專利名稱：電動(dòng)機(jī)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)的制造方法，具體的是涉及具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的線圈的定子的制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)中的定子的構(gòu)成例如圖16(A)所示。由此可知，在電動(dòng)機(jī)的定子主體10的內(nèi)側(cè)面10a上形成有多個(gè)Y字狀的磁場(chǎng)磁極11，并且在各磁場(chǎng)磁極11上分別呈卷掛狀地配設(shè)有線圈14。這種在定子主體10上呈卷掛狀地配設(shè)線圈的作業(yè)一般多用自動(dòng)繞線機(jī)。JP特開2000-14098號(hào)公開了一種自動(dòng)繞線機(jī)(參照專利文獻(xiàn)1)。在該自動(dòng)繞線機(jī)中，如圖16(B)所示，如第一圈的線圈繞線n1、第二圈的線圈繞線n2那樣，將各線圈繞線依次纏繞在磁場(chǎng)磁極11的線圈收容部上，由此成為將由許多個(gè)繞線繞成的線圈14配設(shè)于磁場(chǎng)磁極11上的構(gòu)成。
根據(jù)上述方法，由于以圍繞各磁場(chǎng)磁極11的勵(lì)磁鐵心13的方使用自動(dòng)繞線機(jī)一圈一圈地纏繞線圈繞線，所以隨著線圈繞線的纏繞圈數(shù)的增多，如圖16(C)所示，有可能會(huì)發(fā)生磁場(chǎng)磁極11的磁極片12起不到卡定作用，從而線圈繞線n50、n51從磁場(chǎng)磁極11上脫落的情況。因此，現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)繞線機(jī)的線圈配置方法，有線圈繞線的卷裝數(shù)受磁場(chǎng)磁極11的磁極片12的長(zhǎng)度尺寸限制的問題。另一方面，由于要維持電動(dòng)機(jī)的高輸出功率，配置在定子主體10上的線圈的高密度化是非常重要的，因此更要求線圈繞線的配置技術(shù)的合理化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，目的在于提供一種有利于容易地在定子上配設(shè)多圈線圈的技術(shù)。
為了達(dá)成上述課題，而構(gòu)成了各技術(shù)方案中所記載的發(fā)明。
根據(jù)技術(shù)方案1記載的發(fā)明，本發(fā)明為一種電動(dòng)機(jī)的制造方法，該電動(dòng)機(jī)具有作為構(gòu)成近似筒狀的定子的構(gòu)成要素在圓周方向上被分裂的多個(gè)分裂鐵心、和預(yù)先卷繞成環(huán)狀而被捆束，在該捆束狀態(tài)被安裝在所述各分裂鐵心上的線圈。各分裂鐵心具有勵(lì)磁鐵心、一對(duì)磁極片及兩個(gè)線圈收容部。勵(lì)磁鐵心從分裂鐵心的內(nèi)周面突出狀地被形成。勵(lì)磁鐵心，典型地，是從分裂鐵心的內(nèi)周面，朝向應(yīng)由該分裂鐵心構(gòu)成的定子的中空部中心設(shè)置成近似直角狀。另外，一對(duì)磁極片，從勵(lì)磁鐵心的圓周方向兩端部以與該勵(lì)磁鐵心交叉的方式延伸設(shè)置，一般地也被稱為“極弧角部”。兩個(gè)線圈收容部，形成于勵(lì)磁鐵心、各磁極片及定子的內(nèi)周面之間，并且在磁極片的前端側(cè)開口，一般也稱為“槽”。另外，預(yù)先被捆束的環(huán)狀的線圈被收容在上述兩個(gè)線圈收容部?jī)?nèi)。通過組合該勵(lì)磁鐵心、磁極片及線圈，形成用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子用的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)磁極。又，本發(fā)明的“環(huán)狀”是指線圈以具有中空部的方式被卷繞的狀態(tài)，對(duì)于該中空部的形狀可適當(dāng)?shù)匕▓A形、橢圓形、長(zhǎng)圓形、矩形、多角形等任何一個(gè)。另外，本發(fā)明的“被捆束的線圈”是指構(gòu)成線圈的各線圈繞線被捆束起來的狀態(tài)，典型地是指在另外的工序中，使用線圈卷線機(jī)將線圈繞線卷成環(huán)狀后，通過絕緣紙等捆束使其單元化。
作為如上述構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)的各制造工序的要素，在本發(fā)明中具有如下步驟第一步驟，準(zhǔn)備處于卷繞成環(huán)狀地被捆束的狀態(tài)的線圈；第二步驟，準(zhǔn)備分裂鐵心，該分裂鐵心處于將一對(duì)磁極片的在分裂鐵心的圓周方向上的間隔距離設(shè)定為與線圈的在分裂鐵心的圓周方向上的內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的狀態(tài)；第三步驟，將被捆束的狀態(tài)的線圈從開口插入兩個(gè)線圈收容部而進(jìn)行配置；第四步驟，變形分裂鐵心，以使得一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比線圈的內(nèi)尺寸更大的距離，由此用一對(duì)磁極片保持線圈。又，本發(fā)明的作為“設(shè)定為線圈的在分裂鐵心的圓周方向上與內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離”的狀態(tài)，是指適當(dāng)?shù)匕ㄒ韵聽顟B(tài)的任一項(xiàng)在制作分裂鐵心時(shí)，將一對(duì)磁極片的間隔距離設(shè)定成與線圈的在分裂鐵心的圓周方向上與內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的狀態(tài)；或者，在分裂鐵心的制作后，通過將該分裂鐵心向內(nèi)側(cè)(內(nèi)周側(cè))折彎(變形)而使一對(duì)磁極片的間隔距離縮窄為到線圈的在分裂鐵心的圓周方向上與內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離為止的狀態(tài)；或者，做成分裂鐵心在圓周方向上被分裂成兩部分的分裂結(jié)構(gòu)，以將一對(duì)磁極片的間隔距離調(diào)整為線圈的在分裂鐵心的圓周方向上與內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的方式來設(shè)定的被分裂為兩部分的構(gòu)建的相對(duì)位置的狀態(tài)。另外，本發(fā)明的“與內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離”是指將被捆束的環(huán)狀的線圈從線圈收容部的開口插入該線圈收容部時(shí)的容許該插入的距離，不僅僅是線圈不干涉磁極片而能夠插入線圈的距離，還包括在受到些許摩擦阻力時(shí)仍能夠插入的距離。另外，本發(fā)明的“變形”，典型地，是指分裂線圈以預(yù)定部位作為中心而折彎的狀態(tài)，或者，是指如果是分裂鐵心在圓周方向上被分裂成兩部分的分裂結(jié)構(gòu)的情形下，可改變被分裂成兩部分的構(gòu)件的相對(duì)位置的狀態(tài)。
本發(fā)明中，是在將一對(duì)磁極片的間隔距離設(shè)定成與線圈的內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的狀態(tài)下，將預(yù)先被捆束的環(huán)狀的線圈從線圈收容部的開口插入到該線圈收容部而進(jìn)行配置，特別地，通過使用分裂鐵心，利用分裂鐵心的內(nèi)周面?zhèn)鹊拈_口部能夠容易地將線圈收容到線圈收容部，并且也能夠配置超過線圈收容部的空間的大線圈。因此，本發(fā)明中，將線圈插入到線圈收容部而配置后，以一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比線圈內(nèi)尺寸更大的距離的方式來使分裂鐵心變形，由此用一對(duì)磁極片保持線圈。因此，在能夠收容多圈線圈的同時(shí)，能夠防止線圈收容部上設(shè)置的線圈繞線散亂，能夠事先防止一部分線圈繞線從磁極片上脫離。而且因?yàn)槭褂帽焕κ木€圈，所以沒有必要用磁極片保持該線圈上的全部的線圈繞線，能夠避免由于磁極片的長(zhǎng)度尺寸而限制線圈匝數(shù)的事情的發(fā)生。由此，在電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)磁極上，能夠合理的增大在線圈收容部的受限的收容空間中所配置的線圈匝數(shù)，因而能夠在謀求電動(dòng)機(jī)的小型化的同時(shí)確保電動(dòng)機(jī)的高輸出。
根據(jù)技術(shù)方案2記載的發(fā)明，在技術(shù)方案1中所記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法，第四步驟中，當(dāng)分裂鐵心在擴(kuò)大一對(duì)磁極片的間隔距離的方向上變形時(shí)，一對(duì)磁極片以該一對(duì)磁極片的側(cè)部與線圈的內(nèi)表面接觸的狀態(tài)向擴(kuò)大間隔距離的方向上移動(dòng)，由此使線圈從兩個(gè)線圈收容部的開口側(cè)朝向一對(duì)磁極片的根側(cè)移動(dòng)，由此，分裂鐵心的變形動(dòng)作也兼而進(jìn)行了向線圈收容部填充線圈的作業(yè)。根據(jù)本發(fā)明，利用一對(duì)磁極片在擴(kuò)大其間隔距離的方向、即相互離開的方向上移動(dòng)時(shí)的該移動(dòng)作用，能夠使線圈朝向線圈收容部的磁極片的根側(cè)、即底部側(cè)移動(dòng)。即，利用分裂鐵心的變形動(dòng)作而使磁極片進(jìn)行向線圈收容部的充填作業(yè)，由此能夠容易地將線圈配置在線圈收容部。
根據(jù)技術(shù)方案3記載的發(fā)明，在技術(shù)方案2中所記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法，線圈朝向一對(duì)磁極片的根側(cè)的移動(dòng)是利用一對(duì)磁極片的側(cè)部的斜面而進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明，通過利用斜面能夠使線圈相對(duì)一對(duì)磁極片滑動(dòng)的同時(shí)向線圈收容部的底部側(cè)進(jìn)行合理的移動(dòng)。
根據(jù)技術(shù)方案4記載的發(fā)明，在技術(shù)方案2中所記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法，通過使線圈朝向所述一對(duì)磁極片的根側(cè)移動(dòng)，該線圈被填充到所述線圈收容部?jī)?nèi)。如此，通過將線圈填充到線圈收容部?jī)?nèi)，能夠使線圈收容部的未收容線圈的空間的百分比率達(dá)到零或接近零的狀態(tài)，從而能夠提升線圈的收容效率。
根據(jù)技術(shù)方案5記載的發(fā)明，本發(fā)明為一種電動(dòng)機(jī)的制造裝置，該電動(dòng)機(jī)具有作為構(gòu)成近似筒狀的定子的構(gòu)成要素在圓周方向上被分裂的多個(gè)分裂鐵心、和預(yù)先卷繞成環(huán)狀而被捆束，在該捆束狀態(tài)被安裝在所述各分裂鐵心上的線圈。各分裂鐵心具有勵(lì)磁鐵心、一對(duì)磁極片及兩個(gè)線圈收容部。勵(lì)磁鐵心從分裂鐵心的內(nèi)周面突出狀地被形成。勵(lì)磁鐵心，典型地，是從分裂鐵心的內(nèi)周面，朝向應(yīng)由該分裂鐵心構(gòu)成的定子的中空部中心設(shè)置成近似直角狀。另外，一對(duì)磁極片，從勵(lì)磁鐵心的圓周方向兩端部以與該勵(lì)磁鐵心交叉的方式延伸設(shè)置，一般地也被稱為“極弧角部”。兩個(gè)線圈收容部，形成于勵(lì)磁鐵心、各磁極片及定子的內(nèi)周面之間，并且在磁極片的前端側(cè)開口，一般也稱為“槽”。另外，預(yù)先被捆束的環(huán)狀的線圈被收容在上述兩個(gè)線圈收容部?jī)?nèi)。通過組合該勵(lì)磁鐵心、磁極片及線圈，形成用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子用的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)磁極。又，本發(fā)明的“環(huán)狀”是指線圈以具有中空部的方式被卷繞的狀態(tài)，對(duì)于該中空部的形狀可適當(dāng)?shù)匕▓A形、橢圓形、長(zhǎng)圓形、矩形、多角形等任何一個(gè)。另外，本發(fā)明的“被捆束的線圈”是指構(gòu)成線圈的各線圈繞線被捆束起來的狀態(tài)，典型地是指在另外的工序中，使用線圈卷線機(jī)將線圈繞線卷成環(huán)狀后，通過絕緣紙等捆束使其單元化。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的制造裝置，其特征在于，該裝置具有保持該分裂鐵心的保持器具及使該保持器具上保持的分裂鐵心變形的按壓部件。保持器具，其保持該分裂鐵心，該分裂鐵心處于線圈被設(shè)置在兩個(gè)線圈收容部上的同時(shí)一對(duì)磁極片的在分裂鐵心的圓周方向上的間隔距離被設(shè)定為線圈的在分裂鐵心的圓周方向與內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的狀態(tài)。按壓部件，其在分裂鐵心被保持器具保持著的狀態(tài)下，通過按壓一對(duì)磁極片，以將該一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比線圈的內(nèi)尺寸更大的距離的方式使分裂鐵心變形。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于分裂鐵心能夠容易地配設(shè)并保持預(yù)先被捆束的環(huán)狀的線圈。
本發(fā)明提供了一種有利于容易地在定子上配設(shè)多圈線圈的技術(shù)。


圖1是表示第一實(shí)施方式的一半結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)鐵心的初期狀態(tài)的整體構(gòu)成的剖面狀態(tài)的說明圖。
圖2是表示向內(nèi)側(cè)彎曲磁場(chǎng)鐵心的工序的說明圖。
圖3是表示將線圈單元插入磁場(chǎng)鐵心的槽中的插入工序的說明圖。
圖4是表示磁場(chǎng)鐵心的彎回工序的說明圖，表示加壓前的狀態(tài)。
圖5是表示磁場(chǎng)鐵心的彎回工序的說明圖，表示加壓的狀態(tài)。
圖6是表示在磁場(chǎng)鐵心上安裝線圈單元的完成狀態(tài)的說明圖。
圖7是表示定子鐵心的完成狀態(tài)的說明圖，表示剖面狀態(tài)。
圖8是表示定子鐵心的完成狀態(tài)的說明圖，表示外觀狀態(tài)。
圖9是表示線圈單元的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖10是磁場(chǎng)鐵心上形成的彎曲部分(薄壁)的說明圖。
圖11是磁場(chǎng)鐵心上形成的彎曲部分(薄壁)的說明圖。
圖12是磁場(chǎng)鐵心上形成的彎曲部分(薄壁)的說明圖。
圖13是磁場(chǎng)鐵心上形成的彎曲部分(鉸鏈)的說明圖。
圖14是磁場(chǎng)鐵心上形成兩個(gè)彎曲部分(薄壁)的情形的說明圖。
圖15是說明第二實(shí)施方式的磁場(chǎng)鐵心的制造的說明圖。
圖16是表示以往的定子的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下110 定子鐵心(定子)101 磁場(chǎng)鐵心(分裂鐵心)101a 內(nèi)周面103 開口部110 磁場(chǎng)磁極111 勵(lì)磁鐵心
113 磁極片113a 外側(cè)面部(側(cè)部)115 槽(線圈收容部)115a 開口115b 底部117 彎曲部分(彎曲部)120 線圈單元(線圈)121 側(cè)部123 絕緣紙(捆束)150 加壓裝置151 固定臺(tái)(保持器具)151a 內(nèi)側(cè)面153 加壓部件(按壓部件)M1圓弧面形狀155 動(dòng)作裝置101A 分裂磁場(chǎng)鐵心(分裂鐵心體)101B 分裂磁場(chǎng)鐵心(分裂鐵心體)具體實(shí)施方式
第一實(shí)施方式以下，參照?qǐng)D1～9對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，對(duì)具有轉(zhuǎn)子及定子的交流整流子電動(dòng)機(jī)(也稱為通用型電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī))的制造方法進(jìn)行說明。圖1～6按順序表示定子鐵心的制造工序，具體來講，是按順序表示向作為定子鐵心的構(gòu)成要素的半個(gè)磁場(chǎng)鐵心安裝線圈單元的安裝工序，圖7及圖8表示完成狀態(tài)的定子鐵心，圖9表示在另外的工序中制作的線圈單元的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式中，如圖1所示，作為定子鐵心100的制造工序中的第一工序，準(zhǔn)備作為長(zhǎng)軸方向的兩端被開口了的中空狀(筒狀)的定子鐵心100(參照?qǐng)D7)的構(gòu)成要素的磁場(chǎng)鐵心101。磁場(chǎng)鐵心101，被形成為在圓周方向上將定子鐵心100二等分的、剖面形狀為近似C字形狀。磁場(chǎng)鐵心101，通過將多塊形成為近似C字形狀的薄板狀的鋼板重疊組合，將內(nèi)徑側(cè)(定子鐵心100的中空部側(cè))形成為開口部103而作為組合部件形成。定子鐵心100，在制造過程的最后工序中，通過將如上述對(duì)稱形狀的兩個(gè)磁場(chǎng)鐵心101的開口部103側(cè)向內(nèi)形成對(duì)向形狀的組合(接合)而形成在長(zhǎng)軸方向上具有規(guī)定長(zhǎng)度的層壓鐵心。定子鐵心100，對(duì)應(yīng)本發(fā)明中的“定子”；磁場(chǎng)鐵心101，對(duì)應(yīng)本發(fā)明中的“分裂鐵心”。
如圖1所示，磁場(chǎng)鐵心101的內(nèi)周側(cè)(內(nèi)徑側(cè))上，設(shè)置有磁場(chǎng)磁極110。磁場(chǎng)磁極110，具有向著開口部103突出狀設(shè)置的勵(lì)磁鐵心111以及從該勵(lì)磁鐵心111的圓周方向的兩端區(qū)域以與該勵(lì)磁鐵心111相交的方式延伸的一對(duì)磁極片113。磁極片113也稱為“極弧角部”。一對(duì)磁極片113，在磁場(chǎng)鐵心101的圓周方向上，在相互以規(guī)定的間隔距離放置而對(duì)向的同時(shí)，以向著前端而間隔距離逐漸擴(kuò)大的方式呈近似圓弧狀地延伸，在前端的間隔距離為最大。一對(duì)磁極片113，在磁場(chǎng)鐵心101的圓周方向上成為大概以中點(diǎn)對(duì)稱的對(duì)稱形狀。在磁場(chǎng)磁極110的兩側(cè)區(qū)域形成由勵(lì)磁鐵心111、一對(duì)磁極片113及磁場(chǎng)鐵心101的內(nèi)周面101a圍成的兩個(gè)槽115。該槽115是用于收容并保持后述的線圈單元(圖9中用附圖標(biāo)記120表示)的空間區(qū)域，在磁極片113的前端部(延伸端部)側(cè)具有作為線圈插入口的開口115a。槽115，對(duì)應(yīng)本發(fā)明的“線圈收容部”。
磁場(chǎng)鐵心101，在圓周方向的近似中點(diǎn)，即勵(lì)磁鐵心111的圓周方向的近似中點(diǎn)具有在長(zhǎng)軸方向的全長(zhǎng)上延伸的作為彎曲部的彎曲部分117。彎曲部分117，由能夠讓磁場(chǎng)鐵心101向直徑方向彎曲的薄壁或鉸鏈形成。作為由薄壁構(gòu)成彎曲部分117的情形可考慮為，如圖10所示，在內(nèi)徑側(cè)形成薄壁的情形；如圖11所示，為在厚度方向(徑方向)的中心部形成薄壁的情形；或如圖12所示，在外徑側(cè)形成薄壁的情形等。另外，彎曲部分117，能夠使用如圖13所示的鉸鏈代替上述薄壁。進(jìn)一步，對(duì)于彎曲部分117，如圖14所示也可在磁場(chǎng)鐵心101的圓周方向上設(shè)定兩處(多處)來代替在圓周方向上的近似中點(diǎn)設(shè)定一處。
磁場(chǎng)鐵心101，以如圖1所示的形狀作為初期形狀，在第二工序中，如圖2所示，從彎曲部分117向內(nèi)周側(cè)彎曲規(guī)定量。通過該磁場(chǎng)鐵心101的彎曲，使一對(duì)磁極片113的前端外側(cè)距離L2以與一對(duì)磁極片113的根側(cè)外側(cè)距離(兩個(gè)槽115的底部115b之間的距離)L1，即后述的線圈單元120的內(nèi)側(cè)的寬度尺寸L3近似相等的方式而變狹窄。前端外側(cè)距離L2，對(duì)應(yīng)本發(fā)明的“間隔距離”；寬度尺寸L3，對(duì)應(yīng)本發(fā)明的“內(nèi)尺寸”。由此，線圈單元120能夠從開口115a向槽115被插入。另外由磁場(chǎng)鐵心101的彎曲而產(chǎn)生的變形是塑性變形。此外雖然為方便起見，省略了磁場(chǎng)鐵心101的彎曲作業(yè)的圖示，但是優(yōu)選使用彎曲作業(yè)專用的冶具、及加壓器具來進(jìn)行彎曲作業(yè)，但是也可以用手工進(jìn)行。
接下來作為第三工序，如圖3所示，線圈單元120被從開口115a側(cè)插入而配置在兩個(gè)槽115上。線圈單元120，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“線圈”。線圈單元120，在另外的工序中被準(zhǔn)備成在制成預(yù)定匝數(shù)的線圈繞線的成捆帶的構(gòu)成的同時(shí)，形成為用絕緣紙123覆蓋側(cè)部121的近似矩形的環(huán)狀的狀態(tài)(參照?qǐng)D9)。另外線圈單元120的內(nèi)側(cè)的寬度尺寸L3(圖9的左右方向的尺寸)，設(shè)定成與彎曲磁場(chǎng)鐵心101之前的一對(duì)磁極片113的根側(cè)外側(cè)距離(兩個(gè)槽115的底部115b之間的距離)L1近似相等，或稍大。另外，線圈單元120內(nèi)側(cè)的縱向尺寸L4(圖9的上下方向的尺寸)，設(shè)定成比磁場(chǎng)鐵心101的軸方向尺寸稍大。即，在第三工序中，將處于預(yù)先將線圈繞線捆束的狀態(tài)下的線圈單元120從開口115a插入而配置在磁場(chǎng)鐵心101的兩個(gè)槽115中。此時(shí)，因?yàn)橐粚?duì)磁極片113的前端外側(cè)距離L2與線圈單元120的寬度尺寸L3近似相等或稍狹，所以線圈單元120不干涉磁極片113，就能夠圓滑地插入到槽115中。
接下來，作為第四工序，使用如圖4所示的加壓裝置150進(jìn)行將磁場(chǎng)鐵心101向如圖1所示的初期形狀恢復(fù)的彎回作業(yè)。加壓裝置150的主體包括將磁場(chǎng)鐵心101保持為固定狀態(tài)的固定臺(tái)151、以及對(duì)被保持在固定臺(tái)151上的磁場(chǎng)鐵心101加壓而使其往回彎曲的加壓部件153。固定臺(tái)151，在形成剖面為近似コ字形狀的同時(shí)，其內(nèi)側(cè)面151a形成與彎曲前的磁場(chǎng)鐵心101的初始狀態(tài)的外形形狀對(duì)應(yīng)的形狀。加壓部件153，如圖所示，在下面?zhèn)染哂幸?guī)定的圓弧面形狀M1，通過該圓弧面形狀M1按壓線圈單元120的內(nèi)面及一對(duì)磁極片113的內(nèi)面。固定臺(tái)151，對(duì)應(yīng)本發(fā)明的“保持器具”；加壓部件153，對(duì)應(yīng)本發(fā)明“按壓部件”。
磁場(chǎng)鐵心101，如圖4所示，以使該磁場(chǎng)鐵心101的開口部103側(cè)向上的方式被安置在保持用的固定臺(tái)151內(nèi)。即，以使磁場(chǎng)磁極110與圖中水平方向?qū)ο虻姆绞剑瑢⒋艌?chǎng)鐵心101配置在固定臺(tái)151內(nèi)。在固定臺(tái)151上安置了磁場(chǎng)鐵心101后，如圖5所示，向著該磁場(chǎng)鐵心101使用例如氣缸那樣的動(dòng)作裝置155從上方使加壓部件153下降，通過圓弧面形狀M1按壓線圈單元120的內(nèi)面及一對(duì)磁極片113的內(nèi)面。由此，一對(duì)磁極片113向著擴(kuò)大前端外側(cè)距離L2的方向，即向外側(cè)以彎曲部分117作為中心變形，從而磁場(chǎng)鐵心101被恢復(fù)到彎曲前的圖1所示的初始形狀。
此時(shí)，圖5中，在通過可動(dòng)冶具153的圓弧面形狀M1按壓的線圈單元120上作用有向斜下方的力。另外，同時(shí)地，一對(duì)磁極片113的外側(cè)面部113a在與線圈單元120的內(nèi)面接觸的狀態(tài)下向擴(kuò)大前端外側(cè)距離L2的方向移動(dòng)，由此，在線圈單元120上作用有經(jīng)由一對(duì)磁極片113上的外側(cè)面部113a的斜面而使該線圈單元120向下移動(dòng)的力。其結(jié)果是，線圈單元120，在以向外側(cè)擴(kuò)大的方式進(jìn)行塑性變形的同時(shí)(在擴(kuò)大寬度尺寸L3的同時(shí))，向兩個(gè)槽115的底部115b，即一對(duì)磁極片113的根側(cè)移動(dòng)。外側(cè)面部113a，對(duì)應(yīng)本發(fā)明的“側(cè)部”。因此，線圈單元120，以槽115內(nèi)幾乎不存在未收容空間的狀態(tài)被填充。并且被填充在槽115內(nèi)的線圈單元120，通過擴(kuò)大前端外側(cè)距離L2的一對(duì)磁極片113的外側(cè)面部113a與磁場(chǎng)鐵心101的內(nèi)側(cè)面101a而被保持。因此，如圖6所示，能夠得到線圈單元120被適當(dāng)?shù)厥杖菖渲迷诓?15內(nèi)的磁場(chǎng)鐵心101。另外固定冶具151的內(nèi)壁面151a，形成與磁場(chǎng)鐵心101的最終外形形狀對(duì)應(yīng)的形狀。因此，可期望磁場(chǎng)鐵心101最后形狀的穩(wěn)定化。
將如上所述得到的兩個(gè)磁場(chǎng)鐵心101，在以其開口部103側(cè)相互對(duì)向的方式使圓周方向的端面對(duì)接的狀態(tài)下，對(duì)于該對(duì)接面，通過例如焊接相互接合。由此，能夠制造組裝有線圈單元120的定子鐵心100(參照?qǐng)D7及圖8)。
本實(shí)施方式中，通過向內(nèi)側(cè)彎曲磁場(chǎng)鐵心101，而使一對(duì)磁極片113的前端外側(cè)距離L2暫時(shí)變狹窄，在該狀態(tài)下從開口115a向槽115插入并配置預(yù)先準(zhǔn)備好的環(huán)狀的線圈單元120。然后，向擴(kuò)大一對(duì)磁極片113的前端外側(cè)距離L2的方向往回彎曲磁場(chǎng)鐵心101，由此，通過一對(duì)磁極片113以及磁場(chǎng)鐵心101的內(nèi)周面101a來保持被配置在槽115上的線圈單元120。通過使用預(yù)先被捆束的線圈單元120形成磁場(chǎng)磁極110，而避免槽115內(nèi)的線圈繞線分散開，能夠預(yù)先防止發(fā)生超過磁極片113的前端而從磁場(chǎng)磁極110脫離的情形。而且，沒有必要通過磁極片113保持被捆束的線圈單元120的全體。因此，線圈匝數(shù)不會(huì)因磁極片113的長(zhǎng)度尺寸受限，能夠使槽115限制的收容空間中所配置的線圈匝數(shù)合理的增大。
另外，本實(shí)施方式的構(gòu)成為，將線圈單元120插入槽115內(nèi)后，將磁場(chǎng)鐵心101往回彎曲成圖1所示的初始形狀時(shí)，使線圈單元120向槽115的底部115b移動(dòng)。由此，能夠合理的進(jìn)行將線圈單元120向槽115內(nèi)的填充，從而能夠提高線圈單元120的收容效率。
另外，本實(shí)施方式中，將預(yù)先被捆束的環(huán)狀的線圈單元120從槽115的開口115a插入而配置在該槽115中。特別地，因?yàn)槭褂梅至呀Y(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)鐵心101，利用磁場(chǎng)鐵心101的內(nèi)周面?zhèn)鹊目臻g能夠容易地將線圈單元120收容到槽115內(nèi)，同時(shí)，由圖7可知，能夠配置超過槽115的空間的軸方向(孔方向)上大的線圈單元120。即，在定子鐵心100為不是一半的結(jié)構(gòu)的情形下，將線圈單元120插入槽115時(shí)，為避免線圈單元的相互干涉而使能夠配置在槽115上的線圈單元120的軸方向尺寸自然而然地受到制約。然而，根據(jù)如本實(shí)施方式的分裂方式，因?yàn)椴划a(chǎn)生在槽115上插入線圈單元120時(shí)的線圈單元120的相互干涉的問題，所以在不使定子鐵心100大型化的同時(shí)，能夠增加線圈單元120的收容量。
第二實(shí)施方式接下來，參照?qǐng)D15說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，磁場(chǎng)鐵心101，由在其圓周方向的中央部分裂成兩部分的作為第一分裂鐵心的第一分裂磁場(chǎng)鐵心101A、以及作為第二分裂鐵心的第二分裂磁場(chǎng)鐵心101B構(gòu)成。分裂成兩部分的第一及第二分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B，分別具有勵(lì)磁鐵心11 1、磁極片113及槽115。并且分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B，與上述的第一實(shí)施方式同樣，通過層疊多塊薄板狀的鋼板，作為具備勵(lì)磁鐵心111、磁極片113及槽115的組合部件而形成。
即，第二實(shí)施方式的磁場(chǎng)鐵心101，在通過在勵(lì)磁鐵心111所形成的區(qū)域的圓周方向的近似中點(diǎn)被分裂成兩部分的第一及第二分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B構(gòu)成的同時(shí)，第一分裂磁場(chǎng)鐵心101A具有一塊磁極片113以及1個(gè)槽115，第二分裂磁場(chǎng)鐵心101B具有另一塊磁極片113及另外的1個(gè)槽115。
如上述結(jié)構(gòu)的分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B，將預(yù)先被捆束的環(huán)狀的線圈單元120從槽115的開口115a插入該槽115時(shí)，以彼此的磁極片113的前端外側(cè)距離L2與根側(cè)外側(cè)距離(槽115的底部115b之間的距離)L1，即線圈單元120內(nèi)側(cè)的寬度尺寸L3近似相等的方式而被配置。在如上述配置的狀態(tài)下，將線圈單元120從開口115a插入該槽115而配置。然后，第一及第二分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B，以彼此的分裂面相互接觸的狀態(tài)，向擴(kuò)大磁極片113的間隔距離的方向移動(dòng)。即，將第一及第二分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B改變相對(duì)位置，以使得一對(duì)磁極片113的間隔距離比線圈單元120內(nèi)側(cè)的寬度尺寸L2大。由此，在槽115上配置的線圈單元120在向增大其寬度尺寸L2的一側(cè)進(jìn)行塑性變形的同時(shí)，通過磁極片113來保持在槽115上配置的線圈單元120。
在該狀態(tài)，第一及第二分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B，彼此的分裂面通過例如焊接相互接合，從而形成磁場(chǎng)鐵心101。由此，通過將所形成的兩個(gè)磁場(chǎng)鐵心101的圓周方向的端部相互接觸接合，與上述第一實(shí)施方式同樣，能夠得到圖7及圖8所示的磁場(chǎng)鐵心100。
另外在槽115插入線圈單元120后，作為將第一及第二分裂磁場(chǎng)鐵心101A、101B的相對(duì)位置向擴(kuò)大磁極片113的間隔距離的方向變化的裝置，可以使用上述第一實(shí)施方式中說明的加壓裝置150來進(jìn)行。
上述第一實(shí)施方式，通過將用如圖1所示的形狀制作的磁場(chǎng)鐵心101向內(nèi)側(cè)進(jìn)行彎曲，而將一對(duì)磁極片113的前端外側(cè)距離L2變狹窄成與磁極片113的根側(cè)外側(cè)距離L1近似相等，但是也可以拋棄磁場(chǎng)鐵心101的彎曲工序，而在用層壓鋼板制作該磁場(chǎng)鐵心101時(shí)，預(yù)先將彎曲工序后的圖2所示的形狀作成初始形狀。即，也可以預(yù)先變更制作的磁場(chǎng)鐵心101的結(jié)構(gòu)，以使得一對(duì)磁極片113的間隔距離成為與線圈單元120內(nèi)側(cè)的寬度尺寸L3相對(duì)應(yīng)的距離。
上述第一及第二實(shí)施方式，涉及本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的制造方法 ，對(duì)于在交流整流子電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中配置勵(lì)磁線圈而形成磁場(chǎng)磁極的情形進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明可適宜地用于在定子鐵心的內(nèi)側(cè)面具有磁場(chǎng)磁極的各種電動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)。
另外第一及第二實(shí)施方式，對(duì)于在定子鐵心的內(nèi)側(cè)面上設(shè)定兩個(gè)磁場(chǎng)磁極的情形進(jìn)行了說明，但是，也可以適宜地用于具有三個(gè)以上磁場(chǎng)磁極的電動(dòng)機(jī)(例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、無電刷電動(dòng)機(jī))的制造技術(shù)。
另外，鑒于本發(fā)明的主旨，可以形成以下的情形。
情形1一種電動(dòng)機(jī)的制造方法，為技術(shù)方案1～4中的任一項(xiàng)記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法，其特征在于，上述分裂鐵心，具有能夠在該分裂鐵心的圓周方向的規(guī)定部位彎曲的彎曲部，在將上述線圈插入上述兩個(gè)線圈收容部的情形下，通過以該彎曲部為支點(diǎn)來彎曲上述分裂鐵心，從而使上述一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比上述線圈的內(nèi)尺寸還大的距離。
根據(jù)情形1記載的發(fā)明，在技術(shù)方案1～4中的任一項(xiàng)記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法中，分裂鐵心具有能夠在該分裂鐵心的圓周方向的規(guī)定部位彎曲的彎曲部，在線圈被插入兩個(gè)線圈收容部的情形下，通過以該彎曲部為支點(diǎn)來彎曲分裂鐵心，從而使一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比上述線圈的內(nèi)尺寸還大的距離。本發(fā)明的“彎曲部”適宜地包括以下情形的任何一種在勵(lì)磁鐵心的圓周方向的規(guī)定部位上設(shè)置單個(gè)的或多個(gè)薄壁部的情形；或者在勵(lì)磁鐵心的圓周方向的一部分與另一部分通過單個(gè)或多個(gè)鉸鏈可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地進(jìn)行連接的情形。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橹瞥煽蓮膹澢繌澢至谚F心的結(jié)構(gòu)，而能夠容易地將該分裂鐵心變形為規(guī)定的形狀。
情形2一種電動(dòng)機(jī)的制造方法，為技術(shù)方案1～4中的任一項(xiàng)記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法，其特征在于，上述分裂鐵心，具有在上述勵(lì)磁鐵心所形成的區(qū)域的圓周方向上的近似中點(diǎn)被分裂成兩部分的第一及第二分裂鐵心體；上述第一分裂鐵心體，具有上述一對(duì)磁極片中的一塊磁極片以及一個(gè)線圈收容部；上述第二分裂鐵心體具有上述一對(duì)磁極片中的另一塊磁極片與另一個(gè)線圈收容部；在上述線圈被插入上述兩個(gè)線圈收容部的情形下，通過向相互離開的方向上移動(dòng)上述第一及第二分裂鐵心體而使上述一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比上述線圈的內(nèi)尺寸大的距離。
根據(jù)情形2記載的發(fā)明，在技術(shù)方案1～4中的任一項(xiàng)記載的電動(dòng)機(jī)的制造方法中，分裂鐵心，具有在形成勵(lì)磁鐵心的區(qū)域的圓周方向的近似中點(diǎn)被分裂成兩部分的第一及第二分裂鐵心體；第一分裂鐵心體，具有一對(duì)磁極片中的一塊磁極片及一個(gè)線圈收容部；第二分裂鐵心體，具有一對(duì)磁極片中的另一塊磁極片及另一個(gè)線圈收容部。并且在線圈被插入兩個(gè)線圈收容部的情形下，通過向相互離開的方向移動(dòng)第一及第二分裂鐵心體，從而使一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比線圈的內(nèi)尺寸大的距離。本發(fā)明是通過向相互離開的方向移動(dòng)第一及第二分裂鐵心體而使分裂鐵心的形狀發(fā)生變形的方式。并且，通過將一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比線圈的內(nèi)尺寸大的距離，能夠通過該一對(duì)磁極片保持在線圈收容部上所配置的線圈。另外第一及第二分裂鐵心體，在通過一對(duì)磁極片保持線圈的情形下，通過例如焊接相互接合而一體化，從而形成分裂鐵心。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)的制造方法，所述電動(dòng)機(jī)具有多個(gè)分裂鐵心，其作為構(gòu)成近似筒狀的定子的構(gòu)成要素而在圓周方向上被分裂而成；線圈，其預(yù)先卷繞成環(huán)狀而被捆束，在該捆束狀態(tài)被安裝在所述各分裂鐵心上，其中，所述各分裂鐵心具有勵(lì)磁鐵心，其在所述分裂鐵心的內(nèi)周面上從該內(nèi)周面呈突出狀地形成；一對(duì)磁極片，其從所述勵(lì)磁鐵心的圓周方向兩端部以與該勵(lì)磁鐵心交叉的方式延伸設(shè)置；兩個(gè)線圈收容部，其形成于所述勵(lì)磁鐵心、所述一對(duì)磁極片及所述分裂鐵心的內(nèi)周面之間，在所述一對(duì)磁極片的前端側(cè)開口，并且，所述線圈被設(shè)置在所述兩個(gè)線圈收容部中，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)的制造方法具有第一步驟，準(zhǔn)備處于卷繞成環(huán)狀而被捆束的狀態(tài)的所述線圈；第二步驟，準(zhǔn)備所述分裂鐵心，該分裂鐵心處于將所述一對(duì)磁極片在所述分裂鐵心的圓周方向上的間隔距離設(shè)定為與所述線圈在所述分裂鐵心的圓周方向上的內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的狀態(tài)；第三步驟，將所述被捆束的狀態(tài)的線圈從所述開口插入到所述兩個(gè)線圈收容部中而配置；第四步驟，將所述分裂鐵心變形，以使得所述一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比所述線圈的內(nèi)尺寸更大的距離，由此用所述一對(duì)磁極片保持所述線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的制造方法，其特征在于，所述第四步驟中，當(dāng)所述分裂鐵心在擴(kuò)大所述一對(duì)磁極片的間隔距離的方向上變形時(shí)，所述一對(duì)磁極片以該一對(duì)磁極片的側(cè)部與所述線圈的內(nèi)表面接觸的狀態(tài)向擴(kuò)大間隔距離的方向移動(dòng)，由此使所述線圈從所述兩個(gè)線圈收容部的開口側(cè)朝向所述一對(duì)磁極片的根側(cè)移動(dòng)，由此，所述分裂鐵心的變形動(dòng)作也兼而進(jìn)行了向所述線圈收容部填充所述線圈的作業(yè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)的制造方法，其特征在于，所述線圈朝向所述一對(duì)磁極片的根側(cè)的移動(dòng)是利用所述側(cè)部的斜面而進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)的制造方法，其特征在于，通過使所述線圈朝向所述一對(duì)磁極片的根側(cè)移動(dòng)，該線圈被填充到所述線圈收容部?jī)?nèi)。
5.一種電動(dòng)機(jī)的制造裝置，所述電動(dòng)機(jī)具有多個(gè)分裂鐵心，其作為構(gòu)成近似筒狀的定子的構(gòu)成要素在圓周方向上被分裂而成；線圈，其預(yù)先卷繞成環(huán)狀而被捆束，在該捆束狀態(tài)被安裝在所述各分裂鐵心上，其中，所述各分裂鐵心具有勵(lì)磁鐵心，其在所述分裂鐵心的內(nèi)周面上從該內(nèi)周面呈突出狀地形成；一對(duì)磁極片，其從所述勵(lì)磁鐵心的圓周方向兩端部以與該勵(lì)磁鐵心交叉的方式延伸設(shè)置；兩個(gè)線圈收容部，其形成于所述勵(lì)磁鐵心、所述一對(duì)磁極片及所述分裂鐵心的內(nèi)周面之間，在所述一對(duì)磁極片的前端側(cè)開口，并且，所述線圈被設(shè)置在所述兩個(gè)線圈收容部中，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)的制造裝置具有保持器具，其保持處于如下狀態(tài)的所述分裂鐵心，即，所述線圈被設(shè)置在所述兩個(gè)線圈收容部中的同時(shí)，所述一對(duì)磁極片在所述分裂鐵心的圓周方向上的間隔距離被設(shè)定為與所述線圈在所述分裂鐵心的圓周方向上的內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離；按壓部件，其在所述分裂鐵心被保持在所述保持器具上的狀態(tài)下，通過按壓所述一對(duì)磁極片來使所述分裂鐵心變形，以使得該一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比所述線圈的內(nèi)尺寸更大的距離。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種有利于容易地在定子上配設(shè)多圈線圈繞線的技術(shù)。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的制造方法包括第一步驟，準(zhǔn)備處于卷繞成環(huán)狀的被捆束的狀態(tài)的線圈；第二步驟，準(zhǔn)備分裂鐵心，該分裂鐵心處于將一對(duì)磁極片的在分裂鐵心的圓周方向上的間隔距離設(shè)定為與線圈的在分裂鐵心的圓周方向上的內(nèi)尺寸對(duì)應(yīng)的距離的狀態(tài)；第三步驟，將被捆束的狀態(tài)的線圈從開口插入到兩個(gè)線圈收容部而進(jìn)行配置；第四步驟，將分裂鐵心變形，以使得一對(duì)磁極片的間隔距離擴(kuò)大成比線圈的內(nèi)尺寸更大的距離，由此用一對(duì)磁極片保持該線圈。
文檔編號(hào)H02K15/08GK101060264SQ200710001690
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者村瀨浩史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社牧田