JP2007318874A

JP2007318874A - 回転電機の巻線端部成形装置および成形方法

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Publication number: JP2007318874A
Application number: JP2006144290A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Tamura; 修一田村; Naohiko Harada; 尚彦原田; Michiya Yasui; 学也安井; Shogo Okamoto; 省吾岡本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: DE102006054833A1; US7644492B2; US20070271773A1; FR2901645B1; FR2901645A1; JP4131478B2

Abstract

【課題】この発明は、隣接してコイルエンドから突出する複数本の導体端部から、曲げ成形する導体端部を簡易に、かつ確実に選択して所望の形状に曲げ成形できるようにし、生産性を向上できる回転電機の固定子の巻線端部成形装置および成形方法を得る。
【解決手段】保持治具２１は、導体挿入孔２１ａを有する円筒体に作製され、導体端部１４を導体挿入孔２１ａ内に遊嵌状態に挿入して保持する。そして、保持治具２１は、導体端部１４の突出根元側を中心として距離Ｌを半径とする円弧上をコイルエンド５近傍まで移動し、導体端部１４を所望の引き回し形状に曲げ成形する。
【選択図】図９

Description

この発明は、車両用交流発電機などの回転電機の巻線を成形する装置および方法に関し、特に回転電機の固定子巻線の口出し線などの導線端部を成形する装置および方法に関するものである。

従来の固定子の巻線端部の曲げ装置は、コイルセグメントが固定子鉄心の複数のスロット内に複数のコイル層を形成するように重ねて挿置された回転電機に適用されるもので、コイル層毎に、当該コイル層を構成する多数のコイルセグメントのスロットから延出する開放端部を適正に曲げ捻り成形する（例えば、特許文献１参照）。
この従来装置では、円筒状の複数の層別リングベルトが、コイルセグメントの開放端部の先端部を周方向に挟持する多数の保持溝を形成する突出部を、軸長方向の一方の縁部に持ち、径方向に所定の隙間をあけて、同軸的に配設されている。

特開２００４−１３５４３８号公報

しかしながら、上述の従来装置には、量産化を図る上で多くの問題のある作業の詳細、即ち導体端部の先端部を対応する層別リングベルトの保持溝に１対１で嵌め込む煩雑な作業の詳細について何等記載されていない。突出する導体端部は、先端に行くにつれてある程度自由に揺動する状態にあり、その先端部を保持溝に嵌め込む際に、その先端部が保持溝の開口からはみ出す事態が起こりうる。特に、導体端部が円形断面である場合には、その危険性が著しく増大する。そこで、層別リングベルトの工夫以前に、隣接する複数本の導体端部の先端部を確実に保持溝に導入、保持させる工夫が必要であり、全体として生産性が向上されているとは言い難い。このことが、複数本の導体端部の曲げを同時に処理することを目指す際の大きな障害となっている。

また、この種の固定子においては、複数本の導体端部が固定子鉄心あるいは密集するコイルエンドから密接した状態で突出している場合がある。特に、多数本の連続導体線を同時に折り畳んで作製された巻線組立体を固定子鉄心に多層に巻装して構成される固定子においては、多数本の連続導体線の端部が密接した状態でコイルエンドから突出している。そして、コイルエンドから突出する導体端部を、コイルエンドから突出する他の導体端部、整流装置、結線ターミナルなどの配置や形状などに適合するように、引き回して成形することが多い。しかし、上述の従来装置は、多数本のコイルセグメントの開放端部を各保持溝に保持させて、一括して曲げ成形するものであるので、引き回し形状が導体端部毎に異なる固定子には、適用できない。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、隣接してコイルエンドから突出する複数本の導体端部から、曲げ成形する導体端部を簡易に、かつ確実に選択して所望の形状に曲げ成形できるようにし、生産性を向上できる回転電機の固定子の巻線端部成形装置および成形方法を得ることを目的とする。

この発明は、固定子鉄心に巻装された固定子巻線のコイルエンドから隣接して該固定子鉄心の軸方向外方に突出する複数の導体端部を選択して曲げ成形する回転電機の巻線端部成形装置であり、選択対象の上記導体端部の軸方向の移動を許容し、かつ、その軸方向と直交する方向の移動を拘束するように該選択対象の導体端部を独立して保持する保持治具と、上記保持治具を移動させて、該保持治具に上記コイルエンドから上記固定子鉄心の軸方向に所定距離離れた上記選択対象の導体端部の部位を保持させる保持治具昇降部と、上記選択対象の導体端部の上記部位を保持する上記保持治具を、該選択された導体端部の上記コイルエンド近傍を中心として上記所定距離を半径とする円弧上を該コイルエンド近傍まで移動させる主駆動部と、を備えている。

また、この発明は、固定子鉄心に巻装された固定子巻線のコイルエンドから隣接して該固定子鉄心の軸方向外方に突出する複数の導体端部を選択して曲げ成形する回転電機の巻線端部成形方法であり、保持治具の導体挿入孔内に、選択対象の上記導体端部をその先端側から、上記コイルエンドから上記固定子鉄心の軸方向に所定距離離れた部位までを遊嵌状態に挿入して、上記保持治具に上記選択対象の導体端部を保持させる導体保持工程と、上記選択対象の導体端部を保持する上記保持治具を、該選択対象の導体端部の上記コイルエンド近傍を中心として上記所定距離を半径とする円弧上を該コイルエンド近傍まで移動させる導体曲げ工程と、を備えている。

この発明によれば、保持治具が導体端部の軸方向移動を許容し、その軸方向と直交する方向の移動を拘束するように導体端部を保持しているので、曲げ成形する導体端部を簡易に選択し保持できる。また、導体端部のコイルエンドから軸方向に所定距離離れた部位を保持治具が保持するので、保持治具がコイルエンドや導体端部のコイルエンド近傍と干渉して損傷を発生させることがない。また、保持治具が導体端部のコイルエンド近傍を中心とする所定距離を半径とする円弧上をコイルエンド近傍まで移動して導体端部を曲げ成形しているので、導体端部を簡易に所望の形状に曲げ成形でき、生産性が向上される。

また、この発明によれば、導体保持工程で、保持治具の導体挿入孔内に、選択対象の導体端部をその先端側から、上記コイルエンドから固定子鉄心の軸方向に所定距離離れた部位までを遊嵌状態に挿入しているので、曲げ成形する導体端部を損傷させることなく、簡易に、かつ確実に選択し、保持できる。また、導体曲げ工程では、保持治具を、選択対象の導体端部のコイルエンド近傍を中心として所定距離を半径とする円弧上をコイルエンド近傍まで移動させているので、コイルエンドおよび導体端部を損傷させることなく、当該導体端部を所望の形状に曲げることができる。

以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置により成形された巻線を備えた回転電機の固定子を示す斜視図、図２は図１に示される固定子の端部成形前の状態を説明する要部断面図、図３は図１に示される固定子に組み込まれる巻線組立体を説明する側面図である。

図１において、固定子１は、内周側に開口する多数のスロット３が周方向に所定のピッチで配列された円環状の固定子鉄心２と、固定子鉄心２に巻装された固定子巻線４と、を備えている。固定子巻線４は、後述する巻線組立体１０を固定子鉄心２にスロット深さ方向に３層に重ねて装着し、巻線組立体１０を構成する連続導体線１１の端部１１ａ同士を結線して作製されている。この例では、各３相巻線の口出し線６および相内結線部７が後述する曲げ成形された導体端部１４を接合して形成されて、２組のΔ結線された３相巻線が作製されている。なお、導体端部１４の接合の組み合わせを変えることで、１組のΔ結線された３相巻線を作製できる。さらに、導体端部１４の接合の組み合わせを変えることで、１組或いは２組のＹ結線された３相巻線を作製することもできる。

図３において、巻線組立体１０は、例えば、断面円形の１２本の連続導体線１１を巻線成形装置（図示せず）に同時に連続して供給して作製される。そして、１２本の連続導体線１１は、巻線成形装置により、１スロットピッチで配列された状態で一括して折り曲げ成形される。この巻線組立体１０は、図３中紙面と直交する方向に隣接する直線状のスロット収納部１２の対が、１スロットピッチでスロット数分配列されており、６スロット離れたスロット収納部１２の端部同士がターン部１３で連結されて構成されている。そして、１２本の連続導体線１１の端部１１ａが、巻線組立体１０の両側両端に６本ずつ延出されている。また、折り曲げ成形時に、所定の時点で該当する連続導体線１１の供給量を多くして、後工程で曲げ成形される導体端部１４を巻線組立体１０のターン部１３から延出させている。この導体端部１４のターン部１３からの延出方向は、スロット収納部１２の長さ方向に一致する。ここで、２本の導体端部１４が、巻線組立体１０の長さ方向の所定の各位置で、図３中紙面と直交する方向に隣接して配列されている。

このように構成された巻線組立体１０は、例えば直方体の積層鉄心（図示せず）の各スロット内に、スロット収納部１２の対を収納させて、スロット深さ方向に３層重ねて装着される。そして、巻線組立体１０が装着された積層鉄心を円環状に曲げ、その両端面を突き合わせ、突き合わせ面を溶接して円環状の固定子鉄心２を得る。そして、ターン部１３が、固定子鉄心２の両端側に、径方向に３列となって周方向に１スロットピッチで整然と配列されて固定子巻線４のコイルエンド５を構成している。
この時、巻線組立体１０の両端両側に延出する連続導体線１１の端部１１ａは、積層鉄心の突き合わせ部９の両端に互いに隣接した状態に延出される。また、導体端部１４が、図２に示されるように、径方向に隣接してコイルエンド５から軸方向に突出している。

そして、連続導体線１１の端部１１ａ同士が結線され、付随結線部８が突き合わせ部９の軸方向両側に形成される。また、導体端部１４が、回転電機の回路構成や整流装置の形状などに適合する形状に曲げ成形される。ここで、導体端部１４に関して、図２および図３が初期突出位置にある状態を示し、図１が所定突出位置にある状態を示している。
なお、図３では、導体端部１４が巻線組立体１０の一側に、１箇所につき２本が隣接して突出している場合を示したが、巻線組立体１０は、回転電機に求められる回路構成により異なる形状をとる。また、図１乃至図３における巻線および巻線端部の構成は単なる一例を示している。ここでは、説明の便宜上、２本の導体端部１４が径方向に隣接してコイルエンド５から軸方向外方に突出している場合について述べる。

ついで、巻線端部成形装置の概要について図４および図５を参照しつつ説明する。なお、図４はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置の主要構成を説明する模式図、図５はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置におけるクランプ治具の構成を説明する図であり、図５の（ａ）はその側面図、図５の（ｂ）はその上面図である。

図４において、巻線端部成形装置２０は、曲げ成形される導体端部１４を独立して保持する保持治具２１と、曲げ成形される導体端部１４を選択して独立して確保するクランプ治具２２と、保持治具２１を図４中上下方向に移動させる保持治具昇降部２３と、クランプ治具２２を図４中紙面に垂直方向に移動させるクランプ治具駆動部２４と、クランプ治具駆動部２４を図４中上下方向に移動させるクランプ治具昇降部２５と、保持治具昇降部２３およびクランプ治具昇降部２５が取り付けられた支持腕２６と、支持腕２６を互いに直交する３軸方向、即ち図４中上下方向（Ｚ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）および紙面に垂直な方向（Ｙ軸方向）に移動させる主駆動部２７と、保持治具昇降部２３、クランプ治具駆動部２４、クランプ治具昇降部２５および主駆動部２７を駆動制御する制御部２８と、を備えている。

保持治具２１は、導体端部１４の外径より僅かに大径の内径の導体挿入孔２１ａが軸心に形成された円筒体に作製され、その先端外周縁部および内周縁部がそれぞれアール処理されている。この保持治具２１は、導体挿入孔２１ａの孔方向が移動方向（Ｚ軸方向）となるように保持治具昇降部２３に取り付けられている。

クランプ治具２２は、図５に示されるように、一対の支柱３０と、導体端部１４を把持する一対の把持部３１とを備えている。各把持部３１は、根元側から先端側に向かって漸次深くなる第１傾斜面３２と、第１傾斜面３２の終端から先端側に向かって漸次浅くなる第２傾斜面３３とをからなる把持面形状を側面に有し、その根元側を支柱３０の下端側に取り付けられている。そして、一対の支柱３０が、Ｙ軸方向で把持部３１の把持面を向き合わせ、かつ支柱３０を互いに平行にして、その上端側をクランプ治具駆動部２４に取り付けられ、クランプ治具駆動部２４により接近／離反する方向に往復移動される。この時、把持部３１は、往復移動時に干渉しないように、支柱３０の長さ方向にずらして取り付けられている。

クランプ治具駆動部２４は、把持部３１の先端側を保持治具２１に向けて、クランプ治具昇降部２５に取り付けられている。この時、クランプ治具昇降部２５によるクランプ治具駆動部２４（クランプ治具２２）の移動方向は、保持治具昇降部２３による保持治具２１の移動方向と同様にＺ軸方向である。

つぎに、クランプ治具２２による導体端部１４の把持動作について図６を参照しつつ説明する。なお、図６はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置におけるクランプ治具の把持動作を説明する工程図であり、図６の（ａ）はセット状態を示し、図６の（ｂ）は把持動作過程を示し、図６の（ｃ）は把持状態を示している。

まず、クランプ治具昇降部２５がクランプ治具駆動部２４とともにクランプ治具２２を所定位置まで移動させる。ついで、クランプ治具駆動部２４が一対の支柱３０を所定距離離反させるまで移動させる。そして、主駆動部２７が支持腕２６を移動させ、図６の（ａ）に示されるように、隣接する導体端部１４の少なくとも一方が一対の把持部３１内に入るようにクランプ治具２２をセットする。
ついで、クランプ治具駆動部２４が一対の支柱３０を近接させる方向に移動させる。この時、一対の把持部３１が近接する方向に移動する際に、図６の（ｂ）に示されるように、相対する第１傾斜面３２が導体端部１４の外周面に当接し、導体端部１４を先端側に移動させるように作用する。これにより、外側の導体端部１４が一対の把持部３１内から押し出される。

ついで、一対の把持部３１が所定距離まで近接すると、クランプ治具駆動部２４による一対の支柱３０の移動が停止される。これにより、図６の（ｃ）に示されるように、一方の導体端部１４の外周面は、一対の把持部３１の第１および第２傾斜面３２，３３により４方から挟み込まれる。この時、他方の導体端部１４は一対の把持部３１外に押し出されており、クランプ治具２２は１本の導体端部１４を選択して独立して確保している。なお、把持部３１は、必ずしも導体端部１４を固定状態に把持する必要はなく、導体端部１４の軸方向の移動を許容し、かつ軸方向と直交する方向の移動を拘束するように導体端部１４を遊嵌状態に把持してもよい。

つぎに、巻線端部の成形方法について図７乃至図９を参照しつつ説明する。なお、図７はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の選択工程を説明する工程図であり、図７の（ａ）はクランプ治具のセット状態を示し、図７の（ｂ）はクランプ治具による導体端部の根元部把持状態を示し、図７の（ｃ）はクランプ治具による導体端部の選択状態を示している。図８はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の曲げ工程を説明する工程図であり、図８の（ａ）は保持治具のセット状態を示し、図８の（ｂ）は保持治具による導体端部の把持状態を示している。図９はこの発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の曲げ工程を説明する工程図であり、図９の（ａ）は導体端部の曲げ過程を示し、図９の（ｂ）は導体端部の曲げ終了状態を示している。

ここでの巻線端部の成形は、コイルエンド５から軸方向外方に互いに近接して突出する２本の導体端部１４を、初期突出位置から所定突出位置まで、コイルエンド５上を周方向および径方向に引き回すことを意味する。そして、導体端部１４は、所定突出位置で他の部品と接続されるために必要な長さに引き回し長さを加えた長さだけ、初期突出位置でコイルエンド５から突出している。また、固定子１は、軸方向をＺ軸方向に一致させて、巻線端部成形装置にセットされる。ここでは、理解を容易にするために、簡単な曲げ工程について述べる。また、保持治具昇降部２３、クランプ治具駆動部２４、クランプ治具昇降部２５および主駆動部２７は、周知のサーボモータや高圧油などを駆動源として作動するアクチュエータであり、その作動が制御部２８により制御される。

（選択工程）
この選択工程は、隣接する導体端部１４の一方を他方の導体端部１４に干渉することなく選択する工程である。ここで、「選択」とは２本の導体端部１４の離間状態を確保することを意味する。
まず、保持治具昇降部２３が駆動されて、保持治具２１が最上位置まで移動される。また、クランプ治具昇降部２５が駆動されて、クランプ治具２２の把持部３１が選択対象の導体端部１４のコイルエンド５からの突出根元部近傍の高さ位置まで移動される。さらに、クランプ治具駆動部２４が駆動されて、一対の支柱３０が所定距離離反するまで移動される。

ついで、主駆動部２７が駆動されて、図７の（ａ）に示されるように、クランプ治具２２の把持部３１が選択対象の導体端部１４に近接する位置まで移動される。そして、主駆動部２７が駆動されて、クランプ治具２２が移動され、選択対象の導体端部１４の突出根元部近傍が一対の把持部３１内に挿入される。ついで、クランプ治具駆動部２４が駆動され、上述の選択動作が行われる。これにより、図７の（ｂ）に示されるように、選択対象の導体端部１４の突出根元部がクランプ治具２２に独立して確保される。

ついで、クランプ治具駆動部２４が駆動され、一対の把持部３１間が僅かに開かれる。なお、把持部３１が導体端部１４の軸方向の移動を許容するように遊嵌状態に把持していれば、この工程は省略される。その後、主駆動部２７が駆動されて、クランプ治具２２がコイルエンド５から軸方向に離反する方向に移動しつつ、非選択対象の導体端部１４から径方向に離反する方向に微小距離移動する。これにより、クランプ治具２２は、非選択対象の導体端部１４と干渉することなく、選択対象の導体端部１４の先端側まで移動し、導体端部１４が独立して選択された状態となる。そこで、図７の（ｃ）に示されるように、選択対象の導体端部１４の先端が、導体端部１４の過度の変形を伴うことなく、非選択対象の導体端部１４の先端に対して所定隙間ｄだけ離間した状態となる。

（曲げ工程）
選択対象の導体端部１４がクランプ治具２２に独立して選択された状態では、図８の（ａ）に示されるように、保持治具２１がクランプ治具２２に選択された導体端部１４の軸方向外方に位置するように構成されている。そこで、保持治具昇降部２３が駆動され、保持治具２１が所定量下降され、導体端部１４の先端が保持治具２１の導体挿入孔２１ａ内に挿入される。ついで、クランプ治具駆動部２４が駆動されて、一対の支柱３０が最大距離離反するまで移動される。さらに、クランプ治具昇降部２５が駆動されて、クランプ治具２２が保持治具２１と干渉することなく、最上位置まで移動される。

ついで、保持治具昇降部２３が駆動され、図８の（ｂ）に示されるように、保持治具２１は導体端部１４を導体挿入孔２１ａ内に挿入しつつ、その先端がコイルエンド５から軸方向に距離Ｌだけ離反する位置まで下降される。この距離Ｌは、導体端部１４の引き回し長さに相当する。この時、選択対象の導体端部１４の先端が非選択対象の導体端部１４の先端に対して所定隙間ｄだけ離間しているので、保持治具２１は非選択対象の導体端部１４と干渉することなく下降される。

ついで、主駆動部１７が駆動され、保持治具２１がコイルエンド５に軸方向から接近する方向に距離Ｌだけ移動しつつ、引き回し方向（周方向）に距離Ｌだけ移動する。これにより、図９の（ａ）に示されるように、保持治具２１の先端は、導体端部１４の突出根元部の近傍を中心とする半径Ｌの円弧上を移動し、導体端部１４は突出根元部近傍でほぼ直角に周方向に曲げられ、さらに距離Ｌ離れた部位で軸方向にほぼ直角に曲げられる。
ついで、主駆動部１７が駆動され、図９の（ｂ）に示されるように、保持治具２１が最上位置まで移動され、選択対象の導体端部１４の曲げ工程が終了する。

ここで、選択対象の導体端部１４に対して２回目の引き回しが必要な場合について述べる。まず、保持治具２１をコイルエンド５に軸方向から接近する方向に距離Ｌだけ移動しつつ、引き回し方向（周方向）に距離Ｌだけ移動して１回目の引き回しが終了した後、保持治具２１を２回目の引き回し量Ｌ１だけ軸方向外方に上昇させる。そして、コイルエンド５に軸方向から接近する方向に距離Ｌ１だけ移動しつつ、引き回し方向（周方向）に距離Ｌ１だけ移動する。これにより、導体端部１４は、突出根元部近傍でほぼ直角に周方向に曲げられ、距離Ｌ離れた部位でコイルエンド５に沿って所定方向に曲げられ、さらに距離Ｌ１離れた部位で軸方向にほぼ直角に曲げられた引き回し形状に形成される。なお、この曲げ工程を繰り返すことで、多数回の引き回しが行われる。

ついで、残る導体端部１４を成形する場合について述べる。残る導体端部１４は、他の導体端部１４に隣接していないので、上述の図７の（ｃ）に示される工程において、一対の把持部３１間を僅かに開いた状態で、クランプ治具２２をコイルエンド５から軸方向に離反する方向にのみ移動することになる。なお、他の工程は、同様である。
なお、３本以上の導体端部１４が隣接している場合、２本目の選択対象の導体端部１４は残る導体端部１４に隣接している。そこで、上述の選択工程および曲げ工程を繰り返し行うことになる。
コイルエンド５から突出する導体端部１４はこのようにして曲げ成形された後、他の部品に接合されることになる。

この実施の形態１によれば、保持治具２１は、導体挿入孔２１ａ内に導体端部１４を遊嵌状態に挿入して、導体端部１４を独立して保持するようになっているので、導体端部１４は導体挿入孔２１ａ内にスムーズに挿入され、時間的なロスが少なく、導体端部１４の損傷発生も抑制される。
また、保持治具２１は、導体端部１４の突出根元側まで挿入されないので、コイルエンド５および隣接する２本の導体端部１４の突出根元側は保持治具２１に接触しない。そこで、保持治具２１の作動に起因するコイルエンド５や導体端部１４の根元側の損傷はなく、信頼性が向上される。

また、選択対象の導体端部１４が先端側から導体挿入孔２１ａ内に挿入されているので、曲げ成形時に、選択対象の導体端部１４と非選択対象の導体端部１４との干渉が回避され、導体端部１４の損傷発生が抑えられる。さらに、突出量が短い導体端部１４も容易に保持できる。
また、保持治具２１が導体端部１４のコイルエンド５から軸方向に所定距離Ｌ離れた部位の外周を囲むように保持しているので、曲げ成形時に、導体端部１４が保持治具２１から外れるようなことがない。
また、保持治具２１が円筒体に作製されているので、保持治具２１が作動時に非選択対象の導体端部１４と干渉しても、非選択対象の導体端部１４の損傷発生が抑えられる。
また、導体挿入孔２１ａが断面円形であるので、保持治具２１で導体端部１４を保持した後に曲げ方向変更の要求があっても、保持治具２１自体を導体端部１４の軸周りに回転させる必要はなく、単に主駆動部２７による保持治具２１の移動方向を変更すればよい。

また、保持治具２１を導体端部１４の突出根元部を中心として半径Ｌの円弧上をコイルエンド５近傍まで移動して２箇所を曲げているので、保持治具２１の１ストロークで２箇所の曲げが成形され、曲げ成形時間が短縮される。この保持治具２１の移動過程で、導体端部１４が導体挿入孔２１ａ内で導体挿入孔２１ａの孔方向に移動しない。そこで、導体端部１４が導体挿入孔２１ａの内壁面に擦れて損傷することもない。また、コイルエンド５がターン部１３を周方向に１スロットピッチで整然と配列して構成されているので、導体端部１４は密集するコイルエンド５から延出されており、別治具により導体端部１４の突出根元側を固定することなく、上述の保持治具２１の移動動作だけで、導体端部１４を曲げ成形できる。さらに、保持治具２１が導体保持および導体曲げの機能を有しているので、装置のコンパクト化が図られる。さらにまた、非選択対象の導体端部１４を保持する必要がないので、その分装置のコンパクト化が図られる。

また、クランプ治具２２が導体端部１４の突出根元側を遊嵌状態に把持（確保）した後、軸方向の外方に導体端部１４の先端側まで移動して、導体端部１４を独立して確保しているので、導体端部１４の先端と保持治具２１の導体挿入孔２１ａとの位置決めが確実に行われる。つまり、導体端部１４の先端側が揺動して、導体端部１４が保持治具２１の導体挿入孔２１ａに挿入されない事態が未然に回避される。
また、クランプ治具２２が、軸方向の外方に移動しつつ、非選択対象の導体端部１４から離反する方向に移動するので、選択対象の導体端部１４に過大な変形を加えることなく、選択対象の導体端部１４の先端が非選択対象の導体端部１４の先端から離反される。そこで、導体端部１４を導体挿入孔２１ａ内に挿入する保持治具２１の保持動作時に、非選択対象の導体端部１４と干渉して損傷させることも防止できる。

なお、上記実施の形態１では、保持治具２１の先端が半径Ｌの円弧上を移動するように保持治具２１自体を移動させるものとしているが、保持治具２１の先端が半径Ｌの円弧上を移動するように固定子１を移動させるようにしてもよい。
また、上記実施の形態１では、保持治具２１とクランプ治具２２とを別部品で構成するものとしているが、両治具を一体に構成するようにしてもよい。
また、上記実施の形態１では、隣接する２本の導体端部１４を１本ずつ曲げ成形するものとしているが、これらの導体端部１４の引き回し形状が同じであれば、２つの保持治具２１を装備し、２つの導体端部１４を各保持治具２１に保持させて同時に曲げ成形するようにしてもよい。さらに、保持治具２１の個数を増やして、多数本の導体端部１４を一括して曲げ成形するようにしてもよい。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の選択工程を説明する工程図であり、図１０の（ａ）はクランプ治具による導体端部の根元部把持状態を示し、図１０の（ｂ）は曲げ治具による導体端部の曲げ状態を示し、図１０の（ｃ）はクランプ治具による導体端部の選択状態を示している。

この実施の形態２による巻線端部成形装置は曲げ治具２９を備えている。巻線端部成形装置は、図示していないが、曲げ治具２９を図１０の（ａ）中上下方向に移動させる曲げ治具昇降部、曲げ治具２９を図１０の（ａ）中左右方向に移動させる曲げ治具駆動部をさらに備えている。そして、曲げ治具昇降部および曲げ治具駆動部は制御部２８により駆動制御される。

ついで、この実施の形態２による選択工程について説明する。
まず、主駆動部２７が駆動されて、クランプ治具２２が選択対象の導体端部１４に近接する位置まで移動される。さらに、主駆動部２７が駆動されて、クランプ治具２２が移動され、選択対象の導体端部１４の突出根元部近傍が一対の把持部３１内に挿入される。ついで、クランプ治具駆動部２４が駆動され、選択動作が行われる。これにより、選択対象の導体端部１４の突出根元部がクランプ治具２２に独立して確保される。

ついで、曲げ治具昇降部が駆動されて、曲げ治具２９が、図１０の（ａ）に示されるように、導体端部１４に近接した位置まで下降される。そして、曲げ治具駆動部が駆動されて、曲げ治具２９がクランプ治具２２から離反する方向に移動される。これにより、図１０の（ｂ）に示されるように、隣接する２本の導体端部１４が曲げ治具２９により押圧されて、一緒に曲げられる。そして、曲げ治具駆動部が駆動されて、曲げ治具２９が元の位置に戻され、さらに曲げ治具昇降部が駆動されて、曲げ治具２９が上昇される。そこで、隣接する２本の導体端部１４は元の状態に復元する。しかし、２本の導体端部１４のスプリングバック量が異なり、それらの先端には、図１０の（ｃ）に示されるように、隙間ｄが形成される。ついで、クランプ治具駆動部２４が駆動され、一対の把持部３１間が僅かに開かれる。その後、主駆動部２７が駆動されて、クランプ治具２２がコイルエンド５から軸方向に離反する方向にのみ移動する。これにより、クランプ治具２２は、非選択対象の導体端部１４と干渉することなく、選択対象の導体端部１４の先端側まで移動し、導体端部１４が独立して選択された状態となる。
なお、曲げ工程は、上記実施の形態１と同様に行われる。

従って、実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、クランプ治具２２による導体端部１４の選択動作時に、クランプ治具２２を導体端部１４の根元側から軸方向の外方に移動させるだけでよい。つまり、クランプ治具２２を非選択対象の導体端部１４から離反する方向に移動させる必要がない。そこで、クランク治具２２の移動機構の簡素化が可能となる。
なお、実施の形態２では、曲げ治具２９を新たに設けるものとして説明しているが、保持治具２１を曲げ治具の機能を持たすようにしてもよい。

実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の曲げ工程を説明する工程図である。
図１１において、２本の導体端部１４ａ，１４ｂがコイルエンド５から軸方向外方に隣接して突出している。この時、非選択対象の導体端部１４ｂに対して選択対象の導体端部１４ａのコイルエンド５からの突出量を大きくしている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態３による、まず、主駆動部２７が駆動され、保持治具２１の導体挿入孔２１ａが導体端部１４ａの軸方向外方に位置される。そこで、保持治具昇降部２３が駆動され、保持治具２１の先端がコイルエンド５から軸方向に引き回し量だけ離反する位置まで下降される。ついで、主駆動部２７が駆動され、保持治具２１の先端が、導体端部１４ａの突出根元部の近傍を中心とする引き回し量を半径とする円弧上を移動される。その後、保持治具２１が軸方向に上昇されて、導体端部１４ａは所定の曲げ成形が終了する。
ついで、残る導体端部１４ｂの曲げ成形が同様に行われる。

このように、この実施の形態３によれば、導体端部１４ａの長さを長くしているので、選択工程が不要となり、巻線端部成形装置の構成の簡素化が図られる。
また、保持治具２１の先端外周縁部がアール処理を施されているので、導体端部１４ａを導体挿入孔２１ａ内に挿入させつつ保持治具２１を下降させる際に、保持治具２１の先端外周縁部のアール形状が導体端部１４ｂを離反させ、導体端部１４ｂの損傷発生を抑制できる。この時、保持治具２１を下降させつつ、導体端部１４ｂから離反する方向に移動させれば、保持治具２１と導体端部１４ｂとの干渉がなく、導体端部１４ｂの損傷発生が防止される。

なお、上記各実施の形態では、巻線組立体１０からなる固定子巻線４を固定子鉄心２に巻装した固定子１に適用するものとして説明しているが、この発明は、固定子巻線のコイルエンドから軸方向に隣接して突出している導体端部の曲げ成形に適用されるものであり、巻線組立体からなる固定子巻線に限定されるものではない。

また、上記各実施の形態では、円形断面の連続導体線を用いるものとしているが、導体線は円形断面のものに限定されるものではなく、例えば断面楕円形や断面多角形のものを用いることができる。この場合、保持治具２１の筒状形状は、導体線の外周を包み込む形状であればよく、導体線の断面形状と同じ形状でもよいし、円形形状としてもよい。

この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置により成形された巻線を備えた回転電機の固定子を示す斜視図である。図１に示される固定子の端部成形前の状態を説明する要部断面図である。図１に示される固定子に組み込まれる巻線組立体を説明する側面図である。この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置の主要構成を説明する模式図である。この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置におけるクランプ治具の構成を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置におけるクランプ治具の把持動作を説明する工程図である。この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の選択工程を説明する工程図である。この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の曲げ工程を説明する工程図である。この発明の実施の形態１に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の曲げ工程を説明する工程図である。この発明の実施の形態２に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の選択工程を説明する工程図である。この発明の実施の形態３に係る巻線端部成形装置を用いた導体端部の曲げ工程を説明する工程図である。

符号の説明

２固定子鉄心、４固定子巻線、５コイルエンド、１４，１４ａ，１４ｂ導体端部、２１保持治具、２１ａ導体挿入孔、２２クランプ治具、２３保持治具昇降部、２４クランプ治具駆動部、２７主駆動部、２９曲げ治具。

Claims

固定子鉄心に巻装された固定子巻線のコイルエンドから隣接して該固定子鉄心の軸方向外方に突出する複数の導体端部を選択して曲げ成形する回転電機の巻線端部成形装置において、
選択対象の上記導体端部の軸方向の移動を許容し、かつ、その軸方向と直交する方向の移動を拘束するように該選択対象の導体端部を独立して保持する保持治具と、
上記保持治具を移動させて、該保持治具に上記コイルエンドから上記固定子鉄心の軸方向に所定距離離れた上記選択対象の導体端部の部位を保持させる保持治具昇降部と、
上記選択対象の導体端部の上記部位を保持する上記保持治具を、該選択された導体端部の上記コイルエンド近傍を中心として上記所定距離を半径とする円弧上を該コイルエンド近傍まで移動させる主駆動部と、
を備えたことを特徴とする回転電機の巻線端部成形装置。
上記保持治具は、上記選択対象の導体端部の上記部位の外周を覆って該部位を保持することを特徴とする請求項１記載の回転電機の巻線端部成形装置。
上記保持治具は、上記導体端部の外形より大形の内形形状とする導体挿入孔を有し、上記選択された導体端部の先端側から上記部位までを上記導体挿入孔内に挿入して上記部位を保持することを特徴とする請求項２記載の回転電機の巻線端部成形装置。
上記選択対象の導体端部の軸方向の移動を許容し、かつ、その軸方向と直交する方向の移動を拘束するように該選択対象の導体端部を選択して確保するクランプ治具と、
上記選択対象の導体端部を確保又は確保解除させるように上記クランプ治具を駆動するクランプ治具駆動部と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の巻線端部成形装置。
固定子鉄心に巻装された固定子巻線のコイルエンドから隣接して該固定子鉄心の軸方向外方に突出する複数の導体端部を選択して曲げ成形する回転電機の巻線端部成形方法において、
保持治具の導体挿入孔内に、選択対象の上記導体端部をその先端側から、上記コイルエンドから上記固定子鉄心の軸方向に所定距離離れた部位までを遊嵌状態に挿入して、上記保持治具に上記選択対象の導体端部を保持させる導体保持工程と、
上記選択対象の導体端部を保持する上記保持治具を、該選択対象の導体端部の上記コイルエンド近傍を中心として上記所定距離を半径とする円弧上を該コイルエンド近傍まで移動させる導体曲げ工程と、
を備えたことを特徴とする回転電機の巻線端部成形方法。
上記導体保持工程に先立って、
クランプ治具に上記選択対象の導体端部の上記コイルエンド近傍を遊嵌状態に確保させる工程と、
上記クランプ治具を、上記選択対象の導体端部の上記コイルエンド近傍から先端側まで、上記軸方向外方に移動させつつ、隣接する非選択対象の上記導体端部から離反する方向に移動させて、上記選択対象の導体端部の先端と上記非選択対象の導体端部の先端との間に所定の隙間を形成する工程と、を備えていることを特徴とする請求項５記載の回転電機の巻線端部成形方法。
上記導体保持工程に先立って、
上記選択対象の導体端部を隣接する非選択対象の上記導体端部とともに一括して押圧した後、その押圧を解除して、その時のスプリングバックにより上記選択対象の導体端部の先端と上記非選択対象の導体端部の先端との間に所定の隙間を形成する工程を備えていることを特徴とする請求項５記載の回転電機の巻線端部成形方法。
上記複数の導体端部は、上記コイルエンドからの突出量が互いに異なり、
上記導体保持工程および上記導体曲げ工程が、上記複数の導体端部に対して、上記突出量の大きい順に実施されることを特徴とする請求項５記載の回転電機の巻線端部成形方法。