[發明專利]形成電機的定子線圈的方法

無效

• 申請號: 201110359039.9
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102570740A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 丸山將見
• 申請（專利權）人: 信濃絹糸株式會社
• 主分類號: H02K15/085
• 分類號: H02K15/085
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張蘭英

技術領域

本發明涉及形成電機的定子線圈的方法。

背景技術

諸如電動機之類的電機具有轉子和定子。定子包括具有齒部的定子芯部，且線圈線(即磁線)卷繞在覆蓋有絕緣體的齒部上，以形成定子線圈。為了改進電動機的性能，大量線圈線卷繞在間隙中，以高度改進線圈的占空系數，且每個間隙形成在相鄰的齒部之間。

通常，沿堆疊定子芯部的方向、將卷線機的管嘴插入形成在相鄰齒部之間的間隙中，以將線圈線卷繞在齒部上，所以線圈線無法卷繞在管嘴插入并運動的間隙中。例如，在圖12A中，線圈54分別卷繞在定子芯部51的齒部52a和52b上，且該齒部52a和52b覆蓋有絕緣體53。當卷繞線圈54時，沿堆疊定子芯部的方向(平行于定子芯部軸向方向的方向)、將卷線機的管嘴(未示出)插到間隙55中，以將線圈線卷繞在齒部52a和52b上。

如圖12B所示，為了通過整齊地卷繞線圈并防止差的卷繞來增加占空系數，與齒部52a和52b的中間部分相對應的分隔壁53a從覆蓋齒部52a和52b的絕緣體53突出，使得齒部52a和52b中的每個齒部被分成內部和外部。線圈線卷繞在內部和外部上，以形成內部線圈54a和外部線圈54b(參見日本特開專利公開號11-27886)。

還有另一個形成定子線圈的方法，其中通過消除用于插入卷線機的管嘴(針)的空間來改進電動機效率。例如，在三相/12槽/內轉子型電動機的圓形定子芯部上形成定子線圈的情形中，U相線圈、V相線圈以及W相線圈中的每種線圈通過使用用于饋送線圈線的三個針而徑向地形成在兩個槽中，且每個槽是形成在每個齒部周圍的空間。這些針插到槽中，并且沿堆疊定子芯部的方向往復運動并沿定子芯部的徑向方向運動，以將第一層線圈線卷繞在每個相位的槽中，其中每個槽形成在每個齒部周圍。然后，將定子轉過90度，并同樣地卷繞線圈線。此外，重復轉動動作和卷繞動作。例如，在卷繞U相線圈的情形中，通過重復上述動作來卷繞線圈U1-U4。

接下來，將針插到線圈U4的徑向中間位置中，然后在外部，從徑向中間位置朝外端疊繞第二層線圈U5。此外，將定子轉過180度，與線圈U5同樣地，在外部從徑向中間位置朝外端將第二層線圈U6疊繞在線圈U2的外周緣上。

接下來，將針插到槽的徑向內部中，且在內部，第二層線圈U7疊繞在第一層線圈U3上，直到到達徑向中間位置為止。此外，將定子轉過180度，并且在內部從徑向中間位置開始，將第二層線圈U8疊繞在線圈U1的外周緣上。

如上所述，線圈U1-U4以及線圈U5-U8沿周向方向Z字形卷繞在定子芯部上，使得線圈能卷繞在用于插入管嘴的空間中(參見日本特開專利公開號2001-54265)。

此外，已發明另一種整齊卷繞線圈的方法(參見日本特開專利公開號2008-92654)。在該方法中，線圈能由卷線機容易地并且高度致密地卷繞在可分芯部的齒部上，且這些齒部覆蓋有絕緣體。

在將圖12A所示的線圈54卷繞在齒部52a、52b之類上之后或者在將圖12B所示的線圈54a和54b卷繞在齒部52a、52b之類上之后，如日本特開專利公開號11-27886所描述的那樣，每個間隙55中的空間S1和S2變為死空間S(參見圖12C的放大視圖)，其中每個齒部由分隔壁53b所分開，且形成間隙是用于插入管嘴并使管嘴運動。注意到，如圖12D和12E所示，在內部的線圈54a和外部的線圈54b整齊地卷繞在不具有分隔壁且覆蓋有絕緣體的齒部上的情形中，卷繞線圈線的數量會大于在如圖12B所示情形中卷繞線圈線的數量。例如，在圖12B中，具有直徑為φ1.5的線圈線多層卷繞，且內部線圈54a的每個齒部的總圈數是192圈(T)，而外部線圈54b的圈數是168T。換言之，在圖12E中，數量(T)增大。即，內部線圈54a的圈數是216T，而外部線圈54b的圈數是204T。然而，用于使管嘴運動的空間(死空間S)須形成在每個間隙55中。

尤其是，為了在低壓下施加較大電流，線圈線的直徑須增大。如果線圈線的直徑增大，難于整齊地卷繞線圈。此外，如果定子芯部的間隙增大，則難于減小電動機的尺寸。

在日本特開專利公開號2001-54265所披露的方法中，如果在徑向內部和徑向外部中不提供支承裝置，則當第二層線圈U5-U8疊繞在第一層線圈U1-U4上時，會發生差的卷繞。因此，無法進行整齊地卷繞，且占空系數會下降。

在日本特開專利公開號2001-54265所披露的方法中，使用可分芯部，使得線圈能易于卷繞，但生產步驟和生產成本會增多。此外，在所分開的芯部部分之間的連接部件處會發生磁損耗，使得電動機的性能會下降。

發明內容