卷绕设备的制作方法

专利名称：卷绕设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通过使用沿边巻绕设备来有效地巻绕线圈的技术。
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巻绕线圈之外，还有一种由矩形截面的扁导线制成的巻绕线圈。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巻绕线圈的空间系数的劣化。另一方面，由矩形截面制成的巻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，为了縮短线圈端的长度，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巻绕速度的不同而可能造成各种问题。如果巻绕以极低的速度进行，则即使非圆形线圈也能容易地巻绕。然而，为了提高制造率，非圆形线圈必须以高速巻绕。 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巻绕芯体将扁导线巻绕在该芯体上。扁导线因而巻绕在巻绕芯体上以遵循巻绕芯体的形状。此外，通过保持构件将扁导线压靠与巻绕芯体一起旋转的固定构件以约束巻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。随着扁线圈的巻绕前进，保持构件将移动离开固定构件。制动装置设置在与巻绕芯体垂直的预定位置处以在扁导线的运动中造成阻力。此制动装置可在巻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巻绕。因而，在扁导线巻绕在椭圆筒状巻绕芯体的过程中，可以防止由于长边部分和短边部分的巻绕速度的不同而引起的扁导线的振动或晃动，因而，实现了高速线圈巻绕。 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巻绕芯体的形状一致。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，如果巻绕线圈是圆锥形状，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巻绕。 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。 具体地，扁导线的沿边弯曲需要使施压装置旋转，在完成弯曲之后使施压装置返回到预定位置，馈送扁导线，并且再次使施压装置旋转。为了以低成本提供旋转电机，降低在一个旋转电机中使用的多个线圈的成本是必需的。为了降低成本，线圈必须高速制造。然而，JP2006-288025A的方法需要使施压装置旋转和返回的操作。此操作将干扰高速巻绕。
换言之，看来，JP2002-184639A的技术不能容易地制造在长边部分和短边部分之间具有较大的长度差的线圈，并且JP2006-288025A的技术不能容易地高速巻绕线圈。
最近要求安装在混合动力车量等中的电动机输出高动力，并还要求尺寸紧凑。此外，还要求产品的价格具有竞争力。期望实现长边部分和短边部分之间差较大的线圈的高速巻绕。 为了解决以上问题，本发明的目的是一种巻绕设备，其被配置成以高速巻绕包括弯曲部分和非弯曲部分的线圈。 本发明的附加目的和优点将部分地在以下描述中阐述并部分地从该描述中显而易见地获得，或者可以通过实施本发明而学习。本发明的目的和优点可以借助于特别是权利要求中指出的手段和组合来实现和获得。
解决问题的手段 (1)为了实现以上目的，本发明提供了一种巻绕设备，其用于制造线圈，所述线圈包括多个具有相等弯曲角度的弯曲部分和分别存在于所述弯曲部分之间的非弯曲部分，所述设备被配置成通过沿边弯曲将导线巻绕成非圆形形状，所述设备包括保持构件，其被配置成与所述导线的将要形成所述线圈的内周的内周表面接触，所述保持构件被构造成在所述导线的厚度方向上夹持所述导线的所述弯曲部分中的一个；以及弯曲构件，其被配置成与所述导线的将要形成所述线圈的外周的外周表面接触，并在与所述保持构件协作保持所述导线的同时绕所述保持构件旋转以将所述导线弯曲来形成所述弯曲部分，所述弯曲构件被构造成在所述导线的层叠方向上前后移动，并且所述弯曲构件包括多个弯曲构件，所述
4多个弯曲构件以可绕所述保持构件移动的方式绕所述保持构件以等角间隔布置，所述弯曲构件的数量等于所述线圈的一匝的弯曲部分或非弯曲部分的数量。 通过保持构件和弯曲构件执行导线的沿边弯曲。保持构件将固定有与导线的厚度对应的间隙以保持导线的厚度恒定，并将与导线的内周表面接触。换言之，保持构件在截面上将与折角U形的导线的三个表面接触。保持构件可以布置成在其厚度方向上对导线略微施压以防止移位。 可在导线的层叠方向上前后移动的弯曲构件被设置成多个并绕保持构件布置。因而，不需要在JP2006-288025A中揭示的对应于弯曲构件的施压装置的返回步骤。这使得可以縮短巻绕线圈所需的时间。 弯曲构件布置成围绕保持构件的外周并通过彼此保持等角度间隔而可绕保持构件旋转。例如，通过第一弯曲构件在与旋转方向垂直的方向上向前移动(前进)来沿边弯曲导线，然后第一弯曲构件向后移动(后退)。导线被馈送预定的距离，并且第二弯曲构件向前移动以执行沿边弯曲。换言之，弯曲构件每次在一个方向上旋转，并在与旋转方向上垂直的方向上前进或者后退以进行沿边弯曲。结果，节省了返回所需的时间。
在通过将导线巻绕十匝(十层)制造矩形线圈的情况下，假定每一个沿边弯曲(在一个角部处)节省0. 2秒，则在制造每个线圈中节省总计8秒。 在JP2006-288025A揭示的技术中，与弯曲构件对应的施压装置必须随着弯曲角度返回相同距离。这需要的时间简单而言是以上的两倍长。即使考虑到导线的馈送时间，可以想到返回步骤的时间损失占了制造线圈所需总时间的很大比例。因而，本发明的上述不需要返回步骤的构造能实现速度的提高。 保持构件和弯曲构件协作工作以执行导线的沿边弯曲。因而，能适当地制造长边部分和短边部分之间具有较大差的线圈。
(2)优选地，以上巻绕设备还包括被布置成与所述导线的内周表面的一部分接触
的防振构件，所述防振构件可随着所述导线的巻绕而旋转以防止所述线圈的变形。 通过弯曲构件和保持构件使线圈被旋转而巻绕形成线圈。因而，线圈在其旋转中
心移动的同时旋转而形成。在高速巻绕线圈的情况下，因为导线的自然频率和其他原因，导
线随着巻绕速度提高而趋于振动或者晃动得很大。防振构件用来限制线圈的这种振动。此
防振构件被配置成在压靠线圈的内周同时与线圈一起旋转，由此防止线圈变形。因而，可以
在巻绕过程中限制线圈的振动或晃动，因而实现了高速的线圈巻绕。 (3)优选地，在巻绕设备(2)中，所述防振构件包括倾斜表面，所述倾斜表面与要制造的所述线圈的倾斜侧表面相符，使得所述线圈的巻绕直径逐渐减小，并且所述防振构件被配置成，在形成所述线圈的过程中，所述防振构件在所述线圈的回转方向上前后滑动的同时，与所述导线的巻绕同步地旋转。 因而，能制造具有巻绕直径逐渐变小的梯形截面的线圈。在线圈安装在旋转电机的定子中的情况下，为了提高空间系数，线圈形状优选地为巻绕直径逐渐变小的梯形截面。
(4)在(1)至(3)中任一项所述的巻绕设备中，优选地，所述弯曲构件包括用于校正旋转角度的角度校正系统，所述角度校正系统被配置成在所述导线的沿边弯曲期间校正所述弯曲构件的旋转角度。 因而，例如为了对导线的90。沿边弯曲，弯曲构件旋转90。 +0的角度，以吸收由
5于诸如导线的弹性之类的材料特性引起的弹性复原。因而，能将导线精确地弯曲期望的角度。


结合在说明书中并构成此说明书的一部分的附示了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的目的、优点和原理。 在附图中， 图1是第一实施例中的沿边巻绕设备的平面视图； 图2是第一实施例中的沿边巻绕设备的侧视图； 图3是第一实施例中的线圈的立体视图； 图4是第一实施例中的弯曲系统的剖视图。 图5是第一实施例中的馈送系统的线圈长边馈送滑动器的剖视图 图6是第一实施例中的馈送系统的线圈短边馈送滑动器的剖视图 图7是示出第一实施例中馈送系统和弯曲系统的连接状态的视图 图8是第一实施例中弯曲系统的放大剖视图； 图9是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第一步骤的示意图 图10是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第二步骤的示 图11是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第三步骤的示 图12是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第四步骤的示 图13是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第五步骤的示 图14是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第六步骤的示 图15是用于在第一实施例中线圈巻绕处理中的第一匝(层)的第七步骤的示意
视
图16是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第一匝(层)的第八步骤的示意图；图17是在第一实施例的线圈巻绕处理中用于第二匝的第一步骤的示意图；图18示出在第一实施例中插入防振夹具的状态的剖视图19是在第一实施例中在插入防振夹具的状态下旋转工作台及其周围的放大剖
图20是示出第-
图21是用于第-图22是用于第-图23是用于第-图24是用于第-图25是用于第-图26是用于第-图27是用于第-图28是用于第-
-实施例中从线圈卸下防振夹具的状态的侧剖视图-实施例中防振夹具的移动的第一步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第二步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第三步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第四步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第五步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第六步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第七步骤的示意图-实施例中防振夹具的移动的第八步骤的示意29是第一实施例中沿边巻绕设备在巻绕线圈时的时序图；图30是第二实施例中沿边巻绕设备的平面视6
面视图
图31是第二实施例中沿边巻绕设备的侧视图32是示出第二实施例中沿边巻绕设备的动力传递的视图33是第二实施例中弯曲系统的剖视图34是第二实施例中馈送系统的线圈长边馈送滑动器的剖视图；图35是第二实施例中馈送系统的线圈短边馈送滑动器的剖视图；图36是第二实施例中弯曲系统的局部放大剖视图37是第二实施例中馈送驱动销轮和馈送驱动马尔特槽轮(Genevawheel)的平
图38是第二实施例中线圈弯曲销轮和线圈弯曲马尔特槽轮的平面视图；图39是第二实施例中用于防振夹具的长边馈送的销轮和用于防振夹具的长边馈送的马尔特槽轮的平面视图；并且 图40是在第二实施例中马尔特机构(Geneva mechanism)的移动的时序图。
具体实施例方式
现在参照附图给出本发明优选实施例的详细描述。
第一实施例 图1是第一实施例的沿边巻绕设备10的平面视图。图2是沿边巻绕设备10的侧视图。图3是线圈12的立体视图。在图1和图2中，设备10在比例尺寸方面部分地省略了。 沿边巻绕设备10包括开巻机20、矫直系统30、馈送系统40和弯曲系统60。此设备10被配置成执行扁导线15的沿边弯曲以制造线圈12，该扁导线是具有矩形横截面的导体。线圈12是图3所示的矩形地巻绕的线圈，并包括短边部分12a和长边部分12b。这些短边部分12a和长边部分12b对应于弯曲部分12c之间存在的非弯曲部分。
每个长边部分12b具有比每个短边部分12a长几倍的长度。弯曲部分12c存在于每匝(一层)线圈12的四个位置处。它们分别称为第一弯曲部分12cl、第二弯曲部分12c2、第三弯曲部分12c3和第四弯曲部分12c4。线圈12形成为梯形截面，使得随着短边部分12a的层叠，各个短边部分12a逐渐变长。 开巻机20具有解开绕线架16上形成的扁导线15的功能。在绕线架16上，预先巻绕具有矩形横截面的扁导线15。该扁导线15以其横截面的长边与绕线架16的巻绕轴线平行的方式巻绕。此扁导线15在巻绕在绕线架16之前覆盖有聚酰亚胺和聚酰胺亚胺之类的绝缘涂层。 扁导线15已经通过巻绕在绕线架16上而巻曲。因而，矫直系统30用来在扁导线15从绕线架16解开之后将巻曲的扁导线15矫直。此系统30包括多个辊子，用于矫直经过辊子之间的扁导线15。馈送系统40被配置成馈送扁导线任意的距离。弯曲系统60被配置成沿边弯曲扁导线15。 馈送系统40和弯曲系统60的细节在图4至图7中示出。图4是弯曲系统60的剖视图。图5是馈送系统40的线圈长边馈送滑动器41的剖视图。图6是馈送系统40的线圈短边馈送滑动器51的剖视图。图7是示出馈送系统40和弯曲系统60的连接状态的视图。图4至图6的剖视图包括在相同的截面视图中的各部分，不过这些部分不一定实际存在相同的截面中。 馈送系统40包括线圈长边馈送滑动器41和线圈短边馈送滑动器51、用于长边馈送的夹持机构42、以及用于短边馈送的夹持机构52。馈送滑动器41和51彼此结构上基本相同，不同之处在于为了将扁导线15馈送不同的馈送距离，各自曲柄(clank)的长度不同。
要注意，术语"长边馈送"表示馈送导线以形成线圈的长边部分，术语"短边馈送"表示馈送导线以形成线圈的短边部分。 夹持机构42或者52被配置成对馈送滑动器41或51上的扁导线15施压以夹持扁导线15，使得将扁导线15馈送合适的距离。 另一方面，馈送滑动器41和51必须以与弯曲系统60互锁关系而被驱动，并因而通过滚柱齿轮90(90a至90c)接收动力。具体地，对弯曲系统60进行驱动的弯曲驱动滚柱齿轮90a、线圈长边馈送滑动器41的长边馈送滚柱齿轮90b、以及线圈短边馈送滑动器51的短边馈送滚柱齿轮90c经由关节92彼此耦合，并彼此同步地运转。 在以下描述中，滚柱齿轮90a、90b和90c中的一个或全部还称为"滚柱齿轮90"。通过从动力电动机90输出的动力使滚柱齿轮90运转，其中该动力电动机90经由关节92连接到滚柱齿轮90a。 以下首先说明图5所示的线圈长边馈送滑动器41的细节。在此滑动器41中，用于长边馈送的校正齿轮43b接收从长边馈送滚柱齿轮90b的输出齿轮43b传递的动力。传递到安装在使用谐波驱动系统的长边馈送差动齿轮94b顶部上的校正齿轮43b的动力通过差动齿轮94b输出到安装差动齿轮94b下方的第二传递齿轮43c。 长边馈送差动齿轮94b安装到长边馈送校正电动机46。当启动此电动机46时，使第一传递齿轮43a和第二传递齿轮43c以彼此不同的转数旋转。 第二传递齿轮43c连接到馈送齿轮43d，馈送齿轮43c连接到偏心凸轮45。此凸轮45的旋转造成滑动工作台49在与图5的纸面垂直的方向上滑动。 长边馈送输出齿轮93b将动力传递到第一传递齿轮43a，然后第一传递齿轮43a将动力传递到第三传递齿轮43e。此动力驱动连接到第三传递齿轮43e的偏心凸轮引导件47。
偏心凸轮引导件47引导偏心凸轮45以执行滑动工作台49的馈送量的精细调节。当要沿边弯曲扁导线15时，其目标部分由于塑性变形而难以被沿边弯曲。因而提供用于精细调节的机构以提高精度。 偏心凸轮45被构造成当馈送齿轮43d旋转时，偏心凸轮45在形成于滑动工作台49中的引导槽49a中移动，由此使滑动工作台49移动。然而，基于偏心凸轮45的臂的长度来确定滑动工作台49的移动量。 这使得可以使偏心凸轮引导件47移动，以偏心的方式布置偏心凸轮45的旋转中心，由此调节滑动工作台49的移动量。 长边馈送输出齿轮93b还连接到第四传递齿轮48，第四传递齿轮48内部设置有用于中断动力传递的第一离合器48a。长边馈送滚柱齿轮90b具有输入轴，该输入轴设置有用于通过连杆44使长边馈送夹持机构42上下移动的第一凸轮95a。当夹持机构42位于最下侧位置时，扁导线15以夹持状态被保持在滑动工作台49上。当夹持机构42向上移动时，扁导线15从夹持状态释放。 滑动工作台49在与图5的纸面垂直的方向上移动。因而，在夹持机构42夹持住的同时，扁导线15与滑动工作台49一起移动。结果，扁导线15从绕线轴16解开，并朝着弯曲系统60馈送。 以下说明图6所示的线圈短边馈送滑动器51的细节。此馈送滑动器51的结构基本上与线圈长边馈送滑动器41相同。在馈送滑动器51中，校正齿轮53b接收从短边侧馈送滚柱齿轮90c的输出齿轮93c传递的动力。传递到安装在短边馈送差动齿轮94c的顶部上的校正齿轮53b的动力通过差动齿轮94c输出到安装在差动齿轮94c下方的第二传递齿轮53c。 短边馈送差动齿轮94c安装到短边馈送校正电动机56。当启动此电动机56时，使第一传递齿轮53a和第二传递齿轮53c以彼此不同的转数旋转。 第二传递齿轮53c连接到馈送齿轮53d，馈送齿轮53d连接到偏心凸轮55。此凸轮55的旋转使滑动工作台59在与图6的纸面垂直的方向上滑动。 短边馈送输出齿轮93c将动力传递到第一传递齿轮53a，然后第一传递齿轮53a将动力传递到第三传递齿轮53e。此动力驱动连接到第三传递齿轮53e的偏心凸轮引导件57。偏心凸轮引导件57引导偏心凸轮55以执行滑动工作台59的馈送量的精细调节。
偏心凸轮55被构造成当使馈送齿轮53d旋转时，偏心凸轮55在形成于滑动工作台59中的引导槽59a中移动，从而使滑动工作台59移动。然而，基于偏心凸轮55的臂的长度来确定滑动工作台59的移动量。这使得可以使偏心凸轮引导件57移动，以偏心的方式布置偏心凸轮55的旋转中心，由此调节滑动工作台59的移动量。 线圈12被设计成使得短边部分12a逐渐变长，使得最靠近图3所示的定子的外周的短边部分12a最长。这是因为线圈12与未示出的定子的构造相符外周的周长大于内周的周长。因而，馈送滑动器51设定成馈送扁导线15的馈送距离逐渐变长。
短边馈送输出齿轮93c连接到第四传递齿轮58，第四传递齿轮58内部设置有用于中断动力传递的第二离合器58a。 短边馈送滚柱齿轮90c具有设置有第二凸轮95b的输入轴，第二凸轮95b用于通过连杆54使短边馈送夹持机构52向上和向下移动。当夹持机构53位于最下侧位置时，扁导线15以夹持状态被保持在滑动工作台59上。当夹持机构52向上移动时，将扁导线15从夹持状态被释放。 滑动工作台59在与图6的纸面垂直的方向上移动。因而，扁导线15在夹持机构52夹持住的同时，扁导线15与滑动工作台59 —起移动。结果，扁导线15从绕线架16解开，并朝着弯曲系统60馈送。 第一凸轮95a和第二凸轮95b以不同的相位布置。因而，馈送滑动器41和51将不会同时夹持扁导线15。它们中的一者将作用在扁导线15上。
以下将说明弯曲系统60的细节。 在弯曲系统60中，输出齿轮93a将来自滚柱齿轮90a的动力传递到校正齿轮63b。此齿轮63b安装在差动齿轮94a的顶部，并将所接收到的动力传递到安装在差动齿轮94a下方的第一传递齿轮63a。差动齿轮94a连接到校正电动机70以校正扁导线15的弯曲角度。 为了将扁导线沿边弯曲成线圈12，要弯曲的每个部分仅必须沿边弯曲90° 。然而，弯曲部分有时会由于形成扁导线15的材料的影响造成的弹性复原而使得返回而以超过弯曲角度90。的角度打开。因而，通过将每个弯曲部分弯曲90。和附加角度a来制成弯曲部分12c，从而使得以90。沿边弯曲扁导线15。由校正电动机给予用于这种校正的动力。 传递到第一传递齿轮63a的动力使旋转工作台75旋转。此旋转工作台75设置有四个可与旋转工作台一起旋转的弯曲夹具77。 用于升降的电动机61安装有齿轮62，动力通过齿轮62传递到第一传递齿轮63a。第一传递齿轮63a连接到凸轮引导件71。此凸轮引导件71包括第一凸轮槽71a和第二凸轮槽71b。用于使弯曲夹具77升降的凸轮73沿着第一凸轮槽71a滚动，并且用于使保持轴升降的凸轮72沿着第二凸轮槽71b滚动。 凸轮72运转以使保持轴67向上和向下移动。保持轴67被压縮弹簧74向下施力，因而被保持在适合的位置中，使得凸轮72恒定地向下抵靠第二凸轮槽71b的下表面。除了将扁导线15保持在下压的功能以外，压縮弹簧74具有防止保持轴凸缘67a过度施压扁导线15而把它扣住、或者防止扁导线15粘在凸缘67a而进入锁止状态的功能。
具体地，凸缘67a的下表面和旋转工作台75之间的距离是根据第一凸轮槽71a的凸轮曲线确定的。因而，在扁导线15趋于膨胀或者鼓起的情况下，通过适合地保持扁导线15以不再膨胀，能由凸缘67a和旋转工作台75之间的距离来确定扁导线15的厚度。
当保持轴67位于最上侧位置时，保持轴67的凸缘67a和旋转工作台75之间的距离被确定为除了扁导线15的厚度之外还产生几毫米的间隙。当轴67位于最下侧位置时，该距离还被确定为几乎等于扁导线15的厚度。因而，当凸轮72沿着第二凸轮槽71b滚动时，轴67向上和向下移动，在最上位置释放扁导线15，并在最下侧位置夹持扁导线15。
凸轮73固定到用于使弯曲夹具77升降的轴76。当凸轮73沿着第一凸轮槽71a滚动时，升降轴76向上和向下移动，由此使弯曲夹具77向上和向下升降。
图8是图5所示的弯曲系统60的局部放大视图。在图8中，凸轮73和凸轮引导件71协作以将第一弯曲夹具77c保持在最上侧位置。另一方面，第三弯曲夹具77c保持在最下侧位置。弯曲夹具77在旋转工作台75中被配置为第一弯曲夹具77a至第四弯曲夹具77d。在以下描述中，第一至第四弯曲夹具77a至77d中的一个或全部还称为"弯曲夹具77"。 每个弯曲夹具77向上移动以从旋转工作台75突伸，由此引导扁导线15。升降轴76还布置在与弯曲夹具77对应的四个位置中。升降轴76分别称为与第一弯曲夹具77a至第四弯曲夹具77d对应的第一升降轴76a至第四升降轴76d。第一至第四升降轴76a至76d中的一个或全部还称为"升降轴76"。 防振夹具68构造成在通过旋转而制造线圈12的过程中在支撑线圈12的内周的同时进行旋转。防振夹具68安装到旋转滑动器机构69。此机构69被供应有三个动力以执行防振夹具68的复杂移动。 一个动力是从弯曲驱动滚柱齿轮90a传递的动力，一个动力是从长边馈送滚柱齿轮90b传递的动力， 一个动力是从短边馈送滚柱齿轮90c传递的动力。滚柱齿轮90b和90c选择性地被第一离合器48a和第二离合器58a操作，以将来自齿轮90b和90c中一者的动力供应到旋转滑动器机构69。 来自弯曲驱动滚柱齿轮90a的动力传递到用于驱动防振夹具的第一齿轮66a(以下，用于驱动防振夹具的齿轮称为"防振齿轮")，然后传递到第二防振齿轮66b。此齿轮66b通过轴耦合到第一弯曲动力传递齿轮64a。此齿轮64a因而与第二防振齿轮66b的旋转一起旋转。来自第一传递齿轮64a的动力传递到第二弯曲动力传递齿轮64b。此齿轮64b连接到偏心凸轮保持工作台78，并使工作台78旋转。安装到工作台78的第一偏心凸轮79使旋转滑动器机构69旋转。 来自长边馈送滚柱齿轮90b的动力经由长边馈送第四传递齿轮48传递到第三防振齿轮66c。此第三齿轮66c连接到曲柄轴80，并使设置在曲柄轴80的端部处的曲柄臂80a旋转。曲柄臂80a的旋转使凸轮80b沿着在旋转滑动器机构69中形成的凸轮槽69a滚动。
来自短边馈送输出齿轮93c的动力经由短边馈送第四传递齿轮58传递到第四防振齿轮66d。此第四齿轮66d通过轴耦合到短边馈送第二动力传递齿轮64d。此齿轮64d将动力传递到短边馈送第一动力传递齿轮64c，短边馈送第一动力传递齿轮64c经由中空轴81连接到长边馈送第一动力传递齿轮64e。此齿轮64e将动力传递到长边馈送第二动力传递齿轮64f 。 第二动力传递齿轮64f设置有第一偏心凸轮79。齿轮64f的旋转使凸轮79沿着凸轮槽69b滚动。如上所述，凸轮79、凸轮80b以及偏心凸轮保持工作台78彼此协作运转，以使固定到旋转滑动器机构69的防振夹具68旋转。 第一实施例中的以上构造显示了以下操作。图9至图16示意性地示出了巻绕线圈12的步骤。图9是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝(层)的第一步骤的示意图。在该图中，具有阴影线的弯曲夹具77处于向上升高的状态，没有阴影线的其他弯曲夹具77处于向下降低的状态。 作为弯曲夹具77，第一至第四弯曲夹具77a至77d以等角间隔绕保持轴67布置。轴67位于最上侧位置。第一弯曲夹具77a向上升高，因而扁导线15被保持在第一弯曲夹具77a和轴67之间。 扁导线15的将位于成品线圈12的内侧的内周表面15a与轴67接触。扁导线15的将位于成品线圈12的外侧的外周表面15b与第一弯曲夹具77a接触。保持在此状态下的扁导线15通过在保持轴67和第一弯曲夹具77a之间引导而沿着箭头方向馈送固定的距离。具体地，扁导线15通过线圈长边馈送滑动器41的操作而馈送与长边部分12b的长度对应的距离。 图IO是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第二步骤的示意图。在扁导线15馈送了固定的距离之后，保持轴67向下移动到最下侧位置，使得凸缘67a的下表面与扁导线15接触。旋转工作台75然后旋转以使弯曲夹具77移动。此时，第一弯曲夹具77a保持升高的状态，并在与外周表面15a接触的状态下旋转，由此使扁导线15沿着保持轴67弯曲。
由于保持轴67位于最下侧位置，所以扁导线15的厚度被凸缘67a的下表面和旋转轴75的上表面之间的距离限定。这使得可以限制扁导线15的内周部分在沿边弯曲过程中膨胀。 如上所述，形成线圈12的第一弯曲部分12cl。在沿边弯曲扁导线15之后，第一弯曲夹具77a降低，而第四弯曲夹具77d升高。此外，保持轴67移动到最上侧位置。
图11是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第三步骤的示意图。在第四弯曲夹具77d升高之后，在扁导线15在保持轴67和第四弯曲夹具77d之间引导的同时，扁导线15通过馈送滑动器51的操作被再次馈送仅与短边部分12a的长度对应的距离。
图12是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第四步骤的示意图。在第四弯曲夹具77d保持升高状态的同时，保持轴67移动到最下侧位置。旋转工作台75然后旋转以使弯曲夹具77绕保持轴67移动。结果，保持升高状态的第四弯曲夹具77d在与外周表面15b接触的状态下旋转，由此使扁导线15沿着保持轴67弯曲。以此方式，形成线圈12的第二弯曲部分12c2。在沿边弯曲扁导线15之后，第四弯曲夹具77d降低，并且保持轴67移动到最上侧位置。 图13是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第五步骤的示意图。与第四弯曲夹具77d的降低同步，第三弯曲夹具77c升高。然后，扁导线15通过线圈长边馈送滑动器41馈送与长边部分12b的长度对应的距离。在馈送扁导线15之后，第一弯曲夹具77a也升高。
图14是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第六步骤的示意图。在第三弯曲夹具77c升高的同时，保持轴67移动到最下侧位置。旋转工作台75然后旋转以使弯曲夹具77绕保持轴67移动。结果，保持升高状态的第三弯曲夹具77c在与外周表面15b接触的状态下旋转，由此使扁导线15沿着保持轴67弯曲。 如上形成线圈12的第三弯曲部分12c3。要注意，第一弯曲夹具77a还保持为升高状态，扁导线15的末端升高到扁导线15的正处于沿边弯曲处理中的部分的上方，使得该末端叠加在正被沿边弯曲的部分上以将扁导线15巻绕成线圈形式。在沿边弯曲扁导线15之后，第三夹具77c降低，并且保持轴67移动到最上侧位置。 图15是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第七步骤的示意图。第三弯曲夹具77c降低，并同时第二弯曲夹具77b升高。扁导线15通过馈送滑动器51馈送与短边部分12a对应的距离。此时，扁导线15在保持轴67和第二弯曲夹具77b之间受到引导。
图16是在巻绕处理中用于线圈12的第一匝的第八步骤的示意图。在第二弯曲夹具77b保持在升高状态的同时，保持轴67移动到最下侧位置。旋转工作台75然后旋转以使弯曲夹具77绕保持轴67旋转移动。结果，保持升高状态的第二弯曲夹具77b在与外周表面15b接触的状态下旋转，由此使扁导线15沿着保持轴67弯曲。这样形成了线圈12的第四弯曲部分12c4。在沿边弯曲扁导线15之后，第二弯曲夹具77b降低，并且保持轴67移动到最上侧位置。 图17是在巻绕处理中用于线圈12的第二匝(层)的示意图。此图17对应于图9。类似地，扁导线15被线圈长边馈送滑动器41馈送。随后，重复图10至图16中所示的步骤以巻绕线圈12。 由沿边弯曲设备10以上述方式巻绕线圈12。为了高速巻绕，必须使用防振夹具68。图18是示出防振夹具68插入在线圈12中的状态的剖面侧视图。图19是在防振夹具68插入在线圈12中的状态下旋转工作台75及其周围的放大剖视图。图18和图19是从相隔90°角度的不同方向观察的剖面图。图20是示出防振夹具68从线圈12卸下的状态的侧剖视图。 防振夹具68包括线圈保持凸缘68a和插入部分68b。此插入部分68b设计成具有比线圈12的内周更小的外形。因而，如图18和图19所示，在插入部分68b和线圈12之间产生间隙。防振夹具68的长边表面68c沿着线圈12的内周倾斜。换言之，夹具68的短边表面68d如图19所示渐縮。 当要巻绕线圈12时，防振夹具68向下移动到保持轴67附近的位置，然后开始扁导线15的沿边弯曲。在完成线圈12的巻绕之后，防振夹具68通过未示出的升降器向上移
动。旋转滑动器机构69安装到可在设置于弯曲系统60(参见图4)中的线性轴65上滑动
的线性引导件65a，因而允许防振夹具68与旋转滑动器机构69 —起向上移动。 以下说明防振夹具68的移动。图21至图28是依次示出防振夹具68的移动的示
意图。图21是用于防振夹具68的移动的第一步骤的示意图。图21对应于图9。 扁导线15被线圈长边馈送滑动器41馈送，并且同时，插入在线圈21内部的防振
夹具68在与线圈12的内周接触的同时也在相同的方向上移动。具体地，防振夹具68在保
持与扁导线15的内周表面15a接触的同时移动。防振夹具68被配置成与线圈长边馈送滑
动器41互锁，因而与其同步地移动。 图22是用于防振夹具68的移动的第二步骤的示意图。图22对应于图10。与弯 曲夹具77的旋转相关联，可与旋转工作台75同步移动的防振夹具68也旋转。此时，在防 振夹具68支撑线圈12的内周的同时，防振夹具68旋转以相对地移动到线圈12的内周中 的对角相对位置，但该旋转并不绕线圈12的旋转中心。 图23示出了第三步骤，并且对应于图11。图24示出了第四步骤，并对应于图12。 图25示出了第五步骤，并对应于图13。图26示出了第六步骤，并对应于图14。图27示出 了第七步骤，并对应于图15。图28示出了第八步骤，并对应于图16。 如图21至图28所示，在防振夹具68支撑线圈12的内周的同时，防振夹具68旋 转以相对地移动到线圈12的内周中的对角相对位置。此外，当扁导线15被线圈长边馈送 滑动器41或线圈短边馈送滑动器51馈送时，防振夹具68移动以与线圈12的内周中的相 对边接触。 优选地，插入部分68b相对于线圈12的内周的尺寸根据防振夹具68的跟随性能 来适当地确定。如果可以完全同步，则插入部分68b的尺寸可以没有间隙地确定为等于线 圈12的内周。如果跟随性较差，则插入部分68b的尺寸需要小于线圈12的内周。随着线 圈12以更高的速度巻绕，此跟随性变得更严格。因而，优选地提供微小的间隙。
以上说明了沿边巻绕设备10中的线圈长边馈送滑动器41、线圈短边馈送滑动器 51、弯曲系统60以及防振夹具68的操作和移动。此外，以下参照图29的时序图来说明整 个操作，图29综合地示出了操作的时间。在此时序图中，"第一转弯"至"第四转弯"表示形 成扁导线15的弯曲部分(角部)的顺序。线圈12的四个角部中的一个称为"第一转弯"， 并且其他依次称为"第二转弯"至"第四转弯"。 术语"中心"表示保持轴67的上下移动。术语"弯曲电动机"表示通过从弯曲驱 动滚柱齿轮90a输出的动力而被驱动的输出齿轮93a的移动。术语"校正电动机"表示用 于校正弯曲角度的校正电动机70的启动/停止。 术语"长边馈送"表示线圈长边馈送滑动器41的馈送时间，并且术语"短边馈送" 表示线圈短边馈送滑动器51的馈送时间。 术语"防振"表示防振夹具68的移动。防振夹具68的移动包括两个模式，S卩，馈 送和弯曲。馈送时机示出在下侧，而弯曲时机示出在上侧。 横轴上的角度表示作为主轴的动力电动机91的旋转角度。以下将说明第一步骤 和随后的步骤。在第一步骤中，扁导线15通过线圈长边馈送滑动器41馈送预定的距离。防 振夹具68接收从长边馈送滚柱齿轮90b传递的动力，并因而与扁导线15的馈送同步地移动预定的距离。 在第二步骤中，线圈12在第一转弯处沿边弯曲以形成第一弯曲部分12cl。此时，
保持轴67位于最下侧位置以保持扁导线15，来防止扁导线15的宽度增大。 用于弯曲的动力从输出齿轮93a传递。同时，还启动校正电动机70。因而，旋转工
作台75旋转了比90。大几度的角度，并返回到90。的位置。以此方式，通过吸收由于弹性
复原造成的返回角度，扁导线15能可靠地沿边弯曲90。。通过从输出齿轮93a传递到第一
弯曲动力传递齿轮64a的动力，防振夹具68也与输出齿轮93a同步地旋转。 在第三步骤中，扁导线15通过线圈短边馈送滑动器51馈送预定的距离。防振夹
具68也通过从短边馈送滚柱齿轮90c传递的动力与扁导线15的馈送同步地移动预定的距
离。在此步骤期间，保持轴67保持在上侧位置。 在第四步骤中，线圈12在第二转弯处沿边弯曲以形成第二弯曲部分12c2。此时， 保持轴67位于最下侧位置以保持扁导线15，来防止扁导线15的宽度增大。用于弯曲的动 力从输出齿轮93a传递。同时，还启动校正电动机70。因而，旋转工作台75旋转了比90° 大几度的角度，并返回到90。的位置。以此方式，通过吸收弹性复原造成的返回角度，扁导 线15能可靠地沿边弯曲90。。 短边馈送之后的第二转弯靠近第一转弯处的沿边弯曲部分。因而，扁导线15的弹 性复原趋于变大。因而，旋转工作台75的校正角度必须设定为大于针对第一转弯设定的校 正角度。防振夹具68也通过从输出齿轮93a传递到第一弯曲动力传递齿轮64a的动力与 输出齿轮93a同步地旋转。 在第五步骤中，扁导线15通过线圈长边馈送滑动器41馈送预定的距离。防振夹 具68也通过从长边馈送滚柱齿轮90b传递的动力与扁导线15的馈送同步地移动预定的距 离。在此步骤期间，保持轴67位于上侧位置。 在第六步骤中，线圈12在第三转弯处沿边弯曲以形成第三弯曲部分12c3。此时， 保持轴67位于最下侧位置以防止扁导线15的宽度增大。用于弯曲的动力从输出齿轮93a 传递。同时，还启动校正电动机70。因而，旋转工作台75旋转了比90。大几度的角度，并返 回到90°的位置。以此方式，通过吸收弹性复原造成的返回角度，扁导线15能可靠地沿边 弯曲90° 。在此状态下的校正角度可以等于在第二步骤中的校正角度。防振夹具68也通 过从输出齿轮93a传递到第一弯曲动力传递齿轮64a的动力与输出齿轮93a同步地旋转。
在第七步骤中，扁导线15通过线圈短边馈送滑动器51馈送预定的距离。防振夹 具68也通过从短边馈送滚柱齿轮90c传递的动力与扁导线15的馈送同步地移动预定的距 离。在此步骤期间，保持轴67位于上侧位置。 在第八步骤中，线圈12在第四转弯处沿边弯曲以形成第四弯曲部分12c4。此时， 保持轴67位于最下侧位置以防止扁导线15的宽度增大。用于弯曲的动力从输出齿轮93a 传递。同时，还启动校正电动机70。因而，旋转工作台75旋转了比90°大几度的角度，并 返回到90°的位置。以此方式，通过吸收弹性复原造成的返回角度，扁导线15能可靠地沿 边弯曲90° 。短边馈送之后的第四转弯靠近第三转弯处的沿边弯曲部分。因而，扁导线15 的弹性复原趋于变大。因而，旋转工作台75的校正角度必须设定得比针对第三转弯设定的 校正角度大。通过从输出齿轮93a传递到第一弯曲动力传递齿轮64a的动力，防振夹具68 也与输出齿轮93a同步地旋转。
提供以上构造和操作的第一实施例具体以下优点。
首先，线圈12能高速巻绕。 沿边弯曲设备IO被配置成制造通过以下方式制成的线圈12 :通过沿边弯曲将扁导线15巻绕成非圆形形式，使得线圈12包括弯曲角度相等的多个弯曲部分12c、各存在于弯曲部分12c之间的短边部分12a和长边弯曲部分12b。设备10包括保持轴67和旋转工作台75，保持轴67将与扁导线15的内周表面15a接触并在扁导线15的厚度方向上夹持扁导线15的弯曲部分12c，扁导线15的内周表面15a将形成成品线圈12的内周。设备10还包括将与扁导线15的外周表面15b接触的弯曲夹具77，该扁导线15的外周表面15b将形成成品线圈12的外周。弯曲夹具77在与保持轴67和旋转工作台75协作地对扁导线15施压的同时绕保持轴67旋转，由此弯曲扁导线15以形成弯曲部分12c。弯曲夹具77构造成在扁导线15的层叠方向上前后移动，即，从旋转工作台75突伸和縮回。数量等于每一匝(层)线圈12中的弯曲部分12c或者非弯曲部分的数量的弯曲夹具77被配置成在保持彼此相等的角间隔的同时绕保持轴67移动。 通过使用保持轴67、旋转工作台75和弯曲夹具77，来执行扁导线15的沿边弯曲。此外，弯曲夹具77被布置在旋转工作台75的多个位置处以在扁导线15的层叠方向上前后移动(突伸和縮回)。因而，以上构造不需要JP2006-288025A中揭示的施压装置的返回步骤，即，夹具77的返回步骤。因而，可以縮短巻绕线圈12所需的时间。
弯曲夹具77绕保持轴67的外周布置，并能在保持彼此等角间隔的同时绕保持轴67移动。因而，通过升高到最上侧位置处的第一弯曲夹具77a来使扁导线15沿边弯曲，然后第一弯曲夹具77a降低到最下侧位置。扁导线15被馈送预定的距离，并且第四弯曲夹具77d升高到最上侧位置以执行沿边弯曲。具体地，弯曲夹具77始终与旋转工作台75 —起沿着一个方向旋转，并升高和降低来为沿边弯曲做准备。因而，能使用于沿边弯曲所需的时间减小了返回时间。 在JP2006-288025A揭示的方法中，与弯曲夹具77对应的施压装置必须随着弯曲角度返回相同的距离。此方法用于沿边巻绕所需要的时间是以上所述实施例的两倍长。在此实施例中，四个弯曲夹具77以等角间隔绕保持轴67布置在旋转工作台75上。因而，可以使时间损失最小化并实现高速弯曲。 此外，保持轴67和弯曲夹具77协作以如上所述沿边弯曲扁导线15。还能制造每
个短边部分12a和每个长边部分12b之间的差较大的线圈12。换言之，能高速巻绕在每个
短边部分12a和每个长边部分12b之间的差较大的线圈12，带来了成本降低。 对于一个定子，需要数十个线圈12。因而，每个线圈的成本降低能有助于定子的整
体成本的降低。縮短生产时间(lead time)还能减少沿边巻绕设备10的数量。这有助于
初始成本和运行成本的降低。 在扁导线15高速巻绕的情况下，处于正在制造过程中的线圈12的形状由于其自身的重量而变形。然而，防振夹具68设置成与扁导线15的内周表面15a的一部分接触。防振夹具68与扁导线15的巻绕相关联地旋转以防止线圈12的变形。因而，利用这种防振夹具68，即使在可能在巻绕过程中造成线圈12变形的速度的情况下，线圈12也能在不变形的情况下被制造。 干扰高速巻绕的一个原因是存在这样的巻绕速度区域，在该巻绕速度区域中，如果巻绕速度升高，则扁导线15仅仅通过其硬度不能对由于线圈12的惯性造成的力进行约束。如在JP2002-184639A所示，通过在巻绕芯体上巻绕线圈12能避免这样的问题。然而，在以上相关技术中会发生这样的问题短边部分12a和长边部分12b之间的较大的长度比将造成巻绕速度的不同，由此增大扁导线15的惯性振动。考虑到使用定子的电动机的输出动力和平滑性，确定短边部分12a和长边部分12b之间的长度比使得短边部分12尽可能短以增大安装在定子中的线圈12的数量，是更有利的。 第一实施例中的沿边弯曲设备10能实现线圈12的高速巻绕以满足这种电动机的需求。此外，为了制造具有逐渐减小巻绕直径的线圈12，包括与线圈12的倾斜表面相符的倾斜表面68c的防振夹具68被插入线圈12并且与线圈12的旋转同步地旋转并同时在旋转方向上前后滑动。因而，具有梯形截面的线圈12在其形状不变形的情况下被巻绕。
此外，设置差动齿轮94a和校正电动机70，用于校正旋转工作台75和弯曲夹具77的旋转角度。在扁导线15的沿边弯曲过程中，差动齿轮94a和校正电动机70校正旋转工作台75和弯曲夹具77的旋转角度。例如，在使导线沿边弯曲90。的情况下，弯曲夹具旋转了90° +a的角度。因而，可以吸收由于诸如扁导线15的弹性之类的材料性能发生的扁导线15的弹性复原。扁导线15因而能精确地弯曲期望的角度。
第二实施例 第二实施例能进行与第一实施例相同的操作，不同之处在于动力传递方式。以下将说明与第一实施例不同的构造。符号与第一实施例相同的部件或部分具有与第一实施例相同的功能。图30是在第二实施例中沿边弯曲设备10的平面视图。图30对应于图1。图31是设备10的侧视图并对应于图2。 第二实施例在动力传动方式上与第一实施例存在很大区别。在第一实施例中，通过滚柱齿轮90执行动力传递。另一方面，在第二实施例中，通过马尔特槽轮机构执行动力传递以造成间歇工作。因而，开巻机20和矫直系统30与第一实施例基本上相同。
图32是示出沿边巻绕设备IO中的动力传递的视图，其中省略了阴影线。图33是弯曲系统60的放大视图。图34是馈送系统40的线圈长边馈送滑动器41的放大视图。图35是馈送系统40的线圈短边馈送滑动器51的放大视图。图36是图33的弯曲系统60的局部放大视图以示出其细节。 以下首先说明图34的线圈长边馈送滑动器41的构造。通过由动力电动机91产生的动力驱动滑动器41。动力轴135连接到图33的动力电动机91的输出侧。在此轴135上，装配有馈送驱动销轮131a、线圈弯曲销轮132a、用于防振夹具的长边馈送的销轮133a、以及用于防振夹具的短边馈送的销轮134a。这些轮将动力传递到各个马尔特机构。
图37是馈送驱动销轮131a和馈送驱动马尔特槽轮131b的平面视图。销轮131a将动力传递到连接到用于长边馈送的第一传递齿轮143a的马尔特槽轮131b。此齿轮143a与第二传递齿轮143b啮合。 第二传递齿轮143b安装在差动齿轮94b的顶部上并将动力传递到安装在差动齿轮94b下方的第三传递齿轮143c。差动齿轮94b连接到校正电动机46以精细调节第三和第二传递齿轮143c和143b之间的旋转差。从第三传递齿轮143c传递到第四传递齿轮143d的动力经由关节92传递到偏心凸轮引导件47。 与第一传递齿轮143a同步运转的第五传递齿轮143e将动力传递到第六传递齿轮
16143f。第六传递齿轮143f安装到偏心凸轮引导件47以精细调节偏心凸轮45。长边馈送滑动工作台49形成有引导槽49a，偏心凸轮49在引导槽49a中移动以使滑动工作台来回滑动来馈送扁导线15。用于长边馈送的夹持机构42与图35所示的馈送切换凸轮机构50互锁。通过此机构50，可以判定扁导线15是否被夹持在滑动工作台49上。
如果通过馈送切换凸轮机构50选择线圈长边馈送滑动器41来馈送扁导线15，则滑动工作台49在与图34的纸面垂直的方向上滑动。因而，在长边馈送夹持机构42夹持住的同时，扁导线15与滑动工作台49 一起移动。扁导线15因而从绕线架16解开，并朝向弯曲系统60馈送。 以下说明图35的线圈短边馈送滑动器51的构造。来自图33的动力电动机91的动力经由销轮131a传递到第五传递齿轮143e，然后传递到滑动器51中的用于短边馈送的第一传递齿轮153a。 第一传递齿轮153a安装在短边馈送差动齿轮94c的顶部，并将动力传递到安装在差动齿轮94c下方的第二传递齿轮153b。此差动齿轮94c连接到校正电动机56以精细调节第三传递齿轮153c和第二传递齿轮153b之间的旋转差。 第二传递齿轮153b与第三传递齿轮153c啮合以将动力经由关节92传递到偏心凸轮55。偏心凸轮55的移动受到偏心凸轮引导件57限制。此引导件57连接到第四传递齿轮153d，动力从长边馈送第五传递齿轮143e传递到第四传递齿轮153d。
偏心凸轮55沿着在短边馈送滑动工作台59中形成的引导槽59a滑动以使工作台59在与图35的纸面方向垂直的方向上滑动。短边馈送夹持机构52靠近滑动工作台59以夹持扁导线15。 偏心凸轮弓|导件57的中心轴线不与偏心凸轮55的轴的中心轴线对准。因而，偏心凸轮引导件57的旋转能调节偏心凸轮55的行程。换言之，能调节滑动工作台59的行程。线圈12具有与线圈12要安装在其中的定子的形状对应的、图3所示的梯形截面。具体地，各短边部分12a的长度逐渐变长，使得最靠近定子的外周的短边部分12a最长。通过偏心凸轮引导件57和偏心凸轮55实现行程调节。 短边馈送夹持机构52与馈送切换凸轮机构50互锁。通过此机构50，判定扁导线15是否被夹持在滑动工作台59上。如果通过线圈切换凸轮机构50选择线圈短边馈送滑动器51来馈送扁导线15，则短边馈送滑动工作台59在与图35的纸面垂直的方向上滑动。因而，在短边馈送夹持机构52向下夹持住的同时，扁导线15与滑动工作台59—起移动。扁导线15因而从绕线架16解开，并朝向弯曲系统60馈送。 馈送切换凸轮机构50经由第一定时齿轮136a (其设置在动力电动机91的输出侧上)、第二定时齿轮136b以及与第二定时齿轮136b啮合的第三定时齿轮136c接收动力电动机91的动力。 第一定时齿轮136a恒定地旋转。因而，馈送切换凸轮机构50也恒定地旋转，使得由在凸轮机构50中形成的凸轮槽来选择线圈长边馈送滑动器41或线圈短边馈送滑动器51中的一者。动力通过销轮131a和马尔特槽轮131b的间歇操作传递到馈送滑动器41和51。因而，馈送系统40和弯曲系统60能交替工作。 以下说明图33和36所示的弯曲系统60的构造。图37是线圈弯曲销轮131a和线圈弯曲马尔特槽轮131b的平面视图。弯曲系统60经由销轮131a和马尔特槽轮131b间歇地接收从动力电动机91传递的动力。 图38是线圈弯曲销轮132a和线圈弯曲马尔特槽轮132b的平面视图。从销轮132a传递到马尔特槽轮132b的动力传递到与马尔特槽轮132b连接的用于弯曲系统的第一传递齿轮163a。 图38是线圈弯曲销轮132a和线圈弯曲马尔特槽轮132b的平面视图。从销轮132a传递到马尔特槽轮132b的动力传递到连接到马尔特槽轮132b的用于弯曲系统的第一传递齿轮163a。 安装在差动齿轮94a的顶部上的第二传递齿轮163b经由差动齿轮94a将动力传递到安装在差动齿轮94a下方的第三传递齿轮163c。 差动齿轮94a连接到校正电动机70以精细调节第二传递齿轮163b和第三传递齿轮163c之间的旋转差。扁导线15仅必须沿边弯曲90。，但是它由于其材料性能趋于造成弹性复原。因而，扁导线15弯曲90。和附加的角度a以形成弯曲部分12c。扁导线15因而能沿边弯曲90。。 第三传递齿轮163c将动力传递至第四传递齿轮163d。传递到第四传递齿轮163d的动力使得旋转工作台75旋转。旋转工作台75设置有四个弯曲夹具77。这些夹具77还与旋转工作台75 —起旋转。 第五传递齿轮163e接收从长边馈送第五传递齿轮143e传递的动力。此齿轮143e与馈送驱动马尔特槽轮131b同步，因而第五传递齿轮163e还与槽轮131b同步。换言之，齿轮163e与线圈长边馈送滑动器41或线圈短边馈送滑动器51同步。
当通过第五传递齿轮163e使凸轮引导件71旋转时，凸轮引导件71使弯曲夹具升降凸轮73沿着第一凸轮槽71a滑动，并使保持轴升降凸轮72沿着第二凸轮槽71b滑动。凸轮73连接到弯曲夹具升降轴76以使弯曲夹具77升降。凸轮72使保持轴67上下移动。此保持轴67通过压縮弹簧74受到向下施力，因而保持在适合的位置，使得凸轮72压靠第二凸轮槽71b的下侧。 除了向下保持扁导线15的功能之外，压縮弹簧74具有防止保持轴凸缘67a对扁导线15过度施压以将其扣住或者扁导线15粘到凸缘67a而进入锁止状态的功能。具体地，根据第一凸轮槽71a的凸轮曲线确定凸缘67a的下表面和旋转工作台75之间的距离。因而，在扁导线15趋于膨胀或者鼓起的情况下，通过适合地保持扁导线15以不再膨胀，能由凸缘67a和旋转工作台75之间的距离来确定扁导线的厚度。 弯曲夹具升降凸轮73安装到升降轴76。因而，当凸轮73沿着第一凸轮槽71a滚动时，升降轴76上下移动，由此使弯曲夹具升降。通过以与第一实施例相同的方式使弯曲夹具77和保持轴67协作来沿边弯曲扁导线15。防振夹具68是伴随着线圈12的旋转在支撑线圈12的内周的同时而旋转的夹具。防振夹具68安装到旋转滑动器机构69。
为了执行复杂的防振夹具68的移动，旋转滑动器机构69被供应有三个动力。一个动力是从用于馈送驱动的销轮131a传递的动力，一个动力是从用于防振夹具的长边馈送的销轮133a传递的动力，并且一个动力是从用于防振夹具的短边馈送的销轮134a传递的动力。 图39是用于防振夹具的长边馈送的销轮133a和马尔特槽轮133b、或者用于防振夹具的短边馈送的销轮134a和马尔特槽轮134b的平面视图。除了安装位置之外，销轮133a和马尔特槽轮133b的结构分别与销轮134a和马尔特槽轮134b的结构相同。
从馈送驱动销轮131a传递的动力经由长边馈送第五传递齿轮143e传递到第六传递齿轮163f。然后，动力从第六传递齿轮163f传递到用于驱动防振夹具的第一齿轮166a(以下称为"防振齿轮")。 第一防振齿轮166a将动力传递到第二防振齿轮166b，然后传递到第一传递齿轮164a，第一传递齿轮164a用于将动力传递到防振夹具并连接到第二防振齿轮166b。当动力从第一传递齿轮164a传递到用于将动力传递到防振夹具的第二传递齿轮164b时，动力传递到连接到第二传递齿轮164b的偏心凸轮保持工作台78。 用于将动力传递到防振夹具的第三传递齿轮164c以偏心的方式安装到工作台78。工作台78的旋转使安装到第三传递齿轮164c的第一偏心凸轮79旋转。此凸轮79的移动对应于在扁导线15的沿边弯曲过程中线圈12的移动。 经由销轮133a传递的动力经由连接到马尔特槽轮133b的第五防振齿轮166e传递到第六防振齿轮166f 。 曲柄轴80连接到第六防振齿轮166f。因而，设置在曲柄轴80的远端处的曲柄臂80a与第六防振齿轮166f的旋转同步地旋转。曲柄臂80a的这种运动造成第一偏心凸轮79与当扁导线15被线圈长边馈送滑动器41馈送时的线圈12的移动相对应地滑动。
经由销轮134a传递的动力传递到马尔特槽轮134b，然后传递到连接到马尔特槽轮134b的第三防振齿轮166c。动力随后传递到第四防振齿轮166d。 第四防振齿轮166d连接到用于将动力传递到防振夹具的第五传递齿轮164e以将动力传递到用于将动力传递到防振夹具的第六传递齿轮164f，其中齿轮164f与第五传递齿轮164e啮合。第六传递齿轮164f连接到中空轴81以将动力传递到连接到轴81的第四传递齿轮164d。第四传递齿轮164d将动力传递到第三传递齿轮164c。因而，第一偏心凸轮79使旋转滑动器机构69滑动。 如上所述，偏心凸轮保持工作台78的旋转使得旋转滑动器机构69与扁导线15的沿边弯曲同步地旋转。曲柄轴80的旋转使得旋转滑动器机构69与线圈长边馈送滑动器41的移动同步地滑动。第三传递齿轮164c的旋转使得旋转滑动器机构69与线圈短边馈送滑动器51的移动同步地滑动。 在第二实施例中沿边巻绕设备10的巻绕操作和防振操作与第一实施例相同，因
而将不再重复地进行说明。其细节可参照图9至图16和图21至图28。 图40是示出马尔特槽轮的移动的时序图。术语"第一转弯"、"第二转弯"、"第三转
弯"、"第四转弯"和"中心"表示与图29中相同的意义和相同的时间。因而，此处不再重复
其说明。 术语"馈送驱动马尔特机构"示出了用于馈送驱动的马尔特槽轮131b的工作时间。术语"弯曲驱动马尔特机构"示出了线圈弯曲槽轮132b的工作时间。术语"防振夹具用马尔特机构"中，"长边"示出用于防振夹具的长边馈送的马尔特槽轮133b的工作时机，此外，术语"短边"示出了用于防振夹具的短边馈送的马尔特槽轮134b的工作时机。
首先说明第一步骤。在第一步骤中，扁导线15通过线圈长边馈送滑动器41馈送预定的距离。动力从馈送驱动销轮131a传递到馈送驱动马尔特槽轮131b以驱动滑动器41。这是因为线圈长边馈送滑动器41已经被馈送切换凸轮机构50选择。
此外，动力从销轮133a传递到马尔特槽轮133b。因而，旋转滑动机构69通过曲柄 臂80a滑动，因而使防振夹具68与扁导线15的馈送同步地移动预定的距离。
在第二步骤中，线圈12在第一转弯处沿边弯曲以形成第一弯曲部分12cl。此时， 保持轴67位于最下侧位置以限制扁导线15的宽度而不使其增长大。 用于弯曲的动力从销轮132a传递到马尔特槽轮132b，然后传递到旋转工作台75。 旋转工作台75因而与弯曲夹具77 —起旋转。校正电动机70还被同时驱动，由此将旋转工 作台75旋转比90。大几度的角度，然后使工作台75返回到90°的位置。以此方式，通过 吸收由于弹性复原造成的返回角度，扁导线15能可靠地沿边弯曲90° 。
动力从销轮132a传递到马尔特槽轮132b。因而，动力接着依次传递到用于弯曲系 统的第六传递齿轮163f、第一防振齿轮166a、第二防振齿轮166b和用于将动力传递到防振 夹具的第一传递齿轮164a。当使偏心凸轮保持工作台78旋转时，旋转滑动器机构69也旋 转。防振夹具68因而与旋转滑动器机构69 —起旋转。 在第三步骤中，扁导线15通过线圈短边馈送滑动器51馈送预定的距离。动力从 销轮131a传递到马尔特槽轮131b以驱动线圈短边馈送滑动器51。这是因为线圈短边馈送 滑动器51已经被馈送切换凸轮机构50选择。 动力从销轮134a传递到马尔特槽轮134b。因而，通过第一偏心凸轮79使旋转滑 动器机构69滑动，由此使防振夹具68与扁导线15的馈送同步地移动预定的距离。
在第四步骤中，线圈12在第二转弯处沿边弯曲以形成第二弯曲部分12c2。在此步 骤期间，保持轴67位于最下侧位置以限制扁导线15的宽度而不使其增长大。
用于弯曲的动力从销轮132a传递到马尔特槽轮132b，然后传递到旋转工作台75。 因而，工作台75与弯曲夹具77—起旋转。此时，校正电动机70也被驱动。由于短边部分 12a的距离(长度)较短，所以弯曲角度会受到第一弯曲部分12cl的影响。因而，弯曲角度 被设定成更大以可靠地实现扁导线15的90°的沿边弯曲。 从销轮132a到马尔特槽轮132b的动力传递使偏心凸轮保持工作台78旋转，因 而，使旋转滑动器机构69旋转。因此，防振夹具68与旋转滑动器机构69 —起旋转。
在第五步骤中，扁导线15通过线圈长边馈送滑动器41馈送预定的距离。每个机 构的工作与第一步骤相同，此处不再进行说明。在第六步骤中，线圈12在第三转弯处沿边 弯曲以形成第三弯曲部分12c3。每个机构的工作与第二步骤相同，此处不再进行说明。
在第七步骤中，扁导线15通过线圈短边馈送滑动器51馈送预定的距离。每个机 构的工作与第三步骤相同，并且此处省略其说明。在第八步骤中，线圈12在第四转弯处沿 边弯曲以形成第四弯曲部分12c4。每个机构的工作与第四步骤相同，此处省略其说明。重 复从第一到第八步骤的工作以制造线圈12。 第二实施例如上进行构造并实现了与第一实施例相同的工作。因而，提供以下优
点。类似于第一实施例，第二实施例中的设备10能进行线圈12的高速巻绕。縮短生产时
间能减少沿边巻绕设备10的数量。这有助于降低初始成本和运行成本。 此外，为了制造具有逐渐减小巻绕直径的线圈12，将具有与线圈12的倾斜内表面
对应的倾斜表面68c的防振夹具68插入，使其与线圈12的旋转同步地旋转同时在旋转方
向上前后滑动。因而，具有梯形截面的线圈12能在其形状不变形的情况下巻绕。 本发明不限于以上实施例，并可以在不脱离其基本特性的情况下以其他形式进行实施。 例如，代替使用第一实施例中的滚柱齿轮90(90a-90c)和第二实施例中的马尔特
机构，可以采用能够提供与第一和第二实施例类似优点的任何其他构造。 巻绕在绕线架16上的扁导线15已经初始地覆盖有绝缘涂层。为了避免对绝缘涂
层的损坏，可以配置成从未涂覆的扁导线15制造线圈12然后向成品线圈12施加绝缘涂覆处理。 以上实施例中的扁导线15具有矩形截面，然而，取而代之，它可以具有其他截面 (例如，长圆形或椭圆形截面)。
权利要求
一种卷绕设备，其用于制造线圈，所述线圈包括多个具有相等弯曲角度的弯曲部分和分别存在于所述弯曲部分之间的非弯曲部分，所述设备被配置成通过沿边弯曲将导线卷绕成非圆形形状，所述设备包括保持构件，其被配置成与所述导线的将要形成所述线圈的内周的内周表面接触，所述保持构件构造成在所述导线的厚度方向上夹持所述导线的所述弯曲部分中的一个；以及弯曲构件，其被配置成与所述导线的将要形成所述线圈的外周的外周表面接触，并在与所述保持构件协作保持所述导线的同时绕所述保持构件旋转以将所述导线弯曲来形成所述弯曲部分，所述弯曲构件被构造成在所述导线的层叠方向上前后移动，并且所述弯曲构件包括多个弯曲构件，所述多个弯曲构件以可绕所述保持构件移动的方式绕所述保持构件以等角间隔布置，所述弯曲构件的数量等于所述线圈的一匝的弯曲部分或非弯曲部分的数量。
2. 根据权利要求1所述的巻绕设备，还包括被布置成与所述导线的内周表面的一部分接触的防振构件，所述防振构件可随着所述导线的巻绕而旋转以防止所述线圈的变形。
3. 根据权利要求2所述的巻绕设备，其中所述防振构件包括倾斜表面，所述倾斜表面与要制造的所述线圈的倾斜侧表面相符，使得所述线圈的巻绕直径逐渐减小，并且所述防振构件被配置成，在形成所述线圈的过程中，所述防振构件在所述线圈的回转方向上前后滑动的同时，与所述导线的巻绕同步地旋转。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的巻绕设备，其中所述弯曲构件包括用于校正旋转角度的角度校正系统，所述角度校正系统被配置成在所述导线的沿边弯曲期间校正所述弯曲构件的旋转角度。
全文摘要
沿边卷绕设备(10)被配置成通过卷绕导线(15)来制造线圈(12)。线圈(12)包括多个具有相等弯曲角度的弯曲部分(12c)和分别存在于弯曲部分(12c)之间的非弯曲部分(12a、12b)。所述设备包括保持轴(67)，其将与扁导线(15)的内周表面(15a)接触并在扁导线(15)的厚度方向上夹持弯曲部分(12c)中的一个；以及弯曲夹具(77)，其将与扁导线(15)的外周表面(15b)接触，并在与保持轴(67)协作对扁导线(15)施压的同时旋转以使扁导线(15)弯曲来形成弯曲部分(12c)。弯曲夹具(77)被构造成在扁导线(15)的层叠方向上前后移动。弯曲夹具被配置成数量等于线圈(12)的弯曲部分(12c)或非弯曲部分(12a、12b)的数量，使得弯曲夹具绕保持轴(67)以等角间隔布置，来绕保持轴(67)旋转。
文档编号H02K15/04GK101765960SQ200880101238
公开日2010年6月30日 申请日期2008年11月20日 优先权日2007年11月29日
发明者杉岛荣 申请人:丰田自动车株式会社