专利名称：马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括定子和转子的马达，其中，所述定子包括使用了扁平导线的波状绕组线圈和定子铁芯，所述转子包括中心轴。
背景技术：
在专利文献1中，公开有如下的技木。即，依次错开地重叠通过以羊肠弯曲状进行连续形成的扁平导线从而构成两组导线绕組，并通过使两组导线绕组重叠来构成重叠导线。然后，通过多圈地卷绕重叠导线来形成笼式线圏。接下来，朝向从外周到内周的方向在笼式线圈中插入经分割的分割铁芯。然后，在分割铁芯的外周嵌入热压配合环从而将所述热压配合环作为定子铁芯固定。另ー方面，在专利文献2中，公开有如下方法即，通过多重地卷绕被插入在槽内的导线来构成线圈，将所述线圈安装至圆筒状的线圈插入夹具，将线圈插入夹具配置在定子铁芯内，从线圈插入夹具将线圈插入至定子铁芯的槽内。另外，在专利文献3中，公开有在分布式绕组线圏内、使插入的顶端部向轴心侧弯曲的技木。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开2010-1M658号公报专利文献2 日本专利文献特开2008-167567号公报专利文献3 国际公开公报92/01327号
发明内容
但是，在专利文献1的技术中存在如下所述的问题。即，当在分割铁芯中嵌入热压配合环从而构成了整个定子铁芯吋，与从开始即被构成为ー个整体的定子铁芯相比，存在铁损増大、马达效率降低的问题。这种缺点在強烈要求小型化的混合型汽车用马达中表现得尤为突出。另外，当如专利文献2所述的那样使用了线圈插入夹具吋，由于在插入线圈时产生的线圈的弹性变形，可以认为所述线圈是在内部应カ积蓄于形成线圈的导线的状态下被安装至定子铁芯。因此，可以认为存在以下危险即，当将在线圈插入夹具内发生了弹性变形的线圈插入到槽内后，线圈由于回弹而变形，导线的一部分从槽飞出到外部。因此，作为将波状绕组线圈插入一体型的定子铁芯的方法，本申请人想到如果能够将线圈从轴心方向插入到槽内，则能够解决上述问题。但是，如果是集中绕组线圈，则在使插入的顶端部向轴心侧弯曲吋，容易使残留部分插入到槽内，但在波状绕组线圈的情况下，弯曲部分的形状复杂，从而存在弯曲本身即存在困难的问题。作为在分布式绕组线圏内、使插入的顶端部弯曲的技木，公开有专利文献3所述的技木。但是，在专利文献3的技术中，需要单个地制造弯曲位置不同的多个导体，并ー个个地对其进行组合，因此存在需要花费制造时间、成本高的问题。另外，在波状绕组线圈中，采用通过多圈地卷绕导线绕组来形成笼式线圈的构成。 但是，当多圈地卷绕形成有弯曲部的导线绕组时，后进行卷绕的导线部分的弯曲部与已经卷绕的导线的弯曲部发生一部，因此难以在波状绕组导线中形成弯曲部。本发明正是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种通过将笼式线圈插入一体型的定子铁芯形成的马达，在所述笼式线圈上形成有弯曲部，并且所述笼式线圈能够多圈地卷绕具有所述弯曲部的波状绕组导线。为了解决问题的方法为了解决上述问题，本发明的一个实施方式涉及的马达具有如下特征。(1) 一种马达，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯和使用了扁平导线的波状绕组线圈，所述转子包括中心轴，所述马达的特征在于，所述波状绕组线圈具有通过多圈地卷绕波状绕组导线装配体而形成的笼式线圈，所述波状绕组导线装配体是通过将被形成为呈羊肠弯曲状连续的多个波状绕组导线依次错开地叠加而形成的，所述笼式线圈的一端的线圈末端部相对于所述定子铁芯的槽内导线部被向所述转子侧弯曲，所述一端的线圈末端部位于比所述定子铁芯的内周面更靠近所述转子的轴心侧的位置。(2)如(1)所述的马达，优选其特征在于形成于所述波状绕组导线的一端的转向部和形成于另一端的转向部在所述笼式线圈的所述一端的线圈末端部在所述定子铁芯的轴方向上重叠。发明效果根据具有上述构成的本发明的马达的一个实施方式，能够获得如下所述的作用、 效果。(0016)在所述(1)记载的发明的形态涉及一种马达，包括定子和转子，所述定子包括使用了扁平导线的波状绕组线圈和定子铁芯，所述转子包括中心轴，所述马达的特征在于所述波状绕组线圈具有通过多圈地卷绕波状绕组导线装配体而形成的笼式线圈，所述波状绕组导线装配体是通过将被形成为呈羊肠弯曲状连续的多个波状绕组导线依次错开地叠加而形成的，所述笼式线圈的一端的线圈末端部相对于所述定子铁芯的槽内导线部被向所述转子侧弯曲，所述一端的线圈末端部位于比所述定子铁芯的内周面更靠近所述转子的轴心侧的位置。因此，当想要以一端的线圈末端部的引导侧为先导、从轴心侧向定子的槽插入线圈时，形成于作为一端的线圈末端部的引导侧的相反侧的转向部被构成为通过定子铁芯的内周面的内侧。(0017)因此，形成于定子铁芯的齿不会与笼式线圈产生干涉，从而能够容易地将笼式线圈从轴心方向插入到定子铁芯的槽内。当将波状绕组线圈插入定子铁芯的槽时，不必使波状绕组线圈进行弹性变形，因此不会产生如本发明所要解决技术问题那样的情况，即，不会出现由于线圈的弹性变形导致的回弹而使得线圈的一部分从定子铁芯的槽内飞出的情况。(2)如(1)所述的马达，其特征在于形成于所述波状绕组导线的一端的转向部和形成于另一端的转向部在所述笼式线圈的所述一端的线圈末端部在所述定子铁芯的轴方向上重叠。因此，能够使与各相(U相、V相、W相)邻接的波状绕组导线的端部的位置在径方向上位于相同的位置。因此，端部之间的连接变得容易。
图1是本实施方式的定子的立体图；图2是本实施方式的马达的侧面图；图3是本实施方式的定子铁芯的平面图；图4A是本实施方式的笼式线圈的侧面图；图4B是本实施方式的笼式线圈的俯视图；图4C是本实施方式的笼式线圈的仰视图；图5A是本实施方式的波状绕组导线的平面图；图5B是本实施方式的波状绕组导线的俯视图；图5C是本实施方式的波状绕组导线的侧面图；图6A是本实施方式的阶梯式波状绕组导线的平面图；图6B是本实施方式的阶梯式波状绕组导线的俯视图；图6C是本实施方式的阶梯式波状绕组导线的侧面图；图7A是本实施方式的折弯式波状绕组导线的平面图；图7B是本实施方式的折弯式波状绕组导线的仰视图；图7C是本实施方式的折弯式波状绕组导线的侧面图；图8A是本实施方式的模拟笼式线圈的立体图，通过使三根折弯式波状绕组导线重叠，所述模拟笼式线圈被形成为圆筒状；图8B是本实施方式的通过使折弯式波状绕组导线成为圆筒状形成的模拟笼式线圈的侧面图；图8C是本实施方式的通过使折弯式波状绕组导线成为圆筒状形成的模拟笼式线圈的俯视图；图8D是本实施方式的通过使折弯式波状绕组导线成为圆筒状形成的模拟笼式线圈的仰视图；图9是本实施方式的、折弯式波状绕组导线的缠绕状态的平面图；图IOA是本实施方式的在定子铁芯内插入了一半笼式线圈的状态的平面图；图IOB是本实施方式的从引导侧观察的在定子铁芯内插入了一半笼式线圈的状态的立体图；图IOC是本实施方式的从引导侧的相反侧观察的在定子铁芯内插入了一半笼式线圈的状态的立体图；图IlA是本实施方式的定子的侧面图；图IlB是本实施方式的定子的俯视图；图IlC是本实施方式的定子的仰视图；图12是本实施方式的将定子与端子部连接时的概念图；图13是本实施方式的示出了将转子插入定子的情况的侧面图。
具体实施例方式下面，使用附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
图1示出了本实施方式的定子G的立体图。图2示出了马达M的侧面图。本实施方式的定子G是安装在马达上的、使用了笼式线圈14的定子，所述笼式线圈14利用波状绕组线圈形成。在定子G的内周侧存在有作为转子的转子42，所述转子42包括后述的转子轴 41。定子G具有定子铁芯H和笼式线圈14。图3示出了定子铁芯H的平面图。定子铁芯H通过层叠多张电磁钢板形成，所述电磁钢板通过冲压加工等被冲裁加工成大致圆环状。在定子铁芯H的内周侧形成有齿H2，所述齿H2呈梳齿状，并且以朝向轴的方式向内侧突出。在相邻的齿H2之间，形成有槽HI。槽Hl以及齿H2的数目为48。在定子铁芯H 的外周部分设置有三处肋部H4。在每ー处肋部H4上各设置有ー个用于使螺栓穿过的螺栓孔H3。所述螺栓孔H3能够应用于例如将定子G固定在未图示的机体上、将定子G固定在其他辅助机构上、或者安装马达M的盖等。在齿H2的顶端形成有内周面H5。马达M的定子G 还包括未图示的外部连接端子等。图4A示出了笼式线圈14的侧面图。图4B示出了笼式线圈14的平面图。图4B 也是从引导侧EL侧对图4A的笼式线圈14的状态进行了观察的平面图。图4C示出了笼式线圈14的平面图。图4C也是从引导侧的相反侧ER侧对图4A的笼式线圈14的状态进行了观察的平面图。笼式线圈14通过如下方式形成即，多层地重叠平导体D等波状绕组导线并将其配置成圆筒状。关于笼式线圈14的形成过程的详细情况后述。平导体D通过在具有矩形截面的铜等导电性能好的金属的周围覆盖瓷漆等绝缘被膜形成。如图4B所示，在引导侧EL侧配置有平导体D的端部。作为平导体D的端部的弯曲端部SSll以向笼式线圈14的外周方向凸起的方式配置成辐射状。此外，没有配置弯曲端部SSll的端子结束部SS3是要在后面进行汇流条的焊接并与定子G的未图示的外部连接端子连接的部分。详细情况后述。如图4A及图4C所示，在引导侧的相反侧ER没有配置平导体D的端部而只配置有圆周导线部E。所述圆周导线部E向笼式线圈14的内周侧弯曲从而形成内周侧突出部F。 详细情况后述。接下来，针对笼式线圈14的形成过程进行说明。图5A示出了波状绕组导线A的平面图。图5B示出了波状绕组导线A的俯视图。 图5B也是从第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2侧对图5A的波状绕组导线A进行了观察的俯视图。图5C示出了波状绕组导线A的侧面图。图5C也是从第二导体端部SS2以及直线导线部PSlO侧对图5A的波状绕组导线A进行了观察的侧面图。如图5A等所示，通过对平导体D进行沿边弯曲加工，波状绕组导线A被形成为羊肠弯曲状。设置于端部的第一导体端部SSl如图5B及图5C所示的那样向图5A的紙面内侧方向弯曲从而形成有弯曲端部SSl 1。与第一导体端部SSl连接地形成的是直线导线部PSl，所述直线导线部PSl被插入到定子铁芯H的槽HI。与直线导线部PSl连接地形成的是配置在槽Hl外从而形成圆周的圆周导线部E1。圆周导线部E形成被形成为羊肠弯曲状的平导体D的转向部。并且，在圆周导线部El的旁边依次形成有直线导线部PS2、圆周导线部E2、直线导线部PS3、以及圆周导线部E3......，在形成了直线导线部PSlO后，使第二导体端部SS2与所述直线导线部PSlO连接。在第二导体端部SS2也形成有如图5B及图5C所示的弯曲端部SS21。此外，为了将波状绕组导线A插入定子铁芯H，在所述波状绕组导线A上形成有48 组构件，但在其中的6组构件中，在第一导体端部SSl处并未形成有弯曲端部SSl 1，在第二导体端部SS2处并未形成有弯曲端部SS21。S卩，在图4B的笼式线圈14的端子结束部SS3 处，第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2是被沿边弯曲加工成羊肠弯曲状的平导体D 的端部。圆周导线部El通过阶梯式未形成部KAl分为圆周导线部前部ElM和圆周导线部后部E1N。同样地，圆周导线部E2通过阶梯式未形成部KA2分为圆周导线部前部E2M和圆周导线部后部E2N，并且其他圆周导线部E3至圆周导线部E9也采用同样的构成。此外，阶梯式未形成部KA1、阶梯式未形成部KA2…是波状绕组导线A的处于尚未形成阶梯的状态的部分。另外，关于直线导线部PSl至直线导线部PS101，虽然在图5A中难以发现，但直线导线部PS2比直线导线部PSl长，直线导线部PS3比直线导线部PS2长…，具体地说，以如下方式进行沿边弯曲加工直线导线部PSlO成为最长的直线导线部，各直线导线部逐渐增长。图6A示出了阶梯式波状绕组导线B的平面图。图6B示出了阶梯式波状绕组导线 B的俯视图，也示出了从图6A的第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2侧观察到的阶梯式波状绕组导线B。图6C示出了阶梯式波状绕组导线B的侧面图，也示出了从图6A的第二导体端部SS2以及直线导线部PSlO侧观察到的阶梯式波状绕组导线B。通过在波状绕组导线A的阶梯式未形成部KAl至阶梯式未形成部KA9进行弯曲加工、形成阶梯部Kl至阶梯部 K9，形成有如图6A至图6C所示的阶梯式波状绕组导线B。在阶梯部Kl至阶梯部K9形成的阶梯部分以如下方式形成如图6B所示，直线导线部PSl和直线导线部PS2具有相当于平导体D的厚度的量的台阶高差。因此，如图6B所示，当从上面观察时，直线导线部PSl至直线导线部PSlO的各自端部被配置为呈阶梯状排列。另外，如上所述，直线导线部PSl至直线导线部PSlO通过以使直线导线部PSlO最长的方式进行沿边弯曲加工形成。因此，由于在阶梯部Kl至阶梯部K9形成的阶梯部分，如图6C所示，当从侧面观察时，阶梯式波状绕组导线B大致呈梯形。由于阶梯部Kl至阶梯部 K9这九处场所的弯曲，从侧面观察到的阶梯式波状绕组导线B的宽度相当于平导体D的厚度的十倍。图7A示出了折弯式波状绕组导线C的平面图。图7B示出了折弯式波状绕组导线 C的仰视图。图7B也示出了从图7A的附图下方向对折弯式波状绕组导线C进行了观察的情况。图7C示出了折弯式波状绕组导线C的侧面图。图7C也示出了从图7A的附图侧方对折弯式波状绕组导线C进行了观察的情况。接下来，进一步对阶梯式波状绕组导线B进行弯曲加工。如图7A至图7C所示，使用未图示的弯曲夹具来朝向与弯曲端部SSll以及弯曲端部SS21相反的方向对阶梯式波状绕组导线B的引导侧的相反侧(不存在第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2的一侧) 进行平直弯曲加工。具体地说，对直线导线部PSl和直线导线部PS2进行平直弯曲加工使得圆周导线部El与直线导线部PSl的延长线垂直相交，从而形成内周侧突出部Fl。进行平直弯曲加工的部分为直线导线部PSl以及直线导线部PS2。此时，如图7C所示，作为平直弯曲方向的内周侧的第一角部Rl以及第二角部R2形成。也就是说，通过对直线导线部PSl进行平直弯曲加工来形成槽内导线部Sl以及第一角部R1，通过对直线导线部PS2进行平直弯曲加工来形成槽内导线部S2以及第二角部R2。結果，圆周导线部前部ElM成为圆周导线部上部F1M，圆周导线部后部ElN成为圆周导线部下部F1N。另外，第二角部R2被平直弯曲加工成沿着形成第一角部Rl的平导体D 的外周面的形状。但是，在图7C中，角部R表现为各自重叠，但在实际上，如图7A及图7B 所示，第一角部Rl和第二角部R2并不重叠。另外，槽内导线部Sl以及槽内导线部S2的长度变为相等。接下来，对直线导线部PS3以及直线导线部PS4进行平直弯曲加工使得圆周导线部E3与直线导线部PS3的延长线垂直相交，从而形成内周侧突出部F3。通过对直线导线部 PS3进行平直弯曲加工，槽内导线部S3以及第三角部R3形成，通过对直线导线部PS4进行平直弯曲加工，槽内导线部S4以及第四角部R4形成。結果，圆周导线部前部E3M成为圆周导线部上部F3M，圆周导线部后部E4N成为圆周导线部下部F4N。同样地，圆周导线部E5通过槽内导线部S5、第五角部R5、槽内导线部S6，以及第六角部R6的形成而成为内周侧突出部F5，圆周导线部E7通过槽内导线部S7、第七角部R7、槽内导线部S8、以及第八角部R8的形成而成为内周侧突出部F7，圆周导线部E9通过槽内导线部S9、第九角部R9、槽内导线部S10、以及第十角部RlO的形成而成为内周侧突出部F9。在此，如图7C所示，角部R被形成为曲率半径按照从第一角部Rl到第十角部RlO 的順序依次増大，以使得平导体D之间不发生重叠。直线导线部PSl至直线导线部PSlO之所以如上述那样被形成为逐渐变长，是为了使作为形成所述第一角部Rl至第十角部RlO的结果而形成的槽内导线部Sl至槽内导线部SlO的长度变得相等。因此，如图6C所示，直线导线部PS2比直线导线部PSl长，直线导线部PSl至直线导线部PSlO被形成为依次变长，由此，角部R部分的长度的差能够被吸收。接下来，对将折弯式波状绕组导线C配置成圆筒状的順序进行说明。图8A示出了模拟笼式线圈的立体图，通过使三根折弯式波状绕组导线重叠，所述模拟笼式线圈被形成为圆筒状。图8B示出了通过使折弯式波状绕组导线成为圆筒状形成的模拟笼式线圈的侧面图。图8C示出了通过使折弯式波状绕组导线成为圆筒状形成的模拟笼式线圈的俯视图。图8D示出了通过使折弯式波状绕组导线成为圆筒状形成的模拟笼式线圈的仰视图。图9示出了折弯式波状绕组导线的缠绕状态的平面图；为了方便，将重叠的线圈称作第一折弯式波状绕组导线Cl、第二折弯式波状绕组导线C2、以及第三折弯式波状绕组导线C3。本实施方式的笼式线圈14通过多根地重叠在图7A至图7C中示出的折弯式波状绕组导线C形成，并且如图9所示，以使第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC错开了 180度的相位的点作为开始进行卷绕的起始点。为了对此进行视觉上的说明，图8A至图8D通过在只重叠了三根折弯式波状绕组导线C的状态下被形成为圆筒状的模拟笼式线圈CX，来说明形成第一折弯式波状绕组导线 Cl至第三折弯式波状绕组导线C3的平导体D的位置。(这段话是根据英语翻的)此外，在图8A至图8D中，为了进行说明而省略了弯曲端部SSll以及弯曲端部SS21，但在存在弯曲端部SSll以及弯曲端部SS21的情况下，模拟笼式线圈CX也采用同样的构成。通过重叠三个折弯式波状绕组导线C而形成为圆筒状的线圈称作模拟笼式线圈 CX。通过依次重叠第一折弯式波状绕组导线Cl、第二折弯式波状绕组导线C2、以及第三折弯式波状绕组导线C3，模拟笼式线圈CX被形成为圆筒状。此时，如图8A所示，第一折弯式波状绕组导线Cl、第二折弯式波状绕组导线C2、以及第三折弯式波状绕组导线C3的内周侧突出部FI以朝向模拟笼式线圈CX的内周侧的方式配置。另外，在模拟笼式线圈CX的引导侧EL配置有第一导体端部SSl和第二导体端部 SS2，圆周导线部E2、圆周导线部E4、圆周导线部E6、以及圆周导线部E8被形成在大致相等的高度。另一方面，在引导侧的相反侧ER，内周侧突出部F1、内周侧突出部F3、内周侧突出部F5、内周侧突出部F7、以及内周侧突出部F9被配置在不同的高度。此外，内周侧突出部 Fl和内周侧突出部F9被配置在如下位置当从模拟笼式线圈CX的轴方向观察时，所述内周侧突出部Fl和内周侧突出部F9表现为重叠。因此，在图8C中配置有内周侧突出部F1， 而在图8D的对应位置配置有内周侧突出部F9。另外，第一折弯式波状绕组导线Cl的第一导体端部SSl配置在圆周导线部E8的内周侧。第一折弯式波状绕组导线Cl采用如下构成在呈圆筒状地卷绕了一周多一点后， 第二导体端部SS2配置在圆周导线部E2的外周侧。因此，第一折弯式波状绕组导线Cl的槽内导线部ClSl和槽内导线部C1S9配置在同一个槽Hl的最内周和倒数第二外周。第二折弯式波状绕组导线C2的槽内导线部C2S1以及槽内导线部C2S9也被收纳在与收纳有第一折弯式波状绕组导线Cl的槽内导线部ClSl以及槽内导线部C1S9的槽Hl相邻的槽Hl 的相同的位置。第三折弯式波状绕组导线C3的槽内导线部C3S1以及槽内导线部C3S9也采用同样的构成。另外，第一折弯式波状绕组导线Cl的槽内导线部C1S2和槽内导线部ClSlO也配置在同一个槽Hl内。槽内导线部C1S2配置在槽Hl的倒数第二内周，槽内导线部ClSlO 配置在槽Hl的最外周。第二折弯式波状绕组导线C2的槽内导线部C2S2以及槽内导线部 C2S10也被收纳在与收纳有槽内导线部C1S2和槽内导线部ClSlO的槽Hl相邻的槽Hl的相同的位置。第三折弯式波状绕组导线C3的槽内导线部C3S2以及槽内导线部C3S10也采用同样的构成。按照这样的顺序，模拟笼式线圈CX形成，在形成笼式线圈14时，将二十四根折弯式波状绕组导线C 一根根地依次错开一个槽的量地重叠从而形成第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC，并且如图9所示，在使第一波状绕组导线装配体RC 和第二波状绕组导线装配体LC错开了 180度的相位的状态下开始进行卷绕以形成一个圆筒。二十四根折弯式波状绕组导线C被一根根地依次错开一个槽的量地重叠，因此， 如图9所示，第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC的两端薄而中央厚。另外，第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC的厚度与进入槽Hl的平导体D的数目相同，等于10根平导体D的厚度，虽然在图9中难以发现，但缠绕开始侧配置在笼式线圈14的内侧，缠绕结束侧配置在笼式线圈14的外侧，因此，当从笼式线圈14的上面观察时，第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC的形状大致呈菱形。此外，在图9中省略了弯曲端部SS11、弯曲端部SS21、以及内周侧突出部F的示出。图IOA示出了在定子铁芯H内插入了一半笼式线圈14的状态的平面图。图IOB 示出了从引导侧观察的在定子铁芯H内插入了一半笼式线圈14的状态的立体图。图IOC 示出了从引导侧的相反侧观察的在定子铁芯H内插入了一半笼式线圈14的状态的立体图。 为了进行说明，在图IOA至图IOC中，将通过使一半笼式线圈14，S卩，第一波状绕组导线装配体RC或第二波状绕组导线装配体LC中的一者形成为圆筒状形成的线圈插入到了定子铁芯 H中。为了方便，将通过使仅仅一般笼式线圈14形成为圆筒形状形成的线圈称作半笼式线圈CY。如图IOA所示，半笼式线圈CY通过将第一波状绕组导线装配体RC配置成旋涡状形成。未图示的第二波状绕组导线装配体LC在图IOA的具有网格背景的第一波状绕组导线装配体RC之间缠绕成旋涡状。第一导体端部SSl被配置为向定子G的外周方向凸出，第二导体端部SS2与第一导体端部SSl重叠地配置。图IOA示出了上述情况。此外，部分第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2未形成，槽内导线部Sl以及槽内导线部S2具有处于向定子G的轴方向凸出的状态的部分。所述部分是端子结束部SS3，也是在形成了图1所示的状态的定子G后， 通过未图示的汇流条与连接至定子G的外部的端子连接、或者通过汇流条连结来形成中性点的部分。半笼式线圈CY如示出了引导侧的相反侧ER的图IOC所示，当形成有笼式线圈14 时，第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC在引导侧的相反侧ER也相互重叠。因此，在只通过第一波状绕组导线装配体RC形成的半笼式线圈CY的引导侧的相反侧ER呈螺旋状地形成有间隙CYD，在所述间隙CYD中配置有第二波状绕组导线装配体LC。另外，与模拟笼式线圈CX相同，半笼式线圈CY中的圆周导线部E1、圆周导线部 E3、圆周导线部E5、圆周导线部E7、以及圆周导线部E9也朝向内周侧弯曲，因此这些圆周导线部E成为朝向比定子铁芯H的内周面H5更靠近内侧的方向突出的形状。另外，第一导体端部SSl和第二导体端部SS2通过在引导侧EL重叠地焊接接合， 在图IOB中存在示出了不与第一导体端部SSl重叠的单体的第二导体端部SS2的部分，在图IOC中存在示出了不与第二导体端部SS2重叠的单体的第一导体端部SSl的部分。所述部分与未图示的第二波状绕组导线装配体LC的第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2 重叠地接合，由此第一波状绕组导线装配体RC与第二波状绕组导线装配体LC电连接。以上，使用模拟笼式线圈CX以及半笼式线圈CY对定子G进行了说明，但在实际上，第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC相差180度的相位地配置在图9所示的位置，并且在同时卷入的状态下多圈地卷绕成旋涡状，由此，第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC形成圆筒状的笼式线圈14。这样，图4A至图 4C所示的状态的笼式线圈14形成。虽然没有特殊提及，但在卷绕第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC时在中央使用了圆筒状的保持夹具。所述保持夹具被保持在第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC的一端，通过使保持夹具旋转来形成笼式线圈14。此外，在本实施方式中，在形成笼式线圈14时准备的波状绕组导线装配体的数目为第一波状绕组导线装配体RC与第二波状绕组导线装配体LC这两组，但也可以使用三组或三组以上的装配体。
这样形成的笼式线圈14处于图4A至图4C所示的状态，通过将所述笼式线圈14 插入图3所示的定子铁芯H来形成图1所示的定子G。图IlA示出了定子G的侧面图。图 IlB示出了定子G的俯视图，也是从图IlA的引导侧EL侧观察所述定子G的图。图IlC示出了定子G的仰视图，也是从图IlA的引导侧的相反侧ER侧观察所述定子G的图。定子G被形成为如图IlA至图IlC所示的形状。此夕卜，已进行说明的图1是在图 IlA至图IlC中示出的定子G的立体图。通过从引导侧的相反侧ER侧将笼式线圈14插入定子铁芯H，定子G形成。在定子铁芯H的槽Hl内配置有十根平导体D。本实施方式的定子G具有U相、V相、以及W相这三相，通过在端子结束部SS3焊接线圈端子TC来形成用于与外部进行电连接的连接端子部分。图12示出了将线圈端子TC连接至定子G时的概念图。弯曲端部SSll和弯曲端部SS21的接合エ序、以及端子结束部SS3的第一导体端部SSl以及第二导体端部SS2与汇流条的焊接エ序可以在形成笼式线圈14时进行焊接，也可以在组合了笼式线圈14与定子铁芯H后进行焊接。配置在定子G的内周侧的第一导体端部SSl与汇流条通过焊接等方法连接，从而形成中性点NP。配置在定子G的外周侧的第二导体端部SS2与每个相连接，从而形成U相端子TU、V相端子TV、以及W相端子TW。U相的情况如图12所示，针对U相的四个第二导体端部SS2结合并与U相端子TU连接。V相端子TV以及U相端子TU的情况也相同。这样， 线圈端子TC形成。随后，使用绝缘性好的树脂材料来对弯曲端部SSll和弯曲端部SS21、用来西洋第一导体端部SSl和中性点NP的汇流条、以及第二导体端部SS2和构成U相端子TU、V相端子TV、以及W相端子TW的汇流条的焊接部分进行绝缘保护。图13是示出了将转子42插入定子G的情况的侧面图。如上所述，内周侧突出部 F配置在定子G中的比定子铁芯H的内周面H5更靠近内侧的内侧16。因此，如图13所示， 当将转子42插入定子G吋，所述转子42从引导侧EL侧进行插入。转子42由转子轴41和转子铁芯43形成，并且以转子铁芯43被收纳在定子铁芯 H的内周面H5的内侧的方式插入定子G，从而所述转子42被保持于未图示的马达盖包括的轴承。通过这样组合转子42和定子G，马达M形成。本实施方式的马达M采用上述构成，因此能够起到以下说明的作用、效果。首先，能够实现马达M的组装性能的提高。本实施方式的马达M包括定子G和转子42，所述定子G包括使用了扁平导线D的波状绕组线圈和定子铁芯H，所述转子42包括中心轴，所述马达M的特征在于波状绕组线圈具有通过多圈地卷绕第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC形成的笼式线圈14，所述波状绕组导线装配体通过依次错开地重叠通过以羊肠弯曲状进行连续形成的多个折弯式波状绕组导线C形成；所述笼式线圈14的一端的线圈末端部相对于所述定子铁芯的槽内导线部S向所述转子42侧弯曲；所述一端的线圈末端部位于比所述定子铁芯H的内周面更靠近所述转子42的轴心侧的位:k。。通过层叠折弯式波状绕组导线C来形成第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC，通过多圈地卷绕所述第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC使其形成为圆筒状来形成笼式线圈14。在所述笼式线圈14的引导侧的相
11反侧ER，内周侧突出部F通过使阶梯式波状绕组导线B向内侧弯曲。笼式线圈14能够以使得引导侧的相反侧ER侧靠近定子铁芯H的方式插入定子铁芯H。笼式线圈14的线圈边缘作为内周侧突出部F弯曲，因此，从引导侧的相反侧ER插入到定子铁芯H包括的槽Hl的部分不存在干涉部分。因此，能够在不对笼式线圈14施加过度的力的情况下将笼式线圈14组装至定子铁芯H。因此，能够降低在问题中示出的危险发生的可能性S卩，由于使线圈发生弹性变形而产生的回弹，平导体D从定子铁芯H的槽Hl飞出。另外，笼式线圈14具有内周侧突出部F，并且采用容易与定子铁芯H进行组装的构造，因此定子铁芯H无需采用分割型的定子铁芯。波状绕组线圈由于其构造而只能使用分割型的铁芯，但是，存在分割型的定子铁芯比一体型的定子铁芯H铁损大的问题。但是，通过采用笼式线圈14的上述构造，一体型的定子铁芯H能够用于马达M，从而能够通过使铁损减少来提高马达M的性能。另外，笼式线圈14具有第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体 LC，第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC从在笼式线圈14的圆周上相差180度的位置同时被多圈地卷绕，因此，当多圈地卷绕形成有内周侧突出部F的折弯式波状绕组导线C时，能够容易地形成笼式线圈14。当重叠48根折弯式波状绕组导线C使其形成为圆筒状时，例如，需要以阶梯部Kl 附近为起点使折弯式波状绕组导线C的直线导线部PSl和直线导线部PS2相互远离地进行变形。因此，当使端部彼此重叠时，需要进行一些变形。但是，通过将48根导线分成第一波状绕组导线装配体RC以及第二波状绕组导线装配体LC这两组绕组导体装配体，并且错开 180度相位地进行卷绕，能够减小变形量，并且提高组装的简便性。此外，如果不像本实施方式所示的那样将导线分为第一波状绕组导线装配体RC和第二波状绕组导线装配体LC这两组，而将其分成三组或三组以上，也可以获得同样的效果。另外，在定子G中，通过将弯曲端部SSll以及弯曲端部SS21配置在笼式线圈14 的外周，能够减小定子G在轴方向上的规模。通过将弯曲端部SSll以及弯曲端部SS21配置在笼式线圈14的外周而不使其在定子G的轴方向侧延长并接合，能够使笼式线圈14的引导侧EL在轴方向上的突出量减小并减小线圈边缘。此外，如图IlB等所示，配置在笼式线圈14的外周侧的弯曲端部SSll以及弯曲端部SS21变得比定子铁芯H的外周更小。因此，定子G在径方向上也不会增大。另外，波状绕组导线的特征在于，一端的线圈末端部中的最后的线圈末端部与第一个线圈末端部在径方向上重叠，S卩，图5A所示的波状绕组导线A的直线导线部PSl以及直线导线部PS2与直线导线部PS9以及直线导线部PSlO在径方向上重叠，因此，能够靠近地配置与U相、V相、W相邻接的折弯式波状绕组导线C的端子的位置。从笼式线圈14考虑，折弯式波状绕组导线C在引导侧的相反侧ER与内周侧突出部Fl和内周侧突出部F9在轴方向上重叠，当将笼式线圈14插入定子铁芯H时，槽内导线部Sl和槽内导线部S9被插入到相同的槽H1，槽内导线部S2和槽内导线部SlO被插入到相同的槽Hl。因此，通过将其作为端子结束部SS3集中到一个位置，能够使U相端子TU、V相端子TV、W相端子TW、以及中性点NP的构造变得简单。另外，能够使定子G的线圈边缘在轴方向上缩短。
另外，在笼式线圈14的引导侧的相反侧ER的线圈末端部，第二折弯式波状绕组导线C2与第一折弯式波状绕组导线Cl在靠近定子铁芯H的方向上重叠，因此，能够减小线圈末端部的体积。通过将波状绕组导线A加工成阶梯式波状绕组导线B，从而使阶梯式未形成部KAl 至阶梯式未形成部KA9成为阶梯部Kl乃至阶梯部K9，能够在将所述阶梯式波状绕组导线B 加工成折弯式波状绕组导线C吋，形成越出内周侧突出部F的部分。所述越出部以如下方式組合如图8A所示，第二折弯式波状绕组导线C2越过第一折弯式波状绕组导线Cl。因此， 第二折弯式波状绕组导线C2在比第一折弯式波状绕组导线Cl更靠近定子铁芯H的方向上重叠。結果，能够使平导体D整齐地彼此重叠，并减小定子铁芯H的线圈末端部的体积。以上，基于本实施方式对发明进行了说明，但本发明并不仅限于所述实施方式，而是也能够在不脱离本发明的要旨的范围内通过对构成的一部分进行适当的变更来实施。例如，本实施方式的定子使用了 48槽的定子铁芯H，但这是根据设计条件決定的构成，因此也可以对其进行变更。同样地，也可以改变极弯曲的波状绕组导线A的折返数和插入到槽Hl的平导体D的数目等。符号说明
14笼式线圈；
42转子;
A 波状绕组导线；
B 阶梯式波状绕组导线
C 折弯式波状绕组导线
D 平导体；
E 圆周导线部；
F 内周侧突出部；
G 定子；
H 定子铁芯；
M 马达；
S 槽内导线部。
权利要求
1.一种马达，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯和使用了扁平导线的波状绕组线圈，所述转子包括中心轴，所述马达的特征在于，所述波状绕组线圈具有通过多圈地卷绕波状绕组导线装配体而形成的笼式线圈，所述波状绕组导线装配体是通过将被形成为呈羊肠弯曲状连续的多个波状绕组导线依次错开地叠加而形成的，所述笼式线圈的一端的线圈末端部相对于所述定子铁芯的槽内导线部被向所述转子侧弯曲，所述一端的线圈末端部位于比所述定子铁芯的内周面更靠近所述转子的轴心侧的位置。
2.如权利要求1所述的马达，其特征在于，形成于所述波状绕组导线的一端的转向部和形成于另一端的转向部在所述笼式线圈的所述一端的线圈末端部在所述定子铁芯的轴方向上重叠。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种通过将笼式线圈(14)插入到一体型的定子铁芯(H)形成的马达(M)，在所述笼式线圈(14)上形成有弯曲部，并且所述笼式线圈(14)多圈地卷绕波状绕组导线(A)。所述马达(M)包括定子(G)和转子(42)，所述定子(G)包括使用了平导体(D)的波状绕组线圈和定子铁芯(H)，所述转子(42)包括转子轴(41)，所述马达(M)采用如下构造波状绕组线圈具有通过多圈地卷绕第一波状绕组导线装配体(RC)形成的笼式线圈(14)，所述第一波状绕组导线装配体(RC)通过依次错开地重叠通过以羊肠弯曲状进行连续形成的多个波状绕组导线(C)形成；笼式线圈(14)的一端的线圈末端部相对于定子铁芯(H)的槽内导线部(S)向转子(42)侧弯曲；一端的线圈末端部位于比所述定子铁芯(H)的内周面更靠近所述转子(42)的轴心侧的位置。
文档编号H02K3/04GK102577035SQ20108004380
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者桥本伸吾, 渡边敦, 芳贺正宜 申请人:丰田自动车株式会社