旋转电机的转子制造技术

本发明专利技术揭示具有抑制线圈导线在卷绕工序中发生的乱绕、有均匀外径而且不易散乱的线圈绕组的旋转电机转子。它是在线圈架的卷筒部的外周将截面为圆形的线圈导线使各层沿轴向的排数相同而进行多层卷绕，从而构成转子线圈的线圈绕组。而且，线圈绕组的奇数层是这样构成的，使线圈导线与线圈架的第一凸缘部的内周壁面接触，绕卷筒部近似绕１圈后，使该线圈导线互相接触，沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈对线圈架的第二凸缘部的内周壁面具有间隙Ｓ，而线圈绕组的偶数层是这样构成的，使线圈导线与第二凸缘部的内周壁面接触，绕卷筒部近似绕１圈后使该线圈导线互相接触，沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线对第一凸缘部的内周壁面具有间隙Ｓ。而且，上述间隙Ｓ相对于线圈导线的直径Ｄ，满足Ｄ／４≤Ｓ≤Ｄ／２的关系。通过这样，由于能够抑制线圈导线在卷绕工序中发生的乱绕，因此能够以整齐排列的状态卷绕线圈导线，能够实现不易散乱的线圈绕组，同时使线圈绕组的外径均匀，还能够防止因与爪形磁极的接触而引起的绝缘膜的损伤。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及安装在轿车、卡车、电车等车辆上的旋转电机的转子，特别涉及卷绕在线圈架的卷筒部的转子线圈的卷绕结构。
技术介绍
图17为说明例如特开平6-181139号公报所述的以往的旋转电机转子线圈制造方法的主视图。在该以往的转子线圈制造方法中，如图17所示，在卷筒部1a的两端形成一对凸缘1b的线圈架1安装在主轴2上，如箭头所述旋转。然后，线材4从出线口3送出，卷绕在旋转的线圈架1的卷筒部1a。这时，出线口3沿箭头的方向往复移动，线材4整齐排列在卷筒部1a，卷绕成多层，得到转子线圈。但是，在以往的转子线圈制造方法中，关于卷筒部1a的轴向尺寸与线材4的直径的关系、以及在径向相邻的层间的线材4的位置关系上，是什么也没有考虑到。因此，在将线材4卷绕在卷筒部1a的过程中会发生乱绕。而且，卷绕完成后的由卷绕的线材4构成的线圈绕组的外径，因该乱绕而导致沿线圈架1的轴向不整齐。其结果，位于外径大的线圈绕组最外圈的线材4与磁极的内周壁面接触，出现线材4的绝缘膜损伤而引起绝缘不良的问题。另外，因乱绕而引起加在线材4上的载荷平衡破坏，在卷绕完成后还会引起线圈绕组散乱的问题。
技术实现思路
本专利技术是将线圈导线在线圈架上使各层的排数相同，进行多层卷绕，构成线圈绕组，而且规定线圈导线与线圈架的凸缘部的间隙与线圈导线的排列间距的关系，在线圈导线进行卷绕的工序中抑制产生乱绕，得到具有均匀外径、不易散乱的线圈绕组的旋转电机转子。根据本专利技术的旋转电机的转子中，转子线圈的线圈绕组是将截面为圆形的线圈导线在线圈架的卷筒部的外周使各层在轴向的排数相同，而进行多层卷绕所构成的。该线圈绕组的奇数层是这样构成的，其线圈导线接触线圈架的第一凸缘部的内周壁面并绕卷筒部近似绕1圈后，使该线圈导线互相接触而沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线相对于线圈架的第二凸缘部的内周壁面具有间隙S，而线圈绕组的偶数层是这样构成的，其线圈导线接触第二凸缘部的内周壁面并绕卷筒部近似绕1圈后，使该线圈导线互相接触而沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线相对于第一凸缘部的内周壁面具有间隙S。而且，上述间隙S相对于线圈导线的直径D，满足D/4≤S≤D/2的关系。另外，根据本专利技术的旋转电机的转子中，转子线圈的线圈绕组是将截面为圆形的线圈导线在线圈架的卷筒部的外周使各层在轴向的排数相同，而进行多层卷绕构成的。该线圈绕组的奇数层是这样构成的，其线圈导线接触线圈架的第一凸缘部的内周壁面并绕卷筒部近似绕1圈后，使该线圈导线具有间隙G而沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线相对于线圈架的第二凸缘部的内周壁面具有间隙S，而线圈绕组的偶数层是这样构成的，其线圈导线接触第二凸缘部的内周壁面并绕卷筒部近似绕1圈后，使该线圈导线具有间隙G而沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线相对于第一凸缘部的内周壁面具有间隙S，而且，上述间隙S相对于线圈导线的直径D及间隙G，满足S＝(D+G)/2的关系。附图说明图1所示为本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的主要部分的剖视图。图2所示为适用于本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的线圈架的立体图。图3所示为本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的线圈架的转子线圈卷绕状态的立体图。图4为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕方法的立体图。图5为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕方法的工序图。图6为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕方法的工序图。图7为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕方法的工序图。图8为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕状态的剖视图。图9为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕状态的剖视图。图10为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕状态的剖视图。图11所示为本专利技术实施形态2有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕状态的剖视图。图12所示为本专利技术实施形态3有关的旋转电机的线圈架的主要部分平面图。图13为说明本专利技术实施形态3有关的旋转电机的转子线圈卷绕状态的剖视图。图14所示为本专利技术实施形态4有关的旋转电机转子的线圈架的侧视图。图15为图14的XV-XV箭头方向的剖视图。图16所示为本专利技术实施形态5有关的旋转电机转子的主要部分的剖视图。图17为说明以往的旋转电机转子线圈制造方法的主视图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的理想实施形态。实施形态1图1所示为本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的主要部分的剖视图，图2所示为适用于本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的线圈架的立体图，图3所示为本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的线圈架的转子线圈卷绕状态的立体图，图4为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕方法的立体图，图5至图7分别为说明本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕方法的工序图，图8至图10分别所示为本专利技术实施形态1有关的旋转电机转子的转子线圈卷绕状态的剖视图，图8所示为S＞D/2的情况，图9所示为S＝D/2所情况，图10所示为S＜D/4的情况。另外，S是各层的线圈导线15与第一及第二凸缘18及19的内周壁面的间隙，D是线圈导线15的直径。旋转电机的转子10如图1所示，由流过电流产生磁通的转子线圈11；覆盖该转子线圈11而设置的、利用转子线圈11产生的磁通而形成磁极的一对磁极心12所构成。各磁极心12由铁制成，尖细形状的爪形磁极13分别使其尖细方向与轴心一致，在圆柱形底部14的外周边缘沿圆周方向以等角间距形成多个。而且，一对磁极心12使爪形磁极13对置，相互咬合，将底部14的端面相互之间接触，固定在转轴(未图示)上。另外，图中未画出，转轴穿通孔设置在底部14的轴心位置。线圈架16如图2所示，是将尼龙66等热塑性树脂中添加玻璃纤维的材料通过金属模具成形而制成，第一及第二凸缘部18及19从卷筒部17的轴向两端向径向的外侧延伸设置，构成截面呈“コ”字形的环形体。另外，形成增强用的筋20，增加第一及第二凸缘部18及19的壁厚，在这种情况下，在第一及第二凸缘部18及19上，沿圆周方向以等角间距形成6处的筋20。另外，在第一及第二凸缘部18及19的外周端沿内圆周方向以等角间距设置绝缘用的舌片18a及19a，在线圈架16安装到一对磁极心12上时，将舌片18a及19a弯曲，使其沿爪形磁极13的内周壁面，以防止转子线圈11与爪形磁极13直接接触。再在第一凸缘部18的外周端竖立设置一对系线部21a系21b，在第一凸缘部18的内周壁面凹进设置后述的槽22，使其从系线部21a附近的第一凸缘部18的外周端达到卷筒部17。该线圈架16将卷筒部17装在底部14上，从两侧(图1的左右)利用爪形磁极13的根部13a夹住，放置在由一对磁极心12的爪形磁极13与底部14构成的空间内。另外，转子线圈11是将线圈导线15在卷筒部17的外周、使各层沿轴向的排数相等来进行多层卷绕而构成。这里，线圈导线卷绕成7排4层。下面说明转子线圈11的卷绕方法。线圈导线15是在截面为圆形的铜等芯材的表面被覆聚酰亚胺树脂等绝缘膜制成。该线圈导线15从出线口23送出，其前端卷绕在安装在主轴(未图示)等上的线圈架16的系线部21a，通过沟槽22内，引至卷筒部17。然后，如图4所示，一面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机的转子，其特征在于，包括各个尖细形状的爪形磁极使其尖细方向与轴向一致且在圆柱形底部的外周边缘沿圆周方向以等角间距形成多个、并使该底部的端面相互之间接触而使该爪形磁极咬合而构成的一对磁极心；第一及第二凸缘部从圆筒形 的卷筒部的轴向两端向径向的外侧延伸设置而构成截面呈“コ”字形的环形体，而且用所述一对磁极心的所述爪形磁极的根部夹住并装在所述底部上的线圈架；以及具有将截面为圆形的线圈导线在所述线圈架的卷筒部的外周、使各层沿轴向的排数相等来进行多层卷 绕而构成的线圈绕组的转子线圈，所述线圈绕组的奇数层是这样构成的，所述线圈导线接触所述第一凸缘部的内周壁面并绕所述卷筒部近似１圈后，使该线圈导线互相接触而沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线相对于所述第二凸缘部的内周壁面具有间隙Ｓ，　 　所述线圈绕组的偶数层是这样构成的，所述线圈导线接触所述第二凸缘部的内周壁面并绕所述卷筒部近似１圈后，使该线圈导线互相接触而沿轴向卷绕多排，最后一排的该线圈导线相对于所述第一凸缘部的内周壁面具有间隙Ｓ，所述间隙Ｓ相对于所述线圈导 线的直径Ｄ，满足Ｄ／４≤Ｓ≤Ｄ／２的关系。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：中西俊雄，小野雅史，泷泽拓志，大桥笃志，田中胜则，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]