WO2013137350A1 - ステータコイル整形方法およびステータコイル整形装置 - Google Patents

ステータコイル整形方法およびステータコイル整形装置 Download PDF

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coil
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shaping
stator
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太 小島
宜将 陣内
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日産自動車株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0025—Shaping or compacting conductors or winding heads after the installation of the winding in the core or machine ; Applying fastening means on winding heads
    • H02K15/0037—Shaping or compacting winding heads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for shaping a coil end of a stator coil in a motor.
  • the coil end of the stator coil is generally accompanied by a plurality of lead wires connected to external power supply terminals (for example, U, V, W three-phase output terminals from the inverter) and neutral point terminals.
  • external power supply terminals for example, U, V, W three-phase output terminals from the inverter
  • neutral point terminals for example, U, V, W three-phase output terminals from the inverter
  • these lead wires are drawn out to the outside in the radial direction of the stator.
  • the final lead position of the lead wire from these coil ends is set according to the position of the external terminal as described above, and in many cases, a specific position in the circumferential direction of the coil end (regular routing) Position or final routing position).
  • each lead wire is dispersed in the circumferential direction without being concentrated at a specific position, and is also drawn out radially on the radially outer side of the coil end.
  • the coil end is compression-molded so as to avoid the lead wire.
  • each lead wire is collected at a specific position in the coil end circumferential direction, which is the final routing position. Therefore, it is necessary to manually correct or re-route the lead-out position of the lead-out line. Therefore, the area occupied by the coil end once subjected to compression molding becomes large, and there is a limit to downsizing the coil end.
  • the lead wires are bitten between the molds that perform compression molding. This is not preferable because there is a risk of breakage of the lead wire.
  • the present invention has been made paying attention to such problems, and does not require modification or re-routing of the lead-out position of the lead wire after the coil end shaping, and there is no risk of breakage of the lead wire. Provide technology.
  • the present invention provides a lead wire processing method for shaping the coil end of a stator coil, positioning the lead wire from the coil end at the final wiring position in the circumferential direction of the coil end, and The terminal side is directed to the side opposite to the coil end in the axial direction of the stator core so that the lead wire is held within the annular projection area of the coil end, and in this state, the coil end is radially and axially centered.
  • the construction method is to compress and shape sequentially.
  • this construction method includes an inner peripheral type that constrains the inner peripheral surface of the coil end, and an outer peripheral type that constrains the outer peripheral surface of the coil end and compresses the coil end in the radial direction in cooperation with the inner peripheral mold.
  • a stator coil shaping device provided with an end surface molding die that enters the region surrounded by the inner peripheral die and the outer peripheral die from the axial direction of the coil end and compresses the coil end in the axial direction. This can be realized by providing a lead wire holding means having a lead wire holding function as described above in a part of the end face mold.
  • the lead wire attached to the coil end is directed to the side opposite to the coil end in the axial direction of the stator core, and the lead wire is held so as to be within the annular projection area of the coil end. Since the coil end is shaped by compression molding, there is no need to correct or re-route each lead-out line after the coil end is molded. Therefore, the area occupied by the coil end can be reduced to reduce the size thereof, and damage or the like due to biting of the lead wire can be prevented.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of FIG. It is a figure which shows the behavior of the press molding apparatus for shaping the coil end of the stator coil shown in FIG. 1, and is explanatory drawing which shows the state which the inner side jig
  • Explanatory drawing which shows the state which the outer side jig
  • Explanatory drawing which shows the state which the inner periphery type
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of the stator 1
  • FIG. 2 is a schematic view of the stator 1 shown in FIG. The principal part enlarged plan view is shown, respectively.
  • FIGS. 3 to 6 show the structure of a press forming apparatus for coil end shaping and its operation.
  • a distributed winding type stator 1 in a three-phase synchronous motor has an annular stator core 2 in which a large number of electromagnetic steel plates are laminated and fixed integrally by mechanical or adhesion. A number of slots (not shown) are formed, and stator coils (windings) 3 for three phases, for example, U phase, V phase, and W phase, are wound around these slots together with a neutral wire coil. Is forming.
  • Coil ends 3a and 3b of the stator coil 3 protrude in an annular shape from both axial end surfaces of the stator core 2, and a specific position in the circumferential direction (regular routing position or final position)
  • the lead wires 4a and 4b of the neutral wire are led out close to each other together with the lead wires 5U, 5V and 5W for the three phases of the U phase, the V phase and the W phase.
  • terminals 6U, 6V, 6W and 7a, 7b are individually connected to the lead wires 5U, 5V, 5W and the lead wires 4a, 4b by caulking afterwards.
  • stator 1 when a necessary amount of the stator coil 3 is wound around the stator core 2, the stator coil 3 that protrudes to both end surfaces of the stator core 2 is wound on the end surfaces thereof to coil ends 3 a, although it finishes as 3b, the closeness of the strands which should become the coil ends 3a and 3b is not raised at this stage, and the coil ends 3a and 3b are greatly unnaturally swollen.
  • the coil ends 3a and 3b are shaped after the required amount of the stator coil 3 is wound around the stator core 2 and before racing (binding with a string or the like).
  • the coil ends 3a and 3b are shaped by a primary shaping process in which the coil ends 3a and 3b are compression-molded in the radial direction from the inner and outer peripheral sides, and the coil ends 3a and 3b are moved to the stator core 2 following the primary shaping. And a secondary shaping step of compression molding toward the end face side.
  • FIGS. 3 to 6 show an outline of a press forming apparatus for forming the coil ends 3a and 3b in the stator 1.
  • the press molding apparatus shown in FIG. 3 is roughly divided into a support body 8 for supporting the stator 1 as a work, an inner jig 11 that can be moved up and down, and includes an inner peripheral mold 9 and an end face molding mold 10 described later.
  • An outer jig 13 which is arranged outside the inner jig 11 and has an outer peripheral mold 12 which will be described later, and an inner pusher 14 and an outer pusher 15 for driving each part of the inner jig 11.
  • Consists of The stator 1 is fixedly supported on the support body 8 in an upright posture so that its axis is vertical.
  • the inner jig 11 stacks the cylindrical mandrel 34, the inner peripheral mold 9 and the extension 15 concentrically in order from the lower side, and the end face mold 10 can be moved up and down with respect to the extension 15. It is inserted.
  • the mandrel 34 is inscribed in the inner peripheral surface of the stator core 2, and the upper part of the mandrel 34 is locked to the upper end surface of the stator core 2. . Thereby, relative positioning and centering (centering) between the stator 1 and the inner jig 11 in the axial direction are performed.
  • a cam sleeve 16 penetrating them is arranged at the center of the inner peripheral die 9 and the extension 15.
  • the cam sleeve 16 is supported by a guide rod 17 erected from a mandrel 34 so as to be movable up and down, and is always urged upward by a compression coil spring 18 interposed between the cam sleeve 16 and the mandrel 34.
  • a drive cam surface 16a for driving the inner peripheral mold 9 is formed on the outer peripheral surface of the cam sleeve 16 as will be described later.
  • the inner peripheral mold 9 is generally cylindrical, and is divided into a plurality of mold pieces that are mutually independent in the circumferential direction. Each mold element is slidable in the radial direction, and the inner peripheral mold 9 as a whole can be reduced in diameter. Each die piece is given a biasing force in the direction of diameter reduction by a spring means (not shown).
  • a drive cam surface 16a on the cam sleeve 16 side and a slidable driven cam surface 9a are formed on the inner surface of the inner peripheral mold 9, and the cam sleeve 16 is lowered with respect to the inner peripheral mold 9 as will be described later.
  • the inner peripheral die 9 is expanded on the basis of sliding between the drive cam surface 16a and the driven cam surface 9a.
  • a lead wire receiving recess 21 is formed at a position corresponding to the routing position so as to be cut out in a fan shape over a predetermined length in the circumferential direction.
  • a lead wire holding mechanism 29 is provided as a lead wire holding means described later.
  • the outer jig 13 has a holder 23 that can be moved up and down as a base and a plurality of (for example, eight) outer peripheral molds 12 arranged on the lower surface of the holder 23.
  • the outer peripheral molds 12 are arranged at the same pitch on the same circumference having the same axis as that of the stator 1, and are driven by a driving mechanism (not shown) so that the respective outer peripheral molds 12 are simultaneously synchronized with each other.
  • the stator 1 is slidable in the radial direction.
  • the plurality of outer peripheral dies 12 can be contracted and expanded in the radial direction of the stator 1 by sliding all at once in synchronization with each other.
  • the flange portion 22 left by forming the lead wire receiving recess 21 in the end surface mold 10 has lead wires 4a and 4b drawn to the final wiring position in FIG.
  • the slots 24 corresponding to the total number of 5U, 5V, and 5W (here, 5) are notched so as to be close to each other.
  • Each slot 24 is opened to the outer peripheral surface side of the flange portion 22 itself, and the slot width is expanded in a taper shape in the vicinity of the open end.
  • each clip 25 formed by bending leaf springs are opposed to each other in the three slots 24 at the center, and each clip 25 is screwed to the flange portion 22. It is supported by the holder block 26.
  • each of the slots 24 at both ends in the arrangement direction of FIGS. 7 and 8 faces a single clip 27 formed by bending a leaf spring. Similarly, each clip 27 is screwed to the flange portion 22.
  • the holder block 28 is supported.
  • the two types of clips 25 and 27 having different shapes have a protruding portion 25a or 27a that protrudes inside the slot 24, thereby forming a narrowed portion that locally narrows the slot width of each slot 24. Will be. Therefore, as shown in FIGS. 7 and 8, the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W from the coil end 3a are wound at the final wiring position in FIG. 2, and then the lead wires 4a, 4b. In addition, the terminal sides of 5U, 5V, and 5W are bent substantially at right angles so as to be directed to the side opposite to the coil end 3a in the axial direction of the stator 1 and pushed into the deep portions of the respective slots 14.
  • each lead wire 4a, 4b and 5U, 5V, 5W are prevented from being removed from the corresponding slots 24 by the protrusions 25a, 27a of the clips 25, 27 described above, and the respective slots. It is elastically held by the portion 24, and the state can be self-held.
  • each lead wire 4a, 4b and 5U, 5V, 5W held in each slot 24 is oriented in the axial direction of the stator 1, each lead wire 4a, 4b and 5U, 5V and 5W are held so as to be within the annular projection area of the coil end 3a.
  • FIG. 7 if the left two lead lines 4b and 5W are correctly drawn, the previous clips 25 and 27 are hidden and cannot be seen. In FIG. 7, some of the left two lead lines 4b and 5W are partially hidden. It is indicated by a virtual line.
  • the slots 24 formed in the flange portion 22 and the clips 25 and 27 facing the respective slot portions 24 are connected to the lead wires 4a and 4b and 5U, 5V and 5W as coil ends.
  • 3a is positioned at the final wiring position in the circumferential direction, and the terminal sides of the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W are directed to the side opposite to the coil end 3a in the axial direction of the stator 1
  • the lead wire holding mechanism 29 is formed as lead wire holding means for positioning and holding the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W within the annular projection area of the coil end 3a.
  • the inner jig 11 is lowered with respect to the stator 1 supported by the support 8, and relative positioning and centering in the axial direction between the stator 1 and the inner jig 1 ( Centering).
  • the inner peripheral mold 9 is inserted inside the coil end 3a, but the inner peripheral mold 9 is in a reduced diameter state and does not positively contact the coil end 3a before shaping.
  • the end surface mold 10 that is extrapolated to the extension 15 is in a state of being raised with respect to the extension 15.
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 3, and in the state of FIGS. 3 and 7, the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W attached to the coil end 3a of the stator coil 2 are arranged on the inner circumference.
  • the wire is wound around the mold 9, and the terminal sides of the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W are gathered at the final wiring position in FIG. Then, the terminal side of each of the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W is bent at a substantially right angle so as to be directed to the side opposite to the coil end 3a in the axial direction of the stator 1, thereby forming a lead wire holding mechanism 29.
  • each slot 24 is pushed into the back of each slot 24 and held.
  • the portion on the terminal side of the portion held by the lead wire holding mechanism 29 is the annular projection area of the coil end 3a before shaping. It will be contained within.
  • each outer peripheral mold 12 is in a diameter-expanded state and does not positively contact the coil end 3a before shaping.
  • the coil end 3 a is located in the gap between the inner peripheral die 9 and the outer peripheral die 12.
  • the inner pusher 14 is lowered from the state of FIG. 4, and the cam sleep 16 is pushed down by the inner pusher 14 as shown in FIG.
  • the cam sleeve 16 is pushed down, the inner peripheral die 9 expands due to the sliding of the drive cam surface 16a on the cam sleeve 16 side and the driven cam surface 9a on the inner peripheral die 9 side.
  • the outer peripheral mold 12 is contracted by a driving means (not shown).
  • the inner peripheral mold 9 and the outer peripheral mold 12 cooperate with each other to perform compression molding so as to pressurize and restrain the coil end 3a in the radial direction, and as a primary shaping, the radial thickness dimension of the coil end 3a is a predetermined dimension. It will be shaped to finish.
  • the respective lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W attached to the coil end 3a remain held by the lead wire holding mechanism 29 as shown in FIG. It does not bite between the outer peripheral mold 12.
  • the outer pusher 15 is lowered while maintaining the state in which the inner peripheral mold 9 and the outer peripheral mold 12 are compression-molding the coil end 3a as shown in FIG. 5, and as shown in FIG. Press 10 down.
  • the lowered end face forming die 10 enters the facing gap between the inner peripheral die 9 and the outer peripheral die 12, and presses the coil end 3a compression-molded by the inner peripheral die 9 and the outer peripheral die 12 against the stator core 2 side.
  • compression molding is performed to shape the height dimension of the coil end 3a from the stator core 2 to a predetermined dimension as secondary shaping.
  • FIG. 7 shows a state in which the primary shaping and the secondary shaping of the coil end 3a are not completely completed in the drawing.
  • the lead wire holding mechanism 29 only elastically holds the terminal sides of the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W as described above, and the lead wire 4a, Since 4b and 5U, 5V, 5W are bundles of coil wires and have a predetermined rigidity, in the process in which the lead wire holding mechanism 29 is lowered together with the end surface mold 10, the lead wire holding mechanism 29 is the stator 1
  • the respective lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W which are directed in the axial direction of each of the lead wires 4a, 5U, 5W smoothly move relative to the terminal side, and the respective lead wires 4a, which are directed in the axial direction of the stator 1.
  • the terminal side of 4b and 5U, 5V, 5W is not buckled.
  • the shaping by compression molding in the radial direction and the axial direction of the coil end 3a is completed in the state of FIG. 6, and the coil end 3a has a higher density or close contact of the coil wire than before the shaping.
  • the cross-sectional area is reduced and the cross-sectional shape is finished as a rectangular shape.
  • the end surface mold 10 is first returned to the state shown in FIG. 5 in the reverse procedure to the above, and further the outer peripheral die so as to be in the state shown in FIG. 12 is operated to expand the diameter, and the inner peripheral mold 9 is operated to reduce the diameter, and the entire outer jig 13 is raised and returned to the state shown in FIG.
  • the press molding apparatus is started again, and the entire inner jig 11 is raised and returned. Thereafter, the stator 1 after the shaping of the coil end 3a is taken out from the support 8.
  • the stator 1 having finished shaping the coil end 3a in the stator coil 3 is press-fitted into a predetermined case after undergoing processes such as racing and terminal connection.
  • the lead wires 4a, 4b and 5U, 5V, 5W attached to the coil end 3a are positioned at the final routing positions, and the lead wires 4a, 4b are placed. And the terminal sides of 5U, 5V, and 5W are directed to the side opposite to the coil end 3a in the axial direction of the stator 1, and the lead wires 4a and 4b and 5U, 5V, and 5W are substantially formed in an annular shape of the coil end 3a.
  • the coil end 3a is shaped by compression molding in the radial direction and axial direction of the coil end 3a while being held so as to be within the projected area.
  • FIGS. 3 to 6 describe the case where the upper coil end 3a of the stator 1 positioned and supported by the support body 8 is shaped.
  • the press forming apparatus shown in FIG. thus, not only the upper coil end 3a but also the lower coil end 3b are simultaneously shaped.

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Abstract

　コイルエンド（３ａ）に付帯する引き出し線（４ａ，４ｂ）および（５Ｕ，５Ｖ，５Ｗ）を、コイルエンド（３ａ）の円周方向での最終配索位置に位置決めする。さらに、各引き出し線（４ａ，４ｂ）および（５Ｕ，５Ｖ，５Ｗ）の端末側をステータコア（２）の軸心方向の反コイルエンド（３ａ）側を指向するように折り曲げて、この折り曲げた部分がコイルエンド（３ａ）の円環状の投影面積内に納まるよう保持する。こ状態で、コイルエンド（３ａ）をその内外周面側から圧縮成形して一次整形を行う。続いて、コイルエンド（３ａ）を軸心方向に圧縮成形して二次整形を行う。これにより、コイルエンド（３ａ）の整形後の引き出し線（４ａ，４ｂ）の引き出し位置の修正もしくは再配索が不要で、ステータコイルの整形に際して引き出し線（４ａ，４ｂ）の破損等のおそれがない。

Description

ステータコイル整形方法およびステータコイル整形装置
　本発明は、モータにおけるステータコイルのコイルエンドを整形する方法および装置に関する。
　例えば分布巻きタイプのモータを組み立てるに際して、ステータコアに巻回されたステータコイルのコイルエンドの占有面積を可及的に小さくしてその小型化を図るために、例えば特許文献１に記載されているようにそのコイルエンドを圧縮成形して所定の断面形状に整形することが行われている。
　その一方、ステータコイルのコイルエンドには、一般的に外部電源端子（例えばインバータからのＵ，Ｖ，Ｗ三相の出力端子）や中性点端子と接続される複数の引き出し線が付帯していて、これらの引き出し線はステータの径方向外側に引き出されることになる。これらのコイルエンドからの引き出し線の最終的な引き出し位置は先に述べたような外部端子の位置に応じて設定され、多くの場合にはコイルエンドの円周方向の特定の位置（正規配索位置または最終配索位置）に集約して設定される。
　そして、コイルエンドを圧縮成形して所定の断面形状に整形する際に、この引き出し線の処理が問題となり、コイルエンドの整形前にそれぞれの引き出し線を最終配索位置からステータの径方向外側に引き出してしまうと、その最終配索位置に相当する部分ではコイルエンドそのものを軸心方向に圧縮成形することが困難となる。なお、上記特許文献１に記載されたコイルエンド整形技術では、コイルエンドに付帯する引き出し線の処理については何ら考慮されていない。
　そこで、多くの場合には、コイルエンドを圧縮して所定の断面形状に整形する際に、それぞれの引き出し線をコイルエンドの投影面積内に納まるように当該コイルエンド上に巻き回したままで当該引き出し線でも一旦圧縮成形してしまう方法のほか、それぞれの引き出し線を特定に位置に集約することなく円周方向で分散させるとともに、コイルエンドの径方向外周側に放射状に引き出した状態で、それらの引き出し線を回避するようにしてコイルエンドを圧縮成形する方法が採られている。
　しかしながら、上記のようなコイルエンドに付帯する引き出し線の処理方法では、いずれの場合にもコイルエンドの整形後にそれぞれの引き出し線を最終配索位置であるコイルエンド円周方向の特定の位置に集約するべく、手作業にて引き出し線の引き出し位置の修正もしくは再配索を行わなければならない。そのため、一旦は圧縮成形を行ったコイルエンドの占有面積が大きくなり、コイルエンドの小型化を図るにも限界がある。
　また、それぞれの引き出し線をコイルエンドの径方向外周側に放射状に引き出した状態で圧縮成形をもってコイルエンドの整形を行った場合には、圧縮成形を司る型同士の間に引き出し線を噛み込んでしまうおそれがあり、引き出し線の破損等が危惧されることとなって好ましくない。
特開２００６－５９９９号公報
　本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、コイルエンド整形後の引き出し線の引き出し位置の修正もしくは再配索が不要で、しかも引き出し線の破損等のおそれがないステータコイル整形技術を提供するものである。
　本発明は、ステータコイルのコイルエンドを整形する際の引き出し線の処理方法として、コイルエンドからの引き出し線を当該コイルエンドの円周方向での最終配索位置に位置決めするとともに、当該引き出し線の端末側を上記ステータコアの軸心方向の反コイルエンド側に指向させて当該引き出し線が上記コイルエンドの円環状の投影面積内に納まるように保持し、この状態でコイルエンドを径方向および軸心方向に順次圧縮して整形する工法とした。
　そして、かかる工法は、コイルエンドの内周面を拘束する内周型と、上記コイルエンドの外周面を拘束するとともに上記内周型と協働して上記コイルエンドを径方向に圧縮する外周型と、上記内周型と外周型とで囲まれた領域に上記コイルエンドの軸心方向から進入して当該コイルエンドを軸心方向に圧縮する端面成形型とを備えたステータコイル整形装置において、上記端面成形型の一部に上記のような引き出し線の保持機能を有する引き出し線保持手段を設けることで実現できることになる。
　本発明によれば、コイルエンドに付帯する引き出し線をステータコアの軸心方向の反コイルエンド側に指向させて、当該引き出し線がコイルエンドの円環状の投影面積内に納まるように保持した状態で圧縮成形をもってコイルエンドの整形を行うので、コイルエンドの成形後にそれぞれの引き出し線の引き出し位置の修正や再配索を行う必要がない。そのため、コイルエンドの占有面積を小さくしてその小型化を図ることができるとともに、引き出し線の噛み込みによる破損等を未然に防止できる。
本発明の実施に供されるステータの概略構造を示す断面説明図。 図１の要部の拡大平面説明図。 図１に示したステータコイルのコイルエンドを整形するためのプレス成形装置の挙動を示す図で、内側治具が下降した状態を示す説明図。 図３の状態から外側治具が下降した状態を示す説明図。 図４の状態から内周型が拡径し且つ外周型が縮径した状態を示す説明図。 図５の状態から端面成形型が下降した状態を示す説明図。 図３の要部の拡大斜視図。 図７の要部拡大図。 図７の状態から端面成形型が下降した状態を示す斜視図。
　図１～９は本発明に係るコイルエンドの整形方法を実施するためのより具体的な形態を示し、特に図１はステータ１の概略説明図を、図２は図１に示したステータ１の要部拡大平面図をそれぞれ示している。また、図３～６はコイルエンド整形のためのプレス成形装置の構造とその作動を示している。
　図１，２に示すように、例えば三相同期モータにおける分布巻きタイプのステータ１は、多数の電磁鋼板が積層されて機械的または接着等により一体的に固定されてなる円環状のステータコア２に図示外の多数のスロットが形成されていて、これらのスロットに例えばＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相分のステータコイル（巻線）３が中性線コイルとともに巻回されてステータコイル１を形成している。そして、ステータコア２の軸心方向両端面にはステータコイル３のコイルエンド３ａ，３ｂが円環状に突出していて、一方のコイルエンド３ａからはその円周方向の特定位置（正規配索位置または最終配索位置）に集約されるかたちでＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相分の引き出し線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗとともに中性線の引き出し線４ａ，４ｂが互いに近接するように導出されている。なお、各引き出し線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗおよび引き出し線４ａ，４ｂには事後的に端子６Ｕ，６Ｖ，６Ｗおよび７ａ，７ｂがかしめ加工にて個別に接続される。
　このようなステータ１は、ステータコア２に必要量のステータコイル３を巻回した段階で、ステータコア２の両端面側に突出することになるステータコイル３をその端面上において巻き回してコイルエンド３ａ，３ｂとして仕上げることになるが、この段階ではコイルエンド３ａ，３ｂとなるべき素線同士の密着度が高められておらず、コイルエンド３ａ，３ｂが不体裁で大きく膨らんだものとなっている。
　そこで、ステータコア２に必要量のステータコイル３を巻回した後であってレーシング（紐等による結束）を行う前にコイルエンド３ａ，３ｂの整形が行われる。このコイルエンド３ａ，３ｂの整形は、後述するようにコイルエンド３ａ，３ｂをその内外周側から径方向に圧縮成形する一次整形工程と、その一次整形に続いてコイルエンド３ａ，３ｂをステータコア２の端面側に向けて圧縮成形する二次整形工程と、に分けて行われる。
　図３～６は上記ステータ１におけるコイルエンド３ａ，３ｂの成形を目的としたプレス成形装置の概略を示していてる。なお、これらの図３～６において、符号Ｑは整形前のコイルエンド３ａの形状を示している。
　図３に示すプレス成形装置は、大きく分けて、ワークとしてのステータ１を支持するための支持体８と、後述する内周型９および端面成形型１０を含んでなる昇降可能な内側治具１１と、この内側治具１１の外側に配置されて、同じく後述する外周型１２を有する昇降可能な外側治具１３と、内側治具１１の各部を駆動するためのインナプッシャ１４およびアウタプッシャ１５等とから構成される。そして、ステータ１はその軸心が鉛直となるように直立姿勢にて支持体８に固定支持される。
　内側治具１１は、下側から順に円筒状のマンドレル３４と内周型９およびエクステンション１５の三者をそれぞれ同心状に積層するとともに、そのエクステンション１５に対して端面成形型１０を昇降可能に外挿したものである。支持体８に支持されたステータ１に対して内側治具１１を下降させると、マンドレル３４がステータコア２の内周面に内接しつつ当該マンドレル３４の上部がステータコア２の上端面に係止される。これにより、ステータ１と内側治具１１との軸心方向での相対位置決めとセンタリング（芯出し）とが施されることになる。
　内周型９およびエクステンション１５の中心部にはそれらを貫通するカムスリーブ１６を配置してある。カムスリーブ１６はマンドレル３４から立設されたガイドロッド１７に昇降可能に案内支持させてあるとともに、マンドレル３４との間に介装した圧縮コイルばね１８により常時上方に付勢されている。また、カムスリーブ１６の外周面には後述するように内周型９を駆動するためのドライブカム面１６ａを形成してある。
　内周型９は全体としては円筒状のものであって、円周方向で相互に独立した複数の型素片に分割されている。それぞれの型素片は径方向にスライド可能であり、内周型９全体としては縮拡径可能となっている。なお、各型素片には図示しないばね手段により縮径方向の付勢力が付与されている。内周型９の内面にはカムスリーブ１６側のドライブカム面１６ａと摺動可能なドリブンカム面９ａを形成してあり、後述するように内周型９に対してカムスリーブ１６を下降させることにより、上記ドライブカム面１６ａとドリブンカム面９ａとの摺動に基づいて内周型９が拡径するようになっている。
　エクステンション１５に外挿された端面成形型１０はエクステンション１５に対して昇降可能ではあっても、ピン１９とガイド溝２０との係合によりその相対回転が不能となっている。また、この端面成形型１０は全体としては中空円筒状のものであっても、図７に示すようにコイルエンド３ａからのそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗが集約される最終配索位置に相当する位置には、円周方向の所定長さにわたって扇形状に切り欠くようにして引き出し線受容凹部２１を形成してある。これにより、端面成形型１０のうち引き出し線受容凹部２１に相当する位置では、外径寸法が端面成形型１０そのものと同じであって且つ相対的に厚み寸法ｔの小さなフランジ部２２のみが残されていることになる。そして、このフランジ部２２の上面には後述する引き出し線保持手段たる引き出し線保持機構２９を設けてある。
　その一方、外側治具１３は昇降可能なホルダ２３を母体としてこのホルダ２３の下面に複数（例えば８個）の外周型１２を配置したものである。各外周型１２はステータ１と軸心を同じくする同一円周上に等ピッチで配置してあり、図示外の駆動機構にて駆動されることによりそれぞれの外周型１２は互いに同期して一斉にステータ１の径方向にスライド可能となっている。言い換えるならば、複数の外周型１２は互いに同期して一斉にスライドすることにより、ステータ１の径方向で縮拡径可能となっている。
　ここで、先に述べた端面成形型１０に付帯している引き出し線保持機構の詳細を図７，８に基づいて説明する。
　図７，８に示すように、端面成形型１０のうち引き出し線受容凹部２１を形成したことによって残されたフランジ部２２には、図２の最終配索位置に引き出される引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの総数分（ここでは５個）のスロット２４が互いに近接するように切欠形成されている。それぞれのスロット２４はフランジ部２２そのものの外周面側に開放されていて、その開放端近傍ではスロット幅がテーパ状に拡張されている。
　図７，８の中央部の三つのスロット２４には、板ばねを折り曲げることで形成した一対のクリップ２５を互いに対向するように臨ませてあり、各クリップ２５はフランジ部２２にねじ止めされるホルダブロック２６に支持させてある。他方、図７，８の配列方向両端のそれぞれのスロット２４には、板ばねを折り曲げることで形成した単一のクリップ２７を臨ませてあり、同様に各クリップ２７はフランジ部２２にねじ止めされるホルダブロック２８に支持させてある。
　このような形状の異なる二種類のクリップ２５，２７は、共にスロット２４の内側に張り出す突出部２５ａまたは２７ａを有することで、各スロット２４のスロット幅を局部的に狭める狭窄部を形成していることになる。そこで、図７，８に示すようにコイルエンド３ａからのそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗを図２の最終配索位置で巻き回した上で、それらの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側をステータ１の軸心方向において反コイルエンド３ａ側を指向するようにほぼ直角に折り曲げてそれぞれのスロット１４の奥部まで押し込むものとする。こうすることにより、それぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは先に述べたクリップ２５，２７の突出部２５ａ，２７ａによって対応するスロット２４からの抜け止めが施されて、それぞれのスロット部２４に弾性的に保持され、その状態を自己保持することが可能となる。なお、各スロット２４に保持されたそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側がステータ１の軸線方向を指向している状態では、実質的に各引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗがコイルエンド３ａの円環状の投影面積内に納まるように保持されていることになる。
　なお、図７において、左側の２本の引き出し線４ｂ，５Ｗを正しく描くと先のクリップ２５，２７が隠れて見えなくなるので、同図において左側の２本の引き出し線４ｂ，５Ｗについては一部仮想線にて示している。
　そして、以上の説明から明らかなように、フランジ部２２に形成されたスロット２４とそれぞれのスロット部２４に臨んでいるクリップ２５，２７は、引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗをコイルエンド３ａの円周方向での最終配索位置に位置決めするとともに、それらの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側をステータ１の軸心方向の反コイルエンド３ａ側に指向させて当該引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗがコイルエンド３ａの円環状の投影面積内に納まるように位置決めして保持する引き出し線保持手段たる引き出し線保持機構２９を形成していることになる。
　次に、以上のように構成されたプレス成形装置を用いてコイルエンド３ａを整形する場合の手順について説明する。
　最初に、図３に示したように、支持体８に支持されたステータ１に対して内側治具１１を下降させ、ステータ１と内側治具１との軸心方向での相対位置決めとセンタリング（芯出し）とを行う。この場合において、内周型９はコイルエンド３ａの内側に挿入されることになるものの、内周型９は縮径状態にあり、整形前のコイルエンド３ａに対して積極的に接することはない。また、エクステンション１５に外挿された端面成形型１０はそのエクステンション１５に対して上昇した状態にある。
　図７は図３の要部を拡大した斜視図であり、図３，７の状態において、ステータコイル２のコイルエンド３ａに付帯している引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗを内周型９の周りに巻き回し、それらの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側を図２の最終配索位置に集約しつつ対応するスロット２４の位置に割り出す。そして、それぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側をステータ１の軸心方向において反コイルエンド３ａ側を指向するようにほぼ直角に折り曲げて、引き出し線保持機構２９を形成しているそれぞれのスロット２４の奥部まで押し込こんで保持させる。この状態では、それぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗのうち引き出し線保持機構２９にて保持されている部分よりも端末側の部分が整形前のコイルエンド３ａの円環状の投影面積内に納まっていることになる。
　こうしてそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの位置決めと引き出し線保持機構２９による保持が完了したならば、図４に示すように外側治具１３を下降させる。この外側治具１３の下降時にはそれぞれの外周型１２は拡径状態にあり、整形前のコイルエンド３ａに対して積極的に接触することはない。これによって、内周型９と外周型１２との対向間隙内にコイルエンド３ａが位置していることになる。
　次いで、図４の状態からインナプッシャ１４を下降させ、図５に示すようにこのインナプッシャ１４にてカムスリープ１６を押し下げる。カムスリーブ１６を押し下げると、当該カムスリーブ１６側のドライブカム面１６ａと内周型９側のドリブンカム面９ａとの摺動のために内周型９が拡径動作する。この内周型９の拡径動作と同時またはほぼ同時に、図示しない駆動手段によって外周型１２を縮径動作させる。これによって、内周型９と外周型１２は互いに協働してコイルエンド３ａを径方向に加圧拘束するように圧縮成形して、一次整形としてコイルエンド３ａの径方向の厚み寸法を所定寸法に仕上げるべく整形することになる。
　この場合において、コイルエンド３ａに付帯しているそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは図７に示すように引き出し線保持機構２９に保持されたままであるので、内周型９あるいは外周型１２との間に噛み込んでしまうことはない。
　続いて、図５のように内周型９と外周型１２とがコイルエンド３ａを圧縮成形している状態を維持したままで、アウタプッシャ１５を下降させて、図６に示すように端面成形型１０を押し下げる。下降した端面成形型１０は内周型９と外周型１２との対向間隙に進入して、内周型９と外周型１２とで圧縮成形しているコイルエンド３ａをステータコア２側に押し付けるようにさらに圧縮成形して、二次整形としてコイルエンド３ａのステータコア２からの高さ寸法を所定寸法に仕上げるべく整形することになる。
　この端面成形型１０が下降する過程では、図７の状態から図９の状態に移行するかたちとなり、図７，９に示すように引き出し線保持機構２９とその引き出し線保持機構２９と保持されてステータ１の軸心方向を指向しているいるそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側とが相対移動して、コイルエンド３ａのうちそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの最終配索位置に相当する位置においても端面成形型１０のフランジ部２２がコイルエンド３ａを圧縮成形することになる。なお、図９は作図上、コイルエンド３ａの一次整形および二次整形が共に完全には終了していない状態を示している。
　ここで、引き出し線保持機構２９は先に述べたようにそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側を弾性的に保持しているだけであり、しかもそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗはコイル素線の束であって所定の剛性を有しているので、引き出し線保持機構２９が端面成形型１０とともに下降する過程では、引き出し線保持機構２９はステータ１の軸心方向を指向しているそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側とスムーズに相対移動して、ステータ１の軸心方向を指向しているそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側を座屈させてしまうことはない。
　そして、図６の状態をもってコイルエンド３ａの径方向および軸心方向での圧縮成形による整形が終了することになり、コイルエンド３ａはそのコイル素線の密度あるいは密着度が高められて整形前よりのその断面積が減少し、断面形状が矩形状のものとして仕上げられる。
　コイルエンド３ａの一次整形および二次整形を終えたならば、上記とは逆の手順で先ず端面成形型１０を図５の状態となるまで復帰させ、さらに図４の状態となるように外周型１２を拡径動作させるとともに内周型９を縮径動作させ、さらに外側治具１３全体を図３の状態になるまで上昇復帰させる。
　そして、図３の状態となったならばプレス成形装置の動作を一旦停止させるものとする。この状態では、整形後のコイルエンド３ａに付帯しているそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側はなおも図７のように引き出し線保持機構２９に保持されたままであるので、それぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側を引き出し線保持機構２９のスロット２４から抜き出して、引き出し線保持機構２９による保持から解除する。
　こうして、それぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの引き出し線保持機構２９による保持から解除したならば、再びプレス成形装置を起動して、内側治具１１全体を上昇復帰させる。この後、支持体８からコイルエンド３ａの整形を終えたステータ１を取り出すものとする。なお、ステータコイル３におけるコイルエンド３ａの整形を終えたステータ１は、レーシングや端子接続等の工程を経た後に所定のケースに圧入される。
　このように本実施の形態によれば、コイルエンド３ａに付帯しているそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗを最終配索位置に位置決めした状態とし、それぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの端末側をステータ１の軸心方向の反コイルエンド３ａ側に指向させて、実質的に当該引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗがコイルエンド３ａの円環状の投影面積内に納まるように保持した状態で、コイルエンド３ａの径方向および軸心方向での圧縮成形をもって当該コイルエンド３ａの整形を行うようにしているものである。そのため、整形後にそれぞれの引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの引き出し位置の修正や再配索を行う必要がないので、コイルエンド３ａの占有面積を小さくしてその小型化を図ることができるとともに、引き出し線４ａ，４ｂおよび５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの噛み込みによる破損等を未然に防止できるようになる。
　ここで、図３～６では支持体８に位置決め支持されたステータ１のうち上側のコイルエンド３ａを整形する場合について説明したが、同図のプレス成形装置は上下でほぼ対称の構成となっていて、上側のコイルエンド３ａのみならず下側のコイルエンド３ｂについても同時に整形されることになる。
　また、上記プレス成形装置の挙動は一例にすぎず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で必要に応じて種々変更可能であることは言うまでもない。

Claims (5)

  1. 　ステータコアに巻回されることによりそのステータコアの端面から突出して円周方向に延在している円環状のコイルエンドを整形する方法であって、
    　上記コイルエンドからの引き出し線を当該コイルエンドの円周方向での最終配索位置に位置決めするとともに、当該引き出し線の端末側を上記ステータコアの軸心方向の反コイルエンド側に指向させて当該引き出し線が上記コイルエンドの円環状の投影面積内に納まるように保持する位置決め工程と、
    　上記コイルエンドの内・外周面を拘束しながら当該コイルエンドを径方向に圧縮して整形する一次整形工程と、
    　上記コイルエンドの内・外周面を拘束した状態で上記引き出し線以外の当該コイルエンドを軸心方向に圧縮して整形する二次整形工程と、
    　を含んでいるステータコイル整形方法。
  2. 　ステータコアに巻回されることによりそのステータコアの端面から突出して円周方向に延在している円環状のコイルエンドを整形する装置であって、
    　上記コイルエンドの内周面を拘束する内周型と、
    　上記コイルエンドの外周面を拘束するとともに上記内周型と協働して上記コイルエンドを径方向に圧縮する外周型と、
    　上記内周型に対して上記コイルエンドの軸心方向で相対移動可能に外挿されて、上記内周型と外周型とで囲まれた領域に上記コイルエンドの軸心方向から進入して当該コイルエンドを軸心方向に圧縮する端面成形型と、
    　上記端面成形型の一部に設けられて上記コイルエンドからの引き出し線を保持する引き出し線保持手段と、
    　を備えていて、
    　上記引き出し線保持手段は、上記端面成形型が上記内周型と外周型とで囲まれた領域に進入していない状態で、上記引き出し線を上記コイルエンドの円周方向での最終配索位置に位置決めするとともに、その引き出し線の端末側を上記ステータコアの軸心方向の反コイルエンド側に指向させて当該引き出し線が上記コイルエンドの円環状の投影面積内に納まるように保持するものであるステータコイル整形装置。
  3. 　上記引き出し線保持手段は、上記端面成形型が上記コイルエンドを軸心方向に圧縮するに際して、その端面成形型と引き出し線との相対移動を許容するように当該引き出し線を弾性的に保持しているものである請求項２に記載のステータコイル整形装置。
  4. 　上記内周型は上記コイルエンドの内周面側からそのコイルエンドを拡径させる方向に加圧拘束するものである請求項２または３に記載のステータコイル整形装置。
  5. 　上記外周型は上記コイルエンドの外周面側からそのコイルエンドを縮径させる方向に加圧拘束するものである請求項２～４のいずれか一つに記載のステータコイル整形装置。
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