專利名稱：定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用在旋轉(zhuǎn)電機(jī)，如電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)中的定子。
本申請(qǐng)是以2003年8月6日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?003-288078的日本專利申請(qǐng)作為基礎(chǔ)，該日本專利申請(qǐng)的內(nèi)容在此可以進(jìn)行參考。
背景技術(shù)：
作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子繞組，本質(zhì)上，使用一橫截面是大致圓形的通常所說的圓形導(dǎo)線的繞組和使用一橫截面是大致矩形的通常所說的矩形導(dǎo)線的繞組是公知的。
由于在圓形導(dǎo)線的匝之間出現(xiàn)間隙，即使它們被緊密和嚴(yán)密地纏繞，所產(chǎn)生的空間系數(shù)必定相當(dāng)?shù)?；但是，相反，采用矩形?dǎo)線，通過適當(dāng)?shù)夭⑴排帕芯€圈，在不出現(xiàn)任何相當(dāng)大的間隙的情況下，可以獲得高的空間系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。此處“空間系數(shù)”是指線圈的占有面積與縫隙的截面積之比；眾所周知，通過增加空間系數(shù)就可以預(yù)期加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的性能。
關(guān)于此，由于空間系數(shù)減小，當(dāng)把這種矩形導(dǎo)線纏繞到絕緣線軸上時(shí)，如果纏繞故障出現(xiàn)，是十分不良的，因而就需要無故障地把矩形導(dǎo)線纏繞到線軸上。
作為用于阻止這種纏繞故障的出現(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)1(日本專利公開號(hào)2000-245092)描述的這種現(xiàn)有技術(shù)和類似的現(xiàn)有技術(shù)是公知的。采用專利文獻(xiàn)1揭露的現(xiàn)有技術(shù)，通過排列絕緣線軸或類似物，同時(shí)采用特殊類型的成形裝置來成形矩形導(dǎo)線的形狀，其可以確保纏繞時(shí)不出現(xiàn)纏繞故障。
然而，在這種現(xiàn)有技術(shù)的情況下，具有制造費(fèi)增加的問題，因?yàn)閷?shí)際上把矩形導(dǎo)線纏繞在線軸上之前，需要實(shí)行用于矩形導(dǎo)線的特殊形式的成形來作為預(yù)加工階段，因此這就需要多個(gè)工時(shí)。
此外，還具有一問題，即做這種工作的繞線機(jī)的構(gòu)造變得相當(dāng)復(fù)雜，由于成形裝置需要在矩形導(dǎo)線上完成這種特殊形式的成形，因此設(shè)備的費(fèi)用增加。
因此，本發(fā)明的目的是通過僅僅在絕緣線軸上增加簡單的構(gòu)造特征來提供一種能夠阻止當(dāng)纏繞矩形導(dǎo)線時(shí)出現(xiàn)纏繞故障的定子。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種定子(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的定子1)，其包括圓環(huán)狀軛(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的軛1a)，以預(yù)定間距沿軛的周向配設(shè)的齒部(將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的齒或T-部分12)，固定在每個(gè)齒部上的絕緣線軸(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的絕緣線軸20)，以及纏繞在絕緣線軸上的矩形導(dǎo)線(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的矩形導(dǎo)線50)，其中所述絕緣線軸包括在齒部和矩形導(dǎo)線之間絕緣的齒部絕緣部分(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的齒部絕緣部分21)，以及從所述齒部絕緣部分的末端部分與所述軛的內(nèi)表面大致平行地延伸的第一延伸部分(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的第一延伸部分22)和第二延伸部分(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的第二延伸部分23)；導(dǎo)槽(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的導(dǎo)槽24)從第一延伸部分的外側(cè)相對(duì)于所述齒部絕緣部分的周向傾斜地導(dǎo)引矩形導(dǎo)線，所述導(dǎo)槽沿定子的軸向設(shè)置在第一延伸部分的一側(cè)上；第一突出部分(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的第一突出部分31)相對(duì)于齒部絕緣部分的周向傾斜地支撐矩形導(dǎo)線，所述第一突出部分設(shè)置在第一延伸部分和齒部絕緣部分之間進(jìn)行連接的拐角部分(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的拐角部分25)處。
根據(jù)這種構(gòu)造，通過沿第一延伸部分的導(dǎo)槽插入矩形導(dǎo)線，可以從絕緣線軸的第一延伸部分的外側(cè)傾斜地插入矩形導(dǎo)線，以便不需要過度地扭折或彎曲矩形導(dǎo)線，就能夠把其插入齒部絕緣部分；此外，能夠把矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝平滑地纏繞在齒部絕緣部分上。
還有，同時(shí)也可以沿第一突出部分纏繞矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝，也能夠?qū)⒕匦螌?dǎo)線第二層最后一匝纏繞在第一突出部分。
根據(jù)本發(fā)明，通過沿導(dǎo)槽插入矩形導(dǎo)線，可以獲得優(yōu)良的結(jié)果，即不需要過度地扭折或彎曲矩形導(dǎo)線，就可以把其插入齒部絕緣部分，而且，也可以把矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝的起動(dòng)繞組平滑地纏繞在齒部絕緣部分。甚至更進(jìn)一步，由于可以沿第一突出部分纏繞矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝，因此可能以相當(dāng)平穩(wěn)的方式纏繞矩形導(dǎo)線的第一匝。此外，由于能夠?qū)⒕匦螌?dǎo)線的第二層的最后一匝纏繞在第一突出部分上，因此可以阻止在矩形導(dǎo)線的第二層的最后一匝中出現(xiàn)纏繞故障。
最后，當(dāng)把矩形導(dǎo)線纏繞在上述結(jié)構(gòu)的這種絕緣線軸上時(shí)，由于可以阻止纏繞故障的出現(xiàn)，因此利用傳統(tǒng)類型的繞線機(jī)可以完成纏繞的工作；換句話說，由于本發(fā)明的申請(qǐng)，不需要實(shí)行特殊的技能或者不需要利用任何特殊類型的繞線機(jī)，就能獲得有利的成果，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以預(yù)期降低所需設(shè)備的成本，以及減少所需勞動(dòng)力，自然而然這就導(dǎo)致所生產(chǎn)的產(chǎn)品，也就是本發(fā)明的定子的成本降低。
而且，根據(jù)本發(fā)明的詳細(xì)說明，第一突出部分可以支撐矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝的最后部分。
通過利用這種結(jié)構(gòu)，可以沿第一突出部分纏繞矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝的最后部分。由于可以沿第一突出部分纏繞矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝的最后部分，因而，同時(shí)也可以以相當(dāng)穩(wěn)定的方式纏繞矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝的最后部分，也可以完成以相當(dāng)平滑和穩(wěn)定的方式從矩形導(dǎo)線的第一匝轉(zhuǎn)換到其第二匝的相當(dāng)棘手的工作。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一詳細(xì)說明，第一突出部分可以支撐包括其第一層的第一匝的最后拐角部分的部分矩形導(dǎo)線。
通過利用這種結(jié)構(gòu)，可以沿第一突出部分纏繞包括其第一層的第一匝的最后拐角部分的部分矩形導(dǎo)線。由于可以沿第一突出部分纏繞包括其第一層的第一匝的最后拐角部分的部分矩形導(dǎo)線，因而，同時(shí)也可以以相當(dāng)穩(wěn)定的方式纏繞包括其第一層的第一匝的最后拐角部分的部分矩形導(dǎo)線，也可以完成以相當(dāng)平滑和穩(wěn)定的方式從矩形導(dǎo)線的第一匝轉(zhuǎn)換到其第二匝的相當(dāng)棘手的工作。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一詳細(xì)說明，在拐角部分處(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的拐角部分26)，所述拐角部分是第二延伸部分和齒部絕緣部分之間的連接部分，可以設(shè)置分開的第二突出部分(將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的第二突出部分32和第三突出部分33)，其可以阻止矩形導(dǎo)線的第二層的第一匝陷入矩形導(dǎo)線的第一層的最后一匝和第二延伸部分之間的間隙。
通過利用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒕匦螌?dǎo)線的第二層的第一匝纏繞在獨(dú)立的第二突起部分上。由于能夠?qū)⒌诙拥牡谝辉牙p繞在獨(dú)立的第二突出部分，因而，可以阻止在矩形導(dǎo)線的第二層的第一匝中出現(xiàn)纏繞故障。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一詳細(xì)說明，以圓弧形狀形成的圓弧形部分(例如，將在下文進(jìn)行描述的優(yōu)選實(shí)施例中的圓形弧形部分27)在某一部分的位置可以被設(shè)置在第二延伸部分的拐角部分上，所述某一部分相應(yīng)于矩形導(dǎo)線的第二層的第一匝的第一拐角部分。
通過利用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)從矩形導(dǎo)線的第一層的最后一匝到第二層的第一匝進(jìn)行纏繞時(shí)，在矩形導(dǎo)線的延伸部分(還沒有纏繞在線軸上的部分)和以圓弧形狀形成的第二延伸部分的拐角部分之間盡可能不產(chǎn)生干擾的同時(shí)可以執(zhí)行這種任務(wù)。在矩形導(dǎo)線的延伸部分(還沒有纏繞在線軸上的部分)和以圓弧形狀形成的第二延伸部分的拐角部分之間盡可能不產(chǎn)生干擾的同時(shí)，由于可以實(shí)現(xiàn)從矩形導(dǎo)線的第一層的最后一匝的纏繞轉(zhuǎn)換到第二層的第一匝的纏繞，因此可以以相當(dāng)平滑的方式完成從矩形導(dǎo)線的第一層最后一匝的纏繞到第二層第一匝的纏繞的轉(zhuǎn)換。
甚至還有，根據(jù)本發(fā)明的另一詳細(xì)說明，倒角處理可以在齒部絕緣部分側(cè)的圓弧形部分上執(zhí)行。
通過利用這種結(jié)構(gòu)，即使在矩形導(dǎo)線的延伸部分(還沒有纏繞在線軸上的部分)和上述以圓孤形狀形成的第二延伸部分的拐角部分之間偶然出現(xiàn)一些干涉，也可以避免矩形導(dǎo)線的損傷。
本發(fā)明也可以應(yīng)用于柱形繞線定子，如使用在如電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)或類似裝置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的定子。


圖1是本發(fā)明定子的一優(yōu)選實(shí)施例的整體剖視圖。
圖2是使用在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的定子中的絕緣線軸的正視圖。
圖3是所述絕緣線軸的側(cè)視圖。
圖4是從第四拐角部分的側(cè)面看到的上述絕緣線軸的側(cè)視圖。
圖5是一個(gè)放大的剖視圖，其示出了所述絕緣線軸的第一突出部分的附近。
圖6是一個(gè)透視圖，其示出了一個(gè)位置，在該位置中，僅僅矩形導(dǎo)線的一單層被纏繞在所述絕緣線軸上。
圖7是一個(gè)俯視圖，其示出了處于某種狀態(tài)的所述絕緣線軸，在該狀態(tài)中，所述絕緣線軸在第二延伸部分和齒部絕緣部分之間的連接部分處是分開的。
圖8是一個(gè)附圖，其說明了在所述絕緣線軸的導(dǎo)槽的外側(cè)表面和第一延伸部分的內(nèi)表面之間的交點(diǎn)的位置。
圖9是一個(gè)說明圖，其說明了相應(yīng)于圖8的比較例。
圖10是一個(gè)正視圖，其示出了一個(gè)位置，在該位置中，矩形導(dǎo)線的第一層被纏繞在比較例的所述絕緣線軸上，在該比較例中，在第一和第二延伸部分和齒部絕緣部分之間的連接部分處沒有突出部分。
圖11是一個(gè)側(cè)視圖，其示出了上面所述的位置，在該位置中，矩形導(dǎo)線的第一層被纏繞在比較例的絕緣線軸上。
圖12是一個(gè)正視圖，其示出了一個(gè)位置，在該位置中，矩形導(dǎo)線的第二層被纏繞在比較例的絕緣線軸上。
具體實(shí)施例方式
下面，本發(fā)明的定子和絕緣線軸的優(yōu)選實(shí)施例將參考圖1至12進(jìn)行描述。
如圖1所示，定子1通過連接以環(huán)的形式固定在一起的多個(gè)定子模塊2制成，并且該定子可以使用在旋轉(zhuǎn)電機(jī)，如電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)或類似裝置中。
每一定子模決2包括一具有軛部11和齒部(齒)12的定子芯10，一固定到定子芯10的齒部12上的絕緣線軸20以及一纏繞在絕緣線軸20上的矩形導(dǎo)線50。
在上述定子1中，通過把每一定子芯10的每一軛部11連接在一起，軛1a被形成為一連接圓形件。為了易于把所有這些軛11a連接在一起，凸面接合部分11a設(shè)置在每一軛部11周向的一側(cè)，并且類似的，凹面接合部分11b設(shè)置在這些凸面接合部分11a周向的每一軛部11的另一側(cè)；凸面接合部分11a和凹面接合部分11b圍繞著定子1成對(duì)地相互接合在一起。
齒部12具有一大致矩形截面的形狀，并且其從軛部11的中心部分朝定子1的中心軸徑向向內(nèi)地延伸；在齒部12的末端處，設(shè)有一對(duì)延伸部分13，它們沿軛部11的周向在相反方向延伸。
如圖2至4以及圖6所示，絕緣線軸20包括一具有矩形管狀形的齒部絕緣部分21，以及第一延伸部分22和第二延伸部分23，這兩部分從齒部絕緣部分21軸向的兩末端相對(duì)于軛部11的內(nèi)表面大致平行地延伸。齒部絕緣部分21被設(shè)置成圍繞齒部12的側(cè)面，第一延伸部分22設(shè)置成沿定子芯10的延伸部分13的內(nèi)表面延伸，以及第二延伸部分23設(shè)置成沿軛部11的內(nèi)圓周面延伸。
圖7是當(dāng)齒部絕緣部分21沿與第二延伸部分23的連接部分被剖開時(shí)從該剖面的側(cè)面所看到的剖視圖，在該圖中，所示出的齒部絕緣部分21具有四個(gè)側(cè)面21a至21d和四個(gè)拐角部分21e至21h。更詳細(xì)地說，這四個(gè)側(cè)面包括定子1的軸向一側(cè)上的側(cè)面21a和所述定子1的另一軸向上的另一側(cè)面21c，以及定子1的周向的側(cè)面21b和所述定子1的另一周向的另一側(cè)面21d；然而這四個(gè)拐角部分包括作為側(cè)面21a和側(cè)面21b之間的連接部分的第一拐角部分21e，作為側(cè)面21b和側(cè)面21c之間的連接部分的第二拐角部分21f，作為側(cè)面21c和側(cè)面21d之間的連接部分的第三拐角部分21g，以及作為側(cè)面21d和側(cè)面21a之間的連接部分的第四拐角部分21h。
在相應(yīng)于齒部絕緣部分21的側(cè)面21a(換句話說，在定子1的軸向的一側(cè)處)的第一延伸部分22一側(cè)，設(shè)有一用于插入矩形導(dǎo)線的導(dǎo)槽24，矩形導(dǎo)線50從延伸部分22的外側(cè)經(jīng)所述導(dǎo)槽24插入齒部絕緣部分21，然后纏繞在齒部絕緣部分21的側(cè)面21a至21d上。應(yīng)該理解的是，如圖6所示，在矩形導(dǎo)線50從導(dǎo)槽24插入之后，第一層的第一匝從齒部絕緣部分21的側(cè)面21a開始纏繞，在第一拐角部分21e處，矩形導(dǎo)線50彎曲，并且緊靠下一側(cè)面21b纏繞。換句話說，首先矩形導(dǎo)線50在第一拐角部分21e處彎曲。
參考圖3詳細(xì)地描述導(dǎo)槽24，導(dǎo)槽24的底面24a與齒部絕緣部分21的側(cè)面21a一起形成一個(gè)表面，并且底面24a的橫向尺寸A被設(shè)定為稍微大于矩形導(dǎo)線W的橫向尺寸W(即，A＞W(wǎng))。導(dǎo)槽24的縱向相對(duì)于齒部絕緣部分21的周向(換句話說，相對(duì)于定子1的周向，或以另外的方式來說，相對(duì)于延伸部分22的內(nèi)表面22a的表面方向)傾斜一角度，其傾斜角被設(shè)定為大于或等于由下面的等式給出的角度θ，同時(shí)其小于或等于30°。θ＝tan-1(矩形導(dǎo)線的橫向尺寸W/齒部絕緣部分的橫向尺寸L1)。
所述傾斜角設(shè)定在這種范圍之內(nèi)的原因是，如果所述傾斜角小于θ，那么，當(dāng)矩形導(dǎo)線50的第一層的第二匝纏繞在齒部絕緣部分21上時(shí)，矩形導(dǎo)線50在第一纏繞匝開始之前的部分就構(gòu)成了障礙；然而，如果所述傾斜角大于30°，矩形導(dǎo)線50的彎曲部分處的凸起變大，所述彎曲部分在第一拐角部分21e處產(chǎn)生，同時(shí)也引起矩形導(dǎo)線50的第二層和隨后層的纏繞障礙，這也引起空間系數(shù)的降低。
如圖8所示，延伸部分22的內(nèi)表面22a和導(dǎo)槽24的外側(cè)表面24b之間的交點(diǎn)P被設(shè)定成位于齒部絕緣部分21側(cè)面21b一定量，該量恰好等于(或大于)矩形導(dǎo)線50的厚度尺寸D。通過上述的設(shè)定，當(dāng)纏繞矩形導(dǎo)線50的第一層的第一匝到齒部絕緣部分21上時(shí)，可以在第一拐角部分21e處與延伸部分22的內(nèi)表面22a不出現(xiàn)任何間隙的情況下實(shí)現(xiàn)纏繞，因此可能提高空間系數(shù)。
圖9是一示出了比較例的附圖，在該圖中，如果在延伸部分22的內(nèi)表面22a和導(dǎo)槽24的外側(cè)表面24b之間的交點(diǎn)P′比所述交點(diǎn)P更靠近中心側(cè)，那么，當(dāng)沿齒部絕緣部分21的側(cè)面21b開始纏繞矩形導(dǎo)線50的第一匝時(shí)，間隙在第一拐角部分21處的矩形導(dǎo)線50和延伸部分22的內(nèi)表面22a之間不利地出現(xiàn)，因此空間系數(shù)降低。
通過以這種方式設(shè)定導(dǎo)槽24，可以使矩形導(dǎo)線50的底面與齒部絕緣部分21的側(cè)面21a一致，并且也可以使從絕緣線軸20的第一延伸部分22的外側(cè)傾斜地插入矩形導(dǎo)線50，使得能夠在不延邊緣彎曲矩形導(dǎo)線50的情況下，把矩形導(dǎo)線50的第一層的第一匝順暢地纏繞在齒部絕緣部分21的側(cè)面21a和21b上。
此外，通過把矩形導(dǎo)線50的第一匝順暢地纏繞在齒部絕緣部分21的側(cè)面21a和21b上，因此在插入齒部絕緣部分21的部分處就不再需要扭曲或過度地彎曲矩形導(dǎo)線50，而且不會(huì)引起形成在矩形導(dǎo)線50表面上的絕緣層的損傷。
如圖4所示，在齒部絕緣部分21和絕緣線軸20的第一延伸部分22之間的連接部分的拐角部分25處，如果把第四拐角部分21h作為中心，第一突出部分31從側(cè)面21d設(shè)置在側(cè)面21a的預(yù)定區(qū)域。
如圖5所示，第一突出部分31具有一大致矩形的橫截面，并且在其側(cè)面31a的一側(cè)的高度尺寸h被設(shè)定成小于或等于矩形導(dǎo)線50的厚度尺寸D(即，h＝D)，所述側(cè)面31a的所述側(cè)為用于連接齒部絕緣部分21的一側(cè)，而側(cè)面31b的一側(cè)的橫向尺寸s被設(shè)定成小于或等于矩形導(dǎo)線50的橫向尺寸W(即，s＝W)，所述側(cè)面31b的所述側(cè)用于連接第一延伸部分22。
此外，在拐角部分26處，所述拐角部分26是齒部絕緣部分21和第二延伸部分23之間的連接部分，如果把第一拐角部分21e作為中心，第二突出部分32從側(cè)面21a設(shè)置在側(cè)面21b的預(yù)定區(qū)域，如果把第三拐角部分21g作為中心，第三突出部分33從側(cè)面21c設(shè)置在側(cè)面21d的預(yù)定區(qū)域。
第二和第三突出部分32和33的橫截面大致呈矩形，正象第一突出部分31的形狀一樣，并且在它們的側(cè)面與齒部絕緣部分21相連的一側(cè)的高度尺寸也被設(shè)定成小于或等于矩形導(dǎo)線50的厚度尺寸D，正象第一突出部分31的尺寸一樣。
應(yīng)該理解的是，更理想地是使第一至第三突出部分31，32和33的側(cè)面在與齒部絕緣部分21相連的一側(cè)的高度尺寸h幾乎與矩形導(dǎo)線50的厚度尺寸D相同。
另外，如圖4和6所示，在第二延伸部分23的拐角部分相應(yīng)于齒部絕緣部分21的第一拐角部分21e部分處，設(shè)置一圓弧形部分27，該圓弧形部分27大致形成大半徑的四分之一圓弧形狀，并且在該圓弧形部分27處，第二延伸部分23的內(nèi)表面?zhèn)?3a(換句話說，齒部絕緣部分21側(cè))受到倒角處理，而形成斜切面27a。
設(shè)置第一，第二和第三突出部分31，32和33的原因如下。
首先，作為比較例，把矩形導(dǎo)線50纏繞在不設(shè)置突出部分31至33的絕緣線軸20上的情況將參考圖10至12進(jìn)行描述。
如圖10所示，矩形導(dǎo)線50經(jīng)由導(dǎo)槽24插入齒部絕緣部分21內(nèi)，并且在第一拐角部分21e處彎曲，而且從側(cè)面21a纏繞在側(cè)面21b上，此時(shí)，纏繞矩形導(dǎo)線50以接觸第一延伸部分22的內(nèi)表面22a。雖然，在第一層的第一匝中，纏繞矩形導(dǎo)線50以在側(cè)面21b和21c處也接觸第一延伸部分22的內(nèi)表面22a，然而，當(dāng)從側(cè)面21d再次把矩形導(dǎo)線50纏繞在側(cè)面21a上時(shí)，如圖10和11所示，由于有從第一層的第一匝到第一層的第二匝轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換過程，因此矩形導(dǎo)線50逐漸從第一延伸部分22的內(nèi)表面22a脫開。此時(shí)，由于矩形導(dǎo)線50試圖經(jīng)由兩側(cè)面21d和21a上的最短距離進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換，這是矩形導(dǎo)線50的特性，因此在第四拐角部分21h處產(chǎn)生滑移，并且由于滑移在矩形導(dǎo)線50沿最短距離延伸的位置處停止，因此在矩形導(dǎo)線50和第一延伸部分22的內(nèi)表面22a之間形成一間隙41。
同時(shí)，對(duì)于矩形導(dǎo)線50的第一層的第二匝和隨后的匝來說，矩形導(dǎo)線50的第n匝排列并纏繞以接觸第(n-1)匝，其繼續(xù)朝第二延伸部分23接近的方向上進(jìn)行，最后，其最接近第二延伸部分23，因而第一層的纏繞結(jié)束，在此時(shí)，如圖10所示，在第一層的最后一匝處，在第四拐角部分21h處，矩形導(dǎo)線50的側(cè)面與第二延伸部分23的內(nèi)表面23a處于幾乎接觸的狀態(tài)。
由于這種情況，在第二延伸部分23的側(cè)面處，另一間隙42在矩形導(dǎo)線50的第一層的最后一匝和第二延伸部分23的內(nèi)表面23a之間形成，并且除第四拐角部分21h之外，幾乎自始至終圍繞線軸。
在此之后，矩形導(dǎo)線50從第一層的最后一匝轉(zhuǎn)換到第二層的第一匝，如圖12所示，矩形導(dǎo)線50被纏繞以在側(cè)面21a的側(cè)面處接觸第二延伸部分23的內(nèi)表面23a，此后，按次序并且每一匝靠近下一匝地纏繞，當(dāng)?shù)谝粚永p繞結(jié)束后再進(jìn)行分層；此過程在接近第一延伸部分22的方向進(jìn)行，并且當(dāng)矩形導(dǎo)線50最接近其第一延伸部分22時(shí)，第二層的纏繞就完成了，第二層的最后一匝沿第一延伸部分22的內(nèi)表面22a纏繞。
現(xiàn)在，對(duì)于矩形導(dǎo)線50來說存在一尺寸公差，齒部絕緣部分21的長度L2(即，沿定子1的徑向的長度)設(shè)定成使其可以在其上纏繞預(yù)定所需的匝數(shù)，即使使用處于上公差極限的矩形導(dǎo)線50。
然而，當(dāng)齒部絕緣部分21的長度L2以這種方式設(shè)定時(shí)，如果使用處于下公差極限的矩形導(dǎo)線50，那么在矩形導(dǎo)線50的第一層的最后一匝和第二延伸部分23的內(nèi)表面23a之間形成的間隙42大于當(dāng)使用處于上公差極限的矩形導(dǎo)線50的情況下形成的間隙，特別是，間隙42在第一拐角部分21e處變得相當(dāng)大。
當(dāng)以這種方式繼續(xù)把矩形導(dǎo)線50纏繞在絕緣線軸20上時(shí)，如果不設(shè)置第二和第三突出部分32和33，那么，除第四拐角部分21h之外，由于矩形導(dǎo)線50的第一層的最后一匝和第二延伸部分23的內(nèi)表面23a之間的間隙42沿第二延伸部分23的側(cè)面的幾乎整個(gè)圓周面形成，因此，當(dāng)沿第二延伸部分23的內(nèi)表面23a纏繞第二層的第一匝時(shí)，有時(shí)可能出現(xiàn)纏繞故障，如部分矩形導(dǎo)線50(一般是拐角部分或類似部分)陷入間隙42中，或類似的故障。
此外，如果不設(shè)置第一突出部分31，那么，由于在從第一層的第一匝到其第二匝的轉(zhuǎn)換處的部分矩形導(dǎo)線50和第一延伸部分22的內(nèi)表面22a之間的間隙41沿側(cè)面21d和側(cè)面21a的幾乎整個(gè)長度形成，因此，當(dāng)?shù)诙拥淖詈笠辉驯焕p繞時(shí)，有時(shí)可能出現(xiàn)纏繞故障，如部分矩形導(dǎo)線50(一般是拐角部分或類似部分)陷入間隙41中，或類似的故障。
與上述情況相比，如果把第二和第三突出部分32和33設(shè)置到絕緣線軸20上，那么當(dāng)沿第二延伸部分23的內(nèi)表面23a纏繞矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝時(shí)，通過在第一拐角部分21e處和稍微在其之前和之后，將矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝纏繞在第二突出部分32上，并且也通過在第三拐角部分21g處和稍微在其之前和之后纏繞在第三突出部分上，可以阻止矩形導(dǎo)線50陷入所述矩形導(dǎo)線50的第一層的最后一匝和第二延伸部分23的內(nèi)表面23a之間的間隙42，因此，可以阻止在矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝中出現(xiàn)纏繞故障。
而且，可以阻止在矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝中出現(xiàn)纏繞故障，所述矩形導(dǎo)線既可以使用處于上極限公差的矩形導(dǎo)線50，也可以使用處于下極限公差的矩形導(dǎo)線50。
此外，如果把第一突出部分31設(shè)置到絕緣線軸20上，由于在第四拐角部分21h處和稍微在其之前和之后，將矩形導(dǎo)線50的第二層的最后一匝纏繞在第一突起部分31，從而可以阻止矩形導(dǎo)線50陷入所述矩形導(dǎo)線50的第一層的第一匝和第一延伸部分22的內(nèi)表面22a之間的間隙41，因此，可以阻止在繞組的第二層的最后一匝中出現(xiàn)纏繞故障。
還有，如果把第一突出部分31設(shè)置到絕緣線軸20上，那么當(dāng)矩形導(dǎo)線50的第一層的第一匝纏繞在第四拐角部分21h時(shí)，矩形導(dǎo)線50的側(cè)面通過第一突出部分31導(dǎo)引，纏繞繼續(xù)進(jìn)行，矩形導(dǎo)線50的側(cè)面被引導(dǎo)與第一突出部分31的側(cè)面31a接觸從而能夠沿著它實(shí)現(xiàn)從第一匝到第二匝相當(dāng)順暢和穩(wěn)定地纏繞矩形導(dǎo)線50的第一匝的最后部分和其轉(zhuǎn)換部分，還能消除在第四拐角部分21h處矩形導(dǎo)線50的滑移。
對(duì)于第一突出部分31來說，為了充分實(shí)現(xiàn)這種功能，較理想地是，設(shè)置第一突出部分31使其相對(duì)于齒部絕緣部分21的周向(換句話說，相對(duì)于定子1的周向，或以另外的方式，相對(duì)于延伸部分22的內(nèi)表面22a的表面方向)傾斜地支撐矩形導(dǎo)線50的第一層的第一匝的最后部分；此外，更理想地設(shè)置該第一突出部分31使其能夠稍微在其之前和之后并且包括所述最后拐角部分將矩形導(dǎo)線50的第一層的第一匝的最后部分以傾斜狀態(tài)支撐。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一突出部分以這種方式設(shè)置，以完全實(shí)現(xiàn)這些情況。
此外，在第二延伸部分23上設(shè)置圓弧形部分27的原因如下。
為了纏繞上述矩形導(dǎo)線50的第一層，當(dāng)纏繞矩形導(dǎo)線50的第一層的最后一匝時(shí)，需要以一種相對(duì)于齒部絕緣部分21的周向傾斜某種角度的狀態(tài)纏繞矩形導(dǎo)線50，直到所述矩形導(dǎo)線50完全纏繞在齒部絕緣部分21的第四拐角部分21h的周圍，并且為了實(shí)現(xiàn)這種情況，當(dāng)矩形導(dǎo)線50的第一層的最后一匝到達(dá)第四拐角部分21h周圍這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)候矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝緊靠側(cè)面21a開始纏繞，矩形導(dǎo)線50的直線部分(即從所述時(shí)間點(diǎn)開始向前纏繞的矩形導(dǎo)線50的下一部分)向外側(cè)拉超出第二延伸部分23的外側(cè)(齒部絕緣部分21軸向的外側(cè))。
由于這種情況，當(dāng)從齒部絕緣部分21的側(cè)面21a把矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝纏繞在第一拐角部分21e上時(shí)，可能發(fā)生這種情況，即矩形導(dǎo)線50的上述延伸部分可能在第二延伸部分23處與對(duì)應(yīng)于第一拐角部分21e的拐角部分干涉。當(dāng)所述拐角部分在拐角周圍彎曲時(shí)，具有一危險(xiǎn)，即矩形導(dǎo)線50可能不利地掛住所述拐角部分，這就妨礙平滑地纏繞矩形導(dǎo)線50，并且甚至可以引起矩形導(dǎo)線50的損傷。為了處理這個(gè)問題，采用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的定子1，圓弧形部分27大致以相當(dāng)大半徑的圓周的四分之一孤的形式構(gòu)成，并且設(shè)置到相應(yīng)第二延伸部分23處的第一拐角部分21e的拐角部分上，該圓弧形部分27阻止與矩形導(dǎo)線50發(fā)生干涉，從而矩形導(dǎo)線50不出現(xiàn)掛住現(xiàn)象，并且能夠確保順暢地纏繞矩形導(dǎo)線50。
此外，通過把斜切面27a設(shè)置到第二延伸部分23的內(nèi)表面23a的一側(cè)上的圓弧形部分27上，可以阻止矩形導(dǎo)線50的損傷，即使偶然干涉圓弧形部分27。
應(yīng)該理解的是，如圖5所示，斜切40也可以在其齒部絕緣部分21側(cè)上的第一延伸部分22的圓周邊緣部分的拐角部分上實(shí)行，從而，在把矩形導(dǎo)線50纏繞到齒部絕緣部分21上的過程中，當(dāng)矩形導(dǎo)線50接觸第一延伸部分22時(shí)，可以確保絕緣層或者在矩形導(dǎo)線50的表面上形成的類似物不出現(xiàn)損傷。以相同的方式，雖然在附圖中未示出，斜切也可以在齒部絕緣部分21的側(cè)面上的第二延伸部分23的圓周邊緣部分的拐角部分上實(shí)行。
由上述可知，定子1包括本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的絕緣線軸20，通過在絕緣線軸20上設(shè)置導(dǎo)槽24，可以從第一延伸部分22的外側(cè)插入矩形導(dǎo)線50，而對(duì)所述矩形導(dǎo)線50不引起任何損傷，并且可以把所述矩形導(dǎo)線50開始順暢地纏繞在齒部絕緣部分21上；而且也可以增加空間系數(shù)。
此外，通過把第一突出部分31設(shè)置到絕緣線軸20上，沿著它可以實(shí)現(xiàn)在矩形導(dǎo)線50上所述矩形導(dǎo)線中從第一層的第一匝轉(zhuǎn)換到所述第一層的第二匝的地方非常穩(wěn)定地纏繞，并且在第二層的最后一匝中也可以阻止矩形導(dǎo)線50的纏繞故障的出現(xiàn)。
還有，通過把第二和第三突出部分32和33設(shè)置到絕緣線軸20上，也可以在矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝中阻止纏繞故障的出現(xiàn)。
由于能夠在矩形導(dǎo)線50的第二層的第一匝中阻止纏繞故障的出現(xiàn)，也能在矩形導(dǎo)線50的第二層的最后一匝中阻止纏繞故障的出現(xiàn)，因此同樣在所述第二層之后，在矩形導(dǎo)線50的隨后層中可以阻止纏繞故障的出現(xiàn)。
此外，通過把圓弧形部分27設(shè)置到第二延伸部分23上，并且通過斜切面27a形成在該圓形弧形部分27上，同時(shí)也可以執(zhí)行從第一層的最后一匝到第二層的第一匝順暢地纏繞矩形導(dǎo)線50，也可以阻止矩形導(dǎo)線50出現(xiàn)損傷。
此外，不需要特殊的技能操作用于制造所述定子的繞線機(jī)，由于通過把第一，第二和第三突出部分31，32和33設(shè)置到絕緣線軸20上，可以阻止矩形導(dǎo)線50的纏繞故障出現(xiàn)，而且通過使用完全傳統(tǒng)的繞線機(jī)，也可以執(zhí)行纏繞工作。
-另一優(yōu)選實(shí)施例-應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不認(rèn)為被限制到上述優(yōu)選實(shí)施例。
例如，設(shè)置在拐角部分25、并且是齒部絕緣部分21和第一延伸部分22之間的連接部分的第一突出部分31可以不直接設(shè)置在第四拐角部分21h，而是可以設(shè)置在第四拐角部分21h的附近，即在齒部絕緣部分的側(cè)面21d和側(cè)面21a處；或者作為可選擇的方案，也可以沿齒部絕緣部分的側(cè)面21d和側(cè)面21a的整個(gè)長度，包括第四拐角部分21h設(shè)置。
此外，關(guān)于設(shè)置在拐角部分26處，并且是齒部絕緣部分21和第二延伸部分23之間的連接部分的其它突出部分(第二突出部分32和第三突出部分33)，它們也可以設(shè)置在第二拐角部分21f，或者作為可選擇的方案，它們也可以設(shè)置在不同于拐角部分的部分處，或者實(shí)際上，它們也可以沿拐角部分26的幾乎整個(gè)圓周設(shè)置。
因此，當(dāng)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在上面被描述和說明時(shí)，應(yīng)該理解的是，優(yōu)選實(shí)施例是本發(fā)明的代表性例子，并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。可以進(jìn)行增加，省略，代替和其它修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此本發(fā)明通過前面的描述不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，而是僅僅通過權(quán)利要求書的范圍進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種定子，其包括圓形環(huán)狀軛，在所述軛的圓周上以預(yù)定間隔設(shè)置的齒，固定在每個(gè)齒上的絕緣線軸，以及纏繞在所述絕緣線軸上的矩形導(dǎo)線，其中所述絕緣線軸包括在所述齒和所述矩形導(dǎo)線之間絕緣的齒部絕緣部分，以及從所述齒部絕緣部分的末端部分與所述軛的內(nèi)表面大致平行地延伸出來的第一延伸部分和第二延伸部分；導(dǎo)槽，從第一延伸部分的外側(cè)相對(duì)于所述齒部絕緣部分的周向傾斜地導(dǎo)引矩形導(dǎo)線，所述導(dǎo)槽沿定子的軸向設(shè)置在第一延伸部分的一側(cè)上；以及，第一突出部分，相對(duì)于齒部絕緣部分的周向傾斜地支撐矩形導(dǎo)線，所述第一突出部分設(shè)置在第一延伸部分和齒部絕緣部分之間進(jìn)行連接的拐角部分處。
2.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，所述第一突出部分支撐所述矩形導(dǎo)線的第一層的第一匝的最后部分。
3.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，所述第一突出部分支撐包括第一層的第一匝的最后拐角部分的部分矩形導(dǎo)線。
4.如權(quán)利要求1所述的定子，其中，在位于所述第二延伸部分和所述齒部絕緣部分之間連接部分的拐角部分處，設(shè)置分開的第二突出部分，其阻止所述矩形導(dǎo)線的第二層的第一匝落入所述矩形導(dǎo)線的第一層的最后一匝和所述第二延伸部分之間的間隙中。
5.如權(quán)利要求4所述的定子，其中，以圓弧形狀形成的圓弧形部分被設(shè)置在所述第二延伸部分的拐角部分的下述部分上，所述部分對(duì)應(yīng)于所述矩形導(dǎo)線的第二層的第一匝的第一拐角部分。
6.如權(quán)利要求5所述的定子，其中，在齒部絕緣部分側(cè)的所述圓弧形部分上進(jìn)行倒角。
全文摘要
一種包括絕緣線軸的定子固定在齒部上。所述絕緣線軸包括在齒和矩形導(dǎo)線之間絕緣的齒部絕緣部分，以及從所述齒部絕緣部分的末端部分與所述軛的內(nèi)表面大致平行地延伸的第一延伸部分和第二延伸部分；導(dǎo)槽從第一延伸部分的外側(cè)相對(duì)于所述齒部絕緣部分的周向傾斜地導(dǎo)引矩形導(dǎo)線，所述導(dǎo)槽沿定子的軸向設(shè)置在第一延伸部分的一側(cè)上；以及第一突出部分相對(duì)于齒部絕緣部分的周向傾斜地支撐矩形導(dǎo)線，所述第一突出部分設(shè)置在第一延伸部分和齒部絕緣部分之間進(jìn)行連接的拐角部分處。
文檔編號(hào)H02K1/14GK1581644SQ20041005584
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者岡田知之, 高尾充良 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社