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JP2020110025A - Segment coil molding method - Google Patents

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JP2020110025A
JP2020110025A JP2019000546A JP2019000546A JP2020110025A JP 2020110025 A JP2020110025 A JP 2020110025A JP 2019000546 A JP2019000546 A JP 2019000546A JP 2019000546 A JP2019000546 A JP 2019000546A JP 2020110025 A JP2020110025 A JP 2020110025A
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JP
Japan
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segment coil
segment
stator core
lead
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP2019000546A
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Japanese (ja)
Inventor
一志 恩田
Kazushi Onda
一志 恩田
翔 山口
Sho Yamaguchi
翔 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

To prevent an indentation from being generated in a segment coil in the step of reducing a physical constitution of the twist-molded segment coil in manufacturing a stator to be used for a motor.SOLUTION: A segment coil molding method of the present invention includes pressing a twist-molded segment coil 30 with a jig of which a face 301 opposed to the segment coil 30 is formed flat. The segment coil molding method is characterized by preventing generation of an indentation in the segment coil by reducing a physical constitution of the segment coil 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はセグメントコイル成形方法に関する。 The present invention relates to a segment coil forming method.

セグメント式コイルモータにおいては、ステータコアに設けられたスロットにセグメントコイルを挿入した後に、セグメントコイルの先端を捻り、それらの端部を接合することによりステータを製造している。例えば特許文献1では、ステータコアのスロットに挿入されて捻り成形されたセグメントコイルの端部を接合する一例が記載されている。 In a segment type coil motor, a stator is manufactured by inserting a segment coil into a slot provided in a stator core, twisting the tip of the segment coil, and joining their ends. For example, Patent Document 1 describes an example in which the end portions of the segment coils that are inserted into the slots of the stator core and twist-formed are joined.

セグメントコイルのステータ製造工程での捻り成形工程において、コイルの先端を接合するために、先端位置が揃うよう王冠と呼ばれる治具を用いて成形を行っている。現在ステータコアの原価低減のため、成形後のコイル体格を低減する取り組みがなされている。 In the twist forming process of the stator manufacturing process of the segment coil, in order to join the ends of the coils, a jig called a crown is used so that the positions of the ends are aligned. At present, efforts are being made to reduce the coil size after molding in order to reduce the cost of the stator core.

特開2013−172575号公報JP, 2013-172575, A

従来の王冠形状では、成形を行う際の王冠とコイル線とが過度に干渉することで、コイル線側に圧痕等の不具合が生じる問題があった。すなわち、セグメントコイル端部の捻り成形時において、従来の王冠形状では、体格を狙いの高さまで成形すると、王冠の一部がコイルと過度に干渉し、コイル側に圧痕となってしまうものまであった。 In the conventional crown shape, there is a problem that the crown wire and the coil wire are excessively interfered with each other when the molding is performed, resulting in a defect such as an indentation on the coil wire side. That is, when twisting the ends of the segment coil, if the conventional crown shape is used to shape the physique to the desired height, part of the crown may excessively interfere with the coil, resulting in indentations on the coil side. It was

本実施の形態のセグメントコイル成形方法は、捻り成形されたセグメントコイルを、セグメントコイルに対向する面が平坦形状である治具で押圧し、セグメントコイルの体格を減少させるようにした。 In the segment coil forming method of the present embodiment, the segment coil formed by twisting is pressed by a jig whose surface facing the segment coil has a flat shape to reduce the size of the segment coil.

このように本実施の形態のセグメントコイル成形方法によれば、捻り成形されたセグメントコイルを、セグメントコイルに対向する面が平坦形状である治具で押圧するので、応力を分散することができる。 As described above, according to the segment coil forming method of the present embodiment, since the twist-formed segment coil is pressed by the jig whose surface facing the segment coil is flat, the stress can be dispersed.

本発明のセグメントコイル成形方法によれば、セグメントコイルに圧痕が生じるのを防ぐことができる。 According to the segment coil forming method of the present invention, it is possible to prevent an indentation from being generated in the segment coil.

本実施形態の、ステータの平面図である。It is a top view of a stator of this embodiment. 本実施形態の、ステータのコイルエンド部分リード側内周側からの拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view from the inner circumference side of the coil end portion lead side of the stator of the present embodiment. 本実施形態の、セグメントの平面図である。It is a top view of a segment of this embodiment. 本実施形態の、ステータの組み立て工程の概略を示す工程図である。(a)ステータコアの模式斜視図である。(b)ステータコアにインシュレータを備えた模式斜視図である。(c)セグメントの模式斜視図である。(d)ステータコアにセグメントを挿入した様子を示した模式断面図である。(e)セグメントを溶接した様子を示した断面図である。It is a flowchart which shows the outline of the assembly process of a stator of this embodiment. (A) It is a schematic perspective view of a stator core. (B) It is a schematic perspective view which equips a stator core with the insulator. (C) It is a schematic perspective view of a segment. (D) A schematic cross-sectional view showing how a segment is inserted in the stator core. (E) It is sectional drawing which showed the mode that the segment was welded. 本実施形態の、ステータの組み立て加工工程のフロー図である。It is a flow diagram of an assembly process of a stator of this embodiment. 本実施形態の、ステータコアのスロットにスロット内導線部が入った状態の平面断面図である。FIG. 4 is a plan cross-sectional view of a state in which a slot inner conductor portion is inserted in a slot of a stator core according to the present embodiment. 本実施形態の、ステータコアのスロットにスロット内導線部が入った状態のスロット部分の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a slot portion of the present embodiment in which a slot of the stator core has an in-slot conductor portion. 本実施形態の、ステータコアのスロットにスロット内導線部が入った状態のスロット部分の側面断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view of the slot portion of the present embodiment in a state where the slot inner conductor portion is inserted in the slot of the stator core. 本実施形態の、ステータのリード側を外周側から見た部分斜視図である。It is a partial perspective view of the lead side of the stator of the present embodiment as seen from the outer peripheral side. 本実施形態の、接続線部を第1捻り円環治具で保持した様子を示す側面断面図である。It is a side surface sectional view showing a situation where a connecting wire part of this embodiment was held by a 1st twist ring jig. 本実施形態の、接続線部を第1捻り円環治具で捻った状況を示す側面断面図である。It is a side surface sectional view showing the situation where the connection line part of this embodiment was twisted by the 1st twist ring jig. 本実施形態の、リード先端部を第2捻り円環治具で保持した様子を示す側面断面図である。It is a side sectional view showing a state where a tip of a lead of this embodiment is held by the 2nd twist ring jig. 本実施形態の、リード先端部を第2捻り円環治具で捻った状況を示す側面断面図である。It is a side sectional view showing the situation where the tip part of the lead of this embodiment was twisted by the 2nd twist ring jig. 本実施の形態のセグメントコイル成形方法におけるセグメントコイルと治具を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the segment coil and jig in the segment coil forming method of this Embodiment. 従来のセグメントコイル成形方法におけるセグメントコイルと治具を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the segment coil and jig in the conventional segment coil shaping|molding method. 従来のセグメントコイル成形方法による形状変化及び圧痕発生を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape change and indentation generation by the conventional segment coil forming method.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、一例として、ハイブリッド車の駆動用モータに使用するステータの製造に本発明を適用した場合について説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, as an example, a case where the present invention is applied to manufacture of a stator used for a drive motor of a hybrid vehicle will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, the following description and the drawings are appropriately simplified to clarify the explanation.

まず、ステータの組み立て加工工程について説明し、その後、本実施の形態においてセグメントコイルの体格を低減する捻り成形工程を説明する。 First, the assembly process of the stator will be described, and then the twist forming process of reducing the physique of the segment coil in the present embodiment will be described.

図1に、本実施形態のステータ10の平面図を示す。図2に、ステータ10のコイルエンド部分リード側の拡大斜視図を示す。ステータ10は、ステータコア20とセグメントコイル30を有する。略円筒状の形状の電磁鋼板を積層してなるステータコア20には、内周側に突出する形に形成されるティース21と、隣り合うティース21の間に後述するセグメント31が納められるスロット22が設けられる構成となっている。 FIG. 1 shows a plan view of the stator 10 of this embodiment. FIG. 2 shows an enlarged perspective view of the stator 10 on the coil end portion lead side. The stator 10 has a stator core 20 and a segment coil 30. The stator core 20 formed by stacking electromagnetic steel sheets having a substantially cylindrical shape has teeth 21 formed so as to project inward and a slot 22 in which a segment 31 described later is housed between adjacent teeth 21. It is configured to be provided.

ティース21の数は48で、スロット22の数も同様に48用意されている。ステータコア20の外周側には、リブ23とボルト穴23aが設けられている。そして、これを利用してケース等を取り付け等ができる構成となっている。スロット22には、絶縁性を有するインシュレータ25が挿入される。インシュレータ25は、略コの字状の形状でスロット22に納められ、セグメントコイル30のスロット内導線部31bを包む状態とされて、セグメントコイル30とステータコア20との絶縁を確保する。後述する図7に示す状態が、インシュレータ25の最終的な形状であり、ステータコア20の内周側が折り畳まれてウェッジ紙33で押さえられた状態となる。 The number of teeth 21 is 48, and the number of slots 22 is also 48. A rib 23 and a bolt hole 23a are provided on the outer peripheral side of the stator core 20. Then, by using this, a case or the like can be attached. An insulator 25 having an insulating property is inserted into the slot 22. The insulator 25 is housed in the slot 22 in a substantially U shape and is in a state of wrapping the in-slot conductor wire portion 31b of the segment coil 30 to ensure insulation between the segment coil 30 and the stator core 20. The state shown in FIG. 7, which will be described later, is the final shape of the insulator 25, and is the state in which the inner peripheral side of the stator core 20 is folded and pressed by the wedge paper 33.

図3に、セグメント31の平面図を示す。平角導体Dを略U字状にエッジワイズ曲げ加工してセグメント31が形成されている。セグメント31はセグメントコイル30を構成する部品である。セグメント31は3つの部分からなり、ステータコア20のスロット22に挿入されるスロット内導線部31bと、ステータ10のリード側にステータコア20の端面より突出するリード先端部31aと、反リード部分31cを有する。便宜上、リード先端部31aは第1側リード部31aAと第2側リード部31aBと分けて呼ぶ。また、スロット内導線部31bは、第1側スロット内導線部31bAと第2側スロット内導線部31bBと分けて呼ぶ。又、反リード部分31cはクランク部31eと第1側斜辺部31dAと第2側斜辺部31dBとからなるものとする。なお、図3には示していないが第1側リード部31aA及び第2側リード部31aBの先端には、剥離加工されて後述する剥離部分31iが設けられる。 FIG. 3 shows a plan view of the segment 31. A segment 31 is formed by edgewise bending the flat conductor D into a substantially U shape. The segment 31 is a component forming the segment coil 30. The segment 31 is composed of three parts, and has an in-slot conductor portion 31b inserted into the slot 22 of the stator core 20, a lead tip portion 31a protruding from the end surface of the stator core 20 on the lead side of the stator 10, and an anti-lead portion 31c. .. For convenience, the lead tip portion 31a is referred to as a first side lead portion 31aA and a second side lead portion 31aB separately. Further, the in-slot conductor portion 31b is referred to as a first-side in-slot conductor portion 31bA and a second-side-in-slot conductor portion 31bB separately. The anti-lead portion 31c is composed of a crank portion 31e, a first side oblique side portion 31dA and a second side oblique side portion 31dB. Although not shown in FIG. 3, the first side lead portion 31aA and the second side lead portion 31aB are provided with a peeling portion 31i, which will be described later, after being peeled off.

セグメント31は、図示しない整列機によって円環状に配置される。セグメント31を円環状に配置しステータコア20に挿入する前の状態のものを、円環状アシー32と称する。円環状アシー32が、ステータコア20のスロット22に挿入され、リード先端部31aが捻り加工された後に、溶接されてコイルを形成したものがセグメントコイル30である。セグメントコイル30を備えたステータコア20が、図1及び図2に示されるステータ10である。セグメントコイル30には外部接続端子40が接合される。外部接続端子40は車載される図示しない電池等と電気的に接続される機能を有している。 The segments 31 are annularly arranged by an unillustrated aligning machine. A state in which the segments 31 are arranged in a ring shape and before being inserted into the stator core 20 is referred to as a ring-shaped assembly 32. The annular coil assembly 32 is inserted into the slot 22 of the stator core 20, and the lead tip portion 31a is twisted and then welded to form a coil, which is the segment coil 30. The stator core 20 including the segment coils 30 is the stator 10 shown in FIGS. 1 and 2. The external connection terminal 40 is joined to the segment coil 30. The external connection terminal 40 has a function of being electrically connected to a battery (not shown) mounted on the vehicle.

図4に、ステータ10の組み立て工程の概略を示す。図4(a)に、ステータコア20の斜視図を示す。図4(b)に、ステータコア20にインシュレータ25を備えた斜視図を示す。図4(c)に、セグメント31の斜視図を示す。図4(d)に、ステータコア20にセグメント31を挿入した様子を断面図に示す。図4(e)に、セグメント31を溶接した様子を断面図に示す。なお、図4に示している斜視図は説明の為に形状を簡略化している。図4(a)に示されるステータコア20に形成されるスロット22に、図4(b)に示すようにインシュレータ25を挿入した状態で、図4(c)に示すセグメント31を挿入する。 FIG. 4 shows an outline of the assembly process of the stator 10. FIG. 4A shows a perspective view of the stator core 20. FIG. 4B shows a perspective view in which the stator core 20 is provided with the insulator 25. FIG. 4C shows a perspective view of the segment 31. FIG. 4D is a sectional view showing how the segment 31 is inserted into the stator core 20. FIG. 4(e) is a sectional view showing how the segment 31 is welded. The perspective view shown in FIG. 4 has a simplified shape for the sake of explanation. The segment 31 shown in FIG. 4(c) is inserted into the slot 22 formed in the stator core 20 shown in FIG. 4(a) with the insulator 25 inserted therein as shown in FIG. 4(b).

この結果、図4(d)に示すような状態になる。すなわち、セグメント31がステータコア20の端部から一部突出し、第1側リード部31aA及び第2側リード部31aBが突出した状態になっている。そして、第1側リード部31aA及び第2側リード部31aBを捻り、図4(e)に示すように先端を溶接して溶接部31fを形成することで、ステータ10を形成する。なお、図4ではステータ10の形成過程について概念的に説明しているが、実際の組み付け工程では、セグメント31を円環状に配置する整列工程を必要とする。 As a result, the state shown in FIG. That is, the segment 31 partially projects from the end of the stator core 20, and the first-side lead portion 31aA and the second-side lead portion 31aB project. Then, the first side lead portion 31aA and the second side lead portion 31aB are twisted and the tips are welded to form the welded portion 31f as shown in FIG. 4E, thereby forming the stator 10. Although FIG. 4 conceptually illustrates the forming process of the stator 10, the actual assembling process requires an aligning process for arranging the segments 31 in an annular shape.

図5に、ステータ10の組み立て加工工程のフロー図を示す。S1では、「平角導体の直線化及び切り出し」を行う。平角導体Dは図示しないボビンに巻かれているので、巻き出して癖取りを行った上で必要な長さに切り出す。S2では、「セグメント形成」を行う。平角導体Dをエッジワイズ曲げ加工し、更に図示しない型を用いてクランク部31eを作成し、略U字型のセグメント31を得る。S3では、「セグメント整列」を行う。セグメント31は、ステータコア20のスロット22に第1側スロット内導線部31bA又は第2側スロット内導線部31bBが10本収まるように、セグメント31のクランク部31eを組み合わせて円筒状に配置され、セグメントコイル30を形成する。 FIG. 5 shows a flow chart of the assembly process of the stator 10. In S1, "straightening and cutting of the rectangular conductor" is performed. Since the rectangular conductor D is wound on a bobbin (not shown), the rectangular conductor D is unwound to remove the peculiarity and then cut into a required length. In S2, "segment formation" is performed. The rectangular conductor D is subjected to edgewise bending, and a crank portion 31e is formed using a die (not shown) to obtain a substantially U-shaped segment 31. In S3, "segment alignment" is performed. The segment 31 is arranged in a cylindrical shape by combining the crank portions 31e of the segment 31 so that the slot 22 of the stator core 20 can accommodate 10 of the first-side slot inner conductor portions 31bA or the second-side slot inner conductor portions 31bB. The coil 30 is formed.

S4では、「インシュレータ挿入」を行う。ステータコア20のスロット22には、ステータコア20とセグメントコイル30との絶縁を図る目的でインシュレータ25が、各スロット22に備えられる。この工程では、インシュレータ25をスロット22に挿入する。S5では、「セグメントコイル挿入」を行う。厳密にはセグメントコイル30となる前の状態である円環状アシー32をステータコア20に対して近接させ、リード先端部31aをインシュレータ25の備えられたスロット22に挿入する工程である。この工程を経て各スロット22には、スロット内導線部31bが10本挿入された状態となる。このスロット内導線部31bを便宜上、ステータコア20の内周側から第1層導線部31b1、第2層導線部31b2、第3層導線部31b3、第4層導線部31b4、第5層導線部31b5、第6層導線部31b6、第7層導線部31b7、第8層導線部31b8、第9層導線部31b9、第10層導線部31b10と称する。 In S4, "insulator insertion" is performed. An insulator 25 is provided in each slot 22 of the stator core 20 for the purpose of insulating the stator core 20 and the segment coil 30. In this step, the insulator 25 is inserted into the slot 22. In S5, "segment coil insertion" is performed. Strictly speaking, it is a step of bringing the annular assembly 32, which is in a state before it becomes the segment coil 30, close to the stator core 20, and inserting the lead tip portion 31 a into the slot 22 provided with the insulator 25. After this process, 10 slots of the in-slot conductor portions 31b are inserted into each slot 22. For convenience sake, the in-slot conductor portion 31b is arranged from the inner peripheral side of the stator core 20 from the first layer conductor portion 31b1, the second layer conductor portion 31b2, the third layer conductor portion 31b3, the fourth layer conductor portion 31b4, and the fifth layer conductor portion 31b5. , Sixth layer conductor portion 31b6, seventh layer conductor portion 31b7, eighth layer conductor portion 31b8, ninth layer conductor portion 31b9, and tenth layer conductor portion 31b10.

S6では、「ウェッジ挿入」を行う。図6に、ステータコア20のスロット22にスロット内導線部31bが入った状態の断面図を示す。図7に、ステータコア20のスロット22にスロット内導線部31bが入った状態のスロット22部分の拡大断面図を示す。図7は図6に示すA部分の拡大図にあたる。スロット22に、セグメント31のスロット内導線部31bが10本挿入された状態で、ステータコア20の最内周側にウェッジ紙33を挿入する。ウェッジ紙33はティース21の先端にスロット22に突出するように設けられている凸部21aによって、突っ張ることで保持される。ウェッジ紙33は折り曲げられたインシュレータ25の先端を押さえる機能を有し、スロット22内の隙間を無くすスペーサー的な役割を果たしている。 In S6, "wedge insertion" is performed. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where the slot inner conductor portion 31b is inserted in the slot 22 of the stator core 20. FIG. 7 shows an enlarged cross-sectional view of the slot 22 portion in a state where the slot 22 of the stator core 20 has the slot inner conductor portion 31b. FIG. 7 is an enlarged view of portion A shown in FIG. The wedge paper 33 is inserted into the innermost peripheral side of the stator core 20 in a state where ten in-slot conductor portions 31b of the segment 31 are inserted into the slots 22. The wedge paper 33 is held by being stretched by a convex portion 21 a provided at the tip of the tooth 21 so as to project into the slot 22. The wedge paper 33 has a function of pressing the tip of the bent insulator 25, and plays a role of a spacer that eliminates a gap in the slot 22.

S7では、「捻り前形成」を行う。ステータコア20に挿入された円環状アシー32は、反リード側ではセグメント31の反リード部分31cが重なった状態となって、ステータコア20のコイルエンドに突出し、リード側ではセグメント31のリード先端部31aがステータコア20のコイルエンドに突出する状態となっている。この円環状アシー32のリード先端部31aの一部を動力線部31xとしてステータコア20の外周側に折り曲げ引き出す。次に、動力線部31xの隣にある接続線部31yを捻る。この工程については後述する。 In S7, "pre-twist formation" is performed. The annular assembly 32 inserted into the stator core 20 is in a state where the anti-lead portion 31c of the segment 31 overlaps on the anti-lead side and projects to the coil end of the stator core 20, and the lead tip 31a of the segment 31 on the lead side. It is in a state of protruding to the coil end of the stator core 20. A part of the lead tip portion 31a of the annular assembly 32 is bent and pulled out to the outer peripheral side of the stator core 20 as a power line portion 31x. Next, the connection line portion 31y adjacent to the power line portion 31x is twisted. This step will be described later.

S8では、「捻り形成」を行う。ステータコア20に挿入されたセグメントコイル30のリード先端部31aをステータコア20の径方向に捻り、隣り合うコイル同士で接続するような形状に変形させる。リード先端部31aの捻り方向は、図2に示すように径方向に隣り合うリード先端部31a同士が異なる方向に捻られる。S9では、「Tig溶接」を行う。図4(e)に示すように、隣り合うリード先端部31a同士を溶接することで、溶接部31fを形成する。この際に、図1に示す接続端子41も溶接する。S10では、「コイルエンド部絶縁処理」を行う。溶接部31fに絶縁被覆を施す工程であり、粉体塗装にて樹脂を用いて絶縁被覆する。また、セグメントコイル30にワニスを含浸させることで、ステータ10運用時に車のボディ等から伝えられる振動等でステータ10に対してセグメントコイル30が移動しないように固定を行う。 In S8, "twist formation" is performed. The lead tip portion 31a of the segment coil 30 inserted in the stator core 20 is twisted in the radial direction of the stator core 20, and is deformed into a shape in which adjacent coils are connected to each other. As for the twisting direction of the lead tip portions 31a, as shown in FIG. 2, the lead tip portions 31a adjacent in the radial direction are twisted in different directions. In S9, "Tig welding" is performed. As shown in FIG. 4E, the adjacent lead tip portions 31a are welded to each other to form a welded portion 31f. At this time, the connection terminal 41 shown in FIG. 1 is also welded. In S10, "coil end part insulation processing" is performed. This is a step of applying an insulating coating to the welded portion 31f, which is an insulating coating using resin by powder coating. Further, by impregnating the segment coil 30 with a varnish, the segment coil 30 is fixed so that the segment coil 30 does not move with respect to the stator 10 due to vibration or the like transmitted from the vehicle body or the like during operation of the stator 10.

ステータ10は上記の流れで組み付けが行われる。次に、前述したS7の「捻り前形成」及びS8の「捻り工程」について詳しく説明する。この工程では、「動力線加工工程」、「前捻り工程」の2つの手順で、リード先端部31aの捻り前加工が行われる。その後、S8の「捻り工程」が行われる。 The stator 10 is assembled according to the above flow. Next, the "formation before twisting" in S7 and the "twisting step" in S8 described above will be described in detail. In this step, pre-twist processing of the lead tip portion 31a is performed by two procedures, a "power line processing step" and a "pre-twist step". Then, the "twisting process" of S8 is performed.

まずは、「動力線加工工程」について説明する。図8に、ステータコア20のスロット22にスロット内導線部31bが入った状態のスロット22の側面拡大断面図を示す。図8は、図6に示すBB断面にあたる。ステータコア20のスロット22に、円環状アシー32が挿入されると、図8に示すような状態となる。ステータ10のリード側のコイルエンドには、リード先端部31aが階段状に突出している。便宜上、リード先端部31aをステータコア20の内周側から、第1層先端部31a1、第2層先端部31a2、第3層先端部31a3、第4層先端部31a4、第5層先端部31a5、第6層先端部31a6、第7層先端部31a7、第8層先端部31a8、第9層先端部31a9、第10層先端部31a10と称する。 First, the "power line processing step" will be described. FIG. 8 shows an enlarged cross-sectional side view of the slot 22 in which the slot inner conductor portion 31b is inserted into the slot 22 of the stator core 20. FIG. 8 corresponds to the BB cross section shown in FIG. When the annular assembly 32 is inserted into the slot 22 of the stator core 20, the state shown in FIG. 8 is obtained. At the coil end on the lead side of the stator 10, a lead tip portion 31a projects in a stepwise manner. For convenience, the lead tip portion 31a is arranged from the inner peripheral side of the stator core 20 to the first layer tip portion 31a1, the second layer tip portion 31a2, the third layer tip portion 31a3, the fourth layer tip portion 31a4, the fifth layer tip portion 31a5. These are referred to as the sixth layer tip portion 31a6, the seventh layer tip portion 31a7, the eighth layer tip portion 31a8, the ninth layer tip portion 31a9, and the tenth layer tip portion 31a10.

リード先端部31aのステータコア20端面からの長さは、第1層先端部31a1が一番短く、ステータコア20の外周側に行くに従って徐々に長く設定され、第10層先端部31a10が最も長くなるよう、階段状に設定されている。これは、リード先端部31aが捻り加工され溶接された際に、溶接部31fがステータ10の端面に放射状に配置されるために、ステータコア20の外周に配置されるものほど長くする必要があるためである。 The length of the lead tip portion 31a from the end surface of the stator core 20 is the shortest in the first layer tip portion 31a1, is set to be gradually longer toward the outer peripheral side of the stator core 20, and is set to be the longest in the tenth layer tip portion 31a10. , Are set in a staircase. This is because, when the lead tip portion 31a is twisted and welded, the welded portions 31f are radially arranged on the end surface of the stator 10, so that it is necessary to lengthen the one that is arranged on the outer periphery of the stator core 20. Is.

図9に、ステータ10のリード側を外周側から見た部分斜視図を示す。第10層先端部31a10のうち、長さの異なる一部のリード先端部31aを動力線部31xとする。ステータ10あたり3つ動力線部31xを設けている。動力線部31xとなる第10層先端部31a10は、図示しない治具を用いてステータコア20の外周側に向けて折り曲げ、更に動力線部31xの先端をステータコア20の軸方向に向けて折り曲げる。この結果、図9に示すように、動力線部31xはスロット22の上部からステータコア20の外周側に折り曲げられ、ステータコア20の外延部より立ち上げられてステータコア20の軸方向に突出する形状となる。図1にも示されるように動力線部31xは、ステータ10の外周側に向けて3カ所のリード先端部31aが曲げられて、外部接続端子40と接続されるよう設けられる。 FIG. 9 is a partial perspective view of the lead side of the stator 10 as seen from the outer peripheral side. Of the tenth layer tip portion 31a10, a part of the lead tip portion 31a having a different length is used as a power line portion 31x. Three power line portions 31x are provided for each stator 10. The tenth layer tip portion 31a10 to be the power line portion 31x is bent toward the outer peripheral side of the stator core 20 using a jig (not shown), and the tip of the power line portion 31x is further bent toward the axial direction of the stator core 20. As a result, as shown in FIG. 9, the power line portion 31x is bent from the upper portion of the slot 22 to the outer peripheral side of the stator core 20, and rises from the outer extending portion of the stator core 20 so as to project in the axial direction of the stator core 20. .. As shown in FIG. 1, the power line portion 31 x is provided so that the lead tip portions 31 a at three locations are bent toward the outer peripheral side of the stator 10 and are connected to the external connection terminals 40.

次に、「前捻り工程」について説明する。「前捻り工程」は第1捻り工程に該当する。図10に、接続線部31yを第1捻り円環治具J10で保持した様子を側面断面図に示す。図11に、接続線部31yを第1捻り円環治具J10で捻った状況を側面断面図に示す。図10及び図11は、ステータ10の外周側側面からの様子を模式的に示しており、実際には円環状であるためにリード先端部31aのピッチは異なるのだが、ここでは等ピッチとなるように描かれている。接続線部31yは動力線部31xの隣に設けられる第10層先端部31a10である。接続線部31yは捻り加工された後に、接続線部31yとは別のスロット22に納められ、捻られた第9層先端部31a9とTig溶接される。本実施形態のセグメントコイル30は、セグメント31が円筒状に配置されて籠状をなし、U1相、U2相、V1相、V2相、W1相、W2相を有する。このU1相とU2相、V1相とV2相、W1相とW2相とを接続するのが接続線部31yである。 Next, the “pre-twisting step” will be described. The “pre-twisting step” corresponds to the first twisting step. FIG. 10 is a side sectional view showing a state in which the connecting wire portion 31y is held by the first twisting annular jig J10. FIG. 11 is a side sectional view showing a situation where the connecting wire portion 31y is twisted by the first twisting annular jig J10. 10 and 11 schematically show a state from the outer peripheral side surface of the stator 10, and the pitch of the lead tip portions 31a is different because it is actually an annular shape, but here the pitch is equal. It is drawn as. The connection line portion 31y is the tenth layer tip portion 31a10 provided next to the power line portion 31x. After the connection line portion 31y is twisted, the connection line portion 31y is housed in a slot 22 different from the connection line portion 31y and is Tig welded to the twisted ninth layer tip portion 31a9. In the segment coil 30 of this embodiment, the segments 31 are arranged in a cylindrical shape to form a cage, and have U1 phase, U2 phase, V1 phase, V2 phase, W1 phase, and W2 phase. The connecting line portion 31y connects the U1 phase and the U2 phase, the V1 phase and the V2 phase, and the W1 phase and the W2 phase.

次に、第1捻り円環治具J10について説明する。第1捻り円環治具J10は、円環状の幹部J11に先端保持部J12が備えられている。先端保持部J12は、リード先端部31aの先端が挿入可能な間隔に突起J13が2本備えられており、突起J13間にリード先端部31aを保持する保持部J14が備えられている。先端保持部J12は、幹部J11に3カ所設けられており、幹部J11がその軸を中心に回転すると共にステータコア20の軸方向に前進することで、リード先端部31aを捻る構成となっている。突起J13の長さは、前捻り加工を行った際に幹部J11がリード先端部31aの先端と干渉しない長さとなるように設定されている。 Next, the first twisting annular jig J10 will be described. The first twisting annular jig J10 is provided with a distal end holding portion J12 on an annular trunk portion J11. The tip holding portion J12 is provided with two protrusions J13 at an interval into which the tip of the lead tip portion 31a can be inserted, and a holding portion J14 that holds the lead tip portion 31a between the protrusions J13 is provided. The tip holding portion J12 is provided at three places on the trunk portion J11, and the lead tip portion 31a is twisted as the trunk portion J11 rotates about its axis and advances in the axial direction of the stator core 20. The length of the protrusion J13 is set so that the trunk portion J11 does not interfere with the tip of the lead tip portion 31a when the pre-twisting process is performed.

次に、ステータコア20の端面に沿って挿入されるカフサJ30について説明する。カフサJ30は、ステータコア20の径方向に所定ピッチで配置され、図示しない摺動溝を有する環状パレットJ35に保持されてなる。環状パレットJ35の中心にはステータコア20が配置されるので、カフサJ30はステータコア20の外周方向から内周に向けてステータコア20の端面に沿って挿入される。カフサJ30は一面がステータコア20の端面に接する底面J301であり、楕円を断片で切断した様な形状の断面を有している。
底面J301に繋がるリード線支持面J32は、捻り加工されるリード先端部31aを支持する機能を有している。このカフサJ30がステータコア20の端面で沿ってティース21の上部に挿入された状況で、リード先端部31aが捻り加工される。
Next, the cuffer J30 inserted along the end surface of the stator core 20 will be described. The cuffs J30 are arranged at a predetermined pitch in the radial direction of the stator core 20, and are held by an annular pallet J35 having sliding grooves (not shown). Since the stator core 20 is arranged at the center of the annular pallet J35, the cuffer J30 is inserted from the outer peripheral direction of the stator core 20 toward the inner periphery along the end surface of the stator core 20. The cuffer J30 has a bottom surface J301 whose one surface is in contact with the end surface of the stator core 20, and has a cross section of a shape obtained by cutting an ellipse into pieces.
The lead wire support surface J32 connected to the bottom surface J301 has a function of supporting the lead tip 31a to be twisted. With the cuffer J30 inserted in the upper portion of the tooth 21 along the end surface of the stator core 20, the lead tip portion 31a is twisted.

接続線部31yとなる第10層先端部31a10は、動力線部31xの隣に配置される第10層先端部31a10である。すなわち、動力線部31xの隣のスロット22に配置される第10層先端部31a10を接続線部31yとする。接続線部31yとする第10層先端部31a10は、他の第10層先端部31a10よりも若干短く設定されており、これを保持可能なように第1捻り円環治具J10の先端保持部J12が有する突起J13の長さが決定されている。この先端保持部J12によって、接続線部31yとなる第10層先端部31a10が保持され、図10に示すように第1捻り円環治具J10が動力線部31x側に回転することで、接続線部31yが捻り形成される。 The tenth layer tip portion 31a10 that serves as the connecting line portion 31y is the tenth layer tip portion 31a10 that is arranged next to the power line portion 31x. That is, the tenth layer tip portion 31a10 arranged in the slot 22 adjacent to the power line portion 31x is used as the connection line portion 31y. The tenth layer tip portion 31a10 serving as the connecting line portion 31y is set to be slightly shorter than the other tenth layer tip portion 31a10, and the tip holding portion of the first twisting annular jig J10 is capable of holding this. The length of the protrusion J13 of J12 is determined. By this tip holding portion J12, the tenth layer tip portion 31a10 to be the connecting line portion 31y is held, and as shown in FIG. 10, the first twisting annular jig J10 is rotated toward the power line portion 31x to connect. The line portion 31y is twisted.

次に、「捻り工程」について説明する。「捻り工程」は第2捻り工程に該当し、上述のS8に説明する工程である。図12に、リード先端部を第2捻り円環治具で保持した様子を側面断面図に示す。図13に、リード先端部を第2捻り円環治具で捻った状況を側面断面図に示す。図12及び図13についても、図10及び図11と同様に、リード先端部31aが等ピッチで示されている。まず、第2捻り円環治具J20について説明する。第2捻り円環治具J20は、複数の異なる径の円環状の治具よりなり、図12及び図13には最外周幹部J21が示されている。本実施形態のステータ10は、図7に示すようにスロット22にスロット内導線部31bが10本入る構成となっている。従って、円環状の幹部が10層重なるように用意され、それぞれ異なる方向に回転可能に備えられている必要がある。そしてそれぞれの幹部の先端には先端保持部J22が複数整列され備えられている。 Next, the “twisting step” will be described. The “twisting step” corresponds to the second twisting step and is the step described in S8 above. FIG. 12 is a side sectional view showing a state in which the tip of the lead is held by the second twist ring jig. FIG. 13 is a side sectional view showing a situation in which the tip of the lead is twisted by the second twisting ring jig. Also in FIGS. 12 and 13, as in FIGS. 10 and 11, the lead tip portions 31a are shown at equal pitches. First, the second twisting annular jig J20 will be described. The second twisting annular jig J20 is composed of a plurality of annular jigs having different diameters, and the outermost peripheral trunk portion J21 is shown in FIGS. 12 and 13. As shown in FIG. 7, the stator 10 of the present embodiment has a configuration in which the slot 22 has 10 in-slot conductor portions 31 b. Therefore, it is necessary that the trunks of the annular shape are prepared so as to overlap with each other by 10 layers, and the trunks are rotatably provided in different directions. A plurality of tip holding portions J22 are arranged and provided at the tip of each trunk.

先端保持部J22は、一般線保持部J221と接続線保持部J222の2種類が用意され、接続線保持部J222は最外周幹部J21の先端に3カ所だけ設けられている。また、接続線保持部J222の隣はブランクJ223となっている。このブランクJ223は、動力線部31xの隣に位置に該当する。一般線保持部J221は隣り合う突起J231で1本のリード先端部31aの先端を保持するように形成されている。接続線保持部J222は2本の突起J232で接続線部31yの先端を保持するように形成されている。なお、最外周幹部J21には、一般線保持部J221の一部は突起J232と突起J231とでリード先端部31aの先端を保持する部分が設けられている。突起J232の長さは、図12に示すように、一般線保持部J221でリード先端部31aの先端を保持できるように最外周幹部J21を近接させたときに、既に捻られた接続線部31yの先端を他のリード先端部31aの先端よりも深く保持できるような長さに設定されている。 Two types of tip holding portions J22 are prepared: a general wire holding portion J221 and a connection wire holding portion J222, and the connection wire holding portions J222 are provided at only three locations at the tip of the outermost peripheral trunk portion J21. Further, a blank J223 is provided next to the connection line holding portion J222. This blank J223 corresponds to the position next to the power line portion 31x. The general wire holding portion J221 is formed so that the projections J231 adjacent to each other hold the tip of one lead tip portion 31a. The connection wire holding portion J222 is formed so as to hold the tip of the connection wire portion 31y by the two projections J232. In addition, in the outermost peripheral trunk portion J21, a portion of the general wire holding portion J221 is provided with a portion that holds the tip of the lead tip portion 31a by the projection J232 and the projection J231. As shown in FIG. 12, the length of the projection J232 is such that when the outermost peripheral trunk portion J21 is brought close to the general wire holding portion J221 so that the tip of the lead tip portion 31a can be held, the connecting wire portion 31y already twisted. The length is set so that the tip of the lead can be held deeper than the tips of the other lead tips 31a.

第2捻り円環治具J20は、カフサJ30が挿入された状況で、図12に示すように一般線保持部J221と接続線保持部J222でリード先端部31aを保持する位置までステータ10に近接し、一般線保持部J221でリード先端部31aを、接続線保持部J222で接続線部31yを保持する。この状態で、幹部をそれぞれ回転させ、最外周幹部J21は図13に示すように回転させ、リード先端部31aを捻り加工する。「前捻り工程」で接続線部31yは、図11に示すように、動力線部31xの上、すなわち1ピッチ分捻り加工しているので、リード先端部31aが3ピッチ分捻られる際に、接続線部31yは2ピッチ捻られる。 As shown in FIG. 12, the second twisting annular jig J20 is close to the stator 10 until the lead wire end portion 31a is held by the general wire holding portion J221 and the connection wire holding portion J222 as shown in FIG. Then, the general wire holding portion J221 holds the lead tip portion 31a, and the connection wire holding portion J222 holds the connection wire portion 31y. In this state, the trunks are respectively rotated, and the outermost peripheral trunk J21 is rotated as shown in FIG. 13 to twist the lead tip 31a. In the "pre-twisting step", the connecting line portion 31y is twisted on the power line portion 31x, that is, by one pitch, as shown in FIG. 11, so that when the lead tip portion 31a is twisted by three pitches, The connection line portion 31y is twisted by 2 pitches.

動力線部31x及び接続線部31yが設けられるのは第10層先端部31a10であるので、第1層先端部31a1乃至第9層先端部31a9は、それぞれのスロット22から突出するリード先端部31aが同じ方向に同様に捻られる。そして、この後、S9でTig溶接が行われ、動力線部31xにもそれぞれW相接続端子41W、U相接続端子41U及びV相接続端子41Vが溶接される。端子台42に保持されるW相接続端子41W、U相接続端子41U及びV相接続端子41Vは、車載される電池等と電気的に接続される部分である。この後、S10で絶縁被覆が行われる。 Since the power line portion 31x and the connection line portion 31y are provided in the tenth layer tip portion 31a10, the first layer tip portion 31a1 to the ninth layer tip portion 31a9 are the lead tip portions 31a protruding from the respective slots 22. Are twisted in the same direction. Then, after this, Tig welding is performed in S9, and the W-phase connecting terminal 41W, the U-phase connecting terminal 41U, and the V-phase connecting terminal 41V are also welded to the power line portion 31x. The W-phase connection terminal 41W, the U-phase connection terminal 41U, and the V-phase connection terminal 41V held on the terminal block 42 are portions electrically connected to a vehicle-mounted battery or the like. After that, insulation coating is performed in S10.

次に本実施の形態のセグメントコイル成形方法に用いられる突起J232の形状について説明する。本実施の形態では、成形後のセグメントコイルの体格を低減するために、上述の突起J232を含む第2捻り円環治具J20を用いてセグメントコイルを押圧する。この上述の第2捻り円環治具J20の突起J232がセグメントコイル30の接続線部31yを押圧する面の形状に特徴を有する。 Next, the shape of the protrusion J232 used in the segment coil forming method of the present embodiment will be described. In the present embodiment, in order to reduce the physical size of the segment coil after molding, the segment coil is pressed using the second twisting annular jig J20 including the above-mentioned protrusion J232. The protrusion J232 of the second twisting annular jig J20 is characterized by the shape of the surface that presses the connecting wire portion 31y of the segment coil 30.

図14は、本実施の形態のセグメントコイル成形方法におけるセグメントコイルと治具を示す断面図である。図14に示すように、突起J232は、セグメントコイル30の接続線部31yに対向し、セグメントコイル30の接続線部31yの押圧する面301に平坦形状を有している。そして、突起J232の面301は、セグメントコイル30の接続線部31yに対応した形状となっている。すなわち突起J232の面301は、セグメントコイル30の接続線部31yと平行な面である。 FIG. 14 is a sectional view showing a segment coil and a jig in the segment coil forming method of the present embodiment. As shown in FIG. 14, the protrusion J232 faces the connection line portion 31y of the segment coil 30 and has a flat shape on the surface 301 pressed by the connection line portion 31y of the segment coil 30. The surface 301 of the protrusion J232 has a shape corresponding to the connecting wire portion 31y of the segment coil 30. That is, the surface 301 of the protrusion J232 is a surface parallel to the connection wire portion 31y of the segment coil 30.

セグメントコイルの体格を低減する工程において、突起J232をセグメントコイル30の接続線部31yに押圧する。突起J232のコイルに対向する面301は、セグメントコイル30の接続線部31y対応する形状であるので、突起J232がセグメントコイル30の接続線部31yに接した際に面301が一様にセグメントコイル30の接続線部31yに接することになる。そして突起J232がセグメントコイル30の接続線部31yを押圧すると、押圧の力が面301全体に分散する。 In the process of reducing the size of the segment coil, the protrusion J232 is pressed against the connecting wire portion 31y of the segment coil 30. Since the surface 301 of the protrusion J232 facing the coil has a shape corresponding to the connecting wire portion 31y of the segment coil 30, when the protrusion J232 contacts the connecting wire portion 31y of the segment coil 30, the surface 301 is evenly segmented. It comes into contact with the connection line portion 31y of 30. Then, when the protrusion J232 presses the connecting wire portion 31y of the segment coil 30, the pressing force is dispersed over the entire surface 301.

そして、面301全体でセグメントコイル30の接続線部31yを押圧することにより、セグメントコイル30の接続線部31yに圧痕を生じさせることなく、セグメントコイル30の体格が低減される。 By pressing the connecting wire portion 31y of the segment coil 30 over the entire surface 301, the physique of the segment coil 30 is reduced without making an impression on the connecting wire portion 31y of the segment coil 30.

比較のために、従来の治具によるセグメントコイル成形方法を説明する。図15は、従来のセグメントコイル成形方法におけるセグメントコイルと治具を示す断面図である。図15に示すように従来の治具の突起400は、セグメントコイル30の接続線部31yと接触する面401が平坦ではなく、略一点でセグメントコイル30の接続線部31yと接触することになる。 For comparison, a segment coil forming method using a conventional jig will be described. FIG. 15 is a sectional view showing a segment coil and a jig in a conventional segment coil forming method. As shown in FIG. 15, in the projection 400 of the conventional jig, the surface 401 that comes into contact with the connecting wire portion 31y of the segment coil 30 is not flat, but comes into contact with the connecting wire portion 31y of the segment coil 30 at approximately one point. ..

このような従来の治具でセグメントコイル30の接続線部31yを押圧すると圧痕が発生することになる。図16は、従来のセグメントコイル成形方法による形状変化及び圧痕発生を示す断面図である。図16に示すように、面401に応力が集中することにより、セグメントコイル30の接続線部31yの面401と接触する部分に大きな力が集中して加わることになり、圧痕が発生する。 When the connecting wire portion 31y of the segment coil 30 is pressed by such a conventional jig, an indentation is generated. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the shape change and the indentation generation by the conventional segment coil forming method. As shown in FIG. 16, when the stress is concentrated on the surface 401, a large force is concentrated on the portion of the connecting wire portion 31y of the segment coil 30 that comes into contact with the surface 401, and an indentation occurs.

一方、本実施の形態のセグメントコイル成形方法では、突起J232がセグメントコイル30の接続線部31yを押圧する面301の面積が広く、応力が分散するので圧痕が発生しにくい。 On the other hand, in the segment coil forming method of the present embodiment, the area of the surface 301 where the projection J232 presses the connection line portion 31y of the segment coil 30 is large, and the stress is dispersed, so indentations are less likely to occur.

このように本実施の形態のセグメントコイル成形方法によれば、捻り成形されたセグメントコイルを、セグメントコイルに対向する面が平坦形状である治具で押圧し、セグメントコイルの体格を減少させることにより、応力を分散することができ、セグメントコイルに圧痕が生じるのを防ぐことができる。 As described above, according to the segment coil forming method of the present embodiment, the twist-formed segment coil is pressed by the jig whose surface facing the segment coil is a flat shape to reduce the physique of the segment coil. It is possible to disperse the stress and prevent the indentation from being generated in the segment coil.

なお、突起J232は、少なくともコイルに対向する面全体の半分以上を平坦形状とすることが望ましい。 In addition, it is preferable that at least half of the entire surface of the protrusion J232 facing the coil has a flat shape.

また、突起J232は、コイルに対向する面の少なくとも中心部分を平坦形状にとすることが望ましい。コイルに対向する面の少なくとも中心部分を平坦形状にとすることにより、セグメントコイルのステータ接続側と先端側とで偏りなく体格を低減することができる。 Further, it is preferable that at least the central portion of the surface of the protrusion J232 facing the coil is flat. By making at least the central portion of the surface facing the coil flat, it is possible to reduce the physical size of the segment coil evenly between the stator connection side and the tip side.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、ステータコア20のスロット22に納められるスロット内導線部31bの本数を変更することを妨げないし、セグメント31の形状を設計の要求に応じて変更することを妨げない。また、例示した第1捻り円環治具J10、第2捻り円環治具J20、カフサJ30等の治具の形状も、発明の趣旨を逸脱しない範囲での設計変更することを妨げない。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, it does not prevent changing the number of the in-slot conductor portions 31b housed in the slots 22 of the stator core 20 and changing the shape of the segment 31 in accordance with the design requirements. Further, the shapes of the jigs such as the first twisted annular jig J10, the second twisted annular jig J20, the cuffer J30, etc., do not prevent design changes within the scope of the invention.

10 ステータ
20 ステータコア
21 ティース
22 スロット
25 インシュレータ
30 セグメントコイル
31 セグメント
31a リード先端部
31b スロット内導線部
31c 反リード部分
31e クランク部
31f 溶接部
31i 剥離部分
31x 動力線部
31y 接続線部
32 円環状アシー
33 ウェッジ紙
40 外部接続端子
41 接続端子
42 端子台
D 平角導体
J10 第1捻り円環治具
J20 第2捻り円環治具
J30 カフサ
10 Stator 20 Stator Core 21 Teeth 22 Slot 25 Insulator 30 Segment Coil 31 Segment 31a Lead Tip 31b In-Slot Conductive Wire 31c Anti-Lead 31e Crank 31f Weld 31i Stripping 31x Power Line 31y Connecting Wire 32 Circular Assy 33 Wedge paper 40 External connection terminal 41 Connection terminal 42 Terminal block D Flat conductor J10 1st twist ring jig J20 2nd twist ring jig J30 Cuffer

Claims (1)

捻り成形されたセグメントコイルを、前記セグメントコイルに対向する面が平坦形状である治具で押圧し、前記セグメントコイルの体格を減少させるセグメントコイル成形方法。 A segment coil molding method for reducing the physique of the segment coil by pressing the twisted segment coil with a jig having a flat surface facing the segment coil.
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