CN104756377B - 电力机械用电枢绕组的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明得到一种电力机械用电枢绕组的制造方法，尽可能减少采用冲压模具的冲压弯曲的工序，能够减少伴随线材或尺寸的改变的工具的更换工序以及准备作业工序，能够提高生产效率，并抑制覆盖在导线上的绝缘被膜的损伤的产生，能够提高绝缘性能。在该电力机械用电枢绕组的制造方法中，以设定的进给量进给平角导线(40)，用第一至第四夹头(43～46)将平角导线(40)夹持并固定，将第一成型头(47a)向平角导线(40)的根部侧推压来弯曲平角导线(40)，解除由第一至第四夹头(43～46)进行的平角导线(40)的夹持固定，重复这些工序地进给平角导线(40)，将直线部与线圈端部的连结部以设定的角度弯曲成型，将平角导线(40)以螺旋状缠绕。

Description

电力机械用电枢绕组的制造方法
技术领域
本发明涉及用于电动机或发电机等旋转电机、直线电动机等直线运动机械等电力机械的电枢绕组的制造方法。
背景技术
近年，对于电动机或发电机等旋转电机，要求小型高输出和高品质。在将这种旋转电机小型化时，从使不产生有效磁通的线圈端部小型化的观点出发，使用了将导线缠绕在电枢铁心的各个齿的集中缠绕的电枢绕组。但是，需要一种电枢，这种电枢使用了抑制扭矩脉动并能够高输出化的分布绕组结构的电枢绕组。此外，平角导线与圆形细线不同，虽然能够实现绕组的低电阻化和高占空系数化，但是具有的刚性大，难以变形，因此电枢绕组的制作困难。
在这里，与将导线缠绕在一个齿上而构成的集中缠绕的绕组相对地，将把导线缠绕在离开两个槽以上的槽上而构成的绕组称为分布缠绕的绕组。即，分布缠绕的绕组缠绕成：从一个槽伸出的导线跨过连续的两个以上的齿，并进入其它的槽中。
在专利文献1中记载的以往的旋转电机中，将平角导线以沿边缠绕的方式缠绕多次而制作螺旋状的第一中间线圈(卷绕工序)，用冲压模具将第一中间线圈弯曲成型来制作设定的外周形状的第二中间线圈(外周形成工序)，用冲压模具将第二中间线圈的一方的线圈端部弯曲成型来制作圆弧状的具有半圆部的第三中间线圈(圆弧形成工序)，用冲压模具将第三中间线圈的一方的线圈端部弯曲成型来形成变线部(变线部形成工序)，用冲压模具将第三中间线圈的另一方的线圈端部向径向内方弯曲(弯曲工序)，制作电枢绕组的基准单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011－259636号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在专利文献1中，在制作电枢绕组的基准单元的各个工序中，通过采用了冲压模具的冲压弯曲加工，来弯曲以沿边缠绕的方式缠绕的平角导线束。因此，在改变平角导线的材料或尺寸的情况下，加工后的回弹等条件会发生变化，所以存在如下问题：更换冲压模具等准备作业时的工序增加，生产效率降低。此外，由于对平角导线束同时进行弯曲，因此还存在如下问题：在平角导线上施加大的弯曲应力，会损伤覆盖在平角导线上的绝缘被膜，使绝缘性能下降。
本发明是为了解决上述问题而作出的，目的是得到一种电力机械用电枢绕组的制造方法，这种电力机械用电枢绕组的制造方法尽可能地减少采用冲压模具而进行的冲压弯曲的工序，能够减少伴随着线材或尺寸的改变而产生的工具的更换工序以及准备作业工序，能够提高生产效率，并且抑制了覆盖在导线上的绝缘被膜的损伤的产生，能够提高绝缘性能。
用于解决问题的手段
关于本发明的电力机械用电枢绕组的制造方法，其中的所述电力机械用电枢绕组具有多个绕组体，所述多个绕组体分别是将平角导线以螺旋状缠绕m次(其中，m是2以上的自然数)而构成的，具有直线部和线圈端部，并在该线圈端部的中央形成有曲柄部，所述直线部排列成两列并在各列中排列有m根，所述线圈端部在列间连结该直线部的端部间，所述曲柄部使由该线圈端部连结的该直线部沿该直线部的排列方向位移设定的量，上述多个绕组体分别将排列成两列的上述直线部的各个列收纳在位于电枢铁心的连续的多根齿的两侧的各个槽中，并在该槽的排列方向上以1个槽间距排列，关于电力机械用电枢绕组的制造方法，一边重复如下这些工序，一边进给上述平角导线，将上述直线部和上述线圈端部之间的连结部以设定的角度弯曲成型，并将该平角导线以螺旋状缠绕，所述工序是：导线进给工序，即将上述平角导线沿该平角导线的长度方向进给设定的进给量；导线固定工序，即利用把持夹具夹持并固定上述平角导线；导线弯曲工序，即将成型头推压向从上述把持夹具伸出的上述平角导线的根部侧并将该平角导线压弯；导线固定解除工序，即解除由上述把持夹具进行的上述平角导线的把持和固定。
发明的效果
根据本发明，通过采用了成型头的压弯加工来使绕组体中的直线部与线圈端部之间的连结部弯曲成型，因此，采用冲压模具而进行的冲压弯曲的工序变少。因此，能够减少伴随着线材或尺寸的改变而产生的工具的更换工序以及准备作业工序，能够提高生产效率，并且抑制了覆盖在导线上的绝缘被膜的损伤的产生，能够提高绝缘性能。
由于是一边进给平角导线，一边将直线部与线圈端部之间的连结部以设定的角度弯曲成型，因此对平角导线施加的应力变小，抑制了覆盖在平角导线上的绝缘被膜的损伤的产生，能够提高绝缘性能。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的半剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。
图3是表示应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的立体图。
图4是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢铁心的铁心块的立体图。
图5是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕组组件的立体图。
图6是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。
图7是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的主视图。
图8是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中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的实施方式1的旋转电机中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的实施方式1的旋转电机中的两个绕组体共用一个槽地安装于电枢铁心的状态的主要部分端视图。
图11是从轴向一端侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿周向连续地安装于电枢铁心的同一槽组的状态的展开图。
图12是从径向外方观察本发明的实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿周向连续地安装于电枢铁心的同一槽组的状态的展开图。
图13是说明应用于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的压弯加工所使用的装置的立体图。
图14是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图15是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图16是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图17是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图18是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图19是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图20是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图21是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
图22是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图23是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图24是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图25是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图26是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图27是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图28是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的将第48个绕组体装入的顺序的示意图。
图29是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的将第48个绕组体装入的顺序的示意图。
图30是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的将第48个绕组体装入的顺序的示意图。
图31是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁心的方法的图。
图32是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁心的方法的图。
图33是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁心的方法的图。
图34是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁心的方法的图。
图35是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图。
图36是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图。
图37是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图。
图38是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图。
图39是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图。
图40是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图。
图41是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的主视图。
图42是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第二中间绕组体的主视图。
图43是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第二中间绕组体的顶部的形成方法的示意图。
图44是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第二中间绕组体的顶部的形成方法的示意图。
图45是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的俯视图。
图46是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的曲柄部的形成方法的立体图。
图47是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的曲柄部的形成方法的立体图。
图48是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的曲柄部的形成工序的俯视图。
图49是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的曲柄部的形成工序的俯视图。
图50是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第三中间绕组体的俯视图。
图51是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的绕组体的线圈端部的圆弧形倾斜部的形成方法的俯视图。
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是表示本发明的实施方式1的旋转电机的半剖视图。图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。图3是表示应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的立体图。图4是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢铁心的铁心块的立体图。图5是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕组组件的立体图。图6是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。图7是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的主视图。图8是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中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的实施方式1的旋转电机中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的实施方式1的旋转电机中的两个绕组体共用一个槽地安装于电枢铁心的状态的主要部分端视图。图11是从轴向一端侧观察本发明的实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿周向连续地安装于电枢铁心的同一槽组的状态的展开图。图12是从径向外方观察本发明的实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿周向连续地安装于电枢铁心的同一槽组的状态的展开图。此外，在图11中，为了方便，用直线表示线圈端部。
在图1和图2中，作为电力机械的旋转电机100具有：壳体1，所述壳体1具有有底圆筒状的框架2和闭塞框架2的开口的端板3；电枢10，所述电枢10以内嵌状态固定于框架2的圆筒部；转子5，所述转子5固定于旋转轴6上，并以可旋转的方式配设在电枢10的内周侧，所述旋转轴6经由轴承4被支承于框架2的底部和端板3。
转子5是永磁铁型转子，具有转子铁心7和永磁铁8，所述转子铁心7固定在插通于轴心位置的旋转轴6上，所述永磁铁8埋设在转子铁心7的外周面侧并沿周向以设定的间距排列，并构成磁极。此外，转子5不限定于永磁铁型转子，也可以使用将不绝缘的转子导体收纳于转子铁心的槽中并用短路环将两侧短路的笼型转子、或是将绝缘的导线安装于转子铁心的槽中的绕组形转子。
接下来，参照图3至图9具体说明电枢10的结构。
如图3所示，电枢10具有电枢铁心11和安装于电枢铁心11的电枢绕组20。在此，为了便于说明，使转子5的极数是8，使电枢铁心11的槽数是48个，使电枢绕组20是三相绕组。即，槽13以每极每相2个的比例形成于电枢铁心11。此外，每极每相的槽数是2。
如图4所示，铁心块12是将圆环状的电枢铁心11沿周向48等分而得的部件，是将设定的片数的电磁钢板层叠并一体化而制作的，具有铁心背部12a和齿12b，所述铁心背部12a的截面是圆弧形，所述齿12b从铁心背部12a的内周壁面向径向内方延伸。并且，电枢铁心11将齿12b朝向径向内方，使铁心背部12a的周向的侧面彼此对接，将48个铁心块12沿周向排列并一体化，从而构成为圆环状。由在周向上相邻的铁心块12构成的槽13以向内周侧开口的方式，沿周向以等角间距排列。齿12b形成为周向宽度随着朝向径向内方而逐渐变窄的前端变细的形状，槽13的截面成为长方形。在此，所谓的周向相当于槽13的排列方向。
如图3所示，电枢绕组20是通过对安装于电枢铁心11的绕组组件21实施接线处理而构成的。如图5所示，绕组组件21是将绕组体22以1个槽间距沿周向排列而构成的，所述绕组体22收纳于位于连续的6根齿12b的两侧的一对槽13中。后述的绕组端22g分别沿轴向伸出，并以1个槽间距沿周向排列在绕组组件21的内径侧。另外，后述的绕组端22h分别沿轴向向着与绕组端22g相同的方向伸出，并以1个槽间距沿周向排列在绕组组件21的外径侧。
如图6至图9所示，绕组体22是龟甲形线圈，所述龟甲形线圈是将例如由搪瓷树脂绝缘覆盖的、且没有连接部的连续的铜线或铝线等构成的长方形截面的导线(以下，称作平角导线)，以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的方式，以大致六边形呈螺旋状地缠绕4次而构成的。
这样构成的绕组体22是分布缠绕结构的绕组，具有第一和第二直线部22a、22b以及第一和第二线圈端部22c、22d，所述第一和第二直线部22a、22b彼此离开6个槽角度间隔而成为两列，并在各个列中空出间隙d地、沿长方形截面的短边方向4根4根地排列，所述第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二直线部22a、22b的列间，将长度方向的一端彼此和另一端彼此交替地连结。此外，所谓的6个槽角度间隔是指连续的6个齿12b的两侧的槽13的槽中心间的间隔。
第一线圈端部22c从一方的列的第一直线部22a的一端以设定的倾斜程度向另一方的列的第二直线部22b侧、并且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出至第一和第二直线部22a、22b的列间的中央部(第一顶部22e)，并从第一顶部22e以相反方向的设定的倾斜程度向另一方的列的第二直线部22b侧、并且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出，与另一方的列的第二直线部22b的一端连接。第一顶部22e是将第一线圈端部22c的中央部以U字形或コ字形突出而形成的。并且，曲柄部22e1是将第一顶部22e以曲柄状弯曲而形成的。因此，由第一线圈端部22c连结的第一直线部22a和第二直线部22b通过曲柄部22e1，沿第一和第二直线部22a、22b的排列方向位移间隙d。
同样地，第二线圈端部22d从另一方的列的第二直线部22b的另一端以设定的倾斜程度向一方的列的第一直线部22a侧、并且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出至第一和第二直线部22a、22b的列间的中央部(第二顶部22f)，并从第二顶部22f以相反方向的设定的倾斜程度向一方的列的第一直线部22a侧、并且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出，与一方的列的第一直线部22a的另一端连接。第二顶部22f是将第二线圈端部22d的中央部以U字形或コ字形突出而形成的。并且，曲柄部22f1是将第二顶部22f以曲柄状弯曲而形成的。因此，由第二线圈端部22d连结的第一直线部22a和第二直线部22b通过曲柄部22f1，沿第一和第二直线部22a、22b的排列方向位移间隙d。
在这样构成的绕组体22中，第一和第二直线部22a、22b以及第一和第二线圈端部22c、22d分别使由平角导线的长方形截面的长边构成的平面相对，并在平角导线的长方形截面的短边方向上以短边长度的大致2倍(2d)的间距排列。另外，经由第一顶部22e和第二顶部22f的曲柄部22e1、22f1连接起来的第一直线部22a和第二直线部22b在排列方向上错开间隙d。另外，绕组体22具有绕组端22g和绕组端22h，所述绕组端22g从位于一方的列的排列方向的一端的第一直线部22a的另一端沿长度方向伸出，所述绕组端22h从位于另一方的列的排列方向的另一端的第二直线部22b的另一端沿长度方向伸出。
图10表示两个绕组体22分别缠绕安装于跨过连续的6个齿12b的成对的槽13中的连续两对上的状态，图11和图12表示三个绕组体22分别缠绕安装于跨过连续的6个齿12b的成对的槽13中的连续三对上的状态。并且，如果着眼于一个绕组体22，从自一方的槽13的槽开口侧数第一层的第一直线部22a向轴向一端侧伸出的第一线圈端部22c以倾斜角度θ沿周向向另一方的槽13侧延伸，在第一顶部22e的曲柄部22e1向径向外方移动距离d，然后以相反方向的倾斜角度θ沿周向向另一方的槽13侧延伸，并与自另一方的槽13的槽开口侧数第二层的第二直线部22b连结。接着，从自另一方的槽13的槽开口侧数第二层的第二直线部22b向轴向另一端侧伸出的第二线圈端部22d以倾斜角度θ沿周向向一方的槽13侧延伸，在第二顶部22f的曲柄部22f1向径向外方移动距离d，然后以相反方向的倾斜角度θ沿周向向一方的槽13侧延伸，并与自一方的槽13的槽开口侧数第三层的第一直线部22a连结。在此，所谓的径向相当于槽的深度方向。
像这样，一方的槽13的第一层、第三层、第五层以及第七层的第一直线部22a与另一方的槽13的第二层、第四层、第六层以及第八层的第二直线部22b分别通过第一和第二线圈端部22c、22d以螺旋状连结。从轴向观察，从第一和第二直线部22a、22b的端部开始直至第一和第二顶部22e、22f的倾斜部形成为圆弧状。关于倾斜部的曲率，越是位于外径侧的倾斜部，其曲率越大。并且，两个绕组体22的第一和第二直线部22a、22b将平角导线的长方形截面的长边朝向周向，并沿径向交替地排成一列地被收纳在两个绕组体22共有的槽13中。另外，如图10所示，第一和第二线圈端部22c、22d位于比电枢铁心11的齿12b的前端靠径向外方的位置，并位于比槽13的底部靠径向内方的位置。
接下来，参照图13至图21说明绕组体22的制造方法。图13是说明应用于本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的压弯加工所使用的装置的立体图。图14至图21分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体的制造方法的工序图。
本发明的用于压弯加工的装置如图13所示，具有：一对进给辊41、42，所述一对进给辊41、42用于输送平角导线40；把持夹具，所述把持夹具把持和固定平角导线40；成型头，所述成型头将平角导线40弯曲并向被固定的平角导线40的根部侧推压。把持夹具具有第一和第二夹头43、44以及第三和第四夹头45、46，所述第一和第二夹头43、44对由平角导线40的长方形截面的短边构成的、相对的两个平面(以下，称为边缘面)进行夹持，所述第三和第四夹头45、46对由平角导线40的长方形截面的长边构成的、相对的两个平面(以下，称为扁平面)进行夹持。成型头具有第一成型头47a、47b和第二成型头48a、48b，所述第一成型头47a、47b对平角导线40的相对的两个边缘面分别进行推压，所述第二成型头48a、48b对平角导线40的相对的两个扁平面分别进行推压。
首先，平角导线40由一对进给辊41、42送入把持夹具(导线进给工序)。第一和第二夹头43、44与平角导线40的两个边缘面相对地配置，第三和第四夹头45、46与平角导线40的两个扁平面相对地配置。另外，第一成型头47a、47b以能够推压平角导线40的两个边缘面的方式配置在把持夹具的出口侧，第二成型头48a、48b以能够推压平角导线40的两个扁平面的方式配置在把持夹具的出口侧。
然后，当平角导线40进给了设定的进给量时，进给辊41、42的驱动停止，第一和第二夹头43、44加压并夹持平角导线40的两个边缘面，第三和第四夹头45、46加压并夹持平角导线40的两个扁平面(导线固定工序)。
接下来，第一成型头47a被驱动，向被把持夹具把持固定的平角导线40的根部侧移动，并推压平角导线40的一方的边缘面(导线弯曲工序)。因此，如图14所示，平角导线40弯曲了与第一成型头47a的移动量对应的角度。由此，第一直线部22a和第一线圈端部22c之间的连结部弯曲成型。接下来，第一成型头47a的驱动停止，第一成型头47a回到初始位置。因此，由第一至第四夹头43～46进行的平角导线40的把持固定被解除(导线固定解除工序)。
接下来，如图15所示，平角导线40被解除固定，进给设定的量，并被把持夹具把持固定，第二成型头48a、48b被驱动，推压平角导线40的相对的扁平面。一边控制平角导线40的进给量和第二成型头48a、48b的移动量，一边重复进行该一系列的工序，从而第一线圈端部22c的第一直线部22a侧的倾斜部成型为圆弧形。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第一成型头47b被驱动。由此，如图16所示，第一成型头47b推压平角导线40的另一方的边缘面，第一顶部22e的第一直线部22a侧的弯曲部被弯曲成型。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第二成型头48a被驱动。由此，如图17所示，第二成型头48a推压平角导线40的一方的扁平面，曲柄部22e1的第一直线部22a侧的弯曲部被弯曲成型。然后，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第二成型头48b被驱动。由此，如图18所示，第二成型头48b推压平角导线40的另一方的扁平面，曲柄部22e1的第二直线部22b侧的弯曲部被弯曲成型。通过这两个工序，曲柄部22e1被弯曲成型。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第一成型头47a被驱动。由此，如图19所示，第一成型头47a推压平角导线40的一方的边缘面，第一顶部22e的第二直线部22b侧的弯曲部被弯曲成型。因此，以U字形或コ字形突出，具有曲柄部22e1的第一顶部22e被弯曲成型。
接下来，如图20所示，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第二成型头48a、48b被驱动，推压平角导线40的相对的扁平面。一边控制平角导线40的进给量和第二成型头48a、48b的移动量，一边重复进行该一系列的工序，从而第一线圈端部22c的第二直线部22b侧的倾斜部成型为圆弧形。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第一成型头47a被驱动。由此，如图21所示，第一成型头47a推压平角导线40的一方的边缘面，第一线圈端部22c和第二直线部22b之间的连结部被弯曲成型。
在此，说明了第一线圈端部22c的弯曲成型工序，而第二线圈端部22d也通过同样的弯曲成型工序成型。
按照这样，重复进行导线进给工序、导线固定工序、导线弯曲工序和导线固定解除工序，将第一线圈端部22c和第二线圈端部22d交替地弯曲成型，制作出将平角导线40以螺旋状缠绕4匝的绕组体22。并且，在将第一线圈端部22c和第二线圈端部22d弯曲成型时，通过使各自的平角导线40的进给量一点点增加，从而制作出第一直线部22a和第二直线部22b之间的间隔随着朝向直线部的排列方向的一侧而逐渐变宽的绕组体22。
按照这样，在实施方式1的绕组体22的制造方法中，重复进行导线进给工序、导线固定工序、使用了压弯加工的导线弯曲工序、以及导线固定解除工序，来制作绕组体22，因此，能够省略使用冲压模具的冲压弯曲加工。因此，能够用一个装置制造绕组体22，从而能够减少制造工序，能够提高生产效率。另外，即使线材或尺寸改变，通过控制第一至第四夹头43～46的移动量、第一和第二成型头47a、47b、48a、48b的移动量，从而能够管理线材的回弹量，准备工作仅仅是装置的软件变更，提高了生产效率。
由于是一边进给一根平角导线40一边进行弯曲成型来制作绕组体22，因此，在弯曲成型时平角导线40作用的应力变小，抑制了覆盖在平角导线40上的绝缘被膜的损伤的产生。此外，压弯加工与使用冲压模具的冲压弯曲加工相比，作用于平角导线40的应力小，因此，抑制了覆盖在平角导线40上的绝缘被膜的损伤的产生。
在此，在上述绕组体22的制造方法中，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，然后，第二成型头48a、48b被驱动，一边控制平角导线40的进给量和第二成型头48a、48b的移动量，一边重复进行推压平角导线40的相对的扁平面的一系列工序，从而将第一线圈端部22c的倾斜部成型为圆弧形。但也可以是，将第二成型头48a、48b驱动设定的量，在解除了由第一至第四夹头43～46进行的平角导线40的把持固定的状态下，一边通过一对进给辊41、42进给平角导线40，一边通过第二成型头48a、48b挤压平角导线40(挤压加工)，从而将第一和第二线圈端部22c、22d的倾斜部成型为圆弧形。
接下来，参照图22至图30说明绕组组件21的组装方法。图22至图27分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图，图28至图30分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装入第48个绕组体的顺序的示意图。
在此，为了便于说明，按照组装的顺序将绕组体22称为绕组体221、绕组体222、绕组体223、绕组体2247和绕组体2248。
然后，如图22所示，将第一个和第二个绕组体221，222对齐轴向高度位置地沿周向邻接。接下来，如图23所示，将第二个绕组体222的第一直线部22a插入第一个绕组体221的具有间隙d的第二直线部22b间。接下来，将第二个绕组体222沿周向移动，直到第二个绕组体222的第一直线部22a到达与第一个绕组体221的第一直线部22a离开1个槽间距(1槽间的角度)的位置。由此，如图24所示，两个绕组体221、222被组装起来。在两个绕组体221、222的组装体中，绕组体222的平角导线40进入绕组体221的平角导线40间的间隙，在径向上重合，刚性提高。
接下来，如图25所示，将第三个绕组体223与绕组体221、222的组装体的轴向高度位置对齐地沿周向邻接。接下来，如图26所示，将第三个绕组体223的第一直线部22a插入绕组体221、222的第二直线部22b间。接下来，将第三个绕组体223沿周向移动，直到第三个绕组体223的第一直线部22a到达与第二个的绕组体222的第一直线部22a离开1个槽间距(1槽间的角度)的位置。由此，如图27所示，由三个绕组体221、222、223构成的子组件24被组装起来。
此外，将绕组体22依次地对齐轴向高度位置并沿周向移动，直到将第47个绕组体2247组装上。如图28所示，组装有47个绕组体221～2247的组装体23扩大直径，形成为第一个绕组体221和第47个绕组体2247之间比第48个绕组体2248的周向宽度宽的C字形。
接下来，如图29所示，将第48个绕组体2248组装在第47个绕组体2247侧。然后，如图30所示，封闭C字形的组装体23的开口，将第一个绕组体221与第48个绕组体2248组装，如图5所示的圆环状的绕组组件21被组装起来。在这样组装起来的绕组组件21中，沿径向排成一列的8根第一和第二直线部22a、22b以1个槽间距沿周向排列48列。
接下来，参照图31至图34说明绕组组件21向电枢铁心11的安装方法。图31至图34分别是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁心的方法的图，图31和图32表示绕组组件的安装前的状态，图33表示绕组组件的安装后的状态，图34放大表示绕组组件的安装后的状态。此外，为了方便，图32至图34只用第一和第二直线部22a、22b表示绕组组件21。
首先，如图31和图32所示，48个铁心块12以使各个齿12b位于绕组组件21的相邻的第一和第二直线部22a、22b的列间的径向外方的方式，沿周向以大致等角间距排列。接下来，使沿周向排列的铁心块12同时向径向内方移动。由此，铁心块12的各个齿12b插入相邻的第一和第二直线部22a、22b的列间，相邻的铁心块12的周向的侧面彼此对接，铁心块12的向径向内方的移动被阻止，如图33和图34所示，绕组组件21被安装于电枢铁心11。然后，8根第一和第二直线部22a、22b使长方形截面的长边朝向周向地，沿径向整齐地排成一列地收纳于各个槽13内。
按照这样，通过使沿周向排列的铁心块12向内径侧移动并插入绕组组件21，从而在径向上不整齐地排列的第一和第二直线部22a、22b由于相邻的铁心块12的齿12b的间隔变窄的动作而对齐。此外，沿径向对齐的第一和第二直线部22a、22b的相互间的间隙由于铁心块12的铁心背部12a向内径侧的移动，缩小并消失。由此，能够提高槽13内的平角导线40的占空系数。另外，槽13内的平角导线40与铁心块12相接触，能够提高在通电时从作为发热体的绕组组件21向电枢铁心11的传热性能，因此，能够抑制绕组组件21的温度上升，能够抑制电阻的增加。另外，铁心块12以相邻的齿12b间的间隔慢慢变窄的方式插入，因此，抑制了电枢绕组20和铁心块12的在接触面上的滑动，能够防止平角导线40的绝缘被膜的损伤。
第一和第二顶部22e、22f的曲柄部22e1、22f1以沿径向偏移与第一和第二直线部22a、22b的径向尺寸大致相等的间隙d的方式构成。因此，通过将一个绕组体22与另一个绕组体22轴向的高度位置对齐地，向另一个绕组体22侧沿周向移动，从而能够无干扰地组装，能够提高绕组组件21的组装性。
在将铁心块12的齿12b从绕组组件21的外周侧插入第一和第二直线部22a、22b的列间的工序中，使前端变细的形状的齿12b以从外径侧插入第一和第二直线部22a、22b的各个列间的方式向径向内方移动，因此，绕组组件21以第一和第二直线部22a、22b对齐成一列的状态被安装于电枢铁心11。
使用了按照这样接线的电枢绕组20的旋转电机100，通过向电枢绕组20供给设定的交流电力，作为8极、48槽的内转子型的三相电机工作。
此外，在上述实施方式1中，以第一直线部22a和第二直线部22b之间的间隔随着朝向直线部的排列方向的一侧逐渐变宽的方式制作绕组体22，但也可以以第一直线部22a和第二直线部22b之间的间隔随着朝向直线部的排列方向的一侧而逐渐变窄的方式制作绕组体22。
另外，在上述实施方式1中，说明了绕组体22的第一直线部22a的列和第二直线部22b的列离开6个槽角度间隔的结构，但列间的间隔不限定于6个槽角度间隔。例如，在槽13以每极每相1个的比例形成的情况下，如果使列间的间隔成为3个槽角度间隔，则能够得到整节绕组的分布绕组结构的电枢绕组。
实施方式2
在上述实施方式1中，仅通过压弯加工来制作绕组体22，但在本实施方式2中，一同使用压弯加工和采用了冲压模具的冲压弯曲加工来制作绕组体22。
下面说明本实施方式2的绕组体22的制造方法。图35至图40分别是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的中间绕组体的制造方法的工序图，图41是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的主视图，图42是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第二中间绕组体的主视图，图43和图44分别是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第二中间绕组体的顶部的形成方法的示意图，图45是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的俯视图，图46和图47分别是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的曲柄部的形成方法的立体图，图48和图49分别是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的第一中间绕组体的曲柄部的形成工序的俯视图，图50是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的第三中间绕组体的俯视图，图51是说明本发明的实施方式2的旋转电机中的绕组体的线圈端部的圆弧形倾斜部的形成方法的俯视图。
首先，用图35至图40说明第一中间绕组体37的制造方法。
平角导线40由一对进给辊41、42送入把持夹具中(导线进给工序)。然后，当平角导线40进给了设定的进给量时，进给辊41、42的驱动被停止，第一和第二夹头43、44加压并夹持平角导线40的两个边缘面(导线固定工序)。接下来，第一成型头47a被驱动，向被把持夹具把持固定的平角导线40的根部侧移动，并推压平角导线40的一方的边缘面(导线弯曲工序)。因此，如图35所示，平角导线40弯曲了与第一成型头47a的移动量相应的角度。由此，第一直线部22a和第一线圈端部22c之间的连结部被弯曲成型。接下来，第一成型头47a的驱动被停止，第一成型头47a回到初始位置。因此，由第一和第二夹头43、44进行的平角导线40的把持固定被解除(导线固定解除工序)。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第一成型头47b被驱动。由此，如图36所示，第一成型头47b推压平角导线40的另一方的边缘面，第一顶部22e的第一直线部22a侧的弯曲部被弯曲成型。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第一成型头47a被驱动。由此，如图37所示，第一成型头47a推压平角导线40的一方的边缘面，平角导线40被折回。
接下来，平角导线40被解除固定，进给设定的量，被把持夹具把持固定，第一成型头47b被驱动。由此，如图38所示，第一成型头47b推压平角导线40的另一方的边缘面，第一顶部22e的第二直线部22b侧的弯曲部被弯曲成型。因此，形成U字形或コ字形的第一顶部22e。
接下来，如图39所示，平角导线40被解除固定，并进给设定的量。然后，平角导线40被把持夹具把持固定，第一成型头47a被驱动。由此，如图40所示，第一成型头47a推压平角导线40的一方的边缘面，第一线圈端部22c和第二直线部22b之间的连结部被弯曲成型。
在此，说明了第一线圈端部22c的弯曲成型工序，而第二线圈端部部22d也通过同样的弯曲成型工序成型。
按照这样，重复进行导线进给工序、导线固定工序、导线弯曲工序和导线固定解除工序，将第一线圈端部22c和第二线圈端部22d交替地弯曲成型，制作将平角导线40以螺旋状缠绕4匝而成的第一中间绕组体37。该第一中间绕组体37如图41所示，在第一和第二顶部22e、22f没有形成曲柄部22e1、22f1。并且，在将第一线圈端部22c和第二线圈端部22d弯曲成型时，通过使各自的平角导线40的进给量逐渐增加，从而制作第一直线部22a和第二直线部22b之间的间隔随着朝向直线部的排列方向的一侧而逐渐变宽的第一中间绕组体37。
此外，在上述的第一中间绕组体37的制造方法中，在第一和第二线圈端部22c、22d的弯曲成型工序中，将以U字形或コ字形突出的第一和第二顶部22e、22f弯曲成型，但也可以在第一和第二线圈端部22c、22d的弯曲成型工序中省略第一和第二顶部22e、22f的弯曲成型工序。在该情况下，如图42所示，制作出不形成有以U字形或コ字形突出的第一和第二顶部22e、22f的第二中间绕组体38。并且，对于第二中间绕组体38，第一和第二顶部22e、22f的弯曲成型工序是必要的。
接下来，说明第一和第二顶部22e、22f的弯曲成型工序。
如图43和图44所示，将第二中间绕组体38的第一线圈端部22c的束夹入下模具50和上模具51之间，弯曲成型为U字形或コ字形。同样地，将第二中间绕组体38的第二线圈端部22d的束夹入下模具50和上模具51之间，弯曲成型为U字形或コ字形。由此，得到在第一和第二线圈端部22c、22d形成有第一和第二顶部22e、22f的第一中间绕组体37。
按照这样制作的第一中间绕组体37，由于在第一和第二顶部22e、22f不形成有曲柄部22e1、22f1，因此，如图45所示，第一和第二线圈端部22c、22d成为直线状。
接下来，说明曲柄部22e1、22f1的弯曲成型工序。
如图46所示，扩大第一线圈端部22c间的间隔，将位于第一和第二直线部22a、22b的排列方向的一端的第一线圈端部22c载置于下模具55上。然后，如图47所示，通过保持夹头56，将第一线圈端部22c的第一直线部22a侧的倾斜部固定于下模具55。接下来，将上模具57压下，将第一线圈端部22c的第一顶部22e和第二直线部22b侧的倾斜部夹压在上模具57与下模具55之间。下模具55的与第一线圈端部22c的第一顶部22e和第二直线部22b侧的倾斜部接触的面比与第一线圈端部22c的第一直线部22a侧的倾斜部接触的面低出一段。因此，如图48所示，曲柄部22e1在一根第一线圈端部22c的第一顶部22e弯曲成型。
接下来，扩大第二线圈端部22d间的间隔，将位于第一和第二直线部22a、22b的排列方向的一端的第二线圈端部22d载置于下模具55上。然后，通过保持夹头56，将第二线圈端部22d的第二直线部22b侧的倾斜部固定于下模具55。接下来，将上模具57压下，将第二线圈端部22d的第二顶部22f和第一直线部22a侧的倾斜部夹压在上模具57与下模具55之间。因此，如图49所示，曲柄部22f1在一根第二线圈端部22d的第二顶部22f弯曲成型。
同样地，在第一和第二线圈端部22c、22d的第一和第二顶部22e、22f依次弯曲成型曲柄部22e1、22f1，制作如图50所示的第三中间绕组体39。在第三中间绕组体39中，第一和第二线圈端部22c、22d的倾斜部形成直线状，在第一和第二直线部22a、22b的排列方向上以2d的间距排列。
接下来，将具有厚度d的具有圆弧状截面的板插入沿第一和第二直线部22a、22b的排列方向相邻的第一线圈端部22c的各个倾斜部间(未图示)。此外，将具有厚度d的具有圆弧状截面的板插入沿第一和第二直线部22a、22b的排列方向相邻的第二线圈端部22d的各个倾斜部间。接下来，利用内周面是圆弧状曲面的模具和外周面是圆弧状曲面的模具，从第一和第二直线部22a、22b的排列方向的两侧对插入有板的倾斜部的列加压。由此，如图51所示，倾斜部弯曲成型为圆弧状，制作出绕组体22。在该绕组体22中，倾斜部的曲率在第一和第二直线部22a、22b的排列方向的一侧逐渐变大，或逐渐变小。
在该实施方式2中，重复进行导线进给工序、导线固定工序、采用了压弯加工的导线弯曲工序、以及导线固定解除工序，来制作不形成有曲柄部22e1、22f1的第一中间绕组体37，或是不形成有第一和第二顶部22e、22f以及曲柄部22e1、22f1的第二中间绕组体38。因此，采用冲压模具而进行的冲压弯曲的工序变少，能够减少伴随着线材或尺寸的改变而产生的工具的变更工序以及准备作业工序，能够提高生产效率，并且抑制了覆盖在平角导线40上的绝缘被膜的损伤的产生。
曲柄部22e1、22f1通过采用了冲压模具的冲压弯曲加工而弯曲成型，因此，提高了曲柄部22e1、22f1的弯曲形状的尺寸精度。因此，抑制了在将绕组体22以圆环状组装时产生的绕组体22的位置的偏差。其结果是，抑制了向绕组组件21插入铁心块12时的铁心块12与绕组体22之间的干扰，提高了电枢的组装性，提高了生产效率，并且抑制了覆盖在平角导线40上的绝缘被膜的损伤的产生。
曲柄部22e1、22f1是通过采用了冲压模具的冲压弯曲加工而一根一根地弯曲成型于第一和第二线圈端部22c、22d，因此，作用于平角导线40的应力减少，抑制了绝缘被膜的损伤的产生，并且实现了制造设备的小型化。
由于是使用冲压模具将第一和第二线圈端部22c、22d的倾斜部弯曲成型为圆弧形，因此，提高了倾斜部的弯曲形状的尺寸精度。因此，抑制了在将绕组体22以圆环状组装时产生的绕组体22的位置的偏差。其结果是，抑制了向绕组组件21插入铁心块12时的铁心块12与绕组体22之间的干扰，提高了电枢的组装性，提高了生产效率，并且抑制了覆盖在平角导线40上的绝缘被膜的损伤的产生。
由于是将板介入于第一和第二线圈端部22c、22d的倾斜部间并使用冲压模具进行加压，因此，作用于各个倾斜部的应力变小，抑制了覆盖在平角导线40上的绝缘被膜的损伤的产生。
此外，在上述各个实施方式中，说明了8极48槽的旋转电机，但极数和槽数当然不限定于8极48槽。
另外，在上述各个实施方式中，将平角导线以螺旋状缠绕4匝来构成绕组体，但平角导线的匝数不限定于4匝，只要是2匝以上即可。
另外，在上述各个实施方式中，说明了将本发明应用于电动机的情况，但将本发明应用于发电机也会起到同样的效果。
另外，在上述各个实施方式中，说明了将本发明应用于旋转电机的情况，但本发明能够适用的电力机械不限定于旋转电机，应用于直线电动机等直线运动机械也会起到同样的效果。在该情况下，绕组体的线圈端部的倾斜部不弯曲成型为圆弧形，而是成为直线状，且第一直线部的列和第二直线部的列之间的间隔是固定的。

Claims (7)

1.一种电力机械用电枢绕组的制造方法，其中所述电力机械用电枢绕组具有多个绕组体，所述多个绕组体分别是将平角导线以螺旋状缠绕m次而构成的，其中m是2以上的自然数，具有直线部和线圈端部，并在所述线圈端部的顶部形成有曲柄部，所述直线部排列成两列并在各个列中排列有m根，所述线圈端部在列间连结所述直线部的端部间，并在中央部形成有向该直线部的长度方向外方以U字形或コ字形突出的所述顶部，所述曲柄部使由所述线圈端部连结的所述直线部沿所述直线部的排列方向位移设定的量，
所述多个绕组体分别将排列成两列的所述直线部的各个列收纳在位于电枢铁心的连续的多根齿的两侧的各个槽中，并在所述槽的排列方向上以1个槽间距排列，
关于所述电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，具备一边重复如下工序来进给所述平角导线，一边将所述直线部和所述线圈端部之间的连结部以设定的角度弯曲成型，并将所述平角导线以螺旋状缠绕而将所述绕组体成型的工序，所述如下工序是：导线进给工序，即将所述平角导线沿所述平角导线的长度方向进给设定的进给量；导线固定工序，即利用把持夹具夹持并固定所述平角导线；导线弯曲工序，即将成型头推压向从所述把持夹具伸出的所述平角导线的根部侧并将所述平角导线压弯；导线固定解除工序，即解除由所述把持夹具进行的所述平角导线的把持和固定，
所述导线弯曲工序具有重复如下工序并在所述线圈端部的中央部形成向所述直线部的长度方向外方以U字形或コ字形突出的所述顶部的工序，所述如下工序是：将所述成型头推压向所述平角导线的相对的外周面的一方的外周面并使所述平角导线沿与以螺旋状缠绕的方向相反的方向弯曲的工序；以及将所述成型头推压向所述平角导线的所述相对的外周面的另一方的外周面并使所述平角导线沿与以螺旋状缠绕的方向相同的方向弯曲的工序。
2.如权利要求1所述的电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，在所述导线进给工序中，调整所述平角导线的进给量，以便使排列成两列的所述直线部的列间的间隔随着朝向所述直线部的排列方向的一侧而逐渐变窄或者变宽。
3.如权利要求1或2所述的电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，具有曲柄部形成工序：在一边进给所述平角导线，一边将所述直线部与所述线圈端部之间的连结部以设定的角度弯曲成型，并将所述平角导线以螺旋状缠绕，制作成曲柄部未成型的绕组体之后，对所述曲柄部未成型的绕组体的所述线圈端部一根一根地实施由冲压模具进行的弯曲加工，来弯曲成型所述曲柄部。
4.如权利要求3所述的电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，具有圆弧形形成工序：在所述线圈端部的与所述直线部连结的连结部和所述曲柄部之间的部位实施由冲压模具进行的弯曲加工，来将该部位弯曲成型为圆弧形。
5.一种电力机械用电枢绕组的制造方法，其中所述电力机械用电枢绕组具有多个绕组体，所述多个绕组体分别是将平角导线以螺旋状缠绕m次而构成的，其中m是2以上的自然数，具有直线部和线圈端部，并在所述线圈端部的中央形成有曲柄部，所述直线部排列成两列并在各个列中排列有m根，所述线圈端部在列间连结所述直线部的端部间，所述曲柄部使由所述线圈端部连结的所述直线部沿所述直线部的排列方向位移设定的量，
所述多个绕组体分别将排列成两列的所述直线部的各个列收纳在位于电枢铁心的连续的多根齿的两侧的各个槽中，并在所述槽的排列方向上以1个槽间距排列，
关于所述电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，具备一边重复如下工序来进给所述平角导线，一边将所述直线部和所述线圈端部之间的连结部以设定的角度弯曲成型，并将所述平角导线以螺旋状缠绕而将所述绕组体成型的工序，所述如下工序是：导线进给工序，即将所述平角导线沿所述平角导线的长度方向进给设定的进给量；导线固定工序，即利用把持夹具夹持并固定所述平角导线；导线弯曲工序，即将成型头推压向从所述把持夹具伸出的所述平角导线的根部侧并将所述平角导线压弯；导线固定解除工序，即解除由所述把持夹具进行的所述平角导线的把持和固定，
所述把持夹具构成为将所述平角导线的四个面把持并固定，
所述成型头具有：第一成型头，所述第一成型头推压所述平角导线的一方的相对的两个外周面；第二成型头，所述第二成型头推压所述平角导线的另一方的相对的两个外周面，
在所述导线弯曲工序中，使用所述第一成型头压弯所述平角导线来弯曲成型所述直线部与所述线圈端部之间的连结部，并使用所述第二成型头压弯所述平角导线来弯曲成型所述曲柄部。
6.如权利要求5所述的电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，在所述导线弯曲工序中，使用所述第二成型头将所述线圈端部的与所述直线部连结的连结部和所述曲柄部之间弯曲成型为从所述直线部的长度方向的外方观察的圆弧状。
7.如权利要求5或6所述的电力机械用电枢绕组的制造方法，其特征在于，在所述导线进给工序中，调整所述平角导线的进给量，以便使排列成两列的所述直线部的列间的间隔随着朝向所述直线部的排列方向的一侧而逐渐变窄或者变宽。
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