CN107431406A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
一种旋转电机,包括接线构件,该接线构件配置于构成为圆环状的定子铁心的至少一个轴向端部,并将多个线圈相互连接,将接线构件的与定子相反的一侧的轴向端面构成为在接线构件的径向上不同的多个位置之间接线构件的轴向位置不同。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机,尤其涉及包括将线圈相互连接的接线构件的旋转电机。
背景技术
近年来,车辆的低燃油消耗化的需求增加,正在开发一种混合动力汽车。混合动力汽车所用的旋转电机例如包括:转子,该转子在外周部包括多个磁极;定子铁心,该定子铁心具有以隔开间隙的方式与转子的外周部相对的内周部;以及多个线圈,多个该线圈安装于定子铁心,但这些线圈通过安装于定子铁心的轴向端部的环状接线构件相互连接,并且经由该接线构件与外部的供电导体连接。
众所周知,由于混合动力汽车所用的旋转电机配置于发动机与变速器之间的狭窄的空间,因此大多会在外形和轴向的长度上受到限制,因而,对于前述的接线构件,也期望构成得尽可能紧凑。一直以来,从上述这种观点出发,针对混合动力汽车所用的旋转电机的接线构件,提出很多方案。
例如,提出一种接线构件,该接线构件包括:环状的绝缘保持件,该绝缘保持件的底面形成为平面状;以及相同宽度的多个圆弧状的母线,多个该母线以厚度方向成为绝缘保持件的径向的方式配置(例如,参照专利文献1和专利文献2)。由于这些现有的接线构件构成得相对紧凑,因此能有助于旋转电机的薄型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特许第3733313号公报
专利文献2:日本专利特开2000-333400号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如前文所述,混合动力汽车所用的旋转电机配置于发动机与变速器之间的扁平且狭窄的空间,但用于对配置于该空间的旋转电机进行收纳的外壳大多因脱模的关系呈随着朝向变速器一侧而逐渐变细的圆锥台形状。因而,在收纳于上述外壳的旋转电机的变速器一侧的轴向端部所安装的接线构件的外径被呈圆锥台形的外壳的圆锥形的内侧的较小的内径所限制。
由于现有的接线构件以隔开间隔的方式将相同宽度的多个母线配置于绝缘保持件的径向上,因此在接线构件的外径因外壳的内径而受到限制的情况下,无法增加母线的厚度,因而,为了确保母线的截面积需要增加母线的宽度,其结果是,需要增加接线构件的轴向的长度,作为结果存在旋转电机的轴向的长度变大的技术问题。
本发明为解决现有的旋转电机的前述这种技术问题而作,其目的在于提供一种旋转电机,该旋转电机即使配置于混合动力汽车等的狭窄空间也能在不增加轴向的长度的情况下适用。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的旋转电机包括:定子,该定子包括定子铁心,该定子铁心具有轭铁部和多个极齿部,其中,该轭铁部构成为圆环状,多个该极齿部从上述轭铁部向上述轭铁部的径向的内侧延伸,该定子铁心将转子内包于内侧空间部;多个线圈,多个该线圈安装于多个上述极齿部;以及圆环状的接线构件,该接线构件配置于上述定子铁心的至少一个轴向端部,并将多个上述线圈相互连接以形成规定的定子线圈,上述旋转电机的特征是,上述接线构件的与定子相反的一侧的轴向端面构成为:在上述接线构件的径向上不同的多个位置之间,上述接线构件的轴向的位置不同。
发明效果
根据本发明的旋转电机,上述接线构件的与定子相反的一侧的轴向端面构成为:在上述接线构件的径向上的不同的多个位置之间,上述接线构件的轴向的位置不同,因此能获得一种即使配置于混合动力汽车等的狭窄空间也能在不增加轴向长度的情况下适用的旋转电机。
附图说明
图1A是示意性地表示本发明实施方式1的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的平面图。
图1B是示意性地表示沿图1的D-D线的截面的剖视图。
图2是示意性地表示本发明实施方式2的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的剖视图。
图3是示意性地表示本发明实施方式3的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的剖视图。
图4是示意性地表示本发明实施方式4的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的剖视图。
图5A是表示现有的旋转电机的配置的说明图。
图5B是表示本发明的旋转电机的配置的说明图。
具体实施方式
实施方式1
图1A是示意性地表示本发明实施方式1的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的平面图,图1B是示意性地表示沿图1A的D-D线的截面的剖视图。在图1A和图1B中,例如混合动力汽车所用的旋转电机的定子1包括定子铁心2、绕线管3、线圈4和接线构件100。
定子铁心2由沿周向分割得到的多个铁心块形成。各铁心块包括轭铁部21和极齿部22,该极齿部22从上述轭铁部21向定子1的中心部的方向突出。各铁心块的极齿部22以等间隔配置在定子1的轴心X的周围。
各铁心块的轭铁部21与相邻的铁心块的轭铁部21在定子1的周向上相互抵接以构成圆筒状的定子1的轭铁。各铁心块的极齿部22的前端以隔开规定间隙的方式与在外周部包括多个转子磁极的转子(未图示)的外周面相对。构成为圆筒状的定子1压入圆筒状的框架6的内周部并固定于框架6。
在各铁心块的极齿部22安装有绝缘物制成的绕线管3。线圈4通过绕线管3卷绕于各个铁心块的极齿部22。形成为环状的接线构件100相对于线圈4安装在定子1的径向的外侧且在定子1的轴向的一端部,并如后述那样用作将从各线圈4导出的线圈端子41相互连接,以形成例如三相Y接线的定子线圈。
接线构件100包括树脂制的绝缘保持件10。绝缘保持件10由第一保持部11、第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14构成,其中,上述第一保持部11位于径向的最外侧,上述第二保持部12与第一保持部11的径向内侧相接,上述第三保持部13与第二保持部12的径向内侧相接,上述第四保持部14与第三保持部13的径向内侧相接。因而,形成为第一保持部11的直径最大,第二保持部12、第三保持部13、第四保持部14的直径依次逐渐变小。
如图1B所示那样,接线构件100的绝缘保持件10的第三保持部13的定子一侧的轴向一端面配置于与定子铁心2的轭铁部21的轴向的一端面抵接的位置处,第二保持部12配置于比第三保持部13靠定子1的轴向上的定子一侧,第一保持部11配置于比第二保持部12靠定子1的轴向上的定子一侧,第四保持部14配置于比第三保持部13靠定子1的轴向上的与定子相反的一侧。此外,第一保持部11、第二保持部12和第三保持部13具有大致相同的宽度即轴向长度。第四保持部14形成得比第一保持部11至第三保持部13的宽度稍短,且构成为第四保持部14的与定子相反的一侧的轴向端部与第三保持部13的与定子相反的一侧的轴向端部处于同一平面内。第一保持部11至第四保持部14例如一体地注塑成型,并一体地相互固定。
接线构件100的绝缘保持件10以前述的方式构成,因此定子1一侧的轴向端面即底面并非形成为同一平面而是形成为阶梯状,此外,与定子相反的一侧的轴向的端面也并非形成为同一平面而是形成为阶梯状。
在第一保持部11的内部埋设有作为第一母线的U相母线5a,该U相母线5a配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第二保持部12的内部埋设有作为第二母线的V相母线5b,该V相母线5b配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第三保持部13的内部埋设有作为第三母线的W相母线5c,该W相母线5c配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第四保持部14的内部埋设有作为第四母线的中性线即N相母线5d,该N相母线5d配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。N相母线5d成为Y接线的定子线圈的中性线。
前述的作为第一母线的U相母线5a、作为第二母线的V相母线5b和作为第三母线的W相母线5c形成为大致相同的宽度和厚度。作为第四母线的N相母线5d设定为厚度与这些母线5a~5c的厚度大致相同,但宽度比母线5a~5c的宽度稍小。
从各线圈4导出的线圈端子41选择性地与接线构件100的U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c、N相母线5d连接以成为例如三相Y接线。此外,U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c分别与外部的U相供电端子7a、V相供电端子7b、W相供电端子7c连接。
以如上方式构成的本发明实施方式1的旋转电机通过利用安装于定子1的一个轴向端部的接线构件100以前述的方式将各线圈4相互接线,从而形成三相Y接线等的规定的定子线圈。
本发明实施方式1的接线构件100中的绝缘保持件10包括第一保持部11、第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14,且这些保持部的直径形成得从第一保持部11至第四保持部14依次减小,此外,构成为定子一侧的轴向的端面从第一保持部11至第四保持部14依次向与定子相反的一侧错开,此外,且构成为这些保持部的与定子相反的一侧的轴向的端面从第一保持部11至第三保持部13依次向与定子相反的一侧错开。另外,第三保持部13和第四保持部14的与定子相反的一侧的轴向的端面形成于大致同一平面内。
根据以该方式构成的本发明实施方式1的接线构件100,绝缘保持件10的定子一侧的轴向端面构成为越靠绝缘保持件10的内径侧则越以阶梯状向与定子相反的一侧陷落,因此能以在轴向上覆盖定子1的轴向的端部的方式将接线构件100配置于定子1,其结果是,能缩短旋转电机的轴向长度。
此外,绝缘保持件10的与定子相反的一侧的轴向端面构成为越靠绝缘保持件10的内径侧则越以阶梯状向与定子相反的一侧突出,因此绝缘保持件10的与定子相反的一侧的端面在宏观上形成从径向的外侧向内侧向与定子相反的一侧突出的圆锥形的一部分,并能以与如混合动力汽车那样的内径以圆锥状变小的外壳的内侧匹配的方式收纳旋转电机。换言之,能将收纳旋转电机的外壳的形状设得比现有的情况小,其中上述旋转电机配置于混合动力汽车的发动机与变速器之间的空间中。
即,图5A是表示现有的旋转电机的配置的说明图,图5B是表示本发明的旋转电机的配置的说明图,图5A所示的现有的装置的情况下,设于发动机50与变速器60之间的外壳80为铝制且从脱模斜度的关系来看,该外壳80的内径从处于发动机50一侧的开口部向处于变速器60一侧的底部逐渐变小。此外,外壳80的底部、即变速器一侧的端部的角部有时会形成为平滑的圆弧状,或是在外壳的背面侧形成有螺栓用凸部。通常,大多在旋转电机70的轴向的端面配置有接线构件,需要配合收纳的外壳80的内径来决定接线构件的外径,在接线构件存在于外壳80的变速器一侧的情况下,需要配合外壳80的最小直径来决定接线构件的尺寸。
在包括图5B所示的本发明实施方式1的接线构件的旋转电机的情况下,能将配置于内部的旋转电机70的轴向的端部的形状设为圆锥形的一部分,因此设于发动机50与变速器60之间的外壳80能配合该旋转电机的形状而设为圆锥形的一部分,并能节省配置旋转电机70的空间。在本发明实施方式1的接线构件100中,绝缘保持件10的轴向的截面形状呈阶梯状,因此能以避开外壳80的变速器60一侧的轴向端部的角的圆弧状的部分或螺栓用凸部等突出部的方式配置,并与现有的并非阶梯状的矩形形状的接线构件的情况相比能增大接线构件的截面积甚至母线的截面积。
实施方式2
图2是示意性地表示本发明实施方式2的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的剖视图。在图2中,例如混合动力汽车中所用的旋转电机的定子1包括定子铁心2、绕线管3、收纳于绕线管3内部的线圈(未图示)和接线构件100。
定子铁心2与实施方式1的情况相同,由沿周向分割得到的多个铁心块形成。各铁心块包括轭铁部21和极齿部22,该极齿部22从上述轭铁部21向定子1的中心部的方向突出。各铁心块的极齿部22以等间隔配置在定子1的轴心的周围。
各铁心块的轭铁部21与相邻的铁心块的轭铁部21在定子1的周向上相互抵接以构成圆筒状的定子1的轭铁。各铁心块的极齿部22的前端以隔开规定间隙的方式与在外周部包括多个转子磁极的转子(未图示)的外周面相对。构成为圆筒状的定子1压入圆筒状的框架6的内周部并固定于框架6。
在各铁心块的极齿部22安装有绝缘物制的绕线管3。线圈通过绕线管3卷绕于各个铁心块的极齿部22。形成为环状的接线构件100相对于线圈4安装在定子1的径向的外侧且在定子1的轴向的一端部,并用作将从各线圈导出的线圈配电端子(未图示)相互连接,以形成例如三相Y接线的定子线圈。
接线构件100包括树脂制的绝缘保持件10。绝缘保持件10由第一保持部11、第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14构成,其中,上述第一保持部11位于径向的最外侧,上述第二保持部12与第一保持部11的径向内侧相接,上述第三保持部13与第二保持部12的径向内侧相接,上述第四保持部14与第三保持部13的径向内侧相接。形成为第一保持部11的直径最大,第二保持部12、第三保持部13、第四保持部14的直径依次逐渐变小。
接线构件100的绝缘保持件10的第三保持部13和第四保持部14的定子一侧的轴向端面配置于与定子铁心2的轭铁部21的轴向的一端面抵接的位置处,第二保持部12和第一保持部11配置于比第三保持部13和第四保持部14靠定子1的轴向上的定子一侧。第一保持部11和第二保持部12的轴向的定子一侧端面即底面形成于大致同一平面内,第三保持部13和第四保持部14的轴向的定子一侧端面即底面形成于大致同一平面内。此外,第一保持部11和第二保持部12配置于轴向的大致同一位置处,第三保持部13和第四保持部14配置于轴向的大致同一位置处。第一保持部11至第四保持部14例如一体地注塑成型,并一体地相互固定。
接线构件100的绝缘保持件10以前述的方式构成,因此定子1一侧的轴向端面即底面并非形成为同一平面而是形成为阶梯状,此外,与定子相反的一侧的轴向的端面也并非形成为同一平面而是形成为阶梯状。
在第一保持部11的内部设置有作为第一母线的U相母线5a,该U相母线5a配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第二保持部12的内部设置有作为第二母线的V相母线5b,该V相母线5b配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第三保持部13的内部设置有作为第三母线的W相母线5c,该W相母线5c配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第四保持部14的内部设置有作为第四母线的N相母线5d,该N相母线5d配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。N相母线5d成为Y接线的定子线圈的中性线。另外,也可以在第一保持部11至第四保持部14的设置母线的空间部中填充绝缘树脂等以使母线与外部完全绝缘。
前述的作为第一母线的U相母线5a、作为第二母线的V相母线5b和作为第三母线的W相母线5c形成为各自的厚度和宽度不同,但截面积大致相同。作为第四母线的N相母线15d具有与U相母线5a、V相母线5、W相母线5c不同的厚度和宽度,且该N相母线15d的截面积形成得比U相母线5a、V相母线5、W相母线5c的截面积小。另外,能任意地形成U相母线5a、V相母线5、W相母线5c的厚度和宽度,并能任意地形成第四母线5d的厚度和宽度。
从各线圈导出的线圈端子(未图示)选择性地与接线构件100的U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c、N相母线5d连接以成为例如三相Y接线。此外,U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c分别与外部的U相供电端子、V相供电端子、W相供电端子(均未图示)连接。
以如上方式构成的本发明实施方式2的旋转电机通过利用安装于定子1的一个轴向端部的接线构件100以前述的方式将各线圈4相互接线,从而形成三相Y接线等的规定的定子线圈。
本发明实施方式2的接线构件100中的绝缘保持件10包括第一保持部11、第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14,且这些保持部的直径形成得从第一保持部11至第四保持部14依次减小,此外,第一保持部11的定子一侧的轴向的端面与第二保持部12的定子一侧的轴向的端面构成为大致处于同一平面内,第三保持部13的定子一侧的轴向的端面与第四保持部14的定子一侧的轴向的端面构成为大致处于同一平面内。此外,第三保持部13和第四保持部14配置为,相对于第一保持部11和第二保持部12在定子1的轴心X延伸的方向上向与定子相反的一侧错开。绝缘保持件10的截面如图2所示构成为梳齿状。
根据以该方式构成的本发明实施方式2的接线构件100,绝缘保持件10的定子一侧的轴向端面构成为绝缘保持件10的内径侧向与定子相反的一侧陷落,因此能以在轴向上覆盖定子1的轴向的端部的方式将接线构件100配置于定子1,其结果是,能缩短旋转电机的轴向长度。
此外,绝缘保持件10的与定子相反的一侧的轴向端面构成为绝缘保持件10的内径侧向与定子相反的一侧突出,因此绝缘保持件10的与定子相反的一侧的端面在宏观上成为从径向的外侧朝向内侧向与定子相反的一侧突出的圆锥形的一部分,并能以与如混合动力汽车那样的内径以圆锥状变小的外壳的内侧匹配的方式收纳旋转电机。换言之,如图5B所示,能将收纳旋转电机的外壳的形状设得比现有的情况小,其中上述旋转电机配置于混合动力汽车的发动机与变速器之间的空间中。
此外,将本发明实施方式2的接线构件100的绝缘保持件10的外径设定得比框架6的外径大,因此,与将接线构件配置于设于定子1的轭铁部的外周的绝缘构件的外周面与框架6的内周部之间的铁心背部的情况相比,在将接线单元的截面积设为相同的情况下,根据本发明实施方式2的接线构件100,能将接线构件的轴向的长度(高度)设定得较小,并能缩小旋转电机的轴向长度,因此能有助于节省空间。
实施方式3
图3是示意性地表示本发明实施方式3的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的剖视图。在图3中,例如混合动力汽车中所用的旋转电机的定子1包括定子铁心2、绕线管3、收纳于绕线管3内部的线圈(未图示)和接线构件100。
定子铁心2与实施方式1的情况相同,由沿周向分割得到的多个铁心块形成。各铁心块包括轭铁部21和极齿部22,该极齿部22从上述轭铁部21向定子1的中心部的方向突出。各铁心块的极齿部22以等间隔配置在定子1的轴心的周围。
各铁心块的轭铁部21与相邻的铁心块的轭铁部21在定子1的周向上相互抵接以构成圆筒状的定子1的轭铁。各铁心块的极齿部22的前端以隔开规定间隙的方式与在外周部包括多个转子磁极的转子(未图示)的外周面相对。构成为圆筒状的定子1压入圆筒状的框架6的内周部并固定于框架6。
在各铁心块的极齿部22安装有绝缘物制的绕线管3。线圈4通过绕线管3卷绕于各个铁心块的极齿部22。形成为环状的接线构件100相对于线圈4安装在定子1的径向的外侧且在定子1的轴向的一端部,并用作将从各线圈4导出的线圈配电端子(未图示)相互连接,以形成例如三相Y接线的定子线圈。
接线构件100包括树脂制的绝缘保持件10。绝缘保持件10由第一保持部11、第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14构成,其中,上述第一保持部11位于径向的最外侧,上述第二保持部12与第一保持部11的径向内侧相接,上述第三保持部13与第二保持部12的径向内侧相接,上述第四保持部14与第三保持部13的径向内侧相接。形成为第一保持部11的直径最大,第二保持部12、第三保持部13、第四保持部14的直径依次逐渐变小。
接线构件100的绝缘保持件10的第三保持部13和第四保持部14的定子一侧的轴向端面配置于与定子铁心2的轭铁部21的轴向的一端面相对的位置处,第二保持部12配置于比第三保持部13和第四保持部14靠定子1的轴向上的定子一侧,第一保持部11配置于比第二保持部12靠定子1的轴向上的定子一侧。第一保持部11的定子一侧的轴向端面即底面、第二保持部12的定子一侧的轴向端面即底面和第三保持部13、第四保持部14的定子一侧的轴向端面即底面以在轴向上向与定子相反的一侧陷落的方式形成为阶梯状。绝缘保持件10的截面如图3所示构成为梳齿状。
此外,第一保持部11的与定子相反的一侧的轴向端部、第二保持部12的与定子相反的一侧的轴向端部和第三保持部13、第四保持部14的与定子相反的一侧的轴向端部以在轴向上向与定子相反的一侧突出的方式形成为阶梯状。第一保持部11至第四保持部14例如一体地注塑成型,并一体地相互固定。用于对绝缘保持件10进行固定的固定部10b配置为与水套管15的外周面上抵接。
接线构件100的绝缘保持件10以前述的方式构成,因此定子1一侧的轴向端面即底面并非形成为同一平面而是形成为以阶梯状陷落,此外,与定子相反的一侧的轴向的端面也并非形成为同一平面而是形成为以阶梯状突出。
在第四保持部14的内部设置有作为第一母线的U相母线5a,该U相母线5a配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第三保持部13的内部设置有作为第二母线的V相母线5b,该V相母线5b配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第二保持部12的内部设置有作为第三母线的W相母线5c,该W相母线5c配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。在第一保持部11的内部设置有作为第四母线的N相母线5d,该N相母线5d配置为宽度方向与定子1的轴心X的延伸方向平行且厚度方向成为定子1的径向。N相母线5d成为Y接线的定子线圈的中性线。另外,也可以在第一保持部11至第四保持部14的设置母线的空间部中填充绝缘树脂等以使母线与外部完全绝缘。
前述的作为第一母线的U相母线5a、作为第二母线的V相母线5b和作为第三母线的W相母线5c形成为各自的厚度和宽度大致相同且截面积大致相同。作为第四母线的N相母线15d形成为厚度比U相母线5a、V相母线5、W相母线5c的厚度小,宽度比U相母线5a、V相母线5、W相母线5c的宽度大,且截面积与U相母线5a、V相母线5、W相母线5c的截面积大致相同。另外,能任意地形成U相母线5a、V相母线5、W相母线5c的厚度和宽度,并能任意地形成N相母线5d的厚度和宽度。
从各线圈导出的线圈端子(未图示)选择性地与接线构件100的U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c、N相母线5d连接以形成例如三相Y接线。此外,U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c分别与外部的U相供电端子、V相供电端子、W相供电端子(均未图示)连接。
以如上方式构成的本发明实施方式3的旋转电机通过利用安装于定子1的一个轴向端部的接线构件100以前述的方式将各线圈4相互接线,从而形成三相Y接线等的规定的定子线圈。
本发明实施方式3的接线构件100的绝缘保持件10包括第一保持部11、第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14,且这些保持部的直径形成得从第一保持部11至第四保持部14依次减小,此外,第三保持部13的定子一侧的轴向的端面与第四保持部14的定子一侧的轴向的端面构成为大致处于同一平面内。此外,第二保持部12、第三保持部13和第四保持部14配置为相对于第一保持部11在定子1的轴心X延伸的方向上向与定子相反的一侧错开。
根据以该方式构成的本发明实施方式3的接线构件100,绝缘保持件10的定子一侧的轴向端面构成为越靠绝缘保持件10的内径侧则越向与定子相反的一侧陷落,因此能以在轴向上覆盖定子1的轴向的端部的方式将接线构件100配置于定子1,其结果是,能缩短旋转电机的轴向长度。
此外,绝缘保持件10的与定子相反的一侧的轴向端面构成为绝缘保持件10的内径侧向与定子相反的一侧突出,因此绝缘保持件10的与定子相反的一侧的端面在宏观上形成从径向的外侧向内侧向与定子相反的一侧突出的圆锥形的一部分,并能以与如混合动力汽车那样的内径以圆锥状变小的外壳的内侧匹配的方式收纳旋转电机。换言之,如图5B所示,能将收纳旋转电机的外壳的形状设得比现有的情况小,其中上述旋转电机配置于混合动力汽车的发动机与变速器之间的空间中。
此外,将本发明实施方式3的接线构件100的绝缘保持件10的外径设定得比框架6的外径大,因此与将接线构件配置于设于定子1的轭铁部的外周的绝缘构件的外周面与框架6的内周部之间的铁心背部的情况相比,在将接线单元的截面积设为相同的情况下,根据本发明实施方式2的接线构件100,能将接线构件的轴向的长度(高度)设定得较小,能减小旋转电机的轴向长度,因此能有助于节省空间。
此外,根据本发明实施方式3的接线构件,使绝缘保持件10的固定部10b与水套管15抵接,因此能使各母线5a、5b、5c、5d的热向水套管15散发。
实施方式4
图4是示意性地表示本发明实施方式4的接线构件及包括该接线构件的旋转电机的定子的结构的剖视图。在图4中,例如混合动力汽车中所用的旋转电机的定子1和接线构件100中的绝缘保持件10的结构也与前述的实施方式3的接线构件100的绝缘保持件10相同。
在实施方式4的接线构件100中,以从第四保持部14至第一绝缘保持件11的顺序,U相母线5a、V相母线5b、W相母线5c和N相母线5d与第三实施方式的情况同样地依次在径向上层叠配置,但在实施方式4中,从U相母线5a至W相母线5c构成为相互改变截面积的纵横比,并构成为纵横比从内径侧向外径侧依次变大。
根据以该方式构成的本发明实施方式4的接线构件100,绝缘保持件10的定子一侧的轴向端面构成为绝缘保持件10的内径侧向与定子相反的一侧陷落,因此能以在轴向上覆盖定子1的轴向的端部的方式将接线构件100配置于定子1,其结果是,能缩短旋转电机的轴向长度。
此外,绝缘保持件10的与定子相反的一侧的轴向端面构成为绝缘保持件10的内径侧向与定子相反的一侧突出,因此绝缘保持件10的与定子相反的一侧的端面在宏观上形成从径向的外侧向内侧向与定子相反的一侧突出的圆锥形的一部分,并能以与如混合动力汽车那样的内径以圆锥状变小的外壳的内侧的方式收纳旋转电机。换言之,如图5B所示,能将收纳旋转电机的外壳的形状设得比现有的情况小,其中上述旋转电机配置于混合动力汽车的发动机与变速器之间的空间中。
此外,将本发明实施方式4的接线构件100的绝缘保持件10的外径设定得比框架6的外径大,因此与将接线构件配置于设于定子1的轭铁部的外周的绝缘构件的外周面与框架6的内周部之间的铁心背部的情况相比,在将接线单元的截面积设为相同的情况下,根据本发明实施方式2的接线构件100,能将接线构件的轴向的长度(高度)设定得较小,能减小旋转电机的轴向长度,因此能有助于节省空间。
此外,根据本发明实施方式3的接线构件,使绝缘保持件10的固定部10b与水套管15抵接,因此能使各母线5a、5b、5c、5d的热向水套管15散发。
另外,假设即使在将绝缘保持件10的底面即定子一侧的轴向端面设为同一平面的情况下,实施方式4的接线构件的母线也构成为越是位于内径侧的母线,宽度即轴向的长度越是较大,因此能使接线构件100的与定子相反的一侧的轴向端面越靠近轴心X则越以阶梯状向与定子相反的一侧突出。
以上所述的本发明各实施方式的旋转电机是至少将下述的发明具体化后的旋转电机。另外,也可以在本发明的范围内,将各实施方式的旋转电机适当组合,这点是自不待言的。
(1).一种旋转电机,包括:
定子,该定子包括定子铁心,该定子铁心具有轭铁部和多个极齿部,其中,该轭铁部构成为圆环状,多个该极齿部从上述轭铁部向上述轭铁部的径向的内侧延伸,该定子铁心将转子内包于内侧空间部;
多个线圈,多个该线圈安装于多个上述极齿部;以及
圆环状的接线构件,该接线构件配置于上述定子的至少一个轴向端部,并将多个上述线圈相互连接以形成规定的定子线圈,
上述旋转电机的特征是,
上述接线构件的与定子相反的一侧的轴向端面构成为在上述接线构件的径向上不同的多个位置之间上述接线构件的轴向位置不同。
根据本发明,通过对接线构件的例如位于最外径侧的部位的轴向位置进行调整,从而能适当地确保与外壳的内表面的间隙。
(2).如上述(1)所记载的旋转电机,其特征是,
上述接线构件包括:绝缘保持件,该绝缘保持件形成为圆环状;以及多个母线,多个该母线分别被上述绝缘保持件保持在上述径向上的不同位置处,
多个上述母线形成为厚度方向沿上述径向延伸、宽度方向沿上述轴向延伸的矩形。
根据本发明,例如通过对位于最外径侧的母线的厚度和宽度进行调整,从而能对接线构件的例如位于最外径侧的部位的轴向位置进行调整,并能适当地确保与外壳的内表面的间隙。
(3).如上述(2)所记载的旋转电机,其特征是,
多个上述母线中的至少一个构成为上述厚度和上述宽度与其它的母线的上述厚度和上述宽度不同。
根据本发明,例如通过对位于最外径侧的母线的厚度和宽度进行调整,从而能对接线构件的例如位于最外径侧的部位的轴向位置进行调整,并能适当地确保与外壳的内表面的间隙。
(4).如上述(2)所记载的旋转电机,其特征是,
多个上述母线形成为各自的上述厚度和上述宽度不同。
根据本发明,例如通过对位于最外径侧的母线的厚度和宽度进行调整,从而能对接线构件的例如位于最外径侧的部位的轴向位置进行调整,并能适当地确保与外壳的内表面的间隙。
(5).如上述(2)所记载的旋转电机,其特征是,
多个上述母线形成为越是配置于上述径向的外侧的母线,则上述宽度越大。
根据本发明,即使在绝缘保持件的定子铁心一侧的轴向端面为平面的情况下,通过使接线构件的与定子相反的一侧的轴向端面的轴向位置在径向上的不同位置处发生变化,从而能与外壳的形状对应,并能使布局性变好。
(6).如上述(1)至(5)中任一项所记载的旋转电机,其特征是,
上述接线构件是以构成三相Y接线的定子线圈的方式将多个上述线圈相互连接的构件,
多个上述母线由U相母线、V相母线、W相母线和中性线母线构成。
(7).如上述(6)所记载的旋转电机,其特征是,
上述中性线母线配置于比其它的母线靠上述径向的最外侧处。
根据本发明,将与其它相相比不需要增大截面积的中性线配置于径向的最外侧,因此能减小接线构件的外径,并能缩小轴向的长度。
(8).如上述(1)至(7)中任一项所记载的旋转电机,其特征是,
上述接线构件具有比上述定子的外径大的外径。
根据本发明,通过使绝缘保持件的外径比框架外径大,从而与在不缩小定子的直径的条件下将接线构件配置于框架内时相比,能增大接线构件的截面积,因此母线的截面积也能变大,从而能应对大电流。
(9).如上述(8)所记载的旋转电机,其特征是,
上述接线构件的至少位于最外径侧的部位从上述定子的上述轴向端面沿上述轴向位于上述定子一侧。
根据本发明,接线构件能将定子铁心的外周面的一部分包围,并能与之对应地缩小旋转电机的轴向的长度。
(10).如上述(8)或(9)所记载的旋转电机,其特征是,
上述接线构件隔着水套管固定于对上述定子进行固定的框架,其中,该水套管配置于上述定子的外周部。
根据本发明,接线构件隔着水套管固定于框架,因此能将接线构件的热传递至水套管,具有提高冷却效果的效果。
工业上的可利用性
本发明能利用于旋转电机,尤其是混合动力汽车中所用的旋转电机的领域,甚至能利用于汽车产业的领域。
(符号说明)
1定子;2定子铁心;21轭铁部;22极齿部;3绕线管;4线圈;41线圈端子;5a U相母线;5b V相母线;5c W相母线;5d N相母线;100接线构件;10绝缘保持件;10b绝缘保持件固定部;11第一保持部;12第二保持部;13第三保持部;14第四保持部;15水套管;50发动机;60变速器;70旋转电机;80外壳。
Claims (10)
1.一种旋转电机,包括:
定子,所述定子包括定子铁心,所述定子铁心具有轭铁部和多个极齿部,其中,所述轭铁部构成为圆环状,多个所述极齿部从所述轭铁部向所述轭铁部的径向的内侧延伸,所述定子铁心将转子内包于内侧空间部;
多个线圈,多个所述线圈安装于多个所述极齿部;以及
圆环状的接线构件,所述接线构件配置于所述定子的至少一个轴向端部,并将多个所述线圈相互连接以形成规定的定子线圈,
其特征在于,
所述接线构件的与定子相反的一侧的轴向端面构成为:在所述接线构件的径向上不同的多个位置之间,所述接线构件的轴向的位置不同。
2.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,
所述接线构件包括:绝缘保持件,所述绝缘保持件形成为圆环状;以及多个母线,多个所述母线分别被所述绝缘保持件保持在所述径向上的不同位置处,
多个所述母线形成为厚度方向沿所述径向延伸、宽度方向沿所述轴向延伸的矩形。
3.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,
多个所述母线中的至少一个构成为所述厚度和所述宽度与其它母线的所述厚度和所述宽度不同。
4.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,
多个所述母线形成为各自的所述厚度和所述宽度不同。
5.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,
多个所述母线形成为:越是配置于所述径向的外侧的母线,则所述宽度越大。
6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述接线构件是以构成三相Y接线的定子线圈的方式将多个所述线圈相互连接的构件,
多个所述母线由U相母线、V相母线、W相母线和中性线母线构成。
7.如权利要求6所述的旋转电机,其特征在于,
所述中性线母线配置于比其它母线靠所述径向的最外侧处。
8.如权利要求1至7中任一项所述的旋转电机,其特征在于,
所述接线构件具有比所述定子铁心的外径大的外径。
9.如权利要求8所述的旋转电机,其特征在于,
所述接线构件的至少位于最外形侧的部位处于从所述定子的所述轴向端面沿所述轴向向所述定子铁心一侧的位置。
10.如权利要求8或9所述的旋转电机,其特征在于,
所述接线构件隔着水套管固定于对所述定子进行固定的框架,其中,所述水套管配置于所述定子的外周部。
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