[发明专利]旋转电机及其制造方法

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：200710196945.5，申请日：2007.12.6，发明名称：集中卷绕线圈以及集中卷绕线圈的制造方法。

技术领域

本发明涉及旋转电机以及旋转电机的制造方法。

背景技术

对于应用于各种马达中的铁芯和绕组构成的定子，逐渐发展提高绕线密度而追求高效率的结构。

图1用俯视图以及侧视图表示在铁芯5中，在骨架(线圈骨架)1上缠绕了线材2后的绕线后骨架10以及铁芯5的位置关系。由俯视图可知，为了在最终安装状态成为圆环状的铁芯5上紧密配置绕线后骨架10，相对于骨架内周壁1-c，骨架外周壁1-b圆周方向的长度更大。另外，由侧视图可知，绕线后骨架10中具有配置于铁芯5内的线圈狭槽部10a以及配置于铁芯5外部的线圈端部10b。该配置于铁芯5内的线圈狭槽部10a是对马达特性有很大影响的部分。因此如图2的截面图所示，呈矩形形状，其中，线圈狭槽部10a侧的边长，线圈端部10b侧的边短。

图2是看骨架1单体时的俯视图和截面图。在开始缠绕线材2的骨架底部1-a的两侧形成有防止线材2脱落的骨架外周壁1-b，骨架内周壁1-c。从截面图可知，骨架底部1-a的4角设有R部。该R部的半径大小，由线材2的导通性以及包层的强度决定。

利用图3～图6，说明向所述骨架1中绕线时的问题点。图3表示说明用绕线模型。其中，A边、C边为线圈狭槽部，B边、D边为线圈端部，D边侧表示端部的线的引出方向。并且为了说明，使各边长度相同。绕线方法是骨架相对于未图示的线材管嘴旋转。

图4表示与骨架的旋转角度同步，向线材2的列方向施以一定的引导(表现为线材交叉)时，表示第n圈和第n+1圈的边的位置和线材轨迹。此时，因为各边处线材轨迹的间隔相同，所以在各边处线材2之间都紧密邻接。但是因为边的入口和出口处列方向的位置不同，为了确保其空间，需要产生多余(无用)的空间。特别是A边、C边的线圈狭槽部占积率(线材相对于绕线空间所占的总面积的比率)下降，存在着影响马达特性的问题。

于是作为解决该问题的方法，考虑有图5所示的向线材2列方向的引导方法。该方法，不进行从A边到C边之间的线材交叉，通过集中于D边进行线材交叉，提高A边、C边的线圈狭槽部的占积率。

图6表示实际的线圈状态。如图中虚线所示，设A边到C边的线材交叉为0，在D边施以既定绕线节距数量的线材交叉时，实际线材呈实线表示的轨迹。由于一边拉伸一边向骨架1缠绕线材2，以及如图2的截面图所示骨架底部1-a的4角的R部，线材2容易滑动，在线材2上作用经过最短距离的分力，在只C边，或者从C边到B边，或者从C边到A边的范围内发生线材排列错乱的现象。

对于以上问题，如专利文献1所述，提出一种在绕线骨架外周设置被称为绕线模头(former)的1对线材引导部，线材一面通过其间一面缠绕于绕线骨架上的方法。其在绕线骨架的外周，使其接近绕线模头直至接近骨架内周壁或骨架外周壁为止，提高线材向绕组骨架的定位精度。

图7表示以往使用的圆线用骨架的形状，是表示从绕线前的骨架1单体到实施3层绕线为止状况的狭槽部截面图。在骨架1单体中，骨架底部1-a形成对应线材节距的槽。在对该槽缠绕线材2时，通过使用图5所示的线材引导方法，可以确保组装入狭槽部的边的整齐排列性。如图6所示，通过骨架底部1-a的槽，实现抑制打乱整齐排列性的错位的发生。在第1层的绕线中，骨架底部1-a的槽产生线材错位防止效果，在第2层以后，下层已经被绕线的线材发挥同样的功能。

专利文献1：日本特开2003-244906号公报

在专利文献的方法中，由于在骨架的外部进行线材的定位，因此发生所述排列错乱，在高精度上存在问题。

另外，作为如所述图7的带槽骨架存在以下问题点：通过塑料成型制作骨架时，为了在模具侧形成细微的槽，模具费上升；因为以模具规定槽形状、槽节距，所以在变更线材直径、骨架形状这些初始设定条件时，发生模具修正费用；可以使用的线材仅限于圆线。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种在不提升线圈骨架模具费且防止线材的排列错乱的前提下有助于马达小型效率化的高占积率线圈。