JP4000516B2

JP4000516B2 - Parallel bending apparatus and parallel bending method for coil segment end

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Publication number: JP4000516B2
Application number: JP2002298085A
Authority: JP
Inventors: 勝平子
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004135438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の電機子を形成するセグメント型コイルを製造する技術の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術としては、特開２０００−９２７９７号公報（特許文献１）および特開２００１−１９７７０９号公報（特許文献２）に、それぞれ、ステータコアのセグメント型コイルを製造する製造装置および製造方法が開示されている。これらの従来技術はいずれも、コイルセグメントのうち、ステータコアから真っ直ぐに突出している開放端部を、偶数番目のコイル層と奇数番目のコイル層とで互いに逆の回転方向に曲げ捩り成形する技術である。
【０００３】
特許文献１に開示された成形装置の特徴は、その図４に示すように、回転移動には各コイル層毎にそれぞれ別個の捩り治具とその回転駆動機構とを設け、軸長方向の移動には共通で単一の昇降用シャフトとその昇降駆動機構とを設けていることである。そして、この成型装置は、回転駆動機構のそれぞれと昇降駆動機構とを調和して制御するコントローラをさらに有する。
【０００４】
一方、特許文献２に開示された成形装置の特徴は、その図６に示すように、特許文献１を発展させて、軸長方向の移動にも各コイル層毎（すなわち各捩り治具毎）に、それぞれ別個の昇降用駆動機構を設けている。それゆえ、この成形装置では、コントローラは、各コイル層にそれぞれ対応する回転駆動機構と昇降駆動機構とを調和してシーケンス制御する機能をもつものと考えられる。なお、特許文献２では、その第５実施形態（その図１４参照）として、昇降駆動機構を簡易化して各捩り治具をそれぞれ押圧付勢する多数のスプリングを付けた成形装置も開示されている。
【０００５】
ところで、特許文献１の図５と特許文献２の図７とに共通して示すように、各捩り治具の作用端部には、それぞれ、コイルセグメント端部が嵌るように、矩形の非貫通孔が、ステータコアのスロットの数だけ形成されている。すなわち、これらの捩り治具の作用端部は、特定のコイル層分について、コイルセグメントの開放端部のうち先端部を、その全周囲ないし四方から囲んで保持するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−９２７９７号
【特許文献２】
特開２００１−１９７７０９号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（製造装置の不都合）
しかしながら、前述の両特許文献においては、各成形装置は、各コイル層毎に別個の回転駆動機構を装備しているばかりではなく、各回転駆動機構および昇降駆動機構を適度に調和させて制御するコントローラを装備している。そして、これらのコントローラは、いずれも多数のインターフェースをも装備しなければならない。
【０００８】
また、各捩り治具の作用端部に多数の矩形の非貫通孔を形成するには、かなりの工数がかかり、各捩り治具は高価にならざるを得ない。さらに、各捩り治具の作用端部は、コイルセグメントの開放端部のうち先端部を四方から保持するので、曲げ捩り成形後の先端部では、互いに溶接されるべき各コイル層の間に隙間が空いて不都合である。
【０００９】
要するに、これらの両特許文献による成形装置は、多数の回転駆動機構と単数または多数の昇降駆動機構とを有するうえに、これらの駆動機構を制御するコントローラまでをも必要としている。また、同じ理由で、これらの従来技術による成形装置は、ある程度は大型化せざるを得ない。さらに、多数の非貫通孔を矩形形状に形成しなければならないので、各捩り治具の製作には、多大な費用がかかることは想像に難くない。それゆえ、両特許文献には、いずれの技術によってもコイルセグメント端部の成形装置の構成が複雑であるうえに、同成形装置が大型化せざるを得ないから、自然の帰結として設備投資も高価になるという不都合がある。そればかりではなく、構成がたいへん複雑で部品点数が多く、各構成要素間のインターフェースも多いので、高い信頼性を確保するのは難しいという不都合もある。
【００１０】
（製造方法の不都合）
ところで、前述の両特許文献には、短時間で一気にコイルセグメント端部を成形する曲げ捩り成形技術は開示されていない。それゆえ、コイルセグメント端部の成形方法ないし製造方法としてみても、工数が多くある程度は長い加工時間がかかるという点で、両特許文献には不満足な点がある。
【００１１】
すなわち、特許文献１では、再びその図４に示すように、各捩り治具の間には軸長方向に間隔が空いている。それゆえ、昇降駆動機構を作用させて昇降用シャフトが上昇し、各捩り治具をステータコアに向かって上昇させていく際にも、各捩り治具は同時には上昇しない。すなわち、最内周のコイルセグメント端部を曲げ捩り成形した後、最内周の捩り治具が上昇して次のコイル層の捩り治具に当接してから、次のコイル層のコイルセグメント端部が曲げ捩り成形される。このように、特許文献１では、コイルセグメント端部が内周側から順次曲げ捩り成形されていくので、加工工数が多くなってしまい、ある程度は長い加工時間がかかることは避けがたい。
【００１２】
一方、特許文献２には、その請求項１の特徴部分である末尾に「前記被保持部を、コア周方向に移動させるとともに、コア軸方向に前記各層毎に独立して移動させることを特徴とするステータ製造方法。」とある。それゆえ、コイルセグメント端部のうち先端部は、各コイル層毎に独立して、周方向と軸長方向とに移動させられるのであって、各コイル層のコイルセグメント端部が、同時に並行して曲げ捩り成形されるわけではない。すると、コイルセグメント端部が各コイル層毎に独立して曲げ捩り成形されるのであるから、特許文献２でも、やはり加工工数が多くなってしまい、前述の特許文献１と同様に、ある程度は長い加工時間がかかることは避けがたい。
【００１３】
したがって、前述の両特許文献は、各コイル層のコイルセグメント端部を並行して曲げ捩り成形するという技術思想を開示してはおらず、各コイル層毎に順次成形していくという技術である。それゆえ、両特許文献には、前述のように、製造方法として見ても、加工工数が多くなってしまい、ある程度は長い加工時間がかかるという不都合がある。そればかりではなく、その結果として、加工コストの高騰を招くという不都合もある。
【００１４】
（本発明の課題）
そこで本発明は、前述の両特許文献に記載された成形装置よりも、低廉であるとともに、信頼性も高いコイルセグメント端部の並行曲げ装置を提供することを解決すべき課題とする。併せて本発明は、両特許文献に記載された曲げ捩り成形方法よりも、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間が低減されており、加工コストが低減されたコイルセグメント端部の並行曲げ方法を提供することをも、課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、発明者は以下の手段を発明した。
【００１６】
[製造装置]
（第１手段の構成）
本発明の第１手段は、コアに挿置されたコイルセグメントの開放端部を、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造装置である。ここで、各コイルセグメントは、セグメント型コイルを形成すべく、回転電機の固定子および回転子のうちいずれかのコアに形成された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多数のコイルセグメントである。そして、それらの開放端部というのは、前述のコイルセグメントの一部であり、このコアから軸長方向に突出した多数の開放端部を指す。
【００１７】
本手段の装置は、これらのコイルセグメントの開放端部のうち、奇数番目のコイル層を形成するコイルセグメントの開放端部である奇数層開放端部を、コアの周方向の一方に曲げ捩り成形し、逆に、偶数番目のコイル層を形成するコイルセグメントの開放端部である偶数層開放端部を、周方向の他方に曲げ捩り成形する機能をもつ。すなわち、本手段の装置は、各コイルセグメントの開放端部を、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造装置である。
【００１８】
本手段の装置の特徴は、複数の奇数層用リングベルトおよび偶数層用リングベルトと、これらを駆動する同軸反転駆動装置とを有することである。
【００１９】
先ず、複数の奇数層用リングベルトは、それぞれ奇数番目のコイル層に相当する径の略中空円筒状の外形をしている。そして、これらの奇数層用リングベルトは、軸長方向の一方の縁部に、奇数層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もつリングベルトである。これらの奇数層用リングベルトは、同軸的に所定の間隔を空けて重ねて配設されている。
【００２０】
一方、複数の偶数層用リングベルトは、それぞれ偶数番目のコイル層に相当する径の略中空円筒状の外形をしている。そして、これらの偶数層用リングベルトは、軸長方向の一方の縁部に、偶数層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もつリングベルトである。これらの偶数層用リングベルトも、前述の奇数層用リングベルトと同様に、同軸的に所定の間隔を空けて重ねて配設されている。
【００２１】
より詳しくは、複数の奇数層用リングベルトと複数の偶数層用リングベルトとは、交互に同軸的に配設されており、同軸反転駆動装置によって駆動させられる。すなわち、同軸反転駆動装置は、これらの奇数層用リングベルトとこれらの偶数層用リングベルトとを互いに同軸的にかつ半径方向に交互に支承し、これらの奇数層用リングベルトとこれらの偶数層用リングベルトとを並行して同じ回転角度だけ同軸反転させる駆動装置である。
【００２２】
ここで、同軸で交互に重ねられた両リングベルトのうち保持溝が形成された縁部は、必ずしも軸長方向に揃った位置にある必要はなく、むしろ加工対象であるコイルセグメント端部の初期形状に適合した位置にある方が好ましい。たとえば通常のステータコアでは、いくつもあるコイル層のうち、遠心方向に配設されるコイルセグメント端部の方が、求心方向にあるコイルセグメント端部よりも、先端がコアからより長く軸長方向に突出している。それゆえ、コイルセグメント端部の位置に合わせて、両リングベルトのうち保持溝が形成された縁部は、外側に行くに従って軸長方向に適度に後退して位置していることが望ましい。
【００２３】
なお、前述のように、同軸反転駆動装置の両駆動軸と両リングベルトとは互いに同軸であるが、これらの軸長方向は特に限定されるものではない。すなわち、これらの軸長方向は、回転電機の軸対象性を考えると、常識的には重力方向に沿って直立させるのが良さそうに思われるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００２４】
すなわち、両リングベルトの保持溝を上方に向けて両駆動軸を直立させ、コアから下方へ突出したコイルセグメント端部を曲げ捩り成形するように、本手段の並行曲げ装置は設置されても良い。逆に、両リングベルトの保持溝を下方に向けて両駆動軸を直立させ、コアから上方へ突出したコイルセグメント端部を曲げ捩り成形するように、本手段の並行曲げ装置は設置されても良い。また、製造ラインの配置状の都合などから、両駆動軸を水平方向に寝かして本手段の並行曲げ装置を配設しても良く、あるいは両駆動軸を重力方向に対して斜め方向にして本手段の並行曲げ装置を設置しても良い。
【００２５】
本手段は、以上のような構成をもつセグメント型コイル製造装置であり、「コイルセグメント端部の並行曲げ装置」と称する。本明細書中では、本手段のことを単に「並行曲げ装置」と略称することもある。
【００２６】
（第１手段の作用効果）
本手段の「コイルセグメント端部の並行曲げ装置」では、先ず、完成状態ではセグメント型コイルを形成すべく、コアに形成された複数のスロットの中に、多数のコイルセグメントが挿置される。ここで、本明細書中で言う「多数」とは、「四つ以上」であればよいものとする。そして、コアスロット内の奇数番目のコイル層から突出した多数の奇数層開放端部の先端部が、それぞれ奇数層用リングベルトの保持溝に嵌り込む。同様に、コアスロット内の偶数番目のコイル層から突出した多数の偶数層開放端部の先端部は、それぞれ偶数層用リングベルトの保持溝に嵌り込む。
【００２７】
ここで、コイルセグメントは、略Ｕ字形状をしたものであっても良いし、逆に略Ｉ字形状をしたものであっても構わない。コイルセグメントが略Ｕ字形状であれば、一方に突出した開放端部だけを曲げ捩り成形すればよい。逆に、コイルセグメントが略Ｉ字形状であれば、両方に突出した二組の開放端部をそれぞれ曲げ捩り成形すればよい。
【００２８】
また、本手段では、コイルセグメント端部の先端部を両リングベルトの保持溝に嵌め込むことが、大きな特徴になっている。すなわち、前述のいずれの従来技術によっても、コイルセグメント端部の先端部を四方から囲む矩形の孔が必要であったが、本手段では、両リングベルトの一方の縁部に形成された突出部の間に形成された保持溝で事足りる。すなわち、コイルセグメント端部の先端部には、両リングベルトの保持溝に挟持されるだけでも、曲げ捩り成形の間に十分な保持作用が得られる。
【００２９】
その結果、両リングベルトの縁部には、矩形の孔を形成する難しい加工をする必要がなくなり、単なる打ち抜き加工や切断加工ないし溶断加工などでも、容易かつ安価に両リングベルトを製造することができるようになった。それゆえ、本手段によれば、両リングベルトの製造に要する費用が大幅に低減されて、その分だけでもすでに設備投資が安価になっている。そればかりではなく、従来技術とは異なって、両リングベルトの半径方向の幅を、コイルセグメント端部のそれよりも大きく取る必要がなくなり、コイルセグメント端部を半径方向により密に配設することができるようになった。その結果、互いに接続されるべきコイルセグメント端部の先端部同士の間隔が縮まり、これらの先端同士の接続がより容易になった。
【００３０】
さて、前述のこの状態では、これらの奇数層用リングベルトとこれらの偶数層用リングベルトとが、互いに同軸的に交互に配設されて、同軸反転駆動装置に支承されている。そして、各コイルセグメント端部の先端部は、これらの両リングベルトの各保持溝に周方向に挟持された状態で、両リングベルトによって保持されている。
【００３１】
しかる後、本手段では、同軸反転駆動装置が、これらの奇数層用リングベルトと、これらの偶数層用リングベルトとを、並行して同じ回転角度だけ同軸反転させる。すると、奇数層用リングベルトと偶数層用リングベルトとが、所定の同じ角度だけ反対方向に回動するので、両者に保持されたコイルセグメント端部は、奇数層と偶数層とで互いに周方向の反対方向に、曲げ捩り成形される。もちろん、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に伴って、コイルセグメントをスロット内に保持しているコアと両リングベルトとの距離は、無理なく適正に縮まるようになっている。
【００３２】
ここで、コアと両リングベルトとの距離を縮めるに当たって、どちらか一方が他方に近づけば良いものとする。それゆえ、コアと両リングベルトとのうちいずれが移動して他方に近づくべきか、あるいは双方が互いに近づくべきかは、特に限定されるものではなく、実施の態様によって異なりうる。
【００３３】
さて、このようにしてコイルセグメント端部が曲げ捩り成形されると、奇数層開放端部がコアの周方向の一方に所定角度だけ曲げ捩り成形され、逆に偶数層開放端部が周方向の他方に同じ所定角度だけ曲げ捩り成形される。その結果、各コイルセグメントの開放端部は、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形されるに至る。
【００３４】
ここで、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に要する駆動動力源は、一つで足り、多くても二つあれば事足りる。すなわち、後ほど「発明の実施の形態」の項で説明するように、反転ギヤなどをもって二重反転機構を形成すれば、ステッピング・モータなどの一つの駆動動力源で済む。あるいは、奇数層用リングベルトの一式を一方に回転駆動する第一のステッピング・モータと、偶数層用リングベルトの一式を他方に回転駆動する第二のステッピング・モータとの、二つの駆動動力源があれば足りる。このような場合には、両モータは互いに同期して等角度だけ回転すればよいので、両モータの駆動電源装置は単一で済ませることができる。
【００３５】
また、コイルセグメント端部のうち、奇数層開放端部と偶数層開放端部とが、並行して曲げ捩り成形されるので、全てのコイルセグメント端部の曲げ捩り加工にかかる加工時間は極めて短くて済む。その結果、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に要する加工工数が低減し、加工時間が短縮されるので、加工効率が向上して加工コストが低減される。
【００３６】
さらに、本手段では、従来技術とは異なって、前述のように駆動動力源が単一または二つで済むばかりではなく、別途に角度センサや、コントローラ及び付帯するインターフェースも必要ではない。それゆえ、本手段の装置では、従来技術の装置よりも大幅に安価にすることもできる。また、部品点数が少なくて済み、特殊なコントローラやそれに付帯するインターフェースおよび多数の配線も必要ないので、信頼性が向上する。
【００３７】
したがって、本手段の「コイルセグメント端部の並行曲げ装置」によれば、従来技術よりも構成がずっと簡素であるから、装置の価格がずっと低廉になるうえに、装置の信頼性も向上するという効果がある。また、装置単体に要する設備投資の低廉化に加えて、加工工数が低減されて短時間で加工でき、生産効率が向上するので、回転電機の製造ラインに必要な装置の個数も減り、さらなる設備投資の低廉化ができるという効果がある。その結果、設備投資ばかりではなく、製品についてもコストダウンができるようになるという効果も得られる。
【００３８】
（第２手段）
本発明の第２手段は、前述の第１手段において、同軸反転駆動装置は、奇数層駆動軸および偶数層駆動軸と、複数の奇数層駆動ピンおよび偶数層駆動ピンとをもつことを特徴とする。本手段はまた、これらの奇数層駆動ピンおよび偶数層駆動ピンに対応する形状の両リングベルトを有することを特徴とする。
【００３９】
すなわち、奇数層駆動軸は、両リングベルトと同軸に配設され、所定の回転方向に所定の回転角度だけ回動する軸部材である。一方、偶数層駆動軸は、この奇数層駆動軸に同軸に配設されており、この奇数層駆動軸の回動と並行して、この奇数層駆動軸とは逆の回転方向に、同じ大きさの所定の回転角度だけ回動する軸部材である。特に限定されるわけではないが、奇数層駆動軸および偶数層駆動軸のうち一方が他方に内包されていても良い。
【００４０】
また、奇数層駆動ピンは、この奇数層駆動軸から突出し両リングベルトを半径方向に貫通した複数本のピン部材である。一方、偶数層駆動ピンは、この偶数層駆動軸から突出し両リングベルトを半径方向に貫通した複数本のピン部材である。
【００４１】
さらに、前述の各奇数層用リングベルトは、これら奇数層駆動ピンが係止する複数の係止孔と、これら偶数層駆動ピンが周方向に自在に移動可能な逃がし溝とをもつ。一方、前述の各偶数層用リングベルトは、これら偶数層駆動ピンが係止する複数の係止孔と、これら奇数層駆動ピンが周方向に自在に移動可能な逃がし溝とをもつ。なお、前述の奇数層駆動軸および偶数層駆動軸のうち一方が他方を内包しているような場合には、一方の軸が他方の軸から突出した駆動ピンの移動を妨げることがないように、一方の軸には逃がし窓などが形成されていることが望ましい。
【００４２】
本手段では、奇数層駆動軸が回転駆動されると、奇数層駆動軸から突出した複数の奇数層駆動ピンが奇数層駆動軸と一緒に回動する。ここで、各奇数層駆動ピンは、その途中で両リングベルトを貫通しているが、奇数層用リングベルトには、その係止孔に嵌って係止している一方、偶数層用リングベルトに対しては、その逃がし溝に嵌って所定範囲で回動自在になっている。それゆえ、奇数層駆動軸の回転に伴い奇数層駆動ピンが回動すると、奇数層駆動ピンに係止されたこれらの奇数層用リングベルトは、奇数層駆動ピンとともに奇数層駆動軸の回転に伴って回動する。
【００４３】
一方、偶数層駆動軸が、前述の奇数層駆動軸とは逆方向に回転駆動されると、偶数層駆動軸から突出した複数の偶数層駆動ピンも偶数層駆動軸と一緒に回動する。ここで、各偶数層駆動ピンは、その途中で両リングベルトを貫通しているが、偶数層用リングベルトには、その係止孔に嵌って係止している一方、奇数層用リングベルトに対しては、その逃がし溝に嵌って所定範囲で回動自在になっている。それゆえ、偶数層駆動軸の回転に伴い偶数層駆動ピンが回動すると、偶数層駆動ピンに係止されたこれらの偶数層用リングベルトは、偶数層駆動ピンとともに偶数層駆動軸の回転に伴って回動する。
【００４４】
すなわち、奇数層駆動軸と偶数層駆動軸とが同じ角度だけ同軸反転すると、これに伴い、奇数層駆動ピンと偶数層駆動ピンとを介して、奇数層用リングベルトと偶数層用リングベルトとが、それぞれ同じ角度だけ同軸反転する。ここで、同軸反転が可能な角度範囲は、両リングベルトの複数箇所にそれぞれ形成されている逃がし溝が周方向に延在する幅によって、適正に制限されていることが望ましい。
【００４５】
それゆえ、本手段では、複数の奇数層用リングベルトと複数の偶数層用リングベルトとを同軸反転させる機構が、極めて簡素な構成で実現される。たとえば、奇数層駆動軸と偶数層駆動軸とを同軸に配設することは、高度な加工技術や組立技術を必要とはしていない。また、複数の奇数層駆動ピンを奇数層駆動軸に植え付けたり、複数の偶数層駆動ピンを偶数層駆動軸に植え付けたりすることも、高度な加工技術や組立技術を必要とはしていない。さらに、奇数層用リングベルトと偶数層用リングベルトとのそれぞれの所定の位置に、所定の大きさおよび形状で係止孔および逃がし溝を形成する技術もしかりである。
【００４６】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、高度な加工技術を必要とせずに、極めて簡素な機構でより安価に同軸反転駆動装置を製造することが可能になるという効果がある。
【００４７】
（第３手段）
本発明の第３手段は、前述の第１手段において、同軸反転駆動装置は、奇数層用リングベルトおよび偶数層用リングベルトの各々を、両リングベルトの回動角度に対応したそれぞれに適正な移動距離だけ、軸長方向に移動させるスライド手段を有することを特徴とする。
【００４８】
ここで、一般に、コイルセグメントの開放端部を曲げ捩り成形する際には、コイルセグメント端部の先端部が変位するに当たって、軸長方向の移動距離がコイル層によって異なっている。
【００４９】
すなわち、スロット内のコイル層が内周側から外周側に移るに連れて、対応するコイルセグメント端部の先端部は、曲げ捩り成形の際に、周方向の回動角度は同じでも、軸長方向の移動距離はより深くなる。そこで、曲げ捩り成形後にコイル層が異なってもコアからの先端部の突出距離を同じにするためには、予めコアに挿置されるコイルセグメントの開放端部の長さに適正な差異を付けておかなくてはならない。すなわち、コアに挿置されて曲げ捩り成形前の段階では、コイルセグメントの開放端部の突出長さは、内周側から外周側に移るにつれて徐々に長くなっていなくてはならない。逆に、曲げ捩り成形前の段階で、コイルセグメント端部の突出長さがコイル層に係わらず同じであれば、曲げ捩り成形後の段階では、コイル層が内周側の先端部の方が、外周側の先端部の方よりも突出長さが小さく、やや引っ込んでしまう。
【００５０】
そこで本手段では、曲げ捩り成形の過程で、対応するコイル層によって段階的に差を付けて、各リングベルトが、回動角度に応じた適正な距離を軸長方向に移動するようになっている。それゆえ、曲げ捩り成形の過程で、外周側にいくにつれて各コイルセグメント端部の先端部が保持溝から軸長方向に抜け出してくることが防止されている。また、同様にして、曲げ捩り成形の過程で、内周側にいくにつれて各コイルセグメント端部の先端部が保持溝に圧入され、不当な圧縮力を受けることが防止されている。その結果、曲げ捩り成形過程の始めから終わりに至るまで、全てのコイルセグメント端部の先端部が、所定の位置で保持溝に嵌ったままの状態が保たれるので、コイルセグメント端部の成形後の形状が、より安定してほぼ設計通りになる。
【００５１】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、曲げ捩り成形の過程でコイルセグメント端部に無理をかけることがなくなり、成形後のコイルセグメント端部の形状をほぼ設計通りに精密に仕上げることができるという効果がある。
【００５２】
（第４手段）
本発明の第４手段は、前述の第３手段において、スライド手段は、それぞれのリングベルトに複数個ずつ形成されたカム溝と、これらのカム溝をそれぞれ貫通しているカム用固定ピンとをもつことを特徴とする。ここで、複数のカム溝は、両リングベルトのそれぞれに、所定の幅の曲線で形成された貫通孔である。一方、複数のカム用固定ピンは、両リングベルトのこれらのカム溝をそれぞれ半径方向に貫通している固定されたピン部材である。そして、これらのカム溝は、それぞれ、各コイル層を形成する各コイルセグメントの開放端部のうち先端部が曲げ捩り成形の際に描く軌跡に対応する形状をもっている。
【００５３】
ここで、各カム用固定ピンは、本手段の並行曲げ装置のうちフレームなどの固定部分に根本などで固定されており、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形時にかかる負荷に耐えうる剛性強度を有している。一方、各リングベルトに形成されたカム溝は、コイル層の奇数・偶数で方向が異なるばかりではなく、コイル層の深さによって軸長方向の寸法も順次異なっていることが望ましい。なぜならば、コイル層が深くなるに連れて、コイルセグメント端部の曲げ捩り加工の際に生じるべき変形の深さが順次深くなっていくからである。
【００５４】
また、奇数層駆動軸および偶数層駆動軸のうち各駆動ピンが植えられている部分は、軸長方向にスライド可能に軸支されている。このような軸支の方法の一例としては、奇数層駆動軸および偶数層駆動軸のうち基端部に対し、各駆動ピンが植えられた各作動部が、スプラインを介し軸長方向に沿って伸縮可能に接続されている構成がある。
【００５５】
本手段では、複数のカム用固定ピンが貫通した状態で、これらの奇数層用リングベルトとこれらの偶数層用リングベルトとが、奇数層駆動軸および偶数層駆動軸の回動に伴って互いに同軸反転する。すると、各リングベルトに形成されたカム溝は、コイルセグメント端部の先端部が曲げ捩り成形の際に描く軌跡に相当する形状をしているので、各リングベルトが回動する際に、各リングベルトは、その軌跡に沿って軸長方向にも移動する。その結果、多数のコイルセグメントを保持したコアが固定されていても、両リングベルトの方から適正な軌跡を描いてコアに接近するので、コイルセグメント端部は適正な軌跡を描いて所定の形状に曲げ捩り成形されるに至る。
【００５６】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に際して、ごく簡素な構成でありながら、両リングベルトを適正な軌跡を描いてコアに近づけていくことができるという効果がある。その結果、本手段の並行曲げ装置がよりいっそう安価になるとともに、その信頼性もより向上するという効果も得られる。
【００５７】
（第５手段）
本発明の第５手段は、前述の第４手段において、同軸反転駆動装置は、両リングベルトを同軸反転させることに伴ってこれらのリングベルトを軸長方向に押圧し、これらのリングベルトをコアに向かって所定ストロークだけ移動させる補助押圧手段をさらにもつことを特徴とする。
【００５８】
ここで、補助押圧手段は、並行曲げ装置の一部をなす構成要素であって、同軸反転駆動装置と連動して作動するようになっていることが望ましい。補助押圧手段を同軸反転駆動装置と連動させるための手段としては、たとえば、同軸反転駆動装置と各種のギヤやボールねじなどの機械的な装置を介して連動させる手段がある。このような機械的な連動手段は、機構の簡素化や高い信頼性を保つうえで望ましい。一方、連動手段の他の形態としては、ステッピング・モータなどの動力源を別途に設けて補助押圧手段を駆動し、補助押圧手段が同軸反転駆動装置と連動して作動するように制御する電気的な連動手段もあり得る。もとろん、他の形態の連動手段を採用しても良い。
【００５９】
本手段では、前述の第４手段のようにカム溝を設けて両リングベルトを軸長方向に移動させる構成において、曲げ捩り成形のうちいずれかの段階で軸長方向の駆動力が不足した場合にも、不具合が起きないで済む。すなわち、本手段では、摩擦力などの抵抗力が過大になって並行曲げ装置が途中で停止したり、並行曲げ装置のうち一部に無理な力がかかって変形してしまったりするような不都合が、防止される。
【００６０】
なぜならば、補助押圧手段が、両リングベルトに対して軸長方向にかかる押圧力を補助し、両リングベルトをコアに向かって所定ストロークだけ無理なく移動させる作用をもつからである。
【００６１】
したがって本手段によれば、前述の第４手段の効果に加えて、両リングベルトをコアに向かって所定ストロークだけ無理なく移動させることができ、作動上の不具合を回避することができるという効果がある。
【００６２】
（第６手段）
本発明の第６手段は、前述の第２手段において、複数の逃がし溝および係止孔が形成された両リングベルトと、複数の両駆動ピンとで、両リングベルトをその回動角度に対応してそれぞれ適正な移動距離だけ軸長方向に移動させるスライド手段を構成していることを特徴とする。ここで、各リングベルトに形成された複数の逃がし溝は、それぞれ、当該リングベルトの保持溝に嵌った開放端部の先端部が曲げ捩り成形の際に描く軌跡に対応する曲線形状をしている。一方、各リングベルトに形成された複数の係止孔は、それぞれ、少なくとも曲げ捩り成形の際に当該リングベルトが軸長方向に移動する移動距離に相当する長さだけ、軸長方向により長い形状をしている。
【００６３】
本手段では、各リングベルトの各逃がし溝が、前述の第４手段におけるカム溝に相当する作用をもち、両駆動ピンのうち当該逃がし溝を貫通している方の駆動ピンが、第４手段におけるカム用固定ピンに相当する作用をもつ。その結果、両リングベルトの各々を、その回動角度に対応したそれぞれに適正な移動距離だけ、軸長方向に移動させるスライド手段が形成されている。その結果、一対の駆動軸をもつ第２手段と同程度の極めて簡素な構成でありながら、スライド手段をもつ第３手段と同様の作用効果が得られる。
【００６４】
しかも、第４手段でのカム用固定ピンに対する各カム溝の移動角度に比べて、本手段では両リングベルトの各逃がし溝の中で当該駆動ピンが相対的に移動する角度は、二倍である。それゆえ、曲げ捩り成形過程の最後付近で、回動による周方向の移動距離に対してより大きな軸長方向の移動距離がある場合であっても、第４手段に比べてずっと無理なくスライド手段の作用が得られる。なぜならば、逃がし溝が周方向から立ち上がっている角度が、第４手段でカム溝が立ち上がっている角度よりもそのタンジェントが半分になるほど小さいので、過大な摩擦力が発生しないからである。
【００６５】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、前述の第２手段と同程度の極めて簡素な構成であって、安価でありながら高い信頼性が得られるうえに、スライド手段をもつ前述の第３手段と同様の作用効果が得られるという効果がある。
【００６６】
（第７手段）
本発明の第７手段は、前述の第１手段において、各リングベルトの半径方向の厚さは、各コイルセグメントの開放端部の半径方向の厚さよりも薄いことを特徴とする。
【００６７】
本手段では、コイルセグメント端部のうち両リングベルトの保持溝に嵌合している先端部でも、その先端部の半径方向の厚さが当該リングベルトの厚さよりも厚い。すると、コイルセグメント端部の先端部が保持溝に適正に嵌っていれば、両リングベルトのうち保持溝を形成している突出部は、その内周面でも外周面でも、コイルセグメント端部の先端部の外周面および内周面よりもいくらか引っ込んでいる。それゆえ、コイルセグメント端部の先端部の位置が、当該リングベルトの対して半径方向に少しずれることがあっても、コイルセグメント端部の先端部の間から当該リングベルトの突出部が半径方向に突出することがない。その結果、曲げ捩り成形の過程で、コイルセグメント端部に、半径方向に隣り合うリングベルトの突出部の角や縁が当たって、コイルセグメント端部の表面の絶縁被膜が損傷してしまうことが防止される。
【００６８】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、より絶縁性が向上するという効果がある。
【００６９】
（第８手段）
本発明の第８手段は、前述の第１手段において、各リングベルトの各突出部がもつ各エッジ部および各角部のうち少なくとも一部には、丸み（アール）および面取りのうち一方が形成されていることを特徴とする。望ましくは、全てのリングベルトがもつ全ての突出部のうち、コイルセグメント端部と接触する可能性が少しでもある部分については、全てのエッジ部（縁部）および角部に、アール付けまたは面取りが施されているとよい。
【００７０】
本手段では、コイルセグメント端部の先端部が、当該リングベルトの保持溝から半径方向にいくらかずれてしまった場合を想定している。このような場合には、曲げ捩り成形の過程で、リングベルトの突出部が隣り合うコイル層のコイルセグメント端部に接触してしまうことがありうる。しかしながら、前述のように、突出部の縁部や角部には、丸み付けまたは付け面取りが施されている。それゆえ、リングベルトからはみ出したコイルセグメント端部が、半径方向に隣り合うリングベルトの突出部の角や縁部に当たることがあっても、コイルセグメント端部の表面の絶縁被膜が損傷してしまうことは、防止されている。
【００７１】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、より絶縁性が向上するという効果がある。
【００７２】
（第９手段）
本発明の第９手段は、前述の第１手段において、各奇数層用リングベルトと各偶数層用リングベルトとの間に配設されて両者の間を仕切り、少なくとも一部は両リングベルトの保持溝にかかる円筒状のシムリングをさらに有することを特徴とする。
【００７３】
ここで、シムリングは、その全体が内側および外側のリングベルトに収まっていても良いし、あるいは逆に、シムリングの一部が両リングベルトから突出していても良い。そして、両リングベルトの各保持溝を形成している各突出部の内周面および外周面は、その軸長方向の全長にわたって、シムリングに覆われていることが望ましい。また、全てのリングベルトの間に、それぞれシムリングが挿置されていることが望ましい。
【００７４】
また、シムリングは、単純な円筒形状であっても良いし、必要に応じて縁の形状が適度な曲線を描く略円筒形状であっても良い。さらに、シムリングの材料は、適度な剛性強度と耐摩耗性や低摩擦性などを備えていることが望ましい。それゆえ、シムリングの材料は、ステンレス鋼などの金属や丈夫な樹脂の板材であっても良いし、その板材の両側の表面に適正な潤滑処理や耐摩耗処理が施されていても良い。
【００７５】
本手段では、前述のように、各奇数層用リングベルトと各偶数層用リングベルトとの間の隙間に、円筒状のシムリングが挿置されて、その隙間のうち少なくとも一部を塞いでいる。それゆえ、リングベルトの突出部の間からコイルセグメント端部の先端部が半径方向にずれて突出することが抑制されており、同様に、コイルセグメント端部の先端部の間からリングベルトの突出部が半径方向に突出することも防止されている。さらに、たとえいくらかリングベルトの突出部の間から、コイルセグメント端部の先端部が半径方向にずれて突出することがあっても、この先端部はシムリングに遮られて隣り合うリングベルトの突出部に接触することがない。逆に言えば、リングベルトの突出部は、シムリングに遮られて、隣り合うリングベルトに嵌合したコイルセグメント端部に接触することがない。同様に、互いに隣り合うリングベルトに先端部が保持されたコイルセグメント端部同士も、シムリングに遮られて、互いに接触することあり得ない。
【００７６】
その結果、曲げ捩り成形の過程で、コイルセグメント端部に、半径方向に隣り合うコイルセグメント端部やリングベルトの突出部の角や縁が当たって、コイルセグメント端部の表面の絶縁被膜が損傷してしまうことが防止される。
【００７７】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、よりいっそう絶縁性が向上するという効果がある。
【００７８】
（第１０手段）
本発明の第１０手段では、前述の第１手段でもそうであるが、各リングベルトの各突出部は、各コイルセグメントの開放端部が曲げられて屈曲部を形成する際にこの屈曲部にその内周側から当接する角部である屈曲角部をもつ。本手段は、この屈曲角部に、各コイルセグメントのこの屈曲部を形成するために、適正な曲率半径をもつ丸み（アール）が形成されていることを特徴とする。
【００７９】
本手段では、コイルセグメント端部のうち各リングベルトの保持溝から突出する部分が、各リングベルトの屈曲角部に当接して曲げ変形させられて屈曲部を形成する。この際、各リングベルトの屈曲角部には、適度なアールが形成されているので、各コイルセグメント端部の屈曲部は、ほぼ設計者の狙い通りの曲率半径で屈曲されるに至る。また、突出部の屈曲角部が適度なアールをもっていて角張っていないので、各コイルセグメント端部の屈曲部のうち内側面に傷が付いて絶縁皮膜が損傷するような不都合がない。
【００８０】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、各コイルセグメント端部の屈曲部にほぼ設計者の狙い通りの曲率半径をつけることができるという効果がある。さらに、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、いっそう絶縁性が向上するという効果もある。
【００８１】
（第１１手段）
本発明の第１１手段は、前述の第１手段において、コア保持手段をさらに有することを特徴とする。コア保持手段は、両リングベルトの延長線上にコアを同軸的に保持し、これらのリングベルトが同軸反転するのに伴ってこのコアを所定ストロークだけ軸長方向に移動させる機能をもつ。
【００８２】
本手段では、コア保持手段がコアを同軸反転する両リングベルトに近づけるので、両リングベルトがコアに向かって移動する必要がなくなる。それゆえ、前述の第３手段のようにカム機構を採用する必要もなくなり、同軸反転駆動装置の構成をより簡素化することができる。
【００８３】
ただし、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する際に、コイル層によって軸長方向の変位が少しずつ異なるので、その分の補正ができるような構成になっていることが望ましい。そのためには、たとえば前述の第２手段であれば、両リングベルトにおいて、各係止孔を必要な変位分だけ軸長方向に延在させ、各逃がし溝を適正な形状で緩やかに曲線を描いてやや斜めに形成するようにすればよい。こうすれば、曲げ捩り成形が進行するに従って、軸長方向の変位にコイル層によって生じる差異の分だけ、各リングベルトが軸長方向に少しだけ変位するので、無理をかけることなく、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形を完了することができるようになる。
【００８４】
その結果、第３手段や第４手段に記載されたスライド手段を採用する必要がなくなるばかりではなく、さらに第５手段に記載の補助押圧手段を採用する必要もなくなる。
【００８５】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加え、前述の第３手段や第５手段に比べて、同軸反転駆動装置の構成を大幅に簡素化することができるという効果がある。
【００８６】
（第１２手段）
本発明の第１２手段は、前述の第２手段において、両駆動軸のうち少なくとも一方と、両リングベルトのうち少なくとも一つとの間に、両者の間隔を適正に保つスペーサが挿置されていることを特徴とする。
【００８７】
本手段では、スペーサが、両駆動軸のうち少なくとも一方と、多数の両リングベルトのうち少なくとも一つとの間隔を適正に保つ。ここで、普通の設計常識に従う限り、奇数層駆動軸と偶数層駆動軸との間での同軸性は高く設計されており、各リングベルトの間の同軸性もある程度は高くできるものと考えられる。すると、スペーサの作用により、結果的に両リングベルトの全てと両駆動軸との間で高い同軸性が得られる。それゆえ、全てのコイルセグメントとコアとに対して、全てのリングベルトの同軸性が高まり、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する際の加工精度が向上するうえに、曲げ捩り成形に伴う絶縁皮膜の剥がれなどの不具合も起こりにくくなる。
【００８８】
したがって本手段によれば、前述の第２手段の効果に加えて、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する際の加工精度および信頼性（ないし歩留まり）が向上するという効果がある。
【００８９】
（備考）
前述の各手段のうち、第２手段ないし第１２手段は、それぞれ直接的または間接的に第１手段に従属した手段である。ここで、第２手段ないし第１２手段のうち互いに組み合わせ可能な手段については、複数の手段を組み合わせても良い。そうすれば、該当する複数の手段の作用効果に相当する複合的な作用効果が得られるであろう。
【００９０】
［製造方法］
（第１３手段）
本発明の第１３手段は、回転電機の固定子または回転子のコアに挿置されたコイルセグメントの開放端部を、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造方法である。ここで、各コイルセグメントは、セグメント型コイルを形成すべく、コアに形成された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多数のコイルセグメントである。そして、これらの開放端部というのは、前述のコイルセグメントの一部であり、このコアから軸長方向に突出した多数の開放端部を指している。
【００９１】
本手段の製造方法は、コアのスロット内で奇数番目のコイル層を形成するコイルセグメントの開放端部である奇数層開放端部を、回転電機の周方向の一方に曲げ捩り成形する。その一方で、偶数番目のコイル層を形成するコイルセグメントの開放端部である偶数層開放端部を、回転電機の周方向の他方に曲げ捩り成形する。そして、各コイルセグメントの開放端部を、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造方法である。
【００９２】
本手段の特徴は、複数層分の奇数層開放端部と複数層分の偶数層開放端部を、互いに逆の回転方向に回動させて少なくとも一部を周方向に斜めに傾け、これらの開放端部を並行して曲げ捩り成形することである。それゆえ、本手段の製造方法を、「コイルセグメント端部の並行曲げ方法」と称する。
【００９３】
なお、本手段における各用語の定義は、前述の第１手段における用語の定義と同様である。
【００９４】
本手段では、奇数層開放端部の全てと、偶数層開放端部の全てとが、並行して互いに逆の回転方向に回動させられて、曲げ捩り成形される。その際、偶数層開放端部の全てが、互いに同じ角度だけ回動させられて曲げ捩り成形され、同時に、奇数層開放端部の全てが、互いに同じ角度だけ逆方向に回動させられて曲げ捩り成形されることが望ましい。また、奇数層開放端部と偶数層開放端部とは、互いに同期して同じ角度だけ同軸反転させられ、曲げ捩り成形の過程も両開放端部で同期していることが望ましい。もちろん、曲げ捩り成形に際して生じる各コイルセグメント端部のスプリングバックの分も考慮して、曲げ捩り成形の深さないしストロークが設定されていることが望ましい。
【００９５】
その結果、多数の奇数層開放端部および偶数層開放端部からなるコイルセグメント端部の全てが、並行して曲げ捩り成形され、少なくとも一部が周方向に斜めに傾いた所定形状となる。すなわち、本手段の並行曲げ方法が完了すると、全てのコイルセグメントの開放端部が、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形されるに至る。
【００９６】
本手段の並行曲げ方法では、前述のように、奇数層開放端部の全てと偶数層開放端部の全てとが、並行して曲げ捩り成形されるので、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間ないし工数が低減される。すなわち、従来技術の項で取り上げた両特許文献に記載された曲げ捩り成形方法よりも、本手段の並行曲げ方法の方が、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間が低減されており、その結果、加工コストが低減されている。
【００９７】
したがって本手段によれば、従来の両特許文献に記載された曲げ捩り成形方法よりも、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間が低減され、その加工コストが低減されるという効果がある。
【００９８】
なお、このように本手段には、前述の第１手段にほぼ相当する効果があるが、第１手段に従属した第２手段ないし第１２手段に相当する限定を加えることにより、各手段に相当する効果がおおむね得られる。
【００９９】
【発明の実施の形態】
本発明の「コイルセグメント端部の並行曲げ装置および並行曲げ方法」の実施の形態については、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以下の実施例で明確かつ十分に説明する。
【０１００】
［実施例１］
（実施例１における製造装置の構成）
本発明の実施例１としての「コイルセグメント端部の並行曲げ装置」１は、図１に示すようにステータコア８に挿置されたコイルセグメント９に対し、その開放端部を適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造装置である。
【０１０１】
ここで、各コイルセグメント９は、セグメント型コイルを形成すべく、同じく図１に示すように、回転電機のステータコア８に形成された複数のスロット８０内に重層されて挿置されている。各コイルセグメント９は、各スロット８０内で内周側から外周側へ向かって十二層のコイル層を形成しており、これら十二層のコイルセグメント９は、スロット８０内で絶縁紙８１に包まれて周囲の電磁鋼板から絶縁されている。そして、各コイルセグメント９は、略Ｕ字形状をしており、コイルセグメント９の開放端部９１，９２は、曲げ捩り成形前には、ステータコア８からその軸長方向に真っ直ぐに突出している。
【０１０２】
ここで、適正に曲げ捩り成形するとは、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、コイルセグメント９の開放端部９１，９２を適正に曲げ捩り成形することである。
【０１０３】
すなわち、本実施例の並行曲げ装置１は、これらのコイルセグメント９の開放端部９１，９２のうち、奇数番目のコイル層を形成するコイルセグメントの開放端部である奇数層開放端部９１を、ステータコア８の周方向の一方に曲げ捩り成形する。そして逆に、偶数番目のコイル層を形成するコイルセグメントの開放端部である偶数層開放端部９２を、周方向の他方に曲げ捩り成形する。換言すれば、本実施例の並行曲げ装置１は、各コイルセグメント９の開放端部９１，９２を、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造装置である。
【０１０４】
本実施例の並行曲げ装置１の特徴は、図３に示すように、それぞれ六つ一組の奇数層用リングベルト３および偶数層用リングベルト４と、両リングベルト３，４を駆動する同軸反転駆動装置２とを有することである。すなわち、奇数層用リングベルト３と偶数層用リングベルト４とは、それぞれ順次に直径が異なる六つずつが、交互かつ同軸的に配設されている。そして、同軸反転駆動装置２によって、奇数層用リングベルト３と偶数層用リングベルト４とが反転駆動させられるように、本実施例の並行曲げ装置１は構成されている。
【０１０５】
ここで、両リングベルト３，４がそれぞれ六つ一組であるのは、前述のように十二層あるコイルセグメント９の開放端部９１，９２を、いっときに並行して曲げ捩り成形することができるようにするためである。もちろん、両リングベルト３，４の数は、製造すべき固定子のセグメント型コイルがもつコイル層の数によって適正に設定される。ただし、全ての両リングベルト３，４のうち内周側または外周側のいくつかが余ってしまっても、本実施例の並行曲げ装置１の機能には差し支えがない。
【０１０６】
一方、同軸反転駆動装置２は、これらの奇数層用リングベルト３の全て（前者）と、これらの偶数層用リングベルト４の全て（後者）とを、互いに同軸的にかつ半径方向に交互に支承し、前者と後者とを並行して同じ回転角度だけ同軸反転させる駆動装置である。
【０１０７】
すなわち、同軸反転駆動装置２は、同じく図３に示すように、入力軸２１、減速機２２、中継軸２３、反転ギヤ２４、奇数層駆動軸２５、偶数層駆動軸２６、奇数層駆動ピン２５１、偶数層駆動ピン２６１および図示しないフレームなどをもつ。ここで、同軸反転駆動装置２を有する本実施例の並行曲げ装置１は、互いに同軸な奇数層駆動軸２５および偶数層駆動軸２６が重力方向に沿って直立するように、設置されるものとする。
【０１０８】
入力軸２は、ハンドルで手動による軸出力を受け付けるようになっているが、生産ラインに配備されるときには、入力軸２には数値制御されたステッピング・モータから軸出力を受ける。減速機２２は、二段式の遊星減速装置であって、入力軸２１で受け入れた軸出力のトルクを数十倍に増す作用がある。こうして減速された軸出力は、中継軸２３に歯車で伝達される。中継軸２３には大小二つの歯車が同軸に備わっており、中継軸２３の回転は、奇数層駆動軸２５と偶数層駆動軸２６とには、互いに同じ回転角度であっても、回転方向が互いに逆に伝達される。
【０１０９】
すなわち、奇数層駆動軸２５には、中継軸２３の回転が、奇数層駆動軸２５の基端部にある基端部ギヤ２５０に直接伝達される。一方、奇数層駆動軸２５の主要部を内包して偶数層駆動軸２６には、反転ギヤ２４を介して、中継軸２３の回転が逆転して偶数層駆動軸２６の基端部ギヤ２６０に伝達される。その結果、奇数層駆動軸２５と偶数層駆動軸２６とは、同じ回転角度だけ互いに逆の回転方向に回転駆動されるようになっている。
【０１１０】
そして、同軸反転駆動装置２は、前述のように、奇数層駆動軸２５および偶数層駆動軸２６と、それぞれ上段に三本ずつ、下段にも三本ずつの奇数層駆動ピン２５１および偶数層駆動ピン２６１とをもつ。
【０１１１】
すなわち、奇数層駆動軸２５は、両リングベルト３，４と同軸に配設され、所定の回転方向に所定の回転角度だけ回動する軸部材である。一方、偶数層駆動軸２６は中空の軸部材であって、奇数層駆動軸２５を内包して奇数層駆動軸２５に同軸に配設されている。
【０１１２】
また、各奇数層駆動ピン２５１は、奇数層駆動軸２５から半径方向に突出し、両リングベルト３，４を貫通した断面が略矩形のピン部材であり、奇数層駆動軸２５の外周部に所定角度でねじ込まれて固定されている。一方、各偶数層駆動ピン２６１は、偶数層駆動軸２６から半径方向に突出し、やはり両リングベルト３，４を貫通した断面が略矩形のピン部材であり、偶数層駆動軸２６の外周面にねじ込みで所定角度に固定されている。奇数層駆動ピン２５１および偶数層駆動ピン２６１はそれぞれ六本あって、両駆動軸２５，２６の上下二箇所から、それぞれ１２０°おきに三方へ突出している。すなわち、上下段いずれにおいても、各三本の奇数層駆動ピン２５１と偶数層駆動ピン２６１とは、互いに６０度ずつ離れて六方に突出している。
【０１１３】
なお、奇数層駆動ピン２５１は、偶数層駆動軸２６を貫通して偶数層駆動軸２６に対して回動するので、中空円筒状の偶数層駆動軸２６のうち、奇数層駆動ピン２５１の回動範囲に相当する部分には、横長の逃がし窓（図略）が形成されている。
【０１１４】
次に、複数の奇数層用リングベルト３と複数の偶数層用リングベルト４とからなる両リングベルト３，４について説明する。
【０１１５】
先ず、同じく図３に示すように、全部で六枚の奇数層用リングベルト３は、それぞれステータコア８（図１参照）のスロット内に配設された奇数番目のコイル層に相当する外径および内径の略中空円筒状の部材である。これらの奇数層用リングベルト３は、同軸的に所定の間隔を空けて重ねて配設されている。一方、全部で六枚の偶数層用リングベルト４は、それぞれ偶数番目のコイル層に相当する外径および内径の略中空円筒状の部材である。これらの偶数層用リングベルトも、前述の奇数層用リングベルトと同様に、同軸的に所定の間隔を空けて重ねて配設されている。
【０１１６】
すなわち、それぞれ六枚からなる奇数層用リングベルト３と偶数層用リングベルト４とは、交互に同軸的に配設されて全部で十二層をなし、セグメント型コイルのコイル層に対応している。なお、図３には、奇数層用リングベルト３および偶数層用リングベルト４がそれぞれ二枚ずつしか図示されていないが、これは理解しやすいように図を簡略化したものである。
【０１１７】
そして、両リングベルト３，４は、後述の保持溝を上方に向けて直立しており、ステータコア８（図略）から下方へ突出した全てのコイルセグメント端部（図略）を曲げ捩り成形するように配設されている。これらの両リングベルト３，４は、奇数層駆動軸２５と偶数層駆動軸２６とを互いに同軸反転させる同軸反転駆動装置２によって、後述のように駆動させられる。
【０１１８】
さて、両リングベルト３，４は、それぞれ前述の奇数層駆動ピン２５１および偶数層駆動ピン２６１に対応する形状をしている。
【０１１９】
すなわち、図４の上半部に、最内周（すなわち第１層用）の奇数層用リングベルト３の形状を例示し、図４の下半部に、最内周（すなわち第２層用）の偶数層用リングベルト４の形状を示す。
【０１２０】
各奇数層用リングベルト３は、図４の上半部に展開して示すような形状をしている。すなわち、各奇数層用リングベルト３は、上下三本ずつの奇数層駆動ピン２５１が係止する上下三つずつの係止孔３６と、やはり上下三本ずつの偶数層駆動ピン２６１が所定の角度範囲（２５°）で周方向に自在に移動可能な上下三つずつの逃がし溝３７とをもつ。そして、各奇数層用リングベルト３は、軸長方向の一方の縁部である上縁部３１に、コイルセグメント９の奇数層開放端部９１（図９参照）の先端部を周方向に挟持する多数の保持溝３０を形成する同数の突出部３２をもつ。各奇数層用リングベルト３には、さらに、周方向には１２．５°の可動範囲をもつ湾曲したカム溝３８と、下縁部に凹んで形成された押し上げピン（図１５参照）の当接部３９とが、それぞれ三方に形成されている。
【０１２１】
一方、各偶数層用リングベルト４は、図４の下半部に展開して示すような形状をしている。各偶数層用リングベルト４は、上下三本ずつの偶数層駆動ピン２６１が係止する複数の係止孔４６と、これら奇数層駆動ピンが周方向に自在に移動可能な逃がし溝とをもつ。そして、各偶数層用リングベルト４は、軸長方向の一方の縁部である上縁部４１に、コイルセグメント９の偶数層開放端部９２（図９参照）の先端部を周方向に挟持する多数の保持溝４０を形成する同数の突出部４２をもつ。各偶数層用リングベルト４には、やはり、周方向には１２．５°の可動範囲をもつ湾曲したカム溝４８と、下縁部に凹んで形成された押し上げピン（図１５参照）の当接部４９とが、それぞれ三方に形成されている。
【０１２２】
なお、各リングベルト３，４の上縁部３１，４１に形成されている保持溝３０，４０および突出部３２，４２の数は、それぞれステータコア８のスロット８０の数に等しい。
【０１２３】
ここで、両リングベルト３，４のカム溝３８，４８については、後に改めて説明する。
【０１２４】
一方、押圧ピンの当接部３９，４９は、図１６に奇数層用リングベルト３の一つを例示するように、各リングベルト３，４の下縁部に三箇所ずつ所定の形状で軸長方向に凹んで形成されている。これらの当接部３９，４９の形状は、押し上げピン５２が上昇しつつこれらの当接部３９，４９に当接すると、各リングベルト３，４がその回動角度に従って適正な移動距離だけ軸長方向に移動するように、設定されている。それゆえ、各リングベルト３，４のうち、上昇移動量が少ない内周側のリングベルト３，４では、外周側のリングベルト３，４よりも、当接部３９，４９がより深く形成されており、押し上げピン５２からの逃げが大きくなっている。
【０１２５】
本実施例の並行曲げ装置１では、このような押し上げピン５２をもつ補助押圧手段５０が付設されている。それゆえ、図１７に示すように、曲げ捩り成形過程の後半部で両リングベルト３，４の回動角度θが大きくなって、カム溝３８，４８の立ち上がり角度が大きくなっても、不都合が回避される。すなわち、両駆動軸２５，２６を反転駆動するのに必要な捩りトルクＴが大きくなると、補助押圧手段５０が作用し始め、両リングベルト３，４を押し上げてる作用を補助してくれる。その結果、必要とされる捩りトルクＴは低減され、モータへの要求トルクが過大にならずに済む。
【０１２６】
さて、両リングベルト３，４は、帯状の板材から打ち抜き加工で形成された鋼板が、円筒状に丸められたうえで両端が溶接されて形成されている。ここで、両リングベルト３，４の溶接部は、肉の盛り上がりが生じないようにヤスリで研磨されている。また、各リングベルト３，４を形成している鋼板の厚さは、各コイルセグメント９の断面（図１参照）がもつ半径方向の厚さに等しい。それゆえ、両リングベルト３，４は、互いの間に僅かな間隙を残した緩み嵌めで径方向に交互に嵌め合わせられている。
【０１２７】
また、同軸で交互に重ねられた両リングベルト３，４のうち保持溝３０，４０が形成された上縁部３１，４１は、回動角度ゼロの初期状態では、軸長方向に揃った位置にはなく、加工対象であるコイルセグメント端部の初期形状に適合した位置にある。すなわち、通常のセグメント型固定子では、ステータコア８に保持された多層のコイル層のうち、より外周側に配設されるコイルセグメント端部の方が、より内周側にあるコイルセグメント端部よりも、先端がコアからより長く軸長方向下方に突出している。それゆえ、コイルセグメント端部の先端部９３，９４の位置に合わせて、両リングベルト３，４のうち保持溝３０，４０が形成された上縁部３１，４１は、内周側から外周側へ移行するに従って、軸長方向下方に適度に後退した位置に形成されている。
【０１２８】
さらに、図１３に偶数層用リングベルト４の上縁部４１のうち一部だけを代表して例示するように、各リングベルト３，４の各突出部３２，４２は屈曲角部３３，４３をもつ。各突出部３２，４２の屈曲角部３３，４３は、各コイルセグメント９の開放端部９１，９２が曲げられて屈曲部９５を形成する際に、屈曲部９５にその内周側から当接する角部である。すなわち、各突出部３２，４２の屈曲角部３３，４３には、適正な曲率半径をもつ丸み（アール）が形成されており、各コイルセグメント９の屈曲部９５が、設計通りの適度な曲率で屈曲させられるようになっている。
【０１２９】
なお、両リングベルト３，４の数や直径や厚み、ならびに保持溝３０，４０および突出部３２，４２の数や幅などは、曲げ捩り成形するセグメント型コイルの形式によって適正に変更することができる。
【０１３０】
さて、同軸反転駆動装置２および両リングベルト３，４には、両リングベルト３，４の各々を、両リングベルト３，４の回動角度に対応したそれぞれに適正な移動距離だけ、軸長方向に移動させるスライド手段が備わっている。このスライド手段は、再び図４に示すように、各リングベルト３，４にそれぞれ三つずつ形成されたカム溝３８，４８と、各カム溝３８，４８に嵌って各カム溝３８，４８を貫通している三本のカム用固定ピン５１とからなる。カム用固定ピン５１は、それぞれ水平面内で１２０°の角度を開けて三方の半径方向に延在しており、それぞれ遠心側の一端でフレーム（図略）に固定されている。
【０１３１】
ここで、当業者には周知であるので図示はしないが、一般に、コイルセグメント９の開放端部９１，９２を曲げ捩り成形する際には、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が変位するに当たって、軸長方向の移動距離が十二のコイル層によって少しずつ順に異なっている。
【０１３２】
すなわち、スロット８０内のコイル層が内周側から外周側に移るに連れて、対応するコイルセグメント端部の先端部は、曲げ捩り成形の際に、周方向の回動角度は同じでも、軸長方向の移動距離はより深くなる。なぜならば、コア層が占める半径状の位置が大きくなるにつれて、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が周方向へ移動する距離も大きくなっていくからである。そして、曲げ捩り成形後に溶接工程を簡易化するためには、コイル層が異なっても、ステータコア８から突出した各開放端部９１，９２の先端部９３，９４の突出距離が同じなっている方がよい。
【０１３３】
そうするためには、ステータコア８に挿置される各コイルセグメント９のうち各開放端部９０の突出長さに、予めコイル層毎の適正な差異を付けておかなくてはならない。すなわち、ステータコア８に挿置されて曲げ捩り成形前の段階では、コイルセグメント９の各開放端部９１，９２の突出長さは、内周側から外周側に移るにつれて徐々に適度に長くなっていなくてはならない。逆に、曲げ捩り成形前の段階で、コイルセグメント端部の突出長さがコイル層に係わらず同じであれば、曲げ捩り成形後の段階では、コイル層が内周側の先端部の方が、外周側の先端部の方よりも突出長さが小さくなり、上方にやや引っ込んでしまう。
【０１３４】
そこで、本実施例の並行曲げ装置１では、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形の過程で、対応するコイル層によって段階的に差を付けて、各リングベルト３，４が、回動角度に応じた適正な距離を軸長方向に移動するようになっている。それゆえ、曲げ捩り成形の過程で、外周側にいくにつれて各コイルセグメント端部の先端部が保持溝３０，４０から軸長方向に抜け出してくることが防止されている。また、同様にして、曲げ捩り成形の過程で、内周側にいくにつれて、各コイルセグメント端部の先端部が保持溝３０，４０に圧入されて不適当な圧縮力を受けることが防止されている。その結果、曲げ捩り成形過程の始めから終わりに至るまで、全てのコイルセグメント端部の先端部が、所定の位置で保持溝３０，４０に適正に嵌ったままの状態が保たれるので、コイルセグメント端部の成形後の形状が、より安定してほぼ設計通りになる。
【０１３５】
したがって、スライド手段の作用により、曲げ捩り成形の過程でコイルセグメント端部に無理をかけることがなくなり、成形後のコイルセグメント端部の形状をほぼ設計通りに精密に仕上げることができるようになっている。
【０１３６】
より詳しく説明すると、同じく図４に示すように、スライド手段は、前述のように、各リングベルト３，４に三つずつ形成されたカム溝３８，４８と、カム溝３８，４８をそれぞれ貫通している三本の断面円形のカム用固定ピン５１とをもつ。ここで、各カム溝３８，４８は、両リングベルト３，４のそれぞれに、カム用固定ピン５１の直径に合致した所定の幅の曲線で形成された貫通孔である。一方、三本のカム用固定ピン５１は、両リングベルト３，４の各カム溝３８，４８をそれぞれ半径方向に貫通しておりフレームに固定されたピン部材である。そして、各カム溝３８，４８は、それぞれ、各コイル層を形成する各コイルセグメント９の開放端部のうち先端部が、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形の際に描く軌跡に対応する形状をもっている。
【０１３７】
ここで、各カム用固定ピン５１は、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形時にかかる負荷に耐えうる剛性強度を有している。一方、各リングベルト３，４に形成されたカム溝３８，４８は、奇数層用リングベルト３と偶数層用リングベルト４とで方向が異なるばかりではなく、対応するコイル層の深さによって軸長方向の寸法も順次異なっている。なぜならば、前述のように、順次にコイル層が深く（外周側に）なり半径位置が大きくなるにつれて、コイルセグメント端部の曲げ捩り加工の際に生じる変形の深さが順次深くなっていくからである。
【０１３８】
また、再び図３に示すように、奇数層駆動軸２５および偶数層駆動軸２６のうち、各駆動ピン２５１，２６１が植えられている部分は、各リングベルト３，４の上昇に従って上昇することができるように、軸長方向にスライド可能に軸支されている。すなわち、奇数層駆動軸２５および偶数層駆動軸２６のうち基端部に対し、各駆動ピン２５１，２６１が植えられた両駆動軸２５，２６の各作動部は、スプライン（図略）を介し軸長方向に沿って伸縮可能に接続されている。
【０１３９】
さらに、同軸反転駆動装置２は、両リングベルト３，４を同軸反転させることに伴って両リングベルト３，４を軸長方向に押圧し、両リングベルト３，４をステータコア８に向かって所定ストロークだけ移動させる補助押圧手段（全体構成は図略）をもつ。補助押圧手段は、曲げ捩り成形工程の後半で、前述のスライド手段の作用を補助して、両リングベルト３，４を軸長方向に押し上げる作用をもつ。この補助押圧手段は、図１５に示すように、各リングベルト３，４の下端部に当接する三本の押し上げピン５２と、これらの押し上げピン５２を揃って上方へ押圧付勢するスプリング（図略）とをもつ。
【０１４０】
ここで、押し上げピン５２の駆動手段にスプリングを採用して、両駆動軸２５，２６と同様に入力軸２１から駆動される機構を採用しなかったのは、曲げ捩り成形工程の後半部、特に最後の付近で入力軸２１の回転数に対する仕事量が大きくなるからである。それゆえ、機械的に入力軸２１から駆動されて押し上げピン５２が作動するのでは、カム機構を使った前述のスライド手段と同様に、曲げ捩り成形工程のうち最終過程に近づくにつれて、徐々に動きが重くなっていってしまう。その結果、入力軸２１に要求される必要トルクが大きくなって、同軸反転駆動装置２に無理な負荷がかかってしまうようになるので、機械的に押し上げピン５２を同軸反転駆動装置２に連動させる手段は採用を控えた。
【０１４１】
（実施例１における製造装置の作用）
本実施例としての「コイルセグメント端部の並行曲げ装置」１は、以上のように構成されているので、以下のように作用する。
【０１４２】
すなわち、本実施例の並行曲げ装置１は、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工を、図７に示すように、以下のステップからなる過程に沿って行う作用をもつ。
・ステップＳ１：回動角度ゼロで初期状態にある並行曲げ装置１のうちワーク置き台７１へステータコア８を設置（図８参照）
・ステップＳ２：ステータコア８の各スロット８０および両リングベルト３，４の保持溝３０，４０へ整列したコイルセグメント９を挿置（図９参照）
・ステップＳ３：カフスサポート７２をコイルセグメント端部の基端部の間に挿入（図１３参照）
・ステップＳ４：コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工（図１３参照）
・ステップＳ５：開放端部９１，９２が曲げ捩り成形されたコイルセグメント９一式がスロット８０に挿置されたステータコア８（図２（ａ）〜（ｂ）参照）を搬出
・ステップＳ６：並行曲げ装置１を初期状態に戻す（図３参照）
以上の各ステップが順に行われると、並行曲げ装置１は再び初期状態に戻っており、次のワークたるステータコア８およびコイルセグメント９に対して、同様の作用を繰り返すことができるようになっている。
【０１４３】
先ず、ステップ１では、本実施例の並行曲げ装置１は、初期状態に設定されている。初期状態とは、再び図４に示すように、両リングベルト３，４の回転移動がゼロであり、両リングベルト３，４のカム溝３８，４８のうち最上部にカム用固定ピン５１が嵌っている状態である。この状態では、両リングベルト３，４は軸長方向の可動範囲いっぱいに下方に下がっている。すなわち、ステータコア８に挿置されたコイルセグメント９と係合できるように、両リングベルト３，４の上縁部３１，４１は、内周側から外周側へいくに従って下がっており、傘状の段差をもっている（図略）。
【０１４４】
そして、並行曲げ装置１１は、図８に示すように、両リングベルト３，４の直上にワーク置き台７１を有する。ここで、ワーク置き台７１には適切な凹凸が形成されていて、ワーク置き台７１の形状に合わせてステータコア８を設置すれば、ステータコア８は軸心の位置も方向も、両リングベルト３，４と同軸になり、位置も角度も適正に設定されるようになっている。
【０１４５】
次に、ステップ２で、完成状態ではセグメント型コイルを形成すべく、再び図９に示すように、多数のコイルセグメント９の一式が整列させられて、ステータコア８に形成された所定数のスロット８０の中に挿置される。すると、コイルセグメント端部の先端部９３，９４は、位置合わせされている両リングベルト３，４の上縁部３１，４１にある保持溝３０，４０に嵌り込む。
【０１４６】
すなわち、スロット８０内の奇数番目のコイル層から突出した多数の奇数層開放端部９１の先端部９３が、それぞれ奇数層用リングベルト３の保持溝３０（図４参照）に嵌り込む。同様に、コアスロット８０内の偶数番目のコイル層から突出した多数の偶数層開放端部９２の先端部９４は、それぞれ偶数層用リングベルト４の保持溝４０に嵌り込む。
【０１４７】
ここで、各コイルセグメント９は、前述のように略Ｕ字形状をしたものである。それゆえ、ステータコア８から下方に突出した一方の開放端部９１，９２だけが、本実施例の並行曲げ装置１によって曲げ捩り成形されるようになっており、逆に上方に突出しているコイルセグメント９のターン部には、特に成形加工は施されない。
【０１４８】
また、本実施例の並行曲げ装置１では、コイルセグメント端部の先端部９３，９４を両リングベルト３，４の保持溝３０，４０に嵌め込むことが、大きな特徴になっている。すなわち、従来技術の項で言及したいずれの特許文献の技術によっても、曲げ捩り成形装置の作用部には、コイルセグメント端部の先端部９３，９４を四方から囲む矩形の孔が必要であった。しかし、本実施例の並行曲げ装置１では、両リングベルト３，４の上縁部３１，４１に形成された突出部３２，４２の間に形成された保持溝３０，４０（図４参照）で事足りる。すなわち、コイルセグメント端部の先端部９３，９４には、両リングベルト３，４の保持溝３０，４０内で突出部３２，４２に挟持されるだけで、後述する曲げ捩り成形の間に十分な保持作用が得られる。このことは、発明者が、本実施例の並行曲げ装置１を試作し、実際にコイルセグメント端部の曲げ捩り成形試験をしてみて初めて分かったことであり、新しい知見である。
【０１４９】
その結果、両リングベルト３，４の上縁部３１，４１には、矩形の孔を形成する難しい加工をする必要がなくなった。すなわち、再び図４に示すように、鋼板を単に打ち抜き加工して丸め溶接するだけで、容易かつ安価に両リングベルト３，４を製造することができるようになった。
【０１５０】
それゆえ、本実施例の並行曲げ装置１によれば、両リングベルト３，４の製造に要する費用が大幅に低減されて、その分だけでもすでに設備投資が安価になっている。そればかりではなく、従来技術とは異なって、両リングベルト３，４の半径方向の幅を、コイルセグメント端部のそれよりも大きく取る必要がなくなり、コイルセグメント端部を半径方向により密に配設することができるようになった。その結果、互いに接続されるべきコイルセグメント端部の先端部９３，９４の間隔が半径方向ではほとんどなくなり、これらの先端同士の溶接がより容易になった。
【０１５１】
しかる後、ステップ３で、図１３に示すように、スロット８０と同数のカフスサポート７２が、両開放端部９１，９２の間に全周囲から挿入される。カフスサポート７２とその駆動装置（図略）は、ワーク置き台７１（図９参照）に付設されている。カフスサポート７２は、ステータコア８の下面に接触して挿置され、ステータコア８の下端部を形成している電磁鋼板を曲げ捩り成形の際に保護するとともに、ステータコア８から突出した開放端部９１，９２の根本部９６の曲げを適正に行う作用をもつ。
【０１５２】
さて、この状態では、前述のように、奇数層用リングベルト３の全てと偶数層用リングベルト４の全てとが、互いに同軸的に交互に配設されて、同軸反転駆動装置２に支承されている。そして、各コイルセグメント９がもつ一対の開放端部９１，９２の先端部９３，９４は、それぞれ、両リングベルト３，４の各突出部３２，４２に周方向に挟持された状態で、両リングベルト３，４の保持溝３０，４０に保持されている。
【０１５３】
さて、これで準備が整ったので、ステップＳ４では、いよいよコイルセグメント端部の曲げ捩り成形が行われる。
【０１５４】
すなわち、同軸反転駆動装置２が、奇数層用リングベルト３の全て（前者）と、偶数層用リングベルト４の全て（後者）とを、並行して同じ回転角度だけ同軸反転させる。すると、前者３と後者４とが、所定の同じ角度だけ反対方向に回動するので、両者３，４に保持されたコイルセグメント９の奇数層開放端部９１と偶数層開放端部９２とは、互いにステータコア８の周方向に沿って反対方向に曲げ捩り成形される。
【０１５５】
もちろん、この際に、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形が進行するのに伴って、スライド手段５の作用により各リングベルト３，４がそれぞれ適正距離だけせり上がる。それゆえ、全てのコイルセグメント９をスロット８０内に保持しているステータコア８と、その各開放端部９１，９２の先端部９３，９４を上縁部３１，４１の保持溝３０，４０で保持している両リングベルト３，４との間は縮まる。すなわち、ステータコア８と両リングベルト３，４のそれぞれとの距離は、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に伴って、各コイル層毎に無理なく適正に縮まるようになっている。
【０１５６】
ここで、同じくステップＳ４に当たるコイルセグメント端部を曲げ捩り成形する過程について、より具体的に詳しく説明する。この過程において、同軸反転駆動装置２および両リングベルト３，４と、スライド手段とは、図４、図５および図６と、再び図５との順で状態が変化していく。これらの図面のうち、図４は両リングベルト３，４のそれぞれの回動角度が０°の初期状態を示し、図５は回動角度が２２．５°で曲げ捩り成形過程の完了状態を示し、図６は回動角度が２５°のオーバーシュート状態を示す。
【０１５７】
すなわち、両リングベルト３，４は、コイルセグメント９の開放端部９１，９２を再び図２（ａ）〜（ｂ）に示すように曲げ捩り成形するのが目的で作動する。そして、曲げ捩り成形が目的とする周方向への曲げ捩り成形角度は、再び図５に示すように、２２．５°である。しかし、銅材からなるコイルセグメント９の開放端部９１，９２は、曲げ捩り変形に対していくらかスプリングバックすることを考慮して曲げ捩り成形する必要がある。そこで、両リングベルト３，４は、図６に示すようにいったん成形目標とする２２．５°を過ぎて２５°にまで回動した後に、少し逆転し、再び図５に示すように２２．５°にまで戻る。つまり、同軸反転駆動装置２の入力軸２１（図３参照）を駆動するステッピング・モータ（図略）のシーケンス制御は、このような順で両リングベルト３，４が適正な回動角度を取って同軸反転するように設定されている。
【０１５８】
先ず、奇数層用リングベルト３に注目して、再び図４ないし図６を参照して説明する。すなわち、奇数層駆動軸２５が回転駆動されると、奇数層駆動軸２５（図３参照）から突出した上下三本ずつの奇数層駆動ピン２５１が奇数層駆動軸２５と一緒に回動する。ここで、各奇数層駆動ピン２５１は、その途中で両リングベルト３，４を貫通しているが、全ての奇数層用リングベルト３には、その係止孔３６に嵌って係止している一方、全ての偶数層用リングベルト４に対しては、その逃がし溝４７に嵌って所定範囲で回動自在になっている。それゆえ、奇数層駆動軸２５の回転に伴い奇数層駆動ピン２５１が回動すると、奇数層駆動ピン２５１に係止された全ての奇数層用リングベルト３は、奇数層駆動ピン２５１とともに奇数層駆動軸２５の回転に伴って回動する。
【０１５９】
次に、偶数層用リングベルト４に注目して、同じく図４ないし図６を参照して説明する。すなわち、偶数層駆動軸２６（図３参照）が、奇数層駆動軸２５とは逆方向に回転駆動されると、偶数層駆動軸２６から突出した複数の偶数層駆動ピン２６１も偶数層駆動軸２６と一緒に回動する。ここで、各偶数層駆動ピン２６１は、その途中で両リングベルト３，４を貫通しているが、全ての偶数層用リングベルト４には、その係止孔４６に嵌って係止している一方、全ての奇数層用リングベルト３に対しては、その逃がし溝３７に嵌って所定範囲で回動自在になっている。それゆえ、偶数層駆動軸２６の回転に伴い偶数層駆動ピン２６１が回動すると、偶数層駆動ピン２６１に係止された全ての偶数層用リングベルト４は、偶数層駆動ピン２６１とともに偶数層駆動軸２６の回転に伴って回動する。
【０１６０】
すなわち、奇数層駆動軸２５と偶数層駆動軸２６とが同じ角度だけ同軸反転すると、これに伴い、奇数層駆動ピン２５１と偶数層駆動ピン２６１とを介して、奇数層用リングベルト３の全てと偶数層用リングベルト４の全てとが、それぞれ同じ角度だけ同軸反転する。ここで、同軸反転が可能な角度範囲は、両リングベルト３，４の複数箇所にそれぞれ形成されている逃がし溝が周方向に延在する幅によって、０°から２５°までに制限されている。
【０１６１】
一方、スライド手段５は、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する過程で、次のように作用する。
【０１６２】
すなわち、それぞれ三本のカム用固定ピン５１が貫通した状態で、全ての奇数層用リングベルト３と全ての偶数層用リングベルト４とが、奇数層駆動軸２５および偶数層駆動軸２６の回動に伴って同軸反転する。すると、各リングベルト３，４に形成されたカム溝３８，４８は、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が曲げ捩り成形の際に描く軌跡に相当する形状をしているので、各リングベルト３，４が回動する際に、各リングベルト３，４は、その軌跡に沿って軸長方向にも移動する。その結果、一式のコイルセグメント９を保持したステータコア８がワーク置き台７１に固定保持されていても、両リングベルト３，４の方から適正な軌跡を描いてステータコア８に接近する。それゆえ、コイルセグメント端部（両開放端部９１，９２）は、適正な軌跡を描いて所定の形状に曲げ捩り成形されるに至る。
【０１６３】
ここで、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が描く適正な軌跡とは、図１１に偶数層用リングベルト４の移動経路として例示するように、ほぼ円弧状の軌跡である。この円弧に近い移動経路が描く旋回角度は、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形角度によっていくらか異なる。繰り返すように、この移動経路に沿って両リングベルト３，４が回動しつつ上昇するように、各リングベルト３，４のカム溝３８，４８の形状は設定されている。
【０１６４】
さて、前述したが、図１２に示すように、両リングベルト３，４の回動角度は同じであっても、各リングベルト３，４の上昇移動距離は、内周側よりも外周側（すなわちより深いコイル層）で大きくなっている。それゆえ、カム溝３８，４８の形状は、回動角度相当にするといずれのリングベルト３，４でも同じであるが、軸長方向にはより内周側のリングベルト３，４のカム溝３８，４８よりも、より外周側のカム溝３８，４８の方が長い。各カム溝３８，４８の軸長方向の長さは、対応するコイルセグメント端部の先端部が、曲げ捩り成形の際にステータコア８に押しつけられる軸長方向の移動距離に等しい。
【０１６５】
さらに、本実施例の並行曲げ装置１には、前述のように補助押圧手段５０が付設されている。それゆえ、曲げ捩り成形の過程でカム溝３８，４８がリングベルト３，４を軸長方向に移動させる際に、例えば再び図５に示すように、曲げ捩り成形の最終段階付近で軸長方向の駆動力が不足した場合にも、不具合が起きないで済む。すなわち、本実施例の並行曲げ装置１では、カム溝３８，４８の摩擦力などの抵抗力が過大になってスライド手段５が途中で停止したり、スライド手段５のうち一部に無理な力がかかって変形してしまったりするような不都合が、防止される。
【０１６６】
なぜならば、補助押圧手段５０が、再び図１５に示すように、両リングベルト３，４の軸長方向にかかる押圧力を補助し、両リングベルト３，４をコアに向かって所定ストロークだけ無理なく移動させる作用をもつからである。したがって、両リングベルト３，４をステータコア８に向かって所定ストロークだけ無理なく移動させることができるので、機械的ないし力学的な不具合を回避することができる。
【０１６７】
このようなコイルセグメント端部の曲げ捩り成形に際し、コイルセグメント端部のうち各リングベルト３，４の保持溝３０，４０から突出する部分が、各リングベルト３，４の屈曲角部３３，４３に当接して曲げ変形させられて屈曲部９５を形成する。その様子を図１３および図１４に、偶数層用リングベルト４の一つを例にとって示す。
【０１６８】
この際、各リングベルト３，４がもつ突出部３２，４２の屈曲角部３３，４３には、適度なアールが形成されているので、各コイルセグメント端部の屈曲部９５は、ほぼ設計通りの曲率半径で屈曲されるに至る。また、両リングベルト３，４の上縁部３１，４１に形成された突出部３２，４２は、その屈曲角部３３，４３が適度に設計されたアールをもっており、従来技術の保持孔の縁部と異なって角張ってはいない。それゆえ、各コイルセグメント端部の屈曲部９５では、屈曲角部３３，４３に当接して押し曲げられる際に、屈曲部９５の内側面に傷が付いてその絶縁皮膜が損傷するような不都合がない。
【０１６９】
同様に、ステータコア８に接してコイルセグメント端部の間に挿入されたカフスサポート７２が適正なアールをもった断面形状をしているので、両開放端部９１，９２の根本付近の屈曲部９６においても同様の作用効果が得られる。すなわち、カフスサポート７２が適度なアールをもっており、角張ってはいないので、各コイルセグメント端部の屈曲部９５のうち内側面に傷が付いてその絶縁皮膜や絶縁紙８１（図１参照）が損傷するような不都合がない。
【０１７０】
その結果、コイルセグメント端部ないし両開放端部９１，９２において、絶縁不良が起こることが防止され、曲げ捩り成形の結果製造されるコイルエンドでの絶縁性に関する信頼性が向上する。
【０１７１】
さて、以上のようにしてコイルセグメント端部が曲げ捩り成形されると、奇数層開放端部９１が、ステータコア８の周方向の一方に所定角度（本実施例では２２．５°）だけ曲げ捩り成形される。これと並行して、逆に偶数層開放端部９２は、周方向の他方に同じ所定角度だけ曲げ捩り成形される。その結果、再び図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、各コイルセグメントの開放端部９１，９２を所定のコイル層間で互いに溶接することができるように、コイルセグメント端部は適正に曲げ捩り成形されるに至る。
【０１７２】
最後に、再び図７に示すように、ステップＳ５では、曲げ捩り成形が完了したコイルセグメント端部をもつステータコア８がワーク置き台７１から取り外され、自動搬出装置（図略）により搬出される。しかる後、ステップＳ６では、同軸反転駆動装置２が両駆動軸２５，２６を回動角度ゼロにまで巻き戻し、両リングベルト３，４も初期位置にまで戻って、本実施例の並行曲げ装置１は初期状態に復帰する。すなわち、次のステータコア８が搬入されて、以上のステップＳ１からステップＳ６に至る工程を繰り返すことができるように、本実施例の並行曲げ装置１は初期状態に復帰する。
【０１７３】
こうして、本実施例の並行曲げ装置１は、次々とコイルセグメント端部の曲げ捩り成形を行うことができる。
【０１７４】
（本実施例における製造装置の効果）
以上のように、同軸反転駆動装置２は、再び図３に示すように、反転ギヤ２４による二重反転機構をもっているので、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に要する駆動動力源は、単一のステッピング・モータ（図略）で済む。また、同モータの制御を行う駆動電源装置（図略）も単一で済ませることができる。
【０１７５】
また、コイルセグメント端部のうち、奇数層開放端部９１の全てと偶数層開放端部９２の全てとが、前述のように並行して曲げ捩り成形されるので、全てのコイルセグメント端部の曲げ捩り加工にかかる加工時間は、従来技術に比べ極めて短くて済む。その結果、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形に要する加工工数が低減し、従来技術よりもずっと加工時間が短縮されるので、加工効率が向上して加工コストが低減される。
【０１７６】
さらに、本実施例の並行曲げ装置１では、従来技術とは異なって、前述のように駆動動力源が単一で済むばかりではなく、別途に角度センサや、コントローラ及び付帯するインターフェースも必要ではない。それゆえ、本実施例の並行曲げ装置１では、従来技術の装置よりも装置単価を大幅に安価にすることもできる。また、従来技術よりも部品点数が少なくて済み、特殊なコントローラやそれに付帯するインターフェースおよび多数の配線も必要ないので、装置自体がもつ信頼性が向上する。
【０１７７】
したがって、本実施例の並行曲げ装置１によれば、従来技術よりも構成がずっと簡素であるから、当該装置の価格がずっと低廉になるうえに、当該装置の信頼性も向上する。また、当該装置単体に要する設備投資の低廉化に加えて、曲げ捩り加工工数が低減されて短時間で加工でき、生産効率が向上するので、回転電機の製造ラインに必要な装置の個数も減り、さらなる設備投資の低廉化ができるという効果がある。その結果、設備投資ばかりではなく、製品についてもコストダウンができるようになる。
【０１７８】
そればかりではなく、本実施例の並行曲げ装置１では、複数の奇数層用リングベルト３と複数の偶数層用リングベルト４とを同軸反転させる機構が、極めて簡素な構成で実現されている。たとえば、奇数層駆動軸２５と偶数層駆動軸２６とを同軸に配設することは、高度な加工技術や組立技術を必要とはしていない。また、複数の奇数層駆動ピン２５１を奇数層駆動軸２５に植え付けたり、複数の偶数層駆動ピン２６１を偶数層駆動軸２６に植え付けたりすることも、高度な加工技術や組立技術を必要とはしていない。
【０１７９】
さらに、カム用固定ピン５１や押し上げピン５２についても、高度な加工技術や組立技術が要求されない点は同様である。
【０１８０】
そして、奇数層用リングベルト３と偶数層用リングベルト４も、鋼板打ち抜き加工と丸め溶接加工とで製造することができる。すなわち、各リングベルト３，４には、それぞれの所定の位置に所定の大きさおよび形状で突出部３２，４２および保持溝３０，４０と、係止孔３６，４６および逃がし溝３７，４７と、カム溝３８，４８および当接部３９，４９とを、鋼板打ち抜き加工で形成することができる。また、おおむね長方形の外形をした鋼板の丸め溶接加工は、回転電機のフレームなどの製造で広く普及した加工方法である。それゆえ、両リングベルト３，４は、容易かつ安価に製造することができる。
【０１８１】
したがって、本実施例の並行曲げ装置１を製作するには、高度な加工技術を必要とせずに、極めて簡素な機構でより安価に同軸反転駆動装置２および両リングベルト３，４を製造することができる。
【０１８２】
以上を簡潔にまとめると、本実施例の並行曲げ装置１は、装置単価がいっそう安価になるとともにその信頼性も向上しており、さらに生産性も向上するという効果がある。
【０１８３】
（実施例１における製造方法）
本発明の実施例１としての「コイルセグメント端部の並行曲げ方法」は、前述の実施例１としての並行曲げ装置１の作用に相当する。
【０１８４】
すなわち、本実施例の並行曲げ方法は、回転電機のステータコア８（図９参照）に挿置された略Ｕ字形状のコイルセグメント９の開放端部９１，９２を、適正に曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造方法である。曲げ捩り成形する目的は、再び図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、各開放端部９１，９２を所定のコイル層間で互いに接合することができるようにすることである。ここで、各コイルセグメント９は、セグメント型コイルを形成すべく、ステータコア８に形成された複数のスロット８０内に、十二のコイル層を形成するように重ねて挿置されている。そして、開放端部９１，９２は、前述のコイルセグメント９の一部であり、ステータコア８から軸長方向に突出している。
【０１８５】
本実施例の並行曲げ方法は、同じく図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、ステータコア８のスロット９０に保持されたコイルセグメント９の開放端部９１，９２を曲げ捩り成形するセグメント型コイルの製造方法である。すなわち、本実施例の並行曲げ方法では、コイルセグメント９のうち奇数番目のコイル層を形成している脚部ないし直線部の突出部分である奇数層開放端部９１を、回転電機の周方向の一方に曲げ捩り成形する。その一方で、コイルセグメント９の偶数番目のコイル層を形成している脚部ないし直線部の突出部分である偶数層開放端部９２を、回転電機の周方向の他方に曲げ捩り成形する。そして、各コイルセグメント９の開放端部９１，９２を、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形する。
【０１８６】
本実施例の並行曲げ方法の特徴は、奇数層開放端部９１の全てと偶数層開放端部９２の全てとを、互いに逆の回転方向に回動させて少なくとも中間の主要部を周方向に斜めに傾け、これらの開放端部９１，９２の全てを並行して曲げ捩り成形することである。それゆえ、本手段の製造方法を、「コイルセグメント端部の並行曲げ方法」と称する。ただし、簡略化のために単に「並行曲げ方法」と呼ぶことが多い。
【０１８７】
なお、本実施例の並行曲げ方法における各用語の定義は、前述した本実施例の並行曲げ装置１における用語の定義と同様である。
【０１８８】
本実施例の並行曲げ方法では、奇数層開放端部９１の全てと、偶数層開放端部９２の全てとが、並行して互いに逆の回転方向に回動させられて、再び図１３に偶数層開放端部９２の一層分を例示するように、適正に曲げ捩り成形される。すなわち、奇数層開放端部９１の全てが、互いに同じ角度だけ回動させられて曲げ捩り成形され、同時に、偶数層開放端部９２の全てが、互いに同じ角度だけ逆方向に回動させられて曲げ捩り成形される。その際、各コイル層に対応する各開放端部９１，９２の変形経路に沿って、その先端部９３，９４が軸長方向にも移動して適正に上昇する。
【０１８９】
また、奇数層開放端部９１と偶数層開放端部９２とは、互いに同期して同じ角度だけ同軸に曲げ捩り成形させられ、曲げ捩り成形の全過程で両開放端部９１，９２の形状は互いに同期して変形させられる。もちろん、曲げ捩り成形に際して生じる各コイルセグメント端部のスプリングバックの分も考慮して、曲げ捩り成形の深さないしストロークが設定されている。
【０１９０】
その結果、再び図１４に偶数層開放端部９２だけを例示するように、多数の奇数層開放端部９１および偶数層開放端部９２からなるコイルセグメント端部の全てが、並行して曲げ捩り成形され、中間の主要部が周方向に斜めに傾いた所定形状になる。すなわち、本実施例の並行曲げ方法が完了すると、再び図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、全てのコイルセグメントの開放端部９１，９２が、所定のコイル層間で互いに接合することができるように、適正に曲げ捩り成形されるに至る。
【０１９１】
本実施例の並行曲げ方法では、前述のように、奇数層開放端部９１の全てと偶数層開放端部９２の全てとが、並行して曲げ捩り成形されるので、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間ないし工数が低減される。すなわち、従来技術の項で取り上げた両特許文献に記載された曲げ捩り成形方法よりも、本実施例の並行曲げ方法の方が、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間が低減されており、その結果、加工コストが低減されている。
【０１９２】
したがって、本実施例の並行曲げ方法によれば、従来の両特許文献に記載された曲げ捩り成形方法よりも、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工にかかる時間が低減され、その加工コストが低減されるという効果がある。
【０１９３】
（実施例１の効果）
以上詳述したように、本実施例としての「コイルセグメント端部の並行曲げ装置」１および「コイルセグメント端部の並行曲げ方法」によれば、以下のように大きく分けて五つの効果が得られる。
【０１９４】
第一に、本実施例の並行曲げ装置１は、前述のように回転電機の生産設備たる本装置自体が安価であるから、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工に関する設備投資において、大幅なコストダウン効果を挙げることができる。
【０１９５】
なぜならば、前述のように、本実施例の並行曲げ装置１の構成は、従来技術よりも大幅に簡素であって、各リングベルト３，４を始めとする各部材の製造には高度な加工技術が要求されないので、装置価格が高価になる要素ないし原因がほとんどないからである。
【０１９６】
第二に、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工を行う製造装置の信頼性が向上するという効果がある。
【０１９７】
なぜならば、前述のように、本実施例の並行曲げ装置１は少ない部品点数から構成されており、装置構成が極めて簡素であって、故障する可能性がある部分が少ないからである。
【０１９８】
第三に、本実施例の並行曲げ装置１にかかる装置価格だけではなく、製品たる回転電機の製品価格をも低廉化することができるという効果がある。
【０１９９】
なぜならば、全てのコイルセグメント端部を並行して曲げ捩り成形することができるので、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形加工に関する加工時間を従来よりもずっと短縮することができ、生産効率が向上するからである。また、前述のように本実施例の並行曲げ装置１の価格が安価であるばかりではなく、当該回転電機を大量生産する場合には、生産ラインに並設すべき並行曲げ装置１の数が少なくて済むので、設備投資が大幅に削減され、その分も製品のコストダウンに寄与するからである。
【０２００】
第四に、曲げ捩り成形加工されたコイルエンドでの絶縁性が高まり、製品たる回転電機の信頼性がより向上するという効果がある。
【０２０１】
なぜならば、無理な応力集中を生じることなく、各コイルセグメント端部の屈曲部にほぼ設計者の狙い通りの曲率半径をつけることができるからである。そしてその結果、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、屈曲部９５に傷が付いたり、その絶縁皮膜が剥がれたり、絶縁紙８１が破れたりすることがない。その結果、各コイルセグメント９がもつ開放端部９１，９２の間や、各コイルセグメント９とステータコア８の電磁鋼板との間で、短絡が生じることが防止されている。
【０２０２】
第五に、互いに接続されるべく曲げ捩り成形されたコイルセグメント９の両開放端部９１，９２は、互いに半径方向により近接しており、その先端同士の溶接が容易かつ確実になるという効果がある。
【０２０３】
なぜならば、各リングベルト３，４の厚みは、保持溝３０，４０で両開放端部９１，９２の先端部９３，９４を保持しており、両従来技術の装置の対応する作用部材（端部に保持孔をもつ）の厚さよりも薄いからである。それゆえ、各リングベルト３，４の厚みは、対応するコイル層のコイルセグメント９がもつ半径方向の厚みと同等であって、両開放端部９１，９２の間に余計な隙間が生じることがなく、溶接が容易かつ確実になる。その結果、製造されるセグメント型コイルの信頼性もさらに向上するという効果がある。
【０２０４】
（実施例１の変形態様１）
本実施例の変形態様１として、図１８に示すように、ワーク置き台７１を含む一式のコア固定装置７をもつ並行曲げ装置１を実施することが可能である。
【０２０５】
本変形態様の並行曲げ装置１では、図１８を実施例１の並行曲げ装置１を示す図９と対比すれば明らかなように、ワーク置き台７１に、複数の支柱７４およびガイド部材７５に支持された天板７３が付設されている。支柱７４には、天板７３をワーク置き台７１に対して所定の高さに保持する作用があり、ガイド部材７５には、天板７３の水平面内の位置をステータコア８に対して合わせる作用がある。そして、ガイド部材７５がステータコア８の内周面に沿って挿入された後、図１９に要部を示すように、ガイド部材７５によってガイドされつつ天板７３は所定の高さにまで降ろされる。
【０２０６】
その結果、天板７３の下面はコイルセグメント９の頂部に当接し、コイルセグメント９はもはや後退して抜けることがなくなる。すなわち、コイルセグメント端部の曲げ捩り加工に際して、両リングベルト３，４からコイルセグメント９に上方への圧縮力がかかっても、天板７３がコイルセグメント９を押さえているので、コイルセグメント９が上方へ後退するような不都合は防止されている。そればかりではなく、両リングベルト３，４からコイルセグメント９にかかる圧縮力が天板７３によって受け止められるので、このような圧縮力によるステータコア８の変形も防止されるに至る。
【０２０７】
したがって、本変形態様によれば、前述の実施例１の効果に加えて、コイルセグメント９の曲げ捩り成形に際して、コイルセグメント９の後退やステータコア８の変形が、完全に防止されるという効果がある。
【０２０８】
なお、コア固定装置７の設定は、ステータコア８に全てのコイルセグメント９を挿入した後、カフスサポート７２の挿入と相前後して（または並行して）行われる。すなわち、コア固定装置７の設定は、図７に示す工程のうち、ステップＳ２に当たるコイルセグメント９の挿入と、ステップＳ４に当たるコイルセグメント端部の曲げ捩り成形との間に、ステップＳ３のカフスサポート７２の取付けと相前後して行われる。
【０２０９】
（実施例１の変形態様２）
前述の実施例１では、図２０に示すように、リングベルト３，４の突出部３２，４２の間から、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が半径方向にずれて突出することは、設定が悪いと絶対にないことではなかった。そして、万が一にもこのようなことがあると、この先端部９３，９４は、曲げ捩り成形に際して隣り合うリングベルト３，４の突出部３２，４２に接触して干渉し、干渉傷が付くこともあり得た。
【０２１０】
そこで、本実施例の変形態様２として、図２１に要部断面を示すように、各リングベルト３，４の間に配設された１１枚の円筒状のシムリング６１をさらに有する並行曲げ装置１を実施することができる。シムリング６１は、各奇数層用リングベルト３と各偶数層用リングベルト４との間に配設されて両者３，４の間を仕切り、軸長方向の一部で両リングベルト３，４の保持溝３０，４０の間を仕切っている。これらのシムリング６１は、同心円状に配設され段階的に直径が互いに異なる薄いステンレス鋼製のリング状ベルトであって、摩擦係数を低減するためにそれらの表裏両面にはテフロン（登録商標）加工がなされている。
【０２１１】
ここで、シムリング２２は、図２２に示すように、その全体が内側および外側のリングベルト３，４に収まっている。そして、両リングベルト３，４の各保持溝３０，４０を形成している各突出部３２，４２の内周面および外周面は、その軸長方向の長さのうち約半分にわたって、シムリング６１に接している。また、全てのリングベルト３，４の間に、それぞれシムリング６１が挿置されており、各シムリング６１の間が薄いシムリング６１によって仕切られている。
【０２１２】
本変形態様では、前述のように、各奇数層用リングベルト３と各偶数層用リングベルト４との間の隙間に、円筒状のシムリング６１が挿置されて、その隙間のうち半分程度を塞いでいる。それゆえ、再び図２１に示すように、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が、リングベルト３，４の突出部３２，４２の間から半径方向にずれて突出することが抑制されている。同様に、コイルセグメント端部の先端部９３，９４の間から、リングベルト３，４の突出部３２，４２が半径方向に変位したり変形したりして突出することも防止されている。
【０２１３】
さらに、たとえいくらかリングベルト３，４の突出部３２，４２の間から、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が半径方向にずれて突出することがあっても、この先端部９３，９４は、シムリング６１に遮られて隣り合うリングベルト３，４の突出部３２，４２に接触することがない。逆に言えば、リングベルト３，４の突出部３２，４２は、シムリング６１に遮られて、隣り合うリングベルト３，４に嵌合したコイルセグメント９の先端部９３，９４に接触することがない。同様に、互いに隣り合うリングベルト３，４に先端部９３，９４が保持されたコイルセグメント９の開放端部９１，９２同士も、シムリング６１に遮られて、互いに接触することあり得ない。
【０２１４】
その結果、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形の過程で、コイルセグメント９の開放端部９１，９２に、半径方向に隣り合う開放端部９１，９２の先端部９３，９４や、リングベルト３，４の突出部３２，４２の角や縁が当たることがない。それゆえ、このような接触によってコイルセグメント９の開放端部９１，９２の表面に形成された絶縁被膜が損傷してしまうことが防止されており、絶縁性が向上する。
【０２１５】
したがって、本変形態様によれば、前述の実施例１の効果に加えて、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、よりいっそう絶縁性が向上するという効果がある。
【０２１６】
（実施例１の変形態様３）
本実施例の変形態様３として、前述の変形態様２よりもいっそう、セグメント型コイルの溶接側コイルエンドで絶縁性が向上する並行曲げ装置１を実施することができる。
【０２１７】
本変形態様の並行曲げ装置１には、図２３に示すように、両リングベルト３，４に二つの特徴がある。
【０２１８】
すなわち、本変形態様の第一の特徴は、前述の変形態様２に比べ、各リングベルト３，４の半径方向の厚さが、各コイルセグメント９の開放端部９１，９２（図略）の半径方向の厚さよりも薄いことである。それゆえ、両リングベルト３，４の間の隙間もある程度は大きくなり、そこに変形態様２と同様のシムリング６１が挿置されている。本変形態様の第二の特徴は、各リングベルト３，４の各突出部３２，４２がもつ各エッジ部（縁部ないし稜線部）および各角部には、丸み（アール）が形成されていることである。
【０２１９】
本変形態様では、前述の第一の特徴により、コイルセグメント端部のうち両リングベルト３，４の保持溝３０，４０に嵌合している先端部９３，９４でも、半径方向の厚さが当該リングベルト３，４の厚さよりも厚い。すると、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が保持溝３０，４０に適正に嵌っていれば、両リングベルト３，４のうち保持溝３０，４０を形成している突出部３２，４２は、その内周面でも外周面でも、コイルセグメント端部の先端部９３，９４の外周面および内周面よりもいくらか引っ込んでいる。
【０２２０】
それゆえ、コイルセグメント端部の先端部９３，９４の位置が、当該リングベルト３，４の対して半径方向に少しずれることがあっても、コイルセグメント端部の先端部９３，９４の間から当該リングベルト３，４の突出部３２，４２が半径方向に突出することがない。その結果、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形の過程で、コイルセグメント９の先端部９３，９４に、半径方向に隣り合うリングベルト３，４の突出部３２，４２の角や縁が当たって、コイルセグメント端部の表面の絶縁被膜が損傷してしまうことが防止される。
【０２２１】
また、本変形態様では、前述の第二の特徴により、コイルセグメント端部の先端部９３，９４が、当該リングベルト３，４の保持溝３０，４０から半径方向にいくらかずれてしまった場合をも想定している。このような場合には、前述の実施例１では、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形の過程で、リングベルト３，４の突出部３２，４２が隣り合うコイル層のコイルセグメント９の先端部９３，９４に接触してしまうことがありえた。しかしながら、本変形態様では、前述のように、両リングベルト３，４がもつ突出部３２，４２の縁部や角部には、丸み付けが施されている。それゆえ、リングベルト３，４から半径方向にはみ出したコイルセグメント９の先端部９３，９４が、半径方向に隣り合うリングベルト３，４の突出部３２，４２の角や縁部に当たることがあっても、コイルセグメント端部の表面に形成されたエナメル絶縁被膜が損傷してしまうことは、やはり防止されている。
【０２２２】
したがって、本変形態様によれば、前述の実施例１の効果に加えて、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、よりいっそう絶縁性が向上するという効果がある。そしてこの効果は、前述の変形態様２よりも、いっそう大きい。
【０２２３】
（実施例１の変形態様４）
本実施例の変形態様４として、図２４に示すように、前述の変形態様３において、コイルセグメント９のうち各コイル層間の開放端部９１，９２の間に、絶縁シート６２を介在させる並行曲げ方法の実施も可能である。絶縁シート６２は、絶縁性と耐熱性に優れた樹脂の薄いシートから形成されている。なお、曲げ捩り成形が完了した後の状態では、絶縁シート６２の一部が、コイルセグメント９の先端部９３，９４の間にも、先端部９３，９４のうち溶接される部分を除いて介在していることが望ましい。
【０２２４】
本変形態様によれば、曲げ捩り成形の過程で、コイルセグメント９の開放端部９１，９２のうち、先端部９３，９４に傷が付かないだけではなく、中間部でも互いに摺接して傷が付くことがなくなる。さらに、コイルセグメント９の開放端部９１，９２のうち溶接部を除く大半の部分で、コイル層の間に絶縁シート６２が介在して絶縁性が高まっている。
【０２２５】
したがって、本変形態様によれば、前述の実施例１の効果に加えて、完成したセグメント型コイルのうち、曲げ捩り成形されて互いに接続されるコイルエンドにおいて、よりいっそう絶縁性が向上するという効果がある。そしてこの効果は、前述の変形態様３よりも、さらにいっそう大きい。
【０２２６】
（実施例１の変形態様５）
本実施例の変形態様５として、図２５に「新形状ライン」として実線で示すように、両リングベルト３，４の上縁部３１，４１に形成された突出部３２，４２のうちそれぞれの上縁部３４，４４が、円周上に一直線に並んで形成されている並行曲げ装置１を実施することができる。
【０２２７】
すなわち、前述の実施例１では、両リングベルト３，４がもつ各突出部３２，４２の上縁部３４’，４４’は、同じく図２５に「元形状ライン」として二点鎖線で示すように、曲げ捩り成形時のコイルセグメント端部に沿って斜めに形成されていた。しかし、実施例１で用いたこれらの上縁部３４’，４４’には、コイルセグメント９の開放端部９１，９２は、それぞれ軽く接触するだけであって、上縁部３４’，４４’に支持されて開放端部９１，９２が成形されるわけではなかった。
【０２２８】
そこで、本変形態様では、各突出部３２，４２の上縁部３４，４４を、各リングベルト３，４の上端面を形成する円周線に沿った切り落とし端面で形成している。もちろん、屈曲角部３３，４３を含む角部にはアールが形成されており、コイルセグメント端部が保持溝３０，４０に挿入しやすく、かつ、曲げ捩り成形過程でコイルセグメント９の開放端部９１，９２に傷が付かないように配慮されている。このように、各突出部３２，４２の上縁部３４，４４を互いに一本の円周線上に形成することにより、両リングベルト３，４の形状がより簡素になって製造が容易になるばかりではなく、両リングベルト３，４を形成する鋼板材料の歩留まりも少し良くなる。
【０２２９】
したがって、本変形態様の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例１と同等の効果が得られながら、並行曲げ装置１の製造がさらに容易となり、装置単価がより安価になるという効果がある。
【０２３０】
（実施例１の変形態様６）
再び図３に示すように最内周の奇数層用リングベルト３と偶数層駆動軸２６との間に隙間があると、両リングベルト３，４や両駆動ピン２５１，２６１の間の遊びや弾性変形により、両駆動軸２５，２６に対する両リングベルト３，４の同軸性が低下することがありうる。そうすると、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形精度に影響が出る恐れがあるので、このような同軸性の低下はなるべく避けたいものである。
【０２３１】
そこで、本実施例の変形態様６として、最内周の奇数層用リングベルト３と偶数層駆動軸２６との間に、両者３，２６の間隔を適正に保つ二枚一組のスペーサ（図略）が挿置されている並行曲げ装置１を実施することができる。これらのスペーサは、同形同寸の中空円盤状をしており、上下に分かれて配設されている。そして、各スペーサの内周面は、偶数層駆動軸２６の外周面に摺接しているのに対し、各スペーサの外周面は、最内周の奇数層用リングベルト３の内周面に嵌合している。
【０２３２】
本変形態様では、両スペーサが、最内周の奇数層用リングベルト３と偶数層駆動軸２６との間隔を適正に保つので、結果的に両リングベルト３，４の全てと両駆動軸２５，２６との間で高い同軸性が得られるようになる。それゆえ、全てのコイルセグメント９とステータコア８とに対して、全てのリングベルト３，４の同軸性が高まり、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する際の加工精度が向上するうえに、曲げ捩り成形に伴う絶縁皮膜の剥がれなどの不具合も起こりにくくなる。
【０２３３】
したがって、本変形態様の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例１の効果に加えて、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する際の加工精度および信頼性がさらに向上するという効果がある。
【０２３４】
なお、同軸性を確保するための別案としては、再び図８に模式的に示すように、最内周の奇数層用リングベルト３と偶数層駆動軸２６との間隔をほとんどなくしてしまう変形態様もありうる。このような変形態様では、最内周の奇数層用リングベルト３と偶数層駆動軸２６とが互いに直接摺接しているので、両リングベルト３，４と両駆動軸２５，２６との間で、スペーサを使わずとも高い同軸性が得られる。ただし、最内周の奇数層用リングベルト３の内径が、偶数層駆動軸２６の外径でほぼ一義的に決まってしまうので、駆動ピン２５１，２６１を抜いて両リングベルト３，４に交換し、寸法の異なる別機種のステータを製造するようなフレキシビリティーは損なわれてしまう。
【０２３５】
逆に言えば、前述の実施例１およびその各変形態様では、駆動ピン２５１，２６１を抜いて両リングベルト３，４に交換し、寸法の異なる別機種のステータを製造することができる。すなわち、本実施例およびその変形態様には、このようなフレキシビリティーがある。
【０２３６】
（実施例１の変形態様７）
本実施例の変形態様７として、前述の実施例１とは異なって、同軸反転駆動装置２に中継軸２３や反転ギヤ２４などからなる機械的な反転機構がなく、その代わりに一対のステッピング・モータ（図略）が備わっている並行曲げ装置１の実施が可能である。
【０２３７】
本変形態様では、一方のステッピング・モータは、奇数層駆動軸２５を回転駆動するためのモータであり、他方のステッピング・モータは、偶数層駆動軸２６を回転駆動するためのモータである。両モータは、同一の駆動電源装置（図略）によって同期して駆動されるので、奇数層駆動軸２５と偶数層駆動軸２６とは、実施例１と同様に同期して同軸反転する。本変形態様の並行曲げ装置１は、機械的な反転機構がない分だけ構成が簡素であり、その分だけ小型化ができるうえに装置単価が安価になる。また、ステッピング・モータを二つ使うので、ステッピング・モータの一個当たりに要求される出力が半減し、実施例１よりも小型で安価なモータで済む分だけ、やはり装置単価が安価になる。
【０２３８】
なお、両ステッピング・モータは、互いに逆転させる必要は必ずしもなく、互いに逆向きにして、二つの基端部ギヤ２５０，２６０のそれぞれに噛み合わせれば、全く同型のステッピング・モータを採用することができる。
【０２３９】
したがって、本変形態様の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例１の効果に加えて、装置単価をよりいっそう安価にすることができるうえに、小型化も可能になるという効果がある。
【０２４０】
（実施例１の変形態様８）
本実施例の変形態様８として、両リングベルト３，４のカム溝３８，４８を所定幅だけカム用固定ピン５１よりも太く形成し、各カム用固定ピン５１の外周面に、それぞれのリングベルト３，４に相当する位置に十二個のベアリング（図略）を固定した並行曲げ装置１を実施することができる。各ベアリングの厚さは各リングベルト３，４の厚さよりもやや薄く、各ベアリングの内周面はカム用固定ピン５１に固定されており、逆に外周面は両リングベルト３，４のカム溝３８，４８に緩み嵌めで嵌っている。ベアリングとしては、小型であるのでローラーベアリングないしニードルローラーベアリングがが最適であるが、ボールベアリングや、含油燒結金属からなるオイルレスベアリングなどを使用しても良い。
【０２４１】
本変形態様では、両リングベルト３，４のカム溝３８，４８とカム用固定ピン５１との間の摩擦係数が大幅に低減するので、スライド手段５の作動に関する摩擦損失が低減される。その結果、スライド手段５が効率よく作動するようになるので、条件次第では押し上げピン５２などをもつ補助押圧手段５０を廃止して、並行曲げ装置１の構成を簡素化することができる。
【０２４２】
したがって、本変形態様の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例１の効果に加えて、スライド手段５が効率よく作動するようになるので、望むらくは補助押圧手段５０を略して並行曲げ装置１の構成を簡素化することができるという効果がある。
【０２４３】
（実施例１のその他の変形態様）
前述の実施例１に対して、以上の各種変形態様のうち組み合わせ可能なものを複合して適用した並行曲げ装置１の実施が可能であり、それぞれの組み合わせに特有の作用効果が得られる。
【０２４４】
［実施例２］
（実施例２の装置構成）
本発明の実施例２としての並行曲げ装置１は、図２６に両リングベルト３，４の三分の一程度の幅の部分展開図を示すように、両リングベルト３，４の逃がし溝３７，４７および係止孔３６，４６に構成上の大きな特徴がある。すなわち、各リングベルト３，４にそれぞれ三つずつ形成された逃がし溝３７，４７および係止孔３６，４６が形成された両リングベルト３，４と、それぞれを貫通している各三本の両駆動ピン２５１，２６１とで、両リングベルト３，４をその回動角度に対応してそれぞれ適正な移動距離だけ軸長方向に移動させるスライド手段５が構成されている。
【０２４５】
ここで、各リングベルト３，４に形成された複数の逃がし溝３７，４７は、それぞれのリングベルト３，４で互いに同一の形状をしており、１２０°ピッチで形成されている。そして、各逃がし溝３７，４７の中を各駆動軸２５，２６が相対角度で５０°まで回動できるようになっている。ここで、各逃がし溝３７，４７は、それぞれ、当該リングベルト３，４の保持溝３０に嵌ったコイルセグメント開放端部９１，９２の先端部９３，９４が曲げ捩り成形の際に描く軌跡に対応する曲線形状をしている。それゆえ、逃がし溝３７，４７が曲がっていることにより生じるその軸長方向の長さは、コイルセグメント開放端部９１，９２の先端部９３，９４が曲げ捩り成形の際に軸長方向に縮められる長さに等しい。
【０２４６】
一方、各リングベルト３，４に形成された複数の係止孔３６，４６は、それぞれ少なくとも曲げ捩り成形の際に当該リングベルト３，４が軸長方向に移動する移動距離に相当する長さだけ、軸長方向に沿って長い長円形の形状をしている。そして、その長さは、前述の逃がし溝３７，４７が形成する軸長方向の長さに等しい。
【０２４７】
なお、両リングベルト３，４に形成された係止孔３６，４６および逃がし溝３７，４７がもつ軸長方向の長さは、コイルセグメント開放端部９１，９２の属するコイル層によって異なる。それゆえ、互いに隣り合う各リングベルト３，４のそれぞれについて、係止孔３６，４６および逃がし溝３７，４７がもつ軸長方向の長さは、段階的に異なっている。
【０２４８】
一方、全ての駆動ピン２５１，２６１の断面形状は、実施例１とは異なり、円形である。これは、緩い曲線で形成された逃がし溝３７，４７に無理なく摺接できるようにするためである。
【０２４９】
（実施例２の作用効果）
このようにして、両リングベルト３，４の係止孔３６，４６および逃がし溝３７，４７と両駆動軸２５，２６の駆動ピン２５１，２６１とにより、スライド手段５が形成されている。それゆえ、両駆動軸２５，２６が二重反転し、各駆動ピン２５１，２６１が２５°ずつ反対側へ回動すると、逃がし溝３７，４７の形状に沿って両リングベルト３，４はそれぞれ適正な軌跡を描いて上昇する。両駆動軸２５，２６は、実施例１と同様に、バックリングを考慮してそれぞれ２５°まで同期して二重反転した後に、所望の曲げ捩り成形角度である２２．５°にまで後退する。
【０２５０】
こうして、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形が完了すると、本実施例の並行曲げ装置１からは、ステータコア８およびコイルセグメント９が取り外される。そして、次の曲げ捩り成形に備えて並行曲げ装置１は初期状態に復帰する。すなわち、駆動軸２５，２６は回動角度０°にまで戻り、両リングベルト３，４も元の位置に戻る。
【０２５１】
本実施例の並行曲げ装置１では、実施例１とは異なり、曲げ捩り成形に際して両駆動軸２５，２６のうち駆動ピン２５１，２６１を固定している部分が上方へ伸縮せずに済むので、両駆動軸２５，２６からスプラインを廃し、両駆動軸２５，２６の構成は至って簡素になる。
【０２５２】
また、実施例１のカム溝３８，４８の作用を、駆動ピン２５１，２６１の周方向の可動範囲が倍もある逃がし溝３７，４７が代替しているので、本実施例ではスライド手段５が発揮するリングベルト３，４を上方へ押し上げる作用は、実施例１よりもずっと大きくなる。
【０２５３】
すなわち、前述のように、本実施例の並行曲げ装置１では、各リングベルト３，４の長い各逃がし溝３７，４７が、実施例１における短いカム溝３８，４８に相当する作用をもつ。そして、両駆動ピン２５１，２６１のうち当該逃がし溝３７，４７を貫通している方が、実施例１のカム用固定ピン５１に相当する作用をもつ。その結果、両リングベルト３，４の各々を、その回動角度に対応したそれぞれに適正な移動距離だけ、軸長方向に移動させるスライド手段５が形成されている。
【０２５４】
しかも、実施例１でのカム用固定ピン５１に対する各カム溝３８，４８の移動角度に比べて、本実施例では両リングベルト３，４の各逃がし溝３７，４７の中で当該駆動ピン２５１，２６１が相対的に移動する角度は、二倍である。それゆえ、曲げ捩り成形過程の最後付近で、回動による周方向の駆動ピン２５１，２６１の移動距離に対して軸長方向の移動距離が増えてきても、実施例１に比べてずっと無理なくスライド手段５の作用が得られる。なぜならば、本実施例で逃がし溝３７，４７が周方向から軸長方向に立ち上がっている角度が、実施例１でカム溝３８，４８が立ち上がっている角度よりも、そのタンジェントが半分になるほど小さいので、過大な摩擦力が発生しないからである。したがって、本実施例の並行曲げ装置１では、実施例１に比べてスライド手段５の能力が格段に向上しているので、補助押圧手段５０がなくても、スライド手段５に過大な負担がかかることはない。
【０２５５】
その結果、本実施例では、スライド手段５を作動させるうえで、前述の実施例１に採用されている補助押圧手段５０は不要となる。すなわち、カム溝３８，４８およびカム用固定ピン５１が不要になるばかりではなく、補助押圧手段５０さえも不要になる。それゆえ、カム溝３８，４８およびカム用固定ピン５１と補助押圧手段５０とがない分と、前述のように両駆動軸２５，２６にスプラインがない分だけ、本実施例の並行曲げ装置１は構成が簡素になる。また、これに伴って部品点数および組立工数が減る分だけ、本実施例の並行曲げ装置１は、よりいっそう安価でありながら信頼性がさらに向上する。
【０２５６】
したがって、本実施例の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例１の効果に加えて、構成がより簡素になり、安価でありながら高い信頼性が得られるうえに、スライド手段５の作用が向上するという効果がある。このような効果を考慮すると、本実施例の並行曲げ装置１が、本発明の並行曲げ装置１がもつ実施の形態のうち、ベストモードに相当するものと思われる。
【０２５７】
（実施例２の変形態様１）
本実施例の変形態様１として、両リングベルト３，４の係止孔３６，４６および逃がし溝３７，４７のそれぞれと、各駆動ピン２５１，２６１との間に、ベアリング（図略）を介設した構成の並行曲げ装置１を実施することができる。
【０２５８】
各ベアリングは、互いに同一規格のニードルローラベアリングである。各ベアリングのもつ軸長方向の厚さは、各リングベルト３，４の厚さと同等ないしやや薄い程度である。各ベアリングは、その内周面で当該駆動ピン２５１，２６１に締まり嵌めされており、逆に外周面では係止孔３６，４６または逃がし溝３７，４７にわずかに緩み嵌めされている。
【０２５９】
それゆえ、曲げ捩り成形過程では、各ベアリングの外周面側が、係止孔３６，４６の一方の側面か、逃がし溝３７，４７の一方の縁かに、押圧力をもって当接しつつ転がる。ベアリングの作用により、各係止孔３６，４６および各逃がし溝３７，４７と各駆動ピン２５１，２６１との間に作用する摩擦力は大幅に低減されるので、両リングベルト３，４はよりスムースに移動する。それゆえ、各係止孔３６，４６および各逃がし溝３７，４７と各駆動ピン２５１，２６１とをもつスライド手段５には、摩擦力による負担がかからないので、負荷が小さくなり、スライド手段５の作用ないし効率はより向上する。
【０２６０】
したがって、本変形態様の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例２の効果に加えて、両リングベルト３，４の作動がよりいっそうスムースになり、モータの負担が減るという効果がある。
【０２６１】
（実施例２の各種変形態様）
本実施例の並行曲げ装置１においても、実施例１の各変形態様のうち適用可能なものについては適用しても良く、それぞれの変形態様に特有の作用効果が大なり小なり得られる。もちろん、実施例１の各変形態様のうち適用可能なものを、前述の本実施例の変形態様１に組み合わせた変形態様も実施可能である。
【０２６２】
［実施例３］
（実施例３の装置構成）
本発明の実施例３としての並行曲げ装置１は、再び図１９に示すようなコア固定装置７を、両リングベルト３，４に向かって下降させるコア保持手段（作動機構は図略）をさらに有する。コア保持手段は、両リングベルト３，４の延長線上にステータコア８を同軸的に保持し、両リングベルト３，４が同軸反転するのに伴ってこのステータコア８を所定ストロークだけ軸長方向に移動させる機能をもつ。
【０２６３】
ただし、コイルセグメント端部を曲げ捩り成形する際に、コイル層によって軸長方向の変位が少しずつ異なるので、その分の補正ができるような構成になっている。
【０２６４】
すなわち、本実施例では、全部で十二層あるコイル層のうち第七層に相当するコイルセグメント９の奇数層開放端部９１が、曲げ捩り成形される際の軌跡に合わせて、コア保持手段がコア固定装置７を下降させるものとする。
【０２６５】
すると、図２７に示すように、両リングベルト３，４のうちコイル層の第七層に相当する奇数層用リングベルト３は、円形の係止孔３６と円周方向にのみ延在する長円形の逃がし溝３７，４７とをもつ。それゆえ、第七層に相当する奇数層用リングベルト３は、曲げ捩り成形の過程で軸長方向に動くことなく、ただ奇数層駆動ピン２５１につれて回動する。
【０２６６】
一方、第七層よりも内周側のコイル層、たとえば第一層のように最内周に位置するコイルセグメント端部は、コア固定装置７の下降ストロークよりも少ししか軸長方向に短縮されない。それゆえ、最内周の第一層に対応する奇数層用リングベルト３は、下降するコア固定装置７に対して適正に後退して下降する必要がある。それゆえ、第一層の奇数層用リングベルト３では、逃がし溝３７’が先端部（図中右端）で適正量だけ軸長方向に持ち上がって形成されており、係止孔３６’も上方へ同じだけ延在している。そして、偶数層駆動ピン２６１が、逃がし溝３７’の中を、周方向に基端部（図中左端）から先端部に向かって相対的に移動していくと、逃がし溝３７’の緩く曲がった形状に沿って、第一層の奇数層用リングベルト３が所定の軌跡を描いて下降する。このようにして、コイル層のうち第七層よりも内周側に位置するコイルセグメント端部も、適正に曲げ捩り成形される。
【０２６７】
逆に、第七層よりも外周側のコイル層、たとえば第十一層のように最外周付近に位置するコイルセグメント端部は、コア固定装置７の下降ストロークよりも大きく軸長方向に短縮される。それゆえ、奇数層用リングベルト３のうち第七層よりも外周側に位置するものは、下降するコア固定装置７に対向して適正に前進して上昇する必要がある。それゆえ、第十一層の奇数層用リングベルト３では、逃がし溝３７”が先端部（図中右端）で適正量だけ軸長方向に下降して形成されており、係止孔３６”も下方へ同じだけ延在している。そして、偶数層駆動ピン２６１が、逃がし溝３７”の中を周方向に基端部（図中左端）から先端部に向かって異動していくと、逃がし溝３７”の緩く曲がった形状に沿って、第十一層の奇数層用リングベルト３は所定の軌跡を描いて上昇する。このようにして、コイル層のうち第七層よりも外周側に位置するコイルセグメント端部も、適正に曲げ捩り成形される。
【０２６８】
その結果、前述の各実施例と同様に、曲げ捩り成形後には、コイル層の第一層から第十二層に至るまで、全てのコイルセグメント端部の先端面が同一平面内に揃うようになり、その後の溶接工程が容易になる。
【０２６９】
すなわち、第七層以外の両リングベルト３，４（４は図略）では、各係止孔３６’，３６”は、当該コイル層のコイルセグメント端部に必要な変位分だけ、軸長方向に延在する長円形をしている。一方、各逃がし溝３７’，３７”は、適正な形状で緩やかに曲線を描いてわずかに斜めに形成されている。
【０２７０】
（実施例３の作用効果）
本実施例の並行曲げ装置１は、以上のような構成をもつので、以下のように作用する。
【０２７１】
すなわち、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形が進行するに従って、軸長方向の変位のうちコイル層の違い（半径方向の位置の差）によって生じる差異の分だけ、各リングベルト３，４が軸長方向に少しだけ変位する。その結果、コイルセグメント端部や両リングベルト３，４になど無理をかけることなく、コイルセグメント端部の曲げ捩り成形を完了することができる。
【０２７２】
しかも、各逃がし溝３７，４７の曲がりはごくわずかであり、角度が浅かった前述の実施例２と比較してもいっそう浅い角度でしか立ち上がっていないので、各駆動ピン２５１，２６１との間に過大な摩擦力が生じることはない。
【０２７３】
そればかりではなく、曲げ捩り成形の進行に伴い、両リングベルト３，４は、コイル層の第七層よりも内周側では上昇し、逆に外周側では下降する。すると、コア固定装置７を下降させるコア保持手段の作用により、コイルセグメント端部に圧縮または引っ張りの軸力が生じたとしても、両駆動軸２５，２６に要求される回転トルクは、摩擦力の増大分にしか過ぎない。そこで、仮に前述の実施例２の変形態様１のようにベアリングを両リングベルト３，４と両駆動ピン２５１，２６１との間に介設すれば、両駆動軸２５，２６に要求される回転トルクは、極めて低い値で安定する。
【０２７４】
したがって、本実施例の並行曲げ装置１によれば、前述の第２手段の効果に加えて、両駆動軸２５，２６に要求される回転トルクがいっそう低く安定するという効果がある。
【０２７５】
（実施例３の変形態様１）
本実施例の変形態様１として、全ての両リングベルト３，４において、スライド手段５がない構成の並行曲げ装置１を実施することもできる。
【０２７６】
すなわち、本変形態様の並行曲げ装置１では、全ての係止孔３６，４６は円形であり、全ての逃がし溝３７，４７は直線状で、周方向に水平に延在している。それゆえ、全ての両リングベルト３，４は、軸長方向の全く移動せず、周方向に同軸反転するだけである。
【０２７７】
本変形態様の並行曲げ装置１を使用する際には、上縁部３１，４１の保持溝３０，４０には、曲げ捩り成形の初期段階では、コイルセグメント９の先端部９３，９４がやや浅く挿入されている。そして、曲げ捩り成形が進行するに従って、内周側の先端部９３，９４は、少しだけ保持溝３０，４０に徐々により深く嵌っていき、逆に外周側の先端部９３，９４は、少しだけ保持溝３０，４０から徐々に抜け出して浅く嵌る。その結果、曲げ捩り成形時には少し強引にコイルセグメント端部に負荷がかかるが、最終的には前述の各実施例によって成形されるものとほぼ同様に、コイルセグメント端部が曲げ捩り成形されるに至る。
【０２７８】
したがって、本変形態様の並行曲げ装置１によれば、前述の実施例３の効果に加えて、係止孔３６，４６および逃がし溝３７，４７の形状がごく単純であるから、各リングベルト３，４の製造が容易になるという効果がある。
【０２７９】
（実施例３の各種変形態様）
本実施例の並行曲げ装置１に対しても、実施例２の各種変形態様に対応する変形態様の実施が可能で、多かれ少なかれ同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステータコアのスロット内でのコイル層番号を示す断面図
【図２】コイルセグメント端部を曲げ捩り成形した形状を示す組図
（ａ）半径方向外側から見たコイルエンドの側面図
（ｂ）軸長方向から見たコイルエンドの平面図
【図３】実施例１としての並行曲げ装置の構成を示す正断面図
【図４】実施例１における両リングベルトの構成を示す展開図
【図５】実施例１における両リングベルトの作用を示す展開図
【図６】実施例１における両リングベルトの作用を示す展開図
【図７】実施例１としての並行曲げ方法の工程順を示す流れ図
【図８】実施例１でのステータコア設置工程を示す要部正面図
【図９】実施例１でのコイルセグメント挿入工程を示す要部正面図
【図１０】実施例１の並行曲げ装置でのカム用固定ピンを示す要部断面図
【図１１】実施例１でのカム孔の作用を示すリングベルトの展開図
【図１２】実施例１での両リングベルトの軸長方向移動量を示すグラフ
【図１３】実施例１での両リングベルトの移動経路を示す要部側面図
【図１４】実施例１でのセグメント端部の成形後の形状を示す要部側面図
【図１５】実施例１の並行曲げ装置での補助押圧手段を示す要部断面図
【図１６】実施例１におけるリングベルトの底部形状を示す展開図
【図１７】実施例１における補助押圧手段の作用を示すグラフ
【図１８】実施例１の変形態様１の並行曲げ装置の構成を示す要部断面図
【図１９】実施例１の変形態様１でのコア固定装置の構成を示す正面図
【図２０】実施例１で懸念される不都合が生じる様子を示す要部平断面図
【図２１】実施例１の変形態様２としての装置要部の構成を示す平断面図
【図２２】実施例１の変形態様２としての装置要部の構成を示す縦断面図
【図２３】実施例１の変形態様３としての装置要部の構成を示す縦断面図
【図２４】実施例１の変形態様４の並行曲げ方法の特徴を示す縦断面図
【図２５】実施例１の変形態様５での突出部の形状を示す要部正面図
【図２６】実施例２における両リングベルトの構成を示す部分展開図
【図２７】実施例３におけるリングベルトの構成を示す部分展開図
【符号の説明】
１：コイルセグメント端部の並行曲げ装置（セグメント型コイルの製造装置）
２：同軸反転駆動装置
２１：入力軸２２：減速機２３：中継軸２４：反転ギヤ
２５：奇数層駆動軸（スプライン入り）
２５０：基端部ギヤ２５１：奇数層駆動ピン
２６：偶数層駆動軸（スプライン入り）
２６０：基端部ギヤ２６１：偶数層駆動ピン
３：奇数層用リングベルト（全部で六層分）
３１：上縁部
３０：保持溝
３２：突出部
３３：屈曲角部
３４，３４’：上縁部（エッジ部の一つ）
３５：側縁部（前縁または後縁のエッジ部）
３６：係止孔３７：逃がし溝
３８：カム溝３９：押し上げピンの当接部
４：偶数層用リングベルト（全部で六層分）
４１：上縁部
４０：保持溝
４２：突出部
４３：屈曲角部
４４，４４’：上縁部（エッジ部の一つ）
４５：側縁部（前縁または後縁のエッジ部）
４６：係止孔４７：逃がし溝
４８：カム溝４９：押し上げピンの当接部
５：スライド手段
５１：カム用固定ピン（三本あり同軸反転駆動装置に固定されている）
５０：補助押圧手段
５２：押し上げピン（三本あり補助押圧手段の作用部を構成する）
６１：シムリング６２：絶縁シート
７：コア固定装置（実施例３ではコア保持手段の一部として）
７１：ワーク置き台７２：カフスサポート
７３：天板７４：支柱７５：ガイド部材
８：ステータコア８０：スロット８１：絶縁紙
９：コイルセグメント
９１：奇数層開放端部９３：奇数層開放端部の先端部
９２：偶数層開放端部９４：偶数層開放端部の先端部
９５：屈曲部（先端部付近）９６：屈曲部（根本部付近）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a technique for manufacturing a segment type coil that forms an armature of a rotating electrical machine.
[0002]
[Prior art]
As conventional techniques, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-92797 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-197709 (Patent Document 2) disclose a manufacturing apparatus and a manufacturing method for manufacturing a segment type coil of a stator core, respectively. ing. Both of these conventional techniques are techniques for bending and twisting the open ends of the coil segments that protrude straight from the stator core in the opposite rotational directions between the even-numbered coil layer and the odd-numbered coil layer. is there.
[0003]
As shown in FIG. 4, the molding apparatus disclosed in Patent Document 1 is provided with a separate twisting jig and a rotational drive mechanism for each coil layer for rotational movement, and movement in the axial length direction. Is provided with a common single lifting shaft and its lifting drive mechanism. The molding apparatus further includes a controller that controls each of the rotation drive mechanisms and the elevation drive mechanism in a coordinated manner.
[0004]
On the other hand, as shown in FIG. 6, the feature of the molding apparatus disclosed in Patent Document 2 is that Patent Document 1 is developed so that each coil layer (that is, each torsion jig) is also moved in the axial length direction. In addition, separate elevating drive mechanisms are provided. Therefore, in this molding apparatus, the controller is considered to have a function of performing sequence control in harmony with the rotation drive mechanism and the elevation drive mechanism corresponding to each coil layer. In Patent Document 2, as a fifth embodiment (see FIG. 14), there is also disclosed a molding apparatus provided with a number of springs for simplifying the elevation drive mechanism and pressing and urging each torsion jig. .
[0005]
By the way, as commonly shown in FIG. 5 of Patent Document 1 and FIG. 7 of Patent Document 2, a rectangular non-penetration is provided so that the coil segment end portion is fitted to the working end portion of each torsion jig. Holes are formed as many as the number of slots of the stator core. That is, the working end portions of these twisting jigs are configured to hold the tip portion of the open end portion of the coil segment from the entire circumference or four sides for a specific coil layer.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-92797 A
[Patent Document 2]
JP 2001-197709
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
(Inconvenient manufacturing equipment)
However, in both of the above-mentioned patent documents, each forming apparatus is not only equipped with a separate rotation drive mechanism for each coil layer, but also controls each rotation drive mechanism and the lift drive mechanism in an appropriate manner. Equipped with a controller. Each of these controllers must be equipped with a large number of interfaces.
[0008]
In addition, it takes considerable man-hours to form a large number of rectangular non-through holes at the working end of each torsion jig, and each torsion jig must be expensive. Furthermore, since the working end of each torsion jig holds the tip of the open end of the coil segment from four directions, there is a gap between the coil layers to be welded to each other at the tip after bending torsion molding. Is inconvenient.
[0009]
In short, the molding apparatus according to both of these patent documents has a large number of rotation drive mechanisms and a single or a large number of lift drive mechanisms, and also requires a controller for controlling these drive mechanisms. For the same reason, these conventional molding apparatuses must be enlarged to some extent. Furthermore, since a large number of non-through holes must be formed in a rectangular shape, it is not difficult to imagine that each twisting jig is expensive to manufacture. Therefore, in both patent documents, the structure of the coil segment end forming apparatus is complicated by either technique, and the apparatus must be increased in size. There is an inconvenience that it becomes expensive. Not only that, but the configuration is very complicated, the number of parts is large, and there are many interfaces between the components, which makes it difficult to ensure high reliability.
[0010]
(Inconvenient manufacturing method)
By the way, neither of the above-mentioned patent documents discloses a bending torsion forming technique for forming coil segment end portions at once in a short time. Therefore, both patent documents are unsatisfactory in view of the large number of man-hours and the long processing time even when viewed from the coil segment end forming method or manufacturing method.
[0011]
That is, in Patent Document 1, as shown in FIG. 4 again, there is a space in the axial length direction between the twisting jigs. Therefore, when the elevating drive mechanism is actuated to raise the elevating shaft, and the torsion jigs are raised toward the stator core, the torsion jigs do not rise at the same time. That is, after bending and twisting the end of the innermost coil segment, the innermost twisting jig rises and comes into contact with the twisting jig of the next coil layer, and then the coil segment end of the next coil layer The part is bent and twisted. As described above, in Patent Document 1, since the coil segment end portions are sequentially bent and twisted from the inner peripheral side, the number of processing steps increases, and it is unavoidable that a long processing time is required to some extent.
[0012]
On the other hand, Patent Document 2 is characterized in that “the held portion is moved in the circumferential direction of the core and moved independently for each of the layers in the core axial direction at the end which is the characteristic part of claim 1. The stator manufacturing method. Therefore, the tip end portion of the coil segment end portions can be moved in the circumferential direction and the axial length direction independently for each coil layer, and the coil segment end portions of the respective coil layers are simultaneously parallel to each other. They are not bent and twisted. Then, since the coil segment end portion is bent and twisted independently for each coil layer, even in Patent Document 2, the number of processing steps is increased, and as in Patent Document 1, the length is long to some extent. It is inevitable that processing time is required.
[0013]
Therefore, both the above-mentioned patent documents do not disclose the technical idea of bending and twisting the coil segment end portions of each coil layer in parallel, but are techniques for sequentially forming each coil layer. Therefore, as described above, both patent documents have a disadvantage that the number of processing steps increases even when viewed as a manufacturing method, and a long processing time is required to some extent. Not only that, but as a result, there is a disadvantage that the processing cost increases.
[0014]
(Problem of the present invention)
Accordingly, an object of the present invention is to provide a parallel bending apparatus for coil segment end portions that is less expensive and more reliable than the forming apparatuses described in the above-mentioned patent documents. In addition, according to the present invention, the time required for bending and twisting the coil segment end is reduced compared to the bending and twisting method described in both patent documents, and the parallel processing of the coil segment end is reduced in processing cost. Another object is to provide a bending method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the inventors have invented the following means.
[0016]
[Manufacturing equipment]
(Configuration of the first means)
The first means of the present invention is a device for manufacturing a segment type coil that appropriately bends and twists the open end portions of the coil segments inserted in the core so as to be bonded to each other between predetermined coil layers. . Here, each coil segment is overlapped so as to form a plurality of coil layers in a plurality of slots formed in any one of the stator and the rotor of the rotating electrical machine in order to form a segment type coil. A large number of coil segments inserted. These open end portions are a part of the coil segments described above, and indicate a large number of open end portions protruding from the core in the axial length direction.
[0017]
Among the open ends of these coil segments, the device of this means is configured by bending and twisting an odd layer open end, which is an open end of a coil segment forming an odd number of coil layers, into one circumferential direction of the core. On the contrary, the even-numbered layer open end, which is the open end of the coil segment forming the even-numbered coil layer, has a function of bending and twisting the other end in the circumferential direction. That is, the apparatus of this means is an apparatus for manufacturing a segment type coil in which the open ends of the coil segments are appropriately bent and twisted so that they can be joined to each other between predetermined coil layers.
[0018]
The feature of the device of this means is that it has a plurality of odd layer ring belts and even layer ring belts, and a coaxial inversion drive device for driving them.
[0019]
First, each of the plurality of odd-numbered ring belts has a substantially hollow cylindrical shape having a diameter corresponding to each odd-numbered coil layer. These odd-layer ring belts are ring belts having protrusions that form a large number of holding grooves that sandwich the tip of the odd-layer open end in the circumferential direction at one edge in the axial length direction. . These odd-layer ring belts are coaxially stacked with a predetermined interval.
[0020]
On the other hand, the plurality of even-layer ring belts have a substantially hollow cylindrical shape having a diameter corresponding to the even-numbered coil layer. These even-layer ring belts are ring belts having protrusions forming a plurality of holding grooves that sandwich the tip of the even-layer open end in the circumferential direction at one edge in the axial length direction. . These even-layer ring belts are also arranged coaxially and with a predetermined interval, like the odd-layer ring belt described above.
[0021]
More specifically, the plurality of odd layer ring belts and the plurality of even layer ring belts are alternately arranged coaxially, and are driven by a coaxial inversion driving device. That is, the coaxial inversion driving device supports these odd-numbered layer ring belts and these even-numbered layer ring belts coaxially and alternately in the radial direction, and these odd-numbered-layer ring belts and these even-numbered layer ring belts. This is a drive device for reversing coaxially with the ring belt for the same rotation angle in parallel.
[0022]
Here, of the two ring belts that are alternately and coaxially stacked, the edge portion where the holding groove is formed does not necessarily have to be in a position aligned in the axial length direction. It is preferable that the position is suitable for the shape. For example, in a normal stator core, among the coil layers, the end of the coil segment disposed in the centrifugal direction is longer than the end of the coil segment in the centripetal direction in the axial direction. It protrudes. Therefore, in accordance with the position of the end of the coil segment, it is desirable that the edge of the ring belts where the holding groove is formed is appropriately retracted in the axial direction as it goes outward.
[0023]
As described above, the two drive shafts and the two ring belts of the coaxial inversion drive device are coaxial with each other, but the axial length directions are not particularly limited. That is, these axial length directions seem to be good to stand upright along the direction of gravity in consideration of the axial subjectivity of the rotating electrical machine, but are not necessarily limited thereto.
[0024]
That is, the parallel bending device of this means may be installed so that the holding grooves of both ring belts face upward and both drive shafts stand upright, and the end of the coil segment protruding downward from the core is bent and twisted. . On the contrary, the parallel bending device of this means may be installed so that the holding grooves of both ring belts face downward and both drive shafts stand upright and the end of the coil segment protruding upward from the core is bent and twisted. good. Further, for the convenience of the arrangement of the production line, etc., the parallel bending device of this means may be arranged with both drive shafts lying horizontally, or the drive shafts may be inclined with respect to the direction of gravity. You may install the parallel bending apparatus of a means.
[0025]
This means is a segment type coil manufacturing apparatus having the above-described configuration, and is referred to as a “coil segment end portion parallel bending apparatus”. In this specification, this means may be simply abbreviated as “parallel bending apparatus”.
[0026]
(Function and effect of the first means)
In the “coil segment end parallel bending device” of this means, first, in a completed state, a large number of coil segments are inserted into a plurality of slots formed in the core in order to form a segment type coil. Here, “many” in this specification may be “four or more”. And the front-end | tip part of many odd number layer open end parts which protruded from the odd number coil layer in a core slot each fits in the holding groove of the ring belt for odd number layers. Similarly, the ends of the even-numbered-layer open end portions protruding from the even-numbered coil layers in the core slot are fitted into the holding grooves of the even-layer ring belt, respectively.
[0027]
Here, the coil segment may have a substantially U shape, or may have a substantially I shape. If the coil segment is substantially U-shaped, only the open end protruding to one side may be bent and twisted. On the contrary, if the coil segment is substantially I-shaped, the two sets of open ends projecting from both may be bent and twisted.
[0028]
In addition, this means is greatly characterized in that the end portions of the coil segment end portions are fitted into the holding grooves of both ring belts. That is, according to any of the above-described conventional techniques, a rectangular hole surrounding the tip of the coil segment end from four sides is required. However, in this means, the protrusion formed on one edge of both ring belts A holding groove formed between the two is sufficient. That is, a sufficient holding action can be obtained during bending and torsion molding just by being held between the holding grooves of both ring belts at the tip of the coil segment end.
[0029]
As a result, it is not necessary to carry out a difficult process of forming rectangular holes at the edges of both ring belts, and both ring belts can be easily and inexpensively manufactured by simple punching, cutting or fusing. I can do it now. Therefore, according to this means, the cost required for manufacturing both ring belts is greatly reduced, and the capital investment has already been reduced by that much. In addition, unlike the prior art, it is not necessary to make the radial width of both ring belts larger than that of the coil segment ends, and the coil segment ends are arranged more densely in the radial direction. Can now. As a result, the distance between the tip portions of the coil segment end portions to be connected to each other is reduced, and the connection between these tips becomes easier.
[0030]
In this state, the odd-numbered layer ring belts and the even-numbered layer ring belts are coaxially arranged alternately and supported by the coaxial inversion driving device. And the front-end | tip part of each coil segment edge part is hold | maintained by both ring belts in the state clamped by each holding groove of both these ring belts in the circumferential direction.
[0031]
Thereafter, in this means, the coaxial inversion driving device coaxially inverts these odd layer ring belts and these even layer ring belts in parallel by the same rotation angle. Then, the odd-layer ring belt and the even-layer ring belt rotate in the opposite directions by a predetermined same angle, so that the coil segment ends held by both the odd-layer and even-layer are circumferentially connected to each other. In the opposite direction, bending and twisting is performed. Of course, as the coil segment end portion is bent and twisted, the distance between the core holding the coil segment in the slot and the two ring belts is appropriately reduced without difficulty.
[0032]
Here, in reducing the distance between the core and both ring belts, it is sufficient that one of them approaches the other. Therefore, which of the core and both ring belts should move and approach the other, or both should approach each other is not particularly limited, and may vary depending on the embodiment.
[0033]
Now, when the coil segment end is bent and twisted in this way, the odd-numbered layer open end is bent and twisted by a predetermined angle in one of the circumferential directions of the core, and conversely the even-numbered layer open end is in the circumferential direction. On the other hand, it is bent and twisted by the same predetermined angle. As a result, the open ends of the coil segments are appropriately bent and twisted so that they can be joined together between predetermined coil layers.
[0034]
Here, only one drive power source is required for bending and twisting the coil segment end, and at most two drive power sources are sufficient. That is, as will be described later in the “Embodiments of the Invention” section, if a double reversing mechanism is formed with a reversing gear or the like, a single drive power source such as a stepping motor is sufficient. Alternatively, two driving power sources, a first stepping motor that rotationally drives a set of odd-layer ring belts in one direction and a second stepping motor that rotationally drives a set of even-layer ring belts in the other direction If there is, it is enough. In such a case, both the motors need only rotate at an equal angle in synchronization with each other, so that a single drive power supply device for both motors can be used.
[0035]
In addition, among the coil segment ends, the odd-numbered layer open end and the even-numbered layer open end are bent and twisted in parallel, so the processing time required for bending and twisting all the coil segment ends is extremely short. I'll do it. As a result, the number of processing steps required for bending and twisting the coil segment end portion is reduced and the processing time is shortened, so that the processing efficiency is improved and the processing cost is reduced.
[0036]
Further, in this means, unlike the prior art, not only a single or two driving power sources are required as described above, but also no separate angle sensor, controller and associated interface are required. Therefore, the device of the present means can be much cheaper than the prior art device. Further, since the number of parts is small and a special controller, an interface attached to it, and a large number of wirings are not necessary, the reliability is improved.
[0037]
Therefore, according to the "parallel coil device at the end of the coil segment" of this means, since the configuration is much simpler than the prior art, the cost of the device is much lower and the reliability of the device is also improved. effective. In addition to lowering the capital investment required for a single unit, the number of processing steps can be reduced and processing can be done in a short time, improving production efficiency. Therefore, the number of equipment required for the rotating electrical machine production line is reduced, and additional equipment is installed. There is an effect that the investment can be reduced. As a result, not only the capital investment but also the effect that the cost of the product can be reduced can be obtained.
[0038]
(Second means)
According to a second means of the present invention, in the first means described above, the coaxial inversion driving device has an odd-numbered layer driving shaft and an even-numbered layer driving shaft, and a plurality of odd-numbered layer driving pins and even-numbered layer driving pins. . The means is also characterized by having both ring belts shaped to correspond to these odd layer drive pins and even layer drive pins.
[0039]
That is, the odd-numbered layer drive shaft is a shaft member that is arranged coaxially with both ring belts and rotates in a predetermined rotation direction by a predetermined rotation angle. On the other hand, the even layer drive shaft is arranged coaxially with the odd layer drive shaft, and in parallel with the rotation of the odd layer drive shaft, it has the same magnitude in the rotation direction opposite to the odd layer drive shaft. This is a shaft member that rotates by a predetermined rotation angle. Although not particularly limited, one of the odd-numbered layer drive shaft and the even-numbered layer drive shaft may be included in the other.
[0040]
The odd layer drive pins are a plurality of pin members protruding from the odd layer drive shaft and penetrating both ring belts in the radial direction. On the other hand, the even layer drive pins are a plurality of pin members protruding from the even layer drive shaft and penetrating both ring belts in the radial direction.
[0041]
Furthermore, each of the odd-numbered layer ring belts described above has a plurality of locking holes for locking the odd-numbered layer driving pins and a relief groove in which the even-numbered layer driving pins can freely move in the circumferential direction. On the other hand, each of the even-layer ring belts described above has a plurality of locking holes for locking the even-numbered layer drive pins, and relief grooves in which the odd-numbered layer drive pins can freely move in the circumferential direction. When one of the odd-numbered drive shaft and the even-numbered drive shaft includes the other, the movement of the drive pin protruding from the other shaft is not hindered. It is desirable that a relief window or the like is formed on one of the shafts.
[0042]
In this means, when the odd layer drive shaft is driven to rotate, the plurality of odd layer drive pins protruding from the odd layer drive shaft rotate together with the odd layer drive shaft. Here, each odd-numbered layer driving pin passes through both ring belts in the middle thereof, but the odd-numbered layer ring belt is fitted and locked in the locking hole, while the even-numbered layer belt is In contrast, it fits in the relief groove and is rotatable within a predetermined range. Therefore, when the odd layer drive pin rotates with the rotation of the odd layer drive shaft, these odd layer ring belts locked to the odd layer drive pin rotate together with the odd layer drive pin. It rotates with it.
[0043]
On the other hand, when the even layer drive shaft is rotationally driven in the opposite direction to the odd layer drive shaft, the plurality of even layer drive pins protruding from the even layer drive shaft also rotate together with the even layer drive shaft. Here, each even layer drive pin passes through both ring belts in the middle, while the even layer ring belt is fitted and locked in its locking hole, while the odd layer ring belt. In contrast, it fits in the relief groove and is rotatable within a predetermined range. Therefore, when the even layer drive pin rotates as the even layer drive shaft rotates, these even layer ring belts locked to the even layer drive pin rotate together with the even layer drive pin. It rotates with it.
[0044]
That is, when the odd layer drive shaft and the even layer drive shaft are coaxially reversed by the same angle, the odd layer ring belt and the even layer ring belt are connected via the odd layer drive pin and the even layer drive pin. Each of them is inverted by the same angle. Here, it is desirable that the angle range in which the coaxial reversal can be performed is appropriately limited by the width in which the escape grooves formed at a plurality of locations of both ring belts extend in the circumferential direction.
[0045]
Therefore, in this means, a mechanism for coaxially reversing the plurality of odd layer ring belts and the plurality of even layer ring belts is realized with a very simple configuration. For example, disposing the odd-numbered layer drive shaft and the even-numbered layer drive shaft coaxially does not require high-level processing technology or assembly technology. In addition, planting a plurality of odd layer drive pins on the odd layer drive shaft and planting a plurality of even layer drive pins on the even layer drive shaft do not require advanced processing techniques or assembly techniques. Furthermore, it is also a technique to form a locking hole and a relief groove with a predetermined size and shape at a predetermined position of each of the odd layer ring belt and the even layer ring belt.
[0046]
Therefore, according to the present means, in addition to the effects of the first means described above, it is possible to manufacture the coaxial inversion driving device at a lower cost with an extremely simple mechanism without requiring an advanced processing technique. There is.
[0047]
(Third means)
According to a third means of the present invention, in the first means described above, the coaxial inversion driving device is configured so that each of the odd-layer ring belt and the even-layer ring belt corresponds to the rotation angle of both ring belts. It has a sliding means for moving in the axial length direction by the moving distance.
[0048]
Here, in general, when the open end portion of the coil segment is bent and twisted, the moving distance in the axial length direction varies depending on the coil layer when the tip end portion of the coil segment end portion is displaced.
[0049]
That is, as the coil layer in the slot moves from the inner peripheral side to the outer peripheral side, the tip end portion of the corresponding coil segment end portion has the same axial rotation length even when the circumferential rotation angle is the same during bending torsion molding. The moving distance in the direction becomes deeper. Therefore, in order to make the protrusion distance of the tip from the core the same even if the coil layer is different after bending torsion molding, an appropriate difference is added to the length of the open end of the coil segment inserted in the core in advance. It must be kept. That is, at the stage before being inserted into the core and before bending torsion molding, the protruding length of the open end of the coil segment must gradually increase as it moves from the inner peripheral side to the outer peripheral side. On the other hand, if the protruding length of the coil segment end is the same regardless of the coil layer before the bending torsion molding, the tip of the coil layer is closer to the inner peripheral side at the stage after bending torsion molding. The projecting length is smaller than that of the distal end portion on the outer peripheral side, and it is slightly retracted.
[0050]
Therefore, in this means, in the process of bending and twisting, each ring belt is moved in the axial length direction by an appropriate distance corresponding to the rotation angle by making a stepwise difference with the corresponding coil layer. Yes. Therefore, the tip of each coil segment end is prevented from coming out of the holding groove in the axial length direction toward the outer peripheral side in the process of bending and twisting. Similarly, in the process of bending torsion molding, the tip end portion of each coil segment end portion is press-fitted into the holding groove as it goes to the inner peripheral side, thereby preventing an inappropriate compression force from being received. As a result, from the beginning to the end of the bending torsion forming process, the tip ends of all the coil segment ends are kept in the holding grooves at predetermined positions. The later shape is more stable and almost as designed.
[0051]
Therefore, according to the present means, in addition to the effect of the first means described above, it is not necessary to force the coil segment end in the process of bending and twisting, and the shape of the coil segment end after forming is almost as designed. There is an effect that it can be finished precisely.
[0052]
(Fourth means)
The fourth means of the present invention is the aforementioned first. 3 In the means, the slide means has a plurality of cam grooves formed in each ring belt, and a cam fixing pin penetrating each of the cam grooves. Here, the plurality of cam grooves are through-holes formed in curves of a predetermined width in each of the ring belts. On the other hand, the plurality of cam fixing pins are fixed pin members penetrating these cam grooves of both ring belts in the radial direction. Each of these cam grooves has a shape corresponding to a trajectory drawn at the tip of the open end of each coil segment forming each coil layer during bending torsion molding.
[0053]
Here, each cam fixing pin is fixed to a fixed part such as a frame in the parallel bending apparatus of this means at the root, etc., and has a rigidity strength capable of withstanding the load applied when bending and twisting the coil segment end. is doing. On the other hand, it is desirable that the cam grooves formed in each ring belt not only have different directions depending on the odd number and even number of the coil layer, but also have different dimensions in the axial length direction depending on the depth of the coil layer. This is because as the coil layer becomes deeper, the depth of deformation that should occur during bending and twisting at the end of the coil segment gradually increases.
[0054]
Moreover, the part in which each drive pin is planted among the odd-numbered layer drive shaft and the even-numbered layer drive shaft is pivotally supported so as to be slidable in the axial direction. As an example of such a shaft support method, each operating part in which each driving pin is planted with respect to the base end part of the odd-numbered layer driving shaft and the even-numbered layer driving shaft extends along the axial length direction through the spline. There is a configuration that is connected in a stretchable manner.
[0055]
In this means, with the plurality of cam fixing pins penetrating, the odd layer ring belt and the even layer ring belt are mutually connected with the rotation of the odd layer drive shaft and the even layer drive shaft. Coaxial inversion. Then, since the cam groove formed in each ring belt has a shape corresponding to the locus drawn at the time of bending torsion molding at the end of the coil segment end, when each ring belt rotates, The ring belt also moves in the axial direction along the locus. As a result, even if the core holding a large number of coil segments is fixed, it draws a proper trajectory from both ring belts and approaches the core, so the end of the coil segment has a proper shape with a proper trajectory To be bent and twisted.
[0056]
Therefore, according to the present means, in addition to the effect of the first means described above, when bending and twisting the coil segment end portion, the two belts are brought close to the core while drawing an appropriate trajectory while having a very simple configuration. There is an effect that you can go. As a result, the parallel bending apparatus of the present means can be made more inexpensive and the reliability can be improved.
[0057]
(Fifth means)
According to a fifth means of the present invention, in the above-mentioned fourth means, the coaxial inversion driving device presses these ring belts in the axial direction along with the coaxial inversion of both ring belts, and these ring belts are cored. Further, there is provided an auxiliary pressing means for moving the head by a predetermined stroke.
[0058]
Here, it is desirable that the auxiliary pressing means is a component that forms part of the parallel bending apparatus and is operated in conjunction with the coaxial inversion driving apparatus. As means for interlocking the auxiliary pressing means with the coaxial inversion driving device, for example, there is means for interlocking with the coaxial inversion driving device through mechanical devices such as various gears and ball screws. Such mechanical interlocking means are desirable for simplifying the mechanism and maintaining high reliability. On the other hand, as another form of the interlocking means, an electric power source such as a stepping motor is separately provided to drive the auxiliary pressing means, and the auxiliary pressing means is controlled to operate in conjunction with the coaxial inversion driving device. There can also be various interlocking means. Of course, other forms of interlocking means may be employed.
[0059]
In this means, when the cam groove is provided as in the above-mentioned fourth means and both ring belts are moved in the axial length direction, the driving force in the axial length direction is insufficient at any stage of bending torsion molding. In addition, there is no problem. That is, this means that the resistance force such as frictional force becomes excessive and the parallel bending device stops halfway, or some of the parallel bending devices are deformed by excessive force. Is prevented.
[0060]
This is because the auxiliary pressing means assists the pressing force applied to the two ring belts in the axial length direction, and has a function of moving both the ring belts toward the core by a predetermined stroke without difficulty.
[0061]
Therefore, according to this means, in addition to the effect of the above-mentioned fourth means, both ring belts can be moved by a predetermined stroke toward the core without difficulty, and an operational problem can be avoided. is there.
[0062]
(Sixth means)
According to a sixth means of the present invention, in the second means described above, both the ring belts formed with a plurality of escape grooves and locking holes and the plurality of drive pins correspond to the rotation angles of the ring belts. The slide means is configured to move in the axial length direction by an appropriate movement distance. Here, each of the plurality of relief grooves formed in each ring belt has a curved shape corresponding to a locus drawn at the time of bending torsion molding by the tip of the open end fitted into the holding groove of the ring belt. Yes. On the other hand, each of the plurality of locking holes formed in each ring belt has a shape that is longer in the axial direction by at least the length corresponding to the movement distance of the ring belt in the axial direction during bending torsion molding. I am doing.
[0063]
In this means, each relief groove of each ring belt has an action corresponding to the cam groove in the above-mentioned fourth means, and the drive pin passing through the relief groove of both drive pins is the fourth means. This has the same function as a cam fixing pin. As a result, slide means for moving each of the ring belts in the axial length direction by an appropriate movement distance corresponding to the rotation angle is formed. As a result, the same effect as that of the third means having the slide means can be obtained while having an extremely simple configuration comparable to that of the second means having the pair of drive shafts.
[0064]
In addition, compared to the movement angle of each cam groove with respect to the cam fixing pin in the fourth means, in this means, the angle at which the drive pin relatively moves in each escape groove of both ring belts is doubled. is there. Therefore, near the end of the bending torsion molding process, even when there is a greater axial movement distance than the circumferential movement distance due to rotation, the sliding means is much easier than the fourth means. The following effects can be obtained. This is because the angle at which the escape groove rises from the circumferential direction is so small that the tangent is half that of the angle at which the cam groove rises by the fourth means, so that an excessive frictional force is not generated.
[0065]
Therefore, according to the present means, in addition to the effect of the first means described above, the structure is extremely simple as that of the second means described above, and high reliability can be obtained while being inexpensive, and the slide means. There is an effect that the same operation effect as the above-mentioned third means having the above can be obtained.
[0066]
(Seventh means)
The seventh means of the present invention is characterized in that, in the first means described above, the radial thickness of each ring belt is thinner than the radial thickness of the open end of each coil segment.
[0067]
In this means, even in the tip end portions of the coil segment end portions fitted in the holding grooves of both ring belts, the thickness of the tip end portions in the radial direction is thicker than the thickness of the ring belt. Then, if the tip end of the coil segment end is properly fitted in the holding groove, the protruding portion forming the holding groove of both ring belts can be formed on the inner or outer peripheral surface of the coil segment end. Recessed somewhat from the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the tip. Therefore, even if the position of the tip end of the coil segment end is slightly shifted in the radial direction with respect to the ring belt, the protrusion of the ring belt extends from the end of the coil segment end in the radial direction. Does not protrude. As a result, in the process of bending and twisting, the corners and edges of the protruding portions of the ring belt adjacent in the radial direction may hit the coil segment end, and the insulating coating on the surface of the coil segment end may be damaged. Is prevented.
[0068]
Therefore, according to the present means, in addition to the effects of the first means described above, there is an effect that among the completed segment type coils, the coil ends which are bent and twisted and connected to each other have an effect of further improving the insulation.
[0069]
(Eighth means)
According to an eighth means of the present invention, in the first means described above, at least a part of each edge portion and each corner portion of each protrusion of each ring belt is formed with one of roundness and chamfering. It is characterized by being. Desirably, of all the protrusions of all the ring belts, all edges (edges) and corners are rounded or chamfered with respect to a portion that has a slight possibility of contact with the end of the coil segment. It is good to have been given.
[0070]
In this means, it is assumed that the tip end of the coil segment end is somewhat displaced in the radial direction from the retaining groove of the ring belt. In such a case, the protruding portion of the ring belt may come into contact with the coil segment end portion of the adjacent coil layer in the process of bending and twisting. However, as described above, rounding or chamfering is performed on the edge and corner of the protrusion. Therefore, even if the end of the coil segment protruding from the ring belt hits the corner or edge of the protrusion of the ring belt adjacent in the radial direction, the insulating coating on the surface of the end of the coil segment is damaged. That is prevented.
[0071]
Therefore, according to the present means, in addition to the effects of the first means described above, there is an effect that among the completed segment type coils, the coil ends which are bent and twisted and connected to each other have an effect of further improving the insulation.
[0072]
(Ninth means)
According to a ninth means of the present invention, in the first means described above, the odd-numbered layer ring belt and the even-numbered layer ring belt are arranged between the ring belts, and at least a part of both ring belts. It further has a cylindrical shim ring for the holding groove.
[0073]
Here, the entire shim ring may be accommodated in the inner and outer ring belts, or conversely, a part of the shim ring may protrude from both ring belts. And it is desirable that the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of each protrusion forming each holding groove of both ring belts are covered with shim rings over the entire length in the axial direction. Moreover, it is desirable that shim rings are inserted between all the ring belts.
[0074]
Further, the shim ring may be a simple cylindrical shape, or may be a substantially cylindrical shape in which the shape of the edge draws an appropriate curve as required. Furthermore, it is desirable that the shim ring material has an appropriate rigidity, wear resistance, low friction, and the like. Therefore, the material of the shim ring may be a metal plate such as stainless steel or a strong resin plate material, or appropriate lubrication treatment or wear resistance treatment may be applied to the surfaces on both sides of the plate material.
[0075]
In this means, as described above, a cylindrical shim ring is inserted in a gap between each odd layer ring belt and each even layer ring belt to block at least a part of the gap. . Therefore, it is suppressed that the tip of the coil segment end protrudes in a radial direction from between the protrusions of the ring belt, and similarly, the ring belt protrudes from between the ends of the coil segment end. The portion is also prevented from protruding in the radial direction. Furthermore, even if the tip end of the coil segment end protrudes somewhat from between the protrusions of the ring belt, the tip end is blocked by the shim ring and protrudes from the adjacent ring belt. There is no contact. In other words, the protruding portion of the ring belt is blocked by the shim ring and does not contact the end of the coil segment fitted to the adjacent ring belt. Similarly, coil segment end portions whose tip portions are held by ring belts adjacent to each other are also blocked by the shim ring and cannot contact each other.
[0076]
As a result, in the process of bending and twisting, the corners and edges of the coil segment ends that are adjacent to each other in the radial direction and the protruding portion of the ring belt hit the coil segment ends, and the insulation coating on the surface of the coil segment ends is damaged. Is prevented.
[0077]
Therefore, according to the present means, in addition to the effects of the first means described above, among the completed segment type coils, there is an effect that the insulation is further improved at the coil ends which are bent and twisted and connected to each other. .
[0078]
(Tenth means)
According to the tenth means of the present invention, as in the first means described above, each protruding portion of each ring belt has a bent portion formed when the open end portion of each coil segment is bent to form a bent portion. It has a bent corner that is a corner that comes into contact with the inner periphery. This means is characterized in that a round shape having an appropriate radius of curvature is formed in the bent corner portion in order to form the bent portion of each coil segment.
[0079]
In this means, the portion of the coil segment end portion that protrudes from the holding groove of each ring belt abuts on the bending corner portion of each ring belt and is bent to form a bent portion. At this time, since an appropriate radius is formed at the bent corner of each ring belt, the bent portion at the end of each coil segment is bent at a radius of curvature almost as intended by the designer. Further, since the bent corners of the protrusions have an appropriate radius and are not angular, there is no inconvenience that the insulating film is damaged by scratching the inner surface of the bent portions at the ends of the coil segments.
[0080]
Therefore, according to the present means, in addition to the effect of the first means described above, there is an effect that the radius of curvature can be given to the bent portion of each coil segment end portion almost as intended by the designer. Further, among the completed segment type coils, there is an effect that the insulation is further improved at the coil ends that are bent and twisted and connected to each other.
[0081]
(Eleventh means)
The eleventh means of the present invention is characterized in that the first means described above further comprises core holding means. The core holding means has a function of holding the core coaxially on the extended line of both ring belts and moving the core in the axial length direction by a predetermined stroke as the ring belts are coaxially reversed.
[0082]
In this means, since the core holding means comes close to both ring belts that coaxially invert the core, it is not necessary for both ring belts to move toward the core. Therefore, it is not necessary to employ a cam mechanism as in the third means described above, and the configuration of the coaxial inversion driving device can be further simplified.
[0083]
However, when bending and twisting the coil segment end, the displacement in the axial length direction differs little by little depending on the coil layer, so that it is desirable that the correction can be made accordingly. For this purpose, for example, in the case of the second means described above, in each of the ring belts, the respective locking holes are extended in the axial length direction by a necessary displacement, and each escape groove is gently curved with an appropriate shape. It may be formed at an angle. In this way, as the bending and twisting process proceeds, each ring belt is slightly displaced in the axial direction by the difference caused by the coil layer in the axial direction displacement. The bending and twisting of the part can be completed.
[0084]
As a result, not only the sliding means described in the third means and the fourth means need not be adopted, but also the auxiliary pressing means described in the fifth means need not be adopted.
[0085]
Therefore, according to this means, in addition to the effect of the first means described above, there is an effect that the configuration of the coaxial inversion driving device can be greatly simplified as compared with the third means and the fifth means described above.
[0086]
(Twelfth means)
In the twelfth means of the present invention, in the above-mentioned second means, a spacer is disposed between at least one of the drive shafts and at least one of the ring belts to keep the distance between the two appropriately. It is characterized by that.
[0087]
In this means, the spacer keeps an appropriate distance between at least one of the drive shafts and at least one of the multiple ring belts. Here, as long as ordinary design common sense is followed, the coaxiality between the odd-numbered drive shaft and the even-numbered drive shaft is designed to be high, and it is considered that the coaxiality between the ring belts can be increased to some extent. . Then, due to the action of the spacer, as a result, high coaxiality can be obtained between all of the ring belts and the drive shafts. Therefore, the coaxiality of all ring belts is improved for all coil segments and cores, and the processing accuracy when bending and twisting the coil segment ends is improved. Problems such as peeling off are less likely to occur.
[0088]
Therefore, according to this means, in addition to the effect of the above-mentioned second means, there is an effect that the processing accuracy and reliability (or yield) at the time of bending and twisting the coil segment end portion are improved.
[0089]
(Remarks)
Of the above-described means, the second means to the twelfth means are means subordinate to the first means, either directly or indirectly. Here, among the second means to the twelfth means that can be combined with each other, a plurality of means may be combined. If it does so, the composite effect equivalent to the effect of several applicable means will be obtained.
[0090]
[Production method]
(13th means)
According to the thirteenth aspect of the present invention, the open end portions of the coil segments inserted into the stator of the rotating electrical machine or the core of the rotor can be appropriately bent and twisted so that they can be joined to each other between predetermined coil layers. It is a manufacturing method of the segment type coil to do. Here, each coil segment is a large number of coil segments that are inserted so as to form a plurality of coil layers in a plurality of slots formed in the core in order to form a segment type coil. These open end portions are a part of the above-described coil segment, and indicate a large number of open end portions protruding from the core in the axial length direction.
[0091]
In the manufacturing method of this means, the odd-numbered layer open end, which is the open end of the coil segment that forms the odd-numbered coil layer in the slot of the core, is bent and twisted in one circumferential direction of the rotating electrical machine. On the other hand, the even-numbered layer open end, which is the open end of the coil segment that forms the even-numbered coil layer, is bent and twisted in the other circumferential direction of the rotating electrical machine. And it is the manufacturing method of the segment type | mold coil which carries out appropriate bending twist forming so that the open end part of each coil segment can mutually be joined between predetermined coil layers.
[0092]
The feature of this means is that at least a part of the odd-numbered layer open ends and the even-numbered layers open end of the plurality of layers are rotated in opposite directions to incline at least partly in the circumferential direction. The open end is bent and twisted in parallel. Therefore, the manufacturing method of this means is referred to as a “coil segment end portion parallel bending method”.
[0093]
The definition of each term in this means is the same as the definition of the term in the first means described above.
[0094]
In this means, all of the odd-numbered layer open end portions and all of the even-numbered layer open end portions are rotated in parallel to each other in opposite rotation directions, and are bent and twisted. At that time, all of the even layer open ends are bent and twisted by being rotated by the same angle, and at the same time, all of the odd layer open ends are rotated by the same angle in the opposite direction and bent. It is desirable to be twisted. Further, it is desirable that the odd-numbered layer open end and the even-numbered layer open end are coaxially inverted by the same angle in synchronism with each other, and the bending and twisting process is also synchronized at both open ends. Of course, it is desirable to set the depth and stroke of bending torsion forming in consideration of the amount of spring back at the end of each coil segment that occurs during bending torsion forming.
[0095]
As a result, all of the coil segment end portions including a large number of odd-numbered layer open end portions and even-numbered layer open end portions are bent and twisted in parallel, and at least a part thereof has a predetermined shape inclined obliquely in the circumferential direction. That is, when the parallel bending method of this means is completed, the open ends of all the coil segments are appropriately bent and twisted so that they can be joined to each other between the predetermined coil layers.
[0096]
In the parallel bending method of this means, as described above, all of the odd-numbered layer open end and all of the even-numbered layer open end are bent and twisted in parallel. This reduces the time and man-hours required. In other words, the parallel bending method of this means reduces the time required for bending and twisting the coil segment end, compared to the bending and twisting method described in both patent documents taken up in the section of the prior art. As a result, the processing cost is reduced.
[0097]
Therefore, according to the present means, the time required for the bending and twisting processing of the coil segment end portion can be reduced and the processing cost can be reduced as compared with the conventional bending and twisting method described in both patent documents. .
[0098]
As described above, this means has an effect substantially equivalent to the first means described above, but corresponds to each means by adding limitations corresponding to the second to twelfth means subordinate to the first means. The effect to do is generally obtained.
[0099]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiments of the “parallel bending apparatus and parallel bending method of the coil segment end portion” of the present invention will be described clearly and sufficiently in the following examples so as to obtain a practicable understanding for those skilled in the art.
[0100]
[Example 1]
(Configuration of manufacturing apparatus in Example 1)
A “coil segment end parallel bending device” 1 according to the first embodiment of the present invention appropriately bends and twists an open end of a coil segment 9 inserted in a stator core 8 as shown in FIG. The segment type coil manufacturing apparatus.
[0101]
Here, in order to form a segment type coil, the coil segments 9 are stacked and inserted in a plurality of slots 80 formed in the stator core 8 of the rotating electrical machine as shown in FIG. Each coil segment 9 forms twelve coil layers from the inner peripheral side to the outer peripheral side in each slot 80, and these twelve layer coil segments 9 are formed on the insulating paper 81 in the slot 80. It is wrapped and insulated from the surrounding electrical steel sheet. Each coil segment 9 is substantially U-shaped, and the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 protrude straight from the stator core 8 in the axial direction before bending torsion molding.
[0102]
Here, appropriately bending and twisting means that the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 are formed so that they can be joined to each other between predetermined coil layers, as shown in FIGS. Appropriate bending and twisting.
[0103]
That is, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment includes the odd-numbered layer open end 91 that is the open end of the coil segment that forms the odd-numbered coil layer among the open ends 91 and 92 of these coil segments 9. Then, bending and twisting is performed on one side of the stator core 8 in the circumferential direction. Conversely, the even-numbered layer open end 92, which is the open end of the coil segment that forms the even-numbered coil layer, is bent and twisted in the other circumferential direction. In other words, the parallel bending apparatus 1 according to the present embodiment is a segment type coil that performs appropriate bending and twisting so that the open ends 91 and 92 of each coil segment 9 can be joined to each other between predetermined coil layers. It is a manufacturing apparatus.
[0104]
As shown in FIG. 3, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is characterized by six pairs of odd-layer ring belts 3 and even-layer ring belts 4 and coaxials for driving both ring belts 3 and 4. And having an inversion driving device 2. That is, the odd layer ring belt 3 and the even layer ring belt 4 are alternately and coaxially arranged in six different diameters. The parallel bending device 1 of this embodiment is configured so that the odd-numbered layer ring belt 3 and the even-numbered layer ring belt 4 are driven to be reversed by the coaxial inversion driving device 2.
[0105]
Here, the ring belts 3 and 4 are each in a set of six because the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 having twelve layers are bent and twisted in parallel at the same time as described above. This is to make it possible. Of course, the number of the ring belts 3 and 4 is appropriately set according to the number of coil layers of the segment type coil of the stator to be manufactured. However, even if some of the ring belts 3 and 4 are left on the inner peripheral side or the outer peripheral side, there is no problem in the function of the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment.
[0106]
On the other hand, the coaxial inversion driving device 2 is configured so that all of the odd layer ring belts 3 (the former) and all of the even layer ring belts 4 (the latter) are coaxially and radially alternately. It is a drive device that supports and reverses the former and the latter in parallel by the same rotation angle.
[0107]
That is, the coaxial reversal drive device 2 includes an input shaft 21, a reduction gear 22, a relay shaft 23, a reversing gear 24, an odd layer drive shaft 25, an even layer drive shaft 26, and an odd layer drive pin 251 as shown in FIG. And even layer drive pins 261 and a frame (not shown). Here, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment having the coaxial inversion driving apparatus 2 is installed such that the odd-numbered layer driving shaft 25 and the even-numbered layer driving shaft 26 that are coaxial with each other stand upright along the direction of gravity. To do.
[0108]
The input shaft 2 is adapted to receive a manual shaft output with a handle. However, when the input shaft 2 is deployed on a production line, the input shaft 2 receives a shaft output from a numerically controlled stepping motor. The speed reducer 22 is a two-stage planetary speed reducer, and has an effect of increasing the torque of the shaft output received by the input shaft 21 several tens of times. The shaft output decelerated in this way is transmitted to the relay shaft 23 by a gear. The relay shaft 23 is provided with two large and small gears coaxially, and the rotation of the relay shaft 23 is different even when the odd layer drive shaft 25 and the even layer drive shaft 26 have the same rotation angle. They are transmitted in the opposite directions.
[0109]
That is, the rotation of the relay shaft 23 is directly transmitted to the odd layer drive shaft 25 to the base end gear 250 at the base end of the odd layer drive shaft 25. On the other hand, the rotation of the relay shaft 23 is reversed to the base end gear 260 of the even layer drive shaft 26 via the reversing gear 24, including the main part of the odd layer drive shaft 25. Communicated. As a result, the odd-numbered layer drive shaft 25 and the even-numbered layer drive shaft 26 are rotationally driven in opposite rotational directions by the same rotational angle.
[0110]
As described above, the coaxial inversion driving device 2 includes the odd-numbered layer drive shaft 25 and the even-numbered layer drive shaft 26, and the odd-numbered layer drive pin 251 and the even-numbered layer drive, respectively. It has a pin 261.
[0111]
That is, the odd-numbered layer drive shaft 25 is a shaft member that is disposed coaxially with both the ring belts 3 and 4 and rotates by a predetermined rotation angle in a predetermined rotation direction. On the other hand, the even-numbered layer drive shaft 26 is a hollow shaft member that includes the odd-numbered layer drive shaft 25 and is disposed coaxially with the odd-numbered layer drive shaft 25.
[0112]
Each odd-numbered layer drive pin 251 is a pin member that protrudes in the radial direction from the odd-numbered layer drive shaft 25 and penetrates both the ring belts 3 and 4, and has a predetermined rectangular shape on the outer periphery of the odd-numbered layer drive shaft 25. Screwed at an angle and fixed. On the other hand, each even layer drive pin 261 is a pin member that protrudes in the radial direction from the even layer drive shaft 26 and has a substantially rectangular cross section that penetrates both the ring belts 3 and 4. It is fixed at a predetermined angle by screwing. There are six odd-numbered layer drive pins 251 and even-numbered layer drive pins 261, respectively, and project from each of the two upper and lower portions of both drive shafts 25 and 26 in three directions at intervals of 120 °. That is, in each of the upper and lower stages, each of the three odd-numbered layer drive pins 251 and even-numbered layer drive pins 261 protrudes from each other in six directions by 60 degrees.
[0113]
The odd-numbered layer drive pin 251 passes through the even-numbered layer drive shaft 26 and rotates with respect to the even-numbered layer drive shaft 26, so that the odd-numbered layer drive pin 251 of the hollow cylindrical even-numbered layer drive shaft 26 rotates. A horizontally long escape window (not shown) is formed in a portion corresponding to the moving range.
[0114]
Next, both ring belts 3 and 4 including a plurality of odd-layer ring belts 3 and a plurality of even-layer ring belts 4 will be described.
[0115]
First, as shown in FIG. 3 as well, a total of six odd-layer ring belts 3 have outer diameters corresponding to odd-numbered coil layers respectively disposed in slots of the stator core 8 (see FIG. 1). It is a substantially hollow cylindrical member having an inner diameter. These odd layer ring belts 3 are coaxially stacked with a predetermined interval. On the other hand, the six even-layer ring belts 4 in total are substantially hollow cylindrical members having an outer diameter and an inner diameter corresponding to the even-numbered coil layers. These even-layer ring belts are also arranged coaxially and with a predetermined interval, like the odd-layer ring belt described above.
[0116]
That is, each of the six odd-numbered ring belts 3 and the even-numbered ring belts 4 are arranged coaxially alternately to form a total of twelve layers, corresponding to the coil layers of the segment type coil. Yes. FIG. 3 shows only two odd-numbered ring belts 3 and even-numbered ring belts 4, but this is simplified for easy understanding.
[0117]
Both ring belts 3 and 4 stand upright with a holding groove, which will be described later, upward, and all coil segment ends (not shown) protruding downward from the stator core 8 (not shown) are bent and twisted. It is arranged like this. Both the ring belts 3 and 4 are driven as described later by the coaxial inversion driving device 2 that coaxially inverts the odd-numbered layer driving shaft 25 and the even-numbered layer driving shaft 26.
[0118]
The ring belts 3 and 4 have shapes corresponding to the odd-numbered layer driving pins 251 and the even-numbered layer driving pins 261, respectively.
[0119]
That is, the shape of the innermost circumference (that is, for the first layer) odd-numbered ring belt 3 is illustrated in the upper half of FIG. 4, and the innermost circumference (that is, for the second layer) is illustrated in the lower half of FIG. ) Of the ring belt 4 for even layers.
[0120]
Each odd-layer ring belt 3 has a shape as shown in a developed state in the upper half of FIG. That is, each of the odd-numbered ring belts 3 has a predetermined number of three upper and lower locking holes 36 for locking the upper and lower odd-numbered driving pins 251 and three even-numbered upper and lower even-numbered driving pins 261. It has three upper and lower relief grooves 37 that can move freely in the circumferential direction within an angular range (25 °). Each odd layer ring belt 3 sandwiches the tip end portion of the odd layer open end portion 91 (see FIG. 9) of the coil segment 9 in the circumferential direction on the upper edge portion 31 which is one edge portion in the axial length direction. The same number of protrusions 32 forming a plurality of holding grooves 30 are provided. Each odd-numbered ring belt 3 is further provided with a curved cam groove 38 having a movable range of 12.5 ° in the circumferential direction, and a push-up pin (see FIG. 15) formed to be recessed at the lower edge. The contact portions 39 are formed on three sides, respectively.
[0121]
On the other hand, each even-layer ring belt 4 has a shape as shown in a developed manner in the lower half of FIG. Each of the even-layer ring belts 4 has a plurality of locking holes 46 for locking even-numbered even-numbered layer driving pins 261 and relief grooves in which these odd-numbered layer driving pins can freely move in the circumferential direction. . And each ring belt 4 for even layers clamps the front-end | tip part of the even layer open end part 92 (refer FIG. 9) of the coil segment 9 to the circumferential direction to the upper edge part 41 which is one edge part of an axial length direction. The same number of protrusions 42 forming a plurality of holding grooves 40 are provided. Each even-layer ring belt 4 also has a curved cam groove 48 having a movable range of 12.5 ° in the circumferential direction and a push-up pin (see FIG. 15) formed in a recessed manner at the lower edge. The contact portions 49 are formed in three directions, respectively.
[0122]
Note that the number of holding grooves 30 and 40 and protrusions 32 and 42 formed in the upper edge portions 31 and 41 of the ring belts 3 and 4 is equal to the number of slots 80 of the stator core 8.
[0123]
Here, the cam grooves 38 and 48 of the ring belts 3 and 4 will be described later.
[0124]
On the other hand, the abutting portions 39 and 49 of the pressing pin are arranged in a predetermined shape at three locations on the lower edge of each of the ring belts 3 and 4 as illustrated in FIG. It is recessed in the long direction. The shapes of these contact portions 39 and 49 are such that when the push-up pin 52 is lifted and contacted with these contact portions 39 and 49, the ring belts 3 and 4 are pivoted by an appropriate moving distance according to the rotation angle. It is set to move in the long direction. Therefore, of the ring belts 3 and 4, the inner ring-side ring belts 3 and 4 with a small amount of upward movement have deeper contact portions 39 and 49 than the outer ring-side ring belts 3 and 4. The escape from the push-up pin 52 is large.
[0125]
In the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, auxiliary pressing means 50 having such a push-up pin 52 is attached. Therefore, as shown in FIG. 17, even if the rotational angle θ of both the ring belts 3 and 4 is increased in the latter half of the bending and twisting process and the rising angle of the cam grooves 38 and 48 is increased, there is an inconvenience. Avoided. That is, when the torsional torque T necessary to reversely drive both the drive shafts 25 and 26 increases, the auxiliary pressing means 50 starts to act, and assists the action of pushing up both the ring belts 3 and 4. As a result, the required torsional torque T is reduced, and the required torque for the motor does not become excessive.
[0126]
Now, both the ring belts 3 and 4 are formed by welding a steel plate formed by punching from a strip-shaped plate material into a cylindrical shape and then welding both ends. Here, the welded portions of the ring belts 3 and 4 are polished with a file so that the meat does not rise. Further, the thickness of the steel plate forming each of the ring belts 3 and 4 is equal to the radial thickness of the cross section of each coil segment 9 (see FIG. 1). Therefore, the ring belts 3 and 4 are alternately fitted in the radial direction with a loose fit that leaves a slight gap between them.
[0127]
In addition, the upper edge portions 31 and 41 in which the holding grooves 30 and 40 are formed in the ring belts 3 and 4 that are alternately and coaxially stacked are aligned in the axial direction in the initial state where the rotation angle is zero. However, the position is suitable for the initial shape of the end of the coil segment to be processed. That is, in the normal segment type stator, the coil segment end portion disposed on the outer peripheral side of the multilayer coil layers held by the stator core 8 is more than the coil segment end portion on the inner peripheral side. Also, the tip is longer and protrudes downward in the axial direction from the core. Therefore, the upper edge portions 31 and 41 in which the holding grooves 30 and 40 are formed in both the ring belts 3 and 4 in accordance with the positions of the tip end portions 93 and 94 of the coil segment end portions are arranged from the inner peripheral side to the outer peripheral side. It is formed at a position that is moderately retracted downward in the axial direction as it shifts to.
[0128]
Further, as shown in FIG. 13 by way of example, only a part of the upper edge 41 of the even-layer ring belt 4 is representatively illustrated, the protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 are bent corners 33 and 43, respectively. It has. The bent corners 33 and 43 of the protrusions 32 and 42 come into contact with the bent portion 95 from the inner peripheral side when the open end portions 91 and 92 of the coil segments 9 are bent to form the bent portion 95. It is a corner. In other words, the bent corners 33 and 43 of the protrusions 32 and 42 are formed with roundness (R) having an appropriate radius of curvature, and the bent portion 95 of each coil segment 9 has an appropriate curvature as designed. It can be bent with.
[0129]
The number, diameter and thickness of the ring belts 3 and 4 and the numbers and widths of the holding grooves 30 and 40 and the protrusions 32 and 42 can be appropriately changed according to the type of the segment type coil to be bent and twisted. it can.
[0130]
Now, the coaxial reversal drive device 2 and the ring belts 3 and 4 have axial lengths of both the ring belts 3 and 4 corresponding to the rotation angles of the ring belts 3 and 4 respectively. Slide means for moving in the direction is provided. As shown in FIG. 4 again, this sliding means includes three cam grooves 38 and 48 formed on each of the ring belts 3 and 4, and the cam grooves 38 and 48 fitted into the cam grooves 38 and 48. It is composed of three cam fixing pins 51 penetrating therethrough. Each of the cam fixing pins 51 extends in three radial directions at an angle of 120 ° in the horizontal plane, and is fixed to a frame (not shown) at one end on the centrifugal side.
[0131]
Here, since it is well-known to those skilled in the art, it is not shown, but generally, when the open ends 91 and 92 of the coil segment 9 are bent and twisted, the tip portions 93 and 94 of the coil segment end are displaced. In this case, the moving distance in the axial length direction is gradually changed depending on the twelve coil layers.
[0132]
That is, as the coil layer in the slot 80 moves from the inner peripheral side to the outer peripheral side, the tip end portion of the corresponding coil segment end portion has the same rotation angle in the circumferential direction during bending torsion molding. The moving distance in the long direction becomes deeper. This is because as the radial position occupied by the core layer increases, the distance that the tips 93 and 94 of the coil segment end move in the circumferential direction also increases. And in order to simplify a welding process after bending torsion molding, even if a coil layer differs, the one where the protrusion distance of the front-end | tip parts 93 and 94 of each open end part 91 and 92 which protruded from the stator core 8 is the same Is good.
[0133]
In order to do so, an appropriate difference for each coil layer must be given in advance to the protruding length of each open end 90 of each coil segment 9 inserted in the stator core 8. That is, at the stage before being inserted into the stator core 8 and before bending and twisting, the protruding lengths of the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 are gradually increased moderately from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Must-have. On the other hand, if the protruding length of the coil segment end is the same regardless of the coil layer before the bending torsion molding, the tip of the coil layer is closer to the inner peripheral side at the stage after bending torsion molding. The projecting length is smaller than that of the distal end portion on the outer peripheral side, and it is slightly retracted upward.
[0134]
Therefore, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, in the process of bending and twisting the coil segment end, a difference is made step by step with the corresponding coil layer, and each ring belt 3, 4 is in accordance with the rotation angle. The appropriate distance is moved in the axial direction. Therefore, in the process of bending torsion molding, the tip end portion of each coil segment end portion is prevented from slipping out from the holding grooves 30 and 40 in the axial length direction toward the outer peripheral side. Similarly, in the process of bending and twisting, as the inner circumferential side is approached, the tip of each coil segment end is prevented from being pressed into the holding grooves 30 and 40 and receiving an inappropriate compression force. Yes. As a result, from the beginning to the end of the bending torsion forming process, the end portions of all the coil segment ends are kept properly fitted in the holding grooves 30 and 40 at predetermined positions. The shape of the segment end after molding becomes more stable and almost as designed.
[0135]
Therefore, the action of the slide means prevents the end of the coil segment from being forced during the bending torsion forming process, and the shape of the end of the coil segment after forming can be finished almost exactly as designed. Yes.
[0136]
More specifically, as shown in FIG. 4, the sliding means passes through the cam grooves 38 and 48 formed in the ring belts 3 and 4 and the cam grooves 38 and 48, respectively, as described above. Three cam fixing pins 51 having a circular cross section. Here, each of the cam grooves 38 and 48 is a through hole formed in each of the ring belts 3 and 4 with a curve having a predetermined width that matches the diameter of the cam fixing pin 51. On the other hand, the three cam fixing pins 51 are pin members that pass through the cam grooves 38 and 48 of the ring belts 3 and 4 in the radial direction and are fixed to the frame. Each of the cam grooves 38 and 48 has a shape corresponding to a locus drawn at the time of bending torsion molding of the coil segment end portion among the open end portions of the coil segments 9 forming the coil layers. Yes.
[0137]
Here, each cam fixing pin 51 has a rigidity strength capable of withstanding a load applied when bending and twisting the coil segment end. On the other hand, the cam grooves 38 and 48 formed in the ring belts 3 and 4 are not only different in direction between the odd layer ring belt 3 and the even layer ring belt 4 but also depending on the depth of the corresponding coil layer. The dimensions in the long direction are also sequentially different. This is because, as described above, as the coil layer becomes deeper (toward the outer circumference) and the radial position becomes larger, the depth of deformation that occurs during bending and twisting of the coil segment end portion becomes progressively deeper. It is.
[0138]
Further, as shown in FIG. 3 again, in the odd-numbered layer drive shaft 25 and the even-numbered layer drive shaft 26, the portions where the drive pins 251 and 261 are planted rise as the ring belts 3 and 4 rise. So that it can slide in the axial direction. That is, the operating portions of the drive shafts 25 and 26 in which the drive pins 251 and 261 are planted with respect to the base end portion of the odd-numbered layer drive shaft 25 and the even-numbered layer drive shaft 26 are connected via splines (not shown). It is connected to be extendable along the axial direction.
[0139]
Further, the coaxial reversal drive device 2 presses both the ring belts 3 and 4 in the axial length direction along with the coaxial reversal of the ring belts 3 and 4, and both the ring belts 3 and 4 are directed toward the stator core 8. Auxiliary pressing means for moving only the stroke (not shown). The auxiliary pressing means has an action of pushing up both the ring belts 3 and 4 in the axial length direction by assisting the action of the aforementioned sliding means in the latter half of the bending and twisting process. As shown in FIG. 15, the auxiliary pressing means includes three push-up pins 52 that are in contact with the lower ends of the ring belts 3 and 4 and springs that press and urge these push-up pins 52 together (see FIG. 15). Abbreviation).
[0140]
Here, the spring is used as the driving means of the push-up pin 52 and the mechanism driven from the input shaft 21 as in the case of the drive shafts 25 and 26 is not employed, particularly in the latter half of the bending torsion molding process. This is because the amount of work with respect to the rotational speed of the input shaft 21 increases near the end. Therefore, when the push-up pin 52 is mechanically driven from the input shaft 21 and moves, as the slide means using the cam mechanism moves, it gradually moves as it approaches the final process in the bending torsion forming process. Will become heavier. As a result, the required torque required for the input shaft 21 increases and an unreasonable load is applied to the coaxial inversion driving device 2, so that the push-up pin 52 is mechanically interlocked with the coaxial inversion driving device 2. The means were refrained from adoption.
[0141]
(Operation of the manufacturing apparatus in Example 1)
The “coil segment end parallel bending device” 1 according to the present embodiment is configured as described above, and thus operates as follows.
[0142]
That is, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment has an action of performing bending and twisting processing of the coil segment end portion along the process consisting of the following steps as shown in FIG.
Step S1: The stator core 8 is installed on the work table 71 in the parallel bending apparatus 1 in the initial state with a rotation angle of zero (see FIG. 8).
Step S2: Insert the coil segments 9 aligned in the slots 80 of the stator core 8 and the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4 (see FIG. 9).
Step S3: Insert the cuff support 72 between the proximal ends of the coil segment ends (see FIG. 13).
Step S4: Bending and twisting processing of coil segment end (see FIG. 13)
Step S5: Unloading the stator core 8 (see FIGS. 2A to 2B) in which a set of coil segments 9 in which the open end portions 91 and 92 are bent and twisted is inserted in the slot 80
Step S6: Return the parallel bending apparatus 1 to the initial state (see FIG. 3).
When the above steps are performed in sequence, the parallel bending apparatus 1 returns to the initial state again, and the same action can be repeated for the stator core 8 and the coil segment 9 as the next workpiece. .
[0143]
First, in step 1, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is set to an initial state. As shown in FIG. 4 again, the initial state means that the rotational movement of both the ring belts 3 and 4 is zero, and the cam fixing pin 51 is at the uppermost part of the cam grooves 38 and 48 of both the ring belts 3 and 4. It is in a fitted state. In this state, the ring belts 3 and 4 are lowered downward to the full movable range in the axial direction. That is, the upper edge portions 31 and 41 of the ring belts 3 and 4 are lowered from the inner peripheral side to the outer peripheral side so as to be able to engage with the coil segment 9 inserted in the stator core 8. Has a step (not shown).
[0144]
And the parallel bending apparatus 11 has the workpiece mounting base 71 directly on both the ring belts 3 and 4, as shown in FIG. Here, suitable unevenness is formed on the work table 71, and if the stator core 8 is installed according to the shape of the work table 71, the stator core 8 has both the center and the center of the ring belt 3. The position and the angle are set appropriately.
[0145]
Next, in step 2, in order to form a segment type coil in a completed state, a set of a number of coil segments 9 are aligned and a predetermined number of slots 80 formed in the stator core 8, as shown in FIG. 9 again. It is inserted in. Then, the tip end portions 93 and 94 at the coil segment end portions are fitted into the holding grooves 30 and 40 in the upper edge portions 31 and 41 of the both ring belts 3 and 4 that are aligned.
[0146]
That is, the leading ends 93 of a large number of odd layer open end portions 91 protruding from the odd numbered coil layers in the slots 80 are fitted into the holding grooves 30 (see FIG. 4) of the odd number layer ring belt 3, respectively. Similarly, the leading end portions 94 of a large number of even-layer open end portions 92 protruding from the even-numbered coil layers in the core slot 80 are fitted into the holding grooves 40 of the even-layer ring belt 4.
[0147]
Here, each coil segment 9 is substantially U-shaped as described above. Therefore, only one open end 91, 92 protruding downward from the stator core 8 is bent and twisted by the parallel bending apparatus 1 of this embodiment, and conversely, the coil segment protruding upward. No particular forming process is applied to the turn portion 9.
[0148]
Further, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is characterized in that the end portions 93 and 94 of the coil segment end portions are fitted into the holding grooves 30 and 40 of both the ring belts 3 and 4. That is, according to any of the techniques of the patent documents mentioned in the section of the prior art, the working portion of the bending and twisting apparatus needs a rectangular hole surrounding the tip portions 93 and 94 of the coil segment end portions from four sides. . However, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the holding grooves 30 and 40 formed between the protruding portions 32 and 42 formed on the upper edge portions 31 and 41 of the ring belts 3 and 4 (see FIG. 4). Is enough. That is, the end portions 93 and 94 at the coil segment end portions are sufficiently sandwiched between the projecting portions 32 and 42 in the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4, and are sufficient during bending torsion forming to be described later. A good holding action. This is a new finding that the inventor found out for the first time when the inventor prototyped the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment and actually performed a bending torsion forming test of the coil segment end.
[0149]
As a result, the upper edge portions 31 and 41 of the ring belts 3 and 4 do not need to be subjected to difficult processing for forming a rectangular hole. That is, as shown in FIG. 4 again, both the ring belts 3 and 4 can be manufactured easily and inexpensively by simply punching and rounding and welding the steel plates.
[0150]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the cost required to manufacture both the ring belts 3 and 4 is greatly reduced, and the capital investment has already been reduced by that much. In addition, unlike the prior art, it is not necessary to make the radial widths of the ring belts 3 and 4 larger than that of the coil segment ends, and the coil segment ends are arranged more densely in the radial direction. It became possible to set. As a result, the distance between the end portions 93 and 94 of the coil segment end portions to be connected to each other is almost eliminated in the radial direction, and welding between these ends becomes easier.
[0151]
Thereafter, in step 3, as shown in FIG. 13, the same number of cuff supports 72 as the slots 80 are inserted between the open ends 91 and 92 from the entire periphery. The cuff support 72 and its driving device (not shown) are attached to the work table 71 (see FIG. 9). The cuff support 72 is inserted in contact with the lower surface of the stator core 8, protects the electromagnetic steel sheet forming the lower end portion of the stator core 8 during bending and torsion molding, and has an open end 91 protruding from the stator core 8, It has the effect | action which performs the bending of the root part 96 of 92 appropriately.
[0152]
In this state, as described above, all of the odd layer ring belts 3 and all of the even layer ring belts 4 are alternately arranged coaxially and supported by the coaxial inversion driving device 2. ing. And the front-end | tip parts 93 and 94 of a pair of open end parts 91 and 92 which each coil segment 9 has are respectively clamped by each protrusion part 32 and 42 of both ring belts 3 and 4 in the circumferential direction, and both It is held in the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4.
[0153]
Now that the preparation is complete, in step S4, the end of the coil segment is finally bent and twisted.
[0154]
That is, the coaxial inversion driving device 2 coaxially inverts all of the odd layer ring belts 3 (the former) and all of the even layer ring belts 4 (the latter) in parallel by the same rotation angle. Then, since the former 3 and the latter 4 rotate in the opposite directions by a predetermined same angle, the odd layer open end portion 91 and the even layer open end portion 92 of the coil segment 9 held by both 3 and 4 Then, they are bent and twisted in opposite directions along the circumferential direction of the stator core 8.
[0155]
Of course, at this time, as the bending and twisting of the coil segment end portion proceeds, the ring belts 3 and 4 are raised by an appropriate distance by the action of the sliding means 5. Therefore, the stator core 8 holding all the coil segments 9 in the slot 80, and the leading end portions 93, 94 of the open end portions 91, 92 thereof are held by the holding grooves 30, 40 of the upper edge portions 31, 41. The space between the two ring belts 3 and 4 is reduced. That is, the distance between the stator core 8 and each of the ring belts 3 and 4 is appropriately reduced without difficulty for each coil layer as the coil segment ends are bent and twisted.
[0156]
Here, the process of bending and twisting the coil segment end corresponding to step S4 will be described in more detail. In this process, the states of the coaxial inversion driving device 2, both the ring belts 3 and 4, and the sliding means change in the order of FIGS. 4, 5, and 6, and again in FIG. Of these drawings, FIG. 4 shows an initial state in which each of the ring belts 3 and 4 has a rotation angle of 0 °, and FIG. 5 shows a state in which the bending and twisting process is completed at a rotation angle of 22.5 °. FIG. 6 shows an overshoot state in which the rotation angle is 25 °.
[0157]
That is, both the ring belts 3 and 4 operate for the purpose of bending and twisting the open ends 91 and 92 of the coil segment 9 again as shown in FIGS. Then, the bending and twisting angle in the circumferential direction, which is the purpose of the bending and twisting, is 22.5 ° as shown in FIG. However, the open ends 91 and 92 of the coil segment 9 made of a copper material need to be bent and twisted in consideration of some springback against bending and twisting deformation. Therefore, as shown in FIG. 6, the ring belts 3 and 4 once turn over 22.5 ° to 25 ° as shown in FIG. Return to 5 °. In other words, the sequence control of the stepping motor (not shown) that drives the input shaft 21 (see FIG. 3) of the coaxial inversion driving device 2 takes the proper rotation angle of the ring belts 3 and 4 in this order. Are set to reverse the axis.
[0158]
First, paying attention to the odd-numbered ring belt 3, the description will be given with reference to FIGS. 4 to 6 again. That is, when the odd layer drive shaft 25 is rotationally driven, the odd layer drive pins 251 that protrude from the odd layer drive shaft 25 (see FIG. 3) are rotated together with the odd layer drive shaft 25. Here, each odd-numbered layer drive pin 251 passes through both ring belts 3 and 4 in the middle, but all the odd-numbered layer ring belts 3 are fitted in the locking holes 36 and locked. On the other hand, all the even-layer ring belts 4 are fitted in the relief grooves 47 so as to be rotatable within a predetermined range. Therefore, when the odd layer driving pin 251 rotates with the rotation of the odd layer driving shaft 25, all the odd layer ring belts 3 locked to the odd layer driving pin 251 together with the odd layer driving pin 251 It rotates as the drive shaft 25 rotates.
[0159]
Next, paying attention to the even-layer ring belt 4, description will be made with reference to FIGS. That is, when the even layer drive shaft 26 (see FIG. 3) is rotationally driven in the direction opposite to the odd layer drive shaft 25, the plurality of even layer drive pins 261 protruding from the even layer drive shaft 26 are also connected to the even layer drive shaft. Rotate with 26. Here, each even layer drive pin 261 passes through both the ring belts 3 and 4 in the middle thereof, but all the even layer ring belts 4 are fitted into the locking holes 46 and locked. On the other hand, all the odd-numbered ring belts 3 are fitted in the escape grooves 37 so as to be rotatable within a predetermined range. Therefore, when the even layer drive pin 261 rotates with the rotation of the even layer drive shaft 26, all the even layer ring belts 4 locked to the even layer drive pin 261 together with the even layer drive pin 261 have the even layer. It rotates with the rotation of the drive shaft 26.
[0160]
That is, when the odd layer drive shaft 25 and the even layer drive shaft 26 are coaxially reversed by the same angle, all of the odd layer ring belt 3 is connected via the odd layer drive pin 251 and the even layer drive pin 261 accordingly. And all the even-layer ring belts 4 are coaxially reversed by the same angle. Here, the angle range in which coaxial reversal is possible is limited to 0 ° to 25 ° by the width of the relief grooves formed in the plurality of locations of both ring belts 3 and 4 in the circumferential direction. .
[0161]
On the other hand, the sliding means 5 acts as follows in the process of bending and twisting the coil segment end.
[0162]
That is, all the odd-numbered layer ring belts 3 and all the even-numbered layer ring belts 4 are rotated by the odd-numbered layer drive shaft 25 and the even-numbered layer drive shaft 26 with three cam fixing pins 51 passing therethrough. Coaxial reversal with movement. Then, the cam grooves 38 and 48 formed in the ring belts 3 and 4 have a shape corresponding to the locus drawn by the end portions 93 and 94 at the end of the coil segment when bending and twisting. When the belts 3 and 4 rotate, the ring belts 3 and 4 also move in the axial direction along the locus. As a result, even if the stator core 8 holding the set of coil segments 9 is fixedly held on the work table 71, the stator core 8 approaches the stator core 8 while drawing an appropriate locus from both the ring belts 3 and 4. Therefore, the coil segment end portions (both open end portions 91 and 92) are bent and twisted into a predetermined shape while drawing an appropriate locus.
[0163]
Here, the proper trajectory drawn by the tip portions 93 and 94 at the coil segment end is a substantially arc-shaped trajectory as illustrated as a movement path of the even-layer ring belt 4 in FIG. The turning angle drawn by the movement path close to the arc is somewhat different depending on the bending and twisting angle of the coil segment end. To repeat, the shapes of the cam grooves 38 and 48 of the ring belts 3 and 4 are set so that the ring belts 3 and 4 are raised while rotating along the moving path.
[0164]
As described above, as shown in FIG. 12, even if the rotation angles of both the ring belts 3 and 4 are the same, the ascending movement distance of each of the ring belts 3 and 4 is greater on the outer peripheral side than on the inner peripheral side ( That is, it is larger in a deeper coil layer. Therefore, the shape of the cam grooves 38 and 48 is the same in any of the ring belts 3 and 4 when the rotation angle is equivalent, but the cam grooves 38 of the ring belts 3 and 4 on the inner peripheral side in the axial length direction. 48, the outer circumferential cam grooves 38, 48 are longer. The length of each cam groove 38, 48 in the axial direction is equal to the moving distance in the axial direction in which the tip of the corresponding coil segment end is pressed against the stator core 8 during bending torsion molding.
[0165]
Further, the auxiliary pressing means 50 is attached to the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment as described above. Therefore, when the cam grooves 38 and 48 move the ring belts 3 and 4 in the axial length direction in the process of bending and twisting, as shown in FIG. Even when the driving force is insufficient, there is no problem. That is, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the resistance force such as the frictional force of the cam grooves 38 and 48 becomes excessive, so that the slide means 5 stops halfway or an excessive force is applied to a part of the slide means 5. Inconveniences such as being deformed due to damage are prevented.
[0166]
This is because the auxiliary pressing means 50 assists the pressing force applied in the axial length direction of both ring belts 3 and 4 as shown in FIG. This is because it has the action of moving without any problems. Therefore, since both the ring belts 3 and 4 can be moved by a predetermined stroke toward the stator core 8 without difficulty, mechanical or mechanical problems can be avoided.
[0167]
At the time of bending and twisting the coil segment end portion, portions of the coil segment end portion protruding from the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4 are bent corner portions 33 and 43 of the ring belts 3 and 4. Is bent and deformed to form a bent portion 95. This is shown in FIGS. 13 and 14 by taking one of the even-layer ring belts 4 as an example.
[0168]
At this time, since the bend corners 33 and 43 of the projecting portions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 have an appropriate radius, the bent portions 95 at the end portions of the coil segments are substantially as designed. It will be bent with a curvature radius of. Further, the protrusions 32 and 42 formed on the upper edge portions 31 and 41 of the ring belts 3 and 4 have rounded corners 33 and 43 that are appropriately designed, and the edge of the holding hole of the prior art Unlike the part, it is not square. Therefore, the bent portion 95 at the end of each coil segment has a disadvantage that the inner surface of the bent portion 95 is scratched and its insulating film is damaged when it is pressed against the bent corner portions 33 and 43. There is no.
[0169]
Similarly, since the cuff support 72 inserted between the coil segment end portions in contact with the stator core 8 has a cross-sectional shape having an appropriate radius, a bent portion 96 near the root of both open end portions 91 and 92 is provided. The same effect can be obtained in. That is, since the cuff support 72 has an appropriate radius and is not angular, the inner surface of the bent portion 95 at the end of each coil segment is damaged, and the insulating film and the insulating paper 81 (see FIG. 1) are damaged. There is no inconvenience.
[0170]
As a result, the insulation failure at the coil segment end portion or both open end portions 91 and 92 is prevented from occurring, and the reliability regarding the insulation at the coil end manufactured as a result of bending torsion molding is improved.
[0171]
When the end of the coil segment is bent and twisted as described above, the odd-numbered layer open end 91 is bent and twisted by a predetermined angle (22.5 ° in this embodiment) to one side of the stator core 8 in the circumferential direction. Molded. In parallel with this, the even-numbered layer open end portion 92 is bent and twisted by the same predetermined angle on the other side in the circumferential direction. As a result, as shown in FIGS. 2A to 2B again, the coil segment ends are properly arranged so that the open ends 91 and 92 of the respective coil segments can be welded to each other between the predetermined coil layers. It is bent and twisted.
[0172]
Finally, as shown in FIG. 7 again, in step S5, the stator core 8 having the end of the coil segment that has been bent and twisted is removed from the work table 71 and carried out by an automatic carry-out device (not shown). Thereafter, in step S6, the coaxial reversal drive device 2 rewinds both drive shafts 25 and 26 to zero rotation angle, and both the ring belts 3 and 4 also return to the initial position. 1 returns to the initial state. That is, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment returns to the initial state so that the next stator core 8 is carried in and the processes from step S1 to step S6 can be repeated.
[0173]
Thus, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment can perform bending and twisting of the coil segment end portions one after another.
[0174]
(Effect of manufacturing apparatus in this embodiment)
As described above, the coaxial reversing drive device 2 has a double reversing mechanism by the reversing gear 24 as shown in FIG. 3 again. Therefore, the driving power source required for bending and twisting the coil segment end portion is a single. A stepping motor (not shown) is sufficient. In addition, a single drive power supply device (not shown) for controlling the motor can be used.
[0175]
Further, among the coil segment ends, all of the odd-numbered layer open end portions 91 and all of the even-numbered layer open end portions 92 are bent and twisted in parallel as described above. The processing time required for bending and twisting can be extremely short compared to the prior art. As a result, the number of processing steps required for bending and twisting the coil segment end portion is reduced, and the processing time is much shorter than in the prior art, so that the processing efficiency is improved and the processing cost is reduced.
[0176]
Furthermore, unlike the prior art, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment requires not only a single drive power source as described above, but also does not require an angle sensor, a controller, and an accompanying interface. . Therefore, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the apparatus unit price can be significantly reduced as compared with the apparatus of the prior art. In addition, the number of parts is smaller than that of the prior art, and a special controller, an interface attached to the controller, and a large number of wirings are not necessary.
[0177]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the configuration is much simpler than that of the prior art, so that the price of the apparatus is much lower and the reliability of the apparatus is improved. Moreover, in addition to lowering the capital investment required for the device itself, the number of bending twisting processes can be reduced and processing can be performed in a short time, and the production efficiency is improved. There is an effect that the capital investment can be further reduced. As a result, not only capital investment but also product cost can be reduced.
[0178]
In addition, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, a mechanism for coaxially inverting the plurality of odd layer ring belts 3 and the plurality of even layer ring belts 4 is realized with a very simple configuration. For example, disposing the odd-numbered layer drive shaft 25 and the even-numbered layer drive shaft 26 coaxially does not require advanced processing technology or assembly technology. In addition, planting a plurality of odd layer drive pins 251 on the odd layer drive shaft 25 and planting a plurality of even layer drive pins 261 on the even layer drive shaft 26 also require advanced processing techniques and assembly techniques. Not done.
[0179]
Further, the cam fixing pin 51 and the push-up pin 52 are the same in that high-level processing technology and assembly technology are not required.
[0180]
The odd layer ring belt 3 and the even layer ring belt 4 can also be manufactured by steel plate punching and round welding. That is, the ring belts 3 and 4 have protrusions 32 and 42 and holding grooves 30 and 40, locking holes 36 and 46, and escape grooves 37 and 47 with predetermined sizes and shapes at predetermined positions. The cam grooves 38 and 48 and the contact portions 39 and 49 can be formed by punching a steel plate. Further, round welding of a steel plate having a generally rectangular outer shape is a processing method widely used in the manufacture of frames of rotating electrical machines. Therefore, both the ring belts 3 and 4 can be manufactured easily and inexpensively.
[0181]
Therefore, in order to manufacture the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the coaxial inversion driving device 2 and the two ring belts 3 and 4 are manufactured at a lower cost by an extremely simple mechanism without requiring a high-level processing technique. Can do.
[0182]
Summarizing the above, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment has an effect that the unit price of the apparatus is further reduced, the reliability is improved, and the productivity is further improved.
[0183]
(Manufacturing method in Example 1)
The “parallel bending method of the coil segment end” as the first embodiment of the present invention corresponds to the operation of the parallel bending apparatus 1 as the first embodiment.
[0184]
That is, in the parallel bending method of this embodiment, the open end portions 91 and 92 of the substantially U-shaped coil segment 9 inserted in the stator core 8 (see FIG. 9) of the rotating electrical machine are appropriately bent and twisted. It is a manufacturing method of a type coil. The purpose of bending and twisting is to allow the open ends 91 and 92 to be joined to each other between predetermined coil layers, as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (b) again. Here, each coil segment 9 is overlapped and inserted in a plurality of slots 80 formed in the stator core 8 so as to form twelve coil layers in order to form a segment type coil. The open end portions 91 and 92 are part of the coil segment 9 described above and protrude from the stator core 8 in the axial length direction.
[0185]
The parallel bending method of this embodiment is a segment type in which the open ends 91 and 92 of the coil segments 9 held in the slots 90 of the stator core 8 are bent and twisted as shown in FIGS. It is a manufacturing method of a coil. That is, in the parallel bending method of the present embodiment, the odd-numbered layer open end portion 91 which is the protruding portion of the leg portion or the straight portion forming the odd-numbered coil layer in the coil segment 9 is provided in the circumferential direction of the rotating electrical machine. One is bent and twisted. On the other hand, the even-numbered layer open end portion 92 which is the protruding portion of the leg portion or the straight portion forming the even-numbered coil layer of the coil segment 9 is bent and twisted to the other circumferential direction of the rotating electrical machine. Then, the open end portions 91 and 92 of each coil segment 9 are appropriately bent and twisted so that they can be joined to each other between predetermined coil layers.
[0186]
The feature of the parallel bending method of the present embodiment is that all of the odd-numbered layer open end portions 91 and all of the even-numbered layer open end portions 92 are rotated in directions opposite to each other so that at least the intermediate main portion is in the circumferential direction. Inclining obliquely and bending and twisting all of these open end portions 91 and 92 in parallel. Therefore, the manufacturing method of this means is referred to as a “coil segment end portion parallel bending method”. However, it is often simply referred to as “parallel bending method” for simplification.
[0187]
In addition, the definition of each term in the parallel bending method of a present Example is the same as the definition of the term in the parallel bending apparatus 1 of a present Example mentioned above.
[0188]
In the parallel bending method of the present embodiment, all of the odd-numbered layer open end portions 91 and all of the even-numbered layer open end portions 92 are simultaneously rotated in the opposite rotation directions, and the even number is again shown in FIG. As illustrated by one layer of the layer open end 92, it is appropriately bent and twisted. That is, all of the odd layer open ends 91 are bent and twisted by being rotated by the same angle, and at the same time, all of the even layer open ends 92 are rotated in the opposite direction by the same angle. It is bent and twisted. At that time, along the deformation paths of the open end portions 91 and 92 corresponding to the coil layers, the tip portions 93 and 94 also move in the axial length direction and appropriately rise.
[0189]
The odd-numbered layer open end 91 and the even-numbered layer open end 92 are bent and twisted coaxially at the same angle in synchronism with each other, and the shapes of both open ends 91 and 92 are the same throughout the entire bending and twisting process. They are deformed in synchronization with each other. Of course, the depth and stroke of bending torsion molding are set in consideration of the amount of springback at the end of each coil segment that occurs during bending torsion molding.
[0190]
As a result, as shown in FIG. 14 again, only the even layer open end 92 is illustrated, and all of the coil segment end portions including the multiple odd layer open ends 91 and the even layer open ends 92 are bent and twisted in parallel. The intermediate main part is formed into a predetermined shape inclined obliquely in the circumferential direction. That is, when the parallel bending method of the present embodiment is completed, the open ends 91 and 92 of all the coil segments are joined to each other between predetermined coil layers as shown in FIGS. To be properly bent and twisted.
[0191]
In the parallel bending method of the present embodiment, as described above, all of the odd-numbered layer open end portion 91 and all of the even-numbered layer open end portion 92 are bent and twisted in parallel. The time or man-hour required for the twist forming process is reduced. That is, the time required for the bending and twisting process of the coil segment end portion is reduced by the parallel bending method of the present embodiment than the bending and twisting method described in both patent documents taken up in the section of the prior art. As a result, the processing cost is reduced.
[0192]
Therefore, according to the parallel bending method of the present embodiment, the time required for bending and twisting the coil segment end is reduced and the processing cost is reduced as compared with the conventional bending and twisting method described in both patent documents. There is an effect that.
[0193]
(Effect of Example 1)
As described in detail above, according to this embodiment, the “coil segment end portion parallel bending device” 1 and the “coil segment end portion parallel bending method” are roughly divided into the following five effects. It is done.
[0194]
First, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is inexpensive as the apparatus itself, which is a production facility for rotating electrical machines, as described above. A down effect can be given.
[0195]
This is because, as described above, the configuration of the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is much simpler than that of the prior art, and is highly processed for manufacturing each member including the ring belts 3 and 4. This is because no technology is required, and there are almost no factors or causes that increase the device price.
[0196]
Secondly, there is an effect that the reliability of a manufacturing apparatus that performs bending and twisting processing of the coil segment end is improved.
[0197]
This is because, as described above, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is configured with a small number of parts, the apparatus configuration is extremely simple, and there are few parts that may fail.
[0198]
Thirdly, there is an effect that not only the apparatus price of the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment but also the product price of the rotating electrical machine as a product can be reduced.
[0199]
This is because all the coil segment end portions can be bent and twisted in parallel, so that the processing time for bending and twisting processing of the coil segment end portions can be shortened much more than before and the production efficiency is improved. Because. Further, as described above, the price of the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is not only low, but when the rotary electric machine is mass-produced, the number of parallel bending apparatuses 1 to be arranged in parallel on the production line is small. This is because the capital investment is greatly reduced, which contributes to the cost reduction of the product.
[0200]
Fourth, there is an effect that the insulation at the coil end subjected to the bending and twisting process is enhanced, and the reliability of the rotating electrical machine as the product is further improved.
[0201]
This is because it is possible to give a curvature radius almost as designed by the designer to the bent portion of each coil segment end without causing excessive stress concentration. As a result, among the completed segment-type coils, at the coil ends that are bent and twisted and connected to each other, the bent portion 95 may be scratched, the insulating film may be peeled off, or the insulating paper 81 may be torn. Absent. As a result, a short circuit is prevented from occurring between the open ends 91 and 92 of each coil segment 9 and between each coil segment 9 and the electromagnetic steel plate of the stator core 8.
[0202]
Fifth, the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 which are bent and twisted to be connected to each other are closer to each other in the radial direction, and the effect that welding between the ends becomes easy and reliable is achieved. is there.
[0203]
This is because the ring belts 3 and 4 have the holding grooves 30 and 40 holding the end portions 93 and 94 of the both open end portions 91 and 92, respectively, and corresponding working members (ends) of both prior art devices. This is because it is thinner than the thickness of the holding hole in the part. Therefore, the thickness of each of the ring belts 3 and 4 is equal to the thickness in the radial direction of the coil segment 9 of the corresponding coil layer, and an extra gap may be generated between the open end portions 91 and 92. And easy and reliable welding. As a result, there is an effect that the reliability of the manufactured segment type coil is further improved.
[0204]
(Modification 1 of Example 1)
As a modification 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 18, it is possible to implement a parallel bending apparatus 1 having a set of core fixing devices 7 including a work table 71.
[0205]
In the parallel bending apparatus 1 of this modification, as is apparent from comparing FIG. 18 with FIG. 9 showing the parallel bending apparatus 1 of the first embodiment, the work placing table 71 is supported by a plurality of columns 74 and a guide member 75. The top plate 73 is attached. The column 74 has an action of holding the top plate 73 at a predetermined height with respect to the work table 71, and the guide member 75 has an action of aligning the position of the top plate 73 in the horizontal plane with the stator core 8. is there. Then, after the guide member 75 is inserted along the inner peripheral surface of the stator core 8, the top plate 73 is lowered to a predetermined height while being guided by the guide member 75 as shown in FIG.
[0206]
As a result, the lower surface of the top plate 73 comes into contact with the top of the coil segment 9, and the coil segment 9 no longer retracts and comes out. That is, when bending and twisting the end of the coil segment, the top plate 73 holds the coil segment 9 even if a compression force is applied upward from the ring belts 3 and 4 to the coil segment 9. Inconveniences such as retreating upward are prevented. Not only that, but the compression force applied to the coil segments 9 from the ring belts 3 and 4 is received by the top plate 73, so that deformation of the stator core 8 due to such compression force is also prevented.
[0207]
Therefore, according to the present modification, in addition to the effects of the first embodiment described above, there is an effect that, when the coil segment 9 is bent and twisted, the retreat of the coil segment 9 and the deformation of the stator core 8 are completely prevented. .
[0208]
The setting of the core fixing device 7 is performed before (or in parallel with) the insertion of the cuff support 72 after all the coil segments 9 are inserted into the stator core 8. That is, the setting of the core fixing device 7 is performed between the insertion of the coil segment 9 corresponding to step S2 and the bending and twisting of the end of the coil segment corresponding to step S4 in the process shown in FIG. This is done in tandem with the installation.
[0209]
(Modification 2 of Example 1)
In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 20, the tips 93 and 94 at the end of the coil segment protrude from the protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 while being displaced in the radial direction. It wasn't absolutely impossible if the settings were bad. If this happens, the tip portions 93 and 94 come into contact with and interfere with the protrusions 32 and 42 of the adjacent ring belts 3 and 4 when bending and twisting to cause interference flaws. It was also possible.
[0210]
Therefore, as a modification 2 of the present embodiment, as shown in FIG. 21, a parallel bending apparatus 1 further including eleven cylindrical shim rings 61 disposed between the ring belts 3 and 4 as shown in a cross-section of the main part. Can be implemented. The shim ring 61 is disposed between each of the odd layer ring belts 3 and each even layer ring belt 4 to partition between both the ring belts 3 and 4. The holding grooves 30 and 40 are partitioned. These shim rings 61 are thin stainless steel ring-shaped belts that are concentrically arranged and have different diameters in stages, and in order to reduce the coefficient of friction, both front and back surfaces are processed with Teflon (registered trademark). Has been made.
[0211]
Here, as shown in FIG. 22, the entire shim ring 22 is accommodated in the inner and outer ring belts 3 and 4. And the inner peripheral surface and outer peripheral surface of each protrusion part 32 and 42 which form each holding groove 30 and 40 of both ring belts 3 and 4 cover the shim ring 61 over about half of the length of the axial length direction. Is in contact with Further, shim rings 61 are respectively inserted between all the ring belts 3 and 4, and the shim rings 61 are partitioned by thin shim rings 61.
[0212]
In this modified embodiment, as described above, the cylindrical shim ring 61 is inserted in the gap between each odd-numbered layer ring belt 3 and each even-numbered layer ring belt 4, and about half of the gap is removed. It is blocking. Therefore, as shown in FIG. 21 again, the distal end portions 93 and 94 of the coil segment end portion are prevented from protruding in a radial direction from between the protruding portions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4. . Similarly, the protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 are prevented from projecting due to displacement or deformation in the radial direction from between the front ends 93 and 94 of the coil segment end.
[0213]
Further, even if the tip end portions 93 and 94 of the coil segment end portion protrude in a radial direction from between the protruding portions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4, the tip end portions 93 and 94 are Therefore, the projections 32 and 42 of the adjacent ring belts 3 and 4 are blocked by the shim ring 61 and are not in contact with each other. In other words, the protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 are blocked by the shim ring 61 and come into contact with the tips 93 and 94 of the coil segments 9 fitted to the adjacent ring belts 3 and 4. Absent. Similarly, the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 in which the end portions 93 and 94 are held by the ring belts 3 and 4 adjacent to each other are also blocked by the shim ring 61 and cannot contact each other.
[0214]
As a result, in the process of bending and twisting the coil segment end portion, the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 and the end portions 93 and 94 of the open end portions 91 and 92 adjacent in the radial direction, The corners and edges of the four protrusions 32 and 42 do not hit. Therefore, it is possible to prevent the insulating coating formed on the surfaces of the open ends 91 and 92 of the coil segment 9 from being damaged by such contact, and the insulation is improved.
[0215]
Therefore, according to the present modification, in addition to the effect of the first embodiment described above, among the completed segment type coils, the effect of further improving the insulation at the coil ends that are bent and twisted and connected to each other is obtained. There is.
[0216]
(Modification 3 of Example 1)
As the modification 3 of the present embodiment, the parallel bending apparatus 1 in which the insulation is improved at the welding side coil end of the segment type coil can be implemented as compared with the modification 2 described above.
[0217]
As shown in FIG. 23, the parallel bending apparatus 1 of this modification has two features in both the ring belts 3 and 4.
[0218]
That is, the first feature of this modified embodiment is that the radial thickness of each of the ring belts 3 and 4 is different from that of the aforementioned modified embodiment 2 in that the open end portions 91 and 92 (not shown) of each coil segment 9. It is thinner than the radial thickness. Therefore, the gap between the ring belts 3 and 4 is also increased to some extent, and a shim ring 61 similar to that of the deformation mode 2 is inserted therein. The second feature of this modification is that roundness is formed at each edge portion (edge portion or ridge line portion) and each corner portion of each projecting portion 32, 42 of each ring belt 3, 4. It is that you are.
[0219]
In the present modification, due to the first feature described above, the distal end portions 93 and 94 fitted into the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4 among the coil segment end portions also have a radial thickness. It is thicker than the thickness of the ring belts 3 and 4. Then, if the front end portions 93 and 94 of the coil segment end portions are properly fitted in the holding grooves 30 and 40, the protruding portions 32 and 42 forming the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4 are The inner peripheral surface and the outer peripheral surface are slightly retracted from the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the end portions 93 and 94 of the coil segment end portion.
[0220]
Therefore, even if the positions of the distal end portions 93 and 94 at the coil segment end portion are slightly shifted in the radial direction with respect to the ring belts 3 and 4, the coil segment end portion is positioned between the distal end portions 93 and 94 at the coil segment end portion. The protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 do not protrude in the radial direction. As a result, in the process of bending and twisting the coil segment end, the corners and edges of the projecting portions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 that are adjacent in the radial direction hit the tip portions 93 and 94 of the coil segment 9, It is prevented that the insulating coating on the surface of the coil segment end is damaged.
[0221]
Moreover, in this modification, the case where the tip end portions 93 and 94 of the coil segment end portions are somewhat displaced in the radial direction from the holding grooves 30 and 40 of the ring belts 3 and 4 due to the second feature described above. It also assumes. In such a case, in the above-described first embodiment, in the process of bending and twisting the coil segment end, the protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 are adjacent to the tip end 93 of the coil segment 9 in the coil layer. , 94 could be touched. However, in this modification, as described above, the edges and corners of the protrusions 32 and 42 of both the ring belts 3 and 4 are rounded. Therefore, the tip portions 93 and 94 of the coil segment 9 protruding in the radial direction from the ring belts 3 and 4 may hit the corners or edges of the protrusions 32 and 42 of the ring belts 3 and 4 adjacent in the radial direction. However, it is still prevented that the enamel insulating coating formed on the surface of the coil segment end is damaged.
[0222]
Therefore, according to the present modification, in addition to the effect of the first embodiment described above, among the completed segment type coils, the effect of further improving the insulation at the coil ends that are bent and twisted and connected to each other is obtained. There is. This effect is even greater than in the above-described modification 2.
[0223]
(Modification 4 of Example 1)
As modified embodiment 4 of the present embodiment, as shown in FIG. 24, in the modified embodiment 3 described above, parallel bending in which an insulating sheet 62 is interposed between the open end portions 91 and 92 between the coil layers of the coil segment 9. Implementation of the method is also possible. The insulating sheet 62 is formed from a thin sheet of resin excellent in insulation and heat resistance. In addition, in the state after the bending torsion molding is completed, a part of the insulating sheet 62 is interposed between the tip portions 93 and 94 of the coil segment 9 except for the welded portion of the tip portions 93 and 94. It is desirable that
[0224]
According to this modification, in the process of bending and twisting, not only the end portions 93 and 94 of the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 are damaged, but also the intermediate portions are slidably contacted with each other. It will not stick. Further, in most of the open end portions 91 and 92 of the coil segment 9 excluding the welded portion, the insulating sheet 62 is interposed between the coil layers, so that the insulation is enhanced.
[0225]
Therefore, according to the present modification, in addition to the effect of the first embodiment described above, among the completed segment type coils, the effect of further improving the insulation at the coil ends that are bent and twisted and connected to each other is obtained. There is. This effect is even greater than that of the third modification described above.
[0226]
(Modification 5 of Example 1)
As a modification 5 of the present embodiment, as indicated by a solid line as a “new shape line” in FIG. 25, each of the protrusions 32 and 42 formed on the upper edge portions 31 and 41 of the ring belts 3 and 4. The parallel bending apparatus 1 in which the upper edge portions 34 and 44 are formed in a straight line on the circumference can be implemented.
[0227]
That is, in the above-described first embodiment, the upper edge portions 34 'and 44' of the projecting portions 32 and 42 of both the ring belts 3 and 4 are indicated by two-dot chain lines as "original shape lines" in FIG. Further, it is formed obliquely along the end of the coil segment during bending and twisting. However, the open edges 91 and 92 of the coil segment 9 are only lightly in contact with the upper edges 34 ′ and 44 ′ used in the first embodiment, and the upper edges 34 ′ and 44 ′. Therefore, the open end portions 91 and 92 were not molded.
[0228]
Therefore, in this modification, the upper edge portions 34 and 44 of the projecting portions 32 and 42 are formed by cut-off end surfaces along the circumferential line forming the upper end surfaces of the ring belts 3 and 4. Of course, the corners including the bent corners 33 and 43 are rounded, the coil segment end portions are easily inserted into the holding grooves 30 and 40, and the open end portions of the coil segments 9 are bent and twisted. Care is taken so that 91 and 92 are not scratched. Thus, by forming the upper edge portions 34 and 44 of the projecting portions 32 and 42 on a single circumferential line, the shapes of the ring belts 3 and 4 become simpler and manufacture becomes easier. Not only that, the yield of the steel plate material forming both the ring belts 3 and 4 is slightly improved.
[0229]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of this modification, the effects equivalent to those of the first embodiment can be obtained, and the parallel bending apparatus 1 can be manufactured more easily and the unit price of the apparatus can be reduced. .
[0230]
(Modification 6 of Example 1)
As shown in FIG. 3 again, if there is a gap between the innermost ring ring belt 3 for odd layers and the even layer drive shaft 26, play between the ring belts 3, 4 and the drive pins 251, 261 Due to the elastic deformation, the coaxiality of the ring belts 3 and 4 with respect to the drive shafts 25 and 26 may be lowered. If so, there is a possibility that the bending and twisting accuracy of the coil segment end portion may be affected. Therefore, it is desirable to avoid such deterioration of the coaxiality as much as possible.
[0231]
Therefore, as a modified embodiment 6 of the present embodiment, a set of two spacers (see FIG. 5) that keeps the distance between the innermost ring belt 3 and the even layer drive shaft 26 appropriately. The parallel bending apparatus 1 in which (omitted) is inserted can be implemented. These spacers have a hollow disk shape of the same shape and the same size, and are arranged separately in the upper and lower sides. The inner peripheral surface of each spacer is in sliding contact with the outer peripheral surface of the even-numbered layer drive shaft 26, whereas the outer peripheral surface of each spacer is fitted to the inner peripheral surface of the innermost peripheral ring belt 3 for odd-numbered layers. Match.
[0232]
In this modification, both spacers keep the distance between the innermost odd-numbered layer ring belt 3 and the even-numbered drive shaft 26 properly, and as a result, both the ring belts 3 and 4 and both the drive shafts 25 , 26, high coaxiality can be obtained. Therefore, the coaxiality of all the ring belts 3 and 4 with respect to all the coil segments 9 and the stator core 8 is enhanced, and the processing accuracy when bending and twisting the coil segment ends is improved. Problems such as peeling of the insulating film accompanying molding are less likely to occur.
[0233]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of this modification, in addition to the effect of the above-described first embodiment, there is an effect that the processing accuracy and reliability at the time of bending and twisting the coil segment end portion are further improved.
[0234]
As another plan for securing the coaxiality, as schematically shown in FIG. 8 again, a modification that almost eliminates the gap between the innermost odd-numbered ring belt 3 and the even-numbered drive shaft 26. There may also be embodiments. In such a modified embodiment, the odd-numbered layer ring belt 3 on the innermost circumference and the even-numbered layer drive shaft 26 are in direct sliding contact with each other, and therefore, between the ring belts 3 and 4 and the drive shafts 25 and 26. High coaxiality can be obtained without using spacers. However, since the inner diameter of the innermost ring belt 3 for odd-numbered layers is almost uniquely determined by the outer diameter of the even-numbered drive shaft 26, the drive pins 251 and 261 are removed and replaced with both ring belts 3 and 4. However, the flexibility of manufacturing different types of stators with different dimensions is lost.
[0235]
In other words, in the above-described first embodiment and the modifications thereof, the drive pins 251 and 261 can be removed and replaced with the ring belts 3 and 4 to manufacture different types of stators having different dimensions. In other words, the present embodiment and its variations have such flexibility.
[0236]
(Modification 7 of Example 1)
As a modification 7 of the present embodiment, unlike the first embodiment, the coaxial reversing drive device 2 does not have a mechanical reversing mechanism including the relay shaft 23, the reversing gear 24, and the like. Implementation of the parallel bending apparatus 1 equipped with a motor (not shown) is possible.
[0237]
In this modification, one stepping motor is a motor for rotationally driving the odd-numbered layer drive shaft 25, and the other stepping motor is a motor for rotationally driving the even-numbered layer drive shaft 26. Since both motors are driven synchronously by the same drive power supply device (not shown), the odd layer drive shaft 25 and the even layer drive shaft 26 are coaxially reversed in the same manner as in the first embodiment. The parallel bending apparatus 1 of this modification has a simple configuration as long as there is no mechanical reversing mechanism, and can be downsized accordingly, and the unit price of the apparatus can be reduced. In addition, since two stepping motors are used, the output required for each stepping motor is halved, and the unit cost is also reduced by the amount required for a smaller and cheaper motor than in the first embodiment.
[0238]
Note that the two stepping motors do not necessarily need to be rotated in reverse with each other. If they are meshed with the two base end gears 250 and 260 in opposite directions, the same type of stepping motor can be employed. .
[0239]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of this modification, in addition to the effects of the first embodiment, the apparatus unit price can be further reduced and the size can be reduced.
[0240]
(Modification 8 of Example 1)
As a modified embodiment 8 of the present embodiment, the cam grooves 38 and 48 of the ring belts 3 and 4 are formed to be thicker than the cam fixing pin 51 by a predetermined width, and each ring is formed on the outer peripheral surface of each cam fixing pin 51. The parallel bending apparatus 1 in which twelve bearings (not shown) are fixed at positions corresponding to the belts 3 and 4 can be implemented. The thickness of each bearing is slightly thinner than the thickness of each ring belt 3, 4, and the inner peripheral surface of each bearing is fixed to a cam fixing pin 51. Conversely, the outer peripheral surface is a cam of both ring belts 3, 4. The grooves 38 and 48 are fitted with a loose fit. As the bearing, a roller bearing or a needle roller bearing is optimal because of its small size, but a ball bearing or an oilless bearing made of an oil-containing sintered metal may be used.
[0241]
In this modification, the friction coefficient between the cam grooves 38 and 48 of the ring belts 3 and 4 and the cam fixing pin 51 is greatly reduced, so that the friction loss related to the operation of the slide means 5 is reduced. As a result, since the slide means 5 operates efficiently, depending on the conditions, the auxiliary pressing means 50 having the push-up pins 52 and the like can be eliminated, and the configuration of the parallel bending apparatus 1 can be simplified.
[0242]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of this modification, in addition to the effects of the first embodiment, the sliding means 5 can be operated efficiently. There exists an effect that the structure of the apparatus 1 can be simplified.
[0243]
(Other variations of Example 1)
It is possible to implement the parallel bending apparatus 1 in which the combinations of the above-described various modifications can be applied to the above-described first embodiment, and specific effects can be obtained for each combination.
[0244]
[Example 2]
(Device Configuration of Example 2)
The parallel bending apparatus 1 as the second embodiment of the present invention has a relief groove 37 for both the ring belts 3 and 4 as shown in FIG. , 47 and the locking holes 36, 46 have major structural features. That is, three ring belts 3 and 4 in which three escape grooves 37 and 47 and three locking holes 36 and 46 are formed in each of the ring belts 3 and 4, and each of the three belt belts 3 and 4 that pass through the ring belts 3 and 4. The drive pins 251 and 261 constitute a slide means 5 that moves the ring belts 3 and 4 in the axial direction by an appropriate movement distance corresponding to the rotation angle.
[0245]
Here, the plurality of escape grooves 37 and 47 formed in each of the ring belts 3 and 4 have the same shape in the respective ring belts 3 and 4 and are formed at a pitch of 120 °. The drive shafts 25 and 26 can be rotated in the relief grooves 37 and 47 to a relative angle of 50 °. Here, the escape grooves 37 and 47 are respectively in a locus drawn by the tip portions 93 and 94 of the coil segment open end portions 91 and 92 fitted in the holding grooves 30 of the ring belts 3 and 4 during bending torsion molding. It has a corresponding curve shape. Therefore, the length in the axial length direction caused by the bending of the relief grooves 37 and 47 is reduced in the axial length direction when the tip end portions 93 and 94 of the coil segment open end portions 91 and 92 are bent and twisted. Equal to the length of
[0246]
On the other hand, the plurality of locking holes 36 and 46 formed in each of the ring belts 3 and 4 have a length corresponding to a moving distance at which the ring belts 3 and 4 move in the axial direction at least during bending and twisting. Only has a long oval shape along the axial direction. And the length is equal to the length of the axial length direction which the above-mentioned relief grooves 37 and 47 form.
[0247]
The axial lengths of the locking holes 36 and 46 and the escape grooves 37 and 47 formed in the ring belts 3 and 4 vary depending on the coil layer to which the coil segment open ends 91 and 92 belong. Therefore, the axial lengths of the locking holes 36 and 46 and the escape grooves 37 and 47 of the ring belts 3 and 4 adjacent to each other differ in stages.
[0248]
On the other hand, the cross-sectional shapes of all the drive pins 251 and 261 are circular unlike the first embodiment. This is to allow the sliding grooves 37 and 47 formed with loose curves to be slidably contacted.
[0249]
(Effect of Example 2)
Thus, the slide means 5 is formed by the locking holes 36 and 46 and the escape grooves 37 and 47 of the ring belts 3 and 4 and the drive pins 251 and 261 of the drive shafts 25 and 26. Therefore, when both drive shafts 25 and 26 are reversed in reverse and the drive pins 251 and 261 are rotated to the opposite side by 25 °, the ring belts 3 and 4 are respectively moved along the shapes of the escape grooves 37 and 47. Ascend with a proper trajectory. In the same manner as in the first embodiment, both the drive shafts 25 and 26 are reversely rotated in synchronism with each other up to 25 ° in consideration of buckling and then retracted to a desired bending twist forming angle of 22.5 °. .
[0250]
When the bending and twisting of the coil segment end is thus completed, the stator core 8 and the coil segment 9 are removed from the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment. And the parallel bending apparatus 1 returns to an initial state in preparation for the next bending torsion molding. That is, the drive shafts 25 and 26 return to a rotation angle of 0 °, and the ring belts 3 and 4 also return to their original positions.
[0251]
In the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, unlike the first embodiment, the portion of the drive shafts 25 and 26 to which the drive pins 251 and 261 are fixed does not need to expand and contract during bending torsion molding. Splines are eliminated from the drive shafts 25 and 26, and the configuration of the drive shafts 25 and 26 is extremely simple.
[0252]
Further, since the operation of the cam grooves 38 and 48 of the first embodiment is replaced by the escape grooves 37 and 47 in which the movable range of the drive pins 251 and 261 in the circumferential direction is doubled, in this embodiment, the slide means 5 is provided. The effect of pushing up the ring belts 3 and 4 to be exerted is much larger than that of the first embodiment.
[0253]
That is, as described above, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, the long escape grooves 37 and 47 of the ring belts 3 and 4 have an operation corresponding to the short cam grooves 38 and 48 in the first embodiment. Of the two drive pins 251 and 261, the one passing through the relief grooves 37 and 47 has an operation corresponding to the cam fixing pin 51 of the first embodiment. As a result, slide means 5 is formed for moving each of the ring belts 3 and 4 in the axial direction by an appropriate movement distance corresponding to the rotation angle.
[0254]
In addition, compared with the movement angle of the cam grooves 38 and 48 with respect to the cam fixing pin 51 in the first embodiment, in the present embodiment, the drive pin 251 in the escape grooves 37 and 47 of both the ring belts 3 and 4. , 261 is relatively doubled. Therefore, even if the movement distance in the axial direction increases with respect to the movement distance of the circumferential drive pins 251 and 261 by the rotation near the end of the bending torsion molding process, it is much easier than in the first embodiment. The action of the sliding means 5 is obtained. This is because the angle at which the relief grooves 37 and 47 rise in the axial direction from the circumferential direction in this embodiment is smaller than the angle at which the cam grooves 38 and 48 rise in Example 1 as the tangent is halved. This is because an excessive frictional force is not generated. Therefore, in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, since the ability of the slide means 5 is significantly improved compared to the first embodiment, an excessive burden is placed on the slide means 5 even without the auxiliary pressing means 50. There is nothing.
[0255]
As a result, in the present embodiment, the auxiliary pressing means 50 employed in the first embodiment is not necessary for operating the slide means 5. That is, not only the cam grooves 38 and 48 and the cam fixing pin 51 are unnecessary, but also the auxiliary pressing means 50 is not required. Therefore, the parallel bending apparatus 1 of this embodiment is equivalent to the absence of the cam grooves 38 and 48 and the cam fixing pin 51 and the auxiliary pressing means 50 and the absence of splines in the drive shafts 25 and 26 as described above. The configuration is simplified. In addition, the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment is further inexpensive and further improved in reliability because the number of parts and the number of assembly steps are reduced accordingly.
[0256]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the configuration becomes simpler and high reliability can be obtained while being inexpensive, and the operation of the sliding means 5 is also achieved. Has the effect of improving. Considering such an effect, it is considered that the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment corresponds to the best mode among the embodiments of the parallel bending apparatus 1 of the present invention.
[0257]
(Modification 1 of Example 2)
As a variation 1 of the present embodiment, a bearing (not shown) is interposed between the locking holes 36 and 46 and the escape grooves 37 and 47 of the ring belts 3 and 4 and the drive pins 251 and 261. The parallel bending apparatus 1 having the provided configuration can be implemented.
[0258]
Each bearing is a needle roller bearing of the same standard. The thickness of each bearing in the axial length direction is equivalent to or slightly thinner than the thickness of each ring belt 3, 4. Each bearing is tightly fitted to the drive pins 251 and 261 on the inner peripheral surface thereof, and conversely, the bearings are slightly loosely fitted in the locking holes 36 and 46 or the escape grooves 37 and 47 on the outer peripheral surface.
[0259]
Therefore, in the bending torsion molding process, the outer peripheral surface side of each bearing rolls while abutting against one side surface of the locking holes 36 and 46 or one edge of the escape grooves 37 and 47 with a pressing force. The frictional force acting between the respective locking holes 36 and 46 and the respective escape grooves 37 and 47 and the respective drive pins 251 and 261 is greatly reduced by the action of the bearings. Move smoothly. Therefore, the sliding means 5 having the locking holes 36 and 46 and the escape grooves 37 and 47 and the driving pins 251 and 261 are not subjected to a load due to frictional force. The action or efficiency is further improved.
[0260]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of this modification, in addition to the effect of the above-described second embodiment, the operation of both the ring belts 3 and 4 becomes even smoother and the motor load is reduced.
[0261]
(Various variations of Example 2)
Also in the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, applicable ones of the deformation modes of the first embodiment may be applied, and the operational effects peculiar to the respective deformation modes can be increased or decreased. Of course, it is possible to implement a modified embodiment in which applicable ones of the modified embodiments of the first embodiment are combined with the modified embodiment 1 of the above-described embodiment.
[0262]
[Example 3]
(Apparatus configuration of Example 3)
The parallel bending apparatus 1 as the third embodiment of the present invention further includes a core holding means (an operating mechanism is not shown) that lowers the core fixing device 7 as shown in FIG. 19 toward both the ring belts 3 and 4 again. Have. The core holding means coaxially holds the stator core 8 on the extension line of the ring belts 3 and 4, and moves the stator core 8 in the axial length direction by a predetermined stroke as the ring belts 3 and 4 are coaxially reversed. It has a function to let
[0263]
However, when bending and torsion-molding the coil segment end, the displacement in the axial length direction differs little by little depending on the coil layer, so that the correction can be made accordingly.
[0264]
That is, in the present embodiment, the core holding means is arranged in accordance with the trajectory when the odd-numbered layer open end portion 91 of the coil segment 9 corresponding to the seventh layer out of the total twelve coil layers is bent and twisted. Assume that the core fixing device 7 is lowered.
[0265]
Then, as shown in FIG. 27, the ring belt 3 for the odd layer corresponding to the seventh layer of the coil layer among the ring belts 3 and 4 has a circular locking hole 36 and a length extending only in the circumferential direction. Circular relief grooves 37 and 47 are provided. Therefore, the odd-numbered layer ring belt 3 corresponding to the seventh layer does not move in the axial direction in the process of bending and twisting, but merely rotates with the odd-numbered layer driving pin 251.
[0266]
On the other hand, the coil layer end portion located on the innermost circumference as in the first layer, for example, the innermost coil portion from the seventh layer is shortened in the axial length direction slightly less than the descending stroke of the core fixing device 7. . Therefore, the odd-numbered ring belt 3 corresponding to the innermost first layer needs to be properly retracted and lowered with respect to the descending core fixing device 7. Therefore, in the odd-numbered ring belt 3 of the first layer, the escape groove 37 ′ is formed by being lifted in the axial length direction by an appropriate amount at the tip (right end in the figure), and the locking hole 36 ′ is also upward. The same extension. When the even-numbered layer drive pin 261 moves relatively in the circumferential direction from the proximal end portion (left end in the drawing) toward the distal end portion in the circumferential direction, the relief groove 37 ′ is bent gently. The odd-numbered ring belt 3 for odd-numbered layers descends along a predetermined locus along a predetermined shape. In this way, the coil segment end located on the inner peripheral side of the seventh layer of the coil layers is also appropriately bent and twisted.
[0267]
On the contrary, the coil layer on the outer peripheral side of the seventh layer, for example, the coil segment end located near the outermost periphery like the tenth layer is shortened in the axial direction larger than the descending stroke of the core fixing device 7. The Therefore, the ring belt 3 for odd-numbered layers that is located on the outer peripheral side of the seventh layer needs to be properly advanced and raised against the descending core fixing device 7. Therefore, in the tenth-layered odd-numbered ring belt 3, the escape groove 37 ″ is formed to descend in the axial direction by an appropriate amount at the tip (right end in the figure), and the locking hole 36 ″ is also formed. It extends the same amount downward. When the even-numbered layer drive pin 261 moves in the escape groove 37 ″ in the circumferential direction from the base end (left end in the drawing) toward the tip, the relief groove 37 ″ follows the gently curved shape. Thus, the tenth layer odd-numbered ring belt 3 ascends along a predetermined locus. In this manner, the coil segment end portion located on the outer peripheral side of the seventh layer of the coil layers is also appropriately bent and twisted.
[0268]
As a result, as in the previous embodiments, after bending and twisting, all the coil segment end portions are aligned within the same plane from the first layer to the twelfth layer of the coil layer. And the subsequent welding process becomes easy.
[0269]
That is, in the ring belts 3 and 4 (4 is not shown) other than the seventh layer, each of the locking holes 36 'and 36 "has an axial length direction corresponding to the displacement necessary for the coil segment end of the coil layer. On the other hand, each of the escape grooves 37 'and 37 "is formed in a proper shape with a gentle curve and slightly inclined.
[0270]
(Effect of Example 3)
Since the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment has the above-described configuration, it operates as follows.
[0271]
That is, as the bending and twisting of the coil segment end portion proceeds, the ring belts 3 and 4 have their axial lengths corresponding to the differences caused by the coil layer differences (radial position differences) in the axial displacement. It is slightly displaced in the direction. As a result, it is possible to complete the bending and twisting of the coil segment end without forcing the coil segment end or both the ring belts 3 and 4 and so on.
[0272]
In addition, the bends of the escape grooves 37 and 47 are very small and rise only at a shallower angle as compared with the above-described second embodiment where the angle is shallow. There is no excessive frictional force.
[0273]
In addition, with the progress of bending and twisting, both the ring belts 3 and 4 rise on the inner peripheral side than the seventh layer of the coil layer, and conversely lower on the outer peripheral side. Then, even if an axial force of compression or tension is generated at the end of the coil segment due to the action of the core holding means for lowering the core fixing device 7, the rotational torque required for the drive shafts 25 and 26 is the frictional force. It is only an increase. Therefore, if a bearing is interposed between the ring belts 3 and 4 and the drive pins 251 and 261 as in the first modification of the second embodiment, the rotation required for the drive shafts 25 and 26 is required. Torque stabilizes at very low values.
[0274]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, in addition to the effect of the second means described above, there is an effect that the rotational torque required for both the drive shafts 25 and 26 is further stabilized.
[0275]
(Modification 1 of Example 3)
As a modified embodiment 1 of the present embodiment, the parallel bending device 1 having a configuration in which the sliding means 5 is not provided in all of the ring belts 3 and 4 can also be implemented.
[0276]
That is, in the parallel bending apparatus 1 of this modification, all the locking holes 36 and 46 are circular, and all the escape grooves 37 and 47 are linear and extend horizontally in the circumferential direction. Therefore, all the ring belts 3 and 4 do not move at all in the axial length direction, but are merely coaxially reversed in the circumferential direction.
[0277]
When the parallel bending apparatus 1 according to this modification is used, the leading end portions 93 and 94 of the coil segment 9 are slightly shallower in the holding grooves 30 and 40 of the upper edge portions 31 and 41 in the initial stage of bending torsion molding. Has been inserted. Then, as the bending and twisting process proceeds, the inner peripheral side end portions 93 and 94 gradually fit deeper into the holding grooves 30 and 40 slightly, and conversely, the outer peripheral side front end portions 93 and 94 slightly increase. It gradually slips out of the holding grooves 30 and 40 and fits shallowly. As a result, a load is applied to the coil segment end portion slightly forcibly at the time of bending torsion molding. It reaches.
[0278]
Therefore, according to the parallel bending apparatus 1 of this modification, in addition to the effects of the third embodiment described above, the shapes of the locking holes 36 and 46 and the escape grooves 37 and 47 are very simple. , 4 can be easily manufactured.
[0279]
(Various variants of Example 3)
Also for the parallel bending apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to implement deformation modes corresponding to the various deformation modes of the second embodiment, and more or less similar operational effects can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing coil layer numbers in slots of a stator core
[Fig. 2] Assembly diagram showing a shape obtained by bending and twisting coil segment ends
(A) Side view of coil end viewed from radially outer side
(B) Plan view of coil end viewed from axial length direction
FIG. 3 is a front sectional view showing a configuration of a parallel bending apparatus as Example 1.
FIG. 4 is a development view showing the configuration of both ring belts in Example 1.
FIG. 5 is a development view showing the operation of both ring belts in the first embodiment.
6 is a development view showing the operation of both ring belts in Embodiment 1. FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing the process sequence of the parallel bending method as Example 1.
FIG. 8 is a main part front view showing a stator core installation step in Example 1;
FIG. 9 is a main part front view showing a coil segment insertion step in the first embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view of an essential part showing a cam fixing pin in the parallel bending apparatus of the first embodiment.
FIG. 11 is a developed view of the ring belt showing the operation of the cam hole in the first embodiment.
12 is a graph showing the movement amount in the axial length direction of both ring belts in Example 1. FIG.
FIG. 13 is a side view of a main part showing a moving path of both ring belts in the first embodiment.
14 is a side view of the main part showing the shape of the segment end after molding in Example 1. FIG.
15 is a cross-sectional view of a main part showing auxiliary pressing means in the parallel bending apparatus of Embodiment 1. FIG.
FIG. 16 is a development view showing the bottom shape of the ring belt in the first embodiment.
FIG. 17 is a graph showing the operation of the auxiliary pressing means in Example 1.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a principal part showing the configuration of the parallel bending apparatus according to modification 1 of the first embodiment.
FIG. 19 is a front view showing the configuration of the core fixing device according to the first modification of the first embodiment.
FIG. 20 is a cross-sectional plan view of a main part showing a situation in which a concern in Example 1 occurs.
FIG. 21 is a cross-sectional plan view showing the configuration of the main part of the apparatus as a modified embodiment 2 of the first embodiment.
FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the main part of the apparatus as a modified embodiment 2 of the first embodiment.
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the main part of the apparatus as a modified embodiment 3 of the first embodiment.
FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing the characteristics of the parallel bending method according to the modified embodiment 4 of the first embodiment.
25 is a main part front view showing the shape of the protruding part in the modified embodiment 5 of Embodiment 1. FIG.
26 is a partial development view showing the configuration of both ring belts in Embodiment 2. FIG.
FIG. 27 is a partial development view showing the configuration of the ring belt in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1: Parallel bending device for coil segment end (segment coil manufacturing device)
2: Coaxial inversion drive device
21: Input shaft 22: Reducer 23: Relay shaft 24: Reversing gear
25: Odd-layer drive shaft (with spline)
250: Base end gear 251: Odd-layer drive pin
26: Even layer drive shaft (with spline)
260: proximal end gear 261: even layer drive pin
3: Ring belt for odd layers (total of 6 layers)
31: Upper edge
30: Holding groove
32: Projection
33: Bending corner
34, 34 ': Upper edge (one of the edge parts)
35: Side edge (front edge or rear edge)
36: Locking hole 37: Relief groove
38: Cam groove 39: Abutting portion of push-up pin
4: Ring belt for even layers (total of 6 layers)
41: Upper edge
40: Holding groove
42: Projection
43: Bending corner
44, 44 ': Upper edge (one of the edge parts)
45: Side edge (edge part of front edge or rear edge)
46: Locking hole 47: Relief groove
48: Cam groove 49: Abutting portion of push-up pin
5: Slide means
51: Cam fixing pin (three fixed pins are fixed to the coaxial reversing drive)
50: Auxiliary pressing means
52: Push-up pin (having three working parts of auxiliary pressing means)
61: Shim ring 62: Insulation sheet
7: Core fixing device (as part of the core holding means in the third embodiment)
71: Work table 72: Cuff support
73: Top plate 74: Support column 75: Guide member
8: Stator core 80: Slot 81: Insulating paper
9: Coil segment
91: Odd layer open end 93: Odd layer open end
92: even layer open end 94: tip of even layer open end
95: Bent part (near tip) 96: Bent part (near root)

Claims

In order to form a segment type coil, a large number of coils inserted in a plurality of slots formed in the core of either the stator or the rotor of the rotating electrical machine so as to form a plurality of coil layers. Of the many open ends that are part of the segment and protrude in the axial direction from this core,
The odd-numbered layer open end that is the open end of the coil segment that forms the odd-numbered coil layer is bent and twisted in one of the circumferential directions of the core,
The even-numbered layer open end that is the open end of the coil segment that forms the even-numbered coil layer is bent and twisted to the other in the circumferential direction,
In the segment-type coil manufacturing apparatus, in which the open ends of the coil segments are appropriately bent and twisted so as to be bonded to each other between the predetermined coil layers,
The odd-numbered coil layer has a substantially hollow cylindrical outer shape with a diameter corresponding to the odd-numbered coil layer, and the leading end of the odd-numbered layer open end is sandwiched in the circumferential direction at one edge in the axial length direction. A plurality of odd-layer ring belts having protrusions that form a plurality of holding grooves and arranged coaxially and spaced apart at predetermined intervals;
It has a substantially hollow cylindrical outer shape with a diameter corresponding to the even-numbered coil layer, and the tip of the even-numbered layer open end is sandwiched in the circumferential direction at one edge in the axial length direction. A plurality of even-layer ring belts having protrusions forming a large number of holding grooves and arranged coaxially with a predetermined interval;
These odd-layer ring belts and these even-layer ring belts are supported coaxially and alternately in the radial direction, and these odd-layer ring belts and these even-layer ring belts are mounted in parallel. And a coaxial reversing drive device that reciprocally reciprocally turns the same rotation angle,
It is characterized by having
Parallel bending device for coil segment end.

The coaxial inversion drive device
An odd-numbered layer drive shaft that is arranged coaxially with both the ring belts and rotates by the rotation angle in a predetermined rotation direction;
It is arranged coaxially with this odd-numbered layer drive shaft, and in parallel with the rotation of this odd-numbered layer drive shaft, it is rotated by the same rotation angle in the rotation direction opposite to this odd-numbered layer drive shaft. An even layer drive shaft to
A plurality of odd number layer drive pins protruding from the odd number layer drive shaft and penetrating both the ring belts in the radial direction;
A plurality of even layer drive pins protruding from the even layer drive shaft and penetrating both the ring belts in the radial direction;
Have
The odd-layer ring belt has a plurality of locking holes for locking the odd-numbered layer driving pins and a relief groove in which the even-numbered layer driving pins can freely move in the circumferential direction.
The even-layer ring belt has a plurality of locking holes for locking the even-numbered layer driving pins and a relief groove in which the odd-numbered layer driving pins can freely move in the circumferential direction.
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 1.

The coaxial inversion driving device includes a sliding means for moving the odd-numbered ring belt and the even-numbered ring belt in the axial length direction by an appropriate moving distance corresponding to the rotation angle of both ring belts. Having
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 1.

The sliding means is
A plurality of cam grooves which are through-holes formed with curves of a predetermined width in each of the ring belts;
A plurality of fixed cam fixing pins penetrating the cam grooves of the ring belts in the radial direction;
Each of these cam grooves has a shape corresponding to a locus drawn at the time of the bending torsion molding of the open end portion of each coil segment forming each coil layer.
The parallel bending apparatus for coil segment ends according to claim 3 .

The coaxial reversing drive device includes auxiliary pressing means that presses the ring belts in the axial length direction along with the coaxial reversal of the ring belts, and moves the ring belts toward the core by a predetermined stroke. In addition,
The parallel bending apparatus of the coil segment end part described in Claim 4.

Each of the plurality of relief grooves formed in each of the ring belts has a curved shape corresponding to a locus drawn by the tip portion fitted in the holding groove during the bending torsion molding,
Each of the plurality of locking holes formed in each ring belt is longer in the axial direction by at least the length corresponding to the moving distance of the ring belt moving in the axial direction during the bending torsion molding. Has a shape,
Slide means for moving both ring belts in the axial length direction by an appropriate moving distance corresponding to the rotation angle of both the ring belts in which the escape grooves and the locking holes are formed and both the drive pins. Make up,
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 2.

The radial thickness of each ring belt is thinner than the radial thickness of the open end of each coil segment,
The parallel bending device for coil segment ends according to claim 1

At least a part of each edge part and each corner part of each projecting part of each ring belt is formed with one of roundness and chamfering,
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 1.

Each odd-numbered ring belt and each even-numbered ring belt are disposed between and partition between each of the odd-numbered ring belts, and at least a part of the ring belt further includes a cylindrical shim ring that covers the holding grooves of both of the ring belts. ,
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 1.

Each protruding portion of each ring belt has a bent corner portion that is a corner portion that comes into contact with the bent portion from the inner peripheral side when the open end portion of each coil segment is bent to form a bent portion. Mochi,
In order to form this bent portion of each coil segment, a roundness (R) having an appropriate curvature radius is formed in the bent corner portion.
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 1.

Core holding means for coaxially holding the cores on the extension lines of both the ring belts and moving the cores in the axial length direction by a predetermined stroke as these ring belts are coaxially reversed.
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 1.

Between at least one of the two drive shafts and at least one of the ring belts, a spacer is inserted to keep the distance between the two appropriately.
The parallel bending apparatus of the coil segment edge part described in Claim 2.

In order to form a segment type coil, a large number of coils inserted in a plurality of slots formed in the core of either the stator or the rotor of the rotating electrical machine so as to form a plurality of coil layers. Of the many open ends that are part of the segment and protrude in the axial direction from this core,
The odd-numbered layer open end that is the open end of the coil segment that forms the odd-numbered coil layer is bent and twisted in one circumferential direction of the rotating electrical machine,
The even-numbered layer open end that is the open end of the coil segment that forms the even-numbered coil layer is bent and twisted to the other in the circumferential direction,
In the method of manufacturing the segment type coil, the open end portions of the coil segments are appropriately bent and twisted so as to be bonded to each other between the predetermined coil layers.
The odd-numbered layer open end portion for a plurality of layers and the even-numbered layer open end portion for a plurality of layers are rotated in directions opposite to each other so that at least a part is inclined obliquely in the circumferential direction. Is characterized by bending and twisting in parallel.
Parallel bending method for coil segment ends.