旋转电机、旋转电机用定子和车辆的制作方法

文档序号:7350759阅读:163来源:国知局
旋转电机、旋转电机用定子和车辆的制作方法
【专利摘要】该旋转电机(100)具备转子(2)和定子(1),定子(1)包括定子铁芯(1a)和多个线圈(1b),定子铁芯(1a)具有多个槽(11),并且被配置成与转子对置,多个线圈(1b)以同心卷绕的方式安装于定子铁芯的槽中,定子的线圈至少包括第1线圈(30),第1线圈(30)具有:一对第1线圈边部(31);一对第1折回部(32),它们与一对第1线圈边部连续,并且在线圈端部向定子铁芯的半径方向外侧呈大致U字形状折回;以及第1连结部(33),其连结一对第1折回部。
【专利说明】旋转电机、旋转电机用定子和车辆

【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机、旋转电机用定子和车辆,特别是涉及包括通过同心卷绕(同心卷)安装的线圈的旋转电机、旋转电机用定子和车辆。

【背景技术】
[0002]以往,已知包括通过同心卷绕安装的线圈的旋转电机。例如在日本特开2009-189078号公报中公开了这样的旋转电机。
[0003]在上述日本特开2009-189078号公报中,公开了具备下述部分的旋转电机:配置在定子的内周侧的转子;和包括多个线圈的定子。定子包括:第1线圈,该第1线圈的线圈端部与定子的齿端面对置;第2线圈,该第2线圈的线圈端部与定子的半径方向外侧部分对置;以及第3线圈,该第3线圈的轴向两端的线圈端部与配置在定子的内周侧的转子的端面对置。在该旋转电机中,由于定子的第3线圈和转子发生干涉,因此,在将第3线圈的轴向两端的线圈端部中的一方弯折成不与转子发生干涉的状态下,将转子装配至定子内,然后,利用专用的冲压设备将第3线圈的一方的线圈端部向转子侧弯折。由此,第3线圈的轴向两端的线圈端部被配置在与转子的端面对置的位置。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009-189078号公报


【发明内容】

[0007]发明要解决的课题
[0008]在上述这样的以往的旋转电机中,由于将第3线圈的轴向两端的线圈端部配置在与转子发生干涉的位置,所以需要在将转子装配于定子之后利用专用的冲压设备弯折第3线圈的一方的线圈端部,因此,存在制造工序和制造设备复杂化这样的不良情况。因此,为了抑制制造工序和制造设备的复杂化,考虑了将第3线圈的线圈端部向半径方向外侧而不是向转子侧(半径方向内侧)进行弯折,来防止干涉。可是,在这种情况下,第3线圈的线圈端部与第1线圈和第2线圈的线圈端部中的一方或双方重合,因此存在线圈端部的突出高度(旋转轴方向的尺寸)变大这样的问题。线圈端部的突出高度的增大会导致旋转电机的大型化以及损失的增加,因此是不期望的。
[0009]本发明是为了解决上述这样的课题而完成的,本发明的一个目的在于提供能够抑制线圈端部的突出高度变大的旋转电机、旋转电机用定子和车辆。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]第1方面的旋转电机具备:转子;和定子,其包括定子铁芯和多个线圈,定子铁芯具有多个槽,并且被配置成与转子对置,多个线圈以同心卷绕的方式安装于定子铁芯的槽中,定子的线圈至少包括第1线圈,该第1线圈具有:一对第1线圈边部,它们分别被插入不同的槽中;一对第1折回部,它们与一对第1线圈边部连续,并且在线圈端部以末端朝向定子铁芯的轴向端面的方式向定子铁芯的半径方向外侧折回;以及第I连结部,其连结一对第I折回部。
[0012]在第I方面的旋转电机中,如上所述,设置有第I线圈,该第I线圈具有:一对第I折回部,它们在线圈端部以末端朝向定子铁芯的轴向端面的方式向定子铁芯的半径方向外侧折回;和第I连结部,其连结一对第I折回部。由此,第I线圈的一对第I折回部的末端部被配置在定子铁芯的轴向端面侧,因此能够使第I连结部靠近定子铁芯的轴向端面。其结果是,即使其他线圈的线圈端部与第I线圈的线圈端部重合,也能够抑制线圈端部的突出高度变大。
[0013]第2方面的旋转电机用定子具备:定子铁芯,其具有多个槽;和多个线圈,它们以同心卷绕的方式安装于定子铁芯的槽中,线圈至少包括第I线圈,该第I线圈具有:一对第I线圈边部,它们分别被插入不同的槽中;一对第I折回部,它们与一对第I线圈边部连续,并且在线圈端部以末端朝向定子铁芯的轴向端面的方式向定子铁芯的半径方向外侧折回;以及第I连结部,其连结一对第I折回部。
[0014]在第2方面的旋转电机用定子中,如上所述,设置有第I线圈,该第I线圈具有:一对第I折回部,它们在线圈端部以末端朝向定子铁芯的轴向端面的方式向定子铁芯的半径方向外侧折回;和第I连结部,其连结一对第I折回部。由此,第I线圈的一对第I折回部的末端部被配置在定子铁芯的轴向端面侧,因此能够使第I连结部靠近定子铁芯的轴向端面。其结果是,即使其他线圈的线圈端部与第I线圈的线圈端部重合,也能够抑制线圈端部的突出高度变大。
[0015]第3方面的车辆具备旋转电机,其中,旋转电机包括:转子;和定子,其具有定子铁芯和多个线圈,定子铁芯具有多个槽,并且被配置成与转子对置,多个线圈以同心卷绕的方式安装于定子铁芯的槽中,定子的线圈至少包括第I线圈,该第I线圈具有:一对第I线圈边部,它们分别被插入不同的槽中;一对第I折回部,它们与一对第I线圈边部连续,并且在线圈端部以末端朝向定子铁芯的轴向端面的方式向定子铁芯的半径方向外侧折回;以及第I连结部,其连结一对第I折回部。
[0016]在第3方面的车辆中,如上所述,在旋转电机中设置有第I线圈,该第I线圈具有:一对第I折回部,它们在线圈端部以末端朝向定子铁芯的轴向端面的方式向定子铁芯的半径方向外侧折回;和第I连结部,其连结一对第I折回部。由此,第I线圈的一对第I折回部的末端部被配置在定子铁芯的轴向端面侧,因此能够使第I连结部靠近定子铁芯的轴向端面。其结果是,即使其他线圈的线圈端部与第I线圈的线圈端部重合,也能够抑制线圈端部的突出高度变大。
[0017]发明效果
[0018]根据上述旋转电机、旋转电机用定子和车辆,能够抑制线圈端部的突出高度变大。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是示意性地示出第I实施方式的电动机的整体结构的立体图。
[0020]图2是从轴向观察图1所示的电动机的示意性的俯视图。
[0021]图3是示出第I实施方式的电动机的U相线圈的立体图。
[0022]图4是示出第I实施方式的电动机的V相线圈的立体图。
[0023]图5是示出第1实施方式的电动机的W相线圈的立体图。
[0024]图6是示出将图1所示的电动机的定子呈平面状展开并从半径方向外侧观察的情况下的线圈配置的示意图。
[0025]图7是用于对图1所示的电动机的各相的线圈的结构进行说明的示意图。
[0026]图8是示意性地示出第2实施方式的电动机的整体结构的立体图。
[0027]图9是从轴向观察图8所示的电动机的示意性的俯视图。
[0028]图10是示出第2实施方式的电动机的U相线圈的立体图。
[0029]图11是示出第2实施方式的电动机的V相线圈的立体图。
[0030]图12是示出第2实施方式的电动机的W相线圈的立体图。
[0031]图13是示意性地示出第3实施方式的电动机的整体结构的立体图。
[0032]图14是示出第3实施方式的电动机的U相线圈的立体图。
[0033]图15是示出第3实施方式的电动机的V相线圈的立体图。
[0034]图16是示出第3实施方式的电动机的W相线圈的立体图。
[0035]图17是示意性地示出第4实施方式的电动机的整体结构的立体图。
[0036]图18是示出第4实施方式的电动机的U相线圈的立体图。
[0037]图19是示出第4实施方式的电动机的V相线圈的立体图。
[0038]图20是示出第4实施方式的电动机的W相线圈的立体图。
[0039]图21是用于说明第5实施方式的电动机的示意图。
[0040]图22是用于说明第5实施方式的电动机的框图。
[0041]图23是示意性地示出第6实施方式的电动机的整体结构的立体图。
[0042]图24是示出第6实施方式的电动机的U相线圈的立体图。
[0043]图25是示出第6实施方式的电动机的V相线圈的立体图。
[0044]图26是示出第6实施方式的电动机的W相线圈的立体图。
[0045]图27是用于说明第7实施方式的汽车的图。

【具体实施方式】
[0046]以下,基于附图对实施方式进行说明。
[0047](第1实施方式)
[0048]首先,参照图1?图7对第1实施方式的电动机100的结构进行说明。在第1实施方式中,对作为旋转电机的一个例子的电动机100进行说明。
[0049]如图1和图2所示,电动机100具备作为固定部的定子1、和作为旋转部的转子2 (参照单点划线)。转子2包括轴21 (参照单点划线)、转子铁芯22 (参照单点划线)、以及未图示的多个永久磁铁,转子2能够以轴21为中心旋转。并且,定子1是“旋转电机用定子”的一个例子。
[0050]定子1包括:具有多个槽11的定子铁芯la ;和安装于各槽中的多个线圈lb。定子铁芯la形成为圆筒形状,且在内周侧具有向半径方向B的内侧延伸的多个齿12。齿12沿着定子铁芯la的周向C以等角度的间隔设置,该齿12之间的部分是槽11。
[0051]在第1实施方式中,电动机100是将3相的线圈以分布卷绕的同心卷绕的方式安装于各槽11而成的3相交流旋转电机。电动机100例如由这样的旋转电机构成:具有8极、48槽,每极每相槽数q是,q = 2( = 48/(3X8))。多个线圈Ib与3相交流电的各相对应地由U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50这3种线圈构成。如图3?图5所示,U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50具有互不相同的形状和长度(线圈周长)。并且,U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50分别是“第I线圈”、“第2线圈”和“第3线圈”的一个例子。
[0052]图6中示出同心卷绕的线圈配置的一个例子。I个线圈Ib隔开间隔(在图6中为4个槽的量)地占有不同的2个槽11,其他相的相邻的2个线圈Ib的各一侧被配置于之间的槽11。因此,各线圈Ib从图6的右侧开始以U相线圈30、V相线圈40、W相线圈50的顺序两个槽两个槽地进行配置。
[0053]如图7所示,各个线圈Ib是将扁方导线(平角導線)重叠卷绕并层叠起来而成的扁平的带状的扁立线圈。具体来说,扁方导线具有截面的宽度为W1、厚度为tl(W1 >tl)的大致长方形截面。扁方导线在槽11内沿着厚度方向层叠成I列。由此,线圈Ib具有:通过层叠扁方导线而形成的层叠面f ;和层叠方向的端面e。层叠面f的层叠宽度W2与扁方导线的厚度tlX层叠数大致相等,端面e的宽度(线圈Ib的厚度)与扁方导线的宽度Wl相等。如图1所示,配置在槽11内的各个线圈Ib具有从定子铁芯Ia(槽11)的轴向A的两端沿轴向突出(露出)的部分(线圈端部)。
[0054]接下来,对各相的线圈具体地进行说明。以下,将圆筒形状的定子铁芯Ia的轴向A作为“轴向”,将定子铁芯Ia的半径方向B作为“径向”,将定子铁芯Ia的周向C作为“周向”。
[0055]如图1和图3所示,U相线圈30具有:一对线圈边部31,它们分别插入不同的槽11中;一对折回部32,它们在线圈端部与一对线圈边部31连续;以及连结部33,其连结一对折回部32。并且,线圈边部31、折回部32和连结部33分别是“第I线圈边部”、“第I折回部”和“第I连结部”的一个例子。另外,在第I实施方式中,U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50各自的轴向两端的线圈端部形成为大致相同的形状(在轴向上对称的形状),因此,仅对一侧的线圈端部进行说明。
[0056]一对折回部32具有相同的形状。具体来说,折回部32以下述方式形成:从槽11沿轴向突出的线圈边部31在线圈端部向径向外侧呈大致U字形状折回(参照图1)。如图6所示,折回部32从铁芯端面Ic突出的突出高度(最大高度)为H1。另外,折回部32形成为,折回部32的末端面32a在定子铁芯Ia的轴向端面(以下,称作铁芯端面Ic)的附近的距离Dl (Dl < Hl)的位置与定子铁芯Ia对置。
[0057]如图1和图3所示,连结部33形成为沿着周向延伸,并将铁芯端面Ic附近的折回部32的末端部彼此连结起来。另外,连结部33被配置成:扁立线圈的层叠面f与铁芯端面Ic对置,并且与铁芯端面Ic大致平行。另外,从径向观察时,U相线圈30的线圈端部形成为这样的形状:具有由一对折回部32和连结部33构成的、轴向外侧敞开的凹状部34。如图6所示,其他线圈(V相线圈40和W相线圈50)的线圈端部的一部分被配置在凹状部34的内部。
[0058]如图1和图4所示,V相线圈40具有分别被插入不同的槽11中的一对线圈边部
41。另外,V相线圈40在线圈端部具有:与一个线圈边部41连续的折回部42 ;与另一个线圈边部41连续的弯曲部43 ;以及连结折回部42和弯曲部43的连结部44。折回部42向径向外侧呈大致U字形状折回,弯曲部43向径向外侧呈大致S字状弯折。并且,线圈边部41、折回部42、弯曲部43和连结部44分别是“第2线圈边部”、“第2折回部”、“第1弯曲部”和“第2连结部”的一个例子。
[0059]折回部42具有与U相线圈30的折回部32相同的大致U字状形状。与折回部32不同,折回部42的突出高度为H2 ( > H1)(参照图6)。并且,折回部42的突出高度H2只要是能够形成大致U字状形状的高度即可。折回部42的末端面42a(参照图4)被配置在由U相线圈30的一对折回部32和连结部33形成的凹状部34的内部。
[0060]弯曲部43以下述方式形成:从槽11沿轴向突出的线圈边部41在线圈端部向径向外侧呈大致S字形状弯折。具体来说,弯曲部43在沿着扁方导线的层叠方向(径向)向外弯折大致90度后,向内弯折大致90度,由此形成为大致S字状。因此,弯曲部43的末端面43a朝向与铁芯端面lc相反的一侧(轴向外侧)。弯曲部43的末端面43a的突出高度与折回部42的突出高度H2—致。但是,弯曲部43的末端面43a的突出高度无需与高度H2一致。另外,弯曲部43被配置在与折回部42不同的U相线圈30(相邻的U相线圈)的凹状部34的内部。
[0061]连结部44形成为连结朝向铁芯端面lc侧的折回部42的末端部、和朝向铁芯端面lc的相反侧的弯曲部43的末端部。如图6所示,从径向观察,连结部44具有包含下述部分的台阶状形状:凹状的第1部分45,其轴向外侧敞开;和凸状的第2部分46,其跨越U相线圈30的折回部32。凹状的第1部分45被配置在U相线圈30的凹状部34内。凸状的第2部分46形成为从轴向外侧跨越U相线圈30的折回部32。第1部分45与第2部分46之间的台阶部分被配置在整个连结部44的大致中央,以免与U相线圈30的折回部32和W相线圈50的后述的弯曲部52这两者发生干涉。如图1和图4所示,除了中央的台阶部分外,第1部分45和第2部分46形成为,扁立线圈的层叠面f与铁芯端面lc对置,且与铁芯端面lc大致平行,并且沿着周向延伸。另外,如图2所示,连结部44被配置成与U相线圈30的连结部33在轴向上重合(参照图2的剖面线区域)。
[0062]这样,对于V相线圈40,折回部42、弯曲部43、连结部44的第1部分45被配置在U相线圈30的凹状部34的内部。因此,如图6所示,连结部44的凹状的第1部分45被配置成收纳于U相线圈30的凹状部34内。
[0063]如图1和图5所示,W相线圈50具有:一对线圈边部51,它们分别被插入不同的槽11中;一对弯曲部52,它们在线圈端部与一对线圈边部51连续;以及连结部53,其连结一对弯曲部52。并且,线圈边部51、弯曲部52和连结部53分别是“第3线圈边部”、“第2弯曲部”和“第3连结部”的一个例子。
[0064]一对弯曲部52具有与V相线圈40的弯曲部43相同的大致S字状形状。如图6所示,弯曲部52的末端面52a(参照图5)距铁芯端面lc的距离与W相线圈50的突出高度H3 ( > H2) 一致。一对弯曲部52分别被配置在相邻的V相线圈40的连结部44的凹状的第1部分45内。另外,通过将凹状的第1部分45配置成收纳于U相线圈30的凹状部34内,由此,配置在凹状的第1部分45内的一对弯曲部52都被配置在相邻的U相线圈30的凹状部34内。
[0065]如图5所示,连结部53形成为将朝向铁芯端面lc的相反侧的、一对弯曲部52的末端部连结起来。另外,如图6所示,连结部53形成为在V相线圈40的连结部44的凸状的第2部分46的轴向外侧通过,并跨于相邻的V相线圈40的凹状的第I部分45之间。另夕卜,连结部53形成为,扁立线圈的层叠面f与铁芯端面Ic对置,且与铁芯端面Ic大致平行,并且沿着周向延伸。如图2所示,连结部53被配置成与U相线圈30的连结部33和V相线圈40的连结部44在轴向上重合(参照图2的剖面线区域)。
[0066]如上述这样,U相线圈30、W相线圈50和V相线圈40的线圈端部形成为,都向径向外侧弯折(或折回),由此不会与径向内侧的转子2 (参照图1)发生干涉。另外,如图2的剖面线区域所示,U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50的连结部33、44和53被配置成互相在轴向上重合。第I实施方式的定子I整体上的、线圈端部的突出高度最大为H3(W相线圈50的突出高度)(参照图6)。
[0067]在第I实施方式中,如上所述,设置有U相线圈30,该U相线圈30具有:一对折回部32,其在线圈端部向定子铁芯Ia的半径方向外侧呈大致U字形状折回;和连结部33,其连结一对折回部32。由此,U相线圈30的一对折回部32的末端部被配置在定子铁芯Ia的铁芯端面Ic侧,因此能够使连结部33靠近铁芯端面Ic侧。其结果是,即使其他线圈(V相线圈40、W相线圈50)的线圈端部与U相线圈30的线圈端部重合,也能够抑制线圈端部的突出高度变大。
[0068]另外,在第I实施方式中,如上所述,U相线圈30的折回部32形成为折回部32的末端部在铁芯端面Ic的附近与定子铁芯Ia对置,连结部33形成为将铁芯端面Ic附近的折回部32的末端部彼此连结起来。由此,连结部33被配置在接近铁芯端面Ic的位置,因此能够有效地抑制线圈端部的突出高度变大。
[0069]另外,在第I实施方式中,如上所述,U相线圈30的连结部33构成为与铁芯端面Ic大致平行且沿着铁芯端面Ic在周向上延伸。由此,连结部33整体被配置成接近铁芯端面lc,因此能够减小连结部33的突出高度。
[0070]另外,在第I实施方式中,如上所述,使通过层叠扁方导线而形成的带状的扁立线圈的层叠面f与铁芯端面Ic对置,从而形成U相线圈30的连结部33。由此,连结部33的突出高度成为距铁芯端面Ic的距离Dl和扁立线圈的厚度(端面e的宽度Wl)相加的量。对于带状的扁立线圈,由于厚度(端面e的宽度Wl)比宽度(层叠面f的层叠宽度W2)小,因此,相应地,能够进一步抑制连结部33的突出高度。
[0071]另外,在第I实施方式中,如上所述,使U相线圈30的折回部32沿着扁方导线的层叠方向向定子铁芯Ia的半径方向外侧折回。由此,对于矩形截面的扁方导线来说,容易沿层叠方向或与层叠方向垂直的方向(沿矩形截面的各边的方向)弯曲,而难以向斜方向(截面的对角线方向)弯曲,因此,能够以较小的半径容易地弯折折回部32,从而能够减小折回部32的突出高度。特别是,如第I实施方式这样,通过将长方形截面的短边的延伸方向作为层叠方向,能够沿着层叠方向弯折成更小的U字状,因此,能够进一步减小折回部32的突出高度。
[0072]另外,在第I实施方式中,如上所述,将其他线圈Ib (V相线圈40、W相线圈50)的线圈端部的一部分配置在由U相线圈30的一对折回部32和连结部33形成的凹状部34内。由此,能够将其他线圈的线圈端部的一部分收纳于由折回部32和连结部33形成的空间(凹状部34),因此,能够提高空间效率,并且能够有效地抑制线圈端部的突出高度变大。
[0073]另外,在第I实施方式中,如上所述,将V相线圈40和W相线圈50中的至少一方的线圈端部的一部分配置在U相线圈30的凹状部34内。由此,能够得到可抑制定子1中的线圈端部的突出高度变大的3相交流的电动机100。
[0074]另外,在第1实施方式中,如上所述,将V相线圈40的折回部42和弯曲部43中的至少一方配置在U相线圈30的凹状部34内。由此,能够将折回部42和弯曲部43中的至少一方收纳于由凹状部34形成的空间,因此,不仅能够抑制U相线圈30的线圈端部的突出高度变大,还能够抑制V相线圈40的线圈端部的突出高度变大。
[0075]另外,在第1实施方式中,如上所述,将V相线圈40的折回部42和弯曲部43双方配置在U相线圈30的凹状部34内。由此,能够将折回部42和弯曲部43双方收纳于凹状部34内,因此能够更有效地抑制V相线圈40的线圈端部的突出高度变大。
[0076]另外,在第1实施方式中,如上所述,在V相线圈40的连结部44形成配置在U相线圈30的凹状部34内的凹状的第1部分45、和跨越折回部32的凸状的第2部分46。由此,能够将V相线圈40的第1部分45收纳于U相线圈30的凹状部34内,因此能够提高线圈端部处的空间效率。
[0077]另外,在第1实施方式中,如上所述,将W相线圈50的弯曲部52配置在V相线圈40的凹状的第1部分45内。由此,能够将W相线圈50的弯曲部52收纳于凹状的第1部分45内,因此,能够在抑制U相线圈30和V相线圈40的线圈端部的突出高度变大的基础上,进一步抑制W相线圈50的线圈端部的突出高度变大。
[0078]另外,在第1实施方式中,如上所述,将W相线圈50的弯曲部52配置在U相线圈30的凹状部34内,并且配置在V相线圈40的凹状的第1部分45内。由此,能够进一步将W相线圈50的弯曲部52收纳于在U相线圈30的凹状部34内收纳的V相线圈40的凹状的空间(第1部分45)内。其结果是,能够将V相线圈40和W相线圈50双方的线圈端部的一部分集中收纳于U相线圈30的凹状部34内,因此能够更有效地抑制线圈端部的突出高度变大。
[0079]另外,在第1实施方式中,如上所述,将W相线圈50的连结部53配置成跨于相邻的V相线圈40的凹状的第1部分45之间。由此,能够使W相线圈50的一对弯曲部52收纳于相邻的V相线圈40的第1部分45内,并通过连结部53连结起来,因此能够提高线圈端部处的空间效率。
[0080](第2实施方式)
[0081]接下来,参照图8?图12,对第2实施方式的电动机200的结构进行说明。在第2实施方式中,对下述这样的例子进行说明:与将U相、W相和V相的各线圈的连结部配置成在轴向上互相重合的上述第1实施方式不同,U相、W相和V相的各线圈的连结部被配置成在径向上互相排列。并且,电动机200是“旋转电机”的一个例子。另外,在第2实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的结构,使用相同的标号,并省略说明。
[0082]在第2实施方式的定子101中,多个线圈101b与3相交流电的各相对应地,包括折回部在半径方向上的长度不同的3种线圈。具体来说,对于U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150这3种线圈,基本的外形形状都与上述第1实施方式的U相线圈30相同。并且,在第2实施方式中,如图9所示,U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150分别形成为折回部132、142和152的径向的长度互不相同。并且,定子101是“旋转电机用定子”的一个例子。另外,U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150分别是“第1线圈”的一个例子。
[0083]如图8?图10所示,第2实施方式中,U相线圈130的折回部132形成为,弯曲点132a与132b之间的直线部132c的长度为LI。如图9所示,U相线圈130的连结部133在3相的线圈中被配置得最靠径向内侧(内周侧)。并且,折回部132和连结部133分别是“第I折回部”和“第I连结部”的一个例子。
[0084]如图8、图9和图11所示,V相线圈140形成为,仅折回部142的直线部142c的长度与U相线圈130不同,直线部142c的长度为L2。长度L2至少比长度LI大出扁立线圈的层叠面f的层叠宽度W2的量。V相线圈140的折回部142 (直线部142c)被配置在U相线圈130的凹状部134内。因此,V相线圈140构成为,折回部142朝向径向外侧跨越U相线圈130的连结部133。由此,如图9所示,V相线圈140的连结部143(图9的剖面线部)以不与U相线圈130的连结部133重合的方式配置在径向外侧。并且,折回部142和连结部143分别是“第I折回部”和“第I连结部”的一个例子。
[0085]如图8、图9和图12所示,W相线圈150形成为,仅折回部152的直线部152c的长度与U相线圈30不同,直线部152c的长度为L3。长度L3至少比长度L2大出扁立线圈的层叠面的层叠宽度W2的量。W相线圈150的折回部152 (直线部152c)被配置成遍及U相线圈130的凹状部134内和V相线圈140的凹状部144内双方。因此,W相线圈150构成为,折回部152朝向径向外侧跨越U相线圈130的连结部133和V相线圈140的连结部143双方。由此,如图9所示,W相线圈150的连结部153以不与U相线圈130的连结部133和V相线圈140的连结部143重合的方式配置在径向外侧。并且,折回部152和连结部153分别是“第I折回部”和“第I连结部”的一个例子。
[0086]如图8所示,U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150的线圈端部从铁芯端面Ic突出的突出高度相同,都是H21。因此,第2实施方式的定子101整体上的线圈端部的突出高度为H21。在第2实施方式中,各个连结部133、143和153没有在轴向上重合,因此,定子101整体上的线圈端部的突出高度变得比上述第I实施方式的定子I小。
[0087]第2实施方式的其他结构与上述第I实施方式相同。
[0088]在第2实施方式中,如上所述,设置U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150,所述U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150具有:在线圈端部向定子铁芯Ia的半径方向外侧呈大致U字形状折回的一对折回部132(142、152);和连结一对折回部132(142、152)的连结部133(143、153)。由此,U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150的一对折回部132 (142、152)的末端部被配置在定子铁芯Ia的铁芯端面Ic侧,因此,能够使连结部133(143,153)靠近铁芯端面Ic侧。其结果是,能够抑制线圈端部的突出高度变大。
[0089]另外,在第2实施方式中,如上所述,设置折回部132 (142、152)在半径方向上的长度不同的U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150,并且,从定子铁芯Ia的轴向观察,将各自的连结部133(143、153)配置成互不重合。并且,以下述方式构成各线圈:半径方向外侧的V相线圈140的折回部142沿半径方向跨越U相线圈130的连结部133,W相线圈150的折回部152沿半径方向跨越V相线圈140的连结部143和U相线圈130的连结部133双方。由此,折回部142(152)跨越靠近铁芯端面Ic侧地配置的连结部133(143),由此能够减小折回部142(152)的轴向的突出高度。其结果是,能够有效地抑制线圈端部的突出高度变大。
[0090]另外,在第2实施方式中,如上所述,将V相线圈140的折回部142 (直线部142c)配置在U相线圈130的凹状部134内,将W相线圈150的折回部152 (直线部152c)配置成遍及U相线圈130的凹状部134内和V相线圈140的凹状部144内双方。由此,能够将折回部142和折回部152配置在由折回部132(142)和连结部133(143)形成的空间(凹状部134、144),因此能够更有效地抑制折回部142(152)的轴向的突出高度。
[0091]另外,在第2实施方式中,如上所述,与3相交流电的各相对应地,设置折回部132(142,152)在定子铁芯la的半径方向上的长度不同的U相线圈130、V相线圈140和W相线圈150这3种线圈。由此,能够得到可有效地抑制线圈端部的突出高度变大的3相交流的电动机200。
[0092]另外,第2实施方式的其他效果与上述第1实施方式相同。
[0093](第3实施方式)
[0094]接下来,参照图13?图16,对第3实施方式的电动机300的结构进行说明。在第3实施方式中,对这样的例子进行说明:与以定子1的两端的线圈端部为大致相同形状(大致对称形状)的方式构成的上述第1实施方式不同,而是形成为定子201的两端的线圈端部为非对称形状。并且,电动机300是“旋转电机”的一个例子。另外,在第3实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的结构,使用相同的标号,并省略说明。
[0095]如图13所示,第3实施方式的定子201包括多个线圈201b (U相线圈230、V相线圈240和W相线圈250)。U相线圈230、V相线圈240和W相线圈250在一侧(箭头A1方向侧)的线圈端部分别具有与上述第1实施方式的U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50相同的形状。另一方面,U相线圈230、V相线圈240和W相线圈250的另一侧(箭头A2方向侧)的线圈端部的形状分别形成为与一侧不同的形状。并且,U相线圈230、V相线圈240和W相线圈250分别是“第1线圈”、“第2线圈”和“第3线圈”的一个例子。另外,定子201是“旋转电机用定子”的一个例子。
[0096]如图13和图14所示,第3实施方式的U相线圈230在另一侧(箭头A2方向侧)的线圈端部包括:一对弯曲部231,其向径向内侧呈大致S字形状弯折;和连结部232,其将一对弯曲部231彼此连结起来。弯曲部231的末端面231a形成为朝向轴向外侧,弯曲部231的末端面231a从铁芯端面lc突出的突出高度为H31。连结部232形成为沿着周向延伸,并且形成为扁立线圈的层叠面f与转子2的轴向端面对置且大致平行。在U相线圈230的另一侧的线圈端部,利用一对弯曲部231和连结部232,形成了轴向内侧敞开的凸形状的凸状部233。
[0097]如图13和图15所示,V相线圈240在另一侧的线圈端部包括:弯曲部241,其向径向内侧呈大致S字形状弯折;折回部242,其向径向内侧呈大致U字形状折回;以及连结部243,其连结弯曲部241的末端部和折回部242的末端部。在此,在与一侧的线圈端部的大致S字形状的弯曲部43相反的一侧(另一侧),形成有大致U字形状的折回部242。另外,在与一侧的线圈端部的大致U字形状的折回部42相反的一侧(另一侧),形成有大致S字形状的弯曲部241。
[0098]从径向观察,连结部243具有包括下述部分的台阶状形状:凹状的第1部分244,其轴向外侧敞开;和凸状的第2部分245,其轴向内侧敞开。第1部分244和第2部分245形成为沿着周向延伸,并且形成为除了中央的台阶部分外,扁立线圈的层叠面f与转子2的轴向端面对置且大致平行。在第3实施方式中,U相线圈230的弯曲部231被配置在凹状的第I部分244内。
[0099]如图13和图16所示,W相线圈250在另一侧的线圈端部包括:一对弯曲部251,其向径向内侧呈大致L字形状弯折;一对直线部252,其分别从一对弯曲部251向径向内侧延伸;以及连结部253,其连结一对直线部252的末端部。
[0100]一对直线部252向径向内侧呈直线状延伸,并且被配置成收纳于V相线圈240的凸状的第2部分245的内部(轴向内侧)。而且,直线部252被配置成收纳于U相线圈230的凸状部233的内部(轴向内侧)。另外,直线部252在U相线圈230的连结部232的轴向内侧通过,并延伸至比V相线圈240的连结部243和U相线圈230的连结部232靠径向内侧的位置。
[0101]连结部253形成为沿着周向延伸,并被配置在比V相线圈240的连结部243和U相线圈230的连结部232靠径向内侧的位置。连结部253形成为,扁立线圈的端面e朝向轴向与转子2的轴向端面对置且大致平行。
[0102]第3实施方式的定子201的另一端侧的线圈端部的最大的突出高度是U相线圈230的弯曲部231的末端面231a的突出高度H31。因此,各相的线圈端部被配置成收纳于比突出高度为H31的U相线圈230的凸状部233靠轴向内侧的位置。
[0103]第3实施方式的其他结构与上述第I实施方式相同。
[0104]在第3实施方式中,如上所述,各相线圈的线圈端部为非对称形状。在另一侧的线圈端部,将U相线圈230的弯曲部231收纳于V相线圈240的凹状的第I部分244内,并且,将W相线圈250的直线部252收纳于V相线圈240的凸状的第2部分245的内部(轴向内侧),由此能够提高线圈端部处的空间效率。
[0105]另外,在定子201的另一侧的线圈端部,各相的线圈被向径向内侧弯折,各相的线圈端部的一部分在轴向上与转子2对置(重叠)。即使在这样构成的情况下,由于定子201的一侧的线圈端部没有与转子2重叠,因此,在装配转子2时,如果从定子201的一侧装入转子2,线圈端部和转子2就不会发生干涉。因此,制造工序和制造设备不会复杂化。
[0106]另外,在另一侧的线圈端部,各相的线圈被向径向内侧弯折,因此,在将各相的线圈安装于定子201时,只要将线圈201b (U相线圈230、V相线圈240和W相线圈250)的另一侧的线圈端部沿轴向(A2方向)插入于槽11,就能够将各相的线圈安装于定子201。
[0107]另外,第3实施方式的其他效果与上述第I实施方式相同。
[0108](第4实施方式)
[0109]接下来,参照图17?图20,对第4实施方式的电动机400的结构进行说明。在第4实施方式中,对使定子两端的线圈端部形成为非对称的上述第3实施方式的另一结构例进行说明。并且,电动机400是“旋转电机”的一个例子。另外,在第4实施方式中,对于与上述第I实施方式相同的结构,使用相同的标号,并省略说明。
[0110]如图17和图18所示,第4实施方式的定子301包括多个线圈301b (U相线圈330、V相线圈340和W相线圈350)。U相线圈330在一侧的线圈端部包括与上述第I实施方式相同的折回部32和连结部33。在U相线圈330的另一侧的线圈端部形成有:向径向内侧呈大致L字形状弯折的一对弯曲部331 ;和将一对弯曲部331彼此连结起来的连结部332。连结部332形成为沿着周向延伸,并且形成为与铁芯端面Ic(转子端面)大致平行。另外,连结部332被配置成:扁立线圈的端面e朝向轴向A,并且与转子2的轴向端面对置。并且,U相线圈330是“第1线圈”的一个例子。另外,定子301是“旋转电机用定子”的一个例子。
[0111]如图17和图19所示,V相线圈340在一侧的线圈端部包括连结部342,该连结部342将从槽11沿轴向突出的一对线圈边部341的末端部彼此直接连结起来。连结部342形成为以跨越U相线圈330的弯曲部32和后述的W相线圈350的弯曲部351的方式沿着周向延伸。连结部342形成为,扁立线圈的层叠面f与铁芯端面lc对置,且与铁芯端面lc大致平行。连结部342从铁芯端面lc突出的突出高度为H41。并且,V相线圈340是“第2线圈”的一个例子。
[0112]V相线圈340在另一侧的线圈端部包含:大致S字状的一对弯曲部343 ;和连结一对弯曲部343的末端部的连结部344。弯曲部343具有向径向内侧延伸的直线部345,并且形成为在U相线圈330的连结部332的轴向内侧通过。另外,弯曲部343被配置在W相线圈350的后述的凸状部355内。连结部344形成为,扁立线圈的层叠面f与转子2对置,且与转子2的轴向端面大致平行。
[0113]如图17和图20所示,W相线圈350在一侧的线圈端部具有:向径向外侧呈大致S字形状弯折的一对弯曲部351 ;和连结一对弯曲部351的连结部352。弯曲部351被配置成弯曲部351的末端面朝向铁芯端面lc的相反侧(轴向外侧)。弯曲部351被配置在U相线圈330的凹状部34内。连结部352形成为沿着周向延伸,并且被配置成在轴向上与U相线圈330的连结部33重合。连结部352形成为,扁立线圈的层叠面f与铁芯端面lc对置,且与铁芯端面lc大致平行。连结部352从铁芯端面lc突出的突出高度为H41。因此,在第4实施方式中,在一侧的线圈端部,W相线圈350的连结部352和V相线圈340的连结部342以沿径向排列的方式配置。并且,W相线圈350是“第3线圈”的一个例子。另外,弯曲部351和连结部352分别是“第2弯曲部”和“第3连结部”的一个例子。
[0114]W相线圈350在另一侧的线圈端部具有:向径向内侧呈大致S字形状弯折的一对弯曲部353 ;和连结一对弯曲部353的连结部354。弯曲部353被配置成弯曲部353的末端面朝向铁芯端面lc的相反侧(轴向外侧)。连结部354形成为沿着周向延伸。连结部354形成为,扁立线圈的层叠面f与转子2对置,且与转子2的轴向端面大致平行。另外,利用一对弯曲部353和连结部352形成了轴向内侧敞开的凸状部355。
[0115]第4实施方式的定子301的一端侧的线圈端部的最大的突出高度是V相线圈340的连结部342和W相线圈350的连结部352的突出高度H41。
[0116]第4实施方式的其他结构与上述第1实施方式相同。
[0117]在第4实施方式中,在一侧的线圈端部,将W相线圈350的弯曲部351配置于U相线圈330的凹状部34,将U相线圈330的连结部33和W相线圈350的连结部352配置成重合。并且,将V相线圈340的连结部342配置成与W相线圈350的连结部352在径向上排列。由此,与将3相的线圈的连结部33、44和53全都配置成在轴向上重合的上述第1实施方式相比较,能够进一步抑制轴向的突出高度。
[0118]另外,第4实施方式的其他效果与上述第3实施方式相同。
[0119](第5实施方式)
[0120]接下来,参照图21和图22,对第5实施方式的电动机500的结构进行说明。在第5实施方式中,对在上述第1?第4实施方式的各相的线圈中设置有低高速用线圈部和低速用线圈部的例子进行说明。并且,电动机500是“旋转电机”的一个例子。
[0121]在第5实施方式中,各相的线圈形状是任意的,能够应用于上述第I?第4实施方式中示出的线圈形状中的任意一种。因此,在此,对将第5实施方式的结构应用于上述第I实施方式的线圈(U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50)的例子进行说明。
[0122]如图21所示,在第5实施方式的定子401中,由U相线圈30、V相线圈40和W相线圈50构成的各线圈401b分别包括低高速用线圈部460和低速用线圈部470。具体来说,在各线圈401b,被层叠的扁方导线中的一部分构成了低高速用线圈部460,另一部分构成了低速用线圈部470。所述低高速用线圈部460和低速用线圈部470利用绝缘部件480互相分离开。由此,各线圈401b构成为,低高速用线圈部460和低速用线圈部470被配置在同一个槽11内。并且,定子401是“旋转电机用定子”的一个例子。
[0123]各线圈401b的低高速用线圈部460构成为在电动机500的低速驱动时和高速驱动时都被使用,低速用线圈部470构成为仅在电动机500的低速驱动时被使用。如图22所示,所述低高速用线圈部460和低速用线圈部470能够通过绕组切换部CS来切换连接状态。
[0124]具体来说,电动机500分别与电源部BU和绕组切换部CS连接。电动机500构成为与从电源部BU供给的3相的交流电力相对应地进行驱动。
[0125]各线圈401b的低高速用线圈部460和低速用线圈部470在电气上串联连接。低高速用线圈部460的一侧的端子TUUTVl和TWl与电源部BU连接。另外,低高速用线圈部460的另一侧、且低速用线圈部470的一侧的端子TU2、TV2和TW2与绕组切换部CS连接。另外,低速用线圈部470的另一侧的端子TU3、TV3和TW3与绕组切换部CS连接。
[0126]绕组切换部CS包括:用于使电动机500的端子TU2、TV2和TW2短接的高速用开关Sffl ;和用于使电动机500的端子TU3、TV3和TW3短接的低速用开关SW2。
[0127]在低速驱动时,绕组切换部CS使高速用开关SWl成为断开状态,并且使低速用开关SW2成为接通状态。由此,端子TU3、TV3和TW3被短接,以端子TU3、TV3和TW3为中性点,构成了基于线圈401b的低高速用线圈部460和低速用线圈部470实现的各相4线并联的星型连接。其结果是,在电动机500的各相的线圈401b中,对低高速用线圈部460和低速用线圈部470双方施加电压。由此,各相的线圈401b的阻抗变大,因此能够对线圈401b施加较大的电压,从而能够增大低速驱动时的电动机500的转矩。
[0128]另外,在高速驱动时,绕组切换部CS使高速用开关SWl成为接通状态,并且使低速用开关SW2成为断开状态。由此,端子TU2、TV2和TW2被短接,以端子TU2、TV2和TW2为中性点,构成了基于线圈401b的低高速用线圈部460实现的各相4线并联的星型连接。其结果是,在电动机500的各相的线圈401b中,仅对低高速用线圈部460施加电压。其结果是,与低速驱动时相比,各相的线圈401b的阻抗变小,因此能够高速驱动电动机500。
[0129]第5实施方式的其他结构与上述第I实施方式相同。
[0130]在第5实施方式中,如上所述,在各相的线圈401b中设置仅在低速时使用的低速用线圈部470、以及在高速时和低速时都使用的低高速用线圈部460,并将低速用线圈部470和低高速用线圈部460配置在同一个槽11内。由此,能够抑制线圈端部的突出高度变大,并且,能够获得可根据驱动速度来切换绕组的电动机500。并且,在图22所示的第5实施方式中,示出了使各相的线圈401b的连接为4线并联的星型连接的例子,但是,各相的线圈连接也可以是4线并联的星型连接以外的结构。
[0131](第6实施方式)
[0132]接下来,参照图23?图26,对第6实施方式的电动机600的结构进行说明。在第6实施方式中,对下述例子进行说明:作为使定子两端的线圈端部为非对称的上述第4实施方式的另一结构例,对称地形成定子两端的线圈端部。并且,电动机600是“旋转电机”的一个例子。另外,在第6实施方式中,对于与上述第4实施方式相同的结构,使用相同的标号,并省略说明。
[0133]如图23所示,第6实施方式的定子501包括多个线圈501b (U相线圈530、V相线圈540和W相线圈550)。第6实施方式中,U相线圈530、V相线圈540和W相线圈550的线圈端部在一侧和另一侧形成为大致相同的形状(在轴向上对称的形状)。并且,U相线圈530是“第1线圈”的一个例子。
[0134]如图23和图24所示,U相线圈530具有与上述第1实施方式的U相线圈30相同的形状。即,在一侧和另一侧的线圈端部双方,设置有折回部32和连结部33。这也是使上述第4实施方式的U相线圈330的另一侧的线圈端部形成为与一侧的线圈端部相同(对称)的形状的结构而成的。
[0135]如图23和图25所示,在V相线圈540的一侧和另一侧双方的线圈端部,设置有与上述第4实施方式相同的连结部342。并且,V相线圈540是“第2线圈”的一个例子。
[0136]如图23和图26所示,在W相线圈550的一侧和另一侧双方的线圈端部,设置有与上述第4实施方式相同的一对弯曲部351和连结部352。并且,W相线圈550是“第3线圈”的一个例子。
[0137]因此,在第6实施方式中,在一侧和另一侧双方的线圈端部,W相线圈550的弯曲部351被配置在U相线圈530的凹状部34,U相线圈530的连结部33被配置成与W相线圈550的连结部352重合。并且,V相线圈540的连结部342被配置成与W相线圈550的连结部352在径向上排列。
[0138]在第6实施方式的定子501中,一侧和另一侧的线圈端部处的最大的突出高度相同,并且是V相线圈540的连结部342和W相线圈550的连结部352的突出高度H41。
[0139]第6实施方式的其他结构与上述第4实施方式相同。
[0140]在第6实施方式中,在一侧和另一侧双方的线圈端部,将W相线圈550的弯曲部351配置于U相线圈530的凹状部34,将U相线圈530的连结部33和W相线圈550的连结部352配置成重合。并且,将V相线圈540的连结部342配置成与W相线圈550的连结部352在径向上排列。由此,与上述第4实施方式相比较,能够进一步抑制轴向的突出高度。对线圈端部的高度进行比较的话,则上述第2实施方式的定子101 (两侧为H21) <第6实施方式的定子501 (两侧为H41) <上述第1实施方式的定子1 (两侧为H3)。
[0141]另外,第6实施方式的其他效果与上述第4实施方式相同。
[0142](第7实施方式)
[0143]接下来,参照图27对第7实施方式的汽车700的结构进行说明。并且,汽车700是“车辆”的一个例子。
[0144]图27所示,汽车700具备上述第1?第6实施方式的电动机100、200、300、400、
500和600中的任意一个。并且,第7实施方式的其他结构与上述第1?第6实施方式相同。
[0145]并且,本次公开的实施方式在所有方面均为示例,不应该认为是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书表示,而不是由上述实施方式的说明表示,此外,还包含与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
[0146]例如,在上述第I?第6实施方式中,示出了电动机和电动机用定子,但也可以是电动机以外的发电机等旋转电机和旋转电机用定子。
[0147]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了 3相交流的电动机,但也可以应用于3相以外的单相的电动机(旋转电机)。
[0148]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了使用将扁方导线重叠卷绕并层叠而成的扁立线圈的例子,但也可以使用捆扎圆线而成的线圈。
[0149]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了这样的例子:至少在U相线圈形成了由折回部和连结部形成的凹状部,但是,也可以在U相以外的V相线圈或W相线圈形成凹状部。
[0150]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了这样的例子:分别设置U相线圈、V相线圈和W相线圈作为“第I线圈”、“第2线圈”和“第3线圈”的一个例子,但是,“第I线圈”、“第2线圈”和“第3线圈”可以是与U相、V相和W相中的任意相对应的线圈。
[0151]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了这样的例子:至少在U相线圈形成了向径向外侧呈大致U字形状折回的一对折回部,但是,也可以折回成例如V字形状等U字形状以外的形状。
[0152]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了这样的例子:使U相线圈的折回部的末端面形成为与定子铁芯的铁芯端面对置,但是,折回部的末端面无需与铁芯端面平行。只要折回部的末端面朝向铁芯端面侧的方向,则折回部的末端面的朝向也可以相对于铁芯端面倾斜。
[0153]另外,在上述第I?第6实施方式中,示出了在U相线圈形成了 U字形状的折回部的例子,但是,折回部无需是字母“U”的形状本身这样的U字形状。即,可以使折回部形成为弯曲部分带棱角的U字形状,来代替形成为弯曲部分带圆弧的U字形状。在本申请中,“U字形状”还包括弯曲部分有棱角的U字形状(将矩形的一边除去这样的形状)。另外,构成“U字形状”的直线部分(弯曲部分以外的部分)也无需是平行的。
[0154]另外,在上述第I?第6实施方式中,不出了这样的例子:使U相、V相和W相的各相线圈的连结部形成为沿着定子铁芯的周向延伸,但是,既可以使连结部形成为沿着周向呈圆弧状延伸,也可以使连结部形成为沿着周向呈直线状延伸。另外,还可以使连结部形成为沿着周向呈圆弧状以外的曲线状延伸。
[0155]另外,在上述第7实施方式中,示出了在汽车上具备上述第I?第6实施方式的电动机的例子,但是,也可以在建设机械用等的车辆或农业用的车辆上具备上述第I?第6实施方式的电动机。另外,除了车辆以外,例如在船舶和飞机等上也可以具备上述第I?第6实施方式的电动机。
[0156]标号说明
[0157]1、101、201、301、401:定子(旋转电机用定子);
[0158]Ia:定子铁芯;
[0159]lb、101b、201b、301b、401b:线圈;
[0160]2:转子;
[0161]11:槽;
[0162]30、130、140、150、230、330、530:U 相线圈(第 1 线圈);
[0163]31、341:线圈边部(第1线圈边部);
[0164]32、132、142、152:折回部(第 1 折回部);
[0165]33、133、143、153:连结部(第 1 连结部);
[0166]34、143、144:凹状部;
[0167]40、240、340、540:V 相线圈(第 2 线圈);
[0168]41:线圈边部(第2线圈边部);
[0169]42:折回部(第2折回部);
[0170]43:弯曲部(第1弯曲部);
[0171]44:连结部(第2连结部);
[0172]45:第 1 部分;
[0173]46:第 2 部分;
[0174]50、250、350、550:W 相线圈(第 3 线圈);
[0175]51:线圈边部(第3线圈边部);
[0176]52、351:弯曲部(第2弯曲部);
[0177]53,352:连结部(第3连结部);
[0178]100、200、300、400、500:电动机(旋转电机);
[0179]460:低高速用线圈部;
[0180]470:低速用线圈部;
[0181]700:汽车(车辆);
[0182]f:层叠面。
【权利要求】
1.一种旋转电机(100),其中, 所述旋转电机具备: 转子(2);和 定子(I),其包括定子铁芯(Ia)和多个线圈(Ib),所述定子铁芯(Ia)具有多个槽(11),并且被配置成与所述转子对置,多个所述线圈(Ib)以同心卷绕的方式安装于所述定子铁芯的所述槽中, 所述定子的所述线圈至少包括第I线圈(30),所述第I线圈(30)具有:一对第I线圈边部(31),它们分别被插入不同的所述槽中;一对第I折回部(32),它们与所述一对第I线圈边部连续,并且在线圈端部以末端朝向所述定子铁芯的轴向端面的方式向所述定子铁芯的半径方向外侧折回;以及第I连结部(33),其连结所述一对第I折回部。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中, 所述第I线圈的第I折回部形成为,所述第I折回部的末端部在所述定子铁芯的轴向端面附近与所述定子铁芯对置, 所述第I连结部构成为,将所述定子铁芯的轴向端面附近的所述第I折回部的末端部彼此连结起来。
3.根据权利要求2所述的旋转电机,其中, 所述第I线圈的第I连结部构成为,与所述定子铁芯的轴向端面大致平行且沿着所述定子铁芯的轴向端面在周向上延伸。
4.根据权利要求1所述的旋转电机,其中, 所述线圈是将扁方导线重叠卷绕并层叠而成的带状的扁立线圈, 所述第I线圈的第I连结部构成为,通过层叠所述扁方导线而形成的所述扁立线圈的层叠面(f)与所述定子铁芯的轴向端面对置。
5.根据权利要求4所述的旋转电机,其中, 所述第I线圈的第I折回部沿着所述扁方导线的层叠方向向所述定子铁芯的半径方向外侧折回。
6.根据权利要求1所述的旋转电机,其中, 所述第I线圈的第I折回部向所述定子铁芯的半径方向外侧呈U字形状折回。
7.根据权利要求1所述的旋转电机,其中, 其他的所述线圈的线圈端部的一部分被配置在由所述第I线圈的一对所述第I折回部和所述第I连结部形成的凹状部(34)内。
8.根据权利要求7所述的旋转电机,其中, 所述线圈包括与3相交流电的各相对应地设置的所述第I线圈、第2线圈(40)、以及第3线圈(50), 所述第2线圈和所述第3线圈中的至少一方的线圈端部的一部分被配置在由所述第I线圈的一对所述第I折回部和所述第I连结部形成的所述凹状部内。
9.根据权利要求8所述的旋转电机,其中, 所述第2线圈具有:一对第2线圈边部(41),它们分别被插入不同的所述槽中;第2折回部(42),其与一方的所述第2线圈边部连续,且在线圈端部向所述定子铁芯的半径方向外侧呈大致U字形状折回;第I弯曲部(43),其与另一方的所述第2线圈边部连续,且在线圈端部向所述半径方向外侧呈大致S字状弯折;以及第2连结部(44),其连结所述第2折回部和所述第I弯曲部, 所述第2线圈的所述第2折回部和所述第I弯曲部中的至少一方被配置在由所述第I线圈的一对所述第I折回部和所述第I连结部形成的所述凹状部内。
10.根据权利要求9所述的旋转电机,其中, 所述第2线圈的所述第2折回部和所述第I弯曲部双方被配置在由所述第I线圈的一对所述第I折回部和所述第I连结部形成的所述凹状部内。
11.根据权利要求9所述的旋转电机,其中, 所述第2线圈的第2连结部包括:凹状的第I部分(45),其被配置在由所述第I线圈的一对所述第I折回部和所述第I连结部形成的所述凹状部内;和凸状的第2部分(46),其跨越所述第I折回部。
12.根据权利要求11所述的旋转电机,其中, 所述第3线圈具有:一对第3线圈边部(51),它们分别被插入不同的所述槽中;一对第2弯曲部(52),它们与所述一对第3线圈边部连续,且在线圈端部向所述定子铁芯的半径方向外侧呈大致S字状弯折;以及第3连结部(53),其连结所述一对第2弯曲部, 所述第3线圈的所述第2弯曲部被配置在所述第2线圈的所述凹状的所述第I部分内。
13.根据权利要求12所述的旋转电机,其中, 所述第3线圈的第2弯曲部被配置在由所述第I线圈的一对第I折回部和所述第I连结部形成的所述凹状部内,并且被配置在所述第2线圈的所述凹状的第I部分内。
14.根据权利要求12所述的旋转电机,其中, 所述第3线圈的第3连结部被配置成跨于相邻的所述第2线圈的所述凹状的第I部分之间。
15.根据权利要求1所述的旋转电机,其中, 所述线圈包括多种所述第I线圈,它们的所述第I折回部在所述定子铁芯的半径方向上的长度不同, 从所述定子铁芯的轴向观察,多种所述第I线圈被配置成各自的所述第I连结部互不重合, 所述半径方向外侧的所述第I线圈的第I折回部构成为在所述半径方向上跨越所述半径方向内侧的所述第I线圈的第I连结部。
16.根据权利要求15所述的旋转电机,其中, 所述线圈与3相交流电的各相对应地包括3种所述第I线圈,它们的所述第I折回部在所述定子铁芯的半径方向上的长度不同。
17.根据权利要求1所述的旋转电机,其中, 所述线圈包括:仅在低速时使用的低速用线圈部(470);以及在高速时和低速时都使用的低高速用线圈部(460), 所述低速用线圈部和所述低高速用线圈部构成为被配置在同一个所述槽内。
18.一种旋转电机用定子(1),其中, 所述旋转电机用定子具备: 定子铁芯(Ia),其具有多个槽(11);和 多个线圈(Ib),其以同心卷绕的方式安装于所述定子铁芯的所述槽中, 所述线圈至少包括第I线圈(30),所述第I线圈(30)具有:一对第I线圈边部(31),它们分别被插入不同的所述槽中;一对第I折回部(32),它们与所述一对第I线圈边部连续,并且在线圈端部以末端朝向所述定子铁芯的轴向端面的方式向所述定子铁芯的半径方向外侧折回;以及第I连结部(33),其连结所述一对第I折回部。
19.根据权利要求18所述的旋转电机用定子,其中, 所述第I线圈的第I折回部形成为,所述第I折回部的末端部在所述定子铁芯的轴向端面附近与所述定子铁芯对置, 所述第I连结部构成为,将所述定子铁芯的轴向端面附近的所述第I折回部的末端部彼此连结起来。
20.根据权利要求19所述的旋转电机用定子,其中, 所述第I线圈的第I连结部构成为,与所述定子铁芯的轴向端面大致平行且沿着所述定子铁芯的轴向端面在周向上延伸。
21.根据权利要求18所述的旋转电机用定子,其中, 其他的所述线圈的线圈端部的一部分被配置在由所述第I线圈的一对所述第I折回部和所述第I连结部形成的凹状部内。
22.—种车辆,所述车辆(700)具备旋转电机(100),其中, 所述旋转电机包括: 转子(2);和 定子(I),其具有定子铁芯(Ia)和多个线圈(Ib),所述定子铁芯(Ia)具有多个槽(11),并且被配置成与所述转子对置,多个所述线圈(Ib)以同心卷绕的方式安装于所述定子铁芯的所述槽中, 所述定子的所述线圈至少包括第I线圈(30),所述第I线圈(30)具有:一对第I线圈边部(31),它们分别被插入不同的所述槽中;一对第I折回部(32),它们与所述一对第I线圈边部连续,并且在线圈端部以末端朝向所述定子铁芯的轴向端面的方式向所述定子铁芯的半径方向外侧折回;以及第I连结部(33),其连结所述一对第I折回部。
【文档编号】H02K3/28GK104364996SQ201280073477
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年6月1日 优先权日:2012年6月1日
【发明者】友原健治, 前村明彦, 井上岳司, 足立宪正 申请人:株式会社安川电机
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