旋转电机及旋转电机所使用的电枢的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电动机和发电机等旋转电机及旋转电机所使用的电枢的制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在电动机及发电机等旋转电机中，要求小型高输出及高品质。在将这种旋转电机小型化时，从将不产生有效磁通的线圈端小型化的角度出发，使用将导线分别卷绕到定子铁芯的齿上而构成的集中卷绕的定子绕组。但是，希望一种能够抑制转矩脉动并能够实现高输出化的分布卷绕构造的定子绕组。进而，由于磁铁价格的急剧上涨，不使用磁铁的感应电机的需求也提高，寻求一种使用更高效率的分布卷绕的定子绕组的定子。
[0003]在此，相对于将导线卷绕在一个齿而构成的集中卷绕的绕组，将导线卷绕在2个槽以上的分离的槽对而构成的绕组作为分布卷绕的绕组。即，分布卷绕的绕组以从一个槽延伸出的导线跨过连续的两个以上的齿而进入其他槽的方式在槽对上卷绕多次而构成。
[0004]在专利文献I记载的现有的旋转电机中，将矩形导线卷绕多次形成线圈状的绕组线圈，即所谓龟背形线圈，将该龟背形线圈收纳于隔开规定槽数的槽的各对中，通过配置于线圈端组的外侧的搭接线将规定的龟背形线圈之间连接，构成分布卷绕的定子绕组。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利第5040303号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]在专利文献I记载的现有的旋转电机中，将位于龟背形线圈的轴向两端的头顶部形成为错开构成龟背形线圈的导线在排列方向上的宽度尺寸的量的曲柄形状，来实现龟背形线圈进入到隔开规定槽数的槽对的一方槽的底部侧和另一方槽的开口部侧，因此，存在线圈端组变大、无法实现旋转电机的小型化的问题。
[0010]本发明为了解决上述课题而完成，其目的在于通过抑制线圈端组的尺寸的增大来获得小型的旋转电机及旋转电机所使用的电枢的制造方法。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]本发明涉及的旋转电机具有电枢绕组安装于圆环状的电枢铁芯而构成的电枢。第一绕组体和第二绕组体分别构成为螺旋状，将被绝缘覆盖的且没有连接部的连续的导线卷绕m次(其中，m为2以上的自然数)，通过线圈端连结直线部的端部间，双线绕组体构成为，以使构成所述第一绕组体的卷绕部的上述直线部及所述线圈端与构成所述第二绕组体的对应的卷绕部的所述直线部及所述线圈端在径向上重叠的方式组装所述第一绕组体和所述第二绕组体，所述电枢绕组构成为将所述双线绕组体安装到所述电枢铁芯的隔开规定槽数的各个槽对，所述线圈端在连结的所述直线部之间的大致中央部具有在径向上位移规定量的顶部，在所述顶部处的径向上的位移量大致为aXd(其中，a为2以上且2X (m — I)以下的自然数，d为收纳于所述槽内的所述直线部的径向厚度)，在所述槽内，4Xm根的两个所述双线绕组体的直线部在径向上排列成一列而被收纳。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，第一及第二绕组体的线圈端在顶部的径向的位移量小于双线绕组体的在径向上排列成一列的直线部的径向尺寸的总和(mXd)，因此，对于将双线绕组体安装到电枢铁芯的隔开规定槽数的各个槽对而构成的电枢绕组，能够抑制该电枢绕组的线圈端组的径向及轴向尺寸的增大，能够实现旋转电机的小型化。
【附图说明】
[0015]图1是示出本发明的实施方式I的旋转电机的单侧剖视图。
[0016]图2是示出本发明的实施方式I的旋转电机的主要部分的立体图。
[0017]图3是示出适用于本发明的实施方式I的旋转电机的定子的立体图。
[0018]图4是示出构成适用于本发明的实施方式I的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图。
[0019]图5是示出构成适用于本发明的实施方式I的旋转电机的定子绕组的绕组组件的立体图。
[0020]图6是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的双线绕组体的立体图。
[0021]图7是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的双线绕组体的主视图。
[0022]图8是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的双线绕组体的俯视图。
[0023]图9是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第一绕组体的立体图。
[0024]图10是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第一绕组体的主视图。
[0025]图11是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第一绕组体的俯视图。
[0026]图12是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第二绕组体的立体图。
[0027]图13是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第二绕组体的主视图。
[0028]图14是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第二绕组体的俯视图。
[0029]图15是说明本发明的实施方式I的双线绕组体的组装方法的图。
[0030]图16是说明本发明的实施方式I的双线绕组体的制造方法的图。
[0031]图17是说明本发明的实施方式I的双线绕组体的其他制造方法的图。
[0032]图18是说明本发明的实施方式I的绕组组件的制造方法的图。
[0033]图19是说明本发明的实施方式I的绕组组件的制造方法的图。
[0034]图20是说明本发明的实施方式I的绕组组件的制造方法的图。
[0035]图21是说明本发明的实施方式I的绕组组件的制造方法的图。
[0036]图22是示出本发明的实施方式I的绕组组件中的隔开六槽角度间隔的两个双线绕组体的排列状态的立体图。
[0037]图23是说明本发明的实施方式I的定子的组装方法的图。
[0038]图24是说明本发明的实施方式I的定子的组装方法的图。
[0039]图25是从轴向一端侧观察本发明的实施方式I的旋转电机中的三个双线绕组体在周向上连续地安装于定子铁芯的同一槽组的状态的展开图。
[0040]图26是示出本发明的实施方式I的旋转电机中的定子绕组的末端位置的端面图。
[0041]图27是说明本发明的实施方式I的旋转电机中的定子绕组的U相绕组的接线方法的示意图。
[0042]图28是说明本发明的实施方式I的旋转电机中的定子绕组的V相绕组的接线方法的示意图。
[0043]图29是说明本发明的实施方式I的旋转电机中的定子绕组的W相绕组的接线方法的示意图。
[0044]图30是示出将本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的供电部以外焊接的状态的立体图。
[0045]图31是从轴向一端侧观察本发明的实施方式2的旋转电机中的三个双线绕组体在周向上连续地安装于定子铁芯的同一槽组的状态的展开图。
[0046]图32是从轴向一端侧观察本发明的实施方式3的旋转电机中的三个双线绕组体在周向上连续地安装于定子铁芯的同一槽组的状态的展开图。
【具体实施方式】
[0047]以下，利用【附图说明】本发明的旋转电机的优选实施方式。
[0048]实施方式1.
[0049]图1是示出本发明的实施方式I的旋转电机的单侧剖视图，图2是示出本发明的实施方式I的旋转电机的主要部分的立体图，图3是示出适用于本发明的实施方式I的旋转电机的定子的立体图，图4是示出构成适用于本发明的实施方式I的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图，图5是示出构成适用于本发明的实施方式I的旋转电机的定子绕组的绕组组件的立体图，图6是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的双线绕组体的立体图，图7是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的双线绕组体的主视图，图8是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的绕组组件的双线绕组体的俯视图，图9是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第一绕组体的立体图，图10是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第一绕组体的主视图，图11是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第一绕组体的俯视图，图12是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第二绕组体的立体图，图13是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第二绕组体的主视图，图14是示出构成本发明的实施方式I的旋转电机中的双线绕组体的第二绕组体的俯视图，图15是说明本发明的实施方式I的双线绕组体的组装方法的图，图16是说明本发明的实施方式I的双线绕组体的制造方法的图，图17是说明本发明的实施方式I的双线绕组体的其他制造方法的图。
[0050]在图1及图2中，旋转电机100具备:壳体I，具有有底圆筒状的框架2以及堵塞框架2的开口的端板3 ;定子10，作为以内嵌状态固定于框架2的圆筒部的电枢；以及转子5，固定于旋转轴6，能够旋转地配设于定子10的内周侧，其中旋转轴6经由轴承4被框架2的底部以及端板3支承为能够旋转。
[0051]转子5是永磁铁型转子，具备:转子铁芯7，固定于插通在轴心位置的旋转轴6 ;以及构成磁极的永磁铁8，以沿着轴向贯通的方式埋设于转子铁芯7的外周面侧并在周向上以规定间距排列8个。另外，转子5并不限定于永磁铁型转子，也可以使用将未绝缘的转子导体收纳于转子铁芯的槽并通过短路环将两侧短路的笼型转子、或者将绝缘的导线安装于转子铁芯的槽的绕组型转子。
[0052]接着，参照图3至图8对定子10的结构具体地进行说明。
[0053]如图3所示，定子10具备:作为电枢铁芯的定子铁芯11和作为安装于定子铁芯11的电枢绕组的定子绕组20。在此，为了方便说明，使转子5的极数为8极，定子铁芯11的槽数为48个，定子绕组20为三相绕组。即，槽以每极每相2个的比例形成于定子铁芯11。
[0054]铁芯块12是将圆环状的定子铁芯在周向上进行48等分割而得到的，如图4所示，将规定片数的电磁钢板层积一体化制作而成，具备剖面呈圆弧形的铁芯背部12a和从铁芯背部12a的内周壁面向径向内侧延伸出来的齿12b。并且，定子铁芯11构成为使齿12b朝向径向内侧地使铁芯背部12a的周向的侧面彼此对接，将48个铁芯块12在周向上排列并一体化，并且呈圆环状。由在周向上相邻的铁芯块12构成的槽13以向内周侧开口的方式在周向上以等角间距排列。齿12b形成为周向宽度朝向径向内侧