(57)【要約】【課題】セグメント型コイルの溶接工程の工数を低減でき、軸長方向の寸法が短い回転電機の固定子を提供すること。【解決手段】本発明の固定子１は、最外周セグメント７のうち一部が、引出部付きセグメント７’である。その引出部８は、遠心方向へ突出して接続導線４の端部に溶接されているので、接続導線４が最外周セグメント７をブリッジして軸長方向に突出することがなくなって、固定子１の軸長方向の寸法が短縮される。また、引出部８の溶接端部は、他の溶接端部と同一平面内で同じ半径線上にあり、さらに引出部８の接続端面８４同士が同じ円周上にあるので、全セグメントの溶接工程を自動化して連続溶接できるようになり、溶接工程の工数が低減されてコストダウンになる。【選択図】　図２
2004072838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子コアに装着された多数のセグメントが、それぞれの先端部で互いに接続されてなるセグメント型コイルと、
このセグメント型コイルを外部回路に接続する複数の端子金具と、
これらの端子金具とこのセグメント型コイルとをそれぞれ接続している複数の接続導線とを有し、
このセグメント型コイルは、これら多数のセグメントの中で最外周に位置する複数の最外周セグメントをもつ、
回転電機の固定子において、
前記複数の最外周セグメントのうちいくつかは、それぞれ前記固定子コアから一方に突出した端部のうち少なくとも一部が、遠心方向に突出し前記接続導線を介して前記端子金具に接続された引出部をもつ、複数の引出部付きセグメントであり、
これらの引出部のうち、前記接続導線に接続される端部が形成する接続端面は、他の前記セグメントが互いに接続されているそれぞれの前記先端部の端面と、同一面内に配設されていることを特徴とする、
回転電機の固定子。
【請求項２】
前記引出部の前記接続端面は、前記固定子コアのうち同じスロットに収容されており、他の層を形成している前記セグメントのうち略半数がもつ前記先端部と同一半径線上に配設されている、
請求項１に記載された回転電機の固定子。
【請求項３】
前記引出部の前記接続端面のうち少なくとも一部は、前記固定子の軸心線から同一半径の円周線上に配設されている、
請求項１に記載された回転電機の固定子。
【請求項４】
前述の各引出部は、軸長方向から見て略Ｊ字状に遠心側へ反転しており、それぞれに、
前記引出部付きセグメントのうち前記固定子コアのスロット内に収容された直行部から延在し、前記セグメント型コイルの外周にほぼ沿って軸長方向に斜めに立ち上がった斜行部と、
この斜行部の先に延在し、所定範囲の曲率で略半円状に曲がって反転している反転部と、
この反転部の先に延在し、軸長方向に沿って立ち上がって前記接続導線に接続された接続部とをもつ、
請求項１に記載された回転電機の固定子。
【請求項５】
前述の各引出部とそれぞれに接続された前述の各接続導線とは、互いの先端で溶接されており、
この引出部は略矩形の断面形状をしていて、その矩形のうち一方の長辺にあたる部分が、この接続導線に溶接により接合されている、
請求項１に記載された回転電機の固定子。
【請求項６】
請求項１に記載された前記回転電機の固定子のうち前記セグメント型コイルの前記引出部を成形する製造方法であって、
前記引出部は、前記直行部から延在して前記セグメント型コイルの外周にほぼ沿って軸長方向に斜めに立ち上がっている斜行部と、この斜行部の先の一方から軸長方向に延在する接続部とをもち、
この接続部の根本付近で、この斜行部の一部を、略円筒状の外周面をもつ曲げ成形治具に巻き付けて外周方向に曲げ成形する曲げ成形工程を有し、
この曲げ成形工程で曲げ成形された部分をもって、前記引出部にこの斜行部とこの接続部とをつなぐ反転部を形成することを特徴とする、
固定子の製造方法。
【請求項７】
前記曲げ成形工程が施される前には、前記引出部付きセグメントは、他の前記最外周セグメントと同一である、
請求項６に記載された固定子の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載された固定子の製造方法で使用され、前記引出部を曲げ加工するための前記曲げ成形治具であって、
略円筒状の外周面をもつシャフト部と、
このシャフト部のこの外周面のうち一部から突出し、前記引出部のうち前記接続部を挟持する一対の把持部と、
このシャフト部に曲げ加工用の回転トルクを伝達する基端部と、
を有することを特徴とする、
固定子の曲げ成形治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の技術分野に属し、より詳しくは、固定子のセグメント型コイルを端子金具へ接続する接続部分の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
（公開公報）
特開２０００−２１７２９３号公報には、固定子コイルを端子金具に接続するコイル導線端部の構成に特徴がある回転電機の技術が開示されている。しかし、この公報に開示された技術は、固定子コイルとして丸導線を巻装した巻回コイルを対象としており、本発明のようにセグメント型コイルは対象にしていない。それゆえ、固定子コイルの接続部分に関する技術という点では、上記公報は本発明に関連があるが、上記公報を本発明の直近の従来技術とすることは、あまり適当ではない。
【０００３】
（従来技術）
そこで、本発明の従来技術としては、公知公用の技術の一例を図面を参照しながら紹介することにする。
【０００４】
本明細書での従来技術は、図１７に要部を示すように、回転電機としての三相交流誘導モータを構成する固定子１’である。固定子１’は、固定子コア２に装着された多数のセグメント６が接続されてなるセグメント型コイル５と、セグメント型コイル５を外部回路（図略）に接続する三つの端子金具３（３１，３２，３３）と、端子金具３とセグメント型コイル５とをそれぞれ接続している複数の接続導線４とを有する。そして、セグメント型コイル５は、コイル層のうち最外層を形成し、多数のセグメントの中で最外周に位置する複数の最外周セグメント７をもつ。
【０００５】
さらに、最外周セグメント７のうち数本の一端は、絶縁ケース４５に要部が収容されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相に中性点の分が加わった四種類の接続導線４に、それぞれ接続されている。そして、これらの接続導線４のうち前三者は、それぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の三つの端子金具３に接続されている。ここで、接続導線４のうちセグメント型コイル５側の一端は、絶縁ケース４５を軸長方向に乗り越えて、それぞれ、最外周セグメント７から軸長方向に立ち上がっている先端部６３に接して溶接されている。
【０００６】
そして、これら先端部６３のうち、約半数は、図１７中に４Ｂで示すように、六ヶ所で、接続される最外周セグメント７とは別の最外周セグメント７の斜行した端部を跨いで（ブリッジして）いる。それゆえ、これらブリッジ部４Ｂをもつ接続導線４の一端は、図１８に示すように、突出高さｈだけ、他のセグメントの先端部６３の端面よりも軸長方向に突出する。一方、最外周セグメント７同士で先端部を溶接する部分は、他のセグメントの先端部同士を溶接している先端面と同一面内にある。
【０００７】
その結果、セグメント型コイル５の最外周セグメント７と接続導線４とを接続する部分では、他のセグメントの先端部の溶接面に対して、同一面内にある溶接部と、軸長方向に突出して同一面内から外れている溶接部とが混在している。それゆえ、このような従来技術の固定子１’では、自動溶接装置による連続溶接が困難であり、結局、十七箇所にも及ぶ単発溶接が必要となって、溶接工程での工数が増えてしまっていた。
【０００８】
さらに、同じく図１８に示すように、接続導線４の一端がブリッジせずに接続される最外周セグメント７の先端部との間に、適度な隙間（ギャップ）ｇが形成されて短絡が防止されるようにする必要があった。そこで、再び図１７に示すように、他の最外周セグメント７をブリッジしている接続導線４の一端は、最外周セグメント７の先端部６３と溶接されるに当たり、両端面の略矩形を形成する一対の長辺および一対の短辺のうち、一方の短辺で接合されざるを得なかった。それゆえ、長辺で溶接される場合よりも溶接強度が落ちざるを得ず、その分だけ信頼性が低下するという不都合もあった。
【０００９】
そればかりではなく、セグメント同士の先端部の連続溶接に当たり、図１９に示すように通常部を溶接するカフサにも、通常のＡ型カフサだけではなく、接続部との溶接部を一側面で逃がした形状のＢ型カフサおよびＣ型カフサが、溶接治具として必要になる。さらに、最外周セグメントと接続導線との溶接に当たっては、前述のように別工程で単発溶接することが必要になるうえに、図２０に示すように、Ｄ型カフサおよびＥ型カフサを、別途用意しなければならない。その結果、溶接工程が二段階になってその工数がさらに増えてしまうだけではなく、溶接工程で使う治具（カフサ）の設備投資もかさみ、コストアップを招くという不都合があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、回転電機の固定子を製造する工程で工数を低減することができるうえに、軸長方向の寸法をも短縮することができる固定子を提供することを解決すべき課題とする。併せて、そのセグメント型コイルの端子への引出部を製造する製造方法と、その引出部を成型する成形治具ないし成形工具とを提供することをも、本発明は課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、発明者は以下の手段を発明した。
【００１２】
［物の発明］
（第１手段）
本発明の第１手段は、固定子コアに装着された多数のセグメントが、それぞれの先端部で互いに接続されてなるセグメント型コイルと、このセグメント型コイルを外部回路に接続する複数の端子金具と、これらの端子金具とこのセグメント型コイルとをそれぞれ接続している複数の接続導線とを有する回転電機の固定子である。当然ながら、このセグメント型コイルは、これら多数のセグメントの中で最外周に位置する複数の最外周セグメントをもつ。
【００１３】
なお、本手段の回転電機の固定子が有するセグメント型コイルを形成しているセグメントは、特にその形状が限定されるものではない。すなわち、本手段で用いるセグメントは、略Ｕ字形状のセグメント導体であっても良いし、逆に略Ｉ字形状の接続導線であっても良い。また、セグメントを形成する導体の材料も限定されるものではなく、溶接が可能であれば、銅であってもアルミニウムであっても構わない。
【００１４】
本手段としての回転電機の固定子の特徴は、以下の二点である。
【００１５】
第一に、前記複数の最外周セグメントのうちいくつかは、それぞれ前記固定子コアから一方に突出した端部のうち少なくとも一部が、遠心方向に突出し前記接続導線を介して前記端子金具に接続された引出部をもつ、複数の引出部付きセグメントであることである。
【００１６】
第二に、これらの引出部のうち、前記接続導線に接続される端部が形成する接続端面は、他の前記セグメントが互いに接続されているそれぞれの前記先端部の端面と、同一面内に配設されていることである。
【００１７】
すなわち、本手段の特徴は、最外周セグメントのうち、従来技術では他の最外周セグメントのうち、接続されるべき接続導線４が固定子コアから突出した斜行部を跨いでしまい、その接続端面が軸長方向に突出してしまうものを、遠心方向に突出させることである。すなわち、これらの最外周セグメントを引出部付きセグメントとなし、引出部を遠心方向に突出させる。そして、引出部付きセグメントの方から引出部を接続導線に向かって延在させて、引出部付きセグメントの引出部と接続導線とを接続している。
【００１８】
その結果、接続導線が他の最外周セグメントをブリッジしなければならない形態を避けることができるようになる。そして、引出部付きセグメントの引出部のうち接続導線に接続される接続端面は、他のセグメントが互いに接続されているそれぞれの先端部の端面と同一面内に配設されるようにする。
【００１９】
本手段では、前述のように、引出部付きセグメントの引出部のうち接続導線に接続される接続端面は、他のセグメントが互いに接続されているそれぞれの先端部の端面と同一面内に配設されている。すなわち、最外周セグメントと接続導線との接続部においても、他の一般部の溶接端面である先端面と同一平面内に、接続端面が配設され、全ての溶接端面が一つの平面内に収まるようにすることができる。
【００２０】
ここで、同一平面内ということは、セグメント型コイルを形成するために各セグメントや接続導線を溶接する自動溶接装置にとって、各々の溶接端面が同一平面内にあると見なすことができる範囲にあることを指す。すなわち、自動溶接装置が、一部でだけ軸長方向の位置（高さ）を変更する必要がなく、他の部分と同様に溶接が可能な範囲に、各溶接端部の固定子コアからの突出高さが収まっていることを指す。
【００２１】
以上のように、最外周セグメントと接続導線との接続部においても、他の一般部の溶接端面である先端面と同一平面内に、接続端面が配設され、全ての溶接端面が一つの平面内に収まっている。それゆえ、前述のように、自動溶接装置が、最外周セグメントと接続導線と溶接部などの一部でだけ軸長方向の位置（高さ）を変更する必要がなくなり、これに伴って単発溶接する必要もなくなってしまう。すると、自動溶接装置によって、接続導線との溶接部も含めてセグメント型コイルの全体を、自動的に連続溶接することが可能になる。
【００２２】
したがって、本手段の回転電機の固定子によれば、製造過程のうちセグメントの溶接工程において、全てのセグメントと接続導線とを自動的に連続溶接することが可能になり、溶接工程での工数が低減される。また、溶接工数の低減に伴って、回転電機の固定子の製造コストも低減され、コストダウンになる。さらに、前述のように、最外周セグメントと接続導線との接続部の一部が軸長方向に突出することがなくなり、回転電機の固定子は、軸長方向の寸法が短縮されるので、回転電機の外形寸法が軸長方向によりコンパクトになる。
【００２３】
すなわち、本手段によれば、セグメント型コイルの溶接工数が低減されてコストダウンになるうえに、回転電機の軸長方向の外形寸法も短縮されるという効果がある。
【００２４】
（第２手段）
本発明の第２手段は、前述の第１手段において、前記引出部の前記接続端面は、前記固定子コアのうち同じスロットに収容されており、他の層を形成している前記セグメントのうち略半数がもつ前記先端部の前記端面と、同一半径線上に配設されていることを特徴とする。
【００２５】
本手段では、セグメント型コイルのセグメント同士が接続される一般部での先端部は、半径方向に沿って一直線に並んでいるが、その延長線上に、引出部付きセグメントの引出部の接続端面が位置している。それゆえ、自動溶接する際に、固定子を回動させる角度が、他の一般部の溶接端面と同じ角度になり、自動溶接装置の構成や作動プログラムが簡素化され、より簡単により短時間で連続溶接を仕上げることができる。
【００２６】
したがって、本手段の回転電機の固定子によれば、前述の第１手段の効果に加えて、セグメント型コイルの溶接工程をより簡素化してその工数をより低減することができるようになるという効果がある。
【００２７】
（第３手段）
本発明の第３手段は、前述の第１手段において、前記引出部の前記接続端面のうち少なくとも一部は、前記固定子の軸心線から同一半径の円周線上に配設されていることを特徴とする。
【００２８】
本手段では、引出部の接続端面と接続導線の先端面とのうち、少なくとも一部（望ましくは全部）が、固定子の軸心線から同一半径の円周線上に配設されている。それゆえ、少なくともその円周線上にある被溶接部分は、固定子を所定角度だけ回動させていくころにより、より容易に連続溶接できるようになる。
【００２９】
したがって、本手段の回転電機の固定子によれば、前述の第１手段の効果に加えて、セグメント型コイルの溶接工程をより簡素化してその工数をより低減することができるようになるという効果がある。
【００３０】
（第４手段）
本発明の第４手段は、前述の第１手段において、前述の各引出部は、軸長方向から見て略Ｊ字状に遠心側へ反転している。そして、各引出部は、それぞれに、斜行部、反転部および接続部をもつ。
【００３１】
ここで、斜行部は、前記引出部付きセグメントのうち前記固定子コアのスロット内に収容された直行部から延在し、前記前記セグメント型コイルの外周にほぼ沿って軸長方向に斜めに立ち上がっているセグメントの一部である。そして、反転部は、この斜行部の先に延在し、所定範囲の曲率で略半円状に曲がって反転しているセグメントの一部である。また、接続部は、この反転部の先に延在し、軸長方向に沿って立ち上がって前記接続導線に接続されたセグメントの一部である。
【００３２】
本手段では、引出部のうち斜行部の先端に延在してる反転部が、所定範囲の曲率で略半円状に曲がって反転しているので、反転部および接続部が、セグメント型コイルの外周面から遠心方向に突出している。このようにして反転部が遠心方向に突出することにより、引出部は接続導線の下をくぐることがなくなり、換言すれば、接続導線が最外周セグメントの端部を跨ぐことがなくなる。
【００３３】
その結果、第１手段の項ですでに述べたように、最外周セグメントの端部を跨げるように接続導線を軸長方向に持ち上げる必要がなくなるので、引出部の接続部と接続導線の一端とが、軸長方向に突出することがなくなる。そして、接続部は、やはり軸長方向に立ち上がっているが、さりとて周囲から突出しているわけではない。すなわち、接続部の先端面をなす接続端面は、他の一般部の溶接端部と同一平面内で、接続導線の一端に接続されている。
【００３４】
ところで、後に製造方法の発明で詳しく述べるが、反転部が所定範囲の曲率で略半円状に曲がって反転している形状は、最も曲げ加工が容易であって、加工工数の低減につながる。しかも、反転部では、引出部を最小の曲率で曲げることになり、引出部を外周側にきつく曲げることがなくなるので、引出部が損傷する確率が最も小さくなる。
【００３５】
したがって、本手段の回転電機の固定子によれば、前述の第１手段の効果に加えて、曲げ加工が容易でありながら、引出部の信頼性を高めることができるという効果がある。
【００３６】
（第５手段）
本発明の第５手段は、前述の第１手段において、前述の各引出部とそれぞれに接続された前述の各接続導線とは、互いの先端で溶接されており、この引出部は略矩形の断面形状をしている。本手段の特徴は、この引出部の略矩形断面のうち一方の長辺にあたる部分で、この接続導線の一片に溶接により接合されていることである。
【００３７】
本手段では、前述の従来技術とは異なり、引出部の先端部の略矩形な断面形状のうち、長辺で接続導線に溶接されている。当然、溶接される側の接続導線の辺は、引出部の長辺に相当する長さをもっているので、従来技術のように短辺で溶接される場合よりも、溶接長さが長くなる。その結果、引出部の先端と接続導線の一端との溶接断面積が増大し、この溶接部での接続抵抗が減少するとともに、より確実に接続されて断線する可能性が減る。
【００３８】
したがって、本手段の回転電機の固定子によれば、引出部の先端と接続導線の一端との溶接部において、溶接の強度および信頼性が向上するとともに、溶接部の接続抵抗が低減されるという効果がある。
【００３９】
［製造方法の発明］
（第６手段）
本発明の第６手段は、固定子の製造方法であって、前述の第１手段に記載された前記回転電機の固定子のうち、特に前記セグメント型コイルの前記引出部を成形する製造方法である。
【００４０】
本手段の特徴は、引出部に曲げ成形工程を施すことである。ここで、曲げ成形工程を施す前には、前記引出部は、前記直行部から延在して前記セグメント型コイルの外周にほぼ沿って軸長方向に斜めに立ち上がっている斜行部と、この斜行部の先の一方から軸長方向に延在する接続部とをもっている。そして、曲げ成形工程では、この接続部の根本付近で、この斜行部の一部が、略円筒状の外周面をもつ曲げ成形治具に巻き付けられて外周方向に曲げ成形される。その結果、この曲げ成形工程で曲げ成形された部分をもって、前記引出部にこの斜行部とこの接続部とをつなぐ反転部が形成されるにいたる。
【００４１】
したがって、本手段の固定子の製造方法によれば、以上のような曲げ成形工程を施すことにより、前述の第１手段ないし第５手段のうち、いずれの回転電機の固定子をも容易に製造することができるようになるという効果がある。
【００４２】
（第７手段）
本発明の第７手段は、前述の第６手段において、前記曲げ成形工程が施される前には、前記引出部付きセグメントは、他の前記最外周セグメントと同一であることを特徴とする。
【００４３】
本手段では、最外周セグメントは、引出部付きセグメントをも含めて全て同一であるから、セグメントの種類が最低限に減る。したがって、本手段の固定子の製造方法によれば、セグメントの種類が最低限に減るので、固定子の製造コストをより低減することができるという効果がある。
【００４４】
［製造装置の発明］
（第８手段）
本発明の第８手段は、前述の第６手段に記載された固定子の製造方法で使用され、前記引出部を曲げ加工するための前記曲げ成形治具である。本手段の特徴は、略円筒状の外周面をもつシャフト部と、このシャフト部のこの外周面のうち一部から突出し前記引出部のうち前記接続部を挟持する一対の把持部と、このシャフト部に曲げ加工用の回転トルクを伝達する基端部とを有することである。なお、本手段の名称は、曲げ成形治具としたが、曲げ成形工具としても、いっこうに構わない。
【００４５】
本手段では、前記曲げ成形工程を施すに当たり、先ず、引出部の接続部を一対の把持部で挟持する。この状態で、シャフト部の外周面に斜行部の先端部を巻き取るようにして、本手段の曲げ成形治具を回動させつつ周方向に移動させれば、略半円状に曲がって反転している反転部を、容易かつ確実に形成することができる。なお、本手段の曲げ成形治具の回動角度（捩り角度）は、引出部を形成する材料がもつ曲げ変形特性を考慮し、曲げ成形された反転部のスプリングバックを考慮に入れて、適正に設定される。
【００４６】
したがって、本手段の曲げ成形治具によれば、前述の第６手段または第７手段の固定子の製造方法で、曲げ成形工程を容易に施すことが可能になるという効果がある。その結果、前述の第１手段ないし第５手段のうち、いずれの回転電機の固定子をも、よりいっそう容易に製造することができるようになるという効果がある。
【００４７】
【発明の実施の形態】
本発明の「回転電機の固定子、その製造方法およびその曲げ成形治具」の実施の形態については、当業者に実施可能な理解が得られるように、以下の実施例で明確かつ十分に説明する。
【００４８】
［実施例１］
（実施例１の回転電機の固定子）
本発明の実施例１としての回転電機の固定子１は、三相交流モータの固定子であって、図１に示すように、セグメント型コイル５と、三つの端子金具３（３１，３２，３３）と、複数の接続導線４とを有する。
【００４９】
先ず、セグメント型コイル５は、固定子コア２に装着された多数のセグメント６，７が、それぞれの先端部で互いに溶接により接続されてなる。同じく図１中に描かれた多数の斜め格子状ハッチング部は、それぞれの溶接部ないし溶接端部を示している。
【００５０】
ここで、最外周セグメント７も含めた全てのセグメント６，７は、同じ図１の反対側で屈曲部（図略）により一対の直行部が連続して形成された略Ｕ字形状のセグメント導体である。これらのセグメント６，７は、断面形状が略矩形（角を丸めた長方形）の銅線材からなり、溶接されている両端部を除き、中間部の全長にわたってエナメル製の絶縁被覆が施されている。
【００５１】
また、セグメント型コイル５を構成している多数のセグメント６，７は、各周毎にコイル層を二層ずつ形成しており、内周から外周へ移るに従って、セグメント６，７の屈曲部（同図の反対側）が長くなっている。そして、セグメント型コイル５は、セグメント６，７の中で最外周に位置する複数の最外周セグメント７をもっている。
【００５２】
次に、端子金具３（３１，３２，３３）は、セグメント型コイル５を接続導線４を介して図略の外部回路に接続する導電部材であり、三つ並んで固定子コア２から遠心側へ突出している。
【００５３】
そして、接続導線４は、中性点（Ｎ相）、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の互いに絶縁された四つの部分に分かれていて、後三者で端子金具３（３１，３２，３３）とセグメント型コイル５とをそれぞれ接続している。
【００５４】
さて、これから本実施例の固定子１がもつ特徴的な部分について、図面を参照しながら、具体的に説明する。
【００５５】
第一に、図２に示すように、複数の最外周セグメント７のうち六本は、それぞれ固定子コア２から一方（図１の手前方向）に突出した端部のうち一部が、遠心方向に突出し接続導線４を介して端子金具３に接続された引出部８をもつ引出部付きセグメント７’である。そして、図２中のＡ−Ａ矢視断面を図３に示すように、引出部付きセグメント７’の引出部８のうち、接続導線４に接続される端部が形成する接続端面８４は、他のセグメント６，７が互いに接続されているそれぞれの先端部の端面（溶接端面）と同一平面内に配設されている。
【００５６】
一方、再び図２に示すように、引出部付きセグメント７’でない普通の最外周セグメント７のうち六本には、逆に接続導線４が絶縁ケース４５から求心方向へ突出し、最外周セグメント７の先端部に溶接されている。そして、このような最外周セグメント７と接続導線４との溶接端面は、図２中のＢ−Ｂ矢視断面を図４に示すように、一般部のセグメント６の溶接端面と同一平面内にある。
【００５７】
ここで、溶接端面が互いに同一平面内にあるということは、ＴＩＧ溶接を行う自動溶接装置が、溶接電極を軸長方向に上下移動させることなく、同じ面内に各溶接端部があるものと見なして、連続的に溶接していくことが可能な所定範囲内に、溶接端面の高低差が収まっていることを指している。
【００５８】
第二に、再び図２に示すように、引出部８の接続端面８４は、固定子コア２のうち同じスロットに収容されており他の層を形成している他のセグメント６のうち略半数がもつ先端部と同一半径線上に配設されている。たとえば、図２中で最も右側にある引出部８の接続端面８４は、最外周にないコイル相のセグメント６の溶接端面と、同一の半径線（Ａ−Ａ一点鎖線）上に位置している。他の引出部８の接続端面８４も、同様に、最外周にないコイル相のセグメント６の溶接端面と、同一の半径線上に位置している。
【００５９】
第三に、同じく図２に示すように、六本全ての引出部付きセグメント７’の引出部８の接続端面８４は、固定子１の軸心線Ｘから同一半径の円周線上に配設されている。
【００６０】
以上の三つの特徴をまとめると、六本全ての引出部付きセグメント７’の引出部８の接続端面８４は、他のセグメント６，７の溶接端面と同一面内にある。そのうえ、互いに同一半径の円周上にあり、さらに、他のセグメント６の溶接端面と同一の半径線上にある。そして、同じく図２に示すように、全ての引出部８の接続端面８４は、略矩形の端面のうち外周側の長辺で、接続導線４の端面のうち内周側の長辺に溶接されている。
【００６１】
したがって、引出部８の接続端面８４と接続導線４の端面との溶接線は、六ヶ所とも全て、同一平面内の同一円周上にあり、しかも他のセグメント６の溶接端面と同じ半径線上にあることになる。このことにより、ＴＩＧ溶接用の自動機械によって連続溶接することが極めて容易になり、溶接工程の自動化および工数低減に大きく貢献する。
【００６２】
第四に、図２および図５（ａ）に示すように、各引出部付きセグメント７’の引出部８は、軸長方向から見て略Ｊ字状に遠心側へ反転している。そして、図５（ｂ）に示すように、各引出部８は、引出部付きセグメント７’の直行部８０から延在しており、互いに連続した斜行部８１、反転部８２および接続部８３からなる。
【００６３】
ここで、同じく図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、先ず、斜行部８１は、引出部付きセグメント７’の引出部８の一部である。すなわち、引出部８の斜行部８１は、固定子コア２のスロット内に収容された直行部８０から延在し、セグメント型コイル５（図２参照）の外周にほぼ沿って軸長方向に斜めに立ち上がった部分である。次に、反転部８２は、引出部８のうち斜行部８１の先に延在し、所定範囲の曲率で略半円状に曲がって反転している部分である。最後に、接続部８３は、反転部８２の先に延在し、軸長方向に沿って立ち上がって接続導線４に接続された部分である。すなわち、再び図２および図３に示すように、各引出部８とそれぞれに接続された各接続導線４とは、互いの先端で溶接されている。
【００６４】
なお、引出部付きセグメント７’は、その引出部８に後述の製造方法の項で説明する曲げ成形工程が施されて成形されているが、曲げ成形工程を施す前には、他の最外周セグメント７と同一のセグメントである。
【００６５】
第五に、引出部８は略矩形の断面形状をしていて、その接続部８３のうち接続端面８４では、矩形端面のうち一方の長辺８５にあたる部分が、接続導線４（図２参照）の先端面に溶接により接合されている。
【００６６】
なお、前述の接続導線４は、次のように配線されている。
【００６７】
先ず、端子金具３１に接続されたＵ相の接続導線４１は、図６に示すように、二手４１１，４１２に分かれている。そして、前者４１１は、引出部付きセグメント７’の引出部８に溶接されており、後者４１２は、普通の最外周セグメント７に溶接されている。
【００６８】
次に、端子金具３２に接続されたＶ相の接続導線４２は、図７に示すように、二手４２１，４２２に分かれている。そして、前者４２１は、引出部付きセグメント７’の引出部８に溶接されており、後者４２２は、普通の最外周セグメント７に溶接されている。
【００６９】
さらに、端子金具３３に接続されたＷ相の接続導線４３は、図８に示すように、二手４３１，４３２に分かれている。そして、前者４３１は、引出部付きセグメント７’の引出部８に溶接されており、後者４３２は、普通の最外周セグメント７に溶接されている。
【００７０】
最後に、セグメント型コイル５の中性点に接続されたＮ相の接続導線４０は、図９に示すように、六点で、引出部付きセグメント７’の引出部８と、普通の最外周セグメント７とに溶接されている。
【００７１】
これらの接続導線４の要部は、図１０に示すように、前述の絶縁ケース４５に収容されている。絶縁ケース４５は、絶縁性の樹脂が射出成形されてなり、接続導線４の要部を収容する複数の凹状溝が形成された容器であって、軸長方向の一方に開口している。
【００７２】
（実施例１の曲げ成形治具）
本発明の実施例１としての曲げ成形治具９は、後述の固定子の製造方法で使用され、引出部付きセグメント７’の引出部８を曲げ加工するための治具ないし工具である。
【００７３】
本実施例の曲げ成形治具９は、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、大きく分けて、引出部８に曲げ成型作用を及ぼすシャフト部９１および一対の把持部９２と、トルクや力を外部から受ける基端部９３とを有する。
【００７４】
先ず、シャフト部９１は、曲げ成形治具９の先端部を形成していて、円筒状の外周面９１ａをもち、引出部８のうち反転部８２を曲げ成型する際に治具として作用する部分である。一対の把持部９２は、シャフト部９１の外周面９１ａのうち一部から突出しており、両把持部９２の間に形成された凹部９２０で引出部８のうち接続部８３（図５（ａ）〜（ｂ）参照）の根本部を挟持するための作用部分である。
【００７５】
一方、基端部９３は、シャフト部９１に曲げ加工用の回転トルクを伝達するための部分であり、作業員が手でつかむための握り部９４と、自動機械にチャックされるための取付け部９５とからなる。
【００７６】
本実施例の曲げ成形治具９がもつ作用効果については、次の製造方法の項で、具体的に説明する。
【００７７】
（実施例１の固定子の製造方法）
本発明の実施例１としての固定子の製造方法は、前述の回転電機の固定子１のうちセグメント型コイル５の引出部８を成形する製造方法であって、後述のように、反転部８２を形成する曲げ成形工程を有することを特徴とする。
【００７８】
本実施例の製造方法でこの曲げ成形工程を施す前には、引出部付きセグメント７’の元の形状は、他の最外周セグメント７と全く同一である。すなわち、曲げ成形工程の前は、引出部付きセグメント７’は、他の最外周セグメント７と、材料、寸法、形状ともに変わるところがない。
【００７９】
それゆえ、曲げ成形工程よりも前の引出部付きセグメント７’において、引出部８は、他の最外周セグメント７と同様に、斜行部８１および接続部８３をすでにもっている。すなわち、曲げ成形工程前には、引出部８はまだ完全には成形されておらず、斜行部８１および接続部８３だけが形成されている。ここで、斜行部８１は、直行部８０から延在してセグメント型コイル５の外周にほぼ沿って軸長方向に斜めに立ち上がっている部分である。一方、接続部８３は、斜行部８１の先の一方から軸長方向に延在する部分である。
【００８０】
前述の曲げ成形工程では、図１２に示すように、曲げ成形治具９は、一対の把持部９２で接続部８３の根本付近を挟持する。そして、前述の斜行部８１の一部８１’を略円筒状の外周面９１ａをもつ曲げ成形治具９のシャフト部９１に巻き付け、外周方向に曲げ成形していく。すなわち、図１２中で曲げ成形治具９は、その初期位置９から１８０°とスプリングバックの分とだけ、反時計回りに回動しつつ、斜行部８１の先端部分８１’をシャフト部９１の外周面９１ａに巻き付けて移動していく。ここで、曲げ成形治具９は、移動の途中で中間位置９’を経て、最終的な所定位置９”にまで至る。
【００８１】
なお、上記記載では、曲げ成形治具９が周方向に移動していくとしたが、これは図１２に沿った相対的な表現である。実際には、曲げ成形治具９は、シャフト部９１を移動させずに回動する。そして、固定子１を保持しているターンテーブル（図略）が自在に回動して、引出部８のうち斜行部８１の一部が、曲げ成形治具９のシャフト部９１に巻き取られていく。
【００８２】
その結果、この曲げ成形工程で曲げ成形された斜行部８１の先端部分８１’をもって、引出部８には、斜行部８１と接続部８３とをつなぐ反転部８２が形成される。
【００８３】
ここで、前述のように、曲げ成形工程の前には、引出部付きセグメント７’の元の形状は、図１３に示すように、他の最外周セグメント７と全く同一である。すなわち、曲げ成形工程によって、引出部８のうち斜行部８１の延長上にある先端部分８１’に反転部８２が形成される。その結果、普通の最外周セグメント７から、引出部付きセグメント７’が成形されるに至る。
【００８４】
なお、溶接工程において溶接端部を揃えるために、図１４に示すように、周囲からセグメント６，７，７’および接続導線４の溶接端部を支持するカフサＦを挿入するが、従来技術とは異なり、本実施例では、一種類のカフサＦだけで事足りる。
【００８５】
そして、溶接工程では、図１５（ａ）に示すように、接続導線４に溶接される最外周セグメント７および引出部付きセグメント７’は全て、接続端面８４の一方の長辺８５で接続導線４に溶接される。それゆえ、本実施例によれば、十分な長さｌにわたって溶接部Ｗが形成され、十分に大きな溶接面積（長さｌ×深さｄ）をもって溶接されるので、溶接部での接続抵抗が減り、溶接部の強度および接合信頼性が向上する。しかも、溶接電極の相対移動方向が周方向に沿っており、この点でも連続的に自動溶接することが容易である。
【００８６】
このような本実施例の有利さは、前述のように従来技術では、図１５（ｂ）に示すように、短辺で溶接されて、溶接長さｌ’が他の溶接部よりも短くなる溶接部Ｗ’があったことと比較すれば、容易に理解されよう。しかも、このような従来技術では、溶接電極の相対移動方向が周方向ではなく半径方向に沿っており、溶接の自動化が難しい。それゆえ、いきおい、従来技術では、単発溶接を行うことになりやすい。
【００８７】
（実施例１の効果）
本実施例の「回転電機の固定子、その製造方法およびその曲げ成形治具」によれば、以下のような効果が発揮される。
【００８８】
先ず、再び図３に示すように、六本全ての引出部付きセグメント７’がもつ引出部８の接続端面８４は、他のセグメント６，７の溶接端面と同一面内にある。次に、再び図２に示すように、全ての引出部８の接続端面８４は、互いに同一半径の円周上にあり、さらに、他のセグメント６の溶接端面と同一の半径線上にある。そして、同じく図２に示すように、全ての引出部８の接続端面８４は、略矩形の端面のうち外周側の長辺で、接続導線４の端面のうち内周側の長辺に溶接されている。したがって、引出部８の接続端面８４と接続導線４の端面との溶接線は、六ヶ所とも全て、同一平面内の同一円周上にあり、しかも他のセグメント６の溶接端面と同じ半径線上にあることになる。
【００８９】
このことにより、ＴＩＧ溶接用の自動機械によって連続溶接することが極めて容易になる。すなわち、溶接工程の完全自動化が容易になる。その結果、溶接工程の工数が大きく低減される。
【００９０】
なぜならば、引出部８の接続端面８４が全て他の溶接端面と同一平面内にあるので、自動溶接するに当たって、数値制御されたＴＩＧ溶接装置（図略）は、その溶接電極（図略）を軸長方向に沿って上下移動させる必要が、全くなくなるからである。
【００９１】
また、前述のように、全ての引出部８の接続端面８４が、互いに同一半径の円周上にあり、さらに他のセグメント６の溶接端面と同一の半径線上にある。それゆえ、ＴＩＧ溶接装置は、引出部８の接続端面８４と接続導線４との溶接に当たり、溶接電極を動かす必要がなくなる。すなわち、固定子１を保持しておりＴＩＧ溶接装置に同期して数値制御されたターンテーブル（図略）が、単に他のセグメント６，７の溶接角度位置と同じ角度位置に回動するだけで、周方向に沿って連続溶接を自動的に行うことが可能である。
【００９２】
その結果、ＴＩＧ溶接装置およびターンテーブルは、他のセグメント６，７とほぼ同様にして、引出部８の接続端面８４と接続導線４とを自動的に連続溶接することができるようになる。そればかりではなく、ＴＩＧ溶接装置およびターンテーブルを同期して数値制御するプログラムは、従来のプログラムにほんの僅かな改修を施すだけで、セグメント型コイル５の全ての溶接端部を自動的に連続溶接できるようになる。
【００９３】
以上詳述したように、本実施例によれば、従来技術と異なって単発溶接箇所がなくなり、セグメント型コイル５の全ての溶接端部を自動的に連続溶接できるようになる。その結果、溶接工程が簡素化されてその完全自動化が容易になり、溶接工数が低減されてコストダウンになるという効果がある。
【００９４】
また、前述のように、本実施例では、溶接工程で用いるカフサＦ（図１４参照）が一種類で済み、さらに二段階に分けて溶接端部をカフサで固定する必要もなくなる。それゆえ、本実施例によれば、溶接工程での治具としてのカフサの種類が減り、カフサによる固定も一段階だけで済むので、工数低減だけではなく、設備投資も低減され、さらなるコストダウンの効果が得られる。
【００９５】
さらに、前述のように、最外周セグメント７と接続導線４との接続端面が軸長方向に突出することがなくなり、他の溶接端部と同一面内に収まっているので、本実施例によれば、固定子１の軸長方向の外形寸法を短縮することができるという効果もある。
【００９６】
なお、前述のように、本実施例では、再び図１５（ａ）に示すように、全ての溶接端部が、十分に大きな溶接面積（長さｌ×深さｄ）をもって溶接される。それゆえ、溶接端部での接続抵抗が減り、溶接端部の強度および接合信頼性がともに向上するという効果もある。
【００９７】
（実施例１の変形態様１）
本実施例の変形態様１として、図１６に示すように、シャフト部９１の直径が異なる曲げ成形治具９，９’を二種類用意して曲げ成形工程を行う製造方法の実施も可能である。その結果、より曲率半径が小さい反転部をもつ引出部８が一部に形成されて、一部の引出部８では外周側への突出寸法が小さくなる。すると、接続導線４の立ち上がり部での曲げが少ない固定子１を製造することができるようになる。
【００９８】
本変形態様によっても、前述の実施例１とおおむね同様の作用および効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１としての固定子の全体構成を示す正断面図
【図２】実施例１における固定子の要部構成を示す正断面図
【図３】実施例１における引出部と接続導線との接続を示す断面図
【図４】実施例１におけるセグメントと接続導線との接続を示す断面図
【図５】実施例１における引出部の形状を示す組図
（ａ）正面図　　（ｂ）側面図
【図６】実施例１におけるＵ相の接続導線を強調して示す正断面図
【図７】実施例１におけるＶ相の接続導線を強調して示す正断面図
【図８】実施例１におけるＷ相の接続導線を強調して示す正断面図
【図９】実施例１におけるＮ相の接続導線を強調して示す正断面図
【図１０】実施例１における絶縁ケースを強調して示す正断面図
【図１１】実施例１としての曲げ成形治具の構成を示す組図
（ａ）側面図　　（ｂ）正面図
（ｃ）平面図　　（ｄ）底面図
【図１２】実施例１としての固定子の製造方法を示す要部の正断面図
【図１３】実施例１としての固定子の製造方法を示す要部の側面図
【図１４】実施例１の溶接工程で使用するカフサを示す正断面図
【図１５】実施例１の効果のうち一つを示す溶接端部の組図
（ａ）本実施例の溶接端部のうち一つの斜視図
（ｂ）従来技術の溶接端部のうち一つの斜視図
【図１６】実施例１の変形態様１としての固定子を示す正断面図
【図１７】従来技術における固定子の要部構成を示す正断面図
【図１８】従来技術における接続導線との溶接部を示す一断面図
【図１９】従来技術における一般部溶接時に用いるカフサを示す正面図
【図２０】従来技術における接続部溶接時に用いるカフサを示す正面図
【符号の説明】
１：固定子（回転電機としての三相交流モータのステータ）
１’：固定子（従来技術として）
２：固定子コア
３：端子金具（三つ一組）
３１，３２，３３：それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の端子金具
４：接続導線　　４Ｂ：接続導線のブリッジ部
４０：Ｎ相（中性点）の接続導線
４１，４１１，４１２：Ｕ相の接続導線
４２，４２１，４２２：Ｖ相の接続導線
４３，４３１，４３２：Ｗ相の接続導線
４５：絶縁ケース
５：セグメント型コイル
６：セグメント（略Ｕ字形状のセグメント導体）　　６３：先端部
７：最外周セグメント（セグメントのうち最外周のもの）
７’：引出部付きセグメント（最外周セグメントのうち一部）
８０：直行部（最外周のコイル層を形成している脚部）
８：引出部
８１：斜行部
８２：反転部
８３：接続部
８４：接続端面（接続部の先端面）
８５：長辺　　８６：短辺
９：曲げ成形治具
９１：シャフト部　　９１ａ：外周面
９２：一対の把持部　　９２０：凹部
９３：基端部
９４：握り部　　９５：取付け部
９’：曲げ成形治具（変形態様１で用いる）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ：従来技術の溶接工程で使用するカフサ（五種類）
Ｆ：本実施例の製造方法の溶接工程で使用するカフサ（一種類のみ）
Ｗ，Ｗ’：溶接部
ｄ：溶接深さ　　ｌ，ｌ’：溶接長さ　　ｗ：溶接幅
Ｘ：固定子の軸心線
ｇ：最外周セグメントと他のセグメントとの隙間（従来技術）
ｈ：最外周セグメントの溶接部の突出高さ（従来技術）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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