JPH06261505A

JPH06261505A - 亀甲形コイルの成形方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06261505A
Application number: JP4638493A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sano; 博之佐野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】原形コイルから亀甲形コイルを成形するにあ
たり、湾曲状のコイルエンド部の成形精度及び成形作業
の能率を向上させる。【構成】旋回ブロック４３は、θ軸シリンダによりＺ
軸方向に延びる回動軸Ｋを中心に自在に回動され、ま
た、Ｚ軸シリンダ，Ｘ軸シリンダ，Ｙ軸シリンダの駆動
により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に自在に移動される。旋
回ブロック４３に、出没シリンダ５０により出没移動さ
れる成形治具４５を突出量Ｍを調整可能に設ける。コイ
ルエンド部成形工程は、中間形状とされた原形コイル５
のループ部２の上下両側部分に、その複数箇所に対し
て、成形治具４５を湾曲半径方向から順次押付けること
により行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湾曲状のコイルエンド
部の成形を精度良く行うことができる亀甲形コイルの成
形方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、亀甲形コイル１は、図１４に示
すように、両端のループ部２と、コイル辺となる一対の
直線部３と、前記各ループ部２の両側に位置する湾曲状
のコイルエンド部４とを有した形状を備えており、素線
５ａ（図１７参照）を例えばなまこ形（丸みを帯びた等
脚台形状）に巻回した原形コイル５（図１６参照）を成
形して得られる。

【０００３】また、成形された亀甲形コイル１には、図
１５に示すようにマイカテープ等の絶縁テープ６が螺旋
状に巻回され（以下、この絶縁テープ６が巻回された亀
甲形コイル１を「白コイル７」という）、この後、この
白コイル７が、図１８及び図１９に示すように固定子鉄
心８のスロット９に挿入される。この際、亀甲形コイル
１（白コイル７）の形状、特にコイルエンド部４の形状
が不揃いであると、隣接するコイルエンド部４同士が相
互に干渉して挿入不能になる虞れがあり、コイルエンド
部４の成形を精度良く行う必要がある。

【０００４】而して、特開平２−２１９４４１号公報に
示された従来のコイル成形装置による成形方法では、ま
ず、図２０（ａ）に示すように、原形コイル５のループ
部２及び直線部３に相当する部位をクランプし、両直線
部３を図で上下両側方向に引き広げることが行われる。
そして、図２０（ｂ）に示すように、コイルエンド成形
治具１０を、図示しないＺ軸シリンダによってコイルエ
ンド部４に相当する部位に対向させた後、図示しないＸ
軸シリンダによって矢印Ａ方向に移動させ、２個の突部
１０ａ，１０ｂをそのコイルエンド部４相当部位に押付
け、以て、湾曲状に成形するようにしている。

【０００５】この後、図２０（ｃ）に示すように、上下
の直線部３を回転方向（矢印Ｂ，Ｃ方向）に変形させる
と共に、ループ部２を矢印Ｄ方向に移動させ、最後に、
図２０（ｄ）に示すように、作業者がコイルエンド部４
に木片、プラスチック片等の治具１１を宛がい、その上
から木ハンマ１２等で叩いて、コイルエンド部４を局部
的に修正する作業を行うことにより、亀甲形コイル１の
成形が完了するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の亀甲形コイ
ル１の成形方法では、図２０（ｂ）に示すようなコイル
エンド部４部分を湾曲状に成形する際に、成形治具１０
をコイルエンド部４部分の一部に対して一方向（矢印Ａ
方向）にしか押付けていないため、この工程だけではな
めらかな湾曲状とはならなかった。そのため、最終的に
は、作業者による形状の修正作業が必要となっていた。

【０００７】ところが、図２０（ｄ）に示したような、
コイルエンド部４部分に治具１１を宛がいその上から木
ハンマ１２で叩く手作業は、非常に手間がかかって成形
作業の能率が悪く、しかも、熟練した作業者による修正
作業であっても、コイルエンド部４の湾曲形状に多少の
ばらつきが生ずることは避けられない。

【０００８】このように、コイルエンド部４の湾曲形状
にばらつきが生ずると、亀甲形コイル１（白コイル７）
を固定子鉄心８に組込む際に、コイルエンド部４同士間
の隙間（通風路）に大小のばらつきが生じ、回転電機と
しての運転時に、通風が阻害されて冷却効果が悪化した
り、コイルエンド部４の湾曲形状のばらつきが極端な場
合には、隣接するコイルエンド部４が相互に干渉して固
定子鉄心８への挿入作業ができなくなるといった事態を
招いてしまう。特に、このコイルエンド部４の湾曲形状
のばらつきは、例えば二極回転電機用の亀甲形コイルの
ようにコイル開き角度が例えば６０度と大きくなるに従
って大きくなり、上記不具合を一層助長させることにな
る。

【０００９】尚、固定子鉄心８への挿入時に、コイルエ
ンド部４が相互に干渉するような場合には、やはり木ハ
ンマ１２でコイルエンド部４を叩いて形状を修正しなが
ら挿入するといった面倒な手作業を行わなければなら
ず、また、この際、絶縁テープ６を損傷させてしまい、
絶縁性を低下させる虞もある。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、原形コイルから亀甲形コイルを成形す
るにあたり、湾曲状のコイルエンド部の成形精度を向上
させると共に、成形作業の能率を向上させることができ
る亀甲形コイルの成形方法及びその装置を提供するにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の亀甲形コイルの
成形方法は、原形コイルをループ部及び直線部を成形し
てなる中間形状に成形する直線部成形工程と、この中間
形状とされた原形コイルのループ部の両側部分に、その
複数箇所に対して、成形治具を湾曲半径方向から順次押
付けることにより、湾曲状のコイルエンド部を成形する
コイルエンド部成形工程とを実行するところに特徴を有
する。

【００１２】この場合、コイルエンド部成形工程を、中
間形状とされた原形コイルのループ部の両側部分に対し
て、夫々別個の成形治具によって同時に実行するように
すれば効果的である。また、コイルエンド部成形工程
を、中間形状とされた原形コイルのループ部の両側部分
に対して、１個の成形治具によって順次実行するように
することもできる。

【００１３】そして、本発明の亀甲形コイルの成形装置
は、原形コイルの両端及び直線部に相当する部位を夫々
クランプするクランプ機構を有し、そのクランプ機構を
駆動させて前記原形コイルにループ部及び直線部を成形
する直線部成形機構と、回動手段により自在に指向方向
が変更される基体から成形治具を出没させるように構成
され、前記基体の指向方向を順次変更しながら前記成形
治具を突出させることにより、前記原形コイルのループ
部の両側部分の複数箇所に対して、前記成形治具の先端
部を湾曲半径方向から順次押付けて湾曲状のコイルエン
ド部を成形するコイルエンド部成形機構とを具備すると
ころに特徴を有する。

【００１４】この場合、コイルエンド部成形機構を、基
体からの成形治具の突出量を調整可能に構成すると共
に、基体の回動軸をコイルエンド部の湾曲中心に一致さ
せた状態で、原形コイルのループ部の両側部分の複数箇
所に対する成形治具の押付けを実行するよう構成すれば
効果的である。また、コイルエンド部成形機構を、基体
からの成形治具の突出量を一定とすると共に、移動手段
により基体の位置を変化させながら、原形コイルのルー
プ部の両側部分の複数箇所に対する成形治具の押付けを
実行するように構成することもできる。

【００１５】

【作用】本発明の亀甲形コイルの成形方法によれば、直
線部成形工程において、原形コイルに対してループ部及
び直線部が成形されて中間形状とされる。そして、コイ
ルエンド部成形工程において、その中間形状の原形コイ
ルに湾曲状のコイルエンド部が成形され、もって、亀甲
形コイルが成形される。このとき、コイルエンド部の成
形は、原形コイルのループ部の両側部分の複数箇所に対
して、成形治具を湾曲半径方向から順次押付けることに
より行われるので、成形治具をコイルエンド部の一箇所
に対して一方向に押付ける場合と比べ、正確な湾曲形状
を得ることができる。

【００１６】この場合、コイルエンド部成形工程を、中
間形状とされた原形コイルのループ部の両側部分に対し
て、夫々別個の成形治具によって同時に実行するように
すれば、成形作業を短時間で済ませることができる。ま
た、コイルエンド部成形工程を、中間形状とされた原形
コイルのループ部の両側部分に対して、１個の成形治具
によって順次実行するようにすれば、成形治具の個数が
少なくなって装置の構成が簡単となる。

【００１７】そして、本発明の亀甲形コイルの成形装置
によれば、直線部成形機構により、原形コイルにループ
部及び直線部が成形される。そして、コイルエンド部成
形機構により、その原形コイルに湾曲状のコイルエンド
部が成形され、もって、亀甲形コイルが成形される。こ
のとき、コイルエンド部成形機構は、基体の指向方向を
順次変更しながら成形治具を突出させることにより、原
形コイルのループ部の両側部分の複数箇所に対してその
成形治具の先端部を湾曲半径方向から順次押付けるもの
であるから、作業者による修正作業なしに、コイルエン
ド部の正確な湾曲形状を自動で成形することができる。

【００１８】この場合、コイルエンド部成形機構を、基
体からの成形治具の突出量を調整可能に構成すると共
に、基体の回動軸をコイルエンド部の湾曲中心に一致さ
せた状態で、原形コイルのループ部の両側部分の複数箇
所に対する成形治具の押付けを実行するように構成すれ
ば、回動手段により基体の指向方向を変更するだけで、
複数箇所に対して成形治具を湾曲半径方向から押付ける
ことができる。

【００１９】また、コイルエンド部成形機構を、基体か
らの成形治具の突出量を一定とすると共に、移動手段に
より基体の位置を変化させながら、原形コイルのループ
部の両側部分の複数箇所に対する成形治具の押付けを実
行するように構成すれば、基体からの成形治具の突出量
を一定とした簡単な構成であっても、様々な湾曲半径の
コイルエンド部に対して、その複数箇所に成形治具を湾
曲半径方向から押付けることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例について、
図１乃至図１９を参照して説明する。尚、図１４乃至図
１９に示した、亀甲形コイル１や原形コイル５の形状な
どは、従来のものと共通するので、新たな図示を省略
し、符号も共通させることとする。

【００２１】従って、亀甲形コイル１は、図１４に示す
ように、両端のループ部２と、コイル辺となる一対の直
線部３と、前記各ループ部２の両側に位置する湾曲状の
コイルエンド部４とを有した形状を備えており、素線５
ａ（図１７参照）を例えばなまこ形（丸みを帯びた等脚
台形状）に巻回した原形コイル５（図１６参照）を成形
して得られるようになっている。また、成形された亀甲
形コイル１には、図１５に示すように、マイカテープ等
の絶縁テープ６が螺旋状に巻回されて白コイル７とさ
れ、この後、この白コイル７が、図１８及び図１９に示
すように固定子鉄心８のスロット９に挿入されるように
なっている。

【００２２】（１）第１の実施例初めに、本発明の第１の実施例について、図１乃至図８
を参照して述べる。尚、この第１の実施例は、請求項２
及び請求項５に対応するものである。

【００２３】まず、本実施例に係る亀甲形コイルの成形
装置２１の構成について、図２乃至図４を参照して述べ
る。尚、図２は成形装置２１の下半部（図３のａ−ａ断
面）を示し、図３は前面側左半部（図２のｂ−ｂ断面）
を示している。また、図４は成形装置２１の左下部分を
正面から示している。この成形装置２１は、基台２２上
に、大きく分けて、原形コイル５にループ部２及び直線
部３を成形するための直線部成形機構２３と、コイルエ
ンド部４を成形するためのコイルエンド部成形機構２４
とを備えて構成されている。

【００２４】そのうち直線部成形機構２３は、図２に示
すように、基台２２の左右部位に夫々設けられたループ
クランプ機構２５，２５と、基台２２の中央部に上下に
位置して（下側のみ図示）設けられた直線部クランプ機
構２６，２６とから成る。前記ループクランプ機構２
５，２５は、図６にも示すように、夫々内側に位置して
前記原形コイル５の左右の端部を把持するためのループ
クランプ２７を有し、そのループクランプ２７を左右方
向（Ｚ軸方向）に自在に移動させ得るように構成されて
いる。

【００２５】そして、上下の直線部クランプ機構２６及
び２６は、図６に示すように、夫々前記原形コイル５の
上下の直線部に相当する部位の左右両端部分をクランプ
するための直線部クランプ２８，２８及び直線部クラン
プ２９，２９を有し、それら直線部クランプ２８及び２
９を上下方向（Ｙ軸方向）及び前後方向（Ｘ軸方向）に
自在に移動させ得るように構成されている。

【００２６】一方、前記コイルエンド部成形機構２４
は、基台２２上の前記ループクランプ２７，２７の上下
に位置して設けられた本体フレーム３０に、左右に位置
して夫々組付けられている。尚、図３に示すように、上
下の本体フレーム３０，３０は２本の連結棒３１によっ
て連結されている。左右のコイルエンド部成形機構２４
は対称的に設けられており、さらに、本実施例では、各
本体フレーム３０，３０に、上下一対のコイルエンド部
成形機構２４が、上下に対称的に設けられている。以
下、左側の下部のコイルエンド部成形機構２４を代表さ
せて詳述する。

【００２７】即ち、前記本体フレーム３０の前面部に
は、図４にも示すように、左右方向（Ｚ軸方向）に延び
るガイドレール３２を介して、左右スライドフレーム３
３が左右方向に移動自在に設けられている。そして、本
体フレーム３０には、この左右スライドフレーム３３を
左右方向（Ｚ１，Ｚ２方向）に自在に移動させるための
Ｚ軸シリンダ３４が設けられている。このＺ軸シリンダ
３４は、位置検出装置付きであり、図示しない制御装置
により、設定した停止位置に左右スライドフレーム３３
を自在に停止させるようになっている。

【００２８】前記左右スライドフレーム３３の上面部に
は、前後方向（Ｘ軸方向）に延びるガイドレール３５を
介して、前後スライドフレーム３６が前後方向に移動自
在に設けられている。そして、左右スライドフレーム３
３には、その前後スライドフレーム３６を前後方向（Ｘ
１，Ｘ２方向）に自在に移動させるためのＸ軸シリンダ
３７が設けられている。このＸ軸シリンダ３７も、位置
検出装置付きであり、やはり前記制御装置により、設定
した停止位置に前後スライドフレーム３６を自在に停止
させるようになっている。

【００２９】前記前後スライドフレーム３６の右側面部
には、上下方向（Ｙ軸方向）に延びるガイドレール３８
を介して、上下スライドフレーム３９が上下方向に移動
自在に設けられている。そして、前後スライドフレーム
３６には、その上下スライドフレーム３９を上下方向
（Ｙ１，Ｙ２方向）に自在に移動させるためのＹ軸シリ
ンダ４０が設けられている。このＹ軸シリンダ４０も、
位置検出装置付きであり、やはり前記制御装置により、
設定した停止位置に上下スライドフレーム３９を自在に
停止させるようになっている。

【００３０】さて、前記上下スライドフレーム３９の右
側面部には、旋回軸ホルダ４１を介して旋回軸４２が回
動自在に取付けられ、その旋回軸４２に基体たる旋回ブ
ロック４３が取付けられている。これにて、旋回ブロッ
ク４３は、上下スライドフレーム３９に、Ｚ軸方向に延
びる回動軸Ｋ（図１，図５参照）を中心に回動自在に取
付けられている。そして、上下スライドフレーム３９に
は、前記旋回ブロック４３の一端部に連結されその旋回
ブロック４３をθ１，θ２方向（図３参照）に回動させ
るための回動手段としてのθ軸シリンダ４４が設けられ
ている。このθ軸シリンダ４４も、位置検出装置付きで
あり、やはり前記制御装置により、旋回ブロック４３を
設定した停止角度（指向方向）に自在に回動させるよう
になっている。

【００３１】そして、前記旋回ブロック４３には、図５
に示すように、コイルエンド部４を成形するための成形
治具４５が出没方向に移動自在に設けられている。この
場合、前記旋回ブロック４３には、矢印Ｅ方向に延びて
両端が開口するスライド孔部４３ａが設けられ、このス
ライド孔部４３ａ内にスライドシャフト４６が矢印Ｅ方
向に移動自在に設けられている。スライド孔部４３ａと
スライドシャフト４６との間は、回り止め用溝４６ａと
回り止め用ねじ４７とにより、回り止めがなされてい
る。また、スライドシャフト４６の先端部（図５で右端
部）には、長尺なねじ穴４６ｂが形成されている。

【００３２】一方、前記成形治具４５は、ボルト状の軸
部材４８の先端に取付けられている。この軸部材４８が
前記ねじ穴４６ｂに螺合され、さらにクランプねじ４９
が締付けられることにより、成形治具４５は前記スライ
ドシャフト４６に連結されている。そして、前記旋回ブ
ロック４３の基端部には、前記スライドシャフト４６を
矢印Ｅ方向に移動させて成形治具４５を出没させるため
の出没シリンダ５０が設けられている。この場合、前記
軸部材４８とねじ穴４６ｂとの螺合長さを変更すること
により、成形治具４５の突出量Ｍを調整することが可能
とされているのである。

【００３３】以上のように構成されたコイルエンド部成
形機構２４により、旋回ブロック４３は３次元方向
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向）に自在に移動され、また、Ｚ軸方
向に延びる回動軸Ｋを中心とした旋回ブロック４３の指
向方向言換えれば成形治具４５の指向方向も自在に変更
することができるようになっているのである。

【００３４】また、後の作用説明にて明らかとなるよう
に、上記直線部成形機構２３及びコイルエンド部成形機
構２４は、マイコン等からなる制御装置により、予め入
力される亀甲形コイル１の形状データや制御プログラム
等に基づいて制御されるようになっている。このとき、
直線部成形機構２３により直線部成形工程が行われ、そ
の後、コイルエンド部成形機構２４によりコイルエンド
部成形工程が行われることにより、原形コイル５を亀甲
形コイル１に成形する作業が自動的に実行されるのであ
る。

【００３５】そして、前記コイルエンド部成形工程は、
図６及び図７に示すように、中間形状とされた原形コイ
ル５のループ部２の両側部分（上下両側部分）に、その
複数箇所（点Ｐ１〜Ｐ４並びに点Ｐ５〜Ｐ８）に対し
て、成形治具４５を湾曲半径方向から順次押付けること
により行われる。本実施例では、この工程は、原形コイ
ル５のループ部２の上下両側部分に対して、夫々別個の
成形治具４５，４５によって同時に実行されるようにな
っている。

【００３６】次に、上記構成の作用について、図１，図
６乃至図８も参照して述べる。原形コイル５を亀甲形コ
イル１に成形する作業の実行に先立ち、まず、亀甲形コ
イル１の形状のデータ等が制御装置に入力される。ここ
で、制御装置は、形状データに示された亀甲形コイル１
のコイルエンド部４の開き角度，コイル幅Ｗ，コイル厚
Ｖ等（図１参照）から、図７に示すような、湾曲中心Ｏ
１，Ｏ２のＸ，Ｙ座標、湾曲半径Ｌ１，Ｌ２の長さ、一
回当りの回動角度α（α１〜α６）、成形治具４５の押
当て回数等を予め演算するようになっている。

【００３７】尚、前記コイルエンド部４は、図１及び図
７に示すように、Ｚ軸方向に見て円弧状に湾曲している
と共に、図６に示すように、Ｘ，Ｙ平面に対して傾斜し
ており、ループ部２から上下両側に向けて湾曲しながら
Ｚ軸方向に変位している。また、図１及び図７に示すよ
うに、ループ部２の上下両側において、コイルエンド部
４の湾曲半径Ｌ１，Ｌ２は異なっている。

【００３８】成形作業が開始されると、まず、原形コイ
ル５をループ部２及び直線部３を有してなる中間形状に
成形する直線部成形工程が実行される。この工程では、
原形コイル５の両端部分をループクランプ２７，２７に
より夫々クランプし、これと共に、原形コイル５の上下
の直線部３に相当する部分の両端部分を、夫々直線部ク
ランプ２８，２８及び直線部クランプ２９，２９でクラ
ンプする。

【００３９】そして、図６及び図７に示すように、ルー
プクランプ機構２５，２５により、原形コイル５の両端
部分を左右方向（Ｚ軸方向）に引張り、さらに後方（Ｘ
２方向）へ変移させ、これと共に、直線部クランプ機構
２６，２６により、原形コイル５の直線部３に相当する
部位を、上下（Ｙ１，Ｙ２方向）に引き広げ、さらに端
部を回転方向（図７で矢印Ｂ，Ｃ方向）に変移させる。
これにて、原形コイル５は、直線部３及びループ部２が
成形された亀甲形コイル１に近い中間形状まで成形され
るのである。

【００４０】さて、この直線部成形工程が終了すると、
中間形状の原形コイル５をループクランプ２７及び直線
部クランプ２８，２９によりクランプしたままの状態
で、コイルエンド部成形工程が実行される。ここで、制
御装置は、図８のフローチャートに示す手順でコイルエ
ンド部成形工程を実行するようになっている。

【００４１】即ち、ステップＳ１及びステップＳ２で
は、上述のように亀甲形コイル１（コイルエンド部４）
の形状データが制御装置に入力され、湾曲中心Ｏ１，Ｏ
２のＸ，Ｙ座標、湾曲半径Ｌ１，Ｌ２の長さ、一回当り
の回動角度α（α１〜α６）、成形治具４５の押当て回
数等の各設定値が演算により求められる。ここで、図１
に示すように、作業者は、各旋回ブロック４３における
成形治具４５の突出量Ｍ（成形治具４５を突出させたと
きの回動軸Ｋから先端までの長さ）を、湾曲半径Ｌ１，
Ｌ２に等しくなるように予め調整しておく。また、通常
時には、成形治具４５は旋回ブロック４３に対して没し
た位置にある。

【００４２】ステップＳ３では、Ｘ軸シリンダ３７及び
Ｙ軸シリンダ４０に動作指令を与え、旋回ブロック４３
（成形治具４５）を各旋回ブロック４３の回動軸Ｋが湾
曲中心Ｏ１，Ｏ２に一致するように、Ｘ軸及びＹ軸方向
に移動させる。この移動により、旋回ブロック４３が原
形コイル５のループ部２の上下両側の内側部分に配置さ
れるのである。また、このときには、例えば各旋回ブロ
ック４３の成形治具４５は、Ｘ軸方向（図１及び図７で
横方向）外方を指向している。

【００４３】続いて、ステップＳ４では、Ｚ軸シリンダ
３４に動作指令が与えられ、各旋回ブロック４３（成形
治具４５）がＺ軸方向に移動される。これにて、図７に
示すように、上側の旋回ブロック４３においては、成形
治具４５が点Ｐ１方向を指向し、下側の旋回ブロック４
３においては、成形治具４５が点Ｐ５方向を指向する位
置まで移動されるのである。

【００４４】そして、ステップＳ５では、出没シリンダ
５０に動作指令が与えられ、各成形治具４５が、旋回ブ
ロック４３から突出方向に移動する。これにて、上側の
旋回ブロック４３においては、成形治具４５が原形コイ
ル５の点Ｐ１に湾曲半径方向から押当てられ、下側の旋
回ブロック４３においては、成形治具４５が原形コイル
５の点Ｐ５に湾曲半径方向から押当てられるのである。

【００４５】この後、ステップＳ６からステップＳ１１
においては、原形コイル５の複数箇所（残りの点Ｐ２〜
Ｐ４及び点Ｐ６〜Ｐ８）に対する成形治具４５の押当て
動作が、成形治具４５の向き及びＺ軸方向の位置を変化
させながら繰返される。ここでは、上述のように各点Ｐ
１〜Ｐ８のＺ座標が相違するため、まず、ステップＳ７
にて、次の点に進む際のＺ軸シリンダ３４によるＺ軸方
向移動量（図６のｚ１〜ｚ６）が求められる。また、旋
回ブロック４３の回動軸Ｋが湾曲中心Ｏ１，Ｏ２に一致
しているため、θ軸シリンダ４４により、旋回ブロック
４３を所定角度（α１〜α６）ずつ回動させることによ
り、成形治具４５の指向方向を湾曲半径方向に一致させ
ることができる。

【００４６】ステップＳ８では、このθ軸シリンダ４４
に動作指令が与えられ、旋回ブロック４３は、所定角度
だけ回動され、ステップＳ９にて、Ｚ軸シリンダ３４に
動作指令が与えられ、旋回ブロック４３（成形治具４
５）が前記ステップＳ７にて求められた移動量だけＺ軸
方向に移動する。これにて、２回目の押当て作業におい
ては、図７に示すように、上側の旋回ブロック４３が角
度α１だけ回動されると共に距離ｚ１だけＺ軸方向に移
動され、下側の旋回ブロック４３は、角度α４だけ回動
されると共に距離ｚ４だけＺ軸方向に移動される。

【００４７】これにて、上側の旋回ブロック４３におい
ては、成形治具４５が点Ｐ２方向を指向し、下側の旋回
ブロック４３においては、成形治具４５が点Ｐ６方向を
指向する位置まで移動されるのである。ステップＳ１０
にて、出没シリンダ５０に動作指令が与えられ、各成形
治具４５が、旋回ブロック４３から湾曲半径方向に突出
する。これにて、上側の旋回ブロック４３においては、
成形治具４５が原形コイル５の点Ｐ２に湾曲半径方向か
ら押当てられ、下側の旋回ブロック４３においては、成
形治具４５が原形コイル５の点Ｐ６に湾曲半径方向から
押当てられるのである。

【００４８】このような動作が繰返されて全ての点に対
する成形治具４５の押当て作業が終了すると、ステップ
Ｓ１２にて原点復帰が実行され、コイルエンド部４の成
形作業が完了し亀甲形コイル１が成形される。成形され
た亀甲形コイル１には、マイカテープ等の絶縁テープ６
が螺旋状に巻回された後、複数個が固定子鉄心８のスロ
ット９に挿入されて固定子を構成するようになってい
る。尚、ステップＳ７の演算を、ステップＳ２にて併せ
て行うように構成しても良い。

【００４９】このような本実施例によれば、コイルエン
ド部成形機構２４によって、原形コイル５のループ部２
の両側部分の複数箇所（点Ｐ１〜Ｐ８）に対して、成形
治具４５を湾曲半径方向から順次押付けることによりコ
イルエンド部成形工程が行われるので、成形治具１０を
コイルエンド部４部分の一部に対して一方向にしか押付
けていなかった従来と異なり、コイルエンド部４の正確
な湾曲形状を自動で成形することができる。

【００５０】従って、作業者によりコイルエンド部４の
修正作業を行う必要がなくなり、成形作業の能率を大幅
に向上させることができるのである。ひいては、湾曲状
のコイルエンド部４の成形精度の向上に伴い、固定子鉄
心８に組込む挿入作業を容易に行うことができ、手作業
による修正作業を不要として絶縁性が低下することもな
くなると共に、コイルエンド部４同士間の隙間における
通風を確保することができるのである。

【００５１】そして、特に本実施例では、コイルエンド
部成形工程を、中間形状とされた原形コイル５のループ
部２の上下両側部分に対して、夫々別個の成形治具４５
によって同時に実行するようにしたので、成形作業を短
時間で済ませることができる。さらに、本実施例では、
旋回ブロック４３からの成形治具４５の突出量を調整可
能に構成すると共に、旋回ブロック４３の回動軸Ｋをコ
イルエンド部４の湾曲中心Ｏ１，Ｏ２に一致させた状態
で、複数箇所に対する成形治具４５の押付け作業を実行
するようにしたので、成形治具４５の押付け位置を変化
させるにあたって、旋回ブロック４３を回動及びＺ軸方
向移動させるだけで済ませることができ、制御が簡単に
なるといった利点も得ることができるのである。

【００５２】（２）第２の実施例次に、本発明の第２の実施例（請求項６に対応）につい
て、図９乃至図１２を参照して説明する。尚、上記第１
の実施例と同一部分については、新たな図示及び詳しい
説明を省略して符号も共通させることとし、以下、異な
る点についてのみ説明する。

【００５３】本実施例が上記第１の実施例と異なる点
は、基体としての旋回ブロック５１（成形治具５２）の
構成にある。また、後述のように、この旋回ブロック５
１の構成の相違に伴い、制御装置の制御方式（ソフトウ
エア構成）も相違してくる。本実施例の旋回ブロック５
１においては、図１１に示すように、コイルエンド部４
を成形するための成形治具５２が出没方向に移動自在に
設けられているのであるが、成形治具５２は、スライド
孔部５１ａ内に移動自在に設けられたスライドシャフト
５３の先端に固定的に取付けられている。

【００５４】従って、旋回ブロック５１の基端部に設け
られた出没シリンダ５４による成形治具５２の突出量Ｍ
（回動軸Ｋから先端までの長さ）が一定とされているの
である。尚、旋回ブロック５１は、上記実施例と同様
に、θ軸シリンダ４４によりＺ軸方向に延びる回動軸Ｋ
を中心に自在に回動され、また、Ｚ軸シリンダ３４，Ｘ
軸シリンダ３７，Ｙ軸シリンダ４０の駆動により、Ｘ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に自在に移動されるようになってい
る。

【００５５】かかる構成によれば、コイルエンド部４の
湾曲半径Ｌと成形治具５２の突出量Ｍとがほとんどの場
合同等とならないので、上記第１の実施例のように、旋
回ブロック５１の回動軸Ｋを湾曲中心Ｏに一致させた状
態では、成形治具５２の押付け作業を行うことができな
い。そこで、本実施例では、原形コイル５の複数箇所に
対する成形治具５２の押付け作業時に、成形治具５２の
押付け位置を変化させるにあたって、旋回ブロック５１
を回動及びＺ軸方向に移動させることに加え、Ｘ軸及び
Ｙ軸方向にも移動させるようにしているのである。

【００５６】即ち、図９に示すように、成形治具５２の
突出量Ｍがコイルエンド部４の湾曲半径Ｌよりも小さい
場合に、点Ｐ１１及び点Ｐ１２に成形治具５２を押当て
る際には、まず、回動軸Ｋを、湾曲中心Ｏと点Ｐ１１と
を結ぶ線上で且つ点Ｐ１１までの距離がＭとなる点Ｑ１
に一致するように旋回ブロック５１を移動させると共
に、成形治具５２を点Ｐ１１方向に指向させる。この状
態で、出没シリンダ５４を動作させれば、点Ｐ１１に対
し、湾曲半径方向から成形治具５２を押当てることがで
きる。

【００５７】次に、成形治具５２を点Ｐ１２に押当てる
には、旋回ブロック５１を、角度α１１だけ回動させる
と共にＺ軸方向に所定量移動させることに加え、回動軸
Ｋが湾曲中心Ｏと点Ｐ１２とを結ぶ線上で且つ点Ｐ１２
までの距離がＭの点Ｑ２に一致するように、ΔＸ１１及
びΔＹ１１だけＸ軸及びＹ軸方向に移動させるようにす
る。これにて、出没シリンダ５４を動作させれば、点Ｐ
１２に対して湾曲半径方向から成形治具５２を押当てる
ことができるのである。

【００５８】一方、成形治具５２の突出量Ｍがコイルエ
ンド部４の湾曲半径Ｌよりも大きい場合には、図１０に
示すように、回動軸Ｋを、湾曲中心Ｏと点Ｐ１１，点Ｐ
１２とを結ぶ線を反対側まで延長した線上で且つ点Ｐ１
１，点Ｐ１２までの距離がＭとなる点Ｑ１，Ｑ２に一致
するように旋回ブロック５１を移動させるようにすると
共に、成形治具５２を各点Ｐ１１，点Ｐ１２方向に指向
させるようにする。

【００５９】さて、図１２のフローチャートは、本実施
例におけるコイルエンド部成形工程の手順を示してい
る。ここでは、ステップＳ２６からステップＳ３３の原
形コイル５の複数箇所に対して成形治具５２の押当て動
作を行うループ部分が、上記第１の実施例（図８）と相
違する。即ち、上記実施例と同様に、ステップＳ２２で
は、湾曲中心ＯのＸ，Ｙ座標、湾曲半径Ｌの長さ、一回
毎の回動角度α、成形治具５２の押当て回数等の各設定
値が演算により求められ、ステップＳ２７では、次の点
に進む際のＺ軸シリンダ３４によるＺ軸方向移動量が求
められる。

【００６０】そして、ステップＳ２８では、上述のよう
な、回動軸Ｋを湾曲中心Ｏと次の点とを結ぶ線上で且つ
距離がＭの点Ｑに一致させるための旋回ブロック５１の
Ｘ軸及びＹ軸方向の移動量（ΔＸ１１及びΔＹ１１）が
演算により求められる。以下、ステップＳ２９にて、前
記Ｘ軸シリンダ３７及びＹ軸シリンダ４０に動作指令が
与えられ、旋回ブロック５１が、回動軸Ｋが点ＱのＸ，
Ｙ座標に一致するようにＸ軸，Ｙ軸方向に移動されるの
である。

【００６１】さらに、ステップＳ３０では、θ軸シリン
ダ４４に動作指令が与えられ、旋回ブロック５１は、所
定角度αだけ回動され、ステップＳ３１にて、Ｚ軸シリ
ンダ３４に動作指令が与えられ、旋回ブロック５１（成
形治具５２）が前記ステップＳ２７にて求められた移動
量だけＺ軸方向に移動する。

【００６２】これにて、成形治具５２が原形コイル５の
所定点方向を湾曲半径方向から指向するようになり、ス
テップＳ３２にて、出没シリンダ５４に動作指令が与え
られることにより、成形治具５２が、旋回ブロック５１
から突出方向に移動し、もって、成形治具５１が原形コ
イル５の所定箇所に湾曲半径方向から押当てられ、成形
が行われるのである。尚、ステップＳ２７及びＳ２８の
演算部分は、ステップＳ２２の時点でまとめて行うよう
にしても良いことは勿論である。また、ステップＳ２９
〜３１の動作の順序は任意に設定できる。

【００６３】このような本実施例によれば、上記第１の
実施例と同様に、原形コイル５のループ部２の両側部分
の複数箇所に対して、成形治具５２を湾曲半径方向から
順次押付けることによりコイルエンド部成形工程が行わ
れるので、コイルエンド部４の正確な湾曲形状を自動で
成形することができ、成形作業の能率を大幅に向上させ
ることができる等の効果を得ることができる。

【００６４】そして、特に本実施例によれば、旋回ブロ
ック５１からの成形治具５２の突出量Ｍを一定とすると
共に、旋回ブロック５１のＸ軸，Ｙ軸方向に位置を変化
させながら、原形コイル５の複数箇所に対する成形治具
５２の押付けを実行するようにしたので、制御装置のソ
フトウエア構成が上記第１の実施例に比べて若干複雑と
なるものの、旋回ブロック５１及び成形治具５２の構成
が簡単となると共に、作業者による成形治具５２の突出
量Ｍの調整作業が不要となるものである。

【００６５】（３）第３の実施例最後に、図１３は、本発明の第３の実施例（請求項３に
対応）を示すものである。本実施例が、上記第１及び第
２の実施例と異なる点は、コイルエンド部成形工程を、
中間形状とされた原形コイル５のループ部２の両側部分
の複数箇所に対して、１個の成形治具６１によって順次
実行するようにしたところにある。

【００６６】即ち、上記第１及び第２の実施例では、コ
イルエンド部成形機構２４を上下対に設け、原形コイル
５のループ部２の上下両側部分に対して夫々別個の成形
治具４５あるいは５２により成形するように構成した
が、本実施例では、コイルエンド部成形機構は、θ軸シ
リンダ４４によりＺ軸方向に延びる回動軸Ｋを中心に自
在に回動され、また、Ｚ軸シリンダ３４，Ｘ軸シリンダ
３７，Ｙ軸シリンダ４０の駆動により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ
軸方向に自在に移動される旋回ブロック６２を上下両側
部分に対して１個備え、出没シリンダ６３により成形治
具６１を突出量Ｍだけ突出させるように構成されてい
る。

【００６７】かかる構成によれば、コイルエンド部成形
工程においては、中間形状とされた原形コイル５のルー
プ部２の両側部分に対して、例えば上側部分の複数箇所
に対して、順に成形治具６１を湾曲半径方向から押付け
てコイルエンド部４の成形を実行し、この後、下側部分
の複数箇所に対して、順に成形治具６１を押付けてコイ
ルエンド部４の成形を実行する。この場合にも、図１３
に示すように、点Ｐ２１に対する成形治具６１の押付け
を行った後、点Ｐ２２に対する成形治具６１の押付けを
行うには、旋回ブロック６２（回動軸Ｋ）をΔＸ２１，
ΔＹ２１だけ移動させると共に、旋回ブロック６２を角
度α２１だけ回動させて成形治具６１の指向方向を湾曲
半径方向に合わせつつコイルエンド部４の成形が行われ
る。上下両側部分の成形順序は逆でも良い。

【００６８】このような本実施例によれば、やはり、原
形コイル５のループ部２の両側部分の複数箇所に対し
て、成形治具６１を湾曲半径方向から順次押付けること
によりコイルエンド部成形工程が行われるので、コイル
エンド部４の正確な湾曲形状を自動で成形することがで
き、成形作業の能率を大幅に向上させることができる等
の効果を得ることができる。

【００６９】そして、本実施例によれば、原形コイル５
のループ部２の上下両側部分の複数箇所に対して順に１
個の成形治具６１による押付けを実行するようにしたの
で、コイルエンド部成形機構の構成が大幅に簡単化され
るという利点を得ることができるものである。

【００７０】尚、上記各実施例では、旋回ブロックをＸ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸及びθ（回転）方向に移動させるため
に、夫々位置検出器付きのシリンダを用いるようにした
が、サーボモータ及びボールねじ機構等の他の機構を用
いるようにしても良い。また、コイルエンド部４の成形
の際のスプリングバックを考慮して、成形治具を、その
先端がコイルエンド部の押付け点（点Ｐ１〜Ｐ８等）よ
りもやや突出前方側に至る位置まで突出させるように構
成しても良い。

【００７１】その他、本発明は、上記した各実施例に限
定されるものではなく、成形治具のコイルエンド部に対
する押付け力を各種条件に応じて可変とするように構成
しても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し
て実施し得るものである。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
によれば、次のような優れた効果を得ることができる。

【００７３】即ち、請求項１の亀甲形コイルの成形方法
によれば、コイルエンド部成形工程におけるコイルエン
ド部の成形は、原形コイルのループ部の両側部分の複数
箇所に対して、成形治具を湾曲半径方向から順次押付け
ることにより行われるので、成形治具をコイルエンド部
の一箇所に対して一方向に押付ける場合と比べ、正確な
湾曲形状を得ることができる。従って、原形コイルから
亀甲形コイルを成形するにあたり、湾曲状のコイルエン
ド部の成形精度が向上すると共に、修正作業などが不要
となって、成形作業の能率を向上させることができるも
のである。

【００７４】また、請求項２の亀甲形コイルの成形方法
によれば、上記コイルエンド部成形工程を、中間形状と
された原形コイルのループ部の両側部分に対して、夫々
別個の成形治具によって同時に実行するようにしたの
で、上記効果に加えて、成形作業を短時間で済ませるこ
とができる。

【００７５】さらに、請求項３の亀甲形コイルの成形方
法によれば、コイルエンド部成形工程を、中間形状とさ
れた原形コイルのループ部の両側部分に対して、１個の
成形治具によって順次実行するようにしたので、コイル
エンド部の成形精度が向上すると共に、コイルエンド部
の成形精度が向上するといった効果に加えて、成形治具
の個数が少なくなって装置の構成が簡単となるものであ
る。

【００７６】そして、請求項４の亀甲形コイルの成形装
置によれば、コイルエンド部成形機構は、基体の指向方
向を順次変更しながら成形治具を突出させることによ
り、原形コイルのループ部の両側部分の複数箇所に対し
てその成形治具の先端部を湾曲半径方向から順次押付け
るものであるから、作業者による修正作業なしに、コイ
ルエンド部の正確な湾曲形状を自動で成形することがで
き、コイルエンド部の成形精度の向上及び作業能率の向
上を図ることができるものである。

【００７７】また、請求項５の亀甲形コイルの成形装置
によれば、コイルエンド部成形機構を、基体からの成形
治具の突出量を調整可能に構成すると共に、基体の回動
軸をコイルエンド部の湾曲中心に一致させた状態で、原
形コイルのループ部の両側部分の複数箇所に対する成形
治具の押付けを実行するように構成したので、上記効果
に加え、回動手段により基体の指向方向を変更するとい
う簡単な動作だけで、複数箇所に対して成形治具を湾曲
半径方向から押付けることができ、制御が容易となるも
のである。

【００７８】さらに、請求項６の亀甲形コイルの成形装
置によれば、コイルエンド部成形機構を、基体からの成
形治具の突出量を一定とすると共に、移動手段により基
体の位置を変化させながら、原形コイルのループ部の両
側部分の複数箇所に対する成形治具の押付けを実行する
ように構成したので、コイルエンド部の成形精度の向上
及び作業能率の向上を図ることができるという効果に加
え、基体からの成形治具の突出量を一定とした簡単な構
成であっても、様々な湾曲半径のコイルエンド部に対し
て、その複数箇所に成形治具を湾曲半径方向から押付け
ることができ、構成の簡単化を図ることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、コイルエ
ンド部の成形時の様子を示す要部の拡大縦断側面図

【図２】成形装置の下半部を示す横断平面図

【図３】成形装置の左半部を示す縦断側面図

【図４】コイルエンド部成形機構の要部の正面図

【図５】旋回ブロック及び成形治具部分を示す縦断側面
図

【図６】直線部成形工程の様子を概略的に示す正面図

【図７】要部の縦断側面図

【図８】コイルエンド部成形工程の処理手順を示すフロ
ーチャート

【図９】本発明の第２の実施例を示すもので、成形治具
の突出量が湾曲半径よりも小さい場合の旋回ブロックの
回動軸の移動の様子を示す図

【図１０】成形治具の突出量が湾曲半径よりも大きい場
合の図９相当図

【図１１】図５相当図

【図１２】図８相当図

【図１３】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図１４】亀甲形コイルの斜視図

【図１５】亀甲形コイルに絶縁テープを巻回した状態の
斜視図

【図１６】原形コイルの正面図

【図１７】原形コイルの部分的拡大断面図

【図１８】固定子鉄心に白コイルを挿入した様子を示す
平面図

【図１９】固定子鉄心に白コイルを挿入した様子を示す
展開図

【図２０】従来例を示すもので、成形手順を説明するた
めの概略的縦断側面図

【符号の説明】

図面中、１は亀甲形コイル、２はループ部、３は直線
部、４はコイルエンド部、５は原形コイル、２１は成形
装置、２２は基台、２３は直線部成形機構、２４はコイ
ルエンド部成形機構、２５はループクランプ機構、２６
は直線部クランプ機構、２７はループクランプ、２８，
２９は直線部クランプ、３０は本体フレーム、３２はガ
イドレール、３３は左右スライドフレーム、３４はＺ軸
シリンダ、３５はガイドレール、３６は前後スライドフ
レーム、３７はＸ軸シリンダ、３８はガイドレール、３
９は上下スライドフレーム、４０はＹ軸シリンダ、４２
は旋回軸、４３，５１，６２は旋回ブロック（基体）、
４４はθ軸シリンダ、４５，５２，６１は成形治具、４
６，５３はスライドシャフト、５０，５４，６２は出没
シリンダを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端部に位置するループ部と、コイル辺
となる一対の直線部と、前記各ループ部の両側に位置す
る湾曲状のコイルエンド部とを有する亀甲形コイルを、
原形コイルから成形する方法であって、前記原形コイルを前記ループ部及び直線部を成形してな
る中間形状に成形する直線部成形工程と、この中間形状とされた原形コイルのループ部の両側部分
に、その複数箇所に対して、成形治具を湾曲半径方向か
ら順次押付けることにより、湾曲状のコイルエンド部を
成形するコイルエンド部成形工程とを実行することを特
徴とする亀甲形コイルの成形方法。
【請求項２】コイルエンド部成形工程は、中間形状と
された原形コイルのループ部の両側部分に対して、夫々
別個の成形治具によって同時に実行されることを特徴と
する請求項１記載の亀甲形コイルの成形方法。
【請求項３】コイルエンド部成形工程は、中間形状と
された原形コイルのループ部の両側部分に対して、１個
の成形治具によって順次実行されることを特徴とする請
求項１記載の亀甲形コイルの成形方法。
【請求項４】両端部に位置するループ部と、コイル辺
となる一対の直線部と、前記各ループ部の両側に位置す
る湾曲状のコイルエンド部とを有する亀甲形コイルを、
原形コイルから成形するための装置であって、前記原形コイルの両端及び前記直線部に相当する部位を
夫々クランプするクランプ機構を有し、そのクランプ機
構を駆動させて前記原形コイルに前記ループ部及び直線
部を成形する直線部成形機構と、回動手段により自在に指向方向が変更される基体から成
形治具を出没させるように構成され、前記基体の指向方
向を順次変更しながら前記成形治具を突出させることに
より、前記原形コイルのループ部の両側部分の複数箇所
に対して、前記成形治具の先端部を湾曲半径方向から順
次押付けて湾曲状のコイルエンド部を成形するコイルエ
ンド部成形機構とを具備することを特徴とする亀甲形コ
イルの成形装置。
【請求項５】コイルエンド部成形機構は、基体からの
成形治具の突出量が調整可能とされると共に、基体の回
動軸をコイルエンド部の湾曲中心に一致させた状態で、
原形コイルのループ部の両側部分の複数箇所に対する成
形治具の押付けを実行するようになっていることを特徴
とする請求項４記載の亀甲形コイルの成形装置。
【請求項６】コイルエンド部成形機構は、基体からの
成形治具の突出量が一定とされると共に、移動手段によ
り基体の位置を変化させながら、原形コイルのループ部
の両側部分の複数箇所に対する成形治具の押付けを実行
するようになっていることを特徴とする請求項４記載の
亀甲形コイルの成形装置。