JP2003143818A

JP2003143818A - コイルの分割導体の製造方法

Info

Publication number: JP2003143818A
Application number: JP2001332276A
Authority: JP
Inventors: Koji Suwa; 浩二諏訪; Shigetaka Nagamatsu; 茂隆永松
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2003-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】セグメントコイルを構成する分割導体を製造
する方法において、コイルエンドを小さくし、絶縁被膜
の損傷を防止できる製造方法を提供する。【解決手段】巻回された線状の導体材料１２を繰り出
し、直線状に矯正する（工程Ａ）。直線状となった導体
材料１２をベンダー機１６により曲げて図（ｃ）で示す
所定の２次元形状に成形する（工程Ｂ）。２次元形状に
成形された導体材料１２をプレス成形機２２の型で挟持
して成形し、所定長さに切断して、図（ｄ）で示す３次
元形状の前記分割導体２８を成形する（工程Ｃ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機のコアに
所定形状の複数導体を配列して、所定のもの同士を結合
して形成されたセグメントコイルの製造方法に関する。
特に、セグメントコイルの形成前の分割された状態の導
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機や発電機などの回転電機のコアに
コイルを形成する方法として、略Ｕ字形に成形された導
体の、Ｕ字のそれぞれの辺を、コアの異なるスロットに
挿入し、Ｕ字の辺の先端を所定形状に曲げ、さらに所定
の導体のＵ字の先端同士を接合してコイルを得る方法が
知られている。このように、コアに配列された導体、す
なわち完成時のコイルを分割した形状の導体（以下分割
導体と記す）を接合して形成されたコイルはセグメント
コイルと呼ばれている。

【０００３】このセグメントコイルの一部となる分割導
体の製造方法が、例えば特開２００１−４５７２１号公
報に記載されている。この公報においては、まず導線を
曲げて松葉形状に成形する。そして、松葉の部分、すな
わち直線状の部分を、松葉の付け根部分の曲線状の部分
が形成する平面と、交差する方向に開き、全体としてＵ
字形とする。このとき曲線状の部分は、捻りが加えられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の公報の分割導体
は、コアに配置したとき、導線の一部（松葉の曲線部
分）がコア端部に沿わず、コイルエンドの寸法を小さく
できないという問題があった。また、曲げの程度が大き
く、導体の表面に絶縁材が塗布されている場合、この絶
縁材のはがれを起こす可能性がある。

【０００５】本発明は、前述の問題点を考慮してなされ
たものであり、コイルエンド部分を小さくし、また導線
の絶縁材の損傷を少なくする、セグメントコイルの分割
導体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる分割導体の製造方法は、複数の分
割導体を回転電機のコアの所定位置に配列し、所定の分
割導体同士を結合して形成するコイルの、前記分割導体
を製造する方法であって、巻回された線状の前記導体材
料を繰り出し、直線状に矯正する工程と、前記直線状と
なった導体材料を曲げて所定の２次元形状に成形する工
程と、前記２次元形状に成形された導体材料を型で挟持
して成形し、所定長さに切断して、３次元形状の前記分
割導体を成形する工程と、を有している。

【０００７】また、本発明にかかる他の分割導体の製造
方法は、複数の分割導体を回転電機のコアの所定位置に
配列し、所定の分割導体同士を結合して形成するコイル
の、前記分割導体を製造する方法であって、巻回された
線状の前記導体材料を繰り出し、直線状に矯正する工程
と、前記直線状となった導体材料を曲げて所定の２次元
形状に成形する工程と、前記２次元形状に成形された導
体材料を型にローラで押し付けて成形し、所定長さに切
断して、３次元形状の前記分割導体を成形する工程と、
を有している。

【０００８】型や、ローラを用いて３次元形状に形成す
ることにより、捻りを含む導線の加工を排除することが
できる。これにより、コイルエンド部の小型化が可能と
なる。また、絶縁材の損傷を抑えることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、
本実施形態の分割導体の製造にかかる各工程、および各
工程における分割導線の形状を示す図である。図１
（ａ）は、製造工程を示している。ロール１０に巻かれ
た線条材である導体材料１２が、ロール１０より繰り出
される。導体材料１２は断面方形の銅線である。ロール
より繰り出された導体材料１２は、直線矯正装置１４に
送られ、ここで、巻きぐせを矯正され、図１（ｂ）に示
すような、直線状となる（直線矯正工程Ａ）。次いで２
次元加工工程Ｂに送られる。ここで言う２次元加工と
は、被加工材である導体材料１２を一つの平面内に納ま
る形状に加工することである。２次元加工は、ベンダー
機１６で行われ、ベンダー機１６は送られてきた導体材
料１２を複数のローラ１８で挟持し、導体材料１２の送
りに合わせて、ローラの位置を変えることによって導線
を曲げて加工する。

【００１０】図２は、２次元加工工程Ｂの説明図であ
る。まず、直線状に延ばされた導線１２が、図中左よ
り、二つのローラの間を通して所定位置まで送られる
（ａ）。図中矢印で示す方向にヘッド２０を回転する。
この回転は、二つのローラ１８の内上側のローラ１８ａ
の軸周りに行われ、下側のローラ１８ｂが矢印の方向に
移動する。この移動によって、導体材料１２は上側のロ
ーラ１８ａに巻き付けられるようにして曲げ加工される
（ｂ）。次に、ヘッド２０を元の位置に戻す。そして、
再度、導体材料１２が所定量送られ、ヘッド２０を再び
回転させ、曲げ加工を行う（ｃ）。このときのヘッド２
０の回転角は、図示するように、前回のときより小さく
なっている。これは、導体材料１２の曲げる角度に基づ
くものであり、今回の曲げ角度の方が小さいために、こ
れに合わせてヘッド２０の回転角度も小さくなってい
る。再度、ヘッド２０を元の位置に戻して、導体材料１
２を所定量送り、ヘッド２０を回転させて所定の形状に
曲げる（ｄ）。

【００１１】図１に戻る。２次元加工工程Ｂが終わる
と、３次元加工工程Ｃが行われる。ベンダー機１６でＵ
字形に成形された導体材料１２は、プレス成形機２２に
向けて送り出される。プレス成形機２２は、２次元加工
工程Ｂにて成形されたＵ字形の導体材料１２が形成する
平面に交差する方向に、当該導体材料１２を成形し、こ
の成形によってＵ字形の導線が３次元形状となる。上記
の説明からも分かるように、ここで言う３次元形状と
は、一つの平面内に納まらない形状のことである。

【００１２】図３は、３次元加工工程Ｃの説明図であ
る。２次元形状に成形された導体材料１２は、そのＵ字
形の底部の部分をブレス成形機２２によって、加工され
る。図３（ｂ）は、導体材料１２の送り方向正面からプ
レス加工機を見た概略図である。送られてきた導体材料
１２は、下型２４と上型２６で上下よりプレス加工さ
れ、図示されるような形状に成型される。このプレスの
方向は、加工前に、Ｕ字形の導体材料１２が形成する平
面（図３（ａ）において、紙面となる面）と、直交する
方向であり、これによって２次元形状であった導体材料
１２が３次元形状となる（図１（ｄ）参照）。

【００１３】図１に戻り、最後に導体材料１２の後端が
切断されＵ字形の分割導体２８として、後工程に送られ
る。

【００１４】図４は、プレスの型の他の例を示す図であ
る。下型２６は、図３に示すものと同一のものである。
上型は、第１の上型２４ａと、第２の上型２４ｂとに分
割されている。プレス過程においては、まず、第１の上
型２４ａによりプレス加工を行い、加圧した状態に維持
したまま続けて第２の上型２４ｂでプレス加工する。こ
の方法は、加工による変形量が、一度のプレスでは大き
い場合、有効である。

【００１５】図５は、３次元加工工程Ｃのプレス加工に
代えて採用することができる、ローラを用いた倣い加工
の説明図である。他の工程については、前述したものと
同じであり、説明は省略する。２次元形状に成形された
導体材料１２を倣い加工機の倣い型３０上に置き（一点
鎖線で示す）、倣いローラ３２を一点鎖線の位置から実
線の位置まで、導体材料１２を型に押し付けるようにし
て移動させる。これにより導体材料１２が、型の形状に
倣ったものとなる。

【００１６】図６は、倣い型とローラを二つ用いた倣い
加工機の例を示す図である。本加工機では、導体材料１
２の底部のほぼ中央で加工機を分け、左右で独立して加
工を行う。左側の倣い型３０ａと右側の倣い型３０ｂ
は、一方が導体材料１２の上、他方が下となるように配
置され、それぞれにローラ３２ａ，３２ｂが対応して配
置される。二つの倣い型３０ａ，３０ｂで導体材料１２
を挟み込み、それぞれの型に対してローラ３２ａ，３２
ｂにて導体材料１２を押圧して３次元形状を形成する。

【００１７】図７は、分割導体２８が、回転電機のステ
ータコア３４のスロット３６に挿入された状態が示され
ている。ステータコア３４は一部を示しており、また分
割導体も一部が挿入された状態を示している。図示する
ように、分割導体２８のＵ字形の底部は、やや山形とな
っているものの概略ステータコアの端面に沿う方向に延
びている。ステータコアの軸方向に延びる部分がないの
で、その分コイルエンド部分の寸法が短縮され、小型化
が図られる。また、導体材料１２の加工にプレス型やロ
ーラを用いていて、捻り加工を採用していないため、導
体材料に被覆されている絶縁材のはがれ、損傷を防止で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】セグメントコイルを構成する分割導体の製造
工程図である。

【図２】２次元加工工程を担うベンダー機の動作説明
図である。

【図３】３次元加工工程を担うブレス成形機の動作説
明図である。

【図４】プレス成形機の他の例を示す図である。

【図５】３次元加工工程を担う他の例である倣い加工
機の動作説明図である。

【図６】倣い加工機の他の例を示す図である。

【図７】分割導体をステータコアに配置した状態を示
す図である。

【符号の説明】

１０ロール、１２導体材料、１４直線矯正装置、
１６ベンダー機、１８ローラ、２０ヘッド、２２
プレス成形機、Ａ直線矯正工程、Ｂ２次元加工工
程、Ｃ３次元加工工程。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H603 AA09 BB01 BB02 BB05 BB12 CA01 CA05 CB02 CB03 CB26 CC04 CC17 CD02 CD11 CD22 CD32 CD33 CE02 EE01 5H615 AA01 BB01 BB02 BB05 BB14 PP01 PP13 PP14 QQ03 QQ06 QQ12 QQ26 QQ27 SS04 SS09 SS16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の分割導体を回転電機のコアの所定
位置に配列し、所定の分割導体同士を結合して形成する
コイルの、前記分割導体を製造する方法であって、巻回された線状の前記導体材料を繰り出し、直線状に矯
正する工程と、前記直線状となった導体材料を曲げて所定の２次元形状
に成形する工程と、前記２次元形状に成形された導体材料を型で挟持して成
形し、所定長さに切断して、３次元形状の前記分割導体
を成形する工程と、を有する、分割導体の製造する方
法。
【請求項２】複数の分割導体を回転電機のコアの所定
位置に配列し、所定の分割導体同士を結合して形成する
コイルの、前記分割導体を製造する方法であって、巻回された線状の前記導体材料を繰り出し、直線状に矯
正する工程と、前記直線状となった導体材料を曲げて所定の２次元形状
に成形する工程と、前記２次元形状に成形された導体材料を型にローラで押
し付けて成形し、所定長さに切断して、３次元形状の前
記分割導体を成形する工程と、を有する、分割導体の製
造する方法。