旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明得到如下旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其線圈的制造方法：能夠?qū)⒕€圈的剖面形狀設(shè)為矩形且使線圈端部的頂部的凸出部的剖面面積小于斜邊部的剖面面積，實現(xiàn)輸出以及生產(chǎn)率的提高，并且實現(xiàn)小型化。在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，構(gòu)成電樞繞組的線圈是將剖面矩形的導(dǎo)線卷繞而制作的，所述線圈具有：4根直線部，插入于包括兩個槽的槽對；以及3根線圈端部，將任意的兩根直線部的端部彼此連接，連續(xù)地連結(jié)4根直線部，所述線圈在周向上以一個槽間距排列，安裝于電樞鐵芯，線圈端部具有向軸向外方突出為凸?fàn)畹耐钩霾亢蛯⒈贿B接的兩根直線部與凸出部連結(jié)的斜邊部，凸出部具有曲柄部，該曲柄部使被連接的兩根直線部的徑向位置位移設(shè)定量，凸出部的剖面面積比斜邊部的剖面面積小。
【專利說明】
旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及例如電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其線圈的制造方法，特別涉及構(gòu)成電樞繞組的線圈構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在被用作電動機(jī)、發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，要求小型高輸出以及高質(zhì)量。在這樣的高輸出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，被施加高的電壓，所以在卷裝于電樞鐵芯的線圈之間產(chǎn)生的電位差變大，克服這一情況的絕緣距離是需要的。但是，如果增大絕緣距離，則線圈端的高度相應(yīng)地變高，旋轉(zhuǎn)電機(jī)整體變大型化。
[0003]鑒于這樣的狀況，提出了如下以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī):將插入于槽內(nèi)的線圈的直線部的剖面形狀設(shè)為矩形，提高占空系數(shù)，實現(xiàn)高輸出化，同時將連結(jié)直線部之間的線圈端部的剖面形狀設(shè)為圓形，抑制線圈端部彼此的干擾，降低線圈端的高度，實現(xiàn)小型化(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 —125338號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]但是，在專利文獻(xiàn)I所記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，存在如下課題:在使用剖面矩形的導(dǎo)線的情況下，與使導(dǎo)線成形為線圈圖案的線圈成形工序分開而需要使相當(dāng)于導(dǎo)線的線圈端部的部分成形為圓形剖面的工序，生產(chǎn)率下降。另外，在使用剖面圓形的導(dǎo)線的情況下，與使導(dǎo)線成形為線圈圖案的線圈成形工序分開而需要使相當(dāng)于導(dǎo)線的直線部的部分成形為矩形剖面的工序。
[0006]本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于得到如下旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其線圈的制造方法:能夠?qū)⒕€圈的直線部以及線圈端部的剖面形狀設(shè)為矩形，不需要使導(dǎo)線成形為圓形剖面的工序，實現(xiàn)輸出以及生產(chǎn)率的提高，并且使線圈端部的頂部的凸出部的剖面面積小于斜邊部的剖面面積，抑制線圈端部彼此的干擾，實現(xiàn)小型化。
[0007]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備電樞，該電樞包括:圓環(huán)狀的電樞鐵芯，在周向上排列有多個齒，在所述齒之間形成有槽；以及電樞繞組，安裝于所述電樞鐵芯。所述電樞繞組包括分布卷繞的多個線圈，該分布卷繞的多個線圈是分別將被絕緣包覆且沒有連接部的連續(xù)的剖面矩形的導(dǎo)線卷繞而制作出的，所述線圈具有:2m根(其中，m為I以上的整數(shù))直線部，分別以長度方向為軸向而插入于包括兩個所述槽的槽對；以及(2m — I)根線圈端部，分別將2m根所述直線部中的任意的兩根所述直線部的端部彼此連接，連續(xù)地連結(jié)2m根所述直線部，所述線圈在周向上以一個槽間距排列，在所述電樞鐵芯上，在徑向上安裝I層以上。所述線圈端部具有向軸向外方突出為凸?fàn)畹耐钩霾亢蛯⒈贿B接的兩根所述直線部與所述凸出部連結(jié)的斜邊部，所述凸出部具有曲柄部，該曲柄部使被連接的兩根所述直線部的徑向位置位移設(shè)定量，所述凸出部的剖面面積比所述斜邊部的剖面面積小。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，電樞繞組包括分別將剖面矩形的導(dǎo)線卷繞而制作出的分布卷繞的多個線圈。因此，插入于槽的直線部是剖面矩形，能夠提高占績系數(shù)，實現(xiàn)高輸出化。另外，不需要使導(dǎo)線成形為圓形剖面的工序，能夠提高生產(chǎn)率。
[0009]在線圈端部，凸出部的剖面面積比斜邊部的剖面面積小，所以能夠抑制線圈端部彼此干擾，降低線圈端部的軸向高度，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
【附圖說明】
[0010]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖面圖。
[0011]圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖。
[0012]圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞的立體圖。
[0013]圖4是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞鐵芯的鐵芯塊的立體圖。
[0014]圖5是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的立體圖。
[0015]圖6是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的端面圖。
[0016]圖7是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的正視圖。
[0017]圖8A是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的線圈端部的斜邊部的剖面圖。
[0018]圖SB是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的線圈端部的頂部的剖面圖。
[0019]圖9是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的立體圖。
[0020]圖10是說明制造本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞的方法的圖。
[0021]圖11是說明制造本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞的方法的圖。
[0022]圖12是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈所使用的導(dǎo)線的平面圖。
[0023]圖13A是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成前的狀態(tài)的圖。
[0024]圖13B是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成后的狀態(tài)的圖。
[0025]圖14A是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成前的狀態(tài)的圖。
[0026]圖14B是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成后的狀態(tài)的圖。
[0027]圖15A是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成前的狀態(tài)的圖。
[0028]圖15B是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成后的狀態(tài)的圖。
[0029]圖16A是說明本發(fā)明的實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成前的狀態(tài)的圖。
[0030]圖16B是說明本發(fā)明的實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成后的狀態(tài)的圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，使用附圖來說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法的優(yōu)選的實施方式。
[0032]實施方式1.
[0033]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的單側(cè)剖面圖，圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要部分的立體圖，圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞的立體圖，圖4是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞鐵芯的鐵芯塊的立體圖，圖5是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的立體圖，圖6是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的端面圖，圖7是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的正視圖。圖8A是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的線圈端部的斜邊部的剖面圖，圖SB是示出構(gòu)成本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的線圈的線圈端部的頂部的剖面圖。圖9是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組的立體圖，圖10以及圖11分別是說明制造本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞的方法的圖。
[0034]在圖1以及圖2中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)100具備:殼體I，具有有底圓筒狀的框架2以及將框架2的開口塞口的端板3;電樞10，插入于框架2的圓筒部，并被固定；以及轉(zhuǎn)子5，被固定于旋轉(zhuǎn)軸6，該旋轉(zhuǎn)軸6經(jīng)由軸承4而能夠旋轉(zhuǎn)地支承于框架2的底部以及端板3，所述轉(zhuǎn)子5被能夠旋轉(zhuǎn)地配設(shè)在電樞1的內(nèi)周側(cè)。
[0035]轉(zhuǎn)子5是永久磁鐵型轉(zhuǎn)子，該永久磁鐵型轉(zhuǎn)子具備:轉(zhuǎn)子鐵芯7，被固定于插通軸心位置的旋轉(zhuǎn)軸6;以及永久磁鐵8，埋設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯7的外周面?zhèn)?，在周向上按照預(yù)先決定的間距排列，構(gòu)成磁極。另外，轉(zhuǎn)子5不限于永久磁鐵式轉(zhuǎn)子，也可以使用將不絕緣的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體收納于轉(zhuǎn)子鐵芯的槽而利用短路環(huán)使兩側(cè)短路的籠型轉(zhuǎn)子、將絕緣的導(dǎo)線安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯的槽而成的繞組式轉(zhuǎn)子。
[0036]接下來，參照圖3至圖8B，具體說明電樞10的結(jié)構(gòu)。
[0037]如圖3所示，電樞1具備電樞鐵芯11、安裝于電樞鐵芯11的電樞繞組20以及將電樞繞組20與電樞鐵芯11電絕緣的槽元件(slot cells)14o此處，為方便說明，將轉(zhuǎn)子5的極數(shù)設(shè)為10，將電樞鐵芯11的槽數(shù)設(shè)為六十個，將電樞繞組20設(shè)為三相繞組。即，每極每相的槽數(shù)是2。
[0038]鐵芯塊12是將圓環(huán)狀的電樞鐵芯11在周向上三十等分割而成的，如圖4所示，對預(yù)先決定的張數(shù)的電磁鋼板進(jìn)行層疊一體化而制作，具備剖面圓弧形的芯背部12a和從芯背部12a的內(nèi)周壁面朝向徑向內(nèi)方延伸設(shè)置的兩根齒12b。另外，關(guān)于電樞鐵芯11，使齒12b朝向徑向內(nèi)方，使芯背部12a的周向的側(cè)面彼此對接，將三十個鐵芯塊12在周向上排列并一體化，構(gòu)成為圓環(huán)狀。以使得向內(nèi)周側(cè)開口的方式，在周向上，按照等角間距，排列有由芯背部12a和在周向上相鄰的兩根齒12b構(gòu)成的槽13。齒12b形成為周向?qū)挾瘸驈较騼?nèi)方逐漸變窄的前端細(xì)的形狀，槽13的與電樞鐵芯11的軸心垂直的剖面是長方形。
[0039]電樞繞組20包括六十個線圈200。線圈200是龜甲形線圈，該龜甲形線圈構(gòu)成為將例如被瓷釉樹脂絕緣包覆且沒有連接部的連續(xù)的由銅線、鋁線等構(gòu)成的長方形剖面的導(dǎo)線19螺旋狀地2次卷繞為大致六邊形而成的線圈圖案。此處，導(dǎo)線19形成為將長邊長度設(shè)為t并將短邊長度設(shè)為w的矩形剖面。
[0040]具體而言，如圖5至圖7所示，線圈200具備:第1、第2、第3以及第4直線部201、202、203、204，插入于電樞鐵芯11的槽13;第I線圈端部211，連接第I以及第2直線部201、202的一個端部之間；第2線圈端部212，連接第2以及第3直線部202、203的另一端部之間；第3線圈端部213，連接第3以及第4直線部203、204的一個端部之間。
[0041 ] 這樣，線圈200是將第I至第4直線部201?204通過第I至第3線圈端部211?213連續(xù)地連結(jié)而構(gòu)成的。
[0042]第I至第3線圈端部211?213分別具備從第I至第4直線部201?204傾斜地上升的斜邊部211A、212A、213A、在它們的頂部向軸向(直線部的長度方向)的外方凸出的凸出部211B、212B、213B。而且，在凸出部211B?213B的各個處，形成有在徑向上位移導(dǎo)線19的短邊的長度w的曲柄部221。另外，斜邊部211A、212A、213A維持與上升開始處的第I至第4直線部201?204相同的徑向位置。即，在電樞繞組20被安裝于電樞鐵芯11時，當(dāng)從軸向外方觀察時，斜邊部211A、212A、213A是以上升開始處的第I至第4直線部201?204與電樞鐵芯11的軸心之間的距離為半徑的圓弧形狀。
[0043]另外，第I以及第3直線部201、203以使長方形剖面的長邊的長度方向朝向周向并在長方形剖面的短邊的長度方向上隔開間隙w的方式排列成I列。另外，第2以及第4直線部202、204從第I以及第3直線部201、203的列向周向一側(cè)離開六個槽間距，以使長方形剖面的長邊的長度方向朝向周向并在長方形剖面的短邊的長度方向上隔開間隙w的方式排列成I列。因此，線圈200是分布卷繞的線圈。另外，六個槽間距是指連續(xù)的6個齒12b的兩側(cè)的槽13的槽中心之間的間隔。此處，六個槽間距相當(dāng)于I個磁極間距。另外，分布卷繞的線圈是指將導(dǎo)線卷繞于位于在周向上連續(xù)的兩根以上的齒12b的兩側(cè)的槽13而制作的線圈。
[0044]此處，如圖8A所示，斜邊部211A、212A、213A是將長邊長度設(shè)為t并將短邊長度設(shè)為w的矩形的剖面形狀、即與第I至第4直線部201、202、203、204相同的剖面形狀。另外，如圖88所示，凸出部211B、212B、213B是將長邊長度設(shè)為t”并將短邊長度設(shè)為w”的矩形的剖面形狀。另外，是t>t”，￥>￥”，凸出部21比、2128、2138的剖面面積比斜邊部211六、212六、213六的剖面面積小。另外，曲柄部成形前的凸出部211B、212B、213B的朝著軸向內(nèi)側(cè)的面在曲柄部成形之后也朝著軸向內(nèi)側(cè)，曲柄部成形前的凸出部211B、212B、213B的朝著軸向外側(cè)的面在曲柄部成形之后也朝著軸向外側(cè)。
[0045]這樣構(gòu)成的線圈200在周向上按照一個槽間距被排列六十個，裝配圖9所示的電樞繞組20。在電樞繞組20中，在徑向上排成I列的4根第I至第4直線部201?204按照一個槽間距在周向上被排列60列。然后，將第I線圈端部211按照一個槽間距在周向上排列而成的第I線圈端部211的群和將第3線圈端部213按照一個槽間距在周向上排列而成的第3線圈端部213的群在電樞繞組20的軸向的一端側(cè)，在徑向上被排列為兩層，構(gòu)成第I線圈端20a。另外，將第2線圈端部212按照一個槽間距在周向上排列而成的第2線圈端部212的群在電樞繞組20的軸向的另一端側(cè)，在徑向上按照I層排列，構(gòu)成第2線圈端20b。
[0046]然后，將彎曲成形為U字狀的槽元件14安裝于第I至第4直線部201?204的各列。接著，如圖10所示，將三十個鐵芯塊12以使齒12b的各個位于電樞繞組20的相鄰的第I至第4直線部201?204的列之間的徑向外方的方式在周向上按照大致等角間距排列。接著，使在周向上排列的鐵芯塊12向徑向內(nèi)方移動，將鐵芯塊12的齒12b的各個插入于相鄰的第I至第4直線部201?204的列之間。
[0047]然后，如圖11所示，相鄰的鐵芯塊12的周向的側(cè)面彼此對接，三十個鐵芯塊12被安裝于電樞繞組20。接著，排列為圓環(huán)狀的鐵芯塊12被壓入到框架2內(nèi)，并被固定，從而被一體化，制作出電樞鐵芯11。由此，電樞繞組20被安裝于電樞鐵芯11，裝配出圖3所示的電樞1。然后，在各槽13處，4根第I至第4直線部201?204以使長方形剖面的長邊的長度方向朝向周向并在徑向上排列成I列的方式被收納。另外，對電樞繞組20實施接線處理，形成三相交流繞組。這樣裝配而成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為十極六十槽的內(nèi)轉(zhuǎn)子(inner rotor)式的電動機(jī)進(jìn)行動作。
[0048]根據(jù)該實施方式1，插入于槽13的第I至第4直線部201、202、203、204構(gòu)成為剖面矩形，所以能夠提高占空系數(shù)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的高輸出化。
[0049]凸出部2118、2128、2138的剖面面積比斜邊部211六、2124、213六的剖面面積小。因此，線圈端的高度變低，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的小型化。而且，在周向上相鄰的凸出部211B、212B、213B之間的間隙變寬，能夠提高電樞繞組20的散熱性。
[0050]另外，凸出部211B、212B、213B的短邊長度w”(徑向?qū)挾?比斜邊部211A、212A、213A的短邊長度w短，所以在周向上相鄰的凸出部211B、212B、213B之間的間隙變寬，能夠進(jìn)一步提高電樞繞組20的散熱性。另外，凸出部21IB、212B、213B的長邊長度t”(軸向?qū)挾?比斜邊部211A、212A、213A的長邊長度t短，所以線圈端的軸向尺寸變小，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)100的小型化。
[0051]另外，線圈200的各部位是剖面矩形，所以在使用剖面矩形的導(dǎo)線19來使線圈200成形時，不需要使導(dǎo)線19成形為剖面圓形的工序，能夠提高生產(chǎn)率。
[0052]另外，能夠在使凸出部211B、212B、213B成形的工序或者使曲柄部221成形的工序中同時實施使凸出部211B、212B、213B的剖面面積縮小的處理，所以不增加工序就能夠使線圈200成形，能夠提高生產(chǎn)率。
[0053]此處，按照一個槽間距在周向上排列有第I至第3線圈端部211、212、213，所以為了避免第I至第3線圈端部211、212、213彼此干擾，對第1至第3線圈端部211、212、213要求高的尺寸精度。斜邊部211A、212A、213A是彎曲根部而成形的，所以高的尺寸精度被確保。但是，第I至第3線圈端部211、212、213的頂部是在將導(dǎo)線19彎曲成形為凸?fàn)钪髲澢尚螢榍鸂畹?，所以難以確保高的尺寸精度。在該實施方式I中，凸出部21IB、212B、213B的剖面面積比斜邊部211A、212A、213A的剖面面積小，所以即使假設(shè)凸出部211B、212B、213B以及曲柄部221的尺寸精度下降，也能夠充分地確保在周向上相鄰的曲柄部221之間的間隙，能夠避免第I至第3線圈端部211、212、213彼此干擾。
[0054]接下來，參照圖12至圖14B，說明線圈200的制造方法。圖12是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈所使用的導(dǎo)線的平面圖，圖13A是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成前的狀態(tài)的圖，圖13B是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成后的狀態(tài)的圖，圖14A是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成前的狀態(tài)的圖，圖14B是說明本發(fā)明的實施方式I的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成后的狀態(tài)的圖。
[0055]首先，如圖12所示，準(zhǔn)備設(shè)為長邊長度t、短邊長度w的剖面矩形的導(dǎo)線19。
[0056]接著，如圖13A所示，將導(dǎo)線19的凸出部211B的形成位置配置于凸出部成形工具(toolS)70、70之間。然后，如圖13B所示，從導(dǎo)線19的長邊的長度方向通過凸出部成形工具70、70壓扁(crush)，使彎曲為凸?fàn)畹耐钩霾?11B成形(凸出部成形工序)。此時，凸出部211B被凸出部成形工具70、70以凸出部211B被壓癟的程度的載荷加壓，被塑性變形為長邊長度為t”、短邊長度為w”的剖面，剖面面積從S( = t Xw)縮小到S”( =t” Xw” )。同樣地，在導(dǎo)線19的凸出部212B、213B的形成位置處，使縮小了剖面面積的凸出部212B、213B成形。
[0057]接著，如圖14A所示，將導(dǎo)線19的凸出部211B的兩側(cè)部分別從短邊的長度方向用第I以及第2臺階成形工具74、75把持。接著，如圖14B所示，使第2臺階成形工具75相對第I臺階成形工具74在導(dǎo)線19的短邊的長度方向上位移，在凸出部211B處形成曲柄部221(曲柄部成形工序)。此時，第I臺階成形工具74僅被允許在導(dǎo)線19的長度方向上移動，在凸出部211B被彎曲為曲柄狀時，移動到第2臺階成形工具75側(cè)。同樣地，在凸出部212B、213B的各個處形成曲柄部221。
[0058]接著，將凸出部211B的兩根部以其短邊為內(nèi)徑面彎曲，形成斜邊部211A(斜邊部成形工序)。接著，將斜邊部211A的根部以其短邊為內(nèi)徑面彎曲，形成第I以及第2直線部201、202(直線部成形工序)。接著，將凸出部212B的兩根部以其短邊為內(nèi)徑面彎曲，形成斜邊部212A。接著，將斜邊部212A的根部以其短邊為內(nèi)徑面彎曲，形成第2以及第3直線部202、203。接著，將凸出部213B的兩根部以其短邊為內(nèi)徑面彎曲，形成斜邊部213A。接著，將斜邊部213A的根部以其短邊為內(nèi)徑面彎曲，形成第3以及第4直線部203、204。由此，制作將導(dǎo)線19螺旋狀地卷繞2匝而成的大致六邊形的線圈體。
[0059]接著，使斜邊部211A、212A、213A的各個成形為被設(shè)定的曲率的圓弧形(圓弧成形工序)，制作線圈200。
[0060]這樣，在凸出部成形工序中，同時進(jìn)行凸出部211B、212B、213B的成形和剖面面積的縮小，所以不需要專門縮小凸出部211B、212B、213B的剖面面積的工序，不增加工時就能夠制作線圈200。
[0061]在凸出部成形工序中，將導(dǎo)線19的凸出部形成位置一邊用凸出部成形工具70彎曲為凸?fàn)睿贿厜罕?，使縮小了剖面面積的凸出部211B、212B、213B成形，所以能夠通過調(diào)整壓扁量來控制凸出部211B、212B、213B的長度，能夠提高線圈200的尺寸精度。
[0062]在該制造方法中，曲柄部成形前的凸出部21IB、212B、213B的朝著軸向內(nèi)側(cè)的面在曲柄部成形之后也朝著軸向內(nèi)側(cè)，曲柄部成形前的凸出部211B、212B、213B的朝著軸向外側(cè)的面在曲柄部成形之后也朝著軸向外側(cè)。
[0063]另外，在上述實施方式I中，第I至第4直線部201、202、203、204以及斜邊部211A、212六、2134的剖面面積相同，但也可以使斜邊部2114、2124、213六的剖面面積小于第1至第4直線部201、202、203、204的剖面面積。
[0064]另外，在上述實施方式I中，凸出部的兩側(cè)的斜邊部形成為相同的剖面形狀，但也可以使凸出部的兩側(cè)的斜邊部形成為不同的剖面形狀。
[0065]另外，在上述實施方式I中，將把導(dǎo)線卷繞2匝而制作出的線圈200在周向上按照一個槽間距排列而安裝于電樞鐵芯11，但也可以將在周向上按照一個槽間距排列線圈200而成的線圈群在徑向上排列為兩層而安裝于電樞鐵芯11。這樣構(gòu)成的電樞繞組是與將把導(dǎo)線卷繞4匝而制作出的線圈在周向上按照一個槽間距排列而構(gòu)成的電樞繞組等效的繞組。
[0066]實施方式2.
[0067]圖15A是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成前的狀態(tài)的圖，圖15B是說明本發(fā)明的實施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的凸出部成形工序的凸出部形成后的狀態(tài)圖。
[0068]在該實施方式2的凸出部成形工序中，如圖15A所示，將導(dǎo)線19的凸出部211B的形成位置的兩側(cè)分別用第I拉伸工具71以及第2拉伸工具72把持。然后，如圖15B所示，一邊使第I拉伸工具71以及第2拉伸工具72以在導(dǎo)線19的長度方向上相離的方式移動，一邊將導(dǎo)線19的凸出部211B的形成位置用膨脹部成形工具70、70壓彎。由此，凸出部211B的形成區(qū)域在長度方向上被拉伸，剖面面積從S(=tXw)縮小到S”( = t” Xw”)，通過膨脹部成形工具70、70而被彎曲為凸?fàn)?，縮小了剖面面積的凸出部211B被成形。另外，縮小了剖面面積的凸出部212B、213B被同樣地成形為導(dǎo)線19。
[0069]另外，其它工序與上述實施方式I相同。
[0070]因此，在該實施方式2中，在凸出部成形工序中，也同時進(jìn)行凸出部211B、212B、213B的成形和剖面面積的縮小，所以不需要專門縮小凸出部211B、212B、213B的剖面面積的工序，不增加工時就能夠制作線圈200。
[0071]另外，拉伸導(dǎo)線19而縮小凸出部211B、212B、213B的剖面面積，所以能夠通過調(diào)整拉伸量來控制凸出部211B、212B、213B的長度，能夠提高線圈200的尺寸精度。
[0072]實施方式3.
[0073]圖16A是說明本發(fā)明的實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成前的狀態(tài)的圖，圖16B是說明本發(fā)明的實施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所應(yīng)用的電樞繞組用線圈的制造方法中的曲柄部成形工序的曲柄部形成后的狀態(tài)的圖。
[0074]在該實施方式3的凸出部成形工序中，凸出部211B、212B、213B是不使用凸出部成形工具70、70來縮小導(dǎo)線19的剖面面積而是彎曲為凸?fàn)疃尚蔚?。另外，如圖16A所示，使凸出部211B位于一對曲柄部成形工具76之間。接著，如圖16B所示，將凸出部211B從短邊的長度方向用一對曲柄部成形工具76壓扁。由此，凸出部211B的剖面面積從S( = t Xw)縮小到S”(=t” \?”)，同時被彎曲為曲柄狀，使曲柄部221成形。另外，同樣地，凸出部2128、2138的剖面面積被縮小，同時凸出部212B、213B被彎曲為曲柄狀，使曲柄部221成形。
[0075]另外，其它工序與上述實施方式I相同。
[0076]因此，在該實施方式3中，在曲柄部成形工序中，也同時進(jìn)行曲柄部221的成形和凸出部211B、212B、213B的剖面面積的縮小，所以不需要專門縮小凸出部211B、212B、213B的剖面面積的工序，不增加工時就能夠制作線圈200。
[0077]另外，在曲柄部成形工序中，將凸出部211B、212B、213B—邊用曲柄部成形工具76彎曲為曲柄狀，一邊進(jìn)行壓扁，使曲柄部221和縮小了剖面面積的凸出部21IB、212B、213B成形，所以能夠通過調(diào)整壓扁量來控制凸出部211B、212B、213B的長度，能夠提高線圈200的尺寸精度。
[0078]此處，也可以在曲柄部成形工序中，將導(dǎo)線19的凸出部211B的兩側(cè)部分別用拉伸工具把持，一邊使拉伸工具以在導(dǎo)線19的長度方向上相離的方式移動，一邊將導(dǎo)線19的凸出部211B用曲柄部成形工具76彎曲為曲柄狀，使曲柄部221成形。
[0079]另外，在上述各實施方式中，說明了將本申請應(yīng)用于電動機(jī)的情況，但即使將本申請應(yīng)用于發(fā)電機(jī)也會起到同樣的效果。
[0080]另外，在上述各實施方式中，槽按照每極每相為兩個的比例形成，但槽也可以按照每極每相I個或者3個以上的比例形成。
[0081]另外，在上述各實施方式中，說明了用線圈端部連結(jié)的直線部的間隔為六個槽間距(I個磁極間距)的情況，但只要線圈是分布卷繞線圈，則用線圈端部連結(jié)的直線部的間隔不限于六個槽間距，例如，也可以是五個槽間距。
[0082]另外，在上述各實施方式中，使用將導(dǎo)線卷繞2匝而制作出的線圈，但線圈的匝數(shù)不限于2匝，是2n匝(η為I以上的整數(shù))即可。
[0083]另外，在上述各實施方式中，說明了使用龜甲形線圈而構(gòu)成電樞繞組的情況，但關(guān)于線圈，只要連結(jié)直線部的線圈端部具備斜邊部和凸出部，使直線部的徑向位置位移的曲柄部形成為凸出部，凸出部的剖面面積比斜邊部的剖面面積小，能夠構(gòu)成分布卷繞的電樞繞組，則線圈不限于龜甲形線圈，例如，也可以是U字形線圈、波形卷繞線圈。
【主權(quán)項】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具備電樞，該電樞包括: 圓環(huán)狀的電樞鐵芯，在周向上排列有多個齒，在所述齒之間形成有槽；以及 電樞繞組，安裝于所述電樞鐵芯， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于， 所述電樞繞組包括分布卷繞的多個線圈，該分布卷繞的多個線圈是分別將被絕緣包覆且沒有連接部的連續(xù)的剖面矩形的導(dǎo)線卷繞而制作出的， 所述線圈具有:2m根(其中，m是I以上的整數(shù))直線部，分別以長度方向為軸向而插入于包括兩個所述槽的槽對；以及(2m — I)根線圈端部，分別將2m根所述直線部中的任意的兩根所述直線部的端部彼此連接，連續(xù)地連結(jié)2m根所述直線部，所述線圈在周向上以一個槽間距排列，在所述電樞鐵芯上，在徑向上安裝I層以上， 所述線圈端部具有向軸向外方突出為凸?fàn)畹耐钩霾亢蛯⒈贿B接的兩根所述直線部與所述凸出部連結(jié)的斜邊部， 所述凸出部具有曲柄部，該曲柄部使被連接的兩根所述直線部的徑向位置位移設(shè)定量， 所述凸出部的剖面面積比所述斜邊部的剖面面積小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述凸出部的徑向?qū)挾缺人鲂边叢康膹较驅(qū)挾日?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述凸出部的軸向?qū)挾缺人鲂边叢康妮S向?qū)挾日?.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，是權(quán)利要求1?3中的任一項所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法的特征在于，具備: 凸出部成形工序，將所述導(dǎo)線的凸出部形成部位彎曲成形為凸?fàn)?，形成所述凸出部?曲柄部成形工序，將所述凸出部彎曲成形為曲柄狀，形成所述曲柄部； 斜邊部成形工序，在所述凸出部的根部將所述導(dǎo)線彎折，形成所述斜邊部；以及 直線部成形工序，在所述斜邊部的根部將所述導(dǎo)線彎折，形成所述直線部， 在所述凸出部成形工序中，一邊使所述導(dǎo)線的凸出部形成部位的剖面面積縮小，一邊將所述凸出部成形部位彎曲成形為凸?fàn)睢?.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，其特征在于， 在所述凸出部成形工序中，將所述導(dǎo)線的凸出部形成部位用膨脹部成形工具加壓夾持，一邊將所述凸出部形成部位壓扁，一邊彎曲成形為凸?fàn)睢?.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，其特征在于， 在所述凸出部成形工序中，將所述導(dǎo)線的凸出部形成部位的兩側(cè)用拉伸工具把持，一邊使所述拉伸工具在所述導(dǎo)線的長度方向上相離而拉伸所述膨脹部形成部位，一邊用膨脹部成形工具將所述凸出部形成部位彎曲成形為凸?fàn)睢?.—種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，是權(quán)利要求1?3中的任一項所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法的特征在于，具備: 凸出部成形工序，將所述導(dǎo)線的凸出部形成部位彎曲成形為凸?fàn)睿纬伤鐾钩霾浚?曲柄部成形工序，將所述凸出部彎曲成形為曲柄狀，形成所述曲柄部； 斜邊部成形工序，在所述凸出部的根部將所述導(dǎo)線彎折，形成所述斜邊部；以及 直線部成形工序，在所述斜邊部的根部將所述導(dǎo)線彎折，形成所述直線部， 在所述曲柄部成形工序中，一邊使所述凸出部的剖面面積縮小，一邊將所述凸出部彎曲成形為曲柄狀。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，其特征在于， 在所述曲柄部成形工序中，將所述凸出部用曲柄部成形工具加壓夾持，一邊將所述凸出部壓扁，一邊彎曲成形為曲柄狀。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的線圈的制造方法，其特征在于， 在所述曲柄部成形工序中，將所述導(dǎo)線的所述凸出部的兩側(cè)用拉伸工具把持，一邊使所述拉伸工具在所述導(dǎo)線的長度方向上相離而拉伸所述膨脹部，一邊用曲柄部成形工具將所述凸出部彎曲成形為曲柄狀。
【文檔編號】H02K15/04GK105981266SQ201580008115
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月3日
【發(fā)明人】江頭康平, 坂上篤史, 日野辰郎, 武藤德, 武藤一德, 立木宏紀(jì)
【申請人】三菱電機(jī)株式會社