CN114128091A - 线圈、定子、及电动机 - Google Patents

Abstract

一种线圈，具有：中心部，其配置于定子铁芯的齿槽；以及端部，其在轴向上从定子铁芯突出。端部具有第一部分、以及比第一部分的厚度薄的第二部分。

Description

线圈、定子、及电动机

技术领域

本发明涉及一种线圈、定子、及电动机。

背景技术

电动机具备定子和转子。定子具有定子铁芯和线圈。专利文献1公开了定子绕组的一个示例。

专利文献1：日本特开2016－073148号公报

发明内容

作为线圈的卷绕方式，已知有全距绕组和短距绕组。全距绕组是指，转子的极距与定子的线圈节距相同的卷绕方式。短距绕组是指，定子的线圈节距小于转子的极距的卷绕方式。例如，采用全距绕组方式卷绕开关磁阻电动机的线圈时，相比于短距绕组的电动机，全距绕组的电动机中，定子的每单位体积的转矩较大。然而，相比于短距绕组的电动机，全距绕组的电动机的线圈端部(coil-end)较大，很难得到电动机转矩密度的显著改善。还有，根据定子的结构，如果不采用分割式定子铁芯，有可能难以将成型后的线圈***定子铁芯的齿槽中。

本发明的目的在于抑制线圈端部的大小。

根据本发明，提供一种线圈，其具备：中心部，其配置于定子铁芯的齿槽；以及端部，其在轴向上从所述定子铁芯突出，所述端部具有：第一部分，以及比所述第一部分的厚度薄的第二部分。

根据本发明，能够抑制线圈端部的大小。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式涉及的电动机的图。

图2是表示本实施方式涉及的定子的一部分的立体图。

图3是示意性地表示本实施方式涉及的定子和转子的图。

图4是示意性地表示本实施方式涉及的齿和线圈的图。

图5是表示本实施方式涉及的线圈组的立体图。

图6是表示本实施方式涉及的线圈组的俯视图。

图7是表示本实施方式涉及的定子的制造方法的流程图。

图8是表示本实施方式涉及的分段导体的第一线圈片部的立体图。

图9是表示本实施方式涉及的分段导体的第二线圈片部的立体图。

图10是表示本实施方式涉及的分段导体的立体图。

图11是表示本实施方式涉及的U相线圈的立体图。

图12是表示本实施方式涉及的V相线圈的立体图。

图13是示意性地表示本实施方式涉及的齿槽的图。

图14是示意性地表示本实施方式涉及的第二线圈片部的图。

图15是示意性地表示图14所示的第二线圈片部的制造方法的图。

图16是示意性地表示图8所示的第一线圈片部的制造方法的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限于此。以下说明的实施方式的结构要素可以适当组合。有些情况下，还可以不使用部分结构要素。

电动机

图1是示意性地表示本实施方式涉及的电动机1的图。本实施方式中，电动机1为分段式开关磁阻电动机。如图1所示，电动机1具备定子2和转子3。

定子2实质上呈圆筒状。定子2的内周面与转子3的外周面隔着间隙相对。转子3以旋转轴AX为中心旋转。转子3的旋转轴AX与定子2的中心轴实质上一致。

本实施方式中，可将与旋转轴AX平行的方向称为“轴向”，可将绕旋转轴AX的周围的方向称为“周向”，可将旋转轴AX的辐射方向称为“径向”。

此外，可将在轴向上沿规定的方向远离电动机1的中心的方向或位置称为“轴向一侧”，可将轴向上与轴向一侧相反的一侧称为“轴向另一侧”。此外，可将周向上的规定的旋转方向称为“周向一侧”，可将周向上与周向一侧相反的一侧称为“周向另一侧”。此外，可将在径向上远离中心轴AX的方向或位置称为“径向外侧”，可将径向上与径向外侧相反的一侧称为“径向内侧”。

定子2具有定子铁芯4以及由定子铁芯4支撑的线圈5。转子3与定子铁芯4相对配置。本实施方式中，转子3配置在定子铁芯4的内侧。转子3具有转子座6以及由转子座6保持的转子铁芯片7。转子座6是非磁体。转子铁芯片7是磁体。转子铁芯片7作为转子3的磁极发挥功能。

电动机1是三相电动机。线圈5包括U相线圈5U、V相线圈5V和W相线圈5W。

转子3经由电动机轴8与对象物RS连接。作为对象物RS的例子，可以示出搭载于一种工程机械即混合动力挖掘机的发动机。电动机1作为被发动机驱动的发电机发挥功能。

定子

图2是表示本实施方式涉及的定子2的一部分的立体图。如图2所示，定子2具有定子铁芯4以及配置在定子铁芯4的齿槽9上的线圈5。

定子铁芯4具有内周面4S、外周面4T、第一端面4A以及第二端面4B。内周面4S朝向径向内侧。外周面4T朝向径向外侧。第一端面4A朝向轴向一侧。第二端面4B朝向轴向另一侧。第一端面4A使内周面4S的轴向一侧的端部与外周面4T的轴向一侧的端部连结。第二端面4B使内周面4S的轴向另一侧的端部与外周面4T的轴向另一侧的端部连结。

在内周面4S上，沿周向设置有多个齿槽9。齿槽9是从内周面4S向径向外侧凹陷而成的。齿槽9沿着轴向延伸。齿槽9具有：开口部9M，其设于内周面4S且朝向径向内侧；开口部9A，其设于第一端面4A且朝向轴向一侧；以及开口部9B，其设于第二端面4B且朝向轴向另一侧。

此外，定子铁芯4还具有齿10，其配置于周向上相邻的齿槽9之间。

齿10支撑线圈5。齿10具有朝向轴向一侧的端面10A、以及朝向轴向另一侧的端面10B。第一端面4A包含端面10A。第二端面4B包含端面10B。

线圈5支撑于齿10。线圈5具有开口11。齿10***线圈5的开口11中。线圈5的一部分配置于齿槽9的内侧。线圈5的一部分在轴向上从定子铁芯4突出。

在以下说明中，可将线圈5中配置于齿槽9的内侧的部分称为线圈中心部51，可将线圈5中在轴向上从定子铁芯4突出的部分称为线圈端部52。

线圈5具有两个线圈中心部51。线圈5具有两个线圈端部52。一侧线圈中心部51配置于规定的齿槽9时，另一侧线圈中心部51配置于与配置有一侧线圈中心部51的齿槽9不同的齿槽9。线圈端部52包括：从定子铁芯4的第一端面4A朝轴向一侧突出的第一线圈端部52；以及从定子铁芯4的第二端面4B朝轴向另一侧突出的第二线圈端部52。

如上所述，线圈5包括U相线圈5U、V相线圈5V和W相线圈5W。图2中示出了U相线圈5U和V相线圈5V。

如图2所示，U相线圈5U与V相线圈5V可以套合。通过以在U相线圈5U的中间配置V相线圈5V的一部分、且在V相线圈5V的中间配置U相线圈5U的一部分的方式使U相线圈5U与V相线圈5V套合，形成U相线圈5U与V相线圈5V的线圈组31。

与线圈组31同样地，通过以在V相线圈5V的中间配置W相线圈5W的一部分、且在W相线圈5W的中间配置V相线圈5V的一部分的方式使V相线圈5V与W相线圈5W套合，形成V相线圈5V与W相线圈5W的线圈组32。通过以在W相线圈5W的中间配置U相线圈5U的一部分、且在U相线圈5U的中间配置W相线圈5W一部分的方式使W相线圈5W与U相线圈5U套合，形成W相线圈5W与U相线圈5U的线圈组33。定子铁芯4分别支撑线圈组31、线圈组32及线圈组33(参照图3)。

线圈5以2齿槽节距配置于齿10的周围。即，在线圈5的一侧线圈中心部51配置在规定的齿槽9内时，另一侧线圈中心部51配置在：周向上从配置有一侧线圈中心部51的齿槽9起，相邻的第二个齿槽9中。

在图2所示的示例中，齿槽9包括：第一齿槽91；在第一齿槽91的周向一侧与其相邻配置的第二齿槽92；在第二齿槽92的周向一侧与其相邻配置的第三齿槽93；以及在第三齿槽93的周向一侧与其相邻配置的第四齿槽94。

U相线圈5U的另一侧线圈中心部51配置于第一齿槽91。V相线圈5V的另一侧线圈中心部51配置于第二齿槽92。U相线圈5U的一侧线圈中心部51配置于第三齿槽93。V相线圈5V的一侧线圈中心部51配置于第四齿槽94。

线圈组32的V相线圈5V及W相线圈5W与多个齿槽9的关系、以及线圈组33的W相线圈5W及U相线圈5U与多个齿槽9的关系，均与线圈组31的U相线圈5U及V相线圈5V与多个齿槽9的关系相同。

极数与齿槽数的关系

图3是示意性地表示本实施方式涉及的定子2和转子3的图。图3表示的是分割成一半的定子2和转子3。另外，图3仅表示绕组极性的一示例。绕组极性既在图3所示的方向成立，也在图3所示方向的反向成立。

如图3所示，U相线圈5U与V相线圈5V的线圈组31、V相线圈5V与W相线圈5W的线圈组32、以及W相线圈5W与U相线圈5U的线圈组33，均支撑于定子铁芯4。U相线圈5U、V相线圈5V和W相线圈5W均以2齿槽节距配置于齿10的周围。

转子3具有多个转子铁芯片7。多个转子铁芯片7具有同一形状及尺寸。多个转子铁芯片7在周向上等间隔配置。转子铁芯片7作为转子3的磁极发挥功能。转子3的极数是指转子铁芯片7的数量。

本实施方式中，设转子3的极数为P、定子铁芯4的齿槽数为S、自然数为N时，电动机1满足下述式(1)和式(2)的条件。

P＝7×N…(1)

S＝12×N…(2)

即，作为本实施方式涉及的电动机1的例子，可示出7极12齿槽的电动机、14极24齿槽的电动机、以及21极36齿槽的电动机。

本实施方式中，以在转子3旋转时能使U相线圈5U、V相线圈5V和W相线圈5W的至少两个线圈中心部51与周向上相邻的两个转子铁芯片7相对的方式，确定极数P和齿槽数S。图3的示例中，V相线圈5V的两个线圈中心部51与周向上相邻的两个转子铁芯片7同时相对。在转子3旋转后，会发生U相线圈5U的两个线圈中心部51与周向上相邻的两个转子铁芯片7同时相对的状态。在转子3进一步旋转后，会发生W相线圈5W的两个线圈中心部51与周向上相邻的两个转子铁芯片7同时相对的状态。

这样，本实施方式中，以使U相线圈5U的线圈节距Ic、V相线圈5V的线圈节距Ic以及W相线圈5W的线圈节距Ic与转子3的极距Ip实质上相同的方式确定极数P和齿槽数S。

本实施方式中，线圈节距Ic是指，以旋转轴AX为基准，一个线圈5的一侧线圈中心部51与另一侧线圈中心部51所构成的角度。极距Ip是指，以旋转轴AX为基准，周向上相邻的两个转子铁芯片7所构成的角度。

齿

图4是示意性地表示本实施方式涉及的齿10和线圈5的图。图4相当于从径向内侧观察定子铁芯4的图。如图3和图4所示，齿10包括：第一齿101，其配置在线圈组31的U相线圈5U的开口11和V相线圈5V的开口11的双方中；第二齿102，其配置在U相线圈5U的开口11和V相线圈5V的开口11的其中一方中；以及第三齿103，其没有配置在U相线圈5U的开口11和V相线圈5V的开口11的任何一方中。

即，第一齿101是配置于两个线圈5的开口11的内侧的齿10。第二齿102是配置于一个线圈5的开口11的内侧的齿10。第三齿103是没有配置于线圈5的开口11的内侧的齿10。

第一齿101包括：配置在线圈组32的V相线圈5V的开口11和W相线圈5W的开口11的双方中的齿10；以及配置在线圈组33的W相线圈5W的开口11和U相线圈5U的开口11的双方中的齿10。

第二齿102包括：配置在线圈组32的V相线圈5V的开口11和W相线圈5W的开口11的其中一方中的齿10；以及配置在线圈组33的W相线圈5W的开口11和U相线圈5U的开口11的其中一方中的齿10。

第三齿103包括：没有配置在线圈组32的V相线圈5V的开口11和W相线圈5W的开口11的任何一方中的齿10；以及没有配置在线圈组33的W相线圈5W的开口11和U相线圈5U的开口11的任何一方中的齿10。

换言之，第一齿101是其端面10A和端面10B与两个线圈5相对的齿10。第二齿102是其端面10A和端面10B与一个线圈5相对的齿10。第三齿103是其端面10A和端面10B不与线圈5相对的齿10。

如图4所示，在周向上，第一齿101、第二齿102和第三齿103中，第一齿101的尺寸R1最小，第二齿102的尺寸R2大于第一齿101，第三齿103的尺寸R3最大。

线圈

图5是表示本实施方式涉及的线圈组31的立体图。图6是表示本实施方式涉及的线圈组31的俯视图。线圈组31包括U相线圈5U和V相线圈5V。本实施方式中，线圈5由板状的分段(segment)导体20构成。分段导体20包括：构成U相线圈5U的分段导体20U、以及构成V相线圈5V的分段导体20V。此外，虽然图5和图6中未明示，分段导体20还包括构成W相线圈5W的分段导体20W。

通过将多个分段导体20连接成螺旋状，来形成线圈5。U相线圈5U是由连接成螺旋状的多个分段导体20U构成的。V相线圈5V也是由连接成螺旋状的多个分段导体20V构成的。在U相线圈5U的分段导体20U的中间，配置V相线圈5V的分段导体20V的一部分。U相线圈5U的分段导体20U与V相线圈5V的分段导体20V在径向上交替配置。通过在U相线圈5U的中间配置V相线圈5V的一部分，U相线圈5U与V相线圈5V得以套合，形成U相线圈5U与V相线圈5V的线圈组31。

同样地，通过在V相线圈5V的中间配置W相线圈5W的一部分，V相线圈5V与W相线圈5W得以套合，形成V相线圈5V和W相线圈5W的线圈组32。通过在W相线圈5W的中间配置U相线圈5U的一部分，W相线圈5W与U相线圈5U得以套合，形成W相线圈5W与U相线圈5U的线圈组33。定子铁芯4分别支撑线圈组31、线圈组32和线圈组33。

制造方法

图7是表示本实施方式涉及的定子2的制造方法的流程图。如图7所示，通过包括制造线圈组的工序PR1、使线圈组***齿槽9的工序PR2、以及将多个线圈组结线的工序PR3的制造方法，来制造定子2。

当制造线圈组31时，首先，分别制造U相线圈5U和V相线圈5V。

图8、图9、图10、及图11均是用来说明U相线圈5U的制造方法的图。通过将多个分段导体20U连接成螺旋状来制造出U相线圈5U。通过将第一线圈片部41和第二线圈片部42连接来制造出分段导体20U。图8是表示本实施方式涉及的分段导体20U的第一线圈片部41的立体图。图9是表示本实施方式涉及的分段导体20U的第二线圈片部42的立体图。图10是表示本实施方式涉及的分段导体20U的立体图。图11是表示本实施方式涉及的U相线圈5U的立体图。

如图8所示，第一线圈片部41是厚度D1的板状部件。厚度D1是指第一线圈片部41的径向尺寸。第一线圈片部41具有：中心部411，其在轴向上延伸；以及端部412，其分别与中心部411的轴向一侧的端部及轴向另一侧的端部相连。两个端部412均从中心部411的轴向端部向周向一侧延伸。

端部412包括：第一端部412A，其与中心部411的轴向端部相连；第二端部412B，其经由第一曲折部412D与第一端部412A的周向一侧的端部相连；第三端部412C，其经由第二曲折部412E与第二端部412B的周向一侧的端部相连。第一曲折部412D以第一曲折部412D的径向内侧的角部向径向内侧突出的方式弯曲。第二曲折部412E以第二曲折部412E的径向外侧的角部向径向外侧突出的方式弯曲。第一端部412A的表面与中心部411的表面配置在同一平面内。第二端部412B朝向周向一侧而向径向外侧倾斜。第三端部412C朝向周向一侧而向径向内侧倾斜。

中心部411配置于定子铁芯4的齿槽9的内侧。端部412在轴向上从定子铁芯4突出。中心部411形成线圈中心部51。端部412形成线圈端部52。

如图9所示，第二线圈片部42是厚度D2的板状的部件。厚度D2是指第二线圈片部42的径向尺寸。第二线圈片部42的厚度D2比第一线圈片部41的厚度D1薄。第二线圈片部42具有：中心部421，其在轴向上延伸；以及端部422，其分别与中心部421的轴向一侧的端部及轴向另一侧的端部相连。两个端部422均从中心部421的轴向端部向周向一侧延伸。

端部422包括：第四端部422A，其与中心部421的轴向端部相连；以及第五端部422B，其与第四端部422A的周向一侧的端部相连。端部422的表面与中心部421的表面配置在同一平面内。

中心部421配置于定子铁芯4的齿槽9的内侧。端部422在轴向上从定子铁芯4突出。中心部421形成线圈中心部51。端部422形成线圈端部52。

如图10所示，通过连接第一线圈片部41的端部412与第二线圈片部42的端部422，形成分段导体20U。在图10所示的示例中，连接轴向另一侧的端部412的第三端部412C与轴向另一侧的端部422的第五端部422B。连接第三端部412C的周向一侧的端部与第五端部422B的周向另一侧的端部。

第一线圈片部41和第二线圈片部42可以通过焊接来连接，也可以通过铆接来连接，也可以通过压入配合来连接，还可以通过将第三端部412C的端面与第五端部422B的端面相压接来连接。

分段导体20U具备：中心部510，其配置于定子铁芯4的齿槽9；以及端部520，其在轴向上从定子铁芯4突出。分段导体20U的中心部510包括：第一线圈片部41的中心部411；以及第二线圈片部42的中心部421。分段导体20U的端部520包括：第一线圈片部41的端部412；以及第二线圈片部42的端部422。

如上所述，端部422的厚度D2比端部412的厚度D1薄。通过连接第一线圈片部41与第二线圈片部42，分段导体20U的端部520包括：第一部分521和比第一部分521的厚度薄的第二部分522。第一部分521包括第一线圈片部41的端部412。第二部分522包括第二线圈片部42的端部422。第一部分521的厚度D1比第二部分522的厚度D2厚。在本实施方式中，第一部分521的厚度D1是第二部分522的厚度D2的2倍。例如，在厚度D2是0.4mm的情况下，厚度D1设定为0.8mm。

此外，第一部分521的截面积比第二部分522的截面积大。

此外，中心部411的厚度与第一部分521的厚度D1相等，比第二部分522的厚度D2厚。中心部421的厚度与第二部分522的厚度D2相等。中心部411的截面积与第一部分521的截面积相等。

如此，在本实施方式中，通过连接包括第一线圈片部41的端部412的第一部分521和包括比第一部分521的厚度D1薄的第二线圈片部42的端部422的第二部分522，形成U相线圈5U的分段导体20U。

制造多个如图10所示那样的分段导体20U。连接第一的分段导体20U的轴向一侧的端部412和第二的分段导体20U的轴向一侧的端部422。通过依次连接不同分段导体20U的端部412和端部422，多个分段导体20U连接成螺旋状。由此，如图11所示，制造出包括多个分段导体20U的U相线圈5U。

图12是表示本实施方式涉及的V相线圈5V的立体图。与U相线圈5U相同，V相线圈5V具备中心部510和端部520。端部520具有第一部分521、以及比第一部分521的厚度薄的第二部分522。V相线圈5V的制造方法与U相线圈5U的制造方法相同。此外，U相线圈5U的形状及尺寸与V相线圈5V的形状及尺寸实质上相等。在使用模具制造第一线圈片部41及第二线圈片部42的情况下，U相线圈5U的第一线圈片部41及第二线圈片部42与V相线圈5V的第一线圈片部41及第二线圈片部42能够使用相同的模具制造。省略V相线圈5V的制造方法的说明。

在分别制造U相线圈5U和V相线圈5V后，在U相线圈5U的分段导体20U的中间，配置V相线圈5V的分段导体20V的一部分。如图6所示，在线圈端部52，U相线圈5U的第二部分522与V相线圈5V的第二部分522在径向上交替配置。在图6所示的示例中，U相线圈5U的第二部分522相对于U相线圈5U的第一部分521靠周向一侧配置。V相线圈5V的第二部分522相对于V相线圈5V的第一部分521靠周向另一侧配置。U相线圈5U的第二部分522的中间配置V相线圈5V的第二部分522。

作为上述配置方法的一个示例，将螺旋状的绕组在径向上适当延展之后，以使不同相的线圈端部能够与其在径向上交替套合的方式，通过模拟成定子形状的夹具等一边引导一边组合。之后，使延展后的绕组在径向上压缩，通过机械或者热处理固定形状。

通过以使U相线圈5U的分段导体20U的第二部分522与V相线圈5V的分段导体20V的第二部分522在径向上交替配置的方式使U相线圈5U与V相线圈5V套合，制造U相线圈5U与V相线圈5V的线圈组31。同样地，在线圈端部52，通过以使V相线圈5V的第二部分522与W相线圈5W的第二部分522在径向上交替配置的方式使V相线圈5V与W相线圈5W套合，制造V相线圈5V与W相线圈5W的线圈组32。在线圈端部52，通过以使W相线圈5W的第二部分522与U相线圈5U的第二部分522在径向上交替配置的方式使W相线圈5W与U相线圈5U套合，制造W相线圈5W与U相线圈5U的线圈组33(工序PR1)。

线圈组31、线圈组32、及线圈组33的线圈端部52均具有第一部分521和第二部分522。在制造线圈组31、线圈组32和线圈组33后，将线圈组31、线圈组32和线圈组33分别从径向内侧***到齿槽9内。以使第一部分521及第二部分522在轴向上从定子铁芯4突出的方式，在定子铁芯4分别安装U相线圈5U、V相线圈5V、及W相线圈5W。

如图3所示，线圈组33配置于线圈组32的周向一侧，线圈组32配置于线圈组31的周向一侧。对多个齿槽9的每一个，分别配置一个线圈中心部51(工序PR2)。

在将线圈组31、线圈组32和线圈组33分别***到齿槽9后，通过结线部件连接多个线圈5(工序PR3)。

在所述线圈制造工序的中途，适当进行线圈与定子之间、同相或异相线圈之间的绝缘处理。

通过上述工序，制造定子2。

效果

如以上说明的那样，根据本实施方式，线圈5的端部520具有：第一部分521、以及比第一部分521的厚度薄的第二部分522。在形成例如线圈组31的情况下，在线圈端部52，通过以U相线圈5U的第二部分522与V相线圈5V的第二部分522在径向上交替配置的方式使U相线圈5U与V相线圈5V套合，能够抑制线圈端部52的大小。

在例如分段导体20的端部520的厚度均匀的情况下，如果在线圈端部52交叠多个线圈5，则导致线圈端部52变大。线圈端部52不会有助于电动机1产生转矩。因此，如果线圈端部52变大，电动机1产生的转矩不会变大，反而导致电动机1大型化。其结果，使得电动机1的转矩密度下降。转矩密度为：电动机1可产生的转矩除以电动机1的质量或体积而得到的值。转矩密度越大越理想。

根据本实施方式，在线圈端部52，两个线圈5的第二部分522交叠。此外，在线圈端部52，线圈5的第一部分521不与其他线圈5交叠。所以能够抑制线圈端部52变大。由此能够抑制电动机1的大型化。

在本实施方式中，第二部分522的厚度D2比第一部分521的厚度D1厚。第二部分522的厚度D2是第一部分521的厚度D1的一半。由此，如参照图6所说明的那样，在U相线圈5U的第二部分522与V相线圈5V的第二部分522在径向上交替配置时，多个第二部分522的厚度D2的合计值与多个第一部分521的厚度D1的合计值实质上相同。

在本实施方式中，电动机1满足式(1)和式(2)的条件。在7极12齿槽的电动机1中，能够以2齿槽节距配置线圈5。由此，能够抑制线圈端部52的大小。

例如，在以3齿槽节距来配置线圈时，在线圈端部会有三个线圈交叠。其结果，使得线圈端部变大。根据本实施方式，在线圈端部52交叠的线圈5为两个。所以能够抑制线圈端部52变大。由此能够抑制电动机1的大型化。

此外，相对于具有例如以1齿槽节距配置的线圈的电动机，具有以2齿槽节距配置的线圈5的电动机1能够产生较大的转矩。即，通过以2齿槽节距配置线圈，电动机1能够产生足够的转矩。因此，电动机1的转矩密度下降得以抑制。

此外，相对于3齿槽节距的线圈节距，2齿槽节距的线圈节距Ic较小。所以，根据本实施方式，与3齿槽节距相比，能够降低线圈5的相电阻。从而，能够抑制电动机1的性能降低。虽然分段导体20的板厚较薄的部分会增加电阻值，但是由于制冷剂容易接触线圈端部52且容易冷却线圈端部52，因此问题不大。

此外，本实施方式中，通过采用7极12齿槽，在将组合两个线圈5的线圈组成形后，能够将线圈组从径向内侧***到齿槽9内。根据本实施方式，例如即使不采用分割式定子铁芯，也能够将卷绕成卷筒状的成形后的线圈5(线圈组)，***到定子铁芯4的齿槽9内。因此，能够容易制造电动机1。

在本实施方式中，齿10包括：第一齿101，其端面10A及端面10B与两个线圈5相对；第二齿102，其端面10A及端面10B与一个线圈5相对；以及第三齿103，其端面10A及端面10B不与线圈5相对。第一齿101配置在两个线圈5的开口11的内侧。第二齿102配置在一个线圈5的开口11的内侧。第三齿103没有配置在线圈5的开口11的内侧。在周向上，第一齿101的尺寸R1最小，第二齿102的尺寸R2大于第一齿101，第三齿103的尺寸R3最大。本发明人发现了在第一齿101、第二齿102和第三齿103满足R1＜R2＜R3的条件时，电动机1产生的转矩提高。这可能是；在以满足R1＜R2＜R3的条件的方式设计定子2时，磁通泄漏减少，磁通能够顺畅流通的缘故。通过满足R1＜R2＜R3的条件，电动机1能够产生较大的转矩。

通过以在转子3旋转时线圈5的两个线圈中心部51与相邻的两个转子铁芯片7相对的方式确定线圈节距Ic和极距Ip，电动机1能够适当的产生转矩。

其它实施方式

图13是示意性地表示本实施方式涉及的齿槽9的图。如图13所示，在与旋转轴AX正交的截面上，第一齿槽91的内表面91A、第二齿槽92的内表面92A、第三齿槽93的内表面93A与第四齿槽94的内表面94A均为接***行的形状。齿槽9的内表面是指；沿着轴向和径向延伸，且与线圈5的开口11的内周面相对的面。

如上所述，例如，在将线圈组31***到齿槽9内时，在第一齿槽91中配置U相线圈5U的另一侧线圈中心部51，在第二齿槽92中配置V相线圈5V的另一侧线圈中心部51，在第三齿槽93中配置U相线圈5U的一侧线圈中心部51，在第四齿槽中配置V相线圈5V的一侧线圈中心部51。由于第一齿槽91的内表面91A、第二齿槽92的内表面92A、第三齿槽93的内表面93A与第四齿槽94的内表面94A具有接***行的形状，线圈组31能够顺畅地***到齿槽9内。

图14是示意性地表示本实施方式涉及的第二线圈片部42的图。在上述的实施方式中，第二线圈片部42的厚度D2均匀。即，第二线圈片部42的中心部421的厚度与端部422的厚度相等。如图14所示的那样，也可以是中心部421的厚度比端部422的厚度厚。在中心部421的厚度比端部422的厚度厚的情况下，由中心部411和中心部421形成的中心部510的厚度比第二部分522的厚度D2厚。通过加厚中心部510的厚度，能够流过大电流，能够在电动机1产生大转矩。例如，由中心部411及中心部421形成的中心部510的厚度也可以与第一部分521的厚度D1相同。通过切削加工或轧制加工厚度较厚的线圈片部的一部分，制造如图14所示那样的第二线圈片部42。

图15是示意性地表示图14所示的第二线圈片部42的制造方法的图。如图15所示，通过弯折厚度较薄的线圈片部的一部分，也能够制造如图14所示那样的第二线圈片部42。

图16是示意性地表示如图8所示的第一线圈片部41的制造方法的图。如图16所示，通过将厚度较薄的矩形环状的线圈片部弯折成一半，也能够制造如图8所示那样的第一线圈片部41。

在上述的实施方式中，端部520包括第一部分521和第二部分522，第二部分522的厚度D2比第一部分521的厚度D1薄。也可以是端部520包括第一部分521和第二部分522，第二部分522的截面积比第一部分521的截面积小。这种情况下，也可以是第一部分521的厚度D1与第二部分522的厚度D2相同，第二部分522的截面积比第一部分521的截面积小。

在上述实施方式中，转子3配置于定子铁芯4的内侧(内周侧)，电动机1为内转子式电动机。转子3只要配置于与定子铁芯4相对的位置即可。电动机1也可以是转子3配置于定子铁芯4的外周侧的外转子式电动机，亦可以是转子3配置于定子铁芯4的内周侧及外周侧双方的双转子式电动机，或者是转子3配置于定子铁芯4的轴向侧的轴向间隙式电动机。

另外，上述实施方式中，电动机1为分段式开关磁阻电动机。电动机1也可以是：设有极齿的开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor)、同步磁阻电动机(SynchronousReluctance Motor)、磁通切换电动机(Flux Switching Motor)、永磁电动机(PermanentMagnet Motor)、感应电动机(Induction Motor)、轴向间隙式电动机、或线性致动器。

上述实施方式中，电动机1为三相电动机。电动机1也可以是四相电动机。在该情况下，设转子的极数为P、定子铁芯的齿槽数为S、自然数为N时，满足

P＝5×N、

S＝8×N、

的条件。

符号说明

1…电动机、2…定子、3…转子、4…定子铁芯、4A…第一端面、4B…第二端面、4S…内周面、4T…外周面、5…线圈、5U…U相线圈、5V…V相线圈、5W…W相线圈、6…转子座、7…转子铁芯片、8…电动机轴、9…齿槽、9A…开口部、9B…开口部、9M…开口部、10…齿、10A…端面、10B…端面、11…开口、20…分段导体、20U…分段导体、20V…分段导体、20W…分段导体、31…线圈组、32…线圈组、33…线圈组、41…第一线圈片部、42…第二线圈片部、51…线圈中心部、52…线圈端部、91…第一齿槽、91A…内表面、92…第二齿槽、92A…内表面、93…第三齿槽、93A…内表面、94…第四齿槽、94A…内表面、101…第一齿、102…第二齿、103…第三齿、411…中心部、412…端部、412A…第一端部、412B…第二端部、412C…第三端部、412D…第一曲折部、412E…第二曲折部、421…中心部、422…端部、422A…第四端部、422B…第五端部、510…中心部、520…端部、521…第一部分、522…第二部分、AX…旋转轴、D1…厚度、D2…厚度、Ic…线圈节距、Ip…极距、R1…尺寸、R2…尺寸、R3…尺寸、RS…对象物。

Claims (9)

1.一种线圈，其特征在于，具有：

中心部，其配置于定子铁芯的齿槽；以及

端部，其在轴向上从所述定子铁芯突出，

所述端部具有第一部分、以及比所述第一部分的厚度薄的第二部分。

2.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于：

所述第一部分的截面积比所述第二部分的截面积大。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的线圈，其特征在于：

所述中心部的厚度比所述第二部分的厚度厚。

4.根据权利要求1至权利要求3的任一项所述的线圈，其特征在于：

所述中心部的厚度与所述第一部分的厚度相同。

5.根据权利要求1至权利要求4的任一项所述的线圈，其特征在于：

所述中心部的截面积与所述第一部分的截面积相同。

6.一种定子，其特征在于，具备：

定子铁芯，以及

权利要求1至权利要求5的任一项所述的线圈。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于：

所述线圈包括第一相线圈、第二相线圈以及第三相线圈，

通过在所述第一相线圈的中间配置所述第二相线圈的一部分，在所述第二相线圈的中间配置所述第一相线圈的一部分，形成所述第一相线圈与所述第二相线圈的线圈组，

通过在所述第二相线圈的中间配置所述第三相线圈的一部分，在所述第三相线圈的中间配置所述第二相线圈的一部分，形成所述第二相线圈与所述第三相线圈的线圈组，

通过在所述第三相线圈的中间配置所述第一相线圈的一部分，在所述第一相线圈的中间配置所述第三相线圈的一部分，形成所述第三相线圈与所述第一相线圈的线圈组，

在线圈端部，所述第一相线圈的所述第二部分与所述第二相线圈的第二部分在径向上交替配置，所述第二相线圈的所述第二部分与所述第三相线圈的第二部分在径向上交替配置，所述第三相线圈的所述第二部分与所述第一相线圈的第二部分在径向上交替配置。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的定子，其特征在于：

所述定子铁芯具有齿，该齿配置于相邻的所述齿槽之间，

所述线圈以2齿槽节距配置于所述齿的周围。

9.一种电动机，其特征在于，具备：

权利要求6至权利要求8的任一项所述的定子；以及

转子，其与所述定子铁芯相对，

设所述转子的极数为P、所述定子铁芯的齿槽数为S、自然数为N时，满足P＝7×N、S＝12×N的条件。

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