(57)【要約】【課題】ティースの基端側部分における周方向の幅を大きくしても、ティースに最後に配置される最終コイルの配置を円滑にすることができる回転電機用のステータの製造方法を提供すること。【解決手段】最後にティース２１に配置する最終コイル３Ｃを、次のようにして配置する。最終コイル３Ｃを菱形状に変形させ、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を一方側スロット２２Ａへ挿入する。一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を一方側スロット２２Ａにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入する。最終コイル３Ｃの変形を元に戻して、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１を他方側スロット２２Ｂにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入する。一方側導体部分３２Ａ及び他方側導体部分３２Ｂを、それぞれ一方側スロット２２Ａ及び他方側スロット２２Ｂへ同時に挿入する。【選択図】図１
2014230293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアにコイルを配置して、回転電機用のステータを製造する方法であって、
上記ステータコアにおいて、円環状のヨーク部の内周側に放射状に形成された複数のティースは、先端側部分に形成されて周方向の幅が一定である先端平行側面と、該先端平行側面に繋がって形成されて外周側へ行くに連れて周方向の幅が大きくなる中間傾斜側面と、該中間傾斜側面から繋がった基端側部分に形成されて周方向の幅が一定である基端平行側面とを有しており、
上記ステータコアにおける上記ティースに対して最終コイルを配置するに当たり、
該最終コイルを菱形状に変形させて、該最終コイルの周方向一方側に位置する一方側導体部分の外周側端部と、該最終コイルの周方向他方側に位置する他方側導体部分の内周側端部とに鋭角状の角部を形成し、該一方側導体部分の外周側端部を、上記ティースに対する周方向一方側に位置する一方側スロットの開口部へ挿入する第１挿入工程と、
上記最終コイルの変形状態を維持して、上記一方側導体部分の外周側端部を上記一方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入するとともに、上記他方側導体部分の外周側端部を上記ティースに対する周方向他方側に位置する他方側スロットの開口部へ挿入する第２挿入工程と、
上記一方側導体部分の外周側端部を起点に上記最終コイルの変形を元に戻して、上記他方側導体部分の外周側端部を上記他方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入する第３挿入工程と、
上記最終コイルを上記ティースに対して正対させ、上記一方側導体部分及び上記他方側導体部分を、それぞれ上記一方側スロット及び上記他方側スロットへ同時に挿入する第４挿入工程と、を行うことを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機用のステータの製造方法において、上記最終コイルは、上記先端平行側面、上記中間傾斜側面及び上記基端平行側面による上記ティースの側面形状に沿って、平角線を内外周に複数層に巻回して形成されていることを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機用のステータの製造方法において、上記最終コイルは、上記ステータコアの上記ティースに最初に装着しておいた、絶縁樹脂からなるインシュレータに対して配置することを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機用のステータの製造方法において、上記最終コイルを把持して上記ティースに対する内周側に対向して配置される可動治具部と、該可動治具部が移動可能に配設されたベース治具部とを有する組付治具を用い、
上記第１〜第４挿入工程においては、上記ベース治具部に設けられたガイドレールに沿って、上記可動治具部に設けられたローラを移動させることにより、該可動治具部に把持した上記最終コイルを上記ティースへ配置することを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアにコイルを配置して、回転電機用のステータを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機用のステータを製造する方法としては、一体形状のステータコアにコイルを配置する方法、ステータコアを分割して形成した分割コアにコイルを配置し、このコイルが配置された分割コアを互いに連結する方法等がある。また、コイルは、複数本の細径のマグネットワイヤをまとめて巻回して形成する場合と、１本の平角線を巻回して形成する場合とがある。
例えば、特許文献１においては、固定子コアにおける複数のティースに、矩形断面の平角導体を曲げ加工して形成された複数の台形コイルを挿入するモータ固定子の製造装置が開示されている。この製造装置は、台形コイルを斜め変形状態に規制するコイル形状規制部材を有している。そして、コイル形状規制部材によって巻きひねりを防止した状態で、台形コイルをティースに挿入している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５７４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の製造装置においては、台形コイルをティースにおける正規位置に挿入するまで、コイル形状規制部材によって、常に台形コイルを斜め変形状態に規制している。そのため、ティースの基端側部分における周方向の幅を大きくしたい場合には、特許文献１によってはティースに台形コイルを挿入することが困難になる。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ティースの基端側部分における周方向の幅を大きくしても、ティースに最後に配置される最終コイルの配置を円滑にすることができる回転電機用のステータの製造方法を提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、ステータコアにコイルを配置して、回転電機用のステータを製造する方法であって、
上記ステータコアにおいて、円環状のヨーク部の内周側に放射状に形成された複数のティースは、先端側部分に形成されて周方向の幅が一定である先端平行側面と、該先端平行側面に繋がって形成されて外周側へ行くに連れて周方向の幅が大きくなる中間傾斜側面と、該中間傾斜側面から繋がった基端側部分に形成されて周方向の幅が一定である基端平行側面とを有しており、
上記ステータコアにおける上記ティースに対して最終コイルを配置するに当たり、
該最終コイルを菱形状に変形させて、該最終コイルの周方向一方側に位置する一方側導体部分の外周側端部と、該最終コイルの周方向他方側に位置する他方側導体部分の内周側端部とに鋭角状の角部を形成し、該一方側導体部分の外周側端部を、上記ティースに対する周方向一方側に位置する一方側スロットの開口部へ挿入する第１挿入工程と、
上記最終コイルの変形状態を維持して、上記一方側導体部分の外周側端部を上記一方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入するとともに、上記他方側導体部分の外周側端部を上記ティースに対する周方向他方側に位置する他方側スロットの開口部へ挿入する第２挿入工程と、
上記一方側導体部分の外周側端部を起点に上記最終コイルの変形を元に戻して、上記他方側導体部分の外周側端部を上記他方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入する第３挿入工程と、
上記最終コイルを上記ティースに対して正対させ、上記一方側導体部分及び上記他方側導体部分を、それぞれ上記一方側スロット及び上記他方側スロットへ同時に挿入する第４挿入工程と、を行うことを特徴とする回転電機用のステータの製造方法にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００７】
上記回転電機用のステータの製造方法においては、先端平行側面、中間傾斜側面及び基端平行側面を有するティースに、最後に配置される最終コイルの配置の仕方に工夫をしている。
最終コイルをティースに配置するに当たっては、まず、第１挿入工程として、最終コイルを菱形状に変形させて、最終コイルの周方向一方側に位置する一方側導体部分の外周側端部と、最終コイルの周方向他方側に位置する他方側導体部分の内周側端部とに鋭角状の角部を形成する。このとき、一方側導体部分の内周側端部と、他方側導体部分の外周側端部とには鈍角状の角部が形成される。ここで、最終コイルを変形させる量は、一方側導体部分を一方側スロットに挿入することができる量とする。そして、一方側導体部分の外周側端部を、ティースに対する周方向一方側に位置する一方側スロットの開口部へ挿入する。
【０００８】
次いで、第２挿入工程として、最終コイルの変形状態を維持して、一方側導体部分の外周側端部を一方側スロットにおける中間傾斜側面と基端平行側面との境界位置まで挿入する。また、他方側導体部分の外周側端部をティースに対する周方向他方側に位置する他方側スロットの開口部へ挿入する。第２挿入工程においては、最終コイルを変形させた状態でティースに配置することにより、最終コイルの一方側導体部分が、ティース又は１つ前にティースに配置されたコイルに干渉しないようにすることができる。
【０００９】
次いで、第３挿入工程として、一方側導体部分の外周側端部を起点に最終コイルの変形状態を、元の変形がない初期状態に戻す。このとき、他方側導体部分の外周側端部が、他方側スロットにおける中間傾斜側面と基端平行側面との境界位置まで挿入される。第３挿入工程においては、最終コイルの変形を戻しながらティースに配置することにより、最終コイルの他方側導体部分が、ティースに最初に配置されたコイルに干渉しないようにすることができる。
【００１０】
そして、第４挿入工程として、最終コイルがティースに対して正対した後、一方側導体部分及び他方側導体部分を、径方向外方へ移動させて、それぞれ一方側スロット及び他方側スロットへ同時に挿入する。
こうして、ティースの基端側部分に、周方向の幅が大きい基端平行側面が形成されている場合であっても、第１〜第４挿入工程を行うことによって最終コイルをティースに、干渉を避けて容易に配置することができる。
【００１１】
ティースに先端平行側面を形成することにより、コイルに通電を行う際にティースを通過する磁束が、ティースの先端部において飽和しにくくすることができる。また、ティースに基端平行側面を形成することにより、ティースの基端側部分における周方向の幅を大きくして、磁束をより多く通過させることができる。そして、上記ティース形状を有するステータコアを用いることにより、回転電機の性能を向上させることができる。
それ故、上記回転電機用のステータの製造方法によれば、ティースの基端側部分における周方向の幅を大きくしても、ティースに最後に配置される最終コイルの配置を円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例にかかる、第１挿入工程において最終コイルをティースに配置する状態を示す説明図。
【図２】実施例にかかる、第２挿入工程において最終コイルをティースに配置する状態を示す説明図。
【図３】実施例にかかる、第３挿入工程において最終コイルをティースに配置する状態を示す説明図。
【図４】実施例にかかる、第３挿入工程において最終コイルをティースに配置する状態を示す説明図。
【図５】実施例にかかる、第４挿入工程において最終コイルをティースに配置した状態を示す説明図。
【図６】実施例にかかる、１番目のコイルをティースに配置した状態を示す説明図。
【図７】実施例にかかる、ステータを示す説明図。
【図８】実施例にかかる、組付治具の動作を概念的に示す説明図。
【図９】実施例にかかる、組付治具の可動治具部における把持部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述した回転電機用のステータの製造方法における好ましい実施の形態につき説明する。
上記回転電機用のステータの製造方法において、上記一方側導体部分の外周側端部及び上記他方側導体部分の外周側端部とは、上記ステータコアのティースの外周側に配置された際のヨーク側の端部のことをいう。
上記ステータコアに対して上記最終コイルよりも先にティースに配置されるコイルは、ステータコアのティースの１つずつに周方向に回って順番に配置することができる。
【００１４】
また、上記回転電機用のステータの製造方法においては、上記最終コイルは、上記先端平行側面、上記中間傾斜側面及び上記基端平行側面による上記ティースの側面形状に沿って、平角線を内外周に複数層に巻回して形成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、平角線を用いることによって、ステータコアのスロットにおけるコイルの占積率を高めることができる。
【００１５】
また、上記最終コイルは、上記ステータコアの上記ティースに最初に装着しておいた、絶縁樹脂からなるインシュレータに対して配置してもよい（請求項３）。
この場合には、インシュレータから分離された最終コイルを容易に変形させることができる。
【００１６】
また、上記最終コイルを把持して上記ティースに対する内周側に対向して配置される可動治具部と、該可動治具部が移動可能に配設されたベース治具部とを有する組付治具を用い、上記第１〜第４挿入工程においては、上記ベース治具部に設けられたガイドレールに沿って、上記可動治具部に設けられたローラを移動させることにより、該可動治具部に把持した上記最終コイルを上記ティースへ配置してもよい（請求項４）。
この場合には、可動治具部及びベース治具部を有する組付治具を用いることにより、ティースに対する最終コイルの配置を一層容易に行うことができる。また、ガイドレールに沿ってローラを移動させることにより、最終コイルを配置する経路を適切に形成することができる。
【実施例】
【００１７】
以下に、回転電機用のステータの製造方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の回転電機用のステータ１の製造方法においては、図７に示すごとく、ステータコア２にコイル３を配置してステータ１を製造する。
図１に示すごとく、ステータコア２において、円環状のヨーク部２３の内周側に放射状に形成された複数のティース２１は、先端側部分に形成されて周方向の幅が一定である先端平行側面２１１と、先端平行側面２１１に繋がって形成されて外周側へ行くに連れて周方向の幅が大きくなる中間傾斜側面２１２と、中間傾斜側面２１２から繋がった基端側部分に形成されて周方向の幅が一定である基端平行側面２１３とを有している。
【００１８】
そして、以下の第１〜第４挿入工程を行って、最後にティース２１に配置する最終コイル３Ｃをティース２１に配置する。
図１に示すごとく、第１挿入工程においては、最終コイル３Ｃを菱形状に変形させて、最終コイル３Ｃの周方向一方側Ｃ１に位置する一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１と、最終コイル３Ｃの周方向他方側Ｃ２に位置する他方側導体部分３２Ｂの内周側端部３２３とに鋭角状の角部を形成し、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を、ティース２１に対する周方向一方側Ｃ１に位置する一方側スロット２２Ａの開口部へ挿入する。
【００１９】
次いで、図２に示すごとく、第２挿入工程においては、最終コイル３Ｃの変形状態を維持して、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を一方側スロット２２Ａにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入するとともに、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１をティース２１に対する周方向他方側Ｃ２に位置する他方側スロット２２Ｂの開口部へ挿入する。次いで、図３、図４に示すごとく、第３挿入工程においては、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を起点に最終コイル３Ｃの変形を元に戻して、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１を他方側スロット２２Ｂにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入する。その後、図５に示すごとく、第４挿入工程においては、最終コイル３Ｃをティース２１に対して正対させ、一方側導体部分３２Ａ及び他方側導体部分３２Ｂを、それぞれ一方側スロット２２Ａ及び他方側スロット２２Ｂへ同時に挿入する。
【００２０】
以下に、本例の回転電機用のステータ１の製造方法につき、図１〜図９を参照して詳説する。
図７に示すごとく、本例のステータ１は、３相回転電機に用いられるものであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを、ステータコア２における複数のティース２１に同じ配置順序で複数回繰り返し配置して形成されている。
各相のコイル３は、平角線３０１を複数回巻回して形成されたコイル本体３１と、コイル本体３１の一端においてステータコア２の軸方向一方側Ｌ１に引き出された一端部３３Ａと、コイル本体３１の他端においてステータコア２の軸方向一方側Ｌ１に引き出された他端部３３Ｂとを有している。各相のコイル３における一端部３３Ａは、同相のコイル３における他端部３３Ｂに合わさるよう、他相のコイル３のコイル本体３１に対する軸方向Ｌの外方を跨ぐ状態でステータコア２の軸方向Ｌに対して直交する方向に引き出されている。
【００２１】
各相の回転配置コイル３Ｂの一端部３３Ａは、渡り線としてコイル３から隣接するコイル３へ渡される部分の中間位置３３１が、外周側に屈曲している。これにより、回転配置コイル３Ｂを回転させながらティース２１に配置する際に、回転配置コイル３Ｂの一端部３３Ａが、これに隣接するコイル３の他端部３３Ｂに干渉しないようにしている。
【００２２】
各相のコイル３は、一端部３３Ａと他端部３３Ｂとによって互いに接合され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の連コイルをそれぞれ形成している。また、各相の連コイルはスター結線されており、各相の連コイルにおける一端部３３Ａには、各相のコイル３の一端部３３Ａが互いに接合された中性点３４が形成され、各相の連コイル３における他端部３３Ｂには、外部に接続されるリード部３５が形成されている。
【００２３】
各相のコイル３を形成する平角線３０１は、略矩形状の断面形状を有しており、銅材料等からなる導体層の外周を、樹脂材料等からなる被覆層によって被覆して形成されている。なお、平角線３０１の断面形状は、互いに平行な平坦面を有する扁平形状とすることもできる。
本例の各相のコイル３は、平角線３０１を複数回巻回して形成されたコイル本体３１から、一端部３３Ａ及び他端部３３Ｂを引き出して形成された集中巻コイルである。各相のコイル３は、ティース２１の周方向両側に位置するスロット２２Ａ，２２Ｂに配置されるように、ティース２１の外周に１つずつ単独で装着される。
【００２４】
図１に示すごとく、各相のコイル３のコイル本体３１は、先端平行側面２１１、中間傾斜側面２１２及び基端平行側面２１３によるティース２１の側面形状に沿って、外周側に行くに連れて拡径する四角環形状に形成されている。各相のコイル３のコイル本体３１は、先端平行側面２１１に対向する部分と基端平行側面２１３に対向する部分とが直方形状に平角線３０１を巻回して形成されており、中間傾斜側面２１２に対向する部分が台形状に平角線３０１を巻回して形成されている。各相のコイル３におけるコイル本体３１は、平角線３０１が内外周に２層に重なる状態で巻回されて形成されている。
各相のコイル３は、ステータコア２との絶縁を行う樹脂であるインシュレータ４の外周に配置される。インシュレータ４は、その外周にコイル本体３１を保持し、ティース２１に対して装着される。
【００２５】
図８、図９に示すごとく、本例の製造方法においては、最終コイル３Ｃを把持してティース２１に対する内周側に対向して配置される可動治具部５２と、可動治具部５２が移動可能に配設されたベース治具部５１とを有する組付治具５を用いる。可動治具部５２は、中間コイル３Ｂにおける上下の導体部分３２Ｃを支持する把持部５２１を有しており、回動軸部５２２によってベース治具部５１に対して回動可能であるとともに、リニヤガイドによってベース治具部５１に対してスライド可能である。
また、ベース治具部５１には、ステータコア２のティース２１に配置する際の中間コイル３Ｂの移動経路Ｘを形成するための２本のガイドレール（ガイド溝）５１１が設けられている。また、可動治具部５２には、２本のガイドレール５１１に配置される２つのローラ５２３が設けられている。
【００２６】
そして、製造方法における第１〜第４挿入工程においては、可動治具部５２をリニヤガイドによってスライドさせる際に、可動治具部５２が回動軸部５２２を中心に回動しながら、２つのローラ５２３が２本のガイドレール５１１に沿って移動することにより、可動治具部５２の把持部５２１を中間コイル３Ｂの移動経路Ｘに沿って移動させることができる。そして、第１〜第４挿入工程を行って、中間コイル３Ｂをティース２１へ配置することができる。
【００２７】
また、従来の組付治具においては、集中巻されたコイルをティースに対して傾斜して対向させた後、２軸の移動部の位置制御を行って、コイルをティースに配置していた。そのため、組付治具を用いてコイルの組付を繰り返し行う際に、組付治具によるコイルの組付位置が変化してしまったとき、２軸の移動部の位置制御のプログラム等を、組付位置が変化するごとに修正する必要が生じていた。
【００２８】
これに対し、本例の組付治具５においては、ガイドレール５１１が設けられたベース治具部５１は、ベース治具部５１を取り付ける取付部に対して位置の調整ができるようにしておくことができる。例えば、取付部に形成されたネジ穴に対して、ベース治具部５１に形成された貫通孔に挿通するネジを締め付ける構造において、貫通孔とネジとの間に形成されるクリアランスを、ガイドレール５１とローラ５２３との間に形成されるクリアランスよりも大きくしておくことができる。これにより、コイル３の組付位置が変化してしまったときでも、取付部に対するベース治具部５１の位置を調整することにより、組付位置の修正を容易に行うことができる。
【００２９】
次に、３相のコイル３をステータコア２のティース２１に配置する方法及び本例の作用効果につき説明する。
本例においては、まず、ステータコア２のティース２１に最後に配置される最終コイル３Ｃを保持するためのインシュレータ４を、ティース２１に装着しておく（図６参照）。そして、インシュレータ４の外周に保持された３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを、ステータコア２のティース２１の１つずつに周方向（配置方向）Ｄに回って順番に配置する（図７参照）。なお、３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを１つずつ順番に配置する周方向Ｄは、周方向他方側Ｃ２と同じである。
【００３０】
図６に示すごとく、ステータコア２のティース２１に最初に配置される１番目コイル３Ａは、隣接する他相のコイル３に干渉することがない。そのため、ステータコア２におけるティース２１の内周側に正対させ、径方向に対して平行な状態で外周側に移動させて、ティース２１に装着することができる。ただし、本例においては、使用する組付治具５の簡略化の観点より、本例の１番目コイル３Ａは、後述する中間コイル３Ｂと同様に、第１〜第４挿入工程を行ってティース２１に配置する。
本例においては、ステータコア２のティース２１に最初と最後に配置されるコイル３Ａ，３Ｃ、及びティース２１に２番目に配置される中間コイル３Ｂは、中性点３４を形成するためのものである。
【００３１】
次いで、ステータコア２のティース２１に対して２番目以降に配置される中間コイル３Ｂについては、ティース２１に対して傾斜して対向させ、この傾斜角度を戻しながら、ティース２１に正対させて配置する（図１参照）。この中間コイル３Ｂは、インシュレータ４の外周に巻回した状態でティース２１に配置する。
【００３２】
次いで、ステータコア２のティース２１に対して最終コイル３Ｃを配置するに当たっては、以下の第１〜第４挿入工程を行う。図１〜図５においては、ティース２１に配置される際の最終コイル３Ｃの移動経路Ｘを、最終コイル３Ｃの外周側中心部３２２を基準にして示す。
まず、図１に示すごとく、第１挿入工程として、最終コイル３Ｃを菱形状に変形させて、最終コイル３Ｃの周方向一方側Ｃ１に位置する一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１と、最終コイル３Ｃの周方向他方側Ｃ２に位置する他方側導体部分３２Ｂの内周側端部３２３とに鋭角状の角部を形成する。このとき、一方側導体部分３２Ａの内周側端部３２３と、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１とには鈍角状の角部が形成される。ここで、最終コイル３Ｃを変形させる量は、一方側導体部分３２Ａを一方側スロット２２Ａに挿入することができる量とする。そして、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を、ティース２１に対する周方向一方側Ｃ１に位置する一方側スロット２２Ａの開口部へ挿入する。
【００３３】
次いで、図２に示すごとく、第２挿入工程として、最終コイル３Ｃの変形状態を維持して、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を一方側スロット２２Ａにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入する。また、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１をティース２１に対する周方向他方側Ｃ２に位置する他方側スロット２２Ｂの開口部へ挿入する。第２挿入工程においては、最終コイル３Ｃを変形させた状態でティース２１に配置することにより、最終コイル３Ｃの一方側導体部分３２Ａが、ティース２１又は１つ前にティース２１に配置されたコイルに干渉しないようにすることができる。
【００３４】
次いで、図３、図４に示すごとく、第３挿入工程として、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を起点に最終コイル３Ｃの変形状態を、元の変形がない初期状態に戻す。このとき、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１が、他方側スロット２２Ｂにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入される。第３挿入工程においては、最終コイル３Ｃの変形を戻しながらティース２１に配置することにより、最終コイル３Ｃの他方側導体部分３２Ｂが、ティース２１に最初に配置されたコイルに干渉しないようにすることができる。
【００３５】
そして、図５に示すごとく、第４挿入工程として、最終コイル３Ｃがティース２１に対して正対した後、一方側導体部分３２Ａ及び他方側導体部分３２Ｂを、径方向外方へ移動させて、それぞれ一方側スロット２２Ａ及び他方側スロット２２Ｂへ同時に挿入する。
こうして、全ての３相のコイル３Ａ，３Ｂ，３Ｃをステータコア２のティース２１に対して配置する。
また、図７に示すごとく、ステータコア２においては、互いに合わさった、同相の各コイル３の一端部３３Ａと他端部３３Ｂ、中性点３４を形成する各一端部３３Ａ、リード部３５を形成する各他端部３３Ｂについて、溶接を行って接合することができる。
【００３６】
このように、ティース２１の基端側部分に、周方向の幅が大きい基端平行側面２１３が形成されている場合であっても、第１〜第４挿入工程を行うことによって最終コイル３Ｃをティース２１に、干渉を避けて容易に配置することができる。
また、ティース２１に先端平行側面２１１を形成することにより、コイルに通電を行う際にティース２１を通過する磁束が、ティース２１の先端部において飽和しにくくすることができる。また、ティース２１に基端平行側面２１３を形成することにより、ティース２１の基端側部分における周方向の幅を大きくして、磁束をより多く通過させることができる。そして、上記ティース２１形状を有するステータコア２を用いることにより、回転電機の性能を向上させることができる。
【００３７】
それ故、本例の回転電機用のステータ１の製造方法によれば、ティース２１の基端側部分における周方向の幅を大きくしても、ティース２１に最後に配置される最終コイル３Ｃの配置を円滑にすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  回転電機用のステータ
２  ステータコア
２１  ティース
２２Ａ  一方側スロット
２２Ｂ  他方側スロット
２１１  先端平行側面
２１２  中間傾斜側面
２１３  基端平行側面
２３  ヨーク部
３  コイル
３Ｃ  最終コイル
３０１  平角線
３２Ａ  一方側導体部分
３２Ｂ  他方側導体部分
３２１  外周側端部
４  インシュレータ
５  組付治具
５１  ベース治具部
５１１  ガイドレール
５２  可動治具部
５２３  ローラ
【図１】
2014230293.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年5月12日(2014.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアにコイルを配置して、回転電機用のステータを製造する方法であって、
上記ステータコアにおいて、円環状のヨーク部の内周側に放射状に形成された複数のティースは、先端側部分に形成されて周方向の幅が一定である先端平行側面と、該先端平行側面に繋がって形成されて外周側へ行くに連れて周方向の幅が大きくなる中間傾斜側面と、該中間傾斜側面から繋がった基端側部分に形成されて周方向の幅が一定である基端平行側面とを有しており、
上記ステータコアにおける上記ティースに対して最終コイルを配置するに当たり、
該最終コイルを変形させて、該最終コイルの周方向一方側に位置する一方側導体部分の外周側端部と、該最終コイルの周方向他方側に位置する他方側導体部分の内周側端部とに鋭角状の角部を形成し、該一方側導体部分の外周側端部を、上記ティースに対する周方向一方側に位置する一方側スロットの開口部へ挿入する第１挿入工程と、
上記最終コイルの変形状態を維持して、上記一方側導体部分の外周側端部を上記一方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入するとともに、上記他方側導体部分の外周側端部を上記ティースに対する周方向他方側に位置する他方側スロットの開口部へ挿入する第２挿入工程と、
上記一方側導体部分の外周側端部を起点に上記最終コイルの変形を元に戻して、上記他方側導体部分の外周側端部を上記他方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入する第３挿入工程と、
上記最終コイルを上記ティースに対して対向させ、上記一方側導体部分及び上記他方側導体部分を、それぞれ上記一方側スロット及び上記他方側スロットへ同時に挿入する第４挿入工程と、を行うことを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機用のステータの製造方法において、上記最終コイルは、上記先端平行側面、上記中間傾斜側面及び上記基端平行側面による上記ティースの側面形状に沿って、平角線を内外周に複数層に巻回して形成されていることを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機用のステータの製造方法において、上記最終コイルは、上記ステータコアの上記ティースに最初に装着しておいた、絶縁樹脂からなるインシュレータに対して配置することを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機用のステータの製造方法において、上記最終コイルを把持して上記ティースに対する内周側に対向して配置される可動治具部と、該可動治具部が移動可能に配設されたベース治具部とを有する組付治具を用い、
上記第１〜第４挿入工程においては、上記ベース治具部に設けられたガイドレールに沿って、上記可動治具部に設けられたローラを移動させることにより、該可動治具部に把持した上記最終コイルを上記ティースへ配置することを特徴とする回転電機用のステータの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様は、ステータコアにコイルを配置して、回転電機用のステータを製造する方法であって、
上記ステータコアにおいて、円環状のヨーク部の内周側に放射状に形成された複数のティースは、先端側部分に形成されて周方向の幅が一定である先端平行側面と、該先端平行側面に繋がって形成されて外周側へ行くに連れて周方向の幅が大きくなる中間傾斜側面と、該中間傾斜側面から繋がった基端側部分に形成されて周方向の幅が一定である基端平行側面とを有しており、
上記ステータコアにおける上記ティースに対して最終コイルを配置するに当たり、
該最終コイルを変形させて、該最終コイルの周方向一方側に位置する一方側導体部分の外周側端部と、該最終コイルの周方向他方側に位置する他方側導体部分の内周側端部とに鋭角状の角部を形成し、該一方側導体部分の外周側端部を、上記ティースに対する周方向一方側に位置する一方側スロットの開口部へ挿入する第１挿入工程と、
上記最終コイルの変形状態を維持して、上記一方側導体部分の外周側端部を上記一方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入するとともに、上記他方側導体部分の外周側端部を上記ティースに対する周方向他方側に位置する他方側スロットの開口部へ挿入する第２挿入工程と、
上記一方側導体部分の外周側端部を起点に上記最終コイルの変形を元に戻して、上記他方側導体部分の外周側端部を上記他方側スロットにおける上記中間傾斜側面と上記基端平行側面との境界位置まで挿入する第３挿入工程と、
上記最終コイルを上記ティースに対して対向させ、上記一方側導体部分及び上記他方側導体部分を、それぞれ上記一方側スロット及び上記他方側スロットへ同時に挿入する第４挿入工程と、を行うことを特徴とする回転電機用のステータの製造方法にある（請求項１）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記回転電機用のステータの製造方法においては、先端平行側面、中間傾斜側面及び基端平行側面を有するティースに、最後に配置される最終コイルの配置の仕方に工夫をしている。
最終コイルをティースに配置するに当たっては、まず、第１挿入工程として、最終コイルを変形させて、最終コイルの周方向一方側に位置する一方側導体部分の外周側端部と、最終コイルの周方向他方側に位置する他方側導体部分の内周側端部とに鋭角状の角部を形成する。このとき、一方側導体部分の内周側端部と、他方側導体部分の外周側端部とには鈍角状の角部が形成される。ここで、最終コイルを変形させる量は、一方側導体部分を一方側スロットに挿入することができる量とする。そして、一方側導体部分の外周側端部を、ティースに対する周方向一方側に位置する一方側スロットの開口部へ挿入する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そして、第４挿入工程として、最終コイルがティースに対して対向した後、一方側導体部分及び他方側導体部分を、径方向外方へ移動させて、それぞれ一方側スロット及び他方側スロットへ同時に挿入する。
こうして、ティースの基端側部分に、周方向の幅が大きい基端平行側面が形成されている場合であっても、第１〜第４挿入工程を行うことによって最終コイルをティースに、干渉を避けて容易に配置することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
次いで、図２に示すごとく、第２挿入工程においては、最終コイル３Ｃの変形状態を維持して、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を一方側スロット２２Ａにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入するとともに、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１をティース２１に対する周方向他方側Ｃ２に位置する他方側スロット２２Ｂの開口部へ挿入する。次いで、図３、図４に示すごとく、第３挿入工程においては、一方側導体部分３２Ａの外周側端部３２１を起点に最終コイル３Ｃの変形を元に戻して、他方側導体部分３２Ｂの外周側端部３２１を他方側スロット２２Ｂにおける中間傾斜側面２１２と基端平行側面２１３との境界位置まで挿入する。その後、図５に示すごとく、第４挿入工程においては、最終コイル３Ｃをティース２１に対して正対させ、一方側導体部分３２Ａ及び他方側導体部分３２Ｂを、それぞれ一方側スロット２２Ａ及び他方側スロット２２Ｂへ同時に挿入する。なお、「正対」とは、正面から対向することを示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図１に示すごとく、各相のコイル３のコイル本体３１は、先端平行側面２１１、中間傾斜側面２１２及び基端平行側面２１３によるティース２１の側面形状に沿って、外周側に行くに連れて拡径する四角環形状に形成されている。各相のコイル３のコイル本体３１は、先端平行側面２１１に対向する部分と基端平行側面２１３に対向する部分とが直方形状に平角線３０１を巻回して形成されており、中間傾斜側面２１２に対向する部分が台形状に平角線３０１を巻回して形成されている。各相のコイル３におけるコイル本体３１は、平角線３０１が内外周に２層に重なる状態で巻回されて形成されている。なお、最終コイル３Ｃのコイル本体３１が外周側に行くに連れて拡径する形状を有していることにより、第１挿入工程において変形される最終コイル３Ｃは、厳密には菱形状に近い形状に変形される。
各相のコイル３は、ステータコア２との絶縁を行う樹脂であるインシュレータ４の外周に配置される。インシュレータ４は、その外周にコイル本体３１を保持し、ティース２１に対して装着される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2014230293.tif 000018
【図８】
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【図９】
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