JP5212328B2 - 回転電機の固定子巻線の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
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Description
車両用交流発電機等の回転電機の小型高出力化のためには、固定子巻線の鉄心のスロット内における占積率の向上、およびこの固定子巻線のスロット外における渡り部、つまりコイルエンド部の整列、小型化および高密度化が必要である。
固定子巻線の製造方法および製造装置の他の一つとして、円形もしくは平角導体を螺旋状に連続して巻回し、これを押圧して扁平コイルとなし、さらに各ループを整形して固定子鉄心のスロット内に挿入する連続導体巻線方式が知られている。例えば、特許文献1は、連続導体巻線方式の一つを開示している。
しかし、特許文献1の変位工程では、上端部と下端部の間の中間部分は規制されない。このため、ターン部間の曲げ形状は各ターン部の張力による導体の自由変形によって定められる。この結果、ターン部に依存して材料耐力、外部からの張力、向き、変位量にばらつきが生じ、曲げ形状が一定しない恐れがある。直線部に不要な変形が生じることがあり、直線性、および平行性が確保できない可能性もある。さらに、変位工程を含むそれ以降の工程に支障が生じる懸念がある。
また、ターン部がV字状の折り曲げもしくはループ状の捩り構造を採用するために突出長さは大きく、コイルエンドの小型化が得られ難いとする問題点がある。
請求項1に記載の手段によれば、固定子鉄心の複数のスロットに収容された複数のスロット導体部とスロット導体部の間を接続する複数のコイルエンド部とを有する連続した導体により構成され、複数のスロット導体部の径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す回転電機の固定子巻線の製造方法であって、導体を巻取り型に巻回し、螺旋状の巻線組立体を形成する巻回工程と、巻線組立体を螺旋の径方向に変形させて固定子巻線の形状に成形する展開工程とを有し、固定子巻線は、波状巻線であり、コイルエンド部は、斜行部と、頂部とを有し、展開工程は、頂部を通り螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつスロット導体部を通る軸を回転中心として、両側にある斜行部を回転させ、一方側の斜行部と、他方側の斜行部とは互いに逆の回転方向に展開される斜行部回転工程であることを特徴としている。
請求項2に記載の手段によれば、固定子鉄心の複数のスロットに収容された複数のスロット導体部とスロット導体部の間を接続する複数のコイルエンド部とを有する連続した導体により構成され、複数のスロット導体部の径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す回転電機の固定子巻線の製造方法であって、導体を巻取り型に巻回し、螺旋状ループの巻線組立体を形成する巻回工程と、巻線組立体を螺旋の径方向に変形させて固定子巻線の形状に成形する展開工程とを有し、固定子巻線は、波状巻線であり、コイルエンド部は、斜行部と、頂部とを有し、導体の断面は矩形形状であり、巻回工程は、導体をループに向かって供給する回転電機の固定子巻線の製造方法において、導体を巻取り型上の所定の位置および角度に案内し、少なくとも一部、巻線形成段階において波状巻線形状を形成するループにおける導体自体を軸中心にねじり回転させ、その回転方向は、ループの送り方向とループの内側におけるねじり回転の接線方向が一致した方向となる導体捩れ加工工程を実施し、展開工程は、頂部を通り螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつスロット導体部を通る軸を回転中心として、両側にある斜行部を回転させ、一方側の斜行部と、他方側の斜行部とは互いに逆の回転方向に展開される斜行部回転工程において、ねじれを各ねじれ回転とは逆方向に回転させ解きほぐすことを特徴としている。
請求項3に記載の手段によれば、巻回工程では、巻線組立体を螺旋の軸を中心に回転させることにより、巻線組立体の径方向外側の一方向より導体の供給を行うことを特徴としている。
これにより、巻型に供給する際、導体を巻型に対し回転しながら供給することがなく、導体供給装置をコンパクトにすることが容易となる。
請求項4に記載の手段によれば、巻回工程では、コイルエンド部の頂部が巻取り型に固定されることを特徴としている。
これにより、引出線を外部に延長させ易い。
請求項5に記載の手段によれば、巻回工程では、導体は、スロット導体部とコイルエンド部の斜行部との境界で曲げられ、斜行部が固定子鉄心の軸方向端面に略平行に周方向に延在するように成形され、複数の段部をもつステップ状に成形されることを特徴としている。
これにより、周方向に隣接するコイルエンドの斜行部同士の干渉を減らし、コイルエンドの整列、小型化が可能となる。
請求項6に記載の手段によれば、段部は、巻回工程にて、境界で曲げられる曲げ形状を、曲げ角度が曲げ完了時点の曲げ角度より小さくなるように曲げておくか、全く曲げないでおいて、スロット導体部を螺旋の軸に対し傾斜させておき、展開工程にて、固定子鉄心のスロット深さ方向に一致させるように各スロット導体部を回転させることで曲げ形状を完全に形成させることを特徴としている。
これにより、巻回工程において、導体案内の変位量が少なくなるので、巻回の回転速度を上げることが容易となり、製造速度高速化、コスト低減の可能性が高くなる。
請求項7に記載の手段によれば、導体のねじれは、斜行部およびスロット導体部に生じることを特徴としている。
これにより、導体ねじれを全域で行うことでひずみを低減できる。
請求項8に記載の手段によれば、前記斜行部のねじれを含む形状は、前記巻回工程において前記導体をプレス成形することで形成していることを特徴としている。
これにより、導体捩れのあるコイルエンドの斜行部のズレを防ぎ、安定した巻線形成が可能となる。
請求項9に記載の手段によれば、巻取り型にスロット導体部を巻回した後に、後続側の斜行部と接続するスロット導体部の端部において、導体にねじり回転力を与え、ねじれを付与することを特徴としている。
これにより、確実にスロット導体部のねじれを保持させることが可能となる。
請求項10に記載の手段によれば、導体は、円筒状の導体ボビンに巻き取られていることを特徴としている。
これにより、導体ボビンより導体を引き出す際に生じるねじれを巻付けに必要なねじれに利用することができ、簡便にねじれを発生させることができる。
請求項11に記載の手段によれば、導体は、導体ボビンの円筒軸方向、径方向または周方向に引き出され、導体ボビンの軸直交方向を軸中心として回転することを特徴としている。
これにより、ボビン体格により、導体捩れを十分に付与できない場合でも、容易にそのねじれを生じさせることができる。また、導体ボビンを公転させることなく自転で済ませることができるので、装置が小型化できる。
請求項12に記載の手段によれば、巻回工程は、巻取り型を収縮させて巻線組立体を抜き取る工程を含み、展開工程は、巻線組立体を径方向の内側向きに押圧する押圧工程を備えることを特徴としている。
これにより、斜行部回転工程と、コイルエンド斜行部形成工程を同時に行うことで製造工数を低減でき、低コストの製造が可能となる。
請求項13に記載の手段によれば、コイルエンド部は、斜行部と、頂部とを有し、巻回工程にて、スロット導体部と斜行部との境界における曲がり部は、曲げ角度が曲げ完了時点の曲げ角度より小さくなるように曲げておくか、全く曲げないでおいて、スロット導体部を螺旋の軸に対し傾斜させておき、展開工程は、頂部を通り螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつスロット導体部を通る軸を回転中心として、両側にある斜行部を、一方側の斜行部と、他方側の斜行部とが互いに逆の回転方向に回転するように回転させる斜行部回転工程と、固定子鉄心のスロット深さ方向に一致させるようにスロット導体部を回転させることで曲がり部を完全に形成させる曲げ工程とを備えることを特徴としている。
請求項14に記載の手段によれば、固定子鉄心の複数のスロットに収容された複数のスロット導体部とスロット導体部の間を接続する複数のコイルエンド部とを有する連続した導体により構成され、複数の前記スロット導体部の径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す回転電機の固定子巻線の製造装置であって、導体を巻取り型に巻回し、螺旋状の巻線組立体を形成する巻回工程において使用される、巻回装置と、導体供給装置と、導体捩り装置とを備え、巻回装置は、軸中心に回転可能な柱状の前記巻取り型を備え、巻取り型の対向側面には螺旋状の螺旋ねじれ溝を有しており、導体供給装置は、巻取り型の径方向外側の一方向より導体を供給するガイド、導体自体のねじれ角を制御できる供給角調節手段、および軸中心に回転可能な円筒状の導体ボビンを備え、さらに、導体ボビンはその軸直交方向を軸中心として回転可能に支持される構成であり、導体捩り装置は、ピンにより軸支された複数の櫛歯と、ピンを摺動可能に係止するカム機構とを備えるねじり器を有し、複数の櫛歯は軸方向に加圧されることで櫛歯の先端部が搖動するように構成され、螺旋ねじれ溝は、コイルエンド部の斜行部を外開きねじれ加工するように構成され、さらに、ねじり器は、スロット導体部を外開きねじれ加工するように構成され、さらに、導体ボビンにより、導体のねじり制御を可能にしており、巻取り型上に導体を畳み重ね状に巻回し、巻型組立体を製造することを特徴としている。
請求項15に記載の手段によれば、巻回装置は、巻取り型と対をなして、導体を螺旋ねじれ溝内に押し込むとともに斜行部と前記スロット導体部との境界を曲げ押圧成形する成形器を備え、成形器は、導体の先行側に位置して、先に、導体を曲げ押圧成形する先行側成形器と、導体の後続側に位置して、先行側成形器の後に、導体を曲げ押圧成形する後続側成形器とを有することを特徴としている。
これにより、プレス成形に伴う材料のすべりを防止して、より正確な形状確保が可能となる。
図1ないし図3を参照して、車両用交流発電機を説明する。固定子1は、図示しない車両用交流発電機のフレーム間に挟持されている。固定子1は、その内部に回転可能に軸支される界磁としての回転子を収容している。回転子は、車両に搭載された内燃機関(エンジン)によって回転駆動される。固定子1は、発電出力を発生するための電機子として作用する。
図1において、固定子1は、軸方向に延びるスロット2が周方向に所定のスロットピッチPで複数形成された円筒状の固定子鉄心3と、この固定子鉄心3のスロット2内に巻装された固定子巻線4とから構成される。
まず、製造装置について以下に説明する。
製造装置Xは、主に、巻回工程S2において使用される。製造装置Xは、図5(a)、(b)に示すように、巻回装置A、導体供給装置B、導体捩り装置C、および基台装置Dから構成される。
次に、上記製造装置Xを使用して固定子巻線を製造する製造方法について図3、4、12から図26に基づいて説明する。
導体原形成形工程S1は、巻回工程S2の前に実施される。導体原形成形工程S1では、平角断面の導体が成形される。成形のためには、プレス加工等を用いることができる。導体原形成形工程S1では、コイルエンド部7、即ちターン部9の正確な形状が与えられる。導体原形成形工程S1は、渡り部成形工程S1とも呼ばれる。導体は、複数のS字状部を有するように成形される。S字状部は、交互に反転した形状をもつ。S字状部は、頂部12の両側に2つの斜行部11がオフセットして位置する。
巻回工程S2では、コイルエンドの頂部12となる導体の部位が巻型としてのボビン65に固定される。巻回工程S2では、導体は、スロット導体部10と斜行部11との境界で曲げられる。導体は、斜行部11が固定子鉄心3の軸方向端面に略平行に周方向に延在するように成形される。この結果、導体は、複数の段をもつステップ状に成形される。導体は波状に成形されるともいうことができる。この巻回工程S2は、巻線部材を加工準備状態に置く工程1から巻線を完了し、製造装置Xから取出しする工程10までの10工程より成り立っている。以下に工程順に説明する。
工程1は、巻線部材セット工程または準備工程とも呼ばれる。導体原形を準備して、図13(a)〜(c)に示すように、巻回装置Aのボビン65の上ボビン65aに水平にセットする。このとき、断面台形状の上ボビン65aの上底部P1が巻回装置Aの上下方向の上側となるようにボビン65の姿勢を定める。さらに、導体原形のS字状中央部、つまり渡り部予定部7aがこの上底部P1に一致して重なるように、導体原形を水平に載せる。
工程2は、導体第1曲げ押圧工程または第1曲げ工程と呼ばれる。図14(a)〜(c)に示すように、上成形器76を駆動し、ボビン65の径方向に下降させ、ボビン65にセットされた導体を上成形器76とボビン65との間に押し挟み、曲げ成形する。このとき、同時に、下支持器85を駆動して、ボビン65に当接させ、曲げ成形のプレス荷重を支持する。上成形器76と上ボビン65aは、案内溝41が、互いに対をなして形成されているので、各導体はこの間に押し挟まれて所定の螺旋に巻かれて直線部8が1工程で曲げ成形できる。
そして、曲げ成形終了後は上成形器76はそのままで、下支持器85を下降して支持を解除する。
工程3は、スロット導体部のねじり加工工程(導体捩れ加工工程)とも呼ばれる。工程3では、上下ボビン65a、65c間に位置する導体の配置姿勢を調整する。導体は、上下ボビン65a、65c間において、断面の向きを回転させられる。言い換えると、導体は、上下ボビン65a、65c間において、表裏を反転するように回転させられる。この回転は、ねじりとも呼ばれる。工程3は、前工程である上ボビン65aを使った導体の第1曲げ成形加工後、次工程である下ボビン65cを使った導体の第2曲げ成形加工の前に、実施される。工程3は、導体の位置が、下ボビン65cに設けられた案内溝41の形状と一致するように導体の断面向きを回転させる。工程3は、螺旋状の巻取り加工を確実に行うことを可能とする。
工程4は、導体の第2曲げ押圧工程または第2曲げ工程とも呼ばれる。図17(a)〜(c)に示すように、ねじり器46と横支持器78とを前工程の位置に保持したまま、下成形器79を前進(上昇)させ、導体を下成形器79の案内溝41と下ボビン65cの案内溝41との間で押し挟み成形する。下成形器79には巻取り形状を転写した案内溝41があり、押し挟むことで導体が両者の各案内溝41に押し込まれ曲げ成形されてコイルエンドの斜行部11が形成される。工程4では、上記工程2と同様の加工が得られる。
工程5は、導体を押圧して成形した型を解除する型解除工程とも呼ばれる。まず、図20(a)、(b)に示すように、下成形器79と、ねじり器46と、横支持器78と、および上成形器76を初期位置に戻す。巻線把持部66はボビン65との間に各導体を挟んだままの位置に保持される。次に、ボビン65、および巻線把持部66を180度だけ所定の方向に旋回する旋回工程に移る。
工程6は、ボビンを旋回させる旋回工程とも呼ばれる。本工程では、図21(a)、(b)に示すように、ボビン65、および巻線把持部66を半回転(180度)だけ所定の方向に旋回させる。このとき、導体は、旋回により塑性変形が生じない程度に、導体供給装置Bから大きくループ状に湾曲させて長く延び出してある。さらに、供給元の導体は、巻取られた導体のねじれを開放する向きに回転させられる。
工程7は、ボビンを収縮させる収縮工程とも呼ばれる。図22(a)〜(e)に示すように、ホルダ68を前進させ、ホルダ68の軸中心に形成される当接凹部をボビン65の軸端の当接凸部に当接させる。ボビン65に嵌着される楔機構67を反ホルダ方向に移動させ、楔機構67の楔部67aをボビン65から解除させる。
その上で、図22(e)に示すように、ボビン65を内側に収縮させる。これにより、巻線をボビン65から抜き取ることが可能となる。
工程8は、巻線をボビンからホルダへ移動させる移行工程とも呼ばれる。図23(a)、(b)に示すように、巻線把持部66をホルダ68方向へ前進させ、1周回分巻取った巻線をホルダ68に向かって移動する。巻線の1周回ピッチ距離の移動の後、装置は初期位置に戻される。より具体的には、楔機構67を駆動して、楔部67aを前進させる。また、ホルダ68をボビン65が復元し初期形状に膨張するまで元の位置に後退させる。本実施例では、巻線1周回分巻回の後、ホルダ68への移行を行うが、複数周回分の巻線を巻き取った後に、ホルダ68への移行を実行してもよい。例えば、一つの製品に必要な巻数分一括で巻回の後、ホルダ68へ移行してもよい。
工程9は、導体を巻取る第5および第6曲げ押圧工程とも呼ばれる。以後の工程では、上記工程が繰り返される。第5曲げ押圧工程は、第1曲げ押圧工程と同じである。第6曲げ押圧工程は、第2曲げ押圧工程と同じである。上述の工程を繰り返すことにより、固定子巻線4として必要な巻き数分巻線の巻取りが完了すると、引出線等必要な長さを残して、カッター等で導体を切断する。
工程10は、巻線を取り出す取出し工程とも呼ばれる。ホルダ68を後退させ、巻線を抜き取る。このとき、巻線はスロット導体部10を所定の治具等で一括把持して抜き取る。ホルダ68から取り出された巻線は、巻線組立体5もしくは中間加工品とも呼ばれる。中間加工品では、複数の導体が扁平な筒状をなしている。中間加工品は、所定の長さをもつ。中間加工品では、複数の導体が、高い密度で螺旋状に巻かれている。中間加工品では、図24(a)、(b)に示すように、巻線のコイルエンド部7となる部位が、巻線の径方向、つまり、巻線の幅方向に直角に延びている。また、中間加工品では、スロット導体部10となる部位は、傾斜して延びている。コイルエンド部7となる部位は、短辺上に、S字状をなしている。スロット導体部10となる部位は、長辺上に、斜行部11として伸びている。
この展開工程S3は、後述する2つの工程より成り立っている。展開工程S3は、巻線組立体5を螺旋の径方向に変形させて固定子巻線4の形状に成形する。展開工程S3は、巻線組立体5をその螺旋の送り方向、即ち螺旋の軸と直交する方向に押圧して固定子巻線4の形状に成形するプレス工程とも呼ばれる。言い換えると、扁平な筒状の巻線組立体5は、その径方向または厚さ方向の内側へ向けて押圧されて、固定子巻線4の形状に成形される。展開工程S3は、コイルエンドの頂部12を通り螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつスロット導体部10を通る軸を回転中心として実行される。展開工程S3においては、上記軸を回転中心として、スロット導体部10の両側にあるコイルエンドの斜行部11を回転させる。展開工程S3においては、スロット導体部10の一方側の斜行部11と、他方側の斜行部11とは互いに逆の回転方向に展開される。展開工程S3は、斜行部回転工程とも呼ぶことができる。上記回転中心軸は、螺旋の各ループにおける頂部12とループ中心点とを結ぶ直線と平行であり、かつ各ループにおけるスロット導体部10を通る軸として把握することもできる。
工程1は、斜行部を回転させる回転工程とも呼ばれる。回転工程では、中間加工品が、巻回の軸方向に延ばすようにして変形させられる。中間加工品は、更に薄い筒状となるように変形させられる。中間加工品は、中間加工品の幅を狭くする方向、つまり、巻線の巻方向が伸びる(拡がる)方向に変形させられる。この変形は、各コイルエンドの頂部12を中心に各両側コイルエンドの斜行部11を回転させることで与えられる。図24(a)には、コイルエンドの斜行部11の回転方向が矢印によって示されている。言い換えると、対をなす2つのコイルエンドの斜行部11、11が、中間加工品の軸方向に沿って離れるように移動させられる。この結果、中間加工品は、図25(a)、(b)に示されるように、扁平な筒状に変形する。中間加工品の両面に位置している2列のスロット導体部10間が幅方向にて密接するように圧縮してもよい。中間加工品において、スロット導体部10は導体自体にねじれを付与して畳み重ねるように高密度に巻き取られている。よって、中間加工品は、所定の治具から解除すると、このねじれの弾性復元力の助けを得て、巻方向に畳み重ねを開くように拡がる。同時に、中間加工品は、幅方向が縮まる。さらに、プレス等によって中間加工品を厚み方向に圧縮する外力が加えられる。この結果、中間加工品には、外力に加えて、弾性復元力も作用して、スロット導体部10同士が密着するように展開できる。
工程2は、スロット導体部を所期の形状に成形する成形工程または曲げ工程とも呼ばれる。成形工程では、図25(b)に矢印で示される曲げ加工が実施される。曲げ加工は、図26に示される形状が得られるように実施される。この加工により、スロット導体部10を固定子鉄心3のスロット2の向きに一致させる。この結果、所定の形状をもつ固定子巻線4が得られる。固定子巻線4に含まれる複数のスロット導体部10は、それぞれが所定の形状をもち、互いに所定のピッチだけ離れて配列されている。スロット導体部10は、固定子鉄心3のスロット深さ方向に一致させるように回転させられる。なお、巻取り加工時にスロット導体部10の曲げ加工が完全に行われる場合は、本工程は不要となる。
この巻線組立工程S4は、上記展開工程S3で所定の形状に展開された巻線と固定子鉄心3とを組合わせる固定子巻線の組立工程である。この工程では、展開された巻線を固定子鉄心3に組み込む。さらに、引出線を成形する。加えて、渡り線結線を溶接等の手段で実施して、固定子巻線4を完成する。
このように、本実施例では、巻回工程S2より前に、導体にS字状のオフセット形状を成形する導体原形成形工程S1を実施する。この結果、巻線の半径方向への渡り部を正確な形状に確保しやすい。
従って、コイルエンド部7の小型化とスロット内占積率の向上を図ることが簡便、かつ安定して実施できる。
上記実施形態に代えて、以下に説明する工程順に製造する製造方法も可能である。
これにより、斜行部回転工程と第1段部形成工程を同時に行うことで製造工数を低減でき、低コストの製造が可能となる。
3 固定子鉄心
4 固定子巻線
5 巻線組立体
6 巻線部材
7 コイルエンド部
10 スロット導体部
11 コイルエンドの斜行部(斜行部)
12 コイルエンドの頂部(頂部)
41 螺旋ねじれ溝(案内溝)
46 導体ねじり型(ねじり器)
51 櫛歯
65 巻取り型(巻型、ボビン)
72 導体ボビン
74 導体ガイド(ガイド)
75 導体回転手段(供給角調節手段)
76 上成形器
79 下成形器
79a 部分成形器(先行側成形器)
79b 部分成形器(後続側成形器)
A 巻回装置
B 導体供給装置
C 導体捩り装置
S1 導体原形成形工程(渡り部成形工程、成形工程)
S2 巻回工程
S3 展開工程(押圧工程、斜行部回転工程)
S4 組立工程(巻線組立工程)
Claims (15)
- 固定子鉄心の複数のスロットに収容された複数のスロット導体部と前記スロット導体部の間を接続する複数のコイルエンド部とを有する連続した導体により構成され、
複数の前記スロット導体部の径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す回転電機の固定子巻線の製造方法であって、
前記導体を巻取り型に巻回し、螺旋状の巻線組立体を形成する巻回工程と、
前記巻線組立体を螺旋の径方向に変形させて前記固定子巻線の形状に成形する展開工程とを有し、
前記固定子巻線は、波状巻線であり、
前記コイルエンド部は、斜行部と、頂部とを有し、
前記展開工程は、前記頂部を通り前記螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつ前記スロット導体部を通る軸を回転中心として、両側にある前記斜行部を回転させ、一方側の前記斜行部と、他方側の前記斜行部とは互いに逆の回転方向に展開される斜行部回転工程であることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 固定子鉄心の複数のスロットに収容された複数のスロット導体部と前記スロット導体部の間を接続する複数のコイルエンド部とを有する連続した導体により構成され、
複数の前記スロット導体部の径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す回転電機の固定子巻線の製造方法であって、
前記導体を巻取り型に巻回し、螺旋状ループの巻線組立体を形成する巻回工程と、
前記巻線組立体を螺旋の径方向に変形させて前記固定子巻線の形状に成形する展開工程とを有し、
前記固定子巻線は、波状巻線であり、
前記コイルエンド部は、斜行部と、頂部とを有し、
前記導体の断面は矩形形状であり、
前記巻回工程は、前記導体を前記ループに向かって供給する回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記導体を前記巻取り型上の所定の位置および角度に案内し、
少なくとも一部、巻線形成段階において波状巻線形状を形成する前記ループにおける前記導体自体を軸中心にねじり回転させ、
その回転方向は、前記ループの送り方向と前記ループの内側におけるねじり回転の接線方向が一致した方向となる導体捩れ加工工程を実施し、
前記展開工程は、前記頂部を通り前記螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつ前記スロット導体部を通る軸を回転中心として、両側にある前記斜行部を回転させ、一方側の前記斜行部と、他方側の前記斜行部とは互いに逆の回転方向に展開される斜行部回転工程において、ねじれを各ねじれ回転とは逆方向に回転させ解きほぐすことを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項1または2に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記巻回工程では、
前記巻線組立体を前記螺旋の軸を中心に回転させることにより、前記巻線組立体の径方向外側の一方向より前記導体の供給を行うことを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項3に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記巻回工程では、
前記コイルエンド部の頂部が前記巻取り型に固定されることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項3または4に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記巻回工程では、
前記導体は、前記スロット導体部と前記コイルエンド部の斜行部との境界で曲げられ、
前記斜行部が前記固定子鉄心の軸方向端面に略平行に周方向に延在するように成形され、複数の段部をもつステップ状に成形されることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項5に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記段部は、前記巻回工程にて、前記境界で曲げられる曲げ形状を、曲げ角度が曲げ完了時点の曲げ角度より小さくなるように曲げておくか、全く曲げないでおいて、前記スロット導体部を前記螺旋の軸に対し傾斜させておき、
前記展開工程にて、前記固定子鉄心のスロット深さ方向に一致させるように前記各スロット導体部を回転させることで前記曲げ形状を完全に形成させることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項2に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記導体のねじれは、前記斜行部および前記スロット導体部に生じることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項7に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記斜行部のねじれを含む形状は、前記巻回工程において前記導体をプレス成形することで形成していることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項7に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記巻取り型に前記スロット導体部を巻回した後に、
後続側の前記斜行部と接続する前記スロット導体部の端部において、前記導体にねじり回転力を与え、前記ねじれを付与することを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項1または2に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記導体は、円筒状の導体ボビンに巻き取られていることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項10に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記導体は、前記導体ボビンの円筒軸方向、径方向または周方向に引き出され、前記導体ボビンの軸直交方向を軸中心として回転することを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項1または2に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記巻回工程は、
前記巻取り型を収縮させて前記巻線組立体を抜き取る工程を含み、
前記展開工程は、前記巻線組立体を径方向の内側向きに押圧する押圧工程を備えることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 請求項1または2に記載の回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記コイルエンド部は、斜行部と、頂部とを有し、
前記巻回工程にて、前記スロット導体部と前記斜行部との境界における曲がり部は、
曲げ角度が曲げ完了時点の曲げ角度より小さくなるように曲げておくか、
全く曲げないでおいて、前記スロット導体部を前記螺旋の軸に対し傾斜させておき、
前記展開工程は、
前記頂部を通り前記螺旋の軸と垂直な直線と平行であり、かつ前記スロット導体部を通る軸を回転中心として、両側にある前記斜行部を、一方側の前記斜行部と、他方側の前記斜行部とが互いに逆の回転方向に回転するように回転させる斜行部回転工程と、
前記固定子鉄心のスロット深さ方向に一致させるように前記スロット導体部を回転させることで前記曲がり部を完全に形成させる曲げ工程と、
を備えることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 - 固定子鉄心の複数のスロットに収容された複数のスロット導体部と前記スロット導体部の間を接続する複数のコイルエンド部とを有する連続した導体により構成され、
複数の前記スロット導体部の径方向位置が、周方向に沿って順に内外に変位を繰り返す回転電機の固定子巻線の製造装置であって、
前記導体を巻取り型に巻回し、螺旋状の巻線組立体を形成する巻回工程において使用される、巻回装置と、導体供給装置と、導体捩り装置とを備え、
前記巻回装置は、軸中心に回転可能な柱状の前記巻取り型を備え、前記巻取り型の対向側面には螺旋状の螺旋ねじれ溝を有しており、
前記導体供給装置は、前記巻取り型の径方向外側の一方向より前記導体を供給するガイド、前記導体自体のねじれ角を制御できる供給角調節手段、および軸中心に回転可能な円筒状の導体ボビンを備え、さらに、前記導体ボビンはその軸直交方向を軸中心として回転可能に支持される構成であり、
前記導体捩り装置は、ピンにより軸支された複数の櫛歯と、前記ピンを摺動可能に係止するカム機構とを備えるねじり器を有し、前記複数の櫛歯は軸方向に加圧されることで前記櫛歯の先端部が搖動するように構成され、
前記螺旋ねじれ溝は、前記コイルエンド部の斜行部を外開きねじれ加工するように構成され、さらに、
前記ねじり器は、前記スロット導体部を外開きねじれ加工するように構成され、
さらに、前記導体ボビンにより、前記導体のねじり制御を可能にしており、
前記巻取り型上に前記導体を畳み重ね状に巻回し、前記巻線組立体を製造することを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造装置。 - 請求項14に記載の回転電機の固定子巻線の製造装置において、
前記巻回装置は、前記巻取り型と対をなして、前記導体を前記螺旋ねじれ溝内に押し込むとともに前記斜行部と前記スロット導体部との境界を曲げ押圧成形する成形器を備え、
前記成形器は、前記導体の先行側に位置して、先に、前記導体を曲げ押圧成形する先行側成形器と、前記導体の後続側に位置して、前記先行側成形器の後に、前記導体を曲げ押圧成形する後続側成形器とを有することを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造装置。
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