JP4961254B2 - 蛇行環状巻線コイルの成形機及び蛇行環状巻線コイルの成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機（モータ）のステータ巻線に使用する蛇行環状巻線コイルを成形するための成形機及び蛇行環状巻線コイルの成形方法に関する。

ハイブリッド車両用モータ、又は電気自動車用モータとして、ロータに永久磁石を使用した永久磁石式交流同期モータ又はブラシレスＤＣモータが良く使用されている。この種のモータとして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の各相毎のステータコアにそれぞれ巻線コイルが集中巻により巻装されたステータを備え、このステータにより永久磁石からなるロータを３相駆動する永久磁石式３相同期モータが例えば特開平１１−２９９１３７号公報により知られている。

また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の各相毎の巻線コイルが周方向で隣り合うティース（クローポール）間を縫うようにして周回させられることで巻線コイルが波状に巻装されたステータを備え、このステータによりロータを３相駆動する永久磁石式３相同期モータが、例えば特開２００２−１６５３９６号公報で知られている。
特開平１１−２９９１３７号公報 特開２００２−１６５３９６号公報

ところで、上記従来技術にかかる３相同期モータにおいては、３相の各相毎の巻線コイルが必要であることから、ステータの構成に要する部品の部品点数の増大を抑制することが困難であり、各相毎の巻線コイルを巻装する作業に煩雑な手間を要するという問題が生じる。

しかも、波巻により巻線コイルが巻装されるステータにおいては、隣り合うティース間での巻線占有率を向上させることが困難であり、更に、コイルエンドの高さを低減してモータの軸線方向の寸法を低減し、車両等への搭載性を向上させることが困難であるという問題が生じる。

このような問題を解決するために、本出願人は３相のステータリングと２相の環状巻線コイルとを、軸線に平行な方向に沿って順次積み重ねるようにして交互に配置させ、しかもそれぞれの環状巻線コイルに複数の蛇行部を形成して、ステータが発生する磁束を増大させるようにしたモータのステータを先に提案した（特願２００５−３０６７７８号参照）。

上述した先願にかかる永久磁石式３相同期モータ又はクローポールモータのステータには、環状の蛇行巻線コイルが使用されている。しかし、このような環状の蛇行巻線コイルは従来一般的には使用されていないため、その加工方法の確立が望まれている。

よって、本発明の目的は、複数の蛇行部を有する環状巻線コイルを効率良く製造するための成形機を提供することである。

本発明の他の目的は、複数の蛇行部を有する環状巻線コイルを効率良く製造する蛇行環状巻線コイルの成形方法を提供することである。

請求項１記載の発明によると、電動機のステータ内に配置される複数の蛇行部を有する環状巻線コイルの成形機であって、円周方向に等間隔で離間された複数の第１の金型を有する第１金型ユニットと、円周方向に前記等間隔と同一間隔で離間され、各々が隣接する前記第１の金型の間に配置される複数の第２の金型を有する第２金型ユニットとを備え、前記第２の金型の各々は環状巻線コイルを保持するコイル保持部を有しており、前記コイル保持部で保持された環状巻線コイルに対して、前記第１金型ユニットの軸方向の変位に応じて前記環状巻線コイルを径方向に縮小させるコイル径縮小手段を前記第１金型ユニット及び前記第２金型ユニットにそれぞれ設けたことを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形機が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記第１の金型及び前記第２の金型の数は、前記電動機のステータの極の数と同数以上であることを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形機が提供される。

請求項３記載の発明によると、請求項１又は２記載の発明において、前記環状巻線コイル外周部と対面する前記各コイル保持部の保持面は、前記環状巻線コイル加工前の外周部の曲率半径と同等又はそれ以上の曲率半径で構成され、前記環状巻線コイル内周部と対面する前記各コイル保持部の保持面は、前記環状巻線コイル加工後の内周部の曲率半径と同等又はそれ以下の曲率半径で構成されることを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形機が提供される。

請求項４記載の発明によると、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記コイル径縮小手段は、前記第１の各金型に隣接して径方向に変位可能に設けられた複数の第１ローラと、該各第１ローラが転動するように適合した前記第２金型ユニットに設けられた複数の第１ローラガイドと、前記第２の各金型に隣接して径方向に変位可能に設けられた複数の第２ローラと、該各第２ローラが転動するように適合した前記第１金型ユニットに設けられた複数の第２ローラガイドとから構成され、前記各第１及び第２ローラガイドのローラ転動面は曲面形状していることを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形機が提供される。

請求項５記載の発明によると、電動機のステータ内に配置される複数の蛇行部を有する環状巻線コイルの成形方法であって、環状巻線コイルを、複数の第１の金型を有する第１金型ユニットと複数の第２の金型を有する第２金型ユニットの間に配置する工程と、前記第１金型ユニットと前記第２金型ユニットを相対的に接近させるように移動して、前記環状巻線コイルを前記第１の金型及び前記第２の金型でプレス成形する工程とを備え、前記プレス成形工程は、前記環状巻線コイルに複数の蛇行部を形成すると同時に該環状巻線コイルを径方向に縮小させることを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形方法が提供される。

請求項１記載の発明によると、蛇行環状巻線コイルの成形に際して、第１金型ユニットの軸方向の変位に応じて環状巻線コイルを径方向に縮小させるコイル径縮小手段を第１及び第２金型ユニットにそれぞれ設けたので、環状巻線コイルの蛇行部を形成する際に生じる巻線コイルの伸びを大幅に低減できると共に、プレス成形により生産性を格段に向上することができる。

請求項２記載の発明によると、第１の金型及び第２の金型の数を、電動機のステータの極の数と同数以上に設定したので、ステータの各極に隣接して環状巻線コイルの蛇行部を確実に配置することができる。

請求項３記載の発明によると、各コイル保持部の保持面の曲率半径を適切に設定したので、プレス成形加工前後において直径が変化する環状巻線コイルに無理なストレスを与えることなく、環状巻線コイルを確実に保持することができる。

請求項４記載の発明によると、コイル径縮小手段を構成する第１及び第２ローラガイドのローラ転動面を曲面形状に形成したので、第１金型ユニットの軸方向変位に応じて第１及び第２ローラが第１及び第２ローラガイドの曲面形状のローラ転動面を転動するため、環状巻線コイルの加工の程度に応じてコイル径を縮小することができ、環状巻線コイルに無理なストレスを与えることなく複数の蛇行部を形成することができる。

請求項５記載の発明によると、プレス成形工程で、環状巻線コイルに複数の蛇行部を形成すると同時に環状巻線コイルを径方向に縮小させることができるので、環状巻線コイルに無理なストレスを与えることなく複数の蛇行部を有する環状巻線コイルを効率良く成形することができる。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の実施形態にかかる蛇行環状巻線コイルの成形機について説明する前に、図１乃至図３を参照して、本発明の成形機で成形した環状巻線コイルが装着されるステータについて説明する。

この環状ステータ２は、例えばエンジンとともに車両の駆動源としてハイブリッド車両に搭載される永久磁石式交流同期モータ（ブラシレスＤＣモータ又はクローポール型モータともいう）を構成し、例えば、エンジンとクローポール型モータとトランスミッションとを直列に連結した構造のパラレルハイブリッド車両では、少なくともエンジン又はクローポール型モータのいずれか一方の駆動力は、トランスミッションを介して車両の駆動輪に伝達されるようになっている。

また、車両の減速時に駆動輪側からクローポール型モータに駆動力が伝達されると、クローポール型モータは発電機として機能して所謂回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。更に、エンジンの出力がクローポール型モータに伝達された場合にも、クローポール型モータは発電機として機能して発電エネルギーを発生する。

図１を参照すると、蛇行環状巻線が装着される環状ステータ２の分解斜視図が示されている。図２は組立て後のステータ２の斜視図である。

図１に示すように、環状ステータ２は、Ｕ相ステータリング（ティースリング）４とＶ相ステータリング（ティースリング）６と、Ｗ相ステータリング（ティースリング）８と、Ｕ相環状巻線コイル２２と、Ｗ相環状巻線コイル２６とから構成されている。

Ｕ相ステータリング４は、円周方向に等間隔で離間された複数個（本実施形態では１０個）のＵ相ティース（Ｕ相クローポール）１０と、円周方向に離間された複数個の結合部１２を有している。各Ｕ相ティース１０は軸方向一方側（図１で右側）に突出している。

Ｖ相ステータリング６は円周方向に等間隔で離間された複数（本実施形態では１０個）のＶ相ティース１４と、円周方向に離間された複数個の結合部１６を有している。各Ｖ相ティース１４は軸方向両側に突出している。

Ｗ相ステータリング８は円周方向に等間隔で離間された複数（本実施形態では１０個）のＷ相ティース１８と、円周方向に離間された複数の結合部２０を有している。各Ｗ相ティース１８は軸方向他方側（図１で左側）に突出している。即ち、Ｕ相ティース１０とＷ相ティース１８は互いに近づく方向に突出している。

ここで注意すべきは、Ｕ相ティース１０、Ｖ相ティース１４及びＷ相ティース１８は、各結合部１２，１６，２０でＵ相ステータリング４、Ｖ相ステータリング６及びＷ相ステータリング８を積層結合したとき、互いに重ならないように相対的にずれた位置に配置されている。

Ｕ相環状巻線コイル２２は導線を環状に巻いて構成され、ステータ２の軸方向に蛇行する複数（本実施形態では１０個）の蛇行部２４を有している。同様に、Ｗ相環状巻線コイル２６もステータ２の軸方向に蛇行する複数（本実施形態では１０個）の蛇行部２８を有している。

各ステータリング４，６，８の結合部１２，１６，２０を揃え、Ｕ相環状巻線コイル２２及びＷ相環状巻線コイル２６を周方向の所定の位置に配置して、各ステータリング４，６，８をボルト止め固定すると、図２に示すような環状ステータ２が完成する。

図１及び図２を観察すると明らかなように、各ティース１０，１４，１８は円周方向に所定順序（Ｕ相ティース１０，Ｗ相ティース１８，Ｖ相ティース１４，Ｕ相ティース１０，…）で配置され、周方向で隣り合うティース１０，１４間にＵ相環状巻線コイル２２の蛇行部２４が配置され、周方向で隣り合うティース１４，１８間にＷ相環状巻線コイル２６の蛇行部２８が配置される。

即ち、Ｕ相蛇行部２４には一つのＵ相ティース１０が配置され、Ｗ相蛇行部２８には一つのＷ相ティース１８が配置され、周方向で隣り合うＵ相蛇行部２４とＷ相蛇行部２８との間には一つのＶ相ティース１４が配置されている。

Ｕ相環状巻線コイル２２の蛇行部２４とＷ相環状巻線コイル２６の蛇行部２８は互いに異なる方向に向かい突出するように設けられ、Ｕ相環状巻線コイル２２とＷ相環状巻線コイル２６とは、電気角で２４０°の位相差を有するようにして周方向に沿って相対的にずれた位置に配置されている。

これにより、周方向で隣り合う各ティース１０，１４間又は１４，１８間を縫うようにして配置される２相の環状巻線コイル２２，２６は所謂電気角で１２０°以下の短節巻きを成すように形成されている。

上述したような複数の蛇行部を有する環状巻線コイルは一般的に使用されていないため、その製造方法の確立が望まれている。そこでまず考えられるのは、スロット形状に合わせた巻き駒に導線を巻きつけ、少なくとも一方の外部からスロット形状に合わせた型で押し付けて成形する方法である。

しかしこの方法だと、各ターン毎に導線を巻き駒に巻きつけるためハンドリング性が悪く、複雑形状なスロットの場合、巻きつけが困難であることから工数が増大するという欠点がある。

この課題を解決する方法として、環状に形成したコイルをスロット形状に合わせた型で少なくとも一方から押し付けて成形する方法がある。しかし、プレスで蛇行部を形成するとコイルの直径が縮小し、要求した径寸法に拘束するのが困難であり、径方向及び軸方向への加工変位量が異なるため、コイルに伸びが生じてしまうという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、環状巻線コイルの成形の進行に合わせて径方向にコイル径を縮小させる手段を有する本発明実施形態の環状巻線コイルの成形機について図４乃至図１３を参照して詳細に説明する。

成形機について説明する前に、図３を参照して環状巻線コイルの成形方法について簡単に説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、軸方向の溝１７を有する円筒体１５を用意する。導線１９をこの円筒体１５に巻きつけて、例えば３列３層の環状巻線コイル２１を成形する。２３はコイル始端、２５はコイル終端である。

このように、導線１９を円筒体１５に巻きつけて環状巻線群を成形した後、溝１７に結束バンドを挿入し、環状巻線群を結束することで、環状巻線コイル２１を成形する。その後、治具を挿入して環状巻線コイル２１を円筒体１５から取り外す（図３（Ｂ）参照）。そして、図３（Ｃ）に示すように、コイル始端２３及びコイル終端２５を成形して、環状巻線コイル２１が完成する。

図４は加工前の上型ユニット（第１金型ユニット）の底面図、図５は加工前の下型ユニット（第２金型ユニット）の平面図である。上型ユニットと下型ユニットでダイセットを構成する。図６は加工前の上型ユニット（第１金型ユニット）及び下型ユニット（第２金型ユニット）の断面図であり、上型ユニットが図４のＡ−Ｏ−Ａ線断面図であり、下型ユニットが図５のＢ−Ｏ−Ｂ線断面図である。図７は加工を開始する直前の上型ユニット及び下型ユニットの断面図である。

まず、図４及び図６を参照して、上型ユニット（第１金型ユニット）３０の構造について説明する。上型ユニット３０のベース３２には互いに円周方向に等間隔離間されて複数（本実施形態では１０個）の金型支持部３４が固定されている。

各金型支持部３４には一対のブラケット３６，３８によりガイドレール４０が取り付けられている。このガイドレール４０に沿って成形すべき環状巻線コイル８２の半径方向に摺動可能にスライダー４２が取り付けられている。

各スライダー４２には、第１の金型（成形部）４４が取り付けられている。各第１金型４４は金型ベース４６と押さえ部４８から構成される。押さえ４８は、図１４に示すように、環状巻線コイル８２の厚さａより長く形成、すなわちｂ＞ａに形成することで環状巻線コイル８２を確実に保持する。金型ベース４６には一対のブラケット５０を介してローラ５２が回転可能に取り付けられている。

本実施形態では、上型ユニット３０は互いに円周方向に等間隔で離間された１０個の金型４４を有しているため、各第１金型４４は円周方向に互いに３６°離間されて設けられていることになる。

上型ユニット３０には更に、円周方向に等間隔で離間され、各々が隣接する第１金型４４，４４の中間に配置された複数（本実施形態では１０個）のローラガイド５４が固定されている。

各ローラガイド５４の先端には曲面形状のローラ転動面５６が形成されている。ローラ転動面５６は、半径方向外側に設けられた傾斜が急な概略直線部分５６ａと、半径方向内側に設けられた傾斜が緩やかな概略直線部分５６ｃを円弧部分５６ｂで結んで構成されている。

次に、図５及び図６を参照して、下型ユニット（第２金型ユニット）６０の構造について説明する。下型ユニット６０のベース６２には、円周方向に等間隔で離間された複数（本実施形態では１０個）の金型支持部６４が固定されている。

各金型支持部６４にはガイドレール６６が設けられており、このガイドレール６６に沿って第２の金型（成形部）６８がセットされた環状巻線コイル８２の半径方向に摺動可能なように取り付けられている。

各第２金型６８はガイドレール６６に沿って摺動可能な金型ベース７０と、コイル押さえ部材７２とから構成される。特に図示しないが、コイル押さえ部材７２は第２金型６８で環状巻線コイル８２を保持した後、金型ベース７０にボルト止めされる。

金型ベース７０には一対のブラケット７４を介してローラ７６が回転可能に取り付けられている。各第２金型６８のローラ７６は上型ユニット３０に設けられたローラガイド５４のローラ転動面５６を転動するように適合しているため、各第２金型６８は円周方向に３６°離間され、隣接する第１金型４４，４４の円周方向中間に配置されている。

下型ユニット６０には更に、円周方向に等間隔で離間され、各々が隣接する第２金型６８，６８の円周方向中間に配置された複数（本実施形態では１０個）のローラガイド７８が固定されている。

各ローラガイド７８の先端には曲面状のローラ転動面８０が形成されている。ローラ転動面８０は、半径方向外側の傾斜が急な概略直線状部分８０ａと、半径方向内側の傾斜が緩やかな概略直線状部分８０ｃを円弧状部分８０ｂで結んで構成されている。

各ローラガイド７８は上型ユニット３０に取り付けられた各ローラ５２に対向して設けられており、上型ユニット３０の各ローラ５２が下型ユニット６０の各ローラガイド７８のローラ転動面８０を転動可能なように構成されている。

以下、上述した本実施形態の環状巻線コイル成形機による環状巻線コイルの成形方法について説明する。まず、図６に示すように、環状巻線コイル８２を下型ユニット６０の各第２金型６８の金型ベース７０で保持し、押さえ部材７２を金型ベース７０にボルト止めする。これにより、環状巻線コイル８２が下型ユニット６０の第２金型６８により確実に保持されたことになる。

この状態から、上型ユニット３０を図７に示す位置まで下降させて、環状巻線コイル８２の成形加工を開始する。図７に示す成形加工開始時点においては、上型ユニット３０のローラ５２は下型ユニット６０のローラガイド７８のローラ転動面８０の傾斜が急な概略直線状部分８０ａに当接し、下型ユニット６０のローラ７６は上型ユニット３０のローラガイド５４のローラ転動面５６の傾斜が急な概略直線状部分５６ａに当接するため、成形加工初期においては、図１１に示すように環状巻線コイル８２はその軸方向変化量に対し半径方向に僅かばかり縮小されるだけである。

上型ユニット３０が軸線方向に更に移動すると、ローラ５２がローラ転動面８０の円弧状部分８０ｂを転動し、ローラ７６がローラ転動面５６の円弧状部分５６ｂを転動するため、上型ユニット３０の軸方向変位量に対して環状巻線コイル８２の半径方向への縮小変位量が徐々に増大し、更にプレス加工が進むと、ローラ５２はローラ転動面８０の傾斜が緩やかな概略直線状部分８０ｃを転動し、ローラ７６はローラ転動面５６の傾斜が緩やかな概略直線状部分５６ｃを転動するため、環状巻線コイル８２の軸方向変位量に対する径方向変位量は図１１に示すような曲線を描くことになる。

このように、特殊形状の曲面状ローラ転動面５６，８０を採用することにより、環状巻線コイル８２の軸方向変位量に対して、環状巻線コイル８２の径方向変位量の比率を連続的に変化させることができるため、環状巻線コイル８２に無理なストレスを与えることなく、図１１に示すように環状巻線コイル８２に複数の蛇行部８３を容易に自動的に形成することができる。

図８は成形加工終了後の上型ユニット３０の底面図を、図９は成形加工終了後の下型ユニット６０の平面図をそれぞれ示している。図４及び図５に示した成形加工前に比較して、各ローラ５２，７６が半径方向内側に移動されている様子が示されている。

図１０は成形加工終了時の上型ユニット３０及び下型ユニット６０の断面図を示しており、上型ユニット３０は図８のＡ−Ｏ−Ａ線断面図、下型ユニット６０は図９のＢ−Ｏ−Ｂ線断面図である。

次に、図１２及び図１３を参照して、下型ユニット６０のコイル保持部の好ましい形状について説明する。図１２は環状巻線コイル８２の加工前のコイル保持部７０，７２を示しており、図１３は環状巻線コイル８０に加工後のコイル保持部７０，７２をそれぞれ示している。

図１２及び図１３から明らかなように、環状巻線コイル８２の外周部８２ａと対面するコイル保持部７２の保持面７２ａは、環状巻線コイル８２加工前の外周部８２ａの曲率半径と同等か又はそれ以上の曲率半径で構成されるのが好ましい。

また、環状巻線コイル８２の内周部８２ｂと対面するコイル保持部７０の保持面７０ａは、環状巻線コイル８２加工後の内周部８２ｂの曲率半径と同等か又はそれ以下の曲率半径で構成されるのが好ましい。

コイル保持部の曲率半径をこのように構成すると、加工前には図１２に示すように、内周側コイル保持面７０ａと環状巻線コイル８２の内周部８２ｂとの間に隙間８４が形成され、加工後には図１３に示すように、外周側コイル保持面７２ａと環状巻線コイル８２の外周部８２ａとの間に隙間８６が形成される。

下型ユニット６０のコイル保持面の曲率半径をこのように設定すると、加工の前後にわたり環状巻線コイル８２に無理なストレスを与えることなく環状巻線コイル８２を確実に保持することができる。

上述したプレス加工を行った後、より好ましくは蛇行部８３を有する環状巻線コイル８２の形状精度を向上するためにリフォーム成型を行う。このリフォーム成型は、図１５に示す上型ユニット９０及び下型ユニット９６からなるリフォーム成形機９５を使用して実施する。

図１５はリフォーム成型前の上型ユニット９０と下型ユニット９６の断面図であり、図１６はリフォーム成型後の上型ユニット９０と下型ユニット９６の断面図である。上型ユニット９０は、図１７（Ａ）に最も良く示されるように、円周方向に交互に形成された複数の第１金型９２と複数の第２金型９４を有している。

下型ユニット９６は、図１７（Ａ）に最も良く示されるように、円周方向に交互に形成された第１金型９２を受ける複数の第３金型９８と、第２金型９４を受ける複数の第４金型１００を有している。尚、第３金型９８は、リフォーム成型後の環状巻線コイルを取り出す際のノックアウトも兼ねている。

図１５に示すように、上型ユニット９０と下型ユニット９６から構成されるリフォーム成形機９５の内径枠と外径枠内に蛇行部８３を有する環状巻線コイル８２をセットし、上型ユニット９０を下降して環状巻線コイル８２をプレスすると、図１６及び図１７（Ｂ）に示すように、環状巻線コイル８２は第１及び第３金型９２，９８の間及び第２及び第４金型９４，１００の間に押圧され、蛇行部８３を有する環状巻線コイル８２の形状精度を整えることができる。

上述した好ましい実施形態においては、初めの蛇行部プレス加工時の第１及び第２金型４４，６８や、リフォーム成型時の第１、第２、第３、及び第４金型である、９２，９４，９８，１００の数はモータのステータの極の数（ティースの数）と同数であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、初めの蛇行部プレス加工時の第１及び第２金型或いはリフォーム成型時の第１乃至第４金型の数は、モータのステータの極の数と同数以上であれば良い。

また、上型ユニット３０と下型ユニット６０の相互位置制御は、実施形態に記載したローラ及びローラガイド以外にエアシリンダや油圧シリンダ、電動機等を用いて、各々の位置関係をフィードバック制御するようにしても良い。

本発明が適用される蛇行環状巻線コイルを有するステータの分解斜視図である。 組立てられたステータの斜視図である。 環状巻線コイルの成形方法説明図である。 加工前の上型ユニットの底面図である。 加工前の下型ユニットの平面図である。 加工前の上型ユニット及び下型ユニットの断面図であり、上型ユニットは図４のＡ−Ｏ−Ａ線断面図、下型ユニットは図５のＢ−Ｏ−Ｂ線断面図である。 加工開始直前の上型ユニット及び下型ユニットの断面図である。 加工終了後の上型ユニットの底面図である。 加工終了後の下型ユニットの平面図である。 加工終了後の上型ユニット及び下型ユニットの断面図であり、上型ユニットは図８のＡ−Ｏ−Ａ線断面図、下型ユニットは図９のＢ−Ｏ−Ｂ線断面図である。 環状巻線コイルの軸方向変化量に対する径方向変化量の関係を示す図である。 加工前のコイル保持部の保持面の曲率半径と環状巻線コイルの曲率半径との関係を示す図である。 加工終了後のコイル保持部の保持面の曲率半径と環状巻線コイルの曲率半径との関係を示す図である。 押さえ部と環状巻線コイルの関係を示す拡大断面図である。 リフォームプレス前のリフォーム成形機の断面図であって、図６と同様に左半断面図は蛇行環状巻線コイルの蛇行部のリフォーム前の断面、右半断面は非蛇行部のリフォーム前の断面図である。 リフォームプレス後のリフォーム成形機の断面図であって、図１０と同様に右半断面は蛇行環状巻線コイルの蛇行部のリフォーム断面、右半断面は非蛇行部のリフォーム断面図である。 図１７（Ａ）は、リフォームプレス前の各金型と環状巻線コイルの位置関係を示す図、図１７（Ｂ）は、リフォームプレス後の各金型と環状巻線コイルの位置関係を示す図である。

符号の説明

２ ステータ
４ Ｕ相ステータリング
６ Ｖ相ステータリング
８ Ｗ相ステータリング
１０ Ｕ相ティース（Ｕ相クローポール）
１４ Ｖ相ティース（Ｖ相クローポール）
１８ Ｗ相ティース（Ｗ相クローポール）
２２ Ｕ相環状巻線コイル
２４，２８ 蛇行部
２６ Ｗ相環状巻線コイル
３０ 上型ユニット（第１金型ユニット）
４０，６６ ガイドレール
４４ 第１金型
５２，７６ ローラ
５４，７８ ローラガイド
５６，８０ ローラ転動面
６０ 下型ユニット（第２金型ユニット）
８２ 環状巻線コイル

Claims (5)

1. 電動機のステータ内に配置される複数の蛇行部を有する環状巻線コイルの成形機であって、
   円周方向に等間隔で離間された複数の第１の金型を有する第１金型ユニットと、
   円周方向に前記等間隔と同一間隔で離間され、各々が隣接する前記第１の金型の間に配置される複数の第２の金型を有する第２金型ユニットとを備え、
   前記第２の金型の各々は環状巻線コイルを保持するコイル保持部を有しており、
   前記コイル保持部で保持された環状巻線コイルに対して、前記第１金型ユニットの軸方向の変位に応じて前記環状巻線コイルを径方向に縮小させるコイル径縮小手段を前記第１金型ユニット及び前記第２金型ユニットにそれぞれ設けたことを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形機。
2. 前記第１の金型及び前記第２の金型の数は、前記電動機のステータの極の数と同数以上であることを特徴とする請求項１記載の蛇行環状巻線コイルの成形機。
3. 前記環状巻線コイル外周部と対面する前記各コイル保持部の保持面は、前記環状巻線コイル加工前の外周部の曲率半径と同等又はそれ以上の曲率半径で構成され、
   前記環状巻線コイル内周部と対面する前記各コイル保持部の保持面は、前記環状巻線コイル加工後の内周部の曲率半径と同等又はそれ以下の曲率半径で構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の蛇行環状巻線コイルの成形機。
4. 前記コイル径縮小手段は、前記第１の各金型に隣接して径方向に変位可能に設けられた複数の第１ローラと、該各第１ローラが転動するように適合した前記第２金型ユニットに設けられた複数の第１ローラガイドと、前記第２の各金型に隣接して径方向に変位可能に設けられた複数の第２ローラと、該各第２ローラが転動するように適合した前記第１金型ユニットに設けられた複数の第２ローラガイドとから構成され、
   前記各第１及び第２ローラガイドのローラ転動面は曲面形状していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蛇行環状巻線コイルの成形機。
5. 電動機のステータ内に配置される複数の蛇行部を有する環状巻線コイルの成形方法であって、
   環状巻線コイルを、複数の第１の金型を有する第１金型ユニットと複数の第２の金型を有する第２金型ユニットの間に配置する工程と、
   前記第１金型ユニットと前記第２金型ユニットを相対的に接近させるように移動して、前記環状巻線コイルを前記第１の金型及び前記第２の金型でプレス成形する工程とを備え、
   前記プレス成形工程は、前記環状巻線コイルに複数の蛇行部を形成すると同時に該環状巻線コイルを径方向に縮小させることを特徴とする蛇行環状巻線コイルの成形方法。

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