JP2018126020A - 固定子の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子のコイルセグメント先端部に段差を生じさせない固定子の製造装置を提供する。【解決手段】固定子鉄心の端部より突出したコイル先端部分は、固定子の径方向の内側に内側端部対１８と外側に外側端部対１９とを有する。固定子の製造装置３０は、コイル先端部分の上方に保持される固定板３４と、外側端部対よりも径方向の外側に位置し、径方向内側に移動可能な第一矯正治具３１とを備える。固定子の製造装置は、内側端部対よりも径方向の内側に位置し、径方向外側に移動可能な第二矯正治具３２と、外側端部対と内側端部対との間に位置する中間層治具３３と、を備える。第一矯正治具が径方向内側に移動し、外側端部対を第一矯正治具と中間層治具とで両側から挟持して先端の高さを同一にし、第二矯正治具が径方向外側に移動し、内側端部対を第二矯正治具と中間層治具とで両側から両側から挟持して先端の高さを同一にする。【選択図】図１０

Description

本発明は、固定子のコイルセグメント端部を溶接する固定子の製造装置に関する。

従来、電動機や発電機など回転電機のコアにコイルを形成する方法として様々な方法が知られている。たとえば特許文献１には、略Ｕ字形のコイルセグメントのそれぞれの辺を固定子の異なるスロットに挿入し、Ｕ字の辺の先端を折り曲げ、さらに所定のセグメントの先端同士を溶接する方法が開示されている。

特開２０００−３５０４２２号公報

しかし、溶接を行うときコイルセグメントの先端同士に段差があると溶接不良が発生してしまうことがある。
本発明は上記の課題に鑑みて創作された物であり、その目的は固定子のコイルセグメント先端部に段差を生じさせない固定子の製造装置を提供することである。

固定子（１０）の固定子鉄心（１１）のスロット（１２）内に挿入されたＵ字形のコイルセグメント（１６）であって、固定子鉄心の端部より突出したコイル先端部分は、固定子の径方向の内側に内側端部対（１８）と外側に外側端部対（１９）とがある。
固定子の軸方向に沿って、コイル先端部分がある方向を上方向、その反対方向を下方向とし、固定子の径方向に沿って、中心軸に向かう方向を径方向内側、その反対方向を径方向外側とする。
内側端部対と外側端部対を溶接してコイルを製造する過程で用いられる、固定子の製造装置（３０）は、固定子鉄心のコイル先端部分の上方に固定治具（１１０）により保持される固定板（３４）と、外側端部対と内側端部対との間に設けられた円筒であって、径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する外側傾斜面（３３１）及び径方向内側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する内側傾斜面（３３２）とを有する中間層治具（３３）とを備える。
固定子の製造装置は、また径方向内側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一傾斜面（３１３）を有し、外側端部対よりも径方向外側に設けられ、固定板に対し相対的に径方向内側に移動可能であり、外側端部対を中間層治具とで挟持して先端部の高さを同一にすることが可能な第一矯正治具（３１）を備える。
固定子の製造装置は、さらに径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二傾斜面（３２３）を有し、内側端部対よりも径方向内側に設けられ、固定板に対し相対的に径方向外側に移動可能であり、内側端部対を中間層治具とで挟持して先端部の高さを同一にすることが可能な第二矯正治具（３２）を備える。
固定子の製造装置は径方向の内外からＵ字形のコイル端部の先端を押して整列させ、コイル先端部の高さを同一にすることができる。これにより、溶接不良の発生率が低減する。

固定子の外観を示す斜視図である。 図１におけるＩＩ部の拡大斜視図である。 コイル端部の拡大図である。 本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置の斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置の平面図である。 図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図６におけるＶＩＩ部の拡大図である。 図５におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置に固定子のコイル端部を位置合わせした状態の断面図である。 本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置に固定子のコイル端部を位置合わせした状態の平面図である。 図１０におけるＸＩ−ＸＩ線断面図である 図１１におけるＸＩＩ部の拡大図である 図１１におけるＸＩＩＩ部の拡大図である 他の製造装置でコイル端部を位置合わせした場合の説明図である。 他の製造装置でコイル端部を位置合わせした場合の説明図である。 本発明の第二実施形態に係る固定子の製造装置の説明図である。

以下、本発明に係る固定子の製造装置を、図面に基づいて説明する。なお、以下の複数の実施形態について、同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第一実施形態）
まず、本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置を用いて製造される固定子の概要について、図１から図３を用いて説明する。
図１は本発明における固定子１０の斜視図である。図２は、図１の要部を拡大した図である。
固定子１０は、円筒状の鉄心１１を有する。固定子の鉄心１１は、複数の鋼板の積層により構成されている。固定子の鉄心１１の内周面は軸方向に沿って複数のスロット１２が設けられている。複数のスロット１２に、巻線１３が挿入されている。巻線１３は、固定子１０の軸方向の端部にコイルエンド群１４を構成する。以後、固定子１０の軸方向に沿って、コイルエンド群１４がある方向を上方向、その反対方向を下方向とする。このとき、下方向は重力方向と一致している。また、固定子１０の径方向で中心軸に向かう方向を径方向内側、その反対方向を径方向外側とする。各スロット１２と固定子の巻線１３との間には、絶縁シート１５が挟まれており、巻線１３と鉄心１１とを絶縁している。

巻線１３は、複数の略Ｕ字形状のコイルセグメント１６から構成される。捻り加工が加えられたコイルセグメント１６は、扁平な断面を有し固定子の鉄心１１の端部から挿入される。コイルセグメント１６の端部は、コイルエンド群１４を構成し、溶接に使用される端部を除いて絶縁ポリマー１７により絶縁処理がなされている。

本実施形態では、１本のスロット１２の中に４本のコイルセグメント１６が径方向に４層をなして収容される。この結果、径方向内側から４本の第一内側端部１８１、第二内側端部１８２、第一外側端部１９１、第二外側端部１９２が径方向において一列に並べられる。そして、径方向同士に隣接する第一内側端部１８１と第二内側端部１８２とが溶接されるべき内側端部対１８となる。第一外側端部１９１と第二外側端部１９２とが溶接されるべき外側端部対１９となる。

内側端部対１８と、外側端部対１９とは同心円をなす二本の仮想円上に配列されている。複数の内側端部対１８の先端部が作る仮想円をコイルエンド群内径環１４１とし、複数の外側端部対１９の先端部が作る仮想円をコイルエンド群外径環１４２とする。本実施形態では、内側端部対１８と外側端部対１９とはそれぞれ７２個であり、円周を７２分割するように配置されている。

図３（ａ）に内側端部対１８と外側端部対１９の拡大平面図を、図３（ｂ）に内側端部対１８と外側端部対１９の拡大正面図を示す。
内側端部対１８は、第一内側端部１８１と第二内側端部１８２とから構成される。第一内側端部１８１は、軸方向に沿って、第二内側端部１８２と対向する第一内側端部垂直面１８５を有する。第一内側端部１８１は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第一内側端部垂直面１８５と９０°をなす第一内側端部水平面１８７を有する。第一内側端部１８１は、上側に向かうにつれて、径方向外側に傾斜する第一内側端部傾斜面１８３を有する。第一内側端部傾斜面１８３は第一内側端部水平面１８７と角α°をなす。

第二内側端部１８２は、軸方向に沿って、第一内側端部１８１と対向する第二内側端部垂直面１８６を有する。第二内側端部１８２は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第二内側端部垂直面１８６と９０°をなす第二内側端部水平面１８８を有する。第二内側端部１８２は、上側に向かうにつれて、径方向外側に傾斜する第二内側端部傾斜面１８４を有する。第二内側端部傾斜面１８４は第二内側端部水平面１８８と角α°をなす。

外側端部対１９は、第一外側端部１９１と第二外側端部１９２とから構成される。第一外側端部１９１は、軸方向に沿って、第二外側端部１９２と対向する第一外側端部垂直面１９５を有する。第一外側端部１９１は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第一外側端部垂直面１９５と９０°をなす第一外側端部水平面１９７を有する。第一外側端部１９１は、上側に向かうにつれて、径方向外側に傾斜する第一外側端部傾斜面１９３を有する。第一外側端部傾斜面１９３は第一外側端部水平面１９７と角α°をなす。

第二外側端部１９２は、軸方向に沿って、第一外側端部１９１と対向する第二外側端部垂直面１９６を有する。第二外側端部１９２は、その先端に径方向に沿って延び、その片側が第二外側端部垂直面１９６と９０°をなす第二外側端部水平面１９８を有する。第二外側端部１９２は、上側に向かうにつれて、径方向内側に傾斜する第二外側端部傾斜面１９４を有する。第二外側端部傾斜面１９４は第二外側端部水平面１９８と角α°をなす。
最終的に全ての内側端部対１８と全ての外側端部対１９とは溶接されて、その溶接部は絶縁ポリマー１７により、絶縁処理される。
以上、固定子の概要について説明した。

次に本発明の第一実施形態に係る固定子の製造装置の装置構成とその動作について図４から図８に基づいて説明する。
固定子の製造装置３０は、第一矯正治具３１、第二矯正治具３２、中間層治具３３、固定板３４及び可動板３７を備える。

可動板３７は、固定板３４の上方に設けられた略円盤であり、図示しないモータ等を含む駆動装置により固定板３４に対して、上下運動が可能である。
可動板３７は、その略円盤状の周辺部であって可動板３７を等間隔に８分割する位置に第一駆動部３８を一つずつ備え、中心部に第二駆動部３９を一つ備える。可動板３７は、その略円盤状の周辺部であって可動板３７を等間隔に４分割する位置に第一ストッパ部３５を一つずつ備える。可動板３７は、第二ストッパ部３６を中心部周辺に備える。

固定板３４は、略円盤形状であり、中間層治具３３、第一矯正治具３１及び第二矯正治具３２の上に位置している。固定板３４の周辺部に第一駆動部３８の位置と対応した８つの開口がある。固定板３４は、中心部に開口を有する。

第一矯正治具３１は、略円環柱を等分に８分割した内の一つであり、扇形柱から中心部をくりぬいた形状である。第一矯正治具３１は第一駆動部３８と係合する回転可能な第一カムローラ３１２を有する。第一矯正治具３１は、径方向内側に向いた側面の下側に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一傾斜面３１３を有している。第一傾斜面３１３の傾斜角度は第二外側端部傾斜面１９４の傾斜角度α°と同じである。ただし、これらの同じ角度とは現実的な誤差を含む。第一スライドレール３１１が固定板３４に対して取り付けられ、第一スライドレール３１１に第一矯正治具３１が径方向にスライド移動可能に取り付けられている。これにより、第一矯正治具３１は固定板３４に相対して移動可能である。

第二矯正治具３２は、略円柱を等分に８分割した内の一つであり、略扇形柱形状である。第二矯正治具３２は第二駆動部３９と係合する回転可能な第二カムローラ３２２を有する。第二矯正治具３２は、径方向外側に向いた側面の下側に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二傾斜面３２３を有している。第二傾斜面３２３の傾斜角度は、第一内側端部傾斜面１８３の傾斜角度α°と同じである。これらの同じ角度とは現実的な誤差を含む。第二スライドレール３２１が固定板３４に対して取り付けられ、第二スライドレール３２１に第二矯正治具３２が径方向にスライド移動可能に取り付けられている。これにより、第二矯正治具３２は固定板３４に相対して移動可能である。

中間層治具３３は、底を有さない円筒形状である。中間層治具３３は、径方向内側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する内側傾斜面３３２を有する。内側傾斜面３３２の傾斜角度は第二内側端部傾斜面１８４の傾斜角度α°と同じである。
中間層治具３３は、径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて、径方向内側に傾斜する外側傾斜面３３１を有する。外側傾斜面３３１の傾斜角度は第二外側端部傾斜面１９４の傾斜角度αと同じである。ただし、これらの同じ角度とは現実的な誤差を含む。中間層治具３３は第一矯正治具３１と第二矯正治具３２との中間に位置するように、固定板３４に設けられている。

第一駆動部３８は、柱状であり固定板３４の開口部を貫通している。第一駆動部３８の一端部は可動板３７に取り付けられている。もう一方の端部は自由端であり、その形状は下方向に向かって凸型の第一円錐台３８１である。第一円錐台３８１が有する第一駆動傾斜面３８２は第一矯正治具３１が有する第一カムローラ３１２と係合している。

第二駆動部３９は、下方向に向かって凸型の第二円錐台３９１を備える。第二円錐台３９１は固定板３４の中心の開口を貫通した固定柱３９３によって上下方向に移動可能に可動板３７に取り付けられている。第二円錐台３９１が有する第二駆動傾斜面３９２は第二矯正治具３２が有する第二カムローラ３２２と係合している。

第一ストッパ部３５は、第一ストッパ棒３５２、第二ストッパ棒３５４、第一保護カバー３５１及び第二保護カバー３５３を備える。
第一保護カバー３５１は、有底筒状であり、底部が上方向になるように可動板３７に取り付けられている。第一保護カバー３５１の底部に第一ストッパ棒３５２の一端が取り付けられている。第一ストッパ棒３５２のもう一方の端部は自由端であり、第一保護カバー３５１の筒内に位置する。
第二保護カバー３５３は、筒状でありその筒径は可動板３７の開口よりも小さく、固定板３４に取り付けられている。
第二ストッパ棒３５４は、その一端が固定板３４に取り付けられている。第二ストッパ棒３５４のもう一方の端部は自由端であり、自由端は上向きに第二保護カバー３５３の筒内に位置する。

第二ストッパ部３６は、第三ストッパ棒３６１を備える。
第三ストッパ棒３６１はその一端が可動板３７に取り付けられている。第三ストッパ棒３６１のもう一方の端部は自由端であり、固定板３４に向かいあう。

弾性部材４０は、第一矯正治具３１と中間層治具３３との間と、第二矯正治具３２と中間層治具３３との間とに位置する。本実施形態において弾性部材４０はスプリングである。他に板バネ等を使用してもよい。

固定子の製造装置３０の動作について説明する。
図８に動作時の断面図を示す。
図示しない駆動装置によって、可動板３７が下方に移動する。
第一駆動部３８は、可動板３７とともに下方向に移動し第一円錐台３８１の第一駆動傾斜面３８２により第一カムローラ３１２が回転しながら径方向内側に押される。第一カムローラ３１２と第一矯正治具３１とは結合しているため、第一カムローラ３１２が径方向内側に押されて移動すると、第一矯正治具３１も径方向内側に移動する。

第二駆動部３９は、可動板３７とともに下方向に移動し第二円錐台３９１の第二駆動傾斜面３９２により第二カムローラ３２２が回転しながら径方向外側に押される。第二カムローラ３２２と第二矯正治具３２とは結合しているため、第二カムローラ３２２が径方向外側に押されて移動すると、第二矯正治具３２も径方向外側に移動する。
このとき８つの第一矯正治具３１と、８つの第二矯正治具３２とは全て同時に径方向に移動する。
弾性部材４０は、径方向の内外から圧縮され弾性エネルギーが蓄積される。

可動板３７の下方向への移動は、第一ストッパ棒３５２が第二ストッパ棒３５４と当接し、第三ストッパ棒３６１が固定板３４と当接することで制限される。

次に、本実施形態に係る固定子の製造装置３０を使用した固定子１０のコイルエンドの整列方法と溶接方法とについて図９から図１３に基づいて説明する。
固定子１０をテーブル１００の上に対して動かないように設置する。すべての外側端部対１９が第一矯正治具３１と中間層治具３３との間にあり、すべての内側端部対１８が、第二矯正治具３２と中間層治具３３との間にあるように、固定子の製造装置３０の径方向の位置あわせを行う。このようにすると、コイルエンド群内径環１４１が、第二矯正治具３２と中間層治具３３との間にあり、コイルエンド群外径環１４２が、第一矯正治具３１と中間層治具３３との間にある。

径方向の位置合わせが終了すると、コイルエンド群１４が８分割され、一つの第一矯正治具３１と中間層治具３３との間に９つの外側端部対１９が位置し、一つの第二矯正治具３２と中間層治具３３との間に９つの内側端部対１８が位置する。
さらに、上下方向の位置合わせを行う。
第一矯正治具３１が径方向内側に移動したとき、第一傾斜面３１３が第二外側端部１９２の第二外側端部傾斜面１９４と当接するようになるまで固定板３４を下方向に移動させる。第二矯正治具３２が径方向外側に移動したとき、第二傾斜面３２３が第一内側端部１８１の第一内側端部傾斜面１８３と当接するようになるまで固定板３４を下方向に移動させる。
位置合わせが終了した状態での断面図を図９に示す。平面図を図１０に示す。要部を拡大した断面図を図１１に示す。図１１における、コイル先端部をさらに拡大した断面図を図１２に示す。
位置合わせ終了後、固定板３４を固定治具１１０にて、テーブル１００に対して動かないように保持する。固定治具１１０はたとえば柱状の金属棒などがある。また、テーブル１００と、固定子１０とに対して、固定板３４を相対的に固定して保持させることができればどのような固定方法でもよい。

位置合わせが終了した後、可動板３７を駆動装置１２０によって下方向に移動させる。可動板３７と結合した第一駆動部３８と第二駆動部３９とが下方向に移動する。すると、第一駆動部３８の第一円錐台３８１の第一駆動傾斜面３８２に押されて、第一矯正治具３１の第一カムローラ３１２は回転しながら径方向内側に移動する。第一カムローラ３１２は第一矯正治具３１と結合しているため、第一矯正治具３１も径方向内側に移動する。このとき、８つの第一矯正治具３１は同時に径方向内側に移動する。

可動板３７が下方向に移動すると、第二駆動部３９の第二円錐台３９１の第二駆動傾斜面３９２に押されて、第二矯正治具３２の第二カムローラ３２２は回転しながら径方向外側に移動する。第二カムローラ３２２は第二矯正治具３２と結合しているため、第二矯正治具３２も径方向外側に移動する。このとき、８つの第二矯正治具３２は同時に径方向外側に移動する。

第一矯正治具３１が径方向内側に移動すると、第一矯正治具３１の第一傾斜面３１３により、第二外側端部１９２が有する第二外側端部傾斜面１９４が径方向内側に押される。そのため第二外側端部１９２が径方向内側に移動し、第一外側端部１９１に当接する。そして、第二外側端部１９２と第一外側端部１９１とが一緒に径方向内側に移動し、第一外側端部１９１が有する第一外側端部傾斜面１９３が中間層治具３３の外側傾斜面３３１に当接する。こうして、第一外側端部１９１と第二外側端部１９２とが、第一矯正治具３１と、中間層治具３３とに挟持されて、周方向と径方向とに位置決めされる。このとき、第一外側端部水平面１９７と第二外側端部水平面１９８とは同一平面上にある。このようにして、外側端部対１９は整列される。なお第一外側端部垂直面１９５と、第二外側端部垂直面１９６との間には絶縁ポリマー１７の厚みのため完全に接触することはできず、隙間がある。
また、弾性部材４０は第一矯正治具３１の移動に伴い中間層治具３３との間で圧縮され、弾性エネルギーが蓄積される。

第二矯正治具３２が径方向外側に移動すると、第二矯正治具３２の第二傾斜面３２３により、第一内側端部１８１が有する第一内側端部傾斜面１８３が径方向外側に押される。そのため第一内側端部１８１が径方向内側に移動し、第二内側端部１８２に当接する。そして、第一内側端部１８１と第二内側端部１８２とが一緒に径方向外側に移動し、第二内側端部１８２が有する第二内側端部傾斜面１８４が中間層治具３３の内側傾斜面３３２に当接する。こうして、第一内側端部１８１と第二内側端部１８２とが、第二矯正治具３２と、中間層治具３３とに挟持されて、周方向と径方向とに位置決めされる。このとき、第一内側端部水平面１８７と第二内側端部水平面１８８とは同一平面上にある。このようにして、内側端部対１８は整列される。なお第一内側端部垂直面１８５と、第二内側端部垂直面１８６との間には絶縁ポリマー１７の厚みのため完全に接触することはできず、隙間がある。
また、弾性部材４０は第二矯正治具３２の移動に伴い中間層治具３３との間で圧縮され、弾性エネルギーが蓄積される。
内側端部対１８と、外側端部対１９とが整列した状態を図１３に示す。

コイルエンド群１４を構成する全ての内側端部対１８と、全ての外側端部対１９とが整列された後、コイルエンド群１４をレーザやアーク等で溶接を行う。

溶接し終えると、可動板３７を上方向に移動させる。第一駆動部３８も第二駆動部３９も上方向に移動するため、第一カムローラ３１２と第二カムローラ３２２とをそれぞれ径方向内側と外側とに押す力もなくなる。圧縮されていた弾性部材４０に蓄積された弾性エネルギーが解放され、それにより、第一矯正治具３１は径方向外側に押され、第二矯正治具３２は径方向内側に押され、それぞれ原位置に戻る。固定子の製造装置３０の固定板３４をテーブル１００に保持していた固定治具１１０を取り外す。固定子の製造装置３０を上方向に移動させた後、固定子１０をテーブル１００から取り出す。
以上、第一実施形態に係る固定子の製造装置３０を使用した固定子１０のコイルエンドの整列方法と溶接方法とについて説明した。

次に、第一実施形態に係る固定子の製造装置３０を使用して、固定子１０のコイルエンドを整列させることの効果について説明する。

コイル端末の他の製造装置を図１４と図１５に基づいて説明する。
図１４に示すように、円周上に第一溝５１と第二溝５２が形成された矯正治具５０を用いて、上下動作のみで全ての対のコイル端末について径方向及び、上下方向の２方向について矯正していた。第一溝５１と第二溝５２は台形状の溝であり、その台形の底面と上面との間の傾きは、コイル端部の傾きと等しい。
図１５（ａ）に示すように、矯正治具５０が下方向に移動することで、コイル端末を矯正し整列させる方法も考えられる。しかし、コイル端部に下方向の力が加わってしまうためコイル端部が押し下げられてしまい、上下方向に不揃いのコイル端部が発生するときがあった。たとえば図１５（ｂ）に示すように、内側端部対１８はずれなく整列しているが、外側端部対１９の第二外側端部１９２は下方向に押し下げられてしまい、第一外側端部１９１との間で段差Ｌが生じている。
このような段差Ｌは、溶接時に溶接ミスを発生させる原因となりえる。また、コイルセグメント１６の径方向の幅が変わると、矯正治具そのものを作り直す必要があった。

一方、本実施形態の固定子の製造装置３０を使用した場合、内側端部対１８と外側端部対１９とを径方向に押す力のみが加わり、下方向に力が加わることはないので上下方向の位置ずれは発生しない。そのため溶接の品質が安定する。
内側端部対１８と外側端部対１９とが有する傾斜面と治具の有する傾斜面とは同一の傾きを有しているため、コイル端部の傾斜面と治具の有する傾斜面とは面接触になり力が安定して加わるため、精度良く整列させることができる。
可動板３７の下方向への移動は、第一ストッパ棒３５２が第二ストッパ棒３５４に当接し、また、第三ストッパ棒３６１が固定板３４に当接することで制限される。そのため、径方向への第一矯正治具３１や第二矯正治具３２の移動距離は、第一ストッパ棒３５２、第二ストッパ棒３５４及び第三ストッパ棒３６１の長さを変えることで変更可能である。ゆえに、コイルエンドの径方向の幅が変わっても簡単に調整可能である。

８つの第一矯正治具３１と８つの第二矯正治具３２とが同時に移動するため、短時間でコイルエンド群１４を整列させることができる。
カムローラと円錐状の部材という単純な構成だけで、第一矯正治具３１と第二矯正治具３２とを径方向に移動させることができ、装置費用を抑制できる。

（第二実施形態）
第二実施形態に係る固定子の製造装置を図１６に基づいて説明する。
固定子の製造装置６０は、第一矯正治具３１、第二矯正治具３２、中間層治具３３、固定板３４を備える。製造装置６０はさらに第一アクチュエータ６１と、第二アクチュエータ６２とを備える。

第一アクチュエータ６１は、固定板３４に取り付けられ、第一矯正治具３１と接続されており、第一矯正治具３１を径方向に移動させる。第一アクチュエータ６１は、一つの第一矯正治具３１に対して一つ設けられるので、本実施形態では８個必要である。
第二アクチュエータ６２は、固定板３４に取り付けられ、第二矯正治具３２と接続されており、第二矯正治具３２を径方向に移動させる。第二アクチュエータ６２は一つの第二矯正治具３２に対して一つ設けられるので、本実施形態では８個必要とする。
アクチュエータはたとえばエアシリンダ、リニアモータ、ソレノイドなどリニア駆動が可能なものならばどのようなものでもよい。

次に、本実施形態に係る固定子の製造装置６０を使用した固定子１０のコイルエンドの整列方法と溶接方法とについて説明する。
製造装置６０の径方向の位置合わせと上下方向の位置合わせについては、第一実施形態と同様である。
位置合わせ終了後、第一アクチュエータ６１を駆動させて第一矯正治具３１を径方向内側に移動させる。第二アクチュエータ６２を駆動させて第二矯正治具３２を径方向外側に移動させる。このとき、すべての第一矯正治具３１と第二矯正治具３２とを同時に駆動しても良いし、個別に駆動してもよい。このようにして、第一実施形態と同様にコイルエンド群１４を構成する全ての内側端部対１８と、全ての外側端部対１９とを中間層治具３３とで挟んで整列させた後、コイルエンド群１４をレーザやアーク等で溶接を行う。

溶接終了後、第一アクチュエータ６１を駆動させて第一矯正治具３１を径方向外側に移動させ、第二アクチュエータ６２を駆動させて第二矯正治具３２を径方向内側に移動させて第一矯正治具３１と、第二矯正治具３２とを現位置に復帰させる。
そして、固定子の製造装置６０の固定板３４をテーブル１００に保持していた固定治具１１０を取り外す。固定子の製造装置６０を上方向に移動させた後、固定子１０をテーブル１００から取り出す。

本実施形態では、内側端部対１８と外側端部対１９とを径方向に押して矯正を行うため、コイル端末が上下方向に位置ずれすることはなく、溶接の品質が安定するという効果に加えて、以下の効果を得られる。
複数の第一矯正治具３１と複数の第二矯正治具３２とを同時に移動させず、一つずつ移動させることができる。コイルエンド群１４の一部のみを強い力で、あるいは弱い力で整列させるなど、コイルエンドの特性に応じた制御が可能である。
コイル端末の溶接終了後、弾性部材の反発力を要することなく、第一矯正治具３１と第二矯正治具３２とを原位置に復帰させることが可能である。
コイルエンドの径方向の幅が変わった場合、第一実施形態のように第一ストッパ棒３５２、第二ストッパ棒３５４及び第三ストッパ棒３６１の長さを変えることなく、アクチュエータを制御するだけで第一矯正治具３１や第二矯正治具３２の移動距離を容易に変更できる。

（その他の実施形態）
第一矯正治具と第二矯正治具とは円周をたとえば６分割や１２分割にしてもよい。また、たとえば第一矯正治具は円周を１２分割し、第二矯正治具は円周を８分割するというように、第一矯正治具の数と第二矯正治具の数とが異なっていてもよい。
本発明は、上記実施形態単独で実施しても、あるいは組み合わせて実施してもよい。また、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施可能である。

３０、６０ 固定子の製造装置
１０ 固定子、 １１ 固定子鉄心、 １２ スロット、 １６ コイルセグメント
１８ 内側端部対、 １９ 外側端部対
３１ 第一矯正治具、 ３２ 第二矯正治具、 ３３ 中間層治具、 ３４ 固定板
３７ 可動板、 ３８ 第一駆動部、 ３９ 第二駆動部
４０ 弾性部材
６１ 第一アクチュエータ、 ６２ 第二アクチュエータ
１１０ 固定治具

Claims (8)

1. 固定子（１０）の固定子鉄心（１１）のスロット（１２）内に挿入されたＵ字形のコイルセグメント（１６）であり、前記固定子鉄心の端部より突出したコイル先端部分は前記固定子の径方向の内側に内側端部対（１８）と外側に外側端部対（１９）を有し、前記内側端部対と前記外側端部対を溶接して前記固定子を製造する過程で用いられる、前記固定子の製造装置（３０、６０）であって、
   前記固定子の軸方向に沿って、前記コイル先端部分がある方向を上方向、その反対方向を下方向とし、前記固定子の径方向に沿って、中心軸に向かう方向を径方向内側、その反対方向を径方向外側としたとき、
   前記固定子鉄心の前記コイル先端部分の上側に固定治具（１１０）により保持される固定板（３４）と、
   前記外側端部対と前記内側端部対との間にあるように前記固定板に設けられた円筒であって、径方向外側の下側面に、下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する外側傾斜面（３３１）と、径方向内側の下側面に下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する内側傾斜面（３３２）とを有する中間層治具（３３）と、
   径方向内側の下側面に下方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一傾斜面（３１３）を有し、前記外側端部対よりも径方向外側に設けられ、前記固定板に対し相対的に径方向内側に移動可能であり、前記外側端部対を前記中間層治具とで挟持して前記外側端部対の先端の高さを同一にすることが可能な第一矯正治具（３１）と、
   径方向外側の下側面に下方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二傾斜面（３２３）を有し、前記内側端部対よりも径方向内側に設けられ、前記固定板に対し相対的に径方向外側に移動可能であり、前記内側端部対を前記中間層治具とで挟持して前記内側端部対の先端の高さを同一にすることが可能な第二矯正治具（３２）と、
   を備える固定子の製造装置。
2. 前記外側端部対のうち、径方向外側の端子である第二外側端部（１９２）が、上方向に向かうにつれて径方向内側に傾斜する第二外側端部傾斜面（１９４）を有しているとき、
   前記第一傾斜面の傾斜角度は前記第二外側端部傾斜面の傾斜角度と同一であり、
   前記内側端部対のうち、径方向内側の端子である第一内側端部（１８１）が、上方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一内側端部傾斜面（１８３）を有しているとき、
   前記第二傾斜面の傾斜角度は前記第一内側端部傾斜面の傾斜角度と同一であり、
   前記外側端部対のうち、径方向内側の端子である第一外側端部（１９１）が、上方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第一外側端部傾斜面（１９３）を有しているとき、
   前記内側端部対のうち、径方向外側の端子である第二内側端部（１８２）が、上方向に向かうにつれて径方向外側に傾斜する第二内側端部傾斜面（１８４）を有しているとき、
   前記外側傾斜面の傾斜角度は前記第一外側端部傾斜面の傾斜角度と同一であり、
   前記内側傾斜面の傾斜角度は前記第二内側端部傾斜面の傾斜角度と同一である、
   請求項１に記載の固定子の製造装置。
3. 前記固定板の上方に設けられ、下方向に移動可能な可動板（３７）と、
   前記可動板に設けられ、前記可動板が下方向に移動すると、同時に下方向に移動可能な凸型の第一円錐台（３８１）を有する第一駆動部（３８）と、
   前記可動板に設けられ、前記可動板が下方向に移動すると、同時に下方向に移動可能な凸型の第二円錐台（３９１）を有する第二駆動部（３９）と、
   前記第一矯正治具に回転可能に設けられ、前記第一円錐台が有する第一駆動斜面（３８２）と係合し、前記第一円錐台が下方向に移動すると、前記第一駆動斜面に押されて回転し、前記第一矯正治具と共に径方向内側に移動可能な第一カムローラ（３１２）と、
   前記第二矯正治具に回転可能に設けられ、前記第二円錐台が有する第二駆動斜面（３９２）と係合し、前記第二円錐台が下方向に移動すると、前記第二駆動斜面に押されて回転し、前記第二矯正治具と共に径方向外側に移動可能な第二カムローラ（３２２）と、
   を備える請求項１または２に記載の固定子の製造装置（３０）。
4. 前記固定板に設けられ、前記第一矯正治具を径方向内側に移動可能にする第一アクチュエータ（６１）と、
   前記固定板に設けられ、前記第二矯正治具を径方向外側に移動可能にする第二アクチュエータ（６２）と、
   を備える請求項１または２に記載の固定子の製造装置（６０）。
5. 円周方向に複数個の前記第一矯正治具と前記第二矯正治具とを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の固定子の製造装置。
6. 前記第一矯正治具と前記第二矯正治具とが同時に移動可能な請求項１から５のいずれか一項に記載の固定子の製造装置。
7. 前記第一矯正治具と前記第二矯正治具とが個別に移動可能な請求項１、２、４または５のいずれか一項に記載の固定子の製造装置（６０）。
8. 前記第一矯正治具と前記中間層治具との間と、前記第二矯正治具と前記中間層治具との間とに弾性部材（４０）を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の固定子の製造装置。

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