旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种旋转电机，其可以尽可能减少连接部位，将线圈卷绕在定子铁心上。该旋转电机具有形成为环状的定子和在该定子的内周侧设置的旋转自如的转子，其中，定子由定子铁心和线圈构成，所述定子铁心在周方向上设有多个狭缝，该狭缝在内周侧具有线圈插入部，所述线圈以重叠卷绕方式卷绕在各个所述狭缝内，线圈中的至少重叠卷绕的环绕部分由连续线构成，并被卷绕成在线圈末端跨过狭缝的内周侧和外周侧。因此，即使增加环绕部分的环绕数也不会增加连接部位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机(motor)、发电机(generator)等的旋转电机。技术背景目前使用的旋转电机，在以开口方式设置于定子铁心(Stator Core) 的内周侧的多个狭缝内以分布绕组的形式巻绕线圈，通过向所述定子的线 圈供给交流电，使定子产生旋转磁场，由该旋转磁场使转子(Rotor)产生 旋转转矩。这样的旋转电机例如是使用笼型转子(Cage Induction Motor Rotor)的感应电动机或是转子具有永久磁铁的同步电动机。由于这种感应 电动机(Induction Motor)或同步电动机(Synchronous Motor)也可以用 作发电机，所以函盖两者以下记作旋转电机。专利文献1表示所述旋转电机的一个例子。该旋转电机具有转子铁心， 该转子铁心在内周侧具有幵口的多个狭缝，在所述的各个狭缝中插入多个 近似U字形的分段线圈(segment coil)。根据专利文献1的记载，专利文 献1的旋转电机具有能够小型轻量化的优点。专利文献l:日本特开2006—211810号公报包括专利文献1中记载的旋转电机，在所述各个狭缝中插入近似U字 形的分段导体的方式的旋转电机，因为必须将所述分段导体的各个端部通 过焊接连接起来，所以在生产率提高方面有需要改善的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产率良好的旋转电机。 本专利技术的特征之一是旋转电机具有定子绕组连续巻绕的线圈，在定子的狭缝(slot)内插入有所述连续巻绕的线圈。由此可以减少定子上的线圈的连接部位，从而提高旋转电机的生产率。本专利技术的其他的特征在以下记载的实施方式中详述。另外，本专利技术的旋转电机的特征是，至少环绕部分由连续的线圈构成， 并被巻绕成在线圈末端跨过狭缝的内周侧和外周侧，并且从定子铁心的狭 缝内向连续方向延伸的延出部向狭缝的轴向两端侧延伸出。专利技术效果根据本专利技术，可以提供生产率提高了的旋转电机。附图说明图1是电动机的侧面截面图；图2是转子的截面的立体图；图3是电动机的各零件的立体图；图4是第一实施例的定子的立体图；图5是第一实施例的转子绕组的立体图；图6是第一实施例的一个相部分的转子绕组的立体图；图7是第一实施例的定子的主视图；图8是第一实施例的定子的侧视图；图9是在心轴上巻绕线圈的状态下的立体图；图10是在对心轴上巻绕的线圈进一步进行加压成形的状态下的立体图；图ll是预备成形了的线圈的立体图；图12是使预备成形了的线圈进一步变形后的侧视图；图B是线圈成形夹具的立体图；图14是将预备成形了的线圈安装在线圈成形夹具上的状态下的立体图；图15是将线圈的环绕部分成形为龟甲形状的状态下的立体图；图16是将成形了的线圈配置在定子铁心的内周的状态下的主视图；图17是将成形了的线圈插入定子铁心的各狭缝内的状态下的主视图；图18是将安装于狭缝之前的龟甲形状与插入狭缝后的龟甲形状进行 比较的状态下的侧视图；图19是定子绕组的结线图；图20是第二实施例的线圈对的概要图；图21是说明连接第三实施例的线圈对彼此的过渡线的说明图；图22是第四实施例的定子的立体图；图23是第五实施例的定子的立体图；图24是定子绕组的连接图；图25是表示由定子绕组产生的磁通的图；图26是说明牵引运转状态下的磁通的图；图27是说明配置于狭缝的线圈的状态的图；图28是永久磁铁旋转电机的沿着旋转轴的截面图；图29是在垂直于旋转轴的面上的定子及转子的截面图。图中4一定子；5 —转子；411一狭缝；412 —定子铁心；413 —定子线圈；416 —保持部件；418 —延出部；4131 —环绕部分；4132—过渡线。具体实施方式以下的实施方式中说明的旋转电机适用于驱动汽车用的电动机，不仅 比较小型、可得到较大输出，还可以提高生产率。作为定子线圈的导体， 不仅可以使用圆形截面的导体，也可以使用近似矩形形状的截面的导体， 可以提高狭缝内的占积率，因此旋转电机的效率提高。在现有的旋转电机 中如果使用导体截面为近似矩形形状的导体，则在将导体插入定子的狭缝 后需要电连接的部位多，在生产率的观点上存在问题。以下的实施方式， 因为可以将连续巻绕的导体插入狭缝，所以可以减少电连接部位，提高生 产率。在以下的实施方式中，连续巻绕线圈(Continuous Coils)的重叠巻绕 (Lap Winding)的部分由连续线构成，重叠巻绕的部分线圈以围绕一个狭 缝与其他狭缝的方式配置，在一个狭缝中将径向的内侧配置为另一个狭缝 的径向的外侧，在线圈末端以从所述狭缝的内侧向外侧，或者从外侧向内 侧移动的方式巻绕。通过这样的配置，连续巻绕线圈被规则地配置，可以 增加线圈的匝数，相对于线圈的匝数的增加可以抑制电连接点的增加。另外，即使增加线圈匝数也可以抑制旋转电机的形状的大型化。在以下的实施方式中，在各狭缝的相对于旋转轴的径向上配置多个导 体，在周向配置一个导体，并且在周方向上邻接的狭缝以同相配置连接的 导体，使得流通同方向的电流。通过这样的定子绕组的配置，可以提供生 产率提高的构造的旋转电机。另外，通过将在邻接的狭缝配置的同相的绕 组串联连接，将此串联连接的同相串联绕组作为单位绕组，进行定子绕组 的连接，由此具有定子绕组的电平衡变好的效果。在以下实施方式中说明的定子绕组也可以用于永久磁铁型旋转电机 或感应型旋转电机。作为在感应型旋转电机使用的情况下的一个例子，在 以下的实施方式中，感应型旋转电机是8极。通过使感应型旋转电机的极数在6极以上，特别是8极或10极时，可以减小定子铁心的后轭的磁路 的径向厚度。另外，关于转子同样在6极以上，特别是8极、IO极时，可 以减小转子磁轭的磁路的径向厚度。若极数变多，则由于与转子的笼型导 体的关系，效率下降，作为汽车的驱动系统使用的旋转电机，6极至10 极较好，其中8极至10极更好，8极特别好。汽车的驱动系统使用的旋转 电机，使停止中的发动机起动，或者与发动机一起产生用于使车辆行驶的 转矩，或者是通过单独的转矩使车辆行驶的旋转电机。作为本专利技术的旋转电机的一个例子，基于在混合动力汽车中使用的电 动机进行说明。本实施例的混合动力汽车用电动机，同时具有驱动车轮的 驱动用电动机的功能和进行发电的发电机的功能，根据汽车的行驶状态， 进行各功能的切换。作为实施例，结合附图对混合动力汽车用的旋转电机进行说明。图1 是感应型旋转电机的侧面截面图。图2是转子的截面的立体图。图3是关 于本实施例的感应型旋转电机的各零件的展开立体图。感应型旋转电机具有轴向的一端侧开口的有底筒状的机壳1、和封闭 该机壳1的开口端的罩2。在机壳1的内侧设置有水路形成部件22，水路 形成部件22的一端被机壳1和罩2夹持而固定，水路24和水路26形成 在定子4和机壳1间。冷却水的取入口 32将冷却水取入水路24，冷却水 从水路24流向水路26，从排出口 34排出，冷却旋转电机。所述机壳1 和罩2由多个如6个螺栓3紧固连结。在该机壳1的内周设置有所述水路形成部件22，在所述水路形成部件 22的内侧，用热套等方法固定定子4。该定子4由在周方向等间隔地设有 多个狭缝411的定子铁心412、和在各狭缝411内巻绕的3相的定子线圈 413构成。本实施例是8极48狭缝，所述定子线圈413由星形结线连接， 各相成为一对绕组部分并列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载用旋转电机，其特征在于：　　　　具有定子和在定子的内侧设置的可以旋转的转子，　　　　所述定子具有在全周等间隔地设有狭缝的定子铁心和配置在所述狭缝内的定子绕组，　　　　所述定子绕组具有通过所述狭缝中的一个狭缝和另一个狭缝这两个狭缝而卷绕多圈的线圈和连接所述线圈的过渡线，并且所述线圈配置在定子铁心的全周，　　　　所述线圈在所述第一狭缝中被配置在其转子一侧，在所述第二狭缝中被配置在其内侧，并且所述线圈在所述狭缝的转子一侧和内侧的移动构成线圈末端的形状，　　　　所述配置在全周的线圈被配置成在其线圈末端前期移动的方向为大致相同的方向，　　　　所述线圈由配置在线圈末端的外侧的过渡线连接，　　　　至少所述线圈是由连续的导体成形为线圈状。

【技术特征摘要】
JP 2006-12-28 2006-3536541.一种车载用旋转电机，其特征在于具有定子和在定子的内侧设置的可以旋转的转子，所述定子具有在全周等间隔地设有狭缝的定子铁心和配置在所述狭缝内的定子绕组，所述定子绕组具有通过所述狭缝中的一个狭缝和另一个狭缝这两个狭缝而卷绕多圈的线圈和连接所述线圈的过渡线，并且所述线圈配置在定子铁心的全周，所述线圈在所述第一狭缝中被配置在其转子一侧，在所述第二狭缝中被配置在其内侧，并且所述线圈在所述狭缝的转子一侧和内侧的移动构成线圈末端的形状，所述配置在全周的线圈被配置成在其线圈末端前期移动的方向为大致相同的方向，所述线圈由配置在线圈末端的外侧的过渡线连接，至少所述线圈是由连续的导体成形为线圈状。2. —种车载用旋转电机，其特征在于 具有定子和在定子的内侧设置的可以旋转的转子，所述定子具有在全周等间隔地设有狭缝的定子铁心和配置在所述狭 缝内的定子绕组，所述定子绕组具有通过所述狭缝中的一个狭缝和另一个狭缝这两个 狭缝而巻绕多圈的第一线圈；通过与所述一个狭缝和所述另一个狭缝分别相邻的一个狭缝和另一个狭缝这两个狭缝巻绕多圈的第二线圈；将所述第 一线圈和所述第二线圈串联连接的线圈间连接线；以及用于连接所述串联 连接的线圈的过渡线，并且所述线圈设置在定子铁心的全周，所述线圈在所述第一狭缝中被配置在其转子一侧，在所述第二狭缝中 被配置在其内侧，并且所述线圈在所述狭缝的转子一侧和内侧的移动构成 线圈末端的形状，所述配置在全周的线圈被配置成在其线圈末端前期移动的方向为大致相同的方向，所述线圈由配置在线圈末端的外侧的过渡线连接，至少所述第一线圈和所述第二线圈是由连续的导体成形为线圈状。3. 如权利要求1所述的车载用旋转电机，其特征在于 在所述狭缝中，在径向的转子一侧和内侧分别配置构成线圈的多个导体，同时所述导体在狭缝的周方向排成一列。4. 一种旋转电机，具有形成为环状的定子和在该定子的内周侧设置的 旋转自如的转子，其特征在于所述定子由定子铁心和线圈构成，所述定子铁心在周方向设有多个狭 缝，所述狭缝在内周侧具有线圈插入部，所述线圈通过重叠巻绕的方式巻 绕在各个所述狭缝内，该线圈中的至少重叠巻绕的环绕部分由连续线构成，并被巻绕成在线 圈末端跨过所述狭缝的内周侧和外周侧。5. 如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于 所述线圈的截面呈近似矩形形状。6. 如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于所述线圈的截面是在所述定子铁心的法线方向长、径向短的近似长方形。7. 如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于； 所述线圈由多个相构成，同相的所述环绕部分遍及多处地安装于周方向上分开的所述狭缝，并 由过渡线连结。8. 如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于； 所述过渡线与同相的各个所述线圈连续。9. 如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于；所述过渡线构成为在各个所述环绕部分的一端加长，该加长了...

【专利技术属性】
技术研发人员：石上孝，长绳尚，中山健一，后藤刚志，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]