旋轉電機的定子的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及例如電動機、發(fā)電機等旋轉電機的定子，尤其涉及定子繞組的結構。
【背景技術】
[0002]近年來，在電動機、發(fā)電機等旋轉電機中，要求小型高輸出。在將這種旋轉電機小型化時，從將不產生有效磁通的線圈端小型化的觀點來看，使用將導線卷繞到定子鐵芯的各個齒上而構成的集中卷繞的定子繞組。但是，期待一種使用了能夠抑制轉矩脈動并能實現高輸出化的分布卷繞結構的定子繞組的定子。
[0003]在此，相對于將導線卷繞在一個齒上而構成的集中卷繞的繞組，將導線卷繞在相隔2個槽以上的槽中而構成的繞組作為分布卷繞的繞組。即，分布卷繞的繞組以從一個槽伸出的導線跨過連續(xù)的兩個以上的齒而進入其他槽的方式被卷繞。
[0004]在專利文獻I所記載的以往的旋轉電機中，將被絕緣覆蓋的導線卷繞多次而成形為線圈狀的繞組線圈、所謂龜甲形線圈，將該龜甲形線圈收納在相隔多個槽的各槽對中，構成分布卷繞的定子繞組。龜甲形線圈以被收納在一方的槽的內層側和另一方的槽的外層側的方式成形為曲柄狀，以使線圈端部的頭頂部錯開多次卷繞的導線的整個寬度。在線圈端部形成絕緣層來確保相間的絕緣。
[0005]在專利文獻2所記載的以往的旋轉電機中，繞組通過將導線插入到在周向上相隔多個槽的各個槽中而呈波狀安裝，將所述繞組以一個槽間距排列而構成繞組群，將所述繞組群在徑向上配設多層而構成分布卷繞的定子繞組。而且，在導線上覆蓋厚的絕緣覆膜或在導線之間配設絕緣紙，從而確保了相間的絕緣。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2008-236924號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2011-142798號公報

【發(fā)明內容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]在專利文獻I中，在作為返回部的集合體的線圈端部形成絕緣層來確保相間絕緣，因此，可以抑制因相間絕緣而引起的線圈端的大徑化。但是，龜甲形線圈在線圈端部的頭頂部變換路線以錯開作為返回部的集合體的線圈端部的整個寬度，因此，線圈端部的頭頂部的彎曲半徑增大，存在線圈端部大徑化而在軸向上延伸這種課題。
[0012]在專利文獻2中，定子繞組是波形繞組的集合體，因此，返回部的彎曲半徑減小，因變換路線而引起的線圈端的尺寸的增大得以抑制。但是，由于波形繞組在徑向配設多層而需要在各層之間確保絕緣(相間絕緣)，因此，存在因相間絕緣而導致線圈端大徑化且導線中的導體截面積減少這種課題。
[0013]本發(fā)明是為了解決上述課題而作出的，其目的在于對分布卷繞線圈的線圈形狀進行鉆研，得到一種抑制因相間絕緣而引起的線圈端的大徑化并抑制因變換路線而引起的線圈端的大徑化的、小型高輸出的旋轉電機的定子。
[0014]用于解決課題的方案
[0015]本發(fā)明的旋轉電機的定子具有:槽在周向上排列的圓環(huán)狀的定子鐵芯、以及安裝于所述定子鐵芯的定子繞組，所述定子繞組具有多個繞組體，所述繞組體分別卷繞被絕緣覆蓋且沒有連接部的連續(xù)的導線而被制作，所述繞組體安裝于在周向上以η槽角度間隔(其中，η為2以上的自然數)排列的第一槽、第二槽以及第三槽，在周向上以一個槽間距排列。所述繞組體在徑向上m次(其中，m為I以上的自然數)反復卷繞δ形的線圈圖案而構成，所述S形的線圈圖案按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的順序并且交替地改變從軸向向所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽插入的插入方向來插入所述導線而形成。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據本發(fā)明，繞組體構成為在徑向上m次(其中，m為I以上的自然數)反復卷繞δ形的線圈圖案而形成的圖案。于是，線圈端部處的彎曲半徑減小，可以抑制因變換路線而引起的線圈端的大型化。另外，繞組體成為分布卷繞的繞組，轉矩脈動得以抑制，可以謀求高輸出化。
[0018]繞組體構成為在徑向上m次(其中，m為I以上的自然數)反復卷繞δ形的線圈圖案而形成的圖案，將該繞組體以一個槽間距排列。于是，異相的線圈端部交叉的徑向上的相鄰層之間的數量減少，相間絕緣變得簡單，并且，可以抑制因相間絕緣而引起的線圈端的大型化。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的單側剖視圖。
[0020]圖2是表示本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的主要部分的立體圖。
[0021]圖3是表示應用于本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子的立體圖。
[0022]圖4是表示構成應用于本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子鐵芯的鐵芯塊的立體圖。
[0023]圖5是表示構成應用于本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子的定子繞組的繞組組件的立體圖。
[0024]圖6是表示構成本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的主視圖。
[0025]圖7是從第一線圈端側觀察將構成本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的繞組體安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的示意圖。
[0026]圖8是從第一線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中三個繞組體共有一個槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的主要部分端面圖。
[0027]圖9是從第一線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中三個繞組體共有一個槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的展開圖。
[0028]圖10是表示在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中將16個繞組體在周向上以一個槽間距排列的狀態(tài)的立體圖。
[0029]圖11是從第一線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中將16個繞組體在周向上以一個槽間距排列的狀態(tài)的端面圖。
[0030]圖12是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0031]圖13是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法中的裝配第48個繞組體的順序的示意圖。
[0032]圖14是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法中的裝配第48個繞組體的順序的示意圖。
[0033]圖15是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法中的裝配第48個繞組體的順序的示意圖。
[0034]圖16是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子的組裝方法的圖。
[0035]圖17是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子的組裝方法的圖。
[0036]圖18是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子的組裝方法的圖。
[0037]圖19是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子的組裝方法的圖。
[0038]圖20是從第一線圈端側觀察本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子的端面圖。
[0039]圖21是本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子繞組的第一接線圖。
[0040]圖22是本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子繞組的第二接線圖。
[0041]圖23是本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子繞組的第三接線圖。
[0042]圖24是從第一線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子中三個繞組體安裝于同一槽組的狀態(tài)的示意圖。
[0043]圖25是說明在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子中第一線圈端側的絕緣紙的配置的示意圖。
[0044]圖26是從第一線圈端側觀察在以往的旋轉電機的定子中定子繞組被安裝的狀態(tài)的示意圖。
[0045]圖27是說明在以往的旋轉電機的定子中第一線圈端側的絕緣紙的配置的示意圖。
[0046]圖28是說明在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子中第二線圈端側的絕緣紙的配置的示意圖。
[0047]圖29是說明在本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子中第一線圈端側的絕緣紙的配置的實施形態(tài)的示意圖。
[0048]圖30是表示本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的主要部分的立體圖。
[0049]圖31是表示應用于本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的定子的立體圖。
[0050]圖32是表示構成應用于本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的定子的定子繞組的繞組組件的立體圖。
[0051]圖33是表示構成本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的立體圖。
[0052]圖34是表示構成本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的主視圖。
[0053]圖35是從第二線圈端側觀察構成本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的圖。
[0054]圖36是從第二線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中三個繞組體共有一個槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的主要部分端面圖。
[0055]圖37是從第二線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中三個繞組體共有一個槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的展開圖。
[0056]圖38是從徑向外側觀察在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中安裝于定子鐵芯的繞組體的展開圖。
[0057]圖39是表示在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中將16個繞組體在周向上以一個槽間距排列的狀態(tài)的立體圖。
[0058]圖40是從第一線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中將16個繞組體在周向上以一個槽間距排列的狀態(tài)的端面圖。
[0059]圖41是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0060]圖42是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0061]圖43是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0062]圖44是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0063]圖45是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0064]圖46是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0065]圖47是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0066]圖48是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0067]圖49是從第一線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的定子中三個繞組體安裝于同一槽組的狀態(tài)的示意圖。
[0068]圖50是說明在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的定子中第一線圈端側的絕緣紙的配置的示意圖。
[0069]圖51是從第一線圈端側觀察在以往的旋轉電機的定子中定子繞組被安裝的狀態(tài)的示意圖。
[0070]圖52是說明在以往的旋轉電機的定子中第一線圈端側的絕緣紙的配置的示意圖。
[0071]圖53是從第二線圈端側觀察在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的定子中三個繞組體安裝于同一槽組的狀態(tài)的示意圖。
[0072]圖54是說明在本發(fā)明的實施方式2的旋轉電機的定子中第二線圈端側的絕緣紙的配置的示意圖。
【具體實施方式】
[0073]以下，使用【附圖說明】本發(fā)明的旋轉電機的優(yōu)選實施方式。
[0074]實施方式1.
[0075]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的單側剖視圖，圖2是表示本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的主要部分的立體圖，圖3是表示應用于本發(fā)明的實施方式