(57)【要約】【課題】ステータコアの端面から突出したコイル線の先端部を周方向に曲げた状態で、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上することである。【解決手段】回転電機ステータの製造方法は、挿入工程、曲げ工程、及び押圧工程を含む。挿入工程は、ステータコイルのＵ字状のコイル線の２つの脚部のそれぞれの先端部である突出部がステータコアの軸方向と平行に突出するように、２つの脚部を２つの脚部で異なるスロットにそれぞれ挿入する。曲げ工程は、スロットから２つの脚部のうち、第１脚部の突出部について、スロットから突出部がステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、突出部の根元側端部を曲げ起点として、突出部をステータコアの周方向第１の方向に曲げる。押圧工程は、周方向第１の方向に曲げられた突出部について、先端を根元側である周方向第２の方向に押圧する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨークから径方向に伸びる複数のティースを有するステータコアを含み、前記複数のティースにステータコイルが巻回された回転電機ステータの製造方法であって、
前記ステータコイルを構成するＵ字状のコイル線であり、互いに平行な２つの脚部と、前記２つの脚部を連結する連結部とを有する前記コイル線の前記２つの脚部のそれぞれの先端部であり、隣り合う２つの前記ティースの間のスロットから突出する突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出するように、前記２つの脚部を前記２つの脚部で異なる前記スロットにそれぞれ挿入する挿入工程と、
前記２つの脚部としての第１脚部及び第２脚部のうち、前記第１脚部の前記突出部について、前記スロットから前記突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として、前記突出部を前記ステータコアの周方向第１の方向に曲げる曲げ工程と、
前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、先端を前記根元側である前記ステータコアの周方向第２の方向に押圧する押圧工程と、を含み、
前記押圧工程は、前記突出部の前記根元の位置を基準として前記周方向第１の方向に所定量だけ離れた位置を最終押圧位置として、前記突出部の前記先端を前記周方向第２の方向に押圧し、
前記曲げ工程及び前記押圧工程により前記突出部を塑性変形させる、
回転電機ステータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機ステータの製造方法において、
前記押圧工程は、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記先端を前記周方向第２の方向に押圧しながら、前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる、
回転電機ステータの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機ステータの製造方法において、
前記曲げ工程は、前記ステータコアの前記突出部側に治具を配置し、前記突出部の先端部に前記治具を接触させるが、前記突出部の前記先端部の前記周方向第１の方向側の端には前記治具を接触させない状態で、前記治具を前記周方向第１の方向に移動させながら軸方向において前記ステータコアに向かって移動させることで前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げ、
前記押圧工程は、前記突出部の前記先端部の軸方向端と前記周方向第１の方向側の端とに前記治具を接触させた状態で、前記治具を前記周方向第１の方向に移動させながら軸方向において前記ステータコアに向かって移動させることで、前記治具により、前記突出部について、前記先端を前記周方向第２の方向に押圧しながら、前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる、
回転電機ステータの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機ステータの製造方法に用いる製造装置であって、
前記第１脚部及び前記第２脚部のそれぞれの前記突出部が前記スロットから前記ステータコアの軸方向と平行に突出するように、前記第１脚部及び前記第２脚部が、前記第１脚部及び前記第２脚部で異なる前記スロットにそれぞれ挿入された状態で、前記ステータコアを保持する保持部と、
前記第１脚部の前記突出部について、前記突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として、前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる治具と、
前記治具を移動させる治具駆動部と、
前記治具駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記治具を、前記ステータコアに対して第１軌跡で相対移動させて前記ステータコアに近づけた後、第２軌跡で相対移動させ、
前記第１軌跡での前記治具と前記ステータコアとの相対移動によって、前記第１脚部の前記突出部が、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として前記周方向第１の方向に曲げられ、
前記第２軌跡での前記治具と前記ステータコアとの相対移動によって、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記先端が前記根元側である前記周方向第２の方向に前記最終押圧位置まで押圧されるように、前記治具駆動部を制御する、
回転電機ステータの製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回転電機ステータの製造装置において、
前記制御部は、前記第２軌跡での前記治具と前記ステータコアとの相対移動によって、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記先端が前記周方向第２の方向に押圧されながら、前記突出部が前記周方向第１の方向に曲げられるように、前記治具駆動部を制御する、
回転電機ステータの製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機ステータの製造装置において、
前記治具は、前記ステータコアの中心軸の延長線上に位置する軸を中心に回転可能なリング部であって、前記ステータコア側端から突出する複数の爪部を含む前記リング部を備え、
前記爪部は、前記周方向第１の方向側に形成され、前記ステータコア側に突出する凸曲面である第１面と、前記周方向第２の方向側に形成された第２面であって、周方向に対し直交する平面または前記周方向第１の方向側に窪んだ凹曲面である前記第２面とを有し、
前記制御部は、前記第１脚部の前記突出部について、前記リング部における前記爪部の前記第１面を前記突出部の側面に接触させた状態で、前記リング部を、軸方向において前記ステータコア側に移動させながら前記周方向第１の方向に移動させた後に、前記爪部の前記第２面を前記突出部の前記周方向第１の方向側の端に接触させた状態で、前記突出部の前記先端が前記根元に近づくように、軸方向において前記ステータコア側に移動させながら前記周方向第１の方向に移動させるように、前記治具駆動部を制御する、
回転電機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、回転電機ステータの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のセグメントコイル（コイル線）を用いた回転電機ステータの製造方法が記載されている。この製造方法では、ステータコアの複数のスロットに複数のセグメントコイルを挿入し、セグメントコイルのうち、ステータコアの端面から突出する端部を、コイル捻り装置によって周方向に曲げ成形する。その後、ステータコアの半径方向に隣り合うセグメントコイルの端部を溶接することによりステータコイルが形成される。
【０００３】
また、セグメントコイルの端部を曲げ成形する際には、コイル捻り装置を構成する捻り円環の端面に形成した複数の穴であるコイル収容部に、ステータコアの軸方向端面から突出したセグメントコイルの端部を挿入し、捻り円環を回転させる。その後、捻り円環を軸方向においてステータコア側に移動させる。これにより、セグメントコイルの端部が周方向に曲げられる。また、曲げ成形後の状態で、セグメントコイルの端部に軸方向に伸びる直線部が形成されないので、ステータコアの軸方向端面の外側に配置されるコイルエンドの軸方向長さを小さくできる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３６０８２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、コイル線の曲げ工程を行う前に、ステータコアの軸方向端面から複数のコイル線の先端部が突出した状態で、複数のコイル線の長さばらつき、コイル線の組み付けばらつき等により、複数のコイル線の先端の軸方向位置にばらつきが生じる可能性がある。この場合に、特許文献１に記載された製造方法によりコイル線の先端部を周方向に曲げた場合には、曲げた後のコイル線の先端の周方向位置が所望位置からずれて、かつ、複数のコイル線で先端のばらつきが大きくなる可能性がある。これにより、ステータコアの半径方向に隣り合うコイル線で先端部がずれることで、その後に行う隣り合うコイル線の溶接が困難になる可能性がある。
【０００６】
本発明の回転電機ステータの製造方法及び製造装置の目的は、ステータコアの端面から突出したコイル線の先端部を周方向に曲げた状態で、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機ステータの製造方法は、環状のヨークから径方向に伸びる複数のティースを有するステータコアを含み、前記複数のティースにステータコイルが巻回された回転電機ステータの製造方法であって、前記ステータコイルを構成するＵ字状のコイル線であり、互いに平行な２つの脚部と、前記２つの脚部を連結する連結部とを有する前記コイル線の前記２つの脚部のそれぞれの先端部であり、隣り合う２つの前記ティースの間のスロットから突出する突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出するように、前記２つの脚部を前記２つの脚部で異なる前記スロットにそれぞれ挿入する挿入工程と、前記２つの脚部としての第１脚部及び第２脚部のうち、前記第１脚部の前記突出部について、前記スロットから前記突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として、前記突出部を前記ステータコアの周方向第１の方向に曲げる曲げ工程と、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、先端を前記根元側である前記ステータコアの周方向第２の方向に押圧する押圧工程と、を含み、前記押圧工程は、前記突出部の前記根元の位置を基準として前記周方向第１の方向に所定量だけ離れた位置を最終押圧位置として、前記突出部の前記先端を前記周方向第２の方向に押圧し、前記曲げ工程及び前記押圧工程により前記突出部を塑性変形させる、回転電機ステータの製造方法である。
【０００８】
本発明の回転電機ステータの製造方法によれば、押圧工程において、第１脚部の突出部の根元位置を基準として周方向第１の方向に所定量だけ離れた位置を最終押圧位置として、突出部の先端を周方向第２の方向に押圧するので、複数の回転電機ステータを製造する際における同じ位置の突出部を考えた場合に、突出部のばらつきによる長さの違いに応じて根元側での変形量が異なるように曲げられる。具体的には、突出部が所定長さより長い場合に根元側で大きく曲げられ、突出部が所定長さより短い場合に根元側で小さく曲げられる。これにより、ステータコアの端面から突出したコイル線の先端部である突出部を周方向に曲げた状態で、コイル線の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。また、曲げ工程の後に押圧工程を行うことにより、コイル線の突出部における根元側端部を曲げ起点とした周方向第１の方向への曲げ作業の開始と、突出部の先端の周方向第２の方向への押圧とを同時に行う場合と異なり、コイル線の突出部が先端部で根元側端部と逆方向に曲げられることを抑制できる。これにより、コイル線の先端部の形状精度を確保しやすい。これによっても、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【０００９】
本発明の回転電機ステータの製造方法において、好ましくは、前記押圧工程は、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記先端を前記周方向第２の方向に押圧しながら、前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる。
【００１０】
この好ましい構成によれば、押圧工程が突出部を周方向第２の方向に押圧することだけを行う場合に比べて、コイル線の突出部の曲げ作業時間を短くできる。
【００１１】
本発明の回転電機ステータの製造方法において、好ましくは、前記曲げ工程は、前記ステータコアの前記突出部側に治具を配置し、前記突出部の先端部に前記治具を接触させるが、前記突出部の前記先端部の前記周方向第１の方向側の端には前記治具を接触させない状態で、前記治具を前記周方向第１の方向に移動させながら軸方向において前記ステータコアに向かって移動させることで前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げ、前記押圧工程は、前記突出部の前記先端部の軸方向端と前記周方向第１の方向側の端とに前記治具を接触させた状態で、前記治具を前記周方向第１の方向に移動させながら軸方向において前記ステータコアに向かって移動させることで、前記治具により、前記突出部について、前記先端を前記周方向第２の方向に押圧しながら、前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる。
【００１２】
この好ましい構成によれば、同じ治具を用いて曲げ工程及び押圧工程を行うので、コイル線の変形作業をより連続的に行いやすい。
【００１３】
また、本発明に係る回転電機ステータの製造方法は、環状のヨークから径方向に伸びる複数のティースを有するステータコアを含み、前記複数のティースにステータコイルが巻回された回転電機ステータの製造方法であって、前記ステータコイルを構成するＵ字状のコイル線であり、互いに平行な２つの脚部と、前記２つの脚部を連結する連結部とを有する前記コイル線の前記２つの脚部のそれぞれの先端部であり、隣り合う２つの前記ティースの間のスロットから突出する突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出するように、前記２つの脚部を前記２つの脚部で異なる前記スロットにそれぞれ挿入する挿入工程と、前記２つの脚部としての第１脚部及び第２脚部のうち、前記第１脚部の前記突出部について、前記スロットから前記突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として、前記突出部の先端部における前記ステータコアの周方向第１の方向側の自由移動を許容した非拘束状態で前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる非拘束曲げ工程と、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記非拘束状態で先端を軸方向における所定位置に移動させながら前記突出部を前記周方向第１の方向に連続的に曲げると仮定した場合に達する位置から前記ステータコアの周方向第２の方向に戻った位置に、前記先端が達するように、前記先端部を前記周方向第１の方向側で拘束した状態で前記先端を軸方向における前記所定位置に移動させながら前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる拘束曲げ工程と、を含む、回転電機ステータの製造方法である。
【００１４】
本発明の回転電機ステータの製造方法によれば、ステータコアの端面から突出したコイル線の先端部である突出部を周方向に曲げた状態で、コイル線の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。また、非拘束曲げ工程の後に拘束曲げ工程を行うので、コイル線の先端部の形状精度を確保しやすい。
【００１５】
本発明の回転電機ステータの製造装置は、本発明の回転電機ステータの製造方法に用いる製造装置であって、前記第１脚部及び前記第２脚部のそれぞれの前記突出部が前記スロットから前記ステータコアの軸方向と平行に突出するように、前記第１脚部及び前記第２脚部が、前記第１脚部及び前記第２脚部で異なる前記スロットにそれぞれ挿入された状態で、前記ステータコアを保持する保持部と、前記第１脚部の前記突出部について、前記突出部が前記ステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として、前記突出部を前記周方向第１の方向に曲げる治具と、前記治具を移動させる治具駆動部と、前記治具駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記治具を、前記ステータコアに対して第１軌跡で相対移動させて前記ステータコアに近づけた後、第２軌跡で相対移動させ、前記第１軌跡での前記治具と前記ステータコアとの相対移動によって、前記第１脚部の前記突出部が、前記突出部の根元側端部を曲げ起点として前記周方向第１の方向に曲げられ、前記第２軌跡での前記治具と前記ステータコアとの相対移動によって、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記先端が前記根元側である前記周方向第２の方向に前記最終押圧位置まで押圧されるように、前記治具駆動部を制御する、回転電機ステータの製造装置である。
【００１６】
本発明の回転電機ステータの製造装置によれば、第２軌跡での治具とステータコアとの相対移動において、最終押圧位置まで突出部の先端を周方向第２の方向に押圧するので、複数の回転電機ステータを製造する際における同じ位置の突出部を考えた場合に突出部のばらつきによる長さの違いに応じて根元側での変形量が異なるように曲げられる。これにより、ステータコアの端面から突出したコイル線の先端部である突出部を周方向に曲げた状態で、コイル線の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【００１７】
本発明の回転電機ステータの製造装置において、好ましくは、前記制御部は、前記第２軌跡での前記治具と前記ステータコアとの相対移動によって、前記周方向第１の方向に曲げられた前記突出部について、前記先端が前記周方向第２の方向に押圧されながら、前記突出部が前記周方向第１の方向に曲げられるように、前記治具駆動部を制御する。
【００１８】
この好ましい構成によれば、第２軌跡での治具とステータコアとの相対移動によって、コイル線の突出部を周方向第２の方向に押圧するだけの場合に比べて、コイル線の突出部の曲げ作業時間を短くできる。
【００１９】
本発明の回転電機ステータの製造装置において、好ましくは、前記治具は、前記ステータコアの中心軸の延長線上に位置する軸を中心に回転可能なリング部であって、前記ステータコア側端から突出する複数の爪部を含む前記リング部を備え、前記爪部は、前記周方向第１の方向側に形成され、前記ステータコア側に突出する凸曲面である第１面と、前記周方向第２の方向側に形成された第２面であって、周方向に対し直交する平面または前記周方向第１の方向側に窪んだ凹曲面である前記第２面とを有し、前記制御部は、前記第１脚部の前記突出部について、前記リング部における前記爪部の前記第１面を前記突出部の側面に接触させた状態で、前記リング部を、軸方向において前記ステータコア側に移動させながら前記周方向第１の方向に移動させた後に、前記爪部の前記第２面を前記突出部の前記周方向第１の方向側の端に接触させた状態で、前記突出部の前記先端が前記根元に近づくように、軸方向において前記ステータコア側に移動させながら前記周方向第１の方向に移動させるように、前記治具駆動部を制御する。
【００２０】
この好ましい構成によれば、爪部の第１面にコイル線の突出部を接触させた状態で突出部を周方向に曲げる作業と、爪部の第２面で突出部の先端部を拘束した状態で先端を根元側に押圧しながら周方向に曲げる作業とを連続的に行いやすくなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る回転電機ステータの製造方法及び製造装置によれば、ステータコアの端面から突出したコイル線の先端部を周方向に曲げた状態で、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態の製造方法により製造される回転電機ステータの周方向一部を示す斜視図である。
【図２Ａ】ステータコアの一部を省略した斜視図である。
【図２Ｂ】ステータコアに挿入する前のコイル線を示す図である。
【図３】実施形態の回転電機ステータの製造方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】コイル線挿入工程において、ステータコアにコイル線を挿入した状態を示す図である。
【図４Ｂ】曲げ工程の直前状態において、コイル線が挿入されたステータコアと曲げ加工用の治具とを対向させた状態を示す図である。
【図５Ａ】曲げ加工用の治具を下から見た状態で一部を省略して周方向一部を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ部拡大図である。
【図６】曲げ加工用の治具を構成するリング部の周方向一部において、周方向を横方向に伸ばして示す断面図である。
【図７】実施形態において、曲げ工程と押圧工程とにおける治具のリング部及びコイル線の突出部が移動する状態を示す図である。
【図８】図７のＢ部における押圧工程でのリング部及びコイル線の突出部が移動する状態を拡大して示す図である。
【図９Ａ】曲げ工程及び押圧工程における治具の爪部先端の移動軌跡を示す図である。
【図９Ｂ】溶接工程において隣り合うコイル線を溶接固定装置に固定した後、溶接する状態を示している断面図である。
【図１０】ステータコアの軸方向端面から複数のコイル線が突出した場合において、複数のコイル線の先端のばらつきがある状態を示す図である。
【図１１】実施形態の製造方法によりコイル線が曲げられた場合において、複数のコイル線の先端の間隔を示す図（ａ）と、（ａ）のＣ部拡大図（ｂ）と、（ａ）のＤ部拡大図（ｃ）である。
【図１２】比較例の回転電機ステータの製造方法により、コイル線が曲げられる場合における治具及びコイル線の突出部が移動する状態を示す図である。
【図１３】比較例の製造方法によりコイル線が曲げられた場合において、複数のコイル線の先端の間隔を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態の別例の爪部とコイル線とを示している図６に対応する図である。
【図１５】本発明の実施形態の別例の爪部とコイル線とを示している図６に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料、及び個数は、説明のための例示であって、回転電機ステータの仕様に応じて適宜変更することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００２４】
また、以下の図面及び実施形態の説明で、Ｒは、回転電機ステータ及びステータコアの径方向を示し、θは、回転電機ステータ及びステータコアの周方向を示し、Ｚは、回転電機ステータ及びステータコアの軸方向を示す。Ｒ、Ｚ、及びθの接線方向は、互いに直交する。ここで、図１、図２Ａに示す軸方向Ｚは、実際にはステータコア１２の中心軸の延長線上に位置する軸Ｏ１(図２Ａ)に沿う方向である。
【００２５】
図１は、実施形態の製造方法により製造される回転電機ステータ１０の周方向一部を示す斜視図である。以下では、回転電機ステータ１０はステータ１０と記載する。図１に示すように、ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータコイル２０とを備える。
【００２６】
図２Ａは、ステータコア１２の一部を省略した斜視図である。ステータコア１２は、環状の磁性体部品であり、例えば、複数の珪素鋼鈑（電磁鋼鈑）を軸方向Ｚに積層することにより構成される。ステータコアは、樹脂バインダと磁性材粉末を加圧成形することにより構成されてもよい。
【００２７】
ステータコア１２は、環状で外周側に配置されるヨーク１３と、ヨーク１３の内周面から径方向Ｒに伸びる複数のティース１４とを有する。複数のティース１４は、周方向θに互いに間隔をおいて配置される。隣り合う２つのティース１４の間には溝であるスロット１５が形成される。
【００２８】
図１に戻って、ステータコイル２０は、螺旋状に延在するＵ，Ｖ，Ｗの３相のコイル２１，２２，２３を備える。Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル２１，２２，２３のそれぞれは、スロット１５に挿通されながら、複数のティース１４を跨ぐように複数のティース１４に巻回される。
【００２９】
Ｕ，Ｖ，Ｗの３相のコイル２１，２２，２３のそれぞれは、複数のセグメントコイル２１ａ、２２ａ、２３ａを直列に接続して形成される。各セグメントコイル２１ａ、２２ａ、２３ａは、複数の略Ｕ字状のコイル線２５（図２Ｂ）を曲げた後、溶接して形成される。
【００３０】
図２Ｂは、ステータコア１２（図２Ａ）に挿入する前のコイル線２５を示す図である。コイル線２５は、互いに平行な２つの直線状の脚部としての第１脚部２６ａ及び第２脚部２６ｂと、第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂの第１方向側端を連結し、山形に形成される連結部２８とを有する。各脚部２６ａ、２６ｂの先端面は、断面が山形に湾曲した曲面状に形成される。コイル線２５は、断面矩形の平角線である導体素線２９の長さ方向中間部を絶縁皮膜３０で覆い、その導体素線２９の両端部を絶縁皮膜３０から露出させることにより形成される。
【００３１】
各セグメントコイル２１ａ、２２ａ、２３ａ（図１）を形成する際には、径方向Ｒ（図１）に並んだ複数のコイル線２５が複数のティース１４の軸方向Ｚ第１の方向側端面（図１の下端面）を跨いで、複数のスロット１５を挟むように配置された２つのスロット１５に複数のコイル線２５を挿入する。このとき、ステータコア１２の軸方向Ｚ第２の方向側端面（図１の上端面）から、コイル線２５の２つの脚部のそれぞれの先端部である突出部を突出させる。そして、複数のコイル線２５の突出部が周方向に曲げ加工された後、複数のコイル線がつながって螺旋を形成するように、径方向Ｒに重なったコイル線２５の突出部の先端部を、レーザ溶接等により溶接する。このとき、コイル線２５では、導体素線２９の露出した部分が溶接される。これにより、各セグメントコイル２１ａ、２２ａ、２３ａは、複数のティース１４に跨るように複数のティース１４に巻回される。また、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のコイル２１，２２，２３のそれぞれは、複数のセグメントコイル２１ａ、２２ａ、２３ａの端部が連結されることにより円環状に形成される。
【００３２】
さらに、各相のコイル２１，２２，２３において、第１の方向側端に配置されるコイル線の突出部が、ステータコア１２の径方向外側に伸びて接続端部３１となり、この接続端部３１に電源側の動力線が電気的に接続される。図１では、Ｕ相コイル２１及びＶ相コイル２２を、互いに逆方向の斜線で示し、Ｗ相コイル２３を、複数の上下方向線で示している。各相のコイル２１，２２，２３において、第２の方向側端に配置されるコイル線の突出部が、ステータコア１２の外周側で中性点バスバー３４により接続される。これにより、複数のティース１４に分布巻きでステータコイル２０が巻回される。このとき、ステータコア１２の軸方向第２の方向側端面（図１の上端面）から突出したコイル線２５の突出部の先端部には、軸方向に平行な直線部が形成されない。これにより、ステータコイル２０のうち、ステータコア１２の軸方向第２の方向側端面の外側に配置されるコイルエンド２０ａの軸方向長さを小さくできる。
【００３３】
回転電機（図示せず）を製造する際には、ステータ１０の内周側にロータ（図示せず）を、径方向Ｒの隙間をあけて配置する。
【００３４】
回転電機は、モータ及びジェネレータの機能の両方を有するように構成できるが、モータ及びジェネレータの機能の一方だけを有するようにしてもよい。
【００３５】
次に、上記のステータ１０を製造するための実施形態のステータの製造方法を詳しく説明する。図３は、実施形態のステータの製造方法を示すフローチャートである。まず、この製造方法は、ステップＳ１０として、コイル線挿入工程を行う。
【００３６】
図４Ａは、コイル線挿入工程において、ステータコア１２にコイル線２５を挿入した状態を示す図である。コイル線挿入工程は、ステータコイルを構成する複数のＵ字状のコイル線２５のそれぞれにおける２つの脚部２６ａ、２６ｂのそれぞれの先端部である突出部２７が、ステータコア１２の軸方向Ｚ第２の方向側端面(図４Ａの上端面)から突出するように、２つの脚部２６ａ、２６ｂを、２つの脚部で異なるスロット１５(図２Ａ)にそれぞれ図４Ａの矢印α方向に挿入する。この状態で、各コイル線２５における２つの脚部２６ａ、２６ｂのそれぞれの突出部２７は、ステータコア１２の軸方向Ｚと平行に、スロット１５から突出する。図４Ａでは、ステータコア１２に挿入するコイル線２５の数を、図１の場合より少なくして示している。
【００３７】
さらに、コイル線挿入工程では、１つのセグメントコイルを形成する複数、例えば６個のＵ字状のコイル線２５が径方向Ｒに並んだ状態で、２つのスロット１５（図１、図２Ａ）に挿入される。
【００３８】
次に、図３に示すステップＳ１２の曲げ工程と、ステップＳ１４の押圧工程とを順に行う。曲げ工程及び押圧工程では、ステータ製造装置を構成する曲げ加工用装置４０（図４Ｂ）が用いられる。図４Ｂは、曲げ工程の直前状態において、コイル線２５が挿入されたステータコア１２と曲げ加工用の治具４１とを対向させた状態を示す図である。
【００３９】
曲げ加工用装置４０は、ステータコア１２を保持する保持部６０と、治具４１と、治具駆動部６２と、制御部６３とを含んで構成される。保持部６０は、複数のコイル線２５のそれぞれで第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂが第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂで異なるスロット１５(図２Ａ)にそれぞれ挿入された状態で、ステータコア１２の下端部を掴んで保持する。この状態で、複数のコイル線２５のそれぞれで第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂのそれぞれの突出部２７が、ステータコア１２の軸方向第２の方向側端面（図４Ｂの上端面）から突出する。このとき、複数のコイル線２５のそれぞれで第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂのそれぞれの突出部２７は、第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂで異なるスロット１５からステータコア１２の軸方向Ｚと平行に突出する。保持部６０は、例えば、ステータコア１２の径方向外側の複数位置に配置され、径方向に伸びる複数の腕部をステータコア１２の外周面に突き当てることで、この外周面を掴む構成としてもよい。
【００４０】
治具４１は、複数のコイル線２５の突出部２７をステータコア１２の周方向に曲げる曲げ加工用の治具である。例えば、治具４１は、スロット１５(図２Ａ)から２つの脚部２６ａ、２６ｂのうち、第１脚部２６ａの突出部２７がステータコア１２の軸方向と平行に突出した状態から、その突出部２７を、図２Ａに示すステータコア１２の周方向第１の方向に曲げる。図５Ａは、治具４１を下から見た状態で一部を省略して周方向一部を示す斜視図である。図５Ｂは、図５ＡのＡ部拡大図である。図６は、治具４１を構成するリング部４２の周方向一部において、周方向を横方向に伸ばして示す断面図である。
【００４１】
治具４１は、保持部６０により保持されたステータコア１２の上側に配置され、後述の治具駆動部６２を介して固定部材６４の下側に支持される。治具４１は、ステータコア１２の中心軸の延長線上に位置する軸Ｏ１を中心に配置され円筒部を有する支持部４９と、支持部４９の内側に支持された複数のリング部４２〜４７（図５Ａ）及び複数のセパレータ４８（図５Ａ、図５Ｂ）とを含んで構成される。複数のリング部４２〜４７は、互いに直径が異なる円筒状であり、中心軸を一致させて径方向に並ぶように配置される。複数のセパレータ４８は、互いに直径が異なる円筒状であり、径方向に隣り合うリング部４２〜４７の間に配置される。リング部４２〜４７の径方向の厚みは、セパレータ４８の径方向の厚みより大きい。例えば、リング部４２〜４７及びセパレータ４８は、それぞれ６個設けられる。リング部４２〜４７及びセパレータ４８は、ステータコア１２の中心軸Ｏ１（図４Ｂ）の延長線上に位置する軸を中心に配置される。
【００４２】
リング部４２〜４７のそれぞれのステータコア１２側端である下端の周方向等間隔の複数位置には、複数の爪部５０が突出する。セパレータ４８のステータコア１２側端は、リング部４２〜４７の爪部５０が突出するステータコア１２側端よりも下側に突出する。これにより、径方向に隣り合うリング部４２〜４７の爪部５０の間にはセパレータ４８が配置される。
【００４３】
各リング部４２〜４７は、そのリング部４２〜４７の径方向内側に隣接するセパレータ４８と一体となって、後述する治具駆動部６２によって、軸方向及び回転方向に移動される。
【００４４】
治具駆動部６２は、治具４１の上側に配置される。治具駆動部６２は、リング部４２〜４７及びセパレータ４８を軸方向及び回転方向に移動させる。このために、治具駆動部６２は、図示を省略するが、回転移動用の２つの第１モータと、軸方向移動用の２つの第２モータと、第１、及び第２モータの動力をリング部４２〜４７に伝達する動力伝達部と、動力伝達切換部とを含んでいる。例えば、２つの第１モータの回転軸の動力が、動力伝達部を介して、径方向に並んだ２つのリング部に伝達され２つのリング部が互いに逆方向に回転される。一方、２つの第２モータの回転軸の動力も、動力伝達部を介して、径方向に並んだ上記の２つのリング部に伝達され、２つのリング部が軸方向に独立して移動される。
【００４５】
動力伝達切換部は、２つの第２モータ及び２つの第１モータの動力を伝達する２つのリング部を、他の隣り合う２つのリング部に切り換え可能に構成される。さらに、制御部６３は、治具駆動部６２の各モータ及び動力伝達切換部等を制御する。制御部６３は、演算処理部であるＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部とを有する。ＣＰＵは、記憶部に予め記憶されたプログラムを読み出して実行する機能を有する。演算処理部は、プログラムを実行することによって機能を実現することができるものであればよい。これにより、例えば、治具４１が６個のリング部４２〜４７を含む場合に、最外周部に位置する２つのリング部４２，４３が軸方向の同方向及び回転方向の逆方向に移動し、次に、径方向中間の２つのリング部４４，４５が軸方向の同方向及び回転方向の逆方向に移動する。最後に、最内周部に位置する２つのリング部４６，４７が軸方向の同方向及び回転方向の逆方向に移動する。
【００４６】
上記の曲げ加工用装置４０によって、複数のリング部４２〜４７の下側に対向する複数のコイル線２５の突出部２７が、２つの円周上に位置し径方向Ｒに隣り合う２層の突出部２７毎に、順に曲げ加工される。なお、動力伝達切換部を省略して、径方向に１つ置きに位置する複数のリング部を、２つの第１モータのうち、１つの第１モータ及び２つの第２モータのうち、１つの第２モータにより動力伝達部を介して、同時に軸方向及び回転方向に移動させることもできる。その後、残りの複数のリング部を、２つの第１モータの残りの第１モータ及び２つの第２モータの残りの第２モータにより動力伝達部を介して、同時に軸方向及び回転方向に移動させる。以下、複数のリング部４２〜４７を、最外周から最内周に向かって順に、第１リング部４２、第２リング部４３、第３リング部４４、第４リング部４５、第５リング部４６、第６リング部４７と記載する。第１、第３、及び第５リング部４２，４４，４６は、直径と周方向長さが異なる以外は同一の構成を有する。第２、第４、及び第６リング部４３，４５，４７も、直径と周方向長さが異なる以外は同一の構成を有する。第１、第３、及び第５リング部４２，４４，４６と、第２、第４、及び第６リング部４３，４５，４７とで、爪部５０の向く方向は逆になっている。第１、第３、及び第５リング部４２，４４，４６は、複数のコイル線２５の第１脚部２６ａ及び第２脚部２６ｂのうち、第１脚部２６ａの突出部２７を曲げ加工及び押圧加工により塑性変形させるために用いる。第２、第４、及び第６リング部４３，４５，４７は、複数のコイル線２５の第１脚部２６ａ及び第２脚部２６ｂのうち、第２脚部２６ｂの突出部２７を曲げ加工及び押圧加工により塑性変形させるために用いる。以下、基本的に、第１脚部２６ａに曲げ加工及び押圧加工を行うための最外周の第１リング部４２の構成について説明する。
【００４７】
図５Ｂ、図６に示すように、第１リング部４２の爪部５０は、治具４１の周方向第１の方向側に形成された第１面５１と、治具４１の周方向第２の方向側に形成された第２面５２とを有する。周方向第２の方向は、周方向第１の方向と逆方向である。図４Ｂに示したように、治具４１と、コイル線２５が挿入されたステータコア１２とを、ステータコアの中心軸の延長線上に治具の軸Ｏ１が位置するように対向させた状態とする。この状態で、治具の周方向第１の方向及びステータコアの周方向第１の方向は一致し、治具の周方向第２の方向及びステータコアの周方向第２の方向も一致する。図５Ｂ、図６に示すように、第１面５１は、断面円弧形でステータコア１２側に突出する凸曲面である。第２面５２は、治具４１の周方向に対し直交する平面である。第１面５１と第２面５２とは、第１リング部４２の下端で連続する。
【００４８】
図７は、実施形態において、曲げ工程と押圧工程とにおける治具４１のリング部４２及びコイル線２５の第１脚部２６ａの突出部２７が移動する状態を示す図である。図８は、図７のＢ部における押圧工程での第１リング部４２及び第１脚部２６ａの突出部２７が移動する状態を拡大して示す図である。図４Ｂに示した制御部６３が治具駆動部６２を制御することにより、制御部６３は、曲げ工程に対応して、図７の（１）〜（３）に示すように、治具４１の第１リング部４２における爪部５０の第１面５１を、コイル線２５の第１脚部２６ａの突出部２７における先端部の側面に接触させる。そしてこの状態で、制御部６３は、第１リング部４２を、軸方向においてステータコア側に移動させながら、周方向第１の方向に移動させる。これにより、突出部２７は、第１脚部の突出部２７について、スロットから突出部２７がステータコアの軸方向と平行に突出した状態から、突出部２７の根元側端部Ｇ１（図７）を曲げ起点として周方向第１の方向に曲げられる。このとき、突出部２７の根元２７ａは、ステータコアの軸方向第２の方向側端(図１、図２Ａの上端)でのスロット１５の出口に位置する。また、突出部２７の根元２７ａは、突出部２７において、第１脚部２６ａが隣り合うティース１４の軸方向第２の方向側端面（図１、図２Ａの上端面）におけるスロット１５側の端に対応する位置にある。例えば、突出部２７は、ティース１４の軸方向第２の方向側端面におけるスロット１５側の端に押し付けられて、突出部２７の根元側端部Ｇ１を曲げ起点として周方向第１の方向に曲げられる。
【００４９】
その後、制御部６３は、治具駆動部６２を制御することにより、図７の（３）の後で第１リング部４２の軸方向位置である高さ位置（図７の上下方向位置）を一定に維持した状態で、第１リング部４２を周方向第１の方向に移動させる。そして、第１リング部４２を、再度、軸方向においてステータコア側に移動させながら、周方向第１の方向に移動させる。これによって、図７（４）、図８（４）に示すように、第１脚部２６ａの突出部２７における先端部の周方向第１の方向側の端に、爪部５０の第２面５２を接触させるとともに、突出部２７の先端部の上端に第１リング部４２の下端を接触させる。この状態で、突出部２７の先端が突出部の根元２７ａに近づくように、軸方向においてステータコア側に第１リング部４２を移動させながら第１リング部４２を周方向第１の方向に移動させる。これにより、図７（４）に示す押圧工程の初期時の後、突出部２７が先端から周方向第２の方向側に押されて、初期時に比べて、図７（６）に示す押圧工程の終了時で、突出部２７の根元側端部での曲げ角度が急激に小さくなる。このため、図７（４）に示す押圧工程の初期時における突出部２７の先端と根元２７ａとの距離Ｌ１に比べて、図７（６）に示す押圧工程の終了時における突出部２７の先端と根元２７ａとの距離Ｌ２が小さくなる。
【００５０】
図９Ａは、曲げ工程及び押圧工程における治具４１の爪部５０の先端Ｐ（図６）の移動軌跡を示す図である。この移動軌跡から爪部５０の全体及び第１リング部４２の下端面の軌跡を推定できる。図９Ａでは、横軸により、基準位置に対する第１リング部４２の爪部５０の先端Ｐの周方向第１の方向側への位相を、基準位置からの周方向長さ（ｍｍ）で示している。また、図９Ａでは、縦軸により、基準位置に対する第１リング部４２の爪部５０の先端Ｐの高さ（ｍｍ）を示している。
【００５１】
上記のように制御部６３(図４Ｂ)が治具駆動部６２(図４Ｂ)を制御するときに、制御部６３は、治具４１を、ステータコア１２に対して第１軌跡で相対移動させてステータコアに近づけた後、第２軌跡で相対移動させるように、治具駆動部６２を制御する。このとき、治具４１は、上記の曲げ工程に対応して、第１リング部４２の爪部５０の先端Ｐ（図６）が、ステータコアに対して図９Ａに太い実線β１で示す曲線状の第１軌跡で相対移動して、ステータコアに近づく。この第１軌跡での治具４１とステータコアとの相対移動によって、後述するように、第１脚部２６ａの突出部２７が、突出部２７の根元側端部を曲げ起点として、ステータコア１２の周方向第１の方向に曲げられる。このとき、曲げ工程は、後述の非拘束曲げ工程となる。
【００５２】
さらに、治具４１は、押圧工程に対応して、第１リング部４２の爪部５０の先端Ｐ（図６）が、ステータコアに対して図９Ａに太い実線β２で示す曲線状の第２軌跡で相対移動して、ステータコアに近づくように、制御部６３により制御される。この第２軌跡での治具４１とステータコアとの相対移動によって、周方向第１の方向に曲げられたコイル線２５の突出部２７について、突出部２７の先端が根元側であるステータコア１２の周方向第２の方向（図７の矢印α方向）に、図７（６）、図８（６）の第２面５２の周方向位置である後述の最終押圧位置まで押圧される。また、第２軌跡での治具４１とステータコアとの相対移動によって、周方向第１の方向に曲げられたコイル線２５の突出部２７について、突出部２７の先端が根元側であるステータコア１２の周方向第２の方向に押圧されながら、突出部２７がステータコア１２の周方向第１の方向に曲げられる。このとき、押圧工程は、後述の拘束曲げ工程となる。図９Ａに示す第１軌跡及び第２軌跡のそれぞれでの爪部先端の高さ位置は、爪部先端の位相を変数とした関数で表される。
【００５３】
図９Ａでは、第１軌跡と第２軌跡との間に、細い実線β３で示す直線状の中間軌跡が設定される。中間軌跡では、爪部５０の先端が、高さ位置が一定で、周方向第１の方向に移動する。この中間軌跡は、曲げ工程の終了時に、爪部５０の先端Ｐが、突出部２７の先端部を押圧することなく、周方向第１の方向に移動するときの軌跡である。この中間軌跡によって、爪部５０の先端Ｐの周方向位置が、突出部２７の周方向第１の方向側端に対して、周方向第２の方向側から周方向第１の方向側に切り替わる。このような切り替えは、図７（３）で爪部５０が高さ位置を一定として左側に移動した場合に対応する。この中間軌跡で爪部５０が移動するときには、曲げ工程も押圧工程も行われない。
【００５４】
さらに、図９Ａでは、比較例として、一点鎖線γにより、突出部２７を非拘束状態で連続的に周方向第１の方向に曲げると仮定した場合における爪部５０の先端の軌跡である非拘束軌跡も示している。「非拘束状態」は、コイル線２５の突出部２７の先端部における周方向第１の方向側への自由移動を許容した状態である。図９Ａに示すように、実施形態の爪部５０の軌跡である第２軌跡β２の終了位置Ｔ１は、非拘束軌跡γの終了位置Ｔ２より周方向第２の方向に戻っている。
【００５５】
曲げ工程及び押圧工程は、上記の曲げ加工用装置４０（図４Ｂ）を用いて行われ、曲げ工程の後に押圧工程が行われる。まず、曲げ工程では、図４Ｂに示すように、ステータコア１２の軸方向第２の方向側端面（図４Ｂの上端面）から複数のコイル線２５の突出部２７をステータコアの軸方向と平行に上に向くように突出させた状態で、保持部６０によりステータコア１２を保持する。そして、コイル線２５の突出部２７側であるステータコア１２の上側に、治具４１を配置する。
【００５６】
そして、図７（１）〜（３）に示すように、突出部２７の先端部に第１リング部４２の爪部５０の第１面５１を接触させる。一方、突出部２７の先端部の周方向第１の方向側端には第１リング部４２を接触させない。この状態で、第１リング部４２を周方向第１の方向に移動させながら軸方向においてステータコア１２に向かって移動させることで、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる。このとき、爪部５０の先端Ｐ位置をステータコア１２に対して第１軌跡β１（図９Ａ）で相対的に移動させる。これにより、曲げ工程では、コイル線２５の第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂ（図２Ｂ）のうち、第１脚部２６ａの突出部２７が、突出部２７の根元側端部を曲げ起点として、周方向第１の方向に曲げられる。このとき、図７（１）〜（３）に示すように、爪部５０の突出部２７に対する接触位置は、爪部５０の第１面５１の根元付近から先端付近に徐々に移動する。一方、ステータコア１２の軸方向第２の方向側端面から突出する複数の突出部２７のうち、第１リング部４２で曲げられる最外周の複数の突出部２７は、隣り合うセグメントコイルを連結するために、コイル線２５の第１及び第２脚部２６ａ、２６ｂの両方が周方向第１の方向に曲げられるものもある。このような曲げ工程は、コイル線２５の突出部２７の先端部における周方向第１の方向側への自由移動を許容した非拘束状態で、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる非拘束曲げ工程になる。
【００５７】
次に、押圧工程では、図７（４）（６）、図８（４）〜（６）に示すように、突出部２７の先端部の周方向第１の方向側端に第１リング部４２の爪部５０の第２面５２を接触させるとともに、突出部２７の先端部の軸方向端に第１リング部４２の下端面を接触させる。そして、この状態で、第１リング部４２を周方向第１の方向に移動させながら軸方向においてステータコア１２に向かって移動させることで、突出部２７について、第１リング部４２の爪部５０により先端をステータコアの周方向第２の方向に押圧しながら、第１リング部４２の下端面により突出部２７をステータコアの周方向第１の方向に曲げる。このとき、図７（６）、図８（６）の爪部５０の第２面５２の周方向位置は、最外周の複数のコイル線２５における第１脚部２６ａの突出部２７について、突出部２７の根元の位置を基準として周方向第１の方向に同じ所定量Ｌ３（図７）だけ離れた位置である最終押圧位置である。押圧工程は、この位置を最終押圧位置として、突出部２７の先端を周方向第２の方向に押圧する。また、複数の突出部２７について、突出部２７の根元位置から同じ所定量Ｌ３だけ離れた位置を最終押圧位置として押圧することは、複数の突出部２７で共通の治具である第１リング部４２の周方向等間隔の複数位置に配置された爪部５０で複数の突出部２７を周方向第２の方向に押圧することで実現される。このような曲げ工程は、突出部２７の先端部における周方向第１の方向側への自由移動を制限した拘束状態で、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる拘束曲げ工程になる。上記の曲げ工程及び押圧工程により突出部２７を塑性変形させる。このとき、爪部５０の先端Ｐ位置をステータコア１２に対して第２軌跡β２（図９Ａ）で相対的に移動させる。この場合に、爪部５０の先端Ｐが第２軌跡β２で移動し始めてから第２軌跡β２の途中に達した時点（例えば爪部５０先端が図９Ａの点Ｃに位置する時点）から、突出部２７が第１リング部４２の下側面により押されるようにしてもよい。そして、その後で突出部２７の周方向第１の方向側端が爪部５０の第２面５２により押されるようにしてもよい。これにより、押圧工程では、周方向第１の方向に曲げられた突出部２７について、先端を根元側である周方向第２の方向に押圧されながら、突出部２７が周方向第１の方向に曲げられる。上記の曲げ工程及び押圧工程により、後述のように、コイル線の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線の先端の周方向の位置決め精度の向上を図れる。
【００５８】
上記では、第１リング部４２により複数の突出部２７のうち、最外周に位置する複数の第１脚部２６ａの突出部２７を曲げ加工する場合を説明したが、第２〜第６リング部４３〜４７により、残りの突出部を曲げ加工する場合も同様である。このとき、第３及び第５リング部４４，４６は、第１リング部４２と同様に、周方向第１の方向に移動しながら軸方向においてステータコア側に移動する。これにより、最外周以外の第１脚部２６ａの突出部が最外周の第１脚部２６ａと同様に曲げ加工及び押圧加工される。一方、第２、第４、及び第６リング部４３，４５，４７は、第１リング部４２と周方向の逆方向である周方向第２の方向に移動しながら、軸方向においてステータコア側に移動する。これにより、曲げ工程では、第２、第４、及び第６リング部４３，４５，４７により複数の第２脚部２６ｂの突出部２７が、周方向第２の方向に曲げ加工される。さらに、押圧工程では、周方向第２の方向に曲げられた突出部２７について、先端が根元側である周方向第１の方向に押圧されながら、突出部２７が周方向第２の方向に曲げられる。
【００５９】
押圧工程の終了後では、図３のステップＳ１６で示すように、溶接工程が行われる。このとき、複数のコイル線２５の各突出部２７から治具４１が離れた後で、径方向に隣り合う突出部２７の先端部が溶接固定装置７０(図９Ｂ)で挟んだ状態で固定される。上記のように曲げ加工及び押圧加工により突出部２７を塑性変形させるので、上記のように突出部２７から治具４１が離れた後でもコイル線の先端の周方向の位置決め精度の向上を図れる。
【００６０】
図９Ｂは、溶接工程において隣り合うコイル線２５を溶接固定装置７０に固定した後、溶接する状態を示している断面図である。溶接固定装置７０は、コイル線２５の径方向Ｒの位置決めを行うための２つの押さえ治具７１を有する。２つの押さえ治具７１の先端部には、ステータコア側(図９Ｂの下側)に突出する治具突部７２が形成される。径方向Ｒに隣り合う２つの突出部２７は、２つの押さえ治具７１の治具突部７２によって、径方向Ｒの両側から挟まれて互いに接触した状態で固定される。この状態で、径方向Ｒに隣り合う２つの突出部２７の接触部には、上方からレーザ溶接機７４によりエネルギービームが照射され、２つの突出部２７の先端部が溶接される。なお、溶接工程は、レーザ溶接を行う場合に限定せず、他の溶接を行うこともできる。その後、中性点バスバー３４(図１)が、対応する突出部２７の端部に溶接される等によって、ステータ１０(図１)が形成される。
【００６１】
上記の実施形態のステータの製造方法によれば、曲げ工程の後の押圧工程を含み、その押圧工程が、周方向第１の方向に曲げられたコイル線２５の突出部２７について、先端を根元側である周方向第２の方向に押圧する。さらに、上記のステータ１０の製造装置によれば、治具４１がステータコア１２に対して第１軌跡β１（図９Ａ）で相対移動した後、第２軌跡β２（図９Ａ）で相対移動する。第１軌跡β１での相対移動によってコイル線２５の突出部２７が周方向第１の方向に曲げられ、第２軌跡β２での相対移動によって突出部２７について、先端が周方向第２の方向に押圧される。また、押圧工程、または第２軌跡β２での治具４１とステータコア１２との相対移動において、第１脚部２６ａの突出部２７の根元位置を基準として周方向第１の方向に所定量Ｌ３（図７）だけ離れた位置を最終押圧位置として、突出部２７の先端を周方向第２の方向に押圧する。これにより、複数のステータ１０を製造する際における同じ位置の突出部２７を考えた場合に、突出部２７のばらつきによる長さの違いに応じて根元側での変形量が異なるように曲げられる。具体的には、突出部２７が所定長さより長い場合に根元側で大きく曲げられ、突出部２７が所定長さより短い場合に根元側で小さく曲げられる。このため、ステータコア１２の端面から突出したコイル線２５の突出部２７を周方向に曲げた状態で、コイル線の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線２５の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【００６２】
また、曲げ工程の後に押圧工程を行うことにより、コイル線の突出部における根元側端部を曲げ起点とした周方向第１の方向への曲げ作業の開始と、突出部の先端の周方向第２の方向への押圧とを同時に行う場合と異なり、コイル線２５の突出部２７が先端部で根元側端部と逆方向に曲げられることを抑制できる。これにより、コイル線２５の先端部の形状精度を確保しやすい。したがって、これによってもステータコア１２の端面から突出したコイル線２５の突出部２７を周方向に曲げた状態で、コイル線２５の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【００６３】
さらに、実施形態のステータの製造方法では、押圧工程が、周方向第１の方向に曲げられた突出部２７について、先端を周方向第２の方向に押圧しながら、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる。これにより、押圧工程が、コイル線の突出部を周方向第２の方向に押圧することだけを行う場合に比べて、コイル線の突出部の曲げ作業時間を短くできる。
【００６４】
また、実施形態のステータの製造装置では、第２軌跡β２（図９Ａ）での治具４１とステータコア１２との相対移動によって、周方向第１の方向に曲げられた突出部２７について、先端が周方向第２の方向に押圧されながら、突出部２７が周方向第１の方向に曲げられる。これにより、第２軌跡での相対移動によってコイル線の突出部を周方向第２の方向に押圧するだけの場合に比べて、コイル線２５の突出部２７の曲げ作業時間を短くできる。
【００６５】
図１０は、ステータコア１２の軸方向端面から複数のコイル線２５が突出した場合において、複数のコイル線２５の先端のばらつきがある状態を示す図である。図１０では、複数のコイル線２５の突出部２７のうち、最外周に位置し、治具４１（図５Ｂ）の第１リング部４２（図５Ｂ）で曲げ加工される第１脚部２６ａの複数の突出部２７を示している。図１０に示すように、複数のコイル線２５の長さばらつき、コイル線２５のステータコア１２に対する組み付けばらつき等により、複数のコイル線２５の先端の軸方向位置に、ばらつきが生じる場合がある。図１０では、複数のコイル線２５の先端の軸方向位置が最大で長さＷ異なっている。
【００６６】
図１１（ａ）は、実施形態の製造方法によりコイル線２５の第１脚部２６ａが曲げられた場合において、複数のコイル線２５の先端の間隔を示す図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＣ部拡大図であり、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＤ部拡大図である。実施形態の製造方法でコイル線２５の第１脚部２６ａの突出部２７に押圧工程を行った場合には、突出部２７の先端が周方向第２の方向に押圧されながら、突出部２７が周方向第１の方向に曲げられる。これにより、上記の図１０に示したようにコイル線２５の先端のばらつきが生じている場合に、実施形態の製造方法で突出部２７に押圧工程を行うことで、突出部２７の長さが大きいもので根元側での変形量が大きくなる。例えば、図１１（ｃ）に示すように、突出部２７が根元側で大きく曲がるように塑性変形され、根元側の曲げ部の曲率半径が小さくなる。
【００６７】
一方、突出部２７の長さが小さいものでは、根元側での変形量が小さくなる。例えば、図１１（ｂ）に示すように、突出部２７の根元側での変形量が小さくなり、根元側の曲げ部の曲率半径が大きくなる。このように押圧工程により、複数の突出部２７が、長さの違いに応じて変形量が異なるように曲げられるので、ステータコア１２の周方向等間隔の複数位置にコイル線２５の先端を配置しやすくなる。これにより、コイル線２５の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線２５の先端の周方向位置決め精度を向上できる。このため、図１１（ａ）に示すように、コイル線２５の先端の周方向位置の間隔Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３をほぼ均等にできる。
【００６８】
さらに実施形態のステータの製造方法では、曲げ工程は、ステータコア１２の軸方向他端面から突出した突出部２７側に治具４１を配置する。そして、最外周の突出部２７の先端部に治具４１の第１リング部４２を接触させる。一方、その先端部の周方向第１の方向側端には第１リング部４２を接触させない状態で、第１リング部４２を周方向第１の方向に移動させながら軸方向においてステータコアに向かって移動させて、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる。また、押圧工程は、突出部２７の先端部の軸方向端と周方向第１の方向側端とに第１リング部４２を接触させた状態で、第１リング部４２を周方向第１の方向に移動させながら軸方向においてステータコア１２に向かって移動させる。これにより、第１リング部４２により、突出部２７について、先端を周方向第２の方向に押圧しながら、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる。このため、同じ第１リング部４２を用いて曲げ工程及び押圧工程を行うので、コイル線２５の変形作業をより連続的に行いやすい。
【００６９】
さらに、制御部６３は、第１脚部２６ａの突出部２７について、第１リング部４２における爪部５０の第１面５１を突出部２７の側面に接触させた状態で、第１リング部４２を、軸方向においてステータコア側に移動させながら周方向第１の方向に移動させるように治具駆動部６２を制御する。その後、制御部６３は、爪部５０の第２面５２を突出部２７の周方向第１の方向側端に接触させた状態で、突出部２７の先端が根元に近づくように、第１リング部４２を、軸方向においてステータコア側に移動させながら周方向第１の方向に移動させるように制御する。これにより、爪部５０の第１面５１に突出部２７を接触させた状態で突出部２７を周方向に曲げる作業と、爪部５０の第２面５２で突出部２７の先端部を拘束した状態で先端を根元側に押圧しながら周方向に曲げる作業とを連続的に行いやすくなる。
【００７０】
なお、上記の実施形態において、上記の拘束曲げ工程は、次のようにして行ってもよい。まず、曲げ工程で周方向に曲げられた突出部２７について、図８（４）〜（６）に二点鎖線で示すように、非拘束状態で突出部２７の先端を軸方向における所定位置Ｄに移動させながら突出部２７を周方向第１の方向に連続的に曲げることを仮定する。そして、この場合に突出部２７の先端が達する位置を、仮想先端位置Ｑ１と設定する。そして、その仮想先端位置Ｑ１から、周方向第２の方向に第２所定距離ｄ２戻った位置Ｑ２に、突出部２７の先端が達するように、突出部２７の先端部を周方向第１の方向側で拘束した状態で、先端を軸方向における所定位置Ｄに移動させながら突出部２７を周方向第１の方向に曲げる。
【００７１】
このような構成によっても、上記の実施形態と同様に、ステータコアの端面から突出した突出部２７を周方向に曲げた状態で、コイル線の長さばらつきの影響を抑えて、コイル線の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。また、コイル線の先端部の形状精度を確保しやすい。
【００７２】
なお、図９Ａでは、曲げ工程及び押圧工程における爪部５０の先端位置の軌跡の別例として、二点鎖線δの「押圧後曲げ軌跡」及び破線ηの「曲げ後押圧軌跡」も示している。二点鎖線δの押圧後曲げ軌跡を用いる別例では、第２軌跡β２を用いる場合と同様に、太い実線β１で示す第１軌跡、及び細い実線β３で示す中間軌跡で、ステータコアに対し治具４１のリング部の爪部５０を相対移動させる。その後、二点鎖線δの押圧後曲げ軌跡で、ステータコアに対し爪部５０を相対移動させる。この場合、中間軌跡の終了位置Ｓ１から押圧後曲げ軌跡δ上の位置Ｓ２に向かって爪部５０の先端が、周方向第２の方向で軸方向におけるステータコア側に略直線状に移動する。これにより、爪部５０の第２面５２によってコイル線２５の突出部２７が先端から周方向第２の方向に大きく押されながら、突出部２７がステータコア側に曲げられる。このとき、突出部２７について、先端を周方向第２の方向に押圧しながら、突出部２７を周方向第１の方向に曲げる「押圧工程」が行われる。
【００７３】
その後、押圧後曲げ軌跡δ上の位置Ｓ２から終了位置Ｔ１に向かって爪部５０の先端が移動することにより、リング部の爪部５０とは異なる位置の下端面によって、コイル線２５の突出部２７が周方向第１の方向に曲げられる「第２の曲げ工程」が行われる。押圧後曲げ軌跡δの終了位置Ｔ１は、第２軌跡の終了位置Ｔ１であるので、第２軌跡β２を用いる構成と同様に、突出部２７が先端から根元側に向かって押圧された状態となる。このような押圧後曲げ軌跡δを用いる構成でも、第２軌跡β２を用いる構成と同様に、コイル線２５の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【００７４】
一方、図９Ａに破線ηで示す曲げ後押圧軌跡を用いる別例でも、太い実線β１で示す第１軌跡、及び細い実線β３で示す中間軌跡で、ステータコアに対し治具４１のリング部の爪部５０を相対移動させる。その後、破線ηの曲げ後押圧軌跡で、ステータコアに対し爪部５０を相対移動させる。この場合、中間軌跡の終了位置Ｓ１から曲げ後押圧軌跡η上の位置Ｓ３に向かって爪部５０の先端が、周方向第１の方向で軸方向におけるステータコア側に略直線状に移動する。これにより、リング部の爪部５０とは異なる位置の下端面によって、コイル線２５の突出部２７が周方向第１の方向に曲げられる「第２の曲げ工程」が行われる。曲げ後押圧軌跡η上の位置Ｓ３は、第２軌跡β２の終了位置Ｔ１と高さ位置が同じで、かつ、この終了位置Ｔ１より周方向第１の方向に移動した位置にある。さらに、爪部５０の先端が位置Ｓ３から高さ位置を一定に維持した状態で、終了位置Ｔ１に移動することで、押圧工程が行われる。この押圧工程では、コイル線２５の突出部２７について、先端が周方向第２の方向に押圧されるが、基本的には、突出部２７は周方向第１の方向に曲げられない。このような曲げ後押圧軌跡ηを用いる構成でも、コイル線２５の先端の周方向の位置決め精度を向上できる。
【００７５】
図１２は、比較例のステータの製造方法により、コイル線２５が曲げられる場合における治具４１及びコイル線２５の突出部２７が移動する状態を示す図である。図１３は、比較例の製造方法によりコイル線２５が曲げられた場合において、複数のコイル線２５の先端の間隔を示す図である。
【００７６】
図１２に示す比較例の製造方法では、図４Ｂ〜図６に示した治具４１の第１リング部４２を用いて、曲げ工程のみによって、コイル線２５の突出部２７を周方向第１の方向に連続的に曲げる。このとき、第１リング部４２の爪部５０の第１面５１に、コイル線２５の突出部２７の先端部を接触させた状態で、突出部２７を周方向第１の方向に徐々に曲げる。このような曲げ工程では、突出部２７は、先端から周方向第２の方向に押圧されず、突出部２７の先端部における周方向第１の方向側の自由移動が許容された非拘束状態となっている。
【００７７】
このような比較例の製造方法で、図１０に示すようにコイル線２５の先端位置にばらつきがあるもので、突出部２７を曲げ加工した場合には、単に突出部２７が周方向第１の方向に曲げられるだけである。これにより、図１３に示すように、突出部２７の先端の位置決め精度が低下して、複数の突出部２７の間隔Ｅ１ａ、Ｅ２ａ、Ｅ３ａ、Ｅ４ａが不均一になりやすい。
【００７８】
図１４、図１５は、実施形態の別例の爪部５０ａ、５０ｂとコイル線２５とを示している図６に対応する図である。図１４、図１５に示す２つの別例では、爪部５０ａ、５０ｂは、治具４１の周方向第１の方向側に形成された凸曲面である第１面５１と、治具４１の周方向第２の方向側に形成され、周方向第１の方向側に窪んだ凹曲面である第２面５２ａ、５２ｂとを有する。押圧工程では、爪部５０ａ、５０ｂの第２面５２ａ、５２ｂをコイル線２５の突出部２７の周方向端に接触させる。そして、この状態で、突出部２７の先端が根元に近づくように、第１リング部４２が軸方向においてステータコア側（図１４、図１５の下側）に移動しながら周方向第１の方向に移動することで、突出部２７が周方向第１の方向に曲げられる。
【００７９】
図１４に示す別例では、爪部５０ａの先端部が周方向第２の方向に向けて尖っており、その先端部が突出部２７の周方向端に突き当たっている。図１５に示す別例では、爪部５０ｂの先端部が丸まっており、第２面５２ｂの断面円弧形の凹部の内面に、突出部２７の断面円弧形の先端部が突き当たっている。このとき、突出部２７の先端部と凹部との断面形状はほぼ合致している。図１４、図１５に示す別例において、その他の構成及び作用は、図１から図１１を用いて説明した実施形態と同様である。
【００８０】
なお、上記では、治具が備えるリング部が複数の爪部を有する場合を説明したが、これに限定するものではなく、例えば、治具が、ステータコア側の端面の周方向複数位置から径方向に伸びる薄板状の壁部が突出した回転部材を備える構成としてもよい。この場合には、例えば押圧工程で、爪部の代わりに、壁部が、コイル線の突出部を周方向第２の方向に押圧しながら、回転部材が軸方向及び周方向第１の方向に移動することで、コイル線の突出部を周方向第１の方向に曲げる。
【００８１】
また、ステータコアにおいて、コイル線の先端部である突出部が突出する軸方向第２の方向側端面には、リング状で樹脂製のステータカフサが配置されてもよい。ステータカフサは、ステータの複数のティースに対応する周方向複数位置に柱部が配置され、複数の柱部の径方向内端及び径方向外端がそれぞれ内周側リングと外周側リングとで連結される。コイル線の突出部は、ティースの軸方向他端面におけるスロット側の端に対応する位置として、柱部の周方向端に接触する突出部の根元側端部を曲げ起点として周方向に曲げられる。
【００８２】
また、上記の実施形態では、曲げ工程及び押圧工程において、治具のリング部が周方向及び軸方向に移動する場合を説明した。一方、治具を固定した状態で、ステータコアを保持した保持部を周方向及び軸方向に移動させることで、曲げ工程で、治具をステータコアに対して第１軌跡で相対移動させ、押圧工程で、治具を第２軌跡で相対移動させる構成としてもよい。このとき、コイル線の突出部をリング部に接触させた状態で、ステータコアを回転させるが、コイル線はステータコアの回転方向に応じた一方向にしか曲げられない。このため、曲げ工程及び押圧工程では、治具が備える複数のリング部のうち、径方向に１つ置きの複数のリング部を残りのリング部よりステータコア側に突出させた状態とする。そして、保持部を一方向に回転させながら移動させることで、突出させたリング部によりコイル線の複数の突出部のうち、１つ置きの円周上に位置する複数の突出部を曲げ加工する。その後、治具の残りの１つ置きの複数のリング部を他のリング部よりステータコア側に突出させ、保持部を逆方向に回転させながら、同様に繰り返すことで、すべての突出部を曲げ加工する。
【００８３】
また、上記では、ステータコアに分布巻きでステータコイルを巻回した場合を説明したが、ステータコアに集中巻きでステータコイルを巻回した構成とすることもできる。この場合、挿入工程では、Ｕ字状のコイル線が１つのティースの軸方向第１の方向側端面を跨ぎステータコアの軸方向第２の方向側端面から２つの脚部の突出部が突出するように、１つのティースの両側に位置する２つのスロットにコイル線が挿入される。
【符号の説明】
【００８４】
１０  回転電機ステータ、１２  ステータコア、１３  ヨーク、１４  ティース、１５  スロット、２０  ステータコイル、２０ａ  コイルエンド、２１，２２，２３  コイル、２１ａ,２２ａ,２３ａ  セグメントコイル、２５  コイル線、２６ａ  第１脚部、２６ｂ  第２脚部、２７  突出部、２７ａ  根元、２８  連結部、２９  導体素線、３０  絶縁皮膜、３１  接続端部、３４  中性点バスバー、４０  曲げ加工用装置、４１  治具、４２  リング部（第１リング部）、４３  リング部（第２リング部）、４４  リング部（第３リング部）、４５  リング部（第４リング部）、４６  リング部（第５リング部）、４７  リング部（第６リング部）、４８  セパレータ、４９  支持部、５０,５０ａ,５０ｂ  爪部、５１  第１面、５２,５２ａ,５２ｂ  第２面、６０  保持部、６２  治具駆動部、６３  制御部、６４  固定部材、７０  溶接固定装置、７１  押さえ治具、７２  治具突部、７４  レーザ溶接機。
【図１】
2019187049.tif 000003
【図２Ａ】
2019187049.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019187049.tif 000018
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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