[發明專利]集中卷繞線圈以及集中卷繞線圈的制造方法

有效

• 申請號: 200710196945.5
• 申請日: 2007-12-06
• 公開（公告）號: CN101202477A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 平松廣道;石上孝;長繩尚
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02K3/18
• 分類號: H02K3/18;H02K15/095
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 劉建

技術領域

本發明涉及集中卷繞線圈以及集中卷繞線圈的制造方法。

背景技術

對于應用于各種馬達中的鐵芯和繞組構成的定子，逐漸發展提高繞線密度而追求高效率的結構。

圖1用俯視圖以及側視圖表示在鐵芯5中，在骨架(線圈骨架)1上纏繞了線材2后的繞線后骨架10以及鐵芯5的位置關系。由俯視圖可知，為了在最終安裝狀態成為圓環狀的鐵芯5上緊密配置繞線后骨架10，相對于骨架內周壁1-c，骨架外周壁1-b圓周方向的長度更大。另外，由側視圖可知，繞線后骨架10中具有配置于鐵芯5內的線圈狹槽部10a以及配置于鐵芯5外部的線圈端部10b。該配置于鐵芯5內的線圈狹槽部10a是對馬達特性有很大影響的部分。因此如圖2的截面圖所示，呈矩形形狀，其中，線圈狹槽部10a側的邊長，線圈端部10b側的邊短。

圖2是看骨架1單體時的俯視圖和截面圖。在開始纏繞線材2的骨架底部1-a的兩側形成有防止線材2脫落的骨架外周壁1-b，骨架內周壁1-c。從截面圖可知，骨架底部1-a的4角設有R部。該R部的半徑大小，由線材2的導通性以及包層的強度決定。

利用圖3～圖6，說明向所述骨架1中繞線時的問題點。圖3表示說明用繞線模型。其中，A邊、C邊為線圈狹槽部，B邊、D邊為線圈端部，D邊側表示端部的線的引出方向。并且為了說明，使各邊長度相同。繞線方法是骨架相對于未圖示的線材管嘴旋轉。

圖4表示與骨架的旋轉角度同步，向線材2的列方向施以一定的引導(表現為線材交叉)時，表示第n圈和第n+1圈的邊的位置和線材軌跡。此時，因為各邊處線材軌跡的間隔相同，所以在各邊處線材2之間都緊密鄰接。但是因為邊的入口和出口處列方向的位置不同，為了確保其空間，需要產生多余(無用)的空間。特別是A邊、C邊的線圈狹槽部占積率(線材相對于繞線空間所占的總面積的比率)下降，存在著影響馬達特性的問題。

于是作為解決該問題的方法，考慮有圖5所示的向線材2列方向的引導方法。該方法，不進行從A邊到C邊之間的線材交叉，通過集中于D邊進行線材交叉，提高A邊、C邊的線圈狹槽部的占積率。

圖6表示實際的線圈狀態。如圖中虛線所示，設A邊到C邊的線材交叉為0，在D邊施以既定繞線節距數量的線材交叉時，實際線材呈實線表示的軌跡。由于一邊拉伸一邊向骨架1纏繞線材2，以及如圖2的截面圖所示骨架底部1-a的4角的R部，線材2容易滑動，在線材2上作用經過最短距離的分力，在只C邊，或者從C邊到B邊，或者從C邊到A邊的范圍內發生線材排列錯亂的現象。

對于以上問題，如專利文獻1所述，提出一種在繞線骨架外周設置被稱為繞線模頭(former)的1對線材引導部，線材一面通過其間一面纏繞于繞線骨架上的方法。其在繞線骨架的外周，使其接近繞線模頭直至接近骨架內周壁或骨架外周壁為止，提高線材向繞組骨架的定位精度。

圖7表示以往使用的圓線用骨架的形狀，是表示從繞線前的骨架1單體到實施3層繞線為止狀況的狹槽部截面圖。在骨架1單體中，骨架底部1-a形成對應線材節距的槽。在對該槽纏繞線材2時，通過使用圖5所示的線材引導方法，可以確保組裝入狹槽部的邊的整齊排列性。如圖6所示，通過骨架底部1-a的槽，實現抑制打亂整齊排列性的錯位的發生。在第1層的繞線中，骨架底部1-a的槽產生線材錯位防止效果，在第2層以后，下層已經被繞線的線材發揮同樣的功能。

專利文獻1：日本特開2003-244906號公報

在專利文獻的方法中，由于在骨架的外部進行線材的定位，因此發生所述排列錯亂，在高精度上存在問題。

另外，作為如所述圖7的帶槽骨架存在以下問題點：通過塑料成型制作骨架時，為了在模具側形成細微的槽，模具費上升；因為以模具規定槽形狀、槽節距，所以在變更線材直徑、骨架形狀這些初始設定條件時，發生模具修正費用；可以使用的線材僅限于圓線。

發明內容

為此，本發明的目的在于提供一種在不提升線圈骨架模具費且防止線材的排列錯亂的前提下有助于馬達小型效率化的高占積率線圈。

本發明的特征在于：線材引導保持機構在向線圈骨架纏繞線圈之前，在相對于線材寬度有一定空隙的位置待機，進行線材位置引導，纏繞后進行按壓線材的動作。

根據上述結構，可實現以下效果，即，不提升線圈骨架模具費，防止線材的排列錯亂，實現有助于馬達小型效率化的高占積率線圈。

附圖說明

圖1是表示配置于鐵芯的集中卷繞線圈的俯視圖(a)及側視圖(b)；