次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本開示の曲げ加工装置を用いて製造されるステータ1を含む回転電機を示す概略構成図であり、図2は、回転電機Mを示す平面図である。これらの図面に示す回転電機Mは、例えば電気自動車やハイブリッド車両の走行駆動源あるいは発電機として用いられる三相交流電動機である。図示するように、回転電機Mは、ステータ1と、エアギャップを介してステータ1内に回転自在に配置されるロータ10とを含む
ステータ1は、ステータコア2および複数のステータコイル3u,3v,3wを含む。ステータコア2は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板2p(図2参照)を複数積層することにより形成され、全体として円環状を呈する。また、ステータコア2は、環状の外周部(ヨーク)から周方向に間隔をおいて径方向内側に突出する複数のティース部2tと、それぞれ互いに隣り合うティース部2tの間に形成された複数のスロット2sとを含む(何れも図2参照)。複数のスロット2sは、それぞれステータコア2の径方向に延在すると共に一定の間隔をおいて周方向に並び、各スロット2s内には、図示しないインシュレータ(絶縁紙)が配置される。なお、ステータコア2は、例えば強磁性粉体を加圧成形すると共に焼結させることより一体に形成されてもよい。
ステータコイル3u,3v,3wは、図3に示すように、シングルスター結線(1Y結線)により結線される。本実施形態において、U相のステータコイル3uは、第1コイルU1および第2コイルU2を含む。同様に、V相のステータコイル3vは、第1コイルV1および第2コイルV2を含み、W相のステータコイル3wは、第1コイルW1および第2コイルW2を含む。また、各第1コイルU1,V1,W1は、それぞれ引出線Lu,LvまたはLwを含み、各第2コイルU2,V2,W2は、それぞれ中性線Nを含む。
各ステータコイル3u,3v,3wは、ステータコア2の複数のスロット2sに差し込まれる複数のセグメントコイル4を電気的に接合することにより形成される。セグメントコイル4は、例えばエナメル樹脂等からなる絶縁被膜が表面に成膜された平角線(導電体)を略U字状に曲げ加工することにより形成され、それぞれ絶縁被膜が除去された先端部Tを有する一対の脚部40(何れも図1参照)を含む。各セグメントコイル4の一対の脚部40は、それぞれステータコア2の互いに異なるスロット2sに挿通され、各脚部40のステータコア2の一端面(図1における上端面)から突出した部分には、図示しない倒し加工装置を用いた倒し加工が施される。更に、倒し加工後の各セグメントコイル4の先端部Tは、対応する他のセグメントコイル4の先端部Tにレーザー溶接により電気的に接合される。
より詳細には、複数のセグメントコイル4は、脚部40の長辺側の側面が互いに当接するように重ね合わされた状態で複数のスロット2sの各々から同数かつ偶数個(例えば、6−10個)の脚部40が突出するようにステータコア2に組み付けられる。また、各スロット2sから突出した複数の脚部40は、拡張治具を用いてステータコア2の径方向に拡張される。更に、ステータコア2の軸心側から奇数番目(奇数層上)の脚部40は、ステータコア2の軸心周りに捻られながら周方向における一側に倒され、偶数番目(偶数層上)の脚部40は、ステータコア2の軸心周りに捻られながら周方向における他側に倒される。これにより、径方向に隣り合う任意の2つの脚部40の先端部Tは、それぞれステータコア2の軸心に対して傾斜すると共に周方向に沿って互いに逆向きに延在する。
そして、m個(ただし、“m”は、第1および第2コイルU1−W2の総数である。)おきのスロット2sから突出する脚部40の対応する先端部T同士をレーザー溶接により接合することで、ステータコア2に対して、ステータコイル3u,3v,3wの第1および第2コイルU1−W2が巻回される。すなわち、ステータ1では、(i+(j−1)・m)番目(ただし、i=1,…,mであり,j=1,…,総スロット数/mである。)のスロット2sから突出する脚部40の先端部同士の電気的接合によりm個のコイルU1−W2がステータコア2に巻回される。
本実施形態において、ステータコイル3uの第1および第2コイルU1,U2は、図4に示すように、ステータコア2に対して互いに1スロットだけ周方向にずらして巻回される。また、第1コイルU1の一端側の脚部40は、引出線Luとして利用され、第2コイルU2の一端側の脚部40は、中性線Nとして利用される。更に、第1コイルU1の引出線Luとは反対側の端部を形成する脚部40の先端部Tと、第2コイルU2の中性線Nとは反対側の端部を形成する脚部40の先端部Tとが接合され、それにより、ステータコイル3uがステータコア2に分布巻きされる。
ステータコイル3vの第1コイルV1は、ステータコイル3uの第2コイルU2に対して第1コイルU1とは反対側に1スロットだけ周方向にずらして巻回される。また、ステータコイル3vの第2コイルV2は、第1コイルV1に対してステータコイル3uの第2コイルU2とは反対側に1スロットだけ周方向にずらして巻回される。第1コイルV1の一端側の脚部40は、引出線Lvとして利用され、第2コイルV2の一端側の脚部40は、中性線Nとして利用される。更に、第1コイルV1の引出線Lvとは反対側の端部を形成する脚部40の先端部Tと、第2コイルV2の中性線Nとは反対側の端部を形成する脚部40の先端部Tとが接合され、それにより、ステータコイル3vがステータコア2に分布巻きされる。
ステータコイル3wの第1コイルW1は、ステータコイル3vの第2コイルV2に対して第1コイルV1とは反対側に1スロットだけ周方向にずらして巻回される。また、ステータコイル3wの第2コイルW2は、第1コイルW1に対してステータコイル3vの第2コイルV2とは反対側に1スロットだけ周方向にずらして巻回される。第1コイルW1の一端側の脚部40は、引出線Lwとして利用され、第2コイルW2の一端側の脚部40は、中性線Nとして利用される。更に、第1コイルW1の引出線Lwとは反対側の端部を形成する脚部40の先端部Tと、第2コイルW2の中性線Nとは反対側の端部を形成する脚部40の先端部Tとが接合され、それにより、ステータコイル3wがステータコア2に分布巻きされる。
ステータコイル3uの引出線Luは、図2に示すように、U相の端子6uに電気的に接合された動力線5uの先端部に溶接により電気的に接合される。また、ステータコイル3vの引出線Lvは、V相の端子6vに電気的に接合された動力線5vの先端部に溶接により電気的に接合される。更に、ステータコイル3wの引出線Lwは、W相の端子6wに電気的に接合された動力線5wの先端部に溶接により電気的に接合される。動力線5u,5v,5wは、それぞれ樹脂製の保持部材7に固定される。端子6u−6wは、回転電機Mのハウジングにステータ1が組み付けられた際に当該ハウジングに設置(固定)された図示しない端子台に固定され、図示しない電力線を介してインバータ(図示省略)に接続される。
上述のようにしてステータコア2に巻回される複数のステータコイル3u,3v,3wにおいて、多数の先端部T同士の接合部は、所定数ずつ径方向に並んでステータコア2の軸方向における図1中上側の端面から外側に突出する環状のコイルエンド部3aを形成する。図1および図5に示すように、複数のスロット2sから突出した複数の脚部40は、径方向に隣り合う2つの脚部40の先端部Tがそれぞれステータコア2の軸心(図中、一点鎖線参照)に対して傾斜すると共に周方向に沿って互いに逆向きに延在するように倒されている。従って、ステータ1では、セグメントコイル4の先端部T同士の接合部を多数含むコイルエンド部3aの軸長を大幅に短縮化することができる。
また、本実施形態において、各脚部40の先端部Tは、セグメントコイル4のステータコア2への組み付けに先立って、打ち抜き加工により先細かつ短辺側の側面が凸曲面状に延在するように形成されている(図5参照)。すなわち、各先端部Tの脚部40の倒し方向と反対側の表面は、当該倒し方向側に傾斜するように形成されている。これにより、コイルエンド部3aの軸長をより一層短縮化することが可能となる。加えて、各先端部Tの倒し方向と反対側の表面を曲面状に形成することで、先端部T同士の接合面積を充分に確保しつつ、コイルエンド部3aをよりフラットにすることが可能となる。なお、先端部Tの絶縁被膜は、上記打ち抜き加工後に例えばレーザー照射により剥離される。また、セグメントコイル4において、先端部Tの周縁部への面取り加工は省略されている。
更に、図6に示すように、ステータ1において、先端部T同士が接合される2つの脚部40のうち、径方向内側(図中上側)に位置する一方の先端部Tは、ステータコアの外周側(図中下側)に曲げられ、径方向外側(図中下側)に位置する他方の先端部Tは、ステータコア2の軸心側(図中上側)に曲げられている。そして、径方向内側に位置する一方の先端部Tの外側面Tsoと、径方向外側に位置する他方の先端部Tの内側面Tsiとは、レーザー溶接部WLを介して互いに接合されている。
また、ステータコア2には、図1中上側のコイルエンド部3a側から図1中下側のコイルエンド部3b側に向けてワニス等の樹脂が塗布される。これにより、当該樹脂により各セグメントコイル4や図示しないインシュレータがステータコア2に固定される。また、本実施形態のステータ1は、コイルエンド部3aを覆う環状のモールド部8を含む。モールド部8は、樹脂により形成されており、当該樹脂が隣り合うセグメントコイル4同士の隙間に入り込むことで、先端部T同士の接合部や、引出線Lu−Lwと動力線5u−5wとの接合部といった導電体の露出部が良好に絶縁される。ただし、セグメントコイル4の先端部T同士の接合部といった導電体の露出部には、絶縁用の粉体が塗布されてもよい。
図2に示すように、回転電機Mのロータ10は、図示しない回転シャフトに固定されるロータコア11と、複数(本実施形態では、例えば8極)の磁極を構成するようにロータコア11に埋設される複数(本実施形態では、例えば16個)の永久磁石15とを含む、いわゆる埋込磁石型(IPM型)のロータである。ロータ10のロータコア11は、電磁鋼板等により環状に形成されたコアプレートを複数積層することにより形成されており、上記回転シャフトが挿入・固定される中心孔12と、それぞれ永久磁石15を保持するように形成された長孔状の孔部である複数の磁石埋設孔14とを含む。複数の磁石埋設孔14は、それぞれロータコア11を軸方向に貫通するように、2つずつ所定間隔をおいて当該ロータコア11に配設される。対をなす2つの磁石埋設孔14は、ロータ10の軸心側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように(略V字状をなすように)形成される。永久磁石15は、例えばネオジム磁石等の希土類焼結磁石等であり、略直方体状に形成されている。対をなす2つの永久磁石15は、ロータ10の外周側に位置する極が互いに同一となるように対応する磁石埋設孔14に挿入・固定される。これにより、対をなす2つの永久磁石15は、ロータ10の軸心側から外周側に向かうにつれて互いに離間するようにロータコア11に配設されて当該ロータ10の1つの磁極を形成する。
図7は、回転電機Mのステータ1の製造手順を示すフローチャートである。同図に示すように、ステータ1の製造工程は、セグメントコイル組付工程(S10)と、脚部拡張工程(S20)と、脚部倒し工程(S30)と、先端曲げ工程(S40)と、レーザー溶接工程(S50)と、コイル固定工程(S60)と、樹脂モールド形成工程(S70)とを含む。
セグメントコイル組付工程(S10)は、ステータコア2の径方向に隣り合わせにした複数のセグメントコイル4を複数のスロット2sの各々から同数かつ偶数個の脚部40が突出するようにステータコア2に組み付ける工程である。脚部拡張工程(S20)は、各スロット2sから突出した複数の脚部40をステータコア2の径方向に拡張する工程である。脚部倒し工程(S30)は、図示しない倒し加工装置を用いて、ステータコア2の軸心側から奇数番目(奇数層上)の脚部40をステータコア2の軸心周りに捻りながら周方向における一側に倒すと共に、偶数番目(偶数層上)の脚部40をステータコア2の軸心周りに捻りながら周方向における他側に倒す工程である。先端曲げ工程(S40)は、複数のスロット2sから突出した複数の脚部40の先端部Tをステータコア2の外周側または軸心側に曲げていく工程である。レーザー溶接工程(S50)は、径方向内側に位置する脚部40の先端部Tの外側面Tsoと、当該脚部40に対応した径方向外側に位置する脚部40の先端部Tの内側面Tsiとをレーザー溶接により接合したり、引出線Lu−Lwと動力線5u−5wとをレーザー溶接により接合したりする工程である。コイル固定工程(S60)は、ワニス等の樹脂を用いて複数のセグメントコイル4等をステータコア2に固定する工程である。樹脂モールド形成工程(S70)は、複数のステータコイル3u,3v,3wのコイルエンド部3aを覆う環状のモールド部8を形成する工程である。
図8は、図7のS40における先端曲げ工程にて用いられる曲げ加工装置50の要部を示す斜視図である。
曲げ加工装置50は、径方向に隣り合う2つの脚部40をクランプ可能なクランプ部材51と、クランプ部材51によりクランプされた2つの脚部40の先端部Tを曲げるための曲げ部材57とを含む。クランプ部材51は、図9および図10に示すように、基端部52と、当該基端部52から延出された丸棒状のシャフト部53と、当該シャフト部53の先端部から延出された一対の第1および第2爪部541,542と、第1および第2爪部541,542の径方向における間に形成された第1移動規制部55および第2移動規制部56とを含む。
第1および第2爪部541,542は、シャフト部53の径方向に対向するように当該シャフト部53に形成され、シャフト部53の軸方向に延在する内面54aをそれぞれ有する。第1および第2爪部541,542の内面54a同士は、互いに平行に延在すると共にセグメントコイル4の短辺幅の2倍よりも若干長い間隔をおいて対向する。また、第1爪部541の遊端部は、倒し加工後の奇数層の脚部40と概ね平行に延在するように斜めにカットされており、第2爪部542の遊端部は、倒し加工後の偶数層の脚部40と概ね平行に延在するように斜めにカットされている。更に、第1および第2爪部541,542の遊端部は、シャフト部53の軸心側から外周面側に向かうにつれて先細に形成されている。本実施形態において、第1および第2爪部541,542の最大厚は、例えば1−2mm程度である。
第1移動規制部55は、略直角三角状の断面形状を有する突出部である。第1移動規制部55は、第1爪部541の長辺側の側縁部に沿ってシャフト部53の軸方向に延在すると共に当該第1爪部541の内面54aに概ね直交する周方向移動規制面55aと、シャフト部53の軸心と直交する平面に対して傾斜した傾斜面である軸方向移動規制面(第1斜面)55bとを含む。軸方向移動規制面55bは、周方向移動規制面55aの先端側から第1爪部541に沿って延在し、倒し加工後の奇数層の脚部40と概ね平行に延在するように形成されている。
第2移動規制部56は、略直角三角状の断面形状を有する突出部である。第2移動規制部56は、第2爪部542の長辺側の側縁部に沿ってシャフト部53の軸方向に延在すると共に当該第2爪部542の内面54aに概ね直交する周方向移動規制面56aと、シャフト部53の軸心と直交する平面に対して傾斜した傾斜面である軸方向移動規制面(第2斜面)56bとを含む。軸方向移動規制面56bは、周方向移動規制面56aの先端側から第2爪部542に沿って延在し、倒し加工後の偶数層の脚部40と概ね平行に延在するように形成されている。
曲げ部材57は、孔部(円孔)57oを中心に有する筒状部材である。クランプ部材51のシャフト部53は、第1および第2爪部541,542が曲げ部材57の端面(図8における下面)から突出するように孔部57oに挿通される。そして、曲げ部材57は、クランプ部材51に対して軸方向に移動不能となり、かつ当該クランプ部材51に対して同軸に回転自在となるようにシャフト部53により支持される。図11および図12に示すように、曲げ部材57は、第1押さえ部581と、第1押出部591と、第2押さえ部582と、第2押出部592とを含む。
第1押さえ部581は、曲げ部材57の端面(図8における下面)から軸方向に突出する突部である。図11に示すように、第1押さえ部581は、孔部57oと交差すると共に当該孔部57oに挿通されたクランプ部材51の第1爪部541の内面54aに間隔をおいて連なるように形成された押圧面581pを有する。第1押出部591は、第1押さえ部581と一体に形成されて曲げ部材57の端面(図8における下面)から軸方向に突出する突部である。本実施形態において、第1押さえ部581および第1押出部591は、略L字状に連結されている。
図11に示すように、第1押出部591は、押圧面591pと、第1移動規制面591sとを有する。押圧面591pは、第1押さえ部581の押圧面581pよりも孔部57oに挿通されたクランプ部材51の第2爪部542側で曲げ部材57の外周側から軸心側に向けて延在する。また、第1移動規制面591sは、第1押さえ部581の押圧面581pと押圧面591pとの双方に交差するように形成される。更に、図12に示すように、一体に形成された第1押さえ部581および第1押出部591の端面(図中下面)は、第1爪部541の遊端部と同様に、倒し加工後の奇数層の脚部40と概ね平行に延在するように傾斜させられている。
第2押さえ部582は、曲げ部材57の端面(図8における下面)から軸方向に突出する突部である。図11に示すように、第2押さえ部582は、孔部57oと交差すると共に当該孔部57oに挿通されたクランプ部材51の第2爪部542の内面54aに間隔をおいて連なるように形成された押圧面582pを有する。第2押さえ部582の押圧面582pは、曲げ部材57の軸心に関して第1押さえ部581の押圧面581pと概ね対称に延在するように形成される。第2押出部592は、第2押さえ部582と一体に形成されて曲げ部材57の端面(図8における下面)から軸方向に突出する突部である。本実施形態において、第2押さえ部582および第1押出部591は、略L字状に連結されている。
図11に示すように、第2押出部592は、押圧面592pと、第2移動規制面592sとを有する。押圧面591pは、第2押さえ部582の押圧面582pよりも孔部57oに挿通されたクランプ部材51の第1爪部541側で曲げ部材57の外周側から軸心側に向けて延在する。また、第2移動規制面592sは、第2押さえ部582の押圧面582pと押圧面592pとの双方に交差するように形成される。更に、図12に示すように、一体に形成された第2押さえ部582および第2押出部592の端面(図中下面)は、第2爪部542の遊端部と同様に、倒し加工後の偶数層数の脚部40と概ね平行に延在するように傾斜させられている。
更に、曲げ加工装置50は、図13に示すように、クランプ部材51と曲げ部材57とを相対回転させる駆動装置60と、当該駆動装置60を移動させる移動機構65と、駆動装置60および移動機構65を制御する制御装置70とを含む。図示するように、駆動装置60および移動機構65は、脚部倒し工程の完了後にステータコア2が設置される図示しない回転テーブルの周辺に配置される。
駆動装置60は、クランプ部材51の基端部52を回転不能に保持すると共にステータコア2に対してクランプ部材51および曲げ部材57を一体に昇降させる昇降機構と、曲げ部材57に連結されて当該曲げ部材57を軸心周りに回転させる回転機構とを含む(何れも図示省略)。昇降機構および回転機構は、何れもモータを含み、これらのモータを作動させることで、クランプ部材51および曲げ部材57をステータコア2に組み付けられた複数のセグメントコイル4の脚部40に接近離間させたり、曲げ部材57をクランプ部材51に対して同軸に回転させたりすることができる。移動機構65は、ボールねじおよびスライダや、ボールねじを回転させるモータ等を含み、待機位置と回転テーブル上のステータコア2の上方との間で駆動装置60を当該ステータコア2の径方向に移動させるものである。制御装置70は、CPU,ROM,RAM等を有するコンピュータや、駆動装置60のモータの駆動回路、移動機構65のモータの駆動回路等を含む。また、制御装置70は、ステータコア2が載置される上記回転テーブルの駆動装置も制御する。なお、曲げ加工装置50の駆動装置60は、クランプ部材51を曲げ部材57に対して回転させるものであってもよい。
続いて、上述の曲げ加工装置50を用いて複数のスロット2sから突出した複数の脚部40の先端部Tをステータコア2の外周側または軸心側に曲げていく先端曲げ工程(S40)について詳細に説明する。
先端曲げ工程の開始に際しては、まず、曲げ加工装置50の移動機構65により駆動装置60すなわちクランプ部材51および曲げ部材57を最初の曲げ対象となる径方向に隣り合う2つの脚部40の上方まで移動させる。ここで、曲げ加工装置50の曲げ対象となる2つの脚部40は、互いに異なるスロット2sから突出して径方向に隣り合う2つの脚部40であって、図14および図15に示すように、脚部倒し工程の完了後にステータコア2の径方向からみて先端部T同士の周方向における間に他の先端部Tが存在しない状態で交差する2つの脚部40である。
以下、クランプ部材51によりクランプされる2つの脚部40のうち、径方向内側(奇数層上)に位置する一方を「内側脚部40i」といい、径方向外側(偶数層上)に位置する他方を「外側脚部40o」という。内側脚部40iは、図14および図15に示すように、外側脚部40oに接合されることになる脚部40i′に対して、外側脚部40oが差し込まれたスロット2s側(図中左側)で周方向に隣り合う。外側脚部40oは、図14および15に示すように、内側脚部40iに接合されることになる脚部40o′に対して、内側脚部40iが差し込まれたスロット2s側(図中右側)で周方向に隣り合う。
駆動装置60すなわちクランプ部材51および曲げ部材57を内側脚部40iおよび外側脚部40oの交差部の真上で停止させたのち、駆動装置60によりクランプ部材51および曲げ部材57をステータコア2に向けて所定距離だけ下降させる。これにより、クランプ部材51の第1および第2爪部541,542は、脚部40同士の径方向における狭隘な隙間に入り込み、内側脚部40iおよび外側脚部40oの交差部を挟み込む。更に、図16からわかるように、クランプ部材51および曲げ部材57が下降する際、クランプ部材51の第1移動規制部55の軸方向移動規制面55bは、内側脚部40iのステータコア2の軸方向における上側への移動を適宜規制し、第2移動規制部56の軸方向移動規制面56bは、外側脚部40oのステータコア2の軸方向における上側への移動を適宜規制する。この結果、ガタつきを抑制しながら内側脚部40iと外側脚部40oとの交差部をより適正にクランプすることが可能となる。
また、クランプ部材51および曲げ部材57の下降に伴い、内側脚部40iの先端部Tは、図16からわかるように、曲げ部材57の第1押出部591の第1移動規制面591sに適宜突き当たる。これにより、内側脚部40iの周方向における倒れ側への移動を規制し、図15に示すように、内側脚部40iの先端部T側の内側面を下降してくる曲げ部材57の第1押さえ部581の押圧面581pにスムースに当接させることができる。同様に、クランプ部材51および曲げ部材57の下降に伴い、外側脚部40oの先端部Tは、曲げ部材57の第2押出部592の第2移動規制面592sに適宜突き当たる。これにより、外側脚部40oの周方向における倒れ側への移動を規制し、図15に示すように、外側脚部40oの先端部T側の外側面を下降してくる曲げ部材57の第2押さえ部582の押圧面582pにスムースに当接させることができる。
更に、図14からわかるように、内側脚部40iに外側脚部40oの先端部T側で周方向に隣り合う脚部40i′の先端部Tは、クランプ部材51および曲げ部材57の下降に伴って当該クランプ部材51の第1移動規制部55の周方向移動規制面55aに適宜突き当たる。これにより、脚部40i′の周方向における倒れ側への移動を規制し、内側脚部40iと脚部40i′との周方向における干渉を抑制することができる。また、外側脚部40oに内側脚部40iの先端部T側で周方向に隣り合う脚部40o′の先端部Tは、クランプ部材51および曲げ部材57の下降に伴って当該クランプ部材51の第2移動規制部56の周方向移動規制面56aに適宜突き当たる。これにより、脚部40o′の周方向における倒れ側への移動を規制し、外側脚部40oと脚部40o′との周方向における干渉を抑制することができる。
図15に示すように、内側脚部40iの先端部T側の内側面を曲げ部材57の第1押さえ部581により押さえ、外側脚部40oの先端部T側の外側面を曲げ部材57の第2押さえ部582により押さえた後、駆動装置60により曲げ部材57をクランプ部材51に対して予め定められた方向(図15における反時計方向)に回転させる。これにより、図17に示すように、内側脚部40iの先端部Tが上記交差部を起点にしてステータコア2の外周側(図中上側)に曲げられると共に、外側脚部40oの先端部Tが当該交差部を起点にしてステータコア2の軸心側(図中下側)に曲げられる。このような先端部Tの曲げ加工に際して、内側脚部40iは、当該内側脚部40iの下方(ステータコア2側)に位置する脚部40(1スロット隣のスロット2sから突出する脚部)によりステータコア2側から支持され、外側脚部40oは、当該外側脚部40oの下方(ステータコア2側)に位置する脚部40(1スロット隣のスロット2sから突出する脚部)によりステータコア2側から支持される。
また、曲げ部材57が回転すると、第1押出部591の押圧面591pは、外側脚部40oに内側脚部40iの先端部T側で周方向に隣り合う脚部40o′の外側面に当接する。更に、第2押出部592の押圧面592pは、内側脚部40iに外側脚部40oの先端部T側で周方向に隣り合う脚部40i′の内側面に当接する。これにより、曲げ部材57の回転に伴って、第1押出部591は、外側脚部40oに周方向に隣り合う脚部40o′を径方向外側に押し出し、第2押出部592は、内側脚部40iに周方向に隣り合う脚部40i′を径方向内側に押し出す。この結果、内側脚部40iおよび外側脚部40oの先端部Tの曲げ加工に際して、加工される内側脚部40iおよび外側脚部40oと周辺に位置する脚部40i′,40o′との干渉を抑制し、脚部40の先端部Tや絶縁被膜を損傷させてしまうのを良好に抑制することが可能となる。
以後、移動機構65により駆動装置60(クランプ部材51および曲げ部材57)を 径方向に移動させながら、対象となる内側脚部40iおよび外側脚部40oの先端部Tを順次曲げていく。更に、ステータコア2(回転テーブル)を所定角度ずつ回転させながら、上述のような処理を繰り返し実行する。また、先端曲げ工程の進行に応じて、曲げ対象となる内側脚部40iおよび外側脚部40oの周辺に、先端部Tが既に曲げられた脚部40i′または40o′が出現することになる。このような場合も、図18に示すように、曲げ部材57の回転に伴って、第1押出部591により脚部40o′を径方向外側に押し出し、第2押出部592により脚部40i′を径方向内側に押し出すことができる。これにより、内側脚部40iおよび外側脚部40oの先端部Tの曲げ加工に際して、加工される内側脚部40iおよび外側脚部40oと既に先端部Tが曲げられている40i′または40o′(図18の例では、脚部40i′)との干渉を抑制し、脚部40の先端部Tや絶縁被膜を損傷させてしまうのを良好に抑制することが可能となる。
上述のような曲げ加工装置50を用いた先端曲げ工程によれば、多数の脚部40が配索されている狭隘なスペースで、内側脚部40iおよび外側脚部40oの先端部Tを効率よく曲げていき、図19に示すように、互いに接合されるべき先端部T同士を脚部40のスプリングバックにより概ね平行に延在する状態で接触させることが可能となる。これにより、ステータコア2の軸心に対して傾斜して互いに対向する先端部T同士を適正に接触させた状態で溶接することができるので、先端部T同士の溶接時におけるクランプの負荷を低減させると共に、複数のセグメントコイル4同士の接合精度(溶接品質)を向上させることが可能となる。この結果、ステータ1の軸長の短縮化を図りつつ、複数のセグメントコイル4同士の接合精度を向上させることができるので、回転電機Mの小型化を図ると共に信頼性を向上させることが可能となる。
以上説明したように、本開示の曲げ加工装置50は、互いに異なるスロット2sから突出して径方向に隣り合う2つの脚部40であって、径方向からみて先端部T同士の周方向における間に他の先端部Tが存在しない状態で交差する2つの脚部40の交差部をクランプするクランプ部材51と、クランプ部材51によりクランプされた2つの脚部40のうち、径方向内側に位置する内側脚部40iの先端部T側の内側面を押さえる第1押さえ部581と、クランプ部材51によりクランプされた2つの脚部40のうち、径方向外側に位置する外側脚部40oの先端部T側の外側面を押さえる第2押さえ部582とを含む曲げ部材57と、クランプ部材51と曲げ部材57とを相対回転させる駆動装置60とを含むものである。かかる曲げ加工装置50を用いることで、複数の脚部40の先端部Tをステータコア2の軸心に対して傾斜させてステータ1の軸長の短縮化を図りつつ、ステータコイル3u,3v,3wを形成する複数のセグメントコイル4同士の接合精度を向上させることが可能となる。また、クランプ部材51と曲げ部材57とを相対回転させた際、曲げ部材57の第1押出部591は、外側脚部40oに内側脚部40iの先端部T側で周方向に隣り合う脚部40o′を径方向外側に押し出す。更に、クランプ部材51と曲げ部材57とを相対回転させた際、曲げ部材57の第2押出部592は、内側脚部40iに外側脚部40oの先端部T側で周方向に隣り合う脚部40i′を径方向内側に押し出す。これにより、脚部40の先端部Tの曲げ加工に際して、加工される脚部40i,40oと周辺に位置する脚部40i′,40o′との干渉を抑制し、セグメントコイル4の脚部40を損傷させてしまうのを良好に抑制することが可能となる。
ただし、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。