旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法，尤其涉及電樞繞組的構(gòu)造及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，要求小型高輸出以及高品質(zhì)。在將這種旋轉(zhuǎn)電機(jī)小型化時(shí)，從使不產(chǎn)生有效磁通的線圈端小型化的觀點(diǎn)出發(fā)，使用將導(dǎo)線分別卷繞到定子鐵芯的齒上的集中繞線的定子繞組。但是，期望一種使用能夠抑制扭矩脈動(dòng)并且高輸出化的分布繞線的定子繞組的定子。而且，由于磁鐵價(jià)格的急劇上漲，不使用磁鐵的感應(yīng)電機(jī)的要求也增加，要求使用更高效率的分布繞線的定子繞組的定子。
[0003]在此，相對(duì)于將導(dǎo)線卷繞在一個(gè)齒而構(gòu)成的集中繞線的繞組，將把導(dǎo)線卷繞在2個(gè)槽以上的分離的槽而構(gòu)成的繞組作為分布繞線的繞組。即，分布繞線的繞組以從一個(gè)槽延伸出的導(dǎo)線跨過(guò)連續(xù)的兩個(gè)以上的齒而進(jìn)入其他槽的方式卷繞。
[0004]在專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將矩形導(dǎo)線卷繞多次而形成線圈狀的繞組線圈，即所謂龜背形線圈，將該龜背形線圈收納于隔開規(guī)定槽數(shù)的槽的各對(duì)中，構(gòu)成分布繞線的定子繞組。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)2記載的現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將規(guī)定根數(shù)的導(dǎo)線以一個(gè)槽節(jié)距排列形成導(dǎo)線組，將該導(dǎo)線組同時(shí)彎折而制作出繞組組件，將該繞組組件卷繞安裝于長(zhǎng)方體的鐵芯，其后將該鐵芯修圓成圓環(huán)狀，構(gòu)成分布繞線的定子繞組。
[0006]此外，在專利文獻(xiàn)3記載的現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將多個(gè)U字狀的導(dǎo)體部段從軸方向一側(cè)插入定子鐵芯的隔開規(guī)定槽數(shù)的槽，通過(guò)焊接將從定子鐵芯的軸方向另一側(cè)延伸出的導(dǎo)體部段的端部之間接合，構(gòu)成分布繞線的定子繞組。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 104293號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001 - 251819號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本專利第3438570號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]在專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有的分布繞線的定子繞組中，將龜背形線圈的兩端的頭頂部形成為錯(cuò)開構(gòu)成龜背形線圈的導(dǎo)線的排列方向上的寬度尺寸的量的曲柄形狀，來(lái)實(shí)現(xiàn)龜背線圈進(jìn)入到隔開規(guī)定槽數(shù)的槽對(duì)的一方槽的底部側(cè)和另一方槽的開口部側(cè)，因此存在線圈端變大、無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化、并且導(dǎo)線的長(zhǎng)度變長(zhǎng)、繞組阻抗變大的問(wèn)題。
[0014]在專利文獻(xiàn)2記載的現(xiàn)有的分布繞線的定子繞組中，繞組組件是波形繞組的集合體，以收納于定子鐵芯的所有槽的方式構(gòu)成，因此存在各導(dǎo)線的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，繞組組件的制造裝置變得大型化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)低價(jià)化的問(wèn)題。
[0015]在專利文獻(xiàn)3記載的現(xiàn)有的分布繞線的定子繞組中，通過(guò)將分別插入定子鐵芯的隔開規(guī)定槽數(shù)的槽對(duì)的U字狀的導(dǎo)體部段的端部之間焊接來(lái)制作定子繞組，因此存在焊接部位很多，焊接工序變得繁雜的問(wèn)題。進(jìn)而，需要對(duì)導(dǎo)體部段的端部之間的焊接部間進(jìn)行絕緣處理，還存在絕緣處理工序變得繁雜的問(wèn)題。
[0016]本發(fā)明為了解決上述課題而完成，其目的在于獲得一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法，使用將導(dǎo)線卷繞成螺旋狀而構(gòu)成的繞組體，使繞組體的線圈端的頂部的徑向的位移量小于收納于槽內(nèi)的導(dǎo)線的徑向的總厚度，能夠?qū)⒕€圈端小型化，減少焊接部位，縮短構(gòu)成繞組體的導(dǎo)線的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)電樞繞組的低阻抗化、小型化以及低成本化。
[0017]用于解決課題的方案
[0018]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有電樞，該電樞是將電樞鐵芯安裝于圓環(huán)狀的電樞繞組而構(gòu)成的，上述電樞繞組構(gòu)成為將繞組體逐個(gè)安裝到上述電樞鐵芯的隔開規(guī)定槽數(shù)的槽對(duì)的各槽對(duì)中，在上述繞組體中，分別將絕緣覆蓋并且沒(méi)有連接部的連續(xù)的導(dǎo)線卷繞m次(其中m是2以上的自然數(shù))，直線部的端部間通過(guò)線圈端連結(jié)并構(gòu)成為螺旋狀。上述線圈端在連結(jié)的上述直線部間的大致中央部具有向徑向位移規(guī)定量的頂部，在上述頂部的徑向的位移量大致為aXd(其中a是I以上且(m — I)以下的自然數(shù)，d是收納于上述槽內(nèi)的上述直線部的徑向厚度)，在上述槽內(nèi)以在徑向上重疊的方式收納有2Xm根的兩個(gè)不同的上述繞組體的導(dǎo)線，上述電樞鐵芯具有沿著周方向分割的鐵芯塊，該鐵芯塊分別具備圓弧狀的鐵芯背部以及從該鐵芯背部向徑向延伸設(shè)置的齒。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，電樞繞組利用將沒(méi)有連接部的連續(xù)的導(dǎo)體進(jìn)行m次螺旋狀卷繞而構(gòu)成的繞組體而構(gòu)成。因此，與利用U字狀的導(dǎo)體部段構(gòu)成電樞繞組的情況相比，能夠顯著減少焊接部位，因此能夠?qū)⒑附庸ば蜻M(jìn)而焊接部之間的絕緣處理工序簡(jiǎn)化，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。另外，繞組體的尺寸為大致一極的量，因此導(dǎo)線的長(zhǎng)度變短，制造裝置變得小型，能夠?qū)崿F(xiàn)低價(jià)格化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電樞繞組的低阻抗化。進(jìn)而，繞組體在線圈端的頂部的徑向的位移量小于收納于槽內(nèi)的直線部的徑向的厚度，因此能夠縮小線圈端組的徑向以及軸向的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖視圖。
[0022]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖。
[0023]圖3是示出適用于本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的立體圖。
[0024]圖4是示出構(gòu)成適用于本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子鐵芯的鐵芯塊的立體圖。
[0025]圖5是示出構(gòu)成適用于本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的定子繞組的繞組組件的立體圖。
[0026]圖6是示出構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的立體圖。
[0027]圖7是示出構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的主視圖。
[0028]圖8是示出構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的側(cè)視圖。
[0029]圖9是從正面斜上方觀察構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的立體圖。
[0030]圖10是從軸向一端側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的兩個(gè)繞組體共用一個(gè)槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的主要部分端面圖。
[0031]圖11是從軸向一端側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的三個(gè)繞組體在周向上連續(xù)地安裝于定子鐵芯的同一槽組的狀態(tài)的展開圖。
[0032]圖12是從徑向外方觀察本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的三個(gè)繞組體在周向上連續(xù)地安裝于定子鐵芯的同一槽組的狀態(tài)的展開圖。
[0033]圖13是示出將本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組體在周向上以一個(gè)槽節(jié)距排列有8個(gè)的狀態(tài)的立體圖。
[0034]圖14是從軸向一端側(cè)觀察將本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組體在周向上以一個(gè)槽節(jié)距排列有8個(gè)的狀態(tài)的端面圖。
[0035]圖15是從軸向另一端側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的端面圖。
[0036]圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組的接線圖。
[0037]圖17是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0038]圖18是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0039]圖19是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0040]圖20是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0041]圖21是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0042]圖22是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的立體圖。
[0043]圖23是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0044]圖24是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0045]圖25是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0046]圖26是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0047]圖27是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0048]圖28是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法的示意圖。
[0049]圖29是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法中的將第48個(gè)繞組體組入的順序的示意圖。
[0050]圖30是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法中的將第48個(gè)繞組體組入的順序的示意圖。
[0051]圖31是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的組裝方法中的將第48個(gè)繞組體組入的順序的示意圖。
[0052]圖32是從軸向觀察構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的外徑為最終外徑RO的繞組組件的繞組體的示意圖。
[0053]圖33是從軸向觀察構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的外徑大于最終外徑RO的外徑為Rl的繞組組件的繞組體的示意圖。
[0054]圖34是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0055]圖35是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0056]圖36是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的組裝方法的圖。
[0057]圖37是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的主要部分放大圖。
[0058]圖38是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的圖。
[0059]圖39是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子的組裝方法的主要部分放大圖。
[0060]圖40是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組的接線圖。
[0061]圖41是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組的接線圖。
[0062]圖42是示出構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的繞組組件的繞組體的立體圖。
[0063]圖43是從軸向一端側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的三個(gè)繞組體在周向上連續(xù)地安裝于定子鐵芯的同一槽組的狀態(tài)的展開圖。
[0064]圖44是從軸向一端側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的三個(gè)繞組體在周向上連續(xù)地安裝于定子鐵芯的同一槽組的狀態(tài)的展開圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065]下面，使用附圖對(duì)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0066]實(shí)施方式1.
[0067]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I