(57)【要約】【課題】成形したコイルセグメントをその都度管理する必要がなく、コイルセグメントの成形からコイル組立までを一貫して行うことにより良好な作業効率を得ることができ、また、需要に応じた規模の設備を構築することが可能な回転電機の製造装置及び回転電機の製造方法を提供する。【解決手段】回転電機の製造装置は、所定長さの直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部とこれら１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形部と、コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立部とを備えている。コイルセグメント成形部及びコイル組立部は、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づき、成形及び組立を各コイルセグメント単位で連続して行うように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さの直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形部と、前記コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立部とを備えており、前記コイルセグメント成形部及び前記コイル組立部は、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づき、成形及び組立を各コイルセグメント単位で連続して行うように構成されていることを特徴とする回転電機の製造装置。
【請求項２】
前記コイルセグメント成形部が、前記線材を同一平面内で１次曲げ加工する１次曲げ部と、該１次曲げ部で曲げ加工がなされた１次曲げ成形体を前記同一平面と交差する方向に２次曲げ加工する２次曲げ部とを有しており、前記１次曲げ部及び前記２次曲げ部は、前記設定された制御情報に基づき、１次曲げ加工及び２次曲げ加工を各コイルセグメント単位で連続して行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の製造装置。
【請求項３】
所定長さの直線状の線材を供給する線材供給部をさらに備えており、該線材供給部、前記コイルセグメント成形部及び前記コイル組立部は、前記設定された制御情報に基づき、コイルセグメントの供給、成形及び組立を各コルセグメント単位で連続して行うように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機の製造装置。
【請求項４】
前記コイル組立部で組み立てられた組立コイルを、該組立コイルの軸心方向に押し出し、前記組立コイルと同軸に配置されたコアのスロット内に挿入するコイル挿入機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機の製造装置。
【請求項５】
コアを有するステータ又はロータを供給するワーク供給ラインと、該ワーク供給ラインに接続されており、前記コイルセグメント成形部、前記コイル組立部及び前記コイル挿入機構を有するコイル供給ラインとが設けられており、該コイル供給ラインの前記コイル挿入機構が前記ワーク供給ラインから供給された前記コアのスロット内に前記組立コイルを挿入するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の回転電機の製造装置。
【請求項６】
前記コイル供給ラインがユニット化されており、該コイル供給ラインのユニットが回転電機の需要に応じて複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載の回転電機の製造装置。
【請求項７】
前記１次曲げ部は、前記同一平面内に配置され前記線材を支持する複数の治具と、前記複数の治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて前記線材が前記所定の形状となるように前記同一平面内でそれぞれ移動させる複数の１次曲げ駆動機構とを有していることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の製造装置。
【請求項８】
前記複数の１次曲げ駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて前記複数の治具をそれぞれ旋回又は直線移動させるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の回転電機の製造装置。
【請求項９】
前記２次曲げ部は、前記同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されておりかつ前記渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、前記複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて前記同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の２次曲げ駆動機構とを有していることを特徴とする請求項２、７又は８に記載の回転電機の製造装置。
【請求項１０】
前記複数の２次曲げ駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて前記複数対の押圧治具をそれぞれ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の回転電機の製造装置。
【請求項１１】
前記複数の２次曲げ駆動機構が、前記複数対の押圧治具を前記同一平面と直交する方向及び／又は該同一平面に対して斜めの方向に移動させて前記渡り部に前記同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の回転電機の製造装置。
【請求項１２】
前記コイル組立部が、前記コイルセグメントを放射方向外側からそれぞれ挿入可能な複数のセグメント保持部が周方向に沿って円環状に配列されており、中心軸の回りを回転可能なセグメント配置体と、前記セグメント配置体が第１の所定角度回転する毎に前記複数のコイルセグメントの各々の前記１対のスロット挿入部のうちの一方のスロット挿入部を前記複数のセグメント保持部の１つのセグメント保持部に案内して挿入させ、該一方のスロット挿入部の挿入から第２の所定角度回転した際に、前記１対のスロット挿入部のうちの他方のスロット挿入部を前記複数のセグメント保持部の他の１つのセグメント保持部に案内して挿入させるように構成されたガイド手段とを備えていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の回転電機の製造装置。
【請求項１３】
所定長さの直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形工程と、前記成形工程で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立工程とを備えており、前記コイルセグメント成形工程及び前記コイル組立工程は、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づき、各コイルセグメント単位で連続して成形及び組立を行うことを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項１４】
前記コイルセグメント成形工程が、前記線材を同一平面内で１次曲げ加工する１次曲げ工程と、該１次曲げ工程で曲げ加工がなされた１次曲げ成形体を前記同一平面と交差する方向に２次曲げ加工する２次曲げ工程とを備えており、前記１次曲げ工程及び前記２次曲げ工程は、前記設定された制御情報に基づき、１次曲げ加工及び２次曲げ加工を各コイルセグメント単位で連続して行うことを特徴とする請求項１３に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１５】
所定長さの直線状の線材を供給する線材供給工程をさらに備えており、該線材供給工程、前記コイルセグメント成形工程及び前記コイル組立工程は、前記設定された制御情報に基づき、コイルセグメントの供給、成形及び組立を各コルセグメント単位で連続して行うことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１６】
前記コイル組立工程で組み立てられた組立コイルを、該組立コイルの軸心方向に押し出し、前記組立コイルと同軸に配置されたコアのスロット内に挿入するコイル挿入工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータや発電機等の回転電機（回転電気機械）の製造に用いられる回転電機の製造装置及び回転電機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機におけるステータやロータのコイルとして、このステータ又はロータの周方向に沿って配列された複数のスロットに、線材をＵ字形状に加工してなる複数のセグメント（ヘアピン）をそれぞれ挿入し、これらセグメントの自由端側を溶接等により互いに接合してコイルを形成したいわゆるセグメント型コイルが知られている。
【０００３】
このようなセグメント型コイルのセグメント成形方法として、特許文献１には、所定長さに切断した線材を、第１成形型、第２成形型及び成形ローラにより移動を伴うことなく順次３次元形状に成形する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９７８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている従来のコイルセグメント成形方法によると、セグメントの渡り部の湾曲形状やスロット挿入部間の幅等は、全て成形型の型形状（プレス面形状）によって規定される。このため、渡り部の形状やスロット挿入部間の幅を変更するためには、成形型をその都度取り替える必要がある。一般に、１つのコイルには、Ｕ字形状における渡り部の長さや角度、及び１対のスロット挿入部間の幅等が異なる多種類のコイルセグメントが混在するため、１つのコイルを製造するにあたり、多種形状の成形型を用意し、これら成形型をその都度取り替えることが必要となる。また、このように成型して得た多種形状のコイルセグメントを組み合わせてコイルを組立てる場合に、どの形状のコイルセグメントをどの部分に用いるか等のセグメントの管理が必要であるため、組立作業が非常に煩雑となる。
【０００６】
なお、同種形状のセグメントを同一の成形型であらかじめ多数成形してストックしておき、ストックしておいたセグメントを必要時に取り出すようにすれば、成形型の取り替え作業回数を減らすことは可能であるが、ストックされている種々の形状のセグメントの管理が必要となるため、この場合も作業が煩雑となり、しかも、種々の形状のセグメントを過不足なく形成しておくことも管理を複雑にする。
【０００７】
さらにまた、従来技術においては、コイルセグメント成形作業とコイル組立作業とを一貫して行うことができず互いに独立して行わねばならなかったため、作業効率を向上させることができなかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して作業することができ、良好な作業効率を得ることができる回転電機の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、成形したコイルセグメントの保管及び選択等の管理を行う必要がない回転電機の製造装置及び製造方法を提供することにある。
ることにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、需要に応じた規模の設備を構築することが可能な回転電機の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、回転電機の製造装置は、所定長さの直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部とこれら１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形部と、コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立部とを備えている。コイルセグメント成形部及びコイル組立部は、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づき、成形及び組立を各コイルセグメント単位で連続して行うように構成されている。
【００１２】
製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づいて各コイルセグメント単位でコイルセグメントの成形及び組立を行うことにより、コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して行うことが可能となるため、作業効率が大幅に向上する。また、成形したコイルセグメントを保管すること、保管したコイルセグメントから必要とするものを選択すること等が不要となるため、管理が非常に容易となる。
【００１３】
コイルセグメント成形部が、線材を同一平面内で１次曲げ加工する１次曲げ部と、１次曲げ部で曲げ加工がなされた１次曲げ成形体を上述の同一平面と交差する方向に２次曲げ加工する２次曲げ部とを有しており、１次曲げ部及び２次曲げ部は、設定された制御情報に基づき、１次曲げ加工及び２次曲げ加工を各コイルセグメント単位で連続して行うように構成されていることが好ましい。
【００１４】
所定長さの直線状の線材を供給する線材供給部をさらに備えており、線材供給部、コイルセグメント成形部及びコイル組立部は、設定された制御情報に基づき、コイルセグメントの供給、成形及び組立を各コルセグメント単位で連続して行うように構成されていることも好ましい。
【００１５】
コイル組立部で組み立てられた組立コイルを、組立コイルの軸心方向に押し出し、組立コイルと同軸に配置されたコアのスロット内に挿入するコイル挿入機構をさらに備えていることも好ましい。
【００１６】
この場合、コアを有するステータ又はロータを供給するワーク供給ラインと、ワーク供給ラインに接続されており、コイルセグメント成形部、コイル組立部及びコイル挿入機構を有するコイル供給ラインとが設けられており、コイル供給ラインのコイル挿入機構がワーク供給ラインから供給されたコアのスロット内に組立コイルを挿入するように構成されていることも好ましい。
【００１７】
この場合、コイル供給ラインがユニット化されており、このコイル供給ラインのユニットが回転電機の需要に応じて複数設けられていることがより好ましい。コイル供給ラインをこのようにユニット化すれば、製造設備構築の初期においては、製造装置の規模を小型に構築して初期投資を少なくし、需要増に応じて規模を拡大するという効率的な設備投資を行うことが可能となる。
【００１８】
１次曲げ部は、同一平面内に配置され線材を支持する複数の治具と、複数の治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて線材が所定の形状となるように同一平面内でそれぞれ移動させる複数の１次曲げ駆動機構とを有していることも好ましい。
【００１９】
これら複数の１次曲げ駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて複数の治具をそれぞれ旋回又は直線移動させるように構成されていることがより好ましい。
【００２０】
２次曲げ部は、同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されておりかつ渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の２次曲げ駆動機構とを有していることも好ましい。
【００２１】
これら複数の２次曲げ駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて複数対の押圧治具をそれぞれ移動させるように構成されていることがより好ましい。
【００２２】
複数の２次曲げ駆動機構が、複数対の押圧治具を上述の同一平面と直交する方向及び／又は上述の同一平面に対して斜めの方向に移動させて渡り部に同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることも好ましい。
【００２３】
コイル組立部が、コイルセグメントを放射方向外側からそれぞれ挿入可能な複数のセグメント保持部が周方向に沿って円環状に配列されており、中心軸の回りを回転可能なセグメント配置体と、セグメント配置体が第１の所定角度回転する毎に複数のコイルセグメントの各々の１対のスロット挿入部のうちの一方のスロット挿入部を複数のセグメント保持部の１つのセグメント保持部に案内して挿入させ、一方のスロット挿入部の挿入から第２の所定角度回転した際に、１対のスロット挿入部のうちの他方のスロット挿入部を複数のセグメント保持部の他の１つのセグメント保持部に案内して挿入させるように構成されたガイド手段とを備えていることも好ましい。
【００２４】
本発明によれば、さらに、回転電機の製造方法は、所定長さの直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形工程と、成形工程で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立工程とを備えている。コイルセグメント成形工程及びコイル組立工程は、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づき、各コイルセグメント単位で連続して成形及び組立を行う。
【００２５】
製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づいて各コイルセグメント単位でコイルセグメントの成形及び組立を行うことにより、コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して行うことが可能となるため、作業効率が大幅に向上する。また、成形したコイルセグメントを保管すること、保管したコイルセグメントから必要とするものを選択すること等が不要となるため、管理が非常に容易となる。
【００２６】
コイルセグメント成形工程が、線材を同一平面内で１次曲げ加工する１次曲げ工程と、１次曲げ工程で曲げ加工がなされた１次曲げ成形体を上述の同一平面と交差する方向に２次曲げ加工する２次曲げ工程とを備えており、１次曲げ工程及び２次曲げ工程は、設定された制御情報に基づき、１次曲げ加工及び２次曲げ加工を各コイルセグメント単位で連続して行うことが好ましい。
【００２７】
所定長さの直線状の線材を供給する線材供給工程をさらに備えており、線材供給工程、コイルセグメント成形工程及びコイル組立工程は、設定された制御情報に基づき、コイルセグメントの供給、成形及び組立を各コルセグメント単位で連続して行うことも好ましい。
【００２８】
コイル組立工程で組み立てられた組立コイルを、組立コイルの軸心方向に押し出し、組立コイルと同軸に配置されたコアのスロット内に挿入するコイル挿入工程をさらに備えていることも好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づいて各コイルセグメント単位でコイルセグメントの成形及び組立を行うことにより、コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して行うことが可能となるため、作業効率が大幅に向上する。また、成形したコイルセグメントを保管すること、保管したコイルセグメントから必要とするものを選択すること等が不要となるため、管理が非常に容易となる。
【００３０】
本発明によれば、さらに、コアを有するステータ又はロータを供給するワーク供給ラインと、ワーク供給ラインに接続されており、コイルセグメント成形部、コイル組立部及びコイル挿入機構を有するコイル供給ラインとを設け、このコイル供給ラインをユニット化することにより、製造の初期においては、製造装置の規模を小型に構築して初期投資を少なくし、需要増に応じて規模を拡大するという効率的な設備投資を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転電機の製造装置の一部構成を概略的に示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の実施形態におけるコイルセグメント成型装置の１次曲げ部の初期状態の治具及び線材の関係を概略的に示す要部斜視図である。
【図３】図１の実施形態における１次曲げ部で成形される１次曲げ成形体の形状を示す図で、（ａ）はコイル幅小の１次曲げ成形体を示す図、（ｂ）はコイル幅大の１次曲げ成形体を示す図である。
【図４】図１の実施形態における線材の１次折り曲げ動作を段階的に示す要部斜視図である。
【図５】図１の実施形態における１次曲げ部の初期状態の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】図１の実施形態における１次曲げ部の初期状態の構成を概略的に示す平面図である。
【図７】図１の実施形態における可動ベースの旋回中心が線材の中心からずれていることを説明するための平面図である。
【図８】図１の実施形態における１次曲げ部の折り曲げ動作の途中状態を示す平面図である。
【図９】図１の実施形態における１次曲げ部の折り曲げ動作の完了状態を示す平面図である。
【図１０】図１の実施形態における最も外側に位置する治具を旋回させる旋回プレートの旋回中心が線材の中心からずれていることを説明するための平面図である。
【図１１】図１の実施形態における製造装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】図１の実施形態における製造装置全体の制御工程を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】図１の実施形態における１次曲げ部の折り曲げ動作の制御工程を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】図１の実施形態におけるコイルセグメント成型装置の２次曲げ部の押圧治具の構成と、これら押圧治具によって曲げ加工される１次曲げ成形体の位置を概略的に示す分解斜視図である。
【図１５】図１の実施形態における２次曲げ部の各押圧治具の移動方向を示す図である。
【図１６】図１の実施形態における２次曲げ部の渡り部の湾曲状の曲げ加工（湾曲形状の成形）工程と段差形状の付与（クランク形状の段差部形成）工程とを説明する図である。
【図１７】図１の実施形態における２次曲げ部の曲率調整動作を説明する図である。
【図１８】図１の実施形態における２次曲げ部の駆動機構を含む全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図１９】図１の実施形態における２次曲げ部の片側部分（正面から見て左側半分）の駆動機構を含む構成を示す分解斜視図である。
【図２０】図１の実施形態における２次曲げ部の図１９に示す片側部分の駆動機構の動作を説明するための正面図である。
【図２１】図１の実施形態における２次曲げ部の片側部分（正面から見て右側半分）の駆動機構を含む構成を示す分解斜視図である。
【図２２】図１の実施形態における２次曲げ部の図２１に示す片側部分の駆動機構の動作を説明するための正面図である。
【図２３】図１の実施形態における２次曲げ部の曲げ動作の制御工程を概略的に示すフローチャートである。
【図２４Ａ】図１の実施形態におけるコイル組立部が１番目のコイルセグメントをセグメント保持部に案内及び挿入する動作を示す要部断面図である。
【図２４Ｂ】図１の実施形態におけるコイル組立部が３番目までのコイルセグメントの前脚をセグメント保持部に挿入した状態を示す要部断面図である。
【図２４Ｃ】図１の実施形態におけるコイル組立部が１番目のコイルセグメントの後脚がガイド部材から離れてセグメント保持部に案内される状態を示す要部断面図である。
【図２４Ｄ】図１の実施形態におけるコイル組立部が１〜３番目のコイルセグメントの後脚がセグメント保持部に案内及び挿入されて８〜１０番目のコイルセグメントの前脚の上に載り、さらに４番目のコイルセグメントの後脚がガイド部材から離れてセグメント保持部に案内される状態を示す要部断面図である。
【図２４Ｅ】図１の実施形態におけるコイル組立部が１周目のコイルセグメントがセグメント保持部に挿入された状態を示す要部断面図である。
【図２４Ｆ】図１の実施形態におけるコイル組立部が１周目のコイルセグメントがセグメント保持部に挿入された後に２周目の１番目のコイルセグメントの前脚がセグメント保持部に挿入された状態を示す要部断面図である。
【図２５】図１の実施形態におけるセグメント搬送手段の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２６】図１の実施形態におけるセグメント搬送手段を裏側から見た構成を概略的に示す斜視図である。
【図２７】図１の実施形態におけるコイル組立部のガイド部材とこのガイド部材によって案内されるコイルセグメントとを概略的に示す斜視図である。
【図２８】図１の実施形態におけるコイル組立部で組み立てられる１種類のコイルセグメントの組立順序を説明する展開図である。
【図２９】図１の実施形態におけるコイル組立部全体の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３０】図１の実施形態におけるコイル組立部の押し出し機構及びブレード調整機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３１】図１の実施形態におけるコイル組立部のブレード調整機構の一部の構成を概略的に示す一部破断斜視図である。
【図３２】図１の実施形態におけるコイル組立部の離脱防止手段を示す概要斜視図である。
【図３３】図１の実施形態におけるコイル組立部の離脱防止手段の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３４】図１の実施形態の回転電機の製造装置において、ワーク支持台とコイル組立部とを連結した状態を概略的に示す斜視図である。
【図３５】図１の実施形態の回転電機の製造装置において、組立コイルをコアへ挿入するための構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図３６】図１の実施形態の回転電機の製造装置における組立コイルの一部を挿入ガイドに挿入した状態で概略的に示す斜視図である。
【図３７】図１の実施形態の回転電機の製造装置における組立コイルのコアへの挿入が完了する直前の状態を概略的に示す斜視図である。
【図３８】図１の実施形態の回転電機の製造装置における組立コイルのコアへの挿入が完了した状態を概略的に示す分解斜視図である。
【図３９】図１の実施形態のコイル組立部の制御工程を概略的に示すフローチャートである。
【図４０Ａ】本発明の他の実施形態におけるコイル組立部が１番目及び２番目のコイルセグメントがセグメント保持部に挿入された状態を示す要部断面図である。
【図４０Ｂ】上述の他の実施形態におけるコイル組立部が３番目までのコイルセグメントの前脚がセグメント保持部に挿入された状態を示す要部断面図である。
【図４０Ｃ】上述の他の実施形態におけるコイル組立部が１番目のコイルセグメントの後脚よりも２番目のコイルセグメントの後脚が先にセグメント保持部に挿入される状態を示す要部断面図である。
【図４０Ｄ】上述の他の実施形態におけるコイル組立部が１周目のコイルセグメントがセグメント保持部に挿入された状態を示す要部断面図である。
【図４１】上述の他の実施形態におけるコイル組立部全体の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４２】本発明の回転電機の製造装置のシステム構成例を概略的に示す平面図である。
【図４３】本発明の回転電機の製造装置の他のシステム構成例を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態は、線材として断面が四角形状の平角線を用いる場合について説明するが、例えば丸形状、正方形形状、多角形状若しくはその他の任意の断面形状の単線、又は撚り線による線材であっても本発明は適用可能である。
【００３３】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る回転電機の製造装置１００は、コイルセグメント成形部１と、コイルセグメント成形部１で成形されたコイルセグメントを回転電機の周方向に沿って円環状に配列されたスロットに対応させてアセンブルするコイル組立部２とを備えている。
【００３４】
コイルセグメント成形部１は、線材供給部３と、線材供給部３から供給された所定長さの直線状の線材を同一平面（本実施形態では水平平面）内で所定の形状（例えばＵ字形状）に曲げ加工する１次曲げ部４と、１次曲げ部４で曲げ加工されたコイルセグメント（１次曲げ成形体）をこのコイルセグメントの軸線及び上述の平面と垂直な平面（本実施形態では垂直平面）内において曲げ加工する（湾曲形状に成形する）と共にその先端部にコイルセグメントの１対のスロット挿入部が互いにコアの径方向にずれるための形状（例えば、段差形状、クランク形状）を付与する（クランク形状の段差部を成形する）２次曲げ部５とを備えている。
【００３５】
線材供給部３は、表面が絶縁層で被覆された平角線による線材６が巻かれたボビン７と、ボビン７から線材６を引き出して供給方向を変える供給方向転換部８と、線材６のフラットワイズ面を挟持して搬送する複数のローラ対９ａと、線材６のエッジワイズ面を挟持して搬送する複数のローラ対９ｂと等を有し、長手方向の歪みを矯正する矯正搬送部９と、歪みが矯正された線材６の所定長さに対応する両端部における被覆絶縁層を剥離する剥離部１０と、剥離部１０を通過した線材６を所定長さ位置で切断する切断部１１とを備えている。本実施形態における剥離部１０はレーザ光で被覆絶縁層を剥離する構成を有し、剥離範囲は次の線材の片側端部の剥離部を含んでいる。従って、切断部１１は剥離範囲の中央部で線材６を切断するように構成されている。なお、剥離部１０として、レーザ光を用いることなく、機械的な切削又は削り取りで線材６の被覆絶縁層を剥離する構成を用いても良いことはもちろんである。
【００３６】
１次曲げ部４によって曲げ加工された線材６、即ちＵ字形状に曲げられた１次曲げ成形体は、１次曲げ部４と２次曲げ部５との間に配置された移送機構１２によって２次曲げ部５へ移送される。移送機構１２はエアシリンダによる１対のチャック部（図示無し）を備えており、この１対のチャック部は１次曲げ成形体の両脚部（１対のスロット挿入部）が曲げによって旋回してくる範囲にチャック片が開放された状態で待機している。チャック部が１次曲げ成形体の両脚部を把持すると、移送機構１２は上昇して１次曲げ部４から１次曲げ成形体を外し、２次曲げ部５へ移送する。移送機構１２で移送された１次曲げ成形体はその両脚部の端部が保持部材１３で保持される。保持部材１３を移送部材１２と同様に、エアシリンダによって開閉する１対のチャック部で１対のスロット挿入部を把持する構成を有している。１次曲げ成形体を保持部材１３に受け渡した移送機構１２が退避してスペース的にコイルエンド部（渡り部）側が開放された状態で、このコイルエンド部に対して２次曲げ部５による湾曲形状の成形及びクランク形状の段差部の形成を含む曲げ加工がなされる。なお、図１に示す構成では、線材供給部３の供給方向転換部８、矯正搬送部９、剥離部１０及び切断部１１と、１次曲げ部４とが図１（ａ）にて横方向に一列状に配置され、２次曲げ部５が１次曲げ部４に対して図１（ａ）にて縦方向（直角方向）に配置され、コイル組立部２が２次曲げ部５に対して図１（ａ）にて横方向に配置されているが、これら供給方向転換部８、矯正搬送部９、剥離部１０、切断部１１、１次曲げ部４、２次曲げ部５及びコイル組立部２が図１（ａ）にて横方向に一列状に配置されていても良い。即ち、コイルセグメントの成形部とコイルの組立部との配置の制限、換言すれば、単一の製造装置においてコイル形成が完結する構成であれば、レイアウト上の制限はない。
【００３７】
以下、１次曲げ部４の構成及び曲げ動作について詳細に説明する。
【００３８】
１次曲げ部４は、図２に示すように、両端部が剥離された直線状に延びる所定長さの線材６を支持する複数の凹溝をそれぞれ備えた複数（ここでは６個）のブロック状の治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂを有している。同図においては、線材６の両端の剥離部分はドットで表示されている。これらの治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの回転移動又は直線移動が、設定された制御データに基づいてそれぞれ数値制御（ＮＣ制御）される。なお、本明細書において「回転移動」とは、回転中心（旋回中心）に関して回転（旋回）することを意味する。
【００３９】
本実施形態において、線材６は、この１次曲げ部４によって、同一平面内で図３（ａ）に示すＵ字形状に曲げ加工されることにより、コイルセグメントの１次曲げ成形体１７Ａとなる。１次曲げ成形体１７Ａは、頂角の角度（以下、「中央角度」という）が角度θ１の山形形状をなす渡り部１７ａと、この渡り部１７ａとの角度（以下、「肩部角度」という）が角度θ２となるように連結され、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃとからなる。これら渡り部１７ａ並びに１対のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃは、同一平面上に位置するように成形されている。なお、この１次曲げ成形体１７Ａは渡り部１７ａの各片の長さがＬ１と小さい、コイル幅小の例である。
【００４０】
本実施形態における治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂは、図２に示すように、１次曲げ部４の折り曲げ中心線Ｃ（曲げ中心線）に対して、換言すれば、線材６の軸方向の中央位置を基準として、左右側に等数（３個ずつ）、線対称に配置されている。折り曲げ中心線Ｃに対して最も内側に配置された１対の治具１４Ａ及び１４Ｂは、回転移動することにより１次曲げ成形体１７Ａの渡り部１７ａの中央角度が角度θ１となる折り曲げを行うために設けられている。実際には、これら１対の治具１４Ａ及び１４Ｂと共に１対の治具１５Ａ及び１５Ｂ並びに１対の治具１６Ａ及び１６Ｂも回転移動する。一方、折り曲げ中心線Ｃに対して最も外側に配置された１対の治具１６Ａ及び１６Ｂ並びにその隣の１対の治具１５Ａ及び１５Ｂは、回転移動することにより肩部角度が角度θ２となる折り曲げを行うために設けられている。治具１４Ａ及び治具１５Ａ間の距離ｍ及び治具１４Ｂ及び治具１５Ｂ間の距離ｍによって、図３（ａ）に示す１次曲げ成形体１７Ａの渡り部１７ａの各片の長さＬ１のコイル幅が規定される。
【００４１】
図２に示すように、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂは、上面が開口し横方向に貫通する凹溝１４Ａ−１、１４Ｂ−１、１５Ａ−１、１５Ｂ−１、１６Ａ−１及び１６Ｂ−１をそれぞれ有している。各凹溝の幅ｗ１は平角線である線材６の幅（エッジワイズ方向の幅）ｗ２よりも僅かに大きくなるように設定されており、これにより線材６はエッジワイズ方向の曲げ動作中、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの凹溝によって確実に支持されるように構成されている。各治具による線材６の支持構成は特定の形状に限定されないが、ここでは凹溝に収容して曲げ方向の動きを拘束する形態を採っている。各凹溝の深さｄ１は線材６の厚み（フラットワイズ方向の幅）ｄ２以上となるように設定されている。なお、各溝の幅ｗ１は１次曲げ成形体１７Ａの寸法精度を高めるために線材６を密接に収容して支持できる幅となっている。この幅ｗ１は可変ではなく、コイルの種類に応じて線材６の幅ｗ２が変更となった場合には、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの交換が必要となる。このため、これら治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂは、後述する支持部材に対して固定ネジ等により着脱可能に設けられている。
【００４２】
１次曲げ部４の曲げ加工が開始される前の初期状態においては、図２に示すように、これら治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの凹溝１４Ａ−１、１４Ｂ−１、１５Ａ−１、１５Ｂ−１、１６Ａ−１及び１６Ｂ−１が互いに一直線上に並ぶように設定されている。即ち、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの初期位置である。
【００４３】
図２に示すように、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの凹溝１４Ａ−１、１４Ｂ−１、１５Ａ−１、１５Ｂ−１、１６Ａ−１及び１６Ｂ−１内における、線材６のエッジワイズ側の面と接するエッジ部分１４Ａ−２、１４Ｂ−２、１５Ａ−２、１５Ｂ−２、１６Ａ−２及び１６Ｂ−２は、曲げ加工動作中にその角の形状で線材６の絶縁層を傷付けないように、湾曲形状に形成されている。また、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの外面には、曲げ加工動作中の変位による他の治具との干渉を避けるために、面取り部１４Ａ−３、１４Ｂ−３、１５Ａ−３、１５Ｂ−３、１６Ａ−３及び１６Ｂ−３がそれぞれ形成されている。従来のように目的の曲げ形状に対応した加工面を有する１対の成形型でプレスする方式では、線材の両面、場合によっては周面全体がプレス圧を受けるため、その線材の絶縁層が傷付き易かった。曲げ加工精度を上げようとすると成形面のエッジが先鋭化するが、ここに応力が集中して絶縁層が傷付き易かった。また、成形型でプレスする方式では、実際にプレスしてみないと絶縁層が傷付くかどうかわからず、不具合があった場合に成形型作製のやり直しが必要となり高コスト化を招来していた。本実施形態では上記のように線材６を治具の凹溝に収容しただけの、開放系内での曲げ加工であるため、線材の絶縁層の傷付きは生じない。
【００４４】
なお、上述の説明では、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂは、上面が開口し横方向に貫通する凹溝１４Ａ−１、１４Ｂ−１、１５Ａ−１、１５Ｂ−１、１６Ａ−１及び１６Ｂ−１をそれぞれ有し、これら凹溝内に線材６が上方から挿入される構成としたが、凹溝内に線材６が横方向から挿入される構成としても良い。また、曲げ加工動作中に上面開口型の凹溝によって線材６を拘束して支持する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂを、上下重ね合わせ構造とすることにより線材６が挿通される挿通穴を有する構成とし、線材６を横方向から挿通して曲げ加工を行い、１次曲げ加工終了後に上側又は下側の治具を移動させて開放する構成としても良い。
【００４５】
１次曲げ部４が線材６の曲げ加工を行う場合、まず、所定長さに切断された線材６が、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの直線状に配列された凹溝内に上方から挿入・載置され、橋渡し状態で支持される。次いで、１次曲げ部４による曲げ加工動作が開始される。
【００４６】
図４は１次曲げ部４によるこの曲げ加工動作を概略的に示している。同図（ａ）は、線材６が治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの互いに直線状に並んだ凹溝内に橋渡し状態にセットされ支持されている状態を示している。この状態から治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂが回転移動することにより、同図（ｂ）に示すように線材６の１回目の折り曲げ加工が行われ、次いで、２回目の折り曲げ加工が行われて最終的に同図（ｃ）に示すようにＵ字形状の１次曲げ成形体１７Ａが形成される。
【００４７】
上述したように、本実施形態では、６個の治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂが折り曲げ中心線Ｃについて線対称に配置され、線対称位置に配置された１対の治具が制御データに基づいて線対称に回転移動又は直線移動する。従って、本実施形態の１次曲げ部４で形成される１次曲げ成形体１７Ａは、図３（ａ）に示すように線対称のＵ字形状となる。制御データを変更して治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの回転移動量又は直線移動量を変えれば、種々の形状の１次曲げ成形体を形成することができる。例えば、折り曲げ加工前の初期状態時又は折り曲げ加工時に、１対の治具１５Ａ及び１５Ｂと１対の治具１６Ａ及び１６Ｂとを折り曲げ中心線Ｃから離れる方向に直線移動し、前述した治具１４Ａ及び治具１５Ａ間の距離ｍ及び治具１４Ｂ及び治具１５Ｂ間の距離ｍを増大させた状態で２回目の折り曲げ加工を行えば、図３（ｂ）に示すように、渡り部１７ａ′の各片の長さがＬ２であり、図３（ａ）の渡り部１７ａの各片の長さＬ１より大きい（Ｌ２＞Ｌ１）、従ってコイル幅の大きい線対称の１次曲げ成形体１７Ｂを作製することができる。このように、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂを移動させる量（制御データ）を変更するだけで、種々の形状のコイルセグメントに対応した１次曲げ成形体を、成形用の部品（治具）を交換することなく、直ちに得ることができる。前述したように、回転電機の１つのコイルには複数種類の形状コイルセグメントが存在するが、本実施形態では複数種類の制御データを入力しておけば、読み出される制御データに基づいて各治具が自動的に移動し、複数種類のコイルセグメント（１次曲げ成形体）が連続的に作製される。このため、ストック管理を要することなく１つのコイル形成に必要な複数種類のコイルセグメント（１次曲げ成形体）を一括で作製することができる。
【００４８】
このように本実施形態においては、成形すべき曲げ形状に応じた形状を持たない単なるブロック状の複数の治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂを、１つの平面上（水平面上）で制御データに基づくＮＣ制御によって回転移動又は直線移動させるだけでコイルセグメントの１次曲げ成形体を形成するものである。従って、本実施形態によれば、従来技術のように成形すべき曲げ形状に応じた形状を有する成形型を用いる必要がなく、ＮＣ制御される複数の治具を用いているので、高額な型製作費用が不要となり、コイルセグメントの製造コストが安価となる。また、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、成形型交換等の作業が不要となるため、型交換に起因するダウンタイムが生じず、作業時間の短縮化を図ることができると共に、作業性が極めて容易となる。
【００４９】
次に、上述した治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの支持構造及び駆動構成について詳細に説明する。
【００５０】
図５及び図６に示すように、１次曲げ部４は、前方（図６にて下方）であって折り曲げ中心線Ｃを中心とする中央部に切り欠き部を有する固定ベース１８と、この固定ベース１８上の前方部分に折り曲げ中心線Ｃについて線対称に配置固定された１対の円弧状のガイドレール１９Ａ及び１９Ｂと、これらガイドレール１９Ａ及び１９Ｂにそれぞれ係合しておりこれらガイドレール１９Ａ及び１９Ｂに沿ってそれぞれ摺動可能な可動ベース２０Ａ及び２０Ｂと、可動ベース２０Ａ及び２０Ｂをガイドレール１９Ａ及び１９Ｂに沿ってそれぞれ移動させる駆動機構２１等を備えている。
【００５１】
ガイドレール１９Ａ及び１９Ｂは折り曲げ中心線Ｃ上の１点が円弧の中心となるように構成されている。
【００５２】
駆動機構２１は、折り曲げ中心線Ｃに沿ったＤＸ方向の回転軸を有するボールネジ部２２と、このボールネジ部２２に螺合しておりＤＸ方向に摺動可能なナット部２３と、ボールネジ部２２を回転駆動するサーボモータ２４と、ナット部２３に固定されており、ボールネジ部２２の回転に伴ってＤＸ方向に移動するスライダ２５と、スライダ２５と可動ベース２０Ａ及び２０Ｂとの間に回転自在なジョイントを介してそれぞれ連結されたアーム２６Ａ及び２６Ｂとを備えている。
【００５３】
可動ベース２０Ａには、その回転軸がＤＸ方向と直交するＤＵ方向に沿って配置され、治具１５Ａ及び１６Ａを直線移動させて治具１５Ａ及び治具１４Ａ間の距離ｍを変更可能な駆動機構２７Ａと、その回転軸が駆動機構２７Ａと平行なＤＹ方向に配置され、治具１６Ａを回転移動させる駆動機構２８Ａとが設けられている。可動ベース２０Ｂには、駆動機構２７Ａに対向すると共にその回転軸がＤＸ方向と直交するＤＶ方向に沿って配置され、治具１５Ｂ及び１６Ｂを直線移動させて治具１５Ｂ及び治具１４Ｂ間の距離ｍを変更可能な駆動機構２７Ｂと、駆動機構２８Ａに対向して配置されると共にその回転軸が駆動機構２７Ｂと平行なＤＺ方向に配置され、治具１６Ｂを回転移動させる駆動機構２８Ｂとが設けられている。
【００５４】
駆動機構２７Ａは、ＤＵ方向の回転軸を有するボールネジ部２９Ａと、このボールネジ部２９Ａに螺合しておりＤＵ方向に摺動可能なナット部３０Ａと、ボールネジ部２９Ａを回転駆動するサーボモータ３１Ａと、ナット部３０Ａに固定されており、ボールネジ部２９Ａの回転に伴ってＤＵ方向に移動するスライドプレート３２Ａとを備えている。このスライドプレート３２Ａには治具１５Ａが固定されていると共に、カムフォロア３３Ａを有する旋回プレート３４Ａが旋回可能に軸支されており、旋回プレート３４Ａには治具１６Ａが固定されている。駆動機構２８Ａは、ＤＹ方向の回転軸を有するボールネジ部３５Ａと、このボールネジ部３５Ａに螺合しておりＤＹ方向に摺動可能なナット部３６Ａと、ボールネジ部３５Ａを回転駆動するサーボモータ３７Ａと、ナット部３６Ａに固定されており、ボールネジ部３５Ａの回転に伴ってＤＹ方向に移動する旋回駆動プレート３８Ａとを備えている。旋回駆動プレート３８Ａはカムフォロア３３Ａに係合する係合凹部３９Ａを有している。
【００５５】
駆動機構２７Ｂは、ＤＸ方向と直交するＤＶ方向の回転軸を有するボールネジ部２９Ｂと、このボールネジ部２９Ｂに螺合しておりＤＶ方向に摺動可能なナット部３０Ｂと、ボールネジ部２９Ｂを回転駆動するサーボモータ３１Ｂと、ナット部３０Ｂに固定されており、ボールネジ部２９Ｂの回転に伴ってＤＶ方向に移動するスライドプレート３２Ｂとを備えている。このスライドプレート３２Ｂには治具１５Ｂが固定されていると共に、カムフォロア３３Ｂを有する旋回プレート３４Ｂが旋回可能に軸支されており、旋回プレート３４Ｂには治具１６Ｂが固定されている。駆動機構２８Ｂは、ＤＺ方向の回転軸を有するボールネジ部３５Ｂと、このボールネジ部３５Ｂに螺合しておりＤＺ方向に摺動可能なナット部３６Ｂと、ボールネジ部３５Ｂを回転駆動するサーボモータ３７Ｂと、ナット部３６Ｂに固定されており、ボールネジ部３５Ｂの回転に伴ってＤＺ方向に移動する旋回駆動プレート３８Ｂとを備えている。旋回駆動プレート３８Ｂはカムフォロア３３Ｂに係合する係合凹部３９Ｂを有している。
【００５６】
上述したように、治具１４Ａ、１５Ａ及び１６Ａ並びに駆動機構２７Ａ及び２８Ａは可動ベース２０Ａ上に設けられており、この可動ベース２０Ａの回転移動と共に回転移動する。また、治具１４Ｂ、１５Ｂ及び１６Ｂ並びに駆動機構２７Ｂ及び２８Ｂは可動ベース２０Ｂ上に設けられており、この可動ベース２０Ｂの回転移動と共に回転移動する。
【００５７】
図７に示すように、可動ベース２０Ａの下面にはガイドレール１９Ａに嵌合する２つの図示しない嵌合部材がこのガイドレール１９Ａの円弧に沿った互いに離隔した位置にガイドレール１９Ａに対して摺動可能に取り付けられている。可動ベース２０Ｂの下面にも同様にガイドレール１９Ｂに嵌合する２つの図示しない嵌合部材がこのガイドレール１９Ｂの円弧に沿った互いに離隔した位置にガイドレール１９Ｂに対して摺動可能に取り付けられている。
【００５８】
ガイドレール１９Ａ及び１９Ｂの円弧の中心、即ち可動ベース２０Ａ及び２０Ｂの回動移動の中心は、図７に示すように、折り曲げ中心線Ｃ上の１点である旋回中心４１となる。なお、本実施形態においては、可動ベース２０Ａ及び２０Ｂの回動移動動作を、固定ベース１８上に設けられたレール形状のガイドレール１９Ａ及び１９Ｂに可動ベース２０Ａ及び２０Ｂの嵌合部材４０Ａ及び４０Ｂがそれぞれ嵌合して摺動する構成としたが、固定ベース１８上に凹溝を有するガイドレールを設け、可動ベース２０Ａ及び２０Ｂ側に設けた凸部がこの凹溝に係合する構成としても良い。
【００５９】
可動ベース２０Ａ及び２０Ｂの旋回中心４１は、図７に示すように、折り曲げ中心線Ｃ上であって、線材６の中心線４３から曲げる内側（図７にて下側）へ若干の距離ｔ（例えばｔ＝０．５ｍｍ）だけずれた位置に設定されている。その理由は、線材６をエッジワイズ方向に曲げると、曲げの内側では圧縮作用によって厚みの膨張が生じ、曲げの外側では引っ張り作用によって厚みの縮小が生じる。この厚みの変化は曲げの内側では外側より大きいため、曲げによる線材６の伸縮をできる限り少なくするため、上記のように可動ベース２０Ａ及び２０Ｂの旋回中心４１を曲げる内側にずらしている。
【００６０】
次に、本実施形態の１次曲げ部４の曲げ加工動作について、図６〜図９に基づいて説明する。
【００６１】
１次曲げ部４が初期状態にある場合は、図６及び図７に示すように、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの凹溝が互いに直線状に並んだ状態にあり、直線状の線材６がこれら治具の凹溝内に挿入・載置され、橋渡し状態で支持されている。
【００６２】
この状態から駆動機構２１が動作すると、スライダ２５がＤＸ＋方向へ前進し、これによってアーム２６Ａ及び２６Ｂをそれぞれ介して可動ベース２０Ａ及び２０Ｂが旋回中心４１の回りを回転移動する。治具１４Ａ、１５Ａ及び１６Ａ並びに治具１４Ｂ、１５Ｂ及び１６Ｂが可動ベース２０Ａ及び２０Ｂにそれぞれ固定されているので、これら治具１４Ａ、１５Ａ及び１６Ａ並びに治具１４Ｂ、１５Ｂ及び１６Ｂは可動ベース２０Ａが２０Ｂと共に回転移動し、これによって線材６が折り曲げ中心線Ｃの部分で折り曲げられ、渡り部１７ａの中央角度が制御データに基づく設定角度としての角度θ１となるまで折り曲げ加工される。この旋回による１回目の折り曲げ加工後の状態が図８に示されている。
【００６３】
中央角度が角度θ１となると、駆動機構２８Ａ及び２８Ｂが動作し、旋回駆動プレート３８ＡがＤＹ＋方向（図６参照）に移動し、旋回駆動プレート３８ＢがＤＺ＋方向に移動する。これにより、図１０により詳細に示されているように、係合凹部３９Ａ及び３９Ｂがカムフォロア３３Ａ及び３３Ｂをそれぞれ押圧して旋回プレート３４Ａ及び３４Ｂがその旋回中心４４（図１０参照）を中心にして旋回する。旋回プレート３４Ａ及び３４Ｂのこの旋回により治具１６Ａ及び１６Ｂが回転移動し、線材６の肩部角度が制御データに基づく設定角度としての角度θ２となるまで折り曲げ加工されＵ字形状の曲げ加工が完了する。２回目の折り曲げ加工後の状態が図９に示されている。
【００６４】
旋回プレート３４Ａ及び３４Ｂの旋回中心４４、即ち治具１６Ａ及び１６Ｂの回転移動（旋回）の中心は、図１０に示すように、線材６の中心線４３から曲げる内側へ若干の距離ｔ（例えばｔ＝０．５ｍｍ）だけずれた位置に設定されている。その理由は、線材６をエッジワイズ方向に曲げると、曲げの内側では圧縮作用によって厚みの膨張が生じ、曲げの外側では引っ張り作用によって厚みの縮小が生じる。この厚みの変化は曲げの内側では外側より大きいため、曲げによる線材６の伸縮をできる限り少なくするため、上記のように旋回プレート３４Ａ及び３４Ｂの旋回中心４４、即ち治具１６Ａ及び１６Ｂの回転移動（旋回）の中心を曲げる内側にずらしている。
【００６５】
前述したように、治具１４Ａ及び治具１５Ａ間の距離ｍ及び治具１４Ｂ及び治具１５Ｂ間の距離ｍを変化させることによって、１次曲げ成形体１７Ａの渡り部１７ａの各片の長さを変化させることができる。このように渡り部１７ａの各片の長さを変化させることによって、Ｕ字形状の１次曲げ成形体１７Ａの幅（コイル幅）を変化させ、要求にあったコイルセグメントを作製することができる。即ち、コイル幅小の１次曲げ成形体又はコイル幅大の１次曲げ成形体を作成することができる。この距離ｍの設定は、駆動機構２７Ａ及び２７Ｂによって行われる。即ち、駆動機構２７Ａ及び２７Ｂが動作すると、治具１５Ａ及び治具１６Ａが取り付けられているスライドプレート３２ＡがＤＵ方向に直線移動すると共に治具１５Ｂ及び治具１６Ｂが取り付けられているスライドプレート３２ＢがＤＶ方向に直線移動することにより、距離ｍを変化させることができる。なお、上記のようにスライドプレート３２Ａ及び３２Ｂにはそれぞれカムフォロア３３Ａ及び３３Ｂが固定され、これらのカムフォロア３３Ａ及び３３Ｂは旋回駆動プレート３８Ａ及び３８Ｂの係合凹部３９Ａ及び３９Ｂに係合しているので、旋回駆動プレート３８Ａ及び３８Ｂがスライドプレート３２Ａ及び３２Ｂと同期移動するように駆動機構２８Ａ及び２８Ｂが動作する。以降ではこれらの同期移動を適宜スライドプレート３２Ａ及び３２Ｂのみの移動として略す。
【００６６】
距離ｍの設定は曲げ加工が開始される前に設定しても良いが、曲げ加工動作中であっても治具１６Ａ及び１６Ｂ自体が旋回するまでは可能である。なお、スライドプレート３２Ａ及び３２Ｂは、曲げ加工開始前の初期状態においてはホームポジションに位置しており、与えられた制御データに基づいてこのホームポジションから移動するように構成されている。
【００６７】
図１１には、本実施形態における製造装置の電気的構成が示されており、図１２にはこの製造装置全体の制御工程が示されている。
【００６８】
図１１に示すように、タッチパネル等の入力及びディスプレイ手段を含むヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）４５によって、線材の成形加工のための制御データの入力、メモリに記憶されている制御データの読み出し指示、メモリに記憶されている制御データの修正指示、ＮＣ制御の開始指示、又はＮＣ制御の終了指示等が入力される。ＨＭＩ４５はイーサネット（登録商標）を介してプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）４６に接続され、ＰＬＣ４６にはＣＣ−Ｌｉｎｋ等の高速ネットワークで第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８が接続されている。ＰＬＣ４６は、種々の形状のコイルセグメントを成形するための制御データと制御プログラムとを少なくとも記憶するメモリとセントラルプロセッシングユニット（ＣＰＵ）と入出力インタフェースとを備えており、ＣＰＵがそのプログラムに従って指示された制御データを第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８へ転送する機能を有している。第１のＮＣコントローラ４７は、１次曲げ部４における線材の長さ、コイルセグメントの中央角度θ１、ピッチ、及びコイルセグメントの肩部角度θ２等の制御データ、及び多軸制御実行についてのデータ展開を行い、さらに、２次曲げ部５における折り曲げ・プレス等の制御データ、及び多軸制御実行についてのデータ展開を行う。第２のＮＣコントローラ４８は、コイル組立部２におけるコイル配置等の制御データについてデータ展開を行う。ＰＬＣ４６と第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８とにより、線材供給部３、１次曲げ部４、２次曲げ部５及びコイル組立部２を制御する制御部４９が構成されている。
【００６９】
第１のＮＣコントローラ４７は、サーボリンク構成用の光通信ケーブル５０を介して、線材供給部３、１次曲げ部４及び２次曲げ部５に接続されている。これら線材供給部３、１次曲げ部４及び２次曲げ部５においては、光通信ケーブル５０に複数の増幅及び駆動回路が接続されており、これら複数の増幅及び駆動回路に複数のサーボモータがそれぞれ接続されている。複数の増幅及び駆動回路には、複数のサーボモータに機械的に連結されたエンコーダからの信号線がそれぞれ接続されている。
【００７０】
本実施形態において、１次曲げ部４は前述したように、５軸制御構成となっており、光通信ケーブル５０には、ＤＸ方向駆動用のサーボモータ２４の増幅及び駆動回路、ＤＹ方向駆動用のサーボモータ３７Ａの増幅及び駆動回路、ＤＺ方向駆動用のサーボモータ３７Ｂの増幅及び駆動回路、ＤＵ方向駆動用のサーボモータ３１Ａの増幅及び駆動回路、並びにＤＶ方向駆動用のサーボモータ３１Ｂの増幅及び駆動回路が接続されている。
【００７１】
また、２次曲げ部５は、６軸制御構成となっており、光通信ケーブル５０には、ＵＸ方向駆動用のサーボモータ７８の増幅及び駆動回路、ＵＹ方向駆動用のサーボモータ６８の増幅及び駆動回路、ＵＺ方向駆動用のサーボモータ８２の増幅及び駆動回路、ＵＵ方向駆動用のサーボモータ７２の増幅及び駆動回路、ＵＶ方向駆動用のサーボモータ８９の増幅及び駆動回路、並びにＵＷ方向駆動用のサーボモータ１０２の増幅及び駆動回路が接続されている。
【００７２】
第２のＮＣコントローラ４８は、サーボリンク構成用の光通信ケーブル５１を介して、コイル組立部２に接続されている。コイル組立部２においては、光通信ケーブル５１に複数の増幅及び駆動回路が接続されており、これら複数の増幅及び駆動回路に複数のサーボモータがそれぞれ接続されている。複数の増幅及び駆動回路には、複数のサーボモータに機械的に連結されたエンコーダからの信号線がそれぞれ接続されている。
【００７３】
ＰＬＣ４６、第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８は、図１２に示すステップに基づいて制御装置全体の動作を制御する。
【００７４】
まず、ＰＬＣ４６は、製造すべきコイルの複数のコイルセグメントのうち、次に成形及び組立を行うコイルセグメント（以下、被処理コイルセグメントと称する）に関する１次曲げ動作用の制御データ、即ち、線材の長さ、中央角度θ１、渡り部１７ａの各辺の長さ、肩部角度θ２等を規定する一連の制御データをメモリから読み出し、第１のＮＣコントローラ４７へ出力すると共に、被処理コイルセグメントに関する２次曲げ動作用の制御データ、即ち湾曲形状の成形についての各押圧治具の移動量、段差形成（Ｚ曲げ）についての各押圧治具の移動量等を規定する一連の制御データをメモリから読み出し、第１のＮＣコントローラ４７へ出力する。さらに、被処理コイルセグメントに関するコイル組立動作用の制御データ、即ちコイル組立部２における後述するセグメント配置ドラム１０５へのコイルセグメントの配置数及び層数、インデックス回転量、離脱防止手段１０６のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂの回動量、ブレード１０８の突出量、及び押圧リング１３５の移動量等に関する一連の制御データをメモリから読み出し、第２のＮＣコントローラ４８へ出力する（ステップＳ１）。
【００７５】
第１のＮＣコントローラ４７は、これにより、受信した制御データを展開し、指定されたアドレスの駆動機構のＮＣ制御を実行する。まず、線材供給部３における剥離部１０及び切断部１１により、線材の両端部の絶縁層の剥離及び所定長さへの切断のＮＣ制御を行う（ステップＳ２）。即ち、線材（被処理コイルセグメント用の線材）６の長さに関する制御データを展開して剥離部１０の駆動機構に出力し対象となるサーボモータを駆動して線材の両端部に相当する部分の絶縁層の剥離を実行し、線材（被処理コイルセグメント用の線材）６の長さに関する制御データを展開して切断部１１の駆動機構へ出力し対象となるサーボモータを駆動して線材を所定長さに切断する。
【００７６】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、図示しない搬送機構により、切断された線材（被処理コイルセグメント用の線材）６を搬送するＮＣ制御を行う（ステップＳ３）。即ち、搬送のための制御データを展開して搬送機構の駆動機構に出力し対象となるサーボモータを駆動して所定長さに切断された直線状の線材（被処理コイルセグメント用の線材）６を、１次曲げ部４に搬送する。具体的には、線材（被処理コイルセグメント用の線材）６を、１次曲げ部４の初期状態に設定されている治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂまで搬送し、それらの凹溝１４Ａ−１、１４Ｂ−１、１５Ａ−１、１５Ｂ−１、１６Ａ−１及び１６Ｂ−１内に挿入する。
【００７７】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、この被処理コイルセグメントに関して、後述する１次曲げ処理を行う（ステップＳ４）。
【００７８】
１次曲げ終了後、この被処理コイルセグメントに関する１次曲げ成形体を２次曲げ部５へ搬送し（ステップＳ５）、この被処理コイルセグメントに関して、後述する２次曲げ処理を行う（ステップＳ６）。
【００７９】
２次曲げ終了後、この被処理コイルセグメントに関する２次曲げ成形体をコイル組立部２へ搬送する（ステップＳ７）。
【００８０】
次いで、第２のＮＣコントローラ４８は、この被処理コイルセグメントに関する２次曲げ成形体に関して、後述するコイル組立処理を行う（ステップＳ８）。このように、製造すべきコイルに応じて設定された制御情報に基づいて、各被処理コイルセグメント単位でその被処理コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して行っているため、作業効率が大幅に向上する。また、成形したコイルセグメントを保管すること、保管したコイルセグメントから必要とするものを選択すること等が不要となるため、コイルセグメントの管理も非常に容易となる。
【００８１】
次に、上述したステップＳ４の１次曲げ処理について、図１３に基づいて詳細に説明する。
【００８２】
まず、第１のＮＣコントローラ４７は、駆動機構２１により線材６の中央角度の軽度の曲げ加工を開始するＮＣ制御を行う（ステップＳ４１）。即ち、中央角度の軽度の曲げ加工を行うための制御データを展開して駆動機構２１に出力し対象となるサーボモータを駆動して線材６の中央角度の折り曲げ動作を開始させる。具体的には、制御データによって駆動機構２１のサーボモータが作動し、可動ベース２０Ａ及び２０Ｂが旋回してその上の治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂが軽度（例えば角度θ１の５０％程度）に回転移動（旋回）し、線材６の中央角度の軽度の折り曲げが行われる。
【００８３】
第１のＮＣコントローラ４７は、駆動機構２１の動作開始から僅かに遅れて（例えばスライダ２５が３０ｍｍ移動した時点で）、駆動機構２７Ａ及び２７Ｂによりコイル幅調整のＮＣ制御を行う（ステップＳ４２）。即ち、コイル幅調整のための制御データを展開して駆動機構２７Ａ及び２７Ｂへ出力し対象となるサーボモータを駆動してスライドプレート３２Ａ及び３２Ｂを直線移動させる。これにより、スライドプレート３２Ａ及び３２Ｂがホームポジションから与えられた制御データに応じた距離ｍを得るための移動量分移動して渡り部の各辺の長さ（コイル幅）の調整がなされる。
【００８４】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、駆動機構２１により線材６の中央角度が設定角度θ１まで折り曲げ加工するＮＣ制御を行う（ステップＳ４３）。即ち、中央角度を設定角度θ１とする曲げ加工を行うための制御データを展開して駆動機構２１に出力し対象となるサーボモータを駆動して線材６の中央角度が設定角度θ１となるまで折り曲げ動作を行う。具体的には、制御データによって駆動機構２１のサーボモータが作動し、可動ベース２０Ａ及び２０Ｂが旋回してその上の治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂの回転移動（旋回）が行われ、線材６の中央角度が設定角度θ１まで折り曲げられる。
【００８５】
中央角度が角度θ１まで曲げ終わったタイミングで、第１のＮＣコントローラ４７は、駆動機構２８Ａ及び２８Ｂにより線材６の肩部角度を折り曲げ加工するＮＣ制御を行う（ステップＳ４４）。即ち、肩部角度の曲げ加工を行うための制御データを展開して駆動機構２８Ａ及び２８Ｂに出力し対象となるサーボモータを駆動して線材６の肩部角度の折り曲げ動作を行う。具体的には、制御データによって駆動機構２８Ａ及び２８Ｂのサーボモータが作動し、旋回駆動プレート３８Ａ及び３８ＢがＤＹ＋方向及びＤＺ＋方向にそれぞれ所定距離移動すると共に旋回プレート３４Ａ及び３４Ｂがその旋回中心４４を中心にして旋回し、治具１６Ａ及び１６Ｂが回転移動（旋回）して肩部角度が角度θ２まで折り曲げられる。
【００８６】
中央角度θ１及び／又は肩部角度θ２は、スプリングバックを考慮して強めに曲げる観点から設定されている。この種の曲げ加工では、曲げた後に曲げ力を解除すると材質上の弾性で若干元に戻る、いわゆるスプリングバック現象が生じる。このスプリングバックによる戻り量は線材６の材質、フラットワイズ方向の幅ｄ２、エッジワイズ方向の幅ｗ２等のパラメータによって異なる。成形型でプレスする従来方式では、あらかじめスプリングバックの影響を考慮して成形面を設計しても、事後的にスプリングバックの影響が判明した場合には型を作製し直さなければならず、成形型作成費用が高騰してコイルセグメントの成形コスト、ひいては回転電機の製造コストに派生していた。成形型作成のやり直しが複数回となる場合には大幅なコスト上昇を招来していた。本実施形態では、スプリングバックの影響が判明した場合には制御データを補正するだけでやり直すことができるため、成形用部品の作り直しは一切発生せず、制御データの補正だけで迅速に対応できる。スプリングバックの影響を抑制できるデータを上記のパラメータであらかじめ実験により取得して制御テーブルを作成し、入力された線材６の種類に応じてスプリングバックを抑制できる成形条件が自動的に設定されるようにしてもよい。
【００８７】
肩部角度が角度θ２まで折り曲げ終わった時点で、第１のＮＣコントローラ４７は、移送機構１２（図１参照）により、１次曲げが終了した線材である１次曲げ成形体１７Ａを取り外すＮＣ制御を行う（ステップＳ４５）。即ち、取り外しのための制御データを展開して移送機構１２の駆動機構に出力し対象となるサーボモータを駆動して１次曲げ成形体１７Ａをエアシリンダによる１対のチャック部で把持して、治具１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｂから取り外し（凹溝からの引き上げ）、２次曲げ部５へ移送する（図１２のステップＳ５）。その後、第１のＮＣコントローラ４７は、１次曲げ部４の駆動機構をリセットし、次に処理すべきコイルセグメントの１次曲げに備える。
【００８８】
第１のＮＣコントローラ４７による２次曲げ部５のＮＣ制御及び第２のＮＣコントローラ４８によるコイル組立部２のＮＣ制御については後述する。
【００８９】
以下、２次曲げ部５の構成及び曲げ動作について詳細に説明する。
【００９０】
２次曲げ部５は、図１４に示すように、下面に凹状に湾曲した押圧面５３Ａ−１を有するブロック状の押圧治具５３Ａと、上面に押圧面５３Ａ−１に対応する凸状に湾曲した押圧面５３Ｂ−１を有するブロック状の押圧治具５３Ｂと、下面に凹状に湾曲した押圧面５４Ａ−１を有するブロック状の押圧治具５４Ａと、上面に押圧面５４Ａ−１に対応する凸状に湾曲した押圧面５４Ｂ−１を有するブロック状の押圧治具５４Ｂとを有している。１対の押圧治具５３Ａ及び５３Ｂは、１次曲げ成形体１７が保持されている平面（本実施形態では水平平面）と交差する交差方向（例えば直交する直交方向）で互いに対向するように配置されており、この交差方向に沿って互いに近接移動するように構成されている。１対の押圧治具５４Ａ及び５４Ｂも、１次曲げ成形体１７が保持されている平面（本実施形態では水平平面）と交差する交差方向（例えば直交する直交方向）で互いに対向するように配置されており、この交差方向に沿って互いに近接移動するように構成されている。１次曲げ成形体１７が保持されている平面とは、１次曲げ成形体１７が１次曲げ部３で曲げ加工がなされた平面である。即ち、１次曲げ成形体１７は１次曲げ部３で曲げ加工された姿勢のまま移送部材１２で２次曲げ部５へ移送され、その姿勢で２次曲げ部５の曲げ加工がなされる。
【００９１】
図１４において左上に位置している押圧治具５３Ａは、後述する支持部材に固定するためのボルト挿通孔５３Ａ−２及び５３Ａ−３を有しており、同図において右上に位置している押圧治具５４Ａも、同様に、ボルト挿通孔５４Ａ−２及び５４Ａ−３を有している。ボルト挿通孔５３Ａ−２及び５３Ａ−３は、押圧治具５４Ａに対する押圧治具５３Ａの水平方向の位置調整、換言すれば、押圧治具５３Ａ及び５４Ａを合わせて形成される１つの凹状に湾曲した押圧面の組み付け時の誤差を吸収するためにそれぞれ長穴形状となっている。
【００９２】
図１４において左下に位置している押圧治具５３Ｂは、後述する支持部材に固定するためのボルト挿通孔５３Ｂ−２及び５３Ｂ−３を有しており、同図において右下に位置している押圧治具５４Ｂも、同様に、ボルト挿通孔５４Ｂ−２及び５４Ｂ−３を有している。ボルト挿通孔５３Ｂ−２及び５３Ｂ−３は、押圧治具５４Ｂに対する押圧治具５３Ｂの水平方向の位置調整、換言すれば、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂを合わせて形成される１つの凸状に湾曲した押圧面の組み付け時の誤差を吸収するためにそれぞれ長穴形状となっている。
【００９３】
前述したように、１次曲げ部４でＵ字形状に曲げ加工された１次曲げ成形体１７は、山形形状をなす渡り部１７ａと、この渡り部１７ａによって連結され、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃとから構成されている。２次曲げ部５においては、まず、この１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａが、この１次曲げ成形体１７の平面（本実施形態では水平平面）と交差する交差方向（例えば直交する直交方向）に湾曲状に曲げ加工される。具体的には、押圧治具５３Ａ及び５４Ａが成形すべきコイルセグメントの制御データに基づいて位置付けられることにより、即ち押圧治具５３Ａ及び５４Ａを互いに近接して隣り合う状態に移動させることにより、それらの押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１が１つの凹状の湾曲面を構成した状態となり、また、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂが成形すべきコイルセグメントの制御データに基づいて位置付けられることにより、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂを互いに近接して隣り合う状態に移動させることにより、それらの押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１が１つの凸状湾曲面を構成した状態となる。
【００９４】
この状態で押圧治具５３Ａ及び５４Ａと押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂとのいずれか一方又は双方が、１次曲げ成形体１７の平面（水平平面）と直交する平面（垂直平面）内で上下方向に移動することにより、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａが押圧されて湾曲形状に成形される。この押圧時に渡り部１７ａの表面に接触する押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの角部５３Ａ−４、５３Ｂ−４、５４Ａ−４及び５４Ｂ−４は、それぞれ、渡り部１７ａの絶縁層を傷付けないように面取りされている。
【００９５】
押圧治具５３Ａ及び５４Ａを一体的なブロックとして構成するのではなく、互いに分割したブロックとして構成しているため、渡り部１７ａを湾曲形状に成形する曲げ加工工程と、渡り部１７ａの頂部にクランク形状の段差部を形成する曲げ加工工程とを、この２次曲げ部５で連続的に行うことができる。即ち、１次曲げ成形体１７の平面（水平平面）と直交する平面（垂直平面）内で湾曲形状の曲げ加工とクランク形状の段差部の形成との２種類の曲げ加工工程を成形型（押圧治具）の交換をせずに行うことができる。押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂについても同様である。また、これら押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの移動量をそれぞれ変えることにより、２種類の曲げ加工における制御条件を変化させることができ、これにより、種々のコイルセグメントの成形に対応することができる。
【００９６】
図１５は２次曲げ部５の各押圧治具の移動方向を示している。同図に示すように、押圧治具５４Ａの中心軸側（内側）の上下方向の厚さは押圧治具５３Ａの中心軸側（内側）の上下方向の厚さよりも大きくなるように設定されており、押圧治具５３Ｂの中心軸側（内側）の上下方向の厚さは治具５４Ｂの中心軸側（内側）の上下方向の厚さよりも大きくなるように設定されている。これら押圧治具５３Ａ、５４Ａ、５３Ｂ及び５４Ｂは、後述する駆動機構により、垂直平面内で上下方向（ＵＹ方向、ＵＸ方向、ＵＵ方向、及びＵＺ方向）に別個に移動可能となっている。押圧治具５３Ａ、５４Ａ、５３Ｂ及び５４Ｂそれぞれの移動方向及び移動速度を揃えることにより、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂは１つの押圧治具ユニット５５として上下方向（ＵＶ方向）に移動可能であり、同様に、押圧治具５４Ａ及び５４Ｂは１つの押圧治具ユニット５６として上下方向（ＵＷ方向）に移動可能である。押圧治具ユニット５５は水平方向（Ｈ方向）へも移動可能であり、従って上下方向への移動と水平方向への移動とを同時に行うことにより斜め方向（Ｋ方向）への移動が可能となる。押圧治具ユニット５６は、上下方向の移動の他に、垂直平面内でＲ方向に回動（旋回）可能となっている。押圧治具ユニット５６のこの回転により、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａに湾曲形状（湾曲面）を成形する際のその湾曲面の曲率を可変調整できると共に、スロット挿入部１７ｂ及び１７ｃ間の幅が異なっている１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａに関しても湾曲面を成形することが可能となる。即ち、種々の形状のコイルセグメントに対する２次曲げ加工が可能となる。押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂそれぞれの上下方向の移動、押圧治具ユニット５５の水平方向の移動及び斜め方向の移動、並びに押圧治具ユニット５６の旋回移動は、設定された移動量のデータ（制御データ）に基づいてそれぞれ数値制御（ＮＣ制御）される。なお、図１５、図１６及び図１７においては、各押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの支持部材に対する固定部分は、図示を省略している。
【００９７】
次に、図１６を参照して、２次曲げ部５における曲げ加工動作の概要を説明する。なお、同図においては、１次曲げ成形体１７はその加工対象である渡り部１７ａのみがハッチングで表わされている。
【００９８】
図１６（ａ）は押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂが初期位置（ホームポジション）にある状態を示している。即ち、同図は、１次曲げ部４で曲げ加工されて得られた１次曲げ成形体１７が移送部材１２によって移送され、１次曲げ成形体１７の１対のスロット挿入部１７ｂ、１７ｃの自由端部が保持部材１３によって保持され、その後、移送部材１２が退避して２次曲げ部５における曲げ加工を開始可能な状態を示している。このホームポジションにおいては、互いに近接して隣り合う押圧治具５３Ａ及び５４Ａはそれらの上端面が同一面となるように位置しており、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂはそれらの下端面が同一面となるように位置している。この状態では、押圧治具５３Ａ及び５４Ａによる押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１は両者間に段差を有しており、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂによるによる押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１は両者間に段差を有している。
【００９９】
図１６（ｂ）に示すように、ホームポジション状態から、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂからなる押圧治具ユニット５５が一体的に左斜め下方向に移動され、その結果、押圧治具５３Ａと押圧治具５４Ａとの間に隙間ｇが形成されると共に、押圧治具５３Ａ及び５４Ａによる押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１は両者間に段差のない滑らかな１つの凹状の湾曲面を構成しており、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂによる押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１も両者間に段差のない滑らかな１つの凸状の湾曲面を構成している。
【０１００】
この状態から、図１６（ｃ）に示すように、まず、１対の押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂを上昇させて渡り部１７ａの下面に当接させ、その状態で１対の押圧治具５３Ａ及び５４Ａを下降させて押圧動作を開始する。即ち、１対の押圧治具５３Ａ及び５４Ａの押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１による凹状の湾曲面と、１対の押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂの押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１による凸状の湾曲面との間に渡り部１７ａを挟んで押圧動作を行い、渡り部１７ａをその水平平面に対して垂直の方向に湾曲させる。押圧動作がある程度進行した時点、換言すれば１次曲げ成形体１７が位置ずれするおそれのなくなった時点で、保持部材１３による保持（エアーシリンダによるチャッキング）が解除される。なお、この押圧動作における押圧治具の移動過程は上述した例に限定されず、１次曲げ成形体１７が位置ずれしない範囲で種々の移動過程とすることが可能である。押圧動作の完了によって、渡り部１７ａの湾曲形状の成形である曲げ加工が終了する。
【０１０１】
渡り部１７ａの湾曲形状の成形が終了した後、押圧治具５３Ａ及び５４Ａの押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１と押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂの押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１とが渡り部１７ａを挟持している状態で、図１６（ｄ）に示すように、押圧治具５３Ａ及び５４Ａの上端面が同一面となり、かつし、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂの下端面が同一面となるように、押圧治具ユニット５５（押圧治具５３Ａ及び５３Ｂ）が右斜め上方向に移動される。これにより、渡り部１７ａの頂部にはクランク形状の段差部５７が形成される。即ち、図２２（ｂ）に示す押圧治具ユニット５５の左斜め下方向への移動による隙間ｇは、渡り部１７ａへの湾曲形状の成形とクランク形状の段差部の形成とのために形成されたものである。
【０１０２】
従来技術のように押圧面の形状が固定された成形型を用いれば、渡り部１７ａに対する湾曲形状の成形とクランク形状の段差部の形成とを１回の押圧動作で同時に行うことは可能である。しかしながら、従来技術のように成形型が所望の湾曲形状及び段差形状をあらかじめ備えている成形方式によると、種々の形状の曲げ加工を行う場合に成形型をその都度を取り替える必要があった。また、成形型によって無理な曲げ加工が行われて線材の両面、場合によっては周面全体が押圧力を受けるため、線材の絶縁層に傷付きが発生するおそれがあった。即ち、曲げ加工精度を上げようとすると成形面のエッジが先鋭化するが、ここに応力が集中して絶縁層が傷付き易かった。また、成形型で押圧する方式では、実際に押圧してみないと絶縁層が傷付くかどうかわからず、不具合があった場合に成形型作製のやり直しが必要となり高コスト化を招来していた。これに対して本実施形態では、湾曲形状の成形とクランク形状の段差部の形成という複数種類の曲げ加工（成形）を別個に行うことにより、各曲げ加工工程（成形工程）を意図的に単純化し、押圧治具の移動によって行っている。このため、成形型を用いることによる上述した問題を解消することができ、湾曲形状の成形工程からクランク形状の段差部の形成工程間の移行も押圧治具の移動量の変更だけであるので迅速に行うことができ、成形型を用いて１工程で成形する従来技術と比べても成形時間にほぼ同じである。さらに、本実施形態では、湾曲形状の成形の曲げ加工では滑らかな湾曲面間に渡り部を挟んで押圧するので線材の絶縁層の傷付きは生じない。また、クランク形状の段差部の形成では、渡り部を挟持している対の押圧治具の位置をずらすだけであり、段差形状を有する成形面を押圧する構成ではないので、同様に絶縁層の傷付きは生じない。
【０１０３】
次に、図１７を参照して湾曲形状成形の曲げ加工における湾曲形状の曲率の調整動作について説明する。図１７（ａ）は曲率の調整動作を行う前の初期状態を示している。この状態は図１７（ｃ）に示した状態に相当し、曲率半径はＲ１である。この状態から、図にて右側の押圧治具ユニット５６を後述する曲率中心Ｃの回りを角度θだけ回動させると、図１７（ｂ）に示すように、曲率半径がＲ１からＲ２（Ｒ１＜Ｒ２）となり、曲率（１／Ｒ２）が小さくなる。即ち、押圧治具ユニット５６の回動によって渡り部１７ａの湾曲形状における曲率を変化させることができ、渡り部１７ａの湾曲形状の曲率が異なる種々のコイルセグメントの曲げ加工を行うことができる。このことは、１次曲げ成形体１７のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃ間の幅が異なる場合にも、曲率を調整して対応する曲げ加工が可能であることを意味する。
【０１０４】
次に、図１８〜図２２を参照し、２次曲げ部５の駆動機構を含む構成について詳細に説明する。
【０１０５】
図１８に示すように、２次曲げ部５は、垂直平面（１次曲げ成形体１７が保持されている水平平面に直交する平面）と平行に配置され、中央部に開口部５８ａを有する固定ベース５８と、この固定ベース５８と平行な左右方向に移動可能に設けられた可動ベース５９と、この可動ベース５９に固定され、押圧治具５３Ａを上下方向（ＵＹ方向）に移動させる駆動機構６０Ａと、可動ベース５９に固定され、押圧治具５３Ｂを上下方向（ＵＵ方向）に移動させる駆動機構６０Ｂと、固定ベース５８に固定され、可動ベース５９を左右方向（ＵＶ方向）に移動させる駆動機構６１と、固定ベース５８に連結され、垂直平面内で曲率中心Ｃの回りを回動可能に設けられた回動ベース６２と、この回動ベース６２に固定され、押圧治具５４Ａを上下方向（ＵＸ方向）に移動させる駆動機構６３Ａと、回動ベース６２に固定され、押圧治具５４Ｂを上下方向（ＵＺ方向）に移動させる駆動機構６３Ｂと、回動ベース６２に連結されており、この回動ベース６２を上下方向（ＵＷ方向）に駆動することにより曲率中心Ｃの回りを回動させる駆動機構６４とを備えている。なお、図２５に示すように、この固定ベース５８は、長手方向（左右方向）の両側に固定されたＬ字形状の２つのブラケット９４によって垂直に支持されている。
【０１０６】
駆動機構６０Ａは、上下方向に平行なＵＹ方向の回転軸を有するボールネジ部６５と、このボールネジ部６５に螺合しておりＵＹ方向に摺動可能なナット部６６と、ボールネジ部６５に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＹ方向に摺動可能に設けられたスライダ６７と、ボールネジ部６５を回転駆動するサーボモータ６８とを備えている。
【０１０７】
駆動機構６０Ｂは、上下方向に平行なＵＵ方向の回転軸を有するボールネジ部６９と、このボールネジ部６９に螺合しておりＵＵ方向に摺動可能なナット部７０と、ボールネジ部６９に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＵ方向に摺動可能に設けられたスライダ７１と、ボールネジ部６９を回転駆動するサーボモータ７２とを備えている。
【０１０８】
駆動機構６０Ａのナット部６６及び駆動機構６０Ｂのスライダ７１には押圧治具を支持する部材である移動プレート７３が固定されており、移動プレート７３の右側下端部には押圧治具５３Ａが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６０Ａのサーボモータ６８の動作によって押圧治具５３ＡのみをＵＹ方向に移動させることができる。また、駆動機構６０Ａのスライダ６７と駆動機構６０Ｂのナット部７０には押圧治具を支持する部材である移動プレート７４が固定されており、移動プレート７４の図にて右側上端部には押圧治具５３Ｂが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６０Ｂのサーボモータ７２の動作によって押圧治具５３ＢのみをＵＵ方向に移動させることができる。移動プレート７３及び７４は、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂによる押圧加工精度を確保・維持するための剛性及び安定性を得るために駆動機構６０Ａ及び６０Ｂに跨って支持されている。
【０１０９】
駆動機構６３Ａは、上下方向に平行なＵＸ方向の回転軸を有するボールネジ部７５と、このボールネジ部７５に螺合しておりＵＸ方向に摺動可能なナット部７６と、ボールネジ部７５に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＸ方向に摺動可能に設けられたスライダ７７と、ボールネジ部７５を回転駆動するサーボモータ７８とを備えている。
【０１１０】
駆動機構６３Ｂは、上下方向に平行なＵＺ方向の回転軸を有するボールネジ部７９と、このボールネジ部７９に螺合しておりＵＺ方向に摺動可能なナット部８０と、ボールネジ部７９に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＺ方向に摺動可能に設けられたスライダ８１と、ボールネジ部７９を回転駆動するサーボモータ８２とを備えている。
【０１１１】
駆動機構６３Ａのナット部７６及び駆動機構６３Ｂのスライダ８１には押圧治具を支持する部材である移動プレート８３が固定されており、移動プレート８３の左側下端部には押圧治具５４Ａが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６３Ａのサーボモータ７８の動作によって押圧治具５４ＡのみをＵＸ方向に移動させることができる。また、駆動機構６３Ａのスライダ７７と駆動機構６３Ｂのナット部８０には押圧治具を支持する部材である移動プレート８４が固定されており、移動プレート８４の左側上端部には押圧治具５４Ｂが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６３Ｂのサーボモータ８２の動作によって押圧治具５４ＢのみをＵＺ方向に移動させることができる。移動プレート８３及び８４は、押圧治具５４Ａ及び５４Ｂによる押圧加工精度を確保・維持するための剛性及び安定性を得るために駆動機構６３Ａ及び６３Ｂに跨って支持されている。
【０１１２】
次に、図１８〜図２０を参照し、駆動機構６０Ａ及び６０Ｂを支持する可動ベース５９が左右に移動する構成及び可動ベース５９を移動させる駆動機構６１について説明する。なお、図１９は２次曲げ部５の片側部分（正面から見て左側半分）及び駆動機構６１の周辺の構成を分解して表しており、図２０はこの部分の動作を表している。
【０１１３】
図１８及び図１９に示すように、固定ベース５８に固定された駆動機構６１は、上下方向に平行なＵＶ方向の回転軸を有するボールネジ部８５と、このボールネジ部８５に螺合しておりＵＶ方向に摺動可能なナット部８６及び８７と、ナット部８６及び８７に固定されＵＶ方向にスライド可能なスライドプレート８８と、ボールネジ部８５を回転駆動するサーボモータ８９とを備えている。固定ベース５８には、左右方向に延びる１対のレール部材９０が互いに平行に上下２列で固定されている。可動ベース５９の背面には２対の摺動部材９１が固定されている。各対の摺動部材９１は、各レール部材９０に沿って摺動可能にこのレール部材９０に係合している。これにより、可動ベース５９は、ＵＶ方向（図１８参照）と直交する左右方向（水平方向）に移動可能に支持されている。
【０１１４】
図１９及び図２０に示すように、可動ベース５９にはその表面から突出するカムフォロア９２が設けられており、スライドプレート８８の背面にはこのカムフォロア９２が係合して摺動する係合溝９３がＵＶ方向に対して傾斜して形成されている。図１６（ｃ）に示す状態では、係合溝９３に係合したカムフォロア９２は図２０（ａ）に示す位置にある。駆動機構６１のサーボモータ８９が動作してスライドプレート８８がＵＶ＋方向に上昇すると、スライドプレート８８が上昇することにより係合溝９３が上昇する。これにより、係合溝９３内を摺動するカムフォロア９２が、図２０（ｂ）に示すように、図にて右方向へ案内されることとなり、このカムフォロア９２が固定されている可動ベース５９が図２０（ｂ）に示す寸法Ｓだけ右方向に移動する。サーボモータ８９を逆回転させれば、可動ベース５９は逆方向に移動する。係合溝９３の傾斜角及び／又は長さを変えることにより、可動ベース５９の左右方向の移動量を変えることができる。可動ベース５９の左右方向の移動量を変えることにより、渡り部１７ａに形成するクランク形状又は段差形状や、湾曲形状の曲率を変えることが可能となる。
【０１１５】
前述したように、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂからなる押圧治具ユニット５５は駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによって上下方向に移動可能であるため、駆動機構６１による左右方向の移動と駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによる上下方向の移動とを組み合わせて同時に行うことにより、押圧治具ユニット５５の斜め移動が可能となる。例えば、駆動機構６１によって可動ベース５９を左方向に移動させるのと同時に、駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによって移動プレート７３及び７４を下方向に移動させることにより、図１６（ａ）に示すホームポジション状態から図１６（ｂ）に示す状態に斜め移動が可能となる。また、駆動機構６１によって可動ベース５９を右方向に移動させるのと同時に、駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによって移動プレート７３及び７４を上方向に移動させることにより、図１６（ｃ）に示す状態から図１６（ｄ）に示す状態に斜め移動が可能となる。
【０１１６】
次に、図２１及び図２２を参照し、駆動機構６３Ａ及び６３Ｂを支持する回動ベース６２が回動する構成及び回動ベース６２を回動させる駆動機構６４について説明する。なお、図２１は２次曲げ部５の片側部分（正面から見て右側半分）及び駆動機構６４の周辺の構成を分解して表しており、図２２はこの部分の動作を表している。
【０１１７】
これらの図に示すように、固定ベース５８には共通の曲率中心Ｃを有すると共に互いに曲率の異なる円弧形状の１対のレール部材９５及び９６が左右方向に互いに離隔して固定されており、回動ベース６２の背面には１対の摺動部材９７及び１つの摺動部材９８が固定されている。１対の摺動部材９７はレール部材９５に沿って摺動可能にこのレール部材９５に係合しており、１つの摺動部材９８はレール部材９６に沿って摺動可能にこのレール部材９６に係合している。駆動機構６４は、上下方向に平行なＵＷ方向の回転軸を有するボールネジ部９９と、このボールネジ部９９に螺合しておりＵＷ方向に摺動可能なナット部１０４と、ナット部１０４に固定された係合部材１０１と、ボールネジ部９９を回転駆動するサーボモータ１０２とを備えている。回動ベース６２にはその表面から突出するカムフォロア１０３が設けられており、係合部材１０１の背面にはこのカムフォロア１０３が係合する係合溝１０１ａ（図２１参照）が設けられている。
【０１１８】
駆動機構６４のサーボモータ１０２が動作して係合部材１０１がＵＷ−方向に移動すると、その係合溝１０１ａに係合しているカムフォロア１０３が移動することから、摺動部材９７及び９８がレール部材９５及び９６に沿って摺動し、回動ベース６２は曲率中心Ｃを中心として反時計回り方向に回動する。即ち、図２２（ａ）に示す状態（中央位置）にある回動ベース６２は、図２２（ｂ）に示す状態に回動する。この回動部材６２には押圧治具５４Ａ及び５４Ｂが固定されているため、これらを一体とした押圧治具ユニット５６が回動する。この場合、押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂによる渡り部１７ａに対する湾曲形状成形時の曲率が大きくなる。逆に、回動ベース６２を図２２（ａ）に示す中央位置から時計回り方向に回動させると、湾曲形状成形時の曲率を小さくすることができる。１対のレール部材９５及び９６によって安定に案内される回動ベース６２の回動の中心である曲率中心Ｃは、押圧治具５４Ａ及び５４Ｂの左端近傍となっており、これにより渡り部１７ａに対する湾曲形状成形時の曲率を高精度に変化させることができる。
【０１１９】
次に、２次曲げ部５の電気的構成を説明する。本実施形態において、２次曲げ部５は前述したように、６軸制御構成となっており、光通信ケーブル５０には、ＵＸ方向駆動用のサーボモータ７８の増幅及び駆動回路、ＵＹ方向駆動用のサーボモータ６８の増幅及び駆動回路、ＵＺ方向駆動用のサーボモータ８２の増幅及び駆動回路、ＵＵ方向駆動用のサーボモータ７２の増幅及び駆動回路、ＵＶ方向駆動用のサーボモータ８９の増幅及び駆動回路、並びにＵＷ方向駆動用のサーボモータ１０２の増幅及び駆動回路が接続されている。
【０１２０】
ＰＬＣ４６及び第１のＮＣコントローラ４７は、図１２のステップＳ６の処理に対応する図２３のフローチャートに示すステップに基づいて、被処理コイルセグメントに関する１次曲げ成形体１７に湾曲形状の成形及びクランク形状の段差部の形成を行う２次曲げ動作を制御する。以下、このフローチャートを用いて、２次曲げ動作を詳細に説明する。なお、以下の説明は、コイル幅が小さい、即ち渡り部の各辺の長さが小さい１次曲げ成形体１７に２次曲げを行う場合である。
【０１２１】
第１のＮＣコントローラ４７は、受信したコイル組立動作に関する制御データを展開し、指定されたアドレスの駆動機構のＮＣ制御を実行する。まず、１次曲げ成形体１７の寸法（形状）に応じた各押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの配置移動についてのＮＣ制御を行う（ステップＳ６１）。即ち、押圧治具の移動量に関する制御データを展開して、押圧治具５３Ａ及び５４Ａによる凹状の湾曲面、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂによる凸状の湾曲面が所定の曲率となるように２次曲げ部５の駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂへ出力し対象となるサーボモータを駆動して押圧治具を移動させる。図１６（ｂ）はこの状態を示している。
【０１２２】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａを軽度に押圧する軽度押圧処理（軽度プレス処理）を実行するＮＣ制御を行う（ステップＳ６２）。即ち、押圧処理のための制御データを展開して２次曲げ部５の駆動機構に出力し対象となるサーボモータを駆動して軽度の押圧処理を行い、１次曲げ成形体１７が位置ずれしないようにする。
【０１２３】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、保持部材１３による１次曲げ成形体１７の保持を解除するＮＣ制御を行う（ステップＳ６３）。即ち、１次曲げ成形体１７を保持部材１３から解放する制御データを展開して保持部材１３の駆動機構に出力し、エアシリンダを駆動してチャックによるスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃの把持を解除させる。
【０１２４】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、渡り部１７ａを湾曲形状に曲げ加工する湾曲成形のＮＣ制御を行う（ステップＳ６４）。即ち、押圧のための制御データを展開して駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂへ出力し対象となるサーボモータを駆動して押圧処理を行う。
【０１２５】
この種の曲げ加工（押圧処理）では、曲げた後に押圧力を解除すると材質上の弾性で若干元に戻る、いわゆるスプリングバック現象が生じる可能性がある。このスプリングバックによる戻り量は線材６の材質、湾曲形状の曲率等のパラメータによって異なる。成形型で押圧して成形する従来方式では、あらかじめスプリングバックの影響を考慮して成形面を設計しても、事後的にスプリングバックの影響が判明した場合には型を作製し直さなければならず、成形型作成費用が高くなりコイルセグメントの成形コスト、ひいては回転電機の製造コスト上昇を招いていた。成形型作成のやり直しが複数回となる場合には大幅なコスト上昇となっていた。本実施形態では、スプリングバックの影響が判明した場合には、例えば押圧時間を長くする、押圧治具の押圧方向への移動量を多めにするなど制御データの補正だけで修正して対応できる。スプリングバックの影響を抑制できるデータを上記のパラメータであらかじめ実験により取得して制御テーブルを作成しても良いし、入力された線材６の種類や１次曲げ成形体１７の形状等に応じてスプリングバックを抑制できる成形条件が自動的に設定されるようにしても良い。
【０１２６】
次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、駆動機構６１により押圧治具ユニット５５（押圧治具５３Ａ及び５３Ｂ）を斜めに移動させてクランク形状の段差部を形成するＮＣ制御を行う（ステップＳ６５）。即ち、段差部を形成するための制御データを展開して駆動機構６１に出力し、サーボモータ８９を駆動して可動ベース５９を右方向に移動しつつ、制御データを駆動機構６０Ａ及び６０Ｂに出力し、サーボモータ６８及び７２を駆動して押圧治具５３Ａ及び５３Ｂを互いに同期した状態で上方向に移動させることにより、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂからなる押圧治具ユニット５５を右斜め上方に移動させる。
【０１２７】
段差部を形成した後、第１のＮＣコントローラ４７は、押圧状態を一部解除するＮＣ制御を行う（ステップＳ６６）。即ち、左側の押圧治具５３Ａ及び５３Ｂを移動させるための制御データを展開して駆動機構６０Ａ及び６０Ｂに出力し、サーボモータ６８及び７２を駆動して押圧治具５３Ａ及び５３Ｂが押圧位置から離れるように制御する。
【０１２８】
左側の押圧治具５３Ａ及び５３Ｂが押圧位置から離れるタイミングで、第１のＮＣコントローラ４７は、２次曲げが終了した線材である２次曲げ成形体１７を把持してコイル組立部２へ移送する準備のためのＮＣ制御を行う（ステップＳ６７）。即ち、移送のための制御データを展開して図示しないローダの駆動機構に出力し、エアシリンダを駆動して２次曲げ成形体１７を１対のチャックで把持する。
【０１２９】
その後、第１のＮＣコントローラ４７は、２次曲げ部５の駆動機構をリセットし、次のコイルセグメント（１次曲げ成形体）の２次曲げに備える。
【０１３０】
上述したように本実施形態では、１次曲げ部４の曲げ加工領域と２次曲げ部５の曲げ加工領域とは１つの平面内で重ならず、個別に存在する。即ち、従来のように３次元形状の型を用いて一度にプレス成形する考えを脱却し、敢えて別工程とすることにより、１次曲げ部４と２次曲げ部５における曲げ加工の動き及び構成を単純化し、これによって数値制御による加工を実現したものである。
【０１３１】
なお、上述した２次曲げ加工動作においては、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａの頂部にクランク形状の段差部を形成しているが、レーンチェンジのために１次曲げ成形体１７の１対のスロット挿入部を互いにスロットの径方向にずらす「ずれ」であれば、段差に限定されることなく、滑らかなものであっても良いし、いかなる形状のものであっても良い。
【０１３２】
以下、コイル組立部２の構成及び動作について詳細に説明する。
【０１３３】
コイル組立部２は、図２５、図２６及び図２９に示すように、コイルセグメント１７Ｓを順次搬送するセグメント搬送手段１１０と、図２４Ａ〜図２４Ｆ、及び図２９に示すように、複数のコイルセグメント１７Ｓを放射方向外側からそれぞれ挿入可能な複数のセグメント保持部１０９が周方向に沿って円環状に配列されているセグメント配置ドラム１０５（本発明のセグメント配置体に対応する）と、複数のコイルセグメント１７Ｓを複数のセグメント保持部１０９にそれぞれ案内して挿入させる１段構成のガイド部材１１２（本発明のガイド手段に対応する）とを備えている。セグメント配置ドラム１０５は、その中心軸Ｃ（回転軸１２１）の回りを図示しないインデックス回転駆動機構によって所定角度ずつ回転するように構成されている。ガイド部材１１２は、セグメント配置ドラム１０５の上方に配置されており、このセグメント配置ドラム１０５が第１の所定角度回転する毎に各コイルセグメント１７Ｓの１対のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃのうちの一方のスロット挿入部（前脚）１７ｂを１つのセグメント保持部１０９に案内して挿入させ、この一方のスロット挿入部１７ｂの挿入から第２の所定角度回転した際に、他方のスロット挿入部（後脚）１７ｃを他の１つのセグメント保持部１０９に案内して挿入させるように構成されている。
【０１３４】
コイル組立部２は、図２４Ａ〜図２４Ｆ、及び図２９に示すように、セグメント配置ドラム１０５の複数のセグメント保持部１０９内に挿入された複数のコイルセグメントがこれら複数のセグメント保持部１０９から離脱しないように支持する離脱防止手段１０６を有している。離脱防止手段１０６は、セグメント配置ドラム１０５の周面に沿って当接し、セグメント配置ドラム１０５の回転に伴って連れ回り（従動回転）する柔軟な当接部材としてのゴム製のベルト１０７（本発明のベルト体に対応する）を備えている。ベルト１０７は幅が３ｃｍ程度の細幅に形成されており、セグメント配置ドラム１０５の軸方向の複数箇所（ここでは２箇所）において、セグメント配置ドラム１０５の周方向の一部を覆うようにループ状に配置されている。ただし、ベルト１０７は、コイルセグメント１７Ｓが案内される、セグメント配置ドラム１０５の上方には配置されていない。この離脱防止手段１０６の構成の詳細については後述する。
【０１３５】
セグメント配置ドラム１０５は、その回転の中心軸Ｃが水平となり、従って複数のコイルセグメント保持部１０９が同じく水平となるように配置されている。このセグメント配置ドラム１０５は、本実施形態では、図２４Ａにおいて反時計回りに回転可能に支持されている。換言すれば、セグメント配置ドラム１０５は、その中心軸Ｃが、２次曲げ部５での曲げ加工が完了した状態のコイルセグメント１７Ｓの軸線方向（スロットへの挿入方向）と略平行となるように水平配置されている。
【０１３６】
セグメント配置ドラム１０５の内部には軸方向に延びる区画壁である複数のブレード１０８がセグメント配置ドラム１０５の周方向に沿って円環状に配列され中心軸Ｃから放射方向に伸長して設けられており、これら複数のブレード１０８間に複数のセグメント保持部１０９がそれぞれ形成されている。複数のブレード１０８の放射方向の高さは、これらが放射方向に摺動することによって可変となっている。これら複数のブレード１０８の放射方向の高さ、即ちセグメント配置ドラム１０５の放射方向外側への突出量は、全てのブレード１０８について同時に調整できるように構成されている。この調整構造については後述する。離脱防止手段１０６のベルト１０７は実質的にブレード１０８に当接している。
【０１３７】
２次曲げ部５において曲げ加工が完了した被処理コイルセグメント１７Ｓは、セグメント搬送手段１１０によって２次曲げ部５から平行移動で搬送され、セグメント配置ドラム１０５のセグメント保持部１０９に案内及び挿入される。図２５に示すように、このセグメント搬送手段１１０は、コイルセグメント１７Ｓの１対のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃのうちの一方のスロット挿入部（後脚）１７ｃを把持するチャック部１１１を備えており、セグメント搬送手段１１０全体が上下方向（Ｚ（−）（＋）方向）及び水平方向（Ｘ（−）（＋）方向）に移動可能となっている。Ｘ（−）（＋）方向は２次曲げ部５とセグメント配置ドラム１０５との間をセグメント搬送手段１１０が行き来する方向である。また、チャック部１１１は垂直面内をＲ方向に回動可能となっており、コイルセグメント１７Ｓの一方のスロット挿入部（後脚）１７ｃを把持した状態でその姿勢を変化できるように構成されている。
【０１３８】
図２５は、２次曲げ部５における曲げ加工が完了し、その押圧治具から解放される前に被処理コイルセグメント１７Ｓがセグメント搬送手段１１０によって把持されて移動している状態を示している。セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１は、コイルセグメント１７Ｓのコイル組立部側（セグメント配置ドラム１０５側）に向って移動する際に後側となる他方のスロット挿入部（後脚）１７ｃを把持している。コイルセグメント１７Ｓがセグメント配置ドラム１０５に搬送される前に、セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１が上方（Ｒ（＋）方向）に回動して前側の一方のスロット挿入部（前脚）１７ｂが斜め下になるようにコイルセグメント１７Ｓの姿勢が傾けられる。
【０１３９】
このセグメント搬送手段１１０の構成をより詳細に説明すると、セグメント搬送手段１１０は、図２５に示すように、図示しない駆動機構により水平方向（Ｘ（−）（＋）方向）及び上下方向（Ｚ（−）（＋）方向）に移動可能に設けられたベース１５７と、このベース１５７に回動可能に取付けられたチャック部１１１と、チャック部１１１をＲ（−）（＋）方向に回動させる駆動機構１５８とを有している。駆動機構１５８は、Ｘ（−）（＋）方向に平行な回転軸を有するボールネジ部１５９と、このボールネジ部１５９に螺合しておりＸ（−）（＋）方向に摺動可能なナット部１６０と、ボールネジ部１５９を回転駆動するサーボモータ１６１と、ナット部１６０に固定されており、ボールネジ部１５９の回転に伴ってＸ（−）（＋）方向に移動するスライダ１６２とを有している。
【０１４０】
このスライダ１６２は上下方向に伸長する長方形状を有しており、その下端部の裏面には、ブラケット１６３を介して駆動爪１６４が固定されている。また、ベース１５７の裏面側には、図２６に示すように、円弧状のレール１６５が固定されており、チャック部１１１はレール１６５に嵌合して旋回する旋回ベース１６６に支持されている。旋回ベース１６６にはチャック部１１１を開閉するエアシリンダ１６７が設けられている。図２５に示すように、旋回ベース１６６の表面側にはカムフォロア１６８が設けられており、駆動爪１６４にはカムフォロア１６８に係合する凹溝１６４ａが形成されている。駆動機構１５８のサーボモータ１６１が動作してスライダ１６２がＸ（−）方向に移動すると、チャック部１１１がＲ（−）方向に回動し、スライダ１６２がＸ（＋）方向に移動すると、チャック部１１１がＲ（＋）方向に回動する。従って、サーボモータ１６１の動作を制御することにより、コイルセグメント１７Ｓの傾きを変化させることができる。
【０１４１】
図２４Ａに示すように、セグメント配置ドラム１０５の上方には、セグメント配置ドラム１０５の周面に沿ったガイド面１１２ｃを有しコイルセグメント１７Ｓをセグメント配置ドラム１０５の所定のセグメント保持部１０９に案内するガイド部材１１２が図示されていないフレームに支持されて設けられている。このガイド部材１１２は、図２９に示すように、セグメント配置ドラム１０５の軸方向に伸長しており、このセグメント配置ドラム１０５の周面と間隔をおいて配置されている。ガイド部材１１２は、図２７に示すように、複数（この例では３つ）の細幅のガイド片１１２ａと、これらガイド片１１２ａとを互いに離隔させて支持するブラケット１１２ｂとを備えている。ブラケット１１２ｂはセグメント配置ドラム１０５の軸方向に沿って設けられており、ガイド片１１２ａはブラケット１１２ｂと直交する方向に伸長している。ブラケット１１２ｂは、前述したように、図示しないフレームに固定されている。
【０１４２】
コイルセグメント１７Ｓは、セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１で把持された状態でその前脚１７ｂが、図２７に示すように、ガイド部材１１２の下側（ガイド部材１１２とセグメント配置ドラム１０５との間）を通り、その後脚１７ｃがガイド部材１１２の上側（ガイド部材１１２のセグメント配置ドラム１０５とは反対側）を通るように搬送される。図２４Ａに示すように、コイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂが基準点であるセグメント保持部１０９ａの上方に達したときにセグメント搬送手段１１０が下降するように構成されている。本実施形態における基準点は、セグメント配置ドラム１０５の上部中央に位置するブレード１０８とセグメント配置ドラム１０５の回転方向の下流側に隣接するブレード１０８との間のセグメント保持部１０９ａに設定されているが、基準点はこれに限定されない。セグメント搬送手段１１０が下降してコイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂがセグメント保持部１０９ａ内に挿入されたことが、ガイド部材１１２の下面に配置された検知センサ１７０で検知されると、セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１がコイルセグメント１７Ｓを解放する。これにより、コイルセグメント１７Ｓの後脚１７ｃはガイド部材１１２の上に載る。
【０１４３】
コイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂがセグメント保持部１０９ａ内に挿入されたことが検知されると、セグメント配置ドラム１０５が１スロット分の第１の所定角度だけ、即ちセグメント保持部１０９の１つ分の第１の所定角度だけ、図にて反時計回り方向に回転するように制御される（インデックス回転）。コイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂはセグメント保持部１０９に収容されて拘束されているため、セグメント配置ドラム１０５が回転すると、そのコイルセグメント１７Ｓの後脚１７ｃはガイド面１１２ｃを摺動しながら移動する。セグメント配置ドラム１０５が１スロット分回転すると、最初の基準点であるセグメント保持部１０９ａの回転方向上流側に隣接するセグメント保持部１０９ｂが次に配置されるコイルセグメント１７Ｓの基準点となる。前脚１７ｂが基準点のセグメント保持部１０９に円滑に挿入されるようにするために、各ブレード１０８のセグメント配置ドラム１０５の回転方向における上流側は面取りされてテーパ面１０８ｂとなっている。なお、本実施形態においては、１周のスロット数が３６であるため、セグメント配置ドラム１０５の１スロット分の角度、即ち第１の所定角度は１０度となる。
【０１４４】
次に、複数のコイルセグメント１７Ｓがセグメント配置ドラム１０５の周面の複数のセグメント保持部１０９内に順次挿入されて配置されていく動作を説明する。なお、図においてはコイルセグメント１７Ｓをその前脚及び後脚の端面のみで表示し、前脚は白抜きで、後脚は×でそれぞれ区別して表示している。
【０１４５】
図２４Ｂは、３つのコイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂがそれぞれセグメント配置ドラム１０５のセグメント保持部１０９内に挿入され、それぞれの後脚１７ｃがガイド面１１２ｃ上に載っている状態を示している。図２４Ｂにおいて、符号１７ｂ−１、１７ｂ−２及び１７ｂ−３はそれぞれ１番目から３番目のコイルセグメント１７Ｓの前脚を、１７ｃ−１、１７ｃ−２及び１７ｃ−３はそれぞれ１番目から３番目のコイルセグメント１７Ｓの後脚を示している。
【０１４６】
図２４Ｃは、１番目のコイルセグメント１７Ｓの後脚１７ｃ−１がガイド部材１１２から離れて落下する状態を示している。後脚１７ｃ−１がガイド部材１１２から離れたコイルセグメント１７Ｓは、既にセグメント配置ドラム１０５のセグメント保持部１０９内に挿入されている前脚１７ｂ−１を支点として重力で回動し、後脚１７ｃ−１は制御をしなくても自重で所定のセグメント保持部１０９内に挿入される。本実施形態では、コイルセグメント１７Ｓの幅により、前脚１７ｂ−１が挿入されたセグメント保持部１０９から数えてセグメント配置ドラム１０５の回転方向上流側に８番目のセグメント保持部１０９に後脚１７ｃ−１が挿入される。換言すれば、セグメント配置ドラム１０５が８スロット分の第２の所定角度だけ、即ちセグメント保持部１０９の８つ分の第２の所定角度だけセグメント配置ドラム１０５が回転すると、後脚１７ｃ−１がセグメント保持部１０９内に挿入される。なお、セグメント保持部１０９内に挿入された前脚の、セグメント配置ドラム１０５の周面に対する姿勢は、インデックス回転が進行するにつれてその相対角度が小さくなっていく、即ちその姿勢が周面と平行に寝ていく。本実施形態においては、１周のスロット数が３６であるため、セグメント配置ドラム１０５の８スロット分の角度、即ち第２の所定角度は８０度となる。ただし、この第２の所定角度は、コイルセグメントのコイル幅に応じて異なる。
【０１４７】
図２４Ｄは、１〜３番目のコイルセグメント１７Ｓの後脚がセグメント保持部に案内及び挿入されて８〜１０番目のコイルセグメント１７Ｓの前脚の上に載り、さらに４番目のコイルセグメント１７Ｓの後脚がガイド部材１１２から離れた状態を示している。図２４Ｄから明らかにように、例えば、１番目のコイルセグメント１７Ｓの後脚１７ｃ−１は、８番目のコイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂ−８の上に挿入されて配置される。これは、図２４Ａに示すように、コイルセグメント１７Ｓの渡り部１７ａに形成された段差１７ａ−１によって後脚１７ｃ−１がセグメント配置ドラム１０５の放射方向外側にずれることによる、いわゆるレーンチェンジが可能であるからである。換言すると、１番目のコイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂ−１は１層目に配置され、後脚１７ｃ−１は２層目に配置されることになる。
【０１４８】
同様の動作が行われて、全てのコイルセグメント１７Ｓの後脚についての１周目の挿入及び配置が完了すると、図２４Ｅに示すように、コイルセグメント１７Ｓの２層の配置が完了する。全てのコイルセグメント１７Ｓについて１周目の配置が完了すると、図２４Ｆに示すように、２周目の１番目のコイルセグメント１７Ｓの挿入及び配置が始まる。なお、２周目の挿入及び配置が始まる前に各ブレード１０８がセグメント配置ドラム１０５の放射方向外側に突出される。ブレード１０８の突出量は、既に挿入されているコイルセグメントの合計厚さよりも大きくなるように設定される。コイルセグメントの合計厚さに対するブレード１０８の突出量の裕度（高さＹｔ）は、コイルセグメント１７Ｓの前脚及び後脚を安定して挿入及び配置できかつ新たな挿入を阻害しない範囲であり、例えば、４ｍｍである。
【０１４９】
ブレード１０８の突出動作が完了した状態で、２周目のコイルセグメント１７Ｓの１番目の前脚１７ｂ−１が基準点のセグメント保持部１０９ａに挿入され、後脚１７ｃ−１はガイド部材１１２上に載る。その後、１周目と同じように順次コイルセグメント１７Ｓが挿入されて行き、セグメント配置ドラム１０５が１回転すると２周目の挿入及び配置が完了し、配置済みのコイルセグメント１７Ｓは４層となる。ブレード１０８を最初から目的の層の厚みに対応した突出量としておくとセグメント保持部が深くなって円滑な挿入動作が阻害されるため、上記のように層厚みに対応した段階的な突出動作としている。層が増えていくとセグメント配置ドラム１０５の周面の径が変化するため、ブレード１０８の突出動作に対応して、後述するように、ブレード１０８に対するベルト１０７の当接圧を一定に保つための調節が行われる。
【０１５０】
上述した実施形態においては、コイル組立部２に供給されるコイルセグメントが、図２８に示すように、基本的に同じ形状のコイルセグメント１７Ｓを同じパターンで順次並べた配列となっている。即ち、１０個のコイルセグメントを単純に配列して展開すると、１番目〜３番目のコイルセグメントの後脚が、８番目〜１０番目のコイルセグメントの前脚の上にそれぞれ配置されることとなる。
【０１５１】
上述べたように、本実施形態によれば、所定の形状に曲げ加工がなされた被処理コイルセグメント１７Ｓを曲げ加工時の水平に寝た状態のまま水平に配置したセグメント配置ドラム１０５の上方に搬送し、セグメント配置ドラム１０５を所定角度ずつ回転させながらコイルセグメント１７Ｓをセグメント保持部に連続的に挿入するように構成している。このように、セグメント配置ドラム１０５を水平状態に配置し、その上方からコイルセグメント１７Ｓを案内しているので、コイルセグメント１７Ｓの前脚だけをセグメント配置ドラム１０５の所定のセグメント保持部に挿入すれば、後脚は自重で自動的に挿入される。このため、従来に比べて自動化が容易であり、迅速にかつ効率良くコイルを組み立てることができる。
【０１５２】
次に、図２５〜図２７及び図２９〜図３３に基づいて、本実施形態のコイル組立部２の具体的な構成について詳細に説明する。
【０１５３】
図２９及び図３０に示すように、コイル組立部２は、ベース１１６と、このベース１１６上にその回転の中心軸Cである回転軸１２１が水平となるように配置され、回転可能に支持されたセグメント配置ドラム１０５と、ベルト１０７を有する離脱防止手段１０６と、セグメント配置ドラム１０５を回転駆動する駆動源であるサーボモータ１１７と、ブレード１０８の突出量を変更するブレード調整機構１１８と、セグメント配置ドラム１０５の円環状に配列されたセグメント保持部１０９に挿入され保持された所定数（上述した実施形態では３６個）のコイルセグメントからなる組立コイルを、セグメント配置ドラム１０５の軸方向に押し出す押し出し機構１１９と、セグメント配置ドラム１０５を挟んで押し出し機構１１９の反対側に配置されたワーク支持台１２０と、前述したセグメント搬送手段１１０と、１段構成のガイド部材１１２とを有している。
【０１５４】
セグメント配置ドラム１０５は、その回転軸１２１を回転中心として回転可能に支持されている。このセグメント配置ドラム１０５の組立コイル押し出し方向（Ｐ（＋）方向）と反対側には、回転軸１２１を支持する円板状の軸受１２２が配置されており、さらに、この回転軸１２１には大径ギア１２３が同軸に固定されている。この大径ギア１２３にはサーボモータ１１７の回転軸に固定された図示しない小径ギアが噛合されている。従って、サーボモータ１１７が回転すると、回転軸、小径ギア及び大径ギア１２３を介してセグメント配置ドラム１０５が回転駆動される。これら小径ギア及び大径ギア１２３の噛合による減速構造により、サーボモータ１１７によるセグメント配置ドラム１０５のインデックス回転の精度を上げることができる。
【０１５５】
軸受１２２は、ベース１１６に底部が固定された受け部１２４に支持されており、これによってセグメント配置ドラム１０５は片持ち支持されている。ただし、セグメント配置ドラム１０５のコイルセグメント１７Ｓが配置される部分が前述したように離脱防止手段１０６で保持されているので、このセグメント配置ドラム１０５は安定した回転が可能となる。サーボモータ１１７と、サーボモータ１１７の回転軸と、この回転軸に固定された小径ギアと、この小径ギアに噛み合う大径ギア１２３と、サーボモータ１１７を制御する後述の制御部４９とにより、コイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂが配置される毎にセグメント配置ドラム１０５を所定角度（第１の所定角度）ずつ回転させるインデックス回転機構が構成される。
【０１５６】
ブレード調整機構１１８は、図３０及び図３１に示すように、セグメント配置ドラム１０５の回転軸１２１と平行な回転軸を有するボールネジ部１２５と、このボールネジ部１２５に螺合しており回転軸と平行なＰ（−）（＋）方向に摺動可能なナット部１２６と、ボールネジ部１２５を回転駆動するサーボモータ１２７と、基部がナット部１２６に固定されており、ボールネジ部１２５の回転に伴ってＰ（−）（＋）方向に摺動するスライド部材１２８と、回転軸１２１に固定され、スライド部材１２８の先端部の凸部が係合する係合部１２９と、セグメント配置ドラム１０５の内部において回転軸１２１に固定された複数（図示の例では２つ）の中空の円錐カム１３０（図３１参照）とを有している。
【０１５７】
スライド部材１２８は、ナット部１２６に固定された基部と、この基部からボールネジ部１２５に沿って伸長する互いに平行な１対のアーム１２８ａ及び１２８ｂとを有している。１対のアーム１２８ａ及び１２８ｂの先端には内側に突出した１対の凸部がそれぞれ形成されており、これら１対の凸部が係合部１２９の環状溝１２９ａにカムフォロア式に係合されている。これにより、回転軸１２１と係合部１２９とが共に回転している場合にも、スライド部材１２８と係合部１２９とは低摩擦下で連結された状態となっている。従って、サーボモータ１２７が回転してボールネジ部１２５が回転し、これによりナット部１２６及びスライド部材１２８がボールネジ部１２５に沿って摺動すると、その摺動に合わせて回転軸１２１がその摺動方向に移動することとなる。
【０１５８】
図３１に示すように、セグメント配置ドラム１０５の各ブレード１０８には斜めに延びる溝１０８ａが形成されており、この溝１０８ａに円錐カム１３０は摺動可能に挿入されている。従って、サーボモータ１２７が回転して回転軸１２１がＰ（−）方向に移動するとブレード１０８がセグメント配置ドラム１０５の放射方向外側に向って突出し、回転軸１２１がＰ（＋）方向に移動するとブレード１０８がセグメント配置ドラム１０５の放射方向内側に向って引込まれることとなる。このように、サーボモータ１２７の回転量及び回転方向を制御することでブレード１０８の突出量を調整することができる。
【０１５９】
押し出し機構１１９は、図２９に示すように、回転軸１２１と平行な回転軸を有するボールネジ部１３１と、このボールネジ部１３１に螺合しておりＰ（−）（＋）方向に摺動可能なナット部１３２と、ボールネジ部１３１を回転駆動するサーボモータ１３３と、ナット部１３２に固定されており、ボールネジ部１３１の回転に伴ってＰ（−）（＋）方向に移動するスライド部材１３４と、セグメント配置ドラム１０５の周面に軸方向（Ｐ（−）（＋）方向）に摺動可能に配置され、スライド部材１３４が係合する押圧リング１３５とを有している。
【０１６０】
スライド部材１３４は、ナット部１３２に固定された基部と、この基部からボールネジ部１３１に沿って伸長する互いに平行な１対のアーム１３４ａ及び１３４ｂとを有している。１対のアーム１３４ａ及び１３４ｂの先端には内側に突出した１対の凸部がそれぞれ形成されており、これら１対の凸部が押圧リング１３５の環状溝１３５ａにカムフォロア式に係合されている。これにより、押圧リング１３５がセグメント配置ドラム１０５の周面との摩擦で回転してもスライド部材１３４と押圧リング１３５とは低摩擦下で連結された状態となっている。従って、サーボモータ１３３が回転してボールネジ部１３１が回転し、これによりナット部１３２及びスライド部材１３４がボールネジ部１３１に沿って摺動すると、その摺動に合わせてセグメント配置ドラム１０５がその摺動方向に移動することとなる。
【０１６１】
ワーク支持台１２０は、ベース１３６と、このベース１３６に支柱１３７を介して固定されたＶ字状の凹部１３８ａを有するワーク載置部１３８と、ベース１３６の上面両側に形成された一対のレール１３６aとを有している。
【０１６２】
離脱防止手段１０６は、図３２及び図３３に示すように、セグメント配置ドラム１０５の放射方向の側部にこのセグメント配置ドラム１０５を挟んで互いに対向して配置されかつ上下方向に伸長する１対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂを有している。これら１対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂは、それぞれの略中央部に設けられた軸１４０をアーム支点として回動可能に支持されており、それらの上端部がセグメント配置ドラム１０５の周面に接離できるように構成されている。アーム１３９Ａの下端部はＰ（−）（＋）方向と直交する方向に摺動するラック部材１４１Ａにカムフォロアを介して連結されており、アーム１３９Ｂの下端部はＰ（−）（＋）方向と直交する方向に摺動するラック部材１４１Ｂにカムフォロア連結されている。ラック部材１４１Ａ及びラック部材１４１Ｂは共にピニオンギア１４２に噛合しており、このピニオンギア１４２を介して連結されている。ラック部材１４１Ａはサーボモータ１４３に連結されており、このサーボモータ１４３が回動することにより、ラック部材１４１Ａのみならずラック部材１４１Ｂも摺動し、その結果、１対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂが同期して回動する。
【０１６３】
１対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂの上部にはこれら１対のアームに垂直に交わるようにそれぞれ固定された１対の水平バー１４４が設けられている。これら１対の水平バー１４４の各々の両端部には、１対のホルダ１４５がそれぞれ固定されている。従って、１対の水平バー１４４の両端部に、計２対のホルダ１４５が設けられていることとなる。これら２対のホルダ１４５には、それぞれ、ベルト用の２対の可動プーリ１４６が回転自在に支持固定されている。離脱防止手段１０６のフレームには、２つの固定プーリ１４７が回転自在に支持固定されており、２つの小径の固定プーリ１４８が回転自在に支持固定されており、さらに、テンションプーリ１４９がこれら固定プーリ１４８間に回転自在に支持固定されている。これら２つの固定プーリ１４７、２つの小径の固定プーリ１４８、及びテンションプーリ１４９は、２対の可動プーリ１４６に対応して、もう１組設けられている。
【０１６４】
セグメント配置ドラム１０５の軸方向に並んで配置された１対のベルト１０７のうちの一方のベルトは、ホルダ１４５に固定された可動プーリ１４６と、２つの固定プーリ１４７と、２つの小径の固定プーリ１４８と、テンションプーリ１４９とに掛けまわされ、セグメント配置ドラム１０５の下側周面を覆うように構成されている。テンションプーリ１４９は、その支持軸１５０を介してエアシリンダ１５１に接続されている。エアシリンダ１５１の動作でテンションプーリ１４９が上下方向に変位することでセグメント配置ドラム１０５の周面に対するベルト１０７の当接圧を可変調整することができる。１対のベルト１０７の他方のベルトも同様の構成を有しており、同様の動作が行われるように構成されている。
【０１６５】
１対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂの各々には、上下方向に離隔して複数のネジ孔１３９ａが２列で形成されており、これによって水平バー１４４の上下方向の固定位置を調整できるように構成されている。図３３に示すように、水平バー１４４の各々には、上下方向に延びる長穴形状の２つの固定用孔１４４ａが形成されており、これら固定用孔１４４ａを挿通するネジ１４４ｂによって、水平バー１４４は、上下方向に微調整可能にアーム１３９Ａ又は１３９Ｂに固定される。水平バー１４４の上下方向の固定位置調整を行うことによって、セグメント配置ドラム１０５の径の変化に対応することができる。なお、１対のベルト１０７のセグメント配置ドラム１０５の周面に対する当接圧調整は、各ベルト毎に独立して調整可能である。
【０１６６】
次に、本実施形態の回転電機の製造装置において、セグメント配置ドラム１０５で組み立てられたコイルをコア１５２内に挿入する構成及び動作について説明する。
【０１６７】
コイル組立部２においては、上述したように、セグメント配置ドラム１０５の周面に複数のコイルセグメント１７Ｓが配置されてコイルの組み立てが行われる。次いで、組み立てられたコイルが回転電機のコア１５２内に挿入される。その場合、まず、コア１５２をセットしたワーク支持台１２０が、コイル組立部２のベース１１６に連結される。図３４は、ワーク支持台１２０にコア１５２をセットし、セグメント配置ドラム１０５上の組立コイルをコア１５２内に挿入できるようにワーク支持台１２０をベース１１６に連結した状態を示している。即ち、ワーク支持台１２０をベース１１６から離隔させた状態でワーク載置部１３８にコア１５２を載置し、挿入ガイドユニット１５３を支持するカフスサポータ１５４をワーク支持台１２０のＰ（−）方向からレール１３６aを介して移動させてリング形状をなす挿入ガイドユニット１５３とコア１５２とを連結する。その後、セグメント配置ドラム１０５に挿入ガイドユニット１５３が対向するように、コイル組立部２のベース１１６にワーク支持台１２０を連結する。なお、図３４においては、ガイド部材１１２は図示を省略している。
【０１６８】
挿入ガイドユニット１５３は、図３５に示すように、セグメント配置ドラム１０５と対向する側にカフスサポータ１５４を有し、反対側にコア１５２と嵌合する凹部１５３ａを有している。カフスサポータ１５４は、コア１５２の各スロットに挿入された絶縁紙のカフス部１５５を保護するためのものであり、周方向に沿って放射状に配置された複数の突起１５４ａ間に、コア１５２のカフス部１５５が挿入されるように構成されている。複数の突起１５４ａは、図示されていない駆動機構によって放射方向に同時に摺動できるように構成されている。
【０１６９】
セグメント配置ドラム１０５において、所定数のコイルセグメント１７Ｓによる所定数層の挿入が行われてコイル組立が完了すると、押し出し機構１１９のサーボモータ１３３が回動し、スライド部材１３４がＰ（＋）方向に移動して押圧リング１３５がセグメント配置ドラム１０５の周面に沿ってＰ（＋）方向に移動する。押圧リング１３５のＰ（＋）側には、組立コイルのコイルエンド部（渡り部）側を周方向全体に亘って収容する凹部が設けられている（図示無し）。この凹部にコイルエンド部が収容された組立コイルは、セグメント配置ドラム１０５の周面に沿って移動し、図３６に示すように、組立コイルのコイルエンド部（渡り部）が挿入ガイドユニット１５３に挿入される。即ち各コイルセグメント１７Ｓの前脚及び後脚の端部が挿入ガイドユニット１５３の各突起１５４ａ間に入り込む。セグメント配置ドラム１０５のブレード１０８に組立コイルのコイルエンド部（渡り部）が干渉する直前のタイミング、又は押圧リング１３５が離脱防止手段１０６に突き当たる直前のタイミングでサーボモータ１３３がその回転動作を停止し、押圧リング１３５の移動が停止する。
【０１７０】
組立コイルのコイルエンド部（渡り部）が挿入ガイドユニット１５３に挿入されていることにより、セグメント配置ドラム１０５は両持ち支持の状態となる。この両持ち支持状態で、ブレード調整機構１１８のサーボモータ１１７が回転動作し、スライド部材１２８（図３０参照）がＰ（＋）方向に移動してブレード１０８がセグメント配置ドラム１０５の周面から突出しない状態、即ち押圧リング１３５の移動を妨げない位置に退避する。また、離脱防止手段１０６のサーボモータ１４３（図３２参照）が回転動作して２対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂがセグメント配置ドラム１０５の周面から放射方向外側に離れるように開き、セグメント配置ドラム１０５に対するベルト１０７の当接状態が解除される。その後、押圧リング１３５の移動に邪魔にならないように、離脱防止手段１０６が下降せしめられる。
【０１７１】
離脱防止手段１０６が下降した後、押圧リング１３５がＰ（＋）方向に移動されて組立コイルのコア１５２への挿入が進行する。図３７に示すように、組立コイルのコイルエンド部（渡り部）がカフスサポータ１５４に当接する直前に押圧リング１３５の移動が停止され、図３８に示すように、カフスサポータ１５４の全ての突起１５４ａを放射方向外側に移動されることにより、カフスサポータ１５４が外側に開かれる。
【０１７２】
その後、押圧リング１３５を所定位置まで前進させ、組立コイルのコイルエンド部（渡り部）がカフスサポータ１５４に当接する手前でこの押圧リング１３５の移動を停止させる。この押圧リング１３５の移動停止のタイミング、及びカフスサポータ１５４が開いた後に押圧リング１３５を所定距離前進させて停止させる移動停止のタイミングは、制御手段４９のメモリにあらかじめ記憶されている数値に基づいて行われる。挿入完了後、押し出し機構１１９の動作により押圧リング１３５は元の位置（初期位置）に戻される。図３８は、コア１５２に組立コイルの挿入が完了した状態を示している。
【０１７３】
以上述べたように、本実施形態のコイル組立部２によれば、セグメント配置ドラム１０５上に複数のコイルセグメントを配置して組み立てられた組立コイルをセグメント配置ドラム１０５の軸方向に押し出すことでコア１５２への挿入ができる。従って、治具からセグメント組立体を引き抜いた後、治具とコアとを交換してからセグメント組立体をそのコアに挿入するような手順が不要であり、回転電機の製造における作業効率を大幅に向上させることができる。即ち、本実施形態の構成によれば、コイルセグメントの組立が完了したらそのままの状態で直ちにコア１５２に挿入する動作に移行することができ、治具とコアとを交換する等の不要な時間を省略することができる。
【０１７４】
次に、コイル組立部２の電気的構成を説明する。本実施形態において、コイル組立部２は、セグメント配置ドラム１０５のインデックス回転駆動機構、離脱防止手段１０６、セグメント搬送手段１１０、ブレード調整機構１１８及び押し出し機構１１９を備えており、光通信ケーブル５１には、インデックス回転駆動機構のサーボモータ１１７の増幅及び駆動回路、離脱防止手段１０６の１対のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂを開閉するためのサーボモータ１４３の増幅及び駆動回路、セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１を回動させるためのサーボモータ１６１の増幅及び駆動回路、ブレード１０８の突出量を調整するためのサーボモータ１２７の増幅及び駆動回路、組立コイルを押し出すためのサーボモータ１３３の増幅及び駆動回路、エアシリッダ１５１及び１６７の駆動回路が接続されている。複数のサーボモータの増幅及び駆動回路には、複数のサーボモータに機械的に連結されたエンコーダからの信号線がそれぞれ接続されている。
【０１７５】
ＰＬＣ４６及び第２のＮＣコントローラ４８は、図１２のステップＳ１及びステップＳ８、並びに図３９のフローチャートに示すステップに基づいてコイル組立部２におけるコイルセグメントの挿入動作及び組立コイルのコア１５２への挿入動作を制御する。以下、図１２及び図３９のフローチャートを用いて、コイル組立部２における動作を詳細に説明する。
【０１７６】
前述したように、ＰＬＣ４６は、図１２のステップＳ１において、セグメント配置ドラム１０５へのコイルセグメントの配置数及び層数、インデックス回転量、離脱防止手段１０６のアーム１３９Ａ及び１３９Ｂの回動量、ブレード１０８の突出量、及び押圧リング１３５の移動量等に関する一連の制御データをメモリから読み出し、第２のＮＣコントローラ４８へ出力する。
【０１７７】
第２のＮＣコントローラ４８は、これにより受信した制御データを展開し、指定されたアドレスの駆動機構のＮＣ制御を実行する。本実施形態において、重要なポイントは、線材供給部３における切断及び被覆絶縁層剥離、１次曲げ部４における１次曲げ、２次曲げ部５における２次曲げ、並びにコイル組立部２における組立が、設定されている制御情報に基づいて各コイルセグメント単位で行われる点にある。即ち、ある被処理コイルセグメントに関して、設定されている制御情報に従って切断及び絶縁層剥離が行われ、その同じ被処理コイルセグメントに関して、設定されている制御情報に従って１次曲げが行われ、その同じ被処理コイルセグメントに関して、設定されている制御情報に従って２次曲げが行われ、その同じ被処理コイルセグメントに関して、設定されている制御情報に従ってコイル組立が行われるのである。これにより、線材の切断及び剥離、コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して行うことが可能となるため、作業効率が大幅に向上する。また、成形したコイルセグメントを保管すること、保管したコイルセグメントから必要とするものを選択すること等が不要となるため、管理が非常に容易となる。
【０１７８】
コイル組立においては、まず、セグメント配置ドラム１０５の周面にコイルセグメント１７Ｓを配置させるためのインデックス制御を行う（図１２のステップＳ８）。被処理コイルセグメントである１番目のコイルセグメント１７Ｓがセグメント搬送手段１１０で搬送され、その前脚がセグメント配置ドラム１０５の基準点のセグメント保持部１０９ａ内に挿入されたことが検知センサ１７０で検知され、その信号がＰＬＣ４６から送信された場合、サーボモータ１１７を回転駆動して１スロット分（本実施形態では１０度）だけセグメント配置ドラム１０５を図２４Ａに示す反時計回り方向に回転させる。この動作を順次繰り返し、所定周分のコイルセグメント１７Ｓの配置が完了した際にサーボモータ１２７を回転駆動してブレード１０８を所定量突出させる（図３９のステップＳ１１）。
【０１７９】
本実施形態における検知センサ１７０は、レーザ等を用いた距離判別センサであることが望ましい。即ち、図２４Ａに示すように、ガイド部材１１２の下面にレーザ発光部とレーザ受光部と配置し、発光部から基準点のセグメント保持部へレーザ光を照射し、レーザ受光部でその反射光を受光することにより距離を判別する。ＰＬＣ４６は判別した距離から１周目のコイルセグメントが挿入されたか、２周目以降のコイルセグメントが挿入されたかを判別することができ、その結果を第２のＮＣコントローラ４８へ送信する。また、この距離判別センサと共に、例えばカラー光を発光及び受光するセンサを設けても良い。即ち、ガイド部材１１２の下面に、距離判別センサと並べて、セグメント配置ドラム１０５の軸方向に伸長したライン形状の発光部と受光部とを備えたカラー光センサを配置し、その発光部から基準点のセグメント保持部へ光を照射し、受光部でその反射光を受光する。ＰＬＣ４６は検知センサ１７０から出力された反射光のスペクトル光強度を計算し、得られた光強度をあらかじめ記憶されている基準スペクトル光強度範囲と比較する。検出して計算されたスペクトル光強度が設定された許容範囲にある場合は、前脚が正常に挿入されて配置されたと判断し、第２のＮＣコントローラ４８へ送信する。コイルセグメント１７Ｓは一般に銅色でありブレード１０８やセグメント配置ドラム１０５の周面の色とは異なるので、前脚以外からの反射光とを区別することができる。なお、前脚が正常に配置されたか否かの判断は、カラーセンサ等の光電センサと、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体素子（ＣＭＯＳ）等の撮像素子との組み合わせで行ってもよい。検知方式が異なるセンサの組み合わせによれば、検知誤差を低減することができる。
【０１８０】
コイルセグメント１７Ｓがセグメント配置ドラム１０５に所定層数配置されて組立コイルが形成された場合に、第２のＮＣコントローラ４８は、その組立コイルをコア１５２に挿入するＮＣ制御を開始する（図３９のステップ１２）。即ち、組立コイルをコア１５２に挿入する制御データを展開して押し出し機構１１９、ブレード調整機構１１８、及び離脱防止手段１０６に出力し、対象となるサーボモータを回転駆動する挿入動作を開始する。
【０１８１】
まず、第２のＮＣコントローラ４８は、押し出し機構１１９のサーボモータ１３３を回転駆動して押圧リング１３５をＰ（＋）方向に移動させ、組立コイルのスロット挿入部の端部を挿入ガイドユニット１５３に挿入させる（図３９のステップ１３）。この移動は、組立コイルのコイルエンド部（渡り部）がブレード１０８に干渉する直前、又は押圧リング１３５が離脱防止手段１０６に当接する直前で停止させる。これにより、セグメント配置ドラム１０５は両持ち支持状態となる。図３６がこの状態を表している。
【０１８２】
次いで、第２のＮＣコントローラ４８は、ブレード調整機構１１８のサーボモータ１２７を回転駆動してセグメント配置ドラム１０５の周面からブレード１０８が突出しないように後退させると共に、離脱防止手段１０６のサーボモータ１４３を回転駆動してベルト１０７をセグメント配置ドラム１０５の周面から離隔させかつ離脱防止手段１０６を下降させる（図３９のステップ１４）。
【０１８３】
次いで、第２のＮＣコントローラ４８は、押し出し機構１１９のサーボモータ１３３を回転駆動して押圧リング１３５をＰ（＋）方向に前進させ、組立コイルのコイルエンド部（渡り部）がカフスサポータ１５４に当接する直前で停止させる（図３９のステップ１５）。図３７がこの状態を表している。
【０１８４】
次いで、第２のＮＣコントローラ４８は、図示しない駆動機構を制御してカフスサポータ１５４の全ての突起１５４ａを放射方向外側に移動させ、カフスサポータ１５４を開く（図３９のステップ１６）。
【０１８５】
次いで、第２のＮＣコントローラ４８は、押し出し機構１１９のサーボモータ１３３を回転駆動して押圧リング１３５を所定の位置まで前進させ、これによりコア１５２への組立コイルの挿入、即ちコア１５２のスロットにおけるコイルセグメントの円環状の挿入、が完了する（図３９のステップ１７）。挿入後、押圧リング１３５は元の位置に戻される。図３８がこの状態を表している。
【０１８６】
次に、本発明の他の実施形態に係る回転電機の製造装置について、図４０Ａ〜図４１を参照して説明する。本実施形態においては、図４０Ａ〜図４０Ｄ、及び図４１に示すように、コイル組立部のガイド手段が２段構成となっており、コイルセグメントの渡り部形状及びコイル幅が互いに異なる２種類のコイルセグメントについても組立できる構成となっている。本実施形態におけるその他の部分の構成、動作及び作用効果は、上述した実施形態の場合と同様であるため、説明は省略すると共に、同じ構成要素については同じ参照符号を用いて説明する。
【０１８７】
図４０Ａ及び図４１に示すように、本実施形態におけるガイド手段１１３は、外側ガイド部材１１４と、この外側ガイド部材１１４よりセグメント配置ドラム１０５の中心軸Ｃに近い側に位置する内側ガイド部材１１５とからなる２段構成を有している。これら外側ガイド部材１１４及び内側ガイド部材１１５は、セグメント配置ドラム１０５の上方に配置されている。外側ガイド部材１１４及び内側ガイド部材１１５の各々の構成は、基本的には、図２７に示した実施形態におけるガイド部材１１２の構成と同様である。即ち、複数（この例では３つ）の細幅のガイド片と、これらガイド片とを互いに離隔させて支持するブラケット１１４ｂ及び１１５ｂとを備えており、ブラケット１１４ｂ及び１１５ｂはセグメント配置ドラム１０５の軸方向に沿って設けられており、ガイド片はブラケット１１４ｂ及び１１５ｂと直交する方向にそれぞれ伸長している。ブラケット１１４ｂ及び１１５ｂは、図示しないフレームに固定されている。ただし、外側ガイド部材１１４は、スロット挿入部１７ｂ及び１７ｃ間の距離が大きい、コイル幅大のコイルセグメント１７Ｓを案内するために設けられており、内側ガイド部材１１５は、スロット挿入部１７ｄ及び１７ｅ間の距離が小さい、コイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳを案内するために設けられている。
【０１８８】
内側ガイド部材１１５はそのガイド面１１５ｃの周方向の長さが、外側ガイド部材１１４のガイド面１１４ｃの周方向長さよりも短くなるように構成されている。コイル幅大のコイルセグメント１７Ｓは、セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１で把持された状態で前脚１７ｂが内側ガイド部材１１５の下側を通り、後脚１７ｃが外側ガイド部材１１４の上側を通るように搬送される。セグメント配置ドラム１０５が回転し、前脚１７ｂがセグメント配置ドラム１０５の上方の基準点のセグメント保持部に達すると下降させられる。コイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳは、セグメント搬送手段１１０のチャック部１１１で把持された状態で前脚１７ｄが内側ガイド部材１１５の下側を通り、後脚１７ｅが内側ガイド部材１１５の上側を通るように搬送される。前脚１７ｄは、セグメント配置ドラム１０５がインデックス回転し、基準点のセグメント保持部に達すると、下降させられる。ガイド部材が２段構成の場合には、検知センサ１７０は内側ガイド部材１１５の下面に配置され、コイルセグメント１７ＳＳの前脚１７ｄを検知するように構成されている。
【０１８９】
なお、本実施形態においては、コイル幅大のコイルセグメント１７Ｓとコイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳとが交互に供給されてコイル組立が行われる。図４０Ｂは、１番目のコイル幅大のコイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂ−１がセグメント配置ドラム１０５の所定のセグメント保持部１０９に挿入されかつその後脚１７ｃ−１が外側ガイド部材１１４上に載り、２番目のコイルセグメント１７ＳＳの前脚１７ｄ−１がセグメント配置ドラム１０５の次のセグメント保持部１０９に挿入されかつその後脚１７ｅ−１が内側ガイド部材１１５上に載り、３番目のコイル幅大のコイルセグメント１７Ｓの前脚１７ｂ−２がセグメント配置ドラム１０５のその次のセグメント保持部１０９に挿入されかつその後脚１７ｃ−２が外側ガイド部材１１４上に載った状態を示している。
【０１９０】
コイル幅大のコイルセグメント１７Ｓとコイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳの交互の配置が進行していくと、図４０Ｃに示すように、２番目のコイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳの後脚１７ｅ−１が、１番目のコイル幅大のコイルセグメント１７Ｓの後脚１７ｃ−１よりも先に落下して配置される。後脚の落下がこのようなタイミングで生じるように外側ガイド部材１１４と内側ガイド部材１１５との周方向の長さが設定されている。
【０１９１】
図４０Ｄは、１周目の配置が完了した状態を示している。ガイド部材を３段以上の構成とし、さらに複雑な配置パターンに対応できるようにすることも可能である。
【０１９２】
前述したように、本実施形態においては、コイル組立部２に供給されるコイルセグメントが、図４１に示すように、コイル幅大のコイルセグメント１７Ｓとコイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳとが交互配列されている。この場合、１番目、３番目に配置するコイル幅大のコイルセグメント１７Ｓの後脚（１）、（３）よりも２番目、４番目に配置するコイル幅小のコイルセグメント１７ＳＳの後脚（２）、（４）が先に配置されるような非単純パターンとなる。即ち、１０個のコイルセグメント１７Ｓ及び１７ＳＳを配列して展開すると、２番目のコイルセグメント１７ＳＳ、１番目のコイルセグメント１７Ｓ、４番目のコイルセグメント１７ＳＳ、及び３番目のコイルセグメント１７Ｓの後脚が、７番目のコイルセグメント１７ＳＳ、８番目のコイルセグメント１７Ｓ、９番目のコイルセグメント１７ＳＳ、及び１０番目のコイルセグメント１７Ｓの前脚の上にそれぞれ配置されることとなる。
【０１９３】
図４２及び図４３は本発明の回転電機の製造装置のシステム構成例を概略的に示している。
【０１９４】
図４２に示す製造システムは、回転電機の一例である複数のステータのコアが収容されているステータコアパレット１８０と、コア搬送ライン１８１と、このコア搬送ライン１８１のステータコアパレット１８０の下流側にあり、コアの位置決めやマーキングを行うレーザマーカ１８２と、コア搬送ライン１８１のレーザマーカ１８２の下流側にあり、ステータコアのスロットに絶縁紙を挿入する複数の絶縁紙インサータ１８３と、コア搬送ライン１８１の下流に位置しているステータ搬送ライン１８４と、このステータ搬送ライン１８４に交差（直交）して配置され、線材の切断、絶縁増剥離、１次曲げ成型、２次曲げ成形、コイル組立、及びコアへのコイル挿入を一貫してユニット化したコイル供給ラインである単一の回転電機の製造装置１００とを備えている。
【０１９５】
図示されていないが、回転電機の製造装置１００より下流側のステータ搬送ライン１８４には、コイルセグメント自由端側（スロット挿入部端側）を捩じるコイルツイスト部、ツイストした部分を溶接して全てのコイルセグメントが電気的に導通状態となるようにする溶接部等が配置されている。
【０１９６】
コイル供給ライン（回転電機の製造装置１００）は、前述したように、両端部の絶縁層が剥離された所定長さの直線状の線材を供給する線材供給部３と、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部とこれら１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなるＵ字形状に同一平面内で１次曲げ加工する１次曲げ部４と、１次曲げ部４で曲げ加工がなされた１次曲げ成形体を上述の同一平面と交差する方向に２次曲げする２次曲げ部５と、２次曲げ部５での曲げ加工を終えたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立部２と、コイル組立部２で組み立てられたコイルを押し出してステータコアのスロットに挿入する押し出し機構１１９とがユニット化されている。製造設備を構築する初期においては、このシステム構成例のように、単一のコイル供給ラインのみを設けて製造装置の規模を小型に構築し、初期投資を少なくすることができる。
【０１９７】
図４３に示す製造システムは、ユニット化されたコイル供給ライン（回転電機の製造装置１００）が複数（この例では６つ）ステータ搬送ライン１８４に交差（直交）して配置されている。製造設備構築の初期においては、図４２に示したシステム構成例のように、単一のコイル供給ラインのみを設けて初期投資を少なくすることができるが、ステータの需要増に応じて、ユニット化されたコイル供給ラインの数を増やし製造規模を拡大するという効率的な設備投資を行うことが可能となる。これらコイル供給ライン（回転電機の製造装置１００）はユニット化されて同じスペックであるため、最初の単一のコイル供給ラインについて生産能力の検証ができれば、後の増設では検証の必要がない。
【０１９８】
回転電機の製造においてどの程度の需要があるか明確に把握できない状態で
の設備投資は難しくリスクも大きく、想定した需要と実際の需要との間にギャップがある場合には設備の過剰投資となる。しかしながら、上述のごとく、ユニット化された同一スペックのコイル供給ラインを回転電機の需要に応じて増やしていく製造システムによれば、最小限の設備投資から回転電機の製造を実施することができ、需要の増大に応じて段階的に増産のための設備を増やすことができるので、無駄のない（リスクの少ない）設備投資が可能となる。
【０１９９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したにすぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２００】
１  コイルセグメント成形部
２  コイル組立部
３  線材供給部
４  １次曲げ部
５  ２次曲げ部
６  線材
７  ボビン
８  供給方向転換部
９ａ、９ｂ  ローラ対
１０  剥離部
１１  切断部
１２  移送機構
１３  保持部材
１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ  治具
１７ａ、１７ａ′  渡り部
１７ｂ、１７ｃ  スロット
１７Ａ  １次曲げ成形体
１４Ａ−１、１４Ｂ−１、１５Ａ−１、１５Ｂ−１、１６Ａ−１、１６Ｂ−１  凹溝
１４Ａ−２、１４Ｂ−２、１５Ａ−２、１５Ｂ−２、１６Ａ−２、１６Ｂ−２  エッジ部分
１４Ａ−３、１４Ｂ−３、１５Ａ−３、１５Ｂ−３、１６Ａ−３、１６Ｂ−３  面取り部
１８  固定ベース
１９Ａ、１９Ｂ  ガイドレール
２０Ａ、２０Ｂ、５９  可動ベース
２１、２７Ａ、２７Ｂ、２８Ａ、２８Ｂ、６０Ａ、６０Ｂ、６１、６３Ａ、６３Ｂ、６４  駆動機構
２２、２９Ａ、２９Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ、６５、７５、７９、８５、９９、１２５、１３１、１５９  ボールネジ部
２３、３０Ａ、３０Ｂ、３６Ａ、３６Ｂ、６６、７６、８０、８６、８７、０１４、１２６、１３２、１６０  ナット部
２４、３１Ａ、３７Ａ、３１Ｂ、６８、７２、７８、８２、８９、１０２、１１７、１２７、１３３、１６１  サーボモータ
２５、７１、７７、８１  スライダ
２６Ａ、２６Ｂ、１２８ａ、１２８ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３９Ａ、１３９Ｂ  アーム
３２Ａ、３２Ｂ、８８  スライドプレート
３３Ａ、３３Ｂ、９２、１０３、１６８  カムフォロア
３４Ａ、３４Ｂ  旋回プレート
３８Ａ、３８Ｂ  旋回駆動プレート
３９Ａ、３９Ｂ  係合凹部
４１、４４  旋回中心
４５  ＨＭＩ
４６  ＰＬＣ
４７  第１のＮＣコントローラ
４８  第２のＮＣコントローラ
４９  制御部
５０、５１  光通信ケーブル
５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ  押圧治具
５３Ａ―１、５３−Ｂ、５４Ａ−１、５４Ｂ−１  押圧面
５３Ａ−２、５３Ａ−３、５３Ｂ−２、５３Ｂ−３、５４Ａ−２、５４Ａ−３  ボルト挿通孔
５３Ａ−４、５３Ｂ−４、５４Ａ−４、５４Ｂ−４  角部
５５、５６  押圧治具ユニット
５８  固定ベース
５８ａ  開口部
６２  回動ベース
７３、７４、８３、８４  移動プレート
９０、９５、９６  レール部材
９１、９７、９８  摺動部材
９３、１０１ａ  係合溝
９４  ブラケット
１００  回転電機の製造装置
１０１  係合部材
１０５  セグメント配置ドラム
１０６  離脱防止手段
１０７  ベルト
１０８  ブレード
１０８ａ  溝
１０８ｂ  テーパ面
１０９、１０９ａ  セグメント保持部
１１０  セグメント搬送手段
１１１  チャック部
１１２、１１３  ガイド部材
１１２ａ  ガイド片
１１２ｂ、１１４ｂ、１１５ｂ、１６３  ブラケット
１１２ｃ、１１４ｃ、１１５ｃ  ガイド面
１１３  ガイド手段
１１４  外側ガイド部材
１１５  内側ガイド部材
１１６、１３６、１５７  ベース
１１８  ブレード調整機構
１１９  押し出し機構
１２０  ワーク支持台
１２１  回転軸
１２２  軸受
１２３  大径ギア
１２４  受け部
１２８、１３４  スライド部材
１２９  係合部
１２９ａ  環状溝
１３０  円錐カム
１３５  押圧リング
１３６ａ、１６５  レール
１３７  支柱
１３８  ワーク載置部
１３８ａ  凹部
１４０  軸
１４１Ａ、１４１Ｂ  ラック部材
１４２  ピニオンギア
１４４  水平バー
１４５  ホルダ
１４６  可動プーリ
１４７、１４８  固定プーリ
１４９  テンションプーリ
１５０  支持軸
１５１、１６７  エアシリンダ
１５２  コア
１５３  挿入ガイドユニット
１５４  カフスサポータ
１５４ａ  突起
１５５  カフス部
１５８  駆動機構
１６２  スライダ
１６４  駆動爪
１６４ａ  凹溝
１６６  旋回ベース
１７０  検知センサ
１８０  ステータコアパレット
１８１  コア搬送ライン
１８２  レーザマーカ
１８３  絶縁紙インサータ
１８４  ステータ搬送ライン
Ｃ  折り曲げ中心線
【図１】
2019050677.tif 000003
【図２】
2019050677.tif 000004
【図３】
2019050677.tif 000005
【図４】
2019050677.tif 000006
【図５】
2019050677.tif 000007
【図６】
2019050677.tif 000008
【図７】
2019050677.tif 000009
【図８】
2019050677.tif 000010
【図９】
2019050677.tif 000011
【図１０】
2019050677.tif 000012
【図１１】
2019050677.tif 000013
【図１２】
2019050677.tif 000014
【図１３】
2019050677.tif 000015
【図１４】
2019050677.tif 000016
【図１５】
2019050677.tif 000017
【図１６】
2019050677.tif 000018
【図１７】
2019050677.tif 000019
【図１８】
2019050677.tif 000020
【図１９】
2019050677.tif 000021
【図２０】
2019050677.tif 000022
【図２１】
2019050677.tif 000023
【図２２】
2019050677.tif 000024
【図２３】
2019050677.tif 000025
【図２４Ａ】
2019050677.tif 000026
【図２４Ｂ】
2019050677.tif 000027
【図２４Ｃ】
2019050677.tif 000028
【図２４Ｄ】
2019050677.tif 000029
【図２４Ｅ】
2019050677.tif 000030
【図２４Ｆ】
2019050677.tif 000031
【図２５】
2019050677.tif 000032
【図２６】
2019050677.tif 000033
【図２７】
2019050677.tif 000034
【図２８】
2019050677.tif 000035
【図２９】
2019050677.tif 000036
【図３０】
2019050677.tif 000037
【図３１】
2019050677.tif 000038
【図３２】
2019050677.tif 000039
【図３３】
2019050677.tif 000040
【図３４】
2019050677.tif 000041
【図３５】
2019050677.tif 000042
【図３６】
2019050677.tif 000043
【図３７】
2019050677.tif 000044
【図３８】
2019050677.tif 000045
【図３９】
2019050677.tif 000046
【図４０Ａ】
2019050677.tif 000047
【図４０Ｂ】
2019050677.tif 000048
【図４０Ｃ】
2019050677.tif 000049
【図４０Ｄ】
2019050677.tif 000050
【図４１】
2019050677.tif 000051
【図４２】
2019050677.tif 000052
【図４３】
2019050677.tif 000053
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月15日(2018.10.15)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、モータや発電機等の回転電機（回転電気機械）の製造に用いられる回転電機の製造システムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
従って、本発明の目的は、コイルセグメントの成形からコイル組立まで一貫して作業することができ、良好な作業効率を得ることができる回転電機の製造システムを提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の他の目的は、成形したコイルセグメントの保管及び選択等の管理を行う必要がない回転電機の製造システムを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、需要に応じた規模の設備を構築することが可能な回転電機の製造システムを提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を所定長さに切断して供給する線材供給部と、前記線材供給部から供給された直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形部と、前記コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立部と、前記コイル組立部で組み立てられた組立コイルを、該組立コイルの軸心方向に押し出し、前記組立コイルと同軸に配置されたコアのスロット内に挿入するコイル挿入機構とがユニット化されたコイル供給ラインと、前記コイル供給ラインに接続され、コアを有するステータ又はロータを供給するワーク供給ラインとを備え、前記コイル供給ラインの前記コイル挿入機構が前記ワーク供給ラインから供給された前記コアのスロット内に前記組立コイルを挿入するように構成されていることを特徴とする回転電機の製造システム。
【請求項２】
前記コイル組立部が、前記コイルセグメントを放射方向外側からそれぞれ挿入可能な複数のセグメント保持部が周方向に沿って円環状に配列されたセグメント配置体を有し、前記セグメント配置体は中心軸の回りを回転可能で前記中心軸が水平となるように配置され、前記コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを、前記コイルセグメント成形部での成形時の水平に寝た状態のまま搬送して前記１対のスロット挿入部のうちの一方を前記セグメント保持部に挿入する構成を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の製造システム。
【請求項３】
前記コイル組立部が、前記一方のスロット挿入部が前記セグメント保持部に挿入された状態で他方のスロット挿入部を載せて摺動可能に支持するガイド部材を備え、先に配置されるコイルセグメントの前記他方のスロット挿入部が前記ガイド部材で支持されている間に、次に配置されるコイルセグメントの前記一方のスロット挿入部を第１の所定角度回転した前記セグメント配置体の前記セグメント保持部に挿入する構成を有していることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の製造システム。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記セグメント配置体が第２の所定角度回転した際に前記先に配置されるコイルセグメントの前記他方のスロット挿入部を自重で落下させる構成を有していることを特徴とする請求項３に記載の回転電機の製造システム。
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月5日(2018.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を所定長さに切断して供給する線材供給部と、前記線材供給部から供給された直線状の線材を、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に成形するコイルセグメント成形部と、前記コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを円環状に配列してコイルを組み立てるコイル組立部と、前記コイル組立部で組み立てられた組立コイルを、該組立コイルの軸心方向に押し出し、前記組立コイルと同軸に配置されたコアのスロット内に挿入するコイル挿入機構とがユニット化されたコイル供給ラインと、前記コイル供給ラインに接続され、コアを有するステータ又はロータを供給するワーク供給ラインとを備え、前記コイル供給ラインの前記コイル挿入機構が前記ワーク供給ラインから供給された前記コアのスロット内に前記組立コイルを挿入するように構成されており、前記コイル組立部が、前記コイルセグメントを放射方向外側からそれぞれ挿入可能な複数のセグメント保持部が周方向に沿って円環状に配列されたセグメント配置体を有し、前記セグメント配置体は中心軸の回りを回転可能で前記中心軸が水平となるように配置され、前記コイルセグメント成形部で成形されたコイルセグメントを、前記コイルセグメント成形部での成形時の水平に寝た状態のまま搬送して前記１対のスロット挿入部のうちの一方を前記セグメント保持部に挿入する構成を有していることを特徴とする回転電機の製造システム。
【請求項２】
前記コイル組立部が、前記一方のスロット挿入部が前記セグメント保持部に挿入された状態で他方のスロット挿入部を載せて摺動可能に支持するガイド部材を備え、先に配置されるコイルセグメントの前記他方のスロット挿入部が前記ガイド部材で支持されている間に、次に配置されるコイルセグメントの前記一方のスロット挿入部を第１の所定角度回転した前記セグメント配置体の前記セグメント保持部に挿入する構成を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の製造システム。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記セグメント配置体が第２の所定角度回転した際に前記先に配置されるコイルセグメントの前記他方のスロット挿入部を自重で落下させる構成を有していることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の製造システム。