专利名称：定子及电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备分段绕组的定子和具备该定子的电动机。
背景技术：
日本特开平11-98788号公报的定子具备多个分段导体彼此电连接而成的分段绕组，即分段导体(SC)绕组。该定子的齿形成为在与径向正交的方向的齿槽的尺寸、即齿槽宽度在径向上恒定。多个分段导体的直线部沿着径向排列设置在该齿槽上。各个直线部的截面是矩形。分段导体(直线部)在齿槽内有序地排列设置，从而具有高占积率，所以这种定子能够实现高效率的电动机。但是，在上述定子的与轴向垂直的截面中，与径向正交的方向的齿的厚度、即齿宽度朝向径向外侧增大。因此，在如上所述的定子中，磁阻在齿的径向上的依赖性增大。根据这种磁阻在齿上的径向依赖性，在齿的径向内侧部位，磁阻、即磁通密度过大。因此，转子的顺利旋转受阻。
发明内容
本发明的目的在于，在具备分段绕组的定子及电动机中，能够减小在齿的径向上的磁阻差。为了实现所述的目的，本发明的一个方式，所述电枢芯具备规定轴向、径向及圆周方向的环状部；从该环状部在所述径向上延伸的多个齿，在所述齿彼此之间区划出齿槽，所述分段绕组由多个分段导体彼此电连接而构成，所述多个分段导体被设置成在所述轴向上贯穿所述齿槽，将所述齿槽在与所述径向正交的方向上的尺寸设为齿槽宽度，所述齿具有使所述齿槽宽度随着朝向所述径向的内侧而变窄的宽度调整部。根据该结构，齿具有宽度调整部，通过该宽度调整部使齿槽在与齿径向正交的方向上的宽度随着朝向齿径向的内侧变窄。因此，例如与齿槽的宽度在齿径向上恒定的现有技术相比，能够减少齿在齿径向上的磁阻差。因此，能够降低例如磁阻(磁通密度)在齿径向的内侧过大而阻碍转子顺利旋转这一现有技术的问题。作为一个方式，在所述定子中，各个所述分段导体由同一截面形状的线材成形，分别形成为U字状的所述分段导体具有第I直线部、第2直线部、以及将所述第I直线部连结到所述第2直线部上的连结部，所述第I直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置与所述第2直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置不同，所述第I直线部在所述齿槽内的径向位置与所述第2直线部在所述齿槽内的径向位置不同，各个所述第I直线部在保持所述第I直线部的截面积与所述线材的截面积相同的情况下成形为沿着所述宽度调整部的形状，各个所述第2直线部在保持所述第2直线部的截面积与所述线材的截面积相同的情况下成形为沿着所述宽度调整部的形状。根据该结构，分段导体的第I及第2直线部具有与线材相同的截面积，且成形为沿着宽度调整部的形状。绕组的截面积不同的方式会导致旋转效率下降，然而在本结构中，通过减小齿与绕组之间的缝隙，从而实现齿槽的高占积率，能够提高旋转效率。作为一个方式，在所述定子中，所述线材是圆形线材。根据该结构，圆形线材与例如角形线材相比，容易向各方向变形。将第I及第2直线部彼此连接、且扭转弯曲的连结部容易被成形。与角形线材相比，圆形线材价格便宜，所以能够将材料费抑制得较低。 作为一个方式，在所述定子中，所述线材是角形线材。根据该结构，所述线材是角形线材。这样的话，由于角形线材的截面接近沿着齿槽的形状，所以与圆形线材相比，角形线材容易成形为沿着齿槽的形状。由此，角形线材容易实现齿槽的闻占积率。作为一个方式，在所述定子中，所述第I直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状，所述第I直线部的所述径向的两端成形为沿着与所述径向正 交的方向的形状，所述第2直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状，所述第2直线部的所述径向的两端成形为沿着与所述径向正交的方向的形状。根据该结构，第I及第2直线部的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部的形状。此外，第I及第2直线部的径向两端部成形为沿着与齿径向正交的方向的形状。因此，第I及第2直线部的截面形状为大致梯形形状。本结构中，例如，与形成为径向两端部不相互平行的形状的情况等相比，能够容易地成形为梯形形状。作为一个方式，在所述定子中，所述第I直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状，所述第I直线部的所述径向的两端之中的至少一个成形为相对于与所述径向正交的方向倾斜的形状，所述第2直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状，所述第2直线部的所述径向的两端之中的至少一个成形为相对于与所述径向正交的方向倾斜的形状。根据该结构，第I及第2直线部的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部的形状。此外，第I及第2直线部的径向两端部的至少一个成形为从与齿径向正交的方向倾斜的形状。这样的话，与直线部的径向两端部未倾斜的情况相比，第I及第2直线部在与齿径向正交的方向上的厚度大的部分减少。由此，突出到齿槽外部的第I及第2直线部的顶端部容易在与齿径向正交的方向上变形。例如，容易进行使突出到齿槽外部的所述顶端部变形后，将变形后的所述顶端部与其他顶端部等连接的作业。作为一个方式，在所述定子中，将与所述径向正交的方向的所述齿的厚度设为齿宽度，所述宽度调整部形成为所述齿宽度沿着所述径向恒定。根据该结构，宽度调整部形成为使得沿着与齿径向正交的方向的齿厚度、即齿宽度在齿径向上恒定。这种宽度调整部基本能够消除齿在齿径向上的磁阻差。作为一个方式，在所述定子中，所述宽度调整部在所述径向上沿着整个所述齿形成。根据该结构，由于宽度调整部形成在整个径向上，所以能够在整个径向上减小齿在径向上的磁阻差。作为一个方式，在所述定子中，所述齿具有从所述齿的顶端向圆周方向突出且与转子对置的转子对置部，所述宽度调整部形成在所述齿上除了所述转子对置部之外的部分上。
根据该结构，由于宽度调整部形成在整个径向上，所以能够在整个径向上减小齿在径向上的磁阻差。作为一个方式，在所述定子中，各个所述分段导体由同一截面形状的线材成形，分别形成为U字状的所述分段导体具有第I直线部、第2直线部、及将所述第I直线部连结到所述第2直线部上的连结部，所述第I直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置与所述第2直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置不同，所述第I直线部在所述齿槽内的径向位置与所述第2直线部在所述齿槽内的径向位置不同，所述第I直线部和所述第2直线部之中的一个直线部具有与所述线材的截面积相同的截面积，成形为沿着所述宽度调整部的形状。根据该结构，在分段导体中，只有位于齿形方向内侧的直线部的截面积与线材的截面积相同且成形为沿着宽度调整部的形状。虽然绕组的截面积不同的方式会导致旋转效率下降，但在本结构中，通过位于齿径向内侧的第I及第2直线部带来齿槽的高占积率。此 夕卜，例如，与成形位于齿径向外侧的直线部的方式相比，本结构容易将线材成形。作为一个方式，在所述定子中，将与所述径向正交的方向的所述齿的厚度设为齿宽度，所述齿的基端部具有拓宽部，越靠近所述环状部，所述拓宽部上的所述齿宽度越大。根据该结构，拓宽部以作为沿着与径向正交的方向的厚度的齿宽度随着朝向所述基端而增大的方式形成在齿的基端部上。在本结构中，例如，朝向环状部、即磁轭的磁阻变小。在本结构中，例如，齿的刚性变高，齿顶端的变形、例如倾倒得到抑制。作为一个方式，在所述定子中，将所述齿在与所述径向正交的方向上的厚度设为齿宽度，所述齿的基端部具有拓宽部，越靠近所述环状部，所述拓宽部上的所述齿宽度越大，各个所述分段导体由同一截面形状的线材成形，各个形成为U字状的所述分段导体具有第I直线部、第2直线部、及将所述第I直线部连结到所述第2直线部上的连结部，所述第I直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置与所述第2直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置不同，在所述齿槽内，所述第I直线部被配置在径向内侧，在所述齿槽内，所述第2直线部被配置在径向外侧，在I个所述齿槽内，在所述径向上排列共计4个所述第I直线部和所述第2直线部中的任意直线部，所述拓宽部形成在与从径向内侧起位于第三个和第四个的所述直线部对应的位置，在所述拓宽部中，所述齿槽宽度成形为沿着所述径向恒定。根据该结构，齿的拓宽部形成在与从径向的内侧起位于第三个和第四个的第2直线部对应的位置上。此外，拓宽部形成为齿槽的宽度在径向上恒定。分段导体成形为只有从径向的内侧起位于第一个和第二个的直线部形成为沿着宽度调整部的形状。由此，分段导体与齿之间的缝隙减小，所以能够实现齿槽的高占积率。因此，能够得到上述的效果，实现高效化的同时，分段导体容易被成形。作为一个方式，提供一种具备所述定子和换向极型的转子的电动机。根据该结构，具备磁极彼此、即N极与S极之间的磁力不平衡的换向极型转子。在因该不平衡而导致磁通的流动絮乱且转子的顺利旋转受到阻碍的电动机中，通过上述结构，能够解决转子的顺利旋转受阻的问题。作为一个方式，具有电枢芯和分段绕组，所述电枢芯具有规定轴向、径向、圆周方向的环状部；和从该环状部在所述径向上延伸的多个齿，在所述齿彼此之间区划出齿槽，所述分段绕组由多个分段导体彼此电连接而构成，所述多个分段导体被设置成在所述轴向上贯穿所述齿槽，将所述齿在与所述径向正交的方向上的尺寸设为齿宽度，各个所述齿形成为所述齿宽度在所述径向上恒定或所述齿宽度随着朝向所述径向的外侧而变大。根据本发明，在具备分段绕组的定子及电动机中，能够减小在齿的径向上的磁阻差。本发明的其他特征和优点将通过以下的详细说明及其附图加以明确。
本发明的具有新颖性的特征通过权利要求书来明确。本发明的目的和效果可通过参照下面所示的有限实施例的说明和附图来理解。图I是第I实施方式中的电动机的剖视图。图2是第I实施方式的定子和转子的局部剖视图。图3是第I实施方式的定子的局部立体图。图4是第I实施方式中的转子的立体图。图5是第2实施方式中的定子的局部放大图。图6是第3实施方式中的定子的局部放大图。图7是第4实施方式中的定子的局部放大图。 图8是第5实施方式在的定子的局部放大图。
具体实施例方式依照图I 图4来说明将被本发明具体化的第I实施方式。如图I所示，内转子型电动机I的电动机壳体2具有有底筒状壳体(bottomcylindrical housing) 3 ;和正面端板4,将该筒状壳体3的正面侧的开口部封闭。该筒状壳体3的正面侧是图I中的左侧。另外，在筒状壳体3的背面侧的端部、即底部上，从外侧安装有电路收纳箱5，该电路收纳箱5将电路板等电源电路收纳。该筒状壳体3的背面侧是图I中的右侧。在筒状壳体3的内周面固定有定子6。如图2所示，定子6具备作为定子芯的电枢芯7。电枢芯7具有环状部8和多个齿9，多个齿9从该环状部8向径向内侧延伸且在圆周方向上排列。在第I实施方式中，形成有60个齿9。因此，形成在齿9之间的齿槽S是60个。在此,如图2所示,本实施方式的齿9具有调整齿槽S宽度的宽度调整部11。齿槽S在与齿径向正交的方向上的宽度朝向齿径向的内侧变窄。将所述齿9在与齿径向正交的方向上的厚度设为齿宽度时，详细地说，第I实施方式的宽度调整部11形成为使得齿宽度在齿径向上恒定。在此所说的齿径向是指，在与电动机I的旋转轴垂直的定子截面中，从轴线朝向环状部8的方向。本实施方式的宽度调整部11沿着整个齿径向形成。在此所说的整个齿径向是指将所述齿9的转子对置部9a除外的、齿的剩下的部分，转子对置部9a从作为齿径向内端的齿9的顶端向齿圆周方向上稍微突出地形成且与转子21对置。在此所说的齿圆周方向是指，在与电动机I的旋转轴垂直的定子截面上，与定子6的外周平行的方向。在本实施方式中，除了转子对置部9a之外，在转子的与轴向垂直的截面上，齿宽度在齿径向上恒定。也就是说，宽度调整部11在与齿径向正交的方向上的宽度越往齿径向的内侧越窄。在该齿槽S的内表面设置有未予图示的绝缘体。如图I 图3所示，在电枢芯7上缠绕有U相、V相、W相这3相星形连接的分段绕组13，分段绕组13由相互电连接的多个分段导体12构成。所述分段导体12通过将同一截面形状的线材成形来形成。如图3所示，所述分段导体12形成为大致U字状。所述分段导体12具有多个第I直线部12a、多个第2直线部12b、以及多个连结部12c，各个连结部12c分别将各个第I直线部12a和各个第2直线部12b连结。多个第I直线部12a所贯穿的齿槽S在齿圆周方向上的位置与多个第2直线部12b所贯穿的齿槽S在齿圆周方向上的位置不同。多个第I直线部12a分别在齿槽S内被配置于径向内侧。也就是说，在多个第I直线部12a所贯穿的齿槽S内，多个第I直线部12a被配置在互不相同的沿着齿径向的位置上。多个直线部12b分别在齿槽S内配置于径向外侧。也就是说，在多个第2直线部12b所贯通的齿槽S内，多个第2直线部12b被配置在互不相同的沿着齿径向的位置上。从径向内侧起位于第一个的第I直线部12a与在不同的齿槽中从径向内侧起位于第四个的第2直线部12b连接。另一方面，从径向内侧起位于第二个的第I直线部12a与在不同的齿槽中从径向内侧起位于第三个的第2直线部12b连接。
也就是说，在某个齿槽中，位于齿径向内侧的2个第I直线部12a之中的位于齿径向内端的第I直线部12a通过连结部12c与在沿着齿圆周方向的位置与所述齿槽不同的齿槽中位于齿径向外侧的2个第2直线部12b之中的位于齿径向外端的第2直线部12b连接。位于齿径向内侧的2个第I直线部12a之中的位于齿径向外侧的第I直线部12a通过连结部12c与在沿着齿圆周方向的位置与所述齿槽不同的齿槽中位于齿径向外侧的2个第2直线部12b之中的位于齿径向内侧的第2直线部12b连接。详细地说，本实施方式的所述线材是对截面为圆形的导体的外表面实施了绝缘包覆的圆形线材。所述连结部12c并未被特别进行成形加工，处于圆形线材本身的状态。如图2所示，所述第I直线部12a及第2直线部12b具有与所述线材相同的截面积，被配置在齿槽S内。此外，第I及第2直线部各自的齿圆周方向的两端部、即圆周方向两端部成形为沿着所述宽度调整部11的形状。此外，所述第I直线部12a及第2直线部12b的齿径向的两端部、即径向两端部成形为沿着与齿径向正交的方向的形状。因此，所述第I直线部12a及第2直线部12b的截面形状为大致梯形形状。也就是说，该截面的径向内端为梯形的短边，该截面的径向外端为梯形的长边。在本实施方式的定子6的齿槽S内，所述第I直线部12a及第2直线部12b在齿径向上共配置有4个。所述分段导体12由第I种导体和第2种导体构成。如图3所示，第I种导体所具有的2个直线部12a、12b分别位于从齿径向的内侧起第一个和第四个，第2种导体所具有的2个直线部12a、12b分别位于从齿径向的内侧起第二个和第三个。分段绕组13主要由上述的大致U字状的2种所述分段导体12构成。一部分分段绕组13、例如作为绕组端部的电源连接端子、中性点连接端子等使用特殊种类的、例如只有I个直线部的分段导体。第I直线部12a及第2直线部12b各自的截面积保持与所述线材相同，即均匀。此外，齿槽S的宽度、即宽度调整部11彼此之间的间隔朝向齿径向的内侧变窄。因此，随着位于齿径向内侧，各直线部12a、12b在齿径向上变长。第I直线部12a及第2直线部12b各自的顶端部将齿槽S贯穿而突出到外部。所突出的顶端部在被变形而折弯了之后通过焊接与其他的顶端部、所述特殊种类的分段导体等电连接。这样来构成分段绕组13。
如图I所示，转子21被固定在旋转轴22上。在第I实施方式中，旋转轴22是非磁体的金属轴。旋转轴22被轴承24、25可旋转地支承，轴承24、25分别被筒状壳体3的底部3a及正面端板4支承。转子21被配置在所述定子6 (转子对置部9a)的内侧。被紧固在旋转轴22上的转子21是换向极型的转子。如图4所示，转子21具有转子芯26，转子芯26通过多个由钢板构成的芯片26a积层而形成。该转子芯26被外嵌紧固在旋转轴22 (参见图I)上。如图2及图4所示，转子芯26具有被固定在旋转轴22上的轴固定筒部31 ;比轴固定筒部31靠外侧的磁石固定筒部32 ;以及桥梁部33。轴固定筒部31形成为圆筒状且外嵌到旋转轴22上。磁石固定筒部32隔着预定的间隔将轴固定筒部31的外周面内包。桥梁部33将轴固定筒部31和磁石固定筒部32隔着预定的间隔连结保持。在磁石固定筒部32的外周面上，在转子圆周方向上以等角度间隔且沿着整个轴向凹设着5个扇状的凹部32a。而且,通过形成扇状的凹部32a,在磁石固定筒部32的外周 面上的凹部32a彼此之间形成5个突极34。转子径向是指，在与电动机I的旋转轴垂直的转子截面中，从旋转轴朝向环状部8的方向。转子圆周方向是指，在与电动机I的旋转轴垂直的转子截面中，与转子21的外周平行的方向。在转子圆周方向上形成的5个凹部32a上紧固配置有磁石35。5个磁石35以在转子径向上内侧的面为N极、且外侧的面、即定子6侧的面为S极的方式配置于转子芯26上。其结果，沿着转子圆周方向与磁石35相邻的突极34的外侧面，即定子6侧的面是与磁石35的外侧面不同的磁极、即N极。第I实施方式的定子6上的齿9的数量“Z”如下设定。在转子21的磁石35的数量，即极数对为“p”，P为2以上的整数，分段绕组13的相数为“m”的情况下，齿9的数量“Z”为“Z = 2XpXmXn”。“η”为自然数。而且，在第I实施方式中，根据该数学式，齿9的数量1”为Ζ = 2Χ5Χ3Χ2 = 60个，5是磁石35的数量，3是相数。将轴固定筒部31连结保持到磁石固定筒部32上的桥梁部33设置有5个。各桥梁部33从轴固定筒部31的外周面延伸出而连结到磁石固定筒部32的内周面上。各桥梁部33被连结到磁石固定筒部32的内周面上，桥梁部33在磁石固定筒部32上的连结位置与紧固有磁石35的凹部32a对应。而且，各桥梁部33被设置成，其转子圆周方向的中心位置与磁石35的转子圆周方向的中心位置沿着同一转子径向排列，即各桥梁部33在转子圆周方向上的中心位置的角度与磁石35在转子圆周方向上的中心位置的角度一致。因此，形成在轴固定筒部31的外侧面与磁石固定筒部32的内侧面之间的空间被沿着转子圆周方向配置的5个桥梁部33分割而形成5个在轴向上贯穿的空隙36。该空隙36的比重及磁性比由积层钢板构成的转子芯材小。转子芯26因形成该空隙36而变轻，能够减轻电动机I整体的重量。下面说明如上所述构成的第I实施方式的作用。在上述电动机I中，当从电路收纳箱5内的电源电路向分段绕组13供给驱动电流时，在定子6上产生用于使转子21旋转的磁场，在齿9与转子21之间受收磁通，转子21旋转。
此时，与现有技术、即齿槽宽度在齿径向上恒定的情况相比，在第I实施方式中，能够抑制磁阻(磁通密度)在齿9的径向内侧变得过大。以下记载上述实施方式的特征性效果。(I)齿9具有宽度调整部11，通过该宽度调整部11使齿槽在与齿径向正交的方向上的宽度随着朝向齿径向的内侧变窄。因此，例如与齿槽的宽度在齿径向上恒定的现有技术相比，第I实施方式能够减少齿9在齿径向上的磁阻差。也就是说，第I实施方式与现有技术相比，能够减小磁阻的径向依赖性。第I实施方式能够降低例如磁阻(磁通密度)在齿径向的内侧过大而阻碍转子21顺利旋转这一现有技术的问题。
(2)分段导体12的第I直线部12a及第2直线部12b具有与线材相同的截面积，且成形为沿着宽度调整部11的形状。绕组的截面积不同的方式会导致旋转效率下降，然而在第I实施方式中，通过减小齿9与绕组之间的缝隙，从而实现齿槽的高占积率，能够提高旋转效率。(3)通过成形而形成分段导体12的线材是圆形线材。圆形线材与例如角形线材相t匕，容易向各方向变形。将第I直线部12a及第2直线部12b彼此连接、且如图3所示扭转弯曲的连结部12c容易被成形。与角形线材相比，圆形线材价格便宜，所以能够将材料费抑制得较低。(4)第I直线部12a及第2直线部12b各自的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部11的形状。此外，第I直线部12a及第2直线部12b各自的径向两端部成形为沿着与齿径向正交的方向的形状。因此，第I直线部12a及第2直线部12b的截面形状为大致梯形形状。例如，与形成为径向两端部不相互平行的形状的情况等相比，能够容易地成形为梯形形状。(5)第I实施方式的宽度调整部11形成为使得沿着与齿径向正交的方向的齿厚度、即齿宽度在齿径向上恒定。也就是说，位于齿彼此之间的齿槽S的宽度朝向齿径向的内侧减小。这种宽度调整部11基本能够消除齿9在齿径向上的磁阻差。(6)宽度调整部11沿着齿径向形成在整个齿9的除了转子对置部9a之外的部分上。因此,第I实施方式能够在整个齿径向上减少齿9在齿径向上的磁阻差。上述实施方式也可以按照如下方式变更。 在上述第I实施方式中，第I直线部12a及第2直线部12b的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部11的形状。此外，第I直线部12a及第2直线部12b的径向两端部成形为沿着与齿径向正交的方向的形状。但是，实施方式不限于此，可以变更而形成为其他形状。例如，可以变更为如图5所示的第2实施方式。在图5所示的第2实施方式中，直线部41的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部11的形状。此外，直线部41的径向两端部的至少一个成形为从与齿径向正交的方向倾斜的形状。这样的话，与直线部的径向两端部未倾斜的上述第I实施方式相比，直线部41在与齿径向正交的方向上的厚度大的部分减少。也就是说，由于直线部41的截面为菱形，所以在菱形的中央部分，直线部41的导体厚度增大，在菱形的齿径向的内侧部分和外侧部分，导体厚度分别减小。因此，突出到齿槽S外部的直线部41的顶端部容易在与齿径向正交的方向上变形。例如，容易进行使突出到齿槽S外部的所述顶端部变形后，将变形后的所述顶端部与其他顶端部等连接的作业。 在上述实施方式中，用于成形分段导体12的线材是圆形线材。但是，不限于圆形线材，也可以是例如角形线材。这样的话，由于角形线材的截面接近沿着齿槽S的形状，所以与圆形线材相比，角形线材容易成形为沿着齿槽S的形状。由此，角形线材容易实现齿槽的闻占积率。 在上述实施方式中，所有的第I直线部12a及第2直线部12b的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部11的形状。但是，作为第3实施方式，如图6所示，也可以在分段导体42、43中，只有从齿径向的内侧起位于第一个和第二个的直线部42a、43a具有与线材的截面积相同的截面积，并成形为沿着宽度调整部11的形状。在第3实施方式中，作为线材，使用所述角形线材。即，在第3实施方式中，在分段导体42、43中，位于齿径向外侧的直线部42b、43b，即从径向内侧起位于第三个和第四个的直线部42b、43b保持未被成形加工的角形线材原有的状态。 虽然绕组的截面积不同的方式会导致旋转效率下降，但在第3实施方式中，通过位于齿径向内侧的直线部42a、43a带来齿槽的高占积率。此外，例如，与成形位于齿径向外侧的直线部的方式相比，第3实施方式容易将线材成形。·在上述实施方式中，宽度调整部11沿着齿径向形成在整个齿9的除了转子对置部9a之外的部分上。但是，实施方式不限于此，只要是沿着齿径向在除了转子对置部9a之外的齿9的至少一部分上形成宽度调整部11即可，实施方式也可以进行其他变更。例如，作为第4实施方式，如图7所示，沿着与齿径向正交的方向的作为齿厚度的齿宽度越朝向所述基端越大，拓宽部52也可以形成在齿51的基端部上。也就是说，拓宽部52也可以以齿宽度随着朝向所述环状部8越大的方式形成在齿51上。在第4实施方式中，齿的除了拓宽部52和转子对置部9a之外的部分为宽度调整部53。在第4实施方式中，在从齿径向的内侧起位于第四个的第2直线部12b上，从齿9的径向外侧到齿径向的长度的1/3左右的位置形成拓宽部52。在第4实施方式中，与宽度调整部53的位置对应的第I直线部12a及第2直线部12b的圆周方向两端部成形为沿着宽度调整部53的形状。与拓宽部52的位置对应的第2直线部12b的径向的外侧部分之中的、圆周方向两端部被倒角成形为沿着拓宽部52的形状。在第4实施方式中，磁阻从齿朝向环状部8、即磁轭减小。在第4实施方式中，齿51的刚性变高，齿51顶端的变形、例如倾倒得到抑制。图7所示的第4实施方式可以变更为图8所示的第5实施方式。在图8所示的第5实施方式中，齿61的拓宽部62形成在与从齿径向的内侧起位于第三个和第四个的直线部42b、43b对应的位置上。此外，拓宽部62形成为齿槽S的宽度在齿径向上恒定。也就是说，所述分段导体42、43成形为只有从齿径向的内侧起位于第一个和第二个的直线部42a、43a形成为沿着宽度调整部63的形状。由此，分段导体42、43与齿61之间的缝隙减小，所以能够实现齿槽的高占积率。直线部42b、43b的截面是矩形截面。由此，得到图7所示的第5实施方式的效果，实现高效化，分段导体42、43容易成形。·在第5实施方式中，宽度调整部11形成为齿9在与齿径向正交的方向上的厚度在齿径向上恒定。但是，不仅限于此，实施方式只要使得齿槽在与齿径向正交的方向上的宽度朝向齿径向的内侧变窄即可，也可以将宽度调整部变更成齿9的厚度在径向上不恒定。例如，宽度调整部形成为齿9的厚度朝向齿径向的外侧逐渐变大。
在上述实施方式中，转子21是换向极型的转子。但是，不限于此，实施方式也可以变更为例如在每个磁极上埋设了磁石的整磁石(full Magnet)型的转子等。
权利要求
1.一种定子，具备电枢芯和分段绕组， 所述电枢芯具备规定轴向、径向及圆周方向的环状部；从该环状部在所述径向上延伸的多个齿，在所述齿彼此之间区划出齿槽， 所述分段绕组由多个分段导体彼此电连接而构成，所述多个分段导体被设置成在所述轴向上贯穿所述齿槽， 将所述齿槽在与所述径向正交的方向上的尺寸设为齿槽宽度，所述齿具有使所述齿槽宽度随着朝向所述径向的内侧而变窄的宽度调整部。
2.根据权利要求I所述的定子， 各个所述分段导体由同一截面形状的线材成形， 分别形成为U字状的所述分段导体具有第I直线部、第2直线部、以及将所述第I直线部连结到所述第2直线部上的连结部， 所述第I直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置与所述第2直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置不同， 所述第I直线部在所述齿槽内的径向位置与所述第2直线部在所述齿槽内的径向位置不同， 各个所述第I直线部在保持所述第I直线部的截面积与所述线材的截面积相同的情况下成形为沿着所述宽度调整部的形状， 各个所述第2直线部在保持所述第2直线部的截面积与所述线材的截面积相同的情况下成形为沿着所述宽度调整部的形状。
3.根据权利要求2所述的定子， 所述线材是圆形线材。
4.根据权利要求2所述的定子， 所述线材是角形线材。
5.根据权利要求2至4的任意一项所述的定子， 所述第I直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状， 所述第I直线部的所述径向的两端成形为沿着与所述径向正交的方向的形状， 所述第2直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状， 所述第2直线部的所述径向的两端成形为沿着与所述径向正交的方向的形状。
6.根据权利要求2至4的任意一项所述的定子， 所述第I直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状， 所述第I直线部的所述径向的两端之中的至少一个成形为相对于与所述径向正交的方向倾斜的形状， 所述第2直线部的所述圆周方向的两端成形为沿着所述宽度调整部的形状， 所述第2直线部的所述径向的两端之中的至少一个成形为相对于与所述径向正交的方向倾斜的形状。
7.根据权利要求I至4的任意一项所述的定子， 将与所述径向正交的方向的所述齿的厚度设为齿宽度， 所述宽度调整部形成为所述齿宽度沿着所述径向恒定。
8.根据权利要求I至4的任意一项所述的定子，所述宽度调整部在所述径向上沿着整个所述齿形成。
9.根据权利要求8所述的定子， 所述齿具有从所述齿的顶端向圆周方向突出且与转子对置的转子对置部， 所述宽度调整部形成在所述齿上除了所述转子对置部之外的部分上。
10.根据权利要求I所述的定子， 各个所述分段导体由同一截面形状的线材成形， 分别形成为U字状的所述分段导体具有第I直线部、第2直线部、及将所述第I直线部连结到所述第2直线部上的连结部， 所述第I直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置与所述第2直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置不同， 所述第I直线部在所述齿槽内的径向位置与所述第2直线部在所述齿槽内的径向位置不同， 所述第I直线部和所述第2直线部之中的一个直线部具有与所述线材的截面积相同的截面积，成形为沿着所述宽度调整部的形状。
11.根据权利要求I至4的任意一项所述的定子， 将与所述径向正交的方向的所述齿的厚度设为齿宽度， 所述齿的基端部具有拓宽部， 越靠近所述环状部，所述拓宽部上的所述齿宽度越大。
12.根据权利要求I所述的定子， 将所述齿在与所述径向正交的方向上的厚度设为齿宽度， 所述齿的基端部具有拓宽部， 越靠近所述环状部，所述拓宽部上的所述齿宽度越大， 各个所述分段导体由同一截面形状的线材成形， 各个形成为U字状的所述分段导体具有第I直线部、第2直线部、及将所述第I直线部连结到所述第2直线部上的连结部， 所述第I直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置与所述第2直线部所贯穿的所述齿槽的圆周方向位置不同， 在所述齿槽内，所述第I直线部被配置在径向内侧， 在所述齿槽内，所述第2直线部被配置在径向外侧， 在I个所述齿槽内，在所述径向上排列共计4个所述第I直线部和所述第2直线部中的任意直线部， 所述拓宽部形成在与从径向内侧起位于第三个和第四个的所述直线部对应的位置， 在所述拓宽部中，所述齿槽宽度成形为沿着所述径向恒定。
13.—种电动机,具备 权利要求I至12的任意一项所述的定子；以及 换向极型的转子。
14.一种定子， 具有电枢芯和分段绕组， 所述电枢芯具有规定轴向、径向、圆周方向的环状部；和从该环状部在所述径向上延伸的多个齿，在所述齿彼此之间区划出齿槽， 所述分段绕组由多个分段导体彼此电连接而构成，所述多个分段导体被设置成在所述轴向上贯穿所述齿槽， 将所述齿在 与所述径向正交的方向上的尺寸设为齿宽度， 各个所述齿形成为所述齿宽度在所述径向上恒定或所述齿宽度随着朝向所述径向的外侧而变大。
全文摘要
一种定子及电动机。一种定子(6)，具备电枢芯(7)和分段绕组(13)，电枢芯(7)具有环状部(8)和从该环状部(8)在径向上延伸的多个齿(9)。分段绕组(13)通过将多个分段导体(12)彼此电连接而构成。多个分段导体(12)在轴向上贯穿齿(9)之间的齿槽(S)。齿(9)具有宽度调整部(11)，使与径向正交的方向的齿槽宽度朝向径向的内侧变窄。通过这种结构，能够减小在齿的径向上的磁阻差。
文档编号H02K1/16GK102842970SQ20121022197
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月19日 优先权日2011年6月21日
发明者金原良将, 西尾昇泰, 山本贵宏 申请人:阿斯莫有限公司