定子、电动机、导体的制造方法、以及定子的制造方法技术

一种定子，具有：芯，具有多个齿槽；和多个U字状的导体，分别被插入到多个齿槽中。各个导体具有一对腿和将一对腿连结的连结部。多个导体之中的4个导体的单腿被插入到1个齿槽中。具有被插入到同一齿槽中的腿的4个导体之中的2个导体在其连结部上至少从圆周方向观看时相互重叠。本发明专利技术还涉及具备该定子的电动机以及导体及定子的制造方法。根据本发明专利技术，能够实现定子在轴向方向上的长度的缩短，能够减小电动机的体积。

【技术实现步骤摘要】
定子、电动机、导体的制造方法、以及定子的制造方法
本专利技术涉及定子、电动机、导体的制造方法、以及定子的制造方法。
技术介绍
以往，在电动机、例如无刷电动机中，已知有在定子上针对转子的每个磁极沿着圆周方向形成有多个齿槽、并在多个齿槽中分别设置了分段绕组(分段导体)的电动机(例如，参见日本特开平11-98788号公报)。在该电动机中，针对转子的每个磁极的齿槽数量多，所以能够降低齿槽转矩，并且能够提高齿槽内的绕组的占有率，因此能够减小每单位输出的电动机的体积。该公报中公开的定子的分段绕组是由2种U字状导线构成的分割导体(绕组段)，U字状导线由2个腿和将2个腿连结的连结部构成。分段绕组沿着轴线方向被插入到定子芯的各齿槽中。在后工序中通过焊接将分段绕组的相邻的腿彼此连接，从而形成在圆周方向上连续的绕组。构成分割导体的2种U字状导线通过将1根导线从中央部分折弯成U字状来形成。即，被折弯成弯曲状的部分为连结部，从该连结部的两端部延伸形成的部分为腿。而且，分割导体通过将第2U字状导线嵌合到由第1U字状导线的连结部的内侧面和一对腿的内侧面形成的空间内来形成。然而，由于上述分割导体具有第1U字状导线将第2U字状导线内包的结构，所以第1U字状导线的连结部和第2U字状导线的连结部在轴线方向上层积。因此，线圈末端在轴向上突出与第1及第2U字状导线的连结部在轴线方向上层积的量对应的量。其结果，定子在轴线方向上的整个长度变长，进而存在电动机变大型化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够缩短定子在轴线方向上的长度且能够减小电动机的体积的定子、电动机、导体的制造方法、以及定子的制造方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的第1方式，提供一种定子，具备芯和多个U字状的导体。芯具有圆筒部、多个齿及中心轴线。所述多个齿从所述圆筒部朝向所述中心轴线延伸、并沿着所述圆筒部的圆周方向以等间隔配置。在相邻的所述齿与齿之间分别形成有沿着所述中心轴线的轴线方向延伸的齿槽。芯在所述轴线方向的一端上具有第1端，在该第1端相反侧具有第2端。各个导体分别具有一对腿和将一对腿连结的连结部。所述导体的所述一对腿分别以预定的齿槽间距及径向间距插入到所述芯的不同的齿槽中。多个导体之中的4个导体的单腿被插入到1个齿槽中，被插入到该齿槽中的4个腿从径向内侧依次按照第1层腿、第2层腿、第3层腿及第4层腿的顺序层积的结构配置，并且各个所述导体的连结部位于所述芯的所述第1端侧，所述导体的腿的顶端位于所述芯的所述第2端侧。具有被插入到同一齿槽的腿的4个导体之中的2个导体在连结部上至少从圆周方向观看时相互重叠。根据本专利技术的第2方式，提供一种具备第1方式的定子的电动机。根据本专利技术的第3方式，提供一种2个U字状的导体的制造方法，2个U字状的导体分别插入到形成在定子上的多个齿槽之中的不同的齿槽中。所述定子具备芯和多个U字状的导体。芯具有圆筒部、多个齿及中心轴线。所述多个齿从所述圆筒部朝向所述中心轴线延伸、并沿着所述圆筒部的圆周方向以等间隔配置。在相邻的所述齿与齿之间分别形成有沿着所述中心轴线的轴线方向延伸的齿槽。各个导体分别具有一对腿和将一对腿连结的连结部。导体的所述一对腿分别以预定的齿槽间距及径向间距插入到所述芯的不同的齿槽中。所述制造方法包括：折弯工序，将切成预定长度的导线折弯成U字状，将折弯了的部分设为连结部，在该连结部的两端部上分别形成腿而构成一对腿；重叠工序，准备2个在所述折弯工序中形成的U字状的导线，使2个U字状的导线的连结部在相对于由所述一对腿形成的一平面正交的正交方向上重叠，并且将2个U字状的导线的各腿排成1列；以及扭曲工序，对在所述重叠工序中重叠了的2个U字状的导线的两个连结部的中央进行保持，使以所述连结部为界位于一侧的2个腿的组和位于另一侧的2个腿的组在相互不同的所述正交方向上相对移动，而将所述连结部扭曲。根据本专利技术的第4方式，提供一种定子的制造方法。该制造方法包括：准备芯的工序，该芯具有圆筒部、多个齿及中心轴线，所述多个齿从所述圆筒部朝向所述中心轴线延伸、并沿着所述圆筒部的圆周方向以等间隔配置，在相邻的所述齿与齿之间分别形成有沿着所述中心轴线的轴线方向延伸的齿槽，所述芯在所述轴线方向的一端上具有第1端，在该第1端相反侧具有第2端；准备多个U字状的导体的工序，该导体具有一对腿和将一对腿连结的连结部；段体形成工序，使2个所述导体的连结部在径向上重叠，将以所述连结部为界位于一侧的2个腿的组和位于另一侧的2个腿的组在圆周方向上向相互不同的方向远离而形成1个段体；插入工序，对通过反复进行所述段体形成工序而形成的多个段体，将一侧的腿的组和另一侧的2个腿的组分别插入到不同的齿槽中，多个导体之中的4个导体的单腿被插入到1个齿槽中，被插入到该齿槽中的4个腿从径向内侧依次按照第1层腿、第2层腿、第3层腿及第4层腿的顺序层积的结构配置，并且各个所述导体的连结部位于所述芯的所述第1端侧，所述导体的腿的顶端位于所述芯的所述第2端侧；以及接合工序，对于在插入工序中插入到齿槽中的各段体的各组的腿，将各腿的从该齿槽向轴向突出的顶端在圆周方向上折弯、并与在径向上相邻的另一段体的腿的顶端接合。根据本专利技术，能够缩短定子在轴线方向上的长度且能够减小电动机的体积。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的无刷电动机的剖视图。图2是示出第1实施方式的定子的剖视图。图3是示出第1实施方式的3相绕组的局部的展开图。图4也是示出第1实施方式的3相绕组的局部的展开图。图5A是示出反转段的立体图。图5B是示出供电段的立体图。图6是形成凹部前的内侧导体或外侧导体的立体图。图7是形成凹部前的内侧导体或外侧导体的立体图。图8A是将内侧导体和外侧导体重叠了的状态的绕组段的立体图。图8B是将内侧导体和外侧导体重叠了的状态的主视图。图8C是示出扭曲加工后的内侧导体和外侧导体的说明图。图8D是示出将构成绕组段的内侧导体和外侧导体折弯了的状态的立体图。图9是说明对将内侧导体和外侧导体重叠了的状态的绕组段进行扭曲加工的说明图。图10是第1系统U1相绕组的局部展开图。图11也是第1系统U1相绕组的局部展开图。图12是示出绕组段的各导体部被插入到齿槽的状态的剖视图。图13是示出第1系统3相绕组的电气回路图。图14是第2系统U2相绕组的局部展开图。图15也是第2系统U2相绕组的局部展开图。图16是示出第2系统3相绕组的电气回路图。图17是示出换向极型转子的立体图。图18是示出换向极型转子芯的立体图。图19是用于说明定子和转子的从轴向观看的主视图。图20是构成本专利技术的第2实施方式的绕组段的第1导体或第2导体的立体图。图21也是用于说明第1导体或第2导体的连结部的形状的立体图。图22是将第1导体和第2导体重叠了的状态的绕组段的立体图。图23是示出对绕组段进行扭曲加工后的第1导体和第2导体的说明图。图24是示出将构成绕组段的第1导体和第2导体折弯了的状态的立体图。图25是第2实施方式的3相绕组的局部展开图。图26也是第2实施方式的3相绕组的局部展开图。具体实施方式(第1实施方式)下面，依照图1～图19来说明将本专利技术的电动机具体化为无刷电动机的第1实施方式。如图1所示，无刷电动机1的电动机壳体2具有：一端被封闭的筒状壳体3；和正面端板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子，具有：芯，具有圆筒部、多个齿及中心轴线，所述多个齿从所述圆筒部朝向所述中心轴线延伸、并沿着所述圆筒部的圆周方向以等间隔配置，在相邻的所述齿与齿之间分别形成有沿着所述中心轴线的轴线方向延伸的齿槽，所述芯在所述轴线方向的一端上具有第1端，在该第1端相反侧具有第2端；以及多个U字状的导体，分别具有一对腿和将一对腿连结的连结部，所述一对腿分别以预定的齿槽间距及径向间距插入到所述芯的不同的齿槽中，多个导体之中的4个导体的单腿被插入到1个齿槽中，被插入到该齿槽中的4个腿从径向内侧依次按照第1层腿、第2层腿、第3层腿及第4层腿的顺序层积的结构配置，并且各个所述导体的连结部位于所述芯的所述第1端侧，所述导体的腿的顶端位于所述芯的所述第2端侧，具有被插入到同一齿槽的腿的、4个导体之中的2个导体在连结部上至少从圆周方向观看时相互重叠。

【技术特征摘要】
2011.06.24 JP 2011-1407731.一种定子，具有：芯，具有圆筒部、多个齿及中心轴线，所述多个齿从所述圆筒部朝向所述中心轴线延伸、并沿着所述圆筒部的圆周方向以等间隔配置，在相邻的所述齿与齿之间分别形成有沿着所述中心轴线的轴线方向延伸的齿槽，所述芯在所述轴线方向的一端上具有第1端，在该第1端相反侧具有第2端；以及多个U字状的导体，分别具有一对腿和将一对腿连结的连结部，所述一对腿分别以预定的齿槽间距及径向间距插入到所述芯的不同的齿槽中，多个导体之中的4个导体的单腿被插入到1个齿槽中，被插入到该齿槽中的4个腿从径向内侧依次按照第1层腿、第2层腿、第3层腿及第4层腿的顺序层积的结构配置，并且各个所述导体的连结部位于所述芯的所述第1端侧，所述导体的腿的顶端位于所述芯的所述第2端侧，具有被插入到同一齿槽的腿的、4个导体之中的2个导体在连结部上至少从圆周方向观看时相互重叠，在所述不同的齿槽中分别插入2个导体，该2个导体的连结部的顶点位于相同的高度，所述2个导体在各自的连结部上具有凹部，所述2个导体以彼此的所述凹部面对面的方式对置，在所述凹部上相对置的导体的连接部相互嵌合，从设置在所述凹部内的所述连结部的一端开始延伸的一个腿，设置于在圆周方向上看对置的导体的两个腿之间。2.根据权利要求1所述的定子，所述2个导体之中的一个导体的一对腿分别为所述第1层腿和所述第3层腿，另一个导体的一对腿分别为所述第2层腿和所述第4层腿。3.一种电动机，具备权利要求1或2所述的定子。4.根据权利要求3所述的电动机，配置在所述定子内侧的转子是换向极型转子。5.根据权利要求3所述的电动机，配置在所述定子内侧的转子是换向极型转子，在该转子芯的径向位置上形成有小磁性轻量部，小磁性轻量部的比重及磁性比转子芯的材料小。6.一种2个U字状的导体的制造方法，2个U字状的导体分别插入到形成在定子上的多个齿槽之中的不同的齿槽中，所述定子具备：芯，具有圆筒部、多个齿及中心轴线，所述多个齿从所述圆筒部朝向所述中心轴线延伸、并沿着所述圆筒部的圆周方向以等间隔配置，在相邻的所述齿与齿之间分别形成有沿着所述中心轴线的轴线方向延伸的所述齿槽；以及多个U字状的导体，分别具有一对腿和将一对腿连结的连结部，所述一对腿分别以预定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金原良将，西尾昇泰，立岩照久，川上武进，
申请(专利权)人：阿斯莫有限公司，
类型：发明
国别省市：