JP2014180138A - 回転電機の組立機、および回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率の向上を図ることができる回転電機の組立機、および回転電機の製造方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る回転電機の組立機は、複数のコイルを環状に整列させる際に、前記コイルの環状の整列における周方向の一方の側が隣接するコイルの上面側に重なり、前記コイルの前記周方向の他方の側が隣接するコイルの下面側に重なるようにして、隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合う領域が形成されるように、前記複数のコイルを整列させるコイル整列部と、前記重なり合う領域の内部に挿入される柱状部を複数有した挿入部と、前記挿入部を軸方向に挿通し、前記挿入部から回転電機のコアのスロットの内部に、前記隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合った前記複数のコイルを押し入れる押圧部と、を備えている。
【選択図】図５

Description

後述する実施形態は、概ね、回転電機の組立機、および回転電機の製造方法に関する。

電動機や発電機などの回転電機のステータ巻線は、予めループ状に形成されたコイルをステータコアの複数のティースに跨って挿入する分布巻きにより形成される。
また、分布巻きには、同心巻きと重ね巻きがある。
同心巻きは、各相のコイルがステータの外径側から順に同心状に配列されている。そのため、各相のコイルを外径側から順番にティースに跨って挿入すればよいので、ステータコアへのコイルの組み付けが容易である。
ここで、各コイルの巻線の長さを同じにしないと各相毎のバランスが悪くなり振動や騒音の要因となる。そのため、一般的には、各コイルの巻線の長さを揃えるようにしている。 ところが、同心巻きにおいて、各コイルの巻線の長さを揃えるようにすると、ステータコアの内側に位置するコイルにおいて、ステータコアの軸方向外側に出るコイルの余分な部分が多くなる。そのため、回転電機の効率の悪化や大型化を招くおそれがある。
これに対して、重ね巻きは、各相のコイルが螺旋状に配置されている。そのため、各相のコイルの巻線の長さを揃えても、ステータコアの軸方向外側に出るコイルの余分な部分を少なくすることができる。そのため、回転電機の効率を向上させることができる。
しかしながら、各相のコイルが螺旋状に配置されている重ね巻きは、機械によるステータコアへのコイルの組み付けが難しいという問題がある。
ここで、重ね巻きとなるようにコイルの組み付けを行う組立機が提案されているが、生産効率のさらなる向上が求められている。

特開２０１１−１９３５９７号公報

本発明が解決しようとする課題は、生産効率の向上を図ることができる回転電機の組立機、および回転電機の製造方法を提供することである。

実施形態に係る回転電機の組立機は、複数のコイルを環状に整列させる際に、前記コイルの環状の整列における周方向の一方の側が隣接するコイルの上面側に重なり、前記コイルの前記周方向の他方の側が隣接するコイルの下面側に重なるようにして、隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合う領域が形成されるように、前記複数のコイルを整列させるコイル整列部と、前記重なり合う領域の内部に挿入される柱状部を複数有した挿入部と、前記挿入部を軸方向に挿通し、前記挿入部から回転電機のコアのスロットの内部に、前記隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合った前記複数のコイルを押し入れる押圧部と、を備えている。

本実施の形態に係る回転電機の組立機１を例示するための模式平面図である。 コイル整列部２０を例示するための模式斜視図である。 コイルガイド部２５を例示するための模式斜視図である。 コイル組み付け部３０を例示するための模式斜視図である。 整列された一組のコイル１０１の受け取りを例示するための模式斜視図である。 整列された一組のコイル１０１の受け取りを例示するための模式平面図である。 一組のコイル１０１の組み付けを例示するための模式斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係るコイル整列部１２０を例示するための模式図である。 移送部１２３を例示するための模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係るコイルガイド部２２５を例示するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係るコイル整列部２２０を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、以下の図においては、図を見やすくするために、コイル１０１を円環状に描いている。コイル１０１は、例えば、巻線を巻き回して形成されたループ部から巻線の両端部が突出しているものとすることができる。

なお、以下においては、一例として、電動機のステータコアに重ね巻きとなるようにコイルの組み付けを行う場合を例示するが、これに限定されるわけではない。
例えば、電動機のロータコアに重ね巻きとなるようにコイルの組み付けを行う場合や、発電機のステータコアに重ね巻きとなるようにコイルの組み付けを行う場合などにも適用することができる。すなわち、回転電機において、重ね巻きとなるようにコイルの組み付けを行う場合に広く適用することができる。

図１は、本実施の形態に係る回転電機の組立機１を例示するための模式平面図である。 図２は、コイル整列部２０を例示するための模式斜視図である。
図３は、コイルガイド部２５（第１のコイルガイド部の一例に相当する）を例示するための模式斜視図である。
なお、図３においては、ガイド部２５ｂを見やすくするために、コイルガイド部２５の外周端近傍の平坦面を含む部分を省略して描いている。
図４は、コイル組み付け部３０を例示するための模式斜視図である。
図１に示すように、回転電機の組立機１には、搬送部１０、コイル整列部２０、およびコイル組み付け部３０が設けられている。

搬送部１０は、整列された一組のコイル１０１が載置されたコイルガイド部２５をコイル整列部２０からコイル組み付け部３０に搬送する。また、搬送部１０は、一組のコイル１０１をコイル組み付け部３０の挿入部３４ａに受け渡たし、コイル１０１をステータコア１０２に組み付けた後のコイルガイド部２５を、コイル組み付け部３０からコイル整列部２０に搬送する。

搬送部１０には、駆動部１１とアーム部１２が設けられている。
駆動部１１は、アーム部１２を介して、コイルガイド部２５をコイル整列部２０とコイル組み付け部３０との間で行き来させる。
駆動部１１は、例えば、カムを用いたインデックスユニット（間欠割出装置）や、サーボモータなどの制御モータを備えたものなどとすることができる。

アーム部１２の中央部には、駆動部１１の出力軸１１ａが取付けられている。アーム部１２の両端部には、コイルガイド部２５がそれぞれ設けられている。コイルガイド部２５は、図示しない軸受けを介して設けられ、コイルガイド部２５がコイルガイド部２５の中心軸回りに回転することができるようになっている。また、図示しない制動装置によりコイルガイド部２５の回転方向の位置が保持できるようになっている。

コイル整列部２０は、コイルガイド部２５の傾斜面２５ｂ１にコイル１０１を載置し、載置された複数のコイル１０１を所定の形態に整列させる。
コイル整列部２０は、複数のコイル１０１を環状に整列させる。この際、コイル１０１の環状の整列における周方向の一方の側が、隣接するコイルの上面側に重なるようにする。また、コイル１０１の環状の整列における周方向の他方の側が、隣接するコイルの下面側に重なるようにする。（図６を参照）
図２に示すように、コイル整列部２０には、コイルガイド部２５、コイル収納部２１、移載部２２、押し込み部２３、および駆動部２４が設けられている。

図３に示すように、コイルガイド部２５は、円板状を呈している。コイルガイド部２５の中央部には、コイル組み付け部３０の挿入部３４ａが挿通する孔２５ａが設けられている。コイルガイド部２５の一方の面には複数のガイド部２５ｂが設けられている。ガイド部２５ｂは、コイル１０１を傾斜させて載置する傾斜面２５ｂ１と、傾斜して載置されたコイル１０１を案内する案内面２５ｂ２を有する。

傾斜面２５ｂ１は、コイルガイド部２５の周方向に対して同じ方向に傾斜している。また、案内面２５ｂ２は、傾斜面２５ｂ１の下端に設けられている。そのため、図３に示すように、傾斜面２５ｂ１に載置され、案内面２５ｂ２に支持されたコイル１０１の傾斜面２５ｂ１の下端側の高さ方向の位置は、隣接するコイル１０１の傾斜面２５ｂ１の上端側の高さ方向の位置よりも低くなる。

この様な位置関係にある複数のコイル１０１を案内面２５ｂ２に沿ってコイルガイド部２５の中心側に移動させると、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａ（図６を参照）を形成することができる。

なお、傾斜面２５ｂ１の数や配設形態は例示をしたものに限定されるわけではなく、コイル１０１が跨ぐステータコア１０２のティース１０２ｂの数などに応じて適宜変更することができる。

コイル収納部２１は、複数のコイル１０１を積層して収納する。また、積層して収納された最上端のコイル１０１の高さ方向の位置を一定にするための図示しない昇降部が設けられている。そのため、移載部２２により最上端のコイル１０１が取り出された際には、積層して収納された複数のコイル１０１が図示しない昇降部により所定の高さ方向の位置まで押し上げられ、最上端のコイル１０１が移載部２２により取り出せるようになる。

移載部２２は、コイル収納部２１に収納されている最上端のコイル１０１を取り出し、取り出したコイル１０１をコイルガイド部２５の傾斜面２５ｂ１上に載置する。
なお、コイル１０１は必ずしも傾斜面２５ｂ１上に載置する必要はない。例えば、コイル１０１は、コイルガイド部２５の外周端近傍の平坦面に載置してもよい。
移載部２２は、例えば、ピックアンドプレースユニットとすることができる。

移載部２２には、チャック部２２ａ、昇降部２２ｂ、および移動部２２ｃが設けられている。
チャック部２２ａは、昇降部２２ｂに設けられている。チャック部２２ａは、コイル１０１を掴む。チャック部２２ａは、例えば、エアシリンダにより駆動される爪を有したものとすることができる。

昇降部２２ｂは、移動部２２ｃに設けられている。昇降部２２ｂは、チャック部２２ａを昇降方向（上下方向）に移動させる。
移動部２２ｃは、昇降部２２ｂを介してチャック部２２ａを水平方向に移動させる。
昇降部２２ｂおよび移動部２２ｃは、例えば、２軸制御のロボットとすることができる。

押し込み部２３は、コイルガイド部２５の傾斜面２５ｂ１に載置されたコイル１０１を案内面２５ｂ２に沿ってコイルガイド部２５の中心側に移動させる。押し込み部２３は、例えば、エアシリンダと、エアシリンダの先端に設けられた爪を有したものとすることができる。

駆動部２４は、コイルガイド部２５の下方に設けられている。駆動部２４は、上方にあるコイルガイド部２５に動力を伝達し、コイルガイド部２５をコイルガイド部２５の中心軸回りに所定の角度回転させる。すなわち、駆動部２４は、隣接する傾斜面２５ｂ１が、移載部２２によりコイル１０１の載置を行う位置にくるように、コイルガイド部２５をコイルガイド部２５の中心軸回りに間欠的に回転させる。
例えば、コイルガイド部２５に図示しないラチェット機構を設け、ラチェット機構の爪が取り付けられた図示しないレバーを駆動部２４により往復動作させるようなものを例示することができる。
駆動部２４は、例えば、エアシリンダなどを備えたものとすることができる。

コイル組み付け部３０は、ステータコア１０２に重ね巻きとなるようにコイル１０１を組み付ける。
コイル組み付け部３０には、ステータコア収納部３１、ステータ収納部３２、搬送部３３、および組み付け部３４が設けられている。

ステータコア収納部３１は、コイル１０１が組み付けられる前のステータコア１０２を複数積層して収納する。また、積層して収納された最上端のステータコア１０２の高さ方向の位置を一定にするための図示しない昇降部が設けられている。そのため、搬送部３３により最上端のステータコア１０２が取り出された際には、積層して収納された複数のステータコア１０２が図示しない昇降部により押し上げられ、最上端のステータコア１０２が所定の高さ方向の位置まで移動する。

ステータ収納部３２は、コイル１０１が組み付けられたステータコア１０２、すなわち、ステータ１００を収納する。ステータ収納部３２は、ステータ１００を複数積層して収納することができる。また、積層して収納された最上端のステータ１００の高さ方向の位置を一定にするための図示しない昇降部が設けられている。そのため、搬送部３３からステータ収納部３２の内部にステータ１００が受け渡された際には、積層して収納された複数のステータ１００が図示しない昇降部により所定の高さ方向の位置まで下げられ、最上端に次のステータ１００が載置できるようになる。

搬送部３３は、ステータコア収納部３１からステータコア１０２を取り出し、組み付け部３４の上方まで搬送する。搬送部３３は、組み付け部３４によりコイル１０１が組み付けられる際に、ステータコア１０２を保持する。搬送部３３は、ステータ１００（コイル１０１が組み付けられたステータコア１０２）を組み付け部３４の上方からステータ収納部３２まで搬送し、ステータ１００をステータ収納部３２に受け渡す。

搬送部３３には、チャック部３３ａ、昇降部３３ｂ、および移動部３３ｃが設けられている。
チャック部３３ａは、昇降部３３ｂに設けられている。チャック部３３ａは、ステータコア１０２を掴む。チャック部３３ａは、例えば、油圧シリンダにより駆動される爪を有したものとすることができる。
昇降部３３ｂは、移動部３３ｃに設けられている。昇降部３３ｂは、チャック部３３ａを昇降方向に移動させる。
移動部３３ｃは、昇降部３３ｂを介してチャック部３３ａを水平方向に移動させる。
昇降部３３ｂおよび移動部３３ｃは、例えば、２軸制御のロボットとすることができる。

組み付け部３４は、整列された一組のコイル１０１をコイルガイド部２５から受け取り、整列された一組のコイル１０１をステータコア１０２に組み付ける。
組み付け部３４は、コイルガイド部２５の下方に設けられている。
図４に示すように、組み付け部３４には、挿入部３４ａ、押圧部３４ｂ、および駆動部３４ｃが設けられている。

挿入部３４ａは、基部３４ａ１と複数の柱状部３４ａ２を有する。
基部３４ａ１は、円筒状を呈している。基部３４ａ１の中央を軸方向に貫通する孔は、押圧部３４ｂの軸部３４ｂ２が挿通できるようになっている。
複数の柱状部３４ａ２は、基部３４ａ１の上端面から突出して設けられている。柱状部３４ａ２は、円柱状を呈し、先端側に合わせ面３４ａ３を有している。複数の柱状部３４ａ２は、重なり合う領域１０１ａの内部にそれぞれ挿入される。
柱状部３４ａ２の数は、ステータコア１０２のティース１０２ｂの数と同じとなっている。また、柱状部３４ａ２の配設位置は、ステータコア１０２のティース１０２ｂの先端部に対峙する位置となっており、コイル１０１をステータコア１０２に組み付ける際には、合わせ面３４ａ３とティース１０２ｂの先端部とが対峙するようになっている（図７を参照）。

押圧部３４ｂは、挿入部３４ａからステータコア１０２のスロット１０２ａの内部に、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合った複数のコイル１０１を押し入れる。 押圧部３４ｂは、端部３４ｂ１と軸部３４ｂ２を有する。
端部３４ｂ１は、円柱状を呈している。
端部３４ｂ１の上端面３４ｂ３は、凸状の曲面となっている。
端部３４ｂ１の側面には、柱状部３４ａ２同士の間に突出する凸部３４ｂ４が設けられている。凸部３４ｂ４は、整列された一組のコイル１０１をステータコア１０２に組み付ける際に、スロット１０２ａの内部に入り込むようになっている。凸部３４ｂ４の上端には、コイル１０１をスロット１０２ａの内部に押し込む際に抵抗を軽減できるように傾斜面３４ｂ５が設けられている。

駆動部３４ｃは、挿入部３４ａと、押圧部３４ｂを別々に昇降させることができるようになっている。例えば、駆動部３４ｃは、挿入部３４ａを昇降させる図示しない昇降装置と、押圧部３４ｂを昇降させる図示しない昇降装置を備えたものとすることができる。
そのため、駆動部３４ｃにより、挿入部３４ａと押圧部３４ｂを同時に所定の位置まで上昇させ、その後、押圧部３４ｂのみをさらに所定の位置まで上昇させることができる。そして、押圧部３４ｂのみを所定の位置まで下降させ、その後、挿入部３４ａと押圧部３４ｂを同時に所定の位置まで下降させることができる。

次に、本実施の形態に係る回転電機の組立機１の作用とともに、本実施の形態に係る回転電機の製造方法を例示する。
まず、複数のコイル１０１を所定の形態に整列させる。
図２に示すように、移載部２２により、コイル収納部２１に収納されている最上端のコイル１０１を取り出し、取り出したコイル１０１をコイルガイド部２５の傾斜面２５ｂ１上に載置する。
なお、コイル１０１は必ずしも傾斜面２５ｂ１上に載置する必要はない。例えば、コイル１０１は、コイルガイド部２５の外周端近傍の平坦面に載置してもよい。

次に、駆動部２４により、隣接する傾斜面２５ｂ１が、移載部２２によりコイル１０１の載置を行う位置にくるように、コイルガイド部２５をコイルガイド部２５の中心軸回りに間欠的に回転させる。

次に、押し込み部２３により、コイルガイド部２５の傾斜面２５ｂ１に載置されたコイル１０１を案内面２５ｂ２に沿ってコイルガイド部２５の中心側に移動させる。
以後、前述した動作を繰り返すことで、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａが形成されるように複数のコイル１０１を整列させる。
なお、すべての傾斜面２５ｂ１にコイル１０１を載置し、その後、コイル１０１をコイルガイド部２５の中心側に移動させるようにしてもよい。

次に、搬送部１０により、整列された一組のコイル１０１が載置されたコイルガイド部２５を、コイル整列部２０からコイル組み付け部３０に搬送する。この際、一組のコイル１０１がコイル組み付け部３０の挿入部３４ａに受け渡された後のコイルガイド部２５が、コイル組み付け部３０からコイル整列部２０に搬送される。
すなわち、搬送部１０により、整列された一組のコイル１０１が載置されたコイルガイド部２５をコイル組み付け部３０に供給し、これと同時に、一組のコイル１０１をコイル組み付け部３０の挿入部３４ａに受け渡たし、コイル１０１をステータコア１０２に組み付けた後のコイルガイド部２５をコイル整列部２０に供給する。

次に、搬送部３３により、ステータコア収納部３１からステータコア１０２を取り出し、組み付け部３４の上方まで搬送する。組み付け部３４の上方まで搬送されたステータコア１０２は、搬送部３３により、組み付け部３４の上方において保持される。

次に、組み付け部３４の駆動部３４ｃにより挿入部３４ａと押圧部３４ｂを上昇させ、挿入部３４ａの柱状部３４ａ２により、整列状態を保ったまま一組のコイル１０１を受け取る。すなわち、挿入部３４ａの柱状部３４ａ２により、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態を保ったまま一組のコイル１０１を受け取る。

図５は、整列された一組のコイル１０１の受け取りを例示するための模式斜視図である。
図６は、整列された一組のコイル１０１の受け取りを例示するための模式平面図である。
図５、図６に示すように、挿入部３４ａを上昇させると、挿入部３４ａの柱状部３４ａ２が、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａの内部に入り込む。そのため、挿入部３４ａをさらに上昇させることで、挿入部３４ａの柱状部３４ａ２により整列された一組のコイル１０１を整列された状態のまま受け取ることができる。

ここで、図６に例示をしたものの場合は、１つのコイル１０１の内部に、２つの柱状部３４ａ２が挿入されている。そのため、図６に例示をしたものの場合は、後述するように、ステータコア１０２の２つのティース１０２ｂに跨って、コイル１０１が組み付けられることになる。
例えば、ステータコア１０２の３つ以上のティース１０２ｂに跨って、コイル１０１を組み付ける場合には、１つのコイル１０１の両側にある重なり合う領域１０１ａの内部に挿入部３４ａの柱状部３４ａ２をそれぞれ１つずつ挿入し、両側にある重なり合う領域１０１ａの間にも挿入部３４ａの柱状部３４ａ２を挿入するようにすればよい。または、コイル１０１が組み付けられる複数のティース１０２ｂのうち、両側のティース１０２ｂの位置に対応する位置に挿入部３４ａの柱状部３４ａ２を設け、両側のティース１０２ｂの間にあるティース１０２ｂの位置に対応する位置には挿入部３４ａの柱状部３４ａ２を設けないようにしてもよい。

次に、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態を保ったまま一組のコイル１０１をステータコア１０２に組み付ける。
図７は、一組のコイル１０１の組み付けを例示するための模式斜視図である。
なお、図７においては、煩雑となるのを避けるため、一部のコイル１０１のみを描いている。

図７に示すように、組み付け部３４の駆動部３４ｃにより挿入部３４ａと押圧部３４ｂをさらに上昇させ、柱状部３４ａ２の合わせ面３４ａ３とティース１０２ｂの先端部とを対峙させる。
続いて、駆動部３４ｃにより、押圧部３４ｂのみをさらに上昇させる。例えば、押圧部３４ｂの端部３４ｂ１の凸部３４ｂ４の上端が、ステータコア１０２の上端面から突出するまで押圧部３４ｂを上昇させる。

すると、複数の凸部３４ｂ４が、複数のスロット１０２ａのそれぞれの内部に入り込むので、一組のコイル１０１がステータコア１０２のスロット１０２ａの内部に押し込まれる。
以上のようにして、ステータコア１０２に重ね巻きとなるようにコイル１０１を組み付ける。

次に、搬送部３３により、ステータ１００（コイル１０１が組み付けられたステータコア１０２）を組み付け部３４の上方からステータ収納部３２まで搬送し、ステータ１００をステータ収納部３２に受け渡す。

なお、本実施の形態に係る回転電機の組立機１においては、コイル整列部２０により複数のコイル１０１を所定の形態に整列させることと、コイル組み付け部３０によりステータコア１０２にコイル１０１を組み付けることとを同時進行させることができる。

また、以上に説明したように、本実施の形態に係る回転電機の製造方法は、以下の工程を備えることができる。
複数のコイル１０１を環状に整列させる際に、コイル１０１の環状の整列における周方向の一方の側が隣接するコイル１０１の上面側に重なり、コイル１０１の前記周方向の他方の側が隣接するコイル１０１の下面側に重なるようにして、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａが形成されるように、複数のコイル１０１を整列させる工程。
重なり合う領域１０１ａの内部に柱状部３４ａ２をそれぞれ挿入する工程。
柱状部３４ａ２からステータコア１０２のスロット１０２ａの内部に、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合った複数のコイル１０１を押し入れる工程。

また、複数のコイル１０１を整列させる工程において、コイル１０１を前記周方向に対して同じ方向に傾斜させ、コイル１０１を半径方向の中心側に移動させる。
また、複数のコイル１０１を押し入れる工程において、１つのコイル１０１が、ステータコア１０２の複数のティース１０２ｂを跨いで押し入れられる。

図８（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係るコイル整列部１２０を例示するための模式図である。
なお、図８（ａ）、（ｃ）は、各工程における平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）における保持部１２２の側面図である。図８（ｄ）は、図８（ｃ）における保持部１２２の側面図である。
図９は、移送部１２３を例示するための模式図である。

図８（ａ）に示すように、コイル整列部１２０には、アーム部１２１と保持部１２２が設けられている。
アーム部１２１は、コイル整列部１２０の中心から放射状に複数設けられている。複数のアーム部１２１の先端には、円環状の保持部１２２がそれぞれ設けられている。複数のアーム部１２１は、コイル整列部１２０の中心に向けてそれぞれ伸縮することができるようになっている。また、複数のアーム部１２１は、それぞれ回転することができるようになっている。つまり、アーム部１２１の先端に設けられた保持部１２２の半径方向の位置を変化させることができるとともに、保持部１２２を傾斜させることができるようになっている。

すなわち、コイル整列部１２０は、中心から放射状に設けられた複数のアーム部１２１と、複数のアーム部１２１の端部にそれぞれ設けられた複数の保持部１２２と、を有している。複数のアーム部１２１は、コイル整列部１２０の中心に向けてそれぞれ伸縮し、複数の保持部１２２を周方向に対して同じ方向に傾斜させる。

次に、コイル整列部１２０の作用について例示をする。
まず、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、アーム部１２１を伸ばして、保持部１２２が水平で、かつ、保持部１２２同士が重ならないようにする。
次に、前述した移載部２２などにより、各保持部１２２にコイル１０１を載置する。

次に、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、各保持部１２２を傾斜させるとともに、アーム部１２１を縮めて、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａが形成されるようにする。

次に、図９に示すように、移送部１２３により、各保持部１２２からコイル１０１を受け取る。この際、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態を保ったまま一組のコイル１０１を受け取るようにする。
移送部１２３は、例えば、各コイル１０１を掴むチャック部１２３ａを有したものとすることができる。
移送部１２３は、受け取った一組のコイル１０１を前述した挿入部３４ａに受け渡す。 以上のようにすることで、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態を保ったまま一組のコイル１０１を挿入部３４ａに受け渡すことができる。

図１０（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係るコイルガイド部２２５（第２のコイルガイド部の一例に相当する）を例示するための模式図である。
図１０（ａ）、（ｃ）は、各工程における平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）における傾斜面２２５ｂの側面図である。図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）におけるコイル１０１の受け渡し部分の側面図である。
なお、煩雑となるのを避けるため、一部の傾斜面２２５ｂのみを描いている。

図１０（ａ）に示すように、コイルガイド部２２５には、円環状の基部２２５ａと傾斜面２２５ｂが設けられている。

基部２２５ａの中央の孔２２５ｃは、挿入部３４ａを挿通させるために設けられている。
傾斜面２２５ｂは、コイルガイド部２２５の中心から放射状に複数設けられている。
図１０（ｂ）に示すように、傾斜面２２５ｂは、半径方向においてコイルガイド部２２５の中心側が低くなる方向に傾斜している。また、傾斜面２２５ｂは、前述した傾斜面２５ｂ１と同様に、コイルガイド部２２５の周方向に対して同じ方向に傾斜している。

すなわち、コイル整列部２２５は、周方向に対して同じ方向に傾斜し、且つ、半径方向に対して中心側が低くなる方向に傾斜している傾斜面２２５ｂを複数有したコイルガイド部２２５を備えている。

次に、コイルガイド部２２５の作用について例示をする。
まず、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、前述した移載部２２などにより、各傾斜面２２５ｂにコイル１０１を順次載置する。
すると、図１０（ｃ）に示すように、載置されたコイル１０１は傾斜面２２５ｂを滑りコイルガイド部２２５の中心側に整列する。この際、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態となる。

次に、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、挿入部３４ａを上昇させ、挿入部３４ａの柱状部３４ａ２に整列状態を保ったまま一組のコイル１０１を受け渡す。
以上のようにすることで、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態を保ったまま一組のコイル１０１を挿入部３４ａに受け渡すことができる。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、他の実施形態に係るコイル整列部２２０を例示するための模式図である。
図１１（ａ）、（ｃ）は、各工程における平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）における傾斜部３２５ｂの側面図である。図１１（ｄ）は、コイル１０１を整列させる工程を例示するための模式図である。

なお、煩雑となるのを避けるため、一部の傾斜部３２５ｂのみを描いている。

図１１（ａ）、（ｃ）に示すように、コイル整列部２２０には、コイルガイド部３２５（第１のコイルガイド部の一例に相当する）と引き込み部３２６が設けられている。
図１１（ａ）に示すように、コイルガイド部３２５には、円環状の基部３２５ａと傾斜部３２５ｂが設けられている。
基部３２５ａの中央の孔３２５ｃは、挿入部３４ａを挿通させるために設けられている。 図１０（ａ）において例示をした傾斜面２２５ｂと同様に、傾斜部３２５ｂは、コイルガイド部３２５の周方向に対して同じ方向に傾斜している。ただし、傾斜部３２５ｂは、半径方向においてコイルガイド部３２５の中心側が低くなる方向に傾斜している必要はない。

図１１（ｃ）に示すように、引き込み部３２６には、線状体３２６ａと巻き取り部３２６ｂが設けられている。
線状体３２６ａは、可撓性を有するものとすることができる。線状体３２６ａは、例えば、樹脂などから形成された紐などとすることができる。
巻き取り部３２６ｂは、円環状を呈し、線状体３２６ａを通すガイド孔３２６ｃが設けられている。巻き取り部３２６ｂの中央部には、線状体３２６ａを巻き取るボビンや電動機などを有する駆動部３２６ｄが設けられている。

すなわち、コイル整列部２２０は、複数のコイル１０１のループの内部に通された線状体３２６ａをコイルガイド部３２５の中心側に引き込む引き込み部３２６を備えている。

次に、コイル整列部２２０の作用について例示をする。
まず、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、前述した移載部２２などにより、各傾斜部３２５ｂにコイル１０１を順次載置する。
続いて、各コイル１０１のループの内部に線状体３２６ａを通し、線状体３２６ａの両端を接合して環状の線状体３２６ａにする。
なお、線状体３２６ａの両端は、接合しなくてもよい。
次に、図１１（ｃ）に示すように、線状体３２６ａを引き込み部３２６にセットする。 続いて、引き込み部３２６により、線状体３２６ａをコイルガイド部３２５の中心側に引き込む。
すなわち、環状の輪を小さくしていくことで、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態のままコイルガイド部３２５の中心側に引き込む。

次に、挿入部３４ａを上昇させ、挿入部３４ａの柱状部３４ａ２に整列状態を保ったまま一組のコイル１０１を受け渡す。
以上のようにすることで、隣接するコイル１０１との間で厚み方向に重なり合う領域１０１ａを有した状態を保ったまま一組のコイル１０１を挿入部３４ａに受け渡すことができる。
以上に例示をした実施形態によれば、生産効率の向上を図ることができる回転電機の組立機、および、回転電機の製造方法を実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ 回転電機の組立機、１０ 搬送部、２０ コイル整列部、２５ コイルガイド部、２５ｂ１ 傾斜面、２５ｂ２ 案内面、３０ コイル組み付け部、３４ａ 挿入部、３４ａ２ 柱状部、３４ｂ 押圧部、３４ｂ４ 凸部、１０１ コイル、１０１ａ 領域、１０２ ステータコア、１０２ａ スロット、１０２ｂ ティース、１２０ コイル整列部、２２０ コイル整列部、２２５ コイルガイド部、２２５ｂ 傾斜面

Claims (9)

1. 複数のコイルを環状に整列させる際に、前記コイルの環状の整列における周方向の一方の側が隣接するコイルの上面側に重なり、前記コイルの前記周方向の他方の側が隣接するコイルの下面側に重なるようにして、隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合う領域が形成されるように、前記複数のコイルを整列させるコイル整列部と、
   前記重なり合う領域の内部に挿入される柱状部を複数有した挿入部と、
   前記挿入部を軸方向に挿通し、前記挿入部から回転電機のコアのスロットの内部に、前記隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合った前記複数のコイルを押し入れる押圧部と、
   を備えた回転電機の組立機。
2. 前記コイル整列部は、前記周方向に対して同じ方向に傾斜し、前記コイルが載置される傾斜面を複数有した第１のコイルガイド部を備えている請求項１記載の回転電機の組立機。
3. 前記柱状部は、前記コアのティースの先端部に対峙する位置に設けられている請求項１または２に記載の回転電機の組立機。
4. 前記コイル整列部は、中心から放射状に設けられた複数のアーム部と、前記複数のアーム部の端部にそれぞれ設けられた複数の保持部と、を有し、
   前記複数のアーム部は、前記中心に向けてそれぞれ伸縮し、前記複数の保持部を前記周方向に対して同じ方向に傾斜させる請求項１または３に記載の回転電機の組立機。
5. 前記コイル整列部は、前記周方向に対して同じ方向に傾斜し、且つ、半径方向に対して中心側が低くなる方向に傾斜している傾斜面を複数有した第２のコイルガイド部を備えている請求項１または３に記載の回転電機の組立機。
6. 前記コイル整列部は、前記複数のコイルのループの内部に通された線状体を前記第１のコイルガイド部の中心側に引き込む引き込み部をさらに備えた請求項２または３に記載の回転電機の組立機。
7. 複数のコイルを環状に整列させる際に、前記コイルの環状の整列における周方向の一方の側が隣接するコイルの上面側に重なり、前記コイルの前記周方向の他方の側が隣接するコイルの下面側に重なるようにして、隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合う領域が形成されるように、前記複数のコイルを整列させる工程と、
   前記重なり合う領域の内部に柱状部をそれぞれ挿入する工程と、
   前記柱状部から回転電機のコアのスロットの内部に、前記隣接するコイルとの間で厚み方向に重なり合った前記複数のコイルを押し入れる工程と、
   を備えた回転電機の製造方法。
8. 前記複数のコイルを整列させる工程において、前記コイルを前記周方向に対して同じ方向に傾斜させ、前記コイルを半径方向の中心側に移動させる請求項７記載の回転電機の製造方法。
9. 前記複数のコイルを押し入れる工程において、１つの前記コイルが、前記コアの複数のティースを跨いで押し入れられる請求項７または８に記載の回転電機の製造方法。

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