JP4452984B2

JP4452984B2 - Method for manufacturing stator winding of rotating electric machine

Info

Publication number: JP4452984B2
Application number: JP2004011306A
Authority: JP
Inventors: 隆鴇沢
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-01-20
Also published as: JP2005210761A

Description

本発明は、自動車やトラックに搭載される車両用交流発電機等の回転電機の巻線を製造する回転電機の固定子巻線の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine that manufactures a winding of a rotating electrical machine such as an automotive alternator mounted on an automobile or a truck.

従来から、固定子鉄心のスロットに挿通された多数のセグメント導体を順次接合して形成された固定子巻線を備えた回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この回転電機では、固定子巻線を構成するそれぞれのＵ字状のセグメントは、固定子鉄心に挿入される前に、各直線部が径方向に配置された状態で捻り治具にセットされた後各直線部が互いに周方向反対向きに捻られる。このようにして捻られた各セグメントが固定子鉄心のスロットに挿入された後、スタータコア端面から突出する反ターン部側の端部が周方向に整形された後に接合されて所定の巻線仕様を有する固定子巻線が完成する。上述した捻り治具に挿入される前のＵ字状のセグメントの製造方法として、１本の線材を所定長さに切断した後にＵ字状に折り曲げる手法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この手法では、線材をＵ字状に折り曲げる際に、折り曲げ部分に曲げ過ぎ防止部材を介在させることにより、折り曲げ部分における過度の折り曲げを防止し、線材の周囲に形成されている絶縁皮膜の破損を防いでいる。
特許第３１１８８３７号公報（第４−７頁、図１−１５）特開２００１−４５７２１号公報（第３−８頁、図１−１２） 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotating electrical machine having a stator winding formed by sequentially joining a number of segment conductors inserted through slots of a stator core is known (see, for example, Patent Document 1). In this rotating electrical machine, each U-shaped segment constituting the stator winding was set on a twisting jig in a state in which each linear portion was radially arranged before being inserted into the stator core. Thereafter, the straight portions are twisted in opposite directions in the circumferential direction. After each segment twisted in this way is inserted into the slot of the stator core, the end portion on the side opposite to the turn portion protruding from the end surface of the starter core is shaped in the circumferential direction and then joined to a predetermined winding specification. A stator winding having is completed. As a method for manufacturing a U-shaped segment before being inserted into the above-described twisting jig, a method is known in which a single wire is cut into a predetermined length and then bent into a U-shape (for example, Patent Document 2). reference.). In this method, when the wire is bent into a U-shape, an excessive bending prevention member is interposed in the bent portion to prevent excessive bending in the bent portion, and damage to the insulating film formed around the wire is prevented. It is preventing.
Japanese Patent No. 3118837 (page 4-7, FIG. 1-15) JP 2001-45721 A (page 3-8, FIG. 1-12)

ところで、上述した特許文献２に開示された手法を用いてＵ字状のセグメントを製造する場合には、セグメントのターン部近傍の幅が曲げ過ぎ防止部材の分だけ大きくなるため、固定子鉄心の一のスロットに挿入されるセグメントの本数が多くなると、ターン部によって構成される固定子巻線のコイルエンド部が径方向に広がるという問題があった。例えば、Ｕ字状の大小のセグメントを径方向に４組配置して固定子巻線が形成される場合を考えると、Ｕ字状のセグメントのそれぞれは、直線部の径方向寸法よりもターン部の径方向寸法の方が大きくなるため、スロット内に挿入された直線部の占積率を高くすると（スロット内に隙間がほとんどないように各直線部を径方向に並べて配置すると）、ターン部が径方向外側（あるいは内側）に突出することになり、その外周側に配置されるフレーム（あるいは内周側に配置される回転子）と干渉しないようにすると回転電機の小型化が難しくなる。しかも、それぞれのターン部を外径側に傾斜させる場合には、この傾斜のための工程を追加する必要があり、工程が複雑になるため好ましくない。また、４組のＵ字状のセグメントの各ターン部を互いに軸方向にずらすことにより径方向への突出量を減らすことが考えられるが、この場合には軸方向の小型化が困難になるとともに、それぞれの組毎にセグメントの長さが変化して抵抗値にばらつきが生じるため、やはり採用は難しい。また、各セグメントは、電気導体を小さな曲率半径で折り曲げることによりＵ字状のターン部が形成され、しかも、その後にターン部が捻られて変形するため、ターン部周辺がこれらの折り曲げや捻りによって加工硬化しやすい。スロットに挿入された各セグメントは、隣接する電気導体間の隙間がない場合にコイルエンド部の径方向寸法（幅）が最小となるが、加工硬化が生じると、捻り工程後の形状が目標形状に一致せずに、隣接電気導体間に隙間が生じることになり、コイルエンド部に径方向の広がりが生じる。 By the way, when manufacturing a U-shaped segment using the method disclosed in Patent Document 2 described above, since the width in the vicinity of the turn portion of the segment is increased by an amount corresponding to the excessive bending prevention member, When the number of segments inserted into one slot increases, there is a problem that the coil end portion of the stator winding constituted by the turn portion spreads in the radial direction. For example, when considering a case where a stator winding is formed by arranging four sets of U-shaped large and small segments in the radial direction, each U-shaped segment has a turn portion rather than a radial dimension of the straight portion. When the space factor of the straight portion inserted into the slot is increased (when the straight portions are arranged in the radial direction so that there is almost no gap in the slot), the turn portion becomes larger. Projecting radially outward (or inward), it is difficult to reduce the size of the rotating electrical machine if it does not interfere with the frame (or the rotor disposed on the inner peripheral side) disposed on the outer peripheral side thereof. Moreover, when the respective turn portions are inclined toward the outer diameter side, it is necessary to add a process for the inclination, which is not preferable because the process becomes complicated. Further, it is conceivable to reduce the amount of protrusion in the radial direction by shifting the turn parts of the four sets of U-shaped segments in the axial direction. In this case, however, it is difficult to reduce the axial size. Since the segment length changes for each group and the resistance value varies, it is difficult to employ the segment. In addition, each segment is formed with a U-shaped turn part by bending the electric conductor with a small radius of curvature, and the turn part is then twisted and deformed, so the periphery of the turn part is bent or twisted. Easy to work harden. Each segment inserted in the slot has the minimum radial dimension (width) of the coil end when there is no gap between adjacent electrical conductors. However, when work hardening occurs, the shape after the twisting process is the target shape. And a gap is generated between adjacent electrical conductors, and the coil end portion is expanded in the radial direction.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、コイルエンド部の径方向の広がりを防止することができる回転電機の固定子巻線の製造方法を提供することにある。 The present invention has been created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine that can prevent the radial expansion of a coil end portion. It is in.

上述した課題を解決するために、本発明の回転電機の固定子巻線の製造方法は、径方向に沿った位置がずれている２つの直線部を有するＵ字状のセグメントを、直線部のそれぞれを周方向反対側に相対的に移動させることにより捻る捻り工程と、捻り工程によって捻られたセグメントの各直線部を、固定子鉄心に形成されたスロットに挿入する挿入工程と、スロットに挿入されたセグメントの反ターン部側を周方向に折り曲げる折り曲げ工程と、折り曲げ工程によって折り曲げられた隣接するセグメントの端部同士を接合する接合工程とを有し、捻り工程の前に、周方向に配置されたセグメントの各直線部を互いの径方向反対側に相対的に移動させることにより、各直線部の径方向位置および周方向位置をずらす予備工程を備え、予備工程が終了した後のそれぞれのセグメントに含まれる各直線部の互いの径方向距離を広げて捻り工程を実施する。このように、捻り工程に用いられるＵ字状のセグメントは、その前に行われる予備工程において２つの直線部の径方向位置および周方向位置がずらされているため、周方向に沿って投影されたこれら２つの直線部の位置を径方向に沿って接近させた場合であっても、ターン部において極端に小さな半径でセグメントを曲げる必要がなく、このようなセグメントを用いて形成される固定子巻線のコイルエンド部の径方向の広がりを防止することができる。しかも、各セグメントは、予備工程が終了した後に各直線部が互いに径方向反対側に押し広げて捻り工程が行われるため、各直線部の径方向の広がりを最小にすることができる。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine according to the present invention is a method of manufacturing a U-shaped segment having two straight portions whose positions along a radial direction are shifted. Twist process by twisting each by moving to the opposite side in the circumferential direction, Inserting process to insert each straight part of segment twisted by twisting process into slot formed in stator core, Inserting into slot A bending step of bending the anti-turn portion side of the formed segment in the circumferential direction, and a joining step of joining the ends of adjacent segments bent by the folding step, arranged in the circumferential direction before the twisting step A preliminary process for shifting the radial position and the circumferential position of each linear part by moving each linear part of the segment formed relative to each other in the radial direction, the preliminary process comprising: Expanding the mutual radial distance of the straight portion included in the respective segments after completion implementing twisting process. As described above, the U-shaped segment used in the twisting process is projected along the circumferential direction because the radial position and the circumferential position of the two linear portions are shifted in the preliminary process performed before that. In addition, even when the positions of these two straight portions are approximated along the radial direction, there is no need to bend the segment with an extremely small radius in the turn portion, and a stator formed using such a segment. The radial expansion of the coil end portion of the winding can be prevented. In addition, since each segment is subjected to a twisting process after the preparatory process is completed, the straight portions are spread out to the opposite sides in the radial direction, so that the radial extent of each straight portion can be minimized.

また、上述した予備工程が終了した後のセグメントに含まれる各直線部の第１の径方向距離は、捻り工程を実施する際の第２の径方向距離よりも短く、セグメントの弾性変形を伴って各直線部を広げることにより捻り工程が実施されることが望ましい。捻り工程の際に各直線部を弾性変形させて広げることにより、スロットの外径側に配置されるセグメントの直線部と内径側に配置されるセグメントの直線部とが弾性力によって互いに引きつけ合うため、コイルエンド部の径方向に沿った広がりを最小にすることができる。 In addition, the first radial distance of each linear portion included in the segment after the preliminary process described above is shorter than the second radial distance when the twisting process is performed, and is accompanied by elastic deformation of the segment. It is desirable that the twisting process is performed by expanding each straight line portion. The straight portions of the segments arranged on the outer diameter side of the slot and the straight portions of the segments arranged on the inner diameter side attract each other by elastic force by elastically deforming and spreading each straight portion during the twisting process. The spread along the radial direction of the coil end portion can be minimized.

また、上述した予備工程が終了した後のセグメントに含まれる各直線部の第１の径方向距離は、捻り工程を実施する際の第２の径方向距離よりも短く、セグメントの塑性変形を伴って各直線部を広げることにより捻り工程が実施されることが望ましい。これにより、予備工程における変形量を減らして加工硬化の程度を低減することが可能になり、加工性の向上を図るとともにコイルエンド部の径方向に沿った不要な広がりを防止することができる。 In addition, the first radial distance of each straight line portion included in the segment after the preliminary process described above is shorter than the second radial distance when the twisting process is performed, and is accompanied by plastic deformation of the segment. It is desirable that the twisting process is performed by expanding each straight line portion. As a result, it is possible to reduce the amount of deformation in the preliminary process and reduce the degree of work hardening, thereby improving workability and preventing unnecessary spread along the radial direction of the coil end portion.

また、上述した予備工程が終了した後のセグメントに含まれる各直線部の第１の径方向距離は、捻り工程を実施する際の第２の径方向距離よりも短く、セグメントの弾性変形および塑性変形を伴って各直線部を広げることにより捻り工程が実施されることが望ましい。捻り工程の際に各直線部を弾性変形させて広げることにより、スロットの外径側に配置されるセグメントの直線部と内径側に配置されるセグメントの直線部とが弾性力によって互いに引きつけ合うため、コイルエンド部の径方向に沿った広がりを最小にすることができる。 In addition, the first radial distance of each linear portion included in the segment after the preliminary process is completed is shorter than the second radial distance when the twisting process is performed, and the elastic deformation and plasticity of the segment It is desirable that the twisting process is performed by expanding each straight line portion with deformation. The straight portions of the segments arranged on the outer diameter side of the slot and the straight portions of the segments arranged on the inner diameter side attract each other by elastic force by elastically deforming and spreading each straight portion during the twisting process. The spread along the radial direction of the coil end portion can be minimized.

また、上述した捻り工程が終了した後のセグメントの各直線部の径方向距離は弾性変形の復元に伴って減少し、捻り工程が終了した後のそれぞれのセグメントに含まれる各直線部の互いの径方向距離を広げて挿入工程を実施することが望ましい。これにより、固定子鉄心に装備された後のコイルエンド部の径方向の広がりを弾性変形によって確実に少なくすることが可能になる。 In addition, the radial distance of each linear portion of the segment after the above-described twisting process is reduced along with the restoration of the elastic deformation, and each linear part included in each segment after the twisting process is completed It is desirable to carry out the insertion process by increasing the radial distance. Thereby, it becomes possible to reduce reliably the radial expansion of the coil end part after being mounted on the stator core by elastic deformation.

また、上述したＵ字状のセグメントは、直線状の線材をＵ字状に折り曲げ整形する折り曲げ整形工程によって製造され、予備工程は、折り曲げ整形工程によって製造されたセグメントのそれぞれ毎に行われることが望ましい。これにより、折り曲げ整形工程に合わせて予備工程を実施することができるため、工程を追加することによる遅延時間を最小限に抑えることができる。 Moreover, the U-shaped segment mentioned above is manufactured by the bending shaping process which bends and shapes a linear wire material in a U shape, and a preliminary process may be performed for each of the segments manufactured by the bending shaping process. desirable. Thereby, since a preliminary | backup process can be implemented according to a bending shaping process, the delay time by adding a process can be suppressed to the minimum.

また、上述した予備工程においてセグメントの各直線部を周方向に沿ってずらす量は、固定子鉄心の周方向に沿って形成されたスロットの隣接ピッチ以下であることが望ましい。これにより、捻り工程を実施する際の隣接するセグメント間の干渉を防止することができる。 Further, it is desirable that the amount of shifting each linear portion of the segment along the circumferential direction in the preliminary step described above is equal to or less than the adjacent pitch of the slots formed along the circumferential direction of the stator core. Thereby, the interference between the adjacent segments at the time of implementing a twist process can be prevented.

以下、本発明を適用した一実施形態の回転電機の固定子巻線の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図１は一実施形態の回転電機としての車両用交流発電機の全体構成を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の車両用交流発電機１は、固定子２、回転子３、ハウジング４、整流器５等を含んで構成されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a vehicular AC generator as a rotating electrical machine according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle alternator 1 of this embodiment includes a stator 2, a rotor 3, a housing 4, a rectifier 5, and the like.

回転子３は、界磁として作用し、シャフト６と一体になって回転しており、ランデル型ポールコア７、界磁コイル８、スリップリング９、１０、斜流ファン１１および遠心ファン１２を備えている。シャフト６は、プーリ２０に連結されており、車両に搭載された走行用のエンジン（図示せず）により回転駆動される。 The rotor 3 acts as a field, rotates integrally with the shaft 6, and includes a Landel pole core 7, a field coil 8, slip rings 9 and 10, a mixed flow fan 11, and a centrifugal fan 12. Yes. The shaft 6 is connected to a pulley 20 and is rotationally driven by a traveling engine (not shown) mounted on the vehicle.

ハウジング４は、フロントハウジング４ａとリアハウジング４ｂからなっており、その軸方向端面には吸入孔４１が、外周両肩部には、固定子２の第１コイルエンド群３１ａと第２コイルエンド群３１ｂのそれぞれの径方向外側に対応して冷却風の排出孔４２が設けられている。 The housing 4 is composed of a front housing 4a and a rear housing 4b. A suction hole 41 is formed on the end surface in the axial direction, and a first coil end group 31a and a second coil end group of the stator 2 are formed on both outer peripheral shoulders. Cooling air discharge holes 42 are provided corresponding to the respective radial outer sides of 31b.

整流器５は、固定子２から出力される交流電圧を直流に変換する整流作用を行っており、車両用交流発電機１の反プーリ側の端部に設けられている。 The rectifier 5 performs a rectifying action for converting the alternating voltage output from the stator 2 into a direct current, and is provided at the end of the vehicle alternator 1 on the side opposite to the pulley.

次に、固定子２の詳細について説明する。図２は、固定子２の部分的な断面図であり、固定子鉄心３２のスロット３５内でのセグメント導体３３の配置状態が示されている。また、図３は固定子２に装着されるセグメント導体３３の模式的形状を示す斜視図である。 Next, details of the stator 2 will be described. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the stator 2, and shows an arrangement state of the segment conductors 33 in the slots 35 of the stator core 32. FIG. 3 is a perspective view showing a schematic shape of the segment conductor 33 attached to the stator 2.

固定子２は、電機子として作用し、固定子鉄心３２と、固定子鉄心３２に形成された複数のスロット３５内に配置された複数の電気導体としてのセグメント導体３３によって構成された固定子巻線３１と、固定子鉄心３２と固定子巻線３１との間を電気絶縁するインシュレータ３４とを備えている。 The stator 2 acts as an armature, and is constituted by a stator core 32 and a stator winding constituted by segment conductors 33 as a plurality of electric conductors arranged in a plurality of slots 35 formed in the stator core 32. A wire 31 and an insulator 34 that electrically insulates between the stator core 32 and the stator winding 31 are provided.

図２に示すように、固定子鉄心３２には、内径側に開口を有する複数のスロット３５が形成されている。本実施形態では、回転子３の磁極数に対応して、三相の固定子巻線３１を収容するために、９６個のスロット３５が、等間隔に配置されている。 As shown in FIG. 2, the stator core 32 is formed with a plurality of slots 35 having openings on the inner diameter side. In the present embodiment, 96 slots 35 are arranged at equal intervals in order to accommodate the three-phase stator windings 31 corresponding to the number of magnetic poles of the rotor 3.

固定子鉄心３２のスロット３５に装備された固定子巻線３１は、１本１本の電気導体として把握することができ、複数のスロット３５のそれぞれには、偶数本（本実施形態では４本）の電気導体が収容されている。また、一のスロット３５内の４本の電気導体は、固定子鉄心３２の径方向に関して内側から内端層、内中層、外中層、外端層の順で一列に配列されている。これらの電気導体には、絶縁被膜３７として、ポリアミドイミド等の被膜材が塗布されている。 The stator winding 31 provided in the slot 35 of the stator core 32 can be grasped as one electric conductor, and each of the plurality of slots 35 has an even number (four in this embodiment). ) Electrical conductors are accommodated. Further, the four electrical conductors in one slot 35 are arranged in a row in the order of the inner end layer, the inner middle layer, the outer middle layer, and the outer end layer from the inside in the radial direction of the stator core 32. These electric conductors are coated with a coating material such as polyamideimide as the insulating coating 37.

これら電気導体が所定のパターンで接続されることにより、固定子巻線３１が形成される。なお、本実施形態では、スロット３５内の電気導体は、第１コイルエンド群３１ａ側においては、連続線を配置することにより一端が接続され、また、第２コイルエンド群３１ｂ側においては、接合によって他端が接続される。 The stator windings 31 are formed by connecting these electric conductors in a predetermined pattern. In the present embodiment, one end of the electrical conductor in the slot 35 is connected by arranging a continuous line on the first coil end group 31a side, and on the second coil end group 31b side, the electrical conductor in the slot 35 is joined. Is connected to the other end.

各スロット３５内の１本の電気導体は、所定の磁極ピッチ離れた他のスロット３５内の１本の他の電気導体と対をなしている。特に、コイルエンド部における複数の電気導体間の隙間を確保し、整列して配置するために、一のスロット３５内の所定の層の電気導体は、所定の磁極ピッチ離れた他のスロット３５内の他の層の電気導体と対をなしている。 One electrical conductor in each slot 35 is paired with one other electrical conductor in another slot 35 that is separated by a predetermined magnetic pole pitch. In particular, in order to secure a gap between the plurality of electric conductors in the coil end portion and arrange them in an aligned manner, the electric conductors of a predetermined layer in one slot 35 are arranged in other slots 35 apart from a predetermined magnetic pole pitch. Pairs with other layers of electrical conductors.

例えば、一のスロット内の内端層の電気導体３３１ａは、固定子鉄心３２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット内の外端層の電気導体３３１ｂと対をなしている。同様に、一のスロット内の内中層の電気導体３３２ａは固定子鉄心３２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット内の外中層の電気導体３３２ｂと対をなしている。そして、これらの対をなす電気導体は、固定子鉄心３２の軸方向の一方の端部において連続線を用いることにより、ターン部３３１ｃ、３３２ｃを経由することで接続される。したがって、固定子鉄心３２の一方の端部においては、外中層の電気導体と内中層の電気導体とを接続する連続線を、外端層の電気導体と内端層の電気導体とを接続する連続線が囲むこととなる。このように、固定子鉄心３２の一方の端部においては、対をなす電気導体の接続部が、同じスロット内に収容された他の対をなす電気導体の接続部により囲まれる。外中層の電気導体と内中層の電気導体との接続により中層コイルエンドが形成され、外端層の電気導体と内端層の電気導体との接続により端層コイルエンドが形成される。 For example, the electric conductor 331a in the inner end layer in one slot is paired with the electric conductor 331b in the outer end layer in another slot which is one magnetic pole pitch away in the clockwise direction of the stator core 32. . Similarly, the inner and middle layer electric conductors 332a in one slot are paired with the outer and middle layer electric conductors 332b in another slot spaced by one magnetic pole pitch in the clockwise direction of the stator core 32. The paired electrical conductors are connected via the turn portions 331c and 332c by using a continuous line at one end of the stator core 32 in the axial direction. Therefore, at one end of the stator core 32, a continuous line connecting the outer middle layer electric conductor and the inner middle layer electric conductor is connected to the outer end layer electric conductor and the inner end layer electric conductor. A continuous line will enclose. As described above, at one end of the stator core 32, the connecting portion of the pair of electric conductors is surrounded by the connecting portion of the other pair of electric conductors accommodated in the same slot. An intermediate layer coil end is formed by connecting the outer middle layer electric conductor and the inner middle layer electric conductor, and an end layer coil end is formed by connecting the outer end layer electric conductor and the inner end layer electric conductor.

一方、一のスロット３５内の内中層の電気導体３３２ａは、固定子鉄心３２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット３５内の内端層の電気導体３３１ａ’とも対をなしている。同様に、一のスロット３５内の外端層の電気導体３３１ｂ’は、固定子鉄心３２の時計回り方向に向けて１磁極ピッチ離れた他のスロット３５内の外中層の電気導体３３２ｂと対をなしている。そして、これらの電気導体は固定子鉄心３２の軸方向の他方の端部において接合により接続される。 On the other hand, the inner middle layer electric conductor 332a in one slot 35 is also paired with the inner end layer electric conductor 331a 'in the other slot 35 which is one magnetic pole pitch away in the clockwise direction of the stator core 32. ing. Similarly, the outer end layer electric conductor 331b ′ in one slot 35 is paired with the outer middle layer electric conductor 332b in the other slot 35 which is separated by one magnetic pole pitch in the clockwise direction of the stator core 32. There is no. These electric conductors are connected by joining at the other end in the axial direction of the stator core 32.

したがって、固定子鉄心３２の他方の端部においては、外端層の電気導体と外中層の電気導体とを接続する接合部と、内端層の電気導体と内中層の電気導体とを接続する接合部とが、径方向に並んでいる。外端層の電気導体と外中層の電気導体との接続、および内端層の電気導体と内中層の電気導体との接続により隣接層コイルエンドが形成される。このように固定子鉄心３２の他方の端部においては、対をなす電気導体の接続部が、重複することなく並べて配置される。 Therefore, at the other end portion of the stator core 32, a joint portion that connects the electric conductor of the outer end layer and the electric conductor of the outer middle layer, and the electric conductor of the inner end layer and the electric conductor of the inner middle layer are connected. The joint portion is aligned in the radial direction. The adjacent layer coil ends are formed by the connection between the outer end layer electrical conductor and the outer middle layer electrical conductor, and the inner end layer electrical conductor and the inner middle layer electrical conductor. In this way, at the other end of the stator core 32, the connecting portions of the paired electrical conductors are arranged side by side without overlapping.

さらに、複数の電気導体は、ほぼ矩形断面（平角断面）をもった一定の太さの電気導体を所定形状に成形したＵ字状のセグメント導体により提供される。図３に示すように、内端層の電気導体と外端層の電気導体とが、一連の電気導体をほぼＵ字状に成形してなる大セグメント３３１により提供される。また、内中層の電気導体と外中層の電気導体とが一連の電気導体をほぼＵ字状に成形してなる小セグメント３３２により提供される。図４は、大セグメント３３１と小セグメント３３２とからなるセグメントセットを固定子鉄心３２のスロット３５に挿入する状態を示す図である。 Further, the plurality of electric conductors are provided by U-shaped segment conductors formed by shaping an electric conductor having a substantially rectangular cross section (flat cross section) into a predetermined shape. As shown in FIG. 3, the electric conductors of the inner end layer and the outer end layer are provided by a large segment 331 formed by forming a series of electric conductors in a substantially U shape. Further, the inner middle layer electric conductor and the outer middle layer electric conductor are provided by a small segment 332 formed by forming a series of electric conductors in a substantially U shape. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a segment set including the large segment 331 and the small segment 332 is inserted into the slot 35 of the stator core 32.

大セグメント３３１と小セグメント３３２のそれぞれは、基本となるセグメント導体３３を形成する。そして、セグメント導体３３を規則的にスロット３５に配置して、固定子鉄心３２の周りを２周するコイルが形成される。 Each of the large segment 331 and the small segment 332 forms a basic segment conductor 33. The segment conductors 33 are regularly arranged in the slots 35 to form a coil that makes two rounds around the stator core 32.

次に、固定子巻線３１の製造工程について説明する。 Next, a manufacturing process of the stator winding 31 will be described.

（折り曲げ整形工程）
まず、断面が平角形状（矩形形状）の連続する線材を所定長さに切断した後、中央近傍で折り曲げることにより、整形前のＵ字状のセグメント３３を製造する。図５は、折り曲げ整形工程によって製造されたＵ字状のセグメント３３の正面図である。図６は、図５に示すセグメント３３の側面図であり、ターン部側から見た状態が示されている。図７は、図５に示すセグメント３３の斜視図である。これらの図に示すように、Ｕ字状に整形されたセグメント３３は、ターン部３３ｃを挟んで２本の直線部３３ａ、３３ｂを有している。なお、図５〜図７には、セグメント３３の具体例としてターン部３３２ｃを挟んで配置された２つの直線部３３２ａ、３３２ｂを有する小セグメント３３２が示されているが、大セグメント３３１についてはターン部３３１ｃの径が大きくなるだけであって基本的に同じ形状を有している。 (Bending and shaping process)
First, a U-shaped segment 33 before shaping is manufactured by cutting a continuous wire having a rectangular shape (rectangular shape) into a predetermined length and then bending it in the vicinity of the center. FIG. 5 is a front view of the U-shaped segment 33 manufactured by the bending and shaping process. FIG. 6 is a side view of the segment 33 shown in FIG. 5 and shows a state seen from the turn part side. FIG. 7 is a perspective view of the segment 33 shown in FIG. As shown in these drawings, the segment 33 shaped in a U shape has two straight portions 33a and 33b with a turn portion 33c interposed therebetween. 5 to 7 show a small segment 332 having two straight portions 332a and 332b arranged with the turn portion 332c interposed therebetween as a specific example of the segment 33. The diameter of the part 331c only becomes large and has basically the same shape.

（第１の捻り工程）
次に、折り曲げ整形工程によってＵ字状に整形された後の１本１本のセグメント３３に対して、ターン部３３ｃを捻る第１の捻り工程が行われる。２つの直線部３３ａ、３３ｂが並ぶ方向を第１の方向とすると、この第１の捻り工程では、２つの直線部３３ａ、３３ｂのそれぞれをこの第１の方向と異なる第２の方向に沿って互いに相対的に移動させることにより、ターン部３３ｃ近傍のセグメント３３が捻られる。 (First twisting process)
Next, a first twisting process of twisting the turn portion 33c is performed on each of the segments 33 after being shaped into a U shape by the bending shaping process. Assuming that the direction in which the two straight portions 33a and 33b are arranged as a first direction, in the first twisting step, each of the two straight portions 33a and 33b is along a second direction different from the first direction. The segments 33 in the vicinity of the turn portion 33c are twisted by moving the relative portions to each other.

図８および図９は、第１の捻り工程の詳細を示す図であり、捻り治具を用いた捻り整形の前後の状態が小セグメント３３２について示されている。図８および図９に示すように、第１の捻り工程は、固定クランパ２００と可動クランパ２１０とを組み合わせた捻り治具によって行われる。固定クランパ２００は、収納部２０２、移動部２０４、調整部２０６を含んでいる。収納部２０２は、一部に小セグメント３３２の一方の直線部３３２ａを収納する凹部を有している。この凹部に直線部３３２ａの隣接する２つの側面が当接する。移動部２０４は、側面の一部に平面部を有する円筒状の調整部２０６を回転自在に収納しており、平面部を直線部３３２ａの側面に押圧することにより、収納部２０２と移動部２０４によって一方の直線部３３２ａが拘束される。回転自在の調整部２０６を設けることにより、この調整部２０６に形成された平面部が直線部３３２ａの側面と並行になるように調整することが可能になり、直線部３３２ａの拘束を確実に行うことができる。 FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing details of the first twisting process, and the state before and after the twist shaping using the twisting jig is shown for the small segment 332. As shown in FIGS. 8 and 9, the first twisting process is performed by a twisting jig in which the fixed clamper 200 and the movable clamper 210 are combined. The fixed clamper 200 includes a storage unit 202, a moving unit 204, and an adjusting unit 206. The storage unit 202 has a concave portion that stores one straight portion 332a of the small segment 332 in part. Two adjacent side surfaces of the linear portion 332a abut against the recess. The moving unit 204 rotatably accommodates a cylindrical adjustment unit 206 having a flat portion on a part of the side surface. By pressing the flat portion against the side surface of the linear portion 332a, the storage unit 202 and the moving unit 204 are moved. The one linear portion 332a is restrained by the above. By providing the rotatable adjusting portion 206, it is possible to adjust the flat portion formed in the adjusting portion 206 so as to be parallel to the side surface of the straight portion 332a, and to reliably restrain the straight portion 332a. be able to.

また、可動クランパ２１０は、収納部２１２、移動部２１４、調整部２１６を含んでいる。収納部２１２は、一部に小セグメント３３２の他方の直線部３３２ｂを収納する凹部を有している。この凹部に直線部３３２ｂの隣接する２つの側面が当接する。移動部２１４は、側面の一部に平面部を有する円筒状の調整部２１６を回転自在に収納しており、平面部を直線部３３２ｂの側面に押圧することにより、収納部２１２と移動部２１４によって他方の直線部３３２ｂが拘束される。回転自在の調整部２１６を設けることにより、この調整部２１６に形成された平面部が直線部３３２ｂの側面と並行になるように調整することが可能になり、直線部３３２ｂの拘束を確実に行うことができる。 The movable clamper 210 includes a storage unit 212, a moving unit 214, and an adjusting unit 216. The storage portion 212 has a recess for storing the other straight portion 332b of the small segment 332 in part. Two adjacent side surfaces of the linear portion 332b abut against the recess. The moving part 214 rotatably accommodates a cylindrical adjustment part 216 having a flat part on a part of the side surface, and presses the flat part against the side face of the linear part 332b, thereby allowing the storage part 212 and the moving part 214 to move. The other straight portion 332b is constrained by this. By providing the rotatable adjusting portion 216, it is possible to adjust the flat portion formed in the adjusting portion 216 so as to be parallel to the side surface of the straight portion 332b, and the straight portion 332b is reliably restrained. be able to.

また、可動クランパ２１０は、駆動機構（図示せず）によって全体が移動可能に構成されている。図８に示すように、捻り整形前の小セグメント３３２の２つの直線部３３２ａ、３３２ｂが並んでいる方向を第１の方向Ａとしたときに、図９に示すように、この第１の方向Ａとほぼ垂直な第２の方向Ｂに沿って可動クランパ２１０が移動する。これにより、固定クランパ２００と可動クランパ２１０とによって拘束された２つの直線部３３２ａ、３３２ｂのぞれぞれが第１の方向Ａとほぼ垂直に相対的に移動し、ターン部３３２ｃが捻られる。なお、本実施形態では、第１の捻り工程によって、２つの直線部３３２ａ、３３２ｂは、第１の方向Ａに沿って互いにスロット３５の隣接ピッチ分隔たった位置に配置される。また、第１の捻り工程において小セグメント３３２の各直線部３３２ａ、３３２ｂを径方向に沿ってずらす量は、小セグメント３３２の径方向に沿った幅よりも小さな値に設定されている。 The movable clamper 210 is configured to be movable as a whole by a drive mechanism (not shown). As shown in FIG. 9, when the direction in which the two straight portions 332a and 332b of the small segment 332 before twist shaping are arranged as a first direction A as shown in FIG. 8, this first direction as shown in FIG. The movable clamper 210 moves along a second direction B substantially perpendicular to A. As a result, each of the two linear portions 332a and 332b constrained by the fixed clamper 200 and the movable clamper 210 moves relatively perpendicular to the first direction A, and the turn portion 332c is twisted. In the present embodiment, the two straight portions 332a and 332b are arranged along the first direction A at positions separated from each other by the adjacent pitch of the slot 35 in the first twisting process. Further, the amount by which the straight portions 332a and 332b of the small segment 332 are displaced along the radial direction in the first twisting step is set to a value smaller than the width along the radial direction of the small segment 332.

同様に、図１０および図１１は、第１の捻り工程の詳細を示す図であり、捻り治具を用いた捻り整形の前後の状態が大セグメント３３１について示されている。図８および図９に示すように、第１の捻り工程は、固定クランパ２００と可動クランパ２１０とを組み合わせた捻り治具によって行われる。固定クランパ２００は、収納部２０２、移動部２０４、調整部２０６を含んでいる。収納部２０２は、一部に大セグメント３３１の一方の直線部３３１ａを収納する凹部を有している。この凹部に直線部３３１ａの隣接する２つの側面が当接する。移動部２０４は、側面の一部に平面部を有する円筒状の調整部２０６を回転自在に収納しており、平面部を直線部３３１ａの側面に押圧することにより、収納部２０２と移動部２０４によって一方の直線部３３１ａが拘束される。回転自在の調整部２０６を設けることにより、この調整部２０６に形成された平面部が直線部３３１ａの側面と並行になるように調整することが可能になり、直線部３３１ａの拘束を確実に行うことができる。 Similarly, FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams showing details of the first twisting process, and the state before and after the twist shaping using the twisting jig is shown for the large segment 331. As shown in FIGS. 8 and 9, the first twisting process is performed by a twisting jig in which the fixed clamper 200 and the movable clamper 210 are combined. The fixed clamper 200 includes a storage unit 202, a moving unit 204, and an adjusting unit 206. The storage unit 202 has a concave part that stores one straight portion 331a of the large segment 331 in part. Two adjacent side surfaces of the linear portion 331a abut against the recess. The moving unit 204 rotatably accommodates a cylindrical adjustment unit 206 having a flat part on a part of the side surface. By pressing the flat part against the side surface of the linear part 331a, the storing unit 202 and the moving part 204 are stored. The one linear portion 331a is constrained by. By providing the rotatable adjustment portion 206, it is possible to adjust the flat portion formed in the adjustment portion 206 so as to be parallel to the side surface of the straight portion 331a, and to reliably restrain the straight portion 331a. be able to.

また、可動クランパ２１０は、収納部２１２、移動部２１４、調整部２１６を含んでいる。収納部２１２は、一部に大セグメント３３１の他方の直線部３３１ｂを収納する凹部を有している。この凹部に直線部３３１ｂの隣接する２つの側面が当接する。移動部２１４は、側面の一部に平面部を有する円筒状の調整部２１６を回転自在に収納しており、平面部を直線部３３１ｂの側面に押圧することにより、収納部２１２と移動部２１４によって他方の直線部３３１ｂが拘束される。回転自在の調整部２１６を設けることにより、この調整部２１６に形成された平面部が直線部３３１ｂの側面と並行になるように調整することが可能になり、直線部３３１ｂの拘束を確実に行うことができる。 The movable clamper 210 includes a storage unit 212, a moving unit 214, and an adjusting unit 216. The storage portion 212 has a recess for storing the other straight portion 331b of the large segment 331 in part. Two adjacent side surfaces of the linear portion 331b abut against the recess. The moving part 214 rotatably accommodates a cylindrical adjustment part 216 having a flat part on a part of the side surface. By pressing the flat part against the side surface of the linear part 331b, the storage part 212 and the moving part 214 are moved. The other straight portion 331b is restrained by the above. By providing the rotatable adjusting portion 216, it is possible to adjust the flat portion formed in the adjusting portion 216 so as to be parallel to the side surface of the straight portion 331b, and the straight portion 331b is reliably restrained. be able to.

また、可動クランパ２１０は、駆動機構（図示せず）によって全体が移動可能に構成されている。図１０に示すように、捻り整形前の大セグメント３３１の２つの直線部３３１ａ、３３１ｂが並んでいる方向を第１の方向Ａとしたときに、図９に示すように、この第１の方向Ａとほぼ垂直な第２の方向Ｂに沿って可動クランパ２１０が移動する。これにより、固定クランパ２００と可動クランパ２１０とによって拘束された２つの直線部３３１ａ、３３１ｂのぞれぞれが第１の方向Ａとほぼ垂直に相対的に移動し、ターン部３３１ｃが捻られる。なお、本実施形態では、第１の捻り工程によって、２つの直線部３３１ａ、３３１ｂは、第１の方向Ａに沿って互いにスロット３５の隣接ピッチ分隔たった位置に配置される。また、第１の捻り工程において大セグメント３３１の各直線部３３１ａ、３３１ｂを径方向に沿ってずらす量は、小セグメント３３２と大セグメント３３１の径方向に沿った幅が等しいものとすると、大セグメント３３１の径方向に沿った幅の３倍よりも小さな値に設定されている。 The movable clamper 210 is configured to be movable as a whole by a drive mechanism (not shown). As shown in FIG. 9, when the direction in which the two straight portions 331a and 331b of the large segment 331 before twist shaping are arranged as a first direction A as shown in FIG. 10, the first direction as shown in FIG. The movable clamper 210 moves along a second direction B substantially perpendicular to A. As a result, each of the two linear portions 331a and 331b constrained by the fixed clamper 200 and the movable clamper 210 moves relatively perpendicular to the first direction A, and the turn portion 331c is twisted. In the present embodiment, the two straight portions 331a and 331b are arranged along the first direction A at positions separated from each other by the adjacent pitch of the slot 35 in the first twisting process. In addition, when the linear segments 331a and 331b of the large segment 331 are displaced along the radial direction in the first twisting step, the widths of the small segment 332 and the large segment 331 along the radial direction are equal. It is set to a value smaller than three times the width along the radial direction of 331.

図１２は、第１の捻り工程によって捻り整形が行われた後の小セグメント３３２を示す斜視図である。図１２に示す小セグメント３３２では、図７に示した捻り整形前の小セグメント３３２に対して一方の直線部３３２ｂが第１の方向Ａと異なる向きに移動し、ターン部３３２ｃが捻られていることがわかる。 FIG. 12 is a perspective view showing the small segment 332 after the twist shaping is performed by the first twisting process. In the small segment 332 shown in FIG. 12, one straight portion 332b moves in a direction different from the first direction A with respect to the small segment 332 before twist shaping shown in FIG. 7, and the turn portion 332c is twisted. I understand that.

（第２の捻り工程）
次に、上述した第１の方向Ａを周方向に合わせて、セグメント３３の直線部３３ａ、３３ｃのそれぞれを周方向反対側に相対的に移動させることによりターン部３３ｃを捻る第２の捻り工程が行われる。 (Second twisting process)
Next, a second twisting step of twisting the turn portion 33c by moving the straight portions 33a and 33c of the segment 33 relative to the opposite side in the circumferential direction with the first direction A described above aligned with the circumferential direction. Is done.

図１３は、第２の捻り工程で用いられる捻り治具の断面図である。また、図１４は図１３に示した捻り治具の要部を示す斜視図である。図１３に示すように、捻り治具３００は、内側捻り部３１１および外側捻り部３１２と、これら内側捻り部３１１、外側捻り部３１２をそれぞれ回転駆動する回転駆動機構３１３、３１４と、コントローラ３１５、セグメント押さえ部３１６およびセグメント押し上げ治具３１７、昇降駆動機構３１８等を備えている。 FIG. 13 is a cross-sectional view of a twisting jig used in the second twisting step. FIG. 14 is a perspective view showing a main part of the twisting jig shown in FIG. As shown in FIG. 13, the twisting jig 300 includes an inner twisted portion 311 and an outer twisted portion 312, rotational drive mechanisms 313 and 314 that rotationally drive the inner twisted portion 311 and the outer twisted portion 312, respectively, a controller 315, A segment presser 316, a segment push-up jig 317, a lift drive mechanism 318, and the like are provided.

内側捻り部３１１には、大セグメント３３１および小セグメント３３２の各スロット導体部３３１ａ、３３２ａ（直線部３３ａ）が挿入されて保持されるセグメント挿入穴３２１、３２２が径方向に隣接して設けられている。このセグメント挿入穴３２１、３２２は、固定子鉄心３２のスロット３５の数に対応した数だけ等間隔で周方向に並べて形成されている。すなわち、本実施形態では、等間隔で周方向に並べられた多数のセグメント挿入穴３２１、３２２が同心円上に形成されている。外側捻り部３１２についても同様であり、等間隔で周方向に並べられた多数のセグメント挿入穴３２３、３２４が同心円上に形成されている。この結果、内側捻り部３１１と外側捻り部３１２には、内側から４個のセグメント挿入穴３２１、３２２、３２３、３２４が並んで形成される。 The inner twisted portion 311 is provided with segment insertion holes 321 and 322 adjacent to each other in the radial direction in which the slot conductor portions 331a and 332a (linear portions 33a) of the large segment 331 and the small segment 332 are inserted and held. Yes. The segment insertion holes 321 and 322 are formed side by side in the circumferential direction at equal intervals corresponding to the number of slots 35 of the stator core 32. That is, in this embodiment, a large number of segment insertion holes 321 and 322 arranged in the circumferential direction at equal intervals are formed on concentric circles. The same applies to the outer twisted portion 312, and a large number of segment insertion holes 323 and 324 arranged in the circumferential direction at equal intervals are formed concentrically. As a result, four segment insertion holes 321, 322, 323, and 324 are formed side by side in the inner twisted portion 311 and the outer twisted portion 312.

図１４に示すように、１組の大セグメント３３１と小セグメント３３２の一方の直線部３３ｂとしてのスロット導体部３３１ｂ、３３２ｂが外側捻り部３１２のセグメント挿入穴３２４、３２３に挿入されるとともに、他方の直線部３３ａとしてのスロット導体部３３１ａ、３３２ａが内側捻り部３１１の１スロットピッチ分ずれたセグメント挿入穴３２１、３２２に挿入される。 As shown in FIG. 14, the slot conductor portions 331b and 332b as one straight portion 33b of one set of the large segment 331 and the small segment 332 are inserted into the segment insertion holes 324 and 323 of the outer twisted portion 312, and the other The slot conductor portions 331a and 332a as the straight portions 33a are inserted into the segment insertion holes 321 and 322 which are shifted by one slot pitch of the inner twisted portion 311.

ところで、図９を用いて説明したように、第２の捻り工程を実施する前の小セグメント３３２は、周方向（Ａ方向）に垂直な向き（径方向）に沿って２つの直線部３３２ａ、３３２ｂがずれる量が直線部３３２ａ等の幅よりも小さな値に設定されている。このような設定状態では、一のスロット３５に収容される一の小セグメント３３２の直線部３３２ａと他の小セグメント３３２の直線部３３２ｂとが互いに干渉してしまう。本実施形態では、各小セグメント３３２を２つのスロット３５に挿入する際に、２つの直線部３３２ａ、３３２ｂを互いに径方向に押し広げてターン部３３２ｃ近傍を弾性変形させることにより、同じスロット３５に収容された一の小セグメント３３２の直線部３３２ａと他の小セグメント３３２の直線部３３２ｂとがほぼ直線部３３２ａ等の幅に相当するずらし量を確保して上述した干渉を回避している。 By the way, as described with reference to FIG. 9, the small segment 332 before the second twisting step is performed has two linear portions 332 a along the direction (radial direction) perpendicular to the circumferential direction (direction A). The amount of displacement of 332b is set to a value smaller than the width of the straight line portion 332a or the like. In such a setting state, the straight portion 332a of one small segment 332 accommodated in one slot 35 and the straight portion 332b of another small segment 332 interfere with each other. In the present embodiment, when each small segment 332 is inserted into the two slots 35, the two straight portions 332 a and 332 b are expanded in the radial direction to elastically deform the vicinity of the turn portion 332 c. The straight portion 332a of the one small segment 332 and the straight portion 332b of the other small segment 332 ensure a shift amount substantially corresponding to the width of the straight portion 332a and the like to avoid the above-described interference.

同様に、図１１を用いて説明したように、第２の捻り工程を実施する前の大セグメント３３１は、周方向に垂直な向き（径方向）に沿って２つの直線部３３１ａ、３３１ｂがずれる量が直線部３３１ａ等の幅の３倍の値よりも小さな値に設定されている。このような設定状態では、一のスロット３５に収容される一の大セグメント３３１の直線部３３１ａと他の大セグメント３３１の直線部３３１ｂが、これらの間に挟まれる小セグメント３３２の直線部３３２ａ、３３２ｂに干渉してしまう。本実施形態では、各大セグメント３３１を２つのスロット３５に挿入する際に、２つの直線部３３１ａ、３３１ｂを互いに径方向に押し広げてターン部３３１ｃ近傍を弾性変形させることにより、同じスロット３５に収容された一の大セグメント３３１の直線部３３１ａと他の大セグメント３３１の直線部３３１ｂとがほぼ直線部３３１ａ等の幅の３倍の値に相当するずらし量を確保して上述した干渉を回避している。 Similarly, as described with reference to FIG. 11, the two straight portions 331 a and 331 b are displaced along the direction (radial direction) perpendicular to the circumferential direction of the large segment 331 before the second twisting process is performed. The amount is set to a value smaller than three times the width of the straight line portion 331a and the like. In such a setting state, the straight portion 331a of the small segment 332 sandwiched between the straight portion 331a of one large segment 331 and the straight portion 331b of the other large segment 331 accommodated in one slot 35, It interferes with 332b. In the present embodiment, when each large segment 331 is inserted into the two slots 35, the two straight portions 331a and 331b are radially expanded from each other and elastically deformed in the vicinity of the turn portion 331c. The straight portion 331a of the one large segment 331 and the straight portion 331b of the other large segment 331 have a shift amount corresponding to approximately three times the width of the straight portion 331a and the like to avoid the interference described above. is doing.

全てのセグメント挿入穴３２１、３２２、３２３、３２４に大セグメント３３１と小セグメント３３２が挿入された後、環状のセグメント押さえ部３１６を内側捻り部３１１および外側捻り部３１２の上方から降下させて、大セグメント３３１のターン部３３１ｃに当接する。これにより、捻り工程において大セグメント３３１と小セグメント３３２とがセグメント挿入穴３２１、３２２、３２３、３２４から浮き上がることを防止することができる。 After the large segment 331 and the small segment 332 are inserted into all the segment insertion holes 321, 322, 323, and 324, the annular segment pressing portion 316 is lowered from above the inner twisted portion 311 and the outer twisted portion 312 to increase the size. It contacts the turn part 331c of the segment 331. Thereby, it is possible to prevent the large segment 331 and the small segment 332 from floating from the segment insertion holes 321, 322, 323, and 324 in the twisting process.

内側捻り部３１１および外側捻り部３１２のそれぞれは、コントローラ３１５によって制御される回転駆動機構３１３、３１４によって回転駆動される。本実施形態では、捻り治具３００の上方から見て、内側捻り部３１１は反時計回りに、外側捻り部３１２は時計回りにそれぞれ所定量回転駆動されるが、第２の捻り工程を実施する前の状態で各セグメント３３の各直線部３３ａ、３３ｂは既に周方向に１スロットピッチ分ずれて配置されているため、この１スロットピッチ分のずれを考慮して外側捻り部３１２と内側捻り部３１１の回転駆動量が設定されている。 Each of the inner twisted portion 311 and the outer twisted portion 312 is rotationally driven by rotational drive mechanisms 313 and 314 controlled by the controller 315. In the present embodiment, as viewed from above the twisting jig 300, the inner twisted portion 311 is rotated counterclockwise and the outer twisted portion 312 is rotated by a predetermined amount, respectively, but the second twisting step is performed. In the previous state, the straight portions 33a and 33b of each segment 33 are already arranged with a one-slot pitch shift in the circumferential direction, so the outer twisted portion 312 and the inner twisted portion are taken into account in consideration of this one-slot pitch shift. A rotational drive amount 311 is set.

また、上述した第１の捻り工程が請求項１における「予備工程」に、第２の捻り工程が請求項１における「捻り工程」に相当する。 The first twisting process described above corresponds to the “preliminary process” in claim 1, and the second twisting process corresponds to the “twisting process” in claim 1.

（挿入工程）
次に、第２の捻り工程によって捻り整形が行われた後の各セグメント３３を固定子鉄心３２の各スロット３５に軸方向に沿った一方の端面側から挿入する。このとき、図４に示すように、小セグメント３３２を大セグメント３３１が囲むように揃えた状態で挿入が行われる。 (Insertion process)
Next, each segment 33 after being twisted by the second twisting process is inserted into each slot 35 of the stator core 32 from one end face side along the axial direction. At this time, as shown in FIG. 4, the insertion is performed with the small segment 332 aligned so that the large segment 331 surrounds.

なお、第２の捻り工程によって捻り整形が行われた後の各セグメント３３を取り出す際には、小セグメント３３２の２つの直線部３３２ａ、３３２ｂと大セグメント３３１の２つの直線部３３１ａ、３３１ｂは、互いに弾性変形した状態から元に戻ろうとするため、再び径方向に沿って互いに接近する向きに変形してしまう。したがって、挿入工程を実施するときには、再び内端層および内中層の電気導体としての２つの直線部３３１ａ、３３２ａと外端層および外中層の電気導体としての２つの直線部３３１ｂ、３３２ｂを互いに径方向に沿って離れる向きに押し広げてターン部３３１ｃ、３３２ｃ近傍を弾性変形させてスロット３５に挿入する必要がある。 In addition, when taking out each segment 33 after the twist shaping is performed in the second twisting process, the two straight portions 332a and 332b of the small segment 332 and the two straight portions 331a and 331b of the large segment 331 are: In order to return to the original state from the elastically deformed state, they are again deformed so as to approach each other along the radial direction. Therefore, when the insertion step is performed, the two straight portions 331a and 332a serving as the electrical conductors of the inner end layer and the inner and middle layers and the two straight portions 331b and 332b serving as the electrical conductors of the outer end layer and the outer and middle layers again have a diameter. It is necessary to push away in the direction along the direction and elastically deform the vicinity of the turn portions 331c and 332c and insert it into the slot 35.

（折り曲げ工程）
各セグメント３３を挿入後、ターン部３３ｃと反対側であって固定子鉄心３２の端面から突出する直線部３３ａ、３３ｂが固定子巻線３１の巻線仕様にしたがって周方向に折り曲げられる。 (Bending process)
After inserting each segment 33, straight portions 33 a and 33 b that are opposite to the turn portion 33 c and project from the end face of the stator core 32 are bent in the circumferential direction according to the winding specifications of the stator winding 31.

（接合工程）
折り曲げ工程によって折り曲げられた隣接する各セグメント３３の直線部３３ａ、３３ｂの端部同士を、溶接、超音波溶着、アーク溶接、ろう付け等の手段によって電気的導通を得るように接合され、図１に断面を示すような固定子巻線３１が得られる。 (Joining process)
The ends of the straight portions 33a and 33b of the adjacent segments 33 bent by the bending process are joined so as to obtain electrical continuity by means of welding, ultrasonic welding, arc welding, brazing, etc. A stator winding 31 having a cross section shown in FIG.

このように、本実施形態の車両用交流発電機１に用いられている固定子巻線３１では、第２の捻り工程に用いられるＵ字状のセグメント３は、その前に行われる第１の捻り工程において２つの直線部３３ａ、３３ｂの径方向位置および周方向位置がずらされているため、周方向に沿って投影されたこれら２つの直線部３３ａ、３３ｂの位置を径方向に沿って接近させた場合であっても、ターン部３３ｃにおいて極端に小さな半径でセグメント３３を曲げる必要がなく、このようなセグメント３３を用いて形成される固定子巻線３１のターン部側コイルエンド部３１の径方向の広がりを防止することができる。しかも、各セグメント３３は、第１の捻り工程が終了した後に各直線部が互いに径方向反対側に押し広げて第２の捻り工程が行われるため、各直線部の径方向の広がりを最小にすることができる。 As described above, in the stator winding 31 used in the vehicle alternator 1 of the present embodiment, the U-shaped segment 3 used in the second twisting process is the first performed before that. Since the radial position and the circumferential position of the two straight portions 33a and 33b are shifted in the twisting process, the positions of the two straight portions 33a and 33b projected along the circumferential direction are approached along the radial direction. Even in this case, it is not necessary to bend the segment 33 with an extremely small radius in the turn portion 33c, and the coil end portion 31 of the turn portion side coil end portion 31 of the stator winding 31 formed using such a segment 33 can be used. Radial spread can be prevented. Moreover, since each segment 33 is subjected to the second twisting process after the first twisting process is completed, the straight line parts are pushed to the opposite side in the radial direction, so that the radial spread of each straight line part is minimized. can do.

特に、Ｕ字状のセグメント３３は、折り曲げ整形工程において直線状の線材をＵ字状に折り曲げ整形し、次の第１の捻り工程は、折り曲げ整形工程によって製造されたセグメント３３のそれぞれ毎に行われているため、折り曲げ整形工程に合わせて第１の捻り工程を実施することができ、工程を追加することによる遅延時間を最小限に抑えることができる。 In particular, the U-shaped segment 33 is formed by bending a linear wire into a U-shape in the bending and shaping process, and the next first twisting process is performed for each of the segments 33 manufactured by the bending and shaping process. Therefore, the first twisting process can be performed in accordance with the bending shaping process, and the delay time due to the addition of the process can be minimized.

また、第１の捻り工程においてセグメント３３（特に小セグメント３３２）の各直線部３３ａ、３３ｂを径方向に沿ってずらす量は、セグメント３３の径方向に沿った幅にほぼ等しくなるように設定されているため、ターン部側コイルエンド部３１の径方向の広がりを最小限に抑えることができる。 Further, in the first twisting step, the amount by which the straight portions 33a and 33b of the segment 33 (particularly the small segment 332) are displaced along the radial direction is set to be substantially equal to the width of the segment 33 along the radial direction. Therefore, the spread of the turn part side coil end part 31 in the radial direction can be minimized.

また、第２の捻り工程の際に各直線部を弾性変形させて広げることにより、スロット３５の外径側に配置されるセグメント３３の直線部と内径側に配置されるセグメント３３の直線部とが弾性力によって互いに引きつけ合うため、コイルエンド部３１の径方向に沿った広がりを最小にすることができる。 In addition, by elastically deforming and expanding each linear portion during the second twisting step, the linear portion of the segment 33 disposed on the outer diameter side of the slot 35 and the linear portion of the segment 33 disposed on the inner diameter side Are attracted to each other by the elastic force, so that the spread of the coil end portion 31 along the radial direction can be minimized.

特に、第２の捻り工程が終了した後のセグメント３３の各直線部の径方向距離が弾性変形の復元に伴って減少し、第１の捻り工程が終了した後のそれぞれのセグメント３３に含まれる各直線部の互いの径方向距離を広げて第２の捻り工程を実施しているため、弾性変形によって確実にコイルエンド部３１の径方向の広がりを少なくすることが可能になる。 In particular, the radial distance of each linear portion of the segment 33 after the second twisting process is finished decreases with the restoration of the elastic deformation, and is included in each segment 33 after the first twisting process is finished. Since the second twisting process is carried out by increasing the radial distance between the straight portions, it is possible to reliably reduce the radial extension of the coil end portion 31 by elastic deformation.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、第１の捻り工程が終了した後にセグメント３３の各直線部３３ａ、３３ｂを互いに径方向に沿って反対側に押し広げる際に弾性変形させたが、塑性変形させるようにしてもよい。また、最初に弾性変形させた後に塑性変形を伴うようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the linear portions 33a and 33b of the segment 33 are elastically deformed when they are spread to the opposite side along the radial direction after the first twisting process is finished. It may be. Further, plastic deformation may be accompanied after the first elastic deformation.

一実施形態の回転電機としての車両用交流発電機の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the alternating current generator for vehicles as a rotary electric machine of one Embodiment. 固定子の部分的な断面図である。It is a fragmentary sectional view of a stator. 固定子に装着されるセグメント導体の模式的形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the typical shape of the segment conductor with which a stator is mounted | worn. 大セグメントと小セグメントとからなるセグメントセットを固定子鉄心のスロットに挿入する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inserts the segment set which consists of a large segment and a small segment in the slot of a stator core. 折り曲げ整形工程によって製造されたＵ字状のセグメントの正面図である。It is a front view of the U-shaped segment manufactured by the bending shaping process. 図５に示すセグメントの側面図である。It is a side view of the segment shown in FIG. 図５に示すセグメントの斜視図である。It is a perspective view of the segment shown in FIG. 第１の捻り工程の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a 1st twist process. 第１の捻り工程の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a 1st twist process. 第１の捻り工程の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a 1st twist process. 第１の捻り工程の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a 1st twist process. 第１の捻り工程によって捻り整形が行われた後の小セグメントを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the small segment after twist shaping was performed by the 1st twist process. 第２の捻り工程で用いられる捻り治具の断面図である。It is sectional drawing of the twist jig | tool used at a 2nd twist process. 図１３に示した捻り治具の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of the twist jig | tool shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１車両用交流発電機
２固定子
３回転子
４ハウジング
５整流器
３２固定子鉄心
３３セグメント導体
３５スロット
３６絶縁シート
３００捻り治具
３１１内側捻り部
３１２外側捻り部
３１３、１１４回転駆動機構
３１５コントローラ
３１６セグメント押さえ部
３１７セグメント押し上げ治具
３１８昇降駆動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle alternator 2 Stator 3 Rotor 4 Housing 5 Rectifier 32 Stator core 33 Segment conductor 35 Slot 36 Insulation sheet 300 Twist jig 311 Inner twist part 312 Outer twist part 313, 114 Rotation drive mechanism 315 Controller 316 Segment Presser 317 Segment push-up jig 318 Lift drive mechanism

Claims

径方向に沿った位置がずれている２つの直線部を有するＵ字状のセグメントを、前記直線部のそれぞれを周方向反対側に相対的に移動させることにより捻る捻り工程と、
前記捻り工程によって捻られた前記セグメントの各直線部を、固定子鉄心に形成されたスロットに挿入する挿入工程と、
前記スロットに挿入された前記セグメントの反ターン部側を周方向に折り曲げる折り曲げ工程と、
前記折り曲げ工程によって折り曲げられた隣接する前記セグメントの端部同士を接合する接合工程と、
を有する回転電機の固定子巻線の製造方法において、
前記捻り工程の前に、周方向に配置された前記セグメントの各直線部を互いの径方向反対側に相対的に移動させることにより、各直線部の径方向位置および周方向位置をずらす予備工程を備え、
前記予備工程が終了した後のそれぞれの前記セグメントに含まれる各直線部の互いの径方向距離を広げて前記捻り工程を実施することを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 A twisting step of twisting a U-shaped segment having two straight portions whose positions along the radial direction are shifted by moving each of the straight portions relatively to the opposite side in the circumferential direction;
An insertion step of inserting each straight portion of the segment twisted by the twisting step into a slot formed in the stator core;
A bending step of bending the anti-turn portion side of the segment inserted into the slot in the circumferential direction;
A joining step of joining ends of adjacent segments folded by the folding step;
In the method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine having
Prior to the twisting step, a preliminary step of shifting the radial position and the circumferential position of each linear portion by moving each linear portion of the segments arranged in the circumferential direction relative to each other in the opposite radial direction. With
A method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine, wherein the twisting step is performed by increasing the radial distance between the straight portions included in each of the segments after the preliminary step is completed.

請求項１において、
前記予備工程が終了した後の前記セグメントに含まれる各直線部の第１の径方向距離は、前記捻り工程を実施する際の第２の径方向距離よりも短く、前記セグメントの弾性変形を伴って各直線部を広げることにより前記捻り工程が実施されることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 In claim 1,
The first radial distance of each linear portion included in the segment after the preliminary process is completed is shorter than the second radial distance when the twisting process is performed, and is accompanied by elastic deformation of the segment. A method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine, wherein the twisting step is performed by expanding each straight line portion.

請求項１において、
前記予備工程が終了した後の前記セグメントに含まれる各直線部の第１の径方向距離は、前記捻り工程を実施する際の第２の径方向距離よりも短く、前記セグメントの塑性変形を伴って各直線部を広げることにより前記捻り工程が実施されることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 In claim 1,
The first radial distance of each linear portion included in the segment after the preliminary process is finished is shorter than the second radial distance when the twisting process is performed, and is accompanied by plastic deformation of the segment. A method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine, wherein the twisting step is performed by expanding each straight line portion.

請求項１または２において、
前記予備工程が終了した後の前記セグメントに含まれる各直線部の第１の径方向距離は、前記捻り工程を実施する際の第２の径方向距離よりも短く、前記セグメントの弾性変形および塑性変形を伴って各直線部を広げることにより前記捻り工程が実施されることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 In claim 1 or 2,
The first radial distance of each linear portion included in the segment after the preliminary process is finished is shorter than the second radial distance when the twisting process is performed, and the elastic deformation and plasticity of the segment A method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine, wherein the twisting step is performed by expanding each straight portion with deformation.

請求項２または４において、
前記捻り工程が終了した後の前記セグメントの各直線部の径方向距離は前記弾性変形の復元に伴って減少し、
前記捻り工程が終了した後のそれぞれの前記セグメントに含まれる各直線部の互いの径方向距離を広げて前記挿入工程を実施することを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 In claim 2 or 4,
The radial distance of each linear part of the segment after the twisting process is finished decreases with the restoration of the elastic deformation,
A method of manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine, wherein the inserting step is performed by widening the radial distance between the straight portions included in each of the segments after the twisting step is completed.

請求項１〜５のいずれかにおいて、
Ｕ字状の前記セグメントは、直線状の線材をＵ字状に折り曲げ整形する折り曲げ整形工程によって製造され、
前記予備工程は、前記折り曲げ整形工程によって製造された前記セグメントのそれぞれ毎に行われることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。 In any one of Claims 1-5,
The U-shaped segment is manufactured by a bending and shaping process in which a linear wire is bent and shaped into a U shape,
The method for manufacturing a stator winding of a rotating electrical machine, wherein the preliminary process is performed for each of the segments manufactured by the bending and shaping process.

請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記予備工程において前記セグメントの各直線部を周方向に沿ってずらす量は、前記固定子鉄心の周方向に沿って形成された前記スロットの隣接ピッチ以下であることを特徴とする回転電機の固定子巻線の製造方法。
In any one of Claims 1-6,
The amount of shifting each linear portion of the segment along the circumferential direction in the preliminary step is equal to or less than the adjacent pitch of the slots formed along the circumferential direction of the stator core. Method of manufacturing the child winding.