本发明涉及定子的制造方法和马达。
背景技术：
以往，作为马达的定子，公知一种具有在周向上呈环状排列的多个线圈的定子。定子具有从各线圈延伸的引出线，以便与电路板或汇流条等连接。而且，在日本特开2014－158413号公报中公开有与从线圈延伸的引出线相关的技术。
日本特开2014－158413号公报中记载的以往的终端线的成型方法使用工件承接件、夹持器以及2根爪部。工件承接件上设置有定子，能够在周向上旋转。夹持器卡定从绕组延伸的终端线，对终端线进行成型。2根爪部配置于终端线的周向的两侧。该终端线的成型方法是通过将2根爪部配置于终端线的周向的两侧，并使工件承接件旋转，使夹持器移动，从而进行终端线的弯曲成型。由此，该终端线的成型方法关于终端线的高度、弯曲方向以及弯曲角度而能够应对各种各样的标准。另外，从绕组延伸的终端线与从线圈延伸的引出线相同。
但是，日本特开2014－158413号公报所记载的以往的终端线的成型方法是将终端线插入筒状的夹持器中来进行成型的方法。由于夹持器在插入终端线之后的状态下进行移动并弯曲，因此，需要使夹持器持续保持着终端线进行移动。由此，具有需要大型并且复杂的设备这一课题。
技术实现要素：
本发明正是鉴于上述的问题点而发明的，其目的在于提供一种能够将从线圈延伸的引出线高效并且容易地成型为希望的形状的定子的制造方法和马达。
在本发明的示例性的一个实施方式中，定子的制造方法是下述的定子的制造方法，所述定子具有：定子铁芯，其具有中心轴线在上下方向上延伸的环状的铁芯背部以及从所述铁芯背部的内周部向径向内侧延伸并在周向上隔开间隔地配置的多个齿部；线圈，其卷绕于所述齿部；以及引出线，其被从所述线圈沿轴向引出，所述引出线被成型为引出线成型体，所述引出线成型体具有在与轴向交叉的方向上延伸的第1直线部和在轴向上延伸的第2直线部，所述定子的制造方法的特征在于，包含下述工序：准备定子未成品的工序，所述定子未成品具有从所述线圈沿轴向延伸的成型前的所述引出线；将内模配置于所述引出线的所述中心轴线侧的工序；将外模配置于所述引出线的与所述中心轴线相反一侧的工序；以及利用所述内模和所述外模夹住所述引出线并使其弯曲，从而成型出所述第1直线部和所述第2直线部的工序。
在本发明的示例性的一个实施方式中，马达具有使用上述定子的制造方法而制造的所述定子。
根据本发明的示例性的定子的制造方法和马达，能够将从线圈延伸的引出线高效并且容易地成型为希望的形状。
由以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
图1是本发明的实施方式的马达的切断部横向截面图。
图2是本发明的实施方式的马达的定子的立体图。
图3是示出本发明的实施方式的定子的制造方法的一例的流程图。
图4是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的定子未成品的准备工序的切断部纵截面图。
图5是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的内模的配置工序的切断部纵截面图。
图6是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的内模的配置工序的中途状态的俯视图。
图7是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的内模的配置工序的完成状态的俯视图。
图8是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的外模的配置工序的切断部纵截面图。
图9是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的引出线的成型工序的切断部纵截面图。
图10是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的引出线的成型工序的局部放大切断部纵截面图。
图11是示出本发明的实施方式的定子的制造方法中的引出线的成型工序的俯视图。
具体实施方式
以下，关于本发明的示例性的实施方式，参照附图进行详细的说明。以下，将马达的旋转轴延伸的方向简称为“轴向”、将以马达的旋转轴为中心与旋转轴垂直的方向简称为“径向”、将沿着以马达的旋转轴为中心的圆弧的方向简称为“周向”。并且，以下，为了方便说明，将轴向设为上下方向，将图2的上下方向作为马达的上下方向来对各部的形状和位置关系进行说明。另外，该上下方向的定义并非限定马达的使用时的朝向。并且，以下，将与轴向平行的截面图称为“纵截面图”，将与轴向垂直的截面图称为“横向截面图”。并且，以下所使用的“平行”、“垂直”并非严格意义上表示平行、垂直，包括大致平行、大致垂直。
＜1.马达的结构＞
对本发明的示例性的实施方式的马达的结构进行说明。图1是本发明的实施方式的马达的切断部横向截面图。图2是本发明的实施方式的马达的定子的立体图。
马达1具有定子10、转子2、轴承(省略图示)以及机壳3。定子10围绕中心轴线cl配置。转子2配置于定子10的径向内侧。轴承将转子2支承为能够旋转。机壳3收容定子10、转子2以及轴承等。马达1中定义的中心轴线cl与旋转轴相同。
定子10是中心轴线cl在轴向(上下方向)上延伸的环状。定子10具有定子铁芯11、绝缘件12、线圈13以及绝缘片14。
定子铁芯11是在轴向(上下方向)上层叠多块磁性钢板而形成的。定子铁芯11具有铁芯背部11a和齿11b。铁芯背部11a是中心轴线cl在轴向上延伸的环状。齿11b从铁芯背部11a的内周部向径向内侧延伸。齿11b例如12个在周向上隔开规定的间隔排列配置。
绝缘件12设置于齿11b的除了内周部以外的外表面上。绝缘件12配置在定子铁芯11与线圈13之间。绝缘件12由例如合成树脂材料构成。导线隔着绝缘件12卷绕于齿11b的外周从而形成线圈13。绝缘片14被插入相邻的线圈13之间，从而实现线圈13之间的绝缘。绝缘片14是由例如芳纶纸和pet材料等构成的长条状的部件，被插入相邻的线圈13之间。绝缘片14的上端被弯折，被钩挂在线圈13的上表面。另外，在图1、图2中，图示了引出线21贯穿绝缘片14的弯折部分的方式，但是，也可以设为绝缘片14的弯折部分避开了引出线21的方式。
定子10具有多个在周向上排列成环状的分割铁芯部20。多个分割铁芯部20在定子10上具有例如12个。12个分割铁芯部20在周向上呈环状排列并被组合从而形成为环状的定子10。每个分割铁芯部20具有弧状的铁芯背部11c、1个齿11b、绝缘件12a以及线圈13。分割铁芯部20在铁芯背部11c的外周面上具有沿着轴向延伸的槽部11d。
定子10具有从多个分割铁芯部20分别延伸的、例如12根引出线21。引出线21分别向离开线圈13的方向沿轴向被引出。另外，引出线21在后文详述的引出线21的成型工序中被成型为引出线成型体21a。
12根引出线成型体21a分别具有第1直线部21b和第2直线部21c。第1直线部21b比第2直线部21c靠近线圈13，在与轴向交叉的方向上延伸。第2直线部21c从线圈13隔着第1直线部21b远离，沿轴向向上方延伸。第2直线部21c的上端与电路板(省略图示)或汇流条(省略图示)连接。引出线成型体21a具有第1直线部21b和第2直线部21c是因为线圈13的卷绕起始或卷绕结束的位置与连接于电路板或汇流条的位置在俯视观察时不同。
另外，在本说明书中，相对于从线圈13沿轴向延伸的、成型前的引出线21(参照图4、图5、图8)，将成型有第1直线部21b和第2直线部21c之后的形态称为引出线成型体21a(参照图2、图9以及图10)。并且，相对于具有引出线成型体21a的定子10，将具有成型前的引出线21的形态称为定子未成品10a。
定子10具有从多个分割铁芯部20各自的线圈13延伸的连接线22。从1个分割铁芯部20的线圈13延伸的连接线22与其它分割铁芯部20的线圈13连接。即，通过在1个齿11b上卷绕导线从而形成1个线圈13。通过将该线圈13的卷绕终端的导线卷绕到其它齿11b上从而形成其它线圈13。由此，通过使导线跨2个分割铁芯部20之间，从而形成连接线22。并且，通过2个分割铁芯部20中的一个线圈13的卷绕始端和另一个线圈13的卷绕终端而具有2根引出线21。连接线22被例如绝缘管(省略图示)覆盖，从而确保连接线22之间的绝缘、或连接线22与线圈13之间的绝缘。
＜2.定子的制造方法＞
接着，对定子10的制造方法进行说明。首先，关于定子10的制造方法的概要，参照图3进行说明。图3是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法的一例的流程图。
在开始定子10的组装时(图3的开始)，在步骤#101中，执行准备定子未成品10a的工序。在该工序中，准备具有从线圈13沿轴向延伸的、成型前的引出线21的定子未成品10a，并配置于载置台101之上(参照图4)。
在步骤#102中，执行配置内模的工序。在该工序中，相对于多个引出线21的全部，将内模110配置于引出线21的中心轴线cl侧(参照图5、图6、图7)。
在步骤#103中，执行配置外模的工序。在该工序中，相对于多个引出线21的全部，将外模130配置于引出线21的与中心轴线cl相反一侧(参照图8)。
在步骤#104中，执行对引出线21进行成型的工序。在该工序中，利用内模110和外模130夹住引出线21并使其弯曲，从而成型出第1直线部21b和第2直线部21c(参照图9、图10、图11)。
在步骤#105中，执行移除内模110和外模130的工序。在该工序中，在使引出线21弯曲之后，移除内模110和外模130，定子10完成。
接着，关于图3所示的本实施方式的定子10的制造方法的各个工序，适当地使用图4～图11进行详细的说明。
＜2－1.定子未成品的准备工序＞
图4是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的定子未成品10a的准备工序的切断部纵截面图。
图4所示的定子未成品10a配置于载置台101之上。成型前的引出线21沿轴向向上方大致直线状地延伸。此时，连接线22位于相邻的线圈13的轴向上侧，在连接线22的周围形成有较大的空隙。连接线22上包覆有绝缘管。绝缘管是相对于连接线22能够移动的状态。定子未成品10a在载置台101之上被保持装置(省略图示)所保持。
＜2－2.内模的配置工序＞
图5是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的内模110的配置工序的切断部纵截面图。图6是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的内模110的配置工序的中途状态的俯视图。图7是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的内模110的配置工序的完成状态的俯视图。
图4和图5所示的内模110相对于全部12根引出线21，配置于它们的中心轴线cl侧。如图7所示，沿周向使用例如6个内模110。即，1个内模110相对于2根引出线21被配置于它们的中心轴线cl侧。由此，内模110具有能够同时成型出全部12根引出线21的数量。
另外，内模110的数量并非是限定于6个，也可以是例如4个。在该情况下，变成1个内模110相对于3根引出线21，配置于它们的中心轴线cl侧。
关于内模110，如图5和图10所示，其上部的从与轴向交叉的方向观察的纵截面为t字形状，具有内模平坦部111、内模垂直部112以及支承部113。内模平坦部111和内模垂直部112的纵截面为l字形状。
内模平坦部111是在径向上延伸的平板状。内模平坦部111的上表面构成为沿径向大致水平地延伸的平坦状。内模平坦部111在其径向外侧的周面上具有第1凹部111a。第1凹部111a朝向径向内侧凹陷，沿轴向延伸。内模平坦部111在其上表面上具有第2凹部111b。第2凹部111b朝向轴向下侧凹陷，沿大致径向延伸。第2凹部111b设在引出线成型体21a中的第1直线部21b的位置。
内模垂直部112从内模平坦部111的径向内侧的缘部朝向上方延伸。内模垂直部112在其径向外侧的壁面上具有第3凹部112a。第3凹部112a朝向径向内侧凹陷，沿轴向延伸。第3凹部112a设在引出线成型体21a中的第2直线部21c的位置。
第1凹部111a、第2凹部111b、第3凹部112a分别彼此连接。第1凹部111a、第2凹部111b、第3凹部112a是能够收容1根引出线21的至少一部分的形状。
支承部113从内模平坦部111的径向内侧的缘部朝向下方延伸。通过使支承部113的下端与载置台101的上表面接触，从而进行内模110相对于定子未成品10a在轴向上的定位。
内模110从定子未成品10a的上方被图5所示的内模驱动部120支承。内模驱动部120具有驱动源(省略图示)和移动路径121。如图5所示，移动路径121通过中心轴线cl沿径向延伸。移动路径121在周向上隔开间隔而设置有3条。针对1条移动路径121，2个内模110隔着中心轴线cl在径向的两侧配置成能够在径向上移动。
移动路径121和内模110构成为：在使内模110向径向外侧移动时，各个第1凹部111a位于引出线21的径向内侧。驱动源是例如能够利用气压使内模110沿移动路径121移动的机构。
在内模110的配置工序中，内模110被内模驱动部120支承，从定子未成品10a的上方靠近线圈13的轴向上侧。在使内模110靠近定子未成品10a时，内模110被移动到移动路径121的径向中央部。由此，内模110穿过从线圈13沿轴向朝上方延伸的引出线21的径向内侧而靠近定子未成品10a。
接着，内模110从移动路径121的径向中央部朝向径向外侧移动。由此，内模110与引出线21相邻，配置于引出线21的中心轴线cl侧的规定的位置。图6示出4个内模110与引出线21相邻的状态。
在内模110配置于引出线21的中心轴线cl侧时，内模平坦部111与引出线21的径向内侧且线圈13的轴向上侧相邻。凹部111a与引出线21的根部相邻。支承部113通过从径向内侧与定子未成品10a的内周面接触从而进行内模110相对于定子未成品10a的径向定位。
在该工序中，内模110被配置于比通过引出线21的相对于中心轴线cl的圆周cf靠内侧的位置。进而，作为内模平坦部111的径向外侧的端部的凹部111a支承引出线21的靠近线圈13的根部的径向内侧。
＜2－3.外模的配置工序＞
图8是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的外模130的配置工序的切断部纵截面图。
图8所示的外模130相对于全部12根引出线21配置于它们的与中心轴线cl相反一侧。使用与12根引出线21相同数量的12个外模130。由此，外模130具有能够同时成型出全部12根引出线21的数量。
关于外模130，如图8和图10所示，其从与轴向交叉的方向观察时纵截面为l字形状，具有外模平坦部131和外模垂直部132。
外模平坦部131是在径向上延伸的平板状。外模平坦部131的下表面构成为沿径向大致水平地延伸的平坦状。
外模垂直部132从外模平坦部131的径向内侧的缘部朝向上方延伸。外模垂直部132在其径向内侧的壁面具有第4凹部132a。第4凹部132a朝向径向外侧凹陷，沿轴向延伸。
外模130从定子未成品10a的上方被图8所示的外模驱动部140支承。使用与外模130相同数量的12个外模驱动部140。12个外模驱动部140分别配置于例如12个外模130的径向外侧，在周向上排列配置。
外模驱动部140具有例如气压缸，能够在气压的作用下使外模130移动。外模130相对于引出线21在与轴向交叉的方向上靠近和离开。在从轴向观察时多个外模130的轨道交叉的情况下，该多个外模130的轨道分别被配置成在轴向上隔开而不发生干涉。由此，能够针对所有的引出线21预先决定外模130的轨道，能够提高引出线21的成型精度。
另外，此处，在内模110的配置之后且在对引出线21进行成型之前，如图8所示，辅助支承部件150被配置于内模110的径向内侧。辅助支承部件150与内模110的内周面接触，阻止内模110朝向径向内侧移动。由此，在外模130夹着引出线21朝向内模110被向大致径向内侧按压时，辅助支承部件150阻止内模110朝向径向内侧移动。因此，能够将引出线21容易地成型为l字形状。另外，辅助支承部件150也可以采用下述结构：通过设置将内模110的上端朝向轴向下侧按压的接触部，从而在辅助支承部件150与载置台101之间保持内模110。
＜2－4.引出线的成型工序＞
图9是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的引出线21的成型工序的切断部纵截面图。图10是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的引出线21的成型工序的局部放大切断部纵截面图。图11是示出本发明的实施方式的定子10的制造方法中的引出线21的成型工序的俯视图。
在引出线21的成型工序中，如图8所示，外模130被外模驱动部140支承，从定子未成品10a的上方向引出线21的径向外侧靠近。外模130从比通过引出线21的相对于中心轴线cl的圆周cf靠外侧处朝向内模110沿第2凹部112a靠近。由此，外模垂直部132的内周面的下端部与收容于内模平坦部111的第1凹部111a中的引出线21接触。当外模130进一步移动时，引出线21逐渐向径向内侧倾倒。此时，引出线21从根部倾倒的同时被收容于第2凹部111b中。然后，外模平坦部131与内模平坦部111对置，在外模平坦部131与内模平坦部111之间夹住引出线21。
当外模130进一步靠近内模110时，如图9所示，外模垂直部132与内模垂直部112接近地对置。然后，引出线21的末端与内模垂直部112的第3凹部112a的上端接触，在逐渐倾倒的同时被收容于第3凹部112a中。引出线21在内模110与外模130之间被收容在第1凹部111a、第2凹部111b、第3凹部112a、第4凹部132a中并被夹持。即，在外模垂直部132与内模垂直部112之间夹住引出线21。由此，利用内模110和外模130夹住引出线21并使引出线21弯曲成l字形状，从而成型出第1直线部21b和第2直线部21c。即，引出线成型体21a完成。
在将引出线21成型为l字形状的过程中，在内模110和外模130夹住引出线21的状态下，内模110将连接线22按压向轴向下侧。内模110相对于定子未成品10a以能够向轴向下侧稍微移动的方式被载置台101所支承。由此，所有的连接线22向轴向下侧靠近线圈13，连接线22的周围的空隙被堵住。同时，由于连接线22的周围的空隙被堵，从而绝缘管被连接线22之间或线圈13夹住，而不能相对于线圈13移动。即，在引出线21的成型工序中，也能够同时进行连接线22的成型。
并且，在利用内模110和外模130夹住引出线21并使其成型为l字形状时，第1凹部111a、第2凹部111b、第3凹部112a、第4凹部132a对于将第1直线部21b和第2直线部21c成型为规定的形状是有效的。并且，也可以在外侧平坦部131的下表面上设置同样的凹部。在成型精度比较放松的情况下，也可以省略第1凹部111a、第2凹部111b、第3凹部112a、第4凹部132a中的任意一个。
＜2－5.内模、外模的移除工序＞
在引出线21的成型完成之后，外模130从定子10的上方退避。接着，内模110从定子10的上方退避。
在使内模110从定子10的上方退避时，内模110移动到移动路径121的径向中央部。由此，内模110穿过完成后的引出线成型体21a的径向内侧而朝向定子10的上方退避。
能够针对所有的引出线21配置内模110和外模130，因此，通过使内模110和外模130同时移动，能够同时对12根引出线21进行成型。在内模110或外模130的移动时彼此发生干涉的情况下，也可以将移动工序分成多次。在任意情况下，都能够同时对多根引出线21进行成型，因此，能够高效地对引出线21进行成型。
另外，引出线21弯曲成l字形状之后，在移除内模120和外模130之后，引出线21从被内模120和外模130夹住的状态稍微恢复到原来的形状。该现象被称为回弹。因此，内模120和外模130优选构成为具有下述形状：在内模120和外模130夹住引出线21时，使引出线21变形为相对于引出线成型体21a的形状附加了引出线21的回弹量而得的形状。例如，使内模垂直部112和外模垂直部132相对于轴向稍微倾斜。或者，例如，使内模平坦部111和外模平坦部131相对于与轴向垂直的方向稍微倾斜。通过采用上述结构，引出线21被内模120和外模130夹住时，变成相对于作为引出线成型体21a而定义的规定的形状暂时不同的形状，但是，在移除内模120和外模130之后，就会变成规定的形状。
＜3.其它＞
综上所述，对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明的范围并不受上述限定，在不脱离发明的主旨的范围内，能够加以各种各样的变更来进行实施。
本发明能够在例如定子的制造方法、马达中利用。