[发明专利]波形绕组线圈单元、定子及线圈插入方法

说明书

本发明提供一种波形绕组线圈单元、定子及线圈插入方法，能够减少波动，并且使层线圈间的转弯部群彼此不产生干扰。多个层线圈(T1)～层线圈(T8)在径向上被分成至少两个群组(Ta)、(Tb)，构成相邻的两个群组(Ta)、(Tb)之中的一个群组的层线圈的相位相对于构成另一个群组的层线圈的相位，在沿圆周方向的第一方向上偏离一个狭缝份，并且构成一个群组，并与另一个群组在径向上相邻的层线圈的多个波形绕组线圈(3)之中的配置在第一方向上的最端部的一个波形绕组线圈(302)相对于同一层线圈的其它波形绕组线圈(302)，沿定子芯(10)的圆周方向的环绕方向为相反方向。

技术领域

本发明涉及一种波形绕组线圈单元(wave winding coil unit)、定子(stator)及线圈插入方法。

背景技术

以往，作为电动机或发电机等旋转电机的定子中所使用的线圈，已经知道波形绕组线圈。波形绕组线圈包括：笔直(straight)部，以固定间隔多个并列地收容于定子芯的狭缝(slot)内；以及多个转弯(turn)部，将相邻的笔直部的一端部彼此及另一端部彼此呈U字状交替地连结；并且整体形成为波型形状。

作为定子芯的波形绕组线圈的配置模式，已经知道重叠线圈型，即，将相邻的笔直部，配置在沿定子芯的径向的狭缝内的相同位置(相同深度)。在重叠线圈型中，进行弯道变换(turn lane change)，即，每当波形绕组线圈绕定子芯一周时，就转移至定子芯的径向上的邻接的层，同样地将笔直部收容于狭缝内，借此配置下一个一周份的波形绕组线圈。

绕定子芯一周的一层波形绕组线圈(层线圈)通常包括与U相、V相、W相相对应的根数的波形绕组线圈。为了获得更大的扭矩(torque)，还知道一种层线圈，包括各相包含各两根的共六根波形绕组线圈。在包括六根波形绕组线圈的层线圈中，将各波形绕组线圈的笔直部以依次收容于相邻的狭缝的方式，以均等间隔排列于定子芯的圆周方向上。因此，层线圈包括转弯部群，所述转弯部群包含六根份的转弯部汇集。

层线圈的转弯部群沿定子芯的圆周方向，交替地配置在定子芯的轴方向上的一个外侧及另一个外侧。这时，在定子芯的径向上相邻的层线圈彼此配置成使转弯部群的相位偏离六个狭缝份，在一个层线圈的圆周方向上相邻的两个转弯部群之间，另一个层线圈的一个转弯部群不相互干扰地整齐地收纳着。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2010-98830号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

此外，在旋转电机中，因为相间的扭矩变动而在转子(rotor)的旋转时产生脉动的现象(波动(ripple))成为问题。例如，如图21A所示，当U相(U1、U2)、V相(V1、V2)、W相(W1、W2)的层线圈使相位相一致而配置在定子芯的径向(图示上下方向)上时，扭矩会在相间急剧变化。因此，波动显著出现，特别是当旋转电机是混合动力车(hybrid vehicle)或电动汽车等的车辆行驶用马达时，有可能对车辆的乘坐舒适性造成影响。因此，已知如图21B所示，通过在定子芯的径向上使相邻的层线圈间的相位偏离一个狭缝份，来使相间的扭矩变动平稳，降低波动。

但是，在包含重叠线圈型的波形绕组线圈单元的情况下，存在如下的问题，即，如果使层线圈的相位偏离，则层线圈间的转弯部群彼此会产生干扰，所述重叠线圈型将波形绕组线圈的相邻的笔直部，配置在沿定子芯的径向的狭缝内的相同位置(相同深度)。所述问题的原因在于，层线圈间的转弯部群彼此通过将各波形绕组线圈的笔直部以固定间隔收容于狭缝内，而整齐地收纳着，所以如果使层线圈的相位偏离一个狭缝份，则偏离的层线圈的转弯部群也会偏离一个狭缝份，其结果导致转弯部群中的一根转弯部在层线圈间重合。如果层线圈间的转弯部群彼此产生干扰，就无法将同一层线圈的笔直部，配置在狭缝内的同一位置(同一深度)。