旋转电机的定子的制作方法

本申请基于在2018年2月23日申请的日本特许申请第2018-030987号主张优先权，并将其内容引用于此。

本发明涉及一种旋转电机的定子。

背景技术：

对于通常的旋转电机的定子而言，已知有在定子铁心的多个插槽配置有多个分段导体的结构。在该旋转电机中，认为在来自转子侧的磁通的作用下在分段导体产生由涡电流导致的损失(即，线圈涡流损耗(涡电流损失))从而发热。

为了抑制该线圈涡流损耗，已知有将分割导体用作分段导体的旋转电机(例如，参照日本特开2011-147312号)。

然而，在将分割导体用作分段导体的情况下，认为在将分割导体弯曲成形为分段导体时会发生回弹，难以成形出分段导体。

技术实现要素：

本发明的方案提供一种能够抑制分割导体的回弹的旋转电机的定子。

(1)本发明的一方案的旋转电机的定子具备：设有多个插槽的定子铁心；以及以能够插入所述插槽的方式弯曲且相互连接的多个分段导体，由多个所述分段导体中的规定根数的分段导体构成一组的分段导体组，规定根数的所述分段导体的一部分使用分割导体，所述分段导体组的多个所述分段导体同时弯曲成形，所述分割导体配置在所述定子铁心的内周面侧。

根据本发明的方案，使多个分段导体的一部分具备分割导体。对具备分割导体的多个分段导体同时进行弯曲成形，由此形成了分段导体组。因此，在对分段导体组进行了弯曲成形的状态下，能够利用其他的分段导体来抑制分割导体的回弹。由此，能够使分割导体沿着其他的分段导体而弯曲成形，不会使分段导体组的尺寸产生偏差，能够确保精度良好。

在此，已知旋转电机的线圈涡流损耗特别地在气隙侧的分段导体上显著地产生。气隙是指定子铁心的内周面与转子铁心的外周面之间的间隙。

在上述(1)的方案中，将分割导体配置在定子铁心的内周面侧。由此，能够利用分割导体适当地抑制线圈涡流损耗的产生，能够良好地降低线圈涡流损耗。

(2)在上述(1)的方案中，也可以是，所述分段导体组中的所述分割导体配置在从所述定子铁心的内周面侧算起的第一号位置。

根据上述(2)的方案，将分割导体配置在从定子铁心的内周面侧算起的第一号位置，由此能够将分割导体配置在离内周面最近的位置。由此，能够利用分割导体适当地抑制线圈涡流损耗的产生，能够良好地降低线圈涡流损耗。

(3)在上述(1)的方案中，也可以是，所述分段导体组中的所述分割导体配置在从所述定子铁心的内周面侧算起的第二号位置。

根据上述(3)的方案，将分割导体配置在从定子铁心的内周面侧算起的第二号位置，由此能够使分割导体介于其他的分段导体之间。因此，在对分段导体组进行了弯曲成形的状态下，能够利用其他的分段导体良好地抑制分割导体的回弹。由此，能够使分割导体沿着其他的分段导体地弯曲成形，不会使分段导体组的尺寸产生偏差，能够确保精度良好。

另外，将分割导体配置在从定子铁心的内周面侧算起的第二号位置，由此，分割导体配置在离内周面较近的位置。由此，能够利用分割导体适当地抑制线圈涡流损耗的产生，能够良好地降低线圈涡流损耗。

根据本发明的方案，对具备分割导体的多个分段导体同时进行弯曲成形，由此能够利用分段导体组的其他的分段导体抑制分割导体的回弹。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的俯视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的分解立体图。

图4是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的沿图1的iv-iv线的剖视图。

图5a是表示本发明的第一实施方式的分段导体的剖视图。

图5b是表示本发明的第一实施方式的分段分割导体的剖视图。

图6是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的将图2的vi部放大得到的俯视图。

图7是对本发明的第一实施方式的旋转电机的线圈涡流损耗进行说明的线图。

图8是表示本发明的第二实施方式的旋转电机的分段导体及分段分割导体的排列的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下的说明所使用的各附图中，适当变更了各构件的比例尺。另外，在以下的说明中，对具有同一功能或类似功能的结构标注相同的附图标记。并且，存在省略对这些结构的重复说明的情况。另外，在以下的说明中，将旋转电机1简记为“旋转电机1”。

需要说明的是，在图4、图8中，为了容易理解旋转电机的结构，省略断裂线地进行说明。

[第一实施方式]

如图1所示，旋转电机1例如是搭载于混合动力机动车、电动机动车这样的车辆的行驶用马达。旋转电机1具备外壳2、定子10、转子20及轴(旋转轴)4。外壳2收容定子10及转子20，并且将轴4支承为能够旋转。需要说明的是，定子10、转子20及轴4配置为各自的轴线c(规定轴线)为共同的轴线。以下，将轴线c的延伸方向称为轴线方向，将与轴线c正交的方向称为径向，将绕轴线c旋转的方向称为周向，来进行说明。

如图2所示，定子10具备定子铁心11、以及装配于定子铁心11的多层(例如，u相、v相、w相)的线圈15。定子10通过使电流在线圈15中流动从而产生磁场。定子铁心11形成为沿轴线c方向(轴线方向)延伸的圆筒状。定子铁心11例如是通过在轴线方向上层叠多张电磁钢板而形成的。需要说明的是，定子铁心11也可以通过对软磁性粉进行加压成形而形成。

在定子铁心11上沿周向排列地设有插入有线圈15的插槽13(参照图3)。

如图3、图4所示，转子20配置在定子10的径向内侧。转子20具备转子铁心21和多个第一永久磁铁22。转子铁心21形成为沿轴线方向一样地延伸的圆筒状，配置成与定子铁心11的内周面11a对置。转子铁心21例如是通过在轴线方向上层叠多张电磁钢板而形成的。需要说明的是，转子铁心21也可以通过对软磁性粉进行加压成形而形成。

在转子铁心21的内侧通过插入、压入等方式设有轴4(参照图1)。由此，转子铁心21与轴4成为一体，设置成能够绕轴线c(也参照图1)旋转。

线圈15具备多个分段导体组31。分段导体组31通过规定根数的分段导体33～36相互连接而由分段导体33～36形成为一组。即，线圈15具备多个分段导体。分段导体组31弯曲成形为能够插入插槽13。

分段导体组31具有连结部43和一对腿部41、42。一对腿部41、42相互平行地配置，形成为能够插入插槽13。连结部43将腿部41的一端部41a和腿部42的一端部42a连结。利用一对腿部41、42及连结部43使分段导体组31形成为u字状。

在此，对形成分段导体组31的规定根数的分段导体33～36的一部分使用分段分割导体(分割导体)36。具体而言，分段导体组31例如由第一分段导体33、第二分段导体34、第三分段导体35及分段分割导体36构成。

具体而言，对于分段导体组31，通过第一分段导体33～第三分段导体35、以及分段分割导体36在排成一列的状态下相互连接，从而作为捆束汇总成一组。分段导体组31在第一分段导体33～第三分段导体35、以及分段分割导体36汇总成一组的状态下同时弯曲成形为u字状。

如图5a所示，第一分段导体33例如是矩形截面的芯线(铜线)51被绝缘材料(漆料)52的皮膜所覆盖的扁平线(单线)。如图3所示，第二分段导体34及第三分段导体35与第一分段导体33同样地，例如是矩形截面的芯线(铜线)被绝缘材料(漆料)的皮膜所覆盖的扁平线(单线)。

如图5b所示，分段分割导体36例如是通过绝缘的多个芯线54被加捻而捆束成的利兹线。即，利兹线的芯线54被绝缘材料(漆料)55的皮膜覆盖。

需要说明的是，也可以将分段分割导体36做成例如未实施绝缘的多个芯线被加捻而捆束成的绞合线。绞合线的芯线未被绝缘材料(漆料)的皮膜覆盖。

这样，分段分割导体36捆束有多个芯线54。因此，分段分割导体36相对于第一分段导体33～第三分段导体35而言导体(铜)的占有率被抑制得较低。因此，当仅由分段分割导体36形成分段导体组31时，认为分段导体组31的电阻值增加，难以抑制铜损。

另一方面，已知通过使分段导体组31含有分段分割导体36，能够抑制分段导体组31的线圈涡流损耗。

于是，利用第一分段导体33～第三分段导体35、以及分段分割导体36构成分段导体组31。即，使分段导体组31的一部分含有分段分割导体36。由此，能够在抑制由分段导体组31的电阻增加导致的铜损的状态下，得到降低分段导体组31的线圈涡流损耗的效果。

需要说明的是，关于分段导体组31的线圈涡流损耗，将在后面进行详细说明。

分段导体组31的第一分段导体33～第三分段导体35、以及分段分割导体36在汇总成一组的状态下同时弯曲成形为u字状。

在此，第一分段导体33～第三分段导体35由扁平线(单线)形成。

因此，第一分段导体33～第三分段导体35能够将在弯曲成形为u字状时产生的回弹抑制得较小。

另一方面，分段分割导体36的多个芯线54被加捻而捆束在一起。因此，分段分割导体36难以将在弯曲成形为u字状时产生的回弹抑制得较小，另外回弹量的偏差较大，位置不稳定。

于是，将第一分段导体33～第三分段导体35、以及分段分割导体36相互连接而汇总成一组，在该状态下，将各导体33～36同时弯曲成形为u字状从而形成分段导体组31。

因此，在对分段导体组31进行了弯曲成形的状态下，能够利用第一分段导体33～第三分段导体35抑制分段分割导体36的回弹。由此，能够使分割导体沿着其他的分段导体而弯曲成形，不会使分段导体组的尺寸产生偏差，能够确保精度良好。

返回图3、图4，分段导体组31的一方的腿部41插入一方的插槽13a的靠内周面11a侧的部分13b。另外，分段导体组31的另一方的腿部42插入另一方的插槽13c的靠外周面11b侧的部分13d。

另一方的插槽13c形成在离一方的插槽13a规定数量的插槽的位置。

在图4中，为了容易理解分段导体组31的安装状态，将插槽13中的一方的插槽作为插槽13a、将另一方的插槽作为插槽13c来进行说明。

这样，分段导体组31的一方的腿部41插入一方的插槽13a的靠内周面11a侧的部分13b。因此，在一方的插槽13a中，分段分割导体36配置在定子铁心11的内周面11a侧。具体而言，分段分割导体36在一方的插槽13a中配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置(第1匝)。

另外，第一分段导体33～第三分段导体35在一方的插槽13a中按照以下顺序配置，即，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第2号位置(第2匝)配置第五分段导体35，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第3号位置(第3匝)配置第四分段导体34，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第4号位置(第4匝)配置第三分段导体33。

另一方面，另一方的腿部42插入另一方的插槽13c的靠外周面11b侧的部分13d。因此，在另一方的插槽13c中，分段分割导体36配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第5号位置(第5匝)。

另外，第一分段导体33～第三分段导体35在另一方的插槽13c中按照以下顺序配置，即，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第6号位置(第6匝)配置第五分段导体35，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第7号位置(第7匝)配置第四分段导体34，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第8号位置(第8匝)配置第三分段导体33。

同样，其他的分段导体组31也插入插槽13。因此，分段分割导体36在多个插槽13中配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置。另外，分段分割导体36在多个插槽13中配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第5号位置。

如图4、图6所示，多个分段导体组31插入插槽13。在该状态下，一方的腿部41插入一方的插槽13a的靠内周面11a侧的部分13b，另一方的腿部42插入另一方的插槽13c的靠外周面11b侧的部分13d。由此，在定子铁心11的轴线方向的端部11c，连结部43形成从一方的插槽13a的靠内周面11a侧的部分13b连接至另一方的插槽13c的靠外周面11b侧的部分13d的连接部。

另外，通过多个分段导体组31插入插槽13，由此，多个分段导体组31的连结部43配置成在周向上连续。另外，在周向上相邻的连结部43彼此配置成在从轴线方向观察时局部地重叠。

由此，线圈15在定子铁心11的轴线方向的端部11c处形成有线圈末端。

分段分割导体36在多个插槽13中配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置和第5号位置。将分段分割导体36在多个插槽13中配置在从内周面11a侧算起的第1号位置的理由如下。即，已知旋转电机1的线圈涡流损耗特别地在气隙侧的分段导体上显著地产生。气隙是指定子铁心11的内周面11a与转子铁心21的外周面21a之间的间隙。

在此，基于图7的线图来说明在线圈产生的线圈涡流损耗。在图7中，纵轴表示因线圈涡流损耗而产生的焦耳损失(焦耳热)(w)。横轴表示时间(s)。

线图g1～g8是表示在插槽13中依次配置在从内周面11a侧算起的第1号位置～第8号位置的分段分割导体所产生的焦耳损失与时间之间的关系的线图。

从线图g1～g8明确地可知，线图g1的焦耳损失较大，随着从线图g1朝向线图g8去焦耳损失变小。

尤其是，可知，线图g1的焦耳损失较大，次于线图g1地线图g2的焦耳损失较大。即，配置在气隙侧的分段分割导体的焦耳损失变大。

另一方面，可知，线图g5～g8的焦耳损失几乎是没有产生。即，在配置在定子铁心11的外周面11b(即，背轭侧)的分段分割导体上几乎不产生焦耳损失。

于是，如图4所示，将分段分割导体36配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置。由此，能够利用分段分割导体36适当地抑制线圈涡流损耗的产生，能够良好地降低线圈涡流损耗。

另外，如前述那样，分段分割导体36相对于第一分段导体33～第三分段导体35而言导体(铜)的占有率被抑制得较低。因此，当仅由分段分割导体36形成分段导体组31时，认为分段导体组31的电阻值增加，难以抑制铜损。

于是，使分段导体组31的一部分含有分段分割导体36，将分段导体组31配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置。由此，能够在抑制由分段导体组31的电阻增加导致的铜损的状态下，得到降低分段导体组31的线圈涡流损耗的效果。

接下来，基于图8来说明第二实施方式的定子70。需要说明的是，在第二实施方式中，对于与第一实施方式的定子10相同、类似的结构构件，标注相同的附图标记并省略详细的说明。

[第二实施方式]

如图8所示，定子70是将第一实施方式的线圈15替换成线圈72而成的，其他的结构与第一实施方式的定子10同样。

线圈72具备多个分段导体组74。

分段导体组74与第一实施方式的分段导体组31同样地，利用一对腿部76、77及连结部(未图示)形成为u字状。

一对腿部76、77与第一实施方式的一对腿部41、42同样地，形成为能够插入插槽13。

另外，分段导体组74由第一分段导体33、第二分段导体34、分段分割导体36及第三分段导体35构成。分段导体组74是分段分割导体36介于(夹入)第二分段导体34与第三分段导体35之间的分段导体组，其他的结构与第一实施方式的分段导体组31同样。

在一对腿部76、77插入插槽13的状态下，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置配置有第三分段导体35。在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第2号位置配置有分段分割导体36。在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第3号位置配置有第二分段导体34。在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第4号位置配置有第一分段导体33。

另外，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第5号位置配置有第三分段导体35。在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第6号位置配置有分段分割导体36。在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第7号位置配置有第二分段导体34。在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第8号位置配置有第一分段导体33。

这样，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第2号位置和第6号位置配置分段分割导体36，由此，分段分割导体36介于第二分段导体34与第三分段导体35之间。

因此，在对分段导体组74进行了弯曲成形的状态下，能够利用第二分段导体34和第三分段导体35良好地抑制分段分割导体36的回弹。由此，能够使分段分割导体36沿着第二分段导体34和第三分段导体35而弯曲成形，不会使分段导体组74的尺寸产生偏差，能够确保精度良好。

另外，在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第2号位置配置有分段分割导体36。因此，分段分割导体36配置在离定子铁心11的内周面11a较近的位置。由此，能够利用分段分割导体36适当地抑制在分段导体组74产生的线圈涡流损耗，能够良好地降低线圈涡流损耗。

需要说明的是，本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种的变更。

例如，在第一实施方式、第二实施方式中，对在插槽13中配置有直到第8号位置(第8匝)为止的分段导体的例子进行了说明，但并不限定于此。作为其他例子，例如也可以在插槽13中配置比第8匝多、或者比第8匝少的分段导体。

另外，在第二实施方式中，对在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第2号位置和第6号位置配置有分段分割导体36的例子进行了说明，但并不限定于此。作为其他例子，例如，也可以在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第3号位置和第7号位置配置分段分割导体36。

在该情况下，分段分割导体36介于(即，夹入)第一分段导体33与第二分段导体34之间。因此，能够利用第一分段导体33及第二分段导体34来抑制分段分割导体36的回弹。

此外，作为其他例子，例如也可以是，将两个分段分割导体36配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第2号位置和第3号位置，并且将两个分段分割导体36配置在第6号位置和第7号位置。另外，也可以是，将两个分段分割导体36配置在从定子铁心11的内周面11a侧算起的第1号位置和第2号位置，并且将两个分段分割导体36配置在第5号位置和第6号位置。

在该情况下，第2号位置和第3号位置这两个分段分割导体36介于(即，夹入)第一分段导体33与第三分段导体35之间。另外，第6号位置和第7号位置这两个分段分割导体36也介于(即，夹入)第一分段导体33与第三分段导体35之间。由此，能够利用第一分段导体33及第三分段导体35来抑制各分段导体33的回弹。