JP2005110435A

JP2005110435A - コイルエンド形成装置及びステータの製造方法

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Publication number: JP2005110435A
Application number: JP2003342152A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Haga; 正宜芳賀; Tetsuya Miura; 徹也三浦; Shigetaka Nagamatsu; 茂隆永松; Kiyoshi Matsunaga; 清松永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP4385708B2

Abstract

【目的】コイル線を傷つけることなくコイルエンド部を成形できるコイルエンド成形装置及びステータの製造方法を提供すること。
【構成】コイルエンド成形装置１００は、第１，第２カフスサポート１０１，１０２とカフスサポート保持部材１０５とを備える。また、第１，第２内成形型９２１，９２２と第１，第２外成形型９２５，９２６と第１，第２コイルエンド成形型９３１，９３２とを備える。カフスサポート保持部材１０５は、第１，第２カフスサポート１０１，１０２にステータコア９７１側への押圧力が生じたときに、軸方向に弾性変形し、第１，第２カフスサポート１０１，１０２の間隔を縮めて、これらがステータコア１７１に密着した状態を維持する弾性部１５１を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステータコアのスロット内に挿入された巻線のコイルエンド部を所定形状に成形するコイルエンド成形装置及びこれを用いたステータの製造方法に関し、スロット絶縁紙のカフス部を保護するためのカフスサポートを有するコイルエンド成形装置及びこれを用いたステータの製造方法に関する。

従来より、ステータコアのスロット内に挿入された巻線のコイルエンド部を所定形状に成形するコイルエンド成形装置及びこれを利用したステータの製造方法が知られている。例えば、図８〜図１２に概略を示すコイルエンド成形装置９００及びステータ９７０の製造方法がある。このコイルエンド成形装置９００は、先端部９０１Ｐがステータコア９７１の内歯９７３上（上面９７１Ａ上）に配置され、後方部９０１Ｑがステータコア９７１の径方向外側に配置される上側カフスサポート９０１と、先端部９０２Ｐがステータコア９７１の内歯９７３上（下面９７１Ｂ上）に配置され、後方部９０２Ｑがステータコア９７１の径方向外側に配置される下側カフスサポート９０２とを備える。そして、これら上側カフスサポート９０１と下側カフスサポート９０２は、所定の間隔をあけた状態で、ステータコア９７１の径方向外側においてカフスサポート保持部材９０５によって固定される。

また、コイルエンド成形装置９００は、上側コイルエンド部９７７Ａの径方向内側に配置され、上側カフスサポート９０１に当接してこれをステータコア９７１側に押圧する上側内成形型９２１と、上側コイルエンド部９７７Ａの径方向外側に配置され、上側カフスサポート９０１に当接してこれをステータコア９７１側に押圧する上側外成形型９２５を備える。また、コイルエンド成形装置９００は、上側内成形型９２１と上側外成形型９２５との間隙に挿入され、上側コイルエンド部９７７Ａをステータコア９７１側に押圧し、上側内成形型９２１と上側外成形型９２５との間で上側コイルエンド部９７７Ａを所定形状に成形する上側コイルエンド成形型９３１を備える。

また、コイルエンド成形装置９００は、下側コイルエンド部９７７Ｂの径方向内側に配置され、下側カフスサポート９０２に当接してこれをステータコア９７１側に押圧する下側内成形型９２２と、下側コイルエンド部９７７Ｂの径方向外側に配置され、下側カフスサポート９０２に当接してこれをステータコア９７１側に押圧する下側外成形型９２６を備える。また、コイルエンド成形装置９００は、下側内成形型９２２と下側外成形型９２６との間隙に挿入され、下側コイルエンド部９７７Ｂをステータコア９７１側に押圧し、下側内成形型９２２と下側外成形型９２６との間で下側コイルエンド部９７７Ｂを所定形状に成形する下側コイルエンド成形型９３２を備える。

このようなコイルエンド成形装置９００を利用したステータ９７０の製造方法は、次の通りである。即ち、まず、ステータコア９７１のスロット内にスロット絶縁紙が挿入され、更にその内側に巻線９７７が挿入されたステータ９７０を用意する。具体的には、上面９７１Ａと下面９７１Ｂを有し環状をなすステータコア９７１を用意する。このステータコア９７１は、その径方向内側に突出する複数の内歯９７３を有し、互いに隣接する内歯９７３によってスロットが構成されている。そして、ステータコア９７１のスロットに、上側カフス部を上面９７１Ａから突出させると共に下側カフス部を下面９７１Ｂから突出させた状態でスロット絶縁紙を挿入する。次に、巻回されてコイルをなす巻線９７７を用意する。そして、上側コイルエンド部９７７Ａを上面９７１Ａから突出させると共に下側コイルエンド部９７７Ｂを下面９７１Ｂから突出させた状態で、巻線９７７をスロット絶縁紙の内側に挿入する。

次に、上記のコイルエンド成形装置９００を用いて、このステータ９７０のコイルエンド部９７７Ａ，９７７Ｂを所定形状に成形する。即ち、図８に示すように、上側カフスサポート９０１と下側カフスサポート９０２とカフスサポート保持部材９０５とから構成されるカフスサポート機構９０３によって、ステータ９７０を保持する。具体的には、上側カフスサポート９０１を、その先端部９０１Ｐをステータコア９７１の内歯９７３上（上面９７１Ａ上）に配置すると共にその後方部９０１Ｑをステータコア９７１の径方向外側に配置し、また、下側カフスサポート９０２を、その先端部９０２Ｐをステータコア９７１の内歯９７３上（下面９７１Ｂ上）に配置すると共にその後方部９０２Ｑをステータコア９７１の径方向外側に配置する。また、上側カフスサポート９０１及び下側カフスサポート９０２をステータコア９７１の径方向外側においてカフスサポート保持部材９０５により保持する。

また、上側内成形型９２１を上側コイルエンド部９７７Ａの径方向内側の所定位置に配置し、上側外成形型９２５を上側コイルエンド部９７７Ａの径方向外側の所定位置に配置し、上側コイルエンド成形型９３１を上側内成形型９２１と上側外成形型９２５との間隙の所定位置に配置する。また、下側内成形型９２２を下側コイルエンド部９７７Ｂの径方向内側の所定位置に配置し、下側外成形型９２６を下側コイルエンド部９７７Ｂの径方向外側の所定位置に配置し、下側コイルエンド成形型９３２を下側内成形型９２２と下側外成形型９２６との間隙の所定位置に配置する。

次に、図９に示すように、上側内成形型９２１を上側カフスサポート９０１に当接させてこれをステータコア９７１側に（下側に）押圧すると共に、上側外成形型９２５も上側カフスサポート９０１に当接させてこれをステータコア９７１側に（下側に）押圧する。またこれと同時に、下側内成形型９２２を下側カフスサポート９０２に当接させてこれをステータコア９７１側に（上側に）押圧すると共に、下側外成形型９２６を下側カフスサポート９０２に当接させてこれをステータコア９７１側に（上側に）押圧する。また、上側コイルエンド成形型９３１をステータコア側に（下側に）移動させて、上側コイルエンド部９７７Ａをステータコア９７１側に（下側に）押圧する。またこれと共に、下側コイルエンド成形型９３２をステータコア９７１側に（上側に）移動させて、下側コイルエンド部９７７Ｂをステータコア９７１側に（上側に）押圧する。

続いて、図１１に示すように、上側コイルエンド成形型９３１により、更に上側コイルエンド部９７７Ａをステータコア９７１側に（下側に）押圧し、上側内成形型９２１と上側外成形型９２５との間で上側コイルエンド部９７７Ａを所定形状に成形する。またこれと共に、下側コイルエンド成形型９３２により、更に下側コイルエンド部９７７Ｂをステータコア９７１側に（上側に）押圧し、下側内成形型９２２と下側外成形型９２６との間で下側コイルエンド部９７７Ｂを所定形状に成形する。
その後は、上側内成形型９２１、上側外成形型９２５及び上側コイルエンド成形型９３１を上昇させると共に、下側内成形型９２２、下側外成形型９２６及び下側コイルエンド成形型９３２を下降させる。そして、ステータ９７０をカフスサポート機構９０３から取り外し、次工程を行う。
このようにして、ステータ９７０が製造される。

なお、ステータのコイルエンド部を成形するコイルエンド成形装置に関する先行文献として、例えば、特許文献１が挙げられる。但し、この特許文献１に示された固定子コイル整形装置には、上述したようなカフスサポートが存在しない。
特開平７−１８４３５９号公報

しかしながら、上述したようなコイルエンド成形装置９００及びステータ９７０の製造方法では、上側コイルエンド成形型９３１により上側コイルエンド部９７７Ａを、下側コイルエンド成形型９３２により下側コイルエンド部９７７Ｂをステータコア９７１側にそれぞれ押圧したときに、即ち、図９に示した状態となったときに、その押圧力（成形力）が、コイルを通じて、上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐと下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐにそれぞれ掛かる。その結果、図１０に上側カフスサポート９０１の先端付近を拡大して示すように、上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐが下方に撓み、上側カフスサポート９０１と上側外成形型９２５の径方向内側の角部との間に隙間ができる。また下側においても同様に、下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐが上方に撓み、下側カフスサポート９０２と下側外成形型９２６の径方向内側の角部との間に隙間ができる。上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐや下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐが撓むのは、これらがその後方部９０１Ｑ，９０２Ｑにおいて所定間隔をあけた状態でカフスサポート保持部材９０５に固定されているためである。

そして、更に上側コイルエンド部９７７Ａと下側コイルエンド部９７７Ｂがステータコア９７１側にそれぞれ押圧されると、即ち、図１１に示した状態になると、その成形力が、コイルを通じて、更に上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐと下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐにそれぞれ掛かる。そうすると、上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐと下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐを通じた成形力により、ステータコア９７１が軸方向に圧縮され潰れる。その結果、図１２に上側カフスサポート９０１の先端付近を拡大して示すように、上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐの撓み代が増加し、上側カフスサポート９０１と上側外成形型９２５の径方向内側の角部との間の隙間が広がる。また下側においても同様に、下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐの撓み代が増加し、下側カフスサポート９０２と下側外成形型９２６の径方向内側の角部との間の隙間が広がる。また、このとき、成形力により一部のコイル線が上側カフスサポート９０１と上側外成形型９２５との隙間や下側カフスサポート９０２と下側外成形型９２６との隙間に押し込まれ、噛み込まれる。その結果、コイル線が傷つく不良が生じることがある。

なお、ステータコア９７１の厚みには個体差があるため、この厚み誤差によって、上側カフスサポート９０１の先端部９０１Ｐの撓み代が増加し、上側カフスサポート９０１と上側外成形型９２５との間の隙間が大きく広がることもある。同様に、この厚み誤差によって、下側カフスサポート９０２の先端部９０２Ｐの撓み代が増加し、下側カフスサポート９０２と下側外成形型９２６との間の隙間が大きく広がることもある。従って、その結果、一部のコイル線がこれらの隙間に押し込まれ噛み込まれて、コイル線が傷つく不良が生じることもある。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、コイル線を傷つけることなくコイルエンド部を所定形状に成形できるコイルエンド成形装置及びステータの製造方法を提供することを目的とする。

その解決手段は、第１主面とこれに平行な第２主面とを有する環状をなし、その径方向内側に突出する複数の内歯を有し、互いに隣接する前記内歯でスロットが構成されたステータコアと、第１カフス部を前記第１主面から突出させると共に第２カフス部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロットに挿入されたスロット絶縁紙と、第１コイルエンド部を前記第１主面から突出させると共に第２コイルエンド部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロット絶縁紙の内側に挿入された巻線と、を備えるステータの前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部を所定形状に成形するコイルエンド成形装置であって、自身の先端側が前記内歯のうち前記第１主面上に配置され、自身の後端側が前記ステータコアの径方向外側に配置される第１カフスサポートと、自身の先端側が前記内歯のうち前記第２主面上に配置され、自身の後端側が前記ステータコアの径方向外側に配置される第２カフスサポートと、前記ステータコアの径方向外側において前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートを保持するカフスサポート保持部材と、前記第１コイルエンド部の径方向内側に配置され、前記第１カフスサポートに当接して前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第１内成形型と、前記第１コイルエンド部の径方向外側に配置され、前記第１カフスサポートに当接して前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第１外成形型と、前記第１内成形型と前記第１外成形型との間隙に挿入され、前記第１コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧し、前記第１内成形型と前記第１外成形型との間で前記第１コイルエンド部を所定形状に成形する第１コイルエンド成形型と、前記第２コイルエンド部の径方向内側に配置され、前記第２カフスサポートに当接して前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第２内成形型と、前記第２コイルエンド部の径方向外側に配置され、前記第２カフスサポートに当接して前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第２外成形型と、前記第２内成形型と前記第２外成形型との間隙に挿入され、前記第２コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧し、前記第２内成形型と前記第２外成形型との間で前記第２コイルエンド部を所定形状に成形する第２コイルエンド成形型と、を備え、前記カフスサポート保持部材は、前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートに前記ステータコア側への押圧力が生じたときに、前記軸方向に弾性変形し、前記第１カフスサポートと前記第２カフスサポートとの間隔を縮めて、前記第１カフスサポートが前記第１主面に密着すると共に前記第２カフスサポートが前記第２主面に密着した状態を維持する弾性部を有するコイルエンド成形装置である。

前述したように、第１コイルエンド成形型により第１コイルエンド部を、第２コイルエンド成形型により第２コイルエンド部をステータコア側にそれぞれ押圧すると、その押圧力（成形力）が、コイルを通じて、第１カフスサポートの先端部と第２カフスサポートの先端部にそれぞれ掛かる。
しかし、本発明では、カフスサポート保持部材が、第１カフスサポート及び第２カフスサポートにステータコア側への押圧力が生じたときに、軸方向に弾性変形し、第１カフスサポートと第２カフスサポートとの間隔を縮めて、第１カフスサポートが第１主面に密着すると共に第２カフスサポートが第２主面に密着した状態を維持する弾性部を有する。

このため、第１カフスサポートの先端部と第２カフスサポートの先端部に成形力が掛かっても、カフスサポート保持部材の弾性部が、軸方向に弾性変形し、第１カフスサポートと第２カフスサポートとの間隔を縮めて、第１カフスサポートが第１主面に密着すると共に第２カフスサポートが第２主面に密着した状態を維持する。従って、たとえスタータコアが成形力によって軸方向に圧縮され潰れても、あるいは、ステータコアの厚みに個体差があっても、第１カフスサポートと第２カフスサポートに撓みは生じず、第１カフスサポートと第１外成形型との間や第２カフスサポートと第２外成形型との間に従来のような隙間が生じない。よって、コイル線が第１カフスサポートと第１外成形型との間や第２カフスサポートと第２外成形型との間に噛み込まれることはなく、コイル線が傷つく不良が生じない。このように本発明のコイルエンド成形装置によれば、コイル線を傷つけることなくコイルエンド部を所定形状に成形できる。

さらに、上記のコイルエンド成形装置であって、前記カフスサポート保持部材は、前記第１カフスサポートを保持する第１保持部と、前記第２カフスサポートを保持する第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部との間に配設され、前記軸方向に圧縮変形するバネを有する前記弾性部と、を有するコイルエンド成形装置とすると良い。

本発明によれば、カフスサポート保持部材は、第１カフスサポートを保持する第１保持部と、第２カフスサポートを保持する第２保持部と、これらの間に配設され、軸方向に圧縮変形するバネを有する弾性部とを有する。このため、カフスサポート保持部材を簡単な構造にできる。

また、他の解決手段は、第１主面とこれに平行な第２主面とを有する環状をなし、その径方向内側に突出する複数の内歯を有し、互いに隣接する前記内歯でスロットが構成されたステータコアと、第１カフス部を前記第１主面から突出させると共に第２カフス部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロットに挿入されたスロット絶縁紙と、第１コイルエンド部を前記第１主面から突出させると共に第２コイルエンド部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロット絶縁紙の内側に挿入された巻線と、を備えるステータの前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部を所定形状に成形するステータの製造方法であって、第１カフスサポートを、その先端側を前記内歯のうち前記第１主面上に配置すると共にその後端側を前記ステータコアの径方向外側に配置し、第２カフスサポートを、その先端側を前記内歯のうち前記第２主面上に配置すると共にその後端側を前記ステータコアの径方向外側に配置し、前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートに前記ステータコア側への押圧力が生じたときに、前記軸方向に弾性変形し、前記第１カフスサポートと前記第２カフスサポートとの間隔を縮めて、前記第１カフスサポートが前記第１主面に密着すると共に前記第２カフスサポートが前記第２主面に密着した状態を維持する弾性部を有するカフスサポート保持部材によって、前記ステータコアの径方向外側において前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートを保持した前記ステータについて、第１内成形型を前記第１コイルエンド部の径方向内側に配置し、前記第１カフスサポートに当接させて前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧し、第１外成形型を前記第１コイルエンド部の径方向外側に配置し、前記第１カフスサポートに当接させて前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧し、第２内成形型を前記第２コイルエンド部の径方向内側に配置し、前記第２カフスサポートに当接させて前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧し、第２外成形型を前記第２コイルエンド部の径方向外側に配置し、前記第２カフスサポートに当接させて前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧した状態において、前記第１内成形型と前記第１外成形型との間隙において、第１コイルエンド成形型により、前記第１コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧して、前記第１内成形型と第１外成形型との間で前記第１コイルエンド部を所定形状に成形すると共に、前記第２内成形型と前記第２外成形型との間隙において、第２コイルエンド成形型により、前記第２コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧して、前記第２内成形型と前記第２外成形型との間で前記第２コイルエンド部を所定形状に成形するコイルエンド成形工程を備えるステータの製造方法である。

本発明によれば、カフスサポート保持部材は、第１カフスサポート及び第２カフスサポートにステータコア側への押圧力が生じたときに、軸方向に弾性変形し、第１カフスサポートと第２カフスサポートとの間隔を縮めて、第１カフスサポートが第１主面に密着すると共に第２カフスサポートが第２主面に密着した状態を維持する弾性部を有する。
このため、コイルエンド形成工程において、第１コイルエンド成形型により第１コイルエンド部を、第２コイルエンド成形型により第２コイルエンド部を押圧したときに、この成形力が第１カフスサポートの先端部や第２カフスサポートの先端部に掛かっても、カフスサポート保持部材の弾性部が、軸方向に弾性変形し、第１カフスサポートと第２カフスサポートとの間隔を縮めて、第１カフスサポートが第１主面に密着すると共に第２カフスサポートが第２主面に密着した状態を維持する。従って、たとえステータコアが成形力によって軸方向に圧縮され潰れても、あるいは、ステータコアの厚みに個体差があっても、第１カフスサポートと第２カフスサポートに撓みは生じず、第１カフスサポートと第１外成形型との間や第２カフスサポートと第２外成形型との間に従来のような隙間が生じない。よって、コイル線が第１カフスサポートと第１外成形型との間や第２カフスサポートと第２外成形型との間に噛み込まれることはなく、コイル線が傷つく不良が生じない。このように本発明のステータの製造方法によれば、コイル線を傷つけることなくコイルエンド部を所定形状に成形できる。

さらに、上記のステータの製造方法であって、前記カフスサポート保持部材は、前記第１カフスサポートを保持する第１保持部と、前記第２カフスサポートを保持する第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部との間に配設され、前記軸方向に圧縮変形するバネを有する前記弾性部と、を有するステータの製造方法とすると良い。

本発明によれば、カフスサポート保持部材は、第１カフスサポートを保持する第１保持部と、第２カフスサポートを保持する第２保持部と、これらの間に配設され、軸方向に圧縮変形するバネを有する弾性部とを有する。このため、カフスサポート保持部材を簡単な構造にできる。従って、ステータを容易に固定できるなど、ステータの製造を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るコイルエンド成形装置１００及びステータ１７０の製造方法について図５〜図７に示す。また、コイルエンド成形装置１００のうちカフスサポート機構１０３の上方から見た斜視図を図１に、カフスサポート機構１０３の下方から見た斜視図を図２に示す。さらに、弾性変形していない状態のカフスサポート機構１０３を図３に、軸方向に弾性変形した状態のカフスサポート機構１０３を図４に示す。

このコイルエンド成形装置１００は、カフスサポート機構１０３を備える（図１〜図４参照）。このカフスサポート機構１０３は、上側カフスサポート（第１カフスサポート）１０１と、下側カフスサポート（第２カフスサポート）１０２と、カフスサポート保持部材１０５とから構成されている。上側カフスサポート１０１は、その先端部１０１Ｐがステータコア１７１の内歯１７３のうち上面（第１主面）１７１Ａ上に配置され、その後方部１０１Ｑがステータコア１７１の径方向外側に配置される（図５等参照）。また、下側カフスサポート１０２は、その先端部１０２Ｐがステータコア１７１の内歯１７３のうち下面（第２主面）１７１Ｂ上に配置され、後方部１０２Ｑがステータコア１７１の径方向外側に配置される（図５等参照）。そして、これら上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２は、ステータコア１７１の径方向外側においてカフスサポート保持部材１０５によって固定される（図５等参照）。

このカフスサポート保持部材１０５は、上側保持部（第１保持部）１０７と下側保持部（第２保持部）１１１と弾性部１１５とからなる。従って、このカフスサポート保持部材１０５は、簡易な構造となっている。上側保持部１０７は、環状の上側保持第１部材１０８と、中央に開口を有する板状の上側保持第２部材１０９とからなり、これらの間に上側カフスサポート１０１を挟んで上側カフスサポート１０１を保持する。また、下側保持部１１１は、環状の下側保持第１部材１１２と、環状の下側保持第２部材１１３とからなり、これらの間に下側カフスサポート１０２を挟んで下側カフスサポート１０２を保持する。

弾性部１１５は、上側保持部１０７と下側保持部１１１との間に、周方向に均等な間隔で周方向に６カ所に配設されている（図２参照）。この弾性部１１５は、概略円盤状をなし、上側保持部１０７の上側保持第２部材１０９にボルトで固定される上側カラー部材１１７と、突出部１１８Ｔを有する概略円盤状をなし、下側保持部１１１の下側保持第２部材１１３にボルトで固定される下側カラー部材１１８と、下側カラー部材１１８の突出部１１８Ｔが貫通した状態で上側カラー部材１１７と下側カラー部材１１８との間に配置された弦巻バネ１１９とからなる。

カフスサポート機構１０３は、このような構成とされているため、軸方向に押圧力が掛かると、図４に示すように、弾性部１１５が軸方向に弾性変形（圧縮変形）し、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との平行な状態を保ちつつ、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との間隔を縮めることができる。即ち、従来のカフスサポート機構９０３は、上側カフスサポート９０１と下側カフスサポート９０２との間隔が一定に固定された固定機構であったのに対し（図８〜図１２参照）、本実施形態のカフスサポート機構１０３は、軸方向の押圧力に応じて上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との間隔を可変できる可変機構である。

次に、コイルエンド成形装置１００のその他の部分について説明する（図５〜図７参照）。コイルエンド成形装置１００は、上側コイルエンド部（第１コイルエンド部）１７７Ａの径方向内側に配置され、上側カフスサポート１０１に当接してこれをステータコア１７１側に押圧する上側内成形型（第１内成形型）１２１と、上側コイルエンド部１７７Ａの径方向外側に配置され、上側カフスサポート１０１に当接してこれをステータコア１７１側に押圧する上側外成形型（第１外成形型）１２５を備える。また、コイルエンド成形装置１００は、上側内成形型１２１と上側外成形型１２５との間隙に挿入され、上側コイルエンド部１７７Ａをステータコア１７１側に押圧し、上側内成形型１２１と上側外成形型１２５との間で上側コイルエンド部１７７Ａを所定形状に成形する上側コイルエンド成形型（第１コイルエンド成形型）１３１を備える。

上側コイルエンド成形型１３１は、軸方向に延びる上側ロッド１４１に接続され、更に、上側ロッド１４１は、水平方向に広がる上側基台１４２に接続されている。また、上側内成形型１２１及び上側外成形型１２５と上側基台１４２との間には、上側型間スプリング１４３が配列されている。このような構成とすることで、上側基台１４２に上方からプレス圧力を加えると、上側コイルエンド成形型１３１が下方に移動すると共に、上側内成形型１２１及び上側外成形型１２５も下方に移動する。そして、上側コイルエンド成形型１３１が上側コイルエンド部１７７Ａを押圧成形している間、上側内成形型１２１及び上側外成形型１２５は上側カフスサポート１０１を押圧し続ける。

また、コイルエンド成形装置１００は、下側コイルエンド部（第２コイルエンド部）１７７Ｂの径方向内側に配置され、下側カフスサポート１０２に当接してこれをステータコア１７１側に押圧する下側内成形型（第２内成形型）１２２と、下側コイルエンド部１７７Ｂの径方向外側に配置され、下側カフスサポート１０２に当接してこれをステータコア１７１側に押圧する下側外成形型（第２外成形型）１２６を備える。また、コイルエンド成形装置１００は、下側内成形型１２２と下側外成形型１２６との間隙に挿入され、下側コイルエンド部１７７Ｂをステータコア１７１側に押圧し、下側内成形型１２２と下側外成形型１２６との間で下側コイルエンド部１７７Ｂを所定形状に成形する下側コイルエンド成形型（第２コイルエンド成形型）１３２を備える。

下側コイルエンド成形型１３２は、軸方向に延びる下側ロッド１４５に接続され、更に、下側ロッド１４５は、水平方向に広がり、地盤に対し固定された下側基台１４６に接続されている。また、下側内成形型１２２及び下側外成形型１２６と下側基台１４６との間には、下側型間スプリング１４７が配列されている。このような構成とすることで、上側基台１４２に上方からプレス圧力を加えると、下側基台１４６には地盤からの反力が掛かるため、下側コイルエンド成形型１３２が上方に移動すると共に、下側内成形型１２２及び下側外成形型１２６も上方に移動する。そして、下側コイルエンド成形型１３２が下側コイルエンド部１７７Ｂを押圧成形している間、下側内成形型１２２及び下側外成形型１２６は下側カフスサポート１０２を押圧し続ける。

このようなコイルエンド成形装置１００を利用したステータ１７０の製造方法は、次の通りである。即ち、まず、ステータコア１７１のスロット内にスロット絶縁紙が挿入され、更にその内側に巻線１７７が挿入されたステータ１７０を用意する。具体的には、上面（第１主面）１７１Ａとこれに平行な下面（第２主面）１７１Ｂを有する環状をなすステータコア１７１を用意する。このステータコア１７１は、その径方向内側に突出する複数の内歯１７３を有し、互いに隣接する内歯１７３によってスロットが構成されている。そして、ステータコア１７１のスロットに、上側カフス部（第１カフス部）を上面１７１Ａから突出させると共に下側カフス部（第２カフス部）を下面１７１Ｂから突出させた状態でスロット絶縁紙を挿入する。次に、巻回されてコイルをなす巻線１７７を用意する。そして、上側コイルエンド部（第１コイルエンド部）１７７Ａを上面１７１Ａから突出させると共に下側コイルエンド部（第２コイルエンド部）１７７Ｂを下面１７１Ｂから突出させた状態で、巻線１７７をスロット絶縁紙の内側に挿入する。

次に、上記のコイルエンド成形装置１００を用いて、このステータ１７０のコイルエンド部１７７Ａ，１７７Ｂを所定形状に成形する。即ち、図５に示すように、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２とカフスサポート保持部材１０５とから構成されるカフスサポート機構１０３によって、ステータ１７０を保持する。具体的には、上側カフスサポート１０１を、その先端部１０１Ｐをステータコア１７１の内歯１７３上（上面１７１Ａ上）に配置すると共にその後方部１０１Ｑをステータコア１７１の径方向外側に配置し、下側カフスサポート１０２を、その先端部１０２Ｐをステータコア１７１の内歯１７３上（下面１７１Ｂ上）に配置すると共にその後方部１０２Ｑをステータコア１７１の径方向外側に配置する。また、上側カフスサポート１０１及び下側カフスサポート１０２をステータコア１７１の径方向外側においてカフスサポート保持部材１０５により保持する。

また、上側内成形型１２１を上側コイルエンド部１７７Ａの径方向内側の所定位置に配置し、上側外成形型１２５を上側コイルエンド部１７７Ａの径方向外側の所定位置に配置し、上側コイルエンド成形型１３１を上側内成形型１２１と上側外成形型１２５との間隙の所定位置に配置する。また、下側内成形型１２２を下側コイルエンド部１７７Ｂの径方向内側の所定位置に配置し、下側外成形型１２６を下側コイルエンド部１７７Ｂの径方向外側の所定位置に配置し、下側コイルエンド成形型１３２を下側内成形型１２２と下側外成形型１２６との間隙の所定位置に配置する。

次に、図６に示すように、上側基台１４２を軸方向下方に油圧プレスし、上側内成形型１２１を上側カフスサポート１０１に当接させてこれをステータコア１７１側に（下側に）押圧すると共に、上側外成形型１２５も上側カフスサポート１０１に当接させてこれをステータコア１７１側に（下側に）押圧する。またこれと同時に、下側内成形型１２２を下側カフスサポート１０２に当接させてこれをステータコア１７１側に（上側に）押圧すると共に、下側外成形型１２６を下側カフスサポート１０２に当接させてこれをステータコア１７１側に（上側に）押圧する。また、上側コイルエンド成形型１３１をステータコア側に（下側に）移動させて、上側コイルエンド部１７７Ａをステータコア１７１側に（下側に）押圧する。またこれと共に、下側コイルエンド成形型１３２をステータコア１７１側に（上側に）移動させて、下側コイルエンド部１７７Ｂをステータコア１７１側に（上側に）押圧する。

その際、上側コイルエンド成形型１３１及び下側コイルエンド成形型１３２による押圧力（成形力）が、コイルを通じて、上側カフスサポート１０１の先端部１０１Ｐと下側カフスサポート１０２の先端部１０２Ｐにそれぞれ掛かる。
しかし、この押圧力に応じて、カフスサポート保持部材１０５の弾性部１１５が、軸方向に弾性変形（圧縮変形）し、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との間隔を縮めて、上側カフスサポート１０１がステータコア１７１の上面１７１Ａに密着すると共に下側カフスサポート１０２がステータコア１７１の下面１７１Ｂに密着した状態を維持する。従って、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２に撓みは生じず、上側カフスサポート１０１と上側外成形型１２５との間や下側カフスサポート１０２と下側外成形型１２６との間に従来のような隙間が生じない。

続いて、図７に示すように、上側コイルエンド成形型１３１により、更に上側コイルエンド部１７７Ａをステータコア１７１側に（下側に）押圧し、上側内成形型１２１と上側外成形型１２５との間で上側コイルエンド部１７７Ａを所定形状に成形する。またこれと共に、下側コイルエンド成形型１３２により、更に下側コイルエンド部１７７Ｂをステータコア１７１側に（上側に）押圧し、下側内成形型１２２と下側外成形型１２６との間で下側コイルエンド部１７７Ｂを所定形状に成形する。

その際、上側コイルエンド成形型１３１及び下側コイルエンド成形型１３２による成形力が、コイルを通じて、更に上側カフスサポート１０１の先端部１０１Ｐと下側カフスサポート１０２の先端部１０２Ｐにそれぞれ掛かる。そうすると、上側カフスサポート１０１の先端部１０１Ｐと下側カフスサポート１０２の先端部１０２Ｐを通じた成形力により、ステータコア１７１が軸方向に圧縮され潰れる。
しかし、カフスサポート保持部材１０５の弾性部１１５が、更に軸方向に弾性変形（圧縮変形）し、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との間隔を更に縮めて、上側カフスサポート１０１がステータコア１７１の上面１７１Ａに密着すると共に下側カフスサポート１０２がステータコア１７１の下面１７１Ｂに密着した状態を維持する。従って、この過程においても、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２に撓みは生じず、上側カフスサポート１０１と上側外成形型１２５との間や下側カフスサポート１０２と下側外成形型１２６との間に従来のような隙間が生じない。よって、従来のようにコイル線が噛み込まれることがない。

その後は、上側内成形型１２１、上側外成形型１２５及び上側コイルエンド成形型１３１を上昇させると共に、下側内成形型１２２、下側外成形型１２６及び下側コイルエンド成形型１３２を下降させる。そして、ステータ１７０をカフスサポート機構１０３から取り外し、次工程を行う。
このようにして、ステータ１７０が製造される。

以上で説明したように、本実施形態では、カフスサポート保持部材１０５は、上側カフスサポート１０１及び下側カフスサポート１０２にステータコア１７１側への押圧力が生じたときに、軸方向に弾性変形し、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との間隔を縮めて、上側カフスサポート１０１がステータコア１７１の上面１７１Ａに密着すると共に下側カフスサポート１０２がステータコア１７１の下面１７１Ｂに密着した状態を維持する弾性部１１５を有する。

このため、コイルエンド形成工程において、上側コイルエンド成形型１３１により上側コイルエンド部１７７Ａを、下側コイルエンド成形型１３２により下側コイルエンド部１７７Ｂを押圧したときに、この成形力が上側カフスサポート１０１の先端部１０１Ｐや下側カフスサポート１０２の先端部１０２Ｐに掛かっても、カフスサポート保持部材１０５の弾性部１１５が、軸方向に弾性変形し、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２との間隔を縮めて、上側カフスサポート１０１がステータコア１７１の上面１７１Ａに密着すると共に下側カフスサポート１０２がステータコア１７１の下面１７１Ｂに密着した状態を維持する。従って、たとえステータコア１７１が成形力によって軸方向に圧縮され潰れても、あるいは、ステータコア１７１の厚みに個体差があっても、上側カフスサポート１０１と下側カフスサポート１０２に撓みは生じず、上側カフスサポート１０１と上側外成形型１２５との間や下側カフスサポート１０２と下側外成形型１２６との間に従来のような隙間が生じない。よって、コイル線が上側カフスサポート１０１と上側外成形型１２５との間や下側カフスサポート１０２と下側外成形型１２６との間に噛み込まれることはなく、コイル線が傷つく不良が生じない。このため、コイル線を傷つけることなくコイルエンド部１７７Ａ，１７７Ｂを所定形状に成形できる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態に係るコイルエンド成形装置のうちカフスサポート機構を上側から見た斜視図である。実施形態に係るコイルエンド成形装置のうちカフスサポート機構を下側から見た斜視図である。実施形態に係るコイルエンド成形装置のうち、弾性変形していない状態のカフスサポート機構を示す説明図である。実施形態に係るコイルエンド成形装置のうち、軸方向に弾性変形した状態のカフスサポート機構を示す説明図である。実施形態に係るステータの製造方法に関し、コイルエンド形成装置にステータを固定した様子を示す説明図である。実施形態に係るステータの製造方法に関し、上側内成形型及び上側外成形型で上側カフスサポートをステータコア側に押圧しつつ、上側コイルエンド成形型により上側コイルエンド部をステータコア側に押圧すると共に、下側内成形型及び下側外成形型で下側カフスサポートをステータコア側に押圧しつつ、下側コイルエンド成形型により下側コイルエンド部をステータコア側に押圧した様子を示す説明図である。実施形態に係るステータの製造方法に関し、上側コイルエンド成形型により上側コイルエンド部を所定形状に成形すると共に、下側コイルエンド成形型により下側コイルエンド部を所定形状に成形した様子を示す説明図である。従来技術に係るステータの製造方法に関し、コイルエンド形成装置にステータを固定した様子を示す説明図である。従来技術に係るステータの製造方法に関し、上側内成形型及び上側外成形型で上側カフスサポートをステータコア側に押圧しつつ、上側コイルエンド成形型により上側コイルエンド部をステータコア側に押圧すると共に、下側内成形型及び下側外成形型で下側カフスサポートをステータコア側に押圧しつつ、下側コイルエンド成形型により下側コイルエンド部をステータコア側に押圧した様子を示す説明図である。従来技術に係るステータの製造方法に関し、図９に示した状態において、上側カフスサポートの先端部がステータコア側に撓んだ様子を示す説明図である。従来技術に係るステータの製造方法に関し、上側コイルエンド成形型により上側コイルエンド部を所定形状に成形すると共に、下側コイルエンド成形型により下側コイルエンド部を所定形状に成形した様子を示す説明図である。従来技術に係るステータの製造方法に関し、図１１に示した状態において、上側カフスサポートが更に撓み、上側カフスサポートと上側外成形型との間にできた隙間にコイル線が噛み込まれた様子を示す説明図である。

符号の説明

１００コイルエンド成形装置
１０１上側カフスサポート（第１カフスサポート）
１０１Ｐ（上側カフスサポートの）先端部
１０１Ｑ（上側カフスサポートの）後方部
１０２下側カフスサポート（第２カフスサポート）
１０２Ｐ（下側カフスサポートの）先端部
１０２Ｑ（下側カフスサポートの）後方部
１０３カフスサポート機構
１０５カフスサポート保持部材
１０７上側保持部（第１保持部）
１１１下側保持部（第２保持部）
１１５弾性部
１１９弦巻バネ
１２１上側内成形型（第１内成形型）
１２２下側内成形型（第２内成形型）
１２５上側外成形型（第１外成形型）
１２６下側外成形型（第２外成形型）
１３１上側コイルエンド成形型（第１コイルエンド成形型）
１３２下側コイルエンド成形型（第２コイルエンド成形型）
１７０ステータ
１７１ステータコア
１７７巻線
１７７Ａ上側コイルエンド部（第１コイルエンド部）
１７７Ｂ下側コイルエンド部（第２コイルエンド部）

Claims

第１主面とこれに平行な第２主面とを有する環状をなし、その径方向内側に突出する複数の内歯を有し、互いに隣接する前記内歯でスロットが構成されたステータコアと、
第１カフス部を前記第１主面から突出させると共に第２カフス部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロットに挿入されたスロット絶縁紙と、
第１コイルエンド部を前記第１主面から突出させると共に第２コイルエンド部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロット絶縁紙の内側に挿入された巻線と、
を備えるステータの前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部を所定形状に成形するコイルエンド成形装置であって、
自身の先端側が前記内歯のうち前記第１主面上に配置され、自身の後端側が前記ステータコアの径方向外側に配置される第１カフスサポートと、
自身の先端側が前記内歯のうち前記第２主面上に配置され、自身の後端側が前記ステータコアの径方向外側に配置される第２カフスサポートと、
前記ステータコアの径方向外側において前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートを保持するカフスサポート保持部材と、
前記第１コイルエンド部の径方向内側に配置され、前記第１カフスサポートに当接して前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第１内成形型と、
前記第１コイルエンド部の径方向外側に配置され、前記第１カフスサポートに当接して前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第１外成形型と、
前記第１内成形型と前記第１外成形型との間隙に挿入され、前記第１コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧し、前記第１内成形型と前記第１外成形型との間で前記第１コイルエンド部を所定形状に成形する第１コイルエンド成形型と、
前記第２コイルエンド部の径方向内側に配置され、前記第２カフスサポートに当接して前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第２内成形型と、
前記第２コイルエンド部の径方向外側に配置され、前記第２カフスサポートに当接して前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧する第２外成形型と、
前記第２内成形型と前記第２外成形型との間隙に挿入され、前記第２コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧し、前記第２内成形型と前記第２外成形型との間で前記第２コイルエンド部を所定形状に成形する第２コイルエンド成形型と、
を備え、
前記カフスサポート保持部材は、前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートに前記ステータコア側への押圧力が生じたときに、前記軸方向に弾性変形し、前記第１カフスサポートと前記第２カフスサポートとの間隔を縮めて、前記第１カフスサポートが前記第１主面に密着すると共に前記第２カフスサポートが前記第２主面に密着した状態を維持する弾性部を有する
コイルエンド成形装置。
請求項１に記載のコイルエンド成形装置であって、
前記カフスサポート保持部材は、
前記第１カフスサポートを保持する第１保持部と、
前記第２カフスサポートを保持する第２保持部と、
前記第１保持部と前記第２保持部との間に配設され、前記軸方向に圧縮変形するバネを有する前記弾性部と、
を有する
コイルエンド成形装置。
第１主面とこれに平行な第２主面とを有する環状をなし、その径方向内側に突出する複数の内歯を有し、互いに隣接する前記内歯でスロットが構成されたステータコアと、
第１カフス部を前記第１主面から突出させると共に第２カフス部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロットに挿入されたスロット絶縁紙と、
第１コイルエンド部を前記第１主面から突出させると共に第２コイルエンド部を前記第２主面から突出させた状態で、前記スロット絶縁紙の内側に挿入された巻線と、
を備えるステータの前記第１コイルエンド部及び前記第２コイルエンド部を所定形状に成形するステータの製造方法であって、
第１カフスサポートを、その先端側を前記内歯のうち前記第１主面上に配置すると共にその後端側を前記ステータコアの径方向外側に配置し、
第２カフスサポートを、その先端側を前記内歯のうち前記第２主面上に配置すると共にその後端側を前記ステータコアの径方向外側に配置し、
前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートに前記ステータコア側への押圧力が生じたときに、前記軸方向に弾性変形し、前記第１カフスサポートと前記第２カフスサポートとの間隔を縮めて、前記第１カフスサポートが前記第１主面に密着すると共に前記第２カフスサポートが前記第２主面に密着した状態を維持する弾性部を有するカフスサポート保持部材によって、前記ステータコアの径方向外側において前記第１カフスサポート及び前記第２カフスサポートを保持した
前記ステータについて、
第１内成形型を前記第１コイルエンド部の径方向内側に配置し、前記第１カフスサポートに当接させて前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧し、
第１外成形型を前記第１コイルエンド部の径方向外側に配置し、前記第１カフスサポートに当接させて前記第１カフスサポートを前記ステータコア側に押圧し、
第２内成形型を前記第２コイルエンド部の径方向内側に配置し、前記第２カフスサポートに当接させて前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧し、
第２外成形型を前記第２コイルエンド部の径方向外側に配置し、前記第２カフスサポートに当接させて前記第２カフスサポートを前記ステータコア側に押圧した状態において、
前記第１内成形型と前記第１外成形型との間隙において、第１コイルエンド成形型により、前記第１コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧して、前記第１内成形型と第１外成形型との間で前記第１コイルエンド部を所定形状に成形すると共に、
前記第２内成形型と前記第２外成形型との間隙において、第２コイルエンド成形型により、前記第２コイルエンド部を前記ステータコア側に押圧して、前記第２内成形型と前記第２外成形型との間で前記第２コイルエンド部を所定形状に成形する
コイルエンド成形工程を備えるステータの製造方法。
請求項３に記載のステータの製造方法であって、
前記カフスサポート保持部材は、
前記第１カフスサポートを保持する第１保持部と、
前記第２カフスサポートを保持する第２保持部と、
前記第１保持部と前記第２保持部との間に配設され、前記軸方向に圧縮変形するバネを有する前記弾性部と、
を有する
ステータの製造方法。