用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子上的集中的卷繞線圈的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了降低電動機(jī)的損耗，有效的是增大定子的線圈占空系數(shù)(導(dǎo)體截面積/線圈截面積)。因此，其中作為用于構(gòu)成線圈的導(dǎo)線的截面形狀呈矩形的厚/粗扁平(flat)矩形線在齒周圍卷繞成使得各齒上具有單層繞線的結(jié)構(gòu)比其中截面形狀呈圓形的圓形線在齒周圍卷繞成使得各齒上具有多層繞線的結(jié)構(gòu)更常用。同時，其中各齒徑向向內(nèi)延伸且各齒在周向上的寬度(各齒的周向?qū)挾?在半徑方向上大致恒定的定子構(gòu)造被越來越多地采用。在該定子構(gòu)造中，線圈插入其中的齒之間的槽的周向?qū)挾瘸X的頂端側(cè)(定子的內(nèi)周偵D逐漸變窄。在厚扁平矩形線在齒周圍卷繞成構(gòu)成單層繞線的線圈的情況下，難以改變線圈在齒的長度方向上的截面形狀，這導(dǎo)致相鄰的齒的線圈之間的間隙在定子的內(nèi)周側(cè)不適宜地小的問題，與其中圓形線在齒周圍卷繞成構(gòu)成多層繞線的線圈的情況不一樣。
[0003]因此，提出了一種方法，其中根據(jù)位于齒之間的槽的形狀來改變卷繞線的截面形狀以使得各齒上的整個線圈的截面呈梯形，該梯形的高度朝齒的頂端(定子的內(nèi)周側(cè))變低(參看例如日本專利申請公報(bào)N0.2001-178051 (JP 2001-178051 A))。
[0004]然而，JP 2001-178051 A中記載的線圈要求在繞線的每個繞圈改變構(gòu)成線圈的導(dǎo)線的截面形狀和截面積，從而導(dǎo)致繞線的形狀復(fù)雜和因此成本上升的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，所述定子在具有簡單和方便的構(gòu)造的同時具有提高的線圈占空系數(shù)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，所述定子包括:齒，所述齒在周向上的寬度在半徑方向上大致恒定；和集中的卷繞線圈。所述集中的卷繞線圈包括卷繞在所述齒周圍的導(dǎo)線，并且所述導(dǎo)線包括第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線。所述第一導(dǎo)線是從與所述齒的頂端相對接近的一側(cè)數(shù)起的一個或多個繞圈的導(dǎo)線，且所述第二導(dǎo)線是與所述齒的根端鄰近的一個或多個繞圈的導(dǎo)線。所述第一導(dǎo)線的自所述齒的表面起的高度低于所述第二導(dǎo)線的自所述齒的該表面起的高度。所述第二導(dǎo)線的自所述齒的該表面起的高度大致一致。所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線的各高度可以是各導(dǎo)線在所述齒的頂端側(cè)的高度。
[0007]此外，在上述用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中，各所述第二導(dǎo)線可具有大致一致的截面形狀，且各所述第一導(dǎo)線可具有與各所述第二導(dǎo)線的截面形狀不同的截面形狀。
[0008]此外，在上述用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中，各所述第一導(dǎo)線的截面積可比各所述第二導(dǎo)線的截面積小。
[0009]另外，各所述第二導(dǎo)線的截面形狀大體為扁平矩形，且各所述第一導(dǎo)線的截面形狀為梯形、五邊形或三角形。
[0010]如上所述的本發(fā)明的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子實(shí)現(xiàn)了能夠在采用簡單和方便的構(gòu)造的同時提高定子的線圈占空系數(shù)的效果。
【附圖說明】
[0011]下面將參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0012]圖1A是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例中用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的集中的卷繞線圈已設(shè)置在其上的部分的圖；
[0013]圖1B是圖1A所示的部分A的詳細(xì)圖示；
[0014]圖2是示出集中的卷繞線圈已設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子上的局部視圖；
[0015]圖3是示出集中的卷繞線圈已設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子上的局部視圖；以及
[0016]圖4是示出集中的卷繞線圈已設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子上的局部圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在下文中，將參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子設(shè)置成周向地圍繞繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，并設(shè)置有集中的卷繞線圈，并且結(jié)合在例如普通旋轉(zhuǎn)電動機(jī)、電動發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)等中。
[0018]首先將參照圖1A以第一實(shí)施例開始對本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述。如圖1A所示，根據(jù)第一實(shí)施例的設(shè)置有集中的卷繞線圈20的用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子10具有定子芯12和設(shè)置在定子芯12上的多個齒14。
[0019]定子芯12具有大體中空的圓柱形磁軛13和從磁軛13的內(nèi)周面19朝旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心軸線延伸的齒14。齒14在磁軛13的周向上彼此間隔開，并且齒14之間的各空間形成槽18。在槽18中設(shè)置有導(dǎo)線21至26。導(dǎo)線21至26圍繞各齒14延伸，并且卷繞在各齒14周圍的導(dǎo)線21至26形成集中的卷繞線圈20。在此應(yīng)指出的是，各齒14上的導(dǎo)線21至26是單根導(dǎo)線的與六個繞圈對應(yīng)的部分，所述六個繞圈包括設(shè)置在齒14的根端16側(cè)的第一繞圈和設(shè)置在齒14的頂端15側(cè)的第六繞圈。
[0020]如圖1A所示，各齒14具有從位于磁軛13的內(nèi)周面19側(cè)的根端16到齒14的頂端15的一致寬度d。亦即，各齒14在周向上具有在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的半徑方向上恒定(或一致)的寬度d(周向?qū)挾萪)，并從磁軛13的內(nèi)周面19朝旋轉(zhuǎn)電機(jī)的中心軸線突出。因此，如圖1A所示，相鄰的齒14的表面17之間在周向上的間隔朝齒14的頂端15側(cè)或朝定子10的內(nèi)周側(cè)逐漸變小。
[0021]如圖1B所示，在第一實(shí)施例中，卷繞在圖中的左側(cè)所示的齒14a周圍的集中的卷繞線圈20a由兩類繞圈組成，一類包括第一至第五繞圈，而另一類包括第六繞圈。齒14a上的第一至第五繞圈通過以這樣的卷繞方式卷繞作為扁平矩形線的矩形截面具有厚度！\和高度H1的部分的導(dǎo)線21a至25a而形成:矩形截面形狀的與厚度T 應(yīng)的邊面對齒14a的槽18側(cè)表面17a且高度H1的各邊沿垂直方向從表面17a延伸。齒14a上的第六繞圈通過以這樣的卷繞方式卷繞截面形狀為具有厚度T1以及在齒14a的根端16a側(cè)的高度H i和低于根端側(cè)高度H1的在齒14a的頂端15a側(cè)的高度H2的梯形的導(dǎo)線26a而形成:梯形截面形狀的與厚度!\對應(yīng)的邊面對齒14a的槽18側(cè)表面17a且高度H H 2的各邊沿垂直方向從表面17a延伸。構(gòu)成第一至第五繞圈的導(dǎo)線21a至25a具有相同的截面形狀和截面積，而構(gòu)成第六繞圈的導(dǎo)線26a的截面形狀與導(dǎo)線21a至25a不同，并且截面積比導(dǎo)線21a至25a小。此外，第一至第六繞圈的導(dǎo)線21a至26a被彼此接近地卷繞，各者之間在齒14a的延伸方向上基本不留下間隙。
[0022]亦即，在圖1B的左側(cè)所示的集中的卷繞線圈20a中，位于齒14a的頂端15a側(cè)的第六繞圈的導(dǎo)線26a的高度低于位于齒14a的根端16a側(cè)的第一至第五繞圈的導(dǎo)線21a至25a的公共尚度
[0023]此外，與卷繞在左側(cè)齒14a周圍的集中的卷繞線圈20a相似，卷繞在與圖1B的左側(cè)所示的齒14a的右側(cè)鄰近的齒14b周圍的集中的卷繞線圈20b包括第一至第五繞圈和第六繞圈，所述第一至第五繞圈通過在其上卷繞為扁平矩形線的矩形截面具有厚度!\和自齒14b的表面17b起的高度H1的部分的導(dǎo)線21b至25b而順次設(shè)置在齒14b上，所述第六繞圈通過在其上卷繞截面形狀呈梯形的導(dǎo)線26b而設(shè)置在齒14b上，所述梯形具有厚度！\以及在齒14b的根端16b側(cè)的高度H1和在齒14b的頂端15b側(cè)的低于根端側(cè)高度H i的高度H20
[0024]如圖1B所示，跨槽18彼此面對的左齒14a和右齒14b上的集中的卷繞線圈20a和20b的導(dǎo)線21a至26a和21b至26b設(shè)置成跨槽18彼此面對，并且導(dǎo)線21a至25a和導(dǎo)線21b至25b的互相對向的面之間的間隔(距離)朝齒14a和14b的頂端15a和15b逐漸變小，且該間隔在第五繞圈導(dǎo)線25a和25b的頂端15a、15b側(cè)角部之間或第六繞圈導(dǎo)線26a和26b的根端16a、16b側(cè)角部之間最小。該最小間隔稱為最小間隔S:。
[0025]第六繞圈導(dǎo)線26a和26b的高度從高度H1朝齒14a和14b的頂端15a和15b逐漸變小至高度H2，使得導(dǎo)線26a和26b的互相對向的面之間的間隔大致在所述互