(57)【要約】【課題】ワイヤを折り曲げるとともに、任意の湾曲形状も形成し、巻芯治具や金型等を用いることなく屈曲部の他に湾曲部を有するコイルを形成する。【解決手段】加工装置２０は、回転可能に設けられた回転台４１，７１，８１と、回転台に設けられノズル２１から繰り出されたワイヤ１６を挟む一対の突起とを備える。一対の突起は回転台に形成された第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａと、それらに連続して形成された第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂとをそれぞれ有し、第２段突起部同士の間隔Ｂが第１段突起部同士の間隔Ａより広く形成される。コイルの製造方法は、ワイヤの折り曲げが第１段突起部を用いてワイヤの単一箇所を折り曲げることにより行われ、ワイヤの湾曲が第２段突起部を用いワイヤの長手方向における複数箇所をそれぞれ鈍角に折り曲げることにより行われる。【選択図】  図１
2011182561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた回転台(41,71,81)と、前記回転台(41,71,81)に設けられノズル(21)から繰り出されたワイヤ(16)を挟む一対の突起(42,43,72,73,82,83)とを備え、一方の突起(42,72,82)を中心として前記回転台(41,71,81)が回転することにより他方の突起(43,73,83)が旋回して前記ワイヤ(16)を前記一方の突起(42,72,82)の外周に掛け回すように折り曲げるワイヤの加工装置であって、
前記一方の突起(42,72,82)，又は前記他方の突起(43,73,83)，又は前記一方の突起(42,72,82)と前記他方の突起(43,73,83)の双方は，前記回転台(41,71,81)に形成された第１段突起部(42a,43a,72a,73a,82a,83a)と前記第１段突起部(42a,43a,72a,73a,82a,83a)に連続して形成された第２段突起部(42b,43b,72b,73b,82b,83b)とを有し、
前記第２段突起部(42b,43b,72b,73b,82b,83b)における前記一対の突起(42,43,72,73,82,83)の間隔(B)が前記第１段突起部(42a,43a,72a,73a,82a,83a)における前記一対の突起(42,43,72,73,82,83)の間隔(A)より広く形成された
ことを特徴とするワイヤの加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の加工装置(20)を用いてワイヤ(16)を折り曲げ又は湾曲させてコイル(12)を製造する方法であって、
前記ワイヤ(16)の折り曲げが一対の突起(42,43,72,73,82,83)における第１段突起部(42a,43a,72a,73a,82a,83a)を用いてワイヤ(16)の単一箇所を一方の突起(42,72,82)の外周面に沿った曲率で折り曲げることにより行われ、
前記ワイヤ(16)の湾曲が一対の突起(42,43,72,73,82,83)における第２段突起部(42b,43b,72b,73b,82b,83b)を用いワイヤ(16)の長手方向における複数箇所をそれぞれ鈍角に折り曲げて前記一方の突起(42,72,82)の外周面に沿った曲率より大きな曲率で湾曲させることにより行われる
ことを特徴とするコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤを折り曲げ又は湾曲させる加工装置及びそれを用いてステータ等に用いられるコイルを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に用いるモータ、ジェネレータ、モータジェネレータ等の回転電機のステータは、ステータコアにコイルを配置して製造している。このコイルは、ステータコアの軸方向に平行に設けた複数のスロット内において、直線状に配置するコイル辺部と、ステータコアの軸方向両端面の外方において、周方向に配置するコイルエンド部とを繋いで形成されている。そして、特に略四角断面形状を有する角線を用いてコイルを形成する場合には、複数のコイル辺部を、ステータコアの軸方向一端面の外方と軸方向他端面の外方に配置するコイルエンド部によって交互に繋いだ波巻形状を有するコイルを用いることが多い。この波巻コイルは、多数本のマグネットワイヤを束ねてループ状に形成したコイルとは違い、ステータコアのスロット内に配置する前に、所定の波巻形状に形成しておく必要がある。
【０００３】
この波巻コイルの製造方法として、そのワイヤをコイル辺部とコイルエンド部とを繋ぐ屈曲部ごとに順次折り曲げ加工して２次元平面上でワイヤを矩形波状に折り曲げ、コイル辺部とコイルエンド部が交互に繋がる平面的に展開されたステータコイルを得、その後その展開ステータコイルを丸めて立体的な波巻きステータコイルを得るステータコイルの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この製造方法におけるワイヤの折り曲げ加工は、ワイヤである角線を曲げ付勢用工具セット及び曲げ加工用工具セットで挟み、曲げ付勢用工具セットを水平移動させることにより曲げ加工用工具セットの柱状曲げ工具の側面に沿いつつその角線を曲げるとしており、これにより、ワイヤである角線に柱状曲げ工具の側面所定Ｒ形状を転写することができるとしている。そして、このコイルの製造方法では、波巻きステータコイルのコイル辺部とコイルエンド部との間の境界屈曲部を順次形成するため、製造装置及び曲げ作業を簡素化することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７３３５２号公報（段落番号［００３３］、［００３４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ワイヤを略矩形波形状に折り曲げて展開ステータコイルを得た後に、その展開ステータコイルを丸めることは、その展開されたステータコイルを丸める為の金型又は治具を別に必要とし、その丸める程度が異なればその形状に適した複数の金型又は治具を準備する必要があって、その管理負担が増加する不具合があった。この点を解消するためには、ワイヤをコイル辺部とコイルエンド部とを繋ぐ屈曲部ごとに順次折り曲げ加工すると同時にコイルエンド部を湾曲させてそのコイルを丸めてしまい、当初より３次元空間的に立体的なステータコイルを形成することが考えられる。
【０００６】
しかし、近年ではコイルエンド部のステータコアの軸方向端面の外方における配置を適切にするために、ステータコアの軸方向端面の外方へ突出するコイル辺部にクランク部や湾曲部を別途成形してそれらに繋がるコイルエンド部を径方向にずらすようなことが行われる。従来の特許文献１における装置ではワイヤを折り曲げ加工することはできても、ワイヤを湾曲させてこのようなクランク部や湾曲部、及び湾曲したコイルエンド部を形成することは困難であった。
【０００７】
即ち、特許文献１における折り曲げ加工はワイヤを挟んだ曲げ付勢用工具セットを水平移動させることにより曲げ加工用工具セットの柱状曲げ工具の側面にそのワイヤを沿わせるけれども、その柱状曲げ工具の側面にワイヤを沿わせることによりコイル辺部における湾曲部及び湾曲したコイルエンド部を形成するとするならば、コイル辺部における湾曲部とコイルエンド部における湾曲の程度は異なるため、湾曲の程度が異なる側面を有する複数の柱状曲げ工具を備える必要が生じる。しかし、実際にそのような柱状曲げ工具を複数備えることは困難であり、仮に柱状曲げ工具を複数備えることが可能であったとしても、柱状曲げ工具の種類が増加してそれらの管理負担が増加する未だ解決すべき課題が残存することになる。
【０００８】
本発明の目的は、ワイヤを折り曲げるとともに、任意の湾曲形状をも形成しうるワイヤの加工装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、巻芯治具や金型等を用いることなく屈曲部の他にクランク部や湾曲部、及び湾曲したコイルエンド部を有するコイルを形成し得るコイルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のワイヤの加工装置は、回転可能に設けられた回転台と、回転台に設けられノズルから繰り出されたワイヤを挟む一対の突起とを備え、一方の突起を中心として回転台が回転することにより他方の突起が旋回してワイヤを一方の突起の外周に掛け回すように折り曲げるものである。
【００１１】
その特徴ある構成は、一方の突起，又は他方の突起，又は一方の突起と他方の突起の双方は，回転台に形成された第１段突起部と第１段突起部に連続して形成された第２段突起部とを有し、第２段突起部における一対の突起の間隔が第１段突起部における一対の突起の間隔より広く形成されたところにある。
【００１２】
本発明のコイルの製造方法は、上記加工装置を用いてワイヤを折り曲げ又は湾曲させてコイルを製造する方法である。
【００１３】
その特徴ある点は、ワイヤの折り曲げが一対の突起における第１段突起部を用いてワイヤの単一箇所を一方の突起の外周面に沿った曲率で折り曲げることにより行われ、ワイヤの湾曲が一対の突起における第２段突起部を用いてワイヤの長手方向における複数箇所をそれぞれ鈍角に折り曲げて一方の突起の外周面に沿った曲率より大きな曲率で湾曲させることにより行われるところにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のワイヤの加工装置及びそれを用いたコイルの製造方法では、ワイヤを挟んで折り曲げる一対の突起のいずれか一方又は双方を、回転台に形成された第１段突起部と第１段突起部に連続して形成された第２段突起部とを有するものとするので、間隔の狭い第１段突起部における一対の突起の間隔をワイヤの外径よりも僅かに大きくしてワイヤを余裕がない状態で挟むようにすることにより、回転台の回転とともに回転する一対の突起の回転角度をそのままワイヤ折り曲げ角度とすることができ、所望の角度でワイヤを折り曲げることが可能となる。
【００１５】
一方、第１段突起部における一対の突起の間隔より第２段突起部における一対の突起の間隔を広く形成するので、第２段突起における一対の突起の間にワイヤを挟むと、第２段突起部はそのワイヤを余裕を持って挟むことになり、第２段突起部に挟まれていてもそのワイヤを自由に移動させることができる。よって、ワイヤの複数箇所を僅かに折り曲げることによりワイヤを湾曲させることができるけれども、第２段突起部によりワイヤを挟んだ状態を維持しつつワイヤを移動させてその第２段突起部によりワイヤの複数箇所を僅かに折り曲げることができる。そして、その僅かに折り曲げる際にワイヤに作用する作用点の距離を第１段突起部を用いる場合より大きくすることができるので、そのワイヤを折り曲げる力を軽減することができる。即ち、本発明では、異なる曲率を一対の突起で加工することができ、ワイヤを折り曲げるとともに、任意の湾曲形状をも形成することができる。よって、巻芯治具や金型等を用いることなく屈曲部の他にクランク部や湾曲部、及び湾曲したコイルエンド部を有するコイルを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態のワイヤの加工装置を示す正面図である。
【図２】そのコイル製造装置の側面図である。
【図３】そのコイル製造装置の上面図である。
【図４】その第２段突起部を用いてワイヤを湾曲させる状態を示す図である。
【図５】その第２段突起部を用いてワイヤを湾曲させる別の状態を示す図である。
【図６】その第１段突起部を用いてワイヤを折り曲げる状態を示す図である。
【図７】その第１段突起部を用いてワイヤをクランク状に加工する状態を示す図である。
【図８】ステータコイルの斜視図である。
【図９】ステータコアに複数のステータコイルが挿通されたステータを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図３に、本発明のワイヤの加工装置２０を示す。この加工装置２０は、ノズル２１から繰り出されるワイヤ１６を順次折り曲げ加工するものであって、そのワイヤ１６は、巻芯治具を用いることなく空中で折り曲げられるとその形状を維持できるような、その外径がある程度大きい太線が用いられる。この実施の形態におけるワイヤ１６は、表面に絶縁皮膜が形成された断面矩形の角線である。ワイヤ１６を角線とすれば、ステータ１０におけるコイル１２の占積率を高めることが期待できる。けれども、このワイヤ１６は角線に限らず、ステータ１０等の仕様或いは製作工程に応じて、断面円形のいわゆる丸線であっても良い。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして本発明のワイヤの加工装置２０について説明する。
【００１９】
本発明のワイヤの加工装置２０は、ノズル２１から繰り出されたワイヤ１６を折り曲げるものである。従って、図２に示すように、主要な構成部として、基台２０ａに取付けられ供給源１７から延びるワイヤ１６が挿通された真直ぐなノズル２１と、そのＸ軸方向に延びるノズル２１にワイヤ１６を供給してノズル２１の前端からそのワイヤ１６を繰り出すワイヤ送り装置２２を備える。ノズル２１は断面矩形の角線からなるワイヤ１６が挿通可能な真直ぐな角筒状のものであって、その全長は得ようとするコイル１２の比較的長いコイル辺部１３（図２）より長く形成される。ノズル２１の後部は取付部材２０ｂの上部に取付けられ、取付部材２０ｂの下端は基台２０ａに固定される。この取付部材２０ｂによりノズル２１は基台２０ａの上方空間に固定される。ワイヤ１６はリール１７に巻回され、このリール１７がワイヤ１６の供給源となる。このリール１７は加工装置２０と別な場所の例えばノズル２１の後方の床の上等に置かれる。
【００２０】
ワイヤ送り装置２２は、ノズル２１の後端近傍に設けられてワイヤ１６を固定支持する固定機構２３と、その固定機構２３の後方に設けられワイヤ１６をノズル２１の延長線上に送る送り機構２４とを備える。そして、この固定機構２３を解放して送り機構２４によりワイヤ１６をノズル２１方向である前方に移動させることによりノズル２１にワイヤ１６を供給し、これによりノズル２１の前端からそのワイヤ１６を繰り出し可能に構成される。一方、送り機構２４によりワイヤ１６を解放した状態で後退させる際に固定機構２３によりワイヤ１６を掴むことにより一旦繰り出されたワイヤ１６がその送り機構２４とともに後退することを防止することができ、後退した送り機構２４によりワイヤ１６を再び掴んだ状態で固定機構２３を解放し、ワイヤ１６を掴んだ送り機構２４を再び前方に移動することにより、供給源２１から供給されたワイヤ１６をノズル２１に順次繰り出すことができるように構成される。なお、図２における符号２０ｃは、供給源であるリール１７から繰り出されたワイヤ１６を真直ぐに伸ばす癖取り装置である。
【００２１】
また、図１〜図３に示すように、この加工装置２０はワイヤ１６を折り曲げるものであるので、そのノズル２１から前方に突出したワイヤ１６を折り曲げ加工する加工機を備える。この実施の形態における加工機は、ノズル２１の上方に設けられてそのノズル２１に対して３軸方向に各々移動する中央移動台３０と、ノズル２１を挟むようにノズル２１のＹ軸方向両側に設けられそのノズル２１に対して３軸方向に各々移動する左右の移動台５０，６０と、中央移動台３０に設けられノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をノズル２１を含む水平面内において折り曲げ可能な中央折り曲げ機４０と、左右の移動台５０，６０に設けられノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をノズル２１を含む鉛直面内において折り曲げ可能な左右の折り曲げ機７０，８０とを備える。
【００２２】
各移動台３０，５０，６０はそれぞれ移動装置３１，５１，６１を介して基台２０ａに取付けられる。中央の移動装置３１は中央の支柱３６（図２）を介して基台２０ａに取付けられ、図１では、左の移動装置５１が左の支柱５６を介して、右の移動装置６１が右の支柱６６を介して基台２０ａに取付けられる場合を示す。この各移動装置３１，５１，６１は、それぞれＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ３２〜３４，５２〜５４，６２〜６４の組み合わせによりそれぞれ構成される。そして、それらの各伸縮アクチュエータ３２〜３４，５２〜５４，６２〜６４におけるＸ軸サーボモータ３２ａ，５２ａ，６２ａ、Ｙ軸サーボモータ３３ａ，５３ａ，６３ａびＺ軸サーボモータ３４ａ，５４ａ，６４ａは、これらの各移動装置３１，５１，６１をそれぞれ制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、中央移動装置３１は中央移動台３０を基台２０ａに固定されたノズル２１に対して３軸方向に任意に移動可能に構成され、左右の移動装置５１，６１は、ノズル２１の両側に位置する左右の移動台５０，６０を３軸方向に任意に移動可能に構成される。
【００２３】
中央移動台３０に設けられた中央折り曲げ機４０及び左右の移動台５０，６０に設けられた左右の折り曲げ機７０，８０はそれぞれ同一構造であり、それぞれの移動台３０，４０，５０に回転可能にそれぞれ設けられた回転台４１，７１，８１と、それらの回転台４１，７１，８１に設けられてノズル２１から繰り出されたワイヤ１６を挟む一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３と、それらの回転台４１，７１，８１を回転させて回転台４１，７１，８１とともに回転する一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３７２，７３によりワイヤ１６を折り曲げる折り曲げモータ４４，７４，８４とをそれぞれ有する。ワイヤ１６を挟む一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３の一方４２，７２，８２は回転台４１，７１，８１の回転中心に位置し、その回転台４１，７１，８１が回転すると一方の突起４２，７２，８２を回転中心として他方の突起４３，７３，８３が円弧状に移動し、一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３により挟まれたワイヤ１６を一方の突起４２，７２，８２の外周に掛け回して折り曲げるように構成される。そして、各折り曲げ機４０，７０，８０における折り曲げモータ４４，７４，８４は図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、中央折り曲げ機４０における一対の突起４２，４３はＺ軸方向である鉛直方向に設けられ、回転台４１，７１，８１が水平面内で回転することによりノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をそのノズル２１を含む水平面内において折り曲げ、左右の折り曲げ機７０，８０におけるそれぞれの突起７２，７３，８２，８３はＹ軸方向に設けられ、回転台４１，７１，８１が鉛直面内で回転することによりノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をそのノズル２１を含む鉛直面内において折り曲げるように構成される。
【００２４】
図１に示すように、本発明における加工装置２０の特徴ある構成は、各折り曲げ機４０，７０，８０における一方の突起４２，７２，８２，又は他方の突起４３，７３，８３，又は一方の突起４２，７２，８２と他方の突起４３，７３，８３の双方が，回転台４１，７１，８１に形成された第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａとその第１段突起部に連続して形成された第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂとを有するところにある。この実施の形態では、一方の突起４２，７２，８２と他方の突起４３，７３，８３の双方が、回転台４１，７１，８１に形成された第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａと、それらに連続して形成された第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂとをそれぞれ有する装置２０を示す。
【００２５】
そして、図１の拡大図に示すように、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂにおける一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３の間隔Ｂが第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａにおける一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３の間隔Ａより広く形成される。第１段突起部における一対の突起の間隔Ａ，即ちこの実施の形態における第１段突起部同士の間隔Ａは、ワイヤ１６の外径よりも僅かに大きく形成され、そのワイヤ１６を余裕がない状態で挟むので、その第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａの間にワイヤ１６を挟んで回転台４１，７１，８１を略９０度回転させると、一方の第１段突起部４２ａ，７２ａ，８２ａを回転中心として他方の第１段突起部４２ｂ，７２ｂ，８２ｂが円弧状に移動し、ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６は他方の第１段突起部４２ｂ，７２ｂ，８２ｂの移動に追従して一方の第１段突起部４２ａ，７２ａ，８２ａの外周に掛け回され、略直角に折り曲げ可能に構成される。
【００２６】
一方、第２段突起部における一対の突起の間隔Ｂ、即ちこの実施の形態における第２段突起部同士の間隔Ｂは第１段突起部同士の間隔Ａより広く形成するので、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂの間にワイヤ１６を挟むと、そのワイヤ１６は余裕を持って挟まれることになり、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂに挟まれていてもそのワイヤ１６を自由に移動できるように構成される。この実施の形態における第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａと第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂはそれぞれ断面円形を有する柱状又はピン状物であって、第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａと第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂはその外径を違えて同軸に形成される。なお、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂは第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａに連続して形成するけれども、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂと第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａの間には円錐台形部４２ｃ，４３ｃ，７２ｃ，７３ｃ，８２ｃ，８３ｃがそれぞれ形成され、比較的広い間隔を有する第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂの間に余裕を持って挿入されたワイヤ１６を円錐台形部４２ｃ，４３ｃ，７２ｃ，７３ｃ，８２ｃ，８３ｃの外周により案内して、比較的余裕のない第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａの間に比較的容易に挿入可能に構成される。
【００２７】
次に、このような加工装置を用いた本発明のコイルの製造方法について説明する。
【００２８】
本発明の方法により製造されるコイル１２は、ワイヤ１６を折り曲げ又は湾曲させることにより製造されるものであって、回転電機のステータ１０に用いられるものが例示される。ここで、図９にこの実施の形態におけるコイル１２を備える回転電機のステータ１０を示す。このステータ１０は円筒状を成すステータコア１１にステータコイル１２を挿通することにより製造され、ステータコア１１は放射状に並んで内径方向に突出する複数のティース（磁極）１１ａ及びその間に開口する複数のスロット１１ｂを有する。ステータコイル１２は、円筒状のステータコア１１の内周の軸方向に延びるスロット１１ｂに挿入されるコイル辺部１３と、そのステータコア１１の軸方向にスロット１１ｂより突出しステータコア１１の外周に沿うコイルエンド部１４とが円周方向に連続して形成される。そして、このステータコイル１２をステータコア１１に挿通し、それらのコイル辺部１３を各スロット１１ｂに収めることによりステータ１０が得られる（図９には、ステータコア１１に複数のコイル１２が挿通されたものを示す）。
【００２９】
図８に示すように、本発明の方法により製造されるこの実施の形態におけるステータコイル１２は、第１コイル辺部１３ａと、その第１コイル辺部１３ａの下端に一端が連結する真っ直ぐな第１コイルエンド部１４ａと、その第１コイルエンド部１４ａの他端に下端が接続する第２コイル辺部１３ｂと、その第２コイル辺部１３ｂの上端に一端が連続する湾曲した第２コイルエンド部１４ｂとを有する。そして、第１及び第２コイル辺部１３ａ，１３ｂと第１及び第２コイルエンド部１４ａ，１４ｂの間の接続箇所にそれぞれ曲折部１５ａ〜１５ｄが形成される。また、このステータコイル１２には、第１コイルエンド部１４ａを径方向内側に偏倚させる湾曲部１３ｃがステータコア１１の軸方向に延びてスロット１１ｂ（図９）より突出するコイル辺部１３ａ，１３ｂの下側に形成され、第２コイルエンド部１４ｂを径方向外側に偏倚させるクランク部１３ｄがスロット１１ｂ（図９）より突出するコイル辺部１３ａ，１３ｂの上側に形成される。
【００３０】
本発明の製造方法は、ノズル２１の前端から前方に突出したワイヤ１６を順次折り曲げ又は湾曲させて、クランク部１３ｄ、第１コイル辺部１３ａ、湾曲部１３ｃ、第１屈曲部１５ａ、第１コイルエンド部１４ａ、第２屈曲部１５ｂ、湾曲部１３ｃ、第２コイル辺部１３ｂ、クランク部１３ｄ、第３屈曲部１５ｃ、第２コイルエンド部１４ｂ、第４下曲折部１５ｄをこの順序で順次形成することにより、図８に示す立体的なステータコイル１２を当初より形成するものである。そして、本発明は、最終的に第１又は第２コイル辺部１３ａ，１３ｂのいずれか一方を延長して巻き終わりとすることにより、図１及び図２に示すように、コイル辺部１３とコイルエンド部１４が連続するステータコイル１２をノズル２１の前方及び周囲の空間に形成する製造方法である。
【００３１】
本発明の製造方法における特徴ある点は、ワイヤ１６の折り曲げが一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３における第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａを用いてワイヤ１６の単一箇所を一方の突起４２，７２，８２の外周面に沿った曲率で折り曲げることにより行われ、ワイヤ１６の湾曲が一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３における第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂを用いてワイヤ１６の長手方向における複数箇所をそれぞれ鈍角に折り曲げて一方の突起４２，７２，８）の外周面に沿った曲率より大きな曲率で湾曲させることにより行われるところにある。図８に示すステータコイル１２にあっては、その各屈曲部１５ａ〜１５ｄは中央折り曲げ機４０により形成され、図６に示すように、その折り曲げ機４０の一対の突起４２，４３における第１段突起部４２ａ，４３ａによりそのワイヤ１６を挟み、その回転台４１を実線矢印で示すように略９０度回転させて他方の第１段突起部４３ａを円弧状に移動させ、そのワイヤ１６一方の第１段突起部４２ａの外周に掛け回して略直角に折り曲げることにより形成する。なお、ワイヤ１６を折り曲げた後には、そのワイヤ１６をノズル２１から繰り出すために回転台４１を破線矢印で示すように逆方向に回転させて他方の第１段突起部４３ａを復元させる。
【００３２】
ここで、第１段突起部同士の間隔Ａは、ワイヤ１６の外径よりも僅かに大きく形成され、そのワイヤ１６を余裕がない状態で挟むので、回転台４１の回転とともに回転する一対の突起４２，４３の回転角度がそのままワイヤ１６折り曲げ角度とすることができる。よって、各屈曲部１５ａ〜１５ｄは略直角に折り曲げられることが必要とされるけれども、中央折り曲げ機４０における回転台４１を略９０度回転させることにより、所望の角度である略直角に折り曲げられた屈曲部１５ａ〜１５ｄを安定して得ることができる。
【００３３】
また、クランク部１３ｄの形成は左右の折り曲げ機７０，８０のいずれかにより、ワイヤ１６を２回互いに逆方向に折り曲げることにより形成される。いずれの折り曲げ機７０，８０を用いるかは、既に形成されたステータコイル１２に折り曲げ機７０，８０が干渉するか否かにより決定され、既に形成されたステータコイル１２に折り曲げ機７０，８０が干渉しない側におけるものが使用される。右の折り曲げ機８０を用いたクランク部１３ｄの形成を図７を用いて説明すると、図７（ａ）に示すように、その折り曲げ機８０の一対の突起８２，８３における第１段突起部８２ａ，８３ａによりそのワイヤ１６を挟み、その回転台８１を略９０度回転させて他方の第１段突起部８３ａを円弧状に移動させ、そのワイヤ１６を一方の第１段突起部８２ａの外周に掛け回して先ず略直角に折り曲げる。その後、右の移動台６０を移動させてワイヤ１６を一対の突起８２，８３の間から抜き出し、回転台８１を回転させて一方の第１段突起部８２ａと他方の第１段突起部８３ａの上下を逆転させる。その後、クランク部１３ｃを形成する長さのワイヤ１６をノズル２１から繰り出し、そのワイヤ１６を上下が逆転した第１段突起部８２ａ，８３ａにより再び挟む。そして、図７（ｂ）に示すように、その回転台４１，７１，８１を逆方向に略９０度回転させてそのワイヤ１６を逆方向に略直角に折り曲げる。これによりワイヤ１６が所定の間隔を空けて逆方向に折り曲げられたクランク部１３ｄを形成することができる。
【００３４】
また、湾曲部１３ｃ及び湾曲した第２コイルエンド部１４ｂの形成にあっても、左右の折り曲げ機７０，８０のいずれかを用いて行われ、いずれの折り曲げ機７０，８０を用いるかは、既に形成されたステータコイル１２に折り曲げ機７０，８０が干渉するか否かにより決定され、既に形成されたステータコイル１２に折り曲げ機７０，８０が干渉しない側におけるものが使用される。湾曲部１３ｃ及び湾曲した第２コイルエンド部１４ｂの形成は、一対の突起７２，７３，８２，８３における第２段突起部７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂを用いてワイヤ１６の長手方向における複数箇所をそれぞれ鈍角に折り曲げることにより行われる。図２における右の折り曲げ機８０を用いて湾曲した第２コイルエンド部１４ｂを形成する場合を説明すると、図４及び図５に示すような手順が例示される。
【００３５】
図４では、予めワイヤ１６を所定の長さ繰り出しておき、その繰り出されたワイヤ１６の先端部をその折り曲げ機８０の一対の突起８２，８３における第２段突起部８２ｂ，８３ｂにより挟み、図４（ａ）の実線矢印で示すように、回転台８１を僅かに回転させ、第２段突起部８２ｂ，８３ｂにより挟まれた部位のワイヤ１６を鈍角になるように僅かに折り曲げる。その後回転台８１を破線矢印で示すように逆方向に回転させて復元させ、第２段突起部８２ｂ，８３ｂによりワイヤ１６を挟んだ状態を維持しつつ右の移動装置６１がその移動台６０とともにその折り曲げ機８０をノズル２１側に僅かに移動させる。そして、図４（ｂ）に示すように、再びその回転台８１を回転させ、第２段突起部８２ｂ，８３ｂにより挟まれた部位のワイヤ１６を鈍角になるように僅かに折り曲げる。このような動作をその折り曲げ機８０がノズル２１近傍に達するまで繰り返し、最終的に図４（ｃ）に示すように、ノズル２１から繰り出されたワイヤ１６の複数箇所が僅かに折り曲げられて形成された湾曲した第２コイルエンド部１４ｂを得る。
【００３６】
一方、図５では、ノズル２１近傍のワイヤ１６をその折り曲げ機８０の一対の突起８２，８３における第２段突起部８２ｂ，８３ｂにより挟み、図５（ａ）の実線矢印で示すように、回転台８１を僅かに回転させ、第２段突起部８２ｂ，８３ｂにより挟まれた部位のワイヤ１６を鈍角になるように僅かに折り曲げる。その後回転台８１を破線矢印で示すように逆方向に回転させて復元させ、第２段突起部８２ｂ，８３ｂによりワイヤ１６を挟んだ状態を維持しつつワイヤ１６をノズル２１から僅かに繰り出す。そして、図５（ｂ）に示すように、再びその回転台８１を回転させ、第２段突起部８２ｂ，８３ｂにより挟まれた部位のワイヤ１６を鈍角になるように僅かに折り曲げる。このような動作を繰り返し、最終的に図５（ｃ）に示すように、ノズル２１から繰り出されたワイヤ１６の複数箇所が僅かに折り曲げられて形成された湾曲した第２コイルエンド部１４ｂを得る。このように、湾曲部１３ｃ及び湾曲した第２コイルエンド部１４ｂの形成は、この図４又は図５に示すいずれか一方又は双方を組み合わせた方法により行うことができる。
【００３７】
ここで、第２段突起部同士の間隔Ｂ（図１）は、第１段突起部同士の間隔Ａより広く形成されているので、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂの間にワイヤ１６を挟むと、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂはそのワイヤ１６を余裕を持って挟むことになり、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂに挟まれていてもそのワイヤ１６を自由に移動することができる。よって、ワイヤ１６の複数箇所を僅かに折り曲げてワイヤ１６を湾曲させ、これにより湾曲部１３ｃ又は湾曲した第２コイルエンド部１４ｂを形成する場合、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂによりワイヤ１６を挟んだ状態を維持しつつワイヤ１６を移動させ、その第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂによりそのワイヤ１６を僅かに折り曲げることが可能となる。また、ワイヤ１６を僅かに折り曲げる際にそのワイヤ１６に作用する作用点の距離は第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａを用いる場合より大きくなるので、そのワイヤ１６を折り曲げる力を軽減することができ、複数箇所を僅かに折り曲げてワイヤ１６を湾曲させることが比較的容易になる。
【００３８】
そして、所望の形状のステータコイル１２が形成されると、図示しないカッタ装置によりワイヤ１６を切断し、所望の形状のステータコイル１２をコイル加工装置２０から取り出す。
【００３９】
従って、本発明のワイヤの加工装置２０及びそれを用いたコイルの製造方法では、ノズル２１より繰り出されたワイヤ１６を加工機により屈曲させてステータコイル１２を形成するけれども、そのステータコイル１２のコイル辺部１３より長いノズル２１を用い、そのノズル２１の前方及び周囲の空間に、ワイヤ１６を折り曲げ又は湾曲させた立体的なコイル１２を直接形成することができる。このため、巻芯治具や金型等を用いることなくステータコイル２１を製造することが可能になり、従来必要とされた金型の管理負担を減少させることができる。そして、図示しないコントローラにより加工機を制御して、その加工機が折り曲げる曲げ加工点や湾曲の程度を変更するようにすれば、形状の異なる複数種類のステータコイル１２を得ることが可能になり、極めて汎用性の高い加工装置２０となり、そのコイル１２の生産性を著しく高めることが可能になる。
【００４０】
特に本発明では、ワイヤ１６を挟んで折り曲げる一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３のいずれか一方又は双方を、回転台４１，７１，８１に形成された第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａと、それらに連続して形成された第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂとを有するものとするので、間隔の狭い第１段突起部における一対の突起の間隔Ａをワイヤ１６の外径よりも僅かに大きくしてそのワイヤ１６を余裕がない状態で挟むようにすることにより、回転台４１，７１，８１の回転とともに回転する一対の突起４２，４３，７２，７３，８２，８３の回転角度をそのままワイヤ１６の折り曲げ角度とすることができ、所望の角度でワイヤ１６を折り曲げることが可能となる。
【００４１】
一方、第１段突起部における一対の突起の間隔Ａより第２段突起部における一対の突起の間隔Ｂを広く形成するので、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂの間にワイヤ１６を挟むと、そのワイヤは余裕を持って挟まれることになり、そのワイヤ１６を自由に移動することが可能となる。よって、ワイヤ１６の複数箇所を僅かに折り曲げることによりワイヤ１６を湾曲させることができるけれども、第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂによりワイヤ１６を挟んだ状態を維持しつつワイヤ１６を移動させてその第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂによりワイヤ１６の複数箇所を僅かに折り曲げて、任意の湾曲形状を形成することができる。よって、本発明では、異なる曲率を一対の突起で加工することができ、巻芯治具や金型等を用いることなく屈曲部１５ａ〜１５ｄの他にクランク部１３ｄや湾曲部１３ｃ、及び湾曲したコイルエンド部１４ｂを有するコイル１２を比較的容易に形成することができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態では、中央折り曲げ機４０を用いて屈曲部１５ａ〜１５ｄを形成し、左右の折り曲げ機７０，８０を用いてクランク部１３ｄ、湾曲部１３ｃ及び湾曲した第２コイルエンド部１４ｂを形成する場合を説明したが、得ようとするコイル１２の形状により、左右の折り曲げ機７０，８０のいずれかにより屈曲部１５ａ〜１５ｄを形成し、中央折り曲げ機４０を用いてクランク部１３ｄ、湾曲部１３ｃ及び湾曲した第２コイルエンド部１４ｂを形成するようにしても良い。
【００４３】
また、上述した実施の形態では、一方の突起と他方の突起の双方が第１段突起部と第２段突起部を有する場合を説明したが、一方の突起４２，７２，８２，又は他方の突起４３，７３，８３のいずれか一方が第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａと第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂとを有するようにしても良い。即ち、一方の突起と他方の突起のいずれか他方における突起を、全ての部位における断面形状が同一であってその外形が異ならないような突起としても良い。この場合であっても、一方の突起が第１段突起部と第２段突起部を有するので、第１段突起部における一対の突起がワイヤ１６を余裕がない状態で挟み、第２段突起部における一対の突起がワイヤ１６を余裕がある状態で挟むことができる。
【００４４】
更に、上述した実施の形態では、断面円形を成す第１段突起部４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａ及びそれらと同軸に設けられた第２段突起部４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂを説明したが、第１段突起部における一対の突起がワイヤ１６を余裕がない状態で挟み、第２段突起部における一対の突起がワイヤ１６を余裕がある状態で挟み得る限り、第１及び第２段突起部の断面形状は円形に限らず楕円形であっても、長円形であっても良く、また、第２段突起部を第１段突起部と同軸に設けなくて、互いの中心軸をずらすようにしても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１２  ステータコイル
１６  ワイヤ
２０  加工装置
２１  ノズル
４１，７１，８１  回転台
４２，７２，８２  一方の突起
４３，７３，８３  他方の突起
４２ａ，４３ａ，７２ａ，７３ａ，８２ａ，８３ａ  第１段突起部
４２ｂ，４３ｂ，７２ｂ，７３ｂ，８２ｂ，８３ｂ  第２段突起部
Ａ  第１段突起部における一対の突起の間隔
Ｂ  第２段突起部における一対の突起の間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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