电枢及电枢的制造方法与流程

文档序号:21280948发布日期:2020-06-26 23:36阅读:296来源:国知局
电枢及电枢的制造方法与流程

本发明涉及电枢及电枢的制造方法。



背景技术:

以往,已知一种电枢,该电枢具备设置有在中心轴线方向上延伸的多个槽的电枢铁芯。这种电枢例如在日本特开2015-23771号公报中被公开。

在上述日本特开2015-23771号公报中,公开了一种旋转电机定子(以下,称为“定子”),该定子具备设置有在轴向上延伸的多个槽的定子铁芯。该定子具备通过配置在定子铁芯的轴向一侧的一侧导体分段的前端部、与配置在定子铁芯的轴向另一侧的另一侧导体分段的前端部接合而构成的线圈。一侧导体分段及另一侧导体分段分别由设置有绝缘被膜,且截面形状为矩形状的导体线构成。并且,一侧导体分段的前端部及另一侧导体分段的前端部从绝缘被膜露出。进而,在该定子中,在露出的前端部彼此之间配置有具有导电性的糊状的粘合材料的状态下,一侧导体分段与另一侧导体分段从轴向的两侧被按压并被加热,由此一侧导体分段的前端部与另一侧导体分段的前端部被接合。另外,在该定子中,在一个槽内,多个接合的一侧导体分段及另一侧导体分段在径向上邻接配置。

专利文献1:日本特开2015-23771号公报

然而,在上述日本特开2015-23771号公报所记载的定子中,一侧导体分段的前端部及另一侧导体分段的前端部(导体的部分)从绝缘被膜露出。因此,具有如下问题:在一侧导体分段的前端部及另一侧导体分段的前端部的接合部、与和接合部邻接配置的导体分段(一侧导体分段或另一侧导体分段)之间,绝缘性能下降。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述那样的课题所做出的,本发明的一个目的在于提供在将分段导体彼此接合的情况下,能够确保与和接合部邻接的分段导体的绝缘性能的电枢及电枢的制造方法。

为了实现上述目的,本发明的第一方面的电枢具备:设置有在中心轴线方向上延伸的多个槽的电枢铁芯;和多个分段导体彼此在接合部被接合的线圈部,在接合部被接合的多个分段导体在电枢铁芯的径向上排列并配置有多个,在径向上排列配置的多个分段导体中的一个分段导体在与在径向上相邻配置的另一分段导体的接合部亦即邻接接合部对应的中心轴线方向的位置的导体表面设置有绝缘部,绝缘部具有比另一分段导体的绝缘被膜的第一绝缘电阻大的第二绝缘电阻。此外,在本申请说明书中,“绝缘部”记载为不仅是与绝缘被膜一体的情况,也意味着包含在绝缘被膜重叠其他部件的广义的概念。

在本发明的第一方面的电枢中,如上述那样,在一个分段导体中,在与邻接接合部对应的中心轴线方向的位置的导体表面设置绝缘部,绝缘部具有比另一分段导体的绝缘被膜的第一绝缘电阻大的第二绝缘电阻。由此,在一个分段导体中,能够使与邻接接合部邻接的位置的绝缘部的绝缘电阻比较大,因此能够提高邻接接合部、与和邻接接合部邻接的分段导体的绝缘性能。其结果为,在将分段导体彼此接合的情况下,即使露出邻接接合部的导体,也能够确保邻接接合部与邻接的分段导体的绝缘性能。

本发明的第二方面的电枢的制造方法为具备设置有在中心轴线方向上延伸的多个槽的电枢铁芯;和多个分段导体的前端部彼此被接合的线圈部的电枢的制造方法,并具备如下工序:将具有比前端部的绝缘被膜的第一绝缘电阻大的第二绝缘电阻的绝缘部设置于与前端部不同的分段导体的部分的导体表面的工序;在设置绝缘部的工序之后,以将多个分段导体在电枢铁芯的径向上排列,并且在径向上排列配置的多个分段导体中的一个分段导体的绝缘部位于与在径向上相邻配置的另一分段导体的前端部对应的中心轴线方向的位置的方式,将多个分段导体配置于电枢铁芯的工序;以及在配置多个分段导体的工序之后,将在中心轴线方向上对置的多个分段导体的前端部彼此接合的工序。

在本发明的第二方面的电枢的制造方法中,以将绝缘部设置于分段导体,并且一个分段导体的绝缘部位于与在径向上相邻配置的另一分段导体的前端部对应的中心轴线方向的位置的方式,将多个分段导体配置于电枢铁芯。由此,在将分段导体彼此接合的情况下,能够提供可以确保邻接接合部、与和邻接接合部邻接的分段导体的绝缘性能的电枢的制造方法。

根据本发明,如上述那样,在将分段导体彼此接合的情况下,能够确保接合部与邻接的分段导体的绝缘性能。

附图说明

图1是表示一实施方式的定子(旋转电机)的结构的俯视图。

图2是表示一实施方式的定子的结构的立体图。

图3是一实施方式的定子的分解立体图。

图4是表示一实施方式的定子铁芯的结构的俯视图。

图5是表示一实施方式的槽绝缘纸的结构的剖视图。

图6是表示一实施方式的线圈部的接线结构的电路图。

图7是表示一实施方式的第一线圈组件的一部分的立体图。

图8是表示一实施方式的分段导体的结构的横剖视图,图8a是表示绝缘被膜的图,图8b是表示绝缘部的图。

图9是表示一实施方式的普通导体的结构的图。

图10是表示一实施方式的动力导体的结构的图。

图11是图1的附图标记e1的局部放大图。

图12是沿着图1的1000-1000的剖视图。

图13是表示一实施方式的外径侧中性点导体的结构的立体图。

图14是图1的附图标记e2的局部放大图。

图15是表示一实施方式的内径侧中性点导体的结构的立体图。

图16是表示一实施方式的第一对置面及第二对置面的结构的剖视图。

图17是表示一实施方式的绝缘部件及接合部的配置位置的剖视图。

图18是用于说明一实施方式的第一接合面及第一反倾斜面的面积与第二接合面及第二反倾斜面的面积的示意图。

图19是表示一实施方式的定子的制造工序的流程图。

图20是用于说明将一实施方式的分段导体配置于槽的工序的图。

图21是用于说明对一实施方式的槽配置槽绝缘纸的工序的剖视图。

图22是用于说明通过一实施方式的按压夹具与壁部按压分段导体的工序的沿着径向的剖视图。

图23是用于说明通过一实施方式的按压夹具与壁部按压分段导体的工序的俯视剖视图。

图24是表示一实施方式的第一变形例的定子的结构的图。

图25是表示一实施方式的第二变形例的定子的结构的图。

图26是表示一实施方式的第三变形例的定子的结构的图。

图27是表示一实施方式的第四变形例的定子的结构的图。

图28是表示一实施方式的第五变形例的定子的结构的图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的一实施方式进行说明。

[定子的构造]

参照图1~图16,对本实施方式的定子100的构造进行说明。定子100具有以中心轴线c1为中心的圆环形状。此外,定子100为权利要求书的“电枢”的一例。

在本申请说明书中,“轴向(中心轴线方向)”意味着如图1所示,沿着定子100的中心轴线c1(转子101的旋转轴线)的方向(z方向)。另外,“周向”意味着定子100的周向(a方向)。另外,“径向”意味着定子100的半径方向(r方向)。另外,“径向内侧”意味着朝向定子100的中心轴线c1的方向(r1方向)。另外,“径向外侧”意味着朝向定子100的外侧的方向(r2方向)。

定子100与转子101一起构成旋转电机的一部分。旋转电机例如构成为马达、发电机、或者马达兼发电机。如图1所示,定子100配置在设置有永磁铁(未图示)的转子101的径向外侧。即,在本实施方式中,定子100构成内转子型旋转电机102的一部分。

如图2所示,定子100具备定子铁芯10、槽绝缘纸20、以及线圈部30。另外,如图3所示,线圈部30包括第一线圈组件30a和第二线圈组件30b。另外,线圈部30由多个分段导体40构成。此外,定子铁芯10是权利要求书的“电枢铁芯”的一例。另外,槽绝缘纸20是权利要求书的“槽绝缘部件”的一例。

(定子铁芯的构造)

定子铁芯10具有以中心轴线c1(参照图1)为中心轴的圆筒形状。另外,定子铁芯10例如通过将多张电磁钢板(例如,硅钢板)在轴向上层叠而形成。如图4所示,定子铁芯10设置有:背轭11,其在轴向上观察时具有圆环状;和多个槽12,其设置在背轭11的径向内侧,并在轴向上延伸。而且,在定子铁芯10中,在槽12的周向两侧设置有多个齿13。

槽12为由设置在比后述的第一另一侧端面73靠径向外侧的背轭11的壁部11a和两个齿13的周向侧面13a围起来的部分。进而,在槽12设置有开口部12a,开口部12a设置在比后述的第二一侧端面84靠径向内侧,且朝径向内侧开口。另外,槽12在轴向两侧分别开口。齿13形成为从背轭11向径向内侧突出,并在径向内侧的前端部形成有构成槽12的开口部12a的凸部13b。

开口部12a在周向上具有开口宽度w1。这里,开口宽度w1对应齿13的凸部13b的凸部的前端部彼此的距离。另外,槽12的配置线圈部30及槽绝缘纸20的部分的宽度w2大于开口宽度w1。即,槽12构成为半开放型的槽。这里,宽度w2对应配置在槽12的周向两侧的齿13的周向侧面13a彼此的距离。另外,槽12的宽度w2遍及径向大致恒定。

(槽绝缘纸的构造)

如图5所示,槽绝缘纸20配置在齿13与分段导体40之间。这里,在本实施方式中,槽绝缘纸20包括接合部被覆部21。接合部被覆部21构成为,覆盖在径向上排列配置的多个分段导体40中的配置在最靠槽12的开口部12a侧的分段导体40中的、至少后述的接合部90的径向内侧。此外,接合部为权利要求书的“前端部”的一例。

详细而言,槽绝缘纸20例如由芳纶纸、聚合物膜等片状的绝缘部件构成,具有确保分段导体40(线圈部30)与定子铁芯10之间的绝缘的功能。进而,槽绝缘纸20配置在分段导体40与齿13的周向侧面13a之间、及多个分段导体40中的配置在最靠径向外侧的分段导体40与壁部11a之间。另外,如图3所示,槽绝缘纸20包括从槽12在轴向两侧向轴向外侧分别突出并且折返而形成的襟部22(袖部)。

进而,槽绝缘纸20配置成,在箭头z2方向观察时,一体地覆盖在径向上排列配置的多个分段导体40的周围。换言之,在径向上排列配置的多个分段导体40的后述的槽收容部42a及42b的周向两侧及径向两侧被槽绝缘纸20覆盖。由此,通过槽绝缘纸20,能够确保接合部90与定子铁芯10之间的绝缘。此外,槽收容部42a及42b为权利要求书的“脚部”的一例。

(线圈部的构造)

如图2及图3所示,线圈部30通过设置在轴向一侧(箭头z1方向侧)的第一线圈组件30a与设置在轴向另一侧(箭头z2方向侧)的第二线圈组件30b在轴向上组合并且被接合而形成。第一线圈组件30a及第二线圈组件30b分别形成为以与定子铁芯10相同的中心轴线c1(参照图1)为中心的圆环状。

线圈部30例如构成为波形卷绕线圈。另外,线圈部30构成为8匝线圈。即,如图5所示,线圈部30通过8个分段导体40在径向上排列配置于槽12内而构成。进而,在线圈部30中,构成为通过从电源部(未图示)供给三相交流的电力,从而电流在轴向上往复,并且电流一边在周向上流动,一边产生磁通。

〈线圈部的接线的结构〉

如图6所示,线圈部30通过三相y接线连接(接线)。即,线圈部30包括u相线圈部30u、v相线圈部30v、以及w相线圈部30w。例如,在线圈部30设置有多个中性点n。详细而言,线圈部30被4并联接线(星形接线)。即,在u相线圈部30u设置有四个中性点连接端部ntu、和四个动力线连接端部ptu。在v相线圈部30v设置有四个中性点连接端部ntv、和四个动力线连接端部ptv。在w相线圈部30w设置有四个中性点连接端部ntw、和四个动力线连接端部ptw。此外,在以下的记载中,关于中性点连接端部及动力线连接端部,在不特别区分u相、v相、以及w相的情况下,仅记载为“中性点连接端部nt”及“动力线连接端部pt”。

〈线圈组件的构造〉

如图7所示,第一线圈组件30a包括:作为分段导体40的多个(例如,三个)动力线连接用分段导体50(以下,设为“动力导体50”);作为分段导体40的多个(例如,两个)中性点连接用分段导体60(以下,设为“中性点导体60”);以及多个普通导体41,它们为多个分段导体40中的与动力导体50及中性点导体60不同的导体(通常的分段导体40),且构成线圈部30。

如图3所示,第二线圈组件30b由多个普通导体41构成。优选第二线圈组件30b仅由多个普通导体41构成,设置于定子100的动力导体50及中性点导体60全部设置于第一线圈组件30a。

(分段导体的构造)

如图8a所示,分段导体40构成为横截面具有大致矩形形状的扁导线。而且,在分段导体40的导体表面40b设置有具有厚度t1的绝缘被膜40a。绝缘被膜40a的厚度t1例如设定为能够确保异相间的绝缘性能(线圈末端部43彼此的绝缘)的程度。另外,绝缘被膜40a具有绝缘电阻r1。详细而言,绝缘被膜40a由聚酰亚胺等涂料剂构成。另外,分段导体40的导体主体40c例如由铜、铝等金属材料(导电性材料)构成。此外,在图8中,为了进行说明,对厚度等大小关系进行强调来图示出,但不限于该图示的例子。

进而,如图2所示,分段导体40包括配置于槽12的槽收容部42a及42b、和线圈末端部43。槽收容部42a及42b意味着从定子铁芯10的端面10a或10b的轴向位置配置于槽12内的部分,线圈末端部43意味着与槽收容部42a及42b连续地形成,并配置在比定子铁芯10的端面10a或10b靠轴向外侧的部分。另外,线圈末端部43具有在轴向上弯折的屈曲形状,并且在该屈曲的部分中,具有向径向偏移的偏移部分。

〈普通导体的构造〉

如图9所示,普通导体41包括:配置于相互不同的槽12的一对槽收容部42a及42b;和将一对槽收容部42a及42b连接的线圈末端部43。由此,普通导体41从径向内侧观察时,具有大致u字形状或大致j字形状。而且,槽收容部42a及42b沿着轴向形成为直线状。此外,动力导体50的槽收容部42a及42b、以及中性点导体60的槽收容部42a及42b构成为与普通导体41的槽收容部42a及42b相同,因此省略说明。

这里,普通导体41的线圈间距为6。即,一对槽收容部42a及42b在周向上以槽12为六个大小配置于不同的位置。即,在配置有普通导体41的槽收容部42a的槽12与配置有槽收容部42b的槽12之间设置有五个槽。

另外,在本实施方式中,一对槽收容部42a及42b的轴向长度相互不同。具体地,槽收容部42a的轴向长度l1大于槽收容部42b的轴向长度l2。此外,槽收容部42a(42b)的轴向长度l1(l2)意味着从前端75(85)至与定子铁芯10的轴向端面10a(10b)对应的轴向位置的长度。另外,轴向长度l1及l2小于定子铁芯10的轴向长度l3。此外,定子铁芯10的轴向长度l3意味着轴向端面10a与10b之间的距离(间隔)。例如,轴向长度l1比轴向长度l3的1/2大,轴向长度l2比轴向长度l3的1/2小。

另外,多个普通导体41包括:一方普通导体41a,其相对于定子铁芯10配置在轴向一侧(箭头z1方向侧),并包含于第一线圈组件30a;和另一方普通导体41b,其相对于定子铁芯10配置在轴向另一侧(箭头z2方向侧),并包含于第二线圈组件30b。

〈动力导体的构造〉

在动力导体50中,如图6所示,同相的多个(例如,四个)动力线连接端部pt彼此电连接,并且连接的多个动力线连接端部pt与动力端子部件51电连接。动力导体50具有从电源部(未图示)向线圈部30导入电力的功能。

详细而言,如图7所示,动力导体50包括:外径侧动力导体52,其配置在定子铁芯10的轴向外侧;和内径侧动力导体53,其配置在径向内侧。换言之,动力导体50形成为二股形状。

这里,在本实施方式中,如图10所示,外径侧动力导体52与动力端子部件51通过引出线54电连接。另外,内径侧动力导体53与动力端子部件51通过引出线54电连接。外径侧动力导体52与内径侧动力导体53经由动力端子部件51及引出线54电连接。另外,引出线54例如由捻线(导体)形成,绝缘管51a配置于外周。

外径侧动力导体52包括:两个槽收容部42a;两个动力线用线圈末端部52a,它们构成两个动力线连接端部pt,并且从槽收容部42a向轴向引出;以及导体板52b,其与两个动力线用线圈末端部52a彼此接合并电连接。例如,在两个动力线用线圈末端部52a的径向外侧接合有导体板52b,在导体板52b的径向外侧接合有引出线54。

两个动力线用线圈末端部52a与导体板52b在焊接部52c通过焊接连接。并且,导体板52b与引出线54在接合部52d通过钎焊或焊接连接。例如,焊接通过电阻焊接、电弧焊接、激光焊接、或者高能束焊接中的任一种实施。

这里,如图11所示,焊接部52c及接合部52d(导体板52b)与普通导体41的线圈末端部43的径向外侧的端面43a在径向上的间隔d1为分段导体40的横截面(参照图8)的宽度w11的2倍大小以下(优选为宽度w11以下)。例如,在焊接部52c及接合部52d与线圈末端部43之间不设置焊接用的工具空间。

如图10所示,内径侧动力导体53包括:两个槽收容部42b;两个动力线用线圈末端部53a,它们构成两个动力线连接端部pt,并且从槽收容部42b向轴向引出;以及导体板53b,其与两个动力线用线圈末端部53a彼此接合并电连接。例如,在两个动力线用线圈末端部53a的轴向外侧(箭头z1方向侧)接合有导体板53b,在导体板53b的轴向外侧(箭头z1方向侧)接合有引出线54。

两个动力线用线圈末端部53a与导体板53b在接合部53c通过焊接连接。并且,导体板53b与引出线54在焊接部53d通过焊接连接。这里,接合部53c及焊接部53d(导体板53b)与普通导体41的线圈末端部43的轴向一侧的端面43b在轴向的间隔d2为分段导体40的横截面(参照图8)的宽度w11的2倍大小以下(优选为宽度w11以下)。

外径侧动力导体52的槽间距在由槽收容部42a和导体板52b形成的部分中为1,若仅将槽收容部42a设为分段导体40,则为0。另外,内径侧动力导体53的槽间距在由槽收容部42b和导体板53b形成的部分中为1,若仅将槽收容部42b设为分段导体40,则为0。即,动力导体50的槽间距为与普通导体41的槽间距(6)不同的大小。

〈中性点导体的构造〉

如图7所示,中性点导体60包括外径侧中性点导体61和内径侧中性点导体62。如图6所示,外径侧中性点导体61及内径侧中性点导体62分别包含中性点n,并将u相线圈部30u的中性点连接端部ntu、v相线圈部30v的中性点连接端部ntv、以及w相线圈部30w的中性点连接端部ntw电连接。

如图13所示,外径侧中性点导体61包括两个u相w相中性点分段导体61a、和两个v相中性点分段导体61b。u相w相中性点分段导体61a包括:u相用的槽收容部42a,其与三相交流中的u相的普通导体41连接;w相用的槽收容部42a,其与w相的普通导体41连接;以及两个中性点线圈末端部61c,它们将u相用的槽收容部42a与w相用的槽收容部42a连接。中性点线圈末端部61c与u相用的槽收容部42a连续地形成,并且与w相用的槽收容部42a连续地形成。

u相w相中性点分段导体61a从径向内侧观察时形成为大致u字(近似コ字)形状。v相中性点分段导体61b从径向内侧观察时形成为大致直线状。

如图14所示,中性点线圈末端部61c在普通导体41的线圈末端部43的径向外侧沿着周向形成。进而,中性点线圈末端部61c在箭头z2方向观察时形成为大致圆弧状。

另外,两个u相w相中性点分段导体61a中的一方的槽间距为9。并且,两个u相w相中性点分段导体61a中的另一方的槽间距为7。即,u相w相中性点分段导体61a为与普通导体41的槽间距(6)不同的大小。而且,两个u相w相中性点分段导体61a中的一方配置在另一方的轴向外侧(箭头z1方向侧)。

如图13所示,v相中性点分段导体61b包括与v相的普通导体41连接的v相用的槽收容部42a、和中性点线圈末端部61d。中性点线圈末端部61d形成为从槽收容部42a向轴向外侧(箭头z1方向)突出。进而,两个中性点线圈末端部61d分别接合于两个中性点线圈末端部61c双方,由此电接合。

具体地,如图14所示,在圆弧状的两个中性点线圈末端部61c的径向外侧,两个中性点线圈末端部61d在焊接部61e被焊接。由此,在外径侧中性点导体61中,u相线圈部30u的中性点连接端部ntu、v相线圈部30v的中性点连接端部ntv、以及w相线圈部30w的中性点连接端部ntw电连接。焊接部61e(中性点线圈末端部61c的径向内侧的端面)与普通导体41的线圈末端部43的径向外侧的端面43c的间隔d3为分段导体40的横截面的沿着径向的宽度w11的2倍以下(优选为宽度w11以下)。

如图15所示,内径侧中性点导体62包括两个u相w相中性点分段导体62a、和两个v相中性点分段导体62b。u相w相中性点分段导体62a包括:u相用的槽收容部42b,其与三相交流中的u相的普通导体41连接;w相用的槽收容部42b,其与w相的普通导体41连接;以及中性点线圈末端部62c,其将u相用的槽收容部42b与w相用的槽收容部42b连接。中性点线圈末端部62c与u相用的槽收容部42b连续地形成,并且与w相用的槽收容部42b连续地形成。

u相w相中性点分段导体62a从径向内侧观察时形成为大致u字(大致コ字)形状。v相中性点分段导体62b从径向内侧观察时形成为大致直线状。

如图7所示,中性点线圈末端部62c形成为,在普通导体41的线圈末端部43的径向内侧,比普通导体41的线圈末端部43向轴向外侧突出。而且,中性点线圈末端部62c配置成接近普通导体41的线圈末端部43的轴向外侧,并且在轴向观察时,沿着周向形成。

另外,两个u相w相中性点分段导体62a中的一方的槽间距为9。并且,两个u相w相中性点分段导体62a中的另一方的槽间距为7。即,u相w相中性点分段导体62a为与普通导体41的槽间距(6)不同的大小。而且,两个u相w相中性点分段导体62a中的一方配置在另一方的径向外侧。

v相中性点分段导体62b包括与v相的普通导体41连接的v相用的槽收容部42b、和中性点线圈末端部62d。中性点线圈末端部62d形成为从槽收容部42b向轴向外侧(箭头z1方向)突出。进而,两个中性点线圈末端部62d分别接合于两个中性点线圈末端部62c双方,由此电接合。

具体地,如图15所示,在圆弧状的两个中性点线圈末端部62c的轴向外侧,两个中性点线圈末端部62d在焊接部62e被焊接。由此,在内径侧中性点导体62中,u相线圈部30u的中性点连接端部ntu、v相线圈部30v的中性点连接端部ntv、以及w相线圈部30w的中性点连接端部ntw电连接。进而,如图12所示,焊接部62e(中性点线圈末端部62d的轴向内侧的端面)与普通导体41的线圈末端部43的轴向外侧的端面43d的间隔d4为分段导体40的横截面的沿着径向的宽度w11的2倍以下(优选为宽度w11以下)。

(接合部的结构)

这里,在本实施方式中,如图16所示,在定子铁芯10的槽12内,作为多个分段导体40中的构成第一线圈组件30a的分段导体40的第一分段导体70的槽收容部42a或42b亦即第一槽收容部71、与作为构成在轴向上与第一分段导体70对置的第二线圈组件30b的分段导体40的第二分段导体80的槽收容部42a或42b亦即第二槽收容部81在接合部90被接合。

第一槽收容部71包括:第一对置面72,其朝向径向内侧(箭头r1方向侧),并且与第二槽收容部81对置;和第一另一侧端面73,其朝向径向外侧(箭头r2方向侧)。并且,第二槽收容部81包括:第二对置面82,其朝向径向外侧,并且与第一对置面72对置;和第二另一侧端面83,其朝向径向外侧,并且与第二对置面82连续。而且,第一对置面72的至少一部分与第二对置面82的至少一部分被接合,第一另一侧端面73配置为比第二另一侧端面83向径向外侧突出。

另外,第一槽收容部71包括第一一侧端面74,第一一侧端面74设置在径向上与第一另一侧端面73相反一侧,并与第一对置面72连续。第二槽收容部81包括第二一侧端面84,第二一侧端面84设置在径向上与第二另一侧端面83相反一侧,并朝向径向内侧。而且,第二一侧端面84配置为比第一一侧端面74向径向内侧突出。

这里,接合部90为线圈部30中的图16所示的部分,为包含第一对置面72及第二对置面82,并包含从第一槽收容部71的前端75至第一对置面72与第一一侧端面74的边界点76的部分、以及从第二槽收容部81的前端85至第二对置面82与第二另一侧端面83的边界点86的部分的部分。

在本实施方式中,在第一另一侧端面73与第二另一侧端面83的边界部分、亦即第一槽收容部71的前端75与第二槽收容部81的边界点86之间形成有另一侧台阶部111。并且,在第一一侧端面74与第二一侧端面84的边界部分、亦即第一槽收容部71的边界点76与第二槽收容部81的前端85之间形成有一侧台阶部112。具体地,另一侧台阶部111以从第一另一侧端面73朝向第二另一侧端面83向分段导体40的内侧凹陷的方式形成有台阶。并且,一侧台阶部112以从第二一侧端面84朝向第一一侧端面74向分段导体40的内侧凹陷的方式形成有台阶。

另外,第一另一侧端面73在径向的位置p1与第二另一侧端面83在径向的位置p2的偏移宽度亦即第一偏移宽度d1例如大于分段导体40的绝缘被膜40a的厚度t1。此外,第一偏移宽度d1的大小对应另一侧台阶部111的台阶的高度。

详细而言,第一偏移宽度d1设定为,即使在通过后述的按压夹具200及壁部11a按压第一槽收容部71或第二槽收容部81时,第一槽收容部71或第二槽收容部81弹性变形的情况下,也不向第一对置面72与第二对置面82分离的方向按压分段导体40的程度、或者降低按压力的程度。

例如,如图17所示,在壁部11a与配置在最靠径向外侧的第二槽收容部81的第二另一侧端面83之间,在径向上形成有间隙cl1。另外,在制造定子100时,在按压夹具200与配置在最靠径向内侧的第一槽收容部71的第一一侧端面74之间,在径向上形成有间隙cl2。

另外,在本实施方式中,如图16所示,第一偏移宽度d1和第一一侧端面74在径向的位置p3与第二一侧端面84在径向的位置p4的偏移宽度(一侧台阶部112的台阶高度)亦即第二偏移宽度d2相等。即,第一槽收容部71在径向的宽度w21与第二槽收容部81在径向的宽度w22大致相等。另外,第一槽收容部71相对于第二槽收容部81向径向外侧偏移配置。

如图17所示,多个(例,8个)第一槽收容部71及第二槽收容部81分别在槽12内在径向上相邻地配置。即,多个第一槽收容部71在径向上排列配置,多个第二槽收容部81在径向上排列配置。

进而,在槽12内,多个第一槽收容部71中的一个第一对置面72(接合部90)与在径向上相邻的另一第一对置面72(接合部90)配置于中心轴线方向的不同的位置。并且,在槽12内,多个第二槽收容部81中的一个第二对置面82与在径向上相邻的另一第二对置面82配置于中心轴线方向的不同的位置。即,在本实施方式中,由第一对置面72和第二对置面82构成的接合部90的轴向位置p11、与由在径向上相邻的另一第一对置面72和第二对置面82构成的接合部90的轴向位置p12为不同的位置。

换言之,在轴向位置p11和p12中,第一槽收容部71与第二槽收容部81沿着径向交错配置。而且,在多个接合部90的每一个中,第一另一侧端面73配置(偏移)为比对应的第二另一侧端面83向径向外侧突出。并且,在多个接合部90的每一个中,第二一侧端面84配置(偏移)为比对应的第一一侧端面74向径向内侧突出。由此,在径向上第一一侧端面74与第二另一侧端面83之间形成有径向的间隙cl3。

〈第一对置面及第二对置面的结构〉

这里,在本实施方式中,如图16所示,第一槽收容部71的第一对置面72、及第二槽收容部81的第二对置面82形成为相对于轴向倾斜。具体而言,第一对置面72构成为从第一槽收容部71的前端75朝向箭头e1方向相对于轴向倾斜的端面。另外,在第一对置面72未设置有绝缘被膜40a。而且,第二对置面82构成为从第二槽收容部81的前端85朝向箭头e2方向倾斜的端面。并且,在第二对置面82未设置有绝缘被膜40a。此外,箭头e1方向意味着从前端75朝向第一对置面72与第一一侧端面74的边界点76的方向。并且,箭头e2方向意味着从前端85朝向第二对置面82与第二另一侧端面83的边界点86的方向。

第一对置面72及第二对置面82分别形成为沿着径向的截面具有s字形状。换言之,在第一对置面72形成有向径向凹凸的凹凸形状,并且在第二对置面82形成有与第一对置面72的凹凸形状对应的形状,且是向径向凹凸的凹凸形状。而且,具有s字形状(凹凸形状)的第一对置面72与具有s字形状(凹凸形状)的第二对置面82以相互在径向上卡合的状态配置在槽12内。

这里,在本实施方式中,第一对置面72的一部分与第二对置面82的一部分通过接合材料130接合。详细而言,第一对置面72包括:第一接合面72a,其接合于第二对置面82;和第一反倾斜面72b,其与第一接合面72a连续地形成,并向相对于轴向(与中心轴线c1平行的轴)与第一接合面72a倾斜的方向(箭头e11方向)相反的方向(箭头e12方向)倾斜。另外,第一接合面72a及第一反倾斜面72b分别形成为大致平坦面,由第一接合面72a及第一反倾斜面72b形成屈曲形状。另外,第二对置面82包括:第二接合面82a,其接合于第一接合面72a;和第二反倾斜面82b,其与第二接合面82a连续地形成,并向相对于轴向与第二接合面82a倾斜的方向(箭头e21方向)相反的方向(箭头e22方向)倾斜。

接合材料130配置在第一接合面72a与第二接合面82a之间,并使第一接合面72a与第二接合面82a接合而电连接。具体地,接合材料130包含银或铜等导电性材料。优选接合材料130为在溶剂中含有将银微细化至纳米级的金属粒子作为导电性粒子的糊状的接合材料(银纳米膏)。另外,在接合材料130中含有加热时挥发的部件(树脂部件),具有通过对挥发的部件进行加热,从而接合材料130的体积减少,使第一接合面72a与第二接合面82a接近的功能。

在本实施方式中,第一反倾斜面72b及第二反倾斜面82b相对于轴向的倾斜角度θ2小于第一接合面72a及第二接合面82a相对于轴向的倾斜角度θ1。由此,能够防止比第一接合面72a靠第一槽收容部71的根侧(箭头z1方向侧)的径上的最小的宽度w31变小。

另外,如图18所示,第一接合面72a的面积s11大于第一反倾斜面72b的面积s12,第二接合面82a的面积s21大于第二反倾斜面82b的面积s22。即,第一接合面72a沿着箭头e11方向的长度l11大于第一反倾斜面72b沿着箭头e12方向的长度l12,第二接合面82a沿着箭头e21方向的长度l21大于第二反倾斜面82b沿着箭头e21方向的长度l22。

如图16所示,第一对置面72包括第一分离对置面72c,第一分离对置面72c在第一反倾斜面72b的与第一接合面72a侧相反一侧连续地形成并与第二对置面82分离配置。并且,第二对置面82包括第二分离对置面82c,第二分离对置面82c在第二反倾斜面82b的与第二接合面82a侧相反一侧连续地形成并与第一对置面72分离配置。

详细而言,第一分离对置面72c向在轴向(与中心轴线c1平行的轴)上与第一反倾斜面72b相反的方向的箭头e13方向倾斜。另外,第一分离对置面72c与第一反倾斜面72b平缓地连接,连接部分形成为弧状(r状)。进而,第二分离对置面82c与第一分离对置面72c对置配置,在第一分离对置面72c与第二分离对置面82c之间设置有间隙cl4。

另外,第一对置面72与第二对置面82形成为,沿着径向的截面相对于第一对置面72的中心点c2具有非对称形状。具体地,构成为,在将中心点c2设为前端75与边界点76的中间点,以中心点c2为中心,来使第一对置面72旋转180度的情况下,旋转后的第一对置面72的形状与第二对置面82的形状不一致。详细而言,在第一对置面72中,从第一槽收容部71的前端75起依次设置第一接合面72a、第一反倾斜面72b、以及第一分离对置面72c,而在第二对置面82中,从第二槽收容部81的前端85起依次设置第二分离对置面82c、第二反倾斜面82b、以及第二接合面82a,由此成为非对称形状。

另外,第一槽收容部71的前端75及第二槽收容部81的前端85分别形成为与轴向正交的平坦面。详细而言,前端75及85分别在第一对置面72与第一另一侧端面73之间、以及第二对置面82与第二另一侧端面83具有倒角的形状。

〈绝缘部的结构〉

这里,在本实施方式中,在线圈部30设置有绝缘部120。如图17所示,排列配置的多个分段导体40(普通导体41、动力导体50、中性点导体60)中的一个分段导体40在与在径向上相邻配置的另一分段导体40的接合部90(以下,将该接合部90称为“邻接的接合部90”)对应的轴向的位置的导体表面40b(参照图8b)设置有绝缘部120,绝缘部120具有比邻接的接合部90(另一分段导体40)的绝缘被膜40a的厚度t1大的厚度t2。由此,绝缘部120的绝缘电阻r2比仅绝缘被膜40a的绝缘电阻r1大。另外,各绝缘部120设置于邻接的接合部90所在的中心轴线方向的位置p11及p12(参照图17)。此外,邻接的接合部90为权利要求书的“邻接接合部”的一例。另外,绝缘电阻r1为权利要求书的“第一绝缘电阻”的一例。并且,绝缘电阻r2为权利要求书的“第二绝缘电阻”的一例。

具体地,如图8b所示,绝缘部120包括:绝缘被膜40a,其具有设置于导体表面40b的厚度t1;和绝缘部件121,其覆盖绝缘被膜40a,并且具有将分段导体40与邻接的接合部90绝缘的功能。绝缘部件121的厚度t3小于厚度t1。即,厚度t2比厚度t1大,且为小于2倍的大小。

详细而言,绝缘部件121形成为片状。例如,绝缘部件121包含与绝缘被膜40a所含有的材料相同的材料。优选绝缘部件121包含聚酰亚胺等绝缘材料。进而,片状的绝缘部件121在分段导体40的绝缘被膜40a的外周卷绕至少一周(例如,比一周多且不到两周)。例如,片状的绝缘部件121通过具有绝缘性的粘接等固定于绝缘被膜40a。

进而,如图9所示,绝缘部120(绝缘部件121)设置于槽收容部42a及42b中的沿着轴向的长度较大的槽收容部42a。另外,绝缘部件121设置于多个槽收容部42a的每一个,但在多个槽收容部42b不设置绝缘部件121。

绝缘部120(绝缘部件121)的轴向的长度l31为距离邻接的接合部90的沿着中心轴方向的绝缘沿面距离dc以上,且小于槽12的轴向的长度l3。详细而言,绝缘部120(绝缘部件121)的长度l31相对于在径向上邻接的第一槽收容部71的前端75及第二槽收容部81的前端85中的较近的一方,至少设定为绝缘沿面距离dc以上。即,如图17所示,通过确保未设置有绝缘被膜40a的第一对置面72及第二对置面82与相邻的槽收容部42a的绝缘沿面距离dc,从而确保绝缘性。

[定子的制造方法]

接下来,对本实施方式的定子100的制造方法进行说明。在图19中,示出用于说明定子100的制造方法的流程图。

(准备分段导体的工序)

首先,在步骤s1中,准备多个分段导体40。具体地,准备构成y接线的线圈部30的各相的动力线连接端部pt的动力导体50、构成线圈部30的各相的中性点连接端部nt的中性点导体60、以及构成线圈部30的其他部分的普通导体41。

例如,如图8a所示,在由铜等导电性材料构成的扁平状的导体表面40b形成由聚酰亚胺等绝缘材料构成的绝缘被膜40a(表面涂层)。之后,形成有绝缘被膜40的导体(扁导线)通过成型夹具(未图示)成型,由此形成普通导体41(参照图9)、用于形成动力导体50的外径侧动力导体52及内径侧动力导体53(参照图10)、用于形成外径侧中性点导体61(参照图13)的两个u相w相中性点分段导体61a、两个v相中性点分段导体61b、用于形成内径侧中性点导体62(参照图15)的两个u相w相中性点分段导体62a、以及两个v相中性点分段导体62b。

〈普通导体的形成〉

详细而言,如图9所示,通过形成配置于相互不同的槽12(例如,槽间距为6),且轴向的长度相互不同的一对槽收容部42a及42b、和将一对槽收容部42a及42b连接的线圈末端部43,从而形成普通导体41。

〈动力导体的形成〉

如图10所示,在本实施方式中,外径侧动力导体52及内径侧动力导体53分别经由引出线54而与共用的动力端子部件51电接合(实施动力导体接合工序),由此外径侧动力导体52与内径侧动力导体53电连接,形成动力导体50。动力导体50针对每个各相形成。

详细而言,构成两个动力线连接端部pt并且从两个槽收容部42a向轴向分别引出的两个动力线用线圈末端部52a、与导体板52b被焊接(接合)而形成焊接部52c,并形成外径侧动力导体52。并且,构成两个动力线连接端部pt并且从槽收容部42b向轴向引出的两个动力线用线圈末端部53a、与导体板53b被钎焊或焊接(接合)而形成接合部53c,并形成内径侧动力导体53。例如,焊接通过电阻焊接、电弧焊接、激光焊接、或者高能束焊接中的任一种实施。由此,形成槽间距为1(包括导体板52b及53b的情况)或0(不包括导体板52b及53b的情况)的外径侧动力导体52及内径侧动力导体53。

另外,准备绝缘管51a安装于外周,并接合于动力端子部件51的多个引出线54。进而,在外径侧动力导体52的导体板52b的径向外侧焊接引出线54并形成接合部52d。并且,在内径侧动力导体53的导体板53b的轴向外侧(箭头z1方向侧)焊接引出线54并形成焊接部53d。由此,形成横跨配置在径向外侧的外径侧动力导体52与配置在径向内侧的内径侧动力导体53的具有二股形状的动力导体50。

〈中性点导体的形成〉

如图13所示,成型包括将u相用的槽收容部42a与w相用的槽收容部42a连接的中性点线圈末端部61c的u相w相中性点分段导体61a。并且,成型为两个u相w相中性点分段导体61a中的一方的槽间距为9,并且另一方的槽间距为7。进而,两个u相w相中性点分段导体61a中的一方配置在另一方的轴向外侧(箭头z1方向侧)。成型包括v相用的槽收容部42a、和中性点线圈末端部61d的v相中性点分段导体61b。

之后,在两个中性点线圈末端部61c的径向外侧的端面,两个中性点线圈末端部61d(线圈末端部彼此)被焊接(实施中性点导体接合工序),形成焊接部61e。由此,形成u相线圈部30u的中性点连接端部ntu、v相线圈部30v的中性点连接端部ntv、以及w相线圈部30w的中性点连接端部ntw电连接的外径侧中性点导体61(中性点导体60)。

如图15所示,成型包括将u相用的槽收容部42b与w相用的槽收容部42b连接的中性点线圈末端部62c的u相w相中性点分段导体62a。并且,成型为两个u相w相中性点分段导体62a中的一方的槽间距为9,并且另一方的槽间距为7。成型包括v相用的槽收容部42b、和中性点线圈末端部62d的v相中性点分段导体62b。

之后,在两个中性点线圈末端部62c的轴向外侧的端面,两个中性点线圈末端部62d(线圈末端部彼此)被焊接,形成焊接部62e。由此,形成u相线圈部30u的中性点连接端部ntu、v相线圈部30v的中性点连接端部ntv、以及w相线圈部30w的中性点连接端部ntw电连接的内径侧中性点导体62(中性点导体60)。

〈绝缘部的形成〉

然后,在本实施方式中,在步骤s2(参照图19)中,在与第一面172及第二面182不同的分段导体40的部分的导体表面40b设置有绝缘部120,绝缘部120具有比接合部90的绝缘被膜40a的厚度t1大的厚度t2。由此,绝缘部120的绝缘电阻r2比仅绝缘被膜40a的绝缘电阻r1大。

如图9所示,将绝缘部件121安装于一对槽收容部42a及42b中的沿着轴向的长度较大的槽收容部42a,由此形成绝缘部120。具体地,在普通导体41的槽收容部42a、外径侧动力导体52的槽收容部42a、以及外径侧中性点导体61的槽收容部42a分别安装绝缘部件121。

详细而言,如图8b所示,具有比厚度t1小的厚度t3的片状的绝缘部件121卷绕于槽收容部42a一周以上(例如,比一周多且小于两周)并被固定。由此,在卷绕圈数为一圈(一周)的情况下,具有厚度比厚度t1大的厚度t2(=t1+t3)的绝缘部120形成于槽收容部42a。

(第一线圈组件及第二线圈组件的形成)

在步骤s3中,如图3所示,形成由多个分段导体40构成的圆环状的第一线圈组件30a及第二线圈组件30b。

在本实施方式中,如图3及图20所示,以一个分段导体40的绝缘部120位于在径向上与在径向上相邻配置的另一分段导体40的接合部90相邻的位置的方式,形成由多个分段导体40构成的圆环状的第一线圈组件30a及第二线圈组件30b。此外,在图3中,为了进行说明,通过阴影线,仅图示出多个绝缘部120中的一部分(两个)绝缘部120,但在本实施方式中,在所有槽收容部42a设置有绝缘部120。

具体地,如图3所示,以多个普通导体41、三相各相的动力导体50、以及外径侧中性点导体61及内径侧中性点导体62配置于多个槽12内时(定子100的完成状态)时,具有大致相同的配置关系的方式,形成圆环状的第一线圈组件30a。并且,以多个普通导体41彼此配置于多个槽12内时,具有大致相同的配置关系的方式,形成圆环状的第二线圈组件30b。

详细而言,如图20所示,对于第一线圈组件30a及第二线圈组件30b而言,通过分段导体40在径向上排列多个(例如,8个)的状态下、且在周向上排列槽12的数量大小的状态下形成。此时,在本实施方式中,以排列配置的多个分段导体40中的一个分段导体40的绝缘部120位于与在径向上相邻配置的另一分段导体40的接合部90对应的轴向的位置的方式,形成第一线圈组件30a及第二线圈组件30b。

(将槽绝缘纸配置于槽的工序)

在步骤s4(参照图19)中,如图21所示,在多个槽12分别配置槽绝缘纸20。槽绝缘纸20在向径向内侧、及轴向两侧敞开或开口的状态下配置。另外,如图3所示,配置的槽绝缘纸20通过轴向两侧的襟部22保持于槽12内。

(将分段导体配置于槽的工序)

在步骤s5(参照图19)中,如图20及图22所示,多个分段导体40配置于多个槽12。即,第一线圈组件30a及第二线圈组件30b插入于多个槽12。

详细而言,首先,如图3所示,在比定子铁芯10靠箭头z1方向侧(例如,正上方)配置第一线圈组件30a。并且,在比定子铁芯10靠箭头z2方向侧(例如,正下方)配置第二线圈组件30b。此时,如图20所示,在第一线圈组件30a或第二线圈组件30b的相互在轴向上对置的第一槽收容部71的第一面172或对应的第二槽收容部81的第二面182中的至少一方的表面配置有接合材料130。

进而,如图22所示,使第一线圈组件30a及第二线圈组件30b相对于多个槽12在轴向上相对移动,由此第一线圈组件30a及第二线圈组件30b的各槽收容部42a及42b配置于多个槽12的各槽12。例如,第一线圈组件30a相对于定子铁芯10向箭头z2方向平行移动(直线移动),并且第二线圈组件30b相对于定子铁芯10向箭头z1方向平行移动(直线移动),由此各槽收容部42a及42b配置于多个槽12的各槽12(配置有槽绝缘纸20的槽12)。

如图16所示,以作为第一线圈组件30a的多个分段导体40的槽收容部42a或42b亦即第一槽收容部71的第一对置面72的第一面172朝向径向内侧,第一槽收容部71的第一另一侧端面73朝向径向外侧,作为第二线圈组件30b的多个分段导体40的槽收容部42a或42b亦即第二槽收容部81的第二对置面82的第二面182及与第二面182连续的第二另一侧端面83朝向径向外侧,并且第一槽收容部71与第二槽收容部81在轴向上对置的方式,将多个分段导体40配置于多个槽12。

详细而言,作为第一对置面72的第一面172向径向凹凸的凹凸部分与作为第二对置面82的第二面182向径向凹凸的凹凸部分卡合,来使第一对置面72与第二对置面82中的至少作为第一接合面72a的部分与作为第二接合面82a的部分经由接合材料130接近(接触)。

此时,第一另一侧端面73成为配置成比第二另一侧端面83向径向外侧突出的状态(偏移的状态),第二一侧端面84成为配置成比第一一侧端面74向径向内侧突出的状态(偏移的状态)。

另外,如图17所示,以第一线圈组件30a及第二线圈组件30b配置于槽12,由此在径向上排列配置的多个分段导体40中的一个分段导体40的绝缘部120位于与在径向上相邻配置的另一分段导体40的第一对置面72或第二对置面82(成为接合部90的部分)对应的轴向的位置的方式,将多个分段导体40配置于槽12。

(将槽收容部彼此接合的工序)

在步骤s6(参照图19)中,槽收容部42a及42b(槽收容部彼此)一边通过按压夹具200按压,一边通过加热装置(未图示)至少对接合材料130进行加热,由此第一对置面72的至少一部分(第一接合面72a)与第二对置面82的至少一部分(第二接合面82a)被接合,形成接合部90。

这里,如图22所示,在按压夹具200设置有可动部件201、按压部件202、以及保持部件203。可动部件201设置为与槽12相同数量。保持部件203构成为保持可动部件201及按压部件202。另外,按压部件202例如形成为向轴向一侧前端变细的楔状(锥形形状),并构成为通过在轴向上移动,由此将可动部件201向径向外侧按压,来使可动部件201向径向外侧移动,并且将按压力传递至分段导体40。

如图23所示,在槽12的开口部12a(槽12的径向内侧)配置按压夹具200(可动部件201)。由此,在径向上排列的多个槽收容部42a及42b成为被按压夹具200与定子铁芯10的壁部11a夹持径向两侧的状态。进而,按压夹具200朝向径向外侧,对在径向上排列的多个槽收容部42a及42b产生按压力(载荷),由此产生从壁部11a朝向径向内侧的反作用力,在径向上排列的多个槽收容部42a及42b成为被从径向两侧按压的状态。

这里,在本实施方式中,在第一另一侧端面73配置为比第二另一侧端面83向径向外侧突出的状态(偏移的状态)下,定子铁芯10的壁部11a一边与多个第一槽收容部71中的配置在最靠径向外侧的第一槽收容部71的第一另一侧端面73接触,一边通过壁部11a将第一槽收容部71向径向内侧按压。并且,在第二一侧端面84配置成比第一一侧端面74向径向内侧突出的状态(偏移的状态)下,按压夹具200一边与多个第二槽收容部81中的配置在最靠径向内侧的第二槽收容部81的第二一侧端面84接触,一边通过按压夹具200将第二槽收容部81向径向外侧按压。

由此,第一对置面72与第二对置面82被向相面对的方向相互按压。进而,按压力及反作用力通过在径向上排列配置的槽收容部42a及42b彼此传递,由此配置在最靠径向外侧的第一槽收容部71及最靠径向内侧或第二槽收容部81以外的第一槽收容部71的第一另一侧端面73被向径向外侧按压,并且第二槽收容部81的第二一侧端面84被向径向内侧按压。

详细而言,第一槽收容部71的绝缘部件121与在径向上邻接的第一另一侧端面73或第二一侧端面84接触,由此槽12内的对置的第一对置面72与第二对置面82以彼此按压的方式被按压。

进而,第一对置面72与第二对置面82一边以相互彼此按压的方式被按压,一边通过加热装置(例如,加热器、热风等)对接合材料130、第一槽收容部71以及第二槽收容部81进行加热,由此接合材料130的一部分挥发并固化。接合材料130被加热为固化温度以上。然后,通过接合材料130所含有的导电性材料(银等),将第一槽收容部71与第二槽收容部81接合并电连接。进而,在所有槽12内,所有相互对置的第一接合面72a及第二接合面82a彼此被接合。

由此,在一个槽12内,动力导体50及中性点导体60的第一槽收容部71、与普通导体41的槽收容部42a或42b中的一方亦即第二槽收容部81被接合,并且在其他槽12内,普通导体41的槽收容部42a或42b中的另一方亦即第二槽收容部81、与普通导体41的第一槽收容部71被接合。其结果为,形成波状的线圈部30。

如图17所示,第一槽收容部71与第二槽收容部81被接合的部分成为电接合的接合部90。由此,成为在接合部90的径向上邻接的位置(轴向位置)配置有绝缘部120的状态。另外,接合部90的轴向位置p11为与在径向上相邻的分段导体40的接合部90的轴向位置p12不同的位置。另外,在径向上与接合部90邻接的位置未设置其他接合部90。

(通过槽绝缘纸覆盖接合部的工序)

在步骤s7(参照图19)中,如图5所示,以配置在最靠径向内侧的第一槽收容部71及第二槽收容部81的径向内侧被槽绝缘纸20覆盖的方式,槽绝缘纸20变形(弯折),由此形成至少覆盖接合部90的接合部被覆部21。之后,如图2所示,定子100完成。此外,如图1所示,定子100与转子101组合,由此制造旋转电机102。

[本实施方式的构造的效果]

在上述实施方式的构造中,能够得到以下的效果。

在上述实施方式中,在排列配置的多个分段导体(40)中的一个分段导体(40)中,在与在径向上相邻配置的另一分段导体(40)的接合部(90)亦即邻接接合部(90)对应的中心轴线(c1)方向的位置(p11、p12)的导体表面(40b)设置有绝缘部(120),绝缘部(120)具有比另一分段导体(40)的绝缘被膜(40a)的第一绝缘电阻(r1)大的第二绝缘电阻(r2)。由此,在一个分段导体(40)中,能够使与邻接接合部(90)邻接的位置的绝缘部(120)的绝缘电阻(r2)比较大,因此能够提高邻接接合部(90)、与和邻接接合部(90)邻接的分段导体(40)的绝缘性能。其结果为,在将分段导体(40)彼此接合的情况下,即使露出邻接接合部(90)的导体(72、82),也能够确保邻接接合部(90)与邻接的分段导体(40)的绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,绝缘部(120)具有比另一分段导体(40)的绝缘被膜(40a)的厚度亦即第一厚度(t1)大的第二厚度(t2),由此具有比第一绝缘电阻(r1)大的第二绝缘电阻(r2)。若像这样构成,通过使绝缘部(120)的第二厚度(t2)比绝缘被膜(40a)的第一厚度(t1)大,能够容易地使第二绝缘电阻(r2)比第一绝缘电阻(r1)大。另外,与将多个分段导体(40)的所有绝缘被膜(40a)构成为比较大的第二厚度(t2)的情况不同,在除绝缘部(120)(需要第二厚度(t2)的部分)以外的部分,能够防止分段导体(40)的大小(体型)大型化。其结果为,能够防止电枢(100)大型化。由此,能够在防止电枢(100)大型化的同时,确保邻接接合部(90)与和邻接接合部(90)邻接的分段导体(40)的绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,绝缘部(120)包括:绝缘被膜(40a),其具有第一厚度(t1);和绝缘部件(121),其覆盖绝缘被膜(40a),并且具有将分段导体(40)与邻接接合部(90)绝缘的功能。这里,将设置于分段导体(40)的绝缘被膜(40a)的厚度构成为使其局部变化并不容易。相对于此,若像上述实施方式那样构成,则在暂时形成设置有具有大致均匀的第一厚度(t1)的绝缘被膜(40a)的分段导体(40)之后,将与绝缘被膜(40a)单独形成的绝缘部件(121)安装于分段导体(40),由此能够容易地形成通过绝缘部件(121)和绝缘被膜(40a)构成的绝缘部(120)。由此,与使分段导体(40)的绝缘被膜(40a)的一部分的厚度变化来构成绝缘部(120)的情况不同,不需要使用具有局部厚度不同的绝缘被膜的专用的导线(分段导体)。由此,因能够使用具有厚度均匀的绝缘被膜的通用的导线(分段导体),故而能够容易地构成绝缘部(120)。

另外,在上述实施方式中,绝缘部件(121)的厚度亦即第三厚度(t3)小于第一厚度(t1)。这里,分段导体(40)的第一厚度(t1)通常设定为能够确保异相间的绝缘性能的程度的大小。即,第一厚度(t1)设定为,即使在设置有第一厚度(t1)的绝缘被膜(40a)的相互不同的相的线圈末端部(43)彼此接近配置的情况下,也能够确保绝缘性能的程度。另外,当在同一槽(12)内仅配置同相的分段导体(40)的情况下,只要确保同相间的绝缘性能即可。换言之,在槽(12)内,只要为小于邻接的分段导体(40)彼此的绝缘被膜(40a)的第一厚度(t1)的2倍大小的大小、且比第一厚度(t1)大,则能够确保邻接接合部(90)与和邻接接合部(90)邻接的分段导体(40)的绝缘性能。考虑到这一点,如上述实施方式那样,通过将绝缘部件(121)的厚度亦即第三厚度(t3)构成为比第一厚度(t1)小,能够防止绝缘部件(121)的厚度(t3)过度增大。其结果为,与防止绝缘部件(121)的厚度(t3)增大对应,能够确保导体(40c)的大小,因此能够在防止槽(12)内的占空因数(分段导体(40)的导体(40c)部分的比例)下降的同时,确保绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,绝缘部件(121)形成为片状,片状的绝缘部件(121)在分段导体(40)的绝缘被膜(40a)的外周卷绕至少1周。若像这样构成,能够通过绝缘部件(121)覆盖分段导体(40)的外周整体,因此与仅在分段导体(40)中的与邻接接合部(90)对置的一部分设置绝缘部件(121)的情况相比,能够确保相对于分段导体(40)的外周表面的从邻接接合部(90)的绝缘沿面距离(dc)。另外,通过将片状的绝缘部件(121)卷绕于分段导体(40)的绝缘被膜(40a)的外周,从而能够通过卷绕的绝缘部件(121)本身,相对于分段导体(40)保持安装位置,因此能够提高绝缘部件(121)相对于分段导体(40)的固定强度。

另外,在上述实施方式中,分段导体(40)包括:一对脚部(42a、42b),它们配置于互不相同的周向位置(槽(12)),且沿着中心轴线(c1)方向的长度不同;和线圈末端部(43),其将一对脚部(42a、42b)彼此连接,绝缘部(120)设置于一对脚部(42a、42b)中的沿着中心轴线(c1)方向的长度(l1)较大的脚部(42a)。若像这样构成,则只要将长度(l1)较大的脚部(42a)与长度(l2)较小的脚部(42b)配置为在径向上相互邻接,则能够使设置于长度(l1)较大的脚部(42a)的绝缘部(120)位于与长度(l2)较小的脚部(42b)的前端部(72、82、90)对应的中心轴线(c1)方向的位置。其结果为,能够将分段导体(40)的结构共通化,因此能够防止电枢(100)的部件的种类增加。

另外,在上述实施方式中,绝缘部(120)设置于邻接接合部(90)所在的中心轴线方向的位置。若像这样构成,则能够通过绝缘部(120)有效地提高需要使绝缘性能提高的邻接接合部(90)所在的中心轴线方向的位置(p11、p12)的绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,一个分段导体(40)的接合部(90)与另一分段导体(40)的接合部(90)未在径向上邻接设置,而相互设置于中心轴线方向的不同位置(p11、p12)。若像这样构成,则不会成为多个接合部(90)在径向上相互邻接的状态,因此能够提高邻接的分段导体(40)彼此的绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,在径向上排列配置的多个分段导体(40)的接合部(90)在径向上交替配置于中心轴线方向的一侧的位置(p11)及中心轴线方向的另一侧的位置(p12)。若像这样构成,则能够以多个接合部(90)在径向上不相互邻接的方式,容易地配置多个分段导体(40)。而且,由于不会成为多个接合部(90)在径向上相互邻接的状态,因此能够提高邻接的分段导体(40)彼此的绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,绝缘部(120)的中心轴线(c1)方向的长度(l31)为从邻接接合部(90)的沿着中心轴线(c1)方向的绝缘沿面距离(dc)以上,并小于槽(12)的中心轴线(c1)方向的长度(l3)。若像这样构成,则能够通过绝缘部(120)确保从邻接接合部(90)的沿着中心轴线(c1)方向的绝缘沿面距离(dc),因此能够更进一步提高槽(12)内的绝缘性能。另外,通过将绝缘部(120)的中心轴线(c1)方向的长度(l31)构成为比槽(12)的中心轴线(c1)方向的长度(l3)小,能够防止绝缘部(120)过度大型化。其结果为,能够在防止绝缘部(120)大型化的同时,更进一步提高槽(12)内的绝缘性能。

另外,在上述实施方式中,电枢铁芯(10)包括在槽(12)的周向两侧形成的多个齿(13),还具备配置在齿(13)与分段导体(40)之间的槽绝缘部件(20),在槽(12)设置有向径向的一侧开口的开口部(12a),槽绝缘部件(20)包括接合部被覆部(21),接合部被覆部(21)覆盖排列配置的多个分段导体(40)中的配置在最靠开口部(12a)侧的分段导体(40)的接合部(90)的径向的一侧。这里,在配置在最靠开口部(12a)侧的分段导体(40)的径向的一侧(开口部(12a)侧),未配置其他分段导体(40)(绝缘部(120))。相对于此,若像上述实施方式那样将接合部被覆部(21)设置于槽绝缘部件(20),则能够通过接合部被覆部(21),确保配置在最靠开口部(12a)侧的分段导体(40)的接合部(90)在径向的一侧(开口部(12a)侧)、与其他导体的绝缘性能。其结果为,能够通过绝缘部(120)与槽绝缘部件(20),更进一步提高槽(12)内的绝缘性能。

[本实施方式的制造方法的效果]

在上述实施方式的制造方法中,能够获得以下的效果。

在上述实施方式中,将绝缘部(120)设置于分段导体(40)(s2),并且以将一个分段导体(40)的绝缘部(120)位于与在径向上相邻配置的另一分段导体(40)的前端部(72、82)对应的中心轴线方向的位置(p11、p12)的方式,将多个分段导体(40)配置于电枢铁芯(10)。由此,在将分段导体(40)彼此接合的情况下,能够提供可以确保邻接接合部(90)、与和邻接接合部(90)邻接的分段导体(40)的绝缘性能的电枢(100)的制造方法。

这里,在将多个分段导体(40)配置于槽(12)的工序(s5)之后,实施设置绝缘部(120)的工序(s2)并不容易。具体地,在将多个分段导体(40)配置于槽(12)的工序之后,邻接接合部(90)与多个分段导体(40)均成为配置在槽(12)内的状态,因此邻接接合部(90)与分段导体(40)接近,间隙变小。在该情况下,认为难以将绝缘部(120)设置于分段导体(40)。相对于此,在上述实施方式中,在设置绝缘部(120)的工序(s2)之后,实施将多个分段导体(40)配置于槽(12)的工序。由此,能够在使多个分段导体(40)彼此分离的状态(确保空间的状态)下,将绝缘部(120)设置于分段导体(40)。其结果为,与在槽(12)内配置有多个分段导体(40)的状态下,将绝缘部(120)设置在多个分段导体(40)与邻接接合部(90)之间的情况不同,能够容易地将绝缘部(90)设置于分段导体(40)。

另外,在上述实施方式中,设置绝缘部(120)的工序(s2)为将通过具有比前端部(72、82、90)的绝缘被膜(40a)的厚度亦即第一厚度(t1)大的第二厚度(t2),而具有比第一绝缘电阻(r1)大的第二绝缘电阻(r2)的绝缘部(120)设置于与前端部(72、82、90)不同的分段导体(40)的部分(p11、p12)的导体表面(40b)的工序。若像这样构成,则通过使绝缘部(120)的第二厚度(t2)比绝缘被膜(40a)的第一厚度(t1)大,能够容易地使第二绝缘电阻(r2)比第一绝缘电阻(r1)大。

另外,在上述实施方式中,分段导体(40)包括:一对脚部(42a、42b),它们配置于互不相同的周向位置(槽(12)),且沿着中心轴线(c1)方向的长度不同;和线圈末端部(43),其将一对脚部(42a、42b)彼此连接,设置绝缘部(120)的工序(s2)为将绝缘部件(121)安装于一对脚部(42a、42b)中的沿着中心轴线(c1)方向的长度较大的脚部(42a),由此设置绝缘部(120)的工序,将前端部(72、82、90)彼此接合的工序(s6)为在径向上与绝缘部(120)相邻的位置,将前端部(72、82、90)彼此在槽(12)内接合的工序。若像这样构成,则能够在形成分段导体(40)时实施设置绝缘部(120)的工序(s2)。例如,能够与形成分段导体(40)的工序(s1)连续地,实施设置绝缘部(120)的工序(s2)。由此,与在配置多个分段导体(40)的工序(s5)之后,设置绝缘部(120)的情况相比,能够容易地将绝缘部(120)形成于分段导体(40)。另外,由于能够将分段导体(40)的结构共通化,因此能够防止电枢(100)的部件的种类增加。

另外,在上述实施方式中,还具备工序(s3),即:在设置绝缘部(120)的工序(s2)之后,且在配置多个分段导体(40)的工序(s5)之前,以使一个分段导体(40)的绝缘部(120)位于在径向上与在径向上相邻配置的另一分段导体(40)的前端部(72、82、90)相邻的位置的方式,形成由多个分段导体(40)构成的圆环状的线圈组件(30a、30b),配置多个分段导体(40)的工序(s5)为如下工序,即:使圆环状的线圈组件(30a、30b)相对于多个电枢铁芯(10)在中心轴线(c1)方向上移动,来将圆环状的线圈组件(30a、30b)配置于多个电枢铁芯(10),由此将多个分段导体(40)在电枢铁芯(10)的径向上排列,并且在一个分段导体(40)的绝缘部(120)位于与另一分段导体(40)的前端部(72、82、90)对应的中心轴线(c1)方向的位置(p11、p12)的状态下,将多个分段导体(40)配置于多个槽(12)的工序。若像这样构成,则能够在将多个分段导体(40)配置于电枢铁芯(10)之前,预先将一个分段导体(40)的绝缘部(120)、与另一分段导体(40)的前端部(72、82、90)的中心轴线(c1)方向的对应位置(p11、p12)固定,因此与在将多个分段导体(40)配置于电枢铁芯(10)之后,进行绝缘部(120)的位置调整的情况相比,能够容易地使绝缘部(120)位于与另一分段导体(40)的前端部(72、82、90)对应的中心轴线(c1)方向的位置(p11、p12)。

[变形例]

此外,应认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书示出,而非上述的实施方式的说明,进一步包含与权利要求书均等的意义及范围内的所有变更(变形例)。

〈第一变形例〉

例如,在上述实施方式中,示出了将第一对置面构成为朝向径向内侧,并将第二对置面构成为朝向径向外侧的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图24所示的第一变形例的定子300那样,将第一对置面372及第二对置面382分别构成为与轴向正交的平坦面。在第一变形例中,与上述实施方式不同,第一对置面372及第二对置面382被从分段导体340的轴向外侧按压,第一对置面372与第二对置面382相互在轴向上彼此按压,并被加热来接合。此外,在第一变形例的定子300中,也与上述实施方式相同地,多个绝缘部120(绝缘部件121)分别配置于与邻接的分段导体340的第一对置面372及第二对置面382对应的轴向位置p21及p22。

〈第二变形例〉

另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部件在分段导体的绝缘被膜的外周卷绕至少一周的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图25所示的第二变形例的定子400那样,仅在最靠径向外侧的分段导体440的绝缘被膜440a的外周的一部分(径向内侧及周向两侧)设置绝缘部件441。在该情况下,槽绝缘纸420配置在定子铁芯的壁部11a(参照图5)与分段导体440之间,因此通过槽绝缘纸420,确保了分段导体440与定子铁芯10的绝缘性能。

〈第三变形例〉

另外,在上述实施方式中,示出了通过相对于定子铁芯配置在轴向一侧的分段导体、和相对于定子铁芯配置在轴向另一侧的分段导体,在槽内的一处,将分段导体彼此接合的例子,但本发明并不限于此。例如,如图26所示的第三变形例的定子500那样,在槽内,第一分段导体570的第一槽收容部571(第一对置面572)与第二分段导体580的第二槽收容部581(第二对置面582)被接合,并且第二分段导体580的第二槽收容部581(第二对置面582)与第三分段导体590的第三槽收容部591(第三对置面592)(在两处)被接合。此外,在第三变形例的定子500中,也与上述实施方式相同地,多个绝缘部520分别配置于与邻接的分段导体540的第一对置面572、第二对置面582、以及第三对置面592对应的轴向位置p31、p32、p33、及p34。

〈第四及第五变形例〉

另外,在上述实施方式中,示出了在槽内,第一槽收容部与第二槽收容部被接合的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以如图27所示的第四变形例的定子600那样,第一分段导体670的第一脚部671与第二分段导体680的第二脚部681在比槽12靠轴向外侧的接合部690中被接合。在该情况下,在与接合部690在径向上邻接的位置设置绝缘部620。进而,接合部690在被接合时,以通过第一按压夹具601与第二按压夹具602在径向上夹持的状态被按压。另外,也可以如图28所示的第五变形例的定子700那样,接合部790的一部分配置在槽12的轴向外侧,接合部790的其他部分配置在槽12的轴向内侧(槽12内)。

〈其他变形例〉

另外,在上述实施方式中,示出了将本发明的电枢构成为定子的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将本发明的电枢构成为具有转子铁芯、线圈(分段导体)的转子。

另外,在上述实施方式中,示出了将开口部形成在定子的径向内侧的例子。但本发明并不限于此。例如,也可以将开口部形成在定子的径向外侧。

另外,在上述实施方式中,示出了将线圈形成为波形卷绕线圈的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将线圈形成为分布卷绕线圈或集中卷绕线圈。

另外,在上述实施方式中,示出了将分段导体的横截面形状形成为扁平形状的例子,但本发明并不限于此。即,也可以将分段导体的横截面形状形成为除扁平形状以外的形状(圆形、椭圆形状等)。

另外,在上述实施方式中,示出了将槽构成为半开放(开口宽度比槽的宽度小)的例子,但本发明并不限于此。例如,若对作为定子(电枢)的特性产生影响较少,则也可以将槽构成为开口宽度与槽的宽度相等的全开型的槽。此外,在定子的特性上,与全开相比优选半开放。

另外,在上述实施方式中,示出了在形成分段导体的工序中,实施动力导体接合工序与中性点导体接合工序的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以在实施将分段导体配置于槽的工序之后,实施动力导体接合工序与中性点导体接合工序。在该情况下,在定子的完成状态下,在动力导体及中性点导体附近需要焊接用的工具空间,因此从防止定子的大型化的观点来看,如上述实施方式那样,优选在将分段导体配置于槽的工序之前,实施动力导体接合工序与中性点导体接合工序。

另外,在上述实施方式中,示出了将线圈部构成(接线)为4并联的y接线(4并联接线)的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将线圈部构成为除4并联以外的y接线,也可以构成为δ接线。

另外,在上述实施方式中,示出了按压第一另一侧端面或第二一侧端面的方法、及对接合材料进行加热的方法的例子,但本发明并不限于此。即,也可以利用除上述实施方式的按压方法及加热方法以外的方法,对第一另一侧端面或第二一侧端面进行按压,也可以对接合材料进行加热。

另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部通过绝缘被膜、及与绝缘被膜分体的绝缘部件构成的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以在绝缘部不设置绝缘部件,而将绝缘部仅由具有厚度t2的绝缘被膜构成。

另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部件的厚度t3构成为比绝缘被膜的厚度t1小的例子,但本发明并不限于此。例如,若槽内的线圈占空因数下降没有问题,则也可以将绝缘部件的厚度t3构成为绝缘被膜的厚度t1以上。

另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部件形成为片状的例子,但本发明并不限于此。即,绝缘部件并不限于片状,例如,也可以将绝缘部件形成为管状,也可以将绝缘部件通过涂装材料、或涂层剂等构成。

另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部件仅设置于一对槽收容部中的长度较大的槽收容部的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以根据邻接的接合部的配置位置,在长度较小的槽收容部设置绝缘部件,也可以在一对槽收容部双方设置绝缘部件。

另外,在上述实施方式中,示出了将接合部被覆部形成为槽绝缘纸的一部分的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将接合部被覆部构成为与绝缘部及槽绝缘纸分体的部件(具有绝缘性的部件)。

另外,在上述实施方式中,示出了在形成圆环状的第一线圈组件及第二线圈组件之后,将多个分段导体配置于槽的例子,但本发明并不限于此。即,也可以不形成圆环状的第一线圈组件及第二线圈组件,而将多个分段导体分别单独地配置于槽。

另外,在上述实施方式中,示出了将绝缘部构成为通过具有比绝缘被膜的厚度亦即第一厚度大的第二厚度,从而具有比第一绝缘电阻大的第二绝缘电阻的例子,但本发明并不限于此。例如,也可以将绝缘部构成为通过使用与绝缘被膜的绝缘材料的每单位长度(厚度)的绝缘电阻相比每单位长度(厚度)的绝缘电阻较大的绝缘材料,从而具有比绝缘电阻r1大的绝缘电阻r2。在该情况下,例如,绝缘部也可以构成为具有与绝缘被膜的厚度t1大致相同的厚度t1。即,在该绝缘部(与接合部邻接的部分)中,使用每单位长度的绝缘电阻比较大的绝缘材料,在其他部分中,使用具有每通常单位长度的绝缘电阻的绝缘材料。

附图标记说明

10…定子铁芯(电枢铁芯);12…槽;12a…开口部;13…齿;20、420…槽绝缘纸(槽绝缘部件);21…接合部被覆部;30…线圈部;30a…第一线圈组件;30b…第二线圈组件;40…分段导体;40a…绝缘被膜;40b…导体表面;42a、42b…槽收容部;43…线圈末端部;90、690、790…接合部(邻接接合部、前端部);100、300、400、500、600、700…定子(电枢);120、520…绝缘部;121、441…绝缘部件。

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