TWI795193B - 線圈成形裝置、線圈插入裝置及線圈成形方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種線圈成形裝置、線圈插入裝置及線圈成形方法,抑制線圈束的線圈端部的形狀的潰散。線圈成形裝置(100)插入到沿定子鐵芯(20)的軸向貫穿的多個切槽(21),對線圈束(10)的至少一部分進行成形,包括第一部件(110)和第二部件(120)。線圈束(10)包括收納於切槽(21)內的兩個線圈邊部和將兩個線圈邊部連接的線圈端部(12)。第一部件(110)相對於線圈端部(12)配置於一個方向的一側。第一部件(110)具有與定子鐵芯(20)匹配的形狀。第二部件(120)相對於線圈端部(12)配置於一個方向的另一側,並在第二部件與第一部件(110)之間沿一個方向夾持線圈端部(12)。

Description

線圈成形裝置、線圈插入裝置及線圈成形方法
本發明關於線圈成形裝置、線圈插入裝置以及線圈成形方法。
以往,已知有對插入定子鐵芯的槽中的線圈束進行成形的線圈成形裝置。例如,在日本專利特開2005-110341號公報中公開了一種線圈成形裝置,其包括:將從定子鐵芯的一端伸出的部分向外推出的第一擴張部件;以及將從定子鐵芯的另一端伸出的部分向外推出的第二擴張部件。
現有技術文獻 專利文獻1:日本專利特開2005-110341號公報。 但是,在上述專利文獻1的線圈成形裝置中,即使將從定子鐵芯的一端及另一端伸出的部分(線圈端部)向徑向外側推出,也會在線圈束中產生要恢復原狀的力(回彈)。因此,所成形的線圈束的線圈端部的形狀潰散。
鑒於上述問題,本發明的目的在於提供一種抑制線圈束的線圈端部的形狀潰散的線圈成形裝置、線圈插入裝置及線圈成形方法。
根據本發明的第一觀點的線圈成形裝置,插入在沿定子鐵芯的軸向貫穿的多個槽,對捲繞有線圈線的環狀的線圈束的至少一部分進行成形,其中,線圈束包括:第一部件,所述第一部件包括收納在槽內的兩個線圈邊部和連接兩個線圈邊部並配置在定子鐵芯的軸向兩側的線圈端部,所述第一部件相對於線圈端部配置在一個方向的一側;以及第二部件,所述第二部件相對於線圈端部配置在一個方向的另一側,在所述第二部件與第一部件之間沿一個方向夾持線圈端部,第一部件具有與定子鐵芯匹配的形狀。
根據本發明的第二觀點的線圈插入裝置,將捲繞有線圈線的環狀的線圈束插入到沿定子鐵芯的軸向貫穿的多個槽中,其中,所述線圈插入裝置包括:上述線圈成形裝置;多個葉片,多個所述葉片配置在定子鐵芯的徑向內側,並保持線圈;以及線圈移動機構,所述線圈移動機構配置在葉片的徑向內側,沿軸向移動,使線圈束從軸向一側向另一側移動。
本發明的第三觀點的線圈成形方法對捲繞有線圈線的環狀的線圈束的至少一部分進行成形,其中,線圈束包括:兩個線圈邊部,兩個所述線圈邊部收納在沿定子鐵芯的軸向貫穿的多個槽內;以及線圈端部,所述線圈端部連接兩個線圈邊部並配置在定子鐵芯的軸向兩側,所述線圈成形方法包括:將線圈束插入多個槽的工序;以及在第一部件與第二部件之間沿一個方向夾持線圈端部的工序,其中,所述第一部件相對於線圈端部配置在一個方向的一側,並具有與定子鐵芯匹配的形狀,所述第二部件相對於線圈端部配置在一個方向的另一側。
本發明能夠提供抑制線圈束的線圈端部的形狀潰散的線圈成形裝置、線圈插入裝置及線圈成形方法。
以下,根據附圖說明本發明的實施方式。另外,在以下的附圖中,對相同或相當的部分標注相同的附圖標記,不重複其說明。
另外,在以下的說明中,將定子1的中心軸線延伸的方向、即槽21的貫穿方向設為"軸向"。軸向包括中心軸線延伸的方向和相對於該方向在小於45度的範圍內傾斜的方向。將沿軸向的一側設為上(前)側,將另一側設為下(後)側。上下(前後)方向是為了確定位置關係而使用的,並不限定實際的方向。即,向下方向不一定意味著重力方向。軸向沒有特別限定,包括鉛垂方向、水準方向、與這些方向交叉的方向等。
另外,將與定子1的中心軸線正交的方向設為"徑向"。徑向在定子鐵芯20中包括:從中心軸線延伸到外周端的方向;以及相對於該方向以小於45度的範圍傾斜的方向。進而,將沿著以定子1的中心軸線為中心的圓弧的方向設為"周向"。
另外,在以下說明中使用的附圖,為了強調特徵部分,有時為了方便而放大示出作為特徵的部分。因此,各構成要素的尺寸及比例未必與實際的相同。另外,出於同樣的目的,有時省略圖示不作為特徵的部分。
(定子) 如圖1所示,定子1是馬達的構成部件,與未圖示的轉子相互作用而產生旋轉轉矩。本實施方式的定子1是跨幾個槽21捲繞線圈線的分佈繞組。定子1具有線圈束10、定子鐵芯20、楔形件30和絕緣紙40。
<定子鐵芯> 定子鐵芯20形成為中空的圓柱形狀。定子鐵芯20通過重疊薄的矽鋼板而形成。在定子鐵芯20上呈放射狀地形成有多個極齒23。在極齒23彼此之間形成有槽21。極齒23通過槽21沿徑向延伸。在槽21上形成有作為徑向開口部的槽開口22。本實施方式的定子鐵芯20是一體型的定子鐵芯。
<線圈束> 線圈束10是將線圈線捲繞成環狀而成的。本實施方式的線圈線是圓線,但沒有特別限定,也可以是扁平線等。
線圈束10具有兩個線圈邊部11(參照圖6)和線圈端部12(參照圖2及圖6)。兩個線圈邊部11收納在槽21內。具體而言,收納一方的線圈邊部11的槽21與收納另一方的線圈邊部11的槽21不同。收納一方的線圈邊部11的槽21和收納另一方的線圈邊部11的槽21既可以如圖1所示那樣隔著其他槽21沿周向配置,也可以相鄰(未圖示)。
線圈端部12連接兩個線圈邊部11。另外,線圈端部12配置在定子鐵芯20的軸向兩側。
<楔形件> 楔形件30配置在插入到槽21中的線圈束10與定子鐵芯20之間。在圖1中,楔形件30設置在線圈束10與槽開口22之間。楔形件30堵塞槽開口22。楔形件30使定子鐵芯20與線圈束10絕緣。楔形件30的軸向長度大於槽21的軸向長度。
本實施方式的楔形件30在軸向觀察時呈U字形狀。詳細而言,如圖1所示,包括:沿周向延伸的周向部31;以及從周向部31的兩端部朝向徑向外側延伸的兩個徑向部32。周向部31和徑向部32可以由一個部件構成,也可以由相互不同的部件連接而成。
<絕緣紙> 如圖1所示,絕緣紙40覆蓋插入到槽21中的線圈束10。絕緣紙40沿著在槽21中劃分除了徑向內側以外的空間的極齒配置。本實施方式的絕緣紙40呈U字形狀。詳細而言,如圖1所示,包括:沿周向延伸的周向部41;以及從周向部41的兩端部朝向徑向內側延伸的兩個徑向部42。在圖1中,絕緣紙40的開口和楔形件30的開口是彼此相反的方向。
另外,絕緣紙40也可以具有從定子鐵芯20的軸向一側的端面突出並折回的翻邊部(未圖示),絕緣紙40也可以具有從定子鐵芯20的軸向另一側的端面突出並折回的翻邊部(未圖示)。
(線圈成形裝置) 參照圖1~圖5對線圈成形裝置100進行說明。如圖2及圖3所示,線圈成形裝置100插入到沿定子鐵芯20的軸向貫穿的多個槽21中,對捲繞有線圈線的環狀的線圈束10的至少一部分進行成形。
線圈束10通過後述的線圈插入裝置200從槽21的軸向一側向另一側移動,從而插入到槽21中。如圖2~圖4所示,線圈束10按照U相線圈束10U、V相線圈束10V和W相線圈束10W的順序插入到槽21中。如果插入到槽21中的U相的線圈束10U和V相的線圈束10V的線圈端部12不能維持成形為向徑向外側推出的形狀的狀態,則在插入W相的線圈束10W時與U相和V相的線圈端部12干涉。因此,本實施方式的線圈成形裝置100為了抑制與W相線圈束10W的干涉,如圖4及圖5所示,將插入到槽21中的U相及W相的線圈端部12成形為朝向徑向外側推出的形狀。
如圖2~圖4所示,線圈成形裝置100包括第一部件110和第二部件120。第一部件110相對於線圈端部12配置在一個方向的一側。第二部件120相對於線圈端部12配置在一個方向的另一側。第二部件120在與第一部件110之間沿一個方向夾持線圈端部12。第一部件110具有與定子鐵芯20匹配的形狀。
由此,能夠利用相對於線圈端部12配置在一個方向的一側且具有與定子鐵芯20匹配的形狀的第一部件110和配置在一個方向的另一側的第二部件120,在一個方向上夾持線圈端部12。與拉伸應力和彎曲應力相比,線圈線對壓縮應力更強。因此,通過以在抑制了線圈端部12的損傷的狀態下使線圈端部12塑性變形的方式利用第一部件110和第二部件120壓縮線圈端部12,能夠抑制由回彈等引起的形狀潰散。因此,能夠抑制線圈束10的線圈端部12的形狀的潰散。
在圖2和圖3中,第一部件110包括外模111,第二部件120包括內模121。在這種情況下,一個方向是徑向。外模111相對於線圈端部12配置在徑向外側。內模121相對於線圈端部12配置在徑向內側。在外模111和內模121之間沿徑向夾持線圈端部12。
這裡的一個方向、即由外模111和內模夾著線圈端部12的方向較佳為相對於從中心軸線延伸至外周端的方向傾斜的方向,更較佳為相對於從中心軸線延伸至外周端的方向傾斜約5度的方向。這種情況下,能夠改善線圈端部12的成形自由度。
在此,相對於線圈端部12,能夠由配置在徑向外側的作為第一部件110的外模111和配置在徑向內側的作為第二部件120的內模121在徑向上夾持線圈端部12。因此,通過利用作為第一部件110的外模111和作為第二部件120的內模121沿徑向壓縮線圈端部12,能夠抑制由回彈等引起的形狀潰散。
利用外模111和內模121沿徑向壓縮線圈端部12的本實施方式的線圈成形裝置100成形軸向一側及另一側的至少一方的線圈端部12。因此,作為第一部件110的外模111及作為第二部件120的內模121配置在定子鐵芯20的軸向一側及另一側的至少一方。在本實施方式中,外模111及內模121配置在定子鐵芯20的軸向一側。
在圖2及圖3中,外模111在軸向視圖中為環形。外模111的徑向內側的形狀具有與定子鐵芯20的徑向外側的形狀相同的形狀。即,外模111的徑向內側的端面沿著定子鐵芯20的徑向外側的端面。
內模121在軸向觀察時具有徑向外側為圓弧狀的形狀。內模121較佳具有與所希望的線圈端部12的成形形狀匹配的形狀,在軸向觀察時,徑向外側也可以不是圓弧狀的形狀。內模121在周向上配置有多個(圖2及圖3中為八個。)。各內模121從中央部向徑向外側移動。
線圈端部12具有:與線圈邊部11(參照圖6)在軸向上重疊的第一線圈端部12a;以及在周向上連接第一線圈端部12a的第二線圈端部12b。內模121與第二線圈端部12b在徑向上相對。由此,能夠利用外模111和內模121沿徑向夾持第二線圈端部12b。因此,能夠將第二線圈端部12b成形為朝向徑向外側推出的形狀。
另外,由於能夠成形為將插入到槽21中的U相及W相的第二線圈端部12b朝向徑向外側推出的形狀,因此能夠進一步抑制在插入W相的線圈束10W時發生干涉。
另外,線圈成形裝置100還包括使內模121移動的第二部件移動機構(未圖示)。第二部件移動機構使內模121至少向徑向外側移動。通過第二部件移動機構,能夠使作為第二部件120的內模121向徑向外側移動。因此,通過由第二部件移動機構向徑向外側移動的作為第二部件120的內模121和作為第一部件110的外模111,能夠容易地夾持線圈端部12。因此,能夠容易地實現抑制線圈束10的線圈端部12的形狀潰散的線圈成形裝置100。
第二部件移動機構例如配置在徑向中央部。第二部件移動機構包括將內模121向徑向外側推壓的部件和使該部件移動的驅動部件。
在本實施方式中,在利用第二部件移動機構使內模121向徑向外側移動時,外模111被固定。另外,線圈成形裝置100也可以還包括外模111向徑向內側移動的第一部件移動機構。在該情況下,在通過第二部件移動機構使內模121向徑向外側移動時,通過第一移動部件使外模111向徑向內側移動。或者,內模121被固定,外模111通過第一移動部件向徑向內側移動。
如圖2和圖3所示,第二部件120還包括一側部件122。在這種情況下,一個方向是軸向。一側部件122配置在定子鐵芯20的軸向一側,相對於線圈端部12配置在軸向一側。通過相對於成形的線圈束10的軸向一側的線圈端部12配置在軸向一側的一側部件122,能夠利用配置在軸向另一側的部件(包括後述的另一側部件112、定子鐵芯20等)沿軸向夾持線圈端部12。因此,能夠利用一側部件122和配置在軸向另一側的部件將線圈端部12成形為沿軸向壓縮的形狀。因此,能夠進一步抑制線圈束10的線圈端部12的形狀的潰散。
這裡的一個方向,即由一側部件122和配置在軸向另一側的部件夾持線圈端部12的方向,也可以是相對於中心軸線延伸的方向傾斜的方向。
在圖2和圖3中,一側部件122在軸向觀察時呈扇形。一側部件122較佳具有與所希望的線圈端部12的成形形狀匹配的形狀,在軸向觀察時也可以不是扇形的形狀。一側部件122配置在相鄰的內模121之間。一側部件122可以與內模121由一個部件構成,也可以由不同的部件構成。
另外,如圖4所示,第一部件110包括另一側部件112。另一側部件112配置在定子鐵芯20的軸向一側,相對於線圈端部12配置在軸向另一側。另一側部件112在與一側部件122之間沿軸向夾持線圈端部12。由此,能夠利用相對於成形的線圈的軸向一側的線圈端部12配置在軸向一側的一側部件122和配置在軸向另一側的另一側部件112沿軸向夾持線圈端部12。通過將另一側部件112設為抑制線圈端部12損傷的材料,能夠抑制線圈端部12損傷。
這樣,由於能夠用一側部件122和另一側部件112沿軸向夾持線圈端部12,因此能夠沿軸向壓縮線圈端部12。在此,如圖2及圖3所示,一側部件122與第一線圈端部12a在軸向上相對。由此,能夠用一側部件122和另一側部件112沿軸向夾持第一線圈端部12a。因此,能夠在軸向上壓縮第一線圈端部12a。
本實施方式的另一側部件112是翻邊支承件。翻邊支承件是保持絕緣紙40的翻邊部的部件。另外,另一側部件112也可以是與翻邊支承件不同的部件。
另外,線圈成形裝置100還包括使一側部件122移動的一側部件移動機構(未圖示)。一側部件移動機構使一側部件122至少沿軸向移動。通過一側部件移動機構,能夠使一側部件122沿軸向移動。因此,通過利用一側部件移動機構沿軸向移動的一側部件122和配置在軸向另一側的部件(在本實施方式中為另一側部件112),能容易地夾持線圈端部12。因此,能夠縮短線圈端部12。
一側部件移動機構既可以是與第二部件移動機構不同的部件,也可以與第二部件移動機構相同。在後者的情況下,第二部件移動機構使第二部件120沿徑向及軸向移動。在本實施方式中,在一側部件122通過第二部件移動機構向軸向另一側移動時,另一側部件112被固定。
在本實施方式中,第一部件110包括外模111及另一側部件112,第二部件120包括內模121及一側部件122。因此,如圖4的箭頭X所示,利用外模111和內模121沿徑向壓縮線圈端部12,由此能夠設置軸向的空間。利用該空間,如圖4的箭頭Y所示,能夠利用一側部件122和另一側部件112沿軸向壓縮線圈端部12。這樣,當壓縮線圈端部12的徑向及軸向時,如圖5所示,能夠成形為將線圈束10向徑向外側推出的形狀。
第一部件110在一個方向的另一側具有與線圈束10接觸的第一接觸部。第一接觸部由彈性材料構成。在第一部件110中,與線圈束10接觸的第一接觸部由彈性材料構成,因此能夠抑制對線圈的損傷。
在本實施方式中,外模111在徑向內側具有與線圈束10接觸的第一接觸部。另外,另一側部件112在軸向一側具有與線圈束10接觸的第一接觸部。
第二部件120在一個方向的一側具有與線圈束10接觸的第二接觸部。第二接觸部由彈性部件構成。在第二部件120中,與線圈束10接觸的第二接觸部由彈性材料構成,因此能夠抑制對線圈的損傷。
在本實施方式中,內模121在徑向外側具有與線圈束10接觸的第二接觸部。另外,一側部件122在軸向另一側具有與線圈束10接觸的第二接觸部。
較佳地,整個第一部件110和整個第二部件120由彈性材料製成。彈性材料是楊氏模量比鐵小的材料,較佳是樹脂。
(線圈插入裝置) 如圖6所示,線圈插入裝置200將環狀地捲繞有線圈線的線圈束10插入到沿定子鐵芯20的軸向貫穿的多個槽21中。詳細而言,線圈插入裝置200以跨過定子鐵芯20的幾個槽21的方式從各個槽開口22將線圈束10從軸向一側朝向另一側(在圖6中為從下側朝向上側)插入。
線圈插入裝置200包括上述的線圈成形裝置100、多個葉片210、作為線圈移動機構的脫模器220。
<葉片> 如圖6所示,葉片210保持線圈束10。葉片210在定子鐵芯20的徑向內側且脫模器220的徑向外側沿定子鐵芯20的周向排列配置,並沿軸向延伸。葉片210沿軸向移動。詳細而言,多個葉片210與極齒23對應地配設在同一圓周上。通過葉片210使線圈束10容易地插入到槽21中。
本實施方式的葉片210由兩個葉片構成。葉片210隔著多個極齒23配置。葉片210將鉤掛在後述的脫模器220上的線圈束10沿軸向及徑向引導至槽21。葉片210是沿軸向延伸的棒狀部件。這裡的葉片210是在軸向上移動的可動葉片。
<脫模器> 脫模器220是使線圈束10移動的線圈移動機構。脫模器220配置在定子鐵芯20的徑向內側,並沿軸向移動。脫模器220將線圈束10從軸向一側向另一側插入。脫模器220與線圈束10接觸。通過脫模器220,線圈束10在定子鐵芯20的徑向內側沿軸向移動,並且線圈束10的一部分從槽開口22插入槽21內部。具體而言,脫模器220鉤掛於線圈束10的徑向內側,沿著葉片210提拉線圈束10。脫模器220可以與葉片210一起向軸向另一側移動,也可以不與葉片210一起向軸向另一側移動。在後者的情況下,葉片210比脫模器220先向軸向另一側移動。
葉片210和脫模器220具有配置在槽開口22中的形狀。葉片210及脫模器220的徑向外側端緣可以位於與定子鐵芯20的徑向內側端緣在徑向上相同的位置,也可以位於比定子鐵芯20的徑向內側端緣更靠徑向外側的位置。
(線圈成形方法及線圈插入方法) 接著,參照圖1~圖7說明本實施方式的線圈成形方法及線圈插入方法。本實施方式的線圈成形方法及線圈插入方法使用上述線圈成形裝置100及線圈插入裝置200。
首先,如圖6及圖7所示,將線圈線捲繞成環狀,形成線圈束10(步驟S10),該線圈束10具有收納在槽21內的兩個線圈邊部11和連接兩個線圈邊部11並配置在定子鐵芯20的軸向兩側的線圈端部12。在該工序(步驟S10)中,使用圓線的線圈線。具體而言,例如使用捲繞模具將線圈線捲繞成環狀,由此形成線圈束10。
接著,如圖2~圖7所示,將包括線圈成形裝置100的線圈插入裝置200設置於定子鐵芯20(步驟S20)。在該工序(步驟S20)中,在定子鐵芯20的徑向內側配置葉片210。另外,在葉片210的軸向一側配置線圈束10。具體而言,將線圈束10配置成被支承在多個葉片210之間。進而,在多個葉片210的徑向中央且軸向一側配置脫模器220。
另外,相對於線圈端部12在一個方向的一側配置第一部件110,並且相對於線圈端部12在一個方向的另一側配置第二部件120。在本實施方式中,在定子鐵芯20的軸向一側配置線圈成形裝置100。詳細而言,將外模111配置在定子鐵芯20的軸向一側且徑向外側。將內模121配置在定子鐵芯20的軸向一側且徑向內側。另一側部件112配置在定子鐵芯20的軸向一側。將一側部件122配置在定子鐵芯20的軸向一側且另一側部件112的軸向一側。
接著,將線圈束10插入多個槽21中(步驟S30)。在該步驟(S30)中,以U相線圈束10U、V相線圈束10V和W相線圈束10W的順序插入。具體而言,通過作為線圈移動機構的脫模器220使線圈束10向軸向另一側移動。在此,通過移動葉片210及脫模器220,如圖2所示,能夠將U相的線圈束10U插入定子鐵芯20的槽21中。
接著,成形線圈端部12(步驟S40)。在該工序(步驟S40)中,在第一部件110與第二部件120之間,沿一個方向夾持線圈端部12。詳細而言,通過作為第一部件110的相對於線圈端部12配置在徑向外側的外模111和作為第二部件120的相對於線圈端部12配置在徑向內側的內模121,沿徑向夾持線圈端部12(步驟S41)。然後,在實施了沿徑向夾持的工序(步驟S41)之後,在作為第二部件120的相對於線圈端部12配置在軸向一側的一側部件122與作為第一部件110的相對於線圈端部12配置在軸向另一側的另一側部件112之間,沿軸向夾持線圈端部12(步驟S42)。這樣,在由外模111及內模121成形為將第一線圈端部12a向徑向外側推出的形狀而形成的空間中,通過一側部件122和另一側部件112將第二線圈端部12b沿軸向壓縮。由此,如圖5所示,能夠成形為將U相的線圈束10U的線圈端部12向徑向外側推出的形狀。另外,能夠分別相對於第一線圈端部12a、第二線圈端部12b成形為期望的形狀。
接著,將V相的線圈束10V同樣地插入槽21(步驟S30),成形線圈端部12(步驟S40)。由此,能夠將V相線圈束10V的線圈端部12成形為向軸向外側推出的形狀。
接著,將W相的線圈束10W同樣地插入槽21。此時,由於U相和V相的線圈端部12維持向徑向外側推出的形狀,因此U相的線圈束10U和V相的線圈束10V不干涉地被插入。
接著,將包括線圈成形裝置100的線圈插入裝置200從定子鐵芯20拆下(步驟S50)。
通過實施以上的工序(步驟S10~S50),能夠將線圈束10插入到沿定子鐵芯20的軸向貫穿的多個槽21中。其結果,能夠製造圖1所示的定子1。
另外,儘管在圖2~圖6中未圖示絕緣紙40,但線圈插入方法還包括用絕緣紙40覆蓋插入到槽21中的線圈束10的工序。在該工序中,也可以在定子鐵芯20上配置絕緣紙40,形成從定子鐵芯20的軸向一側的端面突出並折回的翻邊部。
另外,儘管在圖2~圖6中未圖示楔形件30,但線圈插入方法還包括將楔形件30插入槽21的工序。該工序也可以與將線圈束10插入槽21中的工序(步驟S30)同時進行。
如上所述,根據本實施方式的線圈成形裝置100、線圈插入裝置200以及線圈成形方法,利用相對於線圈端部12配置在一個方向的一側且具有與定子鐵芯匹配的形狀的第一部件110和配置在一個方向的另一側的第二部件120,在一個方向上夾持線圈端部12,壓縮線圈端部12而使其塑性變形。即,將線圈端部12壓縮至不發生彈性變形的區域。由此,能夠抑制由回彈等引起的成形形狀的潰散。
另外,通過由第一部件110和第二部件120壓縮線圈端部12,能夠減小線圈端部12的壁厚。進而,通過將U相線圈束10U及V相線圈束10V的線圈端部12維持為向徑向外側推出的形狀,能夠確保插入W相線圈束10W時的徑向空間。進而,由於能夠抑制U相線圈束10U及V相線圈束10V的線圈端部12與W相線圈束10W的線圈端部12的干涉,因此能夠縮短線圈端部12。
在本實施方式中,包括:相對於線圈端部12配置在徑向外側的外模111;以及相對於線圈端部12配置在徑向內側且在與外模111之間沿徑向夾持線圈端部12的內模121。由此,利用外模111和內模121將線圈端部12沿徑向壓縮。
在以往的線圈端部12的成形中,通過用於成形線圈端部12的部件和槽21夾持,無法對線圈端部12施加直至線圈端部12塑性變形的力。這是因為擔心線圈線因從槽21受到的摩擦力而損傷,或者對線圈線施加超過容許範圍的張力。
與此相對,在本實施方式中,通過由第一部件110和第二部件120夾持線圈端部12,能夠抑制對線圈線的損傷以及產生超過線圈線的容許範圍的張力,能夠對線圈端部12施加直至線圈端部12塑性變形的力,其結果,能夠成形抑制了回彈的線圈端部12。
另外,在本實施方式中,包括:一側部件122,其配置在定子鐵芯20的軸向一側,相對於線圈端部12配置在軸向一側;以及另一側部件112,其配置在定子鐵芯20的軸向一側,相對於線圈端部12配置在軸向另一側,在與一側部件122之間沿軸向夾持線圈端部。由此,由一側部件122和另一側部件112沿軸向壓縮線圈端部12。
(變形例) 在上述實施方式中,舉例說明了外模111及內模121配置在定子鐵芯20的軸向一側的線圈成形裝置、線圈插入裝置及線圈成形方法,但並不限定於此。在本變形例中,外模111及內模121配置在定子鐵芯20的軸向一側及另一側。在這種情況下,在定子鐵芯20的軸向另一側的線圈端部12的成形中,利用外模111和內模121沿徑向壓縮第一線圈端部12a,並且利用一側部件122和另一側部件112沿軸向壓縮第二線圈端部12b。
具體而言,在成形定子鐵芯20的軸向一側的線圈端部12之後,成形定子鐵芯20的軸向另一側的線圈端部12。在定子鐵芯20的軸向一側的線圈端部12的成形中,利用外模111和內模121沿徑向壓縮第一線圈端部12a,並且利用一側部件122和另一側部件112沿軸向壓縮第二線圈端部12b。在定子鐵芯20的軸向另一側的線圈端部12的成形中,利用外模111和內模121僅沿徑向壓縮第一線圈端部12a。此時,通過沿軸向壓縮定子鐵芯20的軸向一側的第二線圈端部12,在成形定子鐵芯20的軸向另一側的線圈端部12時,能夠抑制線圈束10被從定子鐵芯20的軸向一側向另一側牽拉而移動。
應當認為本次公開的實施方式在所有方面都是示例而不是限制性的。本發明的範圍不是由上述實施方式示出,而是由申請專利範圍示出,意圖包含與申請專利範圍等同的意思及範圍內的所有變更。
1:定子 10,10U,10V,10W:線圈束 11:線圈邊部 12:線圈端部 12a:第一線圈端部 12b:第二線圈端部 20:定子鐵芯 21:槽 100:線圈成形裝置 110:第一部件 111:外模 112:另一側部件 120:第二部件 121:內模 122:一側部件 200:線圈插入裝置 210:葉片 220:脫模器 S10,S20,S30,S40,S41,S42,S50:步驟
圖1是與定子的軸向垂直的剖面的示意圖。 圖2是示出使用實施方式的線圈成形裝置及線圈插入裝置插入了U相線圈束的狀態的俯視圖。 圖3是示出使用實施方式的線圈成形裝置及線圈插入裝置插入了U相及V相的線圈束的狀態的俯視圖。 圖4是示出使用實施方式的線圈成形裝置及線圈插入裝置插入了U相及V相的線圈束後,插入W相的線圈束的狀態的示意圖。 圖5是示出使用實施方式的線圈插入裝置插入了U相線圈束的狀態的立體圖。 圖6是實施方式的線圈插入裝置的立體圖。 圖7是實施方式的線圈成形方法及線圈插入方法的流程圖。
10,10U:線圈束
12:線圈端部
12a:第一線圈端部
12b:第二線圈端部
21:槽
100:線圈成形裝置
110:第一部件
111:外模
120:第二部件
121:內模
122:一側部件

Claims (13)

  1. 一種線圈成形裝置,插入到沿定子鐵芯的軸向貫穿的多個切槽,對捲繞有線圈線的環狀的線圈束的至少一部分進行成形,其特徵在於,所述線圈束包括:兩個線圈邊部,兩個所述線圈邊部收納於所述切槽內;以及線圈端部,所述線圈端部將兩個所述線圈邊部連接,並配置於所述定子鐵芯的軸向兩側,所述線圈成形裝置包括:第一部件,所述第一部件相對於所述線圈端部配置於一個方向的一側;以及第二部件,所述第二部件相對於所述線圈端部配置於所述一個方向的另一側,並在所述第二部件與所述第一部件之間沿所述一個方向夾持所述線圈端部,所述第一部件具有與所述定子鐵芯匹配的形狀。
  2. 如請求項1所述的線圈成形裝置,其中,所述第一部件包括外模,所述外模相對於所述線圈端部配置於徑向外側,所述第二部件包括內模,所述內模相對於所述線圈端部配置於徑向內側,並在所述內模與所述外模之間沿徑向夾持所述線圈端部。
  3. 如請求項2所述的線圈成形裝置,其中,所述線圈成形裝置還包括第二部件移動機構,所述第二 部件移動機構使所述內模移動,所述第二部件移動機構使所述內模至少向徑向外側移動。
  4. 如請求項2或3所述的線圈成形裝置,其中,所述線圈端部具有:第一線圈端部,所述第一線圈端部與所述線圈邊部在軸向上重疊;以及第二線圈端部,所述第二線圈端部沿周向連接所述第一線圈端部,所述內模與所述第二線圈端部在徑向上相對。
  5. 如請求項1至3中任一項所述的線圈成形裝置,其中,所述線圈束從所述切槽的軸向一側移動到軸向另一側,所述第二部件包括一側部件,所述一側部件配置於所述定子鐵芯的所述軸向一側,並相對於所述線圈端部配置於軸向一側。
  6. 如請求項5所述的線圈成形裝置,其中,所述第一部件包括另一側部件,所述另一側部件配置於所述定子鐵芯的軸向一側,並相對於所述線圈端部配置於軸向另一側,在所述另一側部件與所述一側部件之間沿軸向夾持所述線圈端部。
  7. 如請求項5所述的線圈成形裝置,其中,所述線圈成形裝置還包括一側部件移動機構,所述一側部件移動機構使所述一側部件移動, 所述一側部件移動機構使所述一側部件至少沿軸向移動。
  8. 如請求項5所述的線圈成形裝置,其中,所述線圈端部具有:第一線圈端部,所述第一線圈端部與所述線圈邊部在軸向上重疊;以及第二線圈端部,所述第二線圈端部沿周向連接所述第一線圈端部,所述一側部件與所述第一線圈端部在軸向上相對。
  9. 如請求項1至3中任一項所述的線圈成形裝置,其中,所述第一部件在一個方向的另一側具有與所述線圈束接觸的第一接觸部,所述第一接觸部由彈性材料構成。
  10. 如請求項1至3中任一項所述的線圈成形裝置,其中,所述第二部件在一個方向的一側具有與所述線圈束接觸的第二接觸部,所述第二接觸部由彈性材料構成。
  11. 一種線圈插入裝置,將捲繞有線圈線的環狀的線圈束插入到沿定子芯部的軸向貫穿的多個切槽,其特徵在於,包括:請求項1至10中任一項所述的線圈成形裝置;多個葉片,多個所述葉片配置於所述定子鐵芯的徑向內 側,並對所述線圈進行保持;以及線圈移動機構,所述線圈移動機構配置於所述葉片的徑向內側,並沿軸向移動,使所述線圈束從軸向一側向軸向另一側移動。
  12. 一種線圈成形方法,對捲繞有線圈線的環狀的線圈束的至少一部分進行成形,其特徵在於,所述線圈束包括:兩個線圈邊部,兩個所述線圈邊部收納於沿定子鐵芯的軸向貫穿的多個切槽內;以及線圈端部,所述線圈端部將兩個所述線圈邊部連接,並配置於所述定子鐵芯的軸向兩側,所述線圈成形方法包括:將所述線圈束插入到多個所述切槽的工序;以及沿一個方向將所述線圈端部夾持在第一部件與第二部件之間的工序,其中,所述第一部件相對於所述線圈端部配置於所述一個方向的一側,並具有與定子鐵芯匹配的形狀,所述第二部件相對於所述線圈端部配置於所述一個方向的另一側。
  13. 如請求項12所述的線圈成形方法,其中,在夾持所述線圈端部的工序中包括:通過作為所述第一部件的相對於所述線圈端部配置於徑向外側的外模與作為所述第二部件的相對於所述線圈端部配置於徑向內側的內模,沿徑向夾持所述線圈端部的工序;以及 在實施了沿所述徑向夾持的工序之後,沿軸向將所述線圈端部夾持在作為所述第二部件的相對於所述線圈端部配置於軸向一側的一側部件與作為所述第一部件的相對於所述線圈端部配置於軸向另一側的另一側部件之間的工序。
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