本公开涉及定子和制造定子的方法。
背景技术：
已知的旋转电机包括定子和多个分段线圈。定子具有定子芯，上述定子芯中形成有多个槽，并且上述多个分段线圈插入到相应的槽中。分段线圈布置在槽中。例如，专利文献1，日本专利特开jp2018-113827示出了这样一种旋转电机，在该旋转电机中，从形成在定子芯中的相应的槽突出的、每个分段线圈的端部(以下，简称为线圈端部)处的导体露出部通过焊接电连接在一起。分段线圈的线圈端部电连接在一起。分段线圈的线圈端部和在分段线圈的线圈端部周围的电绝缘膜通过密封绝缘体密封在一起。定子具有形成在每个分段线圈的线圈端部上的非粘附部分，在该非粘附部分中，分段线圈的导体部分与电绝缘膜之间的粘附力减小。非粘附部分具有隆起形状、即从分段线圈的导体部分向密封绝缘体外隆起。来自非粘附部分的电绝缘膜与每个分段线圈中的导体部分根据温度变化而相对地变形。这使得可以减少因温度波动而从分段线圈的电绝缘膜施加到密封绝缘体的应力变化。
然而，如前所述，由于定子中每个分段线圈的非粘附部分具有隆起形状、即从分段线圈的导体部分向外隆起，因此，这种结构使得难以将沿定子芯的周向方向从相邻的槽突出的线圈端部紧密地或相邻地布置在一起。其结果是，难以减小具有先前描述的结构的定子的整体尺寸。
在具有先前描述的结构的定子中，当在上述分段线圈的线圈端部处形成的非粘附部分具有平坦的形状而没有任何隆起的形状，并且线圈端部被紧密地布置或是接触在一起时，可以减小定子的整体尺寸。然而，定子的这一结构会导致一个分段线圈的导体露出部被布置成靠近另一个分段线圈的电绝缘膜这样的缺点。这种布置会在一个分段线圈的导体露出部与另一个分段线圈的电绝缘膜之间产生放电。这种布置会因另一个分段线圈的电绝缘膜的损坏而降低分段线圈之间的电绝缘。这会降低定子的电气可靠性。另一方面，增加电绝缘膜的厚度可以增加定子的整体尺寸或是减少定子的槽中的分段线圈的整体导体部分。
技术实现要素：
因此，期望在减小定子的整体尺寸并维持定子的电绝缘的可靠性的同时，提供一种定子和制造定子的方法。
根据本公开的一个方面，提供了一种旋转电机的定子，上述定子的定子芯包括齿和槽。分段线圈被插入相应的槽中。从槽突出的分段线圈具有导体露出部和覆盖有绝缘膜的导体覆盖部。导体露出部布置在比分段线圈的导体覆盖部更靠远端一侧处。分段线圈通过分段线圈从槽中突出的导体露出部连接在一起。导体露出部的厚度t2比导体覆盖部的厚度t1薄。在与分段线圈的导体露出部相邻的、定子芯一侧的位置处形成有台阶部。台阶部和导体覆盖部从导体覆盖部的定子芯一侧连续地覆盖有电绝缘膜。
先前描述的定子的结构使得可以在一个分段线圈的导体露出部与另一个分段线圈的导体覆盖部之间维持期望的间隙，即使从相邻的槽突出的这些分段线圈被紧密地或相邻地布置。定子的这种结构使得从相邻的槽突出的分段线圈可以沿定子芯的周向方向布置，并且在维持其电绝缘可靠性的同时减小定子的整体尺寸并使其最小化。一个分段线圈的导体露出部与另一个分段线圈的导体覆盖部之间所需间隙、即最小距离被称为绝缘距离。绝缘距离的说明在稍后进行说明。
根据本公开的另一方面，提供了一种制造旋转电机的定子的方法。该方法在每个分段线圈中的导体覆盖部上按压预定位置，以便在导体覆盖部上形成凹陷部。每个分段线圈具有导体覆盖部和导体露出部。导体覆盖部具有覆盖有电绝缘膜的导体。导体露出部具有没有任何绝缘膜的导体。该方法在形成于对导体覆盖部进行覆盖的电绝缘膜上的凹陷部的中间位置处形成切口。该方法还通过切割使形成在分段线圈上的、比凹陷部的中间位置更靠远端一侧处的导体露出部的厚度减小，以使得形成在比凹陷部的中间位置更靠近端一侧处的台阶部从分段线圈的近端一侧连续地覆盖有电绝缘膜。该方法将分段线圈插入到形成于定子芯的相应的槽中。该方法将从定子芯突出的分段线圈朝向定子芯一侧倾斜，以使分段线圈的台阶部面向定子芯侧。该方法将分段线圈的导体露出部连接在一起。
根据本公开的方法生产的定子具有减小的尺寸和绝缘可靠性。各分段线圈的近端一侧与各分段线圈的远端一侧的方向相反。
附图说明
将参考附图，以举例的方式描述本发明优选的非限制性实施方式，其中：
图1是示出根据本公开的示例性实施方式的定子的半成品的图；
图2是图1所示的区域ii的放大图；
图3是根据本公开的示例性实施方式的定子的立体图；
图4是示出根据本公开的示例性实施方式的定子的横截面的图；
图5是在图2所示的定子的定子芯的区域v中相邻布置的两个分段线圈的立体图；
图6是在图2所示的定子芯的区域vi中相邻布置的两个分段线圈的侧视图；
图7是示出沿图6所示的线vii-vii相邻布置的两个分段线圈的横截面的图；
图8是示出根据本公开的示例性实施方式的制造定子的方法的流程图的图；
图9是图8所示方法中的分段线圈末端加工处理的流程图；
图10是示出图9所示的分段线圈末端加工的详细说明的图；
图11是由图10所示的虚线指定的区域xi的放大视图；
图12是示出根据比较示例从一个槽突出的分段线圈和从沿定子的定子芯的周向方向相邻布置的另一个槽突出的另一个分段线圈的放大立体图；
图13是从沿图12所示的定子芯的周向方向相邻布置的槽突出的分段线圈的一部分的侧视图；以及
图14是示出沿图13所示的线xiv-xiv的两个分段线圈的横截面的图。
具体实施方式
下文将参考附图，对本公开的各实施方式进行描述。在各实施方式的以下描述中，在通篇的若干附图中，相似的附图标记或数字表示相似或等同的组成部分。
示例性实施方式
参考图1至图14，对根据本公开的示例性实施方式的定子1和制造定子1的方法的描述进行说明。
图1是示出根据示例性实施方式的定子1的半成品的图。图2是图1所示的区域ii的放大图。
图1和图2示出了定子1的半成品。另一方面，图3和图4示出了定子1的完成品。更详细地，图3是根据示例性实施方式的定子1的立体图。图4是示出根据示例性实施方式的定子1的横截面的图。
例如，根据示例性实施方式的定子1形成旋转电机。即，这样的旋转电机具有定子1和可旋转地布置在定子1内部的转子。旋转电机具有作为机动车辆等的移动驱动动力源的电动机和产生电力的发电机这两种功能中的至少一种。根据示例性实施方式的方法制造定子1。
如前所述，图1和图2示出了定子1的半成品。另一方面，图3和图4示出了通过根据示例性实施方式的方法制造出的定子1的完成品。
如图1至图4所示，定子1具有环形形状的定子芯10和多个分段线圈20(以下称为分段线圈20)。定子芯10具有多个槽11(以下称为槽11)。分段线圈20和绝缘体30插入相应的槽的内部中。图1和图2示出了从形成在定子芯10中的槽向外突出的分段线圈和绝缘体30的一部分。
定子芯10具有背芯13和齿14。齿14从环形形状的背芯13向内延伸。槽11形成在定子1的定子芯10中的齿14之间。定子芯10包括由磁性材料制成的多个钢板。钢板沿定子芯10的轴向方向堆叠。
每个分段线圈20大致呈u形，并插入在形成于定子1的定子芯10中的相应的槽11中。
图5是在图2中所示的定子1的定子芯10的区域v中相邻布置的两个分段线圈20的立体图。图6是在图2所示的定子2的区域vi中相邻布置的两个分段线圈的侧视图。图7是示出沿图6所示的线vii-vii相邻布置的两个分段线圈的横截面的图。如图7所示，垂直于其纵向的每个分段线圈20的横截面覆盖有由诸如釉质等绝缘体制成的电绝缘膜22。更详细地，每个分段线圈20具有导体28，诸如覆盖有电绝缘膜22的扁平线材。
每个分段线圈20由诸如覆盖有电绝缘膜22的、作为导体28的扁平线材制成。每个分段线圈20具有四个侧面和两个端面。每个分段线圈20的四个侧面包括两个平坦面和两个沿边面(edgewisesurface)。在图7所示的每个分段线圈20的垂直于其纵向方向的横截面上，每个平坦面布置在每个分段线圈20的长边处，并且每个沿边面布置在每个分段线圈20的短边处。
在下文中，平坦面将被称为fw面，并且沿边面将被称为ew面。
在根据示例性实施方式的定子1的结构中，每个分段线圈20的fw面布置成面向定子芯10的径向方向，ew面布置成面向定子芯10的周向方向。
如图1和图2所示，每个分段线圈20的、从定子芯10突出的一部分(以下，称为线圈端部21)被布置成相对于定子芯10的周向方向以预定角度倾斜。在每个分段线圈20的线圈端部21的尖端处形成有导体露出部23，电绝缘膜22已经从该导体露出部23移除。沿定子芯10的径向方向相邻布置的分段线圈的线圈端部21的导体露出部23通过焊接电连接在一起。在具有定子1的旋转电机中，分段线圈以星形连接或三角形连接的方式进行连接，以形成三相交流电路(或三相ac电路)。
每个分段线圈20包括导体露出部23和导体覆盖部24。导体露出部23是没有电绝缘膜22的导体部分。另一方面，在导体覆盖部24中，导体部分覆盖有电绝缘膜22。即，导体覆盖部24布置在朝向比每个分段线圈20中的导体露出部23的位置更靠定子芯10一侧的位置处。
在作为完成品的定子1的结构中，例如图3和图4所示，彼此靠近布置的一个分段线圈20的导体覆盖部24和另一个分段线圈的导体露出部23通过密封绝缘体40进行密封。密封绝缘体40由例如热固性树脂制成。
现在将给出根据示例性实施方式的在定子1中通过密封绝缘体40进行密封处理之前的分段线圈20的结构的描述。
图5和图6示出了在制造定子1的方法中通过密封绝缘体40进行密封处理之前，在定子1中靠近布置的一个分段线圈10的导体露出部23和另一个分段线圈10的导体覆盖部24。具体而言，图5和图6仅示出了分段线圈20a和分段线圈20b。即，分段线圈20a从定子1的一个槽11突出。分段线圈20b从定子1的另一个槽突出。分段线圈20b与分段线圈20a沿定子芯10的周向方向相邻布置。
如图6所示，分段线圈20(20a、20b)形成为使得当从定子芯10的径向方向观察时(即，当从fw面一侧观察时)，导体露出部23的厚度t2小于导体覆盖部24的厚度t1(t2＜t1)。
在与相邻布置的分段线圈的导体露出部23相邻的位置处，台阶部25形成在每个分段线圈的导体覆盖部24中。更详细地，如图5和图6所示，台阶部25形成在分段线圈的定子芯10一侧处的表面上。如图5、图6和图7所示，台阶部25覆盖有电绝缘膜22，该电绝缘膜22从导体覆盖部24的近端侧、即在定子芯10一侧连续地密封。导体覆盖部24的近端侧与分段线圈20的远端侧相对。
如图2所示，从定子芯10的相应的槽11突出的每个分段线圈20的线圈端部21朝向定子芯10的周向方向倾斜，使得分段线圈20的线圈端部具有大致相同的形状。
如图5至图7所示，从定子芯10的一个槽11突出的分段线圈20a和从另一个槽11突出的分段线圈20b沿定子芯10的周向方向相邻布置。即，图5至图7示出了分段线圈20a的导体覆盖部24与分段线圈20b的导体覆盖部24相邻布置并接触的情况。此外，如图5至图7所示，在分段线圈20a的导体露出部23的定子芯10一侧的表面231(见图5和图6)与分段线圈20b的导体覆盖部24之间形成有作为所需最小距离的预定绝缘距离id的绝缘间隙。
在根据示例性实施方式的定子1的结构中，具有预定绝缘距离id的绝缘间隙比分段线圈20的电绝缘膜22的厚度厚。具体而言，具有预定绝缘距离id的绝缘间隙不小于分段线圈20的电绝缘膜22的厚度的两倍。定子1的这种结构使得可以抑制在分段线圈20a的导体露出部23与对分段线圈20b的导体覆盖部24进行覆盖的电绝缘膜22之间发生放电。
如图6所示，导体露出部23的定子芯10一侧的表面231与每个分段线圈20的轴线ax平行地布置。这种布置使得可以满足分段线圈20a的导体露出部23与分段线圈20b的导体覆盖部24之间的间隙s约等于或大于在分段线圈20a的导体露出部23的定子芯10一侧的整个表面231上具有预定绝缘距离id的绝缘间隙。
如前所述，在分段线圈20连接在定子1中的三相ac电路的情况下，当电力供给到旋转电机中的定子1时，定子1的这种结构使得可以抑制在分段线圈20a的导体露出部23与对分段线圈20b的导体覆盖部24进行覆盖的电绝缘膜22之间发生放电。定子1的这种结构使得可以将沿定子芯10的周向方向从槽11突出的分段线圈20彼此相邻并且彼此靠近。这种结构使得可以在维持其电绝缘可靠性的同时，减小定子1的整体尺寸并使其小型化。
接下来，将参考图8、图9和图10描述根据示例性实施方式的定子1的制造方法。
图8是示出根据本公开的示例性实施方式的制造定子1的方法的流程图的图。如图8所示，在步骤s10中，准备定子芯10。如前所述，定子芯10具有齿14和槽11。操作流程前进到步骤s20。
在步骤s20中，绝缘体30插入定子芯10的相应的槽11中。例如，绝缘体30是由经热发泡和硬化后的热固性泡沫树脂制成的绝缘体泡沫。操作流程前进到步骤s30。
在步骤s30中，对端子部分、即每个分段线圈20的线圈端部进行处理。步骤s30也被称为分段线圈末端加工处理。
现在将参考图9、图10和图11详细给出分段线圈末端加工处理过程的描述。
图9是图8所示方法中的分段线圈末端加工处理的流程图。图10是示出图9所示的分段线圈末端加工的详细说明的图。
在图9所示的步骤s31中，执行预切割以将对分段线圈20的fw面进行覆盖的电绝缘膜22切割。如图10的a栏所示，第一刀片50、51布置在fw面上的预定位置处并被压到分段线圈20，以便将分段线圈20的电绝缘膜22切割。操作流程前进到步骤s32。
在图9所示的步骤s32中，将分段线圈20的电绝缘膜22的一部分从分段线圈20移除。如图10的b栏所示，第二刀片52布置在比在步骤s31中使用第一刀片50、51形成的电绝缘膜22的切口更靠远端侧处。第二刀片52沿fw面移动直到第二刀片模具53，以便将电绝缘膜22从分段线圈20的fw面移除。这将比在步骤s31中形成的切口更靠远端侧处的电绝缘膜22从分段线圈20的fw面移除，以便形成分段线圈20的线圈端部21中的导体露出部23和导体覆盖部24。操作流程前进到图9所示的步骤s33。
在步骤s33中，分段线圈20的ew面的一部分被压扁。如图10的c栏所示，压力冲头54布置在分段线圈20的ew面中的一个上，并且压力冲头模具55布置在分段线圈20的另一个ew面上。分段线圈20的ew面覆盖有在步骤s32中未被移除的电绝缘膜22。
如图10的c栏所示，压力冲头54具有朝向分段线圈20一侧突出的突出部541。在图10的c栏的ew视图中，从分段线圈20一侧观察压力冲头54。
压力冲头54的突出部541的横截面具有朝向垂直于分段线圈20的轴线ax的方向延伸的弧形形状。
另一方面，压力冲头模具55具有与压力冲头54的突出部分541对应的凹槽551。
压力冲头54布置在分段线圈20的ew面上的预定位置处。预定位置被确定在分段线圈20的fw面上的导体覆盖部24与导体露出部23之间的边界26的位置或是附近位置处。
另一方面，压力冲头模具55布置在与分段线圈20中的压力冲头54的位置相反的ew面上的预定位置处。压力冲头模具55的凹槽551在比分段线圈20的fw面上的导体覆盖部24与导体露出部23之间的边界26更靠远端侧处，布置在压力冲头模具55的预定位置处。
压力冲头54的突出部分541对分段线圈20上的预定位置进行按压，以便将导体28和分段线圈20的电绝缘膜22一起压扁。更详细地，压力冲头54以大于其屈服点的压力将导体28和分段线圈20的电绝缘膜22强制地按压，以便将导体28和分段线圈20的电绝缘膜22一起压扁。图9所示的步骤s33中的这种压扁处理使得导体28和分段线圈20的电绝缘膜22发生塑性变形。其结果是，步骤s33中的压扁处理在分段线圈20中形成凹陷部27。
凹陷部27形成在包括分段线圈20的fw面上的导体覆盖部24与导体露出部23之间的边界26在内的区域上的位置处。即，当从fw面一侧观察时，凹陷部27形成为弧形形状，并且延伸成垂直于分段线圈20的轴线ax的方向。
图11是由图10所示的虚线指定的区域xi的放大图。如图11所示，对凹陷部27进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t3比对比凹陷部27更靠近端一侧处的导体覆盖部24进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t4薄。凹陷部27处的电绝缘膜22的厚度t3由大于导体28和分段线圈20的电绝缘膜22的屈服点的压力形成。这使得在下面的步骤s34中容易地执行对分段线圈20的fw面进行覆盖的电绝缘膜22的预切割。
在图9所示的步骤s34中，执行对分段线圈20的ew面进行覆盖的电绝缘膜22的预切割。如图10的d栏所示，第三刀片56、57布置于形成在ew面上的凹陷部27的中间位置处。第三刀片56、57被按压在凹陷部27的中间位置处，以便在电绝缘膜22中形成切口。凹陷部27的中间位置包括凹陷部27的中心点和靠近该中心点的点。操作流程前进到步骤s35。
在步骤s35中，比形成在凹陷部27中的切口更靠远端一侧成为导体露出部23，而比该切口更靠近端一侧成为分段线圈20的线圈端部的导体覆盖部24。
在图9所示的步骤s35中，对分段线圈20的导体露出部23进行切割。如图10的e栏所示，冲压切刀58布置在分段线圈20的一个fw面上，并且冲压切刀模具59布置在另一个fw面上。
冲压切刀58具有加工孔581，上述加工孔581的尺寸对应于导体露出部23的轮廓。另一方面，冲压切刀模具59具有突出部(未示出)，上述突出部的轮廓与冲压切刀58的加工孔581对应。
在切割处理中，冲压切刀58朝向冲压切刀模具59一侧移动，以形成导体露出部23的轮廓。
如先前参考图6所描述的，当从fw面一侧观察时，导体露出部23的轮廓具有以下结构，从凹槽部件27的中间位置朝向端部形成的导体露出部23的厚度t2比在凹陷部27的近端侧处的导体覆盖部24的厚度t1薄。由此，如图11所示，台阶部25形成在比分段线圈20中的凹陷部27的中间位置更靠近端一侧处。
在步骤s25所示的切割处理中，在电绝缘膜22保持于台阶部25中的同时，形成导体露出部23的轮廓。即，分段线圈20的台阶部25从近端侧连续地覆盖有电绝缘膜22。
在图9的步骤s33所示的压扁处理中，如已经参考图11所说明的，对凹陷部27进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t3比对位于比凹陷部27的位置更靠近端一侧处的导体覆盖部24进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t4薄。因此，在图9的步骤s34中，可靠地执行对分段线圈20的ew面进行覆盖的电绝缘膜22的预切割。
在步骤s35的对分段线圈20的导体露出部23进行切割的切割处理中，除了台阶部25之外，可以容易且可靠地将远端侧处的电绝缘膜22移除。这使得可以防止因电绝缘膜22在台阶部25上卷起而使得电绝缘膜22被从台阶部25移除。
切割处理在导体露出部23中的台阶部25一侧处形成与分段线圈20的轴线ax平行的ew面231。另一方面，切割处理形成为使ew面232具有与导体露出部23中的台阶部25相反的弯曲形状。
在步骤s35的处理之后，结束图8的步骤s30中的末端加工处理。操作过程前进到图8的步骤s40。
在图8的步骤s40中，将分段线圈20插入定子芯10的相应的槽11中，使得绝缘体30布置在每个槽11的内壁与相应的分段线圈20之间。此外，分段线圈20在每个槽11中沿定子芯10的径向方向依次布置，使得分段线圈20的线圈端部21从定子芯10的每个槽11突出。操作流程前进到步骤s50。
在步骤s50中，每个分段线圈20的线圈端部21朝向定子芯10的径向方向延伸，以便在分段线圈20的线圈端部21之间形成预定间隙。操作流程前进到步骤s60。
在步骤s60中，在包括具有先前描述的结构的分段线圈20的三相ac电路中，引线形成为在预定位置处具有预定形状。引线布置在其上布置有电力线路的端子的位置处(图中省略)，以便向包括定子1中的分段线圈20的三相ac电路供给电力。操作流程前进到步骤s70。
在图8的步骤s70中，分段线圈20的线圈端部21朝向定子芯10的周向方向倾斜，使得从一个槽11突出的分段线圈20a和从另一个槽11突出的分段线圈20b布置成彼此靠近或接触，上述一个槽11和上述另一个槽11沿定子芯10的周向方向相邻布置。这使得可以沿定子1的轴向方向减小定子1的整体尺寸。操作流程前进到步骤s80。
在步骤s80中，彼此径向地靠近的分段线圈20的线圈端部21的导体露出部23通过焊接被电连接在一起。操作流程前进到步骤s90。
在步骤s90中，使用直接电阻加热(dh：directresistanceheating)装置或感应加热(ih：inductionheating)装置来对布置在定子1的定子芯10中的绝缘体30进行加热。当接收电力时，dh装置或ih装置产生热能来执行绝缘体30的加热。由于根据示例性实施方式的定子1使用泡沫绝缘体材料，因此，泡沫绝缘体材料在接收由dh装置或ih装置产生的热能时起泡。布置在定子芯10的槽11中的分段线圈之间的间隙填充有泡沫绝缘材料。这将分段线圈20固定到定子芯10的槽11中。操作流程前进到步骤s100。
在步骤s100中，分段线圈20的线圈端部21的导体露出部23通过密封绝缘体40进行密封(以下，该步骤被称为密封绝缘体形成步骤)。
在密封绝缘体形成步骤中，彼此靠近的导体露出部23和导体覆盖部24被布置在形成于模具的凹陷部中(图中省略)。热固性树脂被供给到模具的凹陷部中，以便通过dh装置或ih装置形成密封绝缘体40。这使得热固性树脂硬化以形成密封绝缘体40。此后，将定子1从模具的凹陷部移除，以制造出如图3和图4所示的定子1，其中彼此靠近的导体露出部23和导体覆盖部24通过密封绝缘体40进行密封。
现在参考图12至图14，给出定子的比较示例的描述，以便与根据本公开的示例性实施方式的定子1在结构、行为和效果上进行比较。
图12是示出根据比较示例从一个槽11突出的分段线圈20a和从另一个槽11突出的另一个分段线圈20b的放大立体图，上述分段线圈20a、20b沿定子的定子芯的周向方向相邻布置。图13是图12所示的从沿定子芯的周向方向相邻布置的槽11突出的分段线圈20a、20b的一部分的侧视图。图14是示出沿图13所示的线xiv-xiv的两个分段线圈20a、20b的横截面的图。
根据比较示例的定子是在不执行压扁步骤的情况下制造的，该压扁步骤已在步骤s33中进行了说明。即，根据比较示例，分段线圈20的ew面的一部分没有在定子中被压扁。由此，根据比较示例，分段线圈20中的台阶部25并未覆盖有定子中的电绝缘膜22。当一个分段线圈20a和另一个分段线圈20b彼此接触时，在一个分段线圈20a的导体露出部23与另一个分段线圈20b的导体覆盖部24之间具有预定绝缘距离id的绝缘间隙变得等于分段线圈20的电绝缘膜22的厚度。在根据具有先前描述的结构的比较示例的定子中，当电力供给到形成三相ac电路的分段线圈20时，在一个分段线圈20a的导体露出部23与另一个分段线圈20b的导体覆盖部24之间会经常发生放电。这会损坏分段线圈20的电绝缘膜22。为了避免该缺点，根据比较示例，难以将在定子的结构中沿定子芯的周向方向从相邻的槽突出的分段线圈相邻布置，或是将这些分段线圈布置成彼此靠近。这就阻碍了定子的整体尺寸减小和缩小。
如前所述，根据本公开的示例性实施方式的具有改进结构的定子1具有以下行为和效果。
(1)根据示例性实施方式的定子1具有改进结构，在该改进结构中，形成在定子芯10一侧处的一个分段线圈20a的导体覆盖部24上的台阶部25与另一个分段线圈20b的导体露出部23相邻。形成在位于定子芯10一侧处的一个分段线圈20a的导体覆盖部24上的台阶部25覆盖有电绝缘膜22，上述电绝缘膜22也从定子芯10一侧连续地形成在导体覆盖部24上。这种结构使得可以在一个分段线圈20a的导体露出部23与另一个分段线圈20b的导体覆盖部24之间形成具有预定绝缘距离id的绝缘间隙，即使从沿定子芯10的周向方向相邻的槽11突出的这些分段线圈20a、20b布置成彼此靠近或接触。因此，这种结构使得可以通过电绝缘膜22抑制在分段线圈20a的导体露出部23与分段线圈20b的覆盖有电绝缘膜22的导体28之间发生的放电。这种结构使得从沿定子芯10的周向方向相邻的槽11突出的分段线圈可以在不发生放电的情况下，布置成彼此靠近或接触。其结果是，这种结构使得可以减小或缩小定子1的整体尺寸。
(2)根据示例性实施方式的定子1具有改进结构，在该改进结构中，对凹陷部27进行覆盖、即对台阶部25进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t3小于对导体28进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t4，上述导体28位于比台阶部25更靠定子芯10一侧处。
这使得可以容易且可靠地执行位于比台阶部25更靠朝向端部的位置处的、对ew面进行覆盖的电绝缘膜22的预切割，并且从导体28移除电绝缘膜22。这使得可以进一步防止因电绝缘膜22在台阶部25上卷起而使电绝缘膜22被从台阶部25移除。
(3)根据示例性实施方式的定子1具有改进结构，在该改进结构中，在比台阶部25更靠远端侧处，导体露出部23的定子芯10一侧的表面231与每个分段线圈20的轴线ax平行布置。这种布置使得可以满足一个分段线圈20a的导体露出部23与另一个分段线圈20b的导体覆盖部24之间的间隙s约等于或大于在分段线圈20a的导体露出部23的定子芯10一侧的整个表面231上具有预定绝缘距离id的绝缘间隙。根据示例性实施方式的定子1的这种改进结构使得可以可靠地抑制在一个分段线圈20a的导体露出部23与对另一个分段线圈20b的导体覆盖部24进行覆盖的电绝缘膜22之间发生的放电。
(4)根据示例性实施方式的制造定子1的方法包括以下具体步骤。
在步骤s33中，凹陷部27通过将预定位置按压到对分段线圈20进行覆盖的电绝缘膜22上来形成。在步骤s34中，切口形成在位于分段线圈20中形成的凹陷部27的中间位置处的电绝缘膜22上。在步骤s35中，执行切割处理以减小位于比凹陷部27的中间位置更靠远端一侧处的导体露出部23的厚度t2。这允许电绝缘膜22连续地对位于比凹陷部27的中间位置更靠近端一侧处的台阶部25进行覆盖。根据示例性实施方式的方法使得可以制造出具有减小了的尺寸和更大的绝缘可靠性的定子1。
(5)在根据示例性实施方式的制造定子1的方法的步骤s33中，压力冲头54以大于导体28和电绝缘膜22的屈服点的压力，将预定位置强制地按压在导体28和分段线圈20的电绝缘膜22上，以便将导体28和分段线圈20的电绝缘膜22一起压扁。步骤s33使导体28和分段线圈20的电绝缘膜22发生塑性变形。其结果是，对凹陷部27进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t3变得比对在比凹陷部27更靠近端一侧处的导体覆盖部24进行覆盖的电绝缘膜22的厚度t4薄。因此，可以容易且可靠地执行步骤s34中的电绝缘膜22的预切割，以便在凹陷部27的中间位置处切割电绝缘膜22。这使得可以防止因电绝缘膜22在台阶部25上卷起而使电绝缘膜22被从台阶部25上移除。
其他变型例
本公开的概念不受先前描述的示例性实施方式的限制。尽管已经详细描述了本公开的优选实施方式，但本领域技术人员应理解，在本公开的总体教导下，可以对这些细节做出各种变型和替代。因此，所公开的特定布置仅是说明性的，而不局限于本公开的范围，其将被赋予所附权利要求书及其所有等同物的全部范围。
例如，本公开的示例性实施方式可以具有以下变型例。
(a)在根据先前描述的示例性实施方式的定子中，分段线圈的fw面布置成径向地面向定子芯10，并且每个分段线圈20的ew面布置成面向定子芯10的周向方向。然而，本公开的概念不受该结构限制。定子1可接受地具有如下结构，其中，分段线圈的ew面布置成径向地面向定子芯10，并且每个分段线圈20的fw面布置成面向定子芯10的周向方向。在后一种情况下，台阶部25形成在分段线圈20的fw面上。
(b)在根据先前描述的示例性实施方式的定子中，覆盖有电绝缘膜22的台阶部25形成在分段线圈20的定子芯10一侧处的表面上。然而，本公开的概念不受该结构限制。定子1可接受地具有如下结构，其中，覆盖有电绝缘膜22的台阶部25形成在分段线圈20的一个或多个表面上。
(c)在根据先前描述的示例性实施方式的定子中，分段线圈20由扁平线材制成。然而，本公开的概念不受该结构限制。定子1可接受地具有如下结构，其中，分段线圈20由截面为圆形形状、椭圆形形状和多边形形状中的一种或其组合的构件制成。
(d)在根据先前描述的示例性实施方式的定子中，绝缘体30由泡沫绝缘体制成。然而，本公开的概念不受该结构限制。定子1可接受地具有如下结构，其中，绝缘体30由绝缘材料制成。在这种情况下，分段线圈20和绝缘体30通过使用清漆等以替代使用发泡绝缘体，而被一起固定在形成于定子芯10的槽11中。
1.一种旋转电机中的定子(1)，包括：定子芯(10)，所述定子芯具有齿(14)和槽(11)；以及
分段线圈(20)，所述分段线圈被插入所述槽中，
其中，
从相应的所述槽中突出的每个所述分段线圈包括导体露出部(23)和覆盖有电绝缘膜(22)的导体覆盖部(24)，所述导体露出部布置在比每个所述分段线圈的所述导体覆盖部更靠远端一侧处，所述分段线圈通过所述分段线圈从所述槽突出的所述导体露出部连接在一起，
所述导体露出部的厚度(t2)比所述导体覆盖部的厚度(t1)薄，并且台阶部(25)形成在与所述分段线圈的所述导体露出部相邻的所述定子芯一侧的位置处，并且所述台阶部和所述导体覆盖部从所述导体覆盖部的所述定子芯一侧连续地覆盖有所述电绝缘膜。
2.如权利要求1所述的定子，其特征在于，
对所述台阶部进行覆盖的所述电绝缘膜的厚度(t3)比对位于比所述台阶部更靠定子芯一侧处的所述分段线圈进行覆盖的所述电绝缘膜的厚度(t4)薄。
3.如权利要求1所述的定子，其特征在于，
在导体露出部(23)中，在比所述台阶部(25)更靠所述远端一侧处，所述分段线圈的所述定子芯一侧的所述导体露出部的表面形成为与所述分段线圈20的轴线(ax)平行。
4.一种制造旋转电机的定子的方法，包括以下步骤：
在每个分段线圈(20)中的导体覆盖部(24)上按压预定位置，以便在所述导体覆盖部上形成凹陷部(27)的步骤(s33)，所述分段线圈包括所述导体覆盖部和导体露出部(23)，所述导体覆盖部具有覆盖有电绝缘膜的导体(28)，并且所述导体露出部具有没有电绝缘膜的所述导体；
在形成于对所述导体覆盖部进行覆盖的电绝缘膜上的凹陷部的中间位置处形成切口的步骤(s34)；
通过切割使形成在所述分段线圈上的、比凹陷部的中间位置更靠远端一侧处的所述导体露出部的厚度减小，以使得在比所述凹陷部的所述中间位置更靠近端一侧处形成的台阶部从所述分段线圈的近端一侧连续地覆盖有所述电绝缘膜的步骤(s35)；
将所述分段线圈插入到在所述定子的定子芯中形成的相应的槽中的步骤(s40)；
将从所述定子芯突出的所述分段线圈朝向所述定子芯一侧倾斜，以使所述分段线圈的所述台阶部面向所述定子芯一侧的步骤(s70)；以及
将所述分段线圈的所述导体露出部电连接在一起的步骤(s80)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在形成所述凹陷部的步骤中，所述预定位置通过大于所述导体和对所述分段线圈进行覆盖的电绝缘膜的屈服点的压力，被按压在所述分段线圈的覆盖有所述电绝缘膜的所述导体覆盖部上。
技术总结