CN111313636B - 线圈成型方法和线圈成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈成型方法和线圈成型装置。使用线圈成型装置(10)的线圈成型方法对插入多个槽插入线部(30)中的线圈(14)进行成型，在线圈成型方法中，进行卷绕工序、分离工序和成型工序，其中，在所述卷绕工序中，将线材(24)呈螺旋状紧密地卷绕于沿一方向延伸的卷芯(52)上；所述分离工序在卷绕工序之后，将在卷芯(52)的延伸方向上彼此相邻的线材(24)的间隔扩大；在所述成型工序中，将通过分离工序扩大了间隔的线材(24)通过折弯而成型线圈(14)。据此，能够实现卷芯的全长的缩短化，并能够确保卷芯的刚性。

Description

线圈成型方法和线圈成型装置

技术领域

本发明涉及一种成型线圈的线圈成型方法和线圈成型装置，其中，所述线圈具有被插入定子铁芯(stator core)的槽(slot)的多个槽插入线部和连接多个所述槽插入线部的端部彼此的多个转弯部。

背景技术

例如，在日本发明专利授权公报第4336700号中公开了一种进行卷绕工序和成型工序的线圈成型方法和线圈成型装置。在卷绕工序中，通过将线材呈螺旋状卷绕于沿一方向延伸的卷芯上，对相对于卷芯的延伸方向倾斜的倾斜直线部和将倾斜直线部彼此连接的折回部进行成型。在成型工序中，通过利用刀片(blade)(保持爪)将被卷绕于卷芯的线材的倾斜直线部折弯，而对槽插入线部和转弯部进行成型。

发明内容

然而，在日本发明专利授权公报第4336700号的现有技术中，在卷绕工序中，以在卷芯的延伸方向上彼此相邻的线材之间形成能够供刀片插入的间隙的方式将线材卷绕于卷芯。因此，有时卷芯长形化而使得卷芯的刚性不足。特别是，在将与定子铁芯的全周的线圈对应的长度的线材卷绕于卷芯的情况下，卷芯容易变长，从而不容易确保卷芯的刚性。

本发明是考虑到这样的技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够实现缩短卷芯的全长，由此能够确保卷芯的刚性的线圈成型方法和线圈成型装置。

本发明的一方式是一种线圈成型方法，对插入定子铁芯的多个槽中的线圈进行成型，在该线圈成型方法中进行卷绕工序、分离工序和成型工序，在所述卷绕工序中，将线材呈螺旋状紧密地卷绕于沿一方向延伸的卷芯上；所述分离工序在所述卷绕工序之后，将在所述卷芯的延伸方向上彼此相邻的所述线材的间隔扩大；在所述成型工序中，将通过所述分离工序扩大了间隔的所述线材通过折弯而成型所述线圈。

本发明的另一方式是一种线圈成型装置，其对插入定子铁芯的多个槽中的线圈进行成型，该线圈成型装置具有卷绕装置、分离装置和成型装置，其中，所述卷绕装置具有沿一方向延伸且用于将线材呈螺旋状紧密地卷绕的卷芯；所述分离装置用于扩大被呈螺旋状紧密地卷绕于所述卷芯上的所述线材沿所述卷芯的延伸方向的间隔；所述成型装置将通过所述分离装置而被扩大了间隔的所述线材折弯。

根据本发明，由于在将线材呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯上之后，扩大在卷芯的延伸方向上彼此相邻的线材的间隔，因此能够实现卷芯的全长的缩短化。据此，能够确保卷芯的刚性。

通过参照附图对以下实施方式所做的说明，上述的目的、特征及优点应易于被理解。

附图说明

图1是具有由本发明一实施方式所涉及的线圈成型方法和线圈成型装置成型的线圈的旋转电机的局部省略剖视图。

图2是图1的线圈的局部省略立体图。

图3是说明线圈成型方法的流程图。

图4A是准备工序的第1说明图，图4B是准备工序的第2说明图，图4C是准备工序的第3说明图。

图5是使用卷绕装置的卷绕工序的说明图。

图6A是图5的VIA-VIA的剖视图，图6B是卷线部件的引出端部的说明图。

图7A是端部间隙形成工序的第1说明图，图7B是端部间隙形成工序的第2说明图，图7C是端部间隙形成工序的第3说明图。

图8是使用分离装置的分离工序的说明图。

图9A是图8的IXA-IXA的剖视图，图9B是图8的IXB-IXB的剖视图，图9C是图8的IXC-IXC的剖视图，图9D是图8的IXD-IXD的剖视图。

图10是使用成型装置的成型工序的第1说明图。

图11是图10的XI-XI的剖视图。

图12是表示端部保持部和第1中间保持部的一部分的立体图。

图13是图10的XIII-XIII的剖视图。

图14是第1保持爪、第2保持爪和第3保持爪的动作说明图。

图15是成型工序的第2说明图。

图16是成型工序的第3说明图。

图17是成型工序的第4说明图。

图18A是变形例所涉及的端部间隙形成工序的第1说明图，图18B是该端部间隙形成工序的第2说明图，图18C是该端部间隙形成工序的第3说明图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式，参照附图对本发明所涉及的线圈成型方法和线圈成型装置进行说明。

本发明一实施方式所涉及的线圈成型方法和线圈成型装置10(参照图5、图8和图10等)对构成图1所示的旋转电机12(马达或发电机)的一部分的线圈14进行成型。

如图1所示，旋转电机12具有定子16和转子18。定子16具有形成为圆环状的定子铁芯20、和安装于在定子铁芯20上形成的多个槽22的线圈14。各槽22延伸至定子铁芯20的两端面，并且在内周面开口。多个槽22在定子铁芯20的周向上等间隔设置。

如图2所示，线圈14通过加工线材24而成型。作为线材24使用横截面为矩形的扁线。但是，作为线材24，也可以使用横截面为圆形的圆线。线材24具有导线部26和被设置在导线部26的外表面上的绝缘部28。

线圈14包括：多个槽插入线部30，其被插入槽22(参照图1)；和多个转弯部32，其将多个槽插入线部30的端部彼此(一端部彼此、另一端部彼此)连接。换而言之，线圈14通过将多个规定形状的单线圈14a相连而形成。

各单线圈14a具有两个槽插入线部30和两个转弯部32。下面，在将两个槽插入线部30彼此区别的情况下，将一方的槽插入线部30称为“第1槽插入线部30a”，将另一方的槽插入线部30称为“第2槽插入线部30b”。另外，在将两个转弯部32彼此区别的情况下，将一方的转弯部32称为“第1转弯部32a”，而将另一方的转弯部32称为“第2转弯部32b”。

第1槽插入线部30a和第2槽插入线部30b以彼此平行的方式呈直线状延伸。第1槽插入线部30a的一端部(箭头A1方向的端部)通过第1转弯部32a连结于第2槽插入线部30b的一端部(箭头A1方向的端部)。第2槽插入线部30b的另一端部(箭头A2方向的端部)通过第2转弯部32b连结于相邻的单线圈14a的第1槽插入线部30a的另一端部(箭头A2方向的端部)。

在多个单线圈14a中位于最靠端部位置的单线圈14a的第1槽插入线部30a的另一端部上，连结有连接未图示的端子等的连接部34。连接部34具有倾斜延伸部34a和连接部主体34b。倾斜延伸部34a从位于最靠端部位置的单线圈14a的第1槽插入线部30a的另一端部朝向箭头A2方向倾斜地呈直线状延伸。连接部主体34b从倾斜延伸部34a的延伸端沿着箭头A2方向呈直线状延伸。

第1转弯部32a具有第1直线延伸部36a、第2直线延伸部38a和弯曲部40a。第1直线延伸部36a以从第1槽插入线部30a的一端部朝向箭头A1方向而向第2槽插入线部30b侧倾斜的方式延伸。第2直线延伸部38a以从第2槽插入线部30b的一端部朝向箭头A1方向而向第1槽插入线部30a侧倾斜的方式延伸。弯曲部40a将第1直线延伸部36a的延伸端部和第2直线延伸部38a的延伸端部彼此连结。

第2转弯部32b具有使第1转弯部32a上下反转的形状。即，第2转弯部32b具有第1直线延伸部36b、第2直线延伸部38b和弯曲部40b。第1直线延伸部36b以从第2槽插入线部30b的另一端部朝向箭头A2方向而向相邻的单线圈14a的第1槽插入线部30a侧倾斜的方式延伸。第2直线延伸部38b以从相邻的单线圈14a的第1槽插入线部30a的另一端部朝向箭头A2方向而向第2槽插入线部30b侧倾斜的方式延伸。弯曲部40b将第1直线延伸部36a的延伸端部和第2直线延伸部38a的延伸端部彼此连结。

接着，对使用用于成型这样的线圈14的线圈成型装置10的线圈成型方法进行说明。

在线圈成型方法中，首先，在图3的步骤S1中，进行准备工序。在准备工序中，在图4A中，首先，准备6根长形的线材24(扁线)，并以各线材24的宽度方向朝向相同方向的方式使6根线材24以彼此接触的状态排列成一排。此时，各线材24的指向厚度方向的侧面彼此接触。

然后，如图4B所示，通过将这6根线材24的长度方向的中间部折回，而将6根线材24形成为倒V字状。在此之后，在图4C中，以6根线材24的一端侧的部分42a与6根线材24的另一端侧的部分42b在线材24的宽度方向上相邻的方式，使折回端部44附近的部位向线材24的排列方向(线材24的宽度方向)弯曲。据此，将6根线材24的一端侧的部分42a和6根线材24的另一端侧的部分42b合在一起的12根线材24从折回端部44起延伸。12根线材24在其宽度方向上以没有间隙的方式排成一排。此外，在准备工序中，也可以不将6根线材24折弯而形成为12根，而是准备独立的12根线材24。

接着，在图3的步骤S2中，进行卷绕工序。在卷绕工序中，如图5所示，使用构成线圈成型装置10的一部分的卷绕装置50。

卷绕装置50具有卷芯52、第1轴部件54、第2轴部件56、第1支承部件58、第2支承部件60和驱动马达62。卷芯52用于将线材24呈螺旋状紧密地卷绕，且沿一方向(箭头B方向)延伸。如图6A所示，卷芯52的横截面形成为矩形形状。具体而言，在卷芯52的外表面设置有第1平面52a、第1弯曲面52b、第2平面52c和第2弯曲面52d。第1平面52a和第2平面52c以彼此平行的方式延伸。第1平面52a和第2平面52c分别沿卷芯52的长度方向(箭头B方向)和宽度方向(箭头C方向)延伸。

第1弯曲面52b将第1平面52a的一方侧部(箭头C1方向的侧部)与第2平面52c的一方侧部(箭头C1方向的侧部)彼此连结。第2弯曲面52d将第1平面52a的另一方侧部(箭头C2方向的侧部)与第2平面52c的另一方侧部(箭头C1方向的侧部)彼此连结。第1弯曲面52b和第2弯曲面52d的横截面分别形成为半圆状(圆弧状)。第1弯曲面52b和第2弯曲面52d分别在卷芯52的长度方向(箭头B方向)和厚度方向(箭头D方向)上延伸。

在图5中，第1轴部件54和第2轴部件56分别形成为圆柱状。第1轴部件54通过紧固部件64以可拆卸的方式连结于卷芯52的一端部(箭头B1方向的端部)。第2轴部件56通过紧固部件66以可拆卸的方式连结于卷芯52的另一端部(箭头B2方向的端部)。第1支承部件58将第1轴部件54以自如旋转的方式支承。第2支承部件60将第2轴部件56以自如旋转的方式支承。驱动马达62通过固定部件68连结于第2支承部件60，并使卷芯52绕其中心轴线Ax旋转(参照图6A)。但是，驱动马达62也可以不固定于第2支承部件60，而是固定于第1支承部件58或其他结构部件。

在卷绕工序中，如图5所示，通过将在准备工序中准备的12根线材24从卷芯52的一端侧(箭头B1方向)朝向另一端侧(箭头B2方向)呈螺旋状紧密(无间隙)地卷绕，从而成型卷线部件70。此时，这些线材24的折回端部44位于卷芯52的一端部。具体而言，如图6A所示，通过驱动电机62使卷芯52绕其中心轴线Ax旋转，由此将12根线材24卷绕于卷芯52。

这样一来，各线材24沿着卷芯52的形状被折弯。此外，各线材24被向线材24的厚度方向折弯。即，在各线材24绕卷芯52一圈期间，在各线材24上成型有沿着第1平面52a延伸的第1倾斜直线部72a、沿着第1弯曲面52b延伸的第1折回部72b、沿着第2平面52c延伸的第2倾斜直线部72c和沿着第2弯曲面52d延伸的第2折回部72d。

第1倾斜直线部72a和第2倾斜直线部72c以相对于卷芯52的宽度方向倾斜的方式延伸。第1折回部72b将第1倾斜直线部72a的一端部与第2倾斜直线部72c的一端部彼此连结。第2折回部72d将第1倾斜直线部72a的另一端部与第2倾斜直线部72c的另一端部彼此连结。

在下面的说明中，在不特别区分第1倾斜直线部72a和第2倾斜直线部72c的情况下，有时简称为“倾斜直线部71”，在不区分第1折回部72b和第2折回部72d的情况下，有时简称为“折回部73”。

在卷绕工序中，如图6B所示，在各线材24的端部形成有引出端部74。各引出端部74从第1倾斜直线部72a向箭头C2方向延伸。各引出端部74沿箭头C方向呈直线状延伸。各引出端部74的顶端部以随着靠向顶端而宽度变窄的方式形成为俯视观察呈三角形状。即，在彼此相邻的引出端部74的顶端部之间，形成有倒三角形状的间隙76(谷部)。

通过这样的卷绕工序成型的卷线部件70沿箭头B方向延伸，折回端部44(参照图5)位于卷线部件70的一端部(箭头B1方向的端部)，引出端部74(参照图6B)位于卷线部件70的另一端部(箭头B2方向的端部)。

另外，如图6A所示，第1折回部72b位于卷线部件70(卷芯52)的宽度方向(箭头C方向)的一方侧(箭头C1方向)，第2折回部72d位于卷线部件70(卷芯52)的宽度方向(箭头C方向)的另一方侧(箭头C2方向)。而且，第1倾斜直线部72a位于卷线部件70(卷芯52)的厚度方向(箭头D方向)的一方侧(箭头D1方向)，第2倾斜直线部72c位于卷线部件70(卷芯52)的厚度方向(箭头D方向)的另一方侧(箭头D2方向)。

当卷绕工序结束时，将卷芯52从第1轴部件54和第2轴部件56上拆下，在图3的步骤S3中，进行端部间隙形成工序。在端部间隙形成工序中，如图7A和图7B所示，从箭头C2方向将第1销部件78和第2销部件80插入形成于彼此相邻的引出端部74的顶端部之间的间隙76中。

然后，如图7C所示，使各第1销部件78位于第1倾斜直线部72a的箭头C1方向的端部(第1折回部72b)附近，并且使各第2销部件80位于第1倾斜直线部72a的箭头C2方向的端部(引出端部74)附近。接着，将这些第1销部件78和第2销部件80向箭头B2方向拉伸。据此，能够易于扩大卷线部件70的在箭头B2方向上的端部彼此相邻的线材24的间隔。

当端部间隙形成工序结束时，在图3的步骤S4中，进行分离工序。在分离工序中，如图8所示，使用构成线圈成型装置10的一部分的分离装置82。

如图8所示，分离装置82用于分离通过由卷绕装置50将线材24呈螺旋状紧密卷绕于卷芯52而形成的卷线部件70。换言之，分离装置82用于一边扩大在箭头B方向上相邻的线材24的间隔一边向箭头B2方向移送卷线部件70。分离装置82具有引导辊84、输送辊86、分离辊88、承受辊90和辊控制部91。引导辊84、输送辊86、分离辊88和承受辊90各设置2个。

如图8和图9A所示，两个引导辊84用于将形成卷线部件70的线材24向箭头B2方向引导。两个引导辊84以从宽度方向(箭头C方向)夹持卷线部件70的方式配置。各引导辊84具有引导辊主体92和被设置于引导辊主体92的弹性部件94。

引导辊主体92的与旋转轴线正交的横截面形成为圆形。在引导辊主体92的外周面上形成有圆环状的环状槽96。弹性部件94是被固定在环状槽96内的圆环状的橡胶部件。在弹性部件94的外周面上形成有横截面为圆弧状的凹面98(参照图9A)。

如图8和图9B所示，两个输送辊86位于比两个引导辊84靠线材24的输送方向(箭头B2方向)的位置。两个输送辊86以从宽度方向夹持卷线部件70的方式配置。各输送辊86具有输送辊主体100和被设置于输送辊主体100的弹性部件102。

输送辊主体100的与旋转轴线正交的横截面形成为圆形状。在输送辊主体100的外周面上形成有圆环状的环状槽104。弹性部件102是被固定在环状槽104内的圆环状的橡胶部件。在弹性部件102的外周面上形成有横截面为圆弧状的凹面106(参照图9B)。

如图8和图9C所示，两个分离辊88位于比两个输送辊86相比靠线材24的输送方向(箭头B2方向)的位置。两个分离辊88以从宽度方向夹持卷线部件70的方式配置。各分离辊88具有：分离辊主体108；弹性部件110，其被设置在分离辊主体108上；和多个卡合部112，其被设置在分离辊主体108上。

分离辊主体108的与旋转轴线正交的横截面形成为圆形。在分离辊主体108的外周面上形成有圆环状的环状槽114。弹性部件110是被固定在环状槽114内的圆环状的橡胶部件。弹性部件110的直径与输送辊86的弹性部件102的直径大致相同。但是，弹性部件110的直径也可以与弹性部件102的直径不同。

多个卡合部112被设置在比环状槽114内的弹性部件110靠径向外侧的位置。多个卡合部112在分离辊主体108的周向上等间隔地设置。各卡合部112是相对于分离辊主体108的旋转轴线平行延伸的销部件。各卡合部112通过其两端部嵌合在被形成于环状槽114的侧面的孔115中而被固定在分离辊主体108上。但是，各卡合部112的形状、位置、大小能够任意设定。

如图8和图9D所示，两个承受辊90用于承受由两个分离辊88作用于线材24的按压力。两个承受辊90位于比两个分离辊88靠线材24的输送方向(箭头B2方向)的位置。两个承受辊90以从宽度方向夹持卷线部件70的方式配置。

承受辊90具有承受辊主体116和被设置于承受辊主体116的弹性部件118。承受辊主体116的与旋转轴线正交的横截面形成为圆形。在承受辊主体116的外周面形成有圆环状的环状槽120。弹性部件118是被固定在环状槽120内的圆环状的橡胶部件。在弹性部件118的外周面上形成有横截面为圆弧状的凹面122(参照图9D)。

辊控制部91控制未图示的马达等驱动源的动作，所述驱动源用于使两个输送辊86和两个分离辊88分别旋转。即，两个输送辊86和两个分离辊88分别是驱动辊，两个引导辊84和两个承受辊90是伴随着线材24的移送而进行旋转的从动辊。

如图8所示，在分离工序中，使线材24的折回部73的外表面与引导辊84、输送辊86和承受辊90的各凹面98、106、122接触，并且使线材24的折回部73与各分离辊88的弹性部件110的外表面接触。此时，分离辊88的卡合部112被插入到在箭头B的方向上彼此相邻的折回部73之间。

并且，辊控制部91以使各分离辊88的圆周速度大于各输送辊86的圆周速度的方式使输送辊86和分离辊88旋转。具体而言，辊控制部91使两个输送辊86以第1转速旋转，并且使两个分离辊88以高于第1转速的第2转速旋转。

于是，由于摩擦力作用于输送辊86的凹面106与折回部73的外表面之间，因此折回部73通过输送辊86的旋转而向箭头B2方向移动。另外，由于摩擦力作用于分离辊88的弹性部件110的外表面与折回部73的外表面之间，并且卡合部112向箭头B2方向按压折回部73的侧面(指向箭头B1方向的表面)，因此折回部73通过分离辊88的旋转而向箭头B2方向移动。

此时，由于线材24通过分离辊88被沿箭头B方向输送的速度比通过输送辊86被沿箭头B方向输送的速度快，因此在输送辊86与分离辊88之间，箭头B方向上的线材24的间隔被扩大。

另外，当输送辊86和分离辊88旋转时，引导辊84和承受辊90随着线材24向箭头B2方向移动而进行旋转。当引导辊84旋转时，线材24中的位于比引导辊84靠箭头B1方向的部分被输送辊86引导。承受辊90承受由分离辊88作用于线材24的按压力。

当第1分离工序结束时，在图3的步骤S5中，进行第1连接部成型工序(步骤S5)。在第1连接部成型工序、后述的第2连接部成型工序和单线圈成型工序中，如图10所示，使用构成线圈成型装置10的一部分的成型装置130。

如图10所示，成型装置130用于将由分离装置82扩大了箭头B方向的间隔的线材24折弯成规定形状。成型装置130将线材24在其宽度方向上折弯。成型装置130位于比分离装置82靠箭头B2方向的位置(参照图15)。成型装置130具有端部保持部132、第1中间保持部134、第2中间保持部136和第3中间保持部138。

在图10～图12中，端部保持部132能够沿着箭头C方向和箭头D方向移动。端部保持部132用于保持引出端部74。端部保持部132具有沿着箭头B方向配设多个(例如，在本实施方式中为6个)的端部保持爪140和用于支承这些端部保持爪140的端部支承部件142。

端部保持爪140沿一方向(箭头C方向)延伸。端部保持爪140的横截面形成为U字状。即，在端部保持爪140上形成有供线材24插入的端部插入槽144。端部插入槽144在端部保持爪140的整个长度上延伸。端部插入槽144朝向箭头D2方向开口。端部插入槽144的宽度尺寸与线材24的宽度尺寸大致相同。端部插入槽144的深度尺寸与线材24的厚度尺寸大致相同。端部插入槽144的长度尺寸比引出端部74的长度尺寸长。但是，端部插入槽144的宽度尺寸、深度尺寸和长度尺寸能够任意设定。

在图10、图12和图13中，第1中间保持部134能够沿箭头D方向移动。第1中间保持部134用于保持卷线部件70的各线材24的第1倾斜直线部72a。第1中间保持部134具有：第1保持爪146，其沿着箭头B方向配设多个(例如，在本实施方式中为6个)；和第1支承部件148，其支承这些第1保持爪146。

第1保持爪146沿一方向延伸。第1保持爪146的横截面形成为U字状。即，在第1保持爪146上形成有供线材24插入的第1插入槽152。第1插入槽152在第1保持爪146的整个长度上延伸。第1插入槽152的宽度尺寸与线材24的宽度尺寸大致相同。第1插入槽152的深度尺寸与线材24的厚度尺寸大致相同。第1插入槽152的长度尺寸与第1槽插入线部30a的长度尺寸(参照图2)相同。但是，第1插入槽152的宽度尺寸和深度尺寸能够任意设定。

如图14所示，第1保持爪146以第1保持爪146的长轴a1相对于箭头C方向倾斜规定角度θ1的状态被固定于第1支承部件148。即，第1保持爪146的长轴a1从箭头C1方向朝向箭头C2方向而向箭头B2方向倾斜。

在图10和图13中，第2中间保持部136能够沿着箭头D方向移动。第2中间保持部136用于保持卷线部件70的各线材24的第2倾斜直线部72c(参照图10)。第2中间保持部136具有将第1中间保持部134在箭头D方向上反转后的形状。

第2中间保持部136具有：第2保持爪154，其沿箭头B方向配设多个(例如，在本实施方式中为6个)；第2支承部件156，其支承这些第2保持爪154；和多个(例如，在本实施方式中为6个)第2转动轴158，其用于使第2保持爪154转动。第2保持爪154与上述第1保持爪146同样地构成。因此，省略对第2保持爪154的详细结构的说明。此外，第2保持爪154的第2插入槽160朝向箭头D1方向开口。

如图14所示，第2保持爪154在第1位置和第2位置之间转动，其中，所述第1位置是指第2保持爪154的长轴a2相对于箭头C方向倾斜规定角度θ2的位置，所述第2位置是指第2保持爪154的长轴a2沿箭头C方向延伸的位置。即，第2保持爪154的长轴a2在第2保持爪154的第1位置处从箭头C1方向朝向箭头C2方向而向箭头B1方向倾斜。

在图10和图13中，第3中间保持部138能够沿着箭头D方向移动。第3中间保持部138位于第1中间保持部134的箭头B2方向(线材24的输送方向)。第3中间保持部138用于保持卷线部件70的各线材24的第1倾斜直线部72a。

第3中间保持部138具有：第3保持爪162，其沿着箭头B方向配设多个(例如，在本实施方式中为6个)；第3支承部件164，其支承这些第3保持爪162；和多个(例如，在本实施方式中为6个)第3转动轴166，其用于使第3保持爪162转动。第3保持爪162与上述第1保持爪146同样地构成。因此，省略对第3保持爪162的详细结构的说明。另外，第3保持爪162的第3插入槽168朝向箭头D2方向开口。

如图14所示，第3保持爪162在第1位置和第2位置之间转动，其中，所述第1位置是指第3保持爪162的长轴a3相对于箭头C方向倾斜规定角度θ3的位置，所述第2位置是指第3保持爪162的长轴a3沿箭头C方向延伸的位置。即，第3保持爪162的长轴a3在第3保持爪162的第1位置处从箭头C1方向朝向箭头C2方向而向箭头B2方向倾斜。规定角度θ1、规定角度θ2和规定角度θ3是彼此相同的角度。

在第1连接部成型工序中，如图10和图15所示，将形成卷线部件70的12根线材24中的位于箭头B2方向的6根线材24(以下，称为“第1线材24a”)折弯而成型6根连接部34。

具体而言，如图10所示，将各第1线材24a的引出端部74插入各端部保持爪140的端部插入槽144，并且将各第1倾斜直线部72a插入各第1保持爪146的第1插入槽152。

然后，在图15中，在将第1中间保持部134的位置固定的状态下，使端部保持部132向箭头C1方向移动。据此，位于箭头B2方向最靠外侧位置的第1个第1倾斜直线部72a折弯，来成型连接部34(倾斜延伸部34a和连接部主体34b)。

在此之后，移动端部保持部132和第1中间保持部134，以使引出端部74从端部插入槽144中拉出，同时使第1倾斜直线部72a从第1插入槽152中拉出。

接着，在图3的步骤S6中，进行第2分离工序。在第2分离工序中，辊控制部91使输送辊86和分离辊88旋转(参照图8)，由此一边分离卷线部件70的线材24一边将形成卷线部件70的12根线材24中其余的6根线材24(以下称为“第2线材24b”)引导至成型装置130。此外，在第2分离工序中，进行基本上与上述第1分离工序相同的动作。因此，省略对第2分离工序的详细说明和动作图。

在此之后，在图3的步骤S7中，进行第2连接部成型工序。在第2连接部成型工序中，使用端部保持部132和第1中间保持部134将第2线材24b的第1倾斜直线部72a折弯，而成型连接部34(倾斜延伸部34a和连接部主体34b)。此外，在第2连接部成型工序中，进行基本上与上述第1连接部成型工序相同的动作。因此，省略对第2连接部成型工序的详细说明和动作图。

然后，在图3的步骤S8中，进行第3分离工序。在第3分离工序中，如图16所示，辊控制部91使输送辊86和分离辊88旋转，据此一边分离卷线部件70的线材24一边将第1线材24a引导至成型装置130的规定位置。

接着，在图3的步骤S9中，进行第1单线圈成型工序。在第1单线圈成型工序中，如图16所示，将第1线材24a的连接部主体34b插入端部插入槽144，将第1线材24a的第1倾斜直线部72a(形成有倾斜延伸部34a的第1倾斜直线部72a)插入第3插入槽168。另外，将第1线材24a的第2倾斜直线部72c插入第2插入槽160，将第1线材24a的第1倾斜直线部72a(位于比插入第3插入槽168的第1倾斜直线部72a向箭头B1方向错开一圈的位置的第1倾斜直线部72a)插入第1插入槽152。

然后，在图17中，在将端部保持部132和第1中间保持部134的位置固定的状态下，使第3保持爪162从第1位置旋转到第2位置(使第3保持爪162沿箭头C方向立起)，并且使第2保持爪154从第1位置旋转到第2位置(使第2保持爪154沿箭头C方向立起)。据此，在第1线材24a上成型单线圈14a(第1槽插入线部30a、第1转弯部32a、第2槽插入线部30b和第2转弯部32b)。

在此之后，在图3的步骤S10中，进行第4分离工序。在第4分离工序中，辊控制部91使输送辊86和分离辊88旋转(参照图8)，据此一边分离卷线部件70的线材24一边将第2线材24b引导至成型装置130的规定位置。此外，在第4分离工序中，进行基本上与上述第3分离工序相同的动作。因此，省略第4分离工序的详细说明和动作图。

然后，在图3的步骤S11中，进行第2单线圈成型工序。在第2单线圈成型工序中，使用端部保持部132、第1中间保持部134、第2中间保持部136和第3中间保持部138来折弯第2线材24b，由此成型单线圈14a。此外，在第2单线圈成型工序中，基本上进行与上述第1单线圈成型工序相同的动作。因此，省略对第2单线圈成型工序的详细说明和动作图。

接着，在线圈14的成型未完成的情况下(步骤S12：否)，实施上述的步骤S8～步骤S11的处理，进而在卷线部件70的线材24上成型单线圈14a。另一方面，在线圈14的成型完成的情况下(步骤S12：是)，线圈14的成型方法的流程结束。

在这种情况下，本实施方式所涉及的线圈成型方法和线圈成型装置10实现以下的效果。

在线圈成型方法中，进行以下工序：将线材24呈螺旋状紧密地卷绕于沿一方向延伸的卷芯52上的卷绕工序；在卷绕工序之后，将在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24的间隔扩大的分离工序(第3分离工序和第4分离工序)；通过将利用分离工序(第3分离工序和第4分离工序)扩大了间隔的线材24折弯来成型线圈14的成型工序(第1单线圈成型工序和第2单线圈成型工序)。

另外，线圈成型装置10具有：卷绕装置50，其具有沿一方向延伸且用于将线材24呈螺旋状紧密地卷绕的卷芯52；分离装置82，其用于扩大呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯52的线材24的沿着卷芯52的延伸方向的间隔；和成型装置130，其将通过分离装置82扩大了间隔的线材24折弯。

根据本实施方式，由于在将线材24呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯52之后，扩大在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24的间隔，因此能够实现卷芯52的全长的缩短化。据此，能够确保卷芯52的刚性。

线圈14具有：多个槽插入线部30，其被插入到多个槽22中并呈直线状延伸；和多个转弯部32，其将多个槽插入线部30的端部彼此连接。在卷绕工序中，通过将线材24呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯52，来成型相对于卷芯52的延伸方向倾斜的多个倾斜直线部71和将多个倾斜直线部71的端部彼此相连的多个折回部73，在成型工序(第1单线圈成型工序和第2单线圈成型工序)中，通过折弯线材24中的多个倾斜直线部71，来成型多个槽插入线部30和多个转弯部32。多个转弯部32分别包括多个折回部73。

另外，卷绕装置50通过将线材24呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯52，来成型相对于卷芯52的延伸方向倾斜的多个倾斜直线部71和将多个倾斜直线部71的端部彼此相连的多个折回部73，成型装置130通过折弯线材24中的多个倾斜直线部71，来成型多个槽插入线部30和多个转弯部32。多个转弯部32中的每一个转弯部32包括多个折回部73中的一个折回部73。据此，能够有效地对具有多个直线状的槽插入线部30和多个转弯部32的线圈14成型。

在线圈成型方法中，在分离工序(第3分离工序和第4分离工序)中，在使输送辊86的外周部与呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯52的线材24接触的状态下使输送辊86旋转，并且在使被配置在输送辊86的输送方向上的分离辊88的外周部与从输送辊86输送来的线材24接触的状态下，以比输送辊86的圆周速度大的圆周速度使分离辊88旋转，据此扩大在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24的间隔。

另外，在线圈成型装置10中，分离装置82具有输送辊86和分离辊88，输送辊86使输送辊86的外周部与呈螺旋状紧密地卷绕于卷芯52的线材24接触的同时进行旋转，分离辊88使分离辊88的外周部与从输送辊86输送来的线材24接触的同时以比输送辊86的圆周速度大的圆周速度进行旋转。

据此，由于使分离辊88的圆周速度大于输送辊86的圆周速度，因此能够简单地扩大在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24的间隔(分离卷线部件70)。

在线圈成型方法中，在分离工序(第3分离工序和第4分离工序)中，在将被设置于分离辊88的外周部的卡合部112插入到在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24之间的状态下，使分离辊88旋转。另外，在线圈成型装置10中，在分离辊88的外周部设置有卡合部112，该卡合部112被插入到在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24之间。

据此，能够容易地调整在卷芯52的延伸方向上彼此相邻的线材24的间距。

在线圈成型方法中，在分离工序(第3分离工序和第4分离工序)中，在使承受辊90的外周部与从分离辊88输送来的线材24接触的状态下，使承受辊90旋转，由此，利用承受辊90承受从分离辊88作用于线材24的按压力。

另外，在线圈成型装置10中，分离装置82具有承受辊90，该承受辊90被配置在比分离辊88靠线材24的输送方向上，承受辊90在使承受辊90的外周部与线材24接触的状态下旋转，由此承受从分离辊88作用于线材24的按压力。

据此，当通过分离辊88来分离卷线部件70时，能够由承受辊90吸收作用于卷线部件70在宽度方向上的侧部(折回部73)的力。

在线圈成型方法中，输送辊86的外周部和分离辊88的外周部分别形成为能弹性变形，在分离工序(第3分离工序和第4分离工序)中，使输送辊86的外周部和分离辊88的外周部分别以弹性变形的状态与线材24接触。

另外，在线圈成型装置10中，输送辊86的外周部和分离辊88的外周部分别形成为，通过线材24接触而弹性变形。

据此，能够抑制由输送辊86和分离辊88作用于卷线部件70的压力。

在线圈成型方法中，承受辊90的外周部形成为能够弹性变形，在分离工序(第3分离工序和第4分离工序)中，使承受辊90的外周部在弹性变形的状态下与线材24接触。另外，在线圈成型装置10中，承受辊90的外周部形成为通过线材24接触而弹性变形。

据此，能够抑制从承受辊90作用于卷线部件70的压力。

在线圈成型方法中，端部间隙形成工序不限于上述方法，也可以用图18A～图18C所示的方法进行。此外，如图18A所示，在进行该变形例所涉及的端部间隙形成工序的情况下，在作为前工序的卷绕工序中，多个(例如12个)引出端部74的顶端面74a以朝向箭头B1方向而向卷芯52所在的一侧倾斜的方式形成。并且，如图18B所示，在使板状或棒状的按压部件170的平面170a与多个引出端部74的顶端面74a接触的状态下，以平面170a与卷芯52的延伸方向(箭头B方向)大致平行的方式，利用按压部件170按压各引出端部74的顶端面74a。这样一来，在箭头B方向上彼此相邻的引出端部74之间形成有间隙。

然后，在图18C中，在彼此相邻的引出端部74之间的间隙中插入第1销部件78和第2销部件80，使各第1销部件78位于第1倾斜直线部72a的箭头C2方向的端部(第1折回部72b)附近，并且使各第2销部件80位于第1倾斜直线部72a的箭头C2方向的端部(引出端部74)附近。接着，将这些第1销部件78和第2销部件80向箭头B2方向拉伸。据此，能够容易地扩大卷线部件70在箭头B2方向上的端部彼此相邻线材24的间隔。

本发明不限于上述的结构和方法。在分离装置82中，若分离辊88的圆周速度比输送辊86的圆周速度大，则能够任意设定分离辊88和输送辊86的直径、转速等。在成型装置130中，端部保持爪140、第1保持爪146、第2保持爪154和第3保持爪162的数量能够任意设定。例如，如本实施方式那样，在将12根线材24弯折成型的情况下，也可以将端部保持爪140、第1保持爪146、第2保持爪154和第3保持爪162各自数量设定为12个。在这种情况下，在线圈成型方法中，可以省略第2分离工序、第2连接部成型工序、第4分离工序和第2单线圈成型工序。

成型装置130可以是任意的结构，只要能够将通过分离工序(第3分离工序和第4分离工序)扩大了箭头B方向上的间隔的线材24成型为线圈14的形状即可。构成线圈14的线材24的根数能够任意设定。

本发明所涉及的线圈成型方法和线圈成型装置不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的情况下，当然能够采用各种结构。

Claims (12)

1.一种线圈成型方法，对插入定子铁芯(20)的多个槽(22)中的线圈(14)进行成型，其特征在于，

进行卷绕工序、分离工序和成型工序，

在所述卷绕工序中，将线材(24)呈螺旋状紧密地卷绕于沿一方向延伸的卷芯(52)上；

所述分离工序在所述卷绕工序之后，将在所述卷芯的延伸方向上彼此相邻的所述线材的间隔扩大；

在所述成型工序中，将通过所述分离工序扩大了间隔的所述线材通过折弯而成型所述线圈，

在所述分离工序中，在使输送辊(86)的外周部与呈螺旋状紧密地卷绕于所述卷芯上的所述线材接触的状态下使所述输送辊旋转，并且在使被配置在所述输送辊的输送方向上的分离辊(88)的外周部与从所述输送辊输送来的所述线材接触的状态下，以比所述输送辊的圆周速度大的圆周速度使所述分离辊旋转，据此，扩大在所述卷芯的延伸方向上彼此相邻的所述线材的间隔。

2.根据权利要求1所述的线圈成型方法，其特征在于，

所述线圈具有多个槽插入线部(30)和多个转弯部(32)，其中，

多个所述槽插入线部(30)被插入到多个所述槽中并以直线状延伸；

多个所述转弯部(32)将多个所述槽插入线部的端部彼此连接，

在所述卷绕工序中，通过将线材呈螺旋状紧密地卷绕于所述卷芯，来成型多个倾斜直线部(72a、72c)和多个折回部(72b、72d)，其中，多个所述倾斜直线部(72a、72c)相对于所述卷芯的延伸方向倾斜；多个所述折回部(72b、72d)将多个所述倾斜直线部的端部彼此连接，

在所述成型工序中，通过折弯所述线材中的多个所述倾斜直线部，来成型多个所述槽插入线部和多个所述转弯部，

多个所述转弯部中的每一个转弯部包括多个所述折回部中的一个折回部。

3.根据权利要求1所述的线圈成型方法，其特征在于，

在所述分离工序中，在将被设置于所述分离辊的外周部的卡合部(112)插入到在所述卷芯的延伸方向上彼此相邻的所述线材之间的状态下，使所述分离辊旋转。

4.根据权利要求1所述的线圈成型方法，其特征在于，

在所述分离工序中，在使承受辊(90)的外周部与从所述分离辊输送来的所述线材接触的状态下使所述承受辊旋转，据此通过所述承受辊承受由所述分离辊作用于所述线材的按压力。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的线圈成型方法，其特征在于，

所述输送辊的外周部和所述分离辊的外周部分别形成为能弹性变形，

在所述分离工序中，使所述输送辊的外周部和所述分离辊的外周部分别在弹性变形的状态下与所述线材接触。

6.根据权利要求4所述的线圈成型方法，其特征在于，

所述承受辊的外周部形成为能弹性变形，

在所述分离工序中，使所述承受辊的外周部在弹性变形的状态与所述线材接触。

7.一种线圈成型装置(10)，其对插入定子铁芯的多个槽中的线圈进行成型，其特征在于，

具有卷绕装置(50)、分离装置(82)和成型装置(130)，其中，

所述卷绕装置(50)具有沿一方向延伸且用于将线材呈螺旋状紧密地卷绕的卷芯；

所述分离装置(82)用于扩大被呈螺旋状紧密地卷绕于所述卷芯上的所述线材沿所述卷芯的延伸方向的间隔；

所述成型装置(130)将通过所述分离装置而被扩大了间隔的所述线材折弯，

所述分离装置具有输送辊和分离辊，

所述输送辊在使所述输送辊的外周部与呈螺旋状紧密地卷绕于所述卷芯上的所述线材接触的同时进行旋转，

所述分离辊在使所述分离辊的外周部与从所述输送辊输送来的所述线材接触的同时，以比所述输送辊的圆周速度大的圆周速度进行旋转。

8.根据权利要求7所述的线圈成型装置，其特征在于，

所述线圈具有多个槽插入线部和多个转弯部，其中，

多个所述槽插入线部被插入到多个所述槽中并以直线状延伸；

多个所述转弯部将多个所述槽插入线部的端部彼此连接，

所述卷绕装置通过将线材呈螺旋状紧密地卷绕于所述卷芯，来成型多个倾斜直线部和多个折回部，其中，多个所述倾斜直线部相对于所述卷芯的延伸方向倾斜；多个所述折回部将多个所述倾斜直线部的端部彼此连接，

所述成型装置通过折弯所述线材中的多个所述倾斜直线部，来成型多个所述槽插入线部和多个所述转弯部，

多个所述转弯部中的每一个转弯部包括多个所述折回部中的一个折回部。

9.根据权利要求7所述的线圈成型装置，其特征在于，

在所述分离辊的外周部设置有卡合部，该卡合部被插入到在所述卷芯的延伸方向上彼此相邻的所述线材之间。

10.根据权利要求7所述的线圈成型装置，其特征在于，

所述分离装置具有承受辊，该承受辊被配置在比所述分离辊靠所述线材的输送方向的位置，

所述承受辊在使所述承受辊的外周部与所述线材接触的状态下旋转，据此承受由所述分离辊作用于所述线材的按压力。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的线圈成型装置，其特征在于，

所述输送辊的外周部和所述分离辊的外周部分别形成为通过所述线材接触而弹性变形。

12.根据权利要求10所述的线圈成型装置，其特征在于，

所述承受辊的外周部形成为通过所述线材接触而弹性变形。

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