JP6146219B2 - 同芯巻コイルの成形方法及び成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、同芯巻コイルの成形方法及び成形装置に係り、特に、所定複数巻数だけ周回された平角導線から、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルを成形する成形方法及び成形装置に関する。

従来、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成されるステータコイルの成形方法及び成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の成形装置は、断面が矩形状に形成された平角導線が保持される保持機構と、保持機構に保持された所定長の平角導線をステータコイルとして曲げ加工する金型と、金型を保持機構に向けてストローク移動させる移動機構と、を備えている。かかる成形装置においては、移動機構により金型が保持機構に向けてストローク移動されると、保持機構に保持された所定長の平角導線が、ステータコイルのコイルエンド部に対応する対応部位がクランク状、円弧状、及び屈曲状に形成されるように曲げ加工される。かかる曲げ加工が行われると、コイルエンド部にクランク成形、円弧成形、及びエッジワイズ成形が施された一重のステータコイルが成形される。

特開２０１２−２３９３７１号公報

しかしながら、上記した特許文献１記載の技術は、平角導線から一重のステータコイルを成形するものであるので、複数巻数周回された平角導線から同芯巻コイルを成形するものに適用することが困難である。また、仮に適用したとしても、同芯巻コイルを成形するのに手間や時間がかかる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、コイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルの成形を簡易かつ短時間で行うことが可能な同芯巻コイルの成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、所定複数巻数だけ周回された平角導線から、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルを成形する成形方法であって、セットされた前記平角導線に対して金型を所定方向にストローク移動させることにより一工程で、前記コイルエンド部を前記複数の相異なる非直線形状に成形し、前記平角導線の、前記コイルエンド部に対応する対応部位を、セットされる前記平角導線の周回の積層方向に所定の隙間を介して並んで配置される複数のフィンを有するフィン状金型を用いて、前記所定の隙間に挿入することで前記積層方向に向けて曲げ加工し、かつ、前記フィン状金型と一体構成され、セットされる前記平角導線の前記積層方向に直交する直交方向に向いた加工面を有する外形成形用金型を用いて前記直交方向に向けて曲げ加工し、前記平角導線の前記対応部位の曲げ加工を、該対応部位の中央側から両外側に向けて進行させる同芯巻コイルの成形方法により達成される。

また、上記の目的は、所定複数巻数だけ周回された平角導線から、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルを成形する成形装置であって、セットされる前記平角導線の周回の積層方向に所定の隙間を介して並んで配置される複数のフィンを有し、前記平角導線の、前記コイルエンド部に対応する対応部位を前記隙間に挿入することで前記積層方向に向けて曲げ加工するフィン状金型と、前記フィン状金型と一体構成され、セットされる前記平角導線の前記積層方向に直交する直交方向に向いた加工面を有し、前記平角導線の前記対応部位を前記直交方向に向けて曲げ加工する外形成形用金型と、前記フィン状金型及び前記外形成形用金型を、セットされた前記平角導線に対して所定方向にストローク移動させる移動機構と、を備え、前記平角導線の前記対応部位の曲げ加工を、該対応部位の中央側から両外側に向けて進行させる同芯巻コイルの成形装置により達成される。

本発明によれば、コイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルの成形を簡易かつ短時間で行うことができる。

本発明の一実施例である同芯巻コイルからなるコイルアッシーが搭載されるステータの構成図である。 本実施例の同芯巻コイルを複数個用いてコイルアッシーを構成する手法を説明するための図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形完了前の構成図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形完了後の構成図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置の斜視図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置の平面図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置が備える外形成形用金型の凸型の構成図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置が備える外形成形用金型の凹型の構成図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置が備えるフィン状金型の構成図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置による成形完了後の斜視図である。 本実施例の同芯巻コイルの成形装置による成形完了後の平面図である。 本発明の変形例である同芯巻コイルの成形装置による成形手順を表した図である。

以下、図面を用いて、本発明に係る同芯巻コイルの成形方法及び成形装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である同芯巻コイルからなるコイルアッシーが搭載されるステータの構成図を示す。尚、図１（Ａ）にはステータの組付完了前の状態を、また、図１（Ｂ）にはステータの組付完了後の状態を、それぞれ示す。図２は、本実施例の同芯巻コイルを複数個用いてコイルアッシーを構成する手法を説明するための図を示す。尚、図２（Ａ）には２つの同芯巻コイルの組付完了前の状態を、また、図２（Ｂ）には２つの同芯巻コイルの組付完了後の状態を、それぞれ示す。図３は、本実施例の同芯巻コイルの成形完了前の構成図を示す。また、図４は、本実施例の同芯巻コイルの成形完了後の構成図を示す。尚、図３（Ａ）及び（Ｂ）並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）には斜視図を、また、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）には平面図を、それぞれ示す。

本実施例において、ステータ１０は、例えば三相交流モータなどの回転電機に用いられる固定子である。ステータ１０は、回転子であるロータに対して径方向外側に所定のエアギャップを介して配置されており、通電によってロータを回転させる磁界を発生する。ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータコイル１４と、を備えている。ステータコア１２は、中空円筒状に形成された部材であって、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されている。尚、ステータコア１２の径方向外側面には、絶縁コーティングされた軟磁性体粉末を圧縮成型した材料で形成された円筒状のヨークが取り付けられてもよい。

ステータコア１２は、円環状に形成されるヨーク１６と、ヨーク１６の径方向内側面から径方向内側（軸中心側）に向けて突出するティース１８と、を有している。ティース１８は、ヨーク１６の径方向内側面において周方向に複数（例えば、図１に示す如く９６個）設けられており、周方向に沿って等間隔で設けられている。周方向に隣接する２つのティース１８の間には、スロット２０が形成されている。

各ティース１８にはそれぞれ、上記のステータコイル１４が巻回される。ステータコイル１４は、ステータコア１２の径方向内側において周方向に複数（例えば、図１に示す如く９６個）配設される。ステータコイル１４は、周方向に複数配設されることによりコイルアッシー２２を構成する。コイルアッシー２２は、複数のステータコイル１４により周方向に沿って円環状に形成される。コイルアッシー２２は、複数のステータコイル１４が収容されるスロット２０を周方向に一つずつずらしながら配置されると共に、周方向に隣り合うステータコイル１４同士が各ステータコイル１４の導線が周回する積層方向において重なり合うことにより構成される。

尚、各ステータコイル１４はそれぞれ、回転電機が例えば三相交流モータに適用される場合は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルの何れかを構成する。この場合、ステータコイル１４であるＵ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルは、周方向にその順でティース１８に巻回される。

ステータコア１２は、周方向に分割される複数（例えば、図１に示す如く４８個）の分割コア２４からなる。すなわち、ステータコア１２は、周方向に複数の分割コア２４に分割されている。すべての分割コア２４は、互いに同じ形状を有しており、具体的には、互いに同じ周方向角度分のヨーク１６と、２つのティース１８と、を含む形状を有している。

ステータ１０は、また、ステータコア１２とステータコイル１４との絶縁性を確保する絶縁部材２６を備えている。絶縁部材２６は、ステータコア１２の有する分割コア２４ごとに設けられている。絶縁部材２６は、分割コア２４の形状に合致した形状を有している。絶縁部材２６は、紙や樹脂（例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂など）などにより構成されており、分割コア２４とステータコイル１４との間に薄膜の絶縁層を形成する。

絶縁部材２６が装着された分割コア２４は、２つのティース１８の間のスロット２０にコイルアッシー２２の有するステータコイル１４が配置されるように、コイルアッシー２２に対して径方向外側から挿入される。そして、すべての分割コア２４がコイルアッシー２２に対して組み付けられると、ステータコア１２とステータコイル１４とが組み付けられたステータ１０が構成される。

ステータコイル１４は、断面が矩形状（具体的には、長方形）に形成された平角導線により構成されている。周方向に複数配設される各ステータコイル１４はそれぞれ、所定複数巻数（例えば５周）だけ周回された平角導線が曲げ加工されることにより成形される同芯巻コイルである。以下、ステータコイル１４の成形完了前の平角導線を平角導線２８と、また、成形完了後のステータコイル１４を同芯巻コイル１４と、それぞれ称す。

平角導線２８は、一本の直線状の素線が楕円形状巻線装置の楕円形状の金型に巻き付けられることにより、図３に示す如く、所定複数巻数だけ周回された略楕円形状に形成される。尚、平角導線２８の角部はＲ加工されているのがよい。平角導線２８は、導電性の高い例えば銅やアルミニウム等の金属により構成されている。また、同芯巻コイル１４は、略楕円形状の平角導線２８が後に詳述する成形装置を用いて曲げ加工されることにより、図４に示す如く、所定複数巻数だけ周回された略六角形状に形成される。

同芯巻コイル１４は、ステータコア１２のスロット２０内に収容されるスロット部３０，３２と、ステータコア１２の軸方向両端部から軸方向外側に向けて突出するコイルエンド部３４，３６と、を有している。スロット部３０，３２は、ステータコア１２のスロット２０を軸方向に貫くように略直線状に延びている。コイルエンド部３４，３６は、ステータコア１２の軸方向両端部に対して軸方向外側においてスロット部３０，３２同士を繋ぐように湾曲している。

成形完了前の平角導線２８は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２に対応するスロット対応部位が略直線状に形成され、かつ、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６に対応するコイルエンド対応部位が両側のスロット対応部位同士を略直線状に繋いで積層方向に並んだ導線同士が平行に並ぶように構成されている。平角導線２８の積層方向に並んだ導線のうち各段の、スロット対応部位及びコイルエンド部３６に対応するコイルエンド対応部位は、同じ平面上に形成されている。一方、平角導線２８の積層方向に並んだ導線のうち各段のコイルエンド部３４に対応するコイルエンド対応部位は、両側のスロット対応部位間を斜めに繋いで渡ることで平角導線２８の積層方向に並んだすべての導線についてそれぞれ一段のレーン変更を行うように形成されている。

同芯巻コイル１４の両端は、ステータコア１２の軸方向両端のうち、他の同芯巻コイル１４又は端子と接続するために同じ軸方向側（以下、軸方向リード側と称す。）に突出している。コイルエンド部３４は軸方向リード側に設けられ、また、コイルエンド部３６は軸方向リード側とは反対の軸方向反リード側に設けられる。以下、コイルエンド部３４をリード側コイルエンド部３４と、また、コイルエンド部３６を反リード側コイルエンド部３６と、それぞれ称す。スロット部３０は周方向一方側に設けられ、また、スロット部３２は周方向他方側に設けられる。以下、スロット部３０を一方側スロット部３０と、また、スロット部３２を他方側スロット部３２と、それぞれ称す。

スロット部３０，３２同士は、所定角度距離分だけ、軸方向に直交する周方向に離間している。また、同芯巻コイル１４は、平角導線２８の断面短辺方向に複数本の導線が積層されるように構成されている。同芯巻コイル１４は、積層方向に隣り合う導線間に所定の隙間が形成されるように構成されている。同芯巻コイル１４は、スロット部３０，３２間の距離が積層方向位置に応じて変化するように断面台形状に形成されている。この断面台形状の形成は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２をそれぞれ適切にスロット２０に収容するために行われる。同芯巻コイル１４は、導線の積層方向がステータコア１２の軸方向に直交する径方向に一致するようにステータコア１２に組み付けられる。

上記した同芯巻コイル１４において、平角導線２８の周回巻数が例えば“５”であるとき、反リード側コイルエンド部３６、一方側スロット部３０、及び他方側スロット部３２ではそれぞれ導線の積層数が５段となる一方、リード側コイルエンド部３４では導線の積層数が４段となる。

同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６はそれぞれ、複数の相異なる非直線形状に形成される。具体的には、コイルエンド部３４，３６はそれぞれ、３種類の非直線形状に形成されるものであって、ステータコア１２の径方向に向けて階段状に屈曲するクランク状に成形され（クランク成形）、円環状のステータコア１２の円弧に合わせて湾曲する円弧状に成形されると共に（円弧成形）、平角導線２８の断面長手方向に屈曲する屈曲状に成形される（エッジワイズ成形）。

クランク成形及び円弧成形は、平角導線２８の積層方向に向けた径方向での曲げ加工であり、また、エッジワイズ成形は、平角導線２８の積層方向に直交する直交方向に向けた曲げ加工である。クランク成形は、平角導線２８の積層方向への導線間のレーンチェンジのために行われる曲げ加工である。円弧成形は、同芯巻コイル１４をスロット２０内に効率的に収容するために行われる曲げ加工である。また、エッジワイズ成形は、コイルアッシー２２が構成される際に複数の同芯巻コイル１４を効率的に配置するために行われる曲げ加工である。

次に、図５〜図１１を参照して、本実施例の同芯巻コイル１４の成形について説明する。

図５は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置の斜視図を示す。尚、図５には同芯巻コイル１４の成形完了前の状態を示す。図６は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置の平面図を示す。図７は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置が備える外形成形用金型の凹型の構成図を示す。図８は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置が備える外形成形用金型の凸型の構成図を示す。図９は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置が備えるフィン状金型の構成図を示す。尚、図７（Ａ）、図８（Ａ）、及び図９（Ａ）には斜視図を、また、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、及び図９（Ｂ）には平面図を、それぞれ示す。図１０は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置による成形完了後の斜視図を示す。また、図１１は、本実施例の同芯巻コイル１４の成形装置による成形完了後の平面図を示す。

本実施例において、同芯巻コイル１４は、所定複数巻数だけ周回された略楕円形状の平角導線２８を成形装置４０が曲げ加工することにより成形される。成形装置４０は、内側金型４２と、外側金型４４と、を備えている。内側金型４２は、セットされる平角導線２８の周回内に配置される金型であって、外周面側にセットされた平角導線２８を保持することが可能な金型である。また、外側金型４４は、セットされる平角導線２８の周回外に配置される金型である。

以下、成形装置４０において、内側金型４２にセットされた平角導線２８の、両側のコイルエンド対応部位を結ぶ方向（軸方向）を第一方向Ｘと、内側金型４２にセットされた平角導線２８の両側のスロット対応部位の離間する方向を第二方向Ｙと、内側金型４２にセットされた平角導線２８の積層方向を第三方向Ｚと、それぞれ称す。尚、第一方向Ｘと第二方向Ｙと第三方向Ｚとは互いに直交する。

内側金型４２は、第１内側金型４２−１と、第２内側金型４２−２と、からなる。第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２とは、第一方向Ｘに離間して配置される。第１内側金型４２−１及び第２内側金型４２−２はそれぞれ、第三方向Ｚから見て五角形状の山型に形成されている。第１内側金型４２−１は、セットされる平角導線２８の軸方向リード側に設けられる金型であり、また、第２内側金型４２−２は、セットされる平角導線２８の軸方向反リード側に設けられる金型である。

第１内側金型４２−１は、成形完了後の同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の形状を模して形成された加工面４６、及び、その同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２のリード側コイルエンド部３４との境界（肩部）付近を模して形成された加工面４７を有する凸型である。

加工面４６は、第一方向Ｘに向いた面であって、第１内側金型４２−１の、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４と対向する凸面４８に形成されている。加工面４６は、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４すなわち平角導線２８の、リード側コイルエンド部３４に対応するリード側コイルエンド対応部位の断面短辺側の内周面が接する面である。加工面４６は、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の断面短辺側の内周面に沿った外形を有している。

加工面４７は、第一方向Ｘと第二方向Ｙとの間の方向に向いた加工面であって、第１内側金型４２−１の、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２と対向するように形成されている。加工面４７は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２すなわち平角導線２８の、スロット部３０，３２に対応するスロット対応部位の断面短辺側の内周面が接する面である。加工面４７は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２の断面短辺側の内周面に沿った外形を有している。

また、第２内側金型４２−２は、成形完了後の同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の形状を模して形成された加工面５０、及び、その同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２の反リード側コイルエンド部３６との境界（肩部）付近を模して形成された加工面５１を有する凸型である。

加工面５０は、第一方向Ｘに向いた面であって、第２内側金型４２−２の、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６と対向する凸面５２に形成されている。加工面５０は、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６すなわち平角導線２８の、反リード側コイルエンド部３６に対応する反リード側コイルエンド対応部位の断面短辺側の内周面が接する面である。加工面５０は、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の断面短辺側の内周面に沿った外形を有している。

加工面５１は、第一方向Ｘと第二方向Ｙとの間の方向に向いた加工面であって、第２内側金型４２−２の、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２と対向するように形成されている。加工面５１は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２すなわち平角導線２８の、スロット部３０，３２に対応するスロット対応部位の断面短辺側の内周面が接する面である。加工面５１は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２の断面短辺側の内周面に沿った外形を有している。

外側金型４４は、第１外側金型４４−１と、第２外側金型４４−２、からなる。第１外側金型４４−１と第２外側金型４４−２とは、第一方向Ｘに離間して配置される。第１外側金型４４−１は、セットされる平角導線２８の軸方向リード側に設けられる金型であり、また、第２外側金型４４−２は、セットされる平角導線２８の軸方向反リード側に設けられる金型である。

第１外側金型４４−１と第２外側金型４４−２との第一方向Ｘの間には、上記の第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２とが並んで配置される。すなわち、第１外側金型４４−１と第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２と第２外側金型４４−２とは、第一方向Ｘにおいてその順で直列に配置される。第１外側金型４４−１と第１内側金型４２−１とは第一方向Ｘに離間して配置され、また、第２外側金型４４−２と第２内側金型４２−２とは第一方向Ｘに離間して配置される。

第１外側金型４４−１は、成形完了後の同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の形状を模して形成された加工面５４、及び、その同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２のリード側コイルエンド部３４との境界（肩部）付近を模して形成された加工面５５を有する凹型であって、第１内側金型４２−１と対をなしている。

加工面５４は、第一方向Ｘに向いた面であって、第１外側金型４４−１の、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４と対向する凹面５６に形成されている。加工面５４は、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４すなわち平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位の断面短辺側の外周面が接する面である。加工面５４は、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の断面短辺側の外周面に沿った外形を有している。

加工面５５は、第一方向Ｘと第二方向Ｙとの間の方向に向いた加工面であって、第１外側金型４４−１の、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２と対向するように形成されている。加工面５５は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２すなわち平角導線２８のスロット対応部位の断面短辺側の外周面が接する面である。加工面５５は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２の断面短辺側の外周面に沿った外形を有している。

また、第２外側金型４４−２は、成形完了後の同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の形状を模して形成された加工面５８、及び、その同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２の反リード側コイルエンド部３６との境界（肩部）付近を模して形成された加工面５９を有する凹型であって、第２内側金型４２−２と対をなしている。

加工面５８は、第一方向Ｘに向いた面であって、第２外側金型４４−２の、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６と対向する凹面６０に形成されている。加工面５８は、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６すなわち平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位の断面短辺側の外周面が接する面である。加工面５８は、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の断面短辺側の外周面に沿った外形を有している。

加工面５９は、第一方向Ｘと第二方向Ｙとの間の方向に向いた加工面であって、第２外側金型４４−２の、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２と対向するように形成されている。加工面５９は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２すなわち平角導線２８のスロット対応部位の断面短辺側の外周面が接する面である。加工面５９は、同芯巻コイル１４のスロット部３０，３２の断面短辺側の外周面に沿った外形を有している。

第１内側金型４２−１の加工面４６と第１外側金型４４−１の加工面５４とは、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位をエッジワイズ成形するのに適した形状に形成されている。第１内側金型４２−１と第１外側金型４４−１とは、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位をエッジワイズ成形する金型である。また、第２内側金型４２−２の加工面５０と第２外側金型４４−２の加工面５８とは、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位をエッジワイズ成形するのに適した形状に形成されている。第２内側金型４２−２と第２外側金型４４−２とは、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位をエッジワイズ成形する金型である。

第１外側金型４４−１は、複数のフィン６２を有している。複数のフィン６２を有する第１外側金型４４−１は、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位をクランク成形すると共に円弧成形する金型である。フィン６２は、第三方向Ｚに並んで複数配置されると共に、第二方向Ｙに二分されている。フィン６２は、第二方向Ｙに分割された第１フィン６２−１と第２フィン６２−２とからなる。第１フィン６２−１と第２フィン６２−２との間には、第二方向Ｙに隙間６４が形成されている。第１フィン６２−１と第２フィン６２−２とは、同数だけ設けられている。

第三方向Ｚに並んで配置されるフィン６２の数（すなわち、第１フィン６２−１の数及び第２フィン６２−２の数の各々）は、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での導線の積層数よりも“１”だけ多い。例えば、平角導線２８の周回巻数が“５”であるとき、すなわち、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での導線の積層数が“４”であるときは、第三方向Ｚに並んで配置されるフィン６２の数、第１フィン６２−１の数、及び第２フィン６２−２の数はそれぞれ、“５”である。

各第１フィン６２−１及び各第２フィン６２−２はそれぞれ、略矩形板状に形成されていると共に、その面外方向に向けて円環状のステータコア１２の円弧に合わせて円弧状に湾曲している。すべての第１フィン６２−１は、湾曲面が第三方向Ｚにおいて互いに対向するように配置される。また、すべての第２フィン６２−２は、湾曲面が第三方向Ｚにおいて互いに対向するように配置される。

第１外側金型４４−１のすべての第１フィン６２−１及びすべての第２フィン６２−２は、それらの第１フィン６２−１同士の隙間及び第２フィン６２−２同士の隙間が同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の積層方向に積層される複数の導線を転写した形状（すなわち、クランク状）に形成されるように、互いに同芯上に配置される。この第１フィン６２−１及び第２フィン６２−２の同芯配置は、それらの第１フィン６２−１同士の隙間及び第２フィン６２−２同士の隙間により、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位を円弧成形するのに適した形状が形成されるように行われる。

また、すべての第１フィン６２−１とすべての第２フィン６２−２とは、隙間６４側の端部が第二方向Ｙにおいて互いに斜に対向するように配置される。この第１フィン６２−１と第２フィン６２−２との斜め配置は、それらの第１フィン６２−１と第２フィン６２−２との隙間６４により、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位をクランク成形するのに適した形状が形成されるように行われる。具体的には、第１フィン６２−１と第２フィン６２−２との隙間６４により、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の第二方向Ｙの略中央をクランク状に成形することで両側のスロット部３０，３２間で０．５段のレーン変更を実施できるように行われる。

各第１フィン６２−１及び各第２フィン６２−２はそれぞれ、第１外側金型４４−１の本体６６に取り付け固定される。第１外側金型４４−１の本体６６には、フィン６２を取り付けるためのフィン穴６８が形成されている。フィン穴６８は、第１フィン６２−１及び第２フィン６２−２を外部から挿入するための第一方向Ｘに貫通する挿入穴であり、加工面５４が形成される第一方向Ｘに向いた凹面５６に開口している。

フィン穴６８は、第１フィン６２−１ごと及び第２フィン６２−２ごとにそれぞれ設けられている。各フィン穴６８はそれぞれ、本体６６の、すべての第１フィン６２−１及びすべての第２フィン６２−２が上記の如く適切に配置される位置に適切な形状で開けられている。例えば、第三方向Ｚにおいて湾曲するように開けられている。第１外側金型４４−１の凹面５６において、上記の加工面５４は、フィン穴６８の間に形成される。

第１外側金型４４−１の本体６６には、平角導線２８のスロット対応部位と一体に形成されている略直線状の両端を外部に取り出す取出穴７０，７２が形成されている。取出穴７０，７２は、第１内側金型４２−１にセットされた平角導線２８の両端が挿入される第一方向Ｘに貫通する挿入穴である。取出穴７０，７２は、平角導線２８が第１内側金型４２−１に適切にセットされた際にその平角導線２８の両端を外部に適切に取り出せる位置に適切な形状で開けられている。取出穴７０は、平角導線２８の一方側スロット部３０側の端部を取り出すための穴であり、また、取出穴７２は、平角導線２８の他方側スロット部３２側の端部を取り出すための穴である。

第１外側金型４４−１の本体６６には、また、第１フィン６２−１をボルト固定するためのボルト穴７４、及び、第２フィン６２−２をボルト固定するためのボルト穴７６が形成されている。各第１フィン６２−１にはそれぞれ、ボルト固定するためのボルト穴７８が形成されている。また、各第２フィン６２−２にはそれぞれ、ボルト固定するためのボルト穴８０が形成されている。

各第１フィン６２−１はそれぞれ、第１外側金型４４−１の本体６６のフィン穴６８に挿入された後、その本体６６のボルト穴７４及び自第１フィン６２−１のボルト穴７８に挿入されたボルトによって締結されることにより、第１外側金型４４−１の本体６６に取り付け固定される。また、各第２フィン６２−２はそれぞれ、第１外側金型４４−１の本体６６のフィン穴６８に挿入された後、その本体６６のボルト穴７６及び自第２フィン６２−２のボルト穴８０に挿入されたボルトによって締結されることにより、第１外側金型４４−１の本体６６に取り付け固定される。各第１フィン６２−１及び各第２フィン６２−２はそれぞれ、第１外側金型４４−１の本体６６に取り付け固定されると、本体６６の凹面５６から第１内側金型４２−１側へ向けて突出する。

各第１フィン６２−１それぞれの、第２フィン６２−２と隙間６４を介して対向する第二方向Ｙ側の先端部、及び、第１内側金型４２−１側に面する第一方向Ｘ側の先端部はそれぞれ、テーパ状に形成されている。また、各第２フィン６２−２それぞれの、第１フィン６２−１と隙間６４を介して対向する第二方向Ｙ側の先端部、及び、第１内側金型４２−１側に面する第一方向Ｘ側の先端部はそれぞれ、テーパ状に形成されている。このフィン６２のテーパ形状は、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位について第三方向Ｚに向けたクランク成形及び円弧成形を行ううえでその平角導線２８の積層方向の各導線をフィン６２間の隙間に挿入し易くする機能を有する。

また、第１内側金型４２−１には、第一方向Ｘに貫通する貫通穴８２が形成されている。貫通穴８２は、第一方向Ｘと共に第二方向Ｙにも開口している。貫通穴８２は、平角導線２８から同芯巻コイル１４が成形される過程で、第１外側金型４４−１の凹面５６から第１内側金型４２−１側に向けて突出するフィン６２が挿入される逃げ穴である。貫通穴８２は、フィン６２ごと（第１フィン６２−１ごと及び第２フィン６２−２ごと）にそれぞれ設けられている。各貫通穴８２はそれぞれ、第１内側金型４２−１の、第１外側金型４４−１に設けられたすべてのフィン６２が適切に挿入される位置に適切な形状で開けられている。

第１内側金型４２−１は、複数の貫通穴８２の存在により、フィン状に形成されたフィン状部８３を有している。フィン状部８３は、平角導線２８の積層方向の段数と同じ数だけ設けられている。第１内側金型４２−１の凸面４８において、上記の加工面４６は、貫通穴８２の間に形成される。この加工面４６は、第１内側金型４２−１に形成されるフィン状部８３の、第一方向Ｘに向いた面である。

更に、第２外側金型４４−２は、複数のフィン８４を有している。複数のフィン８４を有する第２外側金型４４−２は、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位をクランク成形すると共に円弧成形する金型である。フィン８４は、第三方向Ｚに並んで複数配置されると共に、第二方向Ｙに二分されている。フィン８４は、第二方向Ｙに分割された第３フィン８４−１と第４フィン８４−２とからなる。第３フィン８４−１と第４フィン８４−２との間には、第二方向Ｙに隙間８６が形成されている。第３フィン８４−１と第４フィン８４−２とは、同数だけ設けられている。

第三方向Ｚに並んで配置されるフィン８４の数（すなわち、第３フィン８４−１の数及び第４フィン８４−２の数の各々）は、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での導線の積層数よりも“１”だけ多い。例えば、平角導線２８の周回巻数が“５”であるとき、すなわち、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での導線の積層数が“５”であるときは、第三方向Ｚに並んで配置されるフィン８４の数、第３フィン８４−１の数、及び第４フィン８４−２の数はそれぞれ、“６”である。

各第３フィン８４−１及び各第４フィン８４−２はそれぞれ、略矩形板状に形成されていると共に、その面外方向に向けて円環状のステータコア１２の円弧に合わせて円弧状に湾曲している。すべての第３フィン８４−１は、湾曲面が第三方向Ｚにおいて互いに対向するように配置される。また、すべての第４フィン８４−２は、湾曲面が第三方向Ｚにおいて互いに対向するように配置される。

第２外側金型４４−２のすべての第３フィン８４−１及びすべての第４フィン８４−２は、それらの第３フィン８４−１同士の隙間及び第４フィン８４−２同士の隙間が同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の積層方向に積層される複数の導線を転写した形状（すなわち、クランク状）に形成されるように、互いに同芯上に配置される。この第３フィン８４−１及び第４フィン８４−２の同芯配置は、それらの第３フィン８４−１同士の隙間及び第４フィン８４−２同士の隙間により、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位を円弧成形するのに適した形状が形成されるように行われる。

また、すべての第３フィン８４−１とすべての第４フィン８４−２とは、隙間８６側の端部が第二方向Ｙにおいて互いに斜に対向するように配置される。この第３フィン８４−１と第４フィン８４−２との斜め配置は、それらの第３フィン８４−１と第４フィン８４−２との隙間８６により、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位をクランク成形するのに適した形状が形成されるように行われる。具体的には、第３フィン８４−１と第４フィン８４−２との隙間８６により、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の第二方向Ｙの略中央をクランク状に成形することで両側のスロット部３０，３２間で０．５段のレーン変更を実施できるように行われる。

各第３フィン８４−１及び各第４フィン８４−２はそれぞれ、第２外側金型４４−２の本体８８に取り付け固定される。第２外側金型４４−２の本体８８には、フィン８４を取り付けるためのフィン穴９０が形成されている。フィン穴９０は、第３フィン８４−１及び第４フィン８４−２を外部から挿入するための第一方向Ｘに貫通する挿入穴であり、加工面５８が形成される第一方向Ｘに向いた凹面６０に開口している。

フィン穴９０は、第３フィン８４−１ごと及び第４フィン８４−２ごとにそれぞれ設けられている。各フィン穴９０はそれぞれ、本体８８の、すべての第３フィン８４−１及びすべての第４フィン８４−２が上記の如く適切に配置される位置に適切な形状で開けられている。例えば、第三方向Ｚにおいて湾曲するように開けられている。第２外側金型４４−２の凹面６０において、上記の加工面５８は、フィン穴９０の間に形成される。

第２外側金型４４−２の本体８８には、また、第３フィン８４−１をボルト固定するためのボルト穴９２、及び、第４フィン８４−２をボルト固定するためのボルト穴９４が形成されている。各第３フィン８４−１にはそれぞれ、ボルト固定するためのボルト穴（図示せず）が形成されている。また、各第４フィン８４−２にはそれぞれ、ボルト固定するためのボルト穴（図示せず）が形成されている。

各第３フィン８４−１はそれぞれ、第２外側金型４４−２の本体８８のフィン穴９０に挿入された後、その本体８８のボルト穴９２及び自第３フィン８４−１のボルト穴に挿入されたボルトによって締結されることにより、第２外側金型４４−２の本体８８に取り付け固定される。また、各第４フィン８４−２はそれぞれ、第２外側金型４４−２の本体８８のフィン穴９０に挿入された後、その本体８８のボルト穴９４及び自第４フィン８４−２のボルト穴に挿入されたボルトによって締結されることにより、第２外側金型４４−２の本体８８に取り付け固定される。各第３フィン８４−１及び各第４フィン８４−２はそれぞれ、第２外側金型４４−２の本体８８に取り付け固定されると、本体８８の凹面６０から第２内側金型４２−２側へ向けて突出する。

各第３フィン８４−１それぞれの、第４フィン８４−２と隙間８６を介して対向する第二方向Ｙ側の先端部、及び、第２内側金型４２−２側に面する第一方向Ｘ側の先端部はそれぞれ、テーパ状に形成されている。また、各第４フィン８４−２それぞれの、第３フィン８４−１と隙間８６を介して対向する第二方向Ｙ側の先端部、及び、第２内側金型４２−２側に面する第一方向Ｘ側の先端部はそれぞれ、テーパ状に形成されている。このフィン８４のテーパ形状は、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位について第三方向Ｚに向けたクランク成形及び円弧成形を行ううえでその平角導線２８の積層方向の各導線をフィン８４間に挿入し易くする機能を有する。

また、第２内側金型４２−２には、第一方向Ｘに貫通する貫通穴９６が形成されている。貫通穴９６は、第一方向Ｘと共に第二方向Ｙにも開口している。貫通穴９６は、平角導線２８から同芯巻コイル１４が成形される過程で、第２外側金型４４−２の凹面６０から第２内側金型４２−２側に向けて突出するフィン８４が挿入される逃げ穴である。貫通穴９６は、フィン８４ごと（第３フィン８４−１ごと及び第４フィン８４−２ごと）にそれぞれ設けられている。各貫通穴９６はそれぞれ、第２内側金型４２−２の、第２外側金型４４−２に設けられたすべてのフィン８４が適切に挿入される位置に適切な形状で開けられている。

第２内側金型４２−２は、複数の貫通穴９６の存在により、フィン状に形成されたフィン状部９７を有している。フィン状部９７は、平角導線２８の積層方向の段数と同じ数だけ設けられている。第２内側金型４２−２の凸面５２において、上記の加工面５０は、貫通穴９６の間に形成される。この加工面５０は、第２内側金型４２−２に形成されるフィン状部９７の、第一方向Ｘに向いた面である。

上記の成形装置４０において、上記の如く、第１外側金型４４−１と第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２と第２外側金型４４−２とは、第一方向Ｘにおいてその順で直列に配置される。これらの第１外側金型４４−１、第１内側金型４２−１、第２内側金型４２−２、及び第２外側金型４４−２はそれぞれ、基台に対して第一方向Ｘに向けてストローク移動可能に取り付けられる。

第１外側金型４４−１は移動機構１００により、第１内側金型４２−１は移動機構１０２により、第２内側金型４２−２は移動機構１０４により、また、第２外側金型４４−２は移動機構１０６により、それぞれ基台に対して第一方向Ｘに向けてストローク移動される。移動機構１００，１０２，１０４，１０６にはそれぞれ、マイクロコンピュータを主体に構成されたコントローラ１１０が電気的に接続されている。

コントローラ１１０は、成形装置４０にセットされた平角導線２８を曲げ加工して同芯巻コイル１４を成形するうえで必要な動作を成形装置４０に実行させる制御装置であって、かかる動作指令を移動機構１００，１０２，１０４，１０６に対して行う。尚、かかる動作指令は、平角導線２８が成形装置４０にセットされた後に所定のスイッチ操作が行われた場合に行われるものとすればよい。各移動機構１００，１０２，１０４，１０６はそれぞれ、コントローラ１１０からの指令に従って金型４４−１，４２−１，４２−２，４４−２を基台に対して第一方向Ｘに向けてストローク移動させる。

尚、本実施例においては、第１内側金型４２−１、第２内側金型４２−２、第１外側金型４４−１、及び第２外側金型４４−２のすべてが移動機構１００，１０２，１０４，１０６により第一方向Ｘに移動されるが、何れかの金型４２−１，４２−２，４４−１，４４−２が基台に対して固定されるものとしてもよい。

本実施例において、平角導線２８が成形装置４０にセットされる前、第１外側金型４４−１及び第２外側金型４４−２は、両金型４４−１，４４−２が互いに所定の最大距離離間するように移動されると共に、第１内側金型４２−１及び第２内側金型４２−２は、両金型４２−１，４２−２が所定の最小距離離間するように移動される。この際、第１外側金型４４−１と第１内側金型４２−１との間、及び、第２外側金型４４−２と第２内側金型４２−２との間にはそれぞれ、第１の方向に平角導線２８をセットするのに必要十分な隙間が形成される。

かかる状態で、まず、略楕円形状の平角導線２８が内側金型４２にセットされる。この際、平角導線２８は、第１内側金型４２−１及び第２内側金型４２−２の外周面側に保持される。また、この際、平角導線２８は、第三方向Ｚの位置が、その平角導線２８を内側金型４２と外側金型４４とで曲げ加工するのに最適なものとなるように保持される。

上記の如く平角導線２８が内側金型４２にセットされると、次に、第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２とが互いに離間するように第一方向Ｘに向けてストローク移動されると共に、第１外側金型４４−１が第１内側金型４２−１に接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動され、かつ、第２外側金型４４−２が第２内側金型４２−２に接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動される。

すなわち、平角導線２８のセット後、第１内側金型４２−１と第１外側金型４４−１とが互いに接近してその平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位を挟むように第一方向Ｘに向けてストローク移動され、かつ、第２内側金型４２−２と第２外側金型４４−２とが互いに接近してその平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位を挟むように第一方向Ｘに向けてストローク移動される。

尚、第１内側金型４２−１のストローク移動と第２内側金型４２−２のストローク移動とは略同時に行われ、また、第１外側金型４４−１のストローク移動と第２外側金型４４−２のストローク移動とは略同時に行われる。更に、第１内側金型４２−１のストローク移動と第１外側金型４４−１のストローク移動とは同期して行われ、また、第２内側金型４２−２のストローク移動と第２外側金型４４−２のストローク移動とは同期して行われる。

第１外側金型４４−１が第１内側金型４２−１に接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動される過程では、内側金型４２に保持された平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での第三方向Ｚに並んだ各段の導線が、第１外側金型４４−１のフィン６２間の隙間に進入する。尚、かかるストローク移動の過程で、第１外側金型４４−１のフィン６２は、第１内側金型４２−１の貫通穴８２に挿入される。

上記の如く、各第１及び第２フィン６２−１，６２−２それぞれの、第２又は第１フィン６２−２，６２−１と隙間６４を介して対向する第二方向Ｙ側の先端部、及び、第１内側金型４２−１側に面する第一方向Ｘ側の先端部はそれぞれ、テーパ状に形成されている。このため、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での各段の導線は、第１外側金型４４−１のフィン６２の先端テーパ面によりフィン６２間の隙間に滑らかに進入するので、かかる隙間に挿入され易くなっている。

平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での各段の導線の、第１外側金型４４−１のフィン６２間の隙間への進入は、まず、その各段の導線の第二方向Ｙの略中央が第１フィン６２−１と第２フィン６２−２との隙間６４に進入することにより開始される。そしてその後、その進入は、第二方向Ｙの略中央から両外側にかけて順にフィン６２間の隙間に進入するように行われる。

平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での各段の導線は、両側のスロット対応部位間を斜めに繋いで渡ることで一段のレーン変更を行うように形成されている。一方、第１外側金型４４−１において、フィン６２の配置は、第１フィン６２−１と第２フィン６２−２との隙間６４により、同芯巻コイル１４のリード側コイルエンド部３４の第二方向Ｙの略中央をクランク状に成形することで両側のスロット部３０，３２間で０．５段のレーン変更を実施できるように行われている。

このため、上記の進入が行われると、まず、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での各段の導線の第二方向Ｙの略中央が、第１フィン６２−１の先端角部と第２フィン６２−２の先端角部とにより払いのけられ、第三方向Ｚに隣り合う第１フィン６２−１間の隙間と、第三方向Ｚに隣り合う第２フィン６２−２間の隙間と、を互いに繋ぐように嵌る。この場合、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位での各段の導線の第二方向Ｙの略中央は、第三方向Ｚに向けて段差が生じるようにクランク状に曲げ加工される（クランク成形）。

また、各フィン６２はそれぞれ、第三方向Ｚにおいて湾曲しつつ互いに同芯上に配置されるように第１外側金型４４−１に取り付け固定される。このため、第１外側金型４４−１が第１内側金型４２−１に接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動されることで上記の進入が進行すると、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位の全体が、第三方向Ｚに隣り合う第１フィン６２−１間の隙間、及び、第三方向Ｚに隣り合う第２フィン６２−２間の隙間に嵌ることで、円環状のステータコア１２の円弧に合わせて湾曲するように円弧状に曲げ加工される（円弧成形）。

更に、第１内側金型４２−１の加工面４６と第１外側金型４４−１の加工面５４とは、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位をエッジワイズ成形するのに適した形状に形成されている。このため、上記の進入が、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位が第１内側金型４２−１の凸面４８及び第１外側金型４４−１の凹面５６の双方に接する状態まで進行した後に更に進行すると、その平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位の断面短辺側が第１内側金型４２−１の加工面４６と第１外側金型４４−１の加工面５４とにより第一方向Ｘに押圧されて挟持される（図１０）。この場合、平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位の全体は、第三方向Ｚに直交するＸＹ面内において屈曲状に曲げ加工される（エッジワイズ成形）。

また同様に、第２外側金型４４−２が第２内側金型４２−２に接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動される過程では、内側金型４２に保持された平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での第三方向Ｚに並んだ各段の導線が、第２外側金型４４−２のフィン８４間の隙間に進入する。尚、かかるストローク移動の過程で、第２外側金型４４−２のフィン８４は、第２内側金型４２−２の貫通穴９６に挿入される。

上記の如く、各第３及び第４フィン８４−１，８４−２それぞれの、第４又は第３フィン８４−２，８４−１と隙間８６を介して対向する第二方向Ｙ側の先端部、及び、第２内側金型４２−２側に面する第一方向Ｘ側の先端部はそれぞれ、テーパ状に形成されている。このため、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での各段の導線は、第２外側金型４４−２のフィン８４の先端テーパ面によりフィン８４間の隙間に滑らかに進入するので、かかる隙間に挿入され易くなっている。

平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での各段の導線の、第２外側金型４４−２のフィン８４間の隙間への進入は、まず、その各段の導線の第二方向Ｙの略中央が第３フィン８４−１と第４フィン８４−２との隙間８６に進入することにより開始される。そしてその後、その進入は、第二方向Ｙの略中央から両外側にかけて順にフィン８４間の隙間に進入するように行われる。

平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での各段の導線は、両側のスロット対応部位間と同じ平面上に形成されている。一方、第２外側金型４４−２において、フィン８４の配置は、第３フィン８４−１と第４フィン８４−２との隙間８６により、同芯巻コイル１４の反リード側コイルエンド部３６の第二方向Ｙの略中央をクランク状に成形することで両側のスロット部３０，３２間で０．５段のレーン変更を実施できるように行われている。

このため、上記の進入が行われると、まず、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での各段の導線の第二方向Ｙの略中央が、第３フィン８４−１の先端角部と第４フィン８４−２の先端角部とにより払いのけられ、第三方向Ｚに隣り合う第３フィン８４−１間の隙間と、第三方向Ｚに隣り合う第４フィン８４−２間の隙間と、を互いに繋ぐように嵌る。この場合、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位での各段の導線の第二方向Ｙの略中央は、第三方向Ｚに向けて段差が生じるようにクランク状に曲げ加工される（クランク成形）。

また、各フィン８４はそれぞれ、第三方向Ｚにおいて湾曲しつつ互いに同芯上に配置されるように第２外側金型４４−２に取り付け固定される。このため、第２外側金型４４−２が第２内側金型４２−２に接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動されることで上記の進入が進行すると、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位の全体が、第三方向Ｚに隣り合う第３フィン８４−１間の隙間、及び、第三方向Ｚに隣り合う第４フィン８４−２間の隙間に嵌ることで、円環状のステータコア１２の円弧に合わせて湾曲するように円弧状に曲げ加工される（円弧成形）。

更に、第２内側金型４２−２の加工面５０と第２外側金型４４−２の加工面５８とは、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位をエッジワイズ成形するのに適した形状に形成されている。このため、上記の進入が、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位が第２内側金型４２−２の凸面５２及び第２外側金型４４−２の凹面６０の双方に接する状態まで進行した後に更に進行すると、その平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位の断面短辺側が第２内側金型４２−２の加工面５０と第２外側金型４４−２の加工面５８とにより第一方向Ｘに押圧されて挟持される（図１０）。この場合、平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位の全体は、第三方向Ｚに直交するＸＹ面内において屈曲状に曲げ加工される（エッジワイズ成形）。

上記の如き平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位及び反リード側コイルエンド対応部位のエッジワイズ成形が共に完了すると、次に、第１外側金型４４−１が第１内側金型４２−１から離間するように第一方向Ｘに向けてストローク移動され、かつ、第２外側金型４４−２が第２内側金型４２−２から離間するように第一方向Ｘに向けてストローク移動されると共に、第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２とが互いに接近するように第一方向Ｘに向けてストローク移動される。尚、第１外側金型４４−１のストローク移動と第２外側金型４４−２のストローク移動とは、略同時に行われるものとすればよい。

かかるストローク移動がなされると、コイルエンド対応部位に、第三方向Ｚへのクランク状の曲げ加工、第三方向Ｚへの円弧状の曲げ加工、及び、第三方向Ｚに直交するＸＹ平面内における屈曲状の曲げ加工がそれぞれ施された平角導線２８の、第１内側金型４２−１及び第２内側金型４２−２の外周面側への保持が解除されるので、以後、成形完了後の同芯巻コイル１４の取り出しが可能となる。

このように、本実施例においては、成形装置４０を構成する内側金型４２と外側金型４４とをストローク移動させることで、複数の導線が積層された略楕円形状の平角導線２８のコイルエンド対応部位に対してクランク成形、円弧成形、及びエッジワイズ成形を実施することができ、その結果として、複数の導線が積層された、コイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成された略六角形状の同芯巻コイル１４を成形することができる。

かかる構成においては、略楕円形状の平角導線２８から略六角形状の同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６を複数の相違なる非直線形状に成形するうえで、成形装置４０の内側金型４２及び外側金型４４を第一方向Ｘに向けて一ストローク移動させることとすれば十分である。また、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６の積層方向各段それぞれの導線を略同時に複数の相違なる非直線形状に成形することができると共に、それらの各導線それぞれを複数の相違なる非直線形状に成形するうえで、成形装置４０の内側金型４２及び外側金型４４を第一方向Ｘに向けて一ストローク移動させることとすれば十分である。

すなわち、成形装置４０の内側金型４２及び外側金型４４を第一方向Ｘに向けて一ストローク移動させる一工程で、略楕円形状の平角導線２８のコイルエンド対応部位の積層方向各段それぞれの導線を一括して曲げ加工することで、複数の導線が積層された略六角形状の同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６の複数の相違なる非直線形状の成形を実現することができる。

この点、本実施例の成形装置４０による成形手法によれば、略楕円形状の平角導線２８からコイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成された略六角形状の同芯巻コイル１４を成形するのに、それら各非直線形状（具体的には、クランク状、円弧状、及び屈曲状）それぞれを成形するための金型や治具を別個独立して用意することは不要であり、複数の工程を設けること及び工程間の搬送設備などを別個設けることは不要である。

このため、本実施例によれば、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６を複数の相違なる非直線形状に成形するうえで、金型や治具などの設備の数や費用が増大するのを防止することができ、設備の設置スペースが増大するのを防止することができる。従って、本実施例によれば、コイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成される同芯巻コイル１４の成形を簡易な構成で実現することができる。

また、本実施例によれば、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６の、複数の相違なる非直線形状それぞれへの成形を略同時に行うことができるので、略楕円形状の平角導線２８からコイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成される同芯巻コイル１４を成形するうえで、成形対象の平角導線２８の加工時間を短縮することができる。

尚、本実施例において、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６のエッジワイズ成形は、クランク成形及び円弧成形が行われた後に行われ、積層方向各段の平角導線２８がフィン６２，８４間に挟まれた状態で行われる。この点、エッジワイズ成形時に、特にクランク成形及び円弧成形が完了したコイル部位が変形するのを抑えることができるので、同芯巻コイル１４の成形を精度良く行うことができる。

また、本実施例の成形装置４０による成形手法によれば、複数巻数周回された略楕円形状の平角導線２８から、複数の導線が積層された、コイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成された略六角形状の同芯巻コイル１４を成形するのに、積層方向各段の導線を一つずつ曲げ加工することは不要である。このため、複数の導線が積層される同芯巻コイル１４を成形するうえで、成形対象の平角導線２８の加工時間を短縮することができる。

更に、本実施例の成形装置４０による成形手法によれば、同芯巻コイル１４の両コイルエンド部３４，３６それぞれの、複数の相異なる非直線形状への成形を略同時に行うことができる。このため、同芯巻コイル１４の両コイルエンド部３４，３６それぞれを複数の相異なる非直線形状に成形するうえで、成形対象の平角導線２８の加工時間を短縮することができると共に、両コイルエンド部３４，３６の成形が別々のタイミングで行われることに伴う両コイルエンド部３４，３６を結ぶスロット部３０，３２などの変形を抑えることができる。

このように、本実施例によれば、複数の導線が積層されかつコイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成される略六角形状の同芯巻コイル１４を成形するうえで、成形対象の平角導線２８の加工時間を大幅に短縮することができる。従って、かかる同芯巻コイル１４の成形を短時間で行うことができ、同芯巻コイル１４の生産性を向上させることができる。

また、本実施例によれば、略楕円形状の平角導線２８からコイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成された略六角形状の同芯巻コイル１４を成形する過程において、成形対象である平角導線２８の、金型や治具からの着脱を、複数の相違なる非直線形状それぞれの成形工程間で繰り返すことは不要である。このため、成形対象の平角導線２８に、金型や治具からの着脱の繰り返しに起因して傷が付き易くなるのを防止することができ、その結果として、同芯巻コイル１４の品質低下を抑止することができる。

また、本実施例においては、平角導線２８のコイルエンド対応部位での各段の導線の、外側金型４４のフィン６２間及びフィン８４間への進入は、まず、その各段の導線の第二方向Ｙの略中央がフィン６２の隙間６４及びフィン８４の隙間８６に進入することにより開始される。そしてその後、その進入は、第二方向Ｙの略中央から両外側にかけて順にフィン６２間の隙間及びフィン８４間の隙間に進入するように行われる。

かかる構成においては、平角導線２８のコイルエンド対応部位の曲げ加工が、そのコイルエンド対応部位の第二方向Ｙの中央側から両外側に向けて進行する。このため、本実施例によれば、上記した平角導線２８の曲げ加工がコイルエンド対応部位の第二方向Ｙの両外側から中央側に向けて進行する構成と異なり、平角導線２８のコイルエンド対応部位の第二方向Ｙの略中央に所望のクランク形状を形成するうえで余分な導線が集まるのを防止することができる。従って、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６を複数の相違なる非直線形状に成形するうえでその成形精度を向上させることができる。

尚、上記の実施例においては、内側金型４２及び外側金型４４が特許請求の範囲に記載した「金型」に、平角導線２８の、同芯巻コイル１４のコイルエンド部３４，３６に対応するコイルエンド対応部位が特許請求の範囲に記載した「対応部位」に、フィン６２，８４を有する外側金型４４が特許請求の範囲に記載した「フィン状金型」に、加工面４６，５０，５４，５８を有する第１内側金型４２−１、第２内側金型４２−２、第１外側金型４４−１、及び第２外側金型４４−２が特許請求の範囲に記載した「外形成形用金型」に、第１外側金型４４−１及び第２外側金型４４−２が特許請求の範囲に記載した「凹型」、「第１凹型」、及び「第２凹型」に、第１内側金型４２−１及び第２内側金型４２−２が特許請求の範囲に記載した「凸型」、「第１凸型」、及び「第２凸型」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、略楕円形状の平角導線２８からコイルエンド部３４，３６が複数の相違なる非直線形状に形成された略六角形状の同芯巻コイル１４を成形する過程で、第１内側金型４２−１と第１外側金型４４−１とをそれぞれ、互いに接近させてその平角導線２８のリード側コイルエンド対応部位を第一方向Ｘにおいて（内外で）挟むように第一方向Ｘ（通常方向）に向けてストローク移動させ、かつ、第２内側金型４２−２と第２外側金型４４−２とをそれぞれ、互いに接近させてその平角導線２８の反リード側コイルエンド対応部位を第一方向Ｘにおいて（内外で）挟むように第一方向Ｘ（通常方向）に向けてストローク移動させる。また、第１外側金型４４−１と第２外側金型４４−２とを略同時にストローク移動させる。

上記の過程において、第１外側金型４４−１と第２外側金型４４−２とは、移動機構１００，１０６により、互いに接近するように第一方向Ｘの通常方向にストローク移動される。かかるストローク移動がなされると、平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位が、第１外側金型４４−１に取り付けられたフィン６２間及び第２外側金型４４−２に取り付けられたフィン８４間に嵌って曲げ加工されることで、平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位それぞれに対して、各段の導線の第二方向Ｙの略中央のクランク成形が行われると共に、円弧成形が行われる。

上記の如くフィン６２，８４を用いたクランク成形及び円弧成形の際、平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位は、外側のフィンとの摩擦により、互いに接近するように第一方向Ｘの内側に向けて押圧される。このように平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位の押圧がなされると、その平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位に挟まれたスロット対応部位が第二方向Ｙに変形して膨らむおそれがある。

これに対して、上記の実施例においては、移動機構１００，１０６により第１外側金型４４−１と第２外側金型４４−２とが互いに接近するように第一方向Ｘの内側に向けてストローク移動されると共に、略同時に、移動機構１０２，１０４により第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２とが互いに離間するように第一方向Ｘの外側に向けてストローク移動される。

外側金型４４−１，４４−２同士が接近するようにストローク移動される際に内側金型４２−１，４２−２同士が離間するようにストローク移動されれば、その平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位（特に、その第二方向Ｙの略中央）やスロット対応部位（特に、コイルエンド対応部位との境界付近）が内側金型４２−１，４２−２の加工面４６，４７，５０，５１に接触しながらその平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位が互いに離間するように第一方向Ｘの外側に引き伸ばされる。このため、かかる構成によれば、クランク成形時や円弧成形時に平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位に挟まれたスロット対応部位が第二方向Ｙに変形して膨らむのを防止することができる。

ここで、断面矩形状の平角導線２８は、円弧成形開始前は、各段導線の積層方向に向けて湾曲していないので、両側のスロット対応部位の各段の導線が第二方向Ｙに対して水平に保たれたものであるが、円弧成形開始後は、各段導線の積層方向に向けて湾曲するので、両側のスロット対応部位の各段の導線が第二方向Ｙに対して傾いたものとなる。すなわち、断面矩形状の平角導線２８が円弧成形されると、その平角導線２８は、両側のスロット対応部位の各段の導線が第二方向Ｙに対して水平に保たれた状態から、第三方向Ｚ（図中上側）に若干移動すると共に傾いた状態へ変形する。

しかし、平角導線２８の円弧成形の過程で、その開始から完了まで、内側金型４２−１，４２−２が互いに離間するようにすなわち対をなす外側金型４４−１，４４−２に接近するように外側に向けてストローク移動されることが継続するものとすると、以下の不都合が生ずる。具体的には、平角導線２８の上記した円弧成形による変形が、平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位及びスロット対応部位が内側金型４２−１，４２−２の加工面４６，４７，５０，５１に接触しながら第一方向Ｘの外側に引き伸ばされつつ進行する。このため、その変形中に平角導線２８の内周側が、内側金型４２−１，４２−２の加工面４６，４７，５０，５１（特に、平角導線２８のコイルエンド対応部位とスロット対応部位との境界）付近に形成された角部（すなわち、フィン状部８３，９７の角部）に対して、第三方向Ｚに相対移動して擦ることで、平角導線２８の傷付きや被覆剥がれが発生するおそれがある。

図１２は、本発明の変形例である同芯巻コイル１４の成形装置４０による成形手順を表した図を示す。尚、図１２においては、成形装置４０による成形開始から成形終了までの各点（具体的には、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点、及びＥ点）での、平角導線２８の第一方向Ｘの中心或いは第１内側金型４２−１と第２内側金型４２−２との第一方向Ｘの中心をゼロ点とした各金型４２−１，４２−２，４４−１，４４−２のストローク位置、及び、内側金型４２と平角導線２８との位置関係を表した図を示す。また、図１２において、吹き出し線の無い「５０」、「５２」、「５２．５」、「５４」、「１３１」、及び「１３５」はそれぞれ、各金型４２−１，４２−２，４４−１，４４−２のストローク位置を示す。

そこで、本変形例の成形装置４０においては、内側金型４２−１，４２−２が互いに離間するようなすなわち対をなす外側金型４４−１，４４−２に接近するようなストローク移動が開始されて平角導線２８の円弧成形が開始されてから完了するまでの間の中途タイミング（図１２に示すＣ点）で、それらの内側金型４２−１，４２−２が互いに接近するようなすなわち対をなす外側金型４４−１，４４−２から離間するような、通常方向とは反対方向のストローク移動（後退移動）が行われる。尚、上記の如き内側金型４２−１，４２−２の通常方向とは反対方向のストローク移動が行われるときにも、外側金型４４−１，４４−２の互いに接近するような第一方向Ｘへのストローク移動は通常どおり継続されるものとすればよい。

上記した反対方向のストローク移動の移動量は、少なくとも内側金型４２−１，４２−２と平角導線２８との接触が解消されるものであれば十分である。また、上記した反対方向のストローク移動が開始される中途タイミングは、平角導線２８の両側のコイルエンド対応部位に挟まれたスロット対応部位が第二方向Ｙに変形して膨らむのを防止した後、平角導線２８が両側のスロット対応部位の各段の導線が第二方向Ｙに対して水平に保たれた状態から傾いた状態へ変形するタイミングであればよく、更に好ましくは、その平角導線２８の変形が最も生じ易いタイミングであるのがよい。

かかる変形例の構成においては、円弧成形時、平角導線２８が両側のスロット対応部位の各段の導線が第二方向Ｙに対して水平に保たれた状態から第三方向Ｚに移動して傾いた状態へ変形する直前（図１２に示すＢ点のタイミング）に、その平角導線２８の内周側が内側金型４２−１，４２−２の加工面４６，４７，５０，５１付近の角部に対して接触していても、その変形（円弧成形）が行われるとき（図１２に示すＣ点のタイミング）に、図１２のＣ点の断面図に示すように平角導線２８の内周側と内側金型４２−１，４２−２の加工面４６，４７，５０，５１とを互いに離すことができ、平角導線２８の内周側が内側金型４２−１，４２−２の加工面４６，４７，５０，５１付近の角部に対して接触して擦るのを回避させることができる。従って、この変形例の構成によれば、平角導線２８の円弧成形時に、内側金型４２−１，４２−２の角部に擦ることに起因した平角導線２８の傷付きや被覆剥がれを防止することができる。

尚、上記した反対方向のストローク移動は一時的なものであればよい。この場合は、その反対方向のストローク移動が終了した後に、再度、内側金型４２−１，４２−２が互いに離間するようなすなわち対をなす外側金型４４−１，４４−２に接近するような通常方向のストローク移動が行われるものとすればよい。円弧成形において平角導線２８が両側のスロット対応部位の各段の導線が第二方向Ｙに対して水平に保たれた状態から傾いた状態へ変形した後或いはその変形が略完了した後、内側金型４２−１，４２−２の互いに離間するようなすなわち対をなす外側金型４４−１，４４−２に接近するような通常方向のストローク移動が再開されれば、平角導線２８と内側金型４２−１，４２−２とが接触することとなるが、その後はその平角導線２８に円弧成形に伴う変形はほとんど発生しないので、平角導線２８の傷付きや被覆剥がれを防止しつつ、その後のエッジワイズ成形などを適切に行うことが可能となる。

１０ ステータ
１２ ステータコア
１４ ステータコイル（同芯巻コイル）
２８ 平角導線
３０，３２ スロット部
３４，３６ コイルエンド部
４０ 成形装置
４２，４２−１，４２−２ 内側金型
４４，４４−１，４４−２ 外側金型
６２，６２−１，６２−２，８４，８４−１，８４−２ フィン
４６，５０，５４，５８ 加工面
１００，１０２，１０４，１０６ 移動機構
１１０ コントローラ

Claims (16)

1. 所定複数巻数だけ周回された平角導線から、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルを成形する成形方法であって、
   セットされた前記平角導線に対して金型を所定方向にストローク移動させることにより一工程で、前記コイルエンド部を前記複数の相異なる非直線形状に成形し、
   前記平角導線の、前記コイルエンド部に対応する対応部位を、セットされる前記平角導線の周回の積層方向に所定の隙間を介して並んで配置される複数のフィンを有するフィン状金型を用いて、前記所定の隙間に挿入することで前記積層方向に向けて曲げ加工し、かつ、前記フィン状金型と一体構成され、セットされる前記平角導線の前記積層方向に直交する直交方向に向いた加工面を有する外形成形用金型を用いて前記直交方向に向けて曲げ加工し、
   前記平角導線の前記対応部位の曲げ加工を、該対応部位の中央側から両外側に向けて進行させることを特徴とする同芯巻コイルの成形方法。
2. 前記直交方向に向けた曲げ加工は、前記積層方向に向けた曲げ加工が行われた後に行われることを特徴とする請求項１記載の同芯巻コイルの成形方法。
3. 前記コイルエンド部における前記複数の相異なる非直線形状は、該コイルエンド部の略中央に配置されるクランク形状と、該中央を挟んで両側に配置される、円環状に形成される前記ステータコアの円弧に合わせた円弧形状と、を含み、
   前記積層方向に向けた曲げ加工は、前記クランク形状を成形するクランク成形、及び、前記円弧形状を成形する円弧成形であることを特徴とする請求項１又は２記載の同芯巻コイルの成形方法。
4. 前記ステータコアの軸方向両側にある２つの前記コイルエンド部は共に、少なくとも前記クランク形状と前記円弧形状とに成形され、
   該２つの前記コイルエンド部の成形は略同時に進行することを特徴とする請求項３記載の同芯巻コイルの成形方法。
5. 所定複数巻数だけ周回された平角導線から、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に形成される同芯巻コイルを成形する成形装置であって、
   セットされる前記平角導線の周回の積層方向に所定の隙間を介して並んで配置される複数のフィンを有し、前記平角導線の、前記コイルエンド部に対応する対応部位を前記隙間に挿入することで前記積層方向に向けて曲げ加工するフィン状金型と、
   前記フィン状金型と一体構成され、セットされる前記平角導線の前記積層方向に直交する直交方向に向いた加工面を有し、前記平角導線の前記対応部位を前記直交方向に向けて曲げ加工する外形成形用金型と、
   前記フィン状金型及び前記外形成形用金型を、セットされた前記平角導線に対して所定方向にストローク移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記平角導線の前記対応部位の曲げ加工を、該対応部位の中央側から両外側に向けて進行させることを特徴とする同芯巻コイルの成形装置。
6. 前記フィン状金型が前記平角導線の前記対応部位を前記積層方向に向けて曲げ加工した後に、前記外形成形用金型が前記平角導線の前記対応部位を前記直交方向に向けて曲げ加工することを特徴とする請求項５記載の同芯巻コイルの成形装置。
7. 前記フィン状金型は、前記平角導線の前記対応部位の略中央をクランク形状に成形すると共に、該中央を挟んだ両側を円環状に形成される前記ステータコアの円弧に合わせて円弧形状に成形することを特徴とする請求項５又は６記載の同芯巻コイルの成形装置。
8. 前記フィン状金型は、前記ステータコアの軸方向両側にある２つの前記コイルエンド部を共に、少なくとも前記クランク形状と前記円弧形状とに成形し、該２つの前記コイルエンド部の成形を略同時に進行させることを特徴とする請求項７記載の同芯巻コイルの成形装置。
9. 前記積層方向に並んで配置される前記フィンの数が、前記平角導線の、該フィンを用いて前記積層方向に向けて曲げ加工される部位の積層段数よりも“１”だけ多いことを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項記載の同芯巻コイルの成形装置。
10. 複数の前記フィンは、該フィン間隙間が前記同芯巻コイルの前記積層方向に積層される複数の導線を転写した形状に形成されるように、それぞれ前記ステータコアの円弧に合わせた円弧形状に湾曲して互いに同芯上に配置されることを特徴とする請求項５乃至９の何れか一項記載の同芯巻コイルの成形装置。
11. 前記フィン状金型は、前記フィンの、テーパ状に形成された先端のテーパ面を利用して、前記平角導線の前記対応部位を前記積層方向に向けて曲げ加工することを特徴とする請求項５乃至１０の何れか一項記載の同芯巻コイルの成形装置。
12. 前記外形成形用金型は、前記平角導線の前記対応部位を前記直交方向に向けてエッジワイズ成形することを特徴とする請求項５乃至１１の何れか一項記載の同芯巻コイルの成形装置。
13. 前記外形成形用金型は、前記平角導線の周回外側に配置され、前記同芯巻コイルの前記コイルエンド部の形状を模して形成された第１及び第２凹型と、前記平角導線の周回内側に配置され、前記第１及び第２凹型と対をなす、前記同芯巻コイルの前記コイルエンド部の形状を模して形成された第１及び第２凸型とであり、
    前記フィン状金型は、複数の前記フィンが前記第１凹型及び前記第２凹型のそれぞれに一体構成された金型であることを特徴とする請求項５乃至１２の何れか一項記載の同芯巻コイルの成形装置。
14. 前記移動機構は、前記同芯巻コイルの一方側の前記コイルエンド部の形状を模して形成された対をなす前記第１凹型と前記第１凸型とをそれぞれ、セットされた前記平角導線の一方側の前記対応部位を挟むように相対する方向にストローク移動させると共に、前記同芯巻コイルの他方側の前記コイルエンド部の形状を模して形成された対をなす前記第２凹型と前記第２凸型とをそれぞれ、セットされた前記平角導線の他方側の前記対応部位を挟むように相対する方向にストローク移動させることを特徴とする請求項１３記載の同芯巻コイルの成形装置。
15. 前記移動機構による前記第１凹型及び前記第１凸型のストローク移動並びに前記第２凹型及び前記第２凸型のストローク移動が開始されることにより前記平角導線の前記対応部位の前記積層方向に向けた曲げ成形が開始された後、該曲げ成形が完了するまでの中途タイミングで、前記移動機構は、前記第１凸型及び前記第２凸型のみをそれぞれ、前記平角導線と非接触とすべく、前記ストローク移動が開始された際の方向とは反対方向にストローク移動させることを特徴とする請求項１４記載の同芯巻コイルの成形装置。
16. 前記移動機構は、前記フィン状金型及び前記外形成形用金型を、セットされた前記平角導線の両側の前記対応部位を結ぶ方向にストローク移動させることを特徴とする請求項５乃至１５の何れか一項記載の同芯巻コイルの成形装置。

Images