旋转电机的制作方法

1.本发明涉及关于具有定子以及相对于定子旋转的转子的旋转电机的技术领域。


背景技术：

2.作为旋转电机的定子，已知具有定子芯以及安装于定子芯的多个线圈的定子(例如，参照专利文献1)。
3.专利文献1所记载的旋转电机的定子包括具有多个槽的定子铁芯以及构成定子绕组的多个导体段。各导体段的一部分配置于槽，并且从定子铁芯突出的一部分与其他导体段连接。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014-204597号公报


技术实现要素：

7.技术问题
8.然而，在定子的线圈，通过动力线供给有来自电源的电力。因此，多个线圈中，除了与其他线圈连接的一般用线圈以外，还包括与动力线连接的动力线用线圈。在动力线用线圈中，一端部与动力线连接，另一端部与一般用线圈连接，并且连接于动力线的一端部需要设为和与动力线连接的连接部分的长度相匹配的长度。与动力线连接的连接部分的长度有时根据车型和/或旋转电机的结构等而不同，因此，动力线用线圈被设置为长度与一般用线圈的长度不同的线圈。因此，在该情况下，需要对整体的长度不同的多个种类的线圈分别成形，导致旋转电机的制造工时和制造成本增加。
9.因此，本发明的目的在于，削减用于旋转电机的线圈的种类，而谋求制造工时和制造成本的降低。
10.技术方案
11.本发明的一个实施方式为一种旋转电机，所述旋转电机具备定子以及相对于所述定子旋转的转子，所述定子具有：定子芯，其在周向上分开形成有多个槽；多个线圈，其通过分别插入到所述槽而安装于所述定子芯；以及动力线，其将电源连接到所述多个线圈，所述线圈的两端部被设置为从所述定子芯突出的突出部，所述线圈的插入到所述槽的部分被设置为插入部，所述多个线圈包括多个一般用线圈和多个动力线用线圈，所述一般用线圈的所述突出部分别被设置为第一连接部和第二连接部，所述动力线用线圈的所述突出部分别被设置为动力线连接部和一般用连接部，所述一般用线圈的至少一个与所述动力线用线圈被设为相同的长度，所述动力线连接部与所述动力线连接，所述第一连接部、所述第二连接部以及所述一般用连接部在以与所述动力线连接部的长度相对应的弯折量相对于所述插入部弯折的状态下与其他所述线圈连接。
12.发明效果
13.根据本发明，第一连接部、第二连接部以及一般用连接部的弯折量根据动力线连接部的长度而变化，并且能够与动力线连接部的长度无关地将线圈彼此连接。因此，不需要将动力线用线圈和全部的一般用线圈设置为长度各不相同的线圈，能够削减用于旋转电机的线圈的种类而谋求旋转电机的制造工时和制造成本的降低。
附图说明
14.图1是与图2至图10一起示出本发明旋转电机的实施方式的图，本图是示出车辆的大概构成的图。
15.图2是旋转电机的分解立体图。
16.图3是定子芯的立体图。
17.图4是示出母线单元和线圈的立体图。
18.图5是一般用线圈的立体图。
19.图6是处于连接状态的一般用线圈的立体图。
20.图7是示出动力线用线圈的动力线连接部等的示意图。
21.图8是示出一般用线圈的弯曲状态的示意图。
22.图9是示出另一动力线用线圈的动力线连接部等的示意图。
23.图10是示出另一一般用线圈的弯曲状态的示意图。
24.符号说明
25.1：外壳
26.2：定子
27.3：转子
28.6：定子芯
29.7：线圈
30.13：槽
31.15：母线
32.20、20a、20b：一般用线圈
33.21、21a、21b：第一连接部
34.22、22a、22b：第二连接部
35.30：动力线用线圈
36.31：动力线连接部
37.32：一般用连接部
38.50、50a、50b：突出部
39.51、51a、51b：第一弯折部
40.52、52a、52b：第二弯折部
41.60：插入部
42.101：旋转电机
具体实施方式
43.以下，参照附图对用于实施本发明的旋转电机的方式进行说明。
44.《车辆的大概构成》
45.首先，对车辆的大概构成进行说明(参照图1)。
46.车辆100例如是混合动力电动车，并具有旋转电机101和发动机(内燃机)102。在旋转电机101和发动机102，通过未图示的变矩器和/或摩擦离合器等连接有变速器103。应予说明，在车辆100为电动车的情况下，不设置发动机102。
47.在变速器103连接有差速器装置104。差速器装置104例如是后差速器装置，在差速器装置104连结有未图示的左右的后轮驱动轴，在后轮驱动轴分别连结有后轮105、105。旋转电机101和/或发动机102的驱动力经由差速器装置104和后轮驱动轴传递到后轮105、105。
48.应予说明，在上述中对后轮被驱动的两轮驱动(2wd)型的车辆100的大概构成进行了说明，但在前轮被驱动的两轮驱动(2wd)型或四轮驱动(4wd)型的车辆的情况下，代替差速器装置104或者与差速器装置104一起设置有前差速器装置。在设置有前差速器装置的情况下，在前差速器装置连结有未图示的左右的前轮驱动轴，并在前轮驱动轴分别连结有前轮106、106。在该情况下，旋转电机101和/或发动机102的驱动力经由前差速器装置和前轮驱动轴传递到前轮106、106。
49.《旋转电机的构成》
50.接着，参照图2至图4对旋转电机101的构成进行说明。
51.旋转电机101具有外壳1、定子2以及转子3(参照图2)。转子3相对于外壳1和定子2旋转。
52.外壳1具有向一方开口的箱状的壳体4以及对壳体4的开口4a进行封闭的盖体5。外壳1的内部空间被形成为收纳定子2的收纳空间1a。
53.在壳体4的与开口4a相反侧的端部的大致中央部形成有支承孔4b。在壳体4的内表面侧，在支承孔4b的周围形成有未图示的环状的固定槽。
54.在盖体5的大致中央部形成有在与支承孔4b相同的方向上贯穿的支承孔5a。在盖体5，在支承孔5a的周围形成有向壳体4侧开口的未图示的环状的固定槽。
55.定子2具有圆筒状的定子芯6、安装于定子芯6的多个线圈7、以及安装于定子芯6的母线单元8(参照图2至图4)。定子芯6例如是层叠多个电工钢板6a而形成。
56.转子3具有成为旋转支点的轴3a以及外嵌于轴3a的圆筒状的转子芯3b(参照图2)。转子芯3b例如是层叠多个电工钢板而形成。在转子芯3b的内部配置有未图示的磁铁等磁性体。
57.轴3a被轴承9、9支承。轴承9、9分别嵌入到在壳体4和盖体5分别形成的固定槽，并且外圈被固定。在轴承9、9分别插通有轴3a的靠两端的部分，轴3a的两端部分别插入到壳体4的支承孔4b和盖体5的支承孔5a而被支承。轴承9、9具有承受转子3的载荷并使轴3a的旋转顺畅地进行的功能。
58.接着，参照图3至图5对定子2的构成进行详细描述。如上所述，定子2具有定子芯6、多个线圈7以及母线单元8。
59.定子芯6具有圆筒状的轭部10、从轭部10向径向上的内侧突出的多个齿部11、以及从轭部10向径向上的外侧突出的安装部12、12、12(参照图3)。
60.多个齿部11在周向上等间隔地分开而配置。在周向上相邻的齿部11、11之间的空
间被形成为供线圈7插入的槽13。槽13向定子芯6的轴向以及径向上的内侧开口。
61.在安装部12、12、12分别形成有安装孔12a、12a、12a。定子芯6通过插通于安装孔12a的未图示的紧固件而安装于外壳1。
62.多个线圈7是分别将一部分插入到槽13而安装于定子芯6(参照图4)。应予说明，在图4中仅示出一部分线圈7、7、
……
。线圈7分别作为u相线圈或v相线圈或w相线圈发挥功能。线圈7例如为分段导体，将同相的线圈7进行连接而构成各相。线圈7的构成将在后面详细描述。
63.多个线圈7包括多个一般用线圈20、多个动力线用线圈30以及多个中性线用线圈40(参照图4)。一般用线圈20、动力线用线圈30以及中性线用线圈40分别针对每个相设置有多个。
64.母线单元8具有保持部件14、母线15、15、15以及中性线母线16。
65.保持部件14被形成为沿着定子芯6的外周的圆弧状。保持部件14通过利用未图示的安装部件安装于定子芯6，从而以与定子芯6的轴向上的一个端面邻接的状态配置。
66.母线15、15、15作为将未图示的电源连接到线圈7的动力线发挥功能。母线15是针对每个相分别设置的，并向u相或v相或w相的线圈7供给电力。应予说明，也可以将与电源连接的连接线设置为动力线，并将连接线与线圈7连接。
67.母线15具有被保持部件14保持在内部的被保持部15a、与被保持部15a连续并从保持部件14向定子芯6的轴向上的一侧突出的线圈连接端子部15b、以及与被保持部15a连续并从保持部件14向定子芯6的相反侧突出的外部连接端子部15c。在线圈连接端子部15b通过焊接等连接有u相或v相或w相的动力线用线圈30。外部连接端子部15c被固定于未图示的电源的端子台而与电源连接。
68.中性线母线16形成中性点。中性线母线16具有被保持部件14保持在内部的被保持部16a、以及从被保持部16a向定子芯6的轴向上的一侧突出的线圈连接端子部16b、16b、16b。在线圈连接端子部16b、16b、16b分别通过焊接等连接有u相、v相、w相的中性线用线圈40。应予说明，在图4中仅示出一根与线圈连接端子部16b连接的中性线用线圈40。
69.接着，参照图4至图6对线圈7的构成进行说明。
70.线圈7是将切断成预定的长度的平角线弯折为预定的形状而成形的。
71.线圈7以弯曲为大致u字状的状态将一部分插入到槽13。处于弯曲状态的线圈7的两端部被设置为从定子芯6突出的突出部50、50，插入到槽13的部分被设置为插入部60、60，将插入部60、60连接的部分被设置为中间部70。
72.线圈7从定子芯6的轴向上的一侧插入到槽13。线圈7的插入部60、60分别插入到不同的槽13、13。多个插入部60以沿定子芯6的径向排列的状态配置于一个槽13。突出部50、50在线圈7的插入方向上从定子芯6突出，中间部70在与突出部50相反的一侧从定子芯6突出。
73.在线圈7插入到槽13的状态下，线圈7的各突出部50被弯折加工而与其他线圈7、母线15、中性线母线16连接。
74.以下，参照图4对动力线用线圈30和中性线用线圈40各自的连接状态进行说明。
75.动力线用线圈30的突出部50、50分别被设置为动力线连接部31和一般用连接部32。
76.动力线连接部31相对于插入部60向定子芯6的径向上的外侧弯折而与母线15的线
圈连接端子部15b连接。一般用连接部32相对于插入部60弯折，并与一般用线圈20的一个突出部50连接。
77.中性线用线圈40的突出部50、50分别被设置为中性线连接部41和一般用连接部42。
78.中性线连接部41相对于插入部60向定子芯6的径向上的外侧弯折而与中性线母线16的线圈连接端子部16b连接。一般用连接部42相对于插入部60弯折，并与一般用线圈20的一个突出部50连接。
79.接下来，参照图5和图6对一般用线圈20的连接状态进行说明。作为例子，在图5和图6中示出弯折方法不同的一般用线圈20a和一般用线圈20b。一般用线圈20a和一般用线圈20b例如根据各自的插入部60、60所插入的槽13、13的间距的差异而以不同的弯折方法进行成形。应予说明，一般用线圈20、
……
可以使用长度(全长)不同的多个种类，作为例子，在图5和图6中示出长度不同的一般用线圈20a和一般用线圈20b。
80.一般用线圈20(20a、20b)的突出部50、50分别被设置为第一连接部21和第二连接部22。应予说明，在图5中，将一般用线圈20a的第一连接部21和第二连接部22分别示为第一连接部21a和第二连接部22a，将一般用线圈20b的第一连接部21和第二连接部22分别示为第一连接部21b和第二连接部22b。
81.第一连接部21和第二连接部22相对于插入部60向相同方向或彼此接近的方向弯折。突出部50具有与插入部60连续且相对于插入部60弯折的第一弯折部51、以及与第一弯折部51连续且相对于第一弯折部51向相对于第一弯折部51的弯折方向相反的方向弯折的第二弯折部52。
82.第一连接部21和第二连接部22分别与其他线圈7连接。例如，一般用线圈20a的第一连接部21a的第二弯折部52与一般用线圈20b的第一连接部21b的第二弯折部52连接(参照图6)。第二连接部22a和第二连接部22b分别将第二弯折部52、52与其他一般用线圈20或动力线用线圈30或中性线用线圈40的突出部50、50的前端部连接。
83.接着，参照图7至图10对一般用线圈20的突出部50、50的弯折状态进行详细描述。
84.在旋转电机101中，与母线15连接的动力线连接部31的长度有时根据车型和/或旋转电机101的结构等而不同。在旋转电机101中，至少一个一般用线圈20和动力线用线圈30被设为相同的长度，并且一般用线圈20的第一连接部21和第二连接部22以及动力线用线圈30的一般用连接部32以与动力线连接部31的长度相对应的弯折量相对于插入部60弯折。
85.在图7至图10所示的构成中，对一般用线圈20a和动力线用线圈30被设为相同的长度(全长)并且一般用线圈20a的一个突出部50被设为与动力线用线圈30的动力线连接部31相同的长度的例子进行说明。应予说明，在图7至图10中，将一般用线圈20a的突出部50和插入部60分别示为突出部50a和插入部60a，将一般用线圈20b的突出部50和插入部60分别示为突出部50b和插入部60b。此外，将突出部50a的第一弯折部51和第二弯折部52分别示为第一弯折部51a和第二弯折部52a，将突出部50b的第一弯折部51和第二弯折部52分别示为第一弯折部51b和第二弯折部52b。
86.首先，参照图7和图8对动力线连接部31长的情况下的一般用线圈20a的突出部50a和一般用线圈20b的突出部50b的弯折状态进行说明。
87.图7示出动力线用线圈30的动力线连接部31以及一般用线圈20b的一个突出部
50b。应予说明，图7所示的一般用线圈20b不是与动力线用线圈30连接的线圈7，但是为了在与图8的比较中容易理解，与图8所示的一般用线圈20b同样地示出一般用线圈20b。在图7所示的例子中，动力线连接部31被设为比一般用线圈20b的突出部50b长。动力线连接部31被形成为与母线15的线圈连接端子部15b的连接所需的长度，并以预定的形状弯折而使前端部与线圈连接端子部15b连接。动力线用线圈30的未图示的一般用连接部32例如被设为与动力线连接部31的长度相同的长度，并以与后述的突出部50a相同的形状弯折而将前端部与一般用线圈20连接。
88.图8示出一般用线圈20a的突出部50a与一般用线圈20b的突出部50b连接的状态。如上所述，一般用线圈20a与动力线用线圈30被设为相同的长度，例如，突出部50a被设为与长度被加长的动力线连接部31的长度相同的长度，且比一般用线圈20b的突出部50b长。
89.通过突出部50a和突出部50b向彼此接近的方向弯折，且突出部50a的第二弯折部52a与突出部50b的第二弯折部52b通过焊接等进行接合，从而将一般用线圈20a与一般用线圈20b连接。
90.突出部50a的第一弯折部51a的弯折量被设为比突出部50b的第一弯折部51b的弯折量大。由此，一般用线圈20a与一般用线圈20b的连接位置成为靠近突出部50b的位置，因此，能够在减小在连接状态下突出部50a和突出部50b的从定子芯6起算的轴向上的突出量的基础上适当地连接两个突出部50、50。
91.此外，突出部50a的第二弯折部52a与突出部50b的第二弯折部52b被设为相同的长度。由此，由于被设为相同的长度的第二弯折部52a、52b进行连接，所以能够使第二弯折部52a、52b彼此的整体重叠而以一方的第二弯折部52不从另一方的第二弯折部52突出的状态进行连接，并能够使在连接状态下第二弯折部52a、52b的从定子芯6起算的轴向上的突出量进一步减小。
92.应予说明，一般用线圈20a的未图示的另一个突出部50a和一般用线圈20b的未图示的另一个突出部50b分别以与图示的突出部50a和突出部50b相同的形状弯折，并与其他一般用线圈20或动力线用线圈30或中性线用线圈40的前端部连接。
93.接下来，参照图9和图10对动力线连接部31短的情况下的一般用线圈20a的突出部50a和一般用线圈20b的突出部50b的弯折状态进行说明。
94.图9示出动力线用线圈30的动力线连接部31以及一般用线圈20b的一个突出部50b。应予说明，图9所示的一般用线圈20b不是与动力线用线圈30连接的线圈7，但是为了在与图10的比较中容易理解，与图10所示的一般用线圈20b同样地示出一般用线圈20b。在图9所示的例子中，动力线连接部31被设为比一般用线圈20b的突出部50b短。动力线连接部31被形成为与线圈连接端子部15b的连接所需的长度，并以预定的形状弯折而使前端部与线圈连接端子部15b连接。动力线用线圈30的未图示的一般用连接部32例如被设为与动力线连接部31的长度相同的长度，并以与后述的突出部50a相同的形状弯折而将前端部与一般用线圈20连接。
95.图10示出一般用线圈20a的突出部50a与一般用线圈20b的突出部50b连接的状态。如上所述，一般用线圈20a与动力线用线圈30被设为相同的长度，例如，突出部50a被设为与长度被缩短的动力线连接部31的长度相同的长度，且比一般用线圈20b的突出部50b短。
96.通过突出部50a和突出部50b向彼此接近的方向弯折，且突出部50a的第二弯折部
52a与突出部50b的第二弯折部52b通过焊接等进行接合，从而将一般用线圈20a与一般用线圈20b连接。
97.突出部50a的第一弯折部51a的弯折量被设为比突出部50b的第一弯折部51b的弯折量小。由此，一般用线圈20a与一般用线圈20b的连接位置成为靠近突出部50a的位置，因此，能够在减小在连接状态下突出部50a和突出部50b的从定子芯6起算的轴向上的突出量的基础上适当地连接两个突出部50、50。
98.此外，突出部50a的第二弯折部52a与突出部50b的第二弯折部52b被设为相同的长度。由此，由于被设为相同的长度的第二弯折部52a、52b进行连接，所以能够使第二弯折部52a、52b彼此的整体重叠而以一方的第二弯折部52不从另一方的第二弯折部52突出的状态进行连接，并能够使在连接状态下第二弯折部52a、52b的从定子芯6起算的轴向上的突出量进一步减小。
99.应予说明，一般用线圈20a的未图示的另一个突出部50a和一般用线圈20b的未图示的另一个突出部50b分别以与图示的突出部50a和突出部50b相同的形状弯折，并与其他一般用线圈20或动力线用线圈30或中性线用线圈40的前端部连接。
100.《总结》
101.如上所述，在旋转电机101中，一般用线圈20的至少一个与动力线用线圈30被设为相同的长度，第一连接部21(突出部50)、第二连接部22(突出部50)以及一般用连接部32在以与动力线连接部31的长度相对应的弯折量相对于插入部60弯折的状态下与其他线圈7连接。
102.由此，第一连接部21、第二连接部22以及一般用连接部32的弯折量根据动力线连接部31的长度而变化，并且能够与动力线连接部31的长度无关地将线圈7彼此连接。因此，不需要将动力线用线圈30和全部的一般用线圈20设置为长度各不相同的线圈7，能够削减用于旋转电机101的线圈7的种类而谋求旋转电机101的制造工时和制造成本的降低。
103.另外，在旋转电机101中，第一连接部21和动力线连接部31被设为相同的长度。由此，第一连接部21的长度根据动力线连接部31的长度而确定，因此，变得容易确定第一连接部21的弯折量，并能够容易地进行旋转电机101的设计。
104.进一步地，在旋转电机101中，动力线连接部31的长度越长，第一连接部21的弯折量被设置得越大。由此，动力线连接部31的长度越长，第一连接部21被弯折得越大，因此，能够与动力线连接部31的长度无关地将一般用线圈20适当地连接于其他线圈7。
105.进一步地，在旋转电机101中，在一般用线圈20彼此之间连接的两个突出部50、50中，一方的突出部50(突出部50a)和另一方的突出部50(突出部50b)的长度不同，一方的突出部50和另一方的突出部50中的长的突出部50的弯折量被设为比短的突出部50的弯折量大。由此，一方的突出部50与另一方的突出部50的连接位置成为靠近短的突出部50的位置，因此，能够减小在连接状态下一方的突出部50和另一方的突出部50的从定子芯6起算的突出量，并能够谋求旋转电机101的小型化。
106.另外，在旋转电机101中，在突出部50设置有相对于插入部60弯折的第一弯折部51以及相对于第一弯折部51弯折的第二弯折部52，一般用线圈20、20以第二弯折部52、52彼此被设为相同的长度的状态进行连接。由此，由于被设为相同的长度的第二弯折部52、52进行连接，所以能够使第二弯折部52、52彼此的整体重叠而以一方的第二弯折部52不从另一方
的第二弯折部52突出的状态进行连接，并能够将在连接状态下一方的突出部50和另一方的突出部50的从定子芯6起算的突出量进一步减小，而谋求旋转电机101的进一步的小型化。