定子以及旋转电机的制作方法

本实用新型涉及一种定子(stator)以及旋转电机。

背景技术：

以往，已知有一种冷却装置，其从相对于电动机的定子的线圈端(coilend)而配置在径方向的外周侧及内周侧的各环状油管朝向线圈端放出冷却油，以对线圈及电动机进行冷却(例如参照专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2007-312569号公报

技术实现要素：

[实用新型所要解决的问题]

然而，在所述以往技术的冷却装置中，被供给至线圈端的冷却油会在线圈的表面上因重力而朝铅垂方向下方流落，因此线圈端的冷却油的滞留时间容易根据冷却油的粘度而变化。由此，在伴随冷却油的温度上升而粘度下降的情况下，线圈端的冷却油的滞留时间有可能变得过短而难以确保所期望的冷却性能。

本实用新型是有鉴于所述情况而完成，其目的在于提供一种能够抑制制冷剂的滞留时间减少的定子以及旋转电机。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题而达成此目的，本实用新型采用以下的方式。

(1)本实用新型的一方式的定子(例如实施方式中的定子14)包括形成有多个槽(例如实施方式中的槽25)的定子铁芯(例如实施方式中的定子铁芯21)、插通所述多个槽的多个线圈(例如实施方式中的线圈22)、以及在所述槽的外部跟所述线圈连接的导电构件(例如实施方式中的导电端子构件31、中性点导电构件32及连结导电构件33)，所述导电构件具备使制冷剂(例如实施方式中的制冷剂f)滞留的滞留部件(例如实施方式中的凹部41或引导部42)。

(2)在所述(1)所述的定子中，所述滞留部件也可为从所述导电构件的表面上突出的引导部(例如实施方式中的引导部42)。

(3)在所述(1)所述的定子中，所述滞留部件也可为设在所述导电构件的表面上的凹部(例如实施方式中的凹部41)。

(4)在所述(1)至(3)中任一项所述的定子中，所述导电构件也可连接于所述多个线圈的中性点(例如实施方式中的第2连接部28e)或所述线圈的连结端(例如实施方式中的第2连接部27e)。

(5)本实用新型的一方式的旋转电机包括所述(1)至(4)中任一项所述的定子(例如实施方式中的定子14)、配置在所述定子内侧的转子(例如实施方式中的转子13)、以及至少朝向所述导电构件供给所述制冷剂的制冷剂供给部件(例如实施方式中的制冷剂供给部15)。

[实用新型的效果]

根据所述(1)，由于滞留部件使制冷剂滞留，因此能够延长导电构件中的制冷剂的滞留时间，从而能够提高制冷剂的冷却性能。

在所述(2)的情况下，引导部抑制制冷剂从导电构件的表面上流落，因此能够延长导电构件中的制冷剂的滞留时间，从而能够提高制冷剂的冷却性能。

在所述(3)的情况下，凹部抑制制冷剂从导电构件的表面上流落，因此能够延长导电构件中的制冷剂的滞留时间，从而能够提高制冷剂的冷却性能。

在所述(4)的情况下，能够在连接多个线圈的中性点提高对导电构件的冷却性能，从而能够效率良好地冷却多个线圈。而且，能够在各线圈的连结端提高对导电构件的冷却性能，从而能够效率良好地冷却各线圈。

根据所述(5)，制冷剂供给部件能够效率良好地对具备滞留部件的导电构件供给制冷剂，从而能够提高制冷剂的冷却性能。

附图说明

图1是示意性地表示本实用新型的实施方式的旋转电机的结构的剖面图。

图2是将本实用新型的实施方式的旋转电机中的定子的一部分结构放大表示的剖面图。

图3是表示本实用新型的实施方式的旋转电机中的定子的分割线圈(segmentcoil)的立体图。

图4是表示本实用新型的实施方式的旋转电机中的多个分割线圈的连接例的图。

图5是表示本实用新型的实施方式的旋转电机中的定子的上部结构的立体图。

图6是表示本实用新型的实施方式的旋转电机中的中性点导电构件的结构例的立体图。

图7是表示本实用新型的实施方式的第1变形例的旋转电机中的中性点导电构件的结构例的立体图。

图8是表示本实用新型的实施方式的第2变形例的旋转电机中的中性点导电构件的结构例的立体图。

[符号的说明]

10：旋转电机

11：壳体

12：轴

13：转子

14：定子

15：制冷剂供给部(制冷剂供给部件)

21：定子铁芯

22：线圈

22a：第1线圈端

22b：第2线圈端

23：磁轭部

24：齿部

25：槽

26：分割线圈

27：第1分割导体

27e：第2连接部(连结端)

28：第2分割导体

28e：第2连接部(中性点)

31：导电端子构件

32：中性点导电构件

33：连结导电构件

41：凹部(滞留部件)

42：引导部(滞留部件)

f：制冷剂

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明本实用新型的旋转电机的一实施方式。

本实施方式的旋转电机例如被搭载于电动车辆等车辆中。电动车辆是电动汽车、混合动力(hybrid)车辆及燃料电池车辆等。电动汽车是以电池(battery)作为动力源来驱动。混合动力车辆是以电池及内燃机作为动力源来驱动。燃料电池车辆是以燃料电池作为动力源来驱动。旋转电机在驱动时通过从电池供给的电力来产生旋转驱动力。旋转电机在发电时通过输入至旋转轴的旋转驱动力来产生再生电力。

图1是示意性地表示本实用新型的实施方式的旋转电机10的结构的剖面图。

如图1所示，旋转电机10包括壳体(case)11、轴(shaft)12、转子13、定子14及制冷剂供给部15。例如，旋转电机10为内转子(innerrotor)型，是三相交流的无刷(brushless)直流(directcurrent，dc)马达。三相为u相、v相及w相。

壳体11是绕中心轴c的轴可旋转地支撑着轴12，且在内部收容有转子13、定子14及制冷剂供给部15。

轴12在壳体11的内部被安装于转子13，并且在壳体11的外部连接于其他设备。

转子13包括固定于轴12的转子芯(rotorcore)、及安装于转子芯的励磁用的多个永磁铁。

图2是将本实用新型的实施方式的旋转电机10中的定子14的一部分结构放大表示的剖面图。

如图2所示，定子14包括定子铁芯21及多个线圈22。

定子铁芯21例如是由沿着与中心轴c平行的轴方向层叠的多片电磁钢板所形成。定子铁芯21包括一体地构成的磁轭(yoke)部23及多个齿(teeth)部24。磁轭部23的外形是形成为圆环状。多个齿部24是从磁轭部23的内周面上的沿周方向隔开规定间隔的位置朝向径方向内侧突出。在周方向上相邻的各两个齿部24之间，形成有供线圈22插通的槽25。槽25是所谓的开口槽(openslot)，沿轴方向贯穿定子铁芯21，并且朝向径方向内侧开放。

多个线圈22例如包括在三相的各相中并联连接的两个线圈22(例如u相中的第1及第2线圈22等)。各线圈22具备串联连接的多个分割线圈26。

图3是表示本实用新型的实施方式的旋转电机10中的定子14的分割线圈26的立体图。

如图3所示，各分割线圈26包括交替地层叠的各两个第1分割导体27及第2分割导体28。第1分割导体27及第2分割导体28各自的外形是形成为彼此大致相同的u字形状、与在u字形状的两端朝互不相同的方向弯曲的弯曲形状。

第1分割导体27包括：第1插入部27a及第2插入部27b，插入互不相同的第1及第2槽25内；过渡部27c，连接第1插入部27a及第2插入部27b各自的第1端部；以及第1连接部27d及第2连接部27e，从第1插入部27a及第2插入部27b各自的第2端部以彼此接近的方式延伸。

第2分割导体28包括：第1插入部28a及第2插入部28b，插入互不相同的第1及第2槽25内；过渡部28c，连接第1插入部28a及第2插入部28b各自的第1端部；以及第1连接部28d及第2连接部28e，从第1插入部28a及第2插入部28b各自的第2端部以彼此远离的方式延伸。

第1分割导体27的第1插入部27a及第2插入部27b和过渡部27c的外形、与第2分割导体28的第1插入部28a及第2插入部28b和过渡部28c的外形是形成为大致相同的形状。第1分割导体27的第1连接部27d及第2连接部27e的外形、与第2分割导体28的第1连接部28d及第2连接部28e的外形是形成为互不相同的形状。

构成一个线圈22的多个分割线圈26是通过各分割线圈26与在周方向上夹着规定数个(例如五个)槽25而配置的其他分割线圈26连接，从而串联连接。

图4是表示本实用新型的实施方式的旋转电机10中的多个分割线圈26的连接例的图。

如图4所示，例如，在相对于第1分割线圈26a而在周方向的两侧隔开规定数个槽25而配置的第2分割线圈26b及第3分割线圈26c的情况下，第1分割线圈26a的第1分割导体27的第1连接部27d连接于第2分割线圈26b的第2分割导体28的第1连接部28d。第1分割线圈26a的第1分割导体27的第2连接部27e连接于第3分割线圈26c的第2分割导体28的第2连接部28e。第1分割线圈26a的第2分割导体28的第1连接部28d连接于第3分割线圈26c的第1分割导体27的第1连接部27d。

第1分割线圈26a的第2分割导体28的第2连接部28e连接于第2分割线圈26b的第1分割导体27的第2连接部27e。相互连接的两个第1连接部27d、28d彼此以及两个第2连接部27e、28e彼此是在径方向上邻接地配置。

如图2所示，在各槽25中，例如两个不同的分割线圈26中的第1分割线圈26的各两个第1插入部27a及第1插入部28a与第2分割线圈26的各两个第2插入部27b及第2插入部28b以沿径方向层叠的方式而配置。即，在各槽25中，四个第1分割导体27及四个第2分割导体28以沿径方向排列成八层的方式而配置。在各槽25中，各两个第1插入部27a及第1插入部28a配置在径方向的内周侧，各两个第2插入部27b及第2插入部28b配置在径方向的外周侧。

图5是表示本实用新型的实施方式的旋转电机10中的定子14的上部结构的立体图。

如图5所示，在各分割线圈26中，配置在轴方向的第1方向侧的槽25外部的过渡部27c、28c形成第1线圈端22a，配置在轴方向的第2方向侧的槽25外部的第1连接部27d、28d及第2连接部27e、28e形成第2线圈端22b。

各线圈22的两端中的第1端(例如配置在线圈22的第1端部的分割线圈26的第2分割导体28的第2连接部28e等)为输入/输出用的连接端，连接于各相的导电端子构件31(例如u相、v相及w相的导电端子构件31u、31v、31w)。各线圈22的两端中的第2端(例如配置在线圈22的第2端部的分割线圈26的第2分割导体28的第2连接部28e等)为y接线中的中性点用的连接端，相对于多个线圈22而连接于共同的中性点导电构件32。

在各线圈22中，设有不在径方向上邻接而在周方向上隔开地配置且应相互连结的多个连结端(例如，配置在线圈22的第2端部及第2端部周边的不同的分割线圈26的第1分割导体27的第2连接部27e彼此等)的情况下，各连结端通过连结导电构件33(例如u相、v相及w相的连结导电构件33u、33v、33w)而连结。

各相的导电端子构件31、中性点导电构件32及多个连结导电构件33各自的外形例如是形成为板状。各相的导电端子构件31、中性点导电构件32及多个连结导电构件33各自例如为铜板等。各相的导电端子构件31、中性点导电构件32及多个连结导电构件33各自例如配置于定子14的铅垂方向上部的第2线圈端22b，且以使厚度方向大致与径方向平行的方式而配置。

在各相的导电端子构件31、中性点导电构件32及多个连结导电构件33的各个中，朝向径方向外周侧的表面构成滴下或喷射制冷剂f的冷却面。各冷却面的外形是形成为使制冷剂f滞留的形状。

图6是表示本实用新型的实施方式的旋转电机10中的中性点导电构件32的结构例的立体图。

如图6所示，例如在中性点导电构件32的表面32a上的至少一部分，设有通过弯曲加工等而形成的凹部41。凹部41例如是由在中性点导电构件32的短边方向上以中央部凹陷的方式而弯曲成v字状或u字状的表面32a所形成。由此，被供给至中性点导电构件32的表面32a上的制冷剂f将滞留在凹部41内，因此，例如与未形成凹部41的情况相比，制冷剂f在表面32a上的滞留时间变长。

制冷剂供给部15例如是设于壳体11，且相对于定子14而配置在铅垂方向的上方。制冷剂供给部15例如具备沿轴方向延伸的管状构件15a。管状构件15a的内部与形成于壳体11的制冷剂流路(省略图示)相通，通过泵(pump)(省略图示)而在制冷剂流路中流通的制冷剂f流入管状构件15a的内部。在管状构件15a中，形成有以至少面向第2线圈端22b中的各相的导电端子构件31、中性点导电构件32及多个连结导电构件33的各个的方式而开口的多个喷出孔(省略图示)。进而，在管状构件15a中，形成有以面向第1线圈端22a的方式而开口的多个喷出孔(省略图示)。流经管状构件15a内部的制冷剂f从各喷出孔朝向各相的导电端子构件31、中性点导电构件32及多个连结导电构件33的各个而喷出。制冷剂f例如为自动变速箱油(automatictransrnissionfluid，atf)等润滑油。

如上所述，根据本实施方式的定子14，在中性点导电构件32的表面32a上形成的凹部41使制冷剂f滞留，抑制制冷剂f从表面32a上流落，因此能够延长中性点导电构件32中的制冷剂f的滞留时间，从而能够提高制冷剂f的冷却性能。由此，能够使针对连接多个线圈22而容易发热的中性点导电构件32的冷却性能，从而能够效率良好地冷却多个线圈22。

而且，例如不需要对中性点导电构件32追加的构件，能够通过弯曲加工等而形成凹部41，因此能够抑制重量的增大以及结构所需费用的增大。

而且，根据本实施方式的旋转电机10，制冷剂供给部15能够向形成有凹部41的中性点导电构件32效率良好地供给制冷剂f，从而能够提高制冷剂f对定子14的冷却性能。

以下，对实施方式的变形例进行说明。

所述实施方式中，在中性点导电构件32的表面32a上设有凹部41，但并不限定于此。

图7是表示本实用新型的实施方式的第1变形例的旋转电机10中的中性点导电构件32的结构例的立体图。

如图7所示，在第1变形例的中性点导电构件32的表面32a上的至少一部分，以从表面32a上突出的方式，设有通过弯曲加工等而形成的引导部42。引导部42例如设在中性点导电构件32的短边方向上的两端部32a、32b中的在轴方向上相对地远离定子铁芯21侧的端部32a或者在制冷剂f的喷出方向上相对地位于下游侧的端部32a。

根据所述第1变形例，引导部42使制冷剂f滞留，抑制制冷剂f从表面32a上的端部32a流落，因此能够延长中性点导电构件32中的制冷剂f的滞留时间，从而能够提高制冷剂f的冷却性能。而且，引导部42设在轴方向上相对地远离定子铁芯21侧或者在制冷剂f的喷出方向上相对地设于下游侧，由此，即使在从中性点导电构件32的表面32a产生制冷剂f的飞沫的情况下，也能够抑制飞沫的飞散。

所述第1变形例中，在中性点导电构件32的表面32a上的端部32a设有引导部42，但并不限定于此。

图8是表示本实用新型的实施方式的第2变形例的旋转电机10中的中性点导电构件32的结构例的立体图。

如图8所示，在第2变形例的中性点导电构件32的表面32a上的至少一部分，以从表面32a上突出的方式，设有通过弯曲加工等而形成的多个例如一对引导部42、42。一对引导部42、42例如设在中性点导电构件32的短边方向上的两端部32a、32b，即在轴方向上相对地远离定子铁芯21侧及靠近定子铁芯21侧的端部32a、32b，或者在制冷剂f的喷出方向上相对地位于下游侧及上游侧的端部32a、32b。

根据所述第2变形例，一对引导部42、42抑制制冷剂f从表面32a上的两端部32a、32b流落，因此能够遍布表面32a的整个区域而使制冷剂f滞留，能够延长中性点导电构件32中的制冷剂f的滞留时间，并且能够提高制冷剂f的冷却性能。

另外，所述实施方式、第1变形例及第2变形例中，对设于中性点导电构件32的凹部41及引导部42进行了说明，但并不限定于此，也可在各相的导电端子构件31及多个连结导电构件33的各个中，与中性点导电构件32同样地设有凹部41及引导部42的各个。由此，能够效率良好地冷却多个线圈22。

另外，所述实施方式中，定子铁芯21也可通过将沿周方向排列的多个分割铁芯依序连结而形成。

另外，所述实施方式中，线圈22具备多个分割线圈26，但并不限定于此。线圈22也可为其他形态的绕组。

另外，所述实施方式中，槽25也可为径方向内侧的端部被封闭的所谓闭口槽(closedslot)。

另外，所述实施方式中，旋转电机10是搭载于车辆，但并不限定于此，也可搭载于其他设备。

本实用新型的实施方式仅为例示者，并不意图限定实用新型的范围。这些实施方式能以其他的各种形态来实施，在不脱离实用新型主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在实用新型的范围或主旨中，同样地，包含在权利要求所记载的实用新型及其均等的范围内。