CN104737427A - 用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其能够使用简单的机构廉价地制造将导体线螺旋状地卷绕设定的圈数而构成的绕组体。该绕组体的制造方法具备如下工序：以设定节距在导体线上弯曲成形鼓出部的鼓出部成形工序(710)；在鼓出部的中央部弯曲成形曲拐部的曲拐部成形工序(720)；在鼓出部成形工序(710)及曲拐部成形工序(720)完成后，在以设定节距形成有鼓出部，且在各鼓出部上形成有曲拐部的导体线上弯曲成形倾斜部以及直线部的倾斜部·直线部成形工序(810)；圆弧状地弯曲成形导体线的倾斜部的圆弧部成形工序(910)。

Description

用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法
技术领域
本发明涉及用于电动机、发电机等旋转电机、直线马达等直动机等的电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法。
背景技术
近年来，在电动机、发电机等旋转电机中要求小型高输出以及高品质。以往，在将这种旋转电机小型化时，从使不产生有效的磁通量的线圈末端小型化的角度出发，使用将导体线卷绕于电枢铁芯的各个齿部而形成的集中绕组的电枢绕组。但是，仍然期望使用能抑制转矩脉动并且能够实现高输出化的分布绕组结构的电枢绕组的电枢。
这里，相对于在一个齿部上卷绕导体线构成的集中绕组的绕组，将在远离两个槽以上的两个槽上卷绕导体线构成的绕组作为分布绕组的绕组。也就是说，分布绕组的绕组是以从一个槽中延伸出的导体线跨越连续的两个以上的齿部而进入其他槽中的方式卷绕多圈而成的绕组。
在专利文献1中记载的现有的线圈的制造方法中，以设定节距卡住1圈长度的线材，移动各卡盘部而对线材实施二维弯曲加工，然后在实施了二维弯曲加工的线材上实施立体的弯曲加工，从而制造龟甲形的线圈线材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-284651号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1中记载的现有的线圈的制造方法中，由于使用一个装置一次性完成在1圈龟甲形的线圈线材上的线圈末端与直线部之间的二维弯曲加工，因此存在需要大型的装置、装置成本升高的问题。另外，由于以1圈龟甲形的线圈线材作为加工单位，因此还存在为了制造多圈分布绕组的绕组另外需要接合设定个数的线圈线材的工序、制造成本升高这样的技术问题。
本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的在于得到一种用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其能够使用简单的机构廉价地制造将导体线螺旋状地卷绕成设定的圈数而构成的绕组体。
用于解决问题的手段
本发明是用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，该绕组体通过将被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导体线呈螺旋状地卷绕m次(m为2以上的自然数)而构成，具有在各列上排列m个并排列为两列的直线部以及在列之间连结该直线部的端部之间的线圈末端，所述各个线圈末端具有鼓出部、连结该鼓出部与所述直线部的一对倾斜部、以及形成于该鼓出部的中央部而使由该线圈末端连结的该直线部沿该直线部的排列方向位移设定量的曲拐部，该制造方法包括如下工序：鼓出部成形工序，以设定节距在所述导体线上弯曲成形所述鼓出部；曲拐部成形工序，在所述鼓出部的中央部弯曲成形所述曲拐部；直线部成形工序，在所述鼓出部成形工序及所述曲拐部成形工序结束后，在以设定节距形成有所述鼓出部且在各个所述鼓出部上形成有所述曲拐部的所述导体线上弯曲成形所述直线部；倾斜部成形工序，在所述直线部成形工序之前，在所述导体线的所述鼓出部的两侧弯曲成形所述倾斜部。
发明效果
根据本发明，将由鼓出部与曲拐部构成的二维弯曲加工分成鼓出部成形工序与曲拐部成形工序进行，因此能够简化装置的机构，谋求装置的小型化以及低成本化。
另外，利用鼓出部成形工序与曲拐部成形工序来制造以设定节距形成有鼓出部且在各个鼓出部上形成有曲拐部的导体线，因此仅通过改变鼓出部的成形个数，就能制成设定圈数的绕组体。由此，不需要接合设定个数的线圈线材的工序，能够降低制造成本。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1中的旋转电机的一侧截面图。
图2是示出本发明实施方式1中的旋转电机的主要部分的立体图。
图3是示出适用于本发明实施方式1中的旋转电机的定子的立体图。
图4是示出构成适用于本发明实施方式1中的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图。
图5是示出构成适用于本发明实施方式1中的旋转电机的定子的定子绕组的绕组组件的立体图。
图6是示出构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的立体图。
图7是示出构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的主视图。
图8是示出构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的侧视图。
图9是从正面斜上方观察构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的立体图。
图10是从轴向一端侧观察本发明实施方式1中的旋转电机的2个绕组体共用1个槽而安装于定子铁芯上的状态的主要部分端面图。
图11是从轴向一端侧观察本发明实施方式1中的旋转电机的3个绕组体沿周向连续安装于定子铁芯的同一槽组内的状态的展开图。
图12是从径向外侧观察本发明实施方式1中的旋转电机的3个绕组体沿周向连续安装于定子铁芯的同一槽组内的状态的展开图。
图13是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造工序的流程的说明图。
图14是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的线圈末端成形机的结构的立体图。
图15是示出用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的线圈末端成形机的模具的立体图。
图16是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。
图17是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。
图18是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。
图19是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。
图20是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的曲拐部成形工序的说明图。
图21是示出在用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的主视图。
图22是示出在用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的俯视图。
图23是示出用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的倾斜部·直线部成形机的立体图。
图24是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的倾斜部成形工序的工序图。
图25是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的倾斜部成形工序的工序图。
图26是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的直线部成形工序的工序图。
图27是示出利用本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法制造的中间绕组体的主视图。
图28是示出利用本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法制造的中间绕组体的上表面图。
图29是示出利用本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法制造的绕组体的上表面图。
图30是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的圆弧部成形工序的说明图。
图31是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。
图32是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。
图33是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。
图34是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。
图35是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。
图36是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。
图37是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法中的第48个绕组体的嵌入过程的模式图。
图38是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法中的第48个绕组体的嵌入过程的模式图。
图39是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法中的第48个绕组体的嵌入过程的模式图。
图40是将本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件安装于定子铁芯的方法的说明图。
图41是将本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件安装于定子铁芯的方法的说明图。
图42是将本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件安装于定子铁芯的方法的说明图。
图43是将本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件安装于定子铁芯的方法的说明图。
图44是示出在用于本发明实施方式2中的旋转电机的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的主视图。
图45是示出在用于本发明实施方式3中的旋转电机的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的主视图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的电力机械用电枢绕组的制造方法的优选实施方式。
实施方式1
图1是示出本发明实施方式1中的旋转电机的一侧截面图。图2是示出本发明实施方式1中的旋转电机的主要部分的立体图。图3是示出适用于本发明实施方式1中的旋转电机的定子的立体图。图4是示出构成适用于本发明实施方式1中的旋转电机的定子铁芯的铁芯块的立体图。图5是示出构成适用于本发明实施方式1中的旋转电机的定子的定子绕组的绕组组件的立体图。图6是示出构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的立体图。图7是示出构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的主视图。图8是示出构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的侧视图。图9是从正面斜上方观察构成本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的绕组体的立体图。图10是从轴向一端侧观察本发明实施方式1中的旋转电机的2个绕组体共用1个槽而安装于定子铁芯上的状态的主要部分端面图。图11是从轴向一端侧观察本发明实施方式1中的旋转电机的3个绕组体沿周向连续安装于定子铁芯的同一槽组内的状态的展开图。图12是从径向外侧观察本发明实施方式1中的旋转电机的3个绕组体沿周向连续安装于定子铁芯的同一槽组内的状态的展开图。为了方便，在图11中直线性地示出线圈末端。
在图1及图2中，作为电力机械的旋转电机100包括：具有有底圆筒状的机架2以及堵住机架2的开口的端板3的外壳1；以内嵌状态固定于机架2的圆筒部的作为电枢的定子10；固定于旋转轴6从而可旋转地配置于定子10的内周侧的转子5，旋转轴6通过轴承4可旋转地支承于机架2的底部以及端板3上。
转子5是永磁型转子，具有固定于贯穿轴心位置的旋转轴6上的转子铁芯7、以及埋设于转子铁芯7的外周面侧且以设定节距沿周向排列并构成磁极的永磁铁8。此外，转子5不限于永磁式转子，也可以使用将不绝缘的转子导体收纳于转子铁芯的槽内并用短路环使两侧短路的筐形转子、将绝缘的导体线安装于转子铁芯的槽内的绕组形转子。
接着，参照图3～图9具体说明定子10的结构。
如图3所示，定子10包括定子铁芯11、安装于定子铁芯11上作为电枢绕组的定子绕组20。这里，为便于说明，将转子5的极数设为8、定子铁芯11的槽数设为48个、定子绕组20设为三相绕组。即，槽13以每极每相两个的比例形成于定子铁芯11上。每极每相的槽数为2。
铁芯块12是将圆环状的定子铁芯11沿周向48等分而成的，如图4所示，通过将设定张数的电磁钢板层叠一体化来制造该铁芯块12，其具有截面圆弧形的铁芯轭部(日文：コアバック部)12a以及自铁芯轭部12a的内周壁面向径向内侧延伸设置的齿部12b。而且，定子铁芯11通过将齿部12b朝向径向内侧，对接铁芯轭部12a的周向的侧面，从而沿周向排列并一体化48个铁芯块12而构成为圆环状。由沿周向相邻的铁芯块12构成的槽13以向内周侧开口的方式沿周向等角度节距排列。齿部12b形成为周向宽度朝向径向内侧逐渐变窄的顶端变窄形状，槽13的截面为长方形。这里，周向相当于槽13的排列方向。
如图3所示，定子绕组20通过对安装于定子铁芯11上的绕组组件21实施结线处理而构成。如图5所示，绕组组件21通过沿周向以1个槽节距排列绕组体22而构成，绕组体22收纳于位于连续的6个齿部12b的两侧的一对槽13内。后述的绕组末端22g分别沿轴向延伸出而以1个槽节距沿周向排列在绕组组件21的内径侧。而且，后述的绕组末端22h分别沿轴向向与绕组末端22g相同的方向延伸出而以1个槽节距沿周向排列在绕组组件21的外径侧。
如图6～图9所示，绕组体22是将长方形截面的导体线25在使由长方形截面的长边构成的平面相对并且在相对的该平面间确保与长方形截面的短边长度大致相等的间隙d的基础上将该导体线25以大致六边形螺旋状地卷绕4圈而构成的龟甲形线圈，导体线25例如由被牙釉树脂绝缘覆盖且没有连接部的连续的铜线、铝线等构成。
这样构成的绕组体22具有第1直线部22a和第2直线部22b、以及第1线圈末端22c和第2线圈末端22c，该第1直线部22a和第2直线部22b是以6个槽角度间隔开而成的两列，且在每列上隔开间隙d地沿长方形截面的短边方向分别排列有4根，该第1线圈末端22c和第2线圈末端22c在第1直线部22a和第2直线部22b的列之间交替地连结该第1直线部22a和第2直线部22b的长度方向的一端彼此与另一端彼此。此外，6个槽角度间隔为连续的6个齿部12b的两侧的槽13的槽中心间的间隔。
第1线圈末端22c具有位于第1直线部22a和第2直线部22b的列之间的中央部的第1顶部22e、以设定的斜率自其中一列的第1直线部22a的一端向另一列的第2直线部22b侧且第1直线部22a和第2直线部22b的长度方向外侧延伸出而连接于第1顶部22e的倾斜部22c1、以设定的斜率自第1顶部22e向另一列的第2直线部22b侧且第1直线部22a和第2直线部22b的长度方向内侧延伸出并连接于另一列的第2直线部22b的一端的倾斜部22c2。第1顶部22e具有鼓出部22e1和曲拐(日文：クランク)部22e2，该鼓出部22e1具有连结倾斜部22c1、22c2的端部之间的倒U字形，该曲拐部22e2通过曲拐状地弯曲鼓出部22e1的中央部而形成，并使倾斜部22c1、22c2沿第1直线部22a的排列方向以及第2直线部22b的排列方向位移距离d。
同样，第2线圈末端22d具有位于第1直线部22a和第2直线部22b的列之间的中央部的第2顶部22f、以设定的斜率自另一列的第2直线部22b的另一端向一列的第1直线部22a侧且第1直线部22a和第2直线部22b的长度方向外侧延伸出而连接于第2顶部22f的倾斜部22d1、以设定的斜率自第2顶部22f向一列的第1直线部22a侧且第1直线部22a和第2直线部22b的长度方向内侧延伸出并连接于一列的第1直线部22a的另一端的倾斜部22d2。第2顶部22f具有鼓出部22f1和曲拐部22f2，该鼓出部22f1具有连结倾斜部22d1、22d2的端部之间的倒U字形，该曲拐部22f2通过曲拐状地弯曲鼓出部22f1的中央部而形成，并使倾斜部22d1、22d2沿第1直线部22a的排列方向和第2直线部22b的排列方向位移距离d。
在这样构成的绕组体22中，第1直线部22a和第2直线部22b、第1线圈末端22c和第2线圈末端22d分别使由导体线25的长方形截面的长边构成的平面相对，并沿导体线25的长方形截面的短边方向以短边长度的大致两倍(2d)的节距排列。另外，通过第1顶部22e及第2顶部22f连接的第1直线部22a及第2直线部22b沿排列方向错开间隙d。另外，绕组体22具有从位于一列的排列方向的一端的第1直线部22a的另一端向长度方向延伸出的绕组端22g、以及从位于另一列的排列方向的另一端的第2直线部22a的另一端向长度方向延伸出的绕组端22h。
图10示出了两个绕组体22分别卷绕安装于跨过连续的6个齿部12b而成一对的、连续的两对槽13的状态，图11及图12示出了3个绕组体22分别卷绕安装于跨过连续的6个齿部12b而成一对的、连续的3对槽13的状态。而且，如果关注1个绕组体22，自一个槽13的槽开口侧从第1层的第1直线部22a向轴向一端侧延伸出的第1线圈末端22c以倾斜角度θ沿周向向另一个槽13侧延伸，利用第1顶部22e的曲拐部22e2向径向外侧偏移距离d，然后以反向的倾斜角度θ沿周向向另一个槽13侧延伸，自另一个槽13的槽开口侧连结于第2层的第2直线部22b。接着，自另一个槽13的槽开口侧从第2层的第2直线部22b向轴向另一端侧延伸出的第2线圈末端22d以倾斜角度θ沿周向向一个槽13侧延伸，利用第2顶部22f的曲拐部22f2向径向外侧偏移距离d，然后以反向的倾斜角度θ沿周向向一个槽13侧延伸，自一个槽13的槽开口侧连结于第3层的第1直线部22a。而且，绕组体22的第1直线部22a和第2直线部22b的周向间隔朝向径向外侧逐渐变大，以与跨过连续的6个齿部12b而成1对的槽13的槽形状相匹配。这里，径向相当于槽深度方向。
这样，一个槽13中的第1层、第3层、第5层、第7层的第1直线部22a与另一个槽13中的第2层、第4层、第6层、第8层的第2直线部22b分别利用第1及第2线圈末端22c、22d螺旋状地连结。从轴向来看，自第1直线部22a和第2直线部22b的端部至第1顶部22e和第2顶部22f的倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2形成为圆弧状。倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2的曲率随着位于外径侧的倾斜部去而变大。而且，在两个绕组体22共用的槽13内，两个绕组体22的第1直线部22a和第2直线部22b将导体线25的长方形截面的长边朝向周向而沿径向交替地排成1列而被收纳。另外，如图10所示，第1线圈末端22c和第2线圈末端22d与定子铁芯11的齿部12b的顶端相比位于径向外侧，与槽13的底部相比位于径向内侧。
接着，参照图13～图21说明绕组体22的制造方法。图13是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造工序的流程的说明图。图14是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的线圈末端成形机的结构的立体图。图15是示出用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的线圈末端成形机的模具的立体图。图16是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。图17是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。图18是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。图19是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的鼓出部成形工序的说明图。图20是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的曲拐部成形工序的说明图。图21是示出在用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的主视图。图22是示出在用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的俯视图。图23是示出用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的倾斜部·直线部成形机的立体图。图24及图25分别是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的倾斜部成形工序的工序图。图26是说明用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的直线部成形工序的工序图。图27是示出利用本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法制造的中间绕组体的主视图。图28是示出利用本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法制造的中间绕组体的上表面图。图29是示出利用本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法制造的绕组体的上表面图。图30是用于本发明实施方式1中的定子绕组的绕组体的制造方法中的圆弧部成形工序的说明图。
这里，如图13所示，绕组体22的制造方法包括鼓出部成形工序710、曲拐部成形工序720、倾斜部·直线部成形工序810以及圆弧部成形工序910。
如图14所示，用于鼓出部成形工序及曲拐部成形工序的线圈末端成形机700具有固定基座701、能够沿长方形截面的导体线25的轴线方向X移动地设置于固定基座701上的鼓出部成形用轴线滑动模具702、能够沿与轴线方向X垂直的方向移动地设置于鼓出部成形用轴线滑动模具702上的鼓出部成形用直角滑动模具703、能够沿导体线25的轴线方向X移动地设置于固定基座701上的曲拐部成形用轴线滑动夹持器704、能够沿与轴线方向X垂直的方向移动地设置于曲拐部成形用轴线滑动夹持器704上的曲拐部成形用直角滑动夹持器705、能够沿轴线方向X以及上下方向移动地配置的曲拐部成形用模具706。如图15所示，曲拐部成形用模具706具有与曲拐部成形用轴线滑动夹持器704及曲拐部成形用直角滑动夹持器705的形状匹配的线圈成形部706a。
首先，如图16所示，在鼓出部成形工序710中，导体线25沿轴线方向X被输送设定的量，导体线25配置于鼓出部成形用轴线滑动模具702与鼓出部成形用直角滑动模具703之间。接着，鼓出部成形用直角滑动模具703向鼓出部成形用轴线滑动模具702侧移动。由此，如图17所示，导体线25被鼓出部成形用轴线滑动模具702与鼓出部成形用直角滑动模具703夹持，形成倒U字形的鼓出部22e1。
接着，鼓出部成形用直角滑动模具703向离开鼓出部成形用轴线滑动模具702的方向移动，被释放的导体线25沿轴线方向X被输送设定的量。接着，曲拐部成形用直角滑动夹持器705向曲拐部成形用轴线滑动夹持器704侧移动，如图18所示，鼓出部22e1被曲拐部成形用轴线滑动夹持器704与曲拐部成形用直角滑动夹持器705夹持。接着，曲拐部成形用轴线滑动夹持器704沿轴线方向X移动到其与鼓出部成形用轴线滑动模具702之间的间隔比最终成形目标间隔长设定量的位置。由此，鼓出部22e1被定位。
这里，曲拐部成形用轴线滑动夹持器704的轴线方向X的停止位置是考虑最终成形体即绕线组22的第1直线部22a和第2直线部22b的长度以及周向间隔、第1及第2线圈末端22c、22d的长度的同时，还考虑鼓出部22e1、22f1的成形以及曲拐部22e2、22f2的成形导致的导体线25沿轴线方向X的缩小量来设定的。而且，以使曲拐部成形用轴线滑动夹持器704自鼓出部成形用轴线滑动模具702逐渐变远的方式控制曲拐部成形用轴线滑动夹持器704的轴线方向X的停止位置，以使最终成形体即绕线组22的第1直线部22a和第2直线部22b的周向间隔朝向径向外侧逐渐变大。这样，鼓出部22e1、22f1成为基准点，对弯曲成形下一个鼓出部22e1、22f1的节距进行管理。
接着，如图19所示，鼓出部成形用直角滑动模具703向鼓出部成形用轴线滑动模具702侧移动，形成倒U字形的鼓出部22f1。
接着，如图20所示，曲拐部成形用模具706向下方移动，在鼓出部22e1上实施利用线圈成形部706a进行的弯曲加工，在鼓出部22e1的中央部形成曲拐部22e2(曲拐部成形工序720)。接着，曲拐部成形用模具706向上方移动，曲拐部成形用直角滑动夹持器705向离开曲拐部成形用轴线滑动夹持器704的方向移动，鼓出部成形用直角滑动模具703向离开鼓出部成形用轴线滑动模具702的方向移动，导体线25被释放。
如图21及图22所示，重复该工序，来制造沿导体线25的轴线方向X以设定节距交替成形形成有曲拐部22e2的鼓出部22e1与形成有曲拐部22f2的鼓出部22f1而成的中间导体线26。
此外，在鼓出部成形工序710中，仅移动鼓出部成形用直角滑动模具703来形成鼓出部22e1、22f1，也可以移动鼓出部成形用轴线滑动模具702与鼓出部成形用直角滑动模具703来形成鼓出部22e1、22f1。
另外，在曲拐部成形工序720中，仅移动曲拐部成形用直角滑动夹持器705来固定鼓出部22e1、22f1，也可以移动曲拐部成形用轴线滑动夹持器704与曲拐部成形用直角滑动夹持器705来固定鼓出部22e1、22f1。
接着，如图23所示，用于倾斜部·直线部成形工序810的倾斜部·直线部成形机800具有：线圈末端成形用固定模具801，其形成有背面部801b，背面部801b通过与曲拐部22e2，22f2对应的阶梯部801a形成为台阶状；线圈末端成形用可动模具802，其形成有定位鼓出部22e1、22f1的鼓出部802a；弯折部803a、803b，其以能够绕与背面部801b垂直的轴线旋转的方式安装于线圈末端成形用固定模具801上，用于对第1直线部22a和第2直线部22b进行弯曲成形。
如图24所示，在倾斜部·直线部成形工序810中，使导体线25的鼓出部22e1对准线圈末端成形用可动模具802的鼓出部22e1，来定位导体线25。此时，导体线25的鼓出部22e1位于阶梯部801a，导体线25的鼓出部22e1的两侧部分与背面部801b相接。接着，如图25所示，将线圈末端成形用可动模具802向线圈末端成形用固定模具801侧移动，将导体线25推压到线圈末端成形用固定模具801。由此，导体线25被加压夹持于线圈末端成形用固定模具801与线圈末端成形用可动模具802之间，鼓出部22e1成为基准点，倾斜部22c1，22c2弯曲成形于鼓出部22e1的两侧。
接着，如图26所示，移动弯折部803a、803b，将被加压夹持于线圈末端成形用固定模具801与线圈末端成形用可动模具802之间的导体线25的延伸部弯折。由此，鼓出部22e1成为基准点，弯曲成形第1直线部22a和第2直线部22b。
重复该倾斜部·直线部成形工序810，在鼓出部22e1、22f1各自的两侧形成倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2与第1直线部22a和第2直线部22b，制成中间绕组体22A。
如图27及图28所示，除了中间绕组体22A以倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2直线连结第1直线部22a和第2直线部22b与鼓出部22e1、22f1的方式形成这一点，中间绕组体22A制成与绕组体22相同。
接着，如图30所示，在圆弧部成形工序910中，在中间绕组体22A的第2线圈末端22d的具有间隙的倾斜部22d1、22d1之间以及倾斜部22d2、22d2之间分别插入圆弧状的模具902、903、904、912、913、914。接着，利用上模具901、911与下模具902、912加压夹持插入有模具902、903、904、912、913、914的第2线圈末端22d，将倾斜部22d1、22d2弯曲成形为圆弧状。同样，圆弧状地弯曲成形中间绕组体22A的第1线圈末端22c的具有间隙的倾斜部22d1、22d2。由此，如图29所示，制成绕组体22。
这样，在实施方式1的绕组体22的制造方法中，在鼓出部成形工序710中，以先弯曲成形的鼓出部22e1，22f1为基准点，管理弯曲成形下一个鼓出部22e1、22f1的节距。这样，通过改变鼓出部22e1，22f1的成形节距，能够简单地改变绕组体22的第1直线部22a和第2直线部22b的长度，以及第1直线部22a和第2直线部22b的列之间的间隔，能够应对定子铁芯11的轴长、直径的变化。而且，通过改变鼓出部22e1，22f1的成形个数，也能够简单地应对绕组体22的圈数的变化。
由于分成鼓出部成形工序710与曲拐部成形工序720来形成第1线圈末端22c和第2线圈末端22d的第1顶部22e和第2顶部22f，因此能够使用简单的机构弯曲成形二维复杂形状的第1顶部22e和第2顶部22f，能够谋求装置的小型化以及低成本化。
由于分成鼓出部成形工序710、曲拐部成形工序720、倾斜部·直线部成形工序810、圆弧部成形工序910，因此容易进行生产节拍时间的调整以及生产管理。
在鼓出部成形工序710中，以先弯曲成形的鼓出部22e1、22f1为基准点来形成下一个鼓出部22e1、22f1，因此可以高精度地成形鼓出部22e1、22f1。
在鼓出部成形工序710中，将弯曲成形的鼓出部22e1、22f1送出设定的量而将其夹持于曲拐部成形用轴线滑动夹持器704与曲拐部成形用直角滑动夹持器705之间，使曲拐部成形用轴线滑动夹持器704沿轴线方向X移动，将曲拐部成形用轴线滑动夹持器704(鼓出部22e1、22f1)定位于设定位置之后，弯曲成形下一个鼓出部22e1、22f1。这样，由于不仅管理导体线25的输送量，还将成为基准点的鼓出部22e1、22f1定位于设定位置，因此可以高精度地弯曲成形鼓出部22e1、22f1。
在倾斜部·直线部成形工序810中，以鼓出部22e1、22f1为基准点在该鼓出部22e1、22f1的两侧弯曲成形倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2以及第1直线部22a和第2直线部22b，因此可以高精度地弯曲成形倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2以及第1直线部22a和第2直线部22b。
圆弧状地弯曲成形利用倾斜部·直线部成形工序810制造的中间绕组体22A的倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2。也就是说，由于要求高加工精度的圆弧部成形工序910为最终工序，因此可以制成具有高精度弯曲加工的圆弧状的倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2的绕组体22。
接着，参照图31～图39说明绕组组件21的组装方法。图31～图36分别是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法的立体图。图37～图39分别是说明本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件的组装方法中的第48个绕组体的嵌入过程的模式图。
这里，为便于说明，将绕组体22按顺序标记为绕组体221、绕组体222、绕组体223、绕组体2247、绕组体2248。
然后，如图31所示，使第1个及第2个绕组体221、222对齐轴向高度位置并在周向上相邻接。接着，如图32所示，第2个绕组体222的第1直线部22a插入第1个绕组体221的具有间隙d的第2直线部22b之间。接着，使第2个绕组体222沿周向移动，直到第2个绕组体222的第1直线部22a到达与第1个绕组体221的第1直线部22a相距1槽节距(1个槽间的角度)的位置。由此，如图33所示，两个绕组体221、222被组装。对于两个绕组体221、222的组装体而言，绕组体222的的导体线25进入到绕组体221的的导体线25之间，在径向上重叠，提高了刚性。
接着，如图34所示，使第3个绕组体223与绕组体221、222的组装体对齐轴向高度位置并在周向上相邻接。接着，如图35所示，将第3个绕组体223的第1直线部22a插入绕组体221、222的第2直线部22b之间。接着，使第3个绕组体223沿周向移动，直到第3个绕组体223的第1直线部22a到达与第2个绕组体222的第1直线部22a相距1槽节距(1个槽间的角度)的位置。由此，如图36所示，组装成由3个绕组体221、222、223构成的副组件24。
然后，将绕组体22按顺序对齐轴向高度位置，沿周向移动，直到搭起第47个绕组体2247。如图37所示，组装有47个绕组体221～2247的绕组体23扩径，形成为第1个绕组体221与第47个绕组体2247之间比第48个绕组体2248的周向宽度大的C字状。
接着，如图38所示，将第48个绕组体2248组装到第47个绕组体2247侧。然后，如图39所示，封闭C字状的组装体23的开口，组装第1个绕组体221与第48个绕组体2248，组装成如图5所示的圆环状的绕组组件21。在这样组装的绕组组件21中，沿径向排列为1列的8个第1直线部22a和第2直线部22b沿周向以1个槽节距排列为48列。
接着，参照图40～图43说明将绕组组件21安装于定子铁芯11的方法。图40～图43分别是将本发明实施方式1中的旋转电机的绕组组件安装于定子铁芯的方法的说明图。图40及图41示出了绕组组件安装前的状态，图42示出了绕组组件安装后的状态，图43放大示出了绕组组件安装后的状态。为了方便，在图41～图43中，绕组组件21仅用第1直线部22a和第2直线部22b表示。
首先，如图40及图41所示，48个铁芯块12以使齿部12b分别位于绕组组件21的相邻的第1直线部22a和第2直线部22b的列之间的径向外侧的方式沿周向大致等角度节距排列。接着，同时向径向内侧移动沿周向排列的铁芯块12。由此，铁芯块12的各个齿部12b被插入相邻的第1直线部22a和第2直线部22b的列之间，相邻的铁芯块12的周向的侧面被贴紧，铁芯块12向径向内侧的移动被阻止，如图42及图43所示，绕组组件21被安装于定子铁芯11。然后，8个第1直线部22a和第2直线部22b将长方形截面的长边朝向周向沿径向排列为1列而被收纳于各个槽13内。
这样，通过向内径侧移动沿周向排列的铁芯块12并插入绕组体21中，利用相邻的铁芯块12的齿部12b的间隔变窄的移动来排列未在径向上对齐排列的第1直线部22a和第2直线部22b。然后，通过铁芯块12的铁芯轭部12a向内径侧的移动来缩小沿径向排列的第1直线部22a和第2直线部22b相互间的间隙，最后不存在间隙。由此，能够提高槽13内的导体线25的线圈占空系数。另外，槽13内的导体线25与铁芯块12相接，能够提高从通电时成为发热体的绕组组件21向定子铁芯11传热的性能，因此能够抑制绕组体21的温度上升，抑制电阻的增加。另外，由于铁芯块12以相邻的齿部12b间的间隔逐渐变窄的方式被插入，因此能够抑制铁芯块12在定子绕组20与铁芯块12的接触面上的滑动，防止导体线25的绝缘膜的损伤。
第1顶部22e和第2顶部22f的曲拐部22e1、22f1构成为沿径向偏移与第1直线部22a和第2直线部22b的径向尺寸大致相等的间隙d。由此，将1个绕组体22与其他的1个绕组体22对齐轴向高度位置，并沿周向使该1个绕组体22向其他的1个绕组体22侧移动，从而能够没有干扰地进行组装，能够提高绕组组件21的组装性。
在将铁芯块12的齿部12b从绕组组件21的外周侧插入第1直线部22a和第2直线部22b的列之间的工序中，将顶端变窄形状的齿部12b自外径侧插入第1直线部22a和第2直线部22b的列之间并向径向内侧移动，因此绕组组件21以第1直线部22a和第2直线部22b排列成1列的状态安装于定子铁芯11上。
使用这样构成的定子10的旋转电机100通过向定子绕组20供给设定的交流电力，从而作为8极、48槽的内转子型的3相马达进行动作。
此外，在上述实施方式1中，说明了绕组体22的第1直线部22a的列与第2直线部22b的列相隔6个槽角度，但是列之间的间隔并不限于6个槽角度间隔。例如，在以每极每相为1个的比例形成槽13的情况下，如果将第1直线部22a的列与第2直线部22b的列的列之间间隔设为3个槽角度间隔，就可以得到全节卷绕的分布绕组结构的定子绕组。
实施方式2
图44是示出在用于本发明实施方式2中的旋转电机的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的主视图。
在该实施方式2中，改变线圈末端成形机上的鼓出部成形用轴线滑动模702以及鼓出部成形用直角滑动模703的形状，同时弯曲成形鼓出部22e1、22f1与倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2。从而，如图44所示，倾斜部成形工序包含于鼓出部成形工序中，制成在导体线25上以设定节距成形有鼓出部22e1、22f1与倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2的中间导体线27。
根据该实施方式2，倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2与鼓出部22e1、22f1同时弯曲成形，因此能够高精度地形成倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2。
实施方式3
图45是示出在用于本发明实施方式3中的旋转电机的绕组体的制造方法中利用线圈末端成形机实施了弯曲加工的导体线的主视图。
在该实施方式3中，改变线圈末端成形机上的鼓出部成形用轴线滑动模702以及鼓出部成形用直角滑动模703的形状，同时弯曲成形鼓出部22e1、22f1与倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2。从而，如图45所示，倾斜部成形工序包含于鼓出部成形工序中，制成在导体线25上以设定节距形成有鼓出部22e1、22f1与倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2的中间导体线28。
在该实施方式3中，倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2与鼓出部22e1、22f1同时弯曲成形，因此也可以高精度地形成倾斜部22c1、22c2、22d1、22d2。
此外，在上述各实施方式中，对8极48槽的电动机进行了说明，但极数以及槽数并不限于8极48槽。
另外，在上述各实施方式中，绕组体构成为将导体线螺旋状地卷绕4圈，但导体线的圈数并不限于4圈，只要是2圈以上即可。
另外，在上述各实施方式中，使用长方形截面的导体线来制造绕组体，但也可以使用圆形截面的导体线来制造绕组体。在这种情况下，导体线的弯曲加工变得容易。
另外，在上述各实施方式中，作为电枢绕组说明了定子绕组，即使将其应用于转子绕组，也能达到同样的效果。
另外，在上述各实施方式中，说明了将本申请应用于电动机的情况，即使将本申请应用于发电机，也能达到同样的效果。
另外，在上述各实施方式中，说明了将本申请应用于电动机的情况，但可以应用本申请的电力机械并不限于电动机、发电机等旋转电机，即使应用于直线马达等直动机也能达到同样的效果。在这种情况下，绕组体的线圈末端的倾斜部成为直线状，而不弯曲成形为圆弧形，第1直线部的列与第2直线部的列之间的间隔恒定。

Claims (8)

1.一种用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，该绕组体通过将被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导体线呈螺旋状地卷绕m次而构成，具有在各列上排列m个并配置为两列的直线部以及在列之间连结该直线部的端部之间的线圈末端，其中，m为2以上的自然数，
所述各个线圈末端具有鼓出部、连结该鼓出部与所述直线部的一对倾斜部、以及形成于该鼓出部的中央部并使由该线圈末端连结的该直线部沿该直线部的排列方向位移设定量的曲拐部，
该制造方法的特征在于，包括如下工序：
鼓出部成形工序，以设定节距在所述导体线上弯曲成形所述鼓出部；
曲拐部成形工序，在所述鼓出部的中央部弯曲成形所述曲拐部；
直线部成形工序，在所述鼓出部成形工序及所述曲拐部成形工序结束后，在以设定节距形成有所述鼓出部且在各个该鼓出部上形成有所述曲拐部的所述导体线上弯曲成形所述直线部；
倾斜部成形工序，在所述直线部成形工序之前，在所述导体线的所述鼓出部的两侧弯曲成形所述倾斜部。
2.根据权利要求1所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，在所述鼓出部成形工序中，对以弯曲成形的所述鼓出部为基准点弯曲成形下一个所述鼓出部的所述节距进行管理。
3.根据权利要求2所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，在弯曲成形下一个所述鼓出部之前，把持作为基准点的所述鼓出部并沿所述导体线的输送方向移动，以使弯曲成形下一个所述鼓出部的所述节距为设定节距的方式定位作为基准点的所述鼓出部。
4.根据权利要求3所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，在作为基准点的所述鼓出部被定位之后，实施所述曲拐部成形工序，在被定位的所述鼓出部的中央部弯曲成形所述曲拐部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，在所述直线部成形工序中，以所述鼓出部为基准点在该鼓出部的两侧弯曲成形所述直线部。
6.根据权利要求5所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，在所述直线部弯曲成形于所述鼓出部的两侧之前，实施所述倾斜部成形工序，以所述鼓出部为基准点，在所述导体线的所述鼓出部的两侧弯曲成形所述倾斜部。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，所述鼓出部成形工序包含所述倾斜部成形工序，所述鼓出部与该鼓出部的两侧的所述倾斜部以设定节距同时弯曲成形于所述导体线上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于电力机械用电枢绕组的绕组体的制造方法，其特征在于，具备在所述直线部成形工序结束后，呈圆弧状地弯曲成形所述倾斜部的工序。
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