[发明专利]用于旋转式电机的定子及使用该定子的旋转式电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于旋转式电机的定子及一种使用该定子的旋转 式电机。

背景技术

在专利文献1和2中披露了旋转式电机，其作为电动机和发电机工 作或者仅仅用作电动机或发电机。在专利文献1和2中，以基本上U形 形式构形的所谓的段导体(segment conductor，SC)布置在定子芯的槽 中，段导体的开口端被电联接以形成定子绕组。

然而，在专利文献1中，段导体在弯曲部的中心处扭曲以使其插入 到圆周上不同的槽中，从而引起下述问题：如图24中所示，定子绕组 310突出到定子芯300轴向相对端外部的部分(定子绕组沿轴向方向从 定子芯突出的部分在下面将被称为线圈端部)的高度h很大，以致于定 子绕组310从定子芯300外伸出很多。如图25中所示，线圈端部的高 度h取决于段导体320布置在其中的槽302之间的间隔以及段导体320 在线圈端部处的弯曲角。段导体320的弯曲角取决于其厚度和线圈间隔。 换句话说，线圈端部的高度h取决于一个三角形的高度，所述三角形的 底边是其中布置有段导体320的槽302之间的间隔，以及三角形的底角 是段导体320的弯曲角。

在专利文献2中，如图25中所示，不扭曲的曲柄形部分322在段 导体320的弯曲部的基本上中心处形成以使中心变平，从而降低线圈端 部的高度。

然而，如果段导体320布置在其中的槽302之间的间隔和段导体320 的厚度在专利文献1和2之间是相同的，则在线圈端部上由段导体320 限定的三角形在专利文献1和2之间在其底边及底角的尺寸上将是相同 的，因而，即使在使用专利文献2的段导体时，线圈端部高度的降低也 有限。

专利文献1：首次公开号11-285216的日本专利

专利文献2：首次公开号2003-18778的日本专利

发明内容

本发明解决的问题

本发明是为了解决所述问题，其目标是降低定子绕组的线圈端部从 定子芯突出的高度。

解决问题的手段

在本发明中，如权利要求1中所述，沿着定子芯的端面延伸的台阶 形成在从槽突出的弯曲部的多个节段处。这使得在弯曲部的突出节段之 间的间隔小于在其中布置有导线的槽之间的间隔，从而导致从定子芯外 伸的导线的形状的降低，导线的形状的降低引起线圈端部的高度的降 低。

在本发明中，如权利要求2中所述，沿着所述定子芯的端面延伸的 台阶形成在从槽突出的弯曲部的所有节段处。这导致从定子芯突出的线 圈端部的总构形的降低。

在本发明中，如权利要求3中所述，弯曲部的突出节段沿定子芯的 端面的长度小于或等于沿圆周方向相邻的槽之间的间隔。这避免了弯曲 部的突出节段与从沿圆周相邻的槽突出的弯曲部的干涉，从而消除为了 避免干涉而增大线圈端部的高度或线圈端部的径向宽度的需求。

在本发明中，如权利要求4中所述，弯曲部成形为阶梯形以沿所述 定子芯的轴向方向具有平行于定子芯的端面的台阶。因而，多个台阶进 一步降低了线圈端部的高度。

在本发明中，如权利要求5中所述，平行于定子芯的端面的所有台 阶的长度小于或等于沿圆周方向相邻的槽之间的间隔。这避免了弯曲部 的突出节段与从沿圆周相邻的槽突出的弯曲部的干涉，从而消除为了避 免干涉而增大线圈端部的高度或线圈端部的径向宽度的需求。

在本发明中，如权利要求6中所述，如果定子绕组的相的数量是k， 且用于具有沿圆周方向交替地不同的多个磁极的转子的每极的每个相 的槽的数量是n，则形成在弯曲部处的台阶的数量是k×n。如果定子绕 组的相的数量是k，且用于转子的每极的每个相的槽的数量是n，则沿 圆周相邻的k-相的定子绕组卷绕在其中的每极的槽的总数将是k×n。因 而，在沿圆周不同的槽上延伸的导线布置在位于彼此离开k×n个槽的 槽中。因而，在弯曲部处必须具有k×n个台阶以便避免从沿圆周相邻 的槽延伸的导线之间的干涉。通过形成k×n个台阶来避免导线之间的 干涉并且降低线圈端部的高度。

如权利要求7中所述，弯曲部可以具有形成在最远离定子芯的位置 处的曲柄形的曲柄部。

在本发明中，如权利要求8中所述，曲柄部形成为平行于定子芯的 端面。这与在弯曲部在其基本上中间处扭曲从而导致线圈端部的高度的 降低时相比，引起导线的弯曲部在定子芯外延伸的高度的降低。