专利名称：旋转电机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及使用连接后的定子铁心的旋转电机及其制造方法，特别地涉及连接后的定子铁心中的定子线圈的绕线方法。
另外，作为适用本发明的旋转电机，有汽车的电动机、发电机或电动助力转向用电动机等。
背景技术：
为了使旋转电机小型化、低成本化，通过将同相的定子线圈以串联方式连续卷绕在连接后的多个定子铁心上，就可尽可能地减少定子线圈末端的连接点数，实现生产率提闻的组装。
在将定子线圈(以下，定子线圈也简称为“线圈”)以串联方式连续卷绕在连接后的定子铁心(以下，定子铁心也简称为“铁心”)上的情况下，需要进行串联卷绕后的线圈间的“搭接线”的处理。
例如，在专利文献I (日本专利特开2006 - 333670号公报)中，记载有“一种旋转电机，包括定子；以及转子，该转子隔着空隙而与所述定子相对配置，其特征在于，所述定子包括定子铁心和组装在该定子铁心上的多相的定子线圈，所述定子铁心是通过将分割的多个铁心片结合而形成的，所述定子线圈以集中卷绕的方式卷绕在安装于所述铁心片的齿部外周的绕线管上，并且在彼此相邻的齿部上连续地卷绕有同相且卷绕方向不同的线圈， 此外，将卷绕于第一所述齿部的第一定子线圈和卷绕于第二所述齿部的第二定子线圈连接的搭接线包括所述绕线管的轴向端部，并位于比该端部更靠轴向的中心侧的位置”。
S卩，在专利文献I中，示出了将线圈分别卷绕在分割的铁心上，并在卷绕的线圈之间拉绕搭接线的结构。
另外，在专利文献2 (日本专利特开2002 — 354738号公报)中，示出了“一种旋转电机，使线圈卷绕在安装 于铁心的绕线管上，并具有将多个铁心连接成带状的连接定子，其特征在于，在绕线管上设置卷绕起始端用的线圈插入槽、卷绕结束端用的线圈插入槽及中央凸部，沿着对应于卷绕结束端用的线圈插入槽的铁心侧面开始卷绕，并使沿着对应于卷绕起始端用的线圈插入槽的铁心侧面卷绕的线圈的卷绕结束端以卷绕于所述凸部的方式进入卷绕结束端用的线圈插入槽，并将卷绕后的线圈固定”。
另外，图19 图22中示出了卷绕在连接后的定子铁心(以下，称为连接铁心)上的线圈的“现有末端处理方法”的其它例子。
图19是表示使用连接用的另一零件来将线圈连接并连续卷绕的现有绕线方法的主要部分俯视图，其中，上述线圈卷绕在连接的各个铁心上。
图19中，符号I为连接铁心，符号Ib为第一定子铁心(以下也简称为第一铁心)， 符号Ic为第二定子铁心(以下也简称为第二铁心)，符号Id为定子铁心连接部(第一铁心与第二铁心的连接部)，符号2为绕线管，符号3f为卷绕在第一铁心上的第一定子线圈(以下也称为第一线圈)，符号3g为卷绕在第二铁心上的第二线圈(以下也称为第二线圈)，符号3a为第一线圈的卷绕起始端，符号3b为第一线圈的卷绕结束端，符号3d为第二线圈的卷绕起始端，符号3e为第二线圈的卷绕结束端，符号100为将第一线圈的卷绕结束端3b与第二线圈的卷绕结束端3d连接的连接用的另一零件。
如图19所示，连接铁心I是使用铁心连接部Id将第一铁心Ib与第二铁心Ic连接而成的。另外，图19中示出了将第一铁心和第二铁心这两个铁心连接的状态，但实际上是将多个(例如十二个)铁心连续地连接，并将线圈卷绕在该连接的各个铁心上，来构成定子整体。
图19示出了将线圈卷绕在连接而形成为带状(板状)的多个铁心上的状态，但连接并形成为带状的各铁心能在铁心连接部Id处折曲。
此外，在对多个铁心的线圈卷绕结束后，将连接后的各铁心在铁心连接部Id处折曲，而使定子整体的外周呈圆形(参照后述图10)。
这在其它图中也是相同的。
图20是表示使用“与铁心的层叠厚度方向平行设置的钩销”来将线圈连续卷绕在铁心固定夹具(如后述图13、图14所示的固定夹具)上的现有绕线方法的主要部分俯视图，其中，上述铁心固定夹具用于将线圈卷绕在连接后的铁心的各铁心上。
g卩，图20示出了在铁心固定夹具上立起与铁心的厚度方向(与纸面正交的方向) 平行的钩销110，将线圈线钩在该钩销110上以连续地进行第一线圈的绕线和第二线圈的卷绕的情况的例子。
在图20中，符号3c是第一线圈的卷绕结束端3b与第二线圈的卷绕起始端3d之间的搭接线，第一线圈的卷绕结束端3b和第二线圈的卷绕起始端3d经由搭接线3c而以一根线圈线连续。
S卩，第一线圈3f和第二线圈3g经由搭接线3c而以一根线圈线连续。
图21是表示利用设于绕线管的凸部来进行线圈的连续绕线的现有绕线方法的主要部分俯视图。
图21示出了不使用如图20所示的钩销，而是利用形成于绕线管2的钩挂用的凸部2a来连续地进行第一线圈3f的绕线和第二线圈3g的绕线的情况的例子。
图22是表示利用设于绕线管的突起来进行线圈的连续绕线的现有绕线方法的主要部分俯视图。
图22示出了不使用如图20所示的钩销，而是在绕线管2上设置钩挂用的突起2b 来连续地进行第一线圈3f的绕线和第二线圈3g的绕线的情况的例子。
专利文献1:日本专利特开2006 - 333670号公报
专利文献2 日本专利特开2002 — 354738号公报发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献I所示的旋转电机中，各铁心是分割的(即各铁心没有连接)，需要在卷绕于该分割后的各铁心的线圈间拉绕搭接线，因而在制造时的作业性较差。
在专利文献2所示的旋转电机中，需要使用具有用于对卷绕后的线圈进行固定的线圈插入槽及中央凸部等的复杂形状的绕线管。
另外，在没有使用一根线圈线将线圈连续地卷绕在连接后的铁心上的情况下，如 图19所示，为了将卷绕在连接的各个铁心上的线圈连接并连续卷绕，需要连接用的另一零 件。
另外，在连接后的铁心上连续地进行卷绕的现有方法(图20所示的方法)中，线 圈间的搭接线变长，且需要用于收纳该搭接线的空间。
此外，在利用绕线管连续地进行定子线圈的绕线的现有方法(图21、图22所示的 方法)中，由于绕线管的形状复杂，且绕线管的强度需要为不会因绕线时的线圈张力而受 损的强度，因此制造成本上升。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种不使用连接用的另一零 件，且不使用形成有用于在线圈卷绕时将线圈绕线钩住的凸部等的复杂形状的绕线管等， 就能在连接的铁心上容易地连续进行线圈的绕线，此外，还能减小收纳线圈间的搭接线的 空间的旋转电机及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的旋转电机包括定子；以及转子，该转子隔着空隙而与上述定子相对配 置，其特征是，上述定子包括连接铁心，该连接铁心由多个铁心构成，这多个铁心是将第一 铁心和与上述第一铁心相邻的第二铁心成对地连接成带状，并以围住上述转子的方式在铁 心连接部处折曲而弯圆成大致圆筒状；多个线圈，这多个线圈是将在上述第一铁心上通过 绕线管卷绕有线圈线的第一线圈和在上述第二铁心上通过绕线管卷绕有线圈线的第二线 圈成对地卷绕在上述连接铁心的各铁心上；以及搭接线，该搭接线将上述第一线圈的卷绕 结束端和上述第二线圈的卷绕起始端连接，在上述多个线圈的各个线圈中，上述第一线圈、 上述第二线圈及上述搭接线由一根连续的线圈线形成，多根上述搭接线配置在比上述多个 铁心的折曲中心即上述铁心连接部更靠内径侧的位置。
另外，在本发明的旋转电机的制造方法中，该旋转电机包括定子；以及转子，该 转子隔着空隙而与上述定子相对配置，上述旋转电机的制造方法的特征是，上述定子由连 接铁心、多个线圈及搭接线构成，由多个铁心形成上述连接铁心，这多个铁心是将第一铁心 和与上述第一铁心相邻的第二铁心成对地连接成带状，并以围住上述转子的方式在铁心连 接部处折曲而弯圆成大致圆筒状，形成上述多个线圈，上述多个线圈将在上述第一铁心上 通过绕线管卷绕有线圈线的第一线圈和在上述第二铁心上通过绕线管卷绕有线圈线的第 二线圈成对地卷绕在上述连接铁心的各铁心上，由将上述第一线圈的卷绕结束端和上述第 二线圈的卷绕起始端连接的线圈线形成上述搭接线，在上述多个线圈的各个线圈中，由一 根连续的线圈线形成上述第一线圈、上述第二线圈及上述搭接线，多根上述搭接线配置在 比上述多个铁心的折曲中心即上述铁心连接部更靠内径侧的位置。
发明效果
根据本发明，无需使用目前那样的具有复杂形状的绕线管，就能将线圈连续地卷 绕在连接后的铁心上，此外，还能减小收纳线圈间的搭接线的空间，并且即便在线圈卷绕后 将铁心从固定夹具上拆下，线圈绕线也不会松弛，因此，能获得廉价且生产率优异的旋转电 机。
图
俯视图。
图20是表示使用与铁心的层叠厚度方向平行的钩销来将线圈连续卷绕在铁心固 定夹具上的现有绕线方法的主要部分俯视图。
图21是表示利用设于绕线管的凸部来进行线圈的连续绕线的现有绕线方法的主 要部分俯视图。
图22是表示利用设于绕线管的突起来进行线圈的连续绕线的现有绕线方法的主 要部分俯视图。
符号说明
是实施方式I的旋转电机的定子主要部分的俯视图。是实施方式I的旋转电机的定子主要部分的主视图。是实施方式I的旋转电机的定子主要部分的剖视图。是为了拆下铁心而使钩销旋转时的主要部分的俯视图。是为了拆下铁心而使钩销旋转时的主要部分的主视图。是为了拆下铁心而使钩销旋转时的主要部分的剖视图。是表示绕线后的连接铁心的主要部分的俯视图。是表示绕线后的连接铁心的主要部分的主视图。是表示绕线后的连接铁心的主要部分的剖视图。10是表示弯圆后的定子整体的俯视图。11是表示利用钩销钩住线圈的过程中的情况的主要部分的俯视图。12是表示利用钩销钩住线圈的过程中的情况的主要部分的主视图。13是表示与铁心固定夹具处于固定状态下的连接铁心的立体图。14是表示与铁心固定夹具处于解除固定状态下的连接铁心的立体图。15是实施方式I的旋转电机的定子的剖视图。16是在实施方式I的定子中将线圈作三角形连接时的连线图。17是在实施方式I的定子中将线圈作Y形连接时的连线图。18是实施方式2的旋转电机的定子的剖视图。19是表示使用连接用零件来进行线圈的连续绕线的现有绕线方法的主要部分
权利要求
1.一种旋转电机，包括定子；以及转子，该转子隔着空隙而与所述定子相对配置，其特征在于， 所述定子包括 连接铁心，该连接铁心由多个铁心构成，这多个铁心是将第一铁心和与所述第一铁心相邻的第二铁心成对地连接成带状，并以围住所述转子的方式在铁心连接部处折曲而弯圆成为大致圆筒状； 多个线圈，所述多个线圈是将在所述第一铁心上通过绕线管卷绕有线圈线的第一线圈和在所述第二铁心上通过绕线管卷绕有线圈线的第二线圈成对地卷绕在所述连接铁心的各铁心上；以及 搭接线，该搭接线将所述第一线圈的卷绕结束端和所述第二线圈的卷绕起始端连接，在所述多个线圈的各个线圈中，所述第一线圈、所述第二线圈及所述搭接线由一根连续的线圈线形成， 多根所述搭接线配置在比所述多个铁心的折曲中心即所述铁心连接部更靠内径侧的位置。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述多个线圈由一根连续的线圈线形成。
3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述搭接线配置在弯圆成圆形状的所述多个线圈的外径侧和比弯圆成圆形状的多个所述绕线管的外径更靠内径侧的位置。
4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述搭接线朝曲率变小的方向弯曲。
5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 卷绕在所述第一铁心上的第一线圈的卷绕方向与卷绕在所述第二铁心上的第二线圈的卷绕方向不同。
6.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于， 从铁心内径方向观察时，所述第二线圈配置在所述第一线圈的左侧，所述第一线圈的卷绕方向从铁心内径方向观察时为右卷，所述第二线圈的卷绕方向从铁心内径方向观察时为左卷。
7.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于， 从铁心内径方向观察时，所述第二线圈配置在所述第一线圈的右侧，所述第一线圈的卷绕方向从铁心内径方向观察时为左卷，所述第二线圈的卷绕方向从铁心内径方向观察时为右卷。
8.如权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 所述转子的磁体的极数为十，设于所述定子的切槽的数量为十二。
9.如权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，其特征在于， 所述转子的磁体的极数为十四，设于所述定子的切槽的数量为十二。
10.如权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于， 所述多个线圈的同相绕线以两串联两并联的方式连接，各相间呈三角形连接或Y形连接。
11.一种旋转电机的制造方法，该旋转电机包括定子；以及转子，该转子隔着空隙而与所述定子相对配置，所述旋转电机的制造方法的特征在于， 所述定子由连接铁心、多个线圈及搭接线构成， 由多个铁心形成所述连接铁心，这多个铁心是将第一铁心和与所述第一铁心相邻的第二铁心成对地连接成带状，并以围住所述转子的方式在铁心连接部处折曲而弯圆成大致圆筒状， 形成所述多个线圈，所述多个线圈是将在所述第一铁心上通过绕线管卷绕有线圈线的第一线圈和在所述第二铁心上通过绕线管卷绕有线圈线的第二线圈成对地卷绕在所述连接铁心的各铁心上， 由将所述第一线圈的卷绕结束端和所述第二线圈的卷绕起始端连接的线圈线形成所述搭接线， 在所述多个线圈的各个线圈中，由一根连续的线圈线形成所述第一线圈、所述第二线圈及所述搭接线， 多根所述搭接线配置在比所述多个铁心的折曲中心即所述铁心连接部更靠内径侧的位置。
12.如权利要求11所述的旋转电机的制造方法，其特征在于， 将所述搭接线配置在弯圆成圆形状的所述多个线圈的外径侧和比弯圆成圆形状的多个所述绕线管的外径更靠内径侧的位置。
13.如权利要求11所述的旋转电机的制造方法，其特征在于， 当使所述多个铁心和卷绕在所述多个铁心上的多个线圈弯圆成圆形状时，所述搭接线朝曲率变小的方向弯曲，在将线圈的卷绕结束端按压到铁心的方向上施加张力。
14.如权利要求11至13中任一项所述的旋转电机的制造方法，其特征在于， 卷绕在所述第一铁心上的第一线圈的卷绕方向和卷绕在所述第二铁心上的第二线圈的卷绕方向不同。
15.如权利要求11至14中任一项所述的旋转电机的制造方法，其特征在于， 使用在前端具有钩部且越靠前端直径越细的锥状的钩销来卷绕线圈线，在线圈线的卷绕结束后，使所述钩销以其轴为中心旋转，从而将线圈绕线后的铁心从绕线装置上拆下。
全文摘要
一种旋转电机，包括定子；以及转子(6)，该转子隔着空隙而与所述定子相对配置，定子包括连接铁心(1)，该连接铁心由多个铁心构成，这多个铁心将第一铁心(1b)和与之相邻的第二铁心(1c)成对地连接成带状，并以围住转子(6)的方式在铁心连接部(1d)处折曲而弯圆成大致圆筒状；多个线圈，这多个线圈将卷绕于第一铁心的第一线圈(3f)和卷绕于第二铁心(1c)的第二线圈(3g)成对地卷绕在连接铁心(1)的各铁心上；以及搭接线(3c)，该搭接线将第一线圈的卷绕结束端(3b)和第二线圈的卷绕起始端(3d)连接，在多个线圈中，第一线圈、第二线圈及搭接线由一根连续的线圈线形成，多根搭接线配置得比铁心连接部(1d)更靠内径侧。
文档编号H02K15/04GK103004058SQ201080068228
公开日2013年3月27日 申请日期2010年9月22日 优先权日2010年9月22日
发明者野野口扩, 高岛和久 申请人:三菱电机株式会社