CN111835164A - 线圈绕线方法 - Google Patents

Abstract

提供线圈绕线方法，能够在将线圈插入于定子铁芯的槽内的状态下，容易地将楔块插入于所述槽内。该线圈绕线方法将线圈绕线在从铁芯背部向径向内侧延伸并且沿周向排列的多个齿上。该线圈绕线方法具有如下工序：线圈插入工序(S3)，针对位于多个齿中的沿所述周向相邻的齿之间的槽，将线圈沿径向从位于该槽的径向内侧的开口部插入于该槽内；以及楔块插入工序(S4)，在将插入于所述槽内的所述线圈在所述槽内向径向外侧按压后直至所述线圈返回至在所述槽内沿所述径向按压前的径向位置的期间，将楔块沿轴向插入槽内的开口部侧。

Description

线圈绕线方法

技术领域

本发明涉及线圈绕线方法。

背景技术

公知有将线圈绕线在马达的定子铁芯的齿上的线圈绕线方法。在这样的线圈绕线方法中，例如，在将线圈插入于位于所述定子铁芯的齿之间的槽内之后，将楔块插入于所述槽的开口部侧。

作为将线圈插入于所述定子铁芯的槽内的方法，例如公知有专利文献1所公开的线圈插入方法。

在所述专利文献1所公开的线圈插入方法中，对分布卷绕在线圈保持器的两个插入部之间的线圈进行夹持而进行保持，在使所述线圈保持器与定子铁芯的槽对置的状态下，将所述线圈插入于所述槽内。即，在所述线圈插入方法中，将所述线圈以被所述线圈保持器排列整齐的状态进行保持，并且将所述线圈沿径向插入于所述槽内。

如上所述，在将线圈插入于定子铁芯的槽内后，将楔块沿所述定子铁芯的轴向插入于该槽的内部的开口部侧。由此，能够将所述线圈保持在所述槽内。

专利文献1：日本特开2017-046373号公报

但是，为了提高马达的输出，需要在定子铁芯的槽内收纳较多的线圈。在像上述专利文献1那样将线圈插入于定子铁芯的槽内的状态下，在所述槽内的开口部侧几乎没有用于供楔块插入的空间。因此，在将线圈插入于所述槽内的状态下，在将楔块沿轴向插入于所述槽的开口部侧时产生的楔块与伞部之间的摩擦的影响导致楔块插入的作业性不良。

发明内容

本发明的目的在于提供线圈绕线方法，在将线圈插入于定子铁芯的槽内的状态下，能够容易地将楔块插入于所述槽内。

本发明的一个实施方式是线圈绕线方法，将线圈绕线在从铁芯背部向径向内侧延伸并且沿周向排列的多个齿上。该线圈绕线方法具有如下工序：线圈插入工序，针对位于所述多个齿中的沿所述周向相邻的齿之间的槽，将所述线圈沿径向从位于该槽的径向内侧的开口部插入于该槽内；以及楔块插入工序，一边对插入于所述槽内的所述线圈沿所述径向进行按压一边将所述楔块沿轴向插入于所述槽内的开口部侧。

根据本发明的一个实施方式的线圈绕线方法，能够提供在将线圈插入到定子铁芯的槽内的状态下，能够容易地将楔块插入于所述槽内的线圈绕线方法。

附图说明

图1是示出用于进行实施方式线圈绕线方法的线圈绕线装置的概略结构的图。

图2是示出马达的概略结构的剖视图。

图3是从轴向观察定子铁芯的图。

图4是定子局部放大图。

图5是示意性地示出将线圈束从定子铁芯的径向内侧插入于槽内的情况的图。

图6是示意地示出利用线圈插入装置将线圈束插入于槽内的情况的图。

图7是示意地示出利用线圈插入装置将线圈束插入于槽内的情况的图。

图8是以剖面示出利用线圈插入装置将线圈束插入于槽内的情况的图。

图9是以剖面示出利用楔块插入装置将楔块插入于槽内的情况的图。

图10是以剖面示出利用楔块插入装置将楔块插入于槽内的情况的图。

图11是以剖面示出利用楔块插入装置将楔块插入于槽内的情况的图。

图12是示出本实施方式的线圈绕线方法的流程图。

标号说明

1：线圈绕线装置；2：线圈卷绕装置；3：线圈插入装置；4：楔块插入装置；5：涂油装置；31：线圈保持部；32、33：线圈插入部；32a、33a：线圈插入槽；35：叶片；36：叶片移动机构；41：楔块保持部；41a：楔块收纳槽；42：楔块插入部；100：马达；101：定子；102：定子铁芯；102a：槽；102b：开口部；103：线圈；104：楔块；105：铁芯背部；106：齿；106a：伞部；110：转子；P：中心轴线；X：线圈；Xa：线圈束；Y：楔块；S：插入空间。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对附图中的同一或相当的部分标注同一标号而不重复其说明。另外，各附图中的结构部件的尺寸并没有严格地表示实际的结构部件的尺寸以及各结构部件的尺寸比例等。

另外，在以下的说明中，将与定子的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在径向上，相对于作为对象的结构，将中心轴线侧称为“径向内侧”，相对于作为对象的结构，将中心轴线的相反侧称为“径向外侧”。但是，并不意图通过方向的定义来限定本发明的马达的使用时的朝向。

另外，在以下说明中，“固定”、“连接”以及“安装”等(以下称为固定等)的表述不仅为部件彼此直接固定等的情况，也包含经由其他部件而被固定等的情况。即，在以下的说明中，在“固定”等表述中包含使部件彼此直接和间接固定等的意思。

图1是示出用于进行本发明的实施方式的线圈绕线方法的线圈绕线装置1的概略结构的图。该线圈绕线装置1在卷绕有线圈X的状态下，从马达100的定子铁芯102的径向内侧插入于定子铁芯102的槽102a内。

首先，对马达100的结构进行简单说明。图2是示出马达100的概略结构的剖视图。

如图2所示，马达100具有定子101和转子110。定子101呈圆筒状。转子110呈圆柱状。转子110能够在定子101的径向内侧以中心轴线P为中心旋转。转子110结构与现有的技术相同，因此省略说明。

图3是从轴向观察马达100的定子铁芯102的图。图4是定子101的局部放大图。

如图2和图4所示，定子101具有定子铁芯102和插入于定子铁芯102多个槽102a内的线圈103。如图3所示，定子铁芯102具有环状铁芯背部105和向铁芯背部105的径向内侧延伸并且沿周向排列的多个齿106。槽102a位于沿定子铁芯102的周向相邻的齿106之间。槽102a的开口部102b位于在周向上相邻的齿106的前端部之间。即，槽102a的开口部102b位于定子铁芯102的径向内侧。

如图4所示，各齿106在前端具有分别向周向一侧及周向另外一侧延伸一对伞部106a。槽102a的开口部102b位于在周向上相邻的齿106的伞部106a之间。即，槽102a的开口部102b位于定子铁芯102的径向内侧。

槽102a的开口部102b侧供楔块104插入。楔块104位于比插入于槽102a内的线圈103靠径向内侧且比齿106的伞部106a靠径向外侧的位置。即，楔块104在槽102a内位于线圈103与齿106的伞部106a之间。在本实施方式中，楔块104是截面C字状且在定子铁芯102轴向上较长的树脂制的部件。

在本实施方式中，马达100是所谓的内转子型的马达，转子110配置为在圆筒状的定子101内能够以中心轴线P为中心旋转。

如图1所示，线圈绕线装置1包含线圈卷绕装置2、线圈插入装置3、楔块插入装置4以及涂油装置5。

线圈卷绕装置2卷绕线圈X而形成线圈束Xa。详细地说，线圈卷绕装置2将多条线圈X卷绕在以中心轴线Q为中心旋转的卷绕部件21上，从而形成环状的线圈束Xa。在图1中，以实线箭头示出卷绕部件21的旋转方向。

由线圈卷绕装置2卷绕而成的线圈X利用油涂敷装置5在表面涂敷油。涂敷在线圈X的表面上的油例如是矿物油、合成油等。在本实施方式中，涂敷于线圈X的表面的油作为使线圈X的表面的摩擦系数降低的润滑剂而发挥功能。另外，只要涂敷在线圈X的表面的润滑剂是能够降低线圈X的表面的摩擦系数的材料，则也可以是油以外的材料。

线圈插入装置3将由线圈卷绕装置2形成的线圈束Xa从定子铁芯102的径向内侧插入于槽102a内。在图5中示意性地示出将线圈束Xa从定子铁芯102的径向内侧插入于槽102a内的情况。如图5所示，线圈插入装置3在筒状的线圈束Xa跨越多个齿106的状态下，将线圈束Xa从定子铁芯102的径向内侧插入于两个槽102a内。即，线圈X以分布卷绕的方式相对于定子铁芯102卷绕。另外，在图5中以空心箭头示出线圈束Xa相对于定子铁芯102的插入方向。

图6和图7是从轴向观察位于定子铁芯102径向内侧的线圈插入装置3的图。详细地说，图6和图7是示意地示出利用线圈插入装置3将线圈束Xa插入于槽102a内的情况的图。

图8是以剖面示出利用线圈插入装置3将线圈束Xa插入于槽102a内的情况的图。图9至图11是以剖面示出利用楔块插入装置4将楔块Y插入于槽102a内的情况的图。

线圈插入装置3具有线圈保持部31、多个叶片35以及叶片移动机构36。另外，仅在图1中图示叶片移动机构36，在图6和图7中省略图示。

线圈保持部31对由卷绕的线圈X构成的线圈束Xa进行保持。在本实施方式中，如图6和图7所示，线圈保持部31具有一对线圈插入部32、33。一对线圈插入部32、33具有相同结构，因此，以下仅对线圈插入部32进行说明。

线圈插入部32是长方体状的部件。线圈插入部32具有在一个面开口且沿线圈插入部32的长度方向延伸的一对线圈插入槽32a。一对线圈插入槽32a在线圈插入部32从长度方向一侧的端部延伸到长度方向另一侧的端部。一对线圈插入槽32a能够收纳线圈束Xa。在各线圈插入槽32a内收纳线圈束Xa的一部分，从而使线圈束Xa被保持在线圈插入部32中。同样，线圈插入部33也具有一对线圈插入槽33a。

在本实施方式中，线圈束Xa跨越一对线圈插入部32、33而配置。即，线圈束Xa位于一方的线圈插入部32的线圈插入槽32a内并且还位于另一方的线圈插入部33的线圈插入槽33a内。一部分被收纳在线圈插入槽32a、33a内的筒状的线圈束Xa的高度方向与线圈插入槽32a、33a的槽深度方向一致。线圈束Xa被一对线圈插入部32、33保持。即，构成线圈束Xa的线圈X被线圈保持部31保持。另外，虽然没有特别图示，但线圈插入部32、33具有防止线圈束Xa从线圈插入槽32a、33a脱离的机构。

多个叶片35分别是在一个方向上较长的长方形的板状部件。多个叶片35的长度方向的尺寸比线圈插入部32、33的长度方向的尺寸大。多个叶片35的短边方向的尺寸比线圈插入部32、33的线圈插入槽32a、33a的槽深度方向的尺寸小。另外，在本实施方式中，多个叶片包含插入于线圈插入部32的一对线圈插入槽32a以及线圈插入部33的一对线圈插入槽33a内的四个叶片。

多个叶片35位于线圈插入部32的一对线圈插入槽32a以及线圈插入部33的一对线圈插入槽33a内。多个叶片35位于一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a的槽底侧。即，多个叶片35以在一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a内收纳有线圈束Xa的状态位于比线圈束Xa靠槽底侧的位置。由此，线圈束Xa以被收纳于一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a内的状态，相对于多个叶片35位于槽开口侧。

如上所述，多个叶片35的长度方向的尺寸比线圈插入部32、33的长度方向的尺寸大，因此多个叶片35以被定位在一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a内的状态，相对于线圈插入部32、33沿长度方向突出。

多个叶片35能够在一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a内沿槽深度方向移动。另外，虽然没有特别图示，但多个叶片35在长度方向一侧和长度方向另一侧中的至少一方，被线圈插入部32、33支承为能够在所述槽深度方向上移动。

叶片移动机构36使多个叶片35在一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a内沿槽深度方向移动。即，在线圈插入装置3位于定子铁芯102的径向内侧的状态下，叶片移动机构36使多个叶片35在线圈插入槽32a和线圈插入槽33a内沿径向移动。在图6中，以空心箭头示出叶片35的移动方向。另外，叶片移动机构36只要具有能够使多个叶片35在一对线圈插入槽32a和一对线圈插入槽33a内沿槽深度方向移动的结构，则也可以具有任何结构。

具有上述结构的线圈插入装置3在将线圈束Xa插入于定子铁芯102的槽102a内时，位于定子铁芯102的径向内侧。此时，线圈插入部32、33的线圈插入槽32a、33a位于与定子铁芯102的槽102a在径向上对置的位置。

在线圈插入装置3被定位在定子铁芯102的径向内侧的状态下，多个叶片35在线圈插入槽32a、33a内向径向外侧移动，从而使被保持在一对线圈插入部32、33的线圈插入槽32a、33a内的线圈束Xa从槽102a的开口部102b侧沿径向插入于槽102a内。由此，能够将构成线圈束Xa的线圈X插入于定子铁芯102的槽102a内。

本实施方式的叶片35作为对线圈X进行压入而使线圈X插入于定子铁芯102的槽102a内的压入部件而发挥功能。

接下来，对楔块插入装置4进行说明。楔块插入装置4在线圈X插入于定子铁芯102的槽102a内的状态下，将楔块Y插入于槽102a内的开口部102b侧。

楔块插入装置4具有楔块保持部41和楔块插入部42。

楔块保持部41对楔块Y进行保持，并且被定位在将楔块Y插入于槽102a内的插入位置。楔块保持部41具有楔块收纳槽41a，该楔块收纳槽41a以使楔块Y能够沿轴向移动的方式收纳楔块Y，并且作为楔块Y的引导件而发挥作用。

楔块插入部42将被收纳在楔块保持部41的楔块收纳槽41a内的楔块Y向所述一个方向按压而使该楔块Y移动，从而插入于槽102a内的开口部102b侧。

在利用楔块插入装置4将楔块Y插入于槽102a内的开口部102b侧时，如图10所示，线圈插入装置3的叶片移动机构36使叶片35在线圈插入槽32a、33a内移动，从而利用叶片35将插入于槽102a内的线圈X向径向外侧按压。具体而言，叶片移动机构36使叶片35在槽102a的开口部102b侧朝向径向外侧移动，从而在将槽102a内的线圈X向径向外侧按压后，如图9和图11所示，在叶片移动机构36使叶片35朝向径向内侧移动而线圈X未被叶片35按压的状态下，利用楔块插入装置4将楔块Y插入于槽102a内开口部102b侧。在图8至图11中，以空心箭头示出叶片35的移动方向，以带斜线的箭头示出楔块Y的插入方向。另外，线圈X未被叶片35按压的状态是指叶片35没有与线圈X接触的状态。

由此，能够确保将楔块Y插入于槽102a内的开口部102b侧的空间，因此能够容易地将楔块Y插入于槽102a内的开口部102b侧。

(线圈绕线方法)

以下，参照图1、图6、图7至图12，对使用具有上述结构的线圈插入装置3和楔块插入装置4将线圈X卷绕在定子铁芯102的齿106上的线圈绕线方法进行说明。图12是示出本实施方式的线圈绕线方法的流程图。

首先，在步骤S1中，如图1所示，当利用涂油装置5在线圈X的表面涂敷油后，利用线圈卷绕装置2对多个线圈X进行卷绕，而形成线圈束Xa。另外，线圈束也可以由1条线圈X形成。

接着，在步骤S2中，如图6所示，将线圈束Xa以插入于线圈插入装置3的线圈插入槽32a、33a内的状态定位在定子铁芯102径向内侧。此时，线圈插入装置3的线圈插入槽32a、33a的槽开口部位于在径向上与定子铁芯102的槽102a的开口部102b对置的位置。

然后，在步骤S3中，如图7和图8所示，利用叶片移动机构36，使叶片35在线圈插入槽32a、33a内朝向径向外侧移动，从而将线圈束Xa插入于槽102a内。

在步骤S4中，如图9所示，利用叶片35在槽102a的开口部侧沿径向按压插入于槽102a内的线圈X，利用楔块插入装置4以在槽102a内的比线圈X靠径向内侧的位置形成有楔块Y的插入空间S的状态将楔块Y插入于槽102a开口部102b侧。利用叶片35在槽102a的开口部侧沿径向按压插入于槽102a内的线圈X的工序是按压工序。利用楔块插入装置4将楔块Y插入于槽102a的开口部102b侧的工序是插入工序。

如图9和图11所示，在利用叶片35在槽102a内朝向径向外侧按压插入于槽102a内的线圈X后直至线圈X在槽102a内返回至被按压前的径向位置的期间，楔块插入装置4将楔块Y沿轴向插入于槽102a内的开口部102b侧。

如图9至图11所示，在利用叶片35将线圈X向径向外侧按压后，将楔块Y插入于槽102a内，当再次利用叶片35将线圈X向径向外侧按压后，将楔块Y插入于槽102a内。重复上述叶片35对线圈X的按压和楔块Y的插入，直到楔块Y插入于槽102a内。

由此，能够以在槽102a内的开口部102b侧形成有用于供楔块Y插入的插入空间S的状态将楔块Y插入于槽102a内。因此，能够更容易地将楔块Y沿轴向插入于槽102a内。所述径向位置是指，在槽102a内，利用叶片35将线圈X向径向外侧按压前的径向位置。

另外，在将楔块Y插入于槽102a内时，叶片35处于相对于槽102a的开口部102b侧向径向内侧移动的状态。

由此，在线圈X插入于槽102a内的状态下，能够容易地将楔块Y插入于槽102a的开口部102b侧。

在上述工序中，步骤S1是线圈卷绕工序，步骤S3是线圈插入工序，步骤S4是楔块插入工序。

本实施方式的线圈绕线方法具有如下工序：线圈插入工序，将线圈X从位于槽102a的径向内侧的开口部102b沿径向插入于定子铁芯102的位于多个齿106中的在周向上相邻的齿106之间的槽102a内；以及楔块插入工序，在利用叶片35将插入于槽102a内的线圈X在槽102a内向径向外侧按压后直至线圈X返回至在槽102a内被按压前的径向位置的期间，将楔块Y沿轴向插入于槽102a内的开口部102b侧。

在槽102a的开口部102b对插入于槽102a内的线圈X向径向外侧进行按压，从而能够在槽102a内的开口部102b侧形成用于供楔块Y插入的插入空间S。由此，能够容易地将楔块Y沿轴向插入于供线圈X插入的槽102a内。

在所述线圈插入工序中，利用叶片35沿径向对线圈X进行压入而使线圈X插入于槽102a内。在所述楔块插入工序中，利用叶片35在槽102a的开口部102b沿径向对插入于槽102a内的线圈X进行按压。

由此，能够使沿径向对线圈X进行压入而使线圈X插入于定子铁芯102的槽102a内的部件与在槽102a的开口部102b侧沿径向对插入于槽102a内的线圈X进行按压的部件通用化。由此，能够使用于将线圈X绕线在定子铁芯102的齿106上的线圈绕线装置1成为紧凑的结构。

在所述楔块插入工序中，具有如下工序：按压工序，利用叶片35将插入于槽102a内的线圈X向径向外侧按压；以及插入工序，在线圈X未被叶片35向径向外侧按压的状态下，将楔块Y插入于槽102a内的开口部102b侧。在本实施方式的线圈绕线方法中，反复进行所述按压工序以及所述插入工序，直至楔块Y被收纳在槽102a内。

由此，能够一边在槽102a内的开口部102b侧形成用于供楔块Y插入的插入空间S，一边慢慢地将楔块Y插入于槽102a内。因此，能够容易地将楔块Y沿轴向插入于槽102a内。

线圈X是在表面涂敷有润滑剂的线圈。由此，能够分别降低插入于槽102a内的线圈X彼此的摩擦、线圈X与插入于槽102a内的楔块Y的摩擦以及线圈X与齿106的槽侧的面的摩擦。因此，在线圈X插入于槽102a内的状态下，能够容易地将楔块Y沿轴向插入于槽102a内。

(其他实施方式)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过是用于实施本发明的例示。由此，不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式适当变形来进行实施。

在上述实施方式中，通过使叶片35在线圈插入装置3的线圈插入槽32a、33a内沿径向移动，而将线圈X插入于定子铁芯102的槽102a内。但是，也可以为，使如下结构的叶片在线圈插入槽内沿长度方向移动：该叶片具有越从长度方向一侧朝向长度方向另外一侧而宽度方向的长度越大的锥部，从而利用所述锥部将线圈插入槽内的线圈沿径向压出。

在这种情况下，在将楔块插入于槽内时，可以为，使具有所述锥部的叶片沿径向移动，而将槽内的线圈向径向外侧按压，也可以为，通过使所述叶片沿长度方向移动，而使用所述锥部将槽内的线圈向径向外侧按压。

另外，线圈插入装置的结构只要采用能够将线圈相对于定子铁芯的槽从径向内侧插入的结构，则也可以是任何结构。

在所述实施方式中，利用线圈插入装置3的叶片35，在将线圈束Xa插入于槽102a内并且将楔块Y插入于槽102a内时，沿径向按压槽102a内的线圈X。但是，也可以使将线圈束插入于槽内的部件与在将楔块插入于槽内时沿径向按压该槽内的线圈的部件是不同的部件。

在所述实施方式中，利用线圈卷绕装置2卷绕线圈X来形成线圈束Xa，将线圈束Xa插入于定子铁芯102的槽102a内。但是，插入于定子铁芯的槽内的线圈也可以不被卷绕。

在上述实施方式中，在线圈X的表面涂敷有油。但是，也可以不在线圈的表面涂敷油。

产业上的可利用性

本发明能够应用于将线圈绕线在定子铁芯的多个齿上的线圈绕线方法。

Claims (4)

1.一种线圈绕线方法，将线圈绕线在从铁芯背部向径向内侧延伸并且沿周向排列的多个齿上，

其中，该线圈绕线方法具有如下工序：

线圈插入工序，针对位于所述多个齿中的沿所述周向相邻的齿之间的槽，将所述线圈沿径向从位于该槽的径向内侧的开口部插入于该槽内；以及

楔块插入工序，在将插入于所述槽内的所述线圈在所述槽内向径向外侧按压后直至所述线圈返回至在所述槽内沿所述径向按压前的径向位置的期间，将所述楔块沿轴向插入于所述槽内的开口部侧。

2.根据权利要求1所述的线圈绕线方法，其中，

在所述线圈插入工序中，利用压入部件将所述线圈沿所述径向压入而插入于所述槽内，

在所述楔块插入工序中，利用所述压入部件将插入于所述槽内的所述线圈在所述开口部向所述径向外侧按压。

3.根据权利要求2所述的线圈绕线方法，其中，

在所述楔块插入工序中，具有如下工序：

按压工序，利用所述压入部件将插入于所述槽内的所述线圈向所述径向外侧按压；

插入工序，在所述线圈没有被所述压入部件向所述径向外侧按压的状态下，将所述楔块插入于所述槽内的开口部侧，

该线圈绕线方法反复进行所述按压工序和所述插入工序，直至所述楔块被收纳在所述槽内。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的线圈绕线方法，其中，

所述线圈是在表面涂敷有润滑剂的线圈。

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