(57)【要約】【課題】平角線等からなるマグネットワイヤを、分布巻き等の複雑な形状に曲げてコイルを成形する。【解決手段】マンドレル１０の表面にコイル形状に合せた形状溝１１及びそれに沿ってガイド溝１２ａ，１２ｂを形成する。コイル３ａを供給しつつ、ガイド溝に案内されて曲げローラ２１及び押えローラ２３を移動する。１対の曲げローラ２１によりマグネットワイヤ３ａを形状溝に沿うように曲げる。該曲げられたワイヤを、押えローラ２３により押付けて、形状溝１１に挿入する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にステータコアに巻かれるコイル形状の溝を有するマンドレルに、マグネットワイヤを供給しつつ、前記溝に沿うように前記マグネットワイヤを曲げる曲げ工程と、
前記曲げ工程にて曲げられた前記マグネットワイヤを前記溝に挿入する挿入工程と、を備え、
前記曲げ工程では、前記溝に沿うように前記マンドレルに対して相対移動する１対の曲げローラにて前記マグネットワイヤを挟持して曲げ成形し、
前記挿入工程では、前記溝に沿うように前記マンドレルに対して相対移動する押えローラにて前記マグネットを前記溝に挿入してなる、
ことを特徴とするコイルの製造方法。
【請求項２】
前記マンドレルの表面の前記溝は、矩形波形形状でかつ無端状に連続する形状を有し、
前記マグネットワイヤを前記溝に複数回連続して挿入してなる、
請求項１記載のコイルの製造方法。
【請求項３】
前記マンドレルは、小径部と、大径部と、前記小径部及び大径部の間を滑らかに接続する段差部と、前記小径部にアール面を介して接続する端面部と、を有し、
前記溝は、前記小径部に形成された軸線方向の直線溝と、前記大径部に形成された周方向溝と、前記端面部に形成された周方向溝と、前記段差部及びアール面に形成された前記両周方向溝と前記直線溝とをそれぞれ連結する連結溝と、を有し、
前記直線溝にて、前記コイルのスロット導体部を形成し、前記大径部の周方向溝にて、前記コイルの一端部において外径方向に拡がる一端側コイルエンド部を形成し、前記端面部の周方向溝にて、前記コイルの他端部において内径方向に曲げられた他端側コイルエンド部を形成してなる、
請求項１又は２記載のコイルの製造方法。
【請求項４】
前記直線溝及び前記大径部の周方向溝は、前記マグネットワイヤが溝の深さ方向に複数本重ね得る深さを有し、
前記端面部の周方向溝は、マグネットワイヤが径方向に複数本重ね得る幅を有し、
前記アール面の連結溝は、各マグネットワイヤが径方向又は軸方向に屈曲し得る段差形状を有し、
前記スロット導体部及び前記一端側コイルエンド部は、複数本のマグネットワイヤが径方向に複数本重ねられ、
前記他端側コイルエンド部は、複数本のマグネットワイヤが径方向に複数本重ねられ、
前記他端側コイルエンド部と前記スロット導体部との間の各マグネットワイヤが干渉することなく交差するように形成してなる、
請求項３記載のコイルの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載のコイルの製造方法において、
前記マンドレルは、前記大径部において前記直線溝が前記マンドレルの端面に抜ける軸方向溝を有すると共に、これら直線溝及び軸方向溝が所定深さの切込み溝からなり、
前記切込み溝に払いプレートを軸方向移動自在に挿入して、
前記マンドレルに軸芯を一致しかつ軸方向に並べてステータコアを配置し、
前記払いプレートを押し作動部材により前記ステータコア方向に移動することにより、前記マンドレルの溝に挿入されて成形されたコイルを前記ステータコアに装着してなる、
ステータの製造方法。
【請求項６】
前記マグネットワイヤが、断面矩形状の平角線からなる、
請求項１ないし５のいずれか記載のコイルの製造方法又はステータの製造方法。
【請求項７】
外周面にステータコアに巻かれるコイル形状の形状溝を有するマンドレルと、
前記形状溝に沿って前記マンドレルと相対移動する１対の曲げローラと、
前記曲げローラに追従して移動し、前記形状溝の深さ方向平面に直交する回転軸を有し、マグネットワイヤを前記形状溝に挿入する押えローラと、を備え、
前記曲げローラにてマグネットワイヤを挟持して前記マンドレルの形状溝に沿うように曲げ加工し、該曲げ加工されたマグネットワイヤを前記押えローラにて前記形状溝に挿入してなる、
ことを特徴とするコイルの製造装置。
【請求項８】
前記マンドレルは、前記形状溝に沿って形成されたガイド溝を有し、
前記押えローラは、前記ガイド溝に案内される１対のガイドローラに支持されてなる、
請求項７記載のコイルの製造装置。
【請求項９】
前記マンドレルの前記形状溝は、矩形波形形状でかつ無端状に連続する形状を有する、
請求項７又は８記載のコイルの製造装置。
【請求項１０】
前記マンドレルは、小径部と、大径部と、前記小径部及び大径部との間を滑らかに接続する段差部と、前記小径部にアール面を介して接続する端面部と、を有し、
前記形状溝は、前記小径部に形成された軸線方向の直線溝と、前記大径部に形成された周方向溝と、前記端面部に形成された周方向溝と、前記段差部及びアール面に形成された前記両周方向溝に前記直線溝をそれぞれ連結する連結溝と、を有する、
請求項７ないし９のいずれか記載のコイルの製造装置。
【請求項１１】
前記直線溝及び前記大径部の周方向溝は、前記マグネットワイヤが溝の深さ方向に複数本重ね得る深さを有し、
前記端面部の周方向溝は、マグネットワイヤが径方向に複数本重ね得る幅を有し、
前記アール面の連結溝は、各マグネットワイヤが径方向又は軸方向に屈曲し得る段差形状を有する、
請求項１０記載のコイルの製造装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載のコイルの製造装置において、
前記マンドレルは、前記大径部において前記直線溝が前記マンドレルの端面に抜ける軸方向溝を有すると共に、これら直線溝及び軸方向溝が所定深さの切込み溝からなり、
前記切込み溝に軸方向移動自在に挿入される払いプレートと、
前記払いプレートを前記切込み溝に沿って移動する押し作動部材と、を備え、
前記マンドレルに軸芯を一致しかつ軸方向に並べてステータコアを配置し、
前記払いプレートを押し作動部材により前記ステータコア方向に移動することにより、前記マンドレルの形状溝に挿入されて成形されたコイルを前記ステータコアに装着してなる、
ステータの製造装置。
【請求項１３】
前記マグネットワイヤが、断面矩形状の平角線からなる、
請求項７ないし１２のいずれか記載のコイルの製造装置又はステータの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ、ジェネレータ及びモータ・ジェネレータ等の回転電機におけるコイルの製造方法及び製造装置並びにそれを用いたステータの製造方法及び製造装置に関する。詳しくは、マグネットワイヤ、特に平角線からなるマグネットワイヤを所定形状に屈曲成形し、それをステータコアに装着する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、誘導モータ、直流モータ（ジェネレータを含む）等の回転電機は、産業用又は車輌用の動力源として広く用いられており、そのステータのコイルのレイアウトは、比出力が高い分布巻きが多用されている。近時、ハイブリッド駆動車輌及び電気自動車に用いられるモータとして、出力／寸法要求等からスロットの占積率の高い平角線をマグネットワイヤとして用いることが提案されている。
【０００３】
従来、複数の折り曲げ型を用いて平角線素材を所定の形状に折曲してセグメントを成形し、各セグメントの端部をコアの一端側で順次溶接等にて接合して全体としてコイルを形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６４９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記コイル用セグメントの成形方法は、多くの金型を必要とし、かつコイルとしてコアに装着してステータを形成するためには、各セグメントの接合工程等の他の多くの工程を必要として、工数が多く、また複雑な形状の長いコイル（マグネットワイヤ）を成形することはできず、コイル、特に平角線からなるコイル並びにそれを有するステータとしての十分な性能を確保することが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、マグネットワイヤを複雑な所定形状に連続的に折り曲げ、更にそれをステータコアに装着することを可能とし、もって上述した課題を解決した、回転電機のコイルの製造方法及び製造装置、並びにそれを用いたステータの製造方法及び製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るコイルの製造方法は、
外周面にステータコア（２）に巻かれるコイル（３）形状の溝（１１）を有するマンドレル（１０）に、マグネットワイヤ（３ａ）を供給しつつ、前記溝に沿うように前記マグネットワイヤを曲げる曲げ工程と、
前記曲げ工程にて曲げられた前記マグネットワイヤを前記溝に挿入する挿入工程と、を備え、
前記曲げ工程では、前記溝に沿うように前記マンドレルに対して相対移動する１対の曲げローラ（２１，２１）にて前記マグネットワイヤを挟持して曲げ成形し、
前記挿入工程では、前記溝に沿うように前記マンドレルに対して相対移動する押えローラ（２３）にて前記マグネットを前記溝に挿入してなる、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るコイルの製造装置は、
外周面にステータコア（２）に巻かれるコイル（３）形状の形状溝（１１）を有するマンドレル（１０）と、
前記形状溝に沿って前記マンドレルと相対移動する１対の曲げローラ（２１，２１）と、
前記曲げローラに追従して移動し、前記形状溝の深さ方向平面に直交する回転軸を有し、マグネットワイヤ（３ａ）を前記形状溝に挿入する押えローラ（２３）と、を備え、
前記曲げローラにてマグネットワイヤを挟持して前記マンドレルの形状溝に沿うように曲げ加工し、該曲げ加工されたマグネットワイヤを前記押えローラにて前記形状溝に挿入してなる、ことを特徴とする。
【０００９】
前記マンドレル（１０）は、前記形状溝（１１）に沿って形成されたガイド溝（１２ａ，１２ｂ）を有し、
前記押えローラ（２３）は、前記ガイド溝に案内される１対のガイドローラ（２２）に支持されてなる。
【００１０】
前記マンドレル（１０）の表面の前記溝（１１）は、矩形波形形状でかつ無端状に連続する形状を有し、
前記マグネットワイヤを前記溝（１１）に複数回連続して挿入してなる。
【００１１】
前記マンドレル（１０）は、小径部（１０ａ）と、大径部（１０ｂ）と、前記小径部及び大径部の間を滑らかに接続する段差部（１０ｃ）と、前記小径部にアール面（１０ｄ）を介して接続する端面部（１０ｅ）と、を有し、
前記形状溝（１１）は、前記小径部（１０ａ）に形成された軸線方向の直線溝（１１ａ）と、前記大径部（１０ｂ）に形成された周方向溝（１１ｂ）と、前記端面部（１０ｅ）に形成された周方向溝（１１ｄ）と、前記段差部（１０ｃ）及びアール面（１０ｄ）に形成された前記両周方向溝に前記直線溝をそれぞれ連結する連結溝（１１ｃ）（１１ｅ）と、を有し、
前記直線溝（１１ａ）にて、前記コイルのスロット導体部（３３）を形成し、前記大径部の周方向溝（１１ｂ）にて、前記コイルの一端部において外径方向に拡がる一端側コイルエンド部（３１）を形成し、前記端面部の周方向溝（１１ｄ）にて、前記コイルの他端部において内径方向に曲げられた他端側コイルエンド部（３２）を形成してなる。
【００１２】
本発明に係るステータの製造方法は、
前記マンドレル（１０）は、前記大径部（１０ｂ）において前記直線溝（１１ａ）が前記マンドレルの端面に抜ける軸方向溝（１１ｆ）を有すると共に、これら直線溝及び軸方向溝が所定深さの切込み溝（１３）からなり、
前記切込み溝に払いプレート（１５）を軸方向移動自在に挿入して、
前記マンドレル（１０）に軸芯を一致しかつ軸方向に並べてステータコア（２）を配置し、
前記払いプレート（１５）を押し作動部材（１７）により前記ステータコア方向（Ａ）に移動することにより、前記マンドレルの形状溝（１１）に挿入されて成形されたコイル（３）を前記ステータコア（２）に装着してなる、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るステータの製造装置は、
前記マンドレル（１０）は、前記大径部（１０ｂ）において前記直線溝（１１ａ）が前記マンドレルの端面に抜ける軸方向溝（１１ｆ）を有すると共に、これら直線溝及び軸方向溝が所定深さの切込み溝（１３）からなり、
前記切込み溝に軸方向移動自在に挿入される払いプレート（１５）と、
前記払いプレートを前記切込み溝に沿って移動する押し作動部材と、を備え、
前記マンドレルに軸芯を一致しかつ軸方向に並べてステータコアを配置し、
前記払いプレートを押し作動部材により前記ステータコア方向に移動することにより、前記マンドレルの溝に挿入されて成形されたコイルを前記ステータコアに装着してなる、ことを特徴とする。
【００１４】
前記マグネットワイヤが、断面矩形状の平角線からなる。
【００１５】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより請求項記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１又は７，８に係る本発明によると、平角線等の太いマグネットワイヤでも、分布巻き等の複雑な形状のコイルに容易かつ確実に曲げ加工することができ、かつ曲げ加工においてマグネットワイヤを傷付けることを減少し、高品位のコイルを効率よく製造することができる。
【００１７】
請求項２又は９に係る本発明によると、マグネットワイヤを複数回連続して同じマンドレルを用いて曲げ成形することができ、端面の接合作業等を減少して生産性を向上することができる。
【００１８】
請求項３又は１０に係る本発明によると、スロット導体部を軸方向の直線形状とし、一端のコイルエンド部を外径方向に配置し、かつ他端のコイルエンド部を内径方向に配置し、ステータコアへの挿入・装着が容易かつ確実となるコイルを製造することができる。
【００１９】
請求項４又は１１に係る本発明によると、上述したステータコアへの挿入・装着の容易なコイルを、複数本のマグネットワイヤを重ねて製造することができ、かつ一端及び他端側コイルエンド部は、複数のマグネットワイヤが径方向に重なるので、コンパクト、特に軸方向にコンパクトなコイル及びステータを容易に製造することができる。
【００２０】
請求項５又は１２に係る本発明によると、上述したコイルを、マンドレルから取外すと共にステータコアに装着することができ、該装着に際してコイルを傷付けることを減少して、高品位のステータを高い生産性にて製造することができる。
【００２１】
請求項６又は１３に係る本発明によると、マグネットワイヤに平角線を用いて、適正な形状のコイル及びそれを用いたステータを製造して、例えば電気自動車又はハイブリッド駆動車輌等の高い性能を要求される回転電機を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明により製造されるステータを示す斜視図。
【図２】そのコイル（Ｕ相）を示す斜視図。
【図３】本発明に係るマグネットワイヤの曲げ成形機のマンドレルを示す斜視図。
【図４】マグネットワイヤの直線部分挿入を示す斜視図。
【図５】マグネットワイヤの内径方向の曲げ開始部分を示す斜視図。
【図６】マグネットワイヤの内径方向の曲げ終了部分を示す斜視図。
【図７】マグネットワイヤの内径側における周方向への曲げ開始部分を示す斜視図。
【図８】マグネットワイヤの内径側における周方向曲げの終了部分を示す斜視図。
【図９】マグネットワイヤの外径方向への曲げ開始部分を示す斜視図。
【図１０】マグネットワイヤの外径方向の曲げ終了部分を示す斜視図。
【図１１】曲げ成形機にコイル挿入機を加えたステータ製造装置を示す図で、（ａ）は、コイルをステータコアに挿入した状態を示す正面断面図、（ｂ）は挿入前の状態を示す正面断面図、（ｃ）はその側面図。
【図１２】ステータコア製造装置の挿入前の状態を示す斜視図。
【図１３】ステータコア製造装置のコイル挿入後の状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。まず、本発明により製造される回転電気（モータ、ジェネレータ等）のステータについて、図１及び図２に沿って説明する。本ステータ１は、ロータと共に電気モータ（ジェネレータを含む）を構成し、該電気モータは、電気自動車及びハイブリッド車輌の駆動源となる電気モータ（含むジェネレータ）、特にブラシレスＤＣモータに適用して好適である。ステータ１は、図１に示すように多数の珪素鋼板の薄板を積層したステータコア２及びマグネットワイヤ（導体）３ａを巻回したコイル３からなる。ステータコア２は、リング状からなり、内径側に開口するスロット５及びティース６が交互に多数形成されている。そして、所定ピッチ離れた２個のスロット５の間を分布巻きにて３相Ｕ，Ｖ，Ｗの各コイル３（３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ）が巻かれている。
【００２４】
マグネットワイヤ３ａは、断面矩形状の平角線からなり、銅等からなる導体部の全周に絶縁樹脂等の絶縁被膜が形成されている。上記ワイヤ３ａからなる３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗは、同相のスロット５内においては、同相の複数本（例えば４本）のワイヤ３ａがステータコア２の径方向に並んで配置されており、かつステータコア２の軸方向Ｌの一端面２ａから突出した一端側コイルエンド部３１においては、同相の複数本のワイヤ３ａがステータコア２の径方向（又は軸方向）に並んで配置され、ステータコア２の軸方向他端面２ｂから突出した他端側コイルエンド部３２においては、同相の複数本のワイヤ３ａがステータコア２の径方向円径側に屈曲すると共にステータコア２の径方向に並んで配置されている。
【００２５】
代表してＵ相のコイル３Ｕを示すと、コイル３Ｕは、図２に示すように、隣接する２個のスロット５，５を占めるように、２組３Ｕ１，３Ｕ２がセットとなって、隣接する２個のスロットの近い方同士、遠い同士が所定間隔隔てて連結するようかつ上記２組が交互に連結するように構成されている。各組のコイル３Ｕ１，３Ｕ２は、スロット５内に配置されるスロット導体部３３と、ステータコアの一端面２ａから突出して、所定間隔隔てたスロット導体部３３を連結するように、周方向Ｃに延びる一端側コイルエンド部３１と、ステータコアの他端面２ｂから突出して、所定間隔離れたスロット導体部３３と連結するように、内径方向Ｒ１に屈曲して周方向Ｃに延びる他端側コイルエンド部３２と、からなる。両コイルエンド部３１，３２は、それぞれが軸方向Ｌ又は径方向Ｒに互に干渉することなく並ぶように、周方向に（例えばＹ）又は軸方向に（例えばＸ）複数に屈曲している。
【００２６】
ついで、本ステータ１のマグネットワイヤ３ａを上述したコイル形状に屈曲成形するマグネットワイヤの曲げ形成機Ｍについて説明する。屈曲成形機は、図３に示すように、マンドレル１０を有しており、該マンドレル１０は、中空円筒形状からなり、その外周側表面は、比較的長い小径部１０ａと、比較的短い大径部１０ｂと、小径部及び大径部を滑らかな斜面で連結する段差部１０ｃと、小径部１０ａと滑らかなアール面１０ｄで連結している端面１０ｅを有する。上記マンドレル１０の表面には、上記コイル３の二巡に相当する形状の巻き線形状溝１１が形成されていると共に、該溝１１を挟むように１対のガイド溝１２ａ，１２ｂが形成されている。
【００２７】
即ち、上記マンドレルの小径部１０ａには前記コイルのスロット導体部３３を成形するための軸線方向に延びる直線溝１１ａが形成され、上記大径部１０ｂには一端側コイルエンド部３１を成形するための周方向溝１１ｂが形成され、前記段差部１０ｃにはスロット導体部３３からコイルエンド部３１への移行部となる傾斜溝（連結溝）１１ｃが形成されている。そして、上記端面１０ｅには内径側に屈曲する他端側コイルエンド部３２を形成するための周方向溝１１ｄが形成され、前記アール面１０ｄから上記端面１０ｅにかけて、スロット導体部３３からエンド部３２に向かって複雑な形状の段差部形状の連結溝１１ｅが形成されている。
【００２８】
前記曲げ成形機Ｍは、図４に示すように、ローラユニット２０を有する。該ローラユニット２０には、１対の曲げローラ２１，２１と、１対のガイドローラ２２，２２及びこれらガイドローラ２２の間にて直交する方向（形状溝の深さ方向平面に直交する方向）の回転軸を有するワイヤ押さえローラ２３がそれぞれ回転自在にかつ各ローラの関係を上下方向及び３次的に傾斜方向に移動自在に支持されている。１対の曲げローラ２１，２１及びガイドローラ２２，２２の各左右ローラは、その各軸２１ａ，２２ａが前記マンドレルの１対のガイド溝１２ａ，１２ｂにそれぞれ嵌入してこれらガイド溝に沿って移動するよう案内されている。
【００２９】
前記マンドレル１０は、回転方向に適宜駆動されると共に、上記ローラユニット２０は、前記各ローラ２１，２２が上記ガイド溝１２ａ，１２ｂに沿って移動し得るように駆動される。なお、ローラユニット２０には、図示しないが、マグネットワイヤ３ａの供給装置が配設されることが好ましい。
【００３０】
前記１対の曲げローラ２１は、回転軸２１ａの外、小径部２１ｂ及び大径部２１ｃを有しており、１対の小径部２１ｂにて平角線からなるマグネットワイヤ３ａを挟持しつつ、その大径部２１ｃとの段差部にて該ワイヤの上面を押えて、前記マンドレルの巻き線形状溝１１に沿うようにワイヤ３ａを３次元的に屈曲し得る。前記１対のガイドローラ２２の間部分に支持されて、直交する回転軸を有する押えローラ２３は、上記曲げガイドローラ２１にて形状溝１１に沿うように曲げられたワイヤ３ａを、その上面から押し付けて該ワイヤを形状溝１１内に挿入する。なお、図３及び図４に示す、マンドレル１０の大径部１０ｂに形成される軸方向形状溝１１ｆは、マグネットワイヤ３ａを供給開始すると共に、後述するコイルをステータコアに押出し挿入するために必要となる溝である。
【００３１】
ついで、図４〜図１０に沿って、上記曲げ成形機Ｍを用いてマグネットワイヤ３ａを所定形状に曲げ成形して、コイルを成形する製造方法について説明する。
【００３２】
まず、ローラユニット２０等に保持されているマグネットワイヤ３ａを、図４に示すように、軸方向形状溝１１ｆから巻き線形状溝１１に合せて供給しつつ、マンドレル１０の回転を停止した状態で、ローラユニット２０が上記軸方向形状溝１１ｆ、傾斜溝１１ｃ及び直線溝１１ａに沿って相対的に移動する。ローラユニット２０は、その曲げローラ２１，２１及びガイドローラ２２，２２がその軸２１ａ，２２ａをそれぞれ左右のガイド溝１２ａ，１２ｂに案内され、かつ各軸がマンドレル１０の表面に所定角度になるように支持され、かつ両曲げローラ２１，２１がマグネットワイヤ３ａを挟持するように自転しつつ移動する。そして、ガイドローラ２２が上記曲げローラ２１に追従するように移動し、これらガイドローラ２２に支持されているワイヤ押えローラ２３が、形状溝１１上に位置するマグネットワイヤ３ａを上方から押付けて、形状溝１１（軸方向形状溝１１ｆ、傾斜溝１１ｃ及び直線溝１１ａ）内に挿入する。この際、ローラユニット２０は、マンドレル表面に沿って、かつガイドローラ２２の軸２２ａが上記表面に直交するように保持されて移動し、マンドレル１０の段差部１０ｃに位置する傾斜溝１１ｃに移動する際に、マグネットワイヤ３ａを径方向に曲げて、コイル３の他端側コイルエンド部３２の外径方向への曲げ傾斜部Ｇ（図２参照）を形成する。
【００３３】
そして、ローラユニット２０はマグネットワイヤ３ａを供給しつつ、直線溝１１ａに沿って移動して、ワイヤを該直線溝に挿入する。これにより、コイル３のスロット導体部３３（図２参照）が形成される。
【００３４】
ついで、図５に示すように、ローラユニット２０がマンドレル１０のアール面１０ｄ付近に至る。この状態で、先行する曲げローラ２１，２１は、アール面上のガイド溝１２ａ，１２ｂに位置すると共に、後続するガイドローラ２２及び押えローラ２３は、小径円筒部１０ａ上のガイド溝１２ａ，１２ｂにある関係上、曲げローラ２１の小径部２１ｂに挟持されかつその上面を大径部２１ｃとの段差部にて押えられているマグネットワイヤ３ａは内径方向に曲げられ、そしてローラユニット２０がマンドレル表面に沿って進行することにより、ワイヤ３ａは形状溝１１内に順次挿入される。これにより、コイル３の内径方向に屈曲する他端側コイルエンド部３２とスロットル導体部３３との接続部となるアール形状Ｈ（図２参照）が形成される。
【００３５】
更に、ローラユニット２０がワイヤ３ａを供給しつつ進行し、図６に示すように、後続するガイドローラ２２及び押えローラ２３もマンドレルのアール面１０ｄから一端面１０ｅに到達し、押えローラ２３によりマグネットワイヤ３ａが内径方向に屈曲する。そして、先径する曲げローラ２１がワイヤ３ａを周方向溝１１ｄに沿うように曲げる直前の状態になる。
【００３６】
本実施の形態では、マグネットワイヤ３ａを二巡するように曲げ成形するように構成されており、従って上記周方向溝１１ｄは、平角線からなるマグネットワイヤ３ａが径方向に２本並ぶように幅広に形成されており、また直線溝１１ａ、傾斜溝１１ｃ及び大径部の周方向溝１１ｂは、これら溝の深さ方向にワイヤが２本並ぶような深さになっている。そして、図６〜図８に詳示するように、一巡目のワイヤと二巡目のワイヤとが、直線溝１１ａの深さ方向と周方向溝１１ｄの幅方向とに偏向するため、一巡目と二巡目とで異なる屈曲部（図２のＸとＹ参照）を形成する段差形状の溝１１ｅとなっている。
【００３７】
ついで、図７に示すように、他端側コイルエンド部３２の周方向への曲げ加工が行われる。上述したように、周方向溝１１ｄが幅広になっているため、１対のローラ２１，２１，２２，２２でワイヤ３ａを挟持するには、左右ローラの両方をガイド溝１２ａ，１２ｂでガイドすることはできず、一方のガイド溝のみで上記１対のローラをガイドする。一巡目の作業の場合、ワイヤ３ａが外側を通るので、外側のガイド溝１２ｂのみにて両ローラ２１，２２をガイドする。このため、内側となる曲げローラ２１１及びガイドローラ２２１は、図６〜図１０に示すように、軸２１ａ，２２ａが上方に移動し、ガイド溝１２ａから外れる。
【００３８】
この状態で、ローラユニット２０が更に進行すると共に、図７に示すように、マンドレル１０が時計方向Ｔに回動する。これにより、供給上流側が曲げローラ２１，ガイドローラ２２で挟持され、かつ後流側が形状溝１１に挿入されているマグネットワイヤ３ａは、周方向に曲げられ、そして、押えローラ２３により周方向溝１１ｄにその外側壁ａに沿うように挿入される。更に、マンドレル１０の回転が進行して、図８に示すようにマグネットワイヤ３ａは内径側において周方向に延び、他端側コイルエンド部３２が成形される。
【００３９】
そして、図９に示すように、マグネットワイヤ３ａが周方向溝１１ｄの端に至ると、ローラユニット２０は外径方向に向うように偏向する。これにより、ガイド溝１２ｂに案内されている曲げローラ２１によりマグネットワイヤ３ａが外径方向に曲げられ、ワイヤが直線溝１１ａの延長線上になった処でマンドレル１０の回転は停止される。
【００４０】
ローラユニット２０は、図１０に示すように、ローラ２１２，２２２がガイド溝１２ｂに案内されて進行し、そして押えローラ２３がワイヤ３ａを段差溝１１ｅの凹み側に押込み、これにより他端側コイルエンド部３２の軸方向屈曲部Ｘを形成する。マグネットワイヤ３ａが段差溝１１ｅに挿入され、ローラ２１，２２が直線溝１１ａの延長上の溝（アール面１０ｄに配置）に至ると、内側のローラ２１１，２２２も順次内側のガイド溝１２ａに係合し、両ローラ２１，２２は、左右ガイド溝１２ａ，１２ｂに案内されてローラユニット２０はマンドレル表面に沿って移動する。
【００４１】
ローラユニット２０は、マグネットワイヤ３ａが、直線溝１１ａに押込まれるように進行して、隣接するスロット導体部３３が形成される。更に、ローラユニット２０は、傾斜溝１１ｃを経て、大径部１０ｂの周方向溝１１ｂ部分に至ると、ガイド溝１２ａ,１２ｂに案内されて、曲げローラ２１そしてガイドローラ２２と順次周方向に移動され、マグネットワイヤ３ａは押えローラ２３により周方向溝１１ｂに挿入されて、一端側コイルエンド部３１が成形される。これが、マンドレル１０に沿って１周分繰返されて、一巡目の４個の矩形波形状の環状のコイル３が成形される。
【００４２】
ついで、直線溝１１ａ、傾斜溝１１ｃ及び大径側の周方向溝１１ｂに既に挿入されたワイヤの上に、二巡目のワイヤが重ねられて、二巡目の連続するコイルが成形される。
【００４３】
マンドレル端面の周方向溝１１ｄにあっては、１対の曲げローラ２１及びガイドローラ２２の内の外側のローラ２１２，２２２がガイド溝１２ｂから外れるように回転軸２１ａ，２２ａが持ち上げられ、今度は、内側のローラ２１１，２２１の回転軸がガイド溝１２ａに案内されて１対のローラ２１，２２が案内される。従って、二巡目のマグネットワイヤ３ａは、既に施設された一巡目のワイヤの内側に、内側の壁ｂに沿って幅広の周方向溝１１ｄに押込められる。この際、段差溝１１ｅにあっては、二巡目のワイヤは、周方向溝１１ｄと面一側の部分ｃに置かれ、コイルエンド部３２の径方向屈曲部Ｙを形成し、一巡目のコイルと干渉することなく、二巡目の矩形波形状の環状のコイル３が形成される。
【００４４】
上記曲げ成形機Ｍでマグネットワイヤ（平角線）を曲げ成形された二巡からなるコイル３を２組重ね合せ、一端同士を接続することにより、図２に示すコイルを成形することができる。
【００４５】
本実施の形態にあっては、二巡からなるコイル３を成形したが、マンドレルの端面周方向溝１１ｄを幅広とせずに、一巡からなるコイルを成形し、これを異なるマンドレルで複数個成形して重ね合せ、端面同士を接続して適宜巻数のコイルを成形してもよい。また、各ローラ２１，２２を複数の偏芯軸等を用いて、ガイド溝に対する各ローラの位置を調節できるようにして、上記二巡のコイルを形成してもよく、更に、三巡、四巡等の多数の巻数のコイルを１個のマンドレルで成形してもよい。
【００４６】
なお、上記曲げ成形機Ｍは、マンドレル１０を回転駆動すると共に、ローラユニット２０を、ＸＹ駆動装置によりマンドレル表面に沿って移動するようにした自動機としてもよく、またマグネットワイヤの供給装置をローラユニットとは別個に設け、マンドレルを所定回動しつつ、ローラユニット２０を手動により移動する半自動または手動機としてもよい。
【００４７】
ついで、上述した曲げ成形機にコイル挿入機を付設したステータ製造装置Ｎ及び製造方法について、図１１〜図１３に沿って説明する。マンドレル１０の軸方向に延びる直線溝１１ａ、傾斜溝１１ｃ及び軸方向溝１１ｆは、マグネットワイヤ３ａの巻数分の深さより深くかつ軸方向に貫通する切込み溝１３になっている。また、マンドレル１０の大径部周方向溝１１ｂが位置する部分は、該周方向溝の段差部１０ｃ側の大径部分１０ｂ’がマンドレル本体に対し取外し自在となっている。
【００４８】
そして、上記切込み溝１３に払いプレート１５が軸方向移動自在に挿入されている。上記切込み溝１３に嵌合する払いプレート１５は、周方向に８本あり、その基端側にて押しカラー１６に固定されて、押しカラー１６及び該押しカラーを固定装着した押し作動部材１７を軸方向に作動することにより、全払いプレート１５は、一斉に軸方向に移動し得る。
【００４９】
払いプレート１５は、その先端側の径方向上面１５ａが直線溝１１ａ及び傾斜溝１１ｃの底面を構成し、かつその先端面１５ｂが段差溝１１ｅ及び小径側周方向溝１１ｄの一部を構成し、かつ傾斜溝１１ｃに対応する部分が膨径部１５ｃになっている。従って、図１１（ｂ）に示すように、マグネットワイヤ３ａは、払いプレート１５に乗っかった状態でマンドレル１０の形状溝１１に嵌入される。
【００５０】
ついで、上記ステータ製造装置Ｎを用いたステータの製造方法について説明する。マンドレル１０を用いてマグネットワイヤを曲げ成形してコイル３を形成する点は、先に説明した通りである（図１１（ｂ）及び図１２参照）。そして、所定形状のコイル３を成形した状態で、マンドレルの所定傾斜面の大径部分１０ｂ’をマンドレル本体から取外す。これにより、コイルをマンドレル１０の先端側に向って取外すことの支障となる部分はなくなる。
【００５１】
この状態で、ステータコア２をマンドレル１０と軸芯を一致させた状態で該マンドレルの先端側に揃えて配置し、押し作動部材１７を矢印Ａ方向に移動する。すると、図１１（ａ）及び図１３に示すように、押しカラー１６により８本の払いプレート１５が切込み溝１３を矢印Ａ方向に移動し、マンドレル１０のコイル形状溝１１に挿入されているコイル３は、これら払いプレート１５に乗せられた状態で、ステータコア２方向に移動し、該ステータコア２のスロット５内に挿入される。これにより、コイル３は、そのスロット導体部３３がスロット５内に挿入され、内径側にて径方向に並んで配置される他端側コイルエンド部３２がコアの図中左側に位置し、かつ外径側にて軸方向に並んで配置される一端側コイルエンド部３１がコアの図中右側に位置して、ステータコア２に装着される。
【００５２】
実施の形態のように、２巻分のコイル（３Ｕ１，３Ｕ２）の場合、上記ステータコアへのコイルの装着作業が２回行われ、マグネットワイヤ３ａの端面同士を接続し、更に３相Ｕ，Ｖ，Ｗの各コイルに対して同様の曲げ成形並びにステータコアへの装着作業が行われて、図１に示すようなステータ１が製造される。
【００５３】
なお、上述したように、コイルのステータコアへの装着作業をマンドレル１０からのコイルの取出し作業と同時に行わず、単にコイルをマンドレルから取外し、その後の別作業でコイルをステータコアに装着してもよい。この場合も、コイルの取外しのため、マンドレル１０の一部大径部１０ｂ’の取外し作業は必要である。また、該一部大径部をコレットチャックのように、内径側に沈み込むように構成してもよい。また、マンドレルの形状溝は、上述した実施の形態に限らず、例えば大径部（１０ａ）の周方向溝（１１ｂ）を、端面（１０ｅ）の周方向溝のように、幅広に形成して、一端側コイルエンド部（３１）をマグネットワイヤが軸方向に複数本並ぶようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１        ステータ
２      ステータコア
３      コイル
３ａ    マグネットワイヤ（平角線）
５      スロット
１０      マンドレル
１０ａ    小径部
１０ｂ    大径部
１０ｃ    段差部
１０ｄ    アール面
１０ｅ    端面
１１      （形状）溝
１１ａ    直線溝
１１ｂ    （大径側）の周方向溝
１１ｃ    連結溝（傾斜溝）
１１ｄ    （端面の）周方向溝
１１ｅ    連結溝（段差溝）
１２ａ，１２ｂ    ガイド溝
２０      ローラユニット
２１      曲げローラ
２２      ガイドローラ
２３      押えローラ
３１      一端側コイルエンド部
３２      他端側コイルエンド部
３３      スロット導体部
Ｍ      コイルの製造装置（曲げ成形機）
Ｎ      ステータの製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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