定子制造方法以及定子制造装置制造方法
【专利摘要】本发明提供将螺旋状的线圈卷装于定子铁芯来制造定子的方法。该方法具有将多个环状导体以与螺旋状的线圈端部的形状对应的方式配置于线圈保持器的工序P2、在将位置调整器的位置固定的状态下使线圈压出器沿叶片移动而使环状导体变形的工序P3、以及使线圈压出器进一步移动从而将环状导体的第一部分以及第二部分插入到插口的工序P4。
【专利说明】定子制造方法以及定子制造装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法以及用于该制造的定子制造装置。
【背景技术】
[0002]作为将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的方法之一，例如像在日本特开2009-5434号公报(专利文献I)中记载那样，公知有利用线圈插入装置将形成为环状的多个环状导体插入到定子铁芯的插口的方法。使用这样的线圈插入装置，能够容易地将环状导体插入到定子铁芯的插口。此外，在专利文献I中，制造的定子的线圈中从定子铁芯沿轴向突出的线圈端部的多个过渡部在轴向观察配置为同心圆状。
[0003]另一方面，例如像日本特开2007-336720号公报(专利文献2)记载那样，公知有从定子铁芯沿轴向突出的线圈端部的多个过渡部在轴向观察配置为螺旋状的结构的定子。在该定子中，连结部分别配置为在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部而位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部而位于径向外侦U。这样，将定子形成为所谓的螺旋状，从而能够使线圈端部小型化。而且，在制造这样结构的定子时，也能够应用专利文献I所记载的使用线圈插入装置的方法。
[0004]在这样的情况下，以往，使过渡部变形为螺旋状并且将环状导体插入到定子铁芯的插口。然而，若同时进行过渡部的变形和环状导体向插口的插入，则环状导体从定子铁芯的插口的目标的位置突出等、无法将环状导体适当插入到插口的规定位置的情况很多。
[0005]专利文献1:日本特开2009-5434号公报
[0006]专利文献2:日本特开2007-336720号公报
[0007]因此，希望实现能够比较简单地制造所谓的螺旋状的定子的定子制造方法以及定子制造装置。
【发明内容】
[0008]本发明的使用线圈插入装置将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法的特征结构在于，上述线圈的从上述定子铁芯朝该定子铁芯的轴向突出的线圈端部具备多个过渡部，上述多个过渡部将上述定子铁芯的不同插口间连结并在该定子铁芯的周向延伸，并且上述过渡部分别配置为:在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侦L上述线圈插入装置具备线圈保持器、位置调整器和线圈压出器，其中，上述线圈保持器具有以与上述定子铁芯的多个齿分别对置的方式在轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片，上述位置调整器与多个上述叶片嵌合来调整上述叶片间的位置关系，线圈压出器将被保持于上述线圈保持器的上述线圈向上述定子铁芯的插口侧压出，上述定子制造方法包括:线圈配置工序，该工序是将构成上述线圈的多个环状导体配置于上述线圈保持器的工序，将上述环状导体的第一部分插入到在上述叶片间形成的第一搭挂间隙，将上述环状导体的第二部分插入距离上述第一搭挂间隙规定间距的第二搭挂间隙，将多个上述环状导体的各自的上述第一部分与上述第二部分连结的连结部分相对于在轴向观察配置在与该连结部分重复的位置的其它上述环状导体的上述第一部分在轴向的一侧通过，以此方式配置多个上述环状导体；线圈变形工序，在上述线圈配置工序之后，在将上述位置调整器相对于上述线圈保持器的位置固定的状态下，使上述线圈压出器沿上述叶片在轴向移动直至到达上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔比上述环状导体沿轴向变形前的全长短的设定位置，使多个上述环状导体的上述连结部分变形；以及线圈插入工序，在上述线圈变形工序之后，使上述线圈压出器进一步沿轴向移动，将上述环状导体的上述第一部分以及上述第二部分插入到上述插口。
[0009]在线圈配置工序中，适当进行用于制造定子的准备，该定子具备如下结构的线圈部(这里称作“螺旋状线圈部”)，即:像上述的特征结构那样在线圈保持器配置多个环状导体，从而使过渡部分别配置为在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧、并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧。
[0010]然后，在线圈配置工序之后执行的线圈变形工序中，在位置调整器与线圈压出器之间按压多个环状导体来使其连结部分变形。由此，能够使该连结部分的形状接近被卷装于定子线圈后的线圈端部的形状。
[0011]在该状态下执行线圈插入工序，将变形后的多个环状导体的各连结部分作为过渡部配置于从定子铁芯沿轴向突出的位置，并且将第一部分以及第二部分插入到插口。此时，在线圈变形工序中，环状导体的连结部分已经变形为与卷装到定子线圈后的线圈端部的形状接近的形状，所以能够容易地将各环状导体插入到插口。因此，能够比较简单地制造具备螺旋状线圈的定子。
[0012]这里，优选构成为，在上述线圈插入工序中，维持上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔，并且配合上述线圈压出器的轴向移动而使上述位置调整器在轴向移动。
[0013]根据该结构，能够使在位置调整器与线圈压出器之间被按压而变形的连结部分不进一步变形而以原来的状态沿轴向移动。因此，能够抑制不需要的应力作用于连结部分并且能够将环状导体的第一部分以及第二部分插入到插口。
[0014]另外，优选构成为，在上述线圈变形工序中，在上述线圈压出器处于上述设定位置的状态下，上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔被设定为比上述定子铁芯的轴向长度短。
[0015]在一般的线圈插入装置中，线圈压出器具有沿径向呈放射状突出而配置于定子铁芯的插口的开口部的部分(这里称作“插口开口配置部”)。另外，在线圈插入装置具备位置调整器的情况下，能够形成该位置调整器也具有同样的插口开口配置部的结构。
[0016]根据该结构，形成线圈压出器的插口开口配置部以及位置调整器的插口开口配置部的至少一方配置于插口的开口部的状态，所以能够利用线圈压出器以及位置调整器的至少一方保持叶片间的位置关系。因此，能够适当维持叶片间的搭挂间隙与定子铁芯的插口之间的相对位置关系不变来执行线圈插入工序。因此，能够将环状导体的第一部分以及第二部分可靠地插入到插口。
[0017]另外，优选构成为，上述环状导体由多根线状导体的束构成，在上述线圈变形工序中，在上述线圈压出器处于上述设定位置的状态下，上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔被设定为:与将多根上述线状导体在上述搭挂间隙内无间隙排列的状态下的上述第一部分或者上述第二部分沿轴向的长度一致。
[0018]根据该结构，在线圈变形工序中使环状导体的连结部分变形时，进行按压直到构成环状导体的多根线状导体间的间隙消失为止，所以能够使连结部分可靠地变形。另外，能够提高连结部分的空间密度，并能够使线圈端部小型化。
[0019]另外，优选构成为，上述线圈压出器具有沿多个上述叶片而形成的圆盘状的主体部、和从上述主体部沿轴向朝上述位置调整器侧膨出且形成为直径比上述主体部直径小的膨出部，在上述线圈变形工序中，利用上述膨出部的外周面抵接支承上述环状导体，在限制上述环状导体朝径向内侧移动的状态下使上述连结部分变形。
[0020]根据该结构，在完成后的定子中，能够减少轴向的两侧的线圈端部的大小的偏颇。而且，优化线圈端部的大小平衡，从而能够有效抑制环状导体产生搭挂等，能够容易地将各环状导体插入到插口。
[0021]本发明涉及的用于将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造装置的特征结构在于，具备:线圈保持器，其具有以与上述定子铁芯的多个齿分别对置的方式沿轴向延伸并且沿周向多个排列的叶片；位置调整器，其与多个上述叶片嵌合来调整上述叶片间的位置关系；线圈压出器，其将保持于上述线圈保持器的上述线圈向上述定子铁芯的插口侧压出；以及控制部，其至少对上述位置调整器以及上述线圈压出器的动作进行控制，所述定子制造装置构成为在以下述方式配置多个所述环状导体的状态下，即:将构成上述线圈的多个环状导体的第一部分插入到在上述叶片间形成的第一搭挂间隙，将多个上述环状导体的第二部分插入到距离上述第一搭挂间隙规定间距的第二搭挂间隙，并且将多个上述环状导体的各自的上述第一部分与上述第二部分连结的连结部分相对于在轴向观察配置在与该连结部分重复的位置的其它上述环状导体的上述第一部分在轴向的一侧通过的状态下，上述控制部依次执行线圈变形工序和线圈插入工序，其中，在上述线圈变形工序中，在上述位置调整器相对于上述线圈保持器的位置固定的状态下，使上述线圈压出器沿上述叶片沿轴向移动到使上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔比上述环状导体沿轴向变形前的全长短的设定位置，使多个上述环状导体的上述连结部分变形，在上述线圈插入工序中，使上述线圈压出器沿轴向进一步移动，将上述环状导体的上述第一部分以及上述第二部分插入到上述插口。
[0022]根据该特征结构，能够比较简单地制造如下的线圈，S卩:从定子铁芯沿该定子铁芯的轴向突出的线圈端部具备将定子铁芯的不同插口间连结并在该定子铁芯的周向延伸的多个过渡部，并且过渡部分别配置为在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧。
[0023]S卩，适当进行用于制造定子的准备，该定子具备如下结构的线圈(螺旋状线圈)，即:像上述的特征结构那样在线圈保持器配置多个环状导体，从而使过渡部分别配置为在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧、并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧。
[0024]然后，在之后执行的线圈变形工序中，在位置调整器与线圈压出器之间按压多个环状导体来使其连结部分变形。由此，能够使该连结部分的形状接近被卷装于定子线圈后的线圈端部的形状。
[0025]在该状态下执行线圈插入工序，将变形后的多个环状导体的各连结部分作为过渡部配置于从定子铁芯沿轴向突出的位置，并且将第一部分以及第二部分插入到插口。此时，在线圈变形工序中，环状导体的连结部分已经变形为与卷装到定子线圈后的线圈端部的形状接近的形状，所以能够容易地将各环状导体插入到插口。因此，能够提供可以比较简单地制造具备螺旋状线圈的定子的定子制造装置。
[0026]这里，优选构成为，上述控制部在上述线圈插入工序中维持上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔，并且配合上述线圈压出器的轴向移动而使上述位置调整器沿轴向移动。
[0027]根据该结构，能够使在位置调整器与线圈压出器之间被按压而变形的连结部分不进一步变形而以原来的状态沿轴向移动。因此，能够抑制不需要的应力作用于连结部分并且能够将环状导体的第一部分以及第二部分插入到插口。
[0028]另外，优选构成为，在上述线圈变形工序中，在上述线圈压出器处于上述设定位置的状态下，上述控制部使上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔比上述定子铁芯的轴向长度短。
[0029]在一般的定子制造装置中，线圈压出器具有沿径向呈放射状突出而配置于定子铁芯的插口的开口部的部分(插口开口配置部)。另外，在线圈插入装置具备位置调整器的情况下，能够形成该位置调整器也具有同样的插口开口配置部的结构。
[0030]根据该结构，形成线圈压出器的插口开口配置部以及位置调整器的插口开口配置部的至少一方配置于插口的开口部的状态，所以能够利用线圈压出器以及位置调整器的至少一方保持叶片间的位置关系。因此，能够适当维持叶片间的搭挂间隙与定子铁芯的插口之间的相对位置关系不变来执行线圈插入工序。因此，能够将环状导体的第一部分以及第二部分可靠地插入到插口。
[0031]另外，优选构成为，上述环状导体由多根线状导体的束构成，在上述线圈变形工序中，在上述线圈压出器处于上述设定位置的状态下，上述控制部使上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔与将多根上述线状导体在上述搭挂间隙内无间隙排列的状态下的上述第一部分或者上述第二部分沿轴向的长度一致。
[0032]根据该结构，在线圈变形工序中使环状导体的连结部分变形时，进行按压直到构成环状导体的多根线状导体间的间隙消失为止，所以能够使连结部分可靠地变形。另外，能够提高连结部分的空间密度，并能够使线圈端部小型化。
[0033]另外，优选构成为，上述线圈压出器具有沿多个上述叶片而形成的圆盘状的主体部、和从上述主体部沿轴向朝上述位置调整器侧膨出且形成为直径比上述主体部小的膨出部，在上述线圈变形工序中，上述控制部控制成:利用上述膨出部的外周面抵接支承上述环状导体，在限制上述环状导体朝径向内侧移动的状态下使上述连结部分变形。
[0034]根据该结构，在完成后的定子中，能够减少轴向的两侧的线圈端部的大小的偏颇。而且，优化线圈端部的大小平衡，从而能够有效抑制环状导体产生搭挂等，能够容易地将各环状导体插入到插口。【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是实施方式的定子的立体图。
[0036]图2是示意性表示从轴向观察的螺旋状线圈端部的俯视图。
[0037]图3是表示实施方式的定子制造装置的简要结构图。
[0038]图4是图3的IV-1V剖视图。
[0039]图5是图3的V-V剖视图。
[0040]图6是表示实施方式的定子制造方法的制造工序的流程图。
[0041]图7是表示线圈配置工序中的环状导体的配置状态的示意图。
[0042]图8是表示线圈变形工序中的线圈插入装置的状态的图。
[0043]图9是表示线圈变形工序中的环状导体的配置状态的示意图。
[0044]图10是表示线圈插入工序的一个局面的线圈插入装置的状态的图。
[0045]图11是表示线圈插入工序的一个局面的环状导体的配置状态的示意图。
[0046]图12是表示线圈插入工序的最终局面的线圈插入装置的状态的图。
[0047]图13是表示线圈成形工序中的线圈插入装置的状态的图。
【具体实施方式】
[0048]参照附图对本发明的定子制造方法进行说明。本发明的定子制造方法使用定子制造装置100 (线圈插入装置5)将线圈3卷装于定子铁芯2来制造定子I。根据本实施方式的定子制造方法，能够比较简单地制造所谓的螺旋状的定子I。以下，按作为制造对象的定子I的结构、在制造阶段使用的线圈插入装置5的结构、以及使用线圈插入装置5的定子制造方法的顺序进行说明。
[0049]此外，以下的说明中，除了特别区别而记明的情况之外，都是以定子铁芯2的圆筒状的铁芯基准面21 (例如定子铁芯2的内周面)的轴心X为基准，来定义“轴向L”、“周向C”、“径向R”。对于线圈插入装置5的各部件的位置而言，以将定子铁芯2按通常的方式安装(放置)于该线圈插入装置5的状态下的铁芯基准面21的轴心X为基准进行定义。
[0050]另外，与各部件的方向、位置等相关的用语(例如“正交”、“对齐”等)作为包含具有在制造上能够允许的误差所导致差异的状态的概念使用。
[0051]1.定子的结构
[0052]参照图1以及图2对本实施方式的定子I的结构进行说明。该定子I是内转子型的旋转电机的定子。这里，“旋转电机”作为包含马达(电动机)、发电机(generator)以及根据需要而实现马达和电动机双方的功能的电动发电机的任意一种的概念使用。如图1所示，定子I具备定子铁芯2和线圈3。此外，在图1中，为了避免麻烦，仅示出了从定子铁芯2沿轴向L突出的线圈3的部分即线圈端部32的一部分而省略其它部分的图示。
[0053]使用磁性材料形成定子铁芯2。另外，定子铁芯2具有多个在圆筒状的铁芯基准面21的周向C分散配置的插口 22、和多个形成于沿周向C相互邻接的两个插口 22之间的齿
23。这里，“圆筒状的铁芯基准面21”是指对于插口 22的配置、构成而言作为基准的假想的面。在本实施方式中，如图1所示，将包含形成于邻接的两个插口 22之间的多个齿23的径向R内侧的端面的假想的圆筒状的面、即铁芯内周面作为铁芯基准面21。此外，也可以将定子铁芯2的外周面等作为铁芯基准面[0054]多个插口 22沿周向C以一定间隔分散配置。各插口 22沿轴向L延伸，并且从定子铁芯2的轴心X呈放射状沿径向R延伸而形成。各插口 22是相互相同的形状，形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定宽度的槽状。在各插口 22的内壁面设置有片状的绝缘部件(未图示)。各插口 22具有朝径向R内侧开口(在定子铁芯2的内周面开口)的开口部(本例为内周开口部22a)。各插口 22的内周开口部22a的开口宽度比其径向R外侧的部分窄。S卩，本实施方式的插口 22构成为半开放插口。另外，在各插口 22的径向R内侧端部以封闭内周开口部22a的方式配置有由合成树脂制的片状部件等构成的楔形25(参照图5)。
[0055]多个齿23形成于分别邻接的两个插口 22之间，沿周向C以一定间隔分散配置。各齿23是相互相同的形状，形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定宽度的厚板状。在本实施方式中，各齿23形成为该齿23的在周向C上相向的两个侧面相互平行。即，本实施方式的齿23构成为平行齿。
[0056]在本实施方式中，旋转电机是由多相交流(本例为三相)驱动的交流电动机。定子I的线圈3在本例中与三相(U相、V相、W相)的每一相对应，被分为U相线圈、V相线圈、W相线圈。与此对应地在定子铁芯2上以沿周向C反复出现的方式配置有U相用、V相用以及W相用的插口 22。本例中，定子铁芯2各相用的插口 22，沿周向C2反复出现配置有。与此相对应，各相用的线圈3以沿周向C两个两个地反复出现的方式卷装于定子铁芯2。
[0057]线圈3具有从定子铁芯2沿该定子铁芯2的轴向L突出的线圈端部32。线圈端部32具备多个连结定子铁芯2的不同插口 22间并在该定子铁芯2的周向C延伸的过渡部31。如图1所示，各过渡部31以连结相互距离5个插口间距的两个插口 22彼此的方式配置。另外，各过渡部31和分别从位于该过渡部31的两侧的两个插口 22之间的四个插口 22延伸的其它过渡部31配置成:在轴向L观察、在周向C观察以及在径向R观察都具有重复的部分并互相缠绕。此外，在配置两个部件时在“规定方向观察具有重复的部分”是指，在将该规定方向作为视线方向而使视点沿正交于该视线方向的各方向移动的情况下，至少在一部分区域存在两个部件看起来重叠的视点。
[0058]过渡部31分别配置为，在周向C 一侧(图2的顺时针方向侧)的端部相对于处于相同的周向C位置的其它过渡部31而位于径向R内侦彳，并且在周向C另一侧(图2的逆时针方向侧)的端部相对于处于相同的周向C位置的其它过渡部31而位于径向R外侧。各过渡部31从周向C 一侧朝周向C另一侧以从径向R内侧朝径向R外侧的方式配置，在周向C相互邻接的两个过渡部31分别以在径向R观察一部分重叠的方式配置。
[0059]此时，多个过渡部31在设计上分别配置为，沿着多条在轴向L观察从定子铁芯2的轴心X朝径向R外侧延伸的螺旋线S。这里，“螺旋线S”是螺旋状的平面曲线(包含平面直线以及平面折线等)。另外，“从轴心X朝径向R外侧延伸”是表示从轴心X侧至少朝径向R外侧延伸，并非一定是螺旋线S的假想延长线通过轴心X的情况。图2示意性示出了从轴向L观察的多个过渡部31。这样，本实施方式的线圈3具有在轴向L观察多个过渡部31整体配置为螺旋状的线圈端部(螺旋状线圈端部)32。以下存在将具有这样的螺旋状的线圈端部32的线圈3称作“螺旋状线圈3”的情况。此外，本例中螺旋状线圈3仅设置有I套。
[0060]线圈3由后述的多个环状导体35构成。环状导体35由多根线状导体34的束构成。此外，线状导体34例如是由铜、铝等金属构成的线状的导体，在其表面形成有由树脂等构成的绝缘皮膜。这里“多根”是指在与线状导体34的延伸方向正交的各剖面上成为多根，线状导体34本身可以是整体相连的。在本实施方式中，使三根为一组的线状导体34卷绕多圈，由此构成由多根线状导体34的束构成的环状导体35。此外，也可以将一根线状导体34、或者K根为一组(K表示2以上的整数)的线状导体34卷绕多圈由此构成由多根线状导体34的束构成的环状导体35。由这些多个环状导体35构成的线圈3向定子铁芯2的卷绕方法可以采用公知的各种方法。在本例中，线圈3通过重叠卷绕并且分布卷绕而卷装于定子铁芯2。
[0061]2.线圈插入装置的结构
[0062]参照图3?图5对本实施方式的线圈插入装置5的结构进行说明。如图3所示，线圈插入装置5的主要结构具备线圈保持器50、位置调整器61以及线圈压出器71。另外，线圈插入装置5具备楔形引导部件81和楔形推顶器82。
[0063]线圈保持器50是用于保持线圈3的部件，并具有多个叶片51。在本实施方式中，线圈保持器50具有与定子铁芯2的齿23数目相同的叶片51。如图4所示，各叶片51以分别与多个齿23对置的方式沿周向C排列。如图3所示，各叶片51以沿轴向L具有规定长度(本例中比定子铁芯2的轴向长度D4足够长)而延伸的方式形成为棒状。由此，多个叶片51整体配置为圆筒状。各叶片51被线圈保持器50所具有的叶片支架(未图示)分别在下端部紧固固定而定位保持。
[0064]在相互邻接的两个叶片51之间形成有搭挂间隙52 (参照图4等)作为在周向C具有一定宽度的周向间隙。在本实施方式中，形成有与定子铁芯2的插口 22数目相同的搭挂间隙52。各搭挂间隙52分别与插口 22的内周开口部22a连通。各搭挂间隙52如后所述那样供构成线圈3的环状导体35的规定部分插入、搭挂。线圈保持器50能够在多个环状导体35被搭挂于搭挂间隙52的状态下保持线圈3。
[0065]位置调整器61是用于与多个叶片51嵌合从而调整该叶片51间的位置关系的部件。位置调整器61形成为在轴向L具有规定厚度的圆盘状。该圆盘状部分的外形沿配置为圆筒状的多个叶片51的内周面。位置调整器61相对于叶片51从上方(图3的上侧)被悬架，能够通过规定的驱动机构沿轴向L (沿叶片51的延伸方向)滑动。
[0066]如图4所示，位置调整器61在该径向R外侧的端部具有多个朝径向R外侧呈放射状关出的关出齿62。各关出齿62是相互相冋的形状，并形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定的宽度的板状。突出齿62形成为与线圈保持器50的搭挂间隙52数目相同。各突出齿62以使位置调整器61位于比线圈保持器50的开放端部(叶片51的上端部)更靠下方的状态分别插入于搭挂间隙52。由此，位置调整器61能够抑制叶片51间的周向C的距离变动从而调整周向C的位置关系。此外，突出齿62是使其前端部(本例中为径向R外侧的端部)通过搭挂间隙52而到达定子铁芯2的内周开口部22a的径向R的长度。
[0067]为了能够将线圈插入装置5应用于螺旋状线圈3的制造，如上所述，线圈保持器50具备与齿23数目相同的叶片51。因此，各叶片51在周向C的宽度非常窄。另一方面，如图3所示，各叶片51的轴向L的长度比较长，所以它们仅在下端部被保持部54紧固固定，存在上端部的位置不能准确固定的可能性。因此，使用位置调整器61在各叶片51的上端部附近调整它们的位置关系，从而在上述结构的线圈插入装置5中也能够正确进行多个叶片51的定位。
[0068]线圈压出器71是用于将被线圈保持器50保持的线圈3向定子铁芯2的插口 22侧压出的部件。如图3所示，线圈压出器71具有主体部71a和膨出部71b。主体部71a形成为在轴向L具有规定厚度的圆盘状。该主体部71a的外形沿配置为圆筒状的多个叶片51的内周面。膨出部71b从主体部71a在轴向L朝位置调整器61侧(上侧)膨出。膨出部71b形成为与主体部71a同心状并且直径比主体部71a小。线圈压出器71配置于叶片51的下端部侧，相对于被线圈保持器50保持的状态的线圈3 (多个环状导体35)，在轴向L配置在与定子铁芯2相反的一侧(图3的下侧)。线圈压出器71经由第一驱动轴74与规定的驱动机构连结，使该驱动机构动作，从而线圈压出器71能够沿轴向L (沿叶片51的延伸方向)滑动。此外，上述位置调整器61和线圈压出器71构成为分别独立并能够滑动。
[0069]如图5所示，线圈压出器71在其径向R外侧的端部具有多个朝径向R外侧呈放射状突出的压入齿72。此外，在图5中，为了明确表示与定子铁芯2的相对位置关系，用双点划线示出了配置于不同轴向L位置的定子铁芯2。各压入齿72是相互相同的形状，形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定的宽度的板状。压入齿72形成为与线圈保持器50的搭挂间隙52数目相同。各压入齿72分别插入搭挂间隙52。由此，也能够利用线圈压出器71调整多个叶片51在周向C的位置关系。此外，压入齿72在本实施方式中与突出齿62相同，是其前端部(本例中为径向R外侧的端部)通过搭挂间隙52而到达定子铁芯2的内周开口部22a的径向R的长度。
[0070]沿轴向L向定子铁芯2侧(图3的上侧)移动的线圈压出器71推顶被线圈保持器50保持的状态的多个环状导体35。此时，各压入齿72将环状导体35中被插入到线圈保持器50的搭挂间隙52的部分及其周边部分朝径向R外侧压出并插入对应的插口 22。
[0071]楔形引导部件81是用于在定子铁芯2的各插口 22的规定位置引导楔形25的部件。楔形引导部件81与配置为圆筒状的多个叶片51的径向R外侧邻接而配置。楔形引导部件81设置为与叶片51以及定子铁芯2的齿23数目相同，分别配置在与叶片51以及齿23相同的周向C位置。各楔形引导部件81以在叶片51的径向R外侧相对于该叶片51空开微小间隙的方式配置。另外，各楔形引导部件81以沿轴向L具有规定长度而延伸的方式形成为棒状。由此，多个楔形引导部件81整体配置为圆筒状。各楔形引导部件81在主体壳体(未图示)，分别在下端部被紧固固定而定位保持。
[0072]如图5所示，楔形引导部件81在周向C的两侧面分别具有引导槽81a。而且，本例中，在相互邻接的两个楔形引导部件81彼此之间(周向C相对两个引导槽81a之间)配设折弯成剖面为“〕”字型(方U字形)的楔形25。楔形引导部件81的上端部与定子铁芯2的下端面抵接。
[0073]楔形推顶器82是用于沿楔形引导部件81 (引导槽81a)推顶楔形25的部件。楔形推顶器82经由形成为平板状的连结部件84与驱动轴74连结，楔形推顶器82能够沿轴向L (沿叶片51的延伸方向)滑动。此时，在本实施方式中，楔形推顶器82构成为与线圈压出器71同步滑动。由此，与利用线圈压出器71将线圈3插入到插口 22相配合，楔形推顶器82推顶多个楔形25，利用该楔形25封闭各内周开口部22a。
[0074]如图3所示，在本实施方式中，具备对线圈插入装置5的各部分的动作进行控制的控制部90。控制部90经由未图示的驱动机构，至少对位置调整器61以及线圈压出器71各自的动作进行控制。在本实施方式中，控制部90构成为经由未图示的驱动机构也对楔形推顶器82的动作进行控制。此外，在图3中，用虚线箭头示意性表示控制部90对线圈插入装置5的各部分的动作进行控制。控制部90使它们协调地动作，由此执行以下说明的各工序P3?P5。此外，在本实施方式中，线圈准备工序Pl以及线圈配置工序P2不是控制部90的控制对象而是另外执行。在本实施方式中，由线圈插入装置5和控制部90构成定子制造装置 100。
[0075]3.定子制造方法
[0076]参照图6?图13对使用上述定子制造装置100 (线圈插入装置5以及控制部90)进行的本实施方式的定子I的制造进行说明。如图6所示，本实施方式的定子I经由线圈准备工序P1、线圈配置工序P2、线圈变形工序P3、线圈插入工序P4、以及线圈成形工序P5进行制造。上述各工序Pl?P5按记载的顺序执行。以下，对各工序按顺序进行说明。此外，各工序P3?P5的说明与定子制造装置100所具备的控制部90的功能的说明实际相同。
[0077]3-1.线圈准备工序
[0078]线圈准备工序Pl是准备构成线圈3的多个环状导体35的工序。在本实施方式中，使用除了线圈插入装置5以外的卷线装置(未图示)形成环状导体35。具体而言，使三根为一组的线状导体34多圈卷绕于卷线装置所具备的卷框，由此形成由多根线状导体34的束构成的环状导体35(参照图1)。这样的环状导体35在本例中形成与定子铁芯2的插口 22的个数的1/2倍对应的数量。准备的多个环状导体35被提供用于第一线圈卷装工序P2。
[0079]3-2.线圈配置工序
[0080]线圈配置工序P2是将构成线圈部3的多个环状导体35配置于线圈保持器50的工序。在本实施方式中，使用与线圈插入装置5不同的线圈配置装置(未图示)将环状导体35配置于线圈保持器50。该线圈配置工序P2在使位置调整器61位于比叶片51的上端部更靠上方并且未将定子铁芯2安装于线圈插入装置5的状态下执行。另外，线圈压出器71以及楔形推顶器82位于能够滑动的范围内的下端部侧。
[0081 ] 在线圈配置工序P2中，多个环状导体35的每一个沿轴向L被插入，配置成分别被搭挂于线圈保持器50的多个搭挂间隙52中的规定的两个的状态。图7是示意性表示从径向R观察的多个环状导体35配置于线圈保持器50的状态的图。如该图所示，各环状导体35以搭挂于相互分开5个间距(本例中等于5个插口间距)的搭挂间隙52双方的状态配置。此时，各环状导体35配置为，构成该环状导体35的线状导体34的将两个搭挂间隙52连结的部分(后述的连结部分35c)的延伸方向相对于轴向L (叶片51的延伸方向)倾斜。
[0082]参照图7的特定的一个环状导体35 (将其称作“特定环状导体35A”)，对各环状导体35的配置更具体地说进行说明。首先，将特定环状导体35A的一部分、即第一部分35a从线圈保持器50的开放端部侧向形成于叶片51间的搭挂间隙52中的一个(第一搭挂间隙52a)插入。第一部分35a沿叶片51朝第一搭挂间隙52a的下部侧进一步进入。第一部分35a以位于线圈压出器71的主体部71a的上端面附近的方式配置。
[0083]接下来，将特定环状导体35A的另一部分、即第二部分35b从叶片51的上端部侧向距离第一搭挂间隙52a5个间距的第二搭挂间隙52b插入。第二部分35b沿叶片51进入，但相对于该特定环状导体35A的第一部分35a位于轴向L的一侧(本例中为图7的上侧)而配置。而且，连结第一部分35a和第二部分35b的连结部分35c以相对于轴向L倾斜的方
式配置。
[0084]在从第一搭挂间隙52a朝与第二搭挂间隙52b相反的一侧分开2个间距的搭挂间隙52 (第一搭挂间隙52a’)，插入除特定环状导体35A之外的环状导体35 (将其称作“特定环状导体35B”)的第一部分35a，在距离第二搭挂间隙52b2个间距的搭挂间隙52 (第二搭挂间隙52b’ )插入特定环状导体35B的第二部分35b。连结特定环状导体35B的第一部分35a和第二部分35b的连结部分35c以相对于轴向L倾斜的方式配置。遍及定子铁芯2的整周依次进行该操作。
[0085]此外，最后插入的环状导体35以及之前一个插入的环状导体35的各自的第一部分35a在特定环状导体35A以及特定环状导体35B的各自的第二部分35b从搭挂间隙52脱离而位于比叶片51的上端部更靠上方的状态下，从它们下方钻入而插入。然后，特定环状导体35A的第二部分35b以及特定环状导体35B的第二部分35b分别返回第二搭挂间隙52b、52b’的规定位置。
[0086]这样,在将多个环状导体35配置于线圈保持器50的状态下,连结多个环状导体35的每个第一部分35a和第二部分35b的连结部分35c，从周向C的一侧(本例中为图7的右侦D向周向C的另一侧(本例中为图7的左侧)以从轴向L的一侧(本例中为图7的上侧)朝向轴向L的另一侧(本例中为图7的下侧)的方式配置。而且，在周向C相互邻接的两个连结部分35c分别在轴向L观察以一部分重叠的方式配置。另外，各环状导体35的连结部分35c以相对于在轴向L观察配置在与该连结部分35c重复的位置的其它环状导体35的第一部分35a而从轴向L的一侧通过的方式配置。各环状导体35的第二部分35b以相对于在轴向L观察配置在与该第二部分35b重复的位置的其它环状导体35的连结部分35c以及各第一部分35a而从轴向L的一侧通过的方式配置。沿该线圈配置工序P2结束的状态下的环状导体35的轴向L (沿叶片51)的全长D2，同第一部分35a的下端部与第二部分35b的上端部之间的沿轴向L的分离长度一致。另外，本例中构成三相全部的线圈部3的环状导体35是集中配置于线圈保持器50的状态。
[0087]为了进行线圈变形工序P3而提供保持有多个环状导体35的线圈保持器50。此夕卜，在线圈配置工序P2与线圈变形工序P3之间，在线圈插入装置5的规定位置安装定子铁芯2。另外，位置调整器61沿轴向L朝下方移动到使定子铁芯2与下端面一致而配置的位置。
[0088]3-3.线圈变形工序
[0089]线圈变形工序P3是使多个环状导体35的连结部分35c变形的工序。如图8以及图9所示，线圈变形工序P3在将位置调整器61相对于线圈保持器50的轴向L位置固定的状态下执行。在本实施方式中，在线圈保持器50以及位置调整器61双方的绝对位置被固定的状态，使线圈压出器71沿叶片51 (沿轴向L)朝上方移动到规定的设定位置Ps，从而使多个环状导体35的连结部分35c变形。在本例中构成三相的线圈部3的环状导体35的全部的连结部分35c三相集中变形。
[0090]规定的设定位置Ps设定在至少位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl比环状导体35的沿轴向L的变形前的全长D2 (参照图7)短的位置。这里，在线圈压出器71形成有如图8所示从主体部71a在轴向L朝定子铁芯2侧(位置调整器61侧)膨出的膨出部71b，但在规定位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl时考虑除去膨出部71b。即，在本实施方式中，上述轴向间隔Dl是位置调整器61的下端部与线圈压出器71的主体部71a的上端部之间的沿轴向L的分离长度。
[0091]使线圈压出器71移动到如上述那样设定的设定位置Ps，从而在位置调整器61的下端面与线圈压出器71的主体部71a的上端面之间按压各环状导体35的连结部分35c使其变形。即，线圈压出器71(更准确地说是主体部71a)从下端部侧依次推顶各环状导体35的配置于线圈保持器50 (叶片51)的内周面侧的连结部分35c来使其变形。此外，伴随着连结部分35c被推顶，各环状导体35的第一部分35a在搭挂间隙52内也被推顶。另外，在本实施方式中，楔形推顶器82也与线圈压出器71 —起移动，楔形25被推顶到比定子铁芯2的下端面更靠下方的规定位置。
[0092]能够将上述设定位置Ps设定为，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl为环状导体35的沿轴向L的变形前的全长D2的例如1/2以下或者1/3以下的位置。而且在本实施方式中，能够将上述设定位置Ps设定为，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl与将多根线状导体34在搭挂间隙52内无间隙地排列的状态下的第一部分35a或者第二部分35b的沿轴向L长度(将其称作“密状态长度”)D3 (参照图9) 一致的位置。线圈压出器71将各环状导体35的第一部分35a推顶到与第二部分35b —致的轴向L位置。由此，线圈压出器71以使连结第一部分35a与第二部分35b的连结部分35c所占有的轴向L的区域变小的方式变形。这样，能够使各环状导体35的连结部分35c的形状接近卷装于定子铁芯2后的第一线圈部3a的线圈端部32 (过渡部31)的形状。此外，在图9中，为了提高可视性，将连结部分35c的一部分以比线圈压出器71的上端面更朝下方垂下的方式描绘。
[0093]此时，在本实施方式中，各环状导体35的连结部分35c与线圈压出器71的膨出部71b的外周面抵接而被支承，在利用作为该抵接面的外周面限制朝径向R内侧的移动(变形)的状态下如上述那样进行变形。即，在线圈压出器71移动到设定位置Ps的状态下，线圈压出器71、位置调整器61以及叶片51作为用于相互配合地压固连结部分35c的模框发挥功能。各连结部分35c在由主体部71a的上端面、位置调整器61的下端面、膨出部71b的外周面以及叶片51的内周面划分的环状空间内，被它们压固。由此，能够减小连结部分35c的表观体积从而提高其空间密度。特别是使轴向L的长度与上述密状态长度D3 —致来进行变形，所以能够使连结部分35c的空间密度最大化。而且，在完成后的定子I中，能够使轴向L的两侧的线圈端部32的大小的平衡合理化。因此，考虑上述方面，设定膨出部71b的外径相对于主体部71a的外径的比率。例如，优选以使上述环状空间的容积与线圈端部32的目标的大小对应的容积一致的方式设定上述比率。这样，在使各环状导体35的连结部分35c变形后，执行线圈插入工序P4。
[0094]此外，将上述设定位置Ps设定为，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl比定子铁芯2的轴向长度D4短的位置。在本实施方式中，将第一部分35a或者第二部分35b的密状态长度D3本来设定为比定子铁芯2的轴向长度D4短。因此，在本实施方式中，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl也比定子铁芯2的轴向长度D4短。
[0095]3-4.线圈插入工序[0096]线圈插入工序P4是将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b插入到插口22的工序。如图10?图12所示，在线圈插入工序P4中，使线圈压出器71沿轴向L进一步朝上方移动，从而将第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22。另外,在本实施方式中，与线圈压出器71同步，使楔形推顶器82沿轴向L移动，从而也将楔形25插入到插口22。
[0097]在线圈插入工序P4中，与线圈压出器71在轴向L的移动配合(同步)，使位置调整器61在轴向L移动。在本实施方式中，在线圈压出器71的膨出部71b与位置调整器61嵌合的状态下，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl被设定为与上述密状态长度D3—致。在该状态下，使线圈压出器71以及位置调整器61在轴向L移动。由此，将位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl维持在上述密状态长度D3。保持这样的相对位置关系使位置调整器61以及线圈压出器71移动，从而能够使在第一线圈变形工序P22中变形的连结部分35c不进一步变形而是以原有的状态在轴向L移动。因此，能够抑制不需要的应力作用于连结部分35c而破坏其形状并且能够使连结部分35c在轴向L移动。
[0098]这里，图10以及图11示出了线圈插入工序P4的中途阶段的一个局面。如上所述，在本实施方式中位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl比定子铁芯2的轴向长度D4短。因此，由图10以及图11可知，位置调整器61的突出齿62以及线圈压出器71的压入齿72双方经由从搭挂间隙52通过而配置于插口 22的内周开口部22a的状态来执行线圈插入工序P4。即，贯穿整个工序，以位置调整器61的突出齿62以及线圈压出器71的压入齿72的至少一方从搭挂间隙52通过而配置于插口 22的内周开口部22a的状态，执行线圈插入工序P4。因此，能够适当维持搭挂间隙52与插口 22之间的相对位置关系不变来执行线圈插入工序P4。这在如上所述那样叶片51的上端部的位置难以准确固定的结构的本实施方式的线圈插入装置5中特别有效。
[0099]图12不出了线圈插入工序P4的最后局面。如该图所不，在线圈插入工序P4中，线圈压出器71最终移动到使其上端面的位置比定子铁芯2的上端面更靠上方的位置。在本例中，线圈压出器71以及楔形25移动到在轴向L楔形25的上端部与定子铁芯2的上端面对齐的位置。由此，变形后的多个环状导体35的各连结部分35c配置于从定子铁芯2朝轴向L突出的位置。另外，插口 22的内周开口部22a被楔形25封闭，插入到插口 22内后的线圈3被楔形25从径向R内侧保持。其中，在该阶段，各连结部分35c的一部分相对于叶片51未配置于径向R内侧。这些多个连结部分35c最终成为构成螺旋状的线圈端部32的多个过渡部31。另外，在连结部分35c配置于从定子铁芯2朝轴向L突出的位置的同时，多个环状导体35的各第一部分35a以及第二部分35b和它们的周边部分被插入到插口 22。
[0100]这里，本例中，构成三相的线圈部3的环状导体35的全部的连结部分35c三相集中配置于从定子铁芯2朝轴向L突出的位置，全部的第一部分35a以及第二部分35b和它们的周边部分三相集中被插入到插口 22。
[0101]在本实施方式中，在线圈变形工序P3中，环状导体35的连结部分35c已经变形为与被卷装于定子铁芯2后的第一线圈部3a的线圈端部32的形状接近的形状。因此，在之后的线圈插入工序P4中，能够各易地将各环状导体35插入到插口 22。此时，能够减少轴向L的两侧的线圈端部32的大小的偏颇而适当保持平衡，从而有效抑制环状导体35产生搭挂等，能够容易地将各环状导体35插入到插口 22。另外，连结部分35c的空间密度提高，所以在最终完成的定子I中，与以往相比能够实现线圈端部32的小型化。另外，能够适当维持搭挂间隙52与插口 22之间的相对位置关系不变来执行线圈插入工序P4，所以能够可靠地将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22。另外，使楔形推顶器82与线圈压出器71同步滑动，所以能够利用压入齿72在插口 22内将环状导体35朝里侧(与内周开口部22a相反的一侧，本例中为径向R外侧)压入并且容易地插入楔形25。
[0102]3-5.线圈成形工序
[0103]线圈成形工序P5是使被插入到插口 22的状态的环状导体35的连结部分35c成形的工序。如图13所示，在线圈成形工序P5中，使用规定的成形夹具(未图示)将连结部分35c朝径向R外侧压出来使其变形。由此，形成图1所示的螺旋状的线圈端部32。
[0104]然后，将卷装有线圈3的状态的定子铁芯2从线圈插入装置5取下，完成本实施方式的定子I。如以上说明那样，根据本实施方式的定子制造方法，能够比较简单地制造所谓的螺旋状的定子I。
[0105]4.其它的实施方式
[0106]最后，对本发明的线圈插入装置以及使用该线圈插入装置的定子制造方法的其它实施方式进行说明。此外，在以下各实施方式中公开的结构只要不产生矛盾，则能够与其它实施方式所公开的结构组合来应用。
[0107](I)在上述的实施方式中，以在线圈配置工序P2中将各环状导体35的第一部分35a插入到搭挂间隙52中的一个，向距离该搭挂间隙52a5个间距的搭挂间隙52插入第二部分35b的结构为例进行了说明。由此，制造将各相用的线圈3以沿周向C2两个两个反复出现的方式卷装于定子铁芯2的结构的定子I。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如可以是将各环状导体35的第一部分35a插入搭挂间隙52中的一个,在距离该搭挂间隙52a3个间距的搭挂间隙52插入第二部分35b的结构。在该情况下，能够制造将各相用的线圈3以沿周向C 一个一个地反复出现的方式卷装于定子铁芯2的结构的定子I。除此之夕卜，供各环状导体35的第一部分35a和第二部分35b插入的一组搭挂间隙52之间的间距数量可以根据各相的线圈3相对于定子铁芯2的卷装方式而不同。
[0108](2)在上述的实施方式中，以在线圈保持器50以及位置调整器61双方的绝对位置被固定的状态下执行线圈变形工序P3的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，只要是至少位置调整器61相对于线圈保持器50在轴向L的相对位置被固定的状态，则也可以构成为在线圈保持器50以及与其对应地使位置调整器61动作的状态下执行线圈变形工序P3。
[0109](3)在上述的实施方式中，以在线圈压出器71处于设定位置Ps的状态下使位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl同上述密状态长度D3 —致而设定的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，只要设定为至少比环状导体35沿轴向L的在线圈变形工序P3中变形前的全长D2短，则位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl可以是任意的。例如，可以将位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl设定为在上述密状态长度D3加上规定的充裕量而得的长度等。
[0110](4)在上述的实施方式中，以在线圈压出器71处于设定位置Ps的状态下将位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl设定为比定子铁芯2的轴向长度D4短的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，也可以构成为，将位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl设定为与定子铁芯2的轴向长度D4 —致，或比定子铁芯2的轴向长度D4长。
[0111](5)在上述的实施方式中，以将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b的密状态长度D3设定为比定子铁芯2的轴向长度D4短，由此将位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl也设定为比定子铁芯2的轴向长度D4短的结构为例进行了说明。然而，能够根据情况而使最初预定的上述密状态长度D3比定子铁芯2的轴向长度D4长。在这样的情况下，返回线圈准备工序P1，在该线圈准备工序Pl中，减少卷绕线状导体34的次数从而能够使上述密状态长度D3比定子铁芯2的轴向长度D4短。例如，使N为2以上的自然数，能够采用将卷绕线状导体34的次数设为I / N的结构。此时，优选构成为，将如上述的实施方式那样形成的线圈3向定子铁芯2卷装N套。在该情况下，在线圈准备工序Pl中，准备定子铁芯2的插口 22的个数的N / 2倍的环状导体35。而且，对定子铁芯2的插口 22的个数的I / 2倍的环状导体35的组执行线圈配置工序P2、线圈变形工序P3、线圈插入工序P4、以及线圈成形工序P5，反复进行N次。在各插口 22插入N组的第一部分35a以及第二部分35b和其周边部分。此外，在该情况下，在线圈插入装置5中，线圈压出器71与楔形推顶器82分别独立并能够滑动地构成。而且，在第一组?第(N-1)组环状导体35的组的线圈插入工序P4中，使线圈压出器71滑动并插入环状导体35，在最后的第N组环状导体35的组的线圈插入工序P4中，使线圈压出器71与楔形推顶器82同步滑动并插入楔形25。
[0112](6)在上述的实施方式中，以在线圈插入工序P4中维持位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，例如可以构成为，使位置调整器61沿轴向L以比线圈压出器71在轴向L的移动速度慢的移动速度移动，减少位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔D1。或者也可以构成为，使位置调整器61沿轴向L以比线圈压出器71在轴向L的移动速度快的移动速度移动，扩大位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔D1。此外，能够构成为，使位置调整器61在线圈压出器71之前移动，在线圈配置工序P2中配置于初始位置(比叶片51的上端部更靠上方的位置)的状态下执行线圈插入工序P4。
[0113](7)在上述的实施方式中，以在线圈插入工序P4中在将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22的同时也插入楔形25的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，可以构成为，在除了线圈插入工序P4以外的工序(楔形插入工序)中插入楔形25。能够构成为例如在线圈插入工序P4与线圈成形工序P5之间，或在线圈成形工序P5之后等执行这样的楔形插入工序。在线圈插入装置5中使线圈压出器71与楔形推顶器82分别独立并能够滑动地构成从而能够实现上述结构。
[0114](8)在上述的实施方式中，以在相同的场所连续执行线圈准备工序Pl及其以后的各工序P2?P5的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，例如可以是在时间以及/或者地理上不同的场所执行线圈准备工序P1，使用另外形成的环状导体35执行之后的各工序P2?P5的结构。
[0115](9)在上述的实施方式中，以除了定子制造装置100 (线圈插入装置5)之外使用卷线装置以及线圈配置装置的结构为例进行了说明。而且，对使用卷线装置执行线圈准备工序P1，使用线圈配置装置执行线圈配置工序P2，使用定子制造装置100执行线圈变形工序P3、线圈插入工序P4、以及线圈成形工序P5的例子进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，例如可以使定子制造装置100具备卷线装置以及线圈配置装置的至少一方的功能。在该情况下，除了各工序P3~P5之外，线圈准备工序Pl以及线圈配置工序P2的至少一方也作为控制部90的控制对象。
[0116](10)在上述的实施方式中，以线圈3通过重叠卷绕并且分布卷绕而卷装于定子铁芯2的结构的定子I的制造为例进行了说明。然而，本发明的适用对象不限定于此。例如，对于将线圈3代替重叠卷绕而是通过波形卷绕而卷装于定子铁芯2的结构的定子1、代替分布卷绕而是通过集中卷绕而卷装于定子铁芯2的结构的定子I的制造，也不妨碍本发明的应用。
[0117](11)在上述的实施方式中，以内转子型的旋转电机用的定子I的制造为例进行了说明。然而，本发明的适用对象不限定于此。即，对于外转子型的旋转电机用的定子I的制造，也能够应用本发明。
[0118](12)对于其它的结构，本说明书中公开的实施方式是在所有的方面的例示，本发明的实施方式不限定于此。即，对于本申请的权利要求的范围没有记载的结构，在不脱离本发明的目的范围内能够适当地改变。
[0119]本发明能够适用于将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法以及定子制造装置。
[0120]附图标记的说明
[0121]I…定子；2…定子铁芯；3…线圈；5…线圈插入装置；22...插口 ；23...齿；3L...过渡部；32…线圈端部；34…线状导体；35…环状导体；35a…第一部分；35b…第二部分；35c…连结部分；50…线圈保持器;51…叶片;52…搭挂间隙；52a…第一搭挂间隙；52a’...第一搭挂间隙；52b…第二搭挂间隙；52b’…第二搭挂间隙；61…位置调`整器；71...线圈压出器；71a…主体部；71b…膨出部；90...控制部；100…线圈制造装置；C…周向山…轴向；R…径向；X…轴心螺旋线；Ps…设定位置；DL...线圈压出器与位置调整器之间的轴向间隔；D2…环状导体沿轴向变形前的全长；D3…环状导体的密状态长度；D4…定子铁芯的轴向长度；P2…线圈配置工序；P3…线圈变形工序；P4…线圈插入工序。
【权利要求】
1.一种定子制造方法，使用线圈插入装置将线圈卷装于定子铁芯来制造定子，所述定子制造方法的特征在于， 所述线圈的从所述定子铁芯朝该定子铁芯的轴向突出的线圈端部具备多个过渡部，所述多个过渡部将所述定子铁芯的不同插口间连结并在该定子铁芯的周向延伸，并且 所述过渡部分别配置为:在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧，所述线圈插入装置具备线圈保持器、位置调整器和线圈压出器，其中，所述线圈保持器具有以与所述定子铁芯的多个齿分别对置的方式在轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片，所述位置调整器与多个所述叶片嵌合来调整所述叶片间的位置关系，所述线圈压出器将被保持于所述线圈保持器的所述线圈向所述定子铁芯的插口侧压出， 所述定子制造方法包括， 线圈配置工序，该工序是将构成所述线圈的多个环状导体配置于所述线圈保持器的工序，在该线圈配置工序中以下述方式配置多个所述环状导体，即:将所述环状导体的第一部分插入到在所述叶片间形成的第一搭挂间隙，将所述环状导体的第二部分插入到距离所述第一搭挂间隙规定间距的第二搭挂间隙，将多个所述环状导体的各自的所述第一部分与所述第二部分连结的连结部分相对于在轴向观察配置在与该连结部分重复的位置的其它所述环状导体的所述第一部分在轴向的一侧通过； 线圈变形工序，在所述线圈配置工序之后，在将所述位置调整器相对于所述线圈保持器的位置固定的状态下，使所述线圈压出器沿所述叶片在轴向移动直至到达所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔比所述环状导体的沿轴向变形前的全长短的设定位置，使多个所述环状导体的所述连结部分变形；以及 线圈插入工序，在所述线圈变形工序之后，使所述线圈压出器进一步沿轴向移动，将所述环状导体的所述第一部分以及所述第二部分插入到所述插口。
2.根据权利要求1所述的定子制造方法，其特征在于， 在所述线圈插入工序中，维持所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔，并且配合所述线圈压出器的轴向移动而使所述位置调整器沿轴向移动。
3.根据权利要求1或2所述的定子制造方法，其特征在于， 在所述线圈变形工序中，在所述线圈压出器处于所述设定位置的状态下，所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔被设定为比所述定子铁芯的轴向长度短。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的定子制造方法，其特征在于， 所述环状导体由多根线状导体的束构成， 在所述线圈变形工序中，在所述线圈压出器处于所述设定位置的状态下，所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔被设定为:与将多根所述线状导体在所述搭挂间隙内无间隙排列的状态下的所述第一部分或者所述第二部分沿轴向的长度一致。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的定子制造方法，其特征在于， 所述线圈压出器具有沿多个所述叶片而形成的圆盘状的主体部、和从所述主体部在轴向朝所述位置调整器侧膨出且形成为直径比所述主体部的直径小的膨出部， 在所述线圈变形工序中，利用所述膨出部的外周面抵接支承所述环状导体，在限制所述环状导体朝径向内 侧移动的状态下使所述连结部分变形。
6.一种定子制造装置，用于将线圈卷装于定子铁芯来制造定子，所述定子制造装置的特征在于，具备: 线圈保持器，其具有以与所述定子铁芯的多个齿分别对置的方式沿轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片； 位置调整器，其与多个所述叶片嵌合来调整所述叶片间的位置关系； 线圈压出器，其将保持于所述线圈保持器的所述线圈向所述定子铁芯的插口侧压出；以及 控制部，其至少对所述位置调整器以及所述线圈压出器的动作进行控制， 所述定子制造装置构成为在以下述方式配置多个所述环状导体的状态下，即:将构成所述线圈的多个环状导体的第一部分插入到在所述叶片间形成的第一搭挂间隙，将多个所述环状导体的第二部分插入到距离所述第一搭挂间隙规定间距的第二搭挂间隙，并且将多个所述环状导体的各自的所述第一部分与所述第二部分连结的连结部分相对于在轴向观察配置在与该连结部分重复的位置的其它所述环状导体的所述第一部分在轴向的一侧通过的状态下， 所述控制部依次执行线圈变形工序和线圈插入工序，其中， 在所述线圈变形工序中，在所述位置调整器相对于所述线圈保持器的位置固定的状态下，使所述线圈压出器沿所述叶片在轴向移动直至到达所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔比所述环状导体沿轴向变形前的全长短的设定位置，使多个所述环状导体的所述连结部分变形， 在所述线圈插入工序中，使所述线圈压出器沿轴向进一步移动，将所述环状导体的所述第一部分以及所述第二部·分插入到所述插口。
7.根据权利要求6所述的定子制造装置，其特征在于， 所述控制部在所述线圈插入工序中维持所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔，并且配合所述线圈压出器的轴向移动而使所述位置调整器沿轴向移动。
8.根据权利要求6或7所述的定子制造装置，其特征在于， 在所述线圈变形工序中，在所述线圈压出器处于所述设定位置的状态下，所述控制部使所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔比所述定子铁芯的轴向长度短。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的定子制造装置，其特征在于， 所述环状导体由多根线状导体的束构成， 在所述线圈变形工序中，在所述线圈压出器处于所述设定位置的状态下，所述控制部使所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔与将多根所述线状导体在所述搭挂间隙内无间隙排列的状态下的所述第一部分或者所述第二部分沿轴向的长度一致。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的定子制造装置，其特征在于， 所述线圈压出器具有沿多个所述叶片而形成的圆盘状的主体部、和从所述主体部在轴向朝所述位置调整器侧膨出且形成为直径比所述主体部直径小的膨出部， 在所述线圈变形工序中，所述控制部控制成:利用所述膨出部的外周面抵接支承所述环状导体，在限制所述环状导体朝径向内侧移动的状态下使所述连结部分变形。
【文档编号】H02K15/06GK103858326SQ201280044951
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2011年10月4日
【发明者】山口康夫, 加藤良雄 申请人:爱信艾达株式会社