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旋转电机的制作方法

2021-10-24 09:11:00 来源:中国专利 TAG:电机 旋转 公开


1.本公开涉及一种旋转电机。


背景技术:

2.已知的旋转电机包括具有卷绕在电枢芯上的多相的电枢线圈的电枢。此外,还已知一种通过以下方式形成电枢线圈的方法:(1)将每个大致u形的线圈部段的两个腿部从电枢芯的一个轴向侧插入到电枢芯的对应槽中;以及(2)将线圈部段的腿部的突出到电枢芯的另一轴向侧上的对应槽外侧的每对对应的部分接合(例如,见日本专利第jp5702179b2号)。
3.更具体地,根据已知的方法,在每个线圈部段的头部中形成大致s形的部分,从而减小头部径向地穿过电枢线圈的线圈端部处的交叉区域的周向尺寸。因此,可以紧凑地重叠分别从电枢芯的槽的相邻一个延伸的线圈部段的头部,从而减小电枢线圈的线圈端部的尺寸。
4.本技术的发明人发现已知的旋转电机存在以下问题。即,在实践中,期望根据所需的性能来改变旋转电机的设计规格,诸如减小电枢的外径,增加电枢芯中形成的槽的数量,增加线圈部段的厚度或增加线圈部段的数量。在这种情况下,即使利用已知的电枢线圈形成方法,每个线圈部段的头部的交叉区域的周向尺寸的减小仍然存在限制,因此,可能无法灵活地对旋转电机的设计规格进行改变。


技术实现要素:

5.本公开是鉴于上述问题而完成的。因此,本公开的主要目的是提供一种具有改进的结构的旋转电机,利用该结构可以容易地改变设计规格并使旋转电机的尺寸最小化。
6.根据本公开,提供了一种包括电枢的旋转电机。上述电枢包括环形的电枢芯和卷绕在电枢芯上的多相的电枢线圈。电枢芯具有沿其周向方向布置的多个槽。电枢线圈由彼此连接的多个电导体组形成。多个电导体组中的每一个包括多个电导体部段的束。此外,多个电导体组中的每一个呈大致u形,以具有一对腿部和连接部。一对腿部分别接纳在电枢芯的对应的一对槽中,并且位于对应槽中的不同径向位置处。连接部在电枢芯的一个轴向侧上延伸以连接一对腿部。连接部具有相对于周向方向径向地弯曲的弯曲部。多个电导体组是成对的,使得每对电导体组包括均属于电枢线圈的相同相的第一电导体组和第二电导体组。第一电导体组的一对腿部之间的周向间距大于第二电导体组的一对腿部之间的周向间距。在每对电导体组中,第一电导体组和第二电导体组的连接部布置成彼此轴向重叠。
7.通过上述布置,与将第一电导体组和第二电导体组的连接部布置成彼此不轴向重叠的情况相比,可以在电导体组的每对周向相邻的连接部之间设置更大的间隙。因此,改变旋转电机的设计规格,诸如减小电枢的外径,增加电枢芯中形成的槽的数量,增加电导体部段的厚度或增加包括在每个电导体组中的电导体部段的数量变得更容易。
8.此外,根据上述布置,与将第一电导体组和第二电导体组的连接部布置成彼此不
轴向重叠的情况相比,可以减小电导体组的每对轴向相邻的连接部之间的间隙,从而减小电枢线圈的线圈端部的尺寸。在此,线圈端部包括电导体组的所有连接部。
9.此外,为了使第一电导体组和第二电导体组的连接部布置成彼此轴向重叠,电导体组在连接部处以相同方式弯曲。因此,可以防止在电导体组的每对相邻的连接部之间发生干扰。
10.此外,由于布置成彼此轴向重叠的第一电导体组和第二电导体组的连接部属于电枢线圈的相同相,因此,即使当第一电导体组和第二电导体组意外地彼此接触时,也可以抑制放电的发生。
11.在另一实施方式中,对于每个电导体组,构成电导体组的电导体部段可以以预定的布置顺序沿径向方向布置在电导体组的一对腿部处,以便在电枢芯的对应槽中彼此径向对齐。在电导体组的连接部处,构成电导体组的电导体部段布置成彼此平行,以保持电导体组的一对腿部处的电导体部段在对应槽中的布置顺序。
12.通过上述布置,电导体部段可以以相同方式弯曲,从而促进电枢的制造。此外,电导体部段可以在连接部处沿周向方向布置,从而减小连接部的轴向宽度。
13.第一电导体组的连接部的弯曲部可以布置成在周向方向上彼此对齐。第一电导体组的连接部的弯曲部之间的周向间距可以设定为大于或等于电枢芯的槽之间的周向间距,并且小于或等于槽之间的周向间距的两倍。第二电导体组的连接部的弯曲部也可以布置成在周向方向上彼此对齐。第二电导体组的连接部的弯曲部之间的周向间距也可以设定为大于或等于电枢芯的槽之间的周向间距,并且小于或等于槽之间的周向间距的两倍。
14.通过上述布置,可以减小由电导体组的所有连接部构成的线圈端部的轴向宽度。
15.对于每个电导体组,电导体组的一对腿部中的一个可以接纳在电枢芯的一个对应槽的径向外部,一对腿部中的另一个可以接纳在电枢芯的另一个对应槽的径向内部。对于每个电导体组,可以在电导体组的连接部的弯曲部中形成沿径向方向延伸的径向延伸部,并且在该径向延伸部中构成电导体组的电导体部段布置成在周向方向上彼此对齐。第一电导体组的连接部的径向延伸部可以布置成在周向方向上彼此对齐;第二电导体组的连接部的径向延伸部可以布置成在周向方向上彼此对齐。满足以下关系式:rc
×2×
π/s≤n
×
hc≤rc
×2×
π/(s/2),其中,rc是电枢芯的中心轴线到每个槽的径向中心的距离,s是电枢芯中形成的槽的数量,n是包括在每个电导体组中的电导体部段的数量,hc是电枢芯的对应槽中的每个电导体部段的径向厚度。
16.通过上述构造,可以更有效地减小由电导体组的所有连接部构成的线圈端部的轴向宽度。
17.可以在电导体组的连接部的每对周向相邻的弯曲部之间设置间隙。
18.连接部的弯曲部通常通过弯曲电导体部段来形成。因此,在连接部的弯曲部处,与在连接部的其他部分处相比更容易引起大应变和使电导体部段的绝缘涂层损坏。然而,在电导体组的连接部的每对周向相邻的弯曲部之间设置有间隙的情况下,仍然可以确保电枢线圈的不同相位之间的电绝缘。
19.对于每个电导体组,电导体组的一对腿部中的一个可以接纳在电枢芯的一个对应槽的径向外部,一对腿部中的另一个可以接纳在电枢芯的另一个对应槽的径向内部。可以满足以下关系:wc
×
2<hc
×
n,其中,wc是电枢芯的对应槽中的每个电导体部段的周向宽
度,hc是电枢芯的对应槽中的每个电导体部段的径向厚度,n是包括在每个电导体组中的电导体部段的数量。
20.通过上述构造,可以更有效地减小电导体组的连接部的轴向宽度。
21.电枢线圈可以是具有星形连接以限定其间的中性点的三相绕组的三相线圈。形成电枢线圈的相绕组中的同一个的第一电导体组和第二电导体组可以彼此串联连接。第一电导体组可以在比第二电导体组更靠近中性点的位置处连接。
22.通过上述构造,第二电导体组的电势高于第一电导体组的电势。此外,如上所述,在每对电导体组中,第二电导体组位于第一电导体组轴向内侧并由第一电导体组覆盖。因此,可以确保从第二电导体组到属于与第二电导体组不同的电枢线圈的相的其他电导体组的足够距离,从而改善电枢线圈的绝缘特性。
23.在每对电导体组的连接部处,第一电导体组的轴向内侧表面和第二电导体组的轴向外侧表面可以布置成彼此表面接触。
24.通过上述布置,与将第一电导体组的轴向内侧表面和第二电导体组的轴向外侧表面布置成彼此点接触或线接触的情况相比,可以确保它们之间的接触面积更大。因此,可以抑制由于连接部之间的接触而对构成第一电导体组和第二电导体组的电导体部段的绝缘涂层的损坏。
25.每个电导体部段可以包括由导电材料形成的主体和对主体的表面进行覆盖的绝缘涂层。绝缘涂层可以由其中形成有空隙的电绝缘材料形成。
26.通过上述构造,当电导体部段的绝缘涂层经受例如外力或振动时,在绝缘涂层中形成的空隙可能塌陷,从而使绝缘涂层的绝缘性能显著地劣化。然而,如上所述,每对电导体组的连接部布置成彼此轴向重叠;在电导体组的连接部的每对周向相邻的弯曲部之间设置有间隙。因此,尽管绝缘涂层由其中形成有空隙的电绝缘材料形成,但是仍然可以确保绝缘涂层的绝缘性能。
27.在每对电导体组的连接部处,构成第一电导体组的电导体部段可以分别与构成第二电导体组的电导体部段轴向相对并以大致恒定的间隔隔开。
28.通过上述布置,可以在抑制由电导体组的所有连接部构成的线圈端部的轴向宽度的增加的同时,防止对电导体部段的绝缘涂层造成损坏。
29.每个电导体组可以包括三个电导体部段的束。电枢线圈可以是具有星形连接在一起的三相绕组的三相线圈。电枢线圈的每个相绕组可以包括彼此并联连接的四个绕组单元,并且每个绕组单元包括彼此串联连接的一对第一电导体组和第二电导体组。电枢芯的多个槽可以包括成对的同相槽。每对同相槽包括与电枢线圈的相绕组中的同一个对应的两个周向相邻的槽。在每对同相槽中,可以布置形成电枢线圈的对应相绕组的四个绕组单元,使得在一对同相槽中的一个中接纳的四个绕组单元的电导体组的腿部的数量等于一对同相槽中的另一个中接纳的四个绕组单元的电导体组的腿部的数量。
30.通过上述布置,四个绕组单元可以均匀地接纳在一对同相槽中,从而确保电磁平衡并抑制电枢中的循环电流。
附图说明
31.图1是根据示例性实施方式的旋转电机的剖视图。
32.图2是旋转电机的定子的俯视图。
33.图3是对定子的定子芯和定子线圈的构造进行说明的示意图。
34.图4a和图4b是在轴向方向上分别从相反侧示出用于形成定子线圈的一对第一电导体组和第二电导体组的立体图。
35.图5a和图5b是分别从其径向侧和轴向侧示出一对第一电导体组和第二电导体组的立体图。
36.图6是电导体部段的放大剖视图。
37.图7是形成定子线圈的电导体组的转弯部的放大立体图。
38.图8是示出电导体部段在电导体组的转弯部处的布置的示意图。
39.图9是示出在将电导体组插入到定子芯的槽中之前的定子芯和组装在一起的电导体组的立体图。
40.图10是示出在将电导体组插入到定子芯的槽中之后的电导体组和定子芯的立体图。
41.图11a是在周向方向上展开的定子的一部分的立体图。
42.图11b是在周向方向上展开的定子的一部分的俯视图。
43.图12a是示出在定子芯的对应槽中的一对第一电导体组和第二电导体组的布置的示意图。
44.图12b是示出在定子芯的对应槽中形成图12a所示的第一电导体组的电导体部段的布置的示意图。
45.图13是示出定子线圈的u相绕组的连接模式的示意图。
46.图14是定子线圈的示意电路图。
47.图15a是根据第一变型的电导体部段的放大剖视图。
48.图15b是根据第一变型的另一电导体部段的放大剖视图。
49.图16a是示出根据第二变型的电导体部段在电导体组的转弯部处的期望布置的示意图。
50.图16b是示出根据第二变型的电导体部段在电导体组的转弯部处的另一期望布置的示意图。
51.图16c是示出根据第二变型的电导体部段在电导体组的转弯部处的不期望的布置的示意图。
52.图17a和图17b是一起示出根据第三变型的定子线圈的每个相绕组构成为以波叠绕组方式卷绕的短间距绕组的示例的示意图。
53.图18a是示出根据第三变型的定子线圈的每个相绕组构成为波形卷绕整间距绕组的示例的示意图。
54.图18b是示出根据第三变型的定子线圈的每个相绕组构成为波形卷绕短间距绕组的示例的示意图。
55.图19a是示出根据第三变型的定子线圈的每个相绕组构成为叠绕整间距绕组的示例的示意图。
56.图19b是示出根据第三变型的定子线圈的每个相绕组构成为叠绕短间距绕组的示例的示意图。
57.图20a、图20b和图20c是示出根据第四变型的电导体部段的替代横截面形状的示意图。
58.图21是根据第五变型的定子线圈的示意电路图。
59.图22是示出根据第六变型的定子中采用的桥接线的立体图。
具体实施方式
60.下面,将参考附图对示例性实施方式进行描述。应当注意,为了明确和理解,尽可能对在整体说明中具有相同功能的相同部件标注相同的附图标记,并且为了避免赘述,不再对相同部件进行重复说明。
61.图1示出了根据示例性实施方式的旋转电机的整体结构。
62.在本实施方式中,旋转电机构成为在车辆中使用的电动机10。具体地,电动机10是三相永磁同步电动机。即,电动机10是无刷电动机。另外,电动机10可以仅包括属于单个系统的一个三相线圈或分别属于两个系统的两个三相线圈。
63.如图1所示,电动机10包括:壳体20;定子30,上述定子30固定到壳体20,并且在本实施方式中用作电枢;转子40,上述转子40构造成相对于定子30旋转;以及旋转轴11,在上述旋转轴11上固定有转子40。
64.另外,在下文中,旋转轴11的中心轴线o延伸的方向将被称为轴向方向(图中用双头箭头y1表示);从旋转轴11的中心轴线o径向地延伸的方向称为径向方向(图中用双头箭头y2表示);并且沿着中心位于旋转轴11的中心轴线o上的圆延伸的方向将被称为周向方向(图中用双头箭头y3表示)。
65.壳体20呈圆柱形,并且在其中接纳定子30和转子40两者。在壳体20中,设置有一对轴承23、24,旋转轴11通过轴承23、24可旋转地支承。另外,壳体20的内周表面的轴线与旋转轴11的中心轴线o重合。
66.转子40构成在电动机10中形成的磁路的一部分。转子40具有在周向方向上布置的一对或多对磁极,并且与定子30径向相对。更具体地,在本实施方式中,转子40具有十二个磁极(即,转子40的磁极对的数量等于6)。另外,转子40的磁极的数量也可以根据电动机10的设计规格而替代地设定为其他值。
67.转子40包括由磁性材料形成的转子芯41和固定到转子芯41的永磁体42。
68.更具体地,在本实施方式中,转子40包括极性在周向方向上交替地不同的十二个永磁体42。永磁体42分别嵌入在十二个磁体接纳孔中,上述十二个磁体接纳孔中的每一个沿轴向方向形成在转子芯41中。即,在本实施方式中,转子40构成为ipm(内部永磁体)转子。作为替代,转子40可以构成为spm(表面永磁体)转子。作为另一替代,转子40可以构成为励磁线圈型转子。
69.在转子芯41的中心孔中,固定地插入有旋转轴11,使得转子40可以与旋转轴11一起绕旋转轴11的中心轴线o旋转。
70.定子30呈圆柱形,并且沿着壳体20的内周布置在壳体20的大致轴向中心部中。此外,定子30固定到壳体20的内周表面,使得定子30的中心轴线与旋转轴11的中心轴线o重合。
71.定子30还构成在电动机10中形成的磁路的一部分。如图2所示,定子30具有环形的
定子芯(或电枢芯)31,上述环形的定子芯(或电枢芯)31布置在转子40的径向外侧,以便径向地面对转子40以及卷绕在定子芯31上的三相的定子线圈(或电枢线圈)32。
72.应当注意的是,在图中示出定子线圈32时,在表示具有不同取向的表面之间的边界的边缘线中,仅描绘了那些对于表示定子线圈32的三维形状特别重要的边缘线。此外,还应当注意的是,在图中用实线描绘了表示定子线圈32的径向外轮廓的那些边缘线。
73.如图3所示,定子芯31包括环形的背轭(或背芯)33和多个齿34,上述多个齿34在周向方向上以预定间隔布置,并且每个齿34从背轭33径向向内突出。在每对周向相邻的齿34之间形成有一个槽35。即,在定子芯31中,在周向方向上以相等间隔形成有多个槽35。定子线圈32卷绕在齿34上以便接纳在槽35中。此外,齿34的数量等于槽35的数量。
74.在本实施方式中,具有十二个磁极的转子40的每个磁极和三相的定子线圈32的每个相位的槽35的数量(或齿34的数量)等于2。换言之,槽的乘数等于2。由此,形成在定子芯31中的槽35的总数量等于72(即,2
×
12
×
3)。另外,七十二个槽35包括在周向方向上按顺序且重复地布置的成对的u相槽su1、su2、v相槽sv1、sv2以及w相槽sw1、sw2(见图12a)。
75.在本实施方式中,定子芯31由层叠件构成,上述层叠件通过在轴向方向上层叠多个环形的磁性钢片材(或芯片材)而形成。另外,定子芯31也可以由布置成在周向方向上彼此邻接的多个定子芯部段构成。
76.定子线圈32包括星形连接(或y形连接)的u相绕组、v相绕组和w相绕组,以在它们之间限定中性点(见图14)。在运转中,定子线圈32在被供给三相ac电力时产生磁通量。
77.在本实施方式中,定子线圈32通过以下方式形成:将多个大致u形的电导体部段52从定子芯31的第一轴向侧插入到定子芯31的槽35中,并且将电导体部段52的突出到定子芯31的第二轴向侧上的槽35外侧的每对对应的端部接合。每个电导体部段52通过将具有大致矩形横截面形状和恒定厚度的电导体切割并塑性变形成大致“u”形来获得。
78.具体地,在本实施方式中,如图4a和图4b所示,定子线圈32的每个相绕组由多个大致u形的电导体组51形成。电导体组51包括具有不同尺寸且成对以彼此重叠的两种类型的电导体组51。每对电导体组51包括位于外侧的第一电导体组51a和位于内侧的第二电导体组51b。对于每对电导体组51,该对的第一电导体组51a和第二电导体组51b两者均连接到u相、v相和w相端子中的同一个,从而属于定子线圈32的u相、v相和w相中的同一个。此外,图4a和图4b是在一对第一电导体组51a和第二电导体组51b安装到定子芯31之前在轴向方向上分别从相反侧示出它们的立体图。
79.此外,如图5a和图5b所示,每个电导体组51包括捆扎在一起的多个(例如,在本实施方式中为四个)大致u形的电导体部段52。此外,图5a和图5b是一对第一电导体组51a和第二电导体组51b安装到定子芯31之前分别从它们的径向侧和轴向侧示出它们的立体图。此外,应当注意的是,为了简单起见,除了图5a和图5b之外,在图中没有单独地描绘每个电导体组51的电导体部段52。
80.如图3所示,电导体部段52具有大致矩形的横截面形状。在定子芯31的每个槽35中,电导体部段52径向对齐成一排,使得电导体部段52的矩形横截面的较长侧彼此径向地面对。
81.参考图3,在本实施方式中,每个电导体组51构成为满足以下关系:wc
×
2<hc
×
n,其中,wc是定子芯31的对应槽35中的每个电导体部段52的周向宽度,hc是定子芯31的对应
槽35中的每个电导体部段52的径向厚度,n是包括在每个电导体组51中的电导体部段52的数量。
82.此外,在本实施方式中,通过使用成型模具将处于捆扎在一起状态的电导体部段52的组51弯曲成大致“u”形来形成每个电导体组51。
83.如图6所示,每个电导体部段52包括由导电材料(例如,铜)形成的主体52a和对主体52a的表面进行覆盖的绝缘涂层52b。在本实施方式中,绝缘涂层52b由其中形成有空隙的电绝缘材料(例如,树脂)形成。
84.如图4和图5所示,每个电导体组51具有:一对笔直部(或腿部)53,上述一对笔直部(或腿部)53分别以预定间距接纳在彼此周向地分开的一对槽35中;以及转弯部(或连接部)54,上述转弯部(或连接部)54将上述一对笔直部53连接。
85.笔直部53形成为在轴向方向上笔直地延伸。笔直部53彼此平行并间隔预定距离。笔直部53的轴向长度设定为大于定子芯31的轴向长度。每个笔直部53被接纳在定子芯31的槽35中的对应一个中,并且其两端从对应槽35轴向地突出。此外,第一电导体组51a的笔直部53之间的间距l1设定为大于第二电导体组51b的笔直部53之间的间距l2。
86.对于每个电导体组51(即,第一电导体组51a和第二电导体组51b),电导体组51的一对笔直部53分别接纳在定子芯31的对应槽35中,以便在径向位置上彼此不同。更具体地,如图12a和图12b所示,一对笔直部53中的一个接纳在定子芯31的一个对应槽35的径向外部,而一对笔直部53中的另一个接纳在定子芯31的另一个对应槽35的径向内部。
87.此外,对于每个电导体组51,构成电导体组51的电导体部段52以预定的布置顺序沿径向方向布置在电导体组51的一对笔直部53处,以便在对应槽35中彼此径向对齐。例如,在图12b所示的一对笔直部53中的一个处,电导体部段52在对应槽35中从径向内侧按u1a

u1b

u1c

u1d的顺序布置;在图12b所示的一对笔直部53中的另一个处,电导体部段52也在对应槽35中从径向内侧按u1a

u1b

u1c

u1d的顺序布置。
88.如图2和图4a至图4b所示,在每个电导体组51(即,第一电导体组51a和第二电导体组51b)中,转弯部54形成为在周向方向上延伸,并且在其周向端部处与笔直部53的轴向端部连接。此外,如图7所示,转弯部54形成为呈其周向中心处高于其周向端部的脊的形状。转弯部54的周向端部分别与笔直部53连接,以便与笔直部53的延伸方向(或轴向方向)成预定角度倾斜。更具体地,如图4a和图7所示,转弯部54的每个周向端部均倾斜于笔直部53的延伸方向(或轴向方向),使得周向端部与笔直部53的延伸方向之间的角度α等于预定角度(例如,大约120
°
)。另外,对于第一电导体组51a和第二电导体组51b两者,预定角度设定为相等。
89.此外,如图12a和图12b所示,转弯部54将位于不同径向位置处的一对笔直部53连接。因此,如图2所示,转弯部54具有弯曲部,当沿轴向方向观察时,上述弯曲部以大致“s”形进行修补(或弯曲)。此外,如图4a至图4b和图7所示,每个电导体组51被弯曲,使得与电导体组51的笔直部53的周向内侧表面连接的电导体组51的转弯部54的轴向内侧表面面对定子芯31的轴向端面。
90.更具体地,在每个电导体组51(即,第一电导体组51a和第二电导体组51b)中,转弯部54具有:与位于径向内侧的一对笔直部53中的一个连接的第一周向端部;以及与位于径向外侧的一对笔直部53中的一个连接的第二周向端部。转弯部54沿着周向方向从第一周向
端部延伸到其中心部的附近。此外,如图2和图7所示,转弯部54具有第一弯曲部55,上述第一弯曲部55相对于转弯部54的中心部附近的周向方向从径向内侧弯曲到径向外侧。第一弯曲部55弯曲到使转弯部54平行于径向方向的程度、即弯曲到使形成转弯部54的所有电导体部段52在周向方向上彼此对齐的程度。
91.因此,如图2和图7至图8所示,在转弯部54的中心部附近形成有沿径向方向延伸的径向延伸部56。另外,如图7所示,径向延伸部56对应于位于距转弯部54中的定子芯31轴向最远处的转弯部54的顶点部。即,在从第一周向端到径向延伸部56的范围内,转弯部54相对于轴向方向倾斜地延伸并且远离定子芯31。
92.此外,如图2所示,径向延伸部56与从径向方向朝向周向方向弯曲的转弯部54的第二弯曲部57连接。更具体地,第二弯曲部57以发夹曲线(hairpin curve)形状中的锐角弯曲,使得第二弯曲部57的一部分从定子芯31的槽35径向向外突出。从第二弯曲部57开始,转弯部54沿着周向方向延伸到其第二周向端部。此外,如图7所示,在从径向延伸部56到其第二周向端的范围内,转弯部54相对于轴向方向倾斜地朝向定子芯31延伸。
93.在本实施方式中,第二弯曲部57的曲率半径(或圆角半径r)设定为小于第一弯曲部55的曲率半径。因此,在转弯部54中,具有较小曲率半径的弯曲部(即,第二弯曲部57)位于比具有较大曲率半径的弯曲部(即,第一弯曲部55)更靠近径向外侧的位置处。
94.此外,如图2所示,第二弯曲部57的突出量(即,第二弯曲部57从定子芯31的槽35径向向外突出的量)设定为在定子芯33的背轭33的范围内。即,突出量设定成使得整个第二弯曲部57位于定子芯31的径向外周径向内侧。
95.另一方面,如图2所示,第一弯曲部55不会从定子芯31的槽35径向向内突出。即,转弯部54从定子芯31的槽35径向向外突出的量设定为大于转弯部54从槽35径向向内突出的量。换言之,定子线圈32仅从定子芯31的槽35径向向外隆起,而没有径向向内隆起。
96.如上所述,在本实施方式中,第一弯曲部55、径向延伸部56和第二弯曲部57一起构成转弯部54的大致s形的弯曲部。
97.此外,在本实施方式中,转子40构造成在由图2中的空白箭头表示的预定旋转方向(即,图2中的逆时针方向)上旋转。在每个电导体组51(即,第一电导体组51a和第二电导体组51b)中,转弯部54随着其在转子40的旋转方向上延伸而径向向外延伸。即,在转弯部54的一对周向端部中,径向外侧上的第二周向端部位于在转子40的旋转方向上从径向内侧上的第一周向端部向前(下游)的位置。
98.如图4和图7所示,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成在轴向方向上彼此重叠。此外,第二电导体组51b的转弯部54位于第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧(或定子芯31侧)。此外,第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成使得第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧表面面对第二电导体组51b的转弯部54的轴向外侧表面,并且以大致恒定的间隔与之轴向隔开。即,第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成彼此平行地延伸。
99.更具体地,如图4a和图7所示,第一电导体组51a中的转弯部54与笔直部53的倾斜角α大致等于第二电导体组51b中的转弯部54与笔直部53的倾斜角α。此外,第一电导体组51a的转弯部54中的第一弯曲部55、径向延伸部56和第二弯曲部57分别位于与第二电导体组51b的转弯部54中的第一弯曲部55、径向延伸部56和第二弯曲部57大致相同的周向位置
处。此外,第一电导体组51a的转弯部54中的第一弯曲部55的曲率半径、径向延伸部56的长度和第二弯曲部57的曲率半径分别设定为大致等于第二电导体组51b中的转弯部54中的第一弯曲部55的曲率半径、径向延伸部56的长度和第二弯曲部57的曲率半径。即,第一电导体组51a的转弯部54的弯曲部和第二电导体组51b的转弯部54的弯曲部具有相同的大致“s”形状。
100.通过上述构造,如图8所示,在每对第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54处,构成第一电导体组51a的电导体部段52布置成平行于构成第二电导体组51b的电导体部段52。此外,构成第一电导体组51a的电导体部段52的轴向内侧表面(即,图8中的下侧表面)分别与构成第二电导体组51b的电导体部段52的轴向外侧表面(即,图8中的上侧表面)轴向相对并以大致恒定的间隔隔开。
101.此外,构成第一电导体组51a的电导体部段52的轴向内侧表面可以替代地布置成与构成第二电导体组51b的电导体部段52的轴向外侧表面表面接触。即,构成第一电导体组51a的电导体部段52的轴向内侧表面可以不与构成第二电导体组51b的电导体部段52的轴向外侧表面隔开。
102.此外,如图2所示,电导体组51的转弯部54的大致s形的弯曲部布置成在周向方向上彼此对齐。在本实施方式中,电导体组51的转弯部54的弯曲部之间的周向间距设定为大于或等于定子芯31的槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。
103.更具体地,如图2和图7所示,第一电导体组51a的转弯部54的径向延伸部56布置成在周向方向上彼此对齐。第一电导体组51a的转弯部54的径向延伸部56之间的周向间距设定为大于或等于槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。类似地,第二电导体组51b的转弯部54的径向延伸部56也布置成在周向方向上彼此对齐。第二电导体组51b的转弯部54的径向延伸部56之间的周向间距也设定为大于或等于槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。
104.此外,在电导体组51的转弯部54的每对周向相邻的径向延伸部56之间设置有预定间隙c1。在本实施方式中,定子30构成为满足以下关系:
105.rc
×2×
π/s≤n
×
hc≤rc
×2×
π/(s/2)
106.其中,rc是从定子芯31的中心轴线(或旋转轴11的中心轴线o)到每个槽35的径向中心的距离,s是在定子芯31中形成的槽35的数量,n是包括在每个电导体组51中的电导体部段52的数量,hc是定子芯31的对应槽35中的每个电导体部段52的径向厚度。
107.此外,距离rc在图2和图3示出。从图2可以看出,距离rc可以被视为从定子芯31的中心轴线到电导体组51的转弯部54的径向延伸部56的径向中心位置的距离。此外,从图3可以看出,距离rc也可以被视为从定子芯31的中心轴线到每个槽35中的两个电导体组51之间的边界的距离。图3中示出了每个电导体部段52的径向厚度hc。此外,从图8可以看出,n
×
hc表示电导体组51的转弯部54的每个径向延伸部56(或顶点部)的周向尺寸。
108.再次参考图2和图7,第一电导体组51a的转弯部54的第一弯曲部55布置成在周向方向上彼此对齐。第一电导体组51a的转弯部54的第一弯曲部55之间的周向间距设定为大于或等于槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。类似地,第二电导体组51b的转弯部54的第一弯曲部55也布置成在周向方向上彼此对齐。第二电导体组51b的转弯部54的第一弯曲部55之间的周向间距也设定为大于或等于槽35之间的周向间
距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。
109.此外,第一电导体组51a的转弯部54的第二弯曲部57布置成在周向方向上彼此对齐。第一电导体组51a的转弯部54的第二弯曲部57之间的周向间距设定为大于或等于槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。类似地,第二电导体组51b的转弯部54的第二弯曲部57也布置成在周向方向上彼此对齐。第二电导体组51b的转弯部54的第二弯曲部57之间的周向间距也设定为大于或等于槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。
110.在本实施方式中,如图12b所示,对于每个电导体组51,构成电导体组51的电导体部段52布置成在电导体组51的转弯部54处彼此平行,以保持电导体组51的一对笔直部53处的电导体部段52在定子芯31的对应槽35中的布置顺序。
111.如图9所示,每对轴向重叠的第一电导体组51a和第二电导体组51b的笔直部53从定子芯41的第一轴向侧(即,图9中的上侧)插入到定子芯31的对应槽35中。然后,突出到定子芯31的第二轴向侧(即,图10中的下侧)上的对应槽35的外侧的笔直部53的远端部沿周向方向以预定间距扭曲和弯曲,从而形成连接部58。
112.如图11和图13所示,每个连接部58包括第一端子部58a和第二端子部58b,上述第一端子部58a从对应的一对笔直部53周向向外弯曲,上述第二端子部58b从对应的一对笔直部53周向向内弯曲。
113.另外,图11a是在周向方向上展开的定子30的一部分的立体图。图11b是在周向方向上展开的定子30的一部分的俯视图。应当注意的是,为了简单起见,在图11a和图11b中仅示出了一些连接部58,并且实际上定子芯31的所有槽35具有接纳在其中的电导体组51的对应的笔直部53和从其中突出的对应连接部58。
114.对于构成电导体组51的电导体部段52,端子部58a、58b的弯曲方向基于定子线圈32的预定连接模式而改变。另外,图11a和图11b中示出了改变用于电导体部段52的端子部58a、58b的弯曲方向的方式。
115.电导体组51的每对对应的端子部58a、58b通过例如tig焊接、激光焊接、超声波焊接等连接。因此,连接部58在轴向方向上与定子芯31接合并固定到定子芯31;因此,电导体组51通过连接部58和转弯部54固定到定子芯31。其结果是,电导体组51的笔直部53相对于定子芯31的轴向移动被限制,从而可靠地保持在定子芯31的对应槽35中。
116.此外,通过连接部58,电导体组51以预定连接模式电连接,从而形成定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组。
117.接着,将参考图12a至图12b和图13详细地描述定子线圈32的连接模式。
118.图12a示出了在定子芯31的对应槽35中的一对第一电导体组51a和第二电导体组51b的布置。图12b示出了构成图12a所示的第一电导体组51a的电导体部段52在定子芯31的对应槽35中的布置。图13示出了定子线圈32的u相绕组的连接模式。此外,在图12a和图13,第一电导体组51a用实线示出,而第二电导体组51b用虚线示出。
119.在本实施方式中,如图12a至图12b和图13所示,定子线圈32的每个相绕组构成为分布绕组。
120.此外,如图12a至图12b所示,对于每个电导体组51(即,第一电导体组51a和第二电导体组51b),电导体组51的一对笔直部53中的一个接纳在一个对应槽35的径向外部,而一
对笔直部53中的另一个接纳在另一个对应槽35的径向内部。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以七槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以五槽间距形成。
121.如图13所示,在每个电导体组51中,位于不同径向位置的一对笔直部53通过定子芯31的第一轴向侧(即,图13中的上侧)上的转弯部54连接。另一方面,在定子芯31的第二轴向侧(即,图13中的下侧)上,属于电导体组51的不同的一个且位于相同径向位置处的每对对应的笔直部53通过连接部58中的一个连接。
122.此外,如图13所示,定子线圈32的每个相绕组以分布绕组方式、更具体地以波叠绕组方式卷绕在定子芯31上。此外,定子线圈32的每个相绕组构成为其间距等于磁极间距的整间距绕组。
123.如前所述,在本实施方式中,如图14所示,定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组星形连接,以限定它们之间的中性点。此外,形成定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的同一个的第一电导体组51a和第二电导体组51b彼此串联连接。此外,第一电导体组51a可以在比第二电导体组52更靠近中性点的位置处连接。
124.根据本实施方式,可以实现以下有益效果。
125.在本实施方式中,电动机10包括定子30(或电枢)。定子30包括定子芯31(或环形的电枢芯)和卷绕在定子芯31上的三相的定子线圈32(或电枢线圈)。定子芯31具有沿其周向方向布置的多个槽35。定子线圈32由彼此连接的多个电导体组51形成。每个电导体组51包括多个(例如,在本实施方式中为四个)电导体部段52的束。多个电导体组51中的每一个呈大致u形,以具有一对笔直部53(或腿部)和转弯部54(或连接部)。一对笔直部53分别接纳在定子芯31的对应的一对槽35中,以便位于对应槽35中的不同径向位置处。转弯部54在定子芯31的第一轴向侧上延伸以连接上述一对笔直部53。转弯部54具有相对于周向方向径向地弯曲的大致s形的弯曲部。多个电导体组51是成对的,使得每对电导体组51包括均属于定子线圈32的同相第一电导体组51a和第二电导体组51b。第一电导体组51a的一对笔直部53之间的周向间距大于第二电导体组51b的一对笔直部53之间的周向间距。在每对电导体组51中,第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成彼此轴向重叠。
126.通过上述布置,与将第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成彼此不轴向重叠的情况相比,可以在电导体组51的每对周向相邻的转弯部54之间设置更大的间隙。因此,改变电动机10的设计规格,诸如减小定子30的外径,增加在定子芯31中形成的槽35的数量,增加电导体部段52的厚度或增加包括在每个电导体组51中的电导体部段52的数量变得更容易。
127.此外,通过上述布置,与将第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成彼此不轴向重叠的情况相比,可以减小电导体组51的每对轴向相邻的转弯部54之间的间隙,从而减小定子线圈32的线圈端部的尺寸。另外,线圈端部包括电导体组51的所有转弯部54。
128.此外,为了使第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成彼此轴向重叠,电导体组51在各个转弯部54处以相同的方式弯曲。因此,可以防止在电导体组51的每对相邻的转弯部54之间发生干扰。
129.另外,由于布置成彼此轴向重叠的第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部
54属于定子线圈32的相同相,因此,即使当第一电导体组51a和第二电导体组51b意外地彼此接触时,也可以抑制放电的发生。
130.在本实施方式中,对于每个电导体组51,构成电导体组51的电导体部段52以预定的布置顺序沿径向方向布置在电导体组51的一对笔直部53处,以便在定子芯31的对应槽35中彼此径向对齐。此外,在电导体组51的转弯部54处,构成电导体组51的电导体部段52布置成彼此平行,以保持电导体组51的一对笔直部53处的电导体部段52在对应槽35中的布置顺序。
131.通过上述布置,电导体部段52可以以相同的方式弯曲,从而便于定子30的制造。此外,电导体部段52可以在转弯部54处沿周向方向布置,从而减小转弯部54的轴向宽度。
132.在本实施方式中,第一电导体组51a的转弯部54的大致s形的弯曲部布置成在周向方向上彼此对齐。第一电导体组51a的转弯部54的弯曲部之间的周向间距大于或等于定子芯31的槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。第二电导体组51b的转弯部54的大致s形的弯曲部也布置成在周向方向上彼此对齐。第二电导体组51b的转弯部54的弯曲部之间的周向间距也大于或等于定子芯31的槽35之间的周向间距,并且小于或等于槽35之间的周向间距的两倍。
133.通过上述布置,可以减小由电导体组51的所有转弯部54构成的线圈端部的轴向宽度。
134.在本实施方式中,对于每个电导体组51,电导体组51的一对笔直部53中的一个接纳在定子芯31的一个对应槽35的径向外部,一对笔直部53中的另一个接纳在定子芯31的另一个对应槽35的径向内部。在电导体组51的转弯部54的弯曲部中,可以形成沿径向方向延伸的径向延伸部56,并且在该径向延伸部56中构成电导体组51的电导体部段52布置成在周向方向上彼此对齐。此外,第一电导体组的转弯部54的径向延伸部56布置成在周向方向上彼此对齐;并且第二电导体组的转弯部54的径向延伸部56也布置成在周向方向上彼此对齐。定子30构造成满足rc
×2×
π/s≤n
×
hc≤rc
×2×
π/(s/2)的关系。
135.通过上述构造,可以更有效地减小由电导体组51的所有转弯部54构成的线圈端部的轴向宽度。
136.在本实施方式中,在电导体组51的转弯部54的每对周向相邻的弯曲部之间设置有预定间隙c1。
137.转弯部54的弯曲部通常通过弯曲电导体部段52来形成。因此,在转弯部54的弯曲部处,与在转弯部54的其他部分处相比更容易引起大应变和使电导体部段52的绝缘涂层52b损坏。然而,在电导体组51的转弯部54的每对周向相邻的弯曲部之间、更具体地在弯曲部的每对周向相邻的径向延伸部56之间设置有间隙c1的情况下,仍然可以确保定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组之间的电绝缘。
138.在本实施方式中,对于每个电导体组51,电导体组51的一对笔直部53中的一个接纳在定子芯31的一个对应槽35的径向外部,一对笔直部53中的另一个接纳在定子芯31的另一个对应槽35的径向内部。此外,每个电导体组51构造成满足wc
×
2<hc
×
n的关系。此外,每个电导体组51被弯曲,使得与电导体组51的笔直部53的周向内侧表面连接的电导体组51的转弯部54的轴向内侧表面面对定子芯31的轴向端面。
139.通过上述构造,可以更有效地减小电导体组51的转弯部54的轴向宽度。
140.在本实施方式中,定子线圈32是具有星形连接以限定其间的中性点的u相绕组、v相绕组和w相绕组的三相线圈。形成定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的同一个的第一电导体组51a和第二电导体组51b彼此串联连接。此外,第一电导体组51a可以在比第二电导体组51b更靠近中性点的位置处连接(见图14)。
141.通过上述构造,第二电导体组51b的电势高于第一电导体组51a。此外,如上所述,在本实施方式中,在每对电导体组51中,第二电导体组51b位于第一电导体组51a的轴向内侧并由第一电导体组51a覆盖。因此,可以确保从第二电导体组51b到属于与第二电导体组51b不同的定子线圈32的相位的其他电导体组51的足够距离,从而改善定子线圈32的绝缘性能。
142.在本实施方式中,在每对电导体组51的转弯部54处,第一电导体组51a的轴向内侧表面和第二电导体组51b的轴向外侧表面布置成彼此轴向相对并且以大致恒定的间隔隔开。即,第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54布置成彼此平行地延伸。因此,可以防止第一电导体组51a和第二电导体组51b的转弯部54彼此接触,从而防止构成第一电导体组51a和第二电导体组51b的电导体部段52的绝缘涂层52b由于转弯部54之间的接触而损坏。作为替代,在每对电导体组51的转弯部54处,第一电导体组51a的轴向内侧表面和第二电导体组51b的轴向外侧表面可以布置成彼此表面接触。在这种情况下,与将第一电导体组51a的轴向内侧表面和第二电导体组51b的轴向外侧表面布置成彼此点接触或线接触的情况相比,可以确保它们之间更大的接触面积;因此,可以抑制构成第一电导体组51a和第二电导体组51b的电导体部段52的绝缘涂层52b由于转弯部54之间的接触而损坏。
143.在本实施方式中,每个电导体部段52包括由导电材料形成的主体52a和对主体52a的表面进行覆盖的绝缘涂层52b。绝缘涂层52b由其中形成有空隙的电绝缘材料形成。
144.通过上述构造,当电导体部段52的绝缘涂层52b经受例如外力或振动时,在绝缘涂层52b中形成的空隙可能塌陷,从而使绝缘涂层52b的绝缘性能显著地劣化。然而,如上所述,在本实施方式中,每对电导体组51的转弯部54布置成彼此轴向重叠;在电导体组51的转弯部54的每对周向相邻的弯曲部之间设置有预定间隙c1。因此,尽管绝缘涂层52b由其中形成有空隙的电绝缘材料形成,但是仍然可以确保绝缘涂层52b的绝缘性能。
145.在本实施方式中,在每对电导体组51的转弯部54处,构成第一电导体组51a的电导体部段52分别与构成第二电导体组51b的电导体部段52轴向相对并以大致恒定的间隔隔开(见图8)。
146.通过上述布置,可以在抑制由电导体组51的所有转弯部54构成的线圈端部的轴向宽度的增加的同时,防止对电导体部段52的绝缘涂层52b的损坏。
147.在本实施方式中,在每个电导体组51中,转弯部54的弯曲部构成为包括第一弯曲部55、径向延伸部56和第二弯曲部57。第二弯曲部57的曲率半径(或圆角半径r)设定为小于第一弯曲部55的曲率半径。此外,第二弯曲部57位于第一弯曲部55的径向外侧(见图2)。
148.利用上述构造,可以布置电导体组51的转弯部54的所有第二弯曲部57,其中,曲率半径相对较小,因此,在定子线圈32的径向外部处,构成电导体组51的电导体部段52的绝缘涂层52b在电导体组51的弯曲期间更容易损坏。因此,可以在电导体组51的转弯部54的每对周向相邻的第二弯曲部57之间确保足够的间隙,从而改善定子线圈32的绝缘特性。
149.在本实施方式中,电导体组51的转弯部54形成为使得转弯部54从定子芯31的槽35
径向向外突出的量大于转弯部54从槽35径向向内突出的量。换言之,定子线圈32仅从定子芯31的槽35径向向外隆起,而没有径向向内隆起(见图2)。
150.通过上述构造,可以防止定子线圈32与转子40接触。此外,可以在抑制由电导体组51的所有转弯部54构成的线圈端部的轴向宽度的增加的同时,在电导体组51的转弯部54的每对周向相邻的弯曲部之间确保足够的间隙。
151.在本实施方式中,转子40构造成在预定旋转方向(即,图2中的逆时针方向)上旋转。在每个电导体组51中,转弯部54随着其在转子40的旋转方向上延伸而径向向外延伸。即,在转弯部54的一对周向端部中,径向外侧上的第二周向端部位于在转子40的旋转方向上从径向内侧上的第一周向端部向前的位置。
152.通过上述构造,在通过油来冷却定子线圈32的情况下,从转子40流出的油容易穿过电导体组51的转弯部54之间的间隙,从而有效地冷却定子线圈32。否则,在通过空气来冷却定子线圈32的情况下,从转子40流出的空气容易穿过电导体组51的转弯部54之间的间隙。因此,可以降低空气阻力,从而抑制在转子40的旋转期间产生的风噪声。
153.尽管已经示出和描述了上述特定实施方式,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的精神的情况下,可以进行各种变形、改变和改进。
154.[第一变型]
[0155]
在如上所述的实施方式中,每个电导体部段52包括由导电材料形成的主体52a和对主体52a的表面进行覆盖的绝缘涂层52b。绝缘涂层52b由其中形成有空隙的电绝缘材料形成(见图6)。
[0156]
作为替代,如图15a所示,每个电导体部段52还可以包括其中未形成空隙的绝缘涂层52c。此外,可以设置没有空隙的绝缘涂层52c以对主体52a的表面进行覆盖,并且可以设置具有空隙的绝缘涂层52b以对绝缘涂层52c的外表面进行覆盖。
[0157]
作为另一替代,如图15b所示,可以设置具有空隙的绝缘涂层52b以对主体52a的表面进行覆盖,并且可以设置没有空隙的绝缘涂层52c以对绝缘涂层52b的外表面进行覆盖。
[0158]
[第二变型]
[0159]
在如上所述的实施方式中,如图8所示,在每对第一电导体组51a和第二电导体组51b中,构成第一电导体组51a的电导体部段52对齐成一排,使得第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧表面和轴向外侧表面呈扁平形状;构成第二电导体组51b的电导体部段52对齐成一排,使得第二电导体组51b的转弯部54的轴向内侧表面和轴向外侧表面呈扁平形状;并且第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧表面和第二电导体组51b的转弯部54的轴向外侧表面彼此轴向相对并以大致恒定的间隔隔开。
[0160]
替代地,如图16a至图16c所示,在每对第一电导体组51a和第二电导体组51b中,构成第一电导体组51a的电导体部段52可以对齐,使得第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧表面和轴向外侧表面呈波浪形状;并且构成第二电导体组51b的电导体部段52可以对齐,使得第二电导体组51b的转弯部54的轴向内侧表面和轴向外侧表面呈波浪形状。而且,如图16a和图16b所示,在这种情况下,期望第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧表面和第二电导体组51b的转弯部54的轴向外侧表面彼此轴向相对并以大致恒定的间隔隔开。相反,如图16c所示,不期望第一电导体组51a的转弯部54的轴向内侧表面和第二电导体组51b的转弯部54的轴向外侧表面之间的间隔不均匀。
[0161]
[第三变型]
[0162]
在如上所述的实施方式中,如图12a至图12b和图13中,定子线圈32的每个相绕组构成为整间距分布绕组。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以七槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以五槽间距形成。
[0163]
然而,定子线圈32的每个相绕组可以替代地以其他方式卷绕。此外,电导体组51的转弯部54可以替代地形成在除了七槽和五槽间距之外的间距处。
[0164]
例如,如图17a和图17b所示,定子线圈32的每个相绕组可以替代地构成为短间距分布绕组。具体地,在该示例中,如图17a所示,对于每个电导体组51(即,第一电导体组51a和第二电导体组51b),电导体组51的一对笔直部53中的一个接纳在一个对应槽35的径向外部,而一对笔直部53中的另一个接纳在另一个对应槽35的径向内部。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以六槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以四槽间距形成。此外,如图17b所示,在每个电导体组51中,位于不同径向位置的一对笔直部53通过定子芯31的第一轴向侧(即,图17b中的上侧)上的转弯部54连接。另一方面,在定子芯31的第二轴向侧(即,图17b中的下侧)上,属于电导体组51的不同的一个且位于相同径向位置处的每对对应的笔直部53通过连接部58中的一个连接。另外,如图17b所示,定子线圈32的每个相绕组以分布绕组方式、更具体地以波叠绕组方式卷绕在定子芯31上。
[0165]
作为替代,如图18a和图18b所示,定子线圈32的每个相绕组可以以波形卷绕方式卷绕在定子芯31上。具体地,在图18a所示的示例中,定子线圈32的每个相绕组构成为波形卷绕整间距绕组。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以七槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以五槽间距形成。另一方面,在图18b所示的示例中,定子线圈32的每个相绕组构成为波形卷绕短间距绕组。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以六槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以四槽间距形成。
[0166]
作为替代,如图19a和图19b所示,定子线圈32的每个相绕组可以以叠绕的方式卷绕在定子芯31上。具体地,在图19a所示的示例中,定子线圈32的每个相绕组构成为叠绕整间距绕组。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以七槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以五槽间距形成。另一方面,在图19b所示的示例中,定子线圈32的每个相绕组构成为叠绕短间距绕组。此外,对于每对第一电导体组51a和第二电导体组51b,第一电导体组51a的转弯部54以六槽间距形成,而第二电导体组51b的转弯部54以四槽间距形成。
[0167]
[第四变型]
[0168]
在如上所述的实施方式中,每个电导体部段52具有大致矩形的横截面形状(见图6)。
[0169]
然而,每个电导体部段52可替代地具有其他横截面形状,诸如图20a至图20c所示的圆形、椭圆形或桶形的横截面形状。
[0170]
此外,在每个电导体部段52具有圆形、椭圆形或桶形的横截面形状的情况下,可以如图20a至图20c所示对定子芯31的对应槽35中的每个电导体部段52的径向厚度hc和周向宽度wc进行限定。更具体地,在这种情况下,径向厚度hc可以由每个电导体部段52中的最大
径向厚度来表示;并且周向宽度wc可以由每个电导体部段52中的最大周向宽度来表示。
[0171]
[第五变型]
[0172]
在如上所述的实施方式中,形成定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的同一个的第一电导体组51a和第二电导体组51b彼此串联连接(见图14)。
[0173]
作为替代,如图21所示,定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的每一个可以包括多个(例如,图21中的两个)成对的电导体组51。成对的电导体组51彼此并联连接,并且每对电导体组51包括彼此串联连接的第一电导体组51a和第二电导体组51b。
[0174]
[第六变型]
[0175]
在如上所述的实施方式中,可以采用桥接线来连接在周向方向上彼此分开地定位的定子线圈32的每对对应的部分;这些部分可以包括例如定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组的端部、中性端子以及定子线圈32的u相端子、v相端子和w相端子。在这种情况下,如图22所示,优选地,通过桥接线100来连接电导体组51的电导体部段52的端子部58a、58b的位于各个电导体组51的径向最内侧的部分。因此,可以防止桥接线100从电导体组51径向向内或径向向外突出,从而抑制定子30的径向尺寸的增大,并且确保桥接线100与壳体20及转子40的电绝缘。此外,桥接线100可以与连接部58(或电导体部段52的端子部58a、58b)共享公共的绝缘涂层。
[0176]
[第七变型]
[0177]
在如上所述的实施方式中,包括在每个电导体组51中的电导体部段52的数量n设定为4。此外,形成定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的同一个的第一电导体组51a和第二电导体组51b彼此串联连接。
[0178]
作为替代,包括在每个电导体组51中的电导体部段52的数量n可以设定为3。此外,定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的每一个可以包括彼此并联连接的四个绕组单元,并且每个绕组单元包括彼此串联连接的一对第一电导体组51a和第二电导体组51b。此外,如上述实施方式中所描述的那样,定子芯31的槽35包括成对的同相槽su1、su2、sv1、sv2、sw1、sw2(见图12a)。每对同相槽包括两个周向相邻的槽35,对应于定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组中的同一个。在每对同相槽(例如su1、su2)中,布置有形成定子线圈32的对应相绕组(例如u相绕组)的四个绕组单元,使得在一对同相槽中的一个(例如su1)中接纳的四个绕组单元的电导体组51的笔直部53的数量等于一对同相槽中的另一个(例如su2)中接纳的四个绕组单元的电导体组51的笔直部53的数量。通过上述布置,四个绕组单元可以均匀地接纳在一对同相槽中,从而确保电磁平衡并抑制定子30中的循环电流。
[0179]
[第八变型]
[0180]
在如上所述的实施方式中,定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组星形连接在一起。然而,定子线圈32的u相绕组、v相绕组和w相绕组可以替代地三角形连接在一起。
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