[发明专利]导体线以及旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及旋转电机的线圈用的导体线以及具备该导体线的旋转电机。

背景技术

作为电动机或者发电机的旋转电机所具备的定子构成为在具有多个插槽的定子铁芯安装有线圈。旋转电机所具备的转子也一样，有时构成为在具有多个插槽的转子铁芯安装有线圈。例如在日本特开平09－009588号公报（专利文献1）中记载有如下定子：在沿定子铁芯的周向分散配置的多个插槽具备对截面为圆形的导体线材进行多次卷绕而成的线圈。即，专利文献1的旋转电机具备由截面为圆形的多根导体线材汇集而构成的导体线。

如上述那样，在使用截面为圆形的导体线材而构成的导体线中，当将该导体线安装于定子时，在插槽内容易在导体线材间产生间隙，从而难以提高线圈的槽满率。为了缩小导体线材间的间隙而提高槽满率，减小导体线材的直径的方式也较为有效。但是，在减小导体线材的直径的情况下，存在如下问题等：需要在将导体线材卷绕于铁芯（定子铁芯或者转子铁芯）时想方设法确保不发生断线，另外，因朝铁芯卷绕的次数增多而导致卷绕工序需要较长时间。另一方面，为了提高槽满率，使用截面为矩形形状的导体线材构成线圈的方式也较为有效。但是却存在如下问题：插槽的形状也被限定为与导体线材的截面形状对应的近似矩形形状，从而未必能够使插槽或者齿的形状成为最佳形状。

另外，在日本特开2011－091943号公报（专利文献2）中记载有如下方案：使用在捆扎多根导线而成的导线束的外周设置有能够变形的绝缘体的导体线来构成线圈。在专利文献2中列举有如下效果：能够使导体束的形状（导体线的截面形状）变化为任意的形状，能够通过减小导体线间的间隙而提高槽满率。但是，参照该专利文献2的图5～图9则能够断言，为了使导体线的截面形状能够自如地变形，需要利用具有较高的伸缩性的材料构成将导线束的外周覆盖的绝缘体。换句话说，存在如下问题：根据构成导体线的绝缘体的材质的不同，未必一定能够提高槽满率。

专利文献1:日本特开平09－009588号公报

专利文献2:日本特开2011－091943号公报

发明内容

因此，希望实现能够使朝向铁芯的卷绕工序简化、且无论构成部件的材质、插槽形状如何都能够提高线圈的槽满率的导体线。

本发明所涉及的旋转电机的线圈用的导体线的结构方面的特征点在于，具备：汇集多根导体线材而成的导体线材束；以及将所述导体线材束的周围覆盖的挠性的绝缘包覆件，并在所述绝缘包覆件的径向内侧具有使得所述导体线材彼此能够进行相对移动的包覆内间隙，与所述导体线材束的延伸方向正交的延伸正交平面上的所述绝缘包覆件的截面形状能够变形。

这里，导体线材束的周围是指该导体线材束的在延伸正交平面上的截面的周围。另外，包覆内间隙是形成于绝缘包覆件的内部、且使得导体线材彼此能够在绝缘包覆件的径向内侧进行相对移动的间隙，包覆内间隙中并不包括在彼此密接而无法进行相对移动的导体线材彼此之间所形成的间隙、在彼此密接而无法进行相对移动的导体线材与绝缘包覆件之间所形成的间隙。另外，“旋转电机”作为包括马达（电动机），发电机（Generator）、以及根据需要而能够实现马达以及发电机的双方的功能的马达·发电机中的任一个的概念而使用。

根据具有该特征的结构，由于绝缘包覆件具有挠性、且在绝缘包覆件的径向内侧存在包覆内间隙，因此，导体线材彼此能够在该包覆内间隙的部分进行相对移动。因此，即使在绝缘包覆件不具有较高的伸缩性的情况下，也能够使延伸正交平面上的导体线的截面形状比较自由地变形。因此，当将导体线用于旋转电机的线圈并将该线圈安装于铁芯时，无论插槽开口部的宽度如何都能够容易地进行朝向插槽内的导体线的插入。另外，因为是将多根导体线材捆扎而构成导体线，所以能够使用较细的导体线材而提高槽满率、且能够将朝向铁芯的卷绕次数抑制得较少，从而能够使导体线的卷绕工序实现高效化。进而，因为导体线材束被绝缘包覆件覆盖，所以在将导体线材朝插槽内插入时能够抑制导体线材受到损伤、且能够容易地确保绝缘性。而且，在将导体线材插入到插槽内以后，通过将相邻的导体线配置为彼此接触而能够将多根导体线彼此的间隙抑制得较小，进而，通过使导体线与插槽形状相应地变形而能够将导体线与插槽内壁面之间的间隙抑制得较小。因此，能够提高槽满率。因此，根据具有该特征的结构，能够使朝向铁芯的卷绕工序简化，并且能够实现不管结构部件（绝缘包覆件）的材质、插槽形状如何都能够提高线圈的槽满率的导体线。