JP2011234533A - 波巻きコイルの形成方法および波巻きコイルの形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で波巻きコイルを形成できる波巻きコイルの形成方法および波巻きコイルの形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様は、波巻きコイル２８の形成方法において、導線２６を矩形状又は台形状に巻回した巻線２５を形成し、対向する第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とを巻線２５の展開方向に離間させるとともに巻線２５の展開方向と垂直な方向に近接させながら、第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とを回動させて、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５と第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とを、巻線２５の展開方向に直線状に配置することにより、巻線２５を展開して波巻きコイル２８を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、導線を波状に形成した波巻きコイルの形成方法および波巻きコイルの形成装置に関するものである。

モータ等のステータにおいて、導線を波状に形成した波巻きコイルを形成し、この波巻きコイルを重ね合わせてステータコアに取り付けることがなされている。そして、この波巻きコイルの形成においては、矩形断面の導線を折り曲げて波状に形成している。例えば、特許文献１には、歯形歯車を使用して導線を折り曲げて波巻きコイルを形成する技術が開示されている。
このように導線を折り曲げて形成した波巻きコイルでは、導線を折り曲げる工程の後、ステータコアのスロットに挿入される部分を捻る捻り工程が行われる。

特開２００４−３３６９６１号公報

波巻きコイルにおいてステータコアのスロットに挿入される部分は複数箇所あるので、捻り工程では波巻きコイルにおいて複数箇所を捻る必要がある。従来技術の捻り工程においては、捻る必要のある箇所ごとに独立して捻りを行うので手間がかかるとともに、捻り工程に要する時間が多くなり、波巻きコイルの形成に多くの時間を要してしまう。
また、従来技術の捻り工程においては、捻る必要がある箇所以外の箇所を固定していないので、捻る必要がある箇所以外の箇所で歪みが生じて、波巻きコイルの寸法精度が安定しない。
また、捻り工程では、波巻きコイルにおけるステータコアのスロットに挿入される部分に段差を形成する場合があるが、段差の寸法によって段差を形成するための部品を交換することが必要になる。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、短時間で波巻きコイルを形成できる波巻きコイルの形成方法および波巻きコイルの形成装置を提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、円環形状のステータコアのスロット内に配置されるスロット内導線部と、前記スロット内導線部に接続し前記ステータコアの両端面から突出して配置されるコイルエンド導線部とを備えるように導線を波状に形成した波巻きコイルの形成方法において、前記スロット内導線部が対向するとともに前記コイルエンド導線部が対向するように、前記導線を矩形状又は台形状に巻回した巻線を形成し、前記巻線のうち対向する一対の前記スロット内導線部を前記巻線の展開方向に離間させるとともに前記巻線の展開方向と垂直な方向に近接させながら、前記巻線のうち前記一対のスロット内導線部に接続する前記コイルエンド導線部を回動させて、前記一対のスロット内導線部と前記コイルエンド導線部とを、前記巻線の展開方向に直線状に配置することにより、前記巻線を展開して前記波巻きコイルを形成すること、を特徴とする。

本発明によれば、一対のスロット内導線部とコイルエンド導線部とが捻り合いながら巻線が展開するので、一対のスロット内導線部とコイルエンド導線部とが捻り合った状態の波巻きコイルを形成することができる。そして、導線を複数巻きした巻線において一巻き毎に形成された一対のスロット内導線部とコイルエンド導線部に対し、本発明を同時に実施することにより、複数の波状が形成された波巻きコイルを短時間で手間をかけることなく形成することができる。

上記の態様においては、前記一対のスロット内導線部を保持する一対の第１保持手段と、前記コイルエンド導線部を保持する第２保持手段と、を有し、前記一対の第１保持手段と前記第２保持手段とは互いに連動するものであって、前記一対の第１保持手段を前記巻線の展開方向に離間させるとともに前記巻線の展開方向と垂直な方向に近接させながら前記第２保持手段を回動させること、が好ましい。

かかる態様によれば、スロット内導線部を第１保持手段で保持し、コイルエンド導線部を第２保持手段で保持するので、巻線の展開時に導線に歪みが発生することを抑制でき、寸法精度が安定した波巻きコイルを形成することができる。

上記の態様においては、前記一対の第１保持手段は前記巻線の展開方向と垂直な方向に形成された溝を備え、前記一対のスロット内導線部は、前記溝の内部にて移動可能な状態で保持されること、が好ましい。

かかる態様によれば、巻線のうち対向する一対のスロット内導線部を巻線の展開方向に離間させるとともに巻線の展開方向と垂直な方向に確実に近接させることができ、確実に巻線を展開して波巻きコイルを形成することができる。
なお、一対の第１保持手段に形成された溝の深さが巻線を展開する際に一対のスロット内導線部が抜けるおそれがない大きさであるときには、一対の第１保持手段を巻線の展開方向と垂直な方向に近接させなくても波巻きコイルを形成することができる。

上記の態様においては、前記一対のスロット内導線部と前記コイルエンド導線部とを、前記巻線の展開方向に直線状に配置した状態から、前記スロット内導線部を前記巻線の展開方向と垂直な方向または前記巻線の展開方向に移動させること、が好ましい。

かかる態様によれば、スロット内導線部を巻線の展開方向と垂直な方向または巻線の展開方向に突出させることができる。そのため、スロット内導線部に段差を持たせた波巻きコイルを形成することができる。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、円環形状のステータコアのスロット内に配置されるスロット内導線部と、前記スロット内導線部に接続し前記ステータコアの両端面から突出して配置されるコイルエンド導線部とを備えるように導線を波状に形成した波巻きコイルの形成装置において、前記スロット内導線部が対向するとともに前記コイルエンド導線部が対向するように、前記導線を矩形状又は台形状に巻回して形成した巻線のうち対向する一対の前記スロット内導線部を保持する一対の第１保持手段と、前記巻線のうち前記一対のスロット内導線部に接続する前記コイルエンド導線部を保持する第２保持手段と、を有し、前記一対の第１保持手段と前記第２保持手段とは互いに連動するものであって、前記一対の第１保持手段を前記巻線の展開方向に離間させるとともに前記巻線の展開方向と垂直な方向に近接させながら、前記第２保持手段を回動させて、前記一対のスロット内導線部と前記コイルエンド導線部とを、前記巻線の展開方向に直線状に配置することにより、前記巻線から展開して前記波巻きコイルを形成すること、を特徴とする。

本発明に係る波巻きコイルの形成方法および波巻きコイルの形成装置によれば、短時間で波巻きコイルを形成できる。

本実施例の波巻きコイルの形成方法で使用する波巻きコイルの形成装置の上面図である。 本実施例の波巻きコイルの形成方法で使用する波巻きコイルの形成装置の正面図である。 矩形状に巻回した巻線を展開して波巻きコイルを形成することを示す図である。 実施例１における巻線の展開動作図である。 実施例１における巻線の展開動作図である。 実施例１における巻線の展開動作図である。 段差を形成する方法を示す図である。 段差が設けられていない状態を示す図である。 段差が設けられた状態を示す図である。 段差が設けられた状態を示す図である。 実施例２における巻線の展開動作図である。 実施例２における巻線の展開動作図である。 実施例２における巻線の展開動作図である。 実施例２における巻線の展開動作図である。 実施例２における巻線の展開動作図である。 波巻きコイルを示す図である。 矩形状のコイルを示す図である。 重ね合わせコイルを示す図である。 複数の重ね合わせコイルを重ね合わせながら巻き取ることを示す図である。 ステータを示す図である。 台形状に巻回した巻線を展開して波巻きコイルを形成することを示す図である。 段を付けながら矩形状に巻回した巻線を展開して波巻きコイルを形成することを示す図である。 波巻きコイルを示す図である。 １組の波巻きコイルを示す図である。 重ね合わせコイルを示す図である。 かご型コイルを示す図である。 ステータを示す図である。

以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本実施例の波巻きコイルの形成方法で使用する波巻きコイルの形成装置１の上面図である。図２は、図１において図面の左方向から見た図であり、本実施例の波巻きコイルの形成方法で使用する波巻きコイルの形成装置１の正面図である。

図１と図２に示すように、波巻きコイルの形成装置１は、第１ブロック１０、第２ブロック１２、第１リンクシャフト１４、第２リンクシャフト１６、第１チャック１８、第２チャック２０、第３チャック２２、第４チャック２４、第５チャック２７などを有する。本実施例では、波巻きコイルの形成装置１を使用して、図３に示すように、矩形状に巻回した矩形断面の導線２６の巻線２５を展開して波巻きコイル２８を形成する。

図１に示す波巻きコイルの形成装置１では、第１ブロック１０と、第２ブロック１２と、第１チャック１８と、第２チャック２０と、第３チャック２２とは、各々５つ設けられている。なお、波巻きコイルの形成装置１は、導線２６の巻線２５の全巻き数に対応するように設けられていてもよく、また、導線２６の巻線２５の全巻き数の一部に対応するように設けられていてもよい。

第１ブロック１０は、回転軸３０を介して第１チャック１８と接続している。また、第１ブロック１０同士を、回転軸３２を介して第１リンクシャフト１４により接続している。第１リンクシャフト１４は、第１シャフト部３４と第２シャフト部３６とを有している。第１シャフト部３４と第２シャフト部３６とは、回転軸３８を中心に回転可能に接続している。そして、第１シャフト部３４と第２シャフト部３６とが回転軸３８を中心にして回転して互いに近付いたり離れたりすることにより、第１ブロック１０同士および第１チャック１８同士が近付いたり離れたりする。

第２ブロック１２は、回転軸４０を介して第２チャック２０と接続している。また、第２ブロック１２同士を、回転軸４２を介して第２リンクシャフト１６により接続している。第２リンクシャフト１６は、第１リンクシャフト１４と同様な構成および作用を備える。

第１チャック１８は、回転軸３０を中心に第１ブロック１０に対して回転可能である。また、第２チャック２０は、回転軸４０を中心に第２ブロック１２に対して回転可能である。さらに、第１チャック１８と第２チャック２０とは、後述するように、導線２６の巻線２５における第１スロット内導線部４４（図３参照）と第２スロット内導線部４５（図３参照）とを保持する手段である。

第３チャック２２と第４チャック２４とは、第１チャック１８や第２チャック２０に対して相対的に回動可能である。第３チャック２２は、後述するように、導線２６の巻線２５における第１コイルエンド導線部４６（図３参照）を保持する手段である。また、第４チャック２４は、後述するように、導線２６の巻線２５における第２コイルエンド導線部４７（図３参照）を保持する手段である。

このような構成を有する波巻きコイルの形成装置１を用いて、以下のように波巻きコイル２８を形成する。
実施例１では、まず、図３に示すように、導線２６を矩形状に巻回した巻線２５を形成する。巻線２５は、一巻き毎に、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とが対向するとともに、第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが対向するように形成されている。そして、第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とは、各々、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５との間を接続している。

第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とは、複数の波巻きコイル２８を重ね合わせて形成したかご型コイル６８（図２０参照）をモータにおける円環形状のステータコア７０（図２０参照）に取り付けたときに、スロット７２（図２０参照）内に配置される部分である。

第１コイルエンド導線部４６は、かご型コイル６８をステータコア７０に取り付けたときに、ステータコア７０の一方の端面から突出して配置されるコイルエンド７８（図２０参照）に相当する部分である。第２コイルエンド導線部４７は、かご型コイル６８をステータコア７０に取り付けたときに、ステータコア７０の他方の端面から突出して配置されるコイルエンド８０（図２０参照）に相当する部分である。

次に導線２６の巻線２５を展開して、導線２６を波状に形成した波巻きコイル２８を形成する方法について説明する。図４〜図６は、実施例１における導線２６の巻線２５の展開動作図である。図４〜図６は、（ａ）が波巻きコイルの形成装置１を上面方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を図面の下方向から見た図である。図４〜図６においては、説明の便宜上、導線２６の巻線２５の巻き数を簡略化して示しており、また、波巻きコイルの形成装置１のうち、第１チャック１８、第２チャック２０、第３チャック２２、第４チャック２４、第５チャック２７のみを示している。なお、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）では図示を省略しているが、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、導線２６の先端部を、第５チャック２７Ａ，２７Ｂで保持している。

まず、図４に示すように、導線２６の巻線２５における第１スロット内導線部４４を第１チャック１８Ａ，１８Ｂの先端部にて保持し、導線２６の巻線２５における第２スロット内導線部４５を第２チャック２０Ａ，２０Ｂの先端部にて保持する。また、導線２６の巻線２５における第１コイルエンド導線部４６を第３チャック２２Ａ，２２Ｂにて保持し、導線２６の巻線２５における第２コイルエンド導線部４７を第４チャック２４にて保持する。

なお、図４（ｂ）に示すように、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第３チャック２２Ａ，２２Ｂとの間、第１チャック１８Ｂと第４チャック２４との間、第２チャック２０Ａ，２０Ｂと第３チャック２２Ａ，２２Ｂとの間、第２チャック２０Ａと第４チャック２４との間には、各々隙間を設けている。このように、導線２６の巻線２５の展開時において捻る部分以外の部分を、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂと第３チャック２２Ａ，２２Ｂと第４チャック２４とにより保持している。そのため、導線２６の巻線２５の展開時において、導線２６に歪みが生じ難くなり、寸法精度の安定した波巻きコイル２８を形成することができる。

そして、図４（ａ）において、第１チャック１８Ａと第１チャック１８Ｂとが離れ合うように、また、第２チャック２０Ａと第２チャック２０Ｂとが離れ合うように、巻線２５の展開方向に第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを移動させる。すなわち、第１チャック１８Ａ，１８Ｂおよび第２チャック２０Ａ，２０Ｂの配列方向（図面の左右方向）に、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを移動させる。また同時に、第１チャック１８Ａ，１８Ｂを図面の下方向に、第２チャック２０Ａ，２０Ｂを図面の上方向に移動させる。すなわち、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを、巻線２５の展開方向と垂直な方向に近接させる。

このとき、同時に、第３チャック２２Ａ，２２Ｂおよび第４チャック２４が、第１チャック１８Ａ，１８Ｂおよび第２チャック２０Ａ，２０Ｂに対して相対的に回動する。具体的には、第３チャック２２Ａ，２２Ｂが図面の左回りに回動し、第４チャック２４が図面の右回りに回動する。

なお、第１チャック１８Ａ，１８Ｂおよび第２チャック２０Ａ，２０Ｂと、第３チャック２２Ａ，２２Ｂおよび第４チャック２４とは互いに連動するものである。そして、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを移動させることにより、第３チャック２２Ａ，２２Ｂと第４チャック２４とを回動させてもよい。また、第３チャック２２Ａ，２２Ｂと第４チャック２４とを回動させることにより第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを移動させてもよい。

すると、図５に示すように、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とが図面の左右方向に移動する。また、同時に、第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とに対して相対的に回動する。これにより、巻線２５が図面の左右方向に展開する。

その後、さらに巻線２５が展開すると、図６（ａ）に示すように、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとが、図面の左右方向に一列に並ぶ。また、第３チャック２２Ａ，２２Ｂと第４チャック２４とが、図面の左右方向に一列に並ぶ。これにより、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５と第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが図面の左右方向に直線状に配置され、図６（ｂ）に示すような形状の波巻きコイル２８を形成することができる。

なお、このとき波巻きコイル２８は、図６に示すように、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５の向きが第１コイルエンド導線部４６および第２コイルエンド導線部４７に対して９０度ずらして捻られた状態で、形成されている。
このように、本実施例では、短時間で手間をかけることなく波巻きコイル２８を形成することができる。

なお、本実施例では、導線２６の巻線２５の先端部２５Ａ，２５Ｂを第５チャック２７Ａ，２７Ｂで保持している。そして、導線２６の巻線２５を展開しながら、第５チャック２７Ａ，２７Ｂを第１チャック１８Ａ、第２チャック２０Ｂに対して相対的に回動させている。これにより、導線２６の巻線２５の先端部において、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５の向きを、導線２６の巻線２５の先端部に対して９０度ずらした状態に捻って形成することができる。

なお、図４（ａ）と図５（ａ）において第１チャック１８Ａ，１８Ｂを図面の下方向に、第２チャック２０Ａ，２０Ｂを図面の上方向に移動させたが、これに限定されない。例えば、第２チャック２０Ａ，２０Ｂを図面の上方向に移動させずに第１チャック１８Ａ，１８Ｂだけを図面の下方向に移動させてもよく、または、第１チャック１８Ａ，１８Ｂを図面の下方向に移動させずに第２チャック２０Ａ，２０Ｂだけを図面の上方向に移動させてもよい。

また、図６（ａ）に示すように第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５と第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが図面の左右方向に直線状に配置された状態から、さらに第１チャック１８Ｂを図面の下方向に移動させ、第２チャック２０Ａを図面の上方向に移動させる。すなわち、導線２６の巻線２５の展開方向と垂直な方向に、第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａとを移動させる。すると、図７に示すように第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとが配置される。これにより、図８に示すような状態から図９に示すように、波巻きコイル２８の第１スロット内導線部４４に段差αを設けることができる。同様に、図示しないが波巻きコイル２８の第２スロット内導線部４５にも段差を設けることができる。

なお、図６（ａ）に示すように第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５と第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが図面の左右方向に直線状に配置された状態から、さらに第１チャック１８Ｂを図面の上方向に移動させ、第２チャック２０Ａを図面の下方向に移動させてもよい。これにより、図１０に示すように、波巻きコイル２８の第１スロット内導線部４４に、図９で示すときとは反対側に段差αを設けることができる。同様に、図示しないが波巻きコイル２８の第２スロット内導線部４５にも段差を設けることができる。なお、図８〜図１０において、（ｂ）は（ａ）を下方向から見た図である。

また、第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａとを移動させる量を調整することにより、段差αの寸法を調整することができる。このように、本実施例では、従来のように部品を交換しなくても、容易に段差αの寸法を調整することができる。

また、図６（ａ）に示すように第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５と第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが図面の左右方向に直線状に配置された状態から、さらに図面の左右方向に第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａとを移動させてもよい。すなわち、導線２６の巻線２５の展開方向に、第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａとを移動させてもよい。これにより、図６（ｂ）に示す波巻きコイル２８の第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とに、図面の左右方向の段差を設けることができる。

このように本実施例によれば、導線２６の巻線２５を展開して、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とが第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とに対し捻られた状態で、導線２６を波状に形成することができる。そのため、短時間で手間をかけることなく波巻きコイル２８を形成することができる。
また、従来技術では直線状の導線２６をそのまま波状に形成していたが、本実施例では心棒に導線２６を巻きつけるなどして形成した巻線２５を展開するだけで短時間で手間をかけることなく波巻きコイル２８を形成することができる。

また、本実施例では、第１スロット内導線部４４を第１チャック１８で保持し、第２スロット内導線部４５を第２チャック２０で保持し、第１コイルエンド導線部４６を第３チャック２２で保持し、第２コイルエンド導線部４７を第４チャック２４で保持する。そのため、巻線２５の展開時に導線２６に歪みが発生することを抑制でき、寸法精度が安定した波巻きコイル２８を形成することができる。

なお、例えば、第１ブロック１０および第２ブロック１２を駆動させる不図示の駆動手段とこの駆動手段を制御する不図示の制御手段とを設けておき、制御手段により駆動手段を制御して、第１チャック１８、第２チャック２０、第３チャック２２、第４チャック２４の移動および回動を行ってもよい。

図１１〜図１５は、実施例２における導線２６の巻線２５の展開動作図である。図１１〜図１５においては、説明の便宜上、導線２６の巻線２５の巻き数を簡略化して示しており、また、波巻きコイルの形成装置１のうち、第１チャック１８、第２チャック２０、第３チャック２２、第４チャック２４のみを示している。本実施例では第１チャック１８Ａ，１８Ｂに溝５６を形成し、第２チャック２０Ａ，２０Ｂに溝５８を形成している。溝５６と溝５８は、巻線２５の展開方向（図１２参照）に対し垂直な方向（図面の上下方向）に形成されている。

まず、図１１に示すように、導線２６の巻線２５における第１スロット内導線部４４を第１チャック１８Ａ，１８Ｂの溝５６にて保持し、導線２６の巻線２５における第２スロット内導線部４５を第２チャック２０Ａ，２０Ｂの溝５８にて保持する。第１スロット内導線部４４は溝５６内において図面の上下方向に移動可能な状態で保持されており、第２スロット内導線部４５は溝５８内において図面の上下方向に移動可能な状態で保持されている。

そして、図１２に示すように、第１チャック１８Ａを固定させたまま、第１チャック１８Ａと第１チャック１８Ｂとが離れ合うように、また、第２チャック２０Ａと第２チャック２０Ｂとが離れ合うように、第１チャック１８Ａ以外の第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを移動させる。すなわち、第１チャック１８Ａ，１８Ｂおよび第２チャック２０Ａ，２０Ｂの配列方向（図面の右方向、図中の「展開方向」）に、第１チャック１８Ａ以外の第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを移動させる。

このとき、同時に、第３チャック２２Ａ，２２Ｂおよび第４チャック２４が第１チャック１８Ａ，１８Ｂおよび第２チャック２０Ａ，２０Ｂに対して相対的に回動する。具体的には、第３チャック２２Ａ，２２Ｂが図面の左回りに回動し、第４チャック２４が図面の右回りに回動する。なお、実施例１と同様に、第１チャック１８Ａ，１８Ｂおよび第２チャック２０Ａ，２０Ｂと、第３チャック２２Ａ，２２Ｂおよび第４チャック２４とは互いに連動するものである。

次に、図１３に示すように、第２チャック２０Ａ，２０Ｂを図面の上方向に移動させる。すなわち、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを、巻線２５の展開方向と垂直な方向に近接させる。すると、導線２６の巻線２５の第２スロット内導線４５は第２チャック２０Ａ，２０Ｂの溝５８内を溝底６２方向に向かって移動するとともに、導線２６の巻線２５の第１スロット内導線４４は第１チャック１８Ａ，１８Ｂの溝５６内を溝底６０方向に向かって移動する。

次に、図１４に示すように、第１チャック１８Ａ以外の第１チャック１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを、図面の右方向（図中の「展開方向」）に移動させる。このとき、同時に、第３チャック２２Ａ，２２Ｂが図面の左回りに回動し、第４チャック２４が図面の右回りに回動する。
これにより、図１５に示すように、第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５と第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７とが図面の左右方向に直線状に配置され、前記の図６（ｂ）に示すような波巻きコイル２８を形成することができる。
なお、図１２、図１４、図１５において、第１チャック１８Ａを固定させたが、これに限らず、第１チャック１８Ａを図面の左右方向に移動させてもよい。

なお、溝５６、溝５８の深さが巻線２６を展開する際に第１スロット内導線部４４と第２スロット内導線部４５とが抜けるおそれがない大きさである場合には、図１３に示す動作を行わず、図１２に示す動作から直接的に図１４、図１５に示す動作を行ってもよい。この場合、導線２６の巻線２５の展開動作において、第１チャック１８Ａ，１８Ｂと第２チャック２０Ａ，２０Ｂとを、巻線２５の展開方向と垂直な方向に近接させないことになる。

このように形成した波巻きコイル２８は、図１６に示すように、第１コイルエンド導線部４６の長さと第２コイルエンド導線部４７の長さが等しい形状になる。そして、波巻きコイル２８を用いて、以下のようにステータを製造する。
まず、図１６に示すように作成した波巻きコイル２８を、２本用意する。ここでは、波巻きコイル２８Ａと波巻きコイル２８Ｂとする。そして、波巻きコイル２８Ａと波巻きコイル２８Ｂとを、互いに１ピッチずらして重ね合わせる。これにより、図１７に示すように矩形状のコイル６４を形成する。

次に、矩形状のコイル６４を６本用意して、各々位置をずらして重ね合わせることにより、図１８に示すように、重ね合わせコイル６６を形成する。
次に、図１９に示すように、複数の重ね合わせコイル６６を重ね合わせながら巻き取る。そして、これにより形成したかご型コイル６８を、ステータコア７０のスロット７２に挿入しながら取り付け、図２０に示すように、ステータ７４を形成することができる。ステータ７４は、ステータコア７０の一方の端面から突出するように、かご型コイル６８のコイルエンド７８が形成されている。そして、このコイルエンド７８が形成される面からリード線７６を引き出している。また、ステータコア７０の他方の端面から突出するように、かご型コイル６８のコイルエンド８０が形成されている。

また、本発明は、図２１に示すように台形状に巻回した導線２６の巻線８１や図２２に示すように段を付けながら矩形状に巻回した導線２６の巻線８３を展開して、図２３に示すように、第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７との長さが異なる波巻きコイル８２を形成する際にも適用できる。なお、図２２に示すように段を付けながら矩形状に巻回した導線２６の巻線８３を展開する場合には、例えば、段に合わせて、複数の第１チャック１８や複数の第２チャック２０を各々、階段状にずらして配置することが考えられる。そして、図２２に示すように段を付けながら矩形状に巻回した導線２６の巻線８３を展開する場合には、適宜、回転軸３０を中心に第１チャック１８Ａ，１８Ｂを回転させ、回転軸４０を中心に第２チャック２０Ａ，２０Ｂを回転させてもよい。

このように形成した波巻きコイル８２を用いて、以下のようにステータを製造する。
まず、図２３に示すような第１コイルエンド導線部４６と第２コイルエンド導線部４７との長さが異なる波巻きコイル８２を、２本用意する。ここでは、波巻きコイル８２Ａ，８２Ｂとする。なお、波巻きコイル８２Ａにおいては第１コイルエンド導線部４６よりも第２コイルエンド導線部４７のほうが短く形成され、波巻きコイル８２Ａにおいては第１コイルエンド導線部４６よりも第２コイルエンド導線部４７のほうが長く形成されている。

そして、波巻きコイル８２Ａ，８２Ｂを波巻きコイル８２の長手方向に互いに位置をずらして重ね合わせることにより、図２４に示すように、１組の波巻きコイル８５を形成する。そして、この１組の波巻きコイル８５を３つ用意して、それぞれ、１組の波巻きコイル８５の長手方向に位置をずらしながら重ね合わせて図２５に示すように、重ね合わせコイル８４を形成する。

次に、前記の図１９と同様に複数の重ね合わせコイル８４を重ね合わせながら巻き取り、図２６に示すようなかご型コイル８６を形成する。次に、かご型コイル８６をステータコア８８のスロット９０に挿入しながら取り付け、図２７に示すようなステータ９２を形成する。ステータ９２は、ステータコア８８の一方の端面から突出するように、かご型コイル８６のコイルエンド９４が形成されている。そして、このコイルエンド９４が形成される面からリード線９６を引き出している。また、ステータコア８８の他方の端面から突出するように、かご型コイル８６のコイルエンド９８が形成されている。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１ 波巻きコイルの形成装置
１０ 第１ブロック
１２ 第２ブロック
１４ 第１リンクシャフト
１６ 第２リンクシャフト
１８ 第１チャック
２０ 第２チャック
２２ 第３チャック
２４ 第４チャック
２５ 巻線
２６ 導線
２８ 波巻きコイル
４４ 第１スロット内導線部
４５ 第２スロット内導線部
４６ 第１コイルエンド導線部
４７ 第２コイルエンド導線部
５６ 溝
５８ 溝
７２ スロット
７４ ステータ
７８ コイルエンド
８０ コイルエンド
α 段差

Claims (5)

1. 円環形状のステータコアのスロット内に配置されるスロット内導線部と、前記スロット内導線部に接続し前記ステータコアの両端面から突出して配置されるコイルエンド導線部とを備えるように導線を波状に形成した波巻きコイルの形成方法において、
   前記スロット内導線部が対向するとともに前記コイルエンド導線部が対向するように、前記導線を矩形状又は台形状に巻回した巻線を形成し、
   前記巻線のうち対向する一対の前記スロット内導線部を前記巻線の展開方向に離間させるとともに前記巻線の展開方向と垂直な方向に近接させながら、前記巻線のうち前記一対のスロット内導線部に接続する前記コイルエンド導線部を回動させて、前記一対のスロット内導線部と前記コイルエンド導線部とを、前記巻線の展開方向に直線状に配置することにより、前記巻線を展開して前記波巻きコイルを形成すること、
   を特徴とする波巻きコイルの形成方法。
2. 請求項１に記載する波巻きコイルの形成方法において、
   前記一対のスロット内導線部を保持する一対の第１保持手段と、
   前記コイルエンド導線部を保持する第２保持手段と、を有し、
   前記一対の第１保持手段と前記第２保持手段とは互いに連動するものであって、
   前記一対の第１保持手段を前記巻線の展開方向に離間させるとともに前記巻線の展開方向と垂直な方向に近接させながら前記第２保持手段を回動させること、
   を特徴とする波巻きコイルの形成方法。
3. 請求項２に記載する波巻きコイルの形成方法において、
   前記一対の第１保持手段は前記巻線の展開方向と垂直な方向に形成された溝を備え、
   前記一対のスロット内導線部は、前記溝の内部にて移動可能な状態で保持されること、
   を特徴とする波巻きコイルの形成方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載する波巻きコイルの形成方法において、
   前記一対のスロット内導線部と前記コイルエンド導線部とを、前記巻線の展開方向に直線状に配置した状態から、前記スロット内導線部を前記巻線の展開方向と垂直な方向または前記巻線の展開方向に移動させること、
   を特徴とする波巻きコイルの形成方法。
5. 円環形状のステータコアのスロット内に配置されるスロット内導線部と、前記スロット内導線部に接続し前記ステータコアの両端面から突出して配置されるコイルエンド導線部とを備えるように導線を波状に形成した波巻きコイルの形成装置において、
   前記スロット内導線部が対向するとともに前記コイルエンド導線部が対向するように、前記導線を矩形状又は台形状に巻回して形成した巻線のうち対向する一対の前記スロット内導線部を保持する一対の第１保持手段と、
   前記巻線のうち前記一対のスロット内導線部に接続する前記コイルエンド導線部を保持する第２保持手段と、を有し、
   前記一対の第１保持手段と前記第２保持手段とは互いに連動するものであって、
   前記一対の第１保持手段を前記巻線の展開方向に離間させるとともに前記巻線の展開方向と垂直な方向に近接させながら、前記第２保持手段を回動させて、前記一対のスロット内導線部と前記コイルエンド導線部とを、前記巻線の展開方向に直線状に配置することにより、前記巻線から展開して前記波巻きコイルを形成すること、
   を特徴とする波巻きコイルの形成装置。

Images