用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線和旋轉(zhuǎn)電的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線和旋轉(zhuǎn)電機(jī)。用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線（30）包括成束的多根線（32），該多根線被沿著集合導(dǎo)線的周向方向扭轉(zhuǎn)，并且該多根線被以預(yù)定間隔焊接到一起。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線和旋轉(zhuǎn)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由捆束到一起的多根線形成的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線，和一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]日本專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)N0.2009-199749 (JP2009-199749A)例如描述了通過(guò)如下步驟的集合導(dǎo)線的制造:首先通過(guò)扭轉(zhuǎn)每一根利用絕緣層涂覆的多根線而形成多股線，并且在這種狀態(tài)中，通過(guò)使用成型模成型而將多股線的截面壓縮模塑成預(yù)定形狀，然后利用比每一根線的絕緣層更厚的絕緣層涂覆多股線的表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]當(dāng)彎曲在JP2009-199749A中描述的集合導(dǎo)線從而作為用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子線圈纏繞它(即，集合導(dǎo)線)時(shí)，彎曲曲率是大的，從而形成多股線的線可能分開(kāi)并且最外絕緣層可能因此斷裂。
[0004]當(dāng)金屬材料被用作外層的涂層從而加強(qiáng)多股線的結(jié)合時(shí)，將在金屬材料層中產(chǎn)生渦流，并且這個(gè)渦流將成為當(dāng)流動(dòng)時(shí)將增加損耗的循環(huán)電流，這是有問(wèn)題的。
[0005]在另一方面，當(dāng)形成集合導(dǎo)線的線通過(guò)在適當(dāng)?shù)奈恢弥泻附佣唤Y(jié)合到一起時(shí)，經(jīng)由焊接位置的短接可以延長(zhǎng)通過(guò)線流動(dòng)的循環(huán)電流的路徑并且導(dǎo)致?lián)p耗增加。
[0006]因此，本發(fā)明提供一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線，該集合導(dǎo)線既能夠抑制由于線被焊接到一起而產(chǎn)生循環(huán)電流，又能夠抑制線分開(kāi)。
[0007]本發(fā)明的第一方面涉及一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線。該集合導(dǎo)線包括成束的多根線。該多根線被沿著集合導(dǎo)線的周向方向扭轉(zhuǎn)。該多根線被以預(yù)定間隔焊接到一起。在該集合導(dǎo)線中，該預(yù)定間隔可以是如下的間隔:該多根線以所述間隔被沿著集合導(dǎo)線的周向方向扭轉(zhuǎn)180度。在該集合導(dǎo)線中，該預(yù)定間隔可以是如下的間隔:該多根線以所述間隔被沿著集合導(dǎo)線的周向方向扭轉(zhuǎn)360度。
[0008]本發(fā)明的第二方面涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子，和包括成束的多根線的集合導(dǎo)線。該多根線被沿著集合導(dǎo)線的周向方向扭轉(zhuǎn)。該多根線被以預(yù)定間隔焊接到一起。該集合導(dǎo)線圍繞定子或者轉(zhuǎn)子纏繞從而集合導(dǎo)線的焊接部分位于定子的定子芯的槽或者轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子芯的槽內(nèi)側(cè)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的、用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線能夠抑制由于線被焊接到一起而產(chǎn)生循環(huán)電流，并且抑制線分開(kāi)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]將在下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)，以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中類(lèi)似的數(shù)字表示類(lèi)似的元件，并且其中:
[0011]圖1是垂直于本發(fā)明的集合導(dǎo)線結(jié)合到其中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向方向的截面視圖；[0012]圖2是圖1所示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向截面視圖；
[0013]圖3是圖1中的部分3A的放大視圖；
[0014]圖4是示意其中形成集合導(dǎo)線的成束線組件被扭轉(zhuǎn)的方式的視圖；
[0015]圖5是示意其中扭轉(zhuǎn)線組件通過(guò)經(jīng)過(guò)模具而被形成為矩形截面的方式的視圖；
[0016]圖6是示意其中扭轉(zhuǎn)線組件通過(guò)利用輥?zhàn)訌乃膫€(gè)側(cè)面擠壓成型而被形成為矩形截面的方式的視圖；
[0017]圖7是示意其中布置在槽中的集合導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分、扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)和相位錯(cuò)部分被布置成位于槽內(nèi)側(cè)的方式，和其中循環(huán)電流的流動(dòng)方向在扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)處反向的方式的視圖；
[0018]圖8A是其中4 (四)對(duì)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分和相位錯(cuò)部分被設(shè)置在槽長(zhǎng)度內(nèi)的實(shí)例的視圖，其中每一對(duì)由一個(gè)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分和一個(gè)相位錯(cuò)部分組成，并且圖8B是其中4.5 (四對(duì)半)對(duì)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分和相位錯(cuò)部分被設(shè)置在槽長(zhǎng)度內(nèi)的實(shí)例的視圖；并且
[0019]圖9是示出在槽中的集合導(dǎo)線的位錯(cuò)的數(shù)目和循環(huán)電流損耗之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例(在下文中簡(jiǎn)單地被稱(chēng)作“示例性實(shí)施例”)。在描述時(shí)，具體形狀、材料、數(shù)值和方向等僅僅是實(shí)例以便理解本發(fā)明，并且可以根據(jù)使用、目的和規(guī)格等而適當(dāng)?shù)馗淖?。而且，?dāng)描述包括多個(gè)示例性實(shí)施例或者修改實(shí)例等時(shí)，起初地意圖在于適當(dāng)組合的、其特征部分的使用。
[0021]圖1是垂直于是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的、用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線應(yīng)用于此的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向方向的截面視圖。圖2是沿著圖1所示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向方向截取的截面視圖。
[0022]根據(jù)該示例性實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10包括被固定在未示出的外殼內(nèi)側(cè)的基本筒形定子12，和能夠相對(duì)于定子12旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子14。在圖1和2所示實(shí)例中，定子12和轉(zhuǎn)子14被沿著垂直于旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的軸向方向的徑向方向越過(guò)預(yù)定的小間隙面對(duì)面地布置。轉(zhuǎn)子14被布置在定子12的內(nèi)周側(cè)上。
[0023]轉(zhuǎn)子14包括被以可旋轉(zhuǎn)方式支撐的軸15、被固定到軸15的外周表面的轉(zhuǎn)子芯16，和多個(gè)永久磁體18，其被沿轉(zhuǎn)子芯16的周向方向布置在轉(zhuǎn)子芯16中。
[0024]定子12包括定子芯20，和布置在定子芯20上的多相(諸如三相)線圈22。朝向轉(zhuǎn)子14沿著徑向向內(nèi)突出的多個(gè)齒24被沿著圍繞軸向方向的周向方向成間隔(B卩，等距間隔)地布置在定子芯20上。槽26被形成為在沿著周向方向相鄰的齒24之間沿著軸向方向延伸。
[0025]在圖1和2所示實(shí)例中，該多個(gè)齒24沿其突出的方向匹配徑向方向，該多個(gè)齒24沿其布置的方向匹配周向方向，并且該多個(gè)齒24沿其延伸的方向匹配軸向方向。通過(guò)例如通過(guò)在齒24之間的槽26圍繞齒24利用纏繞方法諸如分布式纏繞來(lái)纏繞線圈22，磁極在定子12上形成。
[0026]圖3是圖1中的部分3A的放大視圖。圖3示出其中形成線圈22的集合導(dǎo)線30被布置在一個(gè)槽26中的方式。在圖中省略了在沿著周向方向的兩側(cè)上的槽中的集合導(dǎo)線。[0027]如在圖3中所示，多根(在這個(gè)示例性實(shí)施例中四根)集合導(dǎo)線30在槽26內(nèi)側(cè)被布置成沿著徑向方向排列。集合導(dǎo)線30被相互緊密接觸地容納在槽26中。未示出的絕緣紙被置入槽26的內(nèi)側(cè)壁表面和集合導(dǎo)線30之間，從而線圈22被相對(duì)于定子芯20絕緣。
[0028]每一根集合導(dǎo)線30被形成為多股線，其中由已經(jīng)捆束到一起的、其每一個(gè)被絕緣涂覆的多根(在這個(gè)示例性實(shí)施例中七根)線32形成的線組件34被沿著集合導(dǎo)線30的周向方向扭轉(zhuǎn)。在線組件34的表面上形成絕緣層36。在這個(gè)示例性實(shí)施例中,給出了其中線組件34由七根線32形成的實(shí)例，但是線32的數(shù)目可以適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> [0029]線32可以是任何眾所周知的線。例如，線32可以由銅、鋁、銀、金或者它們的合金等制成。而且，形成線組件34的線32的數(shù)目可以適當(dāng)?shù)馗淖儭６?，線32的截面形狀可以是任何形狀，諸如圓狀、四方形或者六邊形等，并且其導(dǎo)線的直徑還可以適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> [0030]被用于絕緣層36的絕緣材料可以是任何材料，只要它是通常使用的材料諸如搪瓷材料或者樹(shù)脂諸如聚酰亞胺樹(shù)脂或者酰亞胺樹(shù)脂。而且，用于涂覆線組件34的方法可以是任何方法，只要它是通常被用作絕緣涂覆方法的方法，諸如浸沒(méi)、電沉積涂覆、氧化物薄膜，或者電鍍。
[0031]通過(guò)一起地扭轉(zhuǎn)其每一個(gè)被絕緣涂覆的多根線32，然后使用成型模壓縮成型線組件34使得它具有矩形截面而形成集合導(dǎo)線30的線組件34，如在圖4到6中所示。以此方式通過(guò)一起地扭轉(zhuǎn)線32并且將它們壓縮成型而形成線組件34使得該多根線32能夠被集成到一起。
[0032]任何方法可以被用于壓縮成型，只要線組件34的截面被壓縮成型為預(yù)定形狀。例如，如在圖5中所示，可以采用拉拔工藝，諸如使用具有四方形?？?2的成型模40的模拉。使用這種拉拔工藝，與線組件34的截面形狀無(wú)關(guān)地，通過(guò)使得線組件34流過(guò)?？?2，線組件34的截面能夠被容易地壓縮成型為?？?2的形狀。
[0033]而且，如在圖6中所示，還可以采用使用孔44和輥?zhàn)?6的槽型軋制。使用這種槽型軋制，與線組件34的截面形狀無(wú)關(guān)地，通過(guò)使得線組件34經(jīng)過(guò)孔44，線組件34的截面能夠被容易地壓縮成型為孔44的形狀。結(jié)果，制造過(guò)程能夠得以簡(jiǎn)化，從而能夠有效率地制造集合導(dǎo)線30。在此情形中，主要地利用輥?zhàn)?6執(zhí)行壓縮成型，從而形成線組件34的線32將不相對(duì)于孔44的內(nèi)周表面強(qiáng)烈地摩擦，從而每一根線32的絕緣涂層將不易于受到損壞。
[0034]在壓縮成型之后線組件34的截面形狀可以是任何形狀，諸如圓狀、四方形或者六邊形等，但是矩形或者多邊形是優(yōu)選地，這是因?yàn)榫€組件34將被用作線圈22。當(dāng)集合導(dǎo)線30被布置在槽26中時(shí)，以此方式使得線組件34的截面形狀為矩形或者多邊形使得相鄰的集合導(dǎo)線30能夠相互表面接觸。結(jié)果，在相鄰的集合導(dǎo)線30之間將不形成任何間隙，從而線圈22的熱耗散性質(zhì)和空間因子能夠得以改進(jìn)。
[0035]接著，除了圖3，將參考圖7到9描述該示例性實(shí)施例的集合導(dǎo)線30的扭轉(zhuǎn)方法和焊接。圖7是示意其中布置在槽中的集合導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分、扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，和相位錯(cuò)部分被布置成位于槽內(nèi)側(cè)的方式，和其中循環(huán)電流的流動(dòng)方向在扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)處反向的方式的視圖。在圖7中，定子軸向方向是在其上繪制圖7的紙張的豎直方向(即，垂直于在其上繪制圖7的紙張的表面的方向)，并且在槽26中位于徑向最內(nèi)側(cè)上的集合導(dǎo)線30被示為不帶絕緣層36的線組件34。[0036]如在圖3和7中所示，線圈22由布置在槽26內(nèi)側(cè)的多根集合導(dǎo)線30形成。每一根集合導(dǎo)線30由線組件34形成，該線組件34由如上所述捆束到一起的多根扭轉(zhuǎn)和成型的線32構(gòu)成。在沿著軸向方向經(jīng)過(guò)槽26的該多根線組件34沿著徑向方向(即，齒沿其突出的方向)在彼此之上堆疊時(shí)，線圈22繞齒24纏繞。在圖3中，僅僅沿著周向方向部分地示出槽26和線圈22，但是未示出的部分的結(jié)構(gòu)可以利用與示出的部分相同的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0037]每一根集合導(dǎo)線30在槽26外側(cè)電連接。以此方式，布置在每一個(gè)槽26中的線圈匝與集合導(dǎo)線30作為單元形成。而且，一根集合導(dǎo)線30被形成為用于每一個(gè)線圈匝的構(gòu)件，并且線圈匝例如通過(guò)焊接等而被結(jié)合到一起。在圖3所示實(shí)例中，集合導(dǎo)線30被布置成沿著徑向方向排列成四個(gè)層。在圖3和7所示實(shí)例中，四層的集合導(dǎo)線30沿著徑向方向排列，但是沿著徑向方向排列的集合導(dǎo)線30的數(shù)目可以被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。而且，線圈22并不是必要地必須在槽26外側(cè)由集合導(dǎo)線30形成。
[0038]在這個(gè)示例性實(shí)施例中，如在圖7中所示,每一根集合導(dǎo)線30的線組件34在對(duì)應(yīng)于齒24(或者定子芯20)沿著軸向方向的一個(gè)端部分的位置中具有扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a，并且在對(duì)應(yīng)于齒24沿著軸向方向的另一個(gè)端部分的位置中具有相位錯(cuò)部分34b。在線組件34中，線32被沿著箭頭B的方向扭轉(zhuǎn)，并且每一根線32的位置移動(dòng)到圍繞在集合導(dǎo)線30的縱向方向上延伸的中心軸線關(guān)于扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a的在相位錯(cuò)部分34b處180度對(duì)稱(chēng)的位置。更加具體地，如在圖7中所示，在扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a處位于徑向最內(nèi)側(cè)上的線32a由于被沿著集合導(dǎo)線30的周向方向扭轉(zhuǎn)在相位錯(cuò)部分34b處位于徑向最外側(cè)上。
[0039]當(dāng)槽26的軸向長(zhǎng)度(在下文中被稱(chēng)作“槽長(zhǎng)度”)是L時(shí)，在線組件34的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b之間的距離基本對(duì)應(yīng)于槽長(zhǎng)度L。而且，在距扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b這兩者大致一半的槽長(zhǎng)度L的距離L/2的位置處，線組件34具有扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c。在這個(gè)扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c處，每一根線32的相位從扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a以大致90度沿著箭頭B的方向偏移，并且在相位錯(cuò)部分34b處每一根線32的相位關(guān)于扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c以另一個(gè)大致90度沿著箭頭B的方向偏移。在此情形中，在扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c之間的距離優(yōu)選地等于在相位錯(cuò)部分34b和扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c之間的距離，但是即便它們不是相同的，也仍然預(yù)期將通過(guò)消除部分渦流而減小由于循環(huán)電流引起的損耗。
[0040]而且，利用在這個(gè)示例性實(shí)施例中的集合導(dǎo)線30，線32在線組件34的相位錯(cuò)部分34b處被焊接到一起。在圖7中，這個(gè)焊接點(diǎn)35被示意為帶有陰影的區(qū)段。在這個(gè)焊接點(diǎn)35處，線組件34的線32被短接。優(yōu)選地在線32已經(jīng)被捆束和扭轉(zhuǎn)之后，但是在執(zhí)行壓縮成型之前以此方式焊接相位錯(cuò)部分34b，但是它(B卩，相位錯(cuò)部分34b)還可以在執(zhí)行壓縮成型之后被焊接。
[0041]此外，在圖7所示實(shí)例中，除了相位錯(cuò)部分34b處，還在扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a處形成焊接點(diǎn)35。這里，當(dāng)相位錯(cuò)部分34b被視為線組件34的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分時(shí)，可以認(rèn)為扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a對(duì)應(yīng)于相位錯(cuò)部分。因此，扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a的焊接點(diǎn)35還可以是相位錯(cuò)部分的焊接點(diǎn)。
[0042]在圖7中，僅僅對(duì)于在徑向最內(nèi)側(cè)(最靠近轉(zhuǎn)子14)上的集合導(dǎo)線30示出線32的結(jié)構(gòu)，但是可以利用與示出的部分相同的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在未示出的其它集合導(dǎo)線30中的線32的結(jié)構(gòu)。
[0043]以此方式，每一根集合導(dǎo)線30在槽26內(nèi)側(cè)被扭轉(zhuǎn)，從而每一根線32的布置在槽26內(nèi)側(cè)一次地錯(cuò)位到180度對(duì)稱(chēng)的位置。然而，線32的布置可以在同一線圈匝(集合導(dǎo)線30)內(nèi)側(cè)錯(cuò)位(反相)，但是不必在不同的線圈匝(集合導(dǎo)線30)之間錯(cuò)位(反相)。而且，線32的布置可以僅僅在槽26內(nèi)側(cè)錯(cuò)位，但是不必在槽26外側(cè)錯(cuò)位。
[0044]利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)10，通過(guò)使得交流電通過(guò)多相的線圈22流動(dòng)，齒24被順序地磁化，從而沿著周向方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子12中形成。而且，在定子12中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和由轉(zhuǎn)子14的永久磁體18產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間的電磁相互作用(吸引和排斥)向轉(zhuǎn)子14施加扭矩(磁扭矩)，這使得轉(zhuǎn)子14能夠被以可旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)。以此方式，能夠使得旋轉(zhuǎn)電機(jī)10功能用作使得轉(zhuǎn)子14使用供應(yīng)到線圈22的電力產(chǎn)生動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)。
[0045]在另一方面，還能夠使得旋轉(zhuǎn)電機(jī)10功能用作使得線圈22使用轉(zhuǎn)子14的動(dòng)力產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)。而且，轉(zhuǎn)子14不限于設(shè)置有永久磁體18的結(jié)構(gòu)。例如，轉(zhuǎn)子14還可以具有設(shè)置有線圈的結(jié)構(gòu)，或者使用磁阻變化引起的磁阻轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)。
[0046]當(dāng)在定子12和轉(zhuǎn)子14之間施加扭矩時(shí),磁通在定子12和轉(zhuǎn)子14之間作用，并且這個(gè)磁通沿著徑向方向通過(guò)齒24流動(dòng)。然而，當(dāng)通過(guò)齒24流動(dòng)的磁通變得飽和時(shí)，磁通從齒24泄漏出去并且沿著周向方向在相鄰的齒24之間(B卩，通過(guò)槽26)流出。特別地，當(dāng)轉(zhuǎn)子14的扭矩是大的時(shí)，通過(guò)齒24流動(dòng)的磁通趨向于變得飽和，從而磁通趨向于沿著周向方向在齒24之間流動(dòng)。在齒24之間的這個(gè)漏通沿著周向方向流過(guò)集合導(dǎo)線30 (線32)。而且，當(dāng)在齒24之間通過(guò)集合導(dǎo)線30流動(dòng)的漏通波動(dòng)時(shí)，在每一根線32中產(chǎn)生渦流。結(jié)果，在集合導(dǎo)線30中產(chǎn)生循環(huán)電流，并且因此，這個(gè)循環(huán)電流引起的損耗發(fā)生。
[0047]作為對(duì)照，在這個(gè)示例性實(shí)施例中，集合導(dǎo)線30在槽26中被扭轉(zhuǎn)，并且線32的布置在槽26內(nèi)的不同的位置中錯(cuò)位。結(jié)果，由于在齒24之間的漏通的波動(dòng)，在線32中產(chǎn)生的渦流的方向也同時(shí)地改變，并且考慮槽26內(nèi)側(cè)的整個(gè)軸向方向，渦流將自身抵消。例如，如在圖7中所示，在對(duì)應(yīng)于齒24的一端的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c之間通過(guò)線32a流動(dòng)的渦流48a的方向和在扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c和相位錯(cuò)部分34b之間通過(guò)線32a流動(dòng)的渦流48b的方向反向，從而它們相互抵消。這還適用于形成集合導(dǎo)線30的線組件34的其它線32。結(jié)果，抑制由于渦流引起的循環(huán)電流在集合導(dǎo)線30中產(chǎn)生是可能的，并且因此能夠抑制循環(huán)電流引起損耗。
[0048]此外，對(duì)于這個(gè)示例性實(shí)施例的每一根集合導(dǎo)線30，線32在相位錯(cuò)部分34b處被焊接到一起。當(dāng)集合導(dǎo)線30通過(guò)在槽26外側(cè)彎曲而被形成為線圈22時(shí)，通過(guò)在相位錯(cuò)部分34b (和34a)處焊接線32而防止或者抑制了線32分開(kāi)。結(jié)果，集合導(dǎo)線30的最外絕緣層36將不被已經(jīng)分開(kāi)的線32裂開(kāi)，從而絕緣性質(zhì)將不降低。
[0049]在以上說(shuō)明中，扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b這兩者均被焊接，但是本發(fā)明不限于此。即，該結(jié)構(gòu)還可以是這兩者中的僅僅一個(gè)被焊接的結(jié)構(gòu)。例如，在扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b中，可以僅僅槽26外側(cè)的彎曲曲率在此處最大的那一側(cè)被焊接。
[0050]圖8A是其中4 (四)對(duì)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b被設(shè)置在槽長(zhǎng)度L內(nèi)的實(shí)例的視圖，其中每一對(duì)由一個(gè)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和一個(gè)相位錯(cuò)部分34b組成，并且圖8B是其中4.5對(duì)(四對(duì)半)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b被設(shè)置在槽長(zhǎng)度L內(nèi)的實(shí)例的視圖。在圖8A和SB中，被焊接的相位錯(cuò)部分34b由符號(hào)X示意并且是渦流的流動(dòng)方向在此處反向的邊界的扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c由符號(hào)O示意。
[0051]對(duì)于圖8A所示集合導(dǎo)線30，四對(duì)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b被設(shè)置在槽長(zhǎng)度L內(nèi)。當(dāng)以此方式設(shè)置多對(duì)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b時(shí)，第一對(duì)的相位錯(cuò)部分34b對(duì)應(yīng)于下一對(duì)的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a。這里，相對(duì)于扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a在相位錯(cuò)部分34b處線32的相位錯(cuò)角度可以由180度XN (其中N是整數(shù))表達(dá)。
[0052]以此方式，能夠通過(guò)在槽26內(nèi)側(cè)的集合導(dǎo)線30中設(shè)置該多對(duì)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b而抑制由于循環(huán)電流引起的損耗，并且能夠通過(guò)在相位錯(cuò)部分34b處焊接線32而抑制線32分開(kāi)。而且，通過(guò)線32循環(huán)的閉環(huán)電流變得更小，從而由于循環(huán)電流引起的損耗能夠更加有效地抑制。這里，線32由于在相位錯(cuò)部分34b處焊接而短接，但是渦流的流動(dòng)方向在相位錯(cuò)部分34b沿著軸向方向的兩側(cè)上反向(或者成為不在此處產(chǎn)生渦流的部分)，從而該閉環(huán)將不由于焊接點(diǎn)35而變得更長(zhǎng)，并且因此由于循環(huán)電流引起的損耗將不增加。
[0053]對(duì)于圖8B所示集合導(dǎo)線30，4.5對(duì)(四對(duì)半)扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b被設(shè)置在槽長(zhǎng)度L內(nèi)。即便以此方式扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b的對(duì)數(shù)不是整數(shù)倍的，也仍然利用在扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c之間的線32和在扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c和相位錯(cuò)部分34b之間的線預(yù)期渦流消除效果，從而由于循環(huán)電流引起的損耗能夠受到抑制。
[0054]如在圖8A和8B中所示，當(dāng)相位錯(cuò)部分34b在集合導(dǎo)線30中處于多個(gè)位置中時(shí)，可以在每隔一個(gè)的相位錯(cuò)部分34b處執(zhí)行焊接。相應(yīng)地，其中每一根線32的相位已經(jīng)改變360度的每隔一個(gè)的相位錯(cuò)部分34b將被焊接，從而焊接點(diǎn)將更少，因此使得制造更加容易，這是有利的。可替代地，可以僅僅焊接靠近槽26的軸向端部分定位的或者相位錯(cuò)部分34b或者扭轉(zhuǎn)中心點(diǎn)34c。這是因?yàn)?，這種部分是當(dāng)彎曲集合導(dǎo)線30以形成線圈時(shí)在此處線32特別趨向于分開(kāi)的位置。
[0055]圖9是示出在槽中的集合導(dǎo)線的位錯(cuò)的數(shù)目和循環(huán)電流損耗之間的關(guān)系的曲線圖。在圖9中，水平軸線代表位錯(cuò)的數(shù)目(N)并且豎直軸線代表循環(huán)電流損耗(P.μ.)。如在圖中所示，顯然當(dāng)180度位錯(cuò)的數(shù)目是整數(shù)倍時(shí)，集合導(dǎo)線30的循環(huán)電流為零。而且，即便位錯(cuò)的數(shù)目不是整數(shù)倍，例如諸如在圖8Β中所示的4.5,循環(huán)電流通過(guò)其流動(dòng)的閉環(huán)也隨著槽26中的位錯(cuò)的數(shù)目變得更大而變得更小，從而循環(huán)電流損耗也據(jù)此而變得更小。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的、用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線不限于該示例性實(shí)施例或者其修改實(shí)例，而是可以在專(zhuān)利權(quán)利要求的范圍和等價(jià)于該范圍的含義內(nèi)被以各種方式中的任何一種改進(jìn)或者修改。
[0057]例如，線32的布置并不是必要地必須對(duì)于沿著徑向方向排列的全部集合導(dǎo)線30在槽26中逆相。例如，線32的布置可以僅僅對(duì)于在距轉(zhuǎn)子14的距離在此處為近距離的徑向內(nèi)側(cè)上(即，在齒的頂端側(cè)上)的集合導(dǎo)線30被扭轉(zhuǎn)并且在齒24之間錯(cuò)位，并且線32的布置對(duì)于在更加遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子14的徑向外側(cè)(即，齒根側(cè))上的集合導(dǎo)線30在齒24之間可以不被扭轉(zhuǎn)。
[0058]而且，在以上說(shuō)明中，沿著集合導(dǎo)線的線組件的軸向方向位于端部分上的扭轉(zhuǎn)起點(diǎn)部分34a和相位錯(cuò)部分34b位于槽26內(nèi)側(cè)，但是它們還可以位于槽26外側(cè)。
[0059]而且，在以上說(shuō)明中，描述了其中以分布式纏繞將線圈22纏繞在齒24上的情形，但是還可以利用除了分布式纏繞之外的纏繞方法將線圈22纏繞在齒24上。例如，線圈22還可以以集中式纏繞來(lái)纏繞在齒24上。[0060]而且，在以上說(shuō)明中，描述了其中集合導(dǎo)線被應(yīng)用于定子線圈的情形，但是集合導(dǎo)線還可以被應(yīng)用于圍繞轉(zhuǎn)子纏繞的線圈。
[0061]此外，在以上說(shuō)明中，描述了其中本發(fā)明被應(yīng)用于徑向類(lèi)型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的情形，但是本發(fā)明還可以被應(yīng)用于軸向類(lèi)型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組的集合導(dǎo)線(30)，包括: 成束的多根線(32)，所述多根線在所述集合導(dǎo)線的周向方向上被扭轉(zhuǎn)，并且所述多根線被以預(yù)定間隔焊接到一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集合導(dǎo)線，其中，所述預(yù)定間隔是如下間隔:所述多根線以所述間隔在所述集合導(dǎo)線的周向方向上被扭轉(zhuǎn)180度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集合導(dǎo)線，其中，所述預(yù)定間隔是如下間隔:所述多根線以所述間隔在所述集合導(dǎo)線的周向方向上被扭轉(zhuǎn)360度。
4.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10),包括: 定子(12)； 轉(zhuǎn)子(14);和 集合導(dǎo)線(30)，所述集合導(dǎo)線(30)包括成束的多根線(32)，所述多根線在所述集合導(dǎo)線的周向方向上被扭轉(zhuǎn)，并且所述多根線被以預(yù)定間隔焊接到一起，所述集合導(dǎo)線被纏繞在所述定子或所述轉(zhuǎn)子上，使得所述集合導(dǎo)線的焊接部分位于所述定子的定子芯的槽的內(nèi)側(cè)或者所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子芯的槽的內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，所述預(yù)定間隔是如下間隔:所述多根線以所述間隔在所述集合導(dǎo)線的周向方向上被扭轉(zhuǎn)180度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，所述預(yù)定間隔是如下間隔:所述多根線以所述間隔在所述集合導(dǎo)線的周向方向上被扭轉(zhuǎn)360度。
【文檔編號(hào)】H02K3/12GK103929000SQ201410010193
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月11日
【發(fā)明者】長(zhǎng)谷川絢子 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社