线圈和具有该线圈的定子、转子、电动机以及线圈的制造方法技术

线圈通过将剖面为矩形形状的导线呈螺旋状地卷绕并堆叠n匝(n为2以上的整数)而成。线圈的k匝(k为整数且1≤k≤n)至少具有直线部以及自直线部的端部延伸的角部。在角部的外周面至少形成有向内周侧弯曲的第1弯曲部以及向外周侧弯曲的第2弯曲部，第1弯曲部的曲率(C1)和第2弯曲部的曲率(C2)不同。第2弯曲部的曲率(C2)不同。第2弯曲部的曲率(C2)不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线圈和具有该线圈的定子、转子、电动机以及线圈的制造方法


[0001]本公开涉及线圈和具有该线圈的定子、转子、电动机以及线圈的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，在车载、产业用途中要求电动机的进一步小型化、提高效率。作为抑制电动机的体积增加并且提高效率的方法之一，已知有使用卷绕扁平线而成的线圈来提高定子的槽内的线圈的槽满率的方法。通过提高线圈的槽满率，能够抑制在驱动电动机时因在线圈流动的电流引起的损耗，从而提高电动机的效率。
[0003]例如，在专利文献1中公开了一种线圈，该线圈具有卷绕绕组而成的多个匝，该绕组在扁平线也就是剖面为矩形形状的导体的表面施加了绝缘覆膜。该线圈在各匝中具有将绕组呈直线状地配置的直线部以及与该直线部相连且将绕组弯曲地配置的弯曲部。
[0004]但是，对于专利文献1所公开的以往的结构，在弯曲部中，在导线的内周侧和导线的外周侧被拉伸的程度差容易变大。因此，在希望使导线的内周侧的曲率或厚度形成得较大的情况下，存在导线损伤的风险。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特许第5246020号公报

技术实现思路

[0008]本公开是鉴于上述方面而完成的。本公开的目的在于提供一种能够提高槽满率并且能够抑制导线的损伤的线圈和具有该线圈的定子、转子、电动机以及线圈的制造方法。
[0009]为了实现上述的目的，本公开的线圈是将剖面为矩形形状的导线呈螺旋状地卷绕并沿第1方向堆叠n匝(n为2以上的整数)而成的线圈，其中，线圈的k匝(k为整数且1≤k≤n)至少具有直线部以及自直线部的端部延伸的角部，在角部的外周面至少形成有向内周侧弯曲的第1弯曲部以及向外周侧弯曲的第2弯曲部，第1弯曲部的曲率和第2弯曲部的曲率不同。
[0010]另外，本公开的线圈的制造方法至少具有：线材准备工序，准备具有第1面以及与第1面相对的第2面的导线；凹部形成工序，在导线的第1面，沿着导线的长度方向隔开预定间隔地形成朝向第2面的第1凹部，并且在第2面的与第1凹部相对的位置的两侧分别形成朝向第1面的第2凹部和第3凹部；以及卷绕工序，使导线的第1面抵接于剖面为矩形形状的被卷绕构件的表面，以将被卷绕构件的各个角部收纳于第1凹部的方式将导线卷绕于被卷绕构件。
[0011]根据该方法，能够简便地在线圈形成第1弯曲部、第2弯曲部、第3弯曲部以及凹陷部。
[0012]根据本公开的线圈，能够抑制局部的应力集中于线圈的导线。因此，能够抑制导线的损伤。另外，根据本公开的线圈的制造方法，能够简便地在线圈形成第1弯曲部、第2弯曲
部、第3弯曲部以及凹陷部。
附图说明
[0013]图1是实施方式1的电动机的示意图。
[0014]图2是实施方式1的线圈的立体图。
[0015]图3是图2的III
‑
III线的剖视图。
[0016]图4是安装有线圈的凸极的轴向上的剖面示意图。
[0017]图5是图4中的被双点划线包围的部分的放大图。
[0018]图6是图5的VI
‑
VI线的剖视图。
[0019]图7A是线圈的制造工序中的线材准备工序的说明图。
[0020]图7B是凹部形成工序的说明图。
[0021]图7C是图7B的VIIC
‑
VIIC线处的剖面示意图。
[0022]图7D是卷绕工序的说明图。
[0023]图7E是连续地进行凹部形成工序和卷绕工序的情况下的工序说明图。
[0024]图8A是变形例1的线圈线材的剖面示意图。
[0025]图8B是变形例1的线圈线材的剖面示意图。
[0026]图9是变形例2的线圈的制造工序的说明图。
[0027]图10是变形例3的线圈线材的俯视图。
[0028]图11A是实施方式2的电动机的剖面示意图。
[0029]图11B是图11A的XIB
‑
XIB线处的剖面示意图。
[0030]图12A是安装有另一线圈的凸极的轴向上的剖面示意图。
[0031]图12B是安装有又一线圈的凸极的轴向上的剖面示意图。
具体实施方式
[0032]以下，基于附图详细地说明本公开的实施方式。以下的优选的实施方式的说明本质上只不过是例示，毫无意图限制本专利技术、其应用物或者其用途。
[0033](实施方式1)
[0034][电动机的结构][0035]图1是实施方式1的电动机的示意图。此外，在以下的说明中存在这样的情况：将电动机100或定子10的半径方向称为“径向”，将外周方向称为“周向”，将轴71的延伸方向(图1中的与纸面垂直的方向)称为“轴向”。存在将径向称为第1方向的情况。存在如下情况：在径向上，将电动机100的中心侧称为内侧，将外周侧称为外侧。
[0036]如图1所示，电动机100具有定子10和转子70。此外，电动机100具有上述部件以外的构成部件，例如具有框架和对轴进行轴支承的轴承等部件，但为了便于说明，省略其图示和说明。
[0037]定子10具有：圆环状的磁轭20；多个凸极30，其与磁轭20的内周连接且沿着内周等间隔地设置；以及线圈40，其被收纳于分别在周向上相邻的凸极30之间设置的槽内。定子10以与转子70隔开预定间隔的方式配置在转子70的径向外侧。此外，槽是指在周向上相邻的凸极30之间的空间。
[0038]磁轭20和凸极30例如分别通过将含有硅等的电磁钢板层叠后进行冲裁加工而形成。磁轭20通过如下方式形成：沿着一方向排列多个在内周连接有凸极30的分割磁轭21并将该多个分割磁轭21相互连接，之后呈环状地折弯并将两端相互连接。凸极30的轴向上的剖面形状为矩形形状，也就是四边形(参照图4)。
[0039]如后所述，线圈40是通过将导线50(参照图3)卷绕n匝(n为2以上的整数)而成的部件。线圈40隔着绝缘体60(参照图4～图6)分别安装于多个凸极30，并被收纳于槽内。也可以设为，在将线圈40安装于凸极30时，例如将绕组卷绕于安装有绝缘体60的凸极30。或者，也可以设为，自凸极30的径向外侧端部安装以与凸极30的形状匹配的方式预先被卷绕的线圈40。在该情况下，在安装有线圈40的状态下，将凸极30连接于分割磁轭21。
[0040]此外，在本实施方式中存在如下情况：根据在线圈40流动的电流的相位，将线圈40分别称为线圈U1～U4、V1～V4、W1～W4。
[0041]转子70具有：轴71；实质上圆筒状的转子芯72，其在轴心收纳有轴71，在外周侧收纳有多个永久磁体73；以及多个永久磁体73，其与定子10相对且沿着转子芯72的外周方向交替地配置有N极、S极。此外，关于永久磁体73的材料、形状以及材质，能够根据电动机100的输出等适当变更。另外，转子芯72也与磁轭20以及凸极30同样地通过对所层叠的电磁钢板进行加工而形成。
[0042]线圈U1～U4、V1～V4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种线圈，其通过将剖面为矩形形状的导线呈螺旋状地卷绕并沿第1方向堆叠n匝而成，n为2以上的整数，其中，所述线圈的k匝至少具有直线部以及自所述直线部的端部延伸的角部，k为整数且1≤k≤n，在所述角部的外周面至少形成有向内周侧弯曲的第1弯曲部以及向外周侧弯曲的第2弯曲部，所述第1弯曲部的曲率和所述第2弯曲部的曲率不同。2.根据权利要求1所述的线圈，其中，在所述第2弯曲部的内周面形成有朝向外周侧的凹陷部。3.根据权利要求2所述的线圈，其中，所述第2弯曲部与所述凹陷部之间的线宽为所述直线部的线宽的90％以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的线圈，其中，在所述角部的外周面，隔着所述第2弯曲部在与所述第1弯曲部相反的一侧还形成有向内周侧弯曲的第3弯曲部，所述第1弯曲部、所述第2弯曲部、所述第3弯曲部中的至少两者的曲率互不相同。5.根据权利要求1～4中任一项所述的线圈，其中，所述角部的所述第1方向上的厚度在外周侧和内周侧相等。6.根据权利要求1～5中任一项所述的线圈，其中，所述导线具有呈螺旋状地被卷绕的金属线以及包覆所述金属线的绝缘覆膜。7.一种定子，其是电动机的定子，其中，所述定子至少具有：环状的磁轭；多个凸极，其与所述磁轭的内周连接；以及权利要求1～6中任一项所述的线圈，其分别安装于所述多个凸极。8.一种电动机，其中，所述电动机至少具有：权利要求7所述的定子；以及转子，其在所述定子的半径方向内侧与所述定子隔开预定间隔地配置。9.一种转子，其是电动机的转子，其中，所述转子至少具有：轴，其设置为能够绕预定的轴线旋转；多个凸极，其设于所述轴的外周侧，且沿所述电动机的半径方向延伸；以及权利要求1～6中任一项所述的线圈，其分别安装于所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂口裕规，中村芳春，小山昇一，河村年清，河村清美，谷口英之，渡边彰彦，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：