[发明专利]成形旋转电机的定子线圈电线的装置和方法

说明书

背景技术

1发明的技术领域

本发明总的来说涉及一种制造用于诸如机动车辆的电动机和发电机等旋转电机的方法和装置。

更特别地，本发明涉及一种成形旋转电机的定子线圈电线使得定子线圈的线圈端部形成期望形状的装置和方法。下文中，线圈端部表示位于旋转电机的定子芯槽外部的定子线圈的轴向端部。

2相关技术

一般地，为了提高旋转电机的转矩密度，必需改进形成电机定子线圈的电线的占空系数，例如，通过采用矩形横截面的电线作为该线圈电线。此外，还必需减小定子线圈的线圈端部，该端部几乎对旋转电机的转矩产生没有贡献。此外，例如，可以在线圈端部提供曲柄形部分使得定子线圈的线圈端部最小化。

日本未审的专利申请公开文献No.2003-264964公开了一种在旋转电机定子线圈的线圈端部形成曲柄形部分的方法。根据该方法，首先在第一平面上采用第一对阴阳成形模具对具有矩形横截面的电线进行成形，以在电线上形成二维曲柄形部分。然后，在垂直于第一平面的第二平面上采用第二对阴阳成形模具对电线进一步成形，以形成电线的三维弯折部。该弯折部位于旋转电机的定子芯槽外部并由此构成定子线圈的线圈端部的一部分。该弯折部大体为三角形且在其顶点处包括所述曲柄形部分。接下来，将弯折部保持在第二对成形模具之间，采用阴弯曲模具使电线在弯折部的每一端折弯，由此形成电线的一对直线部。直线部由弯折部连接并分别接收于定子芯的两个槽中。此外，电线直线部之间的间隔定义了定子线圈的线圈节距。

但是，采用上述方法，允许定子线圈仅具有一个由阴弯曲模具的形状和尺寸确定的线圈节距。

另一方面，可以首先堆叠多根电线形成平的带状电线组件，然后将该电线组件卷绕预定匝数形成空心圆筒状，从而形成旋转电机的定子线圈。在这样的定子线圈中，每个电线的半径从定子线圈最内侧匝到最外侧匝逐渐增大。因此，定子线圈需要具有从定子线圈的最内侧匝到最外侧匝逐渐增大的多个线圈节距。

因此，当应用日本未审的专利申请公开文献2003-264964所公开的方法来成形构成具有多个线圈节距的定子线圈的电线时，必需采用多个具有不同形状和尺寸的阴弯曲模具。因此，将会增加定子线圈的制造成本。此外，在每个电线的成形过程中，必需多次替换阴弯曲模具，由此增加了制造定子线圈所需的时间。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种电线成形装置，用于成形旋转电机定子线圈的电线。该电线横截面大体为矩形，并包括多个直线部和多个弯折部。直线部彼此平行笔直延伸并隔开预定间隔。每个直线部将被接收于旋转电机定子芯的多个槽中的一个中。每个弯折部连接一对相邻的直线部并将位于定子芯槽的外部。每个弯折部包括特定部分，且无论直线部之间的间隔多大，弯折部的所有特定部分彼此相同。电线成形装置包括压紧机构、第一和第二保持件，以及成形机构。压紧机构在该特定部分的宽度方向上将电线一个弯折部的特定部分夹紧。第一和第二保持件将该特定部分的两个不同部分分别保持在该特定部分的厚度方向上。成形机构将第一和第二保持件中的一个相对于另一个在所述特定部分的厚度方向上移动，由此成形所述特定部分从而在特定部分上形成曲柄形部分。

具有上述构造，电线成形装置可以成形电线从而在弯折部的所有特定部分中的每一个上形成曲柄形部分。此外，无论电线直线部之间的间隔多大(即，无论电线定义的线圈节距多大)，电线弯折部的所有特定部分彼此相同。因此，有可能采用相同的部件在所有特定部分上形成曲柄形部分，换句话说，无需替换电线成形装置的任何部件。因此，可以减少具有多个线圈节距的定子线圈的制造成本及制造时间。此外，采用压紧机构将特定部分在宽度方向夹紧，则可以在特定部分上形成曲柄形部分期间，阻止覆盖特定部分的绝缘涂层在宽度方向上凸胀。

在本发明的另一实施方式中，电线的每个弯折部可优选为在其中心包括顶部的台阶状。对于每个弯折部，特定部分可优选为弯折部的顶部。这样，无需将电线形状复杂化，就可以确保电线弯折部具有相同的特定部分，同时允许电线直线部之间的间隔不同。

优选地，压紧机构可具有多个接触面用于与特定部分接触。每个接触面可优选地成形以便配合于特定部分的一个侧面。这样，压紧机构和电线弯折部的特定部分之间的接触面区域能够最大化。因此，压紧机构能够将特定部分牢固地夹紧在其宽度方向上，由此确保特定部分上曲柄形部分的成形精度。

优选地，成形机构可包括至少一个在特定部分的厚度方向上推进第一或第二保持件的弹性元件。这样，由弹性元件推进的第一或第二保持件可以用恒定的压力将特定部分保持在厚度方向上，由此确保特定部分上曲柄形部分的成形的精度。