CN102237729A - 电动机的定子以及电动机的定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机的定子以及电动机的定子的制造方法。电动机的定子(10)具备：具有多个槽(16)的定子铁心(11)；配置在多个槽内的绝缘部件(12)；以及通过将导线(20)隔着绝缘部件并隔开规定的槽数分布卷绕在多个槽内而分别形成的多相线圈(13)。导线在施加了张力的状态下配置在绝缘部件内。通过导线的张力将定子铁心、绝缘部件以及线圈分别物理地固定。

Description

电动机的定子以及电动机的定子的制造方法

技术领域

本发明涉及主要作为电动汽车和混合动力汽车等的驱动源而应用的、分布卷绕有导线的电动机的定子及其制造方法。 

背景技术

以往，分布绕法(分布巻き)电动机的定子是通过对定子铁心直接卷绕导线而形成线圈的直接卷绕方式、或将预先卷绕导线而成形的线圈插入到定子铁心的槽内的插入方式等被制造的。 

作为直接卷绕方式，公开有如下定子铁心的绕线方法以及绕线装置：将线圈架(former)装拆/更换部、绕线臂驱动部、检查部以及中间绝缘体组装部依次配置在被保持在保持架上的定子铁心的周围，在使定子铁心每转动规定角度的同时，使导线管嘴在定子轴向以及绕轴移动，从而通过单一设备实施导线操作(例如参照专利文献1)。通过这样的定子铁心的绕线方法以及绕线装置，如图35所示，将U、V、W相各线圈1112、1113、1114卷绕在定子铁心1110的各槽1111中。 

另外，如图36所示，已知有如下绕线方法和绕线装置，其包括：相对于定子铁心1110在三坐标方向上相对移动并将线材1115导出的管嘴1121；和相对于定子铁心1110能够在径向上移动的导向件1122、1123，通过使该导向件1122、1123相对移动而卷绕被插入到槽1111中的线材1115，提高线圈1112、1113、1114的线材槽满率(例如参照专利文献2)。 

作为插入方式，提出了一种外部核心(アウタ一コア)组装装置1130，如图37所示，该外部核心组装装置1130具有：插入到定子铁心1110中的叶片1125；将挂在叶片1125上的线圈1112向定子铁心1110压入的插入夹具1126；引导楔部件1127的楔部件引导件1128；将该楔部件1127向槽压入的楔部件插入夹具1129；以及测定楔部件插入力的测力传感器1131，该外部核心组装装置1130在定子铁心组装工序中能够检测出楔部件1127的插入异常(例如参照专利文献3)。 

然而，在通过专利文献1记载的定子铁心的绕线方法以及绕线装置制造的电动机的定子的情况下，由于在同相槽(例如U相槽)之间存在其他相槽(例如V相槽、W相槽)，因此当从U相槽向接下来的U相槽插入线材时，其线圈端部跨过其他相槽，将线材以直线状插入到U相槽中，在这样的情况下，其他相槽(V相槽、W相槽)被线圈端部覆盖。在该情况下，不能够在其他相槽中插入很多的线材，线材槽满率降低。因此，如图35所示，为了不降低线材槽满率地将V相线圈1113插入到槽1111内，需要使先插入的U相线圈1112的线圈端部1112a预先向定子铁心1110的外周侧较大地退开来确保V相线圈1113的插入空间，而且，为了将W相线圈1114插入到槽1111内，需要使先插入的V相线圈1113的线圈端部1113a也预先向定子铁心1110的外周侧较大地退开来确保W相线圈1114的插入空间。 

其结果导致对电动机性能提高没有直接帮助的线圈端部1112a、1113a、1114a变大，电动机的体形变大。另外，由于线圈量也增多，因此电动机重量增加且线圈电阻变大，其结果是，存在铜损变大、电动机的效率降低的问题。另外，为了对各相线圈1112、1113、1114进行固定，需要在卷绕线材1115之后进行空转(レ一シング)处理或上漆处理等。 

另外，根据专利文献2的绕线方法及绕线装置，由于在通过导向件1122、1123使线材1115向槽1111的径向外侧偏离地将线材1115暂时定位的同时进行卷绕，因此能够在某种程度上提高线圈1112、1113、1114的线材槽满率。然而，线圈1112、1113、1114并非被固定在定子铁心1110上，需要在卷绕线材1115之后进行空转处理或上漆处理等，在定子的制造中需要较多的工时数，存在成本增加的问题。 

另外，根据专利文献3的外部核心组装装置1130，由于将线材1115预先成型为线圈1112，一边将该线圈1112相对于定子铁心1110倾斜一边利用线圈插入夹具1126将该线圈1112压入到定子铁心1110的槽中，因此需要作为产品所必需的长度以上的线材1115的长度。其结果存在浪费的线圈量变多、电动机重量和线圈电阻变大且伴随着铜损的增大电动机效率降低的问题。另外，也存在电动机的体形变大的问题，还有改进的余地。而且，根据专利文献3，还存在需要在将线圈1112压入到槽中之后进行空转处理或上漆处理等的问题。 

另外，对于弯曲刚度高的单根导线，也通过将多条被分割的导线预先成型为规定的形状并互相接合的方式进行制造。另外，在电动机的定子中，为了保证定子铁心与 导线之间的绝缘以及异相线圈之间的绝缘，将绝缘纸等绝缘部件插入到定子铁心与导线之间、或不同相导线之间来确保绝缘距离(例如参照专利文献4)。 

图38(a)和图38(b)是专利文献4记载的定子的主要部分剖视图、及表示制造方法的立体图。该定子1通过以下方式制造：将片状的电绝缘部件2的端部互相重合而形成为筒状，并配置在形成于定子铁心3的槽4内，之后将预先形成为U字状的元件5插入到筒状的电绝缘部件2中，再将元件5的末端部向彼此在周向上相反的一侧折弯并与其他的部分5的末端部接合。 

然而，在专利文献4记载的定子1中，电绝缘部件2、定子铁心3以及导线(元件5)的固定仅通过各自的摩擦力被固定，因此固定力未必充分。因此，需要在卷绕导线之后进行空转处理或上漆处理，在定子的制造中需要较多的工时数，存在成本增大的问题。另外，由于电绝缘部件2是片状部件，因此为了不产生绝缘破坏而不对导线施加太大力地将其缓缓地卷绕。作为其结果，存在导线的长度变得不必要地长而影响电动机效率的问题。 

专利文献1：日本特开2007-006677号公报 

专利文献2：日本专利第3669966号公报 

专利文献3：日本特开2006-166675号公报 

专利文献4：日本特开2000-014068号公报 

发明内容

本发明的实施方式提供一种电动机的定子，其能够减少线圈量，抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率，并且，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化，还能够将空转处理和上漆处理等线圈的固定化处理废除或者简单化。 

根据本发明的实施方式，电动机的定子10、110也可以具备：具有多个槽16、116的定子铁心11、111；配置在多个槽内的绝缘部件12、112；通过将导线20、20A、120隔着所述绝缘部件并隔开规定的槽数分布卷绕在多个槽内而分别形成的多相线圈13u、13v、13w、113u、113v、113w。导线也可以在施加了张力的状态下配置在绝缘部件内。也可以通过导线的张力将定子铁心、绝缘部件以及线圈分别物理地固定。 

另外，根据本发明的实施方式，一种电动机的定子10、110的制造方法，在形成于定子铁心11、111上的多个槽16、116中隔开规定的槽数而分布卷绕导线20、20A、 120来形成多相线圈13u、13v、13w、113u、113v、113w，该电动机的定子10、110的制造方法可以包括：在多个槽中配置将定子铁心和导线电绝缘的绝缘部件12、112的工序；在多个槽中分布卷绕导线的工序；以及将导线在被施加了张力的状态下配置在绝缘部件内，从而将定子铁心、绝缘部件以及线圈分别物理地固定的工序。 

其他的特征以及效果可通过实施方式的记载以及附加的权利要求知晓。 

附图说明

图1是表示在第一实施方式的电动机的定子上分布卷绕了导线的状态的主要部分放大立体图。 

图2是表示图1所示的导线的卷绕状态的示意图。 

图3是从内径侧观察到的定子的局部放大图。 

图4是表示一相导线的卷绕状态的主要部分放大立体图。 

图5是表示插入到槽中的导线的状态的剖视图。 

图6(a)及图6(b)是用于说明槽满率的图。 

图7(a)是第一实施方式的电动机的定子的制造工序图，图7(b)是以往的制造工序图。 

图8是电动机的定子的制造装置的主要部分放大图。 

图9是图8所示的制造装置的俯视示意图。 

图10(a)至图10(f)是分阶段对通过图8所示的制造装置将导线卷绕在定子铁心上的步骤进行表示的主要部分放大图。 

图11是表示通过制造装置的钩对导线施加张力的状态的侧视图。 

图12是第二实施方式的电动机的定子的主要部分放大立体图。 

图13是表示第二实施方式的电动机的定子的导线的卷绕状态的示意图。 

图14是从内径侧观察到的定子的局部放大图。 

图15是表示一相导线的卷绕状态的主要部分放大立体图。 

图16是表示插入到槽中的导线的状态的剖视图。 

图17(a)及图17(b)是用于说明槽满率的图。 

图18(a)及图18(b)是表示插入到槽中的、截面积不同的导线的状态的剖视图。 

图19是表示绝缘覆膜厚度相同的情况下的线径与绝缘覆膜比率之间的关系的图表。 

图20是表示基于达金方式的、绝缘覆膜厚度与PDIV(局部放电起始电压)之间的关系的图表。 

图21是由绝缘覆膜覆盖的单根导线的剖视图。 

图22是被在树脂内分散无机物粒子而成的复合绝缘覆膜覆盖的单根导线的剖视图。 

图23(a)是表示第二实施方式的电动机的定子的制造方法的制造工序图，图23(b)是表示以往的制造方法的制造工序图。 

图24是电动机的定子的制造装置的主要部分放大图。 

图25是图24所示的制造装置的俯视示意图。 

图26(a)至图26(f)是分阶段对通过图24所示的制造装置将导线卷绕在定子铁心上的步骤进行表示的主要部分立体图。 

图27是表示通过制造装置的钩对导线施加张力的状态的侧视图。 

图28是表示第三实施方式的电动机的定子的导线的卷绕状态的示意图。 

图29是表示第三实施方式涉及的电动机的定子的制造方法的制造工序图。 

图30是被分割的单根导线的立体图。 

图31是被分割的单根导线插入到槽中的状态的示意图。 

图32是图31的导线折弯后的状态的示意图。 

图33是用于对将导线折弯时的轴向的固定进行说明的、从内径侧观察到的定子的局部放大图。 

图34是表示截面形状不同的多条单根导线以最小间隙插入到槽中的状态的剖视图。 

图35是以往的电动机的定子的主要部分放大图。 

图36是表示在其他以往的电动机的定子上直接卷绕导线的状态的主要部分放大立体图。 

图37是将由导线形成的线圈插入到定子铁心的槽中的又一其他以往的制造装置的示意图。 

图38(a)是以往的定子的主要部分剖视图，图38(b)是表示该定子的制造工 序的主要部分立体图。 

标号说明 

10  电动机的定子 

11  定子铁心 

12  绝缘部件(树脂部件) 

13  线圈 

13u  U相线圈 

13v  V相线圈 

13w  W相线圈 

16  槽 

17  线圈端部 

18  开口部 

19  定子铁心的内周面 

20、20A  导线(单根导线) 

21  导线的末端 

23  接合部 

40  导线 

41  绝缘覆膜 

41A  复合绝缘覆膜 

42  无机物粒子 

43  树脂 

T  绝缘部件的周向间隙 

110  电动机的定子 

111  定子铁心 

112  绝缘部件(树脂部件) 

113  线圈 

113u  U相线圈 

113v  V相线圈 

113w  W相线圈 

116  槽 

116u U相槽 

116v V相槽 

116w W相槽 

117  线圈端部 

117u U相线圈端部 

117v V相线圈端部 

117w W相线圈端部 

118  开口部 

119  定子铁心的内周面 

120  导线 

S    槽满率(占積率) 

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的各实施方式进行说明。此外，图面是在附图标记的朝向上进行观察的。 

(第一实施方式) 

如图1所示，第一实施方式的电动机的定子110是3相8极的分布绕线定子，形成为具有：定子铁心111、绝缘部件112、线圈113(U相线圈113u、V相线圈113v以及W相线圈113w)。定子铁心111例如通过将被冲孔的多张硅钢板层叠而构成，并具有48个齿115和形成于相邻的齿115、115之间的48个槽116。另外，电动机是内转子型，槽116的开口部118在定子铁心111的内周面119开口。 

多个绝缘部件112以覆盖槽116的内表面的方式从定子铁心111的轴向两侧插入到各槽116中，该绝缘部件112是通过将树脂材料注塑成型而形成的，具有电绝缘特性及适当的弹性。绝缘部件112是用于使定子铁心111与各相线圈113u、113v、113w之间电绝缘的部件。作为被注塑成型的树脂材料，例如能够例示出聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚对苯二甲酸丁二醇脂、聚醚醚酮、聚苯硫醚等。 

绝缘部件112只要能够在一边对导线120施加张力一边卷绕导线120时，不会损伤各导线120地确保绝缘性能即可，不限于树脂的成型品，例如也可以使用具有适当 的厚度和弹性的芳族聚酰胺纸等。另外，还可以在定子铁心111上对树脂进行基体上注塑成型(アウトサ一ト成型)而成为绝缘部件112。而且，在对线圈113加载的电压高的情况下(例如650V以上)，也可以根据电压在各相之间配置相间绝缘纸等。 

U相线圈113u、V相线圈113v以及W相线圈113w分别以如下方式形成：将捆束多条(在本实施方式中是11条)细径的聚酰胺酰亚胺漆包铜线(AIW)等线材120’(参照图5)而成的导线120插入到规定的槽116中，并通过波状绕法卷绕在定子铁心111上。 

各相线圈113u、113v、113w的线圈端部117u、117v、117w以在三相线圈113u、113v、113w中的两相线圈(113u与113v、113v与113w、或者113w与113u)的线圈端部(117u与117v、117v与117w、或者117w与117u)在径向上排列的方式，以各相线圈113u、113v、113w的绕线匝数为单位在定子铁心111的径向上交替配置。 

如图2至图4所示，本实施方式的定子110是双槽方式的定子，各相每两组的导线120通过波状绕法分布卷绕在定子铁心111的相邻的槽116(U相槽116u、V相槽116v、W相槽116w)中。槽116在定子铁心111的周向上，以U相槽116u、V相槽116v、W相槽116w的顺序往复配置。 

具体地说，首先，构成U相线圈113u的两组导线120从定子110的轴向一端侧(图2的下端)向另一端侧(图2的上端)隔着绝缘部件112分别插入到两个U相槽116u中，并越过各两个V相槽116v及W相槽116w从轴向另一端侧向一端侧隔着绝缘部件112插入到接下来的两个U相槽116u中。以后同样，以绕定子铁心111一周的方式将导线120通过波状绕法而插入到U相槽116u中，形成U相线圈113u的第一匝(turn)113u1。 

接下来，将构成V相线圈113v的两组导线120从定子110的轴向另一端侧向一端侧隔着绝缘部件112分别插入到上述每两个U相线圈116u之间的两个V相槽116v中，并越过各两个W相槽116w及U相槽116u从轴向一端侧向另一端侧隔着绝缘部件112插入到接下来的两个V相槽116v中，以后同样，以绕定子铁心111一周的方式以波状卷绕在V相槽116v中而形成V相线圈113v的第一匝113v1。 

同样，将构成W相线圈113w的两组导线120从定子110的轴向一端侧向另一端侧隔着绝缘部件112分别插入到上述每两个U相线圈116u之间的两个W相槽116w中，并越过各两个U相槽116u及V相槽116v而从轴向另一端侧向一端侧隔着绝缘 部件112插入到接下来的两个W相槽116w中。由此，V相线圈113v的线圈端部117v通过与U相线圈113u和W相线圈113w的线圈端部117u、117w所交差的轴向一端侧或轴向另一端侧相反侧的轴向另一端侧或轴向一端侧。以后同样，以绕定子铁心111一周的方式以波状卷绕在W相槽116w中，形成W相线圈113w的第一匝113w1。 

同样地，U相线圈113u的第二匝113u2、V相线圈113v的第二匝113v2、W相线圈113w的第二匝113w2、U相线圈113u的第三匝113u3、......以该顺序卷绕在定子铁心111上。 

这样，将U相线圈113u、V相线圈113v以及W相线圈113w在每一匝交替地配置，由此，如图1所示，以U相线圈113u、V相线圈113v以及W相线圈113w中的两相线圈(113u及113w、113v及113w)的端部(117u及117w、117v及117w)在径向上排列的方式配置，将导线120以波状卷绕在多个槽116中。通过将U相线圈113u、V相线圈113v以及W相线圈113w以各相的绕线匝数为单位交替地配置，与以往的线圈相比较，线圈端部117u、117v、117w的体积变小，因此线圈量减少。 

图4是为了容易地理解而仅示出了U相线圈113u的图。各相线圈端部117u、117v、117w成为，在设于第一匝113u1与第二匝113u2之间的半径方向间隙中，插入有W相线圈113w的第一匝113w1及V相线圈113v的第一匝113v1。因此，线圈端部117u形成为在每一匝都稍微向径向外方移位。其位移量随着从定子铁心111的外径侧向内径侧逐渐变小。另外，线圈端部117u的位移量也可以是，使从定子铁心111的半径方向厚度的大致中心部向径向外侧配置的线圈端部117u朝径向外方移位，使从大致中心部向径向内侧配置的线圈端部117u朝径向内方移位。关于V相线圈端部117v及W相线圈端部117w也是同样的。 

如图3所示，构成各相线圈113u、113v以及113w的导线120沿着绝缘部件112的形状弯曲，并在被施加了张力的状态下如上述那样以波状卷绕在各相槽116u、116v以及116w中。由此，定子铁心111、绝缘部件112以及各相线圈113u、113v、113w在导线120的张力的作用下被物理地固定。因此，能够将在以往的定子中实施的空转处理或上漆处理等线圈固定化处理废除或者使其简单化。 

优选导线120的张力为导线120的弹性容许应力以下，或者，通过导线120的张力而作用在绝缘部件112上的应力为容许压缩强度以下，更优选满足上述两方面。由此，不会发生被卷绕的导线120塑性变形或断裂、绝缘部件112塑性变形等因导线 120的张力而导致的不良情况。 

如图5所示，导线120隔着绝缘部件112配置在各槽116内，U、V、W相线圈端部117u、117v、117w以绕线匝数为单位在定子铁心111的径向上交替地配置，因此，在卷绕其他相线圈时，已经卷绕好的相的线圈不会成为障碍，能够在提高了线圈113的槽满率S的状态下进行卷绕，能够使本实施方式的定子110的槽满率S为40％以上。这里，所谓槽满率S，如图6所示，被定义为，将去除绝缘覆膜120a后的导电部分120b的截面积S1乘以通过槽116内的线材120’的部分的数量所得的值、与槽116的截面积S2之比。 

接下来，根据图7至图11对电动机的定子110的制造方法进行说明。图7(a)是本实施方式的电动机的定子的制造工序图，图7(b)是以往的制造工序图。如图7(b)所示，根据以往的制造方法，在将绝缘部件组装到定子铁心的各槽中之后(步骤S101)，隔着绝缘部件将导线卷在定子铁心上(步骤S102)，进行使从定子铁心向轴向外方突出的线圈端部向径向外方弯曲的中间成形(步骤S103)，然后进行调整线圈端部的形状的精加工成形(步骤S104)。而且，实施用空转绳捆束线圈的空转处理(步骤S105)以及使清漆含浸、固化的上漆处理来固定定子铁心、绝缘部件以及线圈(步骤S106)。这样，根据以往的制造方法，经历六个步骤的工序制造出电动机的定子。 

与此相对，如图7(a)所示，本实施方式涉及的电动机的定子的制造方法能够缩短为如下两个步骤的工序：将绝缘部件112组装到定子铁心111的各槽116中的工序(步骤S111)；和隔着绝缘部件112将导线120卷绕在定子铁心111上的工序(步骤S112)，能够在削减材料的同时大幅缩短制造时间，能够抑制制造成本。此外，在导线120是在表面涂敷有能够通过热处理而粘接那样的树脂的、自粘线等的情况下，通过热处理工序(步骤S113)能够将导线120简易地固定，由此，能够使线圈的固定简单化。 

如图8及图9所示，针对水平配置的定子铁心111，通过分别放出两组导线120的U、V、W相三个管嘴131和将导线120保持在规定位置的多个钩132将导线120以波状卷绕在定子铁心111上。 

管嘴131具有：放出构成U相线圈113u的两组导线120的U相管嘴131u；放出构成V相线圈的两组导线120的V相管嘴131v；以及放出构成W相线圈113w的 两组导线120的W相管嘴131w，管嘴131配置在定子铁心111的内径侧。各相管嘴131u、131v、131w能够一边分别放出两组导线120一边在管嘴导轨130上被引导而在定子铁心111的上下方向以及径向上移动。 

钩132在定子铁心111的轴向两端部侧分别各配置12个，合计24个，钩132将从各相管嘴131u、131v、131w放出的导线120卡定在规定的位置上，从而将其保持在定子铁心111的径向外方。 

将导线120分布卷绕(波状卷绕)在定子铁心111上的具体工序如图10(a)所示，将两组导线120从定子铁心111的轴向一端侧(图中下侧)向另一端侧(图中上侧)隔着绝缘部件112穿插到一对第一槽116a中。然后，将从第一槽116a引出的导线120卡定在向径向内侧移动了的钩132上(图10(b))，在通过使钩132向径向外侧退避而对导线120施加张力的状态下，将上述导线120保持在第一槽116a的径向外方(图10(c))。 

在对导线120施加张力时，若将导线120卡定在钩132上并向径向外方拉拽，则担心会导致穿插在槽116中的导线120向径向内方膨胀而使槽满率降低。在该情况下，也可以设置导线按压机构，一边将槽116内的向径向内方膨胀的导线120向径向外方按压以修正膨胀一边对导线120进行卷绕。 

然后，在保持将导线120卡定在钩132上的状态下，使定子铁心111与钩132一起转动规定的角度，直至接下来用于穿插导线120的预定的第二槽116b的位置。由此。从管嘴131放出的导线120沿着定子铁心111的外周侧配置(图10(d))。这里，通过相邻的其他钩132将导线120保持在第二槽116b的径向外方(图10(e))，在该状态下，将导线120从定子铁心111的轴向另一端侧(上侧)向一端侧(下侧)隔着绝缘部件112穿插到第二槽116b中(图10(f))。 

以后同样，如图11所示，在定子铁心111的轴向一端侧(下侧)，在将从第二槽116b引出的导线120卡定在钩132上并对导线120施加了张力的状态下，将该导线120保持在第二槽116b的径向外方，使定子铁心111与钩132一起转动规定的角度，直到接下来穿插导线120的第三槽116的位置。由此，将从管嘴131放出并沿着定子铁心111的外周侧配置的导线120保持在第三槽116的径向外方。通过反复进行上述的工序，将一相线圈113(例如U相线圈113u)以波状卷绕在定子铁心111上。 

用U相管嘴131u、V相管嘴131v、W相管嘴131w这三个管嘴131同时进行上 述的动作，由此，能够将U相线圈113u、V相线圈113v以及W相线圈113w这三个线圈113以绕线匝数为单位交替地配置并形成在定子铁心111上。 

如以上说明那样，根据本实施方式的电动机的定子110，由多条线材构成的导线120在被施加了张力的状态下分布卷绕在槽116内的绝缘部件112上从而分别形成多相线圈113u、113v以及113w。由此，定子铁心111、绝缘部件112以及线圈113通过对导线120施加的张力而分别被物理地固定，因此能够将空转处理或上漆处理等废除或使其简单化，能够使制造工序简略化，抑制电动机的定子110的制造成本。这里，定子铁心111、绝缘部件112以及线圈113被物理地固定是指，借助于导线120的张力使定子铁心111、绝缘部件112以及线圈113的相对位置关系基本不发生变化的状态。 

另外，由于多相线圈113u、113v以及113w的线圈端部117u、117v、117w以各相的绕线匝数为单位交替地配置在定子铁心111上，因此能够减少线圈量，抑制线圈电阻及铜损从而提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

而且，由于绝缘部件112是具有弹性的树脂部件，因此在形成多相线圈113u、113v以及113w时，即使在施加了张力的状态下将导线120分布卷绕在绝缘部件112上，也不会损伤导线120，能够维持规定的电动机性能。 

另外，由于对导线120施加的张力为导线120的弹性容许应力以下且/或绝缘部件112的容许压缩强度以下，因此在形成多相线圈113u、113v以及113w时，即使在施加了张力的状态下将导线120分布卷绕在绝缘部件112上，导线120和绝缘部件112也不会发生塑性变形，能够维持规定的电动机性能。 

而且，由于槽116的开口部118在定子铁心111的内周面119上开口，因此能够优选地用作内转子型的电动机的定子110。 

另外，由于配置在槽116内的线圈113的槽满率S为40％以上，因此能够提高发动机效率。 

再有，由于由U相、V相、W相这三相构成的线圈113形成为以两相线圈113的线圈端部117在径向上排列的方式将导线120以波状卷绕在多个槽116中，因此能够减少线圈量，能够抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

再有，将导线120从定子铁心111的轴向一端侧向另一端侧插入到第一槽116a中，在对从第一槽116a引出的导线120施加了张力的状态下将该导线120保持在第一槽116a的径向外方，之后，使定子铁心111转动，直到接下来穿插导线120的第二槽116b的位置，并将该导线120保持在第二槽116b的径向外方。然后，将导线120向与刚才相反的方向穿插到第二槽116b中，在施加了张力的状态下将该导线120保持在第二槽116b的径向外方，之后，使定子铁心111转动，直到接下来穿插导线120的第三槽116的位置，并将该导线120保持在第三槽116的径向外方。由于反复进行上述工序，因此能够一边对导线120施加张力，一边以两相线圈113的线圈端部117在径向上排列的方式将该导线120以波状卷绕在多个槽116中，由此，能够将空转处理或上漆处理等废除或使其简单化，使制造工序简略化，并且能够抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的降低及电动机体形的小型化。 

(B1实施例) 

表1中示出了通过图7(a)所示的方法制造出的本实施方式的电动机的定子与通过图7(b)所示的以往方法制造出的电动机的定子之间的比较。此外，各项目以以往的定子的值为100时的比进行表示。 

(B1-表1) 

	以往的定子	本发明的定子	作为电动机的效果
				导线重量	100	87	发动机重量减轻
铜损	100	94	发动机效率提高
				线圈端部截面积	100	85	发动机体形减小

如表1所示，本实施方式的电动机的定子与以往的定子相比较，导线重量减少至87％，铜损降低至94％。由此，电动机的总重量变小，并且电动机效率提高。另外，线圈端部的截面积成为85％而使线圈端部的高度变低，因此电动机体形也变小，且槽满率为45％。而且，由于导线在被施加了张力的状态下配置在树脂制的绝缘部件内，因此不用实施空转处理或上漆处理等就能够充分地固定线圈。 

(第二实施方式) 

如图12所示，本发明的第二实施方式的电动机的定子10是三相八极的分布卷绕定子，形成为具有：定子铁心11、绝缘部件12、线圈13(U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w)。定子铁心11例如通过将被冲孔的多张硅钢板层叠而构成，并具有48个齿15和形成于相邻的齿15、15之间的48个槽16。槽16的开口部18在定子铁心11的内周面19开口。 

多个绝缘部件12以覆盖槽16的内表面的方式从定子铁心11的轴向两侧插入到各槽16中，该绝缘部件12是通过将树脂材料注塑成型而形成的，具有电绝缘特性及适当的弹性。绝缘部件12是用于使定子铁心11与各相线圈13u、13v、13w之间电绝缘的部件。作为被注塑成型的树脂材料，例如能够例示出聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚对苯二甲酸丁二醇脂、聚醚醚酮、聚苯硫醚等。 

绝缘部件12只要能够在一边对导线20施加张力一边进行卷绕时不会损伤导线20地确保绝缘性能即可，不限于树脂的成型品，例如也可以使用具有适当的厚度和弹性的芳族聚酰胺纸等。另外，还可以在定子铁心11上对树脂进行基体上注塑成型而成为绝缘部件12。 

U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w以如下方式形成：将由作为导电体的单根导线构成的导线20插入到规定的槽16中，并通过波状绕法而卷绕在定子铁心11上。 

各相线圈13u、13v、13w的线圈端部17u、17v、17w以在三相线圈13u、13v、13w中的两相线圈(13u与13v、13v与13w、或者13w与13u)的线圈端部(17u与17v、17v与17w、或者17w与17u)在径向上排列的方式，以各相线圈13u、13v、13w的绕线匝数为单位在定子铁心11的径向上交替配置。 

如图13至图15所示，本实施方式的定子10是双槽方式的定子，各相每两条导线20通过波状绕法分布卷绕在定子铁心11的相邻的两个同相槽16(U相槽16u、V相槽16v、W相槽16w)中。槽16在定子铁心11的周向上(在图13中从右侧到左侧)以U相槽16u、V相槽16v、W相槽16w的顺序重复配置。 

具体地说，首先，将构成U相线圈13u的两条导线20从定子10的轴向一端侧(图13的下端)向另一端侧(图13的上端)隔着绝缘部件12分别插入到两个U相槽16u中，并越过各两个V相槽16v及W相槽16w从轴向另一端侧向一端侧隔着绝缘部件12插入到接下来的两个U相槽16u中。以后同样，以绕定子铁心11一周的方式，将导线20通过波状绕法而插入到U相槽16u中，形成U相线圈13u的第一匝13u1。 

接下来，将构成V相线圈13v的两条导线20从定子10的轴向另一端侧向一端侧隔着绝缘部件12分别插入到上述每两个U相线圈16u之间的两个V相槽16v中，并越过各两个W相槽16w及U相槽16u从轴向一端侧向另一端侧隔着绝缘部件12 插入到接下来的两个V相槽16v中，以后同样，以绕定子铁心11一周的方式以波状卷绕在V相槽16v中，形成V相线圈13v的第一匝13v1。 

同样，将构成W相线圈13w的两条导线20从定子10的轴向一端侧向另一端侧隔着绝缘部件12分别插入到上述每两个U相线圈16u之间的两个W相槽16w中，并越过各两个U相槽16u及V相槽16v从轴向另一端侧向一端侧隔着绝缘部件12插入到接下来的两个W相槽16w中。由此，W相线圈13w的线圈端部17w穿过与U相线圈13u和V相线圈13v的线圈端部17u、17v所交差的轴向一端侧或轴向另一端侧相反侧的轴向另一端侧或轴向一端侧。以后同样，以绕定子铁心11一周的方式以波状卷绕在W相槽16w中，形成W相线圈13w的第一匝13w1。 

同样地，U相线圈13u的第二匝13u2、V相线圈13v的第二匝13v2、W相线圈13w的第二匝13w2、U相线圈13u的第三匝13u3、......以该顺序卷绕在定子铁心11上。 

这样，将U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w在每一匝交替地配置，由此，如图12所示，以U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w中的两相线圈(13u及13w、13v及13w)的端部(17u及17w、17v及17w)在径向上排列的方式配置，将导线20以波状卷绕在多个槽16中。通过将U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w以各相的绕线匝数为单位交替地配置，由此，与以往的线圈相比较，线圈端部17u、17v、17w的体积变小，因此线圈量减少。 

图15是为了容易地理解而仅示出了U相线圈13u的图，各相线圈端部17u、17v、17w成为，在设于第一匝13u1与第二匝13u2之间的半径方向间隙中，插入有W相线圈13w的第一匝13w1及V相线圈13v的第一匝13v1。关于以后的各匝(第(n-1)匝与第n匝之间)也是同样的。 

因此，线圈端部17u形成为在每一匝都稍微向径向外方移位以确保半径方向间隙。该位移量随着从定子铁心11的外径侧向内径侧逐渐变小。另外，线圈端部17u的位移量也可以是，使从定子铁心11的半径方向厚度的大致中心部向径向外侧配置的线圈端部17u朝径向外方移位，使从大致中心部向径向内侧配置的线圈端部17u朝径向内方移位。关于V相线圈端部17v及W相线圈端部17w也是同样的。 

构成各相线圈13u、13v以及113w的导线20如图14所示那样沿着绝缘部件12的形状弯曲，并在被施加了张力的状态下如上述那样以波状卷绕在各相槽16u、16v 以及16w中。由此，定子铁心11、绝缘部件12以及各相线圈13u、13v、13w通过导线20的张力被物理地固定。这里，通过张力被物理地固定是指，借助于张力使定子铁心11、绝缘部件12以及各相线圈13的相对位置关系基本不会发生移动的状态。因此，能够将在以往的定子中实施的空转处理或上漆处理等废除，只要根据需要进行使用自粘线的简单的熔接热处理即可。 

优选导线20的张力为导线20的弹性容许应力以下，或者，通过导线20的张力而作用在绝缘部件12上的应力为容许压缩强度以下，更优选满足上述两者。由此，不会发生被卷绕的导线20塑性变形或断裂、绝缘部件12塑性变形等因导线20的张力而导致的不良情况。 

如图16所示，导线20隔着绝缘部件12配置在各槽16内，如图12所示，U、V、W相线圈端部17u、17v、17w以绕线匝数为单位在定子铁心11的径向上交替地配置，因此，在卷绕其他相线圈时，已经卷绕好的相的线圈不会成为障碍，能够在提高了线圈13的槽满率S的状态下进行卷绕，能够使本实施方式的定子10的槽满率S为40％以上，在图16中为大致55％。另外，本实施方式的导线20具有大致矩形截面，该大致矩形截面具有与槽16中绝缘部件12的周向间隙T大致相等的宽度。因此，能够将导线20无间隙地排列并配置在槽16内，使槽满率S进一步提高。这里，所谓槽满率S，如图17所示，被定义为，将从插入到槽16中的导线20去除绝缘覆膜20a后的导电部分20b的截面积S1的合计与槽16的截面积S2之比。 

导线20的截面形状不限于图16所示的形状，也可以是具有图18(a)及图18(b)所示的圆形截面的导线。参照图18(a)及图18(b)，将插入到槽16中的细径的导线20与粗径的导线20相比较，一眼便可观察到，细径的导线20的槽满率S高，但如对绝缘覆膜厚度相同的情况下的线径与绝缘覆膜比率之间的关系进行表示的图19所示，随着线径变粗，绝缘覆膜41的截面积比率变小，在槽满率S上是有利的。另外，在同一槽满率的情况下，通过使作为单根导线的导线40变粗，能够使绝缘覆膜41的包覆厚度变厚，也具有提高绝缘性能的优点。而且，与图18(a)所示的圆形截面的导线20相比，图16所示的矩形截面的导线20更能够使槽16内的间隙减小。 

另外，对通常的导线实施厚度为40～50μm左右的瓷漆包覆以进行绝缘处理，但据说瓷漆包覆导线中能够使用的电压一般为500V以下，如果在500V以上则会开始局部放电而产生绝缘退化。在趋向高电压化的电动汽车的电动机的情况下，若考虑到 波动电压则要求1000V左右的耐电压。因此，也考虑在各相线圈13u、13v、13w的导线20之间配置绝缘纸等以进行中间绝缘，但在定子10的制造时需要绝缘纸的插入工序等，存在作业繁琐的问题。 

图20是示出了基于达金(Dakin)式的绝缘覆膜厚度与PDIV(局部放电开始电压(耐电压))之间的关系的图表，从该图可知，要使PDIV成为1000V，绝缘覆膜厚度需要大约110μm。因此，如图21所示，作为导线20的绝缘覆膜而在导线20上烧结厚度为110μm以上的瓷漆(エナメル)覆膜等绝缘覆膜41，由此，能够在导线40之间确保基于220μm的绝缘覆膜41所形成的导体间距离。由此，不用在导线20之间配置绝缘纸等来进行中间绝缘，仅通过导线20的绝缘覆膜41就能够抑制局部放电，使线圈13的制造变得容易。此外，作为绝缘覆膜41，也可以将具有与瓷漆覆膜同等性能的绝缘带或绝缘膜卷成110μm以上的厚度。 

另外，如图22所示，作为绝缘覆膜，也可以使用复合绝缘覆膜41A。复合绝缘覆膜41A是在树脂43内分散无机物粒子42，通过无机物粒子42来抑制局部放电所导致的绝缘性能的退化速度，从而能够延长绝缘寿命。此外，另外作为绝缘覆膜，还可以使用耐放电特性高的无机物质的绝缘覆膜。作为无机物质的绝缘覆膜，可以将玻璃、云母、高熔点芳香族聚酰胺(nomex)、聚酰亚胺(kapton)等无机材料形成为带状或膜状，通过直接卷在导体(单根导线)40上或者卷在被实施了瓷漆覆膜的导线40上而包覆。 

接下来，根据图23(a)至图27对本实施方式的电动机的定子10的制造方法进行说明。图23(a)及图23(b)是将本实施方式的电动机的定子的制造工序(图23(a))与以往的制造工序(图23(b))比较而进行表示的制造工序图。如图23(b)所示，根据以往的制造方法，在将绝缘部件组装到定子铁心(铁心)的各槽中之后(步骤S1)，隔着绝缘部件将被分割的导线插入到定子铁心中(步骤S2)，对被分割的导线进行折弯加工(步骤S3)，然后对邻接的被分割的导线的端部之间进行接合处理(步骤S4)。而且，实施用空转绳捆束线圈的空转处理(步骤S5)以及使清漆含浸、固化的上漆处理来固定定子铁心、绝缘部件以及线圈(步骤S6)。这样，根据以往的制造方法，经历六个步骤的工序制造出电动机的定子。 

与此相对，如图23(a)所示，本实施方式的电动机的定子的制造方法能够缩短为如这两个步骤的工序：将绝缘部件12组装到定子铁心(铁心)11的各槽16中的 工序(步骤S11)；和隔着绝缘部件12将导线20卷在定子铁心11上的工序(步骤S12)，能够在削减材料的同时大幅缩短制造时间，能够抑制制造成本。此外，在导线20是涂敷有能够通过热处理而粘接那样的树脂的自粘线等的情况下，通过热处理工序(步骤S13)能够将导线20简易地固定，由此，能够使线圈的固定简单化。 

具体来说，如图24及图25所示，定子铁心11水平地配置，通过分别放出两条导线20的U、V、W相三个管嘴31和将导线20保持在规定的位置的多个钩32将导线20以波状卷绕在定子铁心11上。 

管嘴31具有：放出构成U相线圈13u的两条导线20的U相管嘴31u；放出构成V相线圈的两条导线20的V相管嘴31v；以及放出构成W相线圈13w的两条导线20的W相管嘴31w，管嘴31配置在定子铁心11的内径侧。各相管嘴31u、31v、31w能够一边分别放出两条导线20一边在管嘴导轨30上被引导而在定子铁心11的上下方向以及径向上移动。 

钩32在定子铁心11的轴向两端部侧分别各配置12个，合计24个，钩32将从各相管嘴31u、31v、31w放出的导线20卡定在规定的位置上，从而将其保持在定子铁心11的径向外方。 

将导线20分布卷绕(波状卷绕)在定子铁心11上的具体工序如图26(a)所示，将两条导线20从定子铁心11的轴向一端侧(图中下侧)向另一端侧(图中上侧)隔着绝缘部件12穿插到一对第一槽16a中。然后，将从第一槽16a引出的导线20卡定在向径向内侧移动了的钩32上(图26(b))，在对导线20施加张力的状态下，将该导线20保持在第一槽16a的径向外方(图26(c))。 

在对导线20施加张力时，若将导线20卡定在钩32上并向径向外方拉拽，则担心会导致穿插在槽16中的导线20向径向内方膨胀而使槽满率降低。在该情况下，可以设置导线按压机构，一边将槽16内的向径向内方膨胀的导线20向径向外方按压以修正膨胀一边对导线20进行卷绕。 

然后，在保持将导线20卡定在钩32上的状态下，使定子铁心11与钩32一起转动规定的角度，直到接下来用于穿插导线20的预定的第二槽16b的位置。由此，从管嘴31放出的导线20沿着定子铁心11的外周侧配置(图26(d))。这里，将导线20保持在第二槽16b的径向外方(图26(e))，将导线20从定子铁心11的轴向另一端侧(上侧)向一端侧(下侧)隔着绝缘部件12穿插到第二槽16b中(图26(f))。 

以后同样，如图27所示，在定子铁心11的轴向一端侧(下侧)，在在将从第二槽16b引出的导线20卡定在钩32上并对导线20施加了张力的状态下，将该导线20保持在第二槽16b的径向外方，使定子铁心11与钩32一起转动规定的角度，直到接下来穿插导线20的第三槽的位置。将从管嘴31放出并沿着定子铁心11的外周侧配置的导线20通过钩32保持在第三槽的径向外方。通过反复进行上述的工序，将一相线圈13(例如U相线圈13u)以波状卷绕在定子铁心11上。 

用U相管嘴31u、V相管嘴31v、W相管嘴31w这三个管嘴31同时进行上述的动作，由此，能够将U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w这三个线圈13以绕线匝数为单位交替地配置并形成在定子铁心11上。 

如以上说明那样，根据本实施方式的电动机的定子10，隔着绝缘部件12被分布卷绕在槽16内并形成多相线圈13的导线20由单根导线构成，并且在被施加了张力的状态下配置在绝缘部件12内，从而将定子铁心11、绝缘部件12以及线圈13分别物理地固定，因此，能够将导线20卷绕之后的空转处理或上漆处理等废除或简单化，能够使制造工序简略化，抑制电动机的定子10的制造成本。 

另外，由于单根导线被110μm以上的绝缘覆膜41包覆，因此即使为了达成电动机的小型化、高性能化而使高电压作用于线圈13上，也能够可靠地确保不同相导线20之间的绝缘距离。 

另外，由于单根导线由绝缘覆膜41和截面大致矩形的导线40构成，因此能够将导线20排列并配置在槽16内，能够提高槽满率S，并提高电动机效率。另外，在同一槽满率S的情况下，能够增大绝缘覆膜41的厚度，提高绝缘性能。 

另外，由于多相线圈13u、13v以及13w的线圈端部17u、17v、17w以各相的绕线匝数为单位交替地配置在定子铁心11上，因此能够减少线圈量，抑制线圈电阻及铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

而且，由于绝缘部件12是具有弹性的树脂部件，因此在形成多相线圈13时，即使在施加了张力的状态下将导线20配置在绝缘部件12上，也不会损伤导线20，能够维持规定的电动机性能。 

另外，由于导线20的张力为导线20的弹性容许应力以下且/或绝缘部件12的容许压缩强度以下，因此在形成多相线圈13时，即使在施加了张力的状态下将导线20分布卷绕在绝缘部件12上，导线20和绝缘部件12也不会发生塑性变形，能够维持 规定的电动机性能。 

而且，由于槽16的开口部18在定子铁心11的内周面19上开口，因此能够优选地用作内转子型的电动机的定子。 

另外，由于配置在槽16内的线圈13的槽满率S为40％以上，因此实现了发动机效率的提高。 

再有，由于多相线圈13由U相、V相、W相这三相线圈13构成，三相线圈13形成为以两相线圈13的线圈端部17在径向上排列的方式将导线20以波状卷绕在多个槽16中，因此能够减少线圈量，能够抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

(第三实施方式) 

下面，对本发明的第三实施方式的电动机的定子进行说明。 

图28是表示第三实施方式的电动机的定子的导线的卷绕状态的示意图。在第三实施方式中，将预先被分割成多条的单根导线20A的末端彼此接合(结线)而形成各相线圈13，在定子铁心11的轴向一端侧或另一端侧具有接合部23，除此以外，具有与第二实施方式同样的结构。因此，对于与第二实施方式的电动机的定子10相同的部分标注相同的标号或相当的标号并省略说明，对本实施方式的制造方法进行详细说明。 

如图29所示，本实施方式的电动机的定子10的制造方法能够缩短成以下四个步骤的工序：将绝缘部件12组装到定子铁心(铁心)11的各槽16中的工序(步骤S21)；隔着绝缘部件12将被分割的导线20A插入到定子铁心11中的工序(步骤S22)；对被分割的导线20A进行折弯加工的工序(步骤S23)；以及对邻接的同相被分割的导线20A的端部之间进行接合处理的工序(步骤S24)，能够在削减材料的同时大幅缩短制造时间，能够抑制制造成本。此外，在导线20A是涂敷有能够通过热处理而粘接那样的树脂的自粘线等的情况下，通过热处理工序(步骤S25)能够将导线20简易地固定，由此，能够使线圈的固定简单化。 

具体地说，首先，如图31所示，将多条导线20A隔着绝缘部件12插入到定子铁心11的槽16、例如隔着各两个的V相槽16v、W相槽16w配置的两组U相槽16u中，所述多条导线20A预先形成为图30所示的大致U字形，且形成有根据绕线匝数使得向径向外方的位移量不同的线圈端部17。接下来，如图31中用箭头所示那样， 将导线20A的一端侧向周向一方侧折弯，并将另一端侧向周向另一方侧折弯，由此，如图32所示，成为同相的邻接的导线20A的末端21彼此接近配置。 

此时，如图16所示，导线20A具有与槽16中的绝缘部件12的周向间隙T大致相等的宽度，因此通过绝缘部件12在周向上被固定。另外此时，如图33所示，由于预先成型的线圈端部17与绝缘部件12卡合，因此导线20A也在轴向上被固定。即，通过将导线20A折弯而对导线20A施加张力，对定子铁心11物理地固定。而且，通过将成为同相的导线20A的末端21彼此接合并形成接合部23，从而形成U相线圈13u的第一匝13u1。 

也将V相线圈13v及W相线圈13w以同样的方式卷绕，从而形成V相线圈13v的第一匝13v1、W相线圈13w的第一匝13w1。同样地，将U相线圈13u的第二匝13u2、V相线圈13v的第二匝13u2、W相线圈13w的第二匝13w2、U相线圈13u的第三匝13u3......以该顺序卷绕在定子铁心11上，最终如图12所示，U相线圈13u、V相线圈13v以及W相线圈13w这三种线圈13以绕线匝数为单位交替地配置在定子铁心11上。 

在这样形成的电动机的定子10中，也由于在以大致U字形预先形成导线20A时形成了根据绕线匝数使得向径向外方的位移量不同的线圈端部17，因此能够在第一匝与第二匝的线圈端部17之间形成能够供其他相的线圈端部17插入的间隙。另外，由于各相导线20A在被施加了张力的状态下配置在绝缘部件12内，因此定子铁心11、绝缘部件12以及各相线圈13u、13v、13w通过导线20的张力被物理地固定，能够将空转处理或上漆处理等废除或者简单化。 

图34是表示截面形状不同的多条单根导线插入到槽中的状态的剖视图。根据本实施方式，如图34所示，与槽16的周向宽度相应地，使用在周向上厚度相同的绝缘部件12，并使用宽度根据绕线匝数而不同的多条导线20A(单根导线)卷绕在定子铁心11上，由此，能够将槽16与导线20A之间的间隙抑制在最小限度，从而能够进一步提高槽满率S。 

此外，对于各导线20A，为了防止电动机效率的降低，期望即使截面形状不同，导线40的截面积也是恒定的，以使各匝的电阻恒定。另外，虽然可以使导线40的截面形状为任意的形状，但为了提高槽满率S，使导线40的截面形状为扁平(平角)形状为好。 

如上述那样，根据本实施方式，能够制造使用了截面形状随着绕线匝数而不同的导线20A的定子。另外，对于截面形状大且弯曲刚度高的导线来说也是有效的。 

如以上说明那样，根据本实施方式的电动机的定子10，将被成型为大致U字形的多条导线20A插入到槽16中，并通过将导线20A的末端折弯而使导线20A具有张力，将导线20A在被施加了张力的状态下配置在绝缘部件12内，因此，能够将定子铁心11、绝缘部件12以及线圈13分别物理地固定，因此，能够将空转处理或上漆处理等废除或使其简单化，能够使制造工序简略化，抑制电动机的定子10的制造成本。 

另外，由于线圈13通过将被成型为大致U字形的多条导线20A插入到槽16中并将导线20A的末端21彼此接合而形成，因此能够使用由弯曲刚度高的单根导线构成的导线20A来容易地制造线圈13。 

另外，由于导线40的截面积恒定且根据绕线匝数使得导线40的截面形状不同，因此能够以槽16内间隙成为最小间隙的方式排列配置导线20，从而能够提高槽满率S，提高电动机效率。 

而且，由于绝缘部件12是具有弹性的树脂部件，因此在形成多相线圈13时，即使在施加了张力的状态下将导线20分布卷绕在绝缘部件12上，也不会损伤导线20，能够维持规定的电动机性能。 

另外，由于导线20的张力为导线20的弹性容许应力以下且/或绝缘部件12的容许压缩强度以下，因此在形成多相线圈13时，即使在施加了张力的状态下将导线20分布卷绕在绝缘部件12上，导线20和绝缘部件12也不会发生塑性变形，能够维持规定的电动机性能。 

而且，由于槽16的开口部18在定子铁心11的内周面19上开口，因此能够优选用作内转子型的电动机的定子10。 

此外，本发明不限于前述的实施方式，能够适当地变形、改进等。 

例如，在上述实施方式中，对导线通过波状绕法被分布卷绕的电动机的定子进行了说明，但本发明不限于此，例如也能够应用于重叠卷绕的电动机的定子中。 

另外，在上述实施方式中，将跨过四个槽并在周向上排列的每两个的各槽作为同相线圈用的槽来卷绕导线，但也可以跨过两个槽而将每一个的各槽作为同相线圈用的槽卷绕导线，还可以将跨过其他相用的槽并在周向上排列的规定数量的各槽作为同相 线圈用的槽来卷绕导线。 

根据上述多个实施方式，电动机的定子10、110可以具备：具有多个槽16、16的定子铁心11、111；配置在多个槽内的绝缘部件12、112；通过将导线20、20A、120隔着绝缘部件并隔开规定的槽数分布卷绕在多个槽内而分别形成的多相线圈13u、13v、13w、113u、113v、113w。也可以将导线在施加了张力的状态下配置在绝缘部件内。也可以通过导线的张力将定子铁心、绝缘部件以及线圈分别物理地固定。 

根据该构造，能够将导线卷绕后的空转处理或上漆处理等废除或者使其简单化，能够使制造工序简略化，抑制电动机的定子的制造成本。 

导线120也可以由多条线材120’构成。 

导线也可以由单条导线20、20A构成。 

单根导线也可以由110μm以上的绝缘覆膜41、41A包覆。 

根据该构造，能够实现电动机的小型化、高性能化，因此，即使加载高电压，也能够可靠地确保不同相导线之间的绝缘距离。 

单根导线也可以由在树脂43内分散无机物粒子42而成的复合绝缘覆膜41A包覆。 

根据该构造，即使例如在线圈的不同相导线之间产生放电现象，也能够抑制绝缘覆膜的退化，实现绝缘寿命的长期化。 

单根导线也可以由无机物质的绝缘覆膜包覆。 

根据该构造，能够提高绝缘覆膜对放电的耐受性，实现绝缘寿命的长期化。 

单根导线也可以具有截面大致矩形的导线40和覆盖导线的外表面的绝缘覆膜。 

根据该构造，能够将导线排列配置在槽内，从而能够提高槽满率，提高电动机效率。另外，在相同槽满率的情况下，能够增大绝缘覆膜的厚度，提高绝缘性能。 

导线也可以是截面积恒定且截面形状根据绕线匝数而不同。 

根据该构造，能够以槽内间隙成为最小间隙的方式排列配置导线，从而提高槽满率，提高电动机效率。 

线圈也可以通过将被成型为大致U字形的多条导线20A插入到槽中并将导线的末端21彼此接合而形成。 

通过该构造，能够使用由弯曲刚度高的单根导线构成的导线容易地制造线圈。 

多相线圈的线圈端部17u、17v、17w、117u、117v、117w也可以以各相的绕线 匝数为单位交替地配置在定子铁心上。 

根据该构造，能够减少线圈量，抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的降低以及电动机体形的小型化。 

绝缘部件也可以是具有弹性的树脂部件12、112。 

根据该构造，在形成多相线圈时，即使在施加了张力的状态下将导线分布卷绕在绝缘部件上，也不会损伤导线，能够维持规定的电动机性能。 

导线的张力也可以为导线的弹性容许应力以下且/或绝缘部件的容许压缩强度以下。 

根据该构造，在形成多相线圈时，即使在施加了张力的状态下将导线分布卷绕在绝缘部件上，导线和绝缘部件也不会发生塑性变形，能够维持规定的电动机性能。 

槽的开口部18、118也可以在定子铁心的内周面19、119上开口。 

根据该构造，能够优选地用作内转子型的电动机的定子。 

配置在槽内的线圈的槽满率S也可以为40％以上。 

根据该构造，能够提高发动机效率。 

多相线圈可以由U相、V相、W相这三相线圈构成，也可以以两相线圈的线圈端部在径向上排列的方式将导线以波状卷绕在多个槽中形成三相线圈。 

根据该构造，能够减少线圈量，能够抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

另外，根据上述多个实施方式，电动机的定子10、110的制造方法，在形成于定子铁心11、111上的多个槽16、116中隔开规定的槽数地分布卷绕导线20、20A、120来形成多相线圈13u、13v、13w、113u、113v、113w，该电动机的定子10、110的制造方法可以包括：在多个槽中配置用于将定子铁心和导线电绝缘的绝缘部件12、112的工序；在多个槽中分布卷绕导线的工序；以及将导线在被施加了张力的状态下配置在绝缘部件内，从而将定子铁心、绝缘部件以及线圈分别物理地固定的工序。 

根据该方法，能够将空转处理或上漆处理等废除或使其简单化，能够使制造工序简略化，抑制电动机的定子的制造成本。 

导线也可以由多条线材120’构成。 

分布卷绕工序也可以包括如下工序：将导线从定子铁心的轴向一端侧向另一端侧穿插到第一槽116a的绝缘部件内的工序；在定子铁心的轴向另一端侧，将从第一槽 引出的导线在对导线施加了张力的状态下保持在第一槽的径向外方的工序；使定子铁心与导线一起转动规定的角度，直到接下来穿插导线的第二槽116b的位置的工序；在定子铁心的轴向另一端侧，将导线保持在第二槽的径向外方的工序；将导线从定子铁心的轴向另一端侧向一端侧穿插到第二槽的绝缘部件内的工序；在定子铁心的轴向一端侧，将从第二槽引出的导线在对导线施加了张力的状态下保持在第二槽的径向外方的工序；使定子铁心与导线一起转动规定的角度，直到接下来穿插导线的第三槽的位置的工序；在定子铁心的轴向一端侧，将导线保持在第三槽的径向外方的工序。也可以反复进行这些工序。 

根据该方法，能够一边对导线施加张力，一边以两相线圈的线圈端部在径向上排列的方式将该导线以波状卷绕在多个槽中，由此，能够将线圈固定化处理废除或使其简单化，使制造工序简略化，并且能够抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的降低及电动机体形的小型化。 

导线也可以由单根导线20、20A构成。 

分布卷绕导线的工序可以包括：将预先被成型为大致U字形的多条导线插入到槽中的工序；将插入到槽中的导线的末端21在定子铁心的周向上折弯而对导线施加张力的工序；以及将成为同相的导线的末端彼此接合的工序。 

根据该方法，即使使用由弯曲刚度高的单根导线构成的导线，也能够容易地制造线圈。 

单根导线也可以由在树脂43内分散无机物粒子42而成的复合绝缘覆膜41A包覆。 

根据该方法，即使例如在线圈的不同相导线之间产生放电现象，也能够抑制绝缘覆膜的退化，实现绝缘寿命的长期化。 

单根导线可以由无机物质的绝缘覆膜包覆。 

根据该方法，能够提高绝缘覆膜对放电的耐受性，实现绝缘寿命的长期化。 

导线也可以是截面形状根据绕线匝数而不同、且截面积恒定的扁平单线20A。 

根据该方法，导线是截面形状根据绕线匝数而不同、且截面积恒定的扁平单线，因此能够以槽内间隙成为最小间隙的方式排列配置导线，从而能够提高槽满率，提高电动机效率。 

线圈的线圈端部17、117也可以以各相的绕线匝数为单位交替地配置在定子铁心 上。 

根据该方法，能够减少线圈量，抑制线圈电阻及铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

绝缘部件也可以是具有弹性的树脂部件12、112。 

根据该方法，在形成多相线圈时，即使在施加了张力的状态下将导线分布卷绕在绝缘部件上，也不会损伤导线，能够维持规定的电动机性能。 

导线的张力也可以为导线的弹性容许应力以下且/或绝缘部件的容许压缩强度以下。 

根据该方法，在形成多相线圈时，即使在施加了张力的状态下将导线分布卷绕在绝缘部件上，导线和绝缘部件也不会发生塑性变形，能够维持规定的电动机性能。 

槽的开口部18、118也可以在定子铁心的内径面19、119上开口。 

根据该方法，能够优选地用作内转子型的电动机的定子。 

多相线圈可以由U相、V相、W相这三相线圈构成，以两相线圈的线圈端部在径向上排列的方式将导线以波状卷绕在多个槽中形成三相线圈。 

根据该方法，能够减少线圈量，能够抑制线圈电阻和铜损，提高电动机效率。另外，能够实现电动机重量的减轻以及电动机体形的小型化。 

Claims (28)

1.一种电动机的定子(10、110)，

该电动机的定子(10、110)具备：

具有多个槽(16、116)的定子铁心(11、111)；

配置在所述多个槽内的绝缘部件(12、112)；以及

通过将导线(20、20A、120)隔着所述绝缘部件并隔开规定的槽数分布卷绕在所述多个槽内而分别形成的多相线圈(13u、13v、13w、113u、113v、113w)，

所述导线在施加了张力的状态下配置在所述绝缘部件内，

通过所述导线的张力，将所述定子铁心、所述绝缘部件以及所述线圈分别物理地固定。

2.如权利要求1所述的电动机的定子，其中，

所述导线(120)由多条线材(120’)构成。

3.如权利要求1所述的电动机的定子，其中，

所述导线由单根导线(20、20A)构成。

4.如权利要求3所述的电动机的定子，其中，

所述单根导线由110μm以上的绝缘覆膜(41、41A)包覆。

5.如权利要求3所述的电动机的定子，其中，

所述单根导线由在树脂(43)内分散无机物粒子(42)而成的复合绝缘覆膜(41A)包覆。

6.如权利要求3所述的电动机的定子，其中，

所述单根导线由无机物质的绝缘覆膜包覆。

7.如权利要求3所述的电动机的定子，其中，

所述单根导线具有截面大致矩形的导线(40)和覆盖所述导线的外表面的所述绝缘覆膜。

8.如权利要求7所述的电动机的定子，其中，

所述导线的截面积恒定，且所述导线的截面形状根据绕线匝数而不同。

9.如权利要求3所述的电动机的定子，其中，

所述线圈通过将被成型为大致U字形的多根导线(20A)插入到所述槽中、并将所述导线的末端(21)彼此接合起来而形成。

10.如权利要求1～9的任一项所述的电动机的定子，其中，

所述多相线圈的线圈端部(17u、17v、17w、117u、117v、117w)以各相的绕线匝数为单位交替地配置在所述定子铁心上。

11.如权利要求1～9的任一项所述的电动机的定子，其中，

所述绝缘部件是具有弹性的树脂部件(12、112)。

12.如权利要求1～9的任一项所述的电动机的定子，其中，

所述导线的张力为所述导线的弹性容许应力以下且/或所述绝缘部件的容许压缩强度以下。

13.如权利要求1～9的任一项所述的电动机的定子，其中，

所述槽的开口部(18、118)在所述定子铁心的内周面(19、119)上开口。

14.如权利要求1～9的任一项所述的电动机的定子，其中，

配置在所述槽内的所述线圈的槽满率(S)为40％以上。

15.如权利要求1～9的任一项所述的电动机的定子，其中，

所述多相线圈由U相、V相、W相这三相线圈构成，

以两相线圈的线圈端部在径向上排列的方式将所述导线以波状卷绕在所述多个槽中而形成所述三相线圈。

16.一种电动机的定子(10、110)的制造方法，其中，在形成于定子铁心(11、111)上的多个槽(16、116)中隔开规定的槽数地分布卷绕导线(20、20A、120)来形成多相线圈(13u、13v、13w、113u、113v、113w)，

该电动机的定子(10、110)的制造方法包括：

在所述多个槽中配置将所述定子铁心和所述导线电绝缘的绝缘部件(12、112)的工序；

在所述多个槽中分布卷绕所述导线的工序；以及

将所述导线在被施加了张力的状态下配置在所述绝缘部件内，从而将所述定子铁心、所述绝缘部件以及所述线圈分别物理地固定的工序。

17.如权利要求16所述的制造方法，其中，

所述导线由多条线材(120’)构成。

18.如权利要求17所述的制造方法，其中，

所述分布卷绕工序包括：

将所述导线从所述定子铁心的轴向一端侧向另一端侧穿插到第一槽(116a)的所述绝缘部件内的工序；

在所述定子铁心的轴向另一端侧，将从所述第一槽引出的所述导线在对所述导线施加了张力的状态下保持在所述第一槽的径向外方的工序；

使所述定子铁心与所述导线一起转动规定的角度，直至接下来穿插所述导线的第二槽(116b)的位置的工序；

在所述定子铁心的轴向另一端侧，将所述导线保持在所述第二槽的径向外方的工序；

将所述导线从所述定子铁心的轴向另一端侧向一端侧穿插到所述第二槽的所述绝缘部件内的工序；

在所述定子铁心的轴向一端侧，将从所述第二槽引出的所述导线在对所述导线施加了张力的状态下保持在所述第二槽的径向外方的工序；

使所述定子铁心与所述导线一起转动规定的角度，直至接下来穿插所述导线的第三槽的位置的工序；以及

在所述定子铁心的轴向一端侧，将所述导线保持在所述第三槽的径向外方的工序，

反复进行这些工序。

19.如权利要求16所述的制造方法，其中，

所述导线由单根导线(20、20A)构成。

20.如权利要求19所述的制造方法，其中，

分布卷绕所述导线的工序包括：

将预先被成型为大致U字形的所述多条导线插入到所述槽中的工序；

将插入到所述槽中的所述导线的末端(21)在所述定子铁心的周向上折弯而对所述导线施加张力的工序；以及

将成为同相的所述导线的末端彼此接合的工序。

21.如权利要求19所述的制造方法，其中，

所述单根导线由在树脂(43)内分散无机物粒子(42)而成的复合绝缘覆膜(41A)包覆。

22.如权利要求19所述的制造方法，其中，

所述单根导线由无机物质的绝缘覆膜包覆。

23.如权利要求19所述的制造方法，其中，

所述导线是截面形状根据绕线匝数而不同、且截面积恒定的扁平单线(20A)。

24.如权利要求16～23的任一项所述的制造方法，其中，

所述线圈的线圈端部(17、117)以各相的绕线匝数为单位交替地配置在所述定子铁心上。

25.如权利要求16～23的任一项所述的制造方法，其中，

所述绝缘部件是具有弹性的树脂部件(12、112)。

26.如权利要求16～23的任一项所述的制造方法，其中，

所述导线的张力为所述导线的弹性容许应力以下且/或所述绝缘部件的容许压缩强度以下。

27.如权利要求16～23的任一项所述的制造方法，其中，

所述槽的开口部(18、118)在所述定子铁心的内径面(19、119)开口。

28.如权利要求16～23的任一项所述的制造方法，其中，

所述多相线圈由U相、V相、W相这三相线圈构成，通过以两相线圈的线圈端部在径向上排列的方式将所述导线以波状卷绕在所述多个槽中而形成所述三相线圈。

Images