CN115133729A - 线圈***装置 - Google Patents

Abstract

线圈***装置将线圈线以环状卷绕而成的线圈从轴向一侧朝向另一侧***沿定子芯部的轴向贯穿的多个槽，线圈***装置包括：线圈移动机构，其配置在定子芯部的径向内侧，沿轴向移动，并使线圈移动；多个叶片，其在定子芯部的径向内侧且线圈移动机构的径向外侧沿定子芯部的周向配置，沿轴向延伸，并对线圈进行保持；以及保持部件，其配置于定子芯部的径向内侧且线圈移动机构的轴向一侧，与线圈移动机构连接，且至少在径向上与至少一个叶片接触。

Description

线圈***装置

技术领域

本发明涉及线圈***装置。

背景技术

以往，已知有在定子芯部的槽中***线圈来制造定子的方法。例如，在日本特开2000-125521号公报(专利文献1)中公开了将环状的线圈***定子芯部的槽中的线圈***装置。在专利文献1中，公开了保持线圈的叶片由固定在剥离件上的第一可动叶片和在剥离件的后方固定在叶片保持架上的第二可动叶片构成(段落[0008])。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-125521号公报

本发明人发现，在上述专利文献1的线圈***装置中，存在第一可动叶片及第二可动叶片产生挠曲的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制叶片的挠曲的线圈***装置。

本发明的第一观点的线圈***装置将环状地卷绕有线圈线的线圈从轴向一侧朝向另一侧***到沿定子芯部的轴向贯通的多个槽中，该线圈***装置包括：线圈移动机构，其配置在定子芯部的径向内侧，沿轴向移动，且使线圈移动；多个叶片，其在定子芯部的径向内侧且线圈移动机构的径向外侧沿定子芯部的周向配置，沿轴向延伸，并保持线圈；以及保持部件，其配置在定子芯部的径向内侧且线圈移动机构的轴向一侧，与线圈移动机构连接，且至少在径向上与至少一个叶片接触。

发明效果

本发明能够提供一种抑制叶片挠曲的线圈***装置。

附图说明

图1是定子的与轴向垂直的截面的示意图。

图2是实施方式的线圈***装置的与轴向垂直的截面的示意图。

图3是实施方式的线圈***方法的示意图，与图2对应。

图4是实施方式的线圈***方法的示意图，与图2对应。

图5是实施方式的线圈***方法的流程图。

图6是比较现有技术的线圈***装置和实施方式的线圈***装置的示意图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的附图中，对相同或相当的部分标注相同的参照符号，不重复其说明。

另外，在以下的说明中，将定子1的中心轴线延伸的方向、即槽21的贯通方向设为"轴向"。将沿轴向的一侧设为下(后)侧，将另一侧设为上 (前)侧。上下(前后)方向是为了确定位置关系而使用的，并不限定实际的方向。即，向下方向不一定意味着重力方向。轴向没有特别限定，包括铅垂方向、水平方向、与这些方向交叉的方向等。

另外，将与定子1的中心轴线正交的方向设为"径向"。并且，将沿着以定子1的中心轴线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，为了强调特征部分，有时为了方便而放大示出成为特征的部分。因此，各构成要素的尺寸及比例未必与实际的相同。另外，出于同样的目的，有时省略不具有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。本实施方式的定子1是跨几个槽21卷绕线圈10的分布绕组。定子1具有线圈10、定子芯部20、楔块30和绝缘纸40。

<定子芯部>

定子芯部20形成为中空的圆柱形状。定子芯部20通过重叠薄的硅钢板而形成。在定子芯部20上呈放射状地形成有多个极齿23。在极齿23彼此之间形成有槽21。极齿23隔着槽21沿径向延伸。槽21形成有作为径向开口部的槽开口22。本实施方式的定子芯部20是一体型的定子芯部。

<线圈>

线圈10是将线圈线卷绕成环状而成的。本实施方式的线圈线是圆线，但没有特别限定，也可以是扁线等。

线圈10具有两个线圈边部和线圈过渡部。两个线圈边部被收纳在槽 21中。具体而言，收纳一方的线圈边部的槽21与收纳另一方的线圈边部的槽21不同。收纳一方的线圈边部的槽21和收纳另一方的线圈边部的槽21 既可以如图1所示那样隔着其他槽沿周向配置，也可以相邻(未图示)。

<楔块>

楔块30位于线圈10和槽开口22之间，线圈10配置于槽21内。楔块 30堵塞槽开口22。楔块30使定子芯部20与线圈10绝缘。楔块30的轴向长度大于槽21的轴向长度。

本实施方式的楔块30在轴向观察时为U字形状。详细而言，包括沿周向延伸的周向部和从周向部的两端部朝向径向外侧延伸的两个径向部。周向部和径向部可以由一个部件构成，也可以连接互不相同的部件。

<绝缘纸>

如图1所示，绝缘纸40覆盖***到槽21中的线圈10。绝缘纸40在槽21中沿着对除了径向内侧以外的空间进行划界的极齿配置。本实施方式的绝缘纸40为U字形状。在图1中，绝缘纸40的开口和楔块30的开口是彼此相反的方向。

另外，绝缘纸40也可以具有从定子芯部20的轴向一侧的端面突出并折回的翻边部(未图示)，绝缘纸40也可以具有从定子芯部20的轴向另一侧的端面突出并折回的翻边部(未图示)。

(线圈***装置)

参照图1～图4对线圈***装置100进行说明。图2示出了线圈***装置100。图3及图4示出将线圈10***槽21的工序，按照图3及图4 的顺序实施。

如图1～图4所示，线圈***装置100将环状地卷绕有线圈线的线圈 10从轴向一侧朝向另一侧(在图2中为从下侧朝向上侧)***到沿定子芯部20的轴向贯通的多个槽21中。详细而言，线圈***装置100以跨过定子芯部20的多个槽21的方式从各个槽开口22***线圈10。

如图2～图4所示，线圈***装置100具备多个叶片110、作为线圈移动机构的剥离件120、叶片台座130、楔块导向件140、楔块推动件150、保持部件160、连结机构170。

<叶片>

如图3所示，叶片110保持线圈10。叶片110沿定子芯部20的周向配置在定子芯部20的径向内侧且剥离件120的径向外侧，沿轴向延伸。叶片110使线圈10容易地***槽21中。

叶片110沿轴向移动。本实施方式的叶片110是沿轴向移动的可动叶片。

叶片110沿定子芯部20的周向排列配置。在此，叶片110隔着多个极齿23配置。详细而言，多个叶片110与极齿23对应地配设在同一圆周上。

由两个叶片110保持一个线圈边部。叶片110将钩挂在后述的剥离件 120上的线圈10沿轴向及径向引导至槽21。

叶片110具有配置在槽开口22中的形状。叶片110是沿轴向延伸的棒状部件。

本实施方式的叶片110的径向外侧端缘位于比定子芯部20的径向内侧端缘靠径向内侧的位置，但也可以位于比定子芯部20的径向内侧端缘靠径向外侧的位置。

<剥离件>

剥离件120是使线圈10移动的线圈移动机构。剥离件120配置在定子芯部20的径向内侧，并沿轴向移动。剥离件120将线圈10从轴向一侧向另一侧***。剥离件120与线圈10接触。通过剥离件120，线圈10在定子芯部20的径向内侧沿轴向移动，并且线圈10的一部分从槽开口22***槽 21内部。具体地说，剥离件120钩住线圈10的径向内侧，沿着叶片110 将线圈10拉起。剥离件120可以与叶片110一起向轴向另一侧移动，也可以不与叶片110一起向轴向另一侧移动。在后者的情况下，叶片110比剥离件120先向轴向另一侧移动。

环状线圈10的径向内侧钩挂在剥离件120上。剥离件120的钩挂线圈的部分的直径是保持线圈10的叶片110之间的距离。

本实施方式的剥离件120的径向外侧端缘位于比定子芯部20的径向内侧端缘靠径向内侧的位置，但也可以位于比定子芯部20的径向内侧端缘靠径向外侧的位置。

剥离件120具有配置在槽开口22中的形状。在本实施方式中，剥离件 120的轴向另一侧的端部为半球状。剥离件120的轴向另一侧的端面为曲面。

<叶片台座>

叶片台座130配置在定子芯部20的径向内侧且剥离件120的轴向一侧。叶片台座130保持叶片110。这里，叶片台座130保持多个叶片110的一端。

叶片台座130具有圆柱形状。叶片台座130的直径是保持线圈10的叶片110之间的距离。

叶片台座130和多个叶片110既可以由一个部件构成，也可以由不同的部件构成。

<楔块导向件>

楔块导向件140收纳楔块30。楔块导向件140将楔块30引导到槽21 中。

楔块导向件140配置在定子芯部20的轴向一侧，且配置在相邻的槽 21之间。楔块导向件140沿轴向延伸。在本实施方式中，配置有多个楔块导向件140。

<楔块推动件>

楔块推动件150使楔块30从轴向一侧向另一侧移动。具体而言，楔块推动件150固定在楔块30上。详细地说，楔块推动件150的轴向另一侧安装在楔块30的轴向一侧。

楔块推动件150沿轴向移动。由此，使楔块30沿轴向移动。详细而言，楔块推动件150通过剥离件120的轴向移动而沿轴向移动。因此，通过楔块推动件150***楔块30的***方向与线圈10的***方向相同。

<保持部件>

保持部件160配置在定子芯部20的径向内侧且剥离件120的轴向一侧。保持部件160连接到剥离件120。保持部件160可直接或通过其它部件连接于剥离件120。这里，保持部件160经由连结机构170与剥离件120连接。

保持部件160与至少一个叶片110至少在径向上接触。通过保持部件 160能够在径向上保持叶片110。因此，在利用剥离件120将线圈10***到槽21中时，与剥离件120连接的保持部件160能够从径向支撑叶片110。因此，能够抑制叶片110的挠曲。

本实施方式的保持部件160与多个叶片110在径向上接触。在此，保持部件160与保持***的线圈10的所有叶片110在径向上接触。

另外，保持部件160与叶片110在径向上面接触。由此，能够提高通过保持部件160在径向上保持叶片110的效果。因此，能够进一步抑制叶片110的挠曲。从抑制叶片110的挠曲的观点出发，优选接触面积大，从抑制成本的观点出发，优选使接触面积为规定值以下。

另外，保持部件160随着剥离件120的移动而移动。详细而言，当剥离件120向轴向另一侧移动时，保持部件160也向轴向另一侧移动。剥离件120的移动量和保持部件160的移动量可以相同，也可以不同。

具体而言，保持部件160配置在叶片台座130的轴向另一侧。由此，叶片台座130与剥离件120之间的叶片110被保持部件160保持。因此，能够进一步抑制叶片110的挠曲。

保持部件160配置在剥离件120与叶片台座130之间。在图2中，保持部件160配置于剥离件120与叶片台座130之间的中间部分。由此，叶片110在轴向一侧被叶片台座130保持，在轴向另一侧被剥离件120保持，在轴向中间部分被保持部件160保持。

另外，保持部件160至少在径向上与楔块导向件140接触。由于通过保持部件160保持楔块导向件140，因此能够抑制楔块导向件140的挠曲。因此，能够抑制楔块30的压曲。

保持部件160例如在径向外侧面设有多个与叶片110面接触的凹部。凹部在轴向观察时为沿着叶片110的圆弧状。

本实施方式的保持部件160与多个楔块导向件140在径向上接触。保持部件160可以与楔块导向件140在径向上点接触，也可以面接触。

楔块导向件140的轴向另一侧端面141及楔块推动件150的轴向另一侧端面151与保持部件160在轴向上重叠。通过将楔块导向件140保持在保持部件160上，能够抑制楔块导向件140的挠曲，因此能够抑制楔块推动件150弯曲。因此，能够抑制在被楔块推动件150支撑的楔块30中产生压曲。

在本实施方式中，在楔块30向槽21的***结束时，利用保持部件160 保持楔块导向件140。

构成保持部件160的材料的弯曲刚性小于构成叶片110的材料的弯曲刚性。由此，能够抑制由保持部件160保持的叶片110的损伤。弯曲刚性是基于JIS Z 2248测定的值。在本实施方式中，叶片110由铁构成，保持部件160由比铁柔软的铜合金或树脂构成。

图2的保持部件160在轴向观察时为圆形。在保持部件160的内部形成有多个孔161。孔161沿轴向贯穿。孔161收纳后述的棒状部件171。

<连结机构>

连结机构170连接剥离件120和保持部件160。通过连结机构170，随着剥离件120的移动，保持部件160移动。因此，能够容易地移动保持部件160。

连结机构170改变剥离件120与保持部件160之间的轴向距离。即，通过连结机构170，剥离件120与保持部件160的轴向距离可变。由此，在将线圈10保持在叶片110上时，能够缩短剥离件120与保持部件160的轴向距离。其结果是，能够缩短叶片110的长度。

具体而言，如图3所示，在将线圈10设置在叶片110上时，能够利用连结机构170缩短剥离件120与保持部件160之间的距离。如图4所示，在将线圈10***槽21时，通过连结机构170能够使剥离件120与保持部件160之间的距离变长。

本实施方式的连结机构170包括多个棒状部件171和多个板状部件172。棒状部件171沿轴向延伸。板状部件172通过棒状部件171相互连结。由此，能够容易地实现连结机构170。由棒状部件171和板状部件172构成改变剥离件120和保持部件160的轴向距离的伸缩机构。

棒状部件171沿轴向延伸。多个棒状部件171的轴向位置不同。另外，在图2中，两个棒状部件171的轴向位置相同。另外，棒状部件171的数量没有限定。

棒状部件171例如具有螺栓和螺母。螺栓包括轴向延伸的轴和设置在轴的端部的头部。螺母安装于轴的与头部轴向相对的端部。

板状部件172沿径向延伸。多个板状部件172的轴向位置不同。在图 2中，配置有轴向位置不同的三个板状部件172。另外，板状部件172的数量没有限定。

如图2所示，板状部件172形成有收纳棒状部件171的孔172a。在此，能够在孔172a及保持部件160的孔161中收纳棒状部件171。由此，能够容易地实现改变剥离件120与保持部件160的轴向距离的结构。

另外，孔161及孔172a的径向宽度是棒状部件171能够移动的程度的大小。在此，孔161及孔172a的径向宽度比作为棒状部件171的螺钉的螺纹部的直径稍大。

板状部件172至少在径向上与叶片110接触。由此，保持部件160与剥离件120之间的叶片110被板状部件172保持。因此，能够进一步抑制叶片110的挠曲。

板状部件172例如在径向外侧面设有多个与叶片110面接触的凹部。凹部在轴向观察时为沿着叶片110的圆弧状。

保持部件160至少在径向上接触的叶片110的个数比板状部件172至少在径向上接触的叶片110的个数多。在此，设置在保持部件160的径向外侧面且与叶片110接触的凹部的数量比设置在板状部件172的径向外侧面且与叶片110接触的凹部的数量多。

保持部件160的轴向厚度大于板状部件172的轴向厚度。由此，通过保持部件160保持叶片110的区域变大，因此能够进一步抑制叶片110的挠曲。

连结机构170还包括连结部件173。在图2中，连结部件173的一端部固定在剥离件120上，连结部件173的另一端部固定在板状部件172上。由此，连结部件173将剥离件120与板状部件172连接。

连结部件173例如可以使用绳、链、线、固定金属件等。

(线圈***方法)

接着，参照图1～图5说明本实施方式的线圈***方法。本实施方式的线圈***方法是使用了上述线圈***装置100的线圈10的***方法。另外，在图2～图4中省略了绝缘纸40的图示。

首先，如图5所示，将线圈***装置100设置在定子芯部20上(步骤 S1)。在该步骤S1中，如图3所示，在定子芯部20的轴向一侧配置线圈 10及线圈***装置100。

具体而言，将线圈10配置成保持在多个叶片110之间。另外，在多个叶片110的径向中央且轴向一侧配置剥离件120。而且，将楔块30配置成被楔块导向件140及楔块推动件150支撑。

在该步骤S1中，与剥离件120连接的保持部件160至少在径向上与至少一个叶片110接触，保持叶片110。另外，如图3所示，连结机构170 的板状部件172以相互接近的状态配置。

接着，如图5所示，使剥离件120从轴向一侧向另一侧移动(步骤S2)。在该步骤S2中，剥离件120与叶片110一起向轴向另一侧移动。另外，随着剥离件120的移动，使楔块导向件140及楔块推动件150从轴向一侧向另一侧移动。

在该步骤S2中，如图4所示，保持部件160随着剥离件120的移动而从轴向一侧向另一侧移动。这里，保持部件160是在径向上支撑叶片110 的同时沿轴向移动。另外，连结机构170的板状部件172随着剥离件120 的移动而以相互分离的方式移动。

通过移动叶片110及剥离件120，如图4及图5所示，能够将线圈10 ***定子芯部20的槽21(步骤S3)。另外，通过移动楔块推动件150，能够将楔块30***到槽21中。

接着，将线圈***装置100从定子芯部20拆下(步骤S4)。具体而言，使剥离件120向轴向一侧移动。

通过实施以上的工序(步骤S1～S4)，能够在沿定子芯部20的轴向贯通的多个槽21中***线圈10及楔块30。其结果是，能够制造图1所示的定子1。

另外，虽然在图4～图6中未图示绝缘纸40，但还具备用绝缘纸40覆盖***到槽21中的线圈10的工序。在该工序中，也可以在槽21中预先配置绝缘纸40，将线圈10***槽21中。另外，也可以将覆盖了绝缘纸40 的线圈10***到槽21中。

(作用效果)

参照图6，对本实施方式的线圈***装置100的作用效果进行说明。在图6中，左侧示意性地示出现有的线圈***装置200，右侧示意性地示出本实施方式的线圈***装置100。现有的线圈***装置200不具备本实施方式的保持部件160及连结机构170。

本发明人发现，楔块30压曲的问题是由以下现象引起的。具体而言，如图6所示，在***高占空系数的W相的线圈10W时，楔块导向件140 被先***的U相及V相的线圈10U、10V的线圈末端向内径侧推压。由此，叶片110被向内径侧推压，因此叶片110挠曲。详细而言，叶片110的一侧由叶片台座130保持，叶片110的另一侧由剥离件120按压，因此叶片110的轴向的中间部分挠曲。由于楔块导向件140挠曲，因而楔块推动件 150也挠曲。当楔块推动件150的轴向另一侧的端部挠曲时，楔块推动件 150所支撑的楔块30在定子芯部20的伞形处弯曲。因此，产生楔块30压曲的问题。

针对该问题，本实施方式的线圈***装置100具备与剥离件120连接且与叶片110在径向接触的保持部件160。通过保持部件160能够在径向上保持叶片110。因此，在利用剥离件120将线圈10***到槽21中时，与剥离件120连接的保持部件160能够从径向支撑叶片110的中间部分。因此，在***高占空系数的W相线圈10W时，即使楔块导向件140被先前***的U相和V相线圈10U、10V的线圈末端向内径侧推压，也能够抑制叶片 110的挠曲。由此，能够抑制楔块推动件150的轴向另一侧的端部挠曲，因此能够抑制楔块推动件150支撑的楔块30压曲。

这样，在本实施方式中，在利用保持部件160抑制了叶片110的挠曲的状态下，将楔块30***槽21。因此，即使在***占空系数高的线圈10 的情况下，也能够抑制楔块30的压曲。因此，本实施方式的线圈***装置 100能理想地用于制造线圈10的占空系数高的定子1。

(变形例1)

在上述实施方式中，保持部件160具有圆筒状的形状，但并不限定于此。保持部件160只要是与叶片110中的至少一个沿径向接触的构造即可，可以采用任意构造。

(变形例2)

在上述实施方式中，连结机构170包括棒状部件171及板状部件172，但并不限定于此。连结机构170也可以是伸缩部件等。

(变形例3)

在上述实施方式中，如图1所示，***线圈的两个槽21为夹着四个槽 21的一个槽21和另一个槽21，但并不限于此。

(变形例4)

在上述实施方式中，以在两个槽21中***一个线圈10的方法为例进行了说明。也可以在四个以上的槽21中同时***多个线圈10。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是示例，并不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式示出，而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

(符号说明)

1：定子

10：线圈

20：定子芯部

21：槽

22：槽开口

23：极齿

30：楔块

100：线圈***装置

110：叶片

120：剥离件

130：叶片台座

140：楔块导向件

150：楔块推动件

160：保持部件

170：连结机构

171：棒状部件

172：板状部件。

Claims (12)

1.一种线圈***装置，

将线圈线以环状卷绕而成的线圈从轴向一侧朝向另一侧***沿定子芯部的轴向贯穿的多个槽，所述线圈***装置包括：

线圈移动机构，所述线圈移动机构配置在所述定子芯部的径向内侧，沿轴向移动，并使所述线圈移动；

多个叶片，多个所述叶片在所述定子芯部的径向内侧且所述线圈移动机构的径向外侧沿所述定子芯部的周向配置，沿轴向延伸，并对所述线圈进行保持；以及

保持部件，所述保持部件配置于所述定子芯部的径向内侧且所述线圈移动机构的轴向一侧，与所述线圈移动机构连接，且至少在径向上与至少一个所述叶片接触。

2.根据权利要求1所述的线圈***装置，其中，

还包括叶片台座，所述叶片台座配置于所述定子芯部的径向内侧且所述线圈移动机构的轴向一侧，并对所述叶片进行保持，

所述保持部件配置于所述叶片台座的轴向另一侧。

3.根据权利要求1或2所述的线圈***装置，其中，

还包括楔块导向件，所述楔块导向件配置于所述定子芯部的轴向一侧，且对楔块进行收纳，

所述保持部件至少在径向上与所述楔块导向件接触。

4.根据权利要求3所述的线圈***装置，其中，

还包括楔块推动件，所述楔块推动件使所述楔块从轴向一侧朝另一侧移动，

所述楔块导向件的轴向另一侧端面及所述楔块推动件的轴向另一侧端面在轴向上与所述保持部件重叠。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的线圈***装置，其中，

还包括连结机构，所述连结机构连接所述线圈移动机构和所述保持部件。

6.根据权利要求5所述的线圈***装置，其中，

所述连结机构改变所述线圈移动机构和所述保持部件间的轴向距离。

7.根据权利要求5或6所述的线圈***装置，其中，

所述连结机构包括：

沿轴向延伸的多个棒状部件；以及

通过所述棒状部件相互连接的多个板状部件。

8.根据权利要求7所述的线圈***装置，其中，

所述保持部件及所述板状部件形成有对所述棒状部件进行收纳的孔。

9.根据权利要求7或8所述的线圈***装置，其中，

所述板状部件至少在径向上与所述叶片接触。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的线圈***装置，其中，

所述保持部件的轴向厚度比所述板状部件的轴向厚度大。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的线圈***装置，其中，

所述保持部件在径向上与所述叶片面接触。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的线圈***装置，其中，

构成所述保持部件的材料的弯曲刚性比构成所述叶片的材料的弯曲刚性小。

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