(57)【要約】【課題】固定子の占積率を犠牲にせず固定子コアのスロットに挿入されたセグメントコイルのリード側先端の位置の精度を向上可能な構造の固定子、固定子製造方法及び固定子製造装置の提供。【解決手段】平角導体Ｄを曲げ加工して形成したセグメントＳｇとスロット１２を有する固定子コア２０とを有する固定子１０において、セグメントＳｇの固定子コア２０端面より突出するリード部分Ｓｇａに、スロット１２内に納められるスロット内導線部Ｓｇｂに対して根本側変曲点Ｐ５から固定子コア２０の径方向に偏心されたシフト部分Ｓｆを有し、リード部分Ｓｇａのうち、第３リード部分Ｓｇａ３は第１先端側変曲点Ｐ１を有し、第３リード部分Ｓｇａ３と同じスロット１２に挿入される第５リード部分Ｓｇａ５は第２先端側変曲点Ｐ２を有し、固定子コア２０の端面２０ａから第１先端側変曲点Ｐ１までの高さと、第２先端側変曲点Ｐ２までの高さとが異なる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角導体を曲げ加工して形成したセグメントコイルと、前記セグメントコイルが挿入されるスロットを有する固定子コアと、を有する固定子において、
前記セグメントコイルの固定子コア端面より突出するリード部分に、前記スロット内に納められるスロット内導線部分に対して根本側変曲点から前記固定子コアの径方向に偏心され先端側変曲点まで変形されるシフト部分を有し、
前記リード部分のうち、第１のリード部分は第１先端側変曲点を有し、前記第１のリード部分と同じ前記スロットに挿入される第２のリード部分は第２先端側変曲点を有し、
前記固定子コア端面から前記第１先端側変曲点までの高さと前記第２先端側変曲点までの高さとが異なること、
を特徴とする固定子。
【請求項２】
請求項１に記載の固定子において、
前記固定子コアの同じ前記スロットに挿入される前記セグメントコイルに形成された前記先端側変曲点の前記固定子コア端面からの高さは、前記固定子コアの内周側から順に高くなっていること、
を特徴とする固定子。
【請求項３】
請求項１に記載の固定子において、
前記固定子コアの最内周に前記第１のリード部分が配置され、
前記第１のリード部分に隣接した外周側に前記シフト部分の形成されない非シフトリード部分が配置され、
前記非シフトリード部分に隣接した外周側に前記第２のリード部分が配置され、
前記第１のリード部分に形成された前記第１先端側変曲点は、前記第２のリード部分に形成された前記第２先端側変曲点と比べて、前記固定子コア端面からの高さが高く設定され、
前記第２のリード部分より外周側に配置される前記リード部分に形成される前記先端側変曲点の前記固定子コア端面からの高さは順に高くなっていること、
を特徴とする固定子。
【請求項４】
平角導体を曲げ加工してセグメントコイルを形成し、前記セグメントコイルを固定子コアのスロットに挿入し、固定子を製造する固定子製造方法において、
前記固定子コアに挿入された前記セグメントコイルの固定子コア端面から突出するリード部分である第１のリード部分を、前記固定子コアの軸方向にから第１変形ブレードを近接させて、前記スロット内に納められるスロット内導線部分より前記固定子コアの径方向に偏心した第１シフト部分を形成し、
前記第１変形ブレードに隣接して設けられる、前記第１変形ブレードと長さの異なる第２変形ブレードを第２のリード部分に近接させて、第２シフト部分を形成すること、
を特徴とする固定子製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の固定子製造方法において、
前記第１変形ブレードは、前記第１のリード部分を変形させて前記第１シフト部分を形成し、
前記第２変形ブレードは、前記第１変形ブレードより短く、前記第１のリード部分の前記固定子コアの外周側に位置する前記第２のリード部分を変形させて前記第２シフト部分を形成し、
前記第２変形ブレードより前記固定子コアの外周側に配置される前記リード部分を変形する変形ブレードは、前記第２変形ブレードより順に短くなるよう設定されること、
を特徴とする固定子製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の固定子製造方法において、
前記第１変形ブレードは、前記固定子コアの最内周に位置する第１のリード部分を変形させて前記第１シフト部分を形成し、
前記第２変形ブレードは、前記第１変形ブレードより長く設定されて、前記第１のリード部分の前記固定子コアの外周側に位置する前記第２のリード部分を変形させて前記第２シフト部分を形成し、
前記第２変形ブレードより前記固定子コアの外周側に配置される前記リード部分を変形する変形ブレードは、前記第２変形ブレードより順に短くなるよう設定されること、
を特徴とする固定子製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６の何れか１つに記載の固定子製造方法において、
前記変形ブレードを、前記固定子コア端面に近接させて前記リード部分を変形させ、
前記リード部分の根本部分を根本クランプで前記固定子コアの径方向からクランプし、
前記リード部分の先端側部分を外形クランプで前記固定子コアの径方向からクランプすること、
を特徴とする固定子製造方法。
【請求項８】
平角導体を曲げ加工してセグメントコイルを形成し、前記セグメントコイルを固定子コアのスロットに挿入し、固定子を製造する固定子製造装置において、
前記固定子コアの端面に近接して、前記スロットに挿入され前記固定子コア端面より突出するリード部分を変形させる第１変形ブレードと、前記第１変形ブレードに隣接して配置され前記第１変形ブレードと長さの異なる第２変形ブレードと、を備えること、
を特徴とする固定子製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載の固定子製造装置において、
前記リード部分の前記固定子コア端面付近を、前記固定子コアの径方向からクランプする根本クランプと、
前記リード部分の先端部分付近を、前記固定子コアの径方向からクランプする外形クランプと、を有すること、
を特徴とする固定子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントコイルを用いた固定子を製造する技術に関し、詳しくは固定子のスロットにセグメントコイルを挿入した後、セグメントコイルの端部を加工する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に鑑みて自動車に駆動用のモータを搭載するケースが多くなってきている。車載される駆動用のモータは、搭載スペースが限られるために省スペースであることが求められる。また、自動車の駆動性能を高めるために高出力化が求められる。特にハイブリッド車はエンジンと駆動用モータとをエンジンルーム内に両方を搭載しなければならず、スペース的な制約は厳しい。この為、更なるモータの小型化が求められている。なお、一般機械に使用されるモータについても、小型化及び高出力化が図られることが望ましい。
【０００３】
モータ及び回転電機の小型化及び高出力化を図る場合には、固定子に備えられたコイルに流す電流値を高くすることが考えられる。しかし、このためには固定子に用いるコイルの断面積を確保する必要があり、平角導体を用いたコイルを使用することが提案されている。平角導体でコイルを形成する手法の１つとしてセグメントコイルを用いたものがある。略Ｕ字状に平角導体を曲げ加工し、固定子コアのスロットに挿入した後、リード側を溶接することでコイルを形成する方法である。
【０００４】
特許文献１には、ステータの巻き線の製造方法について開示されている。固定子コアに備えるスロットに略Ｕ字型の導体セグメントを挿入する。その後、固定子コア端面から突出する導体セグメント群のリード側をそれぞれ所定の位置に配置されるように、分割器を用いて径方向に並んだ導体セグメントのリード側端部をそれぞれ２つずつ当接させると共に、それ以外の端部同士は間隔を隔てるように形成する。そして、分割器を固定子コアの径方向外側に移動させてリード側端部を変形させる。この後、リード側端部同士を溶接してコイルを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術を用いて固定子を製造するには以下に説明する課題があると考えられる。
【０００７】
特許文献１に記載の技術を用いて固定子を製造した場合、リード側端部に分割器の先端の挿入がスムーズに行くように、分割器の溝を広げる必要があると考えられる。その結果、リード側端部が広がり過ぎ、リード側端部の先端の位置を巧く制御できないと考えられる。出願人が確認した限りでは、特許文献１に記載の手法ではリード側先端部が所定の形状に変形できない場合が多数あった。このため、この後の工程でリード側先端部の捻りを行い、溶接を行う際にこのリード側先端部の位置精度が影響してしまう。
【０００８】
特許文献１に記載の分割器は、同心円状の溝を複数設けられた構造で、この溝にリード側先端部を挿入する構成となっている。しかし、リード側先端部に挿入される溝の縁である挿入部は、リード側先端部が先に挿入された挿入部によって変形されると、次に挿入される挿入部が狙った位置に挿入されないことがある。これは、リード側先端部が予定よりも広がりすぎることが原因であり、このような問題に対応するためには、リード側先端部の変形を見越してより溝の幅を大きくする必要がある。しかし、溝の幅を大きくすると固定子のリード側の体格が大きくなるために望ましくない上、リード側先端部の精度の悪化する虞がある。
【０００９】
このような事態に対応すべく、出願人はセグメントコイルのリード側先端部を固定子コアの外で変形させ、例えばスロットに１０本のリード側先端部を挿入する固定子では、７本のセグメントコイルを先に挿入し、後から残り３本のリード側先端部を挿入する方法を考案した。しかし、この手法を採ると、スロットの固定子コア径方向の深さを、スロット内に収まるスロット内導線部の幅より余裕を持たせて設計する必要がある。これは、リード側先端部を先に変形させ、そのまま挿入する為に変形分の余裕がスロットの深さに必要だからである。この結果、固定子の占積率を悪化させる結果となり、固定子の小型化の要望に反することになる。
【００１０】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、固定子の占積率を犠牲にせず固定子コアのスロットに挿入されたセグメントコイルのリード側先端の位置の精度を向上可能な構造の固定子、固定子製造方法及び固定子製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の一態様による固定子は、以下のような特徴を有する。
【００１２】
（１）平角導体を曲げ加工して形成したセグメントコイルと、前記セグメントコイルが挿入されるスロットを有する固定子コアと、を有する固定子において、前記セグメントコイルの固定子コア端面より突出するリード部分に、前記スロット内に納められるスロット内導線部分に対して根本側変曲点から前記固定子コアの径方向に偏心され先端側変曲点まで変形されるシフト部分を有し、前記リード部分のうち、第１のリード部分は第１先端側変曲点を有し、前記第１のリード部分と同じ前記スロットに挿入される第２のリード部分は第２先端側変曲点を有し、前記固定子コア端面から前記第１先端側変曲点までの高さと前記第２先端側変曲点までの高さとが異なること、を特徴とする。
【００１３】
（２）（１）に記載の固定子において、前記固定子コアの同じ前記スロットに挿入される前記セグメントコイルに形成された前記先端側変曲点の前記固定子コア端面からの高さは、前記固定子コアの内周側から順に高くなっていること、を特徴とする。
【００１４】
（３）（１）に記載の固定子において、前記固定子コアの最内周に前記第１のリード部分が配置され、前記第１のリード部分に隣接した外周側に前記シフト部分の形成されない非シフトリード部分が配置され、前記非シフトリード部分に隣接した外周側に前記第２のリード部分が配置され、前記第１のリード部分に形成された前記第１先端側変曲点は、前記第２のリード部分に形成された前記第２先端側変曲点と比べて、前記固定子コア端面からの高さが高く設定され、前記第２のリード部分より外周側に配置される前記リード部分に形成される前記先端側変曲点の前記固定子コア端面からの高さは順に高くなっていること、を特徴とする。
【００１５】
また、目的を達成するために、本発明の一態様による固定子製造方法は以下のような特徴を有する。
【００１６】
（４）平角導体を曲げ加工してセグメントコイルを形成し、前記セグメントコイルを固定子コアのスロットに挿入し、固定子を製造する固定子製造方法において、前記固定子コアに挿入された前記セグメントコイルの固定子コア端面から突出するリード部分である第１のリード部分を、前記固定子コアの軸方向にから第１変形ブレードを近接させて、前記スロット内に納められるスロット内導線部分より前記固定子コアの径方向に偏心した第１シフト部分を形成し、前記第１変形ブレードに隣接して設けられる、前記第１変形ブレードと長さの異なる第２変形ブレードを第２のリード部分に近接させて、第２シフト部分を形成すること、を特徴とする。
【００１７】
（５）（４）に記載の固定子製造方法において、前記第１変形ブレードは、前記第１のリード部分を変形させて前記第１シフト部分を形成し、前記第２変形ブレードは、前記第１変形ブレードより短く、前記第１のリード部分の前記固定子コアの外周側に位置する前記第２のリード部分を変形させて前記第２シフト部分を形成し、前記第２変形ブレードより前記固定子コアの外周側に配置される前記リード部分を変形する変形ブレードは、前記第２変形ブレードより順に短くなるよう設定されること、を特徴とする。
【００１８】
（６）（４）に記載の固定子製造方法において、前記第１変形ブレードは、前記固定子コアの最内周に位置する第１のリード部分を変形させて前記第１シフト部分を形成し、前記第２変形ブレードは、前記第１変形ブレードより長く設定されて、前記第１のリード部分の前記固定子コアの外周側に位置する前記第２のリード部分を変形させて前記第２シフト部分を形成し、前記第２変形ブレードより前記固定子コアの外周側に配置される前記リード部分を変形する変形ブレードは、前記第２変形ブレードより順に短くなるよう設定されること、を特徴とする。
【００１９】
（７）（４）乃至（６）の何れか１つに記載の固定子製造方法において、前記変形ブレードを、前記固定子コア端面に近接させて前記リード部分を変形させ、前記リード部分の根本部分を根本クランプで前記固定子コアの径方向からクランプし、前記リード部分の先端側部分を外形クランプで前記固定子コアの径方向からクランプすること、を特徴とする。
【００２０】
また、目的を達成するために、本発明の一態様による固定子製造装置は以下のような特徴を有する。
【００２１】
（８）平角導体を曲げ加工してセグメントコイルを形成し、前記セグメントコイルを固定子コアのスロットに挿入し、固定子を製造する固定子製造装置において、前記固定子コアの端面に近接して、前記スロットに挿入され前記固定子コア端面より突出するリード部分を変形させる第１変形ブレードと、前記第１変形ブレードに隣接して配置され前記第１変形ブレードと長さの異なる第２変形ブレードと、を備えること、を特徴とする。
【００２２】
（９）（８）に記載の固定子製造装置において、前記リード部分の前記固定子コア端面付近を、前記固定子コアの径方向からクランプする根本クランプと、前記リード部分の先端部分付近を、前記固定子コアの径方向からクランプする外形クランプと、を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
このような特徴を有する本発明の一態様による固定子により、以下のような作用、効果が得られる。
【００２４】
上記（１）に記載の態様は、平角導体を曲げ加工して形成したセグメントコイルと、セグメントコイルが挿入されるスロットを有する固定子コアと、を有する固定子において、セグメントコイルの固定子コア端面より突出するリード部分に、スロット内に納められるスロット内導線部分に対して根本側変曲点から固定子コアの径方向に偏心され先端側変曲点まで変形されるシフト部分を有し、リード部分のうち、第１のリード部分は第１先端側変曲点を有し、第１のリード部分と同じスロットに挿入される第２のリード部分は第２先端側変曲点を有し、固定子コア端面から第１先端側変曲点までの高さと第２先端側変曲点までの高さとが異なるものである。
【００２５】
特許文献１の技術とは、第１先端側変曲点と第２先端側変曲点の固定子コア端面からの高さが違う構成となっている点で異なる。特許文献１の技術は、同心円状に複数の溝を切った分割器を用いている。このため、分割器に備えた溝の縁である挿入部は高さが同じとなっている。これは即ち、これを用いて加工されるリード部分は、形成される先端側変曲点の固定子コア端面からの高さが同じとなる事を意味する。図２４は、特許文献１に記載の方法で変形させた場合の固定子のリード部分に関する部分断面図である。図２４に示される様に、先端側変曲点Ｃｐ１は分割器１０４の端面に揃って形成されている。これは、分割器１０４に設けられる第１溝１０５ａ、第２溝１０５ｂ、第３溝１０５ｃ及び第４溝１０５ｄを隔てる縁である第１挿入部１０６ａ、第２挿入部１０６ｂ及び第３挿入部１０６ｃが内周縁１０４ａと外周縁１０４ｂと同じ高さに形成されているためである。
【００２６】
この結果、リード部分１１０を分割器１０４で変形させる際には、リード部分１１０に最も深く挿入される第１挿入部１０６ａが最初に第１リード部１１０ａと第２リード部１１０ｂとの間に挿入される。そして、第２挿入部１０６ｂが次に第２リード部１１０ｂと第３リード部１１０ｃとの間に挿入される。そして、第３挿入部１０６ｃが最後に第３リード部１１０ｃと第４リード部１１０ｄの間に挿入される。
【００２７】
しかし、固定子コア１２０の外周側に配置され、最も変形距離の長い第１リード部１１０ａを最初に変形させると、隣に配置される第２リード部１１０ｂ、第３リード部１１０ｃ及び第４リード部１１０ｄも同時に変形することとなり、それぞれのリード部分の先端の位置が移動する。第２挿入部１０６ｂは、移動した第２リード部１１０ｂと第３リード部１１０ｃとの間に挿入される必要があり、第３挿入部１０６ｃは、更に移動した第３リード部１１０ｃと第４リード部１１０ｄとの間に挿入される必要がある。
【００２８】
したがって、第２溝１０５ｂは第１溝１０５ａより広く設計され、第３溝１０５ｃは第２溝１０５ｂより広く設計され、第４溝１０５ｄは第３溝１０５ｃより広く設計される必要がある。ところで、固定子コア１２０の最外周に配置される第１リード部１１０ａに比べて第２リード部１１０ｂ、第３リード部１１０ｃ、第４リード部１１０ｄと内周に行くにしたがってリード部分１１０の長さは短くなる。これは、リード部分１１０同士が接合される関係で、外周の方がより長く設定される必要があるためである。このことが、より第１挿入部１０６ａ乃至第３挿入部１０６ｃとの関係で第２溝１０５ｂ乃至第４溝１０５ｄの広くする必要性を高めていると考えられる。
【００２９】
一方、（１）に記載の態様の場合は、第１先端側変曲点までの固定子コア端面からの高さと第２先端側変曲点までの固定子コア端面までの高さを異なる設定としている。このことは、即ち固定子のリード部分に挿入する変形ブレードの長さを変えること意味し、適切なタイミングでリード部分にアプローチ可能となる。このことは、図２４に示される第２溝１０５ｂ乃至第４溝１０５ｄに相当する部分を必要以上に広げずに済むことを意味し、結果的にコイルエンドの小型化とリード部分の位置精度の向上を図ることが可能となる。リード部分の先端の位置精度を向上させることで、シフト部分形成工程の後に必要となる捻り工程及び溶接工程において、不良率を低下することが可能となる。また、課題で示したような先にリード部分を変形させたセグメントコイルを用いる必要が無く、固定子の占積率を低下させることも無いため、固定子の小型化と高出力化の両立を図ることが可能となる。
【００３０】
また、上記（２）に記載の態様は、（１）に記載の固定子において、固定子コアの同じスロットに挿入されるセグメントコイルに形成された先端側変曲点の固定子コア端面からの高さは、固定子コアの内周側から順に高くなっているものである。前述した通り、固定子コアのリード部分の固定子コア端面からの高さは、固定子コアの内周側から外周側に向けて徐々に高くなるように設定される必要がある。これに対応して固定子コアの内周側から先端側変曲点を高く設定する、即ちリード部分に挿入する変形ブレードの高さを固定子コアの外形側に向けて徐々に短く設定する。このことで、シフト部分の形成に当たって変形ブレード同士のクリアランスを狭くすることができ、リード部分の固定子コアの径方向への変形量を最小限に抑えることができる。この結果、固定子の小型化に貢献することが可能である。
【００３１】
また、上記（３）に記載の態様は、（１）に記載の固定子において、固定子コアの最内周に第１のリード部分が配置され、第１のリード部分に隣接した外周側にシフト部分の形成されない非シフトリード部分が配置され、非シフトリード部分に隣接した外周側に第２のリード部分が配置され、第１のリード部分に形成された第１先端側変曲点は、第２のリード部分に形成された第２先端側変曲点と比べて、固定子コア端面からの高さが高く設定され、第２のリード部分より外周側に配置されるリード部分に形成される先端側変曲点の固定子コア端面からの高さは順に高くなっている。
【００３２】
固定子コア端面より突出するリード部分のうち、内周側に非シフトリード部分を設け、更に内周側に配置される第１のリード部分と第１先端側変曲点を設けることになる。この結果、（２）の構成よりも外周側に配置されるリード部分の固定子コア径方向への変形量が少なくて済むというメリットが得られる。スロット内に挿入するスロット内導線部の数が多くなるほど、リード部分の変形量は増える事になる。シフト部分形成にあたって変形量が増えるとリード部分先端の位置制御が困難になることから、シフト部分を内周側に振り分けることでリード部分の先端位置の精度を向上させることに貢献できる。
【００３３】
また、このような特徴を有する本発明の一態様による固定子製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。
【００３４】
また、上記（４）に記載の態様は、平角導体を曲げ加工してセグメントコイルを形成し、セグメントコイルを固定子コアのスロットに挿入し、固定子を製造する固定子製造方法において、固定子コアに挿入されたセグメントコイルの固定子コア端面から突出するリード部分である第１のリード部分を、固定子コアの軸方向にから第１変形ブレードを近接させて、スロット内に納められるスロット内導線部分より固定子コアの径方向に偏心した第１シフト部分を形成し、第１変形ブレードに隣接して設けられる、第１変形ブレードと長さの異なる第２変形ブレードを第２のリード部分に近接させて、第２シフト部分を形成するものである。
【００３５】
第１変形ブレードと第２変形ブレードが異なる長さを有することで、変形ブレードを固定子のリード部分に近接させてリード部分にシフト部分を形成することが可能となる。これによって（１）の効果として説明したように、リード部分のシフト部分の形成による先端位置の精度を向上させる効果が得られ、固定子の小型化にも貢献が可能である。また、固定子コアのスロットにセグメントコイルを挿入する際にはストレートの状態で良いため、スロットの径方向の深さを最低限に抑えることができ、固定子の占積率の維持、向上を図ることが可能である。
【００３６】
また、上記（５）に記載の態様は、（４）に記載の固定子製造方法において、第１変形ブレードは、第１のリード部分を変形させて第１シフト部分を形成し、第２変形ブレードは、第１変形ブレードより短く、第１のリード部分の固定子コアの外周側に位置する第２のリード部分を変形させて第２シフト部分を形成し、第２変形ブレードより固定子コアの外周側に配置されるリード部分を変形する変形ブレードは、第２変形ブレードより順に短くなるよう設定されるものである。
【００３７】
第１変形ブレードの外周側に、第１変形ブレードよりも短い第２変形ブレードを配置し、第２変形ブレードの外側には更に短い変形ブレードを配置することで、固定子のリード部分に高さの異なる先端側変曲点のシフト部分を形成するので、（２）に記載の固定子の製造が可能となる。したがって、固定子の小型化を図ることができる。
【００３８】
また、上記（６）に記載の態様は、（４）に記載の固定子製造方法において、第１変形ブレードは、固定子コアの最内周に位置する第１のリード部分を変形させて第１シフト部分を形成し、第２変形ブレードは、第１変形ブレードより長く設定されて、第１のリード部分の固定子コアの外周側に位置する第２のリード部分を変形させて第２シフト部分を形成し、第２変形ブレードより固定子コアの外周側に配置されるリード部分を変形する変形ブレードは、第２変形ブレードより順に短くなるよう設定されるものである。
【００３９】
第１変形ブレードより長い第２変形ブレードを第１変形ブレードの外周側に配置し、第２変形ブレードの外周側に配置される変形ブレードの長さを徐々に短く設定することで、（３）に記載の固定子の製造が可能となる。このため、シフト部分形成後のリード部分先端の位置精度の向上を図ることが可能となる。
【００４０】
また、上記（７）に記載の態様は、（４）乃至（６）の何れか１つに記載の固定子製造方法において、変形ブレードを、固定子コア端面に近接させてリード部分を変形させ、リード部分の根本部分を根本クランプで固定子コアの径方向からクランプし、リード部分の先端側部分を外形クランプで固定子コアの径方向からクランプするものである。根本クランプでリード部分の根本側、即ち固定子コア端面近傍をクランプすることで、挿入した変形ブレードの形状に沿った変形を実現できる。また、外形クランプで固定子コアの径方向からリード部分をクランプすることで、リード部分が変形ブレードによって変形する際に固定子コアの径方向外側に広がる傾向を抑えることが出来る。すなわち、根本クランプと外形クランプにより、シフト部分を形成したリード部分の先端の位置精度を向上することが可能となる。
【００４１】
また、このような特徴を有する本発明の一態様による固定子製造装置により、以下のような作用、効果が得られる。
【００４２】
また、上記（８）に記載の態様は、平角導体を曲げ加工してセグメントコイルを形成し、セグメントコイルを固定子コアのスロットに挿入し、固定子を製造する固定子製造装置において、固定子コアの端面に近接して、スロットに挿入され固定子コア端面より突出するリード部分を変形させる第１変形ブレードと、第１変形ブレードに隣接して配置され第１変形ブレードと長さの異なる第２変形ブレードと、を備えるものである。
【００４３】
長さの異なる第１変形ブレード及び第２変形ブレードを用いて固定子のリード部分にシフト部分を形成するので、固定子コア端面からリード部に形成される先端側変曲点までの高さが異なるシフト部分が形成された固定子を得ることが出来る。この結果、（１）又は（４）に記載の通り固定子の占積率を犠牲にせずリード部分の先端位置精度を高めた固定子を得ることが出来る。
【００４４】
また、上記（９）に記載の態様は、（８）に記載の固定子製造装置において、リード部分の固定子コア端面付近を、固定子コアの径方向からクランプする根本クランプと、リード部分の先端部分付近を、固定子コアの径方向からクランプする外形クランプと、を有するものである。根本クランプと外形クランプを用い、変形ブレードでシフト部分を形成することで、より固定子のリード部分の先端位置の精度を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態の、固定子の平面図である。
【図２】第１実施形態の、固定子のコイルエンド部分リード側の拡大斜視図である。
【図３】第１実施形態の、セグメントの平面図である。
【図４】（ａ）第１実施形態の、固定子コアの斜視図である。（ｂ）第１実施形態の、固定子コアにインシュレータを備えた斜視図である。（ｃ）第１実施形態の、セグメントコイルの斜視図である。（ｄ）第１実施形態の、固定子コアにセグメントコイルを挿入した様子を示した断面図である。（ｅ）第１実施形態の、セグメントコイルを溶接した様子を示した断面図である。
【図５】第１実施形態の、固定子の組み立て加工工程のフロー図である。
【図６】第１実施形態の、固定子コアのスロットにスロット内導線部が入った状態の断面図である。
【図７】第１実施形態の、固定子コアのスロットにスロット内導線部が入った状態の断面図である。
【図８】第１実施形態の、コイルエンド部分を拡大する断面図である。
【図９】第１実施形態の、リード部分のチャックについて説明する側面図である。
【図１０】第１実施形態の、リード部分拡張機の概念図である。
【図１１】第１実施形態の、第１変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図１２】第１実施形態の、第２変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図１３】第１実施形態の、第３変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図１４】第１実施形態の、第４変形ブレードを挿入した様子を示した側面図である。
【図１５】第１実施形態の、変形後のリード部分拡大図である。
【図１６】第１実施形態の、リード部分と第１変形ブレードとの関係を示した側面図である。
【図１７】第１実施形態の、リード部分と第１変形ブレードとの関係を示した拡大側面図である。
【図１８】第１実施形態の、固定子の断面図である。
【図１９】第２実施形態の、第２変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図２０】第２実施形態の、第１変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図２１】第２実施形態の、第３変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図２２】第２実施形態の、第４変形ブレードを挿入する様子を示した側面図である。
【図２３】第２実施形態の、固定子の断面図である。
【図２４】特許文献１の、固定子のリード部分に関する部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
まず、本発明の第１の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００４７】
図１に、第１実施形態の、固定子１０の平面図を示す。図２に、固定子１０のコイルエンド部分リード側の拡大斜視図を示す。固定子１０は、固定子コア２０とセグメントコイルＳＣよりなる。略円筒状の形状の電磁鋼板を積層してなる固定子コア２０には、内周側に突出する形に形成されるティース１１と、隣り合うティース１１の間にスロット１２が設けられる構成となっている。ティース１１の数は４８でスロット１２の数も同様に４８用意されている。固定子コア２０の外周側には、リブ２１とボルト穴２２が設けられている。そして、これを利用してモータカバー等を取り付け等ができる構成となっている。スロット１２には、絶縁性を有するインシュレータ２５が挿入される。インシュレータ２５は、セグメントコイルＳＣと固定子コア２０との絶縁を確保している。
【００４８】
図３に、セグメントＳｇの平面図を示す。平角導体Ｄを略Ｕ字状にエッジワイズ曲げ加工してセグメントＳｇが形成されている。セグメントＳｇは３つの部分からなり、固定子コア２０のスロット１２に挿入されるスロット内導線部Ｓｇｂと、固定子１０のリード側に固定子コア２０の端面より突出するリード部分Ｓｇａと、反リード部分Ｓｇｃを有する。便宜上、リード部分Ｓｇａはリード部分ＳｇａＡとリード部ＳｇａＢと分けて呼ぶ。また、スロット内導線部Ｓｇｂは、スロット内導線部ＳｇｂＡとスロット内導線部ＳｇｂＢと分けて呼ぶ。又、反リード部分Ｓｇｃはクランク部Ｓｇｅと斜辺部ＳｇｄＡと斜辺部ＳｇｄＢとからなるものとする。なお、図示していないがリード部分ＳｇａＡ及びリード部ＳｇａＢの先端は、剥離加工されて後述する剥離部分Ｓｇｉが設けられる。
【００４９】
図４に、固定子１０の組み立て工程の概略を示す。図４（ａ）に、固定子コア２０の斜視図を示す。図４（ｂ）に、固定子コア２０にインシュレータ２５を備えた斜視図を示す。図４（ｃ）に、セグメントＳｇの斜視図を示す。図４（ｄ）に、固定子コア２０にセグメントＳｇを挿入した様子を断面図に示す。図４（ｅ）に、セグメントＳｇを溶接した様子を断面図に示す。なお、図４に示している斜視図は説明の為に形状を簡略化している。図４（ａ）に示される固定子コア２０に形成されるスロット１２に、図４（ｂ）に示すようにインシュレータ２５を挿入した状態で、図４（ｃ）に示すセグメントＳｇを挿入する。
【００５０】
この結果、図４（ｄ）に示すような状態になる。すなわち、セグメントＳｇが固定子コア２０の端部から一部突出し、リード部分ＳｇａＡ及びリード部ＳｇａＢが突出した状態になっている。そして、リード部分ＳｇａＡ及びリード部ＳｇａＢを捻り、図４（ｅ）に示すように先端を溶接して溶接部Ｓｇｆを形成することで、固定子１０を形成する。なお、図４では固定子１０の形成過程について概念的に説明しているが、実際の組み付け工程では、セグメントＳｇを円環状に配置する整列工程を必要とする。
【００５１】
図５に、固定子１０の組み立て加工工程のフロー図を示す。Ｓ１では、「平角導体の直線化及び切り出し」を行う。平角導体Ｄは図示しないボビンに巻かれているので、巻き出して癖取りを行った上で必要な長さに切り出す。Ｓ２では、「セグメント形成」を行う。平角導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工し、更に図示しない型を用いてクランク部Ｓｇｅを作成し、略Ｕ字型のセグメントＳｇを得る。Ｓ３では、「セグメント整列」を行う。セグメントＳｇは、固定子コア２０のスロット１２にスロット内導線部ＳｇｂＡ又はスロット内導線部ＳｇｂＢが１０本収まるように、セグメントＳｇのクランク部Ｓｇｅを組み合わせて円筒状に配置され、セグメントコイルＳＣを形成する。
【００５２】
Ｓ４では、「インシュレータ挿入」を行う。固定子コア２０のスロット１２には、固定子コア２０とセグメントコイルＳＣとの絶縁を図る目的でインシュレータ２５が、各スロット１２に備えられる。この工程では、インシュレータ２５をスロット１２に挿入する。Ｓ５では、「セグメントコイル挿入」を行う。厳密にはセグメントコイルＳＣを固定子コア２０に対して近接させ、リード部分Ｓｇａをインシュレータ２５の備えられたスロット１２に挿入する工程である。
【００５３】
Ｓ６では、「ウェッジ挿入」を行う。図６に、固定子コア２０のスロット１２にスロット内導線部Ｓｇｂが入った状態の断面図を示す。図７に、固定子コア２０のスロット１２にスロット内導線部Ｓｇｂが入った状態のスロット１２部分の拡大断面図を示す。図７は図６に示すＸ部分の拡大図にあたる。スロット１２に、セグメントＳｇのスロット内導線部Ｓｇｂが１０本挿入された状態で、固定子コア２０の最内周側にウェッジ紙１３を挿入する。ウェッジ紙１３はティース１１の先端にスロット１２に突出するように設けられている凸部１１ａによって、突っ張ることで保持される。Ｓ７では、「リード部分後拡張」を行う。後述する方法で、リード部分Ｓｇａにシフト部分Ｓｆを形成する工程である。
【００５４】
Ｓ８では、「捻り形成」を行う。固定子コア２０に挿入されたセグメントコイルＳＣのリード部分Ｓｇａを固定子コア２０の径方向に捻り、隣り合うコイル同士で接続するような形状に変形させる。リード部分Ｓｇａの捻り方向は、図２に示すように径方向に隣り合うリード部分Ｓｇａ同士が異なる方向に捻られる。Ｓ９では、「Ｔｉｇ溶接」を行う。図４（ｅ）に示すように、隣り合うリード部分Ｓｇａ同士を溶接することで、溶接部Ｓｇｆを形成する。この際に、図１に示す外部接続端子３０を備えた端子台３１も溶接する。Ｓ１０では、「コイルエンド部絶縁処理」を行う。溶接部Ｓｇｆに絶縁被覆を施す工程であり、粉体塗装にて樹脂を用いて絶縁被覆する。また、セグメントコイルＳＣにワニスを含心させることで、固定子１０運用時に車のボディ等から伝えられる振動を等で固定子１０に対してセグメントコイルＳＣが移動しないように固定を行う。
【００５５】
図８に、コイルエンド部分を拡大する断面図を示す。図９に、リード部分Ｓｇａのチャックについて説明する側面図を示す。図１０に、リード部分拡張機９０の側面図を概念的に表したものを示す。まず、固定子コア２０にセグメントコイルＳＣを挿入することで、リード部分Ｓｇａが固定子コア２０の端面から突出する結果となる。リード部分Ｓｇａは、内周側から、第１リード部分Ｓｇａ１、第２リード部分Ｓｇａ２、第３リード部分Ｓｇａ３、第４リード部分Ｓｇａ４、第５リード部分Ｓｇａ５、第６リード部分Ｓｇａ６、第７リード部分Ｓｇａ７、第８リード部分Ｓｇａ８、第９リード部分Ｓｇａ９、及び第１０リード部分Ｓｇａ１０となっている。第１リード部分Ｓｇａ１から順に第１０リード部分Ｓｇａ１０にかけて順に固定子コア２０の端面２０ａからの長さが長く設定されている。
【００５６】
このリード部分Ｓｇａを、リード部分拡張機９０を用いて図９に示すように根本クランプ７０と外形クランプ８０でクランプする。具体的には、図１０に示される様に根本クランプ７０は図示しない駆動機構に接続され、根本クランプ７０については外周側根本クランプ７１と内周側根本クランプ７２とで、リード部分Ｓｇａの根本辺りを所定の力で加圧する。外周側根本クランプ７１は、内周側根本クランプ７２に近接する方向に移動し、リード部分Ｓｇａに対して荷重をかけることが可能である。内周側根本クランプ７２は固定されて、外周側根本クランプ７１からの荷重を受け止める構成となっている。
【００５７】
一方、外形クランプ８０は、外周側外形クランプ８１と内周側外形クランプ８２とからなり、リード部分Ｓｇａの中腹辺りから先端にかけて全体的にカバーする位置で、姿勢を保持する。即ち、外周側外形クランプ８１と内周側外形クランプ８２との間隔Ｗを所定の幅となるように維持する。外周側外形クランプ８１は図示しない駆動機構に接続され、内周側外形クランプ８２に近接する方向に移動し、リード部分Ｓｇａに対して荷重をかけることが可能である。ただし、外周側外形クランプ８１は単にリード部分Ｓｇａに対して加圧するだけでなく、任意の位置でその間隔Ｗを保持できる機能を有している。
【００５８】
図１１に、第１変形ブレード５１を挿入する様子を側面図に示す。図１２に、第２変形ブレード５２を挿入する様子を側面図に示す。図１３に、第３変形ブレード５３を挿入する様子を側面図に示す。図１４に、第４変形ブレード５４を挿入した様子を側面図に示す。変形治具５０は、図１０に示すように、固定子コア２０の内周側から第１変形ブレード５１、第２変形ブレード５２、第３変形ブレード５３及び第４変形ブレード５４の４つのブレードが一体的に形成されたものである。これを用いてリード部分Ｓｇａにシフト部分を形成する。第１変形ブレード５１には、図１１に示すような第２リード部分Ｓｇａ２と第３リード部分Ｓｇａ３の間に挿入される拡張ブレード部分５１ａと、その側面を支持するように備えられる補強部５１ｂが略Ｈ字状に配置されるように構成される。そして、第２変形ブレード５２乃至第４変形ブレード５４についても、同様の構成となっている。
【００５９】
図１５に、変形後のリード部分Ｓｇａの拡大図を示す。リード部分Ｓｇａは、図８に示した通り、固定子１０の内径側から、第１リード部分Ｓｇａ１乃至第１０リード部分Ｓｇａ１０が配置される。このうち、内周側２つである第１リード部分Ｓｇａ１と第２リード部分Ｓｇａ２とを第１リードペアＳｇａ１１、次の２つである第３リード部分Ｓｇａ３と第４リード部分Ｓｇａ４とを第２リードペアＳｇａ１２、第５リード部分Ｓｇａ５と第６リード部分Ｓｇａ６とを第３リードペアＳｇａ１３、第７リード部分Ｓｇａ７と第８リード部分Ｓｇａ８とを第４リードペアＳｇａ１４、第９リード部分Ｓｇａ９と第１０リード部分Ｓｇａ１０とを第５リードペアＳｇａ１５とする。第１リードペアＳｇａ１１を構成する第１リード部分Ｓｇａ１及び第２リード部分Ｓｇａ２は、シフト部分が設けられず、端面２０ａに対して略垂直に設けられている。
【００６０】
一方、第２リードペアＳｇａ１２は、根本側変曲点Ｐ５から第１先端側変曲点Ｐ１までが斜辺となる、第１シフト部分Ｓｆ１を有している。第３リードペアＳｇａ１３は、根本側変曲点Ｐ５から第２先端側変曲点Ｐ２までが斜辺となる、第２シフト部分Ｓｆ２を有している。第４リードペアＳｇａ１４は、根本側変曲点Ｐ５から第３先端側変曲点Ｐ３までが斜辺となる、第３シフト部分Ｓｆ３を有している。第５リードペアＳｇａ１５は、根本側変曲点Ｐ５から第４先端側変曲点Ｐ４までが斜辺となる、第４シフト部分Ｓｆ４を有している。説明のために、第１先端側変曲点Ｐ１から根本側変曲点Ｐ５までの距離を距離ｈ１、第２先端側変曲点Ｐ２から根本側変曲点Ｐ５までの距離を距離ｈ２、第３先端側変曲点Ｐ３から根本側変曲点Ｐ５までの距離を距離ｈ３、第４先端側変曲点Ｐ４から根本側変曲点Ｐ５までの距離を距離ｈ４とする。先端部分は剥離部分Ｓｇｉとする。
【００６１】
こうすることで、第２リードペアＳｇａ１２における根本側変曲点Ｐ５から第１先端側変曲点Ｐ１までの距離ｈ１より、第３リードペアＳｇａ１３における根本側変曲点Ｐ５から第２先端側変曲点Ｐ２までの距離ｈ２が長く、距離ｈ２より第４リードペアＳｇａ１４における根本側変曲点Ｐ５から第３先端側変曲点Ｐ３までの距離ｈ３が長く、距離ｈ３より第５リードペアＳｇａ１５における根本側変曲点Ｐ５から第４先端側変曲点Ｐ４までの距離ｈ４が長いこととなる。
【００６２】
次に、固定子１０のコイルエンドにおけるリード部分Ｓｇａの拡張手順について、図１１乃至図１４を用いて順に説明を行う。前述のＳ７の段階で行われる内容である。
【００６３】
まず、図１１にて、図９又は図１０に示すように、根本クランプ７０でリード部分Ｓｇａの径方向の外側から外周側根本クランプ７１を内周側根本クランプ７２側に移動させて、リード部分Ｓｇａとのエアギャップを潰す。また、外周側外形クランプ８１は外周側に移動し、内周側外形クランプ８２と外周側外形クランプ８１との間は、所定の間隔Ｗとなる第１設定間隔Ｗ１に保持する。この状態で、変形治具５０がリード部分Ｓｇａの方向に移動され、変形治具５０が備える第１変形ブレード５１が、第１リードペアＳｇａ１１と第２リードペアＳｇａ１２の間、即ち第２リード部分Ｓｇａ２と第３リード部分Ｓｇａ３との間に挿入される。
【００６４】
この状況をもう少し詳しく説明する。図１６に、リード部分と第１変形ブレードとの関係を側面図に示す。図１７に、リード部分と第１変形ブレードとの関係の拡大側面図を示す。分かり易いように図１６及び図１７では、補強部５１ｂを省略して描いている。図１６及び図１７に示すように、第１リード部分Ｓｇａ１乃至第１０リード部分Ｓｇａ１０にそれぞれ備えられる剥離部分Ｓｇｉの先端には、面取りが施され面取部Ｃが形成されている。拡張ブレード部分５１ａは、第２リード部分Ｓｇａ２の剥離部分Ｓｇｉに形成される面取部Ｃ又は第３リード部分Ｓｇａ３の剥離部分Ｓｇｉに形成される面取部Ｃにガイドされて、第２リード部分Ｓｇａ２と第３リード部分Ｓｇａ３の間に挿入される。
【００６５】
拡張ブレード部分５１ａには先端部分に所定の角度のテーパ５１ｃが設けられ、先端が細くなるよう形成されているので、このテーパ５１ｃによって、第３リード部分Ｓｇａ３が押し広げられ、図１５に示すように第１シフト部分Ｓｆ１が形成される。この際には、第２リードペアＳｇａ１２だけでなく、第３リードペアＳｇａ１３、第４リードペアＳｇａ１４及び第５リードペアＳｇａ１５も外側に押し広げられる。ただし、外形クランプ８０によって、第１設定間隔Ｗ１の幅が規定されているので、必要以上にリード部分Ｓｇａが広がることはない。
【００６６】
次に、図１２に示される様に外周側外形クランプ８１を更に移動させ、内周側外形クランプ８２と外周側外形クランプ８１との間は、第２設定間隔Ｗ２となるように保持される。そして、変形治具５０が更に前進させ、第１変形ブレード５１が更にリード部分Ｓｇａの中に入り込むと共に、第２変形ブレード５２が、第２リードペアＳｇａ１２と第３リードペアＳｇａ１３の間、即ち、第４リード部分Ｓｇａ４と第５リード部分Ｓｇａ５の間にアプローチする。第１リード部分Ｓｇａ１と同様に剥離部分Ｓｇｉに設けられた面取部Ｃによってガイドされるので、狙い通り第２リードペアＳｇａ１２と第３リードペアＳｇａ１３の間を押し広げていく結果となる。この結果、図１５に示す第２シフト部分Ｓｆ２が形成される。
【００６７】
同様にして、図１３に示される様に外周側外形クランプ８１を移動させて、内周側外形クランプ８２と外周側外形クランプ８１との間が第３設定距離Ｗ３となるように保持し、変形治具５０を前進させる。この結果、第３リードペアＳｇａ１３と第４リードペアＳｇａ１４との間に第３変形ブレード５３が挿入される。そうして、第３シフト部分Ｓｆ３が形成される。又、図１４に示される様に外周側外形クランプ８１を移動させて、内周側外形クランプ８２と外周側外形クランプ８１との間が第４設定距離Ｗ４となるように保持し、変形治具５０を前進させる。この結果、第４リードペアＳｇａ１４と第５リードペアＳｇａ１５との間に第４変形ブレード５４が挿入される。そうして、第４シフト部分Ｓｆ４が形成される。この後、外周側根本クランプ７１及び外周側外形クランプ８１を前進させて加圧下後、根本クランプ７０及び外形クランプ８０開放する。
【００６８】
図１８に、固定子の断面図を示す。この様にして、リード部分拡張機９０に備える変形治具５０を用いて、リード部分Ｓｇａにシフト部分Ｓｆを形成した結果、図１８に示すような固定子１０が形成される。この後、図１０に示される様に、Ｓ８の捻り工程へと移行する。捻り工程では、Ｓ７のリード部分後拡張工程で形成したシフト部分Ｓｆを利用して、図示しない捻り円環でリード部分Ｓｇａをそれぞれ捻り、図２に示すような状態としていく。そして、溶接及び絶縁処理を施して、固定子１０を形成する。
【００６９】
第１実施形態の固定子１０は、上記構成であり、上述した様な形成過程を経て形成されるので、以下に示すような作用及び効果を奏する。
【００７０】
まず、効果としてセグメントＳｇのリード部分Ｓｇａの先端部の位置の精度を向上することが可能である点が挙げられる。
【００７１】
第１実施形態の固定子１０は、平角導体Ｄを曲げ加工して形成したセグメントＳｇと、セグメントＳｇが挿入されるスロット１２を有する固定子コア２０と、を有する固定子１０において、セグメントＳｇの固定子コア２０端面より突出するリード部分Ｓｇａに、スロット１２内に納められるスロット内導線部Ｓｇｂに対して根本側変曲点Ｐ５から固定子コア２０の径方向に偏心され第１先端側変曲点Ｐ１乃至第４先端側変曲点Ｐ４まで変形されるシフト部分Ｓｆを有し、リード部分Ｓｇａのうち、第１のリード部分にあたる第３リード部分Ｓｇａ３又は第４リード部分Ｓｇａ４はそれぞれ第１先端側変曲点Ｐ１を有し、第３リード部分Ｓｇａ３及び第４リード部分Ｓｇａ４と同じスロット１２に挿入される第２のリード部分にあたる第５リード部分Ｓｇａ５と第６リード部分Ｓｇａ６はそれぞれ第２先端側変曲点Ｐ２を有し、固定子コア２０の端面２０ａから第１先端側変曲点Ｐ１までの高さと第２先端側変曲点Ｐ２までの高さとが異なるものである。
【００７２】
すなわち、図２４に示したような特許文献１に記載の技術では、前述した通り根本側変曲点Ｃｐ２からの先端側変曲点Ｃｐ１までの高さを全て同じとしているが、このような構成の場合、リード部分１１０の固定子コア径方向が膨らんでしまい、リード部分１１０の先端の位置が制御し難くなる問題があった。しかしながら、固定子１０のリード部分Ｓｇａにシフト部分Ｓｆを設けるに当たって、第１先端側変曲点Ｐ１と第２先端側変曲点Ｐ２の根本側変曲点Ｐ５からの高さを変えることで、この問題を解決している。
【００７３】
具体的には、固定子のリード部分１１０に最初にアプローチする第１挿入部１０６ａの影響で、第２挿入部１０６ｂの位置を第２リード部１１０ｂの移動に伴って、余裕を持たせて設計する必要がある。よって、図２４に示すように第２リード部１１０ｂに対して第３溝１０５ｃの幅を厳しめに設定することが困難であり、この事情は、後で変形される第３リード部１１０ｃ、第４リード部１１０ｄにいくにしたがって、影響が大きくなる。つまり、第２溝１０５ｂは第１溝１０５ａより幅を広くし、第２リード部１１０ｂに対するクリアランスを広く採る必要があり、第３溝１０５ｃは、第２溝１０５ｂより幅を広く、第４溝１０５ｄは、第３溝１０５ｃより幅を広く採る必要がある。
【００７４】
特許文献１では、この影響を少なくするために分割器１０４を移動させるという手法を採っているが、この手法では分割器１０４の構造が複雑になる上、リード部分１１０の本数が増えると結局その方法でも対処しきれないと考えられる。この点、第１実施形態の固定子１０は、変形治具５０に備えられる高さの異なる第１変形ブレード５１乃至第４変形ブレード５４の変形ブレードを用いて、リード部分Ｓｇａにシフト部分Ｓｆを形成する。このため、図１５に示すように第１先端側変曲点Ｐ１乃至第４先端側変曲点Ｐ４の高さが全て異なる。又、第１先端側変曲点Ｐ１から第４先端側変曲点Ｐ４にかけて順に根本側変曲点Ｐ５からの高さが高くなるように構成されている。
【００７５】
第１変形ブレード５１乃至第４変形ブレード５４の高さを変えることで、例えば第１変形ブレード５１での変形後に、第２リードペアＳｇａ１２と第３リードペアＳｇａ１３との間を狙う第２変形ブレード５２の位置を、第２リードペアＳｇａ１２側に寄せることが可能となり、結果的にシフト部分Ｓｆを形成後のリード部分Ｓｇａの幅を狭くすることが可能となる。これは、仮に図１５にて距離ｈ１から距離ｈ４までの高さを全て同じとした場合、第３リードペアＳｇａ１３における根本側変曲点Ｐ５から第２先端側変曲点Ｐ２までの距離、第４リードペアＳｇａ１４における根本側変曲点Ｐ５から第３先端側変曲点Ｐ３までの距離、第５リードペアＳｇａ１５における根本側変曲点Ｐ５から第４先端側変曲点Ｐ４までの距離、はそれぞれ順に長くしていく必要がある。リード部分Ｓｇａはそれぞれ直線的に変形させるために、より外側に逃がす必要があるためである。
【００７６】
しかし、例えば第１先端側変曲点Ｐ１と第２先端側変曲点Ｐ２との端面２０ａからの高さを変えることで、前述のより外側にリード部分Ｓｇａを逃がす必要性が無くなることで、第２リードペアＳｇａ１２に第３リードペアＳｇａ１３を寄せることが出来る。同様に、第４リードペアＳｇａ１４及び第５リードペアＳｇａ１５も隣り合うリード部分Ｓｇａに寄せていくことが可能となるので、最終的にはリード部分Ｓｇａの幅を小さくすることができる。これは、第１変形ブレード５１乃至第４変形ブレード５４のそれぞれの拡張ブレード部分の間を近づけることが可能となることを意味する。すなわち、変形治具５０にリード部分Ｓｇａに対するクリアランスを少なくすることが出来るので、結果的に、リード部分Ｓｇａの位置精度を向上させることが可能である。
【００７７】
また、この結果、固定子１０の小型化に貢献することが可能である。更に、リード部分Ｓｇａの位置精度が向上することは、捻り工程後の溶接性にも影響がある。リード部分Ｓｇａ同士の溶接はＴｉｇ溶接による手法が考えら得るが、溶接されるべき隣り合うリード部分Ｓｇａ同士の距離はより近い方が好ましい。このリード部分Ｓｇａの位置の精度を一定レベルまで向上させることで、Ｔｉｇ溶接時の溶接性の向上を図ることができる。
【００７８】
また、課題に示したように、固定子コア２０のスロット１２にセグメントコイルＳＣのリード部分Ｓｇａを挿入する際に、分割して挿入する手法を採る必要が無く、シフト部分Ｓｆは固定子コア２０にスロット内導線部Ｓｇｂを挿入した後に形成する為、スロット１２の径方向の幅を最小限に抑えることが可能となる。この結果、固定子１０の占積率を向上させることに貢献することが可能である。
【００７９】
また、固定子コア２０に対してセグメントコイルＳＣを挿入し、その後、変形治具５０を用いてリード部分Ｓｇａを変形させる方式を用いることで、設備投資を縮小することができる。また、リードタイムの短縮に繋がる。これは、課題で示したようなシフト部分Ｓｆを固定子コア２０に挿入前に形成する手法に比べ、セグメントコイルＳＣの固定子コア２０への挿入を２回に分けて行う必要が無いため、その分だけリードタイムを短縮できるからである。また、セグメントコイルＳＣを２つに分けて籠状に形成する必要が無いため、その分設備を必要としない。結果的に、固定子１０のコストダウンに貢献出来る。
【００８０】
次に、本発明の第２の実施形態について、図面を用いて説明する。第２実施形態は、第１実施形態の固定子１０とほぼ同じ構成であるが、変形治具５０の構成が若干異なり、シフト部分Ｓｆの形成過程も異なる。以下、図面を用いてその点について説明を行う。
【００８１】
図１９に、第２実施形態の、第２変形ブレードを挿入する様子を側面図に示す。図２０に、第１変形ブレードを挿入する様子を側面図に示す。図２１に、第３変形ブレードを挿入する様子を側面図に示す。図２２に、第４変形ブレードを挿入する様子を側面図に示す。図２３に、固定子の断面図を示す。変形治具５０には、第１変形ブレード５１、第２変形ブレード５２、第３変形ブレード５３及び第４変形ブレード５４を備えている。そして、第２変形ブレード５２が最も長く、第１変形ブレード５１、第３変形ブレード５３、第４変形ブレード５４の順で短く設定されている。
【００８２】
このうち第１変形ブレード５１の備える拡張ブレード部分５１ａは、第２変形ブレード５２乃至第４変形ブレード５４の拡張ブレード部分５２ａ乃至拡張ブレード部分５４ａと異なる方向にテーパ５１ｃが設けられている。この結果、図２３に示すように第２リードペアＳｇａ１２が真っ直ぐで、第１リードペアＳｇａ１１が固定子１０の内周側に第１シフト部分Ｓｆ１が形成される。第３リードペアＳｇａ１３、第４リードペアＳｇａ１４、第５リードペアＳｇａ１５は、第１実施形態と同様に、第２シフト部分Ｓｆ２、第３シフト部分Ｓｆ３、及び第４シフト部分Ｓｆ４が形成される。
【００８３】
第２実施形態の固定子１０は、上記構成であり、上述した様な形成過程を経て形成されるので、以下に示すような作用及び効果を奏する。
【００８４】
まず、第２リードペアＳｇａ１２にシフト部分Ｓｆを設ける構成としていないので、第１実施形態と比べて第４リードペアＳｇａ１４の変形量が抑えられる。したがって、リード部分Ｓｇａの外周側への膨らみを抑えることが可能となる。固定子１０の小型化に貢献することが出来る。なお、第１リードペアＳｇａ１１を固定子１０の内周側に変形させているが、現状ではスロット１２の内周側にウェッジ紙１３を挿入する構成であるため、回転子と干渉する虞はない。
【００８５】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。例えば第１実施形態及び第２実施形態で説明する固定子１０のスロット１２及びティース１１の数はこれを変更することを妨げないし、スロット内に納められるスロット内導線部Ｓｇｂの数やセグメントＳｇの形状等も設計事項の範囲内で変更することを妨げない。
【００８６】
更に、変形治具５０についても、第１実施形態及び第２実施形態では１つだけしか例示していないが、固定子１０の円周上に複数設けることを妨げない。また、構成上、第１変形ブレード５１乃至第４変形ブレード５４を円筒状に形成して運用する等の方法も考えられる。
【符号の説明】
【００８７】
１０      固定子
１１      ティース
１２      スロット
２０      固定子コア
２０ａ      端面
５０      変形治具
５１      第１変形ブレード
５２      第２変形ブレード
５３      第３変形ブレード
５４      第４変形ブレード
７０      根本クランプ
８０      外形クランプ
９０      リード部分拡張機
Ｐ１      第１先端側変曲点
Ｐ２      第２先端側変曲点
Ｐ３      第３先端側変曲点
Ｐ４      第４先端側変曲点
Ｐ５      根本側変曲点
ＳＣ      セグメントコイル
Ｓｆ      シフト部分
Ｓｇ      セグメント
Ｓｇａ      リード部分
Ｓｇｂ      スロット内導線部
Ｓｇｃ      反リード部分
Ｓｇｅ      クランク部
Ｓｇｆ      溶接部
Ｓｇｉ      剥離部分
【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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【図２３】
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【図２４】
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