CN116915000A - 旋转电机用定子的制造方法及王冠状工具 - Google Patents

旋转电机用定子的制造方法及王冠状工具 Download PDF

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CN116915000A CN202310410802.9A CN202310410802A CN116915000A CN 116915000 A CN116915000 A CN 116915000A CN 202310410802 A CN202310410802 A CN 202310410802A CN 116915000 A CN116915000 A CN 116915000A
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Abstract

本发明提供旋转电机用定子的制造方法及王冠状工具,在具有小扭转突出部分的情况下能够不进行预成形地使用通用的王冠状工具对突出部分及小扭转突出部分同时进行扭转加工。在通过使设置有多个卡定槽的王冠状工具相对于定子芯而相对旋转并且在轴向上相对接近以对从定子芯突出的多个突出部分同时进行扭转加工的制造方法中,在多个突出部分中的一部分突出部分具有扭转角度小一个插槽角度的小扭转突出部分,另一方面,王冠状工具具备供小扭转突出部分的前端部插入并且周向的槽宽比其它卡定槽大且具有预定的加工卡定面的小扭转卡定槽,在突出部分被扭转第一扭转角度的同时,小扭转突出部分被扭转第二扭转角度。

Description

旋转电机用定子的制造方法及王冠状工具
技术领域
本发明涉及旋转电机用定子的制造方法及在该制造方法中使用的王冠状工具,尤其涉及对形成定子线圈的分段线圈进行扭转加工的技术。
背景技术
已知有一种旋转电机用定子,具有:(a)定子芯,呈筒形状,并且在内周部在周向上分离地以相等的角度间隔设置有沿着所述筒形状的轴线延伸的多个插槽;及(b)多个分段线圈,呈大致U字形状,并且以该U字形状的一对直线部收容于所述多个插槽中的互相不同的插槽内并且该一对直线部的前端侧的一部分在所述定子芯的轴向上从所述插槽突出的状态配设于该定子芯,(c)所述多个分段线圈的所述直线部中的从所述定子芯突出的多个突出部分绕着所述定子芯的轴线被扭转,并且互相不同的分段线圈的所述突出部分的前端部彼此被接合而形成定子线圈。并且,提出了一种旋转电机用定子的制造方法,在制造这样的定子时,使用(d)呈筒形状且与所述定子芯同轴地配置并且与所述多个突出部分对应地在周向上分离地设置有多个供该多个突出部分的前端部分别插入的卡定槽的王冠状工具,(e)使所述王冠状工具相对于所述定子芯而绕着所述轴线相对旋转并且在所述轴向上相对接近,由此,将所述多个突出部分同时绕着所述轴线扭转加工预先确定的第一扭转角度。专利文献1所记载的制造方法是其一例。
在专利文献1中,另外,将绕着所述轴线的所述插槽的配设间隔角度设为一个插槽角度,所述多个突出部分中的一部分突出部分具有被扭转比所述第一扭转角度小一个插槽角度的第二扭转角度的小扭转突出部分,因此,进行预先将该小扭转突出部分向反方向扭转加工一个插槽角度的预成形,之后,使用通用的王冠状工具将突出部分和小扭转突出部分同时向设为目的的扭转方向扭转加工第一扭转角度(参照图10~图13)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-110025号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在这样具有小扭转突出部分的情况下,若进行将该小扭转突出部分预先向反方向扭转加工的预成形,则存在加工工具、加工工序相应地增加而导致制造成本变高这一问题。
本发明以以上的情形为背景而完成,其目的在于,在具有扭转角度小的小扭转突出部分的情况下,能够不进行预成形地使用通用的王冠状工具对突出部分及小扭转突出部分同时进行扭转加工。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的,第一发明是一种旋转电机用定子的制造方法,该旋转电机用定子具有:(a)定子芯,呈筒形状,并且,在内周部在周向上分离地以相等的角度间隔设置有沿着所述筒形状的轴线延伸的多个插槽(空隙);及(b)多个分段线圈,呈大致U字形状,并且,以该U字形状的一对直线部被收容于所述多个插槽中的互相不同的插槽内并且该一对直线部的前端侧的一部分在所述定子芯的轴向上从所述插槽突出的状态配设于该定子芯,(c)所述多个分段线圈的所述直线部中的从所述定子芯突出的多个突出部分被绕着所述定子芯的轴线进行扭转并且互相不同的分段线圈的所述突出部分的前端部被彼此接合而形成定子线圈,所述制造方法具有以下的扭转工序:(d)使用王冠状工具,所述王冠状工具呈筒形状且与所述定子芯同轴地配置,并且,与所述多个突出部分对应地在周向上分离地设置有多个供该多个突出部分的前端部分别插入的卡定槽,(e)在所述突出部分的前端部被插入于所述卡定槽的状态下使所述王冠状工具相对于所述定子芯而绕着所述轴线相对旋转并且在所述轴向上相对接近,由此将所述多个突出部分同时绕着所述轴线扭转加工预先确定的第一扭转角度,其特征在于,(f)将围绕所述轴线的所述插槽的配设间隔角度设为一个插槽角度,所述多个突出部分中的一部分突出部分具有被扭转比所述第一扭转角度小所述一个插槽角度的第二扭转角度的小扭转突出部分,(g)所述王冠状工具具备供所述小扭转突出部分的前端部插入并且周向的槽宽即第二槽宽比所述卡定槽的第一槽宽大的小扭转卡定槽,(h)所述小扭转卡定槽具备加工卡定面,在所述扭转工序中在所述王冠状工具相对于所述定子芯而相对旋转了所述一个插槽角度的时间点,该加工卡定面被与所述小扭转突出部分的前端部卡合,(i)在所述扭转工序中,除了所述小扭转突出部分以外的所述突出部分通过与所述卡定槽的卡合而被扭转所述第一扭转角度,与此同时,该小扭转突出部分通过与所述小扭转卡定槽的所述加工卡定面的卡合而被扭转所述第二扭转角度。
第二发明根据第一发明的旋转电机用定子的制造方法,其特征在于,(a)在与所述小扭转卡定槽的所述加工卡定面分离了与所述小扭转突出部分的前端部的宽度尺寸大致相同的尺寸的该小扭转卡定槽的槽底设置有定位突起,该定位突起被与所述小扭转突出部分的前端部卡合而将该前端部定位在该定位突起与所述加工卡定面之间,(b)在所述扭转工序中在所述王冠状工具相对于所述定子芯而相对旋转了所述一个插槽角度的时间点,所述小扭转突出部分的前端部被插入到所述小扭转卡定槽的所述加工卡定面与所述定位突起之间而定位,在该前端部被限制的状态下对该小扭转突出部分进行扭转加工。
第三发明是一种王冠状工具,用于制造旋转电机用定子,该旋转电机用定子具有:(a)定子芯,呈筒形状,并且,在内周部在周向上分离地以相等的角度间隔设置有沿着所述筒形状的轴线延伸的多个插槽;及(b)多个分段线圈,呈大致U字形状,并且,以该U字形状的一对直线部被收容于所述多个插槽中的互相不同的插槽内并且该一对直线部的前端侧的一部分在所述定子芯的轴向上从所述插槽突出的状态配设于该定子芯,(c)所述多个分段线圈的所述直线部中的从所述定子芯突出的多个突出部分被绕着所述定子芯的轴线进行扭转并且互相不同的分段线圈的所述突出部分的前端部被彼此接合而形成定子线圈,(d)在制造所述旋转电机用定子时,使用所述王冠状工具,所述王冠状工具呈筒形状且与所述定子芯同轴地配置,并且与所述多个突出部分对应地在周向上分离地设置有多个供该多个突出部分的前端部分别插入的卡定槽,在所述突出部分的前端部分别被插入于该多个卡定槽的状态下使所述王冠状工具相对于所述定子芯绕着所述轴线而相对旋转并且在所述轴向上相对接近,由此将所述多个突出部分同时绕着所述轴线而扭转加工预先确定的第一扭转角度,其特征在于,(e)将围绕所述轴线的所述插槽的配设间隔角度设为一个插槽角度,所述多个突出部分中的一部分突出部分具有被扭转比所述第一扭转角度小所述一个插槽角度的第二扭转角度的小扭转突出部分,(f)所述王冠状工具具备供所述小扭转突出部分的前端部插入并且周向的槽宽即第二槽宽比所述卡定槽的第一槽宽大的小扭转卡定槽,(g)所述小扭转卡定槽具备加工卡定面,在所述王冠状工具相对于所述定子芯而相对旋转了所述一个插槽角度的时间点,该加工卡定面被与所述小扭转突出部分的前端部卡合,(h)在与所述小扭转卡定槽的所述加工卡定面分离了与所述小扭转突出部分的前端部的宽度尺寸大致相同的尺寸的该小扭转卡定槽的槽底设置有定位突起,该定位突起被与所述小扭转突出部分的前端部卡合而将该前端部定位在该定位突起与所述加工卡定面之间。
第四发明根据第三发明的王冠状工具,其特征在于,所述小扭转卡定槽的所述第二槽宽比所述卡定槽的所述第一槽宽大所述一个插槽角度。
发明效果
根据第一发明的旋转电机用定子的制造方法,在进行扭转加工的王冠状工具中,与供突出部分的前端插入的卡定槽相独立地设置有供小扭转突出部分的前端插入并且第二槽宽比卡定槽的第一槽宽大且具有预定的加工卡定面的小扭转卡定槽,通过在扭转工序中使王冠状工具相对于定子芯而相对旋转并且在轴向上相对接近,除了小扭转突出部分以外的突出部分被扭转第一扭转角度,与此同时,小扭转突出部分被扭转第二扭转角度。即,在具有扭转角度比突出部分小的小扭转突出部分的情况下,能够不进行预成形地使用通用的王冠状工具而与突出部分同时地也对小扭转突出部分进行扭转加工,加工工具、加工工序被减少而制造成本被抑制。
在第二发明中,在王冠状工具的小扭转卡定槽的槽底设置有定位突起,在扭转工序中,在小扭转突出部分的前端部被插入到加工卡定面与定位突起之间而被限制的状态下对该小扭转突出部分进行扭转加工,因此能够包括该前端部的形状在内将小扭转突出部分合适地扭转加工成目的形状。
第三发明的王冠状工具在第一发明及第二发明的制造方法中使用,因此实质上可得到与第一发明、第二发明同样的作用效果。
附图说明
图1是说明使用本发明方法而制造的电动车辆用旋转电机的定子的概略结构的立体图。
图2是说明在图1的定子的定子芯配置有单个分段线圈的状态的图,是从定子芯的内周侧观察时绕着轴线C展开而示出的展开图。
图3是说明在定子芯配置有多个分段线圈且在轴向上从定子芯突出的最外周部的多个突出部分的图,是从定子芯的外周侧观察时绕着轴线C展开而示出的展开图。
图4是示出了图3所示的多个突出部分绕着轴线C被扭转加工后的状态的展开图。
图5是说明在图4的扭转加工时使用的王冠状工具的立体图。
图6是说明使用图5的王冠状工具同时进行扭转角度不同的2种扭转加工的扭转工序的图。
具体实施方式
旋转电机是旋转电动机械,有时被称作旋转机,是以电动机、发电机或其双方来使用的电动发电机,例如是永久磁铁型的三相交流同步电动机等。本发明例如应用于作为电动汽车、混合动力车辆等电动车辆的行驶用的驱动力源而使用的电动车辆用旋转电机的定子,但适用于串联型混合动力车辆的发电机、车辆用以外的电动机、发电机等各种旋转电机用的定子的制造技术。分段线圈的突出部分的第一扭转角度例如是三个插槽角度(一个插槽角度的3倍),该情况下的第二扭转角度是两个插槽角度,但这些扭转角度以第二扭转角度比第一扭转角度小一个插槽角度为条件而适当确定。
王冠状工具的小扭转卡定槽的第二槽宽例如为比卡定槽的第一槽宽大一个插槽角度的尺寸,但也可以比对第一槽宽加上一个插槽角度而得到的尺寸大。另外,向小扭转卡定槽卡定而被扭转加工的小扭转突出部分能够与扭转角度小相应地缩短突出尺寸,因此,也能够在不与该小扭转突出部分干涉的范围内使第二槽宽比对第一槽宽加上一个插槽角度而得到的尺寸小。在小扭转卡定槽的槽底优选设置对小扭转突出部分的前端部进行定位的定位突起,但也能够省略该定位突起。在该情况下,也可以为了规定小扭转突出部分的扭转形状而使用别的整形工具,或者进行整形为目的形状的后加工。即使在设置了定位突起的情况下,也可以根据需要而使用整形工具或者进行用于整形的后加工。
【实施例】
以下,参照附图来详细说明本发明的实施例。需要说明的是,在以下的实施例中,图为了说明而适当被简化或变形,各部分的形状、尺寸比、角度等未必被准确地描绘。
图1是说明应用了本发明的旋转电机MG的定子10的概略结构的立体图。该旋转电机MG例如是作为混合动力车辆、电动汽车等电动车辆的驱动力源而使用的电动发电机,是三相交流同步电动机等,以能够绕着共同的中心线即轴线C相对旋转的方式具备圆筒形状的定子10和配设于定子10的内周侧的未图示的转子。定子10是旋转电机用定子。
定子10具备与轴线C同心的圆筒形状的定子芯12、定子线圈14及动力线16。定子芯12是将多个圆环形状的钢板以与轴线C垂直的姿势沿着与轴线C平行的轴向层叠而得到的。在定子芯12的内周面上,与轴线C平行地绕着轴线C以相等的角度间隔设置有多个齿20。在绕着轴线C的周向上互相相邻的齿20之间形成有槽状的空隙即插槽22,缠绕于齿20的定子线圈14收容于插槽22内。绕着轴线C的插槽22的配设间隔角度与齿20的配设间隔角度相同,将该角度表述为一个插槽角度θs。
在本实施例中,定子线圈14是U相、V相及W相的3相绕组,各定子线圈14的端部与动力线16电连接。在动力线16各自的前端部安装有用于与未图示的变换器等连接的外部端子18。在本实施例中,定子线圈14是跨多个齿20而缠绕的分布绕组,以星形接法被连接。
定子线圈14由图2所示的分段线圈24构成。图2是在形成于定子芯12的插槽22配置有1个分段线圈24的图,在插槽22的内周面预先配设有发泡绝缘纸等绝缘件26。图2是从定子芯12的内周侧(轴线C侧)观察定子芯12时的展开图。分段线圈24呈大致U字状,以U字形状的互相平行的一对直线部30以与轴线C大致平行的姿势收容于多个插槽22中的互相不同的插槽22内并且U字形状的弯曲部32及一对直线部30分别从插槽22向定子芯12的轴向(与轴线C平行的方向,图2的上下方向)的两侧突出的方式配设于定子芯12。在围绕轴线C的多个插槽22中,以在围绕轴线C的周向及径向上错开的状态连续地配设有多个分段线圈24。
如图1所示,多个分段线圈24的直线部30中的从插槽22突出的前端侧的一部分即多个突出部分34分别在定子芯12的周向上即绕着轴线C被扭转,并且相对于在径向上相邻的其它分段线圈24,突出部分34的前端部36彼此互相重叠而接合。即,在定子芯12的径向上位于连续的位置的多个突出部分34在径向上交替地被向绕着轴线C的反方向扭转,在径向上相邻的一对突出部分34的前端部36彼此被接合,由此,形成跨多个齿20而缠绕的定子线圈14。在图1中,最靠内周侧的突出部分34在从图1的上方观察时被向顺时针方向扭转,随着去往外周侧而扭转方向交替地反转,最外周部(在图1中为从内周侧起第8个)的突出部分34在从图1的上方观察时被向逆时针方向扭转。在本实施例中,分段线圈24是在长条状导体板这样的截面为长方形的扁平线的表面设置瓷漆等绝缘覆膜而得到的,突出部分34的前端部36的绝缘覆膜被去除,该前端部36彼此通过焊接而接合。
图3是说明在定子芯12配置有多个分段线圈24且在轴向上从定子芯12突出的最外周部的多个突出部分34的图,是从定子芯12的外周侧观察时绕着轴线C展开而示出的展开图。图3是对突出部分34进行扭转加工前的状态,图4是对突出部分34进行扭转加工后的状态。从这些图明显可知,作为多个突出部分34中的一部分的动力线连接用突出部分34b在扭转加工之前被向定子芯12的径向的外周侧(图3、图4中的纸面的表侧)弯曲加工,不被扭转加工。如图1所示,该动力线连接用突出部分34b在定子10整体中设置于3处。即,该动力线连接用突出部分34b与U相、V相及W相对应地设置,其前端部36b分别通过焊接等而连接于所述动力线16。
另外,从图4明显可知,绕着轴线C而与上述3处动力线连接用突出部分34b在扭转方向侧(图3、图4中的右侧)相邻的3处突出部分34a是与其它突出部分34相比扭转角度Φ小一个插槽角度θs的小扭转突出部分。即,若将除了该小扭转突出部分34a及所述动力线连接用突出部分34b之外的其它突出部分34的扭转角度Φ设为第一扭转角度Φ1,将小扭转突出部分34a的扭转角度Φ设为第二扭转角度Φ2,则Φ2=Φ1-θs,在本实施例中,第一扭转角度Φ1=3θs,第二扭转角度Φ2=2θs。上述3处小扭转突出部分34a分别连接U1相和U2相、V1相和V2相、或者W1相和W2相,该小扭转突出部分34a的前端部36a也与其它前端部36同样地与在径向上相邻的其它分段线圈24的前端部36接合。从图3明显可知,小扭转突出部分34a的突出尺寸与扭转角度Φ小相应地比其它突出部分34小,具有该小扭转突出部分34a的分段线圈24的直线部30的长度尺寸比其它分段线圈24的直线部30的长度尺寸短。
在此,在制造图1所示的定子10时,如图3及图4所示,需要对扭转角度Φ不同的突出部分34及小扭转突出部分34a分别扭转加工的扭转工序。图5是对突出部分34及小扭转突出部分34a同时进行扭转加工的王冠状工具40的立体图,是具体地示出了对图3、图4所示的4处突出部分34及1处小扭转突出部分34a进行扭转加工的部分的图。该王冠状工具40呈以中心线O为中心的圆筒形状,以该中心线O与所述轴线C一致的姿势、即与所述定子芯12同轴的姿势配置。另外,在面对定子芯12的一侧的端部、即图5中的下侧的端部,与突出部分34、34a对应地在周向上分离地设置有多个供所述多个突出部分34、34a的前端部36、36a分别插入的卡定槽42、42a。即,王冠状工具40的直径尺寸与突出部分34、34a所处的插槽22的最外周部分的直径尺寸大致相同,卡定槽42、42a隔开与突出部分34、34a相同的间隔、即绕着圆筒形状的轴线各隔开一个插槽角度θs地设置。
上述王冠状工具40相对于定子芯12同轴地配置,并且如图6所示,以在绕着所述轴线C的周向上旋转预先确定的扭转旋转角ωt并且在接近定子芯12的Z轴方向上接近预先确定的扭转进给量Zt的方式逆时针地螺旋旋转,由此,利用卡定槽42、42a限制突出部分34、34a的前端部36、36a而进行扭转加工。扭转旋转角ωt与所述第一扭转角度Φ1(=3θs)相等,向卡定槽42卡定的突出部分34被扭转第一扭转角度Φ1。图6是说明对突出部分34、34a进行扭转加工的扭转工序的图,(a)是在进行扭转加工前王冠状工具40向定子芯12接近至突出部分34、34a的前端部36、36a向王冠状工具40的各卡定槽42、42a内插入的扭转加工初始状态。在本实施例中,小扭转突出部分34a的前端部36a也插入于小扭转卡定槽42a内,但在(a)的扭转加工初始状态下,该小扭转突出部分34a的前端部36a也可以不向小扭转卡定槽42a内插入。
另外,图6的(b)是从(a)的初始状态起王冠状工具40绕着轴线C旋转扭转旋转角ωt并且向定子芯12接近扭转进给量Zt、从而卡定于卡定槽42的突出部分34被扭转了第一扭转角度Φ1并且卡定于卡定槽42a的小扭转突出部分34a被扭转了第二扭转角度Φ2的扭转加工结束状态。在该扭转工序中,在绕着轴线C的多个突出部分34、34a之间配置护套支承件50,限制突出部分34、34a从定子芯12突出的部分的扭转形状。这些护套支承件50在突出部分34、34a的扭转加工结束后被拆卸,但也可以作为部件而就那样留在定子10。
在此,供突出部分34的前端部36插入的卡定槽42的周向的槽宽即第一槽宽W1与突出部分34的前端部36的宽度尺寸大致相同,在将该前端部36限制成与轴线C大致平行的姿势的状态下,以使突出部分34成为图6的(b)所示的目的形状的方式进行扭转加工。即,所述扭转进给量Zt及轴向进给速度以一边维持突出部分34的前端部36插入并卡定于卡定槽42内的状态一边对突出部分34进行扭转加工的方式确定。另一方面,供小扭转突出部分34a的前端部36a插入的卡定槽42a是通过王冠状工具40一边旋转扭转旋转角ωt一边接近扭转进给量Zt而将该小扭转突出部分34a扭转加工第二扭转角度Φ2(=2θs)的小扭转卡定槽。该小扭转卡定槽42a的周向的槽宽即第二槽宽W2比其它卡定槽42的第一槽宽W1向与扭转方向相反的方向(图6中的左方向)大一个插槽角度θs,在王冠状工具40从图6(a)的扭转加工初始状态起旋转一个插槽角度θs的期间,小扭转卡定槽42a相对于小扭转突出部分34a空转,小扭转突出部分34a维持为与(a)相同的垂直状态。并且,若王冠状工具40旋转了一个插槽角度θs,则小扭转卡定槽42a的周向的一方的端面、即扭转旋转方向上的后侧的端面即加工卡定面44与小扭转突出部分34a的前端部36a卡合,在此以后,伴随于王冠状工具40的旋转,小扭转突出部分34a也被向图6(b)的右方向扭转加工。
在上述小扭转卡定槽42a的槽底设置有定位突起46,该定位突起46在王冠状工具40从扭转加工初始状态起旋转一个插槽角度θs而小扭转突出部分34a的前端部36a与加工卡定面44卡合时与该小扭转突出部分34a的前端部36a卡合而在该定位突起46与加工卡定面44之间将该前端部36a定位。加工卡定面44与定位突起46之间的尺寸与小扭转突出部分34a的前端部36a的宽度尺寸大致相同,由此,关于小扭转突出部分34a,也与突出部分34同样,在前端部36a被限制成与轴线C大致平行的姿势的状态下,以成为图6的(b)所示的目的形状的方式进行扭转加工。即,通过王冠状工具40从图6(a)的扭转加工初始状态起旋转一个插槽角度θs,小扭转突出部分34a与加工卡定面44卡合,并且其前端部36a向加工卡定面44与定位突起46之间插入而被限制,通过在该状态下王冠状工具40进一步旋转2插槽角度2θs并且向定子芯12接近,小扭转突出部分34a被扭转加工第二扭转角度Φ2(=2θs)而成为图6的(b)所示的目的形状。所述扭转进给量Zt及轴向的进给速度以一边维持所述突出部分34的前端部36与卡定槽42的卡定状态并且维持小扭转突出部分34a的前端部36a向小扭转卡定槽42a的加工卡定面44与定位突起46之间插入而被卡定的状态一边对该小扭转突出部分34a进行扭转加工的方式确定。根据需要,也可以使王冠状工具40的绕着轴线C的旋转速度、轴向的进给速度变化。
根据本实施例的定子10的制造方法,在进行扭转加工的王冠状工具40中,与供突出部分34的前端部36插入的第一槽宽W1的卡定槽42相独立地设置有供小扭转突出部分34a的前端部36a插入并且具有比第一槽宽W1大的第二槽宽W2且具备预定的加工卡定面44的小扭转卡定槽42a,通过在扭转工序中使王冠状工具40相对于定子芯12相对旋转并且在轴向上相对接近,除了小扭转突出部分34a以外的突出部分34被扭转第一扭转角度Φ1,与此同时小扭转突出部分34aΦ2被扭转第二扭转角度。即,在具有扭转角度Φ比突出部分34小的小扭转突出部分34a的情况下,能够不进行预成形地使用通用的王冠状工具40而与突出部分34同时地也对小扭转突出部分34a进行扭转加工,加工工具、加工工序被减少而制造成本被抑制。
另外,在王冠状工具40的小扭转卡定槽42a的槽底设置有定位突起46,在扭转工序中,在小扭转突出部分34a的前端部36a向加工卡定面44与定位突起46之间插入而被限制的状态下对该小扭转突出部分34a进行扭转加工,因此,能够包括该前端部36a的形状在内将小扭转突出部分34a合适地扭转加工成目的形状。
另外,在如专利文献1所记载的那样进行将小扭转突出部分34a向相反方向扭转加工一个插槽角度θs的预成形后使用通用的王冠状工具而将突出部分34及小扭转突出部分34a同时向设为目的的扭转方向扭转加工第一扭转角度Φ1的情况下,小扭转突出部分34a在王冠状工具的卡定槽内往复滑动,因此存在王冠状工具的磨损被促进而更换频度变高的可能性。相对于此,在本实施例中,由于几乎没有王冠状工具40的小扭转卡定槽42a与小扭转突出部分34a的滑动,所以王冠状工具40的耐久性提高,在这一点上也可抑制制造成本。另外,在本实施例中,由于将小扭转突出部分34a单纯扭转第二扭转角度Φ2即可,所以可抑制在小扭转突出部分34a产生褶皱等而品质提高,并且能够缩短小扭转突出部分34a的长度尺寸,能够实现由铜使用量的降低带来的成本降低和由损失改善带来的燃料经济性提高。
以上,基于附图而详细地说明了本发明的实施例,但这只不过是一实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识而施加各种变更、改良后的方案来实施。
附图标记说明
10:定子(旋转电机用定子)12:定子芯14:定子线圈22:插槽24:分段线圈30:直线部34:突出部分34a:小扭转突出部分36、36a:前端部40:王冠状工具42:卡定槽42a:小扭转卡定槽44:加工卡定面46:定位突起MG:旋转电机C:轴线θs:一个插槽角度Φ1:第一扭转角度Φ2:第二扭转角度W1:第一槽宽W2:第二槽宽

Claims (4)

1.一种旋转电机用定子(10)的制造方法,所述旋转电机用定子(10)具有:
定子芯(12),呈筒形状,并且,在内周部在周向上分离地以相等的角度间隔设置有沿着所述筒形状的轴线(C)延伸的多个插槽(22);及
多个分段线圈(24),呈大致U字形状,并且,以该U字形状的一对直线部(30)被收容于所述多个插槽(22)中的互相不同的插槽(22)内并且该一对直线部(30)的前端侧的一部分在所述定子芯(12)的轴向上从所述插槽(22)突出的状态配设于该定子芯(12),
所述多个分段线圈(24)的所述直线部(30)中的从所述定子芯(12)突出的多个突出部分(34)被绕着所述定子芯(12)的轴线(C)进行扭转并且互相不同的分段线圈(24)的所述突出部分(34)的前端部(36)被彼此接合而形成定子线圈(14),
所述旋转电机用定子(10)的制造方法具有以下的扭转工序:
使用王冠状工具(40),所述王冠状工具(40)呈筒形状且与所述定子芯(12)同轴地配置,并且,与所述多个突出部分(34)对应地在周向上分离地设置有多个供所述多个突出部分(34)的前端部(36)分别插入的卡定槽(42),
在所述突出部分(34)的前端部(36)被插入于所述卡定槽(42)的状态下使所述王冠状工具(40)相对于所述定子芯(12)而绕着所述轴线(C)相对旋转并且在所述轴向上相对接近,由此将所述多个突出部分(34)同时绕着所述轴线(C)扭转加工预先确定的第一扭转角度(Φ1),
所述旋转电机用定子(10)的制造方法的特征在于,
将围绕所述轴线(C)的所述插槽(22)的配设间隔角度设为一个插槽角度(θs),所述多个突出部分(34)中的一部分突出部分(34)具有被扭转比所述第一扭转角度(Φ1)小所述一个插槽角度(θs)的第二扭转角度(Φ2)的小扭转突出部分(34a),
所述王冠状工具(40)具备供所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)插入并且周向的槽宽即第二槽宽(W2)比所述卡定槽(42)的第一槽宽(W1)大的小扭转卡定槽(42a),
所述小扭转卡定槽(42a)具备加工卡定面(44),在所述扭转工序中在所述王冠状工具(40)相对于所述定子芯(12)而相对旋转了所述一个插槽角度(θs)的时间点,该加工卡定面(44)被与所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)卡合,
在所述扭转工序中,除了所述小扭转突出部分(34a)以外的所述突出部分(34)通过与所述卡定槽(42)的卡合而被扭转所述第一扭转角度(Φ1),与此同时,该小扭转突出部分(34a)通过与所述小扭转卡定槽(42a)的所述加工卡定面(44)的卡合而被扭转所述第二扭转角度(Φ2)。
2.根据权利要求1所述的旋转电机用定子(10)的制造方法,其特征在于,
在与所述小扭转卡定槽(42a)的所述加工卡定面(44)分离了与所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)的宽度尺寸大致相同的尺寸的该小扭转卡定槽(42a)的槽底设置有定位突起(46),该定位突起(46)被与所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)卡合而将该前端部(36a)定位在该定位突起(46)与所述加工卡定面(44)之间,
在所述扭转工序中在所述王冠状工具(40)相对于所述定子芯(12)而相对旋转了所述一个插槽角度(θs)的时间点,所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)被插入到所述小扭转卡定槽(42a)的所述加工卡定面(44)与所述定位突起(46)之间而定位,在该前端部(36a)被限制的状态下对该小扭转突出部分(34a)进行扭转加工。
3.一种王冠状工具(40),用于制造旋转电机用定子(10),所述旋转电机用定子(10)具有:
定子芯(12),呈筒形状,并且,在内周部在周向上分离地以相等的角度间隔设置有沿着所述筒形状的轴线(C)延伸的多个插槽(22);及
多个分段线圈(24),呈大致U字形状,并且,以该U字形状的一对直线部(30)被收容于所述多个插槽(22)中的互相不同的插槽(22)内并且该一对直线部(30)的前端侧的一部分在所述定子芯(12)的轴向上从所述插槽(22)突出的状态配设于该定子芯(12),
所述多个分段线圈(24)的所述直线部(30)中的从所述定子芯(12)突出的多个突出部分(34)被绕着所述定子芯(12)的轴线(C)进行扭转并且互相不同的分段线圈(24)的所述突出部分(34)的前端部(36)被彼此接合而形成定子线圈(14),
在制造所述旋转电机用定子(10)时,使用所述王冠状工具(40),所述王冠状工具(40)呈筒形状且与所述定子芯(12)同轴地配置,并且与所述多个突出部分(34)对应地在周向上分离地设置有多个供该多个突出部分(34)的前端部(36)分别插入的卡定槽(42),在所述突出部分(34)的前端部(36)分别被插入于该多个卡定槽(42)的状态下使所述王冠状工具(40)相对于所述定子芯(12)而绕着所述轴线(C)相对旋转并且在所述轴向上相对接近,由此将所述多个突出部分(34)同时绕着所述轴线(C)而扭转加工预先确定的第一扭转角度(Φ1),
所述王冠状工具(40)的特征在于,
将围绕所述轴线(C)的所述插槽(22)的配设间隔角度设为一个插槽角度(θs),所述多个突出部分(34)中的一部分突出部分(34)具有被扭转比所述第一扭转角度(Φ1)小所述一个插槽角度(θs)的第二扭转角度(Φ2)的小扭转突出部分(34a),
所述王冠状工具(40)具备供所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)插入并且周向的槽宽即第二槽宽(W2)比所述卡定槽(42)的第一槽宽(W1)大的小扭转卡定槽(42a),
所述小扭转卡定槽(42a)具备加工卡定面(44),在所述王冠状工具(40)相对于所述定子芯(12)而相对旋转了所述一个插槽角度(θs)的时间点,该加工卡定面(44)被与所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)卡合,
在与所述小扭转卡定槽(42a)的所述加工卡定面(44)分离了与所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)的宽度尺寸大致相同的尺寸的该小扭转卡定槽(42a)的槽底设置有定位突起(46),该定位突起(46)被与所述小扭转突出部分(34a)的前端部(36a)卡合而将该前端部(36a)定位在该定位突起(46)与所述加工卡定面(44)之间。
4.根据权利要求3所述的王冠状工具(40),其特征在于,
所述小扭转卡定槽(42a)的所述第二槽宽(W2)比所述卡定槽(42)的所述第一槽宽(W1)大所述一个插槽角度(θs)。
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