JP2018088824A - コイルの成形方法及びコイル用セグメントの成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル用セグメント（セグメント）を捻り曲げ治具の挿入用凹部に挿入するときに破片が生じたとしても、該破片が前記挿入用凹部に残留しないようにする。【解決手段】ステータ製造装置３０は、捻り曲げ治具としてのスピンドル３２ａ〜３２ｄと、第１供給用流路７０及び吸引用流路７２が内部に形成された内方ガイド５０と、第２供給用流路９２が内部に形成された外方ガイド５２とを備える。また、スピンドル３２ａ〜３２ｄは、挿入用凹部３６ａ〜３６ｄが形成された受部３４ａ〜３４ｄを有する。受部３４ａ〜３４ｃには貫通孔４４ａ〜４４ｃが形成されるとともに、受部３４ａ〜３４ｄには、挿入用凹部３６ａ〜３６ｄの内部同士を連通させる横孔４６が形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、コイル用セグメントを捻り曲げてステータを得るステータの製造方法及びその装置に関する。

円環形状のステータコアの周方向に沿って形成された複数個のスロット中の２個に、コイル用セグメント（以下、単に「セグメント」とも表記する）を挿入したステータが知られている。ここで、セグメントは、第１直線部と、該第１直線部に対して平行に延在し且つ対向する第２直線部と、湾曲して第１直線部から第２直線部に連なるターン部とを有し、このために略Ｕ字型形状をなす。複数個のスロットは放射状に形成されているので、例えば、第１直線部がステータコアの内周側に臨み、第２直線部が外周側に臨む。

第１直線部及び第２直線部の端部は、スロットから突出する。この突出した部位同士は、並列状態で捻り曲げられる。特許文献１には、この捻り曲げを行うためのステータコイル捻り装置が提案されている。該ステータコイル捻り装置は、回転可能な円環状の捻り曲げ治具を複数個有する。各治具には挿入用凹部が形成されており、前記第１直線部及び前記第２直線部は、互いに別の挿入用凹部に挿入される。この状態で前記捻り曲げ治具が回転され、その結果、セグメントが捻られる。

その後、スロットから突出した第１直線部及び第２直線部の端部が、上記と同様にして捻り曲げされた別のセグメントの第１直線部及び第２直線部の端部に対し、ＴＩＧ溶接等の適宜の手法によって接合される。この接合により、セグメント同士の間に電気的経路が形成される。なお、セグメントの、第１直線部及び第２直線部の端部以外の部位は、絶縁被膜で予め被覆されている。

特許第３５８９１３４号公報

第１直線部又は第２直線部の端部が挿入用凹部に挿入される際、該端部の先端が挿入用凹部の開口近傍に干渉することが想定される。このような事態が発生した場合、該先端が欠けて生じた破片が、挿入用凹部内や、隣接する捻り曲げ治具同士の間に侵入する懸念がある。挿入用凹部内に残留した破片が、その後に捻り曲げられるセグメントに付着した場合、上記の捻り曲げ及び接合を行う際に該破片がセグメント同士の間に挟持されることがあり得る。この場合、本来ならば絶縁されるべき箇所に導通が起こってしまう。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、セグメントの絶縁されるべき箇所の絶縁を維持し得るステータの製造方法及びその装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ステータコアの周方向に沿って形成されたスロットに第１直線部及び第２直線部が挿入されたコイル用セグメントを捻り曲げてステータを得るためのステータの製造方法であって、
前記スロットから露呈した前記第１直線部又は前記第２直線部の端部を、複数個の捻り曲げ治具の各々に形成された挿入用凹部に挿入した後、前記捻り曲げ治具を回転させることで前記コイル用セグメントを捻り曲げる工程と、
前記挿入用凹部から前記第１直線部又は前記第２直線部の端部を離脱させた後、全ての前記挿入用凹部の内部を同時に吸引する工程と、
を有することを特徴とする。

また、本発明は、ステータコアの周方向に沿って形成されたスロットに第１直線部及び第２直線部が挿入されたコイル用セグメントを捻り曲げてステータを得るためのステータ製造装置であって、
前記スロットから露呈した前記第１直線部又は前記第２直線部の端部が挿入される挿入用凹部が形成された受部を有し、且つ回転可能な複数個の捻り曲げ治具と、
前記挿入用凹部の内部を吸引するための吸引手段と、
を備え、
前記捻り曲げ治具の前記受部同士が同心円状に配置されるとともに、前記吸引手段が、全ての前記挿入用凹部の内部を同時に吸引可能であることを特徴とする。

このように、本発明においては、コイル用セグメントの捻り曲げが終了した後、該コイル用セグメントの第１直線部及び第２直線部が挿入されていた挿入用凹部の内部を吸引するようにしている。第１直線部及び第２直線部を挿入用凹部に挿入するときに該第１直線部又は該第２直線部が欠けて破片が生じ、該破片が挿入用凹部に残留しているときには、この吸引によって破片が挿入用凹部から導出される。

このようにして破片が挿入用凹部から排出されるので、その後に別のコイル用セグメントに対して捻り曲げを行う際、このコイル用セグメントに破片が付着することが回避される。このため、破片に起因してセグメント同士の間に電気的経路が形成されること、換言すれば、絶縁されるべき箇所に導通が起こることを回避することができる。

吸引を行うためには、吸引手段に接続された吸引用チューブで挿入用凹部を覆うようにしてもよい。又は、最内の捻り曲げ治具の内方に内方ガイドを配置するとともに最外の捻り曲げ治具の外方に外方ガイドを配置し、これら内方ガイド又は外方ガイドのいずれかに吸引用流路を形成するようにしてもよい。この場合、捻り曲げ治具の受部の各側壁に、挿入用凹部を吸引用流路に連通させる連通孔を形成すればよい。

内方ガイド又は外方ガイドに吸引用流路を形成する場合、吸引用チューブが不要となる。従って、ステータ製造装置の構成が簡素となるという利点がある。

挿入用凹部の内部を吸引する際には、該挿入用凹部に、吸引方向とは別の方向から流動媒体を供給するようにしてもよい。このためには、内方ガイド又は外方ガイドのいずれか一方に、挿入用凹部に連通する供給用流路が形成し、前記供給用流路を介して、吸引方向とは別の方向から挿入用凹部に流動媒体を供給すればよい。

この場合、挿入用凹部に残留した破片に対し、吸引による引張力と、流動媒体による押圧力とが作用する。引張力が作用する方向と押圧力が作用する方向が相異するので、これらの合力により、破片が吸引され易くなる。従って、挿入用凹部から破片を除去することが一層容易となるからである。

また、コイル用セグメントを捻り曲げる際には、隣接する捻り曲げ治具同士の間に流動媒体を供給することが好ましい。この流動媒体の供給源は、挿入用凹部に流動媒体を供給する供給源と異なるものであってもよいが、構成が簡素化することから、同一であることが好ましい。

隣接する捻り曲げ治具同士の間に、前記破片やその他の異物が侵入する事態が想定される。そこで、隣接する捻り曲げ治具同士の間に流動媒体を供給する。この流動媒体から押圧を受けることにより、破片や異物が捻り曲げ治具同士の間に侵入することが困難となる。すなわち、捻り曲げ治具同士の間に噛み込みが生じることを防止し得る。その結果として、捻り曲げ治具の回転が妨げられることを回避することができる。

なお、隣接する捻り曲げ治具同士の間に流動媒体を供給するには、前記受部に、流動媒体供給手段が接続される貫通孔を形成すればよい。

また、外方ガイド又は内方ガイドに、内方ガイドに対して外方ガイドを相対的に上昇又は下降させる昇降手段を設けることが好ましい。この昇降により、例えば、前記供給用流路を前記貫通孔の位置としたり、又は前記連通孔の位置としたりすることができる。このため、外方ガイド又は内方ガイドに複数個の供給用流路を形成する必要がないので、ステータ製造装置の構成が簡素化するからである。

さらに、シャッタを設け、コイル用セグメントを捻り曲げる際には挿入用凹部をシャッタで覆うことが好ましい。この場合、吸引を行うときに、挿入用凹部の、第１直線部又は第２直線部が挿入される挿入口（開口）から大気が吸引されることが防止される。従って、挿入用凹部からの吸引の効率が向上する。

本発明によれば、吸引手段を含むようにしてステータ製造装置を構成し、コイル用セグメントの捻り曲げを行った後、該コイル用セグメントの第１直線部又は第２直線部が挿入された挿入用凹部内を吸引するようにしている。仮に第１直線部又は第２直線部が挿入される際に欠けて破片が生じていたとしても、この吸引によって破片が挿入用凹部から除去される。

従って、その後に別のコイル用セグメントに対して捻り曲げを行う際、該コイル用セグメントに破片が付着することが防止される。このため、該コイル用セグメントに、破片に起因する電気的経路が生じることが回避される。換言すれば、コイル用セグメントの、絶縁されるべき箇所の絶縁を維持することができる。

ステータの電磁コイルとなるコイル用セグメント（セグメント）の概略全体斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るステータ製造装置の要部縦断面図である。 図２のステータ製造装置の要部拡大縦断面図である。 図２のステータ製造装置を構成する外方ガイドが内方ガイドに対して相対的に上昇するとともに、シャッタが第１挿入用凹部〜第４挿入用凹部を覆った状態を示す要部拡大縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係るステータ製造装置の要部拡大縦断面図である。

以下、本発明に係るステータの製造方法につき、それを実施するためのステータ製造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、コイル用セグメントを単に「セグメント」とも表記する。また、「直径方向」の直径は、後述する第１受部〜第４受部の配置箇所となる同心円の直径を指す。

先ず、ステータにつき説明する。図１は、ステータコア２０（図２参照）に挿入されるセグメント１０のみを示す概略全体斜視図である。セグメント１０は、第１直線部１２と、該第１直線部１２に対して平行に延在する第２直線部１４と、これら第１直線部１２と第２直線部１４の間に介在するターン部１６とを有する。ターン部１６は、第１直線部１２から第２直線部１４に向かうようにして湾曲しており、このため、セグメント１０は略Ｕ字形状をなす。

ターン部１６には、蛇行した形状のクランク部１８が形成される。このクランク部１８により、セグメント１０において、ステータコアの径方向に沿う方向にズレが生じる。

以上のような形状のセグメント１０は、図２中のステータコア２０に設けられた複数個のスロット（図示せず）中の１個に第１直線部１２が挿入されるとともに、別の１個に第２直線部１４が挿入される。その結果、該セグメント１０がこれら２個のスロット間の電気的経路となる。すなわち、第１直線部１２が挿入されたスロットと、第２直線部１４が挿入されたスロットとの間で導通可能な状態となる。以下、第１直線部１２と第２直線部１４を特に区別する必要がないときには、単に「直線部」と表記する。

その後、複数個の直線部同士が接合されることにより、複数個のセグメント１０からなるコイルが形成される。その結果、ステータが構成される。なお、スロット内では、複数個の直線部がステータコア２０の直径方向に沿って並列する。また、１つのスロット中に、内周側から外周側にかけて１層目〜４層目の４本の直線部が並ぶ。

セグメント１０は、図２に示すように、第１直線部１２及び第２直線部１４が下方を臨み、ターン部１６が上方を臨む正立姿勢となるように、第１直線部１２及び第２直線部１４がスロットに挿入され、この状態で捻られる。次に、セグメント１０を捻ってステータを得るためのステータ製造装置につき詳述する。

図２は、第１実施形態に係るステータ製造装置３０の要部縦断面図である。このステータ製造装置３０は、セグメント１０の第１直線部１２及び第２直線部１４がスロットに挿入されたステータコア２０を保持する図示しない保持治具を備える。この保持治具は、図示しない昇降機構の作用下に昇降可能である。

ステータ製造装置３０は、スロットに挿入された直線部を把持してセグメント１０を捻るための捻り曲げ治具である第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄを備える。第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄは略円筒形状をなす中空体であり、各々、スロットから突出した第１直線部１２又は第２直線部１４を受ける。すなわち、先ず、最内の第１スピンドル３２ａには、直線部の軸線方向に沿って延在する長尺且つ小径な第１受部３４ａがステータコア２０側に向かって突出するように設けられている。直線部は、この第１受部３４ａに形成された第１挿入用凹部３６ａに挿入される。

同様に、第２スピンドル３２ｂ、第３スピンドル３２ｃ及び第４スピンドル３２ｄには、それぞれ、第２受部３４ｂ、第３受部３４ｃ及び第４受部３４ｄが設けられる。また、これら第２受部３４ｂ、第３受部３４ｃ及び第４受部３４ｄに、第２挿入用凹部３６ｂ、第３挿入用凹部３６ｃ及び第４挿入用凹部３６ｄが形成される。

最内の第１スピンドル３２ａにおいて、第１受部３４ａの下方は、直径方向内方に突出したフランジ部４０となっている。前記第１受部３４ａは、フランジ部４０の直径方向最外方に設けられる。一方、最外の第４スピンドル３２ｄでは、第４受部３４ｄの下方は、直径方向外方に突出したフランジ部４２となっている。第４受部３４ｄは、フランジ部４２の直径方向最内方に設けられる。

そして、第２スピンドル３２ｂの第２受部３４ｂ、第３スピンドル３２ｃの第３受部３４ｃは、第１受部３４ａと第４受部３４ｄの間に画成される間隙に通される。従って、第１受部３４ａ（第１挿入用凹部３６ａ）〜第４受部３４ｄ（第４挿入用凹部３６ｄ）は、同心円状に配置される。

第１受部３４ａ、第２受部３４ｂ及び第３受部３４ｃには、直径方向に沿って延在する第１貫通孔４４ａ、第２貫通孔４４ｂ及び第３貫通孔４４ｃが形成される。これら第１貫通孔４４ａ、第２貫通孔４４ｂ及び第３貫通孔４４ｃは、直線状に連なる。換言すれば、第１貫通孔４４ａは、第２貫通孔４４ｂを介して第３貫通孔４４ｃに連通する。

また、第１受部３４ａ〜第４受部３４ｄには、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの底部近傍となる位置に、直径方向に沿って貫通する横孔４６（連通孔）がそれぞれ形成される。横孔４６を介して、第１挿入用凹部３６ａから第４挿入用凹部３６ｄまでの内部同士が連通する。

このように構成される第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄには、図示しないサーボモータ等の回転駆動源が個別に付設される。このため、第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄは、互いに独立して回転することが可能である。

ステータ製造装置３０は、さらに、第１スピンドル３２ａの内方に配置される内方ガイド５０と、第４スピンドル３２ｄの外方に配置される外方ガイド５２とを備える。この中の内方ガイド５０は、第１スピンドル３２ａ内に挿入される軸部５４と、該軸部５４に比して大径に設定された円盤形状部５６とを有する。

軸部５４の外径は、第１スピンドル３２ａの内径と略同等である。また、円盤形状部５６の外径は、複数個の第１受部３４ａの内壁同士を結んで形成される仮想円の直径と略同等である。このため、内方ガイド５０の全体が第１スピンドル３２ａ内に収まる。

円盤形状部５６の側周壁には第１環状溝５８、第２環状溝６０が形成されるとともに、これら第１環状溝５８、第２環状溝６０の各々にウェアリング６２及びフェルトリング６４が収容される。ウェアリング６２により、第１受部３４ａと円盤形状部５６の側周壁との間の潤滑性が向上する。また、フェルトリング６４は下方のウェアリング６２に異物が噛み込まれることを防止するべく、異物を捕捉する役割を果たす。

軸部５４及び円盤形状部５６には、第１受部３４ａの個数に対応する個数の第１供給用流路７０が形成される。各第１供給用流路７０は、軸部５４の下方で図示しない集合路から分岐するとともに、軸部５４の軸線中心を避けるようにして延在方向に沿って延在する。そして、円盤形状部５６では、該円盤形状部５６の直径方向に沿って延在するように折曲され、さらに、ウェアリング６２及びフェルトリング６４を迂回するように若干上方に折曲されている。

前記集合路に図示しない圧縮空気供給源（流動媒体供給手段）が接続されるとともに、前記第１供給用流路７０が円盤形状部５６の側周壁で開口する。すなわち、第１供給用流路７０は、軸部５４の下方が圧縮空気（流動媒体）の流通方向上流側であり、且つ円盤形状部５６内の部分が下流側である。

開口の位置は、フェルトリング６４よりも上方である。また、開口の位置は、第１受部３４ａに形成された第１貫通孔４４ａの位置に対応する。

さらに、軸部５４及び円盤形状部５６には吸引用流路７２が形成される。軸部５４において、吸引用流路７２は、軸部５４の軸線中心に沿って延在する。上記したように複数個の第１供給用流路７０は軸線中心を避けているので、吸引用流路７２と第１供給用流路７０を個別に形成することが容易である。

図示は省略しているが、吸引用流路７２に対し、軸部５４の下方で吸引ポンプ等の吸引手段が接続される。吸引手段が付勢されることに伴い、軸部５４の下方に向かう気流が生じる。すなわち、吸引用流路７２は、軸部５４の下方が下流側である。

吸引用流路７２は、円盤形状部５６の内部における第１供給用流路７０の上方で、第１受部３４ａの個数に対応する個数で分岐する。分岐した吸引用流路７２は、第１受部３４ａに向かって延在し、円盤形状部５６の側周壁で開口する。開口の位置は、第１受部３４ａに形成された横孔４６の位置に対応する。

内方ガイド５０には、シャッタ７４が開閉可能に設けられる。シャッタ７４が開いているときには第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口が露呈し、一方、シャッタ７４が閉じているときには、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口がシャッタ７４によって覆われる。

一方の外方ガイド５２は、上下方向に貫通する挿入孔８０が形成された円環形状体であり、前記挿入孔８０に内方ガイド５０が挿入される。第１受部３４ａ〜第４受部３４ｄは、内方ガイド５０の円盤形状部５６の側周壁と、外方ガイド５２の挿入孔８０の内周壁との間に介挿される。挿入孔８０の内周壁には、第３環状溝８２及び第４環状溝８４が下方からこの順序で形成され、これら第３環状溝８２及び第４環状溝８４には、ウェアリング８６及びフェルトリング８８がそれぞれ収容される。

また、外方ガイド５２の下端面には、第４スピンドル３２ｄのフランジ部４２に干渉することを回避するための環状凹部９０が形成される。

外方ガイド５２の内部には、第２供給用流路９２が形成される。第２供給用流路９２は、環状凹部９０の近傍を該環状凹部９０の直径方向に沿って延在した後、若干上方に折曲されている。第２供給用流路９２は、その上流側に図示しない前記圧縮空気供給源（流動媒体供給手段）が接続される。すなわち、第１供給用流路７０及び第２供給用流路９２には、同一の圧縮空気供給源から圧縮空気が個別に供給される。

また、第２供給用流路９２は、下流側が挿入孔８０の内周壁で開口する。従って、第２供給用流路９２の下流側開口は、第４受部３４ｄに臨む。

外方ガイド５２には、図示しないエアシリンダ（昇降手段）が設けられる。外方ガイド５２は、このエアシリンダを構成するロッドが伸縮することに伴い、内方ガイド５０に対して相対的に上昇又は下降する。

ステータ製造装置３０は、さらに、一方の直線部が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄのいずれかに挿入されたセグメント１０の、残余の一方の直線部を受ける受治具を複数個有する（いずれも図示せず）。すなわち、例えば、１個のセグメント１０の第１直線部１２が第１挿入用凹部３６ａに挿入されたとき、第２直線部１４は、第２挿入用凹部３６ｂ〜第４挿入用凹部３６ｄのいずれかではなく、受治具の挿入用凹部に挿入される。この受治具は、直線部がその軸線方向に沿って変位するとき、該直線部と一体的に変位される。

第１実施形態に係るステータ製造装置３０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、ステータの製造方法との関係で説明する。

ステータを得るには、はじめに、ステータコア２０に設けられた複数個のスロット中の異なる２個に、１個のセグメント１０の第１直線部１２、第２直線部１４を個別に挿入する。これを繰り返し、所定数のセグメント１０のスロットへの挿入を終了する。勿論、複数のセグメントを一度にスロットに挿入するようにしてもよい。

次に、第１直線部１２及び第２直線部１４が下方、ターン部１６が上方を臨む正立姿勢となるようにして、ステータコア２０を前記保持治具で保持する。これにより、ステータコア２０の回り止め及び位置決め固定がなされて図２に示す状態となる。

その前、又は後に、前記圧縮空気供給源を付勢する。内方ガイド５０の第１供給用流路７０に供給された圧縮空気は、軸部５４内から円盤形状部５６内に流通し、第１受部３４ａに向かう。

この時点では、図２及び図３に示すように、外方ガイド５２が内方ガイド５０に対して下降した位置にある。この場合、第１供給用流路７０は第１貫通孔４４ａに連通する。第１貫通孔４４ａが第２貫通孔４４ｂを介して第３貫通孔４４ｃに連通しているため、第１供給用流路７０に供給された圧縮空気は、第１貫通孔４４ａに進入して第３貫通孔４４ｃに到達する。

ここで、円盤形状部５６の側周壁と第１スピンドル３２ａの側壁との間には若干のクリアランスが存在する。従って、第１供給用流路７０の開口から導出された圧縮空気の一部は、このクリアランスに回り込む。同様に、第１貫通孔４４ａの第２貫通孔４４ｂ側出口から導出された圧縮空気の一部は、第１スピンドル３２ａと第２スピンドル３２ｂの側壁同士の間のクリアランスに回り込み、第２貫通孔４４ｂの第３貫通孔４４ｃ側出口から導出された圧縮空気の一部は、第２スピンドル３２ｂと第３スピンドル３２ｃの側壁同士の間のクリアランスに回り込む。さらに、第３貫通孔４４ｃの第４受部３４ｄに臨む出口から導出された圧縮空気は、第３スピンドル３２ｃと第４スピンドル３２ｄの側壁同士の間のクリアランスに回り込む。

その一方で、外方ガイド５２の第２供給用流路９２に供給された圧縮空気は、第４受部３４ｄに向かって流通した後、前記開口を介して、外方ガイド５２の挿入孔８０の内周壁と第４受部３４ｄとの間のクリアランスに導出される。

次に、前記保持治具を、第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄに対して相対的に下降させる。これにより、図３に示すように複数個のセグメント１０の一方の直線部が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄのいずれかに進入する。スロットから突出したもののうち、最内の１層目に位置する直線部は第１挿入用凹部３６ａに挿入され、２層目から突出した直線部は第２挿入用凹部３６ｂに挿入される。同様に、３層目、最外の４層目の各々から突出した直線部は、第３挿入用凹部３６ｃ、第４挿入用凹部３６ｄの各々に挿入される。また、各セグメント１０の残余の一方の直線部は、図示しない前記受治具の挿入用凹部に挿入される。

この挿入の際、直線部の下方先端が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口縁部に当接して欠けが起こり、その結果として破片が生じることが想定される。たとえこのような事態が発生したとしても、円盤形状部５６の側周壁と第１受部３４ａの側壁との間、第１受部３４ａと第２受部３４ｂの側壁同士の間、第２受部３４ｂと第３受部３４ｃの側壁同士の間、第３受部３４ｃと第４受部３４ｄの側壁同士の間には第１供給用流路７０から供給された圧縮空気が導出され、且つ第４受部３４ｄの側壁と外方ガイド５２の挿入孔８０の内周壁との間には第２供給用流路９２から供給された圧縮空気が導出されている。この圧縮空気により、上記した部材ないし部位間のクリアランスに破片や異物等が侵入することが防止される。

また、異物等が仮に前記クリアランスに侵入した場合であっても、この異物は、フェルトリング６４によって捕捉される。これにより異物がウェアリング６２に到達することが回避されるので、ウェアリング６２で異物の噛み込みが起こることを防止することができる。

破片が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄのいずれかに落下することも想定されるが、この破片は、第２供給用流路９２からの圧縮空気の供給と、吸引用流路７２を介しての吸引によって除去することが可能である。この点については後述する。

セグメント１０の一方の直線部を第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄのいずれかに挿入し、且つ残余の一方の直線部を前記受治具の挿入用凹部に挿入した後、該セグメント１０の捻り曲げを行う。すなわち、前記サーボモータの全てを付勢することで、第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄを回転させる。なお、第１スピンドル３２ａ及び第３スピンドル３２ｃの回転方向は、例えば、第２スピンドル３２ｂ及び第４スピンドル３２ｄの回転方向と逆向きに設定される。これにより、直線部が最内の１層目（第１挿入用凹部３６ａ）、及び最内から３層目（第３挿入用凹部３６ｃ）に挿入されたセグメント１０と、直線部が最内から２層目（第２挿入用凹部３６ｂ）及び最外の４層目（第４挿入用凹部３６ｄ）に挿入されたセグメント１０とが逆方向に捻られる。

ステータコア２０は、上記の下降から継続して緩やかに下降している。セグメント１０は、この下降と、第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄの回転によって、傾斜するように捻り曲げられる。

この捻り曲げの過程で、外周側の第４スピンドル３２ｄから第２スピンドル３２ｂまでを順次下降させ、且つ下降させた第４スピンドル３２ｄ、第３スピンドル３２ｃ、第２スピンドル３２ｂの回転を停止するようにしてもよい。この場合、内周側のセグメント１０のみ捻り曲げが行われるので、直線部の突出量が内周側に比して小さくなることを回避することができるからである。なお、このためには、第２スピンドル３２ｂ、第３スピンドル３２ｃ及び第４スピンドル３２ｄの各々に、これら第２スピンドル３２ｂ、第３スピンドル３２ｃ及び第４スピンドル３２ｄを個別に昇降させることが可能な昇降機構を設けるようにすればよい。

上記した捻り曲げにより、各セグメント１０の全ての端部が捻り曲げられる。その後、保持治具及びステータコア２０が第１スピンドル３２ａ〜第４スピンドル３２ｄに対して相対的に上昇され、これに伴って、図４に示すように直線部が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄから離脱する。その後、スロットから露呈した直線部同士が接合されることで、セグメント１０同士の間に電気的経路が形成される。これにより、連結されたセグメント１０を電磁コイルとするステータが得られる。

その一方で、内方ガイド５０に設けられたシャッタ７４が閉じられる。その結果、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口が覆われる。

その一方で、前記エアシリンダが付勢されてそのロッドが収縮する。これにより外方ガイド５２が内方ガイド５０に対して相対的に上昇し、第２供給用流路９２の開口の位置が、第４受部３４ｄに形成された横孔４６の位置に一致する。この上昇の際に、第２供給用流路９２からの圧縮空気の供給を停止するようにしてもよい。

次に、第２供給用流路９２から横孔４６に圧縮空気を供給するとともに、前記吸引手段（吸引ポンプ等）を付勢する。吸引用流路７２の開口が第４受部３４ｄの横孔４６に臨んで開口しており、且つ第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの内部が横孔４６を介して連通しているので、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの内部には、最外の第４受部３４ｄの横孔４６から圧縮空気が同時に供給されるとともに、最内の第１受部３４ａの横孔４６から第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内の吸引が同時になされる。

このとき、シャッタ７４が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口を覆っているので、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口から大気が吸引されることが回避される。このため、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内が効率よく吸引される。

このように圧縮空気が供給されるとともに、圧縮空気の供給位置に対向する位置から吸引が行われることにより、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内に、圧縮空気の供給位置から吸引位置に向かう気流が生じる。第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内に破片が落下している場合、該破片には、圧縮空気による押圧力と、吸引による引張力とが作用する。従って、破片が前記気流に同伴される。すなわち、破片は横孔４６を介して吸引用流路７２側に移動し、さらに、吸引用流路７２に侵入する。以上により、破片が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄから排出される。

別のステータコア２０のスロットに挿入されたセグメント１０を捻り曲げるときにも、上記と同様の作業が実施される。この際、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内から破片が既に除去されているので、直線部に破片が付着することが回避される。従って、セグメント１０に、破片に起因する不要な電気的経路が形成されることを回避することができる。

次に、図５を参照し、第２実施形態に係るステータ製造装置１００につき説明する。なお、図１〜図４に示される構成要素に対応する構成要素には、基本的には同一の名称を付すものとする。

この場合、内方ガイド１０２には第１供給用流路７０のみが形成される。なお、この場合、第１供給用流路７０への圧縮空気の供給は、内方ガイド１０２の円盤形状部１０４と、第１受部３４ａのフランジ部４０との間に画成される空間を介して行われる。

また、外方ガイド５２には第２供給用流路９２のみが形成される。さらに、ステータ製造装置１００は、吸引手段（吸引ポンプ等）に接続された吸引管１０６を有する。吸引管１０６と吸引ポンプの間には、図示しない可撓性チューブが介在する。このため、吸引管１０６を任意の箇所に移動させることが可能である。

このステータ製造装置１００においては、セグメント１０の捻り曲げ中、第１実施形態に準じて、内方ガイド１０２内の第１供給用流路７０、外方ガイド５２の第２供給用流路９２から圧縮空気が供給される。これにより、上記の箇所における異物や破片の噛み込みが防止される。

また、セグメント１０の捻り曲げが終了して直線部が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄから離脱した後、外方ガイド５２が内方ガイド１０２に対して相対的に上昇し、第２供給用流路９２の開口の位置が第４受部３４ｄの横孔４６の位置に一致する。その一方で、吸引管１０６が第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄの上部開口を覆うように配置される。

この状態で、第２供給用流路９２を介して第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内に圧縮空気が供給されるとともに、吸引管１０６を介して第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内が吸引される。第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内に異物が落下している場合、該異物に、圧縮空気による押圧力と、吸引による引張力が作用する。従って、異物が容易に吸引されて第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内から排出される。

このため、第２実施形態でも、次回の捻り曲げ作業時に、セグメント１０の直線部に破片が付着することが回避される。上記したように、第１挿入用凹部３６ａ〜第４挿入用凹部３６ｄ内から破片が既に除去されているからである。すなわち、この場合においても、セグメント１０に、破片に起因する不要な電気的経路が形成されることを回避することができる。

本発明は、上記した第１実施形態及び第２実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、外方ガイド５２に吸引用流路７２を形成するようにしてもよい。

１０…セグメント １２、１４…直線部
１６…ターン部 １８…クランク部
２０…ステータコア ３０、１００…ステータ製造装置
３２ａ〜３２ｄ…スピンドル ３４ａ〜３４ｄ…受部
３６ａ〜３６ｄ…挿入用凹部 ４４ａ〜４４ｃ…貫通孔
４６…横孔 ５０、１０２…内方ガイド
５２…外方ガイド ７０、９２…供給用流路
７２…吸引用流路 ７４…シャッタ
１０６…吸引管

本発明は、コイル用セグメントを捻り曲げるコイルの成形方法及びコイル用セグメントの成形装置に関する。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、セグメントの絶縁されるべき箇所の絶縁を維持し得るコイルの成形方法及びコイル用セグメントの成形装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一態様は、ステータコアの周方向に沿って形成されたスロットにコイル用セグメントの直線部を挿入し、前記スロットから露呈した前記直線部の端部を捻り曲げ治具に形成された挿入用凹部に挿入した後、前記捻り曲げ治具を駆動して前記コイル用セグメントを捻り曲げるコイルの成形方法であって、
前記挿入用凹部の内部に空気を流通させる流通工程を有する。

また、本発明の別の一態様は、ステータコアの周方向に沿って形成されたスロットに直線部が挿入されたコイル用セグメントを捻り曲げるコイル用セグメントの成形装置であって、
前記スロットから露呈した前記直線部の端部が挿入される挿入用凹部が形成されるとともに、回転することで前記端部を捻り曲げる捻り曲げ治具と、
前記挿入用凹部の内部に空気流通経路を介して空気を流通させる流通手段と、
を有する。

以下、本発明に係るコイルの成形方法及びコイル用セグメントの成形装置につき、ステータの製造方法及びステータ製造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、コイル用セグメントを単に「セグメント」とも表記する。また、「直径方向」の直径は、後述する第１受部〜第４受部の配置箇所となる同心円の直径を指す。

この場合、内方ガイド１０２には第１供給用流路７０のみが形成される。なお、この場合、第１供給用流路７０への圧縮空気の供給は、内方ガイド１０２の円盤形状部１０４と、第１スピンドル３２ａのフランジ部４０との間に画成される空間を介して行われる。

Claims (10)

1. ステータコアの周方向に沿って形成されたスロットに第１直線部及び第２直線部が挿入されたコイル用セグメントを捻り曲げてステータを得るためのステータの製造方法であって、
   前記スロットから露呈した前記第１直線部又は前記第２直線部の端部を、複数個の捻り曲げ治具の各々に形成された挿入用凹部に挿入した後、前記捻り曲げ治具を回転させることで前記コイル用セグメントを捻り曲げる工程と、
   前記挿入用凹部から前記第１直線部又は前記第２直線部の端部を離脱させた後、全ての前記挿入用凹部の内部を同時に吸引する工程と、
   を有することを特徴とするステータの製造方法。
2. 請求項１記載の製造方法において、前記挿入用凹部の内部を吸引する際、該挿入用凹部に、吸引方向とは別の方向から流動媒体を供給することを特徴とするステータの製造方法。
3. 請求項１又は２記載の製造方法において、前記コイル用セグメントを捻り曲げる際、隣接する前記捻り曲げ治具同士の間に流動媒体を供給することを特徴とするステータの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法において、前記コイル用セグメントを捻り曲げる際、前記挿入用凹部をシャッタで覆うことを特徴とするステータの製造方法。
5. ステータコアの周方向に沿って形成されたスロットに第１直線部及び第２直線部が挿入されたコイル用セグメントを捻り曲げてステータを得るためのステータ製造装置であって、
   前記スロットから露呈した前記第１直線部又は前記第２直線部の端部が挿入される挿入用凹部が形成された受部を有し、且つ回転可能な複数個の捻り曲げ治具と、
   前記挿入用凹部の内部を吸引するための吸引手段と、
   を備え、
   前記捻り曲げ治具の前記受部同士が同心円状に配置されるとともに、前記吸引手段が、全ての前記挿入用凹部の内部を同時に吸引可能であることを特徴とするステータ製造装置。
6. 請求項５記載の製造装置において、最内の前記捻り曲げ治具の内方に配置される内方ガイドと、最外の前記捻り曲げ治具の外方に配置される外方ガイドとを備え、
   前記内方ガイド又は前記外方ガイドのいずれか一方に吸引用流路が形成され、
   且つ前記受部の各側壁に、前記挿入用凹部を前記吸引用流路に連通させる連通孔が形成されていることを特徴とするステータ製造装置。
7. 請求項６記載の製造装置において、前記内方ガイド又は前記外方ガイドのいずれか一方に、前記挿入用凹部に連通する供給用流路が形成され、
   さらに、前記供給用流路を介して、吸引方向とは別の方向から前記挿入用凹部に流動媒体を供給する流動媒体供給手段を備えることを特徴とするステータ製造装置。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の製造装置において、前記受部に、隣接する前記捻り曲げ治具同士の間に流動媒体を供給するための貫通孔が形成されていることを特徴とするステータ製造装置。
9. 請求項８記載の製造装置において、前記外方ガイド又は前記内方ガイドに、前記内方ガイドに対して前記外方ガイドを相対的に上昇又は下降させる昇降手段が設けられることを特徴とするステータ製造装置。
10. 請求項５〜９のいずれか１項に記載の製造装置において、前記挿入用凹部を覆うシャッタをさらに備えることを特徴とするステータ製造装置。

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