CN1405949A - 交流发电机的定子及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，获得一种交流发电机的定子及其制造方法。定子绕组(42)具有各自在每3个切槽上卷装导线(44)构成的3个等分绕组(43)。并且，导线(44)的切槽收纳部(44a)成形为截面长方形，绕组端部(44b)形成圆形截面。采用本发明，可获得由等分绕组构成定子绕组、可抑止导线的绝缘薄膜发生的损伤、减少导线相互间的短路事故。

Description

交流发电机的定子及其制造方法
技术领域
本发明涉及交流发电机，特别是涉及搭载在汽车等上、可小型化·高输出化的交流发电机的定子及其制造方法。
背景技术
传统的交流发电机的定子是将具有圆形截面的导线卷装在定子铁心的切槽上，再将收纳在切槽内的导线朝切槽深度方向推压，然后将定子铁心的齿部前端朝周向两侧推压而扩展，将切槽开口形成半开口而制成。
然而，在将圆形截面的导线收纳在切槽内的场合，存在的问题是因导线间必然产生的空间，故不能增大占积率(导线在切槽内所占的比例)，不能增大发电机的输出功率。
另外，在将圆形截面的导线卷装在切槽上的场合，导线相互间在切槽内交叉，不能将导线以定位状态收纳在切槽内。若将该收纳状态的导线朝切槽深度方向推压，则会损伤导线表面的绝缘薄膜，引起导线相互间的短路。结果是存在着定子生产性低下的问题。
为了解决上述的问题，例如特开昭63-194543号公报提出了一种将绕组卷装在定子铁心上制成的交流发电机的定子，即：将圆形截面的导线卷绕规定圈数制作成绕组，将该绕组的收纳在切槽内的导线的部位加压成形为方形截面，然后将成形为方形截面的导线的部位插入切槽内而形成。
图23为例如特开昭63-194543号公报所记载的表示传统的交流发电机的定子的要部剖视图，图24至图26为分别说明传统的交流发电机的定子上的定子绕组形成方法的图，图27为表示传统的交流发电机定子上的定子绕组组装前的定子铁心的要部立体图，图28为说明传统的交流发电机定子上的定子铁心的凸缘部形成方法的图。
如图23所示，传统的交流发电机定子1具有定子铁心2和卷装在定子铁心2上的定子绕组4。
定子铁心2的结构是将冲压成规定形状的钢板层叠规定层数进行制作，从圆环状铁心后部6朝径向内方延伸设置的齿部7以规定间距沿周向排列。并且，划分出切槽3相邻的齿部7间。另外，凸缘部5在各齿部7的前端部形成朝周向两侧凸出的形状。该凸缘部5具有收集磁通的功能，同时具有将切槽3的开口约一半封住、防止定子绕组4脱出的作用。
定子绕组4被卷装在定子铁心2上，获得三相输出功率。并且，在各切槽3内，沿径向并排成1列地收纳有后述的将圆形截面的导线11的一部分加压变形而成的长方形截面的切槽收纳部12a。
另外，在各切槽3内安装着耐热性高的绝缘子8，以确保定子铁心2与定子绕组4的电气绝缘。
下面说明定子绕组4的形成方法。
首先如图24所示，将1根圆形截面的导线11绕卷规定圈数(例如6圈)，形成大致长方形的长方形卷绕部12，再将从该长方形卷绕部12延伸的导线11绕卷规定圈数，形成下一个长方形卷绕部12，以此方法制作成具有多个长方形卷绕部12的叠绕绕组10。
其次如图25所示，将叠绕绕组10的各长方形卷绕部12安装在加压成形机13上。此时，切槽收纳部12a重合成1列、并被插入由弹簧16滑动自如支持的滑块14与挡块15之间。并且，由推进器17朝箭头方向对切槽收纳部12a进行加压。由此，如图26所示，叠绕绕组10的切槽收纳部12a成形为长方形截面。另外，连结切槽收纳部12a间的绕组端部12b形成圆形截面。
这种结构的叠绕绕组10，将切槽收纳部12a从内周侧插入如图27所示的定子铁心2的各切槽3内。此时，叠绕绕组10的切槽收纳部12a插入在每3个切槽的切槽3内，卷绕在定子铁心2上。并且，在各切槽3内安装着图28(a)所示的绝缘子8，沿径向并排成1列地收纳有6层切槽收纳部12a。另外，3个叠绕绕组10将插入有切槽收纳部12a的切槽3各错开1个切槽而卷装在定子铁心2上，构成定子绕组4。
然后，在定子铁心2的齿部7的前端面，由滚轮等(未图示)向图28(b)的箭头F所示的方向进行加压。由此，冲压出形成于齿部7前端部的贯通孔9，将贯通孔9的周向两侧的部位向周向外侧压出，形成凸缘部5。
在这种传统的定子1的各切槽3内，沿径向并排成1列地收纳有6层长方形截面的切槽收纳部12a。并且，从1个切槽3引出、被引入周向一侧隔开3个切槽的下一个切槽3的各叠绕绕组10的6根绕组端部12b的束各自沿周向以6个切槽间距进行排列，构成绕组端群。在这些绕组端群中，绕组端部12b的束在径向上的重合最多是3束。
在这种结构的传统的定子1中，叠绕绕组10的切槽收纳部12a因在插入切槽3之前形成了长方形截面，故在收纳于切槽3内的切槽收纳部12a间不容易产生间隙。结果是可提高占积率，增大发电机的输出。
另外，由于在使用1根导线11形成叠绕绕组10之后，由加压成形机13将叠绕绕组10的长方形卷绕部12的切槽收纳部12a加压变形为长方形截面，因此，可在定位状态下将切槽收纳部12a放置在滑块14与挡块15之间，可抑止因加压变形所发生的导线11的绝缘薄膜的损伤。结果是可抑止导线11相互间产生短路，可防止定子1生产性下降。
又由于绕组端部12b具有圆形截面，因此可抑止因绕组端部12b相互间磨擦所发生的绝缘薄膜的损伤，可提高绝缘性。
在现有的交流发电机的定子1中，由于是将3个叠绕绕组10插入有切槽收纳部12a的切槽3各错开1个切槽而卷装在定子铁心2上，因此，在定子铁心2的旋转轴端侧，6根绕组端部12b的束在径向上的重合最多是3束。由此，因绕组端部12b的束间的干扰引起的较大弯曲应力会作用于绕组端部12b。这种弯曲应力集中在切槽收纳部12a与绕组端部12b的边界部，存在着该边界部的绝缘薄膜损伤和导线11相互间产生短路事故的问题。
另外，在现有的交流发电机的定子的制造方法中，叠绕绕组10的切槽收纳部12a从内周侧插入定子铁心2的各切槽3内，然后从内周侧推压齿部7的前端面，使齿部7的前端部塑性变形，形成向周向两侧延伸的凸缘部5，因此凸缘部5的形状会产生偏差。结果是在将定子1搭载在交流发电机上时，磁性回路不均衡，存在着电磁声恶化的问题。
本发明就是为了解决上述课题，其目的在于，提供如下结构的交流发电机的定子及其制造方法，即：由等分绕组构成定子绕组，将从1个切槽延伸出的绕组端部在周向两侧等分，以减少将各切槽的切槽收纳部连结的绕组端部的根数，减小因绕组端部的束间的干扰引起的弯曲应力，可抑止导线的绝缘薄膜发生的损伤，减小导线相互间的短路事故。
又一目的在于，提供如下结构的交流发电机的定子的制造方法，即：将定子绕组的切槽收纳部从旋转轴向插入定子铁心的各切槽，在定子铁心成形时，可通过冲压成形将凸缘部与齿部的前端一体形成，可减少搭载在交流发电机上时的电磁声的恶化。
本发明内容
本发明的交流发电机的定子具有定子铁心和定子绕组，所述定子铁心具有圆环状的铁心后部、从该铁心后部分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部、由相邻的该齿部划分的切槽以及从该齿部的定子铁心的前端部朝周向两端延伸出的凸缘部，所述定子绕组由分别卷装在所述定子铁心的每隔规定切槽的所述切槽组成的切槽群上的多个绕组所构成，其特征在于，
所述各绕组是，将导线从所述切槽的两端延伸，在周向的两侧等分，分别进入在周向的两侧隔开所述规定切槽的所述切槽内，在所述切槽群上等分绕线地卷绕而成，
所述导线是，将收纳在所述切槽内的切槽收纳部成形为截面扁平形，将所述切槽收纳部的端部相互之间连结的绕组端部成形为截面大致圆形，
所述切槽收纳部沿径向至少排列成1列，多层状地收纳在所述切槽内。
另外，所述切槽收纳部的周向宽度与所述切槽的周向宽度大体一致，以径向重叠、排列成1列状地收纳在所述切槽内。
另外，所述切槽收纳部的周向宽度大于所述切槽的开口宽度。
另外，所述切槽形成内径侧作成前端尖的大致梯形状，在所述定子绕组内，径向排列的所述切槽收纳部的扁平率形成从外径侧逐渐向内径侧缩小的形态，以适合所述切槽的大致梯形的形状。
另外，在所述切槽收纳部与所述定子铁心的旋转轴端一侧的所述绕组端部的边界部，形成具有截面扁平形状的切槽开口通过部，该切槽开口通过部配置成其截面的长度方向与径向大体一致，并且，该周向宽度小于所述切槽的开口宽度。
另外，所述切槽是以每极每相为多个的比例而形成。
另外，在由所述多个绕组的绕组端部构成的绕组端群上涂覆有绝缘性树脂。
另外，在本发明的交流发电机的定子的制造方法中，所述交流发电机的定子具有定子铁心和定子绕组，所述定子铁心具有圆环装的铁心后部、从该铁心后部分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部、由相邻的该齿部划分的切槽和以及从该齿部的前端部朝周向两端延伸出的凸缘部，所述定子绕组由分别卷装在所述定子铁心的每规定切槽的所述切槽组成的切槽群上的多个等分绕组所构成，该制造方法的特征在于，包括：
将磁性钢板层叠一体化、制作所述定子铁心的工序；
将成形为截面大致圆形的导线卷绕规定圈数形成环状、制作绕组单元的工序；
将所述绕组单元弯曲而使直线状的切槽收纳部的长度方向与径向大体一致并以规定切槽间距沿周向排列、约半数的该切槽收纳部的在コ字状绕组端部隔开该规定切槽间距的切槽收纳部的端部在内周侧和外周侧上交替连结、剩下的该切槽收纳部在コ字状该绕组端部隔开该规定切槽间距的切槽收纳部的端部在内周侧和外周侧上交替连结、从而制作使连结所述约半数的该切槽收纳部的端部的所述绕组端部与连结所述剩下的该切槽收纳部的端部的所述绕组端部在径向相对的星形图样的星形绕组单元的工序；
使所述星形绕组单元的所述切槽收纳部塑性变形为截面扁平的工序；
对所述星形绕组单元进行成形、将所述切槽收纳部的长度方向作成平行、并以所述规定切槽间距沿周向排列的圆筒状的等分绕组单元的制作工序；
将所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部的一部分穿通于构成切槽开口的所述凸缘部之间、同时将所述切槽收纳部插入所述切槽内而将该等分绕组单元从旋转轴向安装在所述定子铁心上的工序。
另外，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序之前，具有将所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部朝径向内方弯曲的工序。
另外，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序之前，具有使所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部的所述切槽收纳部侧塑性变形而形成具有扁平截面的切槽开口通过部的工序。
另外，在使所述星形绕组单元的所述切槽收纳部侧塑性变形为截面扁平的工序中，对构成所述星形绕组单元的所述切槽收纳部的全数一并进行冲压成形。
另外，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序中，构成所述等分绕组单元的切槽收纳部的所述星形绕组单元的切槽收纳部沿所述切槽的径向并排成多层而安装在各切槽上，在使所述星形绕组单元的所述绕组端部塑性变形为截面扁平的工序中，对构成所述星形绕组单元的所述切槽收纳部的每层进行冲压成形，同时对各层的切槽收纳部进行冲压成形。
另外，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序中，构成所述定子绕组的多个所述等分绕组单元是，将所述切槽收纳部沿周向各错开1个切槽间距地重叠成同心状，且一并安装在所述定子铁心上。
附图的简单说明
图1为表示本发明实施形态1的搭载有定子的车辆用交流发电机的纵剖视图。
图2为表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机定子的立体图。
图3为表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机定子上的定子绕组的切槽收纳状态的局部剖视图。
图4为说明本发明实施形态1的交流发电机定子的制造方法中的星形绕组单元制造工序的工程图。
图5为表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机定子上的等分绕组单元的立体图。
图6为表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机定子上的等分绕组单元的要部放大图。
图7为对本发明实施形态1的交流发电机定子的制造方法中的将等分绕组单元安装在定子铁心上的工序进行说明的工序图。
图8为说明本发明实施形态1的交流发电机定子的制造方法中的将等分绕组单元安装在定子铁心上的安装过程的要部剖视图。
图9为表示本发明实施形态2的车辆用交流发电机定子上的定子绕组的切槽收纳状态的局部剖视图。
图10为说明本发明实施形态3的交流发电机定子的制造方法中的星形绕组单元制造工序的工序图。
图11为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子的立体图。
图12为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子上的定子绕组的切槽收纳状态的局部剖视图。
图13为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子上的1相的等分绕组单元的立体图。
图14为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子上的1相的等分绕组单元的要部放大图。
图15为表示本发明实施形态5的车辆用交流发电机定子的要部的立体图。
图16为说明本发明实施形态5的车辆用交流发电机定子的定子绕组上的1相的等分绕组单元的接线状态的端面图。
图17为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组装配的制造方法的示图。
图18为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组装配的制造方法的图。
图19为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组装配的制造方法的图。
图20为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组装配的侧视图。
图21为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组装配的绕组结构的立体图。
图22为说明本发明实施形态5的交流发电机定子的制造方法的工序剖视图。
图23为表示现有交流发电机定子的要部剖视图。
图24为说明现有交流发电机定子上的定子绕组形成方法的示图。
图25为说明现有交流发电机定子上的定子绕组形成方法的示图。
图26为说明现有交流发电机定子上的定子绕组形成方法的示图。
图27为表示现有交流发电机定子上的定子绕组组装前的定子铁心的要部立体图。
图28为说明现有交流发电机定子上的定子铁心的凸缘部形成方法的示图。
实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施形态。
实施形态1
图1为表示本发明实施形态1的搭载有定子的车辆用交流发电机20的纵剖视图，图2为表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机20的定子立体图，图3为表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机20定子上的定子绕组的切槽收纳部状态的局部剖视图。
如图1所示，该车辆用交流发电机20包括：由各自呈大致碗形的铝制的前支架21和后支架22构成的壳体23；设置在该壳体23内、一端部固定有皮带轮24的旋转轴26；固定在该旋转轴26上的朗多尔(ランドル)型的转子27；固定在该转子27旋转轴向两端部的风扇25；将转子27围住地固定在壳体23上的定子40；固定在旋转轴26的另一端部上、向转子27供给电流的滑环28；在滑环28的表面滑动的一对电刷29；收纳该电刷29的刷握30；与定子40电气连接、将由定子40产生的交流整流为直流的整流器31；以及嵌装在刷握30上、对由定子40产生的交流电压的大小进行调整的调节器32。
转子27具有由电流的流动而产生磁通的磁场绕组33以及设置成将该磁场绕组33覆盖、由该磁通形成磁极的一对磁极铁心34、35。并且，一对磁极铁心34、35是铁制，分别将最外径面形状作成大致梯形状的爪状磁极34a、35a沿周向并以等角间距突设在外周缘部上，相对状地固接在旋转轴26上，以形成使这些爪状磁极34a、35a啮合的形态，
定子40包括将磁性钢板层叠而成的圆筒状的定子铁心41和卷装在定子铁心41上的定子绕组42。并且，定子40夹持在前支架21与后支架22之间，在爪状磁极34a、35a的外周面与定子铁心41的内周面之间形成有均匀的空隙。
下面参照图2和图3说明定子40的结构。
定子铁心41是将冲压加工成规定形状的磁性钢板层叠为一体化，制作成圆筒状，具有圆环状的铁心后部41a、从铁心后部41a各自朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部41b、由相邻的齿部41b划分的切槽41c、以及从齿部41b的前端部朝周向两侧延伸出的凸缘部41d。其中，切槽41c以每极每相1个的比例、等角间距地形成在周向上。即，在定子铁心41上设置有36个切槽41c，以获得相对于转子27的12个爪状磁极34a、35a、由1个3相交流绕组构成的定子绕组42。另外，因各齿部41b形成截面为长方形，故由相邻的齿部41b划分的切槽41c形成了内径侧为前端尖的大致梯形的形状。
定子绕组42具有3相的等分绕组43，该等分绕组43将被安装的切槽41c各错开1个切槽地安装在定子铁心41上。并且，3相的等分绕组43进行交流接线、例如Y形接线，构成3相交流绕组。
各等分绕组43的结构是，将由包覆绝缘薄膜的铜线材构成的1根导线44在每3个切槽的切槽41c上的周向一侧，进行波状的5匝卷绕，紧接着在每3个切槽的切槽41c上的周向另一侧进行波状的5匝卷绕。并且，导线44是，将收纳在切槽41c内的导线44的部位(以下称为切槽收纳部44a)成形为截面长方形，将收纳于在定子铁心41的旋转轴端侧隔开3个切槽的切槽41c内的切槽收纳部44a予以连结的导线44的部位(以下称为绕组端部44b)成形为截面圆形。其中，切槽收纳部44a的截面长方形的长边的长度比凸缘部41d间(切槽开口)的间隙大，绕组端部44b的直径比凸缘部41d间的间隙小。
并且如图3所示，在各切槽41c上收纳有径向并列成2列并配置成5层的切槽收纳部44a，该切槽收纳部44a的截面长方形的长度方向朝圆周方向，并且相互紧密贴合。另外，图3表示切槽收纳部44a与切槽41c的内壁面之间具有大的间隙，但这是一种切槽收纳部44a排列状态的模式表示，实际上是切槽收纳部44a被紧密地收纳在切槽41c内。另外，也可在切槽41c内安装图3中未图示的绝缘子。
另外，收纳在1个切槽41c内的5个切槽收纳部44a是在定子铁心41的旋转轴端一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向一侧隔开3个切槽的切槽41c内的5个切槽收纳部44a连结，在定子铁心41的旋转轴端另一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向另一侧隔开3个切槽的切槽41c内的5个切槽收纳部44a连结。并且，收纳在1个切槽41c内的剩下的5个切槽收纳部44a是在定子铁心41的旋转轴端一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向另一侧隔开3个切槽的切槽41c内的5个切槽收纳部44a连结，在定子铁心41的旋转轴端另一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向一侧隔开3个切槽的切槽41c内的5个切槽收纳部44a连结。
这种结构的定子绕组42，从各切槽41c延伸的导线44在周向两侧各自等分为一半。并且，在各自的等分绕组43上，以3个切槽间距沿周向排列5个绕组端部44b的束。其中，在定子铁心41的旋转轴端两侧，以3个切槽间距沿周向排列的绕组端部44b的束的层相互错开1个切槽而排列成3层，构成定子绕组42的绕组端群42f、42r。
在这种结构的车辆用交流发电机20中，从蓄电池(未图示)通过电刷29、滑环28向磁场绕组33供给电流而产生磁通。利用该磁通使磁极铁心34的爪状磁极34a磁化为N极，使磁极铁心35的爪状磁极35a磁化为S极。
另一方面，由发动机驱动皮带轮24，通过旋转轴26使转子27旋转。利用该转子27的旋转，向定子铁心41提供旋转磁场，在定子绕组42上产生电动势。由定子绕组42发生的交流的电动势通过整流器31整流为直流，同时由调节器32对其输出电压的大小进行调整。并且，整流器31的输出向蓄电池充电。
采用本实施形态1，因切槽收纳部44a形成截面长方形，故使切槽收纳部44a相互紧密贴合，可收纳在切槽41c内。结果是可减小切槽收纳部44a间的间隙，提高占积率，可实现高输出功率的发电机。
在将等分绕组43卷装在定子铁心41上时，在对卷装在定子铁心41上的等分绕组43的绕组端部44b进行整形时，并在车辆用交流发电机20上受到来自汽车的振动时，绕组端部44b相互间发生磨擦。此时，若绕组端部60b部是截面矩形状，则会引起被该角部磨擦的绝缘薄膜损伤。然而，因该定子40的绕组端部44b成形为截面圆形，故可抑止因绕组端部44b相互间的磨擦产生的绝缘薄膜损伤，可提高绝缘性。
另外，由于定子绕组42由等分绕组43构成，因此，可将收纳在隔开3个切槽的切槽41c内的切槽收纳部44a连结的绕组端部44b的个数减少一半。即，在该定子40中，将收纳于隔开3个切槽的切槽41c内的切槽收纳部44a予以连结的绕组端部44b的个数是5个。如果采用将导线每一次从切槽延伸出的、卷绕成在周向一侧进入隔开3个切槽内的传统技术的绕组结构时，则该绕组端部的个数是10个。
在此，若绕组端部的粗细以及导线的卷绕数相同，与传统的绕组结构相比较，则在该定子40中，可减少将收纳在隔开3个切槽的切槽41c内的切槽收纳部44a连结的绕组端部44b的根数、降低因绕组端部44b的束在径向上重叠而相互干扰造成的作用于各绕组端部44b的弯曲应力。
结果是，即使该弯曲应力集中在切槽收纳部44a与绕组端部44b的边界部，也不容易损伤边界部的绝缘薄膜，可抑止导线44相互间的短路事故发生。
另外，各等分绕组43的结构是，将导线44从各切槽41c的两端延伸，在周向的两侧等分，卷装成分别进入在周向的两侧隔开3个切槽的切槽41c的形态。由此，绕组端部44b的束的径向重叠分散在周向上，可减小绕组端群42f、42r上的径向的膨胀。
这样，因减少了绕组端群42f、42r的周向上的凹凸，故在驱动车辆用交流发电机20时，可降低因绕组端群42f、42r与转子27及风扇25之间的压力变动引起的风噪声。
另外，因切槽收纳部44a在径向上并排成2列，收纳在切槽41c内，故与切槽收纳部在径向上并排成1列地收纳在切槽41c内的场合相比，可减小切槽收纳部的扁平率(＝截面矩形的长边长度/截面矩形的短边长度)。另外，在使截面圆形的导体塑形变形为截面矩形以形成切槽收纳部的场合，扁平率越小，导体的变形程度就越小。由此，减小了切槽收纳部的扁平率的部分可抑止塑性变形工序中发生绝缘薄膜的损伤，可提高绝缘性。
另外，因切槽收纳部44a的截面长方形的长边长度大于切槽开口，故切槽收纳部44a不会从切槽41c脱出。
下面参照图4和图8说明定子40的制造方法。其中，图4为说明本发明实施形态1的交流发电机定子的制造方法中的星形绕组单元制造工序的工序图，图5和图6为分别表示本发明实施形态1的车辆用交流发电机定子上的等分绕组单元的立体图和要部放大图，图7为说明本发明实施形态1的交流发电机定子的制造方法中的将等分绕组单元安装在定子铁心上的工序的工序图，图8为说明本发明实施形态1的交流发电机定子的制造方法中的将等分绕组单元安装在定子铁心上的安装过程的要部剖视图。
首先，如图4(a)所示，将由包覆有绝缘薄膜的截面圆形的铜线材组成的1根导线44A卷绕5圈制成环状而制成第1绕组单元45A，再卷绕5圈形成环状，制成第2绕组单元45B。
其次如图4(b)所示，将第1和第2绕组单元45A、45B弯曲，制作由コ字状的绕组端部46b将相邻的直线状的切槽收纳部46a的端部在内周侧的外周侧交叉连结、具有星形图样的第1和第2星形绕组单元46A、46B。在第1和第2星形绕组单元46A、46B中，以规定间隔、沿周向排列有12束的5个切槽收纳部46a的束。
然后，在将第1和第2星形绕组单元46A、46B连结的导线44A的部位进行折返，如图4(c)所示，将第1和第2星形绕组单元46A、46B重合，以形成两星形图样的峰部与谷部重叠的形态，即：绕组端部46b在径向方向相对，制作星形绕组单元46。
接着，将星形绕组单元46的切槽收纳部46a的各束放置在加压成形机(未图示)上。此时，各束的切槽收纳部46a在加压方向上重叠成1列。并且，由推进器(未图示)对切槽收纳部46a的全束一起进行加压。由此，可将切槽收纳部46a从截面圆形塑形变形为截面长方形。并且，各切槽收纳部46a形成大致同一的截面形状。其中，加压成形机是一种将传统的加压成形机13中的一对滑块14和挡块15的对沿周向排列规定对的装置。
并且如图5和图6所示，将星形绕组单元46成形为圆筒状，制作等分绕组单元47。该等分绕组单元47的结构是，将导线44波状卷绕10匝。并且，10个切槽收纳部47a(相当于塑性变形为截面长方形的切槽收纳部46a)的束的长度方向与旋转轴向平行，以3个切槽间距排列在周向上。另外，切槽收纳部47a的各束的每5个通过绕组端部47b(相当于绕组端部46b)在轴向两端进行交叉连结。并且，切槽收纳部47a的各束的剩下的每5个同样通过绕组端部47b在轴向两端进行交叉连结。另外，连结每5个的切槽收纳部47a的绕组端部47b在轴向相对。
将等分绕组单元47的旋转轴向一侧的绕组端部47b朝径向内侧弯曲。并且如图7所示，将等分绕组单元47从旋转轴向安装在定子铁心41上。此时，如图8所示，朝径向内侧弯曲的绕组端部47b的切槽收纳部47a附近的部位沿旋转轴向在凸缘部41d之间(切槽开口)移动，切槽收纳部47a被引入切槽41c内。并且，在切槽收纳部47a被完全引入切槽41c内之后，将朝径向内侧弯曲的绕组端部47b折回成朝旋转轴向延伸的形态，将1个等分绕组单元47安装在定子铁心41上。
其次，将插入的切槽41c错开1个切槽，同样地，将下一个等分绕组单元47安装在定子铁心41上。然后将另1个等分绕组单元47同样安装在定子铁心41上，获得图2所示的定子40。
采用本实施形态1的定子的制造方法，由于在将等分绕组单元47的切槽收纳部47a插入切槽41c之前形成截面长方形，因此可无间隙地将切槽收纳部47a收纳在切槽41c内。结果是可增大占积率，提高发电机的输出。
另外，由于在使用截面圆形的导线44A而形成星形绕组单元46后，由加压成形机13将星形绕组单元46的切槽收纳部46a加压变形为截面长方形，因此可将切槽收纳部46a定位状态地放置在夹具(例如滑块14与挡块15之间)上，可抑止因对绞合的导线44A进行加压变形所发生的绝缘薄膜的损伤。结果是可抑止导线44相互间的短路发生，防止定子40的生产性下降。
另外，因一次性将整个切槽收纳部46a加压成形，故可简化将切槽收纳部塑性变形为截面长方形的工序。
另外，因绕组端部47b具有圆形截面，故可抑止因定子制造工序中的绕组端部47b相互间的磨擦所发生的绝缘薄膜的损伤，可提高绝缘性。
另外，由于将等分绕组单元47的绕组端部47b的一部分穿通凸缘部41d之间，同时将切槽收纳部47a插入切槽41c内，以此形态将等分绕组单元47从旋转轴向安装在定子铁心41上，因此在制作定子铁心41的阶段中，可在齿部41b的前端部形成凸缘部41d。由此，不需要传统的定子1制造方法中的制作凸缘部5的工序，可简化制造工序。
另外，由于凸缘部41d是在定子铁心41的材料即磁性钢板冲压成形的同时形成，因此可高精度地形成凸缘部41d的形状、即齿部41b的前端形状。由此，在将定子40搭载在车辆用交流发电机上时，可形成平衡的磁性回路，可抑止电磁声恶化。
并且，由于在安装于定子铁心41之前，将等分绕组单元47的绕组端部47b朝径向内侧弯曲，因此绕组端部47b不会干扰定子铁心41，可将绕组端部47b的一部分穿通凸缘部41d之间。由此，可提高等分线圈单元47的安装作业性，同时也可防止因绕组端部47b与定子铁心41的干扰所发生的绝缘薄膜的损伤。
另外，上述实施形态1是将切槽41c形成大致梯形，但也可将齿部形成截面梯形，将切槽形成大致长方形。在此场合，因可将径向排列成2列的切槽收纳部44a的束符合于切槽的内形形状，因此可提高占积率，同时可抑止因振动等引起的切槽收纳部在切槽内的变位，可抑止绝缘薄膜发生的损伤。
另外，上述实施形态的定子40也可在绕组端群42f、42r上涂覆清漆等的绝缘性树脂。在此场合，因绝缘性树脂将绕组端部44b相互粘接固定，不会产生因振动引起的绕组端部44b相互间的磨擦，故可抑止因随着绕组端部44b的绝缘薄膜的损伤而引起的绝缘性恶化。
并且，上述实施形态1是对将等分绕组单元47逐个地安装在定子铁心41的结构作了说明，但也可将3个等分绕组单元47同心状重叠，一次性地集中安装在定子铁心41上。在此场合，可简化将等分绕组单元47安装在定子铁心41上的安装工序。
实施形态2
图9为表示本发明实施形态2的车辆用交流发电机定子上的定子绕组的切槽收纳状态的局部剖视图。
在本实施形态2中，截面长方形的切槽收纳部44c沿径向、以并排成2列5层的形态排列在切槽41c内。并且，切槽收纳部44c的扁平率从最外层向最内层逐渐缩小，径向排列成2列的切槽收纳部44c的束符合于切槽41c的大致梯形的形状。
另外，其它结构与上述实施形态1相同。
采用本实施形态2，由于切槽收纳部44c的扁平率从最外层向最内层逐渐缩小，径向排列成2列的切槽收纳部44c的束符合于切槽41c的大致梯形的形状，因此可抑止因振动等引起的切槽收纳部44c在切槽内的变位，可抑止绝缘薄膜发生的损伤。
下面说明本实施形态2的将切槽收纳部塑性变形为截面长方形的工序。
首先，与上述实施形态1一样，制作星形绕组单元46。
接着，从构成星形绕组单元46的第1和第2星形绕组单元46A、46B的切槽收纳部46a的各束中，将切槽收纳部46a逐个放置在加压成形机上，一次性地将24个切槽收纳部46a塑性变形为截面长方形。这一工序反复进行5次，将所有的切槽收纳部46a变形为截面长方形，此时，按照依次改变各工序中由推进器产生的加压力使扁平率逐渐缩小为5阶段的形态，形成5种截面形状的切槽收纳部44c。
如图9所示，按照扁平率从最外层向最内层逐渐缩小的形态，将如此制作的切槽收纳部44c在切槽41c内沿径向排列成2列。并且，收纳在切槽41c内的切槽收纳部44c的束符合于切槽41c的大致梯形的形状。
这样，若适用本实施形态2中的星形绕组单元的切槽收纳部的截面矩形的成形工序，则因可任意调整切槽收纳部的扁平率，故在大致梯形的切槽41c内也可以以较高的占积率收纳切槽收纳部。
实施形态3
上述实施形态是使用1根导线44A制作星形绕组单元47的，但在本实施形态3中，使用2根导线44A来制作星形绕组单元49。
另外，其它结构与上述实施形态1相同。
下面参照图10说明本实施形态3的星形绕组单元的制造工序。
首先，将1根导线44A卷绕5圈形成环状，制作各绕组单元48。同样，将1根导线44A卷绕5圈形成环状，制作成另1个绕组单元48。
接着，将各绕组单元48弯曲，制作第1和第2星形绕组单元49A、49B，该第1和第2星形绕组单元49A、49B具有通过コ字形的绕组端部49b将相邻的直线状的切槽收纳部49a的端部在内周侧和外周侧交叉地连结的星形图样。在第1和第2星形绕组单元49A、49B上，以规定间隔、沿周向排列有12束的5个切槽收纳部49a的束。
然后，按照将第1和第2星形绕组单元49A、49B的两星形图样的峰部与谷部重合、即绕组端部49b在径向相对的形态，将第1和第2星形绕组单元49A、49B重叠，制作星形绕组单元49。
如此制作的星形绕组单元49除了分别由1根导线44A制作第1和第2星形绕组单元49A、49B这一点之外，其它结构与上述实施形态1中的星形绕组单元47相同。
在此，使用星形绕组单元49取代星形绕组单元47，通过采用与上述实施形态1相同的制造方法，获得与定子40同等的定子。
由此，在本实施形态3中，也可获得与上述实施形态1同样的效果。
实施形态4
图11为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机的定子立体图，图12为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子上的定子绕组的切槽收纳部状态的局部剖视图，图13为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子上的1相的等分绕组的立体图，图14为表示本发明实施形态4的车辆用交流发电机定子上的1相的等分绕组的要部放大图。
图11中，定子铁心41A是，将冲压加工成规定形状的磁性钢板层叠一体化而作成圆筒状，以每极每相为2个的比例、等角间距地沿周向形成切槽41c。即，将72个切槽41c设置在定子铁心41A上，以与转子27的12个爪状磁极相对，获得2个由3相交流绕组构成的定子绕组42A。另外，除了以每极每相为2个的比例形成切槽41c这一点之外，其它结构与上述的定子铁心41相同。
定子绕组42A具有将安装的切槽41c各错开1个切槽地安装在定子铁心41A上的6相的等分绕组43A。并且，将各自3相的等分绕组43A进行交流接线、例如Y形接线，构成2个3相交流绕组。
如图13和图4所示，各等分绕组43A是将由包覆有绝缘薄膜的铜线材料构成的1根导线44呈波状地在每6个切槽的切槽41c上的周向一侧卷绕3匝，接着在每6个切槽的切槽41c上的周向另一侧卷绕3匝。并且，导线44是将收纳在切槽41c内的切槽收纳部44a成形为截面长方形，将与收纳在定子铁心41A的旋转轴端侧隔开6个切槽的切槽41c内的切槽收纳部44a连结的绕组端部44b成形为截面圆形。并且，将切槽收纳部44a与绕组端部44b的连结部成形为截面扁平，构成切槽开口通过部44d。
并且如图12所示，在各切槽41c内，收纳有沿径向并排成1列、排列成6层的切槽收纳部44a，该切槽收纳部44a的截面长方形的长度方向朝圆周方向，并且相互紧密贴合。
这里，切槽收纳部44a的截面长方形的长边长度大于凸缘部41d间(切槽开口)的间隙。并且，切槽开口通过部44d的截面扁平的长旋转轴方向与切槽收纳部44a的截面长方形的长度方向正交，该截面扁平的短旋转轴方向的长度小于凸缘部41d间的间隙。
另外，收纳在1个切槽41c内的3个切槽收纳部44a在定子铁心41A的旋转轴端一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向一侧隔开6个切槽41c内的3个切槽收纳部44a连结，在定子铁心41A的旋转轴端另一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向另一侧隔开6个切槽41c的3个切槽收纳部44a连结。并且，收纳在1个切槽41c内的剩下3个切槽收纳部44a在定子铁心41A的旋转轴端一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向另一侧隔开6个切槽41c的3个切槽收纳部44a连结，在定子铁心41A的旋转轴端另一侧，分别通过绕组端部44b与收纳于在周向一侧隔开6个切槽41c的3个切槽收纳部44a连结。
这种结构的定子绕组42A是将从各切槽41c延伸的导线44在周向两侧等分为各一半。并且，在各自的等分绕组43A上，以6个切槽间距、沿周向排列有3个绕组端部44b的束。在此，以6个切槽间距并沿周向排列的绕组端部44b的束的层，在定子铁心41A的旋转轴端两侧以相互错开1个切槽的形态排列有6层，构成定子绕组42A的绕组端群42f、42r。
这样，这种结构的定子40A也可获得与上述实施形态1同样的效果。
由于这种定子40A是以每极每相为2个的比例形成切槽41c，切槽形状比每极每相为1个的比例形成的切槽要细。另外，切槽收纳部44a在切槽41c内并排排列成1列。结果是可减小切槽收纳部44a的扁平率，可抑止切槽收纳部44a成形时所发生的绝缘薄膜的损伤。
另外，由于在切槽收纳部44a与绕组端部44b的连结部形成具有比切槽开口细的宽度的截面扁平的切槽开口通过部44d，因此在安装等分绕组43A时，可将切槽开口通过部44d穿通于切槽开口，并可将切槽收纳部44a插入切槽41c内。结果是可避免导线44与定子铁心41A的接触，可抑止发生绝缘薄膜的损伤。
下面说明构成等分绕组43A的等分绕组单元的制造方法。
首先，采用如图4(a)～(c)所示的工序，分别将卷绕3匝的导线44A所形成的第1和第2星形绕组单元被制作成重叠的星形绕组单元，以形成两星形图样的峰部与谷部重合、即绕组端部在径向相对的形态。
接着，将星形绕组单元的切槽收纳部的各束放置在加压成形机上，由推进器对切槽收纳部的全束一起进行加压。由此，将星形绕组单元的切槽收纳部从截面圆形塑性变形为截面长方形。
接着，由加压成形机将绕组端部的切槽收纳部附近塑性变形为扁平截面，形成截面扁平的切槽开口通过部44d。
并且，将星形绕组单元成形为圆筒状，制成与图13和图14所示的等分绕组43A同一形状的等分绕组单元。
将如此制作的等分绕组单元的旋转轴向一端侧(形成有切槽开口通过部的一侧)的绕组端部朝径向内侧弯曲。并将等分绕组单元从旋转轴向安装在定子铁心41A上。此时，形成于绕组端部的切槽收纳部附近的切槽开口通过部44d沿旋转轴向在凸缘部41d之间移动，将切槽收纳部引入切槽41c内。并且，在将切槽收纳部完全引入切槽41c内之后，将朝径向内侧弯曲的绕组端部折回而朝旋转轴向延伸，将1个等分绕组单元安装在定子铁心41A上。
然后，剩下的5相位的等分绕组单元同样地将被插入的切槽41c错开1个切槽而安装在定子铁心41A上，获得图12所示的定子40A。
在本实施形态4中，由于具有比切槽开口细的宽度的截面扁平的切槽开口通过部44d形成在绕组端部44b的切槽收纳部44a的附近，因此在安装等分绕组单元时，可将切槽开口通过部44d穿通于切槽开口，并可将切槽收纳部44a插入切槽41c内。结果是可避免导线44与定子铁心41A的接触，可抑止绝缘薄膜发生的损伤。
另外，因形成有切槽开口通过部44d，故可增大绕组端部44b的直径。即，可实现导线44的低电阻化，可抑止通电时的发热，实现高输出化。
另外，上述实施形态4也可采用上述实施形态2中的形成星形绕组单元的切槽收纳部的截面矩形的工序，使切槽收纳部44a的扁平率从最外层向最内层逐渐缩小，使收纳在切槽41c内的切槽收纳部44a的束符合于切槽41c的大致梯形的形状。
另外，上述实施形态4采用的是将切槽41c以每极每相为2个的比例形成的定子铁心41A，但也可使用将切槽以每极每相为3个以上的比例形成的定子铁心，也可获得同样的效果。
实施形态5
图15为表示本发明实施形态5的车辆用交流发电机的定子要部的立体图，图16为说明本发明实施形态5的车辆用交流发电机定子的定子绕组上的1相的等分绕组单元的接线状态的端面图，图17为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组单元的制造方法的图，图18为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组单元的制造方法的图，图19为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组单元的制造方法的图，图20为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组单元的制造方法的图，图21为说明本发明实施形态5的适用于车辆用交流发电机定子的定子绕组的绕组单元的制造方法的图，图22为说明本发明实施形态5的交流发电机定子的制造方法的工序剖视图。另外，图16中，实线表示定子铁心的第1端面侧的接线状态，虚线表示定子铁心的第2端面侧的接线状态，黑点表示接合部，1、7、13…91表示切槽编号。
图15中，定子50由成形为圆筒状的层叠铁心制作，包括使旋转轴向延伸的切槽51c在内周侧开口并以规定间距沿周向形成多个的定子铁心51、将多个连续的导线卷绕在切槽51c上形成的定子绕组52、以及安装在各切槽51c上的绝缘子53构成。
定子铁心51具有圆环状的铁心后部51a、从铁心后部51a分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的截面梯形的齿部51b、由相邻的齿部51b划分的大致长方形的切槽51c以及从齿部51b的前端部朝周向两侧延伸的凸缘部51d。另外，该定子50适用于搭载有爪状磁极数16个的转子的车辆用交流发电机，在定子铁心51上形成有96个切槽51c。即，切槽51c以每极每相2个的比例而形成。
定子绕组52是将1根导线60在定子铁心51的第1和第2端面侧的切槽51c外部折返，在每6个的切槽51c内，具有多个卷装成波状的绕组，在切槽深度方向上形成内层与外层交叉的形态。
其中，导线60采用包覆有绝缘薄膜的铜线材。并且，收纳在切槽51c内的导线60的部位(切槽收纳部60a)形成截面长方形，在定子铁心51的第1和第2端面侧上隔开6个切槽的一方的切槽51c内的内层切槽收纳部60a与另一方的切槽51c内的外层切槽收纳部60a串联连接的导线60的部位(绕组端部60b)形成截面圆形。
下面参照图10具体说明构成定子绕组52的1相的等分绕组55的绕组结构。
1相的等分绕组55包括各自由1根导线60组成的第1至第4的第1绕组61～64所构成。并且，第1绕组61是将1根导线60从1号至91号的每6个切槽，将切槽51c内的第1号与第2号交替地卷绕成波形而构成。第2绕组62是将1根导线60从1号至91号的每6个切槽，将切槽51c内的第2号与第1号交替地卷绕成波形而构成。第3绕组63是将1根导线60从1号至91号的每6个切槽，将切槽51c内的第3号与第4号交替地卷绕成波形而构成。第4绕组64是将1根导线69从1号至91号的每6个切槽，将切槽51c内的第4号与第3号交替地卷绕成波形而构成。并且，在各切槽51c内，导线60的切槽收纳部60a的长度方向与径向一致，4根并排成一列地沿径向排列。
并且，在定子铁心51的第1端面侧，将1号切槽51c的从第2号延伸的第2绕组62的绕线开始端部62a与91号切槽51c的从第3号延伸的第4绕组64的绕线结束端部64b进行TIG焊接，再将1号切槽51c的从第4号延伸的第4绕组64的绕线开始端部64a与91号切槽51c的从第1号延伸的第2绕组62的绕线结束端部62b进行TIG焊接，形成2匝的绕组。
另外，在定子铁心51的第2端面侧，将1号切槽51c的从第1号延伸的第1绕组61的绕线开始端部61a与91号切槽51c的从第4号延伸的第3绕组63的绕线结束端部63b进行接合，再将1号切槽51c的从第3号延伸的第3绕组63的绕线开始端部63a与91号切槽51c的从第2号延伸的第1绕组61的绕线结束端部61b进行接合，形成2匝的绕组。
此外，将从61号切槽51c的第3号和67号切槽51c的第4号向定子铁心51的第1端面侧延伸的第3绕组63的导线60的绕组端部60b切断，将从67号切槽51c的第3号和73号切槽51c的第4号向定子铁心51的第1端面侧延伸的第4绕组64的导线60的绕组端部60b切断。并且，将第3绕组63的切断端64c与第4绕组64的切断端64c接合，形成由第1至第4绕组64～64串联连接而成的4匝1相的等分绕组55。
另外，将第3绕组63的切断端63d和第4绕组64的切断端64d分别作为导出线(O)和中性点(N)。
同样，将卷装有导线60的切槽51c各错开1个切槽，形成6相的等分绕组55。
并且，分别将3相的等分绕组55例如连接成Y形，构成2个3相交流绕组，获得定子50。另外，该2个3相交流绕组构成定子绕组52。
在如此结构的定子50中，通过绝缘子53将成形为截面长方形的切槽收纳部60a的平坦面与各切槽51c的侧壁面紧密贴合，在各切槽51c内的切槽深度方向上并排排列成1列。
接着，相对于隔开6个切槽的切槽51c，在定子铁心51的旋转轴向的第1端面侧，通过成形为截面圆形的绕组端部60b，将收纳在两切槽51c内的第1号和第2号中的切槽收纳部60a串联连接，通过绕组端部60b将收纳在两切槽51c内的第3号和第4号中的切槽收纳部60a串联连接。该两个绕组端部60b径向背离状地配置。由此，绕组端部60b在径向和周向上相互背离，以1个切槽间距沿周向定位地排列，构成绕组端群52r。
同样，相对于隔开6个切槽的切槽51c，在定子铁心51的旋转轴向的第2端面侧，通过绕组端部60b将收纳在两切槽51c内的第1号和第2号中的切槽收纳部60a串联连接，通过绕组端部60b将收纳在两切槽51c内的第3号和第4号中的切槽收纳部60a串联连接。该两个绕组端部60b配置成径向背离。由此，绕组端部60b在径向和周向上相互背离，以1个切槽间距沿周向定位地排列，构成绕组端群52f。
另外，在绕组端群52f、52r上，从1个切槽51c延伸的导线60在周向两侧各等分为一半，分别被引入在周向两侧隔开6个切槽的切槽51c内。
这样，在本实施形态5中，也是定子线圈52由等分线圈55构成，切槽收纳部60a形成截面长方形，并且，绕组端部60b形成圆形截面，由此可获得与上述实施形态1同样的效果。可增大切槽51c内的导体占积率，可实现高输出功效的发电机。
另外，采用本实施形态5，因可实现绕组端群52f、52r的定位化和高密度化，故可实现定子50的小型化。
下面参照图17至图22具体说明定子50的制造方法。
首先，将12根连续的导线65以1个切槽间距并列在平面上。其次如图17所示，将12根导线65一起按规定的间距(双点划线的位置)折返，如图18所示，将12根导线65相对于中心线L倾斜成角度α，形成螺旋状卷绕的带状的绕组单元56。该绕组单元56由包覆有绝缘薄膜的形成截面圆形的铜线材构成。
并且，在绕组单元56宽度方向上的隔开了距离D的位置上，将一对销子群70从绕组单元56的表面侧插入各导线65之间。同样，在绕组单元56宽度方向上的隔开距离D的位置上，将一对销子群70从绕组单元56的里面侧插入各导线65之间。然后，在绕组单元56宽度方向端部，将位置限制销子群71插入各导线65之间。这样，销子群70、71如图18所示进行定位。其中，距离D与后述的层叠铁心59的切槽59c的槽方向长度(定子铁心51的旋转轴向长度)大体一致。
在此，从绕组单元56的表面侧插入各导线65之间的一对销子群70如图18中的实线箭头所示，在绕组单元56的宽度方向上相互反向状地进行移动。同样，从绕组单元56的里面侧插入各导线65之间的一对销子群70如图18中的虚线箭头所示，在绕组单元56的长度方向上相互反向状地进行移动。此时，因位置限制销子群71插入各导线65之间，故可阻止导线65散乱。
位于一对销子70之间的各导线65的部位相对于绕组单元56的长度方向正交状地变形。由此，相对于绕组单元56的长度方向正交状变形的直线部57a在绕组单元56的表里方向上重叠构成对，在绕组单元56的长度方向上，以1个切槽间距排列96对。并且，位于一对销子70外方的各导线65的部位成为连结隔开6个切槽的直线部57a之间的连结部。如此制作的带状绕组单元57除了直线部57a具有截面圆形这一点之外，构成与图20所示的后述的绕组单元58相同的绕组结构。即，绕组单元57是将通过连结部将直线部57a连结、以6个切槽间距排列、并由相邻的直线部57a通过连结部在宽度方向的两侧形成以导线65的宽度(W)交替错开的图样的2根导线65各以1个切槽间距错开，排列有6对的相互以6个切槽间距错开、将直线部57a重叠排列组成的导线65的对。
接着，将该带状的绕组单元57放置在冲压夹具72上。如图19所示，该冲压夹具72由以1个切槽间距排列有冲压槽74的金属模73和以1个切槽间距排列的冲压杆75a的推压件75构成。并且，各冲压槽74由第1冲压槽74a和第2冲压槽74b构成，所述第1冲压槽74a形成的槽方向长度大体与后述的层叠铁心59的切槽59c的槽方向长度(定子铁心51的旋转轴向长度)一致，并具有与导线65的线径同等的槽宽，所述第2冲压槽74b连续在该第1冲压槽74a的后面，槽宽比第1冲压槽74a的槽宽狭。另外，冲压杆75a的长度大体与冲压槽74的槽方向长度一致，并且，第2冲压槽74b的宽度大体与第2冲压槽74b的槽宽一致。
由此，带状的绕组单元57如图19(a)所示，直线部57a的各对被收纳在各冲压槽74的第1冲压槽74a内，放置在金属模73中。然后，将推压件75放置成各冲压杆75a位于冲压槽74的第1冲压槽74a内的形态，使其向图19的(a)中的下方移动。
这样，一边对各对的直线部57a进行推压使其塑性变形，一边从第1冲压槽74a推入第2冲压槽74b内，直至与第2冲压槽74b的底部抵接。并且，用推压件75进一步推压各对的直线部57a，成为了如图19(b)所示的具有截面长方形的切槽收纳部60a。然后将推压件75拔出，从金属模73取出带状的绕组单元57，获得如图20所示的绕组单元58。
如此制作的绕组单元58是将与图20的附图正交方向(相当于绕组单元58的宽度方向)重叠的一对切槽收纳部60a以1个切槽间距排列96对，通过绕组端部60b将各对的切槽收纳部60a的宽度方向一侧的切槽收纳部60a与隔开6个切槽的各对的切槽收纳部60a的宽度方向另一侧的绕组端部60b连接而构成。即，如图21所示，通过绕组端部60b将切槽收纳部60a连结，以6个切槽间距排列，并且通过绕组端部60b将相邻的切槽收纳部60a在宽度方向两侧、以导线60的宽度(W)形成交替错开的图样的2个导线60相互错开6个切槽间距，将绕组端部60b重叠地排列成对。然后，将如此结构的导线60的对以1个切槽间距错开排列成6对，构成绕组单元58。
接着如图22(a)所示，将绝缘子53安装在层叠铁心59的各切槽59c内。该层叠铁心59是将由冲压加工制成的多个磁性钢板层叠为一体化形成的长方体。在铁心后部59a的一侧以规定间距形成有梯形的齿部59b，在各齿部59b的前端部形成有凸缘部59a。并且，形成有96个切槽59c。如图22(b)所示，将2个绕组单元58重叠，从切槽59c的开口侧安装在层叠铁心59上。由此，绕组单元58的4个切槽收纳部60a的截面长方形的长度方向与切槽深度方向一致，并沿切槽深度方向并排成1列地收纳在切槽59c内，安装在层叠铁心59上。
然后如图22(c)所示，将安装有2个绕组单元58的层叠铁心59弯曲成环状，弯曲成环状的层叠铁心59的两端对接，将对接部进行激光焊接。两端焊接成一体化的层叠铁心59成为定子铁心51。
最后，按照图15所示的接线方法将导线60连接，获得定子50。
这样，在这种定子50的制造方法中，也是凸缘部51d在制作层叠铁心59的阶段同时成形、并通过冲压成形制成凸缘部51d的，故可获得与上述实施形态1同样的效果。
另外，上述各实施形态对切槽收纳部形成截面长方形作了说明，但切槽收纳部也可采用长方形、跑道状、球状等的截面形状，只要切槽收纳部是扁平的截面形状即可。
另外，对绕组端部形成截面圆形作了说明，但绕组端部也可采用圆形、椭圆形等的截面形状。
本发明采用如上的结构，可获得如下的效果。
采用本发明，由于本发明的交流发电机的定子具有定子铁心和定子绕组，所述定子铁心具有圆环状的铁心后部、从该铁心后部分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部、由相邻的该齿部划分的切槽以及从该齿部的定子铁心的前端部朝周向两端延伸的凸缘部，所述定子绕组由分别卷装在所述定子铁心的每隔规定切槽的所述切槽组成的切槽群上的多个绕组所构成，
所述各绕组是，将导线从所述切槽的两端延伸，在周向的两侧等分，分别进入在周向两侧隔开所述规定切槽的所述切槽内，在所述切槽群上等分绕线地而卷绕成，
所述导线是将收纳在所述切槽内的切槽收纳部成形为截面扁平形，将所述切槽收纳部的端部相互连结的绕组端部成形为截面大致圆形，
所述切槽收纳部沿径向至少排列成1列，多层状地收纳在所述切槽内，因此，可提高占积率，实现高输出功率的发电机，同时可抑止因绕组端部相互间的磨擦所引起的绝缘薄膜的损伤，并且，可抑止因绕组端部相互间的干扰所发生的弯曲应力造成的绝缘薄膜的损伤，可获得优良绝缘性的交流发电机的定子。
另外，由于所述切槽收纳部的周向宽度与所述切槽的周向宽度大体一致，以径向重叠、排列成1列状地收纳在所述切槽内，因此，可抑止随着振动引起的切槽收纳部在切槽内的变位，可提高绝缘性。
另外，由于所述切槽收纳部的周向宽度大于所述切槽的开口宽度，因此，可防止切槽收纳部脱出。
另外，由于所述切槽形成内径侧前端尖细的大致梯状，在所述定子绕组内，径向排列的所述切槽收纳部的扁平率形成从外径侧逐渐向内径侧缩小的形态，以符合于所述切槽的大致梯形的形状，因此，能可靠地抑止随着振动引起的切槽收纳部在切槽内的变位，进一步提高绝缘性。
另外，由于在所述切槽收纳部与所述定子铁心的旋转轴端一侧的所述绕组端部的边界部，形成具有截面扁平形状的切槽开口通过部，该切槽开口通过部配置成其截面的长度方向大体与径向一致，并且，该周向宽度小于所述切槽的开口宽度，因此，在将定子绕组安装在定子铁心上时，可减少定子绕组与定子铁心之间的接触。
另外，由于所述切槽以每极每相为多个的比例形成，  因此，可使切槽形状变细，可减小切槽收纳部的扁平率。结果是可抑止将切槽收纳部形成截面扁平时发生的绝缘薄膜损伤。
另外，由于在由所述多个绕组的绕组端部构成的绕组端群上涂覆有绝缘性树脂，因此，绕组端部相互间不会磨擦，可提高绝缘性。
另外，由于在本发明的交流发电机的定子的制造方法中，所述交流发电机的定子具有定子铁心和定子绕组，所述定子铁心具有圆环装的铁心后部、从该铁心后部分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部、由相邻的该齿部划分的切槽和以及从该齿部的前端部朝周向两端延伸的凸缘部，所述定子绕组由分别卷装在所述定子铁心的每隔规定切槽的所述切槽组成的切槽群上的多个等分绕组所构成，该制造方法包括：
将磁性钢板层叠一体化、制作所述定子铁心的工序；
将成形为截面大致圆形的导线卷绕规定圈数形成环状、制作绕组单元的工序；
将所述绕组单元弯曲而使直线状的切槽收纳部的长度方向与径向大体一致、以规定切槽间距沿周向排列、约半数的该切槽收纳部的在コ字状绕组端部隔开该规定切槽间距的切槽收纳部的端部在内周侧和外周侧上交替连结、剩下的该切槽收纳部在コ字状该绕组端部隔开该规定切槽间距的切槽收纳部的端部在内周侧和外周侧上交替连结、制作使连结所述约半数的该切槽收纳部的端部的所述绕组端部与连结所述剩下的该切槽收纳部的端部的所述绕组端部在径向相对的星形图样的星形绕组单元的工序；
使所述星形绕组单元的所述切槽收纳部塑性变形为截面扁平的工序；
对所述星形绕组单元予以成形、将所述切槽收纳部的长度方向作成平行、并以所述规定切槽间距沿周向排列的圆筒状的等分绕组单元的制作工序；
将所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部的一部分穿通于构成切槽开口的所述凸缘部之间、同时将所述切槽收纳部插入所述切槽内而将该等分绕组单元从旋转轴向安装在所述定子铁心上的工序，因此，可实现高占积率、优良绝缘性的定子，同时获得可高精度地形成齿部前端形状的交流发电机的定子。
另外，由于在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序之前，具有将所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部朝径向内方弯曲的工序，因此，可容易地将等分绕组单元安装在定子铁心上。
另外，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序之前，具有使所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部的所述切槽收纳部侧塑性变形而形成具有扁平截面的切槽开口通过部的工序，因此，在安装等分绕组单元的定子铁心时，可减少导线与定子铁心间的接触，可抑止因绝缘薄膜的损伤引起的绝缘性的下降。
另外，由于在使所述星形绕组单元的所述切槽收纳部塑性变形为截面扁平的工序中，对构成所述星形绕组单元的所述切槽收纳部的全数一并进行冲压成形，因此，可使制造工序简单化，缩短制造时间。
另外，由于在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序中，构成所述等分绕组单元的切槽收纳部的所述星形绕组单元的切槽收纳部沿所述切槽的径向排列成多层而安装在各切槽上，在使所述星形绕组单元的所述绕组端部塑性变形为截面扁平的工序中，对构成所述星形绕组单元的所述切槽收纳部的每层进行冲压成形，同时对各层的切槽收纳部进行冲压成形，因此，可使切槽收纳部的截面形状简单地符合于切槽形状。
另外，由于在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序中，构成所述定子绕组的多个所述等分绕组单元是将所述切槽收纳部沿周向各错开1个切槽间距地重叠成同心状，一并安装在所述定子铁心上，因此，可使制造工序简单化，缩短制造时间。

Claims (13)

1.一种交流发电机的定子，具有定子铁心和定子绕组，所述定子铁心具有圆环状的铁心后部、从该铁心后部分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部、由相邻的该齿部划分的切槽以及从该齿部的定子铁心的前端部朝周向两端延伸的凸缘部，所述定子绕组由分别卷装在所述定子铁心的每隔规定切槽的所述切槽组成的切槽群上的多个绕组所构成，其特征在于，
所述各绕组是，将导线从所述切槽的两端延伸，在周向的两侧等分，分别进入在周向两侧隔开所述规定切槽的所述切槽内，在所述切槽群上等分绕线地卷绕而成，
所述导线是将收纳在所述切槽内的切槽收纳部成形为截面扁平形，将所述切槽收纳部的端部相互连结的绕组端部成形为截面大致圆形，
所述切槽收纳部沿径向至少排列成1列，多层状地收纳在所述切槽内。
2.如权利要求1所述的交流发电机的定子，其特征在于，所述切槽收纳部的周向宽度与所述切槽的周向宽度大致一致，以径向重叠、排列成1列状地收纳在所述切槽内。
3.如权利要求2所述的交流发电机的定子，其特征在于，所述切槽收纳部的周向宽度大于所述切槽的开口宽度。
4.如权利要求1所述的交流发电机的定子，其特征在于，所述切槽形成内径侧前端尖的大致梯状，在所述定子绕组内，径向排列的所述切槽收纳部的扁平率形成从外径侧逐渐向内径侧缩小的形态，以符合于所述切槽的大致梯形的形状。
5.如权利要求1所述的交流发电机的定子，其特征在于，在所述切槽收纳部与所述定子铁心的旋转轴端一侧的所述绕组端部的边界部，形成具有截面扁平形状的切槽开口通过部，该切槽开口通过部配置成其截面的长度方向与径向大致一致，并且，该周向宽度小于所述切槽的开口宽度。
6.如权利要求1所述的交流发电机的定子，其特征在于，所述切槽是以每极每相为多个的比例形成。
7.如权利要求1所述的交流发电机的定子，其特征在于，在由所述多个绕组的绕组端部构成的绕组端群上涂覆有绝缘性树脂。
8.一种交流发电机的定子的制造方法，所述交流发电机的定子具有定子铁心和定子绕组，所述定子铁心具有圆环装的铁心后部、从该铁心后部分别朝径向内方延伸并以规定间距沿周向配设的齿部、由相邻的该齿部划分的切槽以及从该齿部的前端部朝周向两端延伸的凸缘部，所述定子绕组由分别卷装在所述定子铁心的每隔规定切槽的所述切槽组成的切槽群上的多个绕组所构成，该制造方法包括：
将磁性钢板层叠一体化、制作所述定子铁心的工序；
将成形为截面大致圆形的导线卷绕规定圈数形成环状、制作绕组单元的工序；
将所述绕组单元弯曲而使直线状的切槽收纳部的长度方向与径向大体一致并以规定切槽间距沿周向排列、约半数的该切槽收纳部的在コ字状的绕组端部隔开该规定切槽间距的切槽收纳部的端部在内周侧和外周侧上交替连结、剩下的该切槽收纳部在コ字状该绕组端部隔开该规定切槽间距的切槽收纳部的端部在内周侧和外周侧上交替连结、制作使连结所述约半数的该切槽收纳部的端部的所述绕组端部与连结所述剩下的该切槽收纳部的端部的所述绕组端部径向相对的星形图样的星形绕组单元的工序；
使所述星形绕组单元的所述切槽收纳部塑性变形为截面扁平的工序；
对所述星形绕组单元予以成形、将所述切槽收纳部的长度方向作成平行、并以所述规定切槽间距沿周向排列的圆筒状的等分绕组单元的制作工序。
将所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部的一部分穿通于构成切槽开口的所述凸缘部之间、同时将所述切槽收纳部插入所述切槽内而将该等分绕组单元从旋转轴向安装在所述定子铁心上的工序。
9.如权利要求8所述的交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序之前，具有将所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部朝径向内方弯曲的工序。
10.如权利要求8所述的交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序之前，具有使所述等分绕组单元的旋转轴向一端侧的所述绕组端部的所述切槽收纳部侧塑性变形、形成具有扁平截面的切槽开口通过部的工序。
11.如权利要求8所述的交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，在使所述绕组端部的所述切槽收纳部侧塑性变形为截面扁平的工序中，对构成所述星形绕组单元的所述切槽收纳部的全数一并进行冲压成形。
12.如权利要求8所述的交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序中，构成所述等分绕组单元的切槽收纳部的所述星形绕组单元的切槽收纳部在所述切槽的径向上并列成多层而安装在各切槽上，在使所述星形绕组单元的所述绕组端部塑性变形为截面扁平的工序中，对构成所述星形绕组单元的所述切槽收纳部的每层进行冲压成形，同时对各层的切槽收纳部进行冲压成形。
13.如权利要求8所述的交流发电机的定子的制造方法，其特征在于，在将所述等分绕组单元安装在所述定子铁心上的工序中，构成所述定子绕组的多个所述等分绕组单元是，将所述切槽收纳部各错开1个切槽间距而沿周向重叠成同心状，且一并安装在所述定子铁心上。
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