(57)【要約】【課題】固定子コイルが集中巻で巻装された回転電機において、絶縁紙を使用せずに固定子端面との絶縁性を確保した状態で固定子コイルのコイルエンドの長さを短くする。【解決手段】コイルエンド成形方法は、複数のティースに、ティースの端面と前記固定子コイルとの間にカフス高さ保護治具を挿入可能な隙間が存在する状態に固定子コイルを巻装する巻装工程と、カフス高さ保護治具を固定子の端面と固定子コイルとの間に固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入するカフス高さ保護治具挿入工程とを備えている。また、コイルエンド成形方法は、カフス高さ保護治具の移動を規制する機能及びプレス治具のガイド機能を備えたプレス治具ガイドを、カフス高さ保護治具の移動を規制する位置まで移動させた状態でプレス治具によりコイルエンドをプレスするプレス工程を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティースに固定子コイルが集中巻で巻装された固定子と、前記固定子の内側に設けられたロータとを備えた回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法であって、
前記ティースに、前記ティースの端面と前記固定子コイルとの間にカフス高さ保護治具を挿入可能な隙間が存在する状態に固定子コイルを巻装する巻装工程と、
カフス高さ保護治具を前記固定子の端面と前記固定子コイルとの間に前記固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入するカフス高さ保護治具挿入工程と、
前記カフス高さ保護治具の移動を規制する機能及びプレス治具のガイド機能を備えたプレス治具ガイドを、前記カフス高さ保護治具の移動を規制する位置まで移動させた状態で前記プレス治具によりコイルエンドをプレスするプレス工程と
を備えていることを特徴とする回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法。
【請求項２】
少なくとも固定子の片側に対する前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程は、前記固定子コイルの巻装が完了した固定子にロータを挿入するロータ挿入工程の後に行われる請求項１に記載の回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法。
【請求項３】
前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程は、前記固定子に対して片側ずつ行われてコイルエンドが成形される請求項１又は請求項２に記載の回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法。
【請求項４】
固定子の片側に対して前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程が行われた後、ロータ挿入工程が行われ、その後、固定子の残りの片側に対する前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程が行われる請求項１又は請求項２に記載の回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法。
【請求項５】
回転電機のハウジングを開口部が上側となる状態で支持可能な支持部と、
前記支持部の上方において昇降可能に設けられたガイド部材と、
前記ガイド部材にガイドされ、前記支持部に支持されたハウジングの中心と対応する位置において昇降可能に設けられ、回転電機のロータシャフトを垂直状態で支持可能なロータ挿入治具と、
前記ガイド部材にガイドされ、前記支持部に支持された前記ハウジングに固定された固定子の固定子コイルの端部を、少なくともティース先端より内側へ拡がるようにプレス可能なプレス治具と、
前記ガイド部材を昇降駆動させるガイド部材駆動手段と、
前記ロータ挿入治具を前記ガイド部材と独立した状態で昇降駆動可能なロータ挿入治具駆動手段と、
前記プレス治具を前記ガイド部材と独立した状態で昇降駆動可能なプレス治具駆動手段と、
前記固定子の端面と前記固定子コイルとの間に前記固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入され、プレスされる前記固定子コイルの端部がロータに接触するのを抑制するカフス高さ保護治具と、
を備えていることを特徴とする回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機における固定子コイルのコイルエンド形成方法及びコイルエンド成形装置に係り、詳しくは固定子コイルが集中巻で巻装された回転電機における固定子コイルのコイルエンド形成方法及びコイルエンド成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子には固定子コイルが巻装されており、固定子コイルの両端部（コイルエンド）は、固定子の端面から突出している。固定子の端面から突出したコイルエンドの部分は、スロットに入る導体同士を繋ぐ役割のために存在しており、コイルエンド部分に流れる電流は無駄な電力であり、モータの効率を低下させる銅損の一部となる。また、コイルエンドの部分が長いと回転電機が大型化する。
【０００３】
従来、コイル形状を単純化してコイルの成形作業を向上するとともに、コイルエンドからの放熱を向上して、小型化可能な回転電機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の回転電機は、複数の集中巻巻線を有する固定子と、この固定子に対向配置された回転子とを有する。そして、図１１に示すように、予めコイル状に成形された成形コイルからなる巻線６１を、固定子６２に形成されたスロット６３に挿入した際、固定子６２の固定子鉄心６４の端部６４ａから突出する少なくとも一方の巻線エンド部（コイルエンド）６１ａが、固定子鉄心６４の端部６４ａに接触するように折り曲げられている。
【０００４】
また、一方の巻線エンド部６１ａは、図１１に実線で示すように固定子鉄心６４の端部６４ａの外周側に折り曲げ成形し、他方の巻線エンド部６１ｂは、図１１に２点鎖線で示すように、固定子鉄心６４の内周側、即ち、固定子突極６５側に折り曲げ成形することも開示されている。また、それぞれの巻線エンド部６１ａにおいて、固定子鉄心６４の外周側と内周側に半分ずつ折り曲げるように成形してもよい旨も記載されている。
【０００５】
また、トルク及びエネルギー効率を向上させることができる電動機及びその製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の電動機は、図１２（ａ）に示すように、円周方向に複数のスロットが形成されたステータコア７１及びスロットの中に巻装されたステータコイル（固定子コイル）７２を有するステータ（固定子）７３と、ステータ７３により形成される回転磁界によって軸のまわりに回転されるロータ７４とを備えている。ステータコア７１の軸方向両外方に位置するステータコイル７２の両方のコイルエンド７５の少なくとも一方は、その先端がロータ７４に近接するように、曲げられている。コイルエンド７５の内側には、磁性材料からなる磁束通過部材７６が配置されている。
【０００６】
この電動機を製造する場合は、図１２（ｂ）に示すように、まず、ハウジング７７に予め磁束通過部材７６を図示しないねじにより取り付ける。そして、ステータコア７１のスロットの中に、ステータコア７１の軸方向の一方の外方に位置するコイルエンド７５が内側に曲がるようにして、ステータコイル７２を巻装し、ハウジング７７内部に固定してステータ７３を形成する。次いで、ステータ７３の他方の曲げられていないコイルエンド７５の方を上にして、その上方から図中矢印方向に、ロータ７４をモータシャフト７８が軸受け７９内を通るようにしてステータ７３の内部に挿入する。
【０００７】
その後、図１２（ｂ）に示すように、成形治具８０を、曲げられていないコイルエンド７５の方に向けて移動させる。これにより、コイルエンド７５は、成形治具８０の端面により押圧されて、図中２点鎖線で示すように、内側すなわちロータ７４側に曲げ成形される。
【特許文献１】特開２０００−２４５０８９号公報
【特許文献２】特開２０００−２７８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１は、コイルエンド（巻線エンド部６１ａ）からの放熱を向上させることも目的としており、コイルエンドの折り曲げ部を固定子鉄心６４の端部６４ａに接触させるようにしている。したがって、コイルエンドが固定子の端面を過ぎてロータの端面と対向する位置まで屈曲させることは、想定していない。また、コイルエンドが固定子鉄心６４に接触しているため、絶縁が確保されていない。コイルエンドと固定子鉄心６４の表面との間に絶縁紙を挿入して絶縁を確保する場合、絶縁紙によるコスト増が問題になる。
【０００９】
また、特許文献２は、コイルエンド７５をその先端がロータ７４の端面に近接するように曲げることにより、コイルエンド７５の部分で発生する磁束をロータ７４に作用させて、トルクを向上させることを目的としている。しかし、コイルエンド７５をロータ７４と反対側に折り曲げることに関しては何ら想定していない。
【００１０】
コイルエンドをロータ側あるいはロータと反対側に折り曲げただけでは、コイルエンドの軸方向の短縮がまだ不十分である。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は固定子コイルが集中巻で巻装された回転電機において、絶縁紙を使用せずに固定子端面との絶縁性を確保した状態で固定子コイルのコイルエンドの長さを短くすることができる回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法を提供することにある。また、第２の目的はそのコイルエンド成形方法を実施することができるコイルエンド成形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】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数のティースに固定子コイルが集中巻で巻装された固定子と、前記固定子の内側に設けられたロータとを備えた回転電機における固定子コイルのコイルエンド成形方法である。そして、前記ティースに、前記ティースの端面と前記固定子コイルとの間にカフス高さ保護治具を挿入可能な隙間が存在する状態に固定子コイルを巻装する巻装工程と、カフス高さ保護治具を前記固定子の端面と前記固定子コイルとの間に前記固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入するカフス高さ保護治具挿入工程と、前記カフス高さ保護治具の移動を規制する機能及びプレス治具のガイド機能を備えたプレス治具ガイドを、前記カフス高さ保護治具の移動を規制する位置まで移動させた状態で前記プレス治具によりコイルエンドをプレスするプレス工程とを備えている。
【００１２】
この発明では、巻装工程においてティースの端面と固定子コイルとの間にカフス高さ保護治具を挿入可能な隙間が存在する状態に固定子コイルが集中巻で巻装され、カフス高さ保護治具挿入工程においてカフス高さ保護治具が固定子の端面と固定子コイルとの間に固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入される。そして、プレス工程においてカフス高さ保護治具の移動がプレス治具ガイドによって規制された状態で、プレス治具によりコイルエンドがプレスされることにより、コイルエンドはティースの端面と対応する箇所だけでなく、ティースより外側のヨーク部の端面と対応する箇所及びティースの先端より内側の箇所まで拡がった状態に成形される。したがって、絶縁紙を使用せずに固定子端面との絶縁性を確保した状態で固定子コイルのコイルエンドの長さを短くすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、少なくとも固定子の片側に対する前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程は、前記固定子コイルの巻装が完了した固定子にロータを挿入するロータ挿入工程の後に行われる。この発明では、少なくとも固定子の片側の端面から突出するコイルエンドに対する曲げ加工は、固定子コイルの巻装が完了した固定子にロータを挿入するロータ挿入工程の後に行われる。したがって、固定子に対するロータの挿入を行った後に、固定子の端面の両側のコイルエンドに対して曲げ加工を行う方法に比較して、曲げ加工を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程は、前記固定子に対して片側ずつ行われてコイルエンドが成形される。この発明では、カフス高さ保護治具の挿入作業及びコイルエンドのプレス作業が、固定子に対して片側ずつ行われるため、固定子の両側に存在するコイルエンドに対して同時にプレス作業を行う方法に比較して、プレス作業を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、固定子の片側に対して前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程が行われた後、ロータ挿入工程が行われ、その後、固定子の残りの片側に対する前記カフス高さ保護治具挿入工程及び前記プレス工程が行われる。この発明では、固定子の片側に対するコイルエンドの曲げ加工が行われた後、固定子にロータが挿入され、その後、残りの片側のコイルエンドの曲げ加工が行われる。そのため、ハウジングに取り付けられた固定子に対してロータを挿入して、ロータもハウジングに取り付けた状態で、ハウジングの開口側から残りのコイルエンドの曲げ加工を行うことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明のコイルエンド成形装置は、回転電機のハウジングを開口部が上側となる状態で支持可能な支持部と、前記支持部の上方において昇降可能に設けられたガイド部材と、前記ガイド部材にガイドされ、前記支持部に支持されたハウジングの中心と対応する位置において昇降可能に設けられ、回転電機のロータシャフトを垂直状態で支持可能なロータ挿入治具と、前記ガイド部材にガイドされ、前記支持部に支持された前記ハウジングに固定された固定子の固定子コイルの端部を、少なくともティース先端より内側へ拡がるようにプレス可能なプレス治具とを備えている。また、前記ガイド部材を昇降駆動させるガイド部材駆動手段と、前記ロータ挿入治具を前記ガイド部材と独立した状態で昇降駆動可能なロータ挿入治具駆動手段と、前記プレス治具を前記ガイド部材と独立した状態で昇降駆動可能なプレス治具駆動手段とを備えている。さらに、前記固定子の端面と前記固定子コイルとの間に前記固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入され、プレスされる前記固定子コイルの端部がロータに接触するのを抑制するカフス高さ保護治具を備えている。
【００１７】
この発明の装置では、複数のティースに固定子コイルが集中巻で、かつ固定子の両端面との間に所定の隙間が存在する状態で巻装された後、片側のコイルエンドに曲げ加工が施された固定子を、曲げ加工が施された側がハウジングの底部側となるようにハウジングに取り付ける。そして、そのハウジングが支持部に支持された状態で、ロータシャフトにおいてロータ挿入治具に支持されたロータが、ロータ挿入治具の下降移動により、固定子の内側に挿入されるとともに、ロータシャフトの一端が軸受けを介してハウジングに支持される。この状態では、プレス治具はまだコイルエンドをプレスする位置までは下降されていない。そして、プレスされる固定子コイルの端部がロータに接触するのを抑制するカフス高さ保護治具が、固定子の端面と固定子コイルとの間に固定子の外周側からティースの先端より内側まで挿入される。その後、プレス治具ガイドがカフス高さ保護治具の移動を規制する位置まで下降移動され、カフス高さ保護治具の移動が規制された状態でプレス治具が下降移動されて、コイルエンドがティースの先端より内側の箇所まで拡がった状態に成形される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定子コイルが集中巻で巻装された回転電機において、絶縁紙を使用せずに固定子端面との絶縁性を確保した状態で固定子コイルのコイルエンドの長さを短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、回転電機としての電動機１１は、ハウジング１２内に固定子（ステータ）１３が固定されている。ハウジング１２は、略有底円筒状に形成され、ハウジング１２の開放側がカバー１４で覆われている。固定子１３はハウジング１２の内周面に取り付けられている。固定子１３の内側にはロータ１５が配置されている。固定子１３とロータ１５との間には、半径方向に所定のエアギャップが設けられている。
【００２０】
ロータ１５は、円板状の電磁鋼板１６ａを複数枚（例えば数十枚）積層してロータコア１６が構成され、ロータコア１６の中心にロータシャフト１７が貫挿されるとともに、ロータシャフト１７が軸受け１８を介してハウジング１２に回転可能に支持されている。この実施形態ではロータシャフト１７には、電動機１１の製造（組立）時に、ロータ１５をハウジング１２に組み付ける治具の支持軸が貫通する孔（図示せず）が形成されている。ロータコア１６には、ロータ１５を周方向に複数に等分割した各仮想領域に永久磁石（図示せず）が埋め込まれている。
【００２１】
固定子１３は、電磁鋼板を積層して略円筒状に一体化され、内側には複数のティース（突極）２０が等間隔で設けられている。ティース２０は３の倍数個設けられ、各ティース２０には固定子コイル２１が集中巻きで巻回されている。なお、図示の都合上、各電磁鋼板は図１（ａ）、図３〜図７における固定子１３の断面部分においてのみ図示している。また、固定子コイル２１は、巻線をまとめた状態で図示しており、巻線一本一本の図示は省略している。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、固定子コイル２１は、スロット２２から突出した部分であるコイルエンド２１ａが、ティース２０の端面と対向する箇所だけでなく、ヨーク部２３の端面と対向する箇所及びティース２０の先端より内側、即ちロータ１５の端面と対向する箇所を通過するように拡がった状態となるように屈曲成形されている。コイルエンド２１ａは、固定子１３の端面との絶縁が確保された隙間を有する状態で配置されている。なお、図１（ｂ）は、１個のティース２０に固定子コイル２１が巻装された状態の片側（図では上側）の部分を示しているが、下側のコイルエンド２１ａも対称に屈曲成形されている。
【００２３】
次に前記のように構成された固定子１３のコイルエンド成形方法を説明する。この実施形態では、固定子１３をハウジング１２に組み付ける前に、固定子１３の片側に対してコイルエンド２１ａの成形加工を行い、その固定子１３をハウジング１２に組み付けた後、残りの片側のコイルエンド２１ａに対する成形加工を行う。
【００２４】
先ず、片側のコイルエンド２１ａに対する成形加工が完了した後、ハウジング１２に組み付けられた状態の固定子１３に対して、残りの片側のコイルエンド２１ａに対する成形加工を行うコイルエンド成形装置について説明する。
【００２５】
図２に示すように、コイルエンド成形装置３０は、電動機１１のハウジング１２をその開口部１２ａが上側となる状態で支持可能な支持部３１を備えている。支持部３１の上方には、プレス治具ガイドとしてのガイド部材３２が、コイルエンド成形装置３０のフレーム３３に対して昇降可能に設けられている。ガイド部材３２は、コイルエンド成形装置３０のフレーム３３に固定されたガイド部材駆動手段３４により、昇降駆動される。この実施形態ではガイド部材駆動手段３４として一対のエアシリンダが使用されている。
【００２６】
ガイド部材３２には、第１のガイド部３５及び第２のガイド部３６が設けられている。第１のガイド部３５は、支持部３１に支持されたハウジング１２の中心と対応する位置に、上下方向に延びるように設けられている。第２のガイド部３６は、第１のガイド部３５の外側に第１のガイド部３５と平行に設けられている。
【００２７】
ロータシャフト１７を垂直状態で支持可能なロータ挿入治具３７は、第１のガイド部３５に沿って昇降可能に設けられている。ロータ挿入治具３７は、ロータシャフト１７を貫通した状態で支持する支持ロッド３７ａを備えている。ロータ挿入治具３７は、フレーム３３に固定されたロータ挿入治具駆動手段３８により、昇降駆動される。この実施形態ではロータ挿入治具駆動手段３８としてエアシリンダが使用されている。
【００２８】
コイルエンド２１ａをプレスするプレス治具３９は、第２のガイド部３６に沿って昇降可能に設けられている。プレス治具３９は、支持部３１に支持されたハウジング１２に固定された固定子１３の固定子コイル２１のコイルエンド２１ａを、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０の先端より内側へ拡がるようにプレス可能な形状に形成されている。プレス治具３９は、ガイド部材３２に固定されたプレス治具駆動手段４０により、昇降駆動される。この実施形態ではプレス治具駆動手段４０としてエアシリンダが使用されている。ガイド部材駆動手段３４、ロータ挿入治具駆動手段３８及びプレス治具駆動手段４０は図示しない制御装置により駆動制御される。
【００２９】
次にコイルエンド２１ａの成形方法を説明する。
前記のコイルエンド成形装置３０を用いてコイルエンド２１ａの成形を行う前に、先ず、複数のティース２０に固定子コイル２１が集中巻で巻装された固定子１３の片側の固定子コイル２１のコイルエンド２１ａに対して成形加工を行う。この成形装置は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、固定子１３をその下端側で支持する支持部４１と、固定子１３の上部外周を支持するとともにプレス治具４２をガイドするガイド部材４３とを備えている。支持部４１は図示しない駆動手段により昇降可能に構成されている。プレス治具４２は図示しない駆動手段により昇降可能に構成されている。
【００３０】
このコイルエンド成形装置で片側のコイルエンド２１ａに対して成形加工を行う場合は、巻装工程において複数のティース２０に固定子コイル２１が集中巻で巻装された固定子１３を、図３（ａ），（ｂ）に示す状態より下方の下降位置に配置された状態の支持部４１上に取り付ける。次にカフス高さ保護治具４４が上側のコイルエンド２１ａとティース２０の端面との間に固定子１３の外側から挿入される。カフス高さ保護治具４４は、先端が固定子１３の内端、即ちティース２０の先端より内側まで延びる状態で、即ち、固定子１３の端面及びロータコア１６の端面上に跨った状態で、基端が固定子１３の外端と同じ位置となる状態で配置される。その後、支持部４１が上昇移動され、図３（ａ）に示すように、固定子１３の上側部がガイド部材４３内に挿入された状態となる。
【００３１】
その状態でプレス治具４２が下降移動され、コイルエンド２１ａがプレス加工されて、図３（ｂ）に示すように、コイルエンド２１ａは、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０の先端より内側へ拡がる形状に成形される。プレス治具４２の下面にはカフス高さ保護治具４４の先端と係合してその移動を規制する規制部４２ａが設けられており、プレス治具４２が下降する際、規制部４２ａがカフス高さ保護治具４４と係合した後、コイルエンド２１ａをプレスする。したがって、コイルエンド２１ａが拡がるようにプレス作用を受ける際に、カフス高さ保護治具４４が移動せず、コイルエンド２１ａと固定子１３の端面との間に必要な隙間が確保された状態でコイルエンド２１ａの成形が行われる。
【００３２】
次にプレス治具４２が上昇移動され、支持部４１が下降移動された後、カフス高さ保護治具４４が取り外される。次に片側のコイルエンド２１ａの成形が完了した固定子１３がハウジング１２に組み付けられる。図４（ａ）に示すように、固定子１３は、その外周面がハウジング１２の内周面に嵌合する状態で、上端面がハウジング１２の上端と同一面となるように組み付けられる。固定子１３は図示しないボルトによりハウジング１２に固定される。
【００３３】
次に固定子１３が組み付けられたハウジング１２を、図４（ｂ）に示すように、コイルエンド成形装置３０の支持部３１の所定位置に配置する。また、ロータ挿入治具３７の支持ロッド３７ａにロータ１５をロータシャフト１７において支持する。ロータ１５は、ロータシャフト１７の所定位置に軸受け１８が固定された後、ロータシャフト１７が支持ロッド３７ａに貫通された状態で支持される。なお、ロータ１５を支持ロッド３７ａに支持する作業は、図４（ｂ）に示す状態よりガイド部材３２、ロータ挿入治具３７及びプレス治具３９が上昇された状態で行われ、ロータ１５がコイルエンド２１ａと干渉することなく支持ロッド３７ａに支持される。
【００３４】
次にガイド部材駆動手段３４が駆動され、ガイド部材３２が下降移動されてプレス治具３９もガイド部材３２と一体的に下降移動される。また、ロータ挿入治具駆動手段３８もガイド部材駆動手段３４と同期して駆動され、ロータ挿入治具３７もガイド部材３２と一体的に下降移動される。そして、図５（ａ）に示すように、ハウジング１２の内面に突設された嵌合部１２ｂに、軸受け１８が嵌合固定された状態でロータシャフト１７の一端が支持された状態になる。次にカフス高さ保護治具４４が上側のコイルエンド２１ａとティース２０の端面との間に固定子１３の外側から挿入され、先端が固定子１３の内端、即ちティース２０の先端より内側まで延びる状態で、基端が固定子１３の外端と同じ位置となる状態に配置され、図５（ｂ）に示す状態になる。
【００３５】
次にガイド部材駆動手段３４が駆動されてガイド部材３２がプレス治具３９と共に下降移動され、図６（ａ）に示すように、ガイド部材３２の下端がカフス高さ保護治具４４の上面に当接してカフス高さ保護治具４４を固定子１３及びロータコア１６の上面と挟持する状態となる。その状態からプレス治具駆動手段４０が駆動されて、プレス治具３９が下降移動され、コイルエンド２１ａがプレス治具３９に押圧されて図６（ｂ）に示すように、コイルエンド２１ａは、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０の先端より内側、即ちロータコア１６の端面と対向する位置へ拡がる形状に成形される。
【００３６】
次にプレス治具駆動手段４０が駆動されてプレス治具３９が図６（ａ）に示す位置まで上昇移動された後、ガイド部材駆動手段３４が駆動されてガイド部材３２及びプレス治具３９が図５（ｂ）に示す位置まで上昇される。その後、ガイド部材駆動手段３４及びロータ挿入治具駆動手段３８が駆動されて、ガイド部材３２、ロータ挿入治具３７及びプレス治具３９が上昇移動されてロータシャフト１７から支持ロッド３７ａが離脱した状態になる。次に、カフス高さ保護治具４４を取り外すと、図７に示すように、両側のコイルエンド２１ａの成形加工が完了した固定子１３を備えたハウジング１２が得られる。このハウジング１２にカバー１４を固定することにより、図１（ａ）に示す電動機１１が完成する。
【００３７】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）複数のティース２０に固定子コイル２１が集中巻で巻装された固定子１３の固定子コイル２１のコイルエンド２１ａの成形方法において、ティース２０の端面との間にカフス高さ保護治具４４が固定子１３の外周側からティース２０の先端より内側まで挿入された状態でプレス治具３９によりコイルエンド２１ａがプレス成形される。コイルエンド２１ａはティース２０の端面と対応する箇所だけでなく、ティース２０より外側のヨーク部２３の端面と対応する箇所及びティース２０の先端より内側の箇所、即ちロータコア１６の端面と対向する箇所まで拡がった状態に成形される。したがって、絶縁紙を使用せずに固定子１３の端面との絶縁性を確保した状態で固定子コイル２１のコイルエンド２１ａの長さを短くすることができる。また、コイルエンド２１ａがロータ１５に接触するのを抑制することができる。
【００３８】
（２）固定子１３の片側に対するカフス高さ保護治具挿入工程及びプレス工程は、固定子コイル２１の巻装が完了した固定子１３にロータ１５を挿入するロータ挿入工程の後に行われる。したがって、固定子１３に対するロータ１５の挿入を行った後に、固定子１３の端面の両側のコイルエンド２１ａに対して曲げ加工を行う方法に比較して、曲げ加工を容易に行うことができる。
【００３９】
（３）固定子１３の片側に対してカフス高さ保護治具挿入工程及びプレス工程が行われた後、ロータ挿入工程が行われ、その後、固定子１３の残りの片側に対するカフス高さ保護治具挿入工程及びプレス工程が行われる。したがって、ハウジング１２に取り付けられた固定子１３に対してロータ１５を挿入して、ロータ１５もハウジング１２に取り付けた状態で、ハウジング１２の開口側から残りのコイルエンド２１ａの曲げ加工を行うことができる。
【００４０】
（４）コイルエンド成形装置３０は、電動機１１のハウジング１２を開口部１２ａが上側となる状態で支持可能な支持部３１と、支持部３１の上方において昇降可能に設けられたガイド部材３２を備えている。ガイド部材３２は、ガイド部材駆動手段３４により昇降駆動される。ロータシャフト１７を垂直状態で支持可能なロータ挿入治具３７は、支持部３１に支持されたハウジング１２の中心と対応する位置において、ガイド部材３２に設けられた第１のガイド部３５に沿って昇降可能に設けられている。ロータ挿入治具３７は、ガイド部材３２と独立した状態でロータ挿入治具駆動手段３８により昇降駆動可能になっている。支持部３１に支持されたハウジング１２に固定された固定子１３の固定子コイル２１のコイルエンド２１ａを、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０先端より内側へ拡がるようにプレス可能なプレス治具３９は、ガイド部材３２に対して、第１のガイド部３５の外側に設けられた第２のガイド部３６に沿って昇降可能に設けられている。プレス治具３９は、プレス治具駆動手段４０によりガイド部材３２と独立した状態で昇降駆動可能になっている。したがって、コイルエンド成形装置３０は、（１）〜（３）の効果が得ることができる状態でコイルエンド２１ａの成形加工を行うことができる。
【００４１】
（５）ガイド部材３２は、固定子１３の端面及びロータコア１６の端面上に跨って配置されたカフス高さ保護治具４４の上面と当接して押圧することにより、カフス高さ保護治具４４の移動を規制する。したがって、カフス高さ保護治具４４を上側のコイルエンド２１ａとティース２０の端面との間に挿入する際、カフス高さ保護治具４４の基端が固定子１３の外周端より外側となっても支障がない。
【００４２】
（６）ハウジング１２は、固定子１３が取り付けられ、ロータシャフト１７の一端が軸受け１８に支持された状態において、固定子１３及びロータコア１６の端面と、ハウジング１２の上端面とが同一平面上に位置するように形成されている。したがって、カフス高さ保護治具４４を所定の位置に挿入する作業が容易になる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図８〜図１０にしたがって説明する。この実施形態では、コイルエンド成形装置の構成が第１の実施形態と異なっている。具体的には固定子１３内にロータ１５が配置された状態でコイルエンド２１ａの成形加工を行うが、ロータ挿入治具３７は備えてはおらず、固定子１３内へのロータ１５の配置は別の装置で行われる。また、ハウジング１２は、第１の実施形態の場合に比較して高さが低く、具体的には固定子１３がハウジング１２に取り付けられた状態で、その一端がハウジング１２から突出する高さになるように形成されている。
【００４４】
プレス治具５１は円筒状に形成され、ガイド部材５２に形成されたガイド部５２ａに沿って昇降可能に形成され、図示しない駆動手段によって昇降駆動されるようになっている。プレス治具５１の内側には、円筒状のロータ回動規制部５３が昇降可能に設けられ、図示しない駆動手段によって昇降駆動されるようになっている。ロータ回動規制部５３は下降位置において、カフス高さ保護治具４４の先端と当接してカフス高さ保護治具４４の移動を規制するとともに、ロータコア１６の端面を押圧した状態に保持されてロータ１５の回動を規制するようになっている。
【００４５】
この実施形態においては、第１の実施形態と同様にして、片側のコイルエンド２１ａに対する成形加工が完了するとともに、ハウジング１２に組み付けられ、かつ内側にロータ１５が取り付けられた状態の固定子１３に対して残りの片側のコイルエンド２１ａに対する成形加工が行われる。そして、ハウジング１２が支持部５４上に支持され、カフス高さ保護治具４４が上側のコイルエンド２１ａとティース２０の端面との間に固定子１３の外側から挿入され、先端が固定子１３の内端、即ちティース２０の先端より内側まで延びる状態で、基端が固定子１３の外端と同じ位置となる状態に配置される。
【００４６】
その状態で支持部５４が上昇移動され、図８に示すように、固定子１３の上部外周面がガイド部材５２に挿入された状態になる。次にロータ回動規制部５３が下降移動され、図９に示すように、その先端（下端）がロータコア１６の上面を押圧する状態に保持される。次にプレス治具５１が下降移動され、図１０に示すように、コイルエンド２１ａは、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０の先端より内側、即ちロータコア１６の端面と対向する位置へ拡がる形状に成形される。
【００４７】
次にプレス治具５１及びロータ回動規制部５３が、順に図８に示す位置まで上昇移動された後、支持部５４が下降移動される。支持部５４は固定子１３がガイド部材５２から離脱し、ロータシャフト１７がロータ回動規制部５３と干渉しない状態でハウジング１２を支持部５４から取り外せる位置まで下降移動される。次にカフス高さ保護治具４４が取り外されると、両側のコイルエンド２１ａの成形加工が完了した固定子１３を備えたハウジング１２が得られる。このハウジング１２にカバー１４を固定することにより電動機１１が完成する。
【００４８】
したがって、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（７）ロータ１５が固定子１３内に挿入（配置）された状態で、残りの片側のコイルエンド２１ａに対する成形加工を行うコイルエンド成形装置３０は、ロータ１５の挿入治具を備えていないため、構造が簡単になり、小型化できる。
【００４９】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  第１の実施形態において、ハウジング１２の上端面の位置は、ハウジング１２に組み付けられた固定子１３の上端面と同じ高さに限らず、ハウジング１２の上端面の位置が低くてもよい。
【００５０】
○  第２の実施形態において、ロータ回動規制部５３は、カフス高さ保護治具４４の先端に当接した状態でロータコア１６を押圧することによりロータ１５の回動を規制する構成に限らず、カフス高さ保護治具４４の上面に当接して、カフス高さ保護治具４４をロータコア１６に押圧することによりロータ１５の回動を規制するようにしてもよい。
【００５１】
○  第２の実施形態において、ハウジング１２として第１の実施形態の物と同様に、上端面の高さが固定子１３の上面の高さと同じものを使用し、ガイド部材５２は、ハウジング１２の上面に当接した状態で、カフス高さ保護治具４４の移動規制及びプレス治具５１の昇降ガイドを行うようにしてもよい。
【００５２】
○  第２の実施形態において、プレス治具５１をコイルエンド成形装置３０と別体に構成し、プレス治具５１を横方向からコイルエンド成形装置３０に対して着脱可能に構成し、取り付けられたプレス治具５１を上からプレスするようにしてもよい。
【００５３】
○  プレス治具３９，４２，５１はプレス面が平面に限らず、コイルエンド２１ａをプレスしたときに、コイルエンド２１ａが固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０先端より内側へ拡がり易いような形状、例えば、ティース２０とヨーク部２３との境と対応する部分に沿って凸部が形成された形状としてもよい。
【００５４】
○  コイルエンド２１ａの成形について、ヨーク部２３とティース先端より内側との両側に成形する場合だけでなく、少なくともティース２０先端より内側へ成形する際に本発明を適用することが可能である。
【００５５】
○  固定子１３のスロット２２の数やロータ１５の極数は、適宜変更してもよい。
○  ヨーク部２３は、環状で内側がほぼ円形であればよく、外形は円形である必要はない。
【００５６】
○  電動機１１は、永久磁石型の電動機に限らず、例えば、誘導電動機に適用してもよい。
○  電動機に限らず発電機に適用してもよい。
【００５７】
○  両側のコイルエンド２１ａを、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０先端より内側へ拡がるように成形する場合に限らず、片側のコイルエンド２１ａのみを、固定子１３のヨーク部２３側及びティース２０先端より内側へ拡がるように成形された回転電機に適用してもよい。この場合も、他方の側のコイルエンド２１ａが従来と同じ成形加工が行われた回転電機と比較して、固定子及び回転電機の小型化を図ることができる。
【００５８】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記プレス治具ガイドは、前記カフス高さ保護治具をその上面と当接して押圧することにより、カフス高さ保護治具の移動を規制する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）は第１の実施形態における回転電機の模式断面図、（ｂ）はティースと固定子コイルとの関係を示す部分模式斜視図。
【図２】コイルエンド成形装置の模式断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は片側のコイルエンドをプレス加工する場合のプレス治具と固定子との関係を示す模式断面図。
【図４】（ａ）はハウジングに固定子コアが組み付けられた状態の模式断面図、（ｂ）はコイルエンド成形装置にハウジング及びロータが支持された状態の模式断面図。
【図５】（ａ）はロータが組み付けられた状態を示す模式断面図、（ｂ）はカフス高さ保護治具が配置された状態の模式断面図。
【図６】（ａ）はプレス治具ガイドがカフス高さ保護治具の移動規制位置まで下降された状態の模式断面図、（ｂ）はプレス治具でコイルエンドがプレスされた状態を示す模式断面図。
【図７】両側のコイルエンドの加工が完了した状態の模式断面図。
【図８】第２の実施形態におけるコイルエンド成形装置と、固定子及びロータの関係を示す模式断面図。
【図９】ロータ回転規制部が規制位置に配置された状態の模式断面図。
【図１０】プレス治具でコイルエンドがプレスされた状態を示す模式断面図。
【図１１】従来技術の斜視図。
【図１２】（ａ），（ｂ）は別の従来技術のコイルエンドの曲げ加工の方法を示す模式断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１２…ハウジング、１２ａ…開口部、１３…固定子、１５…ロータ、１７…ロータシャフト、２０…ティース、２１…固定子コイル、２１ａ…コイルエンド、３１，４１，５４…支持部、３２，４３，５２…ガイド部材、３４…ガイド部材駆動手段、３５…第１のガイド部、３６…第２のガイド部、３７…ロータ挿入治具、３８…ロータ挿入治具駆動手段、３９，４２，５１…プレス治具、４０…プレス治具駆動手段、４４…カフス高さ保護治具。
【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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