[发明专利]卷绕设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过使用沿边卷绕设备来有效地卷绕线圈的技 术。

背景技术

作为要用在旋转电机中的线圈，除了由圆形截面的导线制成的卷绕线 圈之外，还有一种由矩形截面的扁导线制成的卷绕线圈。为了增大允许在 线圈中流动的电流量，线圈必须由厚导线形成。导线的截面面积的增大趋 于导致由圆形截面制成的卷绕线圈的空间系数的劣化。另一方面，由矩形 截面制成的卷绕线圈即使在该导线具有更大的截面面积时也不太可能使空 间系数劣化。

迄今，要求在安装在车辆中的旋转电机中使用的线圈紧凑并具有高性 能。尤其是，用在车辆驱动部分中的旋转电机必须被供应有大的电流量， 而旋转电机具有严格的尺寸限制，这是因为它需要安装在发动机室中。因 而，能提高空间系数的由矩形截面的扁导线制成的线圈优选地用在安装在 车辆中的驱动电动机中。

然而，为了缩短线圈端的长度，该旋转电机需要非圆形外形的线圈， 更具体地，尽可能接近矩形的外形。这种非圆形线圈由于长边部分和短边 部分之间卷绕速度的不同而可能造成各种问题。如果卷绕以极低的速度进 行，则即使非圆形线圈也能容易地卷绕。然而，为了提高制造率，非圆形 线圈必须以高速卷绕。

JP2002-184639A公开了一种用于从这种扁导线制造线圈的技术。此技 术通过旋转椭圆筒状卷绕芯体将扁导线卷绕在该芯体上。扁导线因而卷绕 在卷绕芯体上以遵循卷绕芯体的形状。此外，通过保持构件将扁导线压靠 与卷绕芯体一起旋转的固定构件以约束卷绕期间扁导线的膨胀和导线的振 动或晃动。

此保持构件可在要制造的线圈的厚度方向上滑动。随着扁线圈的卷绕 前进，保持构件将移动离开固定构件。制动装置设置在与卷绕芯体垂直的 预定位置处以在扁导线的运动中造成阻力。此制动装置可在卷绕芯体的轴 线方向上与保持构件一起运动。扁导线以此方式伴随着被保持构件施压而 卷绕。因而，在扁导线卷绕在椭圆筒状卷绕芯体的过程中，可以防止由于 长边部分和短边部分的卷绕速度的不同而引起的扁导线的振动或晃动，因 而，实现了高速线圈卷绕。

JP2006-288025A公开了一种与矩形线圈、矩形线圈制造方法和矩形线 圈制造设备有关的技术。用于沿边弯曲矩形扁导线的弯曲装置包括用于夹 持线性扁导线的保持装置，该保持装置具有宽度等于扁导线的槽、在沿边 弯曲过程中将与扁导线的内周接触的辊子状约束装置、以及在沿边弯曲过 程中将与扁导线的外周接触并旋转以沿边弯曲扁导线的施压装置。

扁导线经过弯曲装置，并且施压装置旋转以沿边弯曲扁导线的预定部 分。然后，馈送扁导线，直到用于下一个沿边弯曲的另一部分进入到预定 位置，并且重复相同的操作。通过重复这种操作，因而制造了通过沿边弯 曲由扁导线制成线圈。

发明内容

本发明要解决的问题

在JP2002-184639A和JP2006-288025A中公开的由扁导线制造线圈的 技术会引起以下缺点。

在通过JP2002-184639A中公开的方法制造线圈的情况下，线圈的内 周的形状形成为与卷绕芯体的形状一致。然而，为了将线圈插在定子等 中，存在尽可能高提高空间系数的需要。因而，优选地，制造具有梯形外 形而不是椭圆筒状形状的线圈。然而，如果卷绕线圈是圆锥形状，则不允 许保持构件移动。JP2002-184638A的方法不能直接地应用到梯形线圈的卷 绕。

当线圈的长边部分和短边部分的长度差越大时，扁导线的惯性振动不 可避免地变大，以致于JP2002-184639A的方法不能充分地吸收惯性振 动。然而，更大数量的线圈在提高旋转电机的动力和实现其平滑运转方面 更有优势。为此目的，线圈必须设计有长边部分和短边部分之间大的长度 差。

另一方面，JP2006-288025A的方法还能制造具有在长边部分和短边部 分之间大的长度差的线圈。然而，在JP2006-288025A的构造中，在旋转 之后，施压装置必须在馈送扁导线之前返回到初始位置；否则，不能馈送 扁导线。