專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
旋轉(zhuǎn)電機駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機和用于將線圈安裝到旋轉(zhuǎn)電機鐵心上的方法。
技術(shù)背景典型的旋轉(zhuǎn)電機例如電動機和發(fā)電機題過將線圈配置至'璇轉(zhuǎn)電機的鐵心上來形成的，其中定子(或轉(zhuǎn)子)由SM鋼片形成。例如，當(dāng)使用定子鐵心時，齒形成在定子鐵心的內(nèi)圓周面中(或外圓周面中)，通過將線圈嵌入在齒之間 形成的溝槽中來形成定子。線圈由具有涂層絕緣的導(dǎo)線形成。按照慣例，使用具有圓形橫截面的導(dǎo)線。然而，如日本專利公開10"66314中所述，具有扁平橫 截面例如橢圓形鄉(xiāng)E形的導(dǎo)線已經(jīng)開始被使用，以M增加在每一溝槽中線圈 的密度(觀系數(shù))來艦旋轉(zhuǎn)電機的輸出特性。在這種情況下，為了優(yōu)化旋 轉(zhuǎn)電機的運行^#，可以增加嵌入在每一溝槽中的線圈邊導(dǎo)線的數(shù)量。日本專利公開10-66314公開了在被安裝到定子上之前形成線圈片。每一 線圈片是Mil纏繞具有矩形橫截面的導(dǎo)線來形成的，這樣使得線圈邊以及線圈 端排歹喊使得當(dāng)導(dǎo)線被以螺旋形式纏繞時可選擇的露出，其中每一個線圈邊都 是嵌入在溝槽開口中的部分，其中每一個線圈端都沒有^A在溝槽中。通過將 線圈邊導(dǎo)鄉(xiāng)過溝槽的開口端mA到對應(yīng)的溝槽中將線圈安裝至啶子鐵心上。 每一線圈片形成為這樣的開娥，其中相鄰的線圈邊導(dǎo)線(和相鄰的線圈端導(dǎo)線) 在導(dǎo)線的矩形橫截面較窄側(cè)彼此鄰接，導(dǎo)線的較寬側(cè)面對在一起大致形成基本 上平面。根據(jù)在日本專利公開公報10-66314中表述的用于安裝線圈的方法，通過 連接導(dǎo)線連接的線圈片預(yù)先形成扭絞部分。接著兩個線圈片的每一個的一個線 圈邊被依次^A—個溝槽，使得兩個線圈邊彼此緊接地設(shè)置在定子鐵心的圓周 方向。也就是說，^A在溝槽中的每一線圈片的線圈邊導(dǎo)線沿著定子鐵心的徑 向方向疊放在溝槽中。因此，在定子的徑向方向第二線圈片的線圈邊導(dǎo)線被連 續(xù)的疊放在第一線圈片的線圈邊導(dǎo)線上。如在日本專利公開公報2003-204647中描述的由于從每一齒的末端朝向定子的圓周方向延伸的突起使得每一溝槽的開口有點變窄，即使這樣，上述線圈也可以允許線圈邊導(dǎo)線被沒有阻礙地^A在溝槽中。然而，當(dāng)曰本專利公開10-66314中的線圈片用在其中在每一溝槽的開口 末端變窄的一些溝槽中，由于開口的位置和皿，預(yù)先^A在溝槽中的線圈片的線圈邊導(dǎo)線可能阻礙了溝槽的開口。這可能阻礙隨后線圈片mx溝槽中。因此，根據(jù)在日本專利公開10-66314中描述的用于安裝線圈的方法，MA在每一 溝槽中的線圈數(shù)量不能在每一溝槽的開口窄的一些位置增加。如果這樣，由于 不能提高在每一溝槽中線圈的觀系數(shù)，旋轉(zhuǎn)電機的輸出特性不能如所希望的 那樣改進。日本專利公開公報2003-204647公開了多個U型線圈片，每一線圈片被從 定子鐵心的軸向^A在溝槽中，使得每一線圈片(線圈邊)的兩個腳M:定子 鐵心的徑向上層疊，同時從兩邊夾住其中一個齒。以這種方式，線圈片被暫時 安裝在溝槽中。然后，從溝槽軸向突出至外部的線圈片的腳部(線圈端部)的 鄉(xiāng)M TIG焊接^l似方法連接，使得層疊線圈片以螺旋形式連接。因此， 形成了線圈。根據(jù)日本專利公開公報2003-204647中描述的用于安裝線圈的方法，準備 了具有不同尺寸的不同型號的U型線圈片。線圈片的腳部(線圈邊)被依次嵌 入在單個溝槽中，使得腳部柳1,地層疊在定豫心的圓周方向上。日本專利公開公報2003-204647中描述的用于安裝線圈的方法減少了在前 安裝的線圈片的腳部(線圈邊)將阻礙隨后安裝的(瓶入的)其它線圈片的風(fēng) 險。然而，在暫時將線圈安裝至購槽中之后，通過焊接或類似方法連接線圈片 的腳部的末端需要錢的操作。這降低了生產(chǎn)效率。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)電機禾,于安裝旋轉(zhuǎn)電機鐵心的線圈 的方法，其可靠地確保溝槽中線圈的層疊系數(shù)并且提高旋轉(zhuǎn)電機的輸出特性而 不P射氏制造效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于將線圈片安裝到旋轉(zhuǎn)電機鐵心上的方法。該鐵心具有多個溝槽，每一溝槽具有開口。該方法包括重復(fù)纏繞 具有扁平橫截面的導(dǎo)線，使得該導(dǎo)線形成層疊成單排的多個導(dǎo)線層，由此形成 線圈片，其中導(dǎo)線層在第一層疊狀態(tài)，，一層疊狀態(tài)指的是一種多個導(dǎo)線層沿著線排歹啲狀態(tài)，該線垂直于導(dǎo)線的扁平面，其中線圈片具有每一個嵌入--個溝槽的第一部分禾環(huán)嵌入溝槽的第二部分，第一部分和第二部分沿著導(dǎo)線延伸的方向交替排列；通過彼此相對沿著導(dǎo)線扁平面移動在每一第一部分中的導(dǎo) 線層，切換第一部分的狀態(tài)從第一層疊狀態(tài)至第二層疊狀態(tài)，第二層疊狀態(tài)指 的是一種相對垂直于導(dǎo)線的扁平面的方向?qū)Ь€層的每一相鄰對部分地疊放的狀 態(tài)；M31使每一第一部分以從該層疊導(dǎo)線層的頭開始的]I,M^應(yīng)溝槽的開 口，將第二層疊狀態(tài)中第一部她入在溝槽中；以及通過彼財目對地移動在每 一第一部分中的導(dǎo)線層，使在溝槽中的第一部分從第二層疊狀態(tài)返回至第一層 疊狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種旋轉(zhuǎn)電機，包括具有多個溝槽的鐵心和安裝在鐵心上的 線圈片。線圈片是M重復(fù)纏繞具有扁平橫截面的導(dǎo)線來形成的，使得導(dǎo)線形 ^M疊成單排的多個導(dǎo)線層。線圈片具有每一個^A—個溝槽的第--部分和不 ^A溝槽的第二部分。第一部分和第二部分沿著導(dǎo)線延伸的方向交替排列。當(dāng) 沿著與對應(yīng)的溝槽的深度交叉的方向排列時，在每一第一部分中的導(dǎo)線層層艦下面的描述、參考相關(guān)附圖、借助實例解釋本發(fā)明的原理，本發(fā)明的 其它方面和優(yōu)點將變得顯而易見。


fflii參考結(jié)合附圖對提出的雌實施例的下列描述，本發(fā)明的目的和優(yōu)點將變得非常容易理解，其中圖1是根據(jù)雌實施例的電動機的定豫心的后視亂 圖2是線圈片的透視圖；圖3是矩形導(dǎo)線纏繞在形成該裝置的線圈片上的狀態(tài)的平面圖 圖4是線圈邊保艘置(第一連續(xù)層疊狀劍呆機置)的透視亂 圖5是圖2中示出的線圈片暫時地容納在圖4中示出的線圈邊保持裝置中 狀態(tài)的透視圖；圖6是處于圖5中示出的狀態(tài)的線圈邊保 置安裝在定子鐵心中的狀態(tài) 的前視圖；圖7 (a)至7 (f)皿續(xù)地解釋嵌入(安裝)線圈邊的工序的部分橫截面圖；圖8是線圈端部連續(xù)的層疊狀態(tài)的部分平面圖；圖9是通道開口被作為MA開口成形的改進的線圈邊保皿置的部分平面圖；圖10是鵬的線圈端部的基續(xù)層疊狀態(tài)的部分平面圖； 圖11是改進的定:？1失心的前視圖；圖12是艦的用于斜鐵心的線圈邊保^a的透視亂圖13是另一艦定^^心的辦見圖；以及圖14是安裝在線圈邊保,置上的用于外部^型電動機的定子鐵心的狀態(tài)前視圖。
具體實施方式
參考圖1-8將描述一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于將線圈安裝于電動 機IO定，心上的方法。電動機10是一種旋轉(zhuǎn)電機。圖1示出旋轉(zhuǎn)電機的部分，其是在該實施例中的電動機10。如圖1中所 示，用于旋轉(zhuǎn)電機的鐵心，在該實施例中的定子鐵心ll，其具有層疊鋼片形成 的圓柱鐵心體12。齒13在定子的圓周方向上以等t都巨從鐵心體12的內(nèi)圓周面 突起沿徑向向內(nèi)。每一齒13在其末端具有突起15。每一突起15沿著與在圖1 中 雙虛線示出的轉(zhuǎn)子鐵心14的旋轉(zhuǎn)方向R相反的方向延伸，因此齒13是 L形的。溝槽16沿^l頭心體12的軸線方向延伸，形鵬相鄰的齒13之間。 在該實施例中定，心11是直鐵心，其中溝槽16沿著軸線方向延伸。每一溝槽16具有開口 17，其由位于彼此相鄰以從圓周方向保持溝槽16 的齒13的末端來確定。每一溝槽16的開口 17比溝槽16的圓周寬度要窄突起 15的長度，其從對應(yīng)的齒13的末端沿著與轉(zhuǎn)子鐵心14的旋轉(zhuǎn)方向R相反的 方向延伸。具有由絕緣的導(dǎo)線形成的扁平橫截面的矩形導(dǎo)線18經(jīng)由開口 H嵌 入在溝槽16中。導(dǎo)線18的較寬面的寬度比每一開口 17的寬度(圓周寬度) 要大，矩形導(dǎo)線18的較窄端面比開口 17的寬度要小。i!31分布繞線經(jīng)由絕緣紙19矩形導(dǎo)線18被安裝在溝槽16中。因此定子 鐵心11作為電動機10的定子。如圖1所示，在雌實施例中，矩形導(dǎo)線18 被安裝在溝槽16中，使得在定子鐵心11的圓周方向上矩形導(dǎo)線18達到單排 層疊狀態(tài)。而且，同相的矩形導(dǎo)線18的單行層疊狀態(tài)的三行(幾行)處于第 一層疊態(tài)，它們是沿著溝槽16的深度方向在同樣的溝槽16中形成的。下面將描述用于將矩形導(dǎo)線18安裝到定子鐵心11上的工序和在安裝操 作中^ffl的各種裝置。當(dāng)將矩形導(dǎo)線18安裝到定子鐵心11上時，矩形導(dǎo)線18被纏繞在線軸或 類似物上(未示出)，使用如圖3中示出的線圈片形成裝置21使該矩形導(dǎo)線18 預(yù)先以單排被纏繞幾次。由此，形成如圖2中示出的線圈片(或線圈預(yù)制品) 20。線圈片20具有線圈邊(溝槽駄部分)22和線圈端(溝槽非嵌入部分)23， 交替并且遊賣地以單排層疊狀翻咧。線圈端23彎曲并且不被駄在溝槽16 中，當(dāng)矩形導(dǎo)線18安裝在定豫心11上時，線圈邊22是直的并且被駄在 溝槽16中。更特別地，線圈片20形成單排層疊狀態(tài)，其中矩形導(dǎo)線18的寬 面充當(dāng)層疊表面。在矩形導(dǎo)線18的纏繞方向，提供處于單排層疊狀態(tài)的3個 或更多個(在該實施例中為6個)線圈邊22的層疊束。線圈端23的層疊束也 是單排層疊狀態(tài)，每一束位于線圈邊22的敕間。在im實施例中，形成三個線圈片20 (是圖2中僅僅示出其中的一個)， 并且Mil連接導(dǎo)線24被彼此連接。圖2和圖3中示出的線圈片20是第一排(第 一)線圈片20A，其被安裝在溝槽16最里面的部分。纏繞矩形導(dǎo)線18十次使 其形成單排層疊狀態(tài)。第二排(第二)線圈片20B (見圖l)，其被安裝在溝槽 16中第二最里排，通a^t繞矩形導(dǎo)線18九次來形成，二排線圈片20B，使 其纏繞成單SN^態(tài)。第三排(第三)線圈片20C (見圖1)，其被安裝在從溝槽 16的最里面的第三排(或者在最，幵口 17的部分)，通MM繞矩形導(dǎo)線18 八次來形成，三排線圈片20C，使其纏繞成單排層疊狀態(tài)。如圖3所示，線圈片形成裝置21具有圓形基底25和三分叉塊27，使用 螺絲26將其固定在基底25上。三叉塊27固定在基底25上，使得三叉塊27 的分叉點對齊基底25的中心。三個盤形臂28以120度的角度間隔從分叉點直 線地并且徑向地延伸。形成盤形臂28使得從基底25的面到每一盤形臂28的 高度(厚度)大于或者等于矩形導(dǎo)線18的寬面的寬度。如圖3所示，通過將矩形導(dǎo)線18圍鄉(xiāng)形臂28纏繞，4頓應(yīng)于線圈邊22 的線圈片20的部分g盤形臂28的直側(cè)面以單排層疊。此外，通過圍繞盤形 臂28纏 形導(dǎo)線18， 4M應(yīng)于線圈片20線圈端23的部分g盤形臂28的 弓形末端面和凹形近部的叉枝面以單排層疊。也就是，線圈片20包括在單排 層疊狀態(tài)中的三對線圈邊22的束(六束線圈邊22)和在單排層疊狀態(tài)中的六束線圈端23。每一對線圈邊22的束包括彼此平行的線圈邊22的左和右束。線 圈端23連接三對具有特定曲率的線圈邊22 (六束線圈邊22)的束。如圖3所示的被纏繞的線圈片20 {臓是扁平的，其中線圈邊22和線圈端 部23鄰接線圈片形成裝置21的基底25。因此，在線圈片被纏繞至線圈片形成 裝置21之后，將扁平的線圈片20從三叉塊27向上離開。接著，三對線圈邊22 的束(六束線圈邊22)被提升，使得形成一對的線圈邊22的束基本上彼此平 ffl4保持。也就是，提升3^t線圈片22，同時歸盤形臂28的近部的叉枝面 形成的六束線圈端23的三束的彎曲部分作為用于提升的基部來保持。因此， 形成了如圖2所示的處于提升狀態(tài)的線圈片20。在lfct后，使用如圖4中所示 的線圈邊保^g (第一連續(xù)層疊狀皿^S) 30將線圈片20嵌入在定子 鐵心ll的溝槽16中。線圈邊保,置30包括柱te體30a,其可選擇性:tK配在定子鐵心11 的鐵心體12上。凹槽狀導(dǎo)路32，其數(shù)量與線圈片20的線圈邊22的束的數(shù)量 相同，也就是，在該實施例中為6個，沿著主體30a的徑向形鵬主體30a的 外部圓周面上(該部分對應(yīng)于鐵心體12的內(nèi)圓周面)。每一導(dǎo)路32具有通路 開口 31，其尺寸對應(yīng)于每一溝槽16的開口 17的尺寸。定子鐵心11是直心， 其中溝槽16髓定子鐵心11的軸向形成。因此，在主體30a的夕卜部圓周面上 確定的導(dǎo)路32和ffi^各開口 31的^;沿著柱形主體30a的軸向延伸，使得導(dǎo)路 32對應(yīng)于溝槽16 (以及其開口 17)的皿。當(dāng)將線圈片20的線圈邊22^A至溝槽16中時，在前述步驟中，線圈邊 22暫時性地容納在圖5中所示的線圈邊保持裝置30 (主體30a)的導(dǎo)路32中。 接著，線圈邊保皿置30 (主體30a)被安裝在如圖6所示的定^fl失心11中 (鐵心體12)。然后，導(dǎo)路32的通路開口 31對準溝槽16的開口 17，暫時性 地容納在導(dǎo)路32中的線圈邊22將被^A在該開口 17中。圖7 (a)至7 (f)是當(dāng)使用線圈邊保l雑置30以及類^蝶置將線圈邊22 嵌入(安裝)在溝槽16中時被圖6中鏈皿虛線圍繞的線圈邊22的層疊狀態(tài) 和動作方式的變化圖?，F(xiàn)在將要描述，以下工序通過將線圈邊22從單排層疊 狀態(tài)(圖7 (a)中示出的狀態(tài))帶進連續(xù)層疊狀態(tài)而將線圈邊22的每一束嵌 入至對應(yīng)的溝槽16中，也就是如圖7(b)和7 (c)中所示的第二層疊狀態(tài)，接 著使線圈邊22回到原單排層疊狀態(tài)。當(dāng)線圈片20在如圖2所示的提升狀態(tài)時，線圈邊22的每一束在單排層疊 狀態(tài)，其中矩形導(dǎo)線18 (在具有如圖7 (a)所示的第一排線圈片20A的情況 中其數(shù)量為10)使用如圖7 (a)中以橫截面圖所示的寬面充當(dāng)層疊面以單排 層疊。如上所述，作為層疊面的每一線圈邊22的寬面的寬度大于每一開口 17 的寬度。從圖7 (a)中可以明顯看出，在單排層疊狀態(tài)的層疊方向上線圈邊22 的束的全長都大于寬面的寬度。由于線圈邊22不能M在單排層疊狀態(tài)中對 應(yīng)的溝槽16的開口 17，因此線圈邊22從單排層疊狀恭變化至下面的層疊狀態(tài)。也就是，如圖7 (b)所示，在單排層疊狀態(tài)中線圈邊22彼此相對地移動， 使得線圈邊22在連續(xù)層疊狀態(tài)，其中在層疊方向上彼此鄰接的線圈邊22基本 上彼此平行并且如橫截面圖中所示的那樣彼此部射也織蟲。這時，使用如圖7 (b)中虛線所示的一對左右保持部件(例如一對長板或類似形狀)33，可以 贓右兩邊來夾^^賣層疊狀態(tài)中的線圈邊22，其是在與線圈邊22的連接方 向相交的或垂直正交的方向上進行的。當(dāng)使用保持部件33時，在連續(xù)層疊狀 態(tài)的中每一線圈邊22被快速可靠iM應(yīng)于連接方向傾斜，使得線圈邊22可以 ffiiW應(yīng)的溝槽16的開口 17。當(dāng)4頓保持部件33來保持線圈邊22時，雌 保持線圈邊22的束的兩端(線圈端23和線圈邊22之間的邊界)。因此，通過保持線圈邊22的束的兩端的成對的保持部件33將線圈邊22 的每一束達到圖7 (b)所示的連續(xù)層疊狀態(tài)。然后，線圈邊22的束暫時容納 在如上所述的圖4中所示的線圈邊保持裝置30的導(dǎo)路32中。在此之后，每一 對保持部件33釋放線圈邊22。因此，線圈片20 (20A)超腿樣的狀態(tài)，其 中3(^線圈邊22的束(線圈邊22的六束)容納在線圈保持裝置30 (主體30a) 的導(dǎo)路32中，同時保,續(xù)層疊狀態(tài)。iim應(yīng)的導(dǎo)路32的內(nèi)側(cè)面32a，線 圈邊22的每一束臟右兩端來保持，其方向與連接方向相域垂直。也就是， 線圈片20 (20A)達到圖5所示的狀態(tài)。在這種情況中，如圖5、 6和8所示，扭曲沒有容納在線圈邊保持裝置30 (主體30a)的對應(yīng)導(dǎo)路32中的線圈端23的每一束的橫截面，使得線圈端23 的最夕hfj層與線圈端23的最內(nèi)側(cè)層以最大角度相交叉。也就是說，當(dāng)線圈邊22 的每一束從單排層疊狀態(tài)達到連續(xù)層疊狀態(tài)時，已經(jīng)在單排層疊狀態(tài)的線圈端 23的每一束同樣移動并且改變了層疊狀態(tài)。更特別地，在層疊方向上相鄰的線 圈端23彼此相對地移動至連續(xù)層疊狀態(tài)，其中相鄰線圈端23彼此部分地接觸同時彼此相交。然后，將線圈邊22的束容納在導(dǎo)路32中的線圈邊保,置30 (主體30a) 被裝配在如上所述的定子鐵心11 (鐵心體12)中以超ij如圖6所示的狀態(tài)。 如圖7 (c)所示，與導(dǎo)路32寬度基本上相同的擠壓部件(方杠等等)34從主 體30a的軸向駄在每一導(dǎo)路32的內(nèi)部。每一擠壓部件34 /腐應(yīng)的導(dǎo)路32 的內(nèi)部向M開口 31移動，使得在導(dǎo)路32中在連續(xù)層疊狀態(tài)的線圈邊22從 導(dǎo)路32擠出。因此，線圈邊22從位于在連接方向上的線圈邊22的頂部(在 這種情況下，線圈邊22接近通路開口31)的線圈,續(xù)地經(jīng)由通路開口 31和 溝槽16的開口 17 ^A^t應(yīng)的溝槽16中。在雌實施例中，矩形導(dǎo)線18設(shè)計成安裝在定子鐵心11上，使得矩形導(dǎo) 線8在定子鐵心11的圓周方向上每一溝槽中處于單排層疊狀態(tài)。因此，駄 在連續(xù)層疊狀態(tài)的每一溝槽16中的線圈邊22必須回到原單排層疊狀態(tài)。因此， 如圖7 (c)所示的導(dǎo)向裝置35用于使每一溝槽16的內(nèi)部的線圈邊22的層疊 狀態(tài)/AS續(xù)層疊狀態(tài)返回至原單排層疊狀態(tài)。導(dǎo)向驢35由彎曲棒材料(或 板材等等)形成。導(dǎo)向裝置35的凹面起到導(dǎo)向部分35a的功能。如圖7 (c)所示，導(dǎo)向裝置35是髓定豫心11 (鐵心體12)的端面 可移動。當(dāng)導(dǎo)向裝置35的一端(如圖7 (c)所示的左端)作為支點固定，另 一端是可樞軸轉(zhuǎn)動的并且可移動，使得^A在每一溝槽16中的線圈邊22鄰接 導(dǎo)向部分35a。在鄰接導(dǎo)向部分35a之后，其中該導(dǎo)向部分35a可樞軸轉(zhuǎn)動并 且移動，線圈邊22沿著導(dǎo)向部分35a移動。也就是說，當(dāng)充當(dāng)支點的導(dǎo)向裝 置35的一端位于溝槽16的內(nèi)角中時，導(dǎo)向裝置35的另一端是從溝槽16的開 口 17的附近朝向溝槽16的內(nèi)部可移動的。這樣，鄰接導(dǎo)向部分35a的線圈邊 22斜著向溝槽16的內(nèi)部導(dǎo)向。因此，線圈邊22彼此相對地移動，從沿著定子 鐵心11的徑向分布的連續(xù)層疊狀態(tài)移動至沿著定:？1失心11的圓周方向分布的 單排層疊狀態(tài)。該移動導(dǎo)纖圈邊22被超睥排層疊狀態(tài)，其中線圈邊22的 層疊方向與溝槽16的深度方向相交。當(dāng)每一擠壓部件34將線圈邊22從導(dǎo)向通路32擠壓，應(yīng)的溝槽16以及 當(dāng)在鄰接導(dǎo)向部分35a之后線圈邊22沿著對應(yīng)的導(dǎo)向裝置35的導(dǎo)向部分35a 移動時，線圈邊22的連接狀態(tài)(層疊狀態(tài))可以分離。因此，在4雄實施例 中，如圖8所示，當(dāng)成束的線圈邊22嵌入在溝槽16中時，每一束線圈端23的扭轉(zhuǎn)的相交部分艦一對保持部件(圓柱等等)36保持。經(jīng)MJd^^A工序， 線圈邊22被以這樣的狀態(tài)安裝在定子鐵心11上，其中線圈邊22靠近如圖7(d) 所示的每一溝槽16的最內(nèi)部分上。然而，在這種情況中，線圈邊22不需要在對準(aligned)的單排層疊狀 態(tài)，但是可以在單排層疊狀態(tài)，其中線圈邊22沒有對準的。因此，在優(yōu)選實 施例中，對^a37被用于對齊線圈邊22以處于如圖7 (e)所示的原單排層 疊狀態(tài)。對M置37包括具有梯形橫斷面的^A片37a。 ^A片37a具有可以 MA在每一溝槽16中的預(yù)定長度(例如，該長度與溝槽16的軸向長度相同)。 駄片37a的一側(cè)充當(dāng)扁平對齊限制器37b，劍蹄幡37b在與駄片37a的縱方向相交的橫向±1:線延伸。因此，當(dāng)對齊體37的駄片37a ^A在每一溝槽16中使得充當(dāng)對齊限 偉螺37b的面從接近于開口 17的溝槽16的部分朝向線圈邊22時，對齊限制 器37b鄰接沒有對準的線圈邊22。此時，對齊限制器37b在溝槽16的深度方 向上擠壓線圈邊22，該深度方向垂直于線圈邊22的層疊方向。因此，當(dāng)通過 對齊裝置37的對齊限制器37b來擠壓線圈邊22時，線圈邊22緊靠溝槽16的 最內(nèi)部分上并且對準成處于原單排層疊狀態(tài)。在第一排線圈片20A的線圈邊22 ^A在每一溝槽16以農(nóng)靠處于單排 層疊狀態(tài)的溝槽16的最內(nèi)部分之后，以與第一排線圈片20A的工序相同的工 序，第二和第三排線圈片20B、 20C的線圈邊22連續(xù)的嵌入在同一的溝槽16 中。也就是，第1嗾下鄉(xiāng)啲線圈片20B、 20C的線圈邊22排列在已經(jīng)預(yù) 先^A在溝槽16中的線圈片(例如，第一排線圈片20A)的前面，使得線圈 片的單排層疊狀態(tài)彼此平行。至于對M置37，用于第二和接下來的排的線圈 片20B、 20C的線圈邊22的對齊的駄片37a的橫截面形狀(特別是沿著溝槽 深度方向的長度)要比用于第一排線圈片20A的線圈邊22的對齊的嵌入片37a 的橫截面皿要小。在雌實施例中，如圖7 (f)所示，在第一至第三排線圈片20A至20C 的線圈邊22嵌入(安裝)在同樣的溝槽16中之后，楔38被嵌入在溝槽16中 以封閉開口n。這樣，線圈片20A至20C的線圈邊22的單排層疊狀態(tài)沿著溝 槽16的深度方向形成三排(;i灘)。因此，增加了在每一溝槽16中矩形導(dǎo)線18 (線圈邊22)的層疊因子。當(dāng)纏繞成單排層疊狀態(tài)時，在第一排線圈片20A和第二排線圈片20B之間以及在第二排線圈片20B和第三排線圈片20C之間 矩形導(dǎo)線18的匝數(shù)相差一西。因此，如圖7 (f)所示，在每一溝槽16中以密 集交錯排列方式鄉(xiāng)咧線圈片22，其進一步增加了在溝槽16中矩形導(dǎo)線18 (線 圈邊22)的層疊因數(shù)。當(dāng)完處戯圈安織作時，如圖1所示，線圈片20 (20A、 20B、 20C) 被安裝在定豫心ll的鐵心體12上，使得每一線圈片(20A、 20B、 20C)的 六束線圈邊22在鐵心體12的圓周方向上以每隔兩個溝槽16進行安裝。也就 是，艦分布繞線將線圈片20 (20A、 20B、 20C)安裝在溝槽16中。艦分 散暴露于鐵心體12端部的線圈片20 (20A、 20B、 20C)的線圈端部23的層 疊束來完成線圈安裝操作。第一實施例具有以下優(yōu)點。(1) 線圈片20由層疊矩形導(dǎo)線18來形成，使得駄在溝槽16中的線圈 邊(溝槽^A部分)22以及不B在溝槽16中的線圈端23沿著線圈交替出現(xiàn)。 導(dǎo)線層疊成"單排層疊狀態(tài)"，其中導(dǎo)線完全交迭。在層疊狀態(tài)由單排層疊狀 ^^變化至導(dǎo)線部分地交迭的"連續(xù)層疊狀態(tài)"后，線圈邊22的每一束嵌入在 對應(yīng)的溝槽16中。該連續(xù)層疊狀態(tài)適合于線圈邊22的束以通過溝槽16的開 口 17。線圈邊22的層疊狀態(tài)由在溝槽16中連續(xù)層疊狀態(tài)回至順單排層疊狀態(tài)。 不用堵塞開口 17就可以將線圈邊22安裝到溝槽16中。因此，由于在將線圈邊22 ^A在每一溝槽16中之后后面的工序例如焊接 不是必需的，這就提高了生產(chǎn)效率。財卜，當(dāng)線圈邊22安裝在每一溝槽16中 時，線圈邊22不堵塞開口 17。因此，已經(jīng)安裝在溝槽16中的線圈邊22不會 限制下面^A溝槽16的其它線圈邊22。因此，溝槽16中矩形導(dǎo)線18 (線圈 邊22)的層疊因子維持在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。結(jié)果，提高了電動機(旋轉(zhuǎn)電機)的輸 出特性。(2) 在單排層疊狀態(tài)中線圈邊22在駄每一溝槽16中之前彼此相對地 移動并且超嗨續(xù)層疊狀態(tài)，其中相鄰線圈邊22彼此部分地接觸。達到連續(xù) 層疊狀態(tài)的線圈邊22被從兩邊保持，其方向與線圈邊22的^部分的長度相 交或者垂直。更特別地，線圈邊22關(guān)于連接方向傾斜，使得線圈邊22可以通 過對應(yīng)的溝槽16的開口 17。因此，線圈邊22達到適合于將線圈邊22嵌入至 溝槽16的連續(xù)層疊狀態(tài)。因此，在線圈邊22的矩形導(dǎo)線18順利:tfeil過開口 17并且ffl3I和容易地安裝在溝槽16中。(3) 當(dāng)線圈邊22的每一束從單排線圈狀態(tài)達到遊賣層疊狀態(tài)時，其中相 鄰線圈邊導(dǎo)線部分地彼此撤蟲，線圈端部導(dǎo)線的每一束iipj連續(xù)層疊狀態(tài)，其 中相鄰線圈端部23相交并且部分地彼此織蟲。因此，當(dāng)線圈邊22嵌入在每一 溝槽16中時，M31保機圈端23的對應(yīng)束的扭絞部分，可靠地阻止了線圈邊 22的分離。因此，線圈邊22順利地^A溝槽16中。(4) 線圈邊保皿置30包括具有通路開口31的導(dǎo)向通路32，其尺寸對 應(yīng)于溝槽16的開口 17的尺寸。使用線圈邊保,置30，在^f賣層疊狀態(tài)中的 線圈邊22的束暫時容納在導(dǎo)向M32中。在M^開口 31對齊至溝槽16的 開口17之后，線圈邊22從導(dǎo)向通路32中擠出。因此，當(dāng)將線圈邊22的每一 束^A^應(yīng)的溝槽16中時，線圈邊22以這樣的方向IM應(yīng)的導(dǎo)向M 32的 內(nèi)側(cè)面32a膚右兩側(cè)保持，該方向與驗方向相交或垂直。因此，連續(xù)層疊 狀態(tài)被可靠的保持。因此，線圈邊22的每一束被順利的^A在對應(yīng)的溝槽16 中，同時M相關(guān)的導(dǎo)向趣珞32來導(dǎo)出^A方向。(5) 由于定子鐵心11的鐵心體12是圓柱形并且在鐵心體12的內(nèi)圓周面 上具有溝槽16，因此線圈邊保持體30 (第一連續(xù)層疊狀劍呆機置)具有 圓柱主體30，其可以安裝在鐵心體12中。在連續(xù)層疊狀態(tài)中線圈邊22的束被 容納在導(dǎo)向aS各32中，其形鵬主體30a的外部圓周面(對應(yīng)于鐵心體12的 內(nèi)圓周面的部分)上。主體30a隨后安裝在鐵心體12上并且通路開口 31與幵 口 17對齊。因此，當(dāng)將暫時容納在導(dǎo)向通路32中的線圈邊22的束嵌入溝槽16 中時，導(dǎo)向SI 各32的J1^各開口31被容易的與開口17對齊。(6) 在連續(xù)層疊狀態(tài)中嵌入自應(yīng)的溝槽16中的線圈邊22的每一束鄰 接導(dǎo)向裝置35的導(dǎo)向部分35a。線圈邊22的束、M被移動的導(dǎo)向裝置35 (導(dǎo) 向部分35a)向?qū)?yīng)的溝槽16的內(nèi)部運動。線圈邊22的束,M續(xù)層疊狀態(tài)達 到原單排層疊狀態(tài)。因此，嵌入在對應(yīng)的溝槽16中的線圈邊22的每一束柳頓 利地導(dǎo)向至溝槽16的最內(nèi)部分。此外，在單排層疊狀態(tài)中線圈邊22的層疊方 向容易與定，心11的圓周方向?qū)R。(7) 此外，如果在單排層疊狀態(tài)中線圈邊22在每一溝槽16的最內(nèi)部分 不在一條直線上，對齊裝置37的^A片37a不嵌入在溝槽16中。線圈邊22 被擠壓成和由駄片37a的一側(cè)形成的對齊限制器37b使在一條直線上。因此，Mil^齊裝置37的對齊限帝i擺37b的對齊功能使線圈邊22容易達至樹齊單排 層疊狀態(tài)。(8) 此外，對于其中線圈邊22和線圈端23交替排列的單排層疊狀態(tài)的 線圈片20，其包括第一排線圈片20A、第二排線圈片20B和第三線圈片20C 的三個線圈片20被預(yù)先形成并且用連接導(dǎo)線24彼jifc3i接。每一線圈片20A至 20C的線圈邊22的層疊束的一個安裝在同樣的溝槽16中，以形成單排層疊狀 態(tài)的三排結(jié)構(gòu)，該單排層疊狀態(tài)在溝槽16的深度方向上具有線圈邊22的束。 因此，在每一溝槽16中線圈邊22 (矩形導(dǎo)線18)的層疊因子被極大的提高。(9) 形卜，確定線圈邊22的層 的矩形導(dǎo)線18的匝數(shù)在形成單排層 疊狀態(tài)的三排結(jié)構(gòu)的線圈片20A至20C的層S^中相差一匝。因此，線圈邊22 的束在溝槽16中以密集交錯排歹膨式排列。因此，在每一溝槽16中線圈邊22(形導(dǎo)線18)的層疊因子得到進一步提高。(10) 在每一溝槽中線圈的排列和線圈的數(shù)量根據(jù)調(diào)M形導(dǎo)線18的層 疊數(shù)量來變化，其形成在線圈片20 (20A、 20B、 20C)中線圈邊22 (線圈端 23)的束。這樣增加了安裝在溝槽16中的線圈的設(shè)計的靈活性。因此，在優(yōu) 化電動機10的操作條件時有效的線圈安裝方式得以實現(xiàn)。(11) 特別地在線圈片20 (20A、 20B、 20C)中，在單排層疊狀態(tài)中線 圈邊22的三個或以上層疊束(在該實施例中為六束)被提供在矩形導(dǎo)線18的 纏繞方向上。線圈邊22的層疊束安裝在溝槽16中，該溝槽在中間保持有幾個 溝槽16。在該實施例中，線圈邊22的層疊束以每隔兩個溝槽16安裝。因此， 當(dāng)通過分布纏繞安裝線圈時實現(xiàn)了有效的線圈安裝方式，其與集中纏繞不同。優(yōu)選的實施方式可以根據(jù)下面進一步優(yōu)選的實施例( 實施例)進行變化。如圖9所示，可以形成導(dǎo)向iM32的S^各開口31，使得可以將通路開口 31嵌入在溝槽16的開口 17中，該通路開口形成在線圈邊保皿置30的主體 30a中。在這種情況中，當(dāng)線圈邊22的每一束|^/人相關(guān)的導(dǎo)向 32中擠出 并且駄在相應(yīng)的溝槽16中時，阻止了線圈邊22鄰接開口 17的緣。因此， 線圈邊22的每一菊頓禾拼且可靠地駄(安裝)頓應(yīng)的溝槽16中。如圖10所示，當(dāng)將線圈邊22的束達到連續(xù)層疊狀態(tài)并且暫時地容納在線 圈邊保，置30的導(dǎo)向通路32中，已經(jīng)在單排層疊狀態(tài)的線圈端23的束可以達到連續(xù)層疊狀態(tài)，其中相鄰線圈端導(dǎo)線在層疊方向上以基本上平行的方式部分的魏。在這種情況中，當(dāng)被駄在溝槽16中時，髓^131^圈端23 的彼此相鄰的線圈邊22的束，續(xù)層疊狀態(tài)返回到原單排層疊狀態(tài)的位移方 向是相同的。因此，線圈邊22的菊頓利i艦回原單排層疊狀態(tài)。如圖10所示，在線圈端23導(dǎo)線的束iii隨續(xù)層疊狀態(tài)的情況下，其中線 圈端23導(dǎo)線基本上彼此平行，線圈邊保^S 30 (主體30a)嵌入的定豫 心11 (鐵心體12)應(yīng)該雌是具有帶四種末端鄉(xiāng)的齒13的定子鐵心11A (鐵 心體12A)。也就是，齒13包括T型齒13a、 L型齒13b、 I型齒13c和反轉(zhuǎn)L 型齒13d。每一T型齒13a在其末端具有突起15，其在定，心11A的所有圓 周方向上延伸。L型齒13b與在,實施例中的一樣。I型齒13c在其末端不 具有突起15。每一反轉(zhuǎn)L型齒13d具有在與伏選實施例中的方向相反的方向 上延伸的，15。齒13a、 13b、 13c和13d ，按照如圖11中所示的方式排 列。具有該結(jié)構(gòu)，當(dāng)將線圈邊22導(dǎo)線的束^A在溝槽16中時，與布置在線圈 邊導(dǎo)線之間的線圈端23導(dǎo)線的束相鄰的線圈邊22導(dǎo)線的束的移動在^A溝槽 16之后關(guān)于沿著定子鐵心11A的徑向延伸的難線娥爾。在這種其中定子鐵心11 (鐵心體12)是鐵心(斜鐵心)的情況中，其中 溝槽16與軸向不平行而且對角扭絞的，形成在線圈邊保皿置30的主體30a 的外部圓周面上的導(dǎo)向通路32優(yōu)M應(yīng)于如圖12所示的溝槽的斜向狀態(tài)扭 絞。定賴心ll (鐵心體12)可以是定預(yù)心11B (鐵心體12B)，其中所有 齒13是T型的并且突起15從如圖13所示的每一齒13的末端在所有的圓周方 向上延伸?？梢赃x擇地，所有的齒13可以是反轉(zhuǎn)L型的，其中突起15在與優(yōu) 選實施例中的方向相反的方向延伸。當(dāng)電動機為外部轉(zhuǎn)子型時，，使用如圖14所示的線圈邊保持裝置(第 1續(xù)層疊狀態(tài)保^S) 30。線圈邊保^^g (第1續(xù)層疊狀^f呆持裝置) 30具有圓柱主體30a，其安裝在形成溝槽16的圓柱定子鐵心11C (鐵心體12C) 的外部圓周面上。在這種情況下，導(dǎo)向通路32的通路開口 31形成在主體30a 的內(nèi)圓周面上(該部分對應(yīng)于鐵心體12C的外部圓周面)。在，實施例中，預(yù)先用連接導(dǎo)線24彼皿接的線圈片20的數(shù)量不必是 3，可以是2或者大于3。而且，可以提供僅僅一個線圈片20。在將線圈邊22的束安裝在溝槽16中之后，線圈片(20A、 20B、 20C)可以用連接導(dǎo)線24彼 Itb3i接。同樣在這種情況中，在后面的工序中，僅僅一個連接導(dǎo)線24被用于 連接線圈片20。由于不需要在后面的工序中連接所有的線圈(矩形導(dǎo)線18)， 因此生產(chǎn)效率沒有降低。在戰(zhàn)實施例中，可以不4頓保持部件33、 36、擠壓部件34、導(dǎo)向裝置 35和對齊裝置37并且它們的形狀可以根據(jù)需要變化。而且，用保持部件33、 36、擠壓部件34、導(dǎo)向裝置35和對齊裝置37可以進行人工鄉(xiāng)幾 作。當(dāng)形 成線圈片20時，線圈片形成裝置不必是圖3中所示的，實施例中描述的一 種。在te實施例中，用于旋轉(zhuǎn)電機的鐵心是定子鐵心11。然而，如在圖14 中所示的3爐實施例中i頓的夷,，用于旋轉(zhuǎn)電機的鐵心可以是轉(zhuǎn)子鐵心。旋 轉(zhuǎn)電機不必是電動機，可以是發(fā)電機。本發(fā)明可以用于發(fā)電機的定子鐵心(或 轉(zhuǎn)鄰。、)。^M實施例中，溝槽16以等間距形皿鐵心體12的內(nèi)圓周面(或外圓 周面)上，而且可以以不等間距排列。在i^實施例中，矩形導(dǎo)線18的寬面的寬度可以比每一溝槽16的開口 17 的寬度小。當(dāng)線圈邊22的束暫時^A在線圈邊保機置30的導(dǎo)向iM 32中時，只 要線圈邊22在相鄰線圈邊22部分彼此接觸的連續(xù)層疊狀態(tài)，線圈邊22的每 一束不必處在線圈邊22在對角線狀態(tài)彼此平行的連續(xù)層疊狀態(tài)。在，實施例中，只要導(dǎo)向通路32的通路開口 31形，對應(yīng)于鐵心體12 的內(nèi)圓周面的部分上，線圈邊保皿置30 (主體30A)不必是如圖4、 12所示 的圓柱。矩形導(dǎo)線18可以是任意，只要它具有扁平橫截面例如梯形橫截面或橢圓 橫截面，使得當(dāng)矩形導(dǎo)線超U單排層疊狀態(tài)時M^"充當(dāng)層疊面的面。因此，給出的例子和實施例旨在解釋而不是限制并且本發(fā)明不受在此給出 的細節(jié)的限制，但是可以在附屬的^l利要求的范圍和等效范圍內(nèi)對其進行改 進。
權(quán)利要求
1、一種旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于包括具有多個溝槽(16)的鐵心(12)；以及安裝在鐵心(12)上的線圈片(20A、20B、20C)，其中線圈片是通過重復(fù)纏繞具有扁平橫截面的導(dǎo)線來形成的，使得導(dǎo)線形成以單排層疊的多個導(dǎo)線層，其中線圈片具有每一個嵌入其中一個溝槽(16)的第一部分(22)和不嵌入溝槽的第二部分(23)，并且第一部分(22)和第二部分(23)沿著導(dǎo)線延伸的方向交替排列，其中當(dāng)沿著與對應(yīng)溝槽的深度方向相交叉的方向?qū)R時，在每一第一部分(22)中的導(dǎo)線層(18)層疊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)電機，^#征在于線圈片(20)是使用連接導(dǎo) 線彼此連接的多個線圈片(20A、 20B、 20C)中的一個，并且其中每一線圈片 的每一第一部分(22)在與對應(yīng)的其它的線圈片的第一部分(22)的溝槽相同 的溝槽(16)中排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于每一線圈片(20)具有至少 三個第一部分(22)。
全文摘要
一種用于將線圈安裝到旋轉(zhuǎn)電機定子上的方法。該方法包括通過纏繞具有扁平橫截面的導(dǎo)線使其處于單排層疊狀態(tài)中形成線圈片，其中單排層疊態(tài)包括沿著與導(dǎo)線的扁平面垂直的直線對齊的導(dǎo)線層。形成線圈片，使得嵌入在溝槽中的第一部分和不嵌入在溝槽中的第二部分沿著線圈片交替出現(xiàn)。該方法還包括彼此相對地移動第一部分中的導(dǎo)線層，從而從單排層疊狀態(tài)改變至連續(xù)層疊狀態(tài)，在連續(xù)層疊態(tài)中在被嵌入溝槽的部分處的導(dǎo)線層的每一相鄰對關(guān)于垂直于導(dǎo)線的扁平面的方向部分地重疊。該方法還包括通過使每一個導(dǎo)線層從在層疊狀態(tài)的頂部的導(dǎo)線層開始連續(xù)地通過溝槽的開口并且彼此相對地移動第一部分中的每一導(dǎo)線片，將第一部分的導(dǎo)線嵌入溝槽中。
文檔編號H02K15/00GK101232214SQ20071018866
公開日2008年7月30日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者上辻清, 安谷屋拓, 深作博史 申請人:株式會社豐田自動織機