JP6166046B2 - セグメント製造方法、及びセグメント製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの固定子などに用いる平角導体を用いてコイルの製造方法に関し、詳しくは固定子コアに挿入する略Ｕ字形のセグメントと呼ばれるコイルを形成する平角導体を所定の形状に形成するにあたり、安価でより精度良く形成する技術に関する。

近年、環境問題に鑑みて自動車に駆動用のモータを搭載するケースが多くなってきている。車載される駆動用のモータは、車両を動かす為に大出力でかつ車載されるために省スペースであることが望ましい。特にハイブリッド車はエンジンと駆動用モータをエンジンルームの中に納める必要があるため、モータの小型化の要請が高い。モータの出力を向上させるためにはモータに用いるコイルの断面積を増やすと共に、固定子の占積率を高める方法が模索されている。一方、モータの小型化に関しては様々なアプローチで小型化が検討されている。

固定子のコイルの断面積を増やす手法としては、平角導体を用いて巻回しコイルを形成する手法が提案されている。矩形断面を有する平角導体を用いたコイルを形成することで、矩形形状のスロット内にコイルの一部を納めた際に円形断面を有する導体を用いた場合より空隙率を低くすることができ、結果的に占積率を高めることが可能となるためである。また、平角導体を用いたセグメントコイル方式で固定子を形成する場合、鉄損や銅損等を減少させるのに有利であることが分かっている。しかしながら、平角導体を用いてのセグメント形成はその加工方法が少々困難であり、加工方法の簡略化が切望されている。

特許文献１に、回転電機のコイル用のセグメントの形成装置、セグメントの形成方法及びそれを用いたセグメントに関する技術が開示されている。平角導体よりセグメントを形成するにあたり、セグメントのクランク部及び湾曲部を形成する一対の第１成形型と、クランク部及び肩部を形成する一対の第２成形型と、第２成形型と対となり肩部を成形する２つの成形ローラと、を備え、第１成形型で平角導体を挟むことにより湾曲部及びクランク部を形成した後、第２成形型で平角導体を挟むことによりクランク部を更に変形させ、その後、成形ローラで平角導体を第２形成型に押し付けるようにしてセグメントを形成する。こうすることで平角導体のスプリングバック効果を考慮した曲げ加工を実現することが出来る。

特開２００４−２９７８６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術を用いてセグメントを製造する場合には以下に説明する課題があると考えられる。

特許文献１の手法では複数の型を用いてセグメントを形成している。そして、第１形成型と第２形成型及び成形ローラでは型を駆動する方向が異なるため、それぞれの型に駆動機構が必要となる。また、第１成形型で成形する第１工程と、第２成形型で成形する第２工程と、肩部を形成する第３工程を要し、第１工程と第２工程の合間に型開放を必要とする。つまり、第１成形型で成形した後に第１成形型が退避し、その後に第２成形型で成形を行い、その状態で成形ローラを用いてセグメントを折り曲げているため、第１成形型が型開放する間第２成形型が動くことが出来ず、リードタイムの短縮が困難となる。したがって、セグメントの生産コストを削減する事が困難であると予想される。

また、１つの固定子には複数種類のセグメントを必要とする。この為、製造工程にあっては型の段取り換えは必須である。ところが、型の段取り換えは手間と時間を必要とする。特許文献１の技術では、製造ラインに製造するセグメントの数と同じだけ段取り替えを必要とする。このため、製品を製造するリードタイムが長くなる。また、セグメント製造にあたって複数の型を要するので、コストに大きく影響すると予想される。

また、前述したように固定子の小型化、高出力化の需要は高く、セグメントコイルを用いた固定子の場合、セグメントの本数を増やす、或いはセグメントの断面積を増やすことで高出力化を図る事になる。しかし、コイルエンドの小型化の要求によりセグメント形状がより複雑化し、セグメントの使用本数が増えれば、この傾向はより顕著になると考えられる。このため、セグメント形成工程における生産コストの低減は切望されている。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために、セグメントの形成工程を削減可能なセグメント製造方法及びセグメント製造装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様によるセグメント製造方法は、以下のような特徴を有する。

（１）成形型を用いて平角導体を曲げ加工し、コイルエンドに円弧形状部、クランク形状部及び凸形状部を有するセグメントを製造するセグメント製造方法において、前記成形型は第１成形型と第２成形型を含み、前記第１成形型と前記第２成形型とで前記平角導体の有する外周面のうち少なくとも２面を拘束しながら前記クランク形状部を形成し、前記円弧形状部及び前記凸形状部を形成すること、を特徴とする。

上記（１）に記載の態様により、第１成形型と第２成形型を用いて円弧形状部、クランク形状部及び凸形状部を型開放することなく、平角導体の外周面のうち少なくとも２面を、第１成形型及び第２成形型で拘束し続けながら形成する。この結果、平角導体は型により連続的に塑性変形されることで、クランク形状部が形成され、円弧形状部及び凸形状部が形成される。この様な手法を採ることにより、例えば円弧形状部の形成にあたっては円弧の径方向に型を押し付けて成形し、その後、型を開放してクランク形状部を成形する型でクランク形状部を形成するといった、型開放を必要とする手法に比べて、製造に必要なサイクルタイムを短縮することが可能となる。

また、クランク形状部、円弧形状部及び凸形状部をそれぞれ別の工程で形成する場合には、型締め、型開放、平角導体の掴み変え、移載、といった工程が必要となる為、第１成形型と第２成形型とを用いて連続的にクランク形状部、円弧形状部及び凸形状部を形成できることで、大幅に手順を短縮できることになる。この結果、セグメントの形成工程の短縮と、リードタイムの削減に貢献することができ、セグメントのコストダウンに貢献することが出来る。更に、クランク形状部を最初に形成することで、第１成形型と第２成形型との間で平角導体が位置決めされて、加工によるバラツキが抑えられ、形状精度を向上させることが可能となる。

（２）（１）に記載のセグメント製造方法において、前記円弧形状部を形成する円弧形状部成形面及び前記クランク形状部を形成するクランク形状部成形面は、前記第１成形型の移動方向に沿って備えられ、前記第１成形型及び前記第２成形型に形成される前記クランク形状部成形面で、前記円弧形状部の一部をフラットワイズ方向にクランクさせて、前記クランク形状部を形成し、前記第１成形型及び前記第２成形型に形成される前記円弧形状部成形面で、前記平角導体をフラットワイズ方向に湾曲させて、前記円弧形状部を形成し、前記第１成形型及び前記第２成形型に形成される凸形状部成形面で、前記平角導体をエッジワイズ方向に変形させて、前記凸形状部を形成すること、を特徴とする。

上記（２）に記載の態様により、クランク形状部成形面及び円弧形状部成形面が、第１成形型の移動方向に沿って形成されていることで、平角導体を成形型により連続的に塑性変形させて円弧形状部及びクランク形状部を形成することができる。例えば円弧形状部成形面は連続的に曲面が変化する形状であり、第１成形型に対して第２成形型が対向する位置に配置されていれば、第１成形型の円弧形状部成形面と第２成形型の円弧形状部成形面とで平角導体を挟んだ状態で、第１成形型を第２成形型に対して移動させることで、平角導体をフラットワイズ方向に湾曲させる加工が可能となる。

このように円弧形状部成形面及びクランク形状部成形面を用いて平角導体を連続的に塑性変形させることで、セグメントに生じるスプリングバックの量を少なくすることが出来ることを出願人は確認している。セグメントに生じるスプリングバックの量を少なくすることは、セグメントの形状精度を向上させることに繋がる。

（３）（１）または（２）に記載のセグメント製造方法において、肩部形成型を前記成形型の側面に沿って移動し、前記平角導体を曲げ加工すること、を特徴とする。

上記（３）に記載の態様により、肩部形成型を成形型の側面に沿って移動することで、成形型の側面を基準にセグメントの肩部が形成できる。また、第１成形型及び第２成形型に平角導体を保持した状態で肩部を形成することが可能となる。このため、セグメントを成形時にセグメントの持ち替えが発生せず、セグメントに形成される肩部の形状精度が向上する。

また、前記目的を達成するために、本発明の一態様によるセグメント製造装置は、以下のような特徴を有する。

（４）平角導体を曲げ加工しセグメントの円弧形状部、クランク形状部及び凸形状部を成形する成形型を有するセグメント製造装置において、前記成形型は、前記クランク形状部を形成するクランク形状部成形面と、前記円弧形状部を形成する円弧形状部成形面と、前記凸形状部を形成する凸形状部成形面と、を順に連続した面として備える第１成形型と、前記セグメントの曲げ内周側を支持する第１支持面と、側面を支持する第２支持面とを備える第２成形型と、を備え、前記第１成形型は前記第２成形型に対して、近接し重なるように移動することで前記平角導体を所定の形状に成形し、前記第１成形型に備えられる、前記クランク形状部成形面が前記第１成形型側に配置されたこと、を特徴とする。

上記（４）に記載の態様により、第１成形型に連続した面として備えるクランク形状成形面と円弧形状部成形面と凸形状成形面を用いて平角導体を逐次成型することが可能である。この結果、例えば円弧形状部の形成にあたっては円弧の径方向に型を押し付けて成形し、その後、型を開放してクランク形状部を成形する型でクランク形状部を形成するといった、型開放を必要とする手法に比べて、製造に必要なサイクルタイムを短縮することが可能となる。更に、クランク形状部を最初に形成することで、第１成形型と第２成形型との間で平角導体が位置決めされて、加工によるバラツキが抑えられ、形状精度を向上させることが可能となる。

（５）（４）に記載のセグメント製造装置において、前記第１成形型と前記第２成形型の側面に沿って移動し、前記平角導体の曲げ加工をする肩部形成型を備えること、を特徴とする。

上記（５）に記載の態様により、肩部形成型を成形型の側面に沿って移動することで、成形型の側面を基準にセグメントの肩部を形成することができる。また、第１成形型及び第２成形型に平角導体を保持した状態で肩部を形成することが可能となる。このため、セグメントを成形時にセグメントの持ち替えが発生せず、セグメントに形成される肩部の形状精度が向上する。

本実施形態の、セグメントの平面図である。 本実施形態の、平角導体の斜視図である。 本実施形態の、円弧部形成状態の平角導体の斜視図である。 本実施形態の、ランク部形成状態の平角導体の斜視図である。 本実施形態の、凸部形成状態の平角導体の斜視図である。 本実施形態の、肩部形成状態の平角導体の斜視図である。 本実施形態の、固定子コアにセグメントを挿入した固定子の斜視図である。 本実施形態の、セグメント形成型の上面視図である。 本実施形態の、セグメント形成型の正面図である。 本実施形態の、セグメント形成型の側面図である。 本実施形態の、第１成形型の上面視図である。 本実施形態の、第１成形型の正面図である。 本実施形態の、第１成形型の側面図である。 本実施形態の、第２成形型の上面視図である。 本実施形態の、第２成形型の側面図である。 本実施形態の、第２成形型の平面図である。 本実施形態の、肩部形成工程の様子を示す平面図である。 本実施形態の、成形した肩部の拡大図である。 本実施形態の、クランク部形成時のセグメント形成型の断面図である。 本実施形態の、円弧部形成時のセグメント形成型の断面図である。

まず、本発明の実施形態について、参考となる図面を用いて説明する。なお、用いられている図面の詳細部分は説明の都合上簡略化している。

図１に、本実施形態のセグメントＳｇの平面図を示す。図２に、平角導体Ｄの斜視図を示す。図３に、円弧部形成状態の平角導体Ｄの斜視図を示す。図４に、クランク部形成状態の平角導体Ｄを斜視図に示す。図５に、凸部形成状態の平角導体Ｄを斜視図に示す。図６に、肩部形成状態の平角導体Ｄの斜視図を示す。セグメントＳｇは、図１に示す形状の他に若干形状が異なるものが複数必要となる。ただし、複数種類のセグメントＳｇはそれぞれ類似形状であり、形成過程はほぼ同じなので説明を省略する。

セグメントＳｇは図２に示すような平角導体Ｄを用いて形成される。平角導体Ｄは、矩形断面を有する銅等の導電性の高い金属を用いた線材であり、その周囲には、セグメントＳｇと後述の図７に示す固定子コア２０との絶縁性を確保するために必要なエナメル等の絶縁性被覆が施されている。なお、前述したように固定子コア２０に用いられるセグメントＳｇは複数種類必要であり、そのために平角導体Ｄの長さも複数種類必要となる。よって、明細書中では、必要な長さを有した矩形断面を有する導線を平角導体Ｄと呼ぶこととする。

セグメントＳｇは、固定子コア２０に挿入された後に他のセグメントＳｇの端部と接合されるリード部Ｓ１と、固定子コアの有するスロット内に配置されるスロット内導線部Ｓ２と、固定子１０のコイルエンドに配置される斜辺部Ｓ３と、セグメントＳｇ同士のレーンチェンジの為に形成されるクランク部Ｓ４と、図１に示される様に斜辺部Ｓ３から固定子１０の軸方向に突出するように形成される凸形状部Ｓ５と、斜辺部Ｓ３よりスロット内導線部Ｓ２に繋がる部分でエッジワイズ曲げ加工された肩部Ｓ６とを有する。

そして、セグメントＳｇのリード部Ｓ１には、第１リード部Ｓ１１と第２リード部Ｓ１２とが備えられる。スロット内導線部Ｓ２には、第１スロット内導線部Ｓ２１と第２スロット内導線部Ｓ２２とが備えられる。斜辺部Ｓ３には、第１斜辺部Ｓ３１と第２斜辺部Ｓ３２とが備えられる。肩部Ｓ６には、第１肩部Ｓ６１と第２肩部Ｓ６２とが備えられる。これらは便宜上第１と第２とで呼び分けているが、本質的な構造は同じである。

セグメントＳｇは上記構成であり、固定子１０に配置するため複数種類、複数本が用意される。例えば、４８スロットで８層の固定子１０には、セグメントＳｇは、８〜１０種類程度の形状違いのものが３８４本用意される。ここで層とは、固定子コア２０のスロット１２に挿入されるセグメントＳｇの順番の事を指す。基本的には挿入される層でセグメントＳｇの形状は異なり、また、固定子コア２０の最内周の層と最外周の層には、複数種類のセグメントＳｇが用意される場合がある。

図７に、固定子コア２０にセグメントＳｇを挿入した固定子１０の斜視図を示す。セグメントＳｇは、籠状に組み合わされた状態でセグメントユニットＳＵとなり、固定子コア２０の内周に形成されたスロット１２に挿入される。その後、リード部Ｓ１部分を捻り成形されて第１リード部Ｓ１１と第２リード部Ｓ１２とが溶接されることで図示しないセグメントコイルとなる。

次に、セグメントＳｇの形成過程について説明を行う。図８に、セグメント形成型１００の上面視図を示す。図９に、セグメント形成型１００の正面図を示す。図１０に、セグメント形成型１００の側面図を示す。セグメント形成型１００は、図示しない稼働機構に接続された可動型となる第１成形型Ｍ１と、固定型となる第２成形型Ｍ２よりなる。図１１に、第１成形型Ｍ１の上面視図を示す。図１２に、第１成形型Ｍ１の正面図を示す。図１３に、第１成形型Ｍ１の側面図を示す。可動型である第１成形型Ｍ１には、セグメント成形面１１０を備えている。セグメント成形面１１０には、クランク成形面１１１とＲ成形面１１２と凸形状部成形面１１３とセグメント外周支持面１１４とが設けられている。クランク成形面１１１は、図６に示すクランク部Ｓ４を成形する面である。Ｒ成形面１１２は斜辺部Ｓ３を湾曲した形状に成形する面である。凸形状部成形面１１３は、凸形状部Ｓ５を形成する面である。

クランク成形面１１１、Ｒ成形面１１２、及び凸形状部成形面１１３は、中心側に向けて凹んだ形状となっており、クランク成形面１１１、Ｒ成形面１１２及び凸形状部成形面１１３は、セグメントＳｇの外周側側面に当接する。また、セグメント成形面１１０にはセグメント外周支持面１１４が備えられ、セグメントＳｇの上面に当接する。図１４に、第２成形型Ｍ２の上面視図を示す。図１５に、第２成形型Ｍ２の側面図を示す。図１６に、第２成形型Ｍ２の平面図を示す。固定型である第２成形型Ｍ２は、セグメントＳｇの側面が当接するセグメント第１支持面１２１と、セグメントＳｇの内面側が当接するセグメント第２支持面１２２とを有する。したがって、図９等に示すように、平角導体Ｄを第２成形型Ｍ２上に配置して、第１成形型Ｍ１を第２成形型Ｍ２に近接させ、所定の圧力を掛けながら逐次成形することで、平角導体ＤをセグメントＳｇの形状に形成する。

次に、平角導体Ｄの形成過程を説明する。まず、第１工程でクランク部Ｓ４を形成する。図２に、説明するような所定の長さに切断された平角導体Ｄを、第２成形型Ｍ２に配置された第１成形型Ｍ１のクランク成形面１１１を押し付けながら連続的に力を加えることで、図３に示すようなクランク部Ｓ４が形成されたクランク部成形体Ｓｇａ１を形成する。クランク部Ｓ４は、平角導体Ｄの中央辺りに形成され、平角導体Ｄのフラットワイズ方向に平角導体Ｄの厚み程度の段差ができる様に形成されている。

次に、第２工程でＲ形成を行う。図４に示すＲ部成形体Ｓｇａ２は、クランク部成形体Ｓｇａ１を用いて成形される。Ｒ部成形体Ｓｇａ２は、クランク部成形体Ｓｇａ１にＲ成形面１１２を連続的に当接させることによってクランク部Ｓ４を挟んだ両側に円弧部Ｓａ１を形成することで、図４に示すような形状となる。図４に示すように、クランク部Ｓ４を中心にしてフラットワイズ方向に円弧を描くように曲げられている。

次に、第３工程で凸部形成を行う。図５に示す凸部成形体Ｓｇａ３は、Ｒ部成形体Ｓｇａ２を用いて形成される。凸形状部Ｓ５は、Ｒ部成形体Ｓｇａ２に第１成形型Ｍ１の凸形状部成形面１１３を連続的に当接させ、最終的に第１成形型Ｍ１のセグメント外周支持面１１４と第２成形型Ｍ２のセグメント第２支持面１２２とで挟まれることで、図５に示すような凸部成形体Ｓｇａ３の形状に形成される。

次に、第４工程で肩部成形を行う。図１７に、肩部形成工程の様子を平面図に示す。図１８に、成形した肩部Ｓ６の拡大図を示す。肩部形成ローラＭ３は、第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２の側面を通過するように配置されており、形成ローラ１３１の成形面１３２で凸部成形体Ｓｇａ３の外周面を押圧ながら平角導体Ｄのエッジワイズ方向に第２成形型Ｍ２のセグメント第２支持面１２２に沿って曲げる。ここで、第２成形型Ｍ２のセグメント第２支持面１２２面は、図１８に示すように角度θだけ内側に形成されている。角度θは凡そ０．８〜２°程度に設定されており、凸部成形体Ｓｇａ３をエッジワイズ曲げ加工した際のスプリングバックを考慮している。このように凸部成形体Ｓｇａ３を、肩部形成ローラＭ３を用いて肩部Ｓ６を形成する。この結果、平角導体Ｄは図６に示すようなセグメントＳｇの状態となる。なお、第１肩部Ｓ６１及び第２肩部Ｓ６２は角度θによって、適切な位置に曲げられている。

セグメントＳｇの形状が出来上がった段階で、肩部形成ローラＭ３と第１成形型Ｍ１は退避し、一方で、搬出ガイドがリード部Ｓ１の先端側からセグメントＳｇを押し上げるようにして、第２成形型Ｍ２からセグメントＳｇを離型する。この後、セグメント形成型１００からセグメントＳｇは払い出される。セグメントＳｇ払い出しの際には、図示しない払い出しガイドをセグメントＳｇのリード部Ｓ１先端側から突き上げるようにして当接させる。払い出しガイドに斜面を付けておけばセグメントＳｇを浮かせる角度を変更し、払い出し性を向上させることが可能である。

本実施形態のセグメントＳｇ製造方法は上記構成であるので、以下に示すような作用及び効果を奏する。

まず、本実施形態の効果としてセグメントの形成工程を削減可能である点が挙げられる。本実施形態のセグメント製造方法は、成形型を用いて平角導体Ｄを曲げ加工し、コイルエンドに円弧部Ｓａ１、クランク部Ｓ４及び凸形状部Ｓ５を有するセグメントＳｇを製造するセグメント製造方法において、セグメント形成型１００は第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２を含み、第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２とで平角導体Ｄの有する外周面のうち少なくとも２面を拘束しながらクランク部Ｓ４を形成し、円弧部Ｓａ１及び凸形状部Ｓ５を形成する。

平角導体ＤをセグメントＳｇに形成するに辺り、第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２とで拘束しながら連続的に逐次成形を行う。クランク成形面１１１によってクランク部Ｓ４が形成され、Ｒ成形面１１２によって円弧部Ｓａ１が形成され、凸形状部成形面１１３及びセグメント外周支持面１１４と、セグメント第２支持面１２２によって凸形状部Ｓ５が形成される。これにより、それぞれの部分を成型するにあたり、複数の型を用いて型締め、型開放、移載、を繰り返す手間が省けるので、製造時に必要なサイクルタイムの短縮を図る事が可能となる。

また、必要な型が１種類につき第１成形型Ｍ１、第２成形型Ｍ２及び肩部形成ローラＭ３の３種類となり、肩部形成ローラＭ３は兼用できることから、コイルエンドに円弧部Ｓａ１、クランク部Ｓ４、凸形状部Ｓ５、及び肩部Ｓ６を、それぞれ別の型を用いて形成する場合に比べて型数の削減が可能となる。図６に示すセグメントＳｇは３次元形状であるため、従来の考え方により平面形状の金型を使用して、平角導体Ｄに対して２次元形状の加工を繰り返して成型をすると、凸成形、肩部成形、円弧Ｒ成形、クランク成形の４工程必要となると考えられる。それぞれに最低限２つの金型を用意するとして８つの金型が必要となる計算になる。一方、本実施例では３種類４つの金型で済むため、セグメントＳｇのコストダウンに貢献できる。

また、クランク部Ｓ４を最初に形成することで、平角導体Ｄの位置ズレを極力抑え、形状精度を向上させることが可能となる。図１９に、クランク部形成時のセグメント形成型１００の断面図を示す。図２０に、円弧部形成時のセグメント形成型１００の断面図を示す。前述した通り第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２とで平角導体Ｄの成形を行う場合、図１９に示すようにクランク成形面１１１が、第２成形型Ｍ２に対して押し付けられるように移動する。これは、クランク成形面１１１が第１成形型Ｍ１の進行方向に対して傾斜するように形成されているために、平角導体Ｄを保持しつつ第２成形型Ｍ２側に押し付けながら変形させることを可能としている。

こうすることで、平角導体Ｄに形成されるクランク部Ｓ４が、位置決めの効果を果たす。具体的には、図２０に示すようにクランク部Ｓ４に続いて加工する円弧部Ｓａ１は、第１成形型Ｍ１のＲ成形面１１２によって形成される。この際に、クランク部Ｓ４を中心にして平角導体ＤがＲ成形面１１２により少しずつ円弧部Ｓａ１が形成される逐次成形が行われる。このように、平角導体Ｄにクランク部Ｓ４が先にして形成されることで、平角導体Ｄの中央が第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２とで保持され、その後連続的に行われる加工についても平角導体Ｄ（クランク部成形体Ｓｇａ１、Ｒ部成形体Ｓｇａ２、凸部成形体Ｓｇａ３）が左右どちらかに移動してしまうのを防ぐことができる。このことが、セグメントＳｇの形状精度を高めることに繋がる。

また、クランク成形面１１１、Ｒ成形面１１２及び凸形状部成形面１１３が連続する面で形成され、平角導体Ｄを逐次成形するので、平角導体Ｄは第１成形型Ｍ１及び第２成形型Ｍ２によって連続的に塑性変形が行われる。その結果、セグメントＳｇの成形時点でスプリングバックを生じにくいという効果が得られる。図１７及び図１８を用いて説明しているが、肩部Ｓ６形成の際には平角導体Ｄ（凸部成形体Ｓｇａ３）を単純曲げ加工する必要がある。この様に平角導体Ｄを曲げ加工すると、用いる材質や線の太さなどにも影響されるがスプリングバックを生じることになる。これは平角導体Ｄが塑性変形する際に弾性域の変形を含むからであり、金属加工を行う以上避けられない。

よって、単純な型加工で平角導体Ｄを曲げ加工すると、図１８に示す第２成形型Ｍ２のセグメント第２支持面１２２に付けられた角度θのような、スプリングバックを考慮した型形状にする必要がある。ただし、スプリングバック量は条件次第で変化する可能性があるので、セグメントＳｇの形状精度を上げる為には不利に働く。一方で、第１成形型Ｍ１及び第２成形型Ｍ２を用いた逐次成型を行うと、連続的に少量ずつ塑性変形が行われるためにスプリングバックが生じにくい。よって、より精度の高いセグメントＳｇの曲げ加工が可能となる。

以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。例えば、セグメントＳｇの形状は図１に示しているが、実際には複数種類のセグメントＳｇを作る必要があり、斜辺部Ｓ３の長さやリード部Ｓ１の長さが異なる。よって、セグメントＳｇの形状に限定されるものではない。また、第１成形型Ｍ１と第２成形型Ｍ２、及び肩部形成ローラＭ３とでセグメント形成型１００を構成しているが、必要に応じて移動型などを増やす事を妨げない。ただ、型数が増えればセグメントＳｇのコストアップに繋がるため、型数は少ない方が望ましい。

１０ 固定子
１２ スロット
２０ 固定子コア
１００ セグメント形成型
１１０ セグメント成形面
１１１ クランク成形面
１１２ Ｒ成形面
１１３ 凸形状部成形面
１１４ セグメント外周支持面
１２１ セグメント第１支持面
１２２ セグメント第２支持面
１３１ 形成ローラ
１３２ 成形面
Ｄ 平角導体
Ｍ１ 第１成形型
Ｍ２ 第２成形型
Ｍ３ 肩部形成ローラ
Ｓ１ リード部
Ｓ２ スロット内導線部
Ｓ３ 斜辺部
Ｓ４ クランク部
Ｓ５ 凸形状部
Ｓ６ 肩部
ＳＵ セグメントユニット
Ｓｇ セグメント

Claims (6)

1. 成形型を用いて平角導体を曲げ加工し、コイルエンドに円弧形状部、クランク形状部及び凸形状部を有するセグメントを製造するセグメント製造方法において、
   前記成形型は第１成形型と第２成形型を含み、
   前記円弧形状部を形成する円弧形状部成形面及び前記クランク形状部を形成するクランク形状部成形面は、前記第１成形型の移動方向に沿って備えられ、
   前記第１成形型及び前記第２成形型に形成される前記クランク形状部成形面で、前記平角導体の有する外周面のうち少なくとも２面を拘束しながら、前記円弧形状部の一部をフラットワイズ方向にクランクさせて、前記クランク形状部を形成し、
   その後、前記第１成形型及び前記第２成形型に形成される前記円弧形状部成形面で、前記平角導体をフラットワイズ方向に湾曲させて、前記円弧形状部を形成し、及び前記第１成形型及び前記第２成形型に形成される凸形状部成形面で、前記平角導体をエッジワイズ方向に変形させて、前記凸形状部を形成すること、
   を特徴とするセグメント製造方法。
2. 請求項１に記載のセグメント製造方法において、
   肩部形成型を前記成形型の側面に沿って移動し、前記平角導体を曲げ加工すること、
   を特徴とするセグメント製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のセグメント製造方法において、
   前記第１成形型に備えられる前記クランク形状部成形面は、前記第１成形型の進行方向に対して傾斜するように形成され、
   前記平角導体を前記第２成形型側に押し付けながら変形させること、
   を特徴とするセグメント製造方法。
4. 平角導体を曲げ加工しセグメントの円弧形状部、クランク形状部及び凸形状部を成形する成形型を有するセグメント製造装置において、
   前記成形型は、
   前記クランク形状部を形成するクランク形状部成形面と、前記円弧形状部を形成する円弧形状部成形面と、前記凸形状部を形成する凸形状部成形面と、を順に連続した面として備える第１成形型と、
   前記セグメントの曲げ内周側を支持する第１支持面と、側面を支持する第２支持面とを備える第２成形型と、を備え、
   前記第１成形型は前記第２成形型に対して、近接し重なるように移動することで前記平角導体をクランク形状部の形成した後に円弧形状部及び凸型形状部を成形し、
   前記第１成形型に備えられる、前記クランク形状部成形面が前記第１成形型側に配置されたこと、
   を特徴とするセグメント製造装置。
5. 請求項４に記載のセグメント製造装置において、
   前記第１成形型と前記第２成形型の側面に沿って移動し、前記平角導体の曲げ加工をする肩部形成型を備えること、
   を特徴とするセグメント製造装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載のセグメント製造装置において、
   前記第１成形型に備えられる前記クランク形状部成形面は、前記第１成形型の進行方向に対して傾斜するように形成されること、
   を特徴とするセグメント製造装置。