本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子及其繞線方法。

背景技術(shù)：
當(dāng)前，在電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中，以提高槽滿率（繞線密度）和裝置的小型化為目的，提出有在相鄰的齒部上形成不同的繞線排列的多種方案。例如，在專利文獻(xiàn)1及3中，在配置于齒部和繞線之間的絕緣體上設(shè)有凹凸部和錐部，將相鄰的絕緣體形成為不同的形狀，從而在相鄰的齒部上形成不同的繞線排列。另外，在專利文獻(xiàn)2中，通過(guò)使用特殊規(guī)格的繞線機(jī)，從而在相鄰的齒部上形成不同的繞線排列。專利文獻(xiàn)1：日本特開2006－296146號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特許第4456886號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3：日本特開2004－104870號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
然而，在上述專利文獻(xiàn)1的方法中，由于絕緣體為特殊形狀，因此，部件成本提高，進(jìn)而產(chǎn)品成本提高，成為課題。另外，在專利文獻(xiàn)2的方法中，需要特殊的繞線機(jī)，無(wú)法利用通用繞線機(jī)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，因此存在部件及產(chǎn)品成本提高，并且能夠進(jìn)行生產(chǎn)的機(jī)種受限這樣的問題。并且，在專利文獻(xiàn)3的方法中，與專利文獻(xiàn)1同樣地，絕緣體的部件成本提高，并且由于絕緣體為錐形狀，因此存在裝置外形尺寸變大的問題。本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子及其繞線方法，無(wú)需形成特殊形狀的絕緣體，另外無(wú)需使用特殊規(guī)格的繞線機(jī)，也能夠在相鄰的齒部上形成不同的繞線排列，實(shí)現(xiàn)槽滿率（繞線密度）的提高和裝置的小型化。為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子構(gòu)成為，朝向旋轉(zhuǎn)軸芯在放射方向上，相同形狀的多個(gè)齒部將根部側(cè)端部在鐵芯背部處連結(jié)成環(huán)狀，在相鄰的齒部之間形成槽，在齒部的前端部?jī)蓚?cè)凸出地形成凸緣部，在相鄰的凸緣部之間形成槽入口，在各齒部的周圍形成繞線區(qū)域，在各繞線區(qū)域中隔著相同形狀的絕緣體而卷繞有繞線，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的特征在于，在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部上卷繞第1繞線，在第1齒部之間的第2齒部上卷繞第2繞線，第1繞線和第2繞線以在相對(duì)部的剖面形狀中，第1繞線的凸部與第2繞線的凹部相對(duì)應(yīng)，另外第1繞線的凹部與第2繞線的凸部相對(duì)應(yīng)的方式，卷繞成彼此不同的形狀。另外，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子構(gòu)成為，朝向旋轉(zhuǎn)軸芯在放射方向上，相同形狀的多個(gè)齒部將根部側(cè)端部在鐵芯背部處連結(jié)成環(huán)狀，在相鄰的齒部之間形成槽，在齒部的前端部?jī)蓚?cè)凸出地形成凸緣部，在相鄰的凸緣部之間形成槽入口，在各齒部的周圍形成繞線區(qū)域，在各繞線區(qū)域中隔著相同形狀的絕緣體而卷繞有繞線，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的特征在于，在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部上卷繞第1繞線，在第1齒部之間的第2齒部上卷繞第2繞線，將槽內(nèi)的空間沿放射方向分成2個(gè)剖面錐形狀的面設(shè)為邊界面，將所容許的第1繞線和第2繞線最接近的距離設(shè)為最小絕緣距離，將從剖面錐形狀的寬度較寬的齒部的根部側(cè)開始朝向?qū)挾泉M窄的凸緣部方向卷繞m層，在規(guī)定的位置處折回，層疊在m層上而向回卷繞m＋1層的繞線設(shè)為1組，在各齒部之間進(jìn)行過(guò)渡的同時(shí)，在繞線區(qū)域中一組一組地逐漸卷繞繞線，如果在第1繞線的n層處超過(guò)邊界面或者與第2繞線的距離達(dá)到最小絕緣距離，則將該位置設(shè)為折回位置，將n＋1層向回卷繞至根部，向第2齒部過(guò)渡，如果在第2繞線的n層處超過(guò)邊界面或者與第1繞線的距離達(dá)到最小絕緣距離，則將該位置設(shè)為折回位置而向回卷繞，將該卷繞動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行大于或等于1組，向第1齒部過(guò)渡，在最終層以使第1繞線與第2繞線的匝數(shù)一致的方式，對(duì)匝數(shù)進(jìn)行調(diào)整而卷繞。另外，在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的繞線方法中，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子構(gòu)成為，朝向旋轉(zhuǎn)軸芯在放射方向上，相同形狀的多個(gè)齒部將根部側(cè)端部在鐵芯背部處連結(jié)成環(huán)狀，在相鄰的齒部之間形成槽，在齒部的前端部?jī)蓚?cè)凸出地形成凸緣部，在相鄰的凸緣部之間形成槽入口，在各齒部的周圍形成繞線區(qū)域，在各繞線區(qū)域中隔著相同形狀的絕緣體而卷繞有繞線，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的繞線方法的特征在于，在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部上卷繞第1繞線，在第1齒部之間的第2齒部上卷繞第2繞線，將槽內(nèi)的空間沿放射方向分成2個(gè)剖面錐形狀的面設(shè)為邊界面，將所容許的第1繞線和第2繞線最接近的距離設(shè)為最小絕緣距離，將從剖面錐形狀的寬度較寬的齒部的根部側(cè)開始朝向?qū)挾泉M窄的凸緣部方向卷繞m層，在規(guī)定的位置處折回，層疊在m層上并向回卷繞m＋1層的繞線設(shè)為1組，在各齒部之間進(jìn)行過(guò)渡的同時(shí)，在繞線區(qū)域中一組一組地逐漸卷繞繞線，如果在第1繞線的n層處超過(guò)邊界面或者與第2繞線的距離達(dá)到最小絕緣距離，則將該位置設(shè)為折回位置，將n＋1層向回卷繞至根部，向第2齒部過(guò)渡，如果在第2繞線的n層處超過(guò)邊界面或者與第1繞線的距離達(dá)到最小絕緣距離，則將該位置設(shè)為折回位置而向回卷繞，將該卷繞動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行大于或等于1組，向第1齒部過(guò)渡，在最終層以第1繞線與第2繞線的匝數(shù)一致的方式，對(duì)匝數(shù)進(jìn)行調(diào)整而卷繞。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部上卷繞第1繞線，在第1齒部之間的第2齒部上卷繞第2繞線，第1繞線和第2繞線以在相對(duì)部的剖面形狀中，第1繞線的凸部與第2繞線的凹部相對(duì)應(yīng)，另外第1繞線的凹部與第2繞線的凸部相對(duì)應(yīng)的方式，卷繞成彼此不同的形狀，因此，具有能夠?qū)崿F(xiàn)槽滿率（繞線密度）的提高和裝置的小型化的效果。根據(jù)本發(fā)明，在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部上卷繞第1繞線，在第1齒部之間的第2齒部上卷繞第2繞線，將槽內(nèi)的空間沿放射方向分成2個(gè)剖面錐形狀的面設(shè)為邊界面，將所容許的第1繞線和第2繞線最接近的距離設(shè)為最小絕緣距離，將從剖面錐形狀的寬度較寬的齒部的根部側(cè)開始朝向?qū)挾泉M窄的凸緣部方向卷繞m層，在規(guī)定的位置折回，層疊在m層上而向回卷繞m＋1層的繞線設(shè)為1組，在各齒部之間過(guò)渡的同時(shí)，在繞線區(qū)域中一組一組地逐漸卷繞繞線，如果繞線超過(guò)邊界面或者達(dá)到最小絕緣距離，則將該位置設(shè)為折回位置而向回卷繞，能夠通過(guò)上述簡(jiǎn)單的步驟，將第1繞線和第2繞線以在相對(duì)部的剖面形狀中，第1繞線的凸部與第2繞線的凹部相對(duì)應(yīng)，另外第1繞線的凹部與第2繞線的凸部相對(duì)應(yīng)的方式，卷繞成彼此不同的形狀，無(wú)需形成特殊形狀的絕緣體，另外，無(wú)需使用特殊規(guī)格的繞線機(jī)，也能夠在相鄰的齒部上形成不同的繞線排列，能夠?qū)崿F(xiàn)槽滿率（繞線密度）的提高和裝置的小型化的效果。附圖說(shuō)明圖1是示出旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的局部（4個(gè)齒部）的剖面圖。圖2是圖1的C部分的放大剖面圖，是表示卷繞安裝在一個(gè)槽中的繞線排列的情況的圖。圖3是將圖2的一個(gè)槽的繞線排列的繞線交錯(cuò)部的繞線部剖開的側(cè)視圖。圖4是一個(gè)齒部的側(cè)視圖，示出卷繞安裝在齒部上的第1層和第1層的繞線排列。圖5是按照順序示出將繞線從第1層逐漸層疊卷繞至最終層的工序的工序圖。圖6是將在圖5所示的各工序中卷繞的繞線以顏色區(qū)分而示出的繞線排列的剖面圖。圖7是為了比較而示出的與圖2相當(dāng)?shù)木砝@安裝在一個(gè)槽中的現(xiàn)有繞線排列的情況的圖。圖8是為了比較而示出的與圖3相當(dāng)?shù)膶F(xiàn)有的一個(gè)槽的繞線排列的繞線交錯(cuò)部的繞線部剖開的側(cè)視圖。具體實(shí)施方式下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。實(shí)施方式圖1是示出旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的局部（4個(gè)齒部）的剖面圖。圖2是圖1的C部分的放大剖面圖，是表示卷繞安裝在一個(gè)槽中的繞線排列的情況的圖。圖3是將圖2的一個(gè)槽的繞線排列的繞線交錯(cuò)部的繞線部剖開的側(cè)視圖。圖4是一個(gè)齒部的側(cè)視圖，示出卷繞安裝在齒部上的第1層和第1層的繞線排列。另外，在圖1中示出4個(gè)齒部狀態(tài)下的定子，但整體具有12個(gè)齒部。定子50在朝向旋轉(zhuǎn)軸芯的放射方向上具有多個(gè)齒部10。關(guān)于多個(gè)齒部10，將根部側(cè)端部在鐵芯背部（coreback）13處連結(jié)成環(huán)狀。在相鄰的齒部10之間形成有槽15。在齒部10的前端部?jī)蓚?cè)凸出地形成有凸緣部11。在相鄰的凸緣部11、11之間形成有槽入口。槽15內(nèi)部中的空間被沿放射方向延伸的邊界面16假想地分成兩個(gè)錐形狀。并且，包含被邊界面16一分為二的槽15內(nèi)部的空間在內(nèi)，在各齒部10的周圍形成有用于卷繞繞線20的繞線區(qū)域。在各齒部10的繞線區(qū)域內(nèi)，隔著絕緣體12卷繞有繞線20。在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部10（10A）上卷繞有第1繞線20（20A），在第1齒部10A之間的第2齒部10（10B）上卷繞有第2繞線20（20B）。所容許的第1繞線20A和第2繞線20B最接近的距離為最小絕緣距離D。即，第1繞線20A和第2繞線20B即使在最靠近的部位處也以最小絕緣距離D分離開。圖7是為了比較而示出的與圖2相當(dāng)?shù)木砝@安裝在1個(gè)槽中的現(xiàn)有繞線排列的情況的圖。圖8是為了比較而示出的與圖3相當(dāng)?shù)膶F(xiàn)有的一個(gè)槽的繞線排列的卷繞交錯(cuò)部的繞線部剖開的側(cè)視圖?，F(xiàn)有的繞線120以相同的繞線排列卷繞在相鄰的齒部10上。由此，繞線120彼此的凸部和凸部位于相對(duì)的位置，另外，凹部和凹部位于相對(duì)的位置，在凹部和凹部之間形成有多余的空間。根據(jù)本實(shí)施方式的定子50，如上所述，以在相對(duì)部的剖面形狀中，第1繞線20A的凸部與第2繞線20B的凹部相對(duì)應(yīng)，另外第1繞線20A的凹部與第2繞線20B的凸部相對(duì)應(yīng)的方式，卷繞成彼此不同的形狀。并且，彼此的凹部和凸部配置為，在保持規(guī)定的間隔的狀態(tài)下彼此嚙合。即，通過(guò)使用本實(shí)施方式的繞線排列方法，如圖2所示，使相鄰的繞線20、20形成保持規(guī)定的間隔并彼此嚙合這樣的不同的繞線排列，與現(xiàn)有的繞線排列（圖7）相比，能夠提高繞線槽滿率、電動(dòng)機(jī)效率，并且能夠確保必要絕緣距離。另外，如圖3所示，與現(xiàn)有的繞線排列（圖8）相比，能夠使繞線層數(shù)沿電動(dòng)機(jī)軸向減少，能夠縮短電動(dòng)機(jī)軸向的尺寸。在相鄰的齒部上形成不同的繞線排列的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中，將進(jìn)行繞線的對(duì)象（絕緣體等）形成為特殊形狀，或者需要利用特殊繞線機(jī)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，因此，存在難以進(jìn)行多品種生產(chǎn)和高成本的問題。在本實(shí)施方式中，能夠利用通用品進(jìn)行應(yīng)對(duì)，因此，能夠容易地進(jìn)行多品種生產(chǎn)且實(shí)現(xiàn)低成本化。另外，通過(guò)使用本實(shí)施方式的繞線排列方法，繞線結(jié)束位置一定位于鐵芯背部13側(cè)，因此，能夠使結(jié)線和在相鄰的齒部10、10之間的過(guò)渡處理變得容易，能夠通過(guò)連續(xù)繞線處理而實(shí)現(xiàn)繞線時(shí)間的縮短（降低成本）。并且，通過(guò)使用本實(shí)施方式的繞線排列方法，繞線定位性提高。圖4（a）示出卷繞安裝在齒部上的第1層的繞線排列，圖4（b）示出卷繞安裝在齒部上的第1層和第2層的繞線排列，如圖4（a）及圖4（b）所示，在齒部10的短邊部繞線發(fā)生交錯(cuò)，層疊卷繞的繞線一定會(huì)接觸，繞線定位性提高。下面，利用圖5和圖6，說(shuō)明本實(shí)施方式的定子50的制造順序。在圖5中，按照順序示出將繞線從第1層逐漸層疊卷繞至最終層的工序。在圖6中，改變陰影的樣式而示出在各工序中卷繞的繞線。圖6中帶括號(hào)的數(shù)字是層的列編號(hào)。以上述方式構(gòu)成的定子50，如下所述，在第1齒部10A和第2齒部10B上卷繞有第1繞線20A和第2繞線20B。前提是，從齒部10的根部（鐵芯背部13側(cè)）側(cè)向凸緣部11方向卷繞第m個(gè)即m層，將規(guī)定的位置設(shè)為折回位置而進(jìn)行折回，在m層上向回卷繞m＋1層，將這樣往復(fù)1次的繞線設(shè)為1組。（1）首先，在第1齒部10A上，如圖5（a）所示，以箭頭E1、E2、E3的順序卷繞1組繞線。將到達(dá)凸緣部的繞線U設(shè)為折回位置而向回卷繞，卷繞圖6所示的第1層和第2層。（2）然后，同樣地，在第2齒部10B上，如圖5（b）所示，按照箭頭F1、F2、F3的順序卷繞1組（圖6所示的第1層和第2層）。反復(fù)上述（2）（1）而進(jìn)行卷繞。即，在各齒部10之間過(guò)渡的同時(shí)，在各齒部10上完成第1層和第2層的卷繞后，接著再在各齒部10上卷繞1組（第3層和第4層）。如上所述，從第1齒部10A向各齒部過(guò)渡，在各繞線區(qū)域中一組一組地逐漸進(jìn)行繞線的卷繞。另外，關(guān)于實(shí)現(xiàn)第1繞線20A和第2繞線20B的電連接的過(guò)渡線，是將繞線直接引出而形成的過(guò)渡線。（3）如上所述，將繞線逐漸層疊卷繞，而在第1繞線20A如圖5（c）的箭頭G1所示地卷繞5層時(shí)，如果接下來(lái)的6層繞線到達(dá)邊界面16，則將該位置設(shè)為折回位置（繞線U的位置），如箭頭G2、G3所示地將6層向回卷繞至根部。另外，根據(jù)繞線區(qū)域的深度和繞線的直徑，在設(shè)計(jì)階段可知哪處繞線成為折回位置，因此在繞線機(jī)中設(shè)置該位置。如上所述，在第1齒部10A上卷繞如圖6所示的第5層、第6層。另外，在上述（3）的工序中，折回位置的繞線U到達(dá)邊界面16，并且處于與第2繞線20B的距離為最小絕緣距離D的位置，但在任一個(gè)條件下均進(jìn)行折回。（4）向第2齒部10B過(guò)渡，考慮是否到達(dá)邊界面16、或與第1繞線20A的距離是否成為最小絕緣距離，并且以使與第1繞線20A的第5層、第6層相比，大致成為相同匝數(shù)t的方式卷繞大于或等于1組。具體地說(shuō)，如圖5（d）所示，以箭頭H1、H2、H3、I1、I2、I3的順序卷繞2組。由此，在第2繞線20B上，卷繞如圖6所示的第5層至第8層。并且，與需求相對(duì)應(yīng)，反復(fù)進(jìn)行上述（3）（4）。（5）最后，在第1齒部10A上在最終層以使第1繞線20A和第2繞線20B的匝數(shù)一致的方式對(duì)匝數(shù)進(jìn)行調(diào)整而卷繞繞線。具體地說(shuō)，如圖5（e）所示，以箭頭K1、K2、K3的順序卷繞一組（圖6所示的第7層、第8層）而結(jié)束卷繞。如上所述，對(duì)于繞線，考慮是否到達(dá)邊界面16和與第1繞線20A的距離是否成為最小絕緣距離，并且以使第1繞線20A和第2繞線20B的匝數(shù)一致的方式對(duì)繞線進(jìn)行調(diào)整而卷繞，但向回卷繞的這一層的繞線的匝數(shù)與前一層的匝數(shù)相同或者±1匝。（例）第1層的匝數(shù)＝第2層的匝數(shù)（例）第5層的匝數(shù)＝第6層的匝數(shù)＋1匝如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的定子50，在隔一個(gè)設(shè)置的第1齒部10A上卷繞有第1繞線20A，在第1齒部10A之間的第2齒部10B上卷繞有第2繞線20B。并且，將槽15內(nèi)的空間沿放射方向分成2個(gè)剖面錐形狀的面設(shè)為邊界面16，所容許的第1繞線20A和第2繞線20B最接近的距離為最小絕緣距離D，將從剖面錐形狀的寬度較寬的齒部的根部側(cè)開始向?qū)挾泉M窄的凸緣部11方向卷繞m層，在規(guī)定的位置處折回而層疊在m層上并向回卷繞m＋1層的繞線設(shè)為1組，在各齒部之間過(guò)渡的同時(shí)，在繞線區(qū)域中一組一組地逐漸卷繞繞線。并且，如果在第1繞線20A的n層處繞線超過(guò)邊界面16，或者與第2繞線20B的距離達(dá)到最小絕緣距離D，則將該位置作為折回位置，將n＋1層向回卷繞至根部后，向第2齒部10B過(guò)渡，如果在第2繞線20B的n層超過(guò)邊界面16，或者與第1繞線20A的距離達(dá)到最小絕緣距離，則將該位置作為折回位置而向回卷繞，將這種卷繞動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行大于或等于1組后，向第1齒部10A過(guò)渡，在最終層以使第1齒部10A與第2繞線20B的匝數(shù)一致的方式，對(duì)匝數(shù)進(jìn)行調(diào)整而卷繞。由此，通過(guò)如果超過(guò)邊界面16或者達(dá)到最小絕緣距離D，則將該位置作為折回位置向回卷繞這種簡(jiǎn)單的步驟，能夠使第1繞線20A和第2繞線20B以在相對(duì)部的剖面形狀中，第1繞線20A的凸部與第2繞線20B的凹部相對(duì)應(yīng)，另外第1繞線20A的凹部與第2繞線20B的凸部相對(duì)應(yīng)的方式，卷繞成彼此不同的形狀，無(wú)需形成特殊形狀的絕緣體，另外無(wú)需使用特殊規(guī)格的繞線機(jī)，也能夠在相鄰的齒部10上形成不同的繞線排列，從而能夠?qū)崿F(xiàn)槽滿率（繞線密度）的提高和裝置的小型化。另外，對(duì)于將繞線向回卷繞至何處，如本實(shí)施方式所示，全部向回卷繞至齒部10的根部（鐵芯背部13側(cè)）是理想狀態(tài)，但即使沒有完全到達(dá)根部，通過(guò)向回卷繞至根部附近，也能夠?qū)崿F(xiàn)大致相同的效果。另外，在本實(shí)施方式中，也可以在第1齒部10A上卷繞第2繞線20B，在第2齒部10B上卷繞第1繞線20A。工業(yè)實(shí)用性如上所述，本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子及其繞線方法，例如適用于搭載在汽車等上的交流發(fā)電機(jī)或起動(dòng)電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)。標(biāo)號(hào)的說(shuō)明10齒部10A第1齒部10B第2齒部11凸緣部12絕緣體13鐵芯背部15槽16邊界面20繞線20A第1繞線20B第2繞線D最小絕緣距離