CN108110963B - 旋转电机的制造方法以及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供旋转电机的制造方法以及旋转电机，本发明的方法能够在更短时间内制造旋转电机。旋转电机(1)的制造方法具有：将多个分束线圈(30U＊＊、30V＊＊、30W＊＊)分别插入线圈插入机(100)的各叶片(102)间的线圈放置工序、将定子铁芯(10)放置于线圈插入机(100)的定子铁芯放置工序、使推动器(103)向定子铁芯(10)侧移动由此利用分别被插入到位于推动器(103)侧的各叶片(102)间的多个分束线圈(30U＊＊、30V＊＊、30W＊＊)按压在比该分束线圈(30U＊＊、30V＊＊、30W＊＊)靠定子铁芯(10)侧邻接的分束线圈(30U＊＊、30V＊＊、30W＊＊)从而将多个分束线圈(30U＊＊、30V＊＊、30W＊＊)依次重叠地插入到各插口(10a)的分束线圈统一插入工序。

Description

旋转电机的制造方法以及旋转电机

技术领域

本发明涉及旋转电机的制造方法以及旋转电机。

背景技术

以往，如专利文献1所示，存在如下旋转电机的制造方法：将各相线圈分别分割为多个分束线圈，将该分束线圈依次插入定子铁芯的插口来制造定子。在该制造方法中，将各相的第一圈分束线圈按顺序插入对应的插口，反复将各相的第二圈以后的分束线圈以与每一相已被插入到插口的分束线圈并行的方式按顺序插入对应的插口来制造定子。

专利文献1：日本专利第3485199号公报

在专利文献1所示的制造方法中，在分束线圈已插入插口时，该分束线圈的线圈端覆盖住下一个要插入的分束线圈所要插入的插口，妨碍下一被插入的分束线圈向插口的插入。因此，在专利文献1所示的定子的制造方法中，为了在每次将分束线圈插入插口时不妨碍下一要插入的分束线圈向插口的插入，进行使插入到插口的分束线圈的线圈端向定子铁芯的外周侧变形的中间成型。其结果，将各相线圈插入定子铁芯的插口需要多个工序，旋转电机的制造花费时间。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，目的是提供一种旋转电机的制造方法以及旋转电机，能够减少将各相线圈插入定子铁芯的插口所需要的工序，能够在更短时间内制造旋转电机的定子。

为了解决上述课题，技术方案1的旋转电机的制造方法的发明是一种旋转电机的制造方法，其制造具有以下结构的旋转电机，即，该旋转电机具有：定子，该定子具备呈圆筒形状且在内周面在周向形成有多个插口的定子铁芯、和分别插入于多个上述插口的多相线圈；以及转子，该转子具备被支承为能够相对于上述定子旋转的转子铁芯、和设置于上述转子铁芯的至少一对转子磁极，上述旋转电机的制造方法具有如下工序：分束线圈形成工序，针对上述各相的每一相从导线形成将上述多相线圈分割为多个而得的分束线圈；线圈放置工序，向具备呈棒状且相互分离地配置于圆周上的多个叶片、和以与各上述叶片的内侧部分对置的方式配置于上述各上述叶片的内侧并沿上述叶片的形成方向移动的推动器的线圈插入机的各上述叶片间，沿上述叶片的形成方向重叠并呈层状地插入上述各相线圈的各自的多个上述分束线圈；定子铁芯放置工序，以使各上述插口的位置与形成于各上述叶片间的间隙的位置一致的方式，将上述定子铁芯放置于上述线圈插入机；以及分束线圈统一插入工序，使上述推动器向上述定子铁芯侧移动，从而利用位于上述推动器侧的已分别插入到各上述叶片间的多个上述分束线圈，按压在比该分束线圈靠上述定子铁芯侧邻接的上述分束线圈，将上述各相的各自的多个上述分束线圈一次性依次重叠并呈层状地插入到各上述插口。

这样，线圈被分割为多个分束线圈，在分束线圈统一插入工序中，使推动器向定子铁芯侧移动，由此利用已分别插入到位于推动器侧的各叶片间的多个分束线圈，按压在比该分束线圈靠定子铁芯侧邻接的分束线圈，将各相线圈各自的多个分束线圈一次性依次重叠并呈层状地插入到各插口。这样，线圈被分割为多个分束线圈，所以与没有被分割的线圈比较，分束线圈的刚性低，所以分束线圈容易变形。因此，在分束线圈统一插入工序中，能够将全部相的分束线圈一次性重叠并呈层状地插入到定子铁芯的各插口。其结果，能够大幅度减少插入各相线圈所需要的工序。另外，不需要像以往那样在将一个相的线圈插入到定子铁芯的插口后为了不妨碍下一被插入的线圈插入至插口的而使被插入到插口的线圈的一侧的线圈端向定子铁芯的外周侧变形的中间成型。这样，能够提供能大幅度减少插入各相线圈所需要的工序且能在更短时间内制造的旋转电机的制造方法。

附图说明

图1是旋转电机的俯视图。

图2是定子的剖视图。

图3是插入于本实施方式的定子铁芯的波形绕组结构的线圈的展开连接图。

图4是旋转电机的制造方法的工序图。

图5A是线圈形成机的立体图，是表示形成分束线圈前的状态的图。

图5B是线圈形成机的立体图，是表示形成分束线圈后的状态的图。

图6A是图5A的I-I剖视图。

图6B是图5B的II-II剖视图。

图7是将各相的分束线圈放置于线圈插入机的状态的立体图。

图8A是线圈放置工序的线圈插入机的剖视图。

图8B是定子铁芯放置工序的线圈插入机的剖视图。

图8C是分束线圈统一插入工序中的线圈插入机的剖视图。

图8D是分束线圈统一插入工序中的线圈插入机的剖视图。

图9是图8B的III向视图。

图10是定子的线圈端部的立体图。

图11是示意性表示本实施方式的定子的线圈端部的立体图。

图12是现有的定子的制造方法的工序图。

图13是插入到定子铁芯的同心绕组结构的线圈的展开连接图。

具体实施方式

(旋转电机的构造)

本实施方式的旋转电机1是三相旋转电机，如图1所示，具有定子40和转子90。定子40具有呈圆筒形状并且在内周面沿周向形成有多个插口10a的定子铁芯10、和卷绕地安装(插入)于多个插口10a的波形绕组结构的线圈30。转子90具有被支承为能够相对于定子40旋转的转子铁芯91、和设置于转子铁芯91的至少一对转子磁极92、93。

在本实施方式中，定子铁芯10形成有48个插口10a。另外，在本实施方式中，转子铁芯91具备四组的一对转子磁极92、93。

这里，将转子90相对于定子40旋转的方向设为第一方向(箭头X方向)。另外，将多个(48个)插口10a的深度方向设为第二方向(箭头Y方向)。而且，将正交于第一方向(箭头X方向)和第二方向(箭头Y方向)的方向设为第三方向(箭头Z方向)。第一方向(箭头X方向)相当于沿旋转电机1的周向的方向，相当于转子90的旋转方向。

定子铁芯10通过沿第三方向(箭头Z方向)层叠多个薄板状的电磁钢板(例如硅钢板)而形成。定子铁芯10具备背轭部10b和与背轭部10b一体形成的多个(在本实施方式中为48个)定子磁极部10c。背轭部10b沿第一方向(箭头X方向)形成，各定子磁极部10c形成为从背轭部10b向第二方向(箭头Y方向)(旋转电机1的轴心方向)突出。

在沿第一方向(箭头X方向)邻接的定子磁极部10c、10c之间形成有插口10a。在各定子磁极部10c的前端即插口10a的开口部形成有向邻接定子磁极部10c侧即第一方向(箭头X方向)突出的突出部10d。

转子90的转子铁芯91通过沿第三方向(箭头Z方向)层叠多个薄板状的电磁钢板(例如硅钢板)而形成，呈圆柱形状。转子铁芯91上设置有轴(未图示)。该轴沿第三方向(箭头Z方向)贯通转子铁芯91的轴心。轴的第三方向(箭头Z方向)两端部被轴承部件(未图示)支承为能够旋转。由此，转子铁芯91被设置为能够相对于定子40旋转。

在转子铁芯91埋设有四组的一对转子磁极92、93。具体而言，在转子铁芯91，沿第一方向(箭头X方向)等间隔地形成有多个磁铁收纳部94。而且，在多个磁铁收纳部94埋设有规定磁极对(在本实施方式中为四个磁极对)的永久磁铁。转子90通过在永久磁铁和定子40产生的旋转磁场，相对于定子40旋转。

永久磁铁使用例如可以公知的铁素体系磁铁、稀土类系磁铁。另外，永久磁铁的制法没有限定。永久磁铁例如可以使用树脂粘合磁铁、烧结磁铁。树脂粘合磁铁例如将铁素体系的原料磁铁粉末和树脂等混合，通过注射模塑成型等铸入转子铁芯91而形成。烧结磁铁例如在磁场中对稀土类系的原料磁铁粉末进行加压成型，在高温下烧固而形成。此外，一对转子磁极92、93也可以是在与定子铁芯10的各突出部10d对置的转子铁芯91的表面(外周表面)设置有永久磁铁的表面磁铁型。另外，图1中，一对转子磁极92、93中，用转子磁极92表示具有一种极性(例如N极)的转子磁极，用转子磁极93表示具有另一种极性(例如S极)的转子磁极。

线圈30由铜等导线30a卷绕形成。导线30a的表面被搪瓷等绝缘层覆盖。线圈30具备U相线圈30U、V相线圈30V以及W相线圈30W这三相线圈。本实施方式的旋转电机1是三相旋转电机，U相线圈30U、V相线圈30V以及W相线圈30W以120°的电角错开相位。

如图2所示，线圈30具有线圈边30b和线圈端30c。线圈边30b和线圈端30c形成为一体。线圈边30b是收纳于指定子铁芯10的插口10a的部位。线圈端30c是指将线圈边30b的第三方向(箭头Z方向)的一端侧(图2的纸面上侧)的线圈边30b、30b彼此以及线圈边30b的第三方向(箭头Z方向)的另一端侧(图2的纸面下侧)的线圈边30b、30b彼此交替连接成为波形绕组结构的部位。换言之，线圈端30c是插入于定子铁芯10的插口10a的线圈30的折回部分，是从定子铁芯10向轴线方向突出部分。

(线圈的展开连接图)

使用图3，说明线圈的展开连接图。如图3所示，在本实施方式中，各相线圈30U、30V、30W是波形绕组结构。U相线圈30U由第一U相线圈30U1和第二U相线圈30U2构成。另外，V相线圈30V由第一V相线圈30V1和第二V相线圈30V2构成。另外，W相线圈30W由第一W相线圈30W1和第二W相线圈30W2构成。

第一U相线圈30U1的一端与第二U相线圈30U2的一端由U相端子60U连接。第一V相线圈30V1的一端与第二V相线圈30V2的一端由V相端子60V连接。第一W相线圈30W1的一端与第二W相线圈30W2的一端由W相端子60W连接。

第一U相线圈30U1的另一端U1N、第二U相线圈30U2的另一端U2N、第一V相线圈30V1的另一端V1N、第二V相线圈30V2的另一端V2N、第一W相线圈30W1的另一端W1N以及第二W相线圈30W2的另一端W2N，由中性点端子70连接。

第一U相线圈30U1、第二U相线圈30U2、第一V相线圈30V1、第二V相线圈30V2、第一W相线圈30W1以及第二W相线圈30W2如图3所示，插入于定子铁芯10的各插口10a。第一U相线圈30U1和第二U相线圈30U2插入于邻接的插口10a。第一V相线圈30V1和第二V相线圈30V2插入于邻接的插口10a。第一W相线圈30W1和第二W相线圈30W2插入于邻接的插口10a。

在本实施方式中，如图7所示，第一U相线圈30U1在被线圈插入机100插入各插口10a时分割为多个第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6。同样，第二U相线圈30U2被分割为多个第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6。同样，第一V相线圈30V1被分割为多个第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6。同样，第二V相线圈30V2被分割为多个第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6。同样，第一W相线圈30W1被分割为多个第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6。同样，第二W相线圈30W2被分割为多个第二W相线圈30W2-1～30W2-2。

(旋转电机的制造方法的概要)

接下来，使用图4说明旋转电机1(定子40)的制造方法的概要。在以后的说明中，将第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6以及第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6简略为分束线圈30U＊＊。同样，将第一V相线圈30V以及第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6简略为分束线圈30V＊＊。同样，将第一W相线圈30W以及第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6简略为分束线圈30W＊＊。

首先，在插口纸插入工序中，向定子铁芯10的各插口10a内插入被折弯为剖面形状呈U字形状的插口纸20。插口纸20在插口10a内包围各相线圈30U、30V、30W的周围，用于将各相线圈30U、30V、30W与定子铁芯10之间绝缘。

接下来，在分束线圈形成工序中，由导线30a分别形成UVW各相的分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊。之后详细说明该分束线圈形成工序。

接下来，在分束线圈统一插入工序中，首先，将在分束线圈形成工序中形成的UVW各相的多个分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊放置于线圈插入机100。接下来，利用线圈插入机100将UVW各相的分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊同时统一插入定子铁芯10的插口10a。这样，在本实施方式中，与现有的定子的制造方法不同，UVW各相的分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊同时被统一插入定子铁芯10的插口10a。之后详细说明分束线圈统一插入工序。

接下来，在UVW相线圈端子安装工序中，分别在UVW各相的多个分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊的一端安装U相端子60U、V相端子60V、W相端子60W。在UVW相线圈端子安装工序中，UVW各相的多个分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊的一端被连结，分别形成U相线圈30U、V相线圈30V、W相线圈30W。

接下来，在中间检查工序中，使电流分别流向U相线圈30U、V相线圈30V以及W相线圈30W，检查U相线圈30U、V相线圈30V以及W相线圈30W与定子铁芯10之间的绝缘。

接下来，在中性点安装工序中，在U相线圈30U、V相线圈30V以及W相线圈30W的另一端安装中性点端子70。在该中性点安装工序中，U相线圈30U、V相线圈30V以及W相线圈30W的另一端相互接线。

接下来，在清漆涂覆工序中，向线圈30的线圈端30c涂覆清漆。

接下来，在检查工序中，检查所制造的定子40的特性，判定制造的定子40的优劣，定子40的制造结束。

(分束线圈形成工序)

接下来，使用图5A、图5B、图6A以及图6B，说明分束线圈形成工序。分束线圈形成工序中使用的线圈形成机200如图5A以及图5B所示，由基体部件201、4个柱部件202以及4个按压部件203构成。基体部件201为板状。基体部件201上贯通形成有十字形状的滑动孔201a。滑动孔201a由4个滑道201b～201e构成。4个滑道201b～201e在滑动孔201a的中心201a1(如图6A所示)连接，从滑动孔201a的中心201a1向外侧延伸。邻接的滑道201b～201e正交。

在线圈形成机200的说明中，将远离滑动孔201a的中心201a1一侧称为外侧，靠近滑动孔201a的中心201a1一侧称为内侧。

柱部件202为柱状。如图6A所示，柱部件202由基部202a和前端部202b构成。基部202a的剖面形状为长方形。前端部202b与基部202a的外侧(远离滑动孔201a的中心201a1一侧)连接。前端部202b的剖面形状为等腰梯形。前端部202b的前端侧(外侧)的边设定得比前端部202b的基端侧(内侧)的边短。4个柱部件202分别插通于各滑道201b～201e，被设置为能够在各滑道201b～201e内滑动。4个柱部件202在各滑道201b～201e的外侧的第一位置(如图5A、图6A所示)、与各滑道201b～201e的中心侧的第二位置(如图5B、图6B所示)间同时滑动。

按压部件203为块状。如图6A所示，按压部件203由基部203a和前端部203b构成。基部203a的剖面形状为长方形。前端部203b与基部203a的内侧(靠近滑动孔201a的中心201a1一侧)连接。前端部203b的剖面形状为等腰梯形。前端部203b的前端侧(内侧)的边设定得比前端部203b的基端侧(外侧)的边短。4个按压部件203在4个柱部件202位于第一位置的情况下，分别配置在连结邻接的柱部件202的最外侧的位置间的线的中间部分的外侧。4个按压部件203以接近或远离滑动孔201a的中心201a1的方式移动。与4个柱部件202联动地移动。即在4个柱部件202位于第一位置的情况下，4个按压部件203位于按压部件203的移动范围中最远离滑动孔201a的中心部分的位置即第三位置(如图5A、图6A所示)。另一方面，在4个柱部件202位于第二位置的情况下，4个按压部件203位于按压部件203的移动范围中最接近滑动孔201a的中心部分的位置即第四位置(如图5B、图6B所示)。

形成第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6、第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6以及第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6的线圈形成机200被设定为：柱部件202和按压部件203的外形比形成第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6、第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6以及第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6线圈形成机200的小。

如图5A和图6A所示，在4个柱部件202为第一位置，4个按压部件203为第三位置的状态下，导线30a被卷线机(未图示)以连结邻接的柱部件202的外侧部分的方式卷绕于4个柱部件202。此外，也可以是线圈形成机200本身旋转，将导线30a卷绕于4个柱部件202。

在利用线圈形成机200分别形成第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6、第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6以及第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6时，以导线30a的根数随着末尾符号的变大而变多的方式，将导线30a卷绕于4个柱部件202。

另外，在利用线圈形成机200分别形成第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6、第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6以及第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6时，以导线30a的根数随着末尾的符号变大而变多的方式，将导线30a卷绕于4个柱部件202。

在利用线圈形成机200分别形成第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6、第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6以及第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6时，随着末尾的符号变大，减小位于第一位置的对置的柱部件202的外侧间的距离a(如图6A所示)。

另外，在利用线圈形成机200分别形成第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6、第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6以及第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6时，随着末尾的符号变大，减小位于第一位置的对置的柱部件202的外侧间的距离a(如图6A所示)。

接下来，使4个柱部件202移动至第二位置，并且使4个按压部件203移动至第四位置(所图5B、图6B所示)，分别形成图7所示的各相的分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6以及30W2-1～30W2-6。

在分别形成第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6、第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6以及第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6时，随着末尾的符号变大，减小位于第二位置的对置的柱部件202的外侧间的距离b(图6B所示)，并且减小位于第三位置的对置的按压部件203的内侧间的距离c(如图6B所示)。

在利用线圈形成机200分别形成第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6、第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6以及第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6时，随着末尾的符号变大，减小位于第二位置的对置的柱部件202的外侧间的距离b(如图6B所示)，并且减小位于第三位置的对置的按压部件203的内侧间的距离c(如图6B所示)。

这样形成的各相的分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6以及30W2-1～30W2-6被设定为随着末尾的符号变大，导线30a的根数变多。换言之，各相的分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6以及30W2-1～30W2-6被设定为随着末尾的符号变小，导线30a的根数变少。

另外，这样形成的各相的分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6以及30W2-1～30W2-6被设定为随着末尾的符号变大，一圈导线30a的长度变短。

(分束线圈统一插入工序)

图7中，将纸面上方设为线圈插入机100的上方，纸面下方设为线圈插入机100的下方。

分束线圈统一插入工序如图8A～图8D所示，具有线圈放置工序、定子铁芯放置工序以及分束线圈统一插入工序。

如图7以及图8A所示，分束线圈统一插入工序中使用的线圈插入机100由基部101、多个叶片102、推动器103构成。基部101为板状或块状，中心形成有贯通孔101a(如图8A所示)。叶片102为棒状。多个叶片102在基部101的贯通孔101a的内周面间隔一定角度而设置，从基部101向上方突出。即多个叶片102相互分离地配置于圆周上。叶片102的数量与插口10a的数量相同，在本实施方式中，为48根。而且，邻接的叶片102之间形成有能够插入1根导线30a的间隙102a(如图7、图9所示)。

如图8A所示，推动器103设置于多个叶片102的内侧，与叶片102的内侧部分对置。推动器103通过未图示的移动机构，沿叶片102的形成方向(上下方向)移动。推动器103由主体部103a和多个压入部103b构成。主体部103a为圆筒状或圆柱状。多个压入部103b为长方形的板状，在主体部103a的外周面以沿周向间隔一定角度的方式沿主体部103a的径向设置(如图9所示)。压入部103b的数量与插口10a的数量相同，在本实施方式中为48个。如图9所示，在定子铁芯10被放置于线圈插入机100的状态下，各压入部103b与各叶片102的内侧对置。

图3的线圈的展开连接图所示的各插口10a与形成于图7所示的各叶片102之间的间隙102a对应。在线圈放置工序中，利用移送装置(未图示)，根据图3所示的线圈的展开连接图，将各相的分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6、30W2-1～30W2-6以在叶片102间沿叶片102的形成方向重叠的方式分别插入为层状(如图7、图8A所示)。

各第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6以及各第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6按照上述末尾的符号的顺序从上方向下方以在叶片102间沿叶片102的形成方向重叠的方式被插入为层状的状态下安装。各第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6以及各第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6按照上述末尾的符号的顺序从上方向下方以在叶片102间沿叶片102的形成方向重叠的方式被插入为层状的状态下安装。各第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6以及各第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6按照上述末尾的符号的顺序从上方向下方，以在叶片102间沿叶片102的形成方向重叠的方式被插入为层状的状态下安装。

如图7、图3所示，第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6配置于比插入有第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6的间隙102a靠内侧的一个间隙102a。同样，第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6配置于比插入有第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6的间隙102a靠内侧的一个间隙102a。同样，第二W相分束线圈30W2-1～30W2-6配置于比插入有第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6的间隙102a靠内侧的一个间隙102a。

接下来，在定子铁芯放置工序中，如图9所示，以使插口10a的开口部的位置与形成于各叶片102间的间隙102a的位置一致的方式，将定子铁芯10放置于线圈插入机100(如图8B所示)。

在定子铁芯放置工序中，构成分别插入到各叶片102间的各分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6、30W2-1～30W2-6(以下适当地记为分束线圈30＊＊)的导线30a的根数被设定为越是接近定子铁芯10的各分束线圈30＊＊则越少。

另外，在定子铁芯放置工序中，构成分别插入到各叶片102间的各分束线圈30＊＊的导线30a的长度被设定为越是远离定子铁芯10的各分束线圈30＊＊则越短。

接下来，在分束线圈统一插入工序中，使推动器103向定子铁芯10侧移动。于是，利用推动器103的各压入部103b，各相的分束线圈30＊＊中比叶片102更向内周侧突出的部分被推顶至定子铁芯10侧。于是，从位于定子铁芯10侧(上方侧)的分束线圈30＊＊起依次与插口10a依次重叠而插入为层状(图8C的状态)。即利用分别被插入到位于推动器侧103侧(下方侧)的叶片102间的分束线圈30＊＊，按压在比上述分束线圈30＊＊靠定子铁芯10侧(上方侧)邻接的各相的分束线圈。于是，分别被插入到叶片102间的多个分束线圈30＊＊与各插口10a依次重叠而被插入为层状(如图8D的状态)。

在本实施方式中，各相线圈30U、30V、30W分别被分割成多个分束线圈30＊＊。由此，与各相线圈30U、30V、30W没有被分割的结构比较，分束线圈30＊＊的刚性较低，所以分束线圈30＊＊更容易变形。因此，在分别被插入位于推动器103侧的各叶片102间的多个分束线圈30＊＊中，按压在比该分束线圈30＊＊靠定子铁芯10侧邻接的分束线圈30＊＊，能够一次性将各相多个分束线圈30＊＊的每一个依次重叠地插入各插口10a。

另外，构成在分别被插入到各叶片102间的状态下安装的各分束线圈30＊＊的导线30a的根数被设定为越是接近定子铁芯10的各分束线圈30＊＊则越少。换言之，构成在与各插口10a分别重叠并被插入为层状的状态下安装的各分束线圈30＊＊的导线的根数被设定为越是比内周侧的分束线圈30＊＊靠外周侧的分束线圈30＊＊则越少。由此，接近定子铁芯10的各分束线圈30＊＊、亦即先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊的刚性比之后被插入的分束线圈30＊＊的刚性小。分束线圈30＊＊的刚性越小，分束线圈30＊＊越柔软，所以分束线圈30＊＊容易被插入到插口10a。因此，先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊可靠地插入到插口10a。另外，分束线圈30＊＊的刚性越大，分束线圈30＊＊越难变形。因此，与接近定子铁芯10的分束线圈30＊＊相比，接近推动器103的分束线圈30＊＊、亦即后被插入到插口10a的分束线圈30＊＊更难以变形。因此，利用难以变形的后被插入到插口10a的各相的分束线圈30＊＊，能够可靠地按压之前开始被插入的分束线圈30＊＊并将其插入至插口10a。其结果，全部的分束线圈30＊＊被可靠地插入至各插口10a。

此外，在该分束线圈统一插入工序中，在利用未图示的楔形推杆将上述各相的分束线圈插入到各插口10a之后，将楔形纸80(如图10所示)插入各插口10a以封闭各插口10a的开口部。

以下说明这样制造的定子40。图11是示意性表示插入到定子40的插口10a的各分束线圈30＊＊的折回部分即从定子铁芯10的端部沿轴线方向突出的线圈端30c的立体图。此外，图11中，方便起见将各相线圈30U1～30W1分割为3个分束线圈30＊＊。

如图11所示，插入有一个分束线圈30U1-1～30U1-3、30V1-1～30V1-3、30W1-1～30W1-3的两个插口10a间的距离随着位于定子铁芯10的内侧而变短。因此，若构成各上述分束线圈的导线30a的长度相同，则越是位于定子铁芯10的内侧的上述分束线圈，则该分束线圈30＊＊的线圈端30c从定子铁芯10突出的长度越大。因此，在本实施方式中，如上所述，在定子铁芯放置工序中，将构成在分别被插入到各叶片102间的状态下安装的各分束线圈30＊＊的导线30a的长度设定为越是远离定子铁芯10的各分束线圈30＊＊则越短。即构成在与各插口10a分别重叠地被插入的状态下安装的各上述分束线圈＊＊的导线30a的一圈长度被设定为比内周侧的分束线圈30＊＊比外周侧的分束线圈30＊＊短。因此，如图10所示，通过分束线圈统一插入工序，在各相的分束线圈30＊＊被插入到各插口10a的状态下，线圈端30c从外周侧到内周侧，从定子铁芯10的端部的突出量几乎恒定。因此，不需要按压位于定子铁芯10的内侧的线圈端30c、亦即从定子铁芯10的端部突出很大的线圈端30c而将其从定子铁芯10的端部收纳于一定距离内的线圈端成型工序。

在本实施方式中，如上所述，在定子铁芯放置工序中，构成分别插入到各叶片102间的各分束线圈30＊＊的导线30a的长度被设定为：越是远离定子铁芯10的各分束线圈30＊＊，即越是在各插口10a中被插入到定子铁芯10的内侧的分束线圈30＊＊则越短。由此，通过分束线圈统一插入工序，在各相的分束线圈30＊＊插入到各插口10a的状态下，如图2所示，在线圈端30c从一侧的定子铁芯10的端面突出的方向最远的位置的内径A被设定为小于定子铁芯10的内径B。因此，在分束线圈统一插入工序时，由于内侧的分束线圈30＊＊的线圈端30c，位于该分束线圈30＊＊的外侧的分束线圈30＊＊的线圈端30c不向外侧被按压。由此，防止由内侧的分束线圈30＊＊的线圈端30c按压比该分束线圈30＊＊靠外侧的线圈端30c引起的使形成于导线30a的表面的被膜被破坏的情况。

在本实施方式中，在图2所示的状态下，旋转电机的定子40成立，所以不需要在比定子铁芯10的内径B靠外侧成型比定子铁芯10的内径B靠内侧的线圈端30c。因此，在比定子铁芯10的内径B靠外侧成型比定子铁芯10的内径B更靠内侧的线圈端30c，从而防止形成于导线30a表面的被膜被破坏。

(以往与本实施方式的旋转电机的制造方法的比较)

在以往的旋转电机的制造方法中，为了将各相线圈30U、30V、30W插入定子铁芯10的插口10a，如图12所示，在插口纸插入工序之后，执行U相卷线工序、U相插入工序、U相中间工序、V相卷线工序、V相插入工序、V相中间工序、W相卷线工序、W相插入工序以及最终成型工序。U相中间工序以及V相中间工序是以不妨碍接下来要插入至插口10a的线圈30V、30W向插口10a插入的方式，使被插入到插口10a的线圈30U、30V的线圈端30c向定子铁芯10的外周侧变形的工序。另外，最终成型工序是使通过U相中间工序和V相中间工序向定子铁芯10的外周侧变形的线圈端30c，向定子铁芯10的内周侧变形并返回U相中间工序和V相中间工序被执行前的状态的工序。

另一方面，在本实施方式的旋转电机1的制造方法中，如图4所示，分束线圈统一插入工序中，UVW各相的多个分束线圈30U＊＊、30v＊＊、30w＊＊统一被插入至定子铁芯10的各插口10a。因此，在本实施方式的旋转电机1的制造方法中，与图12所示的现有的旋转电机1的制造方法比较，不需要将U相、V相以及W相的各相线圈30U、30V、30W依次插入定子铁芯10的插口10a，不需要U相中间工序和V相中间工序。另外，在本实施方式定子的制造方法中，不需要U相中间工序和V相中间工序，所以不需要使通过U相中间工序和V相中间工序向定子铁芯10的外周侧变形的线圈端30c返回U相中间工序和V相中间工序被执行前的状态的最终成型工序。这样，在本实施方式的定子的制造方法中，与现有的定子的制造方法比较，能够大幅度减少用于将线圈30插入定子铁芯10的插口10a的工序。

(本实施方式效果)

通过以上说明可知，线圈30U、30V、30W被分割为多个分束线圈30＊＊，在分束线圈统一插入工序中，使推动器103向定子铁芯10侧移动，由此利用在位于推动器103侧的各叶片102间分别被插入的多个分束线圈30＊＊，向比该分束线圈30＊＊靠定子铁芯10侧按压邻接的分束线圈30＊＊，将各相多个分束线圈30＊＊的每一个一次性依次重叠并呈层状地插入至各插口10a。这样，线圈30U、30V、30W被分割为多个分束线圈30＊＊，所以与没有被分割的线圈30U、30V、30W比较，分束线圈30＊＊的刚性低，所以分束线圈30＊＊容易变形。因此，在分束线圈统一插入工序中，能够将全部相的分束线圈30＊＊一次性重叠并呈层状地插入定子铁芯10的各插口10a。其结果，能够大幅度减少插入各相线圈30所需要的工序。另外，不需要像以往那样在将一个相的线圈30U、30V、30W插入到定子铁芯10的插口10a后为了不妨碍下一被插入的线圈30U、30V、30W插入至插口10a而使被插入到插口10a的线圈30U、30V、30W的一侧的线圈端30c向定子铁芯10的外周侧变形的中间成型。这样，可提供能够大幅度减少插入各相线圈30U、30V、30W所需要的工序并能在更短时间内制造的旋转电机1的制造方法。

另外，在定子铁芯放置工序中，构成在各叶片102间分别重叠并呈层状地被插入的各分束线圈30＊＊的导线的根数被设定为越是接近定子铁芯10的分束线圈30＊＊则越少。由此，在分束线圈统一插入工序中，接近定子铁芯10的各分束线圈30＊＊、亦即先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊的刚性，比之后被插入的分束线圈30＊＊的刚性小。分束线圈30＊＊的刚性越小，分束线圈30＊＊越柔软，所以分束线圈30＊＊容易被插入至插口10a。因此，将先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊可靠地插入至插口10a。另外，分束线圈30＊＊的刚性越大，分束线圈30＊＊越难变形。因此，与接近定子铁芯10的分束线圈30＊＊相比，接近推动器103的分束线圈30＊＊、亦即之后被插入到插口10a的分束线圈30＊＊难以变形。因此，利用之后被插入到插口10a的难以变形的各相的分束线圈30＊＊，能够可靠地按压之前开始被插入的分束线圈30＊＊并将其插入到插口10a。其结果，全部的分束线圈30＊＊被可靠地插入到各插口10a。

另外，在定子铁芯放置工序中，构成在各叶片102间分别重叠并呈层状地被插入的各分束线圈30＊＊的导线30a的长度被设定为越是远离定子铁芯10各分束线圈30＊＊则越短。由此，越是远离定子铁芯10的各分束线圈30＊＊、亦即越是比外周侧的分束线圈30＊＊靠内周侧的分束线圈30＊＊，导线30a越短。因此，能够抑制内周侧的分束线圈30＊＊的一侧的线圈端30c从定子铁芯10的端面突出的长度。其结果，能够进一步缩短在定子40中使用的导线30a的长度，能够减少各相线圈30U、30V、30W的电阻，能够减少定子40的质量。另外，不需要按压从定子铁芯10的端面突出很大的内周侧的分束线圈30＊＊的一侧的线圈端30c，限制从定子铁芯10的端面突出的一侧的线圈端30c的突出量的成型工序。

另外，如图2所示，在被插入到插口10a的状态下安装的各分束线圈30＊＊的一侧的线圈端30c从定子铁芯10的端面突出的方向最远的位置的内径A被设定为小于定子铁芯10的内径B。在图2所示的状态下，旋转电机的定子40也成立。因此，在比定子铁芯10的内径B靠外侧成型比定子铁芯10的内径B靠内侧的线圈端30c，从而防止形成于导线30a的表面的被膜被破坏。

另外，各相线圈30被分割为多个分束线圈30＊＊。而且，就构成在各插口10a分别重叠并呈层状地被插入的状态下安装的各分束线圈30＊＊的导线30a的根数而言，设定成与内周侧的分束线圈30＊＊相比，外周侧的分束线圈30＊＊的导线30a的根数更少。构成各分束线圈30＊＊的导线30a的根数越少，则分束线圈30＊＊的刚性越小，所以与内周侧的分束线圈30＊＊相比，外周侧的分束线圈30＊＊的刚性更小。因此，外周侧的分束线圈30＊＊、亦即先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊比之后插入的分束线圈30＊＊的刚性小。分束线圈30＊＊的刚性越小，则分束线圈30＊＊越柔软，所以分束线圈30＊＊容易被插入到插口。因此，先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊被可靠地插入到插口10a。

另外，与外周侧的分束线圈30＊＊相比，内周侧的分束线圈30＊＊的导线30a的根数更多。因此，与外周侧的分束线圈30＊＊相比，内周侧的分束线圈30＊＊的刚性更大，难以变形。因此，与外周侧的分束线圈30＊＊相比，在内周侧的分束线圈30＊＊亦即先被插入到插口10a的分束线圈30＊＊之后插入到插口10a的分束线圈30＊＊更难以变形。其结果，利用难以变形的后被插入到插口10a的内周侧的分束线圈30＊＊，能够可靠地按压之前开始被插入的外周侧的分束线圈30＊＊并将其插入到插口10a。

这样，利用后插入到插口10a的内周侧的分束线圈30＊＊，能够按压之前开始被插入的外周侧的分束线圈30＊＊并将其插入到插口10a，所以能够将全部的分束线圈30＊＊一次性重叠并呈层状地插入到各插口10a。其结果，可提供减少向定子铁芯10的插口10a插入各相线圈30所需要的工序并能够在更短时间内制造的旋转电机1。

如图11所示，插入有一个分束线圈30＊＊的两个插口10a间的距离随着位于定子铁芯10的内侧而变短。因此，若构成各分束线圈30＊＊的导线30a的长度相同，则越是比外周侧的分束线圈30＊＊靠内周侧的分束线圈30＊＊，则该分束线圈30＊＊的一侧的线圈端30c从定子铁芯10的端面突出的长度越大。因此，构成在分别重叠并呈层状地被插入到各插口10a的状态下安装的各分束线圈30＊＊的导线30a的一圈长度被设定为内周侧的分束线圈30＊＊比外周侧的分束线圈30＊＊短。因此，能够抑制内周侧的分束线圈30＊＊的一侧的线圈端30c从定子铁芯10的端面突出的长度。其结果，能够进一步缩短在定子40中使用的导线30a的长度，能够减少各相线圈30U、30V、30W的电阻，能够减少定子40的质量。另外，不需要按压位于定子铁芯10的内侧并从定子铁芯10突出很大的线圈端30c来限制从定子铁芯10突出的线圈端30c的突出量的成型工序。

(线圈为同心绕组的实施方式)

如图13所示，各相线圈30U、30V、30W为同心绕组结构的实施方式也可以应用本发明的旋转电机1以及旋转电机1的制造方法。在该实施方式中，U相线圈30U也由第一U相线圈30U1和第二U相线圈30U2构成。另外，V相线圈30V由第一V相线圈30V1和第二V相线圈30V2构成。另外，W相线圈30W由第一W相线圈30W1和第二W相线圈30W2构成。

在该实施方式中，第一U相线圈30U1在通过线圈插入机100插入到各插口10a时，被分割为多个第一U相分束线圈30U1-1～30U1-6。同样，第二U相线圈30U2被分割为多个第二U相分束线圈30U2-1～30U2-6。同样，第一V相线圈30V1被分割为多个第一V相分束线圈30V1-1～30V1-6。同样，第二V相线圈30V2被分割为多个第二V相分束线圈30V2-1～30V2-6。同样，第一W相线圈30W1被分割为多个第一W相分束线圈30W1-1～30W1-6。同样，第二W相线圈30W2被分割为多个第二W相线圈30W2-1～30W2-2。

在线圈放置工序中，利用移送装置(未图示)，根据图13所示的线圈的展开连接图，将各相的分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6、30W2-1～30W2-6在叶片102间沿叶片102的形成方向重叠并分别呈层状地插入。

在定子铁芯放置工序中，构成在分别插入各叶片102间的状态下安装的各分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6、30W2-1～30W2-6的导线30a的根数被设定为越是接近定子铁芯10的各分束线圈30＊＊则越少。

另外，在定子铁芯放置工序中，构成在分别插入到各叶片102间的状态下安装的各分束线圈30U1-1～30U1-6、30U2-1～30U2-6、30V1-1～30V1-6、30V2-1～30V2-6、30W1-1～30W1-6、30W2-1～30W2-6的导线30a的长度被设定为越是远离定子铁芯10的各分束线圈30＊＊则越短。

在分束线圈统一插入工序中，若使推动器103向定子铁芯10侧移动，则利用推动器103的各压入部103b，将各相的分束线圈30＊＊中向比叶片102靠内周侧突出的部分被推顶至定子铁芯10侧。于是，从位于定子铁芯10侧(上方侧)的分束线圈30＊＊依次重叠并呈层状地插入至插口10a。这样，在各相线圈30U、30V、30W为同心绕组结构的实施方式中，能够将各相多个分束线圈30＊＊的每一个一次性依次重叠并呈层状地插入至各插口10a。

(其它实施方式)

在上述说明的实施方式中，线圈30的相数为3个。然而，也可以是线圈30的相数为2、4以上的实施方式的旋转电机1。

符号说明

1…旋转电机，10…定子铁芯，10a…插口，30…线圈，30a…导线，30c…线圈端，30U1-1～30U1-6…第一U相分束线圈，30U2-1～30U2-6…第二U相分束线圈，30V1-1～30V1-6…第一V相分束线圈，30V2-1～30V2-6…第二V相分束线圈，30W1-1～30W1-6…第一W相分束线圈，30W2-1～30W2-2…第二W相分束线圈，40…定子，90…转子，91…转子铁芯，92、93…转子磁极，100…线圈插入机，102…叶片，103…推动器。

Claims (4)

1.一种旋转电机的制造方法，其制造具有以下结构的旋转电机，即，该旋转电机具有：定子，该定子具备呈圆筒形状并且在内周面在周向形成有多个插口的定子铁芯、和分别插入于多个上述插口的多相线圈；以及转子，该转子具备被支承为能够相对于上述定子旋转的转子铁芯和设置于上述转子铁芯的至少一对转子磁极，

上述旋转电机的制造方法具有以下工序：

分束线圈形成工序，针对各相的每一相由导线形成将上述多相线圈分割为多个而得的分束线圈；

线圈放置工序，向具备呈棒状且相互分离地配置于圆周上的多个叶片、和以与各上述叶片的内侧部分对置的方式配置于上述各上述叶片的内侧并沿上述叶片的形成方向移动的推动器的线圈插入机的各上述叶片间，以沿上述叶片的形成方向重叠并形成层状的方式插入上述各相的各自的多个上述分束线圈；

定子铁芯放置工序，以使各上述插口的位置与形成于各上述叶片间的间隙的位置一致的方式，将上述定子铁芯放置于上述线圈插入机；以及

分束线圈统一插入工序，通过使上述推动器向上述定子铁芯侧移动，从而利用位于上述推动器侧的已分别插入到各上述叶片间的多个上述分束线圈，按压在比该分束线圈靠上述定子铁芯侧邻接的上述分束线圈，将上述各相的各自的多个上述分束线圈一次性依次重叠并呈层状地插入到各上述插口，

在上述定子铁芯放置工序中，就构成在各上述叶片间分别重叠并呈层状地被插入的各上述分束线圈的上述导线的一圈的长度而言，被设定为越是远离上述定子铁芯的各上述分束线圈则上述导线的一圈的长度越短。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的制造方法，其中，

在上述定子铁芯放置工序中，就构成在各上述叶片间分别重叠并呈层状地被插入的各上述分束线圈的上述导线的根数而言，被设定为越是接近上述定子铁芯的各上述分束线圈则导线的根数越少。

3.一种旋转电机，具有：定子，该定子具备呈圆筒形状且在内周面在周向形成有多个插口的定子铁芯和以分别插入到多个上述插口的状态被安装的多相线圈；以及转子，该转子具备被支承为能够相对于上述定子旋转的转子铁芯和设置于上述转子铁芯的至少一对转子磁极，

在上述旋转电机中，

上述多相线圈分别被分割为多个分束线圈，

多个上述分束线圈以分别重叠并呈层状地被插入到各上述插口的状态被安装，

以插入到上述插口的状态被安装的各上述分束线圈的一侧的线圈端在从上述定子铁芯的端面突出的方向上最远的位置处的内径被设定为小于上述定子铁芯的内径，

就构成以分别重叠并呈层状地插入到各上述插口的状态被安装的各上述分束线圈的导线的一圈的长度而言，被设定为构成内周侧的上述分束线圈的导线的一圈的长度比构成外周侧的上述分束线圈的导线的一圈的长度短。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，

就构成以分别重叠并呈层状地插入到各上述插口的状态被安装的各上述分束线圈的导线的根数而言，被设定为构成外周侧的上述分束线圈的导线的根数比构成内周侧的上述分束线圈的导线的根数少。

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