本公開(kāi)涉及定子組裝方法以及定子。

背景技術(shù)：

以往，公知有在具備多個(gè)插槽的定子鐵芯安裝多個(gè)線圈的定子組裝方法，所述多個(gè)插槽分別具有向內(nèi)周開(kāi)口的開(kāi)口部(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。該專利文獻(xiàn)1記載的各線圈通過(guò)由扁線構(gòu)成的卷線卷繞多圈而形成。各線圈具有插入插槽的側(cè)邊部、和與側(cè)邊部連續(xù)的線圈端部。在該定子組裝方法中，上述線圈在向定子鐵芯安裝前配置于在該定子鐵芯的中心空出的空間，然后，在其配置后以將側(cè)邊部插入至定子鐵芯的插槽的方式以放射狀從內(nèi)徑側(cè)向外徑側(cè)推壓。在進(jìn)行該推壓時(shí)，各線圈以兩側(cè)的側(cè)邊部的間隔擴(kuò)寬，并且線圈端部距定子鐵芯的端面的軸向高度降低的方式變形。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-193597號(hào)公報(bào)

如上所述，線圈通過(guò)由扁線構(gòu)成的卷線卷繞多圈而形成。在該結(jié)構(gòu)中，線圈在安裝于定子鐵芯時(shí)在從內(nèi)徑側(cè)向外徑側(cè)被推壓時(shí)，內(nèi)徑側(cè)的扁線的變形量與外徑側(cè)的扁線的變形量相互不同。具體而言，安裝于定子鐵芯的內(nèi)徑側(cè)的扁線的變形量比較小，另一方面安裝于定子鐵芯的外徑側(cè)的扁線的變形量比較大。因此若假設(shè)不考慮向定子鐵芯安裝后的線圈形狀來(lái)設(shè)計(jì)向定子鐵芯安裝前的線圈形狀，則即使為了縮短軸向尺寸而將安裝前的線圈形狀中各圈的線圈端部的高度設(shè)計(jì)成為規(guī)定高度，也存在插入后的內(nèi)徑側(cè)的線圈的頂點(diǎn)部會(huì)比規(guī)定高度高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本公開(kāi)的目的在于提供一種能夠抑制內(nèi)徑側(cè)的線圈的頂點(diǎn)部的高度增加，而縮短線圈端部的軸向的尺寸的定子組裝方法以及定子。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方式，提供一種定子組裝方法，是將同芯繞組安裝于以插槽彼此的間隔越朝向徑向外側(cè)越寬的方式形成的圓環(huán)狀的定子鐵芯的定子組裝方法，所述同芯繞組通過(guò)將導(dǎo)線卷繞多圈而形成并且具有插槽收容預(yù)定部和線圈端部預(yù)定部，所述插槽形成于從后軛分別朝向徑向內(nèi)側(cè)延伸的相鄰的齒部之間，所述定子組裝方法的特征在于，具備以下工序：

形成將多個(gè)所述同芯繞組配置為圓環(huán)狀的線圈組件的工序；以及

將形成所述線圈組件的多個(gè)所述同芯繞組向外徑側(cè)推壓并插入至所述定子鐵芯的所述插槽的工序，其中所述線圈組件配置于所述定子鐵芯的內(nèi)徑側(cè)的空間，

多個(gè)所述同芯繞組各自形成為：在所述線圈端部預(yù)定部具有朝向軸向外側(cè)的頂點(diǎn)部，并且多個(gè)所述同芯繞組各自的軸向兩側(cè)的所述線圈端部預(yù)定部的所述頂點(diǎn)部之間的軸向距離，從安裝于所述定子鐵芯的外徑側(cè)的導(dǎo)線到安裝于所述定子鐵芯的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線逐漸縮短。

根據(jù)本公開(kāi)的其他方式，提供一種定子，其特征在于，具備：

定子鐵芯，其通過(guò)將圓環(huán)狀的鋼板層疊而形成，并且具有：從后軛分別朝向徑向內(nèi)側(cè)延伸的多個(gè)齒部、和形成于相鄰的所述齒部之間的插槽；以及

多個(gè)線圈，它們用同一導(dǎo)線連續(xù)卷繞多圈而形成，并且具有：收容于不同的所述插槽的多個(gè)插槽收容部、和將所述插槽收容部彼此連接并且具備朝向軸向外側(cè)的頂點(diǎn)部的線圈端部，

所述線圈構(gòu)成為：配置于內(nèi)徑側(cè)的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度比配置于外徑側(cè)的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度短，并且構(gòu)成為內(nèi)徑側(cè)的所述頂點(diǎn)部與所述定子鐵芯的端面的距離和外徑側(cè)的所述頂點(diǎn)部與所述定子鐵芯的端面的距離相等。

根據(jù)本公開(kāi)，能夠獲得能夠抑制內(nèi)徑側(cè)的線圈的頂點(diǎn)部的高度的增加，而縮短線圈端部的軸向尺寸的定子組裝方法以及定子。

附圖說(shuō)明

圖1是應(yīng)用本發(fā)明的定子組裝方法的扁線同芯繞組的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖。

圖2是本實(shí)施例的扁線同芯繞組的導(dǎo)線部的彎曲變形前后的立體圖。

圖3A是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的圖。

圖3B是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的三面圖。

圖4A是表示本實(shí)施例中的周向上相鄰的兩個(gè)扁線同芯繞組的位置關(guān)系的圖。

圖4B是表示本實(shí)施例中的周向上相鄰的兩個(gè)扁線同芯繞組的位置關(guān)系的圖。

圖5是表示在本實(shí)施例中由多個(gè)扁線同芯繞組形成圓環(huán)籠狀的線圈組件的順序的一個(gè)例子的圖。

圖6A是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的圖。

圖6B是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的圖。

圖7A是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組向定子鐵芯安裝后的狀態(tài)的圖。

圖7B是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組向定子鐵芯安裝后的狀態(tài)的圖。

圖8A是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組的線圈端部向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的示意圖。

圖8B是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組的線圈端部向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的示意圖。

圖9A是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組的線圈端部向定子鐵芯安裝后的狀態(tài)的示意圖。

圖9B是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組的線圈端部向定子鐵芯安裝后的狀態(tài)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照附圖、一邊對(duì)各實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。

圖1表示應(yīng)用本發(fā)明的定子組裝方法的扁線同芯繞組10的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖。圖2表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組10的導(dǎo)線部彎曲加工前后的立體圖。圖3A以及圖3B是表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組10向定子鐵芯安裝前的狀態(tài)的圖。在圖3A中示出立體圖，在圖3B中示出從定子軸中心側(cè)觀察徑向外側(cè)時(shí)的主視圖、從定子軸向側(cè)觀察時(shí)的圖以及從定子周向側(cè)觀察時(shí)的圖的三面圖。圖4A～圖4B是表示本實(shí)施例中的周向上相鄰的兩個(gè)扁線同芯繞組10的位置關(guān)系的圖。另外，在圖4A中表示從定子軸中心側(cè)觀察徑向外側(cè)時(shí)的主視圖，并且在圖4B中表示從定子軸向側(cè)觀察時(shí)的圖。另外，圖5是表示在本實(shí)施例中由多個(gè)扁線同芯繞組10形成圓環(huán)籠狀的線圈組件的順序的一個(gè)例子的圖。

本實(shí)施例的扁線同芯繞組10是用于定子12的定子線圈。定子12例如是用于三相交流馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。定子12是相對(duì)于作為旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)子隔開(kāi)規(guī)定的空隙配置于徑向外側(cè)的、通過(guò)通電而產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)的部件。定子12具備扁線同芯繞組10和定子鐵芯14。

定子鐵芯14是形成為中空?qǐng)A筒狀的部件。在定子鐵芯14的內(nèi)徑側(cè)形成有用于收容轉(zhuǎn)子的空間(內(nèi)徑側(cè)空間)18。另外，定子鐵芯14也可以將絕緣涂覆后的多個(gè)電磁鋼板沿軸向?qū)盈B而形成。另外，在定子鐵芯14的徑向外側(cè)端面也可以安裝圓筒狀的軛部，該軛部由將絕緣涂覆后的軟磁性體粉末壓縮成型的材料形成。

定子鐵芯14具有：形成為圓環(huán)狀的后軛20、和從后軛20的徑向內(nèi)側(cè)端面朝向徑向內(nèi)側(cè)(軸中心側(cè))延伸的齒部22。齒部22相對(duì)于后軛20沿周向設(shè)置有多個(gè)(例如48個(gè))，并且沿著周向以等間隔設(shè)置。在周向上相鄰的兩個(gè)齒部22之間形成有保持扁線同芯繞組10的插槽24。各插槽24向軸中心側(cè)開(kāi)口，并朝向徑向外側(cè)延伸。各插槽24形成為周向?qū)挾扰c徑向位置無(wú)關(guān)地大致相同或者越朝向徑向外側(cè)越減小。定子鐵芯14構(gòu)成為多個(gè)插槽24從軸中心以放射狀延伸。

在定子鐵芯14設(shè)置有用于將定子12安裝固定于馬達(dá)箱的耳部26。耳部26形成為從定子鐵芯14主體(具體而言，為后軛20)的徑向外側(cè)端面(外周面)朝向徑向外側(cè)突出的山型形狀。耳部26沿周向分離地設(shè)置有多處(例如三處)。在各耳部26設(shè)置有沿軸向貫通的貫通孔28。定子12通過(guò)將貫通耳部26的貫通孔28的螺栓經(jīng)由馬達(dá)箱進(jìn)行螺母緊固，由此固定于馬達(dá)箱。

另外，扁線同芯繞組10由剖面形成為矩形狀(具體而言為長(zhǎng)方形)的扁線構(gòu)成。該扁線由導(dǎo)電性高的例如銅、鋁等金屬構(gòu)成。另外，該扁線的剖面角部也可以進(jìn)行倒角加工。扁線同芯繞組10相對(duì)于定子鐵芯14沿周向配設(shè)多個(gè)(例如48個(gè))。

各扁線同芯繞組10分別是通過(guò)對(duì)卷繞規(guī)定多圈(例如5圈)的扁線進(jìn)行彎曲加工而成形的盒式線圈。各扁線同芯繞組10分別通過(guò)卷線形成裝置將一條直線狀的扁線形成為橢圓形狀，并且在卷繞規(guī)定多圈后通過(guò)成形裝置彎曲加工為大致六邊形形狀或者大致八邊形形狀而成形。

各扁線同芯繞組10分別具有插槽收容部30、32和線圈端部34、36。插槽收容部30、32分別是插入(收容于)定子鐵芯14的插槽24內(nèi)的、以沿軸向貫通該插槽24的方式以大致直線狀延伸的部位。在同一扁線同芯繞組10中，插槽收容部30和插槽收容部32收容于沿定子鐵芯14的周向分離規(guī)定距離的相互不同的插槽24。線圈端部34、36分別是與插槽收容部30、32連接，并且以將從定子鐵芯14的軸向端面朝向軸向外側(cè)突出的、沿周向分離的兩個(gè)插槽收容部30、32彼此連接的方式彎曲的部位。

各扁線同芯繞組10構(gòu)成為多條扁線沿扁線的剖面短邊方向?qū)盈B，并且構(gòu)成為在沿扁線所層疊的層疊方向相鄰的扁線之間形成有規(guī)定的間隙。各扁線同芯繞組10以兩個(gè)插槽收容部30、32的周向上的分離距離(即，沿著周向的分離距離或者從軸中心觀察時(shí)的分離距離)與層疊方向位置對(duì)應(yīng)地變化的方式，形成為剖面梯形形狀。該剖面梯形形狀的形成是為了將扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32分別適當(dāng)?shù)厥杖萦诓宀?4而進(jìn)行的。各扁線同芯繞組10以使扁線的層疊方向與和定子鐵芯14的軸向正交的徑向一致的方式組裝于定子鐵芯14。

各扁線同芯繞組10的線圈端部34、36分別形成為多個(gè)相互不同的非直線形狀。具體而言，線圈端部34、36分別形成為例如三種非直線形狀，且彎曲成形為朝向定子鐵芯14的徑向以階梯狀彎曲的曲柄狀，并圓弧成形為以與圓環(huán)狀的定子鐵芯14的圓弧一致的方式彎曲的圓弧狀，并且扁立成形為向扁線的剖面長(zhǎng)度方向彎曲的彎曲狀。彎曲成形是為了扁線的層疊方向的導(dǎo)線之間的路線變換(Lane change)而進(jìn)行的彎曲加工。圓弧成形是為了將扁線同芯繞組10高效地收容于插槽24內(nèi)而進(jìn)行的彎曲加工。另外，扁立成形是為了高效地配置多個(gè)扁線同芯繞組10而進(jìn)行的彎曲加工。

各扁線同芯繞組10具有：形成于扁線的兩端的導(dǎo)線部40、42。導(dǎo)線部40是與收容于插槽24的插槽收容部30的前端側(cè)連接的部位。導(dǎo)線部42是與收容于插槽24的插槽收容部32的前端側(cè)連接的部位。導(dǎo)線部40、42分別是在將插槽收容部30、32收容于定子鐵芯14的插槽24時(shí)，從定子鐵芯14的軸向端面朝向軸向突出的部位。導(dǎo)線部40、42均在線圈端部36側(cè)朝向軸向突出。

導(dǎo)線部40是位于卷繞規(guī)定多圈扁線而成的扁線同芯繞組10的內(nèi)徑側(cè)的前端部。導(dǎo)線部42是位于該扁線同芯繞組10的外徑側(cè)的前端部。以下適當(dāng)?shù)貙?dǎo)線部40稱為內(nèi)徑側(cè)導(dǎo)線部40，將導(dǎo)線部42稱為外徑側(cè)導(dǎo)線部42。導(dǎo)線部40、42形成為：在通過(guò)成形裝置將扁線同芯繞組10彎曲加工為大致六邊形形狀或者大致八邊形形狀后，以大致直線狀延伸，并且形成為若將扁線同芯繞組10安裝于定子鐵芯14，將插槽收容部30、32收容于定子鐵芯14的插槽24，則朝向軸向大致以直線狀延伸。

導(dǎo)線部40、42在通過(guò)成形裝置將扁線同芯繞組10彎曲加工為大致六邊形形狀或者大致八邊形形狀后，且在由多個(gè)扁線同芯繞組10構(gòu)成線圈組件44之前，如圖2、圖3A以及圖3B所示，被折曲而彎曲變形。另外，導(dǎo)線部40、42在構(gòu)成線圈組件44之后向定子鐵芯14的插槽24插入各扁線同芯繞組10后，也被折曲而彎曲加工為最終的預(yù)期形狀。

例如，在構(gòu)成線圈組件44前，如圖2、圖3A以及圖3B所示，內(nèi)徑側(cè)導(dǎo)線部40首先在與插槽收容部30連接的部位向扁線的扁立方向的周向外側(cè)彎曲變形，接著，在位于比該彎曲部靠前端側(cè)的部位向扁線的扁立方向的周向內(nèi)側(cè)彎曲變形，然后，在位于比該彎曲部靠前端側(cè)的部位向扁線的扁立方向的周向外側(cè)彎曲變形，最后，在位于比該彎曲部靠前端側(cè)的部位向扁線的扁立方向的周向內(nèi)側(cè)彎曲變形。另外，內(nèi)徑側(cè)導(dǎo)線部40的各彎曲部的位置以及彎曲變形程度，設(shè)定為與扁線同芯繞組10最終的預(yù)期形狀等一致。

另外，外徑側(cè)導(dǎo)線部42首先在與插槽收容部32連接的部位附近，向扁線的扁立方向的周向外側(cè)彎曲變形，接著，在位于比該彎曲部靠前端側(cè)的部位向扁線的扁立方向的周向內(nèi)側(cè)彎曲變形，最后，在位于比該彎曲部靠前端側(cè)的部位向扁線的扁平方向的徑向外側(cè)彎曲變形。另外，外徑側(cè)導(dǎo)線部42的各彎曲部的位置以及彎曲變形程度，設(shè)定為與扁線同芯繞組10最終的預(yù)期形狀等一致。

扁線同芯繞組10沿周向配置多個(gè)，由此構(gòu)成圓環(huán)籠狀的線圈組件44。線圈組件44在將各扁線同芯繞組10在導(dǎo)線部40、42處如上所述折曲而彎曲變形后，將上述多個(gè)扁線同芯繞組10沿周向排列而配置為圓環(huán)狀，由此形成為圓環(huán)籠狀。該線圈組件44的形成以實(shí)現(xiàn)以下(i)～(iii)所示的內(nèi)容的方式進(jìn)行。

(i)多個(gè)扁線同芯繞組10一邊沿周向逐一錯(cuò)開(kāi)、一邊相對(duì)于定子鐵芯14的插槽24配置(參照?qǐng)D4A)。(ii)相互沿周向相鄰配置的兩個(gè)扁線同芯繞組10彼此組裝為各層的扁線沿層疊方向(即徑向)交替地重疊(參照?qǐng)D4B)。(iii)相互沿周向分離規(guī)定距離配置的兩個(gè)扁線同芯繞組10彼此組裝為：一方的線圈10的插槽收容部30各層的扁線與另一方的線圈10的插槽收容部32各層的扁線，在相同的插槽24中沿層疊方向(即徑向)交替地排列。在進(jìn)行上述(ii)所示的組裝后，在線圈組件44的相互在周向上相鄰配置的兩個(gè)扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32之間，形成有供定子鐵芯14的齒部22插入配置的齒孔46。

另外，各扁線同芯繞組10分別在將定子12例如應(yīng)用于三相交流馬達(dá)的情況下，構(gòu)成U相線圈、V相線圈以及W相線圈的任一個(gè)。例如，線圈組件44通過(guò)將作為扁線同芯繞組10的U相線圈、V相線圈以及W相線圈的同相的線圈沿周向排列配置各兩個(gè)，由此構(gòu)成為在沿周向排列的六個(gè)扁線同芯繞組10形成一個(gè)極。

定子12還具備絕緣部件48，用于確保定子鐵芯14和各扁線同芯繞組10的電絕緣性。絕緣部件48具有與定子鐵芯14的插槽24的形狀吻合的形狀，且是形成為在每個(gè)插槽24安裝的剖面コ字狀的插槽單元。絕緣部件48是由紙、樹(shù)脂(例如熱固化性樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂等)等構(gòu)成的形成為薄膜狀的部件。如圖5所示，絕緣部件48在形成有由規(guī)定多個(gè)扁線同芯繞組10構(gòu)成的圓環(huán)籠狀的線圈組件44后，從其插槽收容部30、32的外徑側(cè)朝向內(nèi)徑側(cè)插入至該各扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32，從而安裝于線圈組件44。

接下來(lái)，對(duì)在本實(shí)施例中制造定子12的順序(定子組裝方法)進(jìn)行說(shuō)明。

在本實(shí)施例中，定子12在定子鐵芯14安裝線圈組件44的扁線同芯繞組10，即，將各扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32插入于定子鐵芯14的各插槽24，從而被組裝。

線圈組件44構(gòu)成為：將各扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32向定子鐵芯14的各插槽24插入前與插入后相比，各扁線同芯繞組10的兩個(gè)插槽收容部30、32的分離距離較小，并且軸向長(zhǎng)度(具體而言，為線圈端部34的軸向前端(頂點(diǎn)部34a)和線圈端部36的軸向前端(頂點(diǎn)部36a)之間的軸向距離)較大，由此整體的外徑變小(具體而言，整體的外徑與定子鐵芯14的齒部22的內(nèi)徑相比略微變小)。

以下為了方便，將插槽收容部30、32向定子鐵芯14的各插槽24插入前的線圈組件44稱為初始線圈組件44，將插槽收容部30、32向定子鐵芯14的各插槽24插入后的線圈組件44稱為插入后線圈組件44。另外，將插槽收容部30、32向定子鐵芯14的各插槽24插入前的扁線同芯繞組10稱為插入前線圈10，將插槽收容部30、32向定子鐵芯14的各插槽24插入后的扁線同芯繞組10稱為插入后線圈10。

在本實(shí)施例中，準(zhǔn)備將多個(gè)插入前線圈10配置為圓環(huán)狀并且在扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32安裝有絕緣部件48的圓環(huán)籠狀的初始線圈組件44、和圓筒狀的定子鐵芯14。初始線圈組件44如上所述構(gòu)成為其外徑比定子鐵芯14的齒部22的內(nèi)徑略小。因此，首先相對(duì)于初始線圈組件44以從該插入前線圈10的未設(shè)置導(dǎo)線部40、42的線圈端部34側(cè)的軸向側(cè)向內(nèi)徑側(cè)空間18插入該初始線圈組件44的方式，組裝定子鐵芯14。若進(jìn)行該組裝，則在定子鐵芯14的內(nèi)徑側(cè)空間18配置有初始線圈組件44。

在進(jìn)行上述的初始線圈組件44與定子鐵芯14的插入配置后，使初始線圈組件44與定子鐵芯14相互在周向上定位，將夾具壓接于構(gòu)成該初始線圈組件44的各插入前線圈10的線圈端部34、36，并將各線圈端部34、36向徑向外側(cè)按壓。若將插入前線圈10的線圈端部34、36向徑向外側(cè)按壓，則與上述線圈端部34、36連接的插槽收容部30、32追隨該線圈端部34、36的按壓，朝向徑向外側(cè)被拉伸，因此該插槽收容部30、32被插入至插槽24。

該插槽收容部30、32向插槽24的插入，相對(duì)于構(gòu)成圓環(huán)籠狀的初始線圈組件44的全部扁線同芯繞組10進(jìn)行。若將全部扁線同芯繞組10以放射狀朝向徑向外側(cè)推壓，則各扁線同芯繞組10被組裝于定子鐵芯14并被安裝于該定子鐵芯。

在上述插槽收容部30、32向插槽24插入的過(guò)程中，伴隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，各扁線同芯繞組10以插槽收容部30與插槽收容部32的分離距離逐漸擴(kuò)大，并且線圈端部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離逐漸減小的方式彎曲變形。此時(shí)，扁線同芯繞組10以在線圈端部34側(cè)與線圈端部36側(cè)大致相同的方式彎曲變形。

根據(jù)該定子組裝方法，周向位置相互不同地配置的兩個(gè)扁線同芯繞組10彼此的組裝，以插槽收容部30、32的扁線在相同的插槽24中沿徑向交替地排列的方式來(lái)進(jìn)行，并且在形成將規(guī)定多個(gè)扁線同芯繞組10配置為圓環(huán)狀的初始線圈組件44后，且在將該初始線圈組件44配置于中空?qǐng)A筒狀的定子鐵芯14的內(nèi)徑側(cè)空間18的狀態(tài)下，能夠?qū)?gòu)成該線圈組件44的多個(gè)扁線同芯繞組10的插槽收容部30、32向該定子鐵芯14的插槽24插入，從而能夠?qū)?gòu)成該線圈組件44的扁線同芯繞組10組裝于定子鐵芯14。

圖6A以及圖6B示出表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組10向定子鐵芯14安裝前的狀態(tài)的圖。圖7A以及圖7B示出表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組10向定子鐵芯14安裝后的狀態(tài)的圖。另外，圖6A以及圖7A表示扁線同芯繞組10的立體圖，另并且圖6B以及圖7B表示線圈端部34、36的放大剖視圖。圖8A以及圖8B示出表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組10的線圈端部34、36向定子鐵芯14安裝前的狀態(tài)的示意圖。另外，圖9A以及圖9B示出表示本實(shí)施例的扁線同芯繞組10的線圈端部34、36向定子鐵芯14安裝后的狀態(tài)的示意圖。另外，圖8A以及圖9A中表示從徑向內(nèi)側(cè)向徑向外側(cè)觀察線圈端部34、36時(shí)的圖，另外，圖8B以及圖9B中表示沿軸向觀察線圈端部34、36時(shí)的圖。

另外，以下將插入前線圈10的插槽收容部30、32稱為插槽收容預(yù)定部30、32，將插入前線圈10的線圈端部34、36稱為線圈端部預(yù)定部34、36。并且將安裝于定子鐵芯14的最內(nèi)徑側(cè)的扁線稱為扁線10a，將安裝于定子鐵芯14的最外徑側(cè)的扁線稱為扁線10b。

在本實(shí)施例中，如圖6A以及圖6B所示，插入前線圈10形成為在線圈端部預(yù)定部34、36從扁線10a到扁線10b產(chǎn)生高低差。具體而言，插入前線圈10形成為：從線圈端部預(yù)定部34的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的位置到頂點(diǎn)部34a的位置的軸向距離(高度)，從內(nèi)徑側(cè)的扁線10a至外徑側(cè)的扁線10b逐漸增大，并且從線圈端部預(yù)定部36的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的位置到頂點(diǎn)部36a的位置的軸向距離(高度)，從內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到外徑側(cè)的扁線10b逐漸增大。即，插入前線圈10形成為：線圈端部預(yù)定部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部預(yù)定部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離，從扁線10a到扁線10b逐漸加長(zhǎng)。

插入前線圈10構(gòu)成為：與插入后線圈10相比，兩個(gè)插槽收容預(yù)定部30、32的分離距離較小，并且作為線圈端部預(yù)定部34的軸向前端的頂點(diǎn)部34a與作為線圈端部預(yù)定部36的軸向前端的頂點(diǎn)部36a之間的軸向距離較大。由插入前線圈10構(gòu)成的初始線圈組件44構(gòu)成為：整體的外徑比定子鐵芯14的齒部22的內(nèi)徑略小。

而且，扁線同芯繞組10在插槽收容部30、32向插槽24插入的過(guò)程中，伴隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，以插槽收容預(yù)定部30與插槽收容預(yù)定部32的分離距離逐漸擴(kuò)大，并且線圈端部預(yù)定部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部預(yù)定部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離逐漸變小的方式彎曲變形(插入后線圈10)。

在上述的插入前線圈10中，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到最外徑側(cè)的扁線10b的、從線圈端部預(yù)定部34、36的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的位置到頂點(diǎn)部34a、36a的位置的軸向距離的不同，即線圈端部預(yù)定部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部預(yù)定部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離的不同，以在將插槽收容預(yù)定部30、32插入至插槽24后，使全部扁線的上述軸向距離相互一致的方式設(shè)定。具體而言，各同芯繞組10將線圈的周長(zhǎng)設(shè)計(jì)為外徑側(cè)的一圈的導(dǎo)線長(zhǎng)于內(nèi)徑側(cè)的一圈的導(dǎo)線。在本例中，作為優(yōu)選的實(shí)施例，各同芯繞組10的線圈的周長(zhǎng)以越從內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)、一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度越逐漸加長(zhǎng)的方式設(shè)計(jì)。線圈的周長(zhǎng)是一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度，具體而言，對(duì)應(yīng)于插槽收容部30、32的各長(zhǎng)度與線圈端部34、36的各長(zhǎng)度的總和。另外，在計(jì)算線圈的周長(zhǎng)時(shí)，一周的開(kāi)始點(diǎn)(以及結(jié)束點(diǎn))可以在任意處。

因此，在扁線同芯繞組10向定子鐵芯14安裝后，如圖7A以及圖7B所示，在線圈端部預(yù)定部34、36從扁線10a到扁線10b不存在高低差。其結(jié)果，線圈端部34、36的內(nèi)徑側(cè)的頂點(diǎn)部與定子鐵芯14的端面的距離和線圈端部34、36的外徑側(cè)的頂點(diǎn)部與定子鐵芯14的距離相等。

另外，即使在扁線同芯繞組10向定子鐵芯14安裝后，各同芯繞組10的線圈的周長(zhǎng)也為：越從內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)，一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度越逐漸加長(zhǎng)。具體而言，關(guān)于線圈的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度(插槽收容部30、32的各長(zhǎng)度與線圈端部34、36的各長(zhǎng)度的總和)，內(nèi)徑側(cè)的線圈、外徑側(cè)的線圈均與插槽收容部30、32的各長(zhǎng)度相同，但在內(nèi)徑側(cè)的線圈與外徑側(cè)的線圈中，線圈端部34、36的各長(zhǎng)度不同。(詳細(xì)參照?qǐng)D9A以及圖9B，將在后面敘述。)

在具有上述的結(jié)構(gòu)的扁線同芯繞組10從插入前線圈10向插入后線圈10變化時(shí)，即，在將上該扁線同芯繞組10的插槽收容預(yù)定部30、32向插槽24插入時(shí)，伴隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，該扁線同芯繞組10以插槽收容預(yù)定部30與插槽收容預(yù)定部32的分離距離逐漸擴(kuò)大，并且線圈端部預(yù)定部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部預(yù)定部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離逐漸減小的方式變形。

此時(shí)，扁線同芯繞組10的變形，以最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a的變形量與最外徑側(cè)的扁線10b的變形量相互不同，最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a的變形量比較小且最外徑側(cè)的扁線10b的變形量比較大的方式進(jìn)行。即，在扁線同芯繞組10的變形中，針對(duì)最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a與最外徑側(cè)的扁線10b之間的每個(gè)扁線，插槽收容預(yù)定部30與插槽收容預(yù)定部32的分離距離的擴(kuò)大量不同，并且線圈端部預(yù)定部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部預(yù)定部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離的縮小量不同。具體而言，插槽收容預(yù)定部30、32之間的分離距離的擴(kuò)大量，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到最外徑側(cè)的扁線10b按順序增大，并且線圈端部預(yù)定部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a之間的軸向距離的縮小量增大。

例如如圖8A以及圖8B所示，在插入前線圈10中，將最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a處的插槽收容預(yù)定部30、32之間的分離距離設(shè)為xa，將最外徑側(cè)的扁線10b處的插槽收容預(yù)定部30、32之間的分離距離設(shè)為xb，將最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a處的線圈端部預(yù)定部34、36的、作為與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位和頂點(diǎn)部34a、36a之間的斜邊部的長(zhǎng)度設(shè)為ya，將最外徑側(cè)的扁線10b處的線圈端部預(yù)定部34、36的、作為與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位和頂點(diǎn)部34a、36a之間的斜邊部的長(zhǎng)度設(shè)為yb，將插槽收容預(yù)定部30與插槽收容預(yù)定部32在圓弧成形的軸中心的卷繞時(shí)所成的角度設(shè)為θ1，將最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a處的線圈端部預(yù)定部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a與最外徑側(cè)的扁線10b處的線圈端部預(yù)定部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a的軸向位置的不同(軸向距離)設(shè)為g。

另外，如圖9A以及圖9B所示，在插入后線圈10中，將最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a處的插槽收容部30、32之間的分離距離設(shè)為Xa，將最外徑側(cè)的扁線10b處的插槽收容部30、32之間的分離距離設(shè)為Xb，將最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a處的線圈端部34、36的、作為與插槽收容部30、32的連接部位和頂點(diǎn)部34a、36a之間的斜邊部的長(zhǎng)度設(shè)為Ya，將作為最外徑側(cè)的扁線10b處的線圈端部34、36的、作為與插槽收容部30、32的連接部位和頂點(diǎn)部34a、36a之間的斜邊部的長(zhǎng)度設(shè)為Yb，將插槽收容部30與插槽收容部32在圓弧成形的軸中心(即，定子12的軸中心)的卷繞時(shí)所成的角度設(shè)為θ2，將最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a處的線圈端部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a與最外徑側(cè)的扁線10b處的線圈端部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a的軸向位置的不同(軸向距離)設(shè)為G。

在進(jìn)行該參數(shù)設(shè)定的扁線同芯繞組10中，θ1＝θ2成立，ya＝Y(jié)a且yb＝Y(jié)b成立，并且xa/xb＝Xa/Xb成立。而且，在插入前線圈10中，上述軸向距離g為超過(guò)“0”的值，另一方面，在插入后線圈10中，上述軸向距離G成為比該軸向距離g小的“0”。這是因?yàn)樵谌鐖D8A、圖8B以及圖9A、圖9B所示的從徑向內(nèi)側(cè)觀察的情況下，線圈端部預(yù)定部34、36的形狀在內(nèi)徑側(cè)與外徑側(cè)不同。

這樣，在本實(shí)施例的扁線同芯繞組10的結(jié)構(gòu)中，將向定子鐵芯14安裝前的插入前線圈10形成為：線圈端部預(yù)定部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部預(yù)定部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a至最外徑側(cè)的扁線10b逐漸加長(zhǎng)，從而能夠使向定子鐵芯14安裝后的插入后線圈10以從線圈端部34的與插槽收容部30、32連接的位置到頂點(diǎn)部34a的位置的軸向距離(高度)、以及從線圈端部36的與插槽收容部30、32連接的位置到頂點(diǎn)部36a的位置的軸向距離(高度)，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到最外徑側(cè)的扁線10b一致的方式彎曲變形。即，能夠使該插入后線圈10以線圈端部34的頂點(diǎn)部34a與線圈端部36的頂點(diǎn)部36a的軸向距離，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到最外徑側(cè)的扁線10b一致的方式彎曲變形。

因此根據(jù)本實(shí)施例，在將扁線同芯繞組10安裝于定子鐵芯14后，能夠使該扁線同芯繞組10的、線圈端部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a距定子鐵芯14的端面的軸向高度，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到最外徑側(cè)的扁線10b一致。即，能夠?qū)⒈饩€同芯繞組10安裝于定子鐵芯14的定子12的外觀形狀形成為規(guī)則正確的形狀。因此根據(jù)本實(shí)施例，能夠避免后工序中的生產(chǎn)設(shè)備、輸送夾具等的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，并且能夠提高定子的輸送、組裝的作業(yè)性。

另外，根據(jù)本實(shí)施例，能夠防止扁線同芯繞組10的內(nèi)徑側(cè)的扁線10a的頂點(diǎn)部34a、36a的高度高于外徑側(cè)的扁線10b的該高度，因此能夠抑制扁線同芯繞組10的內(nèi)徑側(cè)的扁線10a的頂點(diǎn)部34a、36a的高度的增加，從而縮短線圈端部34的軸向尺寸。

然而，若導(dǎo)線部40、42以與插槽收容預(yù)定部30、32相同的方式保持沿軸向以直線狀延伸的狀態(tài)，將扁線同芯繞組10安裝于定子鐵芯14，則在將該扁線同芯繞組10的插槽收容預(yù)定部30、32向插槽24插入時(shí)，其導(dǎo)線部40、42不卡掛于定子鐵芯14，因此其導(dǎo)線部40、42有可能被導(dǎo)入至插槽24。

相對(duì)于此，在本實(shí)施例中，構(gòu)成初始線圈組件44的插入前線圈10形成為：將導(dǎo)線部40、42在扁立方向或者扁平方向彎曲變形。在該結(jié)構(gòu)中，在將扁線同芯繞組10的插槽收容預(yù)定部30、32向插槽24插入時(shí)，在其扁立方向或者扁平方向彎曲變形的導(dǎo)線部40、42(特別是其導(dǎo)線部40、42的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位)卡掛于定子鐵芯14。因此根據(jù)本實(shí)施例，在將扁線同芯繞組10的插槽收容預(yù)定部30、32向插槽24插入時(shí)，能夠防止導(dǎo)線部40、42被導(dǎo)入至插槽24。因此能夠提高扁線同芯繞組10彎曲加工的精度，從而能夠?qū)⒕€圈端部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a距定子鐵芯14的端面的軸向高度，從最內(nèi)徑側(cè)的扁線10a到最外徑側(cè)的扁線10b可靠地對(duì)齊。

另外，在本實(shí)施例中，插入后的各同芯繞組10對(duì)于軸向距離而言，在內(nèi)徑側(cè)與外徑側(cè)大致相同，但也可以使線圈端部34、36的向徑向外側(cè)的傾倒構(gòu)成為外徑側(cè)的導(dǎo)線大于內(nèi)徑側(cè)。由此能夠在線圈端部34、36的外徑側(cè)，使導(dǎo)線之間的徑向距離大于內(nèi)徑側(cè)。其結(jié)果，在冷卻線圈端部34、36時(shí)，能夠使冷卻用油在線圈端部34、36的外徑側(cè)在導(dǎo)線之間通過(guò)，并向線圈端部34、36的內(nèi)部(軸向內(nèi)側(cè))高效地引導(dǎo)，從而能夠提高冷卻效率。另外，允許上述向徑向外側(cè)的傾倒并且軸向距離大致相同，因此與防止上述向徑向外側(cè)傾倒并且將軸向距離形成為相同的情況相比，無(wú)需用于防止上述向徑向外側(cè)傾倒的夾具以及工序，從而能夠提高生產(chǎn)率。

另外，在上述實(shí)施例中，插入前線圈10的導(dǎo)線部40、42如圖3A以及圖3B所示折彎而彎曲變形。但是本發(fā)明不限定于此，也可以折彎而彎曲變形為圖3A以及圖3B所示的以外的形狀。

另外，在上述實(shí)施例中，在扁線同芯繞組10向定子鐵芯14安裝前，內(nèi)徑側(cè)導(dǎo)線部40具有僅在扁立方向彎曲變形的形狀，并且外徑側(cè)導(dǎo)線部42具有在扁立方向以及扁平方向彎曲變形的形狀。特別是內(nèi)徑側(cè)導(dǎo)線部40的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位，具有在扁立方向彎曲變形的形狀，并且外徑側(cè)導(dǎo)線部42的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位，具有在扁立方向彎曲變形的形狀。但是本發(fā)明不限定于此，內(nèi)徑側(cè)導(dǎo)線部40的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位、以及外徑側(cè)導(dǎo)線部42的與插槽收容預(yù)定部30、32連接的部位，也可以具有在扁平方向彎曲變形的形狀。

另外，關(guān)于以上實(shí)施例，進(jìn)一步公開(kāi)以下內(nèi)容。

[1]一種定子組裝方法，是將同芯繞組(10)安裝于以插槽(24)彼此的間隔越朝向徑向外側(cè)越寬的方式形成的圓環(huán)狀的定子鐵芯(14)的定子組裝方法，所述同芯繞組(10)通過(guò)將導(dǎo)線(10a)卷繞多圈而形成并且具有插槽收容預(yù)定部(30、32)和線圈端部預(yù)定部(34、36)，所述插槽(24)形成于從后軛(20)分別朝向徑向內(nèi)側(cè)延伸的相鄰的齒部(22)之間，所述定子組裝方法的特征在于，具備以下工序：

形成將多個(gè)所述同芯繞組(10)配置為圓環(huán)狀的線圈組件的工序、以及

將形成所述線圈組件的多個(gè)所述同芯繞組(10)向外徑側(cè)推壓并插入至所述定子鐵芯(14)的所述插槽(24)的工序，其中所述線圈組件配置于所述定子鐵芯(14)的內(nèi)徑側(cè)的空間，

多個(gè)所述同芯繞組(10)各自形成為：在所述線圈端部預(yù)定部(34、36)具有朝向軸向外側(cè)的頂點(diǎn)部(34a、36a)，并且多個(gè)所述同芯繞組(10)各自的軸向兩側(cè)的所述線圈端部預(yù)定部(34、36)的所述頂點(diǎn)部(34a、36a)之間的軸向距離，從安裝于所述定子鐵芯(14)的外徑側(cè)的導(dǎo)線到安裝于所述定子鐵芯(14)的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線逐漸縮短。

根據(jù)上述[1]所記載的構(gòu)成，在將插槽收容預(yù)定部30、32向插槽24插入時(shí)，即在周向兩側(cè)的插槽收容預(yù)定部30、32彼此的分離距離逐漸擴(kuò)大，并且軸向兩側(cè)的線圈端部預(yù)定部34、36的頂點(diǎn)部34a、36a彼此的軸向距離逐漸減小時(shí)，內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線10a的變形量比較小且外徑側(cè)的導(dǎo)線10b的變形量比較大，因此能夠防止在向定子鐵芯安裝后，同芯繞組10的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線的頂點(diǎn)部34a、36a的高度高比外徑側(cè)的導(dǎo)線的該高度高。由此能夠抑制同芯繞組10的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線的頂點(diǎn)部34a、36a的高度增加，并且縮短線圈端部34的軸向尺寸。

[2]在上述[1]所述的定子組裝方法中，其特征在于，多個(gè)同芯繞組(10)各自形成為：周向兩側(cè)的所述插槽收容預(yù)定部(30、32)之間的周向的分離距離，從安裝于所述定子鐵芯(14)的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線(10a)到安裝于所述定子鐵芯(14)的外徑側(cè)的導(dǎo)線(10b)逐漸加長(zhǎng)。

[3]在上述[1]或[2]所述的定子組裝方法中，其特征在于，多個(gè)同芯繞組(10)各自構(gòu)成為：在向所述定子鐵芯(14)安裝后，所述軸向距離從安裝于所述定子鐵芯(14)的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線(10a)到安裝于所述定子鐵芯(14)的外徑側(cè)的導(dǎo)線(10b)一致。

[4]在上述[1]～[3]中的任一項(xiàng)所述的定子組裝方法中，其特征在于，導(dǎo)線是扁線，多個(gè)同芯繞組(10)各自具有導(dǎo)線部(40、42)，該導(dǎo)線部(40、42)形成于卷繞的扁線的兩端并連接于所述插槽收容預(yù)定部(30、32)，并且從所述定子鐵芯(14)的軸向端面朝向軸向突出，所述導(dǎo)線部(40、42)具有在扁立方向或者扁平方向彎曲的形狀。

根據(jù)上述[4]所記載的構(gòu)成，在將同芯繞組的插槽收容預(yù)定部向插槽插入時(shí)，導(dǎo)線部卡掛于定子鐵芯，因此能夠防止導(dǎo)線部被導(dǎo)入插槽。

[5]一種定子(12)，其特征在于，具備：

定子鐵芯(14)，其通過(guò)將圓環(huán)狀的鋼板層疊而形成，并且具有：從后軛分別朝向徑向內(nèi)側(cè)延伸的多個(gè)齒部(22)、和形成于相鄰的所述齒部(22)之間的插槽(24)；以及

多個(gè)線圈(10)，它們用同一導(dǎo)線連續(xù)卷繞多圈而形成，并且具有：收容于不同的所述插槽(24)的多個(gè)插槽收容部(30、32)、和將所述插槽收容部(30、32)彼此連接并且具備朝向軸向外側(cè)的頂點(diǎn)部(34a、36a)的線圈端部(34、36)，

所述線圈(10)構(gòu)成為：配置于內(nèi)徑側(cè)的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度比配置于外徑側(cè)的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度短，并且構(gòu)成為內(nèi)徑側(cè)的所述頂點(diǎn)部(34a、36a)與所述定子鐵芯(14)的端面的距離和外徑側(cè)的所述頂點(diǎn)部(34a、36a)與所述定子鐵芯(14)的端面的距離相等。

根據(jù)[5]所記載的構(gòu)成，線圈(10)構(gòu)成為配置于內(nèi)徑側(cè)的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度比配置于外徑側(cè)的一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度短。另外，構(gòu)成為內(nèi)徑側(cè)的上述頂點(diǎn)部(34a、36a)與上述定子鐵芯(14)的端面的距離和外徑側(cè)的上述頂點(diǎn)部(34a、36a)與上述定子鐵芯(14)的端面的距離相等。由此，能夠抑制同芯繞組10的內(nèi)徑側(cè)的導(dǎo)線的頂點(diǎn)部34a、36a的高度增加，從而縮短線圈端部34的軸向尺寸。

[6]在權(quán)利要求[5]所述的定子(12)中，其特征在于，所述線圈(10)越從內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)，一圈導(dǎo)線的長(zhǎng)度越長(zhǎng)。

另外，本國(guó)際申請(qǐng)主張2014年9月1日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2014-177443號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參照而在本國(guó)際申請(qǐng)中引用。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：10…扁線同芯繞組；10a…最內(nèi)徑側(cè)的扁線；10b…最外徑側(cè)的扁線；12…定子；14…定子鐵芯；20…后軛；22…齒部；24…插槽；30、32…插槽收容部(插槽收容預(yù)定部)；34、36…線圈端部(線圈端部預(yù)定部)；34a、36a…頂點(diǎn)部；40、42…導(dǎo)線部；44…線圈組件。