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旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法

摘要

作为绝缘部的第四线架(54)具备将齿部(11b)的绕装线圈(7)的部分的轴向的另一端面覆盖的第二齿端面覆盖部(54c)、以及与第二齿端面覆盖部(54c)的径向外侧的端部连接且将轭部(11a)的轴向的另一端面覆盖并朝轴向上方突出的第二外锷(54a),第二外锷(54a)具备朝轴向上方突出且将各线圈(7)的缠绕结束端部固定的捆扎部(54k),多个线圈(7)由连续的线圈线(70)形成。

著录项

  • 公开/公告号CN114902535A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-12

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 三菱电机株式会社;

    申请/专利号CN202080091582.2

  • 发明设计人 横手雄哉;

    申请日2020-10-05

  • 分类号H02K3/46(2006.01);H02K3/04(2006.01);H02K15/085(2006.01);

  • 代理机构中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038;

  • 代理人李鹏宇

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-06-19 16:20:42

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02K 3/46 专利申请号:2020800915822 申请日:20201005

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本申请涉及旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

背景技术

以往,电动机或者发电机等旋转电机所使用的定子由定子芯和线圈构成,线圈收纳安装在形成于定子芯的齿间的槽中。形成线圈的线圈线被绝缘覆盖,线圈与定子芯电绝缘。但是,在旋转电机的定子中,为了确保线圈与定子芯的充分绝缘,进一步在定子芯与线圈接触的部分配设绝缘部。

作为以往的定子,提出了相对于连续的3个齿同时缠绕线圈线的技术(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-191588号公报

发明内容

发明所要解决的课题

一般来讲,在旋转电机的定子的制造中,为了确保制品的品质,重要的是通过防止线圈间的跨接线松动来实现线圈塌卷的防止、线圈的均匀化。

在专利文献1所记载的定子中,使用3个绕线嘴在6齿的定子芯上每次3齿地分别同时进行缠绕。首先,同时形成3齿的线圈,分别在隔着2个齿地分离的齿间形成跨接线,进而连续地对接下来的3齿同时缠绕线圈。

对于该文献,将同时缠绕的3个线圈的缠绕结束线直接作为跨接线引导至接下来缠绕的齿,连续地缠绕3个线圈,因此,线圈线在途中没有被固定,所以存在着以下课题:当跨接线松动时,会在已缠绕的线圈或者缠绕期间的线圈发生塌卷。

本申请公开了用于解决上述那样课题的技术,其目的在于提供能防止各线圈塌卷的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

用于解决课题的方案

本申请所公开的旋转电机的定子,该定子具备:

定子芯,该定子芯呈环状地组合了多个芯部,该芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部朝径向内侧突出地形成的齿部;

线圈,该线圈通过分别在多个上述齿部上缠绕线圈线而形成;以及

绝缘部,该绝缘部配设在上述芯部与上述线圈之间,将上述定子芯和上述线圈绝缘,其中,

作为上述绝缘部的第一线架具备:第一齿端面覆盖部,该第一齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的一端面覆盖;以及第一外锷,该第一外锷与上述第一齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的一端面覆盖并朝轴向上方突出,

作为上述绝缘部的第四线架具备:第二齿端面覆盖部,该第二齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的另一端面覆盖;以及第二外锷,该第二外锷与上述第二齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的另一端面覆盖并朝轴向上方突出,

上述第二外锷具备从周向的中央部朝轴向的上方突出且将各上述线圈的缠绕结束端部捆扎的捆扎部,

多个上述线圈由连续的上述线圈线形成。

另外,本申请所公开的旋转电机,其中,

上述旋转电机具备:

上述的旋转电机的定子;以及

隔着空隙地与上述定子的内侧相向配置的转子。

另外,本申请所公开的旋转电机的定子的制造方法,其中,

上述旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,将多个上述芯部的上述轭部变形成直线状,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间。

另外,本申请所公开的旋转电机的制造方法,其中,

隔着空隙地与由上述的旋转电机的定子的制造方法制造的定子的内侧相向配置转子。

发明的效果

根据本申请所公开的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法,可提供能防止各线圈塌卷的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

附图说明

图1是根据实施方式1的旋转电机的与轴向垂直的剖视图。

图2是以经过旋转轴的轴心的平面剖切根据实施方式1的旋转电机的剖视图。

图3是示出将根据实施方式1的旋转电机的定子切开而使之变形成直线状的状态的后视图。

图4是图3所示的定子的立体图,是图3的背侧即定子的内侧可见的图。

图5是示出构成图3所示的定子的定子芯的2种芯片组的构成的立体图。

图6是示出根据实施方式1的定子芯的构成的立体图。

图7是根据实施方式1的芯部的俯视图。

图8是示出根据实施方式1的第一线架的构成的立体图。

图9是示出根据实施方式1的第四线架的构成的立体图。

图10是示出根据实施方式1的在芯部上安装了第一线架以及第四线架的状态的立体图。

图11是在图10的箭头A方向观看第一芯部的图。

图12是在图10的箭头B方向观看第一芯部的图。

图13A是在图10的箭头C方向观看第一芯部的图。

图13B是在图10的箭头D方向观看第一芯部的图。

图14是根据实施方式1的第二线架的立体图。

图15是从径向X的外侧X1观看根据实施方式1的安装有第二线架以及第四线架的第二芯部的图。

图16是根据实施方式1的第三线架的立体图。

图17是从径向X的外侧X1观看根据实施方式1的安装有第三线架以及第四线架的第三芯部的图。

图18是示出根据实施方式1的旋转电机的制造工序的流程图。

图19是示出根据实施方式1的线圈的制造工序的流程图。

图20是根据实施方式1的处于线圈形成工序的定子的展开图。

图21是示出根据实施方式1的绕线机的绕线嘴的动作的图。

图22是示出根据实施方式1的捆扎工序中的各绕线嘴的动作的立体图。

图23是示出根据实施方式1的捆扎工序结束时的芯部的状态的立体图。

图24是示出根据实施方式1的第一芯部、第二芯部、第三芯部的线圈形成后的嘴N1、N2、N3的动作的图。

图25是示出根据实施方式1的其他绕线方法的概念图。

图26是示出根据实施方式2的在定子芯安装了第一线架、第二线架、第三线架、第四线架、薄膜部的状态的立体图。

图27是将图26的各构件分解的立体图。

图28是示出根据实施方式2的薄膜部的构成的立体图。

图29A是示出根据实施方式2的第一线架的构成的立体图。

图29B是从轴向Y的相反侧观看图29A所示的第一线架的立体图。

图30是示出根据实施方式2的第四线架的构成的立体图。

图31是根据实施方式3的定子芯的立体图。

图32是根据实施方式3的定子芯的主要部分放大俯视图。

图33是根据实施方式4的芯部的立体图。

图34是示出根据实施方式4的定子的绕线后的状态的立体图。

具体实施方式

实施方式1.

以下,使用附图来说明根据实施方式1的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

图1是与旋转电机100的轴向垂直的剖视图。

图2是以经过旋转轴21的轴心的平面剖切旋转电机100的转子20的剖视图。

旋转电机100具备:圆筒状的构架101;将构架101的轴向两端的开口部闭塞的托架103;嵌合在构架101的内侧的定子10;以及转子20,该转子20在2个托架103各自的中央经由未图示的轴承可旋转地被支撑,配设成外周面与定子10的内周面相向。在转子20的外周面与定子10的内周面之间存在空隙107。

另外,在固定于旋转轴21的外周的转子芯22中,呈V字状埋入有永久磁铁105,但永久磁铁也可以配置成直线状或者其他的形状。另外,永久磁铁也可以不被埋入,可以粘贴在转子芯22的外周的表面上而以与定子10的内周面相向的方式配置。

在以下的说明中,对于旋转电机100的定子10的各方向,以将多个芯部60的轭部11a呈环状地配置组合在一起的状态为基准,分别作为周向Z、轴向Y、径向X、径向X的外侧X1、径向X的内侧X2来表示。因而,关于定子10,在将定子10的各芯部60各自的轭部11a旋转变形成直线状的场合,或者旋转变形成使各齿部11b的突出方向变成反向即使环状的定子10的内侧和外侧颠倒的反向翻卷状的场合,也以定子10的轭部11a为制品状态即配置成环状的状态的方向为基准,将各方向示出在各图中地进行说明。

另外,只要没有特别说明,则在言及“上”、“下”时,在成为基准的部位处,将与定子10的轴向Y垂直且经过定子10的中心的面侧设为“下”,将其相反侧设为“上”。另外,在比较高度的高低的场合,根据自与定子10的轴向Y垂直且经过定子10的中心的面起的距离来进行比较。

定子10具备:定子芯11A,其呈环状组合了多个芯部60,该芯部60具有轭部11a和从轭部11a的内周面的周向Z的中央部朝径向X的内侧X2突出地形成的齿部11b;线圈7,其通过在多个齿部11b上分别缠绕线圈线而形成;以及绝缘部,其配设在各芯部60与线圈7之间,将芯部60和线圈7绝缘。9个芯部60连结组合成的结构为定子芯11A。

图3是示出将原本为环状的旋转电机100的定子10切开并变形成直线状的状态的后视图,是从外周侧观看定子10的图。

在以下的说明中,对各个芯部60标注61~69的附图标记,作为第一芯部61~第九芯部69来说明。

图4是图3所示的定子10的立体图,是图3的背侧即定子10的内侧可见的图。

图5是示出构成图3所示的定子10的定子芯11A的2种芯片组11k1、11k2的构成的立体图。

图6是示出通过将图5所示的2种芯片组11k1、11k2分别在轴向Y交替地层叠多组而形成的定子芯11A的构成的立体图。

图7是芯部60的俯视图。

如图3、图4所示那样,定子10具备:由多个芯部60构成的定子芯11A;线圈7;为了将定子芯11A和线圈7绝缘而配置的作为绝缘部的纸面上侧的第一线架51、第二线架52、第三线架53以及纸面下侧的第四线架54。如图6所示那样,将在周向Z排列的芯部60从第一线圈线71的缠绕起始侧起设为第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63、第四芯部64、第五芯部65、第六芯部66、第七芯部67、第八芯部68、第九芯部69。第一线架51被使用于第一芯部61、第四芯部64、第七芯部67即构成U相的芯部60。第二线架52被使用于第二芯部62、第五芯部65、第八芯部68即构成V相的芯部60。第三线架53被使用于第三芯部63、第六芯部66、第九芯部69即构成W相的芯部60,而有关差异的详细说明在后叙述。

定子芯11A通过如图6所示那样在轴向Y交替地层叠多组图5所示的多个芯片组11k1、11k2而形成,该多个芯片组11k1、11k2通过在未图示的模具内冲裁薄壁的磁性钢板而形成。由此,定子芯11A通过使第一芯部61~第九芯部69的各轭部11a利用设在周向Z的端部的连结部111连结而形成。在图6中,定子芯11A通过连结部111呈直线状连结9个芯部即第一芯部61~第九芯部69而构成。

在该连结部111中,相邻的芯部60的轭部11a可自由地旋转。由此,定子芯11A可旋转成直线状或者使齿部11b的在径向X突出的方向变成反向的反向翻卷状。

定子线圈由U相、V相、W相这三相构成,是在沿周向Z连接的每个芯部60都排列不同相的星形结线的结线构造。并且,第一芯部61缠绕U相(U1)的线圈,第二芯部62缠绕V相(V1)的线圈,第三芯部63缠绕W相(W1)的线圈,第四芯部64缠绕U相(U2)的线圈,第五芯部65缠绕V相(V2)的线圈,第六芯部66缠绕W相(W2)的线圈,第七芯部67缠绕U相(U3)的线圈,第八芯部68缠绕V相(V3)的线圈,第九芯部69缠绕W相(W3)的线圈7。

另外,在无需进行该顺序的说明的场合,将第一芯部61~第九芯部69统称为芯部60来进行说明。另外,在各芯部60,分别设置有线圈7以及作为绝缘部的上侧的第一线架51、第二线架52、第三线架53、第四线架54。而对于第一芯部61~第九芯部69,与在各个芯部60设置有线圈7、作为绝缘部的图4的纸面上侧的第一线架51、第二线架52、第三线架53、图4的纸面下侧的第四线架54的状态或者没有设置这些构件的状态无关地采用该记载。

接下来,基于图7对芯部60的各部分的构成进行说明。将轭部11a的径向X的外侧X1的沿着轴向Y的面设为轭外周面113。在轭外周面113,在周向Z的中央部形成有在轴向Y延伸的第一凹部114。第一凹部114用于在形成线圈7的绕线机安装定子芯11A时的定位。另外,在齿部11b具备分别从径向X的内侧X2的末端朝周向Z突出的靴部11c。将轭部11a的径向X的内侧X2的沿着轴向Y的面设为轭内周面112。

将齿部11b的周向Z的两端的沿着轴向Y的两面设为齿部侧面121,将齿部11b的径向X的内侧X2的末端的沿着轴向Y的面设为齿部内周面122。将靴部11c的径向X的外侧X1的沿着轴向Y的面设为靴部外周面131。并且,由轭内周面112、齿部侧面121以及靴部外周面131包围的区域成为缠绕线圈线70而形成线圈7的槽14。

接下来,作为绝缘部,对图4的纸面上侧的第一线架51、第二线架52、第三线架53以及纸面下侧的第四线架54进行说明。

第一线架51是安装于第一芯部61、第四芯部64、第七芯部67的线架。第一线架51安装于齿部11b以及轭部11a。

第二线架52是安装于第二芯部62、第五芯部65、第八芯部68的线架。第二线架52安装于齿部11b以及轭部11a。

第三线架53是安装于第三芯部63、第六芯部66、第九芯部69的线架。第三线架53安装于齿部11b以及轭部11a。

图8是示出图3、图4所示的定子10所使用的第一线架51的构成的立体图。

第一线架51具备齿端面覆盖部51c(第一齿端面覆盖部)、外锷51a(第一外锷)、内锷51b(第一内锷)和槽侧面覆盖部51d(第一槽侧面覆盖部),它们一体地形成。

齿端面覆盖部51c将齿部11b的绕装线圈7的部分的轴向Y的一端面覆盖。外锷51a与齿端面覆盖部51c的径向X的外侧X1的端部连接,将轭部11a的轴向Y的一端面覆盖,朝轴向Y的上方突出。

内锷51b与齿端面覆盖部51c的径向X的内侧X2的端部连接,将齿部11b的轴向Y的一端面的内侧末端部以及靴部11c的轴向Y的一端面覆盖,朝轴向Y的上方突出。

槽侧面覆盖部51d覆盖齿部11b的齿部侧面121、轭部11a的轭内周面112以及靴部11c的靴部外周面131。槽侧面覆盖部51d从齿端面覆盖部51c、外锷51a、内锷51b朝下方突出。实际上,槽侧面覆盖部51d覆盖了构成槽14的各面的轴向Y的一半。

图9是示出图3、图4所示的定子10所使用的第四线架54的构成的立体图。第四线架54是图3所示的定子10的纸面下侧的绝缘构件。

第四线架54具备齿端面覆盖部54c(第二齿端面覆盖部)、外锷54a(第二外锷)、内锷54b(第二内锷)和槽侧面覆盖部54d(第二槽端面覆盖部),它们一体地形成。

齿端面覆盖部54c将齿部11b的绕装线圈7的部分的轴向Y的另一端面覆盖。外锷54a与齿端面覆盖部54c的径向X的外侧X1的端部连接,将轭部11a的轴向Y的另一端面覆盖,朝轴向Y的上方突出。

内锷54b与齿端面覆盖部54c的径向X的内侧X2的端部连接,将齿部11b的轴向Y的另一端面的内侧末端部以及靴部11c的轴向Y的另一端面覆盖,朝轴向Y的上方突出。另外,如图11、图13所示那样,外锷54a具有从周向Z的中央部朝轴向Y的上方突出的捆扎部54k。并且,突起部54t从捆扎部54k的轴向Y的上方末端朝着周向Z的两侧突出。

另外,外锷54a具备从外周面54aout的轴向Y的上方端部且周向的中央部朝径向X的外侧X1突出并朝着轴向Y的上方与捆扎部54k平行地延伸的钩状的卡固部54f。捆扎部54k与卡固部54f之间的间隙54r的径向X的宽度比线圈线70的线径小一些。

捆扎部54k用于在缠绕完各线圈7之后且在引导后述的跨接线之前,将作为缠绕结束端部的线圈线70捆扎并固定。另外,突起部54t是为了在向捆扎部54k的捆扎动作中防止线圈线70从捆扎部54k脱落而设置的。另外,卡固部54f用于在与捆扎部54k之间夹着线圈线70地将之卡固。

槽侧面覆盖部54d将齿部11b的齿部侧面121、轭部11a的轭内周面112以及靴部11c的靴部外周面131覆盖。槽侧面覆盖部54d从齿端面覆盖部54c、外锷54a、内锷54b朝下方突出。实际上,槽侧面覆盖部54d将构成槽14的各面的轴向Y的一半覆盖。因此,能由前述的第一线架的槽侧面覆盖部51d和第四线架54的槽侧面覆盖部54d将构成槽14的各侧面的整个面覆盖。

第一线架51以及第四线架54以相对于各芯部60从轴向两侧嵌合于槽14的内周面的方式安装。并且,第一线架51以及第四线架54将线圈7和各芯部60电绝缘。第一线架51以及第四线架54例如通过绝缘性树脂的挤压成形而形成。

另外,在本实施方式1中,示出了将第一线架51的槽侧面覆盖部51d和第四线架54的槽侧面覆盖部54d的轴向Y的长度形成为大致相同的长度的例子,但并不限于此,各自的轴向Y的长度可适当变更,只要能将构成槽14的各侧面全部覆盖即可。

接下来,使用附图对作为芯部60之一的图3中最右侧的第一芯部61的构成进行说明。在第一芯部61,在纸面上侧安装有第一线架51,在纸面下侧安装有第四线架54。

图10是示出在第一芯部61安装了第一线架51以及第四线架54的状态的立体图。

图11是从径向X的外侧X1观看图10所示的安装了第一线架51以及第四线架54的第一芯部61的图,即在图10的箭头A方向观看第一芯部61的图。

图12是从径向X的内侧X2观看图10所示的安装了第一线架51以及第四线架54的第一芯部61的图,即在图10的箭头B方向观看第一芯部61的图。

图13A是从周向Z观看图10所示的安装了第一线架51以及第四线架54的第一芯部61的图,即在图10的箭头C方向观看第一芯部61的图。

图13B是从轴向Y观看图10所示的安装了第一线架51以及第四线架54的第一芯部61的图,即在图10的箭头D方向观看第一芯部61的图。

如图10、图11、图13A所示那样,在外锷51a的径向X的外侧X1的外周面,在轴向Y分多段地形成有在周向Z方向延伸的槽部M。在此,槽部M在轴向Y从离开芯部60的上侧起,形成为第一槽部M1、第二槽部M2、第三槽部M3这三段。即,第一槽部M1、第二槽部M2、第三槽部M3与周向Z平行且在轴向Y排列,形成为高度不同。第一槽部M1在外锷51a的外周面上形成在沿周向Z设置的第一引导部G1与第二引导部G2之间。同样,第二槽部M2在外锷51a的外周面上形成在沿周向Z设置的第二引导部G2与第三引导部G3之间。第三槽部M3在外锷51a的外周面形成在沿周向Z设置的第三引导部G3与第四引导部G4之间。因此,第一引导部G1~第四引导部G4也与周向Z平行且在轴向Y排列,形成为高度不同。如图11所示那样,实际上,第一引导部G1由于仅设在后述的导出槽部51out(第一导出槽部)的周向Z的两侧和后述的导入槽部51in(第一导入槽部)的周向Z的一方的边缘附近,所以,第一槽部M1的形成部位只是导出槽部51out的周向Z的两侧和导入槽部51in的周向Z的一方的边缘附近。第二槽部M2以及第三槽部M3断续地在周向Z延伸。

第一槽部M1、第二槽部M2、第三槽部M3用于与周向平行地保持将不同的齿部11b的线圈7彼此连接的多个跨接线70J。该跨接线70J是线圈7彼此间的连续线。外锷51a上在轴向Y形成的导入槽部51in是为了将线圈7缠绕于齿部11b而从定子芯11A的径向X的外侧X1将线圈线70朝径向X的内侧X2导入的入口。

外锷51a上在轴向Y形成的导出槽部51out是将缠绕于齿部11b而形成出线圈7之后的线圈线70从定子芯11A的径向X的内侧X2朝径向X的外侧X1导出的出口。导出槽部51out以跨接线70J的跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠跨接线70J的跨接方向侧的位置的方式倾斜。

并且,如图11所示那样,形成于第一线架51的外锷51a的导出槽部51out设定成下部与设于导出槽部51out的周向Z的左侧的第一槽部M1相连,且导出槽部51out的下部的高度与构成第一槽部M1的下表面的第二引导部G2的上表面的高度成为相同的高度。即,导出槽部51out的下部与第二引导部G2的上表面齐平地连接。

图14是第二线架52的立体图。

图15是从径向X的外侧X1观看安装了第二线架52以及第四线架54的第二芯部62的图。

第二线架52的基本构成由于与第一线架51相同,所以仅说明不同部分。

首先,在第二线架52的外锷52a,第一线架51的外锷51a中在周向Z断续地设置的第二引导部G2仅设在外锷52a的周向Z的中央部,没有设在周向Z的两端部分。因此,在导出槽部52out(第二导出槽部)的周向Z的两侧不存在第二引导部G2,第一线架51中的第一槽部M1和第二槽部M2成为一体。关于导入槽部52in(第二导入槽部)的周向Z的外侧也同样。因此,能将跨接线70J在轴向固定的槽部是第三槽部M3和周向Z的中央部的第二槽部M2。

并且,如图15所示那样,形成于第二线架52的外锷52a的导出槽部52out设定成与第三引导部G3的上表面相同的高度。即,导出槽部52out的下部与第三引导部G3的上表面齐平地连接。

图16是第三线架53的立体图。

图17是从径向X的外侧X1观看安装了第三线架53以及第四线架54的第三芯部63的图。

第三线架53的基本构成由于与第一线架51相同,所以仅说明不同部分。

首先,在第三线架53的外锷53a,第一线架51的外锷51a中在周向Z断续地设置的第二引导部G2、第三引导部G3仅设在外锷52a的周向Z的中央部,在周向Z的两端部分没有设置这些引导部。因此,在导出槽部53out(第三导出槽部)的周向Z的两侧不存在第二槽部M2、第三槽部M3,第一线架51中的第一槽部M1、第二槽部M2、第三槽部M3形成为一体。关于导入槽部53in(第三导入槽部)的周向Z的外侧也同样。

并且,如图17所示那样,形成于第三线架53的外锷53a的导出槽部53out设定成下部成为与第四引导部G4的上表面相同的高度。即,导出槽部53out的下部与第四引导部G4的上表面齐平地连接。

接下来,使用图3和图4对线圈线70进行说明。线圈线70是用于形成线圈7的线。在此,使用第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73这三根线圈线70。在第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73中,线圈7的缠绕开始的部分是第一缠绕起始线711、第二缠绕起始线721、第三缠绕起始线731。

使第一缠绕起始线711、第二缠绕起始线721、第三缠绕起始线731从定子芯11A的径向X的外侧X1朝内侧X2移动,在用作电源线的场合,各个部分成为第一电源线713、第二电源线723、第三电源线733。

在第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73中,线圈7的缠绕结束而被拉出的部分是第一缠绕结束线712、第二缠绕结束线722、第三缠绕结束线732。第一缠绕结束线712、第二缠绕结束线722、第三缠绕结束线732进行结线而形成中性点700。第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73分别是连续的一根线。另外,在无需使用线圈线70的各部分的名称进行说明的场合,统称为线圈线70来进行说明。

接下来,使用图3对跨接线70J进行说明。跨接线70J作为线圈线70的一部分而形成。在跨接线70J中,有第一跨接线70J1、第二跨接线70J2、第三跨接线70J3、第四跨接线70J4、第五跨接线70J5、第六跨接线70J6。第一跨接线70J1将第一芯部61的线圈7与在周向Z分离开3个芯部的第四芯部64的线圈7连接。第二跨接线70J2将第二芯部62的线圈7与在周向Z分离开3个芯部的第五芯部65的线圈7连接。第三跨接线70J3将第三芯部63的线圈7与在周向Z分离开3个芯部的第六芯部66的线圈7连接。

第四跨接线70J4将第四芯部64的线圈7与在周向Z分离开3个芯部的第七芯部67的线圈7连接。第五跨接线70J5将第五芯部65的线圈7与在周向Z分离开3个芯部的第八芯部68的线圈7连接。第六跨接线70J6将第六芯部66的线圈7与在周向Z分离开3个芯部的第九芯部69的线圈7连接。

另外,在无需区分第一跨接线70J1~第六跨接线70J6地说明的场合,将它们统称为跨接线70J来进行说明。

接下来,对旋转电机100的制造工序进行说明。

图18是示出旋转电机100的制造工序的流程图。

图19是示出线圈7的制造工序的流程图。

图20是处于线圈形成工序的定子10的展开图,是示出将定子10旋转(变形)成直线状的状态的后视图,是从外周侧观看定子10的图。

图21是示出绕线机的绕线嘴的动作的图。

首先,一边从磁性钢板交替地冲裁2种芯片组11k1、11k2,一边分别在轴向Y层叠多组,并且,由轭部11a的连结部111连结相邻的芯部60,形成定子芯11A(ST1:定子芯制造工序)。

接下来,在第一芯部61、第四芯部64、第七芯部67的周向Z的两侧的槽14内,从轴向Y的一端侧嵌入地安装第一线架51的槽侧面覆盖部51d,从另一端侧嵌入地安装第四线架54的槽侧面覆盖部54d。同样,在第二芯部62、第五芯部65、第八芯部68安装第二线架52和第四线架54,在第三芯部63、第六芯部66、第九芯部69安装第三线架53和第四线架54(ST2:线架安装工序)。这样,在9个芯部60的一端侧安装三种线架,在另一端侧安装相同的第四线架54。

接下来,使用图19、图20、图21、图11、图15、图17对形成线圈7的线圈形成工序(ST3)进行说明。

首先,使用第一芯部61的导入槽部51in,从径向X的外侧X1朝内侧X2导入第一线圈线71。此时,同时也同样使用第二芯部62、第三芯部63各自的导入槽部52in、53in,从径向X的外侧X1朝内侧X2导入第二线圈线72、第三线圈线73(图19,ST31:导入工序)。

并且,如图21所示那样,使用未图示详细情况的绕线机的3根第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3,在第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63各自的齿部11b上,同时地如箭头N11、N21、N31那样缠绕第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73(图19,ST32:绕线工序)。

图22是示出捆扎工序中的各绕线嘴的动作的立体图。第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3全部都同时地进行相同动作。

图23是示出捆扎工序结束时的芯部60的状态的立体图。

在第一芯部61、第二芯部62以及第三芯部63各自的齿部11b缠绕了线圈7之后,通过使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3如图22的位置P1~位置P5那样移动,一边放出第一线圈线71~第三线圈线73,一边将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73同时捆扎到第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63各自的第四线架54的捆扎部54k(图19,ST32B:捆扎工序),防止刚刚缠绕完的各个线圈7松动。此时,通过使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3从位置P3朝位置P4移动,第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73分别被导向卡固部54f与捆扎部54k之间的间隙54r,进而向位置P5移动,从而固定于间隙54r的底部(ST32C:卡固工序)。

如图23所示那样,在捆扎工序结束的状态下,线圈线70成为在捆扎部54k上缠绕一周的状态,在捆扎部54k的内侧,成为线圈线70交叉的状态,在线圈线70重叠的部分能发挥防松动效果。另外,通过突起部54t,能在捆扎工序中防止线圈线70从捆扎部54k脱落。

图24是示出将第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63的第一线圈线71~第三线圈线73捆扎至各个捆扎部54k之后的第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3的动作的图。

在如上述那样在第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63各自的齿部11b上形成了线圈7之后,将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73捆扎到第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63各自的捆扎部54k,夹在捆扎部54k与卡固部54f之间地进行固定来防止线圈线70的松动,进而保持在各个导出槽部51out、52out、53out中以防止松动,从径向X的内侧X2朝外侧X1导出(参照图20)。并且,为了进行接下来的绕线工序(步骤ST33-否),使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3朝箭头E的方向分别放出第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73,同时以3齿的量使第一绕线嘴N1移动至第四芯部64的位置,使第二绕线嘴N2移动至第五芯部65的位置,使第三绕线嘴N3移动至第六芯部66的位置(图19,ST34:嘴移动工序)。

此时,将第一芯部61的线圈7与第四芯部64的线圈7连接的第一跨接线70J1,从以跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠第一跨接线70J1的跨接方向侧的位置的方式倾斜的导出槽部51out的底部起,被保持于第一芯部61的图11、图20中的导出槽部51out的周向左侧所设置的第一槽部M1,被保持于进一步在周向Z相接的第二芯部62的第一槽部M1,沿着进一步在周向Z相接的第三芯部63的第二引导部G2的上表面以及第一引导部G1的下表面被引导,被保持于进一步在周向Z相接的第四芯部64的图11以及图20中的导入槽部51in的周向右侧所设置的第一槽部M1,从导入槽部51in起,从第四芯部64的径向X的外侧X1朝内侧X2被导入。

另外,将第二芯部62的线圈7与第五芯部65的线圈7连接的第二跨接线70J2,从以跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠第二跨接线70J2的跨接方向侧的位置的方式倾斜的导出槽部52out的底部起,沿着图15所示的第二芯部62的第三引导部G3的上表面,被保持于在周向Z相接的第三芯部63的第二槽部M2,被保持于进一步在周向Z相接的第四芯部64的第二槽部M2,沿着进一步在周向Z相接的第五芯部65的第三引导部G3的上表面,从导入槽部52in起,从第五芯部65的径向X的外侧X1朝内侧X2被导入。

同样,将第三芯部63的线圈7与第六芯部66的线圈7连接的第三跨接线70J3,从以跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠第三跨接线70J3的跨接方向侧的位置的方式倾斜的导出槽部53out的底部起,沿着图17所示的第三芯部63的第四引导部G4的上表面,被保持于在周向Z相接的第四芯部64的第三槽部M3,被保持于进一步在周向Z相接的第五芯部65的第三槽部M3,沿着进一步在周向Z相接的第六芯部66的第四引导部G4的上表面,从导入槽部53in起,从第六芯部66的径向X的外侧X1朝内侧X2被导入。

并且,与第一芯部61至第三芯部63同样地,使用第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3,在第四芯部64、第五芯部65、第六芯部66各自的齿部11b上如箭头N11、N21、N31那样同时地缠绕第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73。

在第四芯部64、第五芯部65以及第六芯部66各自的齿部11b上缠绕了线圈7之后,使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3如图22的位置P1~位置P5那样移动,由此,一边放出第一线圈线71~第三线圈线73,一边将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73同时捆扎至第四芯部64、第五芯部65、第六芯部66各自的第四线架54的捆扎部54k(图19,ST32B:捆扎工序),防止刚刚缠绕完的各个线圈7的松动。此时,通过使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3从位置P3向位置P4移动,第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73分别被导向卡固部54f与捆扎部54k之间的间隙54r,进而向位置P5移动,从而被固定于间隙54r的底部(ST32C:卡固工序)。

在这样在第四芯部64、第五芯部65、第六芯部66各自的齿部11b上形成了线圈7之后,将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73捆扎到第四芯部64、第五芯部65、第六芯部66各自的捆扎部54k,夹在捆扎部54k与卡固部54f之间地进行固定,防止线圈线70的松动,进而在各个导出槽部51out保持成防止松动,从径向X的内侧X2朝外侧X1导出(参照图20)。并且,为了进行接下来的绕线工序,使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3朝箭头E的方向分别放出第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73,同时使第一绕线嘴N1移动至第七芯部67的位置,使第二绕线嘴N2移动至第八芯部68的位置,使第三绕线嘴N3移动至第九芯部69的位置。

此时,将第四芯部64的线圈7与第七芯部67的线圈7连接的第四跨接线70J4,从以跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠第四跨接线70J4的跨接方向侧的位置的方式倾斜的导出槽部51out的底部起,被保持于第四芯部64的图11、图20中的导出槽部51out的周向左侧所设置的第一槽部M1,被保持于进一步在周向Z相接的第五芯部65的第一槽部M1,沿着进一步在周向Z相接的第六芯部66的第二引导部G2的上表面以及第一引导部G1的下表面被引导,被保持于进一步在周向Z相接的第七芯部67的图11以及图20中的导入槽部51in的周向右侧所设置的第一槽部M1,从导入槽部51in起,从第七芯部67的径向X的外侧X1朝内侧X2被导入。

另外,将第五芯部65的线圈7与第八芯部68的线圈7连接的第五跨接线70J5,从以跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠第五跨接线70J5的跨接方向侧的位置的方式倾斜的导出槽部52out的底部起,沿着图15所示的第五芯部65的第三引导部G3的上表面,被保持于在周向Z相接的第六芯部66的第二槽部M2,被保持于进一步在周向Z相接的第七芯部67的第二槽部M2,沿着进一步在周向Z相接的第八芯部68的第三引导部G3的上表面,从导入槽部52in起,从第八芯部68的径向X的外侧X1朝内侧X2被导入。

同样,将第六芯部66的线圈7与第九芯部69的线圈7连接的第六跨接线70J6,从以跨接方向侧的侧面的下端部位于比上端部靠第六跨接线70J6的跨接方向侧的位置的方式倾斜的导出槽部53out的底部起,沿着图17所示的第六芯部66的第四引导部G4的上表面,被保持于在周向Z相接的第七芯部67的第三槽部M3,被保持于进一步在周向Z相接的第八芯部68的第三槽部M3,沿着进一步在周向Z相接的第九芯部69的第四引导部G4的上表面,从导入槽部53in起,从第九芯部69的径向X的外侧X1朝内侧X2被导入。

并且,与第四芯部64至第六芯部66同样地,使用第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3,在第七芯部67、第八芯部68、第九芯部69各自的齿部11b如箭头N11、N21、N31那样同时地缠绕第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73。

在第七芯部67、第八芯部68以及第九芯部69各自的齿部11b上缠绕了线圈7之后,使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3如图22的位置P1~位置P5那样移动,由此,一边放出第一线圈线71~第三线圈线73,一边将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73同时捆扎到第七芯部67、第八芯部68、第九芯部69各自的第四线架54的捆扎部54k(图19,ST32B:捆扎工序),防止刚刚缠绕完的各个线圈7的松动。此时,通过使第一绕线嘴N1、第二绕线嘴N2、第三绕线嘴N3从位置P3朝位置P4移动,第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73分别被导向卡固部54f与捆扎部54k之间的间隙54r,进而向位置P5移动,从而被固定于间隙54r的底部(ST32C:卡固工序)。

并且,在第七芯部67、第八芯部68、第九芯部69各自的齿部11b形成了线圈7之后,将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73切断,形成第一缠绕结束线712、第二缠绕结束线722、第三缠绕结束线732。并且,汇集第一缠绕结束线712、第二缠绕结束线722、第三缠绕结束线732地进行铆接,形成星形结线的中性点700(参照图3)。作为汇集的方法,可以使用依靠端子的铆接、钎焊或者锡焊等结线处理(图19,ST33-是,ST35:结线、配线工序)。

这样,第一线架51的导出槽部51out的下部与第二引导部G2的上表面连接成表面平齐,第二线架52的导出槽部52out的下部与第三引导部G3的上表面连接成表面平齐,第三线架53的导出槽部53out的下部与第四引导部G4的上表面连接成表面平齐,进而,导出槽部51out、52out、53out的跨接线70J的跨接方向侧的各个侧面以下端部位于比上端部靠跨接线70J的跨接方向侧的位置的方式倾斜,因而,实际上仅通过移动各绕线嘴,从而在各跨接线70J被固定于导出槽部51out~53out的下部的同时,构成各相的跨接线70J被保持在处于轴向不同高度的第一槽部M1~第三槽部M3内。

如图3所示那样,这样形成的第一线圈线71在途中不切断地作为接续线,成为第一缠绕起始线711、第一芯部61的线圈7、第一跨接线70J1、第四芯部64的线圈7、第四跨接线70J4、第七芯部67的线圈7以及第一缠绕结束线712。同样,第二线圈线72在途中不切断地作为接续线,成为第二缠绕起始线721、第二芯部62的线圈7、第二跨接线70J2、第五芯部65的线圈7、第五跨接线70J5、第八芯部68的线圈7以及第二缠绕结束线722。同样,第三线圈线73在途中不切断地作为接续线,成为第三缠绕起始线731、第三芯部63的线圈7、第三跨接线70J3、第六芯部66的线圈7、第六跨接线70J6、第九芯部69的线圈7以及第三缠绕结束线732。

接下来,进行将第一缠绕起始线711、第二缠绕起始线721、第三缠绕起始线731用作电源线的处理。这3根的第一缠绕起始线711、第二缠绕起始线721、第三缠绕起始线731在将定子10设为圆环状时需要配置在定子10的径向X的内侧X2,但是,在结束了线圈7的缠绕的状态下,如图3的实线所示那样,第一缠绕起始线711、第二缠绕起始线721、第三缠绕起始线731处于定子10的径向X的外侧X1侧。

可是,即便形成所有的线圈7,第一芯部61的第二槽部M2、第三槽部M3、第二芯部62的第三槽部M3也不被利用于跨接线70J的保持。

因而,如图1的虚线所示那样,将第一缠绕起始线711、第二缠绕起始线721、第三缠绕起始线731按图3虚线所示那样折回,穿通于未利用的上述的第二槽部M2、第三槽部M3,进而,经过与第一芯部61的导入槽部51in在周向Z连续地开设的切口K,配置在定子10的径向X的内侧X2。第一电源线713、第二电源线723、第三电源线733在径向X的内侧X2被绝缘管覆盖来确保绝缘,进行配线处理(图19,ST35:结线、配线工序)。

接下来,将各芯部60旋转变形成圆环状,将定子芯11A的端部彼此通过焊接等固定,形成定子10(图18,ST4:定子形成工序)。接下来,在构架101的内周面固定定子10的外周面(图18,ST5:定子固定工序)。接下来,通过未图示的轴承,在托架103旋转自如地支撑转子20,将转子20隔开空隙地与定子10相向配置(图18,ST6:转子配置工序)。通过这些工序形成旋转电机100。

在至此为止的说明中,示出了将定子芯11A的多个轭部11a旋转成直线状并将线圈线70缠绕于齿部11b来形成线圈7的方法,但并不限定于此。作为其他的方法,对以下的线圈的形成方法进行说明:在定子芯11A的多个轭部11a利用连结部,旋转成使齿部的朝径向X突出的方向与制品状态相反的反向翻卷状。

图25是示出其他绕线方法的概念图。仅绕线机不同,所制造的定子10相同。绕线机400具有六边形的卡具机构40。并且,卡具机构40具有卡具41、42、43、44、45、46。

在图25中的与卡具41、42、43相向的位置,设置有缠绕线圈线70的第一绕线嘴NB1、第二绕线嘴NB2、第三绕线嘴NB3。第一绕线嘴NB1、第二绕线嘴NB2、第三绕线嘴NB3以旋转轴RB1、旋转轴RB2、旋转轴RB3为中心旋转,将线圈线70缠绕在各齿部11b上。但是,图25与图3的场合不同,使轴向Y反转地进行表示。即,图25是示出各芯部60的第四线架54可见的状态的图。另外,由于卡具机构40在箭头R方向旋转,所以,卡具41~46的位置变化。

首先,如图25所示那样,在卡具41、卡具42、卡具43分别固定第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63。并且,使第一绕线嘴NB1、第二绕线嘴NB2、第三绕线嘴NB3以旋转轴RB1、RB2、RB3为中心旋转,将线圈线70缠绕在各齿部11b上而形成线圈7。

在第一芯部61、第二芯部62以及第三芯部63各自的齿部11b上缠绕了线圈7之后,使第一绕线嘴NB1、第二绕线嘴NB2、第三绕线嘴NB3如图22的位置P1~位置P5那样移动,由此,一边放出第一线圈线71~第三线圈线73,一边将第一线圈线71、第二线圈线72、第三线圈线73同时捆扎于第一芯部61、第二芯部62、第三芯部63各自的第四线架54的捆扎部54k(图19,ST32B捆扎工序),分别固定在卡固部54f与捆扎部54k之间(ST32C卡固工序),防止刚刚缠绕完的各个线圈7的松动。

并且,在第1次的线圈的捆扎工序结束之后,使第一绕线嘴NB1、第二绕线嘴NB2、第三绕线嘴NB3在前后上下移动,并且使卡具机构40旋转,由此,与至此为止说明的场合同样地,将跨接线70J跨接在规定的芯部60间。

此时,卡具机构40以60°间隔旋转3次。即,反复进行3次60°间隔的旋转,直至图25所示的第四芯部64来到在第1次的线圈绕线工序中固定了第一芯部61的位置(按3个芯部60的量地移动)为止。此时,其他的全部的芯部60也同时移动(代替嘴移动工序的芯部移动工序)。另外,从图25所示的卡具46的位置起,芯部60依次被排出,因而,在图25所示的卡具45的位置,定子芯11A未被固定于卡具机构40。

根据该方法,能确保在周向Z相邻的齿部11b彼此之间较宽,将线圈线70缠绕于齿部11b来形成线圈7。即,如图25所示那样,能使第一绕线嘴NB1、第二绕线嘴NB2、第三绕线嘴NB3的旋转轴始终朝向齿部11b侧地进行缠绕。因而,能相对于齿部11b高速地缠绕线圈线70,能缩短线圈线70的缠绕的周期。

另外,在本实施方式1中示出的旋转电机的定子的制造方法由于也同样能在以下的实施方式中进行,所以适当省略其说明。

另外,在本实施方式1中,在各芯部60的一端侧使用了第一线架51、第二线架52、第三线架53这三种线架,但也可以仅使用第一线架51。

另外,在本实施方式中,平行于周向Z地设置了第一槽部M1~第三槽部M3,但也可以倾斜地设置第一槽部M1~第三槽部M3。

另外,在本实施方式1中,示出了由多个构件构成绝缘部的例子,但是,绝缘部也可以一体成形于各芯部60。例如,也可以在层叠各芯部60之后,在其上一体地树脂成形出合并了第一线架51与第四线架54而得的形状的绝缘部。

另外,只要具备即便使用没有设置靴部11c的定子芯也能在绝缘物上形成线圈7的线架即可。

根据如上述那样构成的实施方式1的旋转电机的定子,

该定子具备:

定子芯,该定子芯呈环状地组合了多个芯部,该芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部朝径向内侧突出地形成的齿部;

线圈,该线圈通过分别在多个上述齿部上缠绕线圈线而形成;以及

绝缘部,该绝缘部配设在上述芯部与上述线圈之间,将上述定子芯和上述线圈绝缘,其中,

作为上述绝缘部的第一线架具备:第一齿端面覆盖部,该第一齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的一端面覆盖;以及第一外锷,该第一外锷与上述第一齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的一端面覆盖并朝轴向上方突出,

作为上述绝缘部的第四线架具备:第二齿端面覆盖部,该第二齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的另一端面覆盖;以及第二外锷,该第二外锷与上述第二齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的另一端面覆盖并朝轴向上方突出,

上述第二外锷具备从周向的中央部朝轴向的上方突出且将各上述线圈的缠绕结束端部捆扎的捆扎部,

多个上述线圈由连续的上述线圈线形成,因而,能防止各线圈的塌卷。

另外,可提供以下旋转电机的定子:其能防止定子的跨接线的干涉,并且将齿的线圈的匝数设成相同,能使缠绕开始线和缠绕结束线的方向通用,能降低脉动或者振动等电气问题。另外,能减少结线构件,且能缩短制造时间来提高生产率。

另外,上述捆扎部具有从轴向的上方末端朝周向的两侧突出的突起部,因而,在捆扎工序中,能防止线圈线从捆扎部脱落。

另外,上述第二外锷具备钩状的卡固部,该卡固部从外周面的轴向的上方端部且周向的中央部起朝径向的外侧突出并朝着轴向的上方与上述捆扎部平行地延伸,上述捆扎部与上述卡固部之间的间隙的径向的宽度小于上述线圈线的线径,因而,能将捆扎于捆扎部之后的缠绕线圈固定在捆扎部与卡固部之间,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

另外,上述第一外锷具备在周向延伸且在轴向排列的多个引导部,该多个引导部形成分别保持将不同的上述齿部的线圈彼此连接的多个跨接线的多个槽部,因而,能防止多相的跨接线的干涉。

另外,上述芯部的上述轭部形成为能使多个上述芯部各自的上述轭部变形成直线状,因而,使用以下旋转电机的定子的制造方法:

上述旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,将上述定子芯的上述轭部变形成直线状,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间,能相对于齿部缠绕线圈线来形成线圈,能在将缠绕结束线捆扎于捆扎部之后固定在捆扎部与卡固部之间。由此,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

另外,上述轭部形成为能变形成使多个上述齿部的在径向突出的方向变成反向的反向翻卷状,因而,使用以下旋转电机的定子的制造方法:

上述旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,将上述定子芯的上述轭部变形成反向翻卷状,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间,能相对于齿部缠绕线圈线来形成线圈,能在将缠绕结束线捆扎于捆扎部之后固定在捆扎部与卡固部之间。由此,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

实施方式2.

以下,使用附图,以与实施方式1不同的部分为中心来说明根据实施方式2的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

图26是示出在各芯部60安装了第一线架251、第二线架252、第三线架253、第四线架254以及薄膜部230的状态的立体图。示出了以下状态:使各芯部60的轭部11a变形成直线状,将作为绝缘部的纸面上侧的第一线架251、第二线架252、第三线架253、纸面下侧的第四线架254以及薄膜部230安装至各槽14。

图27是分解了图26的各构件的立体图。

图28是示出图26所示的薄膜部230的构成的立体图。

图29A是示出图27所示的第一线架251的构成的立体图。

图29B是从轴向Y的相反侧观看图29A所示的第一线架251的立体图。

图30是示出第四线架254的构成的立体图。

如各图所示那样,对于实施方式2的定子10,作为将多个各芯部60和线圈7绝缘的绝缘部的第一线架251、第二线架252、第三线架253以及第四线架254的构成与实施方式1的各线架不同。在本实施方式2中,为了将多个芯部60和线圈7绝缘,绝缘部由这4种线架和将槽14的侧面覆盖且具有电绝缘性的薄膜部230(槽侧面覆盖部)构成。

第一线架251、第二线架252、第三线架253以及第四线架254不具有实施方式1中的各线架所具备的槽侧面覆盖部。即,如图29A所示那样,第一线架251具备齿端面覆盖部251c、外锷251a和内锷251b,它们形成为一体。齿端面覆盖部251c将齿部11b的绕装线圈7的部分的轴向Y的一端面覆盖。外锷251a与齿端面覆盖部251c的径向X的外侧X1的端部连接,将轭部11a的轴向Y的一端面覆盖,朝轴向Y的上方突出。

内锷251b与齿端面覆盖部251c的径向X的内侧X2的端部连接,将齿部11b的一端面的内侧末端部以及靴部11c的一端面覆盖,朝轴向Y的上方突出。

以下说明的线架的构成由于与第一线架251、第二线架252、第三线架253通用,因而,使用第一线架251进行说明。

第一线架251具备用于固定后述的薄膜部230的爪部bt1、bt2、at1。3个爪部之内的爪部bt1、bt2设置在内锷251b的周向Z的两端部的径向X的外侧X1。剩余的爪部at1设置在齿端面覆盖部251c的外锷251a侧的端部的周向Z的侧面且导出槽部251out所存在的那侧。各个爪部bt1、bt2、at1朝轴向Y的下方突出。另外,在与设有爪部at1的那侧在周向Z相反侧的部分,没有设置爪部。在该部分的径向X的外侧X1侧,具备线圈线70用的导入槽部251in,因此避免了与导入线的干涉。

如图30所示那样,在第四线架254具备4个爪部bt3、bt4、at3、at4。关于第四线架254,由于不发生与导入线的干涉,所以,在与第一线架251中省略的部分相当的部分,设有爪部at4。

另外,如图29B所示那样,在第一线架251的下表面,设有朝轴向Y的下方突出的凸部251e。另外,如图30所示那样,在第四线架254的下表面,设有朝轴向Y的下方突出的凸部254e。凸部251e以及凸部254e用于将第一线架251、第四线架254分别定位在芯部60的轴向Y的两端面。凸部251e与设在芯部60的轴向Y的一端面的第二凹部11r嵌合,凸部254e与设在芯部60的轴向Y的另一端面的第二凹部11r嵌合。

薄膜部230由薄壁的具有绝缘性的薄膜材料形成,例如可考虑使用厚度为0.125mm的薄膜材料。并且,在该薄膜材料上,呈如图28所示那样的形状地设置多个折线。通过该折线,薄膜部230形成为连续地设有将第一芯部61的轭部11a的径向X的内侧X2的轴向Y的一方的侧面即轭内周面112覆盖的第一轭内周面覆盖部231、将齿部11b的周向Z的一方的侧面以及一方的靴部11c的外周面覆盖的第一侧面覆盖部232、在第一芯部61的齿部11b的径向X的内侧X2迂回而与将另一方的靴部11c的外周面以及另一方的齿部11b的侧面覆盖的第二侧面覆盖部232b接续的连续部233、上述的第二侧面覆盖部232b、以及连续地覆盖第一芯部61的另一方的轭内周面112及第二芯部62的一方的轭内周面112的第二轭内周面覆盖部231b,反复设置这些部分直至覆盖到第九芯部69为止。

另外,薄膜部230夹在各芯部60与设于上述的第一线架251、第二线架252、第三线架253、第四线架254的爪部bt1、bt2、at1、bt1~bt4之间地安装,因而,能将各芯部60与线圈7完全绝缘。另外,连续部233和第二轭内周面覆盖部在缠绕了线圈7之后被切断。

根据实施方式2的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法,

旋转电机的定子具备:

定子芯,该定子芯呈环状地组合了多个芯部,该芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部朝径向内侧突出地形成的齿部;

线圈,该线圈通过分别在多个上述齿部上缠绕线圈线而形成;以及

绝缘部,该绝缘部配设在上述芯部与上述线圈之间,将上述定子芯和上述线圈绝缘,其中,

作为上述绝缘部的第一线架具备:第一齿端面覆盖部,该第一齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的一端面覆盖;以及第一外锷,该第一外锷与上述第一齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的一端面覆盖并朝轴向上方突出,

作为上述绝缘部的第四线架具备:第二齿端面覆盖部,该第二齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的另一端面覆盖;以及第二外锷,该第二外锷与上述第二齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的另一端面覆盖并朝轴向上方突出,

上述第二外锷具备从周向的中央部朝轴向的上方突出且将各上述线圈的缠绕结束端部捆扎的捆扎部,

多个上述线圈由连续的上述线圈线形成,因而,能防止各线圈的塌卷。

另外,可提供以下旋转电机的定子:其能防止定子的跨接线的干涉,并且将齿的线圈的匝数设成相同,能使缠绕开始线和缠绕结束线的方向通用,能降低脉动或者振动等电气问题。另外,能减少结线构件,且能缩短制造时间来提高生产率。

另外,上述捆扎部具有从轴向的上方末端朝周向的两侧突出的突起部,因而,在捆扎工序中,能防止线圈线从捆扎部脱落。

另外,上述第二外锷具备钩状的卡固部,该卡固部从外周面的轴向的上方端部且周向的中央部起朝径向的外侧突出并朝着轴向的上方与上述捆扎部平行地延伸,上述捆扎部与上述卡固部之间的间隙的径向的宽度小于上述线圈线的线径,因而,能将捆扎于捆扎部之后的缠绕线圈固定在捆扎部与卡固部之间,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

另外,上述第一外锷具备在周向延伸且在轴向排列的多个引导部,该多个引导部形成分别保持将不同的上述齿部的线圈彼此连接的多个跨接线的多个槽部,因而,能防止多相的跨接线的干涉。

另外,上述芯部的上述轭部形成为能使多个上述芯部各自的上述轭部变形成直线状,因而,使用以下旋转电机的定子的制造方法:

上述旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,将上述定子芯的上述轭部变形成直线状,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间,能相对于齿部缠绕线圈线来形成线圈,能在将缠绕结束线捆扎于捆扎部之后固定在捆扎部与卡固部之间。由此,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

另外,上述轭部形成为能变形成使多个上述齿部的在径向突出的方向变成反向的反向翻卷状,因而,使用以下旋转电机的定子的制造方法:

旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,将上述定子芯的上述轭部变形成反向翻卷状,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间,能相对于齿部缠绕线圈线来形成线圈,能在将缠绕结束线捆扎于捆扎部之后固定在捆扎部与卡固部之间。由此,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

实施方式3.

以下,使用附图,以与实施方式1不同的部分为中心来说明根据实施方式3的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

本实施方式的定子除了定子所使用的定子芯311A的构成不同以外,与实施方式1的定子10同样。

图31是定子芯311A的立体图。

图32是定子芯311A的主要部分放大俯视图。

实施方式1的定子芯11A与本实施方式3的定子芯311A的差异在于:实施方式1的构成定子芯11A的相邻的芯部60彼此通过形成在轭部11a的周向Z的端部的可旋转的连结部111连结;相对于此,本实施方式3的构成定子芯311A的相邻的芯部360彼此通过形成在轭部311a的周向Z的端部的可弯折的连结部111B连结。

实施方式1的定子芯11A将通过冲裁薄壁的磁性钢板形成的2种芯片组11k1、11k2交替地在轴向Y层叠,由此形成出连结部111,而在本实施方式3中,将通过冲裁薄壁的磁性钢板形成的1种芯板311k在轴向Y层叠多张。

芯板311k形成为层叠成为轭部311a的部分呈直线状排列,即成为齿部311b的部分平行地排列,成为相邻的轭部311a的部分没有在物理上分离而是以薄壁连结。因此,仅通过将1种芯板311k在轴向Y层叠多张,就能在相邻的芯部360之间形成薄壁的连结部111B。

在轴向Y层叠了多张芯板311k的状态下,各芯部360的轭部311a保持呈直线状排列的状态。本实施方式3的定子也具备与实施方式1或实施方式2所使用的绝缘构件相同的绝缘构件。

在向各齿部311b的绕线结束之后,使连结部111B塑性变形,弯折成各轭部311a呈圆环状排列。此时,各轭部311a以及各齿部311b的位置关系与实施方式1的各轭部11a以及各齿部11b的位置关系相同。

对于根据本实施方式的定子,也是除了定子芯的连结部以外的构成是与实施方式1的定子同样的构成,

旋转电机的定子具备:

定子芯,该定子芯呈环状地组合了多个芯部,该芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部朝径向内侧突出地形成的齿部;

线圈,该线圈通过分别在多个上述齿部上缠绕线圈线而形成;以及

绝缘部,该绝缘部配设在上述芯部与上述线圈之间,将上述定子芯和上述线圈绝缘,其中,

作为上述绝缘部的第一线架具备:第一齿端面覆盖部,该第一齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的一端面覆盖;以及第一外锷,该第一外锷与上述第一齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的一端面覆盖并朝轴向上方突出,

作为上述绝缘部的第四线架具备:第二齿端面覆盖部,该第二齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的另一端面覆盖;以及第二外锷,该第二外锷与上述第二齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的另一端面覆盖并朝轴向上方突出,

上述第二外锷具备从周向的中央部朝轴向的上方突出且将各上述线圈的缠绕结束端部捆扎的捆扎部,

多个上述线圈由连续的上述线圈线形成,因而,能防止各线圈的塌卷。

另外,可提供以下旋转电机的定子:其能防止定子的跨接线的干涉,并且将齿的线圈的匝数设成相同,能使缠绕开始线和缠绕结束线的方向通用,能降低脉动或者振动等电气问题。另外,能减少结线构件,且能缩短制造时间来提高生产率。

另外,上述捆扎部具有从轴向的上方末端朝周向的两侧突出的突起部,因而,在捆扎工序中,能防止线圈线从捆扎部脱落。

另外,上述第二外锷具备钩状的卡固部,该卡固部从外周面的轴向的上方端部且周向的中央部起朝径向的外侧突出并朝着轴向的上方与上述捆扎部平行地延伸,上述捆扎部与上述卡固部之间的间隙的径向的宽度小于上述线圈线的线径,因而,能将捆扎于捆扎部之后的缠绕线圈固定在捆扎部与卡固部之间,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

另外,上述第一外锷具备在周向延伸且在轴向排列的多个引导部,该多个引导部形成分别保持将不同的上述齿部的线圈彼此连接的多个跨接线的多个槽部,因而,能防止多相的跨接线的干涉。

另外,上述芯部的上述轭部形成为能使多个上述芯部各自的上述轭部变形成直线状,因而,使用以下旋转电机的定子的制造方法:

旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,将上述定子芯的上述轭部变形成直线状,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间,能相对于齿部缠绕线圈线来形成线圈,能在将缠绕结束线捆扎于捆扎部之后固定在捆扎部与卡固部之间。由此,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。另外,各上述轭部由于不使用夹具,通过薄壁的连结部的刚性而保持成直线状,所以,能简化缠绕时的固定夹具。

实施方式4.

以下,使用附图,以与实施方式1不同的部分为中心来说明根据实施方式4的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法。

本实施方式的定子除了定子所使用的定子芯的构成不同以外,与实施方式1的定子10是同样的。

图33是芯部460的立体图。

芯部460具备与实施方式1的芯部60同样的轭部411a和齿部411b。

图34是示出定子410的缠绕后的状态的立体图。

实施方式1的定子芯11A与本实施方式4的定子芯411A的差异在于:实施方式1的构成定子芯11A的相邻的芯部60彼此通过形成在轭部11a的周向Z的端部的可旋转的连结部111连结;相对于此,本实施方式4的构成定子芯411A的相邻的芯部460彼此不具有连结部而分别独立。

芯部460也是将通过冲裁薄壁的磁性钢板形成的芯片411k在轴向Y层叠多张来形成。

实施方式1的定子芯11A将通过冲裁薄壁的磁性钢板形成的2种芯片组11k1、11k2交替地在轴向Y层叠来形成出连结部111,而在本实施方式4中,芯部460将通过冲裁薄壁的磁性钢板形成的1种芯片411k在轴向Y层叠多张。这样,本实施方式4的定子410由9个独立的芯部460构成。本实施方式4的定子410也具备与实施方式1或实施方式2所使用的绝缘构件相同的绝缘构件。

对于向各芯部460的绕线,以各轭部411a呈直线状排列的方式在芯部固定夹具80配置并保持所有的芯部460,连续地进行与实施方式1同样的绕线。然后,拆卸芯部固定夹具80,以各芯部460的轭部411a成为圆环状的方式组合,将相邻的芯部460彼此固定,由此形成定子410。固定方法是焊接、热套等。

对于根据本实施方式的定子,也是除了定子芯不具备连结部的方面以外的构成是与实施方式1的定子同样的构成,

旋转电机的定子具备:

定子芯,该定子芯呈环状地组合了多个芯部,该芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部朝径向内侧突出地形成的齿部;

线圈,该线圈通过分别在多个上述齿部上缠绕线圈线而形成;以及

绝缘部,该绝缘部配设在上述芯部与上述线圈之间,将上述定子芯和上述线圈绝缘,其中,

作为上述绝缘部的第一线架具备:第一齿端面覆盖部,该第一齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的一端面覆盖;以及第一外锷,该第一外锷与上述第一齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的一端面覆盖并朝轴向上方突出,

作为上述绝缘部的第四线架具备:第二齿端面覆盖部,该第二齿端面覆盖部将上述齿部的绕装上述线圈的部分的轴向的另一端面覆盖;以及第二外锷,该第二外锷与上述第二齿端面覆盖部的径向外侧的端部连接且将上述轭部的轴向的另一端面覆盖并朝轴向上方突出,

上述第二外锷具备从周向的中央部朝轴向的上方突出且将各上述线圈的缠绕结束端部捆扎的捆扎部,

多个上述线圈由连续的上述线圈线形成,因而,能防止各线圈的塌卷。

另外,可提供以下旋转电机的定子:其能防止定子的跨接线的干涉,并且将齿的线圈的匝数设成相同,能使缠绕开始线和缠绕结束线的方向通用,能降低脉动或者振动等电气问题。另外,能减少结线构件,且能缩短制造时间来提高生产率。

另外,上述捆扎部具有从轴向的上方末端朝周向的两侧突出的突起部,因而,在捆扎工序中,能防止线圈线从捆扎部脱落。

另外,上述第二外锷具备钩状的卡固部,该卡固部从外周面的轴向的上方端部且周向的中央部起朝径向的外侧突出并朝着轴向的上方与上述捆扎部平行地延伸,上述捆扎部与上述卡固部之间的间隙的径向的宽度小于上述线圈线的线径,因而,能将捆扎于捆扎部之后的缠绕线圈固定在捆扎部与卡固部之间,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。

另外,上述第一外锷具备在周向延伸且在轴向排列的多个引导部,该多个引导部形成分别保持将不同的上述齿部的线圈彼此连接的多个跨接线的多个槽部,因而,能防止多相的跨接线的干涉。

另外,上述芯部的上述轭部形成为能将多个上述芯部各自的上述轭部保持成直线状,因而,使用以下旋转电机的定子的制造方法:

旋转电机的定子的制造方法具有:

绕线工序,利用绕线嘴将上述线圈线缠绕于上述齿部来形成上述线圈;

捆扎工序,将上述线圈线捆扎于上述捆扎部;以及

卡固工序,将上述线圈线固定在上述捆扎部与上述卡固部之间,能相对于齿部缠绕线圈线来形成线圈,能在将缠绕结束线捆扎于捆扎部之后固定在捆扎部与卡固部之间。由此,能防止线圈的塌卷、跨接线的松动。另外,由于在上述芯部没有连结部,所以,能使构成芯部的芯片的模具小型化。

另外,由转子的永久磁铁产生的磁极的个数并不限于6极,也可以是与定子10、410的齿部的个数相对应的个数。例如,在需要向跨2齿的齿部设置跨接线的本案(UVWUVW…)中,在将齿部的个数设为3·N个(N为2以上的整数)的场合,磁极的个数也可以是((3±1)·N)个。另外,在向相邻的齿部以3齿连续形式进行缠绕的方式(UU’UVV’VWW’W…)中,当缠绕第2齿时需要进行与第1齿、第3齿相反旋转的缠绕,在将齿部的个数设为9·N个(N为1以上的整数)的场合,磁极的个数也可以是((9±1)·N)个。另外,在向相邻的齿部以2齿连续形式进行缠绕的方式(UU’VV’WW’…)中,在将齿部的个数设为6·N个(N为1以上的整数)的场合,磁极的个数也可以是((6±1)·N)个。

在磁极的个数为((9±1)·N)个的场合,在N为2以上时,在以3齿连续形式进行缠绕之后,需要朝分离开6齿的接下来的齿部进行缠绕,因而,需要进行分离开6齿的跨接线的引导动作。在磁极的个数为((6±1)·N)个的场合,在N为2以上时,在以2齿连续形式缠绕之后,需要朝分离开4齿的接下来的齿部进行缠绕,因而,需要进行分离开4齿的跨接线的引导动作。

本申请记载了各种例示性的实施方式以及实施例,但一个或者多个实施方式所记载的各种特征、形态以及功能并不限于特定的实施方式的应用,可以单独地或者按照各种组合来应用于实施方式。

因此,可在本申请所公开的技术范围内设想未例示的无数变形例。例如包含将至少一个构成要素变形的场合、追加的场合或者省略的场合、进而提取至少一个构成要素并将之与其他实施方式的构成要素组合的场合。

附图标记的说明

100旋转电机,10、410定子,11A、311A、411A定子芯,11a、311a、411a轭部,11b、311b、411b齿部,11c靴部,11r第二凹部,11k1、11k2芯片组,311k芯板,411k芯片,14槽,20转子,21旋转轴,22转子芯,51、251第一线架,51a、52a、53a、54a、251a外锷,51b、54b、251b内锷,51c、54c、251c齿端面覆盖部,51d、54d槽侧面覆盖部,51in、52in、53in、251in导入槽部,51out、52out、53out、251out导出槽部,52、252第二线架,53、253第三线架,54、254第四线架,54k捆扎部,54t突起部,54f卡固部,54r间隙,60、360、460芯部,61第一芯部,62第二芯部,63第三芯部,64第四芯部,65第五芯部,66第六芯部,67第七芯部,68第八芯部,69第九芯部,70线圈线,71第一线圈线,72第二线圈线,73第三线圈线,70J跨接线,70J1第一跨接线,70J2第二跨接线,70J3第三跨接线,70J4第四跨接线,70J5第五跨接线,70J6第六跨接线,G1第一引导部,G2第二引导部,G3第三引导部,G4第四引导部,M1第一槽部,M2第二槽部,M3第三槽部,N1第一绕线嘴,N2第二绕线嘴,N3第三绕线嘴,80芯部固定夹具,101构架,103托架,105永久磁铁,107空隙,111、111B连结部,112轭内周面,113轭外周面,114第一凹部,121齿部侧面,122齿部内周面,131靴部外周面,230薄膜部,231第一轭内周面覆盖部,231b第二轭内周面覆盖部,232第一侧面覆盖部,232b第二侧面覆盖部,233连续部,251e、254e凸部,400绕线机,40卡具机构,41~46卡具,700中性点,711第一缠绕起始线,712第一缠绕结束线,713第一电源线,721第二缠绕起始线,722第二缠绕结束线,723第二电源线,731第三缠绕起始线,732第三缠绕结束线,733第三电源线,NB1第一绕线嘴,NB2第二绕线嘴,NB3第三绕线嘴,RB1、RB2、RB3旋转轴,at1、at4、bt1、bt3爪部。

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