專(zhuān)利名稱(chēng)：定子以及定子的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電電機(jī)的定子以及定子的制造方法。
背景技術(shù)：
圖19是表示與現(xiàn)有技術(shù)的一例相關(guān)的定子的主要部位的俯視圖，定子鐵心是由按各切槽分割的多個(gè)分割鐵心2、…、2構(gòu)成的。
但是，在該定子中，因?yàn)闆](méi)有設(shè)置用于使各分割鐵心2、…、2在相互規(guī)定位置結(jié)合的構(gòu)成，所以存在難以進(jìn)行結(jié)合作業(yè)的問(wèn)題。
另外，圖20是表示與現(xiàn)有技術(shù)的其它一例相關(guān)的定子的主要部位的俯視圖，定子鐵心是由磁軛部3、可以與磁軛部3連結(jié)的多個(gè)各齒部4、…、4構(gòu)成的。
在該定子中，多個(gè)連結(jié)凹部3a、…、3a設(shè)置在磁軛部3上，在各齒部4、…、4上，設(shè)置可與磁軛部3的連結(jié)凹部3a嵌合的連結(jié)凸部4a，連結(jié)凸部4a形成為從與定子的軸線方向平行的方向插入連結(jié)凹部3a。
但是，在該定子中，在將各齒部4、…、4連結(jié)在磁軛部3上時(shí)，需要使安裝在各齒部4、…、4上的各定子線圈的線圈端部成型這一煩雜勞動(dòng)。
另外，圖21是表示與現(xiàn)有技術(shù)的其它一例相關(guān)的定子的主要部位的俯視圖，定子鐵心是由磁軛部5、可以安裝在磁軛部5上的多個(gè)各齒部6、…、6、磁軛部件7構(gòu)成的，該磁軛部件7用于固定安裝在磁軛部5上的齒部6。
但是，在該定子中，作為用于將齒部6固定在磁軛部5上的特殊部件，因?yàn)樾枰跑棽考?，所以存在制造定子所需的費(fèi)用增大的問(wèn)題。
針對(duì)這些問(wèn)題，已被公知的有象例如在特開(kāi)2000-156943號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的定子，將定子鐵心分割為齒形鐵心部和背部鐵心部，在齒形鐵心部之間的切槽部纏繞定子線圈后，從徑向的外側(cè)，將背部鐵心部按壓插入齒形鐵心部之間而構(gòu)成定子。
在該定子中，用內(nèi)周側(cè)的端部連續(xù)連接相鄰的齒形鐵心部，相鄰的齒形鐵心部的相對(duì)側(cè)面間的距離形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大的錐狀。于是，為與該相對(duì)的側(cè)面接觸，背部鐵心部形成為圓周方向的寬度從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大。
但是，在與上述現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的定子中，因?yàn)橄噜彽凝X形鐵心部的相對(duì)的側(cè)面間的距離形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大的錐狀，所以僅將背部鐵心部插入相鄰的齒形鐵心部之間，會(huì)存在背部鐵心部容易向徑向外方脫落的問(wèn)題。
因此，要設(shè)置端緣部，該端緣部與背部鐵心的外周面上的端部接觸，作為限制向背部鐵心的徑向外方移動(dòng)的部件，可以從齒形鐵心部的外周側(cè)的端部向圓周方向的外側(cè)突出。
但是，因?yàn)樾枰O(shè)置特殊的部件，該特殊的部件用于將背部鐵心部固定在象這樣相鄰的齒形鐵心部之間，所以在制造定子時(shí)，產(chǎn)生了需要煩雜的勞動(dòng)，同時(shí)增大了費(fèi)用的問(wèn)題。
本發(fā)明的第1課題是提供一種定子，在由具有被分割的齒形鐵心和背部鐵心(コアバツク鐵心)而構(gòu)成的定子鐵心中，可以容易地將齒形鐵心和背部鐵心結(jié)合，同時(shí)可以切實(shí)地防止齒形鐵心及背部鐵心在徑向脫落。
另外，在上述特開(kāi)2000-156943號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的定子中，作為將定子線圈纏繞到齒形鐵心部之間的切槽部的方法，公開(kāi)了嵌入纏繞法以及集中纏繞法。相對(duì)于在嵌入纏繞法中，難以降低線圈端，在集中纏繞法中，存在可以降低線圈端，纏繞于定子上的優(yōu)點(diǎn)。
作為該種技術(shù)，有在例如特開(kāi)平11-89188號(hào)公報(bào)、實(shí)開(kāi)平2-17947號(hào)公報(bào)、實(shí)開(kāi)平5-33652號(hào)公報(bào)、實(shí)開(kāi)平4-101274號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的技術(shù)。
但是，在使用集中纏繞法纏繞的情況下，存在下述問(wèn)題。在使用集中纏繞法纏繞的情況下，為了使工序簡(jiǎn)單化，希望能將定子線圈一次性纏繞到各切槽部上。這樣，為了提高填充系數(shù)，需要使定子線圈張緊，纏繞為近似矩形狀，緊靠規(guī)定的齒形鐵心部。但是，在如上述那樣，一次性纏繞定子線圈的情況下，因?yàn)槎ㄗ泳€圈的厚度大，所以纏繞在上述齒形鐵心部的角部的定子線圈擴(kuò)張，在內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)，存在電阻值發(fā)生變化的可能。為了防止這種情況，需要對(duì)定子線圈全體施加相同的張力，進(jìn)行纏繞，若這樣一來(lái)，則必須要將定子線圈大幅彎曲，纏繞在上述角部，其結(jié)果為填充系數(shù)降低。即，例如圖22的展開(kāi)圖所示，由于將定子線圈103彎曲而纏繞在齒形鐵心102上，所以存在產(chǎn)生很大的空隙104、填充系數(shù)降低的問(wèn)題。
另外，若如上所述，定子線圈彎曲纏繞，則因?yàn)樵诙ㄗ泳€圈的厚度上產(chǎn)生不均，所以磁通量不平順，存在著影響定子性能的可能。因此，希望可以使磁通量平順的定子。
再有，在三相電機(jī)等的多相電機(jī)的定子中，因?yàn)樾枰p繞多相的定子線圈，所以存在上述填充系數(shù)的降低更加顯著的問(wèn)題。加上，若在同一切槽上，一相的線圈與另一相的線圈的端部重疊，則因?yàn)樵摱瞬康暮穸仍黾?，所以存在線圈端升高的問(wèn)題。
本發(fā)明的第2課題是提供一種定子以及定子的制造方法，該定子可以提高填充系數(shù)，同時(shí)可以使磁通量平順。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，達(dá)到相關(guān)的目的，基于本發(fā)明的第1形態(tài)的定子，其特征在于，具有多個(gè)齒形鐵心、定子線圈和背部鐵心，該多個(gè)齒形鐵心隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上，形成為在圓周方向的寬度從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大；該定子線圈通過(guò)同時(shí)供給多根定子線圈的多個(gè)筒口，從齒形鐵心的外周側(cè)被安裝；該背部鐵心從外周側(cè)插入固定在相鄰的上述齒形鐵心之間。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，通過(guò)使各齒形鐵心的圓周方向的寬度形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大，在隔開(kāi)規(guī)定間隔將多個(gè)齒形鐵心配置在規(guī)定圓周上的圓周方向上時(shí)，可以將例如相鄰的齒形鐵心之間的間隔設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)狹窄。
在這里，若將例如在圓周方向具有一定寬度等的背部鐵心插入相鄰的齒形鐵心之間，則背部鐵心通過(guò)相鄰的齒形鐵心的特別是外周部而被夾持固定，可以防止背部鐵心以及齒形鐵心在徑向脫落。
基于本發(fā)明的第2形態(tài)的定子，具有多個(gè)齒形鐵心、背部鐵心和定子線圈，該多個(gè)齒形鐵心隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上；該背部鐵心設(shè)置在相鄰的齒形鐵心之間的外周側(cè)上；該定子線圈并列連接通量線，該通量線將多根電線捆扎后，插入上述齒形鐵心之間，其特征在于，將多相(例如3相)的通量線隔開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)，多次纏繞為同心狀，同時(shí)具有交織部，該交織部是將一相通量線的周方向的纏繞末端部分和其他相通量線的周方向的纏繞起始部分互相交織。
根據(jù)上述的構(gòu)成，定子線圈作為多根電線的通量線，因?yàn)槭乖撏烤€多次纏繞在切槽上，所以即使是在纏繞于切槽的角部的情況下，也可以在外周側(cè)與內(nèi)周側(cè)，使張力大致相等。因此，由于可以纏繞上述通量線，使其沿齒形鐵心的側(cè)面緊密接觸，所以可以使線圈端保持在較低的位置，同時(shí)提高填充系數(shù)。
另外，因?yàn)榭梢源笾戮鹊貙⑼烤€纏繞在各切槽上，所以可以使磁通量平順。另外因?yàn)榭梢韵蛳嗤姆较蚶p繞多相的通量線，所以使制造工序容易化。再有因?yàn)榫哂薪豢棽?，該交織部是將一相通量線的周方向的纏繞末端和其他相通量線的周方向的纏繞起始部分互相交織，所以不會(huì)增大與以往的通過(guò)重疊纏繞起始部分和纏繞末端部分而形成的線圈端的高度。
另外，基于本發(fā)明的第3形態(tài)的定子，其特征在于，上述通量線具有多個(gè)多次纏繞為同心狀的通量線單元，在各相中的相鄰的通量線單元，其纏繞起始位置錯(cuò)開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)量，同時(shí)纏繞方向互為反方向。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以降低結(jié)合上述相鄰的通量線單元的通量線被擰亂的可能，同時(shí)可以提高通量線單元的成型自由度，再有可以提高填充系數(shù)。
即，在各相中，在可使相鄰?fù)烤€單元的纏繞方向?yàn)橄嗤较虻那闆r下，一方的通量線單元的纏繞起始部分設(shè)置為接近另一方的通量線單元的纏繞末端部分，使各個(gè)通量線單元相對(duì)地一體化。因此，為了提高填充系數(shù)，若使一個(gè)通量線單元向徑向內(nèi)方移動(dòng)，則對(duì)相鄰的通量線單元也產(chǎn)生影響，存在連結(jié)相鄰的通量線單元的通量線被擰亂的可能。
相對(duì)于此，在相鄰的通量線單元的纏繞方向?yàn)榉捶较虻那闆r下，是一方的通量線單元的纏繞起始部分與另一方的通量線單元的纏繞末端部分隔開(kāi)，使各個(gè)通量線單元比較獨(dú)立。因此，有降低上述那樣的通量線被擰亂的可能，可以提高可靠性。
另外，在各通量線單元中，具有某些位移特性(例如，在有纏繞起始部分比纏繞末端部分的厚度稍大的傾向等)的情況下，存在使各通量線單元逐漸向同一方向纏繞，增加寬度、大幅位移的可能。
相對(duì)于此，在使相鄰的通量線單元的纏繞方向?yàn)榉捶较虻那闆r下，即使是在具有上述那樣的位移的特性的情況下，作為全體，因?yàn)橐部梢韵鲜龅奈灰铺匦?，所以可以使其成為更均一地被纏繞的定子。
另外，基于本發(fā)明的第4形態(tài)的定子，其特征在于，上述通量線的電線數(shù)，上述齒形鐵心的外周側(cè)比上述齒形鐵心的內(nèi)周側(cè)多。
根據(jù)上述構(gòu)成，通過(guò)使構(gòu)成通量線的電線數(shù)，根據(jù)相鄰的齒形鐵心之間的徑向位置發(fā)生變化，可以調(diào)整通量線的橫截面積。據(jù)此，可以使因通量線的配線長(zhǎng)度差而產(chǎn)生的電阻值的差，與因通量線的橫截面積而產(chǎn)生的電阻值的差相互抵消，可以不拘泥于相鄰的齒形鐵心之間的徑向的位置，將多條通量線的電阻值設(shè)定為相同的值。據(jù)此，可以抑制該定子產(chǎn)生的電阻損失，可以提高使用該定子的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
另外，基于本發(fā)明的第5形態(tài)的定子，其特征在于，上述通量線的電線直徑，上述齒形鐵心的外周側(cè)比上述齒形鐵心的內(nèi)周側(cè)大。
根據(jù)上述的構(gòu)成，因?yàn)榭梢圆痪心嘤谙噜彽凝X形鐵心之間的徑向的位置，將多條通量線的電阻值設(shè)定為相同的值，所以可以抑制該定子產(chǎn)生的電阻損失，可以提高使用該定子的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
另外，基于本發(fā)明的第6形態(tài)的定子，其特征在于，上述齒形鐵心的圓周方向的寬度形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大的錐狀。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以降低被壓入到背部鐵心之間的齒形鐵心在徑向位移的可能，可以提高穩(wěn)定性。
再有，在基于第7形態(tài)的定子中，其特征在于，上述背部鐵心具有從外周側(cè)的端部延伸的延伸部。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，通過(guò)使背部鐵心的延伸部向例如圓周方向延伸，在將背部鐵心壓入相鄰的齒形鐵心之間時(shí)，在背部鐵心的延伸部與齒形鐵心的外周面接觸時(shí)，可以限制向背部鐵心的徑向內(nèi)方的位移。
再有，將相鄰的各背部鐵心的延伸部設(shè)定為相互接觸，由于通過(guò)焊接等將這些接觸部分進(jìn)行接合，可提高各背部鐵心以及齒形鐵心之間的連結(jié)力，可以防止向各鐵心的圓周方向內(nèi)方以及外方脫落。
再有，基于本發(fā)明的第8形態(tài)的定子，其特征在于，上述齒形鐵心在外周側(cè)的端部，具有上述背部鐵心的上述延伸部可以卡合的切口部。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，通過(guò)使背部鐵心的延伸部與齒形鐵心的切口部卡合，可以限制向背部鐵心的徑向內(nèi)方的位移。再加上，可以將背部鐵心的外周面與齒形鐵心的外周面設(shè)置為平順地連結(jié)，例如，安裝環(huán)狀的部件等以覆蓋背部鐵心的外周面和齒形鐵心的外周面，可以提高各鐵心的連結(jié)力。
另外，在基于本發(fā)明的第9形態(tài)的定子中，其特征在于，上述齒形鐵心具有突出部，該突出部從徑向的中途部突出，可以與上述背部鐵心的內(nèi)周側(cè)的端部接觸。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，通過(guò)使齒形鐵心的突出部向例如鄰接的齒形鐵心突出，在將背部鐵心插入相鄰的齒形鐵心之間時(shí)，在背部鐵心的內(nèi)周側(cè)的端部與齒形鐵心的突出部接觸時(shí)，可以限制向背部鐵心的徑向內(nèi)方的位移，可以將背部鐵心定位在規(guī)定位置。
而且，通過(guò)使安裝在齒形鐵心的內(nèi)周側(cè)的定子線圈與突出部接觸，來(lái)防止定子線圈向徑向外方的變位，可以防止定子線圈的填充系數(shù)的降低。
另外，基于本發(fā)明的第10形態(tài)的定子制造方法，其特征在于，包括以下三個(gè)步驟第1步驟是隔開(kāi)規(guī)定間隔在規(guī)定圓周上配置多個(gè)齒形鐵心，該多個(gè)齒形鐵心形成為在圓周方向的寬度從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大；第2步驟是通過(guò)同時(shí)供給多根定子線圈的多個(gè)筒口，從上述齒形鐵心的外周側(cè)，安裝上述定子線圈；第3步驟是從外周側(cè)將背部鐵心插入相鄰的上述齒形鐵心之間。
根據(jù)這樣的定子制造方法，因?yàn)槭窃趯⒍ㄗ泳€圈安裝在齒形鐵心之后，從徑向的外側(cè)將背部鐵心插入齒形鐵心之間，所以可以防止定子線圈的填充系數(shù)的降低。而且，通過(guò)將多個(gè)齒形鐵心配置為相鄰的齒形鐵心之間的間隔從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)狹小，或從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定值，可以提高背部鐵心與齒形鐵心的連結(jié)力，防止背部鐵心以及齒形鐵心在徑向脫落，該齒形鐵心在圓周方向的寬度形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大。
另外基于本發(fā)明的第11形態(tài)的定子制造方法是，具有多個(gè)齒形鐵心，背部鐵心和定子線圈，該多個(gè)齒形鐵心隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上；該背部鐵心設(shè)置在相鄰的齒形鐵心之間的外周側(cè)上；該定子線圈將捆扎多根電線后的通量線插入上述齒形鐵心之間，其特征在于，將多相的通量線隔開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)，多次纏繞為同心狀，使一相通量線的周方向的纏繞末端部分和其他相通量線的周方向的纏繞起始部分互相交織地環(huán)繞。
若按上述那樣制造定子，則可以提高填充系數(shù)，同時(shí)將線圈端保持在較低，可以使磁通量平順。
另外，本發(fā)明的定子也可以具有覆蓋上述齒形鐵心以及上述背部鐵心的外周面的外周環(huán)。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，可以防止背部鐵心以及齒形鐵心向徑向外方的脫落。
再有，本發(fā)明的定子也可以是將相鄰的各背部鐵心的上述延伸部設(shè)定為相互接觸或接近，通過(guò)焊接來(lái)固定相鄰的延伸部的前端。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，可以提高各背部鐵心以及齒形鐵心之間的連結(jié)力，更切實(shí)地防止向各鐵心的圓周方向內(nèi)方以及外方的脫落。
再有，本發(fā)明的定子也可以是通過(guò)焊接固定卡合部，該卡合部是將上述背部鐵心的上述延伸部卡合在上述齒形鐵心的切口部上而成。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，可以提高各背部鐵心以及齒形鐵心之間的連結(jié)力，更切實(shí)地防止向各鐵心的圓周方向內(nèi)方以及外方的脫落，同時(shí)可以將背部鐵心的外周面與齒形鐵心的外周面配置為平順地連結(jié)。
再有，在本發(fā)明的定子中，也可以是上述背部鐵心以及上述齒形鐵心是由方向性的電磁鋼板構(gòu)成，將上述背部鐵心向定子的徑向磁化，將上述齒形鐵心向定子的圓周方向磁化。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，可以使在磁力回路內(nèi)的磁通量流平順，從而降低磁力損失，可以提高定子的磁力特性，該磁力回路是由背部鐵心以及齒形鐵心形成的。
再有，在本發(fā)明的定子中，上述齒形鐵心也可以是由多方向的方向性電磁鋼板構(gòu)成，使其向定子的圓周方向以及徑向磁化。
根據(jù)上述構(gòu)成的定子，可以使在由背部鐵心以及齒形鐵心形成的磁力回路內(nèi)的磁通量流，特別是在背部鐵心與齒形鐵心的接觸部附近的磁通量流平順，可以進(jìn)一步提高定子的磁力特性。


圖1是有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的定子的立體圖。
圖2是圖1所示的定子的俯視圖。
圖3是圖1所示的定子的齒形鐵心的剖視圖。
圖4是圖1所示的定子的背部鐵心的剖視圖。
圖5是圖2所示的定子的主要部位的俯視圖。
圖6是表示在規(guī)定間隔配置的齒形鐵心上纏繞定子線圈工序的圖。
圖7是表示圖1所示的定子的制造方法的工序圖。
圖8是有關(guān)本實(shí)施方式的定子的第2實(shí)施方式的齒形鐵心以及背部鐵心的剖視圖。
圖9是有關(guān)本實(shí)施方式的第3實(shí)施方式的定子的主要部位的俯視圖。
圖10是在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的定子的立體圖。
圖11是圖10所示的定子的俯視圖。
圖12是表示在以規(guī)定間隔配置的齒形鐵心上，纏繞定子線圈的工序的圖。
圖13是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的定子的制造方法的、從徑向見(jiàn)到的局部展開(kāi)圖。
圖14表示從與圖13正交的方向見(jiàn)到的定子制造方法的局部展開(kāi)圖。
圖15是圖14的交織部的放大圖。
圖16是通過(guò)圖13的制造方法纏繞定子的局部展開(kāi)圖。
圖17是圖12所示的定子的主要部位的剖視圖。
圖18是從徑向外周側(cè)見(jiàn)到的圖12所示的定子的主要部位的圖。
圖19是表示有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的一例的定子的主要部位的俯視圖。
圖20是表示有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的其他一例的定子的主要部位的俯視圖。
圖21是表示有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的其他一例的定子的主要部位的俯視圖。
圖22是以往的定子的展開(kāi)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，就本發(fā)明的定子的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的定子10的立體圖，圖2是圖1所示的定子10的俯視圖，圖3是圖1所示的定子10的齒形鐵心11的剖視圖，圖4是圖1所示的定子10的背部鐵心12的剖視圖，圖5是圖2所示的定子10的主要部位的俯視圖。
基于本實(shí)施方式的定子10形成為例如圖1以及圖2所示的大致圓筒狀，其構(gòu)成為，具有規(guī)定間隔，配置在規(guī)定圓周上的多個(gè)齒形鐵心11、…、11，和配置在相鄰的齒形鐵心11、…、11之間的背部鐵心12、…、12。
齒形鐵心11例如如圖3所示，是由硅鋼板等的具有方向性的電磁鋼板疊層而成，例如，將易于磁化的方向設(shè)定為定子10的徑向。
齒形鐵心11在與定子10的中心軸線平行的方向，具有規(guī)定的厚度，其構(gòu)成為，具有內(nèi)周側(cè)的線圈部21、一對(duì)突出部22、22、一對(duì)爪部23、23、外周側(cè)的磁軛部24。
線圈部21形成為在圓周方向具有規(guī)定寬度，在該線圈部21的外周側(cè)的端部，設(shè)置向圓周方向的外側(cè)突出的一對(duì)突出部22、22，在內(nèi)周側(cè)的端部，設(shè)置向圓周方向的外側(cè)突出的一對(duì)爪部23、23。
在這里，在相鄰的齒形鐵心11、11之間相對(duì)的2個(gè)突出部22、22可以與插入齒形鐵心11、11之間的背部鐵心12的內(nèi)周側(cè)的端部接觸，從而限制向背部鐵心12的徑向內(nèi)方的移動(dòng)。
另外，線圈部21的一對(duì)爪部23、23可防止向纏繞在線圈部21上的定子線圈(省略圖示)的徑向內(nèi)方的脫落。
磁軛部24形成為圓周方向的寬度從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大，例如具有錐狀的磁軛部側(cè)面24A、24A。即，將磁軛部側(cè)面24A、24A之間的距離a設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)逐漸增大。
這樣，例如如圖5所示，將相對(duì)的2個(gè)磁軛部側(cè)面24A、24A之間的距離b設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定的值，或者從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)稍小，該相對(duì)的2個(gè)磁軛部側(cè)面24A、24A隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上的相鄰的齒形鐵心11、11之間。
背部鐵心12是由例如圖4所示的，由硅鋼板等的具有方向性的電磁鋼板疊層而成，形成為大致正方體狀，例如將易于磁化方向設(shè)定為定子10的圓周方向。
背部鐵心12的厚度形成為例如與齒形鐵心11的厚度相等，徑向的長(zhǎng)度d形成為例如與齒形鐵心11的磁軛部24的徑向長(zhǎng)度c相等。
再有，背部鐵心12的圓周方向的寬度f(wàn)形成為從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定的值，例如與在相鄰的齒形鐵心11、11之間相對(duì)的2個(gè)磁軛部側(cè)面24A、24A之間的距離b相等的值，或是稍大于該距離b的值。
在這里，在將磁軛部側(cè)面24A、24A之間的距離b設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)減小的情況下，壓入相鄰的齒形鐵心11、11之間的背部鐵心12，是通過(guò)磁軛部側(cè)面24A、24A的特別是外周部被夾持固定的。
另外，在將磁軛部側(cè)面24A、24A之間的距離b設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定值的情況下，是使背部鐵心12的兩側(cè)面與磁軛部側(cè)面24A、24A進(jìn)行面接觸，通過(guò)磁軛部側(cè)面24A、24A的全面，可以從兩側(cè)夾持固定背部鐵心12。
基于本實(shí)施方式的定子10具有上述構(gòu)成，接著，一邊參照附圖，一邊說(shuō)明該定子10的制造方法。圖6是表示在以規(guī)定間隔配置的齒形鐵心11、…、11上，纏繞定子線圈25的工序的圖，圖7是表示定子10的制造方法的工序圖。
首先，例如，如圖6所示，在大致圓柱狀的齒形固定夾具26的外周面上，隔開(kāi)規(guī)定間隔配置多個(gè)齒形鐵心11、…、11(步驟S01)。
接著，從適當(dāng)?shù)木€圈機(jī)(省略圖示)的多個(gè)筒口27、…、27向每個(gè)筒口27，供給多根捆扎在一起的定子線圈25，將定子線圈25纏繞到各齒形鐵心11的線圈部21上(步驟S02)，該適當(dāng)?shù)木€圈機(jī)可以沿固定在齒形固定夾具26上的齒形鐵心11、…、11的外周面環(huán)繞移動(dòng)，且可以在與定子10的軸線平行的方向擺動(dòng)。
此時(shí)，使筒口27環(huán)繞，跨越各規(guī)定數(shù)量曲折穿過(guò)相鄰的齒形鐵心11、…、11而移動(dòng)，將定子線圈25纏繞到齒形鐵心11上，設(shè)定為在每次環(huán)繞中，將同相的定子線圈25纏繞在相同的齒形鐵心11、…、11之間。上述筒口27具有與纏繞在定子10上的多個(gè)相的定子線圈25、…、25的相數(shù)相同的筒口27、…、27，例如，在3相電機(jī)的情況下，具有與U相、V相、W相對(duì)應(yīng)的3個(gè)筒口27、27、27，構(gòu)成為從各自的筒口27，同時(shí)以捆扎狀態(tài)供給多根定子線圈25、…、25，使這3個(gè)筒口27、27、27環(huán)繞、同時(shí)曲折穿過(guò)齒形鐵心11、…、11之間。據(jù)此，通過(guò)多次進(jìn)行筒口27、27、27的環(huán)繞，來(lái)進(jìn)行多相(例如U相、V相、W相)的纏繞。
這樣，因?yàn)槭菑?個(gè)筒口27，供給多根定子線圈25、…、25，且隔開(kāi)規(guī)定間隔，同時(shí)使多個(gè)筒口27、…、27在齒形鐵心11、…、11之間環(huán)繞，纏繞定子線圈25，所以可以縮短安裝定子線圈25所需的時(shí)間，同時(shí)可以提高填充系數(shù)。
接著，例如，如圖5所示，將背部鐵心12從外周側(cè)壓入到各相鄰的齒形鐵心11、11之間，使在相鄰的齒形鐵心11、11之間相對(duì)的2個(gè)突出部22、22與背部鐵心12的內(nèi)周側(cè)的端部接觸(步驟S03)。
這樣，拆下齒形固定夾具26(步驟S04)，完成一系列的工序。
如上所述，根據(jù)基于本實(shí)施方式的定子10，通過(guò)使各齒形鐵心11的磁軛部24的圓周方向的寬度，形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大，在隔開(kāi)規(guī)定間隔將多個(gè)齒形鐵心11、…、11配置在規(guī)定圓周上的圓周方向上時(shí)，可以將相鄰的齒形鐵心11、11的磁軛部24、24之間的間隔設(shè)置為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)變窄，或者從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定值。
據(jù)此，為使被壓入相鄰的齒形鐵心11、11之間的背部鐵心1 2，通過(guò)磁軛部側(cè)面24A、24A從兩側(cè)夾持固定，可以防止背部鐵心1 2、…、1 2以及齒形鐵心11、…、11在徑向的脫落。
再有，根據(jù)基于上述本實(shí)施方式的定子的制造方法，在將定子線圈安裝到齒形鐵心11上后，因?yàn)閺膹较虻耐鈧?cè)，將背部鐵心1 2壓入齒形鐵心11、11之間，所以可以防止定子線圈的填充系數(shù)的降低。
而且，因?yàn)閷⒃谙噜彽凝X形鐵心11、11之間相對(duì)的2個(gè)磁軛部側(cè)面24A、24A之間的距離b，配置為從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定的值，或是從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)稍小，所以可以防止壓入到齒形鐵心11、…、11以及各齒形鐵心11、…、11的背部鐵心12、…、12在徑向的脫落。
另外，在上述的本實(shí)施方式中，是將各背部鐵心12、…、12壓入齒形鐵心11、…、11之間而形成定子，例如，也可以是將多個(gè)齒形鐵心11、…、11以及各背部鐵心12、…、12壓入適當(dāng)?shù)沫h(huán)狀部件。
在該情況下，可以防止齒形鐵心11、…、11以及背部鐵心12、…、12向徑向外方的脫落。
另外，在上述的本實(shí)施方式中，也可以是例如象圖8所示的有關(guān)本實(shí)施方式的定子10的第2實(shí)施方式的齒形鐵心31以及背部鐵心32那樣，設(shè)置從背部鐵心32的外周側(cè)的端部向圓周方向的外側(cè)延伸的一對(duì)延伸部33、33，在齒形鐵心31的外周側(cè)的端部，設(shè)置切口部34，該切口部34可以使背部鐵心32的延伸部33卡合。
在該情況下，通過(guò)背部鐵心32的延伸部33與齒形鐵心31的切口部34的卡合，可以控制向背部鐵心32的徑向內(nèi)方的位移。
另外，也可以是例如象圖9所示的有關(guān)本實(shí)施方式的第3實(shí)施方式的定子40的主要部位的俯視圖那樣，設(shè)置從背部鐵心32的外周側(cè)端部向圓周方向的外側(cè)延伸的一對(duì)延伸部33、33，將相鄰的背部鐵心32、32的延伸部33、33設(shè)置為相互接觸或接近，通過(guò)這些延伸部33、33，設(shè)定為覆蓋齒形鐵心11的外周面。
在該情況下，通過(guò)用焊接等將相鄰的延伸部33、33的前端進(jìn)行接合，可提高各背部鐵心32、…、32以及齒形鐵心11、…、11的連結(jié)力，可防止各鐵心32、…、32、11、…、11向圓周方向的內(nèi)方以及外方的脫落。
另外，在上述的本實(shí)施方式中，是將齒形鐵心11的易于磁化方向設(shè)定為定子10的徑向，也可以將易于磁化方向設(shè)定為定子10的徑向以及圓周方向。
在該情況下，使在通過(guò)背部鐵心12、…、12以及齒形鐵心11、…、11而形成的磁力回路內(nèi)的磁通量流，特別是在背部鐵心12和齒形鐵心11的接觸部附近的磁通量流平順，可以更進(jìn)一步提高定子10的磁力特性。
接著，就本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖10是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的定子110的立體圖。另外，圖11是圖10所示的定子110的俯視圖?；诒緦?shí)施方式的定子110如圖10或圖11所示，其構(gòu)成為，具有多個(gè)齒形鐵心111和背部鐵心112，該多個(gè)齒形鐵心111形成為大致圓筒狀，隔開(kāi)規(guī)定間隔呈放射狀配置在規(guī)定圓周上，該背部鐵心112配置在相鄰的齒形鐵心111、111之間。
齒形鐵心111在與定子110的中心軸線平行的方向具有規(guī)定的厚度，其內(nèi)周側(cè)為纏繞定子線圈116的線圈部119，其外周側(cè)為與背部鐵心112接觸或壓接的磁軛部121。
上述齒形鐵心111其圓周方向的寬度形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大的錐狀。據(jù)此，可以降低壓入到背部鐵心112、112之間的齒形鐵心111在徑向位移的可能，可以提高穩(wěn)定性。
上述齒形鐵心111是由硅鋼板等的具有方向性的電磁鋼板疊層而成，例如將易于磁化方向設(shè)定為定子的徑向。另外，上述背部鐵心112為由硅鋼板等的具有方向性的電磁鋼板疊層而成，形成大致正方體狀，例如將易于磁化方向設(shè)定為定子的圓周方向。
這樣，例如如圖12所示，定子線圈116纏繞在各齒形鐵心111的線圈部119上。該定子線圈116是通過(guò)將規(guī)定的多根電線捆扎而成的多根通量線115并列連接而構(gòu)成，將各通量線115設(shè)定為多次(例如5次)圍繞定子110。在本實(shí)施方式中，3相的通量線115(115a、115b、115c)隔開(kāi)6個(gè)切槽113，同心狀被多次纏繞。因?yàn)槭沁@樣，所以即使在將各個(gè)通量線115纏繞在切槽113的角部的情況下，也可以使在外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)的各通量線115的張力接近相等。因此，可以將上述通量線115纏繞為沿齒形鐵心111的線圈部119緊密接觸。
再有，如圖16所示，具有交織部118，該交織部118是將一相的通量線(例如通量線115a)的圓周方向的纏繞末端部分與其他相的通量線(例如通量線115b)的圓周方向的纏繞起始部分互相交織。因?yàn)槭沁@樣，所以不會(huì)象以往那樣，因通量線115的纏繞起始部分與纏繞末端部分重疊，而增加線圈端的高度(詳細(xì)后述)。
這樣，將各相的通量線115設(shè)定為越是位于齒形鐵心111、111之間的內(nèi)周側(cè)的通量線115，它與位于外周側(cè)的通量線115相比，構(gòu)成通量線115的電線直徑就越小。
即，相對(duì)于將環(huán)繞的規(guī)定根數(shù)的電線捆扎而成的恰當(dāng)?shù)耐烤€115，在與該通量線115相比的外周側(cè)的位置，配置將更大徑的電線捆扎而成的通量線115。
在這里，構(gòu)成通量線的電線的直徑，例如設(shè)定為與通量線的周長(zhǎng)L和橫截面積A對(duì)應(yīng)。
例如，如圖12所示，在使各通量線115穿插齒形鐵心111、…、111之間，僅環(huán)繞一次，進(jìn)行波式纏繞的情況下，1相的每圈的通量線115的周長(zhǎng)L如下述公式(1)所示，通過(guò)與齒形鐵心111，111之間的徑向的位置相對(duì)應(yīng)的不同的通量線半徑r(例如，圖17所示的內(nèi)周側(cè)通量線115的半徑r1，外周側(cè)通量線115的半徑r2)、極數(shù)P、疊厚t1(例如，圖17所示的齒形鐵心111的厚度t1)、線圈端高度t2(例如，如圖18所示的齒形鐵心111的側(cè)面111A和定子線圈116之間的距離t2)進(jìn)行表述。
L＝(t1+2×t2)×P+2π×r……公式(1)這樣，通過(guò)上述公式(1)計(jì)算出的周長(zhǎng)L與橫截面積A的比(L/A)，即與通量線115的電阻值相當(dāng)?shù)闹?，被設(shè)定為在各通量線115上都在規(guī)定的允許范圍內(nèi)的值。
因?yàn)槭沁@樣，所以詳細(xì)如后所述，由于不拘泥于相鄰的齒形鐵心111、111之間的徑向位置，可以將多根通量線115的電阻值設(shè)定為同等的值，所以可以抑制該定子110所產(chǎn)生的電阻損失，可以提高使用該定子110的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
另外，如圖13所示，在各相中的通量線115具有多個(gè)多次被纏繞為同心狀的通量線單元120，在各相中的相鄰?fù)烤€單元120，其纏繞起始位置錯(cuò)開(kāi)規(guī)定切槽(例如6個(gè)切槽)，同時(shí)纏繞方向互為反向。若是這樣，則可以降低擰亂連結(jié)上述相鄰的通量線單元120的通量線115的可能，同時(shí)提高通量線單元120的成型自由度，可以進(jìn)一步提高填充系數(shù)(詳細(xì)后述)。
就上述那樣構(gòu)成的定子110的制造方法，說(shuō)明如下。
首先，例如如圖12所示，將多個(gè)齒形鐵心111、…、111以規(guī)定間隔配置在大致圓柱狀的齒形固定夾具126的外周面上。
接著，從適當(dāng)?shù)木€圈機(jī)(省略圖示)的多個(gè)筒口127、…、127向每個(gè)筒口127，供給將規(guī)定的多根電通量線在一起而成的通量線115，將通量線115纏繞到各齒形鐵心111的線圈部119上，該適當(dāng)?shù)木€圈機(jī)可以沿固定在齒形固定夾具126上的齒形鐵心111、…、111的外周面環(huán)繞移動(dòng)，且可以在與定子110的軸線平行的方向擺動(dòng)。
此時(shí)，使筒口127多次環(huán)繞，以各規(guī)定數(shù)，跨越穿插相鄰的齒形鐵心111、…、111而轉(zhuǎn)動(dòng)，將通量線115纏繞到齒形鐵心111上，形成通量線單元120。在各相中相鄰的通量線單元120，其纏繞起始位置錯(cuò)開(kāi)6個(gè)切槽，同時(shí)纏繞方向互為反向。圖13是從徑向所見(jiàn)的表示定子110的制造方法的局部展開(kāi)圖。另外，由于圖示的關(guān)系，只表示了U1相的通量線單元120a，省略了其他的V1相、W1相的通量線單元120b、120c。這樣，形成上述通量線單元120a的通量線115為3根。
首先，為穿過(guò)如圖13所示的第(15)號(hào)和第(20)號(hào)的切槽113，而使通量線115a順時(shí)針環(huán)繞，形成通量線單元120a1。于是，在使通量線單元120a1的纏繞末端的通量線115通過(guò)第(21)號(hào)的切槽113后，向第(26)號(hào)的切槽113移動(dòng)，為從第(21)號(hào)通過(guò)第(26)號(hào)的切槽113，而使通量線115a逆時(shí)針環(huán)繞，形成通量線單元120a2。然后，與剛才一樣，在使通量線單元120a2的纏繞末端的通量線115通過(guò)第(26)號(hào)的切槽113后，向第(32)號(hào)的切槽113移動(dòng)，為從第(27)號(hào)通過(guò)第(32)號(hào)的切槽113，而使通量線115a順時(shí)針環(huán)繞，形成通量線單元120a3。下面，重復(fù)上述工序。
象這樣，在相鄰的通量線單元120a(120a1，120a2…)的纏繞方向?yàn)榉聪虻那闆r下，各自的通量線單元120a分別比較獨(dú)立。因此，相鄰的通量線單元120a的配置位置不會(huì)位移，可以使通量線單元120a中的一個(gè)向徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，提高填充系數(shù)。因此，可以降低連結(jié)相鄰的通量線單元120a的通量線115被擰亂的可能，提高定子110的可靠性。另外，對(duì)于其他相(V1相，W1相)的通量線單元120b、120c也同樣。
另外，即使是在各通量線單元120中，具有某些位移特性(例如，纏繞起始部分比纏繞末端部分的厚度稍大等)的情況下，在通量線單元的纏繞方向?yàn)榉捶较虻那闆r下，作為全體，因?yàn)橐部梢韵灰铺匦?，所以可以更均一地纏繞通量線115。
圖14是簡(jiǎn)單地表示從與圖13正交的方向看到的定子的制造方法的展開(kāi)圖。另外，圖中的箭頭D表示向齒形鐵心111的內(nèi)側(cè)的方向(中心方向)。如同圖所示，U1相、V1相、W1相的各自的通量線115a、115b、115c是從徑向內(nèi)側(cè)向外側(cè)，多次纏繞在規(guī)定的切槽113之間，構(gòu)成通量線單元120a、120b、120c。此時(shí)，一個(gè)通量線(例如通量線115b)的圓周方向的纏繞末端部分和與其相鄰的其他相的通量線(例如通量線115a)的圓周方向的纏繞起始部分逐漸互相交織，形成交織部118。象這樣，通過(guò)各個(gè)通量線115的纏繞起始部分與纏繞末端部分的重疊，可以一邊較高地保持填充系數(shù)，一邊抑制線圈端的高度。另外，因?yàn)槭峭瑫r(shí)向同一方向纏繞各相，所以使工序容易化。
圖15是圖14的主要部位的放大圖。如同圖所示，在本實(shí)施方式中，對(duì)交織部118的位置進(jìn)行位置控制，使交織部118的交錯(cuò)層數(shù)為2層，據(jù)此，可以任意設(shè)定線圈端的高度和填充系數(shù)。
再有，在環(huán)繞數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)的情況下，可以變更由筒口127供給的電線直徑的尺寸。例如，在齒形鐵心111、…、111之間的徑向中，將其設(shè)定為與配置在內(nèi)周側(cè)的通量線115相比，越是配置在外周側(cè)的通量線115，所供給的電線直徑就越大。
另外，上述筒口127是具有與纏繞在定子110上的多個(gè)相的定子線圈116、…、116的相數(shù)相同數(shù)量的筒口127、…、127，例如，在3相電機(jī)的情況下，與U1相、V1相、W1相相對(duì)應(yīng)，具有3個(gè)筒口127、127、127。各筒口127構(gòu)成為在捆扎狀態(tài)下，同時(shí)供給規(guī)定的多根電線，使這3個(gè)筒口127、127、127環(huán)繞，同時(shí)穿插齒形鐵心111、…、111之間。據(jù)此，通過(guò)多次進(jìn)行筒口127、127、127的環(huán)繞，來(lái)進(jìn)行多相(例如，U1相、V1相、W1相)的纏繞。
接著，例如如圖11所示，將背部鐵心112從外周側(cè)壓入各相鄰的齒形鐵心111、111之間，使在相鄰的齒形鐵心111、111之間相對(duì)的2個(gè)突出部122、122與背部鐵心112的內(nèi)周側(cè)端部112a接觸。然后，拆下齒形固定夾具126。
接著，在各相上，并列連接多個(gè)通量線115的各引出線(省略圖示)，完成一系列的工序，該多根通量線115是將不同根數(shù)的電線捆扎而成。
象這樣，在本實(shí)施方式中，將3相的通量線115隔開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)，多次同心狀纏繞，形成通量線單元120，因?yàn)槭蛊洵h(huán)繞交織為一相的通量線115的圓周方向的纏繞末端部分與其他相的通量線的圓周方向的纏繞起始部分可互相交織，所以實(shí)際纏繞通量線的狀態(tài)如圖16所示，可以減少空隙122的區(qū)域。因此，可以提高填充系數(shù)，同時(shí)將線圈端保持在較低，可以使磁通量平順。
下面，就通過(guò)基于上述的實(shí)施方式的定子的制造方法而制造出的定子110的一例進(jìn)行說(shuō)明。
另外，在下面，定子線圈11 6是由例如3組通量線C1、C2、C3構(gòu)成的，通量線C2配置于在最內(nèi)周側(cè)環(huán)繞的通量線C1的外周側(cè)，再有，通量線C3配置在通量線C2的外周側(cè)。另外，使構(gòu)成各通量線C1、C2、C3的通量線的多根電線中的一根的橫截面積為例如0.04mm2(S1)或0.0625mm2(S2)。
在這里，將形成定子線圈116的情況作為實(shí)施例1。該定子線圈116為構(gòu)成通量線C1、C2、C3的電線的根數(shù)為10根，通量線C1是橫截面積S1的根數(shù)為7根，S2的根數(shù)為3根，通量線C2是橫截面積S1的根數(shù)為6根，S2的根數(shù)為4根，通量線C3是橫截面積S1的根數(shù)為5根，S2的根數(shù)為5根。另外，將通過(guò)相互相等的橫截面積S1的10根電線所構(gòu)成的各通量線C1、C2、C3的情況作為比較例。
在表1中，是表示在實(shí)施例1中的通量線C1、C2、C3的橫截面積A(各電線的橫截面積的合計(jì))、周長(zhǎng)L、周長(zhǎng)L與橫截面積A的比(L/A)、因在以通量線C3為基準(zhǔn)時(shí)的通量線C1、C2的橫截面積差而產(chǎn)生的電阻值的差、周長(zhǎng)差的比例、通量線的電阻值的差(比(L/A)的差)。
另外，在表2中，是表示相對(duì)于在比較例中的通量線C1、C2、C3，與表1一樣，因橫截面積差而產(chǎn)生的電阻值的差、周長(zhǎng)L、周長(zhǎng)差、周長(zhǎng)L與橫截面積A的比(L/A)、通量線的電阻值的差(比(L/A)的差)。
(以下空白) 實(shí)施例1
比較例1

在這里，例如若使因向定子線圈116通電時(shí)的發(fā)熱而產(chǎn)生的溫度變化與電阻值的變化的關(guān)系為0.4％/℃，使在定子線圈116內(nèi)的局部產(chǎn)生的溫度差的允許范圍為10℃，則需要將定子線圈116內(nèi)的電阻值的差設(shè)定為4％。
在表2所示的比較例中，因?yàn)闃?gòu)成各線圈C1、C2、C3的電線的根數(shù)以及橫截面積相互相等，所以橫截面積A相等，產(chǎn)生與各通量線C1、C2、C3的周長(zhǎng)差相對(duì)應(yīng)的電阻值的差。即，以最外周側(cè)的通量線C3為基準(zhǔn)，通量線C2的電阻值比通量線C3僅小4.51％，再有，最內(nèi)周側(cè)的通量線C1的電阻值比通量線C3僅小9.01％，超過(guò)了作為允許的電阻值的差的4％。
另一方面，在表1所示的實(shí)施例1中，越是內(nèi)周側(cè)的通量線，電線的橫截面積就越小，產(chǎn)生了與各通量線C1、C2、C3的橫截面積A相對(duì)應(yīng)的電阻值的差。即，以最外周側(cè)的通量線C3為基準(zhǔn)，以通量線C2的橫截面積A為起因的電阻值比通量線C3僅大4.39％，以最內(nèi)周側(cè)的通量線C1的橫截面積A為起因的電阻值比通量線C3僅大8.78％。
再有，與上述的比較例相同，也產(chǎn)生與各通量線C1、C2、C3的周長(zhǎng)差相對(duì)應(yīng)的電阻值的差，以最外周側(cè)的通量線C3為基準(zhǔn)，越是內(nèi)周側(cè)的通量線，以周長(zhǎng)L為起因的電阻值就越小。
據(jù)此，以橫截面積A為起因的電阻值與以周長(zhǎng)L為起因的電阻值相互抵消，結(jié)果是以最外周側(cè)的通量線C3為基準(zhǔn)，通量線C2的電阻值比通量線C3僅大0.12％，再有，最內(nèi)周側(cè)的通量線C1的電阻值比通量線C3僅大0.23％，成為不滿作為允許的電阻值的差的4％的值。
即，通過(guò)使構(gòu)成各通量線C1、C2、C3的電線的橫截面積，根據(jù)在齒形鐵心111、…、111之間的徑向的位置而發(fā)生變化，可以將通量線C1、C2、C3的電阻值的差設(shè)定在大致1％以內(nèi)，可以將在定子線圈116上產(chǎn)生的局部的溫度差，包括到所希望的允許范圍內(nèi)。
如上所述，根據(jù)基于本實(shí)施方式的定子110，相對(duì)于構(gòu)成定子線圈116的多根通量線，使以通量線的橫截面積為起因的電阻值和以通量線的周長(zhǎng)為起因的電阻值相互抵消，可以不拘泥于齒形鐵心之間111、…、111的徑向的位置，將多根通量線的電阻值設(shè)定為同等的值。據(jù)此，在將多根通量線的電阻值設(shè)定為同等的值時(shí)，可以防止填充系數(shù)的降低或線圈端的高度的升高。
另外，在上述的實(shí)施方式中，是減小了構(gòu)成內(nèi)周側(cè)的通量線的電線的橫截面積(擴(kuò)大了構(gòu)成外周側(cè)的通量線的電線的橫截面積)，也可以是減少構(gòu)成內(nèi)周側(cè)的通量線的電線的根數(shù)(增加構(gòu)成外周側(cè)的通量線的電線的根數(shù))。這如實(shí)施例2所示。實(shí)施例2與上述實(shí)施例1相同，例如是通過(guò)3組通量線C1、C2、C3構(gòu)成，使構(gòu)成各通量線C1、C2、C3的多根電線中的一根電線的橫截面積為例如0.0625mm2(S2)。這樣，使構(gòu)成通量線C1的電線的根數(shù)為18根，通量線C2的電線的根數(shù)為19根，通量線C3的電線的根數(shù)為20根，從而形成定子線圈116。
在表3中，是相對(duì)于在實(shí)施例2中的通量線C1、C2、C3，與表1同樣，表示橫截面積A、因橫截面積差而產(chǎn)生的電阻值的差、周長(zhǎng)L、周長(zhǎng)差、周長(zhǎng)L與橫截面積A的比(L/A)、通量線的電阻值的差(比(L/A)的差)。
(以下空白) 實(shí)施例2

在表3所示的實(shí)施例2中，越是內(nèi)周側(cè)的通量線，電線的根數(shù)就越少，與實(shí)施例1同樣，產(chǎn)生與各通量線C1、C2、C3的橫截面積A相對(duì)應(yīng)的電阻值的差。即，以通量線C2、C1的橫截面積A為起因的電阻值比通量線C3分別僅大5％、10％。
因此，與實(shí)施例1同樣，以橫截面積A為起因的電阻值與以周長(zhǎng)L為起因的電阻值相互抵消，結(jié)局是以最外周側(cè)的通量線C3為基準(zhǔn)，通量線C2的電阻值比通量線C3僅大0.52％，再有，最內(nèi)周側(cè)的通量線C1的電阻值比通量線C3僅大1.09％，成為不滿作為允許的電阻值的差的4％的值。
即，通過(guò)使構(gòu)成各通量線C1、C2、C3的電線的根數(shù)，根據(jù)在齒形鐵心111、…、111之間的徑向的位置而發(fā)生變化，可以將通量線C1、C2、C3的電阻值的差設(shè)定在大致1％以內(nèi)，可以將在定子線圈116上產(chǎn)生的局部的溫度差包括到所希望的允許范圍內(nèi)。
如上述所說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的第1形態(tài)的定子，例如可以將相鄰的齒形鐵心之間的間隔設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)狹小，若壓入背部鐵心，則背部鐵心通過(guò)相鄰的齒形鐵心的特別是外周部而被夾持固定，可以防止背部鐵心以及齒形鐵心在徑向的脫落。
如上述所說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的第2形態(tài)的定子，可以使線圈端保持在較低，同時(shí)提高填充系數(shù)。另外，因?yàn)榭梢允雇烤€接近均等地纏繞在各切槽上，所以可以使磁通量平順。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第3形態(tài)的定子，可以降低連結(jié)相鄰的通量線單元的電線被擰亂的可能，同時(shí)可以提高通量線單元的成型自由度，從而可以進(jìn)一步提高填充系數(shù)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第4以及第5形態(tài)的定子，因?yàn)榭梢砸种贫ㄗ铀a(chǎn)生的電阻損失，所以可以提高使用該定子的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第6形態(tài)的定子，因?yàn)榭梢允蛊湎鄬?duì)于齒形鐵心的徑向穩(wěn)定，所以可以提高定子的可靠性。
再有，根據(jù)本發(fā)明的第7形態(tài)的定子，在將背部鐵心壓入相鄰的齒形鐵心之間時(shí)，在背部鐵心的延伸部與齒形鐵心的外周面接觸時(shí)，可以限制向背部鐵心的徑向內(nèi)方的位移。
再有，根據(jù)本發(fā)明的第8形態(tài)的定子，通過(guò)使背部鐵心的延伸部與齒形鐵心的切口部卡合，可以限制向背部鐵心的徑向內(nèi)方的位移。
再有，根據(jù)本發(fā)明的第9形態(tài)的定子，在將背部鐵心插入相鄰的齒形鐵心之間時(shí)，在齒形鐵心的突出部與背部鐵心的內(nèi)周側(cè)端部接觸時(shí)，可以限制向背部鐵心的徑向內(nèi)方的位移，可以將背部鐵心定位在規(guī)定位置。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第10形態(tài)的定子的制造方法，因?yàn)槭窃趯⒍ㄗ泳€圈安裝到齒形鐵心后，從徑向的外側(cè)，將背部鐵心插入齒形鐵心之間，所以可以防止定子線圈的填充系數(shù)的降低。
而且，通過(guò)將多個(gè)齒形鐵心配置為相鄰的齒形鐵心之間的間隔為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)狹小，或從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定值，可以提高背部鐵心與齒形鐵心的連結(jié)力，防止背部鐵心以及齒形鐵心在徑向的脫落，該多個(gè)齒形鐵心在圓周方向的寬度形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第11形態(tài)的定子的制造方法，可以提高填充系數(shù)，同時(shí)將線圈端保持在較低，可以使磁通量平順。
權(quán)利要求
1.一種定子，其特征在于，具有多個(gè)齒形鐵心、定子線圈和背部鐵心，該多個(gè)齒形鐵心隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上，形成為在圓周方向的寬度從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大；該定子線圈通過(guò)同時(shí)供給多根定子線圈的多個(gè)筒口、從齒形鐵心的外周側(cè)被安裝；該背部鐵心從外周側(cè)插入固定在相鄰的上述齒形鐵心之間。
2.一種定子，具有多個(gè)齒形鐵心、背部鐵心和定子線圈，該多個(gè)齒形鐵心隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上；該背部鐵心設(shè)置在相鄰的齒形鐵心之間的外周側(cè)上；該定子線圈并列連接通量線，該通量線將多根電線捆扎后插入上述齒形鐵心之間，其特征在于，將多相的通量線隔開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)，多次纏繞為同心狀，同時(shí)具有交織部，該交織部是將一相通量線的周方向的纏繞末端部分和其他相通量線的周方向的纏繞起始部分互相交織。
3.如權(quán)利要求2所述的定子，其特征在于，上述通量線具有多個(gè)多次纏繞為同心狀的通量線單元，在各相中的相鄰的通量線單元，其纏繞起始位置錯(cuò)開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)量，同時(shí)纏繞方向互為反方向。
4.如權(quán)利要求2所述的定子，其特征在于，上述通量線的電線數(shù)，上述齒形鐵心的外周側(cè)比上述齒形鐵心的內(nèi)周側(cè)多。
5.如權(quán)利要求2所述的定子，其特征在于，上述通量線的電線直徑，上述齒形鐵心的外周側(cè)比上述齒形鐵心的內(nèi)周側(cè)大。
6.如權(quán)利要求2所述的定子，其特征在于，上述齒形鐵心的圓周方向的寬度形成為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大的錐狀。
7.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，上述背部鐵心具有從外周側(cè)的端部延伸的延伸部。
8.如權(quán)利要求7所述的定子，其特征在于，上述齒形鐵心在外周側(cè)的端部具有上述背部鐵心的上述延伸部可以卡合的切口部。
9.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，上述齒形鐵心具有突出部，該突出部從徑向的中途部突出，可以與上述背部鐵心的內(nèi)周側(cè)的端部接觸。
10.一種定子的制造方法，其特征在于，包括如下三個(gè)步驟第1步驟是隔開(kāi)規(guī)定間隔在規(guī)定圓周上配置多個(gè)齒形鐵心，該多個(gè)齒形鐵心形成為在圓周方向的寬度從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大；第2步驟是通過(guò)同時(shí)供給多根定子線圈的多個(gè)筒口，從上述齒形鐵心的外周側(cè)，安裝上述定子線圈；第3步驟是從外周側(cè)將背部鐵心插入相鄰的上述齒形鐵心之間。
11.一種定子的制造方法，具有多個(gè)齒形鐵心、背部鐵心和定子線圈，該多個(gè)齒形鐵心隔開(kāi)規(guī)定間隔配置在規(guī)定圓周上；該背部鐵心設(shè)置在相鄰的齒形鐵心之間的外周側(cè)上；該定子線圈將捆扎多根電線后的通量線插入上述齒形鐵心之間，其特征在于，將多相的通量線隔開(kāi)規(guī)定的切槽數(shù)，多次纏繞為同心狀，使一相通量線的周方向的纏繞末端部分和其他相通量線的周方向的纏繞起始部分互相交織地環(huán)繞。
全文摘要
提供一種定子，該定子是在具有被分割的齒形鐵心和背部鐵心而構(gòu)成的定子鐵心中，可以容易地結(jié)合齒形鐵心和背部鐵心，同時(shí)可以切實(shí)地防止齒形鐵心以及背部鐵心在徑向的脫落。在本發(fā)明的定子中，將磁軛部(24)設(shè)定為其圓周方向的寬度為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)大，即，將磁軛部側(cè)面(24A、24A)之間的距離(a)設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)逐漸擴(kuò)大，同時(shí)，將在隔開(kāi)規(guī)定間隔而配置在規(guī)定圓周上的相鄰的齒形鐵心(11，11)之間相對(duì)的2個(gè)磁軛部側(cè)面(24A、24A)之間的距離(b)，設(shè)定為從內(nèi)周側(cè)到外周側(cè)為規(guī)定的值，或從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)稍小。形成在相鄰的齒形鐵心(11，11)之間壓入背部鐵心(12)的定子(10)。另外，本發(fā)明還提供一種可以提高填充系數(shù)，同時(shí)可以使磁通量平順的定子以及定子的制造方法。
文檔編號(hào)H02K1/16GK1539189SQ02815428
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2002年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者塚本宗紀(jì), 新博文, 遠(yuǎn)藤康浩, 高尾充良, 加藤晃, 新井竹夫, 福田武雄, 菊地博幸, 五十嵐和明, 和明, 夫, 幸, 本宗紀(jì), 浩, 良, 雄 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社