JP2007336720A - ステータコイルのセット方法及びセット装置、並びに回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インサータ装置を用いてステータコアを螺旋状に重ね合わせてステータコアに装着する場合において、ステータコイルの均一な配置を実現すること。
【解決手段】インサータ用ブレード２０に対して各ステータコイル１６を、一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置との間に位相差を生じさせるとともに傾けた状態で、かつ他のステータコイルの少なくとも一部を重ね合わせてセットする。そして、最初とその次にセットするステータコイル１６ａ，１６ｂに対して重なるステータコイル１６ｃ，１６ｄのセット時において、ステータコイル１６ａ，１６ｂをインサータ用ブレード２０から持ち上げ、その状態でステータコイル１６ｃ，１６ｄをステータコイル１６ａ，１６ｂの下方に潜り込ませてセットする。
【選択図】図９

Description

本発明は、インサータ装置のインサータ用ブレードにセットされるステータコイルのセット方法、及びそのセット装置、並びにステータコイルをステータコアに挿入して製造される回転電機の製造方法に関する。

従来、電動機や発電機などの回転電機に用いるステータ（固定子）は、ステータコアのティース間に形成されるスロットにステータコイルを挿入し、構成されている。そして、ステータコイルの巻き付け方式としては、例えば特許文献１〜５に開示されるような複数のティースを跨いでステータコイルを順次巻き付ける方式が広く知られている。この方式にてステータコイルを巻き付けたステータでは、ステータコイルが螺旋状に重なり合って配置される。

また、ステータコアのスロットにステータコイルを挿入する方法としては、例えば特許文献６に開示されるようなインサータ装置を用いて挿入する方法が広く知られている。
特許第３４４８２０４号公報 特許第３１４４７５９号公報 特許第３６７３３３０号公報 特許第３６７３３３７号公報 特開２００５−１８４８８７号公報 特開２００５−８０３５６号公報

ところで、インサータ装置にてステータコイルをステータコアのスロットに挿入する場合には、事前にインサータ用ブレードに対して所定形状に成形したステータコイルをセットする必要がある。このため、前述の巻き付け方式でステータコアを巻き付ける際にインサータ装置を使用する場合には、スロットに挿入されたステータコイルが螺旋状に重なり合うようにステータコイルを成形し、インサータ用ブレードにセットしておく必要がある。しかしながら、従来は、インサータ用ブレードに対するステータコイルの成形を手動で行っているため、インサート後のステータコイルの配置が不均一になり易い。特に、ステータコイルを螺旋状に重ねて巻き付ける場合には、インサータ用ブレードに対して最初にセットしたステータコイルと最後にセットしたステータコイルとが重なり合う部位において不均一な配置が顕著に現れる。このようにステータコイルの均一な配置が実現されていない場合には、回転電機の効率低下に繋がり、好ましくない。

また、インサータ装置を使用せずにステータコイルをステータコアに装着する方法としては、特許文献２のような方法がある。特許文献２では、突起部を周方向に形成した鉄心を用意し、その突起部にステータコイルを順次セットした後、鉄心の外周部にヨーク部を装着することでステータコアにステータコイルを装着している。また、特許文献３〜５では、ステータコイルを所定形状に成形した後、予め分割成形した分割鉄心を順次挿入することでステータコアにステータコイルを装着している。しかし、これらの特許文献２〜５の方法では、ステータコアが分割コアとなるので、回転電機の効率低下に繋がり、好ましくない。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、インサータ装置を用いてステータコイルを螺旋状に重ね合わせてステータコアに装着する場合において、ステータコイルの均一な配置を実現することができるインサータ用ブレードに対するステータコイルのセット方法、及びそのセット装置、並びに回転電機の製造方法に関する。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、インサータ装置を使用してステータコアに複数個のステータコイルを螺旋状に重ね合わせて装着する際に、前記インサータ用ブレードにセットされるステータコイルのセット方法であって、前記ステータコアを保持する複数のコイル保持部が等ピッチ間隔で円環状に配置されてなるコイル保持具に各ステータコイルを、一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置との間に位相差を生じさせるとともに傾けた状態で、かつ他のステータコイルの少なくとも一部を重ね合わせてセットするコイルセット工程を具備し、前記コイルセット工程において各ステータコイルは、最初にセットする開始側ステータコイルを基準として所定の一方向となるコイルセット方向に順次重ね合わせながらセットし、前記開始側ステータコイルの一方の片側のセット位置に対して他方の片側を同一位置又は超える位置にセットする終了側ステータコイルについては当該ステータコイルを前記開始側ステータコイルに潜り込ませるようにしてセットすることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステータコイルのセット方法において、前記終了側ステータコイルは、当該終了側ステータコイルと重なり合う前記開始側ステータコイルの一方の片側を前記コイル保持部から持ち上げて潜り込ませることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のステータコイルのセット方法において、前記終了側ステータコイルは、前記コイル保持部に対する前記各ステータコイルの保持位置を前記コイルセット方向に沿って順次下方にずらすことにより潜り込ませることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のステータコイルのセット方法において、前記開始側ステータコイルの一方の片側をセットするコイル保持部は、前記コイル保持具から取り外し可能に構成されており、前記終了側ステータコイルは、前記コイル保持部を取り外して潜り込ませることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、インサータ装置を使用してステータコアに複数個のステータコイルを螺旋状に重ね合わせて装着する際に、前記インサータ用ブレードにセットされるステータコイルのセット装置であって、前記ステータコアを保持する複数のコイル保持部が等ピッチ間隔で円環状に配置されてなり、各ステータコイルを一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置との間に位相差を生じさせながら傾けた状態で、かつ他のステータコイルの少なくとも一部を重ね合わせてセットするとともに、最初にセットする開始側ステータコイルを基準として所定の一方向となるコイルセット方向に各ステータコイルを順次重ね合わせながらセットするコイル保持具と、前記開始側ステータコイルの一方の片側のセット位置に対して他方の片側が同一位置又は超える位置にセットされる終了側ステータコイルと重なり合う前記開始側ステータコイルの一方の片側を前記コイル保持具から取り外す動作、及び取り外した前記開始側ステータコイルを取り外す前のセット位置に戻す動作を実行するコイル移動機構とを備えたことを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、複数個のステータコイルを螺旋状に重ね合わせて装着したステータコアを有する回転電機の製造方法であって、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のステータコイルのセット方法により前記複数個のステータコイルをインサータ用ブレードにセットした後、インサータ装置により前記インサータ用ブレードにセットした前記ステータコイルを前記ステータコアに形成されたスロットに挿入することを要旨とする。

これらの各発明によれば、終了側ステータコイルが開始側ステータコイルに対して潜り込ませるようにセットされる。すなわち、各ステータコイルを螺旋状に重なるように順次セットしていく場合において、終了側ステータコイルを開始側ステータコイルに対し、他のステータコイルと同一態様で重ね合わせることが可能となり、全てのステータコイルを螺旋状に重なり合った状態で均一に配置することができる。したがって、インサータ用ブレードに対してセットされる各ステータコイルの配置の均一化を図ることにより、インサータ装置を用いてステータコイルを螺旋状に重ね合わせてステータコアに装着する場合において、ステータコイルの均一な配置を実現することができる。

本発明によれば、インサータ装置を用いてステータコアを螺旋状に重ね合わせてステータコアに装着する場合において、ステータコイルの均一な配置を実現することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図１１にしたがって説明する。
図１は、電動機や発電機などの回転電機に用いるステータ（固定子）１０の一例を示している。一体型のステータコア１１の内周には、径方向内側に向かって突出する複数のティース１２が周方向へ等ピッチ間隔で形成されている。本実施形態においてティース１２は、その先端部から周方向両側へ突起部１３を突設したＴ字状に形成されている。各ティース１２間には、ステータコア１１の軸方向に沿って延びるようにスロット１４が形成されている。各スロット１４は、１つのスロット１４を周方向両側から挟むように隣り合って位置する両ティース１２の先端部間が開口部１５とされている。

また、ステータコア１１には、複数本の導線を巻回してなるステータコイル１６が複数個装着されている。本実施形態において各ステータコイル１６は、円環状に形成されている。そして、各ステータコイル１６は、所定数のティース１２を跨ぐようにステータコア１１に装着されており、各ステータコイル１６の一端部は互いに隣接するティース１２の先端部間、すなわちスロット１４の開口部１５側に配置されている。一方、各ステータコイル１６の他端部は、スロット１４の開口部１５と対向するスロット１４の最奥面に配置されている。各ステータコイル１６は、一端部から他端部に向かって湾曲し、かつ隣接するステータコイル１６同士が密接し合って取り付けられている。このため、ステータコイル１６は、螺旋状に重なり合うようにしてステータコア１１に装着されている。

これらのステータコイル１６は、インサータ装置を用いてステータコア１１のスロット１４に挿入され、装着される。そして、各ステータコイル１６は、ステータコア１１への装着時にインサータ装置のインサータ用ブレード２０（図２などに示す）にセットされ、インサータ用ブレード２０を介してステータコア１１にインサートされる。

以下、本実施形態においてインサータ用ブレード２０に各ステータコイル１６をセットする手順を図２〜図１１にしたがって説明する。本実施形態の手順では、直接インサータ用ブレード２０にステータコイル１６をセットし、そのセット段階で複数個のステータコイル１６を螺旋状に重なり合うように成形している。本実施形態では、インサータ用ブレード２０がコイル保持具として機能する。

インサータ用ブレード２０は、図２に示すように、複数本のブレード構成材２１を円環状に配置し、全体が円筒状に形成されている。複数本のブレード構成材２１は、等ピッチ間隔で配置されており、隣り合うブレード構成材２１の間にはインサータ用ブレード２０の長さ方向に延びるコイル保持用のコイル保持部としてのスリット２２が形成されている。ブレード構成材２１のピッチ（スリット２２のピッチ）は、ステータコア１１のティース１２のピッチに相当している。

このように構成したインサータ用ブレード２０に対し、複数個のステータコイル１６を順次セットする。各ステータコイル１６は、一方の片側を隣り合うブレード構成材２１間のスリット２２に挿入し、該一方の片側を挿入したスリット２２から予め定めたピッチ分離間した位置のスリット２２に他方の片側を挿入し、セットする。これにより、ステータコイル１６は、一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置に位相差が生じる。図３は、インサータ用ブレード２０に１つのステータコイル１６を一方の片側に対して他方の片側を５ピッチ分離間させてセットした状態を示す。また、ステータコイル１６は、一方の片側と他方の片側を上下方向（インサータ用ブレード２０の長さ方向）にずらすようにしてセットする。これにより、ステータコイル１６は、傾いた状態（片側同士が段差を形成した状態）でセットされる。

なお、１ピッチは、ステータコイル１６を装着するステータコア１１に形成されるティース１２間の距離、すなわちスロット１４間の距離に相当する。そして、ステータコイル１６をセットする場合の間隔は、ステータコイル１６をステータコア１１に装着する際に跨がせるティース１２の本数、すなわちステータコイル１６を挿入するスロット１４間の距離に応じて定められ、電動機や回転電機の仕様に応じて決定される。また、前記間隔は、ステータコイル１６をステータコア１１に対して螺旋状に重ね合わせて装着する場合に、一のステータコイル１６に対して重なる他のステータコイル１６の個数に応じても定まる。

そして、図３に示すように、セット順序が最初となるステータコイル１６をインサータ用ブレード２０にセットしたならば、以降、最初のステータコイル１６と同一態様で他のステータコイル１６を図４に示すように順次インサータ用ブレード２０にセットする。本実施形態では、ステータコイル１６の一方の片側を挿入したスリット２２が交互に位置するように各ステータコイル１６をセットする。このようなステータコイル１６のセットは、１つのスロット１４に対して１つのステータコイル１６を挿入する場合に行われる。また、各ステータコイル１６は、所定の一方向（本実施形態では、図４において時計周り方向）をコイルセット方向として該方向に沿ってセットする。これにより、各ステータコイル１６は、前記所定の一方向に沿って傾いた状態で、かつ隣接する他のステータコイル１６の一部が上下方向に重なった状態でセットされる。

図４は、最初のステータコイル１６をセットしてから続いて他のステータコイル１６をセットした状態を示している。そして、本実施形態では、図４に示すように、インサータ用ブレード２０に対しセットすべきステータコイル１６の残りセット個数が「２個」となるまで、ステータコイル１６を先ずセットする。

なお、各図中、符号「１６ａ」を併記したステータコイル１６は、セット順序が最初となるステータコイル１６であるとともに、符号「１６ｂ」を併記したステータコイル１６は、前記ステータコイル１６ａの次にセットするステータコイル１６である。また、各図中、符号「１６ｃ」を併記したステータコイル１６は、セット順が最後となるステータコイル１６であるとともに、符号「１６ｄ」を併記したステータコイル１６は、前記ステータコイル１６ｃの直前にセットするステータコイル１６である。

図４の状態において、次にセットされる残り２個のステータコイル１６（１６ｃ，１６ｄ）のうち１つのステータコイル１６（１６ｄ）は、符号「ａ１」を併記したスリット２２が一方の片側のセット位置になるとともに、符号「ａ２」を併記したスリット２２が他方の片側のセット位置になる。また、もう一つのステータコイル１６（１６ｃ）は、符号「ｂ１」を併記したスリット２２が一方の片側のセット位置になるとともに、符号「ｂ２」を併記したスリット２２が他方の片側のセット位置になる。しかし、残り２個のステータコイル１６ｃ，１６ｄの各他方の片側をセットするスリット２２（ａ２，ｂ２）は、ステータコイル１６ａをセットするスリット２２（ｃ１）とステータコイル１６ｂを挿入するスリット２２（ｃ２）よりもコイルセット方向に進んだ位置に存在している。すなわち、ステータコイル１６ｃ，１６ｄの各他方の片側は、ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側をセットするセット位置を越えた位置にセットされることとなる。このため、図４の状態で残り２個のステータコイル１６ｃ，１６ｄの各他方の片側を各スリット２２（ａ２，ｂ２）の開口側から挿入しようとした場合には、既にセット済のステータコイル１６ａ，１６ｂに干渉することになり、挿入することができない。本実施形態では、ステータコイル１６ａ，１６ｂが開始側ステータコイルに相当し、ステータコイル１６ｃ，１６ｄが終了側ステータコイルに相当する。

本実施形態においては、図４のようにステータコイル１６をセットした後、ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側を各スリット２２（ｃ１，ｃ２）から一旦抜き出し、これら２つのステータコイル１６ａ，１６ｂを退避させる。図５は、インサータ用ブレード２０のスリット２２の開口側に、各ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側を抜き出して退避させるためのコイル移動機構としてのコイル移動具２３を位置決めセットした状態を示す。コイル移動具２３は、インサータ用ブレード２０の長さ方向に沿って往復動作可能な複数個（本実施形態では４つ）の可動爪２４を備えている。そして、コイル移動具２３は、複数個の可動爪２４でステータコイル１６ａ，１６ｂを引っ掛けて支持し、該可動爪２４の往復動作によってステータコイル１６ａ，１６ｂを各スリット２２（ｃ１，ｃ２）から抜き差しする。

図６は、インサータ用ブレード２０から退避させる２つのステータコイル１６ａ，１６ｂの対応部位に、可動爪２４を下降方向（インサータ用ブレード２０に近づく方向）に移動させた状態を示す。そして、可動爪２４の移動後、図７に示すように各可動爪２４でステータコイル１６ａ，１６を引っ掛け、その状態で可動爪２４を上昇方向（インサータ用ブレード２０から遠ざかる方向）に移動させることによりステータコイル１６ａ，１６ｂを各スリット２２（ｃ１，ｃ２）から抜き出す。これにより、ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側を挿入したスリット２２（ｃ１，ｃ２）は、ステータコイル１６の非挿入状態となる。

次に、図８に示すように、ステータコイル１６ｄを、一方の片側をスリット２２（ａ１）に挿入するとともに他方の片側をスリット２２（ａ２）に挿入し、セットする。このとき、ステータコイル１６ｄは、ステータコイル１６ａがインサータ用ブレード２０から退避されているので該ステータコイル１６ａと干渉することなく、他方の片側をスリット２２（ａ２）に挿入可能となる。

次に、図９に示すように、ステータコイル１６ｃを、一方の片側をスリット２２（ｂ１）に挿入するとともに他方の片側をスリット２２（ｂ２）に挿入し、セットする。このとき、ステータコイル１６ｃは、ステータコイル１６ａ，１６ｂがインサータ用ブレード２０から退避されているので該ステータコイル１６ａ，１６ｂと干渉することなく、他方の片側をスリット２２（ｂ２）に挿入可能となる。

そして、ステータコイル１６ｃ，１６ｄのセット後、図１０に示すように、可動爪２４を下降動作させることにより、退避させていたステータコイル１６ａ，１６ｂをインサータ用ブレード２０に戻す。具体的には、ステータコイル１６ａの一方の片側をスリット２２（ｃ１）に挿入するとともに、ステータコイル１６ｂの一方の片側をスリット２２（ｃ２）に挿入する。その後、可動爪２４とステータコイル１６ａ，１６ｂとの係止状態を解除して可動爪２４を上昇移動させることで、インサータ用ブレード２０に対してセットすべき全てのステータコイル１６のセットが完了する。

このように最初とその次にセットされるステータコイル１６ａ，１６ｂをスリット２２（ｃ１，ｃ２）から抜き出して持ち上げておくことで、これらのステータコイル１６ａ，１６ｂに対し、当該ステータコイル１６ａ，１６ｂと重なり合うステータコイル１６ｃ，１６ｄを潜り込ませることが可能となる。すなわち、ステータコイル１６ａ，１６ｂとステータコイル１６ｃ，１６ｄを螺旋状に重ね合わせることが可能となる。なお、退避させるステータコイル１６の個数は、ステータコイル１６のセットを開始する部位と、該部位に最終的に繋がるステータコイル１６のセットを終了する部位におけるステータコイル１６同士の重なり具合に応じて決定される。そして、如何なる重なり具合になるかは、１つのステータコイル１６をセットする間隔（片側同士の離間距離）や、隣り合うステータコイル１６の一方の片側のセット位置間の距離など、電動機や回転機の仕様に応じて異なる。

図１１は、インサータ用ブレード２０に対して全てのステータコイル１６をセットした状態を示す。本実施形態のように、ステータコイル１６のセットを開始する部位に位置するステータコイル１６を持ち上げておき、その状態で残り全てのステータコイル１６をセットし、その後に持ち上げたステータコイル１６を重ね合わせるようにセットするたくし上げの方法を採用すれば、全てのステータコイル１６を同一態様でセットできる。すなわち、インサータ用ブレード２０には、全てのステータコイル１６が螺旋状に重なり合う均一な配置を実現し得る。

ステータコイル１６をセットしたインサータ用ブレード２０は、インサータ装置に装着され、該インサータ用ブレード２０にセットしたステータコイル１６がステータコア１１にインサートされる。このとき、各ステータコイル１６は、インサータ用ブレード２０に対して螺旋状に重なり合った状態でセットされているので、ステータコア１１に対しても螺旋状に重なり合った状態で装着される。なお、インサータ装置としては、インサータ用ブレードにセットされた各ステータコイル１６を機械的な機構で押し出してインサートする方式や、電気的な機構で押し出してインサートする方式がある。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）ステータコイル１６ｃ，１６ｄは、そのセット時に最初とその次にセットしたステータコイル１６ａ，１６ｂを持ち上げ、これらのステータコイル１６ａ，１６ｂに潜り込ませてセットする。このため、各ステータコイル１６を螺旋状に重なり合わせて順次セットしていく場合において、ステータコイル１６ｃ，１６ｄをステータコイル１６ａ，１６ｂに対し、他のステータコイル１６と同一態様で重ね合わせることが可能となる。そして、全てのステータコイル１６を螺旋状に重なり合った状態で均一に配置させることができる。したがって、インサータ装置を用いてステータコイル１６を螺旋状に重ね合わせてステータコア１１に装着する場合において、ステータコイル１６の均一な配置を実現することができる。

（２）そして、ステータコイル１６の均一な配置を実現することで、回転電機の効率の低下を抑制することができる。また、一体型のステータコア１１に対して均一な配置を実現することができるので、回転電機の効率の低下を抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図１２にしたがって説明する。以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。

本実施形態では、最初に図１２に示すコイル保持具としてのコイルセット用治具３０を用いて複数個のステータコイル１６を螺旋状に重なり合うように成形し、その後に成形したステータコイル１６をインサータ用ブレードにセットする。なお、インサータ用ブレード２０は、第１の実施形態で説明したインサータ用ブレード２０と同等のものである。

本実施形態においてコイルセット用治具３０は、複数個のコイル保持部材３１を円環状に配置し、全体が円筒状に形成されている。コイルセット用治具３０は、インサータ用ブレードと同一径に成形されている。そして、コイルセット用治具３０のコイル保持部材３１間には、コイルセット用治具３０の周方向に沿って複数個のステータコイル１６を順次セットした場合に、ステータコイル１６の保持位置がコイルセット方向に沿って下方にずれるようにスリット３２が形成されている。すなわち、本実施形態のコイルセット用治具３０にステータコイル１６をセットした場合には、隣り合うステータコイル１６同士の保持位置に段差が生じ、螺旋階段状に配置される。

そして、コイルセット用治具３０において、ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側を保持するコイル保持部材３１と、ステータコイル１６ｃ，１６ｄの各他方の片側を保持するコイル保持部材３１は、コイルセット用治具３０の長さ方向に２分割して配置されている。なお、本実施形態において各ステータコイル１６は、第１の実施形態と同様にそれぞれ一方の片側と他方の片側が５ピッチ分の位相差を生じるようにセットされる。

このように構成したコイルセット用治具３０によれば、最初とその次にセットするステータコイル１６ａ，１６ｂは、最後とその直前にセットするステータコイル１６ｃ，１６ｄのセット時において第１の実施形態と同様に持ち上げられている状態（退避している状態）となる。このため、コイルセット用治具３０に各ステータコイル１６をコイルセット方向（本実施形態では時計廻り方向）に順次セットすることで、ステータコイル１６ａ，１６ｂに重なり合うステータコイル１６ｃ，１６ｄを、ステータコイル１６ａ，１６ｂに対し潜り込ませることが可能となる。すなわち、ステータコイル１６ａ，１６ｂとステータコイル１６ｃ，１６ｄを螺旋状に重ね合わせることが可能となる。その結果、全てのステータコイル１６は、図１２に示すように、同一態様で成形されるとともに、螺旋状に重なり合った状態で均一に配置される。

そして、全てのステータコイル１６をコイルセット用治具３０にセットし終えたならば、続いて各ステータコイル１６を、螺旋状に重なった状態を維持しながらインサータ用ブレードへセットする。本実施形態のコイルセット用治具３０は、ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側をセットするコイル保持部材３１が取り外し可能な構成とされている。このため、図１２に示すように全てのステータコイル１６をコイルセット用治具３０にセットした後、インサータ用ブレードへセットする場合には、ステータコイル１６ａ，１６ｂをインサータ用ブレードへ移動させた後、ステータコイル１６ａ，１６ｂを保持していたコイル保持部材３１を取り外す。これにより、ステータコイル１６ｃ，１６ｄをインサータ用ブレードへ移動させる場合には、コイル保持部材３１が取り外されていることで何の障害なく移動させることが可能となる。本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を有する。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を図１３にしたがって説明する。
本実施形態では、図１３に示すインサータ用ブレード３３に複数個のステータコイル１６を螺旋状に重なり合うようにセットする。本実施形態では、インサータ用ブレード３３がコイル保持具として機能する。

インサータ用ブレード３３は、第１の実施形態と同様に、複数本のブレード構成材３４を円環状に配置し、全体が円筒状に形成されている。複数本のブレード構成材３４は、等ピッチ間隔で配置されており、隣り合うブレード構成材３４の間には、インサータ用ブレード３３の長さ方向に延びるコイル保持部としてのスリット３５が形成されている。

そして、本実施形態のインサータ用ブレード３３については、その一部のブレード構成材３４が着脱自在な構成とされている。具体的には、最初とその次にセットするステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側をセットするブレード構成材３４及び最後とその直前にセットするステータコイル１６ｃ，１６ｄの各他方の片側をセットするブレード構成材３４を取り外し可能な構成としている。

このように構成したインサータ用ブレード３３を用いてステータコイル１６をセットする場合には、先ず、取り外し可能に構成したブレード構成材３４を取り外す。そして、この状態で、各ステータコイル１６を、一方の片側に対して他方の片側を予め定めたピッチ分離間させるように所定のスリット３５に挿入し、順次セットする。このとき、最初とその次にセットするステータコイル１６ａ，１６ｂは、他方の片側をスリット３５に挿入して支持させる一方で、一方の片側については図示しない保持具（例えば、ステータコイル１６を吊り下げ可能なクリップなど）で保持しておく。この状態において、ステータコイル１６ａ，１６ｂは、最後とその直前にセットするステータコイル１６ｃ，１６ｄのセット時において第１の実施形態と同様に持ち上げられている状態（退避している状態）となる。

次いで、ステータコイル１６ａ，１６ｂを持ち上げた状態で、ステータコイル１６ｃ，１６ｄをセットする。すなわち、ステータコイル１６ｃ，１６ｄを、ステータコイル１６ａ，１６ｂに重ね合わせて配置し、セットする。その後、先に取り外したブレード構成材３４を元の配置に戻す。このとき、ブレード構成材３４は、ステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側とステータコイル１６ｃ，１６ｄの各他方の片側が隣り合うブレード構成材３４間に形成される所定のスリット３５内へ収まるように戻す。

このようにステータコイル１６ａ，１６ｂとステータコイル１６ｃ，１６ｄとが重なる部分のブレード構成材３４を予め取り外しておくことで、ステータコイル１６ａ，１６ｂに対し、当該ステータコイル１６ａ，１６ｂと重なり合うステータコイル１６ｃ，１６ｄを潜り込ませることが可能となる。すなわち、ステータコイル１６ａ，１６ｂとステータコイル１６ｃ，１６ｄを螺旋状に重ね合わせることが可能となる。その結果、全てのステータコイル１６は、螺旋状に重なり合った状態で均一に配置される。本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を有する。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態において、ステータコイル１６をセットする際、一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置の離間距離を変更しても良い。この距離は、前述のように回転電機の仕様に応じて定められる。

○ 各実施形態において、インサータ用ブレード２０，３３やコイルセット用治具３０にセットするステータコイル１６の個数を変更しても良い。この個数も回転電機の仕様に応じて定められる。

○ 第１，第３の実施形態において、ステータコイル１６をインサータ用ブレード２０，３３と同等に成形したコイルセット用治具にセットし、その後にステータコイル１６をインサータ用ブレードにセットするようにしても良い。また、第２の実施形態において、ステータコイル１６をコイルセット用治具３０と同等に成形したインサータ用ブレードにセットしても良い。

○ 第１の実施形態において、ステータコイル１６ａ，１６ｂを持ち上げるタイミングを変更しても良い。すなわち、ステータコイル１６ａ，１６ｂは、ステータコイル１６ｃ，１６ｄのセット時において持ち上げられていれば良い。例えば、ステータコイル１６ａ，１６ｂのセット時又はセット直後に持ち上げても良い。

○ 第３の実施形態において、最初とその次にセットするステータコイル１６ａ，１６ｂの各一方の片側をセットするブレード構成材３４のみを取り外し可能な構成としても良い。

ステータコアにステータコイルを挿入した状態のステータを示す斜視図。 第１の実施形態おけるインサータ用ブレードを示す斜視図。 第１の実施形態において、最初のステータコイルをセットした状態を示す模式図。 同じく、最後とその直前のステータコイル以外のステータコイルをセットした状態を示す模式図。 同じく、コイル移動具をセットした状態を示す模式図。 同じく、コイル移動具で最初とその次のステータコイルを保持した状態を示す模式図。 同じく、最初とその次のステータコイルを持ち上げた状態を示す模式図。 同じく、最後のステータコイルの直前のステータコイルをセットした状態を示す模式図。 同じく、最後のステータコイルをセットした状態を示す模式図。 同じく、コイル移動具で持ち上げた最初とその次のステータコイルを元の位置に戻した状態を示す模式図。 同じく、全てのステータコイルをインサータ用ブレードにセットした状態を示す模式図。 第２の実施形態において、ステータコイルをコイルセット用治具にセットした状態を示す模式図。 第３の実施形態において、ステータコイルをインサータ用ブレードにセットした状態を示す模式図。

符号の説明

１１…ステータコア、１６…ステータコイル、２０，３３…インサータ用ブレード、３０…コイルセット用治具、２１，３４…ブレード構成材、３１…コイル保持部材。

Claims (6)

1. インサータ装置を使用してステータコアに複数個のステータコイルを螺旋状に重ね合わせて装着する際に、インサータ用ブレードにセットされるステータコイルのセット方法であって、
   前記ステータコアを保持する複数のコイル保持部が等ピッチ間隔で円環状に配置されてなるコイル保持具に各ステータコイルを、一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置との間に位相差を生じさせるとともに傾けた状態で、かつ他のステータコイルの少なくとも一部を重ね合わせてセットするコイルセット工程を具備し、
   前記コイルセット工程において各ステータコイルは、最初にセットする開始側ステータコイルを基準として所定の一方向となるコイルセット方向に順次重ね合わせながらセットし、前記開始側ステータコイルの一方の片側のセット位置に対して他方の片側を同一位置又は超える位置にセットする終了側ステータコイルについては当該ステータコイルを前記開始側ステータコイルに潜り込ませるようにしてセットすることを特徴とするステータコイルのセット方法。
2. 前記終了側ステータコイルは、当該終了側ステータコイルと重なり合う前記開始側ステータコイルの一方の片側を前記コイル保持部から持ち上げて潜り込ませることを特徴とする請求項１に記載のステータコイルのセット方法。
3. 前記終了側ステータコイルは、前記コイル保持部に対する前記各ステータコイルの保持位置を前記コイルセット方向に沿って順次下方にずらすことにより潜り込ませることを特徴とする請求項１に記載のステータコイルのセット方法。
4. 前記開始側ステータコイルの一方の片側をセットするコイル保持部は、前記コイル保持具から取り外し可能に構成されており、
   前記終了側ステータコイルは、前記コイル保持部を取り外して潜り込ませることを特徴とする請求項１に記載のステータコイルのセット方法。
5. インサータ装置を使用してステータコアに複数個のステータコイルを螺旋状に重ね合わせて装着する際に、インサータ用ブレードにセットされるステータコイルのセット装置であって、
   前記ステータコアを保持する複数のコイル保持部が等ピッチ間隔で円環状に配置されてなり、各ステータコイルを一方の片側のセット位置と他方の片側のセット位置との間に位相差を生じさせながら傾けた状態で、かつ他のステータコイルの少なくとも一部を重ね合わせてセットするとともに、最初にセットする開始側ステータコイルを基準として所定の一方向となるコイルセット方向に各ステータコイルを順次重ね合わせながらセットするコイル保持具と、
   前記開始側ステータコイルの一方の片側のセット位置に対して他方の片側が同一位置又は超える位置にセットされる終了側ステータコイルと重なり合う前記開始側ステータコイルの一方の片側を前記コイル保持具から取り外す動作、及び取り外した前記開始側ステータコイルを取り外す前のセット位置に戻す動作を実行するコイル移動機構とを備えたことを特徴とするステータコイルのセット装置。
6. 複数個のステータコイルを螺旋状に重ね合わせて装着したステータコアを有する回転電機の製造方法であって、
   請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のステータコイルのセット方法により前記複数個のステータコイルをインサータ用ブレードにセットした後、インサータ装置により前記インサータ用ブレードにセットした前記ステータコイルを前記ステータコアに形成されたスロットに挿入することを特徴とする回転電機の製造方法。

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