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CN102549892A - 定子的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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CN102549892A
CN102549892A CN2010800438694A CN201080043869A CN102549892A CN 102549892 A CN102549892 A CN 102549892A CN 2010800438694 A CN2010800438694 A CN 2010800438694A CN 201080043869 A CN201080043869 A CN 201080043869A CN 102549892 A CN102549892 A CN 102549892A
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CN
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coil
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桥本伸吾
齐藤正树
岩月和也
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

将线圈(4)配置于插入工具(21)的外周面。进而,将限制工具(22)的各限制片(22a)插入线圈(4)的轴向一端侧的直线部(12)彼此之间,限制各直线部(12)的轴向一端侧的周方向位置。进而,使插入工具(21)上升,由此,在使各限制片(22a)和线圈(4)沿轴向相对移动的同时,将线圈(4)从轴向一端侧插入定子铁心(2)内。由此,在使各限制片(22a)的抵接部(22b)与各直线部(12)遍及轴向全长抵接从而遍及轴向全长限制各直线部(12)的周方向位置的同时,将各直线部(12)配置于各狭缝(5)内。由此,能够容易地将由扁平线构成的线圈(4)以分布绕组的方式配置于定子铁心(2)。

Description

定子的制造方法以及制造装置
技术领域
本发明涉及例如旋转电机用定子的制造方法以及制造装置,详细地说,涉及将组合多条截面矩形状的扁平线而构成的线圈以分布绕组的方式配置于定子铁心的定子的制造方法以及制造装置。
背景技术
一般地,感应马达、直流马达(包括发电机)等旋转电机作为工业用或者车辆用的动力源而广泛使用,其定子的线圈的布局大多使用功率系数高的分布绕组。近来,作为在混合动力驱动车辆以及电动汽车中使用的马达,考虑到输出/尺寸要求等,提出有使用狭缝的占空系数(space factor)高的扁平线作为绕组线(magnet wire)的方案。
在将线圈配置于定子铁心以形成定子的情况下,将线圈的一部分配置于在定子铁心的圆周方向上的多个部位沿径向形成的狭缝内。在作为线圈的布局使用集中绕组的情况下,众所周知有如下构造:预先将线圈成形为与要配置的狭缝的形状相应的形状,在将成形后的线圈从轴向插入定子铁心内之后,将线圈的端部弯折成规定形状(参照专利文献1)。
并且,一直以来,众所周知有在定子铁心的各狭缝与线圈之间配置绝缘片来提高狭缝与线圈之间的绝缘性的构造(参照专利文献2、3)。
专利文献1:日本特开2003-153478号公报
专利文献2:日本特开2000-308314号公报
专利文献3:日本特开2001-28849号公报
上述专利文献1所记载的发明是将集中绕组的线圈配置于定子铁心的方法,难以应用于分布绕组的线圈。即,分布绕组的线圈由具有多个直线部以及将相邻的各直线部的一端部彼此和另一端部彼此交替连接的多个连接部的金属线构成,通过将多个直线部分别配置于各狭缝内而构成定子。另一方面,集中绕组的线圈仅将两个部位的直线部分分别配置于狭缝,结构与将各直线部配置于多个狭缝的分布绕组截然不同。因而,不易将结构不同的集中绕组的线圈的配置方法应用于分布绕组的线圈。
特别是在采用截面矩形状的扁平线作为构成线圈的金属线的情况下,由于扁平线在插入狭缝时具有方向性,因此,与截面圆形状的圆线相比,相对于定子铁心的配置困难。即,需要在保持扁平线的侧面与狭缝的内侧面平行的同时将扁平线插入狭缝内。因此,在将扁平线以分布绕组的方式配置于狭缝内的情况下,需要考虑扁平线的方向性,配置作业变得困难。与此相对,在圆线的情况下,不存在方向性,能够在使圆线自由变形的同时配置在狭缝内,因此配置作业不像扁平线那么难。
并且,考虑利用手工作业来进行将线圈以分布绕组的方式配置于定子铁心的作业。具体地说,考虑在使各连接部弹性变形的同时将各直线部从径向依次配置于各狭缝内,通过反复进行该作业而将线圈以分布绕组的方式配置于定子铁心。但是,认为此类作业耗费时间,制造成本高。
并且,对于在将线圈预先形成为分布绕组的形状之后利用手工作业将各直线部从径向配置于定子铁心内的方法,由于各连接部的弹性变形量多,因此难以实施。特别是在利用扁平线构成线圈的情况下,由于线圈的刚性高因此难以使其弹性变形。并且,为了缩短线圈的轴向尺寸,考虑采用将各直线部的一端部朝径向内侧弯折的构造,但在此类构造中,由于弯折部分的存在而难以使线圈弹性变形,因此,难以实施如上所述的利用手工作业将线圈配置于定子铁心的方法。
另外,当在各狭缝与线圈之间存在有绝缘片的情况下,在将绝缘片配置于各狭缝内之后的状态下配置线圈,但根据线圈的配置方法的不同,存在绝缘片从各狭缝脱落、或局部卷曲而绝缘片被卷入的可能性。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供能够容易地将由扁平线构成的线圈以分布绕组的方式配置于定子铁心的定子的制造方法以及制造装置。
本发明涉及一种定子(1)的制造方法,上述定子(1)具备:定子铁心(2),该定子铁心(2)在圆周方向的多个部位具有遍及轴向全长形成的狭缝(5);以及线圈(4),该线圈(4)通过将具有配置于上述各狭缝(2)内的多个直线部(12)的多条截面矩形状的扁平线(W)以上述各直线部(12)沿周方向以及径向排列的方式配置而形成,通过将上述线圈(4)以分布绕组的方式配置于上述定子铁心2而形成上述定子(1),上述定子(1)的制造方法的特征在于,
通过组合上述各扁平线(W)而形成上述线圈(4),
将具有与上述狭缝(6)的数量相同数量的多个限制片(22a)的限制工具(22)配置于上述线圈(4)的轴向一端侧,以使得上述限制片(22a)将上述线圈(4)的相邻的直线部(12)彼此之间的宽度形成为与上述狭缝(6)彼此的间隔相应的宽度,
在上述限制工具(22)从上述线圈(4)的轴向一端侧朝另一端侧移动的方向上使上述限制工具(22)和上述线圈(4)沿轴向相对移动,在利用上述直线部(12)与上述限制片(22a)之间的抵接遍及轴向全长限制上述直线部(12)的周方向位置的同时,将上述线圈(4)从轴向一端侧插入上述定子铁心(2)内,由此,将上述直线部(12)配置于上述狭缝(6)内。
在遍及周方向整周配置上述限制片(22a)之后,使上述限制片(22a)沿径向移动,将设置于上述限制片(22a)的末端部的抵接部(22b)插入上述相邻的直线部(12)彼此之间,进行上述直线部(12)的轴向一端侧的在周方向上的定位。
使上述限制工具(22)与上述线圈(4)一起朝接近上述定子铁心(2)的方向移动,然后,使上述限制工具(22)以及上述定子铁心(2)与上述线圈(4)沿轴向相对移动。
在使设置于上述限制片(22a)的阶梯差面(22c)与存在于最外径侧的各直线部(12)的外径面抵接的同时使上述限制工具(22)和上述线圈(4)沿轴向相对移动,从而遍及轴向全长限制上述各直线部(12)的径向位置,同时将上述线圈(4)从轴向一端侧插入上述定子铁心(2)内。
在上述狭缝(5)与上述直线部(12)之间配置有绝缘片(31),
在将上述定子铁心(2)沿轴向排列配置于上述线圈(4)的轴向一端面侧之后,
将打开工具(29)以该打开工具(29)的一部分(打开部29b)配置于上述绝缘片(31)内的状态载置于上述线圈(4)的轴向一端面上,上述打开工具(29)将预先配置于上述狭缝(5)内的上述绝缘片(31)扩开,以便能够配置上述直线部(12),
从该状态开始,将上述线圈(4)与上述打开工具(29)一起插入上述定子铁心(2)内。
上述打开工具(29)从上述狭缝(2)的供上述线圈(4)插入的一侧的相反侧端面的开口以将预先配置于该狭缝(2)内的上述绝缘片(31)扩开的方式插入,并被载置在上述线圈(4)的轴向一端面上。
本发明提供一种定子(1)的制造装置,上述定子(1)具备:定子铁心(2),该定子铁心(2)在圆周方向的多个部位具有遍及轴向全长形成的狭缝(5);以及线圈(4),该线圈(4)通过将具有配置于上述各狭缝(5)内的多个直线部(12)的多条截面矩形状的扁平线(W)以上述各直线部(12)沿周方向以及径向排列的方式配置而形成,通过将上述线圈(4)以分布绕组的方式配置于上述定子铁心(2)而形成上述定子(1),
上述定子(1)的制造装置的特征在于,具备:
保持工具(固定台25),该保持工具保持上述定子铁心(2);
插入工具(21),上述线圈(4)相对于上述插入工具(21)沿轴向装卸自如,且上述插入工具(21)能够与上述保持工具(25)沿轴向相对移动;以及
限制工具(22),该限制工具(22)具有与上述狭缝(5)相同数量的多个限制片(22a),且能够与上述插入工具(21)沿轴向相对移动,
在将上述线圈(4)配置于上述插入工具(21)之后的状态下,将上述限制工具(22)配置于上述线圈(4)的轴向一端侧,以使得上述限制片(22a)将相邻的直线部(12)彼此之间的宽度形成为与相邻狭缝(5)彼此的间隔相应的宽度,
在上述限制工具(22)从上述线圈(4)的轴向一端侧朝另一端侧移动的方向上使上述限制工具(22)和上述插入工具(21)沿轴向相对移动,在利用上述直线部(12)与上述限制片(22a)之间的抵接遍及轴向全长限制上述直线部(12)的周方向位置的同时,将上述线圈(4)与上述插入工具(21)一起从轴向一端侧插入上述定子铁心(2)内,由此,将上述直线部(12)配置于上述狭缝(5)内。
上述限制工具(22)遍及周方向整周以沿径向移动自如的方式配置有多个上述限制片(22a),上述限制片(22a)在末端部具有抵接部(22b),在上述限制片(22a)插入上述相邻的直线部(12)彼此之间的状态下,上述抵接部(22b)进行上述直线部(12)的轴向一端侧的在周方向上的定位。
上述抵接部(22b)形成为圆锥状。
上述限制工具(22)构成为:在配置于上述相邻的直线部(12)彼此之间的状态下,上述限制工具(22)与上述线圈(4)一起朝接近上述定子铁心(2)的方向移动,然后,上述限制工具(22)与上述线圈(4)沿轴向相对移动。
上述限制片(22a)具有阶梯差面(22c),在上述限制片(22a)配置于上述相邻的直线部(12)彼此之间的状态下,上述阶梯差面(22c)能够与存在于最外径侧的各直线部(12)的外径面抵接。
上述插入工具(21)具有多个突出部(突出销28),该突出部设置成:在上述插入工具(21)与上述定子铁心(2)同心配置的状态下,上述突出部在沿径向与存在于上述定子铁心(2)的上述各狭缝(5)之间的部分的齿(6)的末端面邻接的位置朝轴向一端侧突出,
在将上述线圈(4)配置于上述插入工具(21)之后的状态下,通过将上述各直线部(12)的轴向一端侧朝径向内侧弯折而形成的弯折部(14)配置在上述各突出部(28)之间。
在上述狭缝(5)与上述直线部(12)之间配置有绝缘片(31),
上述定子(1)的制造装置还具备打开工具(29),该打开工具(29)将配置于上述狭缝(5)内的上述绝缘片(31)扩开,以便能够配置上述直线部(12),
上述打开工具(29)构成为:上述打开工具(29)能够在上述狭缝(5)内沿轴向移动,以便将预先配置于上述狭缝(5)内的上述绝缘片(31)扩开,在将上述定子铁心(2)沿轴向排列配置于上述线圈(4)的轴向一端面侧、并载置于上述线圈(4)的轴向一端面上的状态下,上述打开工具(29)的一部分(打开部29b)配置于上述绝缘片(31)内。
上述打开工具(29)从上述狭缝(5)的供上述线圈(4)插入的一侧的相反侧端面的开口插入,以将预先配置于上述狭缝(5)内的上述绝缘片(31)扩开,并且,上述打开工具(29)被载置在上述线圈(4)的轴向一端面上。
上述线圈(4)具有通过将上述直线部(12)的轴向一端侧朝径向内侧弯折而形成的弯折部(14),
上述打开工具(29)具有引导部,在上述打开工具(29)被载置在上述弯折部(14)上的状态下,上述引导部覆盖对上述弯折部(14)与上述直线部(12)的外径面进行连接的弯曲面,并将上述直线部(12)的外径面引导至上述绝缘片(31)内。
另外,上述括号内的标号用于与附图对照,因此,不对各技术方案的结构造成任何影响。
根据技术方案1、7所涉及的本发明,能够利用限制工具的各限制片遍及轴向全长限制各直线部的各自的周方向位置,并且,能够在该状态下将线圈从轴向一端侧插入定子铁心内。因此,能够容易地进行将线圈以分布绕组的方式配置在定子铁心内的作业,并且,能够将各直线部高精度地配置在各狭缝内。特别是,即便直线部相对于狭缝倾斜,也可以利用限制工具对该倾斜进行矫正,因此,能够降低直线部相对于狭缝内的插入阻力,能够顺利且高精度地进行该插入作业。并且,这样,能够降低插入阻力,如果在线圈、狭缝内配置有绝缘片,能够防止插入时该绝缘片损伤。
根据技术方案2、8所涉及的本发明,由于使限制片沿径向移动而将抵接部插入相邻的直线部彼此之间,因此,伴随着插入,能够适当地进行周方向相位相同且沿径向排列配置的各直线部的轴向一端侧的在周方向上的定位。
根据技术方案3、10所涉及的本发明,由于在更接近定子铁心的位置进行基于限制工具的对各直线部的限制,因此,能够更高精度地进行线圈相对于定子铁心的插入作业。
根据技术方案4、11所涉及的本发明,由于能够利用限制工具限制各直线部的径向位置,因此,能够容易且高精度地线圈相对于定子铁心的插入作业。
根据技术方案5、13所涉及的本发明,由于在打开工具的一部分配置于绝缘片内的状态下进行线圈相对于定子铁心的插入作业,因此,在进行该插入作业之际,能够使线圈的末端难以与绝缘片干涉。因此,能够防止在插入时绝缘片被线圈推压而从狭缝脱出、或者绝缘片因局部卷曲而被卷入。
根据技术方案6、14所涉及的本发明,由于将打开工具从各狭缝的供线圈插入的一侧的相反侧端面的开口插入各狭缝,从而将各狭缝内的绝缘片扩开,因此,在插入线圈时,能够更可靠地将绝缘片形成为扩开状态,能够使线圈的末端更难以与绝缘片干涉。
根据技术方案9所涉及的本发明,由于将限制片的抵接部设置成圆锥状,因此,能够减小各限制片与各直线部之间的接触面积,能够更顺利地进行限制工具与线圈之间的相对移动。
根据技术方案12所涉及的本发明,在将线圈配置于插入工具之际,能够限制各直线部的一端侧的周方向位置,因此,能够顺利地进行各限制片相对于相邻的直线部彼此之间的配置。
根据技术方案15所涉及的本发明,由于打开工具具有对各直线部的外径面进行引导的引导部,因此,在进行线圈相对于定子铁心的插入作业时,能够使线圈的末端更难以与绝缘片干涉。
附图说明
图1是示出利用本发明制造的定子的立体图。
图2示出上述定子的线圈(U相)的立体图。
图3是将本发明的实施方式所涉及的定子的制造装置的一部分剖开并示出的图。
图4中,(A)是示出一个限制工具的俯视图,(B)是示出将多个限制工具配置于配置有线圈的插入工具的周围的状态的图,(C)是示出使限制片从(B)的状态朝径向内侧移动,从而将限制片配置在线圈的相邻直线部的状态的图,(B)和(C)分别省略了一部分、并将线圈剖开进行表示。
图5中,(A)是示出设置于插入工具的多个突出部、与定子铁心的各狭缝以及线圈的各直线部之间的关系的俯视图,(B)是省略线圈而示出各突出部与定子铁心的各狭缝之间的关系的俯视图。
图6是将图5的一部分放大示出的图。
图7中,(A)是省略一部分而示出将打开工具配置在定子的制造装置后的状态的剖视图,(B)是将(A)的一部分提取出来而示出打开工具与绝缘片之间的位置关系的图。
图8是省略一部分而示出将线圈配置于狭缝内的定子的其他例的局部剖视图。
图9是示出该定子的各狭缝的端部形状的局部立体图。
图10示出本发明的实施方式所涉及的定子的制造方法的第一工序,是将制造装置的一部分剖开并省略线圈的一部分进行示出的图。
图11是示出上述定子的制造方法的第二工序的与图10同样的图。
图12是示出上述定子的制造方法的第三工序的与图10同样的图。
图13是示出上述定子的制造方法的第四工序的与图10同样的图。
图14是示出上述定子的制造方法的第五工序的与图10同样的图。
图15是示出上述定子的制造方法的第六工序的与图10同样的图。
图16是示出上述定子的制造方法的第七工序的与图10同样的图。
图17是示出上述定子的制造方法的第八工序的与图10同样的图。
图18是示出上述定子的制造方法的第九工序的与图10同样的图。
图19是示出上述定子的制造方法的第十工序的与图10同样的图。
图20是示出上述定子的制造方法的第十一工序的与图10同样的图。
具体实施方式
根据附图对本发明的实施方式进行说明。首先,根据图1以及图2对作为利用本发明的定子的制造装置以及制造方法制造的对象的旋转电机(马达、发电机等)的定子的一例进行说明。本定子1与转子共同构成电动马达(包括发电机),该电动马达适合应用于作为电动汽车以及混合动力车辆的驱动源的电动马达(包括发电机)、特别是无刷直流马达。如图1所示,定子1包括:层叠多片硅钢板的薄板而形成的定子铁心2;以及卷绕有由规定的原材料构成的绕组线(导体、绕组)3而形成的线圈4。定子铁心2呈环状,在内径侧以及轴向两端开口,且在圆周方向的多个部位交替形成有遍及轴向全长形成的狭缝5以及齿6。并且,上述各狭缝5以及齿6分别沿径向形成。进而,在离开规定间距的两个狭缝5之间,以分布绕组的方式卷绕有三相即U、V、W的各线圈4(4U、4V、4W)。
绕组线3由截面矩形状的扁平线构成,在由铜等构成的导体部的整周形成有绝缘树脂等绝缘覆膜。对于由上述绕组线3构成的三相线圈4U、4V、4W,在同相的狭缝5内,同相的多条(例如四条)绕组线3沿定子铁心2的径向排列配置,并且,在从定子铁心2的轴向L的一端面7(图1的上端面)突出的一端侧线圈端部8,同相的多条绕组线3朝定子铁心2的径向内侧弯曲并沿定子铁心2的径向排列配置,在从定子铁心2的轴向L的另一端面9(图1的下端面)突出的另一端侧线圈端部10,同相的多条绕组线3沿定子铁心2的径向(或轴向)排列配置。
作为代表,示出U相的线圈4U,如图2所示,线圈4U构成为:两组线圈4U1、4U2作为一个单元占据邻接的两个狭缝5、5,上述两组线圈中的占据邻接的两个狭缝5、5中的较近一方的狭缝5、5的一组线圈彼此隔开规定间隔连结、占据较远一方的狭缝5、5的一组线圈彼此隔开规定间隔连结,并且交替连结。各组线圈4U1、4U2包括:狭缝导体部11,该狭缝导体部11配置于狭缝5内;一端侧线圈端部8(图2中的上侧的线圈端部),该一端侧线圈端部8从定子铁心2的一端面7突出,朝内径方向R1弯曲并沿周方向M延伸,以便连结隔开规定间隔的狭缝导体部11;以及另一端侧线圈端部10(图2中的下侧的线圈端部),该另一端侧线圈端部10从定子铁心2的另一端面9突出,并沿周方向M延伸,以便连结隔开规定间隔的狭缝导体部11。两个线圈端部8、10分别沿周方向(例如Y)或轴向(例如X)多次弯曲(弯折),以便两个线圈端部8、10在轴向L或径向R以互不干涉的方式排列。
构成上述线圈4的各扁平线W具有:多个直线部12;多个连接部13a、13b;以及多个弯折部14。其中的各直线部12相当于上述狭缝导体部11,配置于定子铁心2的各狭缝5内,且形成为分别与该各狭缝5平行。并且,各连接部13a、13b将相邻的各直线部12的一端部彼此和另一端部彼此交替连接,通过从各直线部12的各端部弯折成直角而形成。并且,各弯折部14通过将各直线部12的一端侧朝径向内侧弯折而形成。各连接部13a、13b以及各弯折部14相当于上述线圈端部8、10。
因而,各弯折部14的一端部彼此利用上述一端侧的连接部13a连接,一端侧的连接部13a存在于比各直线部12靠径向内侧的位置。与此相对,另一端侧的连接部13b位于连结各直线部12的同一圆周上、或位于比各直线部12靠径向外侧的位置。另外,在该另一端侧的连接部13b位于比各直线部12靠径向外侧的位置的情况下,将各直线部12的另一端部朝径向外侧弯折而形成弯折部14(参照后述图10至图20),形成为利用另一端侧的连接部13b将各弯折部14的另一端部彼此连接的形状。线圈4通过按照各直线部12沿周方向以及径向排列配置的方式组合多个以上述方式构成的扁平线W而整体形成大致圆筒状。进而,通过将该线圈4以分布绕组的方式配置于定子铁心2来构成定子1。
利用图3~7对将如上所述的线圈4配置于定子铁心2的定子的制造装置20进行说明。制造装置20具备:由例如不锈钢等具有足够刚性的材料制作的插入工具21;配置同样具有足够刚性的多个限制片22a而形成的限制工具22;使插入工具21沿轴向移动(升降)的升降机构23;使限制工具22沿径向移动的移动机构24;以及用于载置定子铁心2的固定台25。其中的插入工具21具备:大致圆筒状的主体部21a;设置于主体部21a的轴向(图3、7、9~20中的上下方向)一端部(图3、7、9~20中的上端部)的圆板部21b;以及配置于该圆板部21b的周围、且支承后述多个突出销28的圆环部21c。进而,上述的线圈4相对于插入工具21沿轴向装卸自如(参照后述的图10至20)。在其中的圆板部21b依次载置有线圈4的一端侧的连接部13a以及弯折部14的一部分。由此实现线圈4相对于插入工具21的轴向定位。
并且,如图4所示,插入工具21的主体部21a在外周面的多个部位具备以沿径向突出的方式设置的多个突部26。另外,在图3、图10至图20中,省略上述各突部26而进行示出。上述各突部26设置在与应当插入的定子铁心2的狭缝5一致的位置。因此,各突部26与各狭缝5在圆周方向位于相同相位、且存在相同的数量。并且,各突部26形成为:遍及主体部21a的轴向全长,各突部26的与轴向正交的截面均为矩形。并且,使各突部26的外径侧的侧面的方向与各狭缝5的形成方向对应。即,由于各狭缝5的形成方向是定子铁心2的径向,因此,各突部26的外径侧的侧面是与径向正交的面。另外,优选提高外径侧的侧面(外周面)的表面粗糙度,使外径侧的侧面比定子铁心2的各狭缝5的表面容易滑动,如后所述,使得线圈4的直线部12的装卸容易。
并且,各突部26的突出量比定子铁心2的各齿6的内接圆的直径略大。进而,如后所述,在将扁平线W配置于各狭缝5内的状态下,使构成重叠配置于各突部26的扁平线W中的最靠内径侧的扁平线W的各直线部12的径向内侧面位于比各齿6的末端面靠径向外侧的位置。由此,例如能够在各狭缝5的开口部配置磁性楔(magnetic wedge)、或确保各直线部12与各齿6的末端面之间的沿面距离。因此,各突部26的突出量根据线圈4的位于最靠内径侧的扁平线W在各狭缝5内的径向位置进行调整。并且,各突部26的圆周方向的宽度比各狭缝5的圆周方向的宽度略小。
并且,插入工具21的主体部21a的外周面中的除了各突部26之外的部分形成为凹部27。上述各凹部27的底面的内接圆的直径比各齿6的内接圆的直径略小,各凹部27的圆周方向的宽度比各齿6的圆周方向的宽度略大。进而,能够将各齿6配置于各凹部27内。这样,通过在插入工具21的外周面形成有突部26以及凹部27,由此,在将形成为圆筒状的线圈4和定子铁心2配置于插入工具21的外周面的情况下,能够使线圈4的圆筒中心与定子铁心2的内周面的圆筒中心高精度地一致,能够将线圈4以不会在径向分散的方式均等地配置在定子铁心2的各狭缝5内。另外,后述多个限制工具22的末端部能够通过各凹部27。
并且,在主体部21a的轴向一端面的圆周方向的多个部位,以朝轴向一端侧突出的方式配置有由圆环部21c支承的作为突出部的多个突出销28。当将插入工具21(圆环部21c)与定子铁心2同心配置的状态下,上述各突出销28配置于在径向(内径侧)与各齿6的末端面邻接的位置。并且,如后述的图10至图19等所示,各突出销28的沿轴向的突出量设定成:当将所有的扁平线W配置于插入工具21而构成线圈4的状态下,比各扁平线W的各弯折部14在轴向重叠的状态(轴向高度)更突出的量。另外,在本实施方式的情况下,如后所述,各突出销28的突出量设定成将配置打开工具29的量估算在内的量。
并且,如图5、6所示,各突出销28的与轴向正交的截面形状设定成与由各齿6和线圈4包围的部分的形状相称。即,如图5所示,在将线圈4以分布绕组的方式配置于定子铁心2之后的状态下,各齿6的末端由各扁平线W的各弯折部14包围。由于各弯折部14根据所配置的位置不同而形成为曲柄状,因此,即便是在面积最小的情况下,各齿6的末端由上述各弯折部14包围的部分的形状也形成如图6所详细示出的大致三角形状。因而,如果将各突出销28的截面形状设定成与该大致三角形状相称的形状的环,则能够将各突出销28配置在圆周方向上的任意位置处的由各齿6与各弯折部14包围的部分。另外,在本实施方式的情况下,为了限制各狭缝5与线圈4的各直线部12之间的间隙,在各突出销28的靠各齿6侧的侧面的圆周方向两端,以覆盖各齿6的末端的方式设置有突条28a。
通过以上述方式配置各突出销28,当如后所述那样将线圈4装配于插入工具21之际,圆周方向上的各弯折部14中的任一个均与各突出销28抵接,从而适当地限制各直线部12的圆周方向位置。特别是通过将各突出销28的截面形状形成为如上所述的形状,能够使各直线部的在圆周方向上的位置更加准确。另外,各突出销16的形状并不限定于上述形状,只要能够配置于由各齿6与各弯折部14包围的部分即可,例如也可以形成为截面圆形状的突出销。但是,如果形成为如本实施方式这样的形状,能够更加准确地限制各直线部12的在圆周方向上的相位。
并且,以上述方式构成的插入工具21能够借助升降机构23在轴向进行升降。该升降机构23构成为包括:载置插入工具21的升降板23a;固定于该升降板23a的下表面的升降轴23b;以及使该升降轴23b沿轴向进退的驱动机构23c;等等。此类升降机构23被固定于制造装置20的框架20a,且借助利用电动或者液压等驱动的驱动机构23c使升降轴23b沿轴向进退。由此,固定于升降轴23b的末端的升降板23a与插入工具21共同相对于框架20a升降。
并且,构成制造装置20的限制工具22形成为:将与各齿6相同数量的多个限制片22a在插入工具21的周围分别沿径向配置。上述各限制片22a具有与在圆周方向相邻的狭缝5彼此之间的间隔相称的宽度,且以进退自如的方式配置在线圈4的在圆周方向相邻的直线部12彼此之间。并且,各限制片22a在末端部具有抵接部22b,该抵接部22b配置于各直线部12彼此之间、且与直线部12的侧面抵接。如图4所示,抵接部22b形成为越趋向末端则直径越小的圆锥状。
即,由于各直线部12沿径向排列配置,因此,在圆周方向相邻的直线部12彼此之间的间隔形成为越趋向径向内侧则越窄。因此,各限制片22a的配置于直线部12彼此之间的部分需要形成为越趋向末端则越窄的形状。并且,如后所述,由于各限制片22a在与各直线部12的侧面抵接的同时进行相对移动,因此,为了减小滑动阻力,优选减小接触面积。因而,如果像本实施方式这样将各限制片22a的抵接部22b的形状形成为圆锥状,则能够应对相邻的直线部12彼此之间的间隔的在径向的变化,并且能够减小各限制片22a与各直线部12之间的接触面积。另外,如果滑动阻力略高也无妨,则抵接部22b的形状也可以形成为与相邻的直线部12彼此之间的间隔的径向变化相称的例如三角形状。
并且,各限制片22a在中间部(抵接部22b的基端部)具有阶梯差面22c。即,在限制片22a的中间部设置阶梯差,将该阶梯差的与限制片22a的轴向(图4(A)中的左右方向)正交的面设定为阶梯差面22c。该阶梯差面22c的直径比存在于线圈4的最外径侧、且在圆周方向相邻的直线部12彼此之间的间隔大。因而,如图4(C)所示,在使各限制片22a的末端部进入相邻的直线部12彼此之间的状态下,阶梯差面22c与存在于最外径侧的各直线部12的外径圆抵接。另外,该阶梯差面22c例如也可以通过在限制工具22的抵接部22b的基端部设置凸缘而形成。
并且,以上述方式构成的各限制片22a能够利用移动机构24沿径向移动。该移动机构24具备:导轨24a,该导轨24a固定于制造装置20的框架20a,且配置在插入工具21的主体部21a的周围;多个滑动件24b,该多个滑动件24b能够在导轨24a上沿径向移动,且分别固定于各限制片22a;圆环状的引导板24c,该引导板24c配置于限制工具22的上下,对各限制片22a的移动进行引导;以及未图示的驱动机构等,该未图示的驱动机构对各滑动件24b进行驱动。此类移动机构24利用借助电动或者液压等被驱动的驱动机构使各滑动件24b沿径向进退。由此,分别固定于各滑动件24b的各限制片22a在被引导板24c引导的同时相对于插入工具21沿径向远近移动。
并且,限制工具22以及移动机构24利用升降机构23与插入工具21共同上升至规定位置,但在上升到规定位置之后,尽管插入工具21上升,但限制工具22以及移动机构24停止。即,限制工具22以及移动机构24配置在支承板24d上,该支承板24d经由弹簧24e由升降板23a支承。因而,通过升降板23a的升降,限制工具22以及移动机构24也经由支承板24d而升降。但是,上述限制工具22以及移动机构24朝上升方向上升到与定子铁心2的固定台25抵接的位置,之后,尽管升降板23a上升,限制工具22以及移动机构24不上升。即,利用升降机构23使升降板23a上升,限制工具22以及移动机构24与支承板24d共同上升。进而,在移动机构24的一部分(例如引导板24c)与固定台25抵接的状态下,上述支承板24d、限制工具22、移动机构24的上升停止。进而,弹簧24e弹性变形,由此,容许升降板23a进一步上升。另一方面,在下降的情况下,由于弹簧24e的弹性复原力与支承板24d、限制工具22、移动机构24的重量之间的关系,支承板24d、限制工具22、移动机构24的下降晚于升降板23a的下降。
另外,作为以这种方式使限制工具22以及移动机构24上升至规定位置的机构,除了如上所述的弹簧的机构以外,只要是直到规定位置为止都与升降机构23联动地上升、且在规定位置尽管升降机构23进行升降动作也停止的构造即可。并且,也可以与升降机构23分开而另外设置仅使限制工具22以及移动机构24升降的机构。
并且,在上述插入工具21以及限制工具22的上方,配置有以载置状态保持定子铁心2的保持工具、亦即固定台25。固定台25以载置在制造装置20的框架20a上的方式固定于该框架20a(在图3中分离示出)。并且,在固定台25的中央部设置有阶梯差25a,能够将定子铁心25配置于阶梯差25a内,使得定子铁心25不会晃动。由此,实现了定子铁心2的定位,将定子铁心2与插入工具21同心配置。并且,上述固定台25具有圆孔25b,该圆孔25b具有比定子铁心2的各狭缝5的外接圆的直径大、且比定子铁心2的外径小的外径,装配有线圈4之后的插入工具21能够通过该圆孔25b内部。另外,代替上述固定台25,保持工具也可以是例如卡爪之类的把持定子铁心2的部件。
并且,在本实施方式的情况下,如图7所示,还具备多个打开工具29,该打开工具29将配置在各狭缝5内的绝缘片31扩开,以便能够配置各直线部12。该绝缘片31通过将长板状的片材的宽度方向两端部朝同一方向弯折而形成与各狭缝5的形状相称的形状。上述各打开工具29具有与配置在各狭缝5内的这种绝缘片31的在圆周方向上的宽度相称的宽度。因此,例如,上述打开工具29具有与线圈4的各直线部12的在圆周方向上的宽度相同或者略大的宽度。另外,在对各直线部12的一端侧的弯折部14的上表面的角部进行倒角的情况下,也能够使各打开工具29的宽度比各直线部12的宽度小,以使得该打开工具29容纳于该倒角内。此类各打开工具29构成为包括:板状的载置部29a,该板状的载置部29a载置在线圈4的位于轴向一端面(最上面)的各弯折部14上;打开部29b以及引导部29c,该打开部29b以及引导部29c分别从载置部29a的一端部(图7(B)中的右端部)朝该载置部29a的厚度方向(图7中的上下方向)突出。
并且,各打开工具29以配置在载置工具30的周围的状态载置于线圈4的上表面。即,将各打开工具29的另一端部(图7(B)中的左端部)分别固定于该载置工具30的外周面,使各打开工具29能够与载置工具30共同移动。此类载置工具30具有比定子铁心2的各齿6的内接圆的直径小很多的外径,能够通过该定子铁心2。并且,上述载置工具30在中央部具有与设置于插入工具21的上端面的定位突部21d嵌合自如的嵌合孔30a。进而,在将载置工具30配置于插入工具21的上表面之后的状态下,定位突部21d与嵌合孔30a以不晃动的方式嵌合,从而实现了载置工具30的定位,并且,固定于载置工具30的周围的各打开工具29载置于线圈4的上表面。
并且,在该状态下,打开部29b的末端部配置在配置于各狭缝5内的绝缘片31内,将绝缘片31的端部维持在打开后的状态。另外,打开部29b的末端部在角部实施有倒角。并且,如上所述,在各打开工具29被载置于线圈4的上表面之后的状态下,利用引导部29c覆盖位于最上面的各弯折部14与连接于该各弯折部14的位于最外径侧的各直线部12的外径面之间的弯曲面。
在本实施方式中,如后所述,在将各打开工具29载置于线圈4的上表面之后的状态下,将各打开工具29与线圈4一起插入定子铁心2内。此时,各打开工具29的打开部29b以使绝缘片31的宽度方向的弯折部不会朝相互接近的方向关闭的方式、即使之打开的方式在配置于狭缝5内的绝缘片31内移动。并且,通过利用引导部29c覆盖弯曲面,容易将位于最外径侧的各直线部12的外径面引导至绝缘片31内。即,如果不存在引导部29c,则当插入线圈4时,存在绝缘片与弯曲面干涉而该绝缘片31从狭缝5脱落的可能性,但在本实施方式中,由于利用引导部29c覆盖该弯曲面,因此,能够防止此类情况发生。
并且,在本实施方式中,使引导部29c与载置部29a之间的连接部沿上述弯曲面弯曲,从而易于确保各打开工具29的刚性。并且,虽然优选使打开部29b以及引导部29c的外径面与位于最外径侧的各直线部12的外径面为共面,但只要能够防止弯曲面与绝缘片31之间的干涉即可,打开部29b以及引导部29c的外径面也可以相比各直线部12的外径面稍朝内径侧偏移,并且,只要处于各直线部12的外径面与绝缘片31之间的间隙范围内即可,打开部29b以及引导部29c的外径面也可以相比各直线部12的外径面稍朝外径侧偏移。
另外,对于如上所述利用各打开工具29将绝缘片31扩开的构造,在该绝缘片31具有下述形状的情况下尤其有效。即,如图8、9所示,在形成为将各直线部12的轴向两端部朝径向外侧倾斜的线圈4组装于定子铁心2的构造的情况下,需要使定子铁心2的各狭缝5的端部形状与各直线部12的端部形状相应地倾斜。在该情况下,配置于各狭缝5内的绝缘片31也需要与各狭缝5的形状相应。
例如,如上所述,对于在各狭缝5的端部不倾斜的构造中应用的绝缘片31,仅通过将长板状的片材的宽度方向两端部朝同一方向弯折就能够使之与各狭缝5的形状相应。与此相对,在使绝缘片31的端部倾斜的情况下,通过在片材的端部添加切缝等而使上述片材的形状与各狭缝5的形状相应。因此,对于该绝缘片31,与在各狭缝5的端部不倾斜的构造中应用的绝缘片31相比,难以确保其端部的刚性,在配置于各狭缝5内的状态下,片材的两端以彼此接近的方式关闭等的可能性高。因此,若不采用任何对策而绝缘片31关闭或者半闭,则当将线圈4插入各狭缝5内之际,弯折部14与绝缘片31干涉,该绝缘片31从各狭缝5脱落、或者端部卷曲,存在绝缘片31在插入时被卷入的可能性。
与此相对,如本实施方式这样,如果在此类构造中使用如上所述的打开工具29,则即便在使用端部的刚性低的绝缘片31的构造中,也能够防止当插入线圈4时弯折部13与绝缘片31干涉,导致绝缘片31被线圈4推压而从狭缝5脱出、或者因端部卷曲而被卷入。
其次,对使用上述的制造装置20将线圈4装配于定子铁心2内而构成定子1的定子的制造方法进行说明。首先,如图10所示,将扁平线W以分布绕组的方式依次装配于插入工具21,形成在插入工具21装配有线圈4的状态。即,以扁平线W的各弯折部14配置于规定的突出销28之间的方式依次组装。进而,将各直线部12分别配置成使其周方向间隔与各狭缝5的周方向间隔相同。此时,以位于最内径侧的扁平线W的直线部12沿插入工具21的突部26的外径面延伸、且直线部12沿径向依次重叠的方式组装扁平线W。由此,在插入工具21的周围装配有各直线部12以沿周方向以及径向排列的方式排列而形成的线圈4。
其次,如图11所示,将限制工具22配置在线圈4的相邻的直线部12彼此之间的轴向一端侧、且是比各弯折部14靠轴向另一端侧的位置。此时,如图4(B)→(C)所示,利用移动机构24使各限制片22a沿径向移动,将各限制片22a的抵接部22b配置于直线部12彼此之间,并且使阶梯差面22c与最外径侧的各直线部12的外径面抵接。由此,轴向一端侧的相邻的直线部12彼此之间的宽度形成为与狭缝5彼此之间隔相应的宽度。即,轴向一端侧的直线部12的周方向位置被定位在适当的位置。并且,轴向一端侧的最外径侧的各直线部12的外径面的径向位置在与狭缝5的底面的径向位置的关系方面成为适当的位置。
其次,如图12所示,将以不晃动的方式载置于固定台25的阶梯差25a的定子铁心2与固定台25一起沿轴向排列配置于插入工具21的上侧(轴向一端面侧)。此时,将固定台25固定于框架20a的规定位置。在该状态下,定子铁心2和插入工具21以及线圈4同心配置。并且,使定子铁心2的各狭缝5与各直线部12的周方向位置一致。并且,在定子铁心2的各狭缝5内预先配置有绝缘片31。
其次,如图13所示,将固定有各打开工具29之后的载置工具30从定子铁心2的轴向一端侧、即与插入工具21相反一侧插入,并载置在插入工具21上。此时,各打开工具29从各狭缝5的与供线圈4插入的一侧相反侧的端面(轴向一端面)的开口以扩开预先配置在各狭缝5内的绝缘片31的方式插入各狭缝5。并且,在载置工具30被载置于插入工具21的上表面之后的状态下,形成为各打开工具29被载置于最上面的各弯折部14的上表面,并且打开部29b的末端部配置于绝缘片内的状态、即残留状态。并且,利用引导部29c覆盖对最上面的各弯折部14的上表面和最外径侧的各直线部12的外径面进行连接的弯曲面。
其次,如图14所示,使限制工具22与线圈4以及插入工具21共同朝接近定子铁心2的方向、即轴向一端侧移动。该移动与利用升降机构23使插入工具21上升的动作联动地进行。即,利用升降机构23使升降板23a上升,并经由弹簧24e以及支承板24d使限制工具22以及移动机构24上升。此时,各打开工具29与插入工具21一起移动,并在配置于各狭缝5内的绝缘片31内移动。并且,线圈4中的轴向一端侧的各弯折部14以及连接部13a进入定子铁心2内,并且存在于比限制工具22靠轴向一端侧的位置的各直线部12进入配置于各狭缝5内的绝缘片31内。由此,使限制工具22接近定子铁心2的轴向另一端面。
其次,如图15所示,在对限制工具22的轴向位置进行固定后的状态下,使插入工具21进一步上升(朝轴向一端侧移动)。即,限制工具22因引导板24c与固定台25抵接而停止,但插入工具21因弹簧24e弹性变形而进一步上升。结果,限制工具22沿从线圈4以及插入工具21的轴向一端侧朝向另一端侧的方向相对于上述线圈4以及插入工具21相对移动。由此,限制工具22的各限制片22a的抵接部22b与各直线部12的侧面滑动接触,在各直线部12的各自的周方向位置遍及轴向全长被限制的同时,各直线部12插入各狭缝5内。并且,此时,各限制片22a的末端通过插入工具21的各凹部27内部。另外,在图15中省略凹部27进行示出。该插入作业在线圈4的轴向另一端侧的各弯折部14与限制部材22干涉之前暂时停止。
其次,如图16所示,在使线圈4的插入作业暂时停止之后的状态下,利用移动机构24使限制工具22的各限制片22a朝径向外侧退避,使各限制片22a的抵接部22b从相邻的各直线部12之间脱离。即,如图4(C)→(B)所示,利用移动机构24使各限制片22a移动。
其次,如图17所示,利用升降机构23再次使插入工具21上升,将线圈4配置于定子铁心2的规定位置。换言之,使插入工具21上升,直到各直线部12进入各狭缝5内的轴向规定位置。此时,各打开工具29从各狭缝5内完全脱出。
其次,如图18所示,将各打开工具29以及载置工具30取下,如图19所示,驱动升降机构23,使插入工具21下降。结果,插入工具21从定子铁心2内脱出,在定子铁心2内仅存留有线圈4,从而形成定子1。进而,如图20所示,从固定台25将定子1取下。
根据本实施方式,能够利用限制工具22遍及轴向全长对各直线部12的各自的周方向位置进行限制,并在该状态下将线圈4从轴向一端侧插入定子铁心2内。即,由于使各限制片22a沿径向移动而将抵接部22b插入相邻的直线部12彼此之间,因此,伴随着插入,适当地进行周方向位相相同且沿径向排列配置的各直线部12的轴向一端侧的在周方向上的定位。在该情况下,由于当将线圈4配置于插入工具21之际,利用突出销28限制各直线部12的一端侧的周方向位置,因此,能够顺利地将各限制片22a配置于相邻的直线部12彼此之间。
进而,在该状态下,通过使限制工具22和插入工具21沿轴向相对移动,抵接部22b在与直线部12的侧面抵接的同时移动,由此能够遍及轴向全长地进行各直线部12的在周方向上的定位。并且,各直线部12在按照该方式从轴向一端侧开始进行周方向上的定位的同时从该轴向一端侧依次插入各狭缝5内。因此,能够容易地进行将线圈4以分布绕组的方式配置于定子铁心2内的作业,并且,能够将各直线部12高精度地配置在各狭缝5内。特别地,即便直线部12相对于狭缝5倾斜,也能够利用限制工具22对该倾斜进行矫正,因此能够降低直线部12相对于狭缝5内的插入阻力,能够顺利且高精度地进行该插入作业。并且,如果能够如此降低插入阻力,则在插入时,能够防止线圈4、配置于狭缝5内的绝缘片31损伤。
并且,在本实施方式的情况下,如图14所示,由于使限制工具22接近定子铁心2,因此,能够在更接近定子铁心2的位置进行基于限制工具22的对各直线部12的限制,能够更高精度地进行线圈4相对于定子铁心2的插入作业。并且,由于在使各限制片22a的阶梯差面22a与最外径侧的各直线部12的外径面抵接的同时进行相对移动,因此,也能够利用限制工具22对各直线部12的径向位置进行限制,能够更容易且高精度地进行线圈4相对于定子铁心2的插入作业。
并且,在本实施方式的情况下,由于在将打开工具29的打开部29b的末端部配置于绝缘片31内的状态下,进行线圈4相对于定子铁心2的插入作业,因此能够将绝缘片31的端部维持在打开后的状态,在进行该插入作业之际,能够使得线圈4的末端难以与绝缘片31干涉。因此,在插入时,能够防止绝缘片31被线圈4推压而从狭缝5脱出、或者绝缘片31因端部卷曲而被卷入。并且,由于将打开工具29从各狭缝5的供线圈4插入的一侧的相反侧端面的开口插入各狭缝5,并且将打开工具29载置在线圈4上,因此,能够通过插入打开工具29而形成为将各狭缝5内的绝缘片31可靠地扩开的状态。因此,线圈4的末端更难以与绝缘片31干涉。
另外,本实施方式的制造装置20能够利用机械自动地或者利用人手进行线圈4相对于插入工具21的配置、定子铁心2的设置、打开工具29的设置以及取下、定子1的取下中的任一项或者全部。如果能够利用机械自动地进行上述作业的全部或者至少一部分,则能够更高效地制造定子1,能够提高生产率。并且,在上述说明中使插入工具21以及线圈4沿轴向(图3中的上方)移动,但也可以将上述插入工具21以及线圈4固定,并使定子铁心2以及限制工具22沿轴向(例如,图3中的下方)移动。在该情况下,例如,能够使固定台25以及移动机构24沿轴向移动。
本发明所涉及的定子的制造方法以及制造装置能够用于制造马达的定子,特别是适用于像混合动力汽车用马达的定子那样以分布绕组的方式配置扁平线的构造。
标号说明
1:定子;2:定子铁心;3:绕线(绕组线);4:线圈;5:狭缝;6:齿;11:狭缝导体部;12:直线部;13a、13b:连接部;14:弯折部;20:制造装置;21:插入工具;22:限制工具;22a:限制片;22b:抵接部;22c:阶梯差面;25:固定台(保持工具);28:突出销(突出部);29:打开工具;29b:打开部;29c:引导部;W:扁平线。

Claims (15)

1.一种定子的制造方法,
所述定子具备:定子铁心,该定子铁心在圆周方向的多个部位具有遍及轴向全长形成的狭缝;以及线圈,该线圈通过将具有配置于所述各狭缝内的多个直线部的多条截面矩形状的扁平线以所述各直线部沿周方向以及径向排列的方式配置而形成,通过将所述线圈以分布绕组的方式配置于所述定子铁心而形成所述定子,
所述定子的制造方法的特征在于,
通过组合所述各扁平线而形成所述线圈,
将具有与所述狭缝的数量相同数量的多个限制片的限制工具配置于所述线圈的轴向一端侧,以使得所述限制片将所述线圈的相邻的直线部彼此之间的宽度形成为与所述狭缝彼此的间隔相应的宽度,
在所述限制工具从所述线圈的轴向一端侧朝另一端侧移动的方向上使所述限制工具和所述线圈沿轴向相对移动,在利用所述直线部与所述限制片之间的抵接遍及轴向全长限制所述直线部的周方向位置的同时,将所述线圈从轴向一端侧插入所述定子铁心内,由此,将所述直线部配置于所述狭缝内。
2.根据权利要求1所述的定子的制造方法,其特征在于,
在遍及周方向整周配置所述限制片之后,使所述限制片沿径向移动,将设置于所述限制片的末端部的抵接部插入所述相邻的直线部彼此之间,进行所述直线部的轴向一端侧的在周方向上的定位。
3.根据权利要求1或2所述的定子的制造方法,其特征在于,
使所述限制工具与所述线圈一起朝接近所述定子铁心的方向移动,然后,使所述限制工具以及所述定子铁心与所述线圈沿轴向相对移动。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的定子的制造方法,其特征在于,
在使设置于所述限制片的阶梯差面与存在于最外径侧的各直线部的外径面抵接的同时使所述限制工具和所述线圈沿轴向相对移动,从而遍及轴向全长限制所述各直线部的径向位置,同时将所述线圈从轴向一端侧插入所述定子铁心内。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的定子的制造方法,其特征在于,
在所述狭缝与所述直线部之间配置有绝缘片,
在将所述定子铁心沿轴向排列配置于所述线圈的轴向一端面侧之后,
将打开工具以该打开工具的一部分配置于所述绝缘片内的状态载置于所述线圈的轴向一端面上,所述打开工具将预先配置于所述狭缝内的所述绝缘片扩开,以便能够配置所述直线部,
从该状态开始,将所述线圈与所述打开工具一起插入所述定子铁心内。
6.根据权利要求5所述的定子的制造方法,其特征在于,
所述打开工具从所述狭缝的供所述线圈插入的一侧的相反侧端面的开口以将预先配置于该狭缝内的所述绝缘片扩开的方式插入,并被载置在所述线圈的轴向一端面上。
7.一种定子的制造装置,
所述定子具备:定子铁心,该定子铁心在圆周方向的多个部位具有遍及轴向全长形成的狭缝;以及线圈,该线圈通过将具有配置于所述各狭缝内的多个直线部的多条截面矩形状的扁平线以所述各直线部沿周方向以及径向排列的方式配置而形成,通过将所述线圈以分布绕组的方式配置于所述定子铁心而形成所述定子,
所述定子的制造装置的特征在于,具备:
保持工具,该保持工具保持所述定子铁心;
插入工具,所述线圈相对于所述插入工具沿轴向装卸自如,且所述插入工具能够与所述保持工具沿轴向相对移动;以及
限制工具,该限制工具具有与所述狭缝相同数量的多个限制片,且能够与所述插入工具沿轴向相对移动,
在将所述线圈配置于所述插入工具之后的状态下,将所述限制工具配置于所述线圈的轴向一端侧,以使得所述限制片将相邻的直线部彼此之间的宽度形成为与相邻狭缝彼此的间隔相应的宽度,
在所述限制工具从所述线圈的轴向一端侧朝另一端侧移动的方向上使所述限制工具和所述插入工具沿轴向相对移动,在利用所述直线部与所述限制片之间的抵接遍及轴向全长限制所述直线部的周方向位置的同时,将所述线圈与所述插入工具一起从轴向一端侧插入所述定子铁心内,由此,将所述直线部配置于所述狭缝内。
8.根据权利要求7所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述限制工具遍及周方向整周以沿径向移动自如的方式配置有多个所述限制片,所述限制片在末端部具有抵接部,在所述限制片插入所述相邻的直线部彼此之间的状态下,所述抵接部进行所述直线部的轴向一端侧的在周方向上的定位。
9.根据权利要求8所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述抵接部形成为圆锥状。
10.根据权利要求7~9中任意一项所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述限制工具构成为:在配置于所述相邻的直线部彼此之间的状态下,所述限制工具与所述线圈一起朝接近所述定子铁心的方向移动,然后,所述限制工具与所述线圈沿轴向相对移动。
11.根据权利要求7~10中任意一项所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述限制片具有阶梯差面,在所述限制片配置于所述相邻的直线部彼此之间的状态下,所述阶梯差面能够与存在于最外径侧的各直线部的外径面抵接。
12.根据权利要求7~11中任意一项所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述插入工具具有多个突出部,该突出部设置成:在所述插入工具与所述定子铁心同心配置的状态下,所述突出部在沿径向与存在于所述定子铁心的所述各狭缝之间的部分的齿的末端面邻接的位置朝轴向一端侧突出,
在将所述线圈配置于所述插入工具之后的状态下,通过将所述各直线部的轴向一端侧朝径向内侧弯折而形成的弯折部配置在所述各突出部之间。
13.根据权利要求7~12中任意一项所述的定子的制造装置,其特征在于,
在所述狭缝与所述直线部之间配置有绝缘片,
所述定子的制造装置还具备打开工具,该打开工具将配置于所述狭缝内的所述绝缘片扩开,以便能够配置所述直线部,
所述打开工具构成为:所述打开工具能够在所述狭缝内沿轴向移动,以便将预先配置于所述狭缝内的所述绝缘片扩开,在将所述定子铁心沿轴向排列配置于所述线圈的轴向一端面侧、并载置于所述线圈的轴向一端面上的状态下,所述打开工具的一部分配置于所述绝缘片内。
14.根据权利要求13所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述打开工具从所述狭缝的供所述线圈插入的一侧的相反侧端面的开口插入,以将预先配置于所述狭缝内的所述绝缘片扩开,并且,所述打开工具被载置在所述线圈的轴向一端面上。
15.在权利要求13或14所述的定子的制造装置,其特征在于,
所述线圈具有通过将所述直线部的轴向一端侧朝径向内侧弯折而形成的弯折部,
所述打开工具具有引导部,在所述打开工具被载置在所述弯折部上的状态下,所述引导部覆盖对所述弯折部与所述直线部的外径面进行连接的弯曲面,并将所述直线部的外径面引导至所述绝缘片内。
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