CN115210995A - 线圈的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈方法，其能够实现可提高铁芯内的占空系数和散热性、并且不产生由切断和接合引起的特性劣化的优质线圈的量产。线圈的制造方法具有：准备若连续则可以成为螺旋结构体的带状的多个扁平导体(C)的工序；使一个扁平导体(C)的带长边方向上的一个端面与另一个扁平导体(C)的带长边方向上的一个端面对接并按压而形成螺旋结构体(50)的接合工序；螺旋结构体(50)的退火工序；螺旋结构体(50)的绝缘工序；使螺旋结构体(50)成为期望的形状的成型工序。

Description

线圈的制造方法

技术领域

本发明涉及一种通过对平板进行加压并使其变形而接合的线圈的制造方法。

背景技术

作为马达的构成要素的固定子(定子)在铁芯(定子铁芯)的周围配设有线圈，然而在实现马达的低损耗化和小型化方面，重要的是提高铁芯内的线圈的占空系数。

作为能够提高铁芯内的占空系数的线圈，例如已知有如下线圈及其制造装置：通过冷压焊使冲裁为U字(コ字)状的扁平导体的端面彼此接合而形成线圈的一周区域，并使其螺旋状地连续而形成(例如，参照专利文献1)。

根据专利文献1所记载的技术，能够提供一种优质的线圈，其能够提高铁芯内的占空系数和散热性，是基于扁平导体的接合(拼接)的螺旋结构，并且不会产生接合部处的特性劣化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许5592554号公报

发明内容

技术问题

然而，在上述的线圈制造装置中，还不能说对用于量产优质的线圈的技术进行了充分的研讨，在提高生产性的观点上存在改良的余地。

本发明的目的在于提供一种线圈的制造方法，其能够实现可提高铁芯内的占空系数和散热性的优质的线圈的量产。

技术方案

本发明通过以下方案解决了上述问题。

本发明的特征在于，具有：准备若连续则可以成为螺旋结构体的带状的多个扁平导体的工序；使一个所述扁平导体的带长边方向上的一个端面与另一个所述扁平导体的带长边方向上的一个端面对接并按压而形成螺旋结构体的接合工序；所述螺旋结构体的退火工序；所述螺旋结构体的绝缘工序；以及使所述螺旋结构体成为期望的形状的成型工序。

技术效果

根据本发明，能够提供一种线圈的制造方法，其能够实现可提高铁芯内的占空系数和散热性的优质的线圈的量产。

附图说明

图1是示出通过本发明的实施方式的线圈制造方法制造的线圈的外观的图，图1的(A)是俯视图，图1的(B)是侧视图，图1的(C)是侧视图。

图2是对本实施方式的线圈片进行说明的图，图2的(A)是俯视图，图2的(B)是截面图，图2的(C)是截面图，图2的(D)～(G)是俯视图。

图3是示出本实施方式的线圈制造方法的处理的流程的流程图。

图4是对本实施方式的线圈片进行说明的俯视图。

图5是示出本实施方式的接合工序的处理的流程的流程图。

图6是用于说明本实施方式的线圈制造方法的线圈片的侧视概要图。

图7是用于说明本实施方式的线圈制造方法的螺旋结构体的侧视概要图。

图8是用于说明本实施方式的线圈制造方法的螺旋结构体的剖面概要图。

图9是用于说明本实施方式的线圈制造方法的线圈的概要图，图9的(A)是俯视图，图9的(B)是截面图，图9的(C)是侧视图。

图10是说明本实施方式的线圈制造方法的变形例的流程图。

图11是说明本实施方式的线圈制造方法的变形例的线圈的概要图，图11的(A)是截面图，图11的(B)是截面图，图11的(C)是侧视图，图11的(D)是侧视图，图11的(E)是侧视图。

符号说明

10：线圈

11：间隔件

50：螺旋结构体

50’：假想螺旋结构体

55：毛刺

60：绝缘树脂

61：绝缘树脂层

B0：折弯部

BL：带长边方向

BS：带短边方向

C：扁平导体(线圈片)

C0：单位线圈片

CC：接合线圈片

CP：接合部

CR：一周区域

CR’：假想一周区域

G：间隙

LS：长边

LS1、LS2：长边区域

SS：短边

SC：轴中心

STR：直线部

T：匝数

T1：端部

T2：端部

TN：角部

TS、TS0、TS1、TS2：端面

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。

图1是说明通过本实施方式的线圈的制造方法制造的线圈10的概要的外观图，该图的(A)是从螺旋的轴向观察螺旋结构的线圈10的俯视图，该图的(B)是从螺旋结构的短边SS(该图的(A)的例如左)方向观察的侧视图，该图的(C)是从螺旋结构的长边LS(该图的(A)的例如下)方向观察的侧视图。

应予说明，在本图及以后的各图中，适当省略一部分结构，简化附图。并且，在本图及以后的各图中，适当夸张地表现部件的大小、形状、厚度等。

如图1所示，本实施方式的线圈10由扁平导体(线圈片C)形成螺旋结构，作为一例，安装于构成马达的定子(固定子)。更具体而言，是以环绕的螺旋结构的轴中心SC大致一致的方式(以使环绕部分在线圈10的螺旋轴方向上大致重叠的方式)卷绕的所谓集中卷绕的线圈。

另外，线圈10是将分别具有直线部分(直线部STR)的带状的多个扁平导体(线圈片)C连续地连接而形成螺旋结构体50(在完成的状态下成为扁平导体C卷绕而成的结构)的扁绕线圈。

如图1的(A)所示，螺旋结构体50的一周量的区域(该图的(A)中用大虚线箭头示出的区域，以下称为一周区域CR。)的卷绕的角部TN是大致直角，在从螺旋结构体50的轴向观察的俯视时，至少内周侧(在图1的(A)中，内周侧和外周侧均)成为(大致)矩形形状。另外，在以下的说明中，也将构成该线圈10的扁平导体C称为线圈片C。

虽然省略详细的图示，但是线圈10在螺旋结构的扁平导体C的周围附着有绝缘树脂60。绝缘树脂60沿着螺旋的行进方向从线圈10的一端ST侧连续地设置到另一端ET侧，螺旋结构体50的一周的CR分别被绝缘树脂60绝缘。应予说明，线圈10的一端ST和另一端ET是与其他部件之间的连接部(端子)，也可以不设置绝缘树脂60。

参照图2，对构成线圈10的扁平导体C进行说明。图2是示出构成本实施方式的线圈10的扁平导体C的一例的图，该图的(A)是扁平导体C的俯视(上表面)图，该图的(B)和该图的(C)是将该图的(A)的Y-Y线剖面放大而得的图。另外，该图的(D)～该图的(G)是示出扁平导体C的形状的一例的俯视(上表面)图。

线圈10是将带状的多个扁平导体C在它们的直线部STR沿着带长边方向BL(由虚线箭头示出的螺旋行进方向)接合而成的。更具体而言，将图2所示的扁平导体C的带长边方向BL(螺旋行进方向)上的端面TS彼此对接并按压(压焊，例如冷压焊)，以成为期望的匝数的方式连续而成为螺旋结构体50。

如图2的(A)～该图的(C)所示，本实施方式的扁平导体(线圈片)C是在预定方向上较长的带状(带子状)的导体，具有对置的两个宽幅面WS和对置的两个窄幅面WT。另外，所述扁平导体C是与带长边方向BL正交的截面(该图的(A)的Y-Y线截面)如该图的(B)所示为矩形形状、或者如该图的(C)所示为圆角矩形形状的导体。在以下的说明中，作为扁平导体C的一例，以与带长边方向BL正交的截面如该图的(B)所示为(大致)矩形形状的扁平导体C为例进行说明。

具体而言，本实施方式的扁平导体(线圈片)C能够通过使多个所述扁平导体C连续而构成螺旋结构体50。另外，本实施方式的螺旋结构体50的一周区域CR由一个以上的线圈片C构成。

即，线圈片C具有仅由直线部STR构成的形状(该图的(A))、或者具有至少一个直线部STR和至少一个角部TN的形状(该图的(D)～该图的(G))。在此，角部TN是以使带长边方向BL的延伸方向变化的方式弯折的部位(方向变换部)。

在如该图的(D)～该图的(G)所示具有角部TN的扁平导体(线圈片)C的情况下，以在连续的情况下成为螺旋形状的方式，沿着带长边方向BL向同一方向(始终为右方向或左方向)弯折。另外，在具有角部TN的线圈片C的情况下，优选至少一个(优选全部)角部TN为非弯曲(例如，大致直角)形状。

另外，在以下的说明中，使多个线圈片(扁平导体)C连续(连接)而成的螺旋结构体50且完成为预定匝数的线圈10之前的螺旋结构体50(继续连接线圈片C的预计的螺旋结构体50)也包含于线圈片C。即，在以下的说明中，在线圈片C中包括图2所示那样的直线状或在带长边方向上沿同一方向具有角部TN的最小单位的线圈片(连接前的线圈片)、以及将多个该最小单位的线圈片C连接且未满线圈10(螺旋结构体50)的一周区域CR的线圈片或者形成比线圈10(螺旋结构体50)的一周区域CR长的螺旋结构的线圈片。另外，为了便于说明，在需要将它们区分的情况下，将最小单位的线圈片称为单位线圈片C0(C01、C02、C03…C0N)，将连接多个单位线圈片C0且成为线圈10(预计完成的螺旋结构体50)之前的线圈片C的接合体称为接合线圈片CC(CC1、CC2…CCN)，将成为预定的匝数的预计完成(完成状态)的螺旋结构体50称为线圈10。

作为一例，线圈片C(单位线圈片C0)通过铜板(例如，厚度0.1mm～5mm等的板状的无氧铜(不含氧化物的99.95％以上的高纯度铜))的冲裁加工等，构成为直线状或者具有大致直角的(非弯曲的)方向变换部(角部)TN的形状。即，单位线圈片C0在俯视(从上方观察)时，存在没有角部TN的直线上(I字状)(该图的(A))、具有一个角部TN的L字状(该图(D))、具有两个角部TN的U字状(コ字状)(该图的(E))、具有三个角部TN的大致C字状(该图的(F))、具有四个角部TN的C字状(该图的(G))或大致O字状的单位线圈片。应予说明，在以下的说明中称为U字状、(大致)C字状、大致O字状，但是全部的角部TN(角部)均为大致直角的形状。制造线圈10的多个线圈片C可以是图2的任一形状(多个线圈片C全部为相同形状)，也可以是图2所示的多个形状的组合中的任一种。

图3是示出本实施方式的线圈的制造方法的处理(线圈制造处理)的流程的一例的流程图。

线圈的制造方法例如具有接合工序、中间成形工序、退火工序、绝缘工序、以及成形工序。作为一例，如该图所示，本实施方式的线圈制造方法的处理(线圈制造处理)的流程依次进行接合工序(步骤S1)、中间成形工序(步骤S3)、退火工序(步骤S5)、绝缘工序(步骤S7)、以及成形工序(步骤S9)。以下依次进行说明。

<接合工序>

首先，对图3的步骤S1所示的接合工序进行说明。在接合工序中，准备若连续则可以成为螺旋结构体50的带状的多个扁平导体(线圈片)C，使一个扁平导体C的带长边方向BL上的一个端面TS与另一个扁平导体C的带长边方向BL上的一个端面TS对接并按压，从而形成螺旋结构体50。

首先，参照图4对准备的线圈片C进行说明。在此，作为一例，多个线圈片C是图2的(E)所示的U字状(コ字状)的线圈片C。图4的(A)和该图的(B)是两个线圈片C(C1、C2)的俯视(上表面)图，该图的(C)是示出在该接合工序中将各个线圈片C的一个端面TS彼此压焊而形成接合部CP的状态的俯视图。在此，虽然为了方便而标记为线圈片C1、C2，但是两者都是以端面TS1、TS2为中心对(大致)相同形状的线圈片C进行正反翻转而成的。

如该图的(A)所示，两个线圈片C(C1、C2)均具有虚线箭头所示的带长边方向BL上的端面TS(TS0、TS1、TS1’、TS2)，如该图的(B)所示，使端面TS彼此(端面TS1与端面TS2、端面TS0与端面TS1’)在带长边方向BL上抵接而能够形成假想状态的螺旋结构体(以下，称为“假想螺旋结构体50’”)。该假想螺旋结构体50’在该图的(B)中用大虚线箭头示出的螺旋行进方向上的假想的一周量的区域(以下，称为“假想一周区域CR’”。)的长度被设定为，比该图的(C)所示的将两个线圈片C接合而成的接合线圈片CC(线圈10、螺旋结构体50也相同)的一周区域CR(用大虚线箭头示出)的长度长出压焊的按压量。

具体而言，参照该图的(A)，使线圈片C1的端面TS1与线圈片C2的端面TS2抵接的假想一周区域CR’(该图的(B))的长度被设定为，比将端面TS1、TS2彼此压焊而得的接合线圈片CC的一周区域CR(该图的(C))的长度长出压焊的按压量。即，各个线圈片C被设定为，成为将各线圈片C的带长边方向BL上的距离合计而得的总距离的准备长度比线圈10的螺旋长边方向上的完成长度长出富余量，富余量被设定为在对多个线圈片C全部进行了冷压焊的情况下通过按压而缩短的总缩短距离。

图5是示出图3的步骤S1所示的接合工序的处理流程的一例的流程图。更详细而言，接合工序例如具有弯曲工序(步骤S12)、压焊工序(步骤S13)、以及去毛刺工序(步骤S14)。

首先，接合处理判定是否为预定的匝数T(作为完成形的线圈10的匝数T)(步骤S11)，在达到预定的匝数T的情况下结束处理，否则进行弯曲工序(步骤S12)。在弯曲工序之后进行压焊工序(步骤S13)，接着进行去毛刺工序(步骤S14)。在去毛刺工序之后，判定是否完成了一周区域CR(步骤S15)，在未完成的情况下，进行下一次的线圈片C的弯曲工序(步骤S12)。在完成了一周区域CR的情况下，加上匝数T(步骤S16)，返回对匝数T的判定(步骤S11)。应予说明，在最初的线圈片C的情况下不存在应压焊的线圈片C，因此在弯曲工序(步骤S12)之后进行下一个线圈片C的弯曲工序(步骤S12)，在压焊工序(步骤S13)中进行两者的压焊。

在此，对于是否完成了一周区域CR的判定(步骤S15)而言，例如根据要处理的线圈片C的数量来进行判定。例如，如图4所示，在将多个相同形状的线圈片C接合而形成螺旋结构体50的情况下，构成一周区域CR的线圈片C的数量被确定(在该例中，由两个线圈片C完成一周区域CR)。因此，通过监视要处理的线圈片C的数量，从而能够判定一周区域CR。应予说明，不限于此，例如也可以通过获取图像等，基于压焊工序后的线圈片C(接合线圈片CC)的外观(或者重量等)来判定一周区域CR。

以下，还参照图6对主要的工序进一步进行说明。图6是线圈片C(接合线圈片CC)的侧视图(从图2的(E)的左方或右方观察的侧视图)。

<弯曲工序>

在弯曲工序(图5的步骤S12)中，针对各线圈片C，以使沿着螺旋行进方向的一部分相对于其他部分倾斜的方式弯折而形成折弯部B0。该弯曲工序在线圈片C的压焊之前进行。图6的(A)是变形前的线圈片C的侧视图，该图的(B)是形成折弯部B0后的线圈片C。

如该图的(A)所示，变形前的线圈片C是从平板冲裁出的平板状的线圈片C，线圈片C的整体区域在不被有意地变形的情况下存在于大致同一平面内。在此，构成螺旋结构体50的第一圈的一周区域CR的线圈片C(C1、C2)均为单位线圈片C0(C01、C02)。

然后，在弯曲工序中，针对各个线圈片C(C1、C2)，在接合(压焊)前，将预计构成螺旋结构体50的一周区域CR的对置的两边(例如，构成长边LS的长边区域LS1、LS2，参照图4的(A)、图4的(C))中的一个(例如，长边区域LS2)以相对于另一个(例如，长边区域LS1)倾斜的方式弯折(进行弯曲加工)，从而如图6的(B)所示那样地形成折弯部B0。应予说明，在该例中，线圈片C1、C2为相同形状，因此折弯部B0的形成方式(位置、弯曲的角度α等)也相同。

更详细而言，例如，在线圈片C的一个长边区域LS1和短边SS位于大致同一平面(以下，称为基准面SF0)内，并将该基准面SF0保持为水平的情况下，以折弯部B0为边界而相对于基准面SF0倾斜的方式使另一个长边区域LS2弯折。对于另一个长边区域LS2而言，以使相对于该短边SS侧的端部T1的另一个(远离短边SS的一个)端部T2位于比基准面SF0靠下方(或上方)的位置的方式，换言之，以使基准面SF0(一个长边区域LS1)与另一个长边区域LS2所成的角成为角度α的方式，从折弯部B0的位置弯折线圈片C。

如此，在本实施方式的弯曲工序中，针对预计构成线圈10的一周区域CR的各个线圈片C1、C2，以使长边侧的对置的两边(长边区域LS1、LS2)中的一个相对于另一个倾斜的方式弯折。

应予说明，上述的例子中的一个长边区域LS1和另一个长边区域LS2只不过为了便于说明而称呼不同。即，即使将长边区域LS1、LS2调换也同样，折弯部B0只要以一个长边区域LS1与另一个长边区域LS2所成的角成为大致预定的角度α的方式变形即可。

<压焊工序>

在压焊工序(图5的步骤S13)中，如图6的(C)所示，将弯折后的线圈片C1(单位线圈片C01)的一个端面TS1与弯折后的线圈片C2(单位线圈片C02)的一个端面TS2彼此沿着带长边方向BL按压，进行连接(冷压焊)而形成接合线圈片CC1(图6的(D))。如此，接合后的一周区域CR的接合线圈片CC1的俯视(上表面)图是图4的(C)。应予说明，线圈10使该一周区域CR以预定数量连续地形成，因此在图4的(C)中，另一个端面TS0、TS1’彼此不接合，该状态下的一周区域CR例如在接合部CP的对置位置处不连续。

在该压焊工序中，在单位线圈片C01和单位线圈片C02各自的直线部分，将端面TS1、TS2彼此按压，在缩短带长边方向BL上的距离的同时进行拼接(参照图4的(B)、该图的(C))。如上所述，由多个线圈片C(单位线圈片C0)形成的假想螺旋结构体50’被设定为假想一周区域CR’的长度比一周区域CR的长度长出压焊的按压量，在压焊工序中对线圈片C彼此进行按压，使假想一周区域CR’的长度与螺旋结构体50的一周区域CR的长度一致。

虽然在该例子中，示例出在单位线圈片C01(线圈片C1)的长边区域LS2和单位线圈片C02(线圈片C2)的长边区域LS2中按压两者的端面TS1、TS2彼此的情况，但是也可以根据线圈片C的形状，在短边SS中按压端面TS彼此。

在此，在一个部位的接合部CP的形成过程中，可以通过一次按压来对线圈片C彼此进行冷压焊，也可以反复进行多次按压来进行冷压焊。通过反复进行多次按压，从而能够使接合面稳定。例如，在一个部位的接合部CP的冷压焊中，缩短一次的按压时间(例如5秒以内等)，增加按压次数(例如三次～十次左右)，进一步地将按压的间隔(第N次与第N+1次的按压的间隔)缩短至不使接合部位氧化的程度来进行按压。

更具体而言，就压焊工序中的一次的压入量(压缩量)而言，线圈片C1、线圈片C2均为例如大致0.5mm左右。然后，对于一个部位的接合部CP，例如将每次5秒以内的按压反复进行三次至十次左右，使其压缩大致1mm以上(优选1.5mm以上，具体而言大致2mm左右)。由此，能够获得稳定的接合面。

<去毛刺工序>

如图6的(D)所示，在对两个线圈片C1、C2进行了冷压焊(形成了接合线圈片CC1)之后，在接合部CP产生由挤压而引起的毛刺55。在残留有该毛刺55的状态下，在接下来的压焊时有可能产生与压焊的装置等干扰。在去毛刺工序(图5的步骤S14)中去除该毛刺55。

毛刺55以在接合部CP与接合线圈片CC1的宽幅面WS大致正交的方式沿垂直方向上下地生成。毛刺55的去除例如通过剪刀等切取单元的切取、锯片和/或喷砂等的削取(磨削、研磨)等来进行。另外，在去除毛刺55后，也可以进行例如抛光等表面精加工处理。此外，毛刺55也可以通过局部的溶解等来去除。另外，可以将以与接合线圈片CC1的宽幅面WS大致正交的方式沿垂直方向上下地生成的毛刺55在一次的去毛刺工序中同时去除，例如，也可以将上方和下方分多次去除。如此，获得去除了毛刺55的接合线圈片CC1(图6的(E))。

在本实施方式中，每当形成一个部位的接合部CP就去除毛刺55，并在去除了毛刺55后的接合线圈片CC1(该图的(E))压焊新的线圈片C(新接上的单位线圈片C03)。即，对于新的单位线圈片C03，通过弯曲工序(图5的步骤S12)形成折弯部B0(图6的(F))，如图6的(G)所示，将新的单位线圈片C03与去除了毛刺55的接合线圈片CC1压焊，从而形成新的接合线圈片CC2。在该例子中，将单位线圈片C03的长边区域LS1的端面TS与接合线圈片CC1的例如作为单位线圈片C02一侧的长边区域LS1的端面TS压焊。然后，去除在新的接合部CP生成的毛刺55(图6的(H))。

进一步地，对新的线圈片C(新接上的单位线圈片C04)进行弯曲加工(图6的(I))，将单位线圈片C04与接合线圈片CC2压焊(图6的(J))。在该例子中，将单位线圈片C04的长边区域LS2的端面TS与接合线圈片CC2的例如作为单位线圈片C03的一侧的长边区域LS2的端面TS压焊。之后，去除毛刺55而成为接合线圈片CC3(图6的(K))。

以后同样地，反复进行对新的线圈片C(新接上的单位线圈片C0N)进行弯曲加工，将单位线圈片C0N与接合线圈片CCN-1压焊，去除毛刺55而形成接合线圈片CCN的工序，从而获得预定匝数的螺旋结构体50。

应予说明，折弯部B0的结构(形成位置、折弯部B0的角度α等)根据线圈片C的形状、压焊装置的结构、线圈片C的压焊量(按压量)等适当选择。

<中间成形工序>

接下来，对图3的步骤S3所示的中间成形工序进行说明。图7是示出将线圈片C压焊了预定的匝数量的螺旋结构体50的侧面概要图。该图的(A)、该图的(B)示出刚结束全部的压焊工序后的螺旋结构体50，该图的(C)、该图的(D)示出中间成形后的螺旋结构体50。

压焊工序刚结束后的螺旋结构体50成为该图的(A)所示的形状，例如，对置的长边LS中的一个长边LS相对于螺旋的轴(用虚线示出)大致垂直的形状。应予说明，不限于该图的(A)所示的形状，例如，也可以是如该图的(B)所示那样对置的长边LS均相对于螺旋的轴而倾斜的形状。

如该图的(A)、该图的(B)所示，在各线圈片C，为了避免与压焊装置的干扰而形成有折弯部B0，在压焊工序刚结束后，在一周区域CR彼此之间产生较大(大致的距离g1)的间隙G。应予说明，各个间隙G的距离g1不是严格相等的值，由于加工时的应变和/或螺旋结构体50的自重伸缩而产生偏差。

在中间成形工序中，以缩小该间隙G的距离g1的方式，使螺旋结构体50在螺旋的轴向上变形(弹性变形和/或塑性变形)而整体地压缩。通过中间成形，各一周区域CR的间隙G大致缩小为距离g2(<g1)(该图的(C)、该图的(D))。应予说明，在该中间成形工序中，既可以如该图的(C)所示，在残留有折弯部B0的状态下缩小为距离g2，也可以如该图(D)所示，一边以使折弯部B0返回(大致)平面的方式(以消除弯折的方式)变形一边缩小为距离g2。另外，由于之后进行最终的成形工序，因此该距离g2也可以不是严格相等的值。应予说明，距离g2是各个一周区域CR不紧贴而适度地分离的距离。该适度地分离是指在之后的绝缘工序中各一周区域CR能够充分地绝缘的距离。

通过该中间成形，螺旋结构体50的整体的长度(螺旋的轴向的长度LT’)缩短，成为长度LT。即，中间成形工序进行在维持间隙G的距离g2的同时缩小螺旋结构体50的整体长度的成形。

<退火工序>

接下来，对图3的步骤S5所示的退火工序进行说明。由金属材料(例如铜板)构成的螺旋结构体50由于线圈片C的弯曲工序、压焊工序等的加工硬化而产生内部的应变和/或残留应力。因此，为了去除这些应变和/或残留应力，使组织软化而提高加工性，进行退火(回火、annealing)。作为一例，向热处理炉(连续退火炉)投入多个螺旋结构体50，在无氧气氛下(根据需要导入非活性气体)加热至适当的温度(例如，再结晶温度以上)，保持预定时间，在炉中缓慢冷却。通过退火，构成螺旋结构体50的金属材料成为没有内部应力的组织，并软化。另外，通过退火，螺旋结构体50成为容易塑性变形的状态。或者，也可以说是通过退火来控制螺旋结构体50的塑性系数(降低螺旋结构体50的弹性极限)。退火后，虽然螺旋结构体50(的金属材料)软化，但是在未对螺旋结构体50施加外力的情况下，维持其形状。

如上所述，在压焊工序中为了良好地进行压焊而充分地保持螺旋结构体50的一周区域CR的间隙G(距离g1)，但是通过中间成形工序将间隙G减小到距离g2，使螺旋结构体50的整体的长度(长度LT)缩小。由此，能够减少该退火工序中的炉内的各个螺旋结构体50的占有面积，能够增加能够容纳于炉的螺旋结构体50的数量。

<绝缘工序>

接下来，对图3所示的步骤S7的绝缘工序进行说明。在绝缘工序中，使螺旋结构体50中处于重叠的状态的多个一周区域CR之间绝缘。图8是示出绝缘工序结束后的螺旋结构体50的概要图，是与图1的(A)的X-X线对应的截面图。

作为一例，绝缘工序通过利用绝缘树脂60对各一周区域CR进行被膜而进行。具体而言，将螺旋结构体50浸渍在例如含有绝缘性的树脂的溶液中，例如通过电沉积等利用绝缘树脂60进行被覆。螺旋结构体50形成有间隙G(距离g2)，因此绝缘树脂60也进入到各一周区域CR间的间隙G，沿着螺旋行进方向从一端侧到另一端侧，使线圈片C连续的扁平导体的周围连续地被绝缘树脂60覆盖。由此，如该图的(A)所示，在螺旋结构体50中重叠的多个一周区域CR彼此绝缘。

即，在步骤S3的中间成形工序中，将间隙G的距离g1缩小为距离g2，但是在该绝缘工序中，以使各个一周区域CR的周围可靠地绝缘且使与匝数量相应的全部一周区域CR(螺旋结构体50)连续地绝缘的方式确保间隙G的距离g2。

应予说明，绝缘树脂的被膜不限于浸渍，也可以通过将液状的绝缘树脂60向螺旋结构体50喷吹等来进行被膜。

另外，也可以在退火工序之后(在软化了的状态下)，使螺旋结构体50变形为绝缘树脂60的被膜所需的形状(例如间隙G的距离g2的扩张/缩小等)。

以往，在利用绝缘树脂对线圈的完成长度量的长条的圆导线(或扁平导体)进行被覆后，将其卷绕而形成螺旋结构。但是，在该情况下，在卷绕的弯曲部分的外周附近，绝缘树脂被拉伸而使被覆厚度变薄，因此成为耐压劣化的主要原因。与此相对，在本实施方式中，在形成螺旋结构体50后，在各一周区域CR间存在间隙G的状态下整体地进行绝缘处理。即，构成螺旋结构体50的扁平导体C能够从螺旋结构的一端ST侧到另一端ET侧沿着螺旋行进方向连续地利用绝缘树脂60大致均匀地被覆其周围，能够提高绝缘树脂60的膜厚的均匀性。

<成形工序>

接下来，对图3所示的步骤S9的成形工序进行说明。图9的(A)是示出绝缘工序刚结束后的螺旋结构体50的外观的俯视图(与图1的(A)对应的俯视图)，该图的(B)是与图8对应的截面图(图1的(A)的X-X线截面图)。另外，该图的(C)是与图1的(B)对应的侧视图。

成形工序是将螺旋结构体50成形为期望的形状并完成为线圈10的工序(最终成形工序)。在上述的制造工序中，如图9的(A)中虚线所示，各个一周区域CR有时其环绕的中心从螺旋结构体50的螺旋的轴中心SC偏离。在成形工序中，以使各一周区域CR的环绕的中心与螺旋结构体50的螺旋的轴中心SC一致的方式，如箭头那样变形(弹性变形和/或塑性变形)而进行对准调整。

进一步地，在螺旋的轴向上变形(弹性变形和/或塑性变形)，使折弯部B0平坦化(以消除弯折的方式平坦化)(参照图7的(D))。应予说明，在中间成形工序中使折弯部B0平坦化的情况下，可以省略成形工序中的折弯部B0的平坦化，但也可以作为最终形状而重叠地进行平坦化。

另外，如图9的(B)所示，将一周区域CR间的间隙G变形为作为线圈10而期望的距离g3。在图9的(B)所示的例子中，示出了一周区域CR间的间隙G大致成为0(g3≈0)(各一周区域CR紧贴)的结构，但作为最终成形，也可以以在各一周区域CR间产生预定的距离g3(>0)间隙G的方式成型。

此外，例如在安装于定子铁芯的线圈10的情况下，也可以与安装的定子铁芯的形状匹配地根据需要来成形螺旋结构体50的整体形状。例如，如该图的(C)所示，也可以以在螺旋结构体50的轴中心SC方向(定子铁芯的径向)上成为凹状或凸状的方式，成形为螺旋结构体50的内周端部成为与外周端部非同一面的弯曲状。如以上那样制造本发明的线圈10(参照图1)。

<变形例>

以下，对本实施方式的变形例进行说明。图10是示出本实施方式的变形例的线圈制造方法的处理的流程的流程图。另外，图11是示出本实施方式的变形例的线圈10的概要图。

首先，图3的步骤S3所示的中间成形工序也可以在退火工序(步骤S5)之后进行。即，如图10的(A)所示，线圈的制造方法也可以依次进行接合工序、退火工序、中间成形工序、绝缘工序、成形工序。例如，有时也可以根据线圈10和匝数、尺寸、折弯部B0的结构等，在退火工序之前(以炉内空间的有效利用为目的)不使螺旋结构体50压缩等。在该情况下，也可以在退火工序之后进行中间成形工序，在该情况下的中间成形工序中，进行成形(变形)为适于绝缘工序的形状。

另外，中间成形工序也可以在退火工序之前和之后进行。即，如图10的(B)所示，线圈的制造方法也可以依次进行接合工序、第一中间成形工序、退火工序、第二中间成形工序、绝缘工序、成形工序。在该情况下，第一中间成形工序进行变形为适于退火工序的形状(例如，螺旋结构体50的压缩等)，在退火工序之后，进行成形(变形)为适于绝缘工序的形状。

另外，也可以不进行中间成形工序。即，如图10的(C)所示，线圈的制造方法也可以依次进行接合工序、退火工序、绝缘工序、成形工序。例如，有时也可以根据线圈10和匝数、尺寸、折弯部B0的结构等，在退火工序之前(以炉内空间的有效利用为目的)不使螺旋结构体50压缩等。另外，通过退火工序使其软化，最终通过成形工序作为线圈10成形(变形)为期望的形状，因此也可以不进行中间成形工序。

另外，也可以同时进行绝缘工序和成形工序，或者在成形工序之后进行绝缘工序。即，即，如图10的(D)所示，线圈的制造方法也可以依次进行接合工序、退火工序、绝缘/成形工序(绝缘和成形的工序的顺序不同)。根据绝缘树脂的附着、形成方法，有时优选同时进行绝缘工序和成形工序，或者在成形工序之后进行绝缘工序。

绝缘工序只要进行使多个一周区域CR彼此绝缘的处理即可，不限于绝缘树脂的被膜，例如也可以通过注射成形(注射模塑)等树脂的加工方法在各一周区域CR的周围形成绝缘树脂层来进行绝缘。在该情况下，通过注射成形而使螺旋结构体50的形状固定，因此绝缘工序在成形工序之后或与成形工序同时进行。

图11的(A)、该图的(B)是通过注射成形形成了绝缘树脂层61的线圈10的概要图，是与图9的(B)对应的截面图。例如，通过成形工序，作为线圈10成形为期望的最终形状后，通过注射成形在各一周区域CR的周围形成绝缘树脂层61。或者，通过成形工序，一边作为线圈10成形为期望的最终形状，一边通过注射成形在各一周区域CR的周围形成绝缘树脂层61。

该图的(A)是在注射成形时使用了使一周区域CR间彼此绝缘并且利用绝缘树脂层61一体地覆盖(附着)螺旋结构体50的模具的情况的一例。另外，该图的(B)是使用了按每一周区域CR而利用绝缘树脂层61覆盖(附着)的模具的情况的一例。

图11的(C)是其他变形例的与图1的(C)对应的线圈10的侧视图。如该图所示，线圈10也可以是在完成的状态下在各个一周区域CR之间维持预定的距离g4的间隙G’的结构。该情况下的间隙G’被确保为完成形，例如在安装于定子的情况下也不会变形而维持(确保)距离g4。具体而言，间隙G’例如通过设置间隔件11来确保预定的距离g4。

通过在完成的线圈10的一周区域CR间维持间隙G’，从而能够对线圈10的内部(一周区域CR)间进行冷却，并能够提高散热性而提高线圈10的特性。

即，虽然距离g4被设为能够供流体(例如空气、制冷剂等液体)流通的程度，例如被设为比距离g1～g3中的任一个都小的距离，但是也可以与距离g1～g3中的任一个相同，也可以不同。

间隔件11例如在线圈10的制造工序中利用线圈片C的一部分而形成。具体而言，例如，在图5所示的接合工序的去毛刺工序(步骤S14)中，使去除的毛刺55的一部分在接合部CP以成为凸状的方式使所述毛刺55残留而形成间隔件11即可。

另外，如图11的(D)所示，在中间成形工序和/或成形工序中，也可以通过在不使折弯部B0完全平坦化的情况下使所述折弯部B0残留而形成用于确保预定的距离g4的间隙G’的间隔件11。另外，在成形工序中使折弯部B0平坦化，但是也可以(以不设置物理性的间隔件11的方式)维持间隙G’。

或者，间隔件11也可以是除线圈10以外的(与线圈10分体的)其他部件。例如，准备如该图的(E)所示那样的作为另外的部件的间隔件11，在成形工序(图3的步骤S9)时，在一周区域CR间插入间隔件11，而进行成形。

或者，在绝缘工序(例如图3的步骤S7等)中进行注射成形的情况下，也可以使用如能够确保距离g4的间隙G’那样的模具。在该情况下，使用能够在每一周区域CR分别附着绝缘树脂层61的模具即可(参照图11的(B))。

根据本实施方式，通过冲裁等形成具有大致直角的角部TN的线圈片C，将它们连续地压焊而形成线圈10。即，线圈片C的大致直角的角部TN成为线圈10的角部。即，根据本实施方式，能够制造出一周区域CR的内周侧和外周侧的角部为大致直角的线圈10。以往，虽然卷绕长条的扁平导体来制造基于扁平导体的线圈，但是在卷绕中至少线圈的内周侧的角部成为弯曲的形状的情况是不可避免的，因此在安装于定子的情况下的占空系数的提高、散热性的提高等上存在极限。

但是，根据本实施方式，能够提高安装于定子的情况下的占空系数，另外，通过消除多余的空间从而能够提高散热性。

特别是，线圈片C彼此的接合部CP避开角部TN(角部)而设置于直线部分。即，利用线圈片的直线部分进行压焊。其结果是，能够提高角部TN的形状精度，例如，能够在冲裁加工中维持已形成为直角(大致直角)的角部。

另外，虽然在压焊工序中，对线圈片C的端面TS彼此的压焊施加较大的载荷，但是通过退火工序和之后的成形工序，能够获得排除了不需要的应变和/或残留应力的线圈10。

另外，在形成了作为完成品的线圈10所需的匝数的螺旋结构体50之后，在必要且充分地维持各一周区域CR间的间隙G的状态下进行绝缘工序(进行绝缘处理)，因此能够将各一周区域CR分别可靠地且在角部也均匀地绝缘(进行绝缘树脂的被膜的形成、或者绝缘树脂层的附着)，并能够实现高耐压化。

以上，本发明并不限定于上述的实施方式，能够由各种实施方式构成。

例如，虽然在上述的实施方式中，以线圈片C为U字状的情况为例进行了说明，但是线圈片C也可以是图2所示的其他形状。

另外，在上述的实施方式中，在接合之前，在弯曲工序中使线圈片C一片一片地变形(形成折弯部B0)，在压焊工序中进行压焊的结构进行了说明。但是不限于此，也可以构成为，在弯曲工序中，在预先使所需的匝数量的线圈片C全部变形(形成折弯部B0)之后，在压焊工序中使用变形后的多个线圈片C进行压焊。

另外，在上述的实施方式中，示出了在压焊工序中每当形成一个部位的接合部CP就利用去毛刺工序来去除毛刺55，而进行与下一个线圈片C的压焊的例子。但是不限于此，也可以在预计完成的螺旋结构体50中形成了多个部位(或全部)的接合部CP之后，去除在各接合部CP产生的多个毛刺55。此时，可以在N次压焊工序之后通过一次的去毛刺工序将多个(N个部位)的毛刺55汇总(一并)去除，也可以在N次的压焊工序之后进行多次(例如两次～N次以上)的去毛刺工序来去除多个(N个部位的)毛刺55。

另外，一个线圈片C不限于通过对一张铜板进行冲裁加工而构成，也可以是在螺旋结构体50的带短边方向BS(与螺旋行进方向正交的方向)上将多个细扁平导体(例如与带长边方向BL正交的截面形状(与图2的(B)、该图的(C)对应的截面形状)为正方形的扁平导体)并列配置而成的线圈片。

另外，线圈片C不限于通过冲裁加工而构成，例如也可以通过冲压将圆线(圆导线)变形为扁平导体。

另外，多个线圈片C也可以是线圈片C的带短边方向BS的宽度沿着螺旋行进方向不同(依次变大(或者变小))的线圈片。在该情况下，以使螺旋行进方向上的任意位置的、与螺旋行进方向正交的截面面积(例如，与图2的(B)对应的截面面积)彼此相等的方式使线圈片C的厚度(螺旋的轴向的厚度)根据线圈片C的带短边方向BS的宽度而变得不同即可。如此地形成的线圈10的图1的(B)所示的外观形状成为四棱锥台形状。

另外，压焊的两个线圈片C的端面TS的形状也可以不同。例如作为端面TS的形状，可以是将宽度(带短边方向BS的长度)不同的线圈片C彼此压焊的结构，也可以是将厚度(宽幅面WS间的长度)不同的线圈片C彼此压焊的结构，还可以是将宽度和厚度不同的线圈片C彼此压焊的结构。

另外，多个线圈片C也可以由扁平导体和圆线构成。即，也可以是对由扁平导体构成的线圈片C和由圆线构成的线圈片C进行压焊的结构。

另外，线圈片C的一部分或全部的角部TN也可以是内周侧为大致直角且外周侧具有弯曲部的形状。另外，线圈片C的一部分或全部的角部TN也可以是在内周侧的至少一部分具有弯曲部的形状。

产业上的可利用性

本发明能够用于制造使用了扁平导体的线圈(平角线圈、扁绕线圈)的情况等。

Claims (6)

1.一种线圈的制造方法，其特征在于，具有：

准备若连续则可以成为螺旋结构体的带状的多个扁平导体的工序；

使一个所述扁平导体的带长边方向上的一个端面与另一个所述扁平导体的带长边方向上的一个端面对接并按压而形成螺旋结构体的接合工序；

所述螺旋结构体的退火工序；

所述螺旋结构体的绝缘工序；以及

使所述螺旋结构体成为期望的形状的成型工序。

2.根据权利要求1所述的线圈的制造方法，其特征在于，

所述线圈的制造方法具有由于所述扁平导体彼此的按压而产生的毛刺的去除工序。

3.根据权利要求1或2所述的线圈的制造方法，其特征在于，

所述线圈的制造方法在退火工序之前或之后具有其他的成形工序。

4.一种线圈的制造方法，其特征在于，

所述接合工序具有：

针对构成所述螺旋结构体的一周量的区域(以下称为“一周区域”。)的一个以上的所述扁平导体，以沿着螺旋行进方向的一部分相对于其他部分倾斜的方式弯折而形成折弯部的弯曲工序；

将弯折后的所述扁平导体与其他所述扁平导体的端面彼此沿着带长边方向按压，在缩短所述带长边方向的距离的同时进行拼接的压焊工序；以及

所述去除工序。

5.根据权利要求4所述的线圈的制造方法，其特征在于，

所述多个扁平导体分别使端面彼此抵接而能够形成假想状态的螺旋结构体(以下，称为“假想螺旋结构体”。)，该假想螺旋结构体的螺旋行进方向上的假想的一周量的区域(以下，称为“假想一周区域”。)的长度设定为比所述一周区域的长度长出压焊的按压量，

在所述接合工序中，对所述扁平导体和所述其他扁平导体进行按压，使所述假想一周区域的长度与所述螺旋结构体的一周区域的长度一致。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的线圈的制造方法，其特征在于，

所述绝缘工序使所述螺旋结构体中重叠的所述一周区域之间绝缘。

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