(57)【要約】【課題】作業の複雑化、困難化を抑止しつつコイルエンドにおける電圧耐性を改善可能な回転電機の電機子を提供すること。【解決手段】頭部側コイルエンド又は端部側コイルエンドをなすセグメント導体Ｃ１〜Ｐ９の頭部又は端部の周方向への屈曲開始点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とステータコア２の端面との間の軸方向距離ａ、ｂ、ｃを、同相で互いに隣接するセグメント導体間で変更する。これにより、作業の複雑化、困難化を抑止しつつコイルエンドにおける電圧耐性を改善可能な回転電機の電機子を実現することができる。【選択図】図２２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字形状を有して電機子鉄心の各スロットに挿通される多数のセグメント導体を前記電機子鉄心の軸方向一方側にて順次接続してなる電機子巻線を有し、
前記セグメント導体は、略Ｕ字状に形成されて頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記頭部の両端から延設されて二つのスロット内に個別に延設される一対のスロット導体部と、前記一対のスロット導体部から前記スロット外へそれぞれ飛び出した後、周方向に曲成されて端部側コイルエンドを構成する一対の端部とからなり、
前記各スロットは、同相の前記セグメント導体を収容して互いに隣接する複数の前記スロットからなる隣接同相スロット群に相ごとに順次区分される回転電機の電機子であって、
前記頭部又は端部は、前記電機子鉄心の端面から軸方向に所定距離離れた屈曲開始点から所定の曲率半径にて周方向へ所定角度屈曲し、
前記隣接同相スロット群のうち最も周方向一方側に位置する前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点は、前記隣接同相スロット群のうちの残りの前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点よりも前記電機子鉄心の端面に接近し、
前記隣接同相スロット群うち最も周方向他方側に位置する前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点は、前記隣接同相スロット群のうちの残りの前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点よりも前記電機子鉄心の端面から離れていることを特徴とする回転電機の電機子。
【請求項２】
Ｕ字形状を有して電機子鉄心の各スロットに挿通される多数のセグメント導体を前記電機子鉄心の軸方向一方側にて順次接続してなる電機子巻線を有し、
前記セグメント導体は、略Ｕ字状に形成されて頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記頭部の両端から延設されて二つのスロット内に個別に延設される一対のスロット導体部と、前記一対のスロット導体部から前記スロット外へそれぞれ飛び出した後、周方向に曲成されて端部側コイルエンドを構成する一対の端部とからなり、
前記各スロットは、同相の前記セグメント導体を収容して互いに隣接する複数の前記スロットからなる隣接同相スロット群に相ごとに順次区分される回転電機の電機子であって、
前記隣接同相スロット群内のスロットピッチは、互いに異なる前記隣接同相スロット群に個別に属して互いに隣接する一対のスロット間のスロットピッチよりも狭く設定されていることを特徴とする回転電機の電機子。
【請求項３】
請求項１記載の回転電機の電機子の製造方法において、
前記セグメント導体の頭部を周方向へ展開する頭部展開工程、
同一の前記隣接同相スロット群に属する各スロットの前記セグメント導体を互いに異なる所定距離だけ軸方向へ変位させる軸方向変位前工程、
前記セグメント導体の端部を周方向へ展開する端部展開工程、
同一の前記隣接同相スロット群に属する各スロットの前記セグメント導体を互いに異なる所定距離だけ軸方向へ変位させる軸方向変位後工程、
を上記順序で実施することを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の電機子及びその製造方法に関し、特にセグメント導体接合型電機子コイルを有する電機子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、ステータコアのスロットに挿通された多数のセグメント導体を順次接合して形成されたセグメント導体接合型電機子コイルが提案されている。たとえば、本出願人が所有する下記特許文献１、２は、略Ｕ字形状を有する導体片であるセグメント導体を順次接合して形成されたセグメント導体接合型電機子コイルの製造について開示している。
【０００３】
更に説明すると、これらのセグメント導体接合型電機子コイルは、セグメント導体の一対の脚部を回転子の略磁極ピッチだけ互いに離れた一対のスロットに個別に挿通して飛び出した一対の端部を周方向へ互いに反対側に曲げ、各セグメント導体の両脚部の先端を順次接合して形成されている。
【０００４】
上記したセグメント導体接合型電機子コイルとして、一対の脚部がスロット内にて径方向に隣接する２つの導体収容位置に個別に収容される１種類のセグメント導体により構成される２導体径方向配置型コイルと、二対の脚部がスロット内にて径方向に順次隣接する４つの導体収容位置に個別に収容される２種類のセグメント導体により構成される４導体径方向配置型コイル、三対の脚部がスロット内にて径方向に順次隣接する６つの導体収容位置に個別に収容される３種類のセグメント導体により構成される６導体径方向配置型コイルなどが公知となっている。相巻線のターン数を増大するためには、上記した各種のコイルを径方向に複数配置し、相ごとに直列することができる。
【０００５】
相巻線のターン数を増大するために、毎極毎相当たりのスロット数を増大することも知られている。たとえば、本出願人の出願になる下記特許文献４、５は、毎極毎相当たり複数のスロット（をもつ回転電機のセグメント導体接合型電機子コイルを開示している。
【０００６】
これらの公報は、同一相の相巻線を構成する複数のセグメント導体を、互いに隣接する複数のスロットからなる隣接同相スロット群に収容することにより、極数を増大することなく相巻線のターン数を増加することを開示している。このような隣接同相スロット群を用いる場合、隣接同相スロット群のうちの周方向同一順位のスロットのセグメント導体だけを連ねて部分コイルを構成し、各部分コイルを直列に接続してコイルを構成する。
【０００７】
上記２導体径方向配置型コイルや４導体径方向配置型コイルを前記コイルとして１つのみ用いる場合には、このコイルが相巻線を構成する。上記２導体径方向配置型コイルや４導体径方向配置型コイルをそれぞれ前記コイルとして径方向へ複数配置する場合には、これら２導体径方向配置型又は４導体径方向配置型コイルからなる上記コイルを複数、直列又は並列に接続して相巻線が構成される。
【０００８】
しかしながら、相巻線のターン数増大のために隣接同相スロット群のスロット数を増大すると、スロット間のティースの周方向幅縮小により、隣接する異なる相のセグメント導体の頭部又は端部が近接し、コロナ放電などが生じやすくなるという問題があった。
【０００９】
この問題を改善するために、下記の特許文献６は、隣接同相スロット群からそれぞれ突出した後、周方向へ屈曲する各コイルエンド導体の屈曲点近傍における曲率半径を周方向一方側から順次増大することを提案している。このようにすれば、隣接同相スロット群から突出して周方向へ屈曲する各コイルエンド導体は周方向において互いに固まり、その結果として互いに隣接する異なる相のコイルエンド導体同士の間の周方向ギャップを増加し、両者間の電気絶縁性を改善し、コロナ放電も抑止することができる。
【００１０】
しかしながら、上記した特許文献６が提案するコイルエンド導体の屈曲点近傍における曲率半径を種々変更するという解決案は、隣接同相スロット群から突出する各コイルエンド導体（以下、簡単のために隣接同相コイルエンド導体群ともいう）の屈曲後の進行方向が正確には互いに異なるためにそれらの間の周方向ギャップが一定せず、それらの間で擦れ合いなどが生じる可能性が新たに生じた。
【００１１】
また、各コイルエンド導体の先端部の周方向ピッチがばらついてしまい、コイルエンド導体の先端部を径方向に隣接する他のコイルエンド導体の先端部と接合する作業が難しくなる。
【００１２】
更に、隣接同相コイルエンド導体群に属する各コイルエンド導体の上記屈曲点近傍における曲率半径をそれぞれ異ならせるために、種々の曲率半径をもつ多くの曲げ治具を製作、使用せねばならず、治具製造及び角度調整作業が極めて煩雑となる。
【００１３】
更に、各コイルエンド導体の頭部又は端部を周方向へ展開処理する工程を自動的に一斉に行う場合、このような曲げ治具をもつ自動装置を開発することが困難であり、かつ、径方向に多数ならぶコイルエンド導体のうち、径方向最外側あるいは径方向最内側のコイルエンド導体以外はこのような曲げ治具により曲率半径を調整することは容易ではない。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、作業の複雑化、困難化を抑止しつつコイルエンドにおける電圧耐性を改善可能な回転電機の電機子を提供することをその目的としている。
【００１５】
【特許文献１】特許第３１１８８３７号公報
【特許文献２】特許第３１９６７３８号公報
【特許文献３】特願２００１−３９７２５９号公報
【特許文献４】特願２００２−１７１２３０号公報
【特許文献５】特願２００２−１７１２４２号公報
【特許文献６】特開平５−１３７２８５号公報
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第一発明の回転電機の電機子は、Ｕ字形状を有して電機子鉄心の各スロットに挿通される多数のセグメント導体を前記電機子鉄心の軸方向一方側にて順次接続してなる電機子巻線を有し、前記セグメント導体は、略Ｕ字状に形成されて頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記頭部の両端から延設されて二つのスロット内に個別に延設される一対のスロット導体部と、前記一対のスロット導体部から前記スロット外へそれぞれ飛び出した後、周方向に曲成されて端部側コイルエンドを構成する一対の端部とからなり、前記各スロットは、同相の前記セグメント導体を収容して互いに隣接する複数の前記スロットからなる隣接同相スロット群に相ごとに順次区分される回転電機の電機子であって、
前記頭部又は端部は、前記電機子鉄心の端面から軸方向に所定距離離れた屈曲開始点から所定の曲率半径にて周方向へ所定角度屈曲し、前記隣接同相スロット群のうち最も周方向一方側に位置する前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点は、前記隣接同相スロット群のうちの残りの前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点よりも前記電機子鉄心の端面に接近し、前記隣接同相スロット群うち最も周方向他方側に位置する前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点は、前記隣接同相スロット群のうちの残りの前記スロットから突出する前記頭部又は端部の前記屈曲開始点よりも前記電機子鉄心の端面から離れていることを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、作業の複雑化、困難化を抑止しつつコイルエンドにおける電圧耐性を改善可能な回転電機の電機子を実現することができる。更に具体的に説明すると、この発明では、上記した特許文献６のように、隣接同相スロット群の各スロットから突出する各コイルエンド導体（本発明で言う頭部又は端部）の屈曲点近傍における曲率半径を種々変更するのではなく、電機子鉄心の端面から屈曲開始点までの軸方向距離を変更することにより、隣接同相スロット群から出る各コイルエンド導体（頭部又は端部）間の周方向ギャップを縮小し、互いに異なる隣接同相スロット群に個別に収容されかつ互いに隣接する一対のコイルエンド導体（頭部又は端部）の周方向ギャップを広げる。このため、各コイルエンド導体の屈曲後の進行方向自体はそれぞれ等しくなり、それらの間の周方向ギャップは等しくなり、それらの間に必要なギャップを確保することができる。また、各コイルエンド導体の先端部の周方向ピッチは一定となり、コイルエンド導体の先端部を径方向に隣接する他のコイルエンド導体の先端部と接合する作業が確実、簡単となる。更に、後述するように、電機子鉄心の端面から屈曲開始点までの軸方向距離の変更は、非常に簡単であるので、作業が容易かつ簡素となり、作業の一斉処理及びその自動化が簡単となる。また更に、径方向に多数ならぶコイルエンド導体のうち、径方向最外側あるいは径方向最内側のコイルエンド導体以外も容易に上記軸方向距離調整を行うことができる。
【００１８】
第二発明の回転電機の電機子は、Ｕ字形状を有して電機子鉄心の各スロットに挿通される多数のセグメント導体を前記電機子鉄心の軸方向一方側にて順次接続してなる電機子巻線を有し、前記セグメント導体は、略Ｕ字状に形成されて頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記頭部の両端から延設されて二つのスロット内に個別に延設される一対のスロット導体部と、前記一対のスロット導体部から前記スロット外へそれぞれ飛び出した後、周方向に曲成されて端部側コイルエンドを構成する一対の端部とからなり、前記各スロットは、同相の前記セグメント導体を収容して互いに隣接する複数の前記スロットからなる隣接同相スロット群に相ごとに順次区分される回転電機の電機子であって、
前記隣接同相スロット群内のスロットピッチは、互いに異なる前記隣接同相スロット群に個別に属して互いに隣接する一対のスロット間のスロットピッチよりも狭く設定されていることを特徴としている。
【００１９】
この発明によれば、作業の複雑化、困難化を抑止しつつコイルエンドにおける電圧耐性を改善可能な回転電機の電機子を実現することができる。更に具体的に説明すると、この発明では、上記した特許文献５のように、隣接同相スロット群の各スロットから突出する各コイルエンド導体（本発明で言う頭部又は端部）の屈曲点近傍における曲率半径を種々変更するのではなく、電機子鉄心のスロットピッチを変更することによりコイルエンド導体（頭部又は端部）の周方向ギャップを変更して、隣接同相コイルエンド導体群の各コイルエンド導体間の周方向ギャップを縮小し、異なる隣接同相コイルエンド導体群に個別に属しかつ互いに隣接する一対のコイルエンド導体（頭部又は端部）間の周方向ギャップを広げる。
【００２０】
このため、コイルエンド導体の曲率変更のみならず、上記軸方向距離の変更も不要となるため、作業は上記第一発明よりも更に一層簡素となる。
【００２１】
請求項１記載の回転電機の電機子の製造方法において、前記セグメント導体の頭部を周方向へ展開する頭部展開工程、同一の前記隣接同相スロット群に属する各スロットの前記セグメント導体を互いに異なる所定距離だけ軸方向へ変位させる軸方向変位前工程、前記セグメント導体の端部を周方向へ展開する端部展開工程、同一の前記隣接同相スロット群に属する各スロットの前記セグメント導体を互いに異なる所定距離だけ軸方向へ変位させる軸方向変位後工程を上記順序で実施する。
【００２２】
このようにすれば、各コイルエンド導体（頭部又は端部）の上記軸方向距離の調整を簡単に実施することができ、自動化、一斉処理も容易となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である車両用交流発電機のステータコイルとその製造について図面を参照して説明する。
【００２４】
ただし、コイルエンド導体（頭部又は端部）の周方向ギャップを調整するこの実施例の電機子及びその製造方法の特徴点を説明する前に、それを行わないステータコイル及びその製造方法の参考例１、２として予め具体的に説明し、その後、コイルエンド導体（頭部又は端部）の周方向ギャップを調整するこの実施例の電機子及びその製造方法を実施例として説明するものとする。
（参考例１）
以下、参考例１を説明する。図１は車両用交流発電機の縦断面図、図２はステータコイルの一部をなすセグメントの斜視図、図３はスロット内におけるセグメントの収容状態を示す断面図である。
（全体構成）
図１において、車両用交流発電機１は、ロータ２、ステータ３、ハウジング４、レクチファイア５、出力端子６、回転軸７、ブラシ８、スリップリング９を有している。ステータ３は、ステータコイル３１と、ハウジング４の周壁内周面に固定されたステータコア３２とを有し、ステータコイル３１はステータコア３２の各スロットに巻装されている。ロータ３は、ハウジング４に回転自在に支持された回転軸７に固定されたランデル型のロータコア７１と、ロータコア７１に巻装された界磁コイル７２とを有し、ステータ３の径内側に配置されている。ステータコイル３１は三相電機子巻線であって、その三つの交流出力端から出力される三相交流電圧は、三相全波整流回路を構成するレクチファイア５で整流されて出力端子６から出力される。界磁コイル７２は、ブラシ８およびスリップリング９を通じて給電された界磁電流により磁化されて界磁磁界を発生する。界磁電流は、図示しないレギュレータにより調整されて発電電圧が所定レベルに制御される。この種の車両用交流発電機の構造、動作はオルタネータとしてもはや周知であるので、これ以上の説明は省略する。
（ステータコイル３１の説明）
ステータコイル３１は、図２に示す所定数のセグメント導体（以下、単にセグメントと略称する場合もあるものとする）３３をステータコア３２の一側からステータコア３２の各スロットに挿通して、スロットから各セグメント３３の飛び出し端部をステータコア３２の他側に必要長さだけ突出させ、各セグメント３３の飛び出し端部を周方向に略電気角π／２だけそれぞれ捻り、各セグメント３３の飛び出し端部の先端部（接合部）を所定の組み合わせで溶接して構成されている。セグメント３３は、溶接部分すなわち上記飛び出し端部の先端部（接合部）を除いて樹脂皮膜で被覆された長板Ｕ字形状を有している。この種のセグメント接合型ステータコイル自体は、上述したようにもはや公知となっている。
【００２５】
セグメント３３の詳細を更に詳しく説明する。
【００２６】
セグメント３３は、略Ｕ字状の頭部と、この頭部の両端から直線的に伸びてスロットに収容されている一対のスロット導体部と、両スロット導体部の先端からそれぞれ伸びる一対の端部とからなる。これにより、ステータコイル３１は、ステータコア３２の一側に全体としてリング状に存在する第一のコイルエンド部（頭部側コイルエンド）と、ステータコア３２の他側に全体としてリング状に存在する第二のコイルエンド部（端部側コイルエンド）と、スロット内に存在するスロット導体部とに区分される。したがって、頭部側コイルエンドは各セグメント３３の上記頭部により構成され、端部側コイルエンドは各セグメント３３の上記端部により構成されている。
【００２７】
セグメント３３は、図２に示すように、大きい（大回り状の）大セグメント３３１と、小さい（小回り状の）小セグメント３３２とを有している。
【００２８】
大セグメント３３１において、３３１ａ、３３１ｂはスロット導体部、３３１ｃは頭部、３３１ｆ、３３１ｇは端部である。端部３３１ｆ、３３１ｇの先端部３３１ｄ、３３１ｅは接合部分であるので端部先端又は接合部とも称する。スロット導体部３３１ａを最内層のスロット導体部と称し、スロット導体部３３１ｂを最外層のスロット導体部と称する。
【００２９】
小セグメント３３２において、３３２ａ、３３２ｂはスロット導体部、３３２ｃは頭部、３３２ｆ、３３２ｇは端部である。端部３３２ｆ、３３２ｇの先端部３３２ｄ、３３２ｅは接合部分であるので端部先端又は接合部とも称する。スロット導体部３３２ａを中内層のスロット導体部と称し、スロット導体部３３２ｂを中外層のスロット導体部と称する。
【００３０】
符号’は、図示しない大セグメント又は小セグメントの符号’がない部分と同じ部分を示す。したがって、図２では、互いに径方向に隣接する接合部３３１ｄと接合部３３２ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｄと接合部３３１ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｅと接合部３３１ｅ’とが溶接されている。
【００３１】
図２では、一対のセグメント３３１、３３２の最内層のスロット導体部３３１ａと中内層のスロット導体部３３２ａが、ロータコア７１の所定のスロットに収容される場合、一対のセグメント３３１、３３２の最外層のスロット導体部３３１ｂと中外層のスロット導体部３３２ｂはこの所定のスロットから所定奇数磁極ピッチＴ（この実施例では１磁極ピッチ（電気角度π））離れたスロットに収容される。小セグメント３３２の頭部３３２ｃは大セグメント３３１の頭部３３１ｃに囲まれるようにして配置されている。
【００３２】
スロットのセグメント配置状態を図３に示す。
【００３３】
最内層のスロット導体部３３１ａはステータコア３２のスロット３５の径方向最内側に配置され、以下、径方向外側へ順に、中内層のスロット導体部３３２ａ、中外層のスロット導体部３３２ｂ’、最外層のスロット導体部３３１ｂ’の順に配置され、結局、各スロット３５は４本のスロット導体部を４層１列に収容する。図３において、スロット導体部３３２ｂ’、３３２ｂ’は、スロット導体部３３２ａ、３３１ａをもつ大セグメント３３１、小セグメント３３２とは異なる大セグメント３３１、小セグメント３３２に属している。
【００３４】
大セグメント３３１と小セグメント３３２とをスロット３５に挿通する状態の一例を図４に示す。ただし、この例は、１磁極ピッチが３スロットピッチから構成される場合を示す。
【００３５】
三相のステータコイルを構成する３つの合成相コイルをそれぞれ二つの相コイルを相間接続線で直列接続して構成する場合を、図５に示す。
【００３６】
Ｕ相コイルとＸ相コイルとが直列接続されてＵ−Ｘ相の合成相コイルが構成され、同様に、Ｖ−Ｙ相の合成相コイルと、Ｗ−Ｚ相の合成相コイルが構成される。更に説明すると、この場合には１磁極ピッチ（電気角π）は互いに隣接する６スロットで構成され、スロット配列は、Ｕ、Ｘ、ーＶ、ーＺ、Ｗ、Ｙ、ーＵ、ーＸ、Ｖ、Ｚ、ーＷ、ーＹとなる。このスロット配列方式では、互いに隣接するＵ相コイルとＸ相コイルとが相間接続線１０００で直列接続されて両端が中性点ＣとＵ−Ｘ出力端子とされ、互いに隣接するＷ相コイルとＹ相コイルとが相間接続線１０００で直列接続されて両端が中性点ＣとＷ−Ｙ出力端子とされ、互いに隣接するＶ相コイルとＺ相コイルとが相間接続線１０００で直列接続されて両端が中性点ＣとＶ−Ｚ出力端子とされる。
【００３７】
この相間接続線１０００に連なる一対のスロット導体部をもつセグメント（相間接続線用セグメントとも呼ぶ）は、スロット導体部対が磁極ピッチ離れる上記同角度位置セグメントとは異なって磁極ピッチより１ピッチよけいにずれた周方向ピッチをもつ。
【００３８】
同じく、相出力端子に連なるたとえばＵ相の最初のスロット導体部と、中性点Ｃに連なるたとえばＸ相の最後のスロット導体部とからなるセグメント（端子用セグメントとも呼ぶ）とは、後で切り離すことにより出力端子（引き出し端子とも呼ぶ）２０００と中性点渡り線３０００とを構成している。この端子用セグメントは、スロット導体部対が磁極ピッチ離れる上記同角度位置セグメントとは異なって、磁極ピッチより１ピッチ少ない周方向ピッチをもつ。
（製造方法の説明）
１．頭部捻り工程（頭部展開工程）
頭部捻り工程を図６、図７を参照して以下に説明する。ただし、上記端子用セグメントと上記相間接続線用セグメントとからなる異角度位置セグメントは、後述する予捻り工程により既に１スロットピッチだけ既に捻られているものとする。
【００３９】
この頭部捻り工程におけるセグメント挿入前の状態を図６に示す。図６において、１０は頭部捻り装置、１１は小リング、１２は大リングであり、両者は相対回転可能に同軸配置されている。大リング１１にはそれぞれ径方向へ並んだ一対の孔１２１、１２２が周方向所定ピッチで設けられ、小リング１２には孔１２１、１２２と周方向等ピッチで径方向へ並んだ一対の孔１１１、１１２が設けられている。孔１１１〜１１４は径方向へ一列に並んでいる。大回りセグメント（大セグメント）３３１の両スロット導体部を、最も内側の孔１１１と最も外側の孔１２２に挿入し、小回りセグメント（小セグメント）３３２の両スロット導体部は、最も内側の孔１１１の外側の孔１１２と、最も外側の孔１２２の内側の孔１２１とに挿入する。
【００４０】
図７は、すべての大セグメント３３１とすべての小セグメント３３２とを小リング１１と大リング１２との孔１１１、１１２、１２１、１２２に嵌挿した状態を示す。図７において、１６は小リング１１と大リング１２の軸方向上方に配置された頭部押さえプレートである。頭部押さえプレート１６の下端面には、同一周方向位置の大セグメント３３１の頭部の頂部と小セグメント３３２の頭部の頂部とのペアを、周方向に挟む爪部１６０を有している。すなわち、各セグメント３３を孔１１１、１１２、１２１、１２２に挿入した後、押さえプレート１６が降下して、各対の爪部１６０が、同一周方向位置の大セグメント３３１の頭部の頂部と小セグメント３３２の頭部の頂部とを周方向両側から挟む。
【００４１】
その後、大リング１２及び小リング１１とを、静止するこの頭部押さえプレート１６に対して半磁極ピッチ（３スロットピッチ）だけ互いに逆方向に回動される。これにより、すべてのセグメント３３の二本の脚部は、互いに周方向１磁極ピッチだけ捻られる（周方向に展開される）。なお、リング１１、１２とのこの回動時に、セグメント３３の頭部の頂部はリング１１、１２の回動とともにリング１１、１２にむけて軸方向に変位するので、頭部押さえプレート１６はそれに合わせて軸方向に変位される。
【００４２】
次に、頭部押さえプレート１６により各セグメント３３を保持したまま、小リング１１と大リング１２とを各セグメント３３から離脱させる。
【００４３】
２．セグメント挿入工程
次に、これらリング１１、１２から離脱したセグメント３３を、互いの相対空間位置及び姿勢を乱すことなく、図４に一部示すようにステータコア３２のスロット３５の中内層位置及び中外層位置に一挙に挿通する。その後、この頭部押さえプレート１６は取り外されるが、この頭部押さえプレート１６を次の端部捻り工程でも用いても良い。
【００４４】
３．端部捻り工程（端部展開工程）
上記のようにスロットに挿通されたセグメント３３の端部の捻り成形工程を図８、図９を参照して以下に説明する。この工程は本質的に従来と同じである。図８はステータコイル捻り装置５００の模式縦断面図、図９は図８におけるＡーＡ断面矢視図である。
【００４５】
大セグメント３３１の最外層スロット導体部３３１ｂに連なる端部３３１ｇ（外層側端部ともいう）は周方向一方側に捻られ、大セグメント３３１の最内層スロット導体部３３１ａに連なる端部３３１ｆ（内層側端部ともいう）は周方向他方側に捻られる。小セグメント３３２の中内層のスロット導体部３３２ａに連なる端部３３２ｆ（内層側端部ともいう）は周方向一方側に捻られ、小セグメント３３２の中外層のスロット導体部３３２ｂに連なる端部３３２ｇ（外層側端部ともいう）は周方向他方側に捻られている。導体部３３１ｆと３３２ｆとの周方向捻り量の合計は１磁極ピッチとされ、導体部３３１ｇと３３２ｇとの周方向捻り量の合計は１磁極ピッチとされている。
【００４６】
まず、図８に示すステータコイル捻り装置５００の構成を説明する。
【００４７】
ステータコイル捻り装置５００は、ステータコア３２の外周部を受けるワーク受け５１、ステータコア３２の径方向の動きを規制して保持するクランパ５２、ステータコア３２の浮き上がりを防止するワーク押さえ５３、ステータコア３２の一端から出たセグメント３３の飛び出し脚部を捻るための捻り整形部５４、捻り整形部５４を軸方向に駆動するための昇降用シャフト５４ａ、捻り整形部５４を周方向に回転駆動する回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａ、昇降用シャフト５４ａを軸方向に移動するための昇降駆動機構５４ｂ、及び、回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａと昇降駆動機構５４ｂとを制御するコントローラ５５を備えている。
【００４８】
捻り整形部５４は、同心状に配置された４つの円筒状の捻り治具５４１〜５４４がそれらの先端面を揃えて配置されている。各捻り治具５４１〜５４４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａにより独立に回転可能とされ、かつ、昇降駆動機構５４ｂにより昇降用シャフト５４ａを昇降することにより同時に昇降可能となっている。
【００４９】
図９に示されているように、捻り治具５４１〜５４４の先端面には、挿入されたセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇの各先端（接合部）を保持するセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂが穿設されている。このセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、ステータコア３２のスロット３５と等しい数だけ、各捻り治具５４１〜５４４の周方向に並べて形成されている。なお、図３において、３４は絶縁用樹脂シートである。
【００５０】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、図９に示すように、互いに径方向に隣接するセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂ同士の連通を防止するための隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄが設けられている。隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、径方向外側から数えて１層目と２層目との間の隔壁５４１ｃ、５４２ｃで形成される間隔ｄ１及び３層目と４層目の間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃで形成される間隔ｄ３よりも、２層目と３層目との間の隔壁５４２ｄ、５４３ｄで形成される間隔ｄ２の方が大きくなるように設定されている。
【００５１】
次に、ステータコイル捻り装置５００の作動を説明する。
【００５２】
スロット３５内にセグメント３３が配置されたステータコア３２をワーク受け５１にセットする。次に、ステータコア３２の外周部をクランパ５２に固定する。その後、ワーク押さえ５３でステータコア３２の上部及び大セグメント３３１の頭部３３１ｃを押さえることにより、ステータコア３２及びセグメント３３の上下方向の動きを規制する。
【００５３】
セグメント３３が配置されたステータコア３２をクランパ５２及びワーク受け５３により固定した後、昇降用シャフト５４ａによって捻り整形部５４を上昇させ、各捻り治具５４１〜５４４に形成されたセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを挿入する。
【００５４】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにはセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇの先端すなわち後に接合部となる部分だけが挿入可能となっている。セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇはテーパ状に形成されているため、セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにスムーズに挿入されることができる。
【００５５】
セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを捻り整形部５４のセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入した後、捻り整形部５４は、回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａおよび昇降駆動機構５４ｂにより回動され、昇降される。捻り整形部５４は捻り整形部５４１〜５４４の全て同時に行う。
【００５６】
次に、捻り整形部５５４の回転について説明する。
【００５７】
捻り治具５４１および治具５４３を時計回り方向に半磁極ピッチだけ回転させ、捻り治具５４２および捻り治具５４４を反時計回り方向に半磁極ピッチだけ回転させる。その後、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇのうちスロット３５の出口からセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口までの部分の長さを一定に保つように、昇降駆動機構５４ｂおよび回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを制御しながら捻り整形部５４を回転しながら上昇させる。この時、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇは円弧状の軌跡を描くように回転しながら上昇する。この円弧状の軌跡を描く捻りは、スプリングバックによるセグメント３３の変形を防止するため、半磁極ピッチ（Ｔ／２）に相当する角度を所定量超えた角度まで行われる。
【００５８】
なお、この工程においては、捻り整形部５４１〜５４４は、周方向だけでなく軸方向にも規定の加工量を所定量超えて駆動されるが、セグメント３３のスロット３５の出口部分が既に曲げられているため、セグメント３３が上昇してスロット３５から抜け出すことはない。
【００５９】
その後、昇降駆動機構５４ｂおよび回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを上記前工程と逆向きの回転と下降をさせる。このようにして、セグメント３３の捻り行程を終了し、捻り整形部５４を下降させて捻り治具５４１〜５４４のセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂからセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを取り外す。セグメント３３が外された捻り整形部５４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａによって回転され、原位置に戻される。最後に、クランパ５２及びワーク押さえ５３が外され、セグメント３３に捻りが加えられたステータが取り出される。
【００６０】
結局、この捻り工程は、まずセグメント３３の端部を周方向にのみ回転変位させてセグメント３を周方向に倒し、続いてセグメント３３の端部を周方向並びに軸方向に変位させてセグメント３を深く傾け、その後、所定の加工量を超えてセグメント３の端部を周方向ならびに軸方向に変位させてセグメント３３を過剰に深く傾け、その後でセグメント３３の端部を所定の加工量まで戻すことにより行われる。
【００６１】
なお、捻り整形部５４はステータコア３２に対して、周方向だけでなく軸方向にも相対移動する。そのため、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇのうち、スロット３５の出口からセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口までの部分、すなわち、端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇからその端部先端（接合部）３３１ｄ、３３１ｅ、３３２ｄ、３３２ｅの長さを差し引いた長さを一定に保つように、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇが円弧状の軌跡を描くように捻じることができ、これにより、セグメント３３がセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから抜け出るのを防止することができる。
【００６２】
また、隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、１層目と２層目との隔壁５４１ｃ、５４２ｃ及び３層目と４層目との間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃよりも、３層目と４層目との間の隔壁５４１ｄ、５４２ｄが大きくなるように設定されている。１層目と２層目および３層目と４層目とをそれぞれ逆方向に半磁極ピッチ回転すると、１層目と２層目および３層目と４層目の電位導体３が互いに接近する。一方、２層目と３層目のセグメント３挿入部５４２ｂ、５４３ｂは隔壁５４２ｄ、５４３ｄの厚みが大きく設定されているため、２層目と３層目のセグメント３３の間の間隔は大きくなる。これにより、接合するセグメント３間、即ち１層目と２層目並びに３層目と４層目のセグメント３間は接近させることができ、また、接合しない３層目と４層目のセグメント３間は隙間を大きくして、接合工程を容易にすることができる。
【００６３】
４．接合工程
次に行う接合工程を以下に説明する。この工程は本質的に従来と同じである。
【００６４】
上記端部の捻りの後、図２に示すように、径方向内側から１層目と２層目の端部先端（接合部）が溶接され、径方向内側から３層目と４層目の端部先端（接合部）が溶接されて、ステータコイル３１が完成される。溶接には、ＴＩＧ溶接、ロー付け、抵抗溶接、電子ビーム溶接、レーザー溶接等が用いられる。
【００６５】
（参考例２）
以下、参考例２を説明する。ただし、以下の参考例２で用いる符号は、上記参考例１で用いた符号と無関係とする。図１１は車両用交流発電機の縦断面図、図１２はステータコイルの一部をなすセグメントの斜視図、図１３はスロット内におけるセグメントの収容状態を示す断面図である。
（全体構造）
図１１はこの車両用交流発電機の縦断面図である。図１１において、１は固定子（ステータ）、２は固定子鉄心、３はステータコイル、４は回転子（ロータ）、５はハウジング、６は回転軸である。
【００６６】
固定子１は、ハウジング５の周壁内周面に固定され、ロータ４が嵌着される回転軸６は一対の軸受けによりハウジング５の両端壁に回転自在に支承されて、図示しないエンジンに図示しないベルトによりプーリー結合されている。
【００６７】
ロータ４の外周面近傍には、図示しない永久磁石が周方向所定ピッチで極性交互に埋設されており、全体として永久磁石型三相ブラシレスＤＣモータ（ＩＰＭ型同期モータ）を構成している。なお、ロータ構造には、ランデルポールコア構造他、種々の形式が可能であるが、このような種々の形式の同期機自体は周知であるので説明を省略する。
【００６８】
固定子１は、スロットＳおよび歯部Ｔを有する固定子鉄心（図１２参照）２と、各スロットＳを軸方向に貫通する複数のセグメント導体を順次接合して構成される固定子巻線（三相星形接続されたステータコイル）３と、固定子鉄心２と各セグメント導体との間を電気絶縁するインシュレータ７とにより構成されている。
【００６９】
ステータコイル３は、Ｕ字状のセグメント導体３０を各スロットＳへ図１１において軸方向右側から左側へ挿通し、各セグメント導体の先端部を一対づつ溶接して形成された３個の相コイル（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）を接続した三相星形巻線からなるが、三相デルタ巻線としてもよい。
【００７０】
各セグメント導体３０は、図１３に示すように、略Ｖ字状の頭部３１と、頭部３１の両端からそれぞれ延在する一対の脚部３２とからなる。脚部３２は、スロットＳ内に収容されているスロット導体部３３と、固定子鉄心２の前端部から突出した後、略周方向へ屈曲し、径方向に隣接する他のセグメント導体３０の他の端部３４と溶接されて端部側コイルエンド８を構成する端部３４とからなる。セグメント導体３０の頭部３１も固定子鉄心２の後端部から突出して頭部側コイルエンド９を構成している。
【００７１】
一つのスロットＳには、図１２に示すように、６本のスロット導体部３３が径方向へ一列に配置されている。スロット導体部３３の径方向位置は径方向内側から順番に１層、２層、３層、４層、５層、６層と呼ばれるものとする。すなわち、スロット導体部３３１は１層に、スロット導体部３３２は２層に、スロット導体部３３３は３層に、スロット導体部３３４は４層に、スロット導体部３３５は５層に、スロット導体部３３６は６層に収容されている。同一セグメント導体３０の一対のスロット導体部３３、３３は、互いに略１磁極ピッチ（電気角π）離れた一対のスロットＳに挿通され、かつ、径方向において異なる位置に収容されている。
【００７２】
この実施例では、図１１、図１４に示すように、セグメント導体３０は、それぞれ略Ｕ字形状に形成された３種類のセグメント導体３００、３０１、３０２を有している。
【００７３】
セグメント導体３００は、１層のスロット導体部３３１と４層のスロット導体部３３４とを有し、大セグメントとも呼ばれる。セグメント導体３０１は、２層のスロット導体部３３２と３層のスロット導体部３３３とを有して、小セグメントとも呼ばれる。セグメント導体３００、３０１は、共同して第１コイル（既述した４導体径方向配置型コイル）を構成する。セグメント導体３０２は、５層のスロット導体部３３５と６層のスロット導体部３３６とを有し、小セグメントとも呼ばれる。セグメント導体３０２は、単独で第２コイル（既述した２導体径方向配置型コイル）を構成する。
【００７４】
したがって、図１４において、同一のセグメント導体３００に属する１層のスロット導体部３３１及び４層のスロット導体部３３４は略磁極ピッチ離れた２つのスロットに個別に属する。同様に、同一のセグメント導体３０１に属する２層のスロット導体部３３２及び３層のスロット導体部３３３は略磁極ピッチ離れた２つのスロットに個別に属する。同様に、同一のセグメント導体３０２に属する５層のスロット導体部３３５及び６層のスロット導体部３３６は略磁極ピッチ離れた２つのスロットに個別に属する。
【００７５】
図１５の等価回路図に示すように、セグメント導体３００、３０１を交互に連結してなる上記４導体径方向配置型コイル４００と、セグメント導体３０２を順次連結してなる２導体径方向配置型コイル２００とは、相ごとに直列接続されてそれぞれの相の相巻線を構成する。５００は、コイル接続線をなす略Ｕ字状のグメント導体であり、その一つのスロット導体部は４導体径方向配置型コイルの最終のスロット導体部をなし、もう一つのスロット導体部は２導体径方向配置型コイルの最初のスロット導体部をなす。２導体径方向配置型コイルの最終のスロット導体部は略Ｌ字状のセグメント導体６００に属しており、このセグメント導体６００は中性点用渡り線を兼ねている。４導体径方向配置型コイルの最初のスロット導体部は略Ｌ字状のセグメント導体７００に属しており、このセグメント導体７００は各相の外部引き出し端子を兼ねている。２導体径方向配置型コイル２００、４導体径方向配置型コイル４００を図１６に拡大図示する。
【００７６】
各相の２導体径方向配置型コイル２００及び４導体径方向配置型コイル４００のスロット内への具体的な巻線パターンは、毎極毎相のスロット数、巻線方式（全節巻きか短節巻きか）により異なるが用途に応じて好適な巻線パターンを採用すればよく、もはや当業者においてよく知られているので、詳細な説明は省略する。
（コイル製造工程）
次に、上記した２導体径方向配置型コイル２００及び４導体径方向配置型コイル４００の製造方法を以下に説明する。
【００７７】
１．頭部捻り工程（頭部展開工程）
頭部捻り工程を図１７〜図１９を参照して以下に説明する。図１７、図１８は、３種類のセグメント導体３００〜３０２の頭部３１を周方向に捻る前の状態すなわち頭部展開前の状態を示し、セグメント導体３００〜３０２の第１脚部３２１と第２脚部３２２は、それぞれ頭部３１の両端から一直線に延在している。
【００７８】
１０００〜１００２は互いに相対回動自在に配置されたリングであり、同軸配置されている。リング１０００の径は最小、リング１００２の径は最大とされている。リング１０００〜１００２は、それぞれ、スロット数に等しい溝又は孔ｈをスロットと等ピッチに有している。
【００７９】
リング１０００〜１００２の各溝又は孔にセグメント導体３００〜３０２の各脚部３４が収容され、セグメント導体３００〜３０２の各頭部３１はリング１０００〜１００２の上方に突出している。
【００８０】
セグメント導体３００のスロット導体部３３１とセグメント導体３０１のスロット導体部３３２はリング１０００の溝又は孔に挿通され、セグメント導体３０１のスロット導体部３３３とセグメント導体３０１のスロット導体部３３４とセグメント導体３０２のスロット導体部３３５はリング１００１の溝又は孔に挿通され、セグメント導体３０２のスロット導体部３３６はリング１００２の溝又は孔に挿通されている。頭部展開前であるので、同一のセグメント導体の一対のスロット導体部３３は周方向同位置に配置されている（図１８参照）。
【００８１】
セグメント導体３００、３０１の頭部３１の先端は、押さえリング１００３から垂下する一対の挟み爪（図では周方向奥側の一個のみ図示）１００４により周方向に挟持されている。セグメント導体３０２の頭部３１の先端は、押さえリング１００３から垂下する一対の挟み爪（図では周方向奥側の一個のみ図示）１００５により周方向に挟持されている。
【００８２】
この状態にて、押さえリング１００３を回動しない状態にて、リング１０００、１００２をたとえば時計方向に回動させ、リング１００１を反時計方向に回動させる。この実施例では、各リング１０００〜１００２の回動角度は半磁極ピッチに設定されるが、リング１０００、１００２の回動角とリング１００１の回動角との和が磁極ピッチ（電気角π）となればよい。
【００８３】
リング１０００〜１００２の上記回動により、各セグメント導体３００〜３０２の頭部３１は周方向に展開され、同一のセグメント導体の第１脚部３２１と第２脚部３２２とは１磁極ピッチ離れる。
【００８４】
この頭部展開工程を行うと、各セグメント導体３００〜３０２の頭部３１の軸方向高さは縮小するので、それに合わせて押さえリング１００３をリング１０００〜１００２に向けて降下させる。展開完了後、押さえリング１００３によりセグメント導体３００〜３０２を保持したまま、リング１０００〜１００２からセグメント導体３００〜３０２を離脱させる。
【００８５】
なお、この頭部展開工程において、リング１０００の回動角とリング１００１の回動角の合計が１磁極ピッチになれば、リング１０００の回動角及びリング１００１の回動角はそれぞれ自由に設定することができる。また、この頭部展開工程の変形態様として、リング１０００、１００２を回動させず、リング１００１を１磁極ピッチ、押さえリング１００３をたとえば半磁極ピッチだけ同一方向に回動させてもよく、リング１００１を回動させず、リング１０００、１００２を１磁極ピッチ、押さえリング１００３をたとえば半磁極ピッチだけ同一方向に回動させてもよい。
【００８６】
上記説明した頭部展開工程によれば、２導体径方向配置型コイル２００に属するセグメント導体３０２の第１脚部３２１と、４導体径方向配置型コイル４００に属するとともにセグメント導体３０２の第１脚部３２１に径方向に隣接するセグメント導体３００の第１脚部３２１とを同じリング１００１にて保持し、セグメント導体３０２の第２脚部３２２をリング１００１より径方向外側のリング１００２に保持し、セグメント導体３００の第２脚部３２２をリング１００１より径方向内側のリング１０００に保持し、これらリング１０００〜１００２を相対回動するので、更に要約すれば、異なるコイルに属するとともに径方向に隣接する二つのセグメント導体３００、３０２の各脚部を同一リングにて保持しつつ頭部展開を行うので、リング数を減らすとともに、セグメント導体３００の頭部３１とセグメント導体３０２の頭部３１との擦れ合いを防止することができる。
【００８７】
２．セグメント導体挿入工程
次に、これらセグメント導体３００〜３０２をを、互いの相対空間位置及び姿勢を乱すことなく、ステータコア２のスロットＳに挿通し、その後で、押さえリング１００３を取り外す。
【００８８】
３．端部捻り工程（端部展開工程）
上記のようにスロットに挿通されたセグメント導体３００〜３０２の端部３４を捻り成形する端部展開工程を図２０を参照して以下に説明する。なお、実際の捻り装置の具体的構成については、本出願人の出願になる上記特許文献を参照されたい。
【００８９】
２０００〜２００４は互いに相対回動自在に配置されたリングであり、同軸配置されている。リング２０００〜２００４は、それぞれ、スロット数に等しい溝又は孔ｈ’をスロットと等ピッチに有している。
【００９０】
リング２０００〜２００４の上端面に凹設された各溝又は孔ｈ’には端部３４の先端部３５が収容されている。端部３４は、ステータコア２から飛び出したセグメント導体３００〜３０２の各脚部３２からスロット導体部３３を除いた部分である。
【００９１】
３４１はセグメント導体３００の第２脚部３２２に属する端部、３４２はセグメント導体３０１の第２脚部３２２に属する端部、３４３はセグメント導体３０１の第１脚部３２１に属する端部、３４４はセグメント導体３００の第１脚部３２１に属する端部、３４５はセグメント導体３０２の第１脚部３２１に属する端部、３４６はセグメント導体３０２の第２脚部３２２に属する端部である。
【００９２】
端部３４１の先端部３５はリング２０００に、端部３４２の先端部３５はリング２００１に、端部３４３の先端部３５はリング２００２に、端部３４４の先端部３５と端部３４５の先端部３５はリング２００３に、端部３４６の先端部３５はリング２００４にそれぞれ保持される。
【００９３】
この状態にて、径方向内側から奇数番目のリング２０００、２００２、２００４を時計方向へ半磁極ピッチ、偶数番目のリング２００１、２００３を反時計方向へ半磁極ピッチ回動すれば、各脚部３４１〜３４６は、周方向へ展開される。また、脚部３４１の先端部３５と脚部３４２の先端部３５とは磁極ピッチ離れ、脚部３４３の先端部３５と脚部３４４の先端部３５とは磁極ピッチ離れ、脚部３４５の先端部３５と脚部３４６の先端部３５とは磁極ピッチ離れる。この端部展開完了後、リング２０００〜２００４を端部３４１〜３４６から離脱させる。なお、端部展開とともに、端部３４１〜３４６の軸方向高さが縮小するので、ステータコア２を降下させたり、あるいは、リング２０００〜２００４を上昇させたりすることが好適である。
【００９４】
この端部展開工程において、偶数番目のリング２０００、２００２、２００４、２００６の回動角と奇数番目のリング２００１、２００３の回動角との合計が１磁極ピッチになれば、偶数番目のリングの回動角及び奇数番目のリングの回動角はそれぞれ自由に設定することができる。また、この端部展開工程の変形態様として、奇数番目のリングと偶数番目のリングの一方を回動させず、他方を１磁極ピッチ、ステータコア２を所定角度回動させてもよい。
【００９５】
上記説明した端部展開工程によれば、２導体径方向配置型コイル２００に属するセグメント導体３０２の第１脚部３２１（端部３４５）と、４導体径方向配置型コイル４００に属するとともにセグメント導体３０２の第１脚部３２１（端部３４５）に径方向に隣接するセグメント導体３００の第１脚部３２１（端部３４４）とを同じリング２００３にて保持しているので、これら端部３４４、３４５との擦れ合いを防止し、またリング数を減らすことができる。
【００９６】
４．接合工程
次に行う接合工程を以下に説明する。この工程は本質的に従来と同じである。
【００９７】
上記した端部３４１〜３４６を展開した後、互いに径方向に隣接する端部３４１の先端部３５と端部３４２の先端部３５とを溶接し、互いに径方向に隣接する端部３４３の先端部３５と端部３４４の先端部３５とを溶接し、互いに径方向に隣接する端部３４５の先端部３５と端部３４６の先端部３５とを溶接する。溶接には、ＴＩＧ溶接、ロー付け、抵抗溶接、電子ビーム溶接、レーザー溶接等が用いられる。
【００９８】
図１５で説明した異形のセグメント導体５００、６００、７００は上記頭部展開工程、端部展開工程で展開してもよいが、予め展開したものをスロットに挿入しても良い。また、２導体径方向配置型コイル２００や４導体径方向配置型コイル４００内においても、毎極毎相２以上の同相スロットを隣接配置する場合には、互いに隣接するこれら同相スロットのセグメント導体同士を接続するためのスロット渡り用のＵ字状セグメントを採用するが、これらの詳細については、たとえば上記した特許文献３、４等を参照されたい。
（実施例１）
以下、コイルエンド導体（頭部又は端部）の周方向ギャップを調整する本発明の電機子について以下の実施例１（本明細書でいう第２発明に対応する）により説明する。回転電機の全体構成やステータコイルの構造、製法自体は、上記参考例１、２により既に説明したので、この実施例の電機子の特徴点のみを説明するものとする。なお、この実施例１の説明において用いる符号は、上記参考例１、２で用いた符号と無関係であるとする。
（コイルエンドの構造）
以下、この実施例におけるコイルエンドの構造を図２１を参照して説明する。図２１は、ステータコイルの頭部側コイルエンドを示すが、端部側コイルエンドにおいてもまったく同じである。
【００９９】
図２１において、Ｓ１〜Ｓ３はＵ相の一つの隣接同相スロット群Ｇ１を構成する３つのスロット、Ｓ４〜Ｓ６はＶ相の一つの隣接同相スロット群Ｇ２を構成する３つのスロット、Ｓ７〜Ｓ９はＷ相の一つの隣接同相スロット群Ｇ３を構成する３つのスロット、Ｓ１０〜Ｓ１２はＵ相の一つの隣接同相スロット群Ｇ４を構成する３つのスロットである。すなわち、このステータコア（電機子鉄心）２は毎極毎相当たり３つのスロットを有している。
【０１００】
Ｃ１は隣接同相スロット群Ｇ１、Ｇ４の周方向一方側から数えて一番目のスロットＳ１、Ｓ１０を貫通するセグメント導体である。Ｃ２は隣接同相スロット群Ｇ１、Ｇ４の周方向一方側から数えて二番目のスロットＳ２、Ｓ１１を貫通するセグメント導体である。Ｃ３は隣接同相スロット群Ｇ１、Ｇ４の周方向一方側から数えて三番目のスロットＳ３、Ｓ１２を貫通するセグメント導体である。セグメント導体Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、一つのＵ相の隣接同相コイルエンド導体群Ｇ１’を構成している。
【０１０１】
Ｃ４は隣接同相スロット群Ｇ２、Ｇ５の周方向一方側から数えて一番目のスロットＳ４、Ｓ１３を貫通するセグメント導体である。Ｃ５は隣接同相スロット群Ｇ２、Ｇ５の周方向一方側から数えて二番目のスロットＳ５、Ｓ１４を貫通するセグメント導体である。Ｃ６は隣接同相スロット群Ｇ１、Ｇ４の周方向一方側から数えて三番目のスロットＳ６、Ｓ１５を貫通するセグメント導体である。セグメント導体Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６は、一つのＶ相の隣接同相コイルエンド導体群Ｇ２’を構成している。
【０１０２】
Ｃ７は隣接同相スロット群Ｇ３、Ｇ６の周方向一方側から数えて一番目のスロットＳ７、Ｓ１６を貫通するセグメント導体である。Ｃ８は隣接同相スロット群Ｇ３、Ｇ６の周方向一方側から数えて二番目のスロットＳ８、Ｓ１７を貫通するセグメント導体である。Ｃ９は隣接同相スロット群Ｇ３、Ｇ６の周方向一方側から数えて三番目のスロットＳ９、Ｓ１８を貫通するセグメント導体である。セグメント導体Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９は、一つのＷ相の隣接同相コイルエンド導体群Ｇ３’を構成している。
【０１０３】
この実施例では、各隣接同相スロット群に属しかつ互いに隣接する一対のスロット間のスロットピッチｄが、互いに異なる隣接同相スロット群に属しかつ互いに隣接する一対のスロット間のスロットピッチｅよりも狭く設定されている。
【０１０４】
その結果、各セグメント導体Ｃ１〜Ｃ９の曲率半径、屈曲位置などの形状を等しく設定しているにもかかわらず、各隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間のギャップＸに比較して、互いに異なる隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間のギャップＹを広く設定することができ、かつ、すべてのセグメント導体間のギャップを等しくした場合よりも広く設定することができる。
【０１０５】
これにより、各隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間の電圧に比較して、互いに異なる隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間に大きな電圧（相間電圧）が掛かっても、コロナ放電の発生を良好に防止し、コイルエンドの電圧耐性を向上することができる。
【０１０６】
また、この実施例によるコイルエンドの電圧耐性向上は、コイルエンドの曲げ作業（展開作業）を複雑化することがないため、作業性に優れる。ただし、上記した頭部展開工程においてセグメント導体の頭部の先端部分を爪で保持する場合、爪の位置を調整する必要は生じる。また、上記した端部展開工程においてセグメント導体の端部の先端部分を保持するリングの穴又は溝の位置を調整する必要は生じる。
（実施例２）
以下、コイルエンド導体（頭部又は端部）の周方向ギャップを調整する本発明の電機子について以下の実施例２（本明細書でいう第１発明に対応する）により説明する。回転電機の全体構成やステータコイルの構造、製法自体は、上記参考例１、２により既に説明したので、この実施例の電機子の特徴点のみを説明するものとする。なお、この実施例１の説明において用いる符号は、上記参考例１、２で用いた符号と無関係であるとする。
（コイルエンドの構造）
以下、この実施例２におけるコイルエンドの構造を図２１を参照して説明する。図２１は、ステータコイルの頭部側コイルエンドを示すが、端部側コイルエンドにおいてもまったく同じである。また、すべてのスロットピッチが一定である点を除いて、スロットＳ１〜Ｓ１２、隣接同相コイルエンド導体群Ｇ１〜Ｇ４の配置は実施例１（図２１参照）と等しい。また、隣接同相コイルエンド導体群Ｇ１’、Ｇ２’、Ｇ３’とそれらを構成するセグメント導体Ｃ１〜Ｃ９の配置も、後述する屈曲開始点の位置が異なる点を除いて実施例１（図２１参照）と等しい。
【０１０７】
同じ隣接同相コイルエンド導体群に属する３つのセグメント導体の頭部（又は端部）は、それぞれスロットからまず軸方向へ一直線に飛び出して屈曲開始点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に達した後、図２２に示すように互いに等しい曲率半径にて周方向へ互いに等しい角度だけ曲げられ、その後、再度一直線に延在して頭部（又は端部）の先端に達している。
【０１０８】
この実施例２の特徴は、同じ隣接同相コイルエンド導体群に属する３つのセグメント導体の頭部（たとえばＣ４、Ｃ５、Ｃ６）がそれぞれ異なる屈曲開始点を有する点にある。更に説明すると、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向一方側に最もずれた頭部（たとえばＣ４）は屈曲開始点Ｐ１を、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向中央の頭部（たとえばＣ５）は屈曲開始点Ｐ２を、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向他方側に最もずれた頭部（たとえばＣ６）は屈曲開始点Ｐ３を有している。
【０１０９】
屈曲開始点Ｐ１とステータコア２の端面との間の軸方向距離ａは他の屈曲開始点Ｐ２、Ｐ３の軸方向距離ｂ、ｃよりも小さく設定され、屈曲開始点Ｐ３とステータコア２の端面との間の軸方向距離ｃは他の屈曲開始点Ｐ２、Ｐ３の軸方向距離ａ、ｂよりも大きく設定されている。
【０１１０】
このようにすれば、実施例１の場合と同じく、各セグメント導体Ｃ１〜Ｃ９の曲率半径、スロットピッチなどを等しく設定しているにもかかわらず、各隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間のギャップＸに比較して、互いに異なる隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間のギャップＹを広く設定することができ、かつ、すべてのセグメント導体間のギャップを等しくした場合よりも広く設定することができる。
【０１１１】
これにより、各隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間の電圧に比較して、互いに異なる隣接同相コイルエンド導体群に属しかつ互いに隣接する一対のセグメント導体間に大きな電圧（相間電圧）が掛かっても、コロナ放電の発生を良好に防止し、コイルエンドの電圧耐性を向上することができる。
【０１１２】
また、この実施例によるコイルエンドの電圧耐性向上は、コイルエンドの曲げ作業（展開作業）を複雑化することがないため、作業性に優れる。ただし、上記した頭部展開工程においてセグメント導体の頭部の先端部分を爪で保持する場合、爪の位置を調整する必要は生じる。また、上記した端部展開工程においてセグメント導体の端部の先端部分を保持するリングの穴又は溝の位置を調整する必要は生じる。
（頭部（又は端部）の屈曲開始点の設定方法）
以下、頭部（又は端部）の屈曲開始点の好適な設定方法について、以下に説明する。
【０１１３】
まず、既述した頭部展開工程の実施により頭部が展開された（捻られた）セグメント導体をステータコア２にその軸方向一端側から挿入し、端部展開工程を実施するが、端部展開工程の前の上記セグメント導体の挿入において、最終的にスロット内に入ってスロット導体部となるべき部分を頭部側コイルエンド側に所定距離だけすべて抜き出しておいて上記端部展開工程を実施する。その後、図２２に示すように、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向一方側のセグメント導体（たとえばセグメント導体Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０）は深く押し込み、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向中央のセグメント導体（たとえばセグメント導体Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８、Ｃ１１）はそれよりも浅く押し込む。また、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向他方側のセグメント導体（たとえばセグメント導体Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８、Ｃ１１）は押し込まない。
【０１１４】
これにより、図２２に示す屈曲開始点の調整を実現することができる。同時に、端部側コイルエンドにおいても、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向一方側のセグメント導体（たとえばセグメント導体Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０）の屈曲開始点はステータコア２の端面から遠く離れ、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向中央のセグメント導体（たとえばセグメント導体Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８、Ｃ１１）はステータコア２の端面から中程度に離れ、隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向他方側のセグメント導体（たとえばセグメント導体Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８、Ｃ１１）はステータコア２の端面からほとんど離れない。
【０１１５】
これにより、簡単に屈曲開始点の調整を実施することができる。なお、この場合、セグメント導体の端部の先端がセグメント導体ごとにばらつく可能性があるが、あらかじめセグメント導体の端部導体の軸方向長さを調整すておくことにより、各セグメント導体の端部の先端部の軸方向長さを等しくすることもできる。これはその後の溶接作業を簡単化する。
【０１１６】
なお、上記セグメント導体の端部展開工程後の軸方向押し込みにより頭部側コイルエンド及び端部側コイルエンドにおける上記屈曲開始点を調整する代わりに、頭部展開工程及び端部展開工程において治具を用いて各セグメント導体の屈曲開始点を変更することも可能である。
【０１１７】
このようにすれば、各コイルエンド導体（頭部又は端部）の上記軸方向距離の調整を簡単に実施することができ、自動化、一斉処理も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１の車両用交流発電機の縦断面図である。
【図２】図１のセグメントの模式斜視図である。
【図３】図１のステータコアの部分断面図である。
【図４】セグメントのスロット挿通直前の状態を示す模式斜視図である。
【図５】６つの相コイルを用いた三相星形接続方式の三相ステータコイルの巻線図である。
【図６】頭部捻りのためのリングを示す斜視図である。
【図７】頭部捻り装置の断面図である。
【図８】端部捻り整形装置の模式縦断面図である。
【図９】図８の捻り治具の平面図である。
【図１０】頭部の本捻り工程の前後を示す展開図である。
【図１１】参考例２の車両用交流発電機の模式軸方向断面図である。
【図１２】図１１のステータコアの部分断面図である。
【図１３】図１１のセグメント導体の模式軸方向断面図である。
【図１４】図１１のセグメント導体の模式斜視図である。
【図１５】６つのコイルを用いた三相星形接続方式の三相電機子コイルの巻線図である。
【図１６】図１１のステータコイルの軸方向にみた模式側面図である。
【図１７】頭部捻り工程を示す模式説明図である。
【図１８】頭部捻り工程（捻り前）を示す模式斜視図である。
【図１９】頭部捻り工程（捻り後）を示す模式斜視図である。
【図２０】端部捻り工程を示す模式説明図である。
【図２１】実施例１の頭部側コイルエンドを示す部分平面図である。
【図２２】実施例２の頭部側コイルエンドを示す部分平面図である。
【符号の説明】
２  ステータコア（電機子鉄心）
Ｇ１〜Ｇ４  隣接同相スロット群
Ｓ１〜Ｓ３  Ｕ相の一つの隣接同相スロット群を構成する３つのスロット
Ｓ４〜Ｓ６  Ｖ相の一つの隣接同相スロット群を構成する３つのスロット
Ｓ７〜Ｓ９  Ｗ相の一つの隣接同相スロット群を構成する３つのスロット
Ｓ１０〜Ｓ１２  Ｕ相の一つの隣接同相スロット群を構成する３つのスロット
Ｃ１〜  Ｃ９  セグメント導体
Ｇ１’〜Ｇ３’  隣接同相コイルエンド導体群
ｄ  各隣接同相スロット群に属しかつ互いに隣接する一対のスロット間のスロットピッチ
Ｐ１  隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向一方側に最もずれた頭部の屈曲開始点
Ｐ２  隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向中央の頭部の屈曲開始点
Ｐ３  隣接同相コイルエンド導体群のうち周方向他方側に最もずれた頭部の屈曲開始点
【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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【図２１】
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【図２２】
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