用于旋转电机的定子的制作方法
用于旋转电机的定子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于旋转电机的定子，所述旋转电机例如在机动车辆中用作电动马达和发电机。
【背景技术】
[0002]通常，在机动车辆中用作电动马达和发电机的旋转电机包括转子和布置成在径向方向上与转子相对的定子。定子包括环形(或中空圆筒形)定子芯和定子线圈。定子芯具有在定子芯的周向方向上设置的多个槽。定子线圈安装在定子芯上以接纳在定子芯的槽中。此外，为了减小磁芯损耗，定子芯通常是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片而形成的。
[0003]专利文献I (即，日本专利申请公报N0.JP 2010288424A)公开了一种由多个定子芯段构成的环形的定子芯，所述多个定子芯段沿定子芯的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。此外，同样出于减小磁芯损耗的目的，定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片而形成的。
[0004]专利文献2(S卩，日本专利申请公报N0.JP 2011097790A)公开了一种加热装置，该加热装置包括用于对其上安装有定子线圈的定子芯进行感应加热的感应线圈。
[0005]具体地，在专利文献2中公开的加热装置设计为通过用被感应加热的定子芯的热量加热液态热固性树脂(例如，清漆)并且因此使液态热固性树脂凝固(硬化)而使定子线圈固定至定子芯。
[0006]更具体地，液态热固性树脂浸渍至定子线圈的接纳在定子芯的槽中的预定部中，并且被保留在该预定部处。随后，加热装置的放置在环形定子芯的径向内侧的预定位置处的感应线圈被通电以将定子芯感应加热至热固性树脂的凝固温度。于是，随着定子芯的温度的增加，热固性树脂被加热并且被凝固，从而将定子线圈固定至定子芯。
[0007]然而，由于热固性树脂初始是处于液体状态的，所以难以将热固性树脂浸渍至定子线圈的预定部中并且将热固性树脂保留在该预定部处。于是，难以使热固性树脂凝固在预定部处。
【发明内容】
[0008]根据示例性实施方式，提供了一种用于旋转电机的定子。该定子包括环形定子芯、配合在定子芯的径向外表面上的外圆筒、以及安装在定子芯上的定子线圈。定子芯由多个定子芯段构成，所述多个定子芯段沿定子芯的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。通过对定子芯进行感应加热而被凝固的热固性树脂使定子线圈固定至定子芯。定子芯段中的每个定子芯段是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片并且借助铆接将钢片中的至少一些钢片固定而形成的。形成在钢片中的一个钢片中的铆接部的数量不同于形成在钢片中的另一个钢片中的铆接部的数量。
[0009]通过以上构型，在对定子芯进行感应加热以使热固性树脂凝固的过程中，能够将定子芯段中的沿定子芯的轴向方向的温升梯度设定至期望的状态，从而将热固性树脂保留和凝固在期望的位置处。
[0010]在一个示例性实施方式中，对于定子芯段中的每个定子芯段而言，形成定子芯段的多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片。形成在第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量。第一钢片设置在定子芯段的沿定子芯的轴向方向的两个端部处，并且第二钢片设置在定子芯段的沿轴向方向的中央部处。
[0011]在另一示例性实施方式中，对于定子芯段中的每个定子芯段而言，形成定子芯段的多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片。形成在第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量。第一钢片设置在定子芯段的沿定子芯的轴向方向的中央部处，并且第二钢片设置在定子芯段的沿轴向方向的两个端部处。
[0012]在以上的示例性实施方式中，第二钢片可以是通过选自铆接、焊接和粘接中的至少一种固定手段来固定的。
【附图说明】
[0013]根据下文给出的详细描述和示例性实施方式的附图，将更全面地理解本发明，然而，下文给出的详细描述和示例性实施方式的附图不应将发明限制为特定的实施方式而是仅出于说明和理解的目的。
[0014]在附图中:
[0015]图1为包括根据第一实施方式的定子的旋转电机的示意性截面图；
[0016]图2A为定子的轴向端视图；
[0017]图2B为定子的侧视图；
[0018]图3为定子的示意性截面图；
[0019]图4为定子的定子芯的轴向端视图；
[0020]图5为一起构成定子芯的多个定子芯段中的一个定子芯段的立体图；
[0021]图6为用于形成图5中所示的定子芯段的多个第一钢片中的一个第一钢片的俯视图；
[0022]图7为用于形成图5中所示的定子芯段的多个第二钢片中的一个第二钢片的俯视图；
[0023]图8为定子的定子线圈的立体图；
[0024]图9为一起构成定子线圈的多根电线中的一根电线的截面图；
[0025]图10为图示了使用加热装置对定子芯进行感应加热的过程的示意图；
[0026]图11为根据第二实施方式的定子的示意性截面图；
[0027]图12为一起构成根据第二实施方式的定子的定子芯的多个定子芯段中的一个定子芯段的立体图；以及
[0028]图13为图示了根据一种改型的通过焊接被固定的多个第二钢片的示意性立体图。
【具体实施方式】
[0029]下文将参照图1至图13对示例性实施方式及其改型进行描述。应当指出的是，出于清楚和理解起见，贯穿整个描述具有相同功能的相同部件在附图中的每个图中在可能的情况下以相同的附图标记标出，并且为了避免赘述，将不再重复相同部件的描述。
[0030][第一实施方式]
[0031]图1示出了包括根据第一实施方式的定子20的旋转电机I的整体构型。
[0032]在本实施方式中，旋转电机I构造为在机动车辆中使用的电动马达。
[0033]如图1中所示，除了定子20之外，旋转电机I还包括壳体10、旋转轴13和转子14。壳体I由一对杯状壳体件1a和1b构成，该对杯状壳体件1a和1b在其开口端处接合在一起。壳体10中安装有一对轴承11和12，旋转轴13经由该对轴承11和12由壳体10可旋转地支承。转子14接纳在壳体10中并且同轴地固定在旋转轴13上。定子20固定在壳体10中以环绕转子14的径向外周缘。
[0034]转子14包括形成多个磁极的多个永磁体，多个永磁体位于转子14的与定子20的径向内周缘相面对的径向外周缘上。磁极的极性沿转子14的周向方向在北极和南极之间交替。磁极的数量可以根据旋转电机I的设计规格适当地设定。在本实施方式中，磁极的数量被设定为等于例如八(例如，四个北极和四个南极)。
[0035]现在参照图2A至图2B以及图3，定子20包括环形(或中空圆筒形)定子芯30、三相定子线圈40以及外圆筒37。此外，定子20还可以具有介于定子芯30与定子线圈40之间的绝缘纸。
[0036]如图4至图7所示，定子芯30包括环形的后芯部33、多个定子齿34以及多个槽31。定子齿34中的每个定子齿均从后芯部33径向向内地延伸。定子齿34沿定子芯30的周向方向以预定的间隔彼此等距地间隔开。槽31中的每个槽均形成在定子齿34的周向相面对的一对侧表面34a之间以在定子芯30的径向内周缘上敞开。此外，定子齿34的周向相面对的每对侧表面34a——在周向相面对的每对侧表面34a之间限定槽31中的一个槽——平行于彼此延伸。于是，槽31中的每个槽31均以恒定的周向宽度径向地延伸。此外，对于槽31中的每个槽而言，槽31的深度方向与定子芯30的径向方向一致。
[0037]在本实施方式中，定子线圈40构造为双槽分布的绕组。因此，在定子芯30中，为具有八个磁极的转子14的每个磁极和三相定子线圈40的每相设置两个槽31。也就是说，形成在定子芯30中的槽31的总数量等于48(2X8X3)。此外，形成在定子芯30中的定子齿34的总数量也等于48。
[0038]此外，在本实施方式中，定子芯30由多个(例如，24个)定子芯段32构成。定子芯段32沿定子芯30的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。定子芯段32中的每个定子芯段均包括两个定子齿34和形成在两个定子齿34之间的一个槽31。此外，周向邻接的每对定子芯段32 —起在它们之间形成一个槽31。
[0039]在本实施方式中，定子芯段32中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠多个磁性钢片而形成的。磁性钢片中的每个磁性钢片均是通过用冲压机冲裁成预定的形状而形成的。此外，磁性钢片中的每个磁性钢片均具有例如大致0.3mm的厚度。
[0040]此外，对于定子芯段32中的每个定子芯段而言，形成定子芯段32的磁性钢片中的至少一些磁性钢片是通过铆接固定在一起的。形成在磁性钢片中的一个磁性钢片中的铆接部的数量不同于形成在磁性钢片中的另一个磁性钢片中的铆接部的数量。
[0041]更特别地，在本实施方式中，对于 定子芯段32中的每个定子芯段而言，形成定子芯段32的磁性钢片包括多个第一钢片35和多个第二钢片36。形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量。此外，如图3和图5中所示，第一钢片35设置在定子芯段32的沿定子芯30的轴向方向的两个端部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32的沿轴向方向的中央部处。
[0042]具体地，如图6中所示，第一钢片35中的每个第一钢片均具有分别形成在后芯部33中的三个不同位置处的第一铆接部38a、第二铆接部38b以及第三铆接部38c。第一铆接部38a周向地居中于第一钢片35中并且在后芯部33的径向内端与径向中央之间径向地延伸。第二铆接部38b和第三铆接部38c分别周向地定位成靠近第一钢片35的相反的两周向端部。此外，第二铆接部38b和第三铆接部38c两者径向地定位成靠近后芯部33的径向外端并且垂直于第一铆接部38a延伸所沿的径向方向延伸。
[0043]另一方面，如图7所示，第二钢片36中的每个第二钢片均仅具有形成在后芯部33中的第一铆接部38a。第一铆接部38a周向地居中于第二钢片36中并且在后芯部33的径向内端与径向中央之间径向地延伸。
[0044]也就是说，第二钢片36的第一铆接部38a与第一钢片35的第一铆接部38a形成在相同的周向位置和径向位置处。换言之，第一钢片35的第一铆接部38a和第二钢片36的第一铆接部38a是沿定子芯30的轴向方向连续地形成的。
[0045]此外，尽管未在附图中示出，但第一钢片35的铆接部和第二钢片36的铆接部中的每个铆接部均包括形成在钢片的主表面中的一个主表面中的凹部和形成在另一主表面上的凸部。在铆接过程中，对于轴向相邻的每对第一钢片35和第二钢片36而言，该对的钢片中的一个钢片的铆接部(或多个铆接部)的凸部(或多个凸部)被(或分别被)压配合至另一个钢片的铆接部(或多个铆接部)的凹部(多个凹部)中。于是，第一钢片35和第二钢片36被固定于彼此。
[0046]第一钢片35的数量(或层叠厚度)能够适当地设定在期望的范围内，在该期望的范围内能够快速地使为了将定子线圈40固定至定子芯30而施用的液态热固性树脂凝固(硬化)。也就是说，通过改变第一钢片35的数量(或层叠厚度)，能够将沿定子芯段32的钢片的层叠方向的温升梯度设定至期望的状态。
[0047]在本实施方式中，在定子芯段32的每个轴向端部处的第一钢片35的层叠厚度设定为整个定子芯段32的厚度的大致10%。因此，在定子芯段32的轴向中央部处的第二钢片36的层叠厚度被设定为整个定子芯段32的厚度的大致80%。
[0048]外圆筒37例如由含铁金属制成。如图2A至图2B以及图3所示，外圆筒37配合在定子芯段32的径向外表面上以保持定子芯30的环形形状。此外，定子芯段32的所有径向外表面一起构成定子芯30的径向外表面。
[0049]在本实施方式中，外圆筒37的轴向长度被设定为与定子芯30的轴向长度大致相等。外圆筒37压配合在定子芯30的径向外表面上。
[0050]定子线圈40由多个(例如，8个)波状电线45构成。在本实施方式中，定子线圈40是通过下述方式形成的:首先通过将电线45堆叠为形成平的带状电线组件，并且随后将平的带状电线组件螺旋地滚动成如图8所示的中空的圆筒形形状。[0051 ] 此外，在被安装至定子芯30之后，波状电线45中的每个波状电线包括多个槽内部分(in-slot port1n)46和多个转弯部分(turn port1n)47ο槽内部分46中的每个槽内部分被接纳在定子芯30的槽31中相应的一个槽中。转弯部分47中的每个转弯部分位于定子芯30的槽31外侧并且与分别接纳在定子芯30的槽31中的两个不同的槽中的相应的相邻对的槽内部分46连接。
[0052]如图9所示，在本实施方式中，电线45中的每根电线均是通过矩形线来实施的，该矩形线构造有电导体48和绝缘覆层49，绝缘覆层49覆盖电导体48的外表面。电导体48例如由铜制成并且具有大致矩形的横截面。绝缘覆层49是双层构造的以包括内层49a和外层49b。绝缘覆层49的厚度(例如，内层49a和外层49b的总厚度)设定为在10ym至200 μ m的范围内。
[0053]定子芯30和定子线圈40以如下方式组装。首先，定子芯段32的定子齿34分别从定子线圈40的径向外侧插入至形成在电线45的槽内部分46的堆叠之间的空间中；堆叠中的每个堆叠均包括电线45的八个径向对准的槽内部分46。于是，定子芯段32沿着定子线圈40设置成环形形状。随后，外圆筒37被配合至定子芯段32的径向外表面中，从而将定子芯段32紧固在一起以形成定子芯30。
[0054]在定子芯30与定子线圈40组装之后，电线45的槽内部分46分别接纳在定子芯30的相应的槽31中。更具体地，对于电线45中的每根电线而言，相邻的每对槽内部分46分别接纳在相应对的槽31中，所述相应对的槽31彼此隔开预定数量(在本实施方式中，例如，3(相的数量)X2(槽的倍数)=6)的槽31。此外，转弯部分47的与相应的相邻对的槽内部分46连接的每个转弯部分均从定子芯30的轴向端面30a中相应的一个轴向端面突出。
[0055]于是，在定子芯30的槽31中的每个槽中，均接纳有电线45的预定数量(在本实施方式中例如为8个)的槽内部分46，以彼此径向地对准。此外，如图2B和图3所示，电线45的突出到在定子芯30的一个轴向侧的槽31外侧的所有那些转弯部分47 —起组成定子线圈40的第一环形线圈端部41 ;电线45的突出到在定子芯30的另一轴向侧的槽31外侧的所有那些转弯部分47 —起组成定子线圈40的第二环形线圈端部42。
[0056]此外，在本实施方式中，为了确保安装在定子芯30上的定子线圈40的抗振性，定子线圈40通过下述方式固定至定子芯30:将液态热固性树脂施用至定子线圈40并且通过使用如图10所示的加热装置50对定子芯30进行感应加热以使热固性树脂凝固。
[0057]更具体地，在本实施方式中，将作为热固性树脂的液态清漆60施用至接纳在定子芯30的槽31中的定子线圈40的槽内部分46。所施用的清漆60随后被浸渍至槽31中的空隙中并且保留在该空隙中和保留在定子线圈40的槽内部分46的表面上。
[0058]加热装置50包括电源51和感应线圈52。电源51为构造成向感应线圈52供给高频电流的AC电源。感应线圈52形成为呈螺旋形状，其中，感应线圈的外径设定为小于环形定子芯30的内径。感应线圈52径向地放置在定子芯30的内部以被定子芯30环绕。
[0059]当高频电流从电源51被供给至感应线圈52时，在感应线圈52周围将产生磁通量，从而在定子芯30中感应出涡流。于是，定子芯30将被其内产生的涡流损失加热。此外，定子线圈40的槽内部分46也被从定子芯30传导来的热量加热。
[0060]如先前描述的，在本实施方式中，定子芯段32的第一钢片35中的每个第一钢片中均形成有三个铆接部38a至38c ;定子芯段32的第二钢片36中的每个第二钢片中均仅形成有单个铆接部38a。因此。在第一钢片35中产生的涡流损失将高于在第二钢片36中产生的涡流损失；由此，第一钢片35的温度比第二钢片36更快地升高。于是，在第一钢片35的附近存在的清漆60将在短时间内被首先凝固(或硬化)。
[0061]此外，如先前描述的，在本实施方式中，第一钢片35设置在定子芯段32的每个定子芯段的两个轴向端部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32的每个定子芯段的轴向中央部处。于是，还未被凝固在第二钢片36附近的清漆60将被已经快速凝固在第一钢片35附近的清漆60截留在第二钢片36中。之后，通过第二钢片36的温度的进一步增大，存在于第二钢片36附近的清漆60也会被凝固。
[0062]因此，在本实施方式中，能够将清漆60保留和凝固在所有期望的位置处(或在定子芯段32的整个轴向长度上)。
[0063]根据本实施方式的上文描述的定子20具有下列优点。
[0064]在本实施方式中，旋转电机I的定子20包括环形定子芯30、配合在定子芯30的径向外表面上的外圆筒37以及安装在定子芯30上的定子线圈40。定子芯30由定子芯段32构成，定子芯段32沿定子芯30的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。通过对定子芯30进行感应加热而被凝固的清漆60使定子线圈40固定至定子芯30。定子芯段32中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠第一钢片35和第二钢片36并且借助铆接将钢片35和钢片36的至少一部分(更特别地，在本实施方式中将钢片35和钢片36的全部)固定而形成的。形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量(即，3个)大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量(即，I个)。
[0065]通过上述构型，在对定子芯30进行感应加热以使存在于定子线圈40的预定部(即，槽内部分46)处的液态 清漆60凝固的过程中，能够在短时间内使第一钢片35附近的清漆60快速凝固。于是，能够将定子芯段32中的沿定子芯30的轴向方向的温升梯度设定至期望的状态，从而将液态清漆60保留和凝固在期望的位置处。
[0066]此外，在本实施方式中，对于定子芯段32的每个定子芯段而言，第一钢片35设置在定子芯段32的沿定子芯30的轴向方向的两个端部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32的沿轴向方向的中央部处。
[0067]通过上述布置，能够通过已经快速凝固在第一钢片35附近的清漆60来截留还未被凝固在第二钢片36附近的清漆60。于是，能够使液态清漆60可靠地保留和凝固在定子芯段32的整个轴向长度之上。
[0068][第二实施方式]
[0069]该实施方式图示了具有与根据第一实施方式的定子20几乎相同结构的定子20A。因此，在下文中将主要描述定子20A与定子20的不同。
[0070]如图11至图12中所示，在本实施方式中，定子芯段32A中的每个定子芯段也是通过沿定子芯30的轴向方向层叠第一钢片35和第二钢片36并且借助铆接将所有这些第一钢片35和第二钢片36固定而形成的。
[0071]然而，与第一实施方式相反，第一钢片35设置在定子芯段32A的沿定子芯30的轴向方向(或沿第一钢片35和第二钢片36的层叠方向)的中央部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32A的沿轴向方向(或沿层叠方向)的两个端部处。
[0072]因此，在本实施方式中，在定子芯段32A的中央部处的第一钢片35的层叠厚度设定为整个定子芯段32A的厚度的大致80%。在定子芯段32A的每个轴向端部处的第二钢片36的层叠厚度被设定为整个定子芯部32A的厚度的大致10%。
[0073]此外，正如在第一实施方式中的，为了确保安装在定子芯30上的定子线圈40的抗振性，通过将液态清漆60 ( S卩，热固性树脂)施用至定子线圈40的槽内部分46并且通过使用如图9中所示的加热装置50对定子芯30进行感应加热使液体清漆60凝固而使定子线圈40固定至定子芯30。
[0074]更具体地，当高频电流从加热装置50的电源51供给至感应线圈52时，定子芯30将被感应加热。此时，由于形成在定子芯段32A的第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量设定为大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量，因而第一钢片35的温度比第二钢片36的温度更快地升高。此外，如先前描述的，在本实施方式中，第一钢片35设置在定子芯段32A中的每个定子芯段的轴向中央部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32A中的每个定子芯段的两个轴向端部处。于是，在定子芯段32A中的每个定子芯段中，存在于定子芯段32A的轴向中央部(或在第一钢片35的附近)处的清漆60将在短时间内被首先凝固；随后，存在于定子芯段32A的轴向端部(或在第二钢片36的附近)处的清漆60将被稍晚地凝固。
[0075]因此，在本实施方式中，能够将清漆60可靠地保留和凝固在期望的位置处(特别是在定子芯段32A中的每个定子芯段的轴向中央部处)。
[0076]如上文描述的，在根据本实施方式的定子20A中，定子芯段32A中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠第一钢片35和第二钢片36并且借助铆接将所有这些第一钢片35和第二钢片36固定而形成的。形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量(即，3个)大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量(即，I个)。
[0077]于是，能够将定子芯段32A中的沿定子芯30的轴向方向的温升梯度设定至期望的状态，从而将液态清漆60保留和凝固在期望的位置处。
[0078]特别地，在根据本实施方式的定子20A中，由于第一钢片35设置在定子芯段32A中的每个定子芯段的轴向中央部处，因而能够使存在于轴向中央部处(或在第一钢片35的附近)的清漆60快速凝固。
[0079]虽然已经示出和描述了以上特定的实施方式，但本领域的技术人员将理解的是，在不背离本发明的精神的情况下可以作出各种改型、改变和改进。
[0080]例如，在先前的实施方式中，定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠其内形成有具有不同数量的铆接部的两种类型的钢片一一即，第一钢片35和第二钢片36，第一钢片35中均形成有三个铆接部38a至38c，并且第二钢片36中均仅形成有单个铆接部38—一而形成的。然而，定子芯段中的每个定子芯段也可以是通过沿定子芯30的轴向方向层叠其内形成有具有不同数量的铆接部的三种或更多种类型的钢片而形成的。在这种情况下，能够将定子芯段中的沿定子芯30的轴向方向的温升梯度更可靠地设定至期望的状态。
[0081]此外，在先前的实施方式中，外圆筒37压配合在定子芯30的径向外表面上。然而，外圆筒37也可以通过诸如收缩配合之类的其他方法配合在定子芯30的径向外表面上。
[0082]在先前的实施方式中，第二钢片36是通过铆接来固定的，使得第二钢片36中的每个第二钢片均在其内形成有单个铆接部38a。然而，第二钢片36可以是通过焊接--作为铆接的替代——来固定的，以使焊接部39沿定子芯30的轴向方向形成在定子芯段32B的径向外表面上。在这种情况下，形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量可以认为等于0，该数量小于形成在第一钢片35的每个第一钢片中的铆接部的数量(即，3)。此外，可以使用常规的焊接方法比如电阻焊接来执行焊接过程。
[0083]此外，第二钢片36可以是通过选自铆接、焊接和粘接的至少一种固定手段来固定的，使得形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量小于形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量。
[0084]在先前的实施方式中，本发明涉及用于构造成电动马达的旋转电机I的定子20和20A。然而，本发明还能够应用于其他旋转电机的定子，比如用于发电机的定子和用于马达发电机的定子，该马达发电机选择性地用作电动马达或者用作发电机。
【主权项】
1.一种用于旋转电机的定子，所述定子包括: 环形的定子芯，所述定子芯由多个定子芯段构成，所述多个定子芯段沿所述定子芯的周向方向设置成在所述周向方向上彼此邻接； 外圆筒，所述外圆筒配合在所述定子芯的径向外表面上；以及 定子线圈，所述定子线圈安装在所述定子芯上， 其中 通过对所述定子芯进行感应加热而被凝固的热固性树脂使所述定子线圈固定至所述定子芯， 所述定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿所述定子芯的轴向方向层叠多个钢片并且借助铆接将所述钢片中的至少一些钢片固定而形成的，并且 形成在所述钢片中的一个钢片中的铆接部的数量不同于形成在所述钢片中的另一个钢片中的铆接部的数量。2.根据权利要求1所述的定子，其中，对于所述定子芯段中的每个定子芯段而言，形成所述定子芯段的所述多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片， 形成在所述第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在所述第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量， 所述第一钢片设置在所述定子芯段的沿所述定子芯的所述轴向方向的两个端部处，并且所述第二钢片设置在所述定子芯段的沿所述轴向方向的中央部处。3.根据权利要求2所述的定子，其中，所述第二钢片是通过选自铆接、焊接和粘接中的至少一种固定手段来固定的。4.根据权利要求1所述的定子，其中，对于所述定子芯段中的每个定子芯段而言，形成所述定子芯段的所述多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片， 形成在所述第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在所述第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量， 所述第一钢片设置在所述定子芯段的沿所述定子芯的所述轴向方向的中央部处，并且所述第二钢片设置在所述定子芯段的沿所述轴向方向的两个端部处。5.根据权利要求4所述的定子，其中，所述第二钢片是通过选自铆接、焊接和粘接中的至少一种固定手段来固定的。
【专利摘要】本发明提供了一种用于旋转电机的定子，所述定子包括：环形的定子芯、配合在定子芯的径向外表面上的外圆筒以及安装在定子芯上的定子线圈。定子芯由多个定子芯段构成，所述多个定子芯段沿定子芯的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。通过对定子芯进行感应加热而被凝固的热固性树脂使定子线圈固定至定子芯。定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片并且借助铆接将钢片中的至少一些钢片固定而形成的。形成在钢片中的一个钢片中的铆接部的数量不同于形成在钢片中的另一个钢片中的铆接部的数量。
【IPC分类】H02K1/12, H02K15/12
【公开号】CN104901442
【申请号】CN201510096700
【发明人】久户濑裕一, 梅田敦司
【申请人】株式会社电装
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102015102536A1, US20150256037
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于旋转电机的定子，所述旋转电机例如在机动车辆中用作电动马达和发电机。
【背景技术】
[0002]通常，在机动车辆中用作电动马达和发电机的旋转电机包括转子和布置成在径向方向上与转子相对的定子。定子包括环形(或中空圆筒形)定子芯和定子线圈。定子芯具有在定子芯的周向方向上设置的多个槽。定子线圈安装在定子芯上以接纳在定子芯的槽中。此外，为了减小磁芯损耗，定子芯通常是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片而形成的。
[0003]专利文献I (即，日本专利申请公报N0.JP 2010288424A)公开了一种由多个定子芯段构成的环形的定子芯，所述多个定子芯段沿定子芯的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。此外，同样出于减小磁芯损耗的目的，定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片而形成的。
[0004]专利文献2(S卩，日本专利申请公报N0.JP 2011097790A)公开了一种加热装置，该加热装置包括用于对其上安装有定子线圈的定子芯进行感应加热的感应线圈。
[0005]具体地，在专利文献2中公开的加热装置设计为通过用被感应加热的定子芯的热量加热液态热固性树脂(例如，清漆)并且因此使液态热固性树脂凝固(硬化)而使定子线圈固定至定子芯。
[0006]更具体地，液态热固性树脂浸渍至定子线圈的接纳在定子芯的槽中的预定部中，并且被保留在该预定部处。随后，加热装置的放置在环形定子芯的径向内侧的预定位置处的感应线圈被通电以将定子芯感应加热至热固性树脂的凝固温度。于是，随着定子芯的温度的增加，热固性树脂被加热并且被凝固，从而将定子线圈固定至定子芯。
[0007]然而，由于热固性树脂初始是处于液体状态的，所以难以将热固性树脂浸渍至定子线圈的预定部中并且将热固性树脂保留在该预定部处。于是，难以使热固性树脂凝固在预定部处。
【发明内容】
[0008]根据示例性实施方式，提供了一种用于旋转电机的定子。该定子包括环形定子芯、配合在定子芯的径向外表面上的外圆筒、以及安装在定子芯上的定子线圈。定子芯由多个定子芯段构成，所述多个定子芯段沿定子芯的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。通过对定子芯进行感应加热而被凝固的热固性树脂使定子线圈固定至定子芯。定子芯段中的每个定子芯段是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片并且借助铆接将钢片中的至少一些钢片固定而形成的。形成在钢片中的一个钢片中的铆接部的数量不同于形成在钢片中的另一个钢片中的铆接部的数量。
[0009]通过以上构型，在对定子芯进行感应加热以使热固性树脂凝固的过程中，能够将定子芯段中的沿定子芯的轴向方向的温升梯度设定至期望的状态，从而将热固性树脂保留和凝固在期望的位置处。
[0010]在一个示例性实施方式中，对于定子芯段中的每个定子芯段而言，形成定子芯段的多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片。形成在第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量。第一钢片设置在定子芯段的沿定子芯的轴向方向的两个端部处，并且第二钢片设置在定子芯段的沿轴向方向的中央部处。
[0011]在另一示例性实施方式中，对于定子芯段中的每个定子芯段而言，形成定子芯段的多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片。形成在第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量。第一钢片设置在定子芯段的沿定子芯的轴向方向的中央部处，并且第二钢片设置在定子芯段的沿轴向方向的两个端部处。
[0012]在以上的示例性实施方式中，第二钢片可以是通过选自铆接、焊接和粘接中的至少一种固定手段来固定的。
【附图说明】
[0013]根据下文给出的详细描述和示例性实施方式的附图，将更全面地理解本发明，然而，下文给出的详细描述和示例性实施方式的附图不应将发明限制为特定的实施方式而是仅出于说明和理解的目的。
[0014]在附图中:
[0015]图1为包括根据第一实施方式的定子的旋转电机的示意性截面图；
[0016]图2A为定子的轴向端视图；
[0017]图2B为定子的侧视图；
[0018]图3为定子的示意性截面图；
[0019]图4为定子的定子芯的轴向端视图；
[0020]图5为一起构成定子芯的多个定子芯段中的一个定子芯段的立体图；
[0021]图6为用于形成图5中所示的定子芯段的多个第一钢片中的一个第一钢片的俯视图；
[0022]图7为用于形成图5中所示的定子芯段的多个第二钢片中的一个第二钢片的俯视图；
[0023]图8为定子的定子线圈的立体图；
[0024]图9为一起构成定子线圈的多根电线中的一根电线的截面图；
[0025]图10为图示了使用加热装置对定子芯进行感应加热的过程的示意图；
[0026]图11为根据第二实施方式的定子的示意性截面图；
[0027]图12为一起构成根据第二实施方式的定子的定子芯的多个定子芯段中的一个定子芯段的立体图；以及
[0028]图13为图示了根据一种改型的通过焊接被固定的多个第二钢片的示意性立体图。
【具体实施方式】
[0029]下文将参照图1至图13对示例性实施方式及其改型进行描述。应当指出的是，出于清楚和理解起见，贯穿整个描述具有相同功能的相同部件在附图中的每个图中在可能的情况下以相同的附图标记标出，并且为了避免赘述，将不再重复相同部件的描述。
[0030][第一实施方式]
[0031]图1示出了包括根据第一实施方式的定子20的旋转电机I的整体构型。
[0032]在本实施方式中，旋转电机I构造为在机动车辆中使用的电动马达。
[0033]如图1中所示，除了定子20之外，旋转电机I还包括壳体10、旋转轴13和转子14。壳体I由一对杯状壳体件1a和1b构成，该对杯状壳体件1a和1b在其开口端处接合在一起。壳体10中安装有一对轴承11和12，旋转轴13经由该对轴承11和12由壳体10可旋转地支承。转子14接纳在壳体10中并且同轴地固定在旋转轴13上。定子20固定在壳体10中以环绕转子14的径向外周缘。
[0034]转子14包括形成多个磁极的多个永磁体，多个永磁体位于转子14的与定子20的径向内周缘相面对的径向外周缘上。磁极的极性沿转子14的周向方向在北极和南极之间交替。磁极的数量可以根据旋转电机I的设计规格适当地设定。在本实施方式中，磁极的数量被设定为等于例如八(例如，四个北极和四个南极)。
[0035]现在参照图2A至图2B以及图3，定子20包括环形(或中空圆筒形)定子芯30、三相定子线圈40以及外圆筒37。此外，定子20还可以具有介于定子芯30与定子线圈40之间的绝缘纸。
[0036]如图4至图7所示，定子芯30包括环形的后芯部33、多个定子齿34以及多个槽31。定子齿34中的每个定子齿均从后芯部33径向向内地延伸。定子齿34沿定子芯30的周向方向以预定的间隔彼此等距地间隔开。槽31中的每个槽均形成在定子齿34的周向相面对的一对侧表面34a之间以在定子芯30的径向内周缘上敞开。此外，定子齿34的周向相面对的每对侧表面34a——在周向相面对的每对侧表面34a之间限定槽31中的一个槽——平行于彼此延伸。于是，槽31中的每个槽31均以恒定的周向宽度径向地延伸。此外，对于槽31中的每个槽而言，槽31的深度方向与定子芯30的径向方向一致。
[0037]在本实施方式中，定子线圈40构造为双槽分布的绕组。因此，在定子芯30中，为具有八个磁极的转子14的每个磁极和三相定子线圈40的每相设置两个槽31。也就是说，形成在定子芯30中的槽31的总数量等于48(2X8X3)。此外，形成在定子芯30中的定子齿34的总数量也等于48。
[0038]此外，在本实施方式中，定子芯30由多个(例如，24个)定子芯段32构成。定子芯段32沿定子芯30的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。定子芯段32中的每个定子芯段均包括两个定子齿34和形成在两个定子齿34之间的一个槽31。此外，周向邻接的每对定子芯段32 —起在它们之间形成一个槽31。
[0039]在本实施方式中，定子芯段32中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠多个磁性钢片而形成的。磁性钢片中的每个磁性钢片均是通过用冲压机冲裁成预定的形状而形成的。此外，磁性钢片中的每个磁性钢片均具有例如大致0.3mm的厚度。
[0040]此外，对于定子芯段32中的每个定子芯段而言，形成定子芯段32的磁性钢片中的至少一些磁性钢片是通过铆接固定在一起的。形成在磁性钢片中的一个磁性钢片中的铆接部的数量不同于形成在磁性钢片中的另一个磁性钢片中的铆接部的数量。
[0041]更特别地，在本实施方式中，对于 定子芯段32中的每个定子芯段而言，形成定子芯段32的磁性钢片包括多个第一钢片35和多个第二钢片36。形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量。此外，如图3和图5中所示，第一钢片35设置在定子芯段32的沿定子芯30的轴向方向的两个端部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32的沿轴向方向的中央部处。
[0042]具体地，如图6中所示，第一钢片35中的每个第一钢片均具有分别形成在后芯部33中的三个不同位置处的第一铆接部38a、第二铆接部38b以及第三铆接部38c。第一铆接部38a周向地居中于第一钢片35中并且在后芯部33的径向内端与径向中央之间径向地延伸。第二铆接部38b和第三铆接部38c分别周向地定位成靠近第一钢片35的相反的两周向端部。此外，第二铆接部38b和第三铆接部38c两者径向地定位成靠近后芯部33的径向外端并且垂直于第一铆接部38a延伸所沿的径向方向延伸。
[0043]另一方面，如图7所示，第二钢片36中的每个第二钢片均仅具有形成在后芯部33中的第一铆接部38a。第一铆接部38a周向地居中于第二钢片36中并且在后芯部33的径向内端与径向中央之间径向地延伸。
[0044]也就是说，第二钢片36的第一铆接部38a与第一钢片35的第一铆接部38a形成在相同的周向位置和径向位置处。换言之，第一钢片35的第一铆接部38a和第二钢片36的第一铆接部38a是沿定子芯30的轴向方向连续地形成的。
[0045]此外，尽管未在附图中示出，但第一钢片35的铆接部和第二钢片36的铆接部中的每个铆接部均包括形成在钢片的主表面中的一个主表面中的凹部和形成在另一主表面上的凸部。在铆接过程中，对于轴向相邻的每对第一钢片35和第二钢片36而言，该对的钢片中的一个钢片的铆接部(或多个铆接部)的凸部(或多个凸部)被(或分别被)压配合至另一个钢片的铆接部(或多个铆接部)的凹部(多个凹部)中。于是，第一钢片35和第二钢片36被固定于彼此。
[0046]第一钢片35的数量(或层叠厚度)能够适当地设定在期望的范围内，在该期望的范围内能够快速地使为了将定子线圈40固定至定子芯30而施用的液态热固性树脂凝固(硬化)。也就是说，通过改变第一钢片35的数量(或层叠厚度)，能够将沿定子芯段32的钢片的层叠方向的温升梯度设定至期望的状态。
[0047]在本实施方式中，在定子芯段32的每个轴向端部处的第一钢片35的层叠厚度设定为整个定子芯段32的厚度的大致10%。因此，在定子芯段32的轴向中央部处的第二钢片36的层叠厚度被设定为整个定子芯段32的厚度的大致80%。
[0048]外圆筒37例如由含铁金属制成。如图2A至图2B以及图3所示，外圆筒37配合在定子芯段32的径向外表面上以保持定子芯30的环形形状。此外，定子芯段32的所有径向外表面一起构成定子芯30的径向外表面。
[0049]在本实施方式中，外圆筒37的轴向长度被设定为与定子芯30的轴向长度大致相等。外圆筒37压配合在定子芯30的径向外表面上。
[0050]定子线圈40由多个(例如，8个)波状电线45构成。在本实施方式中，定子线圈40是通过下述方式形成的:首先通过将电线45堆叠为形成平的带状电线组件，并且随后将平的带状电线组件螺旋地滚动成如图8所示的中空的圆筒形形状。[0051 ] 此外，在被安装至定子芯30之后，波状电线45中的每个波状电线包括多个槽内部分(in-slot port1n)46和多个转弯部分(turn port1n)47ο槽内部分46中的每个槽内部分被接纳在定子芯30的槽31中相应的一个槽中。转弯部分47中的每个转弯部分位于定子芯30的槽31外侧并且与分别接纳在定子芯30的槽31中的两个不同的槽中的相应的相邻对的槽内部分46连接。
[0052]如图9所示，在本实施方式中，电线45中的每根电线均是通过矩形线来实施的，该矩形线构造有电导体48和绝缘覆层49，绝缘覆层49覆盖电导体48的外表面。电导体48例如由铜制成并且具有大致矩形的横截面。绝缘覆层49是双层构造的以包括内层49a和外层49b。绝缘覆层49的厚度(例如，内层49a和外层49b的总厚度)设定为在10ym至200 μ m的范围内。
[0053]定子芯30和定子线圈40以如下方式组装。首先，定子芯段32的定子齿34分别从定子线圈40的径向外侧插入至形成在电线45的槽内部分46的堆叠之间的空间中；堆叠中的每个堆叠均包括电线45的八个径向对准的槽内部分46。于是，定子芯段32沿着定子线圈40设置成环形形状。随后，外圆筒37被配合至定子芯段32的径向外表面中，从而将定子芯段32紧固在一起以形成定子芯30。
[0054]在定子芯30与定子线圈40组装之后，电线45的槽内部分46分别接纳在定子芯30的相应的槽31中。更具体地，对于电线45中的每根电线而言，相邻的每对槽内部分46分别接纳在相应对的槽31中，所述相应对的槽31彼此隔开预定数量(在本实施方式中，例如，3(相的数量)X2(槽的倍数)=6)的槽31。此外，转弯部分47的与相应的相邻对的槽内部分46连接的每个转弯部分均从定子芯30的轴向端面30a中相应的一个轴向端面突出。
[0055]于是，在定子芯30的槽31中的每个槽中，均接纳有电线45的预定数量(在本实施方式中例如为8个)的槽内部分46，以彼此径向地对准。此外，如图2B和图3所示，电线45的突出到在定子芯30的一个轴向侧的槽31外侧的所有那些转弯部分47 —起组成定子线圈40的第一环形线圈端部41 ;电线45的突出到在定子芯30的另一轴向侧的槽31外侧的所有那些转弯部分47 —起组成定子线圈40的第二环形线圈端部42。
[0056]此外，在本实施方式中，为了确保安装在定子芯30上的定子线圈40的抗振性，定子线圈40通过下述方式固定至定子芯30:将液态热固性树脂施用至定子线圈40并且通过使用如图10所示的加热装置50对定子芯30进行感应加热以使热固性树脂凝固。
[0057]更具体地，在本实施方式中，将作为热固性树脂的液态清漆60施用至接纳在定子芯30的槽31中的定子线圈40的槽内部分46。所施用的清漆60随后被浸渍至槽31中的空隙中并且保留在该空隙中和保留在定子线圈40的槽内部分46的表面上。
[0058]加热装置50包括电源51和感应线圈52。电源51为构造成向感应线圈52供给高频电流的AC电源。感应线圈52形成为呈螺旋形状，其中，感应线圈的外径设定为小于环形定子芯30的内径。感应线圈52径向地放置在定子芯30的内部以被定子芯30环绕。
[0059]当高频电流从电源51被供给至感应线圈52时，在感应线圈52周围将产生磁通量，从而在定子芯30中感应出涡流。于是，定子芯30将被其内产生的涡流损失加热。此外，定子线圈40的槽内部分46也被从定子芯30传导来的热量加热。
[0060]如先前描述的，在本实施方式中，定子芯段32的第一钢片35中的每个第一钢片中均形成有三个铆接部38a至38c ;定子芯段32的第二钢片36中的每个第二钢片中均仅形成有单个铆接部38a。因此。在第一钢片35中产生的涡流损失将高于在第二钢片36中产生的涡流损失；由此，第一钢片35的温度比第二钢片36更快地升高。于是，在第一钢片35的附近存在的清漆60将在短时间内被首先凝固(或硬化)。
[0061]此外，如先前描述的，在本实施方式中，第一钢片35设置在定子芯段32的每个定子芯段的两个轴向端部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32的每个定子芯段的轴向中央部处。于是，还未被凝固在第二钢片36附近的清漆60将被已经快速凝固在第一钢片35附近的清漆60截留在第二钢片36中。之后，通过第二钢片36的温度的进一步增大，存在于第二钢片36附近的清漆60也会被凝固。
[0062]因此，在本实施方式中，能够将清漆60保留和凝固在所有期望的位置处(或在定子芯段32的整个轴向长度上)。
[0063]根据本实施方式的上文描述的定子20具有下列优点。
[0064]在本实施方式中，旋转电机I的定子20包括环形定子芯30、配合在定子芯30的径向外表面上的外圆筒37以及安装在定子芯30上的定子线圈40。定子芯30由定子芯段32构成，定子芯段32沿定子芯30的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。通过对定子芯30进行感应加热而被凝固的清漆60使定子线圈40固定至定子芯30。定子芯段32中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠第一钢片35和第二钢片36并且借助铆接将钢片35和钢片36的至少一部分(更特别地，在本实施方式中将钢片35和钢片36的全部)固定而形成的。形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量(即，3个)大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量(即，I个)。
[0065]通过上述构型，在对定子芯30进行感应加热以使存在于定子线圈40的预定部(即，槽内部分46)处的液态 清漆60凝固的过程中，能够在短时间内使第一钢片35附近的清漆60快速凝固。于是，能够将定子芯段32中的沿定子芯30的轴向方向的温升梯度设定至期望的状态，从而将液态清漆60保留和凝固在期望的位置处。
[0066]此外，在本实施方式中，对于定子芯段32的每个定子芯段而言，第一钢片35设置在定子芯段32的沿定子芯30的轴向方向的两个端部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32的沿轴向方向的中央部处。
[0067]通过上述布置，能够通过已经快速凝固在第一钢片35附近的清漆60来截留还未被凝固在第二钢片36附近的清漆60。于是，能够使液态清漆60可靠地保留和凝固在定子芯段32的整个轴向长度之上。
[0068][第二实施方式]
[0069]该实施方式图示了具有与根据第一实施方式的定子20几乎相同结构的定子20A。因此，在下文中将主要描述定子20A与定子20的不同。
[0070]如图11至图12中所示，在本实施方式中，定子芯段32A中的每个定子芯段也是通过沿定子芯30的轴向方向层叠第一钢片35和第二钢片36并且借助铆接将所有这些第一钢片35和第二钢片36固定而形成的。
[0071]然而，与第一实施方式相反，第一钢片35设置在定子芯段32A的沿定子芯30的轴向方向(或沿第一钢片35和第二钢片36的层叠方向)的中央部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32A的沿轴向方向(或沿层叠方向)的两个端部处。
[0072]因此，在本实施方式中，在定子芯段32A的中央部处的第一钢片35的层叠厚度设定为整个定子芯段32A的厚度的大致80%。在定子芯段32A的每个轴向端部处的第二钢片36的层叠厚度被设定为整个定子芯部32A的厚度的大致10%。
[0073]此外，正如在第一实施方式中的，为了确保安装在定子芯30上的定子线圈40的抗振性，通过将液态清漆60 ( S卩，热固性树脂)施用至定子线圈40的槽内部分46并且通过使用如图9中所示的加热装置50对定子芯30进行感应加热使液体清漆60凝固而使定子线圈40固定至定子芯30。
[0074]更具体地，当高频电流从加热装置50的电源51供给至感应线圈52时，定子芯30将被感应加热。此时，由于形成在定子芯段32A的第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量设定为大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量，因而第一钢片35的温度比第二钢片36的温度更快地升高。此外，如先前描述的，在本实施方式中，第一钢片35设置在定子芯段32A中的每个定子芯段的轴向中央部处，并且第二钢片36设置在定子芯段32A中的每个定子芯段的两个轴向端部处。于是，在定子芯段32A中的每个定子芯段中，存在于定子芯段32A的轴向中央部(或在第一钢片35的附近)处的清漆60将在短时间内被首先凝固；随后，存在于定子芯段32A的轴向端部(或在第二钢片36的附近)处的清漆60将被稍晚地凝固。
[0075]因此，在本实施方式中，能够将清漆60可靠地保留和凝固在期望的位置处(特别是在定子芯段32A中的每个定子芯段的轴向中央部处)。
[0076]如上文描述的，在根据本实施方式的定子20A中，定子芯段32A中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠第一钢片35和第二钢片36并且借助铆接将所有这些第一钢片35和第二钢片36固定而形成的。形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量(即，3个)大于形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量(即，I个)。
[0077]于是，能够将定子芯段32A中的沿定子芯30的轴向方向的温升梯度设定至期望的状态，从而将液态清漆60保留和凝固在期望的位置处。
[0078]特别地，在根据本实施方式的定子20A中，由于第一钢片35设置在定子芯段32A中的每个定子芯段的轴向中央部处，因而能够使存在于轴向中央部处(或在第一钢片35的附近)的清漆60快速凝固。
[0079]虽然已经示出和描述了以上特定的实施方式，但本领域的技术人员将理解的是，在不背离本发明的精神的情况下可以作出各种改型、改变和改进。
[0080]例如，在先前的实施方式中，定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿定子芯30的轴向方向层叠其内形成有具有不同数量的铆接部的两种类型的钢片一一即，第一钢片35和第二钢片36，第一钢片35中均形成有三个铆接部38a至38c，并且第二钢片36中均仅形成有单个铆接部38—一而形成的。然而，定子芯段中的每个定子芯段也可以是通过沿定子芯30的轴向方向层叠其内形成有具有不同数量的铆接部的三种或更多种类型的钢片而形成的。在这种情况下，能够将定子芯段中的沿定子芯30的轴向方向的温升梯度更可靠地设定至期望的状态。
[0081]此外，在先前的实施方式中，外圆筒37压配合在定子芯30的径向外表面上。然而，外圆筒37也可以通过诸如收缩配合之类的其他方法配合在定子芯30的径向外表面上。
[0082]在先前的实施方式中，第二钢片36是通过铆接来固定的，使得第二钢片36中的每个第二钢片均在其内形成有单个铆接部38a。然而，第二钢片36可以是通过焊接--作为铆接的替代——来固定的，以使焊接部39沿定子芯30的轴向方向形成在定子芯段32B的径向外表面上。在这种情况下，形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量可以认为等于0，该数量小于形成在第一钢片35的每个第一钢片中的铆接部的数量(即，3)。此外，可以使用常规的焊接方法比如电阻焊接来执行焊接过程。
[0083]此外，第二钢片36可以是通过选自铆接、焊接和粘接的至少一种固定手段来固定的，使得形成在第二钢片36中的每个第二钢片中的铆接部的数量小于形成在第一钢片35中的每个第一钢片中的铆接部的数量。
[0084]在先前的实施方式中，本发明涉及用于构造成电动马达的旋转电机I的定子20和20A。然而，本发明还能够应用于其他旋转电机的定子，比如用于发电机的定子和用于马达发电机的定子，该马达发电机选择性地用作电动马达或者用作发电机。
【主权项】
1.一种用于旋转电机的定子，所述定子包括: 环形的定子芯，所述定子芯由多个定子芯段构成，所述多个定子芯段沿所述定子芯的周向方向设置成在所述周向方向上彼此邻接； 外圆筒，所述外圆筒配合在所述定子芯的径向外表面上；以及 定子线圈，所述定子线圈安装在所述定子芯上， 其中 通过对所述定子芯进行感应加热而被凝固的热固性树脂使所述定子线圈固定至所述定子芯， 所述定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿所述定子芯的轴向方向层叠多个钢片并且借助铆接将所述钢片中的至少一些钢片固定而形成的，并且 形成在所述钢片中的一个钢片中的铆接部的数量不同于形成在所述钢片中的另一个钢片中的铆接部的数量。2.根据权利要求1所述的定子，其中，对于所述定子芯段中的每个定子芯段而言，形成所述定子芯段的所述多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片， 形成在所述第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在所述第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量， 所述第一钢片设置在所述定子芯段的沿所述定子芯的所述轴向方向的两个端部处，并且所述第二钢片设置在所述定子芯段的沿所述轴向方向的中央部处。3.根据权利要求2所述的定子，其中，所述第二钢片是通过选自铆接、焊接和粘接中的至少一种固定手段来固定的。4.根据权利要求1所述的定子，其中，对于所述定子芯段中的每个定子芯段而言，形成所述定子芯段的所述多个钢片包括多个第一钢片和多个第二钢片， 形成在所述第一钢片中的每个第一钢片中的铆接部的数量大于形成在所述第二钢片中的每个第二钢片中的铆接部的数量， 所述第一钢片设置在所述定子芯段的沿所述定子芯的所述轴向方向的中央部处，并且所述第二钢片设置在所述定子芯段的沿所述轴向方向的两个端部处。5.根据权利要求4所述的定子，其中，所述第二钢片是通过选自铆接、焊接和粘接中的至少一种固定手段来固定的。
【专利摘要】本发明提供了一种用于旋转电机的定子，所述定子包括：环形的定子芯、配合在定子芯的径向外表面上的外圆筒以及安装在定子芯上的定子线圈。定子芯由多个定子芯段构成，所述多个定子芯段沿定子芯的周向方向设置成在周向方向上彼此邻接。通过对定子芯进行感应加热而被凝固的热固性树脂使定子线圈固定至定子芯。定子芯段中的每个定子芯段均是通过沿定子芯的轴向方向层叠多个钢片并且借助铆接将钢片中的至少一些钢片固定而形成的。形成在钢片中的一个钢片中的铆接部的数量不同于形成在钢片中的另一个钢片中的铆接部的数量。
【IPC分类】H02K1/12, H02K15/12
【公开号】CN104901442
【申请号】CN201510096700
【发明人】久户濑裕一, 梅田敦司
【申请人】株式会社电装
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102015102536A1, US20150256037
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