[发明专利]定子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于马达等的分布绕组定子及其制造方法。更具体地涉及具有使用了截面为矩形形状的导线的多相线圈的定子及其制造方法。

背景技术

用于马达等的定子具有线圈，并且作为该定子线圈，已知有将导线呈波状卷绕的波状绕组线圈。例如专利文献1中公开了这种波状绕组线圈。这里公开的波状绕组线圈是一种旋转电机的多相波状绕组线圈，该多相波状绕组线圈通过将包括槽导体部和联系导体部的各相的线圈导体波状卷绕而成，所述槽导体部包括交叉地插穿到铁心各槽中的前向导体部以及返回导体部，联系导体部与槽导体部形成为一体并通过连接前向导体部以及返回导体部的同一侧端部而构成线圈端部，联系导体部具有与在周向上靠近的其他联系导体部在径向上重叠的重叠部、和比重叠部更向轴向突出的末端部，其中，联系导体部的末端部的一端与另一端向径向移动了大于或等于联系导体部的大致径向厚度的距离。即，准备多个将导体绕成波状的波状绕组线圈，并错开节距重叠来形成了线圈。由此，降低了线圈端部的空间和电阻功率损耗。

专利文献1：日本专利文献特开2000-069700号公报。

发明内容

发明想要解决的问题

但是，虽在上述的专利文献1中没有明确指出，但多个波状绕组线圈无法简单重叠，将两个波状绕组线圈依次编入的工序是必不可少的。因此存在生产效率下降的问题。

此外，在不采用依次编入的工序的情况下，会在槽之间的线圈端部接头跨越其他相，因此不得不将长的线圈线三维配置，从而产生线圈端部接头变长、线圈端部变大的问题。

因此，本申请人提出了在线圈端部消除了编入线圈的必要性从而能够提高生产效率的定子以及线圈笼(日本专利申请特愿2009-016549号)。

但是，在上述提出的技术中，如图21所示，当为了形成线圈笼而将导线彼此重叠时，在线圈端部，导线的弯曲部分会相互干扰。因此，通道(lane)部分为两层，在线圈端部产生多余的空间，因此存在线圈向定子径向(背轭侧)膨胀、从而定子径向的尺寸变大的问题。

因此，本发明就是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种具有通过降低线圈向定子径向的膨胀来能够缩小定子径向上的尺寸的线圈的定子及其制造方法。

用于解决问题的手段

为解决上述问题而做出的本发明的一个方面是一种定子，具有线圈，所述线圈使用了截面为矩形形状的导线，所述定子的特征在于，所述导线呈蜿蜒转弯状连续形成，所述导线包括：槽内导线部，所述槽内导线部通过在所述定子的槽内以使所述矩形的长边成为所述定子的径向的方式在所述定子的圆周方向重叠配置多个所述导线而形成；圆周导线部，所述圆周导线部通过在线圈端部以使所述矩形的短边成为所述定子的径向的方式在所述定子的径向重叠配置多个所述导线而形成；弯曲连接部，所述弯曲连接部连接所述槽内导线部与所述圆周导线部；以及扭转部，所述扭转部形成在所述弯曲连接部内；其中，在所述弯曲连接部设置有形成在所述圆周导线部侧的第一弯曲部、以及形成在所述槽内导线部侧的第二弯曲部。

在该定子中，由于在弯曲连接部设置有形成在圆周导线部侧的第一弯曲部和形成在槽内导线部侧的第二弯曲部，因此当将线圈彼此重叠时，导线的弯曲部分在线圈端部不相干扰，因此能够将通道部做成一层。由此，能够减少线圈向定子径向(背轭侧)的膨胀，能够减小定子径向上的尺寸。

并且，由于能够在槽内以使断面的长边侧成为定子的径向的方式在圆周方向上重叠多个槽内导线部，因此能够将槽内导线部布置在与其它相不相干扰的位置，从而能够以最小路径连结槽之间，并且由于在线圈端部以使断面的短边侧在定子的圆周方向上重叠的方式布置了多个圆周导线部，因此能够使得线圈端部的占有空间最小，从而能够减小线圈端部。

此外，由于在线圈端部没有必要编织线圈，因此还能够提高生产效率。

在上述的定子中优选所述第一弯曲部的弯曲角度θ1为θ1＜90°，所述弯曲角度θ1与所述第二弯曲部的弯曲角度θ2满足θ1+θ2＝90°的关系。

由此，能够使得导线的弯曲部分在线圈端部不发生干扰，并且降低线圈端部高度。从而能够在线圈端部缩小线圈的径向以及高度方向上的尺寸。

另外，优选第一弯曲部的弯曲角度θ1为30°≤θ1≤60°。这是因为以下缘故：如果弯曲角度θ1为θ1＜30°，则槽间的最小距离(图4所示的距离d)会变得过大，从而与布置在相邻槽内的槽内导线部的端部上所形成的扭转部相干扰的可能性变高，无法降低线圈端部高度。另一方面，如果θ1＞60°，则虽不存在扭转部彼此发生干扰的可能性，但难以将通道部做成一层，并且也无法降低线圈端部高度。