CN113632352A - 定子的制造方法 - Google Patents

Abstract

定子的制造方法包括：将线圈线多次卷绕于卷绕模具以形成环状的线圈束的工序；以及从切槽的轴向下侧向上侧将线圈束***切槽的工序。卷绕模具包括：主体，所述主体沿轴向延伸；分隔件，所述分隔件以与主体隔开间隔的方式配置于主体的轴向上侧；以及多个叶片，多个所述叶片配置于主体的径向内侧，并沿轴向延伸。叶片从线圈束的周向内侧和外侧夹住横跨在主体与分隔件之间的线圈线，在进行形成的工序中，分隔件相对于主体沿径向移动。

Description

定子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种定子的制造方法。

背景技术

以往，已知一种将线圈***定子芯部的切槽来制造定子的方法。例如，在日本专利特开2000-125521号公报(专利文献1)中公开了一种将环状的线圈***定子芯部的切槽的线圈***装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000-125521号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在定子中，为了减少马达的损失，需要在定子芯部的切槽内以使间隙变小的方式卷绕线圈。在定子的切槽中，为了提高占空系数，需要将线圈规则地排列、即进行所谓的对齐卷绕等。

作为将线圈***一体型的定子芯部的方法，存在一种将环状的线圈从切槽开口压入的方法。然而，在上述方法中，无法实现对齐卷绕，占空系数低。

本发明鉴于上述问题，提供一种能提高定子的占空系数的定子的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

从本发明的第一观点出发的定子的制造方法，是包括具有沿轴向贯穿的多个切槽的定子芯部的定子的制造方法，包括：将线圈线多次卷绕于卷绕模具以形成环状的线圈束的工序；以及从切槽的轴向下侧向上侧将线圈束***切槽的工序，卷绕模具包括：主体，所述主体沿轴向延伸；分隔件，所述分隔件以与主体隔开间隔的方式配置于主体的轴向上侧；以及多个叶片，多个所述叶片配置于主体的径向内侧，并沿轴向延伸，叶片从线圈束的周向内侧和外侧夹住横跨在主体与分隔件之间的线圈线，在进行形成的工序中，分隔件相对于主体沿径向移动。

发明效果

本发明能提供一种可提高定子的占空系数的定子的制造方法。

附图说明

图1是定子的与轴向垂直的截面的剖视图。

图2是主要表示线圈束的示意图。

图3是主要表示弯折后的线圈束的示意图。

图4是从侧面观察卷绕模具时的示意图。

图5是从上方观察卷绕模具时的示意图。

图6是第一分隔件的示意图。

图7是第二分隔件的示意图。

图8是第三分隔件的示意图。

图9是表示定子的制造工序的图。

图10是表示形成线圈的工序的示意图。

图11是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图12是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图13是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图14是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图15是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图16是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图17是表示形成线圈的工序的另一示意图。

图18是表示从图13中的箭头XVIII观察时的示意图。

图19是表示从图14中的箭头XIX观察时的示意图。

图20是表示从图16中的箭头XX观察时的示意图。

图21是沿图17的线段XXI－XXI的剖视图。

图22是将楔形的夹具或楔形件安装于卷绕模具的示意图。

图23是表示进行***的工序的示意图。

图24是表示进行***的工序和进行压缩的工序的示意图。

图25是表示进行压缩的工序的示意图。

图26是表示进行恢复的工序的示意图。

图27是表示进行收纳的工序的示意图。

图28是表示进行收纳的工序的另一示意图。

图29是表示进行收纳的工序的另一示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下附图中，对相同或相当的部分标注相同的参考标记，并且不重复其说明。

此外，在以下的说明中，将定子1的中心轴延伸的方向、即切槽的贯穿方向设为“轴向”。将沿轴向的一侧设为上侧，另一侧设为下侧。上下方向用于规定位置关系，而并非限定实际的方向。即，下方向并不一定指重力方向。轴向没有特别限定，其包括铅垂方向、水平方向以及与铅垂方向、水平方向交叉的方向等。

此外，将与定子1的中心轴正交的方向设为“径向”。将沿径向的一侧设为内侧，另一侧设为外侧。另外，将沿以定子1的中心轴为中心的圆弧的方向设为“周向”。

另外，在以下说明中使用的附图中，有时为了强调特征部分这一目的，出于方便而放大表示作为特征的部分。因此，各结构要素的尺寸及比例并不一定与实际相同。此外，有时为了同样的目的而省略不作为特征的部分进行图示。

(定子)

如图1所示，定子1是马达的构成部件，与未图示的转子相互作用而产生旋转力矩。定子1包括线圈束10、定子芯部20、绝缘纸30和楔形件40。本实施方式的定子1设为以跨及若干个切槽21的方式卷绕线圈的分布卷绕。

＜定子芯部＞

本实施方式的定子芯部20是一体型的定子芯部20。另外，也可以使用分割型的定子芯部。定子芯部20形成为中空的圆柱形状。定子芯部20是层叠薄硅钢板而形成的。定子芯部20以放射状形成有多个极齿23。极齿23彼此之间形成有切槽21。极齿23隔着切槽21沿径向延伸。

切槽21具有作为切槽21的径向开口部的切槽开口22。切槽开口22比切槽21中收纳线圈边部11的空间的周向宽度小。切槽开口22在周向上形成于切槽21的中央部。

＜线圈束＞

线圈束10是线圈线以环状卷绕而成的。另外，线圈束10的各线圈线排列成束的方向是径向。本实施方式的线圈线为圆线，但并不受特别限定，也可以是扁线等。

图2示意性地表示示出了后述的卷绕模具100的叶片131、132、线圈移动机构150和线圈限位件160的线圈束。如图2所示，线圈束10具有：两个线圈边部11；以及线圈过渡部12。

两个线圈边部11收纳在切槽21内。线圈边部11沿轴向延伸。具体而言，供一个线圈边部11收纳的切槽21与供另一个线圈边部11收纳的切槽21不同。另外，供一个线圈边部11收纳的切槽21与供另一个线圈边部11收纳的切槽21既可以相邻，也可以隔着别的切槽沿周向配置。

线圈边部11是对齐卷绕。即，在对齐卷绕中，线圈边部11在规定方向上规则地层叠。另外，本实施方式的线圈边部11在切槽21中在周向上规则地层叠，但并不局限于此。

线圈过渡部12将两个线圈边部11连接。线圈过渡部12配置于轴向两侧。具体而言，位于轴向上侧的线圈过渡部12是将两个线圈边部11的上端部连接的上侧线圈边端。位于轴向下侧的线圈过渡部12是将线圈边部11的下端部连接的下侧线圈边端。

线圈束在轴向上侧具有第一弯折痕迹13a和第二弯折痕迹13b。第一弯折痕迹13a是沿径向弯折的痕迹。第二弯折痕迹13b是从第一弯折痕迹13a在轴向上侧沿周向朝向切槽开口22弯折的痕迹。

＜绝缘纸＞

如图1所示，绝缘纸30将由***切槽21的多根线圈线构成的线圈边部11覆盖。绝缘纸30在切槽21中沿着对去掉径向内侧的空间进行划界的极齿配置。本实施方式的绝缘纸30呈U字状。

＜楔形件＞

楔形件40配置在切槽21内配置的线圈线与切槽开口22之间。线圈束10既可以被绝缘纸30覆盖，也可以不被绝缘纸30覆盖。楔形件40将切槽开口22封堵。

本实施方式的楔形件40配置于切槽21内的上端部。此外，本实施方式的楔形件在轴向观察时呈U字状。楔形件40的轴向长度小于切槽21的轴向长度。另外，也可以省略楔形件40。

[卷绕模具]

参照图3～图8对本实施方式的卷绕模具100进行说明。如图3～图5所示，卷绕模具100包括主体110、分隔件120、多个叶片131、132和支承构件140。通过将线圈线卷绕于卷绕模具100，形成图3所示的弯折线圈束。

＜弯折线圈束＞

图3示意性地表示示出了卷绕模具100的第一分隔件120a、第二分隔件120b、第三分隔件120c和叶片131、132的弯折线圈束。弯折线圈束是通过在后述的将线圈束的上侧弯折的工序(S13、S14、S16)中使用卷绕模具100将环状的线圈束弯折而形成的。“弯折”是指使线圈束的上端部向径向内侧倾斜。

弯折线圈束具有第一层16、第二层17和第三层18以作为多个线圈组。第二层17位于比第一层16靠外周侧的位置。第三层18位于比第二层17靠外周侧的位置。

第一层16～第三层18在轴向上侧处轴向位置不同。在本实施方式中，在线圈束10的轴向上侧，从轴向上侧依次定位有第三层18、第一层16和第二层17。即，第三层18是上层线圈束，第一层16是中层线圈束，第二层17是下层线圈束。

线圈束的轴向下侧的轴向位置对齐。即，下侧的线圈过渡部12位于同一平面上。

第一层16、第二层17和第三层18的轴向长度互为不同。在本实施方式中，第二层17、第一层16和第三层18的轴向长度依次变小。

第一层16、第二层17和第三层18分别在周向上配置有一个或多个线圈线的列。在各个列中，多个线圈线在径向上排列。

弯折线圈束具有倾斜部14。详细而言，第一层16～第三层18分别具有倾斜部14。从轴向上侧依次定位有第三层18的倾斜部14、第一层16的倾斜部14和第二层17的倾斜部14。

倾斜部14相对于沿轴向延伸的线圈边部11倾斜。倾斜部14包括线圈过渡部12，所述线圈过渡部12将两个线圈边部11连接。倾斜部14具有经过部15，所述经过部15在后述的进行***的工序(S30)中经过切槽开口22。经过部15在轴向上层叠有线圈线。经过部15的周向长度比切槽开口22的周向长度小。

＜主体＞

如图4所示，主体110沿轴向延伸。主体110具有大致长方体形状。

主体110包括供线圈线卷绕的卷绕面。主体110的卷绕面具有下侧卷绕面111和侧部卷绕面112。下侧卷绕面111设置于轴向下侧。详细而言，下侧卷绕面111设置于主体110的下表面。侧部卷绕面112设置于主体110的相对的两个面。详细而言，侧部卷绕面112沿轴向延伸，并且设置于互为相对的侧面。

如图5所示，侧部卷绕面112的周向的间隔随着朝向径向内侧而变窄。相对的侧部卷绕面112的间隔与切槽21的形状相同。具体而言，相对的侧部卷绕面112的间隔与供线圈束10***的两个切槽21的间隔相同。相同是指除去尺寸公差和卷绕时的间隙后的相同。侧部卷绕面112的轴向长度与切槽21的轴向长度相同或者比切槽21的轴向长度更短。

＜分隔件＞

如图4所示，分隔件120以与主体110隔开间隔的方式配置于主体110的轴向上侧。分隔件120的周向长度可以与主体110的周向长度相同。分隔件120例如在轴向观察时呈半圆形，分别位于主体110的周向的两个端部上。

卷绕模具100包括轴向位置不同的多个分隔件120。本实施方式的卷绕模具100从轴向下侧依次定位有第一分隔件120a、第二分隔件120b和第三分隔件120c。另外，在本说明书中，将第一分隔件120a～第三分隔件120c中的至少一个也简称为分隔件120。

在本实施方式中，在比叶片131、132更靠径向内侧的位置，各分隔件120配置于线圈束的直径随着朝向轴向上侧而变大的位置。具体而言，卷绕于第三分隔件120c的线圈束的直径比卷绕于第二分隔件120b的线圈束的直径大。卷绕于第二分隔件120b的线圈束的直径比卷绕于第一分隔件120a的线圈束的直径大。

各分隔件120被支承构件140支承。各支承构件140沿径向移动。详细而言，各支承构件140沿径向旋转。各支承构件140的转轴T一致。通过各支承构件140的旋转，各分隔件120通过旋转运动沿径向移动。即，各分隔件120相对于主体110沿径向移动。以共同的轴T为中心使各分隔件120移动。即，以一个轴T为中心使多个分隔件120沿径向移动。由此，能通过共同的驱动机构进行各分隔件120的径向的位置变化，因此，能实现卷绕模具100的简化。

如此，各分隔件120沿径向移动，因此，能将各分隔件120配置于主体110上侧的任意区域。具体而言，在主体110的上侧，从径向外侧向内侧设置有避让区域A、绕组区域B和弯折区域C。绕组区域B是供在卷绕线圈线的工序时使用的分隔件120进行配置的区域。绕组区域B位于主体110的正上方。弯折区域C是供在将线圈线卷绕而成的线圈束弯折的工序时使用的分隔件120进行配置的区域。弯折区域C位于比主体110更靠径向内侧的位置。避让区域A是供未被实施卷绕线圈线的工序和将线圈束弯折的工序的分隔件120进行配置的区域。避让区域A位于比主体110更靠径向外侧的位置。

在本实施方式中，各分隔件120的被卷绕线圈线之前的径向位置与卷绕线圈线时的径向位置不同。各分隔件120在被卷绕线圈线之前位于避让区域A，在被卷绕线圈线时位于绕组区域B。

此外，各分隔件120的被卷绕线圈线之后的径向位置与卷绕线圈线时的径向位置不同。各分隔件120在被卷绕线圈线时位于绕组区域B，在卷绕线圈线之后移动至弯折区域C。

在比叶片131、132更靠径向内侧的位置，各分隔件120的至少一部分在轴向观察时重叠。此外，在将线圈线卷绕于卷绕模具100的工序中的各分隔件120的位置在轴向观察时重叠。另外，各分隔件120沿径向移动，因此，各分隔件120的至少一部分通过移动而在轴向观察时重叠。

各分隔件120包括供线圈线卷绕的卷绕面。分隔件120的卷绕面具有上侧卷绕面121和侧部卷绕面122。上侧卷绕面121设置于轴向上侧。详细而言，上侧卷绕面121设置于分隔件120的上表面。各上侧卷绕面121的轴向位置不同。

上侧卷绕面121随着朝向轴向下侧而位于径向内侧地倾斜。在卷绕线圈线时，在分隔件120的上侧卷绕面121上，线圈束的直径随着朝向径向内侧而变小。此外，上侧卷绕面121随着朝向径向内侧而位于轴向下侧地倾斜。上侧卷绕面121与主体110的侧部卷绕面112在径向上具有空隙。

侧部卷绕面122设置于分隔件120的相对的两个面。详细而言，侧部卷绕面122设置于相对的侧面。侧部卷绕面122随着朝向轴向上侧而位于径向内侧地倾斜。此外，侧部卷绕面122随着朝向径向内侧而位于轴向上侧地倾斜。

如图6～图8所示，上侧卷绕面121具有沿线圈线被卷绕的方向的槽125。而且，侧部卷绕面122具有沿线圈线被卷绕的方向的槽126。线圈线被槽125、126引导而被卷绕。

各分隔件120具有壁部127，所述壁部127以同时卷绕的多个线圈线的直径之和进行划界，并沿线圈线被卷绕的方向延伸。能在壁部127之间的卷绕面上排列一列同时卷绕的线圈线。在图6～图8中，同时卷绕有十根线圈线，因此，线圈线的直径×10为壁部127之间的距离L。

如图6所示，第一分隔件120a的上侧卷绕面121a具有轴向位置不同的多个面。即，多个面并非位于同一平面上。详细而言，由壁部127划界的两个上侧安装面121a互相平行。然而，上侧卷绕面121的多个面延伸的高度以线圈线的直径的整数倍的量偏离。在图7中，由壁部127划界的右侧的上侧卷绕面121a位于比左侧的上侧卷绕面121a更靠轴向上侧相当于线圈线的直径的量的位置。

在此，将由主体110的下侧卷绕面111及侧部卷绕面112和第一分隔件120a的上侧卷绕面121a及侧部卷绕面122a构成的卷绕框架称为下层卷绕框架。将由主体110的下侧卷绕面111及侧部卷绕面112和第二分隔件120b的上侧卷绕面121b及侧部卷绕面122b构成的卷绕框架称为中层卷绕框架。将由主体110的下侧卷绕面111及侧部卷绕面112和第三分隔件120c的上侧卷绕面121c及侧部卷绕面122c构成的卷绕框架称为上层卷绕框架。

＜叶片＞

如图5所示，多个叶片131、132配置于主体110的径向内侧。如图3所示，多个叶片131、132沿轴向延伸。叶片131、132是棒状的构件。叶片131、132既可以安装于主体110，也可以分离。

一对叶片131、132从线圈束10的周向内侧和外侧夹住横跨在主体110与分隔件120之间的线圈线。线圈束10的周向是指，以线圈束为基准，两个线圈边部11中相对的一侧为内周侧，其相反侧为外周侧。如图3所示，一对叶片131、132位于主体110的周向的两端部。即，一对叶片131、132相对于一个主体110部配置两组。

如图3所示，一对叶片131、132的轴向上端部相互具有圆角形状并相对。即，在叶片131、132的上端部的相对的面形成有圆角形状。圆角形状是为了便于将线圈线引导至叶片而设置的。圆角形状是呈圆弧状弯曲的形状。通过具有圆角形状，在后述的卷绕线圈线的工序中，线圈线会被顺利地引导至叶片131、132之间。

从线圈束的周向内侧夹住线圈线的叶片131构成为能沿轴向移动。本实施方式的叶片131通过后述的线圈移动机构150沿轴向移动。通过使叶片131沿轴向移动，相对于分隔件120的径向的位置变化能避免产生缓冲。

从线圈束的周向内侧和外侧夹住线圈线的叶片131、132之间的周向距离比作为切槽21的径向开口部的切槽开口22的周向宽度小或者与之相同。由此，在后述的将线圈束***切槽21的工序(S30)中，能容易地形成经过切槽开口22的线圈线的列。

叶片131、132还用于保持线圈束的工序(S20)。叶片131、132还用于将线圈束***切槽21的工序(S30)。叶片131、132还用于将线圈束收纳于切槽21的工序(S60)。即，将线圈束的上侧弯折的工序中使用的叶片131、132与进行保持的工序(S20)、进行***的工序(S30)和进行收纳的工序(S60)中使用的叶片是共同的。

[定子的制造方法]

参照图1至图29对本实施方式的定子1的制造方法进行说明。

＜环状线圈束的形成＞

首先，如图9所示，将线圈线多次卷绕于卷绕模具100，形成图3所示的弯折线圈束(步骤S10)。上述工序(S10)例如以下述的方式实施。

首先，如图10所示，将线圈线卷绕于主体110和第二分隔件120b(中层卷绕框架)，形成作为中层线圈束的第一层16(步骤S11)。

具体而言，将第一分隔件120a和第三分隔件120c配置于避让区域A，并且将第二分隔件120b配置于绕组区域B。在绕组区域B中，第二分隔件120b的上侧卷绕面121b也可以与主体110的下侧卷绕面111平行，但在本实施方式中倾斜。在上述情况下，能抑制在使第二分隔件120b沿径向移动时线圈线松散，因此，能缩短线圈边端。

使中层卷绕框架旋转，并且使向中层卷绕框架供给线圈线的绕组线嘴沿径向移动。另外，也可以使绕组线嘴旋转并将线圈线卷绕于中层卷绕框架。

并且，将多根线圈线同时卷绕于中层卷绕框架。即，将沿主体110的下侧卷绕面111及第二分隔件120b的上侧卷绕面121b的方向即径向排列的多个线圈线同时卷绕。另外，也可以将一根线圈线依次卷绕于中层卷绕框架。

线圈线被第二分隔件120b的槽125、126引导而卷绕。此外，在由第二分隔件120b的壁部127划界的区域内配置有同时卷绕的多个线圈线。在图10中，同时卷绕有十根线圈线。

由此，形成多个线圈线从径向内侧向外侧排列的第一层16。随后，如图11所示，使第二分隔件120b移动至避让区域A。

接着，如图12所示，将线圈线卷绕于主体110和第一分隔件120a(下层卷绕框架)，形成作为下层线圈束的第二层17。具体而言，使第一分隔件120a从避让区域A移动至绕组区域B。与第一层16的形成(S11)相同，将线圈线卷绕于下层卷绕框架。由此，形成配置于第一层16的外周侧、多个线圈线从径向内侧向外侧排列的第二层17。

接着，如图13所示，将第二层17的轴向上侧弯折(步骤S13)。在上述工序(S13)中，叶片131、132从线圈束的周向内侧和外侧夹住横跨在主体110与第一分隔件120a之间的线圈线(参照图3)，第一分隔件120a相对于主体110沿径向移动。另外，在图3中，中层的第一层16和上层的第三层18的上侧也倾斜，但在上述工序(S13)中，第一层16的上侧并未弯折，第三层18并未形成。

具体而言，使第一分隔件120a朝径向内侧旋转。此时，第二层17的上端部在支承于第一分隔件120a的状态下向径向内侧倾斜。由此，第一分隔件120a移动至弯折区域C。通过实施上述工序(S13)，能形成具有倾斜部14的第二层16以作为下层弯折线圈束。

接着，如图14所示，将第一层16的轴向上侧弯折(步骤S14)。在上述工序(S14)中，叶片131、132从线圈束的周向内侧和外侧夹住横跨在主体110与第一分隔件120a之间的线圈线，第二分隔件120b相对于主体110沿径向移动。

具体而言，使如图12所示配置于避让区域A的第二分隔件120b如图13所示移动至绕组区域B，并如图14所示继续移动至弯折区域C。与将第二层17弯折的工序(S13)相同，在弯折区域C中，使第一层16的轴向上侧向径向内侧倾斜。通过实施上述工序(S14)，能形成具有倾斜部14的第一层16以作为中层弯折线圈束。

接着，如图15所示，将线圈线卷绕于主体110和第三分隔件120c(上层卷绕框架)，形成第三层18(步骤S15)。具体而言，使第三分隔件120c从避让区域A移动至绕组区域B。与第二层17相同，将线圈线卷绕于上层卷绕框架。由此，形成配置于第二层17的外周侧、多个线圈线从径向内侧向外侧排列的第三层18。

接着，如图16所示，将第三层18的轴向上侧弯折(步骤S16)。在上述工序(S13)中，叶片131、132从线圈束的周向内侧和外侧夹住横跨在主体110与第三分隔件120c之间的线圈线，第三分隔件120c相对于主体110沿径向移动。

具体而言，与将第二层17弯折的工序(S13)相同，在弯折区域C中，使第三层18的轴向上侧向径向内侧倾斜。通过实施上述工序(S16)，能形成具有倾斜部14的第三层18以作为上层弯折线圈束。

在形成上侧被弯折后的第一层16～第三层18的上述工序(S11～S16)中，以一个轴T为中心使多个分隔件120沿径向移动。各分隔件120通过旋转运动而沿径向移动。

此外，在将第二层17、第一层16和第三层18弯折的工序(S13、S14、S16)中，将具有比切槽开口的开口宽度小的宽度的经过部15(参照图3)设置于各倾斜部14。经过部15是通过压缩而形成的。在本实施方式中，对经过部15进行压缩以使线圈线彼此的间隙在径向和轴向上变小。在轴向观察时，各层16～18的经过部15的至少一部分重叠。

在本实施方式中，在将线圈束的上侧弯折的工序(S14、S16)中，通过沿轴向延伸的多个叶片131、132从线圈束的周向内侧和外侧夹住倾斜部14。接着，如图18～图20所示，在通过将线圈束的上侧弯折的工序(S14、S16)形成倾斜部14时，通过叶片131、132将倾斜部14朝与弯折方向交叉的方向弯曲。即，通过叶片131、132将横跨在主体110与分隔件120之间的线圈线朝与横跨方向交叉的方向弯曲。详细而言，通过叶片131、132使倾斜部14沿周向弯曲。

具体而言，如图18所示，第二层17的倾斜部并不朝与弯折方向交叉的方向弯曲。叶片131、132配置成使第二层17不弯曲。如图19所示，通过叶片131、132使第一层16的倾斜部朝周向另一侧弯曲。如图20所示，通过叶片131、132使第三层18的倾斜部朝周向一侧弯曲。通过使叶片131、132朝径向外侧和内侧移动，能使倾斜部朝与弯折方向交叉的方向弯曲。在第一层16和第三层17上形成有沿周向弯折的第二弯折部13b。

接着，对线圈束的下侧进行压缩(步骤S17)。即，在线圈束中，对卷绕于主体110的线圈线进行压缩。在上述工序(S17)中，以卷绕于主体110的线圈线的轴向截面形状变成切槽21的轴向截面形状的方式进行压缩。即，线圈线卷绕于具有与切槽21的形状相同的形状的卷绕框架而成的线圈边部11对应切槽21的形状被压缩。通过压缩，线圈边部11的与轴向垂直的截面的截面积变为与切槽21的与轴向垂直的截面的截面积相同。另外，“相同”是指除去尺寸公差后的相同。此外，线圈边部11的周向长度比切槽开口22的周向的开口宽度大。

压缩例如是使用按压构件115(参照图22)进行的。在按压构件115中，与线圈线抵接的面的形状与切槽21的周向侧面的形状相同。相同是指除去尺寸公差后的相同。通过将按压构件115按压于被卷绕在主体110上的线圈束，能减小线圈线的间隙。

通过实施这些工序(S10)，能形成图3和图17所示的弯折线圈束。根据本实施方式，能通过多个叶片131、132从周向内侧和外侧夹住横跨在主体110与分隔件120之间的线圈线，使分隔件120相对于主体110位于径向内侧。由此，能在比卷绕于主体110的线圈束10的主体部更靠上侧的位置形成相对于主体部倾斜的倾斜部14。因此，能将线圈束10的主体部***切槽21，并且将线圈束14的倾斜部14从切槽开口22***切槽21。例如能通过对主体部进行压缩等来提高定子的占空系数。

在以上述方式形成的线圈束的***切槽21的线圈边部11中，如图21所示，在周向上配置有多个线圈线的列，在各个列中能以多个线圈线沿径向排列的方式形成线圈束。在本实施方式中，沿周向配置有六列多个线圈线6。在周向两端，十根线圈线沿径向排列。在除了周向两端以外的中央部，二十根线圈线沿径向排列。在图21的周向的六列中，从下方起每两列地示出第一层16、第二层17和第三层18。

在本实施方式中，使线圈边部11的与轴向垂直的截面的形状对应切槽21的与轴向垂直的截面的形状而形成线圈边部11。详细而言，在周向的各列中，尽可能地使沿径向排列的线圈线的根数与切槽21的形状匹配。

在本实施方式的形成第一层16、第二层17和第三层18的工序(S11、S12、S15)中，如图22所示，将楔形的夹具41或楔形件40安装于卷绕模具100，并卷绕线圈线。楔形是指将切槽开口22的径向开口部封堵的构件的形状。

在将楔形件40安装于卷绕模具100的情况下，以使楔形件40夹住线圈束的径向内侧端部的方式使楔形件40变形。此外，在进行压缩的工序(S17)中，同时对卷绕于主体110的线圈线和楔形件40进行压缩。具体而言，以使卷绕于主体110的线圈线和楔形件40的轴向截面形状变成切槽21的轴向截面形状的方式进行压缩。通过将按压构件115按压于被卷绕在主体110上的线圈束，能减小楔形件40与线圈线的间隙。

＜线圈束的保持＞

图23、图24和图26为了示出供线圈束***的切槽而表示定子芯部20的上表面和下表面的仅一部分。如图23所示，将线圈束保持于配置在定子芯部20径向内侧的多个叶片131、132(步骤S20)。另外，叶片131、132也可以一部分从切槽开口22进入切槽21内。保持线圈束的叶片并不特别限定，但使用卷绕模具100的叶片131、132。详细而言，将在进行保持的工序(S20)中使用的叶片131、132用于将线圈束的一侧弯折的工序(S13、S15、S18)。在进行保持的工序(S20)中，将倾斜部14配置于叶片131与叶片132之间。

进行保持的工序(S20)也可以在后述的进行***的工序(S30)中实施。在上述情况下，如图24所示，叶片131、132是对应极齿23配置的。详细而言，多个叶片131、132和极齿23在径向上相对，且周向位置一致。因此，在后述的进行收纳的工序(S60)中，线圈束从多个叶片131与叶片132之间***切槽开口22。此外，叶片131、132配置于后述的线圈移动机构150的径向外侧。

＜***切槽＞

接着，从切槽21的轴向下侧向上侧将线圈束***切槽21(步骤S30)。即，将线圈束从弯折后的上侧***切槽21。在上述工序(S30)中，从定子芯部20的两个切槽21的轴向下侧向上侧将弯折线圈束***切槽21。另外，在本实施方式中，***弯折线圈束的两个切槽21设为夹着四个切槽21的一个切槽21和另一个切槽21，但并不局限于此。

具体而言，如图23所示，将弯折线圈束配置于定子芯部20的轴向下方。此时，在经过部15位于切槽开口22的轴向下方的状态下，相对于定子芯部20配置弯折线圈束。此外，在倾斜部14朝向径向内侧的状态下，相对于定子芯部20配置弯折线圈束。

接着，如图24所示，使弯折线圈束向轴向的上方移动。由此，将线圈边部11***切槽21。下侧的线圈过渡部12在定子芯部20的底部横跨在切槽21之间。此外，倾斜部14经过比线圈边部11更靠径向内侧的位置。倾斜部14的经过部15经过切槽开口22。

在进行***的工序(S30)中，通过线圈移动机构150将线圈束***切槽。具体而言，使线圈束与线圈移动机构150抵接，使线圈移动机构150向上侧移动。由此，线圈束10的内侧在被线圈移动机构150钩挂的状态下被向上方拉起。从减小线圈束的负荷的观点出发，线圈移动机构150例如具有圆板状。

线圈移动机构150也可以具有翅片。翅片的直径随着朝向轴向下方而扩大。在后述的进行收纳的工序(S60)中，通过直径扩大的翅片从径向内侧向外侧按压线圈束10。保持于叶片131、132的线圈束10从切槽开口22向切槽21内部***。

在进行***的工序(S30)中，将楔形的夹具41或楔形件40与线圈束一起***切槽21。楔形的夹具41或楔形件40在切槽21内位于径向内侧，

＜线圈束的未***切槽的未***部分的压缩＞

如图24所示，在定子芯部20的轴向下侧对线圈束进行压缩(步骤S40)。即，对线圈束中的未***切槽21的未***部分进行压缩。如图25所示，在上述工序(S40)中，以使线圈束的轴向截面形状变成切槽21的轴向截面形状的方式对线圈束进行压缩。

如图24和图25所示，在上述工序(S40)中，在线圈束的轴向截面位置与切槽21的轴向截面位置重叠的位置对线圈束进行压缩。另外，只要线圈束的轴向截面位置的至少一部分与切槽21的轴向截面位置重叠即可，但重叠部分越大越好。

在上述工序(S40)中，一边改变线圈束被压缩的轴向位置，一边依次进行压缩。较为理想的是，在即将***切槽21之前对线圈束进行压缩。能沿轴向阶段性地对线圈束进行压缩，因此，能减小压缩载荷，能实现用于压缩的设备的小型化。

进行***的工序(S30)和进行压缩的工序(S40)同时实施。“同时”是指进行***的工序与进行压缩的工序在时间序列上重叠。各个工序的开始时间点和结束时间点既可以同时，也可以不同。通过将进行***的工序与进行压缩的工序设为相同时刻，使线圈束朝轴向上侧移动，从而使线圈束沿轴向阶段性地被压缩。在本实施方式中，在即将被***之前，线圈束在切槽21的正下方被压缩。即，线圈束中的被压缩后的部分在刚被压缩后就***切槽21。用于改变压缩位置的线圈束的轴向移动还变成用于向切槽21***的线圈束的轴向移动。

在上述工序(S40)中，同时对***多个切槽21的线圈束进行压缩。“同时”是指对***一个切槽21的线圈束进行压缩的工序与对***另一个切槽21的线圈束进行压缩的工序在时间序列上重叠。各个进行压缩的工序的开始时间点和结束时间点既可以同时，也可以不同。

在图24和图25中，同时对***相邻的切槽21中的线圈束进行压缩。此外，既可以同时对一个线圈束和另一个线圈束进行压缩，也可以同时对一个线圈束中的不同部分进行压缩。

在此，对通过压缩装置20对***一个切槽21的线圈进行压缩的方法进行说明。首先，对压缩装置200进行说明。

如图25所示，压缩装置200包括第一夹具210、第二夹具220、第三夹具230和连接构件240。第一夹具210具有配置于周向一侧的第一侧面211和配置于周向另一侧的第二侧面212。在第一夹具210的周向一侧以隔开间隔的方式配置有第二夹具220。在第一夹具210的周向另一侧以隔开间隔的方式配置有第三夹具230。第一夹具210与第二夹具220的周向间隔的径向内侧比径向外侧更窄。第一夹具210与第三夹具230的周向间隔的径向内侧比径向外侧更窄。

第二夹具220和第三夹具230通过连接构件240而被连接。连接构件240位于比切槽更靠径向内侧的位置。详细而言，连接构件240包括：从第二夹具220向径向内侧延伸的部分241；从第三夹具230向径向内侧延伸的部分242；以及将各个部分241、242紧固的紧固构件243。

另外，压缩装置200也可以还包括移动构件，所述移动构件使第二夹具220和第三夹具230移动。移动构件是例如致动器等。

接着，对使用压缩装置200在定子芯部20的轴向下侧压缩线圈束的方法进行说明。

使线圈束的周向一端与第一夹具210抵接。通过第二夹具220从线圈束的周向另一端侧进行按压。第二夹具220从周向与各线圈束抵接。以使第二夹具220接近第一夹具210的方式使第二夹具220朝周向另一侧移动。

此外，使线圈束的周向另一端与第一夹具210抵接。通过第三夹具230从线圈束的周向另一端侧进行按压。第三夹具230从周向与各线圈束抵接。以使第三夹具230接近第一夹具210的方式使第三夹具230沿周向移动。

在本实施方式中，同时对***相邻的切槽21中的线圈束进行压缩。具体而言，使***一个切槽21的线圈束的周向一端与第一夹具210的第一侧面211抵接。使***另一个切槽21的线圈束的周向一端与第一夹具210的第二侧面212抵接。接着，通过第二夹具220从***一个切槽21的线圈束的周向另一端侧进行按压。通过第三夹具230从***另一个切槽21的线圈束的周向另一端侧进行按压。使第二夹具220和第三夹具230同时朝第一夹具210一侧移动。

在进行压缩的工序(S40)中，使线圈束的径向外端与第一夹具210抵接。通过上述结构使线圈束在周向和径向上被压缩。

此外，在形成线圈束的工序(S10)中，使用圆线的线圈线形成线圈束。在进行压缩的工序(S40)中，使线圈线的截面形状变形成方形。通过压缩使得圆线的截面形状变形，从而提高占空系数。

另外，在上述进行压缩的工序(S40)中，也可以在不使用包括上述夹具210、220、230的压缩装置的情况下实施。例如，在进行压缩的工序(S40)中，使用辊对线圈束进行压缩。

通过实施上述工序(S40)，以在定子芯部20的轴向下侧对环状的线圈束进行压缩，并使压缩后的部分***切槽21。因此，能将压缩变密后的线圈线***切槽21。因此，能提高定子1的占空系数。

另外，在本实施方式中，在通过形成线圈束的工序(S10)实施多层的弯折之后实施对线圈束进行压缩的工序(S17)，但也可以省略进行压缩的工序(S17)和进行压缩的工序(S40)中的一方。具体而言，也可以在不实施形成线圈束的工序(S10)的进行压缩的工序(步骤S17)的情况下，实施在定子芯部的轴向下侧对线圈束进行压缩的工序(步骤S40)。此外，也可以在不实施在定子芯部的轴向下侧对线圈束进行压缩的工序(S40)的情况下，实施形成线圈束的工序(S10)的进行压缩的工序(步骤S17)。

＜线圈束的恢复＞

接着，将弯折线圈束恢复到原来的形状(步骤S50)。上述工序(S50)为了将弯折线圈束恢复到原来的形状而减小倾斜部14的角度。即，上述工序(S50)包括将弯折线圈束恢复到与原来的形状相同的形状的工序和恢复到比弯折的状态更接近原来的形状的状态的工序。

具体而言，使弯折线圈束变形到原来形状的线圈束。详细而言，在图26所示的箭头方向上使各层的倾斜部14向上侧旋转，并与线圈边部11在轴向上平行。由此，上侧的线圈过渡部12跨过切槽21。

具体而言，将第三层18的倾斜部14恢复到原来的形状(步骤S51)。接着，将第一层16的倾斜部14恢复到原来的形状(步骤S52)。接着，将第二层17的倾斜部14恢复到原来的形状(步骤S53)。

在上述工序(S51～S53)中，如图26所示，使线圈限位件160与线圈束的轴向下端部抵接。线圈限位件160配置于比定子芯部20的下端更靠轴向下方的位置。线圈限位件160与线圈束中的位于切槽21下方的部分抵接。能通过线圈限位件160对线圈束的下端部和上端部施加朝向径向外侧的力。因此，能容易地将线圈束***切槽21。

在上述工序(S50)中，如图26所示，通过使线圈移动机构150移动，将线圈束的上侧恢复到原来的形状。此外，叶片132随着线圈移动机构150的上升而上升。

在上述工序(S50)中，从线圈束的周向内侧夹住倾斜部14的叶片131位于比从线圈束的周向外侧夹住倾斜部14的叶片132更靠轴向下侧的位置。例如，叶片131朝与***方向相反的方向移动。由此，能防止在对弯折后的倾斜部14进行恢复时与叶片131发生干涉。例如，为了与第一层16～第三层18的倾斜部14的高度对应，使叶片131的轴向位置移动。

＜收纳于切槽＞

将线圈束的轴向上侧从切槽21的径向开口部即切槽开口22收纳于切槽21(步骤S60)。在上述工序(S60)中，将图21所示的多列中的在切槽内周向位置与切槽开口22重叠的列最后收纳。

在本实施方式中，切槽开口22位于切槽21的周向中央部。多列是三列以上。因此，在进行收纳的工序(S60)中，将至少一列收纳到切槽21的周向一侧。将至少一列收纳到切槽21的周向另一侧。将至少一列最后收纳到切槽21的周向中央部。

具体而言，将第三层18的倾斜部恢复到原来的形状(步骤S51)。接着，如图27所示，在切槽21的周向一侧(图27中的上侧)，将第三层18的倾斜部的两列收纳于切槽21(步骤S61)。另外，若将第三层18恢复到与原来的形状相同的形状，则第三层18的倾斜部被收纳于切槽21。

接着，将第一层16的倾斜部恢复到原来的形状(步骤S52)。接着，如图28所示，将第一层16的倾斜部的两列收纳到切槽21的周向另一侧(图28中的下侧)(步骤S62)。

最后，将第二层17的倾斜部恢复到原来的形状(步骤S53)。接着，如图29所示，将第二层17的倾斜部的两列收纳到切槽21的周向中央部(步骤S63)。

如此，能在线圈束的轴向上侧从与切槽开口22不相对的列进行***。因此，通过使先***切槽21内的列朝远离切槽开口22的周向一侧和另一侧移动，能减小将下一个***的列***时的阻力。因此，能减小切槽开口22处的线圈的***阻力。

而且，在本实施方式中，在形成线圈束时，以使第二层17位于最下层的方式卷绕线圈线。因此，能将第二层17最后从切槽开口22收纳于切槽21。

此外，如图19所示，第一层16的两列倾斜部朝周向另一侧弯曲，如图20所示，第三层18的两列倾斜部朝周向一侧弯曲，并且，如图18所示，第二层17的两列倾斜部并不朝与弯折方向交叉的方向弯曲。因此，能将第三层18的倾斜部从切槽开口22容易地***切槽21的周向一侧。因此，能将第一层16的倾斜部从切槽开口22容易地***切槽21的周向另一侧。因此，能将第二层17的倾斜部容易地***切槽21的中央部。

另外，在图18～图20中，将两列线圈线从切槽开口22收纳于切槽21，但并不局限于此。能任意地选择从切槽开口22收纳的线圈线的周向宽度比切槽开口22的周向宽度更小的列数。

另外，也可以预先将绝缘纸30配置于切槽21，并将线圈束***切槽21。此外，也可以将覆盖绝缘纸30的线圈束***切槽21。

此外，在将楔形的夹具41安装于卷绕模具并卷绕线圈线的情况下，将楔形的夹具41拆下。随后，将楔形件40***配置有夹具41的空间中。

通过实施以上的工序(S10～S60)，能如图1所示制造定子。

(变形例1)

在上述实施方式中，在线圈束10的轴向上侧，从轴向上方依次定位有第三层18、第一层16和第二层17，但并不局限于此。在线圈束的轴向上侧，也可以从轴向上方依次定位有第三层18、第二层17和第一层16。在上述情况下，在第一分隔件120a上卷绕作为第一层16的线圈线。在第二分隔件120b上卷绕作为第二层17的线圈线。在第三分隔件120c上卷绕作为第三层18的线圈线。

另外，在线圈束的轴向上侧，也可以从轴向上方依次定位有第一层16、第三层18和第二层17。此外，在线圈束的轴向上侧，也可以从轴向上方依次定位有第一层16、第三层17和第三层18。

如此，线圈束的倾斜部14的位置并不特别限定。因此，形成各层的工序和进行弯折的工序(S11～S16)的顺序并不限定于图9。

(变形例2)

在上述实施方式中，线圈束10的轴向下侧的轴向位置对齐，但并不局限于此。在轴向下侧，也可以形成具有轴向位置不同的多层的线圈束。例如，在线圈束的轴向下侧，也可以从轴向上方依次定位有第三层18、第一层16和第二层17。此外，在线圈束的轴向下侧，也可以从轴向上方依次定位有第三层18、第二层17和第一层16。

在本变形例中，在***切槽21的工序(S30)中使各层朝轴向上侧移动时，也可以在线圈束的下端部处停止移动。在线圈束的轴向上侧，在从轴向上方依次定位有第三层18、第一层16和第二层17的情况下，以如下方式实施。使第三层18的上升在下侧的线圈过渡部12处停止，并使第三层18的倾斜部14恢复。接着，使第一层16的上升在下侧的线圈过渡部12处停止，并使第一层16的倾斜部14恢复。接着，使第二层17的上升在下侧的线圈过渡部12处停止，并使第二层17的倾斜部14恢复。

(变形例3)

在上述实施方式中，第一层16～第三层18的轴向长度互为不同，但各层的轴向长度也可以相同。通过如变形例1、2那样对线圈束的上侧和下侧的轴向位置进行控制，能任意地设定各层的轴向长度。

(变形例4)

对上述实施方式的卷绕模具100在轴向上侧形成具有轴向位置不同的多层的线圈束的例子进行了说明，但并不局限于此。卷绕模具100形成具有至少一个倾斜部的线圈束，因此，分隔件120只要为一个以上即可。

此外，***一个切槽21的线圈束既可以是一个，也可以是多个。在后者的情况下，将环状的线圈束多次***切槽。

应认为，本次公开的实施方式在所有点上均为例示，并不构成限制。本发明的范围是由权利要求书而非由上述实施方式来表示的，并且旨在包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。

(符号说明)

1定子；10线圈束；11线圈边部；12线圈过渡部；13a第一弯折痕迹；13b第二弯折痕迹；14倾斜部；15经过部；16、17、18层；20定子芯部；21切槽；22切槽开口；23极齿；30绝缘纸；40楔形件；41夹具；100卷绕模具；110主体；111下侧卷绕面；112、122、122a、122b、122c侧部卷绕面；115按压构件；120分隔件；120a第一分隔件；120b第二分隔件；120c第三分隔件；121、121a、121b、121c上侧卷绕面；125、126槽；127壁部；131、131叶片；140支承构件；150线圈移动机构；160线圈限位件；200压缩装置；210、220、230夹具；240连接构件；A避让区域；B绕组区域；C弯折区域。

Claims (21)

1.一种定子的制造方法，所述定子包括具有沿轴向贯穿的多个切槽的定子芯部，其中，包括：

将线圈线多次卷绕于卷绕模具以形成环状的线圈束的工序；以及

从所述切槽的轴向下侧向上侧将所述线圈束***所述切槽的工序，

所述卷绕模具包括：

主体，所述主体沿轴向延伸；

分隔件，所述分隔件以与所述主体隔开间隔的方式配置于所述主体的轴向上侧；以及

多个叶片，多个所述叶片配置于所述主体的径向内侧，并沿轴向延伸，

所述叶片从所述线圈束的周向内侧和外侧夹住横跨在所述主体与所述分隔件之间的所述线圈线，

在进行所述形成的工序中，所述分隔件相对于所述主体沿径向移动。

2.如权利要求1所述的定子的制造方法，其中，

所述卷绕模具包括轴向位置不同的多个所述分隔件。

3.如权利要求2所述的定子的制造方法，其中，

在比所述叶片更靠径向内侧的位置，从轴向上方依次定位有被卷绕的所述线圈束的直径大的所述分隔件。

4.如权利要求2或3所述的定子的制造方法，其中，

在比所述叶片更靠径向内侧的位置，各所述分隔件的至少一部分在轴向观察时重叠。

5.如权利要求2至4中任一项所述的定子的制造方法，其中，

在进行所述形成的工序中，以一个轴为中心使多个所述分隔件沿径向移动。

6.如权利要求5所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件通过旋转运动而径向移动。

7.如权利要求1至6中任一项所述的定子的制造方法，其中，

所述叶片的轴向上端部互相具有圆角形状并相对。

8.如权利要求1至7中任一项所述的定子的制造方法，其中，

从所述线圈束的周向内侧夹住所述线圈线的所述叶片构成为能沿轴向移动。

9.如权利要求1至8中任一项所述的定子的制造方法，其中，

从所述线圈束的周向内侧和外侧夹住所述线圈线的所述叶片之间的周向距离比作为所述切槽的径向开口部的切槽开口的周向宽度小，或者与作为所述切槽的径向开口部的切槽开口的周向宽度相同。

10.如权利要求1至9中任一项所述的定子的制造方法，其中，

横跨在所述主体与所述分隔件之间的所述线圈线通过所述叶片朝与横跨方向交叉的方向弯曲。

11.如权利要求1至10中任一项所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件在轴向上侧具有供所述线圈线卷绕的上侧卷绕面，

所述上侧卷绕面随着朝向轴向下侧而位于径向内侧地倾斜。

12.如权利要求1至11中任一项所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件具有供所述线圈线卷绕的上侧卷绕面，

所述上侧卷绕面具有沿所述线圈线被卷绕的方向的槽。

13.如权利要求1至12中任一项所述的定子的制造方法，其中，

在进行所述形成的工序中，将多根所述线圈线同时卷绕于所述卷绕模具。

14.如权利要求13所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件具有壁部，所述壁部以同时卷绕的多个所述线圈线的直径之和进行划界，并沿所述线圈线被卷绕的方向延伸。

15.如权利要求1至14中任一项所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件的被卷绕所述线圈线之前的径向位置与卷绕所述线圈线时的径向位置不同。

16.如权利要求1至15中任一项所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件的被卷绕所述线圈线之后的径向位置与卷绕所述线圈线时的径向位置不同。

17.如权利要求1至16中任一项所述的定子的制造方法，其中，

在进行所述形成的工序中，使所述卷绕模具旋转，并且使向所述卷绕模具供给所述线圈线的绕组线嘴沿径向移动。

18.如权利要求1至17中任一项所述的定子的制造方法，其中，

在所述主体的于周向上相对的两个面设置有供所述线圈线卷绕的侧部卷绕面，

所述侧部卷绕面的周向的间隔随着朝向径向内侧而变窄。

19.如权利要求18所述的定子的制造方法，其中，

在进行所述形成的工序中，将楔形的夹具或楔形件安装于所述卷绕模具，并卷绕所述线圈线。

20.如权利要求1至19中任一项所述的定子的制造方法，其中，

还包括对卷绕于所述主体的所述线圈线进行压缩的工序。

21.如权利要求1至20中任一项所述的定子的制造方法，其中，

所述分隔件具有供所述线圈线卷绕的上侧卷绕面，

所述上侧卷绕面具有轴向位置不同的多个面。

Images