專利名稱：旋轉電機及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用連接后的定子鐵心的旋轉電機及其制造方法，特別地涉及連接后的定子鐵心中的定子線圈的繞線方法。
另外，作為適用本發(fā)明的旋轉電機，有汽車的電動機、發(fā)電機或電動助力轉向用電動機等。
背景技術：
為了使旋轉電機小型化、低成本化，通過將同相的定子線圈以串聯(lián)方式連續(xù)卷繞在連接后的多個定子鐵心上，就可盡可能地減少定子線圈末端的連接點數(shù)，實現(xiàn)生產率提聞的組裝。
在將定子線圈(以下，定子線圈也簡稱為“線圈”)以串聯(lián)方式連續(xù)卷繞在連接后的定子鐵心(以下，定子鐵心也簡稱為“鐵心”)上的情況下，需要進行串聯(lián)卷繞后的線圈間的“搭接線”的處理。
例如，在專利文獻I (日本專利特開2006 - 333670號公報)中，記載有“一種旋轉電機，包括定子；以及轉子，該轉子隔著空隙而與所述定子相對配置，其特征在于，所述定子包括定子鐵心和組裝在該定子鐵心上的多相的定子線圈，所述定子鐵心是通過將分割的多個鐵心片結合而形成的，所述定子線圈以集中卷繞的方式卷繞在安裝于所述鐵心片的齒部外周的繞線管上，并且在彼此相鄰的齒部上連續(xù)地卷繞有同相且卷繞方向不同的線圈， 此外，將卷繞于第一所述齒部的第一定子線圈和卷繞于第二所述齒部的第二定子線圈連接的搭接線包括所述繞線管的軸向端部，并位于比該端部更靠軸向的中心側的位置”。
S卩，在專利文獻I中，示出了將線圈分別卷繞在分割的鐵心上，并在卷繞的線圈之間拉繞搭接線的結構。
另外，在專利文獻2 (日本專利特開2002 — 354738號公報)中，示出了“一種旋轉電機，使線圈卷繞在安裝 于鐵心的繞線管上，并具有將多個鐵心連接成帶狀的連接定子，其特征在于，在繞線管上設置卷繞起始端用的線圈插入槽、卷繞結束端用的線圈插入槽及中央凸部，沿著對應于卷繞結束端用的線圈插入槽的鐵心側面開始卷繞，并使沿著對應于卷繞起始端用的線圈插入槽的鐵心側面卷繞的線圈的卷繞結束端以卷繞于所述凸部的方式進入卷繞結束端用的線圈插入槽，并將卷繞后的線圈固定”。
另外，圖19 圖22中示出了卷繞在連接后的定子鐵心(以下，稱為連接鐵心)上的線圈的“現(xiàn)有末端處理方法”的其它例子。
圖19是表示使用連接用的另一零件來將線圈連接并連續(xù)卷繞的現(xiàn)有繞線方法的主要部分俯視圖，其中，上述線圈卷繞在連接的各個鐵心上。
圖19中，符號I為連接鐵心，符號Ib為第一定子鐵心(以下也簡稱為第一鐵心)， 符號Ic為第二定子鐵心(以下也簡稱為第二鐵心)，符號Id為定子鐵心連接部(第一鐵心與第二鐵心的連接部)，符號2為繞線管，符號3f為卷繞在第一鐵心上的第一定子線圈(以下也稱為第一線圈)，符號3g為卷繞在第二鐵心上的第二線圈(以下也稱為第二線圈)，符號3a為第一線圈的卷繞起始端，符號3b為第一線圈的卷繞結束端，符號3d為第二線圈的卷繞起始端，符號3e為第二線圈的卷繞結束端，符號100為將第一線圈的卷繞結束端3b與第二線圈的卷繞結束端3d連接的連接用的另一零件。
如圖19所示，連接鐵心I是使用鐵心連接部Id將第一鐵心Ib與第二鐵心Ic連接而成的。另外，圖19中示出了將第一鐵心和第二鐵心這兩個鐵心連接的狀態(tài)，但實際上是將多個(例如十二個)鐵心連續(xù)地連接，并將線圈卷繞在該連接的各個鐵心上，來構成定子整體。
圖19示出了將線圈卷繞在連接而形成為帶狀(板狀)的多個鐵心上的狀態(tài)，但連接并形成為帶狀的各鐵心能在鐵心連接部Id處折曲。
此外，在對多個鐵心的線圈卷繞結束后，將連接后的各鐵心在鐵心連接部Id處折曲，而使定子整體的外周呈圓形(參照后述圖10)。
這在其它圖中也是相同的。
圖20是表示使用“與鐵心的層疊厚度方向平行設置的鉤銷”來將線圈連續(xù)卷繞在鐵心固定夾具(如后述圖13、圖14所示的固定夾具)上的現(xiàn)有繞線方法的主要部分俯視圖，其中，上述鐵心固定夾具用于將線圈卷繞在連接后的鐵心的各鐵心上。
g卩，圖20示出了在鐵心固定夾具上立起與鐵心的厚度方向(與紙面正交的方向) 平行的鉤銷110，將線圈線鉤在該鉤銷110上以連續(xù)地進行第一線圈的繞線和第二線圈的卷繞的情況的例子。
在圖20中，符號3c是第一線圈的卷繞結束端3b與第二線圈的卷繞起始端3d之間的搭接線，第一線圈的卷繞結束端3b和第二線圈的卷繞起始端3d經由搭接線3c而以一根線圈線連續(xù)。
S卩，第一線圈3f和第二線圈3g經由搭接線3c而以一根線圈線連續(xù)。
圖21是表示利用設于繞線管的凸部來進行線圈的連續(xù)繞線的現(xiàn)有繞線方法的主要部分俯視圖。
圖21示出了不使用如圖20所示的鉤銷，而是利用形成于繞線管2的鉤掛用的凸部2a來連續(xù)地進行第一線圈3f的繞線和第二線圈3g的繞線的情況的例子。
圖22是表示利用設于繞線管的突起來進行線圈的連續(xù)繞線的現(xiàn)有繞線方法的主要部分俯視圖。
圖22示出了不使用如圖20所示的鉤銷，而是在繞線管2上設置鉤掛用的突起2b 來連續(xù)地進行第一線圈3f的繞線和第二線圈3g的繞線的情況的例子。
專利文獻1:日本專利特開2006 - 333670號公報
專利文獻2 日本專利特開2002 — 354738號公報發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的技術問題
在專利文獻I所示的旋轉電機中，各鐵心是分割的(即各鐵心沒有連接)，需要在卷繞于該分割后的各鐵心的線圈間拉繞搭接線，因而在制造時的作業(yè)性較差。
在專利文獻2所示的旋轉電機中，需要使用具有用于對卷繞后的線圈進行固定的線圈插入槽及中央凸部等的復雜形狀的繞線管。
另外，在沒有使用一根線圈線將線圈連續(xù)地卷繞在連接后的鐵心上的情況下，如 圖19所示，為了將卷繞在連接的各個鐵心上的線圈連接并連續(xù)卷繞，需要連接用的另一零 件。
另外，在連接后的鐵心上連續(xù)地進行卷繞的現(xiàn)有方法(圖20所示的方法)中，線 圈間的搭接線變長，且需要用于收納該搭接線的空間。
此外，在利用繞線管連續(xù)地進行定子線圈的繞線的現(xiàn)有方法(圖21、圖22所示的 方法)中，由于繞線管的形狀復雜，且繞線管的強度需要為不會因繞線時的線圈張力而受 損的強度，因此制造成本上升。
本發(fā)明為解決上述技術問題而作，其目的在于提供一種不使用連接用的另一零 件，且不使用形成有用于在線圈卷繞時將線圈繞線鉤住的凸部等的復雜形狀的繞線管等， 就能在連接的鐵心上容易地連續(xù)進行線圈的繞線，此外，還能減小收納線圈間的搭接線的 空間的旋轉電機及其制造方法。
解決技術問題所采用的技術方案
本發(fā)明的旋轉電機包括定子；以及轉子，該轉子隔著空隙而與上述定子相對配 置，其特征是，上述定子包括連接鐵心，該連接鐵心由多個鐵心構成，這多個鐵心是將第一 鐵心和與上述第一鐵心相鄰的第二鐵心成對地連接成帶狀，并以圍住上述轉子的方式在鐵 心連接部處折曲而彎圓成大致圓筒狀；多個線圈，這多個線圈是將在上述第一鐵心上通過 繞線管卷繞有線圈線的第一線圈和在上述第二鐵心上通過繞線管卷繞有線圈線的第二線 圈成對地卷繞在上述連接鐵心的各鐵心上；以及搭接線，該搭接線將上述第一線圈的卷繞 結束端和上述第二線圈的卷繞起始端連接，在上述多個線圈的各個線圈中，上述第一線圈、 上述第二線圈及上述搭接線由一根連續(xù)的線圈線形成，多根上述搭接線配置在比上述多個 鐵心的折曲中心即上述鐵心連接部更靠內徑側的位置。
另外，在本發(fā)明的旋轉電機的制造方法中，該旋轉電機包括定子；以及轉子，該 轉子隔著空隙而與上述定子相對配置，上述旋轉電機的制造方法的特征是，上述定子由連 接鐵心、多個線圈及搭接線構成，由多個鐵心形成上述連接鐵心，這多個鐵心是將第一鐵心 和與上述第一鐵心相鄰的第二鐵心成對地連接成帶狀，并以圍住上述轉子的方式在鐵心連 接部處折曲而彎圓成大致圓筒狀，形成上述多個線圈，上述多個線圈將在上述第一鐵心上 通過繞線管卷繞有線圈線的第一線圈和在上述第二鐵心上通過繞線管卷繞有線圈線的第 二線圈成對地卷繞在上述連接鐵心的各鐵心上，由將上述第一線圈的卷繞結束端和上述第 二線圈的卷繞起始端連接的線圈線形成上述搭接線，在上述多個線圈的各個線圈中，由一 根連續(xù)的線圈線形成上述第一線圈、上述第二線圈及上述搭接線，多根上述搭接線配置在 比上述多個鐵心的折曲中心即上述鐵心連接部更靠內徑側的位置。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，無需使用目前那樣的具有復雜形狀的繞線管，就能將線圈連續(xù)地卷 繞在連接后的鐵心上，此外，還能減小收納線圈間的搭接線的空間，并且即便在線圈卷繞后 將鐵心從固定夾具上拆下，線圈繞線也不會松弛，因此，能獲得廉價且生產率優(yōu)異的旋轉電 機。


圖

俯視圖。
圖20是表示使用與鐵心的層疊厚度方向平行的鉤銷來將線圈連續(xù)卷繞在鐵心固 定夾具上的現(xiàn)有繞線方法的主要部分俯視圖。
圖21是表示利用設于繞線管的凸部來進行線圈的連續(xù)繞線的現(xiàn)有繞線方法的主 要部分俯視圖。
圖22是表示利用設于繞線管的突起來進行線圈的連續(xù)繞線的現(xiàn)有繞線方法的主 要部分俯視圖。
符號說明
是實施方式I的旋轉電機的定子主要部分的俯視圖。是實施方式I的旋轉電機的定子主要部分的主視圖。是實施方式I的旋轉電機的定子主要部分的剖視圖。是為了拆下鐵心而使鉤銷旋轉時的主要部分的俯視圖。是為了拆下鐵心而使鉤銷旋轉時的主要部分的主視圖。是為了拆下鐵心而使鉤銷旋轉時的主要部分的剖視圖。是表示繞線后的連接鐵心的主要部分的俯視圖。是表示繞線后的連接鐵心的主要部分的主視圖。是表示繞線后的連接鐵心的主要部分的剖視圖。10是表示彎圓后的定子整體的俯視圖。11是表示利用鉤銷鉤住線圈的過程中的情況的主要部分的俯視圖。12是表示利用鉤銷鉤住線圈的過程中的情況的主要部分的主視圖。13是表示與鐵心固定夾具處于固定狀態(tài)下的連接鐵心的立體圖。14是表示與鐵心固定夾具處于解除固定狀態(tài)下的連接鐵心的立體圖。15是實施方式I的旋轉電機的定子的剖視圖。16是在實施方式I的定子中將線圈作三角形連接時的連線圖。17是在實施方式I的定子中將線圈作Y形連接時的連線圖。18是實施方式2的旋轉電機的定子的剖視圖。19是表示使用連接用零件來進行線圈的連續(xù)繞線的現(xiàn)有繞線方法的主要部分
權利要求
1.一種旋轉電機，包括定子；以及轉子，該轉子隔著空隙而與所述定子相對配置，其特征在于， 所述定子包括 連接鐵心，該連接鐵心由多個鐵心構成，這多個鐵心是將第一鐵心和與所述第一鐵心相鄰的第二鐵心成對地連接成帶狀，并以圍住所述轉子的方式在鐵心連接部處折曲而彎圓成為大致圓筒狀； 多個線圈，所述多個線圈是將在所述第一鐵心上通過繞線管卷繞有線圈線的第一線圈和在所述第二鐵心上通過繞線管卷繞有線圈線的第二線圈成對地卷繞在所述連接鐵心的各鐵心上；以及 搭接線，該搭接線將所述第一線圈的卷繞結束端和所述第二線圈的卷繞起始端連接，在所述多個線圈的各個線圈中，所述第一線圈、所述第二線圈及所述搭接線由一根連續(xù)的線圈線形成， 多根所述搭接線配置在比所述多個鐵心的折曲中心即所述鐵心連接部更靠內徑側的位置。
2.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于， 所述多個線圈由一根連續(xù)的線圈線形成。
3.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于， 所述搭接線配置在彎圓成圓形狀的所述多個線圈的外徑側和比彎圓成圓形狀的多個所述繞線管的外徑更靠內徑側的位置。
4.如權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于， 所述搭接線朝曲率變小的方向彎曲。
5.如權利要求1至4中任一項所述的旋轉電機，其特征在于， 卷繞在所述第一鐵心上的第一線圈的卷繞方向與卷繞在所述第二鐵心上的第二線圈的卷繞方向不同。
6.如權利要求5所述的旋轉電機，其特征在于， 從鐵心內徑方向觀察時，所述第二線圈配置在所述第一線圈的左側，所述第一線圈的卷繞方向從鐵心內徑方向觀察時為右卷，所述第二線圈的卷繞方向從鐵心內徑方向觀察時為左卷。
7.如權利要求5所述的旋轉電機，其特征在于， 從鐵心內徑方向觀察時，所述第二線圈配置在所述第一線圈的右側，所述第一線圈的卷繞方向從鐵心內徑方向觀察時為左卷，所述第二線圈的卷繞方向從鐵心內徑方向觀察時為右卷。
8.如權利要求1至7中任一項所述的旋轉電機，其特征在于， 所述轉子的磁體的極數(shù)為十，設于所述定子的切槽的數(shù)量為十二。
9.如權利要求1至7中任一項所述的旋轉電機，其特征在于， 所述轉子的磁體的極數(shù)為十四，設于所述定子的切槽的數(shù)量為十二。
10.如權利要求8或9所述的旋轉電機，其特征在于， 所述多個線圈的同相繞線以兩串聯(lián)兩并聯(lián)的方式連接，各相間呈三角形連接或Y形連接。
11.一種旋轉電機的制造方法，該旋轉電機包括定子；以及轉子，該轉子隔著空隙而與所述定子相對配置，所述旋轉電機的制造方法的特征在于， 所述定子由連接鐵心、多個線圈及搭接線構成， 由多個鐵心形成所述連接鐵心，這多個鐵心是將第一鐵心和與所述第一鐵心相鄰的第二鐵心成對地連接成帶狀，并以圍住所述轉子的方式在鐵心連接部處折曲而彎圓成大致圓筒狀， 形成所述多個線圈，所述多個線圈是將在所述第一鐵心上通過繞線管卷繞有線圈線的第一線圈和在所述第二鐵心上通過繞線管卷繞有線圈線的第二線圈成對地卷繞在所述連接鐵心的各鐵心上， 由將所述第一線圈的卷繞結束端和所述第二線圈的卷繞起始端連接的線圈線形成所述搭接線， 在所述多個線圈的各個線圈中，由一根連續(xù)的線圈線形成所述第一線圈、所述第二線圈及所述搭接線， 多根所述搭接線配置在比所述多個鐵心的折曲中心即所述鐵心連接部更靠內徑側的位置。
12.如權利要求11所述的旋轉電機的制造方法，其特征在于， 將所述搭接線配置在彎圓成圓形狀的所述多個線圈的外徑側和比彎圓成圓形狀的多個所述繞線管的外徑更靠內徑側的位置。
13.如權利要求11所述的旋轉電機的制造方法，其特征在于， 當使所述多個鐵心和卷繞在所述多個鐵心上的多個線圈彎圓成圓形狀時，所述搭接線朝曲率變小的方向彎曲，在將線圈的卷繞結束端按壓到鐵心的方向上施加張力。
14.如權利要求11至13中任一項所述的旋轉電機的制造方法，其特征在于， 卷繞在所述第一鐵心上的第一線圈的卷繞方向和卷繞在所述第二鐵心上的第二線圈的卷繞方向不同。
15.如權利要求11至14中任一項所述的旋轉電機的制造方法，其特征在于， 使用在前端具有鉤部且越靠前端直徑越細的錐狀的鉤銷來卷繞線圈線，在線圈線的卷繞結束后，使所述鉤銷以其軸為中心旋轉，從而將線圈繞線后的鐵心從繞線裝置上拆下。
全文摘要
一種旋轉電機，包括定子；以及轉子(6)，該轉子隔著空隙而與所述定子相對配置，定子包括連接鐵心(1)，該連接鐵心由多個鐵心構成，這多個鐵心將第一鐵心(1b)和與之相鄰的第二鐵心(1c)成對地連接成帶狀，并以圍住轉子(6)的方式在鐵心連接部(1d)處折曲而彎圓成大致圓筒狀；多個線圈，這多個線圈將卷繞于第一鐵心的第一線圈(3f)和卷繞于第二鐵心(1c)的第二線圈(3g)成對地卷繞在連接鐵心(1)的各鐵心上；以及搭接線(3c)，該搭接線將第一線圈的卷繞結束端(3b)和第二線圈的卷繞起始端(3d)連接，在多個線圈中，第一線圈、第二線圈及搭接線由一根連續(xù)的線圈線形成，多根搭接線配置得比鐵心連接部(1d)更靠內徑側。
文檔編號H02K15/04GK103004058SQ201080068228
公開日2013年3月27日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權日2010年9月22日
發(fā)明者野野口擴, 高島和久 申請人:三菱電機株式會社