生因發(fā)動機、旋轉(zhuǎn)電機的振動導致的相對的位置變動，產(chǎn)生過大的張力或壓縮應(yīng)力，因此需要確保引出線部的可靠性、耐久性的結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種新的旋轉(zhuǎn)電機的定子，其能夠?qū)⒍鄠€引出線部的前端集中配置在一個部位并且對于振動的耐久性、可靠性優(yōu)良、且在多個定子繞組之間容易實現(xiàn)線間電阻的均勻化。
[0009]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0010]于是，本發(fā)明為一種旋轉(zhuǎn)電機的定子，其特征在于，包括:呈圓筒狀的定子鐵心；和卷繞在該定子鐵心上的多個定子繞組，在上述定子鐵心上形成有軸向貫通且周向排列的多個槽，各定子繞組在上述槽內(nèi)軸向延伸，并且借助于從上述槽的軸向一端引出的引出線部，跨隔開規(guī)定的周向節(jié)距的多個槽延伸，各引出線部具有相對于軸向在規(guī)定方向上傾斜地從上述槽的軸向一端引出的傾斜線部，在構(gòu)成上述各定子繞組的一端的引出線部設(shè)置有用于與外部設(shè)備連接的引線部，上述多個定子繞組的所有的引線部以其前端指向相同方向的姿態(tài)集中配置在一個部位，并且，在各引線部設(shè)置有從上述傾斜線部以90度以上的角度折返的折返部。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒍鄠€引線部的前端集中配置在一個部位并且對于振動的耐久性、可靠性優(yōu)良且在多個轉(zhuǎn)子繞組之間容易實現(xiàn)線間電阻的均勻化。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的實施例1所涉及的旋轉(zhuǎn)電機的定子的混合動力電動汽車的框圖。
[0014]圖2是表示上述旋轉(zhuǎn)電機的局部截面圖。
[0015]圖3是表示上述旋轉(zhuǎn)電機的定子的立體圖。
[0016]圖4是表示進入上述定子的定子鐵心的各槽的定子繞組的導體的截面對應(yīng)圖。
[0017]圖5是表示上述定子繞組的導出部的側(cè)面對應(yīng)圖。
[0018]圖6同樣是表示上述定子繞組的導出部的立體圖。
[0019]圖7是表示上述導出部的配置的上表面圖。
[0020]圖8是表示U相引線部的立體圖。
[0021]圖9是說明引線部的線圈成形(coil forming)加工的說明圖。
[0022]圖10同樣是說明引線部的線圈成形加工的說明圖。
[0023]圖11是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的旋轉(zhuǎn)電機的定子的定子繞組的說明圖。
【具體實施方式】
[0024]以下說明本發(fā)明的實施方式。旋轉(zhuǎn)電機大致包括:呈圓筒狀的定子；和在該定子的內(nèi)周側(cè)隔著規(guī)定的間隙配置的轉(zhuǎn)子。定子具有以在旋轉(zhuǎn)方向上極性交替不同的方式配置的多個磁極，該定子包括呈圓筒狀的定子鐵心和卷繞在該定子鐵心上的多根定子繞組。在上述定子鐵心形成有軸向貫通且周向排列的多個槽。各定子繞組通過將收納配置在各槽內(nèi)的多個導體電連接而構(gòu)成，在槽內(nèi)沿著軸向延伸并且借助于從槽的軸向一端引出的引出線部，以與多個磁極對應(yīng)的方式跨隔開規(guī)定的周向節(jié)距的多個槽延伸。在各引出線部設(shè)置有相對于軸向在規(guī)定方向上傾斜地從上述槽的軸向一端引出的傾斜線部。
[0025]在各定子繞組的兩端設(shè)置有外部連接用的引線部和中性線部，在中性線部，多個相的定子繞組(線圈)例如通過Y形接線被連接。
[0026]而且，本實施方式中，上述多個定子繞組的所有的引線部以其前端指向相同方向的姿態(tài)集中配置在一個部位。例如，多個引線部設(shè)置在排列在槽中的多個導體中的位于最靠徑向外側(cè)的位置的導體的引出線部，在定子鐵心的外周部分、沿著大致徑向?qū)R配置。
[0027]在各引線部設(shè)置有從上述傾斜線部以90度以上的角度折返的折返部。如上述所述，在各引線部設(shè)置從傾斜線部以90度以上的角度折返的折返部，由此，能夠使多個引線部的前端集中在一個部位，并且提高引線部的剛性，抑制振動的發(fā)生。另外，在各引線部設(shè)置適當?shù)恼蹚澆浚ㄟ^適當?shù)卣{(diào)整其長度，能夠?qū)⒍鄠€引線部的前端集中配置在一個部位，并且在多個轉(zhuǎn)子繞組之間容易實現(xiàn)線間電阻的均勻化，并且通過使作為設(shè)置引線部的空間的凸部區(qū)域狹窄，能夠確保變速(transmiss1n)部等的其它的設(shè)備的間隙。
[0028]實施例1
[0029]以下，參照圖1?10說明本發(fā)明的實施例1。圖1是表示搭載有本發(fā)明的實施例1的旋轉(zhuǎn)電機的混合動力電動汽車的框圖。車輛I搭載有作為車輛動力源的發(fā)動機2和旋轉(zhuǎn)電機3ο此外，可以兼做作用不停的2個旋轉(zhuǎn)電機，在該情況下，一方的旋轉(zhuǎn)電機進行發(fā)電和車輛的驅(qū)動兩者，另一方的旋轉(zhuǎn)電機負責車輛的驅(qū)動。
[0030]發(fā)動機2和旋轉(zhuǎn)電機3的旋轉(zhuǎn)扭矩經(jīng)由無級變速器、有級自動變速器等變速器4和差速齒輪5傳遞至車輪(驅(qū)動輪)6。旋轉(zhuǎn)電機3搭載于發(fā)動機2和變速器4之間、或者變速器4中。所以，旋轉(zhuǎn)電機3為了使對車輛I的空間的影響為最小限度，因此要求小型高輸出。
[0031]圖2是簡略表示上述的旋轉(zhuǎn)電機3的局部截面圖，隔著軸201，用截面表示右側(cè)的區(qū)域，用側(cè)視圖表示左側(cè)的區(qū)域。旋轉(zhuǎn)電機3收納配置在殼體7的內(nèi)部。在此，在如圖1所示旋轉(zhuǎn)電機3配置在發(fā)動機2和變速器4之間的結(jié)構(gòu)的情況下，殼體7利用發(fā)動機2的殼體、變速器4的殼體構(gòu)成。另外，旋轉(zhuǎn)電機3搭載于變速器4中的情況下，殼體7利用變速器4的殼體構(gòu)成。
[0032]旋轉(zhuǎn)電機3如公知的那樣，包括定子100和轉(zhuǎn)子200。轉(zhuǎn)子200在定子100的內(nèi)周側(cè)隔著間隙11配置。轉(zhuǎn)子200固定在軸201，與該軸201 —體地旋轉(zhuǎn)。軸201的兩端由軸承202A、202B可旋轉(zhuǎn)地支承于殼體7。定子100其外周側(cè)使用螺栓12等固定在殼體7的內(nèi)周側(cè)。該旋轉(zhuǎn)電機3為在轉(zhuǎn)子200具有永磁鐵的3相同步型的電動機，定子100被供給大電流(例如300A左右)的3相交流而作為電動機工作。另外，在本實施例中使用的旋轉(zhuǎn)電機3為旋轉(zhuǎn)軸方向的厚度比外徑(徑向尺寸)小的偏平型的旋轉(zhuǎn)電機。
[0033]圖3是用單體表示旋轉(zhuǎn)電機I的定子100的立體圖，圖4是表示各槽105的內(nèi)部的截面對應(yīng)圖。此外，定子100的基本的結(jié)構(gòu)為本申請人在先申請的日本特開2011-15459號公報中也記載那樣是公知的，因此，在此僅作簡單的說明。
[0034]如圖3和圖4所示，該定子100包括:在內(nèi)周側(cè)形成有多個槽105的定子鐵心(也稱為定子鐵心)101 ;和卷繞在該定子鐵心101上的與V相、W相、和U相對應(yīng)的3個定子繞組102。槽105形成為軸向貫通且以規(guī)定的周向節(jié)距在周向上等間隔地配置，在內(nèi)周側(cè)開口形成有軸向延伸的狹縫109。
[0035]如后文所述，各定子繞組102具有插入并保持于槽105的多個導體106。而且，在相同的槽105內(nèi)相鄰的導體106彼此通過在設(shè)置于定子鐵心101的軸向一端側(cè)(圖3的下端側(cè))的焊接部104彼此焊接，構(gòu)成多個導體106通過焊接部104電連接的長條的定子繞組102。在各槽105內(nèi)插入絕緣紙103，通過該絕緣紙103，將插入到導體106的槽105內(nèi)的直線部112和定子鐵心101之間絕緣。如圖4所示，絕緣紙103設(shè)置成將排列在各槽105內(nèi)的4個導體106中的相鄰的2個導體106捆扎，即在各槽105設(shè)置有2個絕緣紙103。
[0036]各定子繞組102借助于從槽105的軸向一端引出的呈大致U字狀或者大致V字狀的引出線部107，跨隔開規(guī)定的周向節(jié)距的多個槽105延伸。而且，通過多個定子繞組102，生成以極性在旋轉(zhuǎn)方向上交替不同的方式配置的多個磁極。
[0037]在位于各定子繞組102的一端的導體106的引出線部107設(shè)置有用于與外部設(shè)備(電線)連接的引線部300(301,302,303)。在各引線部300的前端例如如圖6所示固定有連接用的端子110。而且，多個定子繞組102的所有的引線部300被引出至作為定子100的軸向一端的線圈端的上部，以其前端指向相同方向的姿態(tài)集中配置在一個部位。該實施例中，與V相、W相、和U相的3個定子繞組102對應(yīng)地各自設(shè)置有V相引線部301、W相引線部302、和U相引線部303。引線部300與在槽105內(nèi)徑向排列成一列的多個定子繞組102的導體106中的在徑向上位于最外側(cè)的導體106形成為一體，即從槽105的最靠徑向外側(cè)的導體106引出。因此，如本實施例所示為了避免與其它的設(shè)備的干渉而將引線部300配置在比定子鐵心101靠徑向外側(cè)的情況下，與如上述的現(xiàn)有例那樣從徑向內(nèi)側(cè)引出引線部的情況相比，能夠縮短引線部300的長度。也如圖5所示，UVW的3相的引線部300(301、302,303)在周向上以固定的間隔401 (4槽)引出。
[0038]另一方面，設(shè)置在3個定子繞組102的另一端的中性線部雖然未圖示，但是例如以Y形接線或者△形接線等被接線。
[0039]如圖4所示，插入到槽105的導體106a、106b、106c、106d這4個導體以呈同心圓狀的層的方式在定子鐵心101的徑向上配置成一列。令插入到各槽105的導體106a、106b、106c、106d從內(nèi)徑方向依次為第I層、第2層、第3層、第4層。即，導體部106a配置、插入到第I層，導體部106b配置、插入到第2層，導體部106c配置、插入到第3層，導體部106d配置、插入到第4層。
[0040]構(gòu)成定子繞組102的各導體106，如圖4?圖6所示，截面呈長方形狀的平角分段(segment)線圈，除了設(shè)置有引線部300和中性線部的定子繞組102的兩端的導體106之夕卜，形成為大致同樣的形狀。各導體106由這樣的銅線構(gòu)成:其具有在軸向上貫通槽105內(nèi)的直線部112 (參照圖5)，并且從槽105的軸向一端(圖3的上端)引出的一方的引出線部107形成為U字狀或者V字狀，連接隔開規(guī)定的周向節(jié)距的2個直線部112，且在兩端具有接合部104。