[发明专利]线圈段处理方法、线圈段处理装置以及线圈段的连接结构

说明书

该线圈段处理方法包括：使用设置有内侧扭转夹具(50)和外侧扭转夹具(51)的扭转夹具单元(28A)，对最内侧段层(12L1)和与之径向相邻的段层(12L2)进行扭转处理；将扭转夹具单元(28A)更换为设置有内侧扭转夹具(52)和外侧扭转夹具(53)的扭转夹具单元(28B)；对段层(12L3)和与之相邻的段层(12L4)进行扭转处理；将扭转夹具单元(28B)更换为设置有内侧扭转夹具(54)和外侧扭转夹具(55)的扭转夹具单元(28C)；并且对段层(12L5)和与之相邻的段层(12L6)进行扭转处理。

技术领域

本发明涉及用于使从诸如马达或发电机等旋转电机(旋转电气机械)的定子或转子的芯部的端面突出的线圈段的端部部分扭转和弯曲的线圈段处理方法、构造为执行该线圈段处理方法的线圈段处理装置以及线圈段的连接构造。

背景技术

作为旋转电机中的定子或转子的线圈，所谓的分段式线圈是众所周知的。在这种分段式线圈中，多个线圈段(下文中简称为“段”)分别通过将预定长度的线性线材处理成U形而形成并被分别插入到沿着定子或转子的周向布置的多个插槽内，并且这些段的自由端部侧(插入方向上的端部侧；下文中称为“段端部部分”)被扭转并通过焊接等彼此电连接。多个段端部部分中的一些被连接起来作为电源线。这种类型的线圈段也称为发夹(hairpin)。

作为分段式线圈的段端部部分的扭转处理，例如，如PTL1的图5和图6中所示，已知，将具有用于插入段端部部分的通孔或槽的多个圆筒形(圆环形)扭转夹具同心地布置，并且通过使这些夹具中的每一个沿预定方向旋转而将多个层的段端部部分同时扭转。

在PTL1中，举例说明了在定子铁芯的每个插槽中容纳四个段的四层构造，并且相应地，扭转夹具被构造成使得四个扭转夹具同心地布置。

PTL1的装置被构造成使得：从中心到径向外侧的第一层和第三层的扭转夹具沿一个方向同步地旋转，并且第二层和第四层的扭转夹具沿与一个方向相反的方向同步地旋转。换言之，该构造使得径向上相邻层的扭转夹具沿不同方向旋转以进行扭转，同时扭转所有层(这里为四层)的段端部部分。

在这种类型的扭转处理中，在使工件(定子或转子)直线地移动到扭转夹具侧的同时，也就是在将段端部部分插入到扭转夹具并压住它们的同时使扭转夹具旋转。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL1]日本专利申请公开No.2003-259613

发明内容

[技术问题]

这里，在多个段层同心地展开的线圈构造中，由于沿周向布置的段数量在每个层中是相同的，因此周向上的段间距离在径向内侧层与外侧层之间是不同的。于是，为了在扭转之后将相邻层的段端部部分电连接，需要随着沿径向向外而增加从芯部的端面突出的段端部部分的突出量(长度)。每个扭转夹具的插入孔或插入槽的深度设定为对应于段端部部分的长度的变化。

如上所述，由于从芯部的端面突出的段端部部分的突出量在径向内侧与外侧之间是不同的，因此扭转时工件的直线移动与扭转夹具的旋转角度之间的关系特性(下文中称为“扭转特性”)必然根据段端部部分的长度而不同。

然而，在同时扭转多个层的段端部部分的PTL1中所描述的方法中，因为处于不同径向位置的扭转夹具，即具有不同扭转特性的段端部部分，同步地旋转，所以扭转是在扭转特性有偏斜的状态下进行的。

也就是，当以径向内侧的段端部部分的扭转特性为基准设定扭转夹具的旋转量时，外侧的段端部部分的旋转量不足，因此扭转的精度下降。相反，当以径向外侧的段端部部分的扭转特性为基准设定扭转夹具的旋转量时，内侧的段端部部分的旋转量过大，因此扭转精度下降。

结果，扭转的总体精度较低。扭转的较低精度还影响通过焊接等进行的段端部部分之间的连接的精度以及用于电源线等的段端部部分的连接(接线)，从而造成诸如马达等旋转电机的质量劣化。