CN112421907B - 制造用于旋转电机的定子的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种制造用于旋转电机的定子的方法和装置，该方法包括以下步骤：将定子线圈插入定子芯的槽中，以便使定子线圈的一部分从定子芯的轴向端面突出；以及使定子线圈的突出部沿周向方向弯曲。此外，在弯曲步骤中：具有按压面的弯曲夹具布置在定子芯的轴向端面上，以覆盖定子芯的相应齿的至少一部分；并且至少一个突出部压靠弯曲夹具的按压面，从而沿周向方向弯曲。此外，按压面的周向宽度大于相应齿的面向部的周向宽度，面向部沿周向方向面向至少一个突出部。

Description

制造用于旋转电机的定子的方法和装置

技术领域

本公开涉及用于制造在旋转电机中使用的定子的方法和装置。

背景技术

已知一种制造旋转电机定子线圈的方法(例如，参见日本专利第JP3975947B2号)。该方法包括弯曲步骤，在该弯曲步骤中：弯曲夹具(或弯曲构件)被布置在定子芯的轴向端面上；并且用于形成定子线圈的电导体部段分别沿相应的一个弯曲夹具弯曲，上述电导体部段在弯曲步骤之前的插入步骤中插入到定子芯的相应槽中。更具体而言，在弯曲步骤中，通过压靠在定子芯的相应槽的开口边缘处形成的第一转印面(或第一成形面)和在相应的弯曲夹具中形成的第二转印面(或第二成形面)两者，来弯曲每个电导体部段。

发明内容

然而，本申请的发明人通过研究发现，如上所述的本领域已知的制造方法可能涉及以下问题。即，在制造方法的弯曲步骤中，通过压靠在定子芯中形成的第一转印面和在相应的弯曲夹具中形成的第二转印面两者，来弯曲每个电导体部段。然而，根据制造精度，相应的弯曲夹具相对于定子芯的实际位置可能偏离期望位置。因此，第一转印面与第二转印面之间的实际位置关系也会偏离期望的位置关系，从而导致在弯曲步骤中弯曲的电导体部段的形状的误差。其结果是，最终得到的定子线圈的形状会发生变动。

鉴于上述问题作出本公开。因此，本公开的目的是提供一种可以对定子的定子线圈的形状的变动进行抑制的用于制造定子的方法和装置。

根据本公开，提供了一种制造用于旋转电机的定子的方法。该定子包括：中空筒形的定子芯，上述定子芯具有：多个齿，多个上述齿在上述定子芯的周向方向上以预定的间距布置；以及多个槽，多个上述槽中的每一个形成在一对周向相邻的齿之间；以及定子线圈，上述定子线圈安装在定子芯上，以便接纳在定子芯的槽中，上述定子线圈包括电导体和覆盖该电导体的绝缘涂层。该方法包括以下步骤：将定子线圈插入定子芯的槽中，以便使定子线圈的多个部分从定子芯的轴向端面突出，上述突出部一起构成定子线圈的线圈端部；以及将定子线圈的突出部沿周向方向弯曲。此外，在弯曲步骤中：在定子芯的轴向端面上布置有具有按压面的弯曲夹具，以覆盖定子芯的相应一个齿的至少一部分；并且定子线圈的至少一个突出部压靠弯曲夹具的按压面，从而沿周向方向弯曲。此外，弯曲夹具的按压面的周向宽度大于定子芯的相应齿的面向部的周向宽度；面向部沿周向方向面向定子线圈的至少一个突出部。

在根据本公开的如上所述的方法中，弯曲夹具构造成使得弯曲夹具的按压面的周向宽度大于相应齿的面向部的周向宽度。通过这种构造，在弯曲步骤中，可以在保持至少一个突出部不与定子芯的轴向端面接触的同时，沿弯曲夹具的按压面弯曲定子线圈的至少一个突出部。即，在根据本公开的方法中，定子线圈的至少一个突出部不沿定子芯的轴向端面和弯曲夹具的按压面两者弯曲，而是仅沿弯曲夹具的按压面弯曲。因此，即使定子芯的轴向端面与弯曲夹具的按压面之间的实际位置关系偏离期望的位置关系，仍然可以将定子线圈的线圈端部形成为与弯曲夹具的按压面一致的稳定弯曲形状。因此，通过根据本公开的方法，可以在不引起定子线圈的形状变动的情况下制造定子。

根据本公开，还提供了一种制造用于旋转电机的定子的装置。该定子包括：中空筒形的定子芯，上述定子芯具有：多个齿，多个上述齿在上述定子芯的周向方向上以预定的间距布置；以及多个槽，多个上述槽中的每一个形成在一对周向相邻的齿之间；以及定子线圈，上述定子线圈安装在定子芯上，以便接纳在定子芯的槽中，上述定子线圈具有多个突出部，多个上述突出部从定子芯的轴向端面突出，并且一起构成定子线圈的线圈端部。该装置包括：弯曲夹具，上述弯曲夹具具有按压面，并且构造成布置在定子芯的轴向端面上以覆盖定子芯的相应一个齿的至少一部分；以及按压设备，上述按压设备构造成使定子线圈的至少一个突出部压靠弯曲夹具的按压面，从而使至少一个突出部沿周向方向弯曲。此外，弯曲夹具的按压面的周向宽度大于定子芯的相应齿的面向部的周向宽度；面向部沿周向方向面向定子线圈的至少一个突出部。

在根据本公开的上述装置中，弯曲夹具构造成使得弯曲夹具的按压面的周向宽度大于相应齿的面向部的周向宽度。通过该构造，定子线圈的至少一个突出部不沿定子芯的轴向端面和弯曲夹具的按压面两者弯曲，而是仅沿弯曲夹具的按压面弯曲。因此，即使定子芯的轴向端面与弯曲夹具的按压面之间的实际位置关系偏离期望的位置关系，仍然可以将定子线圈的线圈端部形成为与弯曲夹具的按压面一致的稳定弯曲形状。因此，通过根据本公开的装置，可以在不引起定子线圈形状变动的情况下制造定子。

附图说明

图1是包括根据第一实施方式的定子的旋转电机的示意性剖视图。

图2是定子的一部分的示意性剖视图。

图3是示出将形成定子线圈的电导体部段插入定子的定子芯的槽中的方式的示意性立体图。

图4是示出处于已插入定子芯的槽中的状态的电导体部段的示意性立体图。

图5是示出定子的绝缘片材的构造的示意性剖视图。

图6是示出定子芯的一部分、将要插入定子芯的一个槽中的一个绝缘片材以及将要插入绝缘片材的内部的电导体部段的分解立体图。

图7是示出根据第一实施方式的制造定子的方法的流程图。

图8是示出根据第一实施方式的用于制造定子的装置的一部分的示意性剖视图。

图9是示出布置在电导体部段的周向相邻的突出部之间的制造装置的一个弯曲夹具的示意性立体图。

图10是示出布置在电导体部段的周向相邻的突出部之间的一个弯曲夹具的示意性俯视图。

图11是示出根据第一实施方式的定子与弯曲夹具之间的位置关系和尺寸关系的示意性剖视图。

图12是示出根据第一实施方式的制造定子的方法的弯曲步骤的示意图。

图13是示出根据第二实施方式的定子与弯曲夹具之间的位置关系和尺寸关系的示意性剖视图。

图14是示出根据第二实施方式的制造定子的方法的弯曲步骤的示意图。

具体实施方式

在根据本公开的如上所述的制造方法的另一实施方式中，在弯曲步骤中，弯曲夹具可以在定子芯的径向方向上插入分别位于定子芯的相应齿的相对周向侧上的定子线圈的至少一对突出部之间。在这种情况下，可以将弯曲夹具布置在定子芯的轴向端面上，而不会在弯曲夹具与定子线圈的至少一对突出部之间引起干扰。此外，弯曲夹具也可以由定子线圈的至少一对突出部共享。因此，可以简化弯曲步骤；还可以减少制造装置的部件数量。

弯曲夹具的按压面可以构成为具有至少一个曲率半径的弯曲表面。在弯曲步骤中，弯曲夹具可以布置在定子芯的轴向端面上，以便允许定子线圈的至少一个突出部在不与定子芯的轴向端面接触的情况下弯曲。通过弯曲夹具的按压面的上述构造，可以减轻在至少一个突出部的弯曲期间作用于定子线圈的绝缘涂层的应力，从而保护该绝缘涂层。此外，通过弯曲夹具在定子芯的轴向端面上的上述布置，可以防止由于定子线圈与定子芯的轴向端面接触而损坏定子线圈的绝缘涂层。

在定子线圈与定子芯的每个齿之间，可以插设绝缘构件以使定子线圈与定子芯电绝缘。在弯曲步骤中，插设在定子线圈的至少一个突出部与弯曲夹具之间的绝缘构件也可以与至少一个突出部一起沿周向方向弯曲。如前所述，在根据本公开的制造方法的弯曲步骤中，定子线圈保持不与定子芯的轴向端面接触。由此，在弯曲步骤中，绝缘构件难以与定子芯的轴向端面接触。因此，可以防止绝缘构件因与定子芯的轴向端面接触而损坏。

弯曲夹具可以由具有比定子线圈绝缘涂层更高杨氏模量的材料形成。在这种情况下，可以保证弯曲夹具的高刚性，从而使得弯曲夹具在定子线圈的至少一个突出部沿其按压面弯曲的期间难以变形。其结果是，可以抑制定子线圈的形状的变动。

弯曲夹具可以由具有比定子线圈的绝缘涂层更高屈服点的材料形成。在这种情况下，弯曲夹具在定子线圈的至少一个突出部沿其按压面弯曲的期间难以变形。其结果是，可以抑制定子线圈的形状的变动。

旋转电机可以包括保护件，上述保护件构造成在旋转电机的发热部分的温度超过预定的阈值温度时对旋转电机的输出进行限制。当定子线圈的形状发生变动时，可能难以从旋转电机的发热部分散热，从而导致发热部分的温度过度升高。在这种情况下，保护件会频繁地动作来对旋转电机的输出进行限制，从而对发热部分的温度升高进行抑制。相反，通过根据本公开的制造方法，可以抑制定子线圈的形状的变动，从而防止保护件的频繁动作。

在弯曲步骤之后，根据本公开的制造方法还包括使用粘合构件将定子线圈固定到定子芯的步骤。根据本领域已知的制造方法，定子线圈的至少一个突出部将沿定子芯的轴向端面和弯曲夹具的按压面两者弯曲。在这种情况下，定子线圈放置成与定子芯紧密接触。因此，难以在定子芯与定子线圈之间保证用于布置粘合构件的空间。相反，在根据本公开的制造方法的弯曲步骤中，定子线圈保持不与定子芯的轴向端面接触。因此，可以在定子芯与定子线圈之间保证用于布置粘合构件的空间。换言之，可以使粘合构件适当地插设在定子芯与定子线圈之间。其结果是，可以将定子线圈牢固地固定到定子芯，从而降低旋转电机的振动和噪声。

下面，将参考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]

图1示出包括根据第一实施方式的定子14的旋转电机10的总体构造。

在本实施方式中，旋转电机10构成为车辆交流发电机。尽管图中未示出，但是车辆交流发电机安装在车辆中，并且由车辆的发动机驱动以产生电力；然后，所产生的电力用于对车载电池进行充电，并且向设置在车辆中的电负载馈送。此外，例如，车辆交流发电机可以是三相同步型。

如图1所示，旋转电机10包括壳体11、旋转轴12、固定在旋转轴12上的转子13以及设置在围绕该转子13的位置处的定子14。

应当注意，为了便于理解，旋转轴12、转子13和定子14的轴向方向、径向方向和周向方向在图中分别用“DRa”、“DRr”和“DRc”表示。另外，径向方向DRr垂直于轴向方向DRa。

壳体11构造成在其中收纳转子13和定子14。更特别地，在本实施方式中，壳体11包括一对杯状的壳体件111、112。壳体件111、112被组装在一起，以使其开口边缘彼此抵接，并且通过诸如螺栓113之类的紧固工具固定成单个件。

壳体11具有一对分别设置在该壳体的相对的轴向端壁中的轴承114和轴承115。旋转轴12和转子13经由一对轴承114和轴承115以能够旋转的方式由壳体11进行支承。

转子13位于定子14内的径向内侧。转子13可以构成为例如伦德尔式转子(英文：Lundell-type rotor)。尽管图中未示出，但是转子13具有多个磁极，多个上述磁极设置在面向定子14的径向内周缘的转子13的径向外周缘上。磁极在周向方向DRc上以预定的间距布置，使得磁极的极性在周向方向DRc上交替地不同。另外，磁极可以例如由嵌入转子13的转子芯(或铁芯)中的多个永磁体形成。

在本实施方式中，转子13的磁极数被设定为八。即，转子13具有四个N极和四个S极。此外，应当注意，磁极的数量不限于八，而是可以替代地设定为任何其他合适的数量。

定子14位于转子13的径向外侧。定子14构造成在从转子13接收磁通量时产生电力。具体而言，定子14包括：中空筒形(或环形)的定子芯20，上述定子芯20中形成有多个槽210；以及三相定子线圈30，上述三相定子线圈30安装在定子芯20上以便接纳在槽210中。

在本实施方式中，定子芯20由层叠件构成，上述层叠件通过在轴向方向DRa上层叠多个环形的磁性钢片材20a而形成。应当理解的是，其他常规的金属片材也可以作为磁性钢片材的替代来使用。

如图2所示，定子芯20除了包括上述槽210外，还包括环形背芯22和多个齿21。背芯22构成定子芯20的径向外周部分。每个齿21从背芯22径向向内突出，并且在周向方向DRc上以预定的间距布置。每个槽210形成在一对周向相邻的齿21之间。此外，每个槽210沿轴向方向DRa延伸以轴向地穿透定子芯20。

在本实施方式中，每个齿21具有：主体211，在上述主体211上缠绕有定子线圈30；以及凸缘212，上述凸缘212在主体211的远端(或径向内端)处形成，以从主体211向周向方向DRc的两侧突出。主体211构成齿21的面向部，上述面向部在周向方向DRc上面向定子线圈30。凸缘212设置成用于在径向方向DRr上对定子线圈30进行定位。

另外，在本实施方式中，定子线圈30的每个相和转子13的每个磁极的槽210的数量等于2。换言之，槽的乘数等于2。由此，形成在定子芯20内的槽210的总数量等于48(即，2×8×3)。另外，四十八个槽210包括沿周向方向DRc按序且重复地布置的多对U相槽、V相槽和W相槽。

在本实施方式中，每个槽210形成为在径向方向DRr上比在周向方向DRc上更长，以便在其中布置有彼此径向对齐的多个电导体部段31。稍后将详细描述电导体部段31。另外，每个槽210构成为通过一对周向相邻的齿21的凸缘212在上述槽210的径向内端部分地封闭的部分封闭槽。换言之，每个槽210在定子芯20的径向内表面部分地开口。

应当注意，每个槽210可以替代地构成为通过定子芯20的周向延伸的内壁部在上述槽210的径向内端完全地封闭的封闭槽。

在本实施方式中，定子线圈30由多个电导体部段31形成。通过对包括电导体31a和绝缘涂层31b的电线进行切割并且使之塑性变形来获得电导体部段31。电导体31a由导电材料(例如，铜)形成，并且具有大致矩形的横截面。绝缘涂层31b由电绝缘树脂形成并且设置成将电导体31a的外表面覆盖。

如图3所示，每个电导体部段31大致为U形，以具有彼此平行地延伸的一对笔直部311、312以及在相同侧将笔直部311、312的端部连接的转弯部313。笔直部311、312在轴向方向DRa上的长度大于定子芯20的长度。

转弯部313具有形成在该转弯部313的中心的顶点部分313a，使得该顶点部分43与定子芯20的第一轴向端面20b(即，图3中的上端面)平行地延伸。转弯部313也具有分别形成在顶点部分313a的相对侧上的一对倾斜部分313b、313c，使得上述倾斜部分313b、313c相对于定子芯20的第一轴向端面20b以预定的角度倾斜延伸。

此外，如图3所示，从电导体部段31的笔直部311、312的远端部分去除绝缘涂层31b(即，与转弯部313的相反一侧上的笔直部311、312的端部部分)。因此，电导体部段31的笔直部311、312的远端部分构成从绝缘涂层31b露出电导体31a的露出部分311a、312a。

另外，为了使电导体部段31的笔直部311、312中的每一个插入定子芯20的相应的一个槽210中，笔直部311、312中的每一个在周向方向DRc上的宽度被设定成小于每个槽210在周向方向DRc上的宽度。

如前所述，在本实施方式中，定子芯20的槽210包括多个槽对，每个槽对包括第一槽210A和第二槽210B；第一槽210A和第二槽210B彼此沿周向方向DRc相邻并且属于相同的相位(即，U相、V相和W相中的一个相同的相位)。另一方面，形成定子线圈30的电导体部段31包括多个电导体部段对，每个电导体部段对包括第一电导体部段31A和第二电导体部段31B；第一电导体部段31A和第二电导体部段31B具有相同的形状和尺寸。

对于每个电导体部段对，第一电导体部段31A的笔直部311、312从定子芯20的第一轴向侧(即，图3中的上侧)被分别插入第一槽对的第一槽210A和第二槽对的第一槽210A中；第二电导体部段31B的笔直部311、312从定子芯20的第一轴向侧被分别插入第一槽对的第二槽210B和第二槽对的第二槽210B。即，第一电导体部段31A和第二电导体部段31B彼此周向地偏离一个槽距。此外，第一槽对和第二槽对被定位为彼此远离一个磁极距(或六个槽距)。

例如，在图3的右上侧所示的电导体部段对的情况下，第一电导体部段31A的右笔直部311插入图3所示的第一槽210A的第八层(即，径向最外层)中，第一电导体部段31A的左笔直部312插入被定位为沿逆时针远离图3所示的第一槽210A一个磁极距的第一槽210A(未示出)的第七层中。另一方面，第二电导体部段31B的右笔直部311插入图3所示的第二槽210B的第八层中，第二电导体部段31B的左笔直部312插入被定位为沿逆时针远离图3所示的第二槽210B一个磁极距的第二槽210B(未示出)的第七层中。

以上述方式，在定子芯20的每个槽210插入有电导体部段31的偶数个笔直部311、312。更具体而言，在本实施方式中，如图2所示，在定子芯20的每个槽210插入有电导体部段31的八个笔直部311、312，以便在槽210中径向地堆叠成八层。

此外，在本实施方式中，如图2至图4所示，在定子芯20的每个槽210中设置有一个绝缘片材40，以使定子芯20与定子线圈30(即，电导体部段31)之间电绝缘。绝缘片材40根据插入槽210中的多个(例如，在本实施方式中为八个)电导体部段31的形状和尺寸而弯曲，并且布置成将全部的多个电导体部段31一起包围。因此，绝缘片材40被放置成下述状态：该绝缘片材40被夹在限定出槽210的定子芯20的内壁面与插入上述槽210内的电导体部段31之间。此外，绝缘片材40从定子芯20的两个轴向端面20b突出到槽210的外部。

如图4所示，在将电导体部段31的笔直部311、312插入定子芯20的相应槽210中之后，在每个电导体部段31中，与转弯部313相对一侧上的笔直部311、312的一部分突出到定子芯20的第二轴向侧(即，图4中的上侧)上的相应槽210的外部。即，每个电导体部段31具有从定子芯20的第二轴向端面20b(即，图4中的上端面)突出到相应的槽210的外部的一对突出部330。

然后，使电导体部段31的突出部330弯曲，以便相对于定子芯20的第二轴向端面20b以预定的角度倾斜延伸(见图12)。更具体而言，对于电导体部段31的每对径向相邻的突出部330，该对突出部330在周向方向DRc上分别弯曲到相对侧，以便彼此远离。此后，对于电导体部段31的每对相应的突出部330，在它们各自的远端部分(即，露出部分311a、312a)处例如通过焊接接合该对突出部330。因此，所有的电导体部段31以预定的模式电连接，从而形成定子线圈30。

返回参考图1，安装在定子芯20上的定子线圈30具有在定子芯20的第一轴向侧(即，图1中的右侧)上的环形的第一线圈端部32以及在定子芯20的第二轴向侧(即，图1中的左侧)上的环形的第二线圈端部33。第一线圈端部32包括从定子芯20的第一轴向端面20b(即，图1中的右端面)突出到定子芯20的相应槽210的外部的电导体部段31的转弯部313。另一方面，第二线圈端部33包括从定子芯20的第二轴向端面20b(即，图1中的左端面)突出到定子芯20的相应槽210的外部的电导体部段31的突出部330。

接着，将参考图5对设置在定子芯20与形成定子线圈30的电导体部段31之间的绝缘片材40的构造进行详细说明。

如图5所示，在本实施方式中，每个绝缘片材40包括片状的基板41和分别设置在该基板41的相对主表面上的一对树脂层42。

基板41由诸如PPS(聚苯硫醚)树脂或PEN(聚萘二甲酸乙二酯)树脂之类的电绝缘树脂形成，以具有预定的强度。

树脂层42由通过外部刺激发泡和固化的可固化且可发泡的树脂形成。更具体而言，通过在诸如环氧树脂等热固性树脂中使能够通过热刺激而发泡的珠子分散获得上述可固化且可发泡的树脂。通过将可固化且可发泡的树脂施加到基板41的主表面来形成树脂层42。树脂层42具有在例如几十微米至一毫米的范围内的预定的厚度。一对树脂层42中的、设置在基板41的外主表面上的树脂层42被结合到限定出槽210的定子芯20的内壁面，而一对树脂层42中的、设置在基板41的内主表面的另一树脂层42被结合到定子线圈30。因此，树脂层42可以被认为是粘合层。

此外，基板41可以替代地由无纺织物形成。作为珠子的替代，树脂层42可以包括丙烯酸树脂或聚氨酯树脂以作为发泡剂。另外，作为热固性树脂的替代，树脂层42可以由通过UV(紫外线)射线固化而成的UV可固化树脂或在没有空气的情况下固化的厌氧性可固化树脂形成。

在制造定子14时，绝缘片材40和电导体部段31(即，定子线圈30)以图6所示的状态组装到定子芯20。具体而言，如前所述，形成定子线圈30的电导体部段31以下述方式被组装到定子芯20：在定子芯20的每个槽210插入有电导体部段31的八个笔直部311、312，以便在槽210中径向地堆叠成八层。电导体部段31的八个笔直部311、312在装配到定子芯20之前可以结合在一起。此外，每个绝缘片材40在四个位置被弯曲(或被弯曲成矩形管的形状)并且被插入定子芯20的相应的一个槽210中，以将接纳在对应的槽210中的电导体部段31的全部的八个笔直部311、312包围。

由此，在本实施方式中，绝缘片材40用作绝缘构件，以使定子线圈30与定子芯20电绝缘。此外，绝缘片材40的树脂层42用作粘合构件，以将定子线圈30固定到定子芯20。

在运转期间，如上所述构成的旋转电机10产生热量，从而其温度升高。然而，旋转电机10的温度过度升高可能会导致旋转电机10的部件损坏。

为了解决上述问题，在旋转电机10中，设置有如图1所示的保护件60。保护件60构造成在旋转电机10的发热部分(例如，定子线圈30的第二线圈端部33)的温度超过预定的阈值温度时对旋转电机10的输出进行限制。具体而言，保护件60构造有例如温度传感器和限制电路，上述温度传感器对旋转电机10的发热部分的温度进行检测，上述限制电路根据由温度传感器检测的温度来改变(或限制)旋转电机10的输出。

接着，将参考图7描述根据本实施方式的定子14的制造方法。

如图7所示，根据本实施方式的定子14的制造方法包括插入步骤、弯曲步骤和接合步骤。

(插入步骤)

在插入步骤中，定子线圈30(更具体而言，形成定子线圈30的电导体部段31)被插入到定子芯20的槽210中，以便使定子线圈30的第二线圈端部33(更具体而言，构成第二线圈端部33的电导体部段31的突出部330)从定子芯20的第二轴向端面20b突出。

更特别地，在本实施方式中，定子线圈30和绝缘片材40两者均被插入到定子芯20的槽210中，使得在每个槽210中，在定子芯20与定子线圈30之间插设有一个绝缘片材40。具体而言，在插入步骤中，如图4所示，定子线圈30和绝缘片材40被插入到定子芯20的槽210中，使得绝缘片材40的一部分与电导体部段31的突出部330一起从定子芯20的第二轴向端面20b突出。

此外，在本实施方式中，首先，绝缘片材40被插入到定子芯20的槽210中；然后，形成定子线圈30的电导体部段31被插入到定子芯20的槽210中，以便在每个槽210中，电导体部段31的八个笔直部311、312被一个绝缘片材40包围。替代地，首先，绝缘片材40可以组装到电导体部段31，使得每个绝缘片材40将电导体部段31的八个笔直部311、312包围；然后，电导体部段31可以与组装到该电导体部段31的绝缘片材40一起被插入到定子芯20的槽210中。

(弯曲步骤)

在弯曲步骤中，电导体部段31的突出部330沿周向方向DRc扭曲和弯曲。具体而言，在该步骤中，首先，弯曲夹具51被布置在定子芯20的第二轴向端面20b上；然后，使用弯曲夹具51在周向方向DRc上使电导体部段31的突出部330弯曲。

更具体而言，在本实施方式中，如图8所示，电导体部段31的突出部330被用于制造定子14的装置50弯曲。装置50包括弯曲夹具51和加工设备52。

弯曲夹具51设置成使一起构成定子线圈30的第二线圈端部33的电导体部段31的突出部330在周向方向DRc上弯曲。每个弯曲夹具51被布置在定子芯20的第二轴向端面20b上，以便在周向方向DRc上位于定子芯20的一对相邻的槽210之间。

加工设备52设置成在周向方向DRc上扭曲和弯曲电导体部段31的突出部330，其中弯曲夹具51布置在定子芯20的第二轴向端面20b上。加工设备52包括成形板53和提升单元(未示出)。成形板53中形成有多个接纳槽531；每个接纳槽531中接纳有电导体部段31的、从定子芯20的相应的一个槽210向外突出的那些突出部330的远端部分。提升单元构造成在使成形板53沿周向方向DRc旋转的同时上下移动该成形板53。

在弯曲步骤中，首先，电导体部段31的突出部330的远端部分被插入到成形板53的相应的接纳槽531中。然后，提升单元在使成形板53沿周向方向DRc旋转的同时上下移动该成形板53，从而在周向方向DRc上沿相应的弯曲夹具51的表面(即，稍后将描述的按压面512)弯曲电导体部段31的突出部330。

(接合步骤)

在接合步骤中，电导体部段31的每对相应的突出部330彼此接合；并且定子线圈30被固定到定子芯20。

更特别地，在本实施方式中，在接合步骤中执行导体部段接合工序和树脂固化工序。在导体部段接合工序中，例如通过焊接将电导体部段31的每对相应的突出部330彼此接合。在树脂固化工序中，绝缘片材40的树脂层42发泡并固化，从而使定子线圈30固定到定子芯20。

具体而言，在树脂固化工序中，同时对定子芯20和电导体部段31施加热刺激，使得在定子芯20的相应槽210中接纳的绝缘片材40的树脂层42发泡并固化。

另外，在本实施方式中，在导体部段接合工序之后进行树脂固化工序。然而，应当注意，可以替代地在导体部段接合工序之前执行树脂固化工序。

接着，将参考图9至图11对根据本实施方式的制造方法的弯曲步骤中使用的弯曲夹具51进行描述。

如图9和图10所示，在弯曲步骤中，每个弯曲夹具51被布置在定子芯20的第二轴向端面20b上，以覆盖定子芯20的相应一个齿21的轴向端面的至少一部分。更特别地，在本实施方式中，每个弯曲夹具51被布置在定子芯20的第二轴向端面20b上，以便在轴向方向DRa上与相应齿21的整个主体211重叠。

每个弯曲夹具51具有下端面511和上端面512，上述下端面511在弯曲夹具51布置在第二轴向端面20b上时面向定子芯20的第二轴向端面20b，上述上端面512构成供电导体部段31的相应突出部330在弯曲步骤中压靠的按压面512。

下端面511形成为平坦表面，以便在弯曲夹具51布置在第二轴向端面20b上时大致平行于定子芯20的第二轴向端面20b。应当注意，下端面511也可以替代地包括作为其一部分的弯曲表面。

在弯曲夹具51布置在定子芯20的第二轴向端面20b上时，按压面512在周向方向DRc上面向电导体部段31的相应突出部330。更特别地，在本实施方式中，按压面512被弯曲成半圆弧形状。应当注意，按压面512的形状不限于半圆弧形状，而是可以替代地是具有至少一个曲率半径的任何其他弯曲表面的形状。

在本实施方式中，定子芯20的每个齿21成形为使得其周向宽度从径向内侧向径向外侧增大。为了与齿21的形状一致，每个弯曲夹具51也成形为使得其周向宽度从径向内侧向径向外侧增大。

此外，在本实施方式中，如图11所示，每个弯曲夹具51构造成在弯曲夹具51布置在定子芯20的第二轴向端面20b上时，弯曲夹具51的按压面512的周向宽度大于在相同的径向位置处的相应齿21的主体211的周向宽度。即，在沿周向方向DRc剖取的横截面上，弯曲夹具51的按压面512的周向宽度Wj大于相应齿21的主体211的周向宽度Wt。因此，在弯曲步骤中，可以在保持相应的突出部330不与相应齿21的主体211接触的同时，使电导体部段31的相应的突出部330与弯曲夹具51的按压面512接触。

另外，在相同的径向位置处对弯曲夹具51的按压面512的周向宽度Wj与相应齿21的主体211的周向宽度Wt之间的上述尺寸关系进行指定。即，上述尺寸关系并不表示相应齿21的主体211的周向宽度Wt的最大值小于弯曲夹具51的按压面512的周向宽度Wj的最小值。

弯曲夹具51用于使定子线圈30的第二线圈端部33形成期望的形状。因此，弯曲夹具51优选由具有高刚性和高屈服点两者的材料形成。更特别地，在本实施方式中，弯曲夹具51由具有比电导体部段31的绝缘涂层31b更高杨氏模量和更高屈服点两者的材料(例如钢)形成。

接着，将参考图9至图12对根据本实施方式的定子14的制造方法的弯曲步骤进行更详细的描述。

在弯曲步骤中，首先，弯曲夹具50被布置在定子芯20的第二轴向端面20b上，以便允许电导体部段31的突出部330在不与定子芯20的第二轴向端面20b接触的情况下弯曲。更具体而言，如图9中的箭头A所示，每个弯曲夹具51均径向向内插入在分别位于定子芯20的相应齿21的相对的周向侧上的电导体部段31的两组突出部330之间。

在弯曲夹具51布置在定子芯20的第二轴向端面20b上时，电导体部段31的突出部330通过加工设备52沿相应的弯曲夹具51的按压面512弯曲。更具体而言，电导体部段31的突出部330的远端部分首先插入到成形板53的相应的接纳槽531中。然后，提升单元在使成形板53沿周向方向DRc旋转的同时上下移动该成形板53，从而沿相应的弯曲夹具51的按压面512弯曲电导体部段31的突出部330。

此外，如上所述，在插入步骤中，绝缘片材40也被插入到定子芯20的槽210中，使得绝缘片材40的一部分与电导体部段31的突出部330一起从定子芯20的第二轴向端面20b突出。因此，在随后的弯曲步骤中，如图12所示，插设在相应的一个弯曲夹具51与电导体部段31的相应突出部330之间的每个绝缘片材40与相应的突出部330一起沿相应的弯曲夹具51的按压面512轻轻地弯曲。

在电导体部段31的突出部330的弯曲之后，弯曲夹具51从定子芯20的第二轴向端面20b径向向外移除。同时，提升单元使成形板53上下移动，使得电导体部段31的突出部330的远端部分从成形板53的相应接纳槽531脱离。然后，弯曲步骤终止。

根据本实施方式，可以实现以下有益效果。

在本实施方式中，每个弯曲夹具51构造成在弯曲夹具51布置在定子芯20的第二轴向端面20b上时，弯曲夹具51的按压面512的周向宽度Wj大于相应齿21的主体211的周向宽度Wt。

通过上述构造，在弯曲步骤中，可以在保持突出部330不与定子芯20的第二轴向端面20b接触的同时，沿相应的弯曲夹具51的按压面512弯曲电导体部段31(即，定子线圈30)的突出部330。

即，在本实施方式中，电导体部段31的突出部330不沿定子芯20的第二轴向端面20b和相应的弯曲夹具51的按压面512两者弯曲，而是仅沿相应的弯曲夹具51的按压面512弯曲。因此，可以参考制造装置50而不是参考所制造的产品(即，定子14)来弯曲电导电部段31的突出部330。其结果是，可以保证得到的定子线圈30的尺寸和形状的精度。

此外，即使当定子芯20的第二轴向端面20b与弯曲夹具51的按压面512之间的实际位置关系偏离期望的位置关系时，仍然可以将定子线圈30的第二线圈端部33形成为与弯曲夹具51的按压面512一致的稳定弯曲形状。

因此，根据本实施方式，可以在不引起定子线圈30的形状变动的情况下制造定子14。

此外，在本实施方式中，在弯曲步骤中，定子线圈30(即，电导体部段31)保持不与定子芯20的第二轴向端面20b接触。因此，可以防止由于定子线圈30与定子芯20的第二轴向端面20b之间的接触而损坏定子线圈30的绝缘涂层31b。例如，当在定子芯20的加工期间在第二轴向端面20b附近形成有毛刺时，可以防止该毛刺损坏定子线圈30的绝缘涂层31b。

此外，在本实施方式中，在弯曲步骤中，每个弯曲夹具51径向向内插入在分别位于定子芯20的相应齿21的相对的周向侧上的电导体部段31的两组突出部330之间。因此，可以将弯曲夹具51布置在定子芯20的第二轴向端面20b上，而不会在弯曲夹具51与电导体部段31的突出部330之间引起干扰。此外，每个弯曲夹具51也可以由电导体部段31的两组突出部330共享。因此，可以简化弯曲步骤；还可以减少制造装置50的部件数量。

在本实施方式中，每个弯曲夹具51具有按压面512，上述按压面512构成为具有至少一个曲率半径的弯曲表面。在弯曲步骤中，每个弯曲夹具51被布置在定子芯20的第二轴向端面20b上，以便允许电导体部段31的相应的突出部330在不与定子芯20的第二轴向端面20b接触的情况下弯曲。

通过弯曲夹具51的按压面12的上述构造，可以减轻在突出部330的弯曲期间作用于定子线圈30的绝缘涂层31b的应力，从而保护绝缘涂层31b。此外，通过弯曲夹具51在定子芯20的第二轴向端面20b上的上述布置，可以防止由于定子线圈30与定子芯20的第二轴向端面20b之间的接触而损坏定子线圈30的绝缘涂层31b。

在本实施方式中，在定子线圈30与定子芯20的每个齿21之间插设有一个绝缘片材40，以使定子线圈30(即，电导体部段31)与定子芯20电绝缘。在弯曲步骤中，绝缘片材40与电导体部段31的相应的突出部330一起沿周向方向DRc弯曲。

如前所述，在本实施方式中，在弯曲步骤中，定子线圈30(即，电导体部段31)保持不与定子芯20的第二轴向端面20b接触。因此，在弯曲步骤中，插设在定子线圈30与定子芯20的齿21之间的绝缘片材40难以与定子芯20的第二轴向端面20b接触。因此，可以防止绝缘片材40因与定子芯20的第二轴向端面20b接触而损坏。

另外，根据本领域已知的如上所述的制造方法，电导体部段31的突出部沿定子芯20的第二轴向端面20b和相应的弯曲夹具51的按压面512两者弯曲。在这种情况下，定子线圈30(即，电导体部段31)放置成与定子芯20紧密接触。因此，难以在定子芯20与定子线圈30之间保证用于布置粘合构件的空间。

相反，在本实施方式中，在弯曲步骤中，定子线圈30保持不与定子芯20的第二轴向端面20b接触。因此，可以在定子芯20与定子线圈30之间保证用于布置绝缘片材40的树脂层42的空间，上述树脂层42用作粘合构件。换言之，可以使粘合构件(即，绝缘片材40的树脂层42)适当地插设在定子芯20与定子线圈30之间。其结果是，可以通过粘合构件将定子线圈30牢固地固定到定子芯20。

此外，通过将定子线圈30牢固地固定到定子芯20，可以在旋转电机10的运转期间对由定子线圈30中产生的洛伦兹力引起的微振动进行抑制。即，根据本实施方式，可以降低旋转电机10的振动和噪声。

另外，通过在定子芯20与定子线圈30之间适当地填充粘合构件，可以改善它们之间的传热系数，从而促进热量从定子线圈30传递到定子芯20。因此，可以对定子线圈30的温度升高进行抑制；因此，也可以对由于定子线圈30的温度升高而引起的定子线圈30的电阻增加进行抑制。其结果是，可以提高旋转电机10的能量效率。此外，由于相对于定子线圈30的耐热温度的温度裕度增加，因此，可以向定子线圈30供给增大的量的电流，从而增大旋转电机10的输出。

在本实施方式中，弯曲夹具51由具有比定子线圈30的绝缘涂层31b更高的杨氏模量的材料形成。

因此，可以保证弯曲夹具51的高刚性，从而使得弯曲夹具51在相应的突出部330沿其按压面512弯曲的期间难以变形。其结果是，可以抑制定子线圈30的形状变动。

此外，在本实施方式中，弯曲夹具51由具有比定子线圈30的绝缘涂层31b更高屈服点的材料形成。

因此，弯曲夹具51在相应的突出部330沿其按压面512弯曲的期间难以变形。其结果是，可以抑制定子线圈30的形状变动。

此外，当定子线圈30的形状发生变动时，可能难以从旋转电机10的发热部分散热，从而导致发热部分的温度过度升高。在这种情况下，保护件60会频繁地动作以对旋转电机10的输出进行限制，从而对发热部分的温度升高进行抑制。

相反，根据本实施方式，可以抑制定子线圈30的形状变动，从而防止保护件60的频繁动作。

[第一实施方式的变形例]

在如上所述的第一实施方式中，定子14构造成使得绝缘片材40的一部分与电导体部段31的突出部330一起从定子芯20的第二轴向端面20b突出。然而，定子14可以替代地构造成使得仅电导体部段31的突出部330从定子芯20的第二轴向端面20b突出。

在如上所述的第一实施方式中，每个绝缘片材40构造成具有一体地形成在其中的基板41和树脂层42，以用作绝缘构件和粘合构件。然而，每个绝缘片材40可以替代地构造成仅包括电绝缘的基板41。在这种情况下，可以使粘合构件插设在绝缘片材40与定子芯20之间以及绝缘片材40与定子线圈30之间。

[第二实施方式]

如图13所示，根据第二实施方式的定子14不包括绝缘片材40。相反，根据第二实施方式的定子14具有粘合剂70，上述粘合剂70设置在定子芯20的每个槽210中，以将定子线圈30接合(或固定)到定子芯20。

具体而言，在每个槽210中，粘合剂70插设在限定出槽210的定子芯20的内壁面与插入槽210中的电导体部段31(即，定子线圈30)之间。更特别地，在本实施方式中，粘合剂70由填充在定子芯20的内壁面与电导体部段31之间的高粘度的粘合剂(例如，双液体混合物型环氧树脂粘合剂)实现。作为替代，粘合剂70可以由在室温下处于固态且加热后液化的片剂型粘合剂(英文：tablet type adhesive)实现。作为另一替代，粘合剂70可以由通过由低粘度的粘合剂浸渍织物管而获得的浸渍材料实现。

此外，在根据本实施方式的制造定子14的方法的弯曲步骤中，如图14所示，电导体部段31的突出部330沿相应的弯曲夹具51的按压面512轻轻地弯曲。如先前在第一实施方式中所述，每个弯曲夹具51构造成使得弯曲夹具51的按压面512的周向宽度大于在相同径向位置处相应齿21的主体211的周向宽度。因此，在弯曲步骤中，可以在保持突出部330不与相应齿21的主体211接触的同时，使电导体部段31的突出部330沿相应的弯曲夹具51的按压面512弯曲。

此外，在根据本实施方式的定子14的制造方法的接合步骤中，填充在限定出槽210的定子芯20的内壁面与电导体部段31之间的粘合剂70在经过预定的固化时间之后被固化。因此，定子线圈30通过粘合剂70被固定到定子芯20。

根据本实施方式，可以实现与第一实施方式中描述的相同的有益效果。

特别地，根据本实施方式，在弯曲步骤中，定子线圈30保持不与定子芯20的第二轴向端面20b接触。因此，可以在定子芯20与定子线圈30之间保证用于设置粘合剂的空间。换言之，可以使粘合剂70适当地插设在定子芯20与定子线圈30之间。其结果是，可以使定子线圈30牢固地固定到定子芯20，从而降低旋转电机10的振动和噪声。

虽然已经示出和描述了上述特定实施方式和变形，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，可以进行各种进一步的变形、更改和改进。

例如，在如上所述的实施方式中，每个弯曲夹具51构造成使得在按压面512的整个径向范围内，在相同径向位置处，弯曲夹具51的按压面512的周向宽度大于相应齿21的主体211的周向宽度。然而，每个弯曲夹具51可以替代地构造成使得在按压面512的整个径向范围的一部分中，在相同径向位置处，弯曲夹具51的按压面512的周向宽度小于相应齿21的主体211的周向宽度。

在如上所述的实施方式中，弯曲夹具51的每个按压面512构成为具有至少一个曲率半径的弯曲表面。然而，弯曲夹具51的每个按压面512可以替代地构成为不连续的弯曲表面，例如，可以替代地构成为包括作为其一部分的平坦表面。

在如上所述的实施方式中，弯曲夹具51由具有比定子线圈30的绝缘涂层31b更高的杨氏模量和更高的屈服点的材料形成。然而，弯曲夹具51也可以由具有与定子线圈30的绝缘涂层31b相同水平的杨氏模量或相同水平的屈服点的材料形成。

在如上所述的实施方式中，在弯曲步骤中，每个弯曲夹具51径向向内插入在分别位于定子芯20的相应齿21的相对的周向侧上的电导体部段31的两组突出部330之间。然而，每个弯曲夹具51可以替代地沿轴向方向DRa插入电导体部段31的两组突出部330之间。

在如上所述的实施方式中，定子线圈30(即，电导体部段31)由包括电导体31a和绝缘涂层31b的电线形成，上述电导体31a具有大致矩形的横截面，上述绝缘涂层31b覆盖电导体31a的外表面。然而，定子线圈30也可以替代地由包括一束圆形电导线和覆盖该束电导线的绝缘涂层的电线形成。

在如上所述的实施方式中，定子14用于包括保护件60的旋转电机10。然而，定子14可以替代地应用于不包括保护件60的旋转电机。在如上所述的实施方式中，定子14用于构成为车辆交流发电机的旋转电机10。然而，定子14可以替代地应用于其他旋转电机，诸如电动机或者可以选择性地用作电动机或发电机的电动发电机。

在如上所述的实施方式中，构成实施方式的元件不一定是必需的，除非它们被明确地指定为必需的或在原则上被认为是明显必需的。

在如上所述的实施方式中，构成实施方式的元件的数字、数值、数量和/或范围不受特别限制，除非它们被明确地指定为受到特别限制或在原则上被认为是明显受到特别限制的。

在如上所述的实施方式中，构成实施方式的元件的形状和位置关系不受特别限制，除非它们被明确地指定为受到特别限制或在原则上被认为是明显受到特别限制的。

Claims (9)

1.一种制造用于旋转电机(10)的定子(14)的方法，

所述定子包括：

中空筒形的定子芯(20)，所述定子芯具有多个齿(21)和多个槽(210)，多个所述齿在所述定子芯的周向方向(DRc)上以预定的间距布置，多个所述槽中的每一个形成在一对周向相邻的所述齿之间；以及

定子线圈(30)，所述定子线圈安装在所述定子芯上，以便接纳在所述定子芯的所述槽中，所述定子线圈包括电导体(31a)和覆盖所述电导体的绝缘涂层(31b)，

所述方法包括以下步骤：

将所述定子线圈插入所述定子芯的所述槽中，以便使所述定子线圈的多个部分(330)从所述定子芯的轴向端面(20b)突出，突出部一起构成所述定子线圈的线圈端部(33)；以及

使所述定子线圈的所述突出部沿所述周向方向弯曲，

其中，

在弯曲步骤中：

具有按压面(512)的弯曲夹具51被布置在所述定子芯的所述轴向端面上，以覆盖所述定子芯的相应一个所述齿的至少一部分，

所述定子线圈的至少一个所述突出部压靠所述弯曲夹具的所述按压面，从而沿所述周向方向弯曲，

其中，

所述弯曲夹具的所述按压面的周向宽度(Wj)大于所述定子芯的相应的所述齿的面向部(211)的周向宽度(Wt)，所述面向部沿所述周向方向面向所述定子线圈的至少一个所述突出部。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述弯曲步骤中，所述弯曲夹具沿所述定子芯的径向方向(DRr)插入分别位于所述定子芯的相应的所述齿的相对周向侧上的所述定子线圈的至少一对所述突出部之间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述弯曲夹具的所述按压面构成为具有至少一个曲率半径的弯曲表面，并且

在所述弯曲步骤中，所述弯曲夹具布置在所述定子芯的所述轴向端面上，以便允许所述定子线圈的至少一个所述突出部在不与所述定子芯的所述轴向端面接触的情况下弯曲。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述定子线圈与所述定子芯的每个所述齿之间插设有绝缘构件(40)，以使所述定子线圈与所述定子芯电绝缘，并且

在所述弯曲步骤中，插设在所述定子线圈的至少一个所述突出部与所述弯曲夹具之间的所述绝缘构件也与至少一个所述突出部一起沿所述周向方向弯曲。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述弯曲夹具由具有比所述定子线圈的所述绝缘涂层更高的杨氏模量的材料形成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述弯曲夹具由具有比所述定子线圈的所述绝缘涂层更高的屈服点的材料形成。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述旋转电机包括保护件(60)，所述保护件构造成在所述旋转电机的发热部分的温度超过预定的阈值温度时限制所述旋转电机的输出。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在所述弯曲步骤之后使用粘合构件(42、70)将所述定子线圈固定到所述定子芯的步骤。

9.一种制造用于旋转电机(10)的定子(14)的装置(50)，

所述定子包括：

中空筒形的定子芯(20)，所述定子芯具有多个齿(21)和多个槽(210)，多个所述齿在所述定子芯的周向方向(DRc)上以预定的间距布置，多个所述槽中的每一个形成在一对周向相邻的所述齿之间；以及

定子线圈(30)，所述定子线圈安装在所述定子芯上，以便接纳在所述定子芯的所述槽中，所述定子线圈具有多个突出部(330)，多个所述突出部从所述定子芯的轴向端面(20b)突出，并且一起构成所述定子线圈的线圈端部(33)，

所述装置包括：

弯曲夹具(51)，所述弯曲夹具具有按压面(512)，并且构造成布置在所述定子芯的所述轴向端面上以覆盖所述定子芯的相应一个所述齿的至少一部分；以及

按压设备(52)，所述按压设备构造成使所述定子线圈的至少一个所述突出部压靠所述弯曲夹具的所述按压面，从而使至少一个所述突出部沿所述周向方向弯曲，

其中，

所述弯曲夹具的所述按压面的周向宽度(Wj)大于所述定子芯的相应的所述齿的面向部(211)的周向宽度(Wt)，所述面向部沿所述周向方向面向所述定子线圈的至少一个所述突出部。