帶斜槽的定子的製造方法及其製造裝置的製作方法
2023-07-25 17:12:26
專利名稱：帶斜槽的定子的製造方法及其製造裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及將線圈裝配於定子芯的帶斜槽的定子的製造方法及其製造裝置，該定子芯是將磁性金屬片層疊而構成並且被施加扭轉而使該金屬片逐漸錯開的定子芯。
背景技術：
以往，旋轉電機的定子具備圓筒狀的定子芯，該定子芯具有排列成放射狀且朝向內徑方向突出的多個齒(磁極)、以及在多個齒之間開ロ的多個槽；定子線圈，該定子線圈通過將線圈邊部容納於上述槽而被裝配於上述定子芯。該定子芯通過將多個磁性金屬片層疊而形成，關於定子線圈的裝配已知有所謂的插入式方法，即預先將環狀的定子線圈與定子芯分別製造，然後利用插入裝置將該定 子線圈容納到與定子芯的軸向平行的各槽中。使用該插入裝置的環狀線圈的裝配，是利用插入裝置中的推頂軸來提拉線圈，且一邊將該線圈壓入到槽中ー邊使其上升的方法，如圖8所示，在組裝後線圈7被卷掛於與定子芯I的軸向平行的各個槽6。並且，線圈7被容納於在齒4與齒4之間開ロ的槽6中的部分成為線圈邊部7a，而線圈7的未被插入到槽6的剰餘部分成為從定子芯I的端面突出的線圈端部7b。在此，線圈端部7b在線圈的組裝完畢的時刻必須位於未圖示的插入裝置的推頂軸的上表面。因此在該插入式方法中，在線圈的組裝完畢的時刻，線圈7的大小被設定成線圈端部7b能位於未圖示的推頂軸的上表面。另ー方面，已知如下的定子製造方法，即雖然後將轉子(旋轉子)插入到這樣的定子中，但是為了使該轉子的旋轉順暢，而以對其定子芯施加扭轉(偏斜)、在與轉子的磁極之間施加連續的吸引力或排斥力的方式，使該旋轉電機的振動及噪聲降低(例如，參照專利文獻I)。並且，作為這樣的帶斜槽的定子的具體的製造方法，提出有如下方法，即在槽與定子芯的軸向平行的狀態下將線圈插入到該槽中後，扭轉磁性金屬片以使它們逐漸錯開(例如，參照專利文獻2)。如圖9所示，在該專利文獻2的帶斜槽的定子的製造方法中，預先在構成定子芯I的多個金屬片2的外周設置互相匹配的切缺部2a，且在將未圖示的線圈插入到定子芯I的槽6中以後，沿著多個金屬片2的匹配的切缺部2a將板3插入，使該板3如實線箭頭表示的那樣進行旋轉以使其相對於定子芯I的軸心傾斜，由此使得多個金屬片2逐漸錯開。並且，如圖11所示，作為另外的帶斜槽的定子的製造裝置，還提出有如下的製造裝置，即將中心柱8以能夠進退的方式插入到定子芯I的內周，且在該中心柱8的外周形成有插入到定子芯I的槽開ロ部的螺旋狀的扭轉引導部8a (例如參照專利文獻3)。在該專利文獻3的帶斜槽的定子的製造裝置中，不對定子芯I的磁性金屬片施加扭轉，而是在槽與定子芯的軸向平行的狀態下插入線圈7，然後如實線箭頭表示的那樣將偏斜中心柱8從定子芯的一個端面插入到定子芯的內部。於是，形成於偏斜中心柱8的螺旋狀的引導部8a就被插入到定子芯I的內周的槽開ロ部中，而構成定子芯I的各磁性金屬片由於被螺旋狀的引導部8a扭轉而偏斜。在此，圖11中的標號9表示對插入有線圈7的定子芯I進行支承的支承件9。
專利文獻I :日本特開平10-94226號公報(段落號「0014」 「0016」)專利文獻2 :日本特開平11-225461號公報(段落號「0008」 「0009」)專利文獻3 :日本特開平11-299187號公報(段落號「0008」 「0009」)如圖8所示，在所謂的插入式方法中，如上所述，線圈7的大小被設定成在線圈7裝配完畢的時刻，線圈端部7b位於未圖示的推頂軸的上表面。因此，在專利文獻I的定子製造方法中，在將環狀的線圈7裝配於定子芯I時，其線圈端部7b成為從定子芯I的軸向端面以環狀突出的狀態。即，該環狀的線圈端部7b形成為其兩端位於各槽6的延長線上，其中間彎曲從而使其兩端部成為平滑地連續的環狀。
另一方面，當對與線圈7組裝後的定子芯I施加扭轉，則與定子芯I的中心軸平行的槽6傾斜成相對於定子芯I的中心軸呈規定角度，從而使各槽6變長。於是，線圈端部7b以與槽6的延長部分對應的方式被拉入到槽6中。因此，當對裝配有線圈7的定子芯I施加扭轉時，則線圈端部7b的端部7c —邊從彎曲的狀態被拉伸為筆直、一邊被拉入到槽6中。這樣，從該彎曲狀態被拉伸成筆直的線圈端部7b的端部7c，就有可能被該槽6的端部處的齒4的角部4a強烈地摩擦而受到損傷。並且，當線圈端部7b從定子芯I的端面突出得較大時，則位於定子周圍的線圈端部7b增加，從而使得利用該定子的旋轉電機的外形大型化。因此線圈端部7b距離定子芯I的端面的突出量優選為較小。為此，考慮儘可能地減小定子線圈7的大小而如點劃線表示的那樣降低呈環狀的線圈端部7b的高度。然而，當在使線圈端部7b呈環狀的狀態下如點劃線表示的那樣地降低其高度時，則會增加在線圈端部7b的端部7c處與槽6連續的部分的彎曲程度。於是，當對定子芯I施加扭轉時，存在從彎曲狀態被拉伸成筆直的線圈端部7b的端部7c被齒4的角部4a更強烈地摩擦的缺陷。因此在環狀的狀態下降低裝配於後施加扭轉的定子芯I的線圈7的線圈端部7b的高度是有限的。並且，如圖9所示，通過使插入到切缺部2a的板3旋轉來扭轉定子芯I的上述專利文獻2中的製造裝置，如果不在多個金屬片2的外周形成切缺部2a則無法使用。並且，即使形成了切缺部2a，如圖10的虛線箭頭所示，該切缺部2a也會沿著構成定子芯I的金屬片2的外周以圓弧狀移動。另一方面，當使被插入到該切缺部2a的板3相對於定子芯I的軸心傾斜時，則定子芯I的端部處的被插入到切缺部2a的板3如圖10的實線箭頭所示以直線移動。因此，依然殘存如下應當解決的課題，即當增大定子芯I的扭轉程度時，則最初所插入的板3會從該切缺部2a脫離，因而在增大扭轉程度這方面存在界限。此外，在圖11所示的將偏斜中心柱8壓入而對定子芯I施加扭轉的上述專利文獻3的製造裝置中，由於實際上進行偏斜化的螺旋狀的扭轉引導部8a被直接形成於該中心柱8的外周，因此為了改變扭轉程度，必須準備在外周形成有施加所期望的扭轉的螺旋狀的扭轉引導部8a的其它的中心柱8，因而難以改變其扭轉程度。並且，在對定子芯I施加扭轉以後，必須如虛線箭頭表示的那樣從定子芯I中拔出該偏斜中心柱8。然而，實際上由於進行偏斜化的螺旋狀的扭轉引導部8a被直接形成在該中心柱8的外周，因此若不使偏斜化的定子芯I或該偏斜中心柱8與其扭轉程度一致地進行旋轉，則存在無法將中心柱8從該定子芯I中筆直地拔出的缺陷。因此，依然殘存如下應當解決的課題，即需要使該定子芯I或偏斜中心柱8與其扭轉程度相對應地旋轉的新結構，而該結構非常複雜。
發明內容
本發明的目的在於提供一種帶斜槽的定子的製造方法及其製造裝置，能夠減少扭轉定子芯時對定子線圈造成的損傷，並且能夠減少線圈端部的突出量從而提高定子芯端面附近的線圈端部的佔空係數。本發明的另一目的在於提供一種能夠自由地調整扭轉程度，並且結構比較簡單的帶斜槽的定子的製造方法及其製造裝置。本發明的帶斜槽的定子的製造方法，其是用於製造帶斜槽的定子的方法，將環狀的線圈以卷掛的方式插入到與定子芯的軸向平行的槽中，然後對定子芯施加扭轉以使各磁性金屬片在周向上逐漸錯開，其中定子芯是層疊多個磁性金屬片而形成的。其特徵在於，在從定子芯的端面突出出來的 線圈端部，形成沿著槽的延長線筆直地延伸的延長部。優選地，在該方法中，在從插入有線圈後的定子芯的一個端面突出出來的一方的線圈端部、和從另一端面突出出來的另一方的線圈端部的雙方分別形成延長部，並且沿著與一方的線圈端部的延長部連續的槽以外的另一槽的延長線來形成另一方的線圈端部的延長部。並且，優選地，使延長部的長度長於對定子芯施加扭轉後的槽的長度與施加扭轉前的槽的長度之差，更優選地，在將與定子芯的軸向平行的槽的長度設為H，將施加扭轉後的槽的傾斜角度設為9時，將延長部的長度設為HX [(l/cos 0)-1]以上。本發明的帶斜槽的定子的製造裝置，其是用於製造帶斜槽的定子的裝置，在將線圈插入到與定子芯的軸向平行的槽中後，對定子芯施加扭轉以使各磁性金屬片在周向上逐漸錯開，其中定子芯是將在外周具有互相連通的切缺部的多個磁性金屬片層疊而形成的。該帶斜槽的定子的製造裝置的特徵結構在於，具備基座，該基座用於載置定子芯的一個端面；銷，該銷能夠相對於基座拆卸並以能夠傾斜活動的方式被豎立設置，並且插通於位於定子芯的外周且在定子芯的軸向上連通的切缺部；圓形筒體，該圓形筒體嵌裝於定子芯的外周，來防止插通於切缺部的銷從切缺部中脫離；操作部件，該操作部件位於定子芯的另一端面側且對銷的頂端進行卡止；操作手柄，該操作手柄設置於操作部件，用於使操作部件以定子芯的中心軸為旋轉中心進行旋轉。並且，本發明的另一帶斜槽的定子的製造裝置，其是用於製造帶斜槽的定子的裝置，在將線圈插入到與定子芯的軸向平行的槽中後，對定子芯施加扭轉以使各磁性金屬片在周向上逐漸錯開，其中定子芯是層疊多個磁性金屬片而形成的。該帶斜槽的定子的製造裝置的特徵結構在於，具備基座，該基座用於載置定子芯的一個端面；銷，該銷能夠相對於基座拆卸並以能夠傾斜活動的方式被豎立設置，並且插通於位於定子芯的內周且在定子芯的軸向上連通的槽；中心柱，該中心柱插入到定子芯的內周，來防止插通於槽的銷從槽中脫離；操作部件，該操作部件位於定子芯的另一端面側且對銷的頂端進行卡止；操作手柄，該操作手柄設置於操作部件，用於使操作部件以定子芯的中心軸為旋轉中心進行旋轉。本發明的帶斜槽的定子的製造方法，由於在線圈端部形成沿著槽的延長線筆直地延伸的延長部，因此當對組裝有該線圈的定子芯施加扭轉時，則該延長部與槽的延長部分對應地在保持其筆直狀態的狀態下沿其長度方向移動，並以該狀態被拉入到槽中。特別地，若使延長部的長度比槽的長度與施加扭轉以前的槽的長度之差長，則能夠僅將該延長部可靠地拉入到槽中。因此，與一邊從彎曲狀態延伸成筆直一邊被拉入到槽中而被齒的角部摩擦的現有製造方法相比，被拉入到槽中的延長部不會與齒的角部接觸，因而不會對該被拉入的延長部造成損傷。並且，當延長部被拉入到槽中而成為線圈邊部時，延長部以外的部分殘留於定子芯的端面而成為線圈端部。因此，在形成延長部時由於預先將該剩餘部分成形為沿著定子芯的周向，從而能夠減小從對定子芯施加扭轉後的線圈端部距離定子芯端面的突出量。由此，能夠減少在扭轉定子芯時對定子線圈造成的損傷，並且能夠通過減少線圈端部的突出量而提高定子芯端面附近的線圈端部的佔空係數。並且，由於本發明的帶斜槽的定子的製造裝置 具備插通於位於定子芯外周的切缺部或槽的銷，因此當使操作手柄旋轉時，則銷根據該旋轉量而相對於基座進行傾斜活動，從而在切缺部或槽中插通有銷的磁性金屬片被銷按壓而轉動。由此能夠對定子芯施加扭轉。因此，能夠根據操作手柄的旋轉量來調整該扭轉程度，從而能夠自由地調整該扭轉程度。進而，雖然各金屬片的切缺部或槽在該定子芯被扭轉後描畫出舒緩的螺旋，但是藉助圓形筒體或中心柱而禁止銷從該切缺部或槽中脫離。因此，能夠比以往增加對定子芯所施加的扭轉程度。另一方面，由於本發明的帶斜槽的定子的製造裝置實際上將施加扭轉的銷以相對於基座能夠拆卸的方式被豎立設置，因此能夠將施加扭轉後的定子芯與該銷一起從裝置上拆卸。由此，在拆卸施加扭轉後的定子芯時無需使定子芯或中心柱旋轉，因此與進行該拆卸時必須使定子芯或中心柱旋轉的現有裝置相比，能夠使結構簡化。
圖I是示出在本發明的帶斜槽的定子的製造方法中從圖2的箭頭A所示的定子芯的內側觀察的線圈的狀態的放大圖。圖2是利用該製造方法對定子芯施加扭轉的定子的立體圖。圖3是用於該製造方法的製造裝置的分解立體圖。圖4是該製造裝置的縱剖視圖。圖5是用於該製造方法的插入裝置的結構圖。圖6是其它製造裝置的分解立體圖。圖7是其它製造裝置的縱剖視圖。圖8是示出利用插入裝置進行組裝後的線圈的與圖I對應的圖。圖9是示出利用現有的製造裝置施加偏斜的狀態的示意圖。圖10是從圖9的B方向觀察的圖。圖11是是示出利用現有的其它製造裝置施加偏斜的狀態的示意圖。附圖標號說明10...帶斜槽的定子；11...定子芯；14...槽；16...磁性金屬片；16a...切缺部；20...線圈；22...線圈端部；22a...延長部；60...帶斜槽的定子的製造裝置；61...基座；64...銷；66...圓形筒體；67...操作部件；69...操作手柄；70...帶斜槽的定子的製造裝置；71...基座；74...銷；77...操作部件；78...中心柱；79...操作手柄..與定子芯的軸向平行的槽的長度；Hd...施加扭轉後的槽的長度；0 ...施加扭轉後的槽的傾斜角度。
具體實施例方式接下來基於附圖對用於實施本發明的方式進行詳細說明。如圖I及圖2所示，本發明的帶斜槽的定子的製造方法如下將環狀的線圈20以卷掛的方式插入到與定子芯11的軸向平行的各槽14中，然後施加扭轉使各磁性金屬片16在周向上逐漸錯開，其中定子芯11是層疊多個磁性金屬片16而形成的。定子芯11由具備圓環狀的環狀部12和多個齒13的磁性材料構成(圖2)，在多個齒13之間形成容納定子芯20的後述的線圈邊部21 (圖I)的多個槽14，多個齒13從上述環狀部12的內周面向所述環狀部12的中心突出。 S卩，定子芯11是將具備齒13及一定厚度的環狀部12的形狀的磁性金屬片16層疊成規定厚度而構成的層疊型的結構。並且在本實施方式中形成為在構成定子芯11的多個磁性金屬片16的外周分別設置互相匹配的切缺部16a(圖2)，在以使槽與定子芯11的軸向平行的方式將磁性金屬片16層疊後的狀態下，該切缺部16a位於定子芯11的外周且與定子芯11的軸向平行地連通。環狀的定子線圈20預先與定子芯11分別製造。雖未圖示，但該定子線圈20的製造能夠使用一般的利用卷芯的繞線機，通過在該卷芯上卷繞多圈線材而獲得所期望的大小的定子線圈20。在該情況下，已知有如下的線圈滑落方法在卷芯上卷繞線材而形成線圈，將從該卷芯上取下的線圈分別懸掛於從託板架突出的多個託板，在卷繞線圈時成為分別卷繞成大線圈、中線圈、小線圈的結構，通過將從卷芯上取下的線圈傾斜地層積，由此線圈能夠相對於各託板毫不散亂地滑落。(日本專利第4411255號)。雖然示出了該實施方式中的線材是在表面形成有絕緣皮膜的截面圓形的圓線的情況，但也可以使用截面形成為方形的所謂的方線。定子線圈20的大小可以通過改變未圖示的卷芯的大小來調整，線圈20的大小的基準被設定成在將該定子線圈20組裝於定子芯11的狀態下，從定子芯11的端面突出的線圈端部22位於後述的插入裝置50的推頂軸52(圖5)的上表面。當進行將定子線圈20插入到定子芯11的線圈插入時，使用插入裝置。該插入裝置能夠使用通常的插入裝置，圖5示出其一個例子。圖5所示的插入裝置50具備沿著定子芯11的齒13(圖I及圖2)的內側配置的棒狀的託板(blade) 51 ;在定子芯11的內側移動的推頂軸52 ;從外側與託板51重疊且支承定子芯11的齒13的下表面的受納冠53 ；以及從上側按壓該定子芯11的環狀部12的按壓環54。並且，在該插入裝置50中，使向按壓環54側突出的線圈端部22朝定子芯11的徑向外側後退，並且設置有多個對其形狀成形的按壓鉗口 56。定子線圈20的裝配，使成為線圈端部22的部分位於受納冠53的外側，而使其他部分位於託板51的內側。然後使受納冠53支承定子芯11並且利用按壓環54進行按壓固定。在該狀態下，使推頂軸52插通到定子芯11的內側並將位於託板51的內側的部分向圖的上方提拉。由此，位於託板51的內側的部分被提起，其後續部分一邊被按入到槽14中一邊上升，且在位於託板51的內側的部分到達定子芯11的上方的狀態下線圈20被容納於槽14。由此，環狀的線圈20以卷掛在與定子芯11的軸向平行的各個槽14的方式被插入。進而，在舉例示出3相式的旋轉電機的該實施方式中，如圖I及圖2所示，線圈20跨越3個齒13而以卷掛於該3個齒13的方式被插入各槽14。如圖I及圖2所示，本發明的特徵點在於，在將線圈20插入到定子芯11以後、且在對該定子芯11施加扭轉之前，在從定子芯11的端面突出的線圈端部22形成沿槽14的延長線筆直地延伸的延長部22a。即，本發明的帶斜槽的定子的製造方法具有以下工序上述線圈插入工序，將預先與定子芯11分別製造的環狀的定子線圈20插入定子芯11 ;線圈端部成形工序，對從插入有線圈20後的定子芯11的端面突出的線圈端部22成形，形成沿著槽14的延長線筆直地延伸的延長部22a ;定子芯扭轉工序，對插入有該線圈20的定子芯11施加扭轉。當使用插入裝置50將環狀線圈20插入定子芯11時，則該線圈端部22形成為兩端位於槽14的延長線上，且其中間彎曲而使其兩端部平滑地連續(參照圖8)的環狀。該環狀的線圈端部22形成為從定子芯11的軸向端面突出，在本發明中，是在對定子芯11施加扭轉以前，對該構成為環狀的線圈端部22成形，從而 形成沿著槽14的延長線筆直地延伸的延長部22a。如圖1(a)所示，延長部22a的形成是通過使線圈20插入後從定子芯11的端面突出的線圈端部22的端面附近在槽14的延長線上筆直地延伸而進行的。然後將從該定子芯11的端面突出而在槽14的延長線上筆直地延伸的延長部22a的延長端折曲，將沿著周向的連接部22b形成為在定子芯11的端面上與該延長部22a連續，進而使該連接部22b的延長部22a的相反側再次折曲而進入另一個槽14。然後使沿著周向的連接部22b的長度與槽14間的距離相適合，以延長部22a、連接部22b以及定子芯11的端面形成大致三角形的方式將線圈端部22成形。該線圈端部22的成形雖然能夠通過操作員的手工作業進行，但是在使用上述插入裝置50的情況下，也能夠通過按壓鉗口 56來進行，該按壓鉗口 56 —邊使突出於按壓環54側的線圈端部22向定子芯11的徑向外側後退、一邊將其形狀成形。在此，如圖I所示，優選將延長部22a的長度F設定為長於對定子芯11施加扭轉後的槽14的長度Hd與施加扭轉前的槽14的長度H之差。即，在將與定子芯11的軸向平行的槽14的長度設為H，將施加扭轉後的槽14的傾斜角度設為0時，優選將延長部22a的長度F設為HX [(1/cos 0)-I]以上。當線圈20被插入到定子芯11後，則同時形成從該定子芯11的一個端面突出的一方的線圈端部22、以及從另一個端面突出的另一方的線圈端部22的雙方。雖然使延長部22a分別形成在該雙方的線圈端部22，但是沿著與一方的線圈端部22的延長部22a連續的槽14以外的另一槽14的延長線來形成另一方的線圈端部22的延長部22a。S卩，使從定子芯11的兩個端面突出的兩方的線圈端部22、22分別形成相同的形狀。在本發明中，如上所述，在線圈20被插入而在線圈端部22形成延長部22a後，對定子芯11施加扭轉。該扭轉雖然可以使用圖9及圖11所示的以往的裝置進行，但是優選為能夠自由地調整扭轉程度且結構比較簡單的裝置。因此，在圖3和圖4中示出了在本實施方式中使用的裝置60。在本實施方式中使用的裝置60具備用於載置定子芯11 (圖4)的一個端面的基座61。該基座61具備基板62，其在四角形成有安裝孔62a(圖3);載置環63,其被固定於上述基板62、用於載置作為定子芯11的一個端面的下表面。載置環63形成為能夠載置定子芯11的環狀部12的大小(圖4)，在載置環63上、且在與下表面被載置的定子芯11的切缺部16a對應的位置形成鬆動插孔63a。在該鬆動插入孔63a中鬆動地插入能夠插通於定子芯11的切缺部16a的銷64。銷64採用由能夠略微彈性變形的鋼材構成的銷，由於能夠鬆動地插入到鬆動插入孔63a，因此該銷64能夠相對於該基座61拆卸，並且以能夠傾斜活動得方式豎立設置在該基座61上。並且，由於鬆動插入孔63a設置在與切缺部16a對應的位置，因此被鬆動地插入到該鬆動插入孔63a中的銷64形成為能夠位於定子芯11的外周、且插通於沿定子芯11的軸向連通的切缺部16a的結構(圖2及圖4)。並且，該裝置60具備圓形筒體66，其嵌裝於定子芯11的外周來防止插通於定子芯11的切缺部16a的銷64從切缺部16a脫離；操作部件67，其位於定子芯11的另一端面偵U、用於將銷64的頂端卡止。在載置環63上形成有同軸地載置圓形筒體66的階梯部63b，該圓形筒體66形成為內徑比定子芯11的外徑略大。並且在基座61的基板62上與載置環63同軸設置有中心柱68，該中心柱68以 微小的間隙插入定子芯11的內周。操作部件67是與載置環63大致相同的環狀物，且形成有貫通孔67a，該貫通孔67a能夠供插通於定子芯11的切缺部16a且從定子芯11的上表面向上方突出的部分鬆動地插入。在中心柱68的上表面中央設置有圓柱狀的突起68a，在該環狀的操作部件67上固定有通過其中央的操作手柄69。在位於操作部件67的中央的操作手柄69上,在其中央形成有供突起68a插通的中央孔69a，在操作手柄69的兩端形成有供作業人員用手把持的把持部6%。並且構成為操作人員用手來把持位於突起68a插通到中央孔69a後的操作手柄69的兩端的把持部69b，通過以該突起68a為旋轉中心進行旋轉，由此能夠使操作部件67以定子芯11的中心軸為旋轉中心旋轉。以下說明使用該製造裝置60對插入有線圈20的定子芯11施加扭轉(使其偏斜)的順序，如圖4所示，該裝置60利用插通到安裝孔62a中的螺栓81將其基座61固定於工作檯82來使用。插入有線圈20的定子芯11被安裝在中心柱68的外周，將定子芯11的下方的端面載置在基座61的載置環63上。這樣，使從定子芯11的下表面向下方突出的線圈端部22插入到中心柱68與載置環63之間。然後，將銷64插入鬆動插入孔63a，並插入位於定子芯11的外周且與定子芯11的軸向平行地連續的切缺部16a。進而，將圓形筒體66嵌裝於定子芯11，防止銷64從切缺部16a脫離。然後，以突起68a插入中央孔69a的方式將操作手柄69載置於中心柱68,將各銷64的上端鬆動地插入到固定於該手柄的操作部件67的貫通孔67a中。在該狀態下，操作員用手把持操作手柄69兩端的把持部6%，並以其突起68a為旋轉中心使其旋轉。於是，如圖
2(b)所示，銷64相對於基座61傾斜活動，在銷64插通到切缺部16a後的磁性金屬片16，在中心柱68的周圍被銷64按壓並轉動，對磁性金屬片16施加扭轉作用，從而能夠獲得帶斜槽的定子10。由此，對定子芯11施加與操作部件67的旋轉角度相應的扭轉，在該裝置60中，通過調整操作部件67的旋轉角度就能夠容易地調整定子芯11的扭轉程度。當定子芯11被扭轉時，則各金屬片16的切缺部16a描畫出舒緩的螺旋而連續，但是由於銷64因圓形筒體66而被禁止從切缺部16a脫離，因此該銷64沿著以描畫螺旋的方式而連續的切缺部16a緩緩地彈性變形，從而不會從該切缺部16a脫離。因此，該銷64切實地使各磁性金屬片16轉動，與使用從該切缺部脫離的板而對定子芯施加扭轉的圖9所示的以往的裝置相比，本裝置60能夠增加其扭轉程度，從而能夠對定子芯11施加較大的扭轉。如圖I所示，當對組裝有線圈20的定子芯11施加扭轉時，則與定子芯11的中心軸平行的槽14傾斜成相對於定子芯11的中心軸形成規定角度，從而使各槽14變長。於是，線圈端部22與槽14的延長量相對應地被拉入到槽14中。在本發明中，在線圈端部22形成在一方的槽14的延長線上延伸的延伸部22a，而將該延長部22a相反側的連接部22b折曲，使其進入其它的槽14。因此，當對定子芯11施加扭轉時，由於連接部22b與槽14之間的折曲部22c與槽14的端部處的齒13的角部抵接，因此連接部22b不會被拉入槽14，只有隔著槽14的相反側的延長部22a與該折曲部22c —起在保持該筆直狀態的狀態下沿長度方向移動，並以該狀態被拉入到槽14中。S卩，由於在線圈端部22形成有在槽14的延長線上延伸的延長部22a，因此當對定子芯11施加扭轉時，則如圖I所示，線圈20不會使其形狀發生太大變化，而是使延長部22a沿長度方向移動並被拉入到槽14中。進而，通過使延長部22a的長度F長於對定子芯11施加扭轉後的槽14的長度Hd與施加扭轉以前的槽14的長度H之差，由此能夠僅將該延長部22a切實地拉入槽14。因此，與一邊從彎曲狀態延 伸成筆直一邊被拉入到槽中而被齒的角部摩擦的圖8所示的以往的結構相比，被拉入到槽14中的延長部22a不會與齒13的角部接觸，因而不會對該被拉入的延長部22a造成損傷。並且，當對定子芯11施加扭轉時，由於連接部22b與槽14之間的折曲部22c保持不動的狀態、且延長部22a被拉入到槽14中，因此與該延長部22a連續的連接部22b如圖I的實線箭頭表示的那樣接近定子芯11的端面。並且，當延長部22a被拉入到槽14中而成為線圈邊部21時，則該連接部22b殘存於定子芯11的端面而形成線圈端部22。其結果，從該定子芯11的端面突出的線圈端部22的高度低於對定子芯11施加扭轉以前的高度。所以，在對定子芯11施加扭轉以前，預先將該連接部22成形為沿著定子芯11的周向，且預先使連接部22b的長度與槽14之間的距離相適合，由此能夠進一步減小對定子芯11施加扭轉後的線圈端部22距離定子芯端面的突出量。並且，雖然在該實施方式中示出了線圈20跨越3個齒13而被插入到各槽14的所謂的分布卷繞的情況，但是在這樣的分布卷繞中，從定子芯11的端面突出的線圈端部22與相鄰的線圈20的線圈端部22重複。當線圈端部22因該線圈端部22的重複而體積增大時，則距離定子芯的端面的線圈端部22的突出量會增加。然而，在本發明中，由於使對定子芯
11施加扭轉後成為線圈端部22的連接部22b，在施加扭轉前沿著定子芯11的周向，因此此時能夠使與該連接部22b相鄰的線圈20的連接部22b預先在定子芯11的徑向上整齊地排列。於是，即使在對定子芯11施加扭轉以後，由於該連接部22b在定子芯11的徑向上整齊地排列，因此該連接部22b在定子芯11的軸向上互相重疊，從而能夠避免線圈端部22體積增大這樣的事態。所以能夠防止線圈端部22距離定子芯11的端面的突出量增加，從而能夠顯著減小對定子芯11施加扭轉後的線圈端部22距離定子芯端面的突出量。由此，能夠減小扭轉定子芯11時對定子線圈20造成的損傷,並且能夠提高定子芯11的端面附近空間的線圈端部22的佔空係數。並且，在本發明的上述帶斜槽的定子的製造裝置60中，由於實際上將施加扭轉的銷64豎立設置成能夠相對於基座61拆卸，因此能夠將施加扭轉後的定子芯11與該銷64一起從裝置60上拆下。所以，在拆卸施加扭轉後的定子芯11時無需使定子芯或中心柱旋轉，與在進行該拆卸時必須使定子芯或中心柱旋轉的圖11所示的以往的裝置相比，能夠使其結構簡化。
並且，如圖I所示，以該方式偏斜化後的定子芯11具有磁性金屬片16逐漸錯開地傾斜的齒13，在相鄰的齒13彼此間，一方的上端沿著周向極其接近另一方的下端，由此能夠使未圖示的轉動體的旋轉流暢。另外，雖然在上述實施方式中對在將環狀線圈20插入定子芯11以後對其線圈端部22成形，且形成沿著槽14的延長線筆直地延伸的延長部22a的情況進行了說明，但是只要插入定子芯11，則可以預先對成為線圈端部22的部分成形，將在成為該線圈端部22的部分形成延長部22a的環狀的線圈20插入定子芯11。並且，雖然在上述實施方式中對使中心柱68的突起68a插通到中央孔69a中的操作手柄69旋轉的製造裝置60進行了說明，但是只要能使操作部件67以定子芯11的中心軸為旋轉中心進行旋轉，則可以不設置該中心柱68 。另外，雖然在上述實施方式中對利用在定子芯11的外周形成互相連通的切缺部16a，且具備插通於該切缺部16a的銷64的製造裝置60進行了說明，但是如圖6及圖7所示，製造裝置70也可以具備插通到位於定子芯11的內周且在定子芯11的軸向上連通的槽14中的銷74。具體地說，該圖6及圖7所示的製造裝置70具備載置定子芯11的一個端面的基座71。該基座71具備在四角形成有安裝孔72a的基板72 ;以及固定於該基板72且載置作為定子芯11的一個端面的下表面的環狀的載置環73。該載置環73形成為能夠載置定子芯11的環狀部12的大小。在基板72上且在與下表面被載置於載置環73的定子芯11的槽14對應的位置形成鬆動插入孔72b，銷74鬆動地插入該鬆動插入孔72b。由此，銷74能夠相對於該基座71拆卸，並能夠鬆動地插入鬆動插入孔72b，因此以能夠傾斜活動得方式豎立設置於該基座71。並且由於鬆動插入孔72b設置在與槽14對應的位置，因此被鬆動地插入到該鬆動插入孔72b中的銷74成為插通於位於定子芯11的內周且在定子芯11的軸向上連通的槽14中的狀態(圖7)。並且，該裝置70具備嵌裝於定子芯11的外周的圓形筒體76，在載置環73上形成同軸地載置圓形筒體66的階梯部73b，該圓形筒體76形成為內徑比定子芯11的外徑略大。並且，該裝置70具備中心柱78，該中心柱78插入定子芯11的內周來防止插通於槽14的銷74從槽14中脫離；操作部件77，該操作部件77位於定子芯11的另一端面側且供銷74的頂端卡止。中心柱78是圓柱狀物，具有以微小的間隙插入定子芯11的內周的外徑，該中心柱78與載置環73同軸設置於基座71的基板72上。操作部件77為環狀物，形成有貫通孔77a，能夠使從定子芯11的上表面向上方突出的銷74的上部鬆動地插入。在中心柱78的上部周圍形成同軸地載置操作部件77的階梯部78b，在中心柱78的上表面中央設置圓柱狀的突起78a。在環狀的操作部件77固定有經過其中央的操作手柄79。在位於操作部件77的中央的操作手柄79上且在其中央形成供突起78a插通的中央孔79a，在操作手柄79的兩端形成供操作員用手把持的把持部7%。並且構成為操作員用手把持位於在突起78a插通到中央孔79a後的操作手柄79的兩端的把持部7%，並以該突起78a為旋轉中心使其旋轉，由此能夠使操作部件77以定子芯11的中心軸為旋轉中心進行旋轉。以下說明使用該製造裝置70使插入有線圈20的定子芯11偏斜的順序，如圖7所示，該裝置70利用插通於安裝孔72a的螺栓81將其基座71固定於工作檯82而使用。插入有線圈20後的定子芯11裝配於中心柱78的外周，將定子芯11的下方的端面載置於基座71的載置環73上。這樣，使從定子芯11的下表面向下方突出的線圈端部22插入到中心柱78與載置環73之間。然後將銷74插入到位於定子芯11的內周且與定子芯11的軸向平行地連續的槽14中，將其下端鬆動地插入鬆動插入孔72b。這樣，利用中心柱78防止該銷74從槽14中脫離。然後，以突起78a插入中央孔79a的方式將操作手柄79載置於中心柱78，將各銷74的上端鬆動地插入到固定於該手柄79的操作部件77的貫通孔77a中。在該狀態下，操作員用手把持操作手柄79兩端的把持部7%，並以該突起78a為旋轉中心使其旋轉，從而使銷74相對於基座71傾斜活動。於是,在槽14中插通了銷74後的磁性金屬片16,在中心柱78的周圍被銷74按壓而轉動，對磁性金屬片16施加扭轉作用，從而能夠對定子芯11施加扭轉。由此能夠獲得帶斜槽的定子10。即使是這樣的製造裝置70，由於能夠根據操作部件77的旋轉角度容易地調整其扭轉程度，並且銷74因中心柱78而被禁止從槽14中脫離，因此該 銷74使各磁性金屬片16切實地轉動，從而能夠增加施加於定子芯11的扭轉的程度。並且，在具備插通於切缺部16a的銷64的上述製造裝置60中，若不在多個金屬片的外周形成切缺部16a則無法使用，但是在具備插通於槽14的銷74的圖6及圖7所示的製造裝置70中，即使是在金屬片16的外周未形成切缺部的定子芯11也能夠施加扭轉。並且，即使是該帶斜槽的定子的製造裝置70，由於實際上使施加扭轉的銷74以能夠相對於基座71拆卸的方式豎立設置，因此能夠將施加扭轉後的定子芯11與該銷74 一起從裝置70拆下。所以在拆卸施加扭轉後的定子芯11時無需使定子芯11或中心柱78旋轉，與在進行該拆卸時必須使定子芯或中心柱旋轉的圖11所示的以往的裝置相比，能夠使其結構簡化。
權利要求
1.一種帶斜槽的定子的製造方法，其是用於製造帶斜槽的定子的方法，將環狀的線圈(20)以卷掛的方式插入到與定子芯(11)的軸向平行的槽(14)中，然後對定子芯(11)施加扭轉以使所述各磁性金屬片(16)在周向上逐漸錯開，其中定子芯(11)是層疊多個磁性金屬片(16)而形成的， 該帶斜槽的定子的製造方法的特徵在於， 在從所述定子芯(11)的端面突出出來的線圈端部(22)，形成沿著所述槽(14)的延長線筆直地延伸的延長部(22a)。
2.根據權利要求I所述的帶斜槽的定子的製造方法，其特徵在於， 在從插入有線圈(20)後的定子芯(11)的一個端面突出出來的一方的線圈端部(22)、和從另一端面突出出來的另一方的線圈端部(22)的雙方分別形成延長部(22a)，並且沿著與所述一方的線圈端部(22)的延長部(22a)連續的槽(14)以外的另一槽(14)的延長線來形成所述另一方的線圈端部(22)的延長部(22a)。
3.根據權利要求I或2所述的帶斜槽的定子的製造方法，其特徵在於， 使延長部(22a)的長度長於對定子芯(11)施加扭轉後的槽(14)的長度(Hd)與施加扭轉前的槽(14)的長度(H)之差。
4.根據權利要求I或2所述的帶斜槽的定子的製造方法，其特徵在於， 在將與定子芯(11)的軸向平行的槽(14)的長度設為H，將施加扭轉後的所述槽(14)的傾斜角度設為9時，將延長部(22a)的長度設為HX [(1/cos 0)-1]以上。
5.一種帶斜槽的定子的製造裝置，其是用於製造帶斜槽的定子的裝置，在將線圈(20)插入到與定子芯(11)的軸向平行的槽(14)中後，對定子芯(11)施加扭轉以使所述各磁性金屬片(16)在周向上逐漸錯開，其中定子芯(11)是將在外周具有互相連通的切缺部(16a)的多個磁性金屬片(16)層疊而形成的， 該帶斜槽的定子的製造裝置的特徵在於，具備 基座(61)，該基座(61)用於載置所述定子芯(11)的一個端面； 銷(64)，該銷(64)能夠相對於所述基座(61)拆卸並以能夠傾斜活動的方式被豎立設置，並且插通於位於所述定子芯(11)的外周且在所述定子芯(11)的軸向上連通的切缺部(16a)； 圓形筒體(66)，該圓形筒體(66)嵌裝於所述定子芯(11)的外周，來防止插通於所述切缺部(16a)的銷(64)從所述切缺部(16a)中脫離； 操作部件(67)，該操作部件(67)位於所述定子芯(11)的另一端面側且對所述銷(64)的頂端進行卡止；以及 操作手柄(69)，該操作手柄(69)設置於所述操作部件(67)，用於使所述操作部件(67)以所述定子芯(11)的中心軸為旋轉中心進行旋轉。
6.一種帶斜槽的定子的製造裝置，其是用於製造帶斜槽的定子的裝置，在將線圈(20)插入到與定子芯(11)的軸向平行的槽(14)中後，對定子芯(11)施加扭轉以使所述各磁性金屬片(16)在周向上逐漸錯開，其中定子芯(11)是層疊多個磁性金屬片(16)而形成的， 該帶斜槽的定子的製造裝置的特徵在於，具備 基座(71)，該基座(71)用於載置所述定子芯(11)的一個端面； 銷(74)，該銷(74)能夠相對於所述基座(71)拆卸並以能夠傾斜活動的方式被豎立設置，並且插通於位於所述定子芯(11)的內周且在所述定子芯(11)的軸向上連通的所述槽(14)； 中心柱(78)，該中心柱(78)插入到所述定子芯(11)的內周，來防止插通於所述槽(14)的銷(74)從所述槽(14)中脫離； 操作部件(77)，該操作部件(77)位於所述定子芯(11)的另一端面側且對所述銷(74)的頂端進行卡止；以及 操作手柄(79)，該操作手柄(79)設置於所述操作部件(77)，用於使所述操作部件(77)以所述定子芯(11)的中心軸為旋轉中心進行旋轉。全文摘要
本發明提供一種帶斜槽的定子的製造方法，能夠減少扭轉定子芯時對定子芯造成的損傷，減少線圈端部的突出量。在該方法中，將線圈(20)以卷掛的方式插入與定子芯(11)的軸向平行的槽(14)，然後對定子芯施加扭轉使各磁性金屬片(16)在周向上逐漸錯開，其中定子芯是層疊多個磁性金屬片而形成的。在從插入有線圈(20)後的定子芯的端面突出的線圈端部(22)形成沿槽(14)的延長線筆直延伸的延長部(22a)。在從插入線圈後的定子芯的一個端面突出的一方的線圈端部(22)、和從另一端面突出的另一方的線圈端部(22)的雙方分別形成延長部，沿著與一方的線圈端部(22)的延長部(22a)連續的槽(14)以外的另一槽(14)的延長線形成另一方的線圈端部(22)的延長部(22a)。
文檔編號H02K15/08GK102684404SQ20121002320
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月2日 優先權日2011年3月16日
發明者梶田効 申請人:日特機械工程株式會社, 株式會社林工業所