本發(fā)明涉及馬達的定子線圈形成方法。

背景技術(shù)：

公知有如下定子線圈形成方法：在將U字狀的導(dǎo)線組裝于定子鐵芯的各插槽之后，使導(dǎo)線的前端部在定子鐵芯的周向上傾倒并進行扭轉(zhuǎn)加工，由此使得線圈段的線圈端部端面相對于定子鐵芯的軸向端面而水平地形成，從而形成定子鐵芯軸向上的容積減小的、無直線部的線圈端部(參照專利文獻1)。

在上述定子線圈形成方法中，將線圈端部插入于圓環(huán)狀夾具的槽，使圓環(huán)狀夾具一邊旋轉(zhuǎn)一邊上下移動，由此使得線圈端部201在定子鐵芯202的周向上傾倒、且使線圈端部201發(fā)生塑性變形，從而形成無直線部的線圈端部201。然而，當使各線圈端部201在定子鐵芯202的周向上傾倒時，需要確保在其周向上相鄰的前端部203之間(在周向上相鄰的線圈端部201的前端部203彼此對置的側(cè)面)的絕緣距離，例如，如圖13的○部所示，傾斜地將該前端部103切斷。因此，該導(dǎo)線的切斷量造成浪費，導(dǎo)致成品率變差。在該情況下，還由于在周向上相鄰的線圈端部間的距離接近，因此，使得在線圈端部將絕緣覆膜除去的焊接部分的周向上的距離縮小，從而導(dǎo)致過損(過損)增大。

專利文獻1：日本特開2006-304507號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種定子線圈形成方法，通過該方法削減了導(dǎo)線的切斷量、且提高了成品率。

本發(fā)明的第一方式涉及一種定子線圈形成方法，其包括以下工序：彎曲工序，在該彎曲工序中，使直線狀的導(dǎo)線的一部分相對于該導(dǎo)線的連續(xù)方向彎曲而形成彎曲部；切斷工序，在該切斷工序中，將形成的所述彎曲部的彎曲部分沿相對于所述彎曲部分的連續(xù)方向大致垂直的垂直面切斷，由此切出各線圈段；U字形成工序，在該U字形成工序中，將所述各線圈段折彎成U字狀；組裝工序，在該組裝工序中，對于折彎后的所述各線圈段的前端部，使其插通于在圓環(huán)狀的定子鐵芯以相對于該定子鐵芯的中心軸線平行的方式形成的多個插槽，由此將各線圈段組裝于該定子鐵芯的各插槽；傾倒工序，在該傾倒工序中，使組裝后的所述各線圈段的前端部以該前端部的切斷面朝向所述中心軸線方向的方式在所述定子鐵芯的周向上傾倒；以及接合工序，在該接合工序中，使在所述定子鐵芯的徑向上相鄰的各線圈段的前端部彼此接合。根據(jù)第一實施方式，使直線狀的導(dǎo)線的一部分相對于導(dǎo)線的連續(xù)方向彎曲而形成彎曲部。將形成的彎曲部沿相對于所述彎曲部分的連續(xù)方向垂直的垂直面切斷。由此，能夠在各線圈段的前端部且在定子鐵芯的周向上相鄰的線圈端部的側(cè)面自然地實施弧度彎曲加工，無需將線圈端部的前端部的一部分除去，能夠確保在周向上相鄰的線圈段的前端部之間的較大的絕緣距離。即，能夠形成削減了導(dǎo)線的切斷量、且成品率較高的定子線圈。在第一方式中，在上述彎曲工序中可以形成上述彎曲部的彎曲部分連續(xù)的多個彎曲部。另外，在第一方式中，在上述傾倒工序中，可以使組裝后的上述各線圈段的前端部在上述定子鐵芯的內(nèi)圓的切線方向上傾倒。由此，當利用夾具將該各線圈段壓倒時，并非沿定子鐵芯的周向保持原樣地將各線圈段壓倒，而是以使得各線圈段在定子鐵芯的內(nèi)圓的略靠外周側(cè)的位置相互不干涉的方式將各線圈段壓倒。由此，當將各線圈段壓倒時，能夠防止夾具與各線圈段的意外的物理性的干涉。另外，在第一方式中，對上述導(dǎo)線施加有覆膜，還可以包括如下工序：加壓工序，在該加壓工序中，對上述彎曲部朝向與該彎曲部的切斷方向平行的一個方向加壓而使上述彎曲部發(fā)生變形；以及剝離工序，在該剝離工序中，使加壓后的上述各線圈段的前端部的加壓方向側(cè)的端面的覆膜剝離。由此，在線圈段前端部，使被加壓且朝加壓方向側(cè)偏移的加壓方向側(cè)的端面的覆膜剝離并進行焊接，因此，利用在剝離后的接合部分與殘留有覆膜的部分之間所產(chǎn)生的階梯差而能夠減小在接合部分之間所產(chǎn)生的間隙。因此，在焊接時能夠提高焊接部分的密接度。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供成品率較高而不會產(chǎn)生導(dǎo)線的切斷量的定子線圈形成方法。

附圖說明

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式的特征、優(yōu)點以及在技術(shù)上和工業(yè)方面的意義進行說明，其中，例如數(shù)字等用于表示結(jié)構(gòu)部件。

圖1是示出本發(fā)明的一實施方式所涉及的定子線圈形成方法的流程的流程圖。

圖2是示出形成為使得直線狀的導(dǎo)線的一部分偏移為階梯狀的模具的一個例子的圖。

圖3是示出對各彎曲部進行加壓的狀態(tài)的圖。

圖4是示出相對于導(dǎo)線方向傾斜地將各彎曲部切斷的狀態(tài)的圖。

圖5A是示出相關(guān)技術(shù)的定子線圈的線圈端部高度的圖。

圖5B是示出本實施方式的線圈端部高度的圖。

圖6是示出相鄰的線圈段的前端部間的絕緣距離的圖。

圖7是示出使各線圈段傾倒的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖8是示出本發(fā)明的一實施方式所涉及的線圈端部彎曲夾具的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖9是示出將線圈端部彎曲夾具的各彎曲齒插入于各線圈段之間的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖10是示出各彎曲齒將各線圈段壓倒的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖11是示出各彎曲齒將各線圈段壓倒的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖12是示出使相鄰的各線圈段的前端部彼此接合的狀態(tài)的一個例子的圖。

圖13是示出將線圈段前端部切斷的情況下的絕緣距離的圖。

圖14A是示出對線圈段前端部進行加壓的情況的圖。

圖14B是示出未對線圈段前端部進行加壓的情況的圖。

附圖標記的說明

1…定子線圈；10…導(dǎo)線；11…彎曲部；12…線圈段；13…定子鐵芯；100…線圈端部彎曲夾具；101…彎曲齒；102…保持件；121…前端部；122…切剖面。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。例如當形成在混合動力汽車、電動汽車等的驅(qū)動用馬達中所使用的定子線圈時，使用本發(fā)明的一實施方式所涉及的定子線圈形成方法。

本實施方式所涉及的定子線圈形成方法包括：形成多個彎曲部的彎曲工序；對各彎曲部進行加壓的加壓工序；切出各線圈段的切斷工序；使各線圈段的前端部的覆膜的一部分剝離的剝離工序；將各線圈段折彎成U字狀的U字形成工序；將各線圈段組裝于定子鐵芯的各插槽的組裝工序；使各線圈段的兩個前端部在定子鐵芯的周向上傾倒的傾倒工序；以及使各線圈段的前端部彼此接合的接合工序。圖1是示出本發(fā)明的一實施方式所涉及的定子線圈形成方法的流程的流程圖。

在彎曲工序中，例如進行將卷繞于繞線管(bobbin)等的具有覆膜的導(dǎo)線拉出，并進行用于利用輥等而使該拉出的導(dǎo)線形成為直線狀的、導(dǎo)線的筆直拉出(步驟S101)。接下來，如圖2所示，使筆直拉出的直線狀的導(dǎo)線10嵌入于預(yù)先形成的模具S，由此形成彎曲部11(步驟S102)。模具S形成為使得直線狀的導(dǎo)線10的一部分相對于導(dǎo)線的連續(xù)方向彎曲并偏移為階梯狀。此外，以能夠?qū)笫龅母骶€圈段12的前端部121實施最佳的弧度彎曲加工的方式預(yù)先設(shè)定其偏移量。

使直線狀的導(dǎo)線10在預(yù)先以等間隔定位后的位置處嵌入于模具S，由此在直線狀的導(dǎo)線10、且在其導(dǎo)線方向上以等間隔形成多個彎曲部11。這樣，在彎曲工序中，使直線狀的導(dǎo)線10的一部分以等間隔相對于導(dǎo)線10的連續(xù)方向彎曲并分別偏移為階梯狀，由此形成彎曲部分連續(xù)的多個彎曲部11。

在加壓工序中，如圖3所示，利用沖壓加工機等對在彎曲工序中所形成的各彎曲部11進行加壓(步驟S103)。此外，在剝離工序中進行各線圈段12的前端部121的覆膜的剝離，然后，當使各線圈段12的相鄰的前端部121的剝離部彼此接合時，在不具有加壓工序的情況下會在該剝離部間產(chǎn)生間隙(圖14B)。然而，通過在上述加壓工序中對彎曲部11的剝離的面進行加壓，能夠?qū)⒃撻g隙消除(圖14A)。即，能夠使因在線圈段12的前端部121、在使覆膜剝離后的接合部分與殘留有覆膜的部分之間所產(chǎn)生的階梯差而在接合部分之間所產(chǎn)生的間隙減小。因此，能夠在焊接時提高焊接部分的密接度。

在切斷工序中，利用切斷機將在加壓工序中實施加壓后的各彎曲部11切斷，從而切出各線圈段12(步驟S104)。如圖4所示，利用相對于與導(dǎo)線方向垂直的垂直面朝彎曲方向傾斜的傾斜面而傾斜地(沿相對于導(dǎo)線10的彎曲部分的連續(xù)方向垂直的垂直面將各彎曲部11切斷)將各彎曲部11切斷。此外，上述傾斜面的傾斜角度例如設(shè)定為，使得通過彎曲部11的切斷而形成的各線圈段12的前端部121產(chǎn)生后述的大致相同的弧度彎曲面R1。這樣，通過使導(dǎo)線10偏移為階梯狀并將其切斷，不會在其切斷時產(chǎn)生造成浪費的導(dǎo)線的切斷量，能夠削減導(dǎo)線材料費，從而能降低成本。

然而，在現(xiàn)有的定子線圈形成方法中，線圈段的前端部形成有扭轉(zhuǎn)抓捏部或者形成接合余量的直線部X(圖5A)。因該直線部X而使得線圈端部高度h變高，從而難以實現(xiàn)定子線圈的小型化，還會導(dǎo)致導(dǎo)線的材料費增加。此外，通過先傾斜地將線圈段的前端部切斷再對其進行扭轉(zhuǎn)，能夠形成無直線部X的定子線圈。然而，當使各線圈段201的兩個前端部203在定子鐵芯202的周向上傾倒時，無法確保在其周向上相鄰的前端部203之間(在周向上相鄰的線圈段201的前端部203處與相鄰的線圈段201對置的側(cè)面)的絕緣距離。在該情況下，若在兩面將線圈段201的前端部203切斷(圖13)，則因其切斷量(導(dǎo)線的造成浪費的部分)而導(dǎo)致成品率變差。

與此相對，在本實施方式所涉及的定子鐵芯形成方法中，如上所述，對于使直線狀的導(dǎo)線10的一部分相對于導(dǎo)線10的連續(xù)方向彎曲而形成的彎曲部11的彎曲部分，沿相對于彎曲部分的連續(xù)方向垂直的垂直面將其切斷。由此，能夠?qū)Ω骶€圈段12的前端部121在具有覆膜的狀態(tài)下自然地實施弧度彎曲加工。通過對前端部121施加上述弧度彎曲加工，如圖6所示，當使各線圈段12的兩個前端部121在定子鐵芯13的周向上傾倒時，能夠確保在其周向上相鄰的前端部121之間(在周向上相鄰的線圈段12的前端部121處與相鄰的線圈段12對置的側(cè)面)的較大的絕緣距離。因此，在各彎曲部11的切斷時，完全不會產(chǎn)生切斷量，所以成品率較好，還會實現(xiàn)導(dǎo)線的材料費的削減。即，根據(jù)本實施方式的定子線圈形成方法，能夠形成成品率較高而不會產(chǎn)生導(dǎo)線的切斷量的定子線圈1。此外，還具有如下優(yōu)點：由于在弧度彎曲面R1殘留有覆膜，因此無需利用絕緣物將該部分覆蓋。

并且，由于不具有直線部，因此能夠使線圈端部高度h減小(圖5B)。由此，能夠容易地實現(xiàn)定子線圈1的小型化。特別是在混合動力車驅(qū)動用的馬達中所使用的定子鐵芯中，要求減小毫米單位的線圈端部高度h，因此，可以說具有上述線圈端部高度h大幅減小的效果。

在U字形成工序中，將在切斷工序中切出的各線圈段12折彎成U字狀(步驟S105)。在剝離工序中，使在U字形成工序中折彎后的各線圈段12的前端部121的加壓方向側(cè)的端面的覆膜(絕緣膜)剝離(步驟S106)。在該剝離工序中，利用激光使與各線圈段12的前端部121的切斷面相鄰的側(cè)面的覆膜剝離。通過這樣進行激光剝離，與利用現(xiàn)有的刀具進行剝離的方式相比，從與刀具相關(guān)的設(shè)備成本的降低以及加工的容易性考慮，能夠大幅降低加工成本。

該剝離的側(cè)面是在使各線圈段12的兩個前端部121在定子鐵芯13的周向上傾倒時，在定子鐵芯13的中心軸線方向上相鄰的前端部彼此接觸的面。此外，如上所述，與激光剝離相比，雖然會耗費設(shè)備成本，但可以利用刃具等使各線圈段12的前端部121的覆膜剝離。另外，可以在切斷工序之后且在U字形成工序之前實施剝離工序。

在組裝工序中，將在剝離工序中剝離的各線圈段12組裝于定子鐵芯13的各插槽(步驟S107)。例如對取向性硅鋼板進行沖壓沖切而形成鋼板，對該鋼板進行層疊并使它們相互固定接合而構(gòu)成定子鐵芯13。

定子鐵芯13例如形成為圓環(huán)狀，并以相對于其中心軸線平行的方式形成有多個插槽。在該組裝工序中，使U字狀的各線圈段12的兩個前端部121相對于定子鐵芯13的插槽插通，由此將該各線圈段12組裝于該定子鐵芯13的各插槽。

在傾倒工序中，使組裝于定子鐵芯13的各線圈段12的兩個前端部121在定子鐵芯13的周向上傾倒(步驟S108)。在該傾倒工序中，使組裝后的各線圈段12的兩個前端部121以該前端部121的切斷面朝向定子鐵芯13的中心軸線方向的方式在定子鐵芯13的周向上傾倒(圖7)。

例如使用具有多個彎曲齒的圓環(huán)狀的線圈端部彎曲夾具進行上述傾倒。圖8是示出本實施方式所涉及的線圈端部彎曲夾具的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。在定子鐵芯13，各線圈段12的前端部121以同心圓狀朝向中心軸線方向立起設(shè)置。首先，使線圈端部彎曲夾具100的各彎曲齒101相對于定子鐵芯13下降，由此將線圈端部彎曲夾具100的各彎曲齒101分別插入于定子鐵芯13的各線圈段12之間(圖9)。

接下來，使線圈端部彎曲夾具100的各彎曲齒101一邊相對于定子鐵芯13的各線圈段12相對地逐漸上升、一邊繞順時針方向旋轉(zhuǎn)(圖10)。各彎曲齒101一邊相對于各線圈段12滑動，一邊繞定子鐵芯13的周向且繞順時針方向?qū)⒏骶€圈段12壓倒(圖11)。

從定子鐵芯13的內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)逐圈地進行以上的壓倒。此外，在上述第一圈中，使線圈端部彎曲夾具100的各彎曲齒101繞順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而繞定子鐵芯13的周向且繞順時針方向?qū)⒍ㄗ予F芯13的各線圈段12壓倒。然而，在第二圈中，使線圈端部彎曲夾具100的各彎曲齒101繞逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而繞定子鐵芯13的周向且繞逆時針方向?qū)⒍ㄗ予F芯13的各線圈段12壓倒。交替反復(fù)地執(zhí)行上述動作。由此，使線圈段12扭轉(zhuǎn)成型為直線狀(不彎曲)，使得線圈段12形成為圖7所示的狀態(tài)。

這里，對線圈端部彎曲夾具100的多個彎曲齒101進行引導(dǎo)的保持件102的引導(dǎo)狹縫沿針對線圈端部彎曲夾具的內(nèi)圓的切線方向略向外周側(cè)延伸。因此，當利用線圈端部彎曲夾具100的彎曲齒101將該各線圈段12壓倒時，各線圈段12并非沿著定子鐵芯13的周向而保持原樣地被壓倒，而是略朝定子鐵芯13的內(nèi)圓的外周側(cè)以放射狀(內(nèi)圓的切線方向)被壓倒。由此，當將各線圈段12壓倒時，能夠防止線圈端部彎曲夾具100的各彎曲齒101與各線圈段12的意外的物理性干涉。

在接合工序中，如圖12所示，使在傾倒工序中傾倒的、對應(yīng)的在定子鐵芯13的徑向上相鄰的各線圈段12的前端部121彼此接合(步驟S109)。在該接合工序中，在使相鄰的各線圈段12的前端部121的剝離面密接的狀態(tài)下，對于銅已露出的切斷面122，通過激光焊接等在局部使其接合。通過在局部進行接合，能夠?qū)τ诰€圈段12的覆膜的損傷抑制為最小。

對線圈段12的前端部121實施弧度彎曲加工，在使得相鄰的各線圈段12的前端部121的剝離面密接的狀態(tài)下，對形成為同一平面狀的切斷面122彼此實施激光焊接，由此能夠防止該激光貫通以及脫離。此外，各線圈段12的前端部121的剝離面只要是與相鄰的各線圈段12的前端部121接觸所需的最小的1個面即可，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)加工成本的降低。雖然在上述的一個例子中利用激光進行接合，但不限定于此。在使對覆膜的損傷最小這一點上，最優(yōu)選通過上述激光焊接而在局部進行接合，但例如也可以利用導(dǎo)電性粘合劑、低溫下的軟釬料(銀納米粒子)進行接合。

如上，在本實施方式中，通過使直線狀的導(dǎo)線10的一部分以等間隔相對于導(dǎo)線10的連續(xù)方向彎曲而形成多個彎曲部11，并沿相對于彎曲部分的連續(xù)方向垂直的垂直面將形成的各彎曲部11的彎曲部分切斷，由此切出各線圈段12。由此，能夠?qū)Ω骶€圈段12的前端部121在具有覆膜的狀態(tài)下自然地實施弧度彎曲加工。通過對前端部121實施上述弧度彎曲加工，當使各線圈段12的兩個前端121在定子鐵芯13的周向上傾倒時，能夠確保在其周向上相鄰的前端部121之間的較大的絕緣距離。因此，在各彎曲部11的切斷時，完全不會產(chǎn)生切斷量，因此，成品率較高。即，根據(jù)本實施方式所涉及的定子線圈形成方法，能夠形成成品率高而不會產(chǎn)生導(dǎo)線的切斷量的定子線圈1。另外，由于在弧度彎曲面R1殘留有覆膜，因此，無需利用絕緣物將該部分覆蓋。并且，由于不具有直線部，因此能夠減小線圈端部高度h。

此外，本發(fā)明不局限于上述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠適當?shù)刈兏?。在上述實施方式中，在彎曲工序之后，按照剝離工序、切斷工序以及接合工序的順序?qū)嵤┻@些工序，但不限定于此。例如，可以在彎曲工序之后按照切斷工序、剝離工序以及接合工序的順序?qū)嵤┻@些工序?；蛘?，可以在剝離工序之后按照彎曲工序、切斷工序以及接合工序的順序?qū)嵤┻@些工序。另外，可以在切斷工序之后實施彎曲工序。在該情況下，沿相對于連續(xù)方向大致垂直的垂直面以規(guī)定的間隔將直線狀的導(dǎo)線切斷，在切出線圈段之后，使線圈段的兩個端部相對于線圈段的連續(xù)方向彎曲而形成彎曲部。