旋转电机及旋转电机的制造方法技术

本发明专利技术涉及的旋转电机(100)的构成定子(40)的轴向两端的线圈端部(Kc、Kd)的、线圈(20U、20V、20W)的桥接部(20Uc、20Ud、20Vc、20Vd、20Wc、20Wd)，构成为以定子(40)的轴心为中心的同心状，在线圈(20U、20V、20W)的轴向两端的桥接部(20Uc～20Wc、20Ud～20Wd)内，至少一个桥接部配置于与定子(40)的内周面相比的外侧，在定子铁芯(41)的轴向的端面(41T)与桥接部(20Uc～20Wc、20Ud～20Wd)之间存在间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种线圈的冷却性优异的旋转电机及旋转电机的制造方法。
技术介绍
近年，在电动机、发电机等旋转电机中，要求小型高输出、高效率。为了使这种旋转电机小型化、高输出化，使用了具有线圈的占空率较高的集中卷绕的定子的旋转电机，但对具有使用了能够实现更高输出化的分布卷绕构造的线圈而成的定子的旋转电机(例如，参照专利文献1)的要求不断增高。在这里，相对于将导线卷绕于1个齿而构成的集中卷绕的线圈，分布卷绕的线圈是将导线卷绕于相距大于或等于2个槽的槽间而构成的线圈。专利文献1：日本特开平10-117452号公报
技术实现思路
如果试图使旋转电机实现高输出化，则需要将由在线圈流过的大电流产生的热高效地进行散热。但是，在专利文献1所记载的现有的旋转电机中，以占空率的提高为目的而将线圈无间隙地进行卷绕，因此存在散热性变差、不能提高输出这样的课题。本专利技术就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于提供一种提高线圈的冷却效率、小型且高输出、高效率的旋转电机及旋转电机的制造方法。本专利技术涉及的旋转电机具有：定子，其具有定子铁芯和多个线圈，该定子铁芯由作为圆环状的后轭部的外侧铁芯及作为多个齿部的内侧铁芯构成，该线圈被绝缘包覆，跨越所述定子铁芯的多个所述齿部而收容于在2个相邻的所述齿部之间形成的2个槽内；以及转子，其可旋转地支撑于所述定子铁芯的内侧，在该旋转电机中，将所述定子的轴向两端的线圈端部构成的所述线圈的桥接部，构成为以所述定子的轴心为中心的同心状，在所述线圈的轴向两端的所述桥接部内，至少一个所述桥接部配置于与所述定子的内周面相比的外侧，在所述定子铁芯的轴向的端面与所述桥接部之间存在间隙。另外，在本专利技术涉及的旋转电机的制造方法中，该旋转电机具有：定子，其具有定子铁芯和多个线圈，该定子铁芯由作为圆环状的后轭部的外侧铁芯及作为多个齿部的内侧铁芯构成，该线圈被绝缘包覆，跨越所述定子铁芯的多个所述齿部而收容于在相邻的2个所述齿部之间形成的2个槽内；以及转子，其可旋转地支撑于所述定子铁芯的内侧，该旋转电机的制造方法具有下述工序：绕线工序，该工序使用卷绕框，将被绝缘包覆的导线连续地呈平板状地构成中间态线圈，该中间态线圈具有在定子铁芯的槽内进行收容的2个槽收容部和将所述槽收容部的两端部连接的2个桥接部；线圈成型工序，该工序将所述中间态线圈的2个所述槽收容部进行扭转，使所述桥接部成型为圆弧状；线圈临时安装工序，该工序将结束了所述线圈成型工序后的所述线圈倾斜地临时安装于2个所述槽；线圈插入工序，该工序将结束了所述线圈临时安装工序后的所述线圈的所述槽收容部从外侧按压至径向内侧而插入至所述槽内；铁芯组装工序，该工序将安装了所述线圈后的所述内侧铁芯插入至所述外侧铁芯；以及最终组装工序，该工序将所述转子插入至所述定子内，将所述定子和所述转子收容于机架内。专利技术的效果在本专利技术涉及的旋转电机中，将所述定子的轴向两端的线圈端部构成的所述线圈的桥接部，构成为以所述定子的轴心为中心的同心状，在所述线圈的轴向两端的所述桥接部内，至少一个所述桥接部配置于与所述定子的内周面相比的外侧，在所述定子铁芯的轴向的端面与所述桥接部之间存在间隙，因此能够一边抑制与其他线圈之间的干涉，一边确保使空气、冷却油等冷媒流通的流路，提高冷却性。另外，本专利技术涉及的旋转电机的制造方法具有下述工序：绕线工序，该工序使用卷绕框，将被绝缘包覆的导线连续地呈平板状地构成中间态线圈，该中间态线圈具有在定子铁芯的槽内进行收容的2个槽收容部和将所述槽收容部的两端部连接的2个桥接部；线圈成型工序，该工序将所述中间态线圈的2个所述槽收容部进行扭转，使所述桥接部成型为圆弧状；线圈临时安装工序，该工序将结束了所述线圈成型工序后的所述线圈倾斜地临时安装于2个所述槽；线圈插入工序，该工序将结束了所述线圈临时安装工序后的所述线圈的所述槽收容部从外侧按压至径向内侧而插入至所述槽内；铁芯组装工序，该工序将安装了所述线圈后的所述内侧铁芯插入至所述外侧铁芯；以及最终组装工序，该工序将所述转子插入至所述定子内，将所述定子和所述转子收容于机架内，因此在内侧铁芯的轴向的端面与桥接部之间能够形成间隙，能够一边抑制与其他线圈之间的干涉，一边确保使空气、冷却油等冷媒流通的流路，提高冷却性。附图说明图1是本专利技术的实施方式1涉及的旋转电机的单侧剖面正视示意图。图2是本专利技术的实施方式1涉及的旋转电机(仅定子和转子)的斜视图。图3是本专利技术的实施方式1涉及的定子的斜视图。图4是本专利技术的实施方式1涉及的定子的内侧铁芯的斜视图。图5是本专利技术的实施方式1涉及的定子的外侧铁芯的斜视图。图6是在本专利技术的实施方式1涉及的定子所使用的线圈的斜视图。图7是在本专利技术的实施方式1涉及的定子所使用的线圈的正视图。图8是在本专利技术的实施方式1涉及的定子所使用的线圈的俯视图。图9是表示本专利技术的实施方式1涉及的旋转电机的制造工序的流程图。图10是在本专利技术的实施方式1涉及的绕线工序中使用的卷绕框的斜视图。图11是表示本专利技术的实施方式1涉及的绕线工序的图。图12是在结束了本专利技术的实施方式1涉及的绕线工序后，从卷绕框取出的中间态线圈的正视图。图13是图12所示的A-A线处的剖面矢向视图。图14是本专利技术的实施方式1涉及的扭转中间态线圈的正视图。图15是表示在本专利技术的实施方式1涉及的桥接部成型模具中安装了扭转中间态线圈后的状态的斜视图。图16是表示利用本专利技术的实施方式1涉及的桥接部成型模具而进行的、扭转中间态线圈的桥接部的成型前后的图。图17是本专利技术的实施方式1涉及的线圈临时安装工序中的内侧铁芯和U相的线圈的斜视图。图18是本专利技术的实施方式1涉及的线圈临时安装工序中的内侧铁芯和U相的线圈的斜视图。图19是表示结束了本专利技术的实施方式1涉及的U相的线圈插入工序后的内侧铁芯和U相的线圈的状态的斜视图。图20是表示使用了本专利技术的实施方式1涉及的夹具的线圈的插入方法的图。图21是表示使用了本专利技术的实施方式1涉及的夹具的线圈的插入方法的图。图22是表示使用了本专利技术的实施方式1涉及的夹具的线圈的插入方法的图。图23是表示在本专利技术的实施方式1涉及的线圈插入工序的前后的、线圈的槽收容部的缩径状态的图。图24是表示在本专利技术的实施方式1涉及的线圈插入工序的前后的、开口侧的桥接部的升高状态的图。图25是表示对在桥接部具有顶部的线圈进行使用的情况下的R1、R2、T的关系的图。图26是表示本专利技术的实施方式1涉及的V相的线圈临时安装工序的图。图27是表示本专利技术的实施方式1涉及的V相的线圈临时安装工序的图。图28是表示结束了本专利技术的实施方式1涉及的V相的线圈插入工序后的状态的图。图29是表示本专利技术的实施方式1涉及的W相的线圈临时安装工序的图。图30是表示本专利技术的实施方式1涉及的W相的线圈临时安装工序的图。图31是表示结束了本专利技术的实施方式1涉及的W相的线圈插入工序后的状态的图。图32是表示将本专利技术的实施方式1涉及的对应于3相的线圈全部安装后的内侧铁芯即将嵌合于外侧铁芯之前的状态的斜视图。图33是完成的定子的斜视图。图34是表示本专利技术的实施方式1涉及的最终组装工序的图。图35是表示本专利技术的实施方式1涉及的槽形状的多样化的图。图36是本专利技术的实施方式2涉及的定子的斜视图。图37是本专利技术的实施方式2涉及的齿部的斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，其具有：定子，其具有定子铁芯和多个线圈，该定子铁芯由作为圆环状的后轭部的外侧铁芯及作为多个齿部的内侧铁芯构成，该线圈被绝缘包覆，跨越所述定子铁芯的多个所述齿部而收容于在2个相邻的所述齿部之间形成的2个槽内；以及转子，其可旋转地支撑于所述定子铁芯的内侧，在该旋转电机中，构成所述定子的轴向两端的线圈端部的、所述线圈的桥接部，构成为以所述定子的轴心为中心的同心状，在所述线圈的轴向两端的所述桥接部内，至少一个所述桥接部配置于与所述定子的内周面相比的外侧，在所述定子铁芯的轴向的端面与所述桥接部之间存在间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.26 JP 2014-1076611.一种旋转电机，其具有：定子，其具有定子铁芯和多个线圈，该定子铁芯由作为圆环状的后轭部的外侧铁芯及作为多个齿部的内侧铁芯构成，该线圈被绝缘包覆，跨越所述定子铁芯的多个所述齿部而收容于在2个相邻的所述齿部之间形成的2个槽内；以及转子，其可旋转地支撑于所述定子铁芯的内侧，在该旋转电机中，构成所述定子的轴向两端的线圈端部的、所述线圈的桥接部，构成为以所述定子的轴心为中心的同心状，在所述线圈的轴向两端的所述桥接部内，至少一个所述桥接部配置于与所述定子的内周面相比的外侧，在所述定子铁芯的轴向的端面与所述桥接部之间存在间隙。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，从所述定子的轴心侧观察所述桥接部时的形状为大致矩形，将所述间隙的从所述桥接部的所述定子铁芯侧的下表面至所述定子铁芯的轴向的端面为止的距离设为T，将下述圆弧的长度设为R1，即，以所述定子的所述轴心为中心，将供所述线圈插入的2个所述槽的中心穿过的直线间的、将半径设在所述齿部的最外侧的位置所得到的圆弧，将下述圆弧的长度设为R2，即，以所述定子的所述轴心为中心，将供所述线圈插入的2个所述槽的所述中心穿过的所述直线间的、将半径设在所述齿部的最内侧的位置所得到的圆弧，此时，T≥(R1－R2)/2。3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，从所述定子的轴心侧观察所述桥接部时的形状为大致三角形状，将所述间隙的从所述桥接部的所述定子铁芯侧的下表面至所述定子铁芯的轴向的端面为止的距离设为T，将下述圆弧的长度设为R1，即，以所述定子的轴心为中心，将供所述线圈插入的2个所述槽的中心穿过的直线间的、将半径设在所述齿部的最外侧的位置所得到的圆弧，将下述圆弧的长度设为R2，即，以所述定子的所述轴心为中心，将供所述线圈插入的2个所述槽的所述中心穿过的所述直线间的、将半径设在所述齿部的最内侧的位置所得到的圆弧，此时，4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，所述线圈具有在将所述定子进行收容的机架开口的一侧存在的开口侧的所述桥接部、和在所述机架闭口的一侧存在的闭口侧的桥接部，所述闭口侧的所述桥接部形成于与所述开口侧的所述桥接部相比的内侧。5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转电机，其中，所述内侧铁芯的各所述齿部的前端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：立木宏纪，秋田裕之，桥本昭，川村浩司，川崎祥子，坂上笃史，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP