JP3786058B2 - 回転電機のセグメント順次接合ステータコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステータコアのスロットに挿通された多数のセグメント導体を順次接合して形成されたセグメント順次接合型ステータコイルが提案されている。たとえば、特許第３１１８８３７号は、略Ｕ字形状を有する導体片であるセグメントを順次接合して形成されたセグメント順次接合型コイルの製造について開示している。
【０００３】
更に説明すると、このセグメント順次接合型ステータコイルは、セグメントの一対の脚部を回転子の略磁極ピッチだけ互いに離れた一対のスロットに個別に挿通して飛び出した両端部を周方向へ曲げ、各セグメントの両脚部の先端を順次接合して形成されている。
【０００４】
つまり、このセグメントは、略Ｕ字状（より正確には略Ｖ字状）の頭部（曲がり部又はターン部とも呼ばれる）と、この頭部の両端からコアの互いに異なる二つのスロットにコアの軸方向一側から個別に挿入された一対のスロット導体部と、両スロット導体部の先端からコアの軸方向他側へ飛び出して周方向へ延在する一対の飛び出し端部とをそれぞれ有し、各飛び出し端部の先端部は、一対づつ接合されている。なお、この明細書では、スロット導体部と飛び出し端部とをまとめてセグメントの脚部と呼称する場合もあるものとする。したがって、各セグメントの頭部はステータコイルの頭部側コイルエンド）を構成し、各セグメントの飛び出し端部はステータコイルの端部側コイルエンドを構成する。
【０００５】
また、特許第３１１８８３７号は、小回りセグメントと、この小回りセグメントを囲む大回りセグメントとにより構成されたセグメントセットの合計４本の脚部を互いに同軸配置された２つのリングに個別に保持し、これらリングを相対回動させて、各セグメントの一対の脚部を周方向へ展開して頭部斜行部を形成することを開示している。
【０００６】
また、特開２０００−１３９０４９は、ステータコアのスロットにそれぞれ収容された小回りセグメントと、この小回りセグメントを囲む大回りセグメントとにより構成されたセグメントセットの合計４本の脚部を互いに同軸配置された４つのリングに個別に保持し、これらリングを相対回動させて、各セグメントの一対の脚部を周方向へ展開して端部斜行部を形成することを開示している。
【０００７】
更に、特許第３１０４７０号は、径方向に隣接する端部先端部のペアを溶接すること、周方向に隣接する２つの端部先端部の間に拘束部材を介在させて端部先端部のペアの姿勢を確保することを開示している。
【０００８】
上記公報などに開示されているこのセグメント順次接合型ステータコイルの製造方法例について、以下に説明する。
【０００９】
まず、必要本数の松葉状セグメントを準備する。次に、松葉状セグメントをＵ字状セグメントに加工してセグメントの一対のスロット導体部を周方向へ互いに略磁極ピッチ離れさせるともに必要数のセグメントをコアの各スロットに同時挿通できるようにそれらを空間配置（周方向へ整列）させる工程が行われる。この工程は、たとえば上記特許３１１８８３７号の第３図に示される同軸の複数の穴付きのリングを用い、これら穴付きのリングの周方向同位置の各穴に松葉状セグメントの両脚部を個別に挿入し、各リングを略磁極ピッチ相対回転して、この松葉状セグメントを頭部が周方向へＵ字状（V字状と考えても良い）に開いたＵ字状セグメントに加工することにより行われる。この工程は、通常、小回りセグメントと大回りセグメントとからなるセグメントセットに対して実施される。
【００１０】
次に、Ｕ字状に形成され、周方向に整列された各セグメントをコアの各スロットに挿入される工程が行われる。この工程は、Ｕ字状に変形され、周方向に整列された各セグメントの頭部を保持しつつ脚部を上記一対の穴付きリングから抜き出し、コアの各スロットに挿入することにより行なわれる。
【００１１】
次に、スロットから飛び出した各飛び出し端部を周方向へ屈曲する工程が行われる。好適には、各飛び出し端部は半磁極ピッチだけ周方向へ屈曲される。このような周方向屈曲は、たとえば上記特許３１９６７３８号の第４図、第５図に示される同軸の複数の穴付きリングを用い、各穴付きリングの各穴に各飛び出し端部の先端を挿入し、各穴付きリングをそれぞれ周方向へ半磁極ピッチ（電気角π／２）回動して、各飛び出し端部をそれぞれ周方向へ半磁極ピッチ屈曲させればよい。なお、各穴付きリングを回動させる際、各穴付きリングを飛び出し端部に向けて軸方向に付勢しながら行うと、屈曲点の曲率半径を大きくできるので好適である。次に、各飛び出し端部の先端部を所定の順序で溶接する工程が行われる。
【００１２】
これにより各相のコイルを意味する相コイルがエンドレスに形成されるので、適切な部位でＵ字状セグメントのＵ字状の頭部を切断することにより、頭部側にて各相コイルの引き出し端子を形成することができる。これら引き出し端子をあらかじめ長く形成しておけば、この長く形成した部分を周方向へ屈曲することにより、中性点用の渡り線などとして用いることができる。なお、これらの引き出し端子を頭部側コイルエンドに設けるのは、端部側コイルエンドでは、溶接工程があるため、長い引き出し端子が邪魔になるからである。
【００１３】
上記説明したセグメント順次接合ステータコイルは、従来、車両用交流発電機のステータコイルとして用いられていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報などにより開示されているセグメント順次接合型ステータコイルでは、次の問題があった。
【００１５】
たとえば、端部斜行部の形成について説明すると、ステータコアから飛び出したセグメントの一対の未展開の飛び出し端部（脚部の飛び出し部分）は開き処理前に周方向等同位置かつ径方向異なる位置に存在する。飛び出し端部の開き処理（周方向への転回処理）により、飛び出し端部の先端にて軸方向に突出する端部先端部はリングに保持されて互いに逆方法へ回動し、脚部の飛び出し部分すなわち飛び出し端部は周方向へ捻られる。
【００１６】
ところが、この端部展開（捻り）処理において、リング回動により端部先端部自身はリングに保持されて周方向へ回動するが、端部先端部とスロット導体部との間の脚部の飛び出し部分が周方向へ捻られて形成された端部斜行部は、このリング回動後、静止しているスロット導体部の一端と回動後の端部先端部とを最短距離で結ぶべく直線状に周方向かつ軸方向へ斜めに倒れることになる。
【００１７】
このことは、同様のリングを用いた処理である頭部斜行部の開き処理においても全く同じである。
【００１８】
その結果、開き（捻り）角度が大きい場合、上記直線状の頭部斜行部や端部斜行部のうち特に径方向内側のものが、ステータコアの内周面よりも更に径方向内側に進入してしまうため、ステータコア内部へのロータの挿入や、ロータの端面に設けたファンとの干渉が問題となる。
【００１９】
また、上述したように、頭部斜行部や端部斜行部が円周面を延在するのではなく平面上を延在することは、頭部斜行部や端部斜行部とその先端の頭部先端部や端部先端部との境界部にて、及び、頭部斜行部や端部斜行部とスロット導体部との境界部にて、これら頭部斜行部や端部斜行部を断面角形の導体をその角部に向けて折り曲げることを意味し、この境界部分の絶縁皮膜に大きなストレスを生じさせてセグメントの電気絶縁性を低下させ、走行モータのような高電圧回転電機に採用する場合の弱点となる可能性があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、セグメントの絶縁皮膜に対するストレスが小さく、かつ、ロータ挿入作業との干渉を回避可能な回転電機のセグメント順次接合ステータコイル及びその製造方法を提供することをその目的としている。
【００２０】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、セグメントの絶縁皮膜に対するストレスが小さく、かつ、ロータ挿入作業との干渉を回避可能な回転電機のセグメント順次接合ステータコイル及びその製造方法を提供することをその目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなる回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
前記頭部斜行部又は前記端部斜行部は、前記ステータコアの軸心を中心として円弧状に形成されていることを特徴としている。
【００２２】
このように構成すれば、頭部斜行部や端部斜行部がステータコアの内周面より径方向内側へ進入することがないので、ロータ組み付け作業の邪魔になることがなく、大径のファンの設置も容易となる。
【００２３】
また、頭部斜行部や端部斜行部の両端では折り曲げが生じるが、この折り曲げの方向は周方向となり、セグメントの角形断面の径方向へ延在する辺を折り曲げ線として折り曲げが生じるので、絶縁皮膜に掛かるストレスを従来より格段に低減することができ、特に高電圧用途に有利となる。
【００２４】
請求項２記載の構成は請求項１記載の構成において更に、径方向に隣接する一対の前記導体収容位置に個別に収容される一対の前記スロット導体部に連なる小回り頭部を有する前記セグメントである小回りセグメントと、前記小回り頭部を径方向へ囲む大回り頭部を有する前記セグメントである大回りセグメントとにより構成されるセグメントセットを、径方向へ複数セット有し、径方向にて等しい位置を有して周方向に配列される多数の前記セグメントセットは、所定の相電圧が印加される部分相コイルを形成し、前記相コイルは、径方向に異なる前記セグメントセットにより別々に形成された多数の前記部分相コイルを、径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続して構成されることを特徴としている。
【００２５】
従来、セグメント順次接合ステータコイルを用いる回転電機の用途としては車両用交流発電機が考えられていたが、更に大出力の車両の走行モータとして採用することが期待される。走行モータは配線、ステータコイルの抵抗損失低減のために従来より格段に高いバッテリ電圧（数百V）により給電される必要がある。しかし、両者の回転数にほとんど相違がないため、走行モータ用のセグメント順次接合ステータコイルは車両交流発電機用のセグメント順次接合ステータコイルに比較して格段の多ターン化が要求されることになる。
【００２６】
ターン数の増大には、図１３に示すようにセグメント３３（ａ〜ｅ）を多重相互囲み配置すること（図１３では５重）によりスロットS内の径方向導体数を増加することが考えられるが、この多重相互囲みセグメント方式によれば、囲み数に等しい種類のセグメントが必要となること、外側のセグメント３３ｅの頭部の配線距離が長くなるために配線抵抗が増大してしまうという問題があった。
【００２７】
特に、このU字状のセグメントの頭部先端部Hの径方向幅は製造上の理由によりその脚部L対の径方向幅よりも大きくなるため、図１５では省略したが、実際には図１３によれば頭部側コイルエンド３１１の径方向幅Wが相当に大きくなり、頭部側コイルエンド３１１の軸方向長も増大して、モータ軸長が増大し、その体格重量も増大してしまうという問題もあった。
【００２８】
更に、上記したようにセグメントの頭部の径方向幅がその脚部対の径方向幅よりも大きくなるために、展開時の擦れ合いを防止するために径方向に隣接する異なるセグメントの脚部H、H間に隙間ｄを確保しなければならず、その分だけスロット占積率が低下してしまうという問題があった。
【００２９】
また更に、上記多重の囲みにより内部のセグメント３３ａは放熱が悪くなるという問題もあった。
【００３０】
このような問題に対し、この構成では、図３に示すように、スロット内の径方向へ連続する４つの導体収容位置を占めるセグメントセットを径方向に積み重ね、周方向に配列される所定のセグメントセットを直列接続して部分相コイルを構成し、それぞれ異なる径方向位置のセグメントセットにより構成されて互いに径方向に隣接する各部分相コイルを径方向に順次接続して相コイルを形成する構成を採用した。
【００３１】
この構成によれば、径方向に隣接する各部分相コイルの接続を異形のU字状のセグメントを用いることにより簡単に実施することができ、その上、径方向に異なるセグメントセット（部分相コイル）間の温度や配線長さのばらつきにより電流分布が局部的に集中して局部的に過熱が生じることもなく、容易に多ターン化を実現することができる。
【００３２】
請求項３記載の構成は請求項２記載の構成において更に、同じ相電圧が印加されるスロット導体部をそれぞれ収容するとともに互いに周方向に連続して隣接する多数の前記スロットにより構成される同相スロット群を有し、共通の前記スロットに収容されてそれぞれ径方向に異なる位置をもつ多数の前記部分相コイルを径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続してそれぞれ構成されて同相スロット群の互いに異なるスロットに収容される多数の前記直列相コイル回路を有し、前記相コイルは、前記多数の直列相コイル回路を並列接続して構成されることを特徴としている。
【００３３】
従来、セグメント順次接合ステータコイルを用いる回転電機の用途としては車両用交流発電機が考えられていたが、更に大出力の車両の走行モータとして採用することが期待される。このような大出力化には、大電流が必要であり、大電流化のためのセグメント断面積の増大には限界があるため、部分相コイルを並列に接続して相コイルの合計断面積を増大する必要があるが、このような並列接続は渡り線の追加などを必要とするためセグメント順次接続により構成することが容易ではなかった。
【００３４】
そこで、この構成では、請求項２記載の相コイルを直列相コイル回路とし、この直列相コイル回路を複数設け、各直列相コイル回路を同相スロット群の互いに異なるスロットに収容する構成を採用した。本構成によれば、各直列相コイル回路間の配線抵抗のばらつきをなくすことができ、また、各部分相コイル間の電流ばらつきを良好に低減することができる。特に、径方向異なる位置の部分相コイル間の抵抗ばらつきがあったとしても、上記各直列相コイル回路間の抵抗ばらつきが生じないという利点は重要な利点である。
【００３５】
したがって、この構成によれば、多種類のセグメントを用いたり、コイルエンドにて複雑な特別の渡り線を追加したりすることなく、コイルの多ターン化を実現することができ、高電圧を必要とする自動車用走行モータのステータコイルを実現することができる。
【００３６】
請求項４記載の本発明は、略U字状の頭部と、前記頭部の両端から平行に真っ直ぐに延在する一対の脚部とを有する未展開のセグメントを準備し、ステータコアの互いに所定ピッチ離れた一対のスロットに前記両脚部の中央部を挿通し、前記ステータコアの中心軸を中心として同軸配置されて互いに相対回動可能な複数のリングを準備し、前記一対の脚部のうち前記スロットから前記頭部と反対側へ所定の軸方向長さだけ飛び出した飛び出し部分の先端部を互いに異なる前記リングにより個別に軸方向へ保持し、前記各リングを相対回動させることにより前記飛び出し部分を径方向にみて軸心に対して斜めとなるように曲げて端部斜行部となし、前記互いに隣接する前記一対の脚部の先端同士を接合することにより多数の前記セグメントを順次接続してステータコイルとする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
前記脚部の飛び出し部分が前記リング回動中に摺接する略円筒状の外周面をもつ筒状案内部材を配置することにより、前記端部斜行部を軸方向にみて円弧状に湾曲させることを特徴としている。
【００３７】
このようにすれば、簡単に端部斜行部を円弧状に斜行させることができ、請求項１記載の効果を簡素な作業により実現することができる。
【００３８】
請求項５記載の発明は、略U字状の頭部と、前記頭部の両端から平行に真っ直ぐに延在する一対の脚部とを有する未展開のセグメントを準備し、同軸配置されて互いに相対回動可能な複数のリングを準備し、前記両脚部の中央部分を前記リングで個別に保持し、前記各リングを回動させることにより前記脚部のうち前記頭部側に残留する脚部の残留部分を径方向にみて軸心に対して斜めとなるように曲げて頭部斜行部となす回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
前記リング回動中に前記脚部の残留部分が摺接する略円筒状の外周面をもつ筒状案内部材を配置することにより、前記頭部斜行部を軸方向にみて円弧状に湾曲させることを特徴としている。
【００３９】
このようにすれば、簡単に頭部斜行部を円弧状に斜行させることができ、請求項１記載の効果を簡素な作業により実現することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のセグメント順次接合型ステータコイルを有する高電圧車両用回転電機の例を図に示す各実施形態に基づいて説明する。図１は車両の走行動力発生用の走行モータとして使用されるこの回転電機の軸方向断面図である。ただし、ステータコイルのコイルエンド部分は模式図示されている。図２はステータコイルの一部をなす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部分断面図である。
（全体構成の説明）
図１において、走行モータは、ステータコア１、ロータ２、ステータコイル３、ハウジング４、回転軸７を有している。ステータコア１は、ハウジング４の周壁内周面に固定され、ステータコイル３はステータコア１の各スロットに巻装されている。ロータ２は、ハウジング４に回転自在に支持された回転軸７に固定されたIPM型ロータであり、ステータコア１の径内側に配置されている。ステータコイル３は三相電機子巻線であって、外部の約３００Vのバッテリから給電される三相インバータから給電されている。
【００４１】
この走行モータは、二次電池車又は燃料電池車又はハイブリッド車の走行動力を発生する永久磁石型三相ブラシレスＤＣモータ（同期モータ）であるが、ロータ構造としては、公知の種々の形式に置換可能である。このような種々の形式の同期機自体は周知であるので説明を省略する。
（ステータコイル３の説明）
ステータコイル３は、図２に示す所定数のセグメント（本発明で言うセグメントセット）３３をステータコア１の一側からステータコア１の各スロットに挿通し、スロットから各セグメント３３の飛び出し端部をステータコア１の他側に必要長さだけ突出させ、各セグメント３３の飛び出し端部を周方向に略電気角π／２だけそれぞれ捻り、各セグメント３３の飛び出し端部の先端部（接合部）を所定の組み合わせで溶接して構成されている。セグメント３３は、溶接部分すなわち上記飛び出し端部の先端部（端部先端部ともいう）を除いて樹脂皮膜で被覆された長板Ｕ字形状を有している。この種のセグメント順次接合型のステータコイル自体は、上述したようにもはや公知となっている。
【００４２】
セグメント（セグメントセット）３３の詳細を更に詳しく説明する。
【００４３】
一つのセグメント（セグメントセット）３３は、略V字状の頭部と、この頭部の両端から直線的に伸びてスロットに収容されている一対のスロット導体部と、両スロット導体部の先端からそれぞれ伸びる一対の飛び出し端部とをそれぞれ有する一つの大セグメント３３１と一つの小セグメント３３２とからなる。これにより、ステータコイル３は、ステータコア１の一側に全体としてリング状に存在する第一のコイルエンド部（頭部側コイルエンド）３１１と、ステータコア１の他側に全体としてリング状に存在する第二のコイルエンド（端部側コイルエンド）部３１２と、スロット内に存在するスロット導体部とに区分される。
【００４４】
つまり、図１において、頭部側コイルエンド３１１は各セグメント３３の上記頭部により構成され、端部側コイルエンド３１２は各セグメント３３の上記飛び出し端部により構成されている。
【００４５】
図１において、４セットのセグメントセット３３が径方向へ順番に挿通されている。３３０１は最も径方向内側のセグメントセット群S1の一つのセグメント３３の頭部、３３０２は径方向内側から数えて２番目のセグメントセット群S2の一つのセグメント３３の頭部、３３０３は径方向内側から数えて３番目のセグメントセット群S3の一つのセグメント３３の頭部、３３０２は最も径方向外側のセグメントセット群S3の一つのセグメント３３の頭部であり、径方向へ順番に４個並んだ頭部は、前述した頭部側コイルエンド３１１を構成している。ただし、図１では、図示簡単化のために端部側コイルエンド３１２は２つのセグメントセット群の径方向へ並んだ合計８本（４対）の飛び出し端部しか図示していない。
（セグメント３３の説明）
セグメント（セグメントセット）３３を図２を参照して説明する。
【００４６】
セグメント（セグメントセット）３３は、大きい大セグメント（大回りセグメントともいう）３３１と、小さい小セグメント（小回りセグメントともいう）３３２とを有している。この大セグメント３３１とこの大セグメント３３１が囲む小セグメント３３２とをセグメントセットと称する。
【００４７】
大セグメント３３１において、３３１ａ、３３１ｂはスロット導体部、３３１ｃは頭部、３３１ｆ、３３１ｇは飛び出し端部である。飛び出し端部３３１ｆ、３３１ｇの先端部３３１ｄ、３３１ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３１ａを最内層のスロット導体部と称し、スロット導体部３３１ｂを最外層のスロット導体部と称する。
【００４８】
小セグメント３３２において、３３２ａ、３３２ｂはスロット導体部、３３２ｃは頭部、３３２ｆ、３３２ｇは飛び出し端部である。飛び出し端部３３２ｆ、３３２ｇの先端部３３２ｄ、３３２ｅは接合部分であるので端部先端部又は接合部とも称する。スロット導体部３３２ａを中内層のスロット導体部と称し、スロット導体部３３２ｂを中外層のスロット導体部と称する。
【００４９】
符号’は、図示しない大セグメント又は小セグメントの符号’がない部分と同じ部分を示す。したがって、図２では、互いに径方向に隣接する接合部３３１ｄと接合部３３２ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｄと接合部３３１ｄ’とが溶接され、互いに径方向に隣接する接合部３３２ｅと接合部３３１ｅ’とが溶接されている。
【００５０】
図２では、最内層のスロット導体部３３１ａと中内層のスロット導体部３３２ａが、ロータコア７１の所定のスロットに収容される場合、同一のセグメント３３１、３３２の最外層のスロット導体部３３１ｂと中外層のスロット導体部３３２ｂはこの所定のスロットから略所定奇数磁極ピッチＴ（たとえば１磁極ピッチ（電気角度π））離れたスロットに収容される。小セグメント３３２の頭部３３２ｃは大セグメント３３１の頭部３３１ｃに囲まれるようにして配置されている。
（スロット内のセグメントセット配置）
スロットのセグメントセットの配置状態を図３に示す。
【００５１】
３５はスロットである。スロット３５には径方向へ１６個の導体収容位置Ｐ１〜Ｐ１６が設定され、各導体収容位置Ｐ１〜Ｐ１６にはそれぞれ１個のスロット導体部が収容されている。各スロット３５は、４セットのセグメントセット群Ｓ１〜Ｓ４が径方向へ順番に収容し、導体収容位置P１〜P４はセグメントセット群S１を、導体収容位置P４〜P８はセグメントセット群S２を、導体収容位置P９〜P１２はセグメントセット群S３を、導体収容位置P１３〜P１６はセグメントセット群S４を収容している。各セグメントセット群S１〜S４はそれぞれ周方向へ配列された多数のセグメント３３からなる。
【００５２】
この最も内側のセグメントセット群Ｓ１を一例として詳しく説明すると、最内層のスロット導体部３３１ａはステータコア３２のスロット３５の径方向最内側に配置され、以下、径方向外側へ順に、中内層のスロット導体部３３２ａ、中外層のスロット導体部３３２ｂ’、最外層のスロット導体部３３１ｂ’の順に配置され、結局、各スロット３５は４本のスロット導体部を４層１列に収容する。図３において、スロット導体部３３２ｂ’、３３２ｂ’は、スロット導体部３３２ａ、３３１ａをもつ大セグメント３３１、小セグメント３３２とは異なる大セグメント３３１、小セグメント３３２に属している。他のセグメントセットＳ２〜Ｓ４も上記と同様の配置、構成を持つことは言うまでもない。大セグメント３３１と小セグメント３３２とからなるセグメント（セグメントセット）３３をスロット３５に挿通する状態を図４に示す。
（三相ステータコイルの構成の説明）
径方向に４セット配列されたセグメントセット群S１〜S４による三相ステータコイルの接続を図９を参照して以下に説明する。図９はU相の相コイルを示す。
【００５３】
１磁極ピッチ当たり９スロット（同相３スロット、３相）、極数１２、スロット数１０８とされる。隣接３スロットは、同相の相電圧が印加される同相スロット群を構成している。１スロットには上記したように１６個の導体収容位置P１〜P１６が径方向に形成され、各導体収容位置には１つのスロット導体部が収容される。
【００５４】
各スロットの径方向最内側から数えて１〜４番目の４つの導体収容位置Ｐ１〜Ｐ４に収容されるセグメントセット群S１は、波巻きなどにより接続されて第１の部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１１、Ｕ２１、Ｕ３１はこの第１の部分相コイルである。部分相コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００５５】
各スロットの径方向最内側から数えて５〜８番目の４つの導体収容位置Ｐ５〜Ｐ８に収容されるセグメントセット群S２は、波巻きなどにより接続されて第２の部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１２、Ｕ２２、Ｕ３２はこの第２の部分相コイルである。部分相コイルＵ１２、Ｕ２２、Ｕ３２は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００５６】
各スロットの径方向最内側から数えて９〜１２番目の４つの導体収容位置Ｐ９〜Ｐ１２に収容されるセグメントセット群S３は、波巻きなどにより接続されて第３の部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１３、Ｕ２３、Ｕ３３はこの第３の部分相コイルである。部分相コイルＵ１３、Ｕ２３、Ｕ３３は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００５７】
各スロットの径方向最内側から数えて１３〜１６番目の４つの導体収容位置Ｐ１３〜Ｐ１６に収容されるセグメントセット群S４は、波巻きなどにより接続されて第４部分相コイルを各相当たり３個形成する。図９に示すＵ１４、Ｕ２４、Ｕ３４はこの第３の部分相コイルである。部分相コイルＵ１４、Ｕ２４、Ｕ３４は、隣接する同相スロット群を構成する３つスロットのうち互いに異なるスロットに収容される。
【００５８】
また、部分相コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４は、同相スロット群をなす隣接３スロットのうちの周方向一方側から数えて最初のスロットに収容され、部分相コイルＵ２１、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４は、同相スロット群をなす隣接３スロットのうちの周方向一方側から数えて中央のスロットに収容され、部分相コイルＵ３１、Ｕ３２、Ｕ３３、Ｕ３４は、同相スロット群をなす隣接３スロットのうちの周方向一方側から数えて最後のスロットに収容される。
【００５９】
部分相コイルＵ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ１４は、隣接する部分相コイル同士が順番に接続されて直列相コイル回路Ｕ１を形成し、部分相コイルＵ２１、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４は、隣接する部分相コイル同士が順番に接続されて直列相コイル回路Ｕ２を形成し、部分相コイルＵ３１、Ｕ３２、Ｕ３３、Ｕ３４は、隣接する部分相コイル同士が順番に接続されて直列相コイル回路Ｕ３を形成する。これらの径方向に隣接する部分相コイル同士の接続は、従来より公知であるように径方向に隣接する２つの部分相コイルの空きの導体収容位置の一つ同士に異形のU字状セグメントを挿入して接続される。
【００６０】
たとえば、部分相コイルＵ１２は、通常のセグメント（好ましくは大回りセグメント）を一つ抜くことによりできた一対の空きの導体収容位置の一つと、同様に部分相コイルＵ１３に形成された空きの導体収容位置の一つとにこの異形のU字状のセグメントを挿入して、部分相コイルＵ１２、Ｕ１３を接続することができる。
【００６１】
また、部分相コイルＵ１２の残りの一つの空きの導体収容位置と、同様に部分相コイルＵ１１に形成された空きの導体収容位置の一つとにこの異形のU字状のセグメントを挿入して、部分相コイルＵ１２、Ｕ１３を接続することができる。
【００６２】
部分相コイルＵ１１の残る一つの空きの導体収容位置には中性点用（引き出し端子用でも良い）の異形セグメントが挿入され、同様に、部分相コイルＵ１４の残る一つの空きの導体収容位置には引き出し端子用（中性点用でも良い）の異形セグメントが挿入される。
【００６３】
直列相コイル回路Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は、両端同士が接続されて並列接続され、Ｕ相の相コイルを形成する。
【００６４】
以下、通常のセグメント順次接合ステータコイルの標準製造プロセスをまず最初に説明し、その後、この実施例特有の製造工程を説明する。
（標準の頭部捻り工程）
まず、必要本数の小セグメント３３２と大セグメント３３１との展開前の形状をもつ２種類の松葉状セグメントを準備する。これらの松葉状セグメントの両脚部は、互いに略隣接して直線状に延在しており、その頭部は鋭く屈曲している。次に、松葉状セグメントをＵ字状セグメントに加工してセグメントの一対のスロット導体部を周方向へ互いに略磁極ピッチ離れさせるともに必要数のセグメントをステータコアの各スロットに同時挿通できるようにそれらを空間配置（周方向へ整列）させる工程が次のように行われる。
【００６５】
この頭部捻り工程を図５、図６を参照して以下に説明する。
【００６６】
この頭部捻り工程におけるセグメント挿入前の状態を図５に示す。図５において、１０は頭部捻り装置、１１は小リング、１２は大リングであり、両者は相対回転可能に同軸配置されている。大リング１１にはそれぞれ径方向へ並んだ一対の孔１２１、１２２が周方向所定ピッチで設けられ、小リング１２には孔１２１、１２２と周方向等ピッチで径方向へ並んだ一対の孔１１１、１１２が設けられている。孔１１１〜１１４は径方向へ一列に並んでいる。大回りセグメント（大セグメント）３３１の両スロット導体部を、最も内側の孔１１１と最も外側の孔１２２に挿入し、小回りセグメント（小セグメント）３３２の両スロット導体部は、最も内側の孔１１１の外側の孔１１２と、最も外側の孔１２２の内側の孔１２１とに挿入する。
【００６７】
図６は、すべての大セグメント３３１とすべての小セグメント３３２とを小リング１１と大リング１２との孔１１１、１１２、１２１、１２２に嵌挿した状態を示す。図６において、１６は小リング１１と大リング１２の軸方向上方に配置された頭部押さえプレートである。頭部押さえプレート１６の下端面には、同一周方向位置の大セグメント３３１の頭部の頂部と小セグメント３３２の頭部の頂部とのペアを、周方向両側から挟む一対の爪部（一つのみ図示）１６０を有している。すなわち、各セグメント３３を孔１１１、１１２、１２１、１２２に挿入した後、押さえプレート１６が降下して、各対の爪部１６０が、周方向同位置の大セグメント３３１の頭部の頂部と小セグメント３３２の頭部の頂部とを周方向両側から挟む。
【００６８】
その後、大リング１２及び小リング１１とを、静止するこの頭部押さえプレート１６に対して半磁極ピッチだけ互いに逆方向に回動される。これにより、すべてのセグメント３３の日本の脚部は周方向１磁極ピッチだけ周方向に展開される。
【００６９】
リング１１、１２の回動時に、セグメント３３の頭部の頂部はリング１１、１２の回動とともにリング１１、１２にむけて軸方向に変位するので、頭部押さえプレート１６はそれに合わせて軸方向に変位させる。１７は、大セグメント３３１、小セグメント３３２が深く落下しないように規制する規制プレートである。規制プレート１７を、径方向外側の２つの脚部が載置される外側規制プレートと、径方向内側の２つの脚部が載置される内側規制プレートとに分割し、この内側規制プレートをリング１１に固定してリング１１と一体に回動させ、この外側規制プレートをリング１２に固定してリング１２と一体に回動させてもよい。
【００７０】
次に、頭部押さえプレート１６により各セグメント３３を保持したまま、小リング１１と大リング１２とを各セグメント３３から離脱させる。
（標準の端部挿入工程）
次に、小回り状のＵ字状セグメント３３２を上記両穴付きリングから抜き出して、図４に一部示すようにステータコア１のスロット３５の中内層位置及び中外層位置に挿通し、大回り状のＵ字状セグメント３３１を上記両穴付きリングから抜き出して、ステータコア１のスロット３５の最内層位置及び最外層位置に挿通する。この時、上記頭部押さえプレート１６で各セグメントがばらけないように保持することにより、各セグメントを一挙に各スロット３５に挿通することができる。その後、この頭部押さえプレート１６は取り外される。
【００７１】
なお、上記した小回り状のＵ字状セグメント３３２、大回り状のＵ字状セグメント３３１のステータコアのスロット３５へ挿通するまでの工程は上記に限られるものではなく、上記した他に種々採用することができる。
（標準の端部捻り工程）
上記のようにスロットに挿通されたセグメント３３の端部の捻り成形工程を以下に説明する。
【００７２】
この実施例では、大セグメント３３１の最外層スロット導体部３３１ｂに連なる端部３３１ｇ（外層側端部ともいう）は周方向一方側に捻られ、大セグメント３３１の最内層スロット導体部３３１ａに連なる端部３３１ｆ（内層側端部ともいう）は周方向他方側に捻られている。小セグメント３３２の中内層のスロット導体部３３２ａに連なる端部３３２ｆ（内層側端部ともいう）は周方向一方側に捻られ、小セグメント３３２の中外層のスロット導体部３３２ｂに連なる端部３３２ｇ（外層側端部ともいう）は周方向他方側に捻られている。導体部３３１ｆと３３２ｆとの周方向捻り量の合計は１磁極ピッチとされ、導体部３３１ｇと３３２ｇとの周方向捻り量の合計は１磁極ピッチとされている。
【００７３】
上記した大セグメント３３１および小セグメント３３２からなるセグメントセットの捻り加工を図７、図８を参照して更に詳しく説明する。図７はステータコイル捻り装置５００の模式縦断面図、図８は図７におけるＡーＡ断面矢視図である。
【００７４】
まず、ステータコイル捻り装置５００の構成を説明する。
【００７５】
ステータコイル捻り装置５００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３２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３２の浮き上がりを防止するワーク押さえ５３、ステータコア３２の一端から出たセグメント３３の飛び出し脚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〜５４４ａ、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〜５４４ａと昇降駆動機構５４ｂとを制御するコントローラ５５を備えている。
【００７６】
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いる。各捻り治具５４１〜５４４は回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａにより独立に回転可能とされ、かつ、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。
【００７７】
図８に示されているように、捻り治具５４１〜５４４の先端面には、挿入されたセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇの各先端（接合部）を保持するセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂが穿設されている。このセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、ステータコア１のスロット３５の総数に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。
【００７８】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂは、図８に示すように、互いに径方向に隣接するセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂ同士の連通を防止するための隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄが設けられている。隔壁５４１ｃ〜５４４ｃ、５４２ｄ、５４３ｄの厚みは、径方向外側から数えて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５４２ｄ、５４３ｄで形成される間隔ｄ２の方が大きくなるように設定されている。
【００７９】
次に、ステータコイル捻り装置５００の作動を説明する。
【００８０】
スロット３５内にセグメント３３が配置されたステータコア３２をワーク受け５１にセットする。次に、ステータコア３２の外周部をクランパ５２に固定する。その後、ワーク押さえ５３でステータコア３２の上部及び大セグメント３３１の頭部３３１ｃを押さえることにより、ステータコア３２及びセグメント３３の上下方向の動きを規制する。
【００８１】
セグメント３３が配置されたステータコア３２をクランパ５２及びワーク受け５３により固定した後、昇降用シャフト５４ａによって捻り整形部５４を上昇させ、各捻り治具５４１〜５４４に形成されたセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを挿入する。
【００８２】
セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにはセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇの先端すなわち後に接合部となる部分だけが挿入可能となっている。セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇはテーパ状に形成されているため、セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂにスムーズに挿入されることができる。
【００８３】
セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを捻り整形部５４のセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入した後、捻り整形部５４は、回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａおよび昇降駆動機構５４ｂにより回動され、昇降される。
【００８４】
次に、捻り整形部５４の回転について説明する。
【００８５】
捻り治具５４１および治具５４３を時計回り方向に第一の角度だけ回転させ、捻り治具５４２および捻り治具５４４を反時計回り方向に第二の角度だけ回転させる。この時、第一の角度と第二の角度の大きさは等しくなくてもよく、両者の合計が必要なスロットピッチとなればよい。
【００８６】
その後、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇのうちスロット３５の出口からセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口までの部分の長さを一定に保つように、昇降駆動機構５４ｂおよび回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを制御しながら捻り整形部５４を回転しながら上昇させる。この時、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇは円弧状の軌跡を描くように回転しながら上昇することが好ましい。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セグメント３３の変形を防止するため、半磁極ピッチ（Ｔ／２）に相当する角度を所定量超えた角度まで行われることが好ましい。
【００８７】
その後、昇降駆動機構５４ｂおよび回転駆動機構５４１ａ〜５４４ａを上記前工程と逆向きの回転させ、下降させる。このようにして、セグメント３３の捻り行程を終了し、捻り整形部５４を下降させて捻り治具５４１〜５４４のセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂからセグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇを取り外す。セグメント３３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。最後に、クランパ５２及びワーク押さえ５３が外され、セグメント３３に捻りが加えられたステータが取り出される。
【００８８】
結局、この捻り工程は、まずセグメント３３の端部を周方向にのみ回転変位させてセグメント３３を周方向に倒し、続いてセグメント３３の端部を周方向並びに軸方向に変位させてセグメント３３を深く傾け、その後、所定の加工量を超えてセグメント３３の端部を周方向ならびに軸方向に変位させてセグメント３３を過剰に深く傾け、その後でセグメント３３の端部を所定の加工量まで戻すことにより行われる。
【００８９】
捻り整形部５４はステータコア３２に対して周方向だけでなく軸方向にも相対移動する。そのため、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇのうち、スロット３５の出口からセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂの入口までの部分、すなわち、端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇからその端部先端（接合部）３３１ｄ、３３１ｅ、３３２ｄ、３３２ｅの長さを差し引いた長さを一定に保つように、セグメント３３の端部３３１ｆ、３３１ｇ、３３２ｆ、３３２ｇが円弧状の軌跡を描くように捻じることができ、これにより、セグメント３３がセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから抜け出るのを防止することができる。
【００９０】
また、セグメント３３の端部先端（接合部）３３１ｄ、３３１ｅ、３３２ｄ、３３２ｅのみが、セグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂに挿入されており、また、前述と同様にセグメント３３がセグメント挿入部５４１ｂ〜５４４ｂから抜け出ることはない。
（標準の溶接工程）
次に行う標準の溶接工程を以下に説明する。この工程は本質的に従来と同じである。
【００９１】
上記セグメントの端部の捻りの後、図１、図２に示すように、径方向内側から１層目と２層目の端部先端部（接合部）が溶接され、径方向内側から３層目と４層目の端部先端部（接合部）が溶接されて、ステータコイル３１が完成される。溶接には、アーク溶接が用いられる。
（この実施例の特徴をなす頭部捻り工程の説明）
次に、この実施例の特徴をなす頭部捻り工程を以下に説明する。なお、以下の説明において用いる符号が上記実施例で用いた符号と重複する場合でも、技術的に無関係である場合もあるものとする。
【００９２】
図１０を参照して、この実施態様の頭部捻り工程を説明する。
【００９３】
１０は、図６に示す頭部捻り装置と基本的に同一の頭部捻り加工を行う頭部捻り装置であり、基本的な動作は同じであるので、異なる点のみを以下に説明する。主要な変更点は、この実施例の頭部押さえプレート１６が円盤状案内部材１６ａを有している点にある。
【００９４】
更に詳しく説明すると、１６００は頭部押さえ装置（本発明で言う頭部押さえ部材）部材であり、リング１１、１２を有するセグメント回動装置２０００と軸心同一に対面している。１６０１は図示しないシリンダにより昇降する昇降筒であり、昇降筒１６０１は、その下面に隣接してスラストベアリング１６c、１６dを介して頭部押さえプレート１６が回転自在に保持している。スラストベアリング１６cは頭部押さえプレート１６の重量を保持するためのものであり、スラストベアリング１６dは頭部押さえプレート１６がセグメント３３の頭部を押さえる時に反力に関わらず頭部押さえプレート１６の回動を可能とするためのものである。
【００９５】
頭部押さえプレート１６は、セグメント３３の頭部先端部３３aの直上に位置して前述の爪部１６０を有している。また、頭部押さえプレート１６の下面中央部には、円盤状案内部材１６aが設けられている。この円盤状案内部材１６aの外径は、リング１１に保持されるセグメントセット３３の大回りセグメント３３１の間の径Dより僅かに大きく形成されている。また、円盤状案内部材１６aの下端面と外周面との間の角部は面取りされている。１６２は円盤状案内部材１６aの外周面である。
【００９６】
１６３は円筒部材であって、セグメント展開時にセグメント３３の頭部が径方向外側にはみ出すのを抑止するためのものである。
【００９７】
セグメント３３は、大セグメント３３１と小セグメント３３２とからなるセグメントセットであって、セグメント３３のうち、リング１１、１２に保持される部分及びリング１１、１２から下方に突出して円盤状の規制プレート１７の上面に接する部分は、セグメント３３の脚部３３cと呼称され、セグメント３３のU字状の頭部先端部３３aと脚部３３cとの間に位置して脚部３３cと同一直線上に延在してリング１１、１２の上方に突出している部分を頭部斜行部用直線部３３bと称する。頭部斜行部用直線部３３bは、この装置１０により捻られて頭部斜行部となる。
（動作）
頭部押さえ装置（本発明で言う頭部押さえ部材）部材１６００を下降し、規制プレート１７を上昇させて、爪部１６０によりセグメントセット３３の頭部先端部を周方向に挟持させ、頭部斜行部用直線部３３bの長さを所定必要長さだけ確保した状態で、リング１１、１２を互いに逆方向へ半磁極ピッチだけそれぞれ回動させ、頭部斜行部用直線部３３bを周方向へ捻り、頭部斜行部とする。
【００９８】
この捻りにより、頭部斜行部の軸方向長さが縮小するが、頭部押さえプレート１６は所定の付勢力で下方に付勢されているので、爪部１６０は常にセグメントセット３３の頭部先端部３３aを挟持することができる。
【００９９】
この捻りに際して、円盤状案内部材１６aの外周面１６２は、大回りセグメント３３１の径方向内側の頭部斜行部直線部３３bをこの外周面１６２に沿いつつ周方向への湾曲させるので、前述した効果を得ることができる。
【０１００】
（変形態様）
上記した工程では、円盤状案内部材１６aの外周面により頭部斜行部を円筒面上に延在させたが、リング１１に同様の外周面をもつ案内部材を設けても同様の効果を奏することができる。
（この実施例の特徴をなす端部捻り工程の説明）
次に、この実施例の特徴をなす端部捻り工程を以下に説明する。なお、以下の説明において用いる符号が上記実施例で用いた符号と重複する場合でも、技術的に無関係である場合もあるものとする。
【０１０１】
図１１を参照して、この実施態様の頭部捻り工程を説明する。
【０１０２】
５は、図７に示す端部捻り装置と基本的に同一の頭部捻り加工を行う端部捻り装置であり、基本的な動作は同じであるので、異なる点のみを以下に説明する。変更点は、図７に示す装置に円盤状案内部材１６ｂを追加した点にある。その他、５１はステータコア１を支承するワーク支承部材、５２はワークの変位を規制するクランプ部材である。
【０１０３】
円盤状案内部材１６ｂは、たとえば永久磁石を内蔵しており、ステータコア１の下端面に吸着されている。円盤状案内部材１６ｂの外周面は大回りセグメント３３２の内周面側の表面に略接する外周面を有している。
【０１０４】
このようにすれば、リング５４３の回動により、先端がリング５４３に保持される大回りセグメント３３２の端部斜行部用直線部３３ｃが径方向内側へ倒れようとしても、円盤状案内部材１６ｂの外周面がそれを阻止するので、捻り後の端部斜行部用直線部３３ｃである端部斜行部は円筒面上を延在することになる。
【０１０５】
図１２にこの製造方法により形成されて径方向に見た場合に周方向に延在する端部斜行部２０００を示す。ただし、スロット３５には径方向に４つのスロット導体部２００２だけが収容されている例である。２００１は端部斜行部２０００の先端の端部先端部であり、軸方向に突出している。破線は、円盤状案内部材１６a、１６ｂを用いない場合における端部斜行部を示す。
【０１０６】
（変形態様）
上記した工程では、ステータコア１に固着した円盤状案内部材１６ｂの外周面により端部斜行部を円筒面上に延在させたが、昇降用シャフト５４ａの上端面又は略円筒状の捻り治具５４４にこの円盤状案内部材１６ｂ又は同等の外周案内面をもつ円筒部材を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の車両用走行モータの縦断面図である。
【図２】 図１のセグメントの模式斜視図である。
【図３】 図１のステータコアの径方向部分断面図である。
【図４】 セグメントセットをスロットに挿通する直前の状態を示す模式斜視図である。
【図５】 セグメントの頭部捻り装置のリングに挿通する状態を示す模式断面図である。
【図６】 頭部捻り装置の模式縦断面図である。
【図７】 端部捻り装置の模式縦断面図である。
【図８】 端部捻り装置のリングの平面図である。
【図９】 ステータコイルのＵ相結線図である。
【図１０】 好適な実施態様における頭部側コイルエンドの捻り処理を示す径方向模式部分断面図である。
【図１１】 好適な実施態様における端部側コイルエンドの捻り処理を示す径方向模式部分断面図である。
【図１２】 図１１の捻り処理により形成された端部斜行部を示す模式系方向部分側面図である。
【図１３】 従来のセグメントセットの頭部側コイルエンドを示す径方向模式断面図である。
【符号の説明】
１ ステータコア
３ ステータコイル
３３ セグメント（セグメントセット）
３３１ 大セグメント（大回りセグメント）
３３１ａ、３３１ｂ 大セグメント３３１のスロット導体部
３３１ｃ 大セグメント３３１の頭部
３３１ｆ、３３１ｇ 大セグメント３３１の飛び出し端部（端部斜行部）
３３１ｄ、３３１ｅ 大セグメント３３１の端部先端部
３３２ 小セグメント（小回りセグメント）
３３２ａ、３３２ｂ 小回りセグメント３３２のスロット導体部
３３２ｃ 小回りセグメント３３２の頭部
３３２ｆ、３３２ｇ 小回りセグメント３３２の飛び出し端部
３３２ｄ、３３２ｅ 小回りセグメント３３２の端部先端部
３５ スロット

Claims (5)

1. 径方向へ順番に並んだ偶数個の導体収容位置を有するステータコアのスロットに収容され、順次接続されてＭ（Ｍは３以上の整数）相電機子コイルの相コイルの１ターンを構成する多数のセグメントを有し、
   前記セグメントは、互いに所定ピッチ離れた一対の前記スロットの互いに異なる導体収容位置に個別に収容される一対のスロット導体部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの一端側へ突出して頭部側コイルエンドを構成する頭部と、前記両スロット導体部から前記ステータコアの他端側へ突出して端部側コイルエンドを構成する一対の飛び出し端部とを有し、
   前記頭部は、略Ｕ字状の頭部先端部と、前記頭部先端部の両端から周方向かつ軸方向へ斜行して前記一対のスロット導体部に個別に連なる一対の頭部斜行部とからなり、
   前記飛び出し端部は、前記一対のスロットから周方向かつ軸方向へ斜行する一対の端部斜行部と、前記端部斜行部の先端に形成されて異なる前記セグメントの前記端部斜行部の先端に接合される端部先端部とからなる回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   前記頭部斜行部又は前記端部斜行部は、前記ステータコアの軸心を中心として円弧状に形成されていることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
2. 請求項１記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   径方向に隣接する一対の前記導体収容位置に個別に収容される一対の前記スロット導体部に連なる小回り頭部を有する前記セグメントである小回りセグメントと、前記小回り頭部を径方向へ囲む大回り頭部を有する前記セグメントである大回りセグメントとにより構成されるセグメントセットを、径方向へ複数セット有し、
   径方向にて等しい位置を有して周方向に配列される多数の前記セグメントセットは、所定の相電圧が印加される部分相コイルを形成し、
   前記相コイルは、それぞれ径方向に異なる位置をもつ多数の前記部分相コイルを、径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続して構成されることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
3. 請求項２記載の回転電機のセグメント順次接合ステータコイルにおいて、
   同じ相電圧が印加されるスロット導体部をそれぞれ収容するとともに互いに周方向に連続して隣接する多数の前記スロットにより構成される同相スロット群を有し、
   共通の前記スロットに収容されてそれぞれ径方向に異なる位置をもつ多数の前記部分相コイルを径方向に隣接する前記部分相コイル同士の順次接続により直列接続してそれぞれ構成されて同相スロット群の互いに異なるスロットに収容される多数の前記直列相コイル回路を有し、
   前記相コイルは、前記多数の直列相コイル回路を並列接続して構成されることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
   径方向に隣接する一対の前記導体収容位置に個別に収容される一対の前記スロット導体部に連なる小回り頭部を有する前記セグメントである小回りセグメントと、前記小回り頭部を径方向へ囲む大回り頭部を有する前記セグメントである大回りセグメントとにより構成されるセグメントセットを径方向に並んで複数有することを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイル。
4. 略U字状の頭部と、前記頭部の両端から平行に真っ直ぐに延在する一対の脚部とを有する未展開のセグメントを準備し、
   ステータコアの互いに所定ピッチ離れた一対のスロットに前記両脚部の中央部を挿通し、
   前記ステータコアの中心軸を中心として同軸配置されて互いに相対回動可能な複数のリングを準備し、
   前記一対の脚部のうち前記スロットから前記頭部と反対側へ所定の軸方向長さだけ飛び出した飛び出し部分の先端部を互いに異なる前記リングにより個別に軸方向へ保持し、
   前記各リングを相対回動させることにより前記飛び出し部分を径方向にみて軸心に対して斜めとなるように曲げて端部斜行部となし、
   前記互いに隣接する前記一対の脚部の先端同士を接合することにより多数の前記セグメントを順次接続してステータコイルとする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
   前記脚部の飛び出し部分が前記リング回動中に摺接する略円筒状の外周面をもつ筒状案内部材を配置することにより、前記端部斜行部を軸方向にみて円弧状に湾曲させることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法。
5. 略U字状の頭部と、前記頭部の両端から平行に真っ直ぐに延在する一対の脚部とを有する未展開のセグメントを準備し、
   同軸配置されて互いに相対回動可能な複数のリングを準備し、
   前記両脚部の中央部分を前記リングで個別に保持し、
   前記各リングを回動させることにより前記脚部のうち前記頭部側に残留する脚部の残留部分を径方向にみて軸心に対して斜めとなるように曲げて頭部斜行部となす回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法において、
   前記リング回動中に前記脚部の残留部分が摺接する略円筒状の外周面をもつ筒状案内部材を配置することにより、前記頭部斜行部を軸方向にみて円弧状に湾曲させることを特徴とする回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法。

Images