本发明涉及定子组装方法以及定子组装装置。
背景技术:
以往,公知有具备将线圈插入至圆环状的定子铁芯的槽口的工序的定子的制造方法。这样的定子的制造方法例如在日本特开2011-193597号公报中公开。
在日本特开2011-193597号公报所记载的定子的制造方法中,准备具有圆柱状并且形成有以与槽口相同的间距形成于外周面的多个保持槽的夹具。而且,在夹具的多个保持槽插入多个线圈。而且,以保持槽及槽口连通的方式而在夹具配置于定子铁芯的内侧的状态下将线圈从内径侧向外径侧推出。由此,线圈边被保持槽和槽口间的齿引导边插入至槽口。
专利文献1:日本特开2011-193597号公报
然而,在上述专利文献1的定子的制造方法中,线圈边被保持槽和槽口间的齿引导边插入至槽口,因此存在发生因线圈与齿的沿径向延伸的缘部(齿的沿径向延伸的角部)接触而导致线圈损伤的情况的问题点。
技术实现要素:
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的,本发明的一个目的在于提供一种能够防止在将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口时、因线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触而引起的线圈的损伤的定子组装方法及定子组装装置。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面中的定子组装方法,将具有分别由导体形成的槽口收纳部及线圈端部的线圈,安装至包括从背轭朝向径向内侧延伸且形成于邻接的齿间的槽口的圆环状的定子铁芯,该定子组装方法具备:形成将多个线圈以圆环状配置而得的线圈组件的工序;以及,在将形成配置于定子铁芯的内径侧空间的线圈组件的多个线圈插入至定子铁芯的槽口时,边利用引导夹具以在槽口收纳部在槽口内移动的过程中保持线圈与齿的沿径向延伸的缘部之间的分离间隔的方式引导线圈,边将形成线圈组件的多个线圈从内径侧向外径侧推出,,从而将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口的工序。
在本发明的第一方面的定子组装方法中,如上述那样,具备:在将形成配置于定子铁芯的内径侧空间的线圈组件的多个线圈插入至定子铁芯的槽口时,边利用引导夹具以在槽口收纳部在槽口内移动的过程中保持线圈与齿的沿径向的缘部之间的分离间隔的方式引导线圈,边将形成线圈组件的多个线圈从内径侧向外径侧推出,从而将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口的工序。由此,能够防止在将线圈插入至定子铁芯的槽口时线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触,因此能够防止在将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口时,因线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触导致的线圈的损伤。此外,“接触”是指,线圈经由(隔着)配置于齿的缘部与线圈之间的槽口纸(绝缘部件、绝缘纸)从齿的边缘承受按压力的状态也包括在内的广义的概念。另外,“保持分离间隔”是在线圈与齿的缘部之间存在槽口纸的情况也包括在内的广义的概念。
本发明的第二方面的定子组装装置是将具有分别由导体形成的槽口收纳部及线圈端部的线圈安装至包括从背轭朝向径向内侧延伸且形成于邻接的齿间的槽口的圆环状的定子铁芯的定子组装装置,具备引导夹具,引导夹具构成为在通过将形成线圈组件的多个线圈从内径侧向外径侧推出,从而将形成配置于定子铁芯的内径侧空间的线圈组件的多个线圈插入至定子铁芯的槽口时,以在槽口收纳部在槽口内移动的过程中保持线圈与齿的沿径向延伸的缘部之间的分离间隔的方式,边引导线圈边将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口。
在本发明的第二方面的定子组装装置中,如上述那样,在将形成配置于定子铁芯的内径侧空间的线圈组件的多个线圈插入至定子铁芯的槽口时,引导夹具以在槽口收纳部在槽口内移动的过程中保持线圈与齿的沿径向延伸的缘部之间的分离间隔的方式引导线圈。由此,能够利用引导夹具防止将线圈插入至定子铁芯的槽口时,线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触,因此能够提供一种能够防止在将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口时、因线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触而引起的线圈的损伤的定子组装装置。
根据本发明,如上述那样,能够防止在将线圈的槽口收纳部插入至定子铁芯的槽口时,因线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触而引起的线圈的损伤。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的定子的立体图。
图2是本发明的第一实施方式的定子铁芯的立体图。
图3是本发明的第一实施方式的同心绕组线圈的立体图。
图4是本发明的第一实施方式的以邻接的方式配置的两个同心绕组线圈的立体图。
图5是从上方观察本发明的第一实施方式的同心绕组线圈的图。
图6是本发明的第一实施方式的引导夹具的立体图。
图7是从上方观察本发明的第一实施方式的引导夹具配置于定子铁芯的状态的图。
图8是用于对本发明的第一实施方式的形成线圈组件的工序进行说明的图。
图9是用于对本发明的第一实施方式的在线圈组件安装绝缘部件的工序进行说明的图。
图10是表示本发明的第一实施方式的在线圈组件安装有绝缘部件的状态的图。
图11是用于对本发明的第一实施方式的在线圈组件插入引导夹具的工序(定子组装装置)进行说明的图。
图12是用于对本发明的第一实施方式的在线圈组件插入Z2方向侧的第一引导夹具及第二引导夹具的工序进行说明的图。
图13是用于对本发明的第一实施方式的在线圈组件插入定子铁芯的工序进行说明的图。
图14是用于对本发明的第一实施方式的在线圈组件插入Z1方向侧的第一引导夹具的工序进行说明的图。
图15是用于对本发明的第一实施方式的将槽口收纳部插入至槽口的工序(插入前)进行说明的图。
图16是用于对本发明的第一实施方式的将槽口收纳部插入至槽口的工序(插入后)进行说明的图。
图17是本发明的第一实施方式的槽口收纳部插入至槽口的状态的立体图。
图18是用于对本发明的第一实施方式的槽口收纳部插入至槽口的状态进行说明的图。
图19是用于对本发明的第一实施方式的引导夹具的拆下工序(1)进行说明的图。
图20是用于对本发明的第一实施方式的引导夹具的拆下工序(2)进行说明的图。
图21是用于对本发明的第二实施方式的在线圈组件插入引导夹具的工序进行说明的图。
图22是用于对本发明的第一及第二实施方式的第一(第二)变形例的引导夹具(定子的组装装置)进行说明的图。
图23是用于对本发明的第一及第二实施方式的第三变形例的定子组装装置进行说明的图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
(定子的构造)
参照图1~图7,对第一实施方式的定子100的构造进行说明。此外,图1及图2表示定子100(定子铁芯10)的剖视图。
如图1所示,定子100包括定子铁芯10和同心绕组线圈20。另外,定子100构成为通过对同心绕组线圈20通电来产生使转子(未图示)旋转的磁场。此外,同心绕组线圈20是“线圈”的一个例子。
另外,如图1及图2所示,定子铁芯10形成为圆环状(中空的圆筒状)。在定子铁芯10的内径侧(径向内侧)形成有用于收纳转子的内径侧空间30。定子铁芯10例如通过沿旋转轴方向层叠经过绝缘涂覆而得的多个电磁钢板而形成。
定子铁芯10包括形成为圆环状的背轭11和从背轭11朝向径向内侧延伸的多个(例如48个)齿12。多个齿12沿周向大致等角度间隔地设置于定子铁芯10。另外,在邻接的齿12之间形成有槽口13。
另外,在定子铁芯10设置有用于将定子100固定于马达壳体(未图示)的耳部14。耳部14形成为从定子铁芯10的径向外侧的端面(外周面10a)向外侧突出。另外,耳部14沿周向设置有多个。例如大致等角度间隔地设置有三个耳部14。在耳部14设置有旋转轴方向上贯通的贯通孔14a。而且,经由耳部14的贯通孔14a将螺栓(未图示)紧固至马达壳体,由此定子100固定于马达壳体。
另外,如图3所示,同心绕组线圈20由剖面大致呈矩形形状的扁平导线形成。扁平导线由导电性高的金属(例如铜、铝等)形成。此外,扁平导线的剖面角部也可以倒角(R加工)为圆形形状。另外,同心绕组线圈20在定子铁芯10沿周向配置有多个(例如48个)。此外,扁平导线是“导线”的一个例子。
另外,同心绕组线圈20由通过卷绕多圈扁平导线而形成的盒式线圈构成。同心绕组线圈20是一根直线状的扁平导线在利用卷线形成装置(未图示)卷绕多圈之后,利用成形装置(未图示)形成为规定的形状(例如大致六边形形状或大致八边形形状)。
同心绕组线圈20包括槽口收纳部21及22和线圈端部23及24。槽口收纳部21及22大致具有直线形状,收纳于定子铁芯10的槽口13。另外,槽口收纳部21与槽口收纳部22分别收纳于在定子铁芯10的周向上隔开规定间隔的相互不同的槽口13。线圈端部23及24构成为从定子铁芯10的旋转轴方向的端部向外侧突出并且将槽口收纳部21与槽口收纳部22连接。
同心绕组线圈20构成为在扁平导线的剖面短边方向层叠有多个扁平导线。另外,层叠的多个扁平导线在层叠方向(径向)上相互隔开规定间隔地配置(参照图5)。另外,槽口收纳部21及22形成为以槽口收纳部21与槽口收纳部22的沿着周向的间隔沿层叠方向变化的方式从内径侧向外径侧扩大。由此,能够将同心绕组线圈20顺畅地插入至槽口13。另外,同心绕组线圈20以从旋转轴方向观察、扁平导线的层叠方向与槽口13延伸的方向(径向)大致一致的方式安装于槽口13。
另外,如图4及图5所示,线圈端部23及24包括形成为在定子铁芯10的径向上屈曲成阶梯状的曲柄状的曲柄部分23a及24a和配合圆环状的定子铁芯10的圆弧而弯曲成圆弧状的弯曲部分23b及24b。另外,同心绕组线圈20通过将扁平导线沿边成形(将扁平导线的短边作为内径面而纵向卷绕)而形成。
另外,如图1(及后述的图8)所示,同心绕组线圈20沿周向配置有多个,由此构成线圈组件40。线圈组件40呈圆环状且具有笼状。此外,各个同心绕组线圈20在定子100应用于三相交流马达的情况下,构成U相线圈、V相线圈以及W相线圈中的任一个。
另外,如图1(及后述的图9)所示,在定子100配置有绝缘部件41,该绝缘部件41配置于定子铁芯10与同心绕组线圈20之间,用于对定子铁芯10与同心绕组线圈20进行绝缘。绝缘部件41具有与定子铁芯10的槽口13的形状对应的形状(从旋转轴方向观察,大致呈U字形状)。另外,绝缘部件41由纸、树脂(例如热固化性树脂、热塑性树脂等)形成。另外,绝缘部件41具有薄膜状。
(组装装置(引导夹具)的构造)
接下来,参照图6及图7,对第一实施方式的定子100的组装装置200进行说明。组装装置200具备:引导夹具50,其将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22引导至槽口13;和辊子(未图示),其将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出。
这里,在第一实施方式中,引导夹具50(第一引导夹具51)构成为在将形成配置于定子铁芯10的内径侧空间30的线圈组件40的多个同心绕组线圈20插入至定子铁芯10时,以槽口收纳部21及22在槽口13内移动的过程中保持同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a之间的分离间隔(从轴向观察为宽度W11,参照图7)的方式引导同心绕组线圈20。另外,引导夹具50构成为通过将形成线圈组件40的多个同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出,从而将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入至定子铁芯10的槽口13。以下,具体地进行说明。
(第一引导夹具的构造)
这里,在第一实施方式中,如图6所示,第一引导夹具51(第一引导夹具51a及51b)配置为从旋转轴方向观察,周向的宽度W1(参照图7)从外径侧朝向内径侧逐渐变小,并且在定子100组装时(将同心绕组线圈20插入至槽口13时),与齿12重叠。第一引导夹具51构成为:插入至线圈组件40的邻接的同心绕组线圈20中的一方的槽口收纳部21与另一方的槽口收纳部21之间(齿孔25,参照图4)。另外,第一引导夹具51具有将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22引导至槽口13并且抑制绝缘部件41向径向外侧脱落的功能。此外,第一引导夹具51(第一引导夹具51a及51b)是“引导夹具”的一个例子。
另外,齿孔25(参照图4)的各径向位置中的各处的周向的宽度(一方的槽口收纳部21与另一方的槽口收纳部21之间的间隔d)与第一引导夹具51的相同的径向位置处的周向的宽度W1大致相等。由此,在第一引导夹具51插入至齿孔25时,同心绕组线圈20变形减少。即,防止同心绕组线圈20的尺寸精度的降低、绝缘性的降低以及材料的加工固化。
另外,在第一实施方式中,如图7所示,对第一引导夹具51而言,从旋转轴方向观察,第一引导夹具51的各径向位置中的各处的周向的宽度W1为齿12的相同的径向位置的周向的宽度W2以上。具体而言,第一引导夹具51的各径向位置中的各处的周向的宽度W1大于齿12的相同的径向位置的周向的宽度W2。详细地说,第一引导夹具51的宽度W1比齿12的宽度W2在周向的一侧大宽度W11(共计2×宽度W11)的量。即,从旋转轴方向观察,齿12的沿径向延伸的缘部12a被第一引导夹具51覆盖。
另外,在第一实施方式中,如图7所示,从旋转轴方向观察,第一引导夹具51形成为具有从齿12的内径侧的端部12b延伸至比齿12的内径侧的端部12b更靠内径侧的定子铁芯10的内径侧空间30的部分151。即,第一引导夹具51构成为将同心绕组线圈20从定子铁芯10的内径侧空间30引导至槽口13的外径侧的端部13a。
另外,如图6所示,第一引导夹具51包括配置于齿12的旋转轴方向的一侧与另一侧双方的第一引导夹具51a及51b。第一引导夹具51a及51b具有大致相同的形状。另外,对第一引导夹具51(第一引导夹具51a及51b)而言,第一引导夹具51中的与同心绕组线圈20接触的部分(引导同心绕组线圈20的部分的旋转轴方向外侧的角部152)倒角为圆形形状。
另外,在第一实施方式中,如图6所示,在第一引导夹具51的周向的端部153侧设置有阶梯差形状的切口部154,该切口部154切出为在第一引导夹具51以与齿12重叠的方式配置的状态(参照图7)下、从旋转轴方向观察呈与槽口13的形状对应的形状。切口部154设置于第一引导夹具51的内径侧。
而且,如图7所示,在两个第一引导夹具51以邻接的方式配置于齿12上的情况下,利用邻接的两个第一引导夹具51的一方的切口部154和另一方的切口部154,形成将同心绕组线圈20插入至槽口13时引导同心绕组线圈20的引导孔155。引导孔155从轴向观察,具有与槽口13的形状对应的形状(大致U字形状)。
另外,第一引导夹具51(第一引导夹具51a及51b)配置为将同心绕组线圈20插入至槽口13时,与齿12的旋转轴方向的一侧和另一侧的端面接触。
(第二引导夹具的构造)
在第一实施方式中,如图6所示,对第二引导夹具52而言,从旋转轴方向观察,周向的宽度W3(参照图7)从外径侧朝向内径侧逐渐变小,并且配置于齿12的内径侧的定子铁芯10的内径侧空间30。第二引导夹具52具有板状。另外,第二引导夹具52构成为将同心绕组线圈20插入至槽口13时从周向引导同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22。此外,第二引导夹具52是“槽口收纳部引导夹具”的一个例子。
另外,如图7所示,第二引导夹具52以第二引导夹具52的外径侧的端部52a(参照图6)与齿12的内径侧的端部12b抵接的方式配置于定子铁芯10的内径侧空间30。而且,从旋转轴方向观察,第二引导夹具52的外径侧的端部52a的周向的宽度W3为齿12的内径侧的端部12b的周向的宽度W4以上。具体而言,在第一实施方式中,从旋转轴方向观察,第二引导夹具52的外径侧的端部52a的周向的宽度W3大于齿12的内径侧的端部12b的周向的宽度W4。另外,从旋转轴方向观察,第二引导夹具52的各径向位置中的各处的周向的宽度W3与第一引导夹具51(以延伸至内径侧空间30的方式形成的部分151)的各径向位置中的各处的周向的宽度W1大致相等。
另外,如图6所示,第二引导夹具52的沿着旋转轴方向的长度L1与齿12的沿着旋转轴方向的长度L2(参照图2)大致相等。由此,齿12的内径侧的面12c(侧面)(参照图2)被第二引导夹具52覆盖。即,齿12的内径侧的面12c(侧面)的缘部12d(沿着旋转轴方向的缘部12d,参照图2)被第二引导夹具52覆盖。
另外,第二引导夹具52构成为配置于第一引导夹具51a及51b之间(齿孔25,参照图4)。而且,如图7所示,从旋转轴方向观察,以第一引导夹具51的形成为延伸至定子铁芯10的内径侧空间30的部分151与第二引导夹具52重叠的方式,在第一引导夹具51a及51b之间配置有第二引导夹具52。
(第一实施方式的组装装置的效果)
在第一实施方式中,能够获得如下效果。
在第一实施方式中,如上述那样,设置有引导夹具50(第一引导夹具51),该引导夹具50在将形成配置于定子铁芯10的内径侧空间30的线圈组件40的多个同心绕组线圈20插入至定子铁芯10的槽口13时,以在槽口收纳部21及22在槽口13内移动的过程中保持槽口13与齿12的沿径向延伸的缘部12a之间的分离间隔的方式引导同心绕组线圈20。由此,利用引导夹具50能够防止在将同心绕组线圈20插入至定子铁芯10的槽口13时,同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a接触,因此能够防止在将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入至定子铁芯10的槽口13时,因同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a接触而引起的同心绕组线圈20的损伤。
(定子组装方法)
接下来,参照图7~图20,对定子100的组装方法进行说明。此外,图11~图14、图17、图19以及图20示出定子100(定子铁芯10)的剖视图。
〈形成线圈组件的工序〉
首先,如图8所示,形成多个同心绕组线圈20配置为圆环状的线圈组件40。具体而言,多个同心绕组线圈20以错开槽口13的间距的量并且相互在周向上邻接的方式配置。另外,以相互在周向上邻接的方式配置的同心绕组线圈20彼此配置为各段的扁平导线在层叠方向(径向)上交替地排列(参照图5)。另外,在利用多个同心绕组线圈20形成线圈组件40的状态下,在以相互在周向上邻接的方式配置的同心绕组线圈20中的一方的槽口收纳部21与另一方的槽口收纳部21之间形成有供定子铁芯10的齿12插入的齿孔25(参照图4)。
〈插入绝缘部件的工序〉
接下来,如图9及图10所示,在形成线圈组件40的工序之后,在同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22安装绝缘部件41。此外,绝缘部件41通过从线圈组件40的外径侧向内径侧移动而安装于槽口收纳部21及22。
〈插入引导夹具的工序〉
这里,在第一实施方式中,在进行形成线圈组件40的工序、进而插入绝缘部件的工序之后,在形成线圈组件40的同心绕组线圈20插入引导夹具50(第一引导夹具51a及51b、第二引导夹具52)。
具体而言,如图11所示,安装好绝缘部件41的状态的线圈组件40、多个引导夹具50以及定子铁芯10配置于规定位置。详细地说,多个引导夹具50(第一引导夹具51a及51b、第二引导夹具52)配置于线圈组件40的外径侧,定子铁芯10配置于线圈组件40的旋转轴方向侧。
接下来,在第一实施方式中,如图12所示,多个引导夹具50从线圈组件40的外径侧朝向内径侧插入至同心绕组线圈20。具体而言,按照线圈组件40的齿孔25,配置于旋转轴方向(Z方向)的一侧(Z2方向侧)的多个第一引导夹具51b和多个第二引导夹具52一起被插入。
接下来,如图13所示,通过使定子铁芯10相对于线圈组件40沿旋转轴方向(Z方向)相对地移动,来在定子铁芯10的内径侧空间30配置线圈组件40。具体而言,定子铁芯10从线圈组件40的未安装引导夹具50(第一引导夹具51b)的一侧(Z1方向侧)向线圈组件40移动,组装于线圈组件40。
接下来,在第一实施方式中,如图14所示,多个引导夹具50(第一引导夹具51a)从线圈组件40的外径侧朝向内径侧一起插入于同心绕组线圈20。
由此,如图7及图15所示,以与第一引导夹具51的形成为延伸至定子铁芯10的内径侧空间30的部分151的周向邻接的方式配置同心绕组线圈20的槽口收纳部21(或槽口收纳部22)。另外,以与板状的第二引导夹具52的周向邻接的方式配置同心绕组线圈20的槽口收纳部21(或槽口收纳部22)。另外,如图7所示,以第二引导夹具52的外径侧的端部52a与齿12的内径侧的端部12b抵接的方式配置第二引导夹具52。通过上述操作,定子铁芯10与线圈组件40相互被定位。
〈将槽口收纳部插入至槽口的工序〉
接下来,如图16及图17所示,在线圈组件40配置于定子铁芯10的内径侧空间30的状态下,将形成线圈组件40的多个同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出,由此同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入于定子铁芯10的槽口13。具体而言,利用未图示的辊子将同心绕组线圈20的线圈端部23及24从内径侧向外径侧推出,由此同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入于定子铁芯10的槽口13。此时,辊子相对于线圈组件40相对地移动,线圈组件40的被辊子推出的部分逐渐变化,因此线圈组件40逐渐被插入。
这里,在第一实施方式中,在将形成配置于定子铁芯10的内径侧空间30的线圈组件40的多个同心绕组线圈20插入至定子铁芯10时,利用引导夹具50(第一引导夹具51a及51b)以在槽口收纳部21及22在槽口13内移动的过程中保持同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a之间的分离间隔(从轴向观察为宽度W11,参照图7)的方式,边引导同心绕组线圈20边将形成线圈组件40的多个同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出,由此将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入至定子铁芯10的槽口13。
详细地说,在第一实施方式中,如图7所示,在将第一引导夹具51a及51b以从旋转轴方向观察与齿12重叠的方式配置于齿12的旋转轴方向的另一侧(Z1方向侧)与一侧(Z2方向侧)两方的状态下,边利用第一引导夹具51a及51b引导同心绕组线圈20边将槽口收纳部21及22插入于槽口13。
另外,利用由从旋转轴方向观察邻接的两个第一引导夹具51的一方的切口部154与另一方的切口部154形成的引导孔155引导同心绕组线圈20。
这里,从旋转轴方向观察,第一引导夹具51a及51b的各径向位置中的各处的周向的宽度W1大于齿12的相同的径向位置的周向的宽度W2,因此能够以槽口收纳部21及22与齿12的缘部12a不接触的方式将槽口收纳部21及22插入于槽口13。
另外,在第一实施方式中,边利用第一引导夹具51的以延伸至定子铁芯10的内径侧空间30的方式形成的部分151,从定子铁芯10的内径侧空间30引导同心绕组线圈20,边将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出,由此将槽口收纳部21及22插入于槽口13。
并且,在第一实施方式中,在将第二引导夹具52配置于齿12的内径侧的定子铁芯10的内径侧空间30的状态下,边利用第二引导夹具52引导同心绕组线圈20,边将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出,由此将槽口收纳部21及22插入于槽口13。这里,从旋转轴方向观察,第二引导夹具52的外径侧的端部52a的周向的宽度W3大于齿12的内径侧的端部12b的周向的宽度W4,因此能够以同心绕组线圈20不与齿12的内径侧的端部12b接触的方式将槽口收纳部21及22插入于槽口13。
像这样,在第一实施方式中,在从旋转轴方向观察时,在第一引导夹具51的形成为延伸至定子铁芯10的内径侧空间30的部分151与第二引导夹具52重叠的状态下,边利用第一引导夹具51及第二引导夹具52引导同心绕组线圈20,边将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出,由此将槽口收纳部21及22插入于槽口13。
即,如图18所示,槽口收纳部21及22被周向上邻接的两个第一引导夹具51a及51b(切口部154)引导,并且被周向上邻接的两个第二引导夹具52引导。由此,能够防止在将槽口收纳部21及22插入至槽口13时,槽口收纳部21及22在周向上膨胀、以及在周向上压弯。
〈引导夹具的拆下工序〉
接下来,从安装有同心绕组线圈20的定子100拆下引导夹具50。具体而言,首先,如图19所示,使第一引导夹具51a从线圈组件40的内径侧朝向外径侧移动,由此第一引导夹具51a被从定子100拆下。
接下来,如图20所示,安装有同心绕组线圈20的定子100被向Z1方向侧移动。最后,第一引导夹具51b以及第二引导夹具52被从内径侧向外径侧移动。即,第一引导夹具51a及51b与第二引导夹具52返回至定子100组装前的规定位置。由此,定子100的组装结束。
(第一实施方式的组装方法的效果)
在第一实施方式中,能够获得如下效果。
在第一实施方式中,如上述那样,具备通过如下方式将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入至定子铁芯10的槽口13的工序,即在将形成配置于定子铁芯10的内径侧空间30的线圈组件40的多个同心绕组线圈20插入至定子铁芯10时,边利用第一引导夹具51以在槽口收纳部21及22在槽口13内移动的过程中保持同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a之间的分离间隔的方式引导同心绕组线圈20边将形成线圈组件40的多个同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出。由此,能够防止在将同心绕组线圈20插入至定子铁芯10的槽口13时,同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a接触,因此能够防止在将同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22插入至定子铁芯10的槽口13时,因同心绕组线圈20与齿12的沿径向延伸的缘部12a接触而引起的同心绕组线圈20的损伤。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,第一引导夹具51以在从旋转轴方向观察时周向的宽度从外径侧朝向内径侧逐渐变小并且与齿12重叠的方式配置。而且,将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序包括在第一引导夹具51以从旋转轴方向观察与齿12重叠的方式配置的状态下、边利用第一引导夹具51引导同心绕组线圈20边将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序。由此,齿12的旋转轴方向侧的面(上表面以及下表面)被第一引导夹具51覆盖,因此能够利用第一引导夹具51有效地防止同心绕组线圈20与齿12的旋转轴方向侧的面(上表面以及下表面)的缘部12a接触。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,从旋转轴方向观察,第一引导夹具51的各径向位置中的各处的周向的宽度W1大于齿12的相同的径向位置处的周向的宽度W2。由此,从旋转轴方向观察,不仅齿12的上表面(或下表面),比齿12的缘部12a更靠周向的外侧的部分也被第一引导夹具51覆盖,因此能够可靠地防止同心绕组线圈20与齿12的缘部12a接触。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,从旋转轴方向观察,第一引导夹具51以从齿12的内径侧的端部12b延伸至比齿12的内径侧的端部12b更靠内径侧的定子铁芯10的内径侧空间30的方式形成,将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序,包括通过如下方式将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序,即边利用第一引导夹具51从定子铁芯10的内径侧空间30引导同心绕组线圈20,边将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出。由此,槽口收纳部21及22从比齿12的内径侧的端部12b更靠内径侧的位置被引导,因此能够更顺畅地将槽口收纳部21及22插入至槽口13。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,第一引导夹具51中的与同心绕组线圈20接触的部分倒角为圆形形状。由此,能够有效地防止因同心绕组线圈20与第一引导夹具51接触而引起的同心绕组线圈20的损伤。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,在第一引导夹具51的周向的端部153侧设置阶梯差形状的切口部154,该切口部154切出为在第一引导夹具51以与齿12重叠的方式配置的状态下、从旋转轴方向观察呈与槽口13的形状对应的形状。由此,利用邻接的两个第一引导夹具51的一方的切口部154与另一方的切口部154能够形成引导孔155,因此能够利用引导孔155将同心绕组线圈20顺畅地插入至槽口13。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,设置有第二引导夹具52,该第二引导夹具52从旋转轴方向观察,周向的宽度W3从外径侧朝向内径侧逐渐变小,并且配置于齿12的内径侧的定子铁芯10的内径侧空间30。而且,将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序包括通过如下方式将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序,即在第二引导夹具52配置于齿12的内径侧的定子铁芯10的内径侧空间30的状态下,边利用第二引导夹具52引导同心绕组线圈20,边将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出。由此,能够利用周向上邻接的两个第二引导夹具52引导(夹着)槽口收纳部21及22,因此能够防止在将槽口收纳部21及22插入至槽口13时,槽口收纳部21及22在周向上膨胀、以及在周向上压弯。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,从旋转轴方向观察,第二引导夹具52的外径侧的端部52a的周向的宽度W3大于齿12的内径侧的端部12b的周向的宽度W4。由此,齿12的内径侧的面12c(侧面)被第二引导夹具52覆盖,因此能够利用第二引导夹具52防止同心绕组线圈20与齿12的内径侧的面12c(侧面)的缘部12d(沿着旋转轴方向的缘部12d)接触。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序包括通过如下方式将槽口收纳部21及22插入至槽口13的工序,即在从旋转轴方向观察、第一引导夹具51的形成为延伸至定子铁芯10的内径侧空间30的部分151与第二引导夹具52重叠的状态下,边利用第一引导夹具51及第二引导夹具52引导同心绕组线圈20,边将同心绕组线圈20从内径侧向外径侧推出。由此,能够利用第一引导夹具51及第二引导夹具52双方引导同心绕组线圈20,因此能够将槽口收纳部21及22更顺畅地插入至槽口13。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,具备在形成线圈组件40的工序之后、在形成线圈组件40的同心绕组线圈20插入引导夹具50(第一引导夹具51、第二引导夹具52)的工序。由此,能够将多个引导夹具50全部通过一道工序插入至线圈组件40(同心绕组线圈20),因此能够防止工序数增加。其结果是,能够简化制造工序。
另外,在第一实施方式中,如上述那样,在同心绕组线圈20插入引导夹具50(第一引导夹具51、第二引导夹具52)的工序是从线圈组件40的外径侧朝向内径侧在同心绕组线圈20插入引导夹具50的工序。由此,与引导夹具50被从线圈组件40的内径侧朝向外径侧插入至同心绕组线圈20的情况不同,能够将使引导夹具50移动的装置配置于比较宽阔的空间亦即线圈组件40的外径侧。即,能够容易地配置使引导夹具50移动的装置。
[第二实施方式]
(定子组装方法)
参照图21,对第二实施方式的定子110的组装方法(组装装置201)进行说明。在第二实施方式中,与在形成上述线圈组件40的工序之后、在同心绕组线圈20插入引导夹具50的第一实施方式不同,而在形成线圈组件140的中途,在同心绕组线圈20插入引导夹具50。
〈形成线圈组件的工序及插入引导夹具的工序〉
如图21所示,在第二实施方式中,在形成线圈组件140的中途,在同心绕组线圈20插入引导夹具50。具体而言,多个同心绕组线圈20(全部同心绕组线圈20中的一部分的同心绕组线圈20)以相互邻接的方式配置之后,在同心绕组线圈20的槽口收纳部21及22安装绝缘部件41。然后,在线圈组件140的齿孔25(参照图4)依次插入多个引导夹具50(第一引导夹具51b、第二引导夹具52)。并且,全部同心绕组线圈20以相互邻接的方式配置好之后(线圈组件140完成后),将定子铁芯10安装于线圈组件140。最后,将多个引导夹具50(第一引导夹具51a)依次插入于齿孔25。
此外,第二实施方式的其他工序与上述第一实施方式同样。
(第二实施方式的效果)
在第二实施方式中,能够获得如下效果。
在第二实施方式中,如上述那样,形成线圈组件140的工序包括在将多个同心绕组线圈20配置为圆环状而形成线圈组件140的中途、在同心绕组线圈20插入引导夹具50的工序。由此,能够将多个引导夹具50一个一个地插入至同心绕组线圈20,因此与将多个引导夹具50全部通过一道工序一起插入至线圈组件140(同心绕组线圈20)的情况(即,使全部引导夹具50同时移动的情况)不同,能够减小用于使引导夹具50移动的驱动力。
[变形例]
此外,应该认为此次公开的实施方式是通过全部的点进行例示,并不是限制性的实施方式。本发明的范围并不是上述实施方式的说明,而通过权利要求书表示,还包括与权利要求书等同的意思及范围内的全部的变更(变形例)。
例如,在上述第一及第二实施方式中,示出了利用由扁平导线构成的同心绕组线圈构成线圈组件的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以利用由圆线构成的同心绕组线圈、波形绕组等同心绕组线圈以外的线圈构成线圈组件。
另外,在上述第一及第二实施方式中,在线圈组件中,示出了以相互在周向上邻接的方式配置的同心绕组线圈彼此配置为各段的扁平导线在层叠方向(径向)上交替地排列的例子,但本发明并不局限于此。例如,在线圈组件中,各同心绕组线圈也可以以各同心绕组线圈的槽口收纳部成束的状态配置。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了从旋转轴方向观察、第一引导夹具的各径向位置各处的周向的宽度大于齿的相同的径向位置的周向的宽度的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以像图22所示的第一变形例的第一引导夹具251(组装装置202)那样,构成为从旋转轴方向观察、第一引导夹具251的各径向位置各处的周向的宽度W5与齿12的相同的径向位置的周向的宽度W6相等。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出第一引导夹具包括以延伸至定子铁芯的内径侧空间的方式形成的部分的例子,但本发明并不局限于此。例如,第一引导夹具也可以以从齿的外径侧延伸至内径侧的端部的方式形成。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出第一引导夹具配置于齿的旋转轴方向的一侧与另一侧两方的例子,但本发明并不局限于此。例如,只要将同心绕组线圈插入至槽口时、同心绕组线圈不与齿的缘部接触,第一引导夹具也可以仅配置于齿的旋转轴方向的一侧或另一侧。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了线圈组件大致形成为圆筒形状的例子,但本发明并不局限于此。例如,线圈组件也可以形成为半径沿旋转轴方向逐渐变化的剖面呈锥形状的形状(圆锥形状)。在该情况下,例如可以利用第一引导夹具仅引导半径形成得小的端部侧。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了从旋转轴方向观察、第二引导夹具的外径侧的端部的周向的宽度大于齿的内径侧的端部的周向的宽度的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以像图22示出的第二变形例所示的那样,构成为从旋转轴方向观察、第二引导夹具的外径侧的端部的周向的宽度W7与齿的内径侧的端部的周向的宽度W8相等。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了在第一引导夹具插入于线圈组件(同心绕组线圈)的状态下、以第一引导夹具与齿(定子铁芯)接触的方式配置第一引导夹具的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以像图23所示的第三变形例的定子100的组装装置203那样,第一引导夹具51a及51b相对于定子铁芯10(齿12)分离距离L3的量地配置。在该情况下,从旋转轴方向观察,第一引导夹具的各径向位置各处的周向的宽度可以小于齿的相同的径向位置的周向的宽度。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了利用辊子将同心绕组线圈的线圈端部从内径侧向外径侧推出的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以利用沿轴向延伸的棒状或板状的夹具推出槽口收纳部。在该情况下,也可以利用棒状或板状的夹具同时推压线圈组件(同心绕组线圈)的整周。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出了防止在将同心绕组线圈插入至槽口时、同心绕组线圈与齿的沿径向延伸的缘部接触的例子,但本发明并不局限于此。例如,即便在线圈与齿之间配置有绝缘部件(槽口纸、绝缘纸)且缘部与槽口纸直接接触的情况下,也能够应用本发明。
另外,在上述第一及第二实施方式中,示出在线圈组件安装有绝缘部件的例子,但本发明并不局限于此。例如,也可以在定子铁芯的槽口组装有绝缘部件的状态下插入线圈。
附图标记说明:
10...定子铁芯;11...背轭;12...齿;12a...(齿的)缘部;12b...(齿的内径侧的)端部;13...槽口;20...同心绕组线圈(线圈);21、22...槽口收纳部;23、24...线圈端部;30...内径侧空间;40...线圈组件;51、51a、51b...第一引导夹具(引导夹具);52...第二引导夹具(槽口收纳部引导夹具);52a...(第二引导夹具的外径侧的)端部;100、110...定子;151...(引导夹具的延伸至内径侧空间的)部分;153...(引导夹具的周向的)端部;154...切口部;200、201、202、203...(定子的)组装装置。