(57)【要約】【課題】回転電機の製造作業性を向上することにある。【解決手段】回転電機のステータに形成されたスロットにはコイルが挿入される。コイルは、コイル本体部とエンド部とを有しており巻枠治具に巻き付けられて成形される。巻枠治具１１には複数列に素線１０が重ねられた状態となって巻き付けられる。巻枠治具１１により重ねられた状態となって成形されたコイルは、コイル挿入治具に設けられたブレードに挟持されてコイル挿入治具に受け渡される。コイル挿入治具に受け渡されたコイルは、ブレードをステータの内周面内に挿入させた状態のもとで、コイル挿入治具によりコイル本体部がスロット内に挿入される。巻枠治具１１には複数列の素線１０が重ねられた状態となってコイルが成形されるので、巻枠治具１１の長さ寸法を短くすることができる。【選択図】図７
2011130570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に開口する開口部から径方向に延びる複数のスロットが形成され、それぞれの前記スロット内にコイルが装着された円筒形状のステータを備える回転電機の製造方法であって、
巻枠治具に素線を複数列に重ねて巻き付けてそれぞれ前記スロット内に挿入される２つのコイル本体部と、それぞれ前記ステータの端面側に配置される２つのエンド部とを有し重合されたコイルを成形する巻線工程と、
コイル挿入治具に設けられたブレードに前記一方のエンド部を挟持させて前記コイル挿入治具に、重合された前記コイルを前記巻枠治具から受け渡すコイルセット工程と、
前記ブレードを前記ステータの内周面内に挿入させた状態のもとで、重合して形成された前記コイルの前記コイル本体部を前記スロット内に挿入するコイル挿入工程とを有することを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機の製造方法において、前記巻枠治具に相互に巻径が相違し相互に渡り線を介して連なりそれぞれ重合された複数のコイルを連続的に巻き付けて成形し、一度の前記コイル挿入工程により相互に巻径が相違する複数の前記コイルの前記コイル本体部を相互に相違した前記スロット内に挿入することを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の回転電機の製造方法において、前記巻枠治具に相互に巻径を相違させて軸方向に段差を隔てて形成された大小２つのコイル巻部のうち一方のコイル巻部に第１列目のコイルを巻き付けた後に、第１の渡り線を介して他方のコイル巻部に第１列目のコイルを連続的に巻き付ける第１列目の巻線工程と、
前記他方のコイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２列目のコイルを重ねて巻き付けた後に、前記一方のコイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２の渡り線を介して第２列目のコイルを重ねて巻き付ける第２列目の巻線工程とにより相互に巻径が相違するとともにそれぞれ重合された大小２つのコイルを形成し、
それぞれの前記コイルの前記コイル本体部を前記スロット内に挿入して前記ステータに装着される大小２つのコイルの一方から前記素線の巻始めと巻終わりとを引き出すとともに、前記第１と第２の渡り線を前記ステータの一方の端面側に配置することを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の回転電機の製造方法において、大径のコイル巻部から前記第１列目の巻線を行い、大径の前記コイル巻部で前記第２列目の巻線を終了することにより、前記ステータに装着された大コイルから前記素線の巻始めと巻終わりとを引き出すことを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項５】
内周面に開口する開口部から径方向に延びる複数のスロットが形成され、それぞれの前記スロット内にコイルが装着された円筒形状のステータを備える回転電機であって、
巻枠治具に相互に巻径が相違し段差部を隔てて軸方向に隣り合って形成された大小２つのコイル巻部の一方に第１列目のコイルを巻き付けた後に、第１の渡り線を介して他方のコイル巻部に第１列目のコイルを連続的に巻き付けて形成される第１列目のコイルと、他方の前記コイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２列目のコイルを重ねて巻き付けた後に、一方の前記コイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２の渡り線を介して第２列目のコイルを重ねて巻き付けて形成される第２列目のコイルとにより、相互に巻径が相違するとともに、それぞれ重合された２つのコイル本体部と２つのエンド部とを有する大小２つのコイルを形成し、それぞれの前記コイルの前記コイル本体部を前記スロット内に挿入することにより、前記ステータに装着されて巻径が相違する大小２つのコイルの一方のコイルから素線の巻始めと巻終わりとが引き出されるとともに、前記第１と第２の渡り線が一方の端面側に配置された前記ステータを有することを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項５記載の回転電機において、大径のコイル巻部から前記第１列目のコイルの巻線を行い、大径の前記コイル巻部で前記第２列目のコイルの巻線を終了することにより、前記ステータに装着された大コイルから前記素線の巻始めと巻終わりとが引き出されることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロータとその内部に配置される円筒形状のステータとを有する回転電機の製造方法および回転電機に関し、特に、ステータに形成されたスロットにコイルを挿入してステータを製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機や発電機として使用される回転電機は、回転子つまりロータと、このロータが内部に配置される円筒形状の固定子つまりステータとを有している。例えば、永久磁石型の同期電動機は、コイルが巻き付けられる円筒形状のステータと、永久磁石が設けられてステータの内部に配置されるロータとを有している。スタータにはその内周面に開口部を有し開口部から径方向外方に延びる複数のスロットが形成され、スロット内には巻線つまりコイルが組み込まれることになる。
【０００３】
スロット内にコイルを組み込むようにした回転電機を製造するには、コイルを形成する回転式の巻枠治具と、この巻枠により形成されたコイルをステータのスロットに挿入するコイル挿入治具とを有するステータの製造装置が使用されている。このような製造装置においては、巻枠治具に巻き付けられたコイルをコイル挿入治具のブレードの隙間に落とし込んだ後に、ステータをブレードの先端部に嵌合された状態のもとでコイル挿入治具のストリッパを押し上げてコイルをステータ内に挿入するようにしている。
【０００４】
コイル挿入治具としては、特許文献１に記載されるように、コイルをスロットに挿入する際に、コイルのリード線をステータの径方向外方に向けて変形させるためのリード線フォーマを有するタイプがある。一方、巻枠治具としては、特許文献２に記載されるように、固定式の前方巻枠とこの前方巻枠に対して移動自在かつ傾斜移動自在の後方巻枠とを有し、コイルの周長を変化させることができるようにしたタイプがある。他の巻枠治具としては、特許文献３に記載されるように、コイル挿入治具によりスロット内にコイルを挿入したときにスロットの底部側にデッドスペースができないように、コイルのスロット内挿入部のうちブレードの先端側に位置する最先端スロット挿入部におけるコイルの各素線を直線上に成形するようにしたタイプがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２３６７１１号公報
【特許文献２】特開２００５−７３４４６号公報
【特許文献３】特開２００５−１１０３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１つのコイルは巻数つまりターン数が数１０となっており、回転電機の出力を大きくするためには、ターン数が１００近くにまで達した巻線数の多いコイルが使用されることになる。上述したそれぞれのステータの製造装置の巻枠治具においては、巻枠治具に電線が１列つまり１段となって並ぶように巻線してコイルを成形している。このため、出力が大きい回転電機を製造したり、複数のコイルを連続的に巻線したりするときには、巻枠治具を長くする必要がある。巻枠治具の長さが大きくなると、巻枠治具により巻線されたコイルをステータに挿入するためのコイル挿入治具のブレードも長くする必要がある。
【０００７】
このように、巻枠治具およびコイル挿入治具の長さが長くなると、ステータの製造装置の大型化が避けられないという問題点がある。しかも、巻枠治具の長さが長くなると、巻枠治具からコイル挿入治具にトランスファー治具を使用して作業者がコイルをセットする場合には、トランスファー治具も長くする必要があることから、これを用いた搬送移動の作業性が悪くなるという問題点がある。
【０００８】
また、回転電機には１相１極のコイルを大コイルと小コイルとに分けてステータに装着するようにした形態があり、その場合には巻枠治具に素線を１列に巻線して大コイルと小コイルとを形成するようにしているので、大コイルと小コイルとからなる１相１極のコイルは、その巻始めが大コイルの巻始め位置に配置され、巻終わりが小コイルの巻終わり位置に配置されるので、ステータの一端面側に巻始めが配置され、他端面側に巻終わりが配置されることになる。このため、ステータに装着された後のコイル相互の接続をステータの両端面側においてそれぞれ行う必要があり、ステータにコイルを挿入した後の結線作業等の後工程における電線の処理作業を容易に行うことができないという問題点がある。
【０００９】
本発明の目的は、回転電機の製造作業性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の回転電機の製造方法は、内周面に開口する開口部から径方向に延びる複数のスロットが形成され、それぞれの前記スロット内にコイルが装着された円筒形状のステータを備える回転電機の製造方法であって、巻枠治具に素線を複数列に重ねて巻き付けてそれぞれ前記スロット内に挿入される２つのコイル本体部と、それぞれ前記ステータの端面側に配置される２つのエンド部とを有し重合されたコイルを成形する巻線工程と、コイル挿入治具に設けられたブレードに前記一方のエンド部を挟持させて前記コイル挿入治具に、重合された前記コイルを前記巻枠治具から受け渡すコイルセット工程と、前記ブレードを前記ステータの内周面内に挿入させた状態のもとで、重合して形成された前記コイルの前記コイル本体部を前記スロット内に挿入するコイル挿入工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の回転電機の製造方法は、前記巻枠治具に相互に巻径が相違し相互に渡り線を介して連なりそれぞれ重合された複数のコイルを連続的に巻き付けて成形し、一度の前記コイル挿入工程により相互に巻径が相違する複数の前記コイルの前記コイル本体部を相互に相違した前記スロット内に挿入することを特徴とする。本発明の回転電機の製造方法は、前記巻枠治具に相互に巻径を相違させて軸方向に段差を隔てて形成された大小２つのコイル巻部のうち一方のコイル巻部に第１列目のコイルを巻き付けた後に、第１の渡り線を介して他方のコイル巻部に第１列目のコイルを連続的に巻き付ける第１列目の巻線工程と、前記他方のコイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２列目のコイルを重ねて巻き付けた後に、前記一方のコイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２の渡り線を介して第２列目のコイルを重ねて巻き付ける第２列目の巻線工程とにより相互に巻径が相違するとともにそれぞれ重合された大小２つのコイルを形成し、それぞれの前記コイルの前記コイル本体部を前記スロット内に挿入して前記ステータに装着される大小２つのコイルの一方から前記素線の巻始めと巻終わりとを引き出すとともに、前記第１と第２の渡り線を前記ステータの一方の端面側に配置することを特徴とする。本発明の回転電機の製造方法は、大径のコイル巻部から前記第１列目の巻線を行い、大径の前記コイル巻部で前記第２列目の巻線を終了することにより、前記ステータに装着された大コイルから前記素線の巻始めと巻終わりとを引き出すことを特徴とする。
【００１２】
本発明の回転電機は、内周面に開口する開口部から径方向に延びる複数のスロットが形成され、それぞれの前記スロット内にコイルが装着された円筒形状のステータを備える回転電機であって、巻枠治具に相互に巻径が相違し段差部を隔てて軸方向に隣り合って形成された大小２つのコイル巻部の一方に第１列目のコイルを巻き付けた後に、第１の渡り線を介して他方のコイル巻部に第１列目のコイルを連続的に巻き付けて形成される第１列目のコイルと、他方の前記コイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２列目のコイルを重ねて巻き付けた後に、一方の前記コイル巻部に巻き付けられた前記第１列目のコイルの外側に第２の渡り線を介して第２列目のコイルを重ねて巻き付けて形成される第２列目のコイルとにより、相互に巻径が相違するとともに、それぞれ重合された２つのコイル本体部と２つのエンド部とを有する大小２つのコイルを形成し、それぞれの前記コイルの前記コイル本体部を前記スロット内に挿入することにより、前記ステータに装着されて巻径が相違する大小２つのコイルの一方のコイルから素線の巻始めと巻終わりとが引き出されるとともに、前記第１と第２の渡り線が一方の端面側に配置された前記ステータを有することを特徴とする。本発明の回転電機は、大径のコイル巻部から前記第１列目のコイルの巻線を行い、大径の前記コイル巻部で前記第２列目のコイルの巻線を終了することにより、前記ステータに装着された大コイルから前記素線の巻始めと巻終わりとが引き出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、巻線治具に素線を複数列に重ねて巻き付けてコイル挿入治具に挿入されるコイルを成形するようにしたので、巻線治具の長さを短くすることができ、巻線治具を小型化することが可能となる。１相１極を構成するコイルを大小のコイルにより形成するようにし、大コイルと小コイルの一方のコイルの第１列目を巻線した後に他方のコイルの第１列目を巻線し、他方のコイルの第２列目を巻線した後に一方のコイルの第２列目を巻線して大小コイルのそれぞれを２列巻きとすると、１相１極のコイルの巻始めと巻終わりとが大小コイルのいずれか側に配置されるので、後工程における電線処理の作業性を向上させることかできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態である回転電機の製造方法に適用されるステータの製造装置を示す正面図である。
【図２】図１における２−２線方向から見た巻枠治具の拡大断面図である。
【図３】図１における３−３線方向から見たコイル挿入治具の平面図である。
【図４】１相４極分のコイルが巻枠治具から移載された状態のコイル挿入治具を示す平面図である。
【図５】図４における５−５線方向から見たコイル挿入治具の正面図である。
【図６】コイル挿入が終了した状態におけるコイル挿入治具を示す正面図である。
【図７】巻枠治具のコイル巻部を示す拡大断面図である。
【図８】１相４極分のコイルが装着された状態のステータの一方の端面側の巻線状態を示す概略図である。
【図９】１相４極分のコイルが装着された状態のステータの他方の端面側の巻線状態を示す概略図である。
【図１０】ステータに装着された３相４極のコイルの接続例を示す結線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
回転電機１は、図８および図９に示されるように、円筒形状のステータ２とこの内部に組み込まれるロータ３とを有しており、ロータ３はこれらの図においては二点鎖線で示されている。ステータ２には、その内周面に開口する開口部４から径方向に延びる複数のスロット５が形成されている。図示する回転電機１のステータ２には、合計４８個のスロット５が円周方向に一定の間隔となって放射状に形成されており、この回転電機１は、３相４極のコイルが分布巻きで装着されることになる。図８および図９においては、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のうちいずれか１相を構成する１相４極分のコイルが巻き付けられた状態として示されており、他の２相分のコイルは図示省略されている。１相１極のコイルは、円周方向に１０個のスロット５を隔てて対をなす２つのスロット５に装着される大コイル６と、大コイル６がそれぞれ装着されるスロット５の円周方向内側のスロットに、８個のスロットを隔てて装着される小コイル７とを有している。
【００１７】
図８および図９に示した回転電機１のステータを製造するステータの製造装置は、図１に示されるように、コイルを成形する巻枠治具１１と、この巻枠治具１１により成形されたコイルを回転電機のステータ２に装着するコイル挿入治具１２とを有している。
【００１８】
巻枠治具１１は、図１に示されるように、中心軸Ｏ１を中心に回転する回転体１３を有し、この回転体１３には大コイル６を成形するための第１のコイル巻部１４と、小コイル７を成形するための第２のコイル巻部１５とが設けられている。コイル素材としての被覆電線つまり素線１０はノズル１６から供給されるようになっており、巻枠治具１１を回転中心Ｏ１を中心に回転させながら、ノズル１６から素線１０を繰り出すとともにノズル１６を中心軸Ｏ１に沿う方向に移動させることにより、コイル巻部１４には大コイル６が巻線され、コイル巻部１５には小コイル７が大コイル６に連続して巻線される。このように、巻枠治具１１を用いた巻線工程により、それぞれのコイル巻部１４，１５に素線１０が巻き付けられてコイル６，７が形成される。それぞれのコイル６，７は、素線１０が相互に接触した状態あるいはほぼ接触した状態となってスパイラル状に巻枠治具１１に巻き付けられた状態となる。
【００１９】
図２は、図１における２−２線方向から見た巻枠治具１１の拡大断面図である。巻枠治具１１に巻き付けられた状態の大コイル６は、それぞれスロット５内に挿入される２つのコイル本体部６ａと、それぞれステータ２の端面側に配置される２つのエンド部６ｂ，６ｃとを有するループ状となっている。同様に、巻枠治具１１に巻き付けられた状態の小コイル７は、コイル本体部７ａとエンド部７ｂ，７ｃとを有している。なお、素線１０は図１においては１本の線で示されているのに対して、図２においては線径を誇張して２本線で示されている。
【００２０】
図３は、図１における３−３線方向から見たコイル挿入治具１２の平面図である。コイル挿入治具１２は図１に示されるように支持台２１を有し、この支持台２１には回転体２２が中心軸Ｏ２を中心に回転自在に組み込まれている。回転体２２には、それぞれ図１において上下方向に延びる５本の棒状のブレード２３が対となって取り付けられている。それぞれのブレード２３相互間には、巻枠治具１１により成形されたコイルが入り込む隙間が設けられている。５本のブレード２３により対をなすブレード対２４は、図３に示されるように、回転体２２の円周方向に９０度ずらして４対設けられている。それぞれのブレード２３の外側にはウェッジガイド２５が対となって設けられている。ウェッジガイド２５は図１および図３に示されるように、それぞれのブレード２３の図１における下側部分に配置されており、対をなすウェッジガイド２５相互間にはブレード２３相互間と同様にコイルが入り込む隙間が設けられている。
【００２１】
図１に示す巻枠治具１１により成形されたコイルは、巻枠治具１１からコイル挿入治具１２に受け渡される。この受け渡し操作は、巻枠治具１１をコイル挿入治具１２に向けて図１において下降移動させることにより行われる。ただし、コイル挿入治具１２を巻枠治具１１に向けて上昇移動させることによって受け渡し操作を行うようにしても良く、トランスファー治具を用いて受け渡し操作を行うようにしても良い。
【００２２】
図２に示されるように、巻枠治具１１にはブレード挿入孔１７が形成されている。巻枠治具１１をコイル挿入治具１２に向けて下降移動すると、相互に９０度ずれた位置の２つのブレード対２４のブレード２３がブレード挿入孔１７内に入り込むことになる。これにより、巻枠治具１１によって成形された１相１極分の大コイル６と小コイル７は、それぞれのエンド部６ｂ，７ｂがブレード２３およびウェッジガイド２５に挟持された状態となって巻枠治具１１からコイル挿入治具１２に受け渡される。図３においては、巻枠治具１１により成形された大コイル６と小コイル７とからなる１相１極分のコイルがコイル挿入治具１２に受け渡された状態つまり移載された状態を二点鎖線で示している。１相１極分のコイルがコイル挿入治具１２に受け渡されると、コイル挿入治具１２は９０度割り出し回転される。
【００２３】
したがって、巻枠治具１１により成形された１相１極分のコイルをコイル挿入治具１２に受け渡す操作つまりコイルセット操作を、コイル挿入治具１２を割り出し回転させて４回行うことにより、１相４極分のコイルがコイル挿入治具１２に受け渡される。図４は、このようにコイルの巻線操作とコイル移載操作とが４回繰り返されてコイル挿入治具１２に１相４極分のコイルがセットされた状態を示す。
【００２４】
１台の巻枠治具１１からはコイル挿入治具１２に１相４極分のコイルをセットするようにしているので、ブレード対２４は図３および図４に示されるように、円周方向に９０度ずらして４対設けられている。それぞれのブレード対２４には円周方向に相互に隣り合った２極分のコイルがセットされるので、ブレード対２４は５つのブレード２３を有している。
【００２５】
コイル挿入治具１２にはストリッパ２６が図１において上下方向に移動自在に装着されている。図４に示すように１相４極分のコイルがコイル挿入治具１２にセットされた状態のもとで、コイル挿入治具１２のストリッパ２６により回転電機１のステータ２に対してコイル挿入操作が行われる。
【００２６】
図５は図４における５−５線方向から見たコイル挿入治具１２の正面図である。ステータ２はコイル挿入治具１２の上方に搬送された後に、下降移動されてそれぞれのブレード２３がステータ２の内周面内に挿入される。ステータ２の下降移動限はウェッジガイド２５の先端がステータ２の下側の端面に突き当たることにより規制される。図５において、ウェッジガイド２５に突き当てられた状態のステータ２が二点鎖線で示されている。
【００２７】
この状態のもとで、ストリッパ２６を図５において上方に移動させてストリッパ２６をステータ２の内周面内に挿入させる。このコイル挿入工程により、図６に示されるように、それぞれのコイル６，７は、一方のエンド部６ｂ，７ｂがステータ２の一方の端面側に配置され、他方のエンド部６ｃ，７ｃがステータ２の他方の端面側に配置された状態となって、コイル本体部６ａ，７ａがスロット５内に挿入される。図６においては、ステータ２に装着された大コイル６が示されており、小コイル７は大コイル６よりも円周方向内側のスロット５に装着されることになる。これにより、図８および図９に示されるように、１相４極分のコイルがステータ２に挿入される。したがって、１相４極分のコイルの挿入操作を３回繰り返すと、３相４極のステータ２が製造されることになる。
【００２８】
図７は巻枠治具１１のコイル巻部１４，１５を示す拡大断面図である。大コイル６を成形するコイル巻部１４と、小コイル７を成形するコイル巻部１５は、それぞれ２本分の素線１０に対応した深さのコイル巻き付け溝３１，３２を有しており、両方のコイル巻き付け溝３１，３２は、段差部３３を隔てて軸方向に隣り合っている。この段差部３３には、図２および図７（Ａ）に示されるように、切欠き溝３４が形成されている。
【００２９】
巻枠治具１１のコイル巻部１４，１５に素線１０を巻き付けてコイルを成形する際には、図７（Ａ）に示すように、コイル巻部１４の図７における上端部側を巻始め部１０ｓとして巻枠治具１１を回転させながら、ノズル１６をコイル巻部１４の下端部側に向けて移動させる。これにより、コイル巻部１４には大コイル６を形成するための第１列目のコイル１０a1が素線１０により形成される。次いで、段差部３３に形成された切欠き溝３４に素線１０を案内させて第１の渡り線１０j1を形成した後に、この渡り線１０j1を介してコイル巻部１５の上端部側から下端部側に向けてノズル１６を移動させながら巻枠治具１１を回転させる。これにより、コイル巻部１４には小コイル７を形成するための第１列目のコイル１０b1が素線１０により形成される。図７（Ａ）は、このような第１列目の巻線工程により、両方のコイル巻部１４，１５に第１列目のコイル１０a1、１０b1が素線１０により形成された状態を示す。
【００３０】
次いで、巻枠治具１１を回転させながら、ノズル１６を図７において上方に移動させることによって、小コイル７を形成するための第２列目のコイル１０b2を第１列目のコイル１０b1の外側に重ねて巻き付ける。引き続いて、切欠き溝３４の部分で段差部３３に素線１０をジャンプさせて第２の渡り線１０j2を形成した後に、この渡り線１０j2を介して、大コイル６を形成するための第２列目のコイル１０a2を第１列目のコイル１０a1の外側に重ねて巻き付ける。図７（Ｂ）は、このような第２列目の巻線工程により、それぞれ重合された状態の大小２つのコイル６，７が素線１０により形成された状態を示す。図７（Ｂ）に示すように、巻終わり部１０ｅは巻始め部１０ｓと同様に大コイル６としての重合されたコイルの端部に配置されることになり、２つの渡り線１０j1と１０j2は相互に交差した状態となる。図２には、２つの渡り線１０j1と１０j2が相互に切欠き溝３４の部分で交差した状態となって示されている。
【００３１】
このように、大コイル６と小コイル７とをそれぞれ２列に重合させた状態で巻き付けて重合コイルとすると、従来のように重合することなく、それぞれを１列として巻枠治具１１に巻き付けて形成した場合に比してコイル巻部１４，１５の軸方向長さ寸法を半分にまで短縮することができる。これにより、巻枠治具１１の長さ寸法が短くなり、巻枠治具１１の小型化が達成される。特に、回転電機１の出力を高めるためには、それぞれのコイル６，７の巻き付け数つまりターン数を１００近くにまで増加させる必要があるが、巻き付け数を増加させても巻枠治具１１の長さ寸法を小さくすることができる。なお、図７においては、作図の便宜のために、それぞれ巻き数を１０数巻き程度として大小コイル６，７が示されている。
【００３２】
それぞれ重合されて相互に巻径が相違する大コイル６と小コイル７とが連なった状態となって巻線工程で成形されたコイルは、上述したコイルセット工程によりコイル挿入治具１２のブレード２３に受け渡される。図３に誇張して示されるように、対をなす５つのブレード２３相互間およびウェッジガイド２５相互間には隙間２７が形成されており、この隙間２７は２本分の素線１０の寸法に対応した寸法に設定されている。なお、図２には、大コイル６と小コイル７とがそれぞれ２列に重合された状態で示されているが、図３および図４においては、大コイル６と小コイル７は、それぞれ１本線で示されている。
【００３３】
１相４極分のコイルが、図５に示されるように、コイル挿入治具１２に受け渡された状態のもとで、上述したコイル挿入工程によりそれぞれのコイルのコイル本体部６ａ，７ａが開口部４からスロット５内に挿入される。これにより、図６に示されるように、それぞれのコイルのエンド部６ｂ，７ｂがステータ２の一方の端面側に配置され、エンド部６ｃ，７ｃがステータ２の他方の端部側に配置される。
【００３４】
図８および図９は、このようにしてステータ２に大コイル６と小コイル７を有するコイルが装着された状態を示す。図８はステータ２の図６における上端部側つまり一方の端面側の巻線状態を示し、図９はステータ２の図６における下端部側つまり他方の端面側の巻線状態を示している。ただし、これらの図においては、説明の便宜のために、ステータ２に装着された１相４極のコイルのみを示し、他のコイルは省略されている。
【００３５】
ステータ２の一方の端面側には、図８に示されるように大コイル６と小コイル７のエンド部６ｂ、７ｂとが配置される。一方、他方の端面側には、図９に示されるように大コイル６と小コイル７のエンド部６ｃ，７ｃが配置されるとともに、２つの渡り線１０j1、１０j2が配置されることになる。図８および図９においては、それぞれのエンド部６ｂ，６ｃ，７ｂ，７ｃは、結線状態を示すために便宜的に１本のみのとして図示されているが、それぞれのエンド部は巻線数に対応した本数となる。
【００３６】
図９に示すように、大コイル６側に大小２つのコイル６，７の巻始め部１０ｓと巻終わり部１０ｅが配置されることになる。巻始め部１０ｓと巻終わり部１０ｅは、ステータ２の径方向外方に繰り出されるが、便宜的に内方に繰り出された状態として示されている。このように、巻始め部１０ｓと巻終わり部１０ｅとが相互に接近した状態となって並んで配置されるので、これらを引き回して他の極のコイルの巻始め部１０ｓや巻終わり部１０ｅとを接続する操作を容易に行うことができる。特に、巻始め部１０ｓや巻終わり部１０ｅに絶縁性のチューブを装着する場合には、その操作を容易に行うことができる。
【００３７】
上述のように、大コイル６を形成するためのコイル巻部１４から素線１０を巻き始めるようにしているので、巻始め部１０ｓと巻終わり部１０ｅとが大コイル６側となる。これに対し、小コイル７を形成するためのコイル巻部１５から素線１０を巻き始めると、巻始め部１０ｓと巻終わり部１０ｅとが小コイル７側となる。これらは、いずれを巻始めとしても、大小コイルの一方側に配置されるので、接続用の端子の引き回しや他の極のコイルとの接続を容易に行うことができる。ただし、大コイル６のエンド部６ｂは小コイル７のエンド部７ｂに対してステータ２の外側に配置されるので、図７に示すように、コイル巻部１４から素線１０を巻き始めるようにした方が配線の引き回しや他の極のコイルとの接続が容易となる。
【００３８】
図１０はステータ２に装着された３相４極のコイルの接続例を示す結線図である。結線方式には、Ｙ結線とΔ結線とがあり、いずれでも可能である。図１０はＹ結線を示し、大コイル６とこれに直列となった小コイル７とからなる１相分のコイルをそれぞれ４つ並列に接続し、３相分がＹの字形に接続されている。２相分のコイルを直列に接続するようにしたＹ結線方式等種々の接続形態とすることができるが、大コイル６側から巻始め部１０ｓと巻終わり部１０ｅとが引き出されるので、コイル相互の結線を容易に行うことができる。
【００３９】
図示する実施の形態においては、巻枠治具１１には大コイル６を成形するコイル巻部１４と小コイル７を成形するコイル巻部１５とが形成されているが、相互に巻径が相違した大中小の３種類のコイル巻部を巻枠治具１１に形成すると、１相１極のコイルを相互に巻径が相違した３種類のコイルを連ならせたタイプの回転電機となる。また、巻枠治具１１に１種類のコイル巻部を形成すると、１相１極のコイルが１種類のコイルからなる回転電機となる。いずれの形態の回転電機においても、コイル巻部に素線１０を重ねて巻き付けることにより、巻枠治具１１の長さ寸法を短くすることができ、小型の回転電機を製造することができる。さらに、図示する実施の形態においては、コイル巻部に２段つまり２列にコイルを巻き付けるようにしているが、３段つまり３列に素線１０を巻き付けるようにしても良い。
【００４０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。本発明はスロットにコイルが装着されたステータを有する回転電機を製造するために適用することができ、同期型の回転電機に限られず、例えば、誘導型の回転電機を製造するためにも本発明を適用することができる。さらに、三相型の回転電機に限られず、単相型でも良く、直流の回転電機の製造にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…回転電機、２…ステータ、３…ロータ、４…開口部、５…スロット、６…大コイル、６ａ…コイル本体部、６ｂ，６ｃ…エンド部、７…小コイル、７ａ…コイル本体部、７ｂ，７ｃ…エンド部、１０…素線、１０j1…第１の渡り線、１０j2…第２の渡り線、１０ｅ…巻終わり部、１０ｓ…巻始め部、１１…巻枠治具、１２…コイル挿入治具、１３…回転体、１４…第１のコイル巻部、１５…第２のコイル巻部、１６…ノズル、１７…ブレード挿入孔、２１…支持台、２２…回転体、２３…ブレード、２４…ブレード対、２５…ウェッジガイド、２６…ストリッパ、２７…隙間、３１，３２…コイル巻き付け溝、３３…段差部。
【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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