[发明专利]线圈成型线材及其制造方法

说明书

本发明涉及一种围绕电动机的铁心通过铁心上的许多槽连续地缠绕的线圈成形线材和一种制造该线圈成形线材的方法。

如附图1中所示，在电动机中，一个定子通常包括一个铁心102和围绕铁心102缠绕的漆绝缘的线圈成形线材101(称作“线材101”)。参照图2，铁心102用许多个层状的圆环形金属板102a制成。其次，铁心102在其内表面上有许多轴向形成的槽103。线材101围绕铁心102通过任选的槽缠绕，由此形成一个线圈。

当电流加到线材101上时，通过线圈产生磁通量，于是电动机就起动了。在线圈中，线材101的通过槽103的区段称作“线圈侧部101a”，而线材的连接线圈侧部101a的区段称作“线圈端部101b”。

在使用这样一种定子的电动机中，要求将线材有效地安排在槽中，使得电动机能够产生高的输出功率并做成体积紧凑。为了满足这样一种要求，曾有人建议使线材具有矩形截面来替代传统的圆形截面，使得相邻各圈的线材可以在其扁平区段上彼此紧密接触。这可以减小存在于线材的相邻各圈之间的空间，并使线材能够有效地排列在槽中。但是，这样一种矩形线材易于变得比较坚硬，这意味着线圈端部会具有大的曲率，并从定子铁心很宽地伸出。这样，线圈本身会变得更大，并使电动机整体变大。其次，围绕铁心缠绕线材需要更大的力，这会延长制造线圈所花费的时间。

在另一种电动机中，曾有人提议压扁通过槽的线圈侧部处的线材。线材的扁平区段可以有效而紧密地排列在槽中。但是，在边界处在线材的扁平区段和非扁平区段之间存在高度差别。为了将扁平区段紧密地排列在槽中，必须使这样一个边界远离槽的端部。这意味着线圈端部从定子铁心伸出很多，即使线圈也使电动机体积变大。

本发明的一个目的是提供一种线圈成形线材，该线材能克服上述常规的线圈成形线材存在的问题，并能有效地排列在电动机铁心的槽中，使线圈端部尽可能地伸出槽口，从而使电动机体积紧凑。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种线圈成形线材，它用于围绕电动机铁心通过铁心上的槽连续地缠绕。该线圈成形线材包括许多根线，这些线具有很多从槽中伸出并起线圈端部作用的松散结合的区段(部分)，和很多一起粘合成预定截面形状并待排列在槽中起线圈侧部作用的刚性区段(部分)。

在这种配置中，刚性区段有一定程度的刚性并能密实而有效地排列在槽中。作为从槽中伸出的线圈端部的细线是柔性的和松散结合的，因此它们可以容易地根据铁心的形状弯曲而不会很多地伸出铁心。这在使电动机体积紧凑方面是有效的。

刚性区段具有矩形截面，它能使线材密实地排列在槽中而使其宽面互相面对。这在提高电动机输出功率和缩小电动机体积方面是有效的。

刚性区段用许多根叠置的棱柱形细线组成，它可以密实地排列在槽中，使电动能够产生高的输出功率。

刚性区段可以用许多根叠置的扁平线组成，它可以排列在槽中，从而提高电动机输出功率。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种包括具有预定截面的单线的线圈成形线材，它包括排列在槽中并起线圈侧部作用的刚性区段，和许多个由很多细线组成的连接刚性区段并起从槽中伸出的线圈端部作用的连接端部。

在这种配置中，刚性区段用单线制成，它可以有效地排列在槽中。其次，刚性区段通过用许多细线制成的连接区段结合，这些细线是柔性的，足以根据铁心的形状弯曲。因此，这些连接区段不会从铁心伸出很多，这在使电动机体积紧凑方面是有效的。

这些刚性区段具有矩形截面，并能有效地排列在槽中，使其宽表面互相面对，使电动机能够产生高的输出功率并做成体积紧凑。

连接区段通过将单线部分地分成许多细线而形成。单线处理成具有刚性区段和连接区段。刚性区段可以有效地排列在槽中，而柔性的连接区段不会从铁心中伸出很多，这不仅减小线圈的体积，而且减小电动机的体积。

连接区段结合到单线上。刚性区段和连接区段可以容易地形成。其次，用单线制成的刚性区段可以有效地排列在槽中，而柔性的连接区段不会从铁心中伸出很多，这不仅减小线圈的体积而且减小电动机的体积。

根据本发明的第三方面，本发明提供一种制造用于围绕电动机的铁心、通过铁心的槽连续地缠绕的线圈成形线材的方法。该方法包括的步骤有：在细线的表面上加粘合剂，松散地结合这些细线，在细线的预定位置处将松散结合的细线一起固结成预定的截面形状并形成待排列在铁心槽中的刚性区段。