CN104285362B - 扁立线圈绕线方法以及绕线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种价格低廉又能够减少引导件更换的麻烦的扁立线圈绕线方法以及绕线装置，使在相对于用于弯曲扁平导体(D)的弯曲夹具(152)的旋转中心错开的位置具有旋转中心的引导杆(111)与被弯曲夹具(152)弯曲的扁平导体(D)的侧面接触，与弯曲夹具(152)弯曲扁平导体(D)的动作相应地引导杆(111)旋转，利用引导杆(111)支承弯曲夹具(152)的旋转方向侧的线圈(30)的外侧面。
Description
技术领域
本发明涉及在定子等中使用的线圈的制造方法以及制造装置，详细而言，是关于在对扁平导体进行扁立弯曲加工从而形成线圈的过程中，通过支承扁平导体来防止线圈的变形的技术。
背景技术
近年来，混合动力车、电动汽车等将电动机用于驱动的汽车不断涌现。但是，当将电动机用于驱动的情况下，相比以往对电动机更加要求小型化以及高输出化。以往的电动机以使用卷绕圆线形成的线圈的结构为主流，但出于谋求电动机的小型化以及高输出化以用于汽车的驱动，研究将使用具有矩形剖面的平角线的线圈用于电动机。这是由于通过使用平角线将使定子的占空因数提高并对高输出化有利。
专利文献1中公开了扁立线圈的绕线方法以及绕线装置的技术。利用作为折弯单元的主夹紧器的支点部件与折弯机保持以预先设定好的长度为单位送出的平角线的折弯部分，在固定与折弯单元相连的平角线的供给侧的状态下，通过使折弯机围绕视点部件旋转来折弯所保持的平角线，形成扁立线圈。此时，在形成的扁立线圈的内周侧连接线圈引导件，追随平角线的送出动作对扁立线圈产生的移动使线圈引导引导件移动。然后，追随伴随折弯动作使线圈引导旋转并移动的扁立线圈的移动，使线圈引导件旋转并移动。如此一来，能够抑制在线圈卷绕时产生的线圈的摇晃、振动。
专利文献1：日本特开2009-302245号公报
然而，认为在使用专利文献1所公开的装置形成线圈时存在以下进行说明的课题。
当对线圈扁立弯曲加工时，如果采用保持线圈的内径侧的结构，则需要针对每个线圈改变引导件的形状，并且需要工程安排变更。另外，为了将线圈卷绕成为长方形，在形成线圈的长边与线圈的短边时需要不同的动作，因此致使引导件也需要复杂的动作。具体地说，需要以描绘渐开线的方式进行旋转移动，并且还要追随扁平导体的输送，因此，为了使引导件动作而需要分别独立控制直行2轴与旋转1轴。另外，为了提高卷绕速度，还考虑需要串联驱动化。因此，产生装置价格升高、工程安排变更等颇为麻烦的问题。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述问题而形成的，其目的在于提供一种较为廉价且能够减少引导件更换的麻烦的扁立线圈绕线方法以及绕线装置。
为了实现上述目的，本发明的一方式的扁立线圈绕线方法具有以下的特征。
(1)一种扁立线圈绕线方法，通过反复进行由将扁平导体扁立弯曲加工的弯曲单元所进行的弯曲加工和将上述扁平导体输送规定距离的输送单元所进行的规定距离输送来形成线圈，其特征在于，与上述弯曲单元将上述扁平导体弯曲的动作相应地使具有旋转机构的引导件旋转，利用上述引导件支承上述线圈的外侧面且是上述弯曲单元的旋转方向侧。
根据上述(1)所记载的方式，利用具有旋转机构的引导件支承线圈的外侧面。其结果，能够按压在由弯曲单元卷绕时作用的惯性所产生的线圈的变形。这是由于：利用引导件支承弯曲单元的旋转方向侧的线圈侧面，由此能够防止线圈的朝旋转方向侧倾倒，防止被扁立弯曲加工的线圈的塑性变形。该引导件仅通过旋转机构便实现线圈的支承，其结果，减少了应该控制的驱动机构，结果能够降低绕线装置的成本。
另外，通过采用支承线圈的外侧面的方法，即使制造的线圈的形状变化也能够以相同的装置应对。也就是，无需专利文献1的情况下所公开的工程安排变更。由于得出这些效果，可以说能够提供可实现线圈的成本降低的制造方法。
(2)在(1)所记载的扁立线圈绕线方法中，优选为，上述引导件在隔着上述引导件的旋转中心的对角具有第1引导件与第2引导件，如果将上述线圈所具有的角按照被扁立弯曲加工的顺序设为第1角、第2角、第3角以及第4角，则当利用上述弯曲单元对上述第1角进行扁立弯曲加工时和对上述第2角进行扁立弯曲加工时，利用上述第1引导件支承上述线圈的上述外侧面，当利用上述弯曲单元对上述第3角进行扁立弯曲加工时和对上述第4角进行扁立弯曲加工时，利用上述第2引导件支承上述线圈的上述外侧面。
在上述的(2)所记载的方式中，作为引导件准备第1引导件以及第2引导件共2个引导件，由此在形成线圈的1匝量、即4个弯曲部时，能够按顺序使用第1引导件与第2引导件连续引导。具体而言，例如第1引导件在对第1角进行扁立弯曲加工时移动90度位置，在对第2角进行扁立弯曲加工时进一步移动90度。然而，弯曲单元始终重复沿相同的方向弯曲90度的动作，因此如果第1引导件因两次的扁立弯曲而移动，而在对后面的第3角进行扁立弯曲加工时需要使第1引导件移动约180度，结果需要准备时间。
但是，第1引导件与第2引导件相对于旋转中心分处对角，因此在第1引导件移动180度的阶段，第2引导件来到与移动前的第1引导件相同的位置，其结果，无需使引导件旋转移动，能够持续引导线圈的外侧面。因此，具有第1引导件与第2引导件，并且第2引导件相对于第1引导件配置于以旋转中心为中心点对称的位置，能够减少准备时间。
(3)在(2)所记载的扁立线圈绕线方法中，优选为，上述引导件在与上述弯曲单元的旋转中心错开的位置具有上述引导件的旋转中心，在隔着上述引导件的旋转中心的对角具有第3引导件与第4引导件，上述线圈被卷绕为长方形，上述输送单元以上述规定距离输送进行形成上述长方形的长边部分的长边输送和形成上述长方形的短边部分的短边输送，使上述第3引导件或者上述第4引导件在利用上述输送单元对上述扁平导体沿上述短边输送之前与上述线圈的外侧面接触，与利用上述输送单元对上述扁平导体进行短边输送的动作相应地使上述第3引导件或者上述第4引导件旋转，由此支承上述输送单元的行进方向侧的上述线圈的外侧面。
在上述的(3)所记载的方式中，第3引导件与第4引导件在沿短边输送时支承线圈的外侧面，因此在利用输送单元将扁平导体输送规定距离时，关于短边输送也能抑制变形。另外，错开弯曲单元的旋转中心与引导件的旋转中心，由此防止引导件与线圈的干扰。此外，在沿长边输送时，相对于短边输送线圈30不易变形，因此认为只要在短边输送时进行支承便可抑制线圈的变形。
(4)在(1)～(3)中的任一项所记载的扁立线圈绕线方法中，优选为，在上述引导件具备支承上述线圈的支承板，上述支承板面向相对于上述线圈的卷绕中心正交的面配置。
在上述的(4)所记载的方式中，将支承板面向相对于线圈的卷绕中心正交的面、即面向卷绕扁平导体时使线圈叠加时的上面配置。并且在线圈将要倾倒的情况下，由支承板支承线圈的上面。其结果，在利用弯曲单元对扁平导体进行扁立弯曲加工时或沿短边输送以及沿长边输送时，也能够抑制线圈的变形。
另外，为了实现上述目的，本发明的一方式的绕线装置具有以下的特征。
(5)一种绕线装置，该绕线装置具备将扁平导体扁立弯曲的弯曲单元、以及将上述扁平导体输送规定距离的输送单元，该绕线装置形成线圈，该绕线装置的特征在于，该绕线装置具有引导件，该引导件通过与利用上述弯曲单元弯曲后的上述扁平导体形成的上述线圈的外侧面接触来支承上述线圈，上述引导件与上述弯曲单元的动作相应地进行旋转驱动。
在上述(5)所记载的方式中，在支承线圈的外侧面的引导件设置旋转机构，能够通过使得引导件旋转来支承进行复杂的动作的线圈。引导件能够压紧当由弯曲单元卷绕时作用的惯性所产生的线圈的变形。当线圈通过弯曲单元的动作将扁平导体扁立弯曲加工时，紧贴扁平导体的端部摆动。通过以引导件支承该线圈的外侧面，能够抑制线圈的上部因惯性振动，结果能够抑制线圈的变形。
该引导件通过旋转机构动作，能够追随于线圈，因此能降低绕线装置的成本。另外，是利用引导件支承线圈的外侧面的结构，引导件的位置通过控制旋转机构而被确定，因此在形成不同形状的线圈的情况下，也无需进行工程安排变更。如此设置也有助于绕线装置的成本降低。
(6)在(5)所记载的绕线装置中，优选为上述引导件在隔着上述引导件的旋转中心的对角具有第1引导件与第2引导件，如果将上述线圈所具有的角按照被扁立弯曲加工的顺序设为第1角、第2角、第3角以及第4角，则上述第1引导件当上述弯曲单元对上述扁平导体进行扁立弯曲加工而形成上述第1角以及上述第2角时，支承上述线圈的上述外侧面，上述第2引导件当上述弯曲单元对上述扁平导体进行扁立弯曲加工而形成上述第3角以及上述第4角时，支承上述线圈的上述外侧面。
在上述(6)所记载的方式中，作为引导件准备第1引导件以及第2引导件共2个引导件，由此在形成线圈的1匝量、即4个弯曲部时，能够按顺序使用第1引导件与第2引导件连续引导。具体而言，例如第1引导件在对第1角进行扁立弯曲加工时移动90度位置，在对第2角进行扁立弯曲加工时进一步移动90度。此外，第1引导件与第2引导件相对于旋转中心分处对角，因此在第1引导件移动180度的阶段，第2引导件来到与移动前的第1引导件相同的位置，无需使引导件旋转移动，能够持续引导线圈的外侧面。因此，具有第1引导件与第2引导件，第2引导件相对于第1引导件配置于以旋转中心为中心的点对称的位置，由此能够减少准备时间。
(7)在(6)所记载的绕线装置中，优选为，上述引导件在与上述弯曲单元的旋转中心错开的位置具有上述引导件的旋转中心，在隔着上述引导件的旋转中心的对角具有第3引导件与第4引导件，在由上述输送单元进行的在上述规定距离输送中，在进行卷绕为长方形的上述线圈的、形成短边部分的短边输送时，利用上述第3引导件或者上述第4引导件支承上述输送单元的行进方向侧的上述线圈的外侧面。
在上述(7)所记载的方式中，第3引导件与第4引导件在进行短边输送时支承线圈的外侧面，因此在由输送单元输送时也能够对线圈引导，在将扁平导体沿短边输送时，也能够抑制线圈的变形。
(8)在(5)～(7)中的任一项所记载的绕线装置中，优选为，在上述引导件具有支承上述线圈的支承板，上述支承板面向相对于上述线圈的卷绕中心正交的面配置，上述支承板具有使上述线圈的上述扁平导体朝层叠的方向移动的移动机构。
在上述的(8)所记载的方式中，利用支承板按压相对于线圈的卷绕中心正交的面、即卷绕扁平导体使线圈叠加时的上面。另外，与线圈的卷绕相应地利用移动机构使支承板上升，由此能够适当地保证该支承板的位置。其结果，在利用弯曲单元对扁平导体扁立弯曲加工时或沿短边输送以及沿长边输送时，也能够抑制线圈的变形。
附图说明
图1为第1实施方式的、定子的立体图。
图2为第1实施方式的、线圈的主视图。
图3为第1实施方式的、定子的剖视图。
图4为第1实施方式的、绕线装置的概要主视图。
图5为第1实施方式的、引导装置的概要侧视图。
图6为表示第1实施方式的、线圈卷绕时的引导杆的状态的示意俯视图。
图7为表示第1实施方式的、弯曲第1角的样子的示意俯视图。
图8为表示第1实施方式的、移动第3引导件的样子的示意俯视图。
图9为表示第1实施方式的、对扁平导体进行短边输送的样子的示意俯视图。
图10为表示第1实施方式的、移动第1引导件的样子的示意俯视图。
图11为表示第1实施方式的、弯曲第2角的样子的示意俯视图。
图12为表示第1实施方式的、对扁平导体进行长边输送的样子的示意俯视图。
图13为表示第1实施方式的、弯曲第3角的样子的示意俯视图。
图14为表示第1实施方式的、移动第4引导件的样子的示意俯视图。
图15为表示第1实施方式的、对扁平导体进行短边输送的样子的示意俯视图。
图16为表示第1实施方式的、移动第2引导件的样子的示意俯视图。
图17为表示第1实施方式的、弯曲第4角的样子的示意俯视图。
图18为表示第1实施方式的、对扁平导体进行长边输送的样子的示意俯视图。
图19为第1实施方式的、线圈卷绕时(卷至第5层)的侧视图。
图20为第1实施方式的、线圈卷绕时(卷至第7层)的侧视图。
图21为第1实施方式的、线圈卷绕时(卷至第10层)的侧视图。
图22为第1实施方式的、绕线装置以及引导装置的动作流程图。
图23为第2实施方式的、线圈卷绕时(卷至第5层)的侧视图。
图24为第2实施方式的、线圈卷绕时(卷至第7层)的侧视图。
图25为第2实施方式的、线圈卷绕时(卷至第10层)的侧视图。
具体实施方式
首先，使用附图对本发明的第1实施方式进行说明。
图1中示出定子10的局部立体图。图2中示出线圈30的主视图。定子10是通过向定子铁心20所具有的齿部21***线圈30而形成的。另外，隔开定子铁心20与线圈30准备用于绝缘的绝缘体40。
线圈30如图1所示使用扁平导体D施以扁立弯曲加工而卷绕成大致长方形。如图2所示，线圈30通过扁立弯曲加工卷绕为具有长边侧31与短边侧32的长方形。此外，在导线侧LS配置第1导线端子DA以及第2导线端子DB，导线侧LS的短边侧32除了位于线圈30的最内周的第1列30a与位于该第1列30a的外周的第2列30b之外，还配置有第3列30c。另一方面，导线相反侧ALS的短边侧32以及长边侧31的两侧为第1列30a以及第2列30b的双层结构。
图3中示出定子10的局部剖视图。如定子10的局部剖面所示，线圈30在定子铁心20所具有的齿部21被卷绕为两层，在插槽22沿定子10的直径方向层叠10根扁平导体D。为了方便说明，将配置于最外周的扁平导体D称为第1层301，位于第1层301的内周的扁平导体D称为第2层302，依次称为第3层303、第4层304、第5层305、第6层306、第7层307以及第8层308。这样线圈30以2列卷绕为8层，从而形成。此外，如上所述，只有导线侧LS形成为3列。
定子铁心20通过将形成为相同的形状的电磁钢板多块层叠而成。此外，在定子铁心20以朝定子10的内周侧突出的方式设置齿部21，在齿部21的两肋配置插槽22。绝缘体40包括覆盖齿部21的筒状部、隔开插槽22与线圈30的板状部，使用绝缘性高的树脂作为材料而形成。通过绝缘体40来确保线圈30与定子铁心20的绝缘。
在层叠形成的定子铁心20的齿部21配置具有绝缘体40且扁平导体D被扁立弯曲加工而形成的线圈30，由此形成定子10。此外，对于在说明中使用的定子铁心20，虽然未特别提及是分割型还是一体型，但无论是分割型还是一体型都能够应用本发明。
接下来，对用于形成线圈30的绕线装置100的概要进行说明。图4中以主视图示出绕线装置100的概况。图5中以侧视图示出引导装置110的概况。绕线装置100具有输送机构部120、保持机构部130、开卷机构部140、卷绕机构部150。在设置于开卷机构部140的筒管141沿平绕方向卷绕扁平导体D。设置于输送机构部120的输送夹紧器121通过滚珠丝杠123以及电动机122移动，由输送夹紧器121夹紧扁平导体D并输送规定距离，由此能够从筒管141拉出扁平导体D。被拉出的扁平导体D通过纠偏辊132矫正从而直线前进。
保持机构部130具有由保持夹紧器131夹紧扁平导体D的机构，具有在输送夹紧器121的非夹紧时保持扁平导体D使之不至移动的功能。卷绕机构部150具有对扁平导体D扁立弯曲加工的功能，在中间立柱151夹紧扁平导体D的内周侧的状态下，在后述的图6中说明的弯曲夹具152以中间立柱151为中心旋转，从而对扁平导体D进行扁立弯曲加工。此外，在图4中，省略引导装置110的外观。
引导装置110在图5中示出其侧视图，图5示出从图4的线圈30侧的侧面观察的状态。引导装置110具有用于阻止线圈30倾倒的引导杆111与使支承板112旋转的电动机115，电动机115与引导杆111以及支承板112在底板113连结。引导杆111如图6所示将第1引导件111a～第4引导件111d这4个引导件配置在相对于底板113的旋转中心Cp2均等的位置。因此，在以旋转中心Cp2为中心的圆上配置第1引导件111a～第4引导件111d。引导杆111为圆筒状的引导件，以与线圈30的外侧面接触且能够旋转的方式支承于底板113。
安装于L型保持架117的升降电动机114是为了使固定于保持架118的电动机115进行升降而设置的。保持架118通过2对准备好的滑动引导件116与L型保持架117连结，且隔着升降电动机114将滑动引导件116设置在两个位置。升降电动机114以及电动机115通过与未图示的控制装置连接的伺服电动机被控制为能够在任意的位置停止。
因此，引导杆111以及支承板112成为能够使用升降电动机114以及电动机115旋转以及升降的结构。与卷绕机构部150所具有的弯曲夹具152的动作相应地，引导杆111转动并支承线圈30的外侧面。另外，支承板112被配置为在形成线圈30时与线圈30的上表面接触的程度，从而支承线圈30的上表面。当将线圈30卷绕、层叠时，通过升降电动机114使支承板112移动，以使支承板112相对于线圈30成为适当的高度。
接下来，使用附图对于使用绕线装置100卷绕线圈30的卷绕工序进行说明。
图6中示出表示线圈卷绕时的引导杆111的状态的示意俯视图。图7中示出弯曲第1角30A的样子的示意俯视图。图8中示出使第3引导件111c移动的样子的示意俯视图。图9中示出使扁平导体D沿短边输送的样子的示意俯视图。图10中示出使第1引导件111a移动的样子的示意俯视图。图11中示出弯曲第2角30B的样子的示意俯视图。图12中示出对扁平导体D进行长边输送的样子的示意俯视图。图13中示出弯曲第3角30C的样子的示意俯视图。图14中示出使第4引导件111d移动的样子的示意俯视图。图15中示出对扁平导体D进行短边输送的样子的示意俯视图。图16中示出使第2引导件111b移动的样子的示意俯视图。图17中示出弯曲第4角30D的样子的示意俯视图。图18中示出对扁平导体D进行长边输送的样子的示意俯视图。
在引导装置110所具有的底板113设置有4个引导杆111，为了方便说明，分别称为第1引导件111a、第2引导件111b、第3引导件111c以及第4引导件111d。在该引导杆111的中途设置有支承板112，在图6～图18中以双点划线示出。在图6中，已对扁平导体D进行扁立弯曲加工并卷绕形成的线圈30设置在扁平导体D的前端。此外，第1引导件111a的外周面以与线圈30的外侧面接触的方式配置。
从该图6的状态起如图7所示那样以旋转中心Cp1为中心使弯曲夹具152旋转，并推压扁平导体D的侧面由此进行扁立弯曲加工，形成第1角30A。旋转中心Cp1与中间立柱151的中心一致。此时，扁平导体D通过中间立柱151沿厚度方向被夹紧保持。另外，使底板113旋转并使第1引导件111a以与线圈30的外侧面接触的方式移动，在扁立弯曲加工时利用第1引导件111a持续支承线圈30的外侧面。底板113的旋转中心Cp2被设定在与旋转中心Cp1错开的位置。
接下来，如图8所示，使底板113旋转来移动第3引导件111c的位置。由此，第3引导件111c移动至与线圈30的侧面接触的位置。接下来，如图9所示，进行线圈30的短边输送。在由输送机构部120的输送夹紧器121夹紧扁平导体D的状态下，输送形成短边侧32所需的距离。此时，通过使支承板112沿逆时针方向旋转，使第3引导件111c的位置追随于线圈30的动作而移动。接下来，如图10所示，以使第1引导件111a与线圈30的外侧面接触的方式使底板113旋转移动。
接下来，如图11所示，使弯曲夹具152旋转，推压扁平导体D的侧面由此进行扁立弯曲加工，形成第2角30B。此时，扁平导体D通过中间立柱151被沿厚度方向夹紧并保持。另外，使底板113旋转并使第1引导件111a以与线圈30的外侧面接触的方式移动，由此在扁立弯曲加工时，由第1引导件111a持续支承线圈30的外侧面。接下来，如图12所示，进行线圈30的长边输送。利用输送机构部120输送形成长边侧31所需的距离。在结束输送扁平导体D的时刻，成为第2引导件111b与线圈30的侧面接触的状态。
接下来，如图13所示，使弯曲夹具152旋转，推压扁平导体D的侧面由此进行扁立弯曲加工，形成第3角30C。此时，扁平导体D通过中间立柱151被沿厚度方向夹紧并保持。另外，使底板113旋转并使第2引导件111b以与线圈30的外侧面接触的方式移动，由此在扁立弯曲加工时，由第2引导件111b持续支承线圈30的外侧面。如图14所示，使底板113旋转，移动第4引导件111d的位置。由此第4引导件111d移动至支承线圈30的外侧面的位置。
接下来，如图15所示，进行线圈30的短边输送。在由输送机构部120的输送夹紧器121夹紧扁平导体D的状态下，输送形成短边侧32所需的距离。此时，使支承板112沿逆时针方向旋转，由此使第4引导件111d的位置追随线圈30的动作移动。接下来，在图16中，使支承板112旋转，移动至第2引导件111b与线圈30的外侧面接触的位置。
接下来，如图17所示，使弯曲夹具152旋转，推压扁平导体D的侧面由此进行扁立弯曲加工，形成第4角30D。此时，扁平导体D被中间立柱151夹紧并保持。另外，使底板113旋转并使第2引导件111b以与线圈30的外侧面接触的方式移动，由此在进行扁立弯曲加工时，由第2引导件111b持续支承线圈30的外侧面。如图18所示，进行线圈30的长边输送。利用输送机构部120输送形成长边侧31所需的距离。该状态即为与图6相同的状态，因此，以后重复从图7开始的顺序，由此卷绕形成线圈30。此外。在图6～图18中，对卷绕第2列30b的顺序进行了说明，但在卷绕配置于该第2列30b的内侧的第1列30a的情况下，也以相同的顺序进行。
此外，在利用引导杆111支承线圈30的外侧面的情况下，优选以线圈30的卷绕不断推进的状况来进行。另外，通过安装于引导杆111的支承板112也能够实现对线圈30的支承。图19～图21中示出线圈30卷绕时的侧视图。在图19中，将线圈30卷绕至第5层305。在图20中，将线圈30卷绕至第7层307。在图21中，将线圈30卷绕至第10层。在进行线圈30的卷绕时，在从第1层301到第3层303之间，不由引导杆111进行支承。从第4层304以及第5层305附近开始，如图19所示引导杆111被配置为与线圈30的外侧面接触，防止线圈30的倾斜等。此外，此时未由支承板112支承。
进而，随着卷绕线圈30不断推进，从第7层307或者第8层308附近开始，如图20所示，引导杆111被配置为与线圈30的外侧面接触，并且以与线圈30的上端面接触或者设置若干的间隙的状态保持支承板112，由此抑制线圈30的倾斜。另外，如图21所示当卷绕继续推进的情况下，使底板113上升，由此使支承板112的位置与线圈30被卷绕、层叠的情况相应地移动。该移动如图5所示能够通过设置使保持底板113的保持架118上升的升降电动机114来实现。另外，当取出线圈30时，在使引导杆111避让的情况下，只要通过升降电动机114使引导杆111以及支承板112上升便可容易地取出线圈30。
接下来，图22中示出绕线装置100以及引导装置110的动作流程图。第1行的“弯曲”表示对扁平导体D进行扁立弯曲加工时的弯曲夹具152的动作。“弯曲端”为弯曲90度的图7所示的状态，“返回端”为初始位置亦即图6所示的位置的状态。第2行的“输送”表示输送机构部120的输送动作。用“前进”表示输送机构部120被输送直至规定距离的状态，用“后退”表示位于初始位置的情况。第3行的“弯曲夹紧”表示中间立柱151对于扁平导体D的夹紧状态，用“夹紧”表示处于通过中间立柱151沿扁平导体D的厚度方向夹紧的状态，用“非夹紧”表示处于能够输送扁平导体D的状态。
第4行的“按压夹紧”表示保持夹紧器131的动作，用“夹紧”表示处于通过保持夹紧器131沿扁平导体D的厚度方向夹紧的状态，用“非夹紧”表示处于可输送扁平导体D的状态。第5行的“输送夹紧”表示输送夹紧器121的夹紧状态，用“夹紧”表示处于通过输送夹紧器121沿扁平导体D的厚度方向夹紧且能够通过输送机构部120进行扁平导体D的输送的状态，用“非夹紧”表示处于未通过输送夹紧器121夹紧扁平导体D的状态。与“输送”相组合，输送夹紧器121重新夹持扁平导体D，重复输送扁平导体D。
第6行的“止振旋转”表示引导杆111的旋转的状态，用“正转”表示底板113沿顺时针方向旋转，用“反转”表示底板113沿逆时针方向旋转。第7行的“止振上下”表示通过升降电动机114使底板113上升，“上端”与”下端”表示升降电动机114的上端、下端。对最上列配以对应的附图编号。此外，图22的动作流程图示出1层的一半、即从第1角30A卷绕至第4角30D的样子，与图6～图18对应。通过反复进行上述动作来形成线圈30。
由于第1实施方式的绕线装置100为上述结构，因此起到以下说明的作用以及效果。
首先，作为效果举出可使绕线装置的成本降低。在第1实施方式的绕线方法中，与弯曲夹具152弯曲扁平导体D的动作相应地使具有电动机115的引导杆111旋转，利用引导杆111支承线圈30的外侧面，即支承弯曲夹具152的旋转方向侧。
线圈30的支承通过利用电动机115使引导装置110的底板113旋转来实现。在现有技术中，采用例如以设置锥形的工具来支承线圈30的内壁的方法，因此会因线圈30的卷绕而要求复杂的动作。对此在专利文献1中进行了详细记载，线圈30卷绕为具有长边侧31与短边侧32的大致长方形，以描绘渐开线的方式移动。因此，线圈30的引导件也需要进行相同的动作。但是，为了实现追随渐开线的动作，需要形成对直行2轴与旋转1轴进行控制的伺服电动机，认为为了提高线圈30的卷绕速度而需要实现串联驱动化。
线圈30从第1角30A扁立弯曲加工至第4角30D所花费的时间为1秒以下。因此，绕线装置100也需要高速动作。然而，如果使具有质量的引导件高速动作，则会受惯性力等的影响而导致难以实现正确的控制，因此认为需要对每1个轴准备2个伺服电动机以此来实现串联驱动化从而进行正确的控制。
但是，通过使用第1实施方式所示的绕线装置100，仅仅通过在引导装置110设置电动机115，即设置旋转1轴便能够进行线圈30的引导。这是由于引导杆111以与线圈30的外侧面接触的状态移动并支承，这可通过例如对比图10与图11而得出，与线圈30接触的第1引导件111a在图10中与线圈30的端侧接触，而在图11中与线圈30的中心侧接触。是支承线圈30的外侧面的一点的方式，即使线圈30与引导杆111的位置发生相对变化，也能够利用引导杆111支承线圈30。
因此，仅凭借具有使底板113旋转的电动机115便能够追随线圈30进行引导。这样，能够减少驱动所需的轴数，因此能够简化所使用的驱动机构。另外，关于绕线装置100所具有的弯曲夹具152的驱动，仅通过旋转轴便可进行，因此能够减少绕线装置100的制造成本。
另外，在引导装置110中使用的引导杆111在隔着引导杆111的旋转中心Cp2的对角具有第1引导件111a与第2引导件111b，如果将线圈30所具有的角按照被扁立弯曲加工的顺序依次设为第1角30A、第2角30B、第3角30C以及第4角30D，则当通过弯曲夹具152对第1角30A进行扁立弯曲加工时和对第2角30B进行扁立弯曲加工时，利用第1引导件111a支承线圈30的外侧面，当利用弯曲夹具152对第3角30C进行扁立弯曲加工时与对第4角30D进行扁立弯曲加工时，利用第2引导件111b支承线圈30的外侧面。
因此，如果仅考虑支持扁立弯曲加工，则只需设置第1引导件111a与第2引导件111b便可，通过具有这2个引导件，在形成第2角30B后，会省去使引导杆111移动180度的麻烦，因此能够实现绕线装置100对于线圈30卷绕所需的准备时间的缩短。如果将引导杆111的支承仅限定于扁立弯曲加工，则还考虑在输送扁平导体D时使引导杆111旋转从而将引导杆111返回至初始位置。然而，当为了避免与线圈30的干扰而移动引导杆111的情况下，如果移动180度的话，则需要使引导杆111上升的机构。
另外，如果考虑使引导杆111上升并使引导杆111向初始位置返回，则存在相对于完成扁平导体D的输送所花的时间引导杆111来不及返回的可能性，担心准备时间变长。在第1实施方式中，将在对扁平导体D进行扁立弯曲加工时支承线圈30的外侧面的引导杆111在对角上设置第1引导件111a与第2引导件111b这2个引导件，由此交替使用第1引导件111a与第2引导件111b，能够不损失时间地引导线圈30。
另外，引导杆111在与弯曲夹具152的旋转中心Cp1错开的位置具有引导杆111的旋转中心Cp2，在隔着引导杆111的旋转中心Cp2的对角具有第3引导件111c与第4引导件111d，线圈30卷绕为长方形，弯曲夹具152以规定距离输送进行形成长方形的长边部分的长边输送和形成长方形的短边部分的短边输送，在利用中间立柱151对扁平导体D进行短边输送之前，通过第3引导件111c或者第4引导件111d接触线圈30的外侧面，与通过中间立柱151对扁平导体D进行短边输送的动作相应地使第3引导件111c或者第4引导件111d旋转，由此支承中间立柱151的行进方向侧的线圈30的外侧面。
当利用输送机构部120对扁平导体D进行短边输送时，如图9以及图15所示，利用第3引导件111c或者第4引导件111d支承线圈30的外侧面，由此能够防止在输送扁平导体D时因惯性的作用产生的线圈30的倾倒。第3引导件111c以及第4引导件111d在线圈30的移动方向上设置，当扁平导体D被短边输送时支承并移动线圈30，因此能够抑制线圈30的变形。此外，在进行长边输送时不通过引导杆111进行支承，但由于在进行长边输送时线圈30不易倾倒，因此即使不进行支承也不会变形。
利用引导杆111支承线圈30的外侧面，由此能够抑制线圈30的变形。因此在将线圈30向定子铁心20***时，不会产生压紧线圈30等的麻烦，结果使线圈30的成本降低。如果在扁平导体D的卷绕中因线圈30倾倒致使线圈30发生变形，则难以进行卷绕后的线圈30的修直。这是由于当对发生了塑性变形的部件的变形进行修正的情况下，需要沿相反方向施加力来使之塑性变形，在线圈30因变形而产生扁平导体D彼此之间的缝隙的状况下，难以沿相反方向使之塑性变形的缘故。
因此，张开的线圈30需要直接***定子铁心20的齿部21，但由于打算提高定子10的占空因数，齿部21的长度未必充裕。因此，需要根据需要使用某种工具将线圈30压紧安装于定子铁心20，并在该状态下使用树脂等对线圈30的周围涂层，由此将线圈30形成为规定的形状等的方法，颇为麻烦且消耗成本。但是，如果在扁平导体D的卷绕阶段防止线圈30的变形，则不会产生这样的麻烦且降低了成本。也就是，能够有助于定子10的制造成本的降低。
这样的线圈30的卷绕时的变形存在匝数越多越明显的趋势，如果如第1实施方式的线圈30那样为2层卷的线圈，则匝数增多因此变形的影响大。当然，增加线圈30的卷数的情况也可以说是同一回事。因此，将第1实施方式所示的引导装置110设置于绕线装置100来形成线圈30，由此能够有助于设备成本的减少与线圈30的制造准备时间的缩短。
此外，将引导杆111的旋转中心Cp2与弯曲夹具152的旋转中心Cp1如图6所示略微错开是为了避免引导杆111与线圈30的干扰。当如第3引导件111c以及第4引导件111d那样，在进行扁平导体D的短边输送时将支承线圈30的引导件设置于底板113的情况下，线圈30会因其大小、扁平导体D的宽度等的影响而与引导杆111干扰。为此，设计上将旋转中心Cp1与旋转中心Cp2错开设置。该错开在图6上被设定为在旋转中心Cp1的左侧配置旋转中心Cp2，但通过沿附图的左右方向错开，能够消除引导杆111与线圈30的干扰。此外，在由输送机构部120输送扁平导体D时，引导杆111不对扁平导体引导，在该情况下可以不设置这样的错位。
另外，在引导杆111设置有支承线圈30的支承板112，支承板112面向相对于线圈30的卷绕中心正交的面配置。引导杆111在构造上为支承线圈30的行进方向的结构。但是，在考虑到惯性的作用的情况下，不只是线圈30的行进方向，优选为还支承其相反侧。对此能够通过在引导杆111具有支承板112来进行辅助。即，通过支承线圈30的上表面，能够应对线圈30向任意方位倾倒。但是，如果使支承板112与线圈30的上表面接触，则会在线圈30的上表面与支承板112之间产生摩擦而不优选。因此，优选为保持可支承线圈30的倾倒的程度的距离来配置支承板112。
另外，作为其他效果可举出不需要工程安排变更的效果。在保持专利文献1所示的线圈30的内径的模式中，需要与线圈30的形状相应的保持部件。因此，在制造其他形状的线圈30的情况下，需要工程安排变更。但是，保持部件的更换需要人力和工时。另一方面，第1实施方式的引导装置110为使用引导杆111来支承线圈30的外侧面的结构，因此仅仅通过变更引导杆111的停止位置、电动机115的旋转的正时等便能够应对多个品种线圈30。其结果，能够有助于定子10的成本降低。
接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式与第1实施方式的结构几乎相同，但引导杆111的形状略有不同。以下，围绕不同点进行说明。
图23～图25中示出第2实施方式的线圈30的卷绕时的侧视图。在图23中，将线圈30卷绕至第5层305。在图24中，将线圈30卷绕至第7层307。在图25中，将线圈30卷绕至第10层。第2实施方式的引导杆111并非单纯的圆筒形状，在前端设置有锥形部分161。该锥形部分161与线圈30的外侧面形状相应地确定角度，因此能够利用锥形部分161分别支承线圈30的各层。
如图24以及图25所示，引导杆111被控制为随着线圈30被卷绕而缓缓地通过升降电动机114上升，因此即使扁平导体D的卷绕不断推进，也能够适当保持线圈30的外侧面。此外，在图23～图25中，为了简化说明，省略了支承板112，但也可以是设置支承板112来支承线圈30的上表面的结构。这样设置将得到与第1实施方式同等的效果。
至此，基于本实施方式对发明进行了说明，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内可以通过适当变更结构的一部分来实施。例如，本实施方式的定子10为10层的结构，但定子10的结构为设计事项，对此变更也无妨。另外，线圈30的卷数、层数等也为设计事项，在变更的情况下仍可应用本发明。
另外，图19～图21以及图23～图26中示出利用引导杆111支承线圈30的外侧面的高度，但根据扁平导体D的厚度等适当地变更支承的高度也无妨。对于支承板112的位置也同样能够进行变更。此外，绕线装置100、引导装置110的装置结构等不过为一个例子而已，因此可以在不脱离发明的主旨的范围内进行变更。关于引导杆111的根数，最低限度具有第1引导件111a与第2引导件111b，由此能够实现由弯曲夹具152进行的扁立弯曲加工时对线圈30的支承，因此如果在利用输送机构部120输送扁平导体D时无需支承线圈30，则也可以采用减少引导杆111的根数等的结构。
其中，符号说明如下：
10：定子；20：定子铁心；30：线圈；40：绝缘体；100：绕线装置；110：引导装置；111：引导杆；112：支承板；113：底板；114：升降电动机；115：电动机；120：输送机构部；130：保持机构部；140：开卷机构部；150：卷绕机构部。
Claims (6)
1.一种扁立线圈绕线方法，通过反复进行由将扁平导体扁立弯曲加工的弯曲单元所进行的弯曲加工和将所述扁平导体输送规定距离的输送单元所进行的规定距离输送来形成线圈，其特征在于，
与所述弯曲单元将所述扁平导体弯曲的动作相应地使具有旋转机构的引导件旋转，
利用所述引导件支承所述线圈的外侧面且是所述弯曲单元的旋转方向侧，
所述引导件在隔着所述引导件的旋转中心的对角具有第1引导件与第2引导件，
如果将所述线圈所具有的角按照被扁立弯曲加工的顺序设为第1角、第2角、第3角以及第4角，
则当利用所述弯曲单元对所述第1角进行扁立弯曲加工时和对所述第2角进行扁立弯曲加工时，利用所述第1引导件支承所述线圈的所述外侧面，
当利用所述弯曲单元对所述第3角进行扁立弯曲加工时和对所述第4角进行扁立弯曲加工时，利用所述第2引导件支承所述线圈的所述外侧面。
2.根据权利要求1所述的扁立线圈绕线方法，其特征在于，
所述引导件在与所述弯曲单元的旋转中心错开的位置具有所述引导件的旋转中心，在隔着所述引导件的旋转中心的对角具有第3引导件与第4引导件，
所述线圈被卷绕为长方形，
所述输送单元以所述规定距离输送进行形成所述长方形的长边部分的长边输送和形成所述长方形的短边部分的短边输送，
使所述第3引导件或者所述第4引导件在利用所述输送单元对所述扁平导体进行所述短边输送之前与所述线圈的外侧面接触，
与利用所述输送单元对所述扁平导体进行短边输送的动作相应地使所述第3引导件或者所述第4引导件旋转，由此支承所述输送单元的行进方向侧的所述线圈的外侧面。
3.根据权利要求1或2所述的扁立线圈绕线方法，其特征在于，
在所述引导件具备支承所述线圈的支承板，
所述支承板面向相对于所述线圈的卷绕中心正交的面配置。
4.一种绕线装置，该绕线装置具备将扁平导体扁立弯曲的弯曲单元、以及将所述扁平导体输送规定距离的输送单元，该绕线装置形成线圈，
该绕线装置的特征在于，
该绕线装置具有引导件，该引导件通过与利用由所述弯曲单元弯曲后的所述扁平导体形成的所述线圈的外侧面接触来支承所述线圈，
所述引导件与所述弯曲单元的动作相应地进行旋转驱动，
所述引导件在隔着所述引导件的旋转中心的对角具有第1引导件与第2引导件，
如果将所述线圈所具有的角按照被扁立弯曲加工的顺序设为第1角、第2角、第3角以及第4角，
则所述第1引导件当所述弯曲单元对所述扁平导体进行扁立弯曲加工而形成所述第1角以及所述第2角时，支承所述线圈的所述外侧面，所述第2引导件当所述弯曲单元对所述扁平导体进行扁立弯曲加工而形成所述第3角以及所述第4角时，支承所述线圈的所述外侧面。
5.根据权利要求4所述的绕线装置，其特征在于，
所述引导件在与所述弯曲单元的旋转中心错开的位置具有所述引导件的旋转中心，在隔着所述引导件的旋转中心的对角具有第3引导件与第4引导件，
在由所述输送单元进行的所述规定距离输送中，在进行卷绕为长方形的所述线圈的、形成短边部分的短边输送时，利用所述第3引导件或者所述第4引导件支承所述输送单元的行进方向侧的所述线圈的外侧面。
6.根据权利要求4或5所述的绕线装置，其特征在于，
在所述引导件具备支承所述线圈的支承板，所述支承板面向相对于所述线圈的卷绕中心正交的面配置，所述支承板具备使所述线圈的所述扁平导体朝层叠的方向移动的移动机构。
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