本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī),特別涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組的構(gòu)造。
背景技術(shù):
以往,公開有確保構(gòu)成電樞繞組的線圈的絕緣性的技術(shù),該電樞繞組從旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的電樞鐵芯的槽突出(例如,參照下述專利文獻(xiàn)1)。
該專利文獻(xiàn)1分別公開有如下構(gòu)造:使徑向上相互鄰接的2個(gè)線圈的從槽突出的端部彼此在周向上向相同方向彎曲的構(gòu)造(以下稱作“前者的構(gòu)造”);以及使徑向上相互鄰接的2個(gè)線圈的從槽突出的端部彼此沿周向向相互相反方向彎曲的構(gòu)造(以下稱作“后者的構(gòu)造”)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第4186872號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
當(dāng)在徑向上例如配置有4個(gè)線圈時(shí),在前者的構(gòu)造的情況下,因?yàn)樵趶较蛏舷嗷ム徑拥?個(gè)線圈的端部彼此在3相電壓內(nèi)為同相、同電位,所以能夠不在該2個(gè)線圈的端部彼此之間設(shè)置絕緣紙。同樣地,在徑向上相互鄰接的其余的2個(gè)線圈的端部彼此在3相電壓內(nèi)為同相、同電位,所以能夠不在該其余的2個(gè)線圈的端部彼此之間設(shè)置絕緣紙。因此,需要絕緣紙的是與不同的相相接的線圈的端部之間,能夠得到如下效果:能夠?qū)⒃趶较蛏线M(jìn)行絕緣的絕緣紙從3張減少為1張,能夠使線圈端部小型化并且制造簡單。
在此,已知當(dāng)在槽內(nèi)徑向上層疊配置有剖面為平角狀的多個(gè)線圈的情況下,在使從槽突出的線圈的端部在周向上彎折的情況下,一般相對(duì)于彎曲的中軸線,在彎曲的內(nèi)側(cè)在徑向上產(chǎn)生鼓出部,在彎曲的外側(cè)在徑向上產(chǎn)生薄化部。
因此,在如前者的構(gòu)造的那樣,使在徑向上相互鄰接的2個(gè)線圈的從槽突出的端部彼此在周向上向相同方向彎曲時(shí),鼓出部彼此對(duì)頂而相互干擾,無法充分地彎折線圈的端部。為了避免這樣的鼓出部彼此干擾,需要先在徑向上預(yù)先確保產(chǎn)生鼓出部的程度的富余的間隙,其結(jié)果是,存在線圈占槽率下降、甚至旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出下降的問題。
另一方面,在后者的構(gòu)造的情況下,在徑向上相互鄰接的線圈的端部彼此向相互相反方向彎曲,所以不會(huì)如前者那樣發(fā)生在徑向上鼓出部相互干擾的情形,所以能夠減小各線圈間的間隙。
但是,從槽突出的各個(gè)線圈的端部彼此在徑向上全部為不同的相,所以需要在各個(gè)線圈的端部彼此之間全部插入絕緣紙,存在絕緣紙的需要張數(shù)增加、線圈端部大型化的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的,其目的在于得到小型高輸出、生產(chǎn)率高且絕緣性優(yōu)良的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有將電樞繞組安裝于圓環(huán)狀的電樞鐵芯而構(gòu)成的電樞,其特征在于,所述電樞繞組具有:槽容納部,被容納于形成在所述電樞鐵芯的槽;以及槽引出部,從所述槽突出到外部,在周向上連結(jié)所述槽容納部之間,
在同一所述槽中在徑向上排列而被容納的多個(gè)所述槽容納部和與各個(gè)所述槽容納部在軸向上連結(jié)的各個(gè)所述槽引出部中,
在將與在周向上向相同的方向彎曲的2個(gè)槽引出部連接的相互鄰接的2個(gè)槽容納部間的所述電樞鐵芯的軸向端部處的徑向距離設(shè)為x1、將在周向上向相同的方向彎曲的2個(gè)所述槽引出部間的徑向距離設(shè)為x2、將與在周向上向相互相反的方向彎曲的2個(gè)槽引出部連接的相互鄰接的2個(gè)所述槽容納部間的所述電樞鐵芯的軸向端部處的徑向距離設(shè)為x3、將在周向上向相互相反的方向彎曲的2個(gè)所述槽引出部間的徑向距離設(shè)為x4時(shí),這些x1至x4的關(guān)系被設(shè)定為
x1≥x2且x3≤x4。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī),因?yàn)榫哂袕脑趶较蛏相徑拥牟廴菁{部向相同方向彎曲的槽引出部,所以在各槽引出部中同相相接,從而能夠減小徑向的絕緣距離,具有使線圈端部小型化并且提高線圈占槽率的效果。
另外,因?yàn)橄蛳嗤姆较驈澢牟垡霾康泥徑拥牟廴菁{部在電樞鐵芯的軸向端部在徑向上設(shè)置有預(yù)定的間隙,所以能夠避免在彎折部內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的徑向的鼓出部彼此干擾,能夠提高絕緣性。
進(jìn)而,通過減小向相同的方向彎曲的槽引出部的間隙,能夠增大與向相反方向彎曲的槽引出部之間的間隙,所以能夠?qū)⑵渲g的徑向的絕緣距離保留得大。因此,具有使線圈端部小型化并且提高線圈占槽率的效果。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面單側(cè)剖視圖。
圖2是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞和轉(zhuǎn)子的立體圖。
圖3是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的立體圖。
圖4是實(shí)施方式1的電樞的側(cè)視圖。
圖5是實(shí)施方式1的電樞的俯視圖。
圖6是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的電樞的電樞鐵芯的俯視圖。
圖7是示出構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的電樞繞組的1組部分線圈的正視圖。
圖8是實(shí)施方式1的1組部分線圈的俯視圖。
圖9是實(shí)施方式1的1組部分線圈的立體圖。
圖10是從軸向觀察本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分線圈相對(duì)于電樞鐵芯的繞組狀態(tài)而看到的剖面示意圖。
圖11是示出用于使部分線圈的端部在徑向上平行移動(dòng)的加工狀況的說明圖。
圖12是沿著圖10的a-a線的剖面示意圖。
圖13是沿著圖12的b-b線的剖面示意圖。
圖14是在使部分線圈在周向上彎曲時(shí)所產(chǎn)生的變形狀態(tài)的說明圖。
圖15是應(yīng)用于以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的與圖12對(duì)應(yīng)的剖面示意圖。
圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞與轉(zhuǎn)子的立體圖。
圖17是示出實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞的鐵芯塊的立體圖。
圖18是示出構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的電樞繞組的部分線圈的正視圖。
圖19是實(shí)施方式2的部分線圈的俯視圖。
圖20是實(shí)施方式2的部分線圈的立體圖。
圖21是從軸向觀察本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分線圈相對(duì)于電樞鐵芯的繞組狀態(tài)而看到的剖面示意圖。
圖22是沿著圖21的c-c線的剖面示意圖。
圖23是沿著圖22的d-d線的剖面示意圖。
圖24是沿著圖22的e-e線的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1.
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正面單側(cè)剖視圖,圖2是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞與轉(zhuǎn)子的立體圖,圖3是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的立體圖。另外,圖4是實(shí)施方式1的電樞的側(cè)視圖,圖5是實(shí)施方式1的電樞的俯視圖,圖6是示出構(gòu)成實(shí)施方式1的電樞的電樞鐵芯的俯視圖。
該實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100具有殼體1,該殼體1具備:大致圓筒狀的框架2,該框架2的上端部的直徑縮小、下端部的直徑擴(kuò)大;以及端板3,塞住該框架2的直徑擴(kuò)大了的下端部的開口。另外,在框架2的直徑縮小的上端部和端板3分別設(shè)置軸承4,經(jīng)由圖示上下的軸承4將旋轉(zhuǎn)軸5支承為旋轉(zhuǎn)自如,該旋轉(zhuǎn)軸5安裝有轉(zhuǎn)子6。另外,在框架2的內(nèi)壁,在與轉(zhuǎn)子6對(duì)置的部位保持預(yù)定的間隙而固定有電樞7。
在此,轉(zhuǎn)子6是永久磁鐵型轉(zhuǎn)子,具備:轉(zhuǎn)子鐵芯8,緊貼于旋轉(zhuǎn)軸5,該旋轉(zhuǎn)軸5插通轉(zhuǎn)子鐵芯8的軸心位置;以及永久磁鐵9,埋設(shè)于該轉(zhuǎn)子鐵芯8的外周面?zhèn)?,在周向上按照預(yù)定的間距排列而構(gòu)成磁極。此外,轉(zhuǎn)子6不限于這樣的永久磁鐵式轉(zhuǎn)子,也可以使用如下轉(zhuǎn)子:籠形轉(zhuǎn)子,是將不絕緣的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體容納于轉(zhuǎn)子鐵芯8的槽、并通過短路環(huán)使兩側(cè)短路的轉(zhuǎn)子;或者繞組式轉(zhuǎn)子,是將絕緣的導(dǎo)線安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯8的槽的轉(zhuǎn)子。
電樞7具備電樞鐵芯12和安裝于該電樞鐵芯12的電樞繞組13。電樞鐵芯12是將預(yù)定張數(shù)的電磁鋼板在軸向上層疊并一體化而制作出的電樞鐵芯,包括:圓筒狀的芯背部12a;齒12b,從該芯背部12a的內(nèi)周壁面向徑向內(nèi)方延伸設(shè)置;以及槽12c,由該齒12b形成。在該情況下,各齒12b和槽12c在周向上以等間隔排列。而且,各齒12b被形成為周向?qū)挾认驈较騼?nèi)方逐漸變窄的尖細(xì)的形狀,因此,各槽12c在徑向內(nèi)側(cè)開口,并且在從軸向觀察到的平面圖中為長方形。
在此,為了便于說明,在設(shè)極數(shù)為8極、電樞鐵芯12的槽12c的數(shù)量為48個(gè)、電樞繞組13為三相繞組時(shí),槽12c按照每極每相2個(gè)的比例形成于電樞鐵芯12。
圖7是示出構(gòu)成電樞繞組的1組部分線圈的正視圖,圖8是圖7的1組部分線圈的俯視圖,圖9是圖7的1組部分線圈的立體圖。另外,圖10是從軸向觀察部分線圈相對(duì)于電樞鐵芯的繞組狀態(tài)而看到的剖面示意圖。此外,在圖7中用雙點(diǎn)劃線示出與1組部分線圈在周向的單側(cè)鄰接的另1組部分線圈。
在該實(shí)施方式1中,電樞繞組13具有2種部分線圈14、15。而且,將這些部分線圈14、15作為1組,將該1組部分線圈14、15在電樞鐵芯12的周向上連續(xù)地連接1周,從而構(gòu)成一層的一半的電樞繞組13。而且,作為各部分線圈14、15,例如使用包括由琺瑯樹脂絕緣包覆且沒有連接部的連續(xù)的銅線或鋁線等的、剖面為平角狀的導(dǎo)線。
在此,一個(gè)部分線圈14具有:直桿狀的2個(gè)槽容納部s1、s4,容納于電樞鐵芯12的槽12c;將槽容納部s1、s4間一體連結(jié)的、沒有連接部的連續(xù)的拐彎部t1、t4;以及2個(gè)腳部l1、l4,從槽容納部s1、s4單獨(dú)地突出,在周向上相互反向地彎折。
同樣地,另一個(gè)部分線圈15具有:直桿狀的2個(gè)槽容納部s2、s3,被容納于電樞鐵芯12的槽12c;將槽容納部s2、s3間一體連結(jié)的、沒有連接部的連續(xù)的拐彎部t2、t3;以及2個(gè)腳部l2、l3,從槽容納部s2、s3單獨(dú)突出且在周向上相互反向地彎折。
其中,在該情況下,各部分線圈14、15的相互鄰接的一對(duì)腳部l1、l2彼此在周向上向相互相同的方向彎折,一對(duì)腳部l3、l4彼此在周向上向相互相同的方向彎折。
此外,以下將拐彎部t1~t4以及腳部l1~l4總稱為槽引出部。
一個(gè)部分線圈14的一對(duì)槽容納部s1、s4的相互間的間隔與另一個(gè)部分線圈15的一對(duì)槽容納部s2、s3的相互間的間隔被形成為在周向上離開6個(gè)槽的距離。此時(shí)的6個(gè)槽是指間隔連續(xù)的6個(gè)齒12b的槽12c的中心間的間隔,相當(dāng)于1個(gè)磁極間距p。
另外,各部分線圈14、15的一個(gè)腳部l1、l2的末端部分從各槽容納部s1、s2離開半個(gè)磁極間距(=p/2)的距離。同樣地,各部分線圈14、15的另一個(gè)腳部l4,l3的末端部分從各槽容納部s4、s3離開半個(gè)磁極間距(=p/2)的距離。
因此,如圖10所示,當(dāng)例如對(duì)在周向y上排列形成的各槽12c從圖示左向右單獨(dú)附加編號(hào)時(shí),當(dāng)?shù)?號(hào)槽12c容納有槽容納部s1、s2的情況下,在離開6個(gè)槽的第13號(hào)槽12c容納有槽容納部s3、s4。另外,在著眼于與該1組部分線圈14、15在周向y的單側(cè)(例如左側(cè))鄰接的另1組部分線圈14、15(圖7中,左側(cè)相鄰地用雙點(diǎn)劃線示出)時(shí),當(dāng)在第1號(hào)槽12c容納有槽容納部s1、s2的情況下,在離開6個(gè)槽的第7號(hào)槽12c容納有槽容納部s3、s4。
因此,如果現(xiàn)在僅著眼于第7號(hào)槽12c,則在該槽12c容納有圖7的實(shí)線所示的部分線圈14、15的槽容納部s1、s2的情況下,該槽12c容納有在該部分線圈14、15的周向左側(cè)相鄰地用雙點(diǎn)劃線示出的部分線圈14、15的槽容納部s3、s4。也就是說,該第7號(hào)槽12c在電樞鐵芯12的徑向r上容納有4個(gè)層即槽容納部s1~s4。其它槽12c也同樣地容納4個(gè)層即槽容納部s1~s4。因此,的4個(gè)層即槽容納部s1~s4被同時(shí)容納于一個(gè)槽12c的各部分線圈14、15全部為同一相。
各部分線圈14、15的槽容納部s1~s4從徑向r插入到電樞鐵芯12的槽12c,接下來,在使腳部l1~l4在周向y上彎曲之后,通過熔接等接合手段來接合腳部l1~l4的末端部而構(gòu)成線圈,對(duì)該線圈連接供電部或中性點(diǎn)等來構(gòu)成電樞繞組13。
由圖8也可知,例如對(duì)于一個(gè)部分線圈14,最好在使各腳部l1、l4在周向y上分別彎曲之前使一個(gè)腳部l4比另一個(gè)腳部l1向徑向r內(nèi)方平行移動(dòng)。因此,事先實(shí)施如下加工:如圖11的(a)所示,通過例如左右一對(duì)模具61、62夾入一個(gè)腳部l4,如圖11的(b)所示,通過兩個(gè)模具61、62使腳部l4平行移動(dòng)。
圖12是沿著圖10的a-a線的剖面示意圖,圖13是沿著圖12的b-b線的剖面示意圖。在圖12中,圖示左右方向?yàn)閺较騬,圖示上下方向?yàn)檩S向z,另外,在圖13中,圖示左右方向?yàn)閺较騬,圖示上下方向?yàn)橹芟騳。
如上所述,如果著眼于某一個(gè)槽12c(在該例中為第7號(hào)槽12c),則通過1組部分線圈14、15和在其周向的單側(cè)鄰接的另1組部分線圈14、15(在圖7中用雙點(diǎn)劃線示出),在該槽12c中在電樞鐵芯12的徑向r上容納有4層即槽容納部s1~s4。
在該情況下,因?yàn)橄嗷ム徑拥哪_部l1、l2彼此向相同的方向彎曲,并且相互鄰接的另一方的腳部l3、l4彼此也向相同的方向彎曲,所以在該腳部l1、l2之間以及在l3、l4之間只產(chǎn)生同相的電位差。因此,因?yàn)槟軌驕p小絕緣距離,所以具有能夠省去絕緣紙等絕緣部件、提高生產(chǎn)率的效果。同樣地,因?yàn)橄嗷ム徑拥墓諒澆縯1、t2彼此向相同的方向彎曲,而且相互鄰接的另一方的拐彎部t3、t4彼此也向相同的方向彎曲,所以在拐彎部t1、t2之間只產(chǎn)生同相的電位差,在拐彎部t3、t4之間只產(chǎn)生同相的電位差,因此,具有能夠減小絕緣距離、能夠省去絕緣部件、提高生產(chǎn)率的效果。
此外,也可以在2個(gè)腳部l2、l3之間以及拐彎部t2、t3之間分別設(shè)置圓環(huán)狀的絕緣部件35,該絕緣部件35具有與電樞7的軸心同軸的軸心。通過設(shè)置絕緣部件35,能夠確保不同的相間的部分線圈間的徑向的絕緣距離,所以具有能夠提高絕緣性的效果。
圖14的(a)是在使部分線圈的腳部在周向上彎曲時(shí)在與槽容納部的邊界部分產(chǎn)生的變形狀態(tài)的說明圖,圖14的(b)是與圖14的(a)的槽容納部s2對(duì)應(yīng)的部分放大圖。此外,在圖14的(a)、(b)中,與圖13對(duì)應(yīng),圖示左右方向?yàn)閺较騬,圖示上下方向?yàn)橹芟騳。
在使部分線圈14、15在周向y上彎曲時(shí),壓縮應(yīng)力作用于彎曲內(nèi)側(cè),拉伸應(yīng)力作用于彎曲外側(cè)。此時(shí),以彎曲應(yīng)力為“0”的中軸線n為界,在內(nèi)側(cè)產(chǎn)生在徑向r上鼓起的鼓出部qe,在外側(cè)產(chǎn)生在徑向r上變薄的薄化部qs。
在此,在各槽容納部s1~s4的從槽12c突出的上下的端部,在槽容納部s1與s2之間以及槽容納部s3與槽容納部s4之間分別產(chǎn)生鼓出部qe,所以為了避免鼓出部qe彼此干擾,需要在它們之間在徑向r上設(shè)置一定的間隙。另一方面,從槽容納部s2和槽容納部s3突出的腳部l2和l3在周向y上向相反的方向彎曲,所以鼓出部qe與薄化部qs不相互干擾,因此,能夠減小槽容納部s2與槽容納部s3彼此的間隙。
現(xiàn)在,如圖12所示,當(dāng)在一個(gè)槽12c內(nèi)容納有s1~s4這4個(gè)層的槽容納部的情況下,在將在徑向r上排列的腳部l1~l4相互間的各間隙設(shè)為g12、g22、g32、將在徑向r上排列的拐彎部t1~l4相互間的各間隙設(shè)為g14、g24、g34、將槽容納部s1~s4的與腳部l1~l4相連的一側(cè)的各相互間的間隙設(shè)為g11、g21、g31、將槽容納部s1~s4的與拐彎部t1~t4相連的一側(cè)的各相互間的間隙設(shè)為g13、g23、g33時(shí),為了避免鼓出部qe彼此干擾,優(yōu)選滿足下面的尺寸關(guān)系。
g11≥g12(1)
g13≥g14(2)
g21≤g22(3)
g23≤g24(4)
g31≥g32(5)
g33≥g34(6)
在使用模具來成形部分線圈14、15時(shí),與精細(xì)地規(guī)定上述各間隔相比,實(shí)際形成為g11≈g31≈g13≈g33、且g12≈g32≈g14≈g34、g21≈g23、g22≈g24的結(jié)構(gòu)更容易。因此,如果將g11、g31、g13、g33設(shè)為相同的距離x1;將g12、g32、g14、g34設(shè)為相同的距離x2;將g21、g23設(shè)為相同的距離x3;進(jìn)而將g22、g24設(shè)為相同的距離x4,則上述(1)~(6)的關(guān)系概括如下。
x1≥x2(7)
x3≤x4(8)
也就是說,實(shí)際為了避免鼓出部qe彼此干擾而優(yōu)選同時(shí)滿足(7)、(8)的關(guān)系。
通過做成這樣的尺寸關(guān)系,因?yàn)槟軌驕p小向相同的方向彎曲的槽引出部的距離x2(g11、g31、g13、g33)、增大向相反方向彎曲的槽引出部間的距離x4(g22、g24),所以能夠?qū)⑵渲g的徑向的絕緣距離保留得大。因此,具有與圖15所示的前述專利文獻(xiàn)1中的構(gòu)造的線圈端部在徑向r上的厚度f2相比減小了線圈端部的徑向r的厚度f1(參照?qǐng)D12)的效果,其中,專利文獻(xiàn)1中的該構(gòu)造是在徑向上相互鄰接的2根部分線圈的從槽突出的端部彼此在周向上向相同的方向彎曲。另外,具有提高槽12c中的線圈占槽率從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的高輸出化的效果。
另外,針對(duì)鼓出部qe的徑向尺寸g5(參照?qǐng)D14(a)),最好設(shè)定為如下尺寸關(guān)系。
2g5≤g11(9)
2g5≤g13(10)
2g5≤g31(11)
2g5≤g33(12)
在該情況下,如果也設(shè)為g11、g31、g13、g33為相同的距離x1,則上述(9)~(12)的關(guān)系概括為
2g5≤x1(13)。
通過做成這樣的尺寸關(guān)系,因?yàn)閺澢庸r(shí)產(chǎn)生的鼓出部qe彼此不接觸,所以具有提高絕緣性的效果。
此外,此處使用絕緣部件35進(jìn)行了說明,但根據(jù)需要也可以省去絕緣部件35。另外,考慮通過在彎曲前或者彎曲后在徑向r上壓平(crushing)鼓出部qe使之變平坦,來避免鼓出部qe彼此干擾,但在該情況下,多余的工時(shí)增加,制造成本增大,并且對(duì)絕緣膜的損傷變大,絕緣性有可能下降。在本發(fā)明中,與壓平鼓出部qe的情況相比能夠以低成本來制造,并且具有降低對(duì)絕緣膜的損傷而提高絕緣性的效果。
實(shí)施方式2.
圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞和轉(zhuǎn)子的立體圖,圖17是示出該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的電樞的鐵芯塊的立體圖,對(duì)與圖1~圖5所示的實(shí)施方式1對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)部分附加同一符號(hào)。
在此,關(guān)于實(shí)施方式2,僅說明與實(shí)施方式1不同的結(jié)構(gòu)點(diǎn)。
電樞7包括電樞鐵芯12以及電樞繞組13。在此,電樞鐵芯12具備圖17所示的鐵芯塊21。鐵芯塊21是將預(yù)定張數(shù)的電磁鋼板層疊一體化而制作出的,包括:剖面為圓弧形的芯背部21a;2根齒21b,從芯背部21a的內(nèi)周壁面向徑向內(nèi)方延伸設(shè)置;以及槽21c,由該齒21b形成。
而且,將多個(gè)(此處為24個(gè))該鐵芯塊21以使齒21b朝向徑向內(nèi)方且使芯背部21a的周向的側(cè)面彼此對(duì)頂?shù)姆绞皆谥芟蛏弦来闻帕?,配置為圓環(huán)狀,從而構(gòu)成電樞鐵芯12。
圖18是示出構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞的電樞繞組的部分線圈的正視圖,圖19是圖18的部分線圈的俯視圖,圖20是圖18的部分線圈的立體圖。另外,圖21是從軸向觀察本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分線圈相對(duì)于電樞鐵芯的繞組狀態(tài)所看到的剖面示意圖。
在該實(shí)施方式2中,具有圖18~圖20所示的結(jié)構(gòu)的部分線圈16,通過將各部分線圈16在周向上排列48個(gè)而構(gòu)成電樞繞組13。各部分線圈16為例如將包括由琺瑯樹脂絕緣包覆且沒有連接部的連續(xù)的銅線或鋁線等的、剖面為平角狀的導(dǎo)線卷繞為δ字狀的形狀。
也就是說,各部分線圈16具有:直桿狀的6個(gè)槽容納部s1~s6,容納于槽21c;拐彎部t1~t10,將槽容納部s1~s6間一體連結(jié);以及2個(gè)腳部l1、l2,從2個(gè)槽容納部s1、s6單獨(dú)地突出,在周向上相互反向地被彎折。此外,在以下的說明中,將拐彎部t1~t10以及腳部l1、l2總稱為槽引出部。
而且,該部分線圈16的2個(gè)槽容納部s2、s6容納于在周向y上重復(fù)的位置,3個(gè)槽容納部s1、s3、s5也容納于在周向y上重復(fù)的位置,槽容納部s2、s6與槽容納部s1、s3、s5在周向上離開6個(gè)槽(=1個(gè)磁極間距p)的距離。另外,槽容納部s1、s3、s5和槽容納部s4也在周向上離開6個(gè)槽(=1個(gè)磁極間距p)的距離。
另外,一個(gè)腳部l1的末端部分從槽容納部s1、s3、s5離開半個(gè)磁極間距(=p/2)的距離。同樣地,另一個(gè)腳部l2的末端部分從槽容納部s2、s6離開半個(gè)磁極間距(=p/2)的距離。
因此,如圖21所示,例如當(dāng)從圖示左向右對(duì)在周向y上排列形成的各槽21c單獨(dú)地附加編號(hào)時(shí),當(dāng)在第1號(hào)槽21c容納有槽容納部s2、s6的情況下,在離開6個(gè)槽的第7號(hào)槽21c容納有槽容納部s1、s3、s5,在進(jìn)一步離開6個(gè)槽的第13號(hào)槽21c容納有槽容納部s4。
因此,如果現(xiàn)在僅著眼于第7號(hào)槽21c,則在該第7號(hào)槽21c容納有圖18~圖20所示的部分線圈16的槽容納部s1、s3、s5的情況下,以該部分線圈16為中心,在其周向的一方,在徑向上部分重復(fù)地相鄰的未圖示的部分線圈16的槽容納部s4容納于該第7號(hào)槽21c。另外,在該部分線圈16的周向的另一方,在徑向上一部分重復(fù)地相鄰的未圖示的部分線圈16的槽容納部s2、s6容納于該第7號(hào)槽21c。因此,對(duì)該第7號(hào)的一個(gè)槽12c,從在徑向r上排列的3個(gè)部分線圈16容納6個(gè)層即槽容納部s1~s6。其它槽21c也同樣地從3個(gè)部分線圈16容納6個(gè)層即槽容納部s1~s6。因此,s1~s6這6個(gè)層的槽容納部同時(shí)由一個(gè)槽21c容納的各部分線圈全部為同一相。
將各部分線圈16在周向y上排列48個(gè),在使腳部l1、l2的末端部在周向y上彎曲之后,通過熔接等接合手段接合腳部l1、l2的末端部,進(jìn)而連接供電部或中性點(diǎn)等來構(gòu)成電樞繞組13。然后,通過將各鐵芯塊21的槽21c從徑向r插入到各槽容納部s1~s6而得到電樞7。
圖22是沿著圖21的c-c線的剖面示意圖,圖23是沿著圖22的d-d線的剖面示意圖,圖24是沿著圖22的e-e線的剖面示意圖。在圖22中,左右方向?yàn)閺较騬,上下方向?yàn)檩S向z,另外,在圖23、圖24中,左右方向?yàn)閺较騬,上下方向?yàn)橹芟騳。
現(xiàn)在,在一個(gè)槽21c內(nèi)容納有6個(gè)層即槽容納部s1~s6的情況下,如圖22所示,將腳部l1、l2側(cè)的各槽容納部s1~s5的上端的相互間的各間隙設(shè)為g11、g21、g31、g41,另外將從槽21c向軸向z外部突出的腳部l1、l2以及拐彎部t3、t4、t7、t8的相互間的各間隔設(shè)為g12、g22、g32、g42。另外,如果將與腳部l1、l2側(cè)相反的一側(cè)的槽容納部s1~s6的下端的相互間的各間隙設(shè)為g13、g23、g33、g43、g53,另外將從槽21c向軸向z外部突出的拐彎部t1、t2、t5、t6、t9、t10的各相互間的間隙設(shè)為g14、g24、g34、g44、g54,則為了避免鼓出部qe彼此干擾,優(yōu)選滿足下面的尺寸關(guān)系。
g11≥g12(14)
g13≤g14(15)
g21≤g22(16)
g23≥g24(17)
g31≥g32(18)
g33≤g34(19)
g41≤g42(20)
g43≥g44(21)
g53≤g54(22)
與實(shí)施方式1的情況同樣地,在使用模具來成形部分線圈16時(shí),與精細(xì)地規(guī)定上述各間隔相比,實(shí)際形成為g11≈g31≈g23≈g43,另外設(shè)為g32≈g24≈g44、g21≈g41≈g13≈g33≈g53,進(jìn)而設(shè)為g22≈g42≈g14≈g34≈g14的結(jié)構(gòu)更容易。因此,如果將g11、g31、g23、g43設(shè)為相同的距離x1,將g12設(shè)為距離x2,另外將g21、g41、g13、g33、g53設(shè)為相同的距離x3,進(jìn)而將g22、g42、g14、g34、g14設(shè)為相同的距離x4,另外將g32、g24、g44設(shè)為相同的距離x5,則上述(14)~(22)的關(guān)系概括如下。
x1≥x2(23)
x3≤x4(24)
x1≥x5(25)
在該情況下,由于x2>x5,所以為了實(shí)際避免鼓出部qe彼此干擾,優(yōu)選同時(shí)滿足(23)、(24)的關(guān)系。
通過做成這樣的尺寸關(guān)系,從而與實(shí)施方式1的情況同樣地,因?yàn)槟軌驕p小線圈端部的徑向r的厚度,所以具有使線圈端部小型化的效果。另外,具有提高槽21c中的線圈占槽率從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的高輸出化的效果。
另外,針對(duì)鼓出部qe的徑向尺寸g5,最好設(shè)定為如下尺寸關(guān)系。
2g5≤g11(26)
2g5≤g23(27)
2g5≤g31(28)
2g5≤g43(29)
在該情況下,如果也設(shè)為g11、g23、g31、g43為相同的距離x1,則上述(26)~(29)的關(guān)系被概括為
2g5≤x1(30)。
通過做成這樣的尺寸關(guān)系,因?yàn)閺澢庸r(shí)所產(chǎn)生的鼓出部qe彼此不接觸,所以具有提高絕緣性的效果。
此外,此處使用絕緣部件35進(jìn)行了說明,但根據(jù)需要也可以省去絕緣部件35。另外,在該實(shí)施方式2中,以在槽21c內(nèi)容納有6個(gè)層即槽容納部s1~s6的情況為前提進(jìn)行了說明,但在(2n+2)層(n為1以上的整數(shù))的情況下也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
此外,本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式1、2的結(jié)構(gòu),能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi),對(duì)各結(jié)構(gòu)施加變形或者省去結(jié)構(gòu)的一部分。