(57)【要約】【課題】回転電機のコイルを構成する導線セグメントを屈曲する過程で生じる表面の絶縁層の損傷を抑える。【解決手段】導線セグメントの、ステータコアから突出した部分である内側導線突出部２４Ａおよび外側導線突出部２４Ｂのそれぞれに対応して内側導線屈曲型２６Ａおよび外側導線屈曲型２６Ｂを配置する。また、内側導線突出部２４Ａおよび外側導線突出部２４Ｂの間に隔壁３０を配置する。内側導線屈曲型２６Ａおよび外側導線屈曲型２６Ｂを降下させつつ、互いに反対回りに回動させ、内側および外側導線突出部２４Ａ，２４Ｂを周方向に屈曲させる。隔壁３０が、内側導線突出部２４Ａと外側導線突出部２４Ｂの接触を防止し、絶縁層の損傷を抑える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のステータの製造装置であって、
ステータコアのスロットに挿入された複数の導線セグメントの、スロットから突出した導線突出部をステータ周方向に曲げる複数の円環形状の導線屈曲型であって、半径方向に隣接する導線屈曲型が互いに反対回りに回動してそれぞれ導線突出部を反対向きに屈曲させる複数の導線屈曲型と、
半径方向に隣接する導線屈曲型のうち内側に位置する導線屈曲型が対応する内側導線突出部と、外側に位置する導線屈曲型が対応する外側導線突出部とを隔てるよう、半径方向に隣接する導線屈曲型の間に配置された隔壁と、
を有する、ステータの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータを製造する装置に関し、特にコイルエンド部分の作製に係る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギを回転の運動エネルギに変換する電動機、回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機、さらに電動機と発電機どちらにも機能する電気機器が知られている。以下において、これらの電気機器を回転電機と記す。回転電機は、同軸に配置されて相対的に回転する二つの部材を有する。通常は、一方が固定され、他方が回転する。固定された部材（ステータ）にコイルを配置し、このコイルに電力を供給することにより回転する磁界を形成する。この磁界との相互作用により他方の部材（ロータ）が回転する。
【０００３】
ステータの製造方法として、複数の導線セグメントをステータコアに装着し、導線セグメントの端同士を溶接してコイルを作製する手法が知られている。具体的には、略Ｕ字形の導線セグメントをステータコアのスロットに挿入し、ステータコアの軸線方向における端面から突出した導線セグメントの部分を屈曲し、半径方向において隣接する導線セグメント同士を溶接してコイルを形成する。
【０００４】
下記特許文献１には、導線セグメント（コイルセグメント２３）の端を保持する折り曲げ治具（４０）によって、導線セグメント（２３）の脚部（２１Ａ，２１Ｂ）を折り曲げる手法が開示されている。なお、（  ）内の部材の名称および符号は、下記特許文献１にて用いられたものであり、本願の実施形態の説明で用いられる部材の名称、符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１６１１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
導線の屈曲の過程で、半径方向に隣接する導線セグメント同士が擦れ、導線セグメントの表面の絶縁層が損傷する場合があった。
【０００７】
本発明は、導線セグメントの曲げ加工の際の絶縁層の損傷を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転電機のステータの製造装置は、ステータコアのスロットに挿入された複数の導線セグメントの、スロットから突出した導線突出部をステータ周方向に曲げる複数の円環形状の導線屈曲型であって、半径方向に隣接する導線屈曲型が互いに反対回りに回動してそれぞれ導線突出部を反対向きに屈曲させる複数の導線屈曲型を有し、さらに、半径方向に隣接する導線屈曲型のうち内側に位置する導線屈曲型が対応する内側導線突出部と、外側に位置する導線屈曲型が対応する外側導線突出部とを隔てるよう、半径方向に隣接する導線屈曲型の間に配置された隔壁を有する。
【発明の効果】
【０００９】
半径方向内側に位置する導線突出部と、外側に位置する導線突出部との間に環状隔壁を設けたことで、導線セグメント同士が擦れなくなり、導線セグメントの絶縁層の損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ステータコアとコイルを構成する導線セグメントを示す図である。
【図２】コイル製造装置の一部である導線屈曲型および隔壁と、導線突出部とを示す斜視図である。
【図３】導線屈曲型、隔壁および導線突出部を周方向から視た断面図である。
【図４】導線屈曲型および導線突出部を周方向に沿って視た展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、回転電機のステータコア１０とコイルを構成する導線セグメント２０を示す図である。ステータコア１０は、概略円筒形状を有し、略円筒のヨーク１４と、ヨーク１４から径方向内側に向けて延びるティース１６を有する。このステータコア１０の円筒形状の中心軸線をステータ軸線と記す。この軸線は、回転電機のロータの回転軸線と一致する。ティース１６は、間隔をあけて周方向に配列され、隣接するティース１６の間の空間は、スロット１８と呼ばれている。コイルは、エナメルなどの絶縁層が表面に形成された、断面が長方形の導線（平角導線）で構成される。コイルは、複数の導線セグメント２０をコイルエンドの領域で接続して作製される。まず、平角導線をＵ字形に曲げて導線セグメント２０を形成する。このＵ字形の２辺を所定のスロット１８に挿入し、２辺の先端部分をステータコア１０の、ステータ軸線方向において一方の端面２２から突出させる。スロット１８から突出した導線セグメント２０の部分を周方向に屈曲させ、その先端を他の導線セグメント２０の先端と溶接してコイルが形成される。
【００１２】
図２〜４は、コイル製造装置の一部、特に導線セグメント２０の屈曲に係る構成を示す図である。図２は斜視図、図３は周方向から視た断面図、図４は周方向に沿って視た展開図である。
【００１３】
図２〜４には、導線セグメント２０のスロット１８から突出している部分（以下、導線突出部２４と記す。）が示されている。特に、ステータ軸線を中心とする同一円周上に配列された導線突出部２４Ａと、その外側に隣接する円周上に配列された導線突出部２４Ｂが示されており、他の導線突出部２４は、省略されている。以降、内側に配置された導線突出部を内側導線突出部２４Ａ、外側に配置された導線突出部を外側導線突出部２４Ｂと記す。
【００１４】
導線突出部２４の先端に対向するように各円周ごとに導線屈曲型２６が用意されている。複数の導線屈曲型２６は、概略円環形状をしており、対向する各導線突出部２４にそれぞれ対応する係合爪２８を有する。スロット１８から突出している２周の導線突出部２４を屈曲するために、隣接する２個の導線屈曲型２６が対となって用いられる。導線突出部２４を２周ずつ屈曲し、この作業が繰り返される。対をなす導線屈曲型２６のうち、内側導線突出部２４Ａに対応する導線屈曲型を内側導線屈曲型２６Ａ、外側導線突出部２４Ｂに対応する導線屈曲型を外側導線屈曲型２６Ｂと記す。内側導線屈曲型２６Ａと外側導線屈曲型２６Ｂは、ステータ軸線周りに回動させることができ、導線突出部２４を屈曲する工程においては、互いに反対回りに回動する。内側導線屈曲型２６Ａと外側導線屈曲型２６Ｂの間には、環状の隔壁３０が配置されている。隔壁３０は、内側および外側導線屈曲型２６Ａ，２６Ｂよりステータコア１０側に向けて突出し、内側導線突出部２４Ａと、外側導線突出部２４Ｂの間に延びている。隔壁３０は、隔壁基部３１に立設して設けられている。なお、図４では隔壁３０が省略され、図２では隔壁基部３１が省略されている。内側導線突出部２４Ａの半径方向内側に環状の内側拘束壁３２が、外側導線突出部２４Ｂの半径方向外側に環状の外側拘束壁３４が配置されている。内側および外側拘束壁３２，３４は、図１においてステータコアの端面２２の上に配置され、導線突出部２４が周方向に屈曲するよう、これを案内する。
【００１５】
導線突出部２４を屈曲させる工程について説明する。導線セグメント２０は、ステータコア１０のスロット１８に挿入され、先端がステータコアの端面２２からステータ軸線方向に沿って突出するように準備される。屈曲対象となる２周の導線突出部２４Ａ，２４Ｂの内側と外側に内側拘束壁３２および外側拘束壁３４を配置する。準備された導線セグメント２０の導線突出部２４のうち、同一の円周上に配列された内側導線突出部２４Ａと、その外側に隣接する円周上に配列された外側導線突出部２４Ｂにそれぞれステータ軸線方向において対向するように、内側導線屈曲型２６Ａと外側導線屈曲型２６Ｂを配置する。内側導線突出部２４Ａに内側導線屈曲型２６Ａが対向し、外側導線突出部２４Ｂに外側導線屈曲型２６Ｂが対向する。また、内側導線突出部２４Ａと外側導線突出部２４Ｂの間に隔壁３０が配置される。内側導線屈曲型２６Ａ、外側導線屈曲型２６Ｂおよび隔壁３０をステータコア１０に向けて移動させる。内側および外側導線屈曲型２６Ａ，２６Ｂの係合爪２８を内側および外側導線突出部２４Ａ，２４Ｂの先端に係合させ、さらに内側および外側導線屈曲型２６Ａ，２６Ｂをステータコア１０に向け移動させつつ、互いに反対回りに回動させる。この回動により、係合爪２８により導線突出部２４の先端を周方向に移動させつつ、導線突出部２４を屈曲する。図４には、内側導線突出部２４Ａが内側導線屈曲型２６Ａにより左向きに倒されて屈曲し、外側導線突出部２４Ｂが外側導線屈曲型２６Ｂにより右向きに倒されて屈曲している様子が示されている。
【００１６】
内側および外側拘束壁３２，３４は、導線突出部２４が周方向に屈曲する過程で、半径方向に倒れないように、導線突出部２４を拘束している。また、隔壁３０は、互いに反対向きに屈曲する内側導線突出部２４Ａと外側導線突出部２４Ｂが互いに接触し擦れないようにしている。内側導線突出部２４Ａと外側導線突出部２４Ｂは、互いに反対向きに移動するため相対移動量が大きくなり、直接接触して擦れると絶縁層が損傷されやすくなるが、隔壁３０によって、直接接触することがなくなり、絶縁層の損傷を抑制することができる。
【００１７】
以上のようにして、２周分の導線突出部２４の屈曲が行われ、順次２周ずつ、導線突出部２４の各周に適合する導線屈曲型２６と、対象となる２周の導線突出部２４に対応した隔壁３０、内側および外側拘束壁３２，３４とを用いて屈曲が行われ、全ての導線突出部２４の屈曲形成が行われる。
【００１８】
隔壁３０は、この実施形態のように隔壁基部３１上に、内側導線屈曲型２６Ａおよび外側導線屈曲型２６Ｂとは別体として設けることができるが、これに限らず、内側導線屈曲型２６Ａと外側導線屈曲型２６Ｂの一方と一体に設けられてもよい。また、導線屈曲型２６の係合爪２８の、隔壁３０側の角２８ａには、図３に示すように丸面取が設けられてもよい。丸面取により、屈曲する導線突出部２４からの力を受けて隔壁３０が変形または移動して係合爪２８の先端に当たるときの応力集中を抑制することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ステータコア、１２  コイル、１４  ヨーク、１６  ティース、１８  スロット、２０  導線セグメント、２２  （ステータコアの）端面、２４  導線突出部、２４Ａ  内側導線突出部、２４Ｂ  外側導線突出部、２６  導線屈曲型、２６Ａ  内側導線屈曲型、２６Ｂ  外側導線屈曲型、２８  係合爪、３０  隔壁、３２  内側拘束壁、３４  外側拘束壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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