CN105009428A - 旋转电机用定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

各相的线圈(3)具有从线圈主体(31)拉出的一端部(32)以及另一端部(33)。各相的线圈(3)中的一端部(32)沿相对于定子铁芯(2)的轴向(L)正交的方向被拉出，以使得该一端部(32)以跨越其他相的线圈(3)的线圈主体(31)的轴向(L)的外侧的状态与同相的线圈(3)中的另一端部(33)对接。在将多相的线圈(3)绕定子铁芯(2)的周向一方侧(C1)依次配置于齿(21)的每一个时，使各相的线圈(3)中的一端部(32)在已经配置于齿(21)的其他相的线圈(3)中的一端部(32)与另一端部(33)之间通过，并与同相的线圈(3)中的另一端部(33)对接。

Description

旋转电机用定子的制造方法

技术领域

本发明涉及在定子铁芯中的多个齿配置多相的线圈来制造旋转电机用定子的方法。

背景技术

作为制造旋转电机用定子的方法，有在一体形状的定子铁芯配置线圈的方法、在分割定子铁芯而形成的分割铁芯配置线圈并将配置有该线圈的分割铁芯相互连结的方法等。另外，线圈有通过集中缠绕多根细径的磁导线而形成的情况、和卷绕一根角线导体而形成的情况。

例如，在专利文献1中，公开了向定子铁芯中的多个齿插入通过对矩形剖面的平角导体进行弯曲加工而形成的多个梯形线圈的马达定子的制造装置。该制造装置具有将梯形线圈限制为倾斜变形状态的线圈形状限制部件。而且，以利用线圈形状限制部件防止缠绕扭曲的状态将梯形线圈插入齿。

专利文献1：日本特开2012－257410号公报

然而，在将从线圈主体的端部跨越至其他的线圈主体的端部的跨越线预先形成于线圈主体的情况下，难以相对于定子铁芯配置具有线圈主体与跨越线的线圈。在该情况下，若不费心研究线圈的配置方法，则在定子铁芯配置线圈时，跨越线会与其他线圈干扰。

另外，在上述专利文献1的制造装置中，仅示出了将未形成有跨越线的梯形线圈向定子铁芯进行配置的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述背景而产生的，目的在于提供易于相对于定子铁芯配置线圈、且能够缩短定子整体的轴向长度的旋转电机用定子的制造方法。

本发明的一个方式为一种旋转电机用定子的制造方法，通过在定子铁芯中的多个齿分别一个一个地配置多相的线圈来制造旋转电机用定子，

各相的上述线圈具有：多次卷绕角线导体而形成的线圈主体、在该线圈主体的一端向上述定子铁芯的轴向一方侧拉出的一端部、以及在上述线圈主体的另一端向上述定子铁芯的轴向一方侧拉出的另一端部，

各相的上述线圈中的上述一端部沿相对于上述定子铁芯的轴向正交的方向被拉出，以使得上述一端部跨越其他相的上述线圈的上述线圈主体的、上述定子铁芯的轴向外侧并与同相的上述线圈中的上述另一端部对接，

在将多相的上述线圈绕上述定子铁芯的周向一方侧依次配置于上述齿的每一个时，将各相的上述线圈中的上述一端部从上述定子铁芯的轴向一方侧、或者从与上述定子铁芯的轴向正交的方向配置在之前第一个上述齿上所配置的其他相的上述线圈中的上述一端部与上述另一端部之间，并与同相的上述线圈中的上述另一端部对接。

在上述旋转电机用定子的制造方法中，费心研究相对于定子铁芯容易地配置具有沿相对于定子铁芯的轴向正交的方向被拉出的一端部的线圈。

在本制造方法中，将多相的线圈绕定子铁芯的周向一方侧依次配置于齿的每一个。此时，除了相对于定子铁芯最初配置的线圈与最后配置的线圈之外的至少任一线圈如下地配置于齿。即，该至少任一线圈以将其一端部从定子铁芯的轴向一方侧、或者从与定子铁芯的轴向正交的方向(径向以及周向)，配置在之前第一个齿上所配置的其他相的线圈中的一端部与另一端部之间的方式配置于齿。此时，各相的线圈中的一端部、与之前第一个齿上所配置的其他相的线圈中的一端部配置于在定子铁芯的径向观察时重叠的位置。

由此，在配置于齿时，能够容易地防止各相的线圈中的一端部与已经配置于齿的其他相的线圈干扰的情况。另外，通过该配置的方法，无需在多相的线圈间将一端部以及另一端部的形成位置沿轴向错开。因此，能够减小各相的线圈中的一端部以及另一端部从定子铁芯的轴向端面突出的量。

另外，能够将各相的线圈中的一端部的弯曲形状在配置于定子铁芯之前预先形成。由此，无需在配置于定子铁芯之后的线圈的弯曲等加工。因此，通过该理由，也能够减小各相的线圈中的一端部以及另一端部从定子铁芯的轴向端面突出的量。

另外，配置于齿的各相的线圈的一端部与同相的线圈中的另一端部对接。而且，通过焊接等将同相的线圈中的一端部与另一端部接合。该接合能够在每次在齿配置各相的线圈时进行，还能够在齿配置了全部线圈之后进行。另外，该接合还能够在齿配置了线圈之后的适当时机进行。另外，将线圈配置于齿的意思与将线圈配置于齿间的狭缝的意思相同。

因此，根据上述旋转电机用定子的制造方法，线圈相对于定子铁芯的配置较容易，能够缩短定子整体的轴向长度。

附图说明

图1是表示实施例所涉及的定子的立体图。

图2是表示实施例所涉及的定子的俯视图。

图3是表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的俯视图。

图4是表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的俯视图。

图5是表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的俯视图。

图6是放大地表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的说明图。

图7是放大地表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的说明图。

图8是放大地表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的说明图。

图9是放大地表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的说明图。

图10是放大地表示实施例所涉及的在定子铁芯配置线圈的状态的说明图。

具体实施方式

对上述的旋转电机用定子的制造方法中的优选的实施方式进行说明。

在上述旋转电机用定子的制造方法中，各相的上述线圈中的上述一端部能够形成为从线圈的卷绕开始部分以及卷绕结束部分中的任一方延伸的导线部。另外，各相的上述线圈中的上述另一端部能够形成为从线圈的卷绕开始部分以及卷绕结束部分的另一方延伸的母线部。

另外，各相的上述线圈中的配置在之前第一个上述齿上所配置的其他相的上述线圈中的上述一端部与上述另一端部之间的上述一端部的部位能够形成为其前端部，还能够形成为前端部至基端部的任一部位。

另外，上述旋转电机用定子的制造方法能够应用于除了最后配置于上述定子铁芯的线圈之外的全部线圈。另外，该制造方法还能够仅应用于除了最后配置于上述定子铁芯的线圈之外的任一线圈。

另外，对于配置在之前第一个上述齿上所配置的其他相的上述线圈中的上述一端部与上述另一端部之间的各相的上述线圈能够构成为：从上述线圈主体的上述角线导体的位于拉出有上述一端部的一侧的部分开始配置于上述齿。

此时，在将各相的线圈配置于齿时，能够容易地避免该各相的线圈与齿干扰的情况。另外，能够增加齿间的狭缝中角线导体所占的体积的比例。

另外，配置在之前第一个上述齿上所配置的其他相的上述线圈中的上述一端部与上述另一端部之间的各相的上述线圈中的上述一端部，能够相对于同相的上述线圈中的上述另一端部从径向外侧与该另一端部对接。

此时，能够尽可能减小各相的线圈中的一端部向定子铁芯的轴向端面的外侧被拉出的量，从而能够容易地将各相的线圈配置于定子铁芯的齿。

另外，多相的上述线圈为三相的线圈，在将各相的上述线圈配置于上述齿时，将该各相的线圈中的上述一端部配置在之前第一个上述齿上所配置的其他相的上述线圈中的上述一端部与上述另一端部之间、以及之前第二个上述齿上所配置的其他相的上述线圈中的上述一端部与上述另一端部之间，并能够与同相的上述线圈中的上述另一端部对接。

此时，能够将三相的线圈配置于定子铁芯，从而能够容易地制造三相旋转电机用定子。

实施例

以下，参照附图对旋转电机用定子的制造方法的实施例进行说明。

在本例的旋转电机用定子1的制造方法中，如图1、图2所示，在定子铁芯2中的多个齿21分别一个一个地配置多相的线圈3来制造旋转电机用定子1。

各相的线圈3具有：多次卷绕角线导体301而形成的线圈主体31、在线圈主体31的一端向定子铁芯2的轴向一方侧L1被拉出的一端部32、以及在线圈主体31的另一端向定子铁芯2的轴向一方侧L1被拉出的另一端部33。各相的线圈3中的一端部32沿相对于定子铁芯2的轴向L正交的方向被拉出，以使得该一端部32以跨越其他相的线圈3的线圈主体31的、定子铁芯2的轴向L的外侧的状态与同相的线圈3中的另一端部33对接。

在本例的制造方法中，在将多相的线圈3绕定子铁芯2的周向一方侧C1依次配置于齿21的每一个时，如图6～图10所示，将各相的线圈3中的一端部32从与定子铁芯2的轴向L正交的方向(径向以及周向)配置于之前第一个齿21上所配置的其他相的线圈3中的一端部32与另一端部33之间，并使之与同相的线圈3中的另一端部33对接。另外，在图6～图10中，为了容易理解，针对定子铁芯2以及线圈3的剖面，用实线表示一端部32。

以下，参照图1～图10对本例的旋转电机用定子1的制造方法进行详述。

如图1、图2所示，本例的定子1是通过将U相、V相、W相的三相的线圈3U、3V、3W以相同的配置顺序多次反复配置于定子铁芯2中的多个齿21而形成的。各相的线圈3利用一端部32与另一端部33相互接合，形成U相、V相、W相的连续线圈。另外，各相的连续线圈被星型连接，在各相的连续线圈中的一端部32形成有将各相的线圈3的一端部32相互接合的中性点34，在各相的连续线圈中的另一端部33形成有与外部连接的导线部35。

形成各相的线圈3的角线导体301具有大致矩形的剖面形状，是利用由树脂材料等构成的覆盖层覆盖由铜材料等构成的导体层的外周而形成的。另外，角线导体301的剖面形状还能够形成为具有相互平行的平坦面的扁平形状。

本例的各相的线圈3是从多次卷绕角线导体301而形成的线圈主体31拉出一端部32以及另一端部33而形成的集中缠绕线圈。如图3～图5所示，各相的线圈3以配置于位于齿21的周向两侧的狭缝22的方式一个一个地单独安装于齿21的外周。

如图1所示，各相的线圈3中的一端部32在从各相的线圈3中的径向内侧的端部向定子铁芯2的轴向一方侧L1被拉出至相比轴向端面201更靠外侧的位置后，沿相对于定子铁芯2的轴向L正交的方向延伸。各相的线圈3中的另一端部33向定子铁芯2的轴向一方侧L1从线圈3中的径向外侧的端部被拉出至定子铁芯2的轴向L的外侧。

本例的各相的线圈3中的一端部32是从线圈主体31的卷绕开始部分以及卷绕结束部分的任一方延伸的导线部。另外，本例的各相的线圈3中的另一端部33是从线圈主体31的卷绕开始部分以及卷绕结束部分的另一方延伸的母线部。

如图6所示，各相的线圈3中的线圈主体31是将角线导体301以两层重叠于内外周的状态卷绕而形成的。另外，线圈主体31可以卷绕一层角线导体301而形成，也可以将角线导体301以三层以上重叠于内外周的状态卷绕而形成。

如图3所示，定子铁芯2中的各齿21形成为内周侧的端部的外径缩小最多。各相的线圈3的线圈主体31形成为随着趋向外周侧而扩径的方形环状。

各相的线圈3配置于与定子铁芯2进行绝缘的树脂亦即绝缘体4的外周。绝缘体4在其外周保持线圈主体31，由此相对于齿21安装线圈主体31。

接下来，对将各相的线圈3配置于定子铁芯2的齿21的方法以及本例的作用效果进行说明。

在以下的说明中，线圈3A、3B、3C、3D、3E、3a、3b、3c均是为了方便说明而对各相的线圈3标注的附图标记。

在本例中，首先，如图3所示，将用于对最后配置于定子铁芯2的线圈3E进行保持的绝缘体4预先安装于齿21。然后，将保持于绝缘体4的外周的三相的线圈3A、3B、3C、3D绕定子铁芯2的周向一方侧C1依次配置于齿21的每一个(参照图2)。

如图3所示，最初配置于定子铁芯2的线圈3A不与其他相的线圈3干扰。因此，该线圈3A通过与定子铁芯2中的齿21的内周侧对置并以相对于径向平行的状态向外周侧移动而安装于齿21。在本例中，最初与最后配置于定子铁芯2的线圈3A、3E是用于形成中性点34的部位。

接下来，如图4所示，相对于定子铁芯2第二个配置的线圈3B也与最初配置的线圈3A同样通过以相对于径向平行的状态向外周侧移动而安装于齿21。在本例中，第二个配置于定子铁芯2的线圈3B是用于形成中性点34的部位。

接下来，如图5所示，相对于定子铁芯2第三个配置的线圈3C以使其一端部32在已经配置于定子铁芯2的第二个线圈3B中的一端部32与另一端部33之间通过的方式配置于齿21。

然后，参照图6～图10对除了相对于定子铁芯2最后配置的线圈3之外的第四个以后配置的线圈3D(以下，称为围绕配置线圈3D。)配置于齿21的状态阶段性地进行说明。

首先，如图6所示，以围绕配置线圈3D的一端部32的前端部321配置于定子铁芯2的之前第一个齿21上所配置的线圈3a的一端部32与另一端部33之间的方式，将该围绕配置线圈3D配置于定子铁芯2的内周侧。

接下来，如图7所示，以围绕配置线圈3D的一端部32配置于定子铁芯2的之前第一个齿21上所配置的线圈3a的一端部32与另一端部33之间、以及定子铁芯2的之前第二个齿21上所配置的线圈3b的一端部32与另一端部33之间的方式，使该围绕配置线圈3D在定子铁芯2的内周侧移动。

本例的围绕配置线圈3D的一端部32的前端部32从与定子铁芯2的轴向L正交的方向(径向以及周向)依次配置于定子铁芯2的之前第一个齿21上所配置的线圈3a的一端部32与另一端部33之间、以及定子铁芯2的之前第二个齿21上所配置的线圈3b的一端部32与另一端部33之间。

另外，本例的围绕配置线圈3D位于与齿21的轴向位置一致的轴向位置，其一端部32配置于之前第一个齿21上所配置的线圈3a的一端部32与另一端部33之间。换言之，本例的围绕配置线圈3D的一端部32，以配置于与之前第一个齿21上所配置的线圈3a中的一端部32在定子铁芯2的径向观察时重叠的位置的状态，配置于在之前第一个齿21上所配置的线圈3a的一端部32与另一端部33之间。

接下来，如图8所示，以保持有围绕配置线圈3D的绝缘体4配置于齿21的前端部的方式，使该围绕配置线圈3D在定子铁芯2的内周侧移动。此时，围绕配置线圈3D相对于齿21的径向倾斜，从线圈主体31的角线导体301的位于拉出有一端部32的一侧的部分36开始先配置于齿21。另外，围绕配置线圈3D以将其一端部32相对于其他的二相的线圈3的线圈主体31通过轴向L的外侧的方式配置于齿21。

接下来，如图9所示，一边转动绝缘体4所保持的围绕配置线圈3D，一边将其配置于齿21的更里侧。此时，围绕配置线圈3D的一端部32从径向外侧向前三配置于定子铁芯2的齿21的同相的线圈3c的另一端部33靠近。

然后，如图10所示，围绕配置线圈3D的一端部32从径向外侧相对于前三配置于定子铁芯2的齿21的该相的线圈3c的另一端部33对接。

另外，在将三相的线圈3中的各围绕配置线圈3D配置于定子铁芯2后，将最后配置于定子铁芯2的线圈3E配置于最初预先安装于齿21的绝缘体4(参照图2)。这样一来，将全部三相的线圈3配置于定子铁芯2。

另外，能够对于定子铁芯2中相互对接的同相的各线圈3的一端部32与另一端部33、形成中性点34的各一端部32、形成导线部35的各另一端部33进行焊接使之接合。

这样，通过围绕配置线圈3D向定子铁芯2的配置方法，能够容易地防止各围绕配置线圈3D中的一端部32与已经配置于齿21的其他相的线圈3干扰的情况。另外，通过该配置方法，无需在三相的线圈3间将一端部32以及另一端部33的形成位置沿轴向L错开。因此，能够减小各相的线圈3中的一端部32以及另一端部33从定子铁芯2的轴向端面201突出的量。

另外，能够将各相的线圈3中的一端部32的弯曲形状在配置于定子铁芯2之前预先形成。由此，无需配置于定子铁芯2的线圈3的弯曲等加工。因此，通过该理由，也能够减小各相的线圈3中的一端部32以及另一端部33从定子铁芯2的轴向端面201突出的量。

另外，各相的线圈3中的一端部32还能够从定子铁芯2的轴向一方侧L1配置于之前第一个齿21上所配置的其他相的线圈3中的一端部32与另一端部33之间。在该情况下，对于围绕配置线圈3D中的一端部32而言，能够将其前端部321或者其前端部321至其基端部的任一部位，从定子铁芯2的轴向一方侧L1配置于定子铁芯2的之前第一个齿21上所配置的线圈3a的一端部32与另一端部33之间、以及定子铁芯2的之前第二个齿21上所配置的线圈3b的一端部32与另一端部33之间(参照图6、图7)。

另外，此时，围绕配置线圈3D配置于相对于定子铁芯2的齿21沿轴向一方侧L1错开的位置，并保持该位置不变地靠近齿21。之后，该围绕配置线圈3D向定子铁芯2的轴向另一方侧移动，而能够位于与定子铁芯2的齿21正对的轴向位置。

因此，根据本例的旋转电机用定子1的制造方法，线圈3相对于定子铁芯2的配置较容易，能够缩短定子1整体的轴向L的长度。

Claims (4)

1.一种旋转电机用定子的制造方法，通过在定子铁芯中的多个齿分别一个一个地配置多相的线圈来制造旋转电机用定子，所述旋转电机用定子的制造方法的特征在于，

各相的所述线圈具有：将角线导体卷绕多圈而形成的线圈主体、在该线圈主体的一端向所述定子铁芯的轴向一方侧拉出的一端部、以及在所述线圈主体的另一端向所述定子铁芯的轴向一方侧拉出的另一端部，

各相的所述线圈中的所述一端部沿与所述定子铁芯的轴向正交的方向被拉出，使得该一端部跨越其它相的所述线圈的所述线圈主体的、所述定子铁芯的轴向上的外侧并与同相的所述线圈中的所述另一端部对接，

在将多相的所述线圈绕所述定子铁芯的周向一方侧依次配置于所述齿的每一个的情况下，将各相的所述线圈中的所述一端部从所述定子铁芯的轴向一方侧、或者从与所述定子铁芯的轴向正交的方向，配置在之前第一个所述齿上所配置的其他相的所述线圈中的所述一端部与所述另一端部之间，并与同相的所述线圈中的所述另一端部对接。

2.根据权利要求1所述的旋转电机用定子的制造方法，其特征在于，

对于所述一端部配置在之前第一个所述齿上所配置的其它相的所述线圈中的所述一端部与所述另一端部之间的各相的所述线圈而言，从所述线圈主体的所述角线导体中的位于拉出有所述一端部的一侧的部分先配置于所述齿。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机用定子的制造方法，其特征在于，

对于各相的所述线圈中的、配置在之前第一个所述齿上所配置的其它相的所述线圈中的所述一端部与所述另一端部之间的所述一端部而言，该一端部从同相的所述线圈中的所述另一端部的径向外侧与该另一端部对接。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转电机用定子的制造方法，其特征在于，

多相的所述线圈为三相的线圈，

在将各相的所述线圈配置于所述齿时，将该各相的线圈中的所述一端部配置在之前第一个所述齿上所配置的其它相的所述线圈中的所述一端部与所述另一端部之间、以及之前第二个所述齿上所配置的其它相的所述线圈中的所述一端部与所述另一端部之间，并与同相的所述线圈中的所述另一端部对接。