JP2020028183A - コイルセグメントの位置決め方法と位置決め具及び位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常セグメントと異形セグメントとが混在して林立する混在領域における変則的な組み合わせ対における先端部の位置決めを容易且つ確実に行えるようにする。【解決手段】コアの端面から突出するコイルセグメントの先端部間のコアの周方向における隙間ｇから、コアの径方向に位置決め具２、４を挿入した後回転させて、位置決め具２の凸部２ｂ、２ｃがそれぞれ３層目の通常セグメントの先端部２４ｃの折り曲げ部、および５層目の異形セグメントの先端部２６ｃの折り曲げ部に、位置決め具４の凸部４ｂ、４ｃがそれぞれ４層目の通常セグメントの先端部２４ｃの折り曲げ部、および２層目の異形セグメントの先端部２６ｃの折り曲げ部に当接した状態とする。その後、位置決め具２をコアの径方向の内側へ、位置決め具４をコアの径方向の外側に移動して、上記２層目と３層目、および４層目と５層目の先端部を突き合わせる。【選択図】図１

Description

本発明は、モータや発電機等の回転電機又はトランス等の電磁機器に用いられるコイルを構成するコイルセグメントの端部同士を電気的に接合する際の位置決め方法と、それに使用するコイルセグメントの位置決め具及び位置決め装置に関する。

例えば、回転電機のステータでは、断面が矩形の平角線をＵ字状に折り曲げてなるコイルセグメントをコアのスロットに挿入し、コアの端面から突出した複数のコイルセグメントの挿入方向の先端部をコアの径方向で隣り合う層毎に周方向に逆向きに折り曲げ、コアの径方向で対向する先端部同士を電気的に接続することにより、複数のコイルセグメントが直列に繋がったコイルを形成するようになっている。
コイルセグメントの挿入方向の先端部の自由端側は、予めエナメルやポリイミド樹脂等からなる絶縁被膜が剥離された剥離部であり、その剥離部同士がコアの径方向で突き合わせられた状態で、アーク溶接やレーザ溶接等により接合される。

この種のコイルを構成するコイルセグメントには、単にコイルの構成単位となる通常のコイルセグメントと、給電端子や出力端子あるいはコモン導体に電気的に接続されるリード用コイルセグメントがある。
通常のコイルセグメントは、Ｕ字形状のコイルセグメントにおける一対のスロット挿入部（直線部）の長さが等しいが、リード用コイルセグメントは、片方のスロット挿入部が他方のスロット挿入部より長い異形のコイルセグメントである。
以下の説明では、通常のコイルセグメントを通常セグメント、リード用コイルセグメントを異形セグメントと称する。

コアの端面から突出したコイルセグメントの一対の先端部は、コアの径方向で隣り合う層に位置しており、それぞれコアの周方向に反対向きに且つ斜めに折り曲げられる。そして剥離部はコアの軸方向に沿った直線形状を維持される。
折り曲げ後に、コアの径方向で隣り合う層毎に対向する剥離部（溶接端部と同義）同士を電気的に接続することにより、コアを略一周する複数のコイルセグメントが直列に接続される。
一周目の終わりのコイルセグメントと二周目の始めのコイルセグメントとを接続することにより、いわゆる周回移りがなされ、これが繰り返されることにより、コアを複数回周回するコイルセグメントの環状配置体が直列に接続されたコイルが形成される。

コイルセグメントの溶接部である剥離部同士の溶接に先立って、対向する剥離部同士のコアの周方向の位置ずれの修正と、コアの径方向の位置ずれの修正（突き合わせ）がなされる。
特許文献１には、対向するセグメント端部の対を挿入する挿入窓を有する円板状のプレートを２枚用い、各プレートを逆方向に回転させてセグメント端部の複数対を拘束して、コアの周方向及び径方向の位置決めを一挙に行うセグメント位置決め装置が提案されている。
特許文献２には、特許文献１の全体同時位置決め方式に対して、同様の位置決め原理で部分的に位置決めできる位置決め部材が提案されている。

ところで、この種のコイル構成において、通常セグメントのみが存在する領域（以下、「整然領域」と称する）では、例えば１つのスロットにスロット挿入部が６本入る６層構成では、図８の（ｂ）に示すように、コアの内径側から外側に向かって順に、１層目と２層目、３層目と４層目、５層目と６層目のセグメント端部（溶接端部）同士が溶接すべき対となる。
図８において、各正方形はセグメント端部を示し、その中の数字は何層目かを示している。符号Ｄ１はコアの径方向の内側を、Ｄ２は径方向の外側を示し、符号Ｒはコアの周方向を示している。

コアの端面からのコイルセグメントの先端部の突出長さが同じで、溶接端部が、コアの径方向の内側から外側に向って層の順番通りに１層目と２層目、３層目と４層目、５層目と６層目の対となる通常セグメントのみの整然領域では、上記従来の位置決め部材は有効である。しかし、周回移りが行われる部位や異形セグメントが混在して林立する領域（以下、「混在領域」と称する）では使用が困難となる。
即ち、混在領域では、例えば１層目と６層目が異形セグメントである場合、溶接端部の対は、図８の（ａ）に示すように、２層目と３層目、４層目と５層目の対となり、変則的な組み合わせ対となるからである。なお、図８において異形セグメントはハッチングを施して表示している。

特許文献３には、コアの周方向における先端部（溶接端部）間の隙間に、軸方向に間隔をおいて３本の凸部（歯）が形成されたロッドを挿入し、挿入後ロッドを回転させることにより歯間の凹部に溶接端部の対を２組収容して、それぞれ周方向の位置決めをする締め付け冶具が記載されている。

特許第４１１４５８８号公報 特開２０１５−１７１２６０号公報 特表２００６−５０２６８８号公報

特許文献３に記載の締め付け冶具は、コアの径方向から挿入してロッドを回転させることによりコイルセグメントの複数対の溶接端部の周方向の位置決めができるため、コアの軸方向から先端部対に嵌合する方式の特許文献２の位置決め部材に比べて混在領域における取り扱いの自由度が大きい。
しかしながら、特許文献３の構成は各歯間の凹部にコアの径方向で順番にペアとなる溶接端部対をそれぞれ収容するものであるので、混在領域に対するアクセス方式が異なるだけで、実質的には特許文献１や２の位置決め部材と機能上の変わりはない。
即ち、混在領域における変則的な剥離部の組み合わせ対の位置決めには対応できなかった。

本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、通常セグメントと異形セグメントとが混在して林立する混在領域における、溶接端部の変則的な組み合わせ対における位置決めを容易且つ確実に行えるようにし、ひいては溶接品質の向上に寄与することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるコイルセグメントの位置決め方法は、コアの端面から突出したコイルセグメントの先端部のうち、該コアの径方向で対向する先端部同士を溶接するのに先立って、該先端部同士を突き合わせた状態に位置決めするための位置決め方法であって、前記コアの周方向における前記先端部間の隙間に棒状部材を配置して、該棒状部材に一体に設けられた凸部を前記先端部に掛り合わせ、その状態で前記棒状部材を前記径方向に移動させることにより、前記先端部の位置を前記径方向にずらして該径方向で対向する先端部と突き合わせることを特徴とする。

このような位置決め方法において、前記凸部が軸方向に間隔をおいて複数設けられている棒状部材を用い、１つの棒状部材で複数の前記先端部の位置を前記径方向に同時にずらすようにするとよい。

また、これらのような位置決め方法において、前記棒状部材を複数用い、１つの前記先端部とこれに対向する他の前記先端部とを互いに前記径方向にずらして突き合わせるとよい。

本発明によるコイルセグメントの位置決め具は、コアの端面から突出したコイルセグメントの先端部のうち該コアの径方向で対向する先端部同士を溶接するのに先立って、該先端部同士を突き合わせた状態に位置決めするための位置決め具であって、前記コアの周方向における前記先端部間の隙間に配置される棒状部材と、該棒状部材に一体に設けられ、前記径方向で対向する前記先端部のいずれか一方に掛かり合って前記棒状部材が前記径方向に移動することにより、該一方の先端部を該径方向に押圧し又は引っ張る凸部とを有していることを特徴とする。

このような位置決め具において、前記凸部が、前記棒状部材の軸方向に間隔をおいて複数設けられているとよい。

また、本発明によるコイルセグメントの位置決め装置は、上記いずれかのようなコイルセグメントの位置決め具と、該位置決め具の一端部を支持し、その位置決め具を前記棒状部材の軸心回りに回転させ且つ前記径方向に移動させる駆動機構とを有していることを特徴とする。

本発明によるコイルセグメントの位置決め装置はまた、前述したいずれかのようなコイルセグメントの位置決め具と、該位置決め具の一端部を支持し、その位置決め具を前記コアの軸方向に移動させ且つ前記径方向に移動させる駆動機構とを有していてもよい。

本発明によれば、通常セグメントと異形セグメントとが混在して林立する混在領域における、溶接端部の変則的な組み合わせ対における位置決めを容易且つ確実に行うことができ、ひいては溶接品質の向上に寄与することができる。

本発明の一実施形態であるコイルセグメントの位置決め具の使用状態を示す要部斜視図である。 図１の位置決め具をコイルセグメントに対してコアの周方向の隙間に挿入して回転させた状態を模式的に示す概要平面図である。 図２に示した２つの位置決め具をコアの径方向に移動させてコイルセグメントの溶接端部を突き合わせた状態を示す要部概要平面図である。 本発明によるコイルセグメントの位置決め具の他の実施形態を用いた位置決め動作を示す平面図であり、（ａ）は位置決め前の状態を示し、（ｂ）は位置決め後の状態を示す。 本発明による凸部が一つの位置決め具を用いた位置決め動作を示す平面図であり、（ａ）は両方共プッシュタイプの場合の例、（ｂ）は一方がプッシュタイプで他方がプルタイプの場合の例である。 コアのスロットに挿されるコイルセグメントの種類を示す斜視図であり、（ａ）は通常セグメントの例を示し、（ｂ）は異形セグメントの例を示す。 コアの端面から突出した多数のコイルセグメントの挿入方向の先端部を周方向に折り曲げた状態を示す要部斜視図である。 コイルセグメントの溶接端部の対パターンの例を示す模式図であり、（ａ）は混在領域におけるパターンの変化例を示し、（ｂ）は整然領域におけるパターンの例を示す。

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
まず、この発明を適用するモータ等の回転電機のコアのスロットに挿入されるコイルセグメントの例を図６によって説明する。
以下に説明する実施形態におけるコイルセグメントは、表面がエナメルやポリイミド樹脂等からなる絶縁被膜で覆われた断面が矩形の平角線を曲げ加工によりＵ字状に曲げて形成したものである。
このうち通常セグメント２４は図６の（ａ）に示すように、直線状に延びる一対のスロット挿入部２４ａと、これらを連結する連結部２４ｂとを備え、その連結部２４ｂはいわゆる層移り用の段差形状（クランク形状）をなしている。

各スロット挿入部２４ａのコア端面から突出する先端部２４ｃの自由端側は、溶接により電気的に接合するために絶縁被膜が除去されている。以下、この部分を剥離部又は溶接端部２４ｄと称する。
一方、リード用コイルセグメントとしての異形セグメント２６は、図６（ｂ）に示すように、直線状に延びる長さが異なる一対のスロット挿入部２６ａ、２６ａ′と、これらを連結する連結部２６ｂとを備える。
この異形セグメント２６におけるスロット挿入部２６ａ、２６ａ′のコア端面から突出する先端部２６ｃ、２６ｃ′の自由端側は、溶接により電気的に接合するために絶縁被膜が除去されている。以下、この部分を剥離部又は溶接端部２６ｄ、２６ｄ′と称する。

例えば、回転電機のステータにおいて、、図６に示した通常セグメント２４と異形セグメント２６は、図７に示すように、円筒形状のコア２８の図中下側からコア２８の周方向に複数配置されたスロット２８ａに挿入される。そして、各スロット挿入部２４ａの先端部２４ｃ、スロット挿入部２６ａの先端部２６ｃ及びスロット挿入部２６ａ′の先端部２６ｃ′は、コア２８の端面２８ｂから突出する。
コア２８の端面２８ｂから突出した通常セグメント２４の先端部２４ｃと、異形セグメント２６の先端部２６ｃ、２６ｃ′は、ツイスト加工によってコア２８の径方向で隣り合う層毎に周方向に逆向きに折り曲げられる。このツイスト加工は、溶接端部２４ｄ、２６ｄ、２６ｄ′がコア２８の軸方向に沿った状態を維持して行われる。
そのツイスト加工後は、隣り合う層で溶接端部２４ｄ同士又は溶接端部２４ｄ、２６ｄ同士が対向する。図７において、符号２４ｄ及び２６ｄに添えた（Ｌ１）〜（Ｌ６）は、コア２８の径方向の内側から外側へ向かう層の順番を示している。符号３０はスロット２８ａに挿入された紙製又は合成樹脂製の絶縁シートを示している。

図７における符号３２Ａは整然領域を、３２Ｂは混在領域を示している。整然領域３２Ａでは、コア２８の端面２８ｂからの先端部の突出長さが同じ通常セグメント２４のみが配置されており、その各溶接端部２４ｄは、コア２８の径方向の内側から外側に向って層の順番通りに、１層目の溶接端部２４ｄ（Ｌ１）と２層目の溶接端部２４ｄ（Ｌ２）の組み合わせ、３層目の溶接端部２４ｄ（Ｌ３）と４層目の溶接端部２４ｄ（Ｌ４）の組み合わせ、および５層目の溶接端部２４ｄ（Ｌ５）と６層目の溶接端部２４ｄ（Ｌ６）の組み合わせが対となる。

混在領域３２Ｂには、通常セグメント２４と異形セグメント２６とが混在している。
そして、混在領域３２Ｂでは、２層目の異形セグメント２６の溶接端部２６ｄ（Ｌ２）と３層目の通常セグメント２４の溶接端部２４ｄ（Ｌ３）の組み合わせ、および４層目の通常セグメント２４の溶接端部２４ｄ（Ｌ４）と５層目の異形セグメント２６の溶接端部２６ｄ（Ｌ５）の組み合わせが溶接される対となる。
図７では通常セグメント２４と異形セグメント２６の溶接端部が整列された状態を示しているが、実際にはツイスト加工が終了した段階では、周方向及び径方向の位置はランダムにずれている。
また、ツイスト加工が終了した段階では、整然領域３２Ａ及び混在領域３２Ｂのいずれにおいても、整然領域であれば溶接対となるべき１層目と２層目、３層目と４層目、５層目と６層目のそれぞれの間の径方向の隙間は小さく、２層目と３層目、４層目と５層目間の隙間は周回コイル間の絶縁を確保するために大きく設定されている。

混在領域３２Ｂでは、図８（ａ）で示したように、変則的な溶接端部の対パターンとなる。
この変則的な対パターンにおけるコアの径方向での位置決めをするための、本発明によるコイルセグメントの位置決め方法の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。なお、図１及び図２においても、符号Ｄ１はコアの径方向の内側を、Ｄ２は径方向の外側を示し、符号Ｒはコアの周方向を示している。
このコイルセグメントの位置決め方法は、図７に示したコア２８の端面２８ｂから突出したコイルセグメントの先端部のうち、該コアの径方向で対向する先端部同士を溶接するのに先立って、その先端部同士を突き合わせた状態に位置決めするための位置決め方法である。

本実施形態におけるコイルセグメントの位置決め方法は、図１に示すように、図７に示したコア２８の径方向の外側から挿入されるコイルセグメントの位置決め具２と、コア２８の径方向の内側から挿入されるコイルセグメントの位置決め具４とを用いて実施される。以下、これらのコイルセグメントの位置決め具を単に「位置決め具」と略称する。
位置決め具２は、コア２８の周方向におけるコイルセグメントの先端部間の隙間ｇ（図７も参照）に、コアの径方向に延びた状態で該径方向から挿入可能な柱状（ここでは円柱状）の棒状部材２ａと、その棒状部材２ａに一体に設けられ、対向する先端部対（剥離部対）のいずれか一方に掛かり合って、棒状部材２ａの上記径方向への移動により一方の先端部をその径方向に押圧することが可能な凸部２ｂ、２ｃとを有している。凸部２ｂ、２ｃは棒状部材２ａの外周面にその長手方向（軸方向）に整列して所定の間隔をおいて複数（ここでは２つ）設けられている。
位置決め具４も同様に、柱状（ここでは円柱状）の棒状部材４ａと、棒状部材４ａに一体に設けられた複数の凸部４ｂ、４ｃとを有している。
位置決め具２、４は、例えば合成樹脂や金属で一体成形により製造することができる。

位置決め具２は、図１及び図７に示す隙間ｇに、コア２８の径方向の外側から図１に矢示Ａで示す方向に挿入される。その際、位置決め具２はその凸部２ｂ、２ｃが、図７に示す通常セグメント２４及び異形セグメント２６のコア２８のスロット２８ａから突出した先端部２４ｃ、２６ｃ、２６ｃ′が端面２８ｂに沿う方向に折り曲げられた部分（以下「折り曲げ部」と称す）と干渉しないようにするため、凸部２ｂ、２ｃがコア２８の端面２８ｂ側（図１で下側）に突出しない状態にして挿入する。
図１ではその折り曲げ部を符号２４ｅ、２６ｅ、２６ｅ′で示している。

その後、位置決め具２は、図２に示すように所定の挿入位置まで挿入された後、凸部２ｂ、２ｃの挿入方向の先端面２ｂ−１、２ｃ−１がそれぞれ、３層目の通常セグメント２４の先端部２４ｃ（Ｌ３）の折り曲げ部の外側面２４ｓと、５層目の異形セグメント２６の先端部２６ｃ（Ｌ５）の折り曲げ部の外側面２６ｓとを押圧可能になるように、棒状部材２ａの軸心回りに回転される。
各コイルセグメントの溶接端部２４ｄ、２６ｄ自体を押圧するのが望ましいが、上記のように対向する溶接端部間の隙間は小さく、その隙間に位置決め具２の凸部２ｂ、２ｃを入り込ませるのは困難であるため、隙間がある程度広い折り曲げ部を押圧するようにしている。

位置決め具２の凸部２ｂ、２ｃで押圧する部分は、厳密には、折り曲げ部の中でも径方向における溶接端部２４ｄ、２６ｄの列域から外部（隙間ｇ）に露出した部分である。
なお、図２では図示の都合により、位置決め具２の各凸部２ｂ、２ｃが符号Ｒで示すコア２８の周方向で溶接端部２４ｄ、２６ｄ側を向いているように示されているが、実際には、コイルセグメントの先端部２４ｃ（Ｌ３）の折り曲げ部の外側面２４ｓと先端部２６ｃ（Ｌ５）の折り曲げ部の外側面２６ｓを押圧可能な状態にするので、それらと掛かり合う向き、即ちコア２８の端面方向又はそれに近い方向を向くことになる。後述する図３においても同様である。

位置決め具４についても同様である。
即ち、位置決め具４は、凸部４ｂ、４ｃがコア２８の端面２８ｂ側（図１で下側）に突出しない状態で、隙間ｇにコア２８の径方向内側から図１に矢示Ｂで示す方向に挿入される。
その後、位置決め具４は図２に示すように、所定の挿入位置まで挿入された後、凸部４ｂ、４ｃの挿入方向の先端面がそれぞれ、２層目の異形セグメント２６の先端部２６ｃ（Ｌ２）の折り曲げ部の内側面２６ｎと、４層目の通常セグメント２４の先端部２４ｃ（Ｌ４）の折り曲げ部の内側面２４ｎとを押圧可能になるように、棒状部材４ａの軸心回りに回転される。

位置決め具２、４の各凸部２ｂ、２ｃ、４ｂ、４ｃは、平面形状が直角三角形となる形状を有しており、挿入方向の先端面は棒状部材２ａ、４ａの長手方向に垂直な押圧面２ｂ−１、２ｃ−１、４ｂ−１、４ｃ−１となっている。各凸部２ｂ、２ｃ、４ｂ、４ｃの形状は、押圧時の強度確保を考慮して規定されている。

位置決め具２、４は、それぞれ上述のように棒状部材２ａ、４ａの軸心回りに回転された後、図３に示すように挿入方向（矢示Ａ、Ｂ方向）にさらに直進移動される。
この直進移動により、位置決め具２の押圧面２ｂ−１は３層目の通常セグメント２４の先端部２４ｃ（Ｌ３）の折り曲げ部の外側面２４ｓに、押圧面２ｃ−１は５層目の異形セグメント２６の先端部２６ｃ（Ｌ５）の折り曲げ部の外側面２６ｓにそれぞれ当接して（掛かり合って）、これらの面の位置をコア２８の径方向の内側へずらすように押圧する。
一方、位置決め具４の押圧面４ｂ−１は４層目の通常セグメント２４の先端部２４ｃ（Ｌ４）の折り曲げ部の内側面２４ｎに、押圧面４ｃ−１は２層目の異形セグメント２６の先端部２６ｃ（Ｌ２）の内側面２６ｎにそれぞれ当接して（掛かり合って）、これらの面の位置をコア２８の径方向の外側へずらすように押圧する。

この位置決め具２、４の逆方向からの相対的な移動により、２層目の溶接端部２６ｄと３層目の溶接端部２４ｄ、および４層目の溶接端部２４ｄと５層目の溶接端部２６ｄがそれぞれ突き合わされて、コア２８の径方向における溶接前の位置決めがなされる。
なお、本実施形態では、各溶接端部の周方向の位置決めは位置決め具２、４とは別の部材（不図示）でなされる。その周方向の位置決めは、例えば、各コイルセグメントの溶接端部対を挿入する開口が周方向に放射状に配置された２枚の円板を逆向きに回転させて、各溶接端部を挟み込むことによって位置ずれを修正する方式を採用することができる。
この場合、位置決め具２、４による位置決め操作は上記円板の下方領域、即ち円板と隙間ｇの底面との間の領域で行われる。

ここで、本発明によるコイルセグメントの位置決め装置の実施形態について、図２によって説明する。
図２に示すように、位置決め具２はコイルセグメントの位置決め装置（以下、「位置決め装置」と略称する）６Ａに支持されている。位置決め装置６Ａは、前述した位置決め具２と、その位置決め具２の一端部（後端部）を支持し、その位置決め具２を棒状部材２ａの軸心回りに回転させることができ、且つコア２８の径方向（棒状部材２ａの長手方向）に移動させることができる駆動機構８とを有している。

その駆動機構８は、位置決め具２の後端部を支持して棒状部材２ａの軸心回りに回転させる回転駆動部１０と、その回転駆動部１０をコアの径方向に移動させる直進駆動部１２とを有している。直進駆動部１２は、ベース部材１４と、そのベース部材１４にコアの径方向に延びるように配置されたボールネジ１６と、回転駆動部１０を支持し且つボールネジ１６に噛み合って、ガイドレール１５に沿ってコアの径方向に移動するスライダ１７と、ボールネジ１６を回転させる駆動源としてのサーボモータ１８とを備えている。
位置決め具４を有する位置決め装置６Ｂも、同様に構成された駆動機構８を有している。

本実施形態では、位置決め具２、４をコア２８の径方向から挿入した後回転させて、凸部２ｂ、２ｃ、４ｂ、４ｃを通常セグメントと異形セグメントの折り曲げ部に、その折り曲げ部を押圧可能になるように対向させる構成とした。しかし、位置決め具２、４をその長手方向がコア２８の径方向を向いた状態でコア２８の軸方向に移動させ、その後回転させるようにしてもよい。さらに、位置決め具２、４を予め図３のような折り曲げ部の押圧に適した向きにした状態で、コア２８の軸方向に移動させてもよい。
これらの場合、位置決め装置６Ａ、６Ｂは、前述した回転駆動部１０と直進駆動部１２に加えて、位置決め具２、４をコア２８の軸方向に移動させる昇降機構を備える。上述の「予め」の向きの調整を行う場合、回転駆動部１０は省略可能である。
コア２８の径方向から位置決め具２、４を挿入する方式では、コア２８の軸方向に移動させる方式に比べ、隙間ｇが狭くても容易に位置決め動作を行うことができる利点を有している。

図２に示した位置決め装置６Ａ、６Ｂによる位置決め後、対となる溶接端部間の溶接が行われる。溶接が完了すると、位置決め装置６Ａ、６Ｂが位置決め具２、４を原位置へ戻し、不図示のインデックス機構によりコアが所定角度だけ周方向に回転され、混在領域３２Ｂ内の次の溶接箇所に対して、位置決め装置６Ａ、６Ｂが上記と同様の位置決め動作を行う。なお、整然領域３２Ａ内での溶接個所の位置決めにも、この位置決め装置を使用することは可能である。

本実施形態では、コア２８の１つのスロットに挿入されるコイルセグメントのスロット挿入部の数が６である６層構成について例示したが、これ以外の層数の場合でも位置決め具２、４の挿入位置を適宜変化させることにより対応することができる。
従って、本発明によるコイルセグメントの溶接端部の位置決め方法によれば、混在領域３２Ｂにおいても、セグメントの先端部の溶接前におけるコアの径方向の位置決めを容易且つ確実に行うことができる。

上記実施形態では位置決め具２、４を共にプッシュタイプとしたが、図４に示すように、プッシュタイプの位置決め具２とプルタイプの位置決め具２０とを用いてコアの径方向の同じ側（例えば外側）から共に駆動する構成としてもよい。
図４において、符号２０ａは柱状（ここでは円柱状）の棒状部材を、２０ｂ、２０ｃは棒状部材２０ａに一体に設けられた凸部を、２０ｂ−１、２０ｃ−１は押圧面を示している。

図４（ａ）に示すように、位置決め具２は、コア２８の径方向外側から所定の挿入位置まで挿入された後、凸部２ｂ、２ｃがそれぞれ、３層目の通常セグメントの先端部２４ｃ（Ｌ３）の折り曲げ部の外側面２４ｓと、５層目の異形セグメントの先端部２６ｃ（Ｌ５）の折り曲げ部の外側面２６ｓを押圧可能になるように、棒状部材２ａの軸心回りに回転される。
位置決め具２０も、コア２８の径方向外側から所定の挿入位置まで挿入された後、凸部２０ｂ、２０ｃがそれぞれ、２層目の異常セグメントの先端部２６ｃ（Ｌ２）の折り曲げ部の内側面２６ｎと、４層目の通常セグメントの先端部２４ｃ（Ｌ４）の折り曲げ部の内側面２４ｎを押圧可能になるように、棒状部材２０ａの軸心回りに回転される。

その後、位置決め具２、２０は、図４（ｂ）に示すように、それぞれ逆向きに直進移動される。即ち、位置決め具２は挿入方向（矢示Ｆ方向）にさらに直進移動され、位置決め具２０は戻り方向（矢示Ｇ方向）に直進移動される。
これらの直進移動により、位置決め具２の押圧面２ｂ−１は３層目の通常セグメント２４の先端部２４ｃ（Ｌ３）の外側面２４ｓに、押圧面２ｃ−１は５層目の異形セグメント２６の先端部２６ｃ（Ｌ５）の折り曲げ部の外側面２６ｓにそれぞれ当接して（掛かり合って）、これらの面の位置をコアの径方向内側へずらすように押圧する。

また、位置決め具２０の押圧面２０ｂ−１は２層目の異形セグメント２６の先端部２６（Ｌ２）の内側面２６ｎに、押圧面２０ｃ−１は４層目の通常セグメント２４の先端部２４ｃ（Ｌ４）の内側面２４ｎにそれぞれ当接して（掛かり合って）、これらの面の位置を径方向外側へずらすように押圧する。
なお、図４でも図示の都合により、位置決め具２の各凸部２ｂ、２ｃ及び位置決め具２０の各凸部２０ｂ、２０ｃが、コア２８の周方向で溶接端部（ハッチングを施して示す）側を向いているように示されている。しかし、実際には、上述のようにコイルセグメントの各先端部２４ｃ（Ｌ３）、２６ｃ（Ｌ５）、２６ｃ（Ｌ２）、２４ｃ（Ｌ４）の折り曲げ部の外側面２４ｓ、２６ｓおよび内側面２６ｎ、２４ｎを押圧可能な状態にするので、それらと掛かり合う向き、即ちコア２８の端面方向又はそれに近い方向を向くことになる。後述する図５においても同様である。

この位置決め具２、２０の逆向きの相対的な移動により、２層目の溶接端部２６ｄと３層目の溶接端部２４ｄ、および４層目の溶接端部２４ｄと５層目の溶接端部２６ｄとがそれぞれ突き合わされて、コア２８の径方向における溶接前の位置決めがなされる。
位置決め具２、２０を共にコア２８の径方向の内側から挿入して、同様に位置決めするようにしてもよい。また、これらの位置決め具２、２０を、その長手方向がコア２８の径方向を向いた状態でコア２８の軸方向に移動させて押圧可能な状態とするようにしてもよい。

上記各実施形態では、位置決め具２、４、２０の凸部の数を２つとしたが、これに限定されない。例えば、図５に示すように１つとしてもよく、３つ以上としてもよい。図５は、凸部が１つの位置決め具を２個用いた位置決め動作を示す平面図で、（ａ）は２個の位置決め具が両方ともプッシュタイプの例、（ｂ）は一方がプッシュタイプで他方がプルタイプの例を示す。符号２′、４′、２０′はその位置決め具を示している。
凸部が１つの場合には、他の凸部との連携が無いので、１か所ずつ位置決めと溶接を行うことになるため、溶接工程の時間は長くなるものの、混在領域３２Ｂにおける先端部同士の間隔がランダムで複雑な場合でも正確に位置決めできる利点を有している。
上記の各実施形態における位置決め具２、４、２０、２′、４′、２０′では棒状部材を円柱状としたが、断面矩形でもよい。さらに中空のパイプ材など他の形状で形成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形・変更が可能である。上述した本発明の各実施形態の構成及びその変形は、一部のみ取り出して実施することもできるし、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて適用することも可能である。本発明の各実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

２、４、２０、２′、４′、２０′ コイルセグメントの位置決め具
２ａ、４ａ、２０ａ 棒状部材
２ｂ、２ｃ、４ｂ、４ｃ、２０ｂ、２０ｃ 凸部
６Ａ、６Ｂ コイルセグメントの位置決め装置
８ 駆動機構
２４ 通常セグメント（コイルセグメント）
２４ｄ、２６ｄ、２６ｄ′ 溶接端部
２４ｃ、２６ｃ、２６ｃ′ 先端部
２６ 異形セグメント（コイルセグメント）
２８ コア
２８ｂ 端面
３２Ａ 整然領域 ３２Ｂ 混在領域
ｇ 隙間

Claims (7)

1. コアの端面から突出したコイルセグメントの先端部のうち該コアの径方向で対向する先端部同士を溶接するのに先立って、該先端部同士を突き合わせた状態に位置決めするための位置決め方法であって、
   前記コアの周方向における前記先端部間の隙間に棒状部材を配置して、該棒状部材に一体に設けられた凸部を前記先端部に掛り合わせ、その状態で前記棒状部材を前記径方向に移動させることにより、前記先端部の位置を前記径方向にずらして該径方向で対向する先端部と突き合わせることを特徴とするコイルセグメントの位置決め方法。
2. 請求項１に記載のコイルセグメントの位置決め方法において、
   前記凸部が軸方向に間隔をおいて複数設けられている棒状部材を用い、１つの棒状部材で複数の前記先端部の位置を前記径方向に同時にずらすことを特徴とするコイルセグメントの位置決め方法。
3. 請求項１又は２に記載のコイルセグメントの位置決め方法において、
   前記棒状部材を複数用い、１つの前記先端部とこれに対向する他の前記先端部とを互いに前記径方向にずらして突き合わせることを特徴とするコイルセグメントの位置決め方法。
4. コアの端面から突出したコイルセグメントの先端部のうち該コアの径方向で対向する先端部同士を溶接するのに先立って、該先端部同士を突き合わせた状態に位置決めするための位置決め具であって、
   前記コアの周方向における前記先端部間の隙間に配置される棒状部材と、該棒状部材に一体に設けられ、前記径方向で対向する前記先端部のいずれか一方に掛かり合って、前記棒状部材が前記径方向に移動することにより、該一方の先端部を該径方向に押圧し又は引っ張る凸部とを有していることを特徴とするコイルセグメントの位置決め具。
5. 請求項４に記載のコイルセグメントの位置決め具において、
   前記凸部が、前記棒状部材の軸方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とするコイルセグメントの位置決め具。
6. 請求項４又は５に記載のコイルセグメントの位置決め具と、該位置決め具の一端部を支持し、該位置決め具を前記棒状部材の軸心回りに回転させ且つ前記径方向に移動させる駆動機構とを有していることを特徴とするコイルセグメントの位置決め装置。
7. 請求項４又は５に記載のコイルセグメントの位置決め具と、該位置決め具の一端部を支持し、該位置決め具を前記コアの軸方向に移動させ且つ前記径方向に移動させる駆動機構とを有していることを特徴とするコイルセグメントの位置決め装置。

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