JP2005218164A - コイルエンドの拡張成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルを構成する巻線の絶縁被覆への損傷を最小限に抑えることができるコイルエンドの拡張成形方法を提供すること。
【解決手段】 コイルエンド２ａに対する拡張力とコイルエンド２ｂに対する拡張力との間に１．０ｋＮ以上の差が生じている場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、拡張力の小さい方のコイルエンドに対する拡張成形を一時的に停止する（Ｓ３）。その一方で、拡張力が大きい方のコイルエンドに対する拡張成形は継続する（Ｓ４）。そして、拡張成形を一時的に停止したコイルエンドに対する拡張力曲線に変曲点が出現したときに（Ｓ５：ＹＥＳ）、拡張成形を一時的に停止していたコイルエンドに対する拡張成形を再開する（Ｓ６）。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ステータコアのスロットに挿入されたコイルのうち、ステータコアの両端面から突出するコイルエンドをステータコアの外周方向へ拡張成形するコイルエンドの成形方法に関する。より詳細には、コイルを構成する巻線の絶縁被覆への損傷を最小限に抑えることができるコイルエンドの拡張成形方法に関するものである。

従来より、あらかじめ巻線が巻回されて構成されたコイルを、ステータコアに複数形成されたスロットに挿入することによりステータ等を組み立てる方法がある。この方法では一般に、挿入されるべき複数のコイルを相ごとのグループに分け、各グループ毎にまとめて挿入する。例えば、全部で２４個のコイルを挿入する場合には、互いに重なり合わない８個を１グループとして、３回に分けて挿入するのである。このような挿入方法では、例えば、第２グループを挿入する前には、挿入済みの第１グループのコイルのうちステータコアの両端面から突出した両コイルエンドを、第２グループの挿入の障害とならない位置に退避させておく必要がある。

そのために、両コイルエンドを外周方向へ押し出す拡張成形が従来より行われている（例えば、特許文献１参照）。このような拡張成形は、拡張成形型をコイルエンドに当接させて外周方向へ移動させることにより、両コイルエンドを外周方向へ押し出すことにより行われている。
特開平１１−２７８８９号公報（第３−４頁、第２，７図）

しかしながら、従来から行われているコイルエンドの拡張成形では、スロットにコイルを挿入したときの両コイルエンドの形状が異なっているにも関わらず、両方のコイルエンドに対する拡張成形が同時に行われる。このため、各コイルエンドに対する拡張力が必要以上に大きくなるとともに不均等になってしまうという問題があった。そのために、コイルエンドの成形量にムラが生じて良好な拡張成形を行うことができなかった。そして、成形量が大きい部分では、巻線の絶縁被覆が損傷する、あるいは損傷しないまでも巻線に余分な負荷がかかるおそれがあった。

なお、スロットにコイルを挿入したときの両コイルエンドの形状が異なってしまうのは、ステータコアのスロットに対してコイルを挿入する際に、ステータコアを水平に固定した状態で、ストリッパと称される挿入治具を使用してコイルを押し上げるようにして挿入するからである。その結果、水平に固定されたステータコアの上方に位置するコイルエンドの高さ（コイル量）と、下方に位置するコイルエンドの高さ（コイル量）とが均等にならず、両コイルエンドの形状が異なってしまうのである。

ここで、上記の問題が発生する理由を図９および図１０を用いて説明する。図９は、コイルエンドの拡張成形を行っているときの各コイルエンドの状態を示す図である。図１０は、各コイルエンドを拡張する際の拡張力の変化を示すグラフであり、図１０（ａ）が上方のコイルエンド２ａに対する拡張力を示し、図１０（ｂ）が下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力を示す。なお、以下の説明では、図９（Ａ）に示すように上方のコイルエンド２ａ（高さＨ）が下方のコイルエンド２ｂ（高さｈ）よりもコイル量が多い場合（Ｈ＞ｈ）を一具体例として説明する。

図９（Ａ）に示すような状態で、各コイルエンド２ａ，２ｂに対して同時に拡張成形を行うと、図９（Ｂ）に示すように、上方のコイルエンド２ａが下方のコイルエンド２ｂよりもコイル量が多い状態のままで拡張成形が行われる。このとき、図１０（ａ），（ｂ）からわかるように、コイル量の少ない下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力Ｆｄが、上方のコイルエンド２ａに対する拡張力Ｆｕより大きくなっている。そして、拡張力ＦｕとＦｄとの間に１．０ｋＮ程度の差が生じている。これは、上下のコイルエンド２ａ，２ｂの拡張成形を同時に行っている（同じ時間割合で外周方向へ拡張している）ので、コイル量が少ない下方のコイルエンド２ｂを拡張する方がより大きな拡張力が必要になるからである。

その後、図９（Ｃ）に示すように、コイルがステータコアのスロット内をすべり下方へと少しづつ移動しながら拡張形成が継続される。そして、最終的にはステータコアの上下間でコイル量の差が若干修正された状態で拡張形成が終了する。図９（Ｂ）の状態から（Ｃ）の状態に移行する間およびその後も、図１０（ａ），（ｂ）からわかるように、下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力Ｆｄが、上方のコイルエンド２ａに対する拡張力Ｆｕに比べ０．５〜１．０ｋＮ程度常に大きい。そして、下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力Ｆｄは最終的に３．０ｋＮにもなっている。

このように、下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力Ｆｄが上方のコイルエンド２ａに対する拡張力Ｆｕよりも常に５００Ｎ以上大きい状態で拡張成形が行われている。また、下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力Ｆｄが３．０ｋＮに達している。これらのことから、コイルを構成する巻線の絶縁被覆が損傷する、あるいは損傷しないまでも巻線に余分な負荷がかかるおそれがあったのである。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、コイルを構成する巻線の絶縁被覆への損傷を最小限に抑えることができるコイルエンドの拡張成形方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明に係るコイルエンドの拡張成形方法は、ステータコアのスロットに挿入されたコイルのうち、前記ステータコアの両端面から突出する各コイルエンドをそれぞれ前記ステータコアの外周方向へ拡張成形するコイルエンドの拡張成形方法において、前記各コイルエンドに対する前記ステータコアの外周方向への拡張成形を時間差をつけて行うことを特徴とする。

このコイルエンドの拡張成形方法では、各コイルエンドに対する拡張成形を時間差をつけて行うので、拡張成形を行う前において各コイルエンドの形状が異なっていても、各コイルエンドに対する拡張力を均一にすることができる。例えば、水平に固定されたステータコアの上方に位置するコイルエンドの高さが、下方に位置するコイルエンドの高さよりも高い場合には、次にようにして各コイルエンドに対する拡張成形を行えばよい。

すなわち、まず、下方に位置するコイルエンドに対する拡張成形を開始する。そうすると、下方に位置するコイルエンドに対する拡張成形により、コイル全体が下方へ移動する。そのため、上方に位置するコイルエンドの高さが低くなる。その後、両方のコイルエンドの高さがほぼ等しくなる。このときに、上方に位置するコイルエンドに対する拡張成形を開始する。これにより、各コイルエンドに対する拡張成形に時間差がつく。その結果、両方のコイルエンドの高さがほぼ等しくなった状態から両方のコイルエンドに対する拡張成形が行わるので、各コイルエンドに対する拡張力を均一にすることができる。また、従来の拡張成形方法に比べ、下方に位置するコイルエンドに対する最終的な拡張力を小さくすることができる。したがって、各コイルエンドに対する成形量を均一にすることができ、コイルを構成する巻線の絶縁被覆へ損傷を与えることを防止することができる。

また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るコイルエンドの拡張成形方法は、ステータコアのスロットに挿入されたコイルのうち、前記ステータコアの両端面から突出する各コイルエンドをそれぞれ前記ステータコアの外周方向へ拡張成形するコイルエンドの拡張成形方法において、前記各コイルエンドに対する拡張成形を開始した後、前記各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上の差が生じた際に、前記拡張力が小さい方のコイルエンドの拡張成形を一時的に停止することを特徴とする。

各コイルエンドに対する拡張成形を開始した後に、各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上（例えば、約１．０ｋＮ以上）の差が生じた場合には、拡張成形を行う前において各コイルエンドの形状が異なっていたと考えられる。このような場合に、両コイルエンドに対する拡張成形を継続すると、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかるため、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷する可能性が高い。

そこで、このコイルエンドの拡張成形方法では、各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上（例えば、１．０ｋＮ以上）の差が生じると、拡張力が小さい方のコイルエンドの拡張成形を一時的に停止する。これにより、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかることを防止することができる。その結果、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することを防止することができる。

そして、このコイルエンドの拡張成形方法においては、前記拡張力が小さい方のコイルエンドの拡張力に変曲点が出現した場合に、一時的に停止していた拡張成形を再開することが望ましい。

拡張力が小さい方のコイルエンドに対する拡張成形を一時的に停止している間、拡張力が大きい方のコイルエンドに対してのみ拡張形成を行うと、拡張力が大きい方のコイルエンドは外周方向へ拡張されるととともに、コイルが拡張力が大きい方のコイルエンド側に移動する。コイルが拡張力が大きい方のコイル側へ移動している間は、拡張力が小さい方のコイルエンドに対する拡張力はほとんど変化しない。その後、両コイルエンドの高さがほぼ等しくなると、コイルは拡張力が大きい方のコイルエンド側へ移動しなくなり、拡張力が小さい方のコイルエンドがステータコア内周側に引き寄せられる。このため、拡張成形を一時的に停止していた拡張力が小さい方のコイルエンドに対する拡張力が変化する（大きくなる）。この拡張力が変化するところが変曲点である。したがって、この変曲点が出現したときには、両方のコイルエンドの高さ（形状）がほぼ等しくなっていると考えられる。

そこで、このコイルエンドの拡張成形方法では、拡張力が小さい方のコイルエンドの拡張力に変曲点が出現した場合に、一時的に停止していた拡張成形を再開するのである。これにより、両方のコイルエンドの高さ（形状）がほぼ等しくなっている状態で、両方のコイルエンドに対する拡張成形を行うことができるとともに、最初に拡張力が大きかった方のコイルエンドに対する最終的な拡張力を小さくすることができる。このため、このコイルエンドの拡張成形方法によれば、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかからないため、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することを防止することができる。

また、本発明に係るコイルエンドの拡張成形方法においては、前記拡張成形型が前記ステータコアの径方法へ所定量だけ移動した後に、前記各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上の差が生じた場合には、その時点で拡張力が大きい方のコイルエンドの拡張成形を一時的に停止することが望ましい。

各コイルエンドの拡張成形を行う拡張成形型がステータコアの径（外周）方法へ所定量だけ移動した後（つまり、あらかじめ定められたストロークエンド量に達した後）に、各コイルエンドに対する拡張力に大きな差があると、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかり、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷するおそれが高くなる。

そこで、このコイルエンドの拡張成形方法では、各コイルエンドの拡張成形を行う拡張成形型がステータコアの径方法へ所定量だけ移動した後（つまり、あらかじめ定められたストローク量に達した後）に、各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上の差が生じた場合には、その時点で拡張力が大きい方のコイルエンドの拡張成形を一時的に停止するようにしている。これにより、各コイルエンドに対する拡張力の差を所定範囲内に抑えることができる。したがって、このコイルエンドの拡張成形方法によれば、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかからないため、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することをより確実に防止することができる。

なお、コイルエンドの拡張成形を一時的に停止するための条件である所定値以上の拡張力の差としては、例えば、２００〜３００Ｎ程度に設定しておけばよい。この程度の拡張力の差であれば、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷するような負荷が巻線（コイル）にかかることはないからである。

本発明に係るコイルエンドの拡張成形方法によれば、各コイルエンドの拡張成形を時間差をつけて行うので、各コイルエンドに対する成形量を均一にすることができ、コイルを構成する巻線の絶縁被覆への損傷を最小限に抑えることができる。

以下、本発明のコイルエンドの拡張成形方法を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。コイルエンドの拡張成形は、図１に示すように、水平に固定されたステータコア１に対してコイル拡張成形装置３ａ，３ｂを使用して行う。なお、図１は、コイルエンドの拡張成形システムの概略構成図である。

そこで、コイルエンド拡張成形装置について、図２および図３を参照しながら説明する。図２は、コイル拡張成形装置の概略構成を示す断面図である。図３は、図２のコイル拡張成形装置で使用されているコイル拡張成形型を示す平面図、正面図、側面図である。なお、コイル拡張成形装置３ａ，３ｂのそれぞれの構成および動作は同一であるので、ここではコイル拡張形成装置３ａについて説明する。

コイル拡張成形装置３ａは、図２に示すように、コイル拡張成形型１０と、アーム１１と、フレーム１２と、シリンダ１７と、テーパ部材１５と、ロードセル１８とを有している。コイル拡張成形型１０は、コイルエンド２ａに当接して拡張成形を行うものである。このコイル拡張形成型１０は、図３に示すように、略蒲鉾状の拡張部１０ａとその背面に突出した接続部１０ｂとを有している。拡張部１０ａの正面側下端は丸みを帯びた形状に突出しており，滑らかな凸部１０ｃが形成されている。また、接続部１０ｂには、ネジ孔１０ｄが形成されている。

そして、コイル拡張成形装置３ａにおいては、図４に示すように、拡張成形型１０がアーム１１とフレーム１２によって円周状に配置されて使用される。ここでは、８個のコイルを同時に拡張するための構成としているので、８個のコイル拡張成形型１０が等配に取り付けられている。アーム１１は略長方形状であり、その内側の端部には、図２に示すように、斜面部１１ａが形成されている。フレーム１２は略円環形状である。図２および図４に示すように、各コイル拡張成形型１０は、ネジ１３によってアーム１１の外側の端部に固定されている。アーム１１は、コイル拡張成形型１０を外周側としてフレーム１２の径方向に配置されている。アーム１１の斜面部１１ａは、図２中、上向きの傾斜面である。またアーム１１は、フレーム１２に対してその径方向に移動可能に取り付けられている。

また、シリンダ１７の先端には、ロードセル１８を介してテーパ部材１５が取り付けられている。コイル拡張時には、このテーパ部材１５は、図２に示すように、シリンダ１７の移動に連動して中心軸１６の軸方向に、図２中下向きに移動されるようになっている。このとき、ロードセル１８により、コイルエンド２ａの拡張力が計測されるようになっている。なお、図２中で、中心の一点鎖線より左側は拡張前の状態を示し、右側は拡張後の状態を示している。

なお、コイルエンド２ｂは、上記と同様の構成を有するコイル拡張成形装置３ｂによって拡張成形されるようになっている（図１参照）。

このようなコイル拡張成形装置３ａ，３ｂを使用して行う本実施の形態に係るコイルエンドの拡張成形方法について、図５に示すフローチャートをも参照しながら説明する。
まず、コイルが挿入されたステータコア１を、コイル拡張成形装置３ａ，３ｂの中心軸１６に中心を合わせて水平状態にて固定する（図２参照）。このとき、ステータコア１の上下には、コイルエンド２ａとコイルエンド２ｂが突出した状態となっている。次に、テーパ部材１５が上昇している状態で、アーム１１によってコイル拡張成形型１０が取り付けられたフレーム１２が、コイルエンド２ａ，２ｂの内周側に配置される。このとき、アーム１１はフレーム１２の中心側へ寄せられている。

次に、シリンダ１７を移動させてテーパ部材１５をアーム１１の斜面部１１ａに当接させ、中心軸１６に沿って下降させる。アーム１１は、フレーム１２に対して径方向に移動可能なので、テーパ部材１５の下降によってフレーム１２の外周方向へ押し出される。したがって、コイル拡張成形型１０は、アーム１１とともにフレーム１２の外周方向へ移動させられる。これにより、コイル拡張成形型１０の拡張部１０ａと凸部１０ｃは、コイルのコイルエンド２ａ，２ｂの中間部に当接して、各コイルエンド２ａ，２ｂを外周方向へ押し出す。すなわち、コイルのコイルエンド２ａ，２ｂの中間部は、コイル拡張成形装置３ａ，３ｂによって拡張される。かくして、上方のコイルエンド２ａおよび下方のコイルエンド２ｂに対する拡張形成が開始される（Ｓ１）。なお、拡張成形が開始された直後の状態が、図２中左半分に示した状態である。

コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張成形が開始されると、コイルエンド２ａに対する拡張力とコイルエンド２ｂに対する拡張力との間に１．０ｋＮ以上の差が生じているか否かが判断される（Ｓ２）。このとき、コイルエンド２ａに対する拡張力とコイルエンド２ｂに対する拡張力との間に１．０ｋＮ以上の差が生じていない場合には（Ｓ２：ＮＯ）、拡張成形を行う前において各コイルエンド２ａ，２ｂの形状がほぼ等しい状態であると考えられる。このため、そのような場合には、従来通りの拡張成形が行われる。

具体的には、コイル拡張形成型１０の位置が拡張ストロークエンドに到達したか否かが判断される（Ｓ２０）。そして、コイル拡張形成型１０の位置が拡張ストロークエンドに到達している場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張成形が停止される（Ｓ２１）。一方、コイル拡張形成型１０の位置が拡張ストロークエンドに到達していない場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ２の処理に戻る。

一方、Ｓ２の処理において、コイルエンド２ａに対する拡張力とコイルエンド２ｂに対する拡張力との間に１．０ｋＮ以上の差が生じていると判断された場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、拡張力の小さい方のコイルエンドに対する拡張成形を一時的に停止する（Ｓ３）。具体的には、シリンダ１７の移動を停止することにより、コイルエンドの拡張成形を停止する。その一方で、拡張力が大きい方のコイルエンドに対する拡張成形は継続する（Ｓ４）。

ここで、コイルエンド２ａに対する拡張力とコイルエンド２ｂに対する拡張力との間に１．０ｋＮ以上の差が生じている場合には、拡張成形を行う前において各コイルエンド２ａ，２ｂの形状が異なっていたと考えられる。より具体的には、拡張力が大きい方のコイルエンドの高さが、拡張力の小さい方のコイルエンドの高さよりも低い状態になっていたと考えられる。そして、このような状態で、両コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張成形を継続すると、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかるため、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷する可能性が非常に高い。

そこで、本実施の形態に係るコイルエンドの拡張成形方法では、拡張力が小さい方のコイルエンドに対する拡張成形を一時的に停止して、拡張力が大きい方のコイルエンドに対する拡張成形を継続するようにしている（Ｓ３，Ｓ４）。こうすることにより、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかることを防止することができる。その結果、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することを防止することができる。

そして、拡張力が大きい方のコイルエンドは外周方向へ拡張されるととともに、ステータコア１のスロット内でコイルが拡張力の大きい方のコイルエンド側に移動する。その後、両コイルエンドの高さがほぼ等しくなると、コイルは拡張力が大きい方のコイルエンド側へ移動しなくなり、拡張力が小さい方のコイルエンドがステータコア１の内周側に引き寄せられる。このため、拡張成形を一時的に停止していた拡張力が小さい方のコイルエンドに対する拡張力が変化する（大きくなる）。

そこで、本実施の形態に係るコイルエンドの拡張成形方法では、拡張成形を一時的に停止したコイルエンドに対する拡張力曲線（横軸に時間軸をとって拡張力の変化を示した曲線：図７参照）に変曲点が出現したか否かを確認している（Ｓ５）。そして、変曲点が出現したときに（Ｓ５：ＹＥＳ）、拡張成形を一時的に停止していたコイルエンドに対する拡張成形を再開する（Ｓ６）。具体的には、シリンダの１８の移動を再開することにより、コイルエンドの拡張成形を再開する。

こうすることにより、両方のコイルエンドの高さ（形状）がほぼ等しくなっている状態で、両方のコイルエンドに対する拡張成形を行うことができる。また、最初に拡張力が大きかった方のコイルエンドに対する最終的な拡張力を小さくすることができる。したがって、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかることをより確実に防止することができるため、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することをより確実に防止することができる。

その後、Ｓ２において拡張力が大きかった方のコイルエンドの拡張成形を行うコイル拡張成形型１０の位置がストロークエンドに到達したか否かが確認され（Ｓ７）、ストロークエンドに到達したところで、そのコイルエンドに対する拡張成形が終了する（Ｓ８）。また、Ｓ２において拡張力が小さかった方のコイルエンドの拡張成形を行うコイル拡張成形型１０の位置がストロークエンドに到達したか否かが確認され（Ｓ９）、ストロークエンドに到達したところで、そのコイルエンドに対する拡張成形が終了する（Ｓ１０）。これで、コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張成形が終了する。

ここで、上記した方法を用いてコイルエンドの拡張成形を行った場合における、各コイルエンドの状態および各コイルエンドに対する拡張力の変化について、図６および図７を参照しながら説明する。図６は、コイルエンドの拡張成形を行っているときの各コイルエンドの状態を示す図である。図７は、各コイルエンドを拡張する際の拡張力の変化を示すグラフであり、図７（ａ）が上方のコイルエンド２ａに対する拡張力を示し、図７（ｂ）が下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力を示す。なお、図中の破線は従来方法における各拡張力を示している。

なお、以下の説明では、従来方法と比較しやすいようにするため、図６（Ａ）に示すように上方のコイルエンド２ａ（高さＨ）が下方のコイルエンド２ｂ（高さｈ）よりもコイル量が多い場合（Ｈ＞ｈ）を一具体例として説明する。

まず、図６（Ａ）に示すように、コイルが挿入されたステータコア１が、コイル拡張成形装置３ａ，３ｂの中心軸１６にその中心を合わせて水平状態で固定される。そして、テーパ部材１５が上昇している状態で、アーム１１によってコイル拡張成形型１０が取り付けられたフレーム１２が、コイルエンド２ａ，２ｂの内周側に配置される。このとき、アーム１１はフレーム１２の中心側へ寄せられている。

この状態では、コイル拡張成形型１０が各コイルエンド２ａ，２ｂに接触していない。このため、図７（ａ），（ｂ）に示すように、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張力Ｆｕ，Ｆｄは、それぞれゼロである。

そして、シリンダ１７を移動させてテーパ部材１５をアーム１１の斜面部１１ａに当接させ、中心軸１６に沿って下降させることにより、コイル拡張成形型１０を外周方向へ移動させる。これにより、上方のコイルエンド２ａおよび下方のコイルエンド２ｂに対する拡張形成が開始される（図５のＳ１）。その後、図６（Ｂ）に示す状態で、図７（ａ），（ｂ）に示すように、拡張力Ｆｕ＝１．０ｋＮ，Ｆｄ＝２．０ｋＮとなり、拡張力に１．０ｋＮの差が生じると（図５のＳ２：ＹＥＳ）、拡張力の小さいコイルエンド２ａに対する拡張成形が一時的に停止される一方（図５のＳ３）、拡張力が大きい方のコイルエンド２ｂに対する拡張成形は継続される（図５のＳ４）。

このとき、図７（ａ）に示すように、拡張成形を停止しているコイルエンド２ａに対する拡張力Ｆｕは、ほとんど変化しない。これは、コイルがスロット内を移動しているからである。一方、コイルエンド２ｂに対する拡張成形は継続されているから、その拡張力Ｆｄは、図７（ｂ）に示すように、増加している。

その後、両コイルエンド２ａ，２ｂの高さがほぼ等しくなると、コイルは下方へ移動しなくなり、上方のコイルエンド２ａがステータコア１の内周側に引き寄せられる。このため、上方のコイルエンド２ａに対する拡張力Ｆｕが変化し、図７（ａ）に示すように、変曲点Ｐが出現する（図５のＳ５：ＹＥＳ）。このときが図６（Ｃ）に示す状態である。そうすると、上方のコイルエンド２ａに対する拡張成形が再開される（図５のＳ６）。このとき、上方のコイルエンド２ａの拡張ストロークＬｕと下方のコイルエンド２ｂの拡張ストロークＬｄとの間には、Ｌｕ＜Ｌｄとなる関係が成立している。

そして、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張成形が行われている状態においては、それぞれのコイルエンドに対する拡張力Ｆｕ，Ｆｄの大小関係は、各拡張ストロークＬｕ，Ｌｄの関係によって決まる。具体的には、各拡張ストロークＬｕ，Ｌｄの関係がＬｕ＜Ｌｄの場合には、各拡張力の関係はＦｕ＜Ｆｄとなる。逆に、各拡張ストロークＬｕ，Ｌｄの関係がＬｕ＞Ｌｄの場合には、各拡張力の関係はＦｕ＞Ｆｄとなる。したがって、例えば、図６（Ｄ）に示す状態では、Ｌｕ＜Ｌｄとなっているから、図７（ａ），（ｂ）に示すように、各拡張力の関係はＦｕ＜Ｆｄとなる。

その後、各拡張ストロークＬｕ，Ｌｄがあらかじめ定められたストロークエンドに達したら、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張成形が終了する（図５のＳ７〜Ｓ１０）。そして最終的な各拡張力Ｆｕ，Ｆｄは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、Ｆｕ＝２．０ｋＮ，Ｆｄ＝２．３ｋＮとなっている。なお、図中の破線は従来方法における各拡張力を示している。このことから、従来の方法と比べると、コイルエンド２ａに対する拡張力Ｆｕを５００Ｎ、コイルエンド２ｂに対する拡張力Ｆｄを７００Ｎ低減することができることがわかる。また、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する最終的な拡張力の差を、３００Ｎに減少させることができることもわかる。つまり、本実施の形態に係るコイルエンドの拡張成形方法によれば、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する拡張力の大きさを小さくするとともに、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する最終的な拡張力の差も小さくすることができる。

ここで、図６（Ｃ）に示す状態を経た後に、各拡張ストロークＬｕ，Ｌｄがあらかじめ定められストローク量（ストロークエンドではない）に達し、その時点で各拡張力ＦｕとＦｄとの間に所定値以上（２００〜３００Ｎ程度）の差が生じた場合には、拡張力が大きい方のコイルエンドの拡張を一時的に停止するとよい。このようにすることにより、図８（ａ），（ｂ）に示すように、各コイルエンド２ａ，２ｂに対する最終的な拡張力の差を、ほとんどなくすことができるからである。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るコイルエンドの拡張成形方法によれば、コイルエンド２ａに対する拡張力とコイルエンド２ｂに対する拡張力との間に１．０ｋＮ以上の差が生じている場合には（図５のＳ２：ＹＥＳ）、拡張力の小さい方のコイルエンドに対する拡張成形を一時的に停止する（図５のＳ３）。その一方で、拡張力が大きい方のコイルエンドに対する拡張成形は継続する（図５のＳ４）。このようにして各コイルエンドの拡張成形に時間差をつけることにより、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかることを防止することができる。その結果、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することを防止することができる。

そして、拡張成形を一時的に停止したコイルエンドに対する拡張力曲線に変曲点が出現したときに（図５のＳ５：ＹＥＳ）、拡張成形を一時的に停止していたコイルエンドに対する拡張成形を再開する（図５のＳ６）。こうすることにより、両方のコイルエンドの高さ（形状）がほぼ等しくなっている状態で、両方のコイルエンドに対する拡張成形を行うことができるとともに、最初に拡張力が大きかった方のコイルエンドに対する最終的な拡張力を小さくすることができる。したがって、巻線（コイル）に対して余分な負荷がかかることをより確実に防止することができるため、巻線が伸びたり、絶縁被覆が損傷することをより確実に防止することができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、本発明はエンドフォーマ成形に対しても適用することができる。これにより、コイルを構成する巻線が損傷することをより一層確実に防止することができる。

コイルエンドの拡張成形システムの概略構成図である コイル拡張成形装置の概略構成を示す断面図である。 図２のコイル拡張装置で使用されるコイル拡張成形型を示す平面図、正面図、側面図である。 コイル拡張装置におけるコイル拡張形成型の配置状態を説明するための図である。 本実施の形態におけるコイルエンドの拡張成形方法の内容を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るコイルエンドの拡張形成方法により、コイルエンドの拡張成形を行っているときの各コイルエンドの状態を示す図である。 本実施の形態に係るコイルエンドの拡張形成方法により、各コイルエンドを拡張する際の拡張力の変化を示すグラフであり、（ａ）が上方のコイルエンド２ａに対する拡張力を示し、（ｂ）が下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力を示す。 別の形態に係るコイルエンドの拡張形成方法により、各コイルエンドを拡張する際の拡張力の変化を示すグラフであり、（ａ）が上方のコイルエンド２ａに対する拡張力を示し、（ｂ）が下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力を示す。 従来のコイルエンドの拡張成形方法により、コイルエンドの拡張成形を行っているときの各コイルエンドの状態を示す図である。 従来のコイルエンドの拡張成形方法により、各コイルエンドを拡張する際の拡張力の変化を示すグラフであり、（ａ）が上方のコイルエンド２ａに対する拡張力を示し、（ｂ）が下方のコイルエンド２ｂに対する拡張力を示す。

符号の説明

１ ステータコア
２ａ コイルエンド（上方）
２ｂ コイルエンド（下方）
３ａ コイルエンド拡張成形装置（上方）
３ｂ コイルエンド拡張成形装置（下方）
１０ コイル拡張成形型
１８ ロードセル
Ｆｕ コイルエンド２ａに対する拡張力
Ｆｄ コイルエンド２ｂに対する拡張力
Ｌｕ コイルエンド２ａに対する拡張ストローク
Ｌｄ コイルエンド２ｂに対する拡張ストローク

Claims (4)

1. ステータコアのスロットに挿入されたコイルのうち、前記ステータコアの両端面から突出する各コイルエンドを拡張成形型を用いてそれぞれ前記ステータコアの外周方向へ拡張成形するコイルエンドの拡張成形方法において、
   前記各コイルエンドに対する前記ステータコアの外周方向への拡張成形を時間差をつけて行うことを特徴とするコイルエンドの拡張成形方法。
2. ステータコアのスロットに挿入されたコイルのうち、前記ステータコアの両端面から突出する各コイルエンドを拡張成形型を用いてそれぞれ前記ステータコアの外周方向へ拡張成形するコイルエンドの拡張成形方法において、
   前記各コイルエンドに対する拡張成形を開始した後、前記各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上の差が生じた際に、前記拡張力が小さい方のコイルエンドの拡張成形を一時的に停止することを特徴とするコイルエンドの拡張成形方法。
3. 請求項２に記載するコイルエンドの拡張成形方法において、
   前記拡張力が小さい方のコイルエンドの拡張力に変曲点が出現した場合に、一時的に停止していた拡張成形を再開することを特徴とするコイルエンドの拡張成形方法。
4. 請求項３に記載するコイルエンドの拡張成形方法において、
   前記拡張成形型が前記ステータコアの径方法へ所定量だけ移動した後に、前記各コイルエンドに対する拡張力に所定値以上の差が生じた場合には、その時点で拡張力が大きい方のコイルエンドの拡張成形を一時的に停止することを特徴とするコイルエンドの拡張成形方法。

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