[发明专利]用于使旋转电机的定子线圈的电线成形的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于制造用在例如机动车辆中作为电动机和发电机的旋转电机的装置和方法。

更具体地，本发明涉及用于使旋转电机的定子线圈的电线成形的装置和方法，从而将定子线圈的线圈端形成为期望形状。在下文中，线圈端指的是定子线圈的位于旋转电机的定子芯槽外部的轴向端部。

背景技术

通常，为了增加旋转电机的转矩密度，必须通过例如使用矩形横截面导线作为电线，来改善形成电机的定子线圈的电线的占空系数。另外，还必须使对由旋转电机产生的转矩几乎没有贡献的定子线圈的线圈端最小化。此外，可以通过例如在线圈端处将电线换位而使定子线圈的线圈端最小化。此外，可以通过例如在线圈端上提供曲柄状部分和阶梯部分而将电线换位。

日本公开号为H08-163838的未审专利申请公开了一种在电线的同一部分上同时形成曲柄状部分和阶梯部分的方法。提供曲柄状部分以沿其宽度方向移动电线。提供阶梯部分以沿其厚度方向移动电线。

另一方面，可以通过首先堆叠多根电线以形成平带状电线组件，然后将该电线组件卷绕预定圈数，使其形成中空圆柱形，从而形成旋转电机的定子线圈。每根电线包括多个直部和多个弯部。直部相互平行地直着延伸，并且以预定距离间隔开。每个直部被接收在旋转电机的定子芯的对应的一个槽中。每个弯部连接一对相邻的直部，并且位于定子芯槽的外部。另外，每对相邻的直部之间的距离限定定子线圈的线圈节距。

此外，为了允许形成定子线圈的电线的直部平滑地放置在定子芯的对应的槽中，必须防止由弯部的成形而改变电线的直部之间的距离。

然而，不清楚如果使用在日本公开号为H08-163838的未审专利申请中公开的方法使弯部成形，能否防止电线的直部之间的距离被改变。

此外，每根电线可以是由具有大致矩形横截面的电导体和覆盖该电导体的电绝缘体构成的绝缘涂敷的电线。在这种情况下，在电线的弯部成形的过程中，绝缘体可能沿电线的厚度方向凸出。因此，不能将电线紧密地堆叠并卷绕以形成定子线圈。

另外，当每根电线的厚度因绝缘体的凸出而减少时，能够紧密地堆叠并卷绕电线以形成定子线圈。然而，在这种情况下，不能为电线提供足够的电流，从而降低了旋转电机的转矩。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于使旋转电机的定子线圈的电线的弯部成形的电线成形装置。电线的弯部位于旋转电机的定子芯槽的外部，并且连接电线的一对直部。电线的直部相互平行地延伸并且在其间具有预定距离，并且分别被接收在定子芯的两个槽中；直部之间的距离限定定子线圈的线圈节距。该电线成形装置包括成形机构和一对线圈节距保持机构。成形机构沿着弯部的宽度方向挤压电线的弯部，从而使弯部成形为具有期望的形状。线圈节距保持机构分别朝向直部之间的内部空间挤压电线的直部，从而防止通过由成形机构挤压弯部而改变直部之间的距离。

根据上述结构，电线成形装置能够使电线的弯部成形为具有期望的形状，同时能够防止直部之间的距离被改变。因此，可以在后续的将定子线圈装配至定子芯的过程中，可靠地分别将直部放置在定子芯的两个槽中。

在本发明的进一步实施方式中，每个线圈节距保持机构可以包括力转换器和挤压块。该力转换器将沿着弯部的宽度方向传送至线圈节距机构的力转换为沿着朝向直部之间的内部空间的方向的力。该挤压块以沿着朝向直部之间的内部空间的方向的力挤压对应的一个直部。

每个线圈节距保持机构可以将电线的对应的一个直部挤压为以预定角度朝向直部之间的内部空间倾斜。

电线成形装置还可以包括抑制机构，其沿弯部的厚度方向挤压电线的弯部，从而在由成形机构挤压弯部的过程中抑制弯部沿厚度方向凸出。此外，该抑制机构可以包括挤压电线的弯部的挤压板，以及沿着弯部的厚度方向对挤压板施加朝向弯部的弹力的至少一个弹性件。

成形机构可以包括一对凸凹成形模和挤压机构。凸凹成形模中的每一个具有成形表面。该挤压机构使凸凹成形模中的一个向另一个移动，从而沿弯部的宽度方向将电线的弯部挤压在凸凹成形模的成形表面之间。

电线的弯部的期望形状可以是阶梯形。

电线可以由具有大致矩形横截面的电导体和覆盖该电导体的电绝缘体构成。