CN114902534A - 旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法及旋转电机的制造方法 - Google Patents

旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法及旋转电机的制造方法 Download PDF

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CN114902534A
CN114902534A CN202080091581.8A CN202080091581A CN114902534A CN 114902534 A CN114902534 A CN 114902534A CN 202080091581 A CN202080091581 A CN 202080091581A CN 114902534 A CN114902534 A CN 114902534A
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groove
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横手雄哉
荒井利夫
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Original Assignee
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Abstract

第一外凸缘(51a)具备:第一导入槽部(51in),其沿轴向形成,并导入卷绕线圈(7)的线圈线;第一导出槽部(51out),其沿轴向形成,并将卷绕线圈(7)后的线圈线(70)导出到定子铁芯(11)的径向外侧;以及多个引导件(G1~G4),其形成分别保持将不同的齿部(11b)的线圈(7)彼此连接的多个跨接线(70J)的多个槽部(M1~M3),在周向上延伸并在轴向上排列。

Description

旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法及旋 转电机的制造方法
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及旋转电机的制造方法。
背景技术
以往,用于电动机或发电机等旋转电机的定子由定子铁芯和线圈构成,所述线圈收纳并安装于在定子铁芯的齿间形成的槽中。形成线圈的线圈线被绝缘包覆,线圈与定子铁芯电绝缘。但是,在旋转电机的定子中,为了确保线圈与定子铁芯的充分的绝缘,进一步在定子铁芯与线圈相接的部分配设有绝缘部。
作为以往的定子,提出了对连续的3个齿同时卷绕线圈线的技术(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
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
通常,在旋转电机的定子的制造中,为了保证产品的品质,线圈间的跨接线(jumper wires)的干涉的防止和线圈的均匀化是重要的。
在专利文献1所记载的定子中,使用3个绕线喷嘴在6个齿的定子铁芯上每3个齿地分别同时进行绕线。首先,同时形成3个齿的线圈,分别在将2个齿夹在中间而分离的齿间形成跨接线,进而连续地对接下来的3个齿同时卷绕线圈。
在该文献中,为了防止卷绕开始线与跨接线交叉而发生干涉,例如当在定子的轴向上将卷绕开始线设为上侧的情况下,经由下侧的绝缘构件实施跨接线。当在9个齿的定子中进行该连续的绕线的情况下,需要2次跨接线的引绕工序,为了将卷绕开始线和卷绕结束线配置于上侧,在第三次进行绕线的3个齿以线圈的匝数多半匝或少半匝的方式被绕线,存在如下这样的课题:产生旋转电机的脉动或振动等电气问题。
本申请公开了用于解决上述那样的课题的技术,其目的在于提供一种能够防止定子的跨接线的干涉并且能够减少脉动或振动等电气问题的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法及旋转电机的制造方法。
用于解决课题的手段
本申请所公开的旋转电机的定子具备:
定子铁芯,所述定子铁芯通过将多个铁芯部组合成环状而成,所述铁芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部向径向内侧突出地形成的齿部;
线圈,所述线圈在多个所述齿部分别卷绕线圈线而形成;以及
绝缘部,所述绝缘部配设于所述铁芯部与所述线圈之间,并将所述定子铁芯与所述线圈绝缘,
作为所述绝缘部的第一绕线架具备:第一齿端面包覆部,所述第一齿端面包覆部覆盖所述齿部的卷绕安装有所述线圈的部分的轴向的一端面;以及第一外凸缘,所述第一外凸缘与所述第一齿端面包覆部的径向外侧的端部连接,覆盖所述轭部的轴向的一端面并向轴向上方突出,
所述第一外凸缘具备:第一导入槽部,所述第一导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的所述线圈线;第一导出槽部,所述第一导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的线圈彼此连接。
另外,本申请所公开的旋转电机具备:
所述旋转电机的定子;以及
转子,所述转子隔着空隙与所述定子的内侧相向配置。
另外,本申请所公开的旋转电机的定子的制造方法,具有:
绕线工序,在所述绕线工序中将多个所述铁芯部的所述轭部变形成直线状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈;以及
喷嘴移动工序,在所述喷嘴移动工序中使3个所述绕线喷嘴同时移动3个齿的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。
另外,本申请所公开的旋转电机的制造方法使转子隔着空隙与通过所述旋转电机的定子的制造方法制造的定子的内侧相向配置。
发明效果
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及旋转电机的制造方法,能够提供一种能够防止定子的跨接线的干涉并且减少脉动或振动等电气问题的旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法及旋转电机的制造方法。
附图说明
图1是实施方式1的旋转电机的与轴向垂直的剖视图。
图2是在通过旋转轴的轴心的平面剖开实施方式1的旋转电机的剖视图。
图3是示出将实施方式1的旋转电机的定子切开并旋转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,是能够看到图3的背面侧、即定子的内侧的图。
图5是示出构成图3所示的定子的定子铁芯的2种铁芯片组的结构的立体图。
图6是示出实施方式1的定子铁芯的结构的立体图。
图7是实施方式1的铁芯部的俯视图。
图8是示出实施方式1的第一绕线架的结构的立体图。
图9是示出实施方式1的第四绕线架的结构的立体图。
图10是示出在实施方式1的铁芯部安装有第一绕线架及第四绕线架的状态的立体图。
图11是沿图10的箭头A方向观察第一铁芯部的图。
图12是沿图10的箭头B方向观察第一铁芯部的图。
图13A是沿图10的箭头C方向观察第一铁芯部的图。
图13B是沿图10的箭头D方向观察第一铁芯部的图。
图14是实施方式1的第二绕线架的立体图。
图15是从径向X的外侧X1观察实施方式1的安装有第二绕线架及第四绕线架的第二铁芯部的图。
图16是实施方式1的第三绕线架的立体图。
图17是从径向X的外侧X1观察实施方式1的安装有第三绕线架及第四绕线架的第三铁芯部的图。
图18是示出实施方式1的旋转电机的制造工序的流程图。
图19是示出实施方式1的线圈的制造工序的流程图。
图20是实施方式1的线圈形成工序中的定子的展开图。
图21是示出实施方式1的绕线机的绕线喷嘴的动作的图。
图22是示出实施方式1的第一铁芯部、第二铁芯部及第三铁芯部的线圈的形成后的喷嘴N1、N2、N3的动作的图。
图23是示出实施方式1的其他绕线方法的概念图。
图24是示出在实施方式2的定子铁芯安装有第一绕线架、第二绕线架、第三绕线架、第四绕线架254及膜部的状态的立体图。
图25是将图24的各构件分解后的立体图。
图26是示出实施方式2的膜部的结构的立体图。
图27A是示出实施方式2的第一绕线架的结构的立体图。
图27B是从轴向Y的相反侧观察图27A所示的第一绕线架的立体图。
图28是示出实施方式2的第四绕线架的结构的立体图。
图29是实施方式3的定子铁芯的立体图。
图30是实施方式3的定子铁芯的主要部分放大俯视图。
图31是实施方式4的铁芯部的立体图。
图32是示出实施方式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,使用附图对实施方式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及旋转电机的制造方法进行说明。
图1是旋转电机100的与轴向垂直的剖视图。
图2是在通过旋转轴21的轴心的平面剖开旋转电机100的转子20的剖视图。
旋转电机100具备:圆筒状的框架101;托架103,所述托架103将框架101的轴向两端的开口部封闭;定子10,所述定子10嵌合于框架101的内侧;以及转子20,所述转子20经由未图示的轴承以能够旋转的方式支承于2个托架103各自的中央,并以与定子10的内周面相向的方式配设外周面。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的外周的转子铁芯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其他形状。另外,永久磁铁也可以不埋入,而以粘贴于转子铁芯22的外周的表面并与定子10的内周面相向的方式配置。
在以下的说明中,旋转电机100的定子10的各方向以将多个铁芯部60的轭部11a配置成环状并组合的状态为基准,分别表示为周向Z、轴向Y、径向X、径向X的外侧X1及径向X的内侧X2。因此,关于定子10,即使在将定子10的各铁芯部60各自的轭部11a旋转变形成直线状的情况下,或者即使在旋转变形成使各齿部11b突出的方向相反,即,使环状的定子10的内侧和外侧相反的反翘曲状的情况下,也以定子10的轭部11a配置成作为产品状态的环状的状态的方向为基准,在各图中示出各方向进行说明。
另外,在没有特别说明地称为“上”、“下”时,将在成为基准的位置与定子10的轴向Y垂直并通过定子10的中心的面侧设为“下”,将其相反的面侧设为“上”。另外,在对高度的高低进行比较的情况下,根据从与定子10的轴向Y垂直并通过定子10的中心的面起的距离进行比较。
定子10具备:定子铁芯11A,所述定子铁芯11A通过将多个铁芯部60组合成环状而成,所述铁芯部60具有轭部11a和从轭部11a的内周面的周向Z的中央部向径向X的内侧X2突出地形成的齿部11b;线圈7,所述线圈7在多个齿部11b分别卷绕线圈线而形成;以及绝缘部,所述绝缘部配设于各铁芯部60与线圈7之间并将铁芯部60与线圈7绝缘。将9个铁芯部60连结并组合而成的结构为定子铁芯11A。
图3是示出将本来为环状的旋转电机100的定子10切开并变形成直线状的状态的后视图,是从外周侧观察定子10的图。
在以下的说明中,对各个铁芯部60标注61~69的附图标记,作为第一铁芯部61~第九铁芯部69进行说明。
图4是图3所示的定子10的立体图,是能够看到图3的背面侧、即定子10的内侧的图。
图5是示出构成图3所示的定子10的定子铁芯11A的2种铁芯片组11k1、11k2的结构的立体图。
图6是示出将图5所示的2种铁芯片组11k1、11k2分别在轴向Y上交替层叠多组而形成的定子铁芯11A的结构的立体图。
图7是铁芯部60的俯视图。
如图3、图4所示,定子10具备由多个铁芯部60构成的定子铁芯11A、线圈7、为了使定子铁芯11A与线圈7绝缘而配置的作为绝缘部的纸面上侧的第一绕线架51、第二绕线架52、第三绕线架53及纸面下侧的第四绕线架54。如图6所示,将在周向Z上排列的铁芯部60从第一线圈线71的卷绕开始侧起设为第一铁芯部61、第二铁芯部62、第三铁芯部63、第四铁芯部64、第五铁芯部65、第六铁芯部66、第七铁芯部67、第八铁芯部68及第九铁芯部69。第一绕线架51用于第一铁芯部61、第四铁芯部64、第七铁芯部67,即,用于构成U相的铁芯部60。第二绕线架52用于第二铁芯部62、第五铁芯部65、第八铁芯部68,即,用于构成V相的铁芯部60。第三绕线架53用于第三铁芯部63、第六铁芯部66、第九铁芯部69,即,用于构成W相的铁芯部60,将在后面叙述关于不同的详细内容。
定子铁芯11A通过如图6所示在轴向Y上交替层叠多组图5所示的多个铁芯片组11k1、11k2而形成,所述多个铁芯片组11k1、11k2通过在未图示的模具内对薄壁的磁性钢板进行冲裁而形成。由此,定子铁芯11A的第一铁芯部61~第九铁芯部69的各轭部11a通过沿周向Z设置的端部的连结部111连结而形成。在图6中,定子铁芯11A由9个铁芯部即第一铁芯部61~第九铁芯部69通过连结部111连结成直线状而构成。
在该连结部111中,相邻的铁芯部60的轭部11a能够自由旋转。由此,定子铁芯11A能够旋转成直线状或使齿部11b的向径向X突出的方向相反的反翘曲状。
定子线圈是由U相、V相、W相这三相构成并按在周向Z上连接的每个铁芯部60排列不同的相的星形接线的接线构造。并且,第一铁芯部61卷绕U相(U1)的线圈7,第二铁芯部62卷绕V相(V1)的线圈7,第三铁芯部63卷绕W相(W1)的线圈7,第四铁芯部64卷绕U相(U2)的线圈7,第五铁芯部65卷绕V相(V2)的线圈7,第六铁芯部66卷绕W相(W2)的线圈7,第七铁芯部67卷绕U相(U3)的线圈7,第八铁芯部68卷绕V相(V3)的线圈7,第九铁芯部69卷绕W相(W3)的线圈7。
此外,在不需要该顺序的说明的情况下,第一铁芯部61~第九铁芯部69如上述那样统称为铁芯部60进行说明。另外,在各铁芯部60分别设置有线圈7及作为绝缘部的上侧的第一绕线架51、第二绕线架52、第三绕线架53、第四绕线架54。但是,不论是在各个铁芯部60设置有线圈7、作为绝缘部的图4中的纸面上侧的第一绕线架51、第二绕线架52、第三绕线架53、图4中的纸面下侧的第四绕线架54的状态还是在各个铁芯部60未设置线圈7、作为绝缘部的图4中的纸面上侧的第一绕线架51、第二绕线架52、第三绕线架53、图4中的纸面下侧的第四绕线架54的状态,第一铁芯部61~第九铁芯部69均采用该记载。
接着,基于图7对铁芯部60的各部分的结构进行说明。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的中央部形成有沿轴向Y延伸的第一凹部114。第一凹部114用于将定子铁芯11A安装于形成线圈7的绕线机时的定位。另外,在齿部11b具备从径向X的内侧X2的顶端向周向Z分别突出的瓦部(shoe portion)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的顶端的沿着轴向Y的面设为齿部内周面122。将瓦部11c的径向X的外侧X1的沿着轴向Y的面设为瓦部外周面131。并且,由轭内周面112、齿部侧面121及瓦部外周面131包围的区域成为卷绕线圈线70而形成线圈7的槽14。
接着,对作为绝缘部的图4中的纸面上侧的第一绕线架51、第二绕线架52、第三绕线架53及图4中的纸面下侧的第四绕线架54进行说明。
第一绕线架51是安装于第一铁芯部61、第四铁芯部64、第七铁芯部67的绕线架。第一绕线架51安装于齿部11b及轭部11a。
第二绕线架52是安装于第二铁芯部62、第五铁芯部65、第八铁芯部68的绕线架。第二绕线架52安装于齿部11b及轭部11a。
第三绕线架53是安装于第三铁芯部63、第六铁芯部66、第九铁芯部69的绕线架。第三绕线架53安装于齿部11b及轭部11a。
图8是示出用于图3、4所示的定子10的第一绕线架51的结构的立体图。
第一绕线架51具备齿端面包覆部51c(第一齿端面包覆部)、外凸缘51a(第一外凸缘)、内凸缘51b(第一内凸缘)及槽侧面包覆部51d(第一槽侧面包覆部),它们形成为一体。
齿端面包覆部51c覆盖齿部11b的卷绕安装线圈7的部分的轴向Y的一端面。外凸缘51a与齿端面包覆部51c的径向X的外侧X1的端部连接,覆盖轭部11a的轴向Y的一端面并向轴向Y的上方突出。
内凸缘51b与齿端面包覆部51c的径向X的内侧X2的端部连接,覆盖齿部11b的轴向Y的一端面的内侧顶端部及瓦部11c的轴向Y的一端面并向轴向Y的上方突出。
槽侧面包覆部51d覆盖齿部11b的齿部侧面121、轭部11a的轭内周面112及瓦部11c的瓦部外周面131。槽侧面包覆部51d从齿端面包覆部51c、外凸缘51a及内凸缘51b向下方突出。实际上,槽侧面包覆部51d覆盖构成槽14的各面的轴向Y的一半。
图9是示出用于图3、图4所示的定子10的第四绕线架54的结构的立体图。第四绕线架54是图3所示的定子10的纸面下侧的绝缘构件。
第四绕线架54具备齿端面包覆部54c(第二齿端面包覆部)、外凸缘54a(第二外凸缘)、内凸缘54b(第二内凸缘)及槽侧面包覆部54d(第二槽端面包覆部),它们形成为一体。
齿端面包覆部54c覆盖齿部11b的卷绕安装线圈7的部分的轴向Y的另一端面。外凸缘54a与齿端面包覆部54c的径向X的外侧X1的端部连接,覆盖轭部11a的轴向Y的另一端面并向轴向Y的上方突出。
内凸缘54b与齿端面包覆部54c的径向X的内侧X2的端部连接,覆盖齿部11b的轴向Y的另一端面的内侧顶端部及瓦部11c的轴向Y的另一端面并向轴向Y的上方突出。
槽侧面包覆部54d覆盖齿部11b的齿部侧面121、轭部11a的轭内周面112及瓦部11c的瓦部外周面131。槽侧面包覆部54d从齿端面包覆部54c、外凸缘54a及内凸缘54b向下方突出。实际上,槽侧面包覆部54d覆盖构成槽14的各面的轴向Y的一半。因此,能够利用前述的第一绕线架51的槽侧面包覆部51d和第四绕线架54的槽侧面包覆部54d覆盖构成槽14的各侧面的整个面。
第一绕线架51及第四绕线架54以从轴向两侧与槽14的内周面嵌合的方式安装于各铁芯部60。并且,第一绕线架51及第四绕线架54将线圈7与各铁芯部60电绝缘。第一绕线架51及第四绕线架54例如通过绝缘性树脂的注塑成型而形成。
此外,在本实施方式1中,示出了将第一绕线架51的槽侧面包覆部51d和第四绕线架54的槽侧面包覆部54d的轴向Y的长度形成为大致相同的长度的例子,但不限于此,各自的轴向Y的长度能够适当变更,只要能够将构成槽14的各侧面全部覆盖即可。
接着,使用附图对作为铁芯部60之一的、图3中的最右侧的第一铁芯部61的结构进行说明。在第一铁芯部61,在纸面上侧安装有第一绕线架51,在纸面下侧安装有第四绕线架54。
图10是示出在第一铁芯部61安装有第一绕线架51及第四绕线架54的状态的立体图。
图11是从径向X的外侧X1观察图10所示的安装有第一绕线架51及第四绕线架54的第一铁芯部61的图,即,是沿图10的箭头A方向观察第一铁芯部61的图。
图12是从径向X的内侧X2观察图10所示的安装有第一绕线架51及第四绕线架54的第一铁芯部61的图,即,是沿图10的箭头B方向观察第一铁芯部61的图。
图13A是从周向Z观察图10所示的安装有第一绕线架51及第四绕线架54的第一铁芯部61的图,即,是沿图10的箭头C方向观察第一铁芯部61的图。
图13B是从轴向Y观察图10所示的安装有第一绕线架51及第四绕线架54的第一铁芯部61的图,即,是沿图10的箭头D方向观察第一铁芯部61的图。
如图10、图11、图13A所示,在外凸缘51a的径向X的外侧X1的外周面,在轴向Y上多级地形成有沿周向Z方向延伸的槽部M。在此,槽部M从在轴向Y上远离铁芯部60的上侧起形成为第一槽部M1、第二槽部M2及第三槽部M3这3级。即,第一槽部M1、第二槽部M2及第三槽部M3与周向Z平行并沿轴向Y排列地形成为高度不同。第一槽部M1在外凸缘51a的外周面形成于沿周向Z设置的第一引导件G1与第二引导件G2之间。同样地,第二槽部M2在外凸缘51a的外周面形成于沿周向Z设置的第二引导件G2与第三引导件G3之间。第三槽部M3在外凸缘51a的外周面形成于沿周向Z设置的第三引导件G3与第四引导件G4之间。因此,第一引导件G1~第四引导件G4也与周向Z平行并沿轴向Y排列地形成为高度不同。如图11所示,实际上,第一引导件G1仅设置于后述的导出槽部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,因此形成有第一槽部M1的部位仅是导出槽部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及第三槽部M3沿周向Z断续地延伸。
第一槽部M1、第二槽部M2及第三槽部M3用于与周向平行地保持多个跨接线70J,所述多个跨接线70J将不同的齿部11b的线圈7彼此连接。该跨接线70J是线圈7彼此的连续线。在外凸缘51a,沿轴向Y形成的导入槽部51in是为了将线圈7卷绕于齿部11b而从定子铁芯11A的径向X的外侧X1向径向X的内侧X2导入线圈线70的入口。
在外凸缘51a,沿轴向Y形成的导出槽部51out是将卷绕于齿部11b而形成线圈7之后的线圈线70从定子铁芯11A的径向X的内侧X2向径向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,形成于第一绕线架51的外凸缘51a的导出槽部51out设定为,以下部与设置于导出槽部51out的周向Z的左侧的第一槽部M1相连的方式使导出槽部51out的下部的高度与构成第一槽部M1的下表面的第二引导件G2的上表面的高度成为相同的高度。即,导出槽部51out的下部与第二引导件G2的上表面齐平地相连。
图14是第二绕线架52的立体图。
图15是从径向X的外侧X1观察安装有第二绕线架52及第四绕线架54的第二铁芯部62的图。
第二绕线架52的基本结构与第一绕线架51相同,因此仅对不同的部分进行说明。
首先,在第二绕线架52的外凸缘52a,沿周向Z断续地设置于第一绕线架51的外凸缘51a的第二引导件G2仅设置于外凸缘52a的周向Z的中央部,未设置于周向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件G2,第一绕线架51的第一槽部M1和第二槽部M2成为一体。导入槽部52in(第二导入槽部)的周向Z的外侧也是同样的。因此,能够沿轴向固定跨接线70J的槽部成为第三槽部M3和周向Z的中央部的第二槽部M2。
并且,如图15所示,形成于第二绕线架52的外凸缘52a的导出槽部52out设定为与第三引导件G3的上表面成为相同的高度。即,导出槽部52out的下部与第三引导件G3的上表面齐平地相连。
图16是第三绕线架53的立体图。
图17是从径向X的外侧X1观察安装有第三绕线架53及第四绕线架54的第三铁芯部63的图。
第三绕线架53的基本结构与第一绕线架51相同,因此仅对不同的部分进行说明。
首先,在第三绕线架53的外凸缘53a,沿周向Z断续地设置于第一绕线架51的外凸缘51a的第二引导件G2及第三引导件G3仅设置于外凸缘52a的周向Z的中央部,在周向Z的两端部分未设置这些引导件。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及第三槽部M3,第一绕线架51的第一槽部M1、第二槽部M2及第三槽部M3成为一体。导入槽部53in(第三导入槽部)的周向Z的外侧也是同样的。
并且,如图17所示,形成于第三绕线架53的外凸缘53a的导出槽部53out的下部设定为与第四引导件G4的上表面成为相同的高度。即,导出槽部53out的下部与第四引导件G4的上表面齐平地相连。
接着,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及第三线圈线73这三根线圈线70。在第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73中,开始线圈7的卷绕的部分是第一卷绕开始线711、第二卷绕开始线721及第三卷绕开始线731。
在将第一卷绕开始线711、第二卷绕开始线721及第三卷绕开始线731从定子铁芯11A的径向X的外侧X1向内侧X2移动而用作电源线的情况下,各自的部分成为第一电源线713、第二电源线723及第三电源线733。
在第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73中,线圈7的卷绕结束而引出的部分是第一卷绕结束线712、第二卷绕结束线722及第三卷绕结束线732。第一卷绕结束线712、第二卷绕结束线722及第三卷绕结束线732被接线而形成中性点700。此外,在不需要使用线圈线70的各部分的名称进行说明的情况下,统称为线圈线70进行说明。
接着,使用图3对跨接线70J进行说明。跨接线70J形成为线圈线70的一部分。跨接线70J具有第一跨接线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及第六跨接线70J6。第一跨接线70J1将第一铁芯部61的线圈7与在周向Z上相隔3个铁芯部的第四铁芯部64的线圈7连接。第二跨接线70J2将第二铁芯部62的线圈7与在周向Z上相隔3个铁芯部的第五铁芯部65的线圈7连接。第三跨接线70J3将第三铁芯部63的线圈7与在周向Z上相隔3个铁芯部的第六铁芯部66的线圈7连接。
第四跨接线70J4将第四铁芯部64的线圈7与在周向Z上相隔3个铁芯部的第七铁芯部67的线圈7连接。第五跨接线70J5将第五铁芯部65的线圈7与在周向Z上相隔3个铁芯部的第八铁芯部68的线圈7连接。第六跨接线70J6将第六铁芯部66的线圈7与在周向Z上相隔3个铁芯部的第九铁芯部69的线圈7连接。
此外,在不需要区分第一跨接线70J1~第六跨接线70J6而进行说明的情况下,将它们统称为跨接线70J进行说明。
接着,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是线圈形成工序中的定子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,是从外周侧观察定子10的图。
图21是示出绕线机的绕线喷嘴的动作的图。
首先,一边从磁性钢板交替地冲裁出2种铁芯片组11k1、11k2,一边分别在轴向Y上层叠多组,并且通过轭部11a的连结部111将相邻的铁芯部60连结,形成定子铁芯11A(ST1:定子铁芯制造工序)。
接着,在第一铁芯部61、第四铁芯部64及第七铁芯部67的周向Z两侧的槽14内,从轴向Y的一端侧嵌入安装第一绕线架51的槽侧面包覆部51d,从另一端侧嵌入安装第四绕线架54的槽侧面包覆部54d。同样地,在第二铁芯部62、第五铁芯部65及第八铁芯部68安装第二绕线架52和第四绕线架54,在第三铁芯部63、第六铁芯部66及第九铁芯部69安装第三绕线架53和第四绕线架54(ST2:绕线架安装工序)。这样,在9个铁芯部60的一端侧安装三种绕线架,在另一端侧安装相同的第四绕线架54。
接着,使用图19、图20、图21、图11、图15及图17对形成线圈7的线圈形成工序(ST3)进行说明。
首先,使用第一铁芯部61的导入槽部51in,从径向X的外侧X1向内侧X2导入第一线圈线71。此时,同时,第二线圈线72、第三线圈线73也同样地使用第二铁芯部62、第三铁芯部63各自的导入槽部52in、53in从径向X的外侧X1向内侧X2导入(图19、ST31:导入工序)。
并且,如图21所示,使用未图示详细情况的绕线机的3个第一绕线喷嘴N1、第二绕线喷嘴N2及第三绕线喷嘴N3,将第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73同时如箭头N11、N21、N31那样卷绕于第一铁芯部61、第二铁芯部62及第三铁芯部63各自的齿部11b(图19、ST32:绕线工序)。
图22是示出第一铁芯部61、第二铁芯部62及第三铁芯部63的线圈7的形成后的第一绕线喷嘴N1、第二绕线喷嘴N2及第三绕线喷嘴N3的动作的图。
如上所述,在第一铁芯部61、第二铁芯部62及第三铁芯部63各自的齿部11b形成线圈7之后,使第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73以防止松弛的方式保持于第一铁芯部61、第二铁芯部62及第三铁芯部63各自的导出槽部51out、52out、53out,并从径向X的内侧X2向外侧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),一边使第一绕线喷嘴N1、第二绕线喷嘴N2及第三绕线喷嘴N3向箭头E的方向分别放出第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73,一边使第一绕线喷嘴N1移动3个齿的量至第四铁芯部64的位置,使第二绕线喷嘴N2移动3个齿的量至第五铁芯部65的位置,使第三绕线喷嘴N3移动3个齿的量至第六铁芯部66的位置(图19、ST34:喷嘴移动工序)。
此时,将第一铁芯部61的线圈7与第四铁芯部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,保持于第一铁芯部61的图11、图20中的设置于导出槽部51out的周向左侧的第一槽部M1,进而保持于在周向Z上连接的第二铁芯部62的第一槽部M1,进而沿着在周向Z上连接的第三铁芯部63的第二引导件G2的上表面及第一引导件G1的下表面引绕,进而保持于在周向Z上连接的第四铁芯部64的图11及图20中的设置于导入槽部51in的周向右侧的第一槽部M1,并通过导入槽部51in从第四铁芯部64的径向X的外侧X1向内侧X2导入。
另外,将第二铁芯部62的线圈7与第五铁芯部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,沿着图15所示的第二铁芯部62的第三引导件G3的上表面,保持于在周向Z上连接的第三铁芯部63的第二槽部M2,进而保持于在周向Z上连接的第四铁芯部64的第二槽部M2,进而沿着在周向Z上连接的第五铁芯部65的第三引导件G3的上表面,并通过导入槽部52in从第五铁芯部65的径向X的外侧X1向内侧X2导入。
同样地,将第三铁芯部63的线圈7与第六铁芯部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,沿着图17所示的第三铁芯部63的第四引导件G4的上表面,保持于在周向Z上连接的第四铁芯部64的第三槽部M3,进而保持于在周向Z上连接的第五铁芯部65的第三槽部M3,进而沿着在周向Z上连接的第六铁芯部66的第四引导件G4的上表面,并通过导入槽部53in从第六铁芯部66的径向X的外侧X1向内侧X2导入。
并且,与第一铁芯部61至第三铁芯部63同样地,使用第一绕线喷嘴N1、第二绕线喷嘴N2及第三绕线喷嘴N3,将第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73同时如箭头N11、N21、N31那样卷绕于第四铁芯部64、第五铁芯部65及第六铁芯部66各自的齿部11b。
这样,在第四铁芯部64、第五铁芯部65及第六铁芯部66各自的齿部11b形成线圈7之后,使第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73以防止松弛的方式保持于第四铁芯部64、第五铁芯部65及第六铁芯部66各自的导出槽部51out,并从径向X的内侧X2向外侧X1导出(参照图20)。并且,为了进行接下来的绕线工序,一边使第一绕线喷嘴N1、第二绕线喷嘴N2及第三绕线喷嘴N3向箭头E的方向分别放出第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73,一边使第一绕线喷嘴N1移动至第七铁芯部67的位置,使第二绕线喷嘴N2移动至第八铁芯部68的位置,使第三绕线喷嘴N3移动至第九铁芯部69的位置。
此时,将第四铁芯部64的线圈7与第七铁芯部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,保持于第四铁芯部64的图11、图20中的设置于导出槽部51out的周向左侧的第一槽部M1,进而保持于在周向Z上连接的第五铁芯部65的第一槽部M1,进而沿着在周向Z上连接的第六铁芯部66的第二引导件G2的上表面及第一引导件G1的下表面引绕,进而保持于在周向Z上连接的第七铁芯部67的图11及图20中的设置于导入槽部51in的周向右侧的第一槽部M1,并通过导入槽部51in从第七铁芯部67的径向X的外侧X1向内侧X2导入。
另外,将第五铁芯部65的线圈7与第八铁芯部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,沿着图15所示的第五铁芯部65的第三引导件G3的上表面,保持于在周向Z上连接的第六铁芯部66的第二槽部M2,进而保持于在周向Z上连接的第七铁芯部67的第二槽部M2,进而沿着在周向Z上连接的第八铁芯部68的第三引导件G3的上表面,并通过导入槽部52in从第八铁芯部68的径向X的外侧X1向内侧X2导入。
同样地,将第六铁芯部66的线圈7与第九铁芯部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,沿着图17所示的第六铁芯部66的第四引导件G4的上表面,保持于在周向Z上连接的第七铁芯部67的第三槽部M3,进而保持于在周向Z上连接的第八铁芯部68的第三槽部M3,进而沿着在周向Z上连接的第九铁芯部69的第四引导件G4的上表面,并通过导入槽部53in从第九铁芯部69的径向X的外侧X1向内侧X2导入。
并且,与第四铁芯部64至第六铁芯部66同样地,使用第一绕线喷嘴N1、第二绕线喷嘴N2及第三绕线喷嘴N3,将第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73同时如箭头N11、N21、N31那样卷绕于第七铁芯部67、第八铁芯部68及第九铁芯部69各自的齿部11b。
并且,在第七铁芯部67、第八铁芯部68及第九铁芯部69各自的齿部11b形成线圈7之后,切断第一线圈线71、第二线圈线72及第三线圈线73,形成第一卷绕结束线712、第二卷绕结束线722及第三卷绕结束线732。然后,将第一卷绕结束线712、第二卷绕结束线722及第三卷绕结束线732汇集并铆接,形成星形接线的中性点700(参照图3)。作为汇集的方法,也可以使用基于端子的铆接、硬钎焊或软钎焊等接线处理(图19、ST33-是、ST35:接线、配线工序)。
这样,第一绕线架51的导出槽部51out的下部与第二引导件G2的上表面齐平地相连,第二绕线架52的导出槽部52out的下部与第三引导件G3的上表面齐平地相连,第三绕线架53的导出槽部53out的下部与第四引导件G4的上表面齐平地相连,而且,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,因此实际上仅通过移动喷嘴,各跨接线70J固定于导出槽部51out~53out的下部,同时构成各相的跨接线70J保持于在轴向上位于不同高度的第一槽部M1~第三槽部M3内。
如图3所示,这样形成的第一线圈线71在中途不切断而是作为连续线,成为第一卷绕开始线711、第一铁芯部61的线圈7、第一跨接线70J1、第四铁芯部64的线圈7、第四跨接线70J4、第七铁芯部67的线圈7、以及第一卷绕结束线712。同样地,第二线圈线72在中途不切断而是作为连续线,成为第二卷绕开始线721、第二铁芯部62的线圈7、第二跨接线70J2、第五铁芯部65的线圈7、第五跨接线70J5、第八铁芯部68的线圈7、以及第二卷绕结束线722。同样地,第三线圈线73在中途不切断而是作为连续线,成为第三卷绕开始线731、第三铁芯部63的线圈7、第三跨接线70J3、第六铁芯部66的线圈7、第六跨接线70J6、第九铁芯部69的线圈7、以及第三卷绕结束线732。
接着,进行使用第一卷绕开始线711、第二卷绕开始线721及第三卷绕开始线731作为电源线的处理。这3根第一卷绕开始线711、第二卷绕开始线721及第三卷绕开始线731在将定子10形成为圆环状时需要配置于定子10的径向X的内侧X2,但在结束线圈7的卷绕的状态下,如图3的实线所示,第一卷绕开始线711、第二卷绕开始线721及第三卷绕开始线731位于定子10的径向X的外侧X1侧。
另外,即使形成全部的线圈7,第一铁芯部61的第二槽部M2、第三槽部M3、第二铁芯部62的第三槽部M3也未用于跨接线70J的保持。
因此,如图1的虚线所示,如图3的虚线所示那样将第一卷绕开始线711、第二卷绕开始线721及第三卷绕开始线731折返,通过未被利用的上述的第二槽部M2、第三槽部M3,进而通过在第一铁芯部61的导入槽部51in的周向Z上连续地开设的切口K并配置于定子10的径向X的内侧X2。第一电源线713、第二电源线723及第三电源线733在径向X的内侧X2由绝缘管包覆而保持绝缘并进行配线处理(图19、ST35:接线、配线工序)。
接着,使各铁芯部60旋转变形成圆环状,通过焊接等将定子铁芯11A的端部彼此固定而形成定子10(图18、ST4:定子形成工序)。接着,在框架101的内周面固定定子10的外周面(图18、ST5:定子固定工序)。
接着,通过未图示的轴承,将转子20旋转自如地支承于托架103,将转子20隔着空隙与定子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。
在此前的说明中,示出了将定子铁芯11A的多个轭部11a旋转成直线状并将线圈线70卷绕于齿部11b而形成线圈7的方法,但并不限定于此。作为其他方法,对使用连结部使定子铁芯11A的多个轭部11a旋转成使齿部的向径向X突出的方向与产品状态相反的反翘曲状而进行的线圈的形成方法进行说明。
图23是示出其他绕线方法的概念图。仅绕线机不同,制造出的定子10相同。绕线机400具有六边形的卡盘机构40。并且,卡盘机构40具有卡盘41、42、43、44、45、46。
在图23中的与卡盘41、42、43相向的位置设置有卷绕线圈线70的第一绕线喷嘴NB1、第二绕线喷嘴NB2及第三绕线喷嘴NB3。第一绕线喷嘴NB1、第二绕线喷嘴NB2及第三绕线喷嘴NB3以旋转轴RB1、旋转轴RB2及旋转轴RB3为中心旋转,将线圈线70卷绕于各齿部11b。但是,图23与图3的情况不同,将轴向Y反转而示出。即,图23是示出能够看到各铁芯部60的第四绕线架54的状态的图。此外,由于卡盘机构40向箭头R方向旋转,因此卡盘41~46的位置发生变化。
首先,如图23所示,在卡盘41、卡盘42及卡盘43分别固定有第一铁芯部61、第二铁芯部62及第三铁芯部63。然后,使第一绕线喷嘴NB1、第二绕线喷嘴NB2及第三绕线喷嘴NB3以旋转轴RB1、RB2、RB3为中心旋转,将线圈线70卷绕于各齿部11b而形成线圈7。
然后,在第一次的线圈的卷绕工序结束之后,通过使第一绕线喷嘴NB1、第二绕线喷嘴NB2及第三绕线喷嘴NB3前后上下移动,并且使卡盘机构40旋转,从而与此前说明的情况同样地,使跨接线70J在预定的铁芯部60间进行跨接。
此时,卡盘机构40以60°间距旋转3次。即,反复进行3次60°间距的旋转,直到图23所示的第四铁芯部64来到在第一次的线圈卷绕工序中固定有第一铁芯部61的位置(移动3个铁芯部60的量)。此时,其他全部的铁芯部60也同时移动(代替喷嘴移动工序的铁芯部移动工序)。另外,由于铁芯部60从图23所示的卡盘46的位置依次排出,因此在图23所示的卡盘45的位置,定子铁芯11A不固定于卡盘机构40。
根据该方法,能够将在周向Z上相邻的齿部11b彼此之间确保得较宽,将线圈线70卷绕于齿部11b而形成线圈7。即,如图23所示,能够将第一绕线喷嘴NB1、第二绕线喷嘴NB2及第三绕线喷嘴NB3的旋转轴始终朝向齿部11b侧进行卷绕。因此,能够相对于齿部11b高速地卷绕线圈线70,能够缩短线圈线70的卷绕的循环时间。
此外,在本实施方式1中示出的旋转电机的定子的制造方法在以下的实施方式中也能够同样地进行,因此适当省略其说明。
另外,在本实施方式1中,在各铁芯部60的一端侧使用第一绕线架51、第二绕线架52及第三绕线架53这3种绕线架,但也可以仅使用第一绕线架51。
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,但绝缘部也可以与各铁芯部60一体成形。例如,也可以将第一绕线架51和第四绕线架54合起来的形状的绝缘部一体地树脂成形于各铁芯部60。
另外,即使使用不设置瓦部11c的定子铁芯,也只要具备在绝缘物能够形成线圈7的绕线架即可。
根据如上述那样构成的实施方式1的旋转电机的定子,具备:
定子铁芯,所述定子铁芯通过将多个铁芯部组合成环状而成,所述铁芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部向径向内侧突出地形成的齿部;
线圈,所述线圈在多个所述齿部分别卷绕线圈线而形成;以及
绝缘部,所述绝缘部配设于所述铁芯部与所述线圈之间,并将所述定子铁芯与所述线圈绝缘,
作为所述绝缘部的第一绕线架具备:第一齿端面包覆部,所述第一齿端面包覆部覆盖所述齿部的卷绕安装有所述线圈的部分的轴向的一端面;以及第一外凸缘,所述第一外凸缘与所述第一齿端面包覆部的径向外侧的端部连接,覆盖所述轭部的轴向的一端面并向轴向上方突出,
所述第一外凸缘具备:第一导入槽部,所述第一导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的所述线圈线;第一导出槽部,所述第一导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的线圈彼此连接,
因此能够防止定子的跨接线的干涉,并且使齿的线圈的匝数相同,并使卷绕开始线和卷绕结束线的方向相同,能够提供一种能够减少脉动或振动等电气问题的旋转电机的定子。另外,能够减少接线构件,并且能够缩短制造时间而提高生产率。
另外,由于多个所述槽部与周向平行地形成,因此能够防止在周向上延伸并在轴向上排列的多个跨接线的干涉。
另外,由于具备:安装于构成U相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的所述第一绕线架;
安装于构成V相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第二绕线架;以及
安装于构成W相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第三绕线架,
所述第二绕线架具备:第二导入槽部,所述第二导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第二导出槽部,所述第二导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第三绕线架具备:第三导入槽部,所述第三导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第三导出槽部,所述第三导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第一导出槽部的下部、所述第二导出槽部的下部及所述第三导出槽部的下部的轴向的高度全部不同,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部的轴向的位置按照所述第三导出槽部、所述第二导出槽部及所述第一导出槽部的顺序变高,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部与任一个所述引导件的上表面齐平地相连,
因此能够向在轴向上高度分别不同的槽部顺畅地引导、保持并引绕3相的跨接线。另外,对于全部的第一绕线架、第二绕线架及第三绕线架,U相的跨接线保持于第一槽部,V相的跨接线保持于第二槽部,W相的跨接线保持于第三槽部,因此各相的跨接线不会干涉。
另外,由于所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部的所述跨接线的跨接方向侧的各自的侧面以下端部位于比上端部靠所述跨接线的跨接方向侧的位置的方式倾斜,因此仅通过使绕线喷嘴在周向上移动,就能够沿着倾斜的导入槽部的侧面分别向导入槽部的下部引导线圈线,并从与导入槽部齐平地相连的预定的引导件的上表面进一步引导并保持于预定的槽部。
另外,由于所述第一导入槽部、第二导入槽部及第三导入槽部各自的轴向的下部的位置比位于最低位置的所述引导件的上表面的位置低,因此能够防止卷绕开始线与跨接线干涉。
另外,由于所述铁芯部的所述轭部形成为能够将多个所述铁芯部各自的所述轭部变形成直线状,因此能够使用具有绕线工序和喷嘴移动工序的旋转电机的定子的制造方法,对在周向上连续的3个齿部同时卷绕线圈线而形成线圈,接着不发生干涉地引绕各相的跨接线,在所述绕线工序中将所述定子铁芯的所述轭部变形成直线状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈,在所述喷嘴移动工序中使3个所述绕线喷嘴同时移动3个齿的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。由此,能够减少接线构件,能够抑制产品成本。
另外,由于所述轭部形成为能够变形成使多个所述齿部的向径向突出的方向相反的反翘曲状,因此能够使用具有绕线工序和喷嘴移动工序的旋转电机的定子的制造方法,对在周向上连续的3个齿部同时卷绕线圈线而形成线圈,接着不发生干涉地引绕各相的跨接线,在所述绕线工序中将所述定子铁芯的所述轭部变形成反翘曲状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈,在所述喷嘴移动工序中使所述铁芯部移动3个铁芯部的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。由此,能够减少接线构件,能够抑制产品成本。
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,对实施方式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及旋转电机的制造方法进行说明。
图24是示出在各铁芯部60安装有第一绕线架251、第二绕线架252、第三绕线架253、第四绕线架254及膜部230的状态的立体图。示出将各铁芯部60的轭部11a变形成直线状并将作为绝缘部的纸面上侧的第一绕线架251、第二绕线架252、第三绕线架253、纸面下侧的第四绕线架254及膜部230安装于各槽14的状态。
图25是将图24的各构件分解后的立体图。
图26是示出图24所示的膜部230的结构的立体图。
图27A是示出图25所示的第一绕线架251的结构的立体图。
图27B是从轴向Y的相反侧观察图27A所示的第一绕线架251的立体图。
图28是示出第四绕线架254的结构的立体图。
如各图所示,在实施方式2的定子10中,作为将多个铁芯部60与线圈7绝缘的绝缘部的第一绕线架251、第二绕线架252、第三绕线架253及第四绕线架254的结构与实施方式1的各绕线架不同。在本实施方式2中,为了将多个铁芯部60与线圈7绝缘,绝缘部由上述4种绕线架和覆盖槽的壁面的膜部230构成。
第一绕线架251、第二绕线架252、第三绕线架253及第四绕线架254不具有实施方式1中的各绕线架所具有的槽侧面包覆部。即,如图27A所示,第一绕线架251具备齿端面包覆部251c、外凸缘251a及内凸缘251b,它们形成为一体。齿端面包覆部251c覆盖齿部11b的卷绕安装线圈7的部分的轴向Y的一端面。外凸缘251a与齿端面包覆部251c的径向X的外侧X1的端部连接,覆盖轭部11a的轴向Y的一端面并向轴向Y的上方突出。
内凸缘251b与齿端面包覆部251c的径向X的内侧X2的端部连接,覆盖齿部11b的一端面的内侧顶端部及瓦部11c的一端面并向轴向Y的上方突出。
关于以下说明的绕线架的结构,第一绕线架251、第二绕线架252及第三绕线架253均相同,因此使用第一绕线架251进行说明。
第一绕线架251具备用于固定后述的膜部230的爪部bt1、bt2、at1。在3个爪部中,在内凸缘251b的周向Z的两端部的径向X的外侧X1具备爪部bt1、bt2。剩余的爪部at1设置于齿端面包覆部251c的外凸缘251a侧的端部的周向Z的侧面、即导出槽部251out所存在的一侧。各个爪部bt1、bt2、at1朝向轴向Y的下方突出。此外,在与设置有爪部at1的一侧在周向Z上相反的一侧的部分未设置爪部。由于在该部分的径向X的外侧X1侧具备线圈线70用的导入槽部251in,因此避免与导入线的干涉。
如图28所示,在第四绕线架254具备4个爪部bt3、bb4、at3、at4。对于第四绕线架254,由于不会引起与导入线的干涉,因此在与第一绕线架251中省略的部分相当的部分设置有爪部at4。
另外,如图27B所示,在第一绕线架251的下表面设置有向轴向Y的下方突出的凸部251e。另外,如图28所示,在第四绕线架254的下表面设置有向轴向Y的下方突出的凸部254e。凸部251e及凸部254e用于将各自的第一绕线架251、第四绕线架254定位于铁芯部60的两端面。凸部251e与设置于铁芯部60的一端面的第二凹部11r嵌合,凸部254e与设置于铁芯部60的另一端面的第二凹部11r嵌合。
膜部230由薄壁且具有绝缘性的膜材料形成,例如可以考虑使用厚度为0.125mm的膜材料。并且,对该膜材料赋予多个折痕而形成为图26所示那样的形状。通过该折痕,膜部230形成为,覆盖第一铁芯部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的第一轭内周面包覆部231、覆盖齿部11b的周向Z的一方的侧面及一方的瓦部11c的外周面的第一侧面包覆部232、绕入第一铁芯部61的齿部11b的径向X的内侧X2并与覆盖另一方的瓦部11c的外周面及另一方的齿部11b的侧面的第二侧面包覆部232b连续的连续部233、所述第二侧面包覆部232b、以及连续地覆盖第一铁芯部61的另一方的轭内周面112、第二铁芯部62的一方的轭内周面112的第二轭内周面包覆部231b连续,并重复它们而覆盖至第九铁芯部69。
另外,由于膜部230夹入并安装于各铁芯部60与设置于所述第一绕线架251、第二绕线架252、第三绕线架253及第四绕线架254的爪部bt1、bt2、at1、bt1~bt4之间,因此能够将各铁芯部60与线圈7完全绝缘。此外,连续部233和第二轭内周面包覆部在卷绕线圈7之后被切断。
定子的其他结构及旋转电机的定子的绕线方法与实施方式1相同。
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及旋转电机的制造方法,所述旋转电机的定子具备:
定子铁芯,所述定子铁芯通过将多个铁芯部组合成环状而成,所述铁芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部向径向内侧突出地形成的齿部;
线圈,所述线圈在多个所述齿部分别卷绕线圈线而形成;以及
绝缘部,所述绝缘部配设于所述铁芯部与所述线圈之间,并将所述定子铁芯与所述线圈绝缘,
作为所述绝缘部的第一绕线架具备:第一齿端面包覆部,所述第一齿端面包覆部覆盖所述齿部的卷绕安装有所述线圈的部分的轴向的一端面;以及第一外凸缘,所述第一外凸缘与所述第一齿端面包覆部的径向外侧的端部连接,覆盖所述轭部的轴向的一端面并向轴向上方突出,
所述第一外凸缘具备:第一导入槽部,所述第一导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的所述线圈线;第一导出槽部,所述第一导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的线圈彼此连接,
因此能够防止定子的跨接线的干涉,并且使齿的线圈的匝数相同,并使卷绕开始线和卷绕结束线的方向相同,能够提供一种能够减少脉动或振动等电气问题的旋转电机的定子。另外,能够减少接线构件,并且能够缩短制造时间而提高生产率。
另外,由于多个所述槽部与周向平行地形成,因此能够防止在周向上延伸并在轴向上排列的多个跨接线的干涉。
另外,由于具备:安装于构成U相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的所述第一绕线架;
安装于构成V相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第二绕线架;以及
安装于构成W相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第三绕线架,
所述第二绕线架具备:第二导入槽部,所述第二导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第二导出槽部,所述第二导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第三绕线架具备:第三导入槽部,所述第三导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第三导出槽部,所述第三导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第一导出槽部的下部、所述第二导出槽部的下部及所述第三导出槽部的下部的轴向的高度全部不同,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部的轴向的位置按照所述第三导出槽部、所述第二导出槽部及所述第一导出槽部的顺序变高,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部与任一个所述引导件的上表面齐平地相连,
因此能够向在轴向上高度分别不同的槽部顺畅地引导、保持并引绕3相的跨接线。另外,对于全部的第一绕线架、第二绕线架及第三绕线架,U相的跨接线保持于第一槽部,V相的跨接线保持于第二槽部,W相的跨接线保持于第三槽部,因此各相的跨接线不会干涉。
另外,由于所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部的所述跨接线的跨接方向侧的各自的侧面以下端部位于比上端部靠所述跨接线的跨接方向侧的位置的方式倾斜,因此仅通过使绕线喷嘴在周向上移动,就能够沿着倾斜的导入槽部的侧面分别向导入槽部的下部引导线圈线,并从与导入槽部齐平地相连的预定的引导件的上表面进一步引导并保持于预定的槽部。
另外,由于所述第一导入槽部、第二导入槽部及第三导入槽部各自的轴向的下部的位置比位于最低位置的所述引导件的上表面的位置低,因此能够防止卷绕开始线与跨接线干涉。
另外,由于所述铁芯部的所述轭部形成为能够将多个所述铁芯部各自的所述轭部变形成直线状,因此能够使用具有绕线工序和喷嘴移动工序的旋转电机的定子的制造方法,对在周向上连续的3个齿部同时卷绕线圈线而形成线圈,接着不发生干涉地引绕各相的跨接线,在所述绕线工序中将所述定子铁芯的所述轭部变形成直线状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈,在所述喷嘴移动工序中使3个所述绕线喷嘴同时移动3个齿的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。由此,能够减少接线构件,能够抑制产品成本。
另外,由于所述轭部形成为能够变形成使多个所述齿部的向径向突出的方向相反的反翘曲状,因此能够使用具有绕线工序和喷嘴移动工序的旋转电机的定子的制造方法,对在周向上连续的3个齿部同时卷绕线圈线而形成线圈,接着不发生干涉地引绕各相的跨接线,在所述绕线工序中将所述定子铁芯的所述轭部变形成反翘曲状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈,在所述喷嘴移动工序中使所述铁芯部移动3个铁芯部的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。由此,能够减少接线构件,能够抑制产品成本。
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,对实施方式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及旋转电机的制造方法进行说明。
本实施方式的定子除了用于定子的定子铁芯311A的结构不同以外,与实施方式1的定子10相同。
图29是定子铁芯311A的立体图。
图30是定子铁芯311A的主要部分放大俯视图。
实施方式1的定子铁芯11A与本实施方式3的定子铁芯311A的不同之处在于,构成实施方式1的定子铁芯11A的相邻的铁芯部60彼此通过形成于轭部11a的周向Z的端部并能够旋转的连结部111连结,相对于此,构成本实施方式3的定子铁芯311A的相邻的铁芯部360彼此通过形成于轭部311a的周向Z的端部并能够弯折的连结部111B连结。
实施方式1的定子铁芯11A通过在轴向Y上交替层叠对薄壁的磁性钢板进行冲裁而形成的2种铁芯片组11k1、11k2,从而形成连结部111,但在本实施方式3中,将对薄壁的磁性钢板进行冲裁而形成的1种铁芯板311k在轴方向Y上层叠多块。
铁芯板311k以层叠而成为轭部311a的部分呈直线状排列,即成为齿部311b的部分平行地排列的方式形成,成为相邻的轭部的部分不被物理分离而被薄壁连结。因此,仅通过将1种铁芯板311k在轴向Y上层叠多块,就能够在相邻的铁芯部360之间形成薄壁的连结部111B。
在沿轴向Y层叠多块铁芯板311k的状态下,保持各铁芯部360的轭部311a排列成直线状的状态。本实施方式3的定子也具备与实施方式1或实施方式2中使用的绝缘构件相同的绝缘构件。
在向各齿部311b绕线完成后,使连结部111B塑性变形,以各轭部311a排列成圆环状的方式弯折。此时,各轭部311a及各齿部311b的位置关系与实施方式1的各轭部11a及齿部11b的位置关系相同。
本实施方式的定子的除了定子铁芯的连结部以外的结构也是与实施方式1的定子相同的结构,具备:
定子铁芯,所述定子铁芯通过将多个铁芯部组合成环状而成,所述铁芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部向径向内侧突出地形成的齿部;
线圈,所述线圈在多个所述齿部分别卷绕线圈线而形成;以及
绝缘部,所述绝缘部配设于所述铁芯部与所述线圈之间,并将所述定子铁芯与所述线圈绝缘,
作为所述绝缘部的第一绕线架具备:第一齿端面包覆部,所述第一齿端面包覆部覆盖所述齿部的卷绕安装有所述线圈的部分的轴向的一端面;以及第一外凸缘,所述第一外凸缘与所述第一齿端面包覆部的径向外侧的端部连接,覆盖所述轭部的轴向的一端面并向轴向上方突出,
所述第一外凸缘具备:第一导入槽部,所述第一导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的所述线圈线;第一导出槽部,所述第一导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的线圈彼此连接,
因此能够防止定子的跨接线的干涉,并且使齿的线圈的匝数相同,并使卷绕开始线和卷绕结束线的方向相同,能够提供一种能够减少脉动或振动等电气问题的旋转电机的定子。另外,能够减少接线构件,并且能够缩短制造时间而提高生产率。
另外,由于多个所述槽部与周向平行地形成,因此能够防止在周向上延伸并在轴向上排列的多个跨接线的干涉。
另外,由于具备:安装于构成U相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的所述第一绕线架;
安装于构成V相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第二绕线架;以及
安装于构成W相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第三绕线架,
所述第二绕线架具备:第二导入槽部,所述第二导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第二导出槽部,所述第二导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第三绕线架具备:第三导入槽部,所述第三导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第三导出槽部,所述第三导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第一导出槽部的下部、所述第二导出槽部的下部及所述第三导出槽部的下部的轴向的高度全部不同,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部的轴向的位置按照所述第三导出槽部、所述第二导出槽部及所述第一导出槽部的顺序变高,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部与任一个所述引导件的上表面齐平地相连,
因此能够向在轴向上高度分别不同的槽部顺畅地引导、保持并引绕3相的跨接线。另外,对于全部的第一绕线架、第二绕线架及第三绕线架,U相的跨接线保持于第一槽部,V相的跨接线保持于第二槽部,W相的跨接线保持于第三槽部,因此各相的跨接线不会干涉。
另外,由于所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部的所述跨接线的跨接方向侧的各自的侧面以下端部位于比上端部靠所述跨接线的跨接方向侧的位置的方式倾斜,因此仅通过使绕线喷嘴在周向上移动,就能够沿着倾斜的导入槽部的侧面分别向导入槽部的下部引导线圈线,并从与导入槽部齐平地相连的预定的引导件的上表面进一步引导并保持于预定的槽部。
另外,由于所述第一导入槽部、第二导入槽部及第三导入槽部各自的轴向的下部的位置比位于最低位置的所述引导件的上表面的位置低,因此能够防止卷绕开始线与跨接线干涉。
另外,由于所述铁芯部的所述轭部形成为能够将多个所述铁芯部各自的所述轭部保持为直线状,因此能够使用具有绕线工序、喷嘴移动工序及使所述定子铁芯的薄壁的连结部变形而将多个所述轭部构成为圆环状的工序的旋转电机的定子的制造方法,对在周向上连续的3个齿部同时卷绕线圈线而形成线圈,接着不发生干涉地引绕各相的跨接线,在所述绕线工序中使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈,在所述喷嘴移动工序中使3个所述绕线喷嘴同时移动3个齿的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。由此,能够减少接线构件,能够抑制产品成本。另外,由于各所述轭部不使用夹具,而是通过薄壁的连结部的刚性保持为直线状,因此能够简化绕线时的固定夹具。
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,对实施方式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及旋转电机的制造方法进行说明。
本实施方式的定子除了用于定子的定子铁芯的结构不同以外,与实施方式1的定子10相同。
图31是铁芯部460的立体图。
铁芯部460具备与实施方式1的铁芯部60相同的轭部411a和齿部411b。
图32是示出定子410的绕线后的状态的立体图。
实施方式1的定子铁芯11A与本实施方式4的定子铁芯411A的不同之处在于,构成实施方式1的定子铁芯11A的相邻的铁芯部60彼此通过形成于轭部11a的周向Z的端部并能够旋转的连结部111连结,相对于此,构成本实施方式4的定子铁芯411A的相邻的铁芯部460彼此不具有连结部而各自独立。
铁芯部460也通过将对薄壁的磁性钢板进行冲裁而形成的铁芯片411k在轴向Y上层叠多块而形成。
实施方式1的定子铁芯11A通过在轴向Y上交替层叠对薄壁的磁性钢板进行冲裁而形成的2种铁芯片组11k1、11k2,从而形成连结部111,但在本实施方式4中,铁芯部460将对薄壁的磁性钢板进行冲裁而形成的1种铁芯片411k在轴方向Y上层叠多块。这样,本实施方式4的定子410由9个独立的铁芯部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中使用的绝缘构件相同的绝缘构件。
为了向各铁芯部460进行绕线,在铁芯部固定夹具80以各轭部411a排列成直线状的方式配置并保持全部的铁芯部460,连续地进行与实施方式1相同的绕线。之后,拆下铁芯部固定夹具80,以各铁芯部460的轭部411a成为圆环状的方式进行组合,将相邻的铁芯部460彼此固定,由此形成定子410。固定方法是焊接、热压配合等。
本实施方式的定子的除了定子铁芯不具备连结部这一点以外的结构也是与实施方式1的定子相同的结构,具备:
定子铁芯,所述定子铁芯通过将多个铁芯部组合成环状而成,所述铁芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部向径向内侧突出地形成的齿部;
线圈,所述线圈在多个所述齿部分别卷绕线圈线而形成;以及
绝缘部,所述绝缘部配设于所述铁芯部与所述线圈之间,并将所述定子铁芯与所述线圈绝缘,
作为所述绝缘部的第一绕线架具备:第一齿端面包覆部,所述第一齿端面包覆部覆盖所述齿部的卷绕安装有所述线圈的部分的轴向的一端面;以及第一外凸缘,所述第一外凸缘与所述第一齿端面包覆部的径向外侧的端部连接,覆盖所述轭部的轴向的一端面并向轴向上方突出,
所述第一外凸缘具备:第一导入槽部,所述第一导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的所述线圈线;第一导出槽部,所述第一导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的线圈彼此连接,
因此能够防止定子的跨接线的干涉,并且使齿的线圈的匝数相同,并使卷绕开始线和卷绕结束线的方向相同,能够提供一种能够减少脉动或振动等电气问题的旋转电机的定子。另外,能够减少接线构件,并且能够缩短制造时间而提高生产率。
另外,由于多个所述槽部与周向平行地形成,因此能够防止在周向上延伸并在轴向上排列的多个跨接线的干涉。
另外,由于具备:安装于构成U相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的所述第一绕线架;
安装于构成V相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第二绕线架;以及
安装于构成W相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第三绕线架,
所述第二绕线架具备:第二导入槽部,所述第二导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第二导出槽部,所述第二导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第三绕线架具备:第三导入槽部,所述第三导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第三导出槽部,所述第三导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第一导出槽部的下部、所述第二导出槽部的下部及所述第三导出槽部的下部的轴向的高度全部不同,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部的轴向的位置按照所述第三导出槽部、所述第二导出槽部及所述第一导出槽部的顺序变高,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部与任一个所述引导件的上表面齐平地相连,
因此能够向在轴向上高度分别不同的槽部顺畅地引导、保持并引绕3相的跨接线。另外,对于全部的第一绕线架、第二绕线架及第三绕线架,U相的跨接线保持于第一槽部,V相的跨接线保持于第二槽部,W相的跨接线保持于第三槽部,因此各相的跨接线不会干涉。
另外,由于所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部的所述跨接线的跨接方向侧的各自的侧面以下端部位于比上端部靠所述跨接线的跨接方向侧的位置的方式倾斜,因此仅通过使绕线喷嘴在周向上移动,就能够沿着倾斜的导入槽部的侧面分别向导入槽部的下部引导线圈线,并从与导入槽部齐平地相连的预定的引导件的上表面进一步引导并保持于预定的槽部。
另外,由于所述第一导入槽部、第二导入槽部及第三导入槽部各自的轴向的下部的位置比位于最低位置的所述引导件的上表面的位置低,因此能够防止卷绕开始线与跨接线干涉。
另外,由于所述铁芯部的所述轭部能够将多个所述铁芯部各自的所述轭部保持为直线状,因此能够使用具有绕线工序和喷嘴移动工序的旋转电机的定子的制造方法,对在周向上连续的3个齿部同时卷绕线圈线而形成线圈,接着不发生干涉地引绕各相的跨接线,在所述绕线工序中使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈,在所述喷嘴移动工序中使3个所述绕线喷嘴同时移动3个齿的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。由此,能够减少接线构件,能够抑制产品成本。另外,由于在所述铁芯部没有连结部,因此能够使构成铁芯部的铁芯片的模具小型化。
此外,由转子的永久磁铁产生的磁极的个数不限于6极,也可以是与定子10、410的齿部的个数相应的个数。例如,在向跨2个齿的齿部需要跨接线的本案(UVWUVW···)中,在将齿部的个数设为3·N个(N为2以上的整数)的情况下,磁极的个数也可以是((3±1)·N)个。另外,在向相邻的齿部连续3个齿地进行绕线的方式(UU’UVV’VWW’W…)中,在对第二个齿进行绕线时需要与第一个齿、第三个齿反向旋转的绕线,在将齿部的个数设为9·N个(N为1以上的整数)的情况下,磁极的个数也可以是((9±1)·N)个。另外,在向相邻的齿部连续2个齿地进行绕线的方式(UU’VV’WW’···)中,在将齿部的个数设为6·N个(N为1以上的整数)的情况下,磁极的个数也可以是((6±1)·N)个。
在磁极的个数为((9±1)·N)个的情况下,在N为2以上时,在连续3个齿地进行绕线之后,需要向相隔6个齿的下一个齿部进行绕线,因此需要相隔6个齿的跨接线的引绕动作。在磁极的个数为((6±1)·N)个的情况下,在N为2以上时,在连续2个齿地进行绕线之后,需要向相隔4个齿的下一个齿部进行绕线,因此需要相隔4个齿的跨接线的引绕动作。
本申请记载了各种例示性的实施方式及实施例,但1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不限于特定的实施方式的应用,能够单独或以各种组合应用于实施方式。
因此,可在本申请所公开的技术范围内设想未例示的无数的变形例。例如,包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况、以及提取至少一个构成要素并将其与其他实施方式的构成要素组合的情况。
附图标记说明
100旋转电机、10、410定子、11A、311A、411A定子铁芯、11a、311a、411a轭部、11b、311b、411b齿部、11c瓦部、11k1、11k2铁芯片组、311k铁芯板、411k铁芯片、11r第二凹部、14槽、20转子、21旋转轴、22转子铁芯、51、251第一绕线架、51a、52a、53a、54a、251a外凸缘、51b、54b、251b内凸缘、51c、54c、251c齿端面包覆部、51d、54d槽侧面包覆部、51in、52in、53in、251in导入槽部、51out、52out、53out、251out导出槽部、52、252第二绕线架、53、253第三绕线架、54、254第四绕线架、60、360、460铁芯部、61第一铁芯部、62第二铁芯部、63第三铁芯部、64第四铁芯部、65第五铁芯部、66第六铁芯部、67第七铁芯部、68第八铁芯部、69第九铁芯部、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第一引导件、G2第二引导件、G3第三引导件、G4第四引导件、M1第一槽部、M2第二槽部、M3第三槽部、N1第一绕线喷嘴、N2第二绕线喷嘴、N3第三绕线喷嘴、80铁芯部固定夹具、101框架、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瓦部外周面、230膜部、231第一轭内周面包覆部、231b第二轭内周面包覆部、232第一侧面包覆部、232b第二侧面包覆部、233连续部、251e、254e凸部、400绕线机、40卡盘机构、41~46卡盘、700中性点、711第一卷绕开始线、712第一卷绕结束线、713第一电源线、721第二卷绕开始线、722第二卷绕结束线、723第二电源线、731第三卷绕开始线、732第三卷绕结束线、733第三电源线、NB1第一绕线喷嘴、NB2第二绕线喷嘴、NB3第三绕线喷嘴、RB1、RB2、RB3旋转轴、at1、at4、bt1、bt3爪部。

Claims (11)

1.一种旋转电机的定子,所述旋转电机的定子具备:
定子铁芯,所述定子铁芯通过将多个铁芯部组合成环状而成,所述铁芯部具有轭部和从轭部的内周面的周向的中央部向径向内侧突出地形成的齿部;
线圈,所述线圈在多个所述齿部分别卷绕线圈线而形成;以及
绝缘部,所述绝缘部配设于所述铁芯部与所述线圈之间,并将所述定子铁芯与所述线圈绝缘,其中,
作为所述绝缘部的第一绕线架具备:第一齿端面包覆部,所述第一齿端面包覆部覆盖所述齿部的卷绕安装有所述线圈的部分的轴向的一端面;以及第一外凸缘,所述第一外凸缘与所述第一齿端面包覆部的径向外侧的端部连接,覆盖所述轭部的轴向的一端面并向轴向上方突出,
所述第一外凸缘具备:第一导入槽部,所述第一导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的所述线圈线;第一导出槽部,所述第一导出槽部沿轴向形成,并将卷绕所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的线圈彼此连接。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子,其中,
多个所述槽部与周向平行地形成。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其中,
所述旋转电机的定子具备:
安装于构成U相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的所述第一绕线架;
安装于构成V相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第二绕线架;以及
安装于构成W相的所述铁芯部的所述齿部及所述轭部的作为所述绝缘部的第三绕线架,
所述第二绕线架具备:第二导入槽部,所述第二导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第二导出槽部,所述第二导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第三绕线架具备:第三导入槽部,所述第三导入槽部沿轴向形成,并导入卷绕所述线圈的线圈线;第三导出槽部,所述第三导出槽部沿轴向形成,并将形成所述线圈后的所述线圈线导出到所述定子铁芯的径向外侧;以及多个引导件,所述多个引导件形成分别保持多个跨接线的多个槽部,在周向上延伸并在轴向上排列,所述多个跨接线将不同的所述齿部的所述线圈彼此连接,
所述第一导出槽部的下部、所述第二导出槽部的下部及所述第三导出槽部的下部的轴向的高度全部不同,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部的轴向的位置按照所述第三导出槽部、所述第二导出槽部及所述第一导出槽部的顺序变高,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部各自的下部与任一个所述引导件的上表面齐平地相连。
4.根据权利要求3所述的旋转电机的定子,其中,
所述第一导出槽部、所述第二导出槽部及所述第三导出槽部的、所述跨接线的跨接方向侧的各自的侧面以下端部位于比上端部靠所述跨接线的跨接方向侧的位置的方式倾斜。
5.根据权利要求3或4所述的旋转电机的定子,其中,
所述第一导入槽部、第二导入槽部及第三导入槽部各自的轴向的下部的位置比位于最低位置的所述引导件的上表面的位置低。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的旋转电机的定子,其中,
所述铁芯部的所述轭部具备连结部,该连结部能够将多个所述铁芯部各自的所述轭部旋转成直线状或者旋转成使多个所述齿部的向径向突出的方向相反的反翘曲状。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的旋转电机的定子,其中,
在所述轭部中,相邻的轭部的周向的端部彼此被薄壁连结。
8.一种旋转电机,其中,所述旋转电机具备:
权利要求1~7中任一项所述的旋转电机的定子;以及
转子,所述转子隔着空隙与所述定子的内侧相向配置。
9.一种旋转电机的定子的制造方法,所述旋转电机的定子的制造方法是权利要求6或7所述的旋转电机的定子的制造方法,其中,所述旋转电机的定子的制造方法具有:
绕线工序,在所述绕线工序中将多个所述铁芯部的所述轭部变形成直线状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈;以及
喷嘴移动工序,在所述喷嘴移动工序中使3个所述绕线喷嘴同时移动3个齿的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。
10.一种旋转电机的定子的制造方法,所述旋转电机的定子的制造方法是权利要求6或7所述的旋转电机的定子的制造方法,其中,所述旋转电机的定子的制造方法具有:
绕线工序,在所述绕线工序中将多个所述铁芯部的所述轭部变形成反翘曲状,并使用3个绕线喷嘴将3根所述线圈线在连续的3个所述齿部分别形成线圈;以及
喷嘴移动工序,在所述喷嘴移动工序中使所述铁芯部移动3个铁芯部的量而使3根所述跨接线保持于高度不同的所述槽部。
11.一种旋转电机的制造方法,其中,
将转子隔着空隙与通过权利要求9或10所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。
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