一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

马达的制作方法

2023-02-02 08:10:41 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种马达。


背景技术:

2.在电动汽车用马达中,以减少振动、噪音为目的采用了分布卷绕。专利文献1公开了一种波形卷绕的定子,以马达的高效率化为目的,使用了多个部段线圈。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:国际公开第2017/170060号公报


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
4.在进行现有结构的波形卷绕的情况下,无法将导体的布线路径确保得较长。另一方面,通过在波形卷绕的导体的布线路径中设置折返部分并且隔着该折返部分使导体向相反方向进行波形卷绕,能使导体的布线路径变长。然而,部段线圈呈非圆形,与使用一般的圆线的导体相比,挠性大幅恶化。即,折返部分的形状与折返部分以外的部段线圈的形状大不相同,因此存在下述技术问题:为了避开其他部段线圈,折返部分的部段线圈的轴向尺寸较大,结果导致定子的轴向尺寸大型化。
5.鉴于上述情况,本发明的目的之一是提供能实现小型化的马达。解决技术问题所采用的技术方案
6.本发明的马达的一个形态包括:能以中心轴线为中心旋转的转子;以及配置于所述转子的径向外侧的定子。所述定子包括:定子芯,所述定子芯设置有沿周向排列的多个切槽;以及多个导体连结体,多个所述导体连结体由多个导体串联连接而构成,且插入至多个所述切槽。所述导体连结体具有:第一部分,所述第一部分从第一端部向第二端部朝向周向一侧波形卷绕;第二部分,所述第二部分从第三端部向第四端部朝向周向一侧波形卷绕;以及折返部分,所述折返部分将所述第一部分与所述第二部分相连。所述第一部分的所述第一端部和所述第二部分的所述第三端部以及所述第一部分的所述第二端部和所述第二部分的所述第四端部分别从周向上不同的所述切槽在轴向上突出。多个所述导体包括折返用导体,所述折返用导体将所述第一部分的所述第二端部与所述第二部分的第四端部相连,且构成所述折返部分。发明效果
7.根据本发明的一个形态,能够提供能实现小型化的马达。
附图说明
8.图1是一实施方式的马达的剖视示意图。图2是沿着图1的
ⅱ‑ⅱ
线的马达的剖视图。
图3是表示一实施方式的绕组部及母线单元构成的电路的示意图。图4是表示一实施方式的定子的立体图。图5是表示一实施方式的导体连结体的绕组结构的示意图。图6是一实施方式的导体单元的立体图。图7是一实施方式的多个折返用导体的立体图。图8是一实施方式的母线单元的立体图。图9是一实施方式的马达的局部剖视图。图10是变形例的马达的局部剖视示意图。图11是表示比较实施例的折返部分的示意图。
具体实施方式
9.在各图中适当示出的z轴方向是将正侧设为“上侧”并将负侧设为“下侧”的上下方向。在各图中适当示出的中心轴线j是与z轴方向平行且沿上下方向延伸的假想线。在以下的说明中,有时将与中心轴线j的轴向即上下方向平行的方向简称为“轴向”,将上侧称为“轴向一侧”,将下侧称为“轴向另一侧”。而且,有时将以中心轴线j为中心的径向简称为“径向”。此外,有时,将以中心轴线j为中心的周向简称为“周向”,将在从上侧观察时逆时针的方向称为“周向一侧θ1”,将在从上侧观察时顺时针的方向称为“周向另一侧θ2”。
10.另外,上下方向、上侧和下侧仅是用于对各部分的配置关系等进行说明的名称,实际的配置关系等也可以是除了以这些名称所表示的配置关系等以外的配置关系等。此外,即便将作为轴向一侧和轴向另一侧进行说明的方向互换,也能再现实施方式的效果。同样地,即便将作为周向一侧θ1和周向另一侧θ2进行说明的方向互换,也能再现实施方式的效果。
11.<马达>图1是表示本实施方式的马达1的剖视示意图。本实施方式的马达1是内转子型的马达。而且,本实施方式的马达1是三相交流马达。马达1的中心是中心轴线j。马达1具有转子3、定子2、轴承保持件4及对它们进行收纳的外壳1a。
12.<转子>转子3能以中心轴线j为中心旋转。转子3配置于环状的定子2的径向内侧。即,转子3在径向上与定子2对置。转子3具有轴体3a、转子磁体3b及转子芯3c。
13.轴体3a沿着中心轴线j在轴向上延伸。例如,轴体3a呈以中心轴线j为中心在轴向上延伸的圆柱状。轴体3a通过两个轴承3p支承为能够绕中心轴线j旋转。
14.图2是沿着图1的ⅱ-ⅱ线的马达1的剖视图。转子芯3c是将电磁钢板层叠而构成的。转子芯3c呈在轴向上延伸的筒状。转子芯3c的内周面固定于轴体3a的外周面。在转子芯3c处设置有供转子磁体3b插入并固定的保持孔3h。
15.转子磁体3b在径向上与定子2对置。转子磁体3b以埋入的状态保持于转子芯3c。本实施方式的转子磁体3b为八极(八个极(pole))。转子3的极数不限于本实施方式。此外,转子磁体3b也可以是圆环状的环形磁体等其他方式的磁体。
16.<定子>如图1所示,定子2在径向上隔着间隙与转子3对置。在本实施方式中,定子2配置于转子3的径向外侧。定子2包括定子芯20、绕组部30、多个绝缘纸6、母线单元5以及导体保持件80。
17.如图1所示,定子芯20呈以中心轴线j为中心的环状。定子芯20由沿轴向层叠的多个电磁钢板构成。定子芯20具有:以中心轴线j为中心的圆筒状的芯背部21;以及从芯背部21朝径向内侧延伸的多个极齿部22。
18.多个极齿部22沿周向等间隔地排列。在极齿部22的径向内侧的前端部设置有伞形部22a。伞形部22a相对于极齿部22朝周向两侧突出。即,伞形部22a的周向尺寸大于极齿部22的周向尺寸。伞形部22a的朝向径向内侧的面与转子3的外周面在径向上隔着间隙相对。
19.绕组部30安装于极齿部22。在周向相邻的极齿部22彼此之间设置有切槽s。即,在定子芯20处设置有沿周向排列的多个切槽s。
20.绕组部30的导体50收纳于切槽s内。而且,在每个切槽s内各配置有一个绝缘纸6。绝缘纸6在切槽s内确保绕组部30与定子芯20绝缘。
21.在一个切槽s中设置有沿径向排列的六层分层。在一个切槽内,各分层分别设置有一个导体50。在切槽s内,六个导体50沿着径向排成一列。
22.切槽s具有朝径向内侧开口的开口部29h。开口部29h位于相邻的极齿部22的前端处的伞形部22a彼此之间。开口部29h的沿周向的宽度尺寸比导体50的沿周向的尺寸小。因此,导体50不容易经过开口部29h,能抑制导体50从定子芯20脱离。
23.在本实施方式中,定子芯20具有四十八个极齿部22。即,本实施方式的定子2为48切槽。另外,定子2的切槽数可根据转子磁体3b的极数和绕组部30的卷绕方式适当设定。
24.图3是表示本实施方式的绕组部30及母线单元5构成的电路的示意图。本实施方式的绕组部30具有多个(在本实施方式中为六个)导体连结体60,构成部段线圈。将六个导体连结体60分类成两个u相导体连结体60u、两个v相导体连结体60v和两个w相导体连结体60w。即,多个导体连结体60被分类成多个相。此外,多个导体连结体60包括同相的多个导体连结体60。
25.此外,母线单元5具有三个相用母线11、12、13以及一个中性点用母线10,在下文中进行详细说明。将三个相用母线11、12、13分类成u相用母线11、v相用母线12和w相用母线13。
26.利用中性点用母线10和相用母线11、12、13对u相导体连结体60u、v相导体连结体60v及w相导体连结体60w进行y接线。在本实施方式中,构成与各相的两个导体连结体60对应的两个y接线,各y接线并联连接。即,利用母线单元5对绕组部30进行2y接线。
27.另外,在本实施方式中,对绕组部30具有同相为两根的三相六根导体连结体60的情况进行说明。不过,只要绕组部30具有同相至少为两根的导体连结体60且它们构成经过周向相邻的切槽s的连结体对69,就能采用与本实施方式相同的绕组结构。因此,将m设为自然数,多个导体连结体60只要是2
×
m的y接线即可(本实施方式中,m=2)。
28.导体连结体60具有第一末端部63和第二末端部64。第一末端部63和第二末端部64分别设置于导体连结体60的一方的末端及另一方的末端。在第一末端部63与第二末端部64之间,导体连结体60安装于定子芯20而构成各相的线圈。导体连结体60在第一末端部63及
第二末端部64处与母线单元5连接。
29.两个u相导体连结体60u、两个v相导体连结体60v及两个w相导体连结体60w的第二末端部64连接于一个中性点用母线10。由此,六个导体连结体60的第二末端部64处于相同电位,构成中性点。即,中性点用母线10构成三相电路的中性点。
30.两个u相导体连结体60u的第一末端部63与u相用母线11连接。两个v相导体连结体60v的第一末端部63与v相用母线12连接。两个w相导体连结体60w的第一末端部63与w相用母线13连接。每120
°
错开相位的交流电流分别向相用母线11、12、13流动。
31.同相的两个导体连结体60经过彼此相邻的切槽s而安装于定子芯20。在本说明书中,将经过彼此相邻的切槽s的两个导体连结体60称为连结体对69。此外,在以下的说明中,在对构成连结体对69的两个导体连结体60彼此进行区分的情况下,将一方称为第一导体连结体60a,将另一方称为第二导体连结体60b。
32.图4是本实施方式的定子2的立体图。图5是示出构成连结体对69的两个导体连结体60的绕组结构的示意图。
33.如图5所示,导体连结体60是由多个导体50串联连接而构成的。导体连结体60被插入多个切槽s而被布线成波状。
34.构成导体连结体60的多个导体50分类为第一端部用导体51、发夹导体52、第二端部用导体53和折返用导体54、55。即,多个导体50包括第一端部用导体51、发夹导体52、第二端部用导体53和折返用导体54、55。
35.各种导体50中除了折返用导体54、55以外的导体50(第一端部用导体51、发夹导体52及第二端部用导体53)在后述直线部50a处经过切槽s。经过这些切槽s的导体50由被弯曲的扁平线构成。因此,与使用圆线的情况相比,能提高导体50在切槽s中的占空系数。另外,在本说明书中,“扁平线”是指截面形状是四边形或大致四边形的线材。在本说明书中,“大致四边形”包括四边形的角部带有圆角的带圆角四边形。虽然省略图示,但在本实施方式中,导体50在表面具有瓷漆覆膜。
36.各种导体50中除了折返用导体54、55以外的导体50至少具有沿轴向(z方向)呈直线状延伸的直线部50a、位于下侧(轴向另一侧)的端部的连结部50j。直线部50a经过槽s。即,导体连结体60在直线部50a处收纳于切槽s。在直线部50a以外的区域,导体连结体60向定子芯20的上侧及下侧延伸出。向定子芯20的上侧及下侧延伸出的部分构成定子芯20的线圈端30e(参照图1)。
37.连结部50j与其他导体50的连结部50j连接。一对导体50的连结部50j彼此通过焊接等接合方式相互接合。在将导体50安装于定子芯20之后,使连结部50j在周向上弯折,并与其他导体50的连结部50j焊接。在安装于定子芯20前的导体50中,连结部50j呈与直线部50a连续的直线状。通过从定子芯20的上侧(轴向一侧)将连结部50j及直线部50a插入切槽s中,将导体50安装于定子芯20。通过连结部50j在周向上弯折并与其他连结部50j接合,能抑制导体50从定子芯20在轴向上脱离。
38.通过使多个导体50相对于定子芯20的切槽s从上侧插入并在下侧进行接合,能组装本实施方式的定子2。因此,无需复杂的组装工序,能够简化组装工序。
39.接着,对各种导体50进行说明。第一端部用导体51分别各具有一个第一端部61a或第三端部62a、一个直线部50a
和一个连结部50j。第一端部61a及第三端部62a位于第一端部用导体51的上侧的端部。第一端部61a及第三端部62a从直线部50a向上侧延长而延伸。在第一端部用导体51中,连结部50j从直线部50a的下端向周向一侧θ1延伸。
40.在一个导体连结体60中设置两个第一端部用导体51。因此,在一个导体连结体60中分别设置有一个第一端部61a及一个第三端部62a。第一端部61a及第三端部62a是构成导体连结体60的两端部的末端部。导体连结体60的第一端部61a及第三端部62a中,第一端部61a是第一末端部63,第三端部62a是第二末端部64。在第一末端部63处连接u相用母线11、v相用母线12及w相用母线13中的任意一者。在第二末端部64处连接中性点用母线10。
41.发夹导体52具有两个直线部50a、两个连结部50j及一个过渡部50d。过渡部50d配置于发夹导体52的上端部。过渡部50d对两个直线部50a彼此进行过渡。即,在发夹导体52中,两个直线部50a经由过渡部50d彼此相连。在发夹导体52中,两个连结部50j分别与不同的直线部50a的下端相连。多个过渡部50d从定子芯20的上侧(轴向一侧)的端面突出。
42.在发夹导体52中,两个直线部50a彼此按每极切槽数s排列。这里,所谓每极切槽数s,是指在转子3与定子2的组合中配置于转子3的一个磁极间的定子2的切槽s的数量。通过(定子2的所有切槽数)/(转子3的磁极数)算出每极切槽数s。在本实施方式中,转子3的磁极数为8,定子2的切槽数为48,因此,每极切槽数s为6。在发夹导体52中,两个直线部50a彼此以6切槽的量在周向上分开。
43.在发夹导体52中,两个连结部50j的弯折方向彼此在周向上是相反侧。两个连结部50j中,位于周向一侧θ1的一方从直线部50a的下端朝周向一侧θ1延伸,位于周向另一侧θ2的另一方从直线部50a的下端朝周向另一侧θ2延伸。第一导体连结体60a及第二导体连结体60b分别设置有六个发夹导体52。
44.第二端部用导体53分别各具有一个第二端部61b或第四端部62b、一个直线部50a和一个连结部50j。第二端部61b及第四端部62b位于第二端部用导体53的上侧的端部。第二端部61b及第四端部62b相对于直线部50a在周向上弯折。在第二端部用导体53中,第二端部61b及第四端部62b与连结部50j的相对于直线部50的延伸方向是周向的相反侧。在第二端部用导体53中,第二端部61b及第四端部62b从直线部50a的上端向周向一侧θ1延伸,连结部50j从直线部50a的下端向周向另一侧θ2延伸。
45.在一个导体连结体60中设置两个第二端部用导体53。因此,在一个导体连结体60中分别设置有一个第二端部61b及一个第四端部62b。设置于一个导体连结体60的第二端部61b及第四端部62b通过折返用导体54、55连接。
46.折返用导体54、55分类为用于第一导体连结体60a的第一折返用导体54、用于第二导体连结体60b的第二折返用导体55。因此,在一个导体连结体60中设置有第一折返用导体54和第二折返用导体55中的任意一方的一个折返用导体54、55。
47.在第一导体连结体60a中,第一折返用导体54将第二端部61b与第四端部62b相连。同样地,在第二导体连结体60b中,第二折返用导体55将第二端部61b与第四端部62b相连。在第一导体连结体60a和第二导体连结体60b中各自的第二端部61b与第四端部62b的距离彼此不同。在第一导体连结体60a中,第二端部61b与第四端部62b在周向上隔开每极切槽数s 1(本实施方式中是7切槽)排列。另一方面,在第二导体连结体60b中,第二端部61b与第四端部62b在周向上隔开每极切槽数s-1(本实施方式中是5切槽)排列。因此,与第二折返用导
体55相比,第一折返用导体54的周向上的过渡量大了两个切槽的量。关于折返用导体54、55的具体形状,使用图7等在后文中进行详细说明。
48.接着,对第一导体连结体60a及第二导体连结体60b的绕组结构进行说明。第一导体连结体60a在从第一末端部63到第一折返用导体54之间朝向周向一侧θ1按每六个切槽进行波形卷绕。此外,第一导体连结体60a在从第二末端部64到第一折返用导体54之间朝向周向一侧θ1按每六个切槽进行波形卷绕。
49.此处,将第一导体连结体60a中的在第一末端部63与第一折返用导体54之间朝向周向一侧θ1进行波形卷绕的区域称为第一部分61。此外,将第一导体连结体60a中的在第二末端部64与第一折返用导体54之间朝向周向一侧θ1进行波形卷绕的区域称为第二部分62。另外,将第一部分61的靠周向另一侧θ2的端部称为第一端部61a。将第二部分62的靠周向另一侧θ2的端部称为第三端部62a。此外,将第一部分61的靠周向一侧θ1的端部一并称为第二端部61b。将第二部分62的靠周向一侧θ1的端部称为第四端部62b。此外,将第一导体连结体60a中将第一部分61与第二部分62相连的部分称为折返部分67。第一导体连结体60a具有第一部分61、第二部分62及折返部分67,其中,第一部分61从第一端部61a向第二端部61b并朝向周向一侧θ1波形卷绕,第二部分62从第三端部62a向第四端部62b并朝向周向一侧θ1波形卷绕,折返部分67将第一部分61与第二部分62相连。第一导体连结体60a的折返部分67由第一折返用导体54构成。
50.第二导体连结体60b在从第一末端部63到第二折返用导体55之间朝向周向一侧θ1按每六个切槽进行波形卷绕。此外,第二导体连结体60b在从第二末端部64到第二折返用导体55之间朝向周向一侧θ1按每六个切槽进行波形卷绕。与第一导体连结体60a相同地,第二导体连结体60b具有第一部分61、第二部分62及折返部分67。即,第二导体连结体60b具有第一部分61、第二部分62及折返部分67,其中,第一部分61从第一端部61a向第二端部61b并朝向周向一侧θ1波形卷绕,第二部分62从第三端部62a向第四端部62b并朝向周向一侧θ1波形卷绕,折返部分67将第一部分61与第二部分62相连。第二导体连结体60b的折返部分67由第二折返用导体55构成。
51.在单一的导体连结体60中,第一部分61和第二部分62以分别经过不同的切槽s的方式进行波形卷绕。因此,第一部分61的第一端部61a和第二部分62的第三端部62a从周向上不同的切槽s在轴向上突出。第一部分61的第二端部61b和第二部分62的第四端部62b从周向上不同的切槽s在轴向上突出。折返用导体54、55将从不同的切槽s延伸出的第二端部61b和第四端部62b相连。另外,在本实施方式中,第一导体连结体60a的第一部分61和第二导体连结体60b的第二部分62经过相同的切槽s。同样地,第一导体连结体60a的第二部分62和第二导体连结体60b的第一部分61经过相同的切槽s。
52.在本实施方式中,第一端部61a、第二端部61b、第三端部62a及第四端部62b均相对于定子芯20向上侧(轴向一侧)突出。因此,连接于第一端部61a及第三端部62a的母线10、11、12、13配置于定子芯20的上侧。连接于第二端部61b及第四端部62b的折返用导体54、55配置于定子芯20的上侧。
53.本实施方式的导体连结体60在第一部分61及第二部分62处按每极切槽数s进行波形卷绕。即,导体连结体60以全节距绕组的方式安装于定子芯20。因此,根据本实施方式,配
置于同一切槽s内的多个导体50都是同相的导体连结体60的一部分。根据本实施方式,无需在一个切槽s内对不同相的导体连结体60进行绝缘,易于确保绝缘。
54.在本实施方式的导体连结体60中,折返部分67由单一导体50构成。即,多个导体50包括构成折返部分67的折返用导体54、55。折返用导体54、55在定子芯20的上侧将第一部分61的第二端部61b与第二部分62的第四端部62b相连。
55.此处,作为现有结构,图11示意性地示出了比较实施例的折返部分167。比较实施例的折返部分167构成为发夹状的导体的一部分。比较实施例的折返部分167分别从直线部50a向上侧延伸出。因此,为了抑制与其他导体50的过渡部50d间的干扰,比较实施例的折返部167在比过渡部50d的上端部靠上侧处具有比过渡部50d朝上侧突出的退避区域150a。此外,为了抑制与过渡部50d间的干扰,比较实施例的折返部167在比退避区域150a靠下侧的区域以沿着过渡部50d的倾斜方向的方式延伸。过渡部50d随着朝上侧而向周向一侧θ1倾斜。因此,折返部分167在退避区域150a中形成为从周向一侧θ1向周向另一侧θ2进行u形拐弯的发夹形状。如此,比较实施例的折返部167f在退避区域150a处相对于过渡部50d的突出高度变大。此外,在比较实施例的折返部分167中,存在下述技术问题:在退避区域150a处需要设置成复杂的发夹形状,此外,组装工序也容易变得困难。
56.与之相对,根据本实施方式,在导体连结体60中,折返部分67由单一的导体50即折返用导体54、55构成。折返用导体54、55不经过切槽s内。因此,在向定子芯20组装绕组部30的组装工序中,不会产生使折返用导体54、55经过切槽s内的工序。其结果是,即使在将折返用导体54、55设置成复杂的形状的情况下,也能够抑制绕组部30的组装工序复杂化。
57.此外,在本实施方式的导体连结体60中,折返用导体54、55是与其他导体50能够分割的结构,因此,能够使折返用导体54、55变短,并且能够设置成简单的形状。由此,能够以低成本制造折返用导体54、55,能廉价地制造马达1。
58.在本实施方式中,绕组部30具有第一部分61及第二部分62,所述第一部分61及第二部分62具有多个过渡部50d及连结部50j。多个过渡部50d在定子芯20的上侧构成线圈端30e。另一方面,连结部50j在定子芯20的下侧构成线圈端30e。
59.第一部分61的第一端部61a以及第二部分62的第三端部62a配置于定子芯20的上侧且配置于线圈端30e的最外周。即,第一端部61a及第三端部62a位于多个过渡部50d的径向外侧。第一部分61的第一端部61a从定子芯20向上侧(轴向一侧)延伸,与相用母线11、12、13连接。同样地,第二部分62的第三端部62a从定子芯20向上侧(轴向一侧)延伸,与中性点用母线10连接。根据本实施方式,第一部分61的第一端部61a以及第二部分62的第三端部62a配置于线圈端30e的最外周,因此,能够将母线单元5配置于线圈端30e的径向外侧。由此,与将母线单元5配置于线圈端30e的上侧的情况相比,能谋求马达1的上下方向尺寸的小型化。
60.此外,第一部分61的第二端部61b以及第二部分62的第四端部62b配置于定子芯20的上侧且配置于线圈端30e的最内周。即,第二端部61b及第四端部62b位于多个过渡部50d的径向内侧。因此,折返用导体54在线圈端30e的最内周与第二端部61b及第四端部62b连接。根据本实施方式,能够从线圈端30e的径向内侧进行折返用导体54与第二端部61b及第四端部62b的接合工序,能够容易地进行接合工序。
61.<折返用导体>
图6是导体保持件80及多个折返用导体54、55的立体图。此外,图7是多个折返用导体54、55的立体图。图6所示的导体保持件80及多个折返用导体54、55构成导体单元7。即,导体单元7具有导体保持件80及多个折返用导体54、55。
62.在本实施方式的绕组部30处设置有六个导体连结体60。因此,在绕组部30处设置有六个折返用导体54、55。六个折返用导体54、55由一个导体保持件80支承。
63.如图4所示,导体单元7位于定子芯20的上侧。此外,导体7位于线圈端30e的更上侧,该线圈端30e位于定子芯20的上侧。从轴向观察时,导体单元7与线圈端30e重叠。
64.如图7所示,六个折返用导体54、55包括三个第一折返用导体54和三个第二折返用导体55。此外,三个第一折返用导体54分别是u相用、v相用、w相用的导体连结体60的折返部分67。同样地,三个第二折返用导体55分别是u相用、v相用、w相用的导体连结体60的折返部分67。
65.在下述说明中,有时将u相用的第一折返用导体54称为u相用第一导体54u,将u相用的第二折返用导体55称为u相用第二导体55u。同样地,有时将v相用的第一折返用导体54称为v相用第一导体54v,将v相用的第二折返用导体55称为v相用第二导体55v。此外,有时将w相用的第一折返用导体54称为w相用第一导体54w,将w相用的第二折返用导体55称为w相用第二导体55w。
66.如以图5为基础所说明的那样,第一折返用导体54跨越七个(每极切槽数s 1)切槽s,第二折返用导体55跨越五个(每极切槽数s-1)切槽s。此外,供第一折返用导体54延伸出的两个切槽s相对于供第二折返用导体55延伸出的两个切槽s配置于周向外侧。如图7所示,第一折返用导体54配置成从径向外侧及周向两侧跨越第二折返用导体55。如图5所示,经过相邻的切槽s的同相的两个导体连结体60中的一方(第二导体连结体60b)在第二折返用导体55处在相距s-1个的切槽s间延伸,另一方(第一导体连结体60a)在第一折返用导体54处在相距s 1个的切槽s间延伸。此外,上述另一方(第一导体连结体60a)在第一折返用导体54处经过一方(第二导体连结体60b)的第二折返用导体55的径向外一侧(本实施方式中是径向外侧)。由此,第一折返用导体54和第二折返用导体55能在抑制彼此干扰的同时抑制在轴向及径向上大型化。
67.如图7所示,第一折返用导体54具有一个导体主体部54a、两个径向延伸部54b和两个连接端子54c。同样地,第二折返用导体55具有一个导体主体部55a、两个径向延伸部55b和两个连接端子55c。
68.与其他导体50相同地,折返用导体54、55也可通过对扁平线进行成型加工的方式成形。此外,折返用导体54、55也可与后述母线10、11、12、13相同地通过对板材进行冲裁加工的方式成形。本实施方式的折返用导体54、55不经过切槽s内。因此,对于折返用导体54、55,能够采用形成不稳定的截面形状的冲裁加工这样的加工方法,能够廉价地制造马达1。即,在本实施方式中,折返用导体54、55也可以是板状的,在该情况下,能够通过冲裁加工的方式使折返用导体54、55成形。通过在导体主体部54a、55a及径向延伸部54b、55b处将轴向作为板厚方向且在连接端子54c、55c处将径向作为板厚方向,能够容易地冲裁形成出折返用导体54、55。
69.在折返用导体54、55中,导体主体部54a、55a沿周向延伸。径向延伸部54b、55b分别
设置于导体主体部54a、55a的两端部。径向延伸部54b、55b从导体主体部54a、55a向径向内侧延伸。连接端子54c、55c设置于径向延伸部54b、55b的径向内侧的端部。即,在折返用导体54、55的两端部设置有与其他导体50连接的连接端子54c、55c。连接端子54c、55c从径向延伸部54b、55b向上侧延伸。
70.第一折返用导体54及第二折返用导体55的导体主体部54a、55a分别呈以中心轴线j为中心的圆弧状延伸。从轴向观察时,三个第一折返用导体54(即u相用第一导体54u、v相用第一导体54v及w相用第一导体54w)的导体主体部54a配置在同一圆周上。同样地,三个第二折返用导体(即u相用第二导体55u、v相用第二导体55v及w相用第二导体55w)的导体主体部55a配置在同一圆周上。配置第一折返用导体54的导体主体部54a的圆周的直径大于配置第二折返用导体55的导体主体部55a的圆周的直径。因此,第一折返用导体54的导体主体部54a经过第二折返用导体55的导体主体部55a的径向外侧。
71.u相用第一导体54u与u相用第二导体55u在上下方向上配置于相同的高度。同样地,v相用第一导体54v与v相用第二导体55v在上下方向上配置于相同的高度。w相用第一导体54w与w相用第二导体55w在上下方向上配置于相同的高度。此外,导体主体部54a、55a按照u相用、v相用及w相用的顺序朝向上侧依次配置。即,u相用的导体主体部54a的正上方配置有v相用及w相用的导体主体部54a,u相用的导体主体部55a的正上方配置有v相用及w相用的导体主体部55a。v相用导体主体部54a的正上方配置有w相用的导体主体部54a,v相用导体主体部55a的正上方配置有w相用的导体主体部55a。另外,本说明书中的“正上方”表示在从上侧及上下方向观察时至少一部分重叠地配置。
72.根据本实施方式,不同相的折返用导体54、55的至少一部分从轴向观察时彼此重叠。因此,与将不同相的折返导体在周向或径向上排列配置的情况相比,能够使供多个折返用导体54、55配置的空间在周向及径向上小型化。其结果是,能够谋求定子2的小型化。此外,由于将多个折返用导体54、55在周向及径向上密集地配置,因此,能够使对多个折返用导体54、55进行保持的导体保持件80小型化,能够谋求定子2的轻量化。
73.此外,根据本实施方式,通过按相改变折返用导体54、55的高度并进行配置,能够将不同相的折返用导体54、55彼此设为相同的形状。此外,在本实施方式中,通过将不同相的折返用导体54、55在周向上错开地配置,能够将不同相的连接端子54c、55c在周向上分开地配置。即,在本实施方式中,不同相的折返用导体54、55是彼此相同的形状,在周向上彼此错开地配置。更具体而言,本实施方式的u相第一导体54u、v相第一导体54v及w相第一导体54w是相同的形状。同样地,本实施方式的u相第二导体55u、v相第二导体55v及w相第二导体55w是相同的形状。根据本实施方式,作为各相的折返用导体54、55,能够使用相同形状的部件,能够抑制构成绕组部30的部件个数的增加,能够廉价地制造定子20。
74.根据本实施方式,不同相的折返用导体54、55在周向及轴向上错开地配置,由此,从径向观察时呈阶梯状排列。即,u相、v相及w相的折返用导体54、55从下侧向上侧且从周向一侧θ1向周向另一侧θ2排列配置。由此,将不同相的连接端子54c、55c在周向上分开地配置并使不同相的折返用导体54、55局部重叠,能够对它们进行密集配置,能够谋求导体单元7的小型化。
75.如上所述,同相的折返用导体54、55中,一方的导体主体部54a配置于另一方的导
体主体部55a的径向外侧。因此,在本实施方式中,同相的折返用导体54、55在导体主体部54a、55a处在径向上重叠。即,同相的折返用导体54、55彼此配置于相同的高度。在将所有折返用导体54、55在轴向上层叠的情况下,轴向尺寸会大型化。与之相对,通过将多个折返用导体54、55中同相的折返用导体54、55在径向上重叠地配置,能够抑制折返用导体54、55的配置空间在轴向上过大,能够谋求马达1的小型化。
76.根据本实施方式,折返用导体54、55配置于线圈端30e的正上方。折返用导体54、55相对于连接的第二端部61b及第四端部62b配置于径向外侧,在轴向上重叠。因此,与图11的比较实施例那样使折返部分167向上侧退避的情况相比,能够抑制其相对于线圈端30e向上侧的突出量。由此,能谋求马达1的小型化。
77.如图6所示,折返用导体54、55的连接端子54c、55c从导体保持件80露出。在连接端子54c、55c上连接有第一部分61的第二端部61b或第二部分62的第四端部62b。连接端子54c、55c、第二端部61b及第四端部62b均沿轴向延伸。连接端子54c、55c与第二端部61b在径向上对置且接触,并且电连接和机械连接。连接端子54c、55c与第四端部62b在径向上对置且接触,并且电连接和机械连接。
78.在导体单元7处设置有总计十二个连接端子54c、55c。导体单元7的所有连接端子54c、55c排列在以中心轴线j为中心的同一圆周上。由此,在连接端子54c、55c与第二端部61b或第四端部62b的接合工序中,能够使接合用的夹具(例如,电阻焊接用的电极对)与定子2绕中心轴线j相对旋转并连续进行接合,能够缩短接合工序的节拍时间。
79.导体保持件80由绝缘性的树脂构件构成。导体保持件80通过将折返用导体54、55的一部分埋入的嵌件成形的方式成形。更具体而言,导体保持件80供折返用导体54、55的导体主体部54a、55a及径向延伸部54b、55b埋入,并使连接端子54c、55c露出。由此,导体保持件80对多个导体连结体60的折返用导体54、55进行保持。
80.导体保持件80具有多个(本实施方式中是五个)壁部81。壁部81沿径向及轴向延伸。多个壁部81沿周向排列。导体单元7中,u相的连接端子54c、55c、v相的连接端子54c、55c和w相的连接端子54c、55c在周向上各配置两个。壁部81配置在u相的连接端子55c与v相的连接端子54c之间,配置在v相的连接端子55c与w相的连接端子54c之间,配置在w相的连接端子55c与u相的连接端子54c之间。
81.根据本实施方式,导体保持件80的壁部81配置在不同相的折返用导体54、55的连接端子54c、55c彼此之间。由此,壁部81能够在不同相的连接端子54c、55c之间提高绝缘性,能够提高导体单元7的可靠性。
82.图9是实施方式的马达1的局部剖视图。另外,图9的剖面线经过导体连结体60的第一端部61a及第四端部62b。
83.多个折返用导体54、55在径向上配置在第一端部61a及第三端部62a与第二端部61b及第四端部62b之间。即,多个折返用导体54、55在径向上配置在第一端部61a与第二端部61b之间。由此,能够在周向及轴向上集中配置与第一端部61a及第三端部62a连接的母线10、11、12、13和与第二端部61b及第四端部62b连接的折返用导体54、55,能够谋求马达1的小型化。此外,能够将母线10、11、12、13相对于第一端部61a及第三端部62a的接合部与折返用导体54、55相对于第二端部61b及第四端部62b的接合部在周向上靠近配置。因此,在对接合部进行接合的工序(例如焊接工序)中,能够缩短接合夹具的移动距离,能够缩短接合工
序的节拍时间。
84.多个折返用导体54、55的周向位置与第一端部61a的周向位置、第二端部61b的周向位置、第三端部62a的周向位置以及第四端部62b的轴向位置重叠。此外,多个折返用导体54、55的轴向位置与第一端部61a的周向位置、第二端部61b的轴向位置、第三端部62a的轴向位置以及第四端部62b的轴向位置重叠。因此,能够相对于线圈端30e紧凑地配置导体单元7。
85.<母线单元>如图4所示,母线单元5配置在定子2的上侧。更具体而言,母线单元5配置于芯背部21的上侧且配置于线圈端30e的径向外侧。因此,母线单元5与线圈端30e在径向上对置。母线单元5与从线圈端30e延伸出的导体连结体60的第一端部61a及第三端部62a连接。
86.图8是母线单元5的立体图。另外,图8中,通过双点划线表示母线单元5的母线保持件90。
87.母线单元5具有中性点用母线10、多个相用母线11、12、13和母线保持件90。即,定子2具有中性点用母线10、多个相用母线11、12、13和母线保持件90。中性点用母线10与第一部分61的第一端部61a连接,相用母线11、12、13与第二部分62的第三端部62a连接(参照图5)。
88.中性点用母线10及相用母线11、12、13是将径向作为板厚方向的板状。中性点用母线10及相用母线11、12、13通过冲裁加工的方式成形。中性点用母线10及相用母线11、12、13沿周向延伸。
89.如图8所示,中性点用母线10配置于相用母线11、12、13的径向内侧。中性点用母线10具有中性点用母线主体部10a、多个(本实施方式中是六个)中性点用连接部10b、上侧延伸部10c和外部连接用端子10d。
90.中性点用母线主体部10a从轴向观察时呈以中心轴线j为中心的圆弧状延伸。中性点用母线主体部10a将径向作为板厚方向。
91.中性点用母线10的上侧延伸部10c从中性点用母线主体部10a的周向一侧θ1的端部向上侧延伸。此外,外部连接用端子10d配置于上侧延伸部10c的上端。外部连接用端子10d沿与中心轴线j正交的平面延伸。在外部连接用端子10d上连接有与逆变器相连的外部端子(省略图示)。
92.中性点用连接部10b从中性点用母线主体部10a向上侧突出。多个中性点用连接部10b配置在以中心轴线j为中心的同一圆周上。中性点用连接部10b以均匀的宽度在上下方向上延伸。所有中性点用连接部10b的形状彼此一致。各中性点用连接部10b通过焊接等接合手段与从线圈端30e向径向外侧延伸出的第二末端部64连接。即,中性点用母线10在中性点用连接部10b处与导体连结体60的第二末端部64连接(参照图3)。
93.相用母线11、12、13分别具有相用母线主体部11a、12a、13a、多个(本实施方式中是两个)相用连接部11b、12b、13b、上侧延伸部11c、12c、13c和外部连接用端子11d、12d、13d。
94.各相用母线11、12、13的相用母线主体部11a、12a、13a彼此的形状不同。三个相用母线11、12、13的相用母线主体部11a、12a、13a各自的至少一部分相对于中性点用母线10在径向外侧或轴向上重叠。
95.在相用母线11、12、13中,相用连接部11b、12b、13b从相用母线主体部11a、12a、13a
向上侧突出。多个相用连接部11b、12b、13b配置在以中心轴线j为中心的同一圆周上。相用连接部11b、12b、13b以均匀的宽度在上下方向上延伸。所有相用连接部11b、12b、13b的形状彼此一致。此外,相用连接部11b、12b、13b与中性点用连接部10b彼此形状相同。各相用连接部11b、12b、13b通过焊接等接合手段与从线圈端30e向径向外侧延伸出的第一末端部63连接(参照图3)。
96.在本实施方式中,所有相用母线11、12、13的所有相用连接部11b、12b、13b及中性点用连接部10b的轴向位置彼此重叠。相用连接部11b、12b、13b及中性点用连接部10b通过焊接等接合手段与第一端部61a(第一末端部63)或第三端部62(第二末端部64)连接。根据本实施方式,所有相用连接部11b、12b、13b及中性点用连接部10b的轴向位置彼此一致,因此,能够在不使电阻焊接用的电极对等用于各接合手段的接合装置在轴向上移动的情况下进行相用连接部11b、12b、13b及中性点用连接部10b的接合,其结果是,能够简化接合工序。
97.在本实施方式中,所有相用母线11、12、13的所有相用连接部11b、12b、13b及中性点用连接部10b配置在以中心轴线j为中心的同一圆周上。由此,在相用连接部11b、12b、13b及中性点用连接部10b与第一端部61a及第三端部62a的接合工序中,能够使接合用的夹具与定子2绕中心轴线j相对旋转并进行连续接合。由此,能够缩短接合工序的节拍时间,其结果是,能够简化接合工序。
98.相用母线11、12、13的上侧延伸部11c、12c、13c从各相用母线主体部11a、12a、13a的周向一侧θ1的端部向上侧延伸。此外,外部连接用端子11d、12d、13d配置于各个上侧延伸部11c、12c、13c的上端。外部连接用端子10d沿与中心轴线j正交的平面延伸。在外部连接用端子11d、12d、13d上分别连接有提供u相、v相及w相的电压的外部端子(省略图示)。
99.在本实施方式中,中性点用母线10与相用母线11、12、13在径向上重叠地配置。因此,即使将中性点母线10及相用母线11、12、13的宽度设得较宽而增大截面积,径向尺寸也不会大型化。根据本实施方式的马达1,能够增大中性点用母线10及相用母线11、12、13的截面积以应对大电流化,并且能够抑制径向尺寸的大型化。特别地,根据本实施方式,中性点用母线10及相用母线11、12、13是将径向作为板厚方向的板状。因此,通过将中性点用母线10与相用母线11、12、13在径向上重叠地配置,能够有效地抑制径向尺寸侧大型化。
100.(母线保持件)母线保持件90由绝缘性的树脂构件构成。母线保持件90通过将中性点用母线10及多个相用母线11、12、13的一部分埋入的嵌件成形而成形。由此,母线保持件90对中性点用母线10及相用母线11、12、13进行保持。
101.母线保持件90具有保持件主体部91、多个(本实施方式中是四个)支柱部92和多个(本实施方式中是五个)划分壁部93。母线保持件90装设于定子芯20的芯背部21上。母线保持件90例如固定于定子芯20。母线保持件90固定于外壳1a(参照图1)。
102.保持件主体部91供中性点用母线10的中性点用母线主体部10a以及相用母线11、12、13的相用母线主体部11a、12a、13a埋入。保持件主体部91使中性点用连接部10b及相用连接部11b、12b、13b从上端面露出。
103.支柱部92从保持件主体部91向上侧延伸。多个支柱部92分别供中性点用母线10及相用母线11、12、13的上侧延伸部10c、11c、12c、13c埋入。由此,支柱部92对上侧延伸部10c、11c、12c、13c进行支承。
104.划分壁部93沿径向及轴向延伸。多个划分壁部93沿周向排列。在母线单元5中,中性点用连接部10b和相用连接部11b、12b、13b在周向上各两个地交替配置。划分壁部93配置在中性点用连接部10b与相用连接部11b、12b、13b之间。由此,划分壁部93能够在不同相的中性点用连接部10b及第二末端部64与相用连接部11b、12b、13b及第一末端部63之间提高绝缘性,能够提高母线单元5的可靠性。
105.<变形例>图10是变形例的马达101的局部剖视示意图。与上述实施方式相比,本变形例的马达101的不同点主要在于,导体保持件部(导体保持件)180及母线保持件部(母线保持件)190由单一构件(树脂保持件107)构成。
106.与上述实施方式相同地,多个母线10、11、12、13配置于定子芯20的芯背部21的上侧且配置于线圈端30e的径向外侧。此外,折返用导体54、55配置在位于定子芯20上侧的线圈端30e的正上方。
107.本实施方式的定子102具有树脂保持件107。树脂保持件107具有导体保持件部180和母线保持件部190。即,定子102具有导体保持件部180和母线保持件部190。导体保持件部180对多个折返用导体54、55进行保持。同样地,母线保持件部190对多个母线10、11、12、13进行保持。
108.树脂保持件107装设于定子102的芯背部201上。树脂保持件107在导体保持件部180中例如固定于定子芯20。树脂保持件107也可固定于外壳1a。
109.根据本变形例的马达101,与分别具有对折返用导体54、55进行保持的构件和对母线10、11、12、13进行保持的构件的情况相比,能够减少部件个数,能够简化组装工序。
110.根据本变形例的树脂保持件107,对多个折返用导体54、55进行保持的导体保持件部180和对多个母线10、11、12、13进行保持的母线保持件部190是单一构件。因此,与将导体保持件部180和母线保持件部190分开配置的情况相比,能够提高各自的刚度,能够抑制施加至折返用导体54、55及母线10、11、12、13的振动。其结果是,能够减少施加至焊接部等接合部的负载,能够提高定子102的可靠性。
111.另外,在本变形例中,对导体保持件部180和母线保持件部190由单一构件构成的情况进行了说明,不过,只要母线保持件部190对导体保持件部180进行支承,就能够获取对施加于折返用导体54、55及母线10、11、12、13的振动进行一定抑制的效果。即,若母线保持件部190与导体保持件部180彼此固定,则母线保持件部190和导体保持件部180也可不必是单一构件。
112.以上对本发明的各种实施方式进行了说明,但各实施方式中的各结构及其组合等为一例,能在不脱离本发明主旨的范围内进行结构的附加、省略、替换及其他变更。而且,本发明并不受实施方式限定。例如,在上述实施方式中,对马达1是三相马达的情况进行了说明,但马达1也可以是五相马达等其他马达。
113.例如,在上述实施方式中,对第一部分61的第一端部61a及第二部分62的第三端部62a配置于线圈端30e的径向外侧且第一部分61的第二端部61b及第二部分62的第四端部62b配置于线圈端30e的径向内侧的情况进行了说明。然而,第一端部61a、第二端部61b、第三端部62a及第四端部62b的相对于线圈端30e的径向内外的关系也可与实施方式是相反的。即,也可以是,第一部分61的第一端部61a及第二部分62的第三端部62a配置于线圈端
30e的径向内侧,第一部分61的第二端部61b及第二部分62的第四端部62b配置于线圈端30e的径向外侧。在该情况下,折返用导体54、55在线圈端30e的径向外侧的端部与其他导体连接。此外,母线10、11、12、13在线圈端30e的径向内侧与绕组部30连接。符号说明
114.1、101马达;2、102定子;3转子;10母线;11相用母线;20定子芯;50导体;54、55折返用导体;54c、55c连接端子;60导体连结体;60a第一导体连结体(导体连结体);60b第二导体连结体(导体连结体);61第一部分;61a第一端部;61b第二端部;62第二部分;62a第三端部;62b第四端部;67、167折返部分;80导体保持件;81壁部;90母线保持件;190母线保持件部(母线保持件);180导体保持件部(导体保持件);167折返部;j中心轴线;s切槽;s每极切槽数;θ1周向一侧;θ2周向另一侧。
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