线圈段处理方法、线圈段处理装置以及线圈段的连接结构制造方法及图纸

该线圈段处理方法包括：使用设置有内侧扭转夹具(50)和外侧扭转夹具(51)的扭转夹具单元(28A)，对最内侧段层(12L1)和与之径向相邻的段层(12L2)进行扭转处理；将扭转夹具单元(28A)更换为设置有内侧扭转夹具(52)和外侧扭转夹具(53)的扭转夹具单元(28B)；对段层(12L3)和与之相邻的段层(12L4)进行扭转处理；将扭转夹具单元(28B)更换为设置有内侧扭转夹具(54)和外侧扭转夹具(55)的扭转夹具单元(28C)；并且对段层(12L5)和与之相邻的段层(12L6)进行扭转处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线圈段处理方法、线圈段处理装置以及线圈段的连接结构
本专利技术涉及用于使从诸如马达或发电机等旋转电机(旋转电气机械)的定子或转子的芯部的端面突出的线圈段的端部部分扭转和弯曲的线圈段处理方法、构造为执行该线圈段处理方法的线圈段处理装置以及线圈段的连接构造。
技术介绍
作为旋转电机中的定子或转子的线圈，所谓的分段式线圈是众所周知的。在这种分段式线圈中，多个线圈段(下文中简称为“段”)分别通过将预定长度的线性线材处理成U形而形成并被分别插入到沿着定子或转子的周向布置的多个插槽内，并且这些段的自由端部侧(插入方向上的端部侧；下文中称为“段端部部分”)被扭转并通过焊接等彼此电连接。多个段端部部分中的一些被连接起来作为电源线。这种类型的线圈段也称为发夹(hairpin)。作为分段式线圈的段端部部分的扭转处理，例如，如PTL1的图5和图6中所示，已知，将具有用于插入段端部部分的通孔或槽的多个圆筒形(圆环形)扭转夹具同心地布置，并且通过使这些夹具中的每一个沿预定方向旋转而将多个层的段端部部分同时扭转。在PTL1中，举例说明了在定子铁芯的每个插槽中容纳四个段的四层构造，并且相应地，扭转夹具被构造成使得四个扭转夹具同心地布置。PTL1的装置被构造成使得：从中心到径向外侧的第一层和第三层的扭转夹具沿一个方向同步地旋转，并且第二层和第四层的扭转夹具沿与一个方向相反的方向同步地旋转。换言之，该构造使得径向上相邻层的扭转夹具沿不同方向旋转以进行扭转，同时扭转所有层(这里为四层)的段端部部分。在这种类型的扭转处理中，在使工件(定子或转子)直线地移动到扭转夹具侧的同时，也就是在将段端部部分插入到扭转夹具并压住它们的同时使扭转夹具旋转。[引用列表][专利文献][PTL1]日本专利申请公开No.2003-259613
技术实现思路
[技术问题]这里，在多个段层同心地展开的线圈构造中，由于沿周向布置的段数量在每个层中是相同的，因此周向上的段间距离在径向内侧层与外侧层之间是不同的。于是，为了在扭转之后将相邻层的段端部部分电连接，需要随着沿径向向外而增加从芯部的端面突出的段端部部分的突出量(长度)。每个扭转夹具的插入孔或插入槽的深度设定为对应于段端部部分的长度的变化。如上所述，由于从芯部的端面突出的段端部部分的突出量在径向内侧与外侧之间是不同的，因此扭转时工件的直线移动与扭转夹具的旋转角度之间的关系特性(下文中称为“扭转特性”)必然根据段端部部分的长度而不同。然而，在同时扭转多个层的段端部部分的PTL1中所描述的方法中，因为处于不同径向位置的扭转夹具，即具有不同扭转特性的段端部部分，同步地旋转，所以扭转是在扭转特性有偏斜的状态下进行的。也就是，当以径向内侧的段端部部分的扭转特性为基准设定扭转夹具的旋转量时，外侧的段端部部分的旋转量不足，因此扭转的精度下降。相反，当以径向外侧的段端部部分的扭转特性为基准设定扭转夹具的旋转量时，内侧的段端部部分的旋转量过大，因此扭转精度下降。结果，扭转的总体精度较低。扭转的较低精度还影响通过焊接等进行的段端部部分之间的连接的精度以及用于电源线等的段端部部分的连接(接线)，从而造成诸如马达等旋转电机的质量劣化。此外，在同时扭转多个层的段端部部分的PTL1中所描述的方法中，由于径向上的相邻层被沿相反方向扭转，因此扭转之后不同层中用于电源线的段之间的距离变大(远)是不可避免的。因此，需要采用利用沿周向延伸的长导体将用于电源线的多个段电连接的复杂的电源线连接构造。该复杂的电源线连接构造导致可靠性降低。鉴于上述情况开发了本专利技术，目的是使得能够将插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段的从芯部的端面突出以形成多个层的段端部部分精确地扭转。本专利技术的另一目的是实现高可靠性的旋转电机。[解决问题的技术方案]为了实现上述目的，鉴于传统问题是起因于从段端部部分的突出长度最短所在的径向内侧的层到段端部部分的突出长度最长所在的径向外侧的层同时扭转的情况，本专利技术将扭转执行为分成几次的处理，结果是获得了在所有层上的良好的扭转精度。即，根据本专利技术的线圈段处理方法是如下一种线圈段处理方法，其用于处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述方法包括：对插入到所述插槽中的所述多个线圈段执行扭转，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层；使用多个扭转夹具单元，所述多个扭转夹具单元分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分，其中，所述扭转包括如下扭转处理：将与所述多个扭转夹具单元之中的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的每个层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中，并且使所述每个扭转夹具转动以将所容纳的段端部部分扭转，并且所述扭转包括：使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个，顺次地执行所述扭转处理，以将所有层的段端部部分扭转。在该线圈段处理方法中，可以想到，使用所述扭转夹具之中的对应于预定层的第一扭转夹具进行的所述扭转处理在如下状态下执行：使所述预定层的多个段端部部分之中的特定段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述预定层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置，使得所述特定段端部部分不被容纳到所述第一扭转夹具的任何一个所述容纳部分中。在该情况下，可以想到，在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理之前，选择性地利用推动构件将所述特定段端部部分推到如下位置：在该位置处，在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理期间，所述特定段端部部分至少不与所述第一扭转夹具干涉。可以想到，在通过不同于所述推动构件的移位构件将所述特定段端部部分在所述径向上移位之后，执行所述推动构件进行的所述推动。可以想到，在将段端部部分容纳到所述第一扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用包括所述第一扭转夹具的扭转夹具单元扭转的每个层的所述段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大，其中，与所述段端部部分干涉且在所述扩大中使所述段端部部分移动的构件被用作移位构件。可以想到，所述预定层是所述多个层之中的在所述径向上的最外侧层和/或最内侧层。可以想到：在所述径向上的最内侧层中存在有第一长段端部部分，所述第一长段端部部分比所述最内侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，并且在所述径向上的最外侧层中存在有第二长段端部部分，所述第二长段端部部分比所述最外侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长；对所述最内侧层进行的所述扭转处理使用对应于所述最内侧层的第一扭转夹具来执行，使得沿相同的扭转方向扭转所述最内侧层的所述第一长段端部部分和所述其它段端部部分；并且，执行对所述最外侧层进行的所述扭转处理使得，在将所述第二长段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述最外侧层的其它段端部部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线圈段处理方法，用于处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述方法包括：/n对插入到所述插槽中的所述多个线圈段执行扭转，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，/n使用多个扭转夹具单元，所述多个扭转夹具单元分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分，/n其中，所述扭转包括如下扭转处理：将与所述多个扭转夹具单元之中的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的每个层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中，并且使所述每个扭转夹具转动以将所容纳的段端部部分扭转，并且/n所述扭转包括：使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个，顺次地执行所述扭转处理，以将所有层的段端部部分扭转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171113 JP 2017-2186451.一种线圈段处理方法，用于处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述方法包括：
对插入到所述插槽中的所述多个线圈段执行扭转，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，
使用多个扭转夹具单元，所述多个扭转夹具单元分别包括扭转夹具，所述扭转夹具的数量少于所述多个层的总数，所述扭转夹具同心地布置，所述扭转夹具之中的每一个分别对应于所述多个层之中的任何一个并且包括容纳部分，所述容纳部分被构造成分别容纳相应层的所述段端部部分，
其中，所述扭转包括如下扭转处理：将与所述多个扭转夹具单元之中的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具对应的每个层的所述段端部部分分别容纳到所述每个扭转夹具的所述容纳部分中，并且使所述每个扭转夹具转动以将所容纳的段端部部分扭转，并且
所述扭转包括：使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个，顺次地执行所述扭转处理，以将所有层的段端部部分扭转。


2.根据权利要求1所述的线圈段处理方法，其中，使用所述扭转夹具之中的对应于预定层的第一扭转夹具进行的所述扭转处理在如下状态下执行：使所述预定层的多个段端部部分之中的特定段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述预定层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置，使得所述特定段端部部分不被容纳到所述第一扭转夹具的任何一个所述容纳部分中。


3.根据权利要求2所述的线圈段处理方法，包括：在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理之前，选择性地利用推动构件将所述特定段端部部分推到如下位置：在使用所述第一扭转夹具的所述扭转处理期间，所述特定段端部部分至少不与所述第一扭转夹具干涉。


4.根据权利要求3所述的线圈段处理方法，其中，在利用不同于所述推动构件的移位构件将所述特定段端部部分在所述径向上移位之后，执行所述推动构件进行的所述推动。


5.根据权利要求4所述的线圈段处理方法，进一步包括：在将所述段端部部分容纳到所述第一扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用包括所述第一扭转夹具的扭转夹具单元扭转的每个层的所述段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大，
其中，与所述段端部部分干涉且在所述扩大中使所述段端部部分移动的构件被用作移位构件。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的线圈段处理方法，其中，所述预定层是所述多个层之中的在所述径向上的最外侧层和/或最内侧层。


7.根据权利要求1所述的线圈段处理方法，其中，
在所述径向上的最内侧层中存在有第一长段端部部分，所述第一长段端部部分比所述最内侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，并且在所述径向上的最外侧层中存在有第二长段端部部分，所述第二长段端部部分比所述最外侧层的其它段端部部分从所述芯部的所述端面突出得更长，
对所述最内侧层进行的所述扭转处理使用对应于所述最内侧层的第一扭转夹具来执行，使得沿相同的扭转方向扭转所述最内侧层的所述第一长段端部部分和所述其它段端部部分，并且
执行对所述最外侧层进行的所述扭转处理使得，在将所述第二长段端部部分的在所述径向上的位置偏移到与所述最外侧层的其它段端部部分的在所述径向上的位置不同的位置之后，使用对应于所述最外侧层的第二扭转夹具，将所述最外侧层的所述其它段端部部分在与所述最内侧层的所述段端部部分的扭转方向相反的扭转方向上扭转，然后使用不同于所述第二扭转夹具的第三扭转夹具，将所述第二长段端部部分在与所述最内侧层的所述段端部部分的扭转方向相同的方向上扭转，使得所述第二长段端部部分与所述第一长段端部部分几乎相对。


8.根据权利要求1所述的线圈段处理方法，进一步包括：关于所述多个扭转夹具单元之中的每一个，在所述段端部部分容纳到所述扭转夹具单元的扭转夹具的所述容纳部分中之前，使得将要利用所述扭转夹具单元扭转的每个层的所述段端部部分与其它层的所述段端部部分之间的在所述径向上的空间扩大。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的线圈段处理方法，
其中，所述多个扭转夹具单元之中的每一个由单元保持架来保持，所述单元保持架能移动地被支撑，并且
当使用所述多个扭转夹具单元之中的每一个执行所述扭转处理时，通过使所述单元保持架移动并且将从所述多个扭转夹具单元之中选出的一个扭转夹具单元与旋转驱动机构连接以使所述选出的一个扭转夹具单元的每个扭转夹具旋转，来改变将要用于所述扭转处理的扭转夹具单元。


10.一种线圈段处理装置，被构造成处理插入到定子或转子的芯部的插槽中的多个线圈段，所述多个线圈段被插入到所述插槽中，使得段端部部分作为从所述芯部的端面突出的各线圈段的端部部分在所述芯部的径向上形成多个层，所述线圈段处理装置包括：
多个扭转夹具单元，其分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎裕治，宫胁伸郎，
申请(专利权)人：小田原机械工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP