用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在例如機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)地，在機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和被布置成與轉(zhuǎn)子徑向相對(duì)的定子。定子包括環(huán)形(或中空?qǐng)A柱形)定子鐵芯和定子線圈。定子鐵芯具有布置在定子鐵芯的圓周方向上的多個(gè)槽。定子線圈被安裝在定子鐵芯上以被容納在定子鐵芯的槽中。此外，為了減少鐵損失，通常定子鐵芯通過(guò)在其軸向方向上層疊多個(gè)鋼片來(lái)形成。
[0003]專利文獻(xiàn)I (即日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第JP2010288424A號(hào))公開(kāi)了一種環(huán)形定子鐵芯，其包括布置在定子鐵芯的圓周方向上以在圓周方向上彼此鄰接的多個(gè)定子鐵芯段。此夕卜，同樣出于減少鐵損失的目的，通過(guò)在定子鐵芯的軸向方向上層疊多個(gè)鋼片來(lái)形成每個(gè)定子鐵芯段。
[0004]專利文獻(xiàn)2(即日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第JP2011097790A)公開(kāi)了一種加熱裝置，其包括用于感應(yīng)加熱其上安裝有定子線圈的定子鐵芯的感應(yīng)線圈。
[0005]具體地，專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的加熱裝置被設(shè)計(jì)成:通過(guò)加熱以及由此用感應(yīng)加熱的定子鐵芯的熱量固化(set)(或硬化)液體熱固性樹(shù)脂(例如，清漆)，而將定子線圈固定于定子鐵芯。
[0006]更具體地，液體熱固性樹(shù)脂浸入容納在定子鐵芯的槽中的定子線圈的預(yù)定部分，并且被保留在預(yù)定部分處。然后，置于環(huán)形定子鐵芯的徑向內(nèi)部的預(yù)定位置處的加熱裝置的感應(yīng)線圈被激勵(lì)，以感應(yīng)加熱定子鐵芯至熱固性樹(shù)脂的固化溫度。因此，隨著定子鐵芯的溫度的增加，加熱并固化熱固性樹(shù)脂，從而將定子線圈固定于定子鐵芯。
[0007]然而，因?yàn)闊峁绦詷?shù)脂最初處于液態(tài)，所以可能難以把熱固性樹(shù)脂浸入定子線圈的預(yù)定部分并將其保留在預(yù)定部分處。因此，可能難以將熱固性樹(shù)脂固化在預(yù)定部分處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。定子包括環(huán)形定子鐵芯、被裝配在定子鐵芯的徑向外表面上的外部圓筒、以及被安裝在定子鐵芯上的定子線圈。定子鐵芯包括被布置在定子鐵芯的圓周方向上以在圓周方向上彼此鄰接的多個(gè)定子鐵芯段。定子線圈通過(guò)感應(yīng)加熱定子鐵芯而固化的熱固性樹(shù)脂被固定于定子鐵芯。每個(gè)定子鐵芯段是通過(guò)在定子鐵芯的軸向方向上層疊具有不同厚度的至少兩種鋼片來(lái)形成的。
[0009]使用上述配置，在感應(yīng)加熱定子鐵芯以固化存在于定子線圈的預(yù)定部分處的熱固性樹(shù)脂時(shí)，能夠快速地固化在第一鋼片附近的熱固性樹(shù)脂。因此，能夠?qū)⒃诙ㄗ予F芯的軸向方向上的定子鐵芯段中的溫度上升梯度設(shè)定成期望狀態(tài)，從而將熱固性樹(shù)脂保留并固化在期望位置處。
[0010]在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，通過(guò)在定子鐵芯的軸向方向上層疊多個(gè)第一鋼片和具有小于第一鋼片的厚度的多個(gè)第二鋼片來(lái)形成每個(gè)定子鐵芯段。第一鋼片被布置在定子鐵芯的軸向方向上定子鐵芯段的兩個(gè)端部處，并且第二鋼片被布置在軸向方向上定子鐵芯段的中部處。
[0011]在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，通過(guò)在定子鐵芯的軸向方向上層疊多個(gè)第一鋼片和具有小于第一鋼片的厚度的多個(gè)第二鋼片來(lái)形成每個(gè)定子鐵芯段。第一鋼片被布置在定子鐵芯的軸向方向上定子鐵芯段的中部處，并且第二鋼片被布置在軸向方向上定子鐵芯段的兩個(gè)端部處。
[0012]優(yōu)選的是，對(duì)于每個(gè)定子鐵芯段，通過(guò)鉚固(stake)、焊接或粘結(jié)劑接合將形成定子鐵芯段的至少兩種鋼片固定在一起。
【附圖說(shuō)明】
[0013]根據(jù)下文中給出的詳細(xì)描述以及根據(jù)示例性實(shí)施方式的附圖將會(huì)更加全面地理解本發(fā)明，然而，下文中給出的詳細(xì)描述以及示例性實(shí)施方式的附圖不應(yīng)被認(rèn)為將本發(fā)明限制于特定實(shí)施方式，而僅是為了說(shuō)明和理解的目的。
[0014]在附圖中:
[0015]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的包括定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意性截面視圖；
[0016]圖2A是定子的軸端視圖；
[0017]圖2B是定子的側(cè)視圖；
[0018]圖3是定子的示意性截面視圖；
[0019]圖4是定子的定子鐵芯的軸端視圖；
[0020]圖5是一起構(gòu)成定子鐵芯的多個(gè)定子鐵芯段中的一個(gè)的平面視圖；
[0021]圖6是圖5中示出的定子鐵芯段的透視圖；
[0022]圖7是定子的定子線圈的透視圖；
[0023]圖8是一起構(gòu)成定子線圈的多根電線中的一根的截面視圖；
[0024]圖9是圖示了使用加熱裝置感應(yīng)加熱定子鐵芯的過(guò)程的示意性視圖；
[0025]圖10是根據(jù)第二實(shí)施方式的定子的示意性截面視圖；
[0026]圖11是一起構(gòu)成根據(jù)第二實(shí)施方式的定子的定子鐵芯的多個(gè)定子鐵芯段中的一個(gè)的透視圖；
[0027]圖12是圖示了根據(jù)第一修改用以形成定子鐵芯段的通過(guò)鉚固而層疊并固定的多個(gè)鋼片的示意性截面視圖；以及
[0028]圖13是圖示了根據(jù)第二修改用以形成定子鐵芯段的通過(guò)焊接而層疊并固定的多個(gè)鋼片的示意性截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下文中將參考圖1-13來(lái)描述示例性實(shí)施方式及其修改。應(yīng)注意，為了清晰和理解起見(jiàn)，在可能的情況下，在每個(gè)附圖中用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注了貫穿整個(gè)說(shuō)明書(shū)具有相同功能的相同部件，并且為了避免冗余，將不重復(fù)相同部件的描述。
[0030][第一實(shí)施方式]
[0031]圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的包括定子20的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的整體配置。
[0032]在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I被配置為用在機(jī)動(dòng)車輛中的電動(dòng)機(jī)。
[0033]如圖1中所示，除了定子20之外，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I還包括外殼10、旋轉(zhuǎn)軸13和環(huán)形轉(zhuǎn)子14。外殼10包括一對(duì)杯狀外殼件1a和10b，其中杯狀外殼件1a和1b在它們的敞開(kāi)端處接合在一起。外殼10具有安裝在其中的一對(duì)軸承11和12，旋轉(zhuǎn)軸13經(jīng)由這對(duì)軸承11和12被外殼10可旋轉(zhuǎn)地支撐。轉(zhuǎn)子14被容納在外殼10中并且被同軸地固定在旋轉(zhuǎn)軸13上。定子20被固定在外殼10中以圍繞轉(zhuǎn)子14的徑向外圓周。
[0034]轉(zhuǎn)子14包括多個(gè)永磁體，多個(gè)永磁體在轉(zhuǎn)子14的面對(duì)定子20的徑向內(nèi)圓周的徑向外圓周上形成多個(gè)磁極。磁極的磁性沿轉(zhuǎn)子14的圓周方向在北極與南極之間交替。能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的設(shè)計(jì)規(guī)范適當(dāng)?shù)卦O(shè)定磁極的數(shù)目。在本實(shí)施方式中，磁極的數(shù)目被設(shè)定成等于例如八個(gè)(即四個(gè)北極和四個(gè)南極)。
[0035]現(xiàn)在參考圖2A-2B和圖3，定子20包括環(huán)形(或中空?qǐng)A柱形)定子鐵芯30、三相定子線圈40和外部圓筒37。此外，定子20還可以具有介于定子鐵芯30與定子線圈40之間的絕緣紙。
[0036]如圖4-6中所示，定子鐵芯30包括環(huán)形背部鐵芯部分33、多個(gè)定子齒43和多個(gè)槽31。每個(gè)定子齒34從背部鐵芯部分33徑向向內(nèi)延伸。定子齒34在定子鐵芯30的圓周方向上以預(yù)定間隔彼此均等地間隔開(kāi)。每個(gè)槽31被形成在定子齒34的沿圓周相對(duì)的一對(duì)側(cè)表面34a之間，以在定子鐵芯30的徑向內(nèi)圓周上敞開(kāi)。此外，其間限定了槽31之一的定子齒34的沿圓周相對(duì)的每對(duì)側(cè)表面34a彼此平行地延伸。因此，每個(gè)槽31以恒定的周向?qū)挾葟较虻匮由臁４送?，?duì)于每個(gè)槽31，槽31的深度方向與定子鐵芯30的徑向方向一致。
[0037]在本實(shí)施方式中，定子線圈40被配置為雙槽分布繞組。相應(yīng)地，在定子鐵芯30中，針對(duì)具有八個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子14的每個(gè)磁極且針對(duì)三相定子線圈40的每個(gè)相，設(shè)置兩個(gè)槽31。也就是說(shuō)，在定子鐵芯30中形成的槽31的總數(shù)目等于48(2X8X3)。此外，在定子鐵芯30中形成的定子齒34的總數(shù)目也等于48。
[0038]此外，在本實(shí)施方式中，定子鐵芯30包括多個(gè)(例如，24)定子鐵芯段32。定子鐵芯段32被布置在定子鐵芯30的圓周方向上以在圓周方向上彼此鄰接。每個(gè)定子鐵芯段32包括兩個(gè)定子齒34以及形成在兩個(gè)定子齒34之間的一個(gè)槽31。此外，沿圓周鄰接的每對(duì)定子鐵芯段32在它們之間一起形成一個(gè)槽31。
[0039]在本實(shí)施方式中，每個(gè)定子鐵芯段32是通過(guò)在定子鐵芯30的軸向方向上層疊多個(gè)磁性鋼片來(lái)形成的。每個(gè)磁性鋼片通過(guò)壓力機(jī)沖裁而被形成為預(yù)定形狀。
[0040]更具體地，在本實(shí)施方式中，每個(gè)定子鐵芯段32由具有不同厚度的兩種磁性鋼片(即具有較大厚度