用于使定子绕组的连接端部绝缘的方法_2

文档序号:9790296阅读:来源:国知局
线圈端部中,但这样的排布配置仅为说明目的而被使用,并且也可采用除这种排布配置以外的其它排布配置。
[0037]下文将说明的各要素的数目、形状、材质等仅为说明目的而被采用,并且可根据旋转电机或定子或定子绕组的规格而视情况进行修改。在以下说明中,在所有的附图中类似的要素以类似的附图标记表示并且将不重复说明。
[0038]图1是示出用于使定子绕组的连接端部绝缘的方法的程序步骤的流程图,且图2和以后的图示出图1中的程序步骤的各处理工序。定子为旋转电机的定子,且定子绕组卷绕在定子周围。旋转电机为用于驱动车辆的三相同步型旋转电机。定子绕组由U相绕组、V相绕组和W相绕组构成。各相的绕组由在连接端部中彼此连接的多个导体段形成且卷绕在定子周围。
[0039]用于使定子绕组的连接端部绝缘的方法包括准备旋转电机的定子的工序(SlO)、将至少一个树脂部件安置在所准备的定子的定子绕组的线圈端部中的多个连接端部上的树脂安置工序(S12)、通过加热而使树脂部件熔融并利用熔融树脂覆盖连接端部的熔融工序(S14)和通过进一步加热而使熔融树脂硬化的硬化工序(S16)。
[0040]图2是示出图1中的工序SlO和S12的内容的图。为了显示工序SlO的具体处理,图2示出具有形成在其上的定子绕组16的定子12,和导体段10,该导体段是呈大致U形的导体并且构成定子绕组16。图2还示出定子12的轴向、周向、径向。轴向是环形定子12的圆形的中心轴线延伸的方向,周向是沿环形定子12的圆周的方向,且径向是与环形定子12的中心轴线垂直且放射状地延伸的方向。
[0041]定子12包括定子芯14,和卷绕在定子芯14周围的定子绕组16。定子芯14包括从呈圆环形的定子轭部朝向内周侧延伸的多个齿,和作为形成在相邻的齿之间的间隙部的槽15。槽15是开口位于内径侧、底部位于外径侧且延伸贯穿定子芯14的轴向的U形槽。齿是供定子绕组16卷绕在其周围以形成磁极的突出部。定子芯14由包括槽15的已呈预定形状形成的多个环形磁性薄板的堆叠体构成。可以采用电磁钢板作为磁性薄板。代替使用磁性薄板的堆叠体,可将磁粉一体地成型为预定形状。
[0042]多个导体段10彼此连接以形成定子绕组16。各导体段10是通过将其上包覆有绝缘部件的一根导线形成为大致U形而形成的。这里,大致U形指的是包括两个腿部和一个弯曲部的形状,每个所述腿部都呈直线延伸,所述弯曲部将两个腿部联接成使得两个腿部以其间设置有预定间隔的方式彼此分开。导体段10的两个腿部的末端插入沿周向设置在定子12的内周侧的多个槽15之中根据分布卷绕式的卷绕方法彼此隔开预定槽间隔的两个槽15中。
[0043]槽间隔指的是已基于相邻的槽15之间的间隔作为一个单位测定的沿周向的间隔。如果导体段10的两个腿部的其中一个腿部的末端侧要被插入例如U相的槽15中,则两个腿部中的另一个腿部的末端部要被插入U相的下一个槽15中。此时的槽间隔对应于所述预定槽间隔。图2分别示出U相、V相和W相的槽15,使得它们可以彼此相区分。虽然在图2中所示的示例中预定槽间隔对应于三个槽(三槽间隔),但预定槽间隔可对应于六个槽(六槽间隔)等,其为相数(即3)的整数倍。
[0044]插入槽15中的导体段10的腿部的末端朝向定子12的轴向端部侧突出以便形成线圈端部22。两个腿部的突出的末端部分别被弯曲成使得一个腿部的末端部与沿周向插入位于供该末端部插入其中的槽15的左侧的同相的下一个槽15中的另一个导体段10的一个腿部的末端部相对向,并且另一个腿部的末端部与插入位于供该末端部插入其中的槽15的右侧的同相的下一个槽15中的又一个导体段10的一个腿部的末端部相对向。通过诸如焊接的接合方法使两个导体段10的对向的末端部彼此接合,以由此形成定子绕组16的连接端部。重复该过程以形成用于定子绕组16的相应各相的绕组。
[0045]在图2中所示的示例中,插入W相的槽15中并在线圈端部22中弯曲的导体段18的末端部与插入位于左侧的W相的下一个槽15—一该槽沿周向与供导体段18的末端部插入其中的W相的槽15隔开3个槽一一中且在线圈端部22中弯曲的导体段19的末端部相对向。通过诸如焊接的接合方法来使导体段18和19的两个对向的末端部接合在一起,以由此形成连接端部20。重复该过程以由此形成W相绕组。U相绕组和V相绕组类似地形成。定子绕组16由U相绕组、V相绕组和W相绕组构成。
[0046]如图2中所示,在线圈端部22中,多个连接端部20沿周向以固定间隔排布,并且还沿径向以固定间隔排布。在周向上的间隔和在径向上的间隔不一定彼此相同,但可以根据需要被设定为相同。
[0047]使用具有矩形截面的扁线作为用于这样的导体段10的带绝缘涂层的导线。扁线的使用使得槽15内的线圈占空系数能提高。可使用具有圆形或椭圆形截面的线代替扁线。带绝缘涂层的导线是外周面包覆有绝缘膜的线。可使用铜线、铜-锡合金线、含银的铜-锡合金线等作为该线。虽然可使用聚酰胺的搪瓷涂层作为绝缘涂层,但可替代地使用聚酯亚胺、聚酰亚胺、聚酯、甲缩醛等。
[0048]图2中的树脂部件30是由要在图1的工序S12中安置在线圈端部22上的环形绝缘树脂构成的树脂部件。如文中所用的术语“要安置在线圈端部22上”是指在不向线圈端部22施加挤压力的情况下将树脂部件安置成覆盖线圈端部22。使树脂部件30熔融以包覆连接端部20,从而根据相应连接端部20的形状来覆盖多个连接端部20。使树脂部件30进一步硬化以利用树脂使定子绕组16的各个连接端部20绝缘。可使用由在常温下处于固态且通过加热而熔融并通过进一步加热而硬化的树脂部件构成的板片作为这样的树脂部件30。树脂部件30由热固性树脂形成。作为树脂材料的一个示例,可使用环氧树脂。在图1的工序S12中,仅将作为树脂部件30的板片安置在定子12的定子绕组16的线圈端部22上,而不向线圈端部22施加压力。结果,未向定子绕组16、连接端部20等施加挤压力等,由此防止这些元件变形。
[0049]用作树脂部件30的板片优选在其表面上具有粘性,使得能利用该粘性将树脂部件30临时固定在线圈端部22中的多个连接端部20上。为了向树脂部件30提供粘性,将树脂部件30置于半硬化状态下。或者,可向树脂部件30的表面施加单独的半硬化树脂或单独的粘合剂。
[0050]图3是示出图2的工序S12中的处理已完成的状态下的定子12和树脂部件30的侧视图。图3示出线圈端部23,其中呈大致U形的多个导体段10的弯曲部朝定子12的轴向另一侧突出。轴向另一侧是指已参照图2说明的线圈端部22的相对于定子12的轴向的对向侧。
[0051]图4针对图3中所示的A部示出图1的工序S12和S14中的处理。图4A示出图1的工序S12中的树脂安置处理已完成的状态,且图4B示出图1的工序S14中的熔融处理已完成的状态。通过将树脂部件30加热至树脂部件30的熔融温度来执行熔融处理。熔融温度取决于环氧树脂的类型,且针对联苯型环氧树脂而言为约100°C。以这样的方式来执行加热,即在树脂部件30被安置在定子12的定子绕组16的线圈端部22上的状态下,将定子12整体安置在预定的加热炉中并且将树脂部件30加热至预定的熔融温度。用作树脂部件30的板片可根据需要被局部地加热。
[0052]熔融处理将用作树脂部件30的板片变成如图4B中所示覆盖连接端部20的熔融树脂32。此后执行图1的工序S16中的硬化处理。硬化温度也取决于环氧树脂的类型且高于熔融温度,并且可约为例如从120°C至180°C。能使用用于熔融处理的加热炉以使得树脂部件30在加热温度上升到预定的硬化温度的同时被加热的方式执行硬化处理。
[0053]例如,设置了具有传送机构的隧道式加热炉,该传送机构沿传送方向包括熔融温度区域和硬化温度区域。将有树脂部件30安置在定子12的定子绕组16的线圈端部22上的定子12安置在传送机构上并允许其依次从熔融温度区域和硬化温度区域通过,使得能连续执行工序S14和S16中的处理。或者,可分别设置用于熔融的加热炉和用于硬化的加热炉。在一些情况下,可将覆盖有熔融树脂32的多个连接端部20局部地加热至硬化温度。利用这些处理,能一并执行定子12的定子绕组16中的多个连接端部20的绝缘。在工序S16中的处理完成后,多个连接端部20被覆盖有硬化的绝缘树脂,并且结束定子绕组16中的多个连接端部20的绝缘处理。
[0054]虽然在上述示例中使用了用作平坦树脂部件30的平坦板片,但也可使用具有定位用的凹部和凸部的树脂部件40。图5A和图5B示出图2至图4B中所示的示例的变
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