扇形线圈制造方法、扇形线圈制造装置、以及使用该装置的扇形线圈的制作方法

扇形线圈制造方法、扇形线圈制造装置、以及使用该装置的扇形线圈的制作方法
【专利摘要】为了削减扇形线圈的制造工序中的工序数，在卷绕扁平导体（D），使用成形模具制造具有圆弧部（Sa1）、曲柄部（S4）、以及凸形状部（S5）的扇形线圈（SC）的扇形线圈制造方法中，成形模具包括外周面成形上模（M1）、内周面成形上模（M4）和内周面成形下模（M2）、外周面成形下模（M3），在通过外周面成形上模（M1）、内周面成形上模（M4）和内周面成形下模（M2）、外周面成形下模（M3）约束扁平导体（D）具有的外周面的至少两个面的情况下，形成圆弧部（Sa1）、曲柄部（S4）、以及凸形状部（S5）。
【专利说明】扇形线圈制造方法、扇形线圈制造装置、以及使用该装置的扇形线圈
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于马达的定子等的扇形线圈的制造方法，并且涉及廉价且高精度地形成扇形线圈的技术。
【背景技术】
[0002]最近，鉴于环境问题，汽车上搭载驱动用的马达的情况逐渐增多。车载的驱动用的马达为使车辆运动而期望大输出，并且为了被搭载于车辆上而期望小型化。尤其是，混合动力车需要在发动机舱内收纳发动机和驱动用马达，因此马达小型化的需求高。为了提高马达的输出，摸索增大用于马达的线圈的截面积同时提高定子的填充系数的方法。另一方面，关于马达的小型化以各种方法进行了研究。
[0003]作为增大定子的线圈的截面积的方法，提出了使用扁平导体进行卷绕而形成线圈的方法。这是因为，通过形成使用了具有矩形截面的扁平导体的线圈，在矩形形状的槽内收纳了线圈的一部分时，与使用了具有圆形截面的导体的情况相比，能够降低空隙率，结果能够提高填充系数。并且，在通过使用了扁平导体的扇形线圈方式形成定子的情况下，可知有利于减少铁损或铜损等。但是，在使用扁平导体形成扇形线圈的情况下，其加工方法稍微困难，迫切希望加工方法的简单化。
[0004]专利文献I中公开了旋转电机的线圈用的扇形的形成装置、扇形的形成方法、以及与使用了该装置的扇形相关的技术。当由扁平导体形成扇形时，包括形成扇形的曲柄部以及弯曲部的一对第一成形模具、形成曲柄部以及肩部的一对第二成形模具、以及与第二成形模具成对并形成肩部的2个成形辊，通过第一成形模具夹持扁平导体而形成弯曲部及曲柄部。接着，通过第二成形模具夹持扁平导体，由此进一步使曲柄部变形。之后，通过成形辊以将扁平导体按压到第二成形模具的方式形成扇形。这样一来，能够实现考虑了扁平导体的回弹效果的弯曲加工。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利文献特开2004-297863号公报。

【发明内容】

[0008]发明要解决的问题
[0009]但是，在通过专利文献I中公开的技术形成扇形的情况下，考虑存在以下说明的问题。
[0010]在专利文献I的方法中，使用多个模具形成了扇形。而且，在第一成形模具和第二成形模具以及成形辊中，驱动模具的方向不同。因此，第一成形模具、第二成形模具、以及成形辊分别需要驱动机构。并且，需要通过第一成形模具在扁平导体上形成弯曲部及曲柄部的第一工序、通过第二成形模具在扁平导体上形成凸部的第二工序、以及在扁平导体上形成肩部的第三工序，并且需要在第一工序和第二工序之间打开模具的步骤。即，在通过第一成形模具形成之后第一成形模具将会退让，之后通过第二成形模具进行成形，在该状态下使用成形辊折弯出扇形，因此在第一成形模具打开的期间第二成形模具无法运动，准备时间难以缩短。因此，预计减少扇形线圈的生产成本是件困难的事。
[0011]并且，由于一个定子需要多种类型的扇形线圈的形状，因此必须进行模具的换产调整，但是模具的换产调整需要劳力和时间。在这种情况下，在需要多个工序、需要多个模具的专利文献I的技术中，预计到换产调整的劳力也大大影响成本。
[0012]如前所述，定子的小型化以及高输出化的需要高，在使用了扇形线圈的定子的情况下，扇形线圈的数量的增加或扇形线圈的截面积的增加关系到马达的高输出化。但是，考虑到根据定子的线圈末端小型化的要求，扇形形状会更加复杂化，增加扇形线圈的使用数量也会使扇形形状变得更加复杂化。因此，迫切希望降低扇形线圈形成工序中的生产成本。
[0013]因此，为了解决这样的问题，本发明的目的是提供能够削减扇形线圈的形成工序的扇形线圈制造方法。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]为了达到所述目的，本发明的一个方式涉及的扇形线圈制造方法具有以下特征。
[0016](I) 一种扇形线圈制造方法，使用成形模具对扁平导体进行弯曲加工，来制造在线圈末端具有圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的扇形线圈，所述制造方法的特征在于，所述成形模具包括第一成形模具和第二成形模具，在通过所述第一成形模具和所述第二成形模具约束所述扁平导体具有的外周面中的至少两个面的情况下，形成所述圆弧形状部、所述曲柄形状部、以及所述凸形状部。
[0017](2)在(I)中所述的扇形线圈制造方法中，优选的是其特征在于，当所述第一成形模具和所述第二成形模具处于模具打开状态时，通过保持机构将所述扁平导体在所述第一成形模具和所述第二成形模具之间保持成与所述第一成形模具的移动方向交叉。
[0018](3)在(I)或(2)所述的扇形线圈制造方法中，优选的是其特征在于，形成所述圆弧形状部的圆弧形状部形成面以及形成所述曲柄形状部的曲柄形状部形成面沿着所述第一成形模具的移动方向配置，通过所述第一成形模具以及所述第二成形模具所形成的所述圆弧形状部形成面使所述扁平导体沿着平面方向弯曲，而形成所述圆弧形状部，通过所述第一成形模具以及所述第二成形模具所形成的所述曲柄形状部形成面使所述圆弧形状部的一部分沿着平面方向弯曲，而形成所述曲柄形状部，通过所述第一成形模具以及所述第二成形模具所形成的凸形状部形成面使所述扁平导体在沿边方向上变形，而形成所述凸形状部。
[0019](4)在(I)至(3)中任一项所述的扇形线圈制造方法中，优选的是其特征在于，所述成形模具包括第三成形模具和第四成形模具，所述第一成形模具、所述第二成形模具、所述第三成形模具、以及所述第四成形模具被配置在各自面对的位置处，所述第一成形模具以及所述第四成形模具和所述第二成形模具以及所述第三成形模具向相互接近的方向运动，由此通过所述第一成形模具以及所述第三成形模具具有的所述圆弧形状部形成面形成所述圆弧形状部的外周侧，通过所述第二成形模具以及所述第四成形模具具有的所述圆弧形状部形成面形成所述圆弧形状部的内周侧，所述第一成形模具以及所述第二成形模具具有的所述曲柄形状部形成面和所述第三成形模具以及所述第四成形模具具有的所述曲柄形状部形成面被配置为形成各自的面的圆弧中心不同，由此在所述扁平导体上形成所述曲柄形状部，通过所述第一成形模具以及所述第四成形模具具有的所述凸形状部形成面形成所述凸形状部的外侧面，通过所述第二成形模具以及所述第三成形模具具有的所述凸形状部形成面形成所述凸形状部的内侧面。
[0020](5)在(4)中所述的扇形线圈制造方法中，优选的是其特征在于，通过所述第一成形模具以及所述第四成形模具或者所述第二成形模具以及所述第三成形模具所具备的、利用了所述第一成形模具以及所述第二成形模具与所述第三成形模具以及所述第四成形模具之间设置的空隙的阶梯形状形成面，在所述扇形线圈的线圈末端侧形成阶梯形状部。
[0021](6)在(I)至(5)中任一项所述的扇形线圈制造方法中，优选的是其特征在于，将肩部形成模具沿着所述成形模具的侧面移动，并对所述扁平导体在沿边方向上进行弯曲加工。
[0022](7)在(I)至(6)中任一项所述的扇形线圈制造方法中，优选的是其特征在于，在所述扁平导体上形成了所述圆弧形状部以及所述曲柄形状部之后，在通过所述成形模具保持所述扁平导体的状态下，通过变位部成形模具在所述扁平导体上形成使所述扁平导体沿着平面方向弯曲的形状的变位部。
[0023]并且，为了达到所述目的，本发明的另一个方式涉及的扇形线圈制造装置具有以下特征。
[0024](8) 一种扇形线圈制造装置,具有对扁平导体进行弯曲加工来成形扇形线圈的圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的成形模具，所述扇形线圈制造装置的特征在于，所述成形模具包括第一成形模具和第二成形模具，所述第一成形模具和所述第二成形模具具有在约束所述扁平导体具有的外周面中的至少两个面的情况下连续地成形所述圆弧形状部、所述曲柄形状部、以及所述凸形状部的圆弧形状部形成面、曲柄形状部形成面、以及凸形状部形成面。
[0025](9)在(8)中所述的扇形线圈制造装置中，其特征在于，所述扇形线圈制造装置具有保持机构，当所述第一成形模具和所述第二成形模具处于模具打开状态时，所述保持机构在所述第一成形模具和所述第二成形模具之间将所述扁平导体保持在与所述第一成形模具的移动方向交叉的方向上。
[0026](10)在(8)或(9)中所述的扇形线圈制造装置中，优选的是其特征在于，所述圆弧形状部形成面是使所述扁平导体沿着平面方向弯曲而形成所述圆弧形状部的曲面，所述曲柄形状部形成面是使所述圆弧形状部的一部分沿着平面方向弯曲而形成所述曲柄形状部的曲面，所述凸形状部形成面是使所述扁平导体在沿边方向上变形而形成所述凸形状部的曲面，所述圆弧形状部形成面以及所述曲柄形状部形成面沿着所述第一成形模具的移动方向以及所述扁平导体的沿边方向配置。
[0027](11)在(8)至(10)中任一项所述的扇形线圈制造装置中，优选的是其特征在于，所述成形模具包括第三成形模具和第四成形模具，所述第一成形模具、所述第二成形模具、所述第三成形模具、以及所述第四成形模具被配置在各自面对的位置处，所述第一成形模具和所述第四成形模具的移动方向相同，所述第二成形模具和所述第四成形模具的移动方向是朝向所述第一成形模具和所述第四成形模具的方向，在所述第一成形模具以及所述第三成形模具上具有形成所述圆弧形状部的外周侧的所述圆弧形状部形成面和形成所述曲柄形状部的外周侧的所述曲柄形状部形成面，在所述第二成形模具以及所述第四成形模具上具有形成所述圆弧形状部的内周侧的所述圆弧形状部形成面和形成所述曲柄形状部的内周侧的所述曲柄形状部形成面，在所述第一成形模具以及所述第四成形模具上具有形成所述凸形状部的外侧面的所述凸形状部形成面，在所述第二成形模具以及所述第三成形模具上具有形成所述凸形状部的内侧面的所述凸形状部形成面，在所述第一成形模具至所述第四成形模具所具备的所述曲柄形状部形成面中，形成所述第一成形模具以及所述第二成形模具具有的所述曲柄形状部形成面、和所述第三成形模具以及所述第四成形模具具有的所述曲柄形状部形成面的各个面的圆弧中心不同。
[0028]( 12)在(11)中所述的扇形线圈制造装置中，优选的是其特征在于，在所述第一成形模具以及所述第四成形模具或者所述第二成形模具以及所述第三成形模具上具备利用了所述第一成形模具以及所述第二成形模具和所述第三成形模具以及所述第四成形模具之间设置的空隙的阶梯形状形成面。
[0029](13)在(8)至(12)中任一项所述的扇形线圈制造装置中，优选的其特征在于，所述扇形线圈制造装置具有沿着所述成形模具的侧面移动并对所述扁平导体在沿边方向上进行弯曲加工的肩部形成模具。
[0030](14)在(8)至(13)中任一项所述的扇形线圈制造装置中，优选的是特征在于，所述扇形线圈制造装置具有变位部成形模具，所述变位部成形模具在通过所述成形模具保持所述扁平导体的状态下，在所述扁平导体上形成使所述扁平导体沿着平面方向弯曲的形状的变位部。
[0031]并且，为了达到所述目的，本发明的另一个方式涉及的扇形线圈具有以下特征。
[0032](15)—种扇形线圈，在线圈末端上具有圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部，并具有扁平截面，所述扇形线圈的特征在于，所述扇形线圈是使用(8)至(14)中任一项所述的扇形线圈制造装置而制造的。
[0033]发明效果
[0034]根据具有这样特征的本发明的一个方式涉及的扇形线圈的制造方法，可以得到以下的作用以及效果。
[0035]上述(I)中所述的方式为:使用成形模具对扁平导体进行弯曲加工，来制造在线圈末端具有圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的扇形线圈，成形模具包括第一成形模具和第二成形模具，在通过第一成形模具和第二成形模具约束扁平导体具有的外周面中的至少两个面的情况下，形成圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部。
[0036]不使用第一成形模具和第二成形模具对圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的模具打开而在由第一成形模具以及第二成形模具持续性约束扁平导体的外周面中的至少两个面的情况下形成，因此扁平导体被连续性地塑性变形，能形成圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部。通过采用这样的方法，与例如在形成圆弧形状部时沿着圆弧的径向压模而成形，接着打开模具利用成形曲柄形状部的模具而形成曲柄形状部这样的需要模具打开的方法相比，能够缩短制造所需的周期。这是因为，例如在以最初的工序形成了圆弧形状部之后，需要移置到下一个工序以形成曲柄形状部的情况下，需要模具打开以及扁平导体的转移、移置的动作。但是，通过使用第一成形模具和第二成形模具连续性形成圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部，能够削减前述的动作，能够有助于成形工序的消减。其结果是，能够有助于扇形线圈的成本降低。
[0037]并且，(2)中所述的方式为:在(I)中所述的扇形线圈的制造方法中，当第一成形模具和第二成形模具处于模具打开状态时，通过保持机构将扁平导体在第一成形模具和第二成形模具之间保持成与第一成形模具的移动方向交叉。这里所说的“保持为与第一成形模具的移动方向交叉”是指在与第一成形模具的移动方向近似正交的方向上保持扁平导体，“近似正交”是指与“正交”相比时包含若干角度差的意思。通过由保持机构保持扁平导体，与从在第一成形模具和第二成形模具的任一个中放置扁平导体的状态开始加工的情况相比，能够将扁平导体保持在最合适的位置，因此能够提高加工的自由度。并且，能够有助于扇形线圈的形状精度的提高。
[0038]并且，上述(3)中所述的方式为:在(I)或(2)中所述的扇形线圈制造方法中，形成圆弧形状部的圆弧形状部形成面以及形成曲柄形状部的曲柄形状部形成面沿着第一成形模具的移动方向配置，通过第一成形模具以及第二成形模具所形成的圆弧形状部形成面使扁平导体沿着平面方向弯曲，而形成圆弧形状部，通过第一成形模具以及第二成形模具所形成的曲柄形状部形成面使圆弧形状部的一部分沿着平面方向弯曲，而形成曲柄形状部，通过第一成形模具以及第二成形模具所形成的凸形状部形成面使扁平导体在沿边方向上变形，而形成凸形状部。
[0039]通过沿着第一成形模具的移动方向形成圆弧形状部形成面以及曲柄形状部形成面，能够通过成形模具使扁平导体连续性地塑性变形而形成圆弧形状部以及曲柄形状部。例如，圆弧形状部形成面是曲面连续性地变化的形状，如果第二成形模具配置在与第一成形模具对置的位置，则在由第一成形模具的圆弧形状部形成面和第二成形模具的圆弧形状部形成面夹着扁平导体的状态下，使第一成形模具相对于第二成形模具移动，由此能够进行使扁平导体沿着平面方向弯曲的加工。
[0040] 申请人:已确认:通过如此使用圆弧形状部形成面以及曲柄形状部形成面使扁平导体连续性地塑性变形，能够减少扇形线圈中发生的回弹量。减少扇形线圈中发生的回弹量会涉及到扇形线圈的形状精度的提高。
[0041]并且，(4)中所述的方式为:在(I)至(3)中任一项所述的扇形线圈制造方法中，成形模具包括第三成形模具和第四成形模具，第一成形模具、第二成形模具、第三成形模具、以及第四成形模具被配置在各自面对的位置处，第一成形模具以及第四成形模具和第二成形模具以及第三成形模具向相互接近的方向运动，由此通过第一成形模具以及第三成形模具具有的圆弧形状部形成面形成圆弧形状部的外周侧，通过第二成形模具以及第四成形模具具有的圆弧形状部形成面形成圆弧形状部的内周侧，第一成形模具以及第二成形模具具有的曲柄形状部形成面和第三成形模具以及第四成形模具具有的曲柄形状部形成面被配置为形成各自的面的圆弧中心不同，由此在扁平导体上形成曲柄形状部，通过第一成形模具以及第四成形模具具有的凸形状部形成面形成凸形状部的外侧面，通过第二成形模具以及第三成形模具具有的凸形状部形成面形成凸形状部的内侧面。
[0042]使用4个成形模具在扁平导体形成圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部，因此提高了扇形线圈制造中的加工的自由度，还能提高扇形线圈的形状精度。这是因为，形成扇形线圈的每个部位时，能够将扁平导体由成形模具保持在最合适位置。并且，成形模具分割成四个，由此成形模具的形状被简单化，因此能够提高模具的精度，也能够抑制模具费。[0043]并且，上述(5)中所述的方式为:在(4)中所述的扇形线圈制造方法中，通过第一成形模具以及第四成形模具或者第二成形模具以及第三成形模具所具备的、利用了第一成形模具以及第二成形模具与第三成形模具以及第四成形模具之间设置的空隙的阶梯形状形成面，在扇形线圈的线圈末端侧形成阶梯形状部。例如，在将扇形线圈插入到定子铁心时，通过形成扇形线圈以使阶梯形状部处于作为线圈末端的位置，由此能够将阶梯形状部的侧面用作扇形线圈的基准。扇形线圈中形成的阶梯形状部的侧面通过第一成形模具以及第四成形模具或第二成形模具以及第三成形模具形成，因此能够以与成形模具同等的精度形成。在扇形线圈的形状的特性上，难以形成作为基准面的部分，但是通过设置阶梯形状部的侧面这样的基准面，因此能够提高将扇形线圈组装到定子铁心时的组装精度。
[0044]并且，上述(6)中所述的方式为:在(I)至(5)中任一项所述的扇形线圈制造方法中，将肩部形成模具沿着成形模具的侧面移动，并对扁平导体在沿边方向上进行弯曲加工。通过沿着成形模具的侧面移动肩部形成模具，能够以成形模具的侧面为基准形成扇形线圈的肩部。并且，能够在成形模具保持扁平导体的状态下形成肩部。因此，在成形扇形线圈时不会发生扇形线圈的倒换，能够提高扇形线圈中形成的肩部的形状精度。
[0045]并且，上述(7)中所述的方式为:在(I)至(6)中任一项所述的扇形线圈制造方法中，在扁平导体上形成了圆弧形状部以及曲柄形状部之后，在通过成形模具保持扁平导体的状态下，通过变位部成形模具在扁平导体上形成使扁平导体沿着平面方向弯曲的形状的变位部。关于扇形线圈具有的变位部，在扁平导体形成了圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部之后，在由成形模具保持扁平导体的状态下形成变位部，因此不需要扁平导体的倒换。其结果为，能够提高扇形线圈的形状精度。
[0046]并且，根据具有如此特征的本发明的另一个方式涉及的扇形线圈制造装置，能够得到以下的作用以及效果。
[0047]上述(8)中所述的方式为:一种扇形线圈制造装置，具有对扁平导体进行弯曲加工来成形扇形线圈的圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的成形模具，成形模具包括第一成形模具和第二成形模具，第一成形模具和第二成形模具具有在约束扁平导体具有的外周面中的至少两个面的情况下连续地成形圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的圆弧形状部形成面、曲柄形状部形成面、以及凸形状部形成面。
[0048]第一成形模具和第二成形模具具备圆弧形状部形成面、曲柄形状部形成面、以及凸形状部形成面，因此能够在扁平导体上连续性地形成圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部。其结果为，能够在扇形线圈制造工序中削减开模、闭模、或模间移置这样的过程，因此能缩短扇形线圈的制造工序的周期。
[0049]并且，上述(9)中所述的方式为:在(8)中所述的扇形线圈制造装置中，扇形线圈制造装置具有保持机构，当第一成形模具和第二成形模具处于模具打开状态时，保持机构在第一成形模具和第二成形模具之间将扁平导体保持在与第一成形模具的移动方向交叉的方向上。通过具备保持扁平导体的保持机构，与从在第一成形模具或第二成形模具的任一个放置扁平导体的状态开始加工的情况相比，能够将扁平导体保持在最合适的位置中。其结果为能够提高加工的自由度，因此能够有助于提高扇形线圈的形成精度。
[0050]并且，上述(10)中所述的方式为:在(8)或(9)中所述的扇形线圈制造装置中，圆弧形状部形成面是使扁平导体沿着平面方向弯曲而形成圆弧形状部的曲面，曲柄形状部形成面是使圆弧形状部的一部分沿着平面方向弯曲而形成曲柄形状部的曲面，凸形状部形成面是使扁平导体在沿边方向上变形而形成凸形状部的曲面，圆弧形状部形成面以及曲柄形状部形成面沿着第一成形模具的移动方向以及扁平导体的沿边方向配置。
[0051]圆弧形状部形成面以及曲柄形状部形成面是沿着第一成形模具的移动方向以及扁平导体的沿边方向形成，因此能够使扁平导体连续性地塑性变形而形成圆弧形状部以及曲柄形状部。通过使用圆弧形状部形成面以及曲柄形状部形成面使扁平导体连续性地塑性变形，能够减少扇形线圈中产生的回弹量。并且，由于第一成形模具以及第二成形模具具有凸部形成面，因此能紧接在圆弧形状部形成面以及曲柄形状部形成面的成形之后连续性地使凸形状部塑性变形。其结果为，能提高扇形线圈的形状精度。
[0052]并且，上述(11)中所述的方式为:在(8)至(10)中任一项所述的扇形线圈制造装置中，成形模具包括第三成形模具和第四成形模具，第一成形模具、第二成形模具、第三成形模具、以及第四成形模具被配置在各自面对的位置处，第一成形模具和第四成形模具的移动方向相同，第二成形模具和第四成形模具的移动方向是朝向第一成形模具和第四成形模具的方向，在第一成形模具以及第三成形模具上具有形成圆弧形状部的外周侧的圆弧形状部形成面和形成曲柄形状部的外周侧的曲柄形状部形成面，在第二成形模具以及第四成形模具上具有形成圆弧形状部的内周侧的圆弧形状部形成面和形成曲柄形状部的内周侧的曲柄形状部形成面，在第一成形模具以及第四成形模具上具有形成凸形状部的外侧面的凸形状部形成面，在第二成形模具以及第三成形模具上具有形成凸形状部的内侧面的凸形状部形成面，在第一成形模具至第四成形模具所具备的曲柄形状部形成面中，形成第一成形模具以及第二成形模具具有的曲柄形状部形成面、和第三成形模具以及第四成形模具具有的曲柄形状部形成面的各个面的圆弧中心不同。
[0053]通过使用四个成形模具在扁平导体形成圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部，能够进行精度更高的加工。这是因为，在形成每个部位时，能够通过成形模具将扁平导体保持在最合适位置。并且，将成形模具分割成四个部分的结果为，能简化成形模具的形状，因此也能够抑制模具费。
[0054]并且，上述(12)中所述的方式为:在(11)中所述的扇形线圈制造装置中，在第一成形模具以及第四成形模具或者第二成形模具以及第三成形模具上具备利用了第一成形模具以及第二成形模具和第三成形模具以及第四成形模具之间设置的空隙的阶梯形状形成面。设置在扇形线圈中的阶梯形状部的侧面是通过第一成形模具以及第四成形模具或第二成形模具以及第三成形模具而形成的。因此，阶梯形状部的侧面能够以与设置在成形模具中的成形面相同程度的精度而形成。由于能够如上地提高阶梯形状部的形状精度，因此能够用作扇形线圈的基准。在扇形线圈的形状的特性上，很难形成作为基准面的部分，但是可以将阶梯形状部的侧面用作基准面，因此能够提高在定子铁心组装扇形线圈时的组装精度。
[0055]并且，上述(13)中所述的方式为:在(8)至(12)中任一项所述的扇形线圈制造装置中，扇形线圈制造装置具有沿着成形模具的侧面移动并对扁平导体在沿边方向上进行弯曲加工的肩部形成模具。能够以成形模具的侧面为基准而形成扇形线圈的肩部，能够在成形模具保持扁平导体的状态下形成肩部，因此不会发生扇形线圈的倒换，可以提高肩部的形状精度。[0056]并且，上述(14)中所述的方式为:在(8)至(13)中任一项所述的扇形线圈制造装置中，扇形线圈制造装置具有变位部成形模具，所述变位部成形模具在通过成形模具保持扁平导体的状态下，在扁平导体上形成使扁平导体沿着平面方向弯曲的形状的变位部。关于扇形线圈具有的变位部，在扁平导体形成圆弧形状部以及曲柄形状部之后，在由成形模具保持扁平导体的状态下形成变位部，因此不会发生扁平导体的倒换。其结果为能够提高扇形线圈的形状精度。
[0057]并且，根据具有如此特征的本发明的另一个方式涉及的扇形线圈，能够得到以下的作用以及效果。
[0058]上述(15)中所述的方式为:一种扇形线圈，在线圈末端上具有圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部，并具有扁平截面，所述扇形线圈是使用(8)至(14)中任一项所述的扇形线圈制造装置而制造的。通过(I)至(7)的扇形线圈制造方法形成扇形线圈、或使用(8)至(14)的扇形线圈制造装置有效地形成扇形线圈，因此能够有助于扇形线圈的成本降低。
【专利附图】

【附图说明】
[0059]图1是本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分的立体图；
[0060]图2是示出本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分中在扁平导体上形成圆弧部的情形的立体图；
[0061]图3是示出本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成曲柄部的情形的立体图；
[0062]图4是示出本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成凸部的情形的立体图；
[0063]图5是示出本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成肩部的情形的立体图；
[0064]图6是本实施方式的扁平导体的立体图；
[0065]图7是本实施方式的圆弧部形成状态的扁平导体的立体图；
[0066]图8是本实施方式的曲柄部形成状态的扁平导体的立体图；
[0067]图9是本实施方式的凸部形成状态的扁平导体的立体图；
[0068]图10是本实施方式的肩部形成状态的扁平导体的立体图；
[0069]图11是本实施方式的扇形线圈的立体图；
[0070]图12是本实施方式的扇形线圈的平面图；
[0071]图13A是本实施方式的外周面成形上模的从骨干部内侧下方的立体图；
[0072]图13B是本实施方式的外周面成形上模的从骨干部外侧下方的立体图；
[0073]图14A是本实施方式的内周面成形下模的从骨干部外侧上方的立体图；
[0074]图14B是本实施方式的内周面成形下模的从骨干部内侧上方的立体图；
[0075]图15A是本实施方式的外周面成形下模的从骨干部外侧上方的立体图；
[0076]图15B是本实施方式的外周面成形下模的从骨干部内侧上方的立体图；
[0077]图16A是本实施方式的内周面成形上模的从骨干部内侧下方的立体图；
[0078]图16B是本实施方式的内周面成形上模的从骨干部外侧下方的立体图；[0079]图17A是本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分的主视图；
[0080]图17B是本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分的侧视图；
[0081]图18是本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分的俯视图；
[0082]图19A是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分中在扁平导体上形成圆弧部的情形的主视图；
[0083]图19B是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部分中在扁平导体上形成圆弧部的情形的侧视图；
[0084]图20A是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成曲柄部的情形的主视图；
[0085]图20B是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成曲柄部的情形的侧视图；
[0086]图21A是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成凸部的情形的主视图；
[0087]图21B是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成凸部的情形的侧视图；
[0088]图22A是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成肩部的情形的主视图；
[0089]图22B是在本实施方式的扇形线圈形成装置的骨干部中在扁平导体上形成肩部的情形的侧视图；
[0090]图23A是本实施方式的肩部形成模具M5的主视图；
[0091]图23B是本实施方式的肩部形成模具M5的侧视图；
[0092]图24是本实施方式的变位部形成装置的立体图；
[0093]图25是本实施方式的变位部形成装置的待机位置的平面图；
[0094]图26是本实施方式的变位部形成装置的侧面模具打开前进位置的平面图；
[0095]图27是本实施方式的变位部形成装置的侧面模具移动开始前进位置的平面图；
[0096]图28是本实施方式的变位部形成装置的侧面模具移动结束前进位置的平面图；
[0097]图29是本实施方式的扇形线圈中形成的凸部的放大立体图。
【具体实施方式】
[0098]首先，使用附图来说明本发明的实施方式。
[0099]图11示出本实施方式的扇形线圈SC的立体图。图12示出扇形线圈SC的平面图。图6示出扁平导体D的立体图。图7示出圆弧部形成状态的扁平导体D的立体图。图8示出曲柄部形成状态的扁平导体D。图9示出凸部形成状态的扁平导体D。图10示出肩部形成状态的扁平导体D。扇形线圈SC除了图11中示出的形状之外需要形状稍微不同的多个形状，但是由于是类似的形状，因此省略其说明。
[0100]扇形线圈SC是使用图6中示出的扁平导体D而形成的。扁平导体D是使用了具有矩形截面的铜等导电性高的金属的线材，在其周围实施了为确保扇形线圈SC和未图示的定子铁心的绝缘性所需的珐琅等的绝缘性覆盖。在本实施方式中，将图6中示出的预定长度的导线称为扁平导体D，但是需要多种用于未图示的定子铁心的扇形线圈SC，因此需要多种扁平导体D的长度。所以，在说明书中，将具有必要的长度的、具有矩形截面的导线称为扁平导体D。
[0101]扇形线圈SC包括:被插入到未图示的定子铁心之后与其他扇形线圈SC的端部接合的引线部S1、被配置在未图示的定子铁心具有的槽内的槽内导线部S2、被配置在未图示的定子的线圈末端的斜边部S3、为了扇形线圈SC之间的路线变换而形成的曲柄部S4、如图12中示出的那样形成为从斜边部S3向未图示的定子的轴向突出的凸形状部S5、在从斜边部S3连结到槽内导线部S2的部分被沿边弯曲加工的肩部S6、以及用于在未图示的定子的线圈末端调整径向的位置的槽部变位S7。此外，根据扇形线圈SC的种类，可无需形成槽部变位S7，但是只要没有特别的限制时，为了便于说明，假设扇形线圈SC具有槽部变位S7而进行说明。
[0102]而且，引线部SI包括第一引线部Sll和第二引线部S12。槽内导线部S2包括第一槽内导线部S21和第二槽内导线部S22。斜边部S3包括第一斜边部S31和第二斜边部S32。肩部S6包括第一肩部S61和第二肩部S62。这些为了方便而分别被称为第一和第二，但本质上的结构是相同的。
[0103]扇形线圈SC具有上述构成，配置在未图示的定子内，因此准备了多种、多根。例如，如果是48槽以及10层的定子时，则要准备240根扇形线圈SC，并且需要准备10种以上的形状不同的扇形线圈SC。
[0104]扇形线圈SC是以图6至图12的顺序制作。图6中示出的扁平导体D被切断为预定长度。图7中示出的圆弧部形成体SCal是在扁平导体D的中央附近形成了圆弧部Sal的部件，并且将扁平导体D弯曲加工为形成在平面方向上具有预定半径的圆弧部Sal。图8中示出的曲柄部形成体SCa2是在圆弧部形成体SCal形成了曲柄部S4的部件，并且是还沿着平面方向加工了圆弧部Sal的中央附近的部件。图9中示出的凸部形成体SCa3是在曲柄部形成体SCa2形成了凸形状部S5的部件，并且是在圆弧部Sal的中央附近在沿边方向施加力而加工的部件。
[0105]图10中示出的肩部形成体SCa4通过在凸部形成体SCa3中形成肩部S6，而形成第一肩部S61和第二肩部S62、以及第一斜边部S31和第二斜边部S32。槽部变位S7被沿扁平导体D的平面方向加工而形成在该肩部形成体SCa4内，从而成为扇形线圈SC。此外,关于槽部变位S7，也存在未被形成的扇形线圈SC。通过槽部变位S7,向未图示的定子铁心的内周侧或外周侧移动第一引线部Sll或第二引线部S12，从而形成焊接时必要的空间。此夕卜，如果需要该空间，则不妨碍用作相间绝缘纸的插入空间。
[0106]接着，对形成扇形线圈SC的扇形线圈形成装置的构成进行说明。
[0107]图1示出扇形线圈形成装置的骨干部分的立体图。图13示出外周面成形上模Ml的立体图。图13A是从骨干部分10内侧下方的立体图，图13B是从骨干部分10外侧下方的立体图。图14示出内周面成形下模M2的立体图。图14A是从骨干部分10外侧上方的立体图，图14B是从骨干部分10内侧上方的立体图。图15示出外周面成形下模M3的立体图。图15A是从骨干部分10外侧上方的立体图，图15B是从骨干部分10内侧上方的立体图。图16示出内周面成形上模M4的立体图。图16A是从骨干部分10内侧下方的立体图，图16B是从骨干部分10外侧下方的立体图。此外，用于与扇形线圈形成装置连接的螺栓孔等都被省略。[0108]外周面成形上模Ml如图13A、图13B所示包括曲面Mil、圆弧面M12、端面M13、侧面M14、以及阶梯形状部形成面M15。曲面Mll是连续性变化的曲面，并且是为了形成圆弧部Sal而设置的面。圆弧面M12是以对应于圆弧部Sal的外周面的方式形成为圆弧状的面，并且形成为沿着圆弧部Sal的外周侧凹入。端面M13是形成凸形状部S5以及斜边部S3的面。外周面成形上模Ml与后述的外周面成形下模M3成对，并形成扇形线圈SC被配置到未图示的定子时朝向外周侧的面。
[0109]内周面成形下模M2如图14A、图14B所示包括曲面M21、圆弧面M22、端面M23、以及侧面M24。曲面M21是连续性变化的曲面，并且是为了形成圆弧部Sal而设置的面。圆弧面M22是以对应于图8等中示出的圆弧部Sal的内周面的方式形成为圆弧状的面，并形成为沿着圆弧部Sal的内周侧突出的形状。端面M23是形成凸形状部S5以及斜边部S3的面。内周面成形下模M2与后述的内周面成形上模M4成对，并形成扇形线圈SC被配置到未图示的定子时朝向内周侧的面。
[0110]外周面成形下模M3如图15A、图15B所示包括曲面M31、圆弧面M32、以及端面M33。曲面M31是连续性变化的面，并且是为了形成圆弧部Sal而设置的面。圆弧面M32是以对应于圆弧部Sal的外周面的方式而形成的面，并且形成为沿着圆弧部Sal的外周侧凹入。端面M33是形成凸形状部S5以及斜边部S3的面。外周面成形下模M3与前述的外周面成形上模Ml成对，并形成扇形线圈SC被配置到未图示的定子时朝向外周侧的面。
[0111]内周面成形上模M4如图16A、图16B所示包括曲面M41、圆弧面M42、端面M43、以及阶梯形状部形成面M45。曲面M41是连续性变化的面，并且是为了形成圆弧部Sal而设置的面。圆弧面M42是以对应于圆弧部Sal的内周面的方式形成的面，并形成为沿着圆弧部Sal的内周侧凸出。端面M43是形成凸形状部S5以及斜边部S3的面。内周面成形上模M4与前述的内周面成形下模M2成对，并形成扇形线圈SC被配置到未图示的定子时朝向内周侧的面。
[0112]扇形线圈形成装置的骨干部分10如图1所述由外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4这4个成形模具构成。通过外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4在Z轴方向上移动，使被保持机构15保持的扁平导体D发生塑性变形而形成扇形线圈SC。具体地说，外周面成形上模Ml以及内周面成形上模M4同步地向图1的图面下方向沿着Z轴移动，内周面成形下模M2以及外周面成形下模M3同步地向图1的图面上方向沿着Z轴移动。此外，夕卜周面成形上模Ml和内周面成形上模M4、内周面成形下模M2和外周面成形下模M3分别通过驱动机构沿着Z轴移动，但是单侧固定时也成立。
[0113]用于外周面成形上模Ml至内周面成形上模M4的未图示的驱动机构被构成为内周面成形下模M2和外周面成形下模M3能够相对于外周面成形上模Ml和内周面成形上模M4，在面对的方向以预定速度移动。由于是各自只移动相同行程的结构，因此驱动机构构成为被准备一个能够使用未图示的梯形螺钉使外周面成形上模Ml和内周面成形上模M4同步动作。并且，外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4中，对应于扇形线圈SC的种类而准备了形状各不相同的模具，并且可更换地连接到驱动机构。
[0114]图23A示出肩部形成模具M5的主视图。图23B示出肩部形成模具的侧视图。肩部形成模具M5被配置为在骨干部分10的两侧面移动，如图5所示沿Z轴方向移动。肩部形成模具M5如图23A以及图23B所示包括侧块M51和沟部M52。侧块M51是对角部M53进行了倒圆加工的近似长方体形状的块。在侧块M51的中央以遍及夹着角部M53的2面的方式设置了沟部M52，肩部形成模具M5被配置为从角部M53与扁平导体D抵接。此外，虽然未图示，但是为了减少接触阻力以及损耗，肩部形成模具M5还可以是辊形状。
[0115]图24示出变位部形成装置20的立体图。图25示出变位部形成装置20的待机位置的平面图。图26示出变位部形成装置20的侧面模具打开前进位置的平面图。图27示出变位部形成装置20的侧面模具移动开始前进位置的平面图。图28示出变位部形成装置20的侧面模具移动结束前进位置的平面图。此外，在图24中肩部形成体SCa4本来如图5或图22A、图22B所示被骨干部分10保持，但是为了说明而省略。变位部形成装置20是如图24所示在肩部形成体SCa4上形成槽部变位S7的装置。外侧面模具M61在内面侧具有正面模具M64，通过变位保持块M66前进的背面模具M62具有的背面模具面M62a和正面模具M64具有的正面模具面M64a夹着肩部形成体SCa4而形成槽部变位S7。
[0116]限制器M63具有以下的构造:利用固定元件30对于具有未图示的驱动机构的变位部形成装置20限制变位部形成装置20的移动端，所述固定部件30与安装于外侧面模具M61的外面模具保持部件M65设置的辊引导器M65a抵接。在限制器M63的表面设置有斜面M63a,棍引导器M65a被斜面M63a引导，能够将外侧面模具M61引入到内侧。移动引导基件M67具有引导外侧面模具M61的功能。
[0117]具有这样的构成，变位部形成装置20通过未图示的驱动机构，变位部形成装置20向限制器M63前进，如图26所示，一旦辊引导器M65a与限制器M63抵接，则如图27所示被斜面M63a引导,而作用外面模具保持部件M65中设置的棍引导器M65a将要向内侧移动的力。同时，被引导并被设置于外侧面模具M61的棍引导器M61a被设置于移动引导基件M67的内侧的引导槽M67a引导，而作用将要向内侧移动的力。所以，外面模具保持部件M65中设置的外侧面模具M61会移动到内侧。
[0118]并且，如图28所示，通过使变位部形成装置20进一步前进，由此辊引导器M65a与限制器M63的斜面M63a抵接并被向背面模具M62的方向按压。其结果是，能够通过外侧面模具M61和背面模具M62夹着肩部形成体SCa4的第一引线部Sll以及第二引线部S12。此夕卜，背面模具M62以及正面模具M64可换产调整地被分别定位，并通过螺栓可更换地保持，因此能够使用变位部形成装置20形成多种槽部变位S7。背面模具M62以及正面模具M64根据在扇形线圈SC的种类中需要槽部变位S7的线圈的数量而被准备多种。
[0119]接着，说明使用上述中简单说明构成的扇形线圈形成装置的扇形线圈SC的形成工序。
[0120]图2是示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成圆弧部Sal的情形的立体图。图3是示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成曲柄部S4的情形的立体图。图4是示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成凸形状部S5的情形的立体图。图5是示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成肩部S6的情形的立体图。此外，为了便于说明，与图1同样地与驱动部有关的表现未示出在图2至图5中。
[0121]图17A示出扇形线圈形成装置的骨干部分10的主视图。图17B示出对应于图1的扇形线圈形成装置的骨干部分10的侧视图。图18示出对应于图1以及图17的扇形线圈形成装置的骨干部分10的俯视图。图19A示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成圆弧部Sal的情形的主视图。图19B示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成圆弧部Sal的情形的侧视图。图20A示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成曲柄部S4的情形的主视图。图20B示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成曲柄部S4的情形的侧视图。
[0122]图21A示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成凸形状部S5的情形的主视图。图21B示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成凸形状部S5的情形的侧视图。图22A示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成肩部S6的情形的主视图。图22B示出扇形线圈形成装置的骨干部分10中在扁平导体D形成肩部S6的情形的侧视图。图23A示出形成肩部S6的肩部形成模具M5的主视图。图23B示出形成肩部S6的肩部形成模具M5的侧视图。
[0123]在形成扇形线圈SC时，如图1以及图17A、17B中所示，在将外周面成形上模Ml以及内周面成形上模M4配置在两端被图1所示的保持机构15保持的扁平导体D的上部，将内周面成形下模M2以及外周面成形下模M3配置在扁平导体D的下部的状态下开始加工。具体地说，外周面成形上模Ml以及内周面成形上模M4向图1的图面下方向沿着Z轴移动，内周面成形下模M2以及外周面成形下模M3向图1的图面上方向沿着Z轴移动。
[0124]接着，如图2以及图19A、19B所示，在外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、夕卜周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4移动了行程STl的阶段，将扁平导体D形成为圆弧部形成体SCal。详细地说，分别设置在外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4的曲面Mil、曲面M21、曲面M31、以及曲面M41是分别连续变化的曲面，扁平导体D被这些曲面引导而沿着平面方向弯曲，在扁平导体D形成圆弧部Sal。
[0125]接着，如图3以及图20A、20B所示，在外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、夕卜周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4移动了行程ST2的阶段，在扁平导体D形成曲柄部S4。详细地说，相对于由外周面成形上模Ml中设置的圆弧面M12和内周面成形下模M2中设置的圆弧面M22形成的圆弧，由外周面成形下模M3中设置的圆弧面M32和内周面成形上模M4中设置的圆弧面M42形成的圆弧的中心位置被错位，由此在圆弧部Sal的中央附近形成曲柄部S4。
[0126]接着，如图4以及图21A、图21B所示，在外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4移动了行程ST3的阶段，在扁平导体D形成凸形状部S5。详细地说，通过外周面成形上模Ml以及内周面成形上模M4从图4的图面上侧相互接近，内周面成形下模M2以及外周面成形下模M3从图4的图面下侧相互接近，由此通过由分别设置在外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4的端面M13、端面M23、端面M33、以及端面M43包围的空间在扁平导体D的沿边方向被施加力，扁平导体D被进行沿边弯曲加工而形成凸形状部S5。
[0127]接着，如图5以及图22A、图22B所示，通过肩部形成模具M5而形成肩部形成体SCa4，所述肩部形成模具M5被配置在骨干部分10的两侧，通过在图5的Z轴方向上移动而形成扇形线圈SC的肩部S6。详细地说，如图22A或图22B所示，在凸部形成体SCa3被外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4保持的状态下，对于从外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4突出的扁平导体D，通过图23A以及图23B中示出的肩部形成模具M5沿着骨干部分10向图面下侧移动，由此扁平导体D被进行沿边弯曲加工，而在凸部形成体SCa3内形成肩部S6。
[0128]最后，使用图24至图28中示出的变位部形成装置20，在肩部形成体SCa4形成槽部变位S7。详细地说，如图25所示，在骨干部分10中保持有未图示的肩部形成体SCa4的情况下，变位部形成装置20前进。并且，如图26所示，变位部形成装置20的辊引导器M65a与限制器M63的斜面M63a抵接，如图27所示，外侧面模具M61移动到变位部形成装置20的内侧，变位部形成装置20进一步前进，由此如图28所示，外面模具保持元件M65向背面模具M62侧靠近。其结果是，被外面模具保持部件M65保持的正面模具M64的正面模具面M64a和背面模具M62的背面模具面M62a夹着肩部形成体SCa4并加压，而形成槽部变位S7。
[0129]如此，使用扇形线圈形成装置的骨干部分10以及变位部形成装置20而形成扇形线圈SC。扇形线圈SC通过骨干部分10的外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4的更换、以及变位部形成装置20的背面模具M62以及正面模具M64的更换等，能够应对多种类型，通过换产调整能够形成用于未图示的定子铁心的扇形线圈SC的全部。
[0130]本实施方式的扇形线圈制造方法具有上述构成，因此发挥以下说明的作用以及效
果O
[0131]首先，在扇形线圈SC的制造工序中，能举出削减工序数、以及能够缩短准备时间。在本实施方式的实施例中，一种扇形线圈制造方法，卷绕扁平导体D，使用成形模具来制造具有圆弧部Sal、曲柄部S4、以及凸形状部S5的扇形线圈SC，成形模具包括外周面成形上模Ml、内周面成形上模M4和内周面成形下模M2、外周面成形下模M3，在通过外周面成形上模Ml、内周面成形上模M4和内周面成形下模M2、外周面成形下模M3约束扁平导体D具有的外周面中的至少两个面的情况下，形成圆弧部Sal、曲柄部S4以及凸形状部S5。
[0132]如图1所示，从扁平导体D被保持机构15保持的状态，使外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4沿着图1的Z轴方向移动，由此形成圆弧部Sal以及曲柄部S4。具体地说，外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4移动行程STl而形成圆弧部Sal，移动行程ST2而在圆弧部Sal的中央附近形成曲柄部S4。并且，移动行程ST3而形成凸形状部S5。
[0133]如此，圆弧部Sal和曲柄部S4以及凸形状部S5无需打开模具而连续性形成，因此与各自由不同的模具形成且分别需要打开模具的情况相比，能够缩短准备时间。这是因为，在使用成形模具使扁平导体D的形状变形情况下，需要合模、开模的动作，但是通过例如连续地形成圆弧部Sal和曲柄部S4，能够减少一个开模的动作。其结果是，省去了开模的动作和在形成不同形状的模具间移动扁平导体D的动作，能够有助于周期的缩短。尤其是，为了提高扇形线圈SC的形状精度，在成形模具中定位扁平导体D时需要时间，因此与使用不同的模具而形成扇形线圈SC的情况相比，使用本实施方式的扇形线圈SC的制造方法，能够缩短整体的加工时间。
[0134]并且，通过使用本实施方式的扇形线圈SC的制造方法，能够提高扇形线圈SC的形状精度。如上所述，扇形线圈制造装置的骨干部分10能够使用外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4而不打开模具的情况下连续地形成扇形线圈SC的圆弧部Sal、曲柄部S4以及凸形状部S5。并且,能够在骨干部分10的模具关闭的状态下，使用肩部形成模具M5形成肩部S6，使用变位部形成装置20形成槽部变位S7。即，能够在一次也不打开模具的情况下从扁平导体D形成扇形线圈SC。
[0135]其结果是，在从扁平导体D加工成扇形线圈SC时，不需要使不同的模具间移动，因此不会发生模具间的扁平导体的夹持倒换，能够提高扇形线圈SC的形状精度。这是因为，如果产生了使加工中的扁平导体D在不同的模具间移动的工夫时，则每次都需要提出基准，在其基准中使用扁平导体D的外周面的一部分。但是，不能要求弯曲加工扁平导体D本身高的加工精度，可能会受到回弹等的影响，扇形线圈SC的形状精度每当在模具间移动时偏差会累积性地增大。使用本实施方式的扇形线圈SC的制造方法，能够防止这样的累积性的形状精度的恶化。
[0136]并且， 申请人:已经确认也可以抑制回弹本身的发生。在本实施方式的扇形线圈SC的制造方法中，在外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4中设置曲面Mil、曲面M21、曲面M31、以及曲面M41和圆弧面M12、圆弧面M22、圆弧面M32、以及圆弧面M42，进行连续性的加工。例如，圆弧部Sal是由于将扁平导体D沿着平面方向弯曲加工成圆弧状因此容易发生回弹的部位，但是在将扁平导体D的两面被曲面Mil、曲面M21、曲面M31、以及曲面M41约束的情况下，通过作为连续性变化的曲面的曲面Mil、曲面M21、曲面M31、以及曲面M41进行加工，因此加工变形的方向难以在与圆弧部Sal的弯曲方向相反的方向上累积。其结果为，弹性变形区域中的加工变形的累积会变小，最终很难发生回弹。
[0137]同样，在曲柄部S4以及凸形状部S5中，也很难发生回弹。并且，在肩部S6中，通过延长肩部形成模具M5的移动距离，更难发生回弹。如此通过减小回弹的影响，可以提高扇形线圈SC的形状精度。在使用实际以往使用过的不同模具形成了扇形线圈SC的情况下，难以满足形状精度的设计要求，但是通过使用本实施方式的扇形线圈SC的制造方法，能得到满足设计要求的形状精度。
[0138]并且，通过使用保持机构15，能够将扁平导体D保持在最合适位置。保持机构15是沿着扁平导体D的弯曲方向开放的形状的、保持扁平导体D的保持夹具。通过使用保持机构15，能够将扁平导体D如图1所示保持在外周面成形上模Ml以及内周面成形上模M4和内周面成形下模M2以及外周面成形下模M3的中间位置。这样一来，能够以被外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4具有的曲面Mil、曲面M21、曲面M31、以及曲面M41可靠地接纳的方式保持扁平导体D，能够有助于扇形线圈SC的形状精度的提闻。
[0139]并且，在本实施方式的扇形线圈SC的制造方法中，外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4的移动方向采用了沿着如图1所示的Z方向移动的构成。而且,外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4的移动距离如图19、图20、以及图21所示那样各自相等，因此扇形线圈形成装置的骨干部分10的移动机构可以提供一个。如果能减少移动机构的数量，则可以降低扇形线圈制造装置的制造成本。并且，外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4是沿着Z轴移动的构成，因此也容易进行模具的换
产调整。
[0140]并且，在本实施方式的扇形线圈制造装置中，外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4被配置在各自面对的位置，外周面成形上模Ml和内周面成形上模M4的移动方向相同,其方向是面向于内周面成形下模M2和外周面成形下模M3的方向。此外，可以是其中的任何一方移动。并且，外周面成形上模Ml以及外周面成形下模M3具有作为形成圆弧部Sal的外周侧的圆弧形状部形成面的曲面Mll以及曲面M31和形成曲柄部S4的外周侧的圆弧面M12以及圆弧面M32。
[0141]并且，内周面成形下模M2以及内周面成形上模M4具有形成圆弧部Sal的内周侧的曲面M21以及曲面M41和形成曲柄部S4的内周侧的圆弧面M22以及端面M23，以形成外周面成形上模Ml和内周面成形下模M2形成的圆弧面M12以及圆弧面M22和外周面成形下模M3和内周面成形上模M4形成的圆弧面M32以及圆弧面M42的各自的面的圆弧中心不同的方式配置于外周面成形上模Ml至内周面成形上模M4，由此在扁平导体D形成曲柄部S4。
[0142]如此使用4个成形模具成为上述构成，从而在扇形线圈SC的形成中，加工的自由度提高，能够形成形状精度更高的扇形线圈SC。这是因为，通过使用外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4，能够将扁平导体D保持在最合适位置而进行加工，另外由于外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4的形状可简单化，因此容易维持各个面的加工，结果是能够有助于扇形线圈SC的形状精度的提高。并且，与由2个模具形成扇形线圈SC的情况相比，在使用外周面成形上模Ml、内周面成形下模M2、外周面成形下模M3、以及内周面成形上模M4时，虽然增加了模具的数量，但是由于模具中形成的面的形状如图13至16所示可简单化，因此也具有降低模具费以及容易进行模具的维护的优点。
[0143]并且，通过使用4个模具，能够在扇形线圈SC形成基准面S81。在本实施方式的扇形线圈SC的制造方法中，外周面成形上模Ml以及内周面成形上模M4具备利用了外周面成形上模Ml以及内周面成形下模M2和外周面成形下模M3以及内周面成形上模M4之间设置的空隙的阶梯形状部形成面M15以及阶梯形状部形成面M45。图29是示出扇形线圈SC的阶梯形状部S8的放大立体图。阶梯形状部S8是利用外周面成形上模Ml以及内周面成形下模M2和外周面成形下模M3以及内周面成形上模M4之间的空隙A而形成的。具体地说，在外周面成形上模Ml设置阶梯形状部形成面M15，在内周面成形上模M4设置阶梯形状部形成面M45，形成与空隙A等同宽度的阶梯形状部S8。
[0144]作为阶梯形状部S8的侧面的基准面S81是由模具而形成的，因此可以得到预定的面精度。利用该基准面S81，可以用作扇形线圈SC的测量标准，或者在未图示的定子的制造工序中用作标准。
[0145]以上是按照本实施方式说明了发明，但是本发明不限于上述实施方式，并且也可以通过在不超出本发明的主旨的范围内酌情改变构成的一部分来实施。
[0146]例如，本实施方式示出的扇形线圈SC的形状对其细节在设计事项的范围内改变不受到妨碍。并且，对于本实施方式示出的扇形线圈制造装置的骨干部分10的构成，例如模具的数量可以为2。在模具的数量为2的情况下，例如构成为使用固定模和可动模，并且使可动模接近固定模。如果可动模具备外周面成形上模Ml和内周面成形上模M4的功能，固定模具备内周面成形下模M2和外周面成形下模M3的功能,则可以形成扇形线圈SC的形状。
[0147]并且，在外周面成形上模Ml至内周面成形上模M4中，外周面成形上模Ml和内周面成形上模M4、内周面成形下模M2和外周面成形下模M3分别由驱动机构移动，但也可以是单侧固定。并且，虽然说明了驱动机构使用梯形螺钉，但是不妨碍分别设置驱动机构等采用其他驱动方法以及机构。并且，使用外周面成形上模Ml至内周面成形上模M4以圆弧部Sal、曲柄部S4、凸形状部S5的顺序加工扁平导体D，但是即使替换圆弧部Sal和曲柄部S4的形成顺序，也可以应用本发明。
[0148]符号说明
[0149]10 骨干部分
[0150]15 保持机构
[0151]20 变位部形成装置
[0152]30固定部件
[0153]D扁平导体
[0154]Ml 外周面成形上模
[0155]Mll 曲面
[0156]Ml 2 圆弧面
`[0157]M13 端面
[0158]M14 侧面
[0159]M15 阶梯形状部形成面
[0160]M2内周面成形下模
[0161]M21 曲面
[0162]M22 圆弧面
[0163]M2 3 端面
[0164]M24 侧面
[0165]M3 外周面成形下模
[0166]M31 曲面
[0167]M32 圆弧面
[0168]M3 3 端面
[0169]M4 内周面成形上模
[0170]M41 曲面
[0171]M42 圆弧面
[0172]M43 端面
[0173]M45 阶梯形状部形成面
[0174]M5肩部形成模具
[0175]SI引线部
[0176]S2槽内导线部
[0177]S3斜边部
[0178]S4曲柄部[0179]S5凸形状部
[0180]S6肩部
[0181]S7槽部变位
[0182]S8阶梯形状部
[0183]S81基准面
[0184]SC扇形线圈
[0185]Sal 圆弧部
【权利要求】
1.一种扇形线圈制造方法，使用成形模具对扁平导体进行弯曲加工，来制造在线圈末端具有圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的扇形线圈，所述制造方法的特征在于， 所述成形模具包括第一成形模具和第二成形模具， 在通过所述第一成形模具和所述第二成形模具约束所述扁平导体具有的外周面中的至少两个面的情况下，形成所述圆弧形状部、所述曲柄形状部、以及所述凸形状部。
2.如权利要求1所述的扇形线圈制造方法，其特征在于， 当所述第一成形模具和所述第二成形模具处于模具打开状态时，通过保持机构将所述扁平导体在所述第一成形模具和所述第二成形模具之间保持成与所述第一成形模具的移动方向交叉。
3.如权利要求1或2所述的扇形线圈制造方法，其特征在于， 形成所述圆弧形状部的圆弧形状部形成面以及形成所述曲柄形状部的曲柄形状部形成面沿着所述第一成形模具的移动方向配置， 通过所述第一成形模具以及所述第二成形模具所形成的所述圆弧形状部形成面使所述扁平导体沿着平面方向弯曲，而形成所述圆弧形状部， 通过所述第一成形模具以及所述第二成形模具所形成的所述曲柄形状部形成面使所述圆弧形状部的一部分沿着平面方向弯曲，而形成所述曲柄形状部， 通过所述第一成形模具以及所述第二成形模具所形成的凸形状部形成面使所述扁平导体在沿边方向上变形，而形成所述凸形状部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的扇形线圈制造方法，其特征在于， 所述成形模具包括第三成形模具和第四成形模具， 所述第一成形模具、所述第二成形模具、所述第三成形模具、以及所述第四成形模具被配置在各自面对的位置处， 所述第一成形模具以及所述第四成形模具和所述第二成形模具以及所述第三成形模具向相互接近的方向运动，由此通过所述第一成形模具以及所述第三成形模具具有的所述圆弧形状部形成面形成所述圆弧形状部的外周侧，通过所述第二成形模具以及所述第四成形模具具有的所述圆弧形状部形成面形成所述圆弧形状部的内周侧， 所述第一成形模具以及所述第二成形模具具有的所述曲柄形状部形成面和所述第三成形模具以及所述第四成形模具具有的所述曲柄形状部形成面被配置为形成各自的面的圆弧中心不同，由此在所述扁平导体上形成所述曲柄形状部， 通过所述第一成形模具以及所述第四成形模具具有的所述凸形状部形成面形成所述凸形状部的外侧面，通过所述第二成形模具以及所述第三成形模具具有的所述凸形状部形成面形成所述凸形状部的内侧面。
5.如权利要求4所述的扇形线圈制造方法，其特征在于， 通过所述第一成形模具 以及所述第四成形模具或者所述第二成形模具以及所述第三成形模具所具备的、利用了所述第一成形模具以及所述第二成形模具与所述第三成形模具以及所述第四成形模具之间设置的空隙的阶梯形状形成面，在所述扇形线圈的线圈末端侧形成阶梯形状部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的扇形线圈制造方法，其特征在于， 将肩部形成模具沿着所述成形模具的侧面移动，并对所述扁平导体在沿边方向上进行弯曲加工。
7.如权利要求1至6中任一项所述的扇形线圈制造方法，其特征在于， 在所述扁平导体上形成了所述圆弧形状部以及所述曲柄形状部之后， 在通过所述成形模具保持所述扁平导体的状态下，通过变位部成形模具在所述扁平导体上形成使所述扁平导体沿着平面方向弯曲的形状的变位部。
8.一种扇形线圈制造装置，具有对扁平导体进行弯曲加工来成形扇形线圈的圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部的成形模具，所述扇形线圈制造装置的特征在于， 所述成形模具包括第一成形模具和第二成形模具， 所述第一成形模具和所述第二成形模具具有在约束所述扁平导体具有的外周面中的至少两个面的情况下连续地成形所述圆弧形状部、所述曲柄形状部、以及所述凸形状部的圆弧形状部形成面、曲柄形状部形成面、以及凸形状部形成面。
9.如权利要求8所述的扇形线圈制造装置，其特征在于， 所述扇形线圈制造装置具有保持机构，当所述第一成形模具和所述第二成形模具处于模具打开状态时，所述保持机构在所述第一成形模具和所述第二成形模具之间将所述扁平导体保持在与所述第一成形模具的移动方向交叉的方向上。
10.如权利要求8或9所述的扇形线圈制造装置，其特征在于， 所述圆弧形状部形成面是使所述扁平导体沿着平面方向弯曲而形成所述圆弧形状部的曲面， 所述曲柄形状部形成面是使所述圆弧形状部的一部分沿着平面方向弯曲而形成所述曲柄形状部的曲面，` 所述凸形状部形成面是使所述扁平导体在沿边方向上变形而形成所述凸形状部的曲面， 所述圆弧形状部形成面以及所述曲柄形状部形成面沿着所述第一成形模具的移动方向以及所述扁平导体的沿边方向配置。
11.如权利要求8至10中任一项所述的扇形线圈制造装置，其特征在于， 所述成形模具包括第三成形模具和第四成形模具， 所述第一成形模具、所述第二成形模具、所述第三成形模具、以及所述第四成形模具被配置在各自面对的位置处， 所述第一成形模具和所述第四成形模具的移动方向相同，所述第二成形模具和所述第四成形模具的移动方向是朝向所述第一成形模具和所述第四成形模具的方向， 在所述第一成形模具以及所述第三成形模具上具有形成所述圆弧形状部的外周侧的所述圆弧形状部形成面和形成所述曲柄形状部的外周侧的所述曲柄形状部形成面， 在所述第二成形模具以及所述第四成形模具上具有形成所述圆弧形状部的内周侧的所述圆弧形状部形成面和形成所述曲柄形状部的内周侧的所述曲柄形状部形成面， 在所述第一成形模具以及所述第四成形模具上具有形成所述凸形状部的外侧面的所述凸形状部形成面， 在所述第二成形模具以及所述第三成形模具上具有形成所述凸形状部的内侧面的所述凸形状部形成面， 在所述第一成形模具至所述第四成形模具所具备的所述曲柄形状部形成面中，形成所述第一成形模具以及所述第二成形模具具有的所述曲柄形状部形成面、和所述第三成形模具以及所述第四成形模具具有的所述曲柄形状部形成面的各个面的圆弧中心不同。
12.如权利要求11所述的扇形线圈制造装置，其特征在于， 在所述第一成形模具以及所述第四成形模具或者所述第二成形模具以及所述第三成形模具上具备利用了所述第一成形模具以及所述第二成形模具和所述第三成形模具以及所述第四成形模具之间设置的空隙的阶梯形状形成面。
13.如权利要求8至12中任一项所述的扇形线圈制造装置，其特征在于， 所述扇形线圈制造装置具有沿着所述成形模具的侧面移动并对所述扁平导体在沿边方向上进行弯曲加工的肩部形成模具。
14.如权利要求8至13中任一项所述的扇形线圈制造装置，其特征在于， 所述扇形线圈制造装置具有变位部成形模具，所述变位部成形模具在通过所述成形模具保持所述扁平导体的状态下，在所述扁平导体上形成使所述扁平导体沿着平面方向弯曲的形状的变位部。
15.一种扇形线圈，在线圈末端上具有圆弧形状部、曲柄形状部、以及凸形状部，并具有扁平截面，所述扇形线圈的特征在于， 所述扇形线圈是使用 权利要求8至14中任一项所述的扇形线圈制造装置而制造的。
【文档编号】H02K15/04GK103828203SQ201180073621
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年9月27日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】渡边敦, 北村学, 渡边元, 桥本伸吾, 太田贵宪 申请人:丰田自动车株式会社, 爱信艾达株式会社