CN113812066A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新的旋转电机，能够抑制转弯部所在的一侧的线圈端部的高度变高，并且能够提高分段线圈的转弯部周边的冷却性能。分段线圈(31)包括：插入于特定的槽(22)第1直线部(34r)；插入于与特定的槽(22)不同的另一个特定的槽(22)的第2直线部(34a)；和转弯部(33)，其从定子铁芯(21)的一个端面部向定子铁芯(21)的轴线方向的外侧延伸，具有将第1直线部(34r)和第2直线部(34a)连接的顶部(33c)，在各个槽(22)中，以在径向上从内周侧向外周侧层叠的方式插入配置有多个分段线圈(31)各自的直线部(34r、34a)，并且在径向上层叠的分段线圈(31)各自的直线部(34r、34a)与转弯部(33)之间形成有弯曲部(37)，该弯曲部(37)使得转弯部(33)的顶部(33c)向靠近定子铁芯(21)的端面的方向倾斜。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及旋转电机，特别是涉及具有定子的旋转电机，该定子包括具有多个槽的定子铁芯和收纳于该定子铁芯的槽的多个分段线圈。

背景技术

在电动汽车、混合动力车中，构成为通过旋转电机得到驱动力，作为该旋转电机，使用具有定子的旋转电机，该定子包括：具有多个槽的定子铁芯；和收纳于该定子铁芯的槽的铜制的多个分段线圈。包括这样的定子的旋转电机例如记载于日本特开2017-189020号公报(专利文献1)。

在该专利文献1所记载的旋转电机中，包括：在内周面具有多个在轴向上延伸的槽的定子铁芯；和插入于该槽的铜制的分段线圈，在从定子铁芯的端面部在轴向上突出的分段线圈的线圈端部的折弯侧(被称为转弯部)的部位的顶部形成有与定子铁芯的端面部大致平行的平行部。

并且，以该平行部为界，在一个中间倾斜部形成有具有由1个规定角度构成的倾斜的中间倾斜部，在另一个中间倾斜部形成有具有由2个不同的规定角度构成的2段倾斜的中间倾斜部。

根据这样的结构的分段线圈，能够提供一种避免分段线圈的折弯侧线圈端部处的、相邻的线圈间的机械干扰，并且抑制了线圈端部的长度的旋转电机的定子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-189020号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在这种旋转电机中，在形成从定子铁芯的端面部突出的分段线圈的折弯侧线圈端部的转弯部和与其相邻的分段线圈的折弯侧线圈端部的转弯部之间的空间距离小的情况下，通电电流时的线圈所产生的热难以向空气或油等冷却介质中发散，所以线圈的电阻上升而有可能导致旋转电机的性能降低。

作为其对策，有通过增大定子铁芯的端面部与分段线圈的转弯部的空间距离来增大冷却介质与转弯部接触的接触面积的方法，但存在转弯部的高度、即折弯侧线圈端部的长度增加而阻碍小型化的课题。因此，需要一种即使不加长折弯侧线圈端部的长度也能够充分冷却折弯侧线圈端部的旋转电机。

本发明的目的在于解决这种旋转电机中的上述那样的课题。

即，本发明的目的在于提供一种新的旋转电机，其能够抑制转弯部所在的一侧的线圈端部的长度变长，并且能够提高分段线圈的转弯部周边的冷却性能。

用于解决课题的技术方案

本发明的特征在于，

分段线圈包括：插入于特定的槽的第1直线部；插入于与特定的槽不同的另一个特定的槽的第2直线部；和转弯部，其从定子铁芯的一个端面部向定子铁芯的轴线方向的外侧延伸，具有将第1直线部和第2直线部连接的顶部，在各个槽中，以在径向上从内周侧向外周侧层叠的方式插入配置多个分段线圈各自的直线部，并且在径向上层叠的分段线圈各自的直线部与转弯部之间形成有弯曲部，弯曲部使得转弯部向转弯部的顶部靠近定子铁芯的端面的方向倾斜。

发明效果

根据本发明，从定子铁芯的端面部延伸的转弯部在径向上向外侧折弯，由此在各个分段线圈的转弯部之间形成充分的间隙，冷却介质容易进入该间隙，或者线圈与冷却介质的实质上的接触面积变大，由此能够实现冷却性能的提高。

附图说明

图1是表示应用本发明的旋转电机的轴向的截面的截面图。

图2是从斜上方观察图1所示的旋转电机的定子的立体图。

图3是表示图2所示的分段线圈的形状的主视图。

图4是将与图2所示的定子铁芯的轴线正交的面即定子铁芯的端面部的一部分放大的放大截面图。

图5是用于说明插入于槽中的各个分段线圈的配置状态的说明图。

图6是说明分段线圈的转弯部的形状与槽的关系的放大立体图。

图7是说明构成图2所示的线圈的第1线圈组的配置状态的放大立体图。

图8是说明构成图2所示的线圈的第1线圈组和第2线圈组的配置状态的放大立体图。

图9是在本发明的第1实施方式中，用定子铁芯的轴线方向的面剖开1个槽的放大截面图。

图10是从不同的视点观察图8所示的第1线圈组和第2线圈组的放大立体图。

图11是在本发明的第2实施方式中，用定子铁芯的轴线方向的面剖开1个槽的放大截面图。

图12是说明位于内周侧的分段线圈和位于外周侧的分段线圈各自的转弯部的长度的说明图。

图13是说明能够缩短位于图12所示的外周侧的分段线圈的转弯部的长度的理由的说明图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明并不限定于以下的实施方式，在本发明的技术概念中各种变形例、应用例也包含在其范围内。

图1是应用本发明的旋转电机100的截面图。本实施方式的旋转电机100例如装载于不具有内燃机的电动汽车、具有内燃机的混合动力车等汽车，包括作为产生驱动力的电动机的功能和作为在汽车的制动时等进行发电的发电机的功能。另外，所发出的电力被蓄积在装载于汽车的电池等中。

旋转电机100主要包括转子10和定子20。转子10和定子20收纳于由两侧开口的圆环状的壳体14、封闭该壳体14的两侧的开口的前盖15和后盖16形成的收纳空间。前盖15和后盖16用螺栓17固定于壳体14。

转子10例如包括：通过将多个平板状的电磁钢板沿着轴线L的方向层叠而构成的大致圆柱形状的转子铁芯11；和固定于该转子铁芯11的中央内部的驱动轴12。另外，虽然省略了图示，但转子铁芯11包括在周向上以等角度的间隔设置的多个磁铁插入孔和插入并固定于该磁铁插入孔的多个磁铁(钕磁铁、铁氧体磁铁)。

驱动轴12旋转自如地被位于两端的2个轴承13轴支承，以转子铁芯11的轴线L为中心与转子铁芯11一体地旋转。轴承13配置在前盖15和后盖16的内侧。前盖15侧的轴承13由保持器(retainer)18支承，保持器18用螺栓19固定于前盖15。另外，驱动轴12经由减速机构(未图示)对驱动轮(未图示)施加旋转力，另外，从驱动轮施加旋转力。

定子20例如包括：通过将多个平板状的电磁钢板沿着轴线L的方向层叠而构成的大致圆环形状的定子铁芯21；和卷绕于该定子铁芯21的线圈30。

在定子铁芯21的内侧，以在定子铁芯21的径向D2上具有微小的间隙的方式旋转自如地配置有转子铁芯11，定子铁芯21的轴线L与转子铁芯11的轴线L一致。这些结构的旋转电机是公知的结构，所以省略进一步的说明。

图2是取出图1所示的旋转电机100的定子20并从斜上方观察的图。在图2中，在圆环状的定子铁芯21的内周具有在周向D1上以等角度的间隔设置且在径向D2上向外侧呈辐射状延伸的多个狭缝状的槽22(参照图4)。

从定子铁芯21的轴线L的方向观察，槽22从一个端面部21a至另一个端面部21b沿着定子铁芯21的轴线L的方向贯通。而且，在定子铁芯21的内周面具有沿着轴线L的方向从一个端面部21a至另一个端面部21b连续的开口部(狭缝)22a。

定子铁芯21例如48个槽22在周向D1等角度地形成，在各槽22配置有线圈30。这样，槽22以轴线L为中心呈辐射状地形成于定子铁芯21。

另外，如图2所示，定子20的线圈30在定子铁芯21的径向D2上由配置于内周侧的第1线圈组30A和配置于该第1线圈组30A的外周侧的第2线圈组30B构成。第1线圈组30A和第2线圈组30B是铜制的分段线圈31A、31B的集合体。

在定子铁芯21的轴线L的方向上，线圈30的一个线圈端部35A、35B由构成第1线圈组30A和第2线圈组30B的分段线圈31A、31B的转弯部33(参照图3)构成。另外，线圈30的另一个线圈端部36A、36B由将同相的规定的分段线圈31A、31B连接的连接部32构成。

在此，转弯部33为折弯侧线圈端部35A、35B，连接部32为连接侧线圈端部36A、36B，其间为槽插入部34(参照图3)。另外，如图3所示，槽插入部34有时也记载为直线部34。

另外，按每个线圈组相邻的连接侧线圈端部36A、36B通过将分段线圈31A、31B依次连接的连接部32相互通过TIG焊接而连接。即，第1线圈组30A的相邻的分段线圈31A的连接部32依次连接，第2线圈组30B的相邻的分段线圈31B的连接部32依次连接。这些结构也是众所周知的，所以省略进一步的说明。

而且，在定子铁芯21的轴线L的方向上，为了提高从定子铁芯21的一个端面部21a突出的折弯侧线圈端部35的冷却性能，构成线圈30的分段线圈31的转弯部33的形状变得重要。

(实施例1)

以下，使用附图对作为本实施方式的旋转电机100的特征的分段线圈31的转弯部33的结构进行详细说明。

图3表示分段线圈31A、31B的形状。分段线圈31A、31B形成为实质上相同的形状，所以对分段线圈31A、31B的结构进行总结说明。但是，分段线圈31A、31B的特征在于插入到槽22时的在径向上向外侧折弯的转弯部33，对此，在图9中详细地进行说明。

在图3中，分段线圈31包括配置于槽22的一对直线部34a、34r，以连接一对直线部34a、34r的一侧的方式形成有转弯部33。另外，一对直线部34a、34r的另一侧开放，形成连接部32a、32r。由此，形成折弯侧线圈端部35和连接侧线圈端部36。

转弯部33在中央附近形成有顶部33c，该顶部33c形成为，在将分段线圈31组装到定子铁芯21时，组装于定子铁芯21的分段线圈31(多个)的顶部33c的排列成为与铁芯端面部21a平行的位置关系。

并且，在该顶部33c的一侧，经由中间倾斜部33ba与直线部34a连接，在顶部33c的另一侧，经由中间倾斜部33br与直线部34r连接。因此，转弯部33在将分段线圈31配置于槽22的状态下，在从径向观察的视点下，形状为“山形”的形状。

另外，中间倾斜部33ba与直线部34a的连接部33aa、中间倾斜部33br与直线部34r的连接部33ar成为折弯的形状，由此，经由中间倾斜部33ba、顶部33c和中间倾斜部33br将一对直线部34a、34r连接。因此，分段线圈31由一对直线部34a、34r和以连接该一对直线部34a、34r的方式折弯的转弯部33形成为大致“U”字形状。

在此，一对直线部34a、34r在将分段线圈31配置于隔开规定间距的量的2个槽22的状态下，将在顺时针旋转方向上位于前侧的直线部设为直线部34a，将在顺时针旋转方向上位于后侧的直线部设为直线部34r。

如后所述，在槽22中，形成第1线圈组30A和第2线圈组30B的分段线圈31A、31B的直线部34a、34r以朝向径向层叠的方式配置。层叠的状态如图4所示，使用图4对此进行说明。

并且，在1个槽22内，直线部34r配置于奇数层，直线部34a配置于偶数层。另外，在本实施方式中，将位于槽22的最内周侧的层设为第1层，随着朝向外周侧而设为第2层、第3层、第4层。

如图4所示，线圈30具有配置于径向D2的内周侧的第1线圈组30A和配置于该第1线圈组30A的外周侧的第2线圈组30B。另外，在本发明的实施方式中，具有由第1线圈组30A和第2线圈组30B构成的2个线圈组，但当然也可以如专利文献1那样具有3个以上的线圈组。

另外，从抑制占空系数的降低的观点出发，线圈30优选由截面形状为矩形的由扁线构成的分段线圈31A、31B构成。当然，根据旋转电机的规格，也可以使用截面形状为圆形的线圈。在本实施方式中，使用由扁线构成的分段线圈31A、31B。

如图4所示，在各个槽22的内周壁面配置有由绝缘纸等构成的绝缘件40，覆盖构成第1线圈组30A和第2线圈组30B的分段线圈31A、31B的周围。分段线圈31A、31B的一对直线部34a、34r以在径向D2层叠的形式插入并配置于在定子铁芯21的轴线L的方向延伸的槽22。

并且，构成第1线圈组30A的第1分段线圈31A的一对直线部34a、34r中的、在定子铁芯21的径向D2上观察时位于槽22的最内周侧的直线部34r为第1层。另外，位于最内周侧的第1层的直线部34r的外侧的、构成第1线圈组30A的第2分段线圈31A的直线部34a成为在定子铁芯21的径向D2的外侧与第1层相邻的第2层。

这样，第1分段线圈31A和第2分段线圈31A是相同形状的分段线圈，各个分段线圈31A的直线部34r、34a隔开规定间距，配置在环状地配置于定子铁芯21的多个槽22，由它们的集合构成第1线圈组30A。

同样地，构成第2线圈组30B的第3分段线圈31B的一对直线部34a、34r中的、在定子铁芯21的径向D2上观察时位于第2层的外侧的直线部34r为第3层。另外，构成第2线圈组30B的第4分段线圈31B的直线部34a成为在定子铁芯21的径向D2的外侧与第3层相邻的第4层。

这样，第3分段线圈31B和第4分段线圈31B也是相同形状的分段线圈，各个分段线圈31B的直线部34r、34a隔开规定间距，配置于环状地配置于定子铁芯21的多个槽22，由它们的集合构成第2线圈组30B。

但是，分段线圈31B配置于外周侧，所以与配置于内周侧的分段线圈31A相比，转弯部33的长度(线长)形成得较长。

这样，在本实施方式中，在奇数层配置有分段线圈31A、31B的直线部34r，在偶数层配置有分段线圈31A、31B的直线部34a。如上所述，各个分段线圈31A、31B的一对直线部34a、34r配置于在定子铁芯21的周向D1上以规定的间距间隔分离的不同的槽22。

图5表示在径向上从内侧向外侧方向观察槽22时的各个分段线圈31A、31B的配置关系。

在左侧的槽22(区域L)中，表示了省略了第2线圈组39B的分段线圈31B的显示的第1线圈组30A的分段线圈31A。另外，在右侧的槽22(区域R)中，表示了省略了第1线圈组30A的分段线圈31A的显示的第2线圈组30B的分段线圈31B。

如区域(L)所示，位于槽22的最内周侧的、形成第1层的第1分段线圈31A的直线部34r，在附图中观察时在右斜上侧经由中间倾斜部33br向下一个规定间距后的槽22延伸。另一方面，形成在第1层的径向上与外周侧相邻的第2层的第2分段线圈31A的直线部34a，在附图中观察时朝斜下侧经由中间倾斜部33ba从规定间距前的槽22延伸。

同样地，如区域(R)所示，形成位于槽22的第2层的外周侧的第3层的第3分段线圈31B的直线部34r，在附图中观察时在右斜上侧经由中间倾斜部33br向下一个规定间距后的槽22延伸。另一方面，形成在第3层的径向上与外周侧相邻的第4层的第4分段线圈31B的直线部34a，在附图中观察时朝斜下侧经由中间倾斜部33ba从规定间距前的槽22延伸。

这样，在分段线圈31A、31B中，层叠于槽22的奇数层的直线部34r在附图中观察时在右斜上侧经由中间倾斜部33br，向下一个规定间距后的槽22延伸，偶数层的直线部34a在附图中观察时在斜下侧经由中间倾斜部33ba从规定间距前的槽22延伸。

图6表示将图4所示的1个分段线圈31插入于槽22中的状态的转弯部33的结构。在此，表示第2线圈组30B的分段线圈31B，如上所述，分段线圈31B的截面为了提高占空系数而形成为矩形。

构成第2线圈组30B的分段线圈31B构成为具有从槽22向定子铁芯21的轴线L的方向突出的转弯部33和贯通规定的2个槽22的一对直线部34a、34r。并且，本实施方式的旋转电机100的特征在于卷绕于该定子铁芯21的槽22的分段线圈31的转弯部33的形状。

分段线圈31B的一对直线部34a、34r的开放端侧在定子铁芯21的轴线L的方向上贯通槽22，从定子铁芯21的与端面部21a相反侧的端面部21b沿着轴线L的方向向外侧突出。从与转弯部33相反侧的定子铁芯21的端面部21b向轴线L的方向突出的开放端成为连接侧线圈端部36，如图2所示那样由连接部32依次连接。

如图6所示，分段线圈31B的转弯部33具有在轴线L的方向上观察时最远离定子铁芯21的端面部21a且由与端面部21a大致平行的“一边”构成的顶部33c。

另外，转弯部33具有与该顶部33c的两端连接且以靠近定子铁芯21的端面部21a的方式在附图中向下侧倾斜地延伸的一对中间倾斜部33ba、33br。而且，各个中间倾斜部33ba、33br经由连接部33aa、33ar与一对直线部34a、34r连接。

如上所述，在第1线圈组30A的分段线圈31A的一个直线部34r为第1层的情况下，另一个直线部34a为第2层。同样地，在第2线圈组30B的分段线圈31B的一个直线部34r为第3层的情况下，另一个直线部34a成为第4层。

因此，从一个直线部34r(奇数层)至另一个直线部34a(偶数层)的中间倾斜部33br、顶部33c和中间倾斜部33ba，在与定子铁芯21的端面部21a正交的视点观察时，从内周侧向外周侧倾斜一层。

另外，如图6所示，转弯部33整体弯曲成以顶部33c为顶点的“山形”的形状。并且，构成转弯部33的顶部33c和中间倾斜部33ba、33br以相对于一对直线部34a、33r在定子铁芯21的径向D2上位于外侧的方式，形成为以弯曲部37a、37r为起点在径向上向外侧朝靠近端面部21a的方向折弯的倾斜形状。

即，构成转弯部33的顶部33c和一对中间倾斜部33ba、33br以弯曲部37a、37r为起点，以越靠近顶部33c越在径向上向外侧大幅扩开的方式具有倾斜地折弯。另外，分段线圈31A、31B在插入到槽22之前，预先成形为上述形状。

因此，如上所述，构成转弯部33的顶部33c和一对中间倾斜部33ba、33br在与定子铁芯21的端面部21a正交的视点观察时，在定子铁芯21的径向D2上从内周侧向外周侧倾斜一层。另外，除此之外，相对于轴线L，以弯曲部37a、37r为起点，顶部33c和中间倾斜部33ba、33br以在径向上向外侧远离轴线L且靠近端面部21a的方式倾斜。

而且，这样形成的分段线圈31插入并配置于各个槽22。在图7中，为了容易理解构成线圈30的分段线圈31的形状，表示了拆下了第2线圈组30B的状态。

如图7所示，第1线圈组30A的各个分段线圈31A的一对直线部34a、34r配置于在定子铁芯21的周向D1上以规定的间距间隔分离的一对槽22。在图7所示的例子中，各个分段线圈31A的一对直线部34a、34r配置于以6个间距间隔分离的一对槽22。各个分段线圈31A的一对直线部34a、34r中的一个直线部34r配置于比另一个直线部34a靠定子铁芯21的径向D2的最内侧的位置(参照图4)。

这样，第1线圈组30A的各个分段线圈31的一对直线部34a、34r配置于在定子铁芯21的周向D1上以规定的间距间隔分离的一对槽22。在本实施方式中，在定子铁芯21的48个槽22中依次配置有48个分段线圈31A。

并且，利用连接部32a、32r依次连接配置于槽22的各个分段线圈31A的一对直线部34a、34r的与转弯部33相反的一侧的端部(连接侧线圈端部)，从而由多个分段线圈31A构成第1线圈组30A。当然，第2线圈组30B也是同样的结构。

图8放大表示构成图2所示的线圈30的第1线圈组30A和第2线圈组30B的一部分。此外，在一部分的槽22中，省略了位于最外周侧的第4层的分段线圈31B的表示。

如图8所示，相对于构成配置于槽22的内周侧的第1线圈组30A的分段线圈31A的转弯部33，在定子铁芯21的径向D2上，在第1线圈组30A的外侧配置有构成第2线圈组30B的分段线圈31B的转弯部33。而且，各个分段线圈31A、31B以弯曲部37a、37r为起点，以在径向D2上向外侧扩开的方式倾斜。

这样，卷绕于定子20的线圈30由第1线圈组30A和第2线圈组30B构成，以“波形卷绕的分布绕组”卷绕于定子铁芯21的槽22。另外，如上所述，当然也可以具有3个以上的线圈组。

接着，基于图9对成为本实施方式的特征的转弯部33的具体形状进行详细说明。在此，在图9中，以在径向上在轴线L的方向延伸的面剖开图4中的槽22，所以表示多个分段线圈31的截面。以下，对与本实施方式相关的部分进行说明。

如图9所示，在同一槽22中，以图5所示的配置方式配置有各个分段线圈31A、31B。并且，在径向上从内周侧起向外侧配置有第1线圈组30A的第1分段线圈31A的直线部34r(第1层)，在其外侧配置有第2分段线圈31A的直线部34a(第2层)。

而且，在第2分段线圈31A的直线部34a(第2层)的外侧配置有第2线圈组30B的第3分段线圈31B的直线部34r(第3层)，在其外侧配置有第4分段线圈31B的直线部34a(第4层)。

因此，以纸面为界，与第1层和第3层的直线部34r相连的中间倾斜部33br以向纸面的跟前侧突出的方式延伸，相反，与第2层和第4层的直线部34a相连的中间倾斜部33ba成为以从纸面的里侧与槽22的直线部34a相连的方式延伸的形态。

另外，在图9中，在构成第1线圈组30A的分段线圈31A中，将配置于奇数层的直线部34r的弯曲部标记为弯曲部37rA，将配置于偶数层的直线部34a的弯曲部标记为弯曲部37aA，在构成第2线圈组30B的分段线圈31B中，将配置于奇数层的直线部34r的弯曲部标记为弯曲部37rB，将配置于偶数层的直线部34a的弯曲部标记为弯曲部37aB。

并且，在同一槽22中，形成折弯侧线圈端部35的转弯部33，形成为以弯曲部37aA、37rA、弯曲部37aB、37rB为起点，使层叠的分段线圈31的直线部34a、34r相对于轴线L的方向在定子铁芯21的径向D2上向外侧折弯的倾斜形状。

即，构成转弯部33的顶部33c和一对中间倾斜部33ba、33br以弯曲部37aA、37rA、弯曲部37aB、37rB为起点，向从轴线L向外侧逐渐远离的方向倾斜。在该情况下，顶部33c最远离轴线L。

在此，如图9所示，构成配置于槽22的径向D2的最内周侧的第1线圈组30A的第1层的第1分段线圈31A的直线部34r形成为不形成弯曲部37rA的形状。即，形成为直线部34r与轴线L大致平行地延伸而与中间倾斜部33br连接的形状。

另外，根据需要，也可以构成为在构成第1线圈组30A的第1层的第1分段线圈31A的直线部34r形成弯曲部37rA。

并且，在同一槽22内，分段线圈31A、31B的直线部34a、34r越位于槽22的径向D2的外周侧，则沿径向D2层叠的分段线圈31A、31B的直线部34a、34r的弯曲部37aA、37rB、37aB的倾斜角θ设定得越大。在此，倾斜角θ是指以弯曲部37aA、37rB、37aB为起点到转弯部33的顶部33c的线段与定子铁芯21的轴线L所成的角。

如图9所示，形成第1分段线圈31A的第1层的直线部34r的弯曲部37rA的倾斜如上所述，倾斜角θ为“θ＝0°”，即与轴线L平行。另外，形成与第1层相邻的第2分段线圈31A的第2层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜，以第1层为基准，倾斜角θ为“θ＝θ1”。

同样地，形成与第2层相邻的第3分段线圈31B的第3层的直线部34r的弯曲部37rA的倾斜，以第1层为基准，倾斜角θ为“θ＝θ2”。另外，形成与第3层相邻的第4分段线圈31B的第4层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜，以第1层为基准，倾斜角θ为“θ＝θ3”。

因此，第2层的弯曲部37aA的倾斜角θ1、第3层的弯曲部37rB的倾斜角θ2和第4层的弯曲部37aB的倾斜角θ3具有“θ1＜θ2＜θ3”的关系。例如，在本实施方式中，设定为“θ1＝5°”、“θ2＝7.5°”、“θ3＝10°”。另外，倾斜角θ并不限定于此，选择适当的角度即可。

另外，各个倾斜角θ1、θ2、θ3之间的角度差Δθ被设定为等角度“2.5°”，但当然也可以设定为不等角度。另外，也可以是越位于外侧则将角度差Δθ设定得越大，或者越位于内侧则将角度差Δθ设定得越大。

在此，第2层的直线部34a的弯曲部37aA、第3层的直线部34r的弯曲部37rB、第4层的直线部34a的弯曲部37aB形成为，越位于槽22的径向D2的外周侧，在轴线L的方向上观察越靠近定子铁芯21的端面部21a。同样地，顶部33c也形成为，越是位于狭缝22的径向D2的外周侧的转弯部33，在轴线L的方向上观察越靠近定子铁芯21的端面部21a。

由此，具有能够缩短位于外周侧的分段线圈31B的转弯部的线长的效果。对此，在图12、图13中进行说明。

图10是从不同的视点观察图8所示的第1线圈组30A和第2线圈组30B的图。如图10所示，表示了在定子铁芯21的周向D1上彼此相邻的2个分段线圈31A、31B在周向D1上彼此相邻的2个顶部33c之间，在定子铁芯21的径向D2上具有间隙G地相对。通过该间隙G，冷却介质能够顺畅地流入到转弯部33，能够有效地冷却线圈30。

如上所述，本实施方式的旋转电机100包括定子铁芯21、设置于该定子铁芯21的多个槽22和配置于该槽22的分段线圈31A、31B。

另外，如图3所示，分段线圈31A、31B具有配置于不同的槽22的一对直线部34a、34r和将一对直线部34a、34r连接的转弯部33。而且，转弯部33具有与直线部34a、34r连接的一对中间倾斜部33ba、33br。

另外，在直线部34a、34r与转弯部33之间设置有弯曲部37a、37r，该弯曲部37a、37r的倾斜角θ设定为越位于切槽22的径向D2的外周侧越大。如上所述，形成于第2层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜角θ1、形成于第3层的直线部34r的弯曲部37rB的倾斜角θ2、和形成于第4层的直线部34a的弯曲部37aB的倾斜角θ3具有“θ1＜θ2＜θ3”的关系。

这样，弯曲部37a、37r以分段线圈31A、31B在槽22的径向D2上越位于外周侧则使转弯部33越向远离轴线L的方向倾斜的方式折弯。即，分段线圈31在槽22的径向D2上越位于外周侧，顶部33c和中间倾斜部33ba、33br以在轴线L的方向上观察越靠近定子铁芯21的端面部21a的方式折弯。

由此，在构成第1线圈组30A和第2线圈组30B的2个分段线圈31A、31B中，能够将形成各个转弯部33的顶部33C和中间倾斜部33ba、33br之间的空间向径向D2的外侧扩大。

因此，在定子铁芯21的周向D1上彼此相邻的转弯部33形成充分的间隙，能够避免机械干扰，而且冷却介质容易进入该间隙，或者线圈与冷却介质的实质上的接触面积变大，由此能够实现冷却性能的提高。

另外，在周向D1上彼此相邻的2个顶部33c在径向D2上具有间隙G地相对。由此，冷却介质容易进入间隙G，或者线圈30与冷却介质的接触面积变大，所以能够提高冷却效果。

另外，如图10所示，在定子铁芯21的周向D1上彼此相邻的分段线圈31A、31B在周向D1上彼此相邻的2个顶部33c之间，在定子铁芯21的径向D2上具有间隙G地相对。

由此，如上所述，能够更有效且可靠地避免在定子铁芯21的周向D1上彼此相邻的分段线圈31A、31B的机械干扰。

如以上说明的那样，根据本实施方式的旋转电机100，不使线圈端部35的长度变长，就能够避免折弯侧线圈端部35A、35B的转弯部33的干扰而提高冷却性能。

(实施例2)

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。在第1实施方式中，形成于第2层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜角θ1、形成于第3层的直线部34r的弯曲部37rB的倾斜角θ2、形成于第4层的直线部34a的弯曲部37aB的倾斜角θ3具有“θ1＜θ2＜θ3”的关系。

与此相对，在第2实施方式中，其特征在于，形成于第2层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜角θ1、形成于第3层的直线部34r的弯曲部37rB的倾斜角θ2、和形成于第4层的直线部34a的弯曲部37aB的倾斜角θ3具有“θ1＝θ2＝θ3”的关系。

如图11所示，形成第1分段线圈31A的第1层的直线部34r的弯曲部37rA的倾斜如上所述，倾斜角θ为“θ＝0°”，即与轴线L平行。另外，形成与第1层相邻的第2分段线圈31A的第2层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜，以第1层为基准，倾斜角θ为“θ＝θ1”。

同样地，形成与第2层相邻的第3分段线圈31B的第3层的直线部34r的弯曲部37rA的倾斜，以第1层为基准，倾斜角θ为“θ＝θ2”。另外，形成与第3层相邻的第4分段线圈31B的第4层的直线部34a的弯曲部37aA的倾斜，以第1层为基准，倾斜角θ为“θ＝θ3”。

并且，第2层的弯曲部37aA的倾斜角θ1、第3层的弯曲部37rB的倾斜角θ2和第4层的弯曲部37aB的倾斜角θ3具有“θ1＝θ2＝θ3”的关系。例如，在本实施方式中，设定为“θ1＝θ2＝θ3＝10°”。

这样，即使在倾斜角θ被设定为相同的情况下，由于转弯部33构成为在径向上向外侧倾斜，所以存在各个分段线圈31A、31B的空间较大。

由此，在定子铁芯21的周向D1上彼此相邻的转弯部33形成充分的间隙，能够避免机械性的干扰，而且冷却介质容易进入该间隙，或者线圈与冷却介质的实质上的接触面积变大，由此能够实现冷却性能的提高。

另外，在周向D1上彼此相邻的2个顶部33c在径向D2上具有间隙G地相对。由此，冷却介质容易进入间隙G，或者线圈30与冷却介质的接触面积变大，所以能够提高冷却效果。

另外，与第1实施方式同样地，在周向D1上彼此相邻的2个顶部33c之间，在定子铁芯21的径向D2上具有间隙G地相对。由此，如上所述，能够更有效且可靠地避免在定子铁芯21的周向D1上彼此相邻的分段线圈31A、31B的机械干扰。

接着，对内周侧的分段线圈31A和外周侧的分段线圈31B的转弯部33的线长进行说明。

如图12所示，就位于内周侧的分段线圈31A的转弯部33的线长和位于外周侧的分段线圈31B的转弯部33的线长而言，位于半径较长的外周侧的分段线圈31B的线长较长。因此，相应地线圈电阻变大，另外发热量也增加。如果仅是1个分段线圈31B，则没有左侧程度的影响，但分段线圈31B串联连接多个例如n个分段线圈31B来使用，所以线圈电阻成为n倍，有可能无法忽视。

另一方面，在第1实施方式和第2实施方式中，在构成第1线圈组30A的分段线圈31A中，将配置于奇数层的直线部34r的弯曲部设为弯曲部37rA，将配置于偶数层的直线部34a的弯曲部设为弯曲部37aA，在构成第2线圈组30B的分段线圈31B中，将配置于奇数层的直线部34r的弯曲部设为弯曲部37rB，将配置于偶数层的直线部34a的弯曲部设为弯曲部37aB时，具有以下的关系。

即，如图13所示，第2层的直线部34a的弯曲部37aA、第3层的直线部34r的弯曲部37rB、第4层的直线部34a的弯曲部37aB的形成位置被决定为，越位于槽22的径向D2的外周侧，在轴线L的方向上观察越靠近定子铁芯21的端面部21a。

因此，从第2层的直线部34a的弯曲部37aA的弯曲点到定子线圈21的端面部21a的长度“S1”、从第3层的直线部34r的弯曲部37rB的弯曲点到定子线圈21的端面部21a的长度“S2”、从第4层的直线部34a的弯曲部37aB的弯曲点到定子线圈21的端面部21a的长度“S3”的关系具有“S3＜S2＜S1”的关系。

因此，从位于外周侧的分段线圈31B的弯曲部37aB、37rB到定子线圈21的端面部21a的长度变短。由此，起到如下效果：能够缩短位于外周侧的分段线圈31B的转弯部33的线长，能够抑制线圈电阻变大，并且还能够抑制发热量。在本实施方式中，以内周侧的分段线圈31A和外周侧的分段线圈31B的转弯部33的长度设定为大致相同的长度的方式，决定弯曲部37rA、37aA、37rB、37aB的形成位置。

如上所述，根据本发明，构成为，分段线圈包括：插入于特定的槽的第1直线部；插入于与特定的槽不同的另一特定的槽的第2直线部；和转弯部，其从定子铁芯的一个端面部向定子铁芯的轴线方向的外侧延伸，且具有以将第1直线部和第2直线部连接的方式折弯的顶部，在各个槽中，以在径向上从内周侧向外周侧层叠的方式插入配置多个分段线圈各自的直线部，并且在径向层叠的分段线圈各自的直线部与转弯部之间形成有弯曲部，弯曲部使转弯部向转弯部的顶部靠近定子铁芯的端面的方向倾斜。

由此，从定子铁芯的端面部延伸的转弯部朝向径向外侧折弯，由此在各个分段线圈的转弯部之间形成充分的间隙，冷却介质容易进入该间隙，或者线圈与冷却介质的实质上的接触面积变大，由此能够实现冷却性能的提高。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，包含各种变形例。例如，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明的实施方式，并不限定于必须包括所说明的全部结构。另外，能够将某实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也能够在某实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

附图标记说明

21…定子铁芯、22…槽、30…线圈、30A…第1线圈组、30B…第2线圈组、31A…分段线圈、31B…分段线圈、33…转弯部、33aa…连接部、33ar…连接部、33ba…中间倾斜部、33br…中间倾斜部、33c…顶部、34a…直线部、34r…直线部、37aA…弯曲部、37rA…弯曲部、37aB…弯曲部、37rB…弯曲部、100…旋转电机、D1…周向、D2…径向、G…间隙、L…轴线。

Claims (10)

1.一种具有定子的旋转电机，其中所述定子包括具有多个槽的定子铁芯和分别收纳于所述定子铁芯的所述槽的多个分段线圈，所述旋转电机的特征在于：

所述分段线圈包括：

插入于特定的所述槽的第1直线部；

插入于与特定的所述槽不同的另一个特定的所述槽的第2直线部；和

转弯部，其从所述定子铁芯的一个端面部至所述定子铁芯的轴线方向的外侧延伸，具有以将所述第1直线部和所述第2直线部连接的方式折弯的顶部，

在各个所述槽中，以在径向上从内周侧向外周侧层叠的方式插入配置多个所述分段线圈各自的所述直线部，并且

在径向上层叠的所述分段线圈各自的所述直线部与所述转弯部之间形成有弯曲部，所述弯曲部使得所述转弯部向所述转弯部的所述顶部靠近所述定子铁芯的端面的方向倾斜。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述分段线圈各自的所述转弯部中，越位于所述槽的外周侧的所述分段线圈的所述转弯部越大幅倾斜。

3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：

所述分段线圈各自的所述转弯部与所述槽的所述分段线圈的位置无关地以相同幅度倾斜。

4.如权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于：

多个所述分段线圈至少形成配置于所述定子铁芯的内周侧的第1线圈组和配置于所述第1线圈组的外周侧的第2线圈组，

所述第1线圈组的所述分段线圈的所述转弯部的线长与所述第2线圈组的所述分段线圈的所述转弯部的线长被决定为大致相同。

5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于：

成为所述转弯部倾斜的起点的所述弯曲部的位置被设定成，越是位于所述槽的外周侧的所述分段线圈，越靠近所述定子铁芯的所述端面部。

6.如权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于：

多个所述分段线圈至少形成配置于所述定子铁芯的内周侧的第1线圈组和配置于所述第1线圈组的外周侧的第2线圈组，

在所述分段线圈的所述转弯部中，在连接所述第1直线部和所述第2直线部的中间倾斜部之间形成所述顶部，

形成所述第1线圈组和所述第2线圈组的所述分段线圈的彼此相邻的2个所述转弯部，在相邻的2个所述顶部之间在所述定子铁芯的径向隔开间隙地相对。

7.一种具有定子的旋转电机，其中所述定子包括具有多个槽的定子铁芯和分别收纳于所述定子铁芯的所述槽的多个分段线圈，所述旋转电机的特征在于：

所述分段线圈包括：

插入于特定的第1槽的第1直线部；

插入于与特定的所述第1槽不同的特定的第2槽的第2直线部；和

转弯部，其具有以将所述第1直线部和所述第2直线部连接的方式折弯的顶部，

多个所述分段线圈至少形成配置于所述定子铁芯的内周侧的第1线圈组和配置于所述第1线圈组的外周侧的第2线圈组，

在所述第1槽和所述第2槽中，形成所述第1线圈组的所述分段线圈的所述第1直线部作为第1层配置于所述第1槽和所述第2槽的最内周侧，形成所述第1线圈组的所述分段线圈的所述第2直线部作为第2层配置于所述第1槽和所述第2槽的所述第1层的外周侧，

在所述第1槽和所述第2槽中，形成所述第2线圈组的所述分段线圈的所述第1直线部作为第3层配置于所述第1槽和所述第2槽的所述第2层的外周侧，形成所述第2线圈组的所述分段线圈的所述第2直线部作为第4层配置于所述第1槽和所述第2槽的所述第3层的外周侧，

在从所述第2层至所述第4层的从所述直线部延伸的所述转弯部之间形成有弯曲部，所述弯曲部以所述弯曲部为起点，以到所述顶部的线段在径向上向着外侧向远离所述定子铁芯的轴线的方向倾斜的方式折弯。

8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于：

在将以所述弯曲部为起点到所述转弯部的所述顶部的线段与所述定子铁芯的轴线所成的角度设为倾斜角θ时，

到所述第2层的所述顶部的线段以倾斜角θ1倾斜，到所述第3层的所述顶部的线段以倾斜角θ2倾斜，到所述第4层的所述顶部的线段以倾斜角θ3倾斜，并且

各个所述倾斜角θ1、θ2、θ3具有θ1＜θ2＜θ3的关系。

9.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于：

在将以所述弯曲部为起点到所述转弯部的所述顶部的线段与所述定子铁芯的轴线所成的角度设为倾斜角θ时，

到所述第2层的所述顶部的线段以倾斜角θ1倾斜，到所述第3层的所述顶部的线段以倾斜角θ2倾斜，到所述第4层的所述顶部的线段以倾斜角θ3倾斜，并且

各个所述倾斜角θ1、θ2、θ3具有θ1＝θ2＝θ3的关系。

10.如权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于：

成为所述转弯部倾斜的起点的各个所述弯曲部的位置被决定为，越是位于所述槽的外周侧的所述分段线圈越靠近所述定子铁芯的端面部。

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