CN102265486A - 电动机的电枢及电动机的电枢制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高电动机效率并易于实现制造工序自动化的电动机的电枢。定子(1)具有铁芯(2)与绕组(3)。铁芯(2)具有多个槽和形成于槽之间的多个齿。绕组(3)由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝(W)构成。绕组(3)具有卷绕在各个齿上的多个线圈部(8a、8b)、将线圈部(8a、8b)彼此连结的连结部(9a)，并且所述绕组在连结部(9a)具有被扭转的形状。

Description

电动机的电枢及电动机的电枢制造方法

技术领域

本发明涉及电动机的电枢及电动机的电枢制造方法。

背景技术

通常，电动机的电枢具有铁芯以及卷绕在该铁芯上的绕组(巻線)。绕组由多根金属丝(素線)捆扎而构成，具有多个线圈部和将线圈部彼此相连结的连结部。在铁芯上设置有多个槽以及形成于槽之间的多个齿。其中，在所谓的集中绕组型电枢结构中，在每个齿上设有一个线圈部。作为集中绕组型电枢，例如，已知有专利文献1中公开的技术。

在专利文献1公开的定子中，环状铁芯对应各个齿而被分割成多个分割铁芯，在各分割铁芯的齿上整齐布置地卷绕有两根金属丝而形成线圈部。并且，在该电枢中，绕组被扭转以便在隔着满足规定条件的N个线圈部的间隔的线圈部之间使两根金属丝的位置交换。由此，因各金属丝的周长不均而引起的电感之差被抵消，从而能够提高电枢的效率。其中，由于两根金属丝整齐布置地卷绕在齿上，因此在绕组被扭转的部分，两根金属丝保持平行地旋转180°而彼此交换位置。

并且，该定子是按以下方式制造的。首先，在保持装置上保持一个分割铁芯，在被保持的分割铁芯上整齐布置地卷绕两根金属丝。使卷绕完金属丝的分割铁芯在保持装置中沿轴线移动，与下一个分割铁芯一同保持于保持装置上。而且，在下一个分割铁芯6上重新卷绕金属丝。通过连续地反复进行这一系列的工序，连续地形成分别设置在多个分割铁芯上的多个线圈部以及将各线圈部连结的连结部。而且，在将各分割铁芯组装成环状并相互固定，从而完成电枢的制造。

专利文献1：(日本)特开2008-109829号公报

但是，在如上所述的电枢中，在制造时，需要将各金属丝准确地卷绕在规定的位置上，而且，需要以使金属丝保持平行地准确交换彼此位置的方式扭转金属丝。在该工序中，当金属丝的数量增加时，很难维持其整齐布置形态。并且，即使金属丝数量为两根，为了维持其整齐布置形态，仍然需要按上述方式在各分割铁芯上分别卷绕金属丝的工序。此情况下，由于需要将铁芯分割为多个分割铁芯，因此在各分割铁芯的边界处产生磁损耗。因此，难以提高电动机效率。并且，因维持整齐布置形态的必要性而难以实现自动化。

另一方面，目前，逐渐开始使用在铁芯的齿上非整齐布置(非整列)地卷绕多根金属丝的多股卷绕法(多条巻工法)。与上述整齐布置地卷绕的情况相比，该多股卷绕法存在配置在槽内的金属丝的体积占有率(占積率)低的缺点，另一方面，该多股卷绕法易于实现自动化而有较大优点。目前，在通过多股卷绕法形成的电枢中，如上所述的整齐布置地卷绕的金属丝中的电感不均的问题还未被认识。这是因为，在通过多股卷绕法形成的电枢中，由于多根金属丝非整齐布置地卷绕，因此具有不易产生像上述整齐布置地卷绕时那样的金属丝不均衡的特性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电动机的电枢及其制造方法，在如上所述金属丝非整齐布置地卷绕的电枢中，能够进一步提高电动机效率并易于实现制造工序自动化。

第一发明的电动机的电枢具有铁芯以及绕组。铁芯具有多个槽以及形成于槽之间的多个齿。绕组由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝构成。绕组具有卷绕在各齿上的多个线圈部和将线圈部彼此连结的连结部，并且，所述绕组在连结部具有被扭转的形状。

如上所述，在通过多股卷绕法形成的电枢中，各金属丝的电感不均的问题还未被认识。但是，本申请的发明人发现，即使多个金属丝非整齐布置地配置，但从宏观上看各金属丝的配置出现偏差，该偏差将成为电感不均的主要原因。因此，在本发明的电动机的电枢中，由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝构成的绕组在连结部形成被扭转的形状。因此，能够缓和各金属丝的配置偏差，从而进一步降低电感不均。由此，能够提高电动机效率。并且，绕组由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝构成。因此，与绕组整齐布置地卷绕在齿上的情况相比，对被卷绕的金属丝的位置精度的要求降低。并且，关于金属丝的扭转位置，也无需具有满足特定关系式的严格的精度。因此，易于实现制造工序的自动化。例如，通过使管嘴陆续放出多根金属丝并相对于未被分割的一体的铁芯移动，从而能够使多根金属丝同时卷绕在齿上而形成线圈部。并且，在形成连结部时，易于进行金属丝的扭转。

第二发明的电动机的电枢是在第一发明的基础上，绕组所包含的金属丝至少为三根。

在该电动机的电枢中，在非整齐布置地卷绕有三根以上金属丝的电枢中，形成为绕组在连结部被扭转的形状。由此，能够进一步降低各金属丝的电感偏差，从而刻意提高电动机效率。

第三发明的电动机的电枢是在第一发明的基础上，连结部从多个齿中的一个齿的齿根横跨至另一个齿的齿根而设置。

在该电动机的电枢中，与连结部从一个齿的齿根横跨至另一齿的齿顶而设置的情况相比，能够确保邻接的线圈部与连结部的距离较长。由此，能够提高邻接的线圈部与连结部的绝缘性，从而提高电动机效率。

第四发明的电动机的电枢是在第一发明的基础上，齿设置在铁芯的内周侧，连结部设置在铁芯的外周侧。

在该电动机的电枢中，能够提高线圈部与连结部的绝缘性。从而能够进一步提高电动机效率。

第五发明的电动机的电枢是在第一发明的基础上，铁芯一体形成。

在该电动机的电枢中，与铁芯被分割的情况相比，易于实现制造工序的自动化。并且，由于能够抑制产生磁损耗，因此能够提高电动机效率。

第六发明的电动机的电枢是在第一至第五发明中任一发明的基础上，连结部具有第一连结部和第二连结部。在第一连结部，绕组朝规定方向被扭转180°。而且，在第二连结部，绕组朝与所述规定方向相反的方向被扭转180°。

在该电动机的电枢中，在绕组被扭转的连结部的前后线圈部，多个金属丝的配置大致成180°地交换。由此，能够进一步降低各金属丝的电感不均。

第七发明的电动机的电枢是在第一至第五发明中任一发明的基础上，绕组在多个连结部总计被扭转180°。

在该电动机的电枢中，与绕组在一个部位的连结部被扭转180°的情况相比，能够抑制绕组因扭转而鼓起。

第八发明的电动机的电枢是在第七发明的基础上，连结部具有：绕组朝规定方向被扭转而形成的第一连结部、绕组朝与规定方向相反的方向被扭转而形成的第二连结部。

在该电动机的电枢中，在第一连结部与第二连结部，绕组的扭转方向相反。由此，在逐渐改变处于非整齐布置状态的金属丝的相对位置时，能够避免因每一次改变时的扭转角度较小而导致过多的力施加于绕组材料。

第九发明的电动机的电枢制造方法，具有形成多个线圈部的步骤以及使金属丝扭转的步骤。在形成多个线圈部的步骤中，通过使被捆扎的多根金属丝非整齐布置地卷绕在形成于铁芯的多个齿上而形成卷绕在各齿上的多个线圈部。在使金属丝扭转的步骤中，在形成各线圈部期间，形成利用自线圈部连续的金属丝而将线圈部彼此连结的连结部并使金属丝在连结部被扭转。

在该电动机的电枢制造方法中，由于形成为绕组在连结部被扭转的形状。因此，能够降低各金属丝的电感不均，提高电动机效率。并且，绕组通过使被捆扎的多根金属丝非整齐布置地卷绕在齿上而形成线圈部，由此，与金属丝整齐布置地卷绕在齿上的情况相比，对被卷绕的金属丝的位置精度的要求降低。因此，易于实现制造工序的自动化。例如，通过使管嘴陆续放出多根金属丝并相对于未被分割的一体的铁芯移动，能够同时在齿上卷绕多根金属丝而形成线圈部。并且，在形成连结部时，易于进行金属丝的扭转。

第十发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明的基础上，通过使陆续放出多根金属丝的管嘴在齿之间移动，从而将金属丝卷绕在齿上。

在该电动机的电枢制造方法中，通过使管嘴在齿之间移动而使多根金属丝同时直接卷绕在齿上。由此，能够实现制造工序的自动化。

第十一发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明的基础上，使陆续放出多根金属丝的管嘴沿齿移动，并且，卡止部件将从管嘴陆续放出的多根金属丝卡止并将其插入齿之间，从而使金属丝卷绕在齿上。

在该电动机的电枢制造方法中，通过卡止部件，使从管嘴中陆续放出的多根金属丝移动并卷绕在齿上。因此，即使在齿之间的间隔狭小而不能使管嘴在齿之间移动的情况下，仍然能够实现制造工序的自动化。

第十二发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明的基础上，连结部从多个齿中的一个齿的齿根横跨至另一个齿的齿根而设置。

在该电动机的电枢制造方法中，与连结部从一个齿的齿根横跨至另一齿的齿顶而设置的情况相比，能够确保邻接的线圈部与连结部的距离较长。由此，能够提高邻接的线圈部与连结部的绝缘性，从而提高电动机效率。

第十三发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明的基础上，齿设置在铁芯的内周侧，连结部设置在铁芯的外周侧。

在该电动机的电枢制造方法中，能够提高线圈部与连结部的绝缘性，从而能够进一步提高电动机效率。

第十四发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明的基础上，铁芯一体形成。

在该电动机的电枢制造方法中，与铁芯被分割的情况相比，易于实现制造工序的自动化。并且，由于能够抑制产生磁损耗，因此能够提高电动机效率。

第十五发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明至第十四发明中任一发明的基础上，在形成连结部中的第一连结部时，使金属丝朝规定方向被扭转180°。而且，在形成连结部中的第二连结部时，使金属丝朝与所述规定方向相反的方向被扭转180°。

在该电动机的电枢制造方法中，在绕组被扭转的连结部的前后线圈部，多个金属丝的配置大致成180°地交换。由此，能够进一步降低各金属丝的电感不均。

第十六发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明至第十四发明中任一发明的基础上，金属丝在多个连结部总计被扭转180°。

在该电动机的电枢制造方法中，与绕组在一个部位的连结部被扭转180°的情况相比，能够抑制绕组因扭转而鼓起。

第十七发明的电动机的电枢制造方法是在第十六发明的基础上，在形成连结部中的第一连结部时，金属丝朝规定方向被扭转，在形成第二连结部时，金属丝朝与规定方向相反的方向被扭转。

在该电动机的电枢制造方法中，在第一连结部与第二连结部，绕组的扭转方向相反。由此，在逐渐改变处于非整齐布置状态的金属丝的相对位置时，能够避免因每一次改变时的扭转角度较小而导致过多的力施加于绕组材料。

第十八发明的电动机的电枢制造方法是在第九发明的基础上，绕组所包含的金属丝至少为三根。

在该电动机的电枢制造方法中，由于卷绕的金属丝的数量较多，尽管卷绕时金属丝彼此的位置关系的不确定性增大，但由于金属丝在连结部被扭转，因此，作为卷绕在多个齿上的线圈整体，能够降低金属丝之间的电感不均。由此，能够提高电动机效率。

在本发明中，能够降低绕组的各金属丝的电感不均。由此，能够提高电动机效率。

附图说明

图1是表示定子结构的示意图。

图2是表示铁芯形状的图。

图3是表示绕组展开后的状态以及各线圈部的配置的示意图。

图4是定子的局部剖视放大图。

图5是表示连结部的金属丝的线束的图。

图6是表示绕组装置的外观结构的示意图。

图7是表示管嘴结构的主视图。

图8是图7中的VIII-VIII线剖视图。

图9是表示绕组装置结构的控制框图。

图10是表示形成线圈部时管嘴的动作的图。

图11是表示线圈部的绕组卷绕顺序的图。

图12是表示线圈部的每一圈的金属丝配置的放大图。

图13是表示形成连结部时管嘴的动作的图。

图14是表示金属丝的电感的曲线图。

图15是表示其他实施方式的绕组装置的外观结构的示意图。

图16是表示其他实施方式的绕组装置的外观结构的示意图。

附图标记说明

1定子(电枢)

2铁芯

3～5绕组

8a～8l线圈部

9a～9k连结部

25管嘴

83，85卡止部件

S槽

T齿

W金属丝

具体实施方式

[结构]

图1示出了本发明一实施方式的定子1。该定子1是设置在内转子式三相同步电动机上的定子，即，一个线圈部卷绕在一个齿上的所谓集中绕组型定子。定子1具有铁芯2以及绕组3～5。

如图2所示，铁芯2具有圆环状的轭(ョ一ク)6、36个齿T、36个槽S。另外，在图2中，仅对多个齿以及多个槽中的一部分标注附图标记，其他部分的附图标记省略。齿T设置在铁芯2的内周侧，从轭6的内周面朝径向内侧突出。铁芯2是一体形成的非分割铁芯，各齿T与轭6一体化。槽S形成于各齿T之间，朝铁芯2的内周侧开口。另外，在以下说明中，对于各槽S以及各齿T而言，将径向内侧称为“齿顶侧”，径向外侧称为“齿根侧”。

绕组3～5为U相绕组3、V相绕组4、W相绕组5这3根绕组3～5。在U相绕组3、V相绕组4、W相绕组5的各一端，分别设置有U相第一端子A1、V相第一端子B1、W相第一端子C1。并且，在U相绕组3、V相绕组4、W相绕组5的各另一端，分别设置有U相第二端子A2、V相第二端子B2、W相第二端子C2。如图3所示，U相第一端子A1、V相第一端子B1、W相第一端子C1互相连结，U相第二端子A2、V相第二端子B2、W相第二端子C2互相连结，各端子与电源装置7相连接。由于上述绕组3～5中，除绕组所插入的槽不同外，其他结构大致相同，因此，以下对U相绕组3进行说明。

如图3所示，U相绕组3具有12个线圈部8a～8l、11个连结部9a～9k。图3是将U相绕组3展开的示意图。U相绕组3由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝W构成(参照图12)，例如，由10根金属丝W构成。线圈部8a～8l以及连结部9a～9k分别由连续的多根金属丝W的线束形成。

一个线圈部卷绕在一个齿上。例如，如图1所示，第一线圈部8a卷绕在第一齿T1上，插入第一槽S1与第二槽S2中。第二线圈部8b卷绕在第四齿T4上，插入第四槽S4与第五槽S5中。

另外，在以下的说明中，将U相绕组3的线圈部8a～8l从U相第一端子A1侧开始依次称为第一线圈部8a～第十二线圈部8l。并且，将卷绕有U相绕组3的第一线圈部8a的齿作为第一齿T1，在图1中按逆时针顺序依次称为第一齿T1～第三十六齿T36。并且，将第一齿T1与第三十六齿T36之间的槽作为第一槽S1，在图1中按逆时针顺序依次称为第一槽S1～第三十六槽S36。

如图3所示，U相绕组3的第一线圈部8a～第十二线圈部8l串联连结。图3中各线圈部右侧的附图标记中的数字部分表示各线圈部所插入的齿的序号。并且，“N”以及“S”表示各线圈部所形成的磁极。例如，第一线圈部8a右侧的附图标记“1N”是指第一线圈部8a卷绕在第一齿T1上而形成N极。并且，第二线圈部8b右侧的附图标记“4S”是指第二线圈部8b卷绕在第4齿T4上而形成S极。

连结部9a～9k是将线圈部8a～8l彼此连结的部分。如图4所示，各连结部9a～9k在线圈部8a～8l彼此之间从齿根侧横跨至齿根侧而设置。另外，图4是定子1的局部剖视放大图。在轭6的外周面上，沿圆周方向设有朝内周侧凹陷的槽10，连结部9a～9k插入该槽10中。因此，各连结部9a～9k被设置在铁芯2的外周侧。以下，将使第一线圈部8a与第二线圈部8b相连结的连结部作为第一连结部9a，在图3中从U相第一端子A1侧开始，依次称为第一连结部9a～第十一连结部9k。U相绕组3在第一连结部9a～第十一连结部9k处分别形成为扭转180°的形状(参照图5)。

[定子1的制造方法]

下面，参照图6对用于形成绕组3～5的绕组装置21的结构进行说明。以下，设定三条互相垂直的X轴、Y轴、Z轴。X轴是沿水平前后方向(参照箭头Ax)延伸的轴、Y轴是沿水平横向(参照箭头Ay)延伸的轴、Z轴是沿垂直方向(参照箭头Az)延伸的轴。

绕组装置21构成为使管嘴25绕齿T移动，从而将金属丝W卷绕在齿T上。绕组装置21具有：索引机构22、管嘴移动机构23、管嘴倾斜机构24、管嘴25、控制器26(参照图9)。

索引机构22是使铁芯2绕其中心轴相对于基台31转动的装置。索引机构22具有：相对于基台31能够绕Z轴旋转地被支撑的索引台32、使该索引台32旋转驱动的伺服电机33(参照图9)。在使铁芯2固定于索引台32的状态下，通过伺服电机33使索引台32旋转驱动，从而使铁芯2绕其中心轴转动。

管嘴移动机构23是使管嘴25沿三维方向移动的装置。管嘴移动机构23具有：横向移动台35、前后移动台36、升降台37、管嘴支撑部件38。横向移动台35通过电磁驱动器41(参照图9)而相对于基台31沿Y轴方向移动。前后移动台36通过电磁驱动器42(参照图9)而相对于横向移动台35沿X轴方向移动。升降台37通过电磁驱动器43(参照图9)而相对于前后移动台36沿Z轴方向移动。电磁驱动器41～43利用例如丝杠轴、滚珠丝杠、伺服电机等公知的移动机构。管嘴支撑部件38安装在升降台37上，通过升降台37的移动而上下移动。在管嘴支撑部件38的下端安装有管嘴25。

管嘴倾斜机构24是变更管嘴25相对于管嘴支撑部件38的倾斜角度的装置。管嘴倾斜机构24具有：连结于管嘴25后端部的轴39、使轴39沿Z轴方向移动的电磁驱动器44(参照图9)。管嘴25以沿X轴方向延伸的轴为中心可转动地安装在管嘴支撑部件38上，通过电磁驱动器44使轴39沿Z轴方向移动，从而变更管嘴25的角度(参照图10)。

管嘴25是陆续放出金属丝W的装置。从未图示的金属丝供给装置向管嘴25供给多根金属丝W。而且，通过使管嘴25同时陆续放出多根金属丝W并绕齿T移动，从而使多根金属丝W成束地卷绕在齿T上。由此，通过替代粗金属丝W而卷绕多根细金属丝W，能够提高金属丝3～5的体积占有率(密度)，从而提高电动机的性能。如图7及图8所示，管嘴25形成为纵长的剖面形状以使其能够插入齿T之间的槽S中。在管嘴25上形成有各金属丝W穿过的多个引导孔48，在管嘴25的前端，多个引导孔48隔着规定间隔地排列并开口。另外，在一个引导孔48中可以穿过多根金属丝W，也可以仅穿过一根金属丝W。

并且，该管嘴25设有如上所述用于在连结部9a～9k使金属丝W的线束扭转的管嘴翻转机构。如图7所示，该管嘴翻转机构具有：固定部52、可动部53、电动机54。固定部52是位于管嘴25后端侧的部分，安装在管嘴支撑部件38上。可动部53以沿水平方向延伸的旋转轴55为中心可转动地安装于固定部52。在可动部53的前端，上述多个引导孔48开口。如图8所示，多个引导孔48以隔着旋转轴55的方式分为两组。其中的一组G1(以下，称为“第一组G1”)的引导孔48沿管嘴25的高度方向排成一列而配置，并且相对于旋转轴55沿管嘴25的厚度方向偏心配置。另外，在此，将图8的纸面上下方向称为“管嘴25的高度方向”，将图8的纸面左右方向称为“管嘴25的厚度方向”。另一组G2(以下，称为“第二组G2”)的引导孔48也同样，沿管嘴25的高度方向排成一列而配置。第二组G2的引导孔48相对于第一组G1的引导孔48沿管嘴25的厚度方向偏心配置。电动机54使可动部53相对于固定部52旋转移动。另外，图8(b)示出了可动部53从图8(a)的状态旋转180°后的状态。

图9示出的控制器26通过控制管嘴移动机构23的各种电磁驱动器41～43来控制管嘴25的移动。控制器26通过控制管嘴的电动机54以及管嘴倾斜机构24的电磁驱动器44来控制管嘴的姿势。并且，控制器26通过控制索引机构22的伺服电机来控制铁芯2的旋转位置。在控制器26中存储有用于形成如上所述的绕组3～5的程序，控制器26根据该程序来自动控制铁芯2以及管嘴25的动作。

在该绕组装置21中，通过使管嘴25一边从引导孔48中陆续放出多根金属丝W一边绕齿T移动，使金属丝W的线束卷绕在齿T上，从而形成线圈部。而且，通过连续地形成多个线圈部以及连结部而形成上述定子1的绕组3～5。以下，对由上述控制器26控制的管嘴25的动作进行说明。

如图10(a)所示，管嘴25从铁芯2的上方下降，并且管嘴25的前端在齿T之间的槽S内通过而下降。在管嘴25到达铁芯2下方时，使管嘴25停止，并使铁芯2旋转移动与1个齿相应的量。其后，如图10(b)所示，使管嘴25上升并使管嘴25的前端在相邻的槽S内通过而上升。在管嘴25到达铁芯2上方时，为了恢复金属丝W的扭转，使铁芯2旋转一圈后，使此前的槽S返回到管嘴25的下方。而且，再次使管嘴25下降并使管嘴25的前端在槽S内通过而下降。此时，管嘴25从前次的卷绕位置朝径向偏移后下降。通过反复进行以上操作，使金属丝W的线束朝径向偏移并卷绕在齿T上。

具体地说，管嘴25从齿T的齿根侧开始对应每一圈而朝齿顶侧偏移并反复进行金属丝W的卷绕。作为示例，图11示出了第一线圈部8a以及第二线圈部8b的金属丝W的卷绕顺序。在图11中，一个圆60示意性表示卷绕一圈的多个金属丝W的线束。并且，圆60中的“×”标记表示金属丝W从图的表面侧向里侧卷绕。圆60中的“·”标记表示金属丝W从图的里侧向表面侧卷绕。另外，圆60旁边的数字表示金属丝W卷绕的圈数。如图11所示，在第一线圈8a，在第一圈，使金属丝W卷绕在第一齿T1的最靠齿根侧。在第五圈，在卷绕位置到达第一齿T1的齿顶时，此后使金属丝W的位置朝齿根侧偏移而反复进行金属丝W的卷绕。而且，在第八圈，在卷绕位置到达第一齿T1的齿根时，结束第一线圈部8a的形成工序。其后，进行第二线圈部8b的形成。在第二线圈部8b的形成过程中，使金属丝W沿与第一线圈部8a形成时的方向相反的方向卷绕在第二齿T2上。

在形成如上所述的线圈部期间，由于金属丝W作为线束而卷绕在齿上，因此未对一束中包含的各个金属丝W的配置进行控制。因此，如图12所示，各条金属丝W非整齐布置地卷绕在齿T上。另外，图12中，圆内的数字表示该金属丝W在齿T上卷绕的圈数。

这样，尽管各个金属丝W非整齐布置地卷绕在齿T上，但由于金属丝W彼此保持规定间隔地从管嘴25中陆续放出，因此，能够使金属丝W彼此不发生相互接触地顺畅陆续放出。其结果是，可防止金属丝W因彼此相互摩擦而搅在一起，可提高绕组3～5的体积占有率(密度)，从而提高电动机54的性能。

并且，当管嘴25陆续放出多根金属丝W的同时从齿T之间通过而移动时，通过管嘴倾斜机构24来变更管嘴25的倾斜角度。例如，如图10(a)所示，在管嘴25下降时，以使管嘴25的前端向上方倾斜的方式使管嘴25转动。另外，如图10(b)所示，在管嘴25上升时，以使管嘴25的前端向下方倾斜的方式使管嘴25转动。由此，能够减小从管嘴25中陆续放出的金属丝W之间的摩擦，有效防止金属丝W搅在一起。

在结束一个线圈部的形成之后，以使金属丝W的线束的中心与管嘴25的中心处于一致的状态的方式，使管嘴25的前端向下转动(参照图13中用双点划线表示的管嘴25)。在该状态下，通过管嘴翻转机构使管嘴25的可动部53旋转180°，从而使金属丝W的线束扭转180°。此时，如上所述由于引导孔48偏心配置，因此从管嘴25中陆续放出的金属丝W彼此保持偏移的状态而被扭转。由此，在使管嘴25的可动部53旋转时，减少了金属丝W彼此之间接触的情况。并且，由于在使金属丝W的线束的中心与管嘴25的中心一致的状态下进行扭转，因此能够不破坏从管嘴25中陆续放出的多根金属丝W的张力平衡地进行扭转，从而能够稳定地形成连结部。其后，管嘴25从齿T的上方越过轭6而向铁芯2的外周侧移动(参照图13中用实线表示的管嘴25)。由此，管嘴25的前端移动至与设置在铁芯2外周面的槽10相对的位置。而且，通过使铁芯2转动，如图4所示，从管嘴25引出的金属丝W的线束被插入铁芯2的槽10中，从而形成连结部9a。由此，在形成各线圈部8a～8l期间，通过从各线圈部8a～8l连续的金属丝W的线束形成使各线圈部8a～8l彼此连结的连结部9a～9k，所形成的连结部被收纳在槽10内。

而且，管嘴25越过轭6而返回到铁芯2的内周侧。接着，通过使管嘴25与上述同样地绕下一个齿T移动来形成下一个线圈部。

[特征]

图14示出了将本实施方式的定子1与绕组未在连结部扭转的现有定子中的各金属丝W的电感进行比较的数据。图14中，线L1表示本实施方式的定子1的金属丝W的电感。线L2表示现有的定子的金属丝W的电感。从图14中可知，本实施方式的定子1在构成绕组3～5的多个金属丝W中，较现有的定子相比，能够进一步抑制电感的不均。由此，具有本实施方式的定子1的电动机，相比具有现有的定子的电动机，能够获得更高的线圈效率。并且，相比现有技术，能够实现高输出化、小型化、轻量化。

在本实施方式的定子1中，线圈3～5在连结部形成为扭转的形状。因此，能够降低各金属丝W的电感不均，提高电动机效率。并且，绕组3～5分别由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝W构成。因此，与金属丝W整齐布置地卷绕在齿T上的情况相比，对被卷绕的金属丝W的位置精度的要求降低。因此，如上所述，通过使管嘴25陆续放出多根金属丝W的同时相对于未被分割的一体的铁芯2移动，从而能够形成线圈部。并且，在形成连结部时，通过管嘴翻转机构能够容易地进行金属丝W的扭转动作。因此，易于实现制造工序的自动化。

在本实施方式的定子1中，与连结部从某齿T(例如图11的第一齿T1)的齿根横跨至另一齿T(例如，图11的齿T4)的齿顶而设置的情况相比，能够确保邻接的线圈部与连结部的距离较长。由此，能够提高邻接的线圈部与连结部的绝缘性。并且，由于连结部配置在铁芯2的外周侧，因此能够进一步提高线圈部与连结部的绝缘性。由此能够进一步提高电动机效率。

<其他实施方式>

(a)铁芯2的槽S以及齿T的数量、构成绕组3～5的金属丝W的数量、线圈部以及连结部的数量并不限于以上说明中记载的数量，也可为其他的数量。

(b)在上述实施方式中，作为本发明的电枢，列举了定子1，但对于转子，也可适用本发明。并且，上述定子1为内齿式定子，但也可采用齿从轭的外周面朝径向外侧突出的外齿式定子。

(c)在上述实施方式中，在所有连结部，绕组3～5均形成为扭转的形状，但也可使绕组3～5在一部分连结部形成为扭转的形状。

(d)在上述实施方式中，绕组3～5在一个连结部被扭转180°，但也可在多个连结部总计被扭转180°。由此，与绕组3～5在一个部位的连结部扭转180°的情况相比，能够抑制绕组3～5因扭转而鼓起。

(e)连结部的金属丝W的线束的扭转方向可以不完全相同，而部分地朝不同方向扭转。例如，可在第一连结部9a使U相绕组3朝规定方向扭转180°，在第二连结部9b使U相绕组3朝与在第一连结部9a的扭转方向相反的方向扭转180°。由此，能够减少U相绕组3整体的扭转量。对于V相绕组4、W相绕组5也一样。

并且，可在多个连结部朝规定方向总计被扭转180°，也可朝与所述规定方向相反的方向总计被扭转180°。

(f)作为具有上述定子的三相同步电动机，例如，可列举开关磁阻电动机(SR电动机)，但本发明也可适用于其他种类的电动机所具有的定子。

(g)在上述实施方式中，可通过使管嘴25在齿T之间移动来使金属丝W卷绕在齿T上。但，也可通过图15、16所示的绕组装置80来使金属丝W卷绕在齿T上。该绕组装置80具有与上述实施方式的绕组装置21同样地陆续放出金属丝W的管嘴25。而且，该管嘴25在齿T之间的外侧沿齿T移动。并且，绕组装置80具有上卡止装置81与下卡止装置82。上卡止装置81配置在铁芯2上方，具有卡止部件83、卡止部件移动机构84。卡止部件83具有钩状形状以便能够将金属丝W的线束卡止。并且，卡止部件83可旋转地安装在卡止部件移动机构84上。卡止部件移动机构84使卡止部件83沿铁芯2的径向(参照箭头Ay)移动。并且，卡止部件移动机构84使卡止部件83旋转。下卡止装置82具有卡止部件85、卡止部件移动机构86。下卡止装置82的结构与上卡止装置81相同。并且，绕组装置80的其他结构与绕组装置21相同。

在该绕组装置80中，管嘴25陆续放出金属丝W的同时在齿T之间的外侧沿齿T移动(参照箭头Az)。如图15所示，在管嘴25到达铁芯2的上方时，上卡止装置81的卡止部件83旋转而将从管嘴25中陆续放出的多根金属丝W卡止，通过使卡止部件83朝铁芯2的径向外侧移动，将金属丝W的线束插入齿T之间。而且，在使铁芯2旋转移动与一个齿T相应的量后，使管嘴25下降。如图16所示，在管嘴25到达铁芯2的下方时，上卡止装置81的卡止部件83朝上述方向的相反方向旋转而放开金属丝W的线束。并且，下卡止装置82的卡止部件85旋转而将金属丝W卡止，通过使卡止部件85朝铁芯2的径向外侧移动而将金属丝W的线束插入齿T之间。通过反复进行以上操作而使金属丝W的线束卷绕在齿T上。

并且，在结束一个线圈部的形成后，在与上述实施方式同样地使管嘴25向铁芯2的外周侧移动后，使铁芯2旋转来形成连结部。此时，通过管嘴翻转机构使管嘴25翻转，与上述实施方式同样地，在连结部进行扭转。

在该绕组装置80中，即使在因齿T之间的空间狭小而难以插入管嘴25的情况下，仍然能够将金属丝W直接卷绕在齿T上。

工业实用性

本发明具有能够提高电动机效率的效果，作为电动机的电枢以及电动机的电枢制造方法是有用的。

Claims (18)

1.一种电动机的电枢，其特征在于，具有：

铁芯，其具有多个槽以及形成于所述槽之间的多个齿；

绕组，其由非整齐布置地被捆扎的多根金属丝构成，该绕组具有卷绕在各所述齿上的多个线圈部和将所述线圈部彼此连结的连结部，并且，所述绕组在所述连结部具有被扭转的形状。

2.根据权利要求1所述的电动机的电枢，其特征在于，所述绕组所包含的所述金属丝至少为三根。

3.根据权利要求1所述的电动机的电枢，其特征在于，所述连结部从多个所述齿中的一个齿的齿根横跨至另一个齿的齿根而设置。

4.根据权利要求1所述的电动机的电枢，其特征在于，所述齿设置在所述铁芯的内周侧，所述连结部设置在所述铁芯的外周侧。

5.根据权利要求1所述的电动机的电枢，其特征在于，所述铁芯一体形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机的电枢，其特征在于，所述连结部具有：所述绕组朝所述规定方向被扭转180°而形成的第一连结部、所述绕组朝与所述规定方向相反的方向被扭转180°而形成的第二连结部。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机的电枢，其特征在于，所述绕组在多个所述连结部总计被扭转180°。

8.根据权利要求7所述的电动机的电枢，其特征在于，所述连结部具有：所述绕组朝规定方向被扭转而形成的第一连结部、所述绕组朝与所述规定方向相反的方向被扭转而形成的第二连结部。

9.一种电动机的电枢制造方法，其特征在于，具有如下步骤：

通过使被捆扎的多根金属丝非整齐布置地卷绕在形成于铁芯的多个齿上，从而形成卷绕在各所述齿上的多个线圈部；

在形成各所述线圈部期间，形成利用自所述线圈部连续的所述金属丝将所述线圈部彼此连结的连结部并在所述连结部使所述金属丝扭转。

10.根据权利要求9所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，通过使陆续放出多根所述金属丝的管嘴在所述齿之间移动，从而将所述金属丝卷绕在所述齿上。

11.根据权利要求9所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，使陆续放出多根所述金属丝的管嘴沿所述齿移动，并且，卡止部件将从所述管嘴陆续放出的多根所述金属丝卡止并将其插入所述齿之间，从而使所述金属丝卷绕在所述齿上。

12.根据权利要求9所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，所述连结部从多个所述齿中的一个齿的齿根横跨至另一个齿的齿根而设置。

13.根据权利要求9所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，所述连结部设置在所述铁芯的径向外侧。

14.根据权利要求9所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，所述铁芯一体形成。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，在形成所述连结部中的第一连结部时，所述金属丝朝所述规定方向被扭转180°，在形成第二连结部时，所述金属丝朝与所述规定方向相反的方向被扭转180°。

16.根据权利要求9至14中任一项所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，所述金属丝在多个所述连结部总计被扭转180°。

17.根据权利要求16所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，在形成所述连结部中的第一连结部时，所述金属丝朝规定方向被扭转，在形成第二连结部时，所述金属丝朝与所述规定方向相反的方向被扭转。

18.根据权利要求9所述的电动机的电枢制造方法，其特征在于，所述绕组所包含的所述金属丝至少为三根。

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