CN1299415C - 定子和绝缘绕线架以及该定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种固定在从定子环形轭延伸的齿上的绝缘绕线架，定子包括一具有绝缘定子齿和矩形导线的齿绝缘部分的绝缘绕线架，和一从齿绝缘部分的端部沿轭内表面延伸的延伸部分，其中一用于导向矩形导线的导向槽从延伸部分的外侧斜地相对齿绝缘部分的圆周方向，该导向槽用在定子其中一个轴向侧面上延伸部分的侧面中。

Description

定子和绝缘绕线架以及该定子的制造方法

本发明要求外国优先权为申请日2003年5月23日、申请号2003-146420和申请日2003年6月25日、申请号2003-181369的日本专利申请，其中所公开的内容在这里通过引用而合并。

技术领域

本发明涉及一种用于比如电动机和发电机的旋转电机的定子，一种用于该定子的绝缘绕线架和一种该定子的制造方法。

背景技术

定子绕组包括由具有圆形截面的所谓圆形导线构成的绕组和具有基本上矩形横截面的所谓矩形导线构成的绕组。

虽然，即使紧紧地缠绕圆线，在它们之间会产生空隙，由于矩形导线能够排列使得在它们之间不产生空隙，由此提高占空系数(spacefactor)，矩形导线优于圆形导线。当在这里使用时，占空系数表示槽横截面面积和线圈占有面积之间的比率，以及在占空系数方面的提高会提高旋转电机的性能。

例如，在未审公开的日本专利JP-A-2000-245092中，公开了通过缠绕矩形导线形成的绕组。

然而，当用排列方式通过缠绕矩形导线形成定子绕组时，这样形成的定子绕组的表面变得基本上平整，当最外层上的定子绕组突出时，最外层上的定子绕组横向方向上移动，产生不能保持希望的形状的危险(参看图28，其后提供详细描述)。

另一方面，未审公开的日本专利JP-A-2001-359250(参看第No.0006段和图14)通过在矩形导线上形成的保持部分通过限制矩形导线横向移动，提出用于防止矩形导线偏差的技术，使得从此突出。

这样，虽然矩形有利于提高占空系数，但是矩形依靠其弯曲方向来弯曲变得容易或困难。所谓平面弯曲就是矩形导线在厚度方向上弯曲，这是一种容易的弯曲；然而所谓的在边缘方向的弯曲就是矩形导线在宽度方向上弯曲，这是一种困难的弯曲。由于矩形导线弯曲的特性产生把矩形导线插入到绝缘绕线架的问题。

图17说明传统的绝缘绕线架中矩形导线提供部分和提供矩形导线的开始缠绕部分。在绝缘绕线架100中，延伸部分102、103位于矩形管状齿绝缘部分的两端，和提供的支撑部分104位于一延伸部分102的外侧面。

在绝缘绕线架100轴向上从外部引入矩形导线110，同时设置矩形导线110的厚度方向的位置使得具有齿绝缘部分101水平侧面101a的平面方向直角相交，因此矩形导线110穿过采用支撑部分104中的槽104a和在齿绝缘部分101的垂直侧面101b缠绕的延伸部分102中的槽102a，矩形导线不得不在延伸部分102的槽102a中直角地弯曲。

在这种情况下，如图17所示，当打算用在平面方向的弯曲在槽102a中弯曲矩形导线时，在矩形导线110弯曲部分产生一扭曲，和由于该扭曲伸长了弯折部分，因此产生顶层绕组比如第二层绕组或顶层绕组的干扰。

另一方面，如同一图所示，当缠绕用于顶层的矩形导线，同时避免弯曲部分的干扰时，如图18所示产生不存绕组的大空隙(气隙)，以及由此产生减少占空系数的缺陷。

另一方面，当在槽102a中使用边缘方向的弯曲来弯曲矩形导线110时，这样弯曲不能充满共同绕线机，和此后，需要具有特殊结构的绕线机，其增加了生产成本。另外，当使用边缘方向弯曲时，也可能造成破坏绕组绝缘层的危险。

而且，在上述的传统技术中，由于在矩形导线上形成保持部分，要求不同于传统形状的一特殊形状，且这要求一复杂的矩形导线形成过程。另外，由于保持部分的预防措施，增加了矩形导线的尺寸，因此产生要求减少占空系数的问题。

发明内容

本发明提供一种定子和一种绝缘绕线架，其能够允许矩形导线的平滑引入到绝缘绕线架中并能够增加这样引入的矩形导线的占空系数。

此外，本发明考虑到了这些情况，其中的一个目标是提供一种定子，其能增加由缠绕矩形导线形成的定子绕组的占空系数并能够保持定子绕组希望的形状，以由此提高其可靠性，还提供一种用于制作该定子的方法。

考虑到解决的问题，依照本发明的第一方面，一种固定在从定子环形轭延伸的齿上的绝缘绕线架，该定子带有围绕该绝缘绕线架的矩形导线，绝缘绕线架具有一绝缘定子齿和矩形导线的齿绝缘部分，具有一从齿绝缘部分的端部沿轭内表面延伸的延伸部分，其中一导向矩形导线的导向槽从延伸部分的外侧斜地相对齿绝缘部分的圆周方向，该导向槽用在定子其中一个轴向侧面上的延伸部分的侧面中。

依照该结构，由于矩形导线能够从绝缘绕线架的延伸部分的外面斜的插入，因此矩形导线能够在第一匝上无矩形导线在边缘弯曲的平滑的缠绕着齿绝缘部分。

另外，在矩形导线部分上提供齿绝缘部分21，能够阻止矩形导线的扭曲或强制弯曲。

在本发明第一方面提出的绝缘绕线架中，其中相对齿绝缘部分圆周方向的导向槽倾斜角等于或大于下面公式表示的角θ；θ＝tan^-1(Ww/Wt)

其中Ww表示矩形导线的宽，和Wt表示齿绝缘部分的宽。

依照该结构，由于没有因弯曲或弯折而扩大第一层的定子绕组部分的危险，能够防止厚绕组的产品，其另外产生在这种情况中，当用于第二层的矩形导线开始缠绕到齿绝缘部分时，用于第二层的矩形导线涉及干扰第一层的开始缠绕部分。

依照本发明的第二方面，提供如在第一方面或方面提出的绝缘绕线架，其中导向槽的底面由斜表面组成，其在定子轴向上向里倾斜，同时该底面沿导向槽纵向方向靠近齿绝缘部分。

依照该结构，扩大了采用的矩形导线的方向自由度。

依照本发明的第三个方面，提供用于在本发明第二方面提出的绝缘绕线架，其中导向槽的底面由倾斜面组成，该倾斜面在定子轴向上向外倾斜，同时该底面在导向槽的宽度方向靠近齿绝缘部分，和其中导向槽的底面水平无任何不同的连续地连接到齿绝缘部分的一侧面。

依照该结构，其中提供的矩形导线的方向自由角度还扩大了。

附图说明

图1是依照本发明第一实施例的定子整个横截面图；

图2是定子正视图，其中矩形导线缠绕在绝缘绕线架的周围，该绝缘绕线架用在第一实施例的定子中；

图3是在图2中III-III线的横截面图；

图4是在图2中IV-IV线的横截面图；

图5是用于解释导向槽相对于齿绝缘部分的最小角的图；

图6是用于解释在导向槽的外侧面和延伸部分的内侧面之间的相交点图；

图7是在相似的实施例中用于解释在导向槽的外侧面和延伸部分内侧面之间的相交点的图；

图8是依照本发明绝缘绕线架第二实施例的透视图；

图9是依照第二实施例的绝缘绕线架的横截面图，其与图4一致；

图10是依照本发明绝缘绕线架的第三实施例的透视图；

图11是依照第三实施例的绝缘绕线架的透视图；

图12是说明依照第三实施例的绝缘绕线架的一特殊例子的图，该特殊例子更加实际，该图是说明矩形导线缠绕在绝缘绕线架周围的情况的正视图；

图13是在图12中XIII-XIII线的横截面图；

图14是说明图13主要部分的放大横截面图；

图15是依照另一个实施例的绝缘绕线架的正视图；

图16是依照另外的实施例的绝缘绕线架的正视图；

图17是说明提供矩形导线的部分和传统的绝缘绕线架的开始缠绕部分的透视图；

图18是传统的绝缘绕线架的侧视图；

图19是用示意图图解依照本发明的实施例的定子的横截面图；

图20A-20E是图解图19中所示的定子块上形成定子绕组的过程的说明图；

图21A-21F是图解图19中说明的定子块上形成定子的另一个过程的说明图；

图22是在其上实现图20中说明的缠绕过程的定子块平面图；

图23是在其上实现图21中说明的缠绕过程的定子块局部平面图；

图24是说明组成绝缘绕线架的绝缘绕线架的块的透视图；

图25是说明图23中定子组装在一起的状态的平面图；

图26是说明图24中定子组装在一起的状态的平面图；

图27A-27E是图解对照实施例的缠绕矩形导线到定子块的过程的工艺过程图；

图28是在其上实现图27中说明的缠绕过程的定子的平面图；

图29是说明图28中所示的定子被装配在一起的状态的平面图；

具体实施方式

下面通过参照图1-16描述依照本发明的定子和绝缘绕线架的实施例。

[第一实施例]

首先，参照图1-7，下面描述依照本发明的定子和绝缘绕线架的第一实施例。

如图1所示，定子1通过将多个定子组件(stator module)2连接成环形而构成并适用用在旋转电机例如发电机和电动机中。

每个定子组件2包括由轭部分11和齿部分(一齿)12组成的定子铁心10、固定在定子铁心10的齿部分绝缘绕线架20和在绝缘绕线架20周围缠绕的矩形导线50。

各个定子铁心10的轭部分连接在一起，使得形成定子1的环形轭1a。为了简易轭部分11的连接，在轭部分的圆周端面上设置啮合凸出部分11a，和在其另一端面上设置啮合凹入部分11b用于配合在啮合凸出部分11a上。

形成齿部分12，使得其具有基本上矩形的横截面并从轭部分11的中心向定子1的径向中心延伸。轭部分11的圆周方向上延伸的延伸部分13设在齿部分12的远端。

如图2到4所示，绝缘绕线架20的包括形成矩形管形的齿绝缘部分21和从齿绝缘部分21轴向端部沿轭部分11的内表面延伸的延伸部分22、23。设置齿绝缘部分21使得环绕齿部分12的侧面，沿定子铁心10的延伸部分内表面设置延伸部分22，和沿轭部分11的内圆周表面设置延伸部分23。

矩形导线引入导向槽24设在在定子1的其中一个轴向侧面上的延伸部分22的一侧面上，矩形导线50延伸部分外侧穿过导向槽24引入到齿绝缘部分21内用于围绕齿绝缘部分21的侧面缠绕。如图6所示，注意到，矩形导线50从定子1的其中一个轴向侧面上的侧面21a开始缠绕和缠绕到定子1的其中一个圆周侧面上的侧面21b。即，矩形导线50在这个侧面21b上用于第一次弯曲。

通过参照图5和6，更详细的描述导向槽24，形成导向槽24的底面24a，使得与齿绝缘部分21的侧面21a平齐，底面24a的宽度设置为比矩形导线50的宽度W稍微大点。导向槽24在纵向方向上相对齿绝缘部分21的圆周方向(换句话说，在延伸部分22的内表面平面方向)对角地倾斜，和其倾斜角等于或大于角θ，其通过下面的等式表示并等于或小于30°；

θ＝tan^-1(矩形导线宽度W/齿绝缘部分的宽度L)。

倾斜角设定在该范围的原因是因为如果倾斜角小于θ当矩形导线50的第二匝缠绕在齿绝缘部分21时，在矩形导线50的第一匝的开始缠绕部分的矩形导线50的部分构成一中断，然而在设置得倾斜角大于30°的情况下，当矩形导线50开始在齿绝缘部分21缠绕时产生的弯曲部被扩大，致使缠绕矩形导线50用于第二层或顶层中产生问题。

而且，如图6所示，在延伸部分22的内表面22a和导向槽24的外表面24b之间的相交点P被设置为位于齿绝缘部分21的侧面21b之外，在这里矩形导线按照距离D等于(或大于)矩形导线50的厚度第一次弯曲，当矩形导线50的第一匝在齿绝缘部分21缠绕时，矩形导线50能够靠近内表面22a缠绕在齿绝缘部分21周围，并不在导线和延伸部分22的内表面22a之间产生空隙，由此能提高占空系数。

图7是解释比较实施例的图，并如图所示，在延伸部分22的内表面22a和导向槽24之间的交叉点P′设置为比交叉点P更靠近中心的情况下，当矩形导线的第一匝沿齿绝缘部分21的侧面21b缠绕时，在矩形导线50和延伸部分22的内表面22a之间产生空隙，这样减少了占空系数。

在如已经在此前描述的那样构造的绝缘绕线架中，由于矩形导线50能够从绝缘绕线架20的延伸部分的外侧斜地插入矩形导线50的底面与齿绝缘部分21的侧面21a平齐。矩形导线50不必在边缘方向弯曲，且矩形导线50的第一匝能够在齿绝缘部分21的侧面21a、21b平滑的缠绕。因此，使用简单缠绕机器的绕线操作成为可能。

另外，由于矩形导线50的第一匝能够在齿绝缘部分21的侧面21a、21b平滑的缠绕，因此消除矩形导线50在矩形导线50被引入到齿绝缘部分21内的部位的扭曲或强制弯曲的必要性，以及由此消除了在矩形导线50表面上形成绝缘层的破坏的风险，而传统技术要实现这种扭曲或强制弯曲。

另外，由于在矩形导线50引入到齿绝缘部分21的部分处的矩形导线50上和在矩形导线50第一匝上未产生强制弯曲，当矩形导线50缠绕在第二匝上时，消除了引入部分和矩形导线50第一匝与矩形导线50第二匝相干涉的风险，如图3所示，当缠绕矩形导线50用于第三层或顶层时，较低层与较高层相干涉的风险被消除了，因此能够提高占空系数。

因此，在具有绝缘绕线架20的定子1中，矩形导线50的占空系数能够极高的增加。

[第二实施例]

接下来，参照图8和9，下面描述依照本发明定子和绝缘绕线架的第二实施例。注意到图8是说明绝缘绕线架20一半的透视图，和图9是与说明第一实施例的图4相应的图。

依照第二实施例的定子1和绝缘绕线架20不同于第一实施例的定子和绝缘绕线架的仅仅在于，绝缘绕线架20中导向槽24的底面24a由一倾斜面组成，该倾斜面在定子1的轴向方向上向里倾斜，同时它沿导向槽24的纵向方向延伸，使得靠近齿绝缘部分21。由于其他结构与第一实施例中的结构相同，同样的附图标记表示同样的结构部分，因此描述将被省略。

即，导向槽24的底面24a既不与齿绝缘部分21的侧面21a平齐也不与其平行，导向槽底面24a在开始端(远离齿绝缘部分21的一端)被定位成在定子1的轴向方向上比导向槽底面24a的终止端(较靠近齿绝缘部分21的侧面21b的一端)更靠外侧。换句话说，假设齿绝缘部分21的侧面21a为参照面，当从参照面测量时，开始端的导向槽24的底面24a制造的比终止端的底面24a更高。

依照该结构，引入的矩形导线50的方向自由度被扩大，因此，设计绝缘绕线架20中的自由度被扩大。

注意到，这些已经在上面描述，在导向槽24的底面24a由倾斜面组成，该倾斜面随着沿导向槽4的纵向延伸在定子1的轴向方向上向里倾斜，使得接近齿绝缘部分21的情况下，当为了第二层而沿延伸部分的内表面缠绕矩形导线50时，这样缠绕的矩形导线需要跨越第一层缠绕的矩形导线50。结果是，当从参照面(侧面21a)测量时，矩形导线50需要跨过的一个高度接着变成用于第一层的沿延伸部分22内表面缠绕的矩形导线50和用于第二层的矩形导线50之间的交叉线(也参考图2，从A点到B点)的最高点(即，在这个实施例中的A点)的高度。

在跨越高度太高的情况下，用于第二层的矩形导线50不能用平滑方式跨越第一层的矩形导线，导致绕组干扰的原因。

关于用第二层矩形导线跨越第一层矩形导线，发现在点A处从参照面(侧面21a)起的高度限定到矩形导线50厚度D的1.5倍或更小的高度的情况下，用于第二层的矩形导线50能平滑地跨越第一层的矩形导线50，在绕组中不产生干扰。接着，如图9中实线所示，优选的是将底表面24a倾斜角度设定为这样，使得当从参照面(侧面21a)测量时，交叉线的最高点(A点)高度限定为矩形导线50厚度D的1.5倍或更小的高度。

[第三实施例]

接下来，参考图10-14，下面描述依照本发明的定子和绝缘绕线架的第三实施例。

如图10和11所示，依照第三实施例的定子1和绝缘绕线架20不同于第一实施例中定子和绝缘绕线架的仅仅在于，绝缘绕线架20中导向槽24的底面24a由一倾斜面组成，该倾斜面随着沿导向槽24的纵向方向延伸，在定子1的轴向方向上向里倾斜，使得趋近齿绝缘部分21，且该倾斜面随着沿导向槽24的宽度方向延伸在定子1的轴向方向上向里倾斜，使得趋近齿绝缘部分21，以及导向槽24的底面24a连续地连接到齿绝缘部分21的侧面21a，之间在高度上没有产生任何不同。

由于其他结构与第一实施例中的结构相同，同样的附图标记表示同样的结构部分，和由此该描述将被省略。

这些已经对第二实施例的描述，当绝缘绕线架20中的导向槽24的底面24a制造成随着沿导向槽24的纵向方向延伸，在定子1的轴向方向上向里倾斜，使得趋近齿绝缘部分21时，优选的是将用于第一层的沿延伸部分22的内表面缠绕的矩形导线50和用于第二层的矩形导线50之间的交叉线的最高点(A点)的当从参照面(侧面21a)测量时的高度限定为矩形导线50厚度D的1.5倍或更小的高度。可是，在企图满足该条件的情况下，如图9中双虚线(double dashed line)所示，导向槽24的底面24a的倾斜角不能增加，导致设计绝缘绕线架20中自由度受限制。

那么，依照本发明的第三方面，通过使导向槽24的底面24a随着沿导向槽24的宽度方向延伸，在定子轴向方向上进一步向里倾斜，使得接近齿绝缘部分21(换句话说，通过使从参照面(侧面21a)起的底面24a的高度，随底面沿导向槽24的宽度方向延伸而降低，以致接近齿绝缘部分21)，从参考面(侧面21a)起的在交叉线的最高点(A点)处的高度能够允许限定为等于或小于1.5倍的矩形导线50厚度D的高度，甚至当随着其沿导向槽24的纵向方向延伸而增加在定子轴向方向上向里倾斜的倾斜角，使得接近齿绝缘部分随着其沿导向槽24的纵向方向延伸。

图12说明了依照第三实施例的绝缘绕线架20的特定实施例的图，其更加逼真，其说明在围绕绝缘绕线架20的矩形导线50的缠绕完成的情况下的状态，图13是沿图12的线XIII-XIII的横截面图，图14是说明图13主要部分的扩大的横截面图。在这个特定的实施例中，矩形导线50已围绕绝缘绕线架20缠绕，矩形导线50的引入部分(该部分插入到导向槽24中)弯曲到延伸部分22的外侧，使得被锁定到绝缘绕线架20的支撑部分上，矩形导线50的终止端部分弯曲到延伸部分23的外侧，使得被锁定到绝缘绕线架20的支撑部分26上。

注意到，如图15和16所示，可在绝缘绕线架20上在矩形部分50的末端缠绕端所处的那一侧提供一导向槽27，用于引导矩形导线50锁定到绝缘绕线架20的外侧。在图15说明的例子中处在矩形导线50的开始绕线端的导向槽24，被设置在延伸部分22内，而在矩形导线50的末端缠绕端的导向槽27被设置在延伸部分23上，在图16说明的例子中，处在开始绕线端的导向槽24和末端绕线端的导向槽27都被设置在延伸部分22。

依照本发明实施例的定子和制造相同定子的方法将参照附图在下面描述。图19是说明依照本发明的实施例定子结构的示意图。

下文中，依照本发明实施例的定子将参照图描述。图19是依照本发明实施例的定子铁心的透视图。如图中所示，通过在圆周方向上排列多个定子块1002定子铁心1001形成环形。每个定子块1002有形成使得向定子铁心1001的里面放射状突出的多个磁极齿1003a和形成使得在定子铁心1001的圆周方向上延伸的轭部分1003b。

圆周向外突出的锁定部分1020设在定子块1002的内部圆周侧面上一末端部分处，在定子块1002的磁极齿1003a上，以便阻止定子绕组7在向里放射的方向上从齿上脱落，定子绕组7在后面描述。另一方面，啮合凹入部分1004和啮合凸起部分1005设在定子块1002的轭部分1003b的圆周端上，因此分别地通过使轭部分1003b的啮合凹入部分1004与啮合凸起部分1005啮合，能够使相邻的定子块1002的轭部分1003b、1003b被定位并保持这种定位。

定子块1002通过叠置电磁钢片形成，比如具有定向特性的硅钢片，例如在磁极齿1003a中，能容易磁化的方向设置在定子铁心1001的半径方向，在轭部分1003b中，能容易磁化的方向设置在定子铁心1001的圆周方向。

另外，由铜或类似材料的导电线组成的定子绕组1007在磁极齿1003a的侧面缠绕，磁极齿分别地排列成环形。在这个实施例中，具有基本上矩形横截面的所谓的矩形导线1006通过集中缠绕而缠绕每个齿1003a周围，使得形成定子绕组1007。这将在后面描述。

管状绝缘绕线架8配置在定子绕组1007和每个齿1003a之间。在本实施例中，一对绕线架块1008a、1008b结合成管形作为绝缘绕线架1008。

图24说明了绝缘绕线块1008a，是透视图，绝缘绕线块1008a构成绝缘绕线架1008。如在图中所示，绝缘绕线块1008a有：一主体部分1017，其形成具有基本上U形横截面的形状，使得覆盖磁极齿1003a的侧面；一齿侧面延伸部分1018和一轭侧面延伸部分1019，两者都从主体部分1017的相应端延伸。齿侧面延伸部分1018是在沿磁极齿1003a的锁定部分1020延伸的一位置，轭侧面延伸部分1019是在的轭部分1003b内圆周表面延伸的一位置。

另外，在定子铁心1001的径向内圆周侧面和径向外圆周侧面上，分别地形成内圆周侧面保持部分1009和外圆周侧面保持部分1010用于保持定子绕组1007的端部分。在本实施例中，分别地，定子绕组1007的开始缠绕部分保持在内圆周侧面保持部分1009，定子绕组1007的终止缠绕部分保持在外圆周侧面保持部分1010中。另外，导向部分1011以这样一种方式形成在齿侧面延伸部分1018上，以便以预定角从内圆周侧面保持部分1009倾斜，以致矩形导线1006在被导向部分1001导向的同时能够被缠绕。

另外，倒角部分(chamfered portion)1012形成在绝缘绕线架块1008a的轭侧面延伸部分1019拐角部分上，斜切部分1013设在倒角部分1012的内侧，以致矩形导线能被斜切部分1013导向并被缠绕。这将在以后描述。

注意到，如图24所示，构成绝缘绕线架1008的另一绕线架块8b被构造成以致其中的主体部分1017形成基本与绝缘绕线块1008a的形状对称的形状，但是从齿侧面延伸部分1018和轭侧面延伸部分1019省略了保持部分，比如用于保持定子绕组1007端部的内圆周侧面保持部分1009和外圆周侧面保持部分1010。

如上面描述的那样形成的一对绝缘绕线架块1008a、1008b，其作成相互面对，接着用这样一种方式固定到每个磁极齿1003a上，以致从两侧面在定子铁心1001的轴向方向装配在其上，因此，磁极齿1003a的侧面由绝缘绕线架块1008a的主体部分1017覆盖，轭部分1003b内圆周表面由绝缘绕线架块1008a、1008b的轭侧面延伸部分1019覆盖，磁极齿1003a的锁定部分1020分别由绝缘绕线架块1008a、1008b的齿侧面延伸部分1019覆盖。

接着，在这种状态下，矩形导线1006通过集中缠绕的方式缠绕在每个磁极齿1003a的侧面，使得形成定子绕组1007。图20A-20E是图解图19中说明的定子块1002上形成定子绕组1007的一个过程的说明图。

首先，如图20A所示，用于第一层的定子绕组1007-1的开始缠绕部分1007-1S被保持在绝缘绕线架1008的内圆周侧面保持部分1009中。接着，用从绝缘绕线架1008的半径向里端到半径向外端顺序地排列对齐的方式，通过沿绝缘导向绕线架1008的导向部分1011周围缠绕的定子绕组1007，形成定子绕组1007-1。在本实施例中，当沿导向部分1010周围缠绕的定子绕组1007-1从绝缘绕线架1008的一边缘侧面(图20A的左侧面)到另一边缘侧面(图20A的右侧面)延伸时，以这样的方式缠绕定子绕组1007-1，以致向外径向背偏离一距离，该距离等于矩形导线1006的宽度，由此终止缠绕部分1007-1E能够被定位在等于矩形导线1006的宽度的一个间隙内，可靠的设置在一边缘侧面(图20A的左侧面)上，同时由此在另一边缘侧面(图20A的右侧面)上在用于第一层的定子绕组1007-1与绝缘绕线架1008的轭侧面延伸部分1019邻接。

接下来，如图20B所示，从与第一层的终止缠绕部分1007-1E相同位置沿轭侧面延伸部分1019缠绕定子绕组1007-2的开始缠绕部分，并进一步以直线排列对齐的方式从绝缘绕线架1008的半径向外端到半径向里端缠绕定子绕组1007-2的开始缠绕部分。接着，定子绕组1007-2被用这样一种方式围绕绝缘绕线架1008缠绕，使得相对于导向部分1011的顶端基本上水平，定子绕组1007-2的终止缠绕部分1007-2E设置在绝缘绕线架1008的一边缘侧面(图20B的左侧面)上。

接下来，如图20C所示，当从绝缘绕线架1008的一边缘侧面到另一边缘侧面延伸时，以与图20A中相似的方式，用于第三层的定子绕组1007-3以这样一种方式被缠绕使得径向向外的偏离等于矩形导线1006的宽度的距离，由此用于第三层的定子绕组1007-3的终止缠绕部分1007-3E被定位在一空隙内，该空隙等于固定在绝缘绕线架1008的一边缘侧面的矩形导线1006的宽度，同时绝缘绕线在架的另一边缘侧面上定子绕组1007-3与绝缘绕线架1008的轭侧面延伸部分1019邻接。

接着，如图20D所示，形成用于第四层的定子绕组1007-4。用这样一种方式使定子绕组1007-4S从位于绝缘绕线架1008的一边缘侧面的开始缠绕部分1007-4S朝其另一边缘侧面斜地延伸到随后的线，使得横跨等于一线的空隙，以提供一凹槽部分，接着绕多匝(在该例中三次)缠绕以由此形成斜的延伸部分1014，终止缠绕部分1007-4E1设置在绝缘绕线架1008的开始缠绕部分1007-4S所设置在的那一边缘侧面。

接着，如图20E所示，用这样一种方式斜交地横跨斜的延伸部分1014缠绕用于第五层的定子绕组1007-5的开始绕组部分1007-5S使得斜地延伸部分1014斜地交叉，用于第五层的定子绕组1007-5缠绕进凹槽部分1015，因此使定子绕组1007-5落到第四层内。接着，该定子绕组1007-4从凹槽部分1015沿外圆周侧面保持部分1010缠绕，以致末端缠绕部分1007-4E2保持在外圆周侧面保持部分1010内。

依照该结构，限制了最外层定子绕组(1007-5S到1007-4E)在宽度方向的移动，因此能够保持需要的形状。这通过参照图27、28描述图27说明在对比实施例的定子块周围缠绕矩形导线的过程。图28是定子块平面图，其上的用图27说明绕线过程已经实现。在图27A-27C中，矩形导线以排列对齐方式从径向向里端到径向向外端或从径向向外端到径向向里端方式顺序缠绕矩形导线，这些在图20A-20C中说明了。接着，如图27D、27E所示，矩形导线从径向向外端到径向向里端连续缠绕，当使第五层的开始缠绕部分1007-5S在位于径向向外处的定子绕组1007-4上延伸以致在其上缠时，这样缠绕的定子绕组1007-5从周围的定子绕组1007-4突出。因为没有限制这样突出的定子绕组1007-5在宽度方向的移动，定子绕组1007-5允许在宽度方向上移动，由此产生不能将定子绕组1007(1007-1到107-5)整体形状保持为所需形状的危险。

相反，依照该实施例的定子绕组1007，使最外层的矩形导线(1007-5S到1007-4E2)与斜的延伸部分1014斜地交叉，以致被缠绕在凹槽部分1015内，由此最外层的矩形导线(1007-5S到1007-4E2)能被容纳在凹槽部分1015中，使得由此限制其在宽度方向的移动。而且，由于缠绕在凹槽部分1015内的矩形导线部分(1007-5S到1007-4E2)和构成斜延伸部分1014矩形导线的部分(1007-4)以相互交叉的方式缠绕，因此能够相互限制各个部分在宽度方向的移动，因而定子绕组107的形状能够保持到要求的形状。而且，通过沿固定在磁极齿1003a的绝缘绕线架1008以集中排列对齐的方式缠绕矩形导线1006，能够增加占空系数。另外，由于矩形导线1006不需要应用任何特殊处理或加工，因此成本、加工步骤数量和加工时间能够分别得抑制到较低水平。

图21说明图19中所示的在定子块上形成定子绕组的另一个过程。在图21A-21C中，矩形导线用排列对齐方式从径向向里端到径向向外端或或从径向向外端到径向向里端方式按顺序缠绕矩形导线，这些在图20A-20C中说明了。如图21D所示，以这样一种方式，使矩形导线从在绝缘绕线架1008的一边缘侧面的开始缠绕部分1007-4S1到绝缘绕线架另一边缘侧面延伸，以致横跨等于一条线的空隙，使得形成凹槽部分1015，接着将矩形导线绕绝缘绕线架1008斜地缠绕两次，以此形成斜延伸部分1014。接下来，如图21E所示，以这样的方式将矩形导线斜地横跨斜延伸部分1014缠绕，以与其斜地交叉，并缠绕到凹槽部分1015内。而且，如图21F所示，矩形导线进一步从绝缘绕线架1008的一边缘侧面沿外圆周侧面保持部分1010缠绕，其后，末端缠绕部分1007-5E保持在外圆周保持部分1010中。依照该结构，由于斜的延伸部分1014斜以及与延伸部分1014斜地交叉使得缠绕到凹槽部分1015内的部分(1007-5S到1007-4E2)，能够由沿外圆周侧面保持部分1010缠绕的定子绕组1007-5向下压，定子绕组1007的形状能够被更刚性地保持。另外，如图21F所示，最外层的定子绕组1007-5能够保持在与绝缘绕线架1008的一边缘侧面(图21F中左侧面)上另一定子绕组1007-4相同的一高度上，因此限制了由此在宽度方向的移动。

另外，由于缠绕到矩形导线1006内的凹槽部分1015能够由形成在绕线架1008的拐角部分上的倒角部分1012和设在倒角部分1012内侧上的斜切部分1013导向，因此能够更平滑地实现缠绕操作。这将参照图22、23和28描述。图22、23和28是分别在其上实施了如图20、21和27所示的缠绕过程的定子块的平面图。如这些图所示，在斜的延伸部分1014形成并设有凹槽部分(在图20，21中的情况)的情况中，当与无凹槽部分1015(在图28的情况)的情况相比，在在最外层周围缠绕的矩形导线1006的倾斜角增加的同时，通过允许矩形导线1006由绝缘绕线架1008的倒角部分1012上提供的斜切部分1013导向能实现缠绕操作更平滑。而且，由形成倒角部分1012能够尝试使绝缘绕线架1008制成质量更轻和成本更低。

图25、26、29是平面图，分别说明了图22、23、28所示的定子块1002组装在一起的情况。如这些图所示，不同于比较实的定子块1002(图29)，依照该实施例的定子块(图22、23)能够组装在一起，同时，保持定子绕组1007希望的形状，并增加可靠性。另外，图26中所示的定子块1002比图25所示的定子块1002更优选，这在于在定子块1002的定子绕组1007之间可靠地获得更宽的空隙。

注意到，本发明的内容，当然，不限定到上文描述的实施例。例如，上面描述的，虽然优选在绝缘绕线架上形成斜切部分1013和倒角部分1012，但绕线架1008的形状不限于此。

当与本发明优选实施例有关的实施例已经描述，各种不脱离本发明的改变和修改对所属领域的熟练技术人员是容易的，因此它的目的是覆盖申请的权利要求中所包括的落入本发明的真正精神和范围内的改变和修改。

依照本发明的第一方面，由于矩形导线能够从绝缘绕线架延伸部分的外侧斜地插入，因此矩形导线能够平滑地在第一匝上在齿绝缘部分周围缠绕，不对矩形导线进行边缘方向的弯曲，使用简单的绕线机的绕线操作成为可能。另外，由于阻止了矩形导线在矩形导线引入到齿绝缘部分21处的部分的弯折或用力弯曲，对形成在矩形导线的表面上的绝缘表面无任何损坏。

依照本发明的第二方面，由于没有由于弯曲或弯折扩大第一层开始缠绕部分的危险，因此能够防止厚绕组的产生，否则，当用于第二层的矩形导线开始围绕齿绝缘部分缠绕时，用于第二层的矩形导线与第一层开始缠绕部分发生干扰的情况下，将会产生厚绕组。

依照本发明的第三方面，由于扩大了引入矩形导线的方向的自由度，因此提高了设计绝缘绕线架的自由度。

依照本发明的第四方面，由于进一步扩大了引入矩形导线的方向的自由度，因此进一步提高了设计绝缘绕线架的自由度。

依照本发明的第五方面，当矩形导线第一匝在齿绝缘部分周围缠绕时，矩形导线能够紧密地靠着延伸部分的内表面缠绕到齿绝缘部分上，不在导线和内侧面之间产生空隙，因此可能提高占空系数。

依照本发明的第六方面，第二层的矩形导线能够以平滑方式跨越第一层矩形导线，因此可能阻止绕组中干扰的产生。

依照本发明的第七方面，能够获得产生矩形导线极高占空系数的定子。

依照本发明的第八方面，由于通过排列对齐方式缠绕矩形导线能够提高占空系数度限制缠绕最外层圆周的矩形导线延宽度方向的移动，矩形导线能够保持在希望的形状，因此可能提高这样制造的定子可靠性。

依照本发明的第九方面，绕线操作能够更平滑地实现，并能够期望制造质量轻和成本低的绝缘绕线架。

依照本发明的第十方面，能够提高占空系数，并能够保持缠绕的矩形导线在希望的形状，因此可能增加这样制造的定子的可靠性。

Claims (3)

1.一种安装在齿上的绝缘绕线架，该齿从定子的环形轭延伸，该定子带有围绕该绝缘绕线架的矩形导线，该绝缘绕线架包括：

一对定子的齿和矩形导线进行绝缘的齿绝缘部分；和

一从齿绝缘部分的一端部沿轭的内表面延伸的延伸部分，

其中，一导向槽设在定子的一个轴向的侧面上的延伸部分的一侧面上，导向槽从延伸部分的外侧对矩形导线进行相对齿绝缘部分的圆周方向的斜地导向；

相对齿绝缘部分的圆周方向的导向槽的倾斜角等于或大于下面公式表示的角θ；

θ＝tan^-1(Ww/Wt)

其中Ww表示矩形导线的宽，和Wt表示齿绝缘部分的宽。

2.一种如权利要求1中所述的绝缘绕线架，其中，导向槽的底面由一倾斜面组成，该倾斜面随着该底面沿导向槽的纵向方向接近齿绝缘部分而在定子的轴向上向里倾斜。

3.一种如权利要求2中所述的绝缘绕线架，其中导向槽的底面由随着该底面沿导向槽的宽度方向接近齿绝缘部分而在定子的轴向上向内倾斜的倾斜面组成，且其中导向槽的底面连续地连接到齿绝缘部分的一侧面而在高度上无任何区别。

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