CN1596498A - 电机的制造方法 - Google Patents
电机的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1596498A CN1596498A CNA038016842A CN03801684A CN1596498A CN 1596498 A CN1596498 A CN 1596498A CN A038016842 A CNA038016842 A CN A038016842A CN 03801684 A CN03801684 A CN 03801684A CN 1596498 A CN1596498 A CN 1596498A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- groove
- monopole
- mentioned
- iron core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
- H02K15/0435—Wound windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
- H02K15/062—Windings in slots; salient pole windings
- H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves
- H02K15/066—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves inserted perpendicularly to the axis of the slots or inter-polar channels
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
由线圈保持机构保持多个单极线圈,按照各单极线圈的线圈插入部分别与槽的内周开口部对面并且与电机铁芯的轴方向大致平行那样配置多个单极线圈,让各单极线圈面向电机铁芯作大致直线移动一般脱离线圈保持机构,并且按照相邻单极线圈中的相互相邻的线圈插入部插入到槽之间的移动轨迹平行,或者从内周侧越向外周侧趋近的轨迹那样进行移动,进一步,各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且均以相同速度移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机的制造方法,特别涉及向电机铁芯中插入线圈的方法。
背景技术
在制造具有向定子铁芯或者转子铁芯等电机铁芯的槽中插入线圈所形成的定子的电机时,其线圈的插入方法非常重要。在以往,提出各种各样的线圈插入方法或者插入装置的方案。
以往的线圈插入方法,例如,在下述专利文献1~3所公开的那样,所谓插件工序成为主流。
对该以往的插件工序的一例简单进行说明,如图66、图67所示,环状的定子铁芯1配置成水平状态,同时在其轴方向下方线圈8也配置成大致水平状态。然后,让图中未画出的工具从线圈8的下方通过上述定子铁芯1的内部上升,通过利用工具牵引线圈8的内侧端81向上方移动。这样,线圈8逐渐从水平状态变化到垂直状态,向靠近定子线圈1的内周面移动,被插入到定子线圈1的槽10中。
专利文献1:特开2000-125522号公报;
专利文献2:特开2000-116078号公报;
专利文献3:特开平9-322492号公报。
但是,采用上述以往的插件工序的电机制造方法存在以下问题。
即,在现有的插件工序中,如上所述由于是在改变线圈8的状态的情况下插入到定子线圈1的槽10中,在中途会出现线圈斜向插入的状态。为此,如图68所示,线圈8的尺寸,至少在其上下方向的长度L0上需要具有余量。其结果,在插入结束时,线圈8的上端部分或者下端部分的线圈端部从定子铁芯1多余超出。
该线圈8的线圈端部的多余超出,引起将线圈组装到定子铁芯上后的部件整体,进而电机整体在轴方向上的尺寸大型化的情况。该问题,如上所述,不仅对于插入线圈的电机铁芯是定子铁芯的情况,而且对于转子铁芯的情况也同样。
近年来,正在积极研究在汽车中采用电动机、采用混合系统等,因此强烈要求电机在轴方向短小化。
发明内容
为此,本发明正是针对上述现有技术的问题的发明,其目的在于提供一种可以减少线圈从电机铁芯的伸出量,缩短电机在轴方向上的长度的电机的制造方法。
本发明的第一方面,提供一种电机的制造方法,其制造具有环状的电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其中包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到上述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,通过在上述线圈形成工序时或者在之后由线圈保持机构保持上述多个单极线圈,让上述各单极线圈的上述线圈插入部分别与上述槽的内周开口部对面并且与上述电机铁芯的轴方向大致成平行状态来对上述多个单极线圈进行配置,让上述各单极线圈从上述线圈保持机构脱离而朝向上述电机铁芯大致直线移动,并且按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部向上述槽插入之前的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动,进一步各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动,将上述多个单极线圈的上述线圈插入部插入到上述槽中。
本发明的第二方面提供一种电机的制造方法,其制造具有环状的电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其中包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到上述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,通过在上述线圈形成工序时或者在之后由线圈保持机构保持上述多个单极线圈,让上述各单极线圈的上述线圈插入部分别与上述槽的内周开口部对面并且与上述电机铁芯的轴方向大致成平行状态来对上述多个单极线圈进行配置,让上述各单极线圈从上述线圈保持机构脱离而朝向上述电机铁芯大致直线移动,并且按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部向上述槽插入之前的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动,进一步各单极线圈具有的2个线圈插入部按照同时插入到上述槽内那样进行移动,将上述多个单极线圈的上述线圈插入部插入到上述槽中。
本发明的第三方面提供一种电机的制造方法,其制造具有环状电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其中包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到上述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,采用线圈装填架,其具有可以配置到上述电机铁芯的内周面的内侧的形状,在该外周面上在与上述电机铁芯的上述槽相对面的位置上设置多个用于配置上述单极线圈的上述线圈插入部的线圈保持槽,同时配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的上述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近,
在上述线圈保持槽中插入多个上述单极线圈的上述线圈插入部而将上述线圈保持在上述线圈装填架上,
按照让上述线圈装填架的上述线圈保持槽与上述电机铁芯的上述槽相对面那样将上述线圈装填架配置在上述电机铁芯的内部,
通过在让线圈插入机构与上述线圈装填架上的所有上述单极线圈挡接的情况下而该挡接部从上述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让上述所有单极线圈从上述线圈保持槽向上述电机铁芯的上述槽移动,并且通过各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动,将上述多个单极线圈的上述线圈插入部插入到上述槽中。
本发明的第四方面提供一种电机的制造方法,其制造具有环状电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其特征在于,包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到上述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,采用线圈装填架,其具有可以配置到上述电机铁芯的内周面的内侧的形状,在该外周面上在与上述电机铁芯的上述槽相对面的位置上设置多个用于配置上述单极线圈的上述线圈插入部的线圈保持槽,同时配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的上述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近,
在上述线圈保持槽中插入多个上述单极线圈的上述线圈插入部而将上述线圈保持在上述线圈装填架上,
按照让上述线圈装填架的上述线圈保持槽与上述电机铁芯的上述槽相对面那样将上述线圈装填架配置在上述电机铁芯的内部,
通过在让线圈插入机构与上述线圈装填架上的所有上述单极线圈挡接的情况下而该挡接部从上述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让上述所有单极线圈从上述线圈保持槽向上述电机铁芯的上述槽移动,并且通过各单极线圈具有的2个线圈插入部按照同时插入到上述槽内那样进行移动,将上述多个单极线圈的上述线圈插入部插入到上述槽中。
在上述第一~第四方面中最应该注意的点在于:在上述线圈插入工序中,让上述各单极线圈从上述线圈保持机构脱离而朝向上述电机铁芯大致直线移动这一点;按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动这一点;进一步各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动,或者各单极线圈具有的2个线圈插入部按照同时插入到上述槽内那样进行移动这一点。
即,在上述线圈插入工序中,首先将上述各单极线圈配置成分别与上述槽的内周开口部大致平行。然后,让上述单极线圈向上述电机铁芯大致直线移动。然后,将上述单极线圈的上述线圈插入部插入到上述槽内。
为此,在上述线圈插入工序中,可以保持上述单极线圈的姿势基本上不变,直线移动将线圈插入。然后,由于实施所述直线插入工艺(径向插入工艺),没有必要增长单极线圈在上下方向的多余的长度。为此,单极线圈的线圈插入部以及线圈端部的长度可以按照实际安装到电机铁芯上时的状态设定最适合的长度。因此,可以缩短将线圈安装到电机铁芯上后所构成的部件在轴方向上的长度,进而缩短电机整体在轴方向上的长度。
特别是,在本发明中,如上所述,按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动。这样,即使采用直径小的定子铁芯(电机铁芯)的情况,或者采用圈数多的单极线圈的情况,也可以容易将单极线圈配置在电机铁芯的内周侧,增加了容易进行线圈插入工序的效果。
进一步,各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动,或者各单极线圈具有的2个线圈插入部按照同时插入到上述槽内那样进行移动。这样,各单极线圈,可以在将线圈插入部之间的距离始终保持在最短距离的情况下进行移动,从这一点也没有必要增加线圈端部的多余长度。
因此,依据本发明,可以减少线圈从电机铁芯露出的量,提供一种可以缩短电机在轴方向上的长度的电机的制造方法。
附图说明:
图1表示在实施例1中由缠绕臂将线圈缠绕到绕线框上的状态说明图。
图2表示在实施例1中3个线圈的形成结束后的状态说明图。
图3表示在实施例1中3个线圈的形状整形后的状态说明图。
图4表示在实施例1中在绕线框上的线圈中要插入移载机之前的状态说明图。
图5表示在实施例1中在绕线框上的线圈中刚插入移载机之后的状态说明图。
图6表示在实施例1中在绕线框上的线圈中插入移载机后夹持线圈的状态说明图。
图7表示在实施例1中由移载机引出绕线框上的线圈的状态说明图。
图8表示在实施例1中从移载机将线圈向线圈装填架移载时的状态说明图。
图9表示在实施例1中将线圈装填架配置到定子铁芯内部并将插入叶片以及暂成形叶片插入在槽内后的状态说明图。
图10表示在实施例1中让插入叶片以及暂成形叶片移动时的状态说明图。
图11表示在实施例1中插入叶片以及暂成形叶片移动结束后的状态说明图。
图12表示在实施例1中让上下的成形器向定子铁芯前进时的状态说明图。
图13表示在实施例1中从斜方向观察在定子铁芯中插入线圈时的线圈的轨迹的状态说明图。
图14表示在实施例1中从横方向观察在定子铁芯中插入线圈时的线圈的轨迹的状态说明图。
图15表示在实施例1中在定子铁芯中插入后的线圈尺寸的说明图。
图16表示在实施例1中在定子铁芯中插入的各相的单极线圈之间的配置关系说明图。
图17表示在实施例1中在定子铁芯中插入的各相的单极线圈的线圈端部的重叠状态说明图。
图18表示在实施例2中线圈插入装置的构成的说明图。
图19表示在实施例2中线圈插入装置的插入叶片等的动作的说明图。
图20表示在实施例3中插入叶片的形状以及动作的说明图。
图21表示在实施例4中从侧面观察插入叶片的形状以及动作的说明图。
图22表示在实施例4中从上方观察插入叶片的形状以及动作的说明图。
图23表示在实施例5中从正面观察线圈装填架的结构的说明图。
图24表示在实施例5中从侧面观察线圈装填架的结构的说明图。
图25表示在实施例5中从上面观察线圈装填架的结构的说明图。
图26表示在实施例6中从正面观察线圈装填架的结构的说明图。
图27表示在实施例6中从侧面观察线圈装填架的结构的说明图。
图28表示在实施例6中从上面观察线圈装填架的结构的说明图。
图29表示在实施例7中对单极线圈施加插入压力的施加位置的例的说明图。
图30表示在实施例7中对单极线圈施加插入压力的施加位置的例的说明图。
图31表示在实施例7中对单极线圈施加插入压力的施加位置的例的说明图。
图32表示在实施例7中对单极线圈施加插入压力的施加位置的例的说明图。
图33表示在实施例7中对单极线圈施加插入压力的施加位置的例的说明图。
图34表示在实施例7中对单极线圈施加插入压力的施加位置的例的说明图。
图35表示在实施例8中分割插入钩板的结构的说明图。
图36表示在实施例8中分割插入钩板的结构另一例的说明图。
图37表示在实施例9中线圈形成装置的构成的说明图。
图38表示在实施例9中由线圈形成装置形成线圈的状态的说明图。
图39表示在实施例9中缠绕工具的结构展开说明图。
图40表示在实施例9中让缠绕工具的绕线框全部后退后的状态。
图41表示在实施例9中让缠绕工具的第一绕线框前进后的状态。
图42表示在实施例9中让缠绕工具以第一绕线框的轴线为中心转动缠绕电线中的状态。
图43表示在实施例9中在第一绕线框上缠绕电线结束后的状态。
图44表示在实施例9中让第一绕线框后退后的状态。
图45表示在实施例9中让缠绕工具的第二绕线框前进后的状态。
图46表示在实施例9中让缠绕工具以第二绕线框的轴线为中心转动缠绕电线结束后的状态。
图47表示在实施例9中让第二绕线框后退后的状态。
图48表示在实施例9中让缠绕工具的第三绕线框前进后的状态。
图49表示在实施例9中让缠绕工具以第三绕线框的轴线为中心转动缠绕电线结束后的状态。
图50表示在实施例9中让第三绕线框后退后的状态。
图51表示在实施例9中在绕线框的后退位置上的固定结构的说明图。
图52表示在实施例9中绕线框的定位销与引导板解除插接后的状态。
图53表示在实施例9中在绕线框的前进位置上的固定结构的说明图。
图54表示在实施例9中将缠绕工具配置在定子铁芯内部的状态。
图55表示在实施例9中让插入到缠绕工具中的插入叶片以及暂成形叶片前进后的状态。
图56表示在实施例10中楔具的斜视图。
图57表示在实施例10中将楔具安装在定子铁芯的槽中的状态。
图58表示在实施例11中插入装置的结构说明图。
图59表示在实施例11中图58的A-A线截面图。
图60表示在实施例11中图58的B-B线截面图。
图61表示在实施例11中插入装置的楔具推送器的加工开始后的状态说明图。
图62表示在实施例11中插入装置的楔具推送器与叶片单元挡接的状态说明图。
图63表示在实施例11中从插入装置将楔具压入到定子铁芯的槽中的状态说明图。
图64(a)表示在实施例12中从定子铁芯的轴方向观察线圈插入机构的状态,推送器板的前进之前的状态说明图。
图64(b)表示在实施例12中从定子铁芯的轴方向观察线圈插入机构的状态,推送器板的前进结束后的状态说明图。
图65(a)表示在实施例12中从图64的C-C线截面观察线圈插入机构的状态,推送器板的前进之前的状态说明图。
图65(b)表示在实施例12中从图64的C-C线截面观察线圈插入机构的状态,推送器板的前进结束后的状态说明图。
图66表示在现有例中从斜方向观察将线圈插入到定子铁芯时的线圈轨迹的状态说明图。
图67表示在现有例中从横方向观察将线圈插入到定子铁芯时的线圈轨迹的状态说明图。
图68表示在现有例中插入定子铁芯后的线圈尺寸的说明图。
具体实施方式
在上述第一或者第二方面,作为优选,在上述线圈插入工序中,按照各单极线圈的缠绕中心点的移动轨迹大致成直线那样让上述各单极线圈面向上述电机铁芯呈大致直线移动。
作为优选,在上述线圈插入工序中,在将上述单极线圈保持在上述保持机构上向上述电机铁芯的内周侧配置时,按照上述各单极线圈具有的2个上述线圈插入部处在分别相距上述槽的上述内周开口部等距离的位置上那样配置上述单极线圈。
作为优选,在上述线圈插入工序中,按照上述各单极线圈具有的2个上述线圈插入部同时开始进入到上述槽内并且同时结束进入那样进行移动。
在任何一种情况下,都可以更加稳定进行上述单极线圈的移动。
作为优选,在上述线圈插入工序中,上述单极线圈具有的所有上述线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动。这时,不仅按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动,而且在移动开始时、移动过程中、移动结束时都同步进行。这样,可以将连接相邻单极线圈的电线的过渡线的长度设定在最低限度,可以更进一步实现电机的紧凑化。
当上述电机具有多相的线圈组,各相的线圈组由上述单极线圈多个构成时,作为优选,在上述线圈插入工序中,将属于1相的所有单极线圈配置在上述电机铁芯内,上述所有单极线圈的上述线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动。这时,可以缩短线圈插入工序所需要的时间,可以实现工序的合理化。此外,上述属于1相的所有单极线圈虽然希望均相连接,但也可以包含是不连接而分离的单极线圈组的情况。
作为优选,在上述线圈插入工序中,上述单极线圈的移动,在将上述线圈插入部和上述电机铁芯的轴方向所成夹角保持在5°以内的状态下进行。当上述线圈插入部和电机铁芯的轴方向所成夹角超过5°时,将有可能降低上述线圈端部的长度减少的效果。
作为优选,在上述线圈插入工序中,只将上述单极线圈插入到上述电机铁芯的上述槽中。即,在将线圈缠绕到所谓线圈骨架等上的状态下不是将每个线圈骨架向电机铁芯移动,而优选只将线圈移动。这样,可以让电机铁芯和线圈(单极线圈)之间的距离接近,有利于形成有效的磁路机构。
作为优选,在上述线圈插入工序中,至少分别对上述单极线圈中的2个上述线圈插入部施加插入压力,让上述单极线圈朝向上述电机铁芯呈大致直线移动。这时,通过对上述2个线圈插入部在保持平衡下施加上述插入压力,可以比较容易实现在保持上述单极线圈的姿势基本上不变的情况下直线移动。
在上述线圈插入工序中,也可以至少分别对上述单极线圈中的2个上述线圈端部施加插入压力,让上述单极线圈朝向上述电机铁芯呈大致直线移动。这时,通过对上述2个线圈端部在保持平衡下施加上述插入压力,可以比较容易实现上述单极线圈的直线移动。
在上述线圈插入工序中,也可以在相对于上述单极线圈的缠绕中心点成大致对称的多个位置上分别施加插入压力,让上述单极线圈朝向上述电机铁芯呈大致直线移动。这时,通过对上述多个位置在保持平衡下施加上述插入压力,可以比较容易实现上述单极线圈的直线移动。
作为优选,上述电机是分布绕组型电机,具有在内周面上设置有多个上述槽的环状的上述电机铁芯,同时具有多相的线圈组,各相的线圈组由构成一极的上述单极线圈多个构成,上述各单极线圈分别横跨2个上述槽而被插入配置到上述电机铁芯中,并且属于不同相的线圈组的单极线圈之间,在装入到上述电机铁芯的状态下相互线圈端部的一部分重叠。这时,如上所述,由于采用线圈端部的一部分重叠构成,特别是对于利用直线插入工艺让线圈的露出部分的线圈端部紧凑化而言非常有效。
作为优选,上述电机铁芯是定子铁芯。即,作为电机铁芯虽然有定子铁芯和转子铁芯,但对定子铁芯在轴方向上的长度特别要求紧凑化,因此可以非常有效发挥本发明的作用效果。
作为优选,在上述线圈插入工序中,采用线圈装填架,其具有可以配置到上述电机铁芯的内周面的内侧的形状,在该外周面上在与上述电机铁芯的上述槽相对面的位置上设置多个用于配置上述单极线圈的上述线圈插入部的线圈保持槽,同时配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的上述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近;
在该线圈保持槽中插入多个上述单极线圈的上述线圈插入部而将上述线圈保持在上述线圈装填架上;
按照让上述线圈装填架的上述线圈保持槽与上述电机铁芯的上述槽相对面那样将上述线圈装填架配置在上述电机铁芯的内部;
通过在让线圈插入机构与上述线圈装填架上的所有上述单极线圈挡接的情况下而该挡接部从上述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让上述所有单极线圈从上述线圈保持槽向上述电机铁芯的上述槽移动。
即,首先,将上述线圈插入到上述线圈装填架的上述线圈保持槽内。在此,上述线圈保持槽设置在上述线圈装填架的外周面上。为此,在将线圈插入线圈保持槽中时,可以采用不受到空间限制的自由构成的装置,采用自由的作业方法。为此,可以比较容易将线圈安装到上述线圈装填架的上述线圈保持槽中。
然后,让线圈插入机构与上述线圈挡接,从内方向外方移动。这样,保持在线圈装填架的线圈保持槽中的线圈,由线圈插入机构直线按压,在不改变姿势的情况下压入到对面的电机铁芯的槽内。即,通过上述线圈插入机构的移动,可以容易实施线圈的直线移动。
进一步,设置在上述线圈装填架上的线圈保持槽,如上所述,按照配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的上述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近进行设置。为此,可以容易并且可靠实现按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动。
作为优选,上述线圈插入机构由可以插入到上述线圈装填架的上述线圈保持槽中的插入叶片构成,通过将该插入叶片插入到上述线圈保持槽中并让其从中心向外周的方向前进,让上述线圈插入部从上述线圈保持槽向上述电机铁芯的上述槽移动。
即,在向上述线圈装填架装载线圈时,在上述线圈保持槽的底部和上述线圈之间留有空隙。这样,可以将上述插入叶片配置在线圈保持槽内。然后,通过将插入叶片插入到线圈保持槽中,可以让该插入叶片和位于线圈保持槽内的线圈插入部全面挡接,可以稳定实现线圈的移动。此外,插入叶片向线圈保持槽插入的时间,可以在将上述线圈装填架向电机铁芯内配置的同时或者其前后的任一时期中进行都可以。
又,作为上述插入叶片,优选可以从上述线圈装填架的表侧面或者背侧面的任一方插入。这样,可以简化插入叶片的移动机构。
作为优选,上述线圈插入机构由可以分别从上述线圈装填架的表面侧以及背面侧插入到上述线圈保持槽中的一对分割插入叶片构成,让该一对分割插入叶片分别从上述线圈装填架的表面侧以及背面侧插入到上述线圈保持槽中,与上述线圈插入部挡接,通过让该挡接部从中心向外周的方向前进,让上述线圈插入部从上述线圈保持槽向上述电机铁芯的上述槽移动。这时,既可以采用将从线圈装填架的表背插入到线圈保持槽中的上述一对分割插入叶片从中心向外周移动的方法,也可以如后述实施例所示,采用只需将具有锥形部分的一对分割插入叶片上下插入实现线圈的直线移动的方法。
上述线圈插入机构也可以由在上述线圈装填架的表面侧以及背面侧上分割的一对分割插入弯钩构成,让该一对分割插入弯钩分别与从上述线圈装填架的表面侧以及背面侧凸出的上述线圈端部挡接,通过让其从上述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让上述线圈插入部从上述线圈保持槽向上述电机铁芯的上述槽移动。
这时,没有必要进行向线圈保持槽中线圈插入机构的插入,可以更加简单、并且更加稳定从线圈装填架的表背保持线圈。
作为优选,在从上述线圈保持槽向上述槽移动上述线圈插入部的同时或者之后,进行暂成形工序,其通过让配置在相邻上述线圈保持槽之间的暂成形机构从上述线圈装填架的中心向外周的方向前进,按压上述线圈端部并让其变形。
这时,在每次将线圈安装在电机铁芯上时可以利用上述暂成形机构容易进行将线圈的露出部分的线圈端部向外方按压进行变形的暂成形工序。这样,线圈端部接近电机铁芯的表面,可以进一步缩短线圈端部在轴方向上的长度。并且,由于可以采用上述线圈装填架和上述暂成形机构实施暂成形,可以简化装置和工序。
作为优选,在上述线圈装填架上与上述线圈保持槽并排设置暂成形用槽,作为上述暂成形机构采用可以插入到上述暂成形用槽中的暂成形叶片,通过将该暂成形叶片插入到上述暂成形用槽中并让其从中心向外周方向前进,进行上述暂成形工序。
这时,通过上述暂成形用槽和上述暂成形叶片的结合,可以简化装置的构成。
上述暂成形机构也可以由在上述线圈装填架的表面侧以及背面侧上分割的一对分割暂成形叶片构成,通过让该一对分割暂成形叶片在上述线圈装填架的表面侧以及背面侧中从上述线圈装填架的中心向外周的方向前进,进行上述暂成形工序。
这时,可以从上述线圈的表背稳定进行暂成形。
作为优选,上述线圈插入机构由在上述线圈装填架的表面侧以及背面侧上分割的一对分割插入叶片构成,该分割插入叶片与上述分割暂成形叶片联动。
即,当上述线圈插入机构和暂成形机构均在线圈装填架的表背两面侧分割时,优选让在同一面侧上的机构联动进行连接。这样,可以让线圈插入机构和暂成形机构的移动机构一体化,简化装置的构成。
作为优选,在重复多次进行上述线圈插入工序和上述暂成形工序之后,进行正式成形工序,其通过让具有用于将上述线圈端部整形成所希望形状的形面的成形器按压上述电机铁芯,而让上述线圈端部成形。
这时,只需将上述成形器向电机铁芯按压,可以让暂成形后的线圈整体一次成形为所希望的形状。为此,可以简化正式成形工序。通过正式成形工序,从电机铁芯露出的线圈端部可以接近电机铁芯成形,可以更加缩短上述轴方向上的尺寸。
作为优选,在上述成形器上设置有防止上述线圈插入机构以及上述暂成形机构干扰的切口部,在保持上述线圈插入机构以及上述暂成形机构前进的状态下让上述成形器向上述电机铁芯按压。
这时,利用上述线圈插入机构和暂成形机构的存在,可以在线圈的正式成形工序时固定线圈,稳定进行正式成形。再有,由于可以在上述暂成形工序结束后紧接着进行正式成形工序,可以让制造工序进一步合理化。
作为优选,上述电机是三相DC无刷电机,在上述线圈插入工序中,同时将一相的单极线圈插入到上述电机铁芯的上述槽中。
这时,采用上述线圈装填架可以一次处理一相的线圈。然后通过错开线圈装填架和电机铁芯的相对位置,可以适用于所有3相,通过进行3次作业,就可以结束将线圈向电机铁芯的插入作业。
又,作为上述线圈装填架,也可以采用在上述线圈形成工序中使用的缠绕工具。
即,上述线圈形成工序,也可以采用缠绕工具,其具有基座保持架、和成放射状配置在该基座保持架的外周面上的多个绕线框,该绕线框配置成可相对于上述基座保持架进退,同时在相邻绕线框之间,配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的上述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周越相互趋近;还包括:
绕线框凸出工序,其让上述多个绕线框中的一个绕线框前进而比其它绕线框凸出;
缠绕工序,向上述凸出后的绕线框从一个方向供给电线,同时以上述绕线框的轴线为中心让上述缠绕工具整体转动,将上述电线缠绕到上述绕线框上,形成单极线圈;
绕线框后退工序,让形成了上述单极线圈的上述绕线框后退;
对相邻绕线框依次重复进行上述绕线框凸出工序、上述缠绕工序和上述绕线框后退工序,同时在上述缠绕工序中让上述缠绕工具的转动方向依次相反;
在上述线圈插入工序中,作为上述线圈装填架采用上述缠绕工具,将保持有上述线圈的上述缠绕工具配置在上述电机铁芯的内部,同时让上述各单极线圈从上述绕线框直接向上述电机铁芯的上述槽中移动。
这时,在上述线圈形成工序中,采用放射状配置多个绕线框的缠绕工具形成上述线圈。然后,在上述线圈插入工序中,将该缠绕工具配置在电机铁芯的内部。这时,由于放射状配置上述那样的缠绕工具所具有的绕线框,在将缠绕工具配置在环状的电机铁芯内时,容易让各单极线圈与要插入的槽对面。为此,不需要从缠绕工具向其它移载装置等进行单极线圈的移动,可以直接从绕线框向上述电机铁芯的槽中移动单极线圈。
在上述线圈形成工序中,采用具有上述基座保持架和绕线框的独特构成的缠绕工具。然后,如上所述,针对每个上述绕线框依次进行绕线框凸出工序、缠绕工序、绕线框后退工序。
在此,上述缠绕工序让上述缠绕工具整体绕上述凸出的绕线框的轴心转动。为此,如上所述,可以从一方向供给电线,不需要向现有技术那样让电线本身转动。这样,在不会发生电线拧乱的情况下可以在绕线框上形成单极线圈。
上述缠绕工序在上述绕线凸出工序之后进行,在缠绕工序之后进行上述绕线框后退工序。即,在变更进行缠绕工序的对象的绕线框时,在上述绕线框凸出工序以及绕线框后退工序中通过让绕线框前进以及后退可以进行变更,在相邻绕线框之间,没有必要特别设置为供给电线的空间。为此,可以充分缩短所获得的单极线圈之间的过渡线的长度。
在上述缠绕工具上,如上所述,在相邻绕线框之间,按照配置相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部的上述线圈保持槽成平行或者从内周侧越向外周侧越趋近那样进行设置。这样,可以容易并且可靠实现按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动。
作为优选,在上述缠绕工具中上述基座保持架呈圆盘形状,上述多个绕线框配置可以沿从上述基座保持架的中心点放射状延伸的轴线进退。这时,在上述线圈形成工序中,在针对每个绕线框变更让缠绕工具整体转动时的转动中心时,只要以上述基座保持架的中心点为中心,让缠绕工具整体稍微转动即可。为此,在交换进行缠绕的绕线框时容易进行转动中心的变更作业。
作为优选,在上述缠绕工具中的上述各绕线框具有沿上述轴线宽度增宽的扇形形状。这时,在各绕线框上形成的单极线圈的形状,可以呈现沿上述轴线宽度增宽的形状。为此,可以容易获得适合安装到电机铁芯的内周面时线圈形状。
作为优选,在上述缠绕工具中的上述各绕线框包括可以装卸的对缠绕的单极线圈的形状整形的成形块。这时,通过利用不同形状的成形块,可以容易进行单极线圈形状的变更。然后,该成形块可以作为上述定位工具发挥作用。
作为优选,上述缠绕工具,在所有上述绕线框后退后的状态下由该绕线框的前端所形成的外形线,呈现以上述基座保持架的中心点为中心的圆形状。这时,在将上述缠绕工具配置在环状的电机铁芯的内面侧时,可以缩小缠绕工具和电机铁芯的内面之间的间隙,可以圆滑进行线圈的移动。
作为优选,在上述各绕线框的两侧上,配置从上述基座保持架的外周面延伸设置的隔板,在该隔板和上述绕线框之间保持给定的间隔。这时,在绕线框上形成单极线圈之后让绕线框后退时,可以在上述隔板和绕线框之间的给定间隔的空间内配置线圈,可以在良好维持线圈形状的状态下在缠绕工具上保持线圈。
作为优选,上述电机铁芯的上述槽,具有在其内周端部空间部变窄的槽开口部、在其外周侧比上述槽开口部的空间宽度宽的一般部;
在进行上述线圈插入工序之后,进行楔具插入工序,为了将上述槽中的内周开口部闭塞而将楔具从上述电机铁芯的轴方向插入到该槽内。
即,在将上述线圈(线圈插入部)插入到上述电机铁芯的状态下,为了不让构成该线圈的电线(线材)从槽中飞出,一般要在槽的内周开口部按照楔具。
在现有的采用插入工艺的电机制造方法中所采用的楔具,将具有电绝缘性的芳香族聚酰胺纤维片弯折成コ字状所构成。然后,楔具的安装作业,一边将线圈向电机铁芯的轴方向移动一边插入时,同时进行。
但是,在本发明的直线插入工艺中,不是在线圈插入的同时将楔具插入到槽中,而是在线圈插入后以另外的工序实施上述楔具插入工序。
作为优选,作为上述楔具,采用具有配置在上述槽的上述一般部中的宽幅部、和比该宽幅部的宽度尺寸小而从上述宽幅部凸出设置的并配置在上述槽开口部的凸部的楔具。
现有的将芳香族聚酰胺纤维片弯折形成的楔具,其刚性低,在按压线圈的同时插入到槽内是很困难的。对此,上述楔具包括具有上述宽幅部和上述凸部的形状。为此,与现有的将片状物弯折形成的楔具相比,在形状上刚性特别优异。为此,即使在将线圈插入到定子铁芯的槽中之后单独插入楔具,也具有足够的强度。
进一步,利用上述楔具的刚性的提高,还可以比现有技术加宽槽开口部。为此,在上述线圈插入工序中可以提高线圈的插入性。
上述楔具的上述宽幅部和凸部,分别配置在定子铁芯的槽的上述一般部和槽开口部中。这样,上述凸部与槽开口部处于卡接的状态,可以防止楔具转动而从槽开口部脱出。为此,可以保持槽的内周开口部稳定的闭塞状态。
作为优选,上述楔具通过用合成树脂一体形成上述宽幅部和上述凸部而构成。
这时,可以容易制造楔具,并且可以降低制造成本。
作为上述合成树脂,只有是具备上述楔具所要求的刚性、电绝缘性、一定程度的耐热性,可以采用各种合成树脂、塑料等。其中,例如称为LCP(Liquid Crystal Polmer)的液晶聚合体,由于强度特性也优异,特别优选。
在上述楔具的上述宽幅部中与设置凸部的面相反一侧的表面上优选形成向内方凹陷的凹部。这时,槽内的空间面积将可以增大上述凹部的量,可以提高线圈的填充率。
作为优选,上述楔具的长轴方向的至少一端中上述宽幅部或者上述凸部的至少一方,具有随着接近端部其宽度尺寸或者厚度尺寸减小的锥形状。这时,在将上述楔具插入到槽中时,即使存在已经填充的线圈,可以沿上述锥形状按压楔具而插入楔具,可以提高插入性。
作为优选,上述楔具的长轴方向的至少一端中上述宽幅部或者上述凸部的至少一方,采取其端部的角部呈曲面形状的R形状的构成。这时,由于R形状的存在,可以提高在将楔具插入到槽中时的插入性。
作为优选,上述宽幅部,具有在上述定子铁芯的上述槽中上述一般部的内壁面之间保持给定间隙的状态下进行配置的宽度尺寸。这时,在将上述楔具插入到上述定子铁芯的槽内时,不会从槽中上述一般部的内壁面受到对楔具的摩擦抵抗,可以更进一步提高楔具的插入作业性。
作为优选,上述间隙,比上述定子铁芯中构成上述槽开口部的内壁面从构成上述一般部的内壁面凸出的尺寸小。这样,在将上述楔具配置在槽内的状态,可以可靠防止上述宽幅部穿通槽开口部而错位的情况,可以防止由于楔具与从内壁面的凸出部之间的摩擦力在轴方向上楔具脱出的情况。
作为优选,上述间隙,比构成应插入配置到上述定子铁芯的上述槽中的线圈的电线直径小。这时,可以可靠防止槽内的线圈的电线从楔具边上进入到槽开口侧,可以提高抑制表面电流的效果。
作为优选,在上述线圈插入工序中,采用可以进入到上述槽内的插入叶片,由该插入叶片按压上述线圈插入部,将该线圈插入部导向上述槽内,同时,上述插入叶片自身也进入到上述槽内;
在上述楔具插入工序中,在上述电机铁芯的轴方向上,让上述插入叶片和上述楔具联动进行移动,让两者交替,将上述楔具插入到上述槽内。
以下,对实施本发明的电机制造方法中的上述线圈插入工序时可以适用的线圈插入装置进行说明。
即,作为上述线圈插入装置,采用在与电机铁芯的槽对面的位置上设置了线圈保持槽的线圈保持机构,在该线圈保持槽中插入单极线圈的线圈插入部将上述单极线圈保持在上述线圈保持机构上,在上述线圈保持机构的外周侧配置环状的上述定子铁芯的状态下,从上述线圈保持机构将上述单极线圈插入到上述电机铁芯的上述槽中,该线圈插入装置包括:
承受台,保持上述线圈保持机构以及上述电机铁芯;
插入叶片,可以插入到上述保持机构的上述线圈保持槽中;
叶片驱动机构,让该插入叶片沿上述线圈保持槽进退。
作为优选,在该线圈插入装置中,在上述线圈保持机构上,在保持一个上述单极线圈的一对上述线圈保持槽之间设置有一个或者多个暂成形槽,上述线圈插入装置,在与上述一对线圈保持槽对应的一对上述插入叶片之间,具有可以插入到上述暂成形槽中的1个或者多个暂成形叶片,上述叶片驱动机构,让上述暂成形叶片与上述插入叶片联动,沿上述暂成形槽进退。这时,可以与单极线圈的插入同时进行暂成形。
作为优选,上述线圈插入装置具有在下端具有摇动支点的第一臂以及第二臂,在上述第一臂的上端连接上述插入叶片,在上述第二臂的上端连接暂成形叶片,在上述第一臂以及第二臂上,分别设置至少一部具有倾斜的第一长孔部以及第二长孔部,在上述第一臂以及上述第二臂的内侧,配置由执行机构升降的升降构件,同时在该升降构件上并设可以与上述第一长孔部以及上述第二长孔部滑动连接的第一销以及第二销,通过由执行机构让上述升降构件升降,改变上述第一销以及上述第二销与上述第一长孔部以及上述第二长孔部之间的连接位置,让上述第一臂以及上述第二臂摇动,通过该摇动,让上述插入叶片以及上述暂成形叶片进退。这样,可以容易并且高精度进行上述插入叶片以及上述暂成形叶片的进退动作。
实施例1
采用图1~图15说明有关本发明实施例的电机的制造方法。
本例的电机的制造方法所制造的电机,具有在内周面上设置了多个槽10的环状电机铁芯(定子铁芯)1(图9~图12),并且具有三相(U相、V相、W相)的线圈群(图16、图17),各相的线圈群由多个构成1个极的单极线圈8构成,各单极线圈8分别横跨经过2个上述槽10,插入配置在上述定子铁芯1中,并且在属于不同相的线圈群的单极线圈8之间,在安装在上述定子铁芯1上的状态下其线圈端部802的一部分相互重叠。
本例的制造方法包括线圈形成工序和线圈插入工序。
线圈形成工序是形成包含单极线圈8的线圈的工序,如图1~图3所示,该单极线圈8在2处具有插入到上述槽10中的线圈插入部801,并且在2处具有连接该线圈插入部801的配置在定子铁芯1的外部的线圈端部802。
在线圈插入工序中,如图9~图11所示,按照上述线圈插入部801分别与上述槽10的内周开口部大致平行的方式配置多个单极线圈8,同时在线圈插入部和定子铁芯1的轴方向所构成的角度分别维持在5°以内的状态下,通过将多个上述单极线圈8同时向定子铁芯1大致直线移动,将多个单极线圈8的线圈插入部801同时插入到槽10中。并且,这时按照相邻单极线圈8中相互相邻的线圈插入部801的向槽10插入前的移动轨迹(例如图8中a2和b1、b2和c1)平行的方式进行移动。进而,让各单极线圈8具有的2个线圈插入部801同时开始移动,并且以相同的速度移动。
在本例的线圈插入工序中,如图8所示,采用线圈装填架2,其具有可以配置在定子铁芯1的内周面内侧的圆盘形状,并且在其外周面上在与上述定子铁芯1的槽10相向的位置上设置了多个为配置单极线圈8的线圈插入部801的线圈保持槽20。在上述线圈保持槽20中,配置相邻单极线圈8中相互相邻的线圈插入部801的上述线圈保持槽(例如图8中的20A2和20B1、20B2和20C1)相互平行设置。
然后,在该线圈保持槽20中插入配置上述线圈8(线圈插入部801),让上述线圈装填架2的上述线圈保持槽20与上述定子铁芯1的上述槽10对面,将上述线圈装填架2配置在上述定子铁芯1的内部。
然后,如图9所示,通过让作为线圈插入机构的插入叶片3与上述线圈8挡接,在从上述线圈装填架2的中心向外周的方向上前进,将上述线圈8从上述线圈保持槽20移动到上述定子铁芯1的上述槽10中。
以下进一步详细说明。
在本发明中所制造的电机是三相DC无刷电机。然后,在本例中的定子铁芯1,通过将环状的电磁钢板积层制作而成,如图9~图12以及图16所示,在其内周面上全部具有72个槽10。
在此,简单说明在本例中向定子铁芯1的各槽10中配置线圈8的例子。
在本例中,相对于定子铁芯1,将合计36个单极线圈8按每一相12个分成3组。
对各槽10按第一~第七十二的依次编号,首先,对于最初的组,让通过第一槽和第六槽制成环那样将1个单极线圈插入,同时让通过其相邻的第七槽和第十二槽制成环那样将1个单极线圈插入。进一步,这样相邻按每隔6个槽配置1个单极线圈。这样,如图16所示,在定子铁芯1的内周面上,首先将属于U相的线圈群的12个单极线圈8在相邻接的状态下插入配置。
属于第二以及第三组(V相以及W相)的单极线圈8,在最初的组的配置状态下分别向圆周方向错开2个槽以及4个槽进行配置。这样如图16所示,在定子铁芯1上,在属于U相的单极线圈8的线圈端部802与属于V相的单极线圈8的线圈端部802的一部分在定子铁芯1的内周侧重叠,并且属于V相的单极线圈8的线圈端部802与属于W相的单极线圈8的线圈端部802的一部分在定子铁芯1的内周侧重叠的状态下,将所有的单极线圈8安装在定子铁芯1上。最后,如图17所示,通过实施后述的暂成形工序以及正式成形工序,将各相的线圈端部802,在从槽10向外方变形的状态下,紧凑收纳。
然后,在本例中,采用上述线圈装填架2,一次处理1组(1相),即12个单极线圈8,分3次作业,将合计36个单极线圈8安装在定子铁芯1上。
线圈装填架2,如图8所示,具有左右一对线圈保持槽20、位于其间的深度比较浅的左右一对预备槽22、位于进一步其间的左右一对暂成形用槽24。以这样形成的6个槽为一组,在线圈装填架2的整个外周面上邻接设置了12个这样的组。又,所有相邻接的槽,与定子铁芯1中的槽10相向设置(在图8~图12中一部分未画出)。
上述各预备槽22,均沿半径方向设置,所有的槽呈放射状,面向不同的方向。另一方面,上述线圈保持槽20,与插入相邻的单极线圈8的邻近配置的线圈保持槽20为一对,相互平行设置。又,上述一对暂成形用槽24也相互平行设置。
在采用这样构成的线圈装填架2进行作业之前,在本例中,进行形成线圈的绕线工序。在该绕线工序中形成3个单极线圈8。
在进行绕线工序时,如图1所示,采用3个并排设置的绕线框5、和向该绕线框5提供线材(电线)88进行缠绕的缠绕臂59。
各绕线框5,如该图所示,具有上下左右的4个爪部51,在其左右侧面上为了容易插入后述的移载机6,设置有切口部52。爪部51构成为左右可以开合,在绕线时让左右打开成为增大了外径的状态。各绕线框5,可以整体前进后退,进一步各绕线框5构成为可以左右转动。
缠绕臂59构成为一边转动前进后状态的绕线框5的周围一边提供线材88。而且构成为转动方向可以改变。
然后,首先让左端的绕线框5比其它绕线框5前进一步(图中未画出),以左端的绕线框5为中心,让缠绕臂59一边绕顺时针方向转动一边提供线材88。这样,形成第一单极线圈8。
然后,让左侧的绕线框5后退,同时让中央的绕线框5前进(图中未画出)。然后,这次以中央的绕线框5为中心,让缠绕臂59一边绕与顺时针方向相反的方向转动一边提供线材88。这样,形成第二单极线圈8。
进一步,如图1所示,让中央的绕线框5后退,同时让右端的绕线框5前进。然后,这次以右端的绕线框5为中心,再次让缠绕臂59一边绕顺时针方向(箭头A方向)转动一边提供线材88。这样,形成第三单极线圈8。
然后,如图2所示,让上述右端的绕线框5后退,让上述3个绕线框5排成一列。然后,如图3所示,让左右的绕线框5向外侧稍微转动,形成向3个单极线圈施加拉力的形状。
然后,在本例中,如图4~图8所示,将在上述3个绕线框5上形成的3个单极线圈8,利用移载机6从绕线框5向线圈装填架2移载。
如图4~图7所示,移载机6,具有2张基板61、在其外方分别配置的夹板62。上述基板61以及夹板62,设置成分别可以在水平方向上转动,或者可以开合。
利用该移载机6实际进行线圈的移载动作时,如图4所示,首先将绕线框5的爪部51在左右方向关闭,缩小其外径。这样,在绕线框5和在其周围形成的单极线圈8之间形成间隙。
然后,让移载机6的基板61之间的间隔对准绕线框5和单极线圈8之间的间隙位置,让移载机6处于平行位置上。然后,让夹板62的前端侧左右打开,与基板61之间张开。
然后,如图5所示,让移载机6的基板61插入到绕线框5和单极线圈6之间的间隙中。然后,如图6所示,闭合夹板62,在夹板62和基板61之间夹持单极线圈8。
然后,如图7所示,让移载机6后退,结束单极线圈8从绕线框5取下的动作。
然后,如图8所示,让移载机6与线圈装填架2的外周面对面,同时让该基板61的外侧面610与线圈保持槽20的内侧的面大致平行,进行配置。然后,稍微打开一点夹板62,让单极线圈8可以移动,同时,通过图中未画出的推送器按压单极线圈8,将单极线圈8向线圈装填架2的线圈保持槽20移载。这时,单极线圈8不是被压入到线圈保持槽20的底部,而是在单极线圈8和线圈保持槽20的底部29之间留下可以插入后述的插入叶片3的空隙。
这样的动作通过采用3个移载机6一次完成,可以将在3个绕线框5上形成的3个单极线圈8一次向线圈装填架2侧移载。此外,当然也可以将各单极线圈8切开分离,采用1个移载机6一个一个移载单极线圈8。
然后,通过重复4次上述那样的3个线圈的在绕线框5上的形成以及移载作业,可以将12个单极线圈8配置在线圈装填架2的外周面上。
此外,从线圈的形成到向线圈装填架2的移载的作业,也可以通过增加上述绕线框5、缠绕臂59、移载机6等设备,并行进行,使得工序合理化。
然后,从线圈装填架2向定子铁芯1移动线圈。
首先,如图9所示,让线圈装填架2的线圈保持槽20与定子铁芯1的槽10对面,将线圈装填架2配置定子铁芯1的内部。
这时,线圈装填架2上的所有单极线圈8,配置成让其线圈插入部801与各自对应的槽10的内周开口部大致平行。并且在这时将线圈插入部801和定子铁芯1的轴方向之间所成夹角维持在5°以内。
在线圈装填架2的线圈保持槽20中的上述空隙中将插入叶片3插入。又,在线圈装填架2的暂成形用槽24中插入暂成形叶片34。
然后,如图10、图11所示,让插入叶片3在线圈保持槽20内在从中心向外周的方向上前进,同时让暂成形叶片34在暂成形用槽24内在从中心向外周的方向上前进。这样,单极线圈8在上述插入叶片3的按压下,从线圈保持槽20向定子铁芯1的槽10移动。
又,在单极线圈8中从定子铁芯1露出的上下的线圈端部802,由上述暂成形叶片34按压,实施向外方变形的暂成形。
这样的插入叶片3以及暂成形叶片34的前进动作,针对12个单极线圈8同时进行,可以将1组的12个单极线圈8同时插入到定子铁芯1的槽10中。
这时,各线圈插入部801和定子铁芯1所成夹角,在移动中也维持在5°以内。为此,所有单极线圈8同时向定子铁芯1大致直线移动,将所有的单极线圈8的线圈插入部801同时插入到槽10中。
如上所述,在线圈装填架2的线圈保持槽20中,配置相邻单极线圈8的相互相邻的线圈插入部801的上述线圈保持槽(例如图8中的20A2和20B1、20B2和20C1)相互平行设置。为此,各单极线圈8的线圈插入部801向该槽10插入之前的移动轨迹(例如图8中的a2和b1、b2和c1)成平行移动。
按压上述线圈插入部的上述插入叶片3从移动开始到停止为止完全同步动作,各单极线圈8具有的2个线圈插入部801,同时开始移动后均以相同的速度移动。
然后,在本例中,采用在正式成形工序中也使用的上下一对成形器66,进行第二次暂成形。
成形器66,如图12所示,具有环状形状,在与定子铁芯1对面的一侧上具有将线圈整形成所希望的形状的形面660。具体讲,上下的各成形器66,其内周部分具有面向定子铁芯1凸出的锥形状的形面660。然后,通过让成形器66向定子铁芯1前进,将上述线圈8按照形面660的锥形状向外方成形。
在各成形器66上,设置有防止上述插入叶片3和上述暂成形叶片34的干扰的切口部665。然后,可以在保持插入叶片3和暂成形叶片34前进后的状态下将成形器66向定子铁芯1按压。
让这样构成的上下一对成形器66,分别从上下向定子铁芯1前进,按压定子铁芯1。这样,如上所述,配置在定子铁芯1上的12个单极线圈8从定子铁芯的上下露出的线圈端部802面向定子铁芯1倒下,进行第二暂成形。
然后,进行采用上述绕线框5以及缠绕臂59的线圈的形成以及采用移载机6的线圈的移载作业,将第二组的12个单极线圈8插入配置在线圈装填架2中。
然后,和上述同样,让线圈装填架2的线圈保持槽20与定子铁芯1的槽10对面,将线圈装填架2配置在定子铁芯1的内部。这时,让上述第一组的第一相线圈与第二组的线圈错开,在圆周方向上错开线圈装填架2和定子铁芯1之间的相对位置,进行配置。然后,进行采用插入叶片3的线圈8的移动以及采用暂成形叶片34的暂成形。
进一步和上述同样,采用上述一对成形器66进行第二暂成形。
然后,对于第三组的12个单极线圈8,也可以和上述第一、第二组的情况同样进行作业。但是,在将线圈从线圈装填架2向定子铁芯1移动时,让第三组(第三相)与第一组(第一相)、第二组(第二相)错开,在圆周方向错开线圈装填架2和定子铁芯1之间的相对位置。
对第三组的第二暂成形,结果就是正式成形工序。即,在将第三组的线圈插入到定子铁芯1中的阶段,成为已经将所有36个单极线圈8安装在定子铁芯1上的状态。然后,利用上述暂成形叶片34的暂成形,只是直接对第三组的12个单极线圈8进行。另一方面,作为第二暂成形进行由成形器66的成形,是针对所有36个单极线圈8进行,成为对线圈整体整形的正式成形工序。
这样,在定子铁芯1上,将合计36个单极线圈8插入配置,同时结束正式成形的状态。
此外,在本例中,虽然是以从各组的12个单极线圈的形成到第二暂成形作为一套作业进行,当然也可以采用3组线圈装填架2,从线圈形成到向线圈装填架2的线圈插入配置,3组平行进行,使得作业合理化。
如上所述,在本例中,通过利用上述线圈装填架2以及插入叶片3,容易并且可以稳定实施所谓的直线插入工艺。即,如图13、14所示,在不改变线圈8的姿势的情况下,可以直线插入到槽10中。为此,线圈8的上下方向的长度没有必要增长多余的长度。具体讲,如图15所示,插入到定子铁芯1中的线圈8的上下方向的尺寸L1,与现有技术的图68所示的上下方向的尺寸L0相比可以充分缩短。
为此,可以防止从定子铁芯1露出多余的线圈8,可以缩短将线圈8安装在定子铁芯1上之后的部件在轴方向上的长度,进而可以缩短电机整体在轴方向上的长度。
在本例中,如上所述,相邻单极线圈8中相互相邻的线圈插入部801的移动轨迹平行。这样,即使采用直径的小定子铁芯1、或者圈数多的单极线圈8的情况,可以容易将单极线圈8配置在定子铁芯1的内周侧,具有容易进行线圈插入工序的效果。
进一步,如果一个一个观察各单极线圈81的动向,各个单极线圈8所具有的2个线圈插入部801同时开始移动后均以相同速度移动。这样,各单极线圈,可以始终将线圈插入部的距离保持在最低距离的情况下进行移动,从这一点也表明没有必要让线圈端部增加多余的长度。
再有,在1相的所有单极线圈8中观察时,所有的线圈插入部801在同时开始移动后均以相同的速度移动。为此,由于可以让过渡线的长度以及线圈长度最短,并且线圈插入部801在保持良好平衡的状态下移动,线圈的排列状态不容易乱,并且构成线圈的电线(线材)不容易受伤。
特别是在本例中,在线圈装填架2上设置上述暂成形用槽24,通过暂成形叶片34的移动进行暂成形。这样,可以在每次将各单极线圈8安装在定子铁芯1上时将线圈的线圈端部802向外方按压进行变形,可以容易进行暂成形。该作业可以和线圈的移送同时进行,可以简化装置以及工序。
再有,在本例中,采用上述成形器66,通过将线圈8向定子铁芯1按压对上述线圈8进行第二暂成形以及正式成形。这样,只需将成形器66向定子铁芯1按压,就可以将暂成形后的线圈整体一次成形为所希望的形状。然后,通过上述第二暂成形以及正式成形,由于可以让从定子铁芯1露出的线圈端部趋近定子铁芯1进行成形,可以更加缩短上述在轴方向上的尺寸。
在上述成形器66上设置了上述切口部,可以在上述插入叶片3和暂成形叶片34前进后的状态下将成形器66向定子铁芯1按压。为此,如上所述,在线圈8向定子铁芯1的插入、暂成形之后可以紧接着进行利用成形器66的第二暂成形以及正式成形,可以让制造工序合理化。
此外,在本例中,虽然作为上述线圈插入机构采用了上述插入叶片3,作为上述暂成形机构采用了上述暂成形叶片34,也可以采用在线圈装填架2的表侧面以及背侧面上分割结构的分割插入叶片或者分割插入钩板以及分割暂成形叶片或者暂成形钩板,进行替代。这时,也可以让分割插入叶片或者分割插入钩板、以及分割暂成形叶片或者暂成形钩板分别在上述线圈装填架2的表侧面以及背侧面上一体化形成,可以简化装置。
在本例中虽然是以三相DC无刷电机为例,上述方法也可以适用于其它结构的电机。
实施例2
在本例中,如图18、图19所示,更详细说明在实施例1中从线圈装填架2向定子铁芯1插入线圈的线圈插入装置的一例。
本例的线圈插入装置9,如图18所示,具有通过从底板部91延伸设置的图中未画出的支柱固定的上板部92,在其上部设置载置线圈装填架2的线圈装填架支撑台93。
线圈装填架支撑台93由法兰部931、比该法兰部931的直径要小的具有圆柱形状的中央凸出部932。
又,在上述底板部91上设置有:配置成以支点941为中心可以摆动的多个第一臂94、和配置成以支点951为中心可以摆动的多个第二臂95。第一臂94,如该图所示,在其上端具有插入叶片3,另一方面,第二臂95,在其上端具有暂成形叶片34。
第一臂94具有可以让设置在升降板961上的销963插接的长孔部942。第二臂95,如该图所示,具有可以让设置在第二升降板962上的销964插接的长孔部952。
上述升降板961构成为与配置在底板部91上的气缸971、升降杆972、基板973、连接杆974等连接,伴随由气缸971驱动的升降杆972的升降,可以进行升降。
设置在上述第一臂94以及第二臂95上的长孔部942、952,具有倾斜的长孔部分。然后,通过让销963、964在垂直方向上的移动,让销963、964在长孔部942、952中的插接位置移动,这样第一臂94以及第二臂95以支点941以及951为中心可以摆动。此外,第一臂94的长孔部942和第二臂95的长孔部952的形状多少有些不同,让第一臂94和第二臂95具有不同的摆动量。
如图19所示,在各第一臂94中,平行配置2张插入叶片3,2张插入叶片3一起在第一臂94的摆动方向上平行移动。此外,所有的第一臂94的摆动方向是沿通过位于定子铁芯1的2个槽10之间的T形15中央的半径方向A的方向。
同样,在各第二臂95中,平行配置2张暂成形叶片34,2张暂成形叶片34一起在第二臂95的摆动方向上平行移动。此外,所有的第二臂95的摆动方向是沿通过位于定子铁芯1的2个槽10之间的T形15中央的半径方向B的方向。
然后,在该线圈插入装置9中应注意的点,如图18所示,插入叶片3在摆动开始位置相对于垂直方向的倾角α设置在5°以内,并且在摆动结束位置上相对于垂直方向的倾角设置在0°。
为此,采用线圈插入装置9从线圈装填架2向定子铁芯1移动线圈时,可以在将与插入叶片3挡接的线圈插入部801和定子铁芯1的槽10之间所成的夹角始终维持在5°以内的状态下,让所有的单极线圈8同时向定子铁芯1作大致直线的移动。
进一步,如上所述,相邻2个插入叶片3平行配置,这些对相邻单极线圈8的相邻线圈插入部801按压。为此,如上所述,配置成平行的2个线圈保持槽20内可以由相互平行移动的插入叶片3按压相邻的线圈插入部801,该按压点可以始终保持平行。然后,相邻单极线圈8的相邻线圈插入部801,在到达槽10之前,相互平行移动,其移动轨迹极容易保持平行。
其它和实施例1所述的情况相同。
实施例3
本例,如图20所示,是上述插入叶片的另一例。
即,如该图所示,本例的插入叶片302,呈大致L字形,由沿水平方向延伸的基部303和沿垂直方向延伸的垂直叶片部304构成。而垂直叶片部304的挡接面305设置呈垂直面。通过让基部303在水平方向移动,垂直叶片部304在保持挡接部305垂直的状态下进退。
采用该插入叶片302,如图20(a)所示,即使与线圈插入部801挡接时,在向定子铁芯1的槽10插入结束的时刻,线圈插入部801和定子铁芯1的轴方向所成的夹角实质上可以保持在0°。
实施例4
本例,如图21以及图22所示,作为插入叶片,是采用上下一对分割插入叶片320、330的例子。
即,本例的分割插入叶片320、330,为上下一对长条状,其前端侧的一方侧面具有锥形325、336,其前端相互相向配置。
以下采用图21、图22简单说明进行单极线圈8的移动时的分割插入叶片320、330的动作。图21表示从定子铁芯1的直径方向观察分割插入叶片320、330和单极线圈8的动向。图22,与图21中的各动作对应,表示从定子铁芯1的轴方向观察分割插入叶片320、330与线圈8接触的部分的宽度尺寸的说明图。
如图21、图22所示,随着从(a)前进到(c),分割插入叶片320、330相互接近并重合。然后,与单极线圈8的挡接部分的宽度尺寸,沿上述锥形部325、335逐渐增大,单极线圈8逐渐被压入到定子铁芯1的槽10内。
在此,施加单极线圈8的插入压力,如后述的图29所示,在相对于单极线圈8的缠绕中心点大致对称的4处进行。这样,单极线圈8从与槽10大致平行配置的状态,一直保持这种姿势,作直线移动。
实施例5
本例,如图23~图25所示,是采用与实施例1的线圈装填架不同结构的线圈装填架202的例子。
本例的线圈装填架202,为形成保持单极线圈8的线圈保持槽的支撑棒部203。这时,通过如图23、图24所示保持多个单极线圈8,可以和实施例1同样实施线圈插入工序。
实施例6
本例,如图24~图26所示,是采用与实施例1的线圈装填架不同结构的线圈装填架204的例子。
本例的线圈装填架204,针对每一极具有从直径方向外侧向内侧延伸的上下一对装填架板205。
这时,如图24~图26所示,将一极的单极线圈8保持在线圈装填架204的装填架板205上,在定子铁芯1的轴方向上下安装。然后,采用插入叶片等按压单极线圈8而向槽10内移动。然后,保持各单极线圈8的装填架板205,以一极或者多个同时从直径方向外侧提起的动作,可以实施线圈插入工序。
实施例7
本例,如图29~图34所示,是在线圈插入工序中,对单极线圈8施加插入压力的施加位置的例子。
图29表示在相对于单极线圈8的缠绕中心点大致成对称的多个位置,即成为单极线圈8的线圈插入部801和线圈端部802之间的边界部分的4个角的按压区域F上施加插入压力的例子。
图30表示在相对于单极线圈8的缠绕中心点大致成对称的多个位置,即成为单极线圈8的线圈插入部801和线圈端部802之间的边界部分的4个角中相向的2个角的按压区域F上施加插入压力的例子。
图31以及图34表示对单极线圈8中2个线圈端部802的按压区域F施加插入压力的例子。
图332以及图33表示对单极线圈8中2个线圈插入部801的按压区域F施加插入压力的例子。
在任一例中,都可以将单极线圈8的线圈插入部801和槽10之间所成的角度保持在5°以内的状态下直线移动单极线圈8。此外,上述图29~图34的例只是一例,显然插入压力的施加位置的按压区域F可以进一步变更。
实施例8
本例,如图35、图36所示,是替代实施例1的插入叶片3,可以作为线圈插入机构使用的分割插入钩板的例子。
图35表示在线圈装填架的表面侧以及背面侧分割的一对分割插入钩板的一方分割插入钩板350。该分割插入钩板350,具有挂接线圈端部801的两端部的L字形截面形状,如上述图29所示,是对4个角的按压区域F施加插入压力的构成。
图36也表示在线圈装填架的表面侧以及背面侧分割的一对分割插入钩板的一方分割插入钩板352。该分割插入钩板352,具有挂接线圈端部801的整体的コ字形截面形状,如上述图34所示施加插入压力的构成。
即使采用这些分割插入钩板,可以实施和实施例1同样的线圈插入工序。
实施例9
在本例中,如图37~图55所示,作为上述线圈装填架,是采用也可以作为在线圈形成工序中使用的缠绕工具作用的具有特殊结构的线圈装填架(缠绕工具)7进行线圈形成工序的例子。
在本例中,如图37、图38所示,作为将电线88缠绕成环状形成3个单极线圈8相连的电机用线圈(参见图50)的线圈形成装置,采用缠绕工具(线圈装填架)7和转动装置74。
缠绕工具7,如图37~图39所示,包括基座保持架70、和配置在该基座保持架70的外周面上的多个绕线框4。各绕线框4配置成可以相对于基座保持架70进退,可以让任一个绕线框4比其它绕线框处于更凸出的状态。
转动装置74,如图37、图38所示,构成为可以让缠绕工具7整体以凸出的绕线框4的进退方向的轴线C为中心进行转动。
以下,进一步详细说明本例的线圈形成装置。
在缠绕工具7中,如图39所示,基座保持架70呈圆盘形状。即,基座保持架70具有上下一对环状板71、72,分别具有中央贯通孔710、720及其在周围的多个定位孔712、722。该中央贯通孔710、720及其在周围的定位孔712、722用于确定与后述的转动装置74的连接位置。
上下一对环状板71、72,通过沿从其中心放射状延伸的方向配置的隔板79相互连接。在本例中,以内角15°的间距配置4张隔板79,并且,在与其相向的位置上也以内角15°的间距配置4张隔板79。然后,在相邻隔板79之间设置的内角约15°的空间中,分别配置绕线框4。在本例中,在相向的位置上分别相邻设置3个绕线框4,合计设置6个绕线框4。
此外,如图39所示,本例的缠绕工具7,在圆盘状的上述基座保持架70的外周面上空余的位置上,构成为也可以进一步设置隔板79以及绕线框4,可以设置最多12个绕线框4。
绕线框4,如图39所示,配置成可以沿从基座保持架70的中心点放射状延伸的轴线进退。各绕线框4具有沿上述轴线宽度增宽的扇形形状。
即,如图39所示,如果分别以与上述基座保持架70的环状板71、72平行的面作为表面和背面,各绕线框4具有从该表面以及背面观察的整体形状大致为扇形、并且在其中央部设置有切口部420的框主体部42。在框主体部42的两侧面上,设置有段部425,在形成单极线圈8时由其进行定位。
在框主体部42的表面以及背面上配置了可装卸的为了对缠绕的单极线圈的形状整形的成形块43、44。该成形块43、44也呈略扇形,在中央部上有切口部430、440。此外,成形块43、44向框主体部42的固定通过图中未画出的螺钉螺接进行。
本例的成形块43、44,如图39所示,随着从外周侧向内周侧趋近,厚度增加,让被成形的单极线圈的高度越向内周侧越高。
如图39所示,上述框主体部42,在从上述切口部420向基座保持架70的轴方向上,具有长方形的贯通孔429。在贯通孔429的上下设置圆形状的贯通孔的杆孔428。然后,绕线框4通过将穿通上述贯通孔429的引导板41固定在基座保持架70上,配置成可以在基座保持架70上进退。
更具体讲,引导板41,如图39所示,包括固定在基座保持架70上的基端部415、和为限制绕线框4的前进位置增大上下方向的尺寸呈略T字形的前端部410。然后,让该引导板41的基端部415穿通在上述框主体部42的切口部420的底部开口的上述贯通孔429,并且让套装了弹簧46的杆45穿通在框主体部42的贯通孔429的上下设置的杆孔428。然后,将引导板41的基端部415夹持在基座保持架70的上下一对环状板71、72之间固定,并且,将2根杆45的一端固定在环状板71、72上、同时将另一端固定在引导板41的前端部410上。这样,绕线框4被固定成可以相对于基座保持架70进退。
再有,如图51~图53所示,在绕线框4上,在上下设置通过操作销头部480可以让销前端部481进退的定位用销48。在引导板41上具有与上述销前端部481可以插接的销孔418、419。然后,如图44所示,在将定位销48的销前端部481插接在销孔418中的状态下,维持绕线框4后退后与基座保持架70接近的状态。而在让绕线框4前进时,让定位销48后退,解除该销前端部481和销孔418之间的插接状态,让绕线框4抵抗弹簧46前进。然后,如图53所示,再次让定位销48前进让销前端部481与销孔419插接。这样,绕线框4在轴方向前进后被固定在离开基座保持架70的位置上。
在如上所述配置的各绕线框4的两侧上,存在从基座保持架70的外周面延伸设置的隔板79。然后,在隔板79和绕线框4之间保持作为后述的线圈保持槽20作用的给定间隔。
本例的缠绕工具7,在让所有上述绕线框4后退的状态下由绕线框4的前端形成的外轮廓线呈现以基座保持架70的中心点为中心的圆形状。即,本例的缠绕工具7,成为可以让各绕线框4与后述的电机铁芯的内周面对面进行配置的形状。
然后,本例的转动装置74,如图37、图38所示,包括从图中未画出的驱动轴延伸设置的直状部741、和通过法兰751、752与该直状部741连接的弯曲部76,在弯曲部76的前端上设置与缠绕工具7连接的连接用法兰77。
弯曲部76,如该图所示,包括与直状部741在同一轴线上延伸的第一部位761、从该第一部位弯曲90度延伸设置的第二部位762、进一步从第二部位762弯曲90度与上述直状部741平行的第三部位763、从第三部位再次弯曲90度的第四部位764。然后,在第四部位764的前端上设置上述连接用法兰77。
连接用法兰77,如图37、图38所示,在与缠绕工具7的基座保持架70连接时,将基座保持架70的厚度方向以及径方向的中心点调整到处在上述直状部741的轴线的位置上。
上述连接用法兰77与缠绕工具7的周方向上的固定位置,可以适当进行变更,以便让绕线框4的轴心C与转动装置74的直状部741的转动中心C2一致。
然后,采用图40~图50说明采用具有上述缠绕工具7以及转动装置74的线圈形成装置形成多个单极线圈8相连构成的电机用线圈的方法。此外,在这些图中,省略了转动装置74的记载。
首先,如图40所示,在缠绕工具7中让所有的绕线框4后退的状态下,将缠绕工具7固定在转动装置74上,让其转动中心C2(参见图37、图38)和第一绕线框4a的轴线C一致。
然后,从该状态,如图41所示,进行让第一绕线框4a前进而比其它绕线框4凸出的的绕线框凸出工序。这时,解除由将绕线框4a固定在后退位置上的定位销48(图51~图53)进行的固定,让绕线框4a反抗弹簧46前进,再次由定位销48固定在前进位置上。
然后,如图41所示,从上方的一方向供给电线88,同时将其前端固定在缠绕工具7上。固定方法也可以采用特殊固定装置固定在确定的位置上,也可以采用连接在缠绕工具7的任意位置上的方法。在本例中,采用后者的方法。
然后,如图41、图42所示,向凸出的绕线框4a从一方向供给电线88,同时驱动转动装置74,进行让缠绕工具7整体以绕线框4a的轴线C为中心进行转动的缠绕工序。这样,如图36所示,在凸出的绕线框4a上缠绕电线88后,结束第一单极线圈8的形成。
然后,如图44所示,进行让形成了单极线圈8的上述第一绕线框4a后退的绕线框后退工序。这时,绕线框4a通过再次操作定位销48(图51~图53),被固定在后退位置上。
如该图所示,在绕线框4a的周围形成的单极线圈8,位于该环的上下位置上的线圈端部802从绕线框4的表背面露出,并且,位于左右的位置上的线圈插入部801被收容在隔板79和绕线框4之间的空隙中。
然后,如图45所示,让与形成了单极线圈8的第一绕线框4a相邻的第二绕线框4b沿轴心C前进,比其它绕线框4向外方凸出,和上述同样固定在前进位置上。
在该绕线框凸出工序之前或者之后的任一个,变更缠绕工具7和转动装置74之间的连接位置,让转动装置74的转动中心与第二绕线框4b的轴心一致。
如该图所示,从保持在第一绕线框4a上的单极线圈8连接的过渡线885,从第二绕线框4b的下方引渡,与其相连的电线88与上述同样从上方的一方向供给。
然后,如图45、图46所示,向凸出的绕线框4b从一方向供给电线88,同时进行让缠绕工具7整体以绕线框4b的轴线C为中心进行转动的缠绕工序。这时的转动方向,是和第一绕线框4a时的情况相反的方向。这样,如图47所示,在凸出的绕线框4b上缠绕电线88后,结束和第一单极线圈8缠绕方向相反的第二单极线圈8的形成。
然后,如图47所示,让形成了单极线圈8的上述第二绕线框4b后退,和上述同样,固定在后退位置上。
如该图所示,在绕线框4b的周围形成的第二单极线圈8也成为如下状态:位于该环的上下位置上的线圈端部802从绕线框4的表背面露出,并且,位于左右的位置上的线圈插入部801被收容在隔板79和绕线框4之间的空隙中。
然后,如图48所示,让与第二绕线框4b相邻的第三绕线框4c沿轴心C前进,比其它绕线框4向外方凸出,和上述同样固定在前进位置上。又,这时也在该绕线框凸出工序之前或者之后的任一个,变更缠绕工具7和转动装置74之间的连接位置,让转动装置74的转动中心C2(图37、图38)与第三绕线框4c的轴心C一致。
再有,如该图所示,与从保持在第二绕线框4b上的单极线圈8延伸的过渡线885相连的电线88,和上述同样从上方的一方向供给。
然后,如图48、图49所示,向凸出的绕线框4c从一方向供给电线88,同时进行让缠绕工具7整体以绕线框4c的轴线C为中心进行转动的缠绕工序。这时的转动方向,是和第二绕线框4c时的情况相反的方向。这样,如图49所示,在凸出的绕线框4c上缠绕电线88后,结束和第二单极线圈8缠绕方向相反的第三单极线圈8的形成。
然后,如图50所示,让形成了单极线圈8的上述第三绕线框4c后退,和上述同样,固定在后退位置上。
如该图所示,在绕线框4c的周围形成的第三单极线圈8的线圈插入部801也被收容在隔板79和绕线框4之间的空隙中。
这样,完成缠绕方向相互相反的3个单极线圈8相连的线圈。
然后,如图50所示,对于与形成了上述线圈的3个绕线框4a~3c相向的3个绕线框4d~3f,也通过上述同样的步骤,可以形成缠绕方向相互相反的3个单极线圈8相连的线圈。
这样,在本例的线圈形成方法中,采用具有上述基座保持架70和绕线框4的上述结构的缠绕工具7和转动装置74。然后,如上所述,对各个上述绕线框的每一个依次进行绕线框凸出工序、缠绕工序、绕线框后退工序。
在此,上述缠绕工序,让上述缠绕工具整体以上述凸出的绕线框4的轴心C转动。为此,如上所述,可以从一方向供给电线88,在不会出现电线88的拧乱的情况下在绕线框4上形成单极线圈8。
上述缠绕工序在上述绕线框凸出工序之后进行,在缠绕工序之后进行上述绕线框后退工序。即,在变更进行缠绕工序的对象的绕线框4时,可以在绕线框凸出工序以及绕线框后退工序中让绕线框4前进以及后退进行变更,在相邻绕线框4之间没有必要特别设置为供给电线的空间。这样,可以充分缩短在所获得的单极线圈8之间的过渡线885的长度。
再有,在本例中,缠绕工具7的各绕线框4,如上所述,为略扇形,并且在其表面和背面上配置上述成形块43、44。成形块43、44,如上所述,随着从外方朝内方趋近,厚度增加。为此,在绕线框4上缠绕的单极线圈8,构成该线圈的多个电线环的形状沿绕线框4的轴线C变化。
即,构成单极线圈8的多个电线环,越到外方,沿扇形的绕线框4的宽度越宽,并且沿成形块43、44的形状高度降低。这样,如后所述,在将线圈安装在电机铁芯上时的线圈端部802可以配置成最适合的状态。通过采用从该径方向内侧向外侧宽度变宽,同时从径方向内侧向外侧在轴方向的高度变低的结构,在电线88缠绕时,可以防止构成单极线圈88的各电线8(绕线)偏离的情况。
本例的缠绕工具7在让所有上述绕线框4后退的状态下由绕线框4的前端形成的外轮廓线为圆形状,可以让各绕线框4与后述的定子铁芯的内周面对面进行定位。
在各绕线框4的两侧上存在从基座保持架70的外周面延伸设置的隔板79。然后,在隔板79和绕线框4之间的间隙作为线圈保持槽20作用。然后,沿该线圈保持槽,如实施例2所示,通过各单极线圈8的直线移动可以实现向定子铁芯的安装作业。
然后,在本例中,进一步说明将采用上述线圈形成装置形成的线圈从缠绕工具7直接插入到定子铁芯中的方法的一例。
在本例中,如图54、图55所示,在设置在环状定子铁芯1的内周面上的槽10中插入配置线圈(参见图50)。此外,在本例中,为了更明确表示后述的插入叶片3等的动作,而在图中没有画出线圈(单极线圈8)。
采用上述定子铁芯1构成的电机是三相DC无刷电机。然后,在本例中的定子铁芯1,也是通过将环状的电磁钢板积层制作而成,如图54、图55所示,在其内周面上具有插入线圈的槽10。
在本例中,相对于定子铁芯1,应配置合计36个单极线圈8,设置有72个槽10。然后,每一相的单极线圈8有12个。在本例中,如上所述,3个单极线圈8相连构成的线圈由1个缠绕工具7制作2组,将这些同时安装在定子铁芯1上。通过6次进行该作业,将所需要的所有单极线圈8安装在定子铁芯1上。
如果进一步具体说明该作业,首先,如图54所示,让在缠绕工具7中在绕线框4和隔板79之间形成的线圈保持槽790与定子铁芯1的槽10对面,将缠绕工具7配置在定子铁芯1的内部。
再有,如图54所示,将插入叶片3插入到缠绕工具7的上述线圈保持槽790中。在缠绕工具7中绕线框4的框主体部42上设置的切口部420以及在其上下的成形块43、44上设置的切口部430、440(参见图39)成为用于插入暂成形叶片34的暂成形槽795。
然后,如图55所示,让插入叶片43在线圈保持槽790内在从中心向外周的方向上前进,同时让暂成形叶片34在暂成形用槽795内在从中心向外周的方向上前进。这样,单极线圈8在上述插入叶片3的按压下,从线圈保持槽790向定子铁芯1的槽10作略直线的移动。并且,在单极线圈8中从定子铁芯1露出的上下的线圈端部802(图50),由上述暂成形叶片34按压,实施向外方变形的暂成形。
这样的插入叶片3以及暂成形叶片34的前进动作,针对6个单极线圈8同时进行,可以将6个单极线圈8同时插入到定子铁芯1的槽10中。
然后,在本例中,采用和实施例1同样的上下一对成形器66(参见图12),进行第二次暂成形。成形器66,如上所述,具有环状形状,在与定子铁芯1对面的一侧上具有将线圈整形成所希望的形状的形面660。在各成形器66上,设置有防止上述插入叶片3和上述暂成形叶片34的干扰的切口部665。然后,可以在保持插入叶片3和暂成形叶片34前进后的状态下将成形器向定子铁芯1按压。
让这样构成的上下一对成形器66,分别从上下向定子铁芯1前进,按压定子铁芯1。这样,如上所述,配置在定子铁芯1上的6个单极线圈8从定子铁芯的上下露出的线圈端部802向定子铁芯1倒下,进行第二暂成形。
然后,在本例中,采用上述线圈形成装置,重新在缠绕工具7上形成2组3个单极线圈8相连的线圈。然后,和上述同样,进行线圈从缠绕工具7直接向定子铁芯1的移动和暂成形以及第二暂成形。通过合计重复6次该作业,可以将合计36个单极线圈8安装在定子铁芯1上。然后,作为最后的第二暂成形而进行的由成形器的成形,是针对所有36个单极线圈8进行,成为对线圈整体整形的正式成形工序。
这样,在定子铁芯1上插入配置合计36个单极线圈8。
此外,在本例中,虽然是以从6个单极线圈的形成到第二暂成形作为一套作业实施,并且重复实施6次该作业,也可以采用多组缠绕工具7,以提高效率。进一步,也可以将在上述缠绕工具7中的绕线框4的数量从6个增加到12个,通过一次让12个单极线圈8向定子铁芯1移动,使得工序合理化。
如上所述,在本例中,通过利用上述缠绕工具7以及插入叶片3,容易并且可以稳定直线移动线圈,实施所谓的直线插入工艺。再有,上述绕线框4和隔板79之间形成的线圈保持槽20,配置相邻单极线圈8的相邻线圈插入部801的槽之间相互平行。为此,和实施例1同样,线圈插入部801插入到槽10中之前的移动轨迹可以确切成为平行。然后,在不改变线圈8的姿势的情况下,可以直线插入到槽10中。为此,线圈8的上下方向的长度没有必要加长不需要的长度。
进一步,在本例中,如上所述,可以直接从形成线圈的绕线框4向定子铁芯1进行线圈的移动。这样,在形成线圈之后,不需要从绕线框向其它线圈移载机移动线圈,可以非常有效地进行向定子铁芯的线圈的安装。这是因为,如已经详细说明的那样,缠绕工具2的结构具有上述优异的结构。
然后,由于可以从缠绕工具7直接将线圈插入到定子铁芯1中,即使联系单极线圈8之间的过渡线的长度短,也可以容易进行线圈的移动。
实施例10
本例是在实施例1的线圈插入工序结束之后,实施楔具插入工序的例子。
本例的定子铁芯1的槽10,如图57所示,在其内周端部具有空间部变窄的槽开放部102、和在其外周侧比槽开放部102的空间宽度更宽的一般部101。
在进行上述线圈插入工序之后,为闭塞槽10中的内周开口部而进行在槽内插入楔具901的楔具插入工序。
作为楔具901,如图56所示,所采用的楔具901具有配置在槽10的一般部101的宽幅部911、和比宽幅部912的宽度尺寸小并且从宽幅部911凸出设置而配置在槽开放部102中的凸部912。
以下对其详细说明。
在本例中的定子铁芯1,呈环状,同时如图57所示在内周部设置多个齿105,在其间形成上述槽10。
各齿105,如该图所示,从外周侧向内周侧在径方向上延伸,同时在其前端部具有向周方向凸出的凸出部106。该凸出部106对面的空间是槽10中上述槽开放部102,这之外周侧的空间是上述一般部101。
在本例中,如该图所示,在槽10的内周面整体预先配置由具有电绝缘性的合成树脂构成的绝缘膜107。具体讲,预先形成以LCP(LiquidCrystal Polymer)作为材料的膜。在本例中,绝缘膜107的厚度大约在300μm。此外,作为该绝缘膜107,也可以适用现有的具有电绝缘性的芳香族聚酰胺纤维片。
上述楔具901,如图56所示,作为材料,采用LCP(Liquid CrystalPolymer),一体成形为具有上述宽幅部911和凸部912的形状。上述凸部912的高度尺寸H1与槽开放部102在径方向上的尺寸,即齿105的厚度尺寸相比,多少要小一些。而凸部912以及宽幅部911的宽度尺寸W1、W2,与槽10的槽开放部102以及一般部101的空间宽度尺寸对应,与对面的齿105之间具有极小的间隙(图中未画出)。
该间隙,与定子铁芯1中构成槽开放部102的内壁面从构成一般部的内壁面凸出的尺寸L(图57)相比,为足够小的尺寸,并且与构成应插入配置到槽10中的线圈的电线的直径D(图57)相比,也是足够小的尺寸。
此外,在该楔具901和齿105之间,为提高插入作业效率,如上所述,在设计上优选空出极小的间隙,由于凸部912起到防止楔具901转动的作用,其间隙应尽可能小。最优选,在安装的状态下楔具901和齿105正好面接触的状态。
然后,将上述楔具901插入到定子铁芯1的槽10中的作业,在所有的单极线圈8插入到槽10中的作业结束后进行。在本例中,和实施例1同样,进行直线插入工艺(径向插入工艺),将事先缠绕线材88形成的单极线圈8从定子铁芯1的内周侧大致直线移动,插入到槽10内。然后,从轴方向将楔具901插入到槽的内周开口部。
这时,让楔具901的上述凸部912位于定子铁芯1的内周侧,上述宽幅部911位于外周侧,分别与槽10的槽开放部102以及一般部101对应进行插入。
这样,如图56所示,楔具901的宽幅部911和凸部912,分别位于槽10的一般部101和槽开放部102的状态下,可以获得可靠将槽10的内周开口部闭塞的状态。
本例的楔具901,如上所述,为具有宽幅部911和凸部912的形状,与现有的将片状物弯折后制作的楔具相比,在形状上其刚性格外优异。为此,通过径向插入工艺将单极线圈8插入到定子铁芯1的槽10中后,即使单独插入楔具901也具有足够能承受的强度。进一步,利用楔具901的刚性的提高,可以比现有技术加宽槽开放部的宽度。为此,可以更加稳定实施上述径向插入工艺,实现制造工艺的合理化。
再有,楔具901的宽幅部911和凸部912,如上所述,分别配置在定子铁芯1的槽10的一般部101和槽开放部102中。这样,获得凸部912与槽开放部102卡接的状态,可以防止楔具901转动而从槽开放部102中脱出的情况。为此,可以保持槽10的内周开口部109的稳定闭塞状态。
实施例11
在本例中,对实施例10的楔具901插入到槽10中的作业方法的一例作进一步详细说明。
在本例中,如图58所示,采用可以依次进行线圈插入和楔具插入的插入装置980。
插入装置980,具有让单极线圈8从定子铁芯1的内周侧向外周侧直线移动实施径向插入工艺的线圈插入部981、和让楔具901在轴方向移动的楔具插入部990。此外,以下说明中的轴方向和径方向是指配置了定子铁芯1后的电机的轴方向以及径方向。
线圈插入部981,具有设置成可在径方向上移动的叶片单元982、和从该叶片单元982从轴方向垂直设置的插入叶片983。该线圈插入部981,设置成当与后述的楔具推入器995挡接时,可以与楔具推进器995一起在轴方向上移动。
再有,楔具插入部990,包括具有配置楔具901的配置孔991的楔具装填架993、具有按压楔具901的按压销部994的楔具推进器995。按压销部994,从楔具推进器995在径方向延伸的臂部996在轴方向上延伸设置,伴随楔具推进器995在轴方向的移动而移动。
再有,楔具推进器995和楔具装填架993设置成直到楔具装填架993与定子铁芯1挡接之前,可以在轴方向上同步移动。
在将线圈8插入到定子铁芯1的槽10中时,对于位于定子铁芯1的内周侧的线圈8,与从内周侧向外周侧移动的插入板983挡接,进一步让其向外周侧移动。这样,如图58、图59所示,线圈8可以直线移动插入配置到定子铁芯1的槽10内。
然后,在进行楔具901的插入作业时,如图58、图60所示,预先将楔具901配置到楔具装填架993的配置孔991内,让楔具装填架993和楔具推进器995同步在轴方向上下降。然后,如图61所示,当楔具推进器995的下端与叶片单元982挡接之后,如图62所示,让上述楔具插入部990和线圈插入部981整体同步向轴方向下方移动。
然后,如图63所示,在楔具装填架993和定子铁芯1挡接后,只有该楔具装填架993停止下降,其它部分进一步继续下降。这样,楔具推进器995的按压销部994进入到楔具装填架993的配置孔991中,向下方将楔具901压出。这样,楔具901插入到槽10内。
如上所述,在本例中,通过采用上述插入装置980,由径向插入工艺进行线圈8的插入作业后,可以可靠进行楔具901的插入作业。特别是,本例的楔具901,如上所述由于具有宽幅部911和凸部912的刚性高的形状,能充分承受由上述按压销部72产生的按压力,可以顺利实现插入作业。
实施例12
在本例中,如图64、图65所示,在线圈插入工序中,说明同时将2个单极线圈8插入到定子铁芯1的槽10中的另一例。
在本例中采用的线圈插入机构,构成为由表背一对推进板39对可以插入到线圈装填架2的线圈保持槽20中的插入叶片381~384进行按压,让其移动。
首先,线圈装填架2,和实施例1的情况同样,插入配置相邻单极线圈8的相邻线圈插入部801(在图64中为b、c)的线圈保持槽20平行设置。然后,推进板39,将其前进方向(箭头G方向)设定成与上述平行的2个线圈保持槽20平行。
推进板39,如图64所示,具有相对于其前进方向(箭头G方向)垂直配置的中央平坦部390、在其两侧从中央平坦部391后退倾斜的倾斜部391、392。中央平坦部390,按压与相邻2个单极线圈8的相邻线圈插入部801b、c挡接的插入叶片381、383,两侧的倾斜部391、392分别按压与线圈插入部801a、801d挡接的插入叶片381、384。
如图64、图65所示,插入叶片381~384分别从线圈装填架2的表面以及背面凸出,具有卡接销部385,让这些与上述推进板39挡接。
再有,与推进板39的中央平坦部390挡接的2个插入叶片382、383,与位于其两侧的插入叶片381、384相比在径方向上多少要长一些,所有的插入叶片381、384的前端位置,调整成位于对于定子铁芯1的中心的一个圆弧上。
推进板39的倾斜部391、392的倾斜角度β,设定成插入各单极线圈8具有的2个线圈插入部801(a和b、或者c和d)的线圈保持槽20所成角度α的1/2。即β=α/2。这样,在由推进板39按压上述4张插入叶片381~384时,所有的插入叶片381~384的前端位置,始终位于对于定子铁芯1的中心的一个圆弧上
采用这样构成线圈装填架2以及线圈插入机构将2个单极线圈8插入到定子铁芯1的槽10中时,首先,如图64(a)、图65(a)所示,由作为线圈保持机构的线圈装填架2保持2个单极线圈8,将该线圈装填架8配置到定子铁芯1的内部。这样,必然,各单极线圈8的上述线圈插入部801分别与槽10的内周开口部109对面,同时与定子铁芯1的轴方向大致平行来配置2个单极线圈8。
然后,配置上述线圈插入机构,让上述表背一对推进板39在箭头G方向前进。这样,与推进板39挡接的2张插入叶片381~384,被推进板39所按压,沿线圈保持槽20前进。
这时,所有的插入叶片381~384,与推进板39的动作联动,同时开始移动,以相同速度持续移动。为此,与各插入叶片381~384挡接的所有线圈插入部801a~d,同时开始移动,以相同速度持续移动,同时插入到定子铁芯1的槽10中(图64(b)、图65(b))。并且这时的相邻单极线圈8的相邻线圈插入部801b、c插入到槽10中之前的移动轨迹,即通过线圈装填架2之间的轨迹平行。
这样,在本例中,如上所述,不仅可以让单极线圈8面向定子铁芯1作大致直线移动,而且可以让相邻单极线圈8中的相邻线圈插入部801b、c插入到槽10中之前的移动轨迹平行进行移动。进一步,可以让各单极线圈8具有的2个线圈插入部801(a和b或者c和d)同时开始移动并且成为相同速度来进行移动,可以让相邻单极线圈8具有的线圈插入部801(b和c)同时开始移动并且成为相同速度来进行移动,所有的线圈插入部801a~c可以同时插入到定子铁芯1的槽10中。
为此,和上述其它实施例同样,线圈端部不需要加长多余的长度,可以减少从定子铁芯1露出的线圈量,可以更加缩短所得到的电机在轴方向上的长度。
此外,在本例中,虽然只例示了只同时处理2个单极线圈8的情况,通过进一步增加推进板以及插入叶片,也可以同时将3个以上的单极线圈8插入到槽10中。
Claims (37)
1、一种电机的制造方法,其制造具有环状的电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其特征在于,包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到所述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,通过在所述线圈形成工序时或者在之后由线圈保持机构保持所述多个单极线圈,让所述各单极线圈的所述线圈插入部分别与所述槽的内周开口部对面并且与所述电机铁芯的轴方向大致成平行状态来对所述多个单极线圈进行配置,让所述各单极线圈从所述线圈保持机构脱离而朝向所述电机铁芯大致直线移动,并且按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部向所述槽插入之前的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动,进一步各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动,将所述多个单极线圈的所述线圈插入部插入到所述槽中。
2、一种电机的制造方法,其制造具有环状的电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其特征在于,包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到所述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,通过在所述线圈形成工序时或者在之后由线圈保持机构保持所述多个单极线圈,让所述各单极线圈的所述线圈插入部分别与所述槽的内周开口部对面并且与所述电机铁芯的轴方向大致成平行状态来对所述多个单极线圈进行配置,让所述各单极线圈从所述线圈保持机构脱离而朝向所述电机铁芯大致直线移动,并且按照相邻单极线圈中相互相邻线圈插入部向所述槽插入之前的移动轨迹成平行或者成为从内周侧越向外周侧越趋近的轨迹那样移动,进一步各单极线圈具有的2个线圈插入部按照同时插入到所述槽内那样进行移动,将所述多个单极线圈的所述线圈插入部插入到所述槽中。
3、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,按照各单极线圈的缠绕中心点的移动轨迹大致成直线那样让上述各单极线圈面向所述电机铁芯呈大致直线移动。
4、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,在将所述单极线圈保持在所述保持机构上向所述电机铁芯的内周侧配置时,按照所述各单极线圈具有的2个所述线圈插入部处在分别相距所述槽的所述内周开口部等距离的位置上那样配置所述单极线圈。
5、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,按照所述各单极线圈具有的2个所述线圈插入部同时开始进入到所述槽内并且同时结束进入那样进行移动。
6、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,所述单极线圈具有的所有所述线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动。
7、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述电机具有多相的线圈组,各相的线圈组由所述单极线圈多个构成;在所述线圈插入工序中,将属于1相的所有单极线圈配置在所述电机铁芯内,所述所有单极线圈的所述线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动。
8、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,所述单极线圈的移动,在将所述线圈插入部和所述电机铁芯的轴方向所成夹角保持在5°以内的状态下进行。
9、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,只将所述单极线圈插入到所述电机铁芯的所述槽中。
10、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,至少分别对所述单极线圈中的2个所述线圈插入部施加插入压力,让所述单极线圈朝向所述电机铁芯呈大致直线移动。
11、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,至少分别对所述单极线圈中的2个所述线圈端部施加插入压力,让所述单极线圈朝向所述电机铁芯呈大致直线移动。
12、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,在相对于所述单极线圈的缠绕中心点成大致对称的多个位置上分别施加插入压力,让所述单极线圈朝向所述电机铁芯呈大致直线移动。
13、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述电机是分布绕组型电机,具有在内周面上设置有多个所述槽的环状的所述电机铁芯,同时具有多相的线圈组,各相的线圈组由构成一极的所述单极线圈多个构成,所述各单极线圈分别横跨2个所述槽而被插入配置到所述电机铁芯中,并且属于不同相的线圈组的单极线圈之间,在装入到所述电机铁芯的状态下相互线圈端部的一部分重叠。
14、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述电机铁芯是定子铁芯。
15、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,采用线圈装填架,其具有可以配置到所述电机铁芯的内周面的内侧的形状,在该外周面上在与所述电机铁芯的所述槽相对面的位置上设置多个用于配置所述单极线圈的所述线圈插入部的线圈保持槽,同时配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的所述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近;
在该线圈保持槽中插入多个所述单极线圈的所述线圈插入部而将所述线圈保持在所述线圈装填架上;
按照让所述线圈装填架的所述线圈保持槽与所述电机铁芯的所述槽相对面那样将所述线圈装填架配置在所述电机铁芯的内部;
通过在让线圈插入机构与所述线圈装填架上的所有所述单极线圈挡接的情况下而该挡接部从所述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让所述所有单极线圈从所述线圈保持槽向所述电机铁芯的所述槽移动。
16、一种电机的制造方法,其制造具有环状电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其特征在于,包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到所述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,采用线圈装填架,其具有可以配置到所述电机铁芯的内周面的内侧的形状,在该外周面上在与所述电机铁芯的所述槽相对面的位置上设置多个用于配置所述单极线圈的所述线圈插入部的线圈保持槽,同时配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的所述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近,
在所述线圈保持槽中插入多个所述单极线圈的所述线圈插入部而将所述线圈保持在所述线圈装填架上,
按照让所述线圈装填架的所述线圈保持槽与所述电机铁芯的所述槽相对面那样将所述线圈装填架配置在所述电机铁芯的内部,
通过在让线圈插入机构与所述线圈装填架上的所有所述单极线圈挡接的情况下而该挡接部从所述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让所述所有单极线圈从所述线圈保持槽向所述电机铁芯的所述槽移动,并且通过各单极线圈具有的2个线圈插入部同时开始移动并且以相同速度移动,将所述多个单极线圈的所述线圈插入部插入到所述槽中。
17、一种电机的制造方法,其制造具有环状电机铁芯的、而将线圈插入配置到设置在该电机铁芯的内周面上的槽中所构成的电机,其特征在于,包括:
线圈形成工序,其形成包含多个单极线圈的线圈,该多个单极线圈具有2处插入到所述槽中的线圈插入部,同时具有2处连接该线圈插入部的线圈端部;
线圈插入工序,采用线圈装填架,其具有可以配置到所述电机铁芯的内周面的内侧的形状,在该外周面上在与所述电机铁芯的所述槽相对面的位置上设置多个用于配置所述单极线圈的所述线圈插入部的线圈保持槽,同时配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的所述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周侧越趋近,
在所述线圈保持槽中插入多个所述单极线圈的所述线圈插入部而将所述线圈保持在所述线圈装填架上,
按照让所述线圈装填架的所述线圈保持槽与所述电机铁芯的所述槽相对面那样将所述线圈装填架配置在所述电机铁芯的内部,
通过在让线圈插入机构与所述线圈装填架上的所有所述单极线圈挡接的情况下而该挡接部从所述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让所述所有单极线圈从所述线圈保持槽向所述电机铁芯的所述槽移动,并且通过各单极线圈具有的2个线圈插入部按照同时插入到所述槽内那样进行移动,将所述多个单极线圈的所述线圈插入部插入到所述槽中。
18、根据权利要求15所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述线圈插入机构由可以插入到所述线圈装填架的所述线圈保持槽中的插入叶片构成,通过将该插入叶片插入到所述线圈保持槽中并让其从中心向外周的方向前进,让所述线圈插入部从所述线圈保持槽向所述电机铁芯的所述槽移动。
19、根据权利要求15所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述线圈插入机构由可以分别从所述线圈装填架的表面侧以及背面侧插入到所述线圈保持槽中的一对分割插入叶片构成,让该一对分割插入叶片分别从所述线圈装填架的表面侧以及背面侧插入到所述线圈保持槽中,与所述线圈插入部挡接,通过让该挡接部从中心向外周的方向前进,让所述线圈插入部从所述线圈保持槽向所述电机铁芯的所述槽移动。
20、根据权利要求15所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述线圈插入机构由在所述线圈装填架的表面侧以及背面侧上分割的一对分割插入弯钩构成,让该一对分割插入弯钩分别与从所述线圈装填架的表面侧以及背面侧凸出的所述线圈端部挡接,通过让其从所述线圈装填架的中心向外周的方向前进,让所述线圈插入部从所述线圈保持槽向所述电机铁芯的所述槽移动。
21、根据权利要求15所述的电机的制造方法,其特征在于,
在从所述线圈保持槽向所述槽移动所述线圈插入部的同时或者之后,进行暂成形工序,其通过让配置在相邻所述线圈保持槽之间的暂成形机构从所述线圈装填架的中心向外周的方向前进,按压所述线圈端部并让其变形。
22、根据权利要求21所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈装填架上与所述线圈保持槽并排设置暂成形用槽,作为所述暂成形机构采用可以插入到所述暂成形用槽中的暂成形叶片,通过将该暂成形叶片插入到所述暂成形用槽中并让其从中心向外周方向前进,进行所述暂成形工序。
23、根据权利要求21所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述暂成形机构由在所述线圈装填架的表面侧以及背面侧上分割的一对分割暂成形叶片构成,通过让该一对分割暂成形叶片在所述线圈装填架的表面侧以及背面侧中从所述线圈装填架的中心向外周的方向前进,进行所述暂成形工序。
24、根据权利要求23所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述线圈插入机构由在所述线圈装填架的表面侧以及背面侧上分割的一对分割插入叶片构成,该分割插入叶片与所述分割暂成形叶片联动。
25、根据权利要求21所述的电机的制造方法,其特征在于,
在重复多次进行所述线圈插入工序和所述暂成形工序之后,进行正式成形工序,其通过让具有用于将所述线圈端部整形成所希望形状的形面的成形器按压所述电机铁芯,而让所述线圈端部成形。
26、根据权利要求25所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述成形器上设置有防止所述线圈插入机构以及所述暂成形机构干扰的切口部,在保持所述线圈插入机构以及所述暂成形机构前进的状态下让所述成形器向所述电机铁芯按压。
27、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述电机是三相DC无刷电机,在所述线圈插入工序中,同时将一相的单极线圈插入到所述电机铁芯的所述槽中。
28、根据权利要求15所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述线圈形成工序,采用缠绕工具,其具有基座保持架、成放射状配置在该基座保持架的外周面上的多个绕线框,该绕线框配置成可相对于所述基座保持架进退,同时在相邻绕线框之间,配置相邻单极线圈中的相互相邻线圈插入部的所述线圈保持槽相互平行或者从内周侧越向外周越相互趋近;还包括:
绕线框凸出工序,其让所述多个绕线框中的一个绕线框前进而比其它绕线框凸出;
缠绕工序,向所述凸出后的绕线框从一个方向供给电线,同时以所述绕线框的轴线为中心让所述缠绕工具整体转动,将所述电线缠绕到所述绕线框上,形成单极线圈;
绕线框后退工序,让形成了所述单极线圈的所述绕线框后退;
对相邻绕线框依次重复进行所述绕线框凸出工序、所述缠绕工序和所述绕线框后退工序,同时在所述缠绕工序中让所述缠绕工具的转动方向依次相反;
在所述线圈插入工序中,作为所述线圈装填架采用所述缠绕工具,将保持有所述线圈的所述缠绕工具配置在所述电机铁芯的内部,同时让所述各单极线圈从所述绕线框直接向所述电机铁芯的所述槽中移动。
29.根据权利要求28所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述缠绕工具中所述基座保持架呈圆盘形状,所述多个绕线框配置可以沿从所述基座保持架的中心点放射状延伸的轴线进退。
30.根据权利要求28所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述缠绕工具中的所述各绕线框具有沿所述轴线宽度增宽的扇形形状。
31.根据权利要求28所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述缠绕工具中的所述各绕线框包括可以装卸的对缠绕的单极线圈的形状整形的成形块。
32.根据权利要求28所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述缠绕工具,在所有所述绕线框后退后的状态下由该绕线框的前端所形成的外形线,呈现以所述基座保持架的中心点为中心的圆形状。
33.根据权利要求28所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述各绕线框的两侧上,配置从所述基座保持架的外周面延伸设置的隔板,在该隔板和所述绕线框之间保持给定的间隔。
34、根据权利要求1所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述电机铁芯的所述槽,具有在其内周端部空间部变窄的槽开口部、在其外周侧比所述槽开口部的空间宽度宽的一般部;
在进行所述线圈插入工序之后,进行楔具插入工序,为了将所述槽中的内周开口部闭塞而将楔具从所述电机铁芯的轴方向插入到该槽内。
35、根据权利要求34所述的电机的制造方法,其特征在于,
作为所述楔具,采用具有配置在所述槽的所述一般部中的宽幅部、和比该宽幅部的宽度尺寸小而从所述宽幅部凸出设置的并配置在所述槽开口部的凸部的楔具。
36、根据权利要求35所述的电机的制造方法,其特征在于,
所述楔具通过用合成树脂一体形成所述宽幅部和所述凸部而构成。
37、根据权利要求34所述的电机的制造方法,其特征在于,
在所述线圈插入工序中,采用可以进入到所述槽内的插入叶片,由该插入叶片按压所述线圈插入部,将该线圈插入部导向所述槽内,同时,所述插入叶片自身也进入到所述槽内;
在所述楔具插入工序中,在所述电机铁芯的轴方向上,让所述插入叶片和所述楔具联动进行移动,让两者交替,将所述楔具插入到所述槽内。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2002/007749 WO2003012961A1 (fr) | 2001-07-31 | 2002-07-30 | Procede de fabrication d'un moteur et appareil d'insertion d'un enroulement |
JPPCT/JP02/07749 | 2002-07-30 | ||
JP23222/2003 | 2003-01-31 | ||
JP2003023222A JP4259127B2 (ja) | 2002-07-30 | 2003-01-31 | モータの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1596498A true CN1596498A (zh) | 2005-03-16 |
CN100471011C CN100471011C (zh) | 2009-03-18 |
Family
ID=31189660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB038016842A Expired - Fee Related CN100471011C (zh) | 2002-07-30 | 2003-07-30 | 电机的制造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1526630B1 (zh) |
JP (1) | JP4259127B2 (zh) |
KR (1) | KR100965500B1 (zh) |
CN (1) | CN100471011C (zh) |
WO (1) | WO2004012324A1 (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101908795A (zh) * | 2009-06-05 | 2010-12-08 | 雷米技术有限公司 | 分段定子铁心缠绕装置及缠绕分段定子铁心的方法 |
CN101908800A (zh) * | 2009-06-05 | 2010-12-08 | 雷米技术有限公司 | 铁心缠绕装置及缠绕铁心的方法 |
CN106300750A (zh) * | 2015-06-25 | 2017-01-04 | 发那科株式会社 | 3相交流电动机及其制造方法 |
CN106787475A (zh) * | 2016-12-25 | 2017-05-31 | 中船重工电机科技股份有限公司 | 发电机转子塔形线圈整形装置 |
CN108258855A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 日本电产株式会社 | 支承部件安装方法和马达 |
CN108886309A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-11-23 | 本田技研工业株式会社 | 整列方法和整列装置 |
CN108988518A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-11 | 台州环洋机电有限公司 | 多级电机定子组合结构及其制作工艺 |
CN113454893A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-09-28 | 日特有限公司 | 线圈插入装置以及线圈插入方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1767319B (zh) * | 2004-10-29 | 2010-09-29 | 株式会社日立制作所 | 旋转电机及其制造方法 |
FR2896352B1 (fr) * | 2006-01-16 | 2014-08-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de transfert radial d'un bobinage de stator |
CN101667766B (zh) * | 2009-09-22 | 2011-06-22 | 天津市天发重型水电设备制造有限公司 | 一种高压电机圈式线圈渐进下线方法 |
US9118225B2 (en) * | 2012-08-24 | 2015-08-25 | Caterpillar Inc. | Coil with twisted wires and stator assembly of a rotary electric machine |
JP6583041B2 (ja) * | 2016-02-18 | 2019-10-02 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ステータの組立方法 |
CN107910994B (zh) * | 2017-12-14 | 2023-10-27 | 山东中际智能装备有限公司 | 波形绕线机反绕线夹夹紧装置 |
CN111786520B (zh) * | 2020-07-10 | 2023-03-24 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种发电机定子集中绕组嵌线工装及其嵌线方法 |
JP7487676B2 (ja) * | 2021-01-29 | 2024-05-21 | ニデック株式会社 | コイル挿入装置 |
DE102021122587B3 (de) * | 2021-09-01 | 2022-12-01 | Gehring Technologies Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zur Positionierung mehrerer Leiterstücke zur Bestückung eines Statorkerns mit Leiterstücken |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1538187A (en) * | 1923-03-27 | 1925-05-19 | Domestic Electric Company | Method and apparatus for placing windings in motor stators |
US2873514A (en) * | 1954-12-31 | 1959-02-17 | Smith Corp A O | Cam-actuated coil inserter |
US3193913A (en) * | 1960-09-02 | 1965-07-13 | Harry W Moore | Coil transferring machine |
JPS51138803A (en) * | 1975-05-28 | 1976-11-30 | Hitachi Ltd | Inserting device of coil into electric motor |
JPS5594567A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-18 | Nippon Denso Co Ltd | Winding method for winding unit of rotary machine |
JPS5619363A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inserting method for coil winding and inserting device for coil winding |
JPS631349A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 巻線装置 |
US4908541A (en) * | 1986-08-28 | 1990-03-13 | Mitsuba Electric Mfg., Co., Ltd. | Air-cooled layered coil vehicle AC generator stator |
JPH0348485A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-01 | Yazaki Corp | ポリマー型銅ペースト回路板の導電性補強方法 |
US5060364A (en) * | 1990-11-01 | 1991-10-29 | Advanced Machine & Tool Corporation | Wedge inserter with intermediate wedge support |
JPH099588A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Toyota Motor Corp | モータのステータ作製方法 |
JP3791426B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2006-06-28 | 日産自動車株式会社 | コイル挿入方法および装置 |
WO2003012963A1 (fr) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Aisin Aw Co., Ltd. | Procede de production de moteurs |
-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003023222A patent/JP4259127B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-30 KR KR1020057001603A patent/KR100965500B1/ko active IP Right Grant
- 2003-07-30 CN CNB038016842A patent/CN100471011C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-30 EP EP03771441A patent/EP1526630B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-30 WO PCT/JP2003/009699 patent/WO2004012324A1/ja active Application Filing
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101908795A (zh) * | 2009-06-05 | 2010-12-08 | 雷米技术有限公司 | 分段定子铁心缠绕装置及缠绕分段定子铁心的方法 |
CN101908800A (zh) * | 2009-06-05 | 2010-12-08 | 雷米技术有限公司 | 铁心缠绕装置及缠绕铁心的方法 |
CN106300750A (zh) * | 2015-06-25 | 2017-01-04 | 发那科株式会社 | 3相交流电动机及其制造方法 |
CN106300750B (zh) * | 2015-06-25 | 2018-08-07 | 发那科株式会社 | 3相交流电动机及其制造方法 |
CN108886309A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-11-23 | 本田技研工业株式会社 | 整列方法和整列装置 |
CN108886309B (zh) * | 2016-03-22 | 2020-07-24 | 本田技研工业株式会社 | 整列方法和整列装置 |
CN106787475A (zh) * | 2016-12-25 | 2017-05-31 | 中船重工电机科技股份有限公司 | 发电机转子塔形线圈整形装置 |
CN108258855A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 日本电产株式会社 | 支承部件安装方法和马达 |
CN108988518A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-11 | 台州环洋机电有限公司 | 多级电机定子组合结构及其制作工艺 |
CN108988518B (zh) * | 2018-08-01 | 2023-08-25 | 台州环洋机电有限公司 | 多级电机定子组合结构及其制作工艺 |
CN113454893A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-09-28 | 日特有限公司 | 线圈插入装置以及线圈插入方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1526630A1 (en) | 2005-04-27 |
EP1526630B1 (en) | 2012-08-29 |
JP4259127B2 (ja) | 2009-04-30 |
CN100471011C (zh) | 2009-03-18 |
JP2004064990A (ja) | 2004-02-26 |
EP1526630A4 (en) | 2006-10-25 |
WO2004012324A1 (ja) | 2004-02-05 |
KR20050113160A (ko) | 2005-12-01 |
KR100965500B1 (ko) | 2010-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1465127A (zh) | 电动机的制造方法 | |
CN1596498A (zh) | 电机的制造方法 | |
CN1162951C (zh) | 电机的铁心及使用该铁心的电机 | |
CN1297389C (zh) | 粉末成型装置 | |
CN1198301C (zh) | 制造固体电解电容器的方法 | |
CN1159846C (zh) | 输出控制装置 | |
CN1585188A (zh) | 可变射频频带滤波器 | |
CN1602576A (zh) | 线圈形成方法以及线圈形成装置 | |
CN1159714C (zh) | 盘片装置 | |
CN1841592A (zh) | 叠层电容器 | |
CN1249556A (zh) | 具有永磁体的磁阻型旋转电机 | |
CN1845021A (zh) | 指令生成装置 | |
CN1906180A (zh) | 新的长效β-2-激动剂及其作为药物的用途 | |
CN1402356A (zh) | 纵向结构的半导体器件 | |
CN1195429A (zh) | 小型电动机和电动机驱动装置 | |
CN1288605A (zh) | 适用于发电系统的系统稳定装置 | |
CN1822159A (zh) | 光盘装置 | |
CN1829044A (zh) | 定子、马达及定子的制造方法 | |
CN1255911C (zh) | 端子安装方法和装置 | |
CN1256718C (zh) | 薄膜结构体及其制造方法 | |
CN1693681A (zh) | 摩托车发动机配气机构的凸轮 | |
CN101042712A (zh) | 实现面向大规模定制的产品族设计的方法 | |
CN1694332A (zh) | 具有永磁体的磁阻型旋转电机 | |
CN1310387C (zh) | 真空开关单元及开关装置 | |
CN1228094A (zh) | 钯催化的吲哚化反应 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090318 Termination date: 20190730 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |