CN101888126A - 定子线圈及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子线圈(20)，可实现线圈末端部在芯端面附近的高占积率，减少组装时产生的损伤。该定子线圈由多个单位波绕组线圈(21)在径向上连续形成，该单位波绕组线圈是将插入定子芯(11)的槽(14)中的线圈边部(21a)和从定子芯(11)轴向的端面突出的线圈末端部(21b、21c)以蛇行弯曲的方式在圆周方向交替形成而呈一圈环绕的线圈。与该一个单位波绕组线圈的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈的线圈边部，长于一个单位波绕组线圈的线圈边部。该线圈边部的一边端部的线圈末端部(21b)画出的圆的直径与另一边端部的线圈末端部(21c)画出的圆的直径不同。其制造方法是将线材(17)交替地缠绕在第一和第二卡止部件上，使其蛇行弯曲并且绕圈。

Description

定子线圈及其制造方法

技术领域

本发明涉及旋转电机所使用的定子线圈。更详细而言，本发明涉及将插入定子芯的槽中的线圈边部和从该槽突出的线圈末端部交替形成的波绕组定子线圈及其制造方法。

背景技术

以往，旋转电机的定子，具有圆筒状的定子芯和定子线圈，其中定子芯，具有排列成放射状、向内径方向突出的多个齿(磁极)和在其间开口的多个槽；定子线圈，通过将线圈边部收纳在该槽中而组装在该芯上。关于该定子线圈的组装，已知有所谓的嵌放方法，即预先将定子线圈与定子芯分别制造，然后将该线圈收容在芯的各槽中。而且，关于该嵌放方法所使用的线圈的绕线方式，已知有使线材在各齿的上下交替穿过进行卷绕的波绕组方式(例如，参照专利文献1)。

在该引用文献1的波绕组方式中，使用将与齿相同数量的内侧夹具和外侧夹具设置成能够分别进行放射状移动的波绕组线圈制造装置。在该制造装置中，首先将内侧夹具配置成环状，在其外侧将外侧夹具配置成环状。然后将线材按规定的匝数卷绕在配置成环状的多个内侧夹具上形成圆形的线圈。之后，如图12所示，通过分别使内侧夹具2和外侧夹具3呈放射状地移动，并使外侧夹具3在多个内侧夹具2画出的圆的内侧移动，由此将在多个内侧夹具2的周围卷绕成圆形的线圈成形为星形。如此形成的星形波绕组线圈4，之后利用未图示的嵌放装置被压入芯的齿之间的槽中，从而形成定子。

另一方面，为了将转子插入到该定子中，需要防止未被收容到槽中而从定子芯轴向的端面突出的线圈的线圈末端部进入到定子芯内周面的内侧。另外，如果该旋转电机为3相式，则在单个定子芯中组装有3个相的定子线圈。因此，在3相式旋转电机中，会出现从各相线圈的槽中突出的3个相的线圈末端部互相重叠的结果。考虑到这种情况，一直以来是进行将从最初组装的定子线圈的槽中突出的线圈末端部排出到定子芯的外径侧的挤压成形，然后再将另外的定子线圈插入到槽中。并且，在单个定子芯上组装3个相的定子线圈后，再进行使各相线圈的线圈末端部整体排出到外径侧的加工成型，从而防止3相的所有线圈的线圈末端部进入到定子芯内周面的内侧。

在此，图12所示的星形波绕组线圈4可分类成：插入到定子芯槽中的直的线圈边部4c、将该线圈边部4c的端部彼此连结、从定子芯轴向的端面突出的圆弧状线圈末端部4a、4b。从而在该星形的波绕组线圈4中，线圈边部4c的长度全部相同，线圈末端部4a、4b也全部为相同的形状。因此，为了避免线圈末端部4a、4b在芯的径向上重叠，一直以来在其挤压成形中，如图11的点划线所示，是使各线圈末端部4a、4b从芯6的端面突出的量顺次不同。于是线圈末端部4a、4b不会在芯的径向上重叠，如图11的实线所示，在挤压成形中该线圈末端部4a、4b在芯6的轴向上互相重叠，因此可使该线圈末端部4a、4b双方都排出到定子芯6的外径侧。

专利文献1：日本特表2001-513320号公报

但是，由于在芯6的径向上相邻的线圈边部4c的长度分别相等，因此当对从芯6的一边端面6b(图11的下面)突出的线圈末端部4b从芯6的外径侧向内径侧减少其突出量时，从芯6的另一边端面6a(图11的上面)突出的线圈末端部4a就会从芯6的外径侧向内径侧增加其突出量。因此，即使已经将从一边端面6b(图11的下面)突出的线圈末端部4b排出到外径侧，从芯6的另一边端面6a(图11的上面)突出的线圈末端部4a其整体从一开始就偏向定子芯6的内径侧，在挤压成形中，内径侧的线圈末端部也不会进入到外径侧的线圈末端部的芯侧。因此，存在于内侧的线圈末端部4a必须画出较大的圆弧才能与外径侧的线圈末端部4a在芯6的轴向上重叠，因而难以使该线圈末端部4a整体充分地排出到定子芯6的外径侧。而且，还存在下述的问题：当该画出较大圆弧的部分残留在芯内径侧端面时，会与后面组装的其他定子线圈的线圈末端部相干涉。

为了避免与该画出较大圆弧的线圈末端部4a相干涉，需要使另外的定子线圈的线圈末端部从芯6的端部6a突出得较多，并使其超过该画出较大圆弧的线圈末端部4a，而当这样使线圈末端部4a从芯的端部6a突出得较多时，则存在使另外的线圈4变大从而用于制造该线圈4的线材得全长增加的问题。然后，当线圈4这样变大时，存在使线圈4中所谓的铜损增加，使用该线圈4的旋转电机的效率下降，并且该旋转电机的外形也大型化的问题。

另外，在以往的方法中，用未图示的嵌放装置将图12所示的成形为星形的波绕组线圈4压入芯的齿间的槽中，因此位于平面内的多个线圈边部4c在那时立起而成为互相平行状态。即，未图示的嵌放装置将位于平面内的多个线圈边部4c的方向转换成大致直角而使其立起，因此该转换的角度较大，在其立起时也有可能对构成该线圈4的线材造成损伤。构成波绕组线圈4的线材越粗这种损伤越有可能增加。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可在避免线圈末端部干涉的同时减少其突出量、提高线圈末端部在芯端面附近的占积率的定子线圈及其制造方法。

本发明的另外的目的在于，提供一种可减少组装时产生的损伤的定子线圈及其制造方法。

本发明的定子线圈由多个单位波绕组线圈在径向上连续形成，该单位波绕组线圈是将插入定子芯的槽中的线圈边部和从定子芯轴向的端面突出的线圈末端部，以蛇行弯曲的方式在圆周方向上交替形成而呈一圈环绕的线圈。

其构成的特征在于，与一个单位波绕组线圈的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈的线圈边部，长于一个单位波绕组线圈的线圈边部。

优选为，该单位波绕组线圈中线圈边部的一边端部的线圈末端部画出的圆的直径，与线圈边部的另一边端部的线圈末端部画出的圆的直径不同。

本发明的定子线圈的制造方法，是将多个第一卡止部件隔着规定的间隔配置成环状，将在第一卡止部件之间隔着规定的间隔相对置的多个第二卡止部件配置成环状，在第一卡止部件和第二卡止部件上交替地缠绕线材，使其蛇行弯曲并且绕圈，得到将线圈边部和线圈末端部交替形成的定子线圈，其中线圈边部由缠绕在第一卡止部件和第二卡止部件之间的线材构成，线圈末端部由缠绕在第一和第二卡止部件上沿着圆周方向的线材构成。

在该制造方法中，优选为，使第一和第二卡止部件中任一方或双方的缠绕面倾斜，以使第一卡止部件的缠绕面和第二卡止部件的缠绕面的间隔朝向径向外侧扩展；使与一个单位波绕组线圈的外周侧相邻而呈一圈环绕的其他单位波绕组线圈的线圈边部，长于呈一圈环绕的一个单位波绕组线圈的线圈边部，该一个单位波绕组线圈，是使在第一卡止部件和第二卡止部件上交替缠绕而蛇行弯曲的线材绕2周以上。

另外，也可以使配置成环状的多个第二卡止部件画出的圆与配置成环状的多个第一卡止部件画出的圆不同，使单位波绕组线圈中线圈边部的一边端部的线圈末端部画出的圆的直径与线圈边部的另一边端部的线圈末端部画出的圆的直径不同。

在本发明的定子线圈中，使与一个单位波绕组线圈的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈的线圈边部长于一个单位波绕组线圈的线圈边部，因此在组装于定子芯的状态下，从芯的两端面突出的线圈末端部从芯的外径侧向内径侧其突出量分别减少而倾斜。于是该线圈末端部其整体从一开始就偏向定子芯的外径侧，当将该线圈末端部向芯的径向外侧按压时，内径侧的线圈末端部进入到外径侧的线圈末端部的芯侧，由此可使该线圈末端部整体比较容易地排出到定子芯的外径侧。因此，将之后组装的其他线圈的线圈末端部引到因向径向外侧按压最初组装的线圈的线圈末端部而空出的空间内并设置在该空间内，从而可提高线圈末端部在芯的端面附近空间的占积率。

另外，当组装线圈后，则线圈边部会立起而变成互相平行，但是只要使线圈边部的端部的线圈末端部画出的圆不同并使该线圈边部沿着圆锥面，则与将位于平面内的线圈边部转换成大致直角而立起的以往方法相比，线圈边部转换的角度就会变得较小，从而能够减少对线圈边部造成的损伤。例如即使是粗线材时也能减小损伤，因此可显著提高使用该线圈的旋转电机的可靠性。并且，通过本发明的制造方法，可比较容易地制造这样的定子线圈。

附图说明

图1是将本发明的定子线圈组装到芯上的图3的A-A线剖视图。

图2是该线圈的立体图。

图3是将该线圈组装到芯上的立体图。

图4是将3个相的线圈组装到芯上的与图3对应的立体图。

图5是图4的B-B线剖视图。

图6是将该线圈组装到芯上的嵌放装置的截面构成图。

图7是具有用于得到该线圈的绕线夹具的绕线机的侧视图。

图8是该绕线夹具的俯视图。

图9是表示将线材缠绕在其第一卡止部件上的状态的图。

图10是表示将线材缠绕在其第二卡止部件上的状态的图。

图11是表示以往线圈的与图1对应的剖视图。

图12是该以往线圈的立体图。

图中标号说明：

10：旋转电机用的定子；11：定子芯；14：槽；17：线材；20：定子线圈；21：单位波绕组线圈；21a：线圈边部；21b、21c：线圈末端部；41：第一卡止部件；42：第二卡止部件；C：线圈边部的一边端部的线圈末端部画出的圆；D：线圈边部的另一边端部的线圈末端部画出的圆。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明实施本发明的方式。

图4表示将本发明的定子线圈20组装到定子芯11而得到的定子10的立体图。定子芯11由具有圆环状的环状部12和从该环状部12的内周面朝向该环状部12的中心突出的多个齿13的磁性材料构成，在多个齿13之间形成有多个收容定子线圈20的后述线圈边部21a的槽14。本实施方式的定子芯11表示通过将具有一定厚度的环状部12和齿13的形状的芯板，层压成规定的厚度并固定而构成的层压型定子芯。

本发明的定子线圈20是组装到芯11之前的线圈，如图2所示，具有在径向上连续形成的多个单位波绕组线圈21。该单位波绕组线圈21是将插入到定子芯11的槽14中的直的线圈边部21a、和从该定子芯11的轴向的端面突出并沿着定子芯11的圆周方向的线圈末端部21b、21c在圆周方向上交替形成而呈一圈环绕的线圈。多个这样的单位波绕组线圈21在径向上连续的定子线圈20，通过使单一线材17(图7)弯曲、曲折并伸长而制作，本实施方式的线材17表示在表面形成有绝缘被膜的截面圆形的圆线的情况。

另外，本实施方式的定子线圈20形成为：单位波绕组线圈21中线圈边部21a的一边端部的线圈末端部21b画出的圆C的直径、与该线圈边部21a的另一边端部的线圈末端部21c画出的圆D的直径不同。这意味着具有线圈边部21a和与其两端连续的线圈末端部21b、21c的单位波绕组线圈21其全部的线材17沿着单一的圆锥面。具体而言，对位于最外周的单位波绕组线圈21进行说明时，被作成为：在假设图2下侧的线圈末端部21c位于底面周围的用点划线表示的圆锥时，线圈边部21a沿着连接该圆锥的顶点T和底面周围的点的直线，该线圈边部21a的另一边端部的线圈末端部21c，沿着该底面外周的圆D，该线圈边部21a的一边端部的线圈末端部21b，沿着在该底面和顶点T之间与该底面平行的假想面与圆锥面交叉而画出的圆C。

然后，本发明的定子线圈20的构成特征在于：与一个单位波绕组线圈21的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈21的线圈边部21a长于该一个单位波绕组线圈21的线圈边部21a。即，其特征在于：如图1详细所示，当将该线圈边部21a插入定子芯11的槽14后，外径侧和内径侧的线圈边部21a的长度不同，使得从芯11的两端面突出的线圈末端部21b、21c的突出量从芯11的外径侧向内径侧分别减少。

另外，定子线圈20是多个单位波绕组线圈21在径向上连续而形成，因此如图2所示，构成为：使与一个单位波绕组线圈21的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈21的线圈末端部21b、21c形成得长于一个单位波绕组线圈21的线圈末端部21b、21c，并使该线圈末端部21b、21c的长度适合于形成为放射状、插入线圈边部21a的槽14与槽14之间的距离，从而使线圈边部21a容易地插入到槽14中。

下面，说明得到这样的定子线圈的本发明的制造方法。

图7表示用于获得该定子线圈20的绕线机30。在该绕线机30中，设有具备多个第一卡止部件41和多个第二卡止部件42的绕线夹具40。如图7和图8所示，多个第一卡止部件41隔着规定的间隔配置成环状，多个第二卡止部件42也隔着规定的间隔配置成环状。第一和第二卡止部件41、42配置成：包括配置成环状的多个第一卡止部件41的平面和包括配置成环状的多个第二卡止部件42的平面，隔着规定的间隔互相平行，并且多个第二卡止部件42与该第一卡止部件41之间隔着规定的间隔相对置。该第一和第二卡止部件41、42被设定为：其和与将定子芯11的齿13的数量除以组装于单个芯11的线圈20的数量后所得的数值相同，在本实施方式中，例示了使用有36个齿13的定子芯11，并在该芯11上组装3个线圈20的3相式旋转电机用定子10(图4)的情况，因此表示了使用了6个第一卡止部件41和6个第二卡止部件42的情况。

如图8所示，6个第一卡止部件41每隔规定的角度，即用其全周(360°)除以第一卡止部件41的数后得到的角度，在本实施方式中为每隔60°以放射状安装在第一圆盘43的周围，6个第二卡止部件42每隔60°以放射状安装在第一圆盘44的周围。第一和第二卡止部件41、42分别为相同的结构，形成为：该第一和第二卡止部件41、42具有：分别安装于第一和第二圆盘43、44的安装部41a、42a；与该安装部41a、42a连接、从第一和第二圆盘43、44的外周向外侧突出的缠绕部41b、42b；以互相远离的方向形成于该缠绕部41b、42b的突出边缘上的凸缘部41c、42c，各个缠绕部41b、42b形成为从第一和第二圆盘43、44的外周朝向外侧在圆周方向上扩展的扇形。另外，如图7所示，安装于第一和第二卡止部件41、42在圆盘43、44的面是平坦面，但是其缠绕部41b、42b的厚度从安装部41a、42a开始，从圆盘43、44的外周朝向外侧形成得较厚。由此与缠绕部41b、42b的安装面相反侧的缠绕面，在图7的侧视图中为被倾斜地形成。

绕线机30包括内置有未图示的电机的主体30a和旋转轴31，该旋转轴31通过可倾斜转动地安装在该主体30a上的电机而能够旋转。周围安装了第一和第二卡止部件41、42的第一圆盘43和第二圆盘44以下述状态并将其中心同轴状地安装在该旋转轴31上，所述状态是指：使安装了第一和第二卡止部件41、42的面互相朝向外侧，并且隔着规定的间隔的状态。于是在隔着规定间隔的状态下将第一圆盘43和第二圆盘44相互平行地安装，从而使多个第二卡止部件42与第一卡止部件41之间隔着规定的间隔相对置。在此，第一圆盘43和第二圆盘44的规定间隔是指，与想获得的定子线圈20的线圈边部21a的长度大致相等，在本实施方式中，通过在第一圆盘43和第二圆盘44之间插装垫片30b来确保其间隔。然后，由于使安装了第一和第二卡止部件41、42的面互相朝向外侧，因此第一卡止部件41的缠绕面和第二卡止部件42的缠绕面的间隔，可安装成朝向径向外侧扩展。

另外，在本实施方式中，构成为：第二圆盘44的外径大于第一圆盘43的外径，配置成环状的多个第二卡止部件42画出的圆与配置成环状的多个第一卡止部件41画出的圆不同。虽然该第一圆盘43和第二圆盘44安装在绕线机30的旋转轴31上，但是如图8详细所示，在从旋转轴31的轴向观察时，是使每隔60°安装在圆盘上的第一或第二卡止部件42相对于另外的第二或第一卡止部件41在圆周方向上移动30°的状态下来安装。由此使第二卡止部件42位于第一卡止部件41和与该第一卡止部件41相邻的第一卡止部件41之间的间隙中，绕线机30构成为可使其旋转轴31与第一和第二圆盘43、44一起每次可旋转30°。其中，标号43a表示为了撩卷线材17的端部而安装在第一圆盘43上的撩卷部件43a。

如图7所示，在绕线机30上，可进出地设有喷嘴轴32，该喷嘴轴32从设有旋转轴31的前面向前方突出，在该喷嘴轴32上，以与该喷嘴轴32垂直的方式设有管状喷嘴33，在该喷嘴33中插通有线材17，喷嘴33的前端可进入到第一卡止部件41和第二卡止部件42之间的间隙中。旋转轴31被倾斜地固定，一边在使喷嘴轴32进出时，导出喷嘴33中线材17的端部在第一和第二卡止部件41、42的缠绕部41b、42b的外周附近通过。另外，在该绕线机30上设置多个滑轮35、36，多个滑轮35、36将由绕有线材17的未图示的鼓供给的线材17引导到喷嘴33。其中的一个设在喷嘴轴32上，其中的另一个经由板簧37可摇摆地安装于主体30a。板簧37构成为借助其弹性吸收线材17的松弛并对该线材17施与张力。

使用该绕线机30的定子线圈制造方法，如图7的点划线所示，首先使喷嘴轴32突出，使喷嘴33通过第一卡止部件41和第二卡止部件42之间的间隙，使插通于该喷嘴33中的线材17插通于第一卡止部件41和第二卡止部件42之间，并从将该线材17的端部撩卷到撩卷部件43a上的状态开始。接下来，绕线机30使喷嘴轴32进入，使其喷嘴33通过第一卡止部件41和第二卡止部件42之间的间隙，之后绕线机30使旋转轴31旋转，并使安装于该旋转轴31的第一和第二圆盘43、44双方与第一和第二卡止部件41、42一起在圆周方向上旋转30°。于是喷嘴33在与先前该喷嘴33通过的第一卡止部件41和第二卡止部件42之间相邻的下一个第一卡止部件41和第二卡止部件42之间与之相对，绕线机30使喷嘴轴32突出，使该喷嘴33通过该下一个第一卡止部件41和第二卡止部件42之间的间隙。于是插通在该喷嘴33中的线材17，在缠绕于第二卡止部件42之后，插通在其相邻的下一个第一卡止部件41和第二卡止部件42之间并缠绕在第二卡止部件42上而形成U字状。

然后，绕线机30再次使旋转轴31向相同方向旋转，使第一和第二圆盘43、44双方与第一和第二卡止部件41、42一起在圆周方向上旋转30°。于是该喷嘴33在先前喷嘴33通过的第一卡止部件41和第二卡止部件42的之间相邻的下一个第一卡止部件41和第二卡止部件42之间与之相对，绕线机30使喷嘴轴32再次进入，并使该喷嘴33通过其间隙。于是插通于该喷嘴33中的线材17，在缠绕于第一卡止部件41之后，插通于其再相邻的下一个第一卡止部件41和第二卡止部件42之间，并缠绕在该第一卡止部件41上蛇形弯曲而形成S字状。

通过反复进行这样的动作，可使线材17一边交替地缠绕在第一卡止部件41和第二卡止部件42上，一边蛇形弯曲，通过继续该动作，该线材17就会沿着第一和第二圆盘43、44的外周卷绕，交替地形成由缠绕在第一卡止部件41和第二卡止部件42之间的直的线材17构成的线圈边部21a(图2)、和由缠绕于第一和第二卡止部件41、42沿着圆周方向的线材17构成的线圈末端部21b、21c(图2)，在线材17在所有的第一和第二卡止部件41、42上缠绕过一圈的状态下，该线材17一边蛇形弯曲，一边沿着第一和第二圆盘43、44的外周环绕一圈，成为单位波绕组线圈21。

在使喷嘴轴32进出时，导出喷嘴33中线材17的端部在第一和第二卡止部件41、42的缠绕部41b、42b的外周附近通过，因此当在已经形成了单位波绕组线圈21后仍然重复上述操作时，如图9和图10所示，新的线材17与先缠绕的线材17从径向外侧相邻并缠绕在第一卡止部件41和第二卡止部件42上。即，如图9所示，当使喷嘴轴32突出，使旋转轴31在圆周方向旋转30°后，线材17以与先前缠绕的线材17分离的状态而缠绕在第一卡止部件41的缠绕部41b上。但是，如图10所示，当使该喷嘴轴32进入使旋转轴31再旋转30°后，该线材17被缠绕在第二卡止部件42的缠绕部42b上，此时缠绕在第一卡止部件41的缠绕部41b上的线材17，在圆周方向上被拉伸，如图10的点划线箭头所示，向先前缠绕的线材17侧移动，而成为与该先前的线材从外周侧相邻的状态。

特别是在本实施方式中，第一和第二卡止部件41、42中各个缠绕部41b、42b形成为沿着圆盘43、44的外径朝向外侧扩展的扇形，第一卡止部件41的缠绕面与第二卡止部件42的缠绕面的间隔构成为朝向径向外侧扩展，因此当在该第一和第二卡止部件41、42各自的缠绕部41b、42b上缠绕线材17时，该线材17是扇形并被引导到倾斜的缠绕部41b、42b的缠绕面，向安装部41a、42a侧移动。其结果，可使后缠绕在第一卡止部件41和第二卡止部件42上的线材17与先前缠绕的线材17从径向外侧切实地相邻。

因此，使交替地在第一卡止部件41和第二卡止部件42上缠绕而蛇行弯曲的线材17沿着第一和第二圆盘43、44的外周卷绕2周以上，从而能够形成与先形成的单位波绕组线圈21从外周侧相邻的新的单位波绕组线圈21，由此可得到多个单位波绕组线圈21在径向上连续形成的定子线圈20。然后，使第一和第二卡止部件41、42双方的缠绕面倾斜，以使第一卡止部件41的缠绕面和第二卡止部件42的缠绕面的间隔朝向径向外侧扩展，因此能够使与该一个单位波绕组线圈21的外周侧相邻而呈一圈环绕的其他单位波绕组线圈21的线圈边部21a长于沿着第一和第二圆盘43、44的外周呈一圈环绕的一个单位波绕组线圈21的线圈边部21a。

另外，第一和第二卡止部件41、42各自的缠绕部41b、42b，形成为从第一和第二圆盘43、44的外周朝向外侧在圆周方向上扩展的扇形，因此由缠绕在该缠绕部41b、42b上的线材构成的线圈末端部21b、21c(图2)，其长度在其缠绕位置上不同，径向外侧的长度长。因此，能够使与该一个单位波绕组线圈21的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈21的线圈末端部21b、21c长于一个单位波绕组线圈21的线圈末端部21b、21c。

另外，在本实施方式中，使配置成环状的多个第二卡止部件42画出的圆与配置成环状的多个第一卡止部件41画出的圆不同，因此，如图2所示能够使单位波绕组线圈21的线圈边部21a的一边端部的线圈末端部21b画出的圆C，小于或大于该线圈边部21a的另一边端部的线圈末端部21c画出的圆D。然后，在将蛇行弯曲的线材17沿着第一和第二圆盘43、44的外周卷绕规定的次数后，如图7所示，将第一和第二圆盘43、44从绕线机30的旋转轴31取下，使第一和第二卡止部件41、42脱离，从而得到本发明的定子线圈20。

如此制造的定子线圈20，使用图6所示的嵌放装置50组装于定子芯11。图示的嵌放装置50包括：沿着齿13(图3)的内侧配置的棒状刀部件51、在芯11的内侧移动的打桩具52、从外侧与刀部件51重合对芯11的齿13下表面进行支承的受容体53、从上侧按压该芯11的环状部12的按压环54。另外，在该嵌放装置50中设有多个按压颚56，该按压颚56使在按压环54侧突出的线圈末端部21b排出到芯11的径向外侧。

定子线圈20的安装通过使大径侧的线圈末端部21c位于受容体53的外侧，并使小径侧的线圈末端部21b位于刀部件51的内侧来进行。然后使受容体53支承芯11并通过按压环54按压固定。在该状态下，如图6所示，使打桩具52插通在芯11的内侧，将位于刀部件51内侧的小径侧线圈末端部21b向图的上方提起。由此与该小径侧线圈末端部21b连接的线圈边部21a也被提起，一边被压入槽14中一边上升，在该小径侧线圈末端部21b到达芯11上方的状态下，所有的线圈边部21a被收容在该槽14内。在例示3相式旋转电机的本实施方式中，如图3所示，相邻的线圈边部21a跨越三个齿13插入于各槽14中。

在此，在嵌放装置50上安装定子线圈20时，需要使一边的线圈末端部21c位于受容体53的外侧，使另一边的线圈末端部21b位于刀部件51的内侧，但是在本发明的定子线圈20中，使线圈边部21a端部的线圈末端部21b、21c画出的圆不同，使单位波绕组线圈21沿着圆锥面，因此可使其安装变得容易。另外，在线圈边部21a被收容在槽14的状态下，虽然沿着圆锥面的线圈边部21a会立起而相互平行，但是与将位于平面内的多个线圈边部21a转换成大致直角后立起的图12所示的以往线圈相比较，能够显著地减小其转换的角度。因此，在使线圈边部21a立起时，不会因打桩具52等过度接触线材17打桩具而导致的损伤。因此例如即使线材17为粗线，线材17的绝缘被膜也不会破损，从而能够确保定子芯11和线材17之间的绝缘、或线材17彼此间的绝缘，其结果，可避免接地或短路等问题，显著提高其可靠性。

然后，从芯11轴向上的端面突出的线圈末端部21b、21c，通过使用了按压颚56的挤压成形，而被按压到芯11的径向外侧。在此，在本发明中，由于使与一个单位波绕组线圈21的线圈边部21a的外周侧相邻的其他线圈边部21a长于该线圈边部21a，因此如图1所示，从芯11两端面突出的线圈末端部21b、21c，其突出量从芯11的外径侧向内径侧分别减少而倾斜。于是该线圈末端部21b、21c，其整体从一开始就偏向定子芯11的外径侧，在用按压颚56进行挤压成形时，存在于其内侧的线圈末端部21b、21c在沿着该芯11的端面后进入到外径侧线圈末端部21b、21c的芯11侧、即内侧，因此能够使该线圈末端部21b、21c整体比较容易地排出导定子芯11的外径侧。

在例示3相式旋转电机的本实施方式中，如图4所示，在未插入最初的线圈20的线圈边部21a的槽14中，插入形成另外的相的线圈的线圈边部21a，这样3个相的定子线圈20被组装到单个定子芯11上而得到旋转电机的定子10。在该定子10中，如图5所示，可将之后组装的其他相的线圈20的线圈末端部21b、21c引到因向径向外侧按压最初的线圈20的线圈末端部21b、21c而空出的空间内，并设置在该空间，由此可提高线圈末端部21b、21c在芯11的端面附近空间的占积率。于是可减少用于制造线圈20的线材17的全长，减少该线圈20的铜损，提高使用本发明的线圈20的旋转电机的效率，并且能够实现该旋转电机外形的小型化。

另外，在上述实施方式中，使第一和第二卡止部件41、42双方的缠绕面倾斜，以使第一卡止部件41的缠绕面和第二卡止部件42的缠绕面的间隔朝向径向外侧扩展，然而也可以使第一和第二卡止部件41、42中任一方的缠绕面倾斜。

另外，在上述实施方式中，用使用直径不同的第一和第二圆盘43、44，使线圈边部21a端部的线圈末端部21b、21c画出的圆不同并沿着圆锥面的单位波绕组线圈21进行了说明。然而只要嵌放装置50容易安装，则也可以使第一和第二圆盘43、44的直径相同，使线圈边部21a端部的线圈末端部21b、21c画出的圆相同获得沿着圆柱外周面的圆筒状的单位波绕组线圈21。

Claims (6)

1.一种定子线圈(20)，由多个单位波绕组线圈(21)在径向上连续形成，该单位波绕组线圈(21)是将插入定子芯(11)的槽(14)中的线圈边部(21a)和从所述定子芯(11)轴向的端面突出的线圈末端部(21b、21c)，以蛇行弯曲的方式在圆周方向交替形成而呈一圈环绕的线圈，其特征在于，

与一个单位波绕组线圈(21)的外周侧相邻的其他单位波绕组线圈(21)的线圈边部(21a)，长于所述一个单位波绕组线圈(21)的线圈边部(21a)。

2.根据权利要求1所述的定子线圈，其特征在于，

单位波绕组线圈(21)中线圈边部(21a)的一边端部上的线圈末端部(21b)画出的圆的直径，与所述线圈边部(21a)的另一边端部上的线圈末端部(21c)画出的圆的直径不同。

3.一种定子线圈的制造方法，其特征在于，

将多个第一卡止部件(41)隔着规定的间隔配置成环状，

将在所述第一卡止部件(41)之间隔着规定的间隔相对置的多个第二卡止部件(42)配置成环状，

在所述第一卡止部件(41)和所述第二卡止部件(42)上交替地缠绕线材(17)，使其蛇行弯曲并且绕圈，

得到将线圈边部(21a)和线圈末端部(21b、21c)交替形成的定子线圈(20)，其中所述线圈边部(21a)由缠绕在所述第一卡止部件(41)和所述第二卡止部件(42)之间的线材(17)构成，所述线圈末端部(21b、21c)由缠绕在所述第一、第二卡止部件(41、42)上沿着圆周方向的线材(17)构成。

4.根据权利要求3所述的定子线圈的制造方法，其特征在于，

使所述第一、第二卡止部件(41、42)中任一方或双方的缠绕面倾斜，以使所述第一卡止部件(41)的缠绕面和所述第二卡止部件(42)的缠绕面的间隔朝向径向外侧扩展，

使与一个单位波绕组线圈(21)的外周侧相邻而呈一圈环绕的其他单位波绕组线圈(21)的线圈边部(21a)，长于呈一圈环绕的所述一个单位波绕组线圈(21)的线圈边部(21a)，该一个单位波绕组线圈(21)，是使在所述第一卡止部件(41)和所述第二卡止部件(42)上交替缠绕而蛇行弯曲的线材(17)绕2周以上。

5.根据权利要求3或4所述的定子线圈(20)的制造方法，其特征在于，

使配置成环状的多个第二卡止部件(42)画出的圆与配置成环状的多个第一卡止部件(41)画出的圆不同，使单位波绕组线圈(21)中线圈边部(21a)的一边端部上的线圈末端部(21b)画出的圆的直径与所述线圈边部(21a)的另一边端部上的线圈末端部(21c)画出的圆的直径不同。

6.一种旋转电机用定子，其特征在于，

具有权利要求1或2所述的定子线圈(20)或者通过权利要求3至5中任一项所述的方法得到的定子线圈(20)。

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