CN100391086C - 旋转电机的定子 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种可以提高各线圈部间的连接作业效率的旋转电机的定子。在圆环状的定子铁心(1)上安装有多个绕线架(4)。在各绕线架(4)的外周上分别设有线圈部(5)。各线圈部(5)通过线圈部间连接体(10)相互连接。线圈部间连接体(10)具有按相连接线圈部彼此之间的多个相位连接导体(18a、18b、18c、18d)和模制绝缘件(19)。这些相位连接导体(18a、18b、18c、18d)由模制绝缘件(19)整体覆盖而被一体化。

Description

旋转电机的定子

技术领域

本发明涉及一种多个绕组部相互连接的旋转电机的定子。

背景技术

在以往装置中，在圆环状的定子铁心上安装有多个绕线架。在各绕线架上卷绕有定子绕组。各定子绕组的始卷端和末卷端固定在各绕线架的凸缘上。在绕线架的凸缘上放置有用绝缘部材成圆筒状形成的接线板。

在接线板的绕线架相反侧端面上成同心状地设有多个圆弧状的槽。在接线板的绕线架侧端面上设有多个与设在绕线架相反侧端面上的各槽连通的插通孔。插通孔配置在定子绕组的始卷端和末卷端的位置。

在各槽中嵌入有圆弧状的各相用导电部件。各相用导电部件在设有插通孔的位置从插通孔突出。该各相用导电部件的突出部分向定子的半径方向弯曲。弯曲的各相用导电部件通过导通定子绕组的始卷端和末卷端，与多个定子绕组相互连接(可参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平11-18345号公报

所述以往的旋转电机的定子中，将多个各相用导电部件嵌入设于接线板上的槽中、并且弯曲从插通孔突出的各相用导电部件等，必须进行组装用于连接各定子绕组间的部件的烦杂的作业。

发明内容

本发明始为了解决所述课题而提出的，其目的在于，提供一种可以提高各线圈部之间的连接作业效率的旋转电机的定子。

本发明的旋转电机的定子包括：多个绕线架安装部在周向相互隔开间隔设置的圆环状的定子铁心；安装在各绕线架安装部上的多个绕线架；设于各绕线架的外周的线圈部；和线圈部间连接体，该线圈部间连接体具有成圆环状配置的、按相连接线圈部之间的多个相位连接导体，和通过整体覆盖相位连接导体来进行一体化的模制绝缘件，各绕线架上设有朝定子铁心的轴向突出的突起部，线圈部间连接体上设有***突起部的突起部***孔，线圈部间连接体通过在将突起部***突起部***孔之后使突起部的末端部变形，来固定绕线架。

本发明的旋转电机的定子，多个绕线架安装部在周向相互隔开间隔设置的圆环状的定子铁心；安装在各绕线架安装部上的多个绕线架；设于各绕线架的外周的线圈部；和线圈部间连接体，该线圈部间连接体具有成圆环状配置的、按相连接线圈部之间的多个相位连接导体，和通过整体覆盖相位连接导体来进行一体化的模制绝缘件，在各绕线架上设有向定子铁心的轴向突出的爪部，在线圈部间连接体上设有挂住爪部的爪部***孔，线圈部间连接体通过将爪部挂在爪部***孔中，安装在绕线架上。

根据本发明的旋转电机的定子，由于线圈部间连接体具有按相连接线圈部之间的多个相位连接导体，和通过整体覆盖相位连接导体来进行一体化的模制绝缘件，因此不需要进行例如将多个相位连接导体分别嵌入到槽中等作业，可以提高各线圈部间的连接作业效率。

附图说明

图1是表示安装有本发明实施方式1的线圈部间连接体的旋转电机定子的主视图。

图2是表示图1的I区域中的定子结构的说明图。

图3是沿图2的II-II线的剖面图。

图4是沿图2的III-III线的剖面图。

图5是沿图2的IV-IV线的剖面图。

图6是沿图2的V-V线的剖面图。

图7是表示在图1的VI区域中线圈连接导体模制件的结构说明图。

图8是沿图7的VII-VII线的剖面图。

图9是沿图7的VIII-VIII线的剖面图。

图10是沿图7的IX-IX线的剖面图。

图11是沿图2的X-X线的剖面图，是表示在绕线架上配置线圈连接导体模制件时的状态的说明图。

图12是沿图2的X-X线的剖面图，是表示将线圈连接导体模制件固定在绕线架上时的状态的说明图。

图13是沿图2的XI-XI线的局部剖面图。

图14是表示本发明的实施方式2的绕线架和线圈连接导体模制件的连接部分的剖面图。

图15是表示本发明的实施方式3的旋转电机定子的结构的说明图。

图16是表示本发明的实施方式4的相位连接导体连接部的局部剖面图。

图17是表示本发明的实施方式5的中继线连接端子的连接部分的剖面图。

符号说明

1：定子铁心；1a：铁心背部(core back)；1b：磁极；4、40：绕线架；4b：突起部；5：线圈部；10：线圈部间连接体；11、12、41、42：线圈连接导体模制件；15：中继线；16：外部连接端子；18a～18d：相位连接导体；19：模制绝缘件；33：铆钉；35a：突起部***孔；40：爪部；41a：爪部***孔。

具体实施方式

下面参照附图，对实施本发明的最佳方式进行说明。

(实施方式1)

图1是表示安装了本发明的实施方式1的线圈部间连接体的状态的旋转电机的定子的主视图。图2是表示图1的I区域中的定子结构的说明图。该例子中的旋转电机的定子是被供给三相(U相、V相、W相)交流电的电动机使用的定子。

在图中，定子铁心1具有圆环状的铁心背部1a，和多个磁极(绕线架安装部)1b。铁心背部1a是通过层叠硅钢片形成的。各磁极1b相互隔开相等间隔从铁心背部1a向铁心背部1a的内径方向突出。

各磁极1b上分别安装有绕线架4。绕线架4利用绝缘性树脂构成。在各绕线架4的外周上分别设有线圈部5。线圈部5利用绝缘包覆铜线构成。

在此，各铁心背部1a利用多个铁心片构成。各铁心片连接在铁心背部1a的未图示的背面的外径侧。另外，在各铁心片之间设有狭缝。磁极1b与铁心片连接。首先，在将铁心背部1a向作业台上拉伸的状态下，将绕线架安装在磁极1b上，在该绕线架4的外周设有线圈部5。然后，通过将铁心背部1a弯曲成圆环状、使各铁心片之间的狭缝相互密闭来形成定子铁心1。

各线圈部5按U相用、V相用、W相用的顺序划分。即线圈部5具有U相用线圈部Cu1～Cu12、V相用线圈部Cv1～Cv12、和W相用线圈部Cw1～Cw12。

另外，各线圈部5具有与电源侧连接的电源连接引线和与中性相连接的中性相连接引线。即，U相用线圈部Cu1～Cu12具有电源连接引线Tu11～Tu121，和中性相连接引线Tu12～Tu122。与此相同，V相用线圈部Cv1～Cv12具有电源连接引线Tv11～Tv121，和中性相连接引线Tv12～Tv122，W相用线圈部Cw1～Cw12具有电源连接引线Tw11～Tw121，和中性相连接引线Tw12～Tw122。

在定子铁心1的轴向端面侧，配置有连接在各线圈部5之间的圆环状的线圈部间连接体10。线圈部间连接体10的内径大于定子铁心1的内径。另外，线圈部间连接体10的外径小于定子铁心1的外径。

线圈部间连接体10由在定子铁心的周向相互连接的多个圆弧状的线圈连接导体模制件11、12构成。即，线圈部间连接体10沿定子铁心1的周向被均等划分。线圈连接导体模制件12通过多个中继线15与外部连接端子16连接。虽未图示，但是外部连接端子16设在电动机的外部并与作为外部电路的电源连接。

在线圈连接导体模制件11、12上连接有各1个的U相用、V相用、和W相用的线圈部5。即，在一个线圈连接导体模制件11、12上连接有3个线圈部5。

各线圈连接导体模制件11、12具有：用于按相连接各线圈部5的中性相用相位连接导体18a，U相用相位连接导体18b，V相用相位连接导体18c，W相用相位连接导体18d，和通过整体覆盖这些各相用的相位连接导体18a～18d来进行一体化的模制绝缘件19。各相用的相位连接导体18a～18d是带状的铜板。

各线圈连接导体模制件11、12中包含的同相用的相位连接导体18a～18d之间通过相位连接导体连接部25相互连接。通过利用相位连接导体连接部25相互连接同相用的各相位连接导体18a～18d，形成线圈部间连接体10。

中性相用相位连接导体18a上连接有多个中性线连接端子20。各中性线连接端子20与中性相连接引线Tu12～Tu122、Tv12～Tv122、Tw12～Tw122分别连接。即，中性相用相位连接导体18a通过多个中性线连接端子20，与中性相连接引线Tu12～Tu122、Tv12～Tv122、Tw12～Tw122分别连接。另外，所有的线圈部5与中性相用相位连接导体18a连接。

另外，与中性相用相位连接导体18a相同，U相用相位连接导体18b通过多个U相用连接端子21，与U相连接引线Tu11～Tu121分别连接，V相用相位连接导体18c通过多个V相用连接端子22，与V相连接引线Tv11～Tv121分别连接，W相用相位连接导体18d通过多个W相用连接端子23，与电源连接引线Tw11～Tw121分别连接。

接下来，图3是沿图2的II-II线的剖面图。在图中，在中性线连接端子20的末端部设有引线连接部30。引线连接部30从模制绝缘件向定子铁心1的外径方向突出。引线连接部30上设有引线***孔30a。另外，从定子铁心1的轴向看到中性线连接端子20时，引线连接部30不从绕线架4向定子铁心1的外径方向突出。

在绕线架4的外周上，在向定子铁心1的外径方向侧设有引线保持槽4a。中性相连接引线Tw22从引线保持槽4a向定子铁心1的轴向突出。另外，中性相连接引线Tw22***至引线***孔30a中。并且，中性相连接引线Tw22***引线***孔30a后，例如通过软钎焊等固定在引线连接部30上。另外，中性相连接引线Tw22以外的中性相连接引线Tu12～Tu122、Tv12～Tv122、Tw12、Tw32～Tw122部分的结构与上述中性相连接引线Tw22部分的结构相同。

接下来，图4是沿图2的III-III线的剖面图。图5是沿图2的IV-IV线的剖面图。图6是沿图2的V-V线的剖面图。在图中，U相、V相、和W相各自的电源连接引线Tu11～Tu121、Tv11～Tv121、Tw11～Tw121部分的结构以和上述中性相连接引线Tw22部分的结构相同。

接下来，图7是表示在图1的VI区域中的线圈连接导体模制件的结构说明图。在图中，各相用相位连接导体18b～18d上分别安装有中继线连接端子31。另外，在各中继线15的两端上安装有压接端子15a。一端的压接端子15a与中继线连接端子31连接。另一端的压接端子15a与外部连接端子16连接。

接下来，图8是沿图7的VII-VII线的剖面图。图9是沿图7的VIII-VIII线的剖面图。图10是沿图7的IX-IX线的剖面图。在图中，在中继线连接端子31的末端部上设有中继线连接部32。中继线连接部32从模制绝缘件19向定子铁心1的外径方向突出。中继线连接部32弯曲向定子铁心1侧。即，中继线连接部32截面为L字状。中继线连接部32上，设有中继线连接用孔32a。

中继线连接端子31和中继线15连接时，中继线连接用孔32a和压接端子15a的孔相互重叠，向该重叠孔中***铆钉33来固定。

接下来，图11是沿图2的X-X线的剖面图，是表示在绕线架上配置线圈连接导体模制件时的状态的说明图。在图中，在绕线架4的凸缘部设有向定子铁心1的轴向突出的突起部4b。在线圈连接导体模制件11上设有向定子铁心1的外径方向突出的绕线架连接部35。绕线架连接部35上发有***突起部4b的突起部***孔35a。突起部4b被***至突起部***孔35a中。

接下来，图12是沿图2的X-X线的剖面图，是表示将线圈连接导体模制件固定在绕线架上时的状态的说明图。在图中，线圈连接导体模制件11固定在绕线架4上。当线圈连接导体模制件11固定在绕线架4上时，在将突起部4b***至突起部***孔35a中后，突起部4b的末端例如被施加超音波振动等被加热产生变形。另外，线圈连接导体模制件12通过与相邻的线圈连接导体模制件11连接，被支撑在由线圈连接导体模制件11上。

接下来，图13是沿图2的XI-XI线的局部剖面图。在图中，在中性向用相位连接导体18a的末端部，设有连接孔36。当相邻的线圈连接导体模制件11、12之间连接时，相邻的同相之间的中性相用相位连接导体18a的连接孔重叠，向该连接孔36中***铆钉33进行固定。铆钉33与相位连接导体18a～18d都使用铜作材料。

与此相同，在各线圈连接导体模制件11、12之间，中性相用相位连接导体18a以外的各相用相位连接导体18b～18d之间通过铆钉33按相彼此连接。

这样的旋转电机的定子，由于线圈部间连接体10具有按相连接线圈部5之间的多个各相用相位连接导体18a～18d，和通过整体覆盖这些相位连接导体18a～18d来进行一体化的模制绝缘件19，因此，因此不需要进行例如将各相用相位连接导体18a～18d分别嵌入到槽中等作业，可以提高各线圈部间的连接作业效率。

另外，对于像以往那样是将各相用相位连接导体18a～18d分别嵌入到槽中的结构，由于相位连接导体18a～18d在槽的开口部露出，因此为了防止相位连接导体18a～18d与其他部件接触必须将槽开得很深，但是由于相位连接导体18a～18d由模制绝缘件19覆盖，因此不会与其它部件接触，可以使线圈部间连接。而且，在电梯曳引机设置于井道内的无机房体10的纵向深度较小。即，可以使电动机的尺寸较小。因此，例如当在电梯曳引机的电动机中使用该示例的定子时，可以缩小电梯曳引机的设置空间，特别是对于在井道内设置曳引机的无机房电梯，可以进一步有效缩小井道在建筑物内的设置空间。

而且，在以往，必须准备用于加工线圈部间连接体10整体的大的成形模，但是由于线圈部间连接体10是由在定子铁心1的周向相互连接的多个圆弧状的线圈连接导体模制件11、12构成的，因此可以使加工线圈部间连接体10的成形模较小，可以使制造成本更低廉。

还有，当线圈连接导体模制件11、12连接时，由于同相之间的相位连接导体18a～18d通过铆钉33相互连接，因此可以实现小空间、高强度的连接。即，当相位连接导体18a～18d中有电流流过时，相位连接导体18a～18d产生电磁振动，而相位连接导体18a～18d间的连接可以承受该振动。

另外，由于线圈连接导体模制件11通过***突起部***孔35a的突起部4b的末端产生变形，固定在绕线架4上，因此不需要另外准备用于将线圈连接导体模制件11固定在绕线架4上的零件，并且可以更容易地进行固定。

另外，一般根据不同的电动机技术规格而外部连接端子16的安装位置有所不同，但是由于线圈连接导体模制件12和外部连接端子16通过中继线相互连接，因此即使外部连接端子16的安装位置变化，也可以不改变线圈连接导体模制件12的结构、而通过改变中继线15的长度来进行调整适应。

此外，由于引线连接部30和中继线连接部32从模制绝缘件19向定子铁心1的外径方向突出，因此便于进行连接工具类的***和操作，可以容易地进行接线作业，可以提高接线部分的可靠性。

(实施方式2)

接下来，图14是表示本发明实施方式2的绕线架和线圈连接导体模制件的连接部分的剖面图。在实施方式1中，通过***突起部***孔35a的突起部4b的末端部产生变形，线圈连接导体模制件11固定在绕线架4上，在本实施方式2中，通过设于绕线架40的凸缘部的爪部40a挂住设于线圈连接导体模制件41上的爪部***孔41a，将线圈连接导体模制件41安装在绕线架40上。其他结构与实施方式1相同。

在这样的旋转电机的定子中，由于通过用爪部40a挂住爪部***孔41a，将线圈连接导体模制件41安装在绕线架40上，因此在实施方式1的效果的基础上，可以更容易地进行用于将线圈连接导体模制件41固定在绕线架40上的作业，可以提高作业效率。

(实施方式3)

接下来，图15是表示本发明的实施方式3的旋转电机定子的结构的说明图。在实施方式1中，在线圈连接导体模制件11、12上连接有各1个的相邻的U相用、V相用、和W相用的线圈部5，而在实施方式3中，在线圈连接导体模制件42上，连接有2组相邻的U相用、V相用、和W相用的线圈部5。即，在共有2个线圈连接导体模制件11、12的状态下进行生产。其他结构与实施方式1相同。

在这样的旋转电机的定子中，由于在共有2个线圈连接导体模制件11、12的状态下进行生产，因此在实施方式1的效果的基础上，可以省略线圈连接导体模制件11、12的连接作业，可以进一步提高作业效率。

另外，在实施方式3中，与线圈连接导体模制件42连接的线圈部5的组数不限定为2组，其组数是任意的。另外，例如在定子铁心1的外径小的情况下，1个线圈连接导体模制件可以构成线圈部间连接体，该1个线圈连接导体模制件上可以连接有所有的线圈部。

(实施方式4)

接下来，图16是表示本发明实施方式4的相位连接导体连接部的局部剖面图。在实施方式1中，同相之间的相位连接导体18a～18d利用铆钉33相互连接，而在该实施方式4中，同相之间的相位连接导体18a～18d弯曲成L字状，使其端部相互接触，将压接套管45***该弯曲的端部，通过挤压该压接套管进行连接。并且，焊接相位连接导体18a～18d的端部之间接触的部分。其他结构与实施方式1相同。

这样的相位连接导体18a～18d的连接方法也可以获得于实施方式1相同的效果。

(实施方式5)

接下来，图17是表示本发明的实施方式5的中继线连接端子的连接部分的剖面图。在实施方式1中，中继线连接端子31和中继线15是利用铆钉33连接的，而在实施方式5中，中继线15利用螺栓、螺母46固定在中继线连接端子31上。其他结构与实施方式1相同。

这样的中继线连接端子31和中继线15的固定方法也可以获得和实施方式1相同的效果。

另外，在实施方式1～5中，对旋转电机的定子对应三相电源的情况进行了说明，但是相数并不限于三相，也可以对应多相。即，相位连接导体的数量不限于4根，根据电动机技术规格，可以是2根、3根、5根或5根以上。

另外，对旋转电机的定子作为电动机用定子进行了说明，但也可以用于发电机。

Claims (8)

1.一种旋转电机的定子，具有：

圆环状的定子铁心，多个绕线架安装部在其周向上相互隔开间隔设置；

安装在所述各绕线架安装部上的多个绕线架；

设于所述各绕线架的外周的线圈部；

线圈部间连接体，该线圈部间连接体具有成圆环状配置的、按相连接所述各线圈部的多个相位连接导体，以及通过整体覆盖所述相位连接导体来进行一体化的模制绝缘件，

其特征在于，

所述各绕线架上设有朝所述定子铁心的轴向突出的突起部，

所述线圈部间连接体上设有***所述突起部的突起部***孔，

所述线圈部间连接体通过在将所述突起部***所述突起部***孔之后使所述突起部的末端部变形，来固定所述绕线架。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述线圈部间连接体由在所述定子铁心的周向上相互连接的多个圆弧状的线圈连接导体模制件构成。

3.根据权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述各线圈连接导体模制件中包含的同相之间的所述相位连接导体通过铆钉相互连接。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，还具有：

与外部电路连接的外部连接端子；和

连接所述线圈部间连接体和所述外部连接端子的中继线。

5.一种旋转电机的定子，具有：

圆环状的定子铁心，多个绕线架安装部在其周向上相互隔开间隔设置；

安装在所述各绕线架安装部上的多个绕线架；

设于所述各绕线架的外周的线圈部；

线圈部间连接体，该线圈部间连接体具有成圆环状配置的、按相连接所述各线圈部的多个相位连接导体，以及通过整体覆盖所述相位连接导体来进行一体化的模制绝缘件，

其特征在于，

在所述各绕线架上设有向所述定子铁心的轴向突出的爪部，

在所述线圈部间连接体上设有挂住所述爪部的爪部***孔，

所述线圈部间连接体通过将所述爪部挂在所述爪部***孔中，安装在所述绕线架上。

6.根据权利要求5所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述线圈部间连接体由在所述定子铁心的周向上相互连接的多个圆弧状的线圈连接导体模制件构成。

7.根据权利要求6所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述各线圈连接导体模制件中包含的同相之间的所述相位连接导体通过铆钉相互连接。

8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，还具有：

与外部电路连接的外部连接端子；和

连接所述线圈部间连接体和所述外部连接端子的中继线。

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