[發明專利]成形旋轉電機的定子線圈電線的裝置和方法

有效

• 申請號: 201010187442.3
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101860144A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 秋本明人;板倉亞希;加納勝彥;野畑和宏
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02K15/085
• 分類號: H02K15/085
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;楊楷

背景技術

1發明的技術領域

本發明總的來說涉及一種制造用于諸如機動車輛的電動機和發電機等旋轉電機的方法和裝置。

更特別地，本發明涉及一種成形旋轉電機的定子線圈電線使得定子線圈的線圈端部形成期望形狀的裝置和方法。下文中，線圈端部表示位于旋轉電機的定子芯槽外部的定子線圈的軸向端部。

2相關技術

一般地，為了提高旋轉電機的轉矩密度，必需改進形成電機定子線圈的電線的占空系數，例如，通過采用矩形橫截面的電線作為該線圈電線。此外，還必需減小定子線圈的線圈端部，該端部幾乎對旋轉電機的轉矩產生沒有貢獻。此外，例如，可以在線圈端部提供曲柄形部分使得定子線圈的線圈端部最小化。

日本未審的專利申請公開文獻No.2003-264964公開了一種在旋轉電機定子線圈的線圈端部形成曲柄形部分的方法。根據該方法，首先在第一平面上采用第一對陰陽成形模具對具有矩形橫截面的電線進行成形，以在電線上形成二維曲柄形部分。然后，在垂直于第一平面的第二平面上采用第二對陰陽成形模具對電線進一步成形，以形成電線的三維彎折部。該彎折部位于旋轉電機的定子芯槽外部并由此構成定子線圈的線圈端部的一部分。該彎折部大體為三角形且在其頂點處包括所述曲柄形部分。接下來，將彎折部保持在第二對成形模具之間，采用陰彎曲模具使電線在彎折部的每一端折彎，由此形成電線的一對直線部。直線部由彎折部連接并分別接收于定子芯的兩個槽中。此外，電線直線部之間的間隔定義了定子線圈的線圈節距。

但是，采用上述方法，允許定子線圈僅具有一個由陰彎曲模具的形狀和尺寸確定的線圈節距。

另一方面，可以首先堆疊多根電線形成平的帶狀電線組件，然后將該電線組件卷繞預定匝數形成空心圓筒狀，從而形成旋轉電機的定子線圈。在這樣的定子線圈中，每個電線的半徑從定子線圈最內側匝到最外側匝逐漸增大。因此，定子線圈需要具有從定子線圈的最內側匝到最外側匝逐漸增大的多個線圈節距。

因此，當應用日本未審的專利申請公開文獻2003-264964所公開的方法來成形構成具有多個線圈節距的定子線圈的電線時，必需采用多個具有不同形狀和尺寸的陰彎曲模具。因此，將會增加定子線圈的制造成本。此外，在每個電線的成形過程中，必需多次替換陰彎曲模具，由此增加了制造定子線圈所需的時間。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種電線成形裝置，用于成形旋轉電機定子線圈的電線。該電線橫截面大體為矩形，并包括多個直線部和多個彎折部。直線部彼此平行筆直延伸并隔開預定間隔。每個直線部將被接收于旋轉電機定子芯的多個槽中的一個中。每個彎折部連接一對相鄰的直線部并將位于定子芯槽的外部。每個彎折部包括特定部分，且無論直線部之間的間隔多大，彎折部的所有特定部分彼此相同。電線成形裝置包括壓緊機構、第一和第二保持件，以及成形機構。壓緊機構在該特定部分的寬度方向上將電線一個彎折部的特定部分夾緊。第一和第二保持件將該特定部分的兩個不同部分分別保持在該特定部分的厚度方向上。成形機構將第一和第二保持件中的一個相對于另一個在所述特定部分的厚度方向上移動，由此成形所述特定部分從而在特定部分上形成曲柄形部分。

具有上述構造，電線成形裝置可以成形電線從而在彎折部的所有特定部分中的每一個上形成曲柄形部分。此外，無論電線直線部之間的間隔多大(即，無論電線定義的線圈節距多大)，電線彎折部的所有特定部分彼此相同。因此，有可能采用相同的部件在所有特定部分上形成曲柄形部分，換句話說，無需替換電線成形裝置的任何部件。因此，可以減少具有多個線圈節距的定子線圈的制造成本及制造時間。此外，采用壓緊機構將特定部分在寬度方向夾緊，則可以在特定部分上形成曲柄形部分期間，阻止覆蓋特定部分的絕緣涂層在寬度方向上凸脹。

在本發明的另一實施方式中，電線的每個彎折部可優選為在其中心包括頂部的臺階狀。對于每個彎折部，特定部分可優選為彎折部的頂部。這樣，無需將電線形狀復雜化，就可以確保電線彎折部具有相同的特定部分，同時允許電線直線部之間的間隔不同。

優選地，壓緊機構可具有多個接觸面用于與特定部分接觸。每個接觸面可優選地成形以便配合于特定部分的一個側面。這樣，壓緊機構和電線彎折部的特定部分之間的接觸面區域能夠最大化。因此，壓緊機構能夠將特定部分牢固地夾緊在其寬度方向上，由此確保特定部分上曲柄形部分的成形精度。

優選地，成形機構可包括至少一個在特定部分的厚度方向上推進第一或第二保持件的彈性元件。這樣，由彈性元件推進的第一或第二保持件可以用恒定的壓力將特定部分保持在厚度方向上，由此確保特定部分上曲柄形部分的成形的精度。