旋转电机的定子制造技术

本发明专利技术对分布卷绕线圈的线圈形状进行钻研，得到一种抑制因相间绝缘而引起的线圈端的大径化并抑制因变换路线而引起的线圈端的大径化的、小型高输出的旋转电机的定子。定子绕组具有48个绕组体(22)，所述绕组体(22)分别卷绕被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导线而被制作，所述绕组体(22)安装于以六槽角度间隔在周向上连续的第一槽(131)、第二槽(132)以及第三槽(133)，在周向上以一个槽间距排列。绕组体(22)构成为δ形的线圈图案，所述δ形的线圈图案按照第一槽(131)、第二槽(132)、第三槽(133)、第二槽(132)的顺序并且交替地改变从轴向向第一槽(131)、第二槽(132)以及第三槽(133)插入的插入方向来插入导线(19)而形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机的定子
本专利技术涉及例如电动机、发电机等旋转电机的定子，尤其涉及定子绕组的结构。
技术介绍
近年来，在电动机、发电机等旋转电机中，要求小型高输出。在将这种旋转电机小型化时，从将不产生有效磁通的线圈端小型化的观点来看，使用将导线卷绕到定子铁芯的各个齿上而构成的集中卷绕的定子绕组。但是，期待一种使用了能够抑制转矩脉动并能实现高输出化的分布卷绕结构的定子绕组的定子。在此，相对于将导线卷绕在一个齿上而构成的集中卷绕的绕组，将导线卷绕在相隔2个槽以上的槽中而构成的绕组作为分布卷绕的绕组。即，分布卷绕的绕组以从一个槽伸出的导线跨过连续的两个以上的齿而进入其他槽的方式被卷绕。在专利文献1所记载的以往的旋转电机中，将被绝缘覆盖的导线卷绕多次而成形为线圈状的绕组线圈、所谓龟甲形线圈，将该龟甲形线圈收纳在相隔多个槽的各槽对中，构成分布卷绕的定子绕组。龟甲形线圈以被收纳在一方的槽的内层侧和另一方的槽的外层侧的方式成形为曲柄状，以使线圈端部的头顶部错开多次卷绕的导线的整个宽度。在线圈端部形成绝缘层来确保相间的绝缘。在专利文献2所记载的以往的旋转电机中，绕组通过将导线插入到在周向上相隔多个槽的各个槽中而呈波状安装，将所述绕组以一个槽间距排列而构成绕组群，将所述绕组群在径向上配设多层而构成分布卷绕的定子绕组。而且，在导线上覆盖厚的绝缘覆膜或在导线之间配设绝缘纸，从而确保了相间的绝缘。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-236924号公报专利文献2：日本特开2011-142798号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1中，在作为返回部的集合体的线圈端部形成绝缘层来确保相间绝缘，因此，可以抑制因相间绝缘而引起的线圈端的大径化。但是，龟甲形线圈在线圈端部的头顶部变换路线以错开作为返回部的集合体的线圈端部的整个宽度，因此，线圈端部的头顶部的弯曲半径增大，存在线圈端部大径化而在轴向上延伸这种课题。在专利文献2中，定子绕组是波形绕组的集合体，因此，返回部的弯曲半径减小，因变换路线而引起的线圈端的尺寸的增大得以抑制。但是，由于波形绕组在径向配设多层而需要在各层之间确保绝缘(相间绝缘)，因此，存在因相间绝缘而导致线圈端大径化且导线中的导体截面积减少这种课题。本专利技术是为了解决上述课题而作出的，其目的在于对分布卷绕线圈的线圈形状进行钻研，得到一种抑制因相间绝缘而引起的线圈端的大径化并抑制因变换路线而引起的线圈端的大径化的、小型高输出的旋转电机的定子。用于解决课题的方案本专利技术的旋转电机的定子具有：槽在周向上排列的圆环状的定子铁芯、以及安装于所述定子铁芯的定子绕组，所述定子绕组具有多个绕组体，所述绕组体分别卷绕被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导线而被制作，所述绕组体安装于在周向上以n槽角度间隔(其中，n为2以上的自然数)排列的第一槽、第二槽以及第三槽，在周向上以一个槽间距排列。所述绕组体在径向上m次(其中，m为1以上的自然数)反复卷绕δ形的线圈图案而构成，所述δ形的线圈图案按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的顺序并且交替地改变从轴向向所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽插入的插入方向来插入所述导线而形成。专利技术的效果根据本专利技术，绕组体构成为在径向上m次(其中，m为1以上的自然数)反复卷绕δ形的线圈图案而形成的图案。于是，线圈端部处的弯曲半径减小，可以抑制因变换路线而引起的线圈端的大型化。另外，绕组体成为分布卷绕的绕组，转矩脉动得以抑制，可以谋求高输出化。绕组体构成为在径向上m次(其中，m为1以上的自然数)反复卷绕δ形的线圈图案而形成的图案，将该绕组体以一个槽间距排列。于是，异相的线圈端部交叉的径向上的相邻层之间的数量减少，相间绝缘变得简单，并且，可以抑制因相间绝缘而引起的线圈端的大型化。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的旋转电机的单侧剖视图。图2是表示本专利技术的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。图3是表示应用于本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子的立体图。图4是表示构成应用于本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图。图5是表示构成应用于本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子的定子绕组的绕组组件的立体图。图6是表示构成本专利技术的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的主视图。图7是从第一线圈端侧观察将构成本专利技术的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体安装于定子铁芯的状态的示意图。图8是从第一线圈端侧观察在本专利技术的实施方式1的旋转电机中三个绕组体共有一个槽地安装于定子铁芯的状态的主要部分端面图。图9是从第一线圈端侧观察在本专利技术的实施方式1的旋转电机中三个绕组体共有一个槽地安装于定子铁芯的状态的展开图。图10是表示在本专利技术的实施方式1的旋转电机中将16个绕组体在周向上以一个槽间距排列的状态的立体图。图11是从第一线圈端侧观察在本专利技术的实施方式1的旋转电机中将16个绕组体在周向上以一个槽间距排列的状态的端面图。图12是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的示意图。图13是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装配第48个绕组体的顺序的示意图。图14是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装配第48个绕组体的顺序的示意图。图15是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装配第48个绕组体的顺序的示意图。图16是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子的组装方法的图。图17是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子的组装方法的图。图18是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子的组装方法的图。图19是说明本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子的组装方法的图。图20是从第一线圈端侧观察本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子的端面图。图21是本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第一接线图。图22是本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第二接线图。图23是本专利技术的实施方式1的旋转电机中的定子绕组的第三接线图。图24是从第一线圈端侧观察在本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子中三个绕组体安装于同一槽组的状态的示意图。图25是说明在本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子中第一线圈端侧的绝缘纸的配置的示意图。图26是从第一线圈端侧观察在以往的旋转电机的定子中定子绕组被安装的状态的示意图。图27是说明在以往的旋转电机的定子中第一线圈端侧的绝缘纸的配置的示意图。图28是说明在本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子中第二线圈端侧的绝缘纸的配置的示意图。图29是说明在本专利技术的实施方式1的旋转电机的定子中第一线圈端侧的绝缘纸的配置的实施形态的示意图。图30是表示本专利技术的实施方式2的旋转电机的主要部分的立体图。图31是表示应用于本专利技术的实施方式2的旋转电机的定子的立体图。图32是表示构成应用于本专利技术的实施方式2的旋转电机的定子的定子绕组的绕组组件的立体图。图33是表示构成本专利技术的实施方式2的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。图34是表示构成本专利技术的实施方式2的旋转电机中的绕组组件的绕组体的主视图。图35是从第二线圈端侧观察构成本专利技术的实施方式2的旋转电机中的绕组组件的绕组体的图。图36是从第二线圈端侧观察在本专利技术的实施方式2的旋转电机中三个绕组体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机的定子，具有：槽在周向上排列的圆环状的定子铁芯、以及安装于所述定子铁芯的定子绕组，所述旋转电机的定子的特征在于，所述定子绕组具有多个绕组体，所述绕组体分别卷绕被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导线而被制作，所述绕组体安装于在周向上以n槽角度间隔(其中，n为2以上的自然数)排列的第一槽、第二槽以及第三槽，在周向上以一个槽间距排列，所述绕组体在径向上m次(其中，m为1以上的自然数)反复卷绕δ形的线圈图案而构成，所述δ形的线圈图案按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的顺序并且交替地改变从轴向向所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽插入的插入方向来插入所述导线而形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.02 JP 2013-0769541.一种旋转电机的定子，具有：槽在周向上排列的圆环状的定子铁芯、以及安装于所述定子铁芯的定子绕组，所述旋转电机的定子的特征在于，所述定子绕组具有多个绕组体，所述绕组体分别卷绕被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导线而被制作，所述绕组体仅安装于在周向上以n槽角度间隔排列的第一槽、第二槽以及第三槽，在周向上以一个槽间距排列，其中，n为2以上的自然数，所述绕组体在径向上m次反复卷绕δ形的线圈图案而构成，所述δ形的线圈图案按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的顺序并且交替地改变从轴向向所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽插入的插入方向来插入所述导线而形成，其中，m为1以上的自然数，在所述定子绕组中，上述导线从相同的槽内的在半径方向上相邻的位置的组中的至少一组在周向上伸出的方向相同。2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述绕组体具有：收纳于所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽的直线部、以及将所述直线部的端部之间连结的线圈端部，所述直线部在所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽内的在径向上的收纳位置，按照所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽、所述第二槽的顺序与所述直线部的径向厚度相应地向径向的一侧依次偏移。3.如权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，所述直线部在所述槽的每一个中排成一列而以4×m层被收纳，从被所述槽收纳的、相邻的层的所述直线部在周向上伸出的所述线圈端部的方向，在径向上使相同方向和相反方向交替地反复。4.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，在由从被所述槽收纳的所述直线部在周向上伸出的所述线圈端部构成的线圈端，绝缘纸仅配设在从被所述槽收纳的、相邻的层的所述直线部在周向上伸出的所述线圈端部的方向为相反方向的线圈端部之间。5.如权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于，在由从被所述槽收纳的所述直线部在周向上伸出的所述线圈端部构成的线圈端，第一绝缘纸配设在从被所述槽收纳的、相邻的层的所述直线部在周向上伸出的所述线圈端部的方向为相反方向的线圈端部之间，比所...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂上笃史，桥本昭，秋田裕之，立木宏纪，井上正哉，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP