JP3196738B2 - ステータ製造装置及びステータ製造方法 - Google Patents
ステータ製造装置及びステータ製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
- H02K15/0414—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステータ製造装置
に関し、特に乗用車、トラック等に搭載される車両用交
流発電機のステータコイルの捻り装置に適用されるもの
である。
に関し、特に乗用車、トラック等に搭載される車両用交
流発電機のステータコイルの捻り装置に適用されるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用交流発電機の高出力化の要
請に応えるため、ステータコアに設けられた複数のスロ
ットにＵ字状のセグメント化された電気導体を同一方向
から差し込み、それらを接合することにより固定子巻線
を形成するものが提案されている。この構成では、Ｕ字
状のセグメント化された電気導体を規則的に並べること
ができるため、スロット内の電気導体を高占積率化する
ことができ、高出力化が可能となる。
請に応えるため、ステータコアに設けられた複数のスロ
ットにＵ字状のセグメント化された電気導体を同一方向
から差し込み、それらを接合することにより固定子巻線
を形成するものが提案されている。この構成では、Ｕ字
状のセグメント化された電気導体を規則的に並べること
ができるため、スロット内の電気導体を高占積率化する
ことができ、高出力化が可能となる。
【０００３】複数のセグメント化された電気導体からス
テータコイルを形成するためには、電気導体の端部を他
の電気導体の端部と接合する必要がある。国際公開第９
２／０６５２７号パンフレット（１９９２）において
は、ステータコアに挿入された複数の電気導体を接合し
て、ステータコイルを形成する製法が示されている。上
記従来技術では、図９のように、一つのスロット２内の
内周側と外周側とにそれぞれ２本ずつの電気導体が挿入
されている。そして、図１０に示すように、ステータコ
ア１のスロット２の一端から出た外周側の電気導体１３
１と内周側の電気導体１３２のそれぞれの直線部は、捻
り治具１５４ａ、１５４ｂによって互いに周方向に逆向
きに半磁極ピッチ分曲げられる。そして、半磁極ピッチ
分曲げられた状態で、径方向に隣接する電気導体の端部
どうしを接合することにより、ステータコイルが形成さ
れている。
テータコイルを形成するためには、電気導体の端部を他
の電気導体の端部と接合する必要がある。国際公開第９
２／０６５２７号パンフレット（１９９２）において
は、ステータコアに挿入された複数の電気導体を接合し
て、ステータコイルを形成する製法が示されている。上
記従来技術では、図９のように、一つのスロット２内の
内周側と外周側とにそれぞれ２本ずつの電気導体が挿入
されている。そして、図１０に示すように、ステータコ
ア１のスロット２の一端から出た外周側の電気導体１３
１と内周側の電気導体１３２のそれぞれの直線部は、捻
り治具１５４ａ、１５４ｂによって互いに周方向に逆向
きに半磁極ピッチ分曲げられる。そして、半磁極ピッチ
分曲げられた状態で、径方向に隣接する電気導体の端部
どうしを接合することにより、ステータコイルが形成さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、捻り治具１５４ａ、１５４ｂは周方向の動
きのみを行っているため、回転とともに捻り治具１５４
ａ、１５４ｂの電気導体収容部１５４ｃから電気導体１
３１、１３２が抜けていく。捻りとともに電気導体１３
１、１３２が抜けていくため、電気導体１３１、１３２
の電気導体収容部１５４ｃの入口部分の曲げＲが大きく
なる。曲げＲが大きくなると、ステータコイルの全長が
長くなり、コイル抵抗が大きくなる。また、電気導体１
３１、１３２が捻り治具１５４ａ、１５４ｂの電気導体
収容部１５４ｃから抜ける際に、電気導体１３１、１３
２に傷がつくため、接合部となる電気導体端部以外の部
分にも傷が生じる。
来技術では、捻り治具１５４ａ、１５４ｂは周方向の動
きのみを行っているため、回転とともに捻り治具１５４
ａ、１５４ｂの電気導体収容部１５４ｃから電気導体１
３１、１３２が抜けていく。捻りとともに電気導体１３
１、１３２が抜けていくため、電気導体１３１、１３２
の電気導体収容部１５４ｃの入口部分の曲げＲが大きく
なる。曲げＲが大きくなると、ステータコイルの全長が
長くなり、コイル抵抗が大きくなる。また、電気導体１
３１、１３２が捻り治具１５４ａ、１５４ｂの電気導体
収容部１５４ｃから抜ける際に、電気導体１３１、１３
２に傷がつくため、接合部となる電気導体端部以外の部
分にも傷が生じる。
【０００５】また、特開昭６０−２４１７４８号公報で
は、アーマチャコイルの捻り装置が示されている。この
アーマチャコイルの捻り装置では、電気導体を捻る捻り
治具は、周方向だけではなく、軸方向にも動くことが可
能になっているので、捻り治具の回転とともに、電気導
体が抜け、電気導体の曲げＲが大きくなるのを防止でき
る。
は、アーマチャコイルの捻り装置が示されている。この
アーマチャコイルの捻り装置では、電気導体を捻る捻り
治具は、周方向だけではなく、軸方向にも動くことが可
能になっているので、捻り治具の回転とともに、電気導
体が抜け、電気導体の曲げＲが大きくなるのを防止でき
る。
【０００６】コイルを成形する際には、内周側と外周側
との電気導体どうしが接合部以外で接触して短絡するの
を防止するために、電気導体間に隙間を設ける必要があ
る。上記の特開昭６０−２４１７４８号公報では、電気
導体間の隙間を形成するために、電気導体間に突起を挿
入して内外の電気導体間を拡げて隙間を形成している。
そして、隙間を形成した後に、電気導体端部を捻り治具
に挿入して、電気導体に捻りを加えている。そのため、
内外の電気導体間の短絡は防止できるが、電気導体には
突起との接触部の広い範囲に傷が発生する。
との電気導体どうしが接合部以外で接触して短絡するの
を防止するために、電気導体間に隙間を設ける必要があ
る。上記の特開昭６０−２４１７４８号公報では、電気
導体間の隙間を形成するために、電気導体間に突起を挿
入して内外の電気導体間を拡げて隙間を形成している。
そして、隙間を形成した後に、電気導体端部を捻り治具
に挿入して、電気導体に捻りを加えている。そのため、
内外の電気導体間の短絡は防止できるが、電気導体には
突起との接触部の広い範囲に傷が発生する。
【０００７】また、上記特開昭６０−２４１７４８号公
報では、周方向及び軸方向の捻り軌道は、捻り治具に固
定されたカムによって決定される。そのため、捻り軌道
を変更するためには、捻り治具全体を交換する必要があ
った。本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、全
長の短いステータコイルを製造可能なステータ製造装置
及び製造方法を提供することを目的とする。
報では、周方向及び軸方向の捻り軌道は、捻り治具に固
定されたカムによって決定される。そのため、捻り軌道
を変更するためには、捻り治具全体を交換する必要があ
った。本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、全
長の短いステータコイルを製造可能なステータ製造装置
及び製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明は電気導体の接合部以外に傷
をつけずに電気導体を捻るステータ製造装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は電気導体の先端を、
それらを接合するのに適した形状に整形することが可能
なステータ製造装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明は捻り治具による電気導体の捻りの軌道の変
更が容易なステータ製造装置を提供することを目的とす
る。
をつけずに電気導体を捻るステータ製造装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は電気導体の先端を、
それらを接合するのに適した形状に整形することが可能
なステータ製造装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明は捻り治具による電気導体の捻りの軌道の変
更が容易なステータ製造装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、環状のステータコア
（１）の端面から軸方向に沿って延び出す複数の電気導
体（３、３１、３２）を捻るステータ製造装置におい
て、電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅ）を保持し、ステータコア（１）と
同軸上を周方向及び軸方向に相対的に移動可能な整形部
（５４）と、整形部（５４）を周方向に駆動する周方向
駆動部（５４１ａ〜５４４ａ）と、整形部（５４）を軸
方向に駆動する軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）とを備
えることを特徴としている。
め、請求項１に記載の発明では、環状のステータコア
（１）の端面から軸方向に沿って延び出す複数の電気導
体（３、３１、３２）を捻るステータ製造装置におい
て、電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅ）を保持し、ステータコア（１）と
同軸上を周方向及び軸方向に相対的に移動可能な整形部
（５４）と、整形部（５４）を周方向に駆動する周方向
駆動部（５４１ａ〜５４４ａ）と、整形部（５４）を軸
方向に駆動する軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）とを備
えることを特徴としている。
【００１０】これによると、整形部（５４）はステータ
コア（１）に対して、周方向のみならず、軸方向にも相
対的に移動可能となっている。即ち、整形部（５４）が
ステータコア（１）に対して３次元的に移動可能である
ため、電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３
１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）を保持している部分から、電気
導体（３、３１、３２）が抜けていくのを防止しつつ、
電気導体（３、３１、３２）を捻ることができる。その
ため、電気導体（３、３１、３２）の曲げＲを小さくで
き、ステータコイルの全長を短くすることができるた
め、コイル抵抗を小さくできる。
コア（１）に対して、周方向のみならず、軸方向にも相
対的に移動可能となっている。即ち、整形部（５４）が
ステータコア（１）に対して３次元的に移動可能である
ため、電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３
１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）を保持している部分から、電気
導体（３、３１、３２）が抜けていくのを防止しつつ、
電気導体（３、３１、３２）を捻ることができる。その
ため、電気導体（３、３１、３２）の曲げＲを小さくで
き、ステータコイルの全長を短くすることができるた
め、コイル抵抗を小さくできる。
【００１１】また、整形部（５４）から電気導体（３、
３１、３２）が抜けていくことがないため、電気導体
（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、
３２ｅ）以外に傷がつくことを防止できる。なお、電気
導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅ）は、捻り後に他の電気導体（３、３１、３
２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）と接合
されるため、傷によるステータコイルへの影響はない。
３１、３２）が抜けていくことがないため、電気導体
（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、
３２ｅ）以外に傷がつくことを防止できる。なお、電気
導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅ）は、捻り後に他の電気導体（３、３１、３
２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）と接合
されるため、傷によるステータコイルへの影響はない。
【００１２】さらに、整形部（５４）は、周方向へは周
方向駆動部（５４１ａ〜５４４ａ）によって駆動され、
軸方向へは軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）によって駆
動される。即ち、周方向と軸方向への駆動はそれぞれ独
立の駆動機構によって行われるため、整形部（５４）に
よる電気導体（３、３１、３２）の捻りの軌道を変更す
るためには、周方向駆動部（５４１ａ〜５４４ａ）また
は軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）のいずれか一方のみ
の変更で可能となる。
方向駆動部（５４１ａ〜５４４ａ）によって駆動され、
軸方向へは軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）によって駆
動される。即ち、周方向と軸方向への駆動はそれぞれ独
立の駆動機構によって行われるため、整形部（５４）に
よる電気導体（３、３１、３２）の捻りの軌道を変更す
るためには、周方向駆動部（５４１ａ〜５４４ａ）また
は軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）のいずれか一方のみ
の変更で可能となる。
【００１３】請求項２に記載の発明では、電気導体
（３、３１、３２）は、スロット（２）内において径方
向に複数の層を形成しており、整形部（５４）は、同軸
上に配置され、相対的に回転可能な複数捻り治具（５４
１〜５４４）を備えることを特徴としている。これによ
り、コイル径の違う複数の各層に対して最適な捻りを加
えることができる。
（３、３１、３２）は、スロット（２）内において径方
向に複数の層を形成しており、整形部（５４）は、同軸
上に配置され、相対的に回転可能な複数捻り治具（５４
１〜５４４）を備えることを特徴としている。これによ
り、コイル径の違う複数の各層に対して最適な捻りを加
えることができる。
【００１４】請求項３に記載の発明では、捻り治具（５
４１〜５４４）は周方向のいずれの方向にも回転可能で
あることを特徴としている。捻り治具（５４１〜５４
４）が周方向のいずれの方向にも回転可能であるため、
電気導体（３、３１、３２）に所定角度以上の捻りを加
えてから、所定角度まで戻すという作動を、捻り治具
（５４１〜５４４）にさせることができる。このような
作動をすることにより、コイルのスプリングバックによ
る変形を防止することができる。
４１〜５４４）は周方向のいずれの方向にも回転可能で
あることを特徴としている。捻り治具（５４１〜５４
４）が周方向のいずれの方向にも回転可能であるため、
電気導体（３、３１、３２）に所定角度以上の捻りを加
えてから、所定角度まで戻すという作動を、捻り治具
（５４１〜５４４）にさせることができる。このような
作動をすることにより、コイルのスプリングバックによ
る変形を防止することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明では、複数の捻り治
具（５４１〜５４４）には、電気導体（３、３１、３
２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）が挿入
されて電気導体（３、３１、３２）を保持する保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）が穿設さ
れており、一の捻り治具（５４１〜５４４）に穿設され
た保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）
と、一の捻り治具（５４１〜５４４）と径方向に隣接す
る他の捻り治具（５４１〜５４４）に形成された保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）との連通
を防止する隔壁（５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４
３ｄ）を有することを特徴としている。
具（５４１〜５４４）には、電気導体（３、３１、３
２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）が挿入
されて電気導体（３、３１、３２）を保持する保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）が穿設さ
れており、一の捻り治具（５４１〜５４４）に穿設され
た保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）
と、一の捻り治具（５４１〜５４４）と径方向に隣接す
る他の捻り治具（５４１〜５４４）に形成された保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）との連通
を防止する隔壁（５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４
３ｄ）を有することを特徴としている。
【００１６】また、請求項５に記載の発明では、複数の
捻り治具（５４１〜５４４）は、径方向に隣接して対な
す一対の捻り治具（５４１〜５４４）を含んでおり、こ
れら一対の捻り治具（５４１〜５４４）の保持部（５４
１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）の間に位置する
隔壁（５４１ｃ〜５４４ｃ）は、径方向に隣接するが対
をなさない２つの捻り治具（５４１〜５４４）の保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）の間に位
置する隔壁（５４２ｄ、５４３ｄ）より小さい厚さを持
っていることを特徴とし、請求項６に記載の発明では、
複数の捻り治具（５４１〜５４４）は、径方向に隣接す
る複数対の捻り治具（５４１〜５４４）を備えることを
特徴としている。
捻り治具（５４１〜５４４）は、径方向に隣接して対な
す一対の捻り治具（５４１〜５４４）を含んでおり、こ
れら一対の捻り治具（５４１〜５４４）の保持部（５４
１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）の間に位置する
隔壁（５４１ｃ〜５４４ｃ）は、径方向に隣接するが対
をなさない２つの捻り治具（５４１〜５４４）の保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）の間に位
置する隔壁（５４２ｄ、５４３ｄ）より小さい厚さを持
っていることを特徴とし、請求項６に記載の発明では、
複数の捻り治具（５４１〜５４４）は、径方向に隣接す
る複数対の捻り治具（５４１〜５４４）を備えることを
特徴としている。
【００１７】スロット（２）から出た電気導体（３、３
１、３２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）
は、各捻り治具（５４１〜５４４）に穿設された保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）によって
保持されている。そして、各捻り治具（５４１〜５４
４）には、隣接する保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４
３ｂ、５４４ｂ）間の連通を防止する隔壁が設けられて
いる。この隔壁の厚みは、複数の捻り治具（５４１〜５
４４）の径方向に隣接して対なす捻り治具（５４１〜５
４４）間は、隣接するが対をなさない捻り治具（５４１
〜５４４）間よりも小さくなるようにされている。例え
ば、整形部（５４）が４層の捻り治具（５４１〜５４
４）から形成されて１層目と２層目並びに３層目と４層
目とが対を形成しているいる場合は、内層側から１層目
と２層目の捻り治具（５４１、５４２）に穿設された保
持部（５４１ｂ、５４２ｂ）間の隔壁並びに３層目と４
層目の捻り治具（５４３、５４４）に穿設された保持部
（５４３ｂ、５４４ｂ）間の隔壁は、２層目と３層目の
捻り治具（５４２、５４３）に穿設された保持部（５４
２ｂ、５４３ｂ）間の隔壁よりも厚みが小さく設定され
る。
１、３２）の端部（３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）
は、各捻り治具（５４１〜５４４）に穿設された保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）によって
保持されている。そして、各捻り治具（５４１〜５４
４）には、隣接する保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４
３ｂ、５４４ｂ）間の連通を防止する隔壁が設けられて
いる。この隔壁の厚みは、複数の捻り治具（５４１〜５
４４）の径方向に隣接して対なす捻り治具（５４１〜５
４４）間は、隣接するが対をなさない捻り治具（５４１
〜５４４）間よりも小さくなるようにされている。例え
ば、整形部（５４）が４層の捻り治具（５４１〜５４
４）から形成されて１層目と２層目並びに３層目と４層
目とが対を形成しているいる場合は、内層側から１層目
と２層目の捻り治具（５４１、５４２）に穿設された保
持部（５４１ｂ、５４２ｂ）間の隔壁並びに３層目と４
層目の捻り治具（５４３、５４４）に穿設された保持部
（５４３ｂ、５４４ｂ）間の隔壁は、２層目と３層目の
捻り治具（５４２、５４３）に穿設された保持部（５４
２ｂ、５４３ｂ）間の隔壁よりも厚みが小さく設定され
る。
【００１８】各保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３
ｂ、５４４ｂ）の連通を防止する隔壁を設けているた
め、各電気導体（３、３１、３２）間に隙間を作ること
ができる。このため、各電気導体（３、３１、３２）間
が接触して短絡するのを防止することができる。また、
１層目と２層目の捻り治具（５４１、５４２）及び３層
目と４層目の捻り治具（５４３、５４４）をそれぞれ周
方向逆向きに所定角度回転させることで、１層目と２層
目及び３層目と４層目の電気導体（３、３１、３２）間
の隙間を、２層目と３層目の電気導体（３、３１、３
２）間の隙間より近接させることができる。これによ
り、接合する電気導体間、即ち１層目と２層目並びに３
層目と４層目の電気導体間は接近させることができ、接
合工程を容易にすることができる。
ｂ、５４４ｂ）の連通を防止する隔壁を設けているた
め、各電気導体（３、３１、３２）間に隙間を作ること
ができる。このため、各電気導体（３、３１、３２）間
が接触して短絡するのを防止することができる。また、
１層目と２層目の捻り治具（５４１、５４２）及び３層
目と４層目の捻り治具（５４３、５４４）をそれぞれ周
方向逆向きに所定角度回転させることで、１層目と２層
目及び３層目と４層目の電気導体（３、３１、３２）間
の隙間を、２層目と３層目の電気導体（３、３１、３
２）間の隙間より近接させることができる。これによ
り、接合する電気導体間、即ち１層目と２層目並びに３
層目と４層目の電気導体間は接近させることができ、接
合工程を容易にすることができる。
【００１９】請求項７に記載の発明では、周方向駆動部
（５４１ａ〜５４４ａ）と軸方向駆動部（５４ａ、５４
ｂ）との動作を制御するコントローラ（５５）をさらに
備えることを特徴とし、請求項８に記載の発明では、コ
ントローラ（５５）は、径方向に隣接する前記捻り治具
（５４１〜５４４）を、相対的に回転させることを特徴
としている。
（５４１ａ〜５４４ａ）と軸方向駆動部（５４ａ、５４
ｂ）との動作を制御するコントローラ（５５）をさらに
備えることを特徴とし、請求項８に記載の発明では、コ
ントローラ（５５）は、径方向に隣接する前記捻り治具
（５４１〜５４４）を、相対的に回転させることを特徴
としている。
【００２０】これによると、周方向駆動部（５４１ａ〜
５４４ａ）と軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）との回転
量及び昇降量はコントローラ（５５）によって制御され
ているので、コントローラ（５５）内の制御プログラム
を変更することにより、容易に捻り量の変更が可能とな
る。各捻り治具５４１、５４２、５４３、５４４の回転
量を相互に独立して制御でき、それらの回転量と独立し
て昇降量を制御できるため、種々のステータにおいて
も、適切な捻り加工を加えることができる。
５４４ａ）と軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）との回転
量及び昇降量はコントローラ（５５）によって制御され
ているので、コントローラ（５５）内の制御プログラム
を変更することにより、容易に捻り量の変更が可能とな
る。各捻り治具５４１、５４２、５４３、５４４の回転
量を相互に独立して制御でき、それらの回転量と独立し
て昇降量を制御できるため、種々のステータにおいて
も、適切な捻り加工を加えることができる。
【００２１】請求項９に記載の発明では、多数のスロッ
ト（２）が周方向に並んで設けられた環状のステータコ
ア（１）に、セグメント化された電気導体（３、３１、
３２）を前記スロット（２）内において径方向に複数の
層を形成するように配置し、ステータコア（１）の一方
の端部側の前記スロット（２）から出ている電気導体
（３、３１、３２）の直線部に、径方向に隣接する電気
導体（３、３１、３２）と隙間を設けつつ電気導体
（３、３１、３２）の端部を保持し、ステータコア
（１）に対して周方向及び軸方向に相対的に移動して捻
り、電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅ）どうしを接合し導通することを特
徴としている。
ト（２）が周方向に並んで設けられた環状のステータコ
ア（１）に、セグメント化された電気導体（３、３１、
３２）を前記スロット（２）内において径方向に複数の
層を形成するように配置し、ステータコア（１）の一方
の端部側の前記スロット（２）から出ている電気導体
（３、３１、３２）の直線部に、径方向に隣接する電気
導体（３、３１、３２）と隙間を設けつつ電気導体
（３、３１、３２）の端部を保持し、ステータコア
（１）に対して周方向及び軸方向に相対的に移動して捻
り、電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅ）どうしを接合し導通することを特
徴としている。
【００２２】これにより、電気導体（３、３１、３２）
を周方向だけでなく軸方向にも移動させながら捻ってい
るので、電気導体（３、３１、３２）の曲げＲを小さく
でき、ステータコイルの全長を短くすることができるた
め、コイル抵抗を小さくできる。また、径方向に隣接す
る電気導体（３、３１、３２）間には隙間が形成される
ので、隣接する電気導体（３、３１、３２）どうしが接
触して短絡するのを防止することができる。
を周方向だけでなく軸方向にも移動させながら捻ってい
るので、電気導体（３、３１、３２）の曲げＲを小さく
でき、ステータコイルの全長を短くすることができるた
め、コイル抵抗を小さくできる。また、径方向に隣接す
る電気導体（３、３１、３２）間には隙間が形成される
ので、隣接する電気導体（３、３１、３２）どうしが接
触して短絡するのを防止することができる。
【００２３】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本発明の実施形態にかかる車両用交
流発電機のステータ製造装置を図１から図７に基づいて
説明する。図１はステータコアへのセグメントの挿入工
程を示す斜視図、図２はステータコアに装備されるセグ
メントの斜視図、図３はスロット内におけるセグメント
の収容状態を示す断面図である。本実施形態の車両用交
流発電機のステータは、環状のステータコア１と、ステ
ータコア１に形成されたスロット２内に配置された電気
導体３により形成されるステータコイルと、ステータコ
ア１と電気導体３との間を電気絶縁する絶縁フィルム４
とで構成される。
について説明する。本発明の実施形態にかかる車両用交
流発電機のステータ製造装置を図１から図７に基づいて
説明する。図１はステータコアへのセグメントの挿入工
程を示す斜視図、図２はステータコアに装備されるセグ
メントの斜視図、図３はスロット内におけるセグメント
の収容状態を示す断面図である。本実施形態の車両用交
流発電機のステータは、環状のステータコア１と、ステ
ータコア１に形成されたスロット２内に配置された電気
導体３により形成されるステータコイルと、ステータコ
ア１と電気導体３との間を電気絶縁する絶縁フィルム４
とで構成される。
【００２５】ステータコア１には、多相のステータコイ
ルを収容できるように、複数のスロット２が周方向に並
んで設けられている。本実施形態では、３相のステータ
コイルを収容するように、３６本のスロット２が等間隔
に配置されている。ステータコア１のスロット２に配置
される電気導体３は、Ｕ字状に形成された１本１本のセ
グメントとして把握することができる。このＵ字状のセ
グメントは、図２に示されるような大セグメント３１と
小セグメント３２の２種類あり、大セグメント３１の端
部３１ｄ、３１ｅ及び小セグメント３２の端部３２ｄ、
３２ｅはテーパ状となっている。また、小セグメント３
２のターン部３２ｃは大セグメント３１のターン部３１
ｃに囲まれるようにして揃えられて、外層側導体部３１
ｂ、３２ｂはスロット２の奥側に、内層側導体部３１
ａ、３２ａはスロット２開口側に位置するようにスロッ
ト２に２本同時に挿入される。１本のセグメントについ
て見ると、外層側導体部と内層側導体部とは、所定磁極
ピッチＴ（本実施形態では３スロット）離れたスロット
２に挿入される。即ち、大セグメント３１の外層側収容
部３１ｂと内層側収容部３１ａとは、所定磁極ピッチＴ
離れたスロット２に挿入され、同様に小セグメント３２
の外層側収容部３２ｂと内層周側収容部３２ａとは、所
定磁極ピッチＴ離れたスロット２に挿入される。このよ
うにして、各スロット２に電気導体３を挿入することに
より、電気導体３は、図３に示されるように、１つのス
ロット２内の径方向に４層をなして１列に配置される。
ルを収容できるように、複数のスロット２が周方向に並
んで設けられている。本実施形態では、３相のステータ
コイルを収容するように、３６本のスロット２が等間隔
に配置されている。ステータコア１のスロット２に配置
される電気導体３は、Ｕ字状に形成された１本１本のセ
グメントとして把握することができる。このＵ字状のセ
グメントは、図２に示されるような大セグメント３１と
小セグメント３２の２種類あり、大セグメント３１の端
部３１ｄ、３１ｅ及び小セグメント３２の端部３２ｄ、
３２ｅはテーパ状となっている。また、小セグメント３
２のターン部３２ｃは大セグメント３１のターン部３１
ｃに囲まれるようにして揃えられて、外層側導体部３１
ｂ、３２ｂはスロット２の奥側に、内層側導体部３１
ａ、３２ａはスロット２開口側に位置するようにスロッ
ト２に２本同時に挿入される。１本のセグメントについ
て見ると、外層側導体部と内層側導体部とは、所定磁極
ピッチＴ（本実施形態では３スロット）離れたスロット
２に挿入される。即ち、大セグメント３１の外層側収容
部３１ｂと内層側収容部３１ａとは、所定磁極ピッチＴ
離れたスロット２に挿入され、同様に小セグメント３２
の外層側収容部３２ｂと内層周側収容部３２ａとは、所
定磁極ピッチＴ離れたスロット２に挿入される。このよ
うにして、各スロット２に電気導体３を挿入することに
より、電気導体３は、図３に示されるように、１つのス
ロット２内の径方向に４層をなして１列に配置される。
【００２６】各スロット２に電気導体３を配置した後、
詳細を後述するステータコイル捻り装置５によって、ス
ロット２の一端より出たセグメントの直線部が各層が交
互に周回方向逆向きに半磁極ピッチ（Ｔ／２）捻られ
る。即ち、本実施形態では、内層側から１層目、３層目
の電気導体３は先端から見て反時計回り方向に１．５ス
ロット捻られ、２層目、４層目の電気導体３は時計回り
方向に１．５スロット捻られる。この各層の捻りの向き
は、ステータコア１全周に渡って同一であり、したがっ
て、各層内では全周にわたり同一方向に電気導体３が傾
斜している。
詳細を後述するステータコイル捻り装置５によって、ス
ロット２の一端より出たセグメントの直線部が各層が交
互に周回方向逆向きに半磁極ピッチ（Ｔ／２）捻られ
る。即ち、本実施形態では、内層側から１層目、３層目
の電気導体３は先端から見て反時計回り方向に１．５ス
ロット捻られ、２層目、４層目の電気導体３は時計回り
方向に１．５スロット捻られる。この各層の捻りの向き
は、ステータコア１全周に渡って同一であり、したがっ
て、各層内では全周にわたり同一方向に電気導体３が傾
斜している。
【００２７】各電気導体３を周方向に捻った後、内層側
から１層目と２層目並びに３層目と４層目の電気導体３
の隣接した端部どうしが、ＴＩＧ溶接、ロー付け、抵抗
溶接、電子ビーム溶接、レーザー溶接等を用いて、電気
的導通を得るように接合され、３相のステータコイルが
形成される。次に、スロット２より出た電気導体３の直
線部を周方向に捻るステータコイル捻り装置５について
説明する。
から１層目と２層目並びに３層目と４層目の電気導体３
の隣接した端部どうしが、ＴＩＧ溶接、ロー付け、抵抗
溶接、電子ビーム溶接、レーザー溶接等を用いて、電気
的導通を得るように接合され、３相のステータコイルが
形成される。次に、スロット２より出た電気導体３の直
線部を周方向に捻るステータコイル捻り装置５について
説明する。
【００２８】図４は本発明のステータコイル捻り装置５
の模式的な縦断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ断面矢
視図である。ステータコイル捻り装置５は、ステータコ
ア１の外周部を受けるワーク受け５１、ステータコア１
の径方向の動きを規制して保持するクランパ５２、ステ
ータコア１の浮き上がりを防止するワーク押さえ５３、
ステータコア１の一端から出た電気導体３の直線部を捻
るための捻り整形部５４、捻り整形部５４を軸方向に駆
動するための昇降用シャフト５４ａ、捻り整形部５４を
周方向に回転駆動する回転駆動機構５４１ａ〜５４４
ａ、昇降用シャフト５４ａを軸方向に移動するための昇
降駆動機構５４ｂ、及び回転駆動機構５４１ａ〜５４４
ａと降駆動機構５４ｂとを制御するコントローラ５５を
備えて構成されている。
の模式的な縦断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ断面矢
視図である。ステータコイル捻り装置５は、ステータコ
ア１の外周部を受けるワーク受け５１、ステータコア１
の径方向の動きを規制して保持するクランパ５２、ステ
ータコア１の浮き上がりを防止するワーク押さえ５３、
ステータコア１の一端から出た電気導体３の直線部を捻
るための捻り整形部５４、捻り整形部５４を軸方向に駆
動するための昇降用シャフト５４ａ、捻り整形部５４を
周方向に回転駆動する回転駆動機構５４１ａ〜５４４
ａ、昇降用シャフト５４ａを軸方向に移動するための昇
降駆動機構５４ｂ、及び回転駆動機構５４１ａ〜５４４
ａと降駆動機構５４ｂとを制御するコントローラ５５を
備えて構成されている。
【００２９】捻り整形部５４は、同心状に配置された４
つの円筒状の捻り治具５４１〜５４４がそれらの先端面
を揃えて配置されて構成されている。各捻り治具５４１
〜５４４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａにより、周
方向に独立に回転可能である。また、４つの捻り治具５
４１〜５４４は、昇降駆動機構５４ｂにより昇降用シャ
フト５４ａを昇降することにより、同時に昇降可能とな
っている。
つの円筒状の捻り治具５４１〜５４４がそれらの先端面
を揃えて配置されて構成されている。各捻り治具５４１
〜５４４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａにより、周
方向に独立に回転可能である。また、４つの捻り治具５
４１〜５４４は、昇降駆動機構５４ｂにより昇降用シャ
フト５４ａを昇降することにより、同時に昇降可能とな
っている。
【００３０】図５の断面図に示されているように、各捻
り治具５４１〜５４４の先端面には、電気導体３の端部
３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅが挿入されて保持され
る電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂが穿設されてい
る。この電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂはステータ
コア１に形成されたスロット２と等しい数だけ、各捻り
治具５４１〜５４４の周方向に並べて形成されている。
この電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、径方向に隣
接する電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの連通を防止
するための隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３
ｄが設けられている。なお、この隔壁５４１ｃ〜５４４
ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、１層目と２層目との
間の隔壁５４１ｃ、５４２ｃで形成される間隔ｄ１及び
３層目と４層目との間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃで形成
される間隔ｄ３よりも、２層目と３層目との間の隔壁５
４１ｄ、５４２ｄで形成される間隔ｄ２が大きくなるよ
うに設定されている。
り治具５４１〜５４４の先端面には、電気導体３の端部
３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅが挿入されて保持され
る電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂが穿設されてい
る。この電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂはステータ
コア１に形成されたスロット２と等しい数だけ、各捻り
治具５４１〜５４４の周方向に並べて形成されている。
この電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、径方向に隣
接する電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの連通を防止
するための隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３
ｄが設けられている。なお、この隔壁５４１ｃ〜５４４
ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、１層目と２層目との
間の隔壁５４１ｃ、５４２ｃで形成される間隔ｄ１及び
３層目と４層目との間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃで形成
される間隔ｄ３よりも、２層目と３層目との間の隔壁５
４１ｄ、５４２ｄで形成される間隔ｄ２が大きくなるよ
うに設定されている。
【００３１】次にステータコイル捻り装置５の作動につ
いて説明する。スロット２内に電気導体３が配置された
ステータコア１は、ワーク受け５１にセットされる。そ
して、ステータコア１の外周部がクランパ５２によって
固定される。その後、ワーク押さえ５３でステータコア
１の上部及び大セグメント３１のターン部３１ｃを押さ
えることにより、ステータコア１及び電気導体３の上下
方向の動きを規制する。
いて説明する。スロット２内に電気導体３が配置された
ステータコア１は、ワーク受け５１にセットされる。そ
して、ステータコア１の外周部がクランパ５２によって
固定される。その後、ワーク押さえ５３でステータコア
１の上部及び大セグメント３１のターン部３１ｃを押さ
えることにより、ステータコア１及び電気導体３の上下
方向の動きを規制する。
【００３２】クランパ５２及びワーク押さえ５３によ
り、電気導体３が配置されたステータコア１が固定され
た後、昇降用シャフト５４ａによって捻り整形部５４が
上昇され、各捻り治具５４１〜５４４に形成された電気
導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに電気導体３の端部３１
ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅが挿入される。なお、電気
導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂには電気導体３のの端部
３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅで、後に接合部となる
長さのみが挿入可能である。また、電気導体３の端部３
１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅはテーパ状に形成されて
いるため、電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにスムー
ズに挿入される。
り、電気導体３が配置されたステータコア１が固定され
た後、昇降用シャフト５４ａによって捻り整形部５４が
上昇され、各捻り治具５４１〜５４４に形成された電気
導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに電気導体３の端部３１
ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅが挿入される。なお、電気
導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂには電気導体３のの端部
３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅで、後に接合部となる
長さのみが挿入可能である。また、電気導体３の端部３
１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅはテーパ状に形成されて
いるため、電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにスムー
ズに挿入される。
【００３３】電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅが捻り整形部５４の電気導体挿入部５４１ｂ
〜５４４ｂに挿入された後、捻り整形部５４は回転駆動
機構５４１ａ〜５４４ａと昇降駆動機構５４ｂとによ
り、回転並びに昇降される。なお、捻り整形部５４の昇
降は、捻り整形部５４１〜５４４の全てが同時に行われ
る。また、捻り整形部５４の回転に関しては、捻り治具
５４１と捻り治具５４３とが時計回り方向に同位相だけ
回転し、捻り治具５４２と捻り治具５４４とが反時計回
り方向に同位相だけ回転する。
ｄ、３２ｅが捻り整形部５４の電気導体挿入部５４１ｂ
〜５４４ｂに挿入された後、捻り整形部５４は回転駆動
機構５４１ａ〜５４４ａと昇降駆動機構５４ｂとによ
り、回転並びに昇降される。なお、捻り整形部５４の昇
降は、捻り整形部５４１〜５４４の全てが同時に行われ
る。また、捻り整形部５４の回転に関しては、捻り治具
５４１と捻り治具５４３とが時計回り方向に同位相だけ
回転し、捻り治具５４２と捻り治具５４４とが反時計回
り方向に同位相だけ回転する。
【００３４】図６は、捻り治具５４１〜５４４の昇降と
回転とのタイミングを示す図である。まず、コントロー
ラ５５は、所定の角度θ１までは、捻り整形部５４の回
転のみを行うように回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを
制御する。この所定角度の回転により、スロット２の出
口部分及び電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口部
分の電気導体３に曲げＲがつけられる。
回転とのタイミングを示す図である。まず、コントロー
ラ５５は、所定の角度θ１までは、捻り整形部５４の回
転のみを行うように回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを
制御する。この所定角度の回転により、スロット２の出
口部分及び電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口部
分の電気導体３に曲げＲがつけられる。
【００３５】その後、電気導体３について、スロット２
の出口部分と電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口
部分との長さを一定に保つように、昇降駆動機構５４ｂ
と回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａとをコントローラ５
５により制御して捻り整形部５４を回転しながら上昇さ
せる。この際、電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅが円弧状の軌跡を描くように回転しながら上
昇する。この円弧状の軌跡を描く捻りは、スプリングバ
ックによる電気導体３の変形を防止するため、半磁極ピ
ッチ（Ｔ／２）である角度θ３を越えて角度θ２まで行
われる。なお、この工程においては、捻り整形部５４１
〜５４４は、周方向だけでなく軸方向にも規定の加工量
Ｈ２を越えてＨ１まで駆動されるが、既に電気導体３の
スロット２の出口部分が曲げられているため、電気導体
３が上昇してスロット２から抜け出ることはない。
の出口部分と電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口
部分との長さを一定に保つように、昇降駆動機構５４ｂ
と回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａとをコントローラ５
５により制御して捻り整形部５４を回転しながら上昇さ
せる。この際、電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅが円弧状の軌跡を描くように回転しながら上
昇する。この円弧状の軌跡を描く捻りは、スプリングバ
ックによる電気導体３の変形を防止するため、半磁極ピ
ッチ（Ｔ／２）である角度θ３を越えて角度θ２まで行
われる。なお、この工程においては、捻り整形部５４１
〜５４４は、周方向だけでなく軸方向にも規定の加工量
Ｈ２を越えてＨ１まで駆動されるが、既に電気導体３の
スロット２の出口部分が曲げられているため、電気導体
３が上昇してスロット２から抜け出ることはない。
【００３６】その後、前工程と逆向きの回転と下降をす
ることにより、角度θ、昇降量Ｈ２の位置まで、同じ軌
跡上を戻す。このようにして、電気導体３の捻りを終了
し、捻り整形部５４を下降して捻り治具５４１〜５４４
の電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから電気導体３の
端部３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅを外す。電気導体
３が外された捻り整形部５４は回転駆動機構５４１ａ〜
５４４ａによって回転され、原位置に戻される。
ることにより、角度θ、昇降量Ｈ２の位置まで、同じ軌
跡上を戻す。このようにして、電気導体３の捻りを終了
し、捻り整形部５４を下降して捻り治具５４１〜５４４
の電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから電気導体３の
端部３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅを外す。電気導体
３が外された捻り整形部５４は回転駆動機構５４１ａ〜
５４４ａによって回転され、原位置に戻される。
【００３７】最後に、クランパ５２及びワーク押さえ５
３が外され、図７に示されるような、電気導体３に捻り
が加えられた状態のステータが取り出される。この後、
隣りあう端部３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅを接合し
て所要のターン数をもった３相のステータコイルが形成
される。なお、以上に述べたステータ製造装置によるス
テータの製造方法は、図８の流れ図に示されている。
３が外され、図７に示されるような、電気導体３に捻り
が加えられた状態のステータが取り出される。この後、
隣りあう端部３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅを接合し
て所要のターン数をもった３相のステータコイルが形成
される。なお、以上に述べたステータ製造装置によるス
テータの製造方法は、図８の流れ図に示されている。
【００３８】すなわち、複数のセグメント３１、３２を
製造する工程と、ステータコア１を板材の積層により製
造する工程との後、ステータコア１に複数のセグメント
３１、３２を軸方向から挿入する工程が行われ、上述の
捻り工程が行われ、セグメントの先端部３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅを接合する接合工程が行われる。セ
グメント製造工程では、線材を加工して複数のセグメン
ト３１、３２が製造される。挿入工程では、ステータコ
ア１のスロット２内に複数のセグメント３１、３２が規
則的に挿し込まれる。なお、この挿入工程では、予めセ
グメント３１、３２を配列してからステータコア１に挿
入する方法と、セグメント３１、３２を順にステータコ
ア１に挿入する方法とを選択することができる。
製造する工程と、ステータコア１を板材の積層により製
造する工程との後、ステータコア１に複数のセグメント
３１、３２を軸方向から挿入する工程が行われ、上述の
捻り工程が行われ、セグメントの先端部３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅを接合する接合工程が行われる。セ
グメント製造工程では、線材を加工して複数のセグメン
ト３１、３２が製造される。挿入工程では、ステータコ
ア１のスロット２内に複数のセグメント３１、３２が規
則的に挿し込まれる。なお、この挿入工程では、予めセ
グメント３１、３２を配列してからステータコア１に挿
入する方法と、セグメント３１、３２を順にステータコ
ア１に挿入する方法とを選択することができる。
【００３９】捻り工程は、セグメント付きのステータを
図４の装置へ装着し、電気導体の端部を治具に挿入し
て、捻り加工前の準備を行う装着工程と、図６にその動
作が示される整形工程と、整形されたステータを取り出
す取出工程とを含んでいる。ここで、整形工程には、ま
ず電気導体の端部を周方向にのみ（図６の（０，０）か
ら（θ１，０）まで）回転変位させて電気導体を周方向
に倒し、続いて電気導体の端部を周方向ならびに軸方向
に（図６の（θ１，０）から（θ３，Ｈ２）まで）変位
させて電気導体を深く傾ける曲げ工程と、さらに所定の
加工量を越えて電気導体の端部を周方向ならびに軸方向
に（図６の（θ３，Ｈ２）から（θ２，Ｈ１）まで）変
位させて電気導体を過剰に深く傾ける過剰曲げ工程と、
電気導体の端部を所定の加工量まで（図６の（θ２，Ｈ
１）から（θ３，Ｈ２）まで）戻す戻し工程とを含んで
いる。
図４の装置へ装着し、電気導体の端部を治具に挿入し
て、捻り加工前の準備を行う装着工程と、図６にその動
作が示される整形工程と、整形されたステータを取り出
す取出工程とを含んでいる。ここで、整形工程には、ま
ず電気導体の端部を周方向にのみ（図６の（０，０）か
ら（θ１，０）まで）回転変位させて電気導体を周方向
に倒し、続いて電気導体の端部を周方向ならびに軸方向
に（図６の（θ１，０）から（θ３，Ｈ２）まで）変位
させて電気導体を深く傾ける曲げ工程と、さらに所定の
加工量を越えて電気導体の端部を周方向ならびに軸方向
に（図６の（θ３，Ｈ２）から（θ２，Ｈ１）まで）変
位させて電気導体を過剰に深く傾ける過剰曲げ工程と、
電気導体の端部を所定の加工量まで（図６の（θ２，Ｈ
１）から（θ３，Ｈ２）まで）戻す戻し工程とを含んで
いる。
【００４０】本実施形態では、捻り整形部５４はステー
タコア１に対して、周方向だけでなく軸方向にも相対移
動可能となっている。即ち、捻り整形部５４がステータ
コア１に対して３次元的に移動可能である。そのため、
電気導体３について、スロット２の出口部分と電気導体
挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口部分との長さを一定に
保つように、電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅが円弧状の軌跡を描くように捻ることができ
るので、電気導体３が電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４
ｂから抜け出るのを防止することができる。そのため、
電気導体３の曲げＲを小さくでき、ステータコイルの全
長を短くすることができため、ステータコイルの抵抗を
小さくすることができる。
タコア１に対して、周方向だけでなく軸方向にも相対移
動可能となっている。即ち、捻り整形部５４がステータ
コア１に対して３次元的に移動可能である。そのため、
電気導体３について、スロット２の出口部分と電気導体
挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口部分との長さを一定に
保つように、電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅが円弧状の軌跡を描くように捻ることができ
るので、電気導体３が電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４
ｂから抜け出るのを防止することができる。そのため、
電気導体３の曲げＲを小さくでき、ステータコイルの全
長を短くすることができため、ステータコイルの抵抗を
小さくすることができる。
【００４１】また、本実施形態では、電気導体３の端部
３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅのみが、電気導体挿入
部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入されており、また、前述の
ように電気導体３が電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂ
から抜け出ることはない。従って、電気導体３の端部３
１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ以外に傷がつくのを防止
できる。なお、電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅは、捻り後に他の電気導体３の端部３１ｄ、
３１ｅ、３２ｄ、３２ｅと接合されるため、傷によるス
テータコイルへの影響はない。
３１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅのみが、電気導体挿入
部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入されており、また、前述の
ように電気導体３が電気導体挿入部５４１ｂ〜５４４ｂ
から抜け出ることはない。従って、電気導体３の端部３
１ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ以外に傷がつくのを防止
できる。なお、電気導体３の端部３１ｄ、３１ｅ、３２
ｄ、３２ｅは、捻り後に他の電気導体３の端部３１ｄ、
３１ｅ、３２ｄ、３２ｅと接合されるため、傷によるス
テータコイルへの影響はない。
【００４２】また、本実施形態では、各捻り治具５４１
〜５４４は周方向に独立に回転可能である。従って、ス
ロット２内において形成されるコイル径の異なる複数の
層に対して、最適な捻りを加えることが可能となる。ま
た、各捻り治具５４１〜５４４は周方向のいずれの方向
にも回転可能であるので、半磁極ピッチ以上回転させて
から半磁極ピッチの位置まで戻すことが可能である。こ
れにより、コイルのスプリングバックによる変形を防止
することが可能となる。
〜５４４は周方向に独立に回転可能である。従って、ス
ロット２内において形成されるコイル径の異なる複数の
層に対して、最適な捻りを加えることが可能となる。ま
た、各捻り治具５４１〜５４４は周方向のいずれの方向
にも回転可能であるので、半磁極ピッチ以上回転させて
から半磁極ピッチの位置まで戻すことが可能である。こ
れにより、コイルのスプリングバックによる変形を防止
することが可能となる。
【００４３】また、本実施形態では、隔壁５４１ｃ〜５
４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、１層目と２層目
との間の隔壁５４１ｃ、５４２ｃ及び３層目と４層目と
の間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃよりも、３層目と４層目
との間の隔壁５４１ｄ、５４２ｄが大きくなるように設
定されている。１層目と２層目および３層目と４層目と
をそれぞれ逆方向に半磁極ピッチ回転すると、１層目と
２層目および３層目と４層目の電位導体３が互いに接近
する。一方、２層目と３層目の電気導体挿入部５４２
ｂ、５４３ｂは隔壁５４２ｄ、５４３ｄの厚みが大きく
設定されているため、２層目と３層目の電気導体３の間
の隙間は大きくなる。これにより、接合する電気導体
間、即ち１層目と２層目並びに３層目と４層目の電気導
体間は接近させることができ、また、接合しない３層目
と４層目の電気導体間は隙間を大きくして、接合工程を
容易にすることができる。
４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、１層目と２層目
との間の隔壁５４１ｃ、５４２ｃ及び３層目と４層目と
の間の隔壁５４３ｃ、５４４ｃよりも、３層目と４層目
との間の隔壁５４１ｄ、５４２ｄが大きくなるように設
定されている。１層目と２層目および３層目と４層目と
をそれぞれ逆方向に半磁極ピッチ回転すると、１層目と
２層目および３層目と４層目の電位導体３が互いに接近
する。一方、２層目と３層目の電気導体挿入部５４２
ｂ、５４３ｂは隔壁５４２ｄ、５４３ｄの厚みが大きく
設定されているため、２層目と３層目の電気導体３の間
の隙間は大きくなる。これにより、接合する電気導体
間、即ち１層目と２層目並びに３層目と４層目の電気導
体間は接近させることができ、また、接合しない３層目
と４層目の電気導体間は隙間を大きくして、接合工程を
容易にすることができる。
【００４４】なお、本実施形態では、捻り治具５４１、
５４３は時計回り方向に、そして捻り治具５４２、５４
４は反時計回りに回転させた。しかし、各捻り治具５４
１から５４４を上記実施形態と反対方向に回転させて、
電気導体３を捻っても同様にステータコイルを形成する
ことが可能である。また、捻り治具５４１、５４２、５
４３、５４４を交換することで、各種ステータに対応す
ることができる。例えば、３６スロットのステータに限
らず、４８、８４、９６といった、より多いスロット数
をもったステータに対しても、捻り治具５４１、５４
２、５４３、５４４の交換により対応することができ
る。しかも、各捻り治具５４１、５４２、５４３、５４
４の回転量を相互に独立して制御でき、それらの回転量
と独立して昇降量を制御できるため、種々のステータに
おいても、適切な捻り加工を加えることができる。
５４３は時計回り方向に、そして捻り治具５４２、５４
４は反時計回りに回転させた。しかし、各捻り治具５４
１から５４４を上記実施形態と反対方向に回転させて、
電気導体３を捻っても同様にステータコイルを形成する
ことが可能である。また、捻り治具５４１、５４２、５
４３、５４４を交換することで、各種ステータに対応す
ることができる。例えば、３６スロットのステータに限
らず、４８、８４、９６といった、より多いスロット数
をもったステータに対しても、捻り治具５４１、５４
２、５４３、５４４の交換により対応することができ
る。しかも、各捻り治具５４１、５４２、５４３、５４
４の回転量を相互に独立して制御でき、それらの回転量
と独立して昇降量を制御できるため、種々のステータに
おいても、適切な捻り加工を加えることができる。
【図１】本発明の実施形態のセグメントの挿入工程を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】実施形態のステータの部分的な断面図である。
【図３】実施形態のセグメントの斜視図である。
【図４】実施形態のステータコイル捻り装置の縦断面図
である。
である。
【図５】実施形態の捻り治具の正面図である。
【図６】実施形態の捻り整形部の作動図である。
【図７】実施形態のセグメント捻り後のステータのコイ
ルエンドの部分的な斜視図である。
ルエンドの部分的な斜視図である。
【図８】実施形態の製造手順を示す流れ図ある。
【図９】従来技術のスロット内の電気導体の配置を示す
ステータの断面図である。
ステータの断面図である。
【図１０】従来技術の捻り治具による電気導体の捻りの
様子を示す模式図である。
様子を示す模式図である。
１…ステータコア、３…電気導体、５１…ワーク受け、
５２…クランパ、５３…ワーク押さえ、５４…捻り整形
部、５４１〜５４４…捻り治具、５４１ａ〜５４４ａ…
回転駆動機構、５４ａ…昇降用シャフト、５４ｂ…昇降
駆動機構、５５…コントローラ。
５２…クランパ、５３…ワーク押さえ、５４…捻り整形
部、５４１〜５４４…捻り治具、５４１ａ〜５４４ａ…
回転駆動機構、５４ａ…昇降用シャフト、５４ｂ…昇降
駆動機構、５５…コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌倉 洋一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 昭60−241748（ＪＰ，Ａ) 特許2905365（ＪＰ，Ｂ２) 特許3118837（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 15/06 H02K 3/12 H02K 3/04
Claims (9)
- 【請求項１】 環状のステータコア（１）の端面から軸
方向に沿って延び出す複数の電気導体（３、３１、３
２）を捻るステータ製造装置において、 前記電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅ）を保持し、前記ステータコア
（１）と同軸上を周方向及び軸方向に相対的に移動可能
な整形部（５４）と、 前記整形部（５４）を周方向に駆動する周方向駆動部
（５４１ａ〜５４４ａ）と、前記整形部（５４）を軸方
向に駆動する軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）とを備え
ることを特徴とするステータ製造装置。 - 【請求項２】 前記電気導体（３、３１、３２）は、前
記スロット（２）内において径方向に複数の層を形成し
ており、 前記整形部（５４）は、同軸上に配置され、相対的に回
転可能な複数捻り治具（５４１〜５４４）を備えること
を特徴とする請求項１に記載のステータ製造装置。 - 【請求項３】 前記捻り治具（５４１〜５４４）は周方
向のいずれの方向にも回転可能であることを特徴とする
請求項２に記載のステータ製造装置。 - 【請求項４】 前記複数の捻り治具（５４１〜５４４）
には、前記電気導体（３、３１、３２）の端部（３１
ｄ、３１ｅ、３２ｄ、３２ｅ）が挿入されて前記電気導
体（３、３１、３２）を保持する保持部（５４１ｂ、５
４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）が穿設されており、 前記一の捻り治具（５４１〜５４４）に穿設された前記
保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）
と、前記一の捻り治具（５４１〜５４４）と径方向に隣
接する他の捻り治具（５４１〜５４４）に形成された前
記保持部（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）
との連通を防止する隔壁（５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２
ｄ、５４３ｄ）を有することを特徴とする請求項２また
は請求項３に記載のステータ製造装置。 - 【請求項５】 前記複数の捻り治具（５４１〜５４４）
は、径方向に隣接して対なす一対の前記捻り治具（５４
１〜５４４）を含んでおり、これら一対の前記捻り治具
（５４１〜５４４）の前記保持部（５４１ｂ、５４２
ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）の間に位置する前記隔壁（５
４１ｃ〜５４４ｃ）は、径方向に隣接するが対をなさな
い２つの前記捻り治具（５４１〜５４４）の前記保持部
（５４１ｂ、５４２ｂ、５４３ｂ、５４４ｂ）の間に位
置する前記隔壁（５４２ｄ、５４３ｄ）より小さい厚さ
を持っていることを特徴とする請求項４に記載のステー
タ製造装置。 - 【請求項６】 前記複数の捻り治具（５４１〜５４４）
は、径方向に隣接する複数対の前記捻り治具（５４１〜
５４４）を備えることを特徴とする請求項５に記載のス
テータ製造装置。 - 【請求項７】 前記周方向駆動部（５４１ａ〜５４４
ａ）と前記軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）との動作を
制御するコントローラ（５５）をさらに備えることを特
徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の
ステータ製造装置。 - 【請求項８】 前記周方向駆動部（５４１ａ〜５４４
ａ）と前記軸方向駆動部（５４ａ、５４ｂ）との動作を
制御するコントローラ（５５）をさらに備え、前記コン
トローラ（５５）は、径方向に隣接する前記捻り治具
（５４１〜５４４）を、相対的に回転させることを特徴
とする請求項２から請求項６のいずれか１つに記載のス
テータ製造装置。 - 【請求項９】 多数のスロット（２）が周方向に並んで
設けられた環状のステータコア（１）に、セグメント化
された電気導体（３、３１、３２）を前記スロット
（２）内において径方向に複数の層を形成するように配
置し、前記ステータコア（１）の一方の端部側の前記ス
ロット（２）から出ている前記電気導体（３、３１、３
２）の直線部に、径方向に隣接する前記電気導体（３、
３１、３２）と隙間を設けつつ前記電気導体（３、３
１、３２）の端部を保持し、前記ステータコア（１）に
対して周方向及び軸方向に相対的に移動して捻り、 前記電気導体（３、３１、３２）の端部（３１ｄ、３１
ｅ、３２ｄ、３２ｅ）どうしを接合し導通することを特
徴とするステータ製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25878398A JP3196738B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
| US10/029,255 US7140098B2 (en) | 1998-09-11 | 2001-12-28 | Apparatus for manufacturing rotary-electric-machine stator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25878398A JP3196738B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000092797A JP2000092797A (ja) | 2000-03-31 |
| JP3196738B2 true JP3196738B2 (ja) | 2001-08-06 |
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ID=17325024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25878398A Expired - Lifetime JP3196738B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | ステータ製造装置及びステータ製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7140098B2 (ja) |
| JP (1) | JP3196738B2 (ja) |
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| WO2023062977A1 (ja) | 2021-10-14 | 2023-04-20 | 株式会社アイシン | ステータの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3551375B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2004-08-04 | 株式会社デンソー | 回転電機およびその製造方法 |
| JP3551376B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2004-08-04 | 株式会社デンソー | 回転電機のステータコイルの製造方法 |
| US7022072B2 (en) * | 2001-12-27 | 2006-04-04 | Medtronic Minimed, Inc. | System for monitoring physiological characteristics |
| JP3858698B2 (ja) | 2002-01-11 | 2006-12-20 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
| JP3738733B2 (ja) * | 2002-01-18 | 2006-01-25 | 株式会社デンソー | 車両用回転電機の固定子及びその製造方法 |
| JP3680801B2 (ja) | 2002-02-27 | 2005-08-10 | 株式会社デンソー | 回転電機の巻線接合方法 |
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