JP2003009478A - コイル捻り整形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工程の簡略化が可能なコイル捻り整形方法を
提供すること。 【解決手段】 ステータコアのスロットに挿入するコイ
ルを捻り整形によって製造するために、複数本のＵ字状
のコイル６０、６２、６４、６６を予備捻り治具に挿入
して予備捻り整形を行い、次に、この予備捻り整形が行
われた複数本のＵ字状コイル６０、６２、６４、６６
と、予備捻り整形がされていない複数本のＵ字状コイル
６８、７０とを本捻り治具の捻りリング３０、３２に挿
入して本捻り整形を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用交流発電機
のステータコイル等を構成するＵ字状のコイルを捻り整
形するコイル捻り整形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用交流発電機の中には、Ｕ字状コイ
ルの端部同士を接合することにより構成されたステータ
コイルを使用しているものがある。例えば、ステータコ
アの各スロットに４本の導体が挿入される場合には、大
小２種類のＵ字状コイルのそれぞれについて、ターン部
を挟んだ各直線部を互いに反対方向に変位させる捻り整
形を行った後に各スロットに挿入する。その後、直線部
先端の端部同士を溶接等によって接合することにより、
規則正しく導体が配列されたコイルエンドが形成され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、引出線を引き出す箇所や電気角が異なるコ
イル端部同士を接合する場合等においては、一部のＵ字
状コイルについて他のＵ字状コイルと異なる捻り角度お
よび異なる接続状態となる場合があり、このような一部
のＵ字状コイルについては他の多くのＵ字状コイルに対
して捻り整形を行った後に特別な作業工程が必要にな
り、工程の複雑化を招くという問題があった。

【０００４】図１７および図１８は、部分的に捻り角度
および接合状態が異なるステータコイルの組み付け作業
の概要を示す図である。まず、図１７に示すように、ス
テータコア１００に２本の異形コイル１１０、１１２を
別々に挿入して組み付けた後、それぞれを所定位置で切
断し、端部同士が接触するように曲げ整形する。次に、
図１８に示すように、切断した異形コイル１１０、１１
２の端部１１０ａ、１１２ａ同士を溶接等により接合す
る。このように、一部のＵ字状コイルについて後工程に
おいて切断、曲げ整形、接合の各作業が必要になるた
め、その分工程数が増加してしまう。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、工程の簡略化が可能なコイ
ル捻り整形方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のコイル捻り整形方法は、ステータコア
のスロットに挿入するコイルを捻り整形によって製造す
るために、複数本の第１のＵ字状コイルを予備捻り治具
に挿入して予備捻り整形を行い、次に、この予備捻り整
形が行われた複数本の第１のＵ字状コイルと、予備捻り
整形がされていない複数本の第２のＵ字状コイルとを本
捻り治具に挿入して本捻り整形を行っている。このよう
に、一部のＵ字状コイルについて予備捻り整形を行った
後に、それ以外の多くのＵ字状コイルとともに本捻り整
形を行うことにより、捻り角度や接続状態が異なる複数
のＵ字状コイルが混在している場合であっても同時に捻
り整形を行うことができ、その後に特定のＵ字状コイル
に対して個別に切断、曲げ整形、接合等の工程を追加す
る必要がないため、工程の簡略化が可能になる。

【０００７】また、複数本の第１のＵ字状コイルには、
少なくとも第３、第４、第５および第６のＵ字状コイル
が含まれており、上述した予備捻り整形によって、以下
に示す第１〜第５のステップにおいて所定の整形を行っ
た後のこれら第３〜第６のＵ字状コイルを同時に本捻り
治具に挿入することが望ましい。

【０００８】第１のステップ：第３、第４および第５の
Ｕ字状コイルを予備捻り治具に挿入する。 第２のステップ：第３、第４および第５のＵ字状コイル
の少なくとも１本のターン部側の首部を曲げる。

【０００９】第３のステップ：首部の曲げ作業に用いら
れた作業空間と重なるよう第６のＵ字状コイルを予備捻
り治具に挿入する。 第４のステップ：予備捻り治具を構成する複数の捻りリ
ングを相対的に移動させることにより、第３、第４、第
５および第６のＵ字状コイルに対して同時に捻り整形を
行う。

【００１０】第５のステップ：捻り整形後の前記第３、
第４、第５および第６のＵ字状コイルを前記予備捻り治
具から取り出す。 このように、複雑な予備捻り整形を行った後の複数本の
Ｕ字状コイルを同時に本捻り治具に挿入することによ
り、これらのＵ字状コイル間あるいは予備捻り整形がさ
れていない他のＵ字状コイルとの間での干渉を防止する
ことができる。これにより、捻り整形のためのＵ字状コ
イルの提供からステータコアに対する組み付けまでの各
工程の自動化が容易となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態のコイル捻り整形装置を用いたコイル捻り整形方法に
ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形
態のコイル捻り整形工程は、予備捻り整形工程と本捻り
整形工程とからなっており、予備捻り整形工程が予備捻
り整形治具を用いて、本捻り整形工程が本捻り整形治具
を用いて行われる。また、これらの予備捻り整形治具お
よび本捻り整形治具は、例えばＵ字状のコイルであるセ
グメントを用いて形成されるステータコイルを有する車
両用交流発電機を製造するために用いられる。

【００１２】図１は、本実施形態の予備捻り整形治具の
部分的な平面図である。また、図２は図１のＩＩ−ＩＩ
線断面図である。これらの図に示すように、本実施形態
の予備捻り整形治具は、４つの捻りリング１０、１２、
１４、１６と、内枠１８および外枠２０と、４つの位置
調整治具２２、２４、２６、２８とを含んで構成されて
いる。

【００１３】４つの捻りリング１０〜１６のそれぞれ
は、同心状に配置された円環形状を有しており、整形の
対象となるＵ字状コイルが挿入される位置に所定の挿入
孔が形成されている。具体的には、捻りリング１０は、
最も内周側に配置されており、互いに周方向に１スロッ
ト分離れた位置に２箇所の挿入孔１０ａ、１０ｂが形成
されている。捻りリング１２は、内周側から２番目に配
置されており、互いに周方向に１スロット分離れた位置
に２箇所の挿入孔１２ａ、１２ｂが形成されている。捻
りリング１４は、内周側から３番目に配置されており、
互いに周方向に１スロット分離れた位置に２箇所の挿入
孔１４ａ、１４ｂが形成されている。捻りリング１６
は、最も外側に配置されており、互いに周方向に１スロ
ット分離れた２箇所に挿入孔１６ａ、１６ｂが形成され
ている。これら４つの捻りリング１０〜１６の中で２つ
の捻りリング１０、１４は、周方向に揺動可能に支持さ
れている。この揺動動作によって予備捻り整形が実施さ
れる。

【００１４】内枠１８は、最も内周側に配置された捻り
リング１０を保持する治具である。また、外枠２０は、
最も外周側に配置された捻りリング１６を保持する治具
である。これらの内枠１８と外枠２０の間には、捻りリ
ング１０〜１６に形成された各挿入孔に挿入されたＵ字
状コイルの反ターン部側の直線部が収容される空間が形
成されており、この空間には、これらの直線部の先端位
置を調整するために用いられる４つの位置調整治具２
２、２４、２６、２８が径方向に沿って配置されてい
る。図２に示した例では、４つの位置調整治具２２〜２
８の端面位置が全て同じに設定されているが、Ｕ字状コ
イルの形状や組合せ方によってはこれらの端面位置が不
揃いであってもよい。

【００１５】図３は、本実施形態の本捻り整形治具の部
分的な平面図である。また、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線
断面図である。これらの図に示すように、本実施形態の
本捻り整形治具は、２つの捻りリング３０、３２と、内
枠３４および外枠３６と、４つの位置調整治具４０、４
２、４４、４６とを含んで構成されている。

【００１６】２つの捻りリング３０、３２のそれぞれ
は、同心状に配置された円環形状を有しており、整形の
対象となるＵ字状コイルが挿入される位置に所定の挿入
孔が形成されている。具体的には、捻りリング３０は、
内周側に配置されており、周方向に沿ってスロット間隔
で複数の挿入孔３０ａが形成されている。また、捻りリ
ング３２は、外周側に配置されており、周方向に沿って
スロット間隔で複数の挿入孔３２ａが形成されている。
本実施形態では、２種類（部分的に３種類）のＵ字状コ
イルの直線部を２本一組で挿入孔３０ａ、３２ａに挿入
した後に、捻りリング３０と捻りリング３２を互いに反
対方向に揺動させることにより、本捻り整形が実施され
る。

【００１７】内枠３４は、内周側の捻りリング３０を保
持する治具である。また、外枠３６は、外周側の捻りリ
ング３２を保持する治具である。これらの内枠３４と外
枠３６の間には、捻りリング３０、３２に形成された各
挿入孔に挿入されたＵ字状コイルの反ターン部側の直線
部が収容される空間が形成されており、この空間には、
これらの直線部の先端位置を調整するために用いられる
４つの位置調整治具４０、４２、４４、４６が径方向に
沿って配置されている。図４に示した例では、４つの位
置調整治具４０〜４６の端面位置が全て同じに設定され
ているが、Ｕ字状コイルの形状や組合せ方によってはこ
れらの端面位置が不揃いであってもよい。

【００１８】図５は、本実施形態の予備捻り整形工程の
手順を示す流れ図である。また、図６〜図１３は、予備
捻り整形の各工程を示す図である。図６、図８、図１
０、図１２には各工程における予備捻り治具の平面図
が、図７、図９、図１１、図１３には予備捻り治具に挿
入された各Ｕ字状コイルの形状を示す側面図が示されて
いる。なお、図７、図９、図１１、図１３では、予備捻
り治具に挿入されたＵ字状コイルのみに着目してこれら
の形状が示されている。

【００１９】（工程１）予備捻り整形治具の捻りリング
１０、１４の各挿入孔１０ａ、１４ａにＵ字状コイル６
０を、捻りリング１２、１４の各挿入孔１２ａ、１４ｂ
にＵ字状コイル６２を、捻りリング１２、１６の各挿入
孔１２ｂ、１６ｂにＵ字状コイル６４をそれぞれ反ター
ン部側（直線部の先端側）から挿入する（ステップ１
０、図６、図７）。

【００２０】（工程２）２本のＵ字状コイル６０、６２
の間に、上方（ターン部側）から首曲げパンチ５０を下
降させ、これらのＵ字状コイル６０、６２の首部を曲げ
る（ステップ１１、図８、図９）。ここで、首部とは、
Ｕ字状コイル６０、６２のターン部側であって、捻りリ
ング１０〜１４から突出した部分をいう。

【００２１】（工程３）捻りリング１０、１６の各挿入
孔１０ｂ、１６ａに、長尺のＵ字状コイル６６を挿入す
る（ステップ１２、図１０、図１１）。なお、このＵ字
状コイル６６は、Ｕ字状コイル６０、６２の首部の曲げ
作業に用いられた空間と重なるように挿入されている。

【００２２】（工程４）捻りリング１２、１６に対して
捻りリング１０、１４を１スロット分だけ反時計方向に
移動させることにより、４本のＵ字状コイル６０、６
２、６４、６６に対して捻り整形を行う（ステップ１
３、図１２、図１３）。この捻り整形は、長尺のＵ字状
コイル６６の必要箇所以外の変形を防止するために、他
の３本のＵ字状コイル６０〜６４から突出するＵ字状コ
イル６６をガイド５２によって固定して行われる。その
後、捻り整形された４本のＵ字状コイル６０〜６６が予
備捻り整形治具から取り出される（ステップ１４）。

【００２３】図１４は、上述した予備捻り整形工程の次
に実施される本捻り整形工程の手順を示す流れ図であ
る。また、図１５は、本捻り整形の主要工程を示す図で
ある。 （工程１）本捻り整形治具の捻りリング３０、３２の各
挿入孔３０ａ、３２ａに、予備捻り整形がなされていな
い組み合わされたＵ字状コイル６８、７０をそれぞれ反
ターン部から挿入する（ステップ２０、図１５）。

【００２４】図１６は、予備捻り整形がなされていない
組み合わされたＵ字状コイル６８、７０の斜視図であ
る。図１６に示すように、本実施形態においては、一方
のＵ字状コイル７０を他方のＵ字状コイル６８が内包す
るようにこれら２本のＵ字状コイル６８、７０が組み合
わされ、捻りリング３０、３２の各挿入孔３０ａ、３２
ａに挿入される。

【００２５】（工程２）次に、予備捻り整形がなされて
組み合わされて、４本が一組となったＵ字状コイル６
０、６２、６４、６６を、捻りリング３０、３２の特定
の挿入孔３０ａ、３２ａに反ターン部側から挿入する
（ステップ２１、図１５）。

【００２６】（工程３）捻りリング３０、３２を互いに
反対方向に３スロット分だけ（１磁極ピッチが６スロッ
トの場合）回転させることにより、捻りリング３０、３
２の各捻り孔３０ａ、３２ａに挿入された全てのＵ字状
コイル６０〜７０に対して捻り整形を行う（ステップ２
２）。その後、捻り整形されたＵ字状コイルが取り出さ
れる（ステップ２３）。このようにして本捻り整形が完
了したＵ字状コイルは、ステータコイルを形成する複数
スロット分（例えば９６スロット分）が同時にステータ
コアの各スロットに挿入される。

【００２７】このように、一部のＵ字状コイル６０〜６
６について予備捻り整形を行った後に、それ以外のＵ字
状コイル６８、７０とともに本捻り整形を行うことによ
り、捻り角度や接続状態が異なる複数のＵ字状コイル６
０〜７０が混在している場合であっても同時に捻り整形
を行うことができ、その後に特定のＵ字状コイルに対し
て個別に切断、曲げ整形、接合等の工程を追加する必要
がないため、工程の簡略化が可能になる。

【００２８】特に、複雑な予備捻り整形を行った後のＵ
字状コイル６０〜６６を同時に本捻り治具に挿入するこ
とにより、これらのＵ字状コイル６０〜６６の間あるい
は予備捻り整形がされていない他のＵ字状コイル６８、
７０との間での干渉を防止することができる。これによ
り、捻り整形のためのＵ字状コイル６０〜７０の提供か
らステータコアに対する組み付けまでの各工程の自動化
が容易となる。

【００２９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。上述した実施形態では、２スロットに対
応する４本のＵ字状コイル６０〜６６を対象に予備捻り
整形を行ったが、１スロット内に収容するＵ字状コイル
の数や捻り角度が変更される範囲等によっては、４本以
外の数のＵ字状コイルを予備捻り整形の対象とするよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の予備捻り整形治具の部分的な平面
図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】本実施形態の本捻り整形治具の部分的な平面図
である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】本実施形態の予備捻り整形工程の手順を示す流
れ図である。

【図６】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図７】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図８】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図９】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図１０】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図１１】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図１２】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図１３】予備捻り整形の各工程を示す図である。

【図１４】予備捻り整形工程の次に実施される本捻り整
形工程の手順を示す流れ図である。

【図１５】本捻り整形の主要工程を示す図である。

【図１６】予備捻り整形がなされていない組み合わされ
たＵ字状コイルの斜視図である。

【図１７】部分的に捻り角度および接合状態が異なるコ
イルの組み付け作業の概要を示す図である。

【図１８】部分的に捻り角度および接続状態が異なるコ
イルの組み付け作業の概要を示す図である。

【符号の説明】

１０、１２、１４、１６、３０、３２ 捻りリング １８、３４ 内枠 ２０、３６ 外枠 ５０ 首曲げパンチ ５２ ガイド ６０、６２、６４、６６、６８、７０ Ｕ字状コイル

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H603 AA09 BB02 BB09 BB12 CA01 CA05 CB03 CC03 CC17 CD02 CD22 CD33 CE05 5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 PP01 PP14 QQ03 QQ12 QQ27 SS04 SS10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータコアのスロットに挿入するコイ
   ルを捻り整形によって製造するコイル捻り整形方法にお
   いて、 複数本の第１のＵ字状コイルを予備捻り治具に挿入して
   予備捻り整形を行い、次に、この予備捻り整形が行われ
   た複数本の前記第１のＵ字状コイルと、予備捻り整形が
   されていない複数本の第２のＵ字状コイルとを本捻り治
   具に挿入して本捻り整形を行うことにより、前記第１お
   よび第２のＵ字状コイルを整形することを特徴とするコ
   イル捻り整形方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 複数本の前記第１のＵ字状コイルには、少なくとも第
   ３、第４、第５および第６のＵ字状コイルが含まれてお
   り、 前記予備捻り整形は、 前記第３、第４および第５のＵ字状コイルを前記予備捻
   り治具に挿入する第１のステップと、 前記第３、第４および第５のＵ字状コイルの少なくとも
   １本のターン部側の首部を曲げる第２のステップと、 前記首部の曲げ作業に用いられた作業空間と重なるよう
   前記第６のＵ字状コイルを前記予備捻り治具に挿入する
   第３のステップと、 前記予備捻り治具を構成する複数の捻りリングを相対的
   に移動させることにより、前記第３、第４、第５および
   第６のＵ字状コイルに対して同時に捻り整形を行う第４
   のステップと、 捻り整形後の前記第３、第４、第５および第６のＵ字状
   コイルを前記予備捻り治具から取り出す第５のステップ
   と、 を有し、前記第５のステップにおいて取り出された前記
   第３、第４、第５および第６のＵ字状コイルを同時に前
   記本捻り治具に挿入することを特徴とするコイル捻り整
   形方法。