JP2015061491A - ステータ製造方法及びワニス滴下装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワニスを、ステータコアの端面に付着させることなく、ステータコアのスロット内の巻線部分にまで十分含浸させることができるステータ製造方法及びワニス滴下装置を提供する。
【解決手段】ステータ製造方法は、所定の長さ、幅及び厚さを有する導線片２３ａを成形してＵ字状セグメント７を形成する成形工程（ステップＳ１）と、複数のＵ字状セグメント７をステータコア３のスロット２に挿入する挿入工程（ステップＳ２）と、スロットに挿入されたＵ字状セグメント７の第１斜行部１１ａ及び第２斜行部１１ｂによって形成される第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂに対してワニスを滴下する滴下工程（ステップＳ４）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステータコア及びステータコイルを備えるステータを製造するステータ製造方法及びこれに使用できるワニス滴下装置に関する。

一般に、ステータコア及びステータコイルを備えるステータを製造するに際し、ステータコアのスロットに挿入されたステータコイル用の巻線に、ワニスが含浸され、硬化される。ワニスにより巻線をステータコアに固定するとともに、巻線間の確実な絶縁を図るためである。

このような技術として、特許文献１には、ステータコイル用の巻線が設けられたステータコアを、回転軸線を水平にして回転させながら、ステータコアの両端部から突出した巻線のコイルエンド部分にワニスを滴下するものが記載されている。しかし、この場合、滴下したワニスが、ステータコアの端面に付着するおそれがある。付着したワニスは、硬化すると、除去するのは困難である。

そこで、特許文献１に記載の装置においては、ワニスの滴下と並行して、滴下位置よりもステータコア側の巻線部分にエアブローを施すようにしている。これにより、ステータコアの方へ流れるワニスが吹き飛ばされるので、ステータコアの端面に対するワニスの付着が回避される。

特開２００４−１９４３９８号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載の装置によれば、エアブローを施すための圧縮空気の供給手段やエアノズルが必要となるので、装置のコストが上昇する。また、エアブローにより吹き飛ばされたワニスがステータコアの端面に付着するおそれがある。このため、このエアブローは、ワニスの付着を回避するための対策として万全なものとはいえない。

さらに、粘性の低いワニスがエアブローにより吹き飛ばされてしまうので、ワニスがステータコアのスロット内の巻線部分にまで含浸するのが困難となる。この結果、ステータコアに対する巻線の固定強度が低下するおそれがある。

本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、ワニスを、ステータコアの端面に付着させることなく、ステータコアのスロット内の巻線部分にまで十分含浸させることができるステータ製造方法及びワニス滴下装置を提供することにある。

本発明のステータ製造方法は、複数のスロットが周方向に間隔を置いて設けられた環状のステータコアと、該ステータコアに設けられたステータコイルとを備えるステータを製造する方法であって、所定の長さ、幅及び厚さを有する導線片を成形してＵ字状セグメントを形成する成形工程と、前記ステータコイルを形成するために、複数の前記Ｕ字状セグメントを前記ステータコアの前記スロットに挿入する挿入工程と、前記挿入工程により前記スロットに挿入された前記Ｕ字状セグメントにワニスを滴下する滴下工程とを備え、前記Ｕ字状セグメントは、そのＵ字形の底部に相当するコイルエンド部と、該コイルエンド部両側の２つの脚部とを有し、前記コイルエンド部は、中央の頂部と、該頂部と前記各脚部との間の斜行部とを有し、前記挿入工程における前記Ｕ字状セグメントの挿入は、所定数の該Ｕ字状セグメントがその厚さ方向に重ねられて構成されたＵ字状セグメント束の状態で、又は該Ｕ字状セグメント束が構成されるようにして、該Ｕ字状セグメントの前記脚部を対応する前記スロットに挿入することにより行われ、前記滴下工程におけるワニスの滴下は、前記Ｕ字状セグメントの前記斜行部によって形成される前記Ｕ字状セグメント束毎の傾斜面に対して行われることを特徴とする。

本発明によれば、滴下工程において、Ｕ字状セグメント束の傾斜面に滴下されるワニスは、重力及びその濡れ性により、該傾斜面を構成する斜行部を伝わってステータコアのスロット内に誘導される。このため、ワニスの滴下が適切な量で行われた場合、滴下されたワニスがステータコアの端面に落下して残留することはない。

スロット内に誘導されたワニスは、Ｕ字状セグメントの脚部の間や、脚部とスロットの内壁との間に浸透する。したがって、ワニスを、ステータコアの端面に付着させることなく、ステータコイルのスロット内における巻線部分としての脚部にまで十分含浸させることができる。

本発明において、前記挿入工程における前記Ｕ字状セグメントの前記脚部の前記スロットへの挿入は、相互に隣り合う該スロットのうちの一方に該脚部が挿入されて前記Ｕ字状セグメント束を構成している各Ｕ字状セグメントの前記斜行部と、他方に該脚部が挿入されて前記Ｕ字状セグメント束を構成している各Ｕ字状セグメントの前記斜行部との間に、前記滴下工程で滴下されるワニスを対応する前記スロットに誘導する隙間が形成されるように行われてもよい。

これによれば、相互に隣り合うスロットにＵ字状セグメントの脚部が挿入された各Ｕ字状セグメント束の傾斜面のうちの一方は、他方の傾斜面の下側に位置する。そして、該一方の傾斜面に滴下されるワニスは、各Ｕ字状セグメント束の間に形成された上記の隙間に侵入する。

隙間に侵入したワニスは、隙間による毛細管現象によって効果的に導かれて、対応するスロットに導入される。したがって、滴下されたワニスを、対応するスロットのより奥の方まで含浸させることができる。

本発明において、前記成形工程におけるＵ字状セグメントの形成は、前記Ｕ字状セグメント束を構成する前記所定数のＵ字状セグメント毎にまとめて行われてもよい。

これによれば、Ｕ字状セグメントの形成が、Ｕ字状セグメント束を構成する所定数の所定数のＵ字状セグメント毎行われるので、Ｕ字状セグメントの形成を効率的に行うことができる。また、Ｕ字状セグメントを、その斜行部が正確に重なったＵ字状セグメント束として得ることができる。これにより、ステータコアのスロットへのＵ字状セグメントの挿入を、Ｕ字状セグメント束毎に、効率的に行うことができる。

また、Ｕ字状セグメント束において、斜行部が正確に重なっているので、斜行部により形成される傾斜面に滴下されるワニスが、隣接する斜行部の間から下方のステータコアの端面に落下するのを防止することができる。したがって、ステータコアの端面にワニスが付着するのを、より効果的に防止することができる。

本発明において、前記滴下工程における各傾斜面上へのワニスの滴下は、１つの傾斜面について複数回に分けて行われてもよい。これによれば、各傾斜面に対する１回分のワニスの滴下量を減らすことができる。したがって、滴下したワニスがステータコアの端面に落下するのをより効果的に防止することができる。

本発明において、各Ｕ字状セグメント束の前記傾斜面は、該Ｕ字状セグメント束を構成する各Ｕ字状セグメントの両側の前記斜行部のうちの一方により形成される第１傾斜面と、他方により形成される第２傾斜面とで構成され、前記滴下工程では、各Ｕ字状セグメント束の該第１傾斜面及び該第２傾斜面に対してそれぞれワニスが滴下されてもよい。

これによれば、Ｕ字状セグメント束の第１傾斜面及び第２傾斜面にワニスが滴下されるので、第１傾斜面及び第２傾斜面を介して、ワニスを、そのＵ字状セグメント束の両側の脚部に対して均等に供給することができる。

本発明において、前記滴下工程は、前記スロットに前記Ｕ字状セグメントの脚部が挿入された前記ステータコアをその中心軸線の周りに回転させながら、該回転の速度に対応する滴下量でワニスを滴下することにより行われてもよい。これによれば、ワニスを滴下するためのノズルの位置を固定したまま、適量のワニスの滴下を行うことができる。したがって、ワニスを滴下するための装置を簡素化することができる。

本発明において、前記滴下工程は、前記スロットに前記Ｕ字状セグメントの脚部が挿入された前記ステータコアをその中心軸線の周りに回転させながら、該回転の速度に対応するタイミングでワニスを滴下することにより行われてもよい。これによれば、ワニスを滴下するためのノズルの位置を固定したままワニスの滴下を行うことができる。したがって、ワニスを滴下するための装置を簡素化することができる。

また、ワニスの滴下タイミングを適切に設定することにより、Ｕ字状セグメント束の傾斜面毎に１つ又は一定数ずつのワニスの滴下を行うことができる。その際、傾斜面における滴下位置を、傾斜面の中央等に位置するように制御できるので、傾斜面からワニスがステータコアの端面に落下するのを、さらに効果的に防止することができる。

この場合、ステータコアの中心軸線は、鉛直方向に対して傾いていてもよい。これによれば、Ｕ字状セグメント束の傾斜面の傾斜角度や傾斜方向が、ステータコアの回転に伴って変化する。このため、傾斜面に滴下されたワニスが重力により移動する方向が傾斜面上で変化する。これにより、滴下されたワニスがその傾斜面を構成する各斜行部に対してより均一に付着する。この結果、滴下されたワニスがステータコアの端面に落下して付着するのをより効果的に防止することができる。

本発明のワニス滴下装置は、複数のスロットが周方向に間隔を置いて設けられた環状のステータコアと、該ステータコア上にステータコイルを形成するための複数のＵ字状セグメントとを有するステータのワークを支持して回転させる回転部と、前記回転部により回転されるワークに対し、前記Ｕ字状セグメントを該ステータコアに固定するためのワニスを滴下するワニス滴下部とを備えるワニス滴下装置であって、前記Ｕ字状セグメントは、所定の長さ、幅及び厚さを有する導線片により形成され、かつ所定数毎に重ねられてＵ字状セグメント束を形成しており、前記Ｕ字状セグメントは、前記ステータコアの一方の端面上に位置するコイルエンド部と、該コイルエンド部の両側を幅方向に折り曲げて形成され、対応する前記スロットに挿入された２つの脚部とを備え、前記コイルエンド部は、中央の頂部と、該頂部の両側で前記一方の端面に対して傾斜して前記脚部に接続する斜行部とを備え、前記Ｕ字状セグメントの両側の脚部は、前記Ｕ字状セグメント束毎に、対応する前記スロットに挿入され、前記Ｕ字状セグメントの斜行部は、前記Ｕ字状セグメント束毎に、前記一方の端面に対して傾斜する傾斜面を形成しており、前記ワニス滴下部は、前記回転部により回転される前記ワークの前記Ｕ字セグメント束毎の傾斜面にワニスを滴下するものであることを特徴とする。

本発明のワニス滴下装置によれば、本発明のステータ製造方法の場合と同様の理由により、ワニスを、ステータコアの端面に付着させることなく、ステータコイルのスロット内における巻線部分としての脚部にまで十分含浸させることができる。

本発明の一実施形態に係るステータ製造方法により製造されるステータの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステータ製造方法を示すフローチャートである。 図２のフローチャートにおける成形工程により形成されるＵ字状セグメントをその４本が束ねられたＵ字状セグメント束として示す斜視図である。 図２のフローチャートにおける成形工程により導線片セットが成形される様子を示す図であり、（ａ）は、導線片セットが位置決めされたときの様子、（ｂ）は、導線片セットが第１曲げ部で曲げられたときの様子、（ｃ）は、導線片セットが第２曲げ部で曲げられたときの様子、（ｄ）は、導線片セットの中間部が固定されたときの様子、（ｅ）は、導線片セットの中間部の両外側が下方に折り曲げられたときの様子、（ｆ）及び（ｇ）は、導線片セットが固定されて捻じ曲げられる様子を示す。 Ｕ字状セグメント束が挿入されたステータコアの一部を示す斜視図である。 図２のフローチャートにおける滴下工程で用いられるワニス滴下装置の斜視図である。 図６のワニス滴下装置におけるワニスの滴下位置を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。実施形態のステータ製造方法では、図１に示すステータ１が製造される。ステータ１は、複数のスロット２が周方向に等間隔で設けられた環状のステータコア３と、ステータコア３に設けられたステータコイル４とを備える。

各スロット２は、ステータコア３の中心軸線方向（以下、「軸線方向ＡＸ」という。）に延在し、ステータコア３の径方向（以下、「径方向Ｒ」という。）外方に向かう深さを有し、そしてステータコア３の内周面３ａ及び両側の端面３ｂにおいて開口している。

本実施形態のステータ製造方法は、図２に示すように、導線片を成形してＵ字状セグメント束５を形成する成形工程（ステップＳ１）と、Ｕ字状セグメント束５をステータコア３のスロット２に挿入する挿入工程（ステップＳ２）とを備える。

また、このステータ製造方法は、ステータコア３のスロット２に挿入されたＵ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂ（図１参照）にワニスを滴下してスロット２内にワニスを供給する滴下工程（ステップＳ４）を備える。

挿入工程（ステップＳ２）と滴下工程（ステップＳ４）との間には、Ｕ字状セグメント束５を構成するＵ字状セグメント７（図３参照）の対応する端部同士を接続してステータコイル４の巻線を形成する接続工程（ステップＳ３）が設けられる。滴下工程（ステップＳ４）の後には、滴下工程によるワニスの滴下が行われたステータ１のワークを加熱してスロット２内のワニスを硬化させる硬化工程（ステップＳ５）が設けられる。

成形工程（ステップＳ１）で形成されるＵ字状セグメント束５は、所定の長さ、幅及び厚さを有する４本の導線片をまとめて成形することにより形成される。すなわち、１つのＵ字状セグメント束５は、図３に示すように、４つのＵ字状セグメント７で構成される。

成形される導線片の幅ｗと厚さｔ（Ｕ字状セグメント７の幅ｗと厚さｔ）の大小関係は問わない。幅ｗと厚さｔが等しくてもよいし、いずれか一方が他方より大きくてもよい。まとめて形成され、１つのＵ字状セグメント束５を構成するＵ字状セグメント７の数は、４つに限定されず、例えば５つであってもよい。

図３に示すように、Ｕ字状セグメント７は、そのＵ字形の底部に相当するコイルエンド部８と、コイルエンド部８両側の第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂとを備える。コイルエンド部８は、中央の頂部１０と、頂部１０と第１脚部９ａとの間の第１斜行部１１ａと、頂部１０と第２脚部９ｂとの間の第２斜行部１１ｂとを備える。

頂部１０と、その両側に隣接する第１斜行部１１ａ及び第２斜行部１１ｂそれぞれの一部分とは、厚さ方向に曲折してＳ字状をなす。

Ｕ字状セグメント７の第１斜行部１１ａによって、Ｕ字状セグメント束５毎に第１傾斜面６ａが形成される。Ｕ字状セグメント７の第２斜行部１１ｂによって、Ｕ字状セグメント束５毎に第２傾斜面６ｂが形成される。

Ｕ字状セグメント束５の形成は、例えば、成形用の第１型１２〜第１１型２２を用いて、図４に示すような手順で行われる。なお、図４（ａ）〜（ｃ）及び（ｇ）では、Ｚ軸に垂直な断面が示されている。また、図４（ｄ）〜（ｆ）では、Ｙ軸に垂直な断面が示されている。また、Ｚ軸の正方向は、鉛直上方に一致する。また、図４では、導線片セットを成形するための主要な要素である金型の断面及び後述の第６型１７、第１１型２２のみが示されている。

Ｕ字状セグメント束５の形成するためには、まず、図４（ａ）に示すように、上述の４本の導線片２３ａを厚さ方向に重ねた導線片セット２３が、各導線片２３ａの長さ方向がＸ軸方向に一致し、幅方向がＺ軸方向に一致し、厚さ方向がＹ方向に一致する姿勢で、第１曲げ部２４が所定位置に位置するように位置決めされる。第１曲げ部２４は、Ｕ字状セグメント７の頂部１０に相当する部分である。

次に、第１型１２の菱形部１２ａが下降され、第２型１３が前進される。これにより、導線片セット２３は、第１曲げ部２４において、菱形部１２ａと第２型１３との間に挟まれて固定される。次に、図４（ｂ）のように、第３型１４が前進される。これにより、導線片セット２３は、第３型１４と菱形部１２ａとの間でプレスされ、第１曲げ部２４において曲げられる。

次に、図４（ｃ）のように、第５型１６が前進される。これにより、導線片セット２３は、第５型１６と第３型１４により、第２曲げ部２５において、第１曲げ部２４とは逆向きに曲げられる。また、このとき、第５型１６の前進により第６型１７が回転し、その成形面が第３型１４の成形面の対応する部分と対峙する。このため、第１曲げ部２４で曲げられた導線片セット２３が、第２曲げ部２５と反対側の位置において、若干曲げ戻される。

さらに、第４型１５が前進される。これにより、導線片セット２３は、第４型１５と第５型１６との間でプレスされ、第２曲げ部２５における曲げ方向と逆向きに、若干曲げ戻される。

次に、図４（ｄ）のように、第７型１８及び第８型１９が下降される。これにより、導線片セット２３は、第１曲げ部２４及び第２曲げ部２５を含む中間部が、第７型１８及び第８型１９と、第１型１２の台形部１２ｂの上面との間で、導線片２３ａの幅方向に挟まれて固定される。次に、図４（ｅ）のように、第９型２０及び第１０型２１が下降される。これにより、導線片セット２３の中間部の両外側が、下方に折り曲げられる。

次に、導線片セット２３の第２曲げ部２５の第１曲げ部２４側に隣接する部分を固定した状態とする。すなわち、図４（ｆ）のように、第９型２０、第７型１８、第１型１２の菱形部１２ａが上昇される。また、図４（ｇ）のように、第２型１３、第３型１４、第４型１５及び第５型１６が後退される。また、第１型１２の台形部１２ｂの一部１２ｂ’が退避される。

これにより、導線片セット２３は、台形部１２ｂの一部１２ｂ’以外の部分と第８型１９及び第１０型２１とで挟まれた状態となる。すなわち、導線片セット２３は、第２曲げ部２５の第１曲げ部２４側に隣接する部分が固定された状態となる。次に、第１１型２２を前進させ、導線片セット２３の第２曲げ部２５の第１曲げ部２４と反対側に隣接する部分及び第２曲げ部２５を、第１１型２２のクランプ部２６で拘束する。

次に、クランプ部２６を、導線片セット２３の第２曲げ部２５の第１曲げ部２４側に隣接する部分における長さ方向の中心軸線ＣＡの周りに回転させることにより、導線片セット２３を捻じ曲げる。

これにより、導線片セット２３においてクランプ部２６で拘束されて捻じ曲げられた方の部分が、図４（ｆ）において二点鎖線で示される状態となり、導線片セット２３の両側の足部分がほぼ平行となる。これにより、導線片セット２３の成形が完了し、Ｕ字状セグメント束５が形成される。

挿入工程（ステップＳ２）におけるＵ字状セグメント束５の挿入は、Ｕ字状セグメント束５の第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂを、ステータコア３の対応するスロット２に挿入することにより行われる。この挿入に際し、第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂと、これらが挿入される各スロット２の内壁との間には、図５に示すように、絶縁紙２７が設けられる。ステータコア３の２つの端面３ｂのうちの一方の側から各スロット２に挿入された第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂの先端側は、そのスロット２の他方の端面３ｂ側から突出する。

１つのＵ字状セグメント束５の４つの第１脚部９ａが挿入されるスロット２と、４つの第２脚部９ｂが挿入されるスロット２とは、磁極ピッチやステータコイル４の巻回方式に応じたスロット数だけ離れている。本実施形態では、ステータコイル４は三相コイルであり、各相に２スロット２ずつが対応している。このため、第１脚部９ａが挿入されるスロット２と、第２脚部９ｂが挿入されるスロット２とは、６スロットだけ離れている。

１つのスロット２には、１つのＵ字状セグメント束５の４つの第１脚部９ａが、そのスロット２の径方向Ｒ外側に挿入される。そのスロット２の径方向Ｒ内側には、他の１つのＵ字状セグメント束５の４つの第２脚部９ｂが挿入される。したがって、各スロット２には、径方向Ｒに沿って厚さ方向に重なった４つの第１脚部９ａ及び４つの第２脚部９ｂが配置される。

１つのスロット２の径方向Ｒ外側に第１脚部９ａが挿入されたＵ字状セグメント束５の第２脚部９ｂは、ステータ１の周方向（以下、「周方向Ｃ」という。）の一方に離れた他のスロット２の径方向Ｒ内側に挿入される。該１つのスロット２の径方向Ｒ内側に第２脚部９ｂが挿入されたＵ字状セグメント束５の第１脚部９ａは、周方向Ｃの他方に離れた他のスロット２の径方向Ｒ外側に挿入される。

隣り合う２つのスロット２それぞれの径方向Ｒ外側には、隣接する２つのＵ字状セグメント束５の第１脚部９ａがそれぞれ挿入される。これら２つのＵ字状セグメント束５の第２脚部９ｂは、別の隣り合う２つのスロット２の径方向Ｒ内側に挿入される。

このようにして、各Ｕ字状セグメント束５は、その第１脚部９ａがスロット２の径方向Ｒ外側に挿入され、第２脚部９ｂが別のスロット２の径方向Ｒ内側に挿入されながら、図１のように、周方向Ｃに対して一定の姿勢で隣接して配置される。

隣接する２つのＵ字状セグメント束５は、相互にスロット２の配列ピッチだけ周方向Ｃにずれており、双方の第１斜行部１１ａは部分的に重なる。また、双方の第２斜行部１１ｂも部分的に重なる。したがって、双方の第１斜行部１１ａにおける上下の位置関係と、双方の第２斜行部１１ｂにおける上下の位置関係とが入れ替わる必要がある。周方向Ｃにおいて隣接する双方の頂部１０を含むＳ字状に曲折した部分を経て、この入れ替わりが達成される。

図５に示すように、隣接するＵ字状セグメント束５の第１斜行部１１ａ同士の重なり部分及び第２斜行部１１ｂ同士の重なり部分には、隙間２９が形成される。隙間２９は、滴下工程（ステップＳ３）で滴下されるワニスを、毛細管現象により、対応するスロット２に誘導するのに適した間隔を有する。

接続工程（ステップＳ３）におけるＵ字状セグメント７の対応する端部同士の接続に際しては、スロット２の端面３ｂ側から突出したＵ字状セグメント７の第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂの先端側が、周方向Ｃに沿った適宜の方向に折り曲げられる。そして、第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂの先端部の対応するもの同士が接合される。これにより、三相のステータコイル４を構成するコイル巻線が形成される。

滴下工程（ステップＳ４）におけるＵ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂに対するワニスの滴下は、図６に示すワニス滴下装置３０を用いて行われる。図６に示すように、ワニス滴下装置３０は、ステータ１のワーク３１を支持して回転させる回転部３２と、回転部３２により回転されるワーク３１に対し、ワニスを滴下するワニス滴下部３３とを備える。ワーク３１は、上述の接続工程（ステップＳ３）までの工程により、ステータコア３にステータコイル４を構成するコイル巻線４ａが形成されたものである。

ワニス滴下部３３によるワニスの滴下は、Ｕ字状セグメント７をワニスによりステータコア３に固定するために行われる。また、このワニスにより、Ｕ字状セグメント７相互間の絶縁や、Ｕ字状セグメント７とステータコア３との間の絶縁が強化される。

ワニス滴下部３３は、Ｕ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂ毎にワニスが順次滴下されるように、回転部３２により回転されるワーク３１の回転速度に対応するタイミングでワニスを滴下するように構成される。すなわち、ワニス滴下部３３は、Ｕ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂにワニスを滴下するための第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂと、滴下されるワニスが収容されるワニスタンク３５とを備える。

ワニスタンク３５と第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂとの間には、第１ポンプ３６ａ及び第２ポンプ３６ｂが設けられる。第１ポンプ３６ａは、ワニスタンク３５から第１滴下ノズル３４ａにワニスを供給する。第２ポンプ３６ｂは、ワニスタンク３５から第２滴下ノズル３４ｂにワニスを供給する。

第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂは、回転部３２により支持されたワーク３１に対して、テーブル装置３７により位置決めされる。テーブル装置３７は、Ｘ軸方向に可動なＸテーブル３８と、Ｘテーブル３８上でＹ軸方向に可動なＹテーブル３９と、Ｙテーブル３９上でＺ軸方向に可動なＺテーブル４０とを備える。第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂは、Ｚテーブル４０により支持される。

また、ワニス滴下部３３は、第１ポンプ３６ａ及び第２ポンプ３６ｂの駆動を制御するポンプ制御部４１を備える。ポンプ制御部４１は、第１ポンプ３６ａ及び第２ポンプ３６ｂの駆動を制御することにより、第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂからのワニスの滴下量及び滴下タイミングを制御する。

回転部３２は、ワーク３１を支持するワークテーブル４２と、ワークテーブル４２を回転自在に支持するワーク台４３と、ワークテーブル４２を回転させるテーブル駆動部４４と、テーブル駆動部４４を制御するテーブル制御部４５とを備える。

ワークテーブル４２によるワーク３１の支持は、ワークテーブル４２の回転軸線がワーク３１の中心軸線に一致し、かつ該回転軸線が鉛直方向に一致するようにして行われる。テーブル駆動部４４は、例えばサーボモータで構成される。

テーブル制御部４５は、テーブル駆動部４４を制御することにより、ワークテーブル４２を、例えば１〜２０［ｒｐｍ］の範囲における任意の回転速度で回転させることができる。

ワニス滴下装置３０によるワニスの滴下に際しては、ワークテーブル４２上にワーク３１が搭載される。そして、第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂが、ワーク３１に対して位置決めされる。

この位置決めは、第１滴下ノズル３４ａが、周方向Ｃに回転する各Ｕ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ上の図７に示されるような第１滴下位置４６ａに対して順次ワニスを滴下できる径方向Ｒ位置に位置するように行われる。

また、この位置決めは、第２滴下ノズル３４ｂが、同様に第２傾斜面６ｂ上の第２滴下位置４６ｂに対応する径方向Ｒ位置に位置するように行われる。第１滴下位置４６ａは、第１傾斜面６ａにおける頂部１０に隣接する部分に設定される。第２滴下位置４６ｂは、第２傾斜面６ｂにおける頂部１０に隣接する部分に設定される。

かかる位置決めの後、テーブル制御部４５によりワークテーブル４２が回転され、ポンプ制御部４１により第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂからワニスが滴下される。この回転と滴下は、第１滴下ノズル３４ａから各第１傾斜面６ａ上の第１滴下位置４６ａに１滴ずつワニスが滴下され、かつ第２滴下ノズル３４ｂから各第２傾斜面６ｂ上の第２滴下位置４６ｂに１滴ずつワニスが滴下されるように行われる。

第２滴下位置４６ｂに滴下されたワニスは、図５に示すように、重力によって第２傾斜面６ｂを矢印４７のように下降する。下降したワニスは、矢印４７のように、対応する第２斜行部１１ｂ間の隙間２９によって、毛細管現象に基づいて誘導され、対応するスロット２の径方向Ｒ内側の絶縁紙２７とＵ字状セグメント束５の第２脚部９ｂとの間に流入する。

第１滴下位置４６ａに滴下されたワニスも、同様にして、第１斜行部１１ａ間の隙間２９により誘導され、対応するスロット２の径方向Ｒ外側の絶縁紙２７とＵ字状セグメント束５の第１脚部９ａとの間に流入する。

したがって、滴下される１滴のワニスの量、ワークテーブル４２の回転速度等が適切であれば、滴下されたワニスは、第１傾斜面６ａ又は第２傾斜面６ｂの外縁から矢印４８のようにステータコア３の端面３ｂに落下することなく、確実にスロット２内に流入する。

なお、１つの第１滴下位置４６ａ又は第２滴下位置４６ｂへのワニスの滴下は、所定回数に分けて行われる。すなわち、ワークテーブル４２は該所定回数だけ回転され、各回の回転に際し、各第１滴下位置４６ａ及び第２滴下位置４６ｂへのワニスの滴下が、連続的に行われる。これにより、必要量のワニスが支障なく、各スロット２内に供給される。

硬化工程（ステップＳ５）におけるワニスの硬化は、例えば、１５０℃に加熱した加熱炉内で、ワーク３１を水平な回転軸の周りに１５［ｒｐｍ］で所定時間回転させることにより行われる。

これにより、各スロット２に供給されたワニスが硬化され、各スロット２に挿入されたＵ字状セグメント７がスロット２に確実に固定される。また、硬化したワニスにより、Ｕ字状セグメント７相互間の絶縁や、Ｕ字状セグメント７とステータコア３との間の絶縁が強化される。

以上のように、本実施形態によれば、滴下工程（ステップＳ４）において、Ｕ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂにワニスを滴下し、重力及びその濡れ性を利用して、ステータコア３のスロット２内に供給することができる。その際、ワニスの１回の滴下量を適切に設定することにより、滴下されるワニスがステータコア３の端面３ｂに落下して付着するのを防止することができる。

また、スロット２内に誘導されたワニスは、Ｕ字状セグメント７の第１脚部９ａ、第２脚部９ｂの間や、第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂとスロット２内壁の絶縁紙２７との間に浸透する。したがって、ワニスを、スロット２内の第１脚部９ａ及び第２脚部９ｂの全体に十分含浸させることができる。

また、第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂに滴下されたワニスは、第１傾斜面６ａを構成する第１斜行部１１ａ間の隙間２９及び第２傾斜面６ｂを構成する第２斜行部１１ｂ間の隙間２９に毛細管現象により吸い寄せられ、さらに重力によって、対応するスロット２に導入される。したがって、滴下されたワニスは、第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂから逸脱することなく、スロット２内へ誘導される。

また、成形工程（ステップＳ１）においては、Ｕ字状セグメント７の形成がＵ字状セグメント束５毎に行われる。このため、Ｕ字状セグメント７の形成を効率的に行うことができる。これにより、挿入工程（ステップＳ２）におけるステータコア３のスロット２へのＵ字状セグメント７挿入を、Ｕ字状セグメント束５毎に、効率的に行うことができる。

また、成形されたＵ字状セグメント束５により、正確に重なった第１斜行部１１ａ及び第２斜行部１１ｂによる第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂを構成することができる。これにより、滴下工程（ステップＳ４）において第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂに滴下されるワニスが、第１斜行部１１ａ又は第２斜行部１１ｂの間からステータコア３の端面３ｂに落下するのを防止することができる。

また、第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂ上へのワニスの滴下は、複数回に分けて行われるので、１回分のワニスの滴下量を減らすことができる。したがって、滴下したワニスがステータコア３の端面３ｂに落下するのをより効果的に防止することができる。

また、ワニスの滴下は、ワーク３１を回転させながら、該回転の速度に対応するタイミングで行われる。このため、ワニスを滴下するための第１滴下ノズル３４ａ及び第２滴下ノズル３４ｂは、これらを所定位置に位置決めした後は、その位置に固定したまま、ワニスの滴下を行うことができる。したがって、ワニス滴下部３３の構成を簡素化することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。例えば、滴下工程（ステップＳ４）によるワニスの滴下が行われるワーク３１は、挿入工程（ステップＳ２）によりステータコア３のスロット２にＵ字状セグメント束５が挿入された後、接続工程（ステップＳ３）による接続が行われていない状態のものであってもよい。

また、Ｕ字状セグメント７の形成は、Ｕ字状セグメント束５毎にまとめて行わずに、１つずつ行ってもよい。この場合、Ｕ字状セグメント７のスロット２への挿入は、４つのＵ字状セグメント７を挿入する毎に、Ｕ字状セグメント束５が構成されるようにして行われる。

また、回転部３２によるワーク３１の回転は、回転の中心軸線を鉛直方向に対して傾けて行うようにしてもよい。これによれば、Ｕ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂの傾斜角度や傾斜方向が、ワーク３１の回転に伴って変化する。

このため、第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂに滴下されたワニスが重力により移動する方向が第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂ上で変化する。これにより、滴下されたワニスがその第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂを構成する第１斜行部１１ａ及び第２斜行部１１ｂに対してより均一に付着する。この結果、滴下されたワニスがステータコア３の端面３ｂに落下して付着するのをより効果的に防止することができる。

また、滴下工程（ステップＳ４）では、ワーク３１の回転速度に対応するタイミングでワニスを滴下することにより、Ｕ字状セグメント束５毎にその第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂにワニスを１滴ずつ順次滴下している。しかしながら、これに代えて、第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂに対し、ワニスの滴下を、ワーク３１の回転速度に同期させずに、比較的速い滴下速度で、途切れることなく連続的に行うようにしてもよい。

すなわち、ワーク３１の１回転毎に、各Ｕ字状セグメント束５の第１傾斜面６ａ及び第２傾斜面６ｂのそれぞれに対し、連続的な複数の滴下が行われる。この場合、ワーク３１の回転速度に対応する滴下量でワニスが滴下される。

具体的には、例えば、回転速度が速い場合には、１滴の滴下量を多くするか又は滴下速度を高くし、回転速度が遅い場合には、１滴の滴下量を少なくするか又は滴下速度を低くすることにより、各第１傾斜面６ａ又は第２傾斜面６ｂに対し、適量のワニスを供給することができる。

１…ステータ、２…スロット、３…ステータコア、４…ステータコイル、５…Ｕ字状セグメント束、６ａ…第１傾斜面、６ｂ…第２傾斜面、７…Ｕ字状セグメント、８…コイルエンド部、９ａ…第１脚部、９ｂ…第２脚部、１０…頂部、１１ａ…第１斜行部、１１ｂ…第２斜行部、２９…隙間、３０…ワニス滴下装置、３１…ワーク、３２…回転部、３３…ワニス滴下部。

Claims (9)

1. 複数のスロットが周方向に間隔を置いて設けられた環状のステータコアと、該ステータコアに設けられたステータコイルとを備えるステータを製造する方法であって、
   所定の長さ、幅及び厚さを有する導線片を成形してＵ字状セグメントを形成する成形工程と、
   前記ステータコイルを形成するために、複数の前記Ｕ字状セグメントを前記ステータコアの前記スロットに挿入する挿入工程と、
   前記挿入工程により前記スロットに挿入された前記Ｕ字状セグメントにワニスを滴下する滴下工程とを備え、
   前記Ｕ字状セグメントは、そのＵ字形の底部に相当するコイルエンド部と、該コイルエンド部両側の２つの脚部とを有し、
   前記コイルエンド部は、中央の頂部と、該頂部と前記各脚部との間の斜行部とを有し、
   前記挿入工程における前記Ｕ字状セグメントの挿入は、所定数の該Ｕ字状セグメントがその厚さ方向に重ねられて構成されたＵ字状セグメント束の状態で、又は該Ｕ字状セグメント束が構成されるようにして、該Ｕ字状セグメントの前記脚部を対応する前記スロットに挿入することにより行われ、
   前記滴下工程におけるワニスの滴下は、前記Ｕ字状セグメントの前記斜行部によって形成される前記Ｕ字状セグメント束毎の傾斜面に対して行われることを特徴とするステータ製造方法。
2. 前記挿入工程における前記Ｕ字状セグメントの前記脚部の前記スロットへの挿入は、相互に隣り合う該スロットのうちの一方に該脚部が挿入されて前記Ｕ字状セグメント束を構成している各Ｕ字状セグメントの前記斜行部と、他方に該脚部が挿入されて前記Ｕ字状セグメント束を構成している各Ｕ字状セグメントの前記斜行部との間に、前記滴下工程で滴下されるワニスを対応する前記スロットに誘導する隙間が形成されるように行われることを特徴とする請求項１に記載のステータ製造方法。
3. 前記成形工程におけるＵ字状セグメントの形成は、前記Ｕ字状セグメント束を構成する前記所定数のＵ字状セグメント毎にまとめて行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のステータ製造方法。
4. 前記滴下工程における各傾斜面上へのワニスの滴下は、１つの傾斜面について複数回に分けて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータ製造方法。
5. 各Ｕ字状セグメント束の前記傾斜面は、該Ｕ字状セグメント束を構成する各Ｕ字状セグメントの両側の前記斜行部のうちの一方により形成される第１傾斜面と、他方により形成される第２傾斜面とで構成され、前記滴下工程では、各Ｕ字状セグメント束の該第１傾斜面及び該第２傾斜面に対してそれぞれワニスが滴下されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のステータ製造方法。
6. 前記滴下工程は、前記スロットに前記Ｕ字状セグメントの脚部が挿入された前記ステータコアをその中心軸線の周りに回転させながら、該回転の速度に対応する滴下量でワニスを滴下することにより行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のステータ製造方法。
7. 前記滴下工程は、前記スロットに前記Ｕ字状セグメントの脚部が挿入された前記ステータコアをその中心軸線の周りに回転させながら、該回転の速度に対応するタイミングでワニスを滴下することにより行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のステータ製造方法。
8. 前記中心軸線は、鉛直方向に対して傾いていることを特徴とする請求項６又は７に記載のステータ製造方法。
9. 複数のスロットが周方向に間隔を置いて設けられた環状のステータコアと、該ステータコア上にステータコイルを形成するための複数のＵ字状セグメントとを有するステータのワークを支持して回転させる回転部と、
   前記回転部により回転されるワークに対し、前記Ｕ字状セグメントを該ステータコアに固定するためのワニスを滴下するワニス滴下部とを備えるワニス滴下装置であって、
   前記Ｕ字状セグメントは、所定の長さ、幅及び厚さを有する導線片により形成され、かつ所定数毎に重ねられてＵ字状セグメント束を形成しており、
   前記Ｕ字状セグメントは、前記ステータコアの一方の端面上に位置するコイルエンド部と、該コイルエンド部の両側を幅方向に折り曲げて形成され、対応する前記スロットに挿入された２つの脚部とを備え、
   前記コイルエンド部は、中央の頂部と、該頂部の両側で前記一方の端面に対して傾斜して前記脚部に接続する斜行部とを備え、
   前記Ｕ字状セグメントの両側の脚部は、前記Ｕ字状セグメント束毎に、対応する前記スロットに挿入され、
   前記Ｕ字状セグメントの斜行部は、前記Ｕ字状セグメント束毎に、前記一方の端面に対して傾斜する傾斜面を形成しており、
   前記ワニス滴下部は、前記回転部により回転される前記ワークの前記Ｕ字セグメント束毎の傾斜面にワニスを滴下するものであることを特徴とするワニス滴下装置。