集合导体的制造方法和设置有集合导体的电动机的制作方法

集合导体的制造方法和设置有集合导体的电动机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种集合导体的制造方法和一种设置有该集合导体的电动机。
【背景技术】
[0002] 线圈导线通常是集合导体，该集合导体由具有内部导体的导体线形成，每根导体 线均具有小截面积，使得集合导体在截面上具有分割的形状。该导体能够减小在线圈中产 生的铜涡流损失。用于该线圈的一根这种电线由扭转在一起的多个导体形成。
[0003] 在该线圈导线中，占据空间的导体占空系数通过导体线之间不期望的间隙减 小。导体占空系数的下降导致线圈导线的电阻值的增加。因此，日本专利申请公开 No. 2009-245658 (JP 2009-245658 A)描述了一种通过将多个圆形截面导体扭转在一起并 且对它们进行处理使得整个导体的截面形状为大致平坦形来形成平坦扭转导体的方法。

【发明内容】

[0004] 在JP 2009-245658 A中描述的方法改进在线圈中使用的平坦扭转导体的占空系 数。然而，在该平坦扭转导体的内部产生了在线材之间的间隙。因此，在平坦扭转导体中导 体的占空系数减小。本发明提供包括平坦扭转导体的集合导体，并且改进设置有该集合导 体的线圈等的导体的占空系数。
[0005] 本发明的第一方面涉及一种集合导体制造方法，该方法包括：将多个周边线材绕 中心线材对准，以便形成集合导体，每个周边线材具有至少两个侧表面，所述至少两个侧表 面中的一个与周向方向上的一侧上的相邻的周边线材相对，而所述至少两个侧表面中的另 一个与所述周向方向上的另一侧上的相邻的周边线材相对，在所述集合导体中，所述中心 线材与所述周边线材对准；绕形成集合导体的中心线材对多个周边线材进行扭转；和将扭 转的集合导体塑性成形为大致矩形截面形状。周边线材设置有两个侧表面，所述两个侧表 面中的每一个具有这样的截面形状，其中，侧表面之间的宽度朝中心线材变得更窄。
[0006] 内周表面形成在每个周边线材上，内周表面接触在靠近中心线材的一侧上的两个 侧表面中的每一个的端部，并且与中心线材相对。中心线材的外表面可以具有向外突出并 且在中心线材延伸的方向上连续的截面形状。内周表面可以具有向内弯曲并且在周边线材 延伸的方向上连续的截面形状。
[0007] 集合导体制造方法还可以包括：在对准周边线材之前，通过使将变成周边线材的 至少一部分的导体线的外周部分塑性变形例如对其进行滚压并且形成两个侧表面来进行 线材成形。当线材成形时，其上形成有两个侧表面的周边线材设置有比中心线材更高的硬 度。
[0008] 当将周边线材绕中心线材对准时，在每个周边线材的内周表面正接触中心线材的 同时在相邻的周边线材的侧表面之间设置有间隙。当扭转多个周边线材时，在每个周边线 材的内周表面正接触中心线材的同时间隙可以减小。
[0009] 设置有两个侧表面的周边线材可以各自具有这样的截面形状，其中，侧表面之间 的宽度朝中心线材变得更窄，使得当将周边线材绕中心线材对准时，间隙朝中心线材变得 更窄。
[0010] 当对准周边线材时，在离集合导体的中心d/2的距离处，在周边线材的两个侧表 面之间在周向方向上的长度满足下面的表达式（1)。
[0011]
[0012] 在此处，d/2是在对准之后离集合导体的中心的距离，并且P是在扭转之后对应于 集合导体的一个扭转的长度（扭转节距）。本发明的另一个方面涉及设置有线圈的电动机， 线圈包括由上文描述的方法中的任一种制造的集合导体。
[0013] 因此，本发明的方面能够提供具有大致平坦形状的扭转导体，并且改进设置有该 扭转导体的线圈等的导体的占空系数。
【附图说明】
[0014] 下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义， 其中相似的数字符号表示相似的元件，并且其中：
[0015] 图1为示出根据本发明的第一示例实施例的集合导体的制造方法的流程图的视 图；
[0016] 图2为根据第一示例实施例的在对准过程之后集合导体的截面图；
[0017] 图3为根据第一示例实施例的在对准过程之后集合导体的示意图；
[0018] 图4为根据第一示例实施例的在扭转过程之后集合导体的示意图；
[0019] 图5为根据第一示例实施例的在塑性成形过程之后集合导体的示意图；
[0020] 图6为根据第一示例实施例的在塑性成形过程之后集合导体的侧视图；
[0021] 图7为根据第一示例实施例的集合导体的截面图；
[0022] 图8为根据本发明的第二示例实施例的技术问题的第一说明性视图；
[0023] 图9为根据第二示例实施例的技术问题的第二说明性视图；
[0024] 图10为根据第二示例实施例的技术问题的第三说明性视图；
[0025] 图11为根据第二示例实施例的技术问题的第四说明性视图；
[0026] 图12为根据第二示例实施例的在对准过程之后集合导体的截面图；
[0027] 图13为根据第二示例实施例的在塑性成形过程之后集合导体的截面图；
[0028] 图14为根据第二示例实施例的第三修改示例的在对准过程之后集合导体的截面 图；
[0029] 图15为根据第二示例实施例的制造设备的示意图；
[0030] 图16为根据发明的第三示例实施例的在对准过程之后集合导体的截面图；
[0031] 图17为根据第三示例实施例的在扭转过程之后集合导体的截面图；
[0032] 图18为根据第三示例实施例的技术问题的第一说明性视图；
[0033] 图19为根据第三示例实施例的技术问题的第二说明性视图；
[0034] 图20为根据第三示例实施例的技术问题的第三说明性视图；
[0035] 图21为示出根据一示例的周边线材的形状的第一图形；
[0036] 图22为示出根据一示例的周边线材的形状的第二图形；
[0037] 图23为根据一示例的制造设备的示意图；
[0038] 图24为根据一示例的制造设备的第一压力辊的截面图；
[0039] 图25为根据一示例的制造设备的第二压力辊的截面图；
[0040] 图26为根据一不例的集合导体的截面图；
[0041] 图27为根据比较示例的集合导体的截面图；并且
[0042] 图28为根据另一个比较示例的集合导体的截面图。
【具体实施方式】
[0043] [第一示例实施例]
[0044] 该示例实施例的集合导体的制造方法是由导体线的集合形成的集合导体的制造 方法。集合导体的制造方法包括对准过程S11、扭转过程S12和塑性成形过程S13,如图1 所示。
[0045] 〈制造方法〉
[0046] 对准过程Sll是涉及布置多个周边线材10的过程，多个周边线材10中的每一个 由绕中心线材30的导体形成，中心线材30也由导体形成，从而形成集合导体，在集合导体 中，中心线材30和周边线材10对准，即，从而形成对准的集合导体100,如图2和图3所示。
[0047] 中心线材30被定位在对准集合导体100的中心，因此填充在该空间中。因此，在 对准集合导体100的中心的间隙29能够减小。该间隙29是不期望的间隙，其减小将在稍 后描述的集合导体102的导体占空系数。另外，设置中心线材30,使得间隙29能够有效地 减小。
[0048] 该示例实施例涉及扭转的集合导体。扭转的优点将在稍后描述，但是中心线材30 对于扭转集合导体而言不是绝对必要的，即，中心线材30不必以螺旋方式卷绕。因此，例 如，对准的集合导体100可以在无中心线材30的情况下对准。
[0049] 在这种情况下，周边线材10可以具有风扇状截面形状，其具有朝对准集合导体 100的中心渐缩的末端。因此，位于对准集合导体100的中心处的空间能够被填充。
[0050] 然而，具有这种形状的周边线材难以通过成形丝获得，因此生产效率将下降。因 此，在该示例实施例中，在已对准的集合导体100的内部中心线材30对准。
[0051] 在对准过程Sll中，周边线材10中的至少一些具有两个或更多个侧表面。如图2 中所示，一个周边线材10具有侧表面11和侧表面12。此外，在这两个或更多个侧表面中， 侦U表面中的两个与在周向方向上的相邻的两侧上的周边线材10相对。
[0052] 如图2中所示，侧表面11与在一侧上的相邻的周边线材10的侧表面19相对。另 外，侧表面12与在另一侧上的相邻的周边线材10的侧表面20相对。因此，相邻的周边线 材10之间的间隙变得更小。除了在将在稍后描述的本发明的第三示例实施例的情况下，该 间隙是不期望的间隙，其减小集合导体102的导体占空系数。
[0053] 此外，两个侧表面之间的间隙变得从对准的集合导体100的外周侧朝对准的集合 导体100的中心线材30变得更窄。如图2和图3所示，周边线材10中的每一个使得侧表 面11与侧表面12之间的宽度朝具有稍后描述的内周表面13的一侧变得更窄。然而，在对 准步骤Sl中，每个周边线材10也可以被对准，使得具有内周表面13的一侧（在此处，宽度 变窄）靠近或接触中心线材30。因此，周边线材10与中心线材30之间的间隙29变得更 小。
[0054] 扭转过程S12是用于通过绕中心线材30扭转对准的集合导体100来形成扭转集 合导体101的过程。在下文中，该扭转集合导体101还可以简单地被称为"扭转集合导体"。 对准的集合导体100是其中具有上文所描述的形状的中心线材30和周边线材10被对准的 集合导体，因此，在扭转过程S12中，截面91能够通过扭转对准的集合导体100同时维持截 面90的大致圆形形状来产生。
[0055] 集合导体将是线圈材料，因此它可以例如被弯曲成U形。当电流被施加到该集合 导体时，在集合导体中可以产生环流。因此，集合导体可以由扭转集合导体形成。
[0056] 利用扭转集合导体，多个周边线材10以螺旋形式被扭转，因此环流趋向于不产 生。在扭转过程S12中，扭转方向不特别地受到限制。无论扭转方向是右扭转方向还是左 扭转方向，都显示上文描述的效果。
[0057] 塑性成形过程S13是用于从扭转集合导体101形成集合导体102的过程，如图5 所示。塑性成形过程S13是涉及对已经被扭转的扭转集合导体101施加外力并且将该扭转 集合导体101塑性成形为大致矩形（平坦）截面形状的过程。扭转集合导体101维持其大 致圆形形状，因此其中导体的占空系数很高的集合导体102能够在塑性成形过程S13中形 成。
[0058] 当形成扭转集合导体101时，大致平面压力可以施加在大致平坦形状的截面92的 图纸中的竖直方向和横向方向两者上。作为该过程的结果，集合导体102具有大致矩形（平 坦）截面92,如图7所示。