CN111434015B - 线圈段处理方法、线圈段处理装置以及线圈段的连接结构 - Google Patents

Abstract

该线圈段处理方法包括：使用设置有内侧扭转夹具(50)和外侧扭转夹具(51)的扭转夹具单元(28A)，对最内侧段层(12L1)和与之径向相邻的段层(12L2)进行扭转处理；将扭转夹具单元(28A)更换为设置有内侧扭转夹具(52)和外侧扭转夹具(53)的扭转夹具单元(28B)；对段层(12L3)和与之相邻的段层(12L4)进行扭转处理；将扭转夹具单元(28B)更换为设置有内侧扭转夹具(54)和外侧扭转夹具(55)的扭转夹具单元(28C)；并且对段层(12L5)和与之相邻的段层(12L6)进行扭转处理。

Description

线圈段处理方法、线圈段处理装置以及线圈段的连接结构

技术领域

本发明涉及用于使从诸如马达或发电机等旋转电机(旋转电气机械)的定子或转子的芯部的端面突出的线圈段的端部部分扭转和弯曲的线圈段处理方法、构造为执行该线圈段处理方法的线圈段处理装置以及线圈段的连接构造。

背景技术

作为旋转电机中的定子或转子的线圈，所谓的分段式线圈是众所周知的。在这种分段式线圈中，多个线圈段(下文中简称为“段”)分别通过将预定长度的线性线材处理成U形而形成并被分别插入到沿着定子或转子的周向布置的多个插槽内，并且这些段的自由端部侧(插入方向上的端部侧；下文中称为“段端部部分”)被扭转并通过焊接等彼此电连接。多个段端部部分中的一些被连接起来作为电源线。这种类型的线圈段也称为发夹(hairpin)。

作为分段式线圈的段端部部分的扭转处理，例如，如PTL1的图5和图6中所示，已知，将具有用于插入段端部部分的通孔或槽的多个圆筒形(圆环形)扭转夹具同心地布置，并且通过使这些夹具中的每一个沿预定方向旋转而将多个层的段端部部分同时扭转。

在PTL1中，举例说明了在定子铁芯的每个插槽中容纳四个段的四层构造，并且相应地，扭转夹具被构造成使得四个扭转夹具同心地布置。

PTL1的装置被构造成使得：从中心到径向外侧的第一层和第三层的扭转夹具沿一个方向同步地旋转，并且第二层和第四层的扭转夹具沿与一个方向相反的方向同步地旋转。换言之，该构造使得径向上相邻层的扭转夹具沿不同方向旋转以进行扭转，同时扭转所有层(这里为四层)的段端部部分。

在这种类型的扭转处理中，在使工件(定子或转子)直线地移动到扭转夹具侧的同时，也就是在将段端部部分插入到扭转夹具并压住它们的同时使扭转夹具旋转。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL1]日本专利申请公开No.2003-259613

发明内容

[技术问题]

这里，在多个段层同心地展开的线圈构造中，由于沿周向布置的段数量在每个层中是相同的，因此周向上的段间距离在径向内侧层与外侧层之间是不同的。于是，为了在扭转之后将相邻层的段端部部分电连接，需要随着沿径向向外而增加从芯部的端面突出的段端部部分的突出量(长度)。每个扭转夹具的插入孔或插入槽的深度设定为对应于段端部部分的长度的变化。

如上所述，由于从芯部的端面突出的段端部部分的突出量在径向内侧与外侧之间是不同的，因此扭转时工件的直线移动与扭转夹具的旋转角度之间的关系特性(下文中称为“扭转特性”)必然根据段端部部分的长度而不同。

然而，在同时扭转多个层的段端部部分的PTL1中所描述的方法中，因为处于不同径向位置的扭转夹具，即具有不同扭转特性的段端部部分，同步地旋转，所以扭转是在扭转特性有偏斜的状态下进行的。

也就是，当以径向内侧的段端部部分的扭转特性为基准设定扭转夹具的旋转量时，外侧的段端部部分的旋转量不足，因此扭转的精度下降。相反，当以径向外侧的段端部部分的扭转特性为基准设定扭转夹具的旋转量时，内侧的段端部部分的旋转量过大，因此扭转精度下降。

结果，扭转的总体精度较低。扭转的较低精度还影响通过焊接等进行的段端部部分之间的连接的精度以及用于电源线等的段端部部分的连接(接线)，从而造成诸如马达等旋转电机的质量劣化。

此外，在同时扭转多个层的段端部部分的PTL1中所描述的方法中，由于径向上的相邻层被沿相反方向扭转，因此扭转之后不同层中用于电源线的段之间的距离变大(远)是不可避免的。因此，需要采用利用沿周向延伸的长导体将用于电源线的多个段电连接的复杂的电源线连接构造。该复杂的电源线连接构造导致可靠性降低。

鉴于上述情况开发了本发明，目的是使得能够将插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段的从芯部的端面突出以形成多个层的段端部部分精确地扭转。本发明的另一目的是实现高可靠性的旋转电机。

[解决问题的技术方案]

为了实现上述目的，鉴于传统问题是起因于从段端部部分的突出长度最短所在的径向内侧的层到段端部部分的突出长度最长所在的径向外侧的层同时扭转的情况，本发明将扭转执行为分成几次的处理，结果是获得了在所有层上的良好的扭转精度。

即，根据本发明的线圈段处理方法是如下一种线圈段处理方法，其用于处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述方法包括：对插入到所述插槽中的所述多个线圈段执行扭转，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层；使用多个扭转夹具单元，所述多个扭转夹具单元分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分，其中，所述扭转包括如下扭转处理：将与所述多个扭转夹具单元之中的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的每个层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中，并且使所述每个扭转夹具转动以将所容纳的段端部部分扭转，并且所述扭转包括：使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个，顺次地执行所述扭转处理，以将所有层的段端部部分扭转。

在该线圈段处理方法中，可以想到，使用所述扭转夹具之中的对应于预定层的第一扭转夹具进行的所述扭转处理在如下状态下执行：使所述预定层的多个段端部部分之中的特定段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述预定层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置，使得所述特定段端部部分不被容纳到所述第一扭转夹具的任何一个所述容纳部分中。

在该情况下，可以想到，在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理之前，选择性地利用推动构件将所述特定段端部部分推到如下位置：在该位置处，在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理期间，所述特定段端部部分至少不与所述第一扭转夹具干涉。

可以想到，在通过不同于所述推动构件的移位构件将所述特定段端部部分在所述径向上移位之后，执行所述推动构件进行的所述推动。

可以想到，在将段端部部分容纳到所述第一扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用包括所述第一扭转夹具的扭转夹具单元扭转的每个层的所述段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大，其中，与所述段端部部分干涉且在所述扩大中使所述段端部部分移动的构件被用作移位构件。

可以想到，所述预定层是所述多个层之中的在所述径向上的最外侧层和/或最内侧层。

可以想到：在所述径向上的最内侧层中存在有第一长段端部部分，所述第一长段端部部分比所述最内侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，并且在所述径向上的最外侧层中存在有第二长段端部部分，所述第二长段端部部分比所述最外侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长；对所述最内侧层进行的所述扭转处理使用对应于所述最内侧层的第一扭转夹具来执行，使得沿相同的扭转方向扭转所述最内侧层的所述第一长段端部部分和所述其它段端部部分；并且，执行对所述最外侧层进行的所述扭转处理使得，在将所述第二长段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述最外侧层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置之后，使用对应于所述最外侧层的第二扭转夹具，将所述最外侧层的所述其它段端部部分在与所述最内侧层的所述段端部部分的扭转方向相反的扭转方向上扭转，然后使用不同于所述第二扭转夹具的第三扭转夹具，将所述第二长段端部部分在与所述最内侧层的所述段端部部分的扭转方向相同的方向上扭转，使得所述第二长段端部部分与所述第一长段端部部分几乎相对。

可以想到，关于所述多个扭转夹具单元之中的每一个，在所述段端部部分容纳到所述扭转夹具单元的扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用所述扭转夹具单元扭转的每个层的段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大。

可以想到，所述多个扭转夹具单元之中的每一个由单元保持架来保持，所述单元保持架能移动地被支撑，并且当使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个执行所述扭转处理时，通过使所述单元保持架移动并且将从所述多个扭转夹具单元之中选出的一个扭转夹具单元与旋转驱动机构连接以使所述选出的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具旋转，来改变将要用于所述扭转处理的扭转夹具单元。

此外，根据本发明的线圈段处理装置是如下一种线圈段处理装置，其被构造成处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，所述装置包括：多个扭转夹具单元，其分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分；驱动机构，其被构造成使从一个扭转夹具单元和/或插有所述线圈段的所述芯部移动，以将与所述多个扭转夹具单元之中选出的所述一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中；以及旋转驱动机构，其能连接至从所述多个扭转夹具单元之中任意选出的扭转夹具单元，并且被构造成使得连接至所述旋转驱动机构上的扭转夹具单元的每个扭转夹具在与径向上相邻的扭转夹具的旋转方向相反的旋转方向上旋转。

可以想到，所述线圈段处理装置包括推动构件，所述推动构件被构造成：将所述多个层之中的预定层的多个段端部部分之中的特定段端部部分选择性地推动到所述特定段端部部分至少不与对应于所述预定层的第一扭转夹具干涉的位置，使得即使当所述预定层的所述段端部部分通过所述驱动机构被容纳到所述第一扭转夹具的所述容纳部分中时，所述特定段端部部分也不会被容纳到所述第一扭转夹具的任何容纳部分中。

可以想到，所述预定层是所述多个层之中的在所述径向上的最外侧层和/或最内侧层。

可以想到，所述线圈段处理装置包括单元保持架，所述单元保持架能移动地被支撑并且被构造成保持所述多个扭转夹具单元之中的每一个，其中，从所述多个扭转夹具单元之中选出的一个扭转夹具单元由于所述单元保持架的移动而与所述旋转驱动机构连接。

可以想到，在所述旋转驱动机构和所述多个扭转夹具单元之中的任一者上形成有凹部，并且在将要连接至所述任一者的所述旋转驱动机构或所述多个扭转夹具单元上形成有将要配合所述凹部的凸部，并且通过因所述单元保持架的所述移动而产生的所述凹部与所述凸部之间的连接，旋转驱动力从所述旋转驱动机构被传递至连接于所述旋转驱动机构的所述扭转夹具单元。

可以想到，在所述多个扭转夹具单元之中的至少一个扭转夹具单元中，所述至少一个扭转夹具单元中包括的一个扭转夹具的轴贯穿所述至少一个扭转夹具单元中包括的另一扭转夹具的轴。

可以想到，所述线圈段处理装置包括层间间隔机构，所述层间间隔机构被构造成对于将要使用一个扭转夹具单元扭转的多个层中的每个层，将层之间的在径向上的空间扩大。

可以想到，所述层间间隔机构包括多个处置构件，所述多个处置构件对应于相应插槽呈放射状地布置并且能够在径向上一体地移动，并且被构造成与插入相应插槽的段端部部分干涉以分别移动所述段端部部分。

此外，根据本发明的线圈段的连接结构，包括：定子和/或转子的芯部；以及插入到所述芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，其中，所述段端部部分包括：第一段端部部分，其在所述芯部的周向上被扭转；以及第二段端部部分，其从所述芯部的端部在所述芯部的轴向上延伸，并且在所述径向上基本彼此相对的所述第二段端部部分经由导体彼此连接。

根据本发明的线圈段的另一种连接结构，包括：定子和/或转子的芯部；以及插入到所述芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，其中，所述段端部部分包括短段端部部分和长段端部部分，所述长段端部部分比相同层的所述短段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，所述多个层之中的第一层中所存在的第一长段端部部分，在所述芯部的周向上，沿与所述第一层的所述短段端部部分的扭转方向相同的扭转方向被扭转，所述多个层之中的不同于所述第一层的第二层中所存在的第二长段端部部分，在所述芯部的周向上，沿与所述第一长段端部部分的所述扭转方向相同的扭转方向被扭转，所述第一长段端部部分的所述扭转方向与所述第二层的所述短段端部部分的扭转方向相反，并且所述第一长段端部部分和所述第二长段端部部分在所述径向上基本上彼此相对并且经由导体彼此连接。

[本发明的效果]

根据本发明，可以将插入到定子或转子的芯部的插槽中的从芯部的端面突出的多个线圈段的段端部部分精确地扭转，以形成多个层。此外，可以实现高可靠性的旋转电机。

附图说明

图1是示出由根据本发明的第一实施例的线圈扭转装置进行的扭转工序的实例的图，其中(a)、(c)和(e)表示每个步骤中所用的扭转夹具单元的平面图，并且(b)、(d)和(f)表示对应于这些平面图的截面图。

图2是示出根据第一实施例的线圈扭转装置的扭转夹具的分解透视图。

图3是示出设置在根据本发明的第一实施例的线圈扭转装置中的工件的主要部分的透视图，示出了扭转前的状态。

图4是用于说明根据第一实施例的工件的线圈段的高度在径向上不同的示意图。

图5是示出图3中所示的工件的内侧两层已经被根据第一实施例的线圈扭转装置扭转的状态的透视图。

图6是根据第一实施例的线圈扭转装置的示意性正视图。

图7是根据第一实施例的线圈扭转装置的示意性侧视图。

图8是根据第一实施例的线圈扭转装置的示意性平面图。

图9是示出与根据第一实施例的线圈扭转装置的旋转驱动机构和扭转夹具单元之间的配合有关的构造的主要部分的透视图。

图10是根据第一实施例的线圈扭转装置中设置的层间间隔构件的主要部分的透视图。

图11A是示出由图10中所示的层间间隔构件进行的处置操作的图，示出了处置构件对齐的状态。

图11B是图11A的延续，该图示出了处置构件沿径向向外移动以扩大第一和第二层与第三和第四层之间的空间的状态。

图11C是图11B的延续，该图示出了处置构件沿径向向外移动以扩大第三和第四层与第五和第六层之间的空间的状态。

图12是示出根据第一实施例的线圈扭转装置的控制单元的配置的图。

图13是示出根据本发明的第二实施例的电源线的连接构造的实例的透视图。

图14是示出第二实施例中使用的扭转夹具和推动构件的视图，作为示出插入段端部部分之前的状态的截面图。

图15是示出第二实施例中使用的扭转夹具和推动构件的视图，作为示出插入段端部部分之后的状态的截面图。

图16是从外侧观察到的透视图，示出根据第二实施例的扭转之后的芯部的主要部分。

图17是从内侧观察到的透视图，示出根据第二实施例的扭转之后的芯部的主要部分。

图18是示出根据第二实施例的变型例的电源线的连接构造的透视图。

图19是从内侧观察到的透视图，示出根据第二实施例的变型例的扭转之后的芯部的主要部分。

图20是从外侧观察到的透视图，示出根据第二实施例的变型例的扭转之后的芯部的主要部分。

图21是示出第二实施例中的移位构件的另一实例的主要部分的侧视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述本发明的实施例。首先，将参考图1至图11C来描述第一实施例。

由作为线圈段处理装置的一个实施例的下文所述线圈扭转装置进行扭转的对象的实例是，如图3所示，在介入有绝缘纸79的情况下插入到定子72(下文中也称为“工件”)的插槽72b中的U形线圈段之中，从芯部72a的端面突出的部分，即一组段端部部分12p(当未指定段端部部分的个体时，使用附图标记“12p”)。

这里使用的每个线圈段具有U形，其中，将要插入到插槽72b中的两个线性插槽插入部分经由以曲柄形状弯曲的联结部分连接。在图3所示的状态中，各插槽插入部分被插入不同的插槽72b中，并且段端部部分12p作为相应的插槽插入部分的从芯部72a的端面突出的端部部分在芯部72a的径向上形成多个层(这里为六层)。该“层”在下文中也称为“段层”。一个线圈段中的两个段端部部分12p可以属于不同的段层。

在图3中，附图标记12p1表示最内层中的段端部部分，并且附图标记12p6表示最外层中的段端部部分。该实例示出了线圈段层的数量为六的实例，但是本发明不限于此。在本实施例的线圈段处理方法中，通过使用单独的扭转夹具单元从内侧顺次地进行扭转处理来扭转在芯部72a的径向上的每两个相邻层，并且在六层的情况中，该扭转处理总共执行三次。

也就是，通过在改变扭转夹具单元的同时在整个多个层上执行多次扭转处理来扭转所有层的段端部部分。

如上所述，在多个段层(这里为六层)同心地延伸的线圈构造中，由于周向上的段配置数量对于每个层是相同的，所以周向上段之间的距离在径向上的内层与外层之间是不同的。

因此，为了能够在扭转后的不同层的段端部部分之间实现连接，段端部部分从芯部的端面突出的突出量(高度)应该朝向径向外侧增加。

如图4所示，最内侧段层12L1与相邻段层12L2之间的高度差为h，并且最内侧段层12L1与最外侧段层12L6之间的高度差为H，H例如为h的五倍。在以下描述中，段层12Ln也称为“第n层”。

当扭转段层12L1至12L6时，可以想到使段层12L1、12L3和12L5沿相同方向同步地旋转，并且使节段12L2、12L4和12L6沿与上述方向相反的方向同步地旋转，使得所有的层同时被扭转。

可以通过将工件朝向扭转夹具升高的同时使扭转夹具旋转来执行这种扭转。然而，如上所述，因为扭转特性根据段端部部分的突出量的差异而变化，所以利用该方法无法获得所有层中的良好的扭转精度。

在图4中，仅示出了部分区域中的每个层的段端部部分。另外，为了便于理解，已将各层之间的距离放大。每个段端部部分12p1至12p6的上端部分(白色部分)示出了其绝缘涂层已经被剥离的剥离部分。除剥离部分之外的线圈段都被绝缘层覆盖。只要可以绝缘，就可以采用除绝缘层以外的其它构件。

如图4所示，芯部的径向上的相邻层的段端部部分之间的高度差h极小。因此，可以说，即使这些层同时被扭转，因高度差引起的对扭转精度的影响也是小的。

本发明着眼于这一点并且执行如下扭转处理：通过将扭转分成多次，使得在所有层上因段端部部分之间的高度差而引起的影响非常小，以便提高扭转精度，并且结果是提高包括制造出的线圈的马达的输出，即使要花费一定的时间。

在本实施例中，将在芯部的径向上彼此相邻的两个层作为一个组来处理，并且执行三次扭转处理。因此，首先同时执行最内侧段层12L1和与之相邻的段层12L2的扭转处理，使得在芯部的径向上的相邻层中各自的扭转方向彼此相反。

该扭转处理之后的状态被示出在图5中。接下来，如稍后将描述的，将扭转夹具单元更换为具有不同直径(D1至D6)的另一扭转夹具单元，并且同时执行段层12L3和相邻段层12L4的扭转处理，使得在芯部的径向上的相邻层中各自的扭转方向彼此相反。接下来，类似地将扭转夹具单元更换为具有不同直径的又一扭转夹具单元，并且同时执行段层12L5和相邻段层12L6的扭转处理，使得在芯部的径向上的相邻层中各自的扭转方向彼此相反。

将参考图1详细描述上述三个扭转处理。如图1中的(a)和(b)所示，首先，使用扭转夹具单元28A将段层12L1和相邻段层12L2同时朝相反方向扭转。

扭转夹具单元28A包括：内侧扭转夹具50，其对应于段层12L1，最内侧段层12L1的段端部部分12p1被插至该内侧扭转夹具50；以及外侧扭转夹具51，其对应于段层12L2，段层12L2的段端部部分12p2被插至该外侧扭转夹具51。

如图2所示，内侧扭转夹具50为圆筒形状。在内侧扭转夹具50的上表面50a上形成有用于将内侧扭转夹具50固定至下文所述的扭转夹具单元28A的主体上的多个安装孔50b以及用于旋转轴的插入孔50c。

在内侧扭转夹具50的下端部部分的外周面，沿周向等间隔地形成有与段的数量相同数量的插入槽50d，该插入槽50d作为容纳部分被构造成接纳段层12L1的各个段端部部分12p1的插入。

外侧扭转夹具51具有装配到内侧扭转夹具50的外表面上的圆筒形状。在外侧扭转夹具51的上端部处形成有用于将外侧扭转夹具51固定至扭转夹具单元28A的主体上的凸缘部分51a。在凸缘部分51a中沿周向等间隔地形成有多个安装孔51b。

在外侧扭转夹具51的内周面，沿周向等间隔地以与段的数量相同的数量形成有插入槽51c，该插入槽51c作为容纳部分被构造成接纳段层12L2的各个段端部部分12p2的插入。

通过移动扭转夹具单元28A和/或工件72，借此使扭转夹具单元28A和工件72相对地靠近，可以将段层12L1的段端部部分12p1插入(容纳)到内侧扭转夹具50的插入槽50d中并将段层12L2的段端部部分12p2插入(容纳)到外侧扭转夹具51的插入槽51c中。

在本实施例中，采用如下方法：通过下文所述的升降机构将工件72升高并且将相应的段端部部分12p1、12p2插入到固定在上侧的扭转夹具单元28A的内侧扭转夹具50和外侧扭转夹具51中。即，通过移动该轻质构造侧来尝试节能。

通过在将工件72升高的同时使内侧扭转夹具50和外侧扭转夹具51旋转来执行扭转处理。也就是，将扭转夹具单元28A连接至下文所述的旋转驱动机构以传递其驱动力，并且如图1中的(a)所示，例如，内侧扭转夹具50被驱动而沿顺时针方向(箭头R1的方向)旋转，外侧扭转夹具51被驱动而沿作为相反方向的逆时针方向(箭头R2的方向)旋转。因此，段层12L1的每个段端部部分12p1和段层12L2的每个段端部部分12p2分别沿相反的方向扭转。

当段层12L1和段层12L2的段端部部分的扭转处理完成时，如图1中的(c)和(d)所示，为了扭转段层12L3和在径向外侧上与段层12L3相邻的段层12L4的段端部部分，将连接至旋转驱动机构的扭转夹具单元28A更换为对应于该一对段层12L3和段层12L4的扭转夹具单元28B，并执行与上述相同的扭转处理。

扭转夹具单元28B包括具有比扭转夹具单元28A的内侧扭转夹具50的直径大的直径的内侧扭转夹具52，以及具有比扭转夹具单元28A的外侧扭转夹具51的直径大的直径的外侧扭转夹具53。

内侧扭转夹具52和外侧扭转夹具53分别具有与上述内侧扭转夹具50和外侧扭转夹具51的构造相同的构造，只是具有不同的直径。段层12L3的段端部部分12p3被插入到内侧扭转夹具52的插入槽中，并且段层12L4的段端部部分12p4被插入到外侧扭转夹具53的插入槽中。

在这种状态下，内侧扭转夹具52被驱动而沿顺时针方向(箭头R1的方向)旋转，并且外侧扭转夹具53被驱动而沿逆时针方向(箭头R2的方向)旋转。结果，段层12L3的段端部部分12p3和段层12L4的段端部部分12p4分别沿相反的方向扭转。

当段层12L3和段层12L4的段端部部分的扭转处理完成时，如图1中的(e)和(f)所示，为了扭转段层12L5和段层12L6的段端部部分，将连接至旋转驱动机构的扭转夹具单元28B更换为对应于该一对段层12L5和段层12L6的扭转夹具单元28C，并执行与上述相同的扭转处理。

扭转夹具单元28C包括具有比扭转夹具单元28B的内侧扭转夹具52的直径大的直径的内侧扭转夹具54，以及具有比扭转夹具单元28B的外侧扭转夹具53的直径大的直径的外侧扭转夹具55。

内侧扭转夹具54和外侧扭转夹具55分别具有与扭转夹具单元28A的内侧扭转夹具50和外侧扭转夹具51的构造相同的构造，只是具有不同的直径。段层12L5的段端部部分12p5被插入到内侧扭转夹具54的插入槽中，并且最外侧段层12L6的段端部部分12p6被插入到外侧扭转夹具55的插入槽中。

在这种状态下，内侧扭转夹具54被驱动而沿顺时针方向(箭头R1的方向)旋转，并且外侧扭转夹具55被驱动而沿逆时针方向(箭头R2的方向)旋转。结果，段层12L5的段端部部分12p5和段层12L6的段端部部分12p6分别沿相反的方向扭转。

如上所述，在本实施例中，只有在芯部的径向上彼此相邻的比总层数数量少的段层(这里为两层)被同时扭转，使得可以在使段层适合于在每个扭转处理中扭转的最佳条件下执行所有段层的扭转处理，而不会受到段端部部分的高度差的影响。可以通过实验等事先确定每个段层的优选条件并将其设定在线圈扭转装置中。同时扭转的层数越少，段端部部分的高度差的影响可以减小得越多。

也就是，在某些线圈中，径向最内侧段层的段端部部分与径向最外侧段层的段端部部分之间的高度差可能极大，但是即使在这种情况下也可以执行良好的扭转处理。换言之，这意味着可以调节段端部部分的高度。

尽管图1的方法需要多次更换扭转夹具单元，因此与同时扭转所有层的方法相比需要更多的时间和精力，但是图1的方法可以提高扭转处理的精度，因此可以改善包括制造出的线圈的马达的输出。如果对扭转精度的影响较小，那么可以将一个扭转夹具单元构造成具有三个或更多个扭转夹具。也就是，可以在为每三个或每更多个层更换扭转夹具单元的同时执行扭转。相反，可以将一个扭转夹具单元构造成具有仅一个扭转夹具。此外，一个扭转夹具单元中包含的扭转夹具的数量可以针对每个扭转夹具单元而变化。也就是，可以采用扭转两个层然后扭转四个层的构造。

此外，在图1的方法中，与同时扭转所有层的方法相比，由于一个扭转夹具单元中的扭转夹具的数量是少的，因此可以增加每个扭转夹具的厚度，以提高抵抗扭转处理时的负载的强度。

也就是，在同时扭转所有层的方法中，考虑到重量减轻和驱动源的输出，每个扭转夹具必须较薄，因此担心扭转夹具的强度不足。然而，本发明可以解决这个问题。

在下文中，将详细描述与本实施例的线圈扭转装置中的扭转夹具的旋转驱动有关的构造等。

首先，将参考图6至图9来描述本实施例的线圈扭转装置15的构造的概要。图6是正视图，图7是侧视图，图8是平面图。

线圈扭转装置15具有：矩形形状的基座16，其作为基部；两个支柱17，其布置在基座16上的前侧的左右两侧上并且在竖直方向上延伸；竖直板18，其布置在基座16的后侧上并且在竖直方向上延伸；顶板19，其由支柱17和竖直板18水平地支撑在基座16的上方；旋转驱动机构20，其布置在顶板19上；升降机构21，其用于使与向上突出的段端部部分安装在一起的工件上下升降；扭转夹具更换单元22，其设置有多种类型的扭转夹具单元；层间间隔构件23，其用于扩大线圈段的各层之间的空间(这里为每两层之间的空间)，从而在将段端部部分插入到扭转夹具中之前帮助将段端部部分插入扭转夹具中；等等。

在基座16的四个角部以及基座16的长度方向的中心部分处设置有用于高度调节的螺栓43，使得可以调节基座16的上表面的倾斜度。

如图7所示，旋转驱动机构20具有：同心两轴构造的驱动机构部分25，其配合凸部24以从顶板19的下表面侧突出的方式被固定在顶板19上；作为第一驱动源的内侧伺服马达26，其被构造成使具有配合凸部24的内侧轴构件旋转；以及作为第二驱动源的外侧伺服马达27(参见图6)，其被构造成使外侧轴构件旋转。

扭转夹具更换单元22具有：多个扭转夹具单元28A、28B、28C和28D；长板形状的单元保持架29，其一体地支撑扭转夹具单元；以及线性运动引导件30，其被构造成使单元保持架29在水平方向上平滑地滑动。

线性运动引导件30具有：四个支撑块31，其以两排固定在顶板19的下表面上；线性引导件32，其像桥一样被固定在支撑块31之间；以及两个导轨构件48，其被固定至单元保持架29的上表面并且在线性引导件32中滑动。

在每个扭转夹具单元28A、28B、28C和28D的上表面上，形成有将要与配合凸部24配合的配合凹部33。当单元保持架29滑动并停在预定位置时，扭转夹具单元28A、28B、28C和28D中的一个扭转夹具单元的配合凹部33与配合凸部24配合。通过使单元保持架29停在对应于期望扭转夹具单元的位置，将扭转夹具单元连接至旋转驱动机构20，并由此可以将旋转驱动机构20的旋转传递至扭转夹具单元中包含的每个扭转夹具。

对应于每个扭转夹具单元28A、28B、28C和28D的定位板34被固定至单元保持架29，定位板34分别具有用于锁定销35的插入孔34a。

锁定销35在装置的前侧上设置在固定于顶板19的支架44上。当通过将锁定销35插入到对应于设定扭转夹具的定位板34的插入孔34a中而将扭转夹具单元28A、28B、28C和28D中的任何一个设定在预定位置时，设定至预定位置的扭转夹具单元被锁定在适当位置以执行段端部部分的扭转处理。

如图6所示，在单元保持架29的长度方向(图中左右方向)两端附接有用于使单元保持架29滑动的手柄45。该实施例中的扭转夹具更换单元22采用通过用手推动来更换扭转夹具单元的手动系统。

图6示出了扭转夹具单元28A被设定至预定位置以执行扭转处理的状态。例如，为了在该状态下将扭转夹具单元更换成位于左端的扭转夹具单元28D，需要将单元保持架29移动到图6的右侧，直到扭转夹具单元28D来到图6中扭转夹具单元28A所在的位置。因此，在该状态下，单元保持架29从线圈扭转装置15的主体伸出到图6中的右侧。

扭转夹具单元的更换操作不移除作为重物的扭转夹具单元。如上所述，更换操作仅是借助线性运动引导件30使支撑多个扭转夹具单元28A、28B、28C和28D的单元保持架29以很小的滑动阻力滑动，并使旋转驱动机构20的配合凸部24与扭转夹具侧上的配合凹部33配合，这是不费力的简单操作。

更换操作可以是自动化的，使得通过能够进行定位控制的诸如伺服马达等驱动源使单元保持架29滑动预定量，并且通过诸如螺线管等装置插入锁定销以将单元保持架29的位置进行固定。

将简要描述与经由旋转驱动机构20中的同心两轴构造进行旋转驱动力的传递有关的构造。

在旋转驱动机构20中，在竖直方向上延伸的内侧旋转轴(两轴中的一个)经由减速机构等被内侧伺服马达26驱动而旋转，并且外侧旋转轴(两轴中的另一个)经由减速机构等被外侧伺服马达27驱动而旋转。

在内侧旋转轴和外侧旋转轴的下端处，分别单独地形成有构成配合凸部24的凸部。

扭转夹具单元28A具有内筒和外筒，内侧旋转轴的旋转被传递至内筒，而外侧旋转轴的旋转被传递至外筒，并且在内筒和外筒的上端处，分别单独地形成有构成配合凹部33的凹部。内筒穿入外筒的内部，扭转夹具单元28A的内侧扭转夹具50被附接至内筒的下端，并且扭转夹具单元28A的外侧扭转夹具51被附接至外筒的下端。

因此，通过内侧伺服马达26可以使内侧扭转夹具50与作为轴的内筒一起沿一个方向旋转，并且通过外侧伺服马达27可以使外侧扭转夹具51与作为轴的外筒一起沿相反方向旋转。其它扭转夹具单元28B、28C和28D也具有相同的构造。

参见图9，描述与在旋转驱动机构20和扭转夹具单元28A之间通过凹凸配合进行的连接有关的构造。

在内侧旋转轴的下端处，与内侧旋转轴一体地形成有矩形形状的一个内侧配合凸部24a，并且在外侧旋转轴的下端处，在径向上相反的两位置与外侧旋转轴一体地形成有一对外侧配合凸部24b。由排成一列的一个内侧配合凸部24a和两个外侧配合凸部24b的布置构造成旋转驱动机构20侧的配合凸部24。附图标记58a表示内侧旋转轴的下端表面。

在扭转夹具单元28A的内筒62的上端处，在与内侧配合凸部24a相对应的径向位置处，形成有将要与内侧配合凸部24a配合的一对内侧配合凹部62a。

在扭转夹具单元28A的外筒63的上表面，在与外侧配合凸部24b相对应的径向位置处，形成有将要与外侧配合凸部24b配合的一对外侧配合凹部63a。

由排成一列的两个内侧配合凹部62a和两个外侧配合凹部63b的布置构造成扭转夹具单元28A侧的配合凹部33。其它扭转夹具单元28B、28C和28D也具有相同的构造。

在本实施例中，在旋转驱动机构侧形成有配合凸部并且在扭转夹具单元侧形成有配合凹部，但相反地，可以在旋转驱动机构侧形成有配合凹部并且可以在扭转夹具单元侧形成有配合凸部。

如图10和图11A至图11C所示，层间间隔构件23具有在水平面内放射状布置的多个杆状处置构件74。层间间隔构件23是如下一种构件，其被构造成：在扭转处理之前，通过使处置构件74在芯部的径向和竖直方向(轴向)上同时移动，将每两个层的线圈段的层之间的空间扩大。

紧接在最初放置于线圈扭转装置15的升降台36(参见图6)上时将各个线圈段插入到插槽72b之后的状态下，各层的段端部部分沿径向是彼此靠近的，并且如果尝试在该状态下将段端部部分插入到扭转夹具的插入部分中，则插入可能会被相邻的段端部部分阻碍，造成失败。提供层间间隔构件23以解决这一点。

如图10所示，每个处置构件74包括：连接轴74a，其连至被构造成使处置构件74沿径向同时移动的驱动源；凹部74b，其形成在径向上的内侧末端部分处；以及插入孔74c。

每个处置构件74通过连接轴74a与凸轮构件(未示出)连接，并且当通过驱动源使凸轮构件旋转时，多个处置构件74沿径向(X方向)同时移动。此外，每个处置构件74通过下文所述机构能够一体地在竖直方向(Z方向；段端部部分的长度方向)上移动。

参见图11A至图11C，将描述层间间隔构件23进行的处置操作。在该处置操作中，首先，如图11A所示，调节每个处置构件74的竖直高度和径向位置，使得段层12L3的段端部部分12p3、段层12L4的段端部部分12p4、段层12L5的段端部部分12p5以及段层12L6的段端部部分12p6被插入到其各自的插入孔74c中。

接下来，如图11B所示，将每个处置构件74沿径向向外移动，然后降低，使得段层12L1、12L2与段层12L3、12L4之间的空间被扩大。同时，每个处置构件74随着下降而与段层12L3的段端部部分12p3干涉，从而使段端部部分12p3沿径向向外移动。此外，段端部部分12p3使外侧段层的段端部部分12p4至12p6沿径向向外移动。

即使每个处置构件74的底表面(图中的下表面)被降低至低于段层12L1和段层12L2的段端部部分的顶端的位置，这些段层的段端部部分也不会与处置构件74干涉，因为它们被容纳在凹部74b中。确定扩大宽度W使得在考虑到扩大后的恢复(回弹)的情况下，能够可靠地执行向扭转夹具的插入部分(孔或槽等)中的插入。

如图11C所示，可以通过与上面所述相同的操作来扩大第五层和第六层。

在通过利用下面描述的升降机构21将工件升高以使段端部部分与扭转夹具相对之后，执行由层间间隔构件23进行的层间间隙形成的操作。

通过利用层间间隔构件23执行处置操作(层间间隙形成)，针对将要利用一个扭转夹具单元进行扭转的两个层每一个，使层在芯部的径向上间隔开，从而可以以高精度执行段端部部分向每个扭转夹具单元的插入。

因此，与每个层的段端部部分在径向上彼此靠近的情况相比，可以降低段端部部分相对于扭转夹具的对齐的复杂性和麻烦。可以提高扭转处理的工作效率，并最终可以有助于旋转电机的制造效率的提高。

如图6和图7所示，升降机构21具有：升降台36，其被构造成在其上放置工件；作为驱动源的伺服马达37，其被构造成升高和降低升降台36；驱动力转换部分49，其被构造成将伺服马达37的旋转转换成升降台36的支撑轴36a的在竖直方向上的移动；以及线性运动引导件38，其设置在竖直板18中以引导升降台36的升高和下降。

线性运动引导件38具有：两个导轨39，其彼此平行地固定在竖直板18的前侧上并且在竖直方向上延伸；以及滑动件40，其被构造成在导轨39上滑动。升降台36由滑动件40支撑。

图7中附图标记41表示的构件是托盘输送引导件，该托盘输送引导件被构造成将装载有工件的托盘放置在升降机构21的升降台36上。如图8所示，该构件在两侧具有多个辊42，使得装载有工件的托盘可以平滑地移动至升降台36侧(箭头T方向)。

在升降台36的两侧设置有水平高度与托盘输送引导件41的辊42基本上相同的多个辊，并且托盘可以从托盘输送引导件41平滑地移动至升降台36。

当通过线圈扭转装置15对线圈段执行根据本发明的线圈段处理方法的实施例的处理时，将通过未示出的线圈组装装置组装起来的工件72(其中线圈段被插入到插槽中)在如下状态下放置在滑架上：在该状态下，工件72在线圈扭转装置15的外侧被置于托架上并与托架一起被传递至托架输送引导件41。

当工件72被设定到预定位置时，伺服马达37旋转以将升降台36升高。当升降台36到达预定位置时，开始由层间间隔构件23进行的层间间隙形成操作。

当层间间隙形成操作完成时，将升降台36升高预定距离，使得如图1中的(a)所示，将最内侧段层12L1和与最内侧段层12L1相邻的段层12L2的段端部部分插入到扭转夹具单元28A的内侧扭转夹具50和外侧扭转夹具51的插入槽中，并执行上述扭转处理。

接下来，分别对一对相邻的段层12L3和12L4以及一对相邻的段层12L5和12L6执行扭转处理。当扭转处理完成时，将升降台36降低，并且取出经过处理的工件。

接下来，图12示出了构造成控制上述线圈扭转装置15的控制单元的构造。线圈扭转装置15可以构造成使得操作者通过开关等直接操作每个伺服马达等的开关和驱动方向，或者事先编程处理工序并且通过自动控制来执行上述处理。图12中示出的是用于该自动控制的控制单元。

图12中示出的控制单元至少具有用于控制设置在线圈扭转装置15中的各种驱动源(也就是，内侧伺服马达26、外侧伺服马达27、伺服马达37、构造成驱动处置构件74的处置构件驱动源98等)的操作的功能，并且具有CPU 91、非易失性存储器92、RAM 93、操作单元I/F 94、操作单元95、驱动单元I/F 96、通信I/F 97和系统总线99。

CPU 91是如下一种处理器：其被构造成使用RAM 93作为工作区域，通过执行在非易失性存储器92中存储的程序，根据在非易失性存储器92中存储的参数以及由操作者在操作单元95上执行的操作，来控制各种驱动源的操作。

操作单元95是构造成接受由操作者进行的操作的单元，诸如键、按钮、触摸板等。操作单元I/F 94被构造成将指示在操作单元95上执行的操作的信号供应至CPU 91。

驱动单元I/F 96是构造成根据来自CPU 91的指令将控制信号供应至各种驱动源的接口。

通信I/F 97是构造成与外部装置通信的接口。

由上述CPU 91执行的程序包括：限定上述处置操作和扭转处理的程序。在非易失性存储器92中存储的参数为：用于将段端部部分插入到用于每个扭转夹具单元的扭转夹具中的工件72(升降台36)的升高量；在扭转处理期间工件72的升高量以及每个扭转夹具的转速和旋转量(扭转特性)；用于处置操作的处置构件74的移动量；等等。

CPU 91根据上述程序和参数向驱动单元I/F 96指示各种驱动源的操作，从而线圈扭转装置15自动地执行上述处理，使得扭转处理包括在使工件72升高的同时进行内侧扭转夹具50和外侧扭转夹具51的旋转，以及由层间间隔构件23(每个处置构件74)进行的处置操作。相同的自动控制适用于下述第二实施例。

接下来，将参考图13至图21来描述第二实施例。应当注意的是，与上述实施例中的部件相同的部件用相同的附图标记来表示，并且适当地省略对上述构造和功能的描述。

如图13所示，根据本实施例的旋转电机中的线圈段的连接结构77A是如下一种结构：其中，从芯部72a的端面突出的段端部部分包括：沿芯部72a的周向扭转的用于连接的段端部部分12p1至12p6(第一段端部部分)；以及在芯部的轴向上延伸(不扭转)的用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s(第二段端部部分)，并且其中，在芯部72a的径向上彼此相对的用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s经由作为导体的端子78彼此连接。用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s不必在周向上位于完全相同的位置，它们可以在周向上以一定间隙仅仅是彼此靠近的。

作为特定段端部部分的用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s仅设置在一个或多个预定层(这里为最内侧段层12L1和最外侧段层12L6)中。

在任一层中，用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s比设置在相同层中的用于连接的段端部部分12p1和12p6从芯部的端面突出得更长。此外，段端部部分12p1s和12p6s设置为替换掉用于连接的段端部部分12p1和12p6中的一些。

本实施例中的扭转与上述第一实施例中的扭转基本相同，但是在最内侧段层12L1和最外侧段层12L6上执行使用推动构件的扭转处理。

也就是，扭转执行为使得：在最内侧段层12L1中的用于电源线的两个段端部部分12p1s保持未被扭转夹具的旋转扭转，并且在最外侧段层12L6中的用于电源线的两个段端部部分12p6s保持未被扭转夹具的旋转扭转。

下面描述允许特定段端部部分保持未被扭转的线圈扭转方法。

图14示出在该方法中使用的对应于最外侧段层12L6及其内侧的段层12L5的扭转夹具单元28C，以及推动构件80。扭转夹具单元28C的内侧扭转夹具54设置有多个插入槽(容纳部分)54a，以容纳段层12L5的用于连接的段端部部分12p5，并且插入槽54a的径向外侧由外侧扭转夹具55的内表面封闭。

外侧扭转夹具55设置有多个插入槽(容纳部分)55a，以容纳段层12L6的用于连接的段端部部分12p6，并且插入槽55a的径向外侧由外侧环55b封闭。

推动构件80包括：插入框架81，其具有插入槽81a，以容纳最外侧段层12L6中存在的作为特定段端部部分的用于电源线的段端部部分12p6s；以及弯曲框架，其被构造成封闭插入框架81的插入槽81a的径向内侧，并且将用于电源线的段端部部分12p6s推到段端部部分12p6s不与外侧扭转夹具55干涉的位置。

在该实施例中，在将工件72放置在线圈扭转装置15的升降台36上以进行扭转时，将用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s对齐以到达工件72的周向上的特定位置。推动构件80可以在外侧环55b的外周上设置在如下范围内：用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s在对齐之后来到该范围。也可以将推动构件80设置在周向上的更宽的范围内，以获得一定程度上的裕度。在图14和图15中，图中左侧对应于该范围，并且图中右侧不对应于该范围。

然后，当如图14所示在将用于电源线的段端部部分12p6s略微向外偏移的同时使工件72升高时，如图15所示，用于电源线的段端部部分12p6s的顶端由弯曲框架82引导进入插入槽81a。随着工件72被进一步升高，用于电源线的段端部部分12p6s被推动并沿着弯曲框架82的形状弯曲，被推开到段端部部分12p6s不与外侧扭转夹具55干涉的位置，并且被保持为不妨碍由外侧扭转夹具55在用于连接的其余段端部部分12p6上进行的扭转操作。弯曲框架82的与段端部部分12p6s接触的末端和侧表面优选地形成为平滑弯曲表面，使得用于电源线的段端部部分12p6s可以被推动和弯曲而不会被刮擦。

在图15的状态下，将用于连接的段端部部分12p5和12p6分别插入到插入槽54a和55a中，并且可以通过使内侧扭转夹具54和外侧扭转夹具55旋转来执行如第一实施例的情况中那样的扭转处理。

与扭转夹具单元28C分开地，推动构件80被固定至单元保持架29，并且即使在内侧扭转夹具54和外侧扭转夹具55的旋转期间也保持用于电源线的段端部部分12p6s而不旋转。推动构件80可以被固定至任何其它的规定框架，而不限于单元保持架29。

由于上述操作，如图16所示，在段层12L6中仅扭转用于连接的段端部部分12p6，并且用于电源线的段端部部分12p6s保持未扭转，这是因为它们没有被插入到外侧扭转夹具55的插入槽55a中。也就是，段端部部分12p6s保持在芯部72a的轴向上延伸。

注意，将用于电源线的段端部部分12p6s向外移位的过程可以通过使用图10中所示的层间间隔构件23作为移位构件来执行。由于用于电源线的段端部部分12p6s比相同层的用于连接的段端部部分12p6从芯部的端面突出得更长，因此，类似于图11A至图11C的处置操作的情况，通过调节每个处置构件74的在竖直方向上的水平高度和在径向上的位置使得仅将用于电源线的段端部部分12p6s分别插入到插入孔74c中，然后使每个处置构件74在径向上向外移动，可以将用于电源线的段端部部分12p6s向外移位，而不会影响用于连接的段端部部分12p6。

此外，即使当相同层的用于电源线的段端部部分12p6s和用于连接的段端部部分12p6在扭转之前以相同的长度从芯部的端面突出时，如果段端部部分12p6s比其它层的用于连接的段端部部分突出得更长，并且采用了专用于移位过程的层间间隔构件，那么如上述情况中那样，可以仅将用于电源线的段端部部分12p6s向外移位而不会影响用于连接的段端部部分12p6，其中上述专用层间间隔构件包括仅在用于电源线的段端部部分12p6s所处的周向位置处的处置构件74。

对于最内侧段层12L1，如上述情况中那样，可以仅扭转用于连接的段端部部分12p1，并且保持用于电源线的段端部部分12p1s未扭转，即，保持在芯部72a的轴向上延伸。

关于段层12L1，可以在对应于段层12L1和12L2的扭转夹具单元28A中的内侧扭转夹具50的内周侧上，设置类似于推动构件80的推动构件。然后，可以通过使用层间间隔构件23作为移位构件推动用于电源线的段端部部分12p1s，使得该用于电源线的段端部部分12p1s向外移位，并且被推开到用于电源线的段端部部分12p1s不与内侧扭转夹具50干涉的位置。

因此，如图17所示，仅扭转最内侧段层12L1的用于连接的段端部部分12p1，并且用于电源线的段端部部分12p1s保持未扭转。

通过使得用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s保持未扭转，段端部部分12p1s和12p6s可以在芯部72a的径向上彼此相对，如图13所示，因此可以获得沿着最短距离经由端子78的电源线与电连接部的连接构造。用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s不必在周向上位于完全相同的位置，并且它们可以仅是彼此靠近的。

如果用于电源线的段端部部分与用于连接的段端部部分以相同的方式扭转，则奇数层的用于电源线的段端部部分和偶数层的用于电源线的段端部部分在相反的方向上被扭转，并且到达周向上的远离位置，因此，利用长导体的接线构造是必要的。然而，根据本实施例的方法和构造，通过具有较小面积的端子78可以容易地实现连接，因此可以极大地简化电源线的连接构造。该简化构造也可以有助于可靠性的提高。

然而，如果如图15所示利用推动构件80将用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s在径向上扩大而不干涉扭转夹具，那么用于电源线的段端部部分在最内侧段层12L1中沿径向向内突出，并且在最外侧段层12L6中沿径向向外突出。最内侧段层12L1中的向内突出部使芯部72a的内径变窄，这可能会妨碍转子的插入操作。

将参考图18至图20来描述解决这一点的实例。如图18所示，根据本实施例的线圈段的连接结构77B是如下一种结构：其中，从芯部72a的端面突出的段端部部分包括：在芯部72a的周向上被扭转的用于连接的段端部部分12p1至12p6(短段端部部分)；在最内侧段层12L1(第一层)中的用于电源线的两个段端部部分(第一长段端部部分)12p1s′，其比用于连接的段端部部分12p1突出得更长并且在与用于连接的段端部部分12p1相同的方向上被扭转；以及，在最外侧段层12L6(第二层)中的用于电源线的两个段端部部分(第二长段端部部分)12p6s′，其比用于连接的段端部部分12p6突出得更长并且在与用于连接的段端部部分12p6(短段端部部分)的扭转方向相反的方向上被扭转。

用于电源线的段端部部分12p1s′和与之相对的用于电源线的段端部部分12p6s′经由端子78电连接。每个层的用于连接的段端部部分12p1至12p6逐层交替地在相反方向上被扭转。

在本实施例的扭转中，关于最内侧段层12L1，使用内侧扭转夹具(第一扭转夹具)将用于连接的段端部部分12p1和用于电源线的段端部部分12p1s′如图19所示沿相同方向同时扭转，该内侧扭转夹具(第一扭转夹具)具有构造成接受用于连接的段端部部分12p1的插入的容纳部分(这里为插入槽)以及构造成接受用于电源线的长段端部部分12p1s′的插入的容纳部分。此时，用于电源线的段端部部分12p1s′没有被推动到不与内侧扭转夹具干涉的位置。因此，用于电源线的段端部部分12p1s′没有突出到径向内侧。

顺便提及，每个容纳部分的深度可以全部相同，只要其中可以容纳用于电源线的长段端部部分12p1s′即可。作为替代方案，如果工件72布置成使得用于电源线的段端部部分12p1s′到达周向上的特定位置，那么构造成容纳用于电源线的段端部部分12p1s′的容纳部分的深度可以比构造成容纳用于连接的段端部部分12p1的容纳部分的深度深。在任一种情况下，每个段端部部分的被插入到容纳部分中的部分在扭转处理之后保持是直的。

此外，可以使用在此描述的内侧扭转夹具来代替扭转夹具单元28A的内侧扭转夹具50。

另一方面，关于最外侧段层12L6，使用如图14和图15中所示的推动构件80和扭转夹具单元28C，将用于电源线的段端部部分12p6s′推开到不与外侧扭转夹具51(第二扭转夹具)干涉的位置，然后首先仅扭转用于连接的段端部部分12p6。此后，如图20所示，使用另一扭转夹具(第三扭转夹具)，将保持未扭转的用于电源线的段端部部分12p6s′在与用于连接的段端部部分12p6的扭转方向相反的方向(在与用于电源线的段端部部分12p1s′相同的方向)上扭转，使得段端部部分12p6′与用于电源线的段端部部分12p1s′相对。

以该方式可以形成电源线的简单连接结构，而不会使芯部72a的内径变窄。

虽然本实施例采用了通过推动构件80将保持未扭转的用于电源线的段端部部分推开到不与扭转夹具干涉的位置的构造，但是如图21所示，可以通过使用第一实施例中所描述的层间间隔构件23，将用于电源线的段端部部分12p6s或12p6s′推到不与扭转夹具干涉的位置。也就是，层间间隔构件23可以用作移位构件。当推动最内侧段层12L1中的用于电源线的段端部部分12p1s或12p1s′时，可以通过层间间隔构件23将段端部部分压向芯部的中心侧。相反，可以使用除层间间隔构件23之外的构件作为上述移位构件。

此外，扭转夹具的形状可以改变，使得扭转夹具本身具有推动构件80的功能。

此外，在上述实施例中，描述了当使用推动构件80时将用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s对齐。然而，这不是必需的。如果用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s比相同层的用于连接的段端部部分12p1和12p6从芯部的端面突出更长，那么，通过处置构件74中的一些，可以将用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s移位，而不管段端部部分12p1s和12p6s的周向位置如何。然后，如果将推动构件80设置在外环55b的整个外周上，那么可以将用于电源线的段端部部分12p1s和12p6s推动到不与扭转夹具干涉的位置，而不管其周向位置如何。

此外，在上述实施例中，描述了作为工件的定子的实例，但也可以以相同的方式来实现转子。

以上描述了本发明的优选实施例。然而，本发明不限于这样的特定实施例，并且可以想到各种修改和变化。本发明的上述构造可以通过仅提取其一部分来实现，并且上述说明中描述的变型可以以任何组合应用，只要它们彼此不冲突即可。在本发明的实施例中描述的效果仅是由本发明产生的最优选的效果的实例，并且根据本发明的效果不限于在本发明的实施例中描述的那些。

[附图标记列表]

12p1至12p6......用于连接的段端部部分，12p1s和12p6s......用于电源线的段端部部分，15......线圈扭转装置，20......旋转驱动机构，23......层间间隔构件，24......配合凸部，28A至28D......扭转夹具单元，29......单元保持架，33......配合凹部，50至55......扭转夹具，72......定子或转子(工件)，72a......芯部，77A和77B......线圈段的连接结构，80......推动构件

Claims (18)

1.一种线圈段处理方法，用于处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述方法包括：

对插入到所述插槽中的所述多个线圈段执行扭转，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，

使用多个扭转夹具单元，所述多个扭转夹具单元分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分，

其中，所述扭转包括如下扭转处理：将与所述多个扭转夹具单元之中的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的每个层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中，并且使所述每个扭转夹具转动以将所容纳的段端部部分扭转，并且

所述扭转包括：使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个，顺次地执行所述扭转处理，以将所有层的段端部部分扭转并且，其中，使用所述扭转夹具之中的对应于预定层的第一扭转夹具进行的所述扭转处理在如下状态下执行：使所述预定层的多个段端部部分之中的特定段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述预定层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置，使得所述特定段端部部分不被容纳到所述第一扭转夹具的任何一个所述容纳部分中。

2.根据权利要求1所述的线圈段处理方法，包括：在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理之前，选择性地利用推动构件将所述特定段端部部分推到如下位置：在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理期间，所述特定段端部部分至少不与所述第一扭转夹具干涉。

3.根据权利要求2所述的线圈段处理方法，其中，在利用不同于所述推动构件的移位构件将所述特定段端部部分在所述径向上移位之后，执行所述推动构件进行的所述推动。

4.根据权利要求3所述的线圈段处理方法，进一步包括：在将所述段端部部分容纳到所述第一扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用包括所述第一扭转夹具的扭转夹具单元扭转的每个层的所述段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大，

其中，与所述段端部部分干涉且在所述扩大中使所述段端部部分移动的构件被用作移位构件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的线圈段处理方法，其中，所述预定层是所述多个层之中的在所述径向上的最外侧层和/或最内侧层。

6.根据权利要求1所述的线圈段处理方法，其中，

在所述径向上的最内侧层中存在有第一长段端部部分，所述第一长段端部部分比所述最内侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，并且在所述径向上的最外侧层中存在有第二长段端部部分，所述第二长段端部部分比所述最外侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，

对所述最内侧层进行的所述扭转处理使用对应于所述最内侧层的第一扭转夹具来执行，使得沿相同的扭转方向扭转所述最内侧层的所述第一长段端部部分和所述其它段端部部分，并且

执行对所述最外侧层进行的所述扭转处理使得，在将所述第二长段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述最外侧层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置之后，使用对应于所述最外侧层的第二扭转夹具，将所述最外侧层的所述其它段端部部分在与所述最内侧层的所述段端部部分的扭转方向相反的扭转方向上扭转，然后使用不同于所述第二扭转夹具的第三扭转夹具，将所述第二长段端部部分在与所述最内侧层的所述段端部部分的扭转方向相同的方向上扭转，使得所述第二长段端部部分与所述第一长段端部部分几乎相对。

7.根据权利要求1所述的线圈段处理方法，进一步包括：关于所述多个扭转夹具单元之中的每一个，在所述段端部部分容纳到所述扭转夹具单元的扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用所述扭转夹具单元扭转的每个层的所述段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大。

8.根据权利要求1至4和6至7中任一项所述的线圈段处理方法，

其中，所述多个扭转夹具单元之中的每一个由单元保持架来保持，所述单元保持架能移动地被支撑，并且

当使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个执行所述扭转处理时，通过使所述单元保持架移动并且将从所述多个扭转夹具单元之中选出的一个扭转夹具单元与旋转驱动机构连接以使所述选出的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具旋转，来改变将要用于所述扭转处理的扭转夹具单元。

9.一种线圈段处理装置，被构造成处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，所述线圈段处理装置包括：

多个扭转夹具单元，其分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分；

驱动机构，其被构造成使一个扭转夹具单元和/或插有所述线圈段的所述芯部移动，以将与从所述多个扭转夹具单元之中选出的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中；

旋转驱动机构，其能连接至从所述多个扭转夹具单元之中任意选出的扭转夹具单元，并且被构造成使得连接至所述旋转驱动机构上的扭转夹具单元的每个扭转夹具在与径向上相邻的扭转夹具的旋转方向相反的旋转方向上旋转；以及

推动构件，所述推动构件被构造成：将所述多个层之中的预定层的多个段端部部分之中的特定段端部部分选择性地推动到所述特定段端部部分至少不与对应于所述预定层的第一扭转夹具干涉的位置，使得即使当借助所述驱动机构将所述预定层的所述段端部部分容纳到所述第一扭转夹具的所述容纳部分中时，所述特定段端部部分也不会被容纳到所述第一扭转夹具的任何容纳部分中。

10.根据权利要求9所述的线圈段处理装置，包括控制器，所述控制器被构造成控制所述旋转驱动机构和所述驱动机构，以执行如下扭转处理：将与所述多个扭转夹具单元之中的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的每个层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中，并且使相应的扭转夹具旋转以将容纳的段端部部分扭转。

11.根据权利要求9所述的线圈段处理装置，其中，所述预定层是所述多个层之中的在所述径向上的最外侧层和/或最内侧层。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的线圈段处理装置，包括单元保持架，所述单元保持架能移动地被支撑并且被构造成保持所述多个扭转夹具单元之中的每一个，其中，从所述多个扭转夹具单元之中选出的一个扭转夹具单元由于所述单元保持架的移动而与所述旋转驱动机构连接。

13.根据权利要求12所述的线圈段处理装置，

其中，在所述旋转驱动机构和所述多个扭转夹具单元之中的任一者上形成有凹部，并且在将要连接至所述任一者的所述旋转驱动机构或所述多个扭转夹具单元上形成有将要配合所述凹部的凸部，并且

通过因所述单元保持架的所述移动而产生的所述凹部与所述凸部之间的连接，旋转驱动力从所述旋转驱动机构被传递至连接于所述旋转驱动机构的所述扭转夹具单元。

14.根据权利要求9至11中任一项所述的线圈段处理装置，其中，在所述多个扭转夹具单元之中的至少一个扭转夹具单元中，所述至少一个扭转夹具单元中包括的一个扭转夹具的轴贯穿所述至少一个扭转夹具单元中包括的另一扭转夹具的轴。

15.根据权利要求9至11中任一项所述的线圈段处理装置，包括层间间隔机构，所述层间间隔机构被构造成对于将要使用一个扭转夹具单元扭转的多个层中的每个层，将层之间的在径向上的空间扩大。

16.根据权利要求15所述的线圈段处理装置，其中，所述层间间隔机构包括多个处置构件，所述多个处置构件对应于相应插槽呈放射状地布置并且能够在径向上一体地移动，并且被构造成与插入相应插槽的段端部部分干涉以分别移动所述段端部部分。

17.一种线圈段的连接结构，包括：

定子和/或转子的芯部；以及

插入到所述芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，

其中，所述段端部部分在相同层中包括：短段端部部分；和长段端部部分，所述长段端部部分比所述相同层中的所述短段端部部分从所述芯部的端面突出得更长，

在所述多个层之中处于第一层的所述短段端部部分在所述芯部的第一周向上被扭转并且在所述多个层之中处于不同于所述第一层的第二层中的所述短段端部部分在所述芯部的与第一周向相反的第二周向上扭转，

所述第一层中的第一长段端部部分和所述第二层中的第二长段端部部分从所述芯部的端部在所述芯部的轴向上延伸，在所述芯部的周向上不扭转并且在所述径向上实质上彼此相对，并且

所述第一长段端部部分和所述第二长段端部部分经由导体彼此连接。

18.一种线圈段的连接结构，包括：

定子和/或转子的芯部；以及

插入到所述芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，

其中，所述段端部部分在相同层中包括短段端部部分和长段端部部分，所述长段端部部分比所述相同层的所述短段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，

所述多个层之中的第一层中所存在的第一长段端部部分，在所述芯部的周向上，沿与所述第一层的所述短段端部部分的扭转方向相同的扭转方向被扭转，

所述多个层之中的不同于所述第一层的第二层中所存在的第二长段端部部分，在所述芯部的周向上，沿与所述第一长段端部部分的扭转方向相同的扭转方向被扭转，所述第一长段端部部分的所述扭转方向与所述第二层的所述短段端部部分的扭转方向相反，并且

所述第一长段端部部分和所述第二长段端部部分在所述径向上实质上彼此相对并且经由导体彼此连接。

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