分段線圈、使用分段線圈而成的定子及分段線圈的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明課題是在排列配置于環(huán)狀定子芯的槽的分段線圈中，提供能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合并且尤其是在線圈端部中能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化的分段線圈、使用分段線圈而成的定子及分段線圈的制造方法。在排列配置于環(huán)狀定子芯(11)的槽部(11c)的分段線圈(12)中，具備直線部(C)和一對線圈端部(E1、E2)，并且將一對線圈端部(E1、E2)中的線圈端部(E2)的前端設(shè)為具備用于與其他分段線圈(12)接合的接合面(S1)的接合用前端部(S)，接合用前端部(S)構(gòu)成為，在從環(huán)狀定子芯的軸向觀察時，接合面(S1)與環(huán)狀定子芯(11)的徑向平行。
【專利說明】分段線圈、使用分段線圈而成的定子及分段線圈的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請主張基于在2011年10月27日提出的日本申請第2011-235979號、在2012年I月16日提出的日本申請第2012-005797號、在2012年I月30日提出的日本申請第2012-016236號、在2012年2月2日提出的日本申請第2012-020859號、在2012年2月7日提出的日本申請第2012-023874號、在2012年3月I日提出的日本申請第2012-045004號及在2012年9月10日提出的日本申請第2012-198558號的優(yōu)先權(quán)，并援引上述日本申請記載的全部的記載內(nèi)容。
[0002]本發(fā)明涉及分段線圈、使用該分段線圈而成的定子及所述分段線圈的制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]伴隨著近年來的電動機的小型化、高性能化、高輸出化等，作為構(gòu)成電動機的定子的線圈，對能夠有效地提高槽內(nèi)的占空因數(shù)的由扁線構(gòu)成的線圈、尤其是將扁線形成為大致U字形而成的所謂分段線圈的需要提高。
[0004]使用這樣的分段線圈而成的定子通常在將多個分段線圈排列配置于定子的槽內(nèi)之后，使用弧焊等將相鄰的分段線圈的端部彼此接合而形成。
[0005]作為表示這樣的分段線圈的相關(guān)技術(shù)，例如存在下述專利文獻1、2。
[0006]專利文獻1:日本特開2005-224028號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2000-166150號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]上述專利文獻I是涉及分段線圈接合裝置及方法的發(fā)明，優(yōu)點在于能夠提供以全自動且維持產(chǎn)品品質(zhì)的方式、不使生產(chǎn)成本惡化而具備高生產(chǎn)率的分段線圈的接合裝置及方法。
[0009]另外，上述專利文獻2是涉及車輛用交流發(fā)電機的定子的發(fā)明，優(yōu)點在于能夠提供一種能夠確保接合部間的距離的車輛用交流發(fā)電機的定子。
[0010]然而，在上述專利文獻1、2中，由于是將相互接合的分段線圈的端部對應(yīng)每I組進行接合的結(jié)構(gòu)，因此存在作業(yè)性差這樣的問題。
[0011]另外，在上述專利文獻1、2中，由于是將相互接合的分段線圈的端部沿環(huán)狀定子芯的徑向加壓并接合的結(jié)構(gòu)，因此存在加壓方向的空間窄、夾具的定位精度嚴格且作業(yè)性差這樣的問題。
[0012]在上述分段線圈上設(shè)有用于進行相鄰的分段線圈之間、定子芯之間的絕緣的絕緣層。上述絕緣層需要以避免在上述各部件間發(fā)生局部放電的方式構(gòu)成。上述局部放電容易發(fā)生在電壓差變大的部分。例如，在三相交流電動機的定子采用分段線圈的情況下，屬于不同相的分段線圈間的電壓差變得最大。因此，在屬于不同相的分段線圈接近或接觸的部分容易發(fā)生局部放電。[0013]在以往的分段線圈中構(gòu)成為，將能夠應(yīng)對屬于不同相的分段線圈間的電壓差的絕緣層設(shè)于分段線圈的整個區(qū)域，由此來防止局部放電。
[0014]然而，屬于同相的分段線圈對接的部位、定子芯與分段線圈對接的部位的電壓差小，無需設(shè)置能夠應(yīng)對大電壓差的厚度大的絕緣層。在以往的分段線圈中，能夠應(yīng)對屬于不同相的線圈間的電壓差的絕緣層設(shè)于線圈的整個區(qū)域，因此存在槽內(nèi)的占空因數(shù)下降而導致電動機的大型化、發(fā)熱量的增加這樣的問題。
[0015]為了提高占空因數(shù)，也考慮到使用介電常數(shù)低且絕緣性能高的高價的絕緣材料并在分段線圈的整體上形成厚度小的絕緣層這一情況，但是會導致制造成本的增加。
[0016]另外，提出了如下構(gòu)成的耐電涌電動機:與導體線材的絕緣被膜重疊而形成導電性皮膜，以緩和相鄰繞組的絕緣被覆層間的電位差。
[0017]然而，上述導電性皮膜由于向樹脂混入碳等導電性的粉體材料而形成，因此伸縮度低，在線圈加工等中容易發(fā)生皮膜破裂。因此，難以適用于分段線圈中的彎曲加工等。
[0018]另外，若將導電性皮膜設(shè)于分段線圈的整個區(qū)域上，則在使導體線材在末端露出而連接時，容易與上述導電性皮膜接觸而發(fā)生短路等，難以進行末端加工。
[0019]為了構(gòu)成定子，準備具有多種形態(tài)的分段線圈，在將這些分段線圈以預定的順序安裝而組裝到預定的槽之后，為了使這些分段線圈構(gòu)成一體的線圈而必須將各分段線圈的接合用前端部連接。
[0020]然而，上述分段線圈的安裝作業(yè)及連接作業(yè)較為麻煩。而且，需要將多個分段線圈以密集的狀態(tài)進行組裝，因此難以識別各分段線圈及應(yīng)連接的接合用前端部。因此，容易產(chǎn)生組裝錯誤、連接錯誤。
[0021 ] 而且，各分段線圈由于密集設(shè)置，因此在組裝后、連接后，也難以檢查組裝錯誤、連接錯誤，非常耗費工時。
[0022]本發(fā)明用于解決上述以往的問題點，課題在于提供在排列配置于環(huán)狀定子芯的槽的分段線圈中，能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合并且尤其是在線圈端部能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化的分段線圈、使用該分段線圈而成的定子及所述分段線圈的制造方法。
[0023]另外，本申請發(fā)明的課題在于提供一種分段線圈，能夠較大地設(shè)定線圈的截面積而使大電流流動并防止局部放電，而且能夠提聞?wù)伎找驍?shù)，提聞電動機的性能。
[0024]另外，本申請發(fā)明用于解決上述以往的問題，課題在于提供一種定子，能夠較大地設(shè)定線圈的截面積而使大電流流動并有效地防止局部放電，而且能夠提高占空因數(shù)，提高電動機的性能。
[0025]另外，本申請發(fā)明的課題在于提供一種能夠容易地識別多個分段線圈而向應(yīng)安裝各分段線圈的預定的槽安裝并且能夠容易地識別應(yīng)連接的接合用前端部而進行連接的分段線圈等。
[0026]本發(fā)明的分段線圈在由環(huán)狀定子芯和多相扁線線圈構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機的定子中，沿徑向排列配置于環(huán)狀定子芯的槽，且相鄰槽的線圈彼此沿周向排列配置，上述分段線圈的第一特征在于，具備收容于上述槽的內(nèi)部的直線部和向上述槽的外部突出的一對線圈端部，并且將上述一對線圈端部中的任一方的線圈端部的前端設(shè)為具備用于與其他分段線圈接合的接合面的接合用前端部，上述接合用前端部在從上述環(huán)狀定子芯的軸向觀察時，以接合面與上述環(huán)狀定子芯的徑向平行的方式構(gòu)成。
[0027]根據(jù)上述本發(fā)明的第一特征，分段線圈在由環(huán)狀定子芯和多相扁線線圈構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機的定子中，沿徑向排列配置于環(huán)狀定子芯的槽，且相鄰槽的線圈彼此沿周向排列配置，上述分段線圈具備收容于上述槽的內(nèi)部的直線部和向上述槽的外部突出的一對線圈端部，并且將上述一對線圈端部中的任一方的線圈端部的前端設(shè)為具備用于與其他分段線圈接合的接合面的接合用前端部，上述接合用前端部在從上述環(huán)狀定子芯的軸向觀察時，以接合面與上述環(huán)狀定子芯的徑向平行的方式構(gòu)成，因此在使多個分段線圈排列配置于環(huán)狀定子芯時，能夠?qū)⒔雍嫌们岸瞬康募訅悍较蛟O(shè)為環(huán)狀定子芯的周向。由此，能夠有效地利用形成于相鄰的槽間的空間(間隙)進行接合用前端部的接合。
[0028]因此，能夠沿接合用前端部的加壓方向確保充分的空間，能夠提高接合用前端部的接合工序的作業(yè)性。因此能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合。
[0029]另外，通過以使接合用前端部的接合面與環(huán)狀定子芯的徑向平行的方式構(gòu)成，在使多個分段線圈排列配置于環(huán)狀定子芯時，能夠有效地增大形成于相鄰的槽間的空間(間隙)，能夠形成散熱性良好的定子。
[0030]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第一特征的基礎(chǔ)上，其第二特征在于，上述分段線圈具備配置在環(huán)狀定子芯的周向的預定位置上的一對上述接合用前端部，該一對接合用前端部構(gòu)成為，在使分段線圈排列配置于上述環(huán)狀定子芯的槽中時，相鄰的接合用前端部在上述環(huán)狀定子芯的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置。
[0031]根據(jù)上述本發(fā)明的第二特征，在上述本發(fā)明的第一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，上述分段線圈具備在環(huán)狀定子芯的周向的預定位置上配置的一對上述接合用前端部，在使分段線圈排列配置于上述環(huán)狀定子芯的槽時，該一對接合用前端部構(gòu)成為相鄰的接合用前端部在上述環(huán)狀定子芯的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置，因此僅通過使多個分段線圈排列配置于環(huán)狀定子芯，就能夠在配置于同一槽內(nèi)的多個分段線圈中使相互接合的接合用前端部的接合面以相向的狀態(tài)配置。
[0032]而且，由于接合面與環(huán)狀定子芯的徑向平行，因此能夠?qū)⑾嗷ソ雍系亩嘟M接合用前端部的接合面沿環(huán)狀定子芯的徑向配置成一列。
[0033]由此，能夠同時(一并)進行多組接合用前端部的接合(能夠?qū)崿F(xiàn)多組接合用前端部的多點同時接合)。
[0034]因此，能夠更有效地提高接合用前端部的接合工序的作業(yè)性，能夠進一步實現(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合。
[0035]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第一或第二特征的基礎(chǔ)上，其第三特征在于，在上述一對線圈端部中的、至少具備上述接合用前端部的線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置附加絕緣層。
[0036]根據(jù)上述本發(fā)明的第三特征，在上述本發(fā)明的第一或第二特征的作用效果的基礎(chǔ)上，在上述一對線圈端部中的、至少具備上述接合用前端部的線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置附加絕緣層，因此能夠有效地防止局部放電。
[0037]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第三特征的基礎(chǔ)上，其第四特征在于，上述附加絕緣層設(shè)于屬于不同相的分段線圈對接的部分。
[0038]根據(jù)上述本發(fā)明的第四特征，在上述本發(fā)明的第三特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述附加絕緣層設(shè)于屬于不同相的分段線圈對接的部分，因此根據(jù)相鄰的線圈或定子芯之間的電壓差，能夠使絕緣層的厚度不同。由此，能夠不使可靠性下降而有效地防止局部放電。而且，能夠使絕緣層的平均厚度減小，因此也能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。而且，也能夠降低制造成本。
[0039]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第三或第四特征的基礎(chǔ)上，其第五特征在于，上述附加絕緣層形成于分段線圈的環(huán)狀定子芯的徑向內(nèi)側(cè)面及/或外側(cè)面上。
[0040]根據(jù)上述本發(fā)明的第五特征，在上述本發(fā)明的第三或第四特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述附加絕緣層形成于分段線圈的環(huán)狀定子芯的徑向內(nèi)側(cè)面及/或外側(cè)面，因此能夠進一步削減設(shè)置附加絕緣層的區(qū)域。
[0041]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第三至第五特征中的任一特征的基礎(chǔ)上，其第六特征在于，上述線圈端部形成為山形，并且上述附加絕緣層設(shè)于上述山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部或/及從上述槽延伸出的直線部分。
[0042]根據(jù)上述本發(fā)明的第六特征，在上述本發(fā)明的第三至第五特征中的任一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述線圈端部形成為山形，并且上述附加絕緣層設(shè)于上述山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部或/及從上述槽延伸出的直線部分，因此能夠容易且可靠地形成附加絕緣層，并且能夠有效地防止在附加絕緣層產(chǎn)生龜裂、剝離而使絕緣性下降。
[0043]S卩，為了防止在附加絕緣層產(chǎn)生龜裂、剝離，優(yōu)選在不實施彎曲加工的部分或以大曲率半徑進行了彎曲加工的部分的預定區(qū)域設(shè)置附加絕緣層。
[0044]例如，在將線圈端部形成為山形的情況下，在山形的頂部附近、從山形斜邊向收容于槽部的直線部過渡的山形的山腳部附近，實施線圈的矩形截面的長邊的0.5?3倍的曲率半徑的彎曲加工。另一方面，對上述山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部實施線圈的矩形截面的長邊的20?60倍的曲率半徑的彎曲加工。而且，對于從槽延伸出的部位的直線部分不實施彎曲加工。
[0045]因此，構(gòu)成為在山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部或/及直線部分設(shè)置附加絕緣層，由此能夠容易且可靠地形成附加絕緣層，并且能夠有效地防止在附加絕緣層產(chǎn)生龜裂、剝離而使絕緣性下降。
[0046]另外，可以對上述斜邊部實施沿著定子的周向的預定的彎曲加工。作為沿著上述周向的彎曲加工，例如，可以實施將斜邊部在I個或2個以上的部位彎曲而成為大致折線狀的彎曲加工、使曲率半徑的中心、曲率變化的彎曲加工。
[0047]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第一特征的基礎(chǔ)上，其第七特征在于，上述分段線圈構(gòu)成為，在上述一對線圈片端部中的、至少不具備上述接合用前端部的一側(cè)的線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置半導電層，使接近配置且屬于不同相的分段線圈的上述半導電層在至少一點進行接觸。
[0048]根據(jù)上述本發(fā)明的第七特征，在上述本發(fā)明的第一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述分段線圈構(gòu)成為，在上述一對線圈端部中的、至少未設(shè)置上述接合用前端部的一側(cè)的線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置半導電層，使接近配置且屬于不同相的分段線圈的上述半導電層在至少一點進行接觸，因此通過在線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置半導電層，使線圈表面的電荷分散而使電場強度下降。當電場強度下降時，即便產(chǎn)生超過未設(shè)置半導電層時的局部放電開始電壓的電壓，也能抑制局部放電的發(fā)生。即，即便屬于不同相的分段線圈相鄰配置，在這些分段線圈間，由電荷的蓄積引起的電位差也不會變大，能夠有效地防止在上述部位發(fā)生局部放電。
[0049]S卩，在本申請發(fā)明中，通過以使設(shè)于屬于不同相的分段線圈上的半導電層在至少一點進行接觸的方式構(gòu)成，能夠有效地防止這些分段線圈間的局部放電。只要以在至少一點進行接觸的方式構(gòu)成即可，上述接觸點的接觸方式不受限定。例如，不僅是點接觸，也可以是線接觸或面接觸。而且，半導電層即使將厚度設(shè)定得較薄也能夠發(fā)揮效果。因此，與加厚絕緣被覆層的以往的手法相比，能夠減小定子的重量，并且能夠降低制造成本。
[0050]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第一至第七特征中的任一特征的基礎(chǔ)上，其第八特征在于，在上述分段線圈的預定區(qū)域的表面設(shè)有著色識別部。
[0051]根據(jù)上述本發(fā)明的第八特征，在上述本發(fā)明的第一至第七特征中的任一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于在上述分段線圈的預定區(qū)域的表面設(shè)有著色識別部，因此可以在定子的組裝工序中使用著色識別作為識別標識，能夠形成為制造效率良好的分段線圈。
[0052]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第八特征的基礎(chǔ)上，其第九特征在于，在上述分段線圈的接合用前端部或其附近具備能夠識別相互連接的分段線圈的接合用前端部的第一著色識別部。
[0053]根據(jù)上述本發(fā)明的第九特征，在上述本發(fā)明的第八特征的作用效果的基礎(chǔ)上，在上述分段線圈的接合用前端部或其附近具備能夠識別相互連接的分段線圈的接合用前端部的第一著色識別部，因此在將安裝于環(huán)狀定子芯的預定的槽的各分段線圈的接合用前端部連接的工序中，能夠識別相互連接的接合用前端部而有效地防止連接錯誤。
[0054]上述第一著色識別部的結(jié)構(gòu)、形態(tài)沒有特別限定。例如，能夠在相互連接的分段線圈的接合用前端部或其附近設(shè)置著色成同一色的著色識別部。而且，設(shè)置著色識別部的部位也沒有特別限定，為了在連接作業(yè)時能夠識別接合用前端部而可以設(shè)于接合用前端部或其附近。
[0055]另外，通過形成于在組裝結(jié)束后從外部能夠識別的部位，能夠?qū)ι鲜龅谝恢R別部進行圖像識別來檢查有無連接錯誤。
[0056]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第八或第九特征的基礎(chǔ)上，其第十特征在于，上述分段線圈具備第二著色識別部，該第二著色識別部設(shè)于上述接合用前端部以外的表面上且以能夠識別安裝各分段線圈的槽或/及槽內(nèi)的排列位置的方式形成。
[0057]根據(jù)上述本發(fā)明的第十特征，在上述本發(fā)明的第八或第九特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述分段線圈具備第二著色識別部，該第二著色識別部設(shè)于上述接合用前端部以外的表面上，并且以能夠識別安裝各分段線圈的槽或/及槽內(nèi)的排列位置的方式形成，因此能夠?qū)㈩A定的分段線圈容易地安裝于預定的槽。而且，能夠容易地確認各槽內(nèi)的排列順序。此外，也可以形成為兼用為了將預定的分段線圈向預定的槽安裝而設(shè)置的第二著色識別部和識別上述各槽內(nèi)的排列順序的第二著色識別部，還可以作為獨立的著色識別部而設(shè)于其他部位。
[0058]為了將預定的分段線圈向預定的槽安裝而設(shè)置的第二著色識別部例如可以形成為在各槽具有同一色彩。而且，為了識別向各槽安裝的分段線圈的排列位置，例如，可以設(shè)置實施了以同一色彩且深淺度按排列順序而變化的著色的第二著色識別部。[0059]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第十特征的基礎(chǔ)上，其第十一特征在于，上述第二著色識別部向分段線圈的預定區(qū)域涂敷著色涂料、粘貼著色帶件或者安裝著色管件而構(gòu)成。
[0060]根據(jù)上述本發(fā)明的第十一特征，在上述本發(fā)明的第十特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述第二著色識別部向分段線圈的預定區(qū)域涂敷著色涂料、粘貼著色帶件或者安裝著色管件而構(gòu)成，因此能夠容易地形成第二著色識別部。
[0061]第二著色識別部可以通過對線圈端部的整個區(qū)域?qū)嵤┲O(shè)置，也可以通過對一部分的區(qū)域?qū)嵤┲O(shè)置。而且，上述第二著色識別部只要至少設(shè)于線圈端部即可。而且，還可以對各分段線圈的絕緣層的整體實施著色來形成為上述第二著色識別部。
[0062]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第十或第十一特征的基礎(chǔ)上，其第十二特征在于，上述第二著色識別部構(gòu)成附加絕緣層。
[0063]根據(jù)上述本發(fā)明的第十二特征，在上述本發(fā)明的第十或第十一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于上述第二著色識別部構(gòu)成附加絕緣層，因此能夠形成為如下分段線圈:不僅能夠使定子的組裝作業(yè)容易，而且能夠有效地防止局部放電，且能夠提高定子的可靠性。
[0064]第二著色識別部的結(jié)構(gòu)、形態(tài)沒有特別限定。為了有效地防止局部放電，例如，將由絕緣性的樹脂構(gòu)成的涂料涂敷成20?200 μ m的厚度，由此能夠確保所需的局部放電電壓。在厚度為20 μ m以下時，在接近的線圈間可能發(fā)生局部放電，且無法確保所需的被膜強度。另一方面，當厚度為200 μ m以上時，難以確保線圈的安裝空間。
[0065]另外，通過采用絕緣性帶件、絕緣性管件，能夠形成兼用附加絕緣層的第二著色識別部。作為具有局部放電防止效果的上述著色帶件，可以采用Permacel公司制的絕緣性樹脂帶件(商標名Kapton帶)等。而且，作為著色管件，可以采用住友電氣工業(yè)制的絕緣性樹脂管(商標名sumitube)。
[0066]另外，本發(fā)明的分段線圈在上述本發(fā)明的第一至第十二特征中的任一特征的基礎(chǔ)上，其第十三特征在于，上述分段線圈由韌銅構(gòu)成。
[0067]根據(jù)上述本發(fā)明的第十三特征，在上述本發(fā)明的第一至第十二特征中的任一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，上述分段線圈由韌銅構(gòu)成，因此能夠形成為導電性、導熱性優(yōu)異且加工性良好的分段線圈。而且能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。
[0068]另外，本發(fā)明的定子的第十四特征在于，使第一至第十三方面中的任一方面記載的分段線圈在環(huán)狀定子芯的槽中排列配置多個而成。
[0069]根據(jù)上述本發(fā)明的第十四特征，由于定子使第一至第十三方面中的任一方面記載的分段線圈在環(huán)狀定子芯的槽排列配置多個而成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)分段線圈的小型化，并且能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化。
[0070]另外，本發(fā)明的定子在上述本發(fā)明的第十四特征的基礎(chǔ)上，其第十五特征在于，使多個排列配置于上述環(huán)狀定子芯的槽中的分段線圈中的、配置于同一槽內(nèi)的至少一組相鄰分段線圈在從上述槽出來直到朝向上述線圈端部的頂點沿周向彎曲為止的區(qū)域在徑向上傾斜，由此使設(shè)于上述分段線圈的線圈端部的絕緣層在定子的徑向上接觸，且以上述接觸部位的定子的徑向上的線圈間距離大于上述槽內(nèi)的線圈間距離的方式形成上述絕緣層。
[0071]根據(jù)上述本發(fā)明的第十五特征，在上述本發(fā)明的第十四特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于使多個排列配置于上述環(huán)狀定子芯的槽排列配置多個的分段線圈中的、配置于同一槽內(nèi)的至少一組相鄰分段線圈在從上述槽出來直到朝向上述線圈端部的頂點沿周向彎曲為止的區(qū)域在徑向上傾斜，由此使設(shè)于上述分段線圈的線圈端部的絕緣層在定子的徑向上接觸，且以上述接觸部位的定子的徑向上的線圈間距離大于上述槽內(nèi)的線圈間距離的方式形成上述絕緣層，因此能夠進一步實現(xiàn)槽內(nèi)的高占空因數(shù),并且能夠有效地增加槽內(nèi)的線圈的匝數(shù)。
[0072]另外，在配置于同一槽內(nèi)的至少一組相鄰的分段線圈中能夠更有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化。
[0073]另外，本發(fā)明的定子在上述本發(fā)明的第十四或第十五特征的基礎(chǔ)上，其第十六特征在于，上述多個分段線圈使相鄰分段線圈的上述接合用前端部進行固相接合。
[0074]根據(jù)上述本發(fā)明的第十六特征，在上述本發(fā)明的第十四或第十五特征的作用效果的基礎(chǔ)上，上述多個分段線圈使相鄰分段線圈的上述接合用前端部進行固相接合，因此不僅能夠形成制造效率更良好的定子，而且熱影響較小，因此可以使用耐熱性低的廉價的導體、皮膜材料。
[0075]另外，本發(fā)明的分段線圈的制造方法是第一方面記載的分段線圈的制造方法，上述分段線圈的制造方法的第十七特征在于，具備使至少由扁線構(gòu)成的線材彎曲而形成線圈體的線圈體形成工序及在上述線圈體的表面被覆絕緣物而形成絕緣層的絕緣層形成工序，并且，在上述線圈體形成工序中具備接合用前端部形成工序，在上述線圈體的線圈端部的前端形成接合用前端部，該接合用前端部配置于環(huán)狀定子芯的周向的預定位置、且從上述環(huán)狀定子芯的軸向觀察時用于與其他分段線圈進行接合的接合面與上述環(huán)狀定子芯的徑向平行，且在上述絕緣層形成工序中具備:基礎(chǔ)絕緣層形成工序，在上述線圈體上一體地被覆絕緣物而形成基礎(chǔ)絕緣層；及附加絕緣層形成工序，在該基礎(chǔ)絕緣層形成工序之后向上述線圈端部的預定區(qū)域附加地被覆絕緣物而形成附加絕緣層。
[0076]根據(jù)上述本發(fā)明的第十七特征，分段線圈的制造方法是第一方面記載的分段線圈的制造方法，具備使至少由扁線構(gòu)成的線材彎曲而形成線圈體的線圈體形成工序及在上述線圈體的表面被覆絕緣物而形成絕緣層的絕緣層形成工序，并且在上述線圈體形成工序中具備接合用前端部形成工序，在上述線圈體的線圈端部的前端形成接合用前端部，該接合用前端部配置于環(huán)狀定子芯的周向的預定位置、且從上述環(huán)狀定子芯的軸向觀察時用于與其他分段線圈進行接合的接合面與上述環(huán)狀定子芯的徑向平行，且在上述絕緣層形成工序中具備:基礎(chǔ)絕緣層形成工序，在上述線圈體上一體地被覆絕緣物而形成基礎(chǔ)絕緣層；及附加絕緣層形成工序，在該基礎(chǔ)絕緣層形成工序之后向上述線圈端部的預定區(qū)域附加地被覆絕緣物而形成附加絕緣層，因此，在使多個分段線圈排列配置于環(huán)狀定子芯時，能夠?qū)⒔雍嫌们岸瞬康募訅悍较蛟O(shè)為環(huán)狀定子芯的周向。由此能夠有效地利用形成于相鄰的槽間的空間(間隙)而進行接合用前端部的接合。
[0077]因此，能夠沿接合用前端部的加壓方向確保充分的空間，能夠提高接合用前端部的接合工序的作業(yè)性。因此能夠制造出能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合的分段線圈。
[0078]另外，通過以使接合用前端部的接合面與環(huán)狀定子芯的徑向平行的方式構(gòu)成，能夠制造出如下分段線圈:在使多個分段線圈排列配置于環(huán)狀定子芯時，能夠有效地增大形成于相鄰的槽間的空間(間隙)，且能夠形成散熱性良好的定子。[0079]另外，能夠制造出尤其是在線圈端部中能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化的分段線圈。
[0080]另外，本發(fā)明的分段線圈的制造方法在上述本發(fā)明的第十七特征的基礎(chǔ)上，其第十八特征在于，上述接合用前端部形成工序通過扭轉(zhuǎn)上述線圈體的線圈端部的端部來進行。
[0081]根據(jù)上述本發(fā)明的第十八特征，在上述本發(fā)明的第十七特征的作用效果的基礎(chǔ)上，上述接合用前端部形成工序通過扭轉(zhuǎn)上述線圈體的線圈端部的端部來進行，因此能夠有效地形成接合用前端部。
[0082]另外，本發(fā)明的分段線圈的制造方法在上述本發(fā)明的第十七特征的基礎(chǔ)上，其第十九特征在于，上述接合用前端部形成工序通過使上述線圈體的線圈端部的端部塑性變形來進行。
[0083]根據(jù)上述本發(fā)明的第十九特征，在上述本發(fā)明的第十七特征的作用效果的基礎(chǔ)上，上述接合用前端部形成工序通過使上述線圈體的線圈端部的端部塑性變形來進行，因此能夠有效地形成接合用前端部。
[0084]另外，本發(fā)明的分段線圈的制造方法在上述本發(fā)明的第十七至第十九特征中的任一特征的基礎(chǔ)上，其第二十特征在于，與上述附加絕緣層形成工序同時、或在上述附加絕緣層形成工序之后，具有向線圈體的表面的預定區(qū)域?qū)嵤╊A定的著色的著色識別部形成工序。
[0085]根據(jù)上述本發(fā)明的第二十特征，在上述本發(fā)明的第十七至第十九特征中的任一特征的作用效果的基礎(chǔ)上，由于與上述附加絕緣層形成工序同時、或在上述附加絕緣層形成工序之后，具有向線圈體的表面的預定區(qū)域?qū)嵤╊A定的著色的著色識別部形成工序，因此能夠有效地形成著色識別部。
[0086]發(fā)明效果
[0087]根據(jù)本發(fā)明的分段線圈，在排列配置于環(huán)狀定子芯的槽的分段線圈中，能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合，并且能夠形成散熱性良好的定子。而且，尤其是在線圈端部中能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化。
[0088]另外，根據(jù)本發(fā)明的定子，能夠形成制造效率良好且散熱性良好的定子。而且尤其是在線圈端部能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化。
[0089]另外，根據(jù)本發(fā)明的分段線圈的制造方法，能夠制造出能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈的有效的接合并且能夠形成散熱性良好的定子的分段線圈。而且能夠制造出尤其是在線圈端部中能夠有效地防止絕緣被膜發(fā)生老化的分段線圈。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0090]圖1是使用了本發(fā)明的實施方式的分段線圈的電動機的概略配線圖。
[0091]圖2是表示向電動機的配電系統(tǒng)的示意圖。
[0092]圖3A是本發(fā)明的實施方式的定子的俯視圖。
[0093]圖3B是本發(fā)明的實施方式的定子的仰視圖。
[0094]圖4A是本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的立體圖。
[0095]圖4B是表示本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的圖，是簡化表示從環(huán)狀定子芯的外側(cè)觀察組裝于環(huán)狀定子芯的分段線圈的主要部分的圖。
[0096]圖5A是本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的立體圖。
[0097]圖5B是本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的側(cè)視圖。
[0098]圖6是表示本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的主要部分的圖。
[0099]圖7A是本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的直線部的剖視圖。
[0100]圖7B是本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的線圈端部的預定區(qū)域的剖視圖。
[0101]圖8是示意性地表示在將本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈組裝于環(huán)狀定子芯之后將接合用前端部接合的狀態(tài)的圖。
[0102]圖9A是表示本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的圖，是示意性地表示在將分段線圈組裝于環(huán)狀定子芯的狀態(tài)下配置于相鄰的槽部的分段線圈的圖。
[0103]圖9B是表示比較例I的分段線圈的圖。
[0104]圖9C是表示比較例2的分段線圈的圖。
[0105]圖1OA是簡化表示在本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的制造方法中準備未形成絕緣層的狀態(tài)的由扁線構(gòu)成的線材的工序的圖。
[0106]圖1OB是簡化表示在本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的制造方法中將線材加工成呈分段線圈的形狀的線圈體的線圈體形成工序的圖。
[0107]圖1OC是簡化表示在本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的制造方法中進行構(gòu)成U相、V相、W相的分段線圈的預組裝的工序的圖。
[0108]圖1OD是簡化表示在本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈的制造方法中將預組裝的狀態(tài)的分段線圈向環(huán)狀定子芯的槽部組裝的工序的圖。
[0109]圖1lA是以往的分段線圈的立體圖。
[0110]圖1lB是表示以往的分段線圈的圖，是簡化表示從轉(zhuǎn)子側(cè)觀察組裝于環(huán)狀定子芯的分段線圈的主要部分的圖。
[0111]圖12是以往的分段線圈的剖視圖。
[0112]圖13是示意性地表示在將以往的分段線圈組裝于環(huán)狀定子芯之后將接合用前端部接合的狀態(tài)的圖。
[0113]圖14是表示本發(fā)明的第二實施方式的分段線圈的主視圖。
[0114]圖15是表示一分段線圈和與之相鄰配置的分段線圈間的對接狀態(tài)的主要部分的主視圖。
[0115]圖16是沿著圖15中的VII1-VIII線的剖視圖。
[0116]圖17是沿著圖16中的X1-XI線的剖視圖。
[0117]圖18是表示附加絕緣層的第二實施例的圖，是相當于圖17的剖視圖。
[0118]圖19是表示本發(fā)明的第三實施方式的分段線圈的剖視圖。
[0119]圖20是表示局部放電開始電壓與表面電阻率的關(guān)系的圖。
[0120]圖21是示意性地表示使設(shè)于線圈的半導電層接觸的狀態(tài)的剖視圖。
[0121]圖22是具備本發(fā)明的第四實施方式的分段線圈的定子的分段線圈的接合用前端部的放大俯視圖。
[0122]圖23是表示本發(fā)明的第四實施方式的分段線圈的變形例的主視圖。
[0123]圖24是沿圖23的XIV-XIV線的右側(cè)視圖。[0124]圖25是沿圖23的XV-XV線的剖視圖。
[0125]圖26A是簡化表示將本發(fā)明的第五實施方式的分段線圈排列配置于同一槽部內(nèi)的狀態(tài)的立體圖。
[0126]圖26B是簡化表示將本發(fā)明的第五實施方式的分段線圈排列配置于同一槽部內(nèi)的狀態(tài)的圖，是示意性地表示分段線圈的側(cè)面的主要部分的圖。
[0127]附圖標記說明
[0128]I 電動機
[0129]2 蓄電池
[0130]3 繼電器
[0131]4 升壓轉(zhuǎn)換器
[0132]5 逆變器控制部
[0133]6 高壓線纜
[0134]10 定子
[0135]11 環(huán)狀定子芯
[0136]Ila 芯主體
[0137]Ilb 齒部
[0138]Ilc 槽部
[0139]12 分段線圈
[0140]12a 第一卷繞線圈
[0141]12b 第二卷繞線圈
[0142]12c 第三卷繞線圈
[0143]12d 第四卷繞線圈
[0144]12U U 相端子
[0145]12UN U相中性點
[0146]12V V 相端子
[0147]12VN V相中性點
[0148]12W W 相端子
[0149]12WN W相中性點
[0150]12-1內(nèi)徑側(cè)線圈
[0151]12-2外徑側(cè)線圈
[0152]20 定子
[0153]21 環(huán)狀定子芯
[0154]21a 芯主體
[0155]21b 齒部
[0156]21c 槽部
[0157]22 分段線圈
[0158]22U U 相端子
[0159]22V V 相端子
[0160]22W W 相端子[0161]30接合用夾具
[0162]40第一分段線圈
[0163]50第二分段線圈
[0164]60第三分段線圈
[0165]201分段線圈[0166]20IA分段線圈
[0167]20IB分段線圈
[0168]20IC分段線圈
[0169]20ID分段線圈
[0170]20IE分段線圈
[0171]205a接合用前端部
[0172]205b接合用前端部
[0173]206線材
[0174]207基礎(chǔ)絕緣層
[0175]210a斜邊部
[0176]211a斜邊部
[0177]212a附加絕緣層
[0178]212b附加絕緣層
[0179]212c附加絕緣層
[0180]212d附加絕緣層
[0181]214a附加絕緣層
[0182]214b附加絕緣層
[0183]214c附加絕緣層
[0184]214d附加絕緣層
[0185]212a附加絕緣層
[0186]304分段線圈
[0187]305分段線圈
[0188]306半導電層
[0189]308線材
[0190]309絕緣層
[0191]407線材
[0192]408絕緣層
[0193]451b第一著色識別部
[0194]452a第一著色識別部
[0195]452b第一著色識別部
[0196]453a第一著色識別部
[0197]453b第一著色識別部
[0198]454a第一著色識別部
[0199]454b第一著色識別部[0200] 455a第一著色識別部
[0201]465A1第一著色識別部
[0202]465B1第一著色識別部
[0203]465C1第一著色識別部
[0204]465D1第一著色識別部
[0205]505a接合用前端部
[0206]505b接合用前端部
[0207]562a著色帽
[0208]562b著色帽
[0209]570第二著色識別部
[0210]711環(huán)狀定子芯
[0211]711c槽部
[0212]71 Id端面
[0213]712分段線圈
[0214]AlO分段線圈
[0215]A20分段線圈
[0216]A30分段線圈
[0217]A40分段線圈
[0218]A50分段線圈
[0219]B線圈體
[0220]C直線部
[0221]D長度
[0222]El線圈端部
[0223]E2線圈端部
[0224]E3線圈端部
[0225]E4線圈端部
[0226]F長度
[0227]G外徑側(cè)線圈面
[0228]H延伸部
[0229]Kl第一彎曲區(qū)域
[0230]K2第二彎曲區(qū)域
[0231]L空間
[0232]M空間
[0233]N內(nèi)徑側(cè)線圈面
[0234]P空間
[0235]Q空間
[0236]R線材
[0237]S接合用前端部
[0238]SI接合面[0239]V接觸點
[0240]Z絕緣層
[0241]Zl基礎(chǔ)絕緣層
[0242]Z2附加絕緣層
[0243]Θ I角度
[0244]Θ 2角度
【具體實施方式】
[0245]以下，基于附圖，具體說明本發(fā)明的實施方式。
[0246]首先，參照以下的附圖，說明本發(fā)明的第一實施方式的分段線圈12、使用該分段線圈12而成的定子10、使用該定子10而成的電動機I及上述分段線圈12的制造方法，以供本發(fā)明的理解。然而，以下的說明是本發(fā)明的實施方式，沒有限定權(quán)利要求所記載的內(nèi)容。
[0247]首先，參照圖1、圖2，說明使用了本發(fā)明的實施方式的分段線圈的電動機1(旋轉(zhuǎn)電機)。
[0248]本發(fā)明的實施方式的電動機I由后述的定子10和未圖示的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
[0249]而且，如圖1、圖2所示，該電動機I是供給通過逆變器控制轉(zhuǎn)換所得的電力的PWM驅(qū)動(Pulse Width Modulation:脈沖寬度調(diào)制)的三相式電動機。具體而言,如圖2所示，來自蓄電池2的電力其電壓通過繼電器3及升壓轉(zhuǎn)換器4而上升，經(jīng)由具備開關(guān)元件的逆變器控制部5，經(jīng)由與高壓線纜6連接的U相、V相、W相的輸入端子而向電動機I供給。而且，如圖1所示，U相、V相、W相是將一對串聯(lián)連接的4根卷繞線圈并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
[0250]另外，作為開關(guān)兀件，可以使用立式MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor)、臥式裝置、晶閘管、GTO (Gate Turn-Off Thyristor)、雙極晶體管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等任意的開關(guān)兀件。
[0251]接下來，參照圖3A~圖9C，更詳細地說明本發(fā)明的實施方式的定子10。
[0252]上述定子10是電動機I的定子，如圖3A、3B、4B所示，包括環(huán)狀定子芯11和將扁線線圈的形狀形成為大致U字形的分段線圈12。
[0253]上述環(huán)狀定子芯11由如圖3A、圖3B所示的環(huán)狀的芯主體IIa和如圖4B簡化表示那樣呈環(huán)狀地配置多個的齒部Ilb構(gòu)成。而且，在齒部Ilb的兩側(cè)形成多個槽部11c，向該槽部Ilc收容分段線圈12，由此向環(huán)狀定子芯11組裝分段線圈12。
[0254]上述分段線圈12是組裝于環(huán)狀定子芯11的由扁線構(gòu)成的所謂被覆電線。如圖7A、圖7B所示，該分段線圈12包括由導體構(gòu)成的線材R和將線材R被覆的由絕緣物構(gòu)成的絕緣層Z。
[0255]另外，如圖4B所示，該分段線圈12主要具備:收容于槽部Ilc內(nèi)的直線狀的一對直線部C ;及向槽部Ilc的外部突出且具備斜邊部而呈山形形狀的一對線圈端部E1、E2。
[0256] 另外，如圖4B所示，構(gòu)成為在線圈端部E2的前端具備接合用前端部S，該接合用前端部S具有用于將同一相內(nèi)的相鄰的分段線圈12彼此接合的接合面SI。更具體而言，如圖4B、圖5A、圖5B所示，將線圈端部E2的端部向環(huán)狀定子芯11的徑向的外徑側(cè)扭轉(zhuǎn)(彎曲)，由此構(gòu)成為，在從環(huán)狀定子芯11的軸向觀察時，接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行，且在線圈端部E2的前端具備一對配置于環(huán)狀定子芯11的周向的預定位置的接合用前端部S。
[0257]另外，在此，與分段線圈12的直線部C的外徑側(cè)線圈面G或內(nèi)徑側(cè)線圈面N垂直的方向?qū)?yīng)于環(huán)狀定子芯的徑向。而且，“環(huán)狀定子芯11的周向的預定位置”是指:在將多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，在從環(huán)狀定子芯11的軸向觀察時，能夠?qū)?gòu)成同一相的多個分段線圈12的多個接合面SI沿著環(huán)狀定子芯的徑向排列成一列的、環(huán)狀定子芯11的周向的任意的位置。
[0258]而且，具體而言，如圖5A、圖5B所示，在具備環(huán)狀定子芯11的徑向上的內(nèi)徑側(cè)線圈面N和外徑側(cè)線圈面G的分段線圈12中，以內(nèi)徑側(cè)線圈面N在一對接合用前端部S中均配置于環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)的方式(以外徑側(cè)線圈面G在一對接合用前端部S中均配置于環(huán)狀定子芯11的周向外側(cè)的方式)，將線圈端部E2的一對端部向環(huán)狀定子芯11的徑向的外徑側(cè)扭轉(zhuǎn)(彎曲)90度，由此形成向環(huán)狀定子芯11的徑向的外徑側(cè)突出設(shè)置的一對接合用前端部S。
[0259]S卩，通過將線圈端部E2的一對端部向同一方向(環(huán)狀定子芯11的徑向的外徑方向)扭轉(zhuǎn)(彎曲)90度而形成一對接合用前端部S。
[0260]此外，在本實施方式中，如圖5A所示，構(gòu)成為在一對接合用前端部S中，均將內(nèi)徑側(cè)線圈面N設(shè)為用于與其他分段線圈接合的接合面SI。
[0261]另外，在本實施方式中，如圖4A、圖4B、圖5A、圖5B中示出一部分那樣，在使分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11的槽部Ilc時，構(gòu)成為相鄰的接合用前端部S (同一分段線圈12具備的一對接合用前端部S)在環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置。
[0262]另外，在本實施方式中，該一對接合用前端部S中的偏移雖然未詳細圖示，但是在由圖5A所示的假想線(單點劃線)分割成兩部分的線圈的任一側(cè)，使除了接合用前端部S的部分的線圈向環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)或外徑側(cè)彎曲，由此構(gòu)成為使分割成兩部分的線圈在環(huán)狀定子芯11的徑向上形成臺階而產(chǎn)生偏移。
[0263]另外，在本實施方式中，如圖4B所示，在分段線圈12中，構(gòu)成為使從直線部C延伸出而到達至接合用前端部S的延伸部H在一個至多個部位向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲。
[0264]更具體而言，如圖6所示，在配置于環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)的內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，構(gòu)成為使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl和第二彎曲區(qū)域K2這兩處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲。
[0265]另外，在配置于環(huán)狀定子芯11的徑向的外徑側(cè)的外徑側(cè)線圈12-2中，構(gòu)成為使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl這一處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲。
[0266]另外，將內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的第一彎曲區(qū)域Kl和外徑側(cè)線圈12-2的第一彎曲區(qū)域Kl的線圈的彎曲角度設(shè)為同一角度即角度Θ I。而且在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，構(gòu)成為將第二彎曲區(qū)域K2的線圈的彎曲角度即角度Θ 2設(shè)為比第一彎曲區(qū)域Kl的線圈的彎曲角度即角度Θ I大的角度。
[0267]另外，角度Θ I優(yōu)選為95度?150度左右，更優(yōu)選為105度?125度左右。這是因為，若小于95度，則在線圈端部E產(chǎn)生線圈彼此的干擾而無法排列，若超過150度，則在定子芯端面與線圈之間閑置空間變大，電動機軸長方向的尺寸增大。
[0268]另外，角度Θ 2優(yōu)選為100度?160度左右，更優(yōu)選為110度?130度左右。這是因為，若小于100度，則容易與同一線圈的另一端部分發(fā)生干擾，若超過160度，則線圈前端的接合長度變短。
[0269]另外，雖然未圖示，但是在與接合用前端部S相反的一側(cè)的線圈端部El形成有為了避免收容于相鄰的槽部Ilc內(nèi)的分段線圈12彼此的接觸而使分段線圈12彎曲而成的曲柄部。
[0270]另外，作為形成分段線圈12的線材R，可以使用韌銅、無氧銅等作為形成分段線圈的線材而通常使用的材料。在本實施方式中，設(shè)為使用韌銅的結(jié)構(gòu)。
[0271]另外，圖7A所示的線材R的寬度方向的長度D優(yōu)選為1.0mm?2.0mm左右，更優(yōu)選為1.5mm?2.0mm左右。這是因為，當小于1.0mm時,在線圈加工中難以得到穩(wěn)定的尺寸形狀，或者匝數(shù)增加而成為成本上升的主要原因，當超過2.0mm時，接合空間減小。
[0272]另外，圖7A所示的線材R的長度方向的長度F優(yōu)選為2.5mm?5.0mm左右，更優(yōu)選為3.0mm?4.0mm左右。這是因為，當小于2.5mm時,縱橫尺寸比減小,線材、組裝的生產(chǎn)率下降，當超過5.0mm時，變?yōu)閷挿?，線圈彎曲加工變得困難，或接合部的徑向尺寸增大。
[0273]另外，在本實施方式中，如圖7A、圖7B所示，將形成分段線圈12的絕緣層Z的結(jié)構(gòu)設(shè)為在直線部C與線圈端部El及線圈端部E2中不同的結(jié)構(gòu)。
[0274]更具體而言，在直線部C中，如圖7A所示，構(gòu)成為在線材R的表面僅被覆基礎(chǔ)絕緣層Zl而形成絕緣層Z。
[0275]相對于此，在線圈端部El及線圈端部E2的預定區(qū)域中，如圖7B所示，構(gòu)成為在線材R的表面被覆基礎(chǔ)絕緣層Zl，并且在基礎(chǔ)絕緣層Zl的表面進一步被覆附加絕緣層Z2，由此形成絕緣層Z。
[0276]S卩，形成為構(gòu)成線圈端部El及線圈端部E2的預定區(qū)域的絕緣層Z的厚度比構(gòu)成直線部C的絕緣層Z的厚度厚的結(jié)構(gòu)。
[0277]另外，在此“線圈端部El及線圈端部E2的預定區(qū)域”是指“在線圈端部El及線圈端部E2，相鄰的分段線圈12接近的區(qū)域，更具體而言在線材R的狀態(tài)下相鄰的線材R間的距離為幾μπι?幾百μ m左右的區(qū)域”。
[0278]另外，作為基礎(chǔ)絕緣層Zl的材質(zhì)，可以使用聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺等。而且，基礎(chǔ)絕緣層Zl的厚度只要是與線圈匝間的設(shè)計電壓對應(yīng)的厚度即可，例如在設(shè)計電壓為500V時，優(yōu)選設(shè)為15μπι?30μπι左右，更優(yōu)選設(shè)為15μπι?25μπι左右。若小于15 μ m，則由局部放電的發(fā)生引起的皮膜老化、制造時的針孔產(chǎn)生概率增加，若超過25 μ m，則會產(chǎn)生由槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的下降引起的發(fā)熱增加、由外徑增大引起的組裝性的下降。而且其形成方法可以使用拉模、電沉積等。另外，直線部C和線圈端部El及線圈端部E2的基礎(chǔ)絕緣層Zl可以通過同一工序一體地形成。
[0279]另外，作為附加絕緣層Z2的材質(zhì)，可以使用向以聚酰胺酰亞胺或聚酰亞胺為代表的超級工程塑料材料或工程塑料中混合了無機添料的材料等。而且，作為其形成方法，可以使用粉體涂裝、帶粘貼、浸潰、噴涂、插入式注塑成形、擠壓成形、熱收縮管等。
[0280]而且，電動機相間的電壓由于逆變器電涌等的影響，而被施加輸入電壓的約2倍的峰值電壓，因此例如在設(shè)計電壓為1000V的情況下，附加絕緣層Z2的厚度優(yōu)選設(shè)為40 μ m?200 μ m左右，更優(yōu)選設(shè)為80 μ m?120 μ m左右。這是因為，若小于40 μ m，則產(chǎn)生由局部放電引起的皮膜老化，若超過200 μ m，則會導致由線圈端部El及線圈端部E2的線間距離增加引起的尺寸增大。
[0281]另外，雖然未圖示，但是對上述斜邊部實施沿著定子的周向的預定的彎曲加工。上述沿著定子的周向的預定的彎曲加工的方式?jīng)]有特別限定?？梢詫嵤├缧边叢吭贗個或2個以上的部位彎曲而成為大致折線狀的彎曲加工、曲率半徑的中心、曲率變化的彎曲加工。
[0282]在本實施方式中，由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的分段線圈12通過以下所述的結(jié)構(gòu)而組裝于環(huán)狀定子芯11。
[0283]S卩，如圖1簡化所示，收容于同一槽部11c內(nèi)的預定數(shù)量(在本實施方式中為4根)的分段線圈12中的、沿環(huán)狀定子芯11的徑向相鄰的分段線圈12在各自的接合用前端部S被接合，由此形成由4根分段線圈12構(gòu)成的第一卷繞線圈12a。
[0284]而且，如圖1所示，由4根分段線圈12構(gòu)成的第一卷繞線圈12a?第四卷繞線圈12d在各自的接合用前端部S被串聯(lián)連接，并且將一對串聯(lián)連接的第一卷繞線圈12a?第四卷繞線圈12d并聯(lián)連接，由此形成U相。而且，雖然未詳細圖示，但是通過與U相的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)來形成V相、W相。
[0285]形成由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的U相、V相、W相的分段線圈12以預組裝的狀態(tài)收容于預定的槽部Ilc之后，將應(yīng)相互接合的接合用前端部S彼此接合，由此將分段線圈12以排列配置的狀態(tài)組裝于環(huán)狀定子芯11。
[0286]通過以上的結(jié)構(gòu)，形成圖3A、圖3B、圖4A、圖4B示出一部分的定子10。而且通過將該定子10與未圖示的轉(zhuǎn)子組合而形成電動機I。
[0287]另外，如圖1所示，構(gòu)成U相、V相、W相的各相的分段線圈12的一端(在本實施方式中為第一卷繞線圈12a)成為與高壓線纜6連接的輸入端子12U、12V、12W，另一端(在本實施方式中為第四卷繞線圈12d)成為中性點12UN、12VN、12WN。
[0288]另外，作為接合用前端部S的接合方法，可以使用電阻焊接等焊接、超聲波接合、冷壓焊等固相接合等。在本實施方式中，構(gòu)成為通過作為固相接合的超聲波接合將應(yīng)相互接合的接合用前端部S接合。
[0289]由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的分段線圈12、使用分段線圈12而成的定子10、使用定子10而成的電動機I起到以下的效果。
[0290]將接合用前端部S的結(jié)構(gòu)形成為如下結(jié)構(gòu):通過扭轉(zhuǎn)線圈端部E2的端部,在從環(huán)狀定子芯11的軸向觀察時，其接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行，由此，如圖8所示，在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，能夠?qū)⒔雍嫌们岸瞬縎的加壓方向形成為環(huán)狀定子芯11的周向(圖8中的空心箭頭所示的方向)。由此能夠有效地利用形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L(間隙)而進行接合用前端部S的接合。
[0291]因此，能夠沿接合用前端部S的加壓方向確保充分的空間，能夠提高接合用前端部S的接合工序的作業(yè)性。更具體而言，能夠?qū)崿F(xiàn)接合用夾具30 (在本實施方式中為超聲波夾具)向形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L出入的容易化、相互接合的接合用前端部S的把持精度的提高等。
[0292]因此，能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈12的有效的接合。
[0293]另外，通過以使接合用前端部S的接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行的方式構(gòu)成，在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，能夠有效地增大形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L(間隙)，能夠形成散熱性良好的定子10、電動機I。
[0294]另外，在使分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11的槽部Ilc時，構(gòu)成為相鄰的接合用前端部S(同一分段線圈12具備的一對接合用前端部S)在環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置，由此如圖8所示，僅通過使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11，就能夠在配置于同一槽部Ilc內(nèi)的多個分段線圈12中使相互接合的接合用前端部S的接合面SI以相向的狀態(tài)配置。
[0295]此外，通過使接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行，如圖8所示，能夠?qū)⑾嗷ソ雍系亩嘟M接合用前端部S的接合面SI沿著環(huán)狀定子芯11的徑向配置成一列。
[0296]而且，如已述那樣，能夠有效地利用形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L(間隙)來進行接合用前端部S的接合，因此如圖8所示，能夠利用接合用夾具30同時(一并)夾持應(yīng)相互接合的多組接合用前端部S，能夠同時進行多組接合用前端部S的接合。即能夠?qū)崿F(xiàn)多組接合用前端部S的多點同時接合。
[0297]由此，能夠進一步有效地提高接合用前端部S的接合工序的作業(yè)性。
[0298]因此，能夠進一步實現(xiàn)相鄰的分段線圈12的有效的接合，能夠形成制造效率良好的定子10、電動機I。
[0299]另外，構(gòu)成為，在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl和第二彎曲區(qū)域K2這兩處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲，并且在外徑側(cè)線圈12-2中，使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl這一處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲，而且構(gòu)成為，內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的第一彎曲區(qū)域Kl的線圈的彎曲角度和外徑側(cè)線圈12-2的第一彎曲區(qū)域Kl的線圈的彎曲角度均為角度Θ 1，且在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，將角度Θ 2設(shè)為比角度Θ I大的角度，由此如圖6所示，能夠在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的接合用前端部S和外徑側(cè)線圈12-2的接合用前端部S沿環(huán)狀定子芯11的軸向形成偏移。
[0300]更具體而言，內(nèi)徑側(cè)線圈12-1和外徑側(cè)線圈12-2是以同一角度即角度Θ I使線圈(延伸部H)向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲的結(jié)構(gòu)，因此本來如圖6的假想線(單點劃線)所示，在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的接合用前端部S和外徑側(cè)線圈12-2的接合用前端部S沒有沿環(huán)狀定子芯11的軸向產(chǎn)生偏移的部位，使內(nèi)徑側(cè)線圈12-1以角度Θ 2進一步彎曲，由此如圖6所示，能夠使內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的接合用前端部S與外徑側(cè)線圈12-2的接合用前端部S相比沿環(huán)狀定子芯11的軸向配置于下方。
[0301]由此，在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，如圖9A簡化表示那樣，首先，能夠在同一分段線圈12的一對接合用前端部S間(圖9A的虛線的圓所示的部分)形成空間P (間隙)。由此，能夠防止一對接合用前端部S彼此接觸。
[0302]而且，能夠在配置于相鄰的槽部Ilc的分段線圈12間(圖9A的虛線的方形所示的部分)形成空間Q(間隙)。由此能夠防止相鄰的分段線圈12彼此接觸。更具體而言如圖9A所示，在配置有第一分段線圈40、第二分段線圈50、第三分段線圈60 (內(nèi)徑側(cè)線圈12-1未圖示)的狀態(tài)下，能夠有效地防止第一分段線圈40的內(nèi)徑側(cè)線圈12-1與第三分段線圈60的外徑側(cè)線圈12-2接觸。
[0303]另外，在圖9A、圖9B、圖9C中，示出了如下結(jié)構(gòu):第二分段線圈50和第三分段線圈60配置于同一槽部內(nèi)(未圖示)，并且第二分段線圈50的內(nèi)徑側(cè)線圈12-1與第三分段線圈60的外徑側(cè)線圈12-2相互進行超聲波接合。而且，示出了將第一分段線圈40配置于配置第二分段線圈50及第三分段線圈60的槽部Ilc的相鄰的槽部Ilc內(nèi)的分段線圈12。
[0304]S卩，如圖9B所示的比較例I那樣，在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，在將角度Θ1(圖6所示)的角度設(shè)為比本實施方式中的角度小的角度時，雖然能夠在配置于相鄰的槽部Ilc的分段線圈12間(圖9B中的虛線的方形所示的部分)形成空間Q，但是無法在同一分段線圈12中的一對接合用前端部S間(圖9B中的虛線的圓所示的部分)形成空間P。
[0305]由此，一對接合用前端部S彼此接觸。
[0306]另外，如圖9C所示的比較例2那樣，在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，在將角度Θ1(圖6所示)的角度設(shè)為比本實施方式中的角度大的角度時，雖然能夠在同一分段線圈12中的一對接合用前端部S間(圖9C中的虛線的圓所示的部分)形成空間P，但是無法在配置于相鄰的槽部Ilc的分段線圈12間(圖9C中的虛線的方形所示的部分)形成空間Q。
[0307]由此，在相鄰的槽部Ilc配置的分段線圈12彼此接觸。
[0308]因此，通過形成為本實施方式的結(jié)構(gòu)，能夠同時在同一分段線圈12的一對接合用前端部S間形成空間P，并在配置于相鄰的槽部IlC的分段線圈12間形成空間Q。
[0309]S卩，能夠通過角度Θ I而避免在配置于相鄰的槽部Ilc的分段線圈12間的線圈的接觸，并且通過角度Θ 2而避免在同一的分段線圈12的一對接合用前端部S間的線圈的接觸。
[0310]因此，在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，能夠在配置于相鄰的槽部Ilc的分段線圈12間及同一分段線圈12的一對接合用前端部S間這雙方防止線圈接觸。而且構(gòu)成為在與接合用前端部S相反的一側(cè)的線圈端部E形成曲柄部，由此在與接合用前端部S相反的一側(cè)的線圈端部E中也能夠避免在相鄰的槽部Ilc收容的分段線圈12彼此的接觸。
[0311]因此，能夠形成電連接可靠性高的定子10、電動機I。
[0312]另外，構(gòu)成為利用作為固相接合的超聲波接合將應(yīng)相互接合的接合用前端部S接合，由此能夠縮短接合工序的作業(yè)時間，能夠形成制造效率更良好的定子10、電動機I。而且，通過形成為固相接合，熱影響較小，因此能夠使用耐熱性低的廉價的導體、皮膜材料。
[0313]另外，構(gòu)成為使用韌銅作為構(gòu)成分段線圈12的線材R，由此能夠形成導電性、導熱性優(yōu)異且加工性良好的分段線圈12。而且，能夠形成為能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低的分段線圈12、定子10、電動機I。
[0314]另外，在直線部C中，在線材R的表面僅形成基礎(chǔ)絕緣層Z1，并且在設(shè)計電壓為500V的情況下絕緣層Zl的厚度為15 μ m?30 μ m左右，由此能夠形成能夠有效地提高槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的分段線圈12。由此，能夠形成高效率的定子10及電動機I。
[0315]而且，在線圈端部El、E2的預定區(qū)域中，在設(shè)計電壓為1000V的情況下，在線材R的表面形成厚度為15 μ m?30 μ m左右的基礎(chǔ)絕緣層Zl，并且在基礎(chǔ)絕緣層Zl的表面進一步形成厚度為40 μ m?200 μ m左右的附加絕緣層Z2，由此在相鄰的分段線圈12接近的區(qū)域、更具體而言相鄰的線材R間的距離為幾μm?幾百μm左右而容易發(fā)生電暈放電、容易發(fā)生絕緣層Z的老化的區(qū)域，能夠形成能夠有效地防止絕緣層Z發(fā)生老化的分段線圈12。由此，能夠形成能夠維持良好的絕緣性的定子10及電動機I。
[0316]S卩，能夠使線圈12的絕緣層Z的厚度可變。更具體而言，能夠在想要提高占空因數(shù)的直線部C減薄絕緣層Z的厚度，并且能夠在線圈端部El、E2中的想要防止與電暈放電相伴的絕緣老化的區(qū)域加厚絕緣層Z的厚度。通過形成為這樣的結(jié)構(gòu)，與對應(yīng)于需要將厚度形成為厚壁的線圈端部E的預定區(qū)域的厚度而在線材R的表面一體地形成絕緣層Z的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。
[0317]因此，能夠形成能夠同時實現(xiàn)槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的提高和尤其是線圈端部E的絕緣層Z的老化的防止并且能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低的分段線圈12、定子10、電動機I。
[0318]S卩，如圖1lA?圖13所示，在環(huán)狀定子芯21的槽部21c排列配置的以往的分段線圈22通常以使接合用前端部S的接合面SI與環(huán)狀定子芯21的徑向正交的方式構(gòu)成。
[0319]由此，在使用這樣的以往的分段線圈22而成的定子20中，如圖13所示，在使多個分段線圈22排列配置于環(huán)狀定子芯21時，相互接合的接合面SI的加壓方向成為環(huán)狀定子芯21的徑向(圖13中的空心箭頭所示的方向)。
[0320]由此，在相鄰的接合用前端部S中，在環(huán)狀定子芯21的徑向上形成的空間M(間隙)狹小，因此無法沿接合用前端部S的加壓方向確保充分的空間，存在接合用前端部S的接合工序的作業(yè)性差這樣的問題。
[0321]更具體而言，如圖13所示，接合用前端部S的接合方法被限制成將相互接合的一對接合用前端部S —組一組地在環(huán)狀定子芯21的徑向的內(nèi)側(cè)和外側(cè)利用接合用夾具30進行固定并一組一組地進行接合的所謂單點接合，存在接合工序復雜且作業(yè)性差這樣的問題。而且，在環(huán)狀定子芯21的徑向上形成于相鄰的接合用前端部S間的空間M狹小，由此存在接合用夾具30的定位精度嚴格且作業(yè)效率差這樣的問題。
[0322]另外，在這樣的以往的分段線圈22中，通常如圖12所示，在直線部C及線圈端部E中，在線材R的表面整體形成均勻厚度的絕緣層Z，由此形成厚度沒有厚薄的分段線圈22。
[0323]即為了防止與電暈放電相伴的絕緣層Z的老化，構(gòu)成為對應(yīng)于需要將絕緣層Z的厚度形成為厚壁的線圈端部E的厚度而在線材R的表面一體地形成厚度均勻的絕緣層Z。
[0324]由此，在無需將絕緣層Z的厚度形成為厚壁的直線部C中，絕緣層Z的厚度也成為厚壁，由此存在無法提高槽部內(nèi)的占空因數(shù)且無法實現(xiàn)制造成本的降低這樣的問題。
[0325]由此，通過形成為本發(fā)明的實施方式的分段線圈12、定子10的結(jié)構(gòu)，由此能夠提高接合用前端部S的接合工序的作業(yè)性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)多組接合用前端部S的多點同時接
口 O
[0326]另外，能夠形成為能夠同時實現(xiàn)槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的提高和尤其是線圈端部E1、E2的絕緣層Z的老化的防止并且能夠有效地抑制制造成本的分段線圈12及定子10、使用了它們的電動機I。
[0327]接下來，參照圖1OA?圖10D，說明本發(fā)明的實施方式的分段線圈12、使用分段線圈12而成的定子10、使用定子10而成的電動機I的制造方法。
[0328]首先，參照圖10A，準備未形成絕緣層的狀態(tài)的由扁線構(gòu)成的線材R。另外在本實施方式中，構(gòu)成為使用由韌銅構(gòu)成的線材R。
[0329]接下來，參照圖10B，通過線圈體形成工序，使用未圖示的彎曲工具使由扁線構(gòu)成的線材R呈大致U字形地彎曲，由此將線材R加工成呈所謂分段線圈的形狀的線圈體B。
[0330]此時，在由圖1OB所示的假想線(單點劃線)分割成兩部分的線圈的左右任一側(cè)，使除了接合用前端部S之外的部分的線圈向環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)或外徑側(cè)彎曲(未圖示)，由此在分割成兩部分的線圈上形成臺階。[0331]由此，在使分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11的槽部Ilc時，能夠使相鄰的接合用前端部s(同一分段線圈12具備的一對接合用前端部S)在環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置。
[0332]另外，如圖6所示，在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl和第二彎曲區(qū)域K2這兩處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲，并且在外徑側(cè)線圈12-2中，使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl這一處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲。
[0333]另外，圖6所示的第一彎曲區(qū)域Kl的彎曲角度Θ I優(yōu)選為95度?150度左右，更優(yōu)選為105度?125度左右，第二彎曲區(qū)域K2的彎曲角度Θ 2優(yōu)選為100度?160度左右，更優(yōu)選為110度?130度左右。
[0334]另外，使用未圖示的彎曲工具，在線圈體B形成曲柄部(未圖示)。
[0335]而且，在該線圈體形成工序中，通過接合用前端部形成工序，使線圈體B的線圈端部E4的一對端部向環(huán)狀定子芯11的徑向的外徑側(cè)扭轉(zhuǎn)(彎曲)90度，由此在線圈端部E4的前端形成一對接合用前端部S，這一對接合用前端部S在從環(huán)狀定子芯11的軸向觀察時，用于與其他分段線圈接合的接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行，且配置于環(huán)狀定子芯11的周向的預定位置。
[0336]接下來，雖然未圖示，但是通過絕緣層形成工序中的基礎(chǔ)絕緣層形成工序，在線圈體B中，在除了接合用前端部S的表面整體以均勻的厚度被覆絕緣物，由此在線圈體B的表面一體地形成由均勻的厚度構(gòu)成的基礎(chǔ)絕緣層Z1。另外，此時，在設(shè)計電壓為500V的情況下，基礎(chǔ)絕緣層Zl的厚度優(yōu)選為15μπι?30μπι左右，更優(yōu)選為15μπι?25μπι左右。
[0337]接下來，雖然未圖示，但是通過絕緣層形成工序中的附加絕緣層形成工序，在線圈體B的線圈端部Ε3、Ε4中的預定區(qū)域以均勻的厚度被覆與基礎(chǔ)絕緣層Zl相同的絕緣物，由此形成附加絕緣層Ζ2。
[0338]另外，此時，在設(shè)計電壓為1000V時，附加絕緣層Ζ2的厚度優(yōu)選為40μπι?200 μ m,更優(yōu)選為80 μ m?120 μ m左右。
[0339]通過以上的工序，在線圈體B的表面形成絕緣層Z。由此形成本發(fā)明的實施方式的分段線圈12。
[0340]接下來，如圖1OC簡化所示，進行構(gòu)成U相、V相、W相的分段線圈12的預組裝。
[0341]接下來，如圖1OD簡化所示，將預組裝的狀態(tài)的分段線圈12向環(huán)狀定子芯11的槽部Ilc組裝。
[0342]接下來，構(gòu)成向同一槽部Ilc內(nèi)組裝的U相、V相、W相的各分段線圈12的接合用前端部S通過超聲波接合進行接合。
[0343]更具體而言，如圖8所示，將多組相互接合的接合用前端部S通過接合用夾具30以同時夾持的狀態(tài)進行超聲波接合。
[0344]由此，形成各相的第一卷繞線圈12a?第四卷繞線圈12d。
[0345]接下來，雖然未圖示，但是將各相的第一卷繞線圈12a?第四卷繞線圈12d通過連接線進行串聯(lián)連接，并將一對第一卷繞線圈12a?第四卷繞線圈12d并聯(lián)連接。
[0346]通過以上的工序，形成本發(fā)明的實施方式的定子10。
[0347]通過使如此形成的定子10與未圖示轉(zhuǎn)子組合來形成電動機I。
[0348]使用由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的分段線圈12及使用分段線圈12而成的定子10、使用該定子10而成的電動機I的制造方法起到以下的效果。
[0349]接合用前端部S的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為，在從環(huán)狀定子芯11的軸向觀察時，接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行，且配置于環(huán)狀定子芯11的周向的預定位置，由此如圖8所示，在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，能夠?qū)⒔雍嫌们岸瞬縎的加壓方向設(shè)為環(huán)狀定子芯11的周向(圖8中的空心箭頭所示的方向)。由此能夠有效地利用形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L(間隙)而進行接合用前端部S的接合。
[0350]因此，能夠沿接合用前端部S的加壓方向確保充分的空間，能夠提高接合用前端部S的接合工序的作業(yè)性。更具體而言，能夠?qū)崿F(xiàn)接合用夾具30向形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L出入的容易化、相互接合的接合用前端部S的把持精度的提高等。
[0351]因此，能夠制造出能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰的分段線圈12的有效的接合的分段線圈12。由此能夠形成為制造效率良好的定子10、電動機I的制造方法。
[0352]另外，通過以使接合用前端部S的接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行的方式構(gòu)成，由此能夠制造出在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時能夠有效地增大形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L(間隙)的分段線圈12。由此，能夠制造出散熱性良好的定子10、電動機I。
[0353]另外，以配置于環(huán)狀定子芯11的周向的預定位置的方式形成接合用前端部S，并且在使分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11的槽部Ilc時，構(gòu)成為相鄰的接合用前端部S(同一分段線圈12具備的一對接合用前端部S)在環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置，由此，如圖8所示，僅通過使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11，就能夠在配置于同一槽部Ilc內(nèi)的多個分段線圈12中使相互接合的接合用前端部S的接合面SI以相向的狀態(tài)配置。
[0354]而且，通過使接合面SI與環(huán)狀定子芯11的徑向平行，如圖8所示，能夠?qū)⑾嗷ソ雍系亩嘟M接合用前端部S的接合面SI沿環(huán)狀定子芯11的徑向配置成一列。而且，如已述那樣，能夠有效地利用形成于相鄰的槽部Ilc間的空間L(間隙)來進行接合用前端部S的接合，因此如圖8所示，能夠?qū)?yīng)相互接合的多組接合用前端部S通過接合用夾具30 (在本實施方式中為超聲波夾具)同時(一并)夾持，能夠同時進行多組接合用前端部S的接合。即，能夠?qū)崿F(xiàn)多組接合用前端部S的多點同時接合。
[0355]由此，能夠更有效地提高接合用前端部S的接合工序的作業(yè)性。
[0356]因此，能夠制造出能夠進一步實現(xiàn)相鄰的分段線圈12的有效的接合的分段線圈
12。因此，能夠形成為制造效率良好的定子10、電動機I的制造方法。
[0357]另外，構(gòu)成為，在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl和第二彎曲區(qū)域K2這兩處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲，并且在外徑側(cè)線圈12-2中，使延伸部H在第一彎曲區(qū)域Kl這一處向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)彎曲，而且，構(gòu)成為，將內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的第一彎曲區(qū)域Kl的線圈的彎曲角度和外徑側(cè)線圈12-2的第一彎曲區(qū)域Kl的線圈的彎曲角度均設(shè)為角度Θ 1，且在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1中，將角度Θ 2設(shè)為比角度Θ1大的角度，由此如圖6所示，能夠在內(nèi)徑側(cè)線圈12-1的接合用前端部S和外徑側(cè)線圈12-2的接合用前端部S沿環(huán)狀定子芯11的軸向形成偏移。
[0358]因此，如已述那樣，在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時，能夠在配置于相鄰的槽部Ilc的分段線圈12間和同一分段線圈12的一對接合用前端部S間這雙方防止線圈接觸。而且，構(gòu)成為在與接合用前端部S相反的一側(cè)的線圈端部E形成曲柄部，由此也能夠在與接合用前端部S相反的一側(cè)的線圈端部E避免在相鄰的槽部Ilc收容的分段線圈12彼此的接觸。
[0359]因此，能夠制造出能夠?qū)崿F(xiàn)電連接可靠性高的定子10、電動機I的分段線圈12。
[0360]另外，構(gòu)成為將應(yīng)相互接合的接合用前端部S通過作為固相接合的超聲波接合進行接合，由此能夠縮短接合工序的作業(yè)時間，能夠形成制造效率更良好的定子10、電動機I的制造方法。
[0361]另外，構(gòu)成為使用韌銅作為構(gòu)成分段線圈12的線材R，由此能夠形成導電性、導熱性優(yōu)異且加工性良好的分段線圈12。由此，能夠制造出電連接可靠性高的定子10、電動機1，并且能夠形成為能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的效率化的定子10、電動機I的制造方法。而且，能夠形成為能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低的分段線圈12、定子10、電動機I的制造方法。
[0362]另外，在直線部C中，在線材R的表面僅形成基礎(chǔ)絕緣層Z1，并且在設(shè)計電壓為500V時，將絕緣層Zl的厚度設(shè)為15 μ m?30 μ m左右，由此能夠制造出能夠有效地提高槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的分段線圈12。由此，能夠制造出高效率的定子10及電動機I。
[0363]另外，在線圈端部El、E2的預定區(qū)域中，在設(shè)計電壓為1000V的情況下，在線材R的表面形成厚度為15 μ m?30 μ m左右的基礎(chǔ)絕緣層Zl，并且在基礎(chǔ)絕緣層Zl的表面進一步形成厚度為40 μ m?200 μ m左右的附加絕緣層Z2，由此，在相鄰的分段線圈12接近的區(qū)域、更具體而言相鄰的線材R間的距離為幾Pm?幾百μm左右而容易發(fā)生電暈放電且容易發(fā)生絕緣層Z的老化的區(qū)域中，能夠制造出能夠有效地防止絕緣層Z發(fā)生老化的分段線圈12。由此，能夠制造出能夠維持良好的絕緣性的定子10、電動機I。
[0364]S卩，能夠使分段線圈12的絕緣層Z的厚度可變。更具體而言，能夠在想要提高占空因數(shù)的直線部C減薄絕緣層Z的厚度，并且能夠在線圈端部E的想要防止與電暈放電相伴的絕緣老化的區(qū)域加厚絕緣層Z的厚度。通過形成為這樣的結(jié)構(gòu)，與對應(yīng)于需要將厚度形成為厚壁的線圈端部E的預定區(qū)域的厚度而在線材R的表面一體地形成絕緣層Z的情況相比，能夠形成為能夠有效地抑制制造成本的分段線圈12、定子10及使用它們的電動機I的制造方法。
[0365]因此，能夠形成為能夠同時實現(xiàn)槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的提高和尤其是線圈端部E的絕緣層Z的老化的防止并且能夠有效地抑制制造成本的分段線圈12、定子10、電動機I的制造方法。
[0366]另外，在本實施方式中，構(gòu)成為，使除了接合用前端部S之外的部分的線圈向環(huán)狀定子芯11的徑向的內(nèi)徑側(cè)或外徑側(cè)彎曲，由此在由圖5A所示的假想線(單點劃線)分割成兩部分的線圈的左右形成臺階，由此使一對接合用前端部S在環(huán)狀定子芯11的徑向上產(chǎn)生偏移，但是使一對接合用前端部S在環(huán)狀定子芯11的徑向上產(chǎn)生偏移的方法并未局限于這樣的結(jié)構(gòu)。
[0367]例如，可以構(gòu)成為，在由圖5A所示的假想線(單點劃線)分割成兩部分的線圈的左右，在環(huán)狀定子芯11的徑向上不形成臺階，使一對接合用前端部S的扭轉(zhuǎn)方向(彎曲方向)分別不同，由此使一對接合用前端部S在環(huán)狀定子芯11的徑向上產(chǎn)生偏移。更具體而言，可以構(gòu)成為，以在一對接合用前端部S的任一方將內(nèi)徑側(cè)線圈面N配置于環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)并且在其余另一方將內(nèi)徑側(cè)線圈面N配置于環(huán)狀定子芯11的周向外側(cè)的方式使線圈端部E4的端部扭轉(zhuǎn)(彎曲)90度，由此使一對接合用前端部S在環(huán)狀定子芯11的徑向上產(chǎn)生偏移。即，可以構(gòu)成為，使線圈端部E4的一對端部分別向環(huán)狀定子芯11的徑向的不同方向扭轉(zhuǎn)(彎曲)90度，由此使一對接合用前端部S在環(huán)狀定子芯11的徑向上產(chǎn)生偏移。
[0368]另外，只要是在使多個分段線圈12排列配置于環(huán)狀定子芯11時能夠在同一分段線圈12的一對接合用前端部S間及在相鄰的槽部Ilc配置的分段線圈12的線圈端部間這雙方防止線圈接觸的結(jié)構(gòu)即可，內(nèi)徑側(cè)線圈12-1和外徑側(cè)線圈12-2向環(huán)狀定子芯11的周向內(nèi)側(cè)的彎曲次數(shù)、彎曲位置、彎曲角度也并不局限于本實施方式的結(jié)構(gòu)，能夠適當變更。
[0369]另外，在本實施方式中，形成為將相互接合的接合用前端部S利用作為固相接合的超聲波接合進行接合的結(jié)構(gòu)，但未必局限于這樣的結(jié)構(gòu)。
[0370]例如，也可以構(gòu)成為利用冷壓焊等其他固相接合、電阻焊接等焊接來將相互接合的接合用前端部S接合。
[0371]另外，在本實施方式中，形成為由同一絕緣物形成基礎(chǔ)絕緣層Zl和附加絕緣層Z2的結(jié)構(gòu)，但未必局限于這樣的結(jié)構(gòu)，也可以形成為由不同的絕緣物形成基礎(chǔ)絕緣層Zl和附加絕緣層Z2的結(jié)構(gòu)。例如可以形成為由比附加絕緣層Z2廉價的絕緣物形成基礎(chǔ)絕緣層Zl的結(jié)構(gòu)。通過形成為這樣的結(jié)構(gòu)，能夠形成為能夠進一步抑制制造成本的分段線圈12。
[0372]另外，在本實施方式中如圖7B所示，構(gòu)成為，在分段線圈12的預定區(qū)域，在分段線圈12的整周設(shè)置附加絕緣層Z2，但未必局限于這樣的結(jié)構(gòu)，只要構(gòu)成為在一對線圈端部E1、E2中在相鄰的分段線圈12接近的區(qū)域、更具體而言以線材R的狀態(tài)相鄰的線材R間的距離為幾ym?幾百μ m左右的部分設(shè)置附加絕緣層Z2即可，可以在分段線圈12的外周中的僅一部分上設(shè)置附加絕緣層Z2。
[0373]但是，在一對線圈端部El、E2，設(shè)置附加絕緣層Z2的部分優(yōu)選設(shè)于上述山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部或/及從上述槽延伸出的直線部分。
[0374]另外，在此“山腳部”是指從直線部向構(gòu)成線圈端部E1、E2的斜邊部過渡的彎曲部分。
[0375]即，為了防止在附加絕緣層Z2產(chǎn)生龜裂、剝離，優(yōu)選在未實施彎曲加工的部分或以大曲率半徑進行了彎曲加工的部分的預定區(qū)域設(shè)置附加絕緣層Z2。
[0376]例如，在將線圈端部El、E2形成為山形的情況下，在山形的頂部附近、從山形斜邊向收容于槽部Ilc的直線部C過渡的山形的山腳部附近，實施線圈的矩形截面的長邊的
0.5?3倍的曲率半徑的彎曲加工。另一方面，對上述山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部實施線圈的矩形截面的長邊的20?60倍的曲率半徑的彎曲加工。而且，對于從槽延伸出的部位的直線部分不實施彎曲加工。
[0377]因此，構(gòu)成為在山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部或/及直線部分設(shè)置附加絕緣層Z2，由此能夠容易且可靠地形成附加絕緣層Z2，并且能夠有效地防止在附加絕緣層Z2產(chǎn)生龜裂、剝離而使絕緣性下降。
[0378]另外，構(gòu)成U相、V相、W相的分段線圈12的個數(shù)、分段線圈12的形狀、環(huán)狀定子芯11的形狀、電動機I的結(jié)構(gòu)等也不局限于本實施方式，可以適當變更。
[0379]另外，在本發(fā)明的實施方式中，構(gòu)成為在進行了線圈體形成工序之后進行絕緣層形成工序，但未必局限于這樣的結(jié)構(gòu)。[0380]例如，可以構(gòu)成為準備線材R，首先進行基礎(chǔ)絕緣層形成工序，然后進行線圈體形成工序，進而，然后進行附加絕緣層形成工序。通過形成為這樣的結(jié)構(gòu)，能夠選擇獲得了絕緣性能和成本的平衡的絕緣材料。
[0381]接下來，參照圖14?圖18，說明本發(fā)明的第二實施方式的分段線圈。
[0382]另外，本發(fā)明的第二實施方式的分段線圈是除了以下敘述的附加絕緣層的結(jié)構(gòu)以外與已述的分段線圈同樣的結(jié)構(gòu)，因此省略與分段線圈的基本的結(jié)構(gòu)相關(guān)的詳細的說明。
[0383]在圖3A、圖3B所示那樣的定子10的各槽部Ilc安裝的代表性的形態(tài)的分段線圈201如圖14所示，形成為具備收容于上述槽部Ilc的一對直線部C和從上述槽部Ilc的軸向兩端部延伸出且具備山形形狀的一對線圈端部El、E2的大致六邊形狀。在線圈端部E2中將安裝于同一槽部Ilc的相鄰的分段線圈進行連接，并進行與在其他槽內(nèi)安裝的分段線圈的連接。由于進行與在其他槽內(nèi)安裝的分段線圈的連接，因此在安裝于定子的徑向最內(nèi)側(cè)及最外側(cè)的分段線圈中，設(shè)有對應(yīng)于連接圖案而具備多個形態(tài)的線圈端部。為了便于理解，以下的說明對于圖14所示的形態(tài)的分段線圈201來進行。
[0384]一方的線圈端部El形成為將收容于預定的槽部Ilc內(nèi)的一對直線部C呈架設(shè)狀地連接的山形。另一方面，在另一方的線圈端部E2設(shè)有用于進行相鄰地收容于槽部Ilc內(nèi)的分段線圈的連接的接合用前端部205a、205b，與連接的分段線圈的線圈端部相互作用而構(gòu)成山形形狀。
[0385]如圖15及圖17所示，分段線圈201A?201E在具備矩形截面的導電性的線材206的除了上述接合用前端部205a、205b之外的外周的整個區(qū)域形成有基礎(chǔ)絕緣層207。上述基礎(chǔ)絕緣層207使用聚酰亞胺等耐受彎曲加工的材料，以5?25 μ m的厚度在線圈材料206的外周整個區(qū)域以均勻的厚度形成。
[0386]如圖14所示，在本實施方式的分段線圈201中的形成為山形形狀的線圈端部EU E2 的一方的斜邊部 210a、211a，形成有附加絕緣層 212a、212b、212c、212d、214a、214b、214c、214d。另外，設(shè)置上述附加絕緣層的斜邊部可以是相反側(cè)的斜邊部210b、211b。而且，在上下的線圈端部E1、E2，能夠在不同的斜邊部設(shè)置上述附加絕緣層。另外，在一個線圈端部，在各分段線圈的同一側(cè)的斜邊部設(shè)置上述附加絕緣層。
[0387]如圖17所示，本實施方式的上述附加絕緣層212a、212b、212c、212d、214a、214b、214c、214d在上述基礎(chǔ)絕緣層207之上，將具有絕緣性的聚酰胺酰亞胺樹脂涂敷材料以預定厚度層疊涂敷于預定寬度的整周而形成。上述附加絕緣層212a、212b、212c、212d、214a、214b、214c、214d的厚度沒有特別限定，但是例如可以根據(jù)對接的分段線圈間的電壓差等而以50?200 μπι的厚度形成。
[0388]在本實施方式中，構(gòu)成三相交流電動機的各相的線圈中，在圖3Α、圖3Β所示的定子10的包含配置于徑向最內(nèi)周側(cè)和徑向最外周側(cè)的分段線圈在內(nèi)的各分段線圈201Α?201Ε的線圈端部El的山形形狀的斜邊部210a、210b，4個線圈以抵接或接近的狀態(tài)進行排列。
[0389]圖15是將一分段線圈201A和與該分段線圈201A的一方的斜邊部210a對接的分段線圈201B、201C、201D、201E標注出而示意性地表示的主視圖。
[0390]如該圖所示，相鄰的4個分段線圈201B、201C、201D、201E的各右側(cè)斜邊部210b以預定的間隔交叉地與一分段線圈201A的附圖的左側(cè)斜邊部210a對接。[0391]在本實施方式中，在上述一分段線圈20IA的左側(cè)斜邊部210a中，在與其他分段線圈201B、201C、201D、201E對接的部分形成有上述附加絕緣層212a?212d。
[0392]圖16是沿著圖15的VII1-VIII線的剖視圖。如圖16所示，在本實施方式中，在各分段線圈的呈山形形狀的線圈端部E1、E2的左側(cè)斜邊部210a設(shè)有附加絕緣層212a、212b、212c、212d。通過上述附加絕緣層212a、212b、212c、212d，擴大與對接的分段線圈201B、201C、201D、201E之間的間隙，能夠防止在線圈端部El相互對接的分段線圈間的局部放電。
[0393]而且，僅在對接的一側(cè)的分段線圈201A設(shè)置附加絕緣層212a?212d。因此，作為構(gòu)成定子的線圈整體，能夠?qū)⒃O(shè)置附加絕緣層212a?212d的區(qū)域較小地設(shè)定。而且，能夠有效地防止局部放電，并且也能夠削減為了設(shè)置附加絕緣層212a?212d所需的材料而降低制造成本，而且，能夠削減電動機的重量。
[0394]在收容于槽部Ilc的部分未形成附加絕緣層，因此能夠較大地設(shè)定槽部Ilc內(nèi)的導體的截面積。因此，能夠提高上述槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)，能夠提高電動機的效率。
[0395]另一方面，在定子的徑向最外側(cè)及徑向最內(nèi)側(cè)配置的分段線圈201B、201E僅在上述徑向的一側(cè)配置相鄰的分段線圈，并且與安裝于其他槽內(nèi)的同相的分段線圈連接，因此與相鄰的分段線圈對接的部分根據(jù)設(shè)計而不同。因此，根據(jù)定子10的分段線圈的結(jié)構(gòu)等，只要在與其他分段線圈對接的部分設(shè)置附加絕緣層即可。
[0396]另外，在本實施方式中，將上述附加絕緣層設(shè)于線圈端部El、E2中對接的全部分段線圈間，但是也可以僅在屬于電壓差大的不同相的分段線圈對接的部分設(shè)置上述附加絕緣層。由此，能夠進一步削減設(shè)置附加絕緣層的區(qū)域。而且，由于在容易發(fā)生局部放電的屬于不同相的分段線圈間設(shè)置附加絕緣層，因此能夠更有效地防止局部放電。
[0397]另外，在圖17所示的實施方式中，將附加絕緣層212a?212d設(shè)成以預定寬度包圍一分段線圈201A的周圍，但是可以僅設(shè)于與其他分段線圈201B?201E對接的面上。例如如圖18所示，在一分段線圈20IA中，可以僅在與其他分段線圈20IB?20IE對接的定子10的徑向內(nèi)側(cè)面及外側(cè)面形成附加絕緣層112a。通過采用該結(jié)構(gòu)，能夠進一步削減設(shè)置附加絕緣層的區(qū)域。
[0398]另外，在本實施方式中，由具有絕緣性的樹脂涂敷材料形成了附加絕緣層212a?212d，但并未限定于此。例如，可以由絕緣性樹脂管件形成上述附加絕緣層212a?212d。作為上述絕緣性管件，例如，可以采用住友電氣工業(yè)制的絕緣性樹脂管件(商標名sumitube)等具有熱收縮性的管件。
[0399]另外，可以由絕緣性樹脂帶件形成上述附加絕緣層212a?212d。例如，可以采用Permacel公司制的絕緣性樹脂帶件(商標名Kapton帶)。
[0400]設(shè)置上述附加絕緣層的范圍也沒有特別限定。在本實施方式中，在一分段線圈201A的一方的斜邊部210a中，將上述附加絕緣層212a?212d僅形成于與其他分段線圈20IB?20ID對接的部分，但是也可以形成于上述一方的斜邊部210a的整個區(qū)域。
[0401]上述各分段線圈201A?201E通過對截面積大的導體預先進行彎曲加工而形成。當在進行彎曲加工之前在進行上述彎曲加工的部位設(shè)置附加絕緣層時，可能會在附加絕緣層產(chǎn)生龜裂、剝離而使絕緣性下降。而且，即使在進行了彎曲加工之后，有時也難以在進行了彎曲加工的部位設(shè)置上述附加絕緣層。例如，難以在使用上述帶件、管件而實施了彎曲加工的部分形成附加絕緣層。因此，在由膜件、管件來形成附加絕緣層時，優(yōu)選構(gòu)成為在未進行彎曲加工的部分設(shè)置附加絕緣層。
[0402]接下來，參照圖19?圖21，說明本發(fā)明的第三實施方式的分段線圈。
[0403]另外，本發(fā)明的第三實施方式的分段線圈是除了以下敘述的絕緣層及半導電層的結(jié)構(gòu)以外與已述的分段線圈同樣的結(jié)構(gòu)，因此省略與分段線圈的基本的結(jié)構(gòu)相關(guān)的詳細說明。
[0404]如圖19所示，本實施方式的分段線圈304、305在具備矩形截面的導電性的線材308的外周表面設(shè)置絕緣層309而構(gòu)成。
[0405]而且，在本實施方式中，在從設(shè)有絕緣層309的各分段線圈304、305的上述槽部Ilc延伸出的線圈端部El、E2的預定區(qū)域設(shè)置半導電層306，并且，將接近配置且屬于不同相的分段線圈304、305的上述半導電層306、306以在至少I點V進行接觸的方式構(gòu)成。
[0406]如圖21所示，上述半導電層306以上述接觸點為中心，沿著分段線圈的軸線在兩方向上，至少在分段線圈的最大截面寬度以上的區(qū)域設(shè)置。例如，在采用具有矩形截面的線圈時，優(yōu)選以上述接觸點為中心，在矩形截面的對角線長度以上的區(qū)域設(shè)置上述半導電層306。而且，在本實施方式中，在分段線圈的最大截面寬度以上且IOOmm以下的范圍內(nèi)，設(shè)置上述半導電層306。上述半導電層306的厚度沒有特別限定，例如，可以以5?100 μ m的厚度形成。
[0407]另外，如圖20所示，半導電層306通過將熱收縮管安裝于以上述接觸點V為中心前后IOOmm的范圍而構(gòu)成，該熱收縮管是將表面電阻率設(shè)定為I X IO3?1X109Q/Sq且向PFA、FEP等氟系樹脂混合導電材料的熱收縮管。而且，可以采用具有半導電性的Kapton粘接帶(美國杜邦公司的注冊商標)、芳香族聚酰胺無紡布(Nikkan工業(yè)株式會社，#5183,65 μ m)等帶件。
[0408]如圖20所示，上述半導電層306具備I X IO3?I X IO9 Ω/sq的表面電阻，因此能夠?qū)⒕植糠烹婇_始電壓提高為1000V以上。在本實施方式中，在上述接觸點V的前后IOOmm的范圍內(nèi)，使各分段線圈304、305的半導電層306、306相向，并且將這些半導電層306、306間的局部放電開始電壓設(shè)定為1000V以上。因此，構(gòu)成為能夠得到接觸點V的附近的局部放電防止效果。
[0409]另外，在將半導電層設(shè)于200mm以上的區(qū)域時，為了得到可靠的效果，優(yōu)選每200mm設(shè)定接觸點V。通過如上述那樣設(shè)定半導電層306，能夠?qū)⒃谏鲜鰠^(qū)域中接近的分段線圈304、305間的局部放電開始電壓提升為1000V以上。
[0410]上述半導電層306與以往的為了防止局部放電而設(shè)置的絕緣層相比可以設(shè)定得非常薄。因此，不會使定子的重量、成本增加，而能夠有效地防止局部放電。
[0411]接下來，參照圖22?圖26B，說明本發(fā)明的第四實施方式的分段線圈。
[0412]另外，本發(fā)明的第四實施方式的分段線圈是除了以下敘述的著色識別部的結(jié)構(gòu)以外與已述的分段線圈同樣的結(jié)構(gòu)，因此與分段線圈的基本的結(jié)構(gòu)相關(guān)的詳細說明省略。
[0413]如圖22所示，設(shè)有能夠識別一連串地連接的分段線圈AlO?A50的各接合用前端部 505a、505b 的第一著色識別部 451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a?；旧?，位于中間部的分段線圈A20?A40的圖23所示的直線部C安裝于同一槽內(nèi)。另一方面，配置于定子的徑向最內(nèi)側(cè)的分段線圈AlO和配置于定子的徑向最外側(cè)的分段線圈A50中的至少一方與從安裝于其他槽內(nèi)的直線部延伸出的線圈端部連接。[0414]本實施方式的上述第一著色識別部451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a平坦地形成各分段線圈AlO?A50的各接合用前端部505a、505b的線圈端面,并向該平坦面涂敷著色涂料而形成。
[0415]上述著色識別部451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a 向相互連接的接合用前端部涂敷相同色彩的涂料而構(gòu)成。另外，在實施方式中，作為相同花樣具備相同色彩的結(jié)構(gòu)而進行描繪。即，如圖22所示，在形成于分段線圈A20的著色識別部452b和形成于分段線圈A30的著色識別部453a具備相同色彩而構(gòu)成。同樣地，如圖22所示，在著色識別部451b及著色識別部452a、著色識別部453b及著色識別部454a以及著色識別部454b及著色識別部455a分別設(shè)置不同的色彩而構(gòu)成。因此，將形成有實施了相同色彩的著色識別部的接合用前端部通過焊接或超聲波進行連接，由此將屬于同相的多個分段線圈AlO?A50連接，從而構(gòu)成一連串的線圈。
[0416]各分段線圈的接合用前端部505a、505b的端面是能夠從定子的外側(cè)可靠地目視的部位，通過將上述第一著色識別部設(shè)于線圈端面，能夠可靠地識別應(yīng)相互連接的分段線圈的接合用前端部505a、505b而進行連接作業(yè)。
[0417]而且，相互連接的分段線圈的著色識別部被實施相同的著色，因此在連接后，通過圖像識別裝置來觀察上述接合用前端部的端面，由此能夠自動地判斷實施了相同著色的分段線圈是否被連接。因此，不僅能夠進行定子的組裝作業(yè)，而且能夠極有效地進行檢查作業(yè)。
[0418]形成上述著色識別部的手法沒有特別限定。例如，可以通過涂敷著色涂料來形成上述第一著色識別部 451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a。
[0419]另外，在本實施方式中，用于識別組裝于各槽部Ilc的分段線圈的第二著色識別部465A1、465B1、465C1、465D1 (未圖示)設(shè)于各分段線圈AlO?A50的線圈端部E2的一方的斜邊部。上述第二著色識別部465A1、465B1、465C1、465D1在收容于同一槽的分段線圈AlO?A40設(shè)置具有相同色彩的著色的著色層而構(gòu)成。
[0420]通過設(shè)置上述第二著色識別部465A1、465B1、465C1、46?1，能夠容易地將預定的
分段線圈向預定的槽安裝。
[0421]而且，在本實施方式中，如圖23所示，設(shè)有能夠識別收容于同一槽內(nèi)的分段線圈的排列順序的排列識別用的第二著色識別部570。
[0422]上述排列識別用的第二著色識別部570獨立地設(shè)于設(shè)有上述槽識別用的第二著色識別部465A1、465B1、465C1、46?1的線圈端部E2的相反側(cè)的線圈端部E1。上述排列識別用的第二著色識別570例如能夠通過實施具有同一色彩且具有與排列順序?qū)?yīng)的深淺的差的著色而形成。而且，在組裝后，具有不同著色的著色識別部能夠以在安裝于同一槽內(nèi)的分段線圈上交替出現(xiàn)的方式構(gòu)成。
[0423]通過設(shè)置上述排列識別用的第二著色識別部570，能夠容易地識別組裝于各槽內(nèi)的分段線圈的組裝順序(排列)而進行組裝作業(yè)。
[0424]上述第二著色識別部465A1、465B1、465C1、465D1 (未圖示)的結(jié)構(gòu)及形態(tài)沒有特別限定。例如如圖25所示，可以與上述第一著色識別部同樣地，將具有對應(yīng)的色彩的涂料涂敷在設(shè)于線材407的絕緣層408上的預定區(qū)域，由此能夠形成上述第二著色識別部465A1。[0425]另外，可以在分段線圈的預定區(qū)域粘貼著色帶件或安裝著色管件而構(gòu)成上述第二著色識別部。作為上述著色帶件，可以采用例如Permacel公司制的絕緣性樹脂帶件(商標名Kapton帶)等。而且，作為上述著色管件，可以采用住友電氣工業(yè)制的絕緣性樹脂管(商標名sumitube)等熱收縮的管件。通過采用具有絕緣性的上述涂料、上述帶件、上述管件，能夠使上述第二著色識別部作為附加絕緣層發(fā)揮功能。由此，不僅能夠容易地進行分段線圈的組裝作業(yè)、連接作業(yè)，而且能夠有效地防止相鄰的分段線圈間的局部放電。
[0426]圖23表示第一著色識別部的第二變形例。在第二變形例中，在上述接合用前端部505a、505b設(shè)置著色帽562a、562b而構(gòu)成上述第一著色識別部。
[0427]上述接合用前端部505a、505b通過將絕緣層除去而形成，因此在處理時或保存時，導體表面發(fā)生氧化或油脂等附著的情況較多。通過設(shè)置上述著色帽，能夠?qū)β冻龅膶w表面進行保護。
[0428]如圖24所示，本實施方式的著色帽由將除了連接面506c之外的表面覆蓋的形態(tài)的樹脂成形品形成。通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠在附帶有著色帽562a、562b的狀態(tài)下進行連接。
[0429]形成上述著色帽的材料沒有特別限定，可以采用由著色的樹脂材料成形的著色帽，或者向由金屬材料形成的著色帽實施了著色的著色帽。
[0430]另外，已述的著色識別部可以與上述附加絕緣層形成工序同時或在上述附加絕緣層形成工序之后通過進行向線圈體的表面的預定區(qū)域?qū)嵤╊A定的著色的著色識別部形成工序來形成。
[0431]接下來，參照圖26A、圖26B，說明本發(fā)明的第五實施方式的分段線圈。
[0432]另外，本發(fā)明的第五實施方式的分段線圈是除了以下敘述的傾斜區(qū)域K的結(jié)構(gòu)以外與已述的分段線圈同樣的結(jié)構(gòu)，因此省略與分段線圈的基本的結(jié)構(gòu)相關(guān)的詳細說明。
[0433]如圖26A所示，在一對線圈端部E1、E2中的除了后述的厚壁區(qū)域A之外的區(qū)域，設(shè)置朝向環(huán)狀定子芯711的徑向外側(cè)傾斜而成的傾斜區(qū)域K。另外，在圖26A、圖26B中，空心箭頭所示的方向表示徑向外側(cè)。
[0434]具體而言，使在定子的同一槽內(nèi)相鄰配置的分段線圈在從上述槽出來直到朝向上述線圈端部的頂部沿周向彎曲為止的區(qū)域在徑向上傾斜，由此使在上述分段線圈的線圈端部設(shè)置的絕緣層在定子的徑向上接觸。而且，以上述接觸部位的定子的徑向上的線圈間距離大于上述槽內(nèi)的線圈間距離的方式形成上述絕緣層。
[0435]另外，在此“線圈間距離”表示相鄰的分段線圈712中的環(huán)狀定子芯的徑向上的線圈的中心間的距離。
[0436]如圖26B示出一部分那樣，上述傾斜區(qū)域K設(shè)定于線圈端部El、E2中的距環(huán)狀定子芯711的端面711d沿環(huán)狀定子芯711的軸向為500μπι?5mm左右的范圍內(nèi)。
[0437]如圖26B所示，上述傾斜角度表示由構(gòu)成傾斜區(qū)域K的分段線圈712和環(huán)狀定子芯711的端面711d形成的角度H。
[0438]另外，在本實施方式中，使分段線圈712的絕緣層的厚度在直線部C和線圈端部E1、E2不同。
[0439]更具體而言，在直線部C中，構(gòu)成為通過在線材R的表面僅被覆基礎(chǔ)絕緣層Zl而形成絕緣層。相對于此，構(gòu)成為，在線圈端部E1、E2的除了傾斜區(qū)域K之外的區(qū)域中的預定區(qū)域，在線材R的表面被覆基礎(chǔ)絕緣層Zl，并且在上述基礎(chǔ)絕緣層Zl的表面進一步被覆附加絕緣層Z2，由此形成上述厚壁區(qū)域A。
[0440]另外，在此“預定區(qū)域”表示線圈端部E1、E2中包括使相鄰的分段線圈712的絕緣層接觸的部位的區(qū)域。
[0441]而且，圖26B為了便于說明而將厚壁區(qū)域A夸張地圖示。
[0442]另外，線材R只要是銅等作為形成線圈的線材而通常使用的材料即可，可以使用任意的材料。
[0443]作為基礎(chǔ)絕緣層Zl的材質(zhì)，可以使用聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺等。而且，基礎(chǔ)絕緣層Zl的厚度只要是與線圈匝間的設(shè)計電壓對應(yīng)的厚度即可。例如在設(shè)計電壓為500V的情況下，優(yōu)選設(shè)為15μπι?30μπι左右，更優(yōu)選設(shè)為15μπι?25μπι左右。這是因為，若小于15 μ m,則由局部放電的發(fā)生引起的皮膜老化、制造時的針孔發(fā)生概率增加，若超過25 μ m,則會發(fā)生由槽部Ilc內(nèi)的占空因數(shù)的下降引起的發(fā)熱增加、由外徑增大引起的組裝性的下降。而且，其形成方法可以使用拉模、電沉積等。另外，直線部C及線圈端部E1、E2的基礎(chǔ)絕緣層Zl可以通過同一工序一體地形成。
[0444]作為附加絕緣層Z2的材質(zhì)，可以使用向以聚酰胺酰亞胺或聚酰亞胺為代表的超級工程塑料材料或工程塑料中混合了無機添料的材料等。而且，作為其形成方法，可以使用拉模、電沉積、粉體涂裝、帶粘貼、浸潰、噴涂、插入式注塑成形、擠壓成形等。
[0445]另外，電動機相間的電壓由于逆變器電涌等的影響，而施加輸入電壓的約2倍的峰值電壓，因此在例如設(shè)計電壓為1000V的情況下，附加絕緣層Z2的厚度優(yōu)選設(shè)為40 μ m?200 μ m左右，更優(yōu)選設(shè)為80 μ m?120 μ m左右。這是因為，若小于40 μ m，則會產(chǎn)生由局部放電引起的皮膜老化，若超過200 μ m，則會導致由線圈端的線間距離增加引起的尺寸增大。
[0446]通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠使在同一槽內(nèi)相鄰配置的分段線圈712在直線部C間及線圈端部E1、E2間有效地接近而接觸。
[0447]尤其是在本實施方式中，在配置于同一槽內(nèi)的相鄰的分段線圈712中，使直線部C的基礎(chǔ)絕緣層Zl及線圈端部E1、E2的構(gòu)成厚壁區(qū)域A的附加絕緣層Z2無間隙地緊貼。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)槽內(nèi)的高占空因數(shù),并且能夠增加槽內(nèi)的線圈的匝數(shù)。
[0448]另外，已述的電暈放電容易發(fā)生在相鄰的分段線圈的間隙接近的區(qū)域。在本實施方式中，能夠有效地防止特別是同一相內(nèi)的相鄰的分段線圈712間的電暈放電的發(fā)生。
[0449]由此，能夠形成為能夠在同一相內(nèi)的相鄰的分段線圈712間有效地防止伴隨著電暈放電而使基礎(chǔ)絕緣層Z1、附加絕緣層Z2發(fā)生老化且能夠維持良好的絕緣性的定子。
[0450]可以使分段線圈712的傾斜角度H、分段線圈712的長度各不相同。但是，在形成了定子的情況下，在配置于同一槽711c內(nèi)的相鄰的分段線圈712中，上述區(qū)域K的線圈的傾斜角度H需要構(gòu)成為使配置于環(huán)狀定子芯711的外周側(cè)的分段線圈712的傾斜角度大于配置于環(huán)狀定子芯711的內(nèi)周側(cè)的分段線圈712的傾斜角度，且區(qū)域K的長度需要構(gòu)成為使配置于環(huán)狀定子芯711的外周側(cè)的分段線圈712的長度大于配置于環(huán)狀定子芯711的內(nèi)周側(cè)的分段線圈712的長度。
[0451]另外，在本變形例中，形成為同一槽內(nèi)的全部相鄰的分段線圈712在直線部C及線圈端部E1、E2的厚壁區(qū)域A中沿環(huán)狀定子芯的徑向接觸的結(jié)構(gòu)，但未必局限于這樣的結(jié)構(gòu)，只要是配置于同一槽內(nèi)的至少I組相鄰的分段線圈712在直線部C及線圈端部E1、E2的厚壁區(qū)域A中沿環(huán)狀定子芯的徑向接觸的結(jié)構(gòu)即可，可以適當變更。
[0452]本發(fā)明的范圍沒有限定為上述的實施方式。應(yīng)當認為本次公開的實施方式是對所有要點進行的例示而非限定。本申請發(fā)明的范圍并不是由上述的意思而是由權(quán)利要求表示，目的在于包括與權(quán)利要求等同的意思及范圍內(nèi)的所有變更。
[0453]工業(yè)實用性
[0454]本發(fā)明能夠利用于將通過逆變器控制轉(zhuǎn)換所得的電力向線圈供給的電動機。
【權(quán)利要求】
1.一種分段線圈，在由環(huán)狀定子芯和多相扁線線圈構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機的定子中，沿徑向排列配置于環(huán)狀定子芯的槽，且相鄰槽的線圈彼此沿周向排列配置，所述分段線圈具備收容于所述槽的內(nèi)部的直線部和向所述槽的外部突出的一對線圈端部，并且將所述一對線圈端部中的任一方的線圈端部的前端設(shè)為具備用于與其他分段線圈接合的接合面的接合用前端部，所述分段線圈的特征在于， 在從所述環(huán)狀定子芯的軸向觀察時，所述接合用前端部以接合面與所述環(huán)狀定子芯的徑向平行的方式構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段線圈，其特征在于， 所述分段線圈具備配置在環(huán)狀定子芯的周向的預定位置上的一對所述接合用前端部， 所述一對接合用前端部構(gòu)成為，在使分段線圈排列配置于所述環(huán)狀定子芯的槽中時，相鄰的接合用前端部在所述環(huán)狀定子芯的徑向的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)偏移地配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分段線圈，其特征在于， 在所述一對線圈端部中的、至少具備所述接合用前端部的線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置附加絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分段線圈，其特征在于， 所述附加絕緣層設(shè)于屬于不同相的分段線圈對接的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的分段線圈，其特征在于， 所述附加絕緣層形成于分段線圈的環(huán)狀定子芯的徑向內(nèi)側(cè)面及/或外側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3~5中任一項所述的分段線圈，其特征在于， 所述線圈端部形成為山形，并且所述附加絕緣層設(shè)于所述山形的除了頂部附近和兩山腳部附近之外的斜邊部或/及從上述槽延伸出的直線部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段線圈，其特征在于， 所述分段線圈構(gòu)成為，在所述一對線圈端部中的、至少未設(shè)置所述接合用前端部的一側(cè)的線圈端部的預定區(qū)域設(shè)置半導電層，使接近配置且屬于不同相的分段線圈的所述半導電層在至少一點進行接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的分段線圈，其特征在于， 在所述分段線圈的預定區(qū)域的表面設(shè)有著色識別部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分段線圈，其特征在于， 在所述分段線圈的接合用前端部或其附近具備能夠識別相互連接的分段線圈的接合用前端部的第一著色識別部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的分段線圈，其特征在于， 所述分段線圈具備第二著色識別部，所述第二著色識別部設(shè)于所述接合用前端部以外的表面上，并且以能夠識別安裝各分段線圈的槽或/及槽內(nèi)的排列位置的方式形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的分段線圈，其特征在于， 所述第二著色識別部向分段線圈的預定區(qū)域涂敷著色涂料、粘貼著色帶件或者安裝著色管件而構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的分段線圈，其特征在于， 所述第二著色識別部構(gòu)成附加絕緣層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任一項所述的分段線圈，其特征在于，所述分段線圈由韌銅構(gòu)成。
14.一種定子，其特征在于，使權(quán)利要求1~13中任一項所述的分段線圈在環(huán)狀定子芯的槽中排列配置多個而成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定子，其特征在于， 使多個排列配置于所述環(huán)狀定子芯的槽中的分段線圈中的、配置于同一槽內(nèi)的至少一組相鄰分段線圈在從所述槽出來直到朝向所述線圈端部的頂點沿周向彎曲為止的區(qū)域在徑向上傾斜，由此使設(shè)于上述分段線圈的線圈端部的絕緣層在定子的徑向上接觸，且以所述接觸部位的定子的徑向上的線圈間距離大于所述槽內(nèi)的線圈間距離的方式形成所述絕緣層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的定子，其特征在于， 所述多個分段線圈使相鄰分段線圈的所述接合用前端部進行固相接合。
17.一種分段線圈的制造方法，是權(quán)利要求1所述的分段線圈的制造方法，所述分段線圈的制造方法的特征在于， 具備使至少由扁線構(gòu)成的線材彎曲而形成線圈體的線圈體形成工序及在所述線圈體的表面被覆絕緣物而形成絕緣層的絕緣層形成工序，并且，在所述線圈體形成工序中具備接合用前端部形成工序，在所述線圈體的線圈端部的前端形成接合用前端部，該接合用前端部配置于環(huán)狀定子芯的周向的預定位置、且從所述環(huán)狀定子芯的軸向觀察時用于與其他分段線圈進行接合的接合面與所述環(huán)狀定子芯的徑向平行，且在所述絕緣層形成工序中具備:基礎(chǔ)絕緣層形成工序，在所述線圈體上一體地被覆絕緣物而形成基礎(chǔ)絕緣層；及附加絕緣層形成工序，在該基礎(chǔ)絕緣層形成工序之后向所述線圈端部的預定區(qū)域附加地被覆絕緣物而形成附加絕緣層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的分段線圈的制造方法，其特征在于， 所述接合用前端部形成工序通過扭轉(zhuǎn)所述線圈體的線圈端部的端部來進行。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的分段線圈的制造方法，其特征在于， 所述接合用前端部形成工序通過使所述線圈體的線圈端部的端部塑性變形來進行。
20.根據(jù)權(quán)利要求17~19中任一項所述的分段線圈的制造方法，其特征在于， 與所述附加絕緣層形成工序同時、或在所述附加絕緣層形成工序之后，具有向線圈體的表面的預定區(qū)域?qū)嵤╊A定的著色的著色識別部形成工序。
【文檔編號】H02K15/04GK103947085SQ201280053180
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月27日
【發(fā)明者】越野尚人, 飯塚慎一, 坂寬延, 有吉剛, 平櫛貴志 申請人:豐田自動車株式會社, 住友電氣工業(yè)株式會社