旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，尤其涉及定子繞組的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，要求小型高輸出。在將這種旋轉(zhuǎn)電機(jī)小型化時(shí)，從將不產(chǎn)生有效磁通的線圈端小型化的觀點(diǎn)來(lái)看，使用將導(dǎo)線卷繞到定子鐵芯的各個(gè)齒上而構(gòu)成的集中卷繞的定子繞組。但是，期待一種使用了能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)并能實(shí)現(xiàn)高輸出化的分布卷繞結(jié)構(gòu)的定子繞組的定子。
[0003]在此，相對(duì)于將導(dǎo)線卷繞在一個(gè)齒上而構(gòu)成的集中卷繞的繞組，將導(dǎo)線卷繞在相隔2個(gè)槽以上的槽中而構(gòu)成的繞組作為分布卷繞的繞組。即，分布卷繞的繞組以從一個(gè)槽伸出的導(dǎo)線跨過(guò)連續(xù)的兩個(gè)以上的齒而進(jìn)入其他槽的方式被卷繞。
[0004]在專利文獻(xiàn)I所記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將被絕緣覆蓋的導(dǎo)線卷繞多次而成形為線圈狀的繞組線圈、所謂龜甲形線圈，將該龜甲形線圈收納在相隔多個(gè)槽的各槽對(duì)中，構(gòu)成分布卷繞的定子繞組。龜甲形線圈以被收納在一方的槽的內(nèi)層側(cè)和另一方的槽的外層側(cè)的方式成形為曲柄狀，以使線圈端部的頭頂部錯(cuò)開(kāi)多次卷繞的導(dǎo)線的整個(gè)寬度。在線圈端部形成絕緣層來(lái)確保相間的絕緣。
[0005]在專利文獻(xiàn)2所記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，繞組通過(guò)將導(dǎo)線插入到在周向上相隔多個(gè)槽的各個(gè)槽中而呈波狀安裝，將所述繞組以一個(gè)槽間距排列而構(gòu)成繞組群，將所述繞組群在徑向上配設(shè)多層而構(gòu)成分布卷繞的定子繞組。而且，在導(dǎo)線上覆蓋厚的絕緣覆膜或在導(dǎo)線之間配設(shè)絕緣紙，從而確保了相間的絕緣。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-236924號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2011-142798號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]在專利文獻(xiàn)I中，在作為返回部的集合體的線圈端部形成絕緣層來(lái)確保相間絕緣，因此，可以抑制因相間絕緣而引起的線圈端的大徑化。但是，龜甲形線圈在線圈端部的頭頂部變換路線以錯(cuò)開(kāi)作為返回部的集合體的線圈端部的整個(gè)寬度，因此，線圈端部的頭頂部的彎曲半徑增大，存在線圈端部大徑化而在軸向上延伸這種課題。
[0012]在專利文獻(xiàn)2中，定子繞組是波形繞組的集合體，因此，返回部的彎曲半徑減小，因變換路線而引起的線圈端的尺寸的增大得以抑制。但是，由于波形繞組在徑向配設(shè)多層而需要在各層之間確保絕緣(相間絕緣)，因此，存在因相間絕緣而導(dǎo)致線圈端大徑化且導(dǎo)線中的導(dǎo)體截面積減少這種課題。
[0013]本發(fā)明是為了解決上述課題而作出的，其目的在于對(duì)分布卷繞線圈的線圈形狀進(jìn)行鉆研，得到一種抑制因相間絕緣而引起的線圈端的大徑化并抑制因變換路線而引起的線圈端的大徑化的、小型高輸出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。
[0014]用于解決課題的方案
[0015]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子具有:槽在周向上排列的圓環(huán)狀的定子鐵芯、以及安裝于所述定子鐵芯的定子繞組，所述定子繞組具有多個(gè)繞組體，所述繞組體分別卷繞被絕緣覆蓋且沒(méi)有連接部的連續(xù)的導(dǎo)線而被制作，所述繞組體安裝于在周向上以η槽角度間隔(其中，η為2以上的自然數(shù))排列的第一槽、第二槽以及第三槽，在周向上以一個(gè)槽間距排列。所述繞組體在徑向上m次(其中，m為I以上的自然數(shù))反復(fù)卷繞δ形的線圈圖案而構(gòu)成，所述S形的線圈圖案按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的順序并且交替地改變從軸向向所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽插入的插入方向來(lái)插入所述導(dǎo)線而形成。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，繞組體構(gòu)成為在徑向上m次(其中，m為I以上的自然數(shù))反復(fù)卷繞δ形的線圈圖案而形成的圖案。于是，線圈端部處的彎曲半徑減小，可以抑制因變換路線而引起的線圈端的大型化。另外，繞組體成為分布卷繞的繞組，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得以抑制，可以謀求高輸出化。
[0018]繞組體構(gòu)成為在徑向上m次(其中，m為I以上的自然數(shù))反復(fù)卷繞δ形的線圈圖案而形成的圖案，將該繞組體以一個(gè)槽間距排列。于是，異相的線圈端部交叉的徑向上的相鄰層之間的數(shù)量減少，相間絕緣變得簡(jiǎn)單，并且，可以抑制因相間絕緣而引起的線圈端的大型化。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖視圖。
[0020]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖。
[0021]圖3是表示應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的立體圖。
[0022]圖4是表示構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子鐵芯的鐵芯塊的立體圖。
[0023]圖5是表示構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的定子繞組的繞組組件的立體圖。
[0024]圖6是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的主視圖。
[0025]圖7是從第一線圈端側(cè)觀察將構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的示意圖。
[0026]圖8是從第一線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中三個(gè)繞組體共有一個(gè)槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的主要部分端面圖。
[0027]圖9是從第一線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中三個(gè)繞組體共有一個(gè)槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的展開(kāi)圖。
[0028]圖10是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中將16個(gè)繞組體在周向上以一個(gè)槽間距排列的狀態(tài)的立體圖。
[0029]圖11是從第一線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中將16個(gè)繞組體在周向上以一個(gè)槽間距排列的狀態(tài)的端面圖。
[0030]圖12是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0031]圖13是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法中的裝配第48個(gè)繞組體的順序的示意圖。
[0032]圖14是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法中的裝配第48個(gè)繞組體的順序的示意圖。
[0033]圖15是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法中的裝配第48個(gè)繞組體的順序的示意圖。
[0034]圖16是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0035]圖17是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0036]圖18是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0037]圖19是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0038]圖20是從第一線圈端側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的端面圖。
[0039]圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組的第一接線圖。
[0040]圖22是本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組的第二接線圖。
[0041]圖23是本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組的第三接線圖。
[0042]圖24是從第一線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中三個(gè)繞組體安裝于同一槽組的狀態(tài)的示意圖。
[0043]圖25是說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第一線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的示意圖。
[0044]圖26是從第一線圈端側(cè)觀察在以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中定子繞組被安裝的狀態(tài)的示意圖。
[0045]圖27是說(shuō)明在以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第一線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的示意圖。
[0046]圖28是說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第二線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的示意圖。
[0047]圖29是說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第一線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的實(shí)施形態(tài)的示意圖。
[0048]圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖。
[0049]圖31是表示應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的立體圖。
[0050]圖32是表示構(gòu)成應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的定子繞組的繞組組件的立體圖。
[0051]圖33是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的立體圖。
[0052]圖34是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的主視圖。
[0053]圖35是從第二線圈端側(cè)觀察構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的圖。
[0054]圖36是從第二線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中三個(gè)繞組體共有一個(gè)槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的主要部分端面圖。
[0055]圖37是從第二線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中三個(gè)繞組體共有一個(gè)槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的展開(kāi)圖。
[0056]圖38是從徑向外側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中安裝于定子鐵芯的繞組體的展開(kāi)圖。
[0057]圖39是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中將16個(gè)繞組體在周向上以一個(gè)槽間距排列的狀態(tài)的立體圖。
[0058]圖40是從第一線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中將16個(gè)繞組體在周向上以一個(gè)槽間距排列的狀態(tài)的端面圖。
[0059]圖41是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0060]圖42是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0061]圖43是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0062]圖44是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0063]圖45是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0064]圖46是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0065]圖47是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0066]圖48是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0067]圖49是從第一線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中三個(gè)繞組體安裝于同一槽組的狀態(tài)的示意圖。
[0068]圖50是說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第一線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的示意圖。
[0069]圖51是從第一線圈端側(cè)觀察在以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中定子繞組被安裝的狀態(tài)的示意圖。
[0070]圖52是說(shuō)明在以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第一線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的示意圖。
[0071]圖53是從第二線圈端側(cè)觀察在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中三個(gè)繞組體安裝于同一槽組的狀態(tài)的示意圖。
[0072]圖54是說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中第二線圈端側(cè)的絕緣紙的配置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0073]以下，使用【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0074]實(shí)施方式1.
[0075]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖視圖，圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖，圖3是表示應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式