JP6173590B2 - 回転電機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の製造方法に関する。

近年、電動機や発電機などの回転電機において、小型化、高出力、高効率が求められている。この種の回転電機を小型化するに当たり、有効な磁束を発生しないコイルエンドを小型化する観点から、主として導体線を電機子鉄心のティースのそれぞれに巻回した集中巻の電機子巻線を用いられていた。しかしながら、高出力化が可能な分布巻構造の電機子巻線を用いた電機子が要望されている。なお、以下では、導体線を２スロット以上離れたスロットに挿入して構成された分布巻の巻線を有する回転電機の製造方法を対象として説明する。

また、高出力化に伴い、大電流に対応するため、断面積が大きい導体線を用いてコイルを形成する傾向にあり、さらに導体線に加圧加工を施すことによって断面形状や断面積を変化させることによって、スロットの有効部面積に対する導体線面積の比率（占積率とよぶ）や絶縁性を向上させる方法が用いられている。そんな中、そのような断面積が大きく剛性の高い導体線を精度良く加工し、性能を向上させることのできる回転電機の製造方法が求められている。このような要請に応える製造方法として、例えば円形断面を有する導体線をリング状に複数回巻回し、そのうちのスロットに収納される部分であるスロット収納部（スロット部）の導体線（回転電機の径方向に複数積み重ねられた形になっている）を加圧成形機のプレス板で加圧して断面を円形からレーストラック状に変形加工する方法（例えば、特許文献１参照）を採用することが考えられる。

再表ＷＯ２００４／０６２０６５号公報（第６頁第３０行から第７頁第７行および図７）

従来の回転電機の製造方法は以上のように構成され、複数の導体線を巻回したコイルにおいて、複数積み重ねられた形になっている導体線を一度にまとめて押圧して変形加工するので、導体線を変形加工するときにコイルの変形、特に回転電機の軸方向に対応する方向の伸びのばらつきを招き寸法精度を向上させることができないという問題点があった。

この発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、電機子巻線のコイルの寸法精度を向上させることができる回転電機の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る回転電機の製造方法においては、
電機子巻線が電機子鉄心の円環状に配置された複数のスロットに装着された電機子を有し、前記電機子巻線は１本の導体線が複数回巻回されたコイルを有し、前記コイルはコイルエンド部と複数のスロット部とを有し、前記コイルエンド部は延長部と接続部とを有し前記延長部は前記スロット部から延長して設けられたものであり、前記接続部は前記延長部同士を接続するものであり、前記コイルエンド部を介して連なる二つの前記スロット部は二つの前記スロットにそれぞれ挿入されるものである回転電機の製造方法であって、前記コイルを形成する工程が次の工程を有する回転電機の製造方法。
（ａ）加圧加工工程と接続部形成工程とを交互に行う導体線加工工程であって、前記加圧加工工程は前記導体線を加圧することによって導体線の断面を塑性変形させて前記スロット部を形成するものであり、前記接続部形成工程は前記導体線に前記接続部を形成するものである導体線加工工程。
（ｂ）前記スロット部および前記接続部が形成された前記導体線を曲げ加工して前記コイルエンド部を形成するコイルエンド部形成工程。

この発明に係る回転電機の製造方法は、コイルを形成するに際して導体線を加圧することによって導体線の断面形状を塑性変形させてスロット部を形成する加圧加工工程と、導体線に接続部を形成する接続部形成工程とを交互に行うので、加圧加工工程による導体線長手方向伸びの誤差が累積しないためコイルの寸法精度を向上させることができる。

この発明を実施するための実施の形態１である回転電機を示す片側断面図である。 回転電機の電機子および回転子を示す斜視図である。 電機子を示す斜視図である。 電機子の鉄心ブロックを示す斜視図である。 電機子巻線を構成するコイルを示す斜視図である。 電機子巻線を構成するコイルの頂部を示す平面図である。 コイルの加工過程を説明するための正面図である。 コイルを構成する導体線の断面形状を示す断面図である。 コイルの製造工程を示す工程図である。 加工前の導体線を示す平面図である。 金型を用いて導体線を塑性加工する過程を示す説明図である。 導体線の頂部の加工過程を示す説明図である。 導体線の加工順序を示す平面図である。 コイルの形成過程を示す説明図である。 コイルの形成過程を示す説明図である。 電機子巻線の斜視図である。 鉄心ブロックと電機子巻線を示す平面断面図である。 電機子の平面図である。 実施の形態２であるコイルの製造工程を示す工程図である。 導体線の加工順序を示す平面図である。 実施の形態３であるコイルの製造工程を示す工程図である。 導体線を加工する工程を説明するための説明図である。 導体線を加工する工程を説明するための説明図である。 導体線を加工する工程を説明するための説明図である。 実施の形態４であるコイルの製造工程を示す工程図である。 導体線を加工する工程を説明するための説明図である。 実施の形態５を示すコイルの製造工程を示す工程図である。 導体線を加工する工程を説明するための説明図である。 導体線の加工順序を示す平面図である。

実施の形態１．
図１〜図１８は、この発明を実施するための実施の形態１を示すものであり、図１は回転電機を示す片側断面図、図２は回転電機の電機子および回転子を示す斜視図、図３は電機子を示す斜視図、図４は電機子の鉄心ブロックを示す斜視図、図５は電機子巻線を構成するコイルを示す斜視図、図６は電機子巻線を構成するコイルの頂部を示す平面図、図７はコイルの加工過程を説明するための正面図、図８はコイルを構成する導体線の断面形状を示すものであり、図８（ａ）はコイルエンド部の断面形状、図８（ｂ）はスロット部の断面図である。図９はコイルの製造工程を示す工程図、図１０は加工前の導体線を示す平面図である。図１１は、金型を用いて導体線を塑性加工する過程を示す説明図である。図１２は導体線の頂部の加工過程を示す説明図、図１３は導体線の加工順序を示す平面図である。図１４および図１５はコイルの形成過程を示す説明図、図１６は電機子巻線の斜視図である。図１７は鉄心ブロックと電機子巻線を示す平面断面図、図１８は電機子の平面図である。

図１および図２において、回転電機は、ハウジング１と回転子５と電機子１０とを有する。ハウジング１は、有底円筒状のフレーム２およびフレーム２の開口を塞口する端板３を有する。永久磁石型の回転子５は、回転軸６と回転子鉄心７と永久磁石８とを有する。回転子鉄心７の軸心位置に回転軸６が挿通され固着されている。永久磁石８は、回転子鉄心７の外周面側に埋設されて回転子鉄心７の周方向に所定のピッチで配列され、磁極を構成している。電機子１０は、フレーム２の円筒部の内側に挿入されている。回転子５は、電機子１０の内側に電機子１０と同心に配置され、その回転軸６がフレーム２の底部および端板３にベアリング４を介して回転自在に支持されている。

次に、電機子１０の構成について図を参照しつつ説明する。電機子１０は、図３に示すように、電機子鉄心１１と電機子巻線２０とを有する。円環状の電機子鉄心１１は、複数の鉄心ブロック１２（図４参照）が円環状に配置されて形成されており、スロット１３を有する（図３、図４、図１８参照）。電機子巻線２０は、図５に示す六角形で緩やかな円弧状に曲げ成形されたコイル２１が複数その一部が重なるようにして円環状に配置されて構成されている（図２、図３及び図１６参照）。スロット１３には、スロットセル１４が挿入されている。電機子巻線２０のコイル２１がスロットセル１４にて電機子鉄心と絶縁された状態でスロット１３に挿入されている（図３、図１７、図１８参照）。ここで、説明の便宜上、極数を１０極、電機子鉄心１１のスロット数を６０個、電機子巻線２０を三相巻線とする。すなわち、スロット１３は、毎極毎相当たり２個の割合で電機子鉄心１１に形成されている。なお、コイル２１は、図３において、５個のスロット１３を跨いですなわち、あるスロット１３とこのスロットから５個離れた位置のスロット１３に挿入されている。

鉄心ブロック１２は、円環状の電機子鉄心１１を周方向に３０等分割した形状を有するもので、図４に示されるように、所定枚数の電磁鋼板を積層一体化して作製され、円弧形のコアバック部１２ａと、コアバック部１２ａから径方向（電機子鉄心１１の径方向に対応する）内方に延設された２本のティース１２ｂを備えている。そして、電機子鉄心１１は、ティース１２ｂを径方向内方に向けて、コアバック部１２ａの周方向の側面同士を突き合わせて、３０個の鉄心ブロック１２を周方向に配列し、一体化して、円環状に構成されている。鉄心ブロック１２は、周方向に隣り合う鉄心ブロック１２により構成されるスロット１３が、内周側に開口するように、周方向に等角ピッチで配列されている。ティース１２ｂは周方向幅が径方向内方すなわちティース１２ｂの先端部に向って漸次狭くなる先細り形状に形成されており、スロット１３の電機子鉄心１１の径方向に相当する方向の断面は長方形となっている。

電機子巻線２０を構成するコイル２１は、図１０に示す１本の導体線２３を加工して、所定の形状に巻回して形成されたものである（詳細後述）。なお、導体線２３として、例えばエナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した銅線やアルミニウム線が使用される。導体線２３の断面形状は、以下においては矩形として説明するが、円形やフイールドトラック状等であってもよい。コイル２１は、図７に示すように、スロット１３に挿入される左方のスロット部２１ａおよび最終ターン部の端末側のスロット部２１ｅの束、同じく別のスロット１３に挿入される右方のスロット部２１ａおよび第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅの束、コイルエンド部２１ｂの束を有する。コイルエンド部２１ｂは、図５の左方のスロット部２１ａから右斜め上方および右斜め下方へ延びる延長部としての斜辺部２１ｃと、右方のスロット部２１ａから左斜め上方および左斜め下方へ延びる延長部としての斜辺部２１ｃと、各斜辺部２１ｃをスロット部２１ａ間の略中央で接続する接続部としての頂部２１ｄとを有する。このように、図５における左右のスロット部２１ａあるいはスロット部２１ｅは、コイルエンド部２１ｂを介して連なったものとなっている。

なお、以下の説明において、コイル２１において、斜辺部２１ｃを図７における正面から見たときの寸法（図７の紙面に平行な方向（以下、曲げ方向という）の寸法）をｔ（図７）、曲げ方向と直交する方向である図７における紙面に垂直な方向（以下、奥行方向という）の寸法をｗ（図６に示す）とする。スロット部２１ａは、曲げ方向の寸法をｔ１（図７）、奥行方向寸法をｗ１（図６）の矩形とする。すなわち、斜辺部２１ｃの断面寸法（導体線２３の断面寸法と同じである）は図８（ａ）に示すようにｔ×ｗ、スロット部２１ａの断面寸法は図８（ｂ）に示すようにｔ１×ｗ１の矩形である。なお、図８において、ｔ≠ｔ１、ｗ≠ｗ１である。

次に、コイル２１の製造方法について図９〜図１８を用いて説明する。以下、導体線のスロット部を形成する部分を加圧加工（塑性加工）して断面寸法を変えるものとして説明する。まず、図９の工程図に従って説明する。予め、図１０に示すように、１つのコイル２１をつくるために必要な長さの、断面寸法ｔ×ｗである矩形断面の導体線２３を１本用意する。加圧加工工程としてのステップＳ１１において、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅに相当する箇所を、図１１（ａ）に示すように型としての固定金型６９と図示しないプレスにて駆動される移動金型７０との間に挿入する。そして、移動金型７０にて加圧加工を施し（図１１（ｂ））、加圧加工部（端末側のスロット部２１ｅ）の断面寸法を、ｔ→ｔ１、ｗ→ｗ１に塑性変形させ、図１３（ａ）に示す右方の端部にスロット部２１ｅが形成された導体線２４１の状態にする。なお、図１３において、塑性変形されたスロット部２１ｅの幅を強調して狭く図示している。また、第１ターン部および最終ターン部の端末側のスロット部２１ｅを、導体線２３の端部から所定寸法内側に入った位置に設け、スロット部２１ｅよりも外側の部分を他のコイル２１との接続線として使用する場合もあるが、以下の説明においては前記外側の部分を設けないものとして説明する。次に、接続部形成工程としてのステップＳ１２において、図１２に示すように、端末側のスロット部２１ｅを基準にして、第１ターン部の頂部２１ｄを金型７１および金型７２にて形成して、図１３（ｂ）のスロット部２１ｅおよび頂部２１ｄを有する導体線２４２の状態にする。

加圧加工工程としてのステップＳ１３において、第１ターン部の頂部２１ｄを基準にして、ステップＳ１１におけるのと同様にして第１ターン部のスロット部２１ａに相当する箇所を加圧加工し、断面寸法において、ｔ→ｔ１、ｗ→ｗ１にして、図１３（ｃ）に示すスロット部２１ｅおよび頂部２１ｄおよびスロット部２１ａを有する導体線２４３の状態にする。なお、図１３において、塑性変形されたスロット部２１ａの幅を強調して狭く図示している。接続部形成工程としてのステップＳ１４において、ステップＳ１２におけるのと同様にして第１ターン部のスロット部２１ａを基準にして、第１ターン部の二つ目の頂部２１ｄを形成する。以上のような加圧加工工程および頂部形成工程について、第１ターン部から最終ターン部まで順に、加圧加工（ステップＳ１１）→頂部形成（ステップＳ１２）→加圧加工（ステップＳ１３）→頂部形成（ステップＳ１４）→加圧加工（ステップＳ１３）→頂部形成（ステップＳ１４）と、順次実施し、スロット部２１ａ，２１ｅおよび頂部２１ｄが必要数形成された図１３（ｄ）に示す導体線２４を形成する。なお、スロット部２１ａ，２１ｅの長さ（導体線の延長方向の寸法）Ｌｃはスロット１３（図４）の長さ（電磁鋼板の積層方向の寸法）Ｌｓに所定の余裕寸法２×Δ１を加えた値、すなわちＬｃ＝Ｌｓ＋２×Δ１）にされている。

この一連の加圧加工は、スロット部２１ａや端末側のスロット部２１ｅの断面寸法を精度の高い所望の寸法に加工し、スロット１３に収容されたときの占積率を向上させることを主たる目的とするものである。なお、ステップＳ１１の加圧加工工程とステップＳ１２の頂部形成工程の順番、およびステップＳ１３の加圧加工工程とステップＳ１４の頂部形成工程の順番を入れ替えてもよい。要するに、コイル２１（図７）に成形したときの寸法精度を確保するために加圧加工工程と頂部形成工程とを交互に行うことが肝要である。また、前記とは逆にコイル２１の最終ターン部の端末側のスロット部２１ｅに相当する箇所の加圧加工からスタートし、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅに相当する箇所の加圧加工で加工を終えて、図１３に示す導体線２４を形成してもよい。なお、加圧加工工程（ステップＳ１１、ステップＳ１３）と頂部形成工程（ステップＳ１２、Ｓ１４）が、この発明における導体線加工工程である。

次に、コイルエンド部形成工程及びコイル形成工程としてのステップＳ１５について説明する。図１４（ａ）に示すように、図１３に示す導体線２４の任意の箇所を把持して端末側のスロット部２１ｅに隣接する頂部２１ｄ（図１３における一番右方の頂部２１ｄ）の位置を固定の金型７４の中央部に合わせる。次いで、金型７３を押し下げて頂部２１ｄを押さえて位置を固定し（図１４（ｂ））、次に金型７５、金型７６をピンを中心にして図１４における上方（矢印ＡＲ方向）へ回動させ、導体線２４を折り曲げて斜辺部２１ｃを形成する（図１４（ｃ））。斜辺部２１ｃの断面寸法は導体線２３（図１０）そのままの寸法である。次に、一旦導体線２４を図１４における紙面に垂直な方向手前へ移動させて金型７３，７４から取り外し、反時計方向に９０度回転させ、次の頂部２１ｄの位置を図１５（ａ）に示すように金型７３，７４の中央部に位置合わせする。導体線２４の金型７３，７４への挿入は図１５における紙面に垂直な方向手前から奥の方へ挿入する。

続いて金型７３を押し下げて頂部２１ｄを押さえ（図１５（ｂ））、続いて金型７５、金型７６をピンを中心にして図１５における上方（矢印ＡＲ方向）へ回動させ、導体線２４を折り曲げて斜辺部２１ｃを形成する（図１５（ｃ））。以下、順次頂部２１ｄを変更しながら斜辺部２１ｃを形成する。なお、図１４および図１５において、導体線２４の左方は実際には連続して存在するが、当該各図においては途中で切断した状態を図示している。尚、このことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。以上のように前記頂部形成工程（図９のステップＳ１２、ステップＳ１４等）で形成された各ターン部の頂部２１ｄを基準として、金型７３ないし７６にて該ターンの斜辺部２１ｃの形成を行い、中央部に頂部２１ｄを有するコイルエンド部２１ｂを形成する。

これにより、導体線が所定巻数巻回された成形前の六角形のコイルが形成される。次に、図示していないが、前記工程（ステップＳ１５）で形成された成形前のコイルエンド部２１ｂの束を所定のコイルエンド部曲率を有するように成形し、図５及び図７に示す円弧状（瓦状）のコイル２１を製造する。このコイル２１は、図７における左方のスロット部２１ａとスロット部２１ｅとをまとめた束、および右方のスロット部２１ａとスロット部２１ｅとをまとめた束を有するとともに、コイルエンド部２１ｂの束を有するものとなる。スロット部２１ａおよびスロット部２１ｅは図７における紙面に垂直な方向にコイル２１の巻数に相当する個数積み重ねられた形になる。そして、コイル２１が電機子鉄心１１（図３）と組み合わされたとき（後述）、前記積み重ね方向が電機子鉄心１１の径方向となるようにしてスロット１３に挿入された形になる。こうして形成されたコイル２１を６０個、一部が重なるようにして周方向に並べることで、図１６に示す円筒状の電機子巻線２０となる。この円筒状の電機子巻線２０の径方向から、図１７に示すようにスロットセル１４を配置し、鉄心ブロック１２を径方向から挿入し、図１８および図３に示す電機子１０を組み立てる。なお、図７に示すコイル２１の左方のスロット部２１ａおよびスロット部２１ｅの束は、図３に示されるように、あるスロット１３に挿入され、コイル２１の右方のスロット部２１ａおよびスロット部２１ｅの束は前記あるスロット１３から５個離れた別のスロット１３に挿入されている。なお、コイルのスロット部はこの実施の形態のように少なくとも１個以上離れた二つのスロットに挿入されるものに限られるものではなく、隣接するスロットに挿入されるものであっても同様の効果を奏する。

以上のようにこの実施の形態によれば、加圧加工工程と頂部形成工程とを交互に行うことによって、加圧加工工程による導体線長手方向伸びの誤差がターン数分累積しないため、寸法精度良くコイルを形成することができる。すなわち、コイルの寸法精度を向上させることができる。また、導体線を巻回する前に導体線を個別に加圧加工できるため、プレスや加圧金型等の加圧加工設備を小型化及び簡易化できる。もちろん、端末側のスロット部２１ｅおよびスロット部２１ａを型に入れて加圧加工するので、断面寸法の精度を向上させるとができ、スロット内の導体線の占積率を向上させることができる。

実施の形態２．
図１９、図２０は、実施の形態２を示すものであり、図１９はコイルの製造工程を示す工程図、図２０は導体線の加工順序を示す平面図である。初めに、図１０に示すのと同様の、１つのコイルをつくるために必要な長さの、断面寸法ｔ×ｗである導体線を１本用意する。以下、図１９に従って製造工程を説明する。ステップＳ２１において、導体線２３の任意の箇所（この実施の形態においては、他のコイルと接続するための延長部を有しており、この延長部を掴み代として利用している）を図２０（ａ）に示すように把持ツール７８にて把持する。次に、把持した箇所を基準として実施の形態１におけるステップＳ１１と同様にして、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅにあたる箇所を加圧加工し、加圧加工部（端末側のスロット部２１ｅ）の断面寸法を、ｔ→ｔ１、ｗ→ｗ１とし、図２０（ａ）のスロット部２１ｅを有する導体線２５１の状態にする。次に、最初に把持した箇所を基準として第１ターン部の頂部２１ｄを形成し、図２０（ｂ）のスロット部２１ｅおよび頂部２１ｄを有する導体線２５２の状態にする（ステップＳ１２）。

ステップＳ２２において、先に形成した接続部としての頂部２１ｄを基準Ａとして設定する（図２０（ｂ）参照）。次のステップＳ１３において、基準Ａを基準にして第１ターン部のスロット部２１ａを加圧加工にて形成し、図２０（ｃ）のスロット部２１ｅおよび頂部２１ｄおよびスロット部２１ａを有する導体線２５３の状態にする。ステップＳ１４において、基準Ａを基準にして第１ターン部の二つ目の頂部２１ｄを形成する（図示省略）。ステップＳ２３において、二つ目の頂部２１ｄを新たな基準Ｂとして設定する（図２０（ｄ）参照）。次のステップＳ１３において、基準Ｂを基準にして第２ターン部のスロット部２１ａを加圧加工にて形成する。以下、図示していないが、頂部２１ｄの形成、基準Ｃの設定→スロット部２１ａの形成→頂部２１ｄの形成→基準Ｄの設定→スロット部２１ａの形成と、順次工程を進めていく。

このような工程を順次実施し、図２０（ｄ）に示す導体線２５を製作する。導体線２５は、右から左へ順に、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅ、頂部２１ｄ、スロット部２１ａ、頂部２１ｄ、・・・・頂部２１ｄ、最終ターン部の端末側のスロット部２１ｅの順に加工されている。次に、ステップＳ１５において、図１４に示すのと同様にして、導体線２５について、前記頂部形成工程で形成された各ターンの頂部２１ｄを基準として、斜辺部２１ｃの形成を順次行いながら所定回数巻回し、成形前のコイルを製作する。次に、図示していないが、前記工程で形成されたコイルのコイルエンド部を所定の曲率で円弧状に曲げ、図５に示したのと同様の円弧状のコイル２１を製造する。

なお、ステップＳ１１の加圧加工工程とステップＳ１２の頂部形成工程の順番、およびステップＳ１３の加圧加工工程とステップＳ１４の頂部形成工程の順番を入れ替えてもよい。また、前記とは逆にコイル２１の最終ターン部の端末側のスロット部２１ｅに相当する箇所の加圧加工からスタートし、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅに相当する箇所の加圧加工で加工を終えて、図２０（ｄ）に示す導体線２５を形成してもよい。また、この実施の形態においては、図２０（ａ）に示すように一方の端末側に掴み代を設けて把持ツール７８にて把持してスロット部２１ｅを形成する例を示したが、掴み代を設けない場合、最初に加工するスロット部２１ｅに相当する部分以外の部位を掴んでスロット部２１ｅを加工し、以後このスロット部２１ｅを把持した状態で図２０（ｂ）以降の加工を行うようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態によれば、ターン毎に前の工程で形成した頂部２１ｄを基準として加圧加工と頂部形成を順に施すことによって、加圧加工工程による導体線長手方向の伸びのばらつきを吸収できるため、コイルをより寸法精度良く形成できる。

実施の形態３．
図２１〜図２４は、実施の形態３を示すものであり、図２１はコイルの製造工程を示す工程図、図２２ないし図２４は導体線を加工する工程を説明するための説明図である。この実施の形態においては、実施の形態２で示した頂部２１ｄを形成する工程において同時に斜辺部２１ｃを形成するようにしたものである。図２１において、導体線２３を任意の箇所で把持し（ステップＳ２１）、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅに相当する箇所の加圧加工を行い、スロット部２１ｅを有する導体線２６を製作する（ステップＳ１１）のは、図１９の実施の形態２と同様である。

接続部形成工程およびコイルエンド部形成工程としてのステップＳ３１において、図２２に示すように、頂部と斜辺部とを同時に形成できる金型８１ないし８４を用いて、頂部２１ｄ形成の際に斜辺部２１ｃの形成を同時に行う。すなわち、図２２（ａ）のように第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅが形成された導体線２６１を、スロット部２１ｅを基準にして金型８２と位置合わせを行い、次いで金型８１にて導体線２６１を押圧して頂部２１ｄ、斜辺部２１ｃを形成して図２２（ｂ）の状態のスロット部２１ｅ、斜辺部２１ｃ、頂部２１ｄ、斜辺部２１ｃを有する導体線２６２とし、そのままの状態で（つまり頂部２１ｄを動かすことなく）、金型８３、金型８４を図２３における上方（矢印ＡＲ方向）へ回動させ、導体線２６２を折り曲げて図２２（ｃ）の状態の折り曲げられた導体線２６３とする。以上がステップＳ３１である。

次いで、導体線２６３を図２２における紙面に垂直な方向手前へ取り出し、反時計方向に９０度回転させ、図２３（ａ）の状態にする。この姿勢で、前記ステップＳ３１で形成された頂部２１ｄを基準Ａに設定し（ステップＳ２２）、この基準Ａを基準にしてスロット部２１ａを加圧加工し、図２３（ｂ）の状態の導体線２６４とする（ステップＳ１３）。新たにスロット部２１ａが形成された導体線２６４を図２４（ａ）に示すように、スロット部２１ａを基準にして金型８２と位置合わせを行い、金型８１を図２４における下方に押し下げ図２４（ｂ）の状態の導体線２６５とし、さらに金型８３，８４を図の矢印ＡＲの方向に回動させ、頂部２１ｄおよび斜辺部２１ｃを形成し、図２４（ｃ）の状態の導体線２６５とする（接続部形成工程およびコイルエンド部形成工程としてのステップＳ３２）。さらに、図示を省略するが、今回形成された頂部２１ｄを基準Ｂとして設定し（ステップＳ２３）、以下スロット部２１ａの形成、頂部２１ｄおよび斜辺部２１ｃの形成、の工程を順次繰り返し、導体線２３が所定巻数巻回された成形前のコイルが形成される。つまり、基準設定→加圧加工→頂部形成及び斜辺部形成→基準設定→…の順でコイルの形成を行う。なお、スロット部２１ａの形成、頂部２１ｄおよび斜辺部２１ｃの形成、の工程を順次繰り返すとき、図２４（ｃ）の状態の導体線２６６は、図２４（ｃ）における左方に位置するスロット部２１ｅと加圧成形前の導体線であって加圧成形によりスロット部２１ａに加工される部分とが紙面に垂直な方向に重なるので、加圧成形によりスロット部２１ａを形成するときは、既に加圧成形されているスロット部２１ｅは金型（固定金型６９と移動金型７０、図１１参照）に挟まないで、加圧成形すべき導体線１本のみを金型に挟んで加圧成形する。なお、加圧加工工程と、頂部及び斜辺部形成工程との順番を入れ換えてもよい。次に、図示してはいないが、前記工程で形成されたコイルのコイルエンド部を所定の曲率で円弧状に曲げ、図７に示したのと同様の円弧状のコイル２１を製造する。

以上のように、この実施の形態によれば、頂部形成と斜辺部の形成を同時に行うことで工程数を減らし、生産性を向上させることができる。

実施の形態４．
図２５、図２６は、実施の形態４を示すものであり、図２５はコイルの製造工程を示す工程図、図２６は導体線を加工する工程を説明するための説明図である。この実施の形態においては、導体線を任意の箇所（但し、後ほどの掴み替えを避けるために、斜辺部２１ｃに相当する部分）で把持し、加工を開始し、最後まで把持したままで成形前のコイルを製作する。以下、図２５に基づいて製造工程を説明する。導体線２３を任意の箇所で把持する（導体線把持工程としてのステップＳ４１）。以後の加工工程は、導体線を把持したままで、かつこの把持位置を基準に実施される。以後、実施の形態１の図９におけるのと同様に、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅ（に相当する箇所、以下においては省略して記述する）の加圧加工を行い図２６（ａ）の状態の導体線２４１とし（ステップＳ１１）、頂部形成を行い図２６（ｂ）の状態の導体線２４２とし（ステップＳ１２）、スロット部２１ａの加圧加工を行い図２６（ｃ）の状態の導体線２４３とし（ステップＳ１３）、頂部２１ｄの形成（ステップＳ１４）の順に加工を行う。以後の加工については、実施の形態１におけるのと同様であるので、説明を省略する。

以上のようにして、導体線の把持→加圧加工→頂部形成→加圧加工→頂部形成→…と、把持する箇所（基準）は変えることなく、加圧加工と頂部形成を交互に行い、第１ターン部から最終ターン部までもしくは最終ターン部から第１ターン部まで順に形成し、図１３に示す導体線２４と同様の図２６（ｄ）に示す導体線２４を形成する。なお、加圧加工と頂部形成との順番が入れ替わってもよい。

以上のように、初めに把持した箇所を変更することなく最終ターンまでの基準とすることで導体線を把持し直す（基準を変更する）工程を減らすことができる。

実施の形態５．
図２７〜図２９は、実施の形態５を示すものであり、図２７はコイルの製造工程を示す工程図、図２８は導体線を加工する工程を説明するための説明図、図２９は導体線の加工順序を示す平面図である。この実施の形態においては、導体線を任意の箇所で把持し、加工を開始し、逐次把持箇所を変更しながらコイルを製作するのは、実施の形態１と同様であるが、実施の形態１で示した頂部２１ｄを形成する工程において同時に斜辺部２１ｃを形成するようにしたものである。以下、図２７に基づいて製造工程を説明する。導体線２３（図１０）を任意の箇所で把持する（ステップＳ４１）。

以後、実施の形態１における図９におけるのと同様に、第１ターン部の端末側のスロット部２１ｅの加圧加工を行い端末側のスロット部２１ｅが形成された導体線を製作し（ステップＳ１１）、当該導体線を固定金型９２と可動金型９１との間に挿入し、可動金型９１を図２８における下方へ押し下げて頂部２１ｄおよび二つの斜辺部２１ｃを同時に形成し図２９（ａ）に示すスロット部２１ｅ、斜辺部２１ｃ、頂部２１ｄ、斜辺部２１ｃを有する導体線２８１とする（ステップＳ３１）。次に、スロット部２１ａの加圧加工を行い図２９（ｂ）に示すスロット部２１ｅ、斜辺部２１ｃ、頂部２１ｄ、斜辺部２１ｃ、スロット部２１ａを有する導体線２８２とし（ステップＳ１３）、さらに頂部２１ｄおよび二つの斜辺部２１ｃの同時形成を行い図２９（ｃ）に示す導体線２８３とし（ステップＳ３１）、次いでスロット部２１ａの加圧加工（ステップＳ１３）を行う。以後、頂部２１ｄおよび斜辺部２１ｃの同時形成、スロット部２１ａの加圧加工を交互に実施し、スロット部並びに頂部および斜辺部２１ｃが必要数形成された図２９（ｄ）に示す導体線２８を形成する。この導体線２８を、実施の形態１における図１４および図１５に示すのと同様にして斜辺部２１ｃに対してスロット部２１ａ，２１ｅを所定の角度で折り曲げる加工を順次実施し、導体線が所定巻数巻回された成形前の六角形のコイルが形成される。以後は、実施の形態１におけるのと同様であるので、説明を省略する。

以上のように、頂部の形成と斜辺部の形成を同時に行うことで工程数を減らし、生産性を向上させることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、上述した各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。

Claims (5)

1. 電機子巻線が電機子鉄心の円環状に配置された複数のスロットに装着された電機子を有し、前記電機子巻線は１本の導体線が複数回巻回されたコイルを有し、前記コイルはコイルエンド部と複数のスロット部とを有し、前記コイルエンド部は延長部と接続部とを有し前記延長部は前記スロット部から延長して設けられたものであり、前記接続部は前記延長部同士を接続するものであり、前記コイルエンド部を介して連なる二つの前記スロット部は二つの前記スロットにそれぞれ挿入されるものである回転電機の製造方法であって、前記コイルを形成する工程が次の工程を有する回転電機の製造方法。
   （ａ）加圧加工工程と接続部形成工程とを交互に行う導体線加工工程であって、前記加圧加工工程は前記導体線を加圧することによって導体線の断面を塑性変形させて前記スロット部を形成するものであり、前記接続部形成工程は前記導体線に前記接続部を形成するものである導体線加工工程。
   （ｂ）前記スロット部および前記接続部が形成された前記導体線を曲げ加工して前記コイルエンド部を形成するコイルエンド部形成工程。
2. 前記加圧加工工程は、前記接続部形成工程にて形成された前記接続部を基準として、前記接続部に隣接する前記スロット部を形成するものである
   請求項１に記載の回転電機の製造方法。
3. 前記導体線加工工程は、前記導体線を把持する導体線把持工程を有するものであって、前記加圧加工工程と前記接続部形成工程とは前記導体線の前記把持された箇所を基準として交互に行われるものである
   請求項１に記載の回転電機の製造方法。
4. 前記コイルエンド部形成工程は、前記接続部形成工程にて前記接続部を形成後続いて前記形成された接続部を動かすことなく前記接続部を含むコイルエンド部を形成するものである
   請求項２または請求項３に記載の回転電機の製造方法。
5. 前記加圧加工工程は、前記導体線を型に挿入して加圧することによって塑性変形させるものである
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。

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