用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，該定子包括環(huán)狀定子芯、定子線圈和多個導(dǎo)線。該定子線圈包括安裝在定子芯上的繞組并且具有從定子芯的軸向端面突出的線圈端部。導(dǎo)線中的每個導(dǎo)線由定子線圈的繞組的端部中的相應(yīng)的一個端部組成。導(dǎo)線包括至少第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線。第一導(dǎo)線具有徑向延伸部，該徑向延伸部與定子線圈的線圈端部鄰接并且沿定子芯的徑向方向延伸。第二導(dǎo)線具有周向延伸部，該周向延伸部與第一導(dǎo)線的徑向延伸部鄰接并且相交，并且位于徑向延伸部的與定子線圈的線圈端部相反的一側(cè)上。
【專利說明】用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于在例如機(jī)動車輛中作為電動馬達(dá)和發(fā)電機(jī)使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。
技術(shù)背景
[0002]日本特許申請公報N0.JP2001-103697A公開了用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。在該定子中，定子線圈的相繞組的導(dǎo)引部——這些導(dǎo)引部連接至定子線圈的其他相繞組的端部——通過電絕緣粘接劑固定至定子線圈的線圈端部而不是通過螺紋連接至線圈端部。通過將引導(dǎo)部固定至線圈端部的上述方法，能夠防止通過摩擦在導(dǎo)引部上形成劃痕，確保定子線圈的相繞組之間的電絕緣并且減少制造定子所需的工時。
[0003]然而，對于以上定子，在一些情況下，施加在導(dǎo)引部(或?qū)Ь€)固定至定子線圈的線圈端部的位置上的振動載荷可能變大，從而降低定子的抗振性；這些情況包括:定子線圈由具有大的橫截面面積的電導(dǎo)體制成以減小定子線圈的電阻的情況，以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)用在承受劇烈振動的機(jī)動車輛中的情況。
[0004]以上問題可以通過增加用于將導(dǎo)引部固定至定子線圈的線圈端部的粘接劑的量來解決。然而，在該情況下，定子的制造成本可能隨著粘接劑的量的增加而增加。
[0005]此外，近年來，隨著定子線圈規(guī)格的多樣化，導(dǎo)引部的布置變得復(fù)雜并且因此導(dǎo)引部固定至定子線圈的線圈端部的位置的數(shù)量已經(jīng)增加。因此，用于將導(dǎo)引部固定至定子線圈的線圈端部的粘接劑的量已經(jīng)相應(yīng)地增加，從而導(dǎo)致定子制造成本的增加。另外，由于導(dǎo)引部的布置的復(fù)雜性和導(dǎo)引部固定至定子線圈的線圈端部的位置的數(shù)量的增加，定子線圈與在其中接納有定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的框架之間的間隙相應(yīng)地減小，從而降低了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的環(huán)境耐受性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)示例性實施方式，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。該定子包括環(huán)狀定子芯、定子線圈和多個導(dǎo)線。定子芯具有形成在定子芯中的多個狹槽。這些狹槽沿定子芯的周向方向彼此間隔開。定子線圈由安裝在定子芯上的多個繞組構(gòu)成。定子線圈具有從定子芯的軸向端面突出的線圈端部。所述多個導(dǎo)線中的每個導(dǎo)線由定子線圈的繞組的端部中的相應(yīng)的一個端部構(gòu)成。所述多個導(dǎo)線包括至少第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線。第一導(dǎo)線具有與定子線圈的線圈端部鄰接并且沿定子芯的徑向方向延伸的徑向延伸部。第二導(dǎo)線具有與第一導(dǎo)線的徑向延伸部鄰接并且相交的周向延伸部，并且該周向延伸部位于徑向延伸部的與定子線圈的線圈端部相反的一側(cè)上。
[0007]根據(jù)上述構(gòu)型，第一導(dǎo)線的徑向延伸部夾在定子線圈的線圈端部與第二導(dǎo)線的周向延伸部之間。因此，改善了定子的抗振性。
[0008]除了包括第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之外，所述多個導(dǎo)線還可以包括第三導(dǎo)線，第一導(dǎo)線結(jié)合至該第三導(dǎo)線。在該情況下，優(yōu)選地，第一導(dǎo)線和第三導(dǎo)線在位于第一導(dǎo)線的徑向延伸部的徑向內(nèi)側(cè)的位置處結(jié)合。
[0009]優(yōu)選地，第一導(dǎo)線的徑向延伸部在包括第一導(dǎo)線作為其端部的繞組安裝在定子芯上之前形成。
[0010]同樣優(yōu)選地，第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線中的每一者均具有大致矩形的橫截面。此外，除了包括第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線之外，所述多個導(dǎo)線還包括與第一導(dǎo)線結(jié)合的第三導(dǎo)線。在該情況下，優(yōu)選的是:第三導(dǎo)線也具有大致矩形的橫截面；并且第一導(dǎo)線與第三導(dǎo)線結(jié)合，其中，第一導(dǎo)線和第三導(dǎo)線中的一者的大致矩形橫截面的短邊抵接第一導(dǎo)線和第三導(dǎo)線中的另一者的大致矩形橫截面的長邊。
[0011]還優(yōu)選的是，定子線圈的繞組中的每個繞組由插入在定子芯的狹槽中的相應(yīng)狹槽中的多個電導(dǎo)體部段形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]根據(jù)下文給出的描述和一個示例性實施方式的附圖將更充分地理解本發(fā)明，然而，這些描述和附圖不應(yīng)被認(rèn)為將本發(fā)明限于【具體實施方式】，而是僅出于描述和理解的目的。
[0013]在附圖中:
[0014]圖1為包括根據(jù)示例性實施方式的定子的汽車交流發(fā)電機(jī)的示意性橫截面圖；
[0015]圖2為示出了形成定子的定子線圈的電導(dǎo)體部段的構(gòu)型的示意性立體圖；
[0016]圖3為示出了將電導(dǎo)體部段插入形成在定子的定子芯中的狹槽中的過程的示意性立體圖；
[0017]圖4為示出了在定子線圈的前側(cè)線圈端部處結(jié)合的電導(dǎo)體部段的成對的端部的示意性立體圖；
[0018]圖5為定子線圈的示意性電路圖,其中，定子線圈由一對三相線圈構(gòu)成；
[0019]圖6為示出了三相線圈中的一者的導(dǎo)線的布置的側(cè)視圖；
[0020]圖7為示出了形成導(dǎo)線的電導(dǎo)體部段的構(gòu)型的示意性立體圖；
[0021]圖8為示出了在將電導(dǎo)體部段插入至定子芯的狹槽中之前形成導(dǎo)線的電導(dǎo)體部段的預(yù)成形的示意性立體圖；
[0022]圖9為示出了根據(jù)示例性實施方式的導(dǎo)線的布置的軸向端視圖；
[0023]圖10為示出了根據(jù)第一變型的導(dǎo)線的布置的軸向端視圖；
[0024]圖11為示出了根據(jù)第二變型的導(dǎo)線的布置的軸向端視圖；
[0025]圖12為示出了根據(jù)第三變型的導(dǎo)線的布置的軸向端視圖；
[0026]圖13為示出了根據(jù)第四變型的導(dǎo)線的布置的軸向端視圖；以及
[0027]圖14為示出了根據(jù)第五變型的形成定子線圈的電導(dǎo)體部段的構(gòu)型的立體圖。

【具體實施方式】
[0028]圖1示出了汽車交流發(fā)電機(jī)I的整體構(gòu)型，該汽車交流發(fā)電機(jī)I包括根據(jù)示例性實施方式的定子3。交流發(fā)電機(jī)I設(shè)計成用于機(jī)動車輛、比如乘用車或卡車中。
[0029]如圖1中所示，交流發(fā)電機(jī)I除了定子3之外還包括轉(zhuǎn)子2、框架4、整流器5、調(diào)壓器11和帶輪20。
[0030]轉(zhuǎn)子2包括旋轉(zhuǎn)軸6、一對倫德爾型(LundelΙ-type)磁極芯21和場線圈24。旋轉(zhuǎn)軸6由框架4通過軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。旋轉(zhuǎn)軸6具有安裝在其前端部(即，圖1中的左端部)上的帶輪20，從而該旋轉(zhuǎn)軸6可以由車輛的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(圖中未示出)通過帶輪20驅(qū)動。每個磁極芯21具有多個磁極爪。場線圈24例如由經(jīng)絕緣處理的銅線制成并且卷繞成環(huán)狀形狀。磁極芯21固定至旋轉(zhuǎn)軸6，其中場線圈24保持在磁極芯21之間。另外，在旋轉(zhuǎn)軸6的后端部(即，圖1中的右端部)上設(shè)置有一對滑環(huán)，在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)期間場電流經(jīng)由這一對滑環(huán)供給至場線圈24。
[0031]定子3包括環(huán)狀(或中空圓筒形的)定子芯31和安裝在定子芯31上的定子線圈32。定子3的詳細(xì)構(gòu)型將稍后進(jìn)行描述。
[0032]框架4具有保持在其中的轉(zhuǎn)子2和定子3兩者，使得定子3圍繞轉(zhuǎn)子2的徑向外周，其中，在定子3與轉(zhuǎn)子2的徑向外周之間形成有預(yù)定的徑向間隙。
[0033]整流器5將從定子線圈32輸出的三相交流(AC)電整流成直流(DC)電并且經(jīng)由其輸出端子輸出所獲得的直流電。
[0034]調(diào)壓器11對從整流器5輸出的直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0035]此外，在該實施方式中，交流發(fā)電機(jī)I還包括分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子2的磁極芯21的軸向端面上的一對冷卻風(fēng)扇22和23。冷卻風(fēng)扇22和23經(jīng)由形成在框架4的前端壁和后端壁中的吸入開口 41將冷卻空氣吸入交流發(fā)電機(jī)I中并且經(jīng)由形成在框架4的周向壁(或側(cè)壁)中的排出開口 42將冷卻空氣排出交流發(fā)電機(jī)I。通過冷卻空氣，能夠在交流發(fā)電機(jī)I操作期間冷卻定子線圈32、整流器5和調(diào)節(jié)器11。另外，應(yīng)注意的是，雖然沒有在圖1中示出，但是排出開口 42不僅形成在框架4的前部中，而且形成在框架4的后部中。
[0036]在對交流發(fā)電機(jī)I的整體構(gòu)型進(jìn)行了描述之后，根據(jù)該實施方式的定子3的詳細(xì)的構(gòu)型將參照圖2至圖9進(jìn)行描述。
[0037]在該實施方式中，環(huán)狀定子芯31通過將多個鋼板沿軸向方向?qū)盈B而形成。在定子芯31的徑向內(nèi)表面中，形成有多個狹槽310以沿軸向方向穿過定子芯31。此外，狹槽310以恒定的節(jié)距沿定子芯31的周向方向彼此間隔開并且各自沿定子芯31的徑向方向延伸。SP，對于每個狹槽310而言，狹槽310的深度方向與定子芯31的徑向方向一致。
[0038]定子線圈32安裝在定子芯31上使得部分地接納在定子芯31的狹槽310中，其中，絕緣片34置于定子線圈32與定子芯31的限定狹槽310的那些內(nèi)壁之間。此外，如圖1中所示，定子線圈32具有從定子芯31的前端面(或一個軸向端面)突出的前側(cè)線圈端部32F和從定子芯31的后端面(或另一軸向端面)突出的后側(cè)線圈端部32R。
[0039]定子線圈32可以被認(rèn)為是通過將接納在定子芯31的狹槽310中的電導(dǎo)體進(jìn)行連接而形成。即，如圖2至圖3所示，在定子芯31的每個狹槽310中，接納有沿定子芯31的徑向方向(或者說，是狹槽310的深度方向)彼此對準(zhǔn)的偶數(shù)個(例如，在本實施方式中是四個)電導(dǎo)體。在下文中，為了便于解釋，四個電導(dǎo)體從狹槽310的徑向內(nèi)側(cè)至徑向外側(cè)依次稱為最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體、內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體、外側(cè)中間導(dǎo)體和最外側(cè)導(dǎo)體。另外，在該實施方式中，每個電導(dǎo)體具有大致矩形的橫截面。
[0040]此外，接納在定子芯31的狹槽310中的電導(dǎo)體以預(yù)定的形式相互電連接。
[0041]具體地，參照圖2，對于狹槽310中的一個狹槽而言，狹槽310中的最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體331a經(jīng)由連接導(dǎo)體331c電連接至沿順時針方向離開狹槽310 —個磁極節(jié)距定位的另一個狹槽310中的最外側(cè)導(dǎo)體331b ;連接導(dǎo)體331c位于定子芯31的一個軸向側(cè)(即，圖2中的下側(cè)和圖1中的后側(cè))上。另外，應(yīng)注意的是，下文中“順時針方向”指的是以位于定子芯31的所述一個軸向側(cè)上的視點所看到的順時針方向。
[0042]類似地，對于狹槽310中的一個狹槽而言，在狹槽310中的內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體332a經(jīng)由連接導(dǎo)體332c連接至沿順時針方向離開狹槽310 —個磁極節(jié)距定位的另一狹槽310中的外側(cè)中間導(dǎo)體332b ;連接導(dǎo)體332c也位于定子芯31的所述一個軸向側(cè)上。
[0043]因此，在定子芯31的所述一個軸向側(cè)上，分別連接成對的內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體332a和外側(cè)中間導(dǎo)體332b的每個連接導(dǎo)體332c由分別連接成對的最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體331a和最外側(cè)導(dǎo)體331b的連接導(dǎo)體331c中的相應(yīng)的一個連接導(dǎo)體331c部分地圍繞。因此，所有的連接導(dǎo)體332c共同形成定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R的軸向內(nèi)層；所有的連接導(dǎo)體331c共同形成定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R的軸向外層。
[0044]此外，對于狹槽310中的一個狹槽而言，狹槽310中的內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體332a在定子芯31的另一軸向側(cè)(即，圖2中的上側(cè)和圖1中的前側(cè))上電連接至沿順時針方向離開狹槽310 —個磁極節(jié)距定位的另一個狹槽310中的最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體331’ a。更具體地，內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體332a通過將分別從內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體332a和最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體331a’延伸的一對連接導(dǎo)體332g和331g’結(jié)合——例如，通過TIG (惰性氣體保護(hù)焊)焊接或超聲波焊接——而電連接至最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體331’a。另外，應(yīng)注意的是，下文中附加至一些電導(dǎo)體的上標(biāo)[’](即，撇號)僅為了便于解釋及容易理解。
[0045]類似地，對于狹槽310中的一個狹槽而言，狹槽310中的最外側(cè)導(dǎo)體331b’連接至沿順時針方向離開狹槽310 —個磁極節(jié)距定位的另一個狹槽310中的外側(cè)中間導(dǎo)體332b。更具體地，最外側(cè)導(dǎo)體331b’通過將分別從最外側(cè)導(dǎo)體331b’和外側(cè)中間導(dǎo)體332b延伸的一對連接導(dǎo)體331g’和332g結(jié)合——例如，通過TIG焊接或超聲波焊接——而電連接至外側(cè)中間導(dǎo)體332b。
[0046]因此，在定子芯31的所述另一軸向側(cè)上，形成在連接導(dǎo)體332g的端部332d與連接導(dǎo)體331g’的端部331d’之間的結(jié)合部333a中的每個結(jié)合部沿定子芯31的徑向方向和周向方向兩個方向與形成在連接導(dǎo)體331g’的端部331e’與連接導(dǎo)體332g的端部332e之間的結(jié)合部333b中相應(yīng)的一個結(jié)合部偏置。因此，如圖4中所示，所有的結(jié)合部333a都落在同一個圓上以形成定子線圈32的前側(cè)線圈端部32F的徑向內(nèi)層；所有的結(jié)合部333b都落在同一個圓上以形成前側(cè)線圈端部32F的徑向外層。
[0047]此外，在該實施方式中，定子線圈32由多個大致U形的電導(dǎo)體部段30形成。另夕卜，電導(dǎo)體部段30由多個成對的大電導(dǎo)體部段331和小電導(dǎo)體部段332構(gòu)成。更具體地，如圖2中所示，由最內(nèi)側(cè)導(dǎo)體331a、最外側(cè)導(dǎo)體331b、在定子芯31的所述一個軸向側(cè)上的連接導(dǎo)體331c以及在定子芯31的所述另一軸向側(cè)上的連接導(dǎo)體331g構(gòu)成的每個連接組通過使用大電導(dǎo)體部段331中的一個大電導(dǎo)體部段形成為一件式構(gòu)型。類似地，由內(nèi)側(cè)中間導(dǎo)體332a、外側(cè)中間導(dǎo)體332b、在定子芯31的所述一個軸向側(cè)上的連接導(dǎo)體332c以及在定子芯31的所述另一軸向側(cè)上的連接導(dǎo)體332g構(gòu)成的每個連接組通過使用小電導(dǎo)體部段332中的一個小電導(dǎo)體部段形成為一件式構(gòu)型。
[0048]換句話說，每個大電導(dǎo)體部段331具有一對進(jìn)入狹槽部331a和331b、轉(zhuǎn)彎部331c以及一對傾斜部331g，所述一對進(jìn)入狹槽部331a和331b分別被接納在定子芯31的彼此周向間隔開一個磁極節(jié)距的兩個狹槽310中，該轉(zhuǎn)彎部331c在定子芯31的所述一個軸向側(cè)上連接一對進(jìn)入狹槽部331a和331b，所述一對傾斜部331g在定子芯31的所述另一軸向側(cè)上分別從所述一對進(jìn)入狹槽部331a和331b突出并且相對于定子芯31的軸向方向以預(yù)定角度傾斜地延伸。另外，轉(zhuǎn)彎部331c包括相對于定子芯31的軸向方向以預(yù)定角度傾斜地延伸的一對傾斜部331f。類似地，小電導(dǎo)體部段332中的每個小電導(dǎo)體部段具有一對進(jìn)入狹槽部332a和332b、轉(zhuǎn)彎部332c、以及一對傾斜部332g，所述一對進(jìn)入狹槽部332a和332b分別被接納在定子芯31的彼此周向間隔開一個磁極節(jié)距的兩個狹槽310中，該轉(zhuǎn)彎部332c在定子芯31的所述一個軸向側(cè)上連接所述一對進(jìn)入狹槽部332a和332b，所述一對傾斜部332g在定子芯31的所述另一軸向側(cè)上分別從所述一對進(jìn)入狹槽部332a和332b突出并且相對于定子芯31的軸向方向以預(yù)定角度傾斜地延伸。另外，該轉(zhuǎn)彎部332c包括相對于定子芯31的軸向方向以預(yù)定角度傾斜地延伸的一對傾斜部332f。
[0049]因此，通過大電導(dǎo)體部段331和小電導(dǎo)體部段332，定子線圈32在定子芯31上以疊繞組方式形成。此外，所有的大電導(dǎo)體部段331的轉(zhuǎn)彎部331c和小電導(dǎo)體部段332的轉(zhuǎn)彎部332c共同組成定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R ;所有的大電導(dǎo)體部段331的傾斜部331g和小電導(dǎo)體部段332的傾斜部332g共同組成定子線圈32的前側(cè)線圈端部32F(參見圖1)。另外，在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)期間，由冷卻風(fēng)扇22和23產(chǎn)生的冷卻空氣流穿過定子線圈32的前側(cè)端部32F和后側(cè)端部32R，從而將其冷卻。
[0050]在該實施方式中，電導(dǎo)體部段30以上述方式電連接以形成一對第一三相線圈32A和第二三相線圈32B，如圖5中所示。此外，第一三相線圈32A和第二三相線圈32B共同組成定子線圈32。換句話說，在該實施方式中，定子線圈32由一對三相線圈32A和32B構(gòu)成。另外，第一三相線圈32A和第二三相線圈32B安裝在定子芯31上，從而彼此具有30°電氣角的相位差。
[0051]如圖5至圖6中所示，第一三相線圈32A包括彼此Y形連接的三相繞組x、y和z。相繞組X具有其從定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R分別引出作為導(dǎo)線Xb和Xe的相對端部。相繞組y具有其從后側(cè)線圈端部32R分別引出作為導(dǎo)線Yb和Yc的相對端部。相繞組z具有其從后側(cè)線圈端部32R分別引出作為導(dǎo)線Zb和Zc的相對端部。導(dǎo)線Xb、Yb和Zb電連接至交流發(fā)電機(jī)I的整流器5。另一方面，導(dǎo)線Xc、Yc和Zc結(jié)合在一起以限定第一三相線圈32A的中性點NI。
[0052]類似地，第二三相線圈32B包括彼此Y形連接的三相繞組U、V和W。相繞組u具有其從定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R分別引出作為導(dǎo)線Ub和Uc的相對端部。相繞組V具有其從后側(cè)線圈端部32R分別引出作為導(dǎo)線Vb和Vc的相對端部。相繞組w具有其從后側(cè)線圈端部32R分別引出作為導(dǎo)線Wb和Wc的相對端部。導(dǎo)線Ub、Vb和Wb電連接至交流發(fā)電機(jī)I的整流器5。另一方面，導(dǎo)線Uc、Vc和Wc結(jié)合在一起以限定第二三相線圈32B的中性點N2。
[0053]此外，在該實施方式中，導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc形成為呈特定的形狀以共同形成定子線圈32的線圈導(dǎo)引部32H。
[0054]具體地，如圖7中所示，使用具有大致矩形橫截面的電導(dǎo)體部段30’形成導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc。與上述大致U形的電導(dǎo)體部段30相比，電導(dǎo)體部段30’中的每個電導(dǎo)體部段不在轉(zhuǎn)彎部向后彎曲，因此具有彼此平行延伸的兩個直部。電導(dǎo)體部段30’中的每個電導(dǎo)體部段從定子芯31的所述一個軸向側(cè)(即，圖7中的上側(cè)和圖1中的后側(cè))插入定子芯31的狹槽310中的相應(yīng)的一個狹槽中，從而具有其在所述另一軸向側(cè)(即，圖7中的下側(cè)和圖1中的前側(cè))從相應(yīng)的狹槽310突出的端部。該端部然后彎曲相對于定子芯31的軸向方向以預(yù)定的角度傾斜地延伸。在下文中，該端部結(jié)合至電導(dǎo)體部段30的傾斜部中的相應(yīng)的一個傾斜部(即，圖2中的大電導(dǎo)體部段331的傾斜部331g和小電導(dǎo)體部段332的傾斜部332g)，從而組成定子線圈32的前側(cè)線圈端部32F的一部分，如圖4中所
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[0055]因此，通過電導(dǎo)體部段30’，能夠容易地形成導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc, Ub-Wb和Uc_Wc。
[0056]此外，如圖8中所示，在該實施方式中，電導(dǎo)體部段30’在將其插入至定子芯31的相應(yīng)的狹槽310中之前還進(jìn)一步成形為具有各自的導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc的預(yù)定的形狀。
[0057]接下來，將對根據(jù)該實施方式的導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc, Ub-Wb和Uc-Wc的形狀進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0058]如上所述，在該實施方式中，定子線圈32由一對第一三相線圈32A和第二三相線圈32B構(gòu)成。第二三相線圈32B具有與第一三相線圈32A相同的構(gòu)型和特征。因此，為了避免重復(fù)，下文中將僅對第一三相線圈32A的導(dǎo)線的形狀進(jìn)行描述。
[0059]在該實施方式中，第一三相線圈32A包括下述導(dǎo)線:導(dǎo)線中的每個導(dǎo)線由相繞組x、y和z的端部中的相應(yīng)的一個端部組成。該導(dǎo)線包括至少第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線。第一導(dǎo)線具有徑向延伸部R，該徑向延伸部R鄰接定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R并且沿定子芯31的徑向方向延伸。第二導(dǎo)線具有周向延伸部S，該周向延伸部S與第一導(dǎo)線的徑向延伸部R鄰接并且相交，并且位于徑向延伸部R的與后側(cè)線圈端部32R相反的一側(cè)上。S卩，第一導(dǎo)線的徑向延伸部R夾在定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R與第二導(dǎo)線的周向延伸部S之間。
[0060]更具體地，如圖6和圖9中所示，在本實施方式中，第一三相線圈32A的三個導(dǎo)線Xe、Yc和Zc結(jié)合在一起以限定中性點NI。在三個導(dǎo)線Xe、Yc和Zc中，導(dǎo)線Xe和Zc中的每一者成形為使得在從定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R引出之后，導(dǎo)線首先周向地延伸，然后徑向地向內(nèi)延伸，并且最后軸向向外延伸至三個導(dǎo)線Xc、Yc和Zc之間的結(jié)合部T。即，導(dǎo)線Xe和Zc中的每一者構(gòu)造成為包括徑向延伸部R的第一導(dǎo)線。
[0061]另一方面，導(dǎo)線Xb成形為使得在從定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R引出之后，導(dǎo)線Xb首先周向地延伸并且然后軸向地向外延伸以連接至交流發(fā)電機(jī)I的整流器5。導(dǎo)線Xb的周向延伸部S與導(dǎo)線Xe和Zc (即，第一導(dǎo)線)的徑向延伸部R鄰接并且相交，并且周向延伸部S位于徑向延伸部R的與定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R相反的一側(cè)上。即，導(dǎo)線Xb構(gòu)造成為包括周向延伸部S的第二導(dǎo)線。
[0062]通過導(dǎo)線Xc、Zc和Xb的上述形狀，導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R夾在定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R與導(dǎo)線Xb的周向延伸部S之間。因此，改善了定子3的抗振性。
[0063]此外，在該實施方式中，如圖9中所示，導(dǎo)線Xe和Zc ( S卩，第一導(dǎo)線)兩者都在位于導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R的徑向內(nèi)側(cè)的位置處結(jié)合至導(dǎo)線Yc (即，第三導(dǎo)線)。因此，即使在交流發(fā)電機(jī)I的框架4成形為使得框架4的前端壁和后端壁與定子3之間的軸向距離沿徑向向外方向減小的情況下(參見圖1)，仍然能夠確保框架4的后端壁與導(dǎo)線Xe、Yc和Zc之間的結(jié)合部T之間的充足的軸向間隙。因此，能夠改善交流發(fā)電機(jī)I的環(huán)境耐受性。
[0064]此外，在該實施方式中，如圖9中所示，在結(jié)合部T處，通過使第一導(dǎo)線Xe的大致矩形橫截面的長邊抵接第三導(dǎo)線Yc的大致矩形橫截面的一個短邊、并且使第一導(dǎo)線Zc的長邊抵接第三導(dǎo)線Yc的大致矩形橫截面的另一短邊，使得第一導(dǎo)線Xe和Zc結(jié)合至第二導(dǎo)線Yc。因此，當(dāng)彎曲載荷沿第一導(dǎo)線Xe和Zc (或者替代性地，第三導(dǎo)線Yc)的長邊的方向施加在結(jié)合部T上時，該彎曲載荷將沿第三導(dǎo)線Yc的短邊方向施加于第三導(dǎo)線Yc (或者替代性地，第一導(dǎo)線Xe和Zc)。因此，能夠改善結(jié)合部T的抵抗彎曲載荷的強(qiáng)度。
[0065]根據(jù)該實施方式的上述定子3具有下述優(yōu)勢。
[0066]在該實施方式中，定子3包括環(huán)狀定子芯31、定子線圈32以及導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc。定子芯31具有在其中形成為沿定子芯31的周向方向相互間隔開的狹槽310。定子線圈32包括第一三相線圈32A的三相繞組x、y和z以及第二三相線圈32B的三相繞組u、v和W。定子線圈32具有從定子芯31的后側(cè)軸向端面突出的后側(cè)線圈端部32R。每個導(dǎo)線Xb-Zb、Xc-Zc, Ub-Wb和Uc-Wc由定子線圈32的相繞組χ-z和u_w的端部中的相應(yīng)的端部組成。導(dǎo)線包括第一導(dǎo)線Xe和Zc以及第二導(dǎo)線Xb。第一導(dǎo)線Xe和Zc中的每一者具有鄰接定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R并且沿定子芯31的徑向方向延伸的徑向延伸部R。第二導(dǎo)線Xb具有與第一導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R鄰接并且相交的周向延伸部S。周向延伸部S位于徑向延伸部R的與定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R相反的軸向側(cè)上(即，位于徑向延伸部R的后側(cè)上，其中，后側(cè)線圈端部32R位于徑向延伸部R的前側(cè)上)。
[0067]通過上述構(gòu)型,第一導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R夾在定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R與第二導(dǎo)線Xb的周向延伸部S之間。因此，改善定子3的抗振性。
[0068]此外,在該實施方式中,第一導(dǎo)線Xe和Zc在位于第一導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R的徑向內(nèi)側(cè)的位置處結(jié)合至第三導(dǎo)線Yc。
[0069]因此，能夠確保交流發(fā)電機(jī)I的框架4的后端壁與導(dǎo)線Xc、Yc和Zc之間的結(jié)合部T之間的充足的軸向間隙。因此，能夠改善定子3的環(huán)境耐受性。
[0070]在該實施方式中，在將相繞組X和z安裝在定子芯31上之前(即，在將形成相繞組X和Z的電導(dǎo)體部段30和30’插入至定子芯31的相應(yīng)的狹槽310之前)形成第一導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R ;相繞組X和z分別包括作為其端部的導(dǎo)線Xe和Zc。
[0071]因此，在該實施方式中，可以考慮到在徑向延伸部R處發(fā)生的回彈來設(shè)定第一導(dǎo)線Xe和Zc的形狀。因此，能夠使第一導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R與定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R可靠地緊密接觸，從而減少第一導(dǎo)線Xe和Zc與第三導(dǎo)線Yc之間的結(jié)合部T從后側(cè)線圈端部32R的突出高度。因此，能夠更可靠地確保結(jié)合部T與交流發(fā)電機(jī)I的框架4的后端壁之間的充足的軸向間隙。因此，能夠進(jìn)一步改善定子3的環(huán)境耐受性。
[0072]在該實施方式中，第一導(dǎo)線Xe和Zc以及第二導(dǎo)線Xb中的每一者具有大致矩形的橫截面。
[0073]因此，能夠確保第二導(dǎo)線Xb的周向延伸部S與第一導(dǎo)線Xe和Zc的每個徑向延伸部R之間的大的接觸面積，從而進(jìn)一步改善定子3的抗振性。
[0074]此外，在該實施方式中，第三導(dǎo)線Yc也具有大致矩形的橫截面。第一導(dǎo)線Xe和Zc中的每一者結(jié)合至第三導(dǎo)線Yc，其中，第三導(dǎo)線Yc (或者替代性地，第一導(dǎo)線)的大致矩形橫截面的短邊抵接第一導(dǎo)線(或替代性地，第三導(dǎo)線Yc)的大致矩形橫截面的長邊。
[0075]因此，當(dāng)彎曲載荷沿第一導(dǎo)線Xe和Zc (或者替代性地，第三導(dǎo)線Yc)的長邊方向施加在結(jié)合部T上時，彎曲載荷將沿第三導(dǎo)線Yc的短邊方向施加至第三導(dǎo)線Yc (或者替代性地，第一導(dǎo)線Xe和Zc)。因此，能夠改善結(jié)合部T的抵抗彎曲載荷的強(qiáng)度。
[0076]在該實施方式中，定子線圈32的相繞組x-z和u-w中的每一者通過下述方式形成:首先將電導(dǎo)體部段30和30’插入至定子芯31的相應(yīng)的狹槽310中，并且然后將電導(dǎo)體部段30和30’的成對的相應(yīng)端部結(jié)合。
[0077]根據(jù)以上方法，能夠容易地并且可靠地形成定子線圈32，從而提高定子3的生產(chǎn)率。
[0078]雖然已經(jīng)示出并且描述了以上特定的實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，可以在不偏離本發(fā)明精神的情況進(jìn)行各種變型、改變和改進(jìn)。
[0079]例如，在先前的實施方式中，定子線圈32的相繞組x-z和u-w中的每一者由具有大致矩形橫截面形狀的電導(dǎo)體部段30和30’形成。然而，定子線圈32的相繞組x-z和u-w中的每一者也可以由具有其他橫截面形狀(例如，大致圓形的橫截面形狀)的電導(dǎo)體部段形成。
[0080]此外，定子線圈32的相繞組x-z和u-w中的每一者可以通過具有合適的橫截面形狀(例如，大致矩形或圓形的橫截面形狀)的單個連續(xù)的導(dǎo)電線形成，而不是通過電導(dǎo)體部段形成。
[0081]此外，在先前的實施方式中，定子線圈32的導(dǎo)線如圖9中所示地布置。然而，定子線圈32的導(dǎo)線可以替代性地以其他方式設(shè)置，使得至少一個徑向延伸部R夾在定子線圈32的后側(cè)線圈端部32R與至少一個周向延伸部S之間。例如，定子線圈32的導(dǎo)線可以替代性地布置成如圖10至圖13中所示。
[0082]在先前的實施方式中，形成在導(dǎo)線Xe、Yc和Zc之間的結(jié)合部T位于第一導(dǎo)線Xe和Zc的徑向延伸部R的徑向內(nèi)側(cè)(參見圖9)。然而，在交流發(fā)電機(jī)I的框架4的前端壁和后端壁與定子3之間的軸向距離足夠大并且因此不需要顧慮結(jié)合部T與框架4的后端壁之間的干涉的情況下，結(jié)合部T可以位于徑向延伸部(或多個徑向延伸部)R的徑向外側(cè)，如圖13中所示。
[0083]在先前的實施方式中，定子線圈32由多個成對的大電導(dǎo)體部段331和小電導(dǎo)體部段332形成。然而，如圖14中所示，定子線圈32可由多個大致U形的相同的電導(dǎo)體部段30形成。此外，通過相同的電導(dǎo)體部段30，定子線圈32可以在定子芯31上以波狀繞組的方式形成。
[0084]在先前的實施方式中，定子線圈32由各自Y形連接的第一三相線圈32A和第二三相線圈32B構(gòu)成。然而，定子線圈32也可以由各自△形連接的一對三相繞組構(gòu)成。此外，定子線圈32也可以由這樣一對三相繞組構(gòu)成:所述一對三相繞組中的一個三相繞組是Y形連接的，而另一個三相繞組是Λ形連接的。此外，定子線圈32可以由僅僅一個三相線圈——或者Y形連接，或者Δ形連接-組成。
[0085]在先前的實施方式中，本發(fā)明適用于汽車交流發(fā)電機(jī)I的定子3。然而，本發(fā)明也能夠適用于其他旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，比如，電動馬達(dá)的定子和馬達(dá)發(fā)電機(jī)的定子，其中該馬達(dá)發(fā)電機(jī)可以選擇性地用作電動馬達(dá)或者用作發(fā)電機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，所述定子包括: 環(huán)狀定子芯，所述環(huán)狀定子芯具有形成在所述環(huán)狀定子芯中的多個狹槽，所述狹槽沿所述定子芯的周向方向彼此間隔開； 定子線圈，所述定子線圈由安裝在所述定子芯上的多個繞組構(gòu)成，所述定子芯具有從所述定子芯的軸向端面突出的線圈端部；以及 多個導(dǎo)線，所述多個導(dǎo)線中的每個導(dǎo)線由所述定子線圈的所述繞組的端部中的相應(yīng)的一個端部組成，所述多個導(dǎo)線包括至少第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線，所述第一導(dǎo)線具有與所述定子線圈的所述線圈端部鄰接并且沿所述定子芯的徑向方向延伸的徑向延伸部，所述第二導(dǎo)線具有與所述第一導(dǎo)線的所述徑向延伸部鄰接并且相交的周向延伸部，所述周向延伸部位于所述徑向延伸部的與所述定子線圈的所述線圈端部相反的一側(cè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其中，除了包括所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線之外，所述多個導(dǎo)線還包括第三導(dǎo)線， 所述第一導(dǎo)線在位于所述第一導(dǎo)線的所述徑向延伸部的徑向內(nèi)側(cè)的位置處結(jié)合至所述第三導(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其中，所述第一導(dǎo)線的所述徑向延伸部在包括所述第一導(dǎo)線作為其端部的所述繞組安裝在所述定子芯上之前形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其中，所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線中的每一者均具有大致矩形的橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子，其中，除了包括所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線之外，所述多個導(dǎo)線還包括第三導(dǎo)線，所述第三導(dǎo)線也具有大致矩形的橫截面，并且 所述第一導(dǎo)線結(jié)合至所述第三導(dǎo)線，其中，所述第一導(dǎo)線和所述第三導(dǎo)線中的一者的大致矩形橫截面的短邊抵接所述第一導(dǎo)線和所述第三導(dǎo)線中的另一者的大致矩形橫截面的長邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其中，所述定子線圈的所述繞組中的每個繞組由插入在所述定子芯的所述狹槽中的相應(yīng)狹槽中的多個電導(dǎo)體部段形成。
【文檔編號】H02K3/12GK104426256SQ201410449881
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】淺野喜大 申請人:株式會社電裝