CN111864948B - 对准装置和制造对准线圈的方法 - Google Patents
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Abstract
一种对准装置，所述对准装置用于以环形形状将线圈部段对准来形成对准线圈。每个线圈部段具有成对的第一腿部和第二腿部。对准装置包括外夹具和内夹具。外夹具具有以径向方式布置的分隔构件。分隔构件以允许线圈部段的第一腿部中的每一个插入在成对的周向相邻的分隔构件之间的间隔隔开。内夹具具有孔形成构件，所述孔形成构件布置在外夹具的分隔构件的径向内侧。每个孔形成构件在其中形成有孔，该孔供线圈部段的第二腿部中的一个插入。此外，孔形成构件构造成相对于外夹具在周向方向上可旋转并且可径向移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于形成对准线圈的对准装置和使用对准装置制造对准线圈的方法。
背景技术
已知有旋转电机，诸如电动汽车中使用的电动发电机。这些旋转电机具有定子，该定子包括由多个线圈部段(或电导体部段)形成的对准线圈。在制造定子的过程中，线圈部段以环形形状对准来形成对准线圈；然后将对准线圈组装到定子芯的槽中。另外，对准线圈也被称为临时组装线圈。
此外，还已知用于形成具有预定直径的对准线圈的对准装置(例如，参见日本专利申请公开JP2013-165540A号)。在通过对准装置形成之后，将对准线圈从对准装置中移除，并和其他与对准线圈具有不同直径的对准线圈组合，并且组装到定子芯的槽中。
一起组装在定子芯的槽中的对准线圈的直径从槽中的径向内侧到径向外侧逐渐增大。然而，已知的对准装置构造成仅形成具有预定直径的对准线圈。因此，为了形成具有不同直径的给定定子的对准线圈，有必要采用多个构造成分别形成对准线圈的对准装置。此外，给定定子的对准线圈的直径不同于其它定子的对准线圈的直径，该其它定子具有不同于给定定子的尺寸。因此，为了制造多个具有不同尺寸的定子，必须使用多个专用机器，每个机器包括多个对准装置，多个所述对准装置构造成分别形成多个具有不同直径的对准线圈。因此，提高了定子的制造成本。
发明内容
本发明是鉴于上面的问题而提出的，其目的在于提供一种能够形成各种直径的对准线圈的对准装置以及使用该对准装置制造对准线圈的方法。
根据本发明，提供一种对准装置，用于以环形形状将多个线圈部段对准来形成对准线圈。每个线圈部段基本上是U形的，具有彼此平行延伸的成对的第一腿部和第二腿部以及将第一腿部和第二腿部连接的连接部。对准装置包括外夹具和内夹具。外夹具具有多个以径向方式布置的分隔构件。分隔构件以允许线圈部段的第一腿部中的每一个插入在一个周向相邻成对的分隔构件之间的间隔隔开。内夹具具有多个孔形成构件，多个所述孔形成构件布置在外夹具的分隔构件的径向内侧。每个孔形成构件在其中形成有孔，该孔供线圈部段的第二腿部中的一个插入。此外，内夹具的孔形成构件构造成相对于外夹具在周向方向上能旋转并且能径向移动。
根据本公开的对准装置如下操作以形成对准线圈。首先，根据在对准线圈的形成期间线圈部段的第二腿部将要分别位于的位置，来设定内夹具的孔形成构件的径向位置。然后，对于每个线圈部段，将线圈部段的第一腿部和第二腿部分别插入到外夹具的一个周向相邻成对的分隔构件之间的空间和内夹具的一个孔形成构件的孔中。此后，外夹具和内夹具相对于彼此旋转，使得插入外夹具的分隔构件之间的线圈部段的第一腿部沿分隔构件径向向内移动。接着，在线圈部段的第一腿部已经被移动到外夹具的分隔构件的径向内侧之后，对线圈部段进行按压以使线圈部段的第一腿部接近内夹具的孔形成部件，从而使线圈部段以环形形状对准来形成对准线圈。
利用对准装置的上面的构造，通过根据在对准线圈的形成期间形成一个对准线圈的线圈部段的第二腿部将要分别位于的位置来设定内夹具的孔形成构件的径向位置，可以形成各种直径的对准线圈。因此，可以使用包括对准装置的单个机器来形成给定电枢(或定子)的所有对准线圈。此外，还可以使用相同机器来形成具有与给定电枢不同尺寸的其它电枢的所有对准线圈。其结果是，不必使用多台专用机器来制造用于不同尺寸电枢的对准线圈。因此，通过所述对准装置的构造，可以降低制造各种直径的对准线圈的成本。
根据本发明，还提供了使用对准装置制造如上所述的对准线圈的方法。该方法包括以下步骤：通过将孔形成构件径向地移动到在对准线圈的形成期间线圈部段的第二腿部将要分别位于的位置，来设定内夹具的孔形成构件的径向位置；将一个线圈部段的第一腿部和第二腿部分别插入外夹具的一个周向相邻成对的分隔构件之间的空间和内夹具的一个孔形成构件的孔中；使外夹具和内夹具两者沿相同方向旋转相同的旋转角度；在对所有的线圈部段执行插入的步骤和前述旋转的步骤之后，使外夹具和内夹具相对于彼此旋转，使得插入外夹具的分隔构件之间的线圈部段的第一腿部沿分隔构件径向向内移动；以及在线圈部段的第一腿部已经被移动到外夹具的分隔构件的径向内侧之后，对线圈部段进行按压以使线圈部段的第一腿部接近内夹具的孔形成构件，从而使线圈部段以环形形状对准来形成对准线圈。
根据本公开的所述方法，可以使用对准装置以低成本制造各种直径的对准线圈。
附图说明
图1是根据第一实施方式的对准装置和由对准装置形成的对准线圈的立体图。
图2是示出在插入定子芯的槽中的状态下的对准线圈的俯视图，其中每一个对准线圈由根据第一实施方式的对准装置形成。
图3是形成位于定子芯的槽中的径向最内侧的一个对准线圈中的一个线圈部段的侧视图。
图4是形成位于定子芯的槽中的径向最外侧的一个对准线圈中的一个线圈部段的侧视图。
图5是这些线圈部段中的三个相邻线圈部段的立体图，这些线圈部段共同构成由根据第一实施方式的对准装置形成的一个对准线圈。
图6是示出根据第一实施方式的对准装置的外夹具和内夹具两者的俯视图，其中内夹具的孔形成构件位于第一径向位置。
图7是示出根据第一实施方式的对准装置的外夹具和内夹具两者的另一俯视图，其中内夹具的孔形成构件位于第二径向位置。
图8是示出根据第一实施方式的对准装置的外夹具、内夹具和锥形构件的立体图。
图9是示出用于改变根据第一实施方式的对准装置中的内夹具的孔形成构件的径向位置的锥形构件的操作的说明图。
图10是示出用于改变根据第一实施方式的对准装置中的内夹具的孔形成构件的径向位置的锥形构件的操作的另一说明图。
图11是示出根据第一实施方式的对准装置的外夹具、内夹具和插入机构的立体图。
图12是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第一说明图。
图13是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第二说明图。
图14是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第三说明图。
图15是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第四说明图。
图16是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第五说明图。
图17是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第六说明图。
图18是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第七说明图。
图19是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第八说明图。
图20是示出根据第一实施方式的对准装置的操作的第九说明图。
图21是示出根据第一实施方式的制造对准线圈的方法的流程图。
图22是示出用于改变根据第二实施方式的对准装置中的内夹具的孔形成构件的径向位置的凸轮机构的操作的说明图。
图23是示出用于改变根据第二实施方式的对准装置中的内夹具的孔形成构件的径向位置的凸轮机构的操作的另一说明图。
图24是沿图23中的线XXIV-XXIV剖切的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对示例性实施方式进行描述。应当注意，为了明确和理解，已在每幅图中尽可能对在整体说明中具有相同功能的相同部件标注相同的附图标记，并且为了避免赘述，不再对相同部件进行重复说明。
[第一实施方式]
根据第一实施方式的对准装置1构造成将多个线圈部段4(或电导体部段)以环形形状对准来形成对准线圈2。然后，将对准线圈2组装到旋转电机的电枢的槽中。更具体地，在本实施方式中，电枢被构造为旋转电机的定子。此外，对准装置1安装在用于制造对准线圈2的机器(未示出)的一部分中。
图1示出了根据第一实施方式的对准装置1和一个已由对准装置1形成并从对准装置1移除的对准线圈2。然后，对准线圈2和具有与对准线圈2不同直径的其它对准线圈2组合，并组装到电枢的槽中。
在本实施方式中，每个对准线圈2由四十八个线圈部段4形成。然而，应当注意，每个对准线圈2可以由数量不同于四十八个的线圈部段4交替地形成。
图2示出了在插入定子(即电枢)的环形定子芯3的槽中的状态下的四个对准线圈2，其中每一个线圈由根据第一实施方式的对准装置1形成。四个对准线圈2具有不同的直径，并且位于定子芯3的槽中的不同径向位置。更具体地，在定子芯3的槽中，对准线圈2的直径从径向内侧向径向外侧逐渐增大。
图3示出了形成位于定子芯3的槽中的径向最内侧的一个对准线圈2的一个线圈部段4。与此相对的是，图4示出了形成位于定子芯3的槽中的径向最外侧的一个对准线圈2中的一个线圈部段4。
如图3和图4所示，线圈部段4中的基本上是U形的，具有成对的彼此平行延伸的第一腿部41和第二腿部42以及将第一腿部41和第二腿部42连接的连接部43。
图3所示的线圈部段4的第一腿部41和第二腿部42之间的间隔(或间隔距离)D1比图4所示的线圈部段4的第一腿部41和第二腿部42之间的间隔D2小。也就是说，形成位于定子芯3的槽中径向最内侧的对准线圈2的线圈部段4中的每一个的第一腿部41与第二腿部42之间的间隔D1比形成位于定子芯3的槽中径向最外侧的对准线圈2的线圈部段4中的每一个的第一腿部41与第二腿部42之间的间隔D2小。
图5示出了这些线圈部段4中的三个相邻线圈部段4，这些线圈部段4共同形成一个对准线圈2。
如图5所示，在每个线圈部段4中，在连接部43的中心处形成有曲柄部44(也参见图3和图4)。具体地，曲柄部44在定子芯3的径向方向和轴向方向两者上弯曲。因此，对于每个相邻成对的线圈部段4，在位于另一线圈部段4的周向第一侧的一个相邻成对的线圈部段4中一个的周向第一侧部分的下方，存在另一线圈部段4的周向第一侧部分，在位于另一线圈部段4的周向第一侧的一个相邻成对的线圈部段4中一个的周向第二侧部分的上方，存在另一线圈部段4的周向第二侧部分。此外，在每个线圈部段4中，周向第一侧部分位于曲柄部44的周向第一侧，周向第二侧部分位于曲柄部44的周向第二侧。
还应注意，为了便于解释，在下文中，每个线圈部段4中的成对第一腿部41和第二腿部42被描述成第一腿部41位于第二腿部42的径向外侧。此外，还应当注意，为了简洁起见，在下文中，对准装置1的周向方向、径向方向和轴向方向仅称为周向、径向和轴向。此外，对准装置1的周向、径向和轴向分别与由对准装置1形成的每个对准线圈2的周向、径向和轴向重合。
接下来，参考图1和图6-图11对根据本实施方式的对准装置1的构造进行描述。
如图1、图6和图7，对准装置1包括外夹具10和内夹具20。
外夹具10具有多个分隔构件11和将所有分隔构件11连接的环形连接部12。每个分隔构件11都是板状的。分隔构件11以径向方式布置，并且以允许将线圈部段4的第一腿部41中的每一个插入一个周向相邻成对的分隔构件11之间的间隔隔开。此外，每个分隔构件11的径向内端面13位于由对准装置1形成的对准线圈2的径向外周的径向外侧。此外，在每个周向相邻成对的分隔构件11的径向内端面13之间，形成有供线圈部段4的第一腿部41中的一个穿过的开口。
在本实施方式中，外夹具10具有四十八个分隔构件11。然而，应当注意，外夹具10可以替代地具有与四十八不同数量的分隔构件11。此外，外夹具10在被旋转机构(未示出)驱动时可沿周向旋转。
内夹具20具有以环形形状对准的多个孔形成构件21。孔形成构件21位于外夹具10的分隔构件11的径向内端面13内的径向内侧。每个孔形成构件21在其中形成有孔22，在该孔22中插入线圈部段4的第二腿部42中的一个。此外，对于孔形成构件21的孔22中的每一个，孔22的内径被设定成允许被插入至孔22中的线圈部段4的一个第二腿部42绕孔22中的第二腿部42的轴线旋转。
内夹具20的孔形成构件21在被未示出的旋转机构的驱动时可沿周向旋转。内夹具20的孔形成构件21的旋转轴线与外夹具10的分隔构件11的旋转轴线重合。
外夹具10和内夹具20能够以相同旋转角度沿相同方向旋转。在下文中，使外夹具10和内夹具20以相同的旋转角度沿相同方向旋转的操作称为第一操作。
此外，外夹具10和内夹具20也能够相对于彼此旋转。在下文中，将使外夹具10和内夹具20相对于彼此旋转的操作称为第一操作。
此外，在本实施方式中，内夹具20的孔形成构件21构造成在相应的导轨(未示出)的引导下可径向移动。
图6示出了内夹具20的孔形成构件21，该孔形成构件21以环形形状对准并位于第一径向位置。相反，图7示出了内夹具20的孔形成构件21，该孔形成构件21以环形形状对准并位于在第一径向位置的径向外侧的第二径向位置。
如上所述，内夹具20的孔形成构件21以环形形状对准，并可径向移动。因此，可以根据对准线圈2的直径来改变内夹具20的孔形成构件21的径向位置。
在图6中，示出了一个成对的孔形成构件21的孔22的中心之间的距离DH1，这两个孔形成构件21均落在延伸通过整个内夹具20的径向中心的假想直线(图6中未示出)上，并且分别位于整个内夹具20的径向中心的相对侧上。此外，在图7中，示出了成对的孔形成构件21的孔22的中心之间的距离DH2，这两个孔形成构件21均落在延伸通过整个内夹具20的径向中心的假想直线(图7中未示出)上，并且分别位于整个内夹具20的径向中心的相反侧上。
图6所示的距离DH1比图7所示的距离DH2小。这些距离DH1、DH2对应于线圈部段4的一个成对的第二腿部42之间的距离，第二腿部42均布置在延伸通过整个内夹具20的径向中心的假想直线上，并且分别位于整个内夹具20的径向中心的相反侧上。
如上所述，在根据本实施方式的对准装置1中，可以根据线圈部段4的第二腿部42的径向位置来设定孔形成构件21的孔22的径向位置。因此，可以使用对准装置1来形成各种直径的对准线圈2。
在本实施方式中，如图8-图10所示，内夹具20的孔形成构件21构造成通过锥形构件30而径向移动。
锥形构件30具有锥形表面31，该锥形表面31形成为其外径沿内夹具20的轴向(或旋转轴线的方向)从第一侧到第二侧(即，在图8中从上侧到下侧，以及在图9和图10中从左侧到右侧)逐渐减小。锥形构件30构造成在被驱动机构(未示出)驱动时沿内夹具20的轴向可移动。此外，锥形构件30形成为使得其可以被插入到内夹具20的孔形成构件21的径向内侧的空间中。
另一方面，内夹具20的孔形成构件21中的每一个具有径向内表面，该径向内表面形成为从径向外侧向径向内侧倾斜的倾斜表面23，同时沿内夹具20的轴向从第一侧延伸到第二侧。
因此，如图9和图10所示，随着锥形构件30沿轴向移动，锥形构件30的锥形表面31与内夹具20的孔形成构件21的倾斜表面23滑动接触，从而使孔形成构件21径向移动。其结果是，内夹具20的孔形成构件21在保持以环形形状对准的状态下径向移动。
此外，在图9和图10中，锥形构件30的移动方向用箭头A指示，并且内夹具20的孔形成构件21的移动方向用箭头B指示。
在本实施方式中，对准装置1还包括如图11所示的插入机构50。插入机构50包括载置板51、推动件52和线圈部段引导件53。
载置板51是在插入外夹具10与内夹具20中之前供线圈部段4逐个放置在其上的板构件。更具体地，在载置板51上，每个线圈部段4被放置成使得线圈部段4的第一腿部41布置于在外夹具10的一个周向相邻成对的分隔构件11之间延伸的假想直线上，并且使得线圈部段4的第二腿部42被布置在延伸通过内夹具20的一个孔形成构件21的孔22的中心的假想直线上。
推压件52是构造成将放置在载置板51上的线圈部段4向外夹具10和内夹具20推压的推压构件。更具体地，推压件52对放置在载置板51上的线圈部段4进行推压，以使得线圈部段4的第一腿部41被插入在外夹具10的一个周向相邻成对的分隔构件11之间，并且使得线圈部段4的第二腿部42被插入在内夹具20的一个孔形成构件21的孔22中。
线圈部段引导件53是构造成将放置在载置板51上的线圈部段4的第二腿部42引导到内夹具20的一个孔形成构件21的孔22的引导构件。更具体地，线圈部段引导件53可滑动地对放置在载置板51上的线圈部段4的第二腿部42进行支承，同时推压件52对线圈部段4进行推压。在线圈部段4的第二腿部42的至少一部分已经被插入内夹具20的一个孔形成构件21的孔22中之后，线圈部段引导件53释放线圈部段4的第二腿部42。
因此，通过插入机构50的载置板51、推压件52和线圈部段引导件53，对于每个线圈部段4，可以精确地将线圈部段4的第一腿部41插入到外夹具10的一个周向相邻成对的分隔构件11之间的空间中，并且将线圈部段4的第二腿部42插入到内夹具20的一个孔形成构件21的孔22中。
在本实施方式中，如图19和图20所示，对准装置1还包括辊60。辊60是构造成将线圈部段4从外夹具10的分隔构件11的径向内端面13的径向内侧的位置向内夹具20的孔形成构件21按压的按压构件。
接下来，参照图12-图20，对根据本实施方式的对准装置1的操作进行描述。
应当注意，在图12-图17和以下的说明中，形成一个相邻线圈2的所有四十八个线圈部段4中被第一个、第二个和第三个插入的三个线圈部段4分别用符号4a、4b、4c表示。此外，还应当注意，在图13-图16、图18和图19中，内夹具20的旋转方向用箭头R1指示，并且在图13-图16中，外夹具10的旋转方向用箭头R2指示。此外，还应当注意，在图12-图17中，为了说明外夹具10的旋转和内夹具20的旋转，外夹具10的连接部12中的给定位置用“○”符号标记，并且内夹具20的一个给定孔形成构件21用“×”符号标记。
首先，如图12所示，第一线圈部段4a的第一腿部41被插入到外夹具10的第一个周向相邻成对的分隔构件11之间的空间中，而第一线圈部段4a的第二腿部42被插入到内夹具20的第一个孔形成构件21的孔22中。
此外，如上所述，由插入机构50执行每个线圈部段4的第一腿部41和第二腿部42的插入。
然后，如图13所示，外夹具10和内夹具20两者沿相同方向旋转与外夹具10的每个周向相邻成对的分隔构件11之间的间隔对应的角度。即，外夹具10和内夹具20执行如上所述的第一操作。此外，在下文中，对应于每个周向相邻成对的分隔构件11之间的间隔的角度称为“一个节距”。
接着，如图14所示，第二线圈部段4b的第一腿部41被插入到外夹具10的第二个周向相邻成对的分隔构件11之间的空间中，而第二线圈部段4b的第二腿部42被插入到内夹具20的第二个孔形成构件21的孔22中。
然后，如图15所示，外夹具10和内夹具20两者沿相同方向旋转一个节距。
另外，如图16所示，第三线圈部段4c的第一腿部41被插入到外夹具10的第三个周向相邻成对的分隔构件11之间的空间中，而第三线圈部段4c的第二腿部42被插入到内夹具20的第三个孔形成构件21的孔22中。然后，外夹具10和内夹具20两者沿相同方向旋转一个节距。
此外，以与第一线圈部段4a至第三线圈部段4c相同的方式，随后的每个线圈部段4(即，第四个线圈部段4至第四十八个线圈部段4)的第一腿部41和第二腿部42分别被插入到外夹具10的对应一个周向相邻成对的分隔构件11之间的空间中和内夹具20的对应一个孔形成构件21的孔22的空间中，在每个连续成对的线圈部段4的插入之间的时间间隔期间，外夹具10和内夹具20两者沿相同方向旋转一个节距。
图17示出了在已经插入到外夹具10和内夹具20中的状态下形成一个相邻的线圈2的所有四十八个线圈部段4。
接下来，如图18所示，在外夹具10保持静止的情况下，仅内夹具20沿旋转方向R1旋转。因此，外夹具10和内夹具20相对于彼此旋转。即，外夹具10和内夹具20执行如上所述的第二操作。
通过由外夹具10和内夹具20执行的第二操作，插入在外夹具10的分隔构件11之间的所有线圈部段4的第一腿部41沿分隔构件11径向向内移动。同时，分别插入到内夹具20的孔形成构件21的孔22中的所有线圈部段4的第二腿部42中的每一个在各自的孔42中绕其轴线旋转。
如图19所示，当内夹具20旋转预定角度时，所有线圈部段4的第一腿部41被移动到外夹具10的分隔构件11的径向内端面13的径向内侧。然后，线圈部段4被辊60径向向内(即，朝向内夹具20的孔形成构件21)按压。
更具体地，在图19中，辊60对线圈部段4进行按压的方向用箭头C指示。辊60将线圈部段4径向向内按压，同时内夹具20沿旋转方向R1旋转。因此，使所有线圈部段4的第一腿部41接近内夹具20的孔形成构件21。
其结果是，如图20所示，所有线圈部段4以环形形状周向地对准来形成一个对准线圈2。
接下来，参照图21对使用根据本实施方式的对准装置1制造对准线圈2的方法进行描述。
首先，在步骤S1中，如图8-图10所示，内夹具20的孔形成构件21的径向位置根据待由对准装置1形成的对准线圈2的内径来设定。更具体地，通过径向地移动孔形成构件21来设定孔形成构件21的孔22的径向位置，以使孔22的径向位置与用于形成对准线圈2的线圈部段4的第二腿部42的径向位置一致。
在步骤S2中，如图12、图14和图16所示，线圈部段4中的一个的第一腿部41和第二腿部42分别被插入机构50插入到给定空间中。更具体地，第一腿部41被插入到外夹具10的一个周向相邻成对的分隔构件11之间的空间中，而第二腿部42被插入到内夹具20的一个孔形成构件21的孔22内的孔隙中。
在步骤S3中，如图13和图15所示，外夹具10和内夹具20两者沿相同方向旋转一个节距。
在步骤S4中，对形成对准线圈2的所有线圈部段4的腿部41、42是否被插入到给定空间中进行判断。
如果步骤S4中的判断结果为“否”，则对下一个线圈部段4重复所述步骤S2、S3。
相反，如果步骤S4中的判断结果为“是”，则在步骤S5中，在外夹具10保持静止的情况下，仅内夹具20旋转。即，内夹具20相对于外夹具10旋转(见图18)。因此，插入在外夹具10的分隔构件11之间的所有线圈部段4的第一腿部41沿分隔构件11径向向内移动。同时，分别插入到内夹具20的孔形成构件21的孔22中的所有线圈部段4的第二腿部42中的每一个在各自的孔42中绕其轴线旋转。
在步骤S6中，如图19所示，在线圈部段4被辊60径向向内(即，朝向内夹具20的孔形成构件21)按压的情况下，内夹具20旋转。因此，使所有线圈部段4的第一腿部41接近内夹具20的孔形成构件21。其结果是，如图20所示，获得对准线圈2。
在步骤S7中，对准线圈2由卡盘夹具(未示出)保持，并从对准装置1的外夹具10和内夹具20移除(见图1)。
此外，对准线圈2然后和具有与对准线圈2不同直径的其它对准线圈2组合，并组装到定子芯3的槽中。
如上所述，根据本实施方式的对准装置1包括外夹具10和内夹具20。外夹具10具有以径向布置的分隔构件11。分隔构件11以允许线圈部段4的第一腿部41中的每一个插入到一个周向相邻成对的分隔构件11之间的间隔隔开。内夹具20具有孔形成构件21，所述孔形成构件布置在外夹具10的分隔构件11的径向内侧。每个孔形成构件21在其中形成有孔22，该孔22供线圈部段4的第二腿部42中的一个插入。内夹具20的孔形成构件21构造成相对于外夹具10在周向上可旋转并且可径向移动。在对准装置1的所述构造下，通过根据在对准线圈2的形成期间形成一个对准线圈2的线圈部段4的第二腿部42将分别位于的位置来设定内夹具20的孔形成构件21的径向位置，可以形成各种直径的对准线圈2。
因此，可以使用包括对准装置1的单个机器来形成给定电枢(即本实施方式中的定子)的所有对准线圈2。此外，还可以使用相同机器来形成具有与给定电枢不同尺寸的其它电枢的所有对准线圈2。其结果是，不必使用多台专用机器来制造用于不同尺寸电枢的对准线圈2。因此，通过对准装置1的所述构造，可以降低制造各种直径的对准线圈2的成本。
此外，根据本实施方式的制造方法，可以使用对准装置1以低成本制造各种直径的对准线圈2。
[第二实施方式]
根据第二实施方式的对准装置1具有与根据第一实施方式的对准装置1类似的构造。因此，下文仅描述它们之间的差异。
在根据第一实施方式的对准装置1中，内夹具20的孔形成构件21构造成可通过锥形构件30径向移动(见图8-图10)。
与此相对的是，在根据本实施方式的对准装置1中，内夹具20的孔形成构件21构造成可通过如图22-图24所示的凸轮机构70径向移动。
具体地，在根据本实施方式的对准装置1中，旋转盘71设置在内夹具20的一个轴向侧上。在旋转盘71中，形成有多个(例如，在本实施方式中为四十八个)凸轮槽72，每个凸轮槽72相对于旋转盘71的径向倾斜地延伸。另一方面，内夹具20的每一个孔形成构件21具有形成在旋转盘71侧的端部上的突起25。此外，孔形成构件21的突起25被分别插入到旋转盘71的凸轮槽72中。
通过上面的构造，在旋转盘71从图22所示的状态沿用箭头E指示的方向旋转时，内夹具20的孔形成构件21如箭头F所示径向向外移动，从而进入图23所示的状态。
相反，在旋转盘71从图23所示的状态沿用箭头G指示的方向旋转时，内夹具20的孔形成构件21如箭头H所示径向向内移动，从而进入图22所示的状态。
如上所述，在根据本实施方式的对准装置1中，可以根据在对准线圈2的形成期间形成一个对准线圈2的线圈部段4的第二腿部42将分别位于的位置，来设定内夹具20的孔形成构件21的径向位置。因此，可以实现与第一实施方式中描述的相同的有益效果。
虽然已经示出了和描述了所述特定实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神的情况下，可以进行各种变形、改变和改进。
(1)在如上所述的实施方式中，内夹具20的孔形成构件21构造成可通过锥形构件30或凸轮机构70径向移动。作为替代，内夹具20的孔形成构件21可以构造成可通过例如致动器(未示出)径向移动。
(2)在如上所述的实施方式中，在制造对准线圈2的方法的步骤S2、S3中，将线圈部段4逐个插入，在每个连续成对的线圈部段4的插入之间的时间间隔内，外夹具10和内夹具20两者沿相同方向旋转一个节距。作为替代，可以同时插入两个以上线圈部段4。
(3)在如上所述的实施方式中，在制造对准线圈2的方法的步骤S5中，在外夹具10保持静止的情况下，仅内夹具20旋转。作为替代，在步骤S5中将内夹具20的旋转方向定义为正向，在内夹具20保持静止的情况下，可以仅外夹具10以反向旋转。作为另一替代，可以以正向旋转内夹具20的同时以反向旋转外夹具10。
(4)在如上所述的实施方式中，在制造对准线圈2的方法的步骤S6中，在内夹具20旋转的情况下，线圈部段4被辊60径向向内按压。作为替代，可以通过辊60径向向内按压线圈部段4，同时在内夹具20保持静止的情况下，沿内夹具20的周向旋转辊60。
(5)在如上所述的实施方式中，对于内夹具20的孔形成构件21的孔22中的每一个，孔22的内径被设定成允许插入孔22中的线圈部段4的第二腿部42中的一个绕孔22中的第二腿部42的轴旋转。作为替代，可以将每个孔形成构件21构成为与插入孔形成构件21的孔22中的线圈部段4的第二腿部42中的一个一起旋转。
(6)在如上所述的实施方式中，组装了对准线圈2的电枢被构造为旋转电机的定子。作为替代，电枢可以构造为旋转电机的转子。
Claims (11)
1.一种对准装置(1)，所述对准装置(1)用于以环形形状将多个线圈部段(4)对准来形成对准线圈(2)，每个所述线圈部段是U形的，具有相对于彼此平行延伸的成对的第一腿部(41)和第二腿部(42)以及将所述第一腿部和所述第二腿部连接的连接部(43)，
所述对准装置包括：
外夹具(10)，所述外夹具具有以径向方式布置的多个分隔构件(11)和将所有所述分隔构件(11)连接的环形连接部(12)，多个所述分隔构件以允许将所述线圈部段的所述第一腿部的每一个插入在一个周向相邻成对的所述分隔构件之间的间隔隔开，每个所述分隔构件(11)的径向内端面(13)位于由所述对准装置(1)形成的所述对准线圈(2)的径向外周的径向外侧，在每个周向相邻成对的所述分隔构件(11)的所述径向内端面(13)之间，形成有供线圈部段(4)的第一腿部(41)中的一个穿过的开口；以及
内夹具(20)，所述内夹具具有以环形形状对准的多个孔形成构件(21)，多个所述孔形成构件布置在所述外夹具的所述分隔构件的径向内侧，每个所述孔形成构件在其中形成有孔(22)，所述孔供所述线圈部段的所述第二腿部中的一个插入，
其中，
所述内夹具的所述孔形成构件构造成相对于所述外夹具在周向方向上能旋转并且能径向移动。
2.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于，
对于所述孔形成构件的所述孔中的每一个，所述孔的内径被设定成允许插入所述孔中的所述线圈部段的所述第二腿部中的一个在所述孔中绕所述第二腿部的轴线旋转。
3.如权利要求1所述的对准装置，其特征在于，
还包括按压构件(60)，所述按压构件构造成将所述线圈部段从所述外夹具的所述分隔构件的径向内端面(13)的径向内侧的位置向所述内夹具的所述孔形成构件按压。
4.如权利要求2所述的对准装置，其特征在于，
还包括按压构件(60)，所述按压构件构造成将所述线圈部段从所述外夹具的所述分隔构件的径向内端面(13)的径向内侧的位置向所述内夹具的所述孔形成构件按压。
5.如权利要求1至4中任一项所述的对准装置，其特征在于，
所述外夹具和所述内夹具构造成能够执行：
第一操作，在所述第一操作中，使所述外夹具和所述内夹具两者沿相同方向旋转相同的旋转角度；以及
第二操作，在所述第二操作中，使所述外夹具和所述内夹具相对于彼此旋转。
6.如权利要求1至4中任一项所述的对准装置，其特征在于，
还包括插入机构(50)，所述插入机构包括：
载置板(51)，在所述载置板上，每个所述线圈部段被放置成使得所述线圈部段的所述第一腿部被布置于在所述外夹具的一个周向相邻成对的所述分隔构件之间延伸的假想直线上，并且使得所述线圈部段的所述第二腿部被布置于延伸通过所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔的中心的假想直线上；
推压件(52)，所述推压件对放置在所述载置板上的所述线圈部段进行推压，使得所述线圈部段的所述第一腿部被插入在所述外夹具的一个周向相邻成对的所述分隔构件之间，并且使得所述线圈部段的所述第二腿部被插入所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔中；以及
线圈部段引导件(53)，所述线圈部段引导件构造成能滑动地对放置在所述载置板上的所述线圈部段的所述第二腿部进行支承，并且所述推压件对所述线圈部段进行推压，且在所述第二腿部的至少一部分已经插入至所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔中之后，释放所述线圈部段的所述第二腿部。
7.如权利要求5所述的对准装置，其特征在于，
还包括插入机构(50)，所述插入机构包括：
载置板(51)，在所述载置板上，每个所述线圈部段被放置成使得所述线圈部段的所述第一腿部被布置于在所述外夹具的一个周向相邻成对的所述分隔构件之间延伸的假想直线上，并且使得所述线圈部段的所述第二腿部被布置于延伸通过所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔的中心的假想直线上；
推压件(52)，所述推压件对放置在所述载置板上的所述线圈部段进行推压，使得所述线圈部段的所述第一腿部被插入在所述外夹具的一个周向相邻成对的所述分隔构件之间，并且使得所述线圈部段的所述第二腿部被插入所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔中；以及
线圈部段引导件(53)，所述线圈部段引导件构造成能滑动地对放置在所述载置板上的所述线圈部段的所述第二腿部进行支承，并且所述推压件对所述线圈部段进行推压，且在所述第二腿部的至少一部分已经插入至所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔中之后，释放所述线圈部段的所述第二腿部。
8.如权利要求1至4和权利要求7中任一项所述的对准装置，其特征在于，
还包括具有锥形表面(31)的锥形构件(30)，所述锥形表面形成为其外径沿所述内夹具的轴向方向从第一侧到第二侧逐渐减小，所述锥形表面构件能在轴向方向上移动，
其中，
所述内夹具的所述孔形成构件中的每一个具有其径向内表面，所述径向内表面形成为从径向外侧向径向内侧倾斜的倾斜表面(23)，同时沿所述内夹具的轴向方向从所述第一侧延伸到所述第二侧，
所述对准装置构造成使得随着所述锥形构件沿轴向方向移动，所述锥形构件的所述锥形表面与所述内夹具的所述孔形成构件的所述倾斜表面滑动接触，从而使所述孔形成构件径向地移动。
9.如权利要求5所述的对准装置，其特征在于，
还包括具有锥形表面(31)的锥形构件(30)，所述锥形表面形成为其外径沿所述内夹具的轴向方向从第一侧到第二侧逐渐减小，所述锥形表面构件能在轴向方向上移动，
其中，
所述内夹具的所述孔形成构件中的每一个具有其径向内表面，所述径向内表面形成为从径向外侧向径向内侧倾斜的倾斜表面(23)，同时沿所述内夹具的轴向方向从所述第一侧延伸到所述第二侧，
所述对准装置构造成使得随着所述锥形构件沿轴向方向移动，所述锥形构件的所述锥形表面与所述内夹具的所述孔形成构件的所述倾斜表面滑动接触，从而使所述孔形成构件径向地移动。
10.如权利要求6所述的对准装置，其特征在于，
还包括具有锥形表面(31)的锥形构件(30)，所述锥形表面形成为其外径沿所述内夹具的轴向方向从第一侧到第二侧逐渐减小，所述锥形表面构件能在轴向方向上移动，
其中，
所述内夹具的所述孔形成构件中的每一个具有其径向内表面，所述径向内表面形成为从径向外侧向径向内侧倾斜的倾斜表面(23)，同时沿所述内夹具的轴向方向从所述第一侧延伸到所述第二侧，
所述对准装置构造成使得随着所述锥形构件沿轴向方向移动，所述锥形构件的所述锥形表面与所述内夹具的所述孔形成构件的所述倾斜表面滑动接触，从而使所述孔形成构件径向地移动。
11.一种利用权利要求1所述的对准装置制造所述对准线圈的方法，所述方法包括：
通过将所述孔形成构件径向地移动到在所述对准线圈的形成期间所述线圈部段的所述第二腿部将要分别位于的位置，来设定所述内夹具的所述孔形成构件的径向位置的步骤(S1)；
将一个所述线圈部段的所述第一腿部和所述第二腿部分别插入所述外夹具的一对周向相邻的所述分隔构件之间的空间与所述内夹具的一个所述孔形成构件的所述孔中的步骤(S2)；
使所述外夹具和所述内夹具两者沿相同方向旋转相同的旋转角度的步骤(S3)；
在对所有的所述线圈部段执行所述插入的步骤和前述旋转的步骤之后，使所述外夹具和所述内夹具相对于彼此旋转，使得插入所述外夹具的所述分隔构件之间的所述线圈部段的所述第一腿部沿所述分隔构件径向向内移动的步骤(S5)；以及
在所述线圈部段的所述第一腿部已经被移动到所述外夹具的所述分隔构件的径向内侧之后，对所述线圈部段进行按压以使所述线圈部段的所述第一腿部接近所述内夹具的所述孔形成构件，从而使所述线圈部段以环形形状对准来形成所述对准线圈的步骤(S6)。
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