JP2009268158A - インナーロータ型回転電機のステータ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分布巻きされた籠形ステータコイルをステータコアの内側に挿入した後、拡径するステータコイル装着方法において、工程の容易化とスプリングバックの軽減とを実現すること。
【解決手段】径小な先端側コイルエンド部１０１と径大な基端側コイルエンド部１０２とをもつテーパ状籠形コイル１００を作製し、このテーパ状籠形コイル１００をステータコア２の内側に軸方向へ押し込んだ後、拡径して、テーパ状籠形コイル１００のスロット収容導体部１１をステータコア２のスロット２０に押し込む。基端側コイルエンド部１０２の変形が不要であるため、作業が容易となり、スプリングバックも軽減される。
【選択図】図９

Description

本発明は、ラジアルギャップ式インナーロータ型回転電機のステータ製造方法の改良に関する。

EVやHVなどの自動車において、燃費に大きな正相関をもつ車重の低減のため、EVやHV用大電力モータ（たとえば走行モータ）の重量当たり出力（ｋW／ｋｇｗ）の向上が要求されている。ステータのスロット占積率すなわちスロット断面積当たりのコイル導体断面積の増大がモータの重量当たり出力（ｋＷ／ｋｇｗ）に強い正相関をもつことが従来から知られている。コイル巻線機を用いて丸細線を一つのスロットに巻装する従来のモータ巻線法では、スロット内にコイル巻線機の挿入スペースを確保する必要があり、かつ、コイル導体の断面が円形であるため、そのスロット占積率は４０％程度と小さい。

大断面積の角形線をステータコイルとして用いることができれば、スロット占積率を大幅に向上できる。しかし、このような大形平角導体線は、通常の丸細線のようにコイル巻線機でステータに巻くことができないことはもちろん、その曲げ加工自体が難しかった。このため、大形平角導体線を用いてステータを製造する場合、大形平角導体線を曲げ加工してステータコイルを予め作製し、そのスロット収容導体部をステータコアのスロットに挿入してステータを完成させる方法が好適である。

ステータコイルとしては、集中巻きと分布巻きとが知られており、後者は前者に比べてトルクリップルを低減できるなどの有利性をもつことが知られている。大形平角導体線により分布巻きされたステータコイルは籠型形状となる。この籠形ステータコイルの外径はステータコアのスロット底面の径に略等しくなるため、ステータコイルを円筒状のステータコアに挿入するのは容易ではない。すなわち、大断面積の大形平角導体線を用いて作製した籠形ステータコイルの剛性は非常に大きく、そのまま内径が相対的に小さいステータコアの径方向内側に各スロット収容導体部を配置することは難しい作業となる。

籠形ステータコイルをステータコアのスロットに装着する際の上記困難を回避する方法として、分割コア構造の採用がある。つまり、ステータを複数の部分コア（分割コアとも言う）に分割し、各分割コアのスロットに籠形ステータコイルのスロット収容導体部を挿入し、その後、各分割コアを機械的に結合してステータを完成させる。分割コア型ステータと籠形ステータコイルとの組み合わせにより、大断面積の絶縁被覆平角導体線をコイル導体として用い、良好なスロット占積率をもつラジアルギャップ式インナーロータ型回転電機を実現することができる。けれども、分割コアの採用は、磁気抵抗の増大その他の多くの問題を派生させる。また、コア分割数を減らすと、ステータコイル挿入作業が難しくなる。

下記の特許文献１は、ステータコアの内径よりも径小な外径をもつ籠形のステータコイルをステータコアに挿入し、その後、ステータコイルを拡径させてそのスロット収容導体部をステータコアのオープンスロット内部に挿入するステータコイル組み付け方法を提案している。以下、この方法をオープンスロット押し込み法と略称する。
特許第３９８２４４６号公報

しかしながら、上記した特許文献１のオープンスロット押し込み法では、籠形のステータコイルの両端部の２つのコイルエンド部を軸方向内向きに付勢しつつ放射状に拡径する必要があり、コイルエンド部を構成するコイルエンド導体部として大形平角導体線を用いる場合、非常に大きな力でコイルエンド部の塑性変形を行わねばならない。

このことは、コイルエンド部に大きな曲げ加工力が集中することを意味するが、このことは、曲げ装置の曲げ付勢端部に接触するコイルエンド部の表面の絶縁皮膜の損傷に対する懸念が増大する。また、コイルエンド部の弾性も大きいため、径方向外側に曲げられたコイルエンド部が元の状態にスプリングバックしてステータコイルのスロット収容導体部がスロット開口から内側に飛び出す懸念も増大した。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造が容易で製造品質も優れるインナーロータ型回転電機のステータ製造方法を提供することをその目的としている。

上記課題を解決する本発明は、多数のスロットが周方向所定ピッチで開口する内周面を有するステータコアと、前記スロットに収容されるべき多数のスロット収容導体部が軸心から所定径長の位置にて周方向所定ピッチで配列されている分布巻きコイルからなる籠形のステータコイルとを有し、前記ステータコイルは、互いに略電気角π離れた２つの前記スロットから軸方向に突出する２つの前記スロット収容導体部の先端部同士を連ねるコイルエンド導体部を集合してそれぞれ構成されている先端側コイルエンド部及び基端側コイルエンド部を有するインナーロータ型回転電機のステータ製造方法において、前記ステータコアの内周面よりも径小な前記先端側コイルエンド部と、前記ステータコアの内周面よりも径大な前記基端側コイルエンド部と、前記先端側コイルエンド部から前記基端側コイルエンド部へ向けて軸心から離れる向きに斜設されている前記スロット収容導体部とを有する前記テーパ状籠形コイルを作製し、前記先端側コイルエンド部を先頭として前記ステータコア内へ軸方向に前記テーパ状籠形コイルの軸方向挿入を開始し、前記軸方向挿入の途中にて、前記各スロット収容導体部を前記各スロットのスロット開口から前記各スロット内へ個別に挿入し、前記先端側コイルエンド部が前記ステータコアの端面から飛び出した後、前記軸方向挿入を停止し、前記先端側コイルエンド部の軸方向長を圧縮しつつ前記スロット収容導体部を径方向外側へ塑性変形することにより、前記スロット収容導体部を前記スロット内に押し込んで前記テーパ状籠形コイルを前記籠形のステータコイルの完成形状に整形することをその特徴としている。

すなわち、本発明の製造方法は、上記したオープンスロット押し込み法において、ステータコアの径方向内側に押し込む前の籠形のステータコイルとして、ステータコアの内周面よりも径小な先端側コイルエンド部と、ステータコアの内周面よりも径大な基端側コイルエンド部とをもつテーパ状籠形コイルを採用した点をその特徴としている。したがって、このテーパ状籠形コイルの各スロット収容導体部（ステータコイルのうちスロットに収容される導体部分）は、その拡径押し込み動作の前に、ステータコアの軸方向に対して斜設されている。また、この拡径押し込み動作により、先端側コイルエンド部の軸方向突出長は縮小され、これにより、先端側コイルエンド部を構成する各コイルエンド導体部の開き角は増加される。

本発明によれば、ステータコイルの２つのコイルエンド部の両方に対して上記拡径押し込み動作を行う従来のオープンスロット押し込み法に比べて、ステータコイルの２つのコイルエンド部の一方だけに対して上記拡径押し込み作業を行えばよく、この拡径押し込み作業が容易となる。また、この拡径押し込み時におけるステータコイルの反力も半減するため、ステータコイルの絶縁皮膜に与えるストレスも半減でき、拡径押し込み動作後のステータコイルのスプリングバック力も半減する。結局、本発明によれば、従来に比べて製造工程が容易で製造品質が高いインナーロータ型回転電機のステータ製造方法を実現することができる。

なお、類似の製造方法として、予めスロット挿入状態の径をもつ籠形のステータコイルを作製し、この籠形のステータコイルを縮径してステータコア内に無理入れし、その後、この籠形のステータコイルのスロット収容導体部を放射方向に付勢してスロットに押し込むことも考えられる。けれども、この方法では、籠形のステータコイルの縮径、及び、縮径されたステータコイルをステータコアの所定位置にセットするまでの縮径状態の保持が難しいという問題があった。この問題は、一方のコイルエンド部を縮径状態で作製する本発明により大幅に軽減される。

好適な態様において、直線状の導体線の波形折り曲げにより、前記基端側コイルエンド部を構成するための基端側のコイルエンド導体部と、往きの前記スロット収容導体部と、前記先端側コイルエンド部を構成するための先端側のコイルエンド導体部と、帰りの前記スロット収容導体部とを順次連ねた形状をもつ周方向展開波巻きコイルを作製し、前記周方向展開波巻きコイルを相数分組み合わせて周方向展開ステータコイルを作製し、前記周方向展開ステータコイルを円筒状に丸めて前記テーパ状籠形コイルを作製する。このようにすれば、テーパ状籠形コイルを容易に作製することができるので、製造工程を簡素化することができる。

好適な態様において、前記テーパ状籠形コイルは、絶縁被覆平角導体線により構成されている。これにより、小型軽量大出力の回転電機を実現することができる。

好適な態様において、前記テーパ状籠形コイルの前記先端側コイルエンド部は、前記テーパ状籠形コイルの前記基端側コイルエンド部よりも軸方向に大きく突出している。これにより、拡径押し込み動作を行う際に、基端側コイルエンド部の拡径加工が不要となるため、拡径押し込み動作が容易となり、かつ、拡径押し込み動作後のステータコイルのスプリングバックを軽減することができる。

好適な態様において、前記周方向展開波巻きコイルの前記先端側のコイルエンド導体部の周方向展開幅は、前記周方向展開波巻きコイルの前記基端側のコイルエンド導体部の周方向展開幅よりも小さく形成され、前記周方向展開波巻きコイルの前記先端側のコイルエンド導体部の軸方向突出長さは、前記周方向展開波巻きコイルの前記基端側のコイルエンド導体部の軸方向突出長よりも大きく形成され、前記周方向展開ステータコイルの前記スロット収容導体部は、軸方向に対して直角な方向である前記周方向展開ステータコイルの延在方向に対して斜めに延設される。好適には、テーパ状籠形コイルをステータコアの径方向内側に軸方向へ挿入するのに並行して、このテーパ状籠形コイルのスロット収容導体部をスロット内に押し込まれる。これにより、拡径押し込み動作を容易とすることができる。

好適な態様において、前記ステータコアの前記スロットの開口に連通可能に軸方向に延在する条溝と、前記条溝の周方向両側に位置して径方向外側へ延在する案内壁とを外周部に有して、テーパ筒状の治具に前記周方向展開波巻きコイルを巻き付け、前記スロット収容導体部を前記条溝に収容して前記テーパ状籠形コイルを作製する。これにより、テーパ状籠形コイルを容易に作製することができる。

好適な態様において、前記テーパ状籠形コイルの前記スロット収容導体部は、前記先端側コイルエンド部から前記基端側コイルエンド部へ向けて直線状に斜設されている。これにより、拡径押し込み動作を容易とすることができる。

好適な態様において、前記テーパ状籠形コイルの前記スロット収容導体部のうち、前記先端側コイルエンド部寄りの部分は、前記基端側コイルエンド部寄りの部分に比べて、軸方向に対して相対的に大きな斜角を有する。これにより、スプリングバックを減らすことができる。

本発明の分布巻きの籠形ステータコイルを分割コアに装着してなる回転電機のステータ構造及びその製造方法の好適な実施例を参照して具体的に説明する。なお、下記の実施形態は本発明の好適な一例を示すものであり、本発明の技術思想を他の公知の技術を組み合わせて実施しても良いことはもちろんである。

（ステータ）
この実施形態のステータをその側面図である図１及びその正面図である図２を参照して説明する。

１はステータコイル、２はステータコアであり、ステータコイル１はステータコア２に装着されてラジアルギャップ式インナーロータ型回転電機のステータ３を構成している。ステータコイル１は、大断面積の大形平角導体線を分布巻きしてなる３相の相巻線を星形接続して構成されており、全体として籠形形状を有している。

（ステータコイル）
ステータコイル１を図３を参照して説明する。図３はステータコイル１の斜視図である。

ステータコイル１は、ステータコア２のスロットに挿入される導体部分である多数のスロット収容導体部１１と、各スロット収容導体部の両端言い換えればステータコア２の両端面から軸方向外側に突出している導体部分であるコイルエンド導体部１２とを有している。コイルエンド導体部１２は、各導体を略軸方向及び略周方向へ階段状に多段に曲げて形成され、これによりコイルエンド導体部１２の軸方向突出長が短縮されている。１３は出力端子及び中性点である。

籠形のステータコイル１は、ステータコア２のスロットを軸方向に貫通するスロット収容導体部１１と、電気角π離れた２本のスロット収容導体部１１、１１を連ねるコイルエンド導体部１２を集合してなるコイルエンド部とからなり、この実施形態では波巻きに構成されている。ステータコイル１の波巻き構造自体はもはや周知であるが、簡単に説明する。各スロットには、径方向に８段、周方向に１個、合計８つのスロット収容導体部１１が収容されている。もちろん、ステータコイル１を重ね巻きで形成してもよい。径方向２段のスロット収容導体部１１の群が１周の３相波巻き部分コイルを構成している。このため、ステータコイル１は、合計４周の３相波巻きコイルを直列に連ねて構成されている。スロットは毎極毎相２スロット配置されている。つまり、ステータコア２は、電気角２π当たり１２スロットをもつ。ステータコイル１は、断面が略長方形の角形絶縁被覆平角導体線により構成されている。

（ステータコア２）
ステータコイル１が巻装されるステータコア２を図１、図２を参照して説明する。

ステータコア２は、電磁鋼板を積層して円筒状に形成されている。ステータコア２の内周面には周方向所定ピッチでスロットが形成されている。各スロットはステータコア２の内周面のスロット開口から放射状に凹設されている。スロットは、軸方向に延在するがトルクリップル低減のために多少のスキュー角を付けても良い。

（製造方法）
次に、このステータ３の製造方法を説明する。

（テーパ状籠形コイルの作製工程）
まず、図４に模式図示するテーパ状籠形コイル１００を作製する。このテーパ状籠形コイル１００は、ステータコア２の内周面よりも径小な先端側コイルエンド部１０１と、ステータコア２の内周面よりも径大な基端側コイルエンド部１０２と、先端側コイルエンド部１０１から基端側コイルエンド部１０２へ向けて軸心から離れる向きに斜設されている所定本数のスロット収容導体部１１とを有している。各スロット収容導体部１１は、スロットと同一の周方向ピッチで軸方向に延在している。かつ、各スロット収容導体部１１は、図４に示すように、先端側コイルエンド部１０１から基端側コイルエンド部１０２に向けて径方向外側向きに斜設されている。

このテーパ状籠形コイル１００の作製工程を図５以下に説明する。

まず直線状の絶縁被覆平角導体線を波形言い換えれば葛籠折れ状に折り曲げて、周方向展開波巻きコイル２００を作製する。この周方向展開波巻きコイル２００は、先端側コイルエンド部１０１を構成するための先端側のコイルエンド導体部２０１と、基端側コイルエンド部１０２を構成するための基端側のコイルエンド導体部２０２と、略軸方向に延在してこれらコイルエンド導体部２０１、２０２を連ねるスロット収容導体部２０３とからなる。

先端側のコイルエンド導体部２０１の周方向展開幅L３は、基端側のコイルエンド導体部２０２の周方向展開幅L６よりも狭く形成されている。また、先端側のコイルエンド導体部２０１の軸方向突出長は、基端側のコイルエンド導体部２０２の軸方向突出長よりも大きく形成されている。図５において、L３＋L４＝L５＋L６は、１スロットピッチに相当する。スロット収容導体部２０３は、周方向展開幅L３が間隔L４よりも小さいので、スロット収容導体部２０３は周方向展開状態において軸方向に対して斜めに延在している。各相の周方向展開波巻きコイル２００が３相分編み込まれて３相の周方向展開波巻きコイル２００が完成される。この３相の周方向展開波巻きコイル２００’を図６に示す。

次に、この３相の周方向展開波巻きコイル２００’を曲げ加工により丸めて図４に示すテーパ状籠形コイル１００を作製する。これにより、周方向展開波巻きコイル２００’のスロット収容導体部２０３が、テーパ状籠形コイル１００のスロット収容導体部１１となる。この実施形態では、テーパ状籠形コイル１００のスロット収容導体部１１の周方向ピッチを一定とし、かつ、円錐形状を実現するため、図７に示すテーパ筒状の治具３００を用いる。図７において、（A）はその正面図、（B）はその平面図である。このテーパ筒状の治具３００は、円錐台形状の筒部３０１と、この筒部３０１のテーパ状外周面に周方向一定角度ピッチで放射状に突設されたガイドプレート３０２とを有している。ただし、図７（B）では、理解を容易とするために、ガイドプレート３０２は間引きされてして９０度ごとに図示されている。テーパ筒状の治具３００は、周方向に隣接する２つのガイドプレート３０２、３０２の間に条溝３０３を有している。３相分の周方向展開波巻きコイル２００’の各スロット収容導体部２０３が、各条溝３０３に１ロット分ずつ配置される。なお、周方向展開波巻きコイル２００’はベルト状であり、各条溝３０３は円錐形状であるため、周方向展開波巻きコイル２００’の先端側のコイルエンド導体部２０１をその周方長を圧縮する向きに付勢しつつ、スロット収容導体部２０３を条溝３０３に挿入する。これにより、図４に示すテーパ状籠形コイル１００が完成される。

（ステータコイルの軸方向挿入工程）
次に、このテーパ状籠形コイル１００のスロット収容導体部１１をステータコア２のスロットに挿入する工程を図８を参照して説明する。図８は、テーパ状籠形コイル１００をステータコア２の内側に挿入した状態を示す図であり、図８（A）はその正面図、図８（B）はその軸方向断面図である。

まず、テーパ状籠形コイル１００はステータコア２と同軸配置され、テーパ状籠形コイル１００の先端側コイルエンド部１０１はステータコア２の基端側の端面近傍に配置される。この時、テーパ状籠形コイル１００の各スロット収容導体部１１がステータコア２の各スロット２０の径方向内側、周方向同位置に位置合わせされる。次に、テーパ状籠形コイル１００をその先端側コイルエンド部１０１を先頭としてステータコア２内へ軸方向へ挿入する。この挿入の途中で、各スロット収容導体部１１の一部はスロット２０の開口からスロット２０内に収容される。図８はこの挿入が完了した状態を示す。

なお、このテーパ状籠形コイル１００の軸方向挿入のために、図８に示すテーパ筒状の治具３００又はそれと略同一形状のテーパ状籠形コイルを用いても良い。ただし、このテーパ筒状の治具のガイドプレートは、ステータコア２の内周面よりも僅かに径小とされて、ステータコア２内に挿入可能とされる。このテーパ筒状の治具に嵌着されたテーパ筒状の治具をステータコア２内に軸方向へ移動させることにより、テーパ状籠形コイル１００は容易にステータコア２内に挿入される。なお、この時、ガイドプレートはステータコア２のティースと周方向同一位置を保持するべきである。

（ステータコイルの拡径押し込み工程）
次に、このテーパ状籠形コイル１００のスロット収容導体部１１をステータコア２のスロットに拡径押し込みする工程を図９を参照して説明する。図９は、テーパ状籠形コイル１００を拡径する動作を示す図であり、図９（A）は軸方向断面図、図９（B）はこの拡径に用いる拡径ドラム４００の部分平面図、図９（C）はこの拡径に用いる変形態様の拡径ドラムの部分平面図である。

拡径ドラム４００は、円錐台形状の先端部をもつ円柱状部材であり、円筒状の基筒部４０２と、その先端部に設けられた円錐台形状のテーパ筒部４０１とを有する。拡径ドラム４００は、ステータコア２と同軸に配置されて図略のアクチエータにより軸方向に進退する。拡径ドラム４００の最大径はステータコア２の内径より僅かに小さく形成されている。この拡径ドラム４００をテーパ状籠形コイル１００の基端側コイルエンド部１０２側からステータコア２内に押し込む。これにより、拡径ドラム４００の基筒部４０２の外周面により、スロット収容導体部１１は、放射方向に付勢され、これにより、各スロット収容導体部１１は、各スロット２０内に個別に押し込まれる。この時、図略のストッパは、先端側コイルエンド部１０１の軸方向移動を禁止する。なお、この拡径押し込み動作をアシストするために、先端側コイルエンド部１０１を拡径向きに付勢することも可能である。拡径ドラム４００の基筒部４０２が先端側コイルエンド部１０１を拡径した段階で、この拡径押し込み工程は完了する。

なお、拡径ドラム４００による拡径完了後、各スロット収容導体部１１を更に放射方向に付勢してスロット２０内に押し込まれる。この押し込みは、たとえば、スロット２０と周方向同位置にて軸方向に延在する押し込みプレートを外周面に径方向移動可能にもつ円筒状治具を用いて行うことができる。 この円筒状治具の内部には、図９（B）に示す拡径ドラム４００と同様の拡径ドラムを押し込むことにより、上記押し込みプレートを放射方向に付勢することができる。

（効果）
上記したこの実施形態によれば、実質的に２つのコイルエンド部のうちの一方だけを拡径すればよいため、拡径押し込み動作が簡単となり、その後のスプリングバックも軽減することができる。

（変形態様）
上記実施形態において、周方向展開波巻きコイル２００を丸めてテーパ状籠形コイル１００を作製するのに用いたテーパ筒状の治具３００（図７参照）からガイドプレート３０２を取り外して、スロット収容導体部をステータコア２のスロットに拡径押し込みための拡径ドラム４００としてもよい。

（変形態様）
拡径ドラム４００の変形態様を図９（C）を参照して説明する。この拡径ドラム４００は、テーパ筒部４０１と基筒部４０２との境界部にガイドローラ４０３が設けた点にその特徴がある。このガイドローラ４０３は、スロット数（＝スロット収容導体部１１の数）と同数配置され、その軸心は基筒部４０２の接線方向に延在している。ガイドローラ４０３の外周面は、拡径ドラム４００の軸心から計測して基筒部４０２の外周面と同一径位置とされるが、基筒部４０２の外周面より径方向外側に突出しても良い。後者の場合には、ガイドローラ４０３の一部はスロット２０の開口からスロット２０内に入り込む。このようにすれば、拡径押し込み動作を円滑化することができ、かつ、絶縁皮膜のストレスを低減することができる。

（変形態様）
拡径ドラム４００の変形態様を以下に説明する。拡径ドラム４００の外周面に周方向スロットピッチで多数の押し込みプレートを設けても良い。この押し込みプレートは、軸方向に延在する形状をもち、スロット２０と周方向同位置に配置され、押し込みプレートの径方向外端面は、スロット２０内に入り込む位置に配置される。このようにすれば、拡径ドラム４００の軸方向への押し込みにより、押し込みプレートがスロット２０内へ入り込んで、スロット収容導体部１１をスロット２０の奥深く押し込むことができる。なお、この押し込みプレートは、拡径ドラム４００の基筒部４０２の更に基端側に配置することが好適である。

（変形態様）
変形態様を図１０を参照して説明する。図１０（A）及び図１０（B）は、テーパ状籠形コイル１００の軸方向模式部分断面図であり、それぞれ１スロット分のスロット収容導体部１１が図示されている。

図１０（A）は、図４に示すテーパ状籠形コイル１００の軸方向模式部分断面図であり、１スロット分の合計８本のスロット収容導体部１１は、角度θにて先端側コイルエンド部１０１から基端側コイルエンド部１０２へ向けて斜設されている。

図１０（B）は、この実施形態のテーパ状籠形コイル１００の軸方向模式部分断面図であり、１スロット分の合計８本のスロット収容導体部１１は、径方向外側に膨らむように湾曲している。言い換えれば、図１０（B）のスロット収容導体部１１は、図１０（A）のスロット収容導体部１１よりも角度θが大きくされている。つまり、図１０（B）のスロット収容導体部１１のうち先端側コイルエンド部１０１近傍の部位は略軸方向に延在しており、図１０（A）のスロット収容導体部１１の先端側コイルエンド部１０１近傍の部位を除く部分は、軸方向断面において径方向外側に膨らんでいる。

このようにすれば、テーパ状籠形コイル１００の各スロット収容導体部１１の拡径押し込み加工によるスロット収容導体部１１の変形量を減らすことができるため、その後のスプリングバックを軽減することができる。

実施形態のステータの側面図である。 図１のステータの正面図である。 図１のステータコイルの斜視図である。 テーパ状籠形コイルの模式斜視図である。 １相分の周方向展開波巻きコイルの一部を示す周方向展開図である。 ３相の周方向展開波巻きコイルの周方向展開図である。 テーパ状籠形コイルを作製するためのテーパ筒状の治具を示す図であり、（A）はその正面図、（B）はその平面図である。 テーパ状籠形コイルをステータコアの内側に挿入した状態を示す図であり、図８（A）はその正面図、図８（B）はその軸方向断面図である。 テーパ状籠形コイルを拡径する動作を示す図であり、図９（A）は軸方向断面図、図９（B）はこの拡径に用いる拡径ドラム４００の部分平面図、図９（C）はこの拡径に用いる変形態様の拡径ドラムの部分平面図である。 テーパ状籠形コイルのスロット収容導体部の軸方向模式部分断面図であり、図１０（A）は直線状のスロット収容導体部を示し、図１０（B）は、径方向外側に湾曲した形状のスロット収容導体部を示す図である。

符号の説明

１ ステータコイル
２ ステータコア
３ ステータ
１１ スロット収容導体部
１２ コイルエンド導体部
２０ スロット
１００ テーパ状籠形コイル
１０１ 先端側コイルエンド部
１０２ 基端側コイルエンド部
２００ １相の周方向展開波巻きコイル
２００’ ３相の周方向展開波巻きコイル
２０１ コイルエンド導体部
２０２ コイルエンド導体部
２０３ スロット収容導体部
３００ テーパ筒状の治具
３０１ 筒部
３０２ ガイドプレート
３０３ 条溝
４００ 拡径ドラム
４０１ テーパ筒部
４０２ 基筒部
４０３ ガイドローラ

Claims (8)

1. 多数のスロットが周方向所定ピッチで開口する内周面を有するステータコアと、前記スロットに収容されるべき多数のスロット収容導体部が軸心から所定の径方向位置にて周方向所定ピッチで配列されている分布巻きコイルからなる籠形のステータコイルとを有し、前記ステータコイルは、互いに略電気角π離れた２つの前記スロットから軸方向に突出する２つの前記スロット収容導体部の先端部同士を連ねるコイルエンド導体部を集合してそれぞれ構成されている先端側コイルエンド部及び基端側コイルエンド部を有するインナーロータ型回転電機のステータ製造方法において、
   前記ステータコアの内周面よりも径小な前記先端側コイルエンド部と、前記ステータコアの内周面よりも径大な前記基端側コイルエンド部と、前記先端側コイルエンド部から前記基端側コイルエンド部へ向けて軸心から離れる向きに斜設されている前記スロット収容導体部とを有する前記テーパ状籠形コイルを作製し、
   前記先端側コイルエンド部を先頭として前記ステータコア内へ軸方向に前記テーパ状籠形コイルの軸方向挿入を開始し、
   前記軸方向挿入の途中にて、前記各スロット収容導体部を前記各スロットのスロット開口から前記各スロット内へ個別に挿入し、
   前記先端側コイルエンド部が前記ステータコアの端面から飛び出した後、前記軸方向挿入を停止し、
   前記先端側コイルエンド部の軸方向長を圧縮しつつ前記スロット収容導体部を径方向外側へ塑性変形することにより、前記スロット収容導体部を前記スロット内に押し込んで前記テーパ状籠形コイルを前記籠形のステータコイルの完成形状に整形することを特徴とするインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
2. 直線状の導体線の波形折り曲げにより、前記基端側コイルエンド部を構成するための基端側のコイルエンド導体部と、往きの前記スロット収容導体部と、前記先端側コイルエンド部を構成するための先端側のコイルエンド導体部と、帰りの前記スロット収容導体部とを順次連ねた形状をもつ周方向展開波巻きコイルを作製し、
   前記周方向展開波巻きコイルを相数分組み合わせて周方向展開ステータコイルを作製し、
   前記周方向展開ステータコイルを円筒状に丸めて前記テーパ状籠形コイルを作製する請求項１記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
3. 前記テーパ状籠形コイルは、絶縁被覆平角導体線により構成されている請求項１記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
4. 前記テーパ状籠形コイルの前記先端側コイルエンド部は、前記テーパ状籠形コイルの前記基端側コイルエンド部よりも軸方向に大きく突出している請求項１記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
5. 前記周方向展開波巻きコイルの前記先端側のコイルエンド導体部の周方向展開幅は、前記周方向展開波巻きコイルの前記基端側のコイルエンド導体部の周方向展開幅よりも小さく形成され、
   前記周方向展開波巻きコイルの前記先端側のコイルエンド導体部の軸方向突出長さは、前記周方向展開波巻きコイルの前記基端側のコイルエンド導体部の軸方向突出長よりも大きく形成され、
   前記周方向展開ステータコイルの前記スロット収容導体部は、軸方向に対して直角な方向である前記周方向展開ステータコイルの延在方向に対して斜めに延設される請求項２記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
6. 前記ステータコアの前記スロットの開口に連通可能に軸方向に延在する条溝と、前記条溝の周方向両側に位置して径方向外側へ延在する案内壁とを外周部に有して、テーパ筒状の治具に前記周方向展開波巻きコイルを巻き付け、前記スロット収容導体部を前記条溝に収容して前記テーパ状籠形コイルを作製する請求項５記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
7. 前記テーパ状籠形コイルの前記スロット収容導体部は、前記先端側コイルエンド部から前記基端側コイルエンド部へ向けて直線状に斜設されている請求項１記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。
8. 前記テーパ状籠形コイルの前記スロット収容導体部のうち、前記先端側コイルエンド部寄りの部分は、前記基端側コイルエンド部寄りの部分に比べて、軸方向に対して相対的に大きな斜角を有する請求項１記載のインナーロータ型回転電機のステータ製造方法。

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