CN104067491B - 线圈的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种线圈的制造方法,该方法具有成形具备槽内预定部和线圈末端预定部的绕线的绕线工序、将线圈末端预定部成形为凸形状的凸成形工序、在线圈末端预定部成形阶梯的曲柄成形工序、以一对槽内预定部的彼此的间隔沿扁平导体的层叠方向缓缓变大的方式成形的敞式成形工序以及将线圈末端预定部的边缘部成形为圆弧形状的圆弧成形工序。
Description
技术领域
本发明关于汽车用旋转电机等所使用的线圈的制造方法。
背景技术
作为关于汽车用旋转电机等所使用的线圈的现有技术,专利文献1中公开了具有定子的旋转电机的技术,该定子配置具备与轨道变换部相当的曲柄形状部的线圈。在所述专利文献1的技术中,将扁平导体卷绕于六棱线轴上来将绕线成形,随后,使用成型模对上述的绕线进行加工,由此成形具备曲柄形状部的线圈。并且,将具备该曲柄形状部的线圈配置于定子芯从而制造定子。
另外,专利文献2中公开了2个同相的线圈彼此被连接线连接,所述2个同相的线圈形成的卷绕的一部分彼此重叠,被配置于定子芯的相邻的槽的技术。
专利文献1:日本特开2008-104293号公报
专利文献2:日本特开2009-195006号公报
其中,在专利文献1和专利文献2的技术中,任一个线圈所具备的轨道变换部被设计为以线圈的单元为单位交错。因此,例如,若线圈卷绕3圈,则将3根导体的宽度在轨道变换部交错,以使得一方的线圈单元不干扰另一方的线圈单元。然而,作为所述轨道变换部能够使用的宽度受定子芯的直径大小的制约。因此,线圈的卷绕数越多轨道变换部越大,因此存在轨道变换部向定子芯的径向移动困难,而不得不使轨道变换部向定子芯的轴向避让的顾虑。并且,由此,线圈末端变大,定子以及马达大型化。
发明内容
因此,本发明是为了解决上述问题点而完成的,课题是提供能够制造可使定子的线圈末端小型化的线圈的线圈制造方法。
为解决上述课题而完成的本发明的一个方式为制造线圈的线圈的制造方法,所述线圈是边将导体卷绕为环形边使其层叠而成形的,具备配置于定子芯的槽的内部的槽内配置部以及配置于上述槽的外部的线圈末端配置部,所述线圈的制造方法的特征在于,具有:绕线工序,在该绕线工序中,一边将上述导体卷绕为环形,一边以在相邻的上述导体之间具有上述导体的宽度大小的缝隙的方式使该导体层叠,成形具备与上述槽内配置部相当的一对槽内预定部以及与上述线圈末端配置部相当的一对线圈末端预定部的绕线;凸成形工序,在该凸成形工序中,使上述线圈末端预定部成形为向上述绕线的外周方向突出的凸形状;曲柄成形工序,在该曲柄成形工序中,在上述线圈末端预定部沿上述导体的层叠方向成形上述导体的宽度大小的阶梯;敞式成形工序,在该敞式成形工序中,以使上述一对槽内预定部的彼此的间隔沿上述导体的层叠方向缓缓变大的方式成形;圆弧成形工序,在该圆弧成形工序中,在上述一对的线圈末端预定部中的一方或者双方的上述线圈末端预定部成形向上述导体的层叠方向弯曲的圆弧形状部分。
根据本方式,能够制造在相邻导体之间具备所述导体的宽度的缝隙,在线圈末端配置部具备沿导体的层叠方向由导线的宽度大小的阶梯构成的轨道变换部的线圈。并且,由此使定子的线圈末端的小型化成为可能。即,使用利用该方式制造的线圈制造定子时,对相邻的2根线圈而言,能够向一方的线圈的相邻导体之间的缝隙插入另一方的线圈的导体。由此,能够使相邻的2根线圈的扁平导体交替配置。并且,利用设置于一方的线圈的引线侧线圈末端配置部和引线相反侧线圈末端配置部的轨道变换部分,能够使另一方的线圈的1根导体迂回。因此,无需像上述的现有技术那样将多个导体的宽度在轨道变换部交错,无需使轨道变换部沿定子芯的轴向避让。因此,能够缩短定子的线圈末端的轴向的高度。像上述那样,根据本方式,能够制造使定子的线圈末端的小型化成为可能的线圈。
此外,能够适当地对各工序变更顺序。因此,例如,在敞式成形工序和圆弧成形工序的线圈末端预定部包含已经成形为凸形状的线圈末端预定部和已经成形阶梯的线圈末端预定部等。
在上述方式中,优选,具有90°弯曲成形工序,在该90°弯曲成形工序中,将上述一对线圈末端预定部,以使一个上述线圈末端预定部的上述导体的层叠方向与另一个上述线圈末端预定部的上述导体的层叠方向彼此正交的方式,相对在上述绕线工序中成形的上述绕线进行弯曲成形。
根据本方式,将线圈配置于定子芯时能够从定子芯的轴向配置线圈。因此,制成由多个线圈构成的线圈框,之后,能够将所述线圈框从定子芯的轴向配置于定子芯。因此,能够实现定子的制造工序的简单化。
在上述方式中,优选上述90°弯曲成形工序在上述敞式成形工序之前进行。
根据上述方式,能够防止由于使敞式成形工序在90°弯曲成形工序之前进行而产生的线圈末端预定部的变形。因此,能够将线圈末端预定部成形为所希望的形状。
在上述方式中,优选同时进行上述敞式成形工序和上述圆弧成形工序。
根据本方式,能够由于工序集中而缩短线圈的制造时间。
根据本发明的线圈的制造方法,能够制造使定子的线圈末端的小型化成为可能的线圈。
附图说明
图1是线圈的外观立体图。
图2是线圈的主视图。
图3是线圈的俯视图。
图4是利用绕线工序成形前的成型模的外观立体图。
图5是利用绕线工序成形前的成型模的侧视图。
图6是利用绕线工序成形前的成型模的俯视图。
图7是利用绕线工序成形后的成型模和绕线的外观立体图。
图8是利用绕线工序成形后的成型模和绕线的侧视图。
图9是利用绕线工序成形后的成型模和绕线的俯视图。
图10是利用绕线工序成形后的绕线的外观立体图。
图11是利用绕线工序成形后的绕线的俯视图。
图12是利用凸成形工序成形前的成型模和绕线的外观立体图。
图13是利用凸成形工序成形前的成型模和绕线的侧视图。
图14是利用凸成形工序成形前的成型模和绕线的俯视图。
图15是利用凸成形工序成形后的成型模和绕线的外观立体图。
图16是利用凸成形工序成形后的成型模和绕线的侧视图。
图17是利用凸成形工序成形后的成型模和绕线的俯视图。
图18是利用凸成形工序成形后的绕线的外观立体图。
图19是利用凸成形工序成形后的绕线的俯视图。
图20是利用曲柄成形工序成形前的成型模和绕线的示意图。
图21是利用曲柄成形工序成形后的成型模和绕线的示意图。
图22是利用曲柄成形工序成形后的绕线的外观立体图。
图23是利用曲柄成形工序成形后的绕线的俯视图。
图24是利用90°弯曲成形工序成形前的成型模和绕线的外观立体图。
图25是利用90°弯曲成形工序成形前的成型模和绕线的侧视图。
图26是利用90°弯曲成形工序成形前的成型模和绕线的俯视图。
图27是利用90°弯曲成形工序成形后的成型模和绕线的外观立体图。
图28是利用90°弯曲成形工序成形后的成型模和绕线的侧视图。
图29是利用90°弯曲成形工序成形后的成型模和绕线的俯视图。
图30是利用90°弯曲成形工序成形后的绕线的外观立体图。
图31是利用90°弯曲成形工序成形后的绕线的俯视图。
图32是利用敞式圆弧成形工序成形前的成型模和绕线的外观立体图。
图33是利用敞式圆弧成形工序成形前的成型模和绕线的侧视图。
图34是利用敞式圆弧成形工序成形前的成型模和绕线的俯视图。
图35是利用敞式圆弧成形工序成形后的成型模和绕线的外观立体图。
图36是利用敞式圆弧成形工序成形后的成型模和绕线的侧视图。
图37是利用敞式圆弧成形工序成形后的成型模和绕线的俯视图。
图38是利用变形例中曲柄成形工序成形后的绕线的外观立体图。
图39是利用变形例中曲柄成形工序成形后的绕线的俯视图。
图40是为了配置于定子芯而进行补充加工后的线圈的主视图。
图41是为了配置于定子芯而进行补充加工后的线圈的俯视图。
图42是示出从线圈框中抽出相邻的2根线圈的主视图。
图43是示出从线圈框中抽出相邻的2根线圈的俯视图。
图44是表示线圈框的一部分被插入定子芯的状态的立体图。
图45是定子的立体图。
图46是不具有弯曲部的线圈的外观立体图。
图47是不具有弯曲部的线圈的主视图。
图48是不具有弯曲部的线圈的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对将本发明具体化的实施例进行详细的说明。
〔线圈的构造〕
首先,对本实施例的线圈1的构造进行说明。其中,图1是线圈1的外观立体图,图2是线圈1的主视图,图3是线圈1的俯视图。此外,图1中着色部分示出后述的敞式圆弧成形工序中扁平导体10变形的部分。线圈1由扁平导体10构成。其中,扁平导体10是将导电性高的铜或铝等金属作成矩形剖面的线形成的,其周围被漆等绝缘包覆材料包覆。并且,对该扁平导体10进行扁绕(edgewise bending)加工和平拉弯曲(flatwise bending)加工来制造线圈1。其中,“扁绕加工”是指将扁平导体10的矩形剖面的短边侧的一个面作为内径面,另一个面作为外径面,将该扁平导体10向短边侧方向弯曲成形。另外,“平拉弯曲加工”是指将扁平导体10的矩形剖面的长边侧的一个面作为内径面,另一个面作为外径面,将该扁平导体10向长边侧方向弯曲成形。
如图1~图3所示,线圈1是边将扁平导体10卷绕成环形边使其层叠而成形的。该线圈1在相邻的扁平导体10之间具备扁平导体10的层叠方向的缝隙δ。该缝隙δ为扁平导体10能够插入的大小,详细而言,为与扁平导体10的短边宽度相应的大小。并且,线圈1具备端部12、端部14、槽内配置部16、引线侧线圈末端配置部18、引线相反侧线圈末端配置部20以及弯曲部22等。
其中,槽内配置部16是将线圈1配置于定子芯132(参照图44)时配置于槽136(参照图44)的内部的部分。如图1和图2所示,该槽内配置部16沿附图的上下方向形成为直线形状。
另外,引线侧线圈末端配置部18是将线圈1配置于定子芯132(参照图44)时配置于槽136(参照图44)的外部的部分。如图1~图3所示,该引线侧线圈末端配置部18具备轨道变换部24、第1边缘部26、第2边缘部28等。如图3所示,第1边缘部26和第2边缘部28分别是向扁平导体10的层叠方向(图3的上方向)弯曲的圆弧形状部分。
并且,如图3所示,轨道变换部24由在引线侧线圈末端配置部18的大致中央部(中央部或者其附近),沿扁平导体10的层叠方向(图3的上下方向)与扁平导体10的短边宽度相应的大小的阶梯构成。此外,引线侧线圈末端配置部18的扁平导体10的层叠方向(图3的上下方向)为将线圈1配置于定子芯132(图44参照)时的定子芯132的径向。
另外,如图1和图2所示,第1边缘部26和第2边缘部28分别具备圆弧形状部30。该圆弧形状部30在第1边缘部26和槽内配置部16的连接侧端部沿线圈1的周向形成为圆弧形状,在第2边缘部28和槽内配置部16的连接侧端部沿线圈1的周向形成为圆弧形状。此外,引线侧线圈末端配置部18相对定子芯132的轴向的端面146(参照图44)配置于与电源供给用的导线(未图示)连接的一侧。
另外,引线相反侧线圈末端配置部20是将线圈1配置于定子芯132(参照图44)时配置于槽136(参照图44)的外部的部分。如图1~图3所示,该引线相反侧线圈末端配置部20具备轨道变换部32、第1边缘部34、第2边缘部36等。
并且,如图2所示,轨道变换部32由在引线相反侧线圈末端配置部20的大致中央部(中央部或者其附近),沿扁平导体10的层叠方向(图2的上下方向)与扁平导体10的短边宽度相应的大小的阶梯构成。此外,引线相反侧线圈末端配置部20的扁平导体10的层叠方向(图2的上下方向)为将线圈1配置于定子芯132(参照图44)时的定子芯132的轴向。
另外,弯曲部22是使用线圈1形成环状的线圈框134(参照图44)时的朝向该线圈框134的内侧,且为了使引线相反侧线圈末端配置部20从槽内配置部16突出而成形的部分。并且,由于具有上述弯曲部22,因此引线侧线圈末端配置部18的扁平导体10的层叠方向与引线相反侧线圈末端配置部20的扁平导体10的层叠方向正交。
这样,线圈1在相邻的扁平导体10之间具备缝隙δ。并且,该线圈1在引线侧线圈末端配置部18具备由与扁平导体10的短边宽度相应的大小的阶梯构成的轨道变换部24,在引线相反侧线圈末端配置部20具备由与扁平导体10的短边宽度相应的大小的阶梯构成的轨道变换部32。由此,详细如后述那样,使定子130的线圈末端的小型化成为可能。
〔线圈的制造方法〕
接下来,对上述那样的构造的线圈1的制造方法进行说明。在线圈1的制造方法中,依次进行绕线工序、凸成形工序、曲柄成形工序、90°弯曲成形工序、敞式圆弧成形工序。
(绕线工序)
首先,对绕线工序进行说明。其中,图4~图6示出利用绕线工序成形前的状态,图4是成型模的外观立体图,图5是成型模的侧视图,图6是成型模的俯视图。另外,图7~图9示出利用绕线工序成形后的状态,图7是成型模和绕线的外观立体图,图8是成型模和绕线的侧视图,图9是成型模和绕线的俯视图。并且,图10和图11示出利用绕线工序成形后的状态,图10是绕线的外观立体图,图11是绕线的俯视图。
如图4~图6所示,在该绕线工序中,使用第1绕线成型模38和第2绕线成型模40。第1绕线成型模38具备圆弧形状的槽部42。这里作为一个例子,第1绕线成型模38具备4个槽部42。并且,4个槽部42如图5所示那样排列地配置为阶梯状。另外,第2绕线成型模40具备圆弧形状的槽部44。这里作为一个例子,第2绕线成型模40具备5个槽部44。并且,5个槽部44排列地配置于纵向。
并且,如图7~图9所示,在该绕线工序中,边对扁平导体10进行扁绕加工边将其卷绕于第1绕线成型模38的槽部42和第2绕线成型模40的槽部44。并且,边将扁平导体10卷绕成环形边使其层叠。
由此,成形图10和图11所示那样的形状的绕线46。如图10和图11所示,这样成形的绕线46除端部12和端部14外形成为圆角长方形(椭圆形)。并且,绕线46在形成为圆角长方形的部分具备直线形状的槽内预定部48、圆弧形状的引线侧线圈末端预定部50、圆弧形状的引线相反侧线圈末端预定部52。另外,绕线46在相邻的扁平导体10之间具备缝隙δ。该缝隙δ为扁平导体10能够插入的大小,详细而言,为与扁平导体10的短边宽度相应的大小。这样,在绕线工序中,成形最终形状的线圈1所具备的缝隙δ。
另外,在引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52的各自的部位进行与缝隙δ的高度相应的轨道变换,一对槽内预定部48成形为相互平行并且高度彼此不同,另一方面,引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52如图11所示那样倾斜。
并且,槽内预定部48沿引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52的配置方向(图10的上下方向)形成为直线形状,并且,确保作为上述槽内配置部16所必要的长度。其中,作为槽内配置部16所必要的长度是指定子芯132的轴向(图44的上下方向)的槽136(参照图44)的长度。由此,槽内预定部48已经成形完成,在绕线工序之后的成形工序中,只需要成形引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52即可。由此,由于在绕线工序之后的引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52的成形时,能够以成形完成的槽内预定部48作为基准成形,因此能够高精度地成形。
槽内预定部48是与上述的线圈1的槽内配置部16(参照图1)相当的部分。并且,槽内预定部48在绕线46的圆周以彼此对置的方式设置1对。作为一个例子,在图10和图11所示的例子中槽内预定部48共设置5对。
另外,引线侧线圈末端预定部50是与上述的线圈1的引线侧线圈末端配置部18(参照图1)相当的部分。并且,引线侧线圈末端预定部50在绕线46的圆周上,与引线相反侧线圈末端预定部52一起以彼此对置的方式构成成对的一对线圈末端预定部。作为一个例子,在图10和图11所示的例子中,引线侧线圈末端预定部50共设置4个。并且,引线侧线圈末端预定部50的顶点部54,沿扁平导体10的层叠方向(图10的深度方向),绕线46的外周方向(图10的上下方向)的位置缓缓变高。由此,在利用后述的90°弯曲成形工序成形后,顶点部54在扁平导体10的层叠方向上绕线46的外周方向的位置在相同的位置对齐。
其中,引线侧线圈末端预定部50在与槽内预定部48的连接侧端部具备圆弧形状预定部58。该圆弧形状预定部58是与线圈1的圆弧形状部30(参照图1、图2)相当的部分,是沿绕线46的周向形成为圆弧形状的部分。并且,圆弧形状预定部58成形为其曲率与线圈1的圆弧形状部30的曲率相等。并且,在本实施例中,通过之后的各工序不对圆弧形状预定部58的曲率施加变更,制造线圈1。
另外,引线相反侧线圈末端预定部52是与上述的线圈1的引线相反侧线圈末端配置部20(参照图1)相当的部分。并且,引线相反侧线圈末端预定部52在绕线46的圆周上,与引线侧线圈末端预定部50一起以彼此对置的方式构成成对的一对线圈末端预定部。作为一个例子,在图10和图11所示的例子中,引线相反侧线圈末端预定部52共设置4个。并且,引线相反侧线圈末端预定部52的顶点部56,沿扁平导体10的层叠方向(图10的深度方向),绕线46的外周方向(图10的上下方向)的位置在相同的位置对齐。这样,从绕线工序经由后述的各工序,将引线相反侧线圈末端预定部52的顶点部56的位置管理为在相同的位置对齐,由此最终形状的线圈1的引线相反侧线圈末端配置部20的尺寸精度提高。由此,后述的线圈框134的组装性提高。
(凸成形工序)
接下来,对凸成形工序进行说明。其中,图12~图14示出利用凸成形工序成形前的状态,图12是成型模和绕线的外观立体图,图13是成型模和绕线的侧视图,图14是成型模和绕线的俯视图。另外,图15~图17示出利用凸成形工序成形后的状态,图15是成型模和绕线的外观立体图,图16是成型模和绕线的侧视图,图17是成型模和绕线的俯视图。并且,图18和图19示出利用凸成形工序成形后的状态,图18是绕线的外观立体图,图19是绕线的俯视图。此外,图18中着色部分示出凸成形工序中扁平导体10变形的部分。
如图12~图14所示,在该凸成形工序中,使用第1凸成型模60、第2凸成型模62、第3凸成型模64以及第4凸成型模66。第1凸成型模60具备能够与后述的第2凸成型模62的凸部70嵌合的凹部68。这里作为一个例子,第1凸成型模60具备4个凹部68。并且,4个凹部68设置为其底部(未图示)排列成阶梯状。另外,第2凸成型模62具备能够与第1凸成型模60的凹部68嵌合的凸部70。这里作为一个例子,第2凸成型模62具备4个凸部70。并且,4个凸部70设置为与排列成阶梯状的上述凹部68的底部(未图示)相对应,其顶点部74排列成阶梯状。另外,第3凸成型模64具备能够与后述的第4凸成型模66的凹部78嵌合的凸部76。并且,第4凸成型模66具备能够与第3凸成型模64的凸部76嵌合的凹部78。
并且,在该凸成形工序中,从图12~图14所示的状态开始,如图15~图17所示,在第1凸成型模60和第2凸成型模62之间隔着上述引线侧线圈末端预定部50,使第1凸成型模60和第2凸成型模62嵌合。另外,在第3凸成型模64和第4凸成型模66之间隔着上述引线相反侧线圈末端预定部52,使第3凸成型模64和第4凸成型模66嵌合。
由此,将绕线46成形为图18和图19所示的形状。如图18和图19所示,对这样成形的绕线46而言,引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52分别成形为向绕线46的外周方向(图18的上下方向)突出的凸形状。此外,如图19所示,维持在相邻的扁平导体10之间所具备的缝隙δ。
引线侧线圈末端预定部50成形为在大致中央部(中央部或者其附近)具备凸部80,隔着该凸部80在两侧具备第1边缘部26和第2边缘部28。此外,对引线侧线圈末端预定部50的顶点部54而言,沿扁平导体10的层叠方向(图10的深度方向),绕线46的外周方向(图10的上下方向)的位置缓缓变高。
另外,引线相反侧线圈末端预定部52成形为在大致中央部(中央部或者其附近)具备凸部82,隔着该凸部82在两侧具备第1边缘部34和第2边缘部36。此外,对引线相反侧线圈末端预定部52的顶点部56而言,沿扁平导体10的层叠方向(图18的深度方向),绕线46的外周方向(图18的上下方向)的位置在相同的位置对齐。
(曲柄成形工序)
接下来,对曲柄成形工序进行说明。其中,图20是利用曲柄成形工序成形前的成型模和绕线的示意图,图21是利用曲柄成形工序成形后的成型模和绕线的外观立体图。并且,图22和图23示出利用曲柄成形工序成形后的状态,图22是绕线的外观立体图,图23是绕线的俯视图。此外,图22中的着色部分示出在曲柄成形工序中扁平导体10变形的部分。
如图20所示,在该曲柄成形工序中,使用第1曲柄成型模84、第2曲柄成型模86以及临时板88。第1曲柄成型模84在第1平坦部92和第2平坦部94之间具备台阶部90。另外,第2曲柄成型模86在第1平坦部98和第2平坦部100之间具备台阶部96。并且,临时板88是例如与扁平导体10材质相同的板状部件。并且,在第1曲柄成型模84和第2曲柄成型模86之间,为在相邻的扁平导体10的缝隙δ夹着各个临时板88的状态。
并且,在该曲柄成形工序中,从图20所示的状态开始,如图21所示,利用第1曲柄成型模84和第2曲柄成型模86按压绕线46。
由此,将绕线46成形为图22和图23所示那样的形状。对这样成形的绕线46而言,如图22和图23所示,在引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52,分别沿扁平导体10的层叠方向(图23的上下方向)成形由扁平导体10的短边宽度大小的阶梯构成的轨道变换部24,32。并且,在引线侧线圈末端预定部50上,在第1边缘部26和第2边缘部28之间成形轨道变换部24。另外,在引线相反侧线圈末端预定部52上,在第1边缘部34和第2边缘部36之间成形轨道变换部32。此外,如图23所示,在相邻的扁平导体10之间维持缝隙δ。另外,如图23所示,向彼此相反的方向成形轨道变换部24和轨道变换部32。这样,在曲柄成形工序中,成形设置于最终形状的线圈1的轨道变换部24和轨道变换部32。
(90°弯曲成形工序)
接下来,对90°弯曲成形工序进行说明。其中,图24~图26示出利用90°弯曲成形工序成形前的状态,图24是成型模和绕线的外观立体图,图25是成型模和绕线的侧视图,图26是成型模和绕线的俯视图。另外,图27~图29示出利用90°弯曲成形工序成形后的状态,图27是成型模和绕线的外观立体图,图28是成型模和绕线的侧视图,图29是成型模和绕线的俯视图。并且,图30和图31示出利用90°弯曲成形工序成形后的状态,图30是绕线的外观立体图,图31是绕线的俯视图。此外,图30中着色部分示出90°弯曲成形工序中扁平导体10变形的部分。
如图24~图26所示,在该90°弯曲成形工序中,使用一对弯曲模102。并且,弯曲模102配置于绕线46的槽内预定部48的一部分和引线相反侧线圈末端预定部52之上。
并且,在该90°弯曲成形工序中,从图24~图26所示的状态开始,如图27~图29所示,将引线相反侧线圈末端预定部52相对槽内预定部48进行90°弯曲,由此90°弯曲成形。
由此,将绕线46成形为图30和图31所示的形状。如图30和图31所示,这样成形的绕线46成形为引线侧线圈末端预定部50的扁平导体10的层叠方向与引线相反侧线圈末端预定部52的扁平导体10的层叠方向正交。并且,引线侧线圈末端预定部50的顶点部54,沿扁平导体10的层叠方向(图30的深度方向,图31的上下方向),绕线46的外周方向(图30的上下方向)的位置在相同的位置对齐。
这样,通过进行90°弯曲成形工序,成形为在最终形状的线圈1中,槽内配置部16和引线侧线圈末端配置部18的扁平导体10的层叠方向与引线相反侧线圈末端配置部20的扁平导体10的层叠方向正交。
其中,引线相反侧线圈末端预定部52的顶点部56,沿扁平导体10的层叠方向(图10的深度方向),绕线46的外周方向(图10的上下方向)的位置在相同的位置对齐。这样,从绕线工序经由其后的各工序,将引线相反侧线圈末端预定部52的顶点部56的位置管理为在相同的位置对齐,由此最终形状的线圈1的引线相反侧线圈末端配置部20的尺寸精度提高。由此,引线相反侧线圈末端配置部20能够高精度地靠近集中在定子芯132的内径侧,因此能够使线圈末端部的小型化成为可能。
(敞式圆弧成形工序)
接下来,对敞式圆弧成形工序进行说明。敞式圆弧成形工序是同时进行敞式成形工序和圆弧成形工序的工序。
其中,图32~图34示出利用敞式圆弧成形工序成形前的状态,图32是成型模和绕线的外观立体图,图33是成型模和绕线的侧视图,图34是成型模和绕线的俯视图。另外,图35~图37示出利用敞式成形工序和圆弧成形工序成形后的状态,图35是成型模和绕线的外观立体图,图36是成型模和绕线的侧视图,图37是成型模和绕线的俯视图。
如图32~图34所示,在所述敞式圆弧成形工序中使用第1敞式圆弧成型模106、第2敞式圆弧成型模108、一对第3敞式圆弧成型模110、第4敞式圆弧成型模112以及第5敞式圆弧成型模114。第1敞式圆弧成型模106具备能够与后述的第2敞式圆弧成型模108的凸部118嵌合的凹部116。这里作为一个例子,第1敞式圆弧成型模106具备4个凹部116。另外,第2敞式圆弧成型模108具备能够与第1敞式圆弧成型模106的凹部116嵌合的凸部118。这里作为一个例子,第2敞式圆弧成型模108具备4个凸部118。另外,第3敞式圆弧成型模110具备槽部124。这里作为一个例子,第3敞式圆弧成型模110具备5个槽部124。另外,第4敞式圆弧成型模112具备能够与后述的第5敞式圆弧成型模114的凹部128嵌合的凸部126。并且,第5敞式圆弧成型模114具备能够与第4敞式圆弧成型模112的凸部126嵌合的凹部128。
并且,在所述敞式圆弧成形工序中,首先,如图32~图34所示将槽内预定部48配置于第3敞式圆弧成型模110的槽部124。并且,如图35~图37所示,在第1敞式圆弧成型模106和第2敞式圆弧成型模108之间夹着引线侧线圈末端预定部50,使第1敞式圆弧成型模106和第2敞式圆弧成型模108嵌合。另外,在第4敞式圆弧成型模112和第5敞式圆弧成型模114之间夹着引线相反侧线圈末端预定部52,使第4敞式圆弧成型模112和第5敞式圆弧成型模114嵌合。并且,使一对第3敞式圆弧成型模110分别朝相反的方向旋转规定量。
由此,进行以绕线46的圆周上的一对槽内预定部48彼此的间隔沿扁平导体10的层叠方向缓缓扩张的方式成形的敞式成形。即,如上述图3所示,以线圈1的圆周上的一对槽内配置部16的间隔L1~L5沿扁平导体10的层叠方向(图3的上方向),按间隔L1、L2、L3、L4、L5的顺序缓缓扩张的方式成形。由此,能够使槽内配置部16可靠地配置于沿定子芯132(参照图44)的径向形成为放射状的槽136(参照图44)内。
另外,与此同时,进行使引线侧线圈末端预定部50的第1边缘部26和第2边缘部28成形为向扁平导体10的层叠方向弯曲的圆弧形状的圆弧成形。由此,如上述图3所示,引线侧线圈末端配置部18的第1边缘部26和第2边缘部28成形为向扁平导体10的层叠方向(图3的上方向)弯曲的圆弧形状。并且,通过使第1边缘部26和第2边缘部28成形为圆弧形状,能够将引线侧线圈末端配置部18沿定子芯132(参照图44)的周向配置。
通过上述方式能够制造上述图1~图3所示的线圈1。
〔定子的制造方法〕
接下来,对使用上述方式制造的线圈1的定子130的制造方法进行说明。其中,图40是为了配置于定子芯132而补充加工后的线圈1的主视图,图41是为了配置于定子芯132而补充加工后的线圈1的俯视图。另外,图42是示出从线圈框134中抽出相邻的2根线圈1A,1B的主视图,图43是示出从线圈框134中抽出相邻的2根线圈1A,1B的俯视图。并且,图44是表示线圈框134的一部分被插入定子芯132的状态的立体图,图45是定子130的立体图。
首先,为了将线圈1配置于定子芯132而对线圈1进行补充加工,将线圈1成形为图40和图41所示那样的形状。具体而言,以在线圈1的一个端部12具备搭接部138和引线部140,在线圈1的另一方的端部14具备搭接部142和接合部144的方式成形。接下来,将上述那样成形的线圈1多个重叠形成线圈框134。接下来,如图44所示,以从定子芯132的轴向将线圈框134配置于槽136的方式配置于定子芯132。通过上述方式制造图45所示的定子130。
其中,图42和图43是示出从线圈框134抽出相邻的2根线圈1A,1B的图。如图42和图43所示,2根线圈1A,1B以进入彼此的缝隙δ的方式啮合而被组合。并且,引线侧的轨道变换部24A,24B相邻配置并且引线相反侧的轨道变换部32A,32B相邻配置。这样,轨道变换部24A,24B和轨道变换部32A,32B分别以使一根扁平导体10迂回的方式配置。
〔本实施例的效果〕
根据上述那样的本实施例,能够制造在相邻扁平导体10之间具备缝隙δ,且在引线侧线圈末端配置部18和引线相反侧线圈末端配置部20分别具备由扁平导体10的短边宽度大小的阶梯构成的轨道变换部24,32的线圈1。并且,由此,使定子130的线圈末端的小型化成为可能。即,使用利用本实施例制造的线圈1来制造定子130时,对于相邻的2根线圈1A、1B,能够向一方的线圈1A的相邻扁平导体10之间的缝隙δ插入另一方的线圈1B的扁平导体10。由此,能够将线圈1A的扁平导体10和线圈1B的扁平导体10交替配置。并且,利用设置于一方的线圈1A的引线侧线圈末端配置部18和引线相反侧线圈末端配置部20的轨道变换部24,32,能够使另一方的线圈1B的1根扁平导体10的宽度迂回。因此,无需像上述现有技术那样在轨道变换部改变多个导体的宽度,无需使与多个导体的宽度相应的轨道变换部沿定子芯132的轴向避让。因此,能够缩短定子130的线圈末端的轴向的高度。上述那样,根据本实施例,能够制造使定子130的线圈末端的小型化成为可能的线圈1。另外,由于能够使用多个相同形状的线圈1来制造定子130,因此定子130的组装性优良。
另外,具有以使引线侧线圈末端预定部50和引线相反侧线圈末端预定部52的扁平导体10的层叠方向彼此正交的方式相对于绕线46进行弯曲成形的90°弯曲成形工序。由此,将线圈1配置于定子芯132时,能够从定子芯132的轴向配置线圈1。因此,如图44所示,制成由多个线圈1构成的线圈框134,之后,能够使所述线圈框134从定子芯132的轴向配置于定子芯132。因此,能够实现定子130的制造工序的简单化。
另外,通过使90°弯曲成形工序在敞式成形工序之前进行,能够防止由于使敞式成形工序在90°弯曲成形工序之前进行而产生的引线相反侧线圈末端预定部52的变形。因此,能够使引线相反侧线圈末端预定部52成形为所希望的形状。
另外,若同时进行敞式成形工序和圆弧成形工序,则能够由于工序集中而缩短线圈1的制造时间。
〔变形例〕
此外,可以变更上述的各工序的顺序。例如,作为变形例,对于上述实施例的各工序的顺序,可以变换凸成形工序和曲柄成形工序的顺序,变成绕线工序、曲柄成形工序、凸成形工序、90°弯曲成形工序、敞式圆弧成形工序的顺序。在这样的变形例中,对于利用曲柄成形工序成形后的绕线46,由图38示出其外观立体图,由图39示出其俯视图。
在这样的变形例中,如图38和图39所示,利用曲柄成形工序成形后的绕线46除端部12和端部14外形成为圆角长方形(椭圆形)。并且,在引线侧线圈末端预定部50的大致中央部(中央部或者其附近)具备轨道变换部24。另外,在引线相反侧线圈末端预定部52的大致中央部(中央部或者其附近)具备轨道变换部32。
另外,作为其他的变形例,也考虑按绕线工序、90°弯曲成形工序、曲柄成形工序、凸成形工序、圆弧敞式成形工序的顺序进行的例子,和按绕线工序、90°弯曲成形工序、凸成形工序、曲柄成形工序、圆弧敞式成形工序的顺序进行的例子。另外,作为其他的变形例,也考虑按绕线工序、90°弯曲成形工序、圆弧敞式成形工序、曲柄成形工序、凸成形工序的顺序进行的例子,和按绕线工序、90°弯曲成形工序、圆弧敞式成形工序、凸成形工序、曲柄成形工序的顺序进行的例子。
另外,作为其他的变形例,也考虑单独进行敞式成形工序和圆弧成形工序。例如,考虑按绕线工序、凸成形工序、曲柄成形工序、圆弧成形工序、90°弯曲成形工序、敞式成形工序的顺序进行。另外,作为其他的变形例,也考虑同时进行曲柄成形工序和凸成形工序。
并且,作为其他的变形例,也考虑不进行90°弯曲成形工序的例子。这样利用不进行90°弯曲成形工序的例子制造的线圈2如图46~图48所示,对于上述线圈1不具有弯曲部22,引线相反侧线圈末端配置部20的第1边缘部34和第2边缘部36也与分别成形为圆弧形状的点不同。此外,图46是线圈2的外观立体图,图47是线圈2的主视图,图48是线圈2的俯视图。
此外,上述实施方式只不过是示例,对本发明不作任何限定,当然在不脱离其主旨的范围内能够进行各种改进、变形。
附图标记
1线圈、2线圈、10扁平导体、16槽内配置部、18引线侧线圈末端配置部、20引线相反侧线圈末端配置部、22弯曲部、24轨道变换部、26第1边缘部、28第2边缘部、30圆弧形状部、32轨道变换部、34第1边缘部、36第2边缘部、46绕线、48槽内预定部、50引线侧线圈末端预定部、52引线相反侧线圈末端预定部、54(引线侧线圈末端预定部的)顶点部、56(引线相反侧线圈末端预定部的)顶点部、58圆弧形状预定部、80(引线侧线圈末端预定部的)凸部、82(引线相反侧线圈末端预定部的)凸部、130定子、132定子芯、134线圈框、136槽、138搭接部、140引线部、142搭接部、144接合部、δ缝隙。
Claims (4)
1.一种线圈的制造方法,所述线圈是边将导体卷绕为环形边使其层叠而成形的,具备配置于定子芯的槽的内部的槽内配置部以及配置于上述槽的外部的线圈末端配置部,
所述线圈的制造方法的特征在于,具有:
绕线工序,在该绕线工序中,一边将上述导体卷绕为环形,一边以在相邻的上述导体之间具有上述导体的短边宽度大小的缝隙的方式使该导体层叠,成形具备与上述槽内配置部相当的一对槽内预定部以及与上述线圈末端配置部相当的一对线圈末端预定部的绕线;
凸成形工序,在该凸成形工序中,使上述线圈末端预定部成形为向上述绕线的外周方向突出的凸形状;
曲柄成形工序,在该曲柄成形工序中,在上述线圈末端预定部沿上述导体的层叠方向成形上述导体的短边宽度大小的阶梯;
敞式成形工序,在该敞式成形工序中,以使上述一对槽内预定部的彼此的间隔沿上述导体的层叠方向缓缓变大的方式成形;
圆弧成形工序,在该圆弧成形工序中,在上述一对的线圈末端预定部中的一方或者双方的上述线圈末端预定部成形向上述导体的层叠方向弯曲的圆弧形状部分。
2.根据权利要求1所述的线圈的制造方法,其特征在于,
具有90°弯曲成形工序,在该90°弯曲成形工序中,将上述一对线圈末端预定部,以使一个上述线圈末端预定部的上述导体的层叠方向与另一个上述线圈末端预定部的上述导体的层叠方向彼此正交的方式,相对在上述绕线工序中成形的上述绕线进行弯曲成形。
3.根据权利要求2所述的线圈的制造方法,其特征在于,
上述90°弯曲成形工序在上述敞式成形工序之前进行。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的线圈的制造方法,其特征在于,
同时进行上述敞式成形工序和上述圆弧成形工序。
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