JP2004032882A - 回転電機のセグメント順次接合ステータコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】頭部側コイルエンドのにおける頭部先端部間の電気絶縁性を良好に確保しつつ、モータ径の縮小とモータの軽量化が可能な回転電機のセグメント順次接合ステータコイルおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】
頭部側コイルエンド３１１を頭部先端部の軸方向長さを隣接するセグメントごとに変更することにより、頭部先端部の膨らみを吸収する。これにより、ステータコア１の径方向長を縮小して、回転電機の小型軽量化を実現することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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順次接合型ステータコイルが提案されている。たとえば、特許第３１１８８３７号は、略Ｕ字形状を有する導体片であるセグメントを順次接合して形成されたセグメント順次接合型コイルの製造について開示している。
【０００３】
更に説明すると、このセグメント順次接合型ステータコイルは、セグメント
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両端部を周方向へ曲げ、各セグメントの両脚部の先端を順次接合して形成されている。
【０００４】
つまり、このセグメントは、略Ｕ字状（より正確には略Ｖ字状）の頭部（曲がり部又はターン部とも呼ばれる）と、この頭部の両端からコアの互いに異なる二つのスロットにコアの軸方向一側から個別に挿入された一対のスロット導体部と、両スロット導体部の先端からコアの軸方向他側へ飛び出して周方向へ延在する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有し、各飛び出し端部の先端部は、一対づつ接合されている。なお、この明細書では、スロット導体部と飛び出し端部とをまとめてセグメントの脚部と呼称する場合もあるものとする。したがって、各セグメントの頭部はステータコイルの頭部側コイルエンド）を構成し、各セグメントの飛び出し端部はステータコイルの端部側コイルエンドを構成する。
【０００５】
また、特許第３１１８８３７号は、小回りセグメントと、この小回りセグメントを囲む大回りセグメントとにより構成されたセグメントセットの合計４本の脚部を互いに同軸配置された２つのリングに個別に保持し、これらリングを相対回動させて、各セグメントの一対の脚部を周方向へ展開して頭部斜行部を形成することを開示している。
【０００６】
また、特開２０００−１３９０４９は、ステータコアのスロットにそれぞれ収容された小回りセグメントと、この小回りセグメントを囲む大回りセグメントとにより構成されたセグメントセットの合計４本の脚部を互いに同軸配置された４つのリングに個別に保持し、これらリングを相対回動させて、各セグメントの一対の脚部を周方向へ展開して端部斜行部を形成することを開示している。
【０００７】
更に、特許第３１０４７０号は、径方向に隣接する端部先端部のペアを溶接すること、周方向に隣接する２つの端部先端部の間に拘束部材を介在させて端部先端部のペアの姿勢を確保することを開示している。
【０００８】
更に、特許第３１１８８３７号は、導体線を１８０度折り返して展開前のＵ字状のセグメントを形成することを開示し、特開２００１ー２４５４４６号公報は連続線を１８０度折り返して、上記セグメント順次接合ステータコイルと同様のコイルを形成することを開示している。なお、このような連続線折り曲げ型ステータコイルは溶接工程を省略することができるが、通常では解放スロットを使用せざるを得ない。
【０００９】
特開２０００−９２７６６号公報はこのセグメント順次接合型ステータコイルにおいて、各スロットにそれぞれ６本のスロット導体部を径方向へ一列に収容する構成を開示している。
【００１０】
上記公報などに開示されているこのセグメント順次接合型ステータコイルの製造方法例について、以下に説明する。
【００１１】
まず、必要本数の松葉状セグメントを準備する。次に、松葉状セグメントをＵ字状セグメントに加工してセグメントの一対のスロット導体部を周方向へ互いに略磁極ピッチ離れさせるともに必要数のセグメントをコアの各スロットに同時挿通できるようにそれらを空間配置（周方向へ整列）させる工程が行われる。この工程は、たとえば上記特許３１１８８３７号の第３図に示される同軸の複数の穴付きのリングを用い、これら穴付きのリングの周方向同位置の各穴に松葉状セグメントの両脚部を個別に挿入し、各リングを略磁極ピッチ相対回転して、この松葉状セグメントを頭部が周方向へＵ字状（Ｖ字状と考えても良い）に開いたＵ字状セグメントに加工することにより行われる。この工程は、通常、小回りセグメントと大回りセグメントとからなるセグメントセットに対して実施される。
【００１２】
次に、Ｕ字状に形成され、周方向に整列された各セグメントをコアの各スロットに挿入される工程が行われる。この工程は、Ｕ字状に変形され、周方向に整列された各セグメントの頭部を保持しつつ脚部を上記一対の穴付きリングから抜き出し、コアの各スロットに挿入することにより行なわれる。
【００１３】
次に、スロットから飛び出した各飛び出し端部を周方向へ屈曲する工程が行われる。好適には、各飛び出し端部は半磁極ピッチだけ周方向へ屈曲される。このような周方向屈曲は、たとえば上記特許３１９６７３８号の第４図、第５図に示される同軸の複数の穴付きリングを用い、各穴付きリングの各穴に各飛び出し端部の先端を挿入し、各穴付きリングをそれぞれ周方向へ半磁極ピッチ（電気角π／２）回動して、各飛び出し端部をそれぞれ周方向へ半磁極ピッチ屈曲させればよい。なお、各穴付きリングを回動させる際、各穴付きリングを飛び出し端部に向けて軸方向に付勢しながら行うと、屈曲点の曲率半径を大きくできるので好適である。次に、各飛び出し端部の先端部を所定の順序で溶接する工程が行われる。
【００１４】
これにより各相のコイルを意味する相コイルがエンドレスに形成されるので、適切な部位でＵ字状セグメントのＵ字状の頭部を切断することにより、頭部側にて各相コイルの引き出し端子を形成することができる。これら引き出し端子をあらかじめ長く形成しておけば、この長く形成した部分を周方向へ屈曲することにより、中性点用の渡り線などとして用いることができる。なお、これらの引き出し端子を頭部側コイルエンドに設けるのは、端部側コイルエンドでは、溶接工程があるため、長い引き出し端子が邪魔になるからである。
【００１５】
上記説明したセグメント順次接合ステータコイルは、従来、車両用交流発電機のステータコイルとして用いられていた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報などにより開示されているセグメント順次接合型ステータコイルでは、次の問題があった。
【００１７】
すなわち、上記した松葉状セグメント（この明細書では展開処理前のセグメントを松葉状セグメントと呼ぶ場合もある）は、頭部先端部において１８０度折り曲げられるが、折り曲げられた各頭部先端部は、脚部配列方向（幅方向とする）において一対の脚部の合計幅より大きい幅を有している。これは、この頭部先端部が所定曲率を有して１８０度湾曲しているためであり、セグメントの絶縁皮膜の損傷を防止するために上記曲率を縮小するには制限があり、かつ、折り曲げ加工も難しくなるからである。この問題は上記した連続線折り曲げ型ステータコイルにおいても同様である。
【００１８】
このセグメントをステータコアのスロットに挿入する場合、通常の場合、一つのセグメントの両方の脚部は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、又はセグメントセットでは合計４本の脚部がスロット内にて互いに隣接する４つの導体収容位置に個別に収容される。
【００１９】
たとえば車両の走行に用いる走行モータでは、高電圧バッテリから給電されるために、上記したセグメントの頭部先端部の曲率縮小は一層困難であり、その結果、頭部先端部の径方向（ステータにおける）の幅は、従来の車両用交流発電機用ステータコイルに用いられるセグメントのそれよりも格段に大きくならざるを得ない。
【００２０】
従来のセグメント順次接合型ステータコイルにおいて、頭部側コイルエンドは、径方向に複数のセグメントが並ぶために、頭部側コイルエンドにおける導体ピッチは、この頭部先端部の径方向幅以下にすることができず、かつ、上記した車両走行モータ用においては、頭部側コイルエンドにおいて径方向に隣接する頭部先端部間の電気絶縁向上のために、各頭部先端部間に所定の隙間を設けることが好ましい。
【００２１】
これらの結果、スロット内におけるスロット導体部の径方向ピッチは、上記頭部側コイルエンドにおける頭部先端部の径方向ピッチとなるため、スロットの占積率が低下し、かつ、ステータ径が増大し、モータ体格、重量の増大を招くという問題も派生した。
【００２２】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、頭部側コイルエンドのにおける頭部先端部間の電気絶縁性を良好に確保しつつ、モータ径の縮小とモータの軽量化が可能な回転電機のセグメント順次接合ステータコイルおよびその製造方法を提供することをその目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、前記頭部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記頭部を有し、前記端部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記端部を有する回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
前記頭部先端部は、前記スロット導体部よりも径方向に膨らんで形成され、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部間の径方向ピッチは、前記頭部先端部の径方向幅より大きく形成され、径方向に隣接する２つの前記頭部側斜行部間の径方向ピッチは、前記ステータコアの近傍にて前記頭部の先端部の径方向幅より小さく形成されていることを特徴としている。
【００２４】
この発明では、頭部側コイルエンドにおいて、頭部先端部間の径方向ピッチを、前記頭部先端部の径方向幅より大きく、かつ、ステータコアの近傍の頭部側斜行部間の径方向ピッチより大きく形成している。この形状を実現するために、頭部斜行部間の径方向ピッチは、ステータコア近傍より頭部先端部近傍において大きく設定されている。
【００２５】
これにより、ステータコアの径方向幅の増大を抑止しつつ必要なターン数のセグメントをモータハウジング内に収容することができ、頭部側コイルエンドの頭部先端部間の相互接触、電気絶縁の劣化を防止することができる。更に、各頭部斜行部間の隙間が増大することは、これらの隙間を流れる冷却空気流の流れも良くなり、ステータコイルの冷却にも好都合となる。
【００２６】
なお、ステータコアのコイルエンドが収容される空間は、頭部側コイルエンドの径方向両側にアイドルスペースがあるので、上記のように頭部斜行部を径方向外側又は径方向内側にばらけさせることになんの問題も生じない。
【００２７】
なお、小回りセグメントの一対のスロット導体部を径方向に隣接する一対の導体収容位置に収容し、大回りセグメントの一対のスロット導体部を上記一対の導体収容位置に径方向外側と径方向内側にて隣接する一対の導体収容位置に収容するセグメント配置を採用する場合には、これら小回りセグメントと大回りセグメントとは、頭部側コイルエンドを周方向にみた場合、一つのセグメント（すなわちセグメントセット）として考えることができる。つまり、請求項１記載の構成におけるセグメントをこのセグメントセットとして考えても上記効果を奏することができる。すなわち、径方向に隣接する大回りセグメントを上記セグメントとみなしても上記効果を奏することができる。
【００２８】
また、上記説明では、セグメント順次接合ステータコイルの頭部側コイルエンドの頭部先端部の膨らみによるステータコアの径方向幅の増大を防止するセグメント配置を説明したが、このような頭部先端部の膨らみは、上記説明した連続線折り返し型のコイルにおいても実施可能である。
【００２９】
請求項２記載の構成は請求項１記載の構成において更に前記頭部斜行部間の前記径方向ピッチは、前記ステータコアの端面から軸方向に離れるほど次第に大きく設定され、径方向外側の前記頭部斜行部は、径方向内側の前記頭部斜行部に比較して、軸方向を基準として相対的に大角度で径方向外側へ斜行している。これにより、頭部斜行部を径方向外側へ倒すことは、頭部斜行部のピッチ拡大を簡単に実施することができるので、製造方法を簡素化することができるという効果を実現することができる。
【００３０】
請求項３記載の構成は請求項１記載の構成において更に、前記頭部斜行部間の前記径方向ピッチは、前記ステータコアの端面から軸方向に離れるほど次第に大きく設定され、径方向内側の前記頭部斜行部は、径方向外側の前記頭部斜行部に比較して、軸方向を基準として相対的に大角度で径方向内側へ斜行していることを特徴としている。
【００３１】
これにより、請求項２記載と同様の効果を奏することができる。もちろん、径方向外側寄りの頭部斜行部を径方向外側へ、径方向内側寄りの頭部斜行部を径方向内側に倒せば、倒し量を減らしつつ上記効果を奏することができる。
【００３２】
請求項４記載の構成は請求項１記載の構成において更に、前記頭部斜行部は、径方向に湾曲乃至屈曲していることを特徴としている。
【００３３】
上記態様のように頭部斜行部の間の径方向隙間をステータコアから遠ざかるにつれて一定の隙間増大率にて拡大する他に、この隙間増大率を径方向外側へ向かうにつれて大きくすることも可能であり、その他、頭部斜行部の所定部位にて頭部斜行部を中央部などで径方向外側又は内側へ大きく湾曲したりして請求項１記載の効果を実現することもできる。
【００３４】
請求項５記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルは、径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、前記頭部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記頭部を有し、前記端部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記端部を有する回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
前記頭部先端部は、前記スロット導体部よりも径方向に膨らんで形成され、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部間の径方向ピッチは、前記頭部先端部の径方向幅より小さく形成され、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部のうち径方向最大幅の部位同士は、軸方向にずれて配置されていることを特徴としている。
【００３５】
すなわち、この発明では、従来では径方向に隣接していた大きな頭部先端部が互いに干渉するのを防止するために、径方向に隣接する２つの頭部先端部同士を軸方向へずらすことにより、これら頭部先端部の径方向最大幅の部分が径方向へ重ならないようにしている。
【００３６】
これにより、頭部先端部の径方向最大幅の部分同士が径方向に重なってしまうのを防止することができるので、スロット内の導体の径方向ピッチを増大することなく、請求項１記載の上記効果を奏することができる。また、この発明では、頭部斜行部を径方向に倒す加工を行う必要がないので、製造工程を簡素化することができる効果も奏することができる。
【００３７】
なお、最も好適には、径方向に多数のセグメントを配置する場合には、径方向中央部の頭部先端部を最も軸方向外端に配置し、径方向外側、内側へいくにつれて頭部先端部の軸方向位置を徐々に軸方向内側にずらしていくことが好ましい。これにより、頭部の最大軸方向長さを短縮することができる。
【００３８】
このセグメントを上記セグメントセットと考えることができることは前述の通りである。
【００３９】
請求項６記載の構成は請求項５記載の構成において更に、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部同士は、軸方向へ前記頭部先端部の軸方向長よりも長い距離だけずれていることを特徴としている。これにより、頭部先端部の径方向干渉を良好に防止することができる。
【００４０】
請求項７記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルは、径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、前記頭部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記頭部を有し、前記端部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記端部を有する回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
前記頭部の先端部は、前記スロット導体部よりも径方向に膨らんで形成され、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部間の径方向ピッチは、前記頭部先端部の径方向幅より小さく形成され、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部のうち径方向最大幅の部位同士は、周方向にずれて配置されていることを特徴としている。
【００４１】
すなわち、この発明では、従来では径方向に隣接していた大きな頭部先端部が互いに干渉するのを防止するために、径方向に隣接する２つの頭部先端部同士を周方向へずらすことにより、これら頭部先端部の径方向最大幅の部分が径方向へ重ならないようにしている。
【００４２】
これにより、頭部先端部の径方向最大幅の部分同士が径方向に重なってしまうのを防止することができるので、スロット内の導体の径方向ピッチを増大することなく、請求項１記載の上記効果を奏することができる。また、この発明では、頭部斜行部を径方向に倒す加工を行う必要がないので、製造工程を簡素化することができる効果も奏することができる。
【００４３】
このセグメントを上記セグメントセットと考えることができることは前述の通りである。
【００４４】
請求項８記載の構成は請求項７記載の構成において更に、径方向に隣接する２つの前記頭部先端部同士は、周方向へ前記頭部の先端部の周方向長さよりも長い距離だけずれていることを特徴としている。これにより、頭部先端部の径方向干渉を良好に防止することができる。
【００４５】
請求項９記載の構成は請求項１乃至８のいずれか記載の構成において更に、径方向に隣接する一対の前記導体収容位置に個別に収容される一対の前記スロット導体部に連なる小回り頭部を有する前記セグメントである小回りセグメントと、前記小回り頭部を径方向へ囲む大回り頭部を有する前記セグメントである大回りセグメントとにより構成されるセグメントセットを、径方向へ複数セット有し、径方向にて等しい位置を有して周方向に配列される多数の前記セグメントセットは、所定の相電圧が印加される部分相コイルを形成し、前記相コイルは、径方向に異なる前記セグメントセットにより別々に形成された多数の前記部分相コイルを、径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続して構成されることを特徴としている。
【００４６】
従来、セグメント順次接合ステータコイルを用いる回転電機の用途としては車両用交流発電機が考えられていたが、更に大出力の車両の走行モータとして採用することが期待される。走行モータは配線、ステータコイルの抵抗損失低減のために従来より格段に高いバッテリ電圧（数百Ｖ）により給電される必要がある。しかし、両者の回転数にほとんど相違がないため、走行モータ用のセグメント順次接合ステータコイルは車両交流発電機用のセグメント順次接合ステータコイルに比較して格段の多ターン化が要求されることになる。
【００４７】
ターン数の増大には、図１６に示すようにセグメント３３（ａ〜ｅ）を多重相互囲み配置すること（図１６では５重）によりスロットＳ内の径方向導体数を増加することが考えられるが、この多重相互囲みセグメント方式によれば、囲み数に等しい種類のセグメントが必要となること、外側のセグメント３３ｅの頭部の配線距離が長くなるために配線抵抗が増大してしまうという問題があった。
【００４８】
特に、このＵ字状のセグメントの頭部先端部Ｈの径方向幅は製造上の理由によりその脚部Ｌ対の径方向幅よりも大きくなるため、図１６では省略したが、実際には図１６によれば頭部側コイルエンド３１１の径方向幅Ｗが相当に大きくなり、頭部側コイルエンド３１１の軸方向長も増大して、モータ軸長が増大し、その体格重量も増大してしまうという問題もあった。
【００４９】
更に、上記したようにセグメントの頭部の径方向幅がその脚部対の径方向幅よりも大きくなるために、展開時の擦れ合いを防止するために径方向に隣接する異なるセグメントの脚部Ｈ、Ｈ間に隙間ｄを確保しなければならず、その分だけスロット占積率が低下してしまうという問題があった。
【００５０】
また更に、上記多重の囲みにより内部のセグメント３３ａは放熱が悪くなるという問題もあった。
【００５１】
このような問題に対し、この構成では、図３に示すように、スロット内の径方向へ連続する４つの導体収容位置を占めるセグメントセットを径方向に積み重ね、周方向に配列される所定のセグメントセットを直列接続して部分相コイルを構成し、それぞれ異なる径方向位置のセグメントセットにより構成されて互いに径方向に隣接する各部分相コイルを径方向に順次接続して相コイルを形成する構成を採用した。
【００５２】
この構成によれば、径方向に隣接する各部分相コイルの接続を異形のＵ字状のセグメントを用いることにより簡単に実施することができ、その上、径方向に異なるセグメントセット（部分相コイル）間の温度や配線長さのばらつきにより電流分布が局部的に集中して局部的に過熱が生じることもなく、容易に多ターン化を実現することができる。
【００５３】
請求項１０記載の構成は請求項９記載の構成において更に、同じ相電圧が印加されるスロット導体部をそれぞれ収容するとともに互いに周方向に連続して隣接する多数の前記スロットにより構成される同相スロット群を有し、共通の前記スロットに収容されてそれぞれ径方向に異なる位置をもつ多数の前記部分相コイルを径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続してそれぞれ構成されて同相スロット群の互いに異なるスロットに収容される多数の前記直列相コイル回路を有し、前記相コイルは、前記多数の直列相コイル回路を並列接続して構成されることを特徴としている。
【００５４】
従来、セグメント順次接合ステータコイルを用いる回転電機の用途としては車両用交流発電機が考えられていたが、更に大出力の車両の走行モータとして採用することが期待される。このような大出力化には、大電流が必要であり、大電流化のためのセグメント断面積の増大には限界があるため、部分相コイルを並列に接続して相コイルの合計断面積を増大する必要があるが、このような並列接続は渡り線の追加などを必要とするためセグメント順次接続により構成することが容易ではなかった。
【００５５】
そこで、この構成では、請求項９記載の相コイルを直列相コイル回路とし、この直列相コイル回路を複数設け、各直列相コイル回路を同相スロット群の互いに異なるスロットに収容する構成を採用した。本構成によれば、各直列相コイル回路間の配線抵抗のばらつきをなくすことができ、また、各部分相コイル間の電流ばらつきを良好に低減することができる。特に、径方向異なる位置の部分相コイル間の抵抗ばらつきがあったとしても、上記各直列相コイル回路間の抵抗ばらつきが生じないという利点は重要な利点である。
【００５６】
したがって、この構成よれば、多種類のセグメントを用いたり、コイルエンドにて複雑な特別の渡り線を追加したりすることなく、コイルの多ターン化を実現することができ、高電圧を必要とする自動車用走行モータのステータコイルを実現することができる。
【００５７】
請求項１１記載の構成は請求項１記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、前記ステータコアの前記スロットに挿入する前に前記各セグメントの前記スロット導体部となる予定部分を相対回動可能に同軸配置された複数のリングにより個別に保持する工程と、前記各リングにより支持された前記各セグメントの頭部（スロット導体部予定領域よりも頭部側の部分）を径方向外側に一斉に倒す（斜めに倒す）工程と、前記リングを回動させて前記各セグメントの前記頭部斜行部を周方向へ展開する工程とを有することを特徴としている。
【００５８】
なお、この場合も、上記セグメントを上記セグメントセットとすることもできる。
【００５９】
すなわち、この製造方法は、全周にわたって頭部斜行部を径方向外側に一斉に倒すことにより一挙に頭部斜行部を径方向外側へ傾斜させるので、径方向に隣接する２つの頭部先端部間の隙間を頭部斜行部のステータコア近傍に比較して簡単に増加することができる。もちろん、頭部斜行部の径方向外側への倒し角自体は、セグメント（又はセグメントセット）の径方向位置により当然異なり、径方向外側の頭部斜行部ほど、大きな倒し角度が与えられる。
【００６０】
更に、この製造方法では、上記一斉倒し加工は、セグメントの頭部斜行部予定部分を周方向に開く公知の頭部展開工程にて実施されるので、工程増加を抑止することができる。更に説明すると、この公知の頭部展開工程は、セグメントの頭部先端部を押さえつつセグメントの脚部を個別に保持する２つのリングを逆方向へ回動してなされる。この工程では、リングはセグメントのスロット導体部予定部分を径方向外側へ曲がらないように保持しているので、各頭部先端部又は各頭部斜行部を径方向外側へ押せば、簡単に頭部斜行部を径方向外側に倒すことができる。
【００６１】
なお、この頭部斜行部を径方向外側へ倒す工程と、頭部斜行部を周方向へ開く工程とは、同時に実施してもよく、前者を先に後者を後に実施してもよく、後者を先に前者を後に実施してもよい。
【００６２】
請求項１２記載の構成は請求項１１記載の製造方法において更に、前記各セグメントの前記頭部を径方向外側に一斉に倒す工程の実施に際して、略切頭円錐面形状のテーパ外周面部を有して前記リングに対して軸方向に進退する頭部付勢部材を前記リングに向けて降下させることにより、前記テーパ外周面部により前記各セグメントの径方向内側の前記斜行部を径方向外側へ押し広げる（斜めに倒す）ことを特徴としている。
【００６３】
このようにすれば、頭部斜行部を簡単に斜めに倒すことができる。
【００６４】
請求項１３記載の構成は請求項１２に記載の製造方法において更に、前記径方向外側へ倒れた前記頭部を前記リングの回動により展開する際に、前記頭部が径方向外側へ倒れすぎるのを規制する円筒状の規制部材を設けることを特徴としている。
【００６５】
頭部を予め倒した後で頭部を展開する場合、又は、倒しつつ展開する場合、頭部先端部が予定倒れ角度よりも大きく倒れてしまう可能性が生じる。この構成では、それを防止する円筒状の規制部材を頭部の径方向外側に設けているので、頭部斜行部の倒れすぎを防止することができる。
【００６６】
請求項１４記載の構成は請求項９と請求項１３のいずれかとに記載の製造方法において更に、前記規制部材は、前記小回りセグメントの前記頭部が前記大回りセグメントの前記頭部より径方向外側へはみ出すのを防止することを特徴としている。
【００６７】
セグメント、すなわち、小回りセグメントと大回りセグメントとを同時に展開する場合、セグメントセットを径方向へ押さえる押さえ板は大回りセグメントの頭部先端部を押さえ、小回りセグメントの頭部先端部を押さえないので、大回りセグメントの頭部よりも小回りセグメントの頭部が大きく径方向外側へ倒れる可能性がある。しかし、この構成では、上記円筒状の規制部材を用いているので、小回りセグメントの頭部も大回りセグメントの頭部を越えて径方向外側にはみ出すことはない。
【００６８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のセグメント順次接合型ステータコイルを有する高電圧車両用回転電機の例を図に示す各実施形態に基づいて説明する。図１は車両の走行動力発生用の走行モータとして使用されるこの回転電機の軸方向断面図である。ただし、ステータコイルのコイルエンド部分は模式図示されている。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部分断面図である。
（全体構成の説明）
図１において、走行モータは、ステータコア１、ロータ２、ステータコイル３、ハウジング４、回転軸７を有している。ステータコア１は、ハウジング４の周壁内周面に固定され、ステータコイル３はステータコア１の各スロットに巻装されている。ロータ２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ＩＰＭ型ロータであり、ステータコア１の径内側に配置されている。ステータコイル３は三相電機子巻線であって、外部の約３００Ｖのバッテリから給電される三相インバータから給電されている。
【００６９】
この走行モータは、二次電池車又は燃料電池車又はハイブリッド車の走行動力を発生する永久磁石型三相ブラシレスＤＣモータ（同期モータ）であるが、ロータ構造としては、公知の種々の形式に置換可能である。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。
（ステータコイル３の説明）
ステータコイル３は、図２に示す所定数のセグメント（本発明で言うセグメントセット）３３をステータコア１の一側からステータコア１の各スロットに挿通し、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１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（端部先端部ともいう）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順次接合型の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。
【００７０】
セグメント（セグメントセット）３３の詳細を更に詳しく説明する。
【００７１】
一つのセグメント（セグメントセット）３３は、略Ｖ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飛び出し端部とをそれぞれ有する一つの大セグメント３３１と一つの小セグメント３３２とからなる。これにより、ステータコイル３は、ステータコア１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）３１１と、ステータコア１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（端部側コイルエンド）部３１２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。
【００７２】
つまり、図１において、頭部側コイルエンド３１１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３１２は各セグメント３３の上記飛び出し端部により構成されている。
【００７３】
図１において、４セットのセグメントセット３３が径方向へ順番に挿通されている。３３０１は最も径方向内側のセグメントセット群Ｓ１の一つのセグメントセット３３の頭部、３３０２は径方向内側から数えて２番目のセグメントセット群Ｓ２の一つのセグメントセット３３の頭部、３３０３は径方向内側から数えて３番目のセグメントセット群Ｓ３の一つのセグメントセット３３の頭部、３３０２は最も径方向外側のセグメントセット群Ｓ３の一つのセグメントセット３３の頭部であり、径方向へ順番に４個並んだ頭部は、前述した頭部側コイルエンド３１１を構成している。ただし、図１では、図示簡単化のために端部側コイルエンド３１２は２つのセグメントセット群の径方向へ並んだ合計８本（４対）の飛び出し端部しか図示していない。
（セグメント３３の説明）
セグメント（セグメントセット）３３を図２を参照して説明する。
【００７４】
セグメント（セグメントセット）３３は、大きい大セグメント（大回りセグメントともいう）３３１と、小さい小セグメント（小回りセグメントともいう）３３２とを有している。この大セグメント３３１とこの大セグメント３３１が囲む小セグメント３３２とをセグメントセットと称する。
【００７５】
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は飛び出し端部である。飛び出し端部３３１ｆ、３３１ｇの先端部３３１ｄ、３３１ｅは接合部分であるので端部先端部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。
【００７６】
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は飛び出し端部である。飛び出し端部３３２ｆ、３３２ｇの先端部３３２ｄ、３３２ｅは接合部分であるので端部先端部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。
【００７７】
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。
【００７８】
図２では、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、同一のセグメント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略所定奇数磁極ピッチＴ（たとえば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。
（スロット内のセグメントセット配置）
スロットのセグメントセットの配置状態を図３に示す。
【００７９】
３５はスロットである。スロット３５には径方向へ１６個の導体収容位置Ｐ１〜Ｐ１６が設定され、各導体収容位置Ｐ１〜Ｐ１６にはそれぞれ１個のスロット導体部が収容されている。各スロット３５は、４セットのセグメントセット群Ｓ１〜Ｓ４が径方向へ順番に収容し、導体収容位置Ｐ１〜Ｐ４はセグメントセット群Ｓ１を、導体収容位置Ｐ４〜Ｐ８はセグメントセット群Ｓ２を、導体収容位置Ｐ９〜Ｐ１２はセグメントセット群Ｓ３を、導体収容位置Ｐ１３〜Ｐ１６はセグメントセット群Ｓ４を収容している。各セグメントセット群Ｓ１〜Ｓ４はそれぞれ周方向へ配列された多数のセグメント３３からなる。
【００８０】
この最も内側のセグメントセット群Ｓ１を一例として詳しく説明すると、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。他のセグメントセットＳ２〜Ｓ４も上記と同様の配置、構成を持つことは言うまでもない。大セグメント３３１と小セグメント３３２とからなるセグメント（セグメントセット）３３をスロット３５に挿通する状態を図４に示す。
（三相ステータコイルの構成の説明）
径方向に４セット配列されたセグメントセット群Ｓ１〜Ｓ４による三相ステータコイルの接続を図９を参照して以下に説明する。図９はＵ相の相コイルを示す。
【００８１】
１磁極ピッチ当たり９スロット（同相３スロット、３相）、極数１２、スロット数１０８とされる。隣接３スロットは、同相の相電圧が印加される同相スロット群を構成している。１スロットには上記したように１６個の導体収容位置Ｐ１〜Ｐ１６が径方向に形成され、各導体収容位置には１つのスロット導体部が収容される。
【００８２】
各スロットの径方向最内側から数えて１〜４番目の４つの導体収容位置Ｐ１〜Ｐ４に収容されるセグメントセット群Ｓ１は、波巻きなどにより接続されて第１の部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１１、Ｕ２１、Ｕ３１はこの第１の部分相コイルである。部分相コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００８３】
各スロットの径方向最内側から数えて５〜８番目の４つの導体収容位置Ｐ５〜Ｐ８に収容されるセグメントセット群Ｓ２は、波巻きなどにより接続されて第２の部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１２、Ｕ２２、Ｕ３２はこの第２の部分相コイルである。部分相コイルＵ１２、Ｕ２２、Ｕ３２は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００８４】
各スロットの径方向最内側から数えて９〜１２番目の４つの導体収容位置Ｐ９〜Ｐ１２に収容されるセグメントセット群Ｓ３は、波巻きなどにより接続されて第３の部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１３、Ｕ２３、Ｕ３３はこの第３の部分相コイルである。部分相コイルＵ１３、Ｕ２３、Ｕ３３は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００８５】
各スロットの径方向最内側から数えて１３〜１６番目の４つの導体収容位置Ｐ１３〜Ｐ１６に収容されるセグメントセット群Ｓ４は、波巻きなどにより接続されて第４部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１４、Ｕ２４、Ｕ３４はこの第３の部分相コイルである。部分相コイルＵ１４、Ｕ２４、Ｕ３４は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００８６】
また、部分相コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４は、同相スロット群をなす隣接３スロットのうちの周方向一方側から数えて最初のスロットに収容され、部分相コイルＵ２１、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４は、同相スロット群をなす隣接３スロットのうちの周方向一方側から数えて中央のスロットに収容され、部分相コイルＵ３１、Ｕ３２、Ｕ３３、Ｕ３４は、同相スロット群をなす隣接３スロットのうちの周方向一方側から数えて最後のスロットに収容される。
【００８７】
部分相コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４は、隣接する部分相コイル同士が順番に接続されて直列相コイル回路Ｕ１を形成し、部分相コイルＵ２１、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４は、隣接する部分相コイル同士が順番に接続されて直列相コイル回路Ｕ２を形成し、部分相コイルＵ３１、Ｕ３２、Ｕ３３、Ｕ３４は、隣接する部分相コイル同士が順番に接続されて直列相コイル回路Ｕ３を形成する。これらの径方向に隣接する部分相コイル同士の接続は、従来より公知であるように径方向に隣接する２つの部分相コイルの空きの導体収容位置の一つ同士に異形のＵ字状セグメントを挿入して接続される。
【００８８】
たとえば、部分相コイルＵ１２は、通常のセグメント（好ましくは大回りセグメント）を一つ抜くことによりできた一対の空きの導体収容位置の一つと、同様に部分相コイルＵ１３に形成された空きの導体収容位置の一つとにこの異形のＵ字状のセグメントを挿入して、部分相コイルＵ１２、Ｕ１３を接続することができる。
【００８９】
また、部分相コイルＵ１２の残りの一つの空きの導体収容位置と、同様に部分相コイルＵ１１に形成された空きの導体収容位置の一つとにこの異形のＵ字状のセグメントを挿入して、部分相コイルＵ１２、Ｕ１３を接続することができる。
【００９０】
部分相コイルＵ１１の残る一つの空きの導体収容位置には中性点用（引き出し端子用でも良い）の異形セグメントが挿入され、同様に、部分相コイルＵ１４の残る一つの空きの導体収容位置には引き出し端子用（中性点用でも良い）の異形セグメントが挿入される。
【００９１】
直列相コイル回路Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は、両端同士が接続されて並列接続され、Ｕ相の相コイルを形成する。
【００９２】
以下、通常のセグメント順次接合ステータコイルの標準製造プロセスをまず最初に説明し、その後、この実施例特有の製造工程を説明する。
（標準の頭部捻り工程）
まず、必要本数の小セグメント３３２と大セグメント３３１との展開前の形状をもつ２種類の松葉状セグメントを準備する。これらの松葉状セグメントの両脚部は、互いに略隣接して直線状に延在しており、その頭部は鋭く屈曲している。次に、松葉状セグメントをＵ字状セグメントに加工してセグメントの一対のスロット導体部を周方向へ互いに略磁極ピッチ離れさせるともに必要数のセグメントをステータコアの各スロットに同時挿通できるようにそれらを空間配置（周方向へ整列）させる工程が次のように行われる。
【００９３】
この頭部捻り工程を図５、図６を参照して以下に説明する。
【００９４】
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５に示す。図５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。
【００９５】
図６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６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、周方向両側から挟む一対の爪部（一つのみ図示）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、周方向同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。
【００９６】
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の日本の脚部は周方向１磁極ピッチだけ周方向に展開される。
【００９７】
リング１１、１２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せる。１７は、大セグメント３３１、小セグメント３３２が深く落下しないように規制する規制プレートである。規制プレート１７を、径方向外側の２つの脚部が載置される外側規制プレートと、径方向内側の２つの脚部が載置される内側規制プレートとに分割し、この内側規制プレートをリング１１に固定してリング１１と一体に回動させ、この外側規制プレートをリング１２に固定してリング１２と一体に回動させてもよい。
【００９８】
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。
（標準の端部挿入工程）
次に、小回り状のＵ字状セグメント３３２を上記両穴付きリングから抜き出して、図４に一部示すようにステータコア１のスロット３５の中内層位置及び中外層位置に挿通し、大回り状のＵ字状セグメント３３１を上記両穴付きリングから抜き出して、ステータコア１のスロット３５の最内層位置及び最外層位置に挿通する。この時、上記頭部押さえプレート１６で各セグメントがばらけないように保持することにより、各セグメントを一挙に各スロット３５に挿通することができる。その後、この頭部押さえプレート１６は取り外される。
【００９９】
なお、上記した小回り状のＵ字状セグメント３３２、大回り状のＵ字状セグメント３３１のステータコアのスロット３５へ挿通するまでの工程は上記に限られるものではなく、上記した他に種々採用することができる。
（標準の端部捻り工程）
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以下に説明する。
【０１００】
この実施例では、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ている。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。
【０１０１】
上記した大セグメント３３１および小セグメント３３２からなるセグメントセットの捻り加工を図７、図８を参照して更に詳しく説明する。図７はステータコイル捻り装置５の模式縦断面図、図８は図７におけるＡーＡ断面矢視図である。
【０１０２】
まず、ステータコイル捻り装置５の構成を説明する。
【０１０３】
ステータコイル捻り装置５は、ステータコア１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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
図８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１のスロット３５の総数に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。
【０１０６】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、図８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。
【０１０７】
次に、ステータコイル捻り装置５の作動を説明する。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
次に、捻り整形部５４の回転について説明する。
【０１１３】
捻り治具５４１および治具５４３を時計回り方向に第一の角度だけ回転させ、捻り治具５４２および捻り治具５４４を反時計回り方向に第二の角度だけ回転させる。この時、第一の角度と第二の角度の大きさは等しくなくてもよく、両者の合計が必要なスロットピッチとなればよい。
【０１１４】
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とが好ましい。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ことが好ましい。
【０１１５】
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させ、下降させる。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。
【０１１６】
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３３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３３を深く傾け、その後、所定の加工量を超えてセグメント３３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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、セグメント３３の端部先端（接合部）３３１ｄ、３３１ｅ、３３２ｄ、３３２ｅのみが、セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入されており、また、前述と同様にセグメント３３がセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから抜け出ることはない。
（標準の溶接工程）
次に行う標準の溶接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。
【０１１９】
上記セグメントの端部の捻りの後、図１、図２に示すように、径方向内側から１層目と２層目の端部先端部（接合部）が溶接され、径方向内側から３層目と４層目の端部先端部（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、アーク溶接が用いられる。
（この実施例の特徴をなす頭部側コイルエンド３１１の形状の説明）
次に、この実施例の特徴をなす頭部側コイルエンド３１１の形状を以下に説明する。
【０１２０】
図１０は、この実施例における頭部側コイルエンド３１１を示す径方向部分断面図である。
【０１２１】
１００はステータコア１の端面、１０１はステータコア１の内周面である。スロット３５には、４セットのセグメントセット３３が径方向へ順番に挿通されている。３３０１は最も径方向内側のセグメントセット３３の頭部、３３０２は径方向内側から数えて２番目のセグメントセット３３の頭部、３３０３は径方向内側から数えて３番目のセグメントセット３３の頭部、３３０２は最も径方向外側のセグメントセット３３の頭部であり、径方向へ順番に４個並んだ頭部は、前述した頭部側コイルエンド３１１を構成している。
【０１２２】
頭部３３０１は、軸方向に真っ直ぐ形成されており、従来のものと同じである。これに対して、頭部３３０２〜２２０４は、ステータコア１の端面１００から小距離Ｌ離れた位置から径方向外側へそれぞれ傾斜角θ２、θ３、θ４で傾斜している。傾斜角θ２、θ３、θ４は、θ２はθ３より小さく、θ３はθ４より小さく設定されている。頭部３３０１は頭部３３０２より短く、頭部３３０２は頭部３３０３より短く、頭部３３０３は頭部３３０４より短く設定されている。これにより、各頭部３３０１〜３３０４の軸方向突出長は等しくされ、頭部側コイルエンド３１１の軸方向突出を抑制している。
【０１２３】
頭部３３０１〜３３０４について、頭部３３０１を参照して更に説明する。
【０１２４】
頭部３３０１は、セグメントセットの頭部先端部３ａと、頭部先端部３ａからステータコア１へ向けて斜めに延在するセグメントセットの端部斜行部３ｂとからなる。これら頭部先端部３ａは大回りセグメントの大回り頭部の頭部先端部と小回りセグメントの小回り頭部の頭部先端部を含む概念であり、頭部斜行部３ｂは、合計４本の飛び出し端部の直線部を含む概念である。
【０１２５】
頭部先端部３ａは、小回りセグメントの小回り頭部と、大回りセグメントの大回り頭部とを径方向に重ねた状態となっており、頭部斜行部３ｂは、頭部先端部３ａから図１０において直線的にステータコア１の端面１００へ延在している。
【０１２６】
頭部先端部３ａは、頭部斜行部３ｂの導体配列方向（図９の頭部３３０１では軸方向）と直角の方向である導体重ね方向（図９の頭部３３０１では径方向）において、頭部斜行部３ｂよりも所定幅だけ膨らんで形成されている。
【０１２７】
この膨らみは、各頭部３３０１〜３３０４の頭部斜行部３ｂをそれぞれ上記傾斜角θ２〜θ４だけ軸方向から径方向外側へ傾斜させることにより吸収しており、これにより、スロット３５の径方向必要深さを短縮している。
【０１２８】
これにより、ステータコア１の径方向幅の増大を抑止しつつ必要なターン数のセグメントをモータハウジング内に収容することができ、頭部側コイルエンド３１１の頭部先端部３ａ間の相互接触による電気絶縁の劣化を防止することができる。なお、上記距離Ｌの確保は、ステータコア１の端面１００と頭部斜行部３ｂとのこすれが増大することを防止するためである。
【０１２９】
（変形態様）
変形態様を図１１に示す。
【０１３０】
この変形態様では、頭部３３０３を周方向に見た場合に軸方向へ延在させ、頭部３３０１、３３０２を周方向へ見た場合に径方向内側へ傾斜させ、頭部３３０４を周方向に見た場合に径方向外側へ傾斜させている。
この場合、θ２はθ３より径方向内側に大きくなっている。すなわち、頭部を径方向内側に倒しても上記と同様の効果を奏することができる。
【０１３１】
（変形態様）
また、図１０、図１１において、各頭部３３０１〜３３０４の軸方向先端を径方向に揃えるのではなく、各頭部３３０１〜３３０４のコイル延長距離を等しくしつつ傾斜角θ２〜θ４を順次大きく設定しても良い。これにより、各頭部３３０１〜３３０４の配線距離のばらつき低減、コイルエンドの抵抗損失低減、冷却効率の向上、セグメントの種類の削減を実現することができる。
【０１３２】
（変形態様）
変形態様を図１２に示す。
【０１３３】
この変形態様は、各頭部３３０１〜３３０４を軸方向へ突出させるとともに、各頭部３３０１〜３３０４の軸方向突出長さを順番に変更することにより、頭部３３０１〜３３０４の頭部先端部３ａの膨らみが、互いに隣接する頭部斜行部３ｂ、３ｂ間の径方向ピッチを増加させないようにしたものである。
【０１３４】
なお、この変形態様では、頭部斜行部３ｂの径方向への膨らみは径方向外側へのみ存在するために、各頭部３３０１〜３３０４を径方向外側へ向かうにつれて、略頭部先端部３ａの軸方向長さだけ短縮することにより実現している。
【０１３５】
もちろん、図９の傾き調整と図１１の軸方向長調整とを同時に実施しても良い。
【０１３６】
（変形態様）
変形態様を図１に示す。
【０１３７】
この変形態様は、図１２の変形態様の更なる変形態様である。
【０１３８】
各頭部３３０１〜３３０４は、軸方向へ突出するとともに、頭部３３０１、３３０４の軸方向突出長さを等しく、頭部３３０２、３３０３の軸方向長さを等しくしている。更に、頭部３３０１、３３０４は、頭部３３０２、３３０３よりも頭部先端部３ａの略軸方向長さだけ短縮され、これにより各頭部３３０１〜３３０４の頭部先端部３ａの膨らみが隣接する頭部の頭部先端部３ａに影響するのを防止している。
【０１３９】
更に、この変形態様においては、頭部３３０１、３３０２の頭部先端部３ａの膨らみ方向は径方向内側とされ、頭部３３０３、３３０４の頭部先端部３ａの膨らみ方向は径方向外側とされている。これにより、頭部３３０１〜３３０４の頭部先端部３ａの膨らみが、互いに隣接する頭部斜行部３ｂ、３ｂ間の径方向ピッチを増加させないようにすることができる。
【０１４０】
（変形態様）
上記各変形態様では、頭部斜行部３ｂよりも広い径方向幅を要する頭部先端部３ａを軸方向へずらせて吸収していたが、同様に頭部先端部３ａを周方向へずらせても同様に吸収することができる。
【０１４１】
この場合に、周方向に見て径方向に隣接する複数の頭部先端部３ａを周方向へずらせるには、頭部先端部３ａから周方向両側へ延在する頭部斜行部３ｂの長さを変更するなどして、頭部先端部３ａから両側のスロット導体部に到るまでの一対の頭部斜行部３ｂの周方向ピッチを異ならせればよい。これには頭部捻り工程において両リングの回動角度を変更すればよい。もちろん、両回動角度は必要なスロットピッチ（通常１磁極ピッチ）とされる。
【０１４２】
（変形態様）
上記実施例、変形態様では、各頭部斜行部３ｂは軸方向へ延在するか又は径方向へ一定角度で斜行していたが、その他に、頭部斜行部３ｂの傾斜角をステータコア１の端面１００から遠ざかるにつれて徐々に増大するようにしてもよい。また、頭部斜行部３ｂの中央部にてある角度で屈曲させてもよい。
（この実施例の特徴をなす頭部曲げ工程の説明）
次に、この実施例の特徴をなす頭部曲げ工程を以下に説明する。この頭部曲げ工程は、この実施例では前述した頭部捻り工程と同一装置を用いて同時に実施されるが、どちらか一方の工程を先に実施してから残る他方の工程を実施しても良い。なお、以下の説明において用いる符号が上記実施例で用いた符号と重複する場合でも、技術的に無関係である場合もあるものとする。
（頭部曲げ工程の実施態様）
図１３を参照して、頭部曲げ工程の実施態様１を以下に説明する。
【０１４３】
１０００は、図５、図６に示す頭部捻り装置と基本的に同一の頭部捻り加工を行う頭部捻り装置であり、基本的な動作は同じであるので、異なる点のみを以下に説明する。
【０１４４】
この実施態様では、頭部押さえプレート１６の形状のみが図５、図６のものと異なっている。
【０１４５】
この実施例における頭部押さえプレート１６は、大セグメント３３１と小セグメント３３２とからなるセグメントセットの頭部が挿入されるリング状の溝部１６１をもつ。
【０１４６】
この溝部１６１は、図１６に示す径方向断面において、切頭円錐面からなる内側テーパ面１６２をもち、溝部１６１の径方向外側には円筒状の周壁部１６３が形成されて、また、溝部１６１の底部（図１３では上方）には前述したセグメントセットの頭部を周方向に挟持するための爪部が、各頭部の両側に垂下している。
【０１４７】
この実施態様における頭部加工動作を以下に説明する。
【０１４８】
まず、予めセグメントセットを図１３に示すように、頭部コイルエンドとなる頭部予定部分１００１とスロット導体部予定部分１００２との境界位置で図１３に示す形状にある程度、屈曲させた後、頭部予定部分１００１が径方向外側へ向くように各セグメントセットの頭部先端部を溝部１６１に挿入し、各爪部１６の隙間に挿入する。スロット導体部予定部分１００２はリング１１、１２に挿入されている。次に、図５、図６の装置の場合と同じく、リング１１、１２を逆方向に回動しつつ、頭部押さえプレート１６を降下させる。
【０１４９】
この降下に際して、溝部１６１内のセグメントセットの頭部が傾斜しているために、小セグメント３３２の頭部が大セグメント３３１の頭部の外側へはみ出そうとする。しかし、図１１では、内側テーパ面１６２が大セグメント３３１および小セグメント３３２の頭部の径方向内側への倒れ込みを規制し、周壁部１６３が大セグメント３３１および小セグメント３３２の頭部の径方向外側への倒れ込みを規制するため、セグメントセットの傾斜角度の確保と、大セグメント３３１の頭部よりの小セグメント３３２の頭部の径方向へのはみ出しを良好に抑止することができる。
【０１５０】
なお、この実施態様では、図１３に示すように、展開前のセグメントセットの頭部傾斜角は、軸方向を基準とした場合に、内側テーパ面１６２の傾斜角ほどには傾斜していないが、展開前のセグメントセットの頭部傾斜角を軸方向を基準とした場合に内側テーパ面１６２の傾斜角とほぼ等しく設定し、図１３の装置では頭部捻り（展開）加工だけを行うようにしてもよい。
【０１５１】
また、この内側テーパ面１６２を用いると、径方向へみた場合に、頭部予定部分１００１がこの内側テーパ面１６２に沿いつつ捻られるので、できあがった頭部側コイルエンド３１１の頭部斜行部が形成されてステータコア１の内周面よりも径方向内側へ逸脱しないという効果も期待することができる。
【０１５２】
（変形態様）
変形態様を図１４を参照して以下に説明する。この変形態様は、図１３に示す態様において、セグメントセットの頭部予定部分１００１を径方向へ倒しつつ同時に周方向へ捻る動作を行う点をその特徴としている。
【０１５３】
図１４に示すこの態様の頭部押さえプレート１６は、図１３に示す頭部押さえプレート１６により、頭部が径方向外側に傾斜していないセグメントセットを挿入し、頭部押さえプレート１６の下降により、セグメントセットの頭部を径方向外側に倒すとともにこの頭部を捻り加工するものである。
【０１５４】
この実施例において、セグメントセットの頭部先端部は頭部押さえプレート１６の下降初期において爪部１６０により周方向へ挟持されていないが、内側テーパ面１６２にセグメントセットの頭部をこの爪部１６０の間の周方向溝に案内する螺旋状のガイド溝を設けても良く、この場合には爪部１６０の省略も可能である。このガイド溝は、大セグメント３３１の径方向内側の頭部予定部分１００１の幅程度に形成されており、頭部押さえプレート１６を下降させると、このガイド溝は大セグメント３３１の径方向内側の頭部予定部分１００１を周方向への捻り形状を与え、同時に、内側テーパ面１６２がこの大セグメント３３１の径方向内側の頭部予定部分１００１に傾斜角を与える。このガイド溝付きの頭部押さえプレート１６を図１５に示す。１６４は上記ガイド溝である。
【０１５５】
なお、ガイド溝１６４の螺旋形状は、大セグメント３３１の内側脚部１００１ａの捻り形状に等しく設定される。頭部側コイルエンド３１１は、セグメントセットの頭部先端が絶対空間に対して周方向に静止するようにリング１１に同期して回動される。
【０１５６】
（変形態様）
他の変形態様を以下に説明する。
【０１５７】
上記した他に、頭部捻り加工されたセグメントセットの頭部を図１３、図１４で示すような溝付きの頭部押さえプレートにより押さえることにより、頭部捻り加工後に頭部を径方向外側へ倒すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の車両用走行モータの縦断面図である。
【図２】図１のセグメントの模式斜視図である。
【図３】図１のステータコアの径方向部分断面図である。
【図４】セグメントセットをスロットに挿通する直前の状態を示す模式斜視図である。
【図５】セグメントの頭部捻り装置のリングに挿通する状態を示す模式断面図である。
【図６】頭部捻り装置の模式縦断面図である。
【図７】端部捻り装置の模式縦断面図である。
【図８】端部捻り装置のリングの平面図である。
【図９】ステータコイルのＵ相結線図である。
【図１０】好適な実施態様における頭部側コイルエンドを示す径方向模式部分断面図である。
【図１１】変形態様における頭部側コイルエンドを示す径方向模式部分断面図である。
【図１２】変形態様における頭部側コイルエンドを示す径方向模式部分断面図である。
【図１３】好適な実施態様における頭部捻り装置の模式断面図である。
【図１４】変形態様における頭部捻り装置の模式断面図である。
【図１５】変形態様における頭部捻り装置の模式断面図である。
【図１６】従来のセグメントセットの頭部側コイルエンドを示す径方向模式断面図である。
【符号の説明】
１　　ステータコア
３　　ステータコイル
３３　　セグメント（セグメントセット）
３３１　大セグメント（大回りセグメント）
３３１ａ、３３１ｂ　大セグメント３３１のスロット導体部
３３１ｃ　　　　　　大セグメント３３１の頭部
３３１ｆ、３３１ｇ　大セグメント３３１の飛び出し端部（端部斜行部）
３３１ｄ、３３１ｅ　大セグメント３３１の端部先端部
３３２　小セグメント（小回りセグメント）
３３２ａ、３３２ｂ　小回りセグメント３３２のスロット導体部
３３２ｃ　　　　　　小回りセグメント３３２の頭部
３３２ｆ、３３２ｇ　小回りセグメント３３２の飛び出し端部
３３２ｄ、３３２ｅ　小回りセグメント３３２の端部先端部
３５　スロット

Claims (14)

1. 径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、
   前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、
   前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、
   前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、
   前記頭部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記頭部を有し、
   前記端部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記端部を有する、
   回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部先端部は、前記スロット導体部よりも径方向に膨らんで形成され、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部間の径方向ピッチは、前記頭部先端部の径方向幅より大きく形成され、
   径方向に隣接する２つの前記頭部側斜行部間の径方向ピッチは、前記ステータコアの近傍にて前記頭部の先端部の径方向幅より小さく形成されていることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
2. 請求項１記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部斜行部間の前記径方向ピッチは、前記ステータコアの端面から軸方向に離れるほど次第に大きく設定され、
   径方向外側の前記頭部斜行部は、径方向内側の前記頭部斜行部に比較して、軸方向を基準として相対的に大角度で径方向外側へ斜行していることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
3. 請求項１記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部斜行部間の前記径方向ピッチは、前記ステータコアの端面から軸方向に離れるほど次第に大きく設定され、
   径方向内側の前記頭部斜行部は、径方向外側の前記頭部斜行部に比較して、軸方向を基準として相対的に大角度で径方向内側へ斜行していることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
4. 請求項１記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部斜行部は、径方向に湾曲乃至屈曲していることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
5. 径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、
   前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、
   前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、
   前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、
   前記頭部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記頭部を有し、
   前記端部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記端部を有する、
   回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部先端部は、前記スロット導体部よりも径方向に膨らんで形成され、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部間の径方向ピッチは、前記頭部先端部の径方向幅より小さく形成され、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部のうち径方向最大幅の部位同士は、軸方向にずれて配置されていることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
6. 請求項５記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部同士は、軸方向へ前記頭部先端部の軸方向長よりも長い距離だけずれていることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
7. 径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、
   前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、
   前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、
   前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなり、
   前記頭部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記頭部を有し、
   前記端部側コイルエンドは、周方向へみた場合に径方向へ順次配置された複数の前記端部を有する、
   回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部の先端部は、前記スロット導体部よりも径方向に膨らんで形成され、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部間の径方向ピッチは、前記頭部先端部の径方向幅より小さく形成され、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部のうち径方向最大幅の部位同士は、周方向にずれて配置されていることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
8. 請求項７記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   径方向に隣接する２つの前記頭部先端部同士は、周方向へ前記頭部の先端部の周方向長さよりも長い距離だけずれていることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
9. 請求項１乃至８のいずれか記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   径方向に隣接する一対の前記導体収容位置に個別に収容される一対の前記スロット導体部に連なる小回り頭部を有する前記セグメントである小回りセグメントと、前記小回り頭部を径方向へ囲む大回り頭部を有する前記セグメントである大回りセグメントとにより構成されるセグメントセットを、径方向へ複数セット有し、
   径方向にて等しい位置を有して周方向に配列される多数の前記セグメントセットは、所定の相電圧が印加される部分相コイルを形成し、
   前記相コイルは、それぞれ径方向に異なる位置をもつ多数の前記部分相コイルを、径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続して構成されることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
10. 請求項９記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
    同じ相電圧が印加されるスロット導体部をそれぞれ収容するとともに互いに周方向に連続して隣接する多数の前記スロットにより構成される同相スロット群を有し、
    共通の前記スロットに収容されてそれぞれ径方向に異なる位置をもつ多数の前記部分相コイルを径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続してそれぞれ構成されて同相スロット群の互いに異なるスロットに収容される多数の前記直列相コイル回路を有し、
    前記相コイルは、前記多数の直列相コイル回路を並列接続して構成されることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
11. 請求項２記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
    前記ステータコアの前記スロットに挿入する前に前記各セグメントの前記スロット導体部となる予定部分を相対回動可能に同軸配置された複数のリングにより個別に保持する工程と、
    前記各リングにより支持された前記各セグメントの頭部を径方向外側に一斉に倒す工程と、
    前記リングを回動させて前記各セグメントの頭部斜行部を周方向へ展開する工程と、
    を有することを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法。
12. 請求項１１記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
    前記各セグメントの前記頭部を径方向外側に一斉に倒す工程の実施に際して、略切頭円錐面形状のテーパ外周面部を有して前記リングに対して軸方向に進退する頭部付勢部材を前記リングに向けて降下させることにより、前記テーパ外周面部により前記各セグメントの径方向内側の前記斜行部を径方向外側へ押し広げることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法。
13. 請求項１２に記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
    前記径方向外側へ倒れた前記頭部を前記リングの回動により展開する際に、前記頭部が径方向外側へ倒れすぎるのを規制する円筒状の規制部材を設けることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法。
14. 請求項９と請求項１１〜１３のいずれかとに記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
    前記規制部材は、前記小回りセグメントの前記頭部が前記大回りセグメントの前記頭部より径方向外側へはみ出すのを防止することを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法。

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