用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如在機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)馬達(dá)和發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，在機(jī)動(dòng)車輛中用作電動(dòng)馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和布置成在徑向方向上與轉(zhuǎn)子相對(duì)的定子。定子包括環(huán)形(或中空?qǐng)A筒形)定子芯和定子線圈。定子芯具有在定子芯的周向方向上設(shè)置的多個(gè)槽。定子線圈安裝在定子芯上以接納在定子芯的槽中。此外，為了減小磁芯損耗，定子芯通常是通過(guò)沿定子芯的軸向方向?qū)盈B多個(gè)鋼片而形成的。
[0003]專利文獻(xiàn)I (即，日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.JP 2010288424A)公開了一種由多個(gè)定子芯段構(gòu)成的環(huán)形的定子芯，所述多個(gè)定子芯段沿定子芯的周向方向設(shè)置成在周向方向上彼此鄰接。此外，同樣出于減小磁芯損耗的目的，定子芯段中的每個(gè)定子芯段均是通過(guò)沿定子芯的軸向方向?qū)盈B多個(gè)鋼片而形成的。
[0004]專利文獻(xiàn)2(S卩，日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.JP 2011097790A)公開了一種加熱裝置，該加熱裝置包括用于對(duì)其上安裝有定子線圈的定子芯進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)線圈。
[0005]具體地，在專利文獻(xiàn)2中公開的加熱裝置設(shè)計(jì)為通過(guò)用被感應(yīng)加熱的定子芯的熱量加熱液態(tài)熱固性樹脂(例如，清漆)并且因此使液態(tài)熱固性樹脂凝固(硬化)而使定子線圈固定至定子芯。
[0006]更具體地，液態(tài)熱固性樹脂浸漬至定子線圈的接納在定子芯的槽中的預(yù)定部中，并且被保留在該預(yù)定部處。隨后，加熱裝置的放置在環(huán)形定子芯的徑向內(nèi)側(cè)的預(yù)定位置處的感應(yīng)線圈被通電以將定子芯感應(yīng)加熱至熱固性樹脂的凝固溫度。于是，隨著定子芯的溫度的增加，熱固性樹脂被加熱并且被凝固，從而將定子線圈固定至定子芯。
[0007]然而，由于熱固性樹脂初始是處于液體狀態(tài)的，所以難以將熱固性樹脂浸漬至定子線圈的預(yù)定部中并且將熱固性樹脂保留在該預(yù)定部處。于是，難以使熱固性樹脂凝固在預(yù)定部處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。該定子包括環(huán)形定子芯、配合在定子芯的徑向外表面上的外圓筒、以及安裝在定子芯上的定子線圈。定子芯由多個(gè)定子芯段構(gòu)成，所述多個(gè)定子芯段沿定子芯的周向方向設(shè)置成在周向方向上彼此鄰接。通過(guò)對(duì)定子芯進(jìn)行感應(yīng)加熱而被凝固的熱固性樹脂使定子線圈固定至定子芯。定子芯段中的每個(gè)定子芯段是通過(guò)沿定子芯的軸向方向?qū)盈B多個(gè)鋼片并且借助鉚接將鋼片中的至少一些鋼片固定而形成的。形成在鋼片中的一個(gè)鋼片中的鉚接部的數(shù)量不同于形成在鋼片中的另一個(gè)鋼片中的鉚接部的數(shù)量。
[0009]通過(guò)以上構(gòu)型，在對(duì)定子芯進(jìn)行感應(yīng)加熱以使熱固性樹脂凝固的過(guò)程中，能夠?qū)⒍ㄗ有径沃械难囟ㄗ有镜妮S向方向的溫升梯度設(shè)定至期望的狀態(tài)，從而將熱固性樹脂保留和凝固在期望的位置處。
[0010]在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，對(duì)于定子芯段中的每個(gè)定子芯段而言，形成定子芯段的多個(gè)鋼片包括多個(gè)第一鋼片和多個(gè)第二鋼片。形成在第一鋼片中的每個(gè)第一鋼片中的鉚接部的數(shù)量大于形成在第二鋼片中的每個(gè)第二鋼片中的鉚接部的數(shù)量。第一鋼片設(shè)置在定子芯段的沿定子芯的軸向方向的兩個(gè)端部處，并且第二鋼片設(shè)置在定子芯段的沿軸向方向的中央部處。
[0011]在另一示例性實(shí)施方式中，對(duì)于定子芯段中的每個(gè)定子芯段而言，形成定子芯段的多個(gè)鋼片包括多個(gè)第一鋼片和多個(gè)第二鋼片。形成在第一鋼片中的每個(gè)第一鋼片中的鉚接部的數(shù)量大于形成在第二鋼片中的每個(gè)第二鋼片中的鉚接部的數(shù)量。第一鋼片設(shè)置在定子芯段的沿定子芯的軸向方向的中央部處，并且第二鋼片設(shè)置在定子芯段的沿軸向方向的兩個(gè)端部處。
[0012]在以上的示例性實(shí)施方式中，第二鋼片可以是通過(guò)選自鉚接、焊接和粘接中的至少一種固定手段來(lái)固定的。
【附圖說(shuō)明】
[0013]根據(jù)下文給出的詳細(xì)描述和示例性實(shí)施方式的附圖，將更全面地理解本發(fā)明，然而，下文給出的詳細(xì)描述和示例性實(shí)施方式的附圖不應(yīng)將發(fā)明限制為特定的實(shí)施方式而是僅出于說(shuō)明和理解的目的。
[0014]在附圖中:
[0015]圖1為包括根據(jù)第一實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意性截面圖；
[0016]圖2A為定子的軸向端視圖；
[0017]圖2B為定子的側(cè)視圖；
[0018]圖3為定子的示意性截面圖；
[0019]圖4為定子的定子芯的軸向端視圖；
[0020]圖5為一起構(gòu)成定子芯的多個(gè)定子芯段中的一個(gè)定子芯段的立體圖；
[0021]圖6為用于形成圖5中所示的定子芯段的多個(gè)第一鋼片中的一個(gè)第一鋼片的俯視圖；
[0022]圖7為用于形成圖5中所示的定子芯段的多個(gè)第二鋼片中的一個(gè)第二鋼片的俯視圖；
[0023]圖8為定子的定子線圈的立體圖；
[0024]圖9為一起構(gòu)成定子線圈的多根電線中的一根電線的截面圖；
[0025]圖10為圖示了使用加熱裝置對(duì)定子芯進(jìn)行感應(yīng)加熱的過(guò)程的示意圖；
[0026]圖11為根據(jù)第二實(shí)施方式的定子的示意性截面圖；
[0027]圖12為一起構(gòu)成根據(jù)第二實(shí)施方式的定子的定子芯的多個(gè)定子芯段中的一個(gè)定子芯段的立體圖；以及
[0028]圖13為圖示了根據(jù)一種改型的通過(guò)焊接被固定的多個(gè)第二鋼片的示意性立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下文將參照?qǐng)D1至圖13對(duì)示例性實(shí)施方式及其改型進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)指出的是，出于清楚和理解起見，貫穿整個(gè)描述具有相同功能的相同部件在附圖中的每個(gè)圖中在可能的情況下以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)出，并且為了避免贅述，將不再重復(fù)相同部件的描述。
[0030][第一實(shí)施方式]
[0031]圖1示出了包括根據(jù)第一實(shí)施方式的定子20的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的整體構(gòu)型。
[0032]在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I構(gòu)造為在機(jī)動(dòng)車輛中使用的電動(dòng)馬達(dá)。
[0033]如圖1中所示，除了定子20之外，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I還包括殼體10、旋轉(zhuǎn)軸13和轉(zhuǎn)子14。殼體I由一對(duì)杯狀殼體件1a和1b構(gòu)成，該對(duì)杯狀殼體件1a和1b在其開口端處接合在一起。殼體10中安裝有一對(duì)軸承11和12，旋轉(zhuǎn)軸13經(jīng)由該對(duì)軸承11和12由殼體10可旋轉(zhuǎn)地支承。轉(zhuǎn)子14接納在殼體10中并且同軸地固定在旋轉(zhuǎn)軸13上。定子20固定在殼體10中以環(huán)繞轉(zhuǎn)子14的徑向外周緣。
[0034]轉(zhuǎn)子14包括形成多個(gè)磁極的多個(gè)永磁體，多個(gè)永磁體位于轉(zhuǎn)子14的與定子20的徑向內(nèi)周緣相面對(duì)的徑向外周緣上。磁極的極性沿轉(zhuǎn)子14的周向方向在北極和南極之間交替。磁極的數(shù)量可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的設(shè)計(jì)規(guī)格適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。在本實(shí)施方式中，磁極的數(shù)量被設(shè)定為等于例如八(例如，四個(gè)北極和四個(gè)南極)。
[0035]現(xiàn)在參照?qǐng)D2A至圖2B以及圖3，定子20包括環(huán)形(或中空?qǐng)A筒形)定子芯30、三相定子線圈40以及外圓筒37。此外，定子20還可以具有介于定子芯30與定子線圈40之間的絕緣紙。
[0036]如圖4至圖7所示，定子芯30包括環(huán)形的后芯部33、多個(gè)定子齒34以及多個(gè)槽31。定子齒34中的每個(gè)定子齒均從后芯部33徑向向內(nèi)地延伸。定子齒34沿定子芯30的周向方向以預(yù)定的間隔彼此等距地間隔開。槽31中的每個(gè)槽均形成在定子齒34的周向相面對(duì)的一對(duì)側(cè)表面34a之間以在定子芯30的徑向內(nèi)周緣上敞開。此外，定子齒34的周向相面對(duì)的每對(duì)側(cè)表面34a——在周向相面對(duì)的每對(duì)側(cè)表面34a之間限定槽31中的一個(gè)槽——平行于彼此延伸。于是，槽31中的每個(gè)槽31均以恒定的周向?qū)挾葟较虻匮由?。此外，?duì)于槽31中的每個(gè)槽而言，槽31的深度方向與定子芯30的徑向方向一致。
[0037]在本實(shí)施方式中，定子線圈40構(gòu)造為雙槽分布的繞組。因此，在定子芯30中，為具有八個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子14的每個(gè)磁極和三相定子線圈40的每相設(shè)置兩個(gè)槽31。也就是說(shuō)，形成在定子芯30中的槽31的總數(shù)量等于48(2X8X3)。此外，形成在定子芯30中的定子齒34的總數(shù)量也等于48。
[0038]此外，在本實(shí)施方式中，定子芯30由多個(gè)(例如，24個(gè))定子芯段32構(gòu)成。定子芯段32沿定子芯30的周向方向設(shè)置成在周向方向上彼此鄰接。定子芯段32中的每個(gè)定子芯段均包括兩個(gè)定子齒34和形成在兩個(gè)定子齒34之間的一個(gè)槽31。此外，周向鄰接的每對(duì)定子芯段32 —起在它們之間形成一個(gè)槽31。
[0039]在本實(shí)施方式中，定子芯段32中的每個(gè)定子芯段均是通過(guò)沿定子芯30的軸向方向?qū)盈B多個(gè)磁性鋼片而形成的。磁性鋼片中的每個(gè)磁性鋼片均是通過(guò)用沖壓機(jī)沖裁成預(yù)定的形狀而形成的。此外，磁性鋼片中的每個(gè)磁性鋼片均具有例如大致0.3mm的厚度。
[0040]此外，對(duì)于定子芯段32中的每個(gè)定子芯段而言，形成定子芯段32的磁性鋼片中的至少一些磁性鋼片是通過(guò)鉚接固定在一起的。形成在磁性鋼片中的一個(gè)磁性鋼片中的鉚接部的數(shù)量不同于形成在磁性鋼片中的另一個(gè)磁性鋼片中的鉚接部的數(shù)量。
[0041]更特別地，在本實(shí)施方式中，對(duì)于