CN102282745A - 定子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是为提供具有通过降低线圈向定子径向的膨胀来缩小定子径向上的尺寸的线圈的定子及其制造方法而做出的，其中，导线呈蜿蜒转弯状连续形成，导线包括：槽内导线部，所述槽内导线部通过在定子的槽内以使矩形的长边成为定子的径向的方式在定子的圆周方向重叠配置多个导线而形成；圆周导线部，所述圆周导线部通过在线圈端部以使矩形的短边成为定子的径向的方式在定子的径向重叠配置多个导线而形成；弯曲连接部，所述弯曲连接部连接所述槽内导线部与所述圆周导线部；以及扭转部，所述扭转部形成在弯曲连接部内；其中，在弯曲连接部设置有形成在圆周导线部侧的第一弯曲部、以及形成在槽内导线部侧的第二弯曲部。

Description

定子及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于马达等的分布绕组定子及其制造方法。更具体地涉及具有使用了截面为矩形形状的导线的多相线圈的定子及其制造方法。

背景技术

用于马达等的定子具有线圈，并且作为该定子线圈，已知有将导线呈波状卷绕的波状绕组线圈。例如专利文献1中公开了这种波状绕组线圈。这里公开的波状绕组线圈是一种旋转电机的多相波状绕组线圈，该多相波状绕组线圈通过将包括槽导体部和联系导体部的各相的线圈导体波状卷绕而成，所述槽导体部包括交叉地插穿到铁心各槽中的前向导体部以及返回导体部，联系导体部与槽导体部形成为一体并通过连接前向导体部以及返回导体部的同一侧端部而构成线圈端部，联系导体部具有与在周向上靠近的其他联系导体部在径向上重叠的重叠部、和比重叠部更向轴向突出的末端部，其中，联系导体部的末端部的一端与另一端向径向移动了大于或等于联系导体部的大致径向厚度的距离。即，准备多个将导体绕成波状的波状绕组线圈，并错开节距重叠来形成了线圈。由此，降低了线圈端部的空间和电阻功率损耗。

专利文献1：日本专利文献特开2000-069700号公报。

发明内容

发明想要解决的问题

但是，虽在上述的专利文献1中没有明确指出，但多个波状绕组线圈无法简单重叠，将两个波状绕组线圈依次编入的工序是必不可少的。因此存在生产效率下降的问题。

此外，在不采用依次编入的工序的情况下，会在槽之间的线圈端部接头跨越其他相，因此不得不将长的线圈线三维配置，从而产生线圈端部接头变长、线圈端部变大的问题。

因此，本申请人提出了在线圈端部消除了编入线圈的必要性从而能够提高生产效率的定子以及线圈笼(日本专利申请特愿2009-016549号)。

但是，在上述提出的技术中，如图21所示，当为了形成线圈笼而将导线彼此重叠时，在线圈端部，导线的弯曲部分会相互干扰。因此，通道(lane)部分为两层，在线圈端部产生多余的空间，因此存在线圈向定子径向(背轭侧)膨胀、从而定子径向的尺寸变大的问题。

因此，本发明就是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种具有通过降低线圈向定子径向的膨胀来能够缩小定子径向上的尺寸的线圈的定子及其制造方法。

用于解决问题的手段

为解决上述问题而做出的本发明的一个方面是一种定子，具有线圈，所述线圈使用了截面为矩形形状的导线，所述定子的特征在于，所述导线呈蜿蜒转弯状连续形成，所述导线包括：槽内导线部，所述槽内导线部通过在所述定子的槽内以使所述矩形的长边成为所述定子的径向的方式在所述定子的圆周方向重叠配置多个所述导线而形成；圆周导线部，所述圆周导线部通过在线圈端部以使所述矩形的短边成为所述定子的径向的方式在所述定子的径向重叠配置多个所述导线而形成；弯曲连接部，所述弯曲连接部连接所述槽内导线部与所述圆周导线部；以及扭转部，所述扭转部形成在所述弯曲连接部内；其中，在所述弯曲连接部设置有形成在所述圆周导线部侧的第一弯曲部、以及形成在所述槽内导线部侧的第二弯曲部。

在该定子中，由于在弯曲连接部设置有形成在圆周导线部侧的第一弯曲部和形成在槽内导线部侧的第二弯曲部，因此当将线圈彼此重叠时，导线的弯曲部分在线圈端部不相干扰，因此能够将通道部做成一层。由此，能够减少线圈向定子径向(背轭侧)的膨胀，能够减小定子径向上的尺寸。

并且，由于能够在槽内以使断面的长边侧成为定子的径向的方式在圆周方向上重叠多个槽内导线部，因此能够将槽内导线部布置在与其它相不相干扰的位置，从而能够以最小路径连结槽之间，并且由于在线圈端部以使断面的短边侧在定子的圆周方向上重叠的方式布置了多个圆周导线部，因此能够使得线圈端部的占有空间最小，从而能够减小线圈端部。

此外，由于在线圈端部没有必要编织线圈，因此还能够提高生产效率。

在上述的定子中优选所述第一弯曲部的弯曲角度θ1为θ1＜90°，所述弯曲角度θ1与所述第二弯曲部的弯曲角度θ2满足θ1+θ2＝90°的关系。

由此，能够使得导线的弯曲部分在线圈端部不发生干扰，并且降低线圈端部高度。从而能够在线圈端部缩小线圈的径向以及高度方向上的尺寸。

另外，优选第一弯曲部的弯曲角度θ1为30°≤θ1≤60°。这是因为以下缘故：如果弯曲角度θ1为θ1＜30°，则槽间的最小距离(图4所示的距离d)会变得过大，从而与布置在相邻槽内的槽内导线部的端部上所形成的扭转部相干扰的可能性变高，无法降低线圈端部高度。另一方面，如果θ1＞60°，则虽不存在扭转部彼此发生干扰的可能性，但难以将通道部做成一层，并且也无法降低线圈端部高度。

这里，在上述的定子所具有的线圈中，导线的弯曲连接部的弯曲方向在各个线圈端部成为相反方向，因此当重叠了线圈时，虽一个线圈端部(例如，引线侧)的弯曲连接部不相交叉，但另一线圈端部(例如，反引线侧)的弯曲连接部将相交叉。

因此，在上述的定子中，优选一个线圈端部侧的第二弯曲部通过在形成所述扭转部后将所述弯曲连接部向定子侧向下倾斜而形成。

在一个线圈端部侧，由于当重叠线圈时弯曲连接部不相交叉，因此能够通过在形成扭转部后将弯曲连接部向定子侧向下倾斜来形成第二弯曲部。并且，通过将弯曲连接部向下倾斜，能够在不向扭转部周围施加过分的力的情况下分开导线的弯曲部分彼此以便不发生干扰。由此，不会损坏导线的珐琅(不降低绝缘性能)，并能够降低线圈向定子径向的膨胀。

此外，在上述的定子中，优选另一个线圈端部侧的第二弯曲部通过在形成所述扭转部之前将所述导线扁绕(edgewise)弯曲而形成。

在另一线圈端部，由于弯曲连接部相交叉，因此无法将导线向下倾斜。因此，通过在形成扭转部之前扁绕弯曲导线来形成第二弯曲部，即通过将导线分两步进行扁绕弯曲来形成第一弯曲部和第二弯曲部，能够在另一线圈端部侧使得当重叠线圈时导线的弯曲部分不相干扰。由此，在另一线圈端部也能够降低线圈向定子径向的膨胀。

为解决上述问题而做出的本发明的另一方面是一种定子的制造方法，其中，所述定子具有线圈，所述线圈使用了截面为矩形形状的导线，所述制造方法的特征在于，包括：对所述导线以小于90°的角度进行扁绕弯曲的弯曲工序；以及将实施了所述弯曲工序的所述导线中布置到定子的槽内的部分扭转的扭转工序；其中，在所述弯曲工序中，将所述导线中至少位于一个线圈端部侧的部分分两步进行扁绕弯曲。

并且，在上述的定子的制造方法中，优选在所述弯曲工序中，对所述导线中位于一个线圈端部侧的部分进行一步的扁绕弯曲，并且所述制造方法优选还包括向下倾斜工序，所述向下倾斜工序将实施了所述扭转工序的所述导线的扭转部中位于所述一个线圈端部侧的扭转部的端部向下倾斜。

由于通过上述的方法能够制造上述的定子，因此当将线圈彼此重叠时，导线的弯曲部分在线圈端部不相干扰，能够减少线圈向定子径向的膨胀。由此，能够制造缩小了定子径向上的尺寸的定子。

此外，在上述的定子的制造方法中，优选在所述扭转工序中，将实施了所述弯曲工序的多个所述导线彼此在对齐扭转位置而重叠的状态下同时进行扭转。

由此，与按每1根导线扭转的场合相比，能够提高线圈的生产效率，并且能够在槽内导线部紧密重叠导线。

发明效果

根据本发明涉及的定子及其制造方法，如上所述，由于当将线圈彼此重叠时导线的弯曲部分在线圈端部不相干扰，因此能够减少线圈向定子径向的膨胀，能够减小定子径向上的尺寸。

附图说明

图1是示出进行了弯曲加工以及曲拐(crank)成形的导线材料的形状的图；

图2是示出导线上设置的曲拐量的图；

图3是示出弯曲加工后的导线和扭转加工后的导线中用于确定弯曲角度的各个参数的图；

图4是示出线圈端部高度z以及距离d相对于弯曲角度的关系的图；

图5是示出作为U相的第一导线的构成元素的导线UAX的一部分(第一周)的图；

图6是示出将两个导线材料的扭转位置对齐的状态的图；

图7是示出同时进行两个导线材料的扭转加工之后的状态的图；

图8是示出进行向下倾斜加工后的状态的图；

图9是示出将两个导线材料的扭转位置对齐的状态的图；

图10是示出同时进行两个导线材料的扭转加工之后的状态的图；

图11是示出U相第一组导线UAC的一部分的图；

图12是示意性地示出从引线侧(上侧)观看图11所示的U相第一组导线UAC的槽插入部附近的情形的图；

图13是示出从左布置的导线UA、UB、VA、VB、WA、WB、UC、UD、VC、VD、WC、WD以依次位于上侧的方式被堆叠的图；

图14是示出将图13所示的12个导线卷绕的中途的立体图；

图15是图14的俯视图；

图16是示出定子中槽内导线部的布置的概念图；

图17是示出圆周导线部附近的截面图；

图18是实施方式涉及的定子的立体图；

图19是用于将线圈端部的通道部做成一层的变形例的图；

图20是用于将线圈端部的通道部做成一层的另一变形例的图；

图21是示意性地示出在线圈端部弯曲部分相干扰的情形的图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的具体方式进行详细说明。

图1示出了导线的材料。图1所示的材料是U相的第一导线、即导线材料UAXX。导线材料UAXX在预定位置进行了45°的扁绕弯曲，从而被形成为近似“+”形状，并且向纸面前后方向曲拐成形。导线材料UAXX的长度大致为定子一周的量。本实施方式中的导线UAXX的截面是短边为1mm、长边为6mm的矩形形状。图1中看到的是长边，短边为厚度。材质为铜，并实施了用于绝缘的珐琅覆盖。珐琅覆盖的厚度被设定为即便如图1所示那样变形也能够保证充分的绝缘性。图1示出了对直线状的导线材料UAXX进行了弯曲加工以及曲拐成形的状态。

并且，在导线材料UAXX的直线部分形成了槽内导线材料部SS1、SS2、…以及将槽内导线材料部SS1、SS2、…依次连结的圆周导线部E1、E2、…。各个圆周导线部E1、E2、…相对于各个槽内导线材料部SS1、SS2、…被赋予预定量的曲拐(偏移)。例如，本实施方式涉及的导线材料UAXX、UCXX(相当于第一周)的曲拐量如图2所示。在图2中，数值为正时表示向定子径外方向被赋予了曲拐，在数值为负时表示向定子径内方向被赋予了曲拐。即，如果是图1所示的导线材料UAXX，则圆周导线部E1、E2的左侧向纸面前侧偏离了3.5mm，右侧向纸面里侧偏离了5.5mm，圆周导线部E3～E7的整个区域向纸面里侧偏离了5.5mm。导线材料UAXX、UCXX的相当于第二周以及以后的部分、以及构成V相、W相的各个导线材料也被赋予了预定量的曲拐。

在圆周导线部E的左侧形成有弯曲连接部EL，在圆周导线部E的右侧形成有弯曲连接部ER。即，以连接槽内导线材料部SS和圆周导线部E的方式布置了弯曲连接部EL、ER。

在弯曲连接部EL、ER中形成在将被布置在引线侧的圆周导线部E2、E4、…的左右的部分(E2L、E2R、…)，以一步进行45°扁绕弯曲。此外，在弯曲连接部EL、ER中形成在将被布置在反引线侧的圆周导线部E1、E3…的左右的部分(E1L、E1R、…)，分两步进行45°的扁绕弯曲。

这里，参考图3以及图4，对弯曲工序中的弯曲角度进行说明。图3是示出弯曲加工后的导线和扭转加工后的导线中用于确定弯曲角度的各个参数的图。图4是示出线圈端部高度z以及距离d相对于弯曲角度的关系的图。

用于确定弯曲角度的参数有材料参数、设计参数、性能设计参数、性能参数。并且，材料参数包括图3所示的导线宽度a、以及导线厚度b。设计参数包括：图3所示的槽插入部长度Ls、扭转部长度Ln、引线侧扭转部避干扰长度L1、反引线侧扭转部避干扰长度L2、反引线侧弯曲连接部直线长度L3、引线侧第一弯曲角度θ1x、以及反引线侧第一弯曲角度θ1y。性能设计参数包括图3所示的弯曲R的大小R、以及扭转宽度c。性能参数包括图3所示的线圈端部高度z、以及距离d。距离d是作为用于判断布置在相邻槽内的槽内导线部的端部上所形成的扭转部彼此是否相干扰的指标，如果距离d小于相邻槽间的距离，就表示不会引起扭转部彼此间的干扰。

导线宽度a和导线厚度b依赖于所使用的导线，在本实施方式中，a＝6(mm)，b＝1(mm)。

槽插入部长度Ls依赖于定子叠厚，在本实施方式中，Ls＝50(mm)。扭转部长度Ln可通过式(1)确定。

[式1]

$\mathrm{Ln}=\sqrt{c^2+h_1^2}\·\·\·\left(1\right)$

c：扭转宽度，h1：引线侧曲拐量。

扭转部长度Ln可通过式(2)确定。

[式2]

$L_1=\frac{a\cos \mathrm{\θ}1x-R(1-\cos \mathrm{\θ}1x)}{\sin \mathrm{\θ}1x}\·\·\·\left(2\right)$

a：导线宽度，θ1x：引线侧第一弯曲角度，R：弯曲R的大小。

反引线侧扭转部避干扰长度L2可通过式(3)确定。

[式3]

$L_2=\sqrt{{(R+L_3\cos \mathrm{\θ}2y)}^2+{h_2}^2}-(R+L_3\cos \mathrm{\θ}2y)\·\·\·\left(3\right)$

R：弯曲R的大小，L3：反引线侧弯曲连接部直线长度，θ2y：反引线侧第二弯曲角度，h2：反引线侧曲拐高度。

反引线侧弯曲连接部直线长度L3、弯曲R的大小R、以及扭转宽度c可在满足必要的绝缘性能的范围内分别设定为最小值，在本实施方式中，L3＝12(mm)，R＝5(mm)，c＝6(mm)。

线圈端部高度z可通过式(4)确定。

[式4]

$z=\sqrt{{(\frac{a}{2}-\frac{b}{2})}^2+c^2}\left|\sin (\mathrm{\θ}1x-30)\right|+\max (a\cos \mathrm{\θ}1x,R(1-\cos \mathrm{\θ}1x))+a\·\·\·\left(4\right)$

a：导线宽度、b：导线厚度、c：扭转宽度、θ1x：引线侧第一弯曲角度、R：弯曲R的大小。

距离d在引线侧扭转部避干扰长度L1为L1＞0的情况下可通过式(5-1)确定，在L1＝0的情况下可通过式(5-2)确定。

[式5-1]

$d=2\sqrt{{(\frac{a}{2}-\frac{b}{2})}^2+}{c}^2\sin (90-\mathrm{\θ}1x-\arcsin \left(\frac{a-b}{{(a-b)}^2+{4c}^2}\right))+a\sin \mathrm{\θ}1x$

$+L_1\cos \mathrm{\θ}1x+R\sin \mathrm{\θ}1x\·\·\·(5-1)$

a：导线宽度，b：导线厚度，c：扭转宽度，θ1x：引线侧第一弯曲角度，L1：引线侧扭转部避干扰长度，R：弯曲R的大小。

[式5-2]

$d=2\sqrt{{(\frac{a}{2}-\frac{b}{2})}^2+}{c}^2\sin (90-\mathrm{\θ}1x-\arcsin \left(\frac{a-b}{{(a-b)}^2+{4c}^2}\right))+a\sin \mathrm{\θ}1x$

$+R\sin \mathrm{\θ}1x-\sqrt{R^2-{(a+R)}^2{\cos }^2\mathrm{\θ}1x}\·\·\·(5-2)$

a：导线宽度，b：导线厚度，c：扭转宽度，θ1x：引线侧第一弯曲角度，R：弯曲R的大小。

此外，需要通过基于(5-1)、(5-2)调节引线侧第一弯曲角度θ1x，来设定距离d，以使相邻槽间的扭转部彼此不相干扰。从图4可知，随着第一弯曲角度θ1x变小距离d变大，从而与布置在相邻槽内的槽内导线部的端部上所形成的扭转部发生干扰的可能性变高。并且可知线圈端部高度z在第一弯曲角度θ1x为30°≤θ1x≤60°的情况下变低。因此，引线侧第一弯曲角度θ1x优选为30°≤θ1x≤60°。由此，能够使得相邻槽之间被向下倾斜的扭转部彼此不相干扰，能够将通道部做成一层，并且还能够降低线圈端部高度。由此，能够在线圈端部缩小线圈在径向和高度方向上的尺寸。

在本实施方式中，还考虑生产效率而为能够在形状上容易制作并且降低线圈端部高度，将引线侧第一弯曲角度θ1x设定为θ1x＝45°。此外，基于同样的理由，也将反引线侧第一弯曲角度θ1y设定为θ1y＝45°。此外，由于第一弯曲角度θ1和第二弯曲角度θ2满足θ1+θ2＝90°的关系，因此引线侧第二弯曲角度θ2x为θ2x＝90°-θ1x＝45°，反引线侧第二弯曲角度θ2y为θ2y＝90°-θ1y＝45°。

图5示出了本发明的U相的第一导线的构成元素、即导线UAX。图5所示的是弯曲工序(也包括向下倾斜在内)以及扭转工序全部结束的状态的导线UAX。图1的槽内导线材料部SS在扭转材料部HHM和扭转材料部HHN向相同方向扭转，从而在图5中形成了上端侧的扭转部HM和下端侧的扭转部HN。在图5中，槽内导线S2中的槽内导线材料部SS2从上观看时向顺时针方向进行了扭转。此外，槽内导线S3中的槽内导线材料部SS3从上观看时向逆时针方向进行了扭转。即，从圆周导线部E2观看，左端的弯曲部E2L侧与右端的弯曲部E2R侧的扭转方向相反。

这样的扭转加工在用卡盘爪把住槽内导线材料部SS并固定其他部分的状态下仅通过旋转卡盘爪就能够容易地进行扭转加工。由此，槽内导线S1、S2、…在图5中，短边可见，且长边处于厚度方向。

珐琅覆盖的厚度被设定为：即便如图5所示经过了扭转加工，也能够保证充分的绝缘性。

此外，连接槽内导线材料部SS和圆周导线部E的弯曲连接部EL和ER各具有两个弯曲部、即第一弯曲部EL1、第二弯曲部EL2、以及第一弯曲部ER1、第二弯曲部ER2(还参见图1)。第一弯曲部EL1、ER1被设置在圆周导线部E侧，第二弯曲部EL2、ER2被设置在槽内导线材料部SS侧。

具体地，在位于引线侧(图中上侧)的弯曲连接部EL和ER，设置有通过在扭转加工前进行的弯曲加工而形成的第一弯曲部EL1、ER1、以及通过在扭转加工后进行的向下倾斜加工而形成的第二弯曲部EL2、ER2。另一方面，在位于反引线侧(图中下侧)的弯曲连接部EL和ER，设置有通过在扭转加工前进行的弯曲加工而形成的第一弯曲部EL1、ER1以及第二弯曲部EL2、ER2。例如，引线侧的弯曲连接部E2L设置有第一弯曲部E2L1和第二弯曲部E2L2，反引线侧的弯曲连接部E1R设置有第一弯曲部E1R1和第二弯曲部E1R2。

这里，参考图6～图10，对由图1所示的导线材料UAXX形成图5所示的导线UAX的步骤进行说明。在本实施方式中，使用作为U相第一导线的构成元素的导线材料UAXX和作为U相第三导线的构成元素的导线UCXX形成了导线UAX和导线UCX。

首先，如图6所示，通过弯曲加工以及曲拐成形而形成为图1所示形状的导线材料UAXX和导线材料UCXX以对齐扭转位置的状态被重叠。具体地，导线材料UAXX的槽内导线材料部SS2和导线材料UCXX的槽内导线材料部SS1被重叠。然后，用卡盘爪把住被重叠的槽内导线材料部SS并在固定其它部分的状态下旋转卡盘爪来扭转。此时，导线材料UAXX的槽内导线材料部SS2以及导线材料UCXX的槽内导线材料部SS1从图6的上方观看向顺时针方向扭转。由此，被重叠并经扭转加工的槽内导线材料部SS2、SS1成为槽内导线部S2、S1，并在图7中，短边可见，且长边处于厚度方向。

接着，槽内导线部S2、S1的上端部朝着图7的下方被向下倾斜。具体地，在槽内导线部S2、S1的上端部，将导线材料UAXX和导线材料UCXX分别曲拐45°。此时形成引线侧的第二弯曲部E2L2。由此，导线材料UAXX和导线材料UCXX成为图8所示的的形状，形成圆周导线部E2左侧的弯曲连接部E2L。

接着，如图9所示，导线材料UAXX的槽内导线材料部SS3和导线材料UCXX的槽内导线材料部SS2被重叠。然后，用卡盘爪把住被重叠的槽内导线材料部SS3、SS2并在固定其它部分的状态下旋转卡盘爪来扭转。此时，导线材料UAXX的槽内导线材料部SS3以及导线材料UCXX的槽内导线材料部SS2从图9的上方观看向逆时针方向扭转。由此，被重叠并经扭转加工的槽内导线材料部SS3、SS2成为槽内导线部S3、S2，并在图10中，短边可见，且长边处于厚度方向。

之后，重复进行上述的槽内导线材料部的重叠、扭转加工、以及向下倾斜加工(45°的曲拐加工)。扭转加工时的扭转方向以顺时针方向、逆时针方向、顺时针方向、…的方式依次相反。其结果是，可得到图5所示的导线UAX和导线UCX。

此外，U相的第一导线UA是通过将如上形成的三个(三周的量的)导线UAX的各个端部彼此焊接、将如上形成的三个(三周的量的)导线UAY的各个端部彼此焊接、并将焊接后的导线UAX和导线UAY紧密重叠而构成的。相当于第二周、第三周的导线的始端侧(左侧)与图5所示的相当于第一周的导线不同地被弯曲加工成水平状态，以能够连接到相当于第一周的导线的末端侧(右侧)。焊接部分通过绝缘胶带等而被绝缘。此外，关于导线的长度，第二周的长度长于第一周的长度，第三周的长度长于第二周的长度。同样地，与第一导线UA错开一个节距(pitch)相位的第三导线UC是通过将三个(三周的量的)导线UCX的各个端部彼此焊接、将三个(三周的量的)导线UCY的各个端部彼此焊接、并将焊接后的导线UCX和导线UCY紧密重叠而构成的。并且，将第三导线UC重叠在第一导线UA之上，从而如图11所示形成U相第一组导线UAC。1个节距是第一导线UA以及第三导线UC的一个周期的1/2长度。

通过将第一导线UA与第三导线UC错开1个节距重叠，如图11所示，形成矩形形状的线圈。槽内导线部UACS2处于图中由下朝上的第一导线UA的槽内导线部UAS2(UAS2X+UAS2Y)与由上朝下的第三导线UC的槽内导线部UCS1(UCS1X+UCS1Y)将槽内导线部UCS1设在上方而重叠的状态。即，处于4根导线UAS2X、UAS2Y、UCS1X、UCS1Y在短边方向上重叠的状态。

如此通过第一导线UA和第三导线UC构成的矩形形状的线圈在引线侧形成了被弯曲加工成弯曲连接部EL、ER的第一弯曲部EL1、ER1和被向下倾斜加工成弯曲连接部EL、ER的第二弯曲部EL2、ER2，因此如图12所示，通道部被形成为一层，而且圆周导线部UAE与UCE在线圈端部不会发生干扰。图12是从引线侧(上侧)观看图11所示的U相第一组导线UAC的槽插入部附近的图。如此在引线侧能够通过向下倾斜加工而形成第二弯曲部EL2、ER2是因为从同一槽向线圈端部延伸的弯曲连接部EL和ER不相交叉的缘故。通过向下倾斜加工，由于不会向扭转部周围施加过分的力，因此不会损坏导线的珐琅。

另一方面，在反引线侧形成了被弯曲加工成弯曲连接部EL、ER的第一弯曲部EL1和第二弯曲部ER2，因此通道部被形成为一层，而且圆周导线部UAE和UCE在线圈端部不会发生干扰。如此在反引线侧进行两步的扁绕弯曲加工是因为如下缘故；在反引线侧从同一槽向线圈端部伸出的弯曲连接部EL和ER相交叉，因此无法如引线侧那样通过向下倾斜加工来形成第二弯曲部ER2。

如此，在引线侧以及反引线侧均使得在线圈端部不产生多余空间。因此，能够降低线圈向定子径向(背轭侧)膨胀，从而能够缩小定子径向上的尺寸。

图13示出了在导线UA(U相的第1导线)之上依次错开1槽地重叠了导线UB(U相的第2导线)、导线VA(V相的第1导线)、导线VB(V相的第2导线)、导线WA(W相的第1导线)、导线WB(W相的第2导线)、进而重叠了导线UC(U相的第3导线)、导线UD(U相的第4导线)、导线VC(V相的第3导线)、导线VD(V相的第4导线)、导线WC(W相的第3导线)、导线WD(W相的第4导线)的状态。即，从左布置的导线UA、UB、VA、VB、WA、WB、UC、UD、VC、VD、WC、WD以依次位于上侧的方式被1槽1槽地错开堆叠。即，导线UA位于最下侧，导线WD位于最上侧。

图14示出了将图13所示的12根导线UA、UB、VA、VB、WA、WB、UC、UD、VC、VD、WC、WD重叠卷绕的状态的立体图。图15示出了图14的俯视图。由于本实施方式的定子在内周包括48处的槽，因此图11所示的U相第一组导线UAC在第一周包括8处的槽内导线部UACS1～UACS8。同样地，U相第二组导线UBD在第一周包括8处的槽内导线部UBDS1～UBDS8。同样地，V相第一组导线VAC在第一周包括8处的槽内导线部VACS1～VACS8。同样地，V相第二组导线VBD在第一周包括8处的槽内导线部VBDS1～VBDS8。同样地，W相第一组导线WAC在第一周包括8处的槽内导线部WACS1～WACS8。同样地，W相第二组导线WBD8在第一周包括8处的槽内导线部WBDS1～WBDS8。

由于6个组导线UAC、UBD、VAC、VBD、WAC、WBD的每一组在第一周包括8处的槽内导线部S，因此第一周可形成48处的槽内导线部S。48处的槽内导线部S各错开1槽而定位。

如图14以及图15所示，本实施方式涉及的三相线圈G是通过将6组的组导线卷绕三周而完成的。从而，在第一周的槽内导线部S(例如，UACS2)的外侧堆叠第二周的槽内导线部(例如，UACS10)，进而在其外侧堆叠第三周的槽内导线部(例如，UACS18)。即，各个槽内导线部被堆叠成三级。图14以及图15示出了卷完第二周并开始卷绕第三周的定时。

同样地，在三相线圈G中，向定子径向重叠了圆周导线部E。因此，在上述提出的技术中，由于导线的弯曲部分在线圈端部相干扰，因此在线圈端部产生多余的空间，线圈向定子径向膨胀，从而线圈向定子径向变大。

相对于此，在本实施方式涉及的三相线圈G中，导线的弯曲部分在线圈端部不发生干扰，因此在线圈端部不产生多余空间，减少了线圈向定子径向的膨胀。如此，在三相线圈G中，减少了定子径向上的尺寸。

此外，三相线圈G的基本构成与所提出技术中的线圈笼相同，并且对此在日本专利申请特愿2009-016549号中已详细进行了记载，因此这里省略对三相线圈G的详细说明。

图16示出了定子中槽内导线部的布置的概念图。为了方便，将原本布置在圆周上的槽以直线布置的方式示出。

槽内导线部按照由U相的第一组导线UAC(导线UA+导线UC)构成的U1相、由U相的第二组导线UBD(导线UB+导线UD)构成的U2相、由V相的第一组导线VAC(导线VA+导线VC)构成的V1相、由V相的第二组导线VBD(导线VB+导线VD)构成的V2相、由W相的第一组导线WAC(导线WA+导线WC)构成的W1相、以及由W相的第二组导线WBD(导线WB+导线WD)构成的W2相的方式依次排列布置。

各个槽内导线部S在第一周紧贴布置了4根槽内导线部S。例如，如图16所示，布置在U1相的第一周的槽内导线部UACS6从左侧起以使长边成为直径向的方式在圆周方向依次紧贴重叠地布置了UAS6Y、UAS6X、UCS5Y、UCS5X。槽内导线部UCS5(UCS5X+UCS5Y)如图16所示通过被示出在上侧的圆周导线部UCE5而与布置在下一个U1相槽内的UACS7连接。

此外，槽内导线部UAS6(UAS6X+UAS6Y)通过隐藏在下侧的圆周导线部UAE6而与布置在下一个U1相槽内的UACS7连接。

同样地，槽内导线部UBDS6从左侧起以使长边成为直径向的方式在圆周方向依次紧贴重叠地布置了4个槽内导线部UBS6Y、UBS6X、UDS5Y、UDS5X。

布置在U2相的第一周的槽内导线部UDS5(UDS5X+UDS5Y)如图16所示通过上侧被示出的圆周导线部UDE5而与布置下一个U1相槽内的UBDS7连接。

此外，槽内导线部UBS6(UBS6X+UBS6Y)通过隐藏在下侧的圆周导线部UBE6而与布置在下一个U1相槽内的UBDS7连接。

图17示出了圆周导线部附近的截面图。如图17所示，U1相与U2相在直径方向被重叠布置，接着，V1相与V2相在直径方向被重叠布置，接着，W1相与W2相在直径方向被重叠布置，因此能够减少安装相间绝缘纸21的位置。

关于V1相、V2相、W1相、W2相的导线形状，尽管省去了详细说明，但在扭转部进行了调节，以使V1相、V2相、W1相、W2相的扭转部不与其它相发生干扰，并且容易插入。

如图14所示，三相线圈G卷绕三周而完成。如图16所示，在U1相的第一周的槽内导线部UACS6的外周布置槽内导线部UACS14，进而在其外周布置槽内导线部UACS22。此外，在U1相的第一周的槽内导线部UACS7的外周布置槽内导线部UACS15，进而在其外周布置槽内导线部UACS23。

在U2相的第一周的槽内导线部UBDS6的外周布置槽内导线部UBDS14，进而在其外周布置槽内导线部UBDS22。此外，在U2相的第一周的槽内导线部UBDS7的外周布置槽内导线部UBDS15，进而在其外周布置槽内导线部UBDS23。

通过完全卷绕图14所示的导线，完成三相线圈G。此外，将分割的分割铁心部件H从外周安装并固定到三相线圈G的各个槽内导线部之间的空间内。并且固定外部连接端子。由此，制成图18所示的定子10。

如以上详细说明的那样，本实施方式涉及的定子10在三相线圈G的处于线圈端部的弯曲连接部EL、ER设置了形成在圆周导线部E侧的第一弯曲部EL1、ER1、以及形成在槽导线部S侧的第二弯曲部EL2、ER2，因此当将线圈彼此相重叠时，导线的弯曲部分不会在线圈端部发生干扰，因此能够将通道部做成一层。由此，能够减少线圈向定子径向(背轭侧)的膨胀，因此能够缩小定子径向上的尺寸。

此外，由于能够在槽内以使断面的长边侧成为定子10的径向的方式在圆周方向上重叠多个槽内导线部S，因此能够将槽内导线部S布置在与其它相不相干扰的位置，从而由于能够以最小路径连结槽之间，并且由于在线圈端部以使断面的短边侧在定子10的圆周方向上重叠的方式布置了多个圆周导线部E，能够使得线圈端部的占有空间最小，因此能够减小线圈端部。

此外，由于在线圈端部没有必要编织线圈，因此还能够提高生产效率。

上述的实施方式只不过是单纯的例示，并不用于对本发明进行任何限定，本发明可在不脱离其宗旨的范围内实施各种改进、变形是显然的。例如，在上述的实施方式中，通过在弯曲连接部EL、ER设置两个弯曲部EL1、EL1以及EL2、ER2来将线圈端部处的通道部做成一层，但如图19所示，通过在弯曲连接部不设置两个弯曲部而是增大弯曲R，也能够将通道部做成一层。但是，此时，线圈端部高度z以及距离d会变大。

此外，在上述的实施方式中，通过在引线侧利用在扭转加工后进行的向下倾斜加工形成第二弯曲部EL2、ER2，来将线圈端部处的通道部做成一层，但如图20所示，通过将圆周导线部E向左右拉伸，也能够将通道部做成一层。但是，此时，由于扭转部周围被施加过分的力，因此有可能损坏导线的珐琅覆盖，大幅度降低绝缘性能。

此外，在上述的实施方式中，通过在扭转加工后进行的向下倾斜加工来形成了引线侧的第二弯曲部EL2、ER2，但也可以与反引线侧同样地，通过在扭转加工前进行的弯曲加工来形成第二弯曲部EL2、ER2，即通过两步的扁绕弯曲来形成第一弯曲部EL1、ER1和第二弯曲部EL2、ER2。

此外，在上述的实施方式中，在扭转工序中是在2根导线材料重叠的状态下扭转了槽内导线材料部，但当然也可以按每1根导线材料进行扭转加工。

此外，在上述的实施方式中，作为槽内导线部S，重叠了4个矩形形状导线(UASX、UASY、UCSX、UCSY)，但也可以通过将导线UA和导线UC错开1个节距来重叠2个(UASX、UCSX)构成。此外，各用3个导线构成了导线UA和导线UC，来重叠6个(UASX、UASY、UASZ、UCSX、UCSY、UCSZ)而构成。此外，也可以通过各用四个导线构成导线UA和导线UC，来重叠6个(UASX、UASY、UASZ、UASZZ、UCSX、UCSY、UCSZ、UCSZZ)而构成。此外，也可以布置1个槽内导线部(UASX)。

此外，在上述的实施方式中，以曲面形成了扭转部HM、HN，但也可以以具有高低差的平面形成。

此外，圆周导线部E保持了原导线的形状，但也可以通过压力加工来比原形状形成为更薄。通过利用压力加工将圆周导线部E形成为更薄，能够减小定子径向上的大小。

此外，在上述的实施方式中，省略了对模制定子总成的工序的说明，但也可以用树脂模制图18所示的定子总成来作为定子。

符号说明

10定子

E圆周导线部

EL、ER弯曲连接部

EL1、ER1第一弯曲部

EL2、ER2第二弯曲部

G三相线圈

HM、HN扭转部

S槽内导线部

UA、UB、UC、UD U相导线

UAC U相第一组导线

UBD U相第二组导线

VA、VB、VC、VD V相导线

VAC V相第一组导线

VBD V相第二组导线

WA、WB、WC、WD W相导线

WAC W相第一组导线

WBD W相第二组导线

Claims (7)

1.一种定子，具有线圈，所述线圈使用了截面为矩形形状的导线，所述定子的特征在于，

所述导线呈蜿蜒转弯状连续形成，

所述导线包括：

槽内导线部，所述槽内导线部通过在所述定子的槽内以使所述矩形的长边成为所述定子的径向的方式在所述定子的圆周方向重叠配置多个所述导线而形成；

圆周导线部，所述圆周导线部通过在线圈端部以使所述矩形的短边成为所述定子的径向的方式在所述定子的径向重叠配置多个所述导线而形成；

弯曲连接部，所述弯曲连接部连接所述槽内导线部与所述圆周导线部；以及

扭转部，所述扭转部形成在所述弯曲连接部内；

其中，在所述弯曲连接部设置有形成在所述圆周导线部侧的第一弯曲部、以及形成在所述槽内导线部侧的第二弯曲部。

2.如权利要求1所述的定子，其特征在于，

所述第一弯曲部的弯曲角度θ1为θ1＜90°，

所述弯曲角度θ1与所述第二弯曲部的弯曲角度θ2满足θ1+θ2＝90°的关系。

3.如权利要求1或2所述的定子，其特征在于，

一个线圈端部侧的第二弯曲部通过在形成所述扭转部后将所述弯曲连接部向定子侧向下倾斜而形成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的定子，其特征在于，

另一个线圈端部侧的第二弯曲部通过在形成所述扭转部之前将所述导线扁绕弯曲而形成。

5.一种定子的制造方法，其中，所述定子具有线圈，所述线圈使用了截面为矩形形状的导线，所述制造方法的特征在于，包括：

对所述导线以小于90°的角度进行扁绕弯曲的弯曲工序；以及

将实施了所述弯曲工序的所述导线中布置到定子的槽内的部分扭转的扭转工序；

其中，在所述弯曲工序中，对所述导线中至少位于一个线圈端部侧的部分分两步进行扁绕弯曲。

6.如权利要求5所述的定子的制造方法，其特征在于，

在所述弯曲工序中，对所述导线中位于一个线圈端部侧的部分进行一步的扁绕弯曲，

所述制造方法还包括向下倾斜工序，所述向下倾斜工序将实施了所述扭转工序的所述导线的扭转部中位于所述一个线圈端部侧的扭转部的端部向下倾斜。

7.如权利要求5或6所述的定子的制造方法，其特征在于，

在所述扭转工序中，将实施了所述弯曲工序的多个所述导线彼此在对齐扭转位置而重叠的状态下同时进行扭转。

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