CN110912347B - 折弯成形夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种折弯成形夹具(10)，在将U字状导体30的腿部31a中的从定子芯的轴向端面突出的突出部分32朝向周向折弯成形时使用，该折弯成形夹具(10)具备环部(11)和爪部(13)，爪部(13)具备：第一抵接面(14)，从环部(11)的轴向端面(12)立起，表面朝向周向，从周向与突出部分(32)的前端部(33)抵接；以及突部(15)，在爪部(13)的突出端从抵接面(14)沿周向突出，朝向环部(11)的轴向端面(12)从轴向与突出部分(32)的前端部(33)抵接。

Description

折弯成形夹具
相关申请的交叉引用
本申请主张2018年9月14日提交的日本专利申请号2018-172187的优先权，其包含说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的所有内容通过参照而援引于此。
技术领域
本公开涉及在对***于定子芯的槽的U字状导体的突出部分进行折弯成形时使用的折弯成形夹具的构造。
背景技术
使用一种向定子芯的槽***U字状导体(segment coil：分段线圈)，使从定子芯的轴向端面突出的突出部分向周向折弯成形，将在半径方向上相邻的突出部分的前端部间焊接来构成定子线圈的方法。
前端部间的焊接通过激光焊接来进行，但是此时需要预先使在半径方向上相邻的前端部的位置在轴向、周向上对齐。因此，提出了一种在用定位夹具保持前端部的轴向、周向的位置并用按压夹具将前端部在半径方向上固定的状态下进行焊接的方法(例如参照日本特开2017-85806号公报)。
发明内容
另一方面，近年来，使用一种使折弯成形后的前端部的轴向、周向的位置聚齐到能够焊接的程度并用按压夹具仅固定半径方向来进行前端部的焊接的方法。并且，要求使从定子芯的轴向端面突出的线圈末端的高度变低并使电动机小型化。为了使线圈末端的高度变低，需要使U字状导体的突出部的弯折成形量变大来使突出部的前端的高度变低。但是，在使U字状导体的折弯成形量变大时，有时会因折弯载荷而突出部的前端弯曲。在该情况下，在折弯成形后的前端部的轴向端面产生阶梯，存在因激光焊接时的局部加热而发生溅射的可能性。
因此，本公开的目的在于提供一种能够抑制对***于定子芯的槽的U字状导体进行折弯成形时的前端部的弯曲的折弯成形夹具。
本公开的折弯成形夹具在将***于定子芯的槽的U字状导体的腿部中的从所述定子芯的轴向端面突出的突出部分朝向周向折弯成形时使用，其特征在于，具备：圆环状的环部；以及爪部，从所述环部的轴向端面沿轴向突出，所述爪部具备：抵接面，从所述环部的轴向端面沿轴向立起，表面朝向周向，在对所述突出部分进行折弯成形时，从周向与所述突出部分的前端部抵接；以及突部，在所述爪部的突出端从所述抵接面沿周向突出，在对所述突出部分进行折弯成形时，朝向所述环部的轴向端面从轴向与所述突出部分的所述前端部抵接。
本公开可提供一种能够抑制对***于定子芯的槽中的U字状导体进行折弯成形时的前端部的弯曲的折弯成形夹具。
附图说明
图1是表示实施方式的折弯成形夹具的立体图。
图2是图1的A部的详细立体图。
图3是表示向定子芯的槽***U字状导体的工序的说明图。
图4是使U字状导体的突出部分折弯成形并将前端焊接而构成的定子线圈的周向展开图。
图5是表示使用了实施方式的折弯成形夹具的U字状导体的突出部分的折弯成形工序的说明图。
图6是图5所示的按压工序的放大图。
图7是表示使用实施方式的折弯成形夹具使U字状导体折弯成形后的半径方向上相邻的U字状导体的前端部重叠的状态的立面图。
图8是表示U字状导体的下边部的折弯成形前后的形状的变化的坐标图。
图9是表示使用比较例的折弯成形夹具使U字状导体折弯成形时的按压工序的图。
图10是表示使用比较例的折弯成形夹具使U字状导体折弯成形后的半径方向上相邻的U字状导体的前端部重叠的状态的立面图。
图11是表示其他的实施方式的折弯成形夹具的爪部的图。
图12是表示其他的实施方式的折弯成形夹具的爪部的图。
图13是表示其他的实施方式的折弯成形夹具的爪部的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明实施方式的折弯成形夹具10。如图1所示，折弯成形夹具10具备圆环状的环部11和从环部11的轴向端面12沿轴向突出的爪部13。
如图2所示，爪部13具备从环部11的轴向端面12沿轴向立起且表面朝向周向的第一抵接面14和在爪部13的突出端从第一抵接面14沿周向突出的钩状的突部15。如后文进行说明的那样，第一抵接面14是在图4所示的定子线圈25的制造工序中对U字状导体30的突出部分32进行折弯成形时从周向与突出部分32的前端部33抵接的面。并且，突部15是在定子线圈25的制造工序中对U字状导体30的突出部分32进行折弯成形时朝向环部11的轴向端面12从轴向与突出部分32的前端部33抵接的部分。
并且，爪部13具备从环部11的轴向端面12立起且表面朝向与第一抵接面14相反的周向侧的第二抵接面16。第二抵接面16也与第一抵接面14一样是在对U字状导体30的突出部分32进行折弯成形时从周向与突出部分32的前端部33抵接的面。
接着，参照图3～图4并说明制造定子线圈25的工序的概要。
首先，如图3所示，向定子芯20的槽21(参照图4、5)***使扁线以U字状成形的U字状导体30。如图3所示，U字状导体30由相互平行的两个腿部31a和将各腿部31a连接的连接部31b构成。如图4所示，将各腿部31a***定子芯20的不同的槽21时，腿部31a的前端从定子芯20的轴向端面22突出。使用折弯成形夹具10使从定子芯20的轴向端面22突出的突出部分32向周向折弯。并且，利用焊接使折弯成形的突出部分32的前端部33连接时，如图4所示的那样形成在槽21间的齿部24的外表面上卷绕的定子线圈25。需要说明的是，图4的标号37表示焊接部。
接着，参照图5、6来说明使用实施方式的折弯成形夹具10对U字状导体30的突出部分32进行折弯成形的工序。如图5所示，折弯成形工序包括弯折工序和按压工序这两个工序。在以下的说明中，将折弯突出部分32的周向作为第一周向并将与第一周向相反的周向作为第二周向来说明。
折弯成形夹具10安装于在定子芯20的轴向端面22的上侧配置的折弯加工装置(未图示)，绕着定子芯20的轴向的中心线26(参照图3)沿周向移动并且沿轴向移动。
如图5中的弯折工序(1)～(3)所示，折弯加工装置使折弯成形夹具10的第二抵接面16与突出部分32的前端部33的第二周向侧的面抵接，使折弯成形夹具10沿第一周向旋转并且朝向定子芯20沿轴向移动。由此，突出部分32以根部34的点G1为弯折起点而沿第一周向折弯。
接着，折弯加工装置在使折弯成形夹具10向上方移动之后向第一方向旋转至突部15的第二方向侧的端部与突出部分32的前端部33相比处于第一周向侧为止，然后如图6所示的那样以折弯成形夹具10的环部11的轴向端面12与突出部分32的前端部33的上边部35侧接触且突部15的上侧部分与突出部分32的前端部33的下侧接触的方式设定折弯成形夹具10的位置。
接着，折弯加工装置再次使折弯成形夹具10向第一周向移动并朝向定子芯20沿轴向移动。此时，以折弯成形夹具10沿第二周向按压突出部分32的前端部33的方式且以按压工序(1)的开始时的根部34与突出部分32的前端部33之间的距离L1在按压工序(2)的结束时变短为距离L2的方式使折弯成形夹具10移动。
如图6所示，在按压工序的期间，向突出部分32的前端部33的上边部35施加从环部11的轴向端面12向轴向朝向定子芯20的载荷F1。并且，向突出部分32的前端部33的第一周向侧的端部施加从第一抵接面14朝向第二周向的载荷F2。并且，向突出部分32的前端部33的下边部36的第一周向侧的前端施加从突部15朝向环部11的轴向端面12的朝上的载荷F3。
通过载荷F1而突出部分32朝向第一周向进一步折弯。并且，通过载荷F2来调整突出部分32的前端部33的第一周向的位置。而且，通过载荷F1和F3而将突出部分32的前端部33夹在环部11的轴向端面12与突部15之间，保持前端部33的上边部35与环部11的轴向端面12之间的相对位置。因此，通过载荷F3而降低前端部33的第一周向侧的前端向定子芯20侧的弯曲变形量，抑制前端部33的上边部35从水平倾斜。
如图7所示，在折弯成形工序结束的状态下，前端部33的上边部35以激光焊接没有障碍的程度处于水平。因此，在使突出部分32的前端部33与在半径方向上相邻的其他的突出部分32a的前端部33a在半径方向上重合时，各突出部分32、32a的上边部35、35a都处于大致水平。由此，不会在各突出部分32、32a的上边部35、35a之间产生阶梯，能够抑制引起激光焊接中焦点不对齐、熔池变得不稳定或因局部加热而发生溅射等问题。因此，能够形成适宜的焊接部37。
图8是表示以突出部分32的常规部的下表面32b为基准的前端部33的下边部36相对于长度方向的高度的变化的图。图8中的虚线a表示折弯前的下边部36的高度的变化，实线b表示使用实施方式的折弯成形夹具10使突出部分32折弯成形后的前端部33的下边部36的高度的变化，点划线c表示使用后文说明的对比例的折弯成形夹具100使突出部分32折弯成形后的前端部33的下边部36的高度的变化。图8中示出折弯成形后的下边部36的高度越高，折弯成形时的下边部36的高度的下降量越少，前端部33的弯曲也越少，折弯成形后的下边部36的高度越低，折弯成形时的下边部36的高度的下降量越大，前端部33的弯曲也越大。
并且，图8中的高度Hs表示折弯成形后前端部33的上边部35的水平度为焊接无障碍的程度的下边部36的高度的变化界限。折弯后的下边部36的高度的变化比高度Hs低时，因弯曲而上边部35的水平度在焊接有障碍的程度波动，在比Hs高的情况下，弯曲量较少，上边部35的水平度的波动处于焊接无障碍的范围。
如图8所示，可知在使用实施方式的折弯成形夹具10来进行了突出部分32的折弯成形的情况下，折弯成形后的下边部36的高度变得比Hs高，折弯成形后的前端部33的上边部35的水平度保持在焊接无障碍的程度。
接着，说明使用对比例的折弯成形夹具100对突出部分32进行了折弯成形的情况。对于与先前参照图5～图8并说明的使用实施方式的折弯成形夹具10的情况相同的工序、动作，省略说明。如图9所示，对比例的折弯成形夹具100没有参照图6并说明的实施方式的折弯成形夹具10的突部15。
如图9所示，对比例的折弯成形夹具100没有突部15，因此在按压工序中，由于向前端部33施加的载荷F1和F2而前端部33的第一周向侧的前端向定子芯20侧发生弯曲变形。因此，折弯成形后的前端部33的上边部35从水平倾斜。此时的前端部33的下边部36的高度的变化如图8中用点划线c表示的那样变得比高度Hs低。
因此，如图10所示，在使突出部分32的前端部33与在半径方向上相邻的其他的突出部分32a的前端部33a在半径方向上重合时，突出部分32的上边部35朝向第一周向并向定子芯20侧倾斜，相反其他的突出部分32的前端部33a的上边部35a朝向第二周向向定子芯20侧倾斜。并且，在各上边部35、35a之间产生阶梯，有时激光焊接中焦点不对齐、熔池变得不稳定或因局部加热而发生溅射。
如以上说明的那样，实施方式的折弯成形夹具10能够抑制对***于定子芯20的槽21的U字状导体30的突出部分32进行折弯成形时的前端部33的弯曲。而且，能够使突出部分32的折弯量变大并抑制对突出部分32进行折弯成形时的前端部33的弯曲，因此能够使前端部33的高度变低，使定子的高度变低。
参照图11～图13来说明其他的实施方式的折弯成形夹具10a～10c。对于与先前参照图5～图8并说明的实施方式的折弯成形夹具10相同的部分，标注相同的标号并省略说明。
图11所示的折弯成形夹具10a的爪部13a的突部15a的形状为尖尖的形状，第一抵接面14a为沿着前端部39的下边部36a的曲面向第二周向倾斜的形状。前端尖尖的突部15a和第一抵接面14a的突出端侧进入突出部分38的前端部39的下边部36a的下方并对下边部36a的下侧进行支承。
并且，图12所示的折弯成形夹具10b使爪部13b的第一抵接面14b相对于环部11的轴向端面12垂直地立起，突部15b的前端向相对于突出部分38的前端部39的下边部36b的曲面垂直的方向突出。并且，图13所示的折弯成形夹具10c使爪部13c的第一抵接面14c相对于环部11的轴向端面12垂直地立起，突部15c的前端以沿着突出部分38的前端部39的下边部36c的曲面的方式突出并对前端部39的下表面进行支承。
图11～图13所示的各实施方式的折弯成形夹具10a、10b、10c起到与折弯成形夹具10相同的作用、效果。

Claims (1)

1.一种折弯成形夹具，在将***于定子芯的槽的U字状导体的腿部中的从所述定子芯的轴向端面突出的突出部分朝向周向折弯成形时使用，
其特征在于，具备：
圆环状的环部；以及
爪部，从所述环部的轴向端面沿轴向突出，
所述爪部具备：
抵接面，从所述环部的轴向端面沿轴向立起，表面朝向周向，在对所述突出部分进行折弯成形时，从周向与所述突出部分的前端部抵接；以及
突部，在所述爪部的突出端从所述抵接面沿周向突出，在对所述突出部分进行折弯成形时，朝向所述环部的轴向端面从轴向与所述突出部分的所述前端部抵接。
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