CN104426308A - 导线片组成型方法及导线片组成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导线片组成型方法及导线片组成型装置。该成型方法具有：弯折步骤，使导线片组在第2弯折部弯折；约束步骤，利用夹持部约束导线片组的第2弯折部及与该第2弯折部邻接的部分；以及，扭弯步骤，旋转夹持部从而扭弯导线片组。以使各导线片相互成规定角度的方式来约束导线片组。

Description

导线片组成型方法及导线片组成型装置

技术领域

本发明涉及对导线片组进行成型的导线片组成型方法及导线片组成型装置。所述导线片组通过规定数量的导线片重叠而成。

背景技术

在现有技术中，公知有利用大量导线片形成旋转电机的定子线圈。在形成该定子线圈时，被成型为大致U字形状的大量导线片按照其U字型的中央部被重叠形式被排列成圆环状，从U字型的两端侧将所述导线片插入定子槽中。由此，各导线片的端部因此从各定子槽突出。然后，将突出的导线片的端部彼此接合，从而构成定子线圈(例如，参照专利文献1)。

另外，还公知有通过规定数量的断面成矩形并具有规定的长度、宽度及厚度的导线片在厚度方向上重叠而成的导线片组来形成定子线圈(参照专利文献2)。这些导线片组的每个导线片组成型均形成为大致U字形状。

多个成型后的导线片组以一部分重合的方式被配置成环状，并从两端侧被插入到定子铁心的定子槽中。并且，从定子槽突出的导线片组的端部一侧被弯折，相对应的端部彼此被接合，从而构成定子线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3894004号公报

专利文献2：日本特开2012-165624号公报

发明要解决的课题

在将上述专利文献2的导线片组成型为大致U字形状时，例如导线片组的中央部在厚度方向上被弯折，而且其附近部分被向反方向弯折。并且，U字形状的两脚部分通过将导线片组的两端侧在导线片的宽度方向上弯折而形成。这时，上述向相反方向弯折的部分的所述中央部一侧邻接的部分被扭弯，使得两脚部分形成平行。

然而，以这种方式将导线片组成型为大致U字形状时，成型后的导线片组的各导线片上进行了上述扭弯一侧的端面的位置在导线片的宽度方向上极其散乱。因该端面位置的散乱，将成型后的导线片组插入到定子铁心的定子槽时会产生障碍。另外，由于从定子槽突出的各导线片的端部不对齐，导线片的端部彼此的接合也会产生障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对导线片组进行成型使得导线片组的各导线片端面在宽度方向上的位置尽可能一致的导线片组成型方法及导线片组成型装置。

本发明的导线片成型方法对导线片组进行成型，该导线片组通过将规定数量的断面成矩形并具有规定的长度、宽度及厚度的导线片在厚度方向上重叠而成，该导线片组成型方法的特征在于，具备以下各步骤：弯折步骤，使所述导线片组在规定的弯折部弯折，使得曲率中心位于所述导线片组上的所述导线片的重叠方向；固定步骤，固定所述导线片组的与所述弯折部的一侧邻接的部分，该导线片组通过所述弯折步骤被弯折；约束步骤，使用约束部件约束所述导线片组的与所述弯折部的另一侧邻接的部分及该弯折部，该导线片组通过所述弯折步骤被弯折；以及，扭弯步骤，在所述固定步骤及所述约束步骤之后，通过绕中心轴线旋转所述约束部件来扭弯所述导线片组，所述中心轴线是所述导线片组的与所述弯折部的一侧邻接部分的长度方向的中心轴线，由所述约束部件对所述导线片组的约束通过以下方式进行：各导线片相互成规定角度，使得所述扭弯步骤后的该导线片组的各导线片上的所述弯折部的另一侧端部在宽度方向上的位置散乱减少。

在不对约束部件进行精心设计的情况下实施所述弯折步骤、固定步骤、约束步骤及扭弯步骤时，扭弯步骤后的导线片组的各导线片上的所述另一侧的端部位置在宽度方向上极其散乱。本发明者们查明了上述散乱是由于扭弯步骤后的导线片组上产生的回弹效应在导线片组的各导线片上各不相同而引起的。

因此，在本发明中，考虑了该回弹效应的差异，以导线片组的各导线片相互成规定角度的方式，由约束部件约束导线片组。例如，导线片组是由4根导线片构成的情况下，导线片组以内侧的2根导线片相对外侧的2根导线片在扭弯方向所成的角度是2°的方式受约束部件约束。

即，对应于回弹效应的差异，为了对此进行抵消，在约束步骤中，事先对各导线片的扭弯量设定差。因此，尽管回弹效应有差异，但是能够尽可能地使扭弯步骤后的导线片组上的各导线片的端部在宽度方向上的位置相一致。

在本发明中，在所述扭弯步骤后，所述导线片组的各导线片能够因回弹效应向所述另一侧端部的在宽度方向上的位置对齐的方向往回弯折。因此，能够通过回弹效应抵消各导线片的端部在宽度方向上的位置差异，从而使各端部在宽度方向上的位置相一致。该各导线片是指刚经过扭弯步骤后的导线片组上的各导线片。

在本发明中，可以在所述约束部件上设置相互成所述角度从而约束各导线片的约束面，使得所述各导线片相互成所述角度的方式来约束所述导线片组。因此，能够通过具有简单构成的约束部件约束导线片组，使得各导线片相互成规定的角度。

本发明的导线片组成型装置对导线片组进行成型，该导线片组通过将规定数量的断面成矩形并具有规定的长度、宽度及厚度的导线片在厚度方向上重叠而成，该导线片组成型装置的特征在于，具备：固定夹具，固定与所述导线片组的所述弯折部的一侧邻接的部分，该导线片组在规定的弯折部处被弯折，使得曲率中心位于所述导线片的重叠方向；约束部件，约束与所述弯折部组的所述弯折部的另一侧邻接的部分及该弯折部，所述导线片组在所述弯折部处被弯折；以及，旋转驱动部，通过绕中心轴线旋转所述约束部件扭弯所述导线片组，所述中心轴线是受所述约束部件约束的所述导线片组的与所述弯折部的一侧邻接的部分的长度方向的中心轴线，所述约束部件是下述一种部件：以各导线片成规定角度的方式约束该导线片组，使得通过所述旋转驱动部扭弯后的所述导线片组的各导线片的端部在宽度方向上的散乱减少。

根据本发明，与上述导线片组成型方法的情形相同，尽管导线片组的各导线片的回弹效应有差异，但是能够尽可能地使被扭弯后的导线片组上的各导线片的端部在宽度方向上的位置相一致。

附图说明

图1A至图1G表示本发明一实施方式中由导线片组成型装置对导线片组进行成型的样子。其中，图1A表示导线片组被定位后的样子。图1B表示导线片组在第1弯折部被弯折后的样子。图1C表示导线片组在第2弯折部被弯折后的样子。图1D表示导线片组的中间部受固定后的样子。图1E表示导线片组中间部的两外侧被向下方弯折后的样子。图1F及图1G表示进行固定步骤、约束步骤及扭弯步骤的样子。

图2表示按图1A至图1G的顺序被成型的导线片组的斜视图。

图3A及图3B表示构成导线片组成型装置的夹持部(clamp member)的上方板及下方板。其中，图3A表示从下方板一侧看上方板时的样子。图3B表示从上方板一侧看下方板时的样子。

图4表示对导线片组进行成型时的导线片组成型装置工作的流程。

图5A及图5B表示实施方式的效果。其中，图5A表示从导线片的端面一侧看按照实施方式成型的导线片组的端部的样子。图5B表示从导线片的端面一侧看比较例中导线片组的各导线片组端部的样子。

具体实施方式

以下，利用附图说明本发明的实施方式。如图1A至图1G所示，实施方式的导线片成型装置1按照图1A至图1G所示的顺序将供给来的导线片组2成型为如图2所示那样的近乎U字型形状。

导线片组2是将断面成矩形并具有规定长度、宽度及厚度的导线片3沿厚度方向重叠4根而形成。如图1A至图1G所示确定XYZ轴时，以导线片3的宽度方向与Z轴平行且长度方向与X轴平行的朝向沿X轴正方向供给导线片组2。

另外，在图1A至图1C及图1G中，表示与Z轴垂直的断面。而在图1D至图1F中，表示了与Y轴垂直的断面。另外，Z轴的正方向与铅垂方向的上方相一致。在图1A至图1G中，作为导线片组成型装置1的主要要素，仅表示了主要模具的断面以及后述第6模体13和第11模体21。

如图1A至图1G所示，导线片组成型装置1具有构成对导线片组2进行成型时的芯金属(core metal)的第1模体5。第1模体5具有菱形部6和台型部7。菱形部6在Z轴方向上能够活动。菱形部6的与XY面平行的断面具有大致成菱形的形状。台型部7的与ZX面平行的断面具有台型形状。

如图1所示，菱形部6的锐角部6a与导线片组2的大致中央的第1弯折部8正对。锐角部6a形成其断面菱形形状上的一方锐角。构成另一方锐角的锐角部6b朝向与导线片组2成相反的一侧。如图1B所示，菱形部6用于通过锐角部6a使导线片组2在第1弯折部8处弯折。

如图1E所示，台型部7用于向下弯折导线片组2的中央部的两侧(导线片3的宽度方向)。台型部7在X轴正方向一侧的一部分7a形成为在进行后述的导线片组2扭弯时能够向Y轴负方向退避。

导线片组成型装置1中具有第2模体9，用于将供给来的导线片组2的第1弯折部8夹持在第2模体9和第1模体5的菱形部6之间从而固定第1弯折部8。第2模体9能够在Y轴方向上活动。

另外，导线片组成型装置1具有用于在与XY面大致平行的方向上对导线片组2进行成型的第3模体10、第4模体11、第5模体12及第6模体13、以及用于在与XZ面大致平行的方向上对导线片组2进行成型的第7模体14、第8模体15、第9模体16及第10模体17。

第3模体10具有用于对导线片组2的第1弯折部8及其两侧成型的成型面。第3模体10在Y轴方向上能够活动。第3模体10和第1模体5的菱形部6相互协助，能够在导线片组2的第1弯折部8处向菱形部6一侧弯折导线片组2。

第4模体11在第3模体10的X轴正方向一侧沿第3模体10在Y轴方向上能够活动。第4模体11上设置与XZ面平行的成型面。第5模体12能够沿菱形部6的一侧面在与XY面平行且与X轴大致成45°的方向上活动。如图1C所示，第5模体12在其前进位置上具有与第3模体10的成型面中的第4模体11一侧的部分以及与第4模体11的成型面正对的成型面。

第3模体10的成型面中的第4模体11一侧的部分以及与该部分正对的第5模体12的成型面的部分用于使在第1弯折部8处弯折后的导线片组2在第2弯折部18处向反方向弯折。第4模体11的成型面以及第5模体12的与该成型面正对的成型面的部分用于将向反方向被弯折了的导线片组2往回弯折微小量。

第6模体13以能够在与XY面平行的面内转动的方式受第5模体12支承。在第6模体13上设置适当的成型面从而能够在第1弯折部8的相对第2弯折部18是相反一侧的位置上让在第1弯折部8处弯折后的导线片组2稍微往回弯折。该往回弯折是第6模体13的上述成型面与第3模体10的成型面的对应部分协助而进行的。

当第5模体12前进时，第6模体13的与设置了其转动轴的端部相反一侧的端部在下述侧面上滑动而产生旋转。所述侧面是指菱形部6上的相对第5模体12进行滑动的面为另一侧面。由此，第6模体13的成型面处于与菱形部6的成型面邻接的状态，用于通过与第3模体10的协助来实施的上述往回弯折。

第7模体14及第8模体15在Z轴方向上能够活动。如图1D所示，第7模体及第8模体15用于从Z轴的正方向(上方)一侧按压导线片组2从而将该导线片组2固定在第1模体5的台型部7的上表面。

第9模体16在与XZ面平行的面内，相对Z轴是倾斜的方向上能够活动，以使在前进位置上，第9模体16的成型面能够与在台型部7上的由X轴正方向一侧的侧面构成的成型面相对。如图1E所示，第9模体16用于使导线片组2在下方弯折部19处向下方弯折。该下方弯折部19是从导线片组2的第2弯折部18向X轴正方向离开规定距离的位置。

第10模体17在与XZ面平行的面内，相对Z轴是倾斜的方向上能够活动，以使在前进位置上，第10模体17的成型面能够与在台型部7上的由X轴负方向一侧的侧面构成的成型面相对。如图1E所示，第10模体17用于使导线片组2在下方弯折部20处向下方弯折。该下方弯折部20是从导线片组2的第1弯折部8向X轴负方向离开规定距离的位置。

另外，如图1G所示，导线片组成型装置1具有用于扭弯导线片组2的第11模体21。第11模体21具有作为约束部件的夹持部24。该约束部件的顶端部由如图3A所示的上方板22及如图3B所示的下方板23构成。

夹持部24能够将导线片组2夹持在上方板22和下方板23之间并约束该导线片组2。夹持部24同时对导线片组2的被弯折的第2弯折部18和第2弯折部18的与相对第1弯折部8成相反一侧邻接的部分一并进行约束。

另外，第11模体21上设置旋转驱动部21a(参照图1G)。旋转驱动部21a用于使夹持部24绕下述部分的长度方向的中心轴线CA旋转。所述部分是指导线片组2的第2弯折部18的第1弯折部8一侧邻接的部分。通过利用旋转驱动部21a旋转约束了导线片组2的夹持部24，能够扭弯导线片组2。

下方板23具有下侧第1约束面25和下侧第2约束面26。下侧第1约束面25用于夹持导线片组2外侧的两根导线片3并对其进行约束。下侧第2约束面26用于夹持导线片组2内侧的两根导线片3并对其进行约束。上方板22具有上侧第1约束面27和上侧第2约束面28。上侧第1约束面27用于夹持导线片组2外侧的两根导线片3并对其进行约束。上侧第2约束面28用于夹持导线片组2内侧的两根导线片3并对其进行约束。

下侧第1约束面25和上侧第1约束面27相互平行。另外，下侧第2约束面26和上侧第2约束面28相互平行。下侧第1约束面25由在下方板23的板面上形成的第1沟槽29的底部构成。第1沟槽29的侧面对导线片组2外侧的两根导线片3的外侧面也进行约束。

下侧第2约束面26由形成于第1沟槽29底部的第2沟槽30的底部构成。第2沟槽30的侧面对内侧的两根导线片3的外侧面也进行约束。上侧第2约束面28由设置在上侧第1约束面27上的突条构成。

下侧第2约束面26及上侧第2约束面28相对下侧第1约束面25及上侧第1约束面27朝向导线片组2的扭弯方向倾斜规定角度，例如是2°。所以，第2沟槽30相对第1沟槽29底部的深度越离开第1弯折部8和第2弯折部18之间的被扭弯部分越深。于此对应，上侧第2约束面28相对于上侧第1约束面27的高度越离开所述被扭弯部分越高。

图4表示对导线片组2成型时的导线片组成型装置1工作的流程。在对导线片组2成型时，首先，如图4所示，导线片组成型装置1对导线片组2进行定位(步骤S1)。即，如图1A所示，导线片组2被定位成：各导线片3的长度方向与X轴方向一致、宽度方向与Z轴方向一致且厚度方向与Y轴方向一致的朝向，导线片组2的第1弯折部8位于规定位置。

接着，第1模体5的菱形部6被降下，第2模体9被推进。由此，导线片组2在第1弯折部8处被夹持在菱形部6和第2模体9之间并被固定(步骤S2)。然后，如图1B所示，第3模体10被推进。由此，导线片组2在第3模体10和菱形部6之间受挤压，第1弯折部8处被弯折(步骤S3)。

接着，进行使导线片组2在第2弯折部18处弯折从而使得曲率中心位于导线片组2的导线片3的重叠方向上的弯折步骤(步骤S4)。即，如图1C所示，第5模体12被推进。由此，导线片组2在第5模体12和第4模体11之间受挤压。由此，使导线片组2在第2弯折部18被弯折成与第1弯折部8相反的朝向。

并且这时，第6模体13因第5模体12的推进而产生旋转，使得第6模体13的成型面与第3模体10成型面的对应部分正对。因此，第1弯折部8被弯折后的导线片组2在与第2弯折部18成相反一侧的位置上被稍微往回弯折(步骤S5)。

而且，第4模体11被推进。由此，导线片组2在第4模体11和第5模体12之间受挤压。所以，导线片组2向与第2弯折部18的弯折方向成相反的朝向被稍微往回弯折(步骤S6)。

接着，如图1D所示，第7模体14及第8模体15被降下。由此，包括第1弯折部8及第2弯折部18在内的中间部在第7模体14及第8模体15和第1模体5的台型部7的上表面之间在导线片3的宽度方向上受夹持，导线片组2因此被固定(步骤S7)。接着，如图1E所示，第9模体16及第10模体17被降下。由此，导线片组2中间部的两外侧被向下方弯折(步骤S8)。

然后，进行固定步骤(步骤S9)。该固定步骤处于对导线片组2的第2弯折部18的第1弯折部8一侧邻接部分进行固定的状态。即，如图1F及图1G所示，第9模体16、第7模体14、第1模体5的菱形部6、第3模体10、第4模体11及第5模体12后退。另外，第1模体5的台型部7的一部分7a退避。

由此，导线片组2形成被作为固定夹具(jig)的台型部7的一部分7a以外的部分和第8模体15及第10模体17夹持的状态。即，导线片组2形成第2弯折部18的第1弯折部8一侧邻接部分被固定的状态。

接着，进行约束步骤(步骤S10)。该约束步骤是通过夹持部24对导线片组2的第2弯折部18的与第1弯折部18相反一侧邻接的部分以及第2弯折部18进行约束的步骤。即，第11模体21被推进，导线片组2受第11模体21的夹持部24约束。

接着，进行扭弯步骤(步骤S11)。该扭弯步骤是通过使夹持部24绕中心轴线CA旋转来扭弯导线片组2的步骤。该中心轴线CA是导线片组2的第2弯折部18的第1弯折部8一侧邻接的部分的长度方向。

由此，如图1F所示，导线片组2两侧的脚部分几乎成平行，从而完成导线片组2的成型。从导线片组成型装置1上取走成型结束后的导线片组2，用于形成定子线圈。

图5A及图5B表示本实施方式的效果。在图5A中表示了从各导线片3的端面一侧看导线片组2的在第2弯折部18处进行了扭弯的一侧的各导线片3的端部的样子。其中，所述导线片组2按照本实施方式被成型。

在图5B中，以与图5A相同的形态表示本实施方式的比较例。在该比较例中，除了使用以让各导线片3不成任何角度的方式平行地约束导线片组2的约束部件作为夹持部以外，其他的以与本实施方式同样的条件进行导线片组2的成型。

在图5A及图5B中，导线片组2按以下方式构成：从第2弯折部18处的弯曲的中心一侧起以导线片3a、3b、3c及3d的顺序重叠而成。在图5B的比较例中，导线片3a的端面的位置从导线片3a至3d的端面在宽度方向上的位置的平均位置A2起大幅度分离。另外，导线片3c的端面位置从平均位置A2起向与导线片3a的端面成相反的方向分离。

即，导线片3a至3d的各端面的位置相当散乱。在该情况下，在形成定子线圈时会产生障碍。即，从端面一侧将导线片组2插入到定子铁心的定子槽时会产生障碍。另外，从定子铁心的定子槽突出的导线片3的弯折或端部间彼此的接合等也会产生障碍。所以，需要设定用于避免所述不便的步骤，因而导致成本增加。

于此相对，在图5A的实施方式中，导线片3a至3d的各端面于宽度方向上的位置在各导线片的平均位置A1上几乎对齐而存在。即，导线片3a至3d的端部的位置在宽度方向上几乎一致。所以，能够防止在形成定子线圈时产生障碍。

另外，本发明不仅限于上述实施方式。例如，构成导线片组2的导线片的数量不仅限于4根，例如也可以是5根。此外，夹持部24对导线片组2的约束也不仅限于内侧导线片3相对外侧导线片3成规定角度的形态。也可以针对每根导线片3采用不同的角度来进行约束。

Claims (4)

1.一种对导线片组进行成型的导线片组成型方法，所述导线片组是通过在厚度方向上将规定数量的断面成矩形并具有规定的长度、宽度及厚度的导线片重叠而形成的，该导线片组成型方法的特征在于，具备以下各步骤：

弯折步骤，使所述导线片组在规定的弯折部弯折，使得曲率中心位于所述导线片组上的所述导线片的重叠方向；

固定步骤，固定通过所述弯折步骤弯折后的所述导线片组的与所述弯折部的一侧邻接的部分；

约束步骤，使用约束部件约束通过所述弯折步骤弯折后的所述导线片组的与所述弯折部的另一侧邻接的部分及该弯折部；以及

扭弯步骤，在所述固定步骤及所述约束步骤之后，通过绕中心轴线旋转所述约束部件来扭弯所述导线片组，所述中心轴线是所述导线片组的与所述弯折部的一侧邻接的部分的长度方向上的中心轴线，

所述约束部件对所述导线片组的约束通过以下方式进行：各导线片相互成规定的角度，使得所述扭弯步骤后的该导线片组的各导线片上的所述弯折部的另一侧的端部的宽度方向位置的散乱减少。

2.根据权利要求1所述的导线片组成型方法，其特征在于，在所述扭弯步骤后，所述导线片组的各导线片因回弹效应向所述另一侧的端部的宽度方向位置对齐的方向往回弯折。

3.根据权利要求1所述的导线片组成型方法，其特征在于，在所述约束部件上设置有相互成所述角度来约束各导线片的约束面，使得以所述各导线片相互成所述角度的方式来约束所述导线片组。

4.一种对导线片组进行成型的导线片组成型装置，该导线片组是通过在厚度方向上将规定数量的断面成矩形并具有规定的长度、宽度及厚度的导线片重叠而形成的，该导线片组成型装置的特征在于，具备：

固定夹具，其固定所述导线片组的与规定的弯折部的一侧邻接的部分，该导线片组被所述弯折部弯折，使得曲率中心位于所述导线片的重叠方向上；

约束部件，其用于约束被所述弯折部弯折后的所述导线片组的与所述弯折部的另一侧邻接的部分及该弯折部；以及

旋转驱动部，其通过绕中心轴线旋转所述约束部件来扭弯所述导线片组，所述中心轴线是受所述约束部件约束的所述导线片组的与所述弯折部的一侧邻接的部分的长度方向上的中心轴线，

所述约束部件以各导线片成规定的角度的方式来约束该导线片组，使得通过所述旋转驱动部扭弯后的所述导线片组的各导线片的端部的宽度方向位置的散乱减少。