定子及具备该定子的旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及定子及具备该定子的旋转电机。
【背景技术】
[0002]作为本技术领域的【背景技术】，具有日本特开2007-259577号公报(专利文献I)。在该公报中，作为提供能够降低定子绕线的线圈末端高度的旋转电机的解决方案，记载了 “一种旋转电机，其具有转子和在该转子的径向外侧对置配置的定子，其特征在于，定子具备:定子芯体，其形成有沿周向配置的多个切槽；以及由多个线圈构成的作为多相绕线的定子绕线，该线圈通过将一部分配置在切槽内、剩余部分接合从定子芯体的轴向端面突出的分段导体而形成，在切槽内配置有6根以上的偶数根分段导体的直线部，多个线圈的接合侧相反侧线圈边间隔即后间距混合存在比磁极间距大的后间距和比磁极间距小的后间距，在对具有比磁极间距小的后间距的分段导体的线匝部进行覆盖的位置配置有具有比磁极间距大的后间距的分段导体的线匝部”(参照摘要)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2007-259577号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]专利文献I中记载了降低了线圈末端高度的旋转电机。然而，专利文献I的旋转电机是将中性线连接部在沿轴向延伸后进行焊接的结构。
[0008]在这种旋转电机中，有时因为不能避免线圈焊接部的高度量增高，所以难以实现进一步降低的线圈末端。
[0009]因此，本发明提供一种能够降低定子绕线的线圈末端高度的定子及具备该定子的旋转电机。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]为了解决上述课题，采用例如在权利要求书中记载的结构。本申请包括了多种解决上述课题的方案，若列举其中一例，则为一种旋转电机的定子，其具备定子绕线，该定子绕线具有中性线和输出线，上述旋转电机的定子的特征在于，上述中性线具有在线圈末端的线圈上部沿周向延伸的蜿蜒部，上述蜿蜒部在轴向上具有台阶。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明，能够提供一种可降低定子绕线的线圈末端高度的定子及具备该定子的旋转电机。
[0014]对于上述之外的课题、结构以及效果，通过以下实施例的说明将明了。
【附图说明】
[00?5]图1是表示混合动力电动车的方框图的图。
[0016]图2是本发明的一个实施例的旋转电机的剖视图。
[0017]图3是表示旋转电机的定子的外观图的图。
[0018]图4是表示一个切槽中的绕线的概况的图。
[0019]图5是从内径侧观察将线圈插入到定子芯体后的状态的图。
[0020]图6是表示本发明的一个实施例的接线结构的图。
[0021]图7是说明中性线的结构的图。
[0022]图8是表示中性线和输出线的蜿蜒的图。
【具体实施方式】
[0023]下面，使用附图对本发明的实施例进行说明。
[0024]本文进行说明的实施例涉及旋转电机的定子的中性线及输出线的蜿蜒构造。旋转电机大致由形成为圆筒状的定子和在该定子的内周侧隔开预定的间隙而配置的转子构成。定子是具有在旋转方向上以极性相互不同的方式配置的多个磁极的部件，其具有形成为圆筒状的定子芯体和卷绕于该定子芯体的多根定子绕线。在上述定子芯体上形成有多个切槽，这些切槽沿轴向贯通且沿周向排列。各定子绕线通过将收纳配置于各切槽内的多个导体进行电连接而构成，其在切槽内沿轴向延伸并通过从切槽的轴向一端引出的引出线部以与多个磁极对应的方式跨越以预定的周向间距分离的多个切槽而延伸。在各定子绕线的两端设置外部连接用输出线部和中性线部，中性线部通过例如2Y接线与多个相的定子绕线(线圈)连接。
[0025]而且，在本实施例中，在沿上述多个相的定子绕线的中性线周向延伸的蜿蜒部设置轴向台阶。使至少一相的输出线潜入在上述台阶与成形为U字或V字的分段线圈的连接部相反侧上部产生的空间之间，从而能够实现降低线圈末端，并能够确保与变速箱部等其它设备的间隙。
[0026]以下参照图1至图8对本发明的实施例进行说明。
[0027]图1示出了搭载有本发明的实施例的旋转电机的混合动力电动车的方框图。在车辆I中，搭载了作为车辆动力源的发动机2和旋转电机3。此外，也可以同时使用发挥不同功能的两个旋转电机，在该情况下，一个旋转电机进行发电及车辆驱动两项，另一个旋转电机承担车辆的驱动。
[0028]发动机2及旋转电机3的转矩经由无级变速器及有级自动变速器等变速器4和差速齿轮5而传递至车轮(驱动轮)6。旋转电机3搭载于发动机2和变速器4之间、或者变速器4中。因此，为了使对车辆I的速度的影响最小，要求旋转电机3小型高输出。
[0029]图2是示意性表示上述旋转电机3的局部剖视图，夹着旋转轴201，以剖面表示右侧的区域，将左侧的区域作为侧视图进行表示。旋转电机3收纳配置于外壳7的内部。在此，在如图1所示地将旋转电机3配置于发动机2与变速器4之间的结构的情况下，外壳7利用发动机2的外壳、变速器4的外壳构成。另外，在将旋转电机3搭载于变速器4中的情况下，外壳7利用变速器4的外壳构成。
[0030]众所周知，旋转电机3具备定子100和转子200。转子200隔着间隙11配置于定子100的内周侧。转子200固定于旋转轴201，与该旋转轴201—体旋转。旋转轴201的两端利用轴承202A、202B能够旋转地支承于外壳7。在定子100的外周侧使用螺栓12等将其固定于外壳7的内周侧。该旋转电机3为在转子200具有永久磁铁的三相同步型电动机，通过向定子100供给大电流(例如，300A左右)的三相交流而作为电动机工作。
[0031]图3是以单体表示旋转电机I的定子100的立体图，图4是表示各切槽105的内部的剖面对应图。
[0032]如图3及图4所示，该定子100具有在内周侧形成有多个切槽105的定子芯体(也称为定子铁芯)101和卷绕于该定子芯体101的与U相、V相以及W相对应的三根定子绕线102。切槽105沿轴向贯通形成，并以预定的周向间距沿周向等间隔排列配置，在切槽105的内周侧，开口形成有沿轴向延伸的缝隙109。
[0033]如后文所述，各定子绕线102具有插入切槽105进行保持多个导体106。而且，在同一切槽105内将相邻的导体106彼此之间通过设于定子芯体101的轴向一端侧(图3的下端侦D的焊接部104相互焊接，由此构成了将多个导体106通过焊接部104电连接的长条形的定子绕线102。在各切槽105内插入绝缘纸103，通过该绝缘纸103将在导体106的切槽105内插通的直线部110与定子芯体101之间绝缘。如图4所示，绝缘纸103设置为将在各切槽105内排列的四个导体106中的相邻的两个导体106进行捆扎，也就是在各切槽105中设有两个绝缘纸 103。
[0034]各定子绕线102利用从切槽105的轴向一端引出的形成为大致U字状或大致V字状的引出线部107，跨越以预定的周向间距分离的多个切槽105而延伸。并且，通过多个定子绕线102生成在旋转方向上配置为极性互相不同的多个磁极。
[0035]如图4所示，插入切槽105的四根导体106a、106b、106c、106d以形成为同心圆状的层的方式沿定子芯体101的径向配置成一列。从内径方向开始，将插入各切槽105的导体106a、106b、106c、106d依次设为第一层、第二层、第三层、第四层。也就是，导体部106a插入配置于第一层，导体部106b插入配置于第二层，导体部106c插入配置于第三层，导体部106d插入配置于第四层。
[0036]图5是从内径侧观察将线圈插入到定子芯体后的状态的图。
[0037]如图4、图5所示，构成定子绕线102的各导体106为剖面呈长方形的平角分段线圈，除了设有中性线部及输出线部的定子绕线102的两端的导体106以外，其余各导体106形成为基本相同的形状。各导体106由铜线构成，该铜线具有在切槽105内沿轴向贯通的直线部110，并且从切槽105的轴向一端(图3的左端)引出的一方的引出线部107形成为U字状或V字状并在两端具有接合部104。
[0038]此外，也可以使用分段线圈，在该情况下，能够在将分段线圈插通切槽104前，预先成形位于相比定子芯体101的端部更靠轴向两端的线圈末端，从而能够在异相间或同相间容易地设置适当的绝缘距离。
[0039]在位于各定子绕线102的一端的导体106的引出线部107设有用