(57)【要約】【課題】コイルセグメントを形成する線材の長さを短くし、コイル重量の低減、材料コストの低減、コイルの渦電流の損失低減、及び生産効率向上を図ることのできる回転電機用ステータ、及び回転電機用ステータの製造方法を提供する。【解決手段】回転電機用ステータ１０は、円環状のステータコア１１と、ステータコア１１の内周面に設けられた複数のスロット１２と、それぞれのスロット１２に配置される複数のコイルセグメント２０と、を備える。コイルセグメント２０は、スロット１２に挿入される挿入部２１と、軸方向Ｄｃの第一端部２１ａから延びる第一延出部２２と、軸方向Ｄｃの第二端部２１ｂから延びる第二延出部２３と、スロット１２に対するコイルセグメント２０の相対位置を識別する識別部３０Ａと、を備え、コイルセグメント２０は、ステータコア１１の特定位置に対し、識別部３０Ａが軸方向Ｄｃで一致するように配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のステータコアと、
前記ステータコアの内周面にあって前記ステータコアの周方向に間隔をあけ複数設けられ、それぞれ前記ステータコアの軸方向に連続する溝状のスロットと、
それぞれの前記スロットに配置される複数のコイルセグメントと、を備え、
前記コイルセグメントは、
前記軸方向に延びて前記スロットに挿入される挿入部と、
前記挿入部の軸方向の第一端部から前記ステータコアの周方向一方の側に延びる第一延出部と、
前記挿入部の軸方向の第二端部から前記ステータコアの周方向他方の側に延びる第二延出部と、
前記スロットに対する前記コイルセグメントの相対位置を識別する識別部と、
を備え、
前記コイルセグメントは、前記ステータコアの特定位置に対し、前記識別部が前記軸方向で一致するように配置されている
ことを特徴とする回転電機用ステータ。
【請求項２】
前記ステータコアの内周面に、第二識別部が設けられ、
前記コイルセグメントは、前記第二識別部に対して前記識別部が前記軸方向で一致するように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用ステータ。
【請求項３】
前記コイルセグメントは、前記ステータコアの前記軸方向の端部に対し、前記識別部が前記軸方向で一致するように配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用ステータ。
【請求項４】
前記コイルセグメントは、前記軸方向の両側に前記識別部をそれぞれ備え、
前記ステータコアの前記軸方向両側の前記特定位置に対し、前記識別部のそれぞれが前記軸方向で一致するよう配置されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機用ステータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機用ステータの製造方法であって、
前記コイルセグメントの前記識別部を、前記ステータコアの特定位置に位置合わせする工程と、
前記コイルセグメントの前記挿入部を前記スロットに挿入する工程と、
を備えることを特徴とする回転電機用ステータの製造方法。
【請求項６】
前記コイルセグメントの前記識別部の位置、及び前記ステータコアの特定位置を画像センサにより認識する工程をさらに備え、
前記コイルセグメントを位置合わせする工程は、前記画像センサで認識した前記コイルセグメントの前記識別部の位置、及び前記ステータコアの特定位置に基づき、前記コイルセグメントを保持するロボットの位置を補正し、前記コイルセグメントの前記識別部を、前記ステータコアの特定位置に位置合わせする
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機用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、回転電機用ステータ、及び回転電機用ステータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステータコアに形成されたスロットに、絶縁フィルムを介してコイルが装着される電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、絶縁フィルムを用いる構成では、部品点数が増え、電動機の製作コスト及び製作の増加に繋がる。
【０００３】
これに対し、ステータコアのスロットに、クランク状のコイルセグメントが複数挿入される構成の回転電機のステータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。コイルセグメントは、ステータコアの軸方向に延び、スロットに挿入される直線状の挿入部と、挿入部の両端から、それぞれステータコアの周方向に延びる延出部とを一体に備えている。ステータコアの周方向に複数形成されるスロットのそれぞれには、コイルセグメントの挿入部が挿入される。延出部は、スロットに対して軸方向の外側で、ステータコアの周方向に延びている。複数のコイルセグメントは、延出部の端部同士が電気的に接合され、これによってステータのコイルが形成されている。コイルセグメントは、導体と、導体を被覆する絶縁被覆とを有する線材により形成されている。これにより、スロット内で、コイルセグメントの導体とスロットの内周面との間に、絶縁被覆が介在することで、絶縁フィルムを不要としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８７７３９号公報
【特許文献２】特開２０００−２２８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したようなコイルセグメントは、挿入部の両端部において、ステータコイルの軸方向に延びる挿入部と、周方向に延びる延出部との間に屈曲部を有している。コイルセグメントの挿入部をスロットに挿入する際、コイルセグメントの屈曲部がステータコアの端部の角等に接触して、コイルセグメントの絶縁被覆が剥がれると、絶縁性が損なわれてしまう。
【０００６】
このため、コイルセグメントは、スロットに挿入した状態で挿入部の両端部がスロットから軸方向両側に突出するよう、挿入部の長さが、スロットの軸方向の長さよりも大きく形成されている。すなわち、コイルセグメントの挿入部は、スロットの軸方向両側に余長を有している。これにより、挿入部の両端部の屈曲部をスロットの軸方向の両側に離し、挿入部のスロットへの挿入の際に、屈曲部とステータコアとが干渉するのを避けている。
【０００７】
しかしながら、挿入部の軸方向の長さをスロットよりも大きくして余長を有する様にすると、コイルセグメントを形成するのに必要な線材（導体及び絶縁被覆）の長さが大きくなる。その結果、コイル重量の増加、材料コストの増加、コイルにおける渦電流の損失増加、生産効率の低下に繋がる。
【０００８】
そこで、本発明は、コイルセグメントを形成する線材の長さを短くし、コイル重量の低減、材料コストの低減、コイルの渦電流の損失低減、及び生産効率向上を図ることのできる回転電機用ステータ、及び回転電機用ステータの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の回転電機用ステータ（例えば、実施形態における回転電機用ステータ１０）は、円環状のステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア１１）と、前記ステータコアの内周面にあって前記ステータコアの周方向（例えば、実施形態における周方向Ｄｒ）に間隔をあけ複数設けられ、それぞれ前記ステータコアの軸方向（例えば、実施形態における軸方向Ｄｃ）に連続する溝状のスロット（例えば、実施形態におけるスロット１２）と、それぞれの前記スロットに配置される複数のコイルセグメント（例えば、実施形態におけるコイルセグメント２０）と、を備え、前記コイルセグメントは、前記軸方向に延びて前記スロットに挿入される挿入部（例えば、実施形態における挿入部２１）と、前記挿入部の軸方向の第一端部（例えば、実施形態における第一端部２１ａ）から前記ステータコアの周方向一方の側に延びる第一延出部（例えば、実施形態における第一延出部２２）と、前記挿入部の軸方向の第二端部（例えば、実施形態における第二端部２１ｂ）から前記ステータコアの周方向他方の側に延びる第二延出部（例えば、実施形態における第二延出部２３）と、前記スロットに対する前記コイルセグメントの相対位置を識別する識別部（例えば、実施形態における識別部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）と、を備え、前記コイルセグメントは、前記ステータコアの特定位置（例えば、実施形態における第二識別部４０、端部１１ｅ）に対し、前記識別部が前記軸方向で一致するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、コイルセグメントに設けた識別部がステータコアの特定位置に対して軸方向で一致するよう、コイルセグメントを設ける。これにより、コイルセグメントを、ステータコアに対して軸方向で高精度に配置することができる。したがって、挿入部と第一延出部及び第二延出部との間の屈曲部が、ステータコア（スロット）の端部に干渉するのを抑えることができる。したがって、コイルセグメントを形成する線材の絶縁被覆がステータコアに干渉して破れるのを抑えることができる。その結果、コイルセグメントの挿入部のスロットに対する余長を小さく抑えても、絶縁被覆の破れを防止しつつコイルセグメントのスロットへの取付を行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の回転電機用ステータは、前記ステータコアの内周面に、第二識別部（例えば、実施形態における第二識別部４０）が設けられ、前記コイルセグメントは、前記第二識別部に対して前記識別部が前記軸方向で一致するように配置されているのが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、ステータコアに第二識別部を設けることで、ステータコアに対するコイルセグメントの識別部の位置を容易に識別することができる。したがって、コイルセグメントのステータコアに対する軸方向の位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明の回転電機用ステータは、前記コイルセグメントが、前記ステータコアの前記軸方向の端部（例えば、実施形態における端部１１ｅ）に対し、前記識別部（例えば、実施形態における識別部３０Ｂ）が前記軸方向で一致するように配置されているのが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、コイルセグメントをステータコアに対して位置合わせするための特定位置として、ステータコアの軸方向の端部を用いる。コイルセグメントの識別部をステータコアの端部に軸方向で位置合わせすることで、コイルセグメントをステータコアに対して高精度に配置することができる。したがって、ステータコア側に、コイルセグメントの識別部を位置合わせするための目印等を設ける必要が無く、容易な構成でコイルセグメントの高精度な位置合わせを行うことができ、コストダウンを図るとともに、絶縁被膜の確実な破れ防止を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の回転電機用ステータは、前記コイルセグメントが、前記軸方向の両側に前記識別部（例えば、実施形態における識別部３０Ｂ，３０Ｃ）をそれぞれ備え、前記ステータコアの前記軸方向両側の前記特定位置に対し、前記識別部のそれぞれが前記軸方向で一致するよう配置されているのが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、コイルセグメントのステータコアに対する位置合わせを、軸方向の両側で行うことができる。これにより、コイルセグメントのスロットに対する干渉を確実に抑え、絶縁被膜の確実な破れ防止を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の回転電機用ステータの製造方法は、上記したような回転電機用ステータの製造方法であって、前記コイルセグメントの前記識別部を、前記ステータコアの特定位置に位置合わせする工程（例えば、実施形態における工程Ｓ３）と、前記コイルセグメントの前記挿入部を前記スロットに挿入する工程（例えば、実施形態における工程Ｓ４）と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、コイルセグメントを、ステータコアに対して軸方向で高精度に配置することができる。したがって、コイルセグメントを形成する線材の絶縁被覆がステータコアに干渉して破れるのを抑えることができる。その結果、コイルセグメントの挿入部のスロットに対する余長を小さく抑えても、絶縁被覆の破れを防止しつつコイルセグメントのスロットへの取付を行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明の回転電機用ステータの製造方法は、前記コイルセグメントの前記識別部の位置、及び前記ステータコアの特定位置を画像センサ（例えば、実施形態における画像センサ２０５ａ）により認識する工程（例えば、実施形態における工程Ｓ２）をさらに備え、前記コイルセグメントを位置合わせする工程は、前記画像センサで認識した前記コイルセグメントの前記識別部の位置、及び前記ステータコアの特定位置に基づき、前記コイルセグメントを保持するロボット（例えば、実施形態におけるロボット２００）の位置を補正し、前記コイルセグメントの前記識別部を、前記ステータコアの特定位置に位置合わせするようにしてもよい。
【００２０】
このような構成によれば、画像センサを用いてコイルセグメントをステータコアに対して軸方向で位置合わせすることで、コイルセグメントの位置合わせを効率良くかつ高精度に行うことができる。
【００２１】
また、本発明の回転電機用ステータの製造方法は、前記コイルセグメントを位置合わせする工程は、前記コイルセグメントの前記識別部が前記ステータコアの特定位置に対して前記軸方向で一致するよう、前記ロボットの位置を補正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、コイルセグメントを形成する線材の長さを短くし、コイル重量の低減、材料コストの低減、コイルの渦電流の損失低減、及び生産効率向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態における回転電機用ステータを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における回転電機用ステータの一部を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における回転電機用ステータにおいて、スロットに設けられたコイルセグメントのレイアウトを示す図である。
【図４】本発明の実施形態における回転電機用ステータの製造に用いるロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における回転電機用ステータの製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における、コイルセグメントとステータコアのスロットとを軸方向で位置合わせする方法の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の第１変形例における、コイルセグメントとステータコアのスロットとを軸方向で位置合わせする方法の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に第２変形例における、コイルセグメントとステータコアのスロットとを軸方向で位置合わせする方法の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施形態に係る回転電機用ステータ、及び回転電機用ステータの製造方法について、図面を参照して説明をする。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態における回転電機用ステータ１０を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態における回転電機用ステータ１０の一部を示す拡大斜視図である。
【００２６】
図１、図２に示すように、回転電機用ステータ１０は、円環状のステータコア１１と、ステータコア１１に設けられたコイル１５と、を主に備える。
【００２７】
ステータコア１１は、例えば円環状の電磁鋼板が、複数枚積層されることで形成されている。ステータコア１１の内周面１１ｉには、ステータコア１１の周方向Ｄｒに沿って等間隔に配列された複数のスロット１２が設けられている。スロット１２は、ステータコア１１の内周面１１ｉからステータコア１１の径方向外側に向かって、断面略コ字状に窪む溝状をなしている。スロット１２は、軸方向Ｄｃに延び、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの一方の端部１１ｅから他方の端部１１ｆまで連続している。スロット１２は、ステータコア１１の端部１１ｅ及び１１ｆのそれぞれにおいて、軸方向Ｄｃに開口している。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態における回転電機用ステータ１０において、スロット１２に設けられたコイルセグメント２０のレイアウトを示す図である。
図２、図３に示すように、コイル１５は、ステータコア１１の複数のスロット１２のそれぞれに設けられた複数のコイルセグメント２０を備えている。各コイルセグメント２０は、いわゆるマグネットワイヤであり、導体と、この導体を被覆する絶縁被膜と、で構成された線材２０ｗからなる。
【００２９】
コイルセグメント２０は、直線状に延びる挿入部２１と、挿入部２１の軸方向Ｄｃの第一端部２１ａから延びる第一延出部２２と、挿入部２１の軸方向Ｄｃの第二端部２１ｂから延びる第二延出部２３と、を一体に有している。さらに、コイルセグメント２０は、挿入部２１の第一端部２１ａと第一延出部２２との間に屈曲部２４を有し、挿入部２１の第二端部２１ｂと第二延出部２３との間に屈曲部２５を有している。第一延出部２２は、挿入部２１の第一端部２１ａから、ステータコア１１の周方向Ｄｒ一方の側に斜めに延び、第二延出部２３は、挿入部２１の第二端部２１ｂから周方向Ｄｒ他方の側に斜めに延びている。これにより、第一延出部２２と第二延出部２３とは、挿入部２１から周方向Ｄｒにおいて互いに異なる方向に延びている。すなわち、コイルセグメント２０は、クランク状をなしている。
【００３０】
また、各スロット１２には、コイルセグメント２０が径方向に複数重に積層されて設けられている。ステータコア１１の径方向において互いに隣り合うコイルセグメント２０は、第一延出部２２及び第二延出部２３の周方向Ｄｒへの延出方向が互いに異なっている。
【００３１】
各コイルセグメント２０は、挿入部２１を各スロット１２に挿入して配置されている。各スロット１２に挿入部２１をスロット１２に挿入した状態で、屈曲部２４及び第一延出部２２は、ステータコア１１の一方の端部１１ｅに対して軸方向Ｄｃの外側に配置され、屈曲部２５及び第二延出部２３は、ステータコア１１の他方の端部１１ｆに対して軸方向Ｄｃの外側に配置される。
【００３２】
ステータコア１１の周方向Ｄｒに設けられた複数のスロット１２に保持された複数のコイルセグメント２０において、電気的に同相のコイルセグメント２０同士は接合される。すなわち、コイル１５は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相構成で、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれにおいて、複数のコイルセグメント２０同士が電気的に接合されている。
【００３３】
同相の複数のコイルセグメント２０において、ステータコア１１の径方向一方の側に位置するコイルセグメント２０Ａの第一延出部２２Ａと、径方向他方の側に位置するコイルセグメント２０Ｂの第一延出部２２Ｂとは、周方向Ｄｒで互いに異なる方向に延びている。同様に、径方向一方の側に位置するコイルセグメント２０Ａの第二延出部２３Ａと、径方向他方の側に位置するコイルセグメント２０Ｂの第二延出部２３Ｂとは、周方向Ｄｒで互いに異なる方向に延びている。
【００３４】
同相のコイルセグメント２０同士は、径方向一方の側のコイルセグメント２０Ａの第一延出部２２Ａ，第二延出部２３Ａの先端部２２ｓ，２３ｓと、径方向他方の側のコイルセグメント２０Ｂの第一延出部２２Ｂ，第二延出部２３Ｂの先端部２２ｔ，２３ｔとが、互いに重ね合わせて接合されている。ここで、接合とは、コイルセグメント２０Ａ、２０Ｂを形成する線材２０ｗの導体を覆う絶縁被膜が溶けて、導体同士が電気的に接続されることをいう。
【００３５】
このように、ステータコア１１の径方向において互いに隣り合う複数のコイルセグメント２０同士の接合が繰り返されることで、コイル１５が構成されている。
図１に示すように、コイル１５には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応したバスバー１８が接続されている。
【００３６】
上記のような回転電機用ステータ１０において、各コイルセグメント２０には、識別部３０Ａが設けられている。識別部３０Ａは、コイルセグメント２０を、ステータコア１１の特定位置に対して軸方向Ｄｃで一致させるものである。本実施形態において、識別部３０Ａは、例えば、挿入部２１の軸方向Ｄｃの中央に設けられ、周方向Ｄｒに延びる線状のマークＭａからなる。識別部３０Ａは、線状のマークＭａに限らず、例えば点状等、適宜他の形態とすることも可能である。
【００３７】
また、ステータコア１１の特定位置には、コイルセグメント２０の識別部３０Ａ（マークＭａ）による位置合わせとなる基準として、第二識別部４０が設けられている。第二識別部４０は、ステータコア１１の内周面１１ｉに設けられている。第二識別部４０は、ステータコア１１の内周面１１ｉにおいて、軸方向Ｄｃの一方の端部１１ｅと他方の端部１１ｆとの中心に設けられ、周方向の全周にわたって設けられたマークラインＬｍからなる。
なお、マークＭａ、マークラインＬｍの位置は、挿入部２１、ステータコア１１の内周面１１ｉの軸方向中央に限らず、予め定めた他の位置であってもよい。
【００３８】
各コイルセグメント２０は、挿入部２１に設けられた識別部３０Ａを、ステータコア１１の内周面１１ｉに設けられた第二識別部４０に対し、軸方向Ｄｃの位置が一致するように設けられている。識別部３０Ａと第二識別部４０とを軸方向Ｄｃで位置を一致させた状態で、各コイルセグメント２０において、挿入部２１の第一端部２１ａ，第二端部２１ｂは、スロット１２の軸方向Ｄｃの両側に均等に突出する。さらに、屈曲部２４及び第一延出部２２と、屈曲部２５及び第二延出部２３とは、ステータコア１１の端部１１ｅ，１１ｆに対し、接触することなく軸方向Ｄｃで最小限の隙間を隔てて配置される。
【００３９】
図４は、本発明の実施形態における回転電機用ステータの製造に用いるロボットの概略構成を示す斜視図である。
図４に示すように、上記したようなコイルセグメント２０は、ロボット２００を用いてステータコア１１に組み付ける。ロボット２００は、コイルセグメント２０を保持するハンド部２０１と、ハンド部２０１を移動させるアーム部２０２と、カメラ２０５と、を備える。
【００４０】
ハンド部２０１は、コイルセグメント２０を保持することができる。ハンド部２０１は、複数組が設けられていてもよい。
アーム部２０２は、ロボット制御部２０３の制御により、ハンド部２０１を所定の位置に移動させる。アーム部２０２は、ハンド部２０１をステータコア１１の径方向に移動させる径方向アクチュエータ２０２ａと、ハンド部２０１をステータコア１１の軸方向Ｄｃに移動させる軸方向アクチュエータ２０２ｂと、ハンド部２０１で保持したコイルセグメント２０とステータコア１１とを周方向Ｄｒで相対移動させる周方向アクチュエータ（図示無し）と、を少なくとも備える。
【００４１】
カメラ２０５は、ハンド部２０１で保持したコイルセグメント２０に設けられた識別部３０Ａと、ステータコア１１の内周面１１ｉに設けられた第二識別部４０とを撮像する。カメラ２０５は、画像センサ２０５ａ及び画像処理部２０５ｂを備える。画像センサ２０５ａは、撮像した画像中の識別部３０Ａ、第二識別部４０の位置を認識する。画像処理部２０５ｂは、画像センサ２０５ａで認識された識別部３０Ａと第二識別部４０との位置に基づき、識別部３０Ａと第二識別部４０と軸方向Ｄｃにおける位置ずれ量を検出する。
【００４２】
ロボット制御部２０３は、画像処理部２０５ｂで検出した識別部３０Ａと第二識別部４０との軸方向Ｄｃにおける位置ずれ量に基づき、ロボット２００を制御し、アーム部２０２の移動（位置）を補正する。
【００４３】
次に、上記のような回転電機用ステータ１０の製造方法について説明する。
図５は、本発明の実施形態における回転電機用ステータの製造方法の流れを示すフローチャートである。図６は、本発明の実施形態におけるコイルセグメントとステータコアのスロットとを軸方向で位置合わせする方法の概略構成を示す図である。
図５に示すように、上記したような回転電機用ステータ１０を製造するには、まず、コイルセグメント２０及びステータコア１１に、識別部３０Ａ及び第二識別部４０を設ける（工程Ｓ１）。
【００４４】
これには、コイルセグメント２０の製造工程において、コイルセグメント２０をプレス加工等によって所定形状に形成した後、挿入部２１の軸方向Ｄｃの中央に対し、レーザープリンター等によってインクを塗布することで、識別部３０ＡとしてマークＭａを形成する。また、ステータコア１１の製造工程において、ステータコア１１を所定形状に形成した後、ステータコア１１の内周面１１ｉに対し、レーザープリンター等によってインクを周方向Ｄｒに連続して線状に塗布することで、第二識別部４０としてのマークラインＬｍを形成する。
【００４５】
なお、マークＭａ、マークラインＬｍの位置は、挿入部２１、ステータコア１１の内周面１１ｉの軸方向Ｄｃの中央に限らず、軸方向Ｄｃの他の位置であってもよい。また、マークＭａ、マークラインＬｍを形成する方法は、レーザープリンターに限らず、他の方法であってもよい。また、識別部３０Ａ及び第二識別部４０を設ける工程Ｓ１は、回転電機用ステータ１０の製造を行うのとは別の場所で、予め行ってもよい。
【００４６】
次に、第二識別部４０が設けられたステータコア１１に対し、複数のコイルセグメント２０を、順次組み付けていく。これには、ステータコア１１を、図示しないワーク保持台にセットする。ロボット２００は、ステータコア１１に組み付けるべきコイルセグメント２０をハンド部２０１で保持する。続いて、アーム部２０２を作動させ、ハンド部２０１で保持したコイルセグメント２０を、ステータコア１１の所定のスロット１２に対し、径方向で間隔をあけた状態で対向させる。
【００４７】
この状態で、カメラ２０５により、識別部３０Ａ及び第二識別部４０の認識を行う（工程Ｓ２）。
これには、図６に示すように、カメラ２０５により、ハンド部２０１で保持したコイルセグメント２０の識別部３０Ａ（マークＭａ）と、ステータコア１１の内周面１１ｉに設けられた第二識別部４０（マークラインＬｍ）とを撮像する。カメラ２０５の画像センサ２０５ａは、撮像した画像中の識別部３０Ａ、第二識別部４０の位置を認識する。画像処理部２０５ｂは、撮像した画像中における識別部３０Ａと第二識別部４０との、軸方向Ｄｃにおける位置ずれ量を検出する。
【００４８】
次に、工程Ｓ２における識別部３０Ａ及び第二識別部４０の認識結果に基づき、コイルセグメント２０とステータコア１１とを位置合わせする（工程Ｓ３）。
これには、ロボット制御部２０３が、画像処理部２０５ｂで検出した識別部３０Ａと第二識別部４０との軸方向Ｄｃにおける位置ずれ量に基づき、ロボット２００のアーム部２０２を制御する。これにより、ロボット２００は、ハンド部２０１で保持したコイルセグメント２０の識別部３０Ａが、ステータコア１１の第二識別部４０に対して軸方向Ｄｃの位置が一致するよう、軸方向アクチュエータ２０２ｂで、コイルセグメント２０を移動させ、軸方向Ｄｃの位置を調整する。
【００４９】
この後、ロボット２００は、識別部３０Ａをステータコア１１の第二識別部４０に対して軸方向Ｄｃ位置を一致させた状態のまま、コイルセグメント２０を径方向アクチュエータ２０２ａで径方向に移動させ、挿入部２１を所定のスロット１２に挿入する（工程Ｓ４）。
【００５０】
コイルセグメント２０を保持するハンド部２０１とステータコア１１とを周方向に相対回転させながら、上記したような工程Ｓ２〜工程Ｓ４を順次繰り返すことで、ステータコア１１の全てのスロット１２に、所定数のコイルセグメント２０を組み付けていく。
なお、各コイルセグメント２０は、スロット１２に挿入部２１を挿入した後に、他のコイルセグメント２０と、第一延出部２２の先端部２２ｓ，２２ｔ同士、第二延出部２３の先端部２３ｓ、２３ｔ同士、を、レーザー溶接等によって接合する。
これにより、回転電機用ステータ１０の組立が完了する。
【００５１】
このような回転電機用ステータ１０、及び回転電機用ステータ１０の製造方法では、コイルセグメント２０に設けた識別部３０Ａが、ステータコア１１の第二識別部４０（特定位置）に対して軸方向Ｄｃで一致するよう、コイルセグメント２０を設ける。これにより、コイルセグメント２０は、ステータコア１１に対して軸方向Ｄｃで高精度に配置される。したがって、挿入部２１と第一延出部２２及び第二延出部２３との間の屈曲部２４，２５が、ステータコア１１（スロット１２）の端部１１ｅ，１１ｆに干渉するのを抑えられる。
【００５２】
このように、上述の回転電機用ステータ１０は、円環状のステータコア１１と、ステータコア１１の内周面１１ｉに、ステータコア１１の周方向Ｄｒに間隔をあけて複数設けられ、それぞれステータコア１１の軸方向Ｄｃに連続する溝状のスロット１２と、それぞれのスロット１２に配置される複数のコイルセグメント２０と、を備える。コイルセグメント２０は、軸方向Ｄｃに延びてスロット１２に挿入される挿入部２１と、軸方向Ｄｃの第一端部２１ａからステータコア１１の周方向Ｄｒ一方の側に延びる第一延出部２２と、軸方向Ｄｃの第二端部２１ｂからステータコア１１の周方向Ｄｒ他方の側に延びる第二延出部２３と、スロット１２に対するコイルセグメント２０の相対位置を識別する識別部３０Ａと、を備える。コイルセグメント２０は、ステータコア１１の特定位置に対し、識別部３０Ａが軸方向Ｄｃで一致するように配置される。
このような構成によれば、コイルセグメント２０を、ステータコア１１に対して軸方向Ｄｃで高精度に配置することができる。したがって、挿入部２１と第一延出部２２及び第二延出部２３との間の屈曲部２４，２５が、ステータコア１１（スロット１２）の端部に干渉するのを抑えることができる。これにより、コイルセグメント２０を形成する線材２０ｗの絶縁被覆がステータコア１１に干渉して破れるのを抑えることができる。その結果、コイルセグメント２０の挿入部２１のスロット１２に対する余長を小さく抑えても、絶縁被覆の破れを防止しつつコイルセグメント２０のスロット１２への取付を行うことが可能となる。したがって、コイルセグメント２０を形成する線材２０ｗの長さを短くし、コイル１５の重量の低減、材料コストの低減、コイル１５の渦電流の損失低減、及び生産効率向上を図ることが可能となる。
【００５３】
また、上述の回転電機用ステータ１０は、ステータコア１１の内周面１１ｉに第二識別部４０が設けられ、コイルセグメント２０は、第二識別部４０に対して識別部３０Ａが軸方向Ｄｃで一致するように配置されている。
このような構成によれば、ステータコア１１の特定位置として第二識別部４０を設けることで、ステータコア１１に対するコイルセグメント２０の識別部３０Ａの位置を容易に識別することができる。したがって、コイルセグメント２０のステータコア１１に対する軸方向Ｄｃの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００５４】
また、上述の回転電機用ステータ１０の製造方法は、上記したような回転電機用ステータ１０の製造方法であって、コイルセグメント２０の識別部３０Ａを、ステータコア１１の特定位置に位置合わせする工程Ｓ３と、コイルセグメント２０の挿入部２１をスロット１２に挿入する工程Ｓ４と、を備える。
このような構成によれば、コイルセグメント２０を、ステータコア１１に対して軸方向Ｄｃで高精度に配置することができる。したがって、コイルセグメント２０を形成する線材２０ｗの絶縁被覆がステータコア１１に干渉して破れるのを抑えることができる。その結果、コイル１５重量の低減、材料コストの低減、コイル１５の渦電流の損失低減、及び生産効率向上を図ることができる回転できよう回転電機用ステータ１０を提供することが可能となる。
【００５５】
また、上述の回転電機用ステータ１０の製造方法は、コイルセグメント２０の識別部３０Ａの位置、及びステータコア１１の特定位置を画像センサ２０５ａにより認識する工程Ｓ２を備える。さらに、コイルセグメント２０を位置合わせする工程Ｓ３は、画像センサ２０５ａで認識したコイルセグメント２０の識別部３０Ａの位置、及びステータコア１１の特定位置の位置に基づき、コイルセグメント２０を保持するロボット２００の位置を補正し、コイルセグメント２０の識別部３０Ａを、ステータコア１１の特定位置に位置合わせする。
このような構成によれば、画像センサ２０５ａを用いてコイルセグメント２０をステータコア１１に対して軸方向Ｄｃで位置合わせすることで、コイルセグメント２０の位置合わせを効率良くかつ高精度に行うことができる。
【００５６】
上記実施形態においては、コイルセグメント２０に設けた識別部３０Ａを、ステータコア１１に設けた第二識別部４０に対して軸方向Ｄｃで一致するように位置合わせを行うようにしたが、これに限らない。
【００５７】
（実施形態の第１変形例）
図７は、本発明の実施形態の第１変形例における、コイルセグメントとステータコアのスロットとを軸方向で位置合わせする方法の概略構成を示す図である。
例えば、図７に示すように、コイルセグメント２０の挿入部２１の一方の端部に識別部３０Ｂ（マークＭｂ）を設け、この識別部３０Ｂが、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの端部１１ｅに対して軸方向Ｄｃで一致するように位置合わせし、コイルセグメント２０をステータコア１１のスロット１２に取り付けるようにしてもよい。
【００５８】
上述の実施形態の変形例では、コイルセグメント２０は、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの端部１１ｅに対し、識別部３０Ｂが軸方向Ｄｃで一致するように配置される。このような構成によれば、コイルセグメント２０をステータコア１１に対して位置合わせするための特定位置として、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの端部１１ｅを用いる。これにより、コイルセグメント２０の識別部３０Ｂをステータコア１１の端部１１ｅに軸方向Ｄｃで位置合わせすることで、コイルセグメント２０をステータコア１１に対して高精度に配置することができる。したがって、ステータコア１１側に、コイルセグメント２０の識別部３０Ｂを位置合わせするための特定位置として上記実施形態のような第二識別部４０等を設ける必要が無く、容易な構成でコイルセグメント２０の高精度な位置合わせを行うことができる。したがって、さらなるコストダウンを図ることが可能となる。
【００５９】
（実施形態の第２変形例）
図８は、本発明の実施形態の第２変形例における、コイルセグメントとステータコアのスロットとを軸方向で位置合わせする方法の概略構成を示す図である。
例えば、図８に示すように、コイルセグメント２０の挿入部２１の軸方向Ｄｃの両端部に識別部３０Ｂ，３０Ｃ（マークＭｂ、Ｍｃ）を設けるようにしてもよい。この識別部３０Ｂ，３０Ｃが、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの端部１１ｅ、１１ｆの双方に対して軸方向Ｄｃで一致するように位置合わせし、コイルセグメント２０をステータコア１１のスロット１２に取り付ける。この場合、識別部３０Ｂとステータコア１１の端部１１ｅとの認識、及び識別部３０Ｃとステータコア１１の端部１１ｆとの認識を行うため、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの両側に、カメラ２０５をそれぞれ配置する。
【００６０】
上述の実施形態の変形例では、コイルセグメント２０は、軸方向Ｄｃの両側に識別部３０Ｂ，３０Ｃをそれぞれ備え、ステータコア１１の軸方向Ｄｃ両側の特定位置に対し、識別部３０Ｂ，３０Ｃのそれぞれが軸方向Ｄｃで一致するよう配置される。
このような構成によれば、コイルセグメント２０をステータコア１１に対して位置合わせするための特定位置として、ステータコア１１の軸方向Ｄｃの端部１１ｅ、１１ｆを用いる。これにより、コイルセグメント２０のステータコア１１に対する位置合わせを、軸方向Ｄｃの両側で行うことができる。したがって、ステータコア１１側に、コイルセグメント２０の識別部３０Ｂを位置合わせするための特定位置として上記実施形態のような第二識別部４０等を設ける必要が無く、容易な構成でコイルセグメント２０の高精度な位置合わせを行うことができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上述の各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【００６２】
例えば、回転電機用ステータ１０の各部の構成は、適宜変更することが可能である。また、回転電機用ステータ１０を備えて構成される回転電機については、その構成を何ら限定するものではない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…回転電機用ステータ、１１…ステータコア、１１ｅ…端部、１１ｆ…端部、１１ｉ…内周面、１２…スロット、１５…コイル、２０、２０Ａ、２０Ｂ…コイルセグメント、２０ｗ…線材、２１…挿入部、２２、２２Ａ、２２Ｂ…第一延出部、２３、２３Ａ、２３Ｂ…第二延出部、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…識別部、４０…第二識別部、２００…ロボット、２０５ａ…画像センサ、Ｄｃ…軸方向、Ｄｒ…周方向、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…工程
【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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