[发明专利]旋转电机的定子

说明书

本发明提供一种可以在定子铁芯的齿部可靠地卷绕一层卷线的线圈线作为线圈部的旋转电机的定子。该旋转电机的定子具备具有环状部22和从环状部22沿径向Y延伸的多个齿部23的定子铁芯20、以及由卷绕于齿部23的线圈线31形成的线圈部30，在线圈部30中，沿齿部23的径向Y，线圈线31在每一层中整齐排列并卷绕三列以上，在线圈部30中，在作为齿部23的环状部22侧的端部的基端部23a卷绕线圈线31的第一卷作为第一列，将朝向齿部23的延伸方向的至少第二列的位置设为在线圈线31的连续卷绕中线圈线31未卷绕于齿部23的整一周的空隙部40，并在第三列以上的位置卷绕第二卷。

技术领域

本发明涉及旋转电机的定子。

背景技术

用于电动机的定子通常为环状的定子铁芯具有向内周侧的径向延伸的齿部，且线圈线卷绕于该齿部而构成。在线圈线与定子铁芯之间，为了使它们电绝缘而使用绝缘体。对于线圈线，在将绝缘体安装于定子铁芯的齿部后，相对于绝缘体卷绕线圈线。

在专利文献1中，显示了在覆盖于齿部的绝缘体设置线圈线导向装置的结构。线圈线导向装置形成为使第一层的最后一列的线圈线以比其他线圈线更宽的间距配置。由此，在将线圈线缠绕于齿部的第二层时，可以稳定该线圈线的位置，并且可以相对于齿部不混乱地卷绕线圈线。因此，可以相对于齿部整齐排列并卷绕第一层的线圈线与第二层的线圈线。

在电动机中，流经线圈部的电流与卷绕数的乘积越大则将获得越大的产生转矩(generated torque)。因此，构成线圈部的线圈线通常形成为并联连接线直径较小的细线并在降低线圈阻力的同时增加卷绕数的结构。但是，由于在使用并联连接的情况下，需要使用接线部件的接线工序，因此为了去掉接线部件，考虑通过串联连接来构成线圈部。但是，如果直接使用细线，则线圈阻力会升高，无法流通较大的电流，因而使用线直径较大的粗线。在使用粗线的情况下，虽然卷绕数减少，但可以增大流经线圈线的电流，因而可以得到与使用细线的情况相等的产生转矩。

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-267492号公报

发明内容

在使用粗线而减少了卷绕数的情况下，考虑相对于定子铁芯的齿部以一层卷线来构成线圈部。通常，在将线圈线卷绕于齿部的情况下，使线圈线的开始卷绕的位置和结束卷绕的位置均位于环状的定子铁芯侧(基端侧)。但在一层卷线的情况下，如果从齿部的基端侧开始卷绕线圈线，则卷绕结束的位置为齿部的前端侧，在这种情况下，需要将卷绕结束的线圈线拉回至基端侧。当从齿部的前端侧将卷绕于延伸方向的一端侧的最后一列的线圈线拉回至另一端侧的第一列时，线圈线相对于与齿部的延伸方向正交的宽度方向的拉出角度变大。因此，当向齿部的第一列卷绕线圈线时，线圈线将与后轭(back yoke)接触。因此，会导致线圈线的端部与后轭接触，在线圈线的表面涂层被破坏的情况下，线圈线会与后轭发生短路。

专利文献1记载的技术是以相对于定子铁芯的齿部卷绕两层以上的线圈线为前提的。假设在专利文献1的结构中，在相对于齿部而将线圈线设为一层卷线的情况下，在齿部中将存在没有卷绕线圈线的部位，因而在齿部中线圈线的占空系数(space factor)会变差。因此，在专利文献1的结构中，存在如下问题：可应用的旋转电机被限定为将线圈线卷绕两层以上的装置。

鉴于上述实情，人们寻求一种可以在定子铁芯的齿部可靠地卷绕一层卷线的线圈线作为线圈部的旋转电机的定子。

本发明涉及的旋转电机的定子的特征结构在于以下方面：其具备定子铁芯和线圈部，上述定子铁芯具有环状部、和从上述环状部沿径向延伸的多个齿部，上述线圈部由卷绕于上述齿部的线圈线形成，在上述线圈部中，沿上述齿部的上述径向，上述线圈线在每一层中整齐排列并卷绕三列以上，在上述线圈部中，在作为上述齿部的上述环状部侧的端部的基端部卷绕上述线圈线的第一卷作为第一列，将朝向上述齿部的延伸方向的至少第二列的位置设为在上述线圈线的连续卷绕中，上述线圈线未卷绕于上述齿部的整一周的空隙部，并在第三列以上的位置卷绕第二卷。