JP2011182559A

JP2011182559A - ステータコイルの製造方法

Info

Publication number: JP2011182559A
Application number: JP2010044866A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Hatta; 智之八田; Masayuki Ikemoto; 正幸池本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】単一のコイルを得るまでの時間を著しく増加させることなくクランク部を形成し、ワイヤを安定した波巻形状に形成する。
【解決手段】コイル製造方法は、ノズル２１の前端から前方に突出したワイヤ１６を折り曲げ加工して、ワイヤ１６がクランク状に折り曲げられたクランク部１３ｄを有するステータコイルを製造する方法である。その特徴ある点は、ノズル２１の前端から真直ぐ繰り出されたワイヤ１６をノズル２１の前端から所定の間隔Ａを空けて保持具８６により保持し、保持具８６とノズル２１との平行状態及びノズル２１の前端から保持具８６までの所定の間隔Ａの双方を維持しつつ保持具８６を円弧状に移動させることによりクランク部１３ｄを形成するところにある。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤを折り曲げ加工してステータに用いられるコイルを製造するステータコイルの製造方法に関するものである。

従来、自動車等に用いるモータ、ジェネレータ、モータジェネレータ等の回転電機のステータは、ステータコアにコイルを配置して製造している。このコイルは、ステータコアの軸方向に平行に設けた複数のスロット内において、直線状に配置するコイル辺部と、ステータコアの軸方向両端面の外方において、周方向に配置するコイルエンド部とを繋いで形成されている。そして、特に略四角断面形状を有する角線を用いてコイルを形成する場合には、複数のコイル辺部を、ステータコアの軸方向一端面の外方と軸方向他端面の外方に配置するコイルエンド部によって交互に繋いだ波巻形状を有するコイルを用いることが多い。

この波巻コイルは、多数本のマグネットワイヤを束ねてループ状に形成したコイルとは違い、ステータコアのスロット内に配置する前に、所定の波巻形状に形成しておく必要がある。この際、従来の波巻コイルの形成に当たっては、ワイヤをプレス型によって加圧して、所定の形状にプレス加工することが行われていた。しかし、プレス型を用いてステータコイルにおけるコイルエンド部を作製する場合、多数のプレス型を準備する必要があり、製造装置の初期投資が巨額となるという問題があった。即ち、スロット外を略周方向に延在する各コイルエンド部のうち径方向外側の部分と径方向内側の部分との周方向幅は異なり、これに併せてワイヤに異なるコイルエンド部の形状を与える複数種類のプレス型を準備する必要がある。また、車両のモデルチェンジに合わせてモータサイズをモデル変更する場合、プレス型交換費用は大きな問題となる。その他、長期のプレス型使用により摩耗したプレス型の交換コストも無視できなかった。

この点を解消するために、ワイヤをコイル辺部とコイルエンド部とを繋ぐ屈曲部ごとに順次折り曲げ加工してコイル辺部とコイルエンド部が交互に繋がるステータコイルを得る波巻きステータコイルの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この波巻きステータコイルの製造方法によれば、波巻きステータコイルのコイル辺部とコイルエンド部との間の境界屈曲部を順次製造するため、製造装置及び曲げ作業を簡素化することができ、プレス型を用いないことから、プレス型管理費用も生じないとしている。

特開２００９−２７３３５２号公報

しかし、近年ではコイルエンド部のステータコアの軸方向端面の外方における配置を適切にするために、ステータコアの軸方向端面の外方へ突出するコイル辺部におけるワイヤを２回異なる方向に折り曲げたクランク部を別途成形し、そのクランク部によりそのコイル辺部に繋がるコイルエンド部を径方向にずらすようなことが行われる。このクランク部を形成する２つ屈曲部を別々に形成すると、そのワイヤを折り曲げ加工する頻度が増加して単一のコイルを得るまでの時間が増加する未だ解決すべき課題が残存していた。

本発明の目的は、単一のコイルを得るまでの時間を著しく増加させることなくクランク部を形成し、ワイヤを安定した波巻形状に形成することができるステータコイルの製造方法を提供することにある。

本発明のステータコイル製造方法は、ノズルの前端から前方に突出したワイヤを折り曲げ加工して、ワイヤがクランク状に折り曲げられたクランク部を有するステータコイルを製造する方法である。

その特徴ある点は、ノズルの前端から真直ぐ繰り出されたワイヤをノズルの前端から所定の間隔を空けて保持具により保持し、その保持具とノズルとの平行状態及びノズルの前端から保持具までの所定の間隔の双方を維持しつつ保持具を円弧状に移動させることによりクランク部を形成するところにある。

本発明のステータコイルの製造方法では、保持具とノズルとの平行状態を維持しつつ保持具を移動させることによりクランク部を形成するので、クランク部を形成する２つ屈曲部を別々に形成する場合に比較して、ワイヤを折り曲げ加工する頻度は減少する。このため、単一のコイルを得るまでの時間を著しく増加させることはない。

そして、ノズルの前端から保持具までの所定の間隔を維持しつつ保持具を円弧状に移動させるので、ノズルの延長線に対して傾斜してクランク部を構成するワイヤの全長は変化しない。よって、ワイヤが伸縮することに起因する、例えば、そのクランク部を形成するワイヤの表面における絶縁被膜が損傷するようなことを回避しつつ、ワイヤを安定した波巻形状に形成することができる。

本発明の製造方法におけるクランク部の形成を示す説明図である。その第１コイル辺部における湾曲部の形成を示す説明図である。その第１屈曲部の形成を示す説明図である。その第２屈曲部の形成を示す説明図である。その第２コイル辺部における湾曲部及びクランク部の形成を示す説明図である。その第３屈曲部の形成を示す説明図である。その湾曲する第２コイルエンド部の形成を示す説明図である。その第４屈曲部の形成を示す説明図である。その次の第１コイル辺部におけるクランク部の形成を示す説明図である。得られたステータコイルの斜視図である。ステータコアに複数のステータコイルが挿通されたステータを示す斜視図である。本発明の実施に用いるステータコイルの製造装置を示す側面図である。そのコイル製造装置の正面図である。そのコイル製造装置の上面図である。そのコイル製造装置の左の折り曲げ機の詳細を示す側面図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１１に回転電機のステータ１０を示す。このステータ１０は円筒状を成すステータコア１１とステータコイル１２を備え、ステータコア１１は放射状に並んで内径方向に突出する複数のティース（磁極）１１ａ及びその間に開口する複数のスロット１１ｂを有する。ステータコイル１２は、円筒状のステータコア１１の内周の軸方向に延びるスロット１１ｂに挿入されるコイル辺部１３と、そのステータコア１１の軸方向にスロット１１ｂより突出しステータコア１１の外周に沿うコイルエンド部１４とが円周方向に連続して形成される。そして、このステータコイル１２をステータコア１１に挿通し、それらのコイル辺部１３を各スロット１１ｂに収めることによりステータ１０が得られる（図１１には、ステータコア１１に複数のコイル１２が挿通されたものを示す）。

図１２に、本発明の方法に用いるコイル製造装置２０を示す。このコイル製造装置２０は、ワイヤ１６を折り曲げ加工してステータコイル１２を自動的に製造するものであって、そのワイヤ１６は、巻芯治具を用いることなく折り曲げられるとその形状を維持できるような、その外径がある程度大きい太線が用いられる。この実施の形態におけるワイヤ１６は、表面に絶縁皮膜が形成された断面矩形の角線である。ワイヤ１６を角線とすれば、ステータ１０におけるコイル１２の占積率を高めることが期待できる。けれども、このワイヤ１６は角線に限らず、ステータ１０等の仕様或いは製作工程に応じて、断面円形のいわゆる丸線であっても良い。

この製造装置２０は、主要構成部として、基台２０ａに取付けられ供給源１７から延びるワイヤ１６が挿通された真直ぐなノズル２１と、そのノズル２１にワイヤ１６を供給してノズル２１の前端からそのワイヤ１６を繰り出すワイヤ送り装置２２を備える。ノズル２１は断面矩形の角線からなるワイヤ１６が挿通可能な真直ぐな角筒状のものであって、その全長は得ようとするステータコイル１２のコイル辺部１３より長く形成される。ノズル２１の後部は取付部材２０ｂの上部に取付けられ、取付部材２０ｂの下端は基台２０ａに固定される。この取付部材２０ｂによりノズル２１は基台２０ａの上方空間に固定される。ワイヤ１６はリール１７に巻回され、このリール１７がワイヤ１６の供給源となる。このリール１７はコイル製造装置２０と別な場所の例えばノズル２１の後方の床の上等に置かれる。

ワイヤ送り装置２２は、ノズル２１の後端近傍に設けられてワイヤ１６を固定支持する固定機構２３と、その固定機構２３の後方に設けられワイヤ１６をノズル２１の延長線上に送る送り機構２４とを備える。そして、この固定機構２３を解放して送り機構２４によりワイヤ１６をノズル２１方向である前方に移動させることによりノズル２１にワイヤ１６を供給し、これによりノズル２１の前端からそのワイヤ１６を繰り出し可能に構成される。一方、送り機構２４によりワイヤ１６を解放した状態で後退させる際に固定機構２３によりワイヤ１６を掴むことにより一旦繰り出されたワイヤ１６がその送り機構２４とともに後退することを防止することができ、後退した送り機構２４によりワイヤ１６を再び掴んだ状態で固定機構２３を解放し、ワイヤ１６を掴んだ送り機構２４を再び前方に移動することにより、供給源２１から供給されたワイヤ１６をノズル２１に順次繰り出すことができるように構成される。なお、図１２における符号２０ｃは、供給源であるリール１７から繰り出されたワイヤ１６を真直ぐに伸ばす癖取り装置である。

また、図１２〜図１４に示すように、このコイル製造装置２０は、そのノズル２１の前端から前方に突出したワイヤ１６を折り曲げ加工する加工機を備える。この実施の形態における加工機は、ノズル２１の上方に設けられてそのノズル２１に対して３軸方向に各々移動する中央移動台３０と、ノズル２１を挟むようにノズル２１の両側に設けられそのノズル２１に対して３軸方向に各々移動する左右の移動台５０，６０と、中央移動台３０に設けられノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をノズル２１を含む水平面内において折り曲げ可能な中央折り曲げ機４０と、左右の移動台５０，６０に設けられノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をノズル２１を含む鉛直面内において折り曲げ可能な左右の折り曲げ機７０，８０とを備える。

各移動台３０，５０，６０はそれぞれ移動装置３１，５１，６１を介して基台２０ａに取付けられる。中央の移動装置３１は中央の支柱３６（図１２）を介して基台２０ａに取付けられ、図１３では、左の移動装置５１が左の支柱５６を介して、右の移動装置６１が右の支柱６６を介して基台２０ａに取付けられる場合を示す。この各移動装置３１，５１，６１は、それぞれＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ３２〜３４，５２〜５４，６２〜６４の組み合わせによりそれぞれ構成される。そして、それらの各伸縮アクチュエータ３２〜３４，５２〜５４，６２〜６４におけるＸ軸サーボモータ３２ａ，５２ａ，６２ａ、Ｙ軸サーボモータ３３ａ，５３ａ，６３ａびＺ軸サーボモータ３４ａ，５４ａ，６４ａは、これらの各移動装置３１，５１，６１をそれぞれ制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、中央移動装置３１は中央移動台３０を基台２０ａに固定されたノズル２１に対して３軸方向に任意に移動可能に構成され、左右の移動装置５１，６１は、ノズル２１の両側に位置する左右の移動台５０，６０を３軸方向に任意に移動可能に構成される。

図１３の拡大図に示すように、中央移動台３０に設けられる中央折り曲げ機４０は、ワイヤ１６の折り曲げ内側端部を支持する鉛直に設けられたローラシャフト４１と、このローラシャフト４１のまわりを回動しそのシャフト４１に沿って角線からなるワイヤ１６を折り曲げるベンダ４２と、このベンダ４２を旋回させる図示しない旋回駆動機構とを備える。この旋回駆動機構には図示しないコントローラの制御出力が接続され、コントローラからの指令により旋回駆動機構がベンダ４２をローラシャフト４１を中心とする円弧状の軌跡を持って旋回させると、ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をそのノズル２１を含む水平面内において折り曲げ可能に構成される。

図１３及び図１４に示すように、左右の移動台５０，６０に設けられた左右の折り曲げ機７０，８０は、ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６をノズル２１を含む鉛直面内において湾曲可能なものである。この左右の折り曲げ機７０，８０は対称構造であり、図１３の左に示された折り曲げ機７０を代表して説明すると、この左の折り曲げ機７０は、図１５に詳しく示すように、ノズル２１に直交して装置の幅方向に延びる軸を回転中心として左の移動台５０に回転可能に設けられた回転台７１と、その回転台７１に装置の幅方向に延びて設けられノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６を上下から挟む一対のピン７２，７３と、回転台７１を回転させて回転台７１とともに回転する一対のピン７２，７３によりワイヤ１６を折り曲げる折り曲げモータ７４（図１３及び図１４）を有し、折り曲げモータ７４は図示しないコントローラの制御出力に接続される。ワイヤ１６を挟む一対のピン７２，７３の一方７２は回転台７１の回転中心に位置し、その回転台７１が回転すると一方のピン７２を回転中心として他方のピン７３が円弧状に移動し、一対のピン７２，７３により挟まれたワイヤ１６を一方のピン７２に沿って他方のピン７３が折り曲げるように構成される。

また、左右の移動台５０，６０には、ノズル２１の前端から真直ぐ繰り出されたワイヤ１６をノズル２１の前端から所定の間隔を空けて保持する保持具７６，８６がそれぞれ設けられる。これらの保持具７６，８６にはワイヤ１６を収容可能な溝７６ａ，８６ａがそれぞれ形成され、ノズル２１から直線状に繰り出されたワイヤ１６にそのノズル１２に直交する装置の幅方向から接近してそれらの溝７６ａ，８６ａにワイヤ１６を収容することにより、そのワイヤ１６を保持することができるように構成される。そして、左右の移動台５０，６０を制御するコントローラは、図１（ａ），図１（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、ワイヤ１６を保持した保持具７６，８６をワイヤ１６の中心軸から上方又は下方に偏倚するように左右の移動台５０，６０を移動させ、これによりそのワイヤ１６をクランク状に折り曲げることができるように構成される。

次に、このようなコイル製造装置を用いて、クランク部を有するステータコイルを形成する本発明の製造方法について説明する。

本発明のステータコイルの製造方法は、ノズル２１の前端から前方に突出したワイヤ１６を折り曲げ加工して、ステータコイル１２を得るものである。図１０に示すように、このステータコイル１２は、巻き始めを構成する第１コイル辺部１３ａと、その第１コイル辺部１３ａの下端に一端が連結する第１コイルエンド部１４ａと、その第１コイルエンド部１４ａの他端に下端が接続する第２コイル辺部１３ｂと、その第２コイル辺部１３ｂの上端に一端が連続する第２コイルエンド部１４ｂとを有する。そして、第１及び第２コイル辺部１３ａ，１３ｂと第１及び第２コイルエンド部１４ａ，１４ｂの間の接続箇所にそれぞれ曲折部１５ａ〜１５ｄが形成される。よって、このステータコイル１２は、第１コイル辺部１３ａ、第１屈曲部１５ａ、第１コイルエンド部１４ａ、第２屈曲部１５ｂ、第２コイル辺部１３ｂ、第３屈曲部１５ｃ、第２コイルエンド部１４ｂ、第４下曲折部１５ｄが順次連続することにより形成され、その後に形成された第１又は第２コイル辺部１３ａ，１３ｂのいずれか一方を延長して巻き終わりとすることにより、ステータコイル１２となる。

また、このステータコイルの製造方法は、クランク状に折り曲げられたクランク部１３ｄを有するステータコイル１２を製造する方法である。この実施の形態では、第１コイルエンド部１４ａを径方向内側に偏倚させる湾曲部１３ｃがステータコア１１の軸方向に延びてスロット１１ｂ（図１１）より突出するコイル辺部１３ａの下側に形成され、クランク部１３ｄは、第２コイルエンド部１４ｂを径方向外側に偏倚させるものとしてスロット１１ｂ（図１１）より突出するコイル辺部１３ａの上側に形成される。

ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸がノズル２１が延長される水平前後方向、Ｙ軸がノズル２１に直交する水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして、ノズル２１の前端から前方に突出したワイヤ１６を折り曲げ加工して、上記ステータコイル１２を得る具体的手順を以下に説明する。

＜クランク部の形成＞
図１に示すように、先ず、ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６にクランク部１３ｄを形成する。このクランク部１３ｄの形成以前に、ワイヤ１６の先端が中央折り曲げ機４０により折り曲げられてスタート屈曲部１５ｓが形成され，そのスタート屈曲部１５ｓより先にスタート部１４ｓが形成されるけれども、このスタート屈曲部１５ｓの形成手順は後述する第３及び第４屈曲部１５ｃ，１５ｄの形成手順と同一であるので、ここにおける説明を省略する。

このクランク部１３ｄの形成は、図１（ａ）に示すように、先ず、ノズル２１の前端から真直ぐ繰り出されたワイヤ１６をノズル２１の前端から所定の間隔Ａを空けて保持具８６により保持する。その後、ワイヤ１６を保持した保持具８６を、図１（ｂ）に示すようにワイヤ１６の中心軸から偏倚するように移動台６０を図の下方又は上方に移動させることにより行われる。図では右の移動台６０における保持具８６がワイヤ１６を保持し、その移動台６０を保持具８６とともに図の上方に移動させる場合を示す。本発明の特徴はこの保持具８６の移動にあって、その保持具８６とノズル２１との平行状態、及びノズル２１の前端から保持具８６までの所定の間隔Ａの双方を維持しつつ、その保持具８６を円弧状に移動させる点にある。

保持具８６を円弧状に移動させると、保持具８６とノズル２１との平行状態を維持することから、その保持具８６自体は回転することなくノズル２１との位置関係においてのみその位置を移動し、保持具８６とノズル２１の先端との間に位置するワイヤ１６がノズル２１の延長線に対して傾斜することになる。これによりそのワイヤ１６はクランク状に折り曲がり、図１（ｃ）に示すようなクランク部１３ｄを形成することができる。そして、ノズル２１の前端から保持具８６までの所定の間隔Ａを維持することから、図１（ｂ）に示すように、ノズル２１の延長線に対して傾斜してクランク部１３ｄを構成するワイヤ１６の全長はノズル２１の前端から保持具８６までの所定の間隔Ａと同一になる。即ち、クランク部１３ｄを形成する前後においてワイヤ１６の全長が変化することはない。このため、クランク部１３ｄの断面積はノズル２１から繰り出されたワイヤ１６における断面積と略同一となり、ワイヤ１６が伸縮することに起因する、例えば、そのクランク部１３ｄを形成するワイヤ１６の表面における絶縁被膜が損傷するようなことを回避することができる。

このクランク部１３ｄの形成の後、図１（ｃ）に示すように、真直ぐなノズル２１を貫通してそのノズル２１の前端から水平面内にＸ軸方向に直線状にワイヤ１６を繰り出して、繰り出されたワイヤ１６からなる第１コイル辺部１３ａを形成する。このワイヤ１６の繰り出しはワイヤ送り装置２２により行われ、具体的には図１２に示す固定機構２３の第１チャック２３ａを解放して送り機構２４によりワイヤ１６をＸ軸方向に移動させることにより行われる。

＜湾曲部の形成＞
図２に示すように、ノズル２１の前端から繰り出された第１コイル辺部１３ａを構成するワイヤ１６を垂直面内において湾曲させて湾曲部１３ｃを形成する。この湾曲部１３ｃの形成は、ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６を折り曲げ機８０における一対のピン８２，８３により挟み、その回転台８１を回転させてワイヤ１６を僅かに折り曲げる。その後、回転台８１を復元させて一対のピン８２，８３でワイヤ１６を挟む状態を維持した状態で、ワイヤ送り装置２２によりワイヤ１６を僅かに繰り出す。その後回転台８１を再び回転させてワイヤ１６を再び同方向に僅かに折り曲げる。この動作を繰り返すことにより、図２（ｂ）に示すように、そのワイヤ１６を鉛直面内で湾曲させ、湾曲部１３ｃを形成する。

なお、この湾曲部１３ｃの形成は、図示しないが、ノズル２１の前端から予め所定の長さのワイヤ１６を繰り出しておき、ワイヤ１６を繰り出すことなく回転台８０を移動することにより行っても良い。即ち、繰り出されたワイヤ１６の先端を折り曲げ機８０における一対のピン８２，８３により挟み、その回転台８１を回転させてワイヤ１６を一方のピン８２に沿って他方のピン８３により僅かに折り曲げる。その後、回転台８１を復元させ一対のピン８２，８３でワイヤ１６を挟みつつノズル２１側にその回転台８１を僅かに移動させ、再び回転台８１を回転させてワイヤ１６を僅かに折り曲げる。この動作を繰り返し、図２（ｂ）に示すような湾曲部１３ｃを形成しても良い。

＜第１及び第２屈曲部の形成＞
図３に示すように、その後ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６を水平面内において繰り出し方向の一方の側方に折り曲げて第１コイル辺部１３ａの後端に第１屈曲部１５ａを形成する。この折り曲げは中央折り曲げ機４０により行われ、図示しないコントローラは中央移動装置３１を制御して中央移動台３０を移動させ、中央折り曲げ機４０のローラシャフト４１とベンダ４２の間にワイヤ１６を挿入させる。ローラシャフト４１とベンダ４２の間にワイヤ１６を挿入させた後には、ローラシャフト４１を中心とする円弧状の軌跡を持って矢印のようにベンダ４２を旋回させ、ベンダ４２によりワイヤ１６をローラシャフト４１に沿って折り曲げる。このようにして第１コイル辺部１３ａの後端に第１屈曲部１５ａを形成する。

その後、ノズル２１の前端からＸ軸方向に直線状にワイヤ１６を繰り出して、繰り出されたワイヤ１６からなる第１コイルエンド部１４ａを形成し、図４に示すように、その第１コイルエンド部１４ａに連続して繰り出されたワイヤ１６を水平面内において繰り出し方向の一方の側方に折り曲げて第１コイルエンド部１４ａの他端に第２屈曲部１５ｂを形成する。この第２屈曲部１５ｂの形成手順は、第１屈曲部１５ａの形成手順と同一であるので繰り返しての説明を省略する。

＜第２コイル辺部における湾曲部の形成＞
図５に示すように、第２屈曲部１５ｂより後にノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６を垂直面内において湾曲させて第２屈曲部１５ｂを先端とする第２コイル辺部１３ｂにおける湾曲部１３ｃを形成する。この湾曲部１３ｃの形成は折り曲げ機７０を用いて行うけれども、折り曲げ機７０は、先の第１コイル辺部１３ａにおいて使用した側と反対側に位置する折り曲げ機７０を用いて行う。これにより既に形成された第１コイル辺部１３ａに折り曲げ機７０が干渉することなく湾曲部１３ｃを形成する。具体的には、ワイヤ１６を予め所定量繰り出しておき、その繰り出されたワイヤ１６を僅かに折り曲げながらその折り曲げ機７０をノズル２１側に移動することにより行うか、或いは、折り曲げ機７０によりワイヤ１６を僅かに折り曲げながらワイヤ送り装置２２によりワイヤ１６を繰り出すことにより行われる。図５（ａ）はワイヤ１６を僅かに折り曲げながらワイヤ１６を繰り出す場合を示し、これにより、図５（ｂ）に示すように、第２屈曲部１５ｂを先端とする湾曲部１３ｃが形成される。

その後、ノズル２１の前端からＸ軸方向に直線状にワイヤ１６を繰り出して、図５（ｃ）に示すように、繰り出されたワイヤ１６を第２コイル辺部１３ｂとする。そして、その後更に繰り出されたワイヤ１６にクランク部１３ｄを形成し、湾曲部１３ｃとクランク部１３ｄが両端に形成された第２コイル辺部１３ｂを得る。ここで、クランク部１３ｄの形成にあって使用する保持具７６は、先の第１コイル辺部１３ａにおけるクランク部１３ｄの形成において使用した側と反対側に位置する保持具７６を用いて行う。これにより既に形成された第１コイル辺部１３ａに保持具７６が干渉することなくクランク部１３ｄを形成することができる。

この保持具７６の移動にあって、先の第１コイル辺部１３ａと同様に、その保持具７６とノズル２１との平行状態、及びノズル２１の前端から保持具７６までの所定の間隔の双方を維持しつつ、その保持具７６を円弧状に移動させ、図５（ｃ）に示すようなクランク部１３ｄを形成する。これにより、ノズル２１の前端から保持具７６までの所定の間隔を維持して、ワイヤ１６が伸縮することに起因する、例えば、そのクランク部１３ｄを形成するワイヤ１６の表面における絶縁被膜が損傷するようなことを回避する。

＜第３屈曲部及び第２コイルエンド部の形成＞
図６に示すように、その後ノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６を水平面内において繰り出し方向の他方の側方に折り曲げて第２コイル辺部１３ｂのクランク部１３ｄに連続する第３屈曲部１５ｃを形成する。この折り曲げは中央折り曲げ機４０により行われ、折り曲げ方向が反対方向であることを除き、その具体的手順は第１及び第２屈曲部１５ａ，１５ｂの形成手順と同一であるので繰り返しての説明を省略する。

図７に示すように、第３屈曲部１５ｃを形成した後、その第３屈曲部１５ｃより後にノズル２１の前端から繰り出されたワイヤ１６を垂直面内において湾曲させて第３屈曲部１５ｃを先端とする第２コイルエンド部１４ｂを形成する。この第２コイルエンド部１４ｂの形成は折り曲げ機８０を用いて行うけれども、折り曲げ機８０は、先の第２コイル辺部１３ｂにおいて使用した側と反対側に位置する折り曲げ機８０を用いて行う。これにより既に形成された第１及び第２コイル辺部１３ａ，１３ｂに折り曲げ機８０が干渉することなく第２コイルエンド部１４ｂを形成することができる。具体的には、ワイヤ１６を予め所定量繰り出しておき、その繰り出されたワイヤ１６を僅かに折り曲げながらその折り曲げ機８０をノズル２１側に移動することにより行うか、或いは、折り曲げ機８０によりワイヤ１６を僅かに折り曲げながらワイヤ送り装置２２によりワイヤ１６を繰り出すことにより第２コイルエンド部１４ｂが形成される。

＜第４屈曲部の形成＞
図８に示すように第２コイルエンド部１４ｂを形成した後にワイヤ１６を水平面内において引出方向の他方の側方に折り曲げて第２コイルエンド部１４ｂの後端に第４屈曲部１５ｄを形成する。この折り曲げ手順は、前述した第３屈曲部１５ｃの形成手順と同一であるので、繰り返しての説明を省略する。

その後、最初の第１コイル辺部１３ａにおけるクランク部１３ｄの形成に戻る。即ち、第４屈曲部１５ｄの後にノズル２１の前端からワイヤ１６を繰り出して、第４屈曲部１５ｄを先端とする第１コイル辺部１３ａを形成する。そのワイヤ１６の繰り出しに際して、図９に示すように、ノズル２１の前端から真直ぐ繰り出されたワイヤ１６をノズル２１の前端から所定の間隔を空けて保持具８６により保持し、その保持具８６とノズル２１との平行状態及びノズル２１の前端から保持具８６までの所定の間隔の双方を維持しつつ保持具８６を円弧状に移動させることによりクランク部１３ｄを形成する。そして、その後も上述した工程を繰り返すことにより、コイル辺部１３ａ，１３ｂとコイルエンド部１４ａ，１４ｂが円周方向に連続する図１０に示すステータコイル１２を得ることができる。

そして、所望の形状のステータコイル１２が形成されると、図示しないカッタ装置によりワイヤ１６を切断し、所望の形状のステータコイル１２をコイル製造装置２０から取り出す。

従って、本発明のコイル製造方法では、ノズル２１の前端から前方に突出したワイヤ１６を折り曲げ加工してステータコイル１２を製造するので、巻芯治具やプレス型等を用いることなくステータコイル２１を製造することが可能になり、従来必要とされたプレス型の管理負担を無くすことができる。そして、図示しないコントローラにより加工機を制御して、その加工機が折り曲げるワイヤ１６の曲げ加工点や湾曲の程度を変更するようにすれば、形状の異なる複数種類のステータコイル１２を得ることが可能になり、コイル１２の生産性を著しく高めることが可能になる。ここで、ノズル２１より繰り出されたワイヤ１６を加工機により折り曲げてステータコイル１２を形成するけれども、そのステータコイル１２のコイル辺部１３より長いノズル２１を用いることにより、そのノズル２１の前方及び周囲の空間に、加工機により折り曲げられ又は湾曲させられたワイヤ１６からなるステータコイル１２を直接形成することができる。

また、本発明は、クランク部１３ｄを有するステータコイル１２を製造する方法であるけれども、ノズル２１の前端から真直ぐ繰り出されたワイヤ１６をノズル２１の前端から所定の間隔を空けて保持具７６又は８６により保持し、その保持具７６又は８６とノズル２１との平行状態を維持しつつ保持具７６又は８６を移動させることにより、保持具７６又は８６とノズル２１の先端との間に位置するワイヤ１６はノズル２１の延長線に対して傾斜してクランク部１３ｄを形成する。このため、クランク部１３ｄを形成する２つ屈曲部を別々に形成する場合に比較して、そのワイヤ１６を折り曲げ加工する頻度は減少し、単一のコイルを得るまでの時間を著しく増加させることはない。

そして、ノズル２１の前端から保持具７６又は８６までの所定の間隔Ａ（図１）を維持しつつ保持具７６又は８６を円弧状に移動させるので、ノズル２１の延長線に対して傾斜してクランク部１３ｄを構成するワイヤ１６の全長は変化することはなく、クランク部１３ｄの断面積はノズル２１から繰り出されたワイヤ１６における断面積と略同一となり、ワイヤ１６が伸縮することに起因する、例えば、そのクランク部１３ｄを形成するワイヤ１６の表面における絶縁被膜が損傷するようなことを回避しつつ、ワイヤ１６を安定した波巻形状に形成することができる。

１２ステータコイル
１３ｄクランク部
１６ワイヤ
２１ノズル
７６，８６保持具
Ａノズルの前端から保持具までの所定の間隔

Claims

ノズル(21)の前端から前方に突出したワイヤ(16)を折り曲げ加工して、前記ワイヤ（16）がクランク状に折り曲げられたクランク部(13d)を有するステータコイル(12)を製造する方法において、
前記ノズル(21)の前端から真直ぐ繰り出されたワイヤ(16)を前記ノズル(21)の前端から所定の間隔(A)を空けて保持具(76又は86)により保持し、
前記保持具(76又は86)と前記ノズル(21)との平行状態及び前記ノズル(21)の前端から前記保持具(76又は86)までの所定の間隔(A)の双方を維持しつつ前記保持具(76又は86)を円弧状に移動させることにより前記クランク部(13d)を形成する
ことを特徴とするステータコイルの製造方法。