用于制造定子的装置和方法制造方法及图纸

一种用于制造定子的装置，包括：支承构件，上述支承构件构造成对定子芯进行支承；至少一个加工夹具，上述加工夹具具有圆筒部和多个突出部；以及操作单元。操作单元构造成在每个线圈突出部被插入加工夹具的一个周向相邻成对的突出部之间，并且定子芯的轴向端面位于加工夹具的突出部附近的状态下，同时或交替地执行第一操作和第二操作。第一操作是使定子芯和加工夹具沿定子芯的周向方向相对地旋转的操作。第二操作是使定子芯和加工夹具沿定子芯的轴向方向以彼此远离的方式相对地移动的操作。

【技术实现步骤摘要】
用于制造定子的装置和方法
本公开涉及用于制造在旋转电机中使用的定子的装置和方法。
技术介绍
已知一种用于制造在旋转电机中使用的定子的装置(例如，见日本专利申请公开第JP2018170910A号)。定子包括环形的定子芯和定子线圈，上述定子芯具有形成在其中的多个槽，上述定子线圈形成有插入在定子芯的槽中的线圈部段(或电导体部段)。制造装置构造成使线圈突出部沿定子芯的周向方向弯曲，线圈突出部是线圈部段的、从定子芯的轴向端面突出到槽的外部的部分。具体而言，制造装置包括内弯曲模具和外弯曲模具，内弯曲模具和外弯曲模具中的每一个具有形成在其中的多个接合爪。在制造定子时，内弯曲模具放置成使其接合爪分别与位于径向内侧的那些线圈突出部的远端部分接合，而外弯曲模具放置成使其接合爪分别与位于径向外侧的那些线圈突出部的远端部分接合。然后，内弯曲模具和外弯曲模具在分别沿定子芯的周向方向朝向相反侧旋转的同时，朝向定子芯轴向地移动。因此，径向内侧的线圈突出部和径向外侧的线圈突出部分别沿定子芯的周向方向朝向相反侧弯曲。此后，例如通过焊接将线圈突出部的每个径向相邻成对的远端部分连结，以形成定子线圈。
技术实现思路
然而，本申请的专利技术人通过研究发现，如上所述的本领域已知的制造方法可能涉及以下问题。即，已知的制造装置构造成通过向线圈突出部的远端部分施加负载来使线圈突出部弯曲。因此，线圈突出部的曲率半径可能变大。其结果是，可以增加定子线圈的线圈端部的高度，从而增加整个定子的轴向尺寸，线圈端部包括线圈突出部。此外，已知的制造装置构造成无法在沿定子芯的周向方向使线圈突出部弯曲期间对线圈突出部的曲率半径进行控制。因此，线圈突出部的曲率半径可能发生变化，使得线圈突出部的远端部分的位置不稳定。其结果是，在随后的连结步骤中，难以将线圈突出部的每个径向相邻成对的远端部分连结。本公开鉴于上述问题作出。因此，本公开的目的是提供一种用于制造定子的装置和方法两者，通过该装置和方法可以控制定子线圈突出部的曲率半径，从而使整个定子的尺寸最小化。根据本公开，提供了一种用于制造旋转电机用的定子的装置。定子包括环形的定子芯和定子线圈，上述定子芯具有形成在定子芯中的多个槽，上述定子线圈形成有插入定子芯的槽中的多个线圈部段。定子线圈具有多个线圈突出部，上述线圈突出部是线圈部段的从定子芯的轴向端面突出到槽的外部的部分。该装置包括支承构件、至少一个加工夹具和操作单元。支承构件构造成通过插入定子芯的槽中的线圈部段来对定子芯进行支承。至少一个加工夹具构造成与定子芯同轴地布置。至少一个加工夹具具有圆筒部和多个突出部，上述圆筒部布置在线圈突出部的径向外侧或是径向内侧，上述突出部每一个从圆筒部径向地突出，并且沿上述圆筒部的周向方向以预定间隔布置。操作单元构造成在每个线圈突出部被插入至少一个加工夹具的一个周向相邻成对的突出部之间，并且定子芯的轴向端面定位成沿定子芯的轴向方向与至少一个加工夹具的突出部相距预定距离的状态下，同时或交替地执行第一操作和第二操作。第一操作是使定子芯和至少一个加工夹具沿定子芯的周向方向相对地旋转的操作。第二操作是使定子芯和至少一个加工夹具沿定子芯的轴向方向以彼此远离的方式相对地移动的操作。通过上述构造，至少一个加工夹具的突出部将向线圈突出部的位于定子芯附近的部分施加负载，从而使线圈突出部沿周向方向弯曲。因此，可以减小线圈突出部的曲率半径。其结果是，可以减小定子线圈的线圈端部的高度，从而减小整个定子的轴向尺寸，其中，线圈端部包括线圈突出部。此外，通过上述构造，操作单元将同时或交替地执行第一操作和第二操作，从而可以对线圈突出部的曲率半径进行控制。因此，可以对线圈突出部的曲率半径的变化进行抑制，从而提高线圈突出部的远端部分的位置精度。其结果是，在随后的连结步骤中，可以容易地将线圈突出部的每个相应成对的远端部分连结。根据本公开，还提供了一种制造用于旋转电机的定子的方法。定子包括环形的定子芯和定子线圈，上述定子芯具有形成在定子芯中的多个槽，上述定子线圈形成有插入定子芯的槽中的多个线圈部段。定子线圈具有多个线圈突出部，上述线圈突出部是线圈部段的从定子芯的轴向端面突出到槽的外部的部分。该方法包括：通过支承构件来对定子芯进行支承的步骤，上述定子芯的线圈部段被插入定子芯的槽中，使得线圈突出部沿定子芯的轴向方向从定子芯的轴向端面突出；使至少一个加工夹具与定子芯同轴地布置的步骤，至少一个加工夹具具有圆筒部和多个突出部，多个上述突出部每一个从圆筒部径向地突出，并且沿圆筒部的周向方向以预定间隔布置；使定子芯和至少一个加工夹具沿定子芯的轴向方向以朝向彼此的方式相对地移动的步骤，从而使(a)至少一个加工夹具的圆筒部位于线圈突出部的径向外侧或是径向内侧，(b)每个线圈突出部被插入至少一个加工夹具的一个周向相邻成对的突出部之间，以及(c)定子芯的轴向端面定位成沿定子芯的轴向方向与至少一个加工夹具的突出部相距预定距离；同时或交替地执行第一操作和第二操作的步骤，上述第一操作是使定子芯和至少一个加工夹具沿定子芯的周向方向相对地旋转的操作，上述第二操作是使定子芯和至少一个加工夹具沿定子芯的轴向方向以彼此远离的方式相对地移动的操作；以及在执行第一操作和第二操作的步骤之后执行第三操作的步骤，上述第三操作使定子芯和至少一个加工夹具沿定子芯的轴向方向以朝向彼此的方式相对地移动的操作，其中，至少一个加工夹具的每个突出部与相应的一个线圈突出部的远端部分、或是与相应的线圈突出部的紧邻远端部分的部分保持接触。通过上述方法，可以减小定子线圈的线圈端部的高度，从而减小整个定子的轴向尺寸。此外，还可以提高线圈突出部的远端部分的位置精度，从而使得可以在随后的连结步骤中容易地将线圈突出部的每个相应成对的远端部分连结。附图说明图1是由根据第一实施方式的制造装置和制造方法制造出的定子的半成品的侧视图。图2是根据第一实施方式的制造装置和制造方法制造出的定子的立体图。图3是根据第一实施方式的制造装置和制造方法制造出的定子的剖视图。图4是根据第一实施方式的制造装置的结构图。图5是根据第一实施方式的制造装置的加工夹具的立体图。图6是根据第一实施方式的制造装置的加工夹具的平面图。图7是示出根据第一实施方式的制造方法的流程图。图8是示出在根据第一实施方式的制造方法的径向扩展步骤中变形以径向扩展之后的线圈突出部的局部剖视图。图9是示出根据第一实施方式的制造方法的弯曲步骤的流程图。图10是示出根据第一实施方式的制造方法的弯曲步骤的第一说明图。图11是示出根据第一实施方式的制造方法的弯曲步骤的第二说明图。图12是示出根据第一实施方式的制造方法的弯曲步骤的第三说明图。图13是示出根据第一实施方式的制造方法的弯曲步骤的第四说明图。图14是根据第二实施方式的制造装置的加工夹具的立体图。图15是示出根据第二实施方式的制造方法的弯曲步骤的第一说明图。图16是示出根据第二实施方式的制造方法的弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造用于旋转电机的定子(1)的装置，/n所述定子包括：环形的定子芯(10)，所述定子芯(10)具有形成在所述定子芯中的多个槽(11)；以及定子线圈，所述定子线圈形成有插入所述定子芯的所述槽中的多个线圈部段(20)，所述定子线圈具有多个线圈突出部(21)，多个所述线圈突出部是所述线圈部段的、从所述定子芯的轴向端面(10a)突出到所述槽的外部的部分，/n所述装置包括：/n支承构件(50)，所述支承构件构造成通过插入所述定子芯的所述槽中的所述线圈部段来对所述定子芯进行支承；/n至少一个加工夹具(60、601～604)，至少一个所述加工夹具构造成与所述定子芯同轴地布置，至少一个所述加工夹具具有圆筒部(61、611～614)和多个突出部(62)，所述圆筒部布置在所述线圈突出部的径向外侧或径向内侧，多个所述突出部的每一个径向地从所述圆筒部突出，并且沿所述圆筒部的周向方向以预定间隔布置；以及/n操作单元(70)，所述操作单元构造成在每个所述线圈突出部被插入至少一个所述加工夹具的一个周向相邻成对的所述突出部之间，并且所述定子芯的所述轴向端面定位成沿所述定子芯的轴向方向与至少一个所述加工夹具的所述突出部相距预定距离(D)的状态下，同时或交替地执行第一操作和第二操作，其中，所述第一操作是使所述定子芯和至少一个所述加工夹具沿所述定子芯的周向方向相对地旋转的操作，所述第二操作是使所述定子芯和至少一个所述加工夹具沿所述定子芯的所述轴向方向以彼此远离的方式相对地移动的操作。/n...

【技术特征摘要】
20190913 JP 2019-1675061.一种制造用于旋转电机的定子(1)的装置，
所述定子包括：环形的定子芯(10)，所述定子芯(10)具有形成在所述定子芯中的多个槽(11)；以及定子线圈，所述定子线圈形成有插入所述定子芯的所述槽中的多个线圈部段(20)，所述定子线圈具有多个线圈突出部(21)，多个所述线圈突出部是所述线圈部段的、从所述定子芯的轴向端面(10a)突出到所述槽的外部的部分，
所述装置包括：
支承构件(50)，所述支承构件构造成通过插入所述定子芯的所述槽中的所述线圈部段来对所述定子芯进行支承；
至少一个加工夹具(60、601～604)，至少一个所述加工夹具构造成与所述定子芯同轴地布置，至少一个所述加工夹具具有圆筒部(61、611～614)和多个突出部(62)，所述圆筒部布置在所述线圈突出部的径向外侧或径向内侧，多个所述突出部的每一个径向地从所述圆筒部突出，并且沿所述圆筒部的周向方向以预定间隔布置；以及
操作单元(70)，所述操作单元构造成在每个所述线圈突出部被插入至少一个所述加工夹具的一个周向相邻成对的所述突出部之间，并且所述定子芯的所述轴向端面定位成沿所述定子芯的轴向方向与至少一个所述加工夹具的所述突出部相距预定距离(D)的状态下，同时或交替地执行第一操作和第二操作，其中，所述第一操作是使所述定子芯和至少一个所述加工夹具沿所述定子芯的周向方向相对地旋转的操作，所述第二操作是使所述定子芯和至少一个所述加工夹具沿所述定子芯的所述轴向方向以彼此远离的方式相对地移动的操作。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述操作单元构造成根据至少一个所述加工夹具的所述突出部之间沿所述圆筒部的所述周向方向的所述预定间隔，同时或交替地执行所述第一操作和所述第二操作。


3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，
所述操作单元构造成在执行所述第一操作和所述第二操作之后进一步执行第三操作，所述第三操作是使所述定子芯和至少一个所述加工夹具沿所述定子芯的所述轴向方向以朝向彼此的方式相对地移动的操作，其中，至少一个所述加工夹具的每个所述突出部与所述线圈突出部中的相应的一个的远端部分(22)或是相应的所述线圈突出部的紧邻所述远端部分的部分保持接触。


4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个所述加工夹具的所述突出部形成为轴向延伸壁(64、641～644)，所述轴向延伸壁每一个沿所述圆筒部的轴向方向延伸，并且沿所述圆筒部的所述周向方向以预定间隔布置，
至少一个所述加工夹具构造成允许每个所述线圈突出部插入在所述轴向延伸壁之间形成的相应的一个凹槽(65、651～654)中。


5.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个所述加工夹具的所述突出部形成为销(67、671～674)，所述销每一个从所述圆筒部的定子芯侧端部径向地突出，并且沿所述圆筒部的所述周向方向以预定间隔布置，
至少一个所述加工夹具构造成允许每个所述线圈突出部插入在一个周向相邻成对的所述销之间。


6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个所述加工夹具包括第一加...

【专利技术属性】
技术研发人员：北角泰典，吉川一央，武田洋明，下谷纯一，恩田一志，
申请(专利权)人：株式会社电装，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP