旋转电机用定子
文献发布时间:2023-06-19 18:32:25
技术领域
本发明涉及旋转电机用定子。
背景技术
公知有在多个插槽的一部分沿周向重叠配置不同相的多个线圈线的旋转电机的定子。
专利文献1:日本特开2018-182963号公报
然而,在上述那样的现有技术中,由于成为对于每一相,沿周向交替配置双绕线圈部分、和单绕线圈部分的结构,所以存在形成定子线圈的线圈的种类变多并且卷绕方法变得复杂这样的问题。
发明内容
因此,在一个方面上,本发明的目的在于利用一个种类的双绕线圈并且实现空间谐波的减少。
根据本发明的一方面,提供一种旋转电机用定子,其包含:
定子铁芯,其具有多个插槽;以及
多相定子线圈,其以双层绕组卷装在上述定子铁芯,
上述多相定子线圈通过对于每一相,由多个同心状且以不同的周长卷绕的双绕线圈整周卷装在上述定子铁芯而形成,
上述双绕线圈由周长较长的线圈部分和周长较短的线圈部分形成,
一个上述双绕线圈中的上述周长较长的线圈部分的插入上述多个插槽的线圈根数的合计、与上述周长较短的线圈部分的插入上述多个插槽的线圈根数的合计相同。
在一个方面中,根据本发明,能够利用一个种类的双绕线圈并且实现空间谐波的减少。
附图说明
图1是实施例1的旋转电机的定子的剖视图。
图2是将定子10的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
图3是定子10的一部分的简化剖视图。
图4A是本实施例的定子线圈的线圈端结构的说明图。
图4B是将第一比较例的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
图5A是表示第二比较例的插槽内的结构的图。
图5B是将第二比较例的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
图5C是将变形例的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
图5D是将其它的变形例的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
图6是沿径向观察双绕线圈的优选例的简要俯视图。
图7是沿径向观察双绕线圈的其它例的简要俯视图。
图8是使用N=4时的图6的双绕线圈来实现图1的定子线圈的情况的说明图。
图9是实施例2的旋转电机的定子的剖视图。
图10A是实施例2的定子线圈的组装方法的说明图,是表示定子线圈的整体结构的图。
图10B是实施例2的定子线圈的组装方法的说明图,是将定子的内周部展开为平面状而表示的图。
图11A是说明实施例2的U相的第一双绕线圈的组装工序的俯视图。
图11B是说明实施例2的U相的第一双绕线圈的组装工序的展开图。
图12A是说明实施例2的U相的第二双绕线圈的组装工序的俯视图。
图12B是说明实施例2的U相的第二双绕线圈的组装工序的展开图。
图13A是说明实施例2的V相的第一双绕线圈的组装工序的俯视图。
图13B是说明实施例2的V相的第一双绕线圈的组装工序的展开图。
图14A是说明实施例2的V相的第二双绕线圈的组装工序的俯视图。
图14B是说明实施例2的V相的第二双绕线圈的组装工序的展开图。
图15A是说明实施例2的W相的第一双绕线圈的组装工序的俯视图。
图15B是说明实施例2的W相的第一双绕线圈的组装工序的展开图。
图16A是说明实施例2的W相的第二双绕线圈的组装工序的俯视图。
图16B是说明实施例2的W相的第二双绕线圈的组装工序的展开图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明各实施例。
[实施例1]
图1是一实施例(实施例1)的旋转电机的定子10的剖视图。在以下的说明中,轴向是指旋转电机的旋转轴(旋转中心)I延伸的方向,径向是指以旋转轴I为中心的径向。因此,径向外侧是指远离旋转轴I的一侧,径向内侧是指朝向旋转轴I的一侧。另外,周向与绕旋转轴I的旋转方向对应。此外,在图1等中,为了便于观察,有时对多个存在的同一属性的部位,仅对一部分标注参照符号。
在图1中示出了以轴向的垂直剖面切断时的、定子10的剖面。此外,在图1(后面的图2等也相同)中,插入到插槽15内的线圈部(插槽插入部)用在○内标有“×”或者在○内标有小的“●”的符号来表示。该符号的不同与通电时的电流的流动方向(即在轴向上穿过纸面的方向,或者远离纸面的方向)的不同对应。
旋转电机是内转子型的,设置为定子10围绕转子(未图示)的径向外侧。旋转电机例如可以是在混合动力车辆、电动车中使用的车辆驱动用的马达。但是,旋转电机也可以是用于其它任意用途的旋转电机。
定子10具备定子铁芯11和定子线圈12。
定子铁芯11例如可以由圆环状的磁性体的层叠钢板形成。在定子铁芯11的内周部以放射状形成向径向内侧突出的齿14。多个齿14在沿周向相邻的齿14间划分多个插槽15。齿14以及伴随于其的插槽15的数量是任意的,但在本实施例中,作为一个例子,设置有36个。在图1中,与36个插槽15对应地将1~36的数字表示在○内。以下,在表示特定的插槽15时,用插槽15-k(k=1~36)来标记。例如,插槽15-1表示与标有数字“1”的○对应的插槽15。另外,以下,也将这样的“k”称为插槽编号。此外,在本实施例中,作为一个例子,虽是三相六极36插槽的旋转电机,但它们各自的数量也可以适当地变更。此外,在三相六极36插槽的情况下,6插槽为全节距绕组的线圈间距,因此,5插槽以下是短节距绕组的线圈间距,7插槽以上是长节距绕组的线圈间距。
定子线圈12绕定子铁芯11的齿14(即插槽15内)而卷装。定子线圈12以双层绕组卷装在定子铁芯11。此外,定子线圈12例如可以以一个以上的并联关系在Y接线的中性点电连接,也可以以Δ接线电连接。
此外,在双层绕组中,能够使与角度的变化对应的磁通势的变化(分布)比较平稳(能够使磁通势的波形更接近正弦波),所以能够减少空间谐波。即、NV(Noise Vibration:噪声振动)性能变得良好。
在本实施例中,定子线圈12由对于U相、V相、W相各自的每一相以同心状且不同的周长卷绕的双绕线圈121U、121V、121W形成。双绕线圈121U是U相用,在本实施例中,设置有六个。同样,双绕线圈121V是V相用,设置有六个,双绕线圈121W是W相用,设置有六个。此外,以下关于双绕线圈121U、121V、121W,在不区别各相的情况下,简称为“双绕线圈121”。
一个双绕线圈121同心状具备两个沿径向观察呈大致六边形形态的线圈部分,以下将该两个线圈部分中的、周长(周向的长度)较长的线圈部分也称为“外侧盒式线圈部分”,以下将周长较短的线圈部分也称为“内侧盒式线圈部分”。此外,双绕线圈121的优选例,参照图6将在后述。
一个双绕线圈121被插入四个插槽15。即、将外侧盒式线圈部分插入两个插槽15,将内侧盒式线圈部分插入其它的两个插槽15。此外,以下作为表示线圈的根数的单位,使用将进入两个插槽15的大致六边形的线圈部分作为“一个(单位)”的线圈数。在该情况下,大致六边形为双重形态的一个双绕线圈121的线圈数是两个。
具体而言,一个双绕线圈121中的外侧盒式线圈部分被插入周向外侧的一对插槽15,该双绕线圈121的内侧盒式线圈部分被插入周向内侧的一对插槽15。在该情况下,周向外侧的一对插槽15在周向上将五个插槽15夹在中间(即、外侧盒式线圈部分是长节距绕组)。即、一个双绕线圈121中的外侧盒式线圈部分在周向上遍及七个插槽15而配置。另外,周向内侧的一对插槽15在周向上将三个插槽15夹在中间(即、内侧盒式线圈部分是短节距绕组)。即、一个双绕线圈121中的内侧盒式线圈部分在周向上遍及五个插槽15而配置。此外,在该情况下,外侧盒式线圈部分的周长是七个插槽的周长,内侧盒式线圈部分的周长是五个插槽的周长,与各自的线圈间距对应。
例如,六个双绕线圈121U中的、在图1中与星标记对应的一个双绕线圈121U的外侧盒式线圈部分被插入周向外侧的一对插槽15-2、15-8,内侧盒式线圈部分被插入周向内侧的一对插槽15-3、15-7。在该情况下,周向外侧的一对插槽15-2、15-8的周向的中心与周向内侧的一对插槽15-3、15-7的周向的中心一致,该中心是插槽15-5的位置。以上对于其它的双绕线圈121U以及各双绕线圈121V、121W也基本相同。即、仅具有以下的不同,存在双绕线圈121U、121V、121W的各个以U相、V相及W相在周向上按照电角度错开120°相位的方式而配置,并且在搭接线的部分在径向上偏移(偏斜)的情况。
接下来,与图1一起参照图2以后的图来更详细地说明定子线圈12的结构。
图2以及图3是本实施例的定子线圈12的双层绕组的说明图,图2是将定子10的内周部的一部分展开为平面状而表示的图,图3是定子10的一部分的简化剖视图。在图2中,方向CD与周向对应。另外,在图2中,在图1中示出的插槽编号与对应的插槽15相对应,在各插槽15的下方示出了插入有三相中的哪一相的线圈部(这里为插槽插入部),方向RD的R1侧表示插入径向外侧的线圈部的相,方向RD的R2侧表示插入径向内侧的线圈部的相。此外,这在后面的图10B、图11B、图12B等中也相同。
在图2中用不同的线种示意性表示双绕线圈121U、121V、121W的各个。如图2所示,在插槽15-8插入有一个双绕线圈121U、和另一个双绕线圈121U,在插槽15-9插入有一个双绕线圈121U和一个双绕线圈121V,以下同样。根据这样的双层绕组,如上所述,能够有效减少空间谐波。
特别是,在本实施例中,双绕线圈121U、121V、121W各自的外侧盒式线圈部分通过长节距绕组将相同相彼此的一对插入多个插槽15中的、特定的多个插槽(以下也称为“长节距绕组用插槽”)。例如,双绕线圈121U的长节距绕组用插槽是插槽15-2、15-8、15-14、15-20、15-26、15-32。
另一方,双绕线圈121U、121V、121W各自的内侧盒式线圈部分通过短节距绕组将不同相的一对插入多个插槽中的其它特定的多个插槽(以下也称为“短节距绕组用插槽”)。例如,双绕线圈121U的短节距绕组用插槽是插槽15-1、15-3、15-7、15-9、15-13、15-15、15-19、15-21、15-25、15-27、15-31、15-33。而且,在上述短节距绕组用插槽中的、插槽15-1插入双绕线圈121W的内侧盒式线圈部分,在插槽15-3插入双绕线圈121V的内侧盒式线圈部分,在插槽15-7插入双绕线圈121W的内侧盒式线圈部分,在插槽15-9插入双绕线圈121V的内侧盒式线圈部分,以下同样。此外,不同相的内侧盒式线圈部分以哪一相的内侧盒式线圈部分成为径向内侧而另一相的内侧盒式线圈部分成为径向外侧的方式,插入到插槽15内。在该情况下,相对于一个双绕线圈121沿径向观察而重叠的(或者相对于一个双绕线圈121在周向上相邻的)四个其它的双绕线圈121的周长相同的线圈部分彼此被插入相同的插槽。
根据这样的本实施例的定子线圈12,如以下参照图4A~图5B说明的那样,能够实现线圈端的体积的减少且空间谐波的减少。
这里,参照图4A~图5B来详细说明本实施例的效果。此外,以下的说明涉及与所谓的定子线圈12的一般部有关的结构,引线、中性线是对象以外。另外,在图4A~图5B中,在各种比较例中,也与本实施例相同,插入各插槽15的线圈片的片数(≠线圈数)是相同的M根。
图4A是本实施例的定子线圈12的线圈端结构的说明图,与前面的图2相同,是将定子10的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。此外,在图4A中,用范围A1和范围A2示意性示出线圈端的轴向的范围,范围A1是引线侧,范围A2是反引线侧。图4B是第一比较例的定子线圈12′的说明图,第一比较例的定子线圈12′没有使用双绕线圈121U、121V、121W而使用通常的盒式线圈121′,来实现与本实施例的定子线圈12相同的双层绕组。此外,通常的盒式线圈121′在插入两个插槽这一点上,与插入四个插槽15的双绕线圈121不同。此外,这里为了以基于线圈数的平等条件进行比较,通常的盒式线圈121′每一个具有M/2个线圈片(插入插槽15的线圈片)。
然而,在使用这样的通常的盒式线圈121′的第一比较例中,如图4B示意性所示,能够将通常的盒式线圈121′的各个按每个插槽边错开边卷装(全节距绕组)。因此,在周向的实际上任意位置,线圈数都是六个,能够实现线圈数的均等化。由此,能够实现线圈端的体积的减少。
在本实施例中,如图4A所示,能够实现与图4B所示的第一比较例(参照矩形范围402、403)相同的线圈端的体积。具体而言,在本实施例中,在各插槽15的轴向两侧,如点线的矩形范围400、401内所示,线圈数是六个。这也可从图1所示的相同范围400、401得知。另外,根据图1可知,周向的插槽15间的范围也相同,线圈数是六个。这样,在本实施例中,在周向的实际上任意位置,线圈数都是六个,与上述第一比较例相同,能够实现线圈数的均等化。
图5A以及图5B是第二比较例的说明图,图5A是表示第二比较例的插槽内的结构的图。图5B是将具有第二比较例的定子线圈12A′的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
本比较例的定子线圈12A′使用本实施例的双绕线圈121那样的双绕线圈,以在各插槽插入相同相的方式沿径向重叠配置外侧盒式线圈部分以及内侧盒式线圈部分。此外,本比较例,外侧盒式线圈部分以及内侧盒式线圈部分均被沿径向重叠配置,所以在图5B中,图中的一根线表示重叠的外侧盒式线圈部分或者内侧盒式线圈部分。因此,在以下的说明中,图5B的一根线以线圈数=2来计数。此外,形成定子线圈12A′的一个双绕线圈每一个可以具有M个线圈片(插入插槽15中的线圈片),但这里为了以基于线圈数的平等条件进行比较,一个双绕线圈每一个具有M/2个线圈片。
然而,双绕线圈121由于以一个零件实现通常的盒式线圈121′(参照图4B)的两个零件,所以组装效率良好,另外,能够利用相同的线圈架同时成型,所以生产率也良好。然而,双绕线圈121若设为图5A以及图5B所示那样的卷绕方法,则存在线圈端的体积大型化的趋势。具体而言,如图5B示意性所示,在某插槽15的轴向两侧,如点线的矩形范围404内所示,线圈数成为八个。另一方,在其它的插槽15的轴向两侧,如点线的矩形范围405A内所示,线圈数成为六个,在某齿14的轴向两侧,如点线的矩形范围405B内所示,线圈数成为四个。这样,在本比较例的定子线圈12A′中,线圈数沿着周向而变动(产生明显的线圈分布的不均匀性),存在线圈端的体积大型化的趋势。即、在线圈数为八个的位置处,线圈端的体积局部大型化。
图5C是可以代替上述本实施例而实现的变形例的说明图,是将具有本变形例的定子线圈12”的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。
本变形例的定子线圈12”使用周长比本实施例的双绕线圈121长一个插槽量的双绕线圈,来实现双层绕组,并且将外侧盒式线圈部分设为长节距绕组,将内侧盒式线圈部分设为全节距绕组。
根据本变形例的定子线圈12”,与本实施例的情况相同,能够利用一个种类的双绕线圈并且能够实现空间谐波的减少。周长比本实施例的双绕线圈121长一个插槽量的一个种类的双绕线圈被整周卷装在定子铁芯11,从而形成以双层绕组卷装在定子铁芯11的多相定子线圈12”。因此,能够利用一个种类的双绕线圈并且能够实现空间谐波的减少。
此外,在上述变形例的定子线圈12”中,虽能够得到上述那样的效果,但与本实施例相比,从存在线圈端的体积大型化的趋势的观点考虑是不利的。具体而言,如图5C示意性所示,在某插槽15的轴向两侧,如点线的矩形范围406内所示,线圈数是八个。另一方,在其它的插槽15的轴向两侧,如点线的矩形范围407内所示,线圈数是七个,在某齿14的轴向两侧,如点线的矩形范围408内所示,线圈数成为五个。这样,在本变形例的定子线圈12”中,线圈数沿着周向变动(产生线圈分布的明显疏密),存在线圈端的体积大型化的趋势。即、在线圈数是八个的位置处,线圈端的体积局部大型化。
与此相对,根据本实施例,如上所述,在周向的实际上任意位置,线圈数都是六个,能够实现线圈数的均等化以及伴随于此的线圈端的体积的减少。这样根据本实施例,能够利用将定子10的生产率设为良好的双绕线圈121并且能够实现线圈端的体积的减少及空间谐波的减少。
图5D是可以代替上述本实施例而实现的变形例的说明图,是将具有本变形例的双绕线圈121V′的定子的内周部的一部分展开为平面状而表示的图。此外,这里作为形成定子线圈的一相的双绕线圈,虽对V相的双绕线圈121V′进行图示(或者说明),但其它的两相(U相以及W相)实际上也相同。
本变形例的双绕线圈(双绕线圈121V′、和其它的两相相同的双绕线圈),使用周长比本实施例的双绕线圈121长两个插槽量的双绕线圈,来实现双层绕组,并且将外侧盒式线圈部分设为长节距绕组,将内侧盒式线圈部分设为长节距绕组。
在该情况下,如图5D所示,双绕线圈121V′中的、外侧盒式线圈部分插入与其它相的外侧盒式线圈部分相同的插槽15内,内侧盒式线圈部分的同相彼此插入相同的插槽15内。
通过利用本变形例的双绕线圈121V′,与本实施例的情况相同,能够实现利用一个种类的双绕线圈并且实现空间谐波的减少。周长比本实施例的双绕线圈121长两个插槽量的一个种类的双绕线圈(双绕线圈121V′、和其它两相的相同的双绕线圈)被整周卷装在定子铁芯11,从而形成以双层绕组卷装在定子铁芯11的多相定子线圈。因此,能够利用一个种类的双绕线圈并且实现空间谐波的减少。
接下来,参照图6以及图7对双绕线圈121的优选例进行说明。此外,图6以及图7所示的双绕线圈121通过使周长不同,也可以参照图5C以及图5D构成上述的变形例的双绕线圈。
图6是双绕线圈121的优选例的说明图,是沿径向观察的简要俯视图。以下,虽对一个双绕线圈121进行说明,但如上所述,其它的双绕线圈121实际上也相同(仅在搭接线等的部分存在不同)。
在图6所示的例子中,双绕线圈121包含:第一插槽插入部1211;第二插槽插入部1212;第三插槽插入部1213;第四插槽插入部1214;第一以及第二搭接部1215A、1215B;第三以及第四搭接部1216A、1216B;切换用的连接部1217以及端部1210、1218。
双绕线圈121从端部1210到端部1218是一个零件,可以将一根以上的线圈线(剖面形状是圆形、矩形)绕线圈架卷绕一圈以上而成型。此外,以下说明的插槽插入部的个数(N、N-1)与该线圈线的根数对应。在图6中,粗线表示根数是两根以上的状态。另外,端部1210、1218从图示那样的直线上的形态弯曲成型。
第一插槽插入部1211、第二插槽插入部1212、第三插槽插入部1213以及第四插槽插入部1214分别是插入插槽15的线圈片的部位。此外,供第一插槽插入部1211、第二插槽插入部1212、第三插槽插入部1213以及第四插槽插入部1214分别插入的插槽15相互不同。在本实施例中,如上所述,关于一个双绕线圈121,供第一插槽插入部1211以及第四插槽插入部1214插入的一对插槽15(长节距绕组用插槽)之间的中心与供第二插槽插入部1212以及第三插槽插入部1213插入的一对插槽15(短节距绕组用插槽)之间的中心一致。另外,关于一个双绕线圈121,供第一插槽插入部1211插入的插槽15(长节距绕组用插槽)和供第二插槽插入部1212插入的插槽15(短节距绕组用插槽)在周向上相邻,并且供第四插槽插入部1214插入的插槽15(长节距绕组用插槽)和供第三插槽插入部1213插入的插槽15(短节距绕组用插槽)是在周向上相邻的关系。此外,在该情况下,第一插槽插入部1211以及第四插槽插入部1214与第一以及第二搭接部1215A、1215B一起形成上述的外侧盒式线圈部分,第二插槽插入部1212以及第三插槽插入部1213与第三以及第四搭接部1216A、1216B一起形成上述的内侧盒式线圈部分。
例如,在图1中与星标记对应的一个双绕线圈121U由图6所示的双绕线圈121形成的情况下,插槽15-8是长节距绕组用插槽,插槽15-7是短节距绕组用插槽,插槽15-3是短节距绕组用插槽,插槽15-2是长节距绕组用插槽。
第一搭接部1215A形成引线侧的线圈端(参照图4A的范围A1)。第一搭接部1215A的周向的一侧与第一插槽插入部1211的引线侧端部连接,并且周向的另一侧与第四插槽插入部1214的引线侧端部连接。
第二搭接部1215B形成反引线侧的线圈端(参照图4A的范围A2)。第二搭接部1215B的周向的一侧与第一插槽插入部1211的反引线侧端部连接,并且周向的另一侧与第四插槽插入部1214的反引线侧端部连接。
第三搭接部1216A形成引线侧的线圈端(参照图4A的范围A1)。第三搭接部1216A的周向的一侧与第二插槽插入部1212的引线侧端部连接,并且周向的另一侧与第三插槽插入部1213的引线侧端部连接。
第四搭接部1216B形成反引线侧的线圈端(参照图4A的范围A2)。第四搭接部1216B的周向的一侧与第二插槽插入部1212的反引线侧端部连接,并且周向的另一侧与第三插槽插入部1213的反引线侧端部连接。
切换用的连接部1217形成内侧盒式线圈部分与外侧盒式线圈部分之间的连接部。具体而言,切换用的连接部1217与第四搭接部1216B的第二插槽插入部1212侧的端部连接。切换用的连接部1217的周向的一侧经由第四搭接部1216B与一个第三插槽插入部1213的反引线侧端部连接,并且周向的另一侧与一个第一插槽插入部1211的反引线侧端部连接。
这里,如上述那样,在形成具有N个第一插槽插入部1211的双绕线圈121的情况下,从端部1210开始,以第三插槽插入部1213,第四搭接部1216B,第二插槽插入部1212,第三搭接部1216A,第三插槽插入部1213,第四搭接部1216B这样的方式,反复进行直到形成N个第三插槽插入部1213以及第四搭接部1216B。而且,若形成第N个第四搭接部1216B,则从第N个第四搭接部1216B形成切换用的连接部1217,接着,同样地以第一插槽插入部1211,第一搭接部1215A,第四插槽插入部1214,第二搭接部1215B,第一插槽插入部1211,第一搭接部1215A,第四插槽插入部1214,第二搭接部1215B这样的方式,反复进行直到形成N-1个第二搭接部1215B。而且,若形成第N-1个第二搭接部1215B,则形成第N个第一插槽插入部1211之后形成端部1218。
根据这样的双绕线圈121,能够使第一插槽插入部1211和第四插槽插入部1214各自的个数仅相差一个,并且能够使第二插槽插入部1212和第三插槽插入部1213各自的个数仅相差一个。即、若将第一插槽插入部1211的个数设为N(≥2),则能够将第四插槽插入部1214设为N-1个,将第二插槽插入部1212设为N-1个,将第三插槽插入部1213设为N个。此外,切换用的连接部1217与N个第一插槽插入部1211中的一个连接,并且经由第四搭接部1216B与N个第三插槽插入部1213中的一个连接。端部1210、1218也相同,分别与N个第三插槽插入部1213中的一个、N个第一插槽插入部1211中的一个连接。此外,在变形例中,切换用的连接部1217可以经由第二搭接部1215B的一部分与一个第一插槽插入部1211的反引线侧端部连接。
在这样的双绕线圈121中,外侧盒式线圈部分的、插入对应的插槽15的线圈片的片数(线圈根数)的合计、和内侧盒式线圈部分的、插入对应的插槽15的线圈片的片数(线圈根数)的合计相同。即、若将第一插槽插入部1211的个数设为N(≥2),则第一插槽插入部1211和第四插槽插入部1214各自的个数的合计是2N-1,第二插槽插入部1212和第三插槽插入部1213各自的个数的合计是2N-1,是相同的。
此外,这样的双绕线圈121能够使用夹具(盒式插入器),例如从径向内侧向径向外侧沿着径向而容易地组装在对应的插槽15内。在该情况下,能够通过一个双绕线圈121的组装实现上述通常的盒式线圈121′的两个组装,所以能够实现组装的效率化。
图7是其它例的双绕线圈121A的说明图,是沿径向观察的简要俯视图。
其它例的双绕线圈121A相对于图6所示的双绕线圈121,用第二插槽插入部1212A、第四插槽插入部1214A以及切换用的连接部1217A分别替换第二插槽插入部1212、第四插槽插入部1214以及切换用的连接部1217这些方面不同。
本质上,其它例的双绕线圈121A相对于图6所示的双绕线圈121,通过使切换用的连接部1217A的位置不同,而第一插槽插入部1211、第二插槽插入部1212A、第三插槽插入部1213以及第四插槽插入部1214A各自的数量变得相同。即、若将第一插槽插入部1211的个数设为N,则能够将第四插槽插入部1214A设为N个,将第二插槽插入部1212A设为N个,将第三插槽插入部1213设为N个。
在这样的双绕线圈121A中,与图6所示的双绕线圈121相同,外侧盒式线圈部分的、插入对应的插槽15的线圈片的片数(线圈根数)的合计、与内侧盒式线圈部分的、插入对应的插槽15的线圈片的片数(线圈根数)的合计相同。即、若将第一插槽插入部1211的个数设为N(≥2),则第一插槽插入部1211和第四插槽插入部1214A各自的个数的合计是2N,第二插槽插入部1212A和第三插槽插入部1213各自的个数的合计是2N,是相同的。
图8是使用N=4时的图6的双绕线圈121来实现图1的定子线圈12的情况的说明图。
在图8中用图中的数字“3”或者“4”示出插入到各插槽的第一插槽插入部1211~第四插槽插入部1214各自的个数。在图8中,由于N=4,所以在各插槽15合计插入七个的插槽插入部。
这样,通过使用图6所示的结构的双绕线圈121,能够形成供奇数个插槽插入部插入的定子10。
此外,若使用图7所示的结构的双绕线圈121A,则能够形成供偶数个插槽插入部插入的定子(未图示)。
然而,插入定子10的各插槽15的插槽插入部的数量根据由具备该定子10的旋转电机应实现的输出特性等而不同。一般,对于比较高的输出的旋转电机而言,将比较多的数量的插槽插入部插入各插槽15。
因此,在使用图6所示的结构的双绕线圈121的情况下,能够实现用于实现特定的输出特性的旋转电机的结构的最佳化。例如,在当将图8所示那样的合计七个插槽插入部插入各插槽15内时实现特定的输出特性的情况下,在利用图7所示的结构的双绕线圈121A来实现将合计六个插槽插入部插入各插槽15内的结构的情况下,输出特性趋于不足。与此相对,在利用图7所示的结构的双绕线圈121A来实现将合计八个插槽插入部插入各插槽15内的结构的情况下,输出特性变得过大。在这样的情况下,通过利用图6所示的结构的双绕线圈121,能够防止上述不良情况。换言之,能够提高可插入一个插槽15内的插槽插入部的数量的自由度。
另外,在使用图6所示的结构的双绕线圈121的情况下,能够形成N个第一插槽插入部1211以及第三插槽插入部1213,并且能够将第一以及第二搭接部1215A、1215B、第三搭接部1216A固定在N-1个。由此,能够高效地减少线圈端的第一以及第二搭接部1215A、1215B的个数,能够实现线圈端的体积的减少。
[实施例2]
图9是一实施例(实施例2)的旋转电机的定子10A的剖视图。在以下的本实施例的说明中,有时不重新定义在上述实施例1中使用的用语、符号而使用。另外,在各图中,往往对于与上述实施例1相同的结构要素标注相同的参照符号并省略说明。
在图9中示出了用轴向的垂直剖面切断时的、定子10A的剖面。
本实施例的定子10A相对于上述实施例1的定子10,将定子线圈12置换为定子线圈12A这一点不同。
定子线圈12A与上述实施例1的定子线圈12相同,绕定子铁芯11的齿14(即插槽15内)而卷装。定子线圈12A以双层绕组卷装在定子铁芯11。另外,定子线圈12A与上述实施例1的定子线圈12相同,通过对于U相、V相、W相各自的每一相,以同心状且不同的周长卷绕的双绕线圈221U、221V、221W而形成。双绕线圈221U是U相用,在本实施例中,设置有六个。同样,双绕线圈221V是V相用,设置有六个,双绕线圈221W是W相用,设置有六个。此外,以下关于双绕线圈221U、221V、221W,在不区别各相的情况下,仅标记为“双绕线圈221”。
一个双绕线圈221与上述实施例1的双绕线圈121相同,同心状地具备两个沿径向观察大致六边形的形态的线圈部分。在本实施例中,以下将两个线圈部分中的、周长(周向的长度)较长的线圈部分也称为“外侧线圈部分”,以下将周长较短的线圈部分也称为“内侧线圈部分”。
一个双绕线圈221与上述实施例1的双绕线圈121相同,被插入四个插槽15。即、将外侧线圈部分插入两个插槽15,将内侧线圈部分插入其它的两个插槽15。在该情况下,周向外侧的一对插槽15在周向上将五个插槽15夹在中间(即、外侧线圈部分是长节距绕组)。另外,周向内侧的一对插槽15在周向上将三个插槽15夹在中间(即、内侧线圈部分是短节距绕组)。
例如,六个双绕线圈221U中的、在图9中与星标记对应的一个双绕线圈221U的外侧线圈部分被插入周向外侧的一对插槽15-2、15-8,内侧线圈部分被插入周向内侧的一对插槽15-3、15-7。在该情况下,周向外侧的一对插槽15-2、15-8的周向的中心与周向内侧的一对插槽15-3、15-7的周向的中心一致,该中心是插槽15-5的位置。以上关于其它的双绕线圈221U以及各双绕线圈221V、221W也基本上相同。
本实施例的双绕线圈221与上述实施例1的双绕线圈121相同,双绕线圈221U、221V、221W各自的外侧线圈部分通过长节距绕组,将相同相彼此的一对插入多个插槽15中的长节距绕组用插槽。例如,双绕线圈221U的长节距绕组用插槽是插槽15-2、15-8、15-14、15-20、15-26、15-32。
另一方面,双绕线圈221U、221V、221W各自的内侧线圈部分利用短节距绕组,将不同相的一对插入多个插槽中的短节距绕组用插槽。例如,双绕线圈221U的短节距绕组用插槽是插槽15-1、15-3、15-7、15-9、15-13、15-15、15-19、15-21、15-25、15-27、15-31、15-33。而且,在上述短节距绕组用插槽中的、插槽15-1插入双绕线圈221V的内侧线圈部分,在插槽15-3插入双绕线圈221W的内侧线圈部分,在插槽15-7插入双绕线圈221V的内侧线圈部分,在插槽15-9插入双绕线圈221W的内侧线圈部分,以下相同。
不同相的内侧线圈部分以任一相的内侧线圈部分成为径向内侧而另一相的内侧线圈部分成为径向外侧的方式,被插入插槽15内。本实施例的双绕线圈221与上述实施例1的双绕线圈121不同,在任一个短节距绕组用插槽中,U相(第一相的一个例子)的双绕线圈221U的内侧线圈部分在径向上都位于最外侧,W相(第三相的一个例子)的双绕线圈221W的内侧线圈部分在径向上都位于最内侧。其结果是,在任一个短节距绕组用插槽中,V相(第二相的一个例子)的双绕线圈221V的内侧线圈部分位于双绕线圈221U的内侧线圈部分的径向内侧,或位于双绕线圈221W的内侧线圈部分的径向外侧。
具体而言,双绕线圈221U的内侧线圈部分在任一个短节距绕组用插槽中,都位于比其它相的双绕线圈221的内侧线圈部分、即双绕线圈221V的内侧线圈部分以及双绕线圈221W的内侧线圈部分靠径向外侧。
另外,双绕线圈221W的内侧线圈部分在任一个短节距绕组用插槽中,都位于比其它相的双绕线圈221的内侧线圈部分、即双绕线圈221U的内侧线圈部分以及双绕线圈221V的内侧线圈部分靠径向内侧。
而且,双绕线圈221V的内侧线圈部分在任一个短节距绕组用插槽中,在与双绕线圈221U的内侧线圈部分成对的情况下,位于比双绕线圈221U的内侧线圈部分靠径向内侧,在与双绕线圈221W的内侧线圈部分成对的情况下,位于比双绕线圈221W的内侧线圈部分靠径向外侧。
根据这样的本实施例的定子线圈12A,相对于上述实施例1的定子线圈12,关于短节距绕组用插槽的不同相的一对,虽各相的径向的位置关系如上所述不同,但根据与上述实施例1相同的原理(参照图4A~图5B说明的原理),能够实现线圈端的体积的减少且空间谐波的减少。
此外,在本实施例中,双绕线圈221能够具有参照图6以及图7上述的实施例1的双绕线圈121相同的形态。由此,也能够得到与参照图8上述的实施例1相同的效果。
但是,关于使用插入器的组装,具有本实施例特有的效果,关于这一点,参照图10A以后的图来详细说明。
接下来,参照图10A以后的图对本实施例的定子10A的定子线圈12A的组装方法进行说明。此外,在前面的图9中,与图1相同,与36个插槽15对应地在○内示出1~36的数字,但在以下的图11B等中,作为代表,在○内仅示出1和36,省略了其间的2~35。
图10A是定子线圈12A的组装方法的说明图,是表示本实施例的定子线圈12A的整体结构的图。图10B是定子线圈12A的组装方法的说明图,是将定子10的内周部展开为平面状而表示的图。在图10B中,方向CD可以与周向对应,朝向C2的方向可以与旋转电机的正转方向对应。这在后面的图11B、图12B等也相同。另外,在图10B中,用其它线种示意性表示双绕线圈221U、221V、221W的各个。
图11A以及图11B是U相的第一双绕线圈221U-1的组装工序的说明图,图12A以及图12B是U相的第二双绕线圈221U-2的组装工序的说明图。此外,在图12A以及图12B中用点线统一图示出组装结束的U相的第一双绕线圈221U-1。图13A以及图13B是V相的第一双绕线圈221V-1的组装工序的说明图,图14A以及图14B是V相的第二双绕线圈221V-2的组装工序的说明图。此外,在图13A以及图14A中用点线统一图示出组装结束的各双绕线圈。另外,在图13B以及图14B中省略了组装结束的U相的双绕线圈221U-1、221U-2的图示,在图14B中,用点线图示出组装结束的V相的第一双绕线圈221V-1。图15A以及图15B是W相的第一双绕线圈221W-1的组装工序的说明图,图16A以及图16B是W相的第二双绕线圈221W-2的组装工序的说明图。此外,在图15A以及图16A中用点线统一图示出组装结束的各双绕线圈。在图15B以及图16B中省略了组装结束的U相的双绕线圈221U-1、221U-2以及V相的双绕线圈221V-1、221V-2的图示,在图16B中,用点线图示出组装结束的W相的第一双绕线圈221W-1。另外,在图11A、图12A、图13A、图14A、图15A以及图16A中,仅与各个工序对应的组装对象的双绕线圈221被进行了阴影。
这里,如图10A示意性所示,定子线圈12A按每相以两组并联关系,在Y接线的中性点电连接。具体而言,定子线圈12A的U相的第一双绕线圈221U-1和U相的第二双绕线圈221U-2的两组(一对)以并联关系,在中性点与动力线侧的U相端子90U之间电连接。另外,其它相也相同,定子线圈12A的V相的第一双绕线圈221V-1和V相的第二双绕线圈221V-2的两组(一对)以并联关系,在中性点与动力线侧的V相端子90V之间电连接。另外,定子线圈12A的W相的第一双绕线圈221W-1和W相的第二双绕线圈221W-2的两组(一对)以并联关系,在中性点与动力线侧的W相端子90W之间电连接。
U相的第一双绕线圈221U-1包含上述三组双绕线圈221U(分别以221U(1)~(3)标记),形成合计六个线圈部分。U相的第二双绕线圈221U-2也相同,包含上述三组双绕线圈221U(分别以221U(4)~(6)标记)。这对于其它相(V相以及W相)而言也相同。
本实施例的定子线圈12A与上述实施例1的定子线圈12不同,能够利用插入器(未图示)相对于定子铁芯11从轴向外侧进行轴向的组装。
具体而言,本实施例的定子线圈12A的组装方法,首先,包含利用插入器(未图示)将U相的第一双绕线圈221U-1从轴向外侧沿轴向相对于定子铁芯11进行组装的工序。
例如,在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,插入器可以以相对于定子铁芯11从轴向外侧使双绕线圈121、121A的第一以及第三搭接部1215A、1216A侧通过定子铁芯11的内径侧的空间从轴向的一侧到达另一侧的方式,实现轴向的组装。在该情况下,插入器能够在将双绕线圈121、121A的第一插槽插入部1211、第二插槽插入部1212、第三插槽插入部1213以及第四插槽插入部1214沿轴向插入各插槽15,并且使第一以及第三搭接部1215A、1216A侧到达定子铁芯11的另一侧之后,使第一以及第三搭接部1215A、1216A向径向外侧倾倒,从而完成轴向的组装。或者插入器也可以以使第二以及第四搭接部1215B、1216B侧通过定子铁芯11的内径侧的空间并从轴向的一侧到达另一侧的方式,实现轴向的组装。
这里,U相的第一双绕线圈221U-1能够同时组装上述三组双绕线圈221U(1)~(3),所以与将上述三组双绕线圈221U的各个分别组装于定子铁芯11的情况相比,能够实现高效的组装。
在图11A以及图11B中示意性示出了以串联的方式电连接形成U相的第一双绕线圈221U-1的三组双绕线圈221U(1)、221U(2)、221U(3)的搭接线222U-1、222U-2。在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,搭接线222U-1、222U-2也可以由图6以及图7所示的端部1210、1218形成。具体而言,双绕线圈221U(1)具有形成与U相端子90U(参照图10A)连接的端点U1的端部1210,双绕线圈221U(1)的端部1218经由搭接线222U-1与其它的双绕线圈221U(2)的端部1210连续,该其它的双绕线圈221U(2)的端部1218经由搭接线222U-2与具有与中性点UN1连接的端部1218的另一双绕线圈221U(3)的端部1210连续。此外,上述三组双绕线圈221U(1)、221U(2)、221U(3)可以通过连续的一根线圈线形成。
接着,本实施例的定子线圈12A的组装方法包含通过插入器(未图示)从轴向外侧沿轴向将U相的第二双绕线圈221U-2组装于定子铁芯11的工序。此外,插入器可以与在组装U相的第一双绕线圈221U-1时利用的插入器相同,组装方法也可以与组装U相的第一双绕线圈221U-1时相同。这在以下说明的V相的第一双绕线圈221V-1~W相的第二双绕线圈221W-2中也分别相同。
在图12A以及图12B中示意性示出了以串联的方式电连接形成U相的第二双绕线圈221U-2的三组双绕线圈221U(4)、221U(5)、221U(6)的搭接线222U-3、222U-4。在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,搭接线222U-3、222U-4可以由图6以及图7所示的端部1210、1218形成。具体而言,具有与中性点UN2连接的端部1210的双绕线圈221U(4)的端部1218经由搭接线222U-3与其它的双绕线圈221U(5)的端部1210连续,该其它的双绕线圈221U(5)的端部1218经由搭接线222U-4与另一双绕线圈221U(6)的端部1210连续,另一双绕线圈221U(6)具有形成与U相端子90U(参照图10A)连接的端点U2的端部1218。此外,上述三组双绕线圈221U(4)、221U(5)、221U(6)与上述U相的第一双绕线圈221U-1相同,可以通过连续的一根线圈线形成。
这样的U相的第二双绕线圈221U-2在与上述U相的第一双绕线圈221U-1的关系中,不成为在径向上产生相互不同的配置关系。具体而言,U相的第二双绕线圈221U-2能够以各外侧线圈部分相对于U相的第一双绕线圈221U-1的各外侧线圈部分配置在径向内侧的方式,插入与U相的第一双绕线圈221U-1相同的插槽15(长节距绕组用插槽)。因此,U相的第二双绕线圈221U-2在上述U相的第一双绕线圈221U-1的组装后,能够相对于U相的第一双绕线圈221U-1从径向内侧且相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。
因此,关于U相的第二双绕线圈221U-2,也与上述U相的第一双绕线圈221U-1相同,能够同时(例如以相互连接的状态)组装上述三组221U(4)、221U(5)、221U(6)。由此,与将上述三组双绕线圈221U的各个分别组装在定子铁芯11的情况相比,能够实现高效的组装。
此外,在变形例中,U相的第一双绕线圈221U-1、和U相的第二双绕线圈221U-2在一次组装工序中,也能够利用插入器(未图示)从轴向外侧沿轴向相对于定子铁芯11进行组装。在该情况下,U相的第一双绕线圈221U-1、和U相的第二双绕线圈221U-2也可以分别通过个别的线圈线设置于插入器,也可以通过连续的一根线圈线而设置于插入器。
接着,本实施例的定子线圈12A的组装方法包含利用插入器(未图示)从轴向外侧沿轴向将V相的第一双绕线圈221V-1组装于定子铁芯11的工序。此外,插入器可以与组装U相的第一双绕线圈221U-1时利用的插入器相同。
在图13A以及图13B中示意性示出了以串联的方式电连接形成V相的第一双绕线圈221V-1的三组双绕线圈221V(1)、221V(2)、221V(3)的搭接线222V-1、222V-2。在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,搭接线222V-1、222V-2可以由图6以及图7所示的端部1210、1218形成。具体而言,双绕线圈221V(1)具有形成与V相端子90V(参照图10A)连接的端点V1的端部1210,双绕线圈221V(1)的端部1218经由搭接线222V-1与其它的双绕线圈221V(2)的端部1210连续,该其它的双绕线圈221V(2)的端部1218经由搭接线222V-2与具有与中性点VN1连接的端部1218的另一双绕线圈221V(3)的端部1210连续。此外,上述三组双绕线圈221V(1)、221V(2)、221V(3)可以通过连续的一根线圈线形成。
这样的V相的第一双绕线圈221V-1在与已经组装结束的各双绕线圈221(即上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2)的关系中,不成为在径向上产生相互不同的配置关系。具体而言,V相的第一双绕线圈221V-1能够以各双绕线圈221V的一个内侧线圈部分(第二插槽插入部1212)相对于U相的第一双绕线圈221U-1的内侧线圈部分(第三插槽插入部1213)配置在径向内侧的方式,插入与U相的第一双绕线圈221U-1相同的插槽15(短节距绕组用插槽)。因此,V相的第一双绕线圈221V-1在上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2的组装后,能够相对于它们从径向内侧且相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。
因此,关于V相的第一双绕线圈221V-1,也与上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2相同,能够同时(例如以相互连接的状态)组装上述三组双绕线圈221V(1)、221V(2)、221V(3)。由此,与将上述三组双绕线圈221V的各个分别组装在定子铁芯11的情况相比,能够实现高效的组装。
接着,本实施例的定子线圈12A的组装方法包含利用插入器(未图示)从轴向外侧沿轴向将V相的第二双绕线圈221V-2组装于定子铁芯11的工序。此外,插入器可以与组装U相的第一双绕线圈221U-1时利用的插入器相同。
在图14A以及图14B中示意性示出了以串联的方式电连接形成V相的第二双绕线圈221V-2的三组双绕线圈221V(4)、221V(5)、221V(6)的搭接线222V-3、222V-4。在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,搭接线222V-3、222V-4也可以由图6以及图7所示的端部1210、1218形成。具体而言,具有与中性点VN2连接的端部1210的双绕线圈221V(4)的端部1218经由搭接线222V-3与其它的双绕线圈221V(5)的端部1210连续,该其它的双绕线圈221V(5)的端部1218经由搭接线222V-4与另一双绕线圈221V(6)的端部1210连续,另一双绕线圈221V(6)具有形成与V相端子90V(参照图10A)连接的端点V2的端部1218。此外,上述三组双绕线圈221V(4)、221V(5)、221V(6)与上述V相的第一双绕线圈221V-1相同,也可以通过连续的一根线圈线形成。
这样的V相的第二双绕线圈221V-2在与已经组装结束的各双绕线圈221(即上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2以及V相的第一双绕线圈221V-1)的关系中,不成为在径向上产生相互不同的配置关系。
具体而言,V相的第二双绕线圈221V-2能够以双绕线圈221V的各外侧线圈部分相对于V相的第一双绕线圈221V-1的各外侧线圈部分配置在径向内侧的方式,插入与V相的第一双绕线圈221V-1相同的插槽15(长节距绕组用插槽)。另外,V相的第二双绕线圈221V-2能够以各双绕线圈221V的一个内侧线圈部分(第二插槽插入部1212)相对于U相的第二双绕线圈221U-2的内侧线圈部分(第三插槽插入部1213)配置在径向内侧的方式,插入与U相的第二双绕线圈221U-2相同的插槽15(短节距绕组用插槽)。因此,V相的第二双绕线圈221V-2在上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2以及V相的第一双绕线圈221V-1的组装后,能够相对于它们从径向内侧并且相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。
因此,关于V相的第二双绕线圈221V-2,也与上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2等相同,能够同时(例如以相互连接的状态)组装上述三组双绕线圈221V(4)、221V(5)、221V(6)。由此,与将上述三组双绕线圈221V(4)、221V(5)、221V(6)的各个分别组装在定子铁芯11的情况相比,能够实现高效的组装。
此外,在变形例中,V相的第一双绕线圈221V-1、和V相的第二双绕线圈221V-2在一次组装工序中,能够利用插入器(未图示)相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。在该情况下,与V相的第一双绕线圈221V-1、和V相的第二双绕线圈221V-2可以分别通过个别的线圈线设置在插入器,也可以通过连续的一根线圈线设置在插入器。
接着,本实施例的定子线圈12A的组装方法包含利用插入器(未图示)从轴向外侧沿轴向将W相的第一双绕线圈221W-1组装在定子铁芯11的工序。此外,插入器可以与组装U相的第一双绕线圈221U-1时利用的插入器相同。
在图15A以及图15B中示意性示出了以串联的方式电连接形成W相的第一双绕线圈221W-1的三组双绕线圈221W(1)、221W(2)、221W(3)的搭接线222W-1、222W-2。在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,搭接线222W-1、222W-2可以由图6以及图7所示的端部1210、1218形成。具体而言,双绕线圈221W(1)具有形成与W相端子90W(参照图10A)连接的端点W1的端部1210,双绕线圈221W(1)的端部1218经由搭接线222W-1与其它的双绕线圈221W(2)的端部1210连续,该其它的双绕线圈221W(2)的端部1218经由搭接线222W-2与具有与中性点WN1连接的端部1218的另一双绕线圈221W(3)的端部1210连续。此外,上述三组双绕线圈221W(1)、221W(2)、221W(3)可以通过连续的一根线圈线形成。
这样的W相的第一双绕线圈221W-1在与已经组装结束的各双绕线圈221(即上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2、V相的第一双绕线圈221V-1以及V相的第二双绕线圈221V-2)的关系中,不成为在径向上产生相互不同的配置关系。
具体而言,W相的第一双绕线圈221W-1能够以各双绕线圈221W的一个内侧线圈部分(第二插槽插入部1212)相对于V相的第一双绕线圈221V-1的内侧线圈部分(第三插槽插入部1213)配置在径向内侧、并且各双绕线圈221W的另一个内侧线圈部分(第三插槽插入部1213)相对于U相的第一双绕线圈221U-1的内侧线圈部分(第二插槽插入部1212)配置在径向内侧的方式,插入与V相的第一双绕线圈221V-1或者U相的第一双绕线圈221U-1相同的插槽15(短节距绕组用插槽)。因此,W相的第一双绕线圈221W-1在上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2、V相的第一双绕线圈221V-1以及V相的第二双绕线圈221V-2的组装后,能够相对于它们从径向内侧且相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。
因此,关于W相的第一双绕线圈221W-1,也与上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2等相同,能够同时(例如以相互连接的状态)组装上述三组双绕线圈221W(1)、221W(2)、221W(3)。由此,与将上述三组双绕线圈221W的各个分别组装在定子铁芯11的情况相比,能够实现高效的组装。
接着,本实施例的定子线圈12A的组装方法包含利用插入器(未图示)从轴向外侧沿轴向将W相的第二双绕线圈221W-2组装在定子铁芯11的工序。此外,插入器可以与组装U相的第一双绕线圈221U-1时利用的插入器相同。
在图16A以及图16B中示意性示出了以串联的方式电连接形成W相的第二双绕线圈221W-2的三组双绕线圈221W(4)、221W(5)、221W(6)的搭接线222W-3、222W-4。在使用与图6以及图7所示的双绕线圈121、121A相同的双绕线圈221的情况下,搭接线222W-3、222W-4可以由图6以及图7所示的端部1210、1218形成。具体而言,具有与中性点WN2连接的端部1210的双绕线圈221W(4)的端部1218经由搭接线222W-3与其它的双绕线圈221W(5)的端部1210连续,该其它的双绕线圈221W(5)的端部1218经由搭接线222W-4与另一双绕线圈221W(6)的端部1210连续,另一双绕线圈221W(6)具有形成与W相端子90W(参照图10A)连接的端点W2的端部1218。此外,上述三组双绕线圈221W(4)、221W(5)、221W(6)与上述W相的第一双绕线圈221W-1相同,可以通过连续的一根线圈线形成。
这样的W相的第二双绕线圈221W-2在与已经组装结束的各双绕线圈221(即上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2、V相的第一双绕线圈221V-1、V相的第二双绕线圈221V-2以及W相的第一双绕线圈221W-1)的关系中,不成为在径向上产生相互不同的配置关系。
具体而言,W相的第二双绕线圈221W-2能够以双绕线圈221W的各外侧线圈部分相对于W相的第一双绕线圈221W-1的各外侧线圈部分配置在径向内侧的方式,插入与W相的第一双绕线圈221W-1相同的插槽15(长节距绕组用插槽)。另外,W相的第二双绕线圈221W-2能够以各双绕线圈221W的一个内侧线圈部分(第三插槽插入部1213)相对于U相的第二双绕线圈221U-2的内侧线圈部分(第二插槽插入部1212)配置在径向内侧、且各双绕线圈221W的另一个内侧线圈部分(第二插槽插入部1212)相对于V相的第二双绕线圈221V-2的内侧线圈部分(第三插槽插入部1213)配置在径向内侧的方式,插入与U相的第二双绕线圈221U-2或者V相的第二双绕线圈221V-2相同的插槽15(短节距绕组用插槽)。因此,W相的第二双绕线圈221W-2在上述U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2、V相的第一双绕线圈221V-1、V相的第二双绕线圈221V-2以及W相的第一双绕线圈221W-1的组装后,能够相对于它们从径向内侧并且相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。
因此,关于W相的第二双绕线圈221W-2,也与上述U相的第二双绕线圈221U-2等相同,能够同时(例如以相互连接的状态)组装上述三组双绕线圈221W(4)、221W(5)、221W(6),所以与将上述三组双绕线圈221W(4)、221W(5)、221W(6)的各个分别组装在定子铁芯11的情况相比,能够实现高效的组装。
此外,在变形例中,W相的第一双绕线圈221W-1、和W相的第二双绕线圈221W-2在一次组装工序中,能够通过插入器(未图示)相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。在该情况下,W相的第一双绕线圈221W-1和W相的第二双绕线圈221W-2可以分别通过个别的线圈线设置在插入器,也可以通过连续的一根线圈线设置在插入器。
这样,根据本实施例,能够将U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2、V相的第一双绕线圈221V-1、V相的第二双绕线圈221V-2、W相的第一双绕线圈221W-1以及W相的第二双绕线圈221W-2以该顺序进行组装,另外,能够利用插入器相对于定子铁芯11从轴向外侧沿轴向进行组装。因此,关于U相的第一双绕线圈221U-1、U相的第二双绕线圈221U-2、V相的第一双绕线圈221V-1、V相的第二双绕线圈221V-2、W相的第一双绕线圈221W-1以及W相的第二双绕线圈221W-2的各个,能够通过插入器的一次组装动作进行高效的组装。另外,在变形例中,能够通过插入器的一次组装动作组装U相的第一双绕线圈221U-1以及U相的第二双绕线圈221U-2,能够通过插入器的一次组装动作组装V相的第一双绕线圈221V-1以及V相的第二双绕线圈221V-2,并且能够通过插入器的一次组装动作组装W相的第一双绕线圈221W-1以及W相的第二双绕线圈221W-2,能够最大限度地提高组装的效率。
以上,虽详述了各实施例,但并不限于特定的实施例,在技术方案所记载的范围内,能够进行各种变形以及变更。另外,也能够组合上述实施例的结构要素的全部或者多个。
附图标记的说明
10、10A…定子,11…定子铁芯,12、12A…定子线圈,15…插槽,121、121A、221…双绕线圈,1211…第一插槽插入部,1212、1212A…第二插槽插入部,1213…第三插槽插入部,1214、1214A…第四插槽插入部,1215A…第一搭接部,1215B…第二搭接部,1216A…第三搭接部,1216B…第四搭接部,1217、1217A…连接部。
- 用于旋转电机的定子以及该定子的制造方法
- 旋转电机的定子绕组、旋转电机的定子、旋转电机的定子的制造方法、以及用于旋转电机的定子的制造的夹具
- 旋转电机的定子绕组、旋转电机的定子、旋转电机的定子的制造方法、以及用于旋转电机的定子的制造的夹具