本發(fā)明涉及定子線(xiàn)圈、定子、電磁裝置及定子線(xiàn)圈的制造方法。

背景技術(shù)：

在旋轉(zhuǎn)式或者直動(dòng)式的電動(dòng)機(jī)等電磁裝置中，在定子鐵芯安裝線(xiàn)圈，并使電流在線(xiàn)圈中流動(dòng)從而產(chǎn)生磁場(chǎng)，來(lái)使轉(zhuǎn)子等可動(dòng)子動(dòng)作。此外，在發(fā)電機(jī)等電磁裝置中，通過(guò)來(lái)自外部的動(dòng)力使轉(zhuǎn)子等可動(dòng)子動(dòng)作從而發(fā)電。

這樣的電磁裝置被搭載于各種機(jī)械，特別是在搭載于汽車(chē)的電磁裝置中，由于向車(chē)輛的搭載空間有限或需要可代替發(fā)動(dòng)機(jī)的大輸出，因此強(qiáng)烈需求小型化、高效化(＝大輸出化)。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了在線(xiàn)圈端部設(shè)有移線(xiàn)部的定子線(xiàn)圈，其中，在集中繞組定子線(xiàn)圈中，在將導(dǎo)體卷繞于齒的情況下當(dāng)卷繞移向下一圈(turn)時(shí)，該移線(xiàn)部用于使導(dǎo)體在卷繞軸方向上錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2011-234516號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，像以往的集中繞組定子線(xiàn)圈那樣，從卷繞軸方向觀察時(shí)，僅在線(xiàn)圈端部的直線(xiàn)部形成移線(xiàn)部(段過(guò)渡部)的話(huà)，則存在卷繞部的尺寸增大，難以實(shí)現(xiàn)定子線(xiàn)圈、定子、電磁裝置的小型化的問(wèn)題。

用于解決課題的手段

根據(jù)本發(fā)明的第1方式，一種定子線(xiàn)圈，以集中繞組被安裝于定子的槽(slot)，具有導(dǎo)體按每圈1個(gè)節(jié)距(pitch)卷繞在定子的齒上的卷繞部、以及從卷繞部的兩端部延伸的連接端子部，卷繞部具有多個(gè)矩形環(huán)形狀的單位卷繞部，單位卷繞部具有一對(duì)第1直線(xiàn)部、一對(duì)第2直線(xiàn)部、以及將第1直線(xiàn)部與第2直線(xiàn)部連結(jié)的彎曲角部，在一對(duì)第1直線(xiàn)部中的一方形成將導(dǎo)體在卷繞軸方向上錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距的斜行部，在至少一個(gè)單位卷繞部中，斜行部的一部分由彎曲角部的一部分構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明的第2方式，一種定子線(xiàn)圈的制造方法，用于制造下述的定子線(xiàn)圈，該定子線(xiàn)圈具有導(dǎo)體按每圈1個(gè)節(jié)距卷繞于定子的齒的卷繞部、以及從卷繞部的兩端部延伸的連接端子部，且該定子線(xiàn)圈以集中繞組被安裝在定子的槽，在該定子線(xiàn)圈的制造方法中，在形成卷繞部時(shí)，形成多個(gè)單位卷繞部，單位卷繞部通過(guò)一對(duì)第1直線(xiàn)部、一對(duì)第2直線(xiàn)部、以及將第1直線(xiàn)部與第2直線(xiàn)部連結(jié)的彎曲角部而呈矩形環(huán)形狀，在形成至少一個(gè)單位卷繞部時(shí)，用模具進(jìn)行沖壓使導(dǎo)體的直線(xiàn)部折彎，從而形成將導(dǎo)體在卷繞軸方向上錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距的斜行部，將斜行部的兩端附近彎曲，以斜行部的一部分由彎曲角部的一部分構(gòu)成、且斜行部位于一對(duì)第1直線(xiàn)部中的一方的方式，形成彎曲角部。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)定子線(xiàn)圈、定子以及電磁裝置的小型化。

附圖說(shuō)明

圖1為表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的部分截?cái)嗔Ⅲw圖。

圖2為去掉殼體后的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的立體圖。

圖3為去掉殼體后的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的立體圖。

圖4為從軸向觀察定子的圖。

圖5為定子的立體圖。

圖6為定子鐵芯的立體圖。

圖7為表示在槽安裝了絕緣件的狀態(tài)下的定子鐵芯的立體圖。

圖8為表示絕緣件的立體圖。

圖9為表示防脫落片的立體圖。

圖10為表示定子線(xiàn)圈的立體圖。

圖11中(a)為定子線(xiàn)圈的俯視圖，(b)為定子線(xiàn)圈的主視圖，(c)為定子線(xiàn)圈的仰視圖，(d)為定子線(xiàn)圈的側(cè)視圖，(e)為(b)的E部放大示意圖。

圖12為定子的截面示意圖。

圖13為表示卷繞于一個(gè)齒的定子線(xiàn)圈的截面的部分放大示意圖。

圖14中(a)為表示形成在第1直線(xiàn)部的段過(guò)渡部的立體圖，(b)為在(a)中對(duì)表示段過(guò)渡部以及彎曲角部的部分施加陰影的圖。

圖15為用于說(shuō)明制造旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工序的圖。

圖16為用于說(shuō)明制造定子線(xiàn)圈的工序的圖。

圖17為用于說(shuō)明制造比較例所涉及的定子線(xiàn)圈的半成品的工序的圖。

圖18為表示比較例所涉及的定子線(xiàn)圈的半成品的圖。

圖19為表示將半成品安裝于齒后的狀態(tài)的圖。

圖20為示意性地表示對(duì)半成品進(jìn)行沖壓加工來(lái)形成段過(guò)渡部的形態(tài)的圖。

圖21為表示在比較例中卷繞于一個(gè)齒的定子線(xiàn)圈的截面的部分放大示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

-第1實(shí)施方式-

圖1為表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的部分截?cái)嗔Ⅲw圖。在圖1中，截?cái)鄽んw9的一部分而進(jìn)行表示。圖2以及圖3為去掉殼體9后的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的立體圖。圖3是從圖2的相反側(cè)觀察旋轉(zhuǎn)電機(jī)100時(shí)的立體圖。

本實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100例如能夠適用于僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100行駛的純電動(dòng)汽車(chē)、或通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)100這兩方驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力型的電動(dòng)汽車(chē)。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)100作為電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)而運(yùn)轉(zhuǎn)，并具有定子(以下記作定子1)、相對(duì)于定子1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(以下記作轉(zhuǎn)子2)、以及將轉(zhuǎn)子2以及定子1容納保持的殼體9。

如圖2以及圖3所示那樣，轉(zhuǎn)子2以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被配設(shè)在圓筒形狀的定子1的內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)子2具備圓筒形狀的轉(zhuǎn)子鐵芯(rotor core)以及永磁鐵。圓柱狀的軸(旋轉(zhuǎn)軸)8被壓入轉(zhuǎn)子鐵芯的中空部，轉(zhuǎn)子鐵芯被固定于軸8。在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周附近沿周向等間隔配設(shè)有永磁鐵。若三相交流電流在后述的定子線(xiàn)圈5中流動(dòng)，則在定子1產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于轉(zhuǎn)子2的永磁鐵而生成轉(zhuǎn)矩。

如圖1所示那樣，殼體9具備圓筒狀的中心支架9c、以封閉中心支架9c的兩端的開(kāi)口的方式安裝的一對(duì)端部支架9a、9b。在端部支架9a、9b分別設(shè)置有軸承11。定子1被中心支架9c保持，轉(zhuǎn)子2的軸8通過(guò)分別設(shè)置在端部支架9a、9b的軸承11被旋轉(zhuǎn)自如地保持。

圖4為從軸向觀察定子1的圖，圖5為定子1的立體圖。如圖4以及圖5所示那樣，定子1具備圓筒形狀的定子鐵芯(stator core)4、以及構(gòu)成U相、V相、W相繞組的定子線(xiàn)圈5(參照?qǐng)D10)。

U相、V相、W相繞組以集中繞組卷繞于定子鐵芯4，在U相、V相、W相繞組的各自的端部設(shè)置有電源連接用端子59。電源連接用端子59經(jīng)由未圖示的導(dǎo)電部件與電力轉(zhuǎn)換裝置(逆變器)連接。來(lái)自未圖示的電池的直流電通過(guò)電力轉(zhuǎn)換裝置被轉(zhuǎn)換為交流電，并經(jīng)由電源連接用端子59向各相繞組供給，由此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)。

圖6為定子鐵芯4的立體圖。如圖6所示那樣，在定子鐵芯4的內(nèi)周側(cè)，沿定子鐵芯4的中心軸CL方向(以下也僅記作軸向)延伸的多個(gè)槽40與齒41被交替地且沿周向等間隔地形成。定子鐵芯4例如通過(guò)層疊多張圓環(huán)形狀的芯板而形成，該芯板通過(guò)對(duì)厚度0.05～1.0mm左右的電磁鋼板沖壓加工而沖裁形成。各齒41沿周向以一定寬度形成為從環(huán)狀的芯背(core back)43朝向中心軸CL突出。各齒41將通過(guò)向定子線(xiàn)圈5供給交流電而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)導(dǎo)向轉(zhuǎn)子2，起到使轉(zhuǎn)子2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的作用。

槽40被設(shè)為開(kāi)口槽，構(gòu)成為使后述的定子線(xiàn)圈5的卷繞部50(參照?qǐng)D10)能夠從定子鐵芯4的內(nèi)徑側(cè)插入。槽40通過(guò)由相鄰的一對(duì)齒41中的相互對(duì)置的周向側(cè)面以及芯背43的內(nèi)周面構(gòu)成的周壁劃分而成。

圖7為表示在槽40安裝了絕緣件20的狀態(tài)下的定子鐵芯4的立體圖。如圖7所示，在槽40安裝截面コ狀的絕緣件20。如圖5所示，作為集中繞組線(xiàn)圈的定子線(xiàn)圈5隔著絕緣件20被安裝于槽40。在槽40的開(kāi)口側(cè)安裝截面コ狀的防脫落片21。

絕緣件20以及防脫落片21由聚苯硫醚(PPS)或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等具有絕緣性的樹(shù)脂材料形成。

圖8為表示絕緣件20的立體圖，圖9為表示防脫落片21的立體圖。如圖8所示，絕緣件20具有覆蓋槽40的周壁的覆蓋部20a，以及在覆蓋部20a的長(zhǎng)度方向一端與定子鐵芯4的軸向端面抵接的凸緣部20b。

如圖9所示，防脫落片21具有覆蓋槽40的內(nèi)徑側(cè)開(kāi)口部的覆蓋部21a，以及被插入齒41的周向側(cè)面與絕緣件20的覆蓋部20a之間的插入部21b。

如圖5所示，通過(guò)將絕緣件20以及防脫落片21安裝于定子鐵芯4，從而利用絕緣件20確保定子線(xiàn)圈5與定子鐵芯4的絕緣，利用防脫落片21防止定子線(xiàn)圈5向內(nèi)徑側(cè)脫落。

圖10為表示定子線(xiàn)圈5的立體圖。如圖10所示，定子線(xiàn)圈5具有將導(dǎo)體60按每圈1個(gè)節(jié)距卷繞于定子1的齒41的卷繞部50，以及從卷繞部50的兩端部延伸的連接端子部52、53。一個(gè)定子線(xiàn)圈5的連接端子部52與其他的定子線(xiàn)圈5的連接端子部53接合(參照?qǐng)D5)。通過(guò)使多個(gè)定子線(xiàn)圈5接合，從而形成單相(U相、V相、W相)繞組。構(gòu)成定子線(xiàn)圈5的導(dǎo)體60是被實(shí)施了絕緣涂層的扁線(xiàn)。

圖11為表示定子線(xiàn)圈5的圖。圖11(a)為定子線(xiàn)圈5的俯視圖，圖11(b)為定子線(xiàn)圈5的主視圖。圖11(c)為定子線(xiàn)圈5的仰視圖，圖11(d)為定子線(xiàn)圈5的側(cè)視圖。圖11(e)為圖11(b)的E部放大示意圖。在圖11(a)中，對(duì)表示段過(guò)渡部54a、54b、54c的部分施加陰影，在圖11(b)以及圖11(e)中對(duì)表示彎曲角部55的部分施加陰影。

如圖10以及圖11所示，卷繞部50具有4個(gè)單位卷繞部51(51a、51b、51c、51d)。各單位卷繞部51(51a、51b、51c，51d)具有一對(duì)第1直線(xiàn)部56a、56b，一對(duì)第2直線(xiàn)部56c、56d，以及將第1直線(xiàn)部56a、56b與第2直線(xiàn)部56c、56d連結(jié)的彎曲角部55。

如圖11(b)所示，從卷繞軸X方向觀察時(shí)，單位卷繞部51分別呈矩形環(huán)形狀。第1直線(xiàn)部56a、56b以及第2直線(xiàn)部56c、56d是指從卷繞軸X方向觀察時(shí)成為直線(xiàn)狀的導(dǎo)體部分。

如圖11(e)所示，彎曲角部55是以點(diǎn)O為中心且內(nèi)徑尺寸為R1、外徑尺寸為R2的方式在90度的范圍彎曲而成的部分(R2>R1)。本說(shuō)明書(shū)中的彎曲角部55是指，在與卷繞軸X方向正交的面內(nèi)，沿直線(xiàn)狀延伸的第1直線(xiàn)部56a、56b與沿直線(xiàn)狀延伸的第2直線(xiàn)部56c、56d之間的彎曲的導(dǎo)體部分。

圖12為定子1的截面示意圖，示意性地示出以與定子鐵芯4的中心軸CL正交的平面切斷后的截面。圖13為表示卷繞于一個(gè)齒41的定子線(xiàn)圈5的截面的部分放大示意圖，是圖12的XIII部放大示意圖。如上所述，在定子線(xiàn)圈5與齒41之間配置絕緣件20，確保了絕緣性。單位卷繞部51被配置為矩形狀的導(dǎo)體60的一側(cè)面與齒41的側(cè)面平行，且導(dǎo)體60的一側(cè)面隔著絕緣件20的覆蓋部20a與齒41緊貼。單位卷繞部51彼此也在相互對(duì)置的導(dǎo)體60的側(cè)面間緊貼。

如上所述，在齒41安裝有4個(gè)單位卷繞部51。為了方便說(shuō)明，對(duì)于各單位卷繞部51，從槽40的外周側(cè)(芯背43側(cè))起朝向內(nèi)周側(cè)(槽開(kāi)口側(cè))依次稱(chēng)作第1卷繞部51a、第2卷繞部51b、第3卷繞部51c、第4卷繞部51d。

如圖13所示，構(gòu)成第1卷繞部51a的第2直線(xiàn)部56c與第2直線(xiàn)部56d夾著齒41對(duì)置地配置。對(duì)于第2卷繞部51b、第3卷繞部51c以及第4卷繞部51d也同樣地，構(gòu)成各單位卷繞部51的第2直線(xiàn)部56c與第2直線(xiàn)部56d夾著齒41對(duì)置地配置。換言之，各個(gè)單位卷繞部51的第2直線(xiàn)部56c與第2直線(xiàn)部56d被配置成位于距定子鐵芯4的中心軸CL的距離相同的位置。

如圖11(a)、圖11(c)、圖11(d)、以及圖13所示，4個(gè)單位卷繞部51(51a、51b、51c、51d)在卷繞軸X方向上被排列成1列而配置，卷繞部50在定子鐵芯4的徑向上被設(shè)為多段構(gòu)造(層疊構(gòu)造)。如圖13所示，以下，從槽40的外周側(cè)(芯背43側(cè))起朝向內(nèi)周側(cè)(槽開(kāi)口側(cè))依次將配置有各導(dǎo)體60的槽40內(nèi)的各段稱(chēng)作第1段(S1)、第2段(S2)、第3段(S3)、第4段(S4)。

在集中繞組的定子線(xiàn)圈5中，在卷繞導(dǎo)體60的情況下，在卷繞移向下一圈時(shí)，需要在卷繞軸X方向(相當(dāng)于定子鐵芯4的徑向)上使導(dǎo)體60錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距，即需要在卷繞軸X方向上使導(dǎo)體60移動(dòng)卷繞軸X方向的導(dǎo)體寬度尺寸量。如圖10以及圖11(a)所示，在本實(shí)施方式中，用于從第1段(S1)向第2段(S2)過(guò)渡的段過(guò)渡部54a、用于從第2段(S2)向第3段(S3)過(guò)渡的段過(guò)渡部54b以及用于從第3段(S3)向第4段(S4)過(guò)渡的段過(guò)渡部54c分別形成于在槽40外配置的第1直線(xiàn)部56a。

也就是說(shuō)，段過(guò)渡部54a是將從一個(gè)槽40的第1段(S1)向槽外伸出的導(dǎo)體60導(dǎo)向相鄰的另一槽40的第2段(S2)的斜行部。同樣地，段過(guò)渡部54b是將從一個(gè)槽40的第2段(S2)向槽外伸出的導(dǎo)體60導(dǎo)向相鄰的另一槽40的第3段(S3)的斜行部。段過(guò)渡部54c是將從一個(gè)槽40的第3段(S3)向槽外伸出的導(dǎo)體60導(dǎo)向相鄰的另一槽40的第4段(S4)的斜行部。

像這樣，段過(guò)渡部54a、54b、54c形成為在與定子鐵芯4的中心軸CL正交的平面內(nèi)從規(guī)定的段朝向相鄰的段斜行。如圖11(a)所示，段過(guò)渡部54a、54b、54c以在卷繞部50的卷繞方向上稍微錯(cuò)移的方式配置，以使相鄰的第1直線(xiàn)部56a彼此緊貼。

圖14(a)為表示形成在第1直線(xiàn)部56a的段過(guò)渡部54a、54b、54c的立體圖。圖14(b)為在圖14(a)中對(duì)表示段過(guò)渡部54a、54b、54c以及彎曲角部55的部分施加陰影的圖。如圖所示，在本實(shí)施方式中，各段過(guò)渡部54a、54b、54c的一部分由彎曲角部55的一部分構(gòu)成。

段過(guò)渡部54a的一端側(cè)不與彎曲角部55(參照?qǐng)D14(b)中的圖示近前側(cè)的彎曲角部55)重復(fù)，在段過(guò)渡部54a與彎曲角部55之間形成有非重復(fù)區(qū)域57(圖中，非陰影區(qū)域)。段過(guò)渡部54a的另一端側(cè)與彎曲角部55(參照?qǐng)D14(b)中圖示內(nèi)側(cè)的彎曲角部55)重復(fù)，從而形成有重復(fù)區(qū)域58。

段過(guò)渡部54b的一端側(cè)與彎曲角部55(參照?qǐng)D14(b)中圖示近前側(cè)的彎曲角部55)重復(fù)從而形成有重復(fù)區(qū)域58。段過(guò)渡部54b的另一端側(cè)不與彎曲角部55(參照?qǐng)D14(b)中圖示內(nèi)側(cè)的彎曲角部55)重復(fù)，在段過(guò)渡部54b與彎曲角部55之間形成有非重復(fù)區(qū)域57(圖中，非陰影區(qū)域)。

段過(guò)渡部54c的一端側(cè)與彎曲角部55(參照?qǐng)D14(b)中圖示近前側(cè)的彎曲角部55)重復(fù)從而形成有重復(fù)區(qū)域58。段過(guò)渡部54c的另一端側(cè)不與彎曲角部55(參照?qǐng)D14(b)中圖示內(nèi)側(cè)的彎曲角部55)重復(fù)，在段過(guò)渡部54c與彎曲角部55之間形成有非重復(fù)區(qū)域57(圖中，非陰影區(qū)域)。

如此，通過(guò)在段過(guò)渡部54a、54b、54c的端部構(gòu)成彎曲角部55，從而能夠減小卷繞部50的齒寬度方向的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)定子線(xiàn)圈5的小型化。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，也將段過(guò)渡部54a、54b、54c一并記作段過(guò)渡部54。

對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖15為用于說(shuō)明制造旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的工序的圖。如圖15所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的制造方法包括準(zhǔn)備工序S100、線(xiàn)圈成形工序S110、定子組裝工序S120、線(xiàn)圈連接工序S130和轉(zhuǎn)子組裝工序S140。

-準(zhǔn)備工序-

在準(zhǔn)備工序S100中，準(zhǔn)備構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的各構(gòu)件，例如中心支架9c，端部支架9a、9b，定子鐵芯4，轉(zhuǎn)子2等。對(duì)轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子鐵芯事先安裝永磁鐵，軸8被壓入轉(zhuǎn)子鐵芯的中空部并成為一體。

-線(xiàn)圈成形工序-

在線(xiàn)圈成形工序S110中，對(duì)要向各齒41安裝的定子線(xiàn)圈5進(jìn)行成形(參照?qǐng)D10)。后述線(xiàn)圈成形工序S110的詳細(xì)內(nèi)容。

-定子組裝工序-

在定子組裝工序S120中，通過(guò)熱套將定子鐵芯4固定于中心支架9c。將定子鐵芯4嵌入事先加熱從而通過(guò)熱膨脹擴(kuò)大了內(nèi)徑的中心支架9c。冷卻中心支架9c來(lái)使內(nèi)徑收縮，從而通過(guò)該熱收縮將定子鐵芯4的外周部緊固。

-線(xiàn)圈連接工序-

在線(xiàn)圈連接工序S130中，將各定子線(xiàn)圈5安裝于齒41。從定子鐵芯4的內(nèi)徑側(cè)向齒41安裝卷繞部50，將一個(gè)定子線(xiàn)圈5的連接端子部52與其他的定子線(xiàn)圈5的連接端子部53接合，形成各相(U相、V相、W相)繞組。另外，絕緣件20事先安裝于定子鐵芯4，之后，向齒41安裝定子線(xiàn)圈5，并從槽40的開(kāi)口側(cè)安裝防脫落片21。

在槽40內(nèi)配置構(gòu)成單位卷繞部51的長(zhǎng)邊側(cè)導(dǎo)體的第2直線(xiàn)部56c、56d，在槽40外配置構(gòu)成單位卷繞部51的短邊側(cè)導(dǎo)體的第1直線(xiàn)部56a、56b。

-轉(zhuǎn)子組裝工序-

在轉(zhuǎn)子組裝工序S140中，向一方的端部支架9a的軸承11安裝軸8。以轉(zhuǎn)子2被配置在定子1的內(nèi)側(cè)的方式，通過(guò)一方的端部支架9a封閉中心支架9c的一端側(cè)的開(kāi)口，使端部支架9a固定于中心支架9c。通過(guò)另一方的端部支架9b封閉中心支架9c的另一端側(cè)的開(kāi)口，并使端部支架9b固定于中心支架9c。以上，完成旋轉(zhuǎn)電機(jī)100。

參照?qǐng)D16詳細(xì)說(shuō)明線(xiàn)圈成形工序S110。圖16為用于說(shuō)明制造定子線(xiàn)圈5的工序的圖。線(xiàn)圈成形工序S110通過(guò)對(duì)一根直線(xiàn)狀的導(dǎo)體60反復(fù)進(jìn)行彎曲加工，從而形成多個(gè)矩形環(huán)形狀的單位卷繞部51。另外，構(gòu)成段過(guò)渡部54a、54b、54c的斜行部62如后述那樣，用模具70a、70b對(duì)直線(xiàn)狀的導(dǎo)體60進(jìn)行沖壓加工從而形成，之后通過(guò)在斜行部前后實(shí)施彎曲加工從而形成包含斜行部62的一部分在內(nèi)的彎曲角部55。

以下，說(shuō)明斜行部62及其前后的彎曲角部55的形成工序。也就是說(shuō)，對(duì)圖11所示的在第1直線(xiàn)部56a形成的段過(guò)渡部54、第2直線(xiàn)部56c與第1直線(xiàn)部56a之間的彎曲角部55、以及第2直線(xiàn)部56d與第1直線(xiàn)部56a之間的彎曲角部55的形成工序進(jìn)行說(shuō)明。另外，省略第2直線(xiàn)部56c與第1直線(xiàn)部56b之間的彎曲角部55、以及第2直線(xiàn)部56d與第1直線(xiàn)部56b之間的彎曲角部55的形成工序的圖示。

如圖16所示，線(xiàn)圈成形工序S110包括沖壓前定位工序S111、沖壓加工工序S112、彎曲前定位工序S114、彎曲加工工序S115、彎曲前定位工序S116和彎曲加工工序S117。另外，為方便說(shuō)明，如圖所示那樣規(guī)定上下、前后左右方向。

-沖壓前定位工序-

如圖16(a)所示，在沖壓前定位工序S111中，將導(dǎo)體(扁線(xiàn))60的直線(xiàn)部61配置在模具70a與模具70b之間。導(dǎo)體60的直線(xiàn)部61以沿前后方向延伸的方式配置。以矩形狀的導(dǎo)體60的左右兩側(cè)面分別與左右的模具70a、70b的按壓面對(duì)置的方式進(jìn)行定位。另外，導(dǎo)體60通過(guò)未圖示的搬送裝置被支承為能夠向前方移動(dòng)，并能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)搬送裝置將導(dǎo)體60向前方搬送，通過(guò)停止搬送裝置使導(dǎo)體60定位于規(guī)定的位置。

-沖壓加工工序-

如圖16(b)所示，在沖壓加工工序S112中，通過(guò)模具70a與模具70b從左右?jiàn)A壓導(dǎo)體60，使導(dǎo)體60塑性變形從而形成斜行部62。如圖16(c)所示，斜行部62的兩端向左右方向彎曲(折彎)，相對(duì)于直線(xiàn)部61呈規(guī)定的角度，斜行部前后的直線(xiàn)部61形成為錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距量，即錯(cuò)移導(dǎo)體60的左右寬度尺寸量。

-彎曲前定位工序-

如圖16(d)所示，在彎曲前定位工序S114中，通過(guò)搬送裝置將導(dǎo)體60向前方搬送規(guī)定量，以支承棒72位于斜行部62的前端附近的方式進(jìn)行導(dǎo)體60的定位。導(dǎo)體60載置于支承棒72之上，輥71被配置于導(dǎo)體60的上方。支承棒72以及輥71以各自中心軸沿左右方向延伸的方式而配置。輥71構(gòu)成為能夠以支承棒72為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。

-彎曲加工工序-

如圖16(e)所示，在彎曲加工工序S115中，以將導(dǎo)體60卷在支承棒72上的方式使輥71動(dòng)作。即，在彎曲加工工序S115中，將支承棒72作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心使輥71朝向前下方轉(zhuǎn)動(dòng)，并將輥71按壓在斜行部62的前方的導(dǎo)體60上。考慮回彈量地使輥71轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)體60向下方折彎多于90度，從而形成彎曲角部55。由此，能夠形成無(wú)脹圈的定子線(xiàn)圈5。輥71在彎曲導(dǎo)體60后，向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)并返回原來(lái)的位置。

-彎曲前定位工序-

如圖16(f)所示，在彎曲前定位工序S116中，通過(guò)搬送裝置將導(dǎo)體60向前方搬送規(guī)定量，以支承棒72位于斜行部62的后端附近的方式，進(jìn)行導(dǎo)體60的定位。

-彎曲加工工序-

如圖16(g)所示，在彎曲加工工序S117中，以導(dǎo)體60卷在支承棒72上的方式使輥71動(dòng)作。即，在彎曲加工工序S117中，將支承棒72作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心使輥71朝向前下方轉(zhuǎn)動(dòng)，并將輥71按壓在斜行部62的后端附近的導(dǎo)體60上。與彎曲加工工序S115同樣地，考慮回彈量地使輥71轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)體60向下方折彎多于90度，從而形成彎曲角部55(參照?qǐng)D16(h))。輥71在彎曲導(dǎo)體60后，向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)并回到原來(lái)的位置。

另外，雖未圖示，第2直線(xiàn)部56c與第1直線(xiàn)部56b之間的彎曲角部55，以及第2直線(xiàn)部56d與第1直線(xiàn)部56b之間的彎曲角部55分別在線(xiàn)圈成形工序S110中，通過(guò)搬送裝置進(jìn)行導(dǎo)體60的定位，并通過(guò)以支承棒72作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的輥71進(jìn)行彎曲加工從而形成。由搬送裝置進(jìn)行的彎曲加工前的定位以使第1直線(xiàn)部56a、56b比第2直線(xiàn)部56c、56d短的方式進(jìn)行。

線(xiàn)圈成形工序S110被反復(fù)進(jìn)行，形成多次卷繞而成的卷繞部50，在卷繞部50的兩端部通過(guò)未圖示的彎曲加工工序形成連接端子部52、53。

如此，通過(guò)分別將事先形成的斜行部62的前端附近與后端附近朝向與斜行部62的兩端部的彎曲方向(左右方向)正交的方向(下方向)彎曲，由此如上所述那樣能夠形成由彎曲角部55的一部分構(gòu)成段過(guò)渡部54(斜行部62)的一部分的定子線(xiàn)圈5。

根據(jù)上述的第1實(shí)施方式，能夠得到下述的作用效果。

(1)本實(shí)施方式所涉及的定子線(xiàn)圈5是以集中繞組在定子1的槽40安裝的定子線(xiàn)圈。定子線(xiàn)圈5具有按每圈1個(gè)節(jié)距使導(dǎo)體60卷繞在定子1的齒41上的卷繞部50，以及從卷繞部50的兩端部延伸的連接端子部52、53。卷繞部50具有多個(gè)矩形環(huán)形狀的單位卷繞部51。各單位卷繞部51具有一對(duì)第1直線(xiàn)部56a、56b，一對(duì)第2直線(xiàn)部56c、56d，以及將第1直線(xiàn)部56a、56b與第2直線(xiàn)部56c、56d連結(jié)的彎曲角部55。在一對(duì)第1直線(xiàn)部56a、56b中的一方，即配置連接端子部52、53側(cè)的第1直線(xiàn)部56a，形成有在卷繞軸X方向上使導(dǎo)體60錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距的段過(guò)渡部54(斜行部62)。在各單位卷繞部51中，段過(guò)渡部54的一部分通過(guò)彎曲角部55的一部分構(gòu)成。

由此，能夠減小卷繞部50的齒寬度方向的尺寸，因此與以往相比能夠?qū)崿F(xiàn)定子線(xiàn)圈5、定子1以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的小型化。

由于能夠不僅利用第1直線(xiàn)部56a而且還利用彎曲角部55進(jìn)行段過(guò)渡，因此如圖13所示，即使相對(duì)于齒41的寬度尺寸(以下記作齒寬度WT)，與齒寬度方向正交的導(dǎo)體60的寬度尺寸(以下記作導(dǎo)體寬度WC)較大的情況下(例如，WT：WC＝4：1左右)，也能夠進(jìn)行段的過(guò)渡。由于能夠采用導(dǎo)體寬度WC相對(duì)于齒寬度WT較大的導(dǎo)體60，因此能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的效率的提高。

(2)定子線(xiàn)圈5的第1直線(xiàn)部56a、56b比第2直線(xiàn)部56c、56d形成得短。也就是說(shuō)，段過(guò)渡部54形成于在槽40外配置的短邊側(cè)的第1直線(xiàn)部56a，而不是形成于在槽40內(nèi)配置的長(zhǎng)邊側(cè)的第2直線(xiàn)部56c、56d。由此，無(wú)需為了段過(guò)渡而增大槽40的形狀。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)定子1的小型化。

(3)制造定子線(xiàn)圈5的方法包括在形成卷繞部50時(shí)形成多個(gè)單位卷繞部51的工序，單位卷繞部51通過(guò)一對(duì)第1直線(xiàn)部56a、56b，一對(duì)第2直線(xiàn)部56c、56d，以及將第1直線(xiàn)部56a、56b與第2直線(xiàn)部56c、56d連結(jié)的彎曲角部55而呈矩形環(huán)形狀。在形成單位卷繞部51時(shí)，通過(guò)用模具70a、70b進(jìn)行沖壓，從而使導(dǎo)體60的直線(xiàn)部61彎曲(折彎)，形成將導(dǎo)體60在卷繞軸X方向上錯(cuò)移1個(gè)節(jié)距的段過(guò)渡部54(斜行部62)。之后，針對(duì)段過(guò)渡部54的兩端附近，使導(dǎo)體60朝向相對(duì)于存在段過(guò)渡部54的虛擬平面正交的方向彎曲，以段過(guò)渡部54的一部分由彎曲角部55的一部分構(gòu)成、且段過(guò)渡部54位于一對(duì)第1直線(xiàn)部56a、56b中的一方的第1直線(xiàn)部56a的方式形成彎曲角部55。

通過(guò)這樣的制造方法，能夠使槽40內(nèi)的導(dǎo)體60如圖13所示那樣整齊排列。即，能夠使構(gòu)成各單位卷繞部51的第2直線(xiàn)部56c與第2直線(xiàn)部56d夾著齒41對(duì)置地配置，能夠使導(dǎo)體60的一側(cè)面隔著絕緣件20緊貼于齒41。其結(jié)果，在導(dǎo)體60產(chǎn)生的熱高效地傳遞至定子鐵芯4，能夠提供散熱性能好的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100。散熱性能的提高有助于降低電阻率，提高馬達(dá)效率。

以下，詳細(xì)說(shuō)明與通過(guò)與圖16示出的制造方法不同的制造方法而形成的定子線(xiàn)圈905的例(以下記作比較例)相比，通過(guò)采用本實(shí)施方式的制造方法，能夠使導(dǎo)體60緊貼于齒41的作用效果(3)。

圖17為用于說(shuō)明制造比較例所涉及的定子線(xiàn)圈905的半成品90(參照?qǐng)D18)的工序的圖。圖18為表示比較例所涉及的定子線(xiàn)圈的半成品90的圖。比較例中的線(xiàn)圈成形工序通過(guò)反復(fù)進(jìn)行彎曲加工，形成多個(gè)矩形環(huán)形狀的單位卷繞部951，之后，通過(guò)如后述那樣對(duì)多段構(gòu)造的第2直線(xiàn)部956c、956d進(jìn)行沖壓加工從而形成段過(guò)渡部954(參照?qǐng)D20)。

如圖17所示那樣，在比較例中，對(duì)導(dǎo)體60進(jìn)行定位(參照?qǐng)D17(a))，并通過(guò)輥71進(jìn)行彎曲加工從而形成彎曲角部55(參照?qǐng)D17(b))。之后，通過(guò)搬送裝置將導(dǎo)體60向前方搬送規(guī)定量，進(jìn)行定位(參照?qǐng)D17(c))，并通過(guò)輥71進(jìn)行彎曲加工從而形成彎曲角部55(參照?qǐng)D17(d)、圖17(e))。在比較例中，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行基于搬送裝置的定位以及基于輥71的彎曲加工，從而成形圖18所示的半成品90。另外，導(dǎo)體60以在1圈中逐漸移位1個(gè)節(jié)距的方式，即在卷繞1周的過(guò)程中導(dǎo)體60逐漸在卷繞軸方向上移位矩形狀的導(dǎo)體60的寬度尺寸量的方式進(jìn)行彎曲加工，從而形成卷繞成螺旋狀的卷繞部950。

圖18(a)為半成品90的俯視圖，圖18(b)為半成品90的主視圖，圖18(c)為半成品90的側(cè)視圖。如圖18所示，在半成品90中，在一圈中導(dǎo)體60在卷繞軸方向上一點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)移，形成螺旋狀的卷繞部950。

圖19為表示將半成品90安裝于齒41后的狀態(tài)的圖。如圖19所示，假設(shè)在將半成品90作為定子線(xiàn)圈的完成品安裝于齒41的情況下，在與本實(shí)施方式相同的齒寬度WT且相同的導(dǎo)體寬度WC下，定子線(xiàn)圈的一端側(cè)從齒41伸出。此外，由于芯背43與導(dǎo)體60隔著絕緣件20的接觸面積也減少，散熱性能有可能降低。

因此，對(duì)半成品90進(jìn)行沖壓加工來(lái)形成段過(guò)渡部954。圖20為示意性地示出對(duì)半成品90進(jìn)行沖壓加工來(lái)形成段過(guò)渡部954的情形的圖。圖20(a)為形成段過(guò)渡部954前的半成品90的俯視示意圖，圖20(b)為表示形成了段過(guò)渡部954的定子線(xiàn)圈905的俯視示意圖。

如圖20(a)所示，半成品90由于以螺旋狀卷繞，因此構(gòu)成一個(gè)單位卷繞部951的一對(duì)第2直線(xiàn)部956c、956d彼此并未夾著卷繞軸X對(duì)置地配置。換言之，各個(gè)單位卷繞部951的第2直線(xiàn)部956c與第2直線(xiàn)部956d并未配置在距定子鐵芯4的中心軸的距離相同的位置。

如圖20(b)中的中空箭頭所示，沿卷繞軸X方向且朝向卷繞部950的中央按壓卷繞部950的2個(gè)長(zhǎng)邊側(cè)的導(dǎo)體(即第2直線(xiàn)部956c的束、以及第2直線(xiàn)部956d的束)。由此，能夠形成段過(guò)渡部954。通過(guò)該種制造方法也能夠形成段過(guò)渡部954的一部分由彎曲角部55的一部分構(gòu)成的定子線(xiàn)圈905。此外，由于能夠減小卷繞軸X方向的尺寸，因此能夠在槽40內(nèi)容納定子線(xiàn)圈905。因此，在比較例中也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述的實(shí)施方式的作用效果(1)以及(2)同樣的作用效果。

然而，用該種制造方法制作的定子線(xiàn)圈905如圖21所示那樣，相對(duì)于齒41的側(cè)面，構(gòu)成第2直線(xiàn)部956c、956d的導(dǎo)體60被扭曲，導(dǎo)體60的一側(cè)面傾斜，導(dǎo)體60與齒41的緊貼性有可能惡化。即，在比較例中，散熱性能有可能降低。

與此相對(duì)，經(jīng)圖16示出的線(xiàn)圈成形工序而制作的定子線(xiàn)圈5如圖13所示那樣，由于能夠使導(dǎo)體60的一側(cè)面隔著絕緣件20的覆蓋部20a而很好地緊貼于齒41的側(cè)面，因此是優(yōu)選的。

以下的變形也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也能夠?qū)⒆冃卫械囊粋€(gè)或多個(gè)與上述的實(shí)施方式組合。

(變形例1)

在上述的實(shí)施方式中，作為電磁裝置的一例說(shuō)明了旋轉(zhuǎn)電機(jī)100，本發(fā)明不限定于此。具備沿直線(xiàn)狀延伸的定子以及沿直線(xiàn)方向動(dòng)作的可動(dòng)子的直動(dòng)式電動(dòng)機(jī)(線(xiàn)性馬達(dá))等電磁裝置也能夠適用本發(fā)明。也就是說(shuō)，電磁裝置是指包括旋轉(zhuǎn)式、直動(dòng)式的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及發(fā)電電動(dòng)機(jī)的裝置。另外，直動(dòng)式的定子鐵芯相當(dāng)于將圖6所示的圓筒狀(圓環(huán)狀)的定子鐵芯4切開(kāi)并展開(kāi)后的鐵芯。

(變形例2)

在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了使用具有矩形截面的導(dǎo)體(扁線(xiàn))的例子，但本發(fā)明不限定于此。對(duì)于使用具有圓形截面的導(dǎo)體(圓線(xiàn))來(lái)形成定子線(xiàn)圈5的情況，也能夠?qū)崿F(xiàn)定子線(xiàn)圈5的小型化。另外，通過(guò)采用扁線(xiàn)，能夠增加導(dǎo)體60的截面積相對(duì)于槽40的截面積(即導(dǎo)體60的占積率)，能夠降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的銅損，因此是優(yōu)選的。也就是說(shuō)，通過(guò)采用扁線(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的小型化、高效化。

(變形例3)

在上述的實(shí)施方式中，對(duì)轉(zhuǎn)子2配置在定子1的徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)100進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以對(duì)于轉(zhuǎn)子2配置在定子1的徑向外側(cè)的外轉(zhuǎn)子型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)適用本發(fā)明。

(變形例4)

在上述的實(shí)施方式中，對(duì)定子線(xiàn)圈的層數(shù)為1層的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于此。也可以對(duì)在定子鐵芯4的周向上具有多層構(gòu)造的定子線(xiàn)圈適用本發(fā)明。

(變形例5)

在上述的實(shí)施方式中，對(duì)定子線(xiàn)圈的段數(shù)為4段的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于此。既可以是3段以下，也可以是5段以上。

(變形例6)

在上述的實(shí)施方式中，對(duì)在配置有定子線(xiàn)圈的連接端子部52、53一側(cè)的第1直線(xiàn)部56a設(shè)置段過(guò)渡部54的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于此。也可以在第1直線(xiàn)部56b設(shè)置段過(guò)渡部54。

(變形例7)

在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了在一個(gè)斜行部62(段過(guò)渡部54)中，在一端側(cè)構(gòu)成彎曲角部55的一部分，在另一端側(cè)不構(gòu)成彎曲角部55的一部分的例子，但本發(fā)明不限定于此。也可以分別在段過(guò)渡部54的兩端構(gòu)成彎曲角部55的一部分。此外，至少在一個(gè)單位卷繞部51中，斜行部62(段過(guò)渡部54)的一部分由彎曲角部55的一部分構(gòu)成即可。

本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，只要不損害本發(fā)明的特征，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)能夠想到的其他方式也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

下述的優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式編入于此。

日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014年第140466號(hào)(2014年7月8日申請(qǐng))

標(biāo)記說(shuō)明：

1定子，2轉(zhuǎn)子，4定子鐵芯，5定子線(xiàn)圈，8軸，9殼體，9a、9b端部支架，9c中心支架，11軸承，20絕緣件，20a覆蓋部，20b凸緣部，21防脫落片，21a覆蓋部，21b插入部，40槽，41齒，43芯背，50卷繞部，51單位卷繞部，51a第1卷繞部，51b第2卷繞部，51c第3卷繞部，51d第4卷繞部，52、53連接端子部，54(54a、54b、54c)段過(guò)渡部，55彎曲角部，56a、56b第1直線(xiàn)部，56c、56d第2直線(xiàn)部，57非重復(fù)區(qū)域，58重復(fù)區(qū)域，59電源連接用端子，60導(dǎo)體，61直線(xiàn)部，62斜行部，70a模具，70b模具，71輥，72支承棒，90半成品，100旋轉(zhuǎn)電機(jī)，905定子線(xiàn)圈，950卷繞部，951單位卷繞部，954段過(guò)渡部，956c、956d第2直線(xiàn)部。