电枢线圈及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机所使用的电枢线圈及其制造方法，尤其涉及电枢线圈的形状。
【背景技术】
[0002]以往，卷绕安装于旋转电机的定子或转子的线圈排列插通到线圈的收纳部即槽部(slot)。尤其公开了将线圈截面沿着槽部形状形成为矩形或梯形的线圈、以及根据槽部插入位置的不同而形成为形状不同的梯形的线圈。并且，线圈的一侧和另一侧构成为平行的面状。(参照专利文献I的图12)
[0003]此外，在现有的线圈制造方法中，公开了下述方法，S卩:将线圈的至少插入到槽部的部分插入并配置于具有预先确定的梯形形状的沟槽的成型模具，利用按压模具进行按压来成型为梯形的线圈。并且，线圈的一侧和另一侧构成为平行的面状。(参照专利文献2)
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本专利第3474660号公报专利文献2:日本专利特公平7-32551号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005]在上述的现有电枢线圈及其制造方法中，也通过变形为沿着槽部形状的线圈形状，来提高占空系数。然后，近年来进一步要求旋转电机具有高输出，从而存在仍然需要提高占空系数的问题。
[0006]本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够进一步提高占空系数的电枢线圈及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术手段
[0007]本发明所涉及的电枢线圈形成为，在将插通线圈导体的多个槽部配置为环状、并将多个所述线圈导体排列插通到所述槽部内而得到的电枢线圈中，多个所述线圈导体的周向宽度越靠近径向内侧越窄，从而形成为大致梯形形状，并且多个所述线圈导体的所述槽部内的各个截面积基本相同，且越是配置于径向内侧其周向宽度成型得越细，一个所述线圈导体形成为凸形状，并且另一个所述线圈导体形成为沿着所述凸形状的凹形状。
[0008]本发明所涉及的电枢线圈的制造方法包括下述工序:在具有与槽部大致相同的前端较细的沟槽的下部金属模具中配置多个线圈导体，所述槽部形成为越是在电枢线圈的多个所述线圈导体所卷绕的径向内侧其宽度越窄的梯形形状；利用具有比所述沟槽的宽度要稍细的棒状前端部的上部金属模具来对配置于所述下部金属模具的所述沟槽的所述线圈导体进行按压；利用所述上部金属模具的所述棒状前端部来按压至规定位置为止，从而越是配置于所述沟槽前部的所述线圈导体，成型得越是扁平，越是靠近所述沟槽的开口部的所述线圈导体，扁平率成型得越小，进行成型，使得在所述线圈导体彼此间，一个所述线圈导体形成为凸形状，另一个所述线圈导体形成为沿着所述凸形状的凹形状；从所述下部金属模具中取出成型为所述凸形状和所述凹形状的所述线圈导体。
[0009]此外，本发明所涉及的电枢线圈的制造方法包括下述工序:具有在左端部配置有前端金属模具且在右端部配置有内部金属模具的下部金属模具、以及在所述下部金属模具侧具有倾斜部并被按压的上部金属模具，形成为使得在所述上部金属模具进行移动从而与所述下部金属模具的所述前端金属模具和所述内部金属模具的上表面相抵接时，由所述各金属模具所构成的空间与槽部的形状大致相同，且空间的宽度朝向所述前端金属模具的方向逐渐变窄，并在所述下部金属模具上的所述前端金属模具与所述内部金属模具之间配置电枢线圈的多个线圈导体；利用所述上部金属模具对配置在所述下部金属模具上的所述前端金属模具与所述内部金属模具之间的多个所述线圈导体进行按压；利用所述上部金属模具进行按压，直到与所述下部金属模具的所述前端金属模具和所述内部金属模具的上表面相抵接的位置为止，从而越是靠近所述前端金属模具的所述线圈导体，越是成型得扁平，越是靠近所述内部金属模具的所述线圈导体，扁平率成型得越小，在所述线圈导体彼此间，成型为一个所述线圈导体形成为凸形状，另一个所述线圈导体形成为沿着所述凸形状的凹形状；从所述下部金属模具中取出成型为所述凸形状和所述凹形状的所述线圈导体。
发明效果
[0010]根据本发明，通过将槽部内的线圈截面形状形成为凹凸形状，从而提高了线圈彼此的密接度，并提高了占空系数，其结果是，能够提供具有高输出的旋转电机的电枢线圈。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的电枢线圈中线圈插入状态的局部剖视图。
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的电枢线圈中通过线圈成型装置进行线圈成型的线圈成型工序图。
图3是表示本发明的实施方式3所涉及的电枢线圈中通过线圈成型装置进行线圈成型的线圈成型工序图。
【具体实施方式】
[0012]实施方式1.下面，基于图1对本发明的实施方式I进行说明。图1对旋转电机为电动机、且使用定子作为电枢的情况进行了记载，但也能够适用于使用转子的情况。图1是表示本发明的实施方式I所涉及的电枢线圈中线圈插入状态的局部剖视图。
[0013]定子由定子铁心I形成圆筒形状，且朝着径向内侧配置有多个齿2，其中，定子铁心I由多片薄钢板层叠而成。在该齿2彼此之间形成有槽部3。将第I线圈导体4a、第2线圈导体4b、第3线圈导体4c、第4线圈导体4d，或者第I线圈导体4e、第2线圈导体4f、第3线圈导体4g、第4线圈导体4h分别插通到这些槽部3，以构成电枢线圈4。
[0014]对插通到槽部3的电枢线圈4例如由四根线圈导体构成的情况进行说明。构成定子的绕组的电枢线圈4可以是松针状段线圈，也可以将连续线形成为规则的标准波形而得至|J。该电枢线圈4被大致区分为从齿2出来并进入到其他的齿2的搭接部(未图示)、以及插入到槽部3的直线的槽部插入部。特别是，槽部插入部承担下述重要作用，S卩:利用流过电枢线圈4的电流经由齿2与转子(未图示)的磁极之间的排斥、吸引，来使转子旋转。即，在设计高效的电动机时，对于电枢线圈4，铜损减少是有效的，为此提高占空系数是重要的要素。这里，占空系数称为电枢线圈4的截面积相对于槽部截面积的比例。
[0015]由于电枢线圈4卷绕安装有多个，且被插入到由多个薄钢板层叠而构成的定子铁心I的槽部3，因此为了确保电枢线圈4与周围的定子铁心I之间的绝缘而通过遮盖来将其覆盖。为此，可将电枢线圈4的各线圈导体的截面成型为长方形、梯形等多边形，但由于这些形状具有角部，角部的遮盖通常要比直线部分薄，因此，有时容易产生针孔，无法经受住实际使用。因此，多数情况下使用将角部打磨成圆形而得到的四边形。
[0016]另一方面，定子为圆筒形，因而内径必然要比外径短，内径的周围也比外径的周围要短。槽部3存在有内径侧宽度与外径侧宽度基本相等情况、以及图1所示那样的内径宽度<外径宽度的情况。在内径宽度与外径宽度相等的情况下，必须满足齿2的前端侧宽度<根部宽度。通过齿2的磁通受到齿2的最窄宽度的限制，因此根部过大的宽度就通过磁通的意义来说是不必要的。因此，在几乎不改变齿2的宽度的情况下，必然要使槽部3的宽度越是往内径方向越窄。
[0017]在将电枢线圈4的第I线圈导体4a、第2线圈导体4b、第3线圈导体4c、第4线圈导体4d，或者第I线圈导体4e、第2线圈导体4f、第3线圈导体4g、第4线圈导体4h插入到这种内径侧较细的槽部3的情况下，对于为提高占空系数而形成沿着槽部3的内侧形状的线圈截面是有效的。此外，若考虑到使电流适当地流过电枢线圈4，则该截面积相同的情况是较为方便的。基于此，下述结构是有效的，S卩:越是内径侧，即使是四边形内，也使得电枢线圈4的梯形状的扁平率越大。
[0018]此外，所插入的电枢线圈4由多个线圈导体构成，将各线圈导体一根一根地成型为规定的不同形状，这在工序上是非常复杂的，且成型成本也较高，因此，将多根线圈导体一并成型为规定形状是较好的方法。并且，从空间上来看使电枢