JP5278556B2 - コイルの矯正方法、コイルの矯正機構 - Google Patents

Description

本発明は、モータに用いるステータに巻回するコイルの成形技術に関するものであり、詳しくは平角導体を内層と外層の２層に巻いたコイルの矯正方法、コイルの矯正機構に関するものである。

車載用のモータのうち、車の駆動に用いるモータは、小型化と高出力化を求められている。このため、占積率の向上に有利な平角導体をコイルに用いることが検討されている。ただし、平角導体をコイルとして用いる場合には、平角導体の断面積が広いためにコイル形状に巻回することが困難である。また、平角導体の断面積を広げることで電流密度を上げることは可能だが、渦電流の問題が生ずる。このため、平角導体を巻いてコイルを形成するにあたり、さまざまな検討がなされている。

そこで、特許文献１には、角型リッツ線を外層、内層、内層、外層の順番に２層に巻きながら軸方向に縦積みされるように巻いたリッツ線コイルが開示されている。

特開２００５−０８５５６０号公報

しかしながら、特許文献１のリッツ線コイルには以下のような課題がある。ここで、図２１に特許文献１のリッツ線コイルの第１列を形成する順番を示す模式図を示し、図２２に特許文献１のリッツ線コイルの第２列を形成する順番を示す模式図を示す。

特許文献１のリッツ線コイル２００において、図２１と図２２に示すように、角型リッツ線２０２を巻く順にＡ側、Ｂ側、Ｃ側、Ｄ側とすると、第２層（外側）のＡ側から角型リッツ線２０２を巻き始めて、第２層のＢ側、Ｃ側、Ｄ側と巻いてから、第１層（内側）のＡ側に移る。そして、第１層（内側）のＢ側、Ｃ側と巻いて、Ｄ側に移る。そして、第１層のＤ側で第１列から第２列に渡る渡り線部を形成する。

そして、第２列の第１層のＡ側から巻いて、第１層のＢ側、Ｃ側、第２層のＤ側と巻いた後、第２層のＡ側に移る。そして、第２層のＢ側、Ｃ側と巻いた後が問題となる。第２列では、第２層のＤ側は既に巻かれているので、リッツ線コイル２００を２層で巻くには第２列の第２層のＣ側で第３列に渡る渡り線部を形成する必要が出てくる。しかしながら、Ａ側とＣ側に配置される角型リッツ線２０２は、ステータ（不図示）のスロット（不図示）内に収められる必要がある為、Ｃ側で渡り線部を形成すると、スロット内の占積率を悪化させる結果となってしまう。すなわち、特許文献１に示した方法では、２層に角型リッツ線２０２を巻いてリッツ線コイル２００を形成したとしても、ステータの占積率向上に寄与することは困難であると言える。

そこで、図２３に示すように平角導体１０を巻いてコイル２０を成形することが考えられる。このコイル２０は、平角導体１０を内層と外層の２層に巻いた２層巻のエッジワイズコイルであり、第１列は平角導体１０が外層から内層に向かって巻かれ、第２列は平角導体１０が内層から外層に向かって巻かれ、第３列は平角導体１０が外層から内層に向かって巻かれ、第４列は平角導体１０が内層から外層に向かって巻かれている。なお、図２３では説明の便宜上、第５列以降は省略しているが、第５列以降も同様に平角導体１０が巻かれている。

コイル２０は、両側に存在するコイルエンド２２とコイルエンド２４のうち、一方のコイルエンド２２側に隣り合う列である第１列と第２列の間を繋いだ内側階層変位ライン２６（渡り線部）が形成され、隣り合う列である第２列と第３列の間を繋いだ外側階層変位ライン２８（渡り線部）が形成され、隣り合う列である第３列と第４列とを繋ぐ内側階層変位ライン２６が形成されている。このようなコイル２０によれば、内側階層変位ライン２６と外側階層変位ライン２８はステータのスロット内に収められる部分に位置しないので、ステータの占積率が向上する。なお、コイルエンド２２とコイルエンド２４は、コイル２０をモータのステータ（不図示）に取り付けたときに、当該ステータの軸方向の端面上に位置する部分である。

ここで、このようなコイル２０を成形する際には、平角導体１０を支点部材回りに同一平面内で９０°で曲げ加工する。しかしながら、このように曲げ加工するだけでは、図２４や図２５に示すように、内側階層変位ライン２６や外側階層変位ライン２８がバネ状に膨らみ、コイルの積厚が大きくなってステータの占積率が向上しないおそれがある。

そこで、このようなコイル２０の形状を矯正するために、従来より、コイル２０における前記の第１列と第２列と第３列の配列方向（図２３の左右方向、以下単に「配列方向」という）から荷重を加えて、配列方向の厚み（以下、「積厚」という）が小さくなるように矯正している。しかしながら、コイル２０を上下から挟み込んで積厚方向に荷重を加えて単純に矯正するだけでは、内側階層変位ライン２６や外側階層変位ライン２８の上下には平角導体１０がないことから、内側階層変位ライン２６や外側階層変位ライン２８はうねりが発生して形状が安定しない。そのため、内側階層変位ライン２６や外側階層変位ライン２８の曲げ成形が出来ないのでコイル２０に傾きが残存してしまい、コイル２０の積厚が大きくなってしまうおそれがある。

また、ステータの占積率が向上するように理想的な積厚のコイル２０を成形するため、コイル２０に加える荷重を大きくし過ぎると、平角導体１０の絶縁膜が維持できず絶縁が劣化してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、２層に巻いたコイルを理想的な積厚に矯正することができるコイルの矯正方法、コイルの矯正機構を提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、導体を内層と外層の２層に巻いたコイルの矯正方法において、前記コイルは、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第１列が形成され、前記導体を前記内層から前記外層に向かって巻いた第２列が形成され、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第３列が形成され、前記導体を隣り合う列の間で繋いだ渡り線部が形成されており、前記第１列と前記第２列と前記第３列の配列方向から前記コイルに対して荷重を加えるコイル矯正型により前記コイルを矯正する時に、前記渡り線部に対して前記配列方向の両側に配置された渡り線部矯正型により前記渡り線部を挟み込み、前記コイル矯正型から前記渡り線部矯正型を介して前記渡り線部に対し前記荷重を加えることにより、前記渡り線部の第１端部と第２端部とを前記隣り合う列に沿わせ、前記第１端部と前記第２端部との間の中間部を前記隣り合う列へ移らせるように矯正すること、を特徴とする。

この態様によれば、コイルを矯正した後において渡り線部の形状が安定するので、コイルの第１列から第２列への渡り線部および第２列から第３列への渡り線部で発生する傾きを減少させることができる。そのため、コイルの積厚を減少させることができ、理想の積厚を実現したコイルを形成することができる。

また、コイル矯正型から加える荷重を利用して渡り線部矯正型から集中的に渡り線部に荷重を加えることができるので、コイル矯正型から加える荷重を大幅に低減させることができる。そのため、コイルを矯正した後において、導体に被覆された絶縁層は維持され、コイルにおいて絶縁性を確保することができる。

上記の態様においては、前記渡り線部矯正型は、前記コイル矯正型が前記荷重を加える動作に同期して前記渡り線部に対して前記配列方向の両側の位置に配置されること、が好ましい。

この態様によれば、コイル矯正型が荷重を加える動作を利用することができるので、コイルの矯正する際に省力化を図ることができる。

上記の態様においては、前記渡り線部矯正型は、厚肉部と薄肉部とを備え、前記薄肉部の厚みは前記荷重を加えた時の前記渡り線部における前記荷重を加える部分の厚みと等しくし、前記厚肉部の厚みは前記薄肉部の厚みの２倍とすること、が好ましい。

この態様によれば、コイルに荷重を加えた時の導体の撓み量を見込んで渡り線部矯正型の厚みを設定しているので、渡り線部矯正型により渡り線部に対して確実に荷重を加えることができる。

上記の態様においては、前記渡り線部矯正型は、前記渡り線部に対して前進および後退することが可能な可動部に搭載されており、前記可動部を前記渡り線部に対して前進させることにより、前記渡り線部矯正型を前記渡り線部に対して前記配列方向の両側に配置すること、が好ましい。

この態様によれば、渡り線部矯正型を一括して渡り線部に対して配列方向の両側に配置することができる。また、コイル矯正型が荷重を加える動作に同期して可動部を渡り線部に対して前進させることにより、複数の渡り線部矯正型を移動させる際に省力化を図ることができる。

上記の態様においては、前記渡り線部として、前記導体を前記第２列と前記第３列との間で繋いた外側渡り線部が形成されており、前記渡り線部矯正型により前記外側渡り線部の第１端部と第２端部とを挟み込むこと、が好ましい。

この態様によれば、コイルを矯正した後において外側渡り線部の形状が安定する。そのため、コイルの積厚を減少させることができ、理想の積厚を実現したコイルを形成することができる。

上記の態様においては、前記渡り線部として、前記導体を前記第１列と前記第２列との間で繋いた内側渡り線部が形成されており、前記渡り線部矯正型により前記内側渡り線部の第１端部と第２端部との間の中間部を挟み込むこと、が好ましい。

この態様によれば、コイルを矯正した後において内側渡り線部の形状が安定する。そのため、コイルの積厚を減少させることができ、理想の積厚を実現したコイルを形成することができる。

上記の態様においては、前記渡り線部として、前記導体を前記第１列と前記第２列との間で繋いた内側渡り線部と、前記導体を前記第２列と前記第３列との間で繋いた外側渡り線部とが形成されており、前記渡り線部矯正型により、前記内側渡り線部の第１端部と第２端部との間の中間部を挟み込み、かつ、前記外側渡り線部の第１端部と第２端部とを挟み込むこと、が好ましい。

この態様によれば、コイルを矯正した後において内側渡り線部および外側渡り線部の形状が安定する。そのため、コイルの積厚を効果的に減少させることができ、理想の積厚を実現したコイルをより確実に形成することができる。

上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、導体を内層と外層の２層に巻いたコイルの矯正機構において、前記コイルは、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第１列が形成され、前記導体を前記内層から前記外層に向かって巻いた第２列が形成され、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第３列が形成され、前記導体を隣り合う列の間で繋いだ渡り線部が形成されており、前記第１列と前記第２列と前記第３列の配列方向から前記コイルに対して荷重を加えるコイル矯正型と、前記渡り線部に対して前記配列方向の両側に配置される渡り線部矯正型と、を有し、前記コイル矯正型により前記コイルを矯正する時に、前記渡り線部矯正型により前記渡り線部を挟み込み、前記コイル矯正型から前記渡り線部矯正型を介して前記渡り線部に対し前記荷重を加えることにより、前記渡り線部の第１端部と第２端部とを前記隣り合う列に沿わせ、前記第１端部と前記第２端部との間の中間部を前記隣り合う列へ移らせるように矯正すること、を特徴とする。

この態様によれば、コイルを矯正した後において渡り線部の形状が安定するので、コイルの第１列から第２列への渡り線部および第２列から第３列への渡り線部で発生する傾きを減少させることができる。そのため、コイルの積厚を減少させることができ、理想の積厚を実現したコイルを形成することができる。

また、コイル矯正型から加える荷重を利用して渡り線部矯正型から集中的に渡り線部に荷重を加えることができるので、コイル矯正型から加える荷重を大幅に低減させることができる。そのため、コイルを矯正した後において、導体に被覆された絶縁層は維持され、コイルにおいて絶縁性を確保することができる。

本発明に係るコイルの矯正方法、コイルの矯正機構によれば、２層に巻いたコイルを理想的な積厚に矯正することができる。

実施例１のコイルの矯正機構の正面図である。 実施例１のコイルの矯正機構の側面図である。 実施例１のコイルの矯正機構の上面図（一部透視図）である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 実施例１のクランク型の正面図である。 スライドベースの移動を上型が下降する動作に同期させる手段の一例を示す図である。 クランク成形が完了した時の実施例１のコイルの矯正機構の正面図である。 外側階層変位ラインの高さについての説明図である。 矯正したコイルの上面図である。 矯正したコイルの正面図である。 矯正したコイルの側面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 実施例１の効果を示す図である。 実施例２のコイルの矯正機構の上面図（一部透視図）である。 図１４のＣ−Ｃ断面図である。 実施例２のクランク型を示す図である。 図１６の右側から実施例２のクランク型を見たときの図である。 クランク成形が完了した時のクランク型と内側階層変位ラインとを示す図である。 矯正したコイルにおける内側階層変位ラインを示す図である。 実施例３のコイルの矯正機構の上面図（一部透視図）である。 特許文献１のコイルの第１列を巻回する順番を示す模式図である。 特許文献１のコイルの第２列を巻回する順番を示す模式図である。 コイルの分解斜視図である。 コイルの積厚が大きくなることを説明する図である。 コイルの積厚が大きくなることを説明する図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜実施例１＞
〔矯正機構の構造〕
まず、本実施例で使用するコイルの矯正機構の構造について説明する。ここで、図１は実施例１のコイルの矯正機構の正面図であり、図２は実施例１のコイルの矯正機構の側面図であり、図３は実施例１のコイルの矯正機構の上面図（一部透視図）である。図１と図２に示すように、矯正機構１は、上型３０、下型３２、シャフト３４、スライドベース３６、クランク型３８、バネ４０などを有する。なお、図１と後述する図７では、説明の便宜上、コイル２０のうち外側階層変位ライン２８のみを示している。

上型３０は、図１に示すように矯正機構１の最も上の位置に配置されており、図２に示すように厚肉に形成された第１部位４２と薄肉に形成された第２部位４４とを備えている。この上型３０は、上から見たときには図３に示すように長方形に形成されており、第１部位４２が上型３０の長手方向（図２の左右方向）の大半部分に設けられており、第２部位４４が上型３０の長手方向の一方の端部に設けられている。

また、上型３０は、第１部位４２における短手方向（図１の左右方向）の断面の中央部分に、図４に示すように、外形が図面の上側に向かって幅が徐々に減少するように台形状に形成された凹部４６を備えている。そして、この凹部４６の内部に前記のコイル２０（図２４参照）を挿入することにより、コイル２０の形状を矯正してコイル２０の積厚を減少させるように成形する。また、図３に示すように、第２部位４４には上型３０の短手方向に向かって縦長に開口するように形成された孔４８が設けられている。なお、図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。

下型３２は、図１と図２に示すように図面の上下方向について上型３０と対をなすように設けられており、この下型３２は下から見たときには長方形に形成されている。また、下型３２は、短手方向（図１の左右方向）の断面の中央部分に、図４に示すように、入れ子５０と凹部５２とを備えている。入れ子５０は、凹部５２の底面から上型３０が配置される方向に向かって突出するように形成され、上型３０が配置される方向に向かって幅が徐々に減少するように外形が台形状に形成されている。このように、入れ子５０の外形を台形状に形成しているのは、成形後のコイル２０を取り付けるステータ（不図示）のティース（不図示）の外形を台形状に形成しているためである。

また、凹部５２は、前記の上型３０の凹部４６と対向する位置に設けられ、上型３０の凹部４６と下型３２の凹部５２とで形成される空間内にコイル２０を閉じ込めることができる。これにより、コイル２０の積厚を減少させるようにコイル２０の形状を矯正することができる。なお、このように対をなす上型３０と下型３２とは、本発明における「コイル矯正型」の一例である。

スライドベース３６は、図２に示すように上型３０の第２部位４４の下の位置に設けられ、矯正機構１を正面から見たときに図１に示すようにＬ字形状に形成されている。このスライドベース３６は、図１に示すように左右に１つずつ設けられている。また、スライドベース３６は、後述する同期手段により、上型３０の移動と同期して上型３０や下型３２に対して前進したり後退したりするように移動（図１の左右方向に移動）する。これにより、後述するように入れ子５０に配置されたコイル２０の外側階層変位ライン２８に対して、クランク型３８を前進させたり後退させたりすることができる。なお、スライドベース３６は、本発明における「可動部」の一例である。

シャフト３４は、スライドベース３６と一体化して形成されており、上型３０側の端部は上型３０の第２部位４４に設けられた孔４８に挿入されている。このシャフト３４は、図１に示すように左右に１つずつ設けられている。

クランク型３８は、図２に示すように上型３０の第２部位４４と下型３２との間にて図１に示すようにスライドベース３６に搭載されるようにして複数設けられ、図１に示す例においては左右に４つずつ設けられている。また、クランク型３８は、図５に示すように板厚が小さい薄肉部５４と板厚が大きい厚肉部５６とを備え、図１や図２に示すようにシャフト３４が貫通している。このクランク型３８は、図１や図２の上下方向（上型３０と下型３２が配置される方向）に移動可能な状態で、シャフト３４やスライドベース３６と一体化している。また、各々のクランク型３８の間には、図１や図２の上下方向に付勢するバネ４０が設けられている。なお、クランク型３８は、本発明における「渡り線部矯正型」の一例である。

なお、上型３０と一番上の（最も上型３０の近くに配置された）クランク型３８との間には、スペーサ５８とスペーサ６０が設けられている。また、下型３２と図１における左側の一番下の（最も下型３２の近くに配置された）クランク型３８との間には、スペーサ６２が設けられている。スペーサ５８とスペーサ６０とスペーサ６２は、成形するコイル２０の仕様に応じてその厚みを調整する。これにより、コイル２０に加える荷重の大きさを調整することができるので、矯正機構１により様々な仕様のコイル２０に対して矯正を行って成形することができる。

〔コイルの矯正方法〕
次に、このような構成の矯正機構１を使用したコイル２０の矯正方法について説明する。そこで、まず、コイル２０の内側に下型３２の入れ子５０が挿入されるようにして、コイル２０を下型３２に配置した後、上型３０を下降させて下型３２に向かって移動させる。そして、このとき上型３０が下降する動作に同期させて左右のスライドベース３６をコイル２０に向かって移動させる。これにより、前記の図１に示すように、左右の４つのクランク型３８が各々、コイル２０の外側階層変位ライン２８に対して積厚方向の両側の位置に一括して挿入される。なお、内側階層変位ライン２６は本発明における「渡り線部」や「内側渡り線部」の一例であり、外側階層変位ライン２８は本発明における「渡り線部」や「外側渡り線部」の一例である。

なお、スライドベース３６の移動を上型３０が下降する動作に同期させる手段としては、図６に示すように共にクサビ形状の第１部材６４および第２部材６６と、戻し用のバネ６８（または、エア圧付与手段）とを使用する手段が考えられる。図６に示すように、第１部材６４と第２部材６６とは互いに斜面部分で当接し、第２部材６６はスライドベース３６と一体化されている。そして、上型３０が下降することにより第１部材６４が上型３０に押されて下降するので、第２部材６６は第１部材６４に押されて図６の右方向に移動する。これにより、スライドベース３６はバネ６８の付勢力に対抗してコイル２０に向かって移動する。このように、図６に示す手段によれば動力を必要としないが、図６に示す手段の代わりにサーボ機構などの動力を使用する手段を使用してもよい。

次に、上型３０をさらに下降させることにより、上型３０から加える荷重を利用してバネ４０を収縮させながらクランク型３８を下降させる。これにより、図７に示すように、コイル２０の矯正が完了する。具体的には、上型３０を下降させることにより、コイル２０が上型３０から下方向に荷重を受ける。なお、図７ではバネ４０を省略して示している。このとき同時に、外側階層変位ライン２８の長手方向（図７の左右方向）の両端部である第１端部７０と第２端部７２とを、外側階層変位ライン２８に対して積厚方向（配列方向）の両側の位置に配置された２つのクランク型３８により挟み込んで保持する。そして、さらに上型３０を下降させることにより、コイル２０が上型３０から下方向にさらに荷重を受けることにより、コイル２０は積厚が小さくなるように矯正される。このとき同時に、上型３０が加える荷重はクランク型３８を介して外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２に加わりながら、クランク型３８と外側階層変位ライン２８とが下降する。

そして、図７に示すように、各々の右側のクランク型３８を各々の左側のクランク型３８よりも下側の位置まで下降させる。このようにして、外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２とを隣り合う列に沿うように形成しながら、外側階層変位ライン２８のレーンチェンジ部７４を隣り合う列に渡って形成されるように、外側階層変位ライン２８の形状を矯正する。すなわち、後述する図１０に示すように、外側階層変位ライン２８の第１端部７０を第２列に沿うようにして、外側階層変位ライン２８の第２端部７２を第３列に沿うようにしながら、外側階層変位ライン２８のレーンチェンジ部７４にて平角導体１０を第２列から第３列に移らせる（レーンチェンジさせる）ようにして、外側階層変位ライン２８の形状を矯正する。なお、コイル２０の第４列と第５列とを繋ぐ外側階層変位ライン２８や、コイル２０の第６列と第７列とを繋ぐ外側階層変位ライン２８も同様に矯正する。また、レーンチェンジ部７４は、本発明における「中間部」の一例である。

このようにして、外側階層変位ライン２８は、図８に示すように積厚方向の高さＨが平角導体１０の厚みの２本分になるように矯正する。ここで、クランク型３８の厚みは、上型３０から荷重を加えた時に平角導体１０が撓む量を見込んだうえで、外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２に対し積厚方向に荷重を加えることができるように十分な大きさとしておく。具体的には、薄肉部５４の厚みａ１（図５参照）を上型３０から荷重を加えて平角導体１０が撓んだ時の外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２の厚みと等しくし、厚肉部５６の厚みｂ１（図５参照）を薄肉部５４の厚みａ１の２倍とする（（ｂ１）＝２×（ａ１）の式が成立するような寸法にしておく）。

そして、このようにして外側階層変位ライン２８の形状の矯正を完了させた後、上型３０を上昇させる。このとき、クランク型３８はバネ４０の力により上型３０が上昇する動作と同期しながら上昇する。また、スライドベース３６は上型３０が上昇する動作と同期しながらコイル２０から後退し、左右の４つのクランク型３８は一括してコイル２０から後退する。以上のようにして、コイル２０の矯正が完了する。

ここで、図９に矯正後のコイル２０の上面図を、図１０に矯正後のコイル２０の正面図を、図１１に矯正後のコイル２０の側面図を示す。前記のようにコイル２０を矯正することにより、図９〜図１１に示すように、コイル２０は積厚が減少して理想的な積厚に成形される。

図９や図１０に示すように、矯正後のコイル２０は、外層から内層に向かって平角導体１０を巻回して第１列と第３列と第５列と第７列が形成され、内層から外層に向かって平角導体１０を巻回して第２列と第４列と第６列と第８列が形成されている。そして、第２列と第３列の部分に着目すると、外側階層変位ライン２８が第２列と第３列の間を繋いでいる。そして、矯正後のコイル２０は、外側階層変位ライン２８の第１端部７０が第２列に沿って形成され、外側階層変位ライン２８の第２端部７２が第３列に沿って形成されており、さらに、外側階層変位ライン２８のレーンチェンジ部７４が第２列と第３列の間でレーンチェンジをしている。その他、第４列と第５列の部分、第６列と第７列の部分についても同様である。

また、図１２に図９のＢ−Ｂ断面図を示す。図１２に示すように、外側階層変位ライン２８が、コイル２０のリード側のコイルエンド２２の外側、つまり３層目に形成され、外側階層変位ライン２８がコイル２０のリード側のコイルエンド２２の内側、つまり１層目に同様に形成される。一方、コイル２０の反リード側のコイルエンド２４は、図１２に示されるようにコイル２０の他の２辺と同様に２層しか形成されず、階層変位線も有していない。

以上のような本実施例のコイル２０の矯正方法によれば、図１３に示すような評価結果を得ることができた。図１３において、クランク型３８を使用せず上型３０と下型３２との間で単純にコイル２０を矯正した場合の評価結果を比較例１として示す。また、図１３において、クランク型３８を使用せず上型３０と下型３２との間で単純にコイル２０を矯正するだけであって推力を２倍に増大させた場合の評価結果を比較例２として示す。

図１３に示すように、本実施例のコイル２０の矯正方法によれば、矯正した後のコイル２０の積厚は比較例１や比較例２に比べて減少し、コイル２０の積厚を規格範囲内に収めることができた。これに対し、比較例１の方法ではコイル２０の積厚を規格範囲内に収めることができなかった。また、比較例２では、コイル２０には両側のコイルエンド方向の傾きが残存してしまい、コイル２０の積厚を規格範囲内に収めることができなかった。特に比較例２では、推力を増大させるので、平角導体１０の絶縁層が維持できず絶縁性が劣化する可能性が高まると考えられる。

〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、上型３０からクランク型３８を介して外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２に対し荷重を加えることにより、第１端部７０をコイル２０の第２列に沿わせて第２端部７２をコイル２０の第３列に沿わせ、レーンチェンジ部７４をコイル２０の第２列から第３列へ移らせるように矯正する。そのため、コイル２０を矯正した後において外側階層変位ライン２８の形状が安定するので、コイル２０の第１列から第２列への内側階層変位ライン２６および第２列から第３列への外側階層変位ライン２８で発生する傾きを減少させることができる。したがって、コイル２０の積厚を減少させることができ、理想の積厚を実現したコイル２０を形成することができる。

また、上型３０から加える荷重を利用してクランク型３８から集中的に外側階層変位ライン２８に荷重を加えることができるので、上型３０から加える荷重を大幅に低減させることができる。そのため、コイル２０を矯正した後において、平角導体１０に被覆された絶縁層は維持され、コイル２０において絶縁性を確保することができる。

また、クランク型３８は、上型３０が荷重を加える動作に同期して外側階層変位ライン２８に対して配列方向の両側の位置に配置されるので、上型３０が荷重を加える動作を利用して外側階層変位ライン２８の部分の矯正ができる。そのため、コイル２０を矯正する際に、省力化を図ることができる。

また、クランク型３８の薄肉部５４の厚みは荷重を加えた時の第１端部７０と第２端部７２の厚みと等しくし、クランク型３８の厚肉部５６の厚みは薄肉部５４の厚みの２倍としている。このように、クランク型３８の薄肉部５４と厚肉部５６の厚みは、コイル２０に荷重を加えた時の平角導体１０の撓み量を見込んだ厚みとしている。これにより、クランク型３８により第１端部７０と第２端部７２に対して確実に荷重を加えることができる。

また、スライドベース３６をコイル２０に対して前進させることにより、４つのクランク型３８をコイル２０の外側階層変位ライン２８に対して積厚方向の両側の位置に一括して配置することができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。以下の説明では、実施例１と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。

〔矯正機構の構造〕
まず、実施例２で使用するコイルの矯正機構の構造について説明する。ここで、図１４はコイルの矯正機構の上面図（一部透視図）であり、図１５は図１４のＣ−Ｃ断面図である。図１５に示すように、矯正機構２は、上型８０、下型３２、シャフト８２、スライドベース８４、クランク型８６、バネ４０などを有する。

上型８０は、図１５に示すように矯正機構２の最も上の位置に配置されている。この上型８０は、上から見たときには図１４に示すように長方形に形成されている。この上型８０は、短手方向の断面の中央部分に凹部４６（図４参照）を備えている。また、図１４に示すように、上型８０には上型８０の長手方向に向かって縦長に開口するように形成された孔８８が設けられている。なお、対をなす上型８０と下型３２とは、本発明における「コイル矯正型」の一例である。

スライドベース８４は、図１５に示すように上型８０の下の位置に設けられ、矯正機構２を側面方向から見たときに図１５に示すようにＬ字形状に形成されている。また、スライドベース８４は、後述する同期手段により、上型８０の移動と同期してコイル２０の内側階層変位ライン２６に対して前進したり後退したりするように移動（図１５の左右方向に移動）する。これにより、後述するように入れ子５０に配置されたコイル２０の内側階層変位ライン２６に対して、クランク型８６を前進させたり後退させたりすることができる。なお、スライドベース８４は、本発明における「可動部」の一例である。

シャフト８２は、スライドベース８４と一体化して形成されており、上型８０側の端部は孔８８に挿入されている。

クランク型８６は、上型８０と下型３２との間にて図１５に示すようにスライドベース８４に搭載されるようにして複数設けられ、図１５に示す例においては４つ設けられている。また、クランク型８６は、図１６や図１７に示すように板厚が小さい薄肉部９０と板厚が大きい厚肉部９２とを備え、図１５に示すようにシャフト８２が貫通している。このクランク型８６は、図１５の上下方向（上型８０と下型３２が配置される方向）に移動可能な状態で、シャフト８２やスライドベース８４と一体化している。また、各々のクランク型８６の間には、図１５の上下方向に付勢するバネ４０が設けられている。また、クランク型８６は、図１７に示すように、薄肉部９０において内側階層変位ライン２６の形成方向の端部に、円周形状のＲ形状部９４を備えている。なお、クランク型８６は、本発明における「渡り線部矯正型」の一例である。

なお、上型８０と一番上の（最も上型８０の近くに配置された）クランク型８６との間には、スペーサ９６が設けられている。スペーサ９６は、成形するコイル２０の仕様に応じてその厚みを調整する。これにより、コイル２０に加える荷重の大きさを調整することができるので、矯正機構２により様々な仕様のコイル２０に対して矯正を行って成形することができる。

〔コイルの矯正方法〕
次に、このような構成の矯正機構２を使用したコイル２０の矯正方法について説明する。そこで、まず、コイル２０の内側に下型３２の入れ子５０が挿入されるようにして、コイル２０を下型３２に配置した後、上型８０を下降させて下型３２に向かって移動させる。そして、このとき上型８０が下降する動作に同期させてスライドベース８４をコイル２０の内側階層変位ライン２６に向かって移動させる。これにより、前記の図１５に示すように、４つのクランク型８６が各々、コイル２０の内側階層変位ライン２６に対して積厚方向の両側の位置に一括して挿入される。

なお、スライドベース８４の移動を上型８０が下降する動作に同期させる手段としては、前記の図６に示すように共にクサビ形状の第１部材６４および第２部材６６と、戻し用のバネ６８（または、エア圧付与手段）とを使用する手段が考えられる。また、前記の図６に示す手段の代わりにサーボ機構などの動力を使用する手段を使用してもよい。

次に、上型８０をさらに下降させることにより、上型８０から加える荷重を利用してバネ４０を収縮させながらクランク型８６を下降させる。これにより、図１８に示すように、コイル２０の矯正が完了する。具体的には、上型８０を下降させることにより、コイル２０が上型８０から下方向に荷重を受ける。このとき同時に、内側階層変位ライン２６の長手方向（図１８の左右方向）の両端部である第１端部９８と第２端部１００との間のレーンチェンジ部１０２を、内側階層変位ライン２６に対して積厚方向（配列方向）の両側の位置に配置された２つのクランク型８６により挟み込んで保持する。

そして、さらに上型８０を下降させることにより、コイル２０が上型８０から下方向にさらに荷重を受けることにより、コイル２０は積厚が小さくなるように矯正される。このとき同時に、上型８０が加える荷重は、クランク型８６を介して内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２に加わる。そして、クランク型８６のＲ形状部９４により内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２の形状がＲ形状に矯正されながら、クランク型８６と内側階層変位ライン２６とが下降する。なお、レーンチェンジ部１０２は、本発明における「中間部」の一例である。

このようにして、内側階層変位ライン２６の第１端部９８と第２端部１００とを隣り合う列に沿うように形成しながら、内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２を隣り合う列に渡って形成されるように、内側階層変位ライン２６の形状を矯正する。すなわち、図１９に示すように、内側階層変位ライン２６の第１端部９８を第１列に沿うようにして、内側階層変位ライン２６の第２端部１００を第２列に沿うようにしながら、内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２にて平角導体１０を第１列から第２列に移らせる（レーンチェンジさせる）ようにして、内側階層変位ライン２６の形状を矯正する。なお、コイル２０の第３列と第４列とを繋ぐ内側階層変位ライン２６や、コイル２０の第５列と第６列とを繋ぐ内側階層変位ライン２６や、コイル２０の第７列と第８列とを繋ぐ内側階層変位ライン２６も同様に矯正する。なお、図１９は、コイル２０の矯正後の内側階層変位ライン２６の様子を説明するために、コイル２０の内周面の内側からコイル２０をみたときの模式図である。

このようにして、内側階層変位ライン２６は、前記の図８と同様に積厚方向の高さＨが平角導体１０の厚みの２本分になるように矯正する。ここで、クランク型８６の厚みは、上型８０から荷重を加えた時に平角導体１０が撓む量を見込んだうえで、内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２に対し積厚方向に荷重を加えることができるように十分な大きさとしておく。具体的には、薄肉部９０の厚みａ２（図１６や図１７を参照）を上型８０から荷重を加えて平角導体１０が撓んだ時の内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２の厚みと等しくする。そして、厚肉部９２の厚みｂ２（図１６や図１７を参照）を薄肉部９０の厚みａ２の２倍とする（（ｂ２）＝２×（ａ２）の式が成立するような寸法にしておく）。

そして、このようにして内側階層変位ライン２６の形状の矯正を完了させた後、上型８０を上昇させる。このとき、クランク型８６はバネ４０の力により上型８０が上昇する動作と同期しながら上昇する。また、スライドベース８４は上型８０が上昇する動作と同期しながらコイル２０の内側階層変位ライン２６から後退し、４つのクランク型８６は一括してコイル２０の内側階層変位ライン２６から後退する。以上のようにして、コイル２０の矯正が完了する。

このようにコイル２０を矯正することにより、前記の図９、図１１、および図１９に示すように、コイル２０は積厚が減少して理想的な積厚に成形される。具体的には、図１９に示すように、矯正後のコイル２０は、内側階層変位ライン２６の第１端部９８が第１列に沿って形成され、内側階層変位ライン２６の第２端部１００が第２列に沿って形成されている。さらに、矯正後のコイル２０は、内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２が第１列と第２列の間でレーンチェンジをしている。その他、第３列と第４列の部分、第５列と第６列の部分、第７列と第８列の部分についても同様である。

〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、上型８０からクランク型８６を介して内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２に対し荷重を加えることにより、第１端部９８をコイル２０の第１列に沿わせて第２端部１００をコイル２０の第２列に沿わせ、レーンチェンジ部１０２をコイル２０の第１列から第２列へ移らせるように矯正する。そのため、コイル２０を矯正した後において内側階層変位ライン２６の形状が安定するので、コイル２０の第１列から第２列への内側階層変位ライン２６および第２列から第３列への外側階層変位ライン２８で発生する傾きを減少させることができる。したがって、コイル２０の積厚を減少させることができ、理想の積厚を実現したコイル２０を形成することができる。

また、上型８０から加える荷重を利用してクランク型８６から集中的に内側階層変位ライン２６に荷重を加えることができるので、上型８０から加える荷重を大幅に低減させることができる。そのため、コイル２０を矯正した後において、平角導体１０に被覆された絶縁層は維持され、コイル２０において絶縁性を確保することができる。

また、クランク型８６は、上型８０が荷重を加える動作に同期して内側階層変位ライン２６に対して配列方向の両側の位置に配置されるので、上型８０が荷重を加える動作を利用して内側階層変位ライン２６の部分の矯正ができる。そのため、コイル２０を矯正する際に、省力化を図ることができる。

また、クランク型８６の薄肉部９０の厚みは荷重を加えた時のレーンチェンジ部１０２の厚みと等しく、クランク型８６の厚肉部９２の厚みは薄肉部９０の厚みの２倍である。このように、クランク型８６の薄肉部９０と厚肉部９２の厚みを、コイル２０に荷重を加えた時の平角導体１０の撓み量を見込んだ厚みとしている。これにより、クランク型８６によりレーンチェンジ部１０２に対して確実に荷重を加えることができる。

また、スライドベース８４をコイル２０の内側階層変位ライン２６に対して前進させることにより、４つのクランク型８６をコイル２０の内側階層変位ライン２６に対して積厚方向の両側の位置に一括して配置することができる。

＜実施例３＞
次に、実施例３について説明する。以下の説明では、実施例１や実施例２と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。

実施例３の矯正機構３は、図２０に示すように、実施例１の矯正機構１の構成と実施例２の矯正機構２の構成とを、適宜組み合わせた構成となっている。この矯正機構３は、クランク型８６により内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２を挟み込み、かつ、クランク型３８により外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２とを挟み込む。

そして、上型８０からクランク型８６を介して内側階層変位ライン２６のレーンチェンジ部１０２に対し荷重を加えることにより、内側階層変位ライン２６の第１端部９８をコイル２０の第１列に沿わせて内側階層変位ライン２６の第２端部１００をコイル２０の第２列に沿わせ、レーンチェンジ部１０２をコイル２０の第１列から第２列へ移らせるように矯正する。さらに、上型３０からクランク型３８を介して外側階層変位ライン２８の第１端部７０と第２端部７２に対し荷重を加えることにより、第１端部７０をコイル２０の第２列に沿わせて第２端部７２をコイル２０の第３列に沿わせ、レーンチェンジ部７４をコイル２０の第２列から第３列へ移らせるように矯正する。

この矯正機構３によれば、コイル２０を矯正した後において内側階層変位ライン２６および外側階層変位ライン２８の形状がともに安定するので、コイル２０の積厚をさらに減少させることができ、より理想的な積厚を実現したコイル２０を形成することができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１ 矯正機構
２ 矯正機構
３ 矯正機構
１０ 平角導体
２０ コイル
２２ コイルエンド
２４ コイルエンド
２６ 内側階層変位ライン
２８ 外側階層変位ライン
３０ 上型
３２ 下型
３６ スライドベース
３８ クランク型
５４ 薄肉部
５６ 厚肉部
７０ 第１端部
７２ 第２端部
７４ レーンチェンジ部
８０ 上型
８４ スライドベース
８６ クランク型
９０ 薄肉部
９２ 厚肉部
９４ Ｒ形状部
９８ 第１端部
１００ 第２端部
１０２ レーンチェンジ部

Claims (8)

1. 導体を内層と外層の２層に巻いたコイルの矯正方法において、
   前記コイルは、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第１列が形成され、前記導体を前記内層から前記外層に向かって巻いた第２列が形成され、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第３列が形成され、前記導体を隣り合う列の間で繋いだ渡り線部が形成されており、
   前記第１列と前記第２列と前記第３列の配列方向から前記コイルに対して荷重を加えるコイル矯正型により前記コイルを矯正する時に、前記渡り線部に対して前記配列方向の両側に配置された渡り線部矯正型により前記渡り線部を挟み込み、前記コイル矯正型から前記渡り線部矯正型を介して前記渡り線部に対し前記荷重を加えることにより、前記渡り線部の第１端部と第２端部とを前記隣り合う列に沿わせ、前記第１端部と前記第２端部との間の中間部を前記隣り合う列へ移らせるように矯正すること、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
2. 請求項１のコイルの矯正方法において、
   前記渡り線部矯正型は、前記コイル矯正型が前記荷重を加える動作に同期して前記渡り線部に対して前記配列方向の両側の位置に配置されること、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
3. 請求項１または２のコイルの矯正方法において、
   前記渡り線部矯正型は、厚肉部と薄肉部とを備え、
   前記薄肉部の厚みは前記荷重を加えた時の前記渡り線部における前記荷重を加える部分の厚みと等しくし、
   前記厚肉部の厚みは前記薄肉部の厚みの２倍とすること、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つのコイルの矯正方法において、
   前記渡り線部矯正型は、前記渡り線部に対して前進および後退することが可能な可動部に搭載されており、
   前記可動部を前記渡り線部に対して前進させることにより、前記渡り線部矯正型を前記渡り線部に対して前記配列方向の両側に配置すること、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つのコイルの矯正方法において、
   前記渡り線部として、前記導体を前記第２列と前記第３列との間で繋いた外側渡り線部が形成されており、
   前記渡り線部矯正型により前記外側渡り線部の第１端部と第２端部とを挟み込むこと、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
6. 請求項１乃至４のいずれか１つのコイルの矯正方法において、
   前記渡り線部として、前記導体を前記第１列と前記第２列との間で繋いた内側渡り線部が形成されており、
   前記渡り線部矯正型により前記内側渡り線部の第１端部と第２端部との間の中間部を挟み込むこと、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
7. 請求項１乃至４のいずれか１つのコイルの矯正方法において、
   前記渡り線部として、前記導体を前記第１列と前記第２列との間で繋いた内側渡り線部と、前記導体を前記第２列と前記第３列との間で繋いた外側渡り線部とが形成されており、
   前記渡り線部矯正型により、前記内側渡り線部の第１端部と第２端部との間の中間部を挟み込み、かつ、前記外側渡り線部の第１端部と第２端部とを挟み込むこと、
   を特徴とするコイルの矯正方法。
8. 導体を内層と外層の２層に巻いたコイルの矯正機構において、
   前記コイルは、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第１列が形成され、前記導体を前記内層から前記外層に向かって巻いた第２列が形成され、前記導体を前記外層から前記内層に向かって巻いた第３列が形成され、前記導体を隣り合う列の間で繋いだ渡り線部が形成されており、
   前記第１列と前記第２列と前記第３列の配列方向から前記コイルに対して荷重を加えるコイル矯正型と、
   前記渡り線部に対して前記配列方向の両側に配置される渡り線部矯正型と、を有し、
   前記コイル矯正型により前記コイルを矯正する時に、前記渡り線部矯正型により前記渡り線部を挟み込み、前記コイル矯正型から前記渡り線部矯正型を介して前記渡り線部に対し前記荷重を加えることにより、前記渡り線部の第１端部と第２端部とを前記隣り合う列に沿わせ、前記第１端部と前記第２端部との間の中間部を前記隣り合う列へ移らせるように矯正すること、
   を特徴とするコイルの矯正機構。

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