专利名称：定子和线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在电机等中的定子并且更具体地涉及包括由以波形缠绕的导线制造的波形绕组线圈的定子以及线圈。
背景技术：
专利文献1公开了这样的技术，该技术将多个由以波形缠绕的导线制造的波形绕组线圈组合以使得线圈彼此移位或偏移一个槽节距。如果专利文献1的图3中示出的阶梯部分223形成在每个导线的一端(但是这没有在说明书和附图中明显地描述)，另一端必须形成为与阶梯部分223相一致的反转阶梯部分。否则，线圈将会接连偏移并且因此线圈端部不能够形成为圆形。如果反转阶梯部分形成在另一端，那么两个波形绕组线圈将会不能够仅以重叠的关系来组合，这在专利文献1中没有清楚地描述。两个线圈总是需要如专利文献1中公开的那样依次编织。引用列表专利文献专利文献1专利文献2专利文献
发明内容
技术问题然而，专利文献1中公开的技术具有以下问题。(1)虽然在专利文献1中没有描述，但是本申请实际上是在这样的实验中实现的 波形绕组线圈不仅要仅设置为重叠关系，并且还要依次编织。这降低了制造效率。(2)每个导线的线圈端部的截面形状等与每个导线的槽内部分的截面形状(具体地，槽内部分的厚度和线圈端部的厚度在径向上相等)。因此，如果导线的截面面积增加，那么线圈端部沿着径向的长度更长，导致整个电机的尺寸增加，这与减小电机尺寸的需求背道而驰。本申请已经解决了上述问题并且目的是提供具有生产效率更高的紧凑线圈末端的定子和线圈。技术问题的解决方案(1)为了实现上述目的，本发明提供了一种定子，包括具有多个槽的定子芯；以及由缠绕多匝的矩形组合导线形成的笼线圈，所述组合导线包括形成为连续Z字形图案的第一导线；形成为连续Z字形图案的第二导线，所述第一导线和所述第二导线被组合，使一个导线以一个节距的偏移重叠在另一个导线上；导线槽内部分，其被重叠并安装在所述定子芯的每个所述槽中；导线连接部分，其沿圆周布置在所述槽的外侧上；以及导线阶梯
JP2000-069700 A JP2002-153001 A JP2008-113539 A部分，其连接所述导线槽内部分和所述导线连接部分。(2)在(1)中所述的定子中，优选地，每个导线连接部分具有薄板形状。这里，将连接部分形成为薄板的方法可以包括诸如模压和锻造的变形机械加工、 诸如铸造的机械加工等。(3)在(1)或O)中，优选地，根据导线槽内部分的位置，阶梯部分具有不同的长度。这里，当导线槽内部分的厚度如(4)中所述地变得不同时，阶梯部分的长度可以被确定为根据导线槽内部分的位置和导线槽内部分的厚度而不同。(4)在⑴到(3)中一者所述的定子中，优选地，导线槽内部分具有不同的厚度和宽度，使得当导线槽内部分被安装在槽中时，从定子芯的内周侧朝向外周侧依次厚度更小并且宽度更宽。(5)在(1)到(4)中一者所述的定子中，优选地，笼线圈包括第一相笼线圈、第二相笼线圈和第三相笼线圈，第一相笼线圈、第二相笼线圈和第三相笼线圈缠绕在彼此上以分别施加W相电流、V相电流和U相电流，并且第一相笼线圈在设置在定子的轴向两端中的每个连接部分中包括突起，第二相笼线圈在每个所述导线连接部分中包括凹部，以绕过形成在第一相笼线圈的每个连接部分中的突起。(6)根据本发明的另一个方面，提供了一种要安装在具有多个槽的定子芯中的线圈，所述线圈包括由缠绕多匝的矩形组合导线形成的笼线圈，所述组合导线包括形成为连续Z字形图案的第一导线；形成为连续Z字形图案的第二导线，第一导线和第二导线被组合，使一个导线以一个节距的偏移重叠在另一个导线上；导线槽内部分，其待被重叠并安装在定子芯的每个槽中；导线连接部分，其待沿圆周布置在槽的外侧上；以及导线阶梯部分， 其连接导线槽内部分和导线连接部分。(7)在(6)中陈述的线圈中，优选地，每个导线连接部分都具有薄板形状。(8)在(6)或(7)中所述的线圈，优选地，根据导线槽内部分的位置，导线阶梯部分具有不同的长度。这里，如果导线槽内部分的厚度如(9)中所述地变得不同时，阶梯部分的长度可以被确定为根据导线槽内部分的位置和导线槽内部分的厚度而不同。(9)在(6)到⑶中一者所述的线圈中，优选地，导线槽内部分具有不同的厚度和宽度，使得当导线槽内部分被安装在槽中时，从定子芯的内周侧朝向外周侧依次厚度更小并且宽度更宽。(10)在(6)到(9)中一者所述的线圈中，优选地，笼线圈包括第一相笼线圈、第二相笼线圈和第三相笼线圈，第一相笼线圈、第二相笼线圈和第三相笼线圈缠绕在彼此上以分别施加W相电流、V相电流和U相电流，并且第一相笼线圈在设置在定子的轴向两端中的每个连接部分中包括突起，第二相笼线圈在每个所述导线连接部分中包括凹部，以绕过形成在第一相笼线圈的每个连接部分中的突起。本发明的有益效果根据具有(1)和(6)中描述的构造的定子和线圈，第一导线和第二导线只需要简单地布置为在彼此偏移一个节距的状态下的重叠关系，而不需要编织，由此增强了生产效率。这里，如果导线被简单地彼此重叠，那么每个连接部分可能具有增加的沿着径向的厚度。然而，在上述构造( 和(7)中，连接部分被通过模压而形成为薄板形状，并且因此这种薄板形状的连接部分的重叠可以减小连接部分沿着径向的厚度。这可以减小线圈末端沿着径向的长度，整体紧凑的电机。此外，都具有薄板形状的连接部分可能在连接部分与导线槽内部分之间引起偏移。然而，在本上述构造中，即使发生偏移，具有不同长度的导线阶梯部分可以将连接部分设置在任何位置。此外，根据在(3) “4)、⑶和(9)中描述的上述定子和线圈，如果导线槽内部分的位置与连接部分的位置不同，这种不同可以通过具有不同长度的阶梯部分来调整。因此，可以自由地设计导线槽内部分的位置和连接部分的位置。此外，根据在( 和(10)中描述的定子和线圈，薄板形状连接部分包括凹部并且因此凹部允许绕过组合导线槽内部分和连接部分之间的接合部分，即使该接合部分变得更宽。这可以减小连接部分沿着径向的整体长度，导致减小线圈末端沿着径向的长度，因此实现整体紧凑的电机。
图IA是第一导线的前视图；图IB是第一导线的仰视图；图2A是第二导线的前视图；图2B是第二导线的仰视图；图3是作为原材料的材料铜线的形状的图；图4是矩形组合导线的立体图；图5是图4中的组合导线的右端部的放大局部立体图；图6是示出了只有W相线圈被安装在形成于定子芯中的四十八个槽的相应的槽中的状态的图；图7是图6中的部分A的放大图；图8是图6中的部分B的放大图；图9是示出了 W相的第一组合导线被缠绕了一匝的四分之三的状态的图；图10是示出了 W相第一组合导线缠绕了四匝的状态的图；图11是示出了 V相的第一组合导线绕着已经如图10所示完全缠绕的W相第一组合导线缠绕的状态的图；图12是示出了 W相的第二组合导线绕着图11的笼形线圈(下文中称作“笼线圈”) 缠绕的状态的图；图13是示出了 U相的第一组合导线绕着图12的笼线圈缠绕的状态的图；图14是示出了 U相的第二组合导线绕着图13的笼线圈缠绕的状态的图；图15是示出了 V相的第二组合导线绕着图14的笼线圈缠绕的状态的图；图16是示出了 W相端子、V相端子和U相端子连接到图15的笼线圈的状态的图， 并且因此示出了完成的线圈；图17是示出了将齿部和后轭安装到图16的笼线圈的步骤的图；以及图18是解释制造定子芯的方法的图。
具体实施例方式现在将参照附图给出实施本发明的定子和线圈的优选实施例的详细描述。图IA是形成为连续矩形波图案(Z字形图案)的第一导线WA的前视图并且图IB 是其仰视图。第一导线WA形成为连续Z字形图案，包括在前端的端子部分A、连接到端子部分 A并且要被安装到槽中的导线槽内部分(下文中，也被称作“槽内部分”)S1、沿圆周设置在槽的外侧的导线连接部分(下文中，也被称作“连接部分”)E1、槽内部分S2、连接部分 E2、……、槽内部分S32、连接部分E32以及端子部分B。图2A是形成为连续矩形波形状的第二导线WB的前视图并且图2B是其仰视图。第二导线WB形成为连续Z字形图案，包括在前端的端子部分A、连接到端子部分A 并且要被安装到槽中的槽内部分Si、沿圆周设置在槽的外侧的连接部分E1、槽内部分S2、 连接部分E2、……、槽内部分S32、连接部分E32以及端子部分B。在第一导线WA和第二导线WB中的每一者中，连接部分El、E3、……、E31和其他连接部分E2、E4、……、E32交替地设置在槽内部分S的不同侧上(Si到S32)。第二导线WB的整体长度被确定为比第一导线WA的整体长度更长，并且将会在下文中对其详细说明。这是因为第二导线WB绕着第一导线WA缠绕。第一和第二导线WA和WB被组合成为彼此偏移或偏离一个节距，形成具有矩形截面的组合导线W1。图4是组合导线Wl的立体图。图5是图1中的组合导线Wl的右端部的放大局部图。将第一和第二导线WA和WB组合为彼此偏移一个节距将会形成具有矩形截面的组合导线Wl，而不是的第一导线WA的连接部分WAE(WAE1、WAE2、……)与第二导线WB 的连接部分WBE(WBE1、WBE2、......)重叠。第一导线WA的第一槽内部分Sl (下文中，称作“槽内部分WAS1”)是单独存在的。 第二导线WB的第一槽内部分WBSl重叠在第一导线WA的槽内部分WAS2的外侧上(后侧)。如图5所示，连接槽内部分WAS2和连接部分WAEl的阶梯部分WAD2以及连接槽内部分WBSl和连接部分WBEl的阶梯部分WBDl形成为相同长度。因此，槽内部分WAS2和槽内部分WBSl重叠为彼此紧密接触。第一导线阶梯部分WAD(WAD1、WAD2、……)的长度和第二导线阶梯部分WBD(WBD1、WBD2、……)的长度将在下文中详细解释。如上所述，第二导线WB的槽内部分S依次重叠在第一导线WA的槽内部分S的外侧。第二导线WB的最后一个槽内部分WBS32是单独存在的。当组合导线Wl被缠绕时(见图10)，连接部分E的重叠部分的数目精确地是槽内部分S的重叠部分的数目的一半。另一方面，图6示出了只有W相线圈被安装在形成于定子芯11中的四十八个槽的相应槽中的状态。图7是图6中的部分A的放大图。在一个槽IlA中，八个槽内部分Ml到M8被设置为使得具有最小宽度(沿着芯11 的圆周)和最大厚度(沿着芯11的径向)的槽内部分Ml位于定子芯11的沿着径向的最内部的位置中，并且具有最大宽度(沿着芯11的圆周)和最小厚度(沿着芯11的径向) 的槽内部分M8位于定子芯11的沿着径向的最外部的位置中，并且其他的槽内部分M2到M7 设置为使得从槽内部分Ml那一侧到槽内部分M8那一侧依次宽度更宽并且厚度更小。这种配置减小了在齿部彼此平行时可能引起的芯损。八个槽内部分M(Ml到M8)具有相同的截面面积以提供相同的电阻。
图7中的槽内部分Ml对应于第一导线WA的第一槽内部分Sl，S卩，槽内部分WASl。在下文中说明第一导线WA的每个槽内部分S(S1到S32)的截面形状。图4中的槽内部分WASl到WAS8位于最内部的位置(第一匝)并且因此与Ml具有相同的截面形状。槽内部分WAS9的截面形状与M2的截面形状相对应。槽内部分WASlO到WAS16中的每一者的截面形状与M3的截面形状相对应。槽内部分WAS17的截面形状与M4的截面形状相等。槽内部分WAS18到WAS24的每一者的截面形状都与M5的截面形状相对应。槽内部分WAS25的截面形状与M6的截面形状相对应。此外，槽内部分WAS^到WAS32中每一者的截面形状都与M7的截面形状相对应。在下文中说明第二导线WB的每个槽内部分S(S1到S32)的截面形状。图8是图6 中的部分B的放大图。图4中的槽内部分WBSl到WBS7位于第二匝上并且因此与M2具有相同的截面形状。槽内部分WBS8的截面形状与M3的截面形状相对应。槽内部分WBS9到WBS15中的每一者的截面形状与M4的截面形状相对应。槽内部分WBS16的截面形状与M5的截面形状相对应。槽内部分WBS17到WBS23的每一者的截面形状都与M6的截面形状相对应。槽内部分WBS24的截面形状与M7的截面形状相对应。槽内部分WBS25到WBS32中每一者的截面形状都与M8的截面形状相对应。 如上所述，在安装在八个槽1IA中的八组导线中，七组中的每一者的槽内部分S具有被确定为如图8所示有规律地不同的截面形状。将要说明缠绕由第一导线WA和第二导线WB制成矩形组合导线Wl的步骤，其中第一导线WA和第二导线WB彼此重叠以使得它们偏移一个节距。图9示出了笼线圈Wl从缠绕开始点起缠绕了一匝的四分之三的状态的图。组合导线Wl被缠绕为使得第一导线WA被放置在内周侧上并且第二导线WB在外周侧上。在缠绕开始时，只有第一导线WA的槽内部分WASl单独地存在。随后，第一导线WA 的第二到第八槽内部分S2到S8和第二导线WB的第一到第七槽内部分Sl到S7分别重叠。如图7所示，当组合导线Wl缠绕一匝时，第一导线WA的第九槽内部分WAS9和第二导线WB的第八槽内部分WBS8的对在槽内部分WASl的外侧上重叠，其中槽内部分WASl 是第一导线WA的第一单线。这里，第一导线WA的第一槽内部分WASl和第九槽内部分WAS9 直接重叠在彼此上。如图8所示，处于重叠关系的第一导线WA的第十槽内部分WASlO和第二导线WB 的第九槽内部分WBS9的对绕着第一导线WA的第二槽内部分WAS2和第二导线WB的第一槽内部分WBSl的对的外侧缠绕。在这种状态下，第一导线WA和第二导线WB交替地定位。如图9所示，第一导线WA中的具有薄板形状的连接部分WAE2和第二导线WB中具有薄板形状的连接部分WBEl分别构成一个矩形的上边和下边。图10示出了第一组合导线Wl (对应于笼线圈WlX)缠绕四匝的状态。在这种状态下，形成了第一组合导线槽内部分W1S1、第二组合导线槽内部分W1S2、……、第八组合导线槽内部分W1S8。如图7所示，第一组合导线槽内部分WlSl包括八个导线槽内部分S。如图8所示， 第二组合导线槽内部分W1S2包括八个导线槽内部分S。此外，形成与第八上连接部分W1EU8连接的第一上连接部分W1EU1。形成与第八下连接部分W1ED8连接的第一下连接部分WlEDl。上连接部分WlEU和下连接部分WlED中的每一者都由四个薄板形状连接部分构成，这四个薄板形状连接部分包括具有重叠关系的两个第一连接部分WAE和两个第二连接部分WBE。这里，薄板形状连接部分被形成为每个槽内部分上方的突起Wl⑶(W1OT1到 Wl⑶8)。薄板形状连接部分被形成为每个槽内部分下方的突起Wl⑶(W1OT1到Wl⑶8)。这是为了调整连接部分与槽内部分之间的位置偏移。如下文所述，突起W1CU、突起W1CD、阶梯部分WlDU和阶梯部分WlDD结合调整连接部分与槽内部分之间的偏移。如图10所示，每个上阶梯部分W1DU(W1DU1到W1DU8 ；其中的W1DU3和W1DU4在附图中标出)将每个组合导线槽内部分W1S(W1S1到W1S8)连接到每个相应的上连接部分 WlEUdlEUl到W1EU8)。每个上阶梯部分WlDU包括具有不同长度的阶梯部分，以将每个槽内部分WlS连接到每个上连接部分W1EU。具体地，构成每个槽内部分WlS的八个槽内部分 S具有不同的厚度，并且构成每个上连接部分WlEU的四个连接部分连接到八个槽内部分Sl 中的下一个。此外，连接部分E形成为薄板形状并且以紧密关系层叠。因此，构成每个上阶梯部分WlDU的阶梯部分的长度被确定为彼此不同，以符合各自的条件。类似地，每个下阶梯部分WlDD(W1DD1到W1DD8 ；其中的W1DD3和W1DD4在附图中标出)将每个组合导线槽内部分WlS连接到每个相应的下连接部分WlED (W1ED1到W1ED8)。每个下阶梯部分WlDD包括具有不同长度的阶梯部分，以将每个组合导线槽内部分W1S(W1S1 到W1S8)连接到每个下连接部分W1ED。此外，每个上阶梯部分WlDU包括从上连接部分WlEU沿径向向外突出的突起 Wl⑶(在图10中仅标出了 Wl⑶3和Wl⑶4)。每个突起为⑶由总共八个连接部分构成，即， 第一导线WA的四个连接部分WAE和第二导线WB的四个连接部分WBE。因此，每个突起Wl⑶ 比每个上连接部分WlEU更厚。类似地，每个下阶梯部分WlDD包括从下连接部分WlED沿径向向外突出的突起 WlCD (在图10中仅标出了 W1CD3和W1CD4)。如图10所示，在组合导线Wl的笼线圈WlX中，四个端子W1A1、W1B1、W1A2和W1B2 被设置为向上突出。此外，每个导线槽内部分的形状如图6所示。图6示出了笼线圈WlX 和下文中描述的另一个笼线圈W2X安装到总共四十八个槽11中的十六个槽中的状态。之后，说明第一导线WA的制造方法。图3示出了作为原材料的材料铜线WlY的形状。这里使用的铜线WlY是由具有圆形截面的铜线或具有扁矩形截面的铜线制成的。铜线 WlY形成为如图3所示的Z字形图案。此时，考虑到阶梯部分长度的区别，分别确定Z字形图案的每个横向长度X和Z字形图案的每个纵向长度Y。长度Y被确定为从铜线WlY的一端向另一端依次更长，但是在图中没有清楚地示出。长度Y逐渐更长的这种设计对应于组合导线Wl在缠绕时逐渐增加的直径。长度X被确定为根据上阶梯部分WlDU和下阶梯部分 WlDD的长度而不同。通过模压来将这种铜线WlY被形成为如图1所示的第一导线W1。类似地制造第二导线W2和其他导线。这里，组合导线槽内部分WlS的形状和薄板形状连接部分的形状通过模压而同时形成。在模压之后，通过电沉积涂布将铜线WlY涂上磁漆。图11示出了 V相的第一组合导线Vl绕着已经如图10所示完全缠绕的W相第一组合导线缠绕的状态的图。这是由第一组合导线Vl构成的笼线圈被设置为围绕Wl的笼线圈的外周的状态。第一组合导线Wl是W相的第一组合导线，并且第一组合导线Vl是V相的第一组合导线。通过将连续Z字形图案的第一导线VA和连续Z字形图案的第二导线VB设置为重叠关系但是彼此具有一个节距的偏移，第一组合导线Vl被形成为与第一组合导线Wl类似的矩形形状。第一组合导线Vl的上连接部分VlEU (V1EU1到V1EU8，在附图中仅标出了其中的 V1EU4和V1EU5)的突起VlCU(V1CU1到V1CU8，在图11中仅标出了其中的V1CU5)形成在W 相第一组合导线Wl的上连接部分WlEU的外侧。第一组合导线Wl的突起Wl⑶5在图11中设置在突起Vl⑶5的右侧。因此，第一组合导线Vl包括凹部V1FU5(在凹部VlFUl到V1FU8 中，仅在图中标出了 V1FU5)，其与突起Vl⑶5连续以绕过Wl (Wl⑶5)。在第一组合导线Vl 的其他部分中，第一导线Wl的薄板形状连接部分和第一导线Vl的薄板形状连接部分被设置为彼此紧密接触的关系，以减小该组件的外径。在下连接部分VlED的突起Vl⑶5的右侧上，设置了第一组合导线Wl的突起 W1CD5。因此，第一组合导线Vl包括凹部V1FD5(在凹部VlFDl到V1FD8中，仅在图中标出了 V1FM)，其与突起Vl⑶5连续以绕过Wl (WWM)。在第一组合导线Vl的其他部分中，第一导线Wl的薄板形状连接部分和第一导线Vl的薄板形状连接部分被设置为彼此紧密接触的关系，以减小该组件的外径。图12示出了 W相的第二组合导线W2绕着图11的笼线圈缠绕的状态。更具体地， 由V相组合导线Vl构成的笼线圈VlX形成为围绕由W相第一组合导线Wl构成的笼线圈 WlXo此外，W相第二组合导线W2的笼线圈W2X形成为围绕笼线圈V1X。图13示出了 U相的第一组合导线绕着图12的笼线圈缠绕的状态。具体地，V相第一组合导线Vl的笼线圈VlX形成为围绕W相第一组合导线Wl的笼线圈W1X，W相第二组合导线W2的笼线圈W2X形成为围绕笼线圈V1X，并且此外U相第一组合导线Ul的笼线圈UlX 形成为围绕笼线圈W2X。图14示出了 U相的第二组合导线U2绕着图13的笼线圈缠绕的状态。具体地来讲，V相第一组合导线Vl的笼线圈VlX形成为围绕W相第一组合导线Wl的笼线圈W1X，W 相第二组合导线W2的笼线圈W2X形成为围绕笼线圈V1X，U相第一组合导线Ul的笼线圈 UlX形成为围绕笼线圈W2X，并且此外，U相第二组合导线U2的笼线圈U2X形成为围绕笼线圈 UlXo图15示出了 V相的第二组合导线V2绕着图14的笼线圈缠绕的状态。具体地，Vl 的笼线圈VlX形成为围绕W相第一组合导线Wl的笼线圈W1X，W相第二组合导线W2的笼线圈W2X形成为围绕笼线圈V1X，U相第一组合导线Ul的笼线圈UlX形成为围绕笼线圈W2X， U相第二组合导线U2的笼线圈U2X形成为围绕笼线圈U1X，并且此外，V相第二组合导线V2 的笼线圈V2X被形成为围绕笼线圈U2X。图16示出了 W相端子WP、V相端子VP和U相端子UP连接到图15的组件的状态。下文中说明定子芯的制造方法。如图18中的步骤⑴所示，四十八个齿部T(T1、 Τ2、……)从内侧开始安装到四十八个槽内部分S之间。每个齿部T都是由层叠钢板制成的组件。此时，未示出的绝缘体被安装在每个槽内部分S和每个齿部T之间以将它们彼此绝缘。
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凸缘TT形成在每个齿部T的后端(线圈的内周侧)。每个凸缘TT与槽内部分S 相接触以沿着插入方向来定位每个齿部T。之后，四十八个背轭Y(Y1、Y2、……)被依次分别从外周侧压配合到齿部T之间，如图18中的步骤(2)和(3)所示。此时，齿部T的内周侧由未示出的定位引导件定位。以此方式，完成如图17所示的定子。在图17中，省略了定子芯的缩配合环和分隔线。如上文中详细说明的，本实施例的定子和线圈具有以下构造。都被形成为连续Z 字形图案的第一导线WA和第二导线WB被在彼此之间具有一个节距的偏移的状态下组合， 以构成矩形组合导线W1。多个组合导线Wl被依次缠绕以形成笼线圈。每个组合导线Wl包括(a)在定子芯的每个槽内重叠的导线槽内部分WAS和WBS，(b)沿圆周布置在槽的外侧上的连接部分WAE和WBE，以及(c)将槽内部分与相应的连接部分连接的导线阶梯部分WAD和 WBD0每个连接部分通过模压形成为薄板形状。因此，第一导线WA和第二导线WB仅需要被简单地设置为具有偏移的重叠关系，而不需要被编织，因此提高了生产效率。这里，如果导线WA和WB仅仅是在彼此上重叠，上、下连接部分WlEU和WlED可能沿着径向具有增加的厚度。然而，在本实施例中，构成上、下连接部分WlEU和WlED的连接部分WAE和WBE被通过模压而形成为薄板形状，并且因此这种薄板形状的连接部分的重叠可以减小上、下连接部分WlEU和WlED沿着径向的厚度。这可以减小线圈末端沿着径向的长度，整体紧凑的电机。此外，都具有薄板形状的连接部分WAE和WBE可能在连接部分WAE和WBE与导线槽内部分WAS和WBS之间引起偏移。然而，在本实施例中，即使发生偏移，具有不同长度的导线阶梯部分WAD和WBD可以将上、下连接部分WlEU和WlED设置在任何位置。在本实施例的定子和线圈中，导线槽内部分具有不同的厚度和宽度，并且被以重叠的关系设置在每个槽中，使得从内周侧朝向外周侧依次厚度更小并且宽度更大。根据槽内部分和不同的厚度，导线阶梯部分WAD和WBD的长度不同。当槽内部分的位置与连接部分的位置不同时，这种不同可以通过具有不同长度的阶梯部分来调整。因此，可以自由地设计导线槽内部分的位置和连接部分的位置。在本实施例的定子和线圈中，笼线圈包括彼此缠绕以分别施加W相电流、V相电流和U相电流的第一相笼线圈(由W相组合导线Wl制成的笼线圈WlX)、第二相笼线圈(由 V相组合导线Vl制成的笼线圈VlX)和第三相笼线圈(由U相组合导线Ul制成的笼线圈 UlX)。第一相笼线圈(笼线圈WlX)在布置在定子的轴向两端中的每个连接部分中包括突起。第二相笼线圈(笼线圈VlX)在每个连接部分中包括凹部，以绕过形成在第一相笼线圈的每个连接部分W1E(W1EU、W1ED)中的突起。因此，因为薄板形状连接部分VlE包括凹部 VlF,所以每个凹部VlF允许绕过每个组合导线槽内部分WlS和每个连接部分WlE之间的接合部分，即使该接合部分变得更宽。这可以减小连接部分沿着径向的整体长度，导致减小线圈末端沿着径向的长度，因此实现整体紧凑的电机。本发明不限于上述实施例并且可以实施为其他具体形式而不超出其实质性特征。例如，上述实施例省略了对定子组件成型的步骤的说明。定子组件可以利用树脂成型以完成定子。在上述实施例中，W相、V相和U相中的每一个被两个系安全组件提供，但是可以每个相由一个笼线圈构成或者由三个以上笼线圈构成。
在上述实施例中，阶梯部分的长度被确定为根据槽内部分的位置和导线槽内部分的不同厚度而不同。如果导线槽内部分的厚度是相同的，阶梯部分的长度可以被确定为根据槽中的槽内部分的位置而不同。在上述实施例中，每个薄板形状的连接部分是通过压模而形成的，但是它们可以通过其他塑料变形技术或通过铸造而形成。虽然已经示出并描述了本发明的优选实施例，但是可以理解本公开是为了示意性的目的并且可以在不超出如权利要求所述的本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。附图标记列表
WA第一导线
WB第二导线
WU W2W相组合导线
VU V2V相组合导线
U1、U2U相组合导线
WAS、WBS导线槽内部分
WIS组合导线槽内部分
WlEU上连接部分
WlED下连接部分
WAD、WBD导线阶梯部分
WlDU.fflDD阶梯部分
W1X.W2XW相笼线圈
V1X、V2XV相笼线圈
U1X、U2XU相笼线圈
V1CU、C1CD突起
V1FU、V1FD凹部
T齿部
Y后轭
权利要求
1.一种定子，包括 具有多个槽的定子芯；以及由缠绕多匝的矩形组合导线形成的笼线圈，所述组合导线包括 形成为连续Z字形图案的第一导线；形成为连续Z字形图案的第二导线，所述第一导线和所述第二导线被组合，使一个导线以一个节距的偏移重叠在另一个导线上；导线槽内部分，其被重叠并安装在所述定子芯的每个所述槽中； 导线连接部分，其沿圆周布置在所述槽的外侧上；以及导线阶梯部分，其连接所述导线槽内部分和所述导线连接部分。
2.根据权利要求1所述的定子，其中每个所述导线连接部分都具有薄板形状。
3.根据权利要求1或2所述的定子，其中根据所述导线槽内部分的位置，所述导线阶梯部分具有不同的长度。
4.根据权利要求1到3中任意一项所述的定子，其中所述导线槽内部分具有不同的厚度和宽度，使得当所述导线槽内部分被安装在所述槽中时，从所述定子芯的内周侧朝向外周侧依次厚度更小并且宽度更宽。
5.根据权利要求1到4中任意一项所述的定子，其中所述笼线圈包括第一相笼线圈、第二相笼线圈和第三相笼线圈，所述第一相笼线圈、所述第二相笼线圈和所述第三相笼线圈缠绕在彼此上以分别施加W相电流、V相电流和U相电流，并且所述第一相笼线圈在设置在所述定子的轴向两端中的每个所述连接部分中包括突起， 所述第二相笼线圈在每个所述导线连接部分中包括凹部，以绕过形成在所述第一相笼线圈的每个所述连接部分中的突起，。
6.一种要安装在具有多个槽的定子芯中的线圈，所述线圈包括 由缠绕多匝的矩形组合导线形成的笼线圈，所述组合导线包括 形成为连续Z字形图案的第一导线；形成为连续Z字形图案的第二导线，所述第一导线和所述第二导线被组合，使一个导线以一个节距的偏移重叠在另一个导线上；导线槽内部分，其待被重叠并安装在所述定子芯的每个所述槽中； 导线连接部分，其待沿圆周布置在所述槽的外侧上；以及导线阶梯部分，其连接所述导线槽内部分和所述导线连接部分。
7.根据权利要求6所述的线圈，其中每个所述导线连接部分都具有薄板形状。
8.根据权利要求6或7所述的线圈，其中根据所述导线槽内部分的位置，所述导线阶梯部分具有不同的长度。
9.根据权利要求6到8中任意一项所述的线圈，其中所述导线槽内部分具有不同的厚度和宽度，使得当所述导线槽内部分被安装在所述槽中时，从所述定子芯的内周侧朝向外周侧依次厚度更小并且宽度更宽。
10.根据权利要求6到9中任意一项所述的线圈，其中所述笼线圈包括第一相笼线圈、第二相笼线圈和第三相笼线圈，所述第一相笼线圈、所述第二相笼线圈和所述第三相笼线圈彼此缠绕以分别施加W相电流、V相电流和U相电流， 所述第一相笼线圈在设置在所述定子的轴向两端中的每个所述连接部分中包括突起，所述第二相笼线圈在每个所述导线连接部分中包括凹部，以绕过形成在所述第一相笼线圈的每个所述连接部分中的突起。
全文摘要
本发明提供了一种定子和线圈。该定子包括具有多个槽的定子芯；以及由缠绕多匝的矩形组合导线形成的笼线圈。该组合导线包括形成为连续Z字形图案的第一导线；形成为连续Z字形图案的第二导线，第一导线和第二导线被组合，使一个导线以一个节距的偏移重叠在另一个导线上；导线槽内部分，其被重叠并安装在定子芯的每个槽中；导线连接部分，其沿圆周布置在槽的外侧上；以及导线阶梯部分，其连接导线槽内部分和导线连接部分。
文档编号H02K3/12GK102217171SQ200980145479
公开日2011年10月12日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年11月13日
发明者中村尚范, 加藤伸仁, 大竹知之, 鹫头慎一 申请人:丰田自动车株式会社