用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。一種定子包括具有沿其圓周方向以預(yù)定間距排列的槽的定子芯以及包含相繞組的定子線圈。該相繞組的每一個(gè)配置有電導(dǎo)體以及覆蓋該電導(dǎo)體的絕緣敷層。該相繞組的每一個(gè)包括槽內(nèi)部分和與該槽內(nèi)部分連接的扭轉(zhuǎn)部分。該相繞組的扭轉(zhuǎn)部分包括具有不同周向長度的多個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分。對(duì)于該相繞組的每一個(gè)，在該定子線圈的整個(gè)圓周范圍上成對(duì)地排列該相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的頂部。每一對(duì)中的頂部彼此軸向地重疊。所有相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一對(duì)周向相鄰的頂部在周向上彼此偏離一距離，該距離大于預(yù)定的間距。
【專利說明】
用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如在機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002 ]已知一些在機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。這些旋轉(zhuǎn)電機(jī)通常包括轉(zhuǎn)子和定子。該定子包括環(huán)形定子芯和定子線圈。定子芯與轉(zhuǎn)子在徑向上相對(duì)地設(shè)置且具有沿其圓周方向排列的多個(gè)槽。定子線圈包括多個(gè)相繞組，該多個(gè)相繞組可安裝在定子芯上以便容納在定子芯的槽中且在電相位上彼此不同。
[0003]日本專利申請(qǐng)公開N0.JP2011109894A(本文中稱為專利文獻(xiàn)I)公開了三相定子芯140，如圖11所示。定子線圈140包括安裝在定子芯130上的多個(gè)相繞組。相繞組中的每一個(gè)由多個(gè)基本波形的電線形成；電線中的每一個(gè)配置為具有基本矩形的橫截面形狀的電導(dǎo)體以及覆蓋該電導(dǎo)體的外部表面的絕緣敷層。此外，相繞組中的每一個(gè)包括多個(gè)槽內(nèi)部分151C和多個(gè)扭轉(zhuǎn)部分152。槽內(nèi)部分151C中的每一個(gè)容納在形成在定子芯130中的槽131的一個(gè)中。扭轉(zhuǎn)部分15 2中的每一個(gè)位于定子芯130的槽131的外部以連接一對(duì)槽內(nèi)部分151C，這一對(duì)槽內(nèi)部分151C分別容納在兩個(gè)不同的槽131中。此外，扭轉(zhuǎn)部分152中的每一個(gè)包括頂部153，該頂部153在扭轉(zhuǎn)部分152的延伸方向上位于扭轉(zhuǎn)部分152的中心處，且沿定子芯130的圓周方向延伸。此外，在頂部153的中心處，形成有曲柄形部分154，該曲柄形部分154被彎曲以在徑向上偏離扭轉(zhuǎn)部分152。此外，位于定子芯130的第一軸側(cè)上的定子線圈140的相繞組的那些扭轉(zhuǎn)部分152共同構(gòu)成定子線圈140的第一線圈端部;位于定子芯130的第二軸側(cè)上的定子線圈140的相繞組的那些扭轉(zhuǎn)部分152共同構(gòu)成定子線圈140的第二線圈端部。
[0004]更具體地，如圖11所示，定子線圈140波繞(wave-wound)在定子芯130上使得扭轉(zhuǎn)部分152中的每一個(gè)連接第一槽內(nèi)部分15IC和第二槽內(nèi)部分151C，該第一槽內(nèi)部分15IC被設(shè)置在從第一槽131中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第N層，該第二槽內(nèi)部分151C被設(shè)置在從第二槽131中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第(N-1)層，該第二槽131與該第一槽131相距六個(gè)槽間距，其中N為大于或等于2的自然數(shù)。
[0005]然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)I，使用成形模具將形成定子線圈140的相繞組的電線中的每一個(gè)按壓成形(或彎曲)為基本上波形。即，通過按壓成形形成了扭轉(zhuǎn)部分152的頂部153和曲柄形部154，它們構(gòu)成定子線圈140的線圈端部。因此，在按壓成形過程期間施加大應(yīng)力的曲柄形部154處，可能損傷電線的絕緣敷層，造成電導(dǎo)體從絕緣敷層中暴露出。因此，定子線圈140的相繞組中暴露電導(dǎo)體的那些部分會(huì)發(fā)生沿面(creeping)放電(或表面放電)，由此導(dǎo)致絕緣失敗。
[0006]更具體地，如圖11所示，扭轉(zhuǎn)部分152的曲柄形部154(其中，易于因按壓成形過程期間對(duì)絕緣敷層的損傷而發(fā)生電導(dǎo)體的暴露)與另一個(gè)在周向上偏離僅一個(gè)槽間距。因此，沿面放電會(huì)發(fā)生在定子線圈140中。
[0007]日本專利申請(qǐng)公開N0.JPHl 1164506A(本文中稱為專利文獻(xiàn)2)公開了三相定子線圈240，如圖12-14所示。定子線圈240包括安裝在定子芯130上的多個(gè)相繞組。相繞組中的每一個(gè)由多個(gè)基本U形的電導(dǎo)體段形成；電導(dǎo)體段中的每一個(gè)配置為具有基本矩形的橫截面形狀的電導(dǎo)體以及覆蓋該電導(dǎo)體的外部表面的絕緣敷層。此外，相繞組中的每一個(gè)包括多個(gè)槽內(nèi)部分151C和多個(gè)扭轉(zhuǎn)部分152。槽內(nèi)部分151C中的每一個(gè)容納在形成在定子芯130中的槽131的一個(gè)中。扭轉(zhuǎn)部分152中的每一個(gè)位于定子芯130的槽131的外部以連接一對(duì)槽內(nèi)部分151C，這一對(duì)槽內(nèi)部分15IC分別容納在兩個(gè)不同的槽131中。此外，扭轉(zhuǎn)部分152中的每一個(gè)包括頂部153，該頂部153在扭轉(zhuǎn)部分152的延伸方向上位于扭轉(zhuǎn)部分152的中心處，且沿定子芯130的圓周方向延伸。此外，在頂部153的中心處，形成有曲柄形部分154，該曲柄形部分154被彎曲以在徑向上偏離扭轉(zhuǎn)部分152。此外，定子線圈240的相繞組的所有扭轉(zhuǎn)部分152位于定子芯130的同一軸側(cè)(即圖12的上側(cè))上并且構(gòu)成定子線圈240的線圈端部。
[0008]更具體地，如圖13-14所示，在被安裝到定子芯130之前，電導(dǎo)體段的每一個(gè)基本上為U形以具有彼此平行延伸的一對(duì)豎直部分以及在同一側(cè)上連接豎直部分的兩端的扭轉(zhuǎn)部分。為了形成定子線圈240，將豎直部分從定子芯130的第一軸側(cè)(即圖12中上側(cè))分別軸向地插入定子芯130的兩個(gè)槽131中，這兩個(gè)槽131彼此相距六個(gè)槽間距。然后，在定子芯130的第二軸側(cè)(即圖12中下側(cè))上的槽131的外部突出的豎直部分的自由端部分別朝向相反的周向側(cè)扭絞。此后，電導(dǎo)體段的扭絞的自由端部的每一對(duì)對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端例如通過焊接來接合。因此，在得到的定子線圈240中，電導(dǎo)體段的豎直部分的容納在定子芯130的槽131中的那些部分分別構(gòu)成定子線圈240的相繞組的槽內(nèi)部分151C;電導(dǎo)體段的扭轉(zhuǎn)部分分別構(gòu)成定子線圈240的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分152。
[0009]此外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2，形成定子線圈240的相繞組的電導(dǎo)體段包括如圖13所示的多個(gè)大電導(dǎo)體段150A和如圖14所不的多個(gè)小電導(dǎo)體段15013。大電導(dǎo)體段15(^和扭轉(zhuǎn)部分152大于小電導(dǎo)體段150B的扭轉(zhuǎn)部分152。在定子芯130的槽131的每一個(gè)中，以彼此徑向?qū)R的方式容納電導(dǎo)體段150A和150B的四個(gè)槽內(nèi)部分151C。
[00?0]更具體地，如圖13所不，大電導(dǎo)體段150A的每一個(gè)包括第一槽內(nèi)部分151C，設(shè)置在第一槽131中的第一層(即最內(nèi)層)處;第二槽內(nèi)部分151C，設(shè)置在第二槽131中的第四層(SP最外層)處，該第二槽131與該第一槽131相距六個(gè)槽間距；以及一個(gè)扭轉(zhuǎn)部分152，連接該第一與第二槽內(nèi)部分151C。另一方面，如圖14所示，小電導(dǎo)體段150B的每一個(gè)包括第一槽內(nèi)部分151C，設(shè)置在第一槽131中的第二層處;第二槽內(nèi)部分151C，設(shè)置在第二槽131中的第三層處，該第二槽131與該第一槽131相距六個(gè)槽間距；以及一個(gè)扭轉(zhuǎn)部分152，連接該第一與第二槽內(nèi)部分151C。此外，大電導(dǎo)體段150A和小電導(dǎo)體段150B的自由端部的每個(gè)接合對(duì)分別從兩個(gè)槽131中突出，兩個(gè)槽相距六個(gè)槽間距。
[0011]然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)2，使用成形模具將形成定子線圈240的相繞組的電導(dǎo)體段150A和150B中的每一個(gè)按壓成形(或彎曲)為基本上U形。即，通過按壓成形形成了扭轉(zhuǎn)部分152的頂部153和曲柄形部154，構(gòu)成定子線圈240的線圈端部。因此，在按壓成形過程期間施加大應(yīng)力的曲柄形部154處，可能損傷電導(dǎo)體段的絕緣敷層，造成電導(dǎo)體從絕緣敷層中暴露出。因此，定子線圈240的相繞組中暴露電導(dǎo)體的那些部分可發(fā)生沿面放電，由此導(dǎo)致絕緣失敗。
[0012]更具體地，如圖13的區(qū)域F中所示，大電導(dǎo)體段150A的扭轉(zhuǎn)部分152的曲柄形部154(其中，易于因按壓成形過程期間對(duì)絕緣敷層的損傷而發(fā)生電導(dǎo)體的暴露)與另一個(gè)在周向上偏離僅一個(gè)槽間距。類似地，如圖14的區(qū)域G中所示，小電導(dǎo)體段150B的扭轉(zhuǎn)部分152的曲柄形部154(其中，易于因按壓成形過程期間對(duì)絕緣敷層的損傷而發(fā)生電導(dǎo)體的暴露)與另一個(gè)在周向上偏離僅一個(gè)槽間距。因此，沿面放電會(huì)發(fā)生在定子線圈240中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。該定子包括環(huán)形定子芯和定子線圈。定子芯具有沿定子芯的圓周方向以預(yù)定的間距排列的多個(gè)槽。定子線圈包括安裝在定子芯上的多個(gè)相繞組以便于在電相位上彼此不同。相繞組中的每一個(gè)配置有具有基本上矩形橫截面形狀的電導(dǎo)體以及覆蓋該電導(dǎo)體的外部表面的絕緣敷層。相繞組中的每一個(gè)包括多個(gè)槽內(nèi)部分和多個(gè)扭轉(zhuǎn)部分。槽內(nèi)部分中的每一個(gè)容納在定子芯的槽的一個(gè)中。扭轉(zhuǎn)部分中的每一個(gè)位于定子芯的槽的外部以連接一對(duì)槽內(nèi)部分，這一對(duì)槽內(nèi)部分分別容納在兩個(gè)不同的槽中。定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分包括具有不同周向長度的多個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分。相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)包括頂部，該頂部在扭轉(zhuǎn)部分中距離定子芯的軸端面的最遠(yuǎn)處并且沿著定子芯的圓周方向延伸。對(duì)于定子線圈的相繞組的每一個(gè)，在定子線圈的整個(gè)圓周范圍上成對(duì)地排列相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的頂部。每一對(duì)中的頂部在定子芯的軸向上彼此重疊。所有相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一對(duì)周向相鄰的頂部在周向上彼此偏離一距離，該距離大于排列定子芯的槽的預(yù)定間距。
[0014]利用上述配置，通過將每一對(duì)的頂部排列成彼此軸向重疊，變得可顯著地(與常規(guī)定子相比較，兩倍或更多)增大所有相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一對(duì)周向相鄰的頂部之間的間隙。因此，即使當(dāng)由于對(duì)絕緣敷層的損傷導(dǎo)致電導(dǎo)體在頂部處暴露，仍可能在頂部之間確保足夠的漏電距離。另外，由于每一對(duì)軸向重疊的頂部包含于同一個(gè)相繞組中，頂部之間的電勢(shì)差很小，因此使得難以在其之間發(fā)生沿面放電。
[0015]在進(jìn)一步實(shí)施例中，定子線圈的相繞組的每一個(gè)可波繞在定子芯上，從而使得設(shè)置在從槽的每一個(gè)中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第N層處的相繞組的槽內(nèi)部分與設(shè)置在從槽的另一個(gè)中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第(N+1)層處的相繞組的槽內(nèi)部分電連接，其中N是不小于I的自然數(shù)。定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)還可包括曲柄形部，該曲柄形部是在扭轉(zhuǎn)部分的頂部中使用成形模具按壓成形形成的以與該扭轉(zhuǎn)部分軸向地偏離。在此情況下，優(yōu)選用來形成多個(gè)類型中的每一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的曲柄形部的成形模具不同于用來形成多個(gè)類型中的另一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的曲柄形部的成形模具。
[0016]定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)還可包括一對(duì)傾斜部和一對(duì)彎曲部。傾斜部可分別形成在扭轉(zhuǎn)部分的頂部的相反側(cè)以相對(duì)于定子芯的軸端面以預(yù)定的傾斜角傾斜地延伸。彎曲部的每一個(gè)通過在傾斜部中的一個(gè)與由扭轉(zhuǎn)部分所連接的槽內(nèi)部分中的一個(gè)之間使用成形模具而被按壓成形為“〈”字符的形狀來形成。在此情況下，優(yōu)選地，用來形成多個(gè)類型中的每一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的彎曲部的成形模具不同于用來形成多個(gè)類型中的另一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的彎曲部的成形模具。
[0017]定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分可包括多個(gè)第一類型扭轉(zhuǎn)部分和多個(gè)第二類型扭轉(zhuǎn)部分，第二類型扭轉(zhuǎn)部分比第一類型扭轉(zhuǎn)部分具有更小的周向長度。在此情況下，優(yōu)選地，第二類型扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)完全位于第一類型扭轉(zhuǎn)部分中的一個(gè)的軸向內(nèi)側(cè)，從而使得第一類型的扭轉(zhuǎn)部分的頂部的軸向內(nèi)側(cè)表面覆蓋第二類型扭轉(zhuǎn)部分的頂部的軸向外側(cè)表面。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，第一類型扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)具有(M+1)個(gè)槽間距的周向長度，同時(shí)第二類型扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)具有(M-1)個(gè)槽間距的周向長度，其中M是不小于2的自然數(shù)，且第二類型扭轉(zhuǎn)部分的頂部的每一個(gè)位于第一類型的扭轉(zhuǎn)部分的頂部中的一個(gè)的軸向內(nèi)側(cè)并與之軸向重疊。
【附圖說明】
[0019]根據(jù)下文給出的詳細(xì)描述和一個(gè)示例性實(shí)施例的附圖，將更充分地理解本發(fā)明，然而，這些詳細(xì)描述和附圖不應(yīng)將本發(fā)明限制到具體的實(shí)施例，而僅僅是出于說明和理解的目的。
[0020]在附圖中:
[0021 ]圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的包含定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分截面圖；
[0022]圖2是定子的一部分的立體圖；
[0023]圖3是定子的一部分的部分截面圖；
[0024]圖4是用來形成定子的定子線圈的一對(duì)大電導(dǎo)體段和小電導(dǎo)體段的立體圖；
[0025]圖5是小電導(dǎo)體段的一部分的立體圖；
[0026]圖6是示出用來形成定子線圈的電導(dǎo)體段的配置的截面圖；
[0027]圖7是示出定子的定子芯的槽中的電導(dǎo)體段的布置的周向展開圖；
[0028]圖8是定子線圈的示意性電路圖；
[0029]圖9是示出定子中的一對(duì)大電導(dǎo)體段和小電導(dǎo)體段的布置的示意圖；
[0030]圖10是沿圖9中的線X-X取得的截面圖；
[0031 ]圖11是第一常規(guī)定子的一部分的立體圖；
[0032]圖12是第二常規(guī)定子的一部分的立體圖；
[0033]圖13是用來形成第二常規(guī)定子的定子線圈的大電導(dǎo)體段的立體圖；
[0034]圖14是用來形成第二常規(guī)定子的定子線圈的小電導(dǎo)體段的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的包括定子20的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的總體配置。
[0036]旋轉(zhuǎn)電機(jī)I被設(shè)計(jì)為在機(jī)動(dòng)車輛(諸如客車或卡車)中用作電動(dòng)機(jī)。
[0037]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I進(jìn)一步包括殼體10和除了定子20以外的轉(zhuǎn)子14。外殼10包括在其開口端接合在一起的一對(duì)杯狀殼體件1a和10b。殼體10具有在其中安裝的一對(duì)軸承11和12，殼體10經(jīng)由這對(duì)軸承11和12可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)軸13。轉(zhuǎn)子14容納在殼體10中且固定在轉(zhuǎn)軸13上。定子20固定在殼體10中以便包圍轉(zhuǎn)子14的徑向外周。
[0038]轉(zhuǎn)子14包括多個(gè)永磁體，在面向定子20的徑向內(nèi)周的轉(zhuǎn)子14的徑向外周上形成多個(gè)磁極。磁極的極性沿著轉(zhuǎn)子14的圓周方向在北與南之間交替?？筛鶕?jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的設(shè)計(jì)說明書適當(dāng)?shù)卦O(shè)定磁極的數(shù)量。在本實(shí)施例中，例如將磁極的數(shù)量設(shè)定為等于八(即，四個(gè)北極和四個(gè)南極)。
[0039]現(xiàn)在參見圖2和3，定子20包括環(huán)形(或中空?qǐng)A柱形)定子芯30，該環(huán)形定子芯30設(shè)置在轉(zhuǎn)子14的徑向外側(cè)以包圍轉(zhuǎn)子14，并且包括安裝在定子芯30上的三相定子線圈40。另夕卜，定子20可進(jìn)一步具有在定子芯30與定子線圈40之間插入的絕緣紙。
[0040]在本實(shí)施例中，通過沿著定子芯30的軸向?qū)訅憾鄠€(gè)環(huán)形磁鋼板且通過例如鉚接(stake)將它們固定在一起，來形成定子芯30。另外，在相鄰的每一對(duì)磁鋼板之間，插入絕緣膜。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，也可使用其他常規(guī)的金屬板來代替磁鋼板。
[0041 ] 此外，如圖2和3所示，定子芯30包括環(huán)形后芯33、多個(gè)定子齒34和多個(gè)槽31。定子齒34各自從后芯33向內(nèi)徑向地延伸且以一預(yù)定間距在周向上隔開。槽31中的每一個(gè)形成在周向上相鄰的一對(duì)定子齒34之間。因此，以與定子齒34相同的預(yù)定間距在周向上排列槽31。此外，槽31的每一個(gè)沿著定子芯30的軸向延伸以便軸向地插入定子芯30，且在定子芯30的徑向內(nèi)部表面上開口。另外，對(duì)于每一個(gè)槽31，槽31的深度方向與定子芯30的徑向相符合。
[0042I 在本實(shí)施例中，對(duì)于具有八個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子14的每一個(gè)磁極且對(duì)于三相定子線圈40的每一相提供兩個(gè)槽31。換而言之，槽倍數(shù)設(shè)定為2。因此，提供在定子芯30中的槽31的總數(shù)等于48(即，2X8X3)。另外，如圖2所示，四十八個(gè)槽31包括沿著定子芯30的圓周方向順序地且重復(fù)地排列的多對(duì)U相槽Ul和U2、V相槽Vl和V2以及W相槽Wl和W2。
[0043]定子線圈40包括U相繞組41U、V相繞組41V和W相繞組41W(參見圖8)，這些繞組安裝在定子芯30上以便被容納在定子芯30的槽31中且在電相位上彼此不同。
[0044]定子線圈40的相繞組中的每一個(gè)包括多個(gè)槽內(nèi)部分51C和多個(gè)扭轉(zhuǎn)部分52A和52B。槽內(nèi)部分51C中的每一個(gè)容納在定子芯30的槽31的一個(gè)中。扭轉(zhuǎn)部分52A和52B中的每一個(gè)位于定子芯30的槽31的外部以連接一對(duì)槽內(nèi)部分51C，這一對(duì)槽內(nèi)部分51C分別容納在兩個(gè)不同的槽31中。
[0045]在本實(shí)施例中，定子線圈40由以下形成:(I)將多個(gè)基本上U形的電導(dǎo)體段50從定子芯30的第一軸側(cè)插入到定子芯30的槽31中；(2)扭絞電導(dǎo)體段50的每一個(gè)的自由端部，這些自由端部在定子芯30的第二軸側(cè)上在定子芯30的槽31外部分別朝向相反的周向側(cè)突出；以及(3)例如通過焊接來接合所有電導(dǎo)體段50的扭絞的自由端部的每一對(duì)對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端。因此，以預(yù)定的模式電連接所有的電導(dǎo)體段50，形成定子線圈40。
[0046]此外，在本實(shí)施例中，如圖4所示，形成定子芯40的電導(dǎo)體段50包括多個(gè)大電導(dǎo)體段50A和多個(gè)小電導(dǎo)體段50B，多個(gè)小電導(dǎo)體段50B具有比多個(gè)大電導(dǎo)體段50A更小的尺寸。通過使用成形模具將電導(dǎo)體線(具有基本上矩形的橫截面)按壓成形為基本上U形來形成大電導(dǎo)體段和小電導(dǎo)體段50A和50B。應(yīng)該注意到，用來形成大電導(dǎo)體段50A的成形模具與用來形成小電導(dǎo)體段50B的成形模具不同。
[0047]大電導(dǎo)體段50A的每一個(gè)具有一對(duì)彼此平行延伸的豎直部分51A和在同一側(cè)連接豎直部分51A的各端的扭轉(zhuǎn)部分52A。另一方面，小電導(dǎo)體段50B的每一個(gè)具有一對(duì)彼此平行延伸的豎直部分51B和在同一側(cè)連接豎直部分51B的各端的扭轉(zhuǎn)部分52B。小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52B比大電導(dǎo)體段50A的扭轉(zhuǎn)部分52A具有更小的長度。
[0048]更具體地，在本實(shí)施例中，將大電導(dǎo)體段50A的扭轉(zhuǎn)部分52A形成為具有七個(gè)槽間距的周向長度。另一方面，將小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52B形成為具有五個(gè)槽間距的周向長度。因此，大電導(dǎo)體段50A的扭轉(zhuǎn)部分52A可被稱為長間距扭轉(zhuǎn)部分52A;小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52B可被稱為短間距扭轉(zhuǎn)部分52B。
[0049]此外，大電導(dǎo)體段50A的扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)包括頂部53A，該頂部53A在扭轉(zhuǎn)部分52A的延伸方向上(或者在定子芯30的圓周方向上)位于扭轉(zhuǎn)部分52A的中心處并且在扭轉(zhuǎn)部分52A中距離定子芯30的第一軸端面30a的最遠(yuǎn)處;該第一軸端面30a在定子芯30的第一軸側(cè)上。頂部53A沿著定子芯30的圓周方向并且平行于定子芯30的第一軸端面30a延伸。此外，在頂部53A的中心處，通過按壓成形形成了曲柄形部54A，該曲柄形部54A被彎曲以在徑向上偏離扭轉(zhuǎn)部分52A。由曲柄形部54A作出的徑向偏離量被設(shè)定為基本上等于大電導(dǎo)體段和小電導(dǎo)體段50A和50B的徑向厚度。類似地，小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)包括頂部53B，該頂部53B在扭轉(zhuǎn)部分52B的延伸方向上(或者在定子芯30的圓周方向上)位于扭轉(zhuǎn)部分52B的中心處，并且在扭轉(zhuǎn)部分52B中距離定子芯30的第一軸端面30a的最遠(yuǎn)處。頂部53B沿著定子芯30的圓周方向并且平行于定子芯30的第一軸端面30a延伸。此外，在頂部53B的中心處，通過按壓成形形成了曲柄形部54B，該曲柄形部54A被彎曲以在徑向上偏離扭轉(zhuǎn)部分52B。由曲柄形部54B作出的徑向偏離量也被設(shè)定為基本上等于大電導(dǎo)體段和小電導(dǎo)體段50A和50B的徑向厚度。
[0050]此外，大電導(dǎo)體段50A的扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)還包括一對(duì)傾斜部55A，分別形成在頂部53A的相反側(cè)上以便相對(duì)于定子芯30的第一軸端面30a以第一預(yù)定傾斜角Θ1傾斜地延伸(參見圖9)。大電導(dǎo)體段50A的扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)進(jìn)一步包括一對(duì)彎曲部56A。彎曲部56A的每一個(gè)通過在傾斜部55A中的一個(gè)與由扭轉(zhuǎn)部分52A所連接的豎直部分51A中的一個(gè)之間使用成形模具而被按壓成形為“〈”字符的形狀來形成。彎曲部56A從定子芯30的第一軸端面30a中突出。類似地，小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)還包括一對(duì)傾斜部55B，分別形成在頂部53B的相反側(cè)上以便相對(duì)于定子芯30的第一軸端面30a以第二預(yù)定傾斜角Θ2傾斜地延伸(參見圖9)。小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)進(jìn)一步包括一對(duì)彎曲部56B。彎曲部56B的每一個(gè)通過在傾斜部55B中的一個(gè)與由扭轉(zhuǎn)部分52B所連接的豎直部分51B中的一個(gè)之間使用成形模具而被按壓成形為“〈”字符的形狀來形成。彎曲部56B從定子芯30的第一軸端面30a中突出(參見圖5)。另外，在本實(shí)施例中，第一預(yù)定傾斜角ΘI和第二預(yù)定傾斜角Θ2被設(shè)定為彼此相等(參見圖9)。
[°051 ] 在本實(shí)施例中，如圖6所不，大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B中的每一個(gè)配置有電導(dǎo)體58和覆蓋電導(dǎo)體58的外表面的絕緣敷層59。電導(dǎo)體58具有基本上矩形的橫截面形狀。絕緣敷層59由兩層構(gòu)成以包括內(nèi)層59a和外層59b。
[0052]接著，將參考圖7描述定子芯30的槽31中的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的布置。
[0053]另外，為了簡明，在圖7中，僅示出兩對(duì)U相位槽Ul和U2，其中容納定子線圈40的U相繞組41U。在本實(shí)施例中，由于槽倍數(shù)被設(shè)定為2，U相槽Ul以六個(gè)槽間距在周向上隔開，U相槽U2也以六個(gè)槽間距在周向上隔開。
[0054]對(duì)于大電導(dǎo)體段50A中的一個(gè)，此大電導(dǎo)體段50A的兩個(gè)豎直部中51A的一個(gè)被設(shè)置在從U相槽Ul中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第一層處；另一個(gè)豎直部51A被設(shè)置在從U相槽U2中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第二層處，該U相槽U2中的一個(gè)與該U相槽Ul中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向(即，圖7的X方向)相距七個(gè)槽間距。另一方面，對(duì)于小電導(dǎo)體段50B中的一個(gè)，此小電導(dǎo)體段50B的兩個(gè)豎直部51B中的一個(gè)被設(shè)置在從U相槽U2中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第一層處;另一個(gè)豎直部51B被設(shè)置在從U相槽Ul中的該一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第二層處，該U相槽Ul中的一個(gè)與該U相槽U2中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向相距五個(gè)槽間距。
[0055]在所有的U相槽Ul和U2對(duì)子中的第一層和第二層處重復(fù)大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的以上布置。此外，雖然在示圖中未示出，還以與各對(duì)U相槽Ul和U2中的第一層和第二層相同的方式將大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B設(shè)置在各對(duì)V相槽Vl和V2中的第一層和第二層以及各對(duì)W相槽Wl和W2的第一層和第二層。
[0056]此外，對(duì)于大電導(dǎo)體段50A中的一個(gè)，此大電導(dǎo)體段50A的兩個(gè)豎直部51A中的一個(gè)被設(shè)置在從U相槽Ul中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第三層處;另一個(gè)豎直部51A被設(shè)置在從U相槽U2中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第四層處，該U相槽U2中的一個(gè)與該U相槽UI中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向(即，圖7的X方向)間隔七個(gè)槽間距。另一方面，對(duì)于小電導(dǎo)體段50B中的一個(gè)，此小電導(dǎo)體段50B的兩個(gè)豎直部51B中的一個(gè)被設(shè)置在從U相槽U2中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第三層處;另一個(gè)豎直部51B被設(shè)置在從U相槽Ul中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第四層處，該U相槽UI中的一個(gè)與該U相槽U2中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向相距五個(gè)槽間距。
[0057]在所有的各對(duì)U相槽Ul和U2中的第三層和第四層重復(fù)大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的以上布置。此外，雖然在示圖中未示出，還以與各對(duì)U相槽Ul和U2中的第三層和第四層相同的方式，將大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B設(shè)置在各對(duì)V相槽Vl和V2中的第三層和第四層以及各對(duì)W相槽Wl和W2的第三層和第四層。
[0058]此外，對(duì)于大電導(dǎo)體段50A中的一個(gè)，此大電導(dǎo)體段50A的兩個(gè)豎直部51A中的一個(gè)被設(shè)置在從U相槽Ul中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第五層處;另一個(gè)豎直部51A被設(shè)置在從U相槽U2中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第六層處，該U相槽U2中的一個(gè)與該U相槽Ul中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向(即，圖7的X方向)間隔七個(gè)槽間距。另一方面，對(duì)于小電導(dǎo)體段50B中的一個(gè)，此小電導(dǎo)體段50B的兩個(gè)豎直部51B中的一個(gè)被設(shè)置在從U相槽U2中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第五層處;另一個(gè)豎直部51B被設(shè)置在從U相槽Ul中的一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第六層處，該U相槽Ul中的一個(gè)與該U相槽U2中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向相距五個(gè)槽間距。
[0059]在所有的各對(duì)U相槽Ul和U2中的第五層和第六層重復(fù)大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的以上布置。此外，雖然在示圖中未示出，還以與各對(duì)U相槽Ul和U2中的第五層和第六層相同的方式，將大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B設(shè)置在各對(duì)V相槽Vl和V2中的第五層和第六層以及各對(duì)W相槽Wl和W2的第五層和第六層。
[0060]因此，在U相槽Ul和U2、V相槽Vl和V2和W相槽Wl和W2的每一個(gè)中，以彼此徑向?qū)R的方式設(shè)置了大電導(dǎo)體段50A與小電導(dǎo)體段50B的總共六個(gè)豎直部51A和51B。更具體地，在本實(shí)施例中，在U相槽Ul和U2、V相槽Vl和V2和W相槽Wl和W2的每一個(gè)中，沿著定子芯30的徑向交替地設(shè)置了大電導(dǎo)體段50A的三個(gè)豎直部51A和小電導(dǎo)體段50B的三個(gè)豎直部51B。
[0061 ] 此外，對(duì)于大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B中的每一個(gè)，在定子芯30的第二軸側(cè)(即圖2的下側(cè))上在定子芯30的槽31的外部突出的電導(dǎo)體段的豎直部的自由端部分別朝向相反的周向側(cè)扭絞以便相對(duì)于定子芯30的第二軸端面30a以預(yù)定的角度傾斜地延伸；第二軸端面30a在定子芯30的第二軸側(cè)上。因此，豎直部的自由端部分別轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋€段的一對(duì)傾斜部分(未示出)；傾斜部分具有對(duì)應(yīng)于基本上半個(gè)磁極間距的周向長度。之后，在定子芯30第二軸側(cè)上，所有大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的傾斜部分的每一對(duì)對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端例如通過焊接來接合。因此，以預(yù)定的模式電連接所有的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B，形成定子線圈40。
[0062]具體地，容納在定子芯30的槽31中的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的豎直部51A和51B的那些部分分別構(gòu)成定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的槽內(nèi)部分51C;大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B分別構(gòu)成定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B。此外，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W中的每一個(gè)由預(yù)定數(shù)量的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B形成，這些大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B彼此電連接。更具體地，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W中的每一個(gè)波繞在定子芯30上，使得:設(shè)置在從槽31中的每一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第N層處的相繞組的槽內(nèi)部分51C電連接到設(shè)置在從槽31的另一個(gè)的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第(N+1)層處的相繞組的槽內(nèi)部分51C，其中N是不小于I的自然數(shù)。
[0063]另外，在本實(shí)施例中，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W中的每一個(gè)沿著定子芯30的圓周方向延伸六圈匝數(shù)。因此，相繞組41U、41V和41W中的每一個(gè)還包括形狀與上述大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B不同的電導(dǎo)體段(未示出)。這些形狀不同的電導(dǎo)體段例如包括用于形成相繞組的輸出端和中性端的電導(dǎo)體段以及用于連接相繞組的不同線圈匝的電導(dǎo)體段。
[0064]如圖8所示，在本實(shí)施例中，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W彼此星形連接。此外，U相繞組41U包括彼此并聯(lián)連接的U相子繞組Ul、U2、U3和U4J相繞組41V包括彼此并聯(lián)連接的V相子繞組Vl、V2、V3和V4J相繞組41W包括彼此并聯(lián)連接的W相子繞組Wl、W2、W3和W4。
[0065]此外，如圖1所示，定子線圈40具有定子芯30的第一軸側(cè)上的環(huán)形第一線圈端部45和定子芯30的第二軸側(cè)上的環(huán)形第二線圈端部46。第一線圈端部45由從定子芯30的第一軸端面30a中突出的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B構(gòu)成。第二線圈端部46由從定子芯30的第二軸端面30a中突出的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的傾斜部分(或扭絞的自由端部)構(gòu)成。
[0066]在本實(shí)施例中，如圖2所示，在定子線圈40的第一線圈端部45中，在定子線圈40的整個(gè)圓周范圍上存在周向相鄰的多對(duì)長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52B。對(duì)于周向相鄰的多對(duì)長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52B中的每一個(gè)，周向相鄰的多對(duì)長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53A和53B沿著定子芯30的軸向彼此重疊。此外，如圖9-10所示，對(duì)于周向相鄰的多對(duì)長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的每一對(duì)，短間距扭轉(zhuǎn)部分52B完全位于長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的軸向內(nèi)側(cè);長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A的軸向內(nèi)側(cè)表面57A覆蓋短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53B的軸向外側(cè)表面57B。
[0067]此外，軸向重疊的每一對(duì)頂部53A和53B具有相同的相位，換而言之，包含在定子線圈40的同一個(gè)U相、V相和W相繞組41U、41V和41W中。更具體地，如圖2所示，U相繞組41U的長間距扭轉(zhuǎn)部分52A(U)的頂部53A(U)的每一個(gè)與U相繞組41U的短間距扭轉(zhuǎn)部分52B(U)的頂部53B(U)的一個(gè)軸向地重疊。V相繞組41V的長間距扭轉(zhuǎn)部分52A(V)的頂部53A(V)的每一個(gè)與V相繞組41V的短間距扭轉(zhuǎn)部分52B(V)的頂部53B(V)的一個(gè)軸向地重疊。W相繞組41W的長間距扭轉(zhuǎn)部分52A(W)的頂部53A(W)的每一個(gè)與W相繞組41W的短間距扭轉(zhuǎn)部分52B(W)的頂部53B(W)的一個(gè)軸向地重疊。
[0068]此外，如圖9-10和圖2的區(qū)域A所示，對(duì)于軸向重疊的每一對(duì)頂部53A和53B，頂部53A的軸向內(nèi)側(cè)表面57A和頂部53B的軸向外側(cè)表面57B彼此平行地排列且軸向地面對(duì)彼此。
[0069]此外，如圖2所示，所有相繞組41U、41V和41W的周向相鄰的每一對(duì)長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A和53B在周向上彼此偏離一距離，該距離大于排列定子芯30的槽31的預(yù)定間距(S卩，大于一個(gè)槽間距)。更具體地，在本實(shí)施例中，在長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A中形成的曲柄形部54A的每一個(gè)與另一個(gè)曲柄形部54A周向相鄰且偏離兩個(gè)槽間距;在短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53B中形成的曲柄形部54B的每一個(gè)與另一個(gè)曲柄形部54B周向相鄰且偏離兩個(gè)槽間距。此外，如圖2的區(qū)域B所示，短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53B的每一個(gè)被設(shè)置為長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的豎直延伸的傾斜部55A中的一個(gè)的周向近鄰。
[0070]另外，長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的周向長度被設(shè)定為(M+1)個(gè)槽間距，而短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的周向長度被設(shè)定為(M-1)個(gè)槽間距，其中M是大于或等于2的自然數(shù)。更具體地，在本實(shí)施例中，利用M = 6，長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的周向長度被設(shè)定為七個(gè)槽間距，并且短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的周向長度被設(shè)定為五個(gè)槽間距。
[0071]根據(jù)本實(shí)施例的上述定子20具有以下優(yōu)勢(shì)。
[0072]在本實(shí)施例中，定子20包括環(huán)形定子芯30和三相定子線圈40。定子芯30具有沿定子芯30的圓周方向排列的多個(gè)槽31。定子芯40包括安裝在定子芯30上的U相、V相和W相繞組41U、41V和41W，在電相位上彼此不同。相繞組41U、41V和41W的每一個(gè)由彼此電連接的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B形成。大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的每一個(gè)配置有具有基本矩形的橫截面形狀的電導(dǎo)體58以及覆蓋該電導(dǎo)體58的外部表面的絕緣敷層59。相繞組41U、41V和41W的每一個(gè)包括槽內(nèi)部分51C和扭轉(zhuǎn)部分52A和52B。槽內(nèi)部分51C中的每一個(gè)容納在定子芯30的槽31的一個(gè)中。扭轉(zhuǎn)部分52A和52B中的每一個(gè)位于定子芯30的槽31的外部以連接一對(duì)槽內(nèi)部分51C，這一對(duì)槽內(nèi)部分51C分別容納在兩個(gè)不同的槽31中。定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B包括具有不同周向長度(S卩，長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52B)的兩個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分。扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)包括頂部53A，該頂部53A在扭轉(zhuǎn)部分52A中距離定子芯30的第一軸端面30a的最遠(yuǎn)處并且沿著定子芯30的圓周方向延伸。扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)包括頂部53B，該頂部53A在扭轉(zhuǎn)部分52B中距離定子芯30的第一軸端面30a的最遠(yuǎn)處并且沿著定子芯30的圓周方向延伸。對(duì)于定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的每一個(gè)，在定子線圈40的整個(gè)圓周范圍上成對(duì)地設(shè)置相繞組的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B的頂部53A和53B。每一對(duì)中的頂部53A和53B在定子芯30的軸向上彼此重疊。所有相繞組41U、41V和41W的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B的每一對(duì)周向相鄰的頂部53A和53B彼此在周向上偏離大于一個(gè)槽間距的距離，更具體地，在本實(shí)施例中偏離兩個(gè)槽間距。
[0073]利用上述配置，通過將每一對(duì)中的頂部53A和53B排列成彼此軸向重疊，變得可顯著地(與常規(guī)定子相比較，兩倍或更多)增大所有相繞組41U、41V和41W的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B的每一對(duì)周向相鄰的頂部53A和53B之間的間隙。因此，即使當(dāng)由于對(duì)絕緣敷層59的損傷導(dǎo)致電導(dǎo)體58在頂部53A和53B處暴露，仍可能在頂部53A和53B之間確保足夠的漏電距離。另夕卜，由于每一對(duì)軸向重疊的頂部53A和53B包含于相繞組41U、41V和41W中的相同一個(gè)中，頂部53A和53B之間的電勢(shì)差很小，因此使得難以在其之間發(fā)生沿面放電。
[0074]此外，在本實(shí)施例中，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的每一個(gè)波繞在定子芯30上，從而使得設(shè)置在從槽31的每一個(gè)中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第N層處的相繞組的槽內(nèi)部分51C與設(shè)置在從槽31的另一個(gè)中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第(N+1)層處的相繞組的槽內(nèi)部分51C電連接，其中N是不小于I的自然數(shù)。定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)包括曲柄形部54A，通過使用成形模具按壓成形，在扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A中形成曲柄形部54A以徑向地偏離扭轉(zhuǎn)部分52A。定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)包括曲柄形部54B，通過使用成形模具按壓成形在扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53B中形成曲柄形部54B以徑向地偏離扭轉(zhuǎn)部分52B。用來形成長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的曲柄形部54A的成形模具不同于用來形成短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的曲柄形部54B的成形模具。
[0075]利用以上配置，可更加有效地防止由于按壓成形過程期間對(duì)絕緣敷層59的損傷而發(fā)生絕緣失敗。更具體地，在形成扭轉(zhuǎn)部分52A和52B的曲柄形部54A和54B的按壓成形過程期間，由于成形模具中的缺陷(例如，裂縫或邊緣缺陷)，可能損壞大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的絕緣敷層59。然而，在本實(shí)施例中，由于用來形成長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的曲柄形部54A的成形模具不同于用來形成短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的曲柄形部54B的成形模具，降低了對(duì)大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的絕緣敷層59的損傷發(fā)生的概率，由此更加有效地防止由于對(duì)絕緣敷層59的損傷而發(fā)生絕緣失敗。
[0076]在本實(shí)施例中，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)還包括一對(duì)傾斜部55A和一對(duì)彎曲部56A。傾斜部55A分別形成在扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A的相反側(cè)以相對(duì)于定子芯30的第一軸端面30a以第一預(yù)定傾斜角Θ1傾斜地延伸。彎曲部56A的每一個(gè)通過在傾斜部55A中的一個(gè)與由扭轉(zhuǎn)部分5 2A所連接的槽內(nèi)部分51C中的一個(gè)之間使用成形模具而被基本上按壓成形為“〈”字符的形狀來形成。定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)還包括一對(duì)傾斜部55B和一對(duì)彎曲部56B。傾斜部55B分別形成在扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53B的相反側(cè)上以相對(duì)于定子芯30的第一軸端面30a以第二預(yù)定傾斜角Θ2傾斜地延伸。彎曲部56B的每一個(gè)通過在傾斜部55B中的一個(gè)與由扭轉(zhuǎn)部分52B所連接的槽內(nèi)部分51C中的一個(gè)之間使用成形模具而被基本上按壓成形為“〈”的形狀來形成。用來形成長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的彎曲部56A的成形模具不同于用來形成短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的彎曲部56B的成形模具。
[0077]利用以上配置，可更加有效地防止由于按壓成形過程期間對(duì)絕緣敷層59的損傷而發(fā)生絕緣失敗。更具體地，在形成扭轉(zhuǎn)部分52A和52B的彎曲部56A和56B的按壓成形過程期間，由于成形模具中的缺陷，可能損壞大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的絕緣敷層59。然而，在本實(shí)施例中，由于用來形成長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的彎曲部56A的成形模具不同于用來形成短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的彎曲部56B的成形模具，降低了對(duì)大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的絕緣敷層59的損傷發(fā)生的概率，由此更加有效地防止由于對(duì)絕緣敷層59的損傷而發(fā)生絕緣失敗。
[0078]在本實(shí)施例中，短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)完全位于長間距扭轉(zhuǎn)部分52A中的一個(gè)的軸向內(nèi)側(cè)，從而使得長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A的軸向內(nèi)側(cè)表面57A覆蓋短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部53B的軸向外側(cè)表面57B。
[0079]利用以上配置，可更加可靠地將定子20與旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的其他組件(例如，殼體10)電隔離。更具體地，在按壓成形過程期間，扭轉(zhuǎn)部分的周向長度越小，越大的應(yīng)力被施加到扭轉(zhuǎn)部分，因此越有可能在扭轉(zhuǎn)部分中發(fā)生對(duì)絕緣敷層59的損傷。因此，用長間距扭轉(zhuǎn)部分52A(其中對(duì)絕緣敷層59的損傷發(fā)生的概率較低)覆蓋短間距扭轉(zhuǎn)部分52B(其中對(duì)絕緣敷層59的損傷發(fā)生的概率較高)，可能改進(jìn)整個(gè)定子20的絕緣屬性，由此更加靠地將定子20與旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的其他組件電隔離。
[0080]在本實(shí)施例中，長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的每一個(gè)具有七個(gè)槽間距(S卩，(M+1)個(gè)槽間距，M為6)的周向長度，而短間距扭轉(zhuǎn)部分52B的每一個(gè)具有五個(gè)槽間距(即，(M-1)個(gè)槽間距，M為6)的周向長度。此外，小間距扭轉(zhuǎn)部分52B的頂部的每一個(gè)位于長間距扭轉(zhuǎn)部分52A的頂部53A中的一個(gè)的軸向內(nèi)側(cè)且彼此軸向重疊。
[0081]利用上述配置，與所有扭轉(zhuǎn)部分具有M個(gè)槽間距的同一周向長度的常規(guī)定子線圈相比較，有可能改善定子線圈40的絕緣屬性而不改變其他特性。
[0082]盡管已經(jīng)示出且描述了以上具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可作出多種修改、變化和改進(jìn)而不脫離本發(fā)明的精神。
[0083]例如，在上述實(shí)施例中，在定子線圈40中采用了具有不同周向長度的兩種類型的扭轉(zhuǎn)部分(即，長間距扭轉(zhuǎn)部分52A和短間距扭轉(zhuǎn)部分52B)。此外，在定子芯30的軸向上彼此重疊的扭轉(zhuǎn)部分的頂部的數(shù)量等于2。
[0084]然而，也有可能在定子線圈40中采用具有不同周向長度的三個(gè)或更多類型的扭轉(zhuǎn)部分。在此情況下，在定子芯30的軸向上彼此重疊的扭轉(zhuǎn)部分的頂部的數(shù)量因此將等于3或更大。
[0085]在上述實(shí)施例中，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的每一個(gè)由基本上U形的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B形成。定子線圈40的第一線圈端部45由從定子芯30的第一軸端面30a中突出的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B構(gòu)成。定子線圈40的第二線圈端部46由從定子芯30的第二軸端面30a中突出的大電導(dǎo)體段50A和小電導(dǎo)體段50B的傾斜部分(或扭絞的自由端部)構(gòu)成。
[0086]然而，定子線圈40的相繞組41U、41V和41W的每一個(gè)可替代地由多個(gè)基本上波形的電線形成；電線的每一個(gè)包括多個(gè)槽內(nèi)部分51C和多個(gè)扭轉(zhuǎn)部分52A和52B。在此情況下，定子線圈40的第一線圈端部45由那些從定子芯30的第一軸端面30a中突出的電線的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B構(gòu)成；定子線圈40的第二線圈端部46由那些從定子芯30的第二軸端面30a中突出的電線的扭轉(zhuǎn)部分52A和52B構(gòu)成。
[0087]在上述實(shí)施例中，本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)為在機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的定子20。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用到其他旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，諸如發(fā)電機(jī)的定子或電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)的定子，該電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)可選擇性地用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩者。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，所述定子包括: 環(huán)形定子芯，具有沿所述定子芯的圓周方向以預(yù)定間距排列的多個(gè)槽；以及定子線圈，包括安裝在所述定子芯上以便于在電相位上彼此不同的多個(gè)相繞組，所述相繞組的每一個(gè)配置有具有基本上矩形的截面形狀的電導(dǎo)體和覆蓋所述電導(dǎo)體的外表面的絕緣敷層，所述相繞組的每一個(gè)包括多個(gè)槽內(nèi)部分和多個(gè)扭轉(zhuǎn)部分，所述槽內(nèi)部分的每一個(gè)容納在所述定子芯的多個(gè)槽中的一個(gè)中，所述扭轉(zhuǎn)部分中的每一個(gè)位于所述定子芯的多個(gè)槽的外部以連接一對(duì)槽內(nèi)部分，所述一對(duì)槽內(nèi)部分分別容納在兩個(gè)不同的槽中， 其中 所述定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分包括具有不同周向長度的多個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分，所述相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)包括頂部，所述頂部在所述扭轉(zhuǎn)部分中距離所述定子芯的軸端面的最遠(yuǎn)處并且沿著所述定子芯的圓周方向延伸， 對(duì)于所述定子線圈的相繞組的每一個(gè)，在所述定子線圈的整個(gè)圓周范圍上成對(duì)地排列所述相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的頂部，每一對(duì)中的頂部在所述定子芯的軸向上彼此重疊，以及所有相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一對(duì)周向相鄰的頂部在周向上彼此偏離一距離，所述距離大于排列所述定子芯的多個(gè)槽的預(yù)定間距。2.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子線圈的相繞組的每一個(gè)波繞在所述定子芯上，從而使得設(shè)置在從所述多個(gè)槽的每一個(gè)中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第N層處的相繞組的槽內(nèi)部分與設(shè)置在從所述多個(gè)槽的另一個(gè)中的徑向內(nèi)側(cè)開始數(shù)的第(N+1)層處的相繞組的槽內(nèi)部分電連接，其中N是不小于I的自然數(shù)，以及 所述定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)還包括曲柄形部，所述曲柄形部是在所述扭轉(zhuǎn)部分的頂部中使用成形模具按壓成形以軸向地偏離所述扭轉(zhuǎn)部分來形成的，以及用來形成所述多個(gè)類型中的每一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的曲柄形部的成形模具不同于用來形成所述多個(gè)類型中的另一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的曲柄形部的成形模具。3.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)還包括一對(duì)傾斜部和一對(duì)彎曲部， 所述傾斜部分別形成在所述扭轉(zhuǎn)部分的頂部的相反側(cè)上以相對(duì)于所述定子芯的軸端面以預(yù)定的傾斜角傾斜地延伸， 所述彎曲部的每一個(gè)通過在所述傾斜部中的一個(gè)與由所述扭轉(zhuǎn)部分所連接的所述槽內(nèi)部分中的一個(gè)之間使用成形模具而被基本上按壓成形為“〈”字符的形狀來形成，以及用來形成所述多個(gè)類型中的每一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的彎曲部的成形模具不同于用來形成所述多個(gè)類型中的另一個(gè)類型的扭轉(zhuǎn)部分的彎曲部的成形模具。4.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分包含多個(gè)第一類型扭轉(zhuǎn)部分和多個(gè)第二類型扭轉(zhuǎn)部分，所述第二類型扭轉(zhuǎn)部分比所述第一類型扭轉(zhuǎn)部分具有更小的周向長度，以及 所述第二類型扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)完全位于所述第一類型扭轉(zhuǎn)部分中的一個(gè)的軸向內(nèi)側(cè)，從而使得所述第一類型扭轉(zhuǎn)部分的頂部的軸向內(nèi)側(cè)表面覆蓋所述第二類型扭轉(zhuǎn)部分的頂部的軸向外側(cè)表面。5.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子線圈的相繞組的扭轉(zhuǎn)部分包含多個(gè)第一類型扭轉(zhuǎn)部分和多個(gè)第二類型扭轉(zhuǎn)部分， 所述第一類型扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)具有(M+1)個(gè)槽間距的周向長度，同時(shí)所述第二類型扭轉(zhuǎn)部分的每一個(gè)具有(M-1)個(gè)槽間距的周向長度，其中M是不小于2的自然數(shù)，以及 所述第二類型扭轉(zhuǎn)部分的頂部的每一個(gè)位于所述第一類型扭轉(zhuǎn)部分的頂部中的一個(gè)的軸向內(nèi)側(cè)且與之軸向重疊。
【文檔編號(hào)】H02K3/12GK105914912SQ201610094221
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日
【發(fā)明人】田村曉斗
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社電裝