CN115699525A - 成形线圈、定子及旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种相邻地配置的两个成形线圈中的一个第1成形线圈，其包括：第1绕线部，其是导体从第1匝层叠到第n匝而成的，n是2以上的整数；以及第1端子部，其具有从第1绕线部的第1匝的部分向与第1绕线部的导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，在第1端子部的前端部形成有第1卡合部，该第1卡合部与在两个成形线圈中的另一个成形线圈即第2成形线圈的第3端子部的前端部形成的第2卡合部卡合。

Description

成形线圈、定子及旋转电机

技术领域

本公开涉及包含电动机的旋转电机、旋转电机所使用的定子以及作为定子的绕组线圈而使用的成形线圈。

背景技术

作为旋转电机之一，已知有将电能变为机械能的电动机。电动机可用于家庭用设备或产业用设备等各种各样的产品。例如，以电动吸尘器等家电产品为首，在汽车和机器人等中也广泛使用电动机。

近年来，对于电动机寻求进一步的高效率化和低成本化。作为提高电动机的效率的方法，提出了提高电动机的定子所使用的绕组线圈的槽满率的方法。通过提高绕组线圈的槽满率，从而能够抑制在电动机驱动时流经绕组线圈的电流所引起的损失。因而，能够提高电动机的效率。

以往，作为提高在电动机的定子配置的绕组线圈的槽满率的技术之一，已知有使用扁立绕法线圈或成形线圈作为绕组线圈的做法。例如在专利文献1中公开了一种使用以适合定子的槽形状的方式成形的成形线圈的电动机。

在电动机中，绕组线圈配置于定子的槽。配置在定子的槽中的多个绕组线圈通过接线而互相电连接。在该情况下，由圆线构成的圆线线圈能够自由地引绕从绕线部引出的圆线，因此在使用圆线线圈作为绕组线圈的定子中，能够容易地将配置在槽中的多个圆线线圈相互接线。

但是，成形线圈与圆线线圈不同，由具有较高的刚度的板状的导体构成。因此，在使用成形线圈作为绕组线圈的定子中，与使用圆线线圈的情况相比无法简便地将配置在槽中的多个成形线圈相互接线。

例如，作为成形线圈，已知有这样的构造，即具有板框状的导体层叠而成的绕线部、自绕线部的第1匝(卷绕开始)的部分突出的第1端子部、以及自绕线部的最终匝(卷绕结束)的部分突出的第2端子部。

若将这样的成形线圈分别配置在定子的多个槽中，则在各成形线圈中第1端子部和第2端子部的位置在定子的半径方向上会不同。也就是说，各成形线圈的第1端子部和第2端子部的位置不存在于距定子的中心等距离的位置。即，第1端子部和第2端子部不位于相同的圆周上。

因此，为了将在定子的槽中配置的相同形状的两个成形线圈接线，需要另外使用母线等连结构件。例如，在相邻的两个成形线圈架设母线，将两个成形线圈中的一个成形线圈的第1端子部和母线的一个端部接合，将两个成形线圈中的另一个成形线圈的第2端子部和母线的另一个端部接合。

但是，若欲这样使用母线将两个成形线圈接线，则需要频繁地移动接合成形线圈和母线时的治具或设备等，接线作业变繁琐。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－041365号公报

发明内容

本公开是为了解决这样的问题而完成的。本公开的目的在于，提供不使用母线等连结构件且能够简便地进行两个成形线圈的接线的成形线圈、使用该成型线圈的定子以及使用该定子的旋转电机。

为了达成上述目的，本公开的成形线圈的一技术方案是相邻地配置的两个成形线圈中的一个成形线圈，其中，该成形线圈包括：绕线部，其是导体从第1匝层叠到第n匝(n是2以上的整数)而成的；第1端子部，其具有从所述绕线部的所述第1匝向与所述绕线部的所述导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部；以及第2端子部，其具有从所述绕线部的所述第n匝的部分向与所述绕线部的所述导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，在所述第1端子部的前端部形成有第1卡合部，该第1卡合部与在所述两个成形线圈中的另一个成形线圈的端子部的前端部形成的第2卡合部卡合。

此外，本公开的定子的一技术方案包括：芯，其具有多个齿；以及多个成形线圈，该多个成形线圈分别卷绕于所述多个齿，所述多个成形线圈包含第1成形线圈和与所述第1成形线圈相邻地配置的第2成形线圈，所述第1成形线圈具有：第1绕线部，其是第1导体从第1匝层叠到第n₁匝(n₁是2以上的整数)而成的；第1端子部，其具有从所述第1绕线部的所述第1匝的部分向与所述第1绕线部的所述第1导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部；以及第2端子部，其具有从所述第1绕线部的所述第n₁匝的部分向与所述第1绕线部的所述第1导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，所述第2成形线圈具有：第2绕线部，其是第2导体从第1匝层叠到第n₂匝(n₂是2以上的整数)而成的；第3端子部，其具有从所述第2绕线部的所述第1匝的部分向与所述第2绕线部的所述第2导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部；以及第4端子部，其具有从所述第2绕线部的所述第n₂匝的部分向与所述第2绕线部的所述第2导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，在所述第1端子部的前端部形成有第1卡合部，在所述第3端子部的前端部形成有卡合于所述第1卡合部的第2卡合部，所述第1端子部和所述第3端子部通过所述第1卡合部和所述第2卡合部接合而连结。

此外，本公开的旋转电机的一技术方案包括：上述的定子；以及转子，其在所述定子的磁力的作用下旋转。

根据本公开，不使用母线等连结构件，能够简便地进行两个成形线圈的接线。

附图说明

图1是实施方式的电动机的剖视图。

图2是实施方式的电动机的定子的立体图。

图3A是实施方式的电动机的定子的相邻的两个成形线圈的放大图。

图3B是实施方式的电动机的定子的相邻的两个成形线圈的俯视图。

图4是表示实施方式的电动机的定子的相邻的两个成形线圈连结时的情形的图。

图5A是变形例1的定子的相邻的两个成形线圈的放大图。

图5B是变形例1的定子的相邻的两个成形线圈的俯视图。

图6是表示变形例1的定子的相邻的两个成形线圈连结时的情形的图。

图7A是变形例2的定子的相邻的两个成形线圈的放大图。

图7B是变形例2的定子的相邻的两个成形线圈的俯视图。

图8是表示变形例2的定子的相邻的两个成形线圈连结时的情形的图。

图9是表示变形例3的定子的相邻的两个成形线圈的结构和连结这两个成形线圈时的情形的图。

图10是表示变形例4的定子的相邻的两个成形线圈的结构的图。

图11A是表示连结图10所示的两个成形线圈时的情形的图。

图11B是表示连结图10所示的两个成形线圈时的情形的另一个图。

图11C是表示连结图10所示的两个成形线圈时的情形的又一个图。

图12是表示变形例4的成形线圈的其他结构的图。

图13是变形例5的定子的立体图。

图14是变形例5的定子的相邻的两个成形线圈的放大图。

具体实施方式

以下，说明本公开的实施方式。另外，以下说明的实施方式均表示本公开的一具体例。因而，在以下的实施方式中示出的数值、构成要素、构成要素的配置位置和连接形态以及工序和工序的顺序等是一例，主旨并非限定本公开。由此，对于以下的实施方式的构成要素中的未记载于表示本公开的最上位概念的独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素来说明。

各图是示意图，并非一定是严谨地图示。另外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，省略或简化重复的说明。

在本实施方式中，将定子10和转子20的半径方向设为“径向”，将转子20的旋转方向设为“周向”。也就是说，以旋转轴23的轴心C为中心地自轴心C扩展的方向是“径向”，以旋转轴23的轴心C为中心地环绕轴心C的方向是“周向”。因而，“径向”成为与旋转轴23的轴心C的方向正交的方向。另外，在本说明书中，“上”和“下”这样的用词并不一定是指绝对的空间识别中的上方向(铅垂上方)和下方向(铅垂下方)。

(实施方式)

在以下的实施方式中，作为旋转电机的一例对电动机进行说明。

首先，使用图1和图2说明实施方式的电动机1的整体的结构。图1是实施方式的电动机1的剖视图。此外，图2是该电动机1的定子10的立体图。另外，图1示出以与转子20所具有的旋转轴23的轴心C的方向正交的平面剖切时的截面。

如图1所示，电动机1包括定子10和转子20。定子10和转子20相对地配置。电动机1是转子20配置于定子10的内侧的内转子型的马达。另外，电动机1除了定子10和转子20之外还具有马达壳和轴支承旋转轴23的轴承等部件，但为了方便起见，省略该部件的图示和说明。

定子(stator)10在其与转子20之间隔着气隙而与转子20相对地配置。在转子20的表面和定子10的表面之间存在微小的气隙。在本实施方式中，定子10以包围转子20的转子芯21的方式配置。

定子10产生作用于转子20的磁力。具体而言，定子10构成为在其与转子20所具有的转子芯21之间的气隙面生成磁通。例如，定子10构成为在面向其与转子芯21之间的气隙的一侧的面在周向上交替地反复生成N极和S极。

如图1和图2所示，定子10具有成形线圈100和定子芯200。

成形线圈100是作为绕组线圈而设于定子10的定子线圈。成形线圈100是定子10的电枢绕组，其卷绕于定子芯200。具体而言，成形线圈100分别卷绕于定子10的多个齿210。因而，定子10使用多个成形线圈100。多个成形线圈100成为分别卷在多个齿210上的结构。

多个成形线圈100以包围转子20的方式沿着周向等间隔地配置。各成形线圈100收纳于定子10的槽230。成形线圈100也可以隔着绝缘体或绝缘纸等绝缘构件(未图示)卷绕于齿210。在该情况下，成形线圈100例如成为在安装于齿210的绝缘体上卷绕的结构。

成形线圈100与使用圆线的圆线线圈不同，通过层叠板状的导体而构成。成形线圈100具有比圆线线圈高的槽满率。例如，成形线圈100的槽满率为90％以上。

成形线圈100例如能够通过准备长度、宽度及厚度不同的多个长方形的板材并冲压这些板材或者利用冷压接、焊接或其他的方法接合这些板材而形成。作为板材，例如可以使用由铜或铝等低电阻的金属材料制成的金属板。

或者，成形线圈100也可以通过将铜等金属材料熔融并使其流入到铸模的所谓的铸造而形成。此外，也可以通过对形成为预先使宽度或厚度在中途不同的板状的导线在预定的位置进行弯曲加工而形成。此外，也可以对宽度和厚度恒定的板状的导线在预定的部位进行轧制加工，在中途变更了宽度或厚度之后卷绕成螺旋状而形成。也就是说，能够通过除了卷绕导线之外还施加别的加工或者利用与单纯卷绕不同的加工方法而形成成形线圈100。

另外，成形线圈100的形状和成形线圈100相互的接合构造见后述。

定子芯200是成为定子10的芯的铁芯。在本实施方式中，定子芯200由多个齿210和圆环状的磁轭220构成。

多个齿210分别朝向转子20的旋转轴23的轴心C突出。具体而言，多个齿210在与旋转轴23的轴心C正交的方向(径向)上呈放射状设置。

在相邻的两个齿210之间形成有用于配置成形线圈100的槽230。也就是说，定子10的槽230与相邻的两个齿210之间对应。多个齿210在相邻的两个齿210之间形成槽230并沿着周向等间隔地配置。在本实施方式中，定子10具有12个齿210，因此定子10的槽数是12。因而，使用12个成形线圈100。

在本实施方式中，各齿210以自圆环状的磁轭220向径向的内侧突出的方式延伸。也就是说，磁轭220是形成于各齿210的外侧的背磁轭。各齿210嵌合于磁轭220而固定。

齿210和磁轭220分别是通过层叠多张电磁钢板而构成的层叠体。多张电磁钢板例如分别是形成为预定形状的冲裁钢板。齿210和磁轭220是相对独立的，但也可以作为1个定子芯200而是一体的。在齿210和磁轭220是一体的情况下，定子芯200也是通过层叠多张电磁钢板而构成的层叠体。另外，对于齿210和磁轭220，无论在相对独立的情况下还是在一体的情况下，都不限于多个电磁钢板的层叠体，也可以是由磁性材料构成的块体。

多个齿210是磁极齿，其通过成形线圈100的通电而产生磁力。定子10的多个成形线圈100作为3相绕组而电连接，以作为3相同步马达而使转子20旋转。具体而言，多个成形线圈100由电相位彼此相差120度的U相、V相以及W相这3相各自的单位线圈构成。也就是说，安装于各齿210的成形线圈100通过以U相、V相以及W相的相单位分别通电的3相的交流进行通电驱动。由此，在各齿210生成定子10的主磁通。

在本实施方式中，如上所述使用12个成形线圈100。在该情况下，如图1所示，12个成形线圈100根据流经各成形线圈100的电流的相位而区分为4个U相线圈U1～U4、4个V相线圈V1～V4、4个W相线圈W1～W4地配置于预定的槽230。4个U相线圈U1～U4串联连接。同样，4个V相线圈V1～V4串联连接。4个W相线圈W1～W4也串联连接。

转子(rotor)20在定子10的磁力的作用下旋转。转子20也生成磁力。具体而言，转子20为沿周向交替重复地存在多个生成磁通的N极和S极的结构。由此，转子20产生作用于定子10的磁力。在本实施方式中，自转子20产生的磁通的方向是与旋转轴23的轴心C的方向(轴心方向)正交的方向。也就是说，转子20所产生的磁通的方向是径向方向(径向)。

转子20具有转子芯21、多个永久磁体22以及旋转轴23。转子20以旋转轴23的轴心C为旋转中心地旋转。也就是说，旋转轴23成为转子20旋转时的中心轴。

在本实施方式中，转子20是在转子芯21嵌入有永久磁体22的永久磁体嵌入型的转子(IPM(Interior Permanent Magnet)转子)。因而，本实施方式的电动机1是IPM马达。

转子芯21是成为转子20的芯的铁芯。转子芯21是多个电磁钢板沿旋转轴23的轴心C的方向(轴心方向)层叠而成的层叠体。多个电磁钢板例如分别是形成为预定形状的冲裁钢板。多个电磁钢板例如通过铆接而相互固定。转子芯21不限于多个电磁钢板的层叠体，也可以是由磁性材料构成的块体。

永久磁体22配置于在转子芯21设置的磁体插入孔。在本实施方式中，在转子芯21设有10个磁体插入孔。在各磁体插入孔插入有板状的永久磁体22。作为一例，永久磁体22是烧结磁体。另外，永久磁体22也可以是粘结磁体。

旋转轴23是长条状的轴，例如是金属棒。旋转轴23固定于转子芯21。具体而言，旋转轴23以在轴心C的方向上向转子芯21的两侧延伸的方式插入到在转子芯21的中心设置的贯通孔而固定于转子芯21。旋转轴23例如通过压入或者热压配合于转子芯21的贯通孔而固定于转子芯21。在电动机1中，旋转轴23的自转子芯21突出的部分中的一者作为输出轴发挥功能。例如，在旋转轴23安装有旋转风扇等负载。另外，虽未图示，但旋转轴23被轴承等轴承件支承为旋转自如。

在这样构成的电动机1中，在向定子10所具有的成形线圈100通电时，励磁电流流经成形线圈100而在定子10生成磁场。由此，生成从定子10朝向转子20的磁通。具体而言，生成从定子10所具有的定子芯200的齿210分别朝向转子20的磁通。另一方面，在转子20中，利用配置于转子芯21的永久磁体22生成通过定子10的磁通。根据在该定子10生成的磁通和自转子20所具有的永久磁体22产生的磁通的相互作用而产生的磁力成为使转子20旋转的转矩，转子20旋转。

接着，参照图1和图2并使用图3A、图3B及图4说明本实施方式的电动机1所使用的成形线圈100的详细的结构。图3A是实施方式的电动机1的定子10的相邻的两个成形线圈100的放大图。图3B是该定子10的相邻的两个成形线圈100的俯视图。图4是表示该定子10的相邻的两个成形线圈100连结时的情形的图。

如上所述，作为成形线圈100，图1和图2所示的4个U相线圈U1～U4串联连接。U相线圈U1和U相线圈U2这两个成形线圈100相邻地配置。此外，U相线圈U3和U相线圈U4这两个成形线圈100相邻地配置。

同样，V相线圈V1和V相线圈V2这两个成形线圈100相邻地配置。V相线圈V3和V相线圈V4这两个成形线圈100相邻地配置。W相线圈W1和W相线圈W2这两个成形线圈100相邻地配置。W相线圈W3和W相线圈W4这两个成形线圈100相邻地配置。

在这些成形线圈100中，将相邻地配置的两个成形线圈100中的一者设为第1成形线圈100a、将另一者设为第2成形线圈100b时，第1成形线圈100a和第2成形线圈100b不借助母线等连结构件而是直接连接。

以下，详细地说明成形线圈100的结构，并且详细地说明相邻地配置的两个成形线圈100的接合部分的构造。具体而言，以这样的情况为例进行说明：将相邻地配置的两个成形线圈100的多个组中的、作为U相线圈U1的成形线圈100设为第1成形线圈100a，将作为U相线圈U2的成形线圈100设为第2成形线圈100b，将U相线圈U1和U相线圈U2接合。

第1成形线圈100a和第2成形线圈100b由被绝缘覆膜的板状的导体构成。构成第1成形线圈100a的板状的第1导体和构成第2成形线圈100b的板状的第2导体均是截面形状为四边形，原材料是铜。

如图2、图3A及图3B所示，第1成形线圈100a具有第1绕线部110a以及自第1绕线部110a向上方向突出的第1端子部120a和第2端子部130a。

对于第1绕线部110a，在将卷绕开始设为第1匝、将卷绕结束设为第n₁匝(n₁是2以上的整数)时，该第1绕线部110a为导体从第1匝层叠到第n₁匝的结构。也就是说，第1绕线部110a具有构成n₁匝线圈的层叠的导体。在第1绕线部110a中，平板状的导体沿厚度方向以呈螺旋状卷绕的方式层叠。

具体而言，在从第1绕线部110a的导体的层叠方向观察时，第1绕线部110a的形状实质上为矩形的框状。也就是说，由从第1匝到第n₁匝的卷绕n次的平板状的导体构成的第1绕线部110a在从定子10的径向观察时形成为具有4个边部的实质上为矩形的环状。

在本实施方式中，第1绕线部110a以第1匝的部分在定子10的内侧部分、第n₁匝的部分位于定子10的外侧部分的方式配置。也就是说，第1绕线部110a从第1匝的部分到第n₁匝的部分为止从旋转轴23的轴心C朝向径向外侧依次层叠。第1绕线部110a收纳于槽230内。第1绕线部110a的外形成为适合槽230的形状。

由于构成第1绕线部110a的板状的导体的表面整体被绝缘覆膜，因此匝间的界面绝缘。因而，供给到第1绕线部110a的电流从第1匝到第n₁匝为止或者从第n₁匝到第1匝为止呈螺旋状流动。

第1端子部120a和第2端子部130a作为用于将第1成形线圈100a与除第1成形线圈100a之外的其他的成形线圈100电连接的接线部发挥功能。在本实施方式中，第1端子部120a接线于作为U相线圈U2的第2成形线圈100b，第2端子部130a接线于U相线圈U3或U相线圈U4。

第1端子部120a是导体从第1绕线部110a的第1匝延伸的部分。第1成形线圈100a具有朝向第2成形线圈100b延伸的延伸部112，该延伸部112为第1绕线部110a的第1匝的部分的一部分，第1端子部120a从延伸部112延伸。具体而言，延伸部112作为第1绕线部110a的线圈端部111a的一部分而朝向第2成形线圈100b的第2绕线部110b的线圈端部111b延伸。此外，第1端子部120a自延伸部112的第2成形线圈100b侧的端部朝向上方突出。

自第1绕线部110a突出的第1端子部120a具有引线部121a和第1卡合部122a。

引线部121a是从第1绕线部110a的第1匝的部分向与第1绕线部110a的导体的层叠方向正交的方向延伸的部分。在本实施方式中，引线部121a从延伸部112的第2成形线圈100b侧的端部朝向上方呈直线状延伸。

第1卡合部122a具有与第2成形线圈100b的第2卡合部122b嵌合的形状。如图3A、图3B及图4所示，第1卡合部122a具有与第2卡合部122b嵌合的凹部。此外，第1卡合部122a形成于第1端子部120a的前端部。具体而言，第1卡合部122a形成于引线部121a的前端部。

第2端子部130a与第1端子部120a同样是导体从第1绕线部110a延伸的部分。第2端子部130a是导体从第1绕线部110a的第n₁匝延伸的部分。具体而言，第2端子部130a具有从第1绕线部110a的第n₁匝的部分向与第1绕线部110a的导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部。另外，第2端子部130a向与第1端子部120a相同的方向延伸。

接着，说明第2成形线圈100b。如图2、图3A及图3B所示，第2成形线圈100b具有第2绕线部110b以及自第2绕线部110b向上方向突出的第3端子部120b和第4端子部130b。

对于第2绕线部110b，在将卷绕开始设为第1匝、将卷绕结束设为第n₂匝(n₂是2以上的整数)时，该第2绕线部110b与第1成形线圈100a的第1绕线部110a同样地为导体从第1匝层叠到第n₂匝的结构。也就是说，第2绕线部110b具有构成n₂匝线圈的层叠的导体。与第1绕线部110a同样，在第2绕线部110b中，平板状的导体沿厚度方向以呈螺旋状卷绕的方式层叠。

具体而言，在从第2绕线部110b的导体的层叠方向观察时，第2绕线部110b的形状实质上为矩形的框状。也就是说，由从第1匝到第n₂匝的卷绕n次的平板状的导体构成的第2绕线部110b在从定子10的径向观察时形成为具有4个边部的实质上为矩形的环状。

第2绕线部110b的框状的大小与第1绕线部110a的框状的大小相同。第2绕线部110b的匝数与第1绕线部110a的匝数相同。也就是说，n₁＝n₂＝n。第2绕线部110b的框状的大小和第1绕线部110a的框状的大小也可以不同。第2绕线部110b的匝数和第1绕线部110a的匝数也可以不同。

第2绕线部110b以第1匝的部分在定子10的内侧部分、第n₂匝的部分位于定子10的外侧部分的方式配置。也就是说，第2绕线部110b从第1匝的部分到第n₂匝的部分为止从旋转轴23的轴心C朝向径向外侧依次层叠。第2绕线部110b收纳于槽230内。第2绕线部110b的外形成为适合槽230的形状。

由于构成第2绕线部110b的板状的导体的表面整体被绝缘覆膜，因此匝间的界面绝缘。因而，供给到第2绕线部110b的电流从第1匝到第n₂匝为止或者从第n₂匝到第1匝为止呈螺旋状流动。

另外，第2成形线圈100b与第1成形线圈100a不同，第2绕线部110b不具有形成于第1绕线部110a的延伸部112。在本实施方式中，第2绕线部110b除了未形成延伸部112之外是与第1绕线部110a相同的形状和相同的大小。

第3端子部120b和第4端子部130b作为用于将第2成形线圈100b与除第2成形线圈100b之外的其他的成形线圈100电连接的接线部发挥功能。在本实施方式中，第3端子部120b接线于作为U相线圈U1的第1成形线圈100a，第4端子部130b接线于U相线圈U3或U相线圈U4。

第3端子部120b是导体从第2绕线部110b的第1匝延伸的部分。第3端子部120b自第2绕线部110b的线圈端部111b突出。第3端子部120b具有引线部121b和第2卡合部122b。

引线部121b是从第2绕线部110b的第1匝的部分向与第2绕线部110b的导体的层叠方向正交的方向延伸的部分。在本实施方式中，引线部121b从第2绕线部110b的线圈端部111b朝向上方呈直线状延伸。

第2卡合部122b卡合于第1成形线圈100a的第1卡合部122a。具体而言，第2卡合部122b具有与第1成形线圈100a的第1卡合部122a嵌合的形状。也就是说，第1成形线圈100a的第1卡合部122a和第2成形线圈100b的第2卡合部122b具有相互嵌合的形状。如图3A、图3B及图4所示，第1成形线圈100a的第1卡合部122a具有凹部，因此第2卡合部122b具有与该凹部嵌合的凸部。

第1成形线圈100a的第1端子部120a和第2成形线圈100b的第3端子部120b通过第1卡合部122a和第2卡合部122b接合而连结。例如，第1卡合部122a和第2卡合部122通过焊接、钎焊、铆接或者熔融(fusing)等而接合。接合的第1卡合部122a和第2卡合部122b电连接并机械连接。因而，至少第1卡合部122a与第2卡合部122b的接合部分除去了覆盖导体的绝缘覆膜。

在第2成形线圈100b中，第2卡合部122b形成于第3端子部120b的前端部。具体而言，第2卡合部122b形成于引线部121b的前端部。

第4端子部130b与第3端子部120b同样是导体从第2绕线部110b延伸的部分，但第4端子部130b是导体从第2绕线部110b的第n₂匝延伸的部分。具体而言，第4端子部130b具有从第2绕线部110b的第n₂匝的部分向与第2绕线部110b的导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部。另外，第4端子部130b向与第3端子部120b相同的方向延伸。

这样构成的第1成形线圈100a和第2成形线圈100b以第1成形线圈100a的第1绕线部110a的第1匝和第2成形线圈100b的第2绕线部110b的第1匝位于相同的一侧的方式配置。

在本实施方式中，如上所述，第1成形线圈100a和第2成形线圈100b以第1绕线部110a的第1匝和第2绕线部110b的第1匝位于定子10的内侧部分的方式配置。

在该情况下，在第1成形线圈100a中，第1端子部120a以位于定子10的内侧部分并且位于第2成形线圈100b侧的方式设置。第2端子部130a以位于与定子10的内侧相反的一侧即定子10的外侧部分并且位于与第2成形线圈100b侧相反的一侧的方式设置。

此外，在第2成形线圈100b中，第3端子部120b以位于定子10的内侧部分并且位于第1成形线圈100a侧的方式设置。第4端子部130b以位于定子10的外侧部分并且位于与第1成形线圈100a侧相反的一侧的方式设置。

也就是说，第1成形线圈100a的第1端子部120a和第2成形线圈100b的第3端子部120b位于定子10的内侧部分。第1成形线圈100a的第2端子部130a和第2成形线圈100b的第4端子部130b位于定子10的外侧部分。第1成形线圈100a的第1端子部120a和第2成形线圈100b的第3端子部120b以相互靠近的方式邻近地设置。第1成形线圈100a的第2端子部130a和第2成形线圈100b的第4端子部130b以相互远离的方式设置。因此，在从上方沿着旋转轴23的轴心C观察定子10时，在第1成形线圈100a中，第1端子部120a和第2端子部130a实质上位于对角上。此外，在第2成形线圈100b中，第3端子部120b和第4端子部130b实质上位于与第1端子部120a和第2端子部130a的对角方向为相反方向的对角上。

此外，在从定子10的径向观察时，在第1成形线圈100a的第1端子部120a设置的第1卡合部122a和在第2成形线圈100b的第3端子部120b设置的第2卡合部122b位于相同的高度。例如，第1卡合部122a和第2卡合部122b以线圈端部111a或线圈端部111b的上表面为基准位于相同的高度。更具体而言，第1卡合部122a的凹部和第2卡合部122b的凸部以线圈端部111a或线圈端部111b的上表面为基准位于相同的高度。

以上，采用本实施方式的成形线圈100及定子10，在第1成形线圈100a的第1端子部120a的前端部形成有第1卡合部122a，该第1卡合部122a与在第2成形线圈100b的第3端子部120b的前端部形成的第2卡合部122b卡合。

本实施方式的成形线圈100是相邻地配置的两个成形线圈100中的一个成形线圈100，其包括：绕线部，其是导体从第1匝层叠到第n匝(n是2以上的整数)而成的；第1端子部120a，其具有从绕线部的第1匝向与绕线部的导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部121a；以及第2端子部130a，其具有从绕线部的第n匝的部分向与绕线部的导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，在第1端子部120a的前端部形成有第1卡合部122a，该第1卡合部122a与在两个成形线圈100中的另一个成形线圈100的第3端子部120b的前端部形成的第2卡合部122b卡合。

而且，第1成形线圈100a的第1端子部120a和第2成形线圈100b的第3端子部120b通过第1卡合部122a和第2卡合部122b接合而连结。

利用该结构，第1成形线圈100a和第2成形线圈100b这两个成形线圈100能够直接连结而接线。由此，不使用母线等连结构件，能够简便地进行第1成形线圈100a和第2成形线圈100b这两个成形线圈100的接线。

具体而言，如图4所示，在本实施方式中，第1成形线圈100a的第1卡合部122a具有凹部，第2成形线圈100b的第2卡合部122b具有凸部，第1卡合部122a通过所述凸部和凹部嵌合而卡合于第2卡合部122b。

利用该结构，能够利用凹凸构造使第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合。因此，能够简单地使第1卡合部122a和第2卡合部122b卡合而接合。因而，能够更简便地进行第1成形线圈100a与第2成形线圈100b的接线。

此外，第1成形线圈100a具有朝向第2成形线圈100b延伸的延伸部112，该延伸部112为第1绕线部110a的第1匝的部分的一部分。形成有第1卡合部122a的第1端子部120a从延伸部112的前端部延伸。具体而言，延伸部112作为第1绕线部110a的线圈端部111a的一部分而形成。

利用该结构，由于第1端子部120a经由线圈端部111a地设置，因此能够容易地使第1端子部120a靠近第2成形线圈100b的第3端子部120b。而且，通过利用线圈端部111a形成延伸部112，即使不将第1端子部120a弯折等而成为复杂的形状，也能够容易地使第1端子部120a靠近第3端子部120b。

这样，作为U相线圈U1的第1成形线圈100a的第1端子部120a和作为U相线圈U2的第2成形线圈100b的第3端子部120b不使用母线等连结构件而是直接连接。

另外，作为U相线圈U1的第1成形线圈100a的第2端子部130a使用母线或引线与作为U相线圈U3的成形线圈100的第2端子部130a或作为U相线圈U4的成形线圈100的第4端子部130b接线。同样，作为U相线圈U2的第2成形线圈100b的第4端子部130b使用母线或引线与作为U相线圈U3的成形线圈100的第2端子部130a或作为U相线圈U4的成形线圈100的第4端子部130b接线。

此外，V相线圈V1～V4这4个成形线圈100和W相线圈W1～W4这4个成形线圈100分别利用与U相线圈U1～U4这4个成形线圈100同样的方法进行接线。

此外，替代使作为U相线圈U1的第1成形线圈100a的第1端子部120a和作为U相线圈U2的第2成形线圈100b的第3端子部120b靠近，在第1成形线圈100a中，为了确保端子间的绝缘耐压而将第1端子部120a和第2端子部130a配置在对角线上，使第1端子部120a和第2端子部130a远离。同样，在第2成形线圈100b中，也为了确保端子间的绝缘耐压而将第3端子部120b和第4端子部130b配置在对角线上，使第3端子部120b和第4端子部130b远离。

但是，其结果，与U相线圈U1的第1成形线圈100a邻接的近邻的两个成形线圈100中的V相线圈V2的成形线圈100的端子部会靠近第1成形线圈100a的第2端子部130a。

于是，在本实施方式中，使U相线圈U1的第1成形线圈100a的第2端子部130a相对于第1绕线部110a的周向端缘(V相线圈V2的成形线圈100侧的端缘)后退。其结果，U相线圈U1的第1成形线圈100a的第2端子部130a与第1绕线部110a的与第2成形线圈100b侧相反的一侧的端缘(V相线圈V2的成形线圈100侧的端缘)之间的距离和U相线圈U2的第2成形线圈100b的第4端子部130b与第2绕线部110b的与第1成形线圈100a侧相反的一侧的端缘(W相线圈W3的成形线圈100侧的端缘)之间的距离不同。

利用该结构，能够使第1成形线圈100a的第2端子部130a远离位于与直接连接于第1成形线圈100a的第2成形线圈100b相反的一侧的附近的成形线圈100的端子部。由此，能够加长第1成形线圈100a的第2端子部130a与位于与第2成形线圈100b相反的一侧的附近的成形线圈100的端子部之间的距离，因此能够提高端子部间的绝缘耐压。

另外，在上述实施方式中，作为第1端子部120a的第1卡合部122a和第3端子部120b的第2卡合部122b相互嵌合的构造，在第1卡合部122a形成凹部，在第2卡合部122b形成凸部，但不限于此。

例如，也可以如图5A、图5B及图6所示，第1成形线圈101a的第1端子部120a的第1卡合部122a和第2成形线圈101b的第3端子部120b的第2卡合部122b具有相互嵌合的台阶部。图5A是变形例1的定子的相邻的两个成形线圈的放大图。图5B是变形例1的定子的相邻的两个成形线圈的俯视图。图6是表示变形例1的定子的相邻的两个成形线圈连结时的情形的图。也就是说，第1成形线圈101a具有与第2成形线圈101b的第2卡合部122b的台阶部嵌合的台阶部。第2成形线圈101b也可以具有与第1成形线圈101a的第1卡合部122a的台阶部嵌合的台阶部。

如图6所示，通过使第1卡合部122a的台阶部和第2卡合部122b的台阶部嵌合，从而能够使第1卡合部122a和第2卡合部122b卡合。在该情况下，也能够利用凹凸构造使第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合。因此，能够简单地使第1卡合部122a和第2卡合部122b卡合而接合。因而，不使用母线等连结构件，能够简便地进行第1成形线圈101a与第2成形线圈101b的接线。

此外，在上述实施方式中，第1成形线圈100a的第1卡合部122a和第2成形线圈100b的第2卡合部122b是在定子10的周向上嵌合的构造，但不限于此。

例如，也可以如图7A和图7B所示，第1成形线圈102a的第1卡合部122a和第2成形线圈102b的第2卡合部122b是在定子10的径向上嵌合的构造。图7A是变形例2的定子的相邻的两个成形线圈的放大图。图7B是变形例2的定子的相邻的两个成形线圈的俯视图。在本变形例中，也在第1成形线圈102a的第1卡合部122a形成有凹部。在第2成形线圈102b的第2卡合部122b形成有凸部。利用该凹凸构造使第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合。利用该构造，不使用母线等连结构件，能够简便地进行第1成形线圈102a与第2成形线圈102b的接线。

图8是表示变形例2的定子的相邻的两个成形线圈连结时的情形的图。在该情况下，例如，如图8所示，在第1成形线圈102a的第1卡合部122a形成向下方凹入的凹部。在第2成形线圈102b的第2卡合部122b形成向上方突出的凸部。如图8的箭头所示，通过以凹部和凸部相面对的方式弯折第1卡合部122a和第2卡合部122b，从而能够使第1卡合部122a的凹部和第2卡合部122b的凸部嵌合。

在上述实施方式中，第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合的构造是凹部和凸部的组合，但不限于此。图9是表示变形例3的定子的相邻的两个成形线圈的结构和连结这两个成形线圈时的情形的图。例如，如图9所示，第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合的构造也可以是孔部和凸部的组合。具体而言，在第1成形线圈103a的第1卡合部122a形成孔部。在第2成形线圈103b的第2卡合部122b形成凸部。通过将凸部插入到孔部，从而第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合。在该构造中，也不使用母线等连结构件，能够简便地进行第1成形线圈103a与第2成形线圈103b的接线。另外，孔部是贯通孔，但只要是供凸部插入而与凸部卡合的形状即可，也可以不贯通。作为一例，如图9所示，在第1成形线圈103a的第1卡合部122a形成沿径向贯通的孔部。在第2成形线圈103b的第2卡合部122b形成沿周向突出的凸部。通过以孔部和凸部相面对的方式弯折第1卡合部122a，从而能够使第1卡合部122a的孔部和第2卡合部122b的凸部在周向上嵌合。

图10是表示变形例4的定子的相邻的两个成形线圈的结构的图。也可以如图10所示，在第1成形线圈104a的第1端子部120a的除引线部121a和第1卡合部122a之外的部位设置局部弯折而成的弯折部123a。也就是说，第1端子部120a也可以具有引线部121a、第1卡合部122a以及弯折部123a。

弯折部123a形成于第1端子部120a的前端部和根部之间。具体而言，弯折部123a设于引线部121a和第1卡合部122a之间。弯折部123a的一个端部和引线部121a连接。弯折部123a的另一个端部和第1卡合部122a连接。弯折部123a形成为在中央部的一处弯曲成约90°。

在本变形例中，在第2成形线圈104b的第2卡合部122b形成有向上方凹入的凹部。第1成形线圈104a的第1卡合部122a嵌合于第2卡合部122b。在该情况下，如图10的箭头所示，通过弯折弯折部123a的根部，从而使第1卡合部122a嵌合于第2卡合部122b的凹部。但是，也可以不弯折弯折部123a的根部地使第1卡合部122a嵌合于第2卡合部122b的凹部。

这样，利用凹凸构造使第1卡合部122a和第2卡合部122b嵌合。利用该构造，不使用母线等连结构件，能够简便地进行第1成形线圈104a与第2成形线圈104b的接线。

图11A是表示连结图10所示的两个成形线圈时的情形的图。图11B是表示连结图10所示的两个成形线圈时的情形的另一个图。图11C是表示连结图10所示的两个成形线圈时的情形的又一个图。在本变形例中，如图11A～图11C所示，第1端子部120a具有弯折部123a。在图11A中，将弯折部123a弯折成锐角。在图11B中，将弯折部123a弯折成钝角。由此，与图11A相比扩大了第1成形线圈104a与第2成形线圈104b之间的距离。在图11C中，弯折部123a设有与第1成形线圈104a成为直线的部分。通过根据第1成形线圈104a与第2成形线圈104b之间的距离而使弯折部123a变形，从而能够使第1卡合部122a嵌合于第2卡合部122b。由此，能够通过弯折部123a吸收第1成形线圈104a与第2成形线圈104b的错位。

图12是表示变形例4的成形线圈的其他结构的图。如图12所示，通过在弯折部123a的谷形折叠侧的部分形成缺口部124，从而能够使弯折部123a容易地变形。缺口部124不仅可以设于弯曲的部分，也可以设于弯折部123a的根部(也就是弯折部123a与引线部121a的连接部分)，也可以设于弯折部123a的前端部(也就是弯折部123a与第1卡合部122a的连接部分)。

(变形例)

以上，基于实施方式说明了本公开的成形线圈100、定子10及电动机1，但本公开不限定于上述实施方式。

例如，第1成形线圈100a和第2成形线圈100b以第1端子部120a和第3端子部120b位于定子10的内侧部分的方式配置，但不限于此。图13是变形例5的定子10A的立体图。图14是变形例5的定子10A的相邻的两个成形线圈的放大图。例如，也可以像图13和图14所示的定子10A那样，第1成形线圈100a和第2成形线圈100b以第1端子部120a和第3端子部120b位于定子10的外侧部分的方式配置。

在第1成形线圈100a的第1卡合部122a形成凹部或孔部，在第2成形线圈100b的第2卡合部122b形成凸部，但不限于此。例如，也可以在第1成形线圈100a的第1卡合部122a形成凸部，在第2成形线圈100b的第2卡合部122b形成凹部或孔部。

定子10的槽数是12，但不限于此。转子20的磁极数是10(也就是说，永久磁体22的数量是10个)，但不限于此。定子10的槽数和转子20的磁极数可以应用任意的数量。

转子20是IPM转子，但不限于此。例如，在使用永久磁体型的转子作为转子20的情况下，也可以使用在转子芯的外表面设有多个永久磁体的表面磁体型转子(SPM(SurfacePermanent Magnetic)转子)。

作为旋转电机例示出电动机1，但不限于此。例如，使用成形线圈的旋转电机也可以是发电机。

此外，对上述各实施方式实施本领域技术人员能想到的各种变形而得到的形态和通过在不脱离本公开的主旨的范围内任意地组合上述各实施方式的构成要素和功能而实现的形态也包含在本公开中。

产业上的可利用性

本公开的技术能够广泛用于以电动机等旋转电机为首的、使用成形线圈的各种产品。

附图标记说明

1、电动机；10、10A、定子；20、转子；21、转子芯；22、永久磁体；23、旋转轴；100、成形线圈；100a、101a、102a、103a、104a、第1成形线圈；100b、101b、102b、103b、104b、第2成形线圈；110a、第1绕线部；110b、第2绕线部；111a、111b、线圈端部；112、延伸部；120a、第1端子部；120b、第3端子部；121a、121b、引线部；122a、第1卡合部；122b、第2卡合部；123a、弯折部；124、缺口部；130a、第2端子部；130b、第4端子部；200、定子芯；210、齿；220、磁轭；230、槽；U1～U4、U相线圈；V1～V4、V相线圈；W1～W4、W相线圈。

Claims (16)

1.一种成形线圈，其是相邻地配置的两个成形线圈中的一个成形线圈，其中，

该成形线圈包括：

绕线部，其是导体从第1匝层叠到第n匝而成的，n是2以上的整数；

第1端子部，其具有从所述绕线部的所述第1匝向与所述绕线部的所述导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部；以及

第2端子部，其具有从所述绕线部的所述第n匝的部分向与所述绕线部的所述导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，

在所述第1端子部的前端部形成有第1卡合部，该第1卡合部与在所述两个成形线圈中的另一个成形线圈的端子部的前端部形成的第2卡合部卡合。

2.根据权利要求1所述的成形线圈，其中，

该成形线圈具有朝向所述另一个成形线圈延伸的延伸部，该延伸部为所述绕线部的所述第1匝的部分的一部分，所述第1端子部从所述延伸部的前端部延伸。

3.根据权利要求1或2所述的成形线圈，其中，

所述第1卡合部和所述第2卡合部中的一者具有凸部，

所述第1卡合部和所述第2卡合部中的另一者具有凹部或孔部，

所述第1卡合部通过所述凸部和所述凹部或孔部嵌合而卡合于所述第2卡合部。

4.根据权利要求1或2所述的成形线圈，其中，

所述第1卡合部具有嵌合于所述第2卡合部的台阶部的台阶部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的成形线圈，其中，

所述第1端子部在所述第1端子部的所述前端部和所述第1端子部的根部之间具有弯折的弯折部。

6.根据权利要求5所述的成形线圈，其中，

在所述弯折部的谷形折叠侧的部分形成有缺口部。

7.一种定子，其中，

该定子包括：

芯，其具有多个齿；以及

多个成形线圈，该多个成形线圈分别卷绕于所述多个齿，

所述多个成形线圈包含第1成形线圈和与所述第1成形线圈相邻地配置的第2成形线圈，

所述第1成形线圈具有：

第1绕线部，其是第1导体从第1匝层叠到第n₁匝而成的，n₁是2以上的整数；

第1端子部，其具有从所述第1绕线部的所述第1匝的部分向与所述第1绕线部的所述第1导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部；以及

第2端子部，其具有从所述第1绕线部的所述第n₁匝的部分向与所述第1绕线部的所述第1导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，

所述第2成形线圈具有：

第2绕线部，其是第2导体从第1匝层叠到第n₂匝而成的，n₂是2以上的整数；

第3端子部，其具有从所述第2绕线部的所述第1匝的部分向与所述第2绕线部的所述第2导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部；以及

第4端子部，其具有从所述第2绕线部的所述第n₂匝的部分向与所述第2绕线部的所述第2导体的层叠方向正交的方向延伸的引线部，

在所述第1端子部的前端部形成有第1卡合部，

在所述第3端子部的前端部形成有卡合于所述第1卡合部的第2卡合部，

所述第1端子部和所述第3端子部通过所述第1卡合部和所述第2卡合部接合而连结。

8.根据权利要求7所述的定子，其中，

所述第1成形线圈具有朝向所述第2成形线圈延伸的延伸部，该延伸部为所述第1绕线部的所述第1匝的部分的线圈端部的一部分，

所述第1端子部从所述延伸部的前端部延伸。

9.根据权利要求7或8所述的定子，其中，

所述第1卡合部和所述第2卡合部具有互相嵌合的形状。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的定子，其中，

所述第1端子部在所述第1端子部的所述前端部和所述第1端子部的根部之间具有弯折的弯折部。

11.根据权利要求10所述的定子，其中，

在所述弯折部的谷形折叠侧的部分形成有缺口部。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的定子，其中，

所述第1成形线圈和所述第2成形线圈以所述第1绕线部的所述第1匝和所述第2绕线部的所述第1匝位于相同的一侧的方式配置，

所述第1端子部以位于所述一侧并且位于所述第2成形线圈侧的方式设置，

所述第2端子部以位于与所述一侧相反的一侧并且位于与所述第2成形线圈侧相反的一侧的方式设置，

所述第3端子部以位于所述一侧并且位于所述第1成形线圈侧的方式设置，

所述第4端子部以位于与所述一侧相反的一侧并且位于与所述第1成形线圈侧相反的一侧的方式设置。

13.根据权利要求12所述的定子，其中，

所述第2端子部与所述第1绕线部的与所述第2成形线圈侧相反的一侧的端缘之间的距离和所述第4端子部与所述第2绕线部的与所述第1成形线圈侧相反的一侧的端缘之间的距离不同。

14.根据权利要求7～13中任一项所述的定子，其中，

所述第1端子部和所述第3端子部位于所述定子的内侧部分。

15.根据权利要求7～13中任一项所述的定子，其中，

所述第1端子部和所述第3端子部位于所述定子的外侧部分。

16.一种旋转电机，其中，

该旋转电机具备：

权利要求7～15中任一项所述的定子；以及

转子，其在所述定子的磁力的作用下旋转。

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