定子及使用该定子的电动机

技术领域

本发明涉及一种定子，特别涉及一种供缠绕剖面为矩形的导线的定子及使用该定子的电动机。

背景技术

近年来，对工业和车载用电动机的需求在不断增加。其中，要求提高电动机的效率，提高布置在定子插槽内的线圈的线槽占空系数对提高电动机的效率是有效的，这是众所周知的。通过提高线圈的线槽占空系数，在电动机工作时就能够抑制起因于在线圈中流动的电流的损耗。

到目前为止，以下技术(例如参照专利文献1～5)已为众人所知：通过用剖面为矩形的导线即所谓的扁平线构成线圈或者在供缠绕导线的绝缘件的表面设置引导、保持导线的槽，来提高线圈在插槽内的线槽占空系数。

专利文献1：日本公开专利公报特开2000－350420号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2007－267492号公报

专利文献3：日本公开专利公报特开2017－169310号公报

专利文献4：日本专利第4271495号公报

专利文献5：日本专利第5252807号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了提高电动机的输出，大多情况下都使用所谓的多层缠绕线圈，即从绝缘件的表面开始依次层叠地缠绕导线而构成的线圈。

但是，在缠绕多层导线的情况下，例如会在从缠绕第一层导线转为缠绕第二层导线的缠绕转换部分产生膨胀，而容易发生导线缠绕不整齐现象。特别是，在使用扁平线构成多层缠绕线圈的情况下，由于第一层导线和第二层导线的平面彼此接触着缠绕在绝缘件上，因此导线容易在接触面上滑动，而更加容易发生上述缠绕不整齐现象。

如果这样发生导线缠绕不整齐现象，线圈的线槽占空系数就会降低，就无法充分提高电动机的效率。

本发明正是为解决上述问题而完成的。其目的在于：提供一种定子及使用该定子的电动机，抑制在导线缠绕转换部分发生缠绕不整齐现象，提高线圈的线槽占空系数。

用于解决问题的方案

为达成上述目的，本发明所涉及的定子包括：环状磁轭、彼此间留有规定间隔地设置在所述磁轭的周向上且从所述磁轭的内周开始沿着所述磁轭的径向延伸的多个齿、安装在多个所述齿中的各个所述齿上的多个绝缘件、以及由剖面为矩形的导线构成且缠绕在多个所述绝缘件中的各个所述绝缘件上的多个线圈。所述绝缘件具有导线缠绕部、第一凸缘部以及第二凸缘部，所述导线缠绕部呈筒状，供缠绕所述导线，所述第一凸缘部设置在所述导线缠绕部的一端且具有朝着所述导线缠绕部对所述导线进行引导的导线引导槽，所述第二凸缘部设置在所述导线缠绕部的另一端。所述导线缠绕部具有第一端面、第二端面、第一侧面、第二侧面以及多个突起。所述第一端面与所述导线引导槽的底面相连；所述第二端面在所述定子的轴向上与所述第一端面相对；所述第一侧面和所述第二侧面都从所述第一端面的周向端边设置到所述第二端面的周向端边，所述第一侧面和所述第二侧面在所述周向上彼此相对；多个所述突起至少设置在所述导线缠绕部的角部，用来相对于与所述径向正交的方向成规定角度地将所述导线缠绕在所述第一端面上。多个所述突起彼此间在所述径向上留有规定间隔，所述突起具有与所述第一凸缘部相对的第一面和与所述第二凸缘部相对的第二面，所述第一面和所述第二面中的至少一者具有凸状曲面。

根据该构成方式，能够稳定地将剖面为矩形的导线整齐且多层地缠绕在绝缘件上。

本发明所涉及的电动机的特征在于：至少包括所述定子和与所述定子之间留有规定间隔而设的转子。

根据该构成方式，通过将导线整齐且多层地缠绕在绝缘件上，能够提高线圈的线槽占空系数，从而能够实现高效率的电动机。

发明的效果

根据本发明的定子，能够稳定地将剖面为矩形的导线整齐且多层地缠绕在绝缘件上；根据本发明的电动机，能够提高线圈的线槽占空系数，从而能够实现高效率的电动机。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的电动机的剖视图；

图2是绝缘件的示意图；

图3是定子主要部分的示意图；

图4是从轴向上端看到的定子主要部分的示意图；

图5是沿图3中的V－V线剖开的剖视图；

图6是说明导线与径向的倾斜角和径向相邻导线间的距离之间的关系的示意图；

图7是说明插槽的后退角和导线与径向的倾斜角之间的关系的示意图；

图8是示出绕线设备的构成的图；

图9是示出将导线缠绕在绝缘件上的过程的工序说明图；

图10A是示出不设置突起时导线在导线缠绕部上的布置状况的示意图；

图10B是示出在设置了突起时导线在导线缠绕部上的布置状况的示意图；

图11是另一个绝缘件的示意图；

图12是变形例所涉及的第一绝缘件的示意图；

图13是变形例所涉及的第二绝缘件的示意图；

图14是变形例所涉及的第三绝缘件的示意图；

图15是变形例所涉及的第四绝缘件的示意图；

图16是本发明的第二实施方式所涉及的绝缘件的示意图；

图17是从轴向下端看到的定子主要部分的示意图；

图18A是本发明的第三实施方式所涉及的定子主要部分的剖面示意图；

图18B是用于进行比较的定子主要部分的剖面示意图；

图19A是本发明的第四实施方式所涉及的定子主要部分的剖面示意图；

图19B是用于进行比较的定子主要部分的剖面示意图；

图20是填充有散热材料的定子主要部分的剖面示意图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。以下优选实施方式仅为从本质上说明本发明的示例而已，并没有限制本发明、其应用对象或其用途的意图。

(第一实施方式)

[电动机的构成]

图1是本实施方式所涉及的电动机的剖视图。需要说明的是，在以下说明中，将电动机1000和定子100的半径方向称为“径向”，将外周方向称为“周向”，将电动机1000的输出轴210延伸的方向(与图1中的纸面垂直的方向)称为“轴向”。由于输出轴210与定子100的中心轴基本一致，因此将定子100的中心轴延伸的方向称为“轴向”。就径向而言，将定子100的中心侧称为径向内侧，将定子100的外周侧称为径向外侧。

电动机1000具有定子100和转子200。需要说明的是，电动机1000还具有定子100和转子200以外的构成部件，例如电动机壳体、支承输出轴210的轴承等部件，但为了便于说明，省略其图示与说明。电动机1000是所谓的内转子型电动机，但并不特别限定于此，也可以是外转子型电动机。

定子100具有圆环状磁轭20、与磁轭20的内周相连且沿着该内周等间隔而设的多个齿10、分别安装在多个齿10中的各个齿10上的多个绝缘件50(参照图2)、构成为周向相邻的多个齿10之间的空间的多个插槽30、以及分别收纳在多个插槽30中的各个插槽30内的多个线圈40。定子100布置在转子200的径向外侧且与转子200之间留有一定的间隔。

需要说明的是，在以下说明中，在表示单数的情况下称为一个齿(Tooth)10，在表示复数的情况下称为多个齿(Teeth)10。在单数或复数都可以的情况下，称为齿10。

齿10是在将含有硅等的电磁钢板层叠起来以后再进行冲裁加工而形成的。磁轭20是沿周向将多个分割磁轭21连接起来而形成的圆环状部件。与齿10一样，分割磁轭21是在将含有硅等的电磁钢板层叠起来以后再进行冲裁加工而形成的。每个分割磁轭21上都设置有一个齿10。

线圈40是剖面为矩形的导线41(参照图3)缠绕而成的部件，线圈40夹着绝缘件50安装在一个齿10上且被收纳在插槽30内。绝缘件50是安装在一个齿10和分割磁轭21上且由绝缘材料形成的部件，将线圈40与齿10和磁轭20电气分离开。绝缘件50的构造将在后面详述。需要说明的是，在本实施方式中，根据流过线圈40的电流的相位将线圈40分别称为线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4。构成线圈40的导线41整齐且多层地缠绕在安装于一个齿10上的绝缘件50上(参照图3)。

转子200具有输出轴210和磁铁220。其中，输出轴210布置于轴心；磁铁220与定子100相对，且N极与S极交替地布置在输出轴210的外周方向上。需要说明的是，磁铁220的材料、形状、材质能根据电动机1000的输出等适当地进行改变。

线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4分别串联连接，彼此具有电角度120°的相位差的U相、V相、W相这三相的电流分别供给线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4，线圈U1～U4、线圈V1～V4、线圈W1～W4即被磁化，由此而在定子100中产生旋转磁场。该旋转磁场与由设置在转子200中的磁铁220产生的磁场相互作用而在转子200中产生转矩，输出轴210即被未图示的轴承支承着旋转。

[绝缘件的构成]

图2是本实施方式所涉及的绝缘件的示意图。需要说明的是，为了便于说明，绝缘件50是将它的形状简化后而图示出来的。图2中一起示出了由虚线包围起来的部分的放大图；图2中用点划线示出了在绝缘件50上缠绕了一层导线41后的形状。

如图2所示，绝缘件50具有导线缠绕部52、第一凸缘部51以及第二凸缘部53。其中，导线缠绕部52供缠绕导线41；第一凸缘部51设置在导线缠绕部52的径向外侧端部且具有导线引导槽51a；第二凸缘部53设置在导线缠绕部52的径向内侧端部。

导线41通过导线引导槽51a被朝着导线缠绕部52引导。需要说明的是，导线引导槽51a的形状并不限于图2所示的形状。例如，还可以是与径向倾斜的形状(参照图4)。后者能够减小导线41的引导角δ(参照图4)，容易抑制导线41缠绕不整齐。需要说明的是，为了由第一凸缘部51覆盖分割磁轭21的一部分而将绝缘件50安装在一个齿10上。

导线缠绕部52顺着剖面方向看去呈棱筒状，具有第一端面52a和第二端面52b。其中，第一端面52a与导线引导槽51a的底面相连；第二端面52b在轴向上与第一端面52a相对。导线缠绕部52还具有第一侧面52c和第二侧面52d。其中，第一侧面52c沿着轴向从第一端面52a的周向一端边延伸到第二端面52b的周向一端边；第二侧面52d沿着轴向从第一端面52a的周向另一端边延伸到第二端面52b的周向另一端边(参照图3)。第一侧面52c和第二侧面52d在周向上相对。

导线缠绕部52具有四个角部52e1～52e4。四个角部52e1～52e4由位于第一端面52a与第一侧面52c之间的第一角部52e1、位于第一侧面52c与第二端面52b之间的第二角部52e2、位于第二端面52b与第二侧面52d之间的第三角部52e3以及位于第二侧面52d与第一端面52a之间的第四角部52e4构成。

在四个角部52e1～52e4中的每个角部分别设置有多个突起60。多个突起60被设置成分别从各角部52e1～52e4到达与其相邻接的面。例如，设置在第一角部52e1上的突起60分别被设置成到达第一端面52a和第一侧面52c；设置在第三角部52e3上的突起60分别被设置成到达第二端面52b和第二侧面52d。分别设置在各角部52e1～52e4的多个突起60在径向上彼此间留有间隔Z。

突起60具有与第一凸缘部51相对的第一面60a和与第二凸缘部53相对的第二面60b。第一面60a为很平的平面，而第二面60b为朝向径向内侧呈凸状的曲面。

[定子主要部分的构成]

图3是本实施方式所涉及的定子主要部分的示意图，图(a)是从轴向上端看到的立体图，图(b)是从轴向下端看到的立体图。图4是从轴向上端看到的定子主要部分的示意图。图5是沿图3中的V-V线剖开的剖视图。

需要说明的是，为了便于说明，图3中示出的是导线41缠绕到导线缠绕部52上且缠绕到第三层中途的状态；图4中示出的是导线41缠绕到导线缠绕部52上且缠绕到第一层中途的状态。为了便于说明，图4中，导线引导槽51a的形状，从轴向看去，相对于与径向正交的方向以引导角δ倾斜。

图5中省略图示突起60。需要说明的是，包括突起60在内的剖面形状如后述的图10B所示。图5所示的箭头方向表示各层导线41的缠绕顺序。例如，第一层导线411从第一凸缘部51朝着第二凸缘部53缠绕，第二层布线412从第二凸缘部53朝着第一凸缘部51缠绕。

需要说明的是，在以下说明中，在导线41已在导线缠绕部52缠绕了n层(n为2以上的整数)的情况下，将从缠绕第i-1层(i为2以上的整数，且i≤n)导线41转为缠绕第i层导线41的部分称为交叉部4i(交叉部42、43、······、4i)。在本实施方式中，导线41被缠绕成让交叉部4i位于第一端面52a上。导线41整齐且多层地缠绕在绝缘件50的导线缠绕部52上缠绕。

如图3的图(a)及图4所示，从导线引导槽51a引导到第一端面52a的第一层导线411，相对于与径向正交的方向成规定交叉角ε(参照图4)地缠绕在第一端面52a上。在导线缠绕部52的径向内侧端部，从第一层导线411转绕过来的第二层导线412以与交叉角ε不同的角度缠绕在第一端面52a上。在导线缠绕部52的径向外侧端部，从第二层导线412转绕过来的第三层导线413以与交叉角ε大致相同的角度缠绕在第一端面52a上。

另一方面，如图3的图(b)所示，缠绕在导线缠绕部52上的第一层导线到第三层导线411～413，在第二端面52b、第一侧面52c和第二侧面52d都与位于第一凸缘部51的径向内侧的端面(以下称为第一凸缘部51的内面51b)相互平行。

第一层导线411由设置在各角部52e1～52e4的多个突起60定位，被保持在导线缠绕部52的表面(参照图10A、图10B)上。而且，第一层导线411与径向成规定角度θ地倾斜着缠绕在导线缠绕部52的表面即第一端面52a、第二端面52b、第一侧面52c、第二侧面52d这些面上。

另一方面，如图5所示，第二层以后的导线41由它下层导线41的端面41b支承着且缠绕整齐。第二层以后的导线41也与第一层导线411一样，与径向成规定角度θ地倾斜着缠绕在它下层的导线41上。需要说明的是，图5中，将导线41的与径向成角度θ的面称为平面41a，将导线41的与平面41a正交的面称为端面41b，在以下说明中，同样这样称呼。

如图3～图5所示，为了将导线41整齐且多层地缠绕在导线缠绕部52上，尤其需要防止在第一层导线411发生缠绕不整齐现象。

进一步对此做说明。缠绕被从导线引导槽51a引导到第一端面52a的第一层导线411，结果第一层导线411被压到第一凸缘部51的内面51b上。因此，如图4所示，第一层导线411会在导线引导槽51a的终端部分形成朝着径向内侧膨胀的弯曲部分。

当设弯曲部分的曲率半径为R时，如果曲率半径R变小，则第一层导线411在导线引导槽51a的终端部分的变形量即朝着径向内侧膨胀的膨胀量会变大，而容易产生缠绕不整齐现象。因此，需要使曲率半径R尽可能大。

因此，通过设定第一层导线411的缠绕角度以便让图4所示的引导角δ和交叉角ε满足下式(1)的关系，就能够增大曲率半径R，从而能够抑制导线41特别是第一层导线411缠绕不整齐。

ε≤δ……(1)

图6是说明导线与径向的倾斜角和径向相邻导线间的距离之间的关系的示意图，图(a)示出径向相邻导线彼此重叠时的理论界限，图(b)和图(c)示出径向相邻导线的端面彼此部分重叠的情况。需要说明的是，图(c)中，导线41的角部为具有规定半径的圆弧状剖面。

图7为说明插槽的后退角和导线与径向的倾斜角之间的关系的示意图。需要说明的是，为了便于说明，图6、图7中省略图示绝缘件50。图7中一起示出了由虚线包围起来的部分的放大图。

在缠绕在绝缘件50上的导线41在径向上相互接触的情况下，如图6的图(a)所示，导线41与径向的倾斜角θ的最大值θmax由式(2)表示。需要说明的是，图6的图(a)～图(c)都示出了第一层导线411。

θmax＝tan

这里，X表示顺着剖面方向看去导线411的长边，Y表示顺着剖面方向看去导线411的短边；X相当于平面41a的一边，Y相当于端面41b的一边。

此时，径向相邻导线411间的间距Z的最大值Zmax由下式(3)表示。需要说明的是，该间距Z相当于图2所示突起60间的间隔Z。

Zmax＝X/cos(θmax)……(3)

另一方面，如图6的图(b)、图(c)所示，在导线411以彼此的短边彼此重叠规定长度的情况下，上述倾斜角θ能用下式(4)表示，间距Z能用下式(5)表示。

θ＝θmax×α＝tan

Z＝Zmax×β＝(X/cosθ)×(β/100)……(5)

这里，变量α表示导线41的短边彼此的重叠度(％)，变量β表示间距Z的裕度(％)。变量α、β分别能根据导线41的剖面形状、导线41的未图示表面绝缘膜的材质、状态等适当地进行改变。而且，变量α、β分别能在式(6)、式(7)表示的范围内发生变化。

0＜α(％)＜100……(6)

β(％)＞100……(7)

需要说明的是，在导线41以彼此的短边彼此重叠着接触的情况下，为了导线41稳定地被导线缠绕部52保持住，优选变量α在20％左右或在20％以上。同样，优选变量β在103％左右。

需要说明的是，图6中示出了第一层导线411径向接触的情况，但是式(2)～式(7)所示的关系在除此以外的以下情况下当然也成立。例如，第一层导线411和第二层导线412径向接触以便使彼此的短边彼此部分重叠的情况、第二层导线412和第三层导线413径向接触以便使彼此的短边彼此部分重叠的情况。

图7中点划线示出的是按照现有技术中的缠绕顺序缠绕的导线41的布置状况，相当于无倾斜角θ地将导线41缠绕在导线缠绕部52上的情况。在该情况下，在线圈40的最上层没布置导线41的非有效空间的体积有可能增加，或者导线41有可能从插槽30中探出来。

另一方面，如图7所示，通过与径向成所述倾斜角θ地缠绕导线，便能够减小上述非有效空间的体积。而且，优选倾斜角θ在插槽30的后退角θcore以下。这里，θcore相当于假想平面与导线缠绕部52的第一侧面52c或第二侧面52d所成的角，该假想平面通过设置在一个齿10的径向内侧端部且朝着周向突出的突出部10a的侧面和分割磁轭21的侧面。例如，在以第二侧面52d为基准，倾斜角θ小于后退角θcore的情况下，多层地缠绕在绝缘件50上的导线41中最上层的导线411就能够被收纳在所对应的插槽30内，不会在周向上探出来，故能够将线圈40的线槽占空系数维持得较高。不过，在考虑了交叉角ε、突起60间的间隔Z等的情况下，倾斜角θ只要在后退角θcore以下即可。

[导线的缠绕方法]

图8示出绕线设备的构成，图9为示出将导线缠绕在绝缘件上的过程的工序说明图。需要说明的是，为了便于说明，图8中仅简化示出了绕线设备的主要部分。省略图示设置在绝缘件50上的突起60。图9中省略图示绕线设备。

如图8所示，本实施方式中所示的导线41能够采用通常的工件旋转式绕线法缠绕在绝缘件50上。也就是说，将已安装上了绝缘件50的一个齿10设置在定子承载台2100上，并从导线引导槽51a朝着导线缠绕部52对导线41进行引导，用喷嘴2200抓住导线41的前端。需要说明的是，定子承载台2100具有未图示的旋转轴，使该旋转轴与绝缘件50的径向中心线一致。

在该状态下使定子承载台2100绕其旋转轴旋转并使喷嘴2200相对于定子承载台2100做相对移动，导线41即被缠绕在绝缘件50上。需要说明的是，喷嘴2200让导线41的前端移动，以便由突起60保持住第一层导线411并以交叉角ε将第一层导线411缠绕在第一端面52a上。让导线41的前端移动时，保证第一层导线411与第一凸缘部51的内面51b相互平行地在第二端面52b和第一侧面52c、第二侧面52d这一范围内移动。第二层导线412以后，喷嘴2200让导线41的前端移动以实现图9所示的缠绕形状。

通过这样将导线41缠绕在绝缘件50上，第一层导线411就被整齐地缠绕在导线缠绕部52上，如图9的图(a)所示。接着，在交叉部42从缠绕第一层导线411转为缠绕第二层导线412，并且第二层导线412相对于径向与第一层导线411大致对称地缠绕在第一端面52a上(图9的图(b))。第二层导线412缠绕到导线缠绕部52的径向外侧端部(图9的图(c))，在交叉部43转为缠绕第三层导线413(图9的图(d))。第三层导线413以与交叉角ε大致相同的角度缠绕在第一端面52a上。

未图示，但在图9的图(c)中，第一层导线411由设置在导线缠绕部52的各角部52e1～52e4上的多个突起60支承着，与径向成倾斜角θ地倾斜着缠绕在导线缠绕部52的表面上。第二层导线412由第一层导线411的端面41b支承着，与径向成倾斜角θ地缠绕在第一层导线411上。同样，第三层导线413由第二层导线412的端面41b支承着，与径向成倾斜角θ地缠绕在第二层导线412上。

需要说明的是，在本实施方式中，以利用喷嘴绕线的绕线法为例进行了叙述，但也可以采用使用对导线41进行引导的辊子、挂钩或凸轮等绕线的绕线法来代替使用喷嘴绕线的绕线法。如上所述，工件旋转式绕线法适用于缠绕具有非圆形剖面形状的导线41，但是如果能够消除导线41扭曲变形等不良现象，也可以采用工件固定式绕线法通过缠绕来安装上导线41。

[效果等]

如上所述，本实施方式所涉及的定子100包括：环状磁轭20、彼此间留有规定间隔地设置在磁轭20的周向上且从磁轭20的内周开始沿着磁轭20的径向延伸的多个齿10、分别安装在多个齿10中的各个齿10上的多个绝缘件50、以及由剖面为矩形的导线41构成且分别缠绕在多个绝缘件50中的各个绝缘件50上的多个线圈40。

绝缘件50具有导线缠绕部52、第一凸缘部51以及第二凸缘部53。导线缠绕部52呈筒状，供缠绕导线41；第一凸缘部51设置在导线缠绕部52的径向外侧端部且具有朝着导线缠绕部52对导线41进行引导的导线引导槽51a；第二凸缘部53设置在导线缠绕部52的径向内侧端部。

导线缠绕部52具有第一端面52a、第二端面52b、第一侧面52c以及第二侧面52d。第一端面52a与导线引导槽51a的底面相连；第二端面52b与第一端面52a在定子100的轴向上相对；第一侧面52c和第二侧面52d都从第一端面52a的周向端边设置到第二端面52b的周向端边，第一侧面52c和第二侧面52d在周向上彼此相对。导线缠绕部52还具有多个突起60，多个突起60设置在导线缠绕部52的角部52e1～52e4，用来相对于与径向正交的方向成规定交叉角ε地将导线41缠绕在第一端面52a上。

多个突起60在径向上彼此间留有间隔Z，每个突起60具有与第一凸缘部51相对的第一面60a和与第二凸缘部53相对的第二面60b。第一面60a为很平的平面，而第二面60b为朝向径向内侧呈凸状的曲面。

通过这样构成定子100，能够稳定地将剖面为矩形的所谓的扁平线导线41整齐且多层地缠绕在绝缘件50上。参照附图进一步对此做说明。

图10A是示出在不设置突起时导线在导线缠绕部上的布置状况的示意图；图10B是示出在设置了突起时导线在导线缠绕部上的布置状况的示意图。需要说明的是，图10A、图10B中一起示出了由虚线包围起来的部分的放大图。图10A、图10B中仅示出导线41中的第一层导线411。点划线表示导线41的实际位置，虚线表示导线41本来应该缠绕的位置。

如图10A所示，在将从导线引导槽51a引导来的第一层导线411缠绕在导线缠绕部52上的过程中，第一层导线411从径向相邻的第一层导线411承受朝向径向内侧的力。在未将突起60设置在导线缠绕部52上的情况下，没有沿径向支承第一层导线411的机构，因此第一层导线411会偏离本来位置地缠绕在导线缠绕部52上。结果会发生缠绕不整齐现象，第一层导线411就不会整齐地缠绕在导线缠绕部52上了。另外，如果在第一层导线411发生缠绕不整齐现象，依次缠绕在其上的第二层以后的导线41也就无法整齐地缠绕了，结果是会导致线圈40的线槽占空系数降低。

另一方面，如图10B所示，根据本实施方式，通过在导线缠绕部52的各角部52e1～52e4分别设置多个突起60，就能够沿径向支承第一层导线411。由于多个突起60沿径向彼此间留有间隔Z，因此第一层导线411就会以整齐缠绕的状态被保持在导线缠绕部52的表面上。图10B中未图示，第二层导线412通过由第一层导线411的端面41b支承着而整齐地缠绕在第一层导线411上，第三层以后的导线41也同样整齐地缠绕在绝缘件50上，从而能够稳定地实现整齐且多层缠绕而成的线圈40。

如图10B所示，突起60的第一面60a为很平的平面，而突起60的第二面60b为朝向径向内侧呈凸状的曲面。通过这样构成突起60，第一层导线411的端面41b就被稳定地保持在第一面60a上。在导线41的厚度，该情况下为顺着剖面方向看去第一层导线411的长边X和短边Y偏离设计值而导致倾斜角θ发生变化的情况下，也是由于第二面60b为曲面而能够使第一层导线411可靠地与第二面60b接触。这样一来，第一层导线411就会以被定位于规定位置的状态被保持在导线缠绕部52的表面上且缠绕整齐。

通过使第二面60b为凸状曲面，在利用未图示的模具对绝缘件50进行一体成形的情况下容易让突起60脱离模具。这样一来，便能够抑制绝缘件50的制造成本增加，上述制造成本增加的原因如下：使用容易让突起60脱离的特别脱模剂，或者在让突起60脱离模具之际因突起60缺损而导致产生绝缘件50的不良品。

缠绕在导线缠绕部52上的第一层导线411通过由多个突起60支承着而以交叉角ε缠绕在第一端面52a上，并与径向成倾斜角θ地倾斜着缠绕在导线缠绕部52的表面上。

缠绕在导线缠绕部52上的导线41有n层(n为2以上的整数)，第i层(i为2以上的整数，且i≤n)导线41在第一端面52a从第i-1层导线41转绕过来，且以与交叉角ε不同的角度缠绕在第i-1层导线41上。第i层导线41通过由第i-1层导线41的端面41b支承着而与径向成倾斜角θ地缠绕在第i-1层导线上。

通过这样将导线41缠绕在导线缠绕部52上，第二层导线412就会以由多个突起60保持住、与径向成倾斜角θ地整齐缠绕的第一层导线411的端面41b为支承部，而被整齐地缠绕在第一层导线411上，不会在交叉部42发生缠绕不整齐现象。同样，第i层导线41以整齐缠绕的第i-1层导线41的端面41b为支承部，整齐地缠绕在第i-1层导线41上，不会在交叉部4i发生缠绕不整齐现象。如上所述，能够稳定地实现整齐且多层地缠绕在绝缘件50上的线圈40。

设置在第一端面52a与第一侧面52c的角部52e1上的突起60和设置在第一侧面52c与第二端面52b的角部52e2上的突起60，各自所设置的凸状曲面即第二面60b彼此朝向相同的方向，在该情况下彼此朝向径向内侧。

这样一来，就能够可靠地将交叉部4i的位置确定在第一端面52a上。

本实施方式所涉及的电动机1000至少包括定子100和与定子100之间留有规定间隔而设的转子200，导线41整齐且多层地缠绕在绝缘件50上。

根据本实施方式，导线41利用设置在导线缠绕部50上的多个突起60整齐且多层地缠绕在绝缘件50上。这样一来，便能够提高线圈40在插槽30内的线槽占空系数，从而能够实现高效率的电动机1000。

需要说明的是，在本实施方式中，突起60分别被设置成从各角部52e1～52e4延伸到达与其相邻接的面，但并不特别限定于此。例如，还可以如图11所示，突起60仅设置在各角部52e1～52e4。在该情况下，也是第一层导线411以交叉角ε倾斜着缠绕在第一端面52a上且由突起60的第一面60a支承着而整齐地缠绕在导线缠绕部52的表面上。

<变形例>

图12～图15是本变形例涉及的第一到第四绝缘件的示意图。需要说明的是，在各图中，图(a)是从轴向上端看到的立体图，图(b)是从轴向下端看到的立体图。另外，图12～图15中用同一符号表示与第一实施方式相同的部分，详细说明省略不提。

在第一实施方式所示的构成中，突起60设置在各角部52e1～52e4。相对于此，在本变形例所示的构成中，在除此以外的部位，例如在第一侧面52c和第二侧面52d等也设置有突起61。这一点是本变形例与第一实施方式的不同之处。

例如，可以如图12所示，在第一侧面52c和第二侧面52d上设置多个突起61，多个突起61在径向上彼此间留有间隔Z且与第一凸缘部51的内面51b相互平行。具体而言，可以在第一侧面52c上设置从角部52e1直线延伸到角部52e2的多个突起61；可以在第二侧面52d上设置从角部52e3直线延伸到角部52e4的多个突起61。

也可以如图13所示，在图12所示构成的基础上，再在第二端面52b上设置多个突起62，多个突起62在径向上彼此间留有间隔Z且与第一凸缘部51的内面51b相互平行。具体而言，可以在第二端面52b上设置从角部52e2直线延伸到角部52e3的多个突起62。在图13所示的构成中，突起62被设置成从角部52e1连续延伸到角部52e3。

还可以如图14所示，在图13所示构成的基础上，再在第一端面52a上设置多个突起63，使多个突起63在径向上彼此间留有间隔Z。具体而言，可以在第一端面52b上设置从角部52e4直线延伸到角部52e1的突起63。在图14所示的构成中，设置在第一端面52a上的多个突起63还可以相对于与径向正交的方向成交叉角ε地倾斜，且多个突起63在径向上彼此间分别留有间隔Z。

通过将图12～图14所示的绝缘件50应用到定子100中，能够收到与第一实施方式相同的效果。另外，通过设置与导线缠绕部52的除角部52e1～52e4以外的表面相连着延伸的多个突起61～63，能够可靠地确定导线41的缠绕位置，从而能够稳定地将导线41缠绕整齐。

需要说明的是，可以如图15所示，使设置在第一端面52a、第二端面52b以及第一侧面52c、第二侧面52d上的突起64构成为在延伸方向上不连续，来取代图14所示的构成。

也就是说，设置在第一侧面52c和第二侧面52d上的多个突起64在径向和轴向上彼此间分别留有间隔；设置在第二端面52b上的多个突起64在径向和周向上彼此间分别留有间隔。设置在第一端面52a上的多个突起64在径向和周向上彼此间分别留有间隔。需要说明的是，设置在各面52a～52d上的突起64在径向上的间隔为所述间隔Z。

在将图15所示的绝缘件50应用到定子100中的情况下，也能够收到与第一实施方式相同的效果。还可以将图15所示的突起64的形状应用到图12和图13所示的构成中，未图示。

(第二实施方式)

图16是本实施方式所涉及的绝缘件的示意图，图17是从轴向上端看到的定子主要部分的示意图。需要说明的是，图16中一起示出了由虚线包围起来的部分的放大图；图16中用同一符号表示与第一实施方式相同的部分，详细说明省略不提。图17中仅示出了导线41中的第一层导线411。

在第一实施方式所示的构成中，设置在第一端面52a与第一侧面52c的角部52e1上的突起60和设置在第一侧面52c与第二端面52b的角部52e2上的突起60，各自所设置的第二面60b都朝向径向内侧。

另一方面，在图16所示的本实施方式的构成中，设置在第一端面52a与第一侧面52c的角部52e1上的突起60的第二面60b朝向径向内侧，相对于此，设置在第一侧面52c与第二端面52b的角部52e2上的突起60的第二面60b朝向径向外侧。也就是说，前者的突起60和后者的突起60，各自所设置的第二面60b彼此朝向相反的方向。

根据电动机1000的设计规格，也有要求将交叉部4i设置在与导线缠绕部52的第一端面52a不同的面上的时候。但是，在第一实施方式所示的构成中难以将交叉部4i设置在第一端面52a以外的面上。

另一方面，根据本实施方式，交叉部4i不仅可以设置在第一端面52a上，还可以设置在第二端面52b上。也就是说，导线41在第二端面52b上也能够从第j层(j为整数，1≤j≤n-1)转为缠绕第j+1层，交叉部4i也能够被设置在第二端面52b上。这样一来，便能够提高定子100进而提高电动机1000的设计自由度。需要说明的是，在该情况下，例如，也可以如图17所示，第一层导线411相对于与径向正交的方向成交叉角ε地在第二端面52b上进行缠绕。

(第三实施方式)

图18A是本实施方式所涉及的定子主要部分的剖面示意图；图18B是用于进行比较的定子主要部分的剖面示意图。需要说明的是，为了便于说明，图18A、图18B中省略图示突起60。另外，用同一符号表示与第一实施方式相同的部分，详细说明省略不提。

图18A所示的本实施方式中的构成，在导线缠绕部52的径向内侧端部中预定布置第一层导线411的第k圈(k为第一层导线411的缠绕圈数)的部分设置有规定高度的台阶52f，这一点是与图18B所示的第一实施方式中的构成的不同之处。需要说明的是，台阶52f与导线缠绕部52的表面相连，即在第一端面52a、第二端面52b与第一侧面52c、第二侧面5d上都设置台阶52f。另外，台阶52f上没有缠绕第一层导线411。

根据本实施方式，能够抑制涡电流因通过线圈40内部的磁通而流过导线41最终导致产生电动机1000的能量损耗。进一步对此做说明。

如图18B所示，当电流流过导线41时，就会发生以下情况：产生通过线圈40的内部即通过分割磁轭21和一个齿10的内部的磁通，在一个齿10的径向内侧端部，磁通的一部分泄漏给导线41。该漏磁通会导致在靠近一个齿10一侧的导线41，例如第一层导线411中产生涡电流，该涡电流是产生能量损耗的原因。

另一方面，根据本实施方式，如图18A所示，通过在漏磁通所通过的导线41即相当于第一层导线411中位于径向内侧的第k圈的部分设置规定高度的台阶52f，而做到不在该部分缠绕第一层导线411。这样一来，便能够防止漏磁通通过导线41，能够抑制涡电流的产生，进而能够抑制产生电动机1000的能量损耗。

需要说明的是，台阶52f也可以跨越第一层导线411的k-1圈和第k圈而设。台阶52f也可以延伸设置到预定缠绕第二层导线412的第一圈的部分。台阶52f的高度和径向长度，能兼顾流过导线41的涡电流的降低程度和线圈40的线槽占空系数的降低程度而适当地进行改变。

需要说明的是，由于漏磁通在靠近分割磁轭21一侧的影响较小，因此为抑制涡电流的产生，优选在导线41与导线缠绕部52接触时，让导线41与第一凸缘部51的内面51b接触。

(第四实施方式)

图19A是本实施方式所涉及的定子主要部分的剖面示意图；图19B是用于进行比较的定子主要部分的剖面示意图。需要说明的是，为了便于说明，图19A、图19B中省略图示突起60。另外，用同一符号表示与第一实施方式相同的部分，详细说明省略不提。

在图19B所示的构成中，缠绕在周向彼此相邻的绝缘件50中的一绝缘件50上的导线41和缠绕在另一绝缘件50上的导线41，形状对称。

另一方面，在图19A所示的本实施方式的构成中，缠绕在周向彼此相邻的绝缘件50中的一绝缘件50上的导线41和缠绕在另一绝缘件50上的导线41，形状非对称。

通过使各导线41呈图19A所示的缠绕形状，能够提高线圈40的线槽占空系数。进一步对此做说明。

通常情况下，在将导线41缠绕到多个绝缘件50中的各个绝缘件50上时，为了将缠绕工序标准化且使定子100的组装工序简单化，将导线41缠绕成就周向彼此相邻的线圈40而言彼此相对的面对称。

在这样缠绕而成的一组线圈40中，为了抑制线圈40之间相互干扰和为了确保线圈40之间的绝缘距离，需要将周向彼此相邻的线圈40之间的间隔和安装有它们的多个齿10之间的间隔设定在规定值以上。

但是，根据线圈40的尺寸和导线41的缠绕圈数，存在该间隔过大，插槽30内未被导线41占有的非有效空间变大的情况。

另一方面，根据本实施方式，通过使分别缠绕在周向彼此相邻的绝缘件50上的导线41呈不对称的缠绕形状，能够在确保周向彼此相邻的线圈40之间的绝缘距离的同时，减小上述非有效空间，提高线圈40的线槽占空系数。

需要说明的是，在分别缠绕在周向彼此相邻的绝缘件50上的导线41中，通过使各导线41的第l圈(l为整数，1≤l≤k；k为第一层导线的缠绕圈数)的缠绕形状不对称，能够进一步提高非有效空间的减小程度，同时能够提高线圈40的设计自由度。例如，如图18A所示，使位于纸面左侧的导线41的第三圈和第四圈分别为七层，相对于此，使位于纸面右侧的导线41的第三圈为六层，第四圈为五层，从而提高了非有效空间的减小程度，并且还确保了两个线圈40之间的绝缘距离。不过，导线41的缠绕形状并不特别限定于此，能根据线圈40的尺寸、导线41的层数、缠绕圈数等适当地进行改变。

(其他实施方式)

在第一到第四实施方式中，就缠绕在绝缘件50上的导线41而言，可以如图20所示，在第l圈与第l+1圈之间、第i-1层与第i层之间，即在周向及/或径向上彼此相邻的导线41之间填充有散热材料70，该散热材料70用于将在导线41产生的热散发到外部。

通过这样构成定子100，能够抑制定子100的温度上升，能够提高电动机1000的效率。

在第一实施方式中，在往绝缘件50上缠绕导线41时采用了工件旋转式绕线法，但线圈7的绕线法并无特别限定。

例如，也可以采用让定子承载台2100固定不动、让喷嘴2200移动来取代让定子承载台2100移动，即所谓的导线旋转式绕线法将导线41缠绕在绝缘件50上。在该情况下，磁轭20可以不是在周向上将分割磁轭21连接起来的结构，可以将电磁钢板冲压成圆环状并将冲压加工后的电磁钢板层叠起来而构成磁轭20。在让磁轭20形成为圆环状以后，再将多个齿10分别连接到磁轭20的内周上也是可以的。

绝缘件50可以是沿着一个齿10的轴向从轴向的上下分别安装上的所谓的分割式绝缘件，也可以是覆盖一个齿10的整个外周面的一体构造。

就第一到第四实施方式中的定子100而言，线圈40也可以由缠绕了一层的导线41构成。在该情况下，导线41也是整齐地缠绕在多个绝缘件50中的各个绝缘件50上。

需要说明的是，导线41的剖面形状既可以为图6的图(a)、图(b)所示的四边形，也可以为图6的图(c)所示的四个角已被倒角的四边形。导线41的剖面形状并不限于图6所示的形状，例如也可以让边X比边Y长。

一个齿10在轴向端部和轴向中央部的剖面形状可以不同。例如，一个齿10的剖面形状可以连续变化或阶梯性地变化，以便做到：齿10在轴向端部的两端部、在上端部或在下端部在与径向正交的方向上的宽度比齿10在中央部在与径向正交的方向上的宽度窄。绝缘件50的导线缠绕部52的内周面的形状，也可以根据一个齿10的剖面形状的变化而改变。

产业上的可利用性

利用本发明的定子能够提高线圈的线槽占空系数，因此在应用到要求高效率的电动机时，本发明的定子特别有用。

附图标记说明

10 多个齿(一个齿)

20 磁轭

21 分割磁轭

30 插槽

40 线圈

41 导线

4i 交叉部

50 绝缘件

51 第一凸缘部

51a 导线引导槽

51b 第一凸缘部51的内面

52 导线缠绕部

52a 第一端面

52b 第二端面

52c 第一侧面

52d 第二侧面

52e1～52e4 角部

52f 第一端面

53 第二凸缘部

60～64 突起

60a 第一面

60b 第二面

70 散热材料

100 定子

110 定子铁芯

200 转子

210 输出轴

220 磁铁

411 第一层导线

412 第二层导线

413 第三层导线

1000 电动机