[发明专利]分段线圈、分段线圈的制造方法、使用分段线圈而成的定子

说明书

技术领域

本申请主张基于2011年10月27日提出的日本申请第2011-235979号、2012年1月30日提出的日本申请第2012-016236号、2012年2月2日提出的日本申请第2012-020859号、2012年2月7日提出的日本申请第2012-023874号、2012年3月1日提出的日本申请第2012-045004号、2012年3月21日提出的日本申请第2012-063106号、2012年9月10日提出的日本申请第2012-198557号的优先权，并援引上述日本申请记载的全部的记载内容。

本发明涉及能够实现小型化并且能够有效地防止绝缘被膜的劣化的分段线圈、该分段线圈的制造方法、使用上述分段线圈而成的定子。

背景技术

伴随着近年来的电动机的小型化、高性能化、高输出化等，作为构成电动机的定子的线圈，对能够有效地提高槽内的占空因数的由扁线构成的线圈、尤其是将扁线形成为大致U字形而成的所谓分段线圈的需要提高。

作为表示这样的分段线圈的现有技术，例如有下述专利文献1。

专利文献1：日本专利第4688003号公报

发明内容

上述专利文献1是涉及旋转电机的定子及使用了该定子的旋转电机的发明，能够降低从定子芯突出的定子绕组的线圈端部的高度，由此具有能够实现分段线圈的小型化的优点。

另外，在此“线圈端部的高度”是指从定子芯的端面(上表面)到线圈端部的顶点为止的长度。而且，在此“顶点”是指在线圈端部中，在环状定子芯的轴向上的最外侧的部位。

然而，在上述专利文献1中，是在线圈端部设置多个台阶的结构，且是在线圈表面形成了绝缘被膜之后形成多个台阶的结构，因此存在线圈的加工工序变得复杂且绝缘被膜容易发生劣化这样的问题。

另外，即便假设是在形成了多个台阶之后在线圈表面形成绝缘被膜的结构的情况下，也存在对台阶部分的绝缘处理困难而生产率下降这样的问题。

另外，以往也有不在线圈端部设置台阶而具备将二根直线状线圈形成为大致山型的线圈端部的分段线圈。

在这样的分段线圈中，虽然绝缘处理容易，但是无法降低线圈端部的高度，存在无法实现分段线圈的小型化这样的问题。

在上述分段线圈上设有用于进行相邻的分段线圈之间、定子芯之间的绝缘的绝缘层。上述绝缘层需要以避免在上述各部件间发生局部放电的方式构成。上述局部放电容易发生在电压差变大的部分。例如，在三相交流电动机的定子采用分段线圈的情况下，属于不同相的分段线圈间的电压差变得最大。因此，在属于不同相的分段线圈接近或接触的部分容易发生局部放电。

在以往的分段线圈中构成为，将能够应对属于不同相的分段线圈间的电压差的绝缘层设于分段线圈的整个区域，由此来防止局部放电。

然而，属于同层的分段线圈对接的部位、定子芯与分段线圈对接的部位的电压差小，无需设置能够应对大电压差的厚度大的绝缘层。在以往的分段线圈中，能够应对属于不同相的线圈间的电压差的绝缘层设于线圈的整个区域，因此存在槽内的占空因数下降而导致电动机的大型化、发热量的增加这样的问题。

为了提高占空因数，也考虑到使用介电常数低且绝缘性能高的高价的绝缘材料并在分段线圈的整体上形成厚度小的绝缘层这一情况，但是会导致制造成本的增加。

另外，提出了如下构成的耐电涌电动机：与导体线材的绝缘被膜重叠而形成导电性皮膜，以缓和相邻绕组的绝缘层间的电位差。

然而，上述导电性皮膜由于向树脂混入碳等导电性的粉体材料而形成，因此伸缩度低，在线圈加工等中容易发生皮膜破裂。因此，难以适用于分段线圈中的弯曲加工等。

另外，若将导电性皮膜设于分段线圈的整个区域上，则在使导体线材在末端露出而连接时，容易与上述导电性皮膜接触而发生短路等，难以进行末端加工。

为了构成定子，准备具有多种形态的分段线圈，在将这些分段线圈以预定的顺序安装而组装到预定的槽之后，为了使这些分段线圈构成一体的线圈而必须将各分段线圈的端子部连接。

然而，上述分段线圈的安装作业及连接作业较为麻烦。而且，需要将多个分段线圈以密集的状态进行组装，因此难以识别各分段线圈及应连接的端子部。因此，容易产生组装错误、连接错误。

而且，各分段线圈由于密集设置，因此在组装后、连接后，也难以检查组装错误、连接错误，非常耗费工时。

本发明用于解决上述以往的问题点，课题在于提供能够实现分段线圈的小型化并能够有效地防止绝缘被膜的劣化的分段线圈、该分段线圈的制造方法、使用上述分段线圈而成的定子。