導線片組成型方法及導線片組成型裝置製造方法
2023-05-21 22:29:21
導線片組成型方法及導線片組成型裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種導線片組成型方法及導線片組成型裝置。該成型方法具有：彎折步驟，使導線片組在第2彎折部彎折；約束步驟，利用夾持部約束導線片組的第2彎折部及與該第2彎折部鄰接的部分；以及，扭彎步驟，旋轉夾持部從而扭彎導線片組。以使各導線片相互成規定角度的方式來約束導線片組。
【專利說明】導線片組成型方法及導線片組成型裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及對導線片組進行成型的導線片組成型方法及導線片組成型裝置。所述導線片組通過規定數量的導線片重疊而成。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，公知有利用大量導線片形成旋轉電機的定子線圈。在形成該定子線圈時，被成型為大致U字形狀的大量導線片按照其U字型的中央部被重疊形式被排列成圓環狀，從U字型的兩端側將所述導線片插入定子槽中。由此，各導線片的端部因此從各定子槽突出。然後，將突出的導線片的端部彼此接合，從而構成定子線圈(例如，參照專利文獻I)。
[0003]另外，還公知有通過規定數量的斷面成矩形並具有規定的長度、寬度及厚度的導線片在厚度方向上重疊而成的導線片組來形成定子線圈(參照專利文獻2)。這些導線片組的每個導線片組成型均形成為大致U字形狀。
[0004]多個成型後的導線片組以一部分重合的方式被配置成環狀，並從兩端側被插入到定子鐵心的定子槽中。並且，從定子槽突出的導線片組的端部一側被彎折，相對應的端部彼此被接合，從而構成定子線圈。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利第3894004號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2012-165624號公報
[0009]發明要解決的課題
[0010]在將上述專利文獻2的導線片組成型為大致U字形狀時，例如導線片組的中央部在厚度方向上被彎折，而且其附近部分被向反方向彎折。並且，U字形狀的兩腳部分通過將導線片組的兩端側在導線片的寬度方向上彎折而形成。這時，上述向相反方向彎折的部分的所述中央部一側鄰接的部分被扭彎，使得兩腳部分形成平行。
[0011]然而，以這種方式將導線片組成型為大致U字形狀時，成型後的導線片組的各導線片上進行了上述扭彎一側的端面的位置在導線片的寬度方向上極其散亂。因該端面位置的散亂，將成型後的導線片組插入到定子鐵心的定子槽時會產生障礙。另外，由於從定子槽突出的各導線片的端部不對齊，導線片的端部彼此的接合也會產生障礙。
【發明內容】
[0012]本發明的目的在於提供一種能夠對導線片組進行成型使得導線片組的各導線片端面在寬度方向上的位置儘可能一致的導線片組成型方法及導線片組成型裝置。
[0013]本發明的導線片成型方法對導線片組進行成型，該導線片組通過將規定數量的斷面成矩形並具有規定的長度、寬度及厚度的導線片在厚度方向上重疊而成，該導線片組成型方法的特徵在於，具備以下各步驟:彎折步驟，使所述導線片組在規定的彎折部彎折，使得曲率中心位於所述導線片組上的所述導線片的重疊方向；固定步驟，固定所述導線片組的與所述彎折部的一側鄰接的部分，該導線片組通過所述彎折步驟被彎折；約束步驟，使用約束部件約束所述導線片組的與所述彎折部的另一側鄰接的部分及該彎折部，該導線片組通過所述彎折步驟被彎折；以及，扭彎步驟，在所述固定步驟及所述約束步驟之後，通過繞中心軸線旋轉所述約束部件來扭彎所述導線片組，所述中心軸線是所述導線片組的與所述彎折部的一側鄰接部分的長度方向的中心軸線，由所述約束部件對所述導線片組的約束通過以下方式進行:各導線片相互成規定角度，使得所述扭彎步驟後的該導線片組的各導線片上的所述彎折部的另一側端部在寬度方向上的位置散亂減少。
[0014]在不對約束部件進行精心設計的情況下實施所述彎折步驟、固定步驟、約束步驟及扭彎步驟時，扭彎步驟後的導線片組的各導線片上的所述另一側的端部位置在寬度方向上極其散亂。本
【發明者】們查明了上述散亂是由於扭彎步驟後的導線片組上產生的回彈效應在導線片組的各導線片上各不相同而引起的。
[0015]因此，在本發明中，考慮了該回彈效應的差異，以導線片組的各導線片相互成規定角度的方式，由約束部件約束導線片組。例如，導線片組是由4根導線片構成的情況下，導線片組以內側的2根導線片相對外側的2根導線片在扭彎方向所成的角度是2°的方式受約束部件約束。
[0016]S卩，對應於回彈效應的差異，為了對此進行抵消，在約束步驟中，事先對各導線片的扭彎量設定差。因此，儘管回彈效應有差異，但是能夠儘可能地使扭彎步驟後的導線片組上的各導線片的端部在寬度方向上的位置相一致。
[0017]在本發明中，在所述扭彎步驟後，所述導線片組的各導線片能夠因回彈效應向所述另一側端部的在寬度方向上的位置對齊的方向往回彎折。因此，能夠通過回彈效應抵消各導線片的端部在寬度方向上的位置差異，從而使各端部在寬度方向上的位置相一致。該各導線片是指剛經過扭彎步驟後的導線片組上的各導線片。
[0018]在本發明中，可以在所述約束部件上設置相互成所述角度從而約束各導線片的約束面，使得所述各導線片相互成所述角度的方式來約束所述導線片組。因此，能夠通過具有簡單構成的約束部件約束導線片組，使得各導線片相互成規定的角度。
[0019]本發明的導線片組成型裝置對導線片組進行成型，該導線片組通過將規定數量的斷面成矩形並具有規定的長度、寬度及厚度的導線片在厚度方向上重疊而成，該導線片組成型裝置的特徵在於，具備:固定夾具，固定與所述導線片組的所述彎折部的一側鄰接的部分，該導線片組在規定的彎折部處被彎折，使得曲率中心位於所述導線片的重疊方向；約束部件，約束與所述彎折部組的所述彎折部的另一側鄰接的部分及該彎折部，所述導線片組在所述彎折部處被彎折；以及，旋轉驅動部，通過繞中心軸線旋轉所述約束部件扭彎所述導線片組，所述中心軸線是受所述約束部件約束的所述導線片組的與所述彎折部的一側鄰接的部分的長度方向的中心軸線，所述約束部件是下述一種部件:以各導線片成規定角度的方式約束該導線片組，使得通過所述旋轉驅動部扭彎後的所述導線片組的各導線片的端部在寬度方向上的散亂減少。
[0020]根據本發明，與上述導線片組成型方法的情形相同，儘管導線片組的各導線片的回彈效應有差異，但是能夠儘可能地使被扭彎後的導線片組上的各導線片的端部在寬度方向上的位置相一致。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1A至圖1G表示本發明一實施方式中由導線片組成型裝置對導線片組進行成型的樣子。其中，圖1A表示導線片組被定位後的樣子。圖1B表示導線片組在第I彎折部被彎折後的樣子。圖1C表示導線片組在第2彎折部被彎折後的樣子。圖1D表示導線片組的中間部受固定後的樣子。圖1E表示導線片組中間部的兩外側被向下方彎折後的樣子。圖1F及圖1G表示進行固定步驟、約束步驟及扭彎步驟的樣子。
[0022]圖2表示按圖1A至圖1G的順序被成型的導線片組的斜視圖。
[0023]圖3A及圖3B表示構成導線片組成型裝置的夾持部(clamp member)的上方板及下方板。其中，圖3A表示從下方板一側看上方板時的樣子。圖3B表示從上方板一側看下方板時的樣子。
[0024]圖4表示對導線片組進行成型時的導線片組成型裝置工作的流程。
[0025]圖5A及圖5B表不實施方式的效果。其中，圖5A表不從導線片的端面一側看按照實施方式成型的導線片組的端部的樣子。圖5B表示從導線片的端面一側看比較例中導線片組的各導線片組端部的樣子。
【具體實施方式】
[0026]以下，利用【專利附圖】
【附圖說明】本發明的實施方式。如圖1A至圖1G所示，實施方式的導線片成型裝置I按照圖1A至圖1G所示的順序將供給來的導線片組2成型為如圖2所示那樣的近乎U字型形狀。
[0027]導線片組2是將斷面成矩形並具有規定長度、寬度及厚度的導線片3沿厚度方向重疊4根而形成。如圖1A至圖1G所示確定XYZ軸時，以導線片3的寬度方向與Z軸平行且長度方向與X軸平行的朝向沿X軸正方向供給導線片組2。
[0028]另外，在圖1A至圖1C及圖1G中，表示與Z軸垂直的斷面。而在圖1D至圖1F中，表示了與Y軸垂直的斷面。另外，Z軸的正方向與鉛垂方向的上方相一致。在圖1A至圖1G中，作為導線片組成型裝置I的主要要素，僅表示了主要模具的斷面以及後述第6模體13和第11模體21。
[0029]如圖1A至圖1G所示，導線片組成型裝置I具有構成對導線片組2進行成型時的芯金屬(core metal)的第I模體5。第I模體5具有菱形部6和臺型部7。菱形部6在Z軸方向上能夠活動。菱形部6的與XY面平行的斷面具有大致成菱形的形狀。臺型部7的與ZX面平行的斷面具有臺型形狀。
[0030]如圖1所示，菱形部6的銳角部6a與導線片組2的大致中央的第I彎折部8正對。銳角部6a形成其斷面菱形形狀上的一方銳角。構成另一方銳角的銳角部6b朝向與導線片組2成相反的一側。如圖1B所示，菱形部6用於通過銳角部6a使導線片組2在第I彎折部8處彎折。
[0031]如圖1E所示，臺型部7用於向下彎折導線片組2的中央部的兩側(導線片3的寬度方向)。臺型部7在X軸正方向一側的一部分7a形成為在進行後述的導線片組2扭彎時能夠向Y軸負方向退避。
[0032]導線片組成型裝置I中具有第2模體9，用於將供給來的導線片組2的第I彎折部8夾持在第2模體9和第I模體5的菱形部6之間從而固定第I彎折部8。第2模體9能夠在Y軸方向上活動。
[0033]另外，導線片組成型裝置I具有用於在與XY面大致平行的方向上對導線片組2進行成型的第3模體10、第4模體11、第5模體12及第6模體13、以及用於在與XZ面大致平行的方向上對導線片組2進行成型的第7模體14、第8模體15、第9模體16及第10模體17。
[0034]第3模體10具有用於對導線片組2的第I彎折部8及其兩側成型的成型面。第3模體10在Y軸方向上能夠活動。第3模體10和第I模體5的菱形部6相互協助，能夠在導線片組2的第I彎折部8處向菱形部6 —側彎折導線片組2。
[0035]第4模體11在第3模體10的X軸正方向一側沿第3模體10在Y軸方向上能夠活動。第4模體11上設置與XZ面平行的成型面。第5模體12能夠沿菱形部6的一側面在與XY面平行且與X軸大致成45°的方向上活動。如圖1C所示，第5模體12在其前進位置上具有與第3模體10的成型面中的第4模體11 一側的部分以及與第4模體11的成型面正對的成型面。
[0036]第3模體10的成型面中的第4模體11 一側的部分以及與該部分正對的第5模體12的成型面的部分用於使在第I彎折部8處彎折後的導線片組2在第2彎折部18處向反方向彎折。第4模體11的成型面以及第5模體12的與該成型面正對的成型面的部分用於將向反方向被彎折了的導線片組2往回彎折微小量。
[0037]第6模體13以能夠在與XY面平行的面內轉動的方式受第5模體12支承。在第6模體13上設置適當的成型面從而能夠在第I彎折部8的相對第2彎折部18是相反一側的位置上讓在第I彎折部8處彎折後的導線片組2稍微往回彎折。該往回彎折是第6模體13的上述成型面與第3模體10的成型面的對應部分協助而進行的。
[0038]當第5模體12前進時，第6模體13的與設置了其轉動軸的端部相反一側的端部在下述側面上滑動而產生旋轉。所述側面是指菱形部6上的相對第5模體12進行滑動的面為另一側面。由此，第6模體13的成型面處於與菱形部6的成型面鄰接的狀態，用於通過與第3模體10的協助來實施的上述往回彎折。
[0039]第7模體14及第8模體15在Z軸方向上能夠活動。如圖1D所示，第7模體及第8模體15用於從Z軸的正方向(上方)一側按壓導線片組2從而將該導線片組2固定在第I模體5的臺型部7的上表面。
[0040]第9模體16在與XZ面平行的面內，相對Z軸是傾斜的方向上能夠活動，以使在前進位置上，第9模體16的成型面能夠與在臺型部7上的由X軸正方向一側的側面構成的成型面相對。如圖1E所示，第9模體16用於使導線片組2在下方彎折部19處向下方彎折。該下方彎折部19是從導線片組2的第2彎折部18向X軸正方向離開規定距離的位置。
[0041]第10模體17在與XZ面平行的面內，相對Z軸是傾斜的方向上能夠活動，以使在前進位置上，第10模體17的成型面能夠與在臺型部7上的由X軸負方向一側的側面構成的成型面相對。如圖1E所示，第10模體17用於使導線片組2在下方彎折部20處向下方彎折。該下方彎折部20是從導線片組2的第I彎折部8向X軸負方向離開規定距離的位置。
[0042]另外，如圖1G所示，導線片組成型裝置I具有用於扭彎導線片組2的第11模體21。第11模體21具有作為約束部件的夾持部24。該約束部件的頂端部由如圖3A所示的上方板22及如圖3B所示的下方板23構成。
[0043]夾持部24能夠將導線片組2夾持在上方板22和下方板23之間並約束該導線片組2。夾持部24同時對導線片組2的被彎折的第2彎折部18和第2彎折部18的與相對第I彎折部8成相反一側鄰接的部分一併進行約束。
[0044]另外，第11模體21上設置旋轉驅動部21a(參照圖1G)。旋轉驅動部21a用於使夾持部24繞下述部分的長度方向的中心軸線CA旋轉。所述部分是指導線片組2的第2彎折部18的第I彎折部8 —側鄰接的部分。通過利用旋轉驅動部21a旋轉約束了導線片組2的夾持部24，能夠扭彎導線片組2。
[0045]下方板23具有下側第I約束面25和下側第2約束面26。下側第I約束面25用於夾持導線片組2外側的兩根導線片3並對其進行約束。下側第2約束面26用於夾持導線片組2內側的兩根導線片3並對其進行約束。上方板22具有上側第I約束面27和上側第2約束面28。上側第I約束面27用於夾持導線片組2外側的兩根導線片3並對其進行約束。上側第2約束面28用於夾持導線片組2內側的兩根導線片3並對其進行約束。
[0046]下側第I約束面25和上側第I約束面27相互平行。另外，下側第2約束面26和上側第2約束面28相互平行。下側第I約束面25由在下方板23的板面上形成的第I溝槽29的底部構成。第I溝槽29的側面對導線片組2外側的兩根導線片3的外側面也進行約束。
[0047]下側第2約束面26由形成於第I溝槽29底部的第2溝槽30的底部構成。第2溝槽30的側面對內側的兩根導線片3的外側面也進行約束。上側第2約束面28由設置在上側第I約束面27上的突條構成。
[0048]下側第2約束面26及上側第2約束面28相對下側第I約束面25及上側第I約束面27朝嚮導線片組2的扭彎方向傾斜規定角度，例如是2。。所以，第2溝槽30相對第I溝槽29底部的深度越離開第I彎折部8和第2彎折部18之間的被扭彎部分越深。於此對應，上側第2約束面28相對於上側第I約束面27的高度越離開所述被扭彎部分越高。
[0049]圖4表示對導線片組2成型時的導線片組成型裝置I工作的流程。在對導線片組2成型時，首先，如圖4所示，導線片組成型裝置I對導線片組2進行定位(步驟SI)。SP，如圖1A所示，導線片組2被定位成:各導線片3的長度方向與X軸方向一致、寬度方向與Z軸方向一致且厚度方向與Y軸方向一致的朝向，導線片組2的第I彎折部8位於規定位置。
[0050]接著，第I模體5的菱形部6被降下，第2模體9被推進。由此，導線片組2在第I彎折部8處被夾持在菱形部6和第2模體9之間並被固定(步驟S2)。然後，如圖1B所示，第3模體10被推進。由此，導線片組2在第3模體10和菱形部6之間受擠壓，第I彎折部8處被彎折(步驟S3)。
[0051]接著，進行使導線片組2在第2彎折部18處彎折從而使得曲率中心位於導線片組2的導線片3的重疊方向上的彎折步驟(步驟S4)。S卩，如圖1C所示，第5模體12被推進。由此，導線片組2在第5模體12和第4模體11之間受擠壓。由此，使導線片組2在第2彎折部18被彎折成與第I彎折部8相反的朝向。
[0052]並且這時，第6模體13因第5模體12的推進而產生旋轉，使得第6模體13的成型面與第3模體10成型面的對應部分正對。因此，第I彎折部8被彎折後的導線片組2在與第2彎折部18成相反一側的位置上被稍微往回彎折(步驟S5)。
[0053]而且，第4模體11被推進。由此，導線片組2在第4模體11和第5模體12之間受擠壓。所以，導線片組2向與第2彎折部18的彎折方向成相反的朝向被稍微往回彎折(步驟 S6)。
[0054]接著，如圖1D所示，第7模體14及第8模體15被降下。由此，包括第I彎折部8及第2彎折部18在內的中間部在第7模體14及第8模體15和第I模體5的臺型部7的上表面之間在導線片3的寬度方向上受夾持，導線片組2因此被固定(步驟S7)。接著，如圖1E所示，第9模體16及第10模體17被降下。由此，導線片組2中間部的兩外側被向下方彎折(步驟S8)。
[0055]然後，進行固定步驟(步驟S9)。該固定步驟處於對導線片組2的第2彎折部18的第I彎折部8—側鄰接部分進行固定的狀態。S卩，如圖1F及圖1G所示，第9模體16、第7模體14、第I模體5的菱形部6、第3模體10、第4模體11及第5模體12後退。另外,第I模體5的臺型部7的一部分7a退避。
[0056]由此，導線片組2形成被作為固定夾具(jig)的臺型部7的一部分7a以外的部分和第8模體15及第10模體17夾持的狀態。即，導線片組2形成第2彎折部18的第I彎折部8 —側鄰接部分被固定的狀態。
[0057]接著，進行約束步驟(步驟S10)。該約束步驟是通過夾持部24對導線片組2的第2彎折部18的與第I彎折部18相反一側鄰接的部分以及第2彎折部18進行約束的步驟。即，第11模體21被推進，導線片組2受第11模體21的夾持部24約束。
[0058]接著，進行扭彎步驟(步驟Sll)。該扭彎步驟是通過使夾持部24繞中心軸線CA旋轉來扭彎導線片組2的步驟。該中心軸線CA是導線片組2的第2彎折部18的第I彎折部8 一側鄰接的部分的長度方向。
[0059]由此，如圖1F所示，導線片組2兩側的腳部分幾乎成平行，從而完成導線片組2的成型。從導線片組成型裝置I上取走成型結束後的導線片組2，用於形成定子線圈。
[0060]圖5A及圖5B表不本實施方式的效果。在圖5A中表不了從各導線片3的端面一側看導線片組2的在第2彎折部18處進行了扭彎的一側的各導線片3的端部的樣子。其中，所述導線片組2按照本實施方式被成型。
[0061]在圖5B中，以與圖5A相同的形態表示本實施方式的比較例。在該比較例中，除了使用以讓各導線片3不成任何角度的方式平行地約束導線片組2的約束部件作為夾持部以夕卜，其他的以與本實施方式同樣的條件進行導線片組2的成型。
[0062]在圖5A及圖5B中，導線片組2按以下方式構成:從第2彎折部18處的彎曲的中心一側起以導線片3a、3b、3c及3d的順序重疊而成。在圖5B的比較例中，導線片3a的端面的位置從導線片3a至3d的端面在寬度方向上的位置的平均位置A2起大幅度分離。另夕卜，導線片3c的端面位置從平均位置A2起向與導線片3a的端面成相反的方向分離。
[0063]S卩，導線片3a至3d的各端面的位置相當散亂。在該情況下，在形成定子線圈時會產生障礙。即，從端面一側將導線片組2插入到定子鐵心的定子槽時會產生障礙。另外，從定子鐵心的定子槽突出的導線片3的彎折或端部間彼此的接合等也會產生障礙。所以，需要設定用於避免所述不便的步驟，因而導致成本增加。
[0064]於此相對，在圖5A的實施方式中，導線片3a至3d的各端面於寬度方向上的位置在各導線片的平均位置Al上幾乎對齊而存在。即，導線片3a至3d的端部的位置在寬度方向上幾乎一致。所以，能夠防止在形成定子線圈時產生障礙。
[0065]另外，本發明不僅限於上述實施方式。例如，構成導線片組2的導線片的數量不僅限於4根，例如也可以是5根。此外，夾持部24對導線片組2的約束也不僅限於內側導線片3相對外側導線片3成規定角度的形態。也可以針對每根導線片3採用不同的角度來進行約束。
【權利要求】
1.一種對導線片組進行成型的導線片組成型方法，所述導線片組是通過在厚度方向上將規定數量的斷面成矩形並具有規定的長度、寬度及厚度的導線片重疊而形成的，該導線片組成型方法的特徵在於，具備以下各步驟: 彎折步驟，使所述導線片組在規定的彎折部彎折，使得曲率中心位於所述導線片組上的所述導線片的重疊方向； 固定步驟，固定通過所述彎折步驟彎折後的所述導線片組的與所述彎折部的一側鄰接的部分； 約束步驟，使用約束部件約束通過所述彎折步驟彎折後的所述導線片組的與所述彎折部的另一側鄰接的部分及該彎折部；以及 扭彎步驟，在所述固定步驟及所述約束步驟之後，通過繞中心軸線旋轉所述約束部件來扭彎所述導線片組，所述中心軸線是所述導線片組的與所述彎折部的一側鄰接的部分的長度方向上的中心軸線， 所述約束部件對所述導線片組的約束通過以下方式進行:各導線片相互成規定的角度，使得所述扭彎步驟後的該導線片組的各導線片上的所述彎折部的另一側的端部的寬度方向位置的散亂減少。
2.根據權利要求1所述的導線片組成型方法，其特徵在於，在所述扭彎步驟後，所述導線片組的各導線片因回彈效應向所述另一側的端部的寬度方向位置對齊的方向往回彎折。
3.根據權利要求1所述的導線片組成型方法，其特徵在於，在所述約束部件上設置有相互成所述角度來約束各導線片的約束面，使得以所述各導線片相互成所述角度的方式來約束所述導線片組。
4.一種對導線片組進行成型的導線片組成型裝置，該導線片組是通過在厚度方向上將規定數量的斷面成矩形並具有規定的長度、寬度及厚度的導線片重疊而形成的，該導線片組成型裝置的特徵在於，具備: 固定夾具，其固定所述導線片組的與規定的彎折部的一側鄰接的部分，該導線片組被所述彎折部彎折，使得曲率中心位於所述導線片的重疊方向上； 約束部件，其用於約束被所述彎折部彎折後的所述導線片組的與所述彎折部的另一側鄰接的部分及該彎折部；以及 旋轉驅動部，其通過繞中心軸線旋轉所述約束部件來扭彎所述導線片組，所述中心軸線是受所述約束部件約束的所述導線片組的與所述彎折部的一側鄰接的部分的長度方向上的中心軸線， 所述約束部件以各導線片成規定的角度的方式來約束該導線片組，使得通過所述旋轉驅動部扭彎後的所述導線片組的各導線片的端部的寬度方向位置的散亂減少。
【文檔編號】H02K15/04GK104426308SQ201410425301
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】重松英樹, 井出崇博 申請人:本田技研工業株式會社