JP2016063663A - 固定子の製造方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のコイルを同一導線により成形する際の加工スペースをコンパクトにするとともに、その後の所用相数のコイルユニットのコイルを渡り線の交差が生じないようにモータ配設順に配列する配列作業が容易で、効率的な固定子の製造方法およびその装置を提供する。【解決手段】1本の導線により成形された複数のコイル２１及び渡り線２２を順次配列した相毎のコイルユニット２０から配列順序に基づいてコイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列工程と、配列コイル群と取り出すコイルとの間の渡り線が配列コイル群と他のコイルユニットとの間の渡り線に対して同じ側に配置されるようにコイルを取り出すコイルユニットを他のコイルユニットに対して配置する配置工程と、コイルユニットのすべてのコイルを配列順序に基づいて配列した配列コイル群を配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設工程とを備えている。【選択図】図４
Description
本発明は、複数のコイル及び渡り線が構成されたコイルユニットを、必要相数用いて回転機器を製造する、固定子の製造方法および装置に関するものである。
電気自動車やハイブリッド自動車用モータは、小型化、高出力化が求められている。コイル間の結線処理にともなう電気抵抗の上昇を抑えるため、１相分の複数コイルを１本のコイル素線により成形した多連巻きコイルを利用することで、性能向上が見込まれる。多連巻きの製造方法および製造装置に関する従来技術として、特許文献１および特許文献２がある。
特許文献１には、コイル、スロットレスモータ及びコイルの製造方法についての技術が開示されている。
具体的には、導線を固定する固定具と、導線を直角方向に押圧する押圧具とを備えた折り曲げ装置を用い、素材である導線を所定長さ突出させて根元を前記固定具で固定した状態で、前記押圧具で導線の突出部を平面上で直角方向に押圧して当該導線を直角に折り曲げた後、さらに、固定具から導線を所定長さ突出させて直角に折り曲げる操作を順次繰り返すことにより、角形渦巻状の渦巻体を形成することを特徴とするコイルの製造方法が開示されている。
具体的には、導線を固定する固定具と、導線を直角方向に押圧する押圧具とを備えた折り曲げ装置を用い、素材である導線を所定長さ突出させて根元を前記固定具で固定した状態で、前記押圧具で導線の突出部を平面上で直角方向に押圧して当該導線を直角に折り曲げた後、さらに、固定具から導線を所定長さ突出させて直角に折り曲げる操作を順次繰り返すことにより、角形渦巻状の渦巻体を形成することを特徴とするコイルの製造方法が開示されている。
特許文献２には、電動機の突極集中巻ステータの製造方法についての技術が開示されている。
具体的には、渡り部１４Ｔを介して同一の巻線１４によって巻回され、１階層Ｌ１からｎ階層Ｌｎまで、高さ位置が次第に低くなるように階段状に配列された複数のコイル１３からなる３相分のコイル群１８を、各階層において３相の並び順が一致するように配置する。いずれかを基準階層として、基準階層に近いコイル１３から順に、基準階層の高さと同じ高さとなるように、他相の渡り部１４Ｔを迂回して移動する作業を、すべてのコイル１３が同一の高さになるまで続けて１列に整列させ、ステータコア１１のティース１１ｂに挿入するステータの製造方法が開示されている。
具体的には、渡り部１４Ｔを介して同一の巻線１４によって巻回され、１階層Ｌ１からｎ階層Ｌｎまで、高さ位置が次第に低くなるように階段状に配列された複数のコイル１３からなる３相分のコイル群１８を、各階層において３相の並び順が一致するように配置する。いずれかを基準階層として、基準階層に近いコイル１３から順に、基準階層の高さと同じ高さとなるように、他相の渡り部１４Ｔを迂回して移動する作業を、すべてのコイル１３が同一の高さになるまで続けて１列に整列させ、ステータコア１１のティース１１ｂに挿入するステータの製造方法が開示されている。
特許文献３には、集中巻線式ステータの製造方法及びその製造方法についての技術が開示されている。
具体的には、複数の集中巻線部を同一の導線にて連続成形することでコイルユニットを形成し、所定相とする前記コイルユニットを、他相とする前記コイルユニットが有する前記集中巻線部毎に一回転させて、前記他相のコイルユニットの前記集中巻線部間に、前記所定相のコイルユニットの前記集中巻線部を配置する動作を繰り返すことで、各相の前記コイルユニットの前記集中巻線部を、ステータへの配置順序にしたがって整列配置させ、各相全ての前記コイルユニットを整列配置させることで形成されたコイルユニット群が有する前記集中巻線部に、前記ステータが備えるティース部を嵌装するコイルの製造方法が開示されている。
具体的には、複数の集中巻線部を同一の導線にて連続成形することでコイルユニットを形成し、所定相とする前記コイルユニットを、他相とする前記コイルユニットが有する前記集中巻線部毎に一回転させて、前記他相のコイルユニットの前記集中巻線部間に、前記所定相のコイルユニットの前記集中巻線部を配置する動作を繰り返すことで、各相の前記コイルユニットの前記集中巻線部を、ステータへの配置順序にしたがって整列配置させ、各相全ての前記コイルユニットを整列配置させることで形成されたコイルユニット群が有する前記集中巻線部に、前記ステータが備えるティース部を嵌装するコイルの製造方法が開示されている。
しかし、特許文献１から特許文献３には以下に説明する課題がある。
特許文献１は、線材（導線）を所定長さ突出させ、固定具で線材を固定した状態で押圧具を押圧し、線材を外周面が丸いガイド２２に沿うように曲げる。
加工が進むに連れ、既に加工が完了し、コイルを構成する加工済み線材が多くなる。そのため、線材を所定長さ送り出す工程や曲げる工程において、加工済み素線を保持しながら各工程に応じて平行移動あるいは回転運動させる必要がある。これにより、同相のコイル数が多くなるほど加工済み素線が装置等と干渉しないように十分なスペースを確保する必要がある。
特許文献１は、線材（導線）を所定長さ突出させ、固定具で線材を固定した状態で押圧具を押圧し、線材を外周面が丸いガイド２２に沿うように曲げる。
加工が進むに連れ、既に加工が完了し、コイルを構成する加工済み線材が多くなる。そのため、線材を所定長さ送り出す工程や曲げる工程において、加工済み素線を保持しながら各工程に応じて平行移動あるいは回転運動させる必要がある。これにより、同相のコイル数が多くなるほど加工済み素線が装置等と干渉しないように十分なスペースを確保する必要がある。
特許文献２は、所定相の未配列コイルの位置関係を固定した状態で、他相の渡り線を迂回して移動する作業が必要である。つまり、所定相のコイルユニットの未配列のコイルの位置関係を固定した状態で、他相のコイルユニットの未配列コイルを乗り越える、「各相のコイルユニットの中心軸の相対的移動」が必要となる。
この配列作業は、コイルユニット内のコイル数が増えるほど移動作業が複雑で困難になる。
この配列作業は、コイルユニット内のコイル数が増えるほど移動作業が複雑で困難になる。
特許文献３は、コイルユニットを複数相分形成し、所定相とするコイルユニットが他相とするコイルユニットの集中巻線部毎に一回転させられることにより、他相のコイルユニットの集中巻部間に所定相のコイルユニットの集中巻部が配置される。
この方法は、所定相の集中巻線部の動作を統一しなければ、渡り線にネジレが発生する。また、前進動作中において所定相とするコイルユニットの渡り線と他相のコイルユニットの渡り線との干渉が発生する。そのためコイルユニット内のコイル数が多くなるほど、特許文献２以上に作業が複雑で困難となる。
この方法は、所定相の集中巻線部の動作を統一しなければ、渡り線にネジレが発生する。また、前進動作中において所定相とするコイルユニットの渡り線と他相のコイルユニットの渡り線との干渉が発生する。そのためコイルユニット内のコイル数が多くなるほど、特許文献２以上に作業が複雑で困難となる。
そこで本発明は、このような課題を解決するために、複数のコイルを同一導線により成形する際の加工スペースをコンパクトにするとともに、その後の所用相数のコイルユニットのコイルを渡り線の交差が生じないようにモータ配設順に配列する配列作業が容易で、効率的な固定子の製造方法およびその装置を提供することを目的とする。
（１）複数相に対応する複数のコイルを相毎に渡り線で接続するとともに所定の配列順序で当該コイルを配設して構成された固定子の製造方法であって、
1本の導線により成形された複数の前記コイル及び前記渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから前記配列順序に基づいて前記コイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列工程と、
前記配列コイル群と取り出す前記コイルとの間の前記渡り線が前記配列コイル群と他の前記コイルユニットとの間の前記渡り線に対して同じ側に配置されるように前記コイルを取り出す前記コイルユニットを他の前記コイルユニットに対して配置する配置工程と、
前記コイルユニットのすべての前記コイルを前記配列順序に基づいて配列した前記配列コイル群を前記配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設工程とを備えている固定子の製造方法。
1本の導線により成形された複数の前記コイル及び前記渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから前記配列順序に基づいて前記コイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列工程と、
前記配列コイル群と取り出す前記コイルとの間の前記渡り線が前記配列コイル群と他の前記コイルユニットとの間の前記渡り線に対して同じ側に配置されるように前記コイルを取り出す前記コイルユニットを他の前記コイルユニットに対して配置する配置工程と、
前記コイルユニットのすべての前記コイルを前記配列順序に基づいて配列した前記配列コイル群を前記配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設工程とを備えている固定子の製造方法。
（２）１本の導線を用いて、前記コイルを成形するコイル成形及び前記コイルの中心軸を周回するように前記渡り線を成形する渡り線成形を繰り返すことで、前記コイルユニットを成形する成形工程を備えている（１）に記載の固定子の製造方法。
（３）前記配置工程は、前記コイルユニットを回動させて配置する（１）又は（２）に記載の固定子の製造方法。
（４）前記配置工程は、前記コイルユニットをそれぞれ回転させながら回動させる（３）に記載の固定子の製造方法。
（５）前記配置工程は、前記コイルユニットをコイルユニット支持体で支持して、前記配列工程では、前記配列コイル群をコイル支持体で支持する（４）に記載の固定子の製造方法。
（６）複数相に対応する複数のコイルを相毎に渡り線で接続するとともに所定の配列順序で当該コイルを配設して構成された固定子の製造装置であって、
1本の導線により成形された複数の前記コイル及び前記渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから前記配列順序に基づいて前記コイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列手段と、
前記配列コイル群と取り出す前記コイルとの間の前記渡り線が前記配列コイル群と他の前記コイルユニットとの間の前記渡り線に対して同じ側に配置されるように前記コイルを取り出す前記コイルユニットを他の前記コイルユニットに対して配置する配置手段と、
前記コイルユニットのすべての前記コイルを前記配列順序に基づいて配列した前記配列コイル群を前記配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設手段とを備えている固定子の製造装置。
1本の導線により成形された複数の前記コイル及び前記渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから前記配列順序に基づいて前記コイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列手段と、
前記配列コイル群と取り出す前記コイルとの間の前記渡り線が前記配列コイル群と他の前記コイルユニットとの間の前記渡り線に対して同じ側に配置されるように前記コイルを取り出す前記コイルユニットを他の前記コイルユニットに対して配置する配置手段と、
前記コイルユニットのすべての前記コイルを前記配列順序に基づいて配列した前記配列コイル群を前記配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設手段とを備えている固定子の製造装置。
（７）１本の導線を用いて前記コイルを成形するとともに前記コイルの中心軸を周回するように前記渡り線を成形して前記コイルユニットを成形する成形手段を備えている（６）に記載の固定子の製造装置。
（８）前記配置手段は、前記コイルユニットを支持して回動させる回動手段を備えている（６）又は（７）に記載の固定子の製造装置。
（９）前記回動手段は、前記コイルユニットをそれぞれ回転させる回転手段を備えている（８）に記載の固定子の製造装置。
（１０）前記配置手段は、前記コイルユニットを支持するコイルユニット支持体を備えており、前記配列手段は、前記コイルユニット支持体と連接するコイル支持体により前記配列コイル群を支持するコイル支持体を備えているとともに当該コイル支持体を前記コイルユニット支持体に連接して前記コイルを取り出す（８）又は（９）に記載の固定子の製造装置。
（１１）前記コイルユニット支持体及び前記コイル支持体は、分割支持体を組み合せて構成されている（１０）に記載の固定子の製造装置。
このような特徴を有する本発明の固定子の製造方法は以下のような作用、効果が得られる。
1本の導線により成形された複数のコイル及び渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから固定子の配列順序に基づいてコイルを取り出して配列するようにしているので、様々な配列順序の固定子に対応することができる。また、コイルユニットからコイルを一旦取り出して配列し直すようにしているので、コイルの数が増加しても同じ配列処理を繰り返して行うことで確実に固定子の配列順序で配列することができる。
コイルを取り出して配列する際に、配列コイル群と取り出すコイルとの間の渡り線が配列コイル群と他のコイルユニットとの間の渡り線に対して同じ側に配置されるようにコイルを取り出すコイルユニットを他のコイルユニットに対して配置するようにしているので、渡り線を交差させることなく配列コイル群にコイルを追加して配列することができる。また、コイルユニット同士を配置しなおすことで渡り線を交差しないようにしているので、取り出すコイルを配列コイル群に追加する処理が単純化でき、作業効率の向上を図ることが可能となる。
1本の導線により成形された複数のコイル及び渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから固定子の配列順序に基づいてコイルを取り出して配列するようにしているので、様々な配列順序の固定子に対応することができる。また、コイルユニットからコイルを一旦取り出して配列し直すようにしているので、コイルの数が増加しても同じ配列処理を繰り返して行うことで確実に固定子の配列順序で配列することができる。
コイルを取り出して配列する際に、配列コイル群と取り出すコイルとの間の渡り線が配列コイル群と他のコイルユニットとの間の渡り線に対して同じ側に配置されるようにコイルを取り出すコイルユニットを他のコイルユニットに対して配置するようにしているので、渡り線を交差させることなく配列コイル群にコイルを追加して配列することができる。また、コイルユニット同士を配置しなおすことで渡り線を交差しないようにしているので、取り出すコイルを配列コイル群に追加する処理が単純化でき、作業効率の向上を図ることが可能となる。
従来は、１本の導体で複数のコイルおよび渡り線からなるコイルユニットを成形する際に、成形済みコイルユニットを成形加工に応じて回転する必要がある。成形済みコイルユニットが回転する回転軸から最大コイルユニット長さだけ作業スペースを確保する必要があった。本発明によれば、回転軸方向に成形済みコイルが進展するため作業スペースをコンパクトにできる。
また、必要相数のコイルユニットを各相の渡り先同士が交差することなく配列するためには、従来では、所定相のコイルユニット内のコイル毎に、所定相のコイルユニットの中心軸を他相のコイルユニットの中心軸に対して相対的に移動させる必要があった。本発明によれば、コイルユニット中心軸を相対的に移動させることなく、回転電機への配設順に従ってコイルを配列した配列コイル群を得ることもできる。これにより装置の簡素化するとともに作業効率を大幅に向上させることができる。
また、必要相数のコイルユニットを各相の渡り先同士が交差することなく配列するためには、従来では、所定相のコイルユニット内のコイル毎に、所定相のコイルユニットの中心軸を他相のコイルユニットの中心軸に対して相対的に移動させる必要があった。本発明によれば、コイルユニット中心軸を相対的に移動させることなく、回転電機への配設順に従ってコイルを配列した配列コイル群を得ることもできる。これにより装置の簡素化するとともに作業効率を大幅に向上させることができる。
以下、本発明に係る固定子の製造方法の実施形態について３相１２コアの固定子を例に製造方法を詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
（第１実施形態）
第１実施形態の固定子の製造方法について、図１から図２５を参照しながら説明する。本発明の固定子の製造方法は成形工程、配列工程、配置工程および組立工程を備えている。
本発明を適用するコイルとして空芯コイルがある。空芯コイルの成形工程の例を図１から図３に示す。空芯コイルの成形工程では、加工部においてコイル素線を設計形状となるように曲げ加工を行う。加工部は、図１に示すように、搬送部３、変形部４を備えている。搬送部３は、駆動ロール１２ａおよび駆動ロール１２ａに対向配置された従動ロール１２ｂを有し、コイル素線２を駆動ロール１２ａおよび駆動ロール１２ｂの間に狭持して駆動ロール１２ａを回転駆動することで、コイル素線２を図示せぬ供給部から繰り出していき、長手方向に直線状になるように整形しながら変形部４へ搬送する。
第１実施形態の固定子の製造方法について、図１から図２５を参照しながら説明する。本発明の固定子の製造方法は成形工程、配列工程、配置工程および組立工程を備えている。
本発明を適用するコイルとして空芯コイルがある。空芯コイルの成形工程の例を図１から図３に示す。空芯コイルの成形工程では、加工部においてコイル素線を設計形状となるように曲げ加工を行う。加工部は、図１に示すように、搬送部３、変形部４を備えている。搬送部３は、駆動ロール１２ａおよび駆動ロール１２ａに対向配置された従動ロール１２ｂを有し、コイル素線２を駆動ロール１２ａおよび駆動ロール１２ｂの間に狭持して駆動ロール１２ａを回転駆動することで、コイル素線２を図示せぬ供給部から繰り出していき、長手方向に直線状になるように整形しながら変形部４へ搬送する。
変形部４は、押さえロール１３、支持ロール１４および押込みロール１５を備えている。支持ロール１４は、コイル素線２の搬送経路の一方の側に配置され、押込みロール１５はコイル素線２の搬送経路の他方の側に配置されて搬送経路に交差する方向に移動するようになっている。そして、押込みロール１５によりコイル素線２を押圧する押込み動作によりコイル素線２を所望の曲率に変形させる。
図２に示すように、変形部４を通過したコイル素線２は成形体１７となる。成形体１７と各ロールとの干渉を防ぐため、図３に示すように、適宜ガイド１６を設置することが望ましい。成形体１７は、ガイド１６に案内されながら、Ｚ軸方向に螺旋状に進展していく（図２の斜視図では螺旋形状を強調して描画している。）。成形体１７が、被加工中のコイル素線２の曲率に悪影響を低減するため成形体１７を支持する支持体１８を成形体１７の空芯部に設置することが望ましい。
空芯コイルの成形工程では上述した加工部を用いて、成形体１７が所要数のコイル２１と渡り線２２を順次配列したコイルユニット２０を形成するように加工を行う。図４に示すように、３相１２コアの固定子の場合は、コイルユニット２０は４個の集中巻きコイル２１と５個の渡り線２２で構成される。
コイル２１は、直線部と曲線部を交互に成形した多層α巻コイルである。次工程の配列工程において、コイル２１が中心軸ＴＴ方向に広がらないようにするとともに、コイル２１を構成する渡り線２２近傍のコイル素線２が変形しないようにするため、コイル部２１の少なくとも２箇所以上を仕付けテープＰで拘束しておくことが望ましい。
コイル２１は、直線部と曲線部を交互に成形した多層α巻コイルである。次工程の配列工程において、コイル２１が中心軸ＴＴ方向に広がらないようにするとともに、コイル２１を構成する渡り線２２近傍のコイル素線２が変形しないようにするため、コイル部２１の少なくとも２箇所以上を仕付けテープＰで拘束しておくことが望ましい。
コイルユニットの渡り線２２はコイル２１の中心軸TTを周回するように形成される。渡り線２２はコイル２１をモータに配設したときに同相のコイル２１間を接続するために必要な長さを有するように設計する。
また、配列工程や配置工程において中心軸TTを貫通する治具によりコイルユニット２０を回転させる。そのため治具がコイルユニット２０のコイル２１全てを貫通できるように、渡り線２２は、コイル２１の空芯部を交差しないように形成することが望ましい。
渡り線２２の中心軸TTに対する望ましい周回はコイル２１の内周形状の対称性に依存し、具体的にはコイル２１が概長方形の場合は１／２周の整数倍、コイル２１が概正方形の場合は１／４周の整数倍である。これに限らず渡り線２２の中心軸TTに対する周回を任意に設定してもよい。
また、配列工程や配置工程において中心軸TTを貫通する治具によりコイルユニット２０を回転させる。そのため治具がコイルユニット２０のコイル２１全てを貫通できるように、渡り線２２は、コイル２１の空芯部を交差しないように形成することが望ましい。
渡り線２２の中心軸TTに対する望ましい周回はコイル２１の内周形状の対称性に依存し、具体的にはコイル２１が概長方形の場合は１／２周の整数倍、コイル２１が概正方形の場合は１／４周の整数倍である。これに限らず渡り線２２の中心軸TTに対する周回を任意に設定してもよい。
このようにして、１本のコイル素線２により形成されたコイルユニット２０を３相分用意する。以降の工程の説明では図４に示すように渡り線２２が中心軸TTを３６０度周回しているコイルユニット２０の場合で説明する。
また、３相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし、図５に示すように、U相のコイルユニットを２０U、コイルを紙面下側から順番に２１Ｕ1、２１Ｕ２、２１Ｕ３、２１Ｕ４、コイル間の渡り線を２２Ｕ１、２２Ｕ２、２２Ｕ３と記述する。Ｖ相、Ｗ相も同様に記述する。
また、３相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし、図５に示すように、U相のコイルユニットを２０U、コイルを紙面下側から順番に２１Ｕ1、２１Ｕ２、２１Ｕ３、２１Ｕ４、コイル間の渡り線を２２Ｕ１、２２Ｕ２、２２Ｕ３と記述する。Ｖ相、Ｗ相も同様に記述する。
単にコイルと記載した場合は、２１Ｕ１から２１WＵ４の少なくとも一つ以上のコイル２１を指すか、もしくは全部のコイル２１を指す。
単に渡り線と記載した場合は、２２Ｕ１から２２WＵ３の少なくとも一つ以上の渡り線２２を指すか、もしくは全部の渡り線２２を指す。
単にコイルユニットと記載した場合は、Ｕ相、V相、W相の少なくとも一つ以上のコイルユニット２０を指すか、もしくは全部のコイルユニット２０を指す。
コイルユニット両端の渡り線２２の一方は電源への接続線に、もう一方は中性点への接続線となるため必要な構成部分である。しかし、これ以後の図では見やすくするために、コイルユニット両端の渡り線２２の描画は省略する。
単に渡り線と記載した場合は、２２Ｕ１から２２WＵ３の少なくとも一つ以上の渡り線２２を指すか、もしくは全部の渡り線２２を指す。
単にコイルユニットと記載した場合は、Ｕ相、V相、W相の少なくとも一つ以上のコイルユニット２０を指すか、もしくは全部のコイルユニット２０を指す。
コイルユニット両端の渡り線２２の一方は電源への接続線に、もう一方は中性点への接続線となるため必要な構成部分である。しかし、これ以後の図では見やすくするために、コイルユニット両端の渡り線２２の描画は省略する。
配置工程および配列工程を図６から図１７を参照しながら説明する。配置工程および配列工程により、配列部において各相のコイルユニット２０のコイル２１を、モータの配列順かつモータ形状に応じて組立て後に渡り線２２同士の交差が生じないように一列に配列する。
図６に配列部の斜視図を示す。配列部３０は、未配列のコイルユニットを保持する保持部３１と、配列後のコイルを保持する受け部３２とを備える。保持部３１は、必要相数のコイルユニット支持体３３と、コイルユニット支持体３３が接続する回動テーブル３４とを備える。コイルユニット支持体３３はそれぞれが回転することができる。
図７に受け部３２から初期状態の保持部３１を見たＸＹ平面図を示す。
コイルユニット支持体３３の中心軸は、回動テーブル３４を時計とみなしたとき、０時、４時、８時の位置にあり、概ね１２０度間隔となっている。また、０時の位置にあるコイルユニット支持体３３の角度を９０度とすると、４時は３０度、８時は１５０度の関係で回動テーブル３４と接続されている。
図７の２点鎖線矢印で示すように コイルユニット支持体３３と回動テーブル３４との接続箇所は、回動テーブル３４の径方向に調整可能となっている。
受け部３２は、コイル支持体３５とコイル支持体３５が接続される回動テーブル３６とを備える。保持部３１と同様に、コイル支持体３５は回転することができる。また、コイル支持体３５と回動テーブル３６との接続箇所は、回動テーブル３６の径方向に調整可能となっている。
コイル支持体３５とコイルユニット支持体３３とは、渡り線２２が通過できるようＺ方向にギャップを有している。
以上のように、回動テーブル３４および回動テーブル３６の少なくともどちらかが回動することで、保持部３１と受け部３２は相対的に回動する。保持部３１のコイルユニット支持体３３およびコイル支持体３５は任意の回転方向および回転速度で回転することができる。
図６に配列部の斜視図を示す。配列部３０は、未配列のコイルユニットを保持する保持部３１と、配列後のコイルを保持する受け部３２とを備える。保持部３１は、必要相数のコイルユニット支持体３３と、コイルユニット支持体３３が接続する回動テーブル３４とを備える。コイルユニット支持体３３はそれぞれが回転することができる。
図７に受け部３２から初期状態の保持部３１を見たＸＹ平面図を示す。
コイルユニット支持体３３の中心軸は、回動テーブル３４を時計とみなしたとき、０時、４時、８時の位置にあり、概ね１２０度間隔となっている。また、０時の位置にあるコイルユニット支持体３３の角度を９０度とすると、４時は３０度、８時は１５０度の関係で回動テーブル３４と接続されている。
図７の２点鎖線矢印で示すように コイルユニット支持体３３と回動テーブル３４との接続箇所は、回動テーブル３４の径方向に調整可能となっている。
受け部３２は、コイル支持体３５とコイル支持体３５が接続される回動テーブル３６とを備える。保持部３１と同様に、コイル支持体３５は回転することができる。また、コイル支持体３５と回動テーブル３６との接続箇所は、回動テーブル３６の径方向に調整可能となっている。
コイル支持体３５とコイルユニット支持体３３とは、渡り線２２が通過できるようＺ方向にギャップを有している。
以上のように、回動テーブル３４および回動テーブル３６の少なくともどちらかが回動することで、保持部３１と受け部３２は相対的に回動する。保持部３１のコイルユニット支持体３３およびコイル支持体３５は任意の回転方向および回転速度で回転することができる。
保持部３１の動きは、遊星歯車機構で実現できる。遊星歯車の内歯ギアを固定し、遊星歯車キャリアの回転を回動テーブル３４の回動に、遊星歯車の自転をコイルユニット支持体３３の回転に用いればよい。
そのほか、コイルユニット支持体３３と回動テーブル３４それぞれに独立したモータにより駆動させてもよい。
そのほか、コイルユニット支持体３３と回動テーブル３４それぞれに独立したモータにより駆動させてもよい。
配置工程および配列工程について、保持部３１のコイルユニット支持体３３を回転させつつ回動テーブル３４を回動させ、受け部３２のコイル支持体３５および回動テーブル３６を固定する場合を例に説明する。
最初に保持部３１のみの動きを説明する。図８に、受け部３２から動作中の保持部３１をＺ方向に見たＸＹ平面図の変化を示す。動作を分かりやすくするためにコイルユニット支持体３３に△印を記入している。コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、ω２＝−２×ω１に設定されている。
そのため回動テーブル３４が９０度回動したとき、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３に注目すると、コイルユニット支持体３３は３時の位置に移動する。このとき、△印は回動テーブル３４の中心側にくる。
回動テーブル３４が１２０度回動すると、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３は４時の位置にくる。このとき初期状態の４時の位置のコイルユニット支持体３３と角度が一致する。
このように、回動テーブル３４が１２０度回動するごとに、コイルユニット支持体３３の位置が異なるものの初期状態と同じ配置となる。また、回動テーブル３４が時計回りに１回転すると、コイルユニット支持体３３は反時計回りに２回転するが、見かけ上は公転（回動テーブル３４の回動）の１回転を差し引いた反時計回りに１回転する。
このような動きをする保持部３１のコイルユニット支持体３３に、３相分のコイルユニット２０をセットした初期状態を図９に示す。成形工程で作成したコイルユニット２０を図４のｙ軸＋側のコイルエンドが図８の△印側となるようにコイルユニット支持体３３に設置する。このとき回動テーブル３４が時計周りに回動したとき０時の位置を配列順序であるＵ相→Ｖ相→Ｗ相の順序で通過するように設置する。
そのため回動テーブル３４が９０度回動したとき、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３に注目すると、コイルユニット支持体３３は３時の位置に移動する。このとき、△印は回動テーブル３４の中心側にくる。
回動テーブル３４が１２０度回動すると、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３は４時の位置にくる。このとき初期状態の４時の位置のコイルユニット支持体３３と角度が一致する。
このように、回動テーブル３４が１２０度回動するごとに、コイルユニット支持体３３の位置が異なるものの初期状態と同じ配置となる。また、回動テーブル３４が時計回りに１回転すると、コイルユニット支持体３３は反時計回りに２回転するが、見かけ上は公転（回動テーブル３４の回動）の１回転を差し引いた反時計回りに１回転する。
このような動きをする保持部３１のコイルユニット支持体３３に、３相分のコイルユニット２０をセットした初期状態を図９に示す。成形工程で作成したコイルユニット２０を図４のｙ軸＋側のコイルエンドが図８の△印側となるようにコイルユニット支持体３３に設置する。このとき回動テーブル３４が時計周りに回動したとき０時の位置を配列順序であるＵ相→Ｖ相→Ｗ相の順序で通過するように設置する。
配列工程は、回動テーブル３４の回動によりコイルユニット２０が回動テーブル３４の特定の位置にきたとき、当該コイルユニット２０のコイル２１のうち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル２１をコイル支持体３５に被嵌させることで、所定の配列順序にコイル２１が配列された配列コイル群を得る。以降の説明では、特定の位置は回動テーブル３４の０時の位置で説明する。
モータの所要形状に配列コイル群を組み立てたとき、渡り線２２同士の交差が生じることなく、渡り線２２が他相の渡り線２２に対して同じ側となるようにするため、並行して配列工程と配置工程を交互に行う。
配置工程は、コイルユニット２０の渡り線２２の中心軸TTに対する周回量に応じて、コイルユニット２０を配列コイルユニット群や他相のコイルユニット２０に対して、回動させつつ回転させる。
配置工程は、コイルユニット２０の渡り線２２の中心軸TTに対する周回量に応じて、コイルユニット２０を配列コイルユニット群や他相のコイルユニット２０に対して、回動させつつ回転させる。
図１０に示すように、図９の状態から、コイルユニット２０Ｕのコイル２１Ｕ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。次に図１１に示すように、図１０の状態から、回動テーブル３４を時計回りに１２０度回転させて回転角度１２０度の位置にする配置工程を行う。次に図１２に示すように、図１１の状態からコイルユニット２０Ｖのコイル２１Ｖ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。このとき渡り線２２Ｕ１は、コイル２１Ｖ１の上側（Ｙ軸のプラス方向側）を通過してコイル２１Ｕ１とコイル２１Ｕ２を繋ぐ状態となる。
図１３に示すように、図１２の状態から、回動テーブル３４を時計回りにさらに１２０度回動させて回動角度２４０度の位置にする配置工程を行う。次に図１４に示すように、図１３の状態からコイルユニット２０Ｗのコイル２１Ｗ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。図１２から回動テーブル３４が１２０度回動しても渡り線２２Ｕ１はコイル支持体３５からみて、＋Ｘ側を経由して、コイル２１Ｕ２に接続される。
図１３に示すように、図１２の状態から、回動テーブル３４を時計回りにさらに１２０度回動させて回動角度２４０度の位置にする配置工程を行う。次に図１４に示すように、図１３の状態からコイルユニット２０Ｗのコイル２１Ｗ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。図１２から回動テーブル３４が１２０度回動しても渡り線２２Ｕ１はコイル支持体３５からみて、＋Ｘ側を経由して、コイル２１Ｕ２に接続される。
図１５に示すように、図１４の状態から、回動テーブル３４を時計回りにさらに１２０度回動させて回動角度３６０度の位置にする配置工程を行う。次に図１６に示すように、図１５の状態からコイル支持体３５に被嵌させたコイル２１Ｕ１をＺ方向におくりながら、コイルユニット２０Ｕのコイル２１Ｕ２をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。
回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる過程で、渡り線２２Ｕ１は、保持部３１の回動テーブル３４の回動およびコイルユニット支持体３３の回転により、コイル２１Ｗ１の−Ｚ側を通過し、さらに、コイルユニット支持体３３とコイル支持体３５のＺ方向のギャップを通過する。
図１７に示すように、回動テーブル３４の回動角度が３６０度になったとき、渡り線２２Ｕ１は、渡り線２２Ｖ１および渡り線２２Ｗ１に対して−Y方向側をくぐる。
これにより、全てのコイル２１を上述の作業を繰り返してコイル支持体３５へ被嵌させると、図１８に示す配列コイル群２３を得る。図１８（ａ）に示すように配列コイル群２３の渡り線２２は渡り線２２同士が交差することなく、他相の渡り線２２に対して同じ側に位置することになる。具体的には、
渡り線２２Ｕ（ｎ）は渡り線２２Ｗ（ｎ−１）と渡り線２２Ｖ（ｎ）の間にあり、
渡り線２２Ｖ（ｎ）は渡り線２２Ｕ（ｎ）と渡り線２２Ｗ（ｎ）の間にあり、
渡り線２２Ｗ（ｎ）は渡り線２２Ｖ（ｎ）と渡り線２２Ｖ（ｎ＋１）の間にある。
このように、配列順序に一列に配列され、かつ、渡り線２２同士が交差することなく、他相の渡り線２２に対して同じ側に配置した配列コイル群２３を得ることができる。
回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる過程で、渡り線２２Ｕ１は、保持部３１の回動テーブル３４の回動およびコイルユニット支持体３３の回転により、コイル２１Ｗ１の−Ｚ側を通過し、さらに、コイルユニット支持体３３とコイル支持体３５のＺ方向のギャップを通過する。
図１７に示すように、回動テーブル３４の回動角度が３６０度になったとき、渡り線２２Ｕ１は、渡り線２２Ｖ１および渡り線２２Ｗ１に対して−Y方向側をくぐる。
これにより、全てのコイル２１を上述の作業を繰り返してコイル支持体３５へ被嵌させると、図１８に示す配列コイル群２３を得る。図１８（ａ）に示すように配列コイル群２３の渡り線２２は渡り線２２同士が交差することなく、他相の渡り線２２に対して同じ側に位置することになる。具体的には、
渡り線２２Ｕ（ｎ）は渡り線２２Ｗ（ｎ−１）と渡り線２２Ｖ（ｎ）の間にあり、
渡り線２２Ｖ（ｎ）は渡り線２２Ｕ（ｎ）と渡り線２２Ｗ（ｎ）の間にあり、
渡り線２２Ｗ（ｎ）は渡り線２２Ｖ（ｎ）と渡り線２２Ｖ（ｎ＋１）の間にある。
このように、配列順序に一列に配列され、かつ、渡り線２２同士が交差することなく、他相の渡り線２２に対して同じ側に配置した配列コイル群２３を得ることができる。
従来技術では、コイルユニットの中心軸同士を相対移動させる必要があったが、第１実施例によれば、コイルユニット支持体３３の中心軸同士の相対的位置関係が一定となる。そのため、装置の構造を簡略化できるとともに、主要な運動は回転運動であるため運転を高速化しやすいというメリットがある。
次に組立工程について図１９から図２５を参照しながら説明する。組立工程は、固定子のティース部にコイル２１を嵌装して一体化する嵌装工程と、一体化したコイルをモータ形状に円環状に配設して固定する配設工程とを有する。
嵌装工程では、配置工程および配列工程で得た配列コイル群２３を、モータの固定子のティース部に絶縁部材を介して嵌装する。
図１９は、回転子が内側にあるモータの固定子を構成する分割固定子コア８１１の斜視図である。分割固定子コア８１１はプレス等で成形した電磁鋼板を積層して形成されており、一部がカシメ加工あるいは溶接されることで一体となっている。また、コイル２１を配設するティース部８１１（ａ）とヨーク部８１１（ｂ）で構成され、図１９（ｂ）に示すように、コイル２１をティース部８１１（ａ）に配設する前に、絶縁部材８１２を予め被嵌させる。
嵌装工程では、配置工程および配列工程で得た配列コイル群２３を、モータの固定子のティース部に絶縁部材を介して嵌装する。
図１９は、回転子が内側にあるモータの固定子を構成する分割固定子コア８１１の斜視図である。分割固定子コア８１１はプレス等で成形した電磁鋼板を積層して形成されており、一部がカシメ加工あるいは溶接されることで一体となっている。また、コイル２１を配設するティース部８１１（ａ）とヨーク部８１１（ｂ）で構成され、図１９（ｂ）に示すように、コイル２１をティース部８１１（ａ）に配設する前に、絶縁部材８１２を予め被嵌させる。
図２０に嵌装工程の概要図を示す。絶縁部材８１２を被嵌された分割固定子コア８１１を、配列コイル群２３の空芯部を貫通するコイル支持体３５の端面に当接させ、配列コイル群２３のコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装する。コイル２１が嵌装された分割固定子コアは、配列コイル群２３を支持するコイル支持体３５軸方向と交差する方向へスライドさせることで、連続して嵌装工程を行うことができる。
１個のコイル２１に着目してコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装する詳細な工程を図２１に示す。図２１（ａ）の初期状態から図２１（ｂ）に示すように、絶縁部材８１２を被嵌された分割固定子コア８１１と配列コイル群２３を支持するコイル支持体３５とを当接さる。その後、図２１（ｃ）に示すように、コイル支持体３５および分割固定子コア８１１が一体となるように、また、絶縁部材８１２の少なくとも一部を含むようにガイドテープ７１を巻きつけ、図２１（ｄ）に示すようにコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装する。
以上の作業を繰り返えして配列コイル群２３の全てのコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装することで、図２２に示すような直線状の固定子８１０を得る。
１個のコイル２１に着目してコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装する詳細な工程を図２１に示す。図２１（ａ）の初期状態から図２１（ｂ）に示すように、絶縁部材８１２を被嵌された分割固定子コア８１１と配列コイル群２３を支持するコイル支持体３５とを当接さる。その後、図２１（ｃ）に示すように、コイル支持体３５および分割固定子コア８１１が一体となるように、また、絶縁部材８１２の少なくとも一部を含むようにガイドテープ７１を巻きつけ、図２１（ｄ）に示すようにコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装する。
以上の作業を繰り返えして配列コイル群２３の全てのコイル２１を分割固定子コア８１１に嵌装することで、図２２に示すような直線状の固定子８１０を得る。
配設工程では、嵌装工程で得た直線状の固定子８１０を円環状に並べて焼きバメリング等により固定することで、図２３に示すような固定子を得る。本発明は、図２４に示すような回転子が外側にくるアウターロータタイプの固定子８２０にも適用することができる。また、図２５（ａ）は図２３の固定子を断面図であるが、隣接するコイル形状の断面を図２５（ｂ）に示すようにコイル２４→コイル２５と交互に変えることで占積率を高めることができる。
（第１実施形態の変形例１）
次に、本発明に係る第１実施形態の変形例１について図２６から図３４を参照しながら説明する。第１実施形態の変形例１は、渡り線２２の中心軸ＴＴの周回数が１／２周である他は第１実施形態と同様の構成を備えている。渡り線の長さが短く、中心軸ＴＴに対して１周させることが困難な場合に有効である。第１実施形態と同様の構成については、一部詳細な説明を省略する。
次に、本発明に係る第１実施形態の変形例１について図２６から図３４を参照しながら説明する。第１実施形態の変形例１は、渡り線２２の中心軸ＴＴの周回数が１／２周である他は第１実施形態と同様の構成を備えている。渡り線の長さが短く、中心軸ＴＴに対して１周させることが困難な場合に有効である。第１実施形態と同様の構成については、一部詳細な説明を省略する。
図２６に第１実施形態の変形例１に用いるコイルユニット１２０を示す。コイルユニット１２０は、４個のコイル１２１と、中心軸ＴＴを１／２周回する５個の渡り線１２２がコイル素線２により構成される。コイル１２１は次工程の配列工程において、コイル１２１が中心軸ＴＴ方向に広がらないようにするとともに、コイル１２１を構成する渡り線１２２近傍のコイル素線２が変形しないようにするため、コイル部１２１と渡り線１２１が接続する近傍２箇所を仕付けテープＰで拘束している。渡り線１２２の前後のコイル１２１同士は、中心軸ＴＴを軸に１８０度回転した位置関係で接続される。
このようにして、１本のコイル素線２により形成されたコイルユニット１２０を３相分用意する。また、３相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし、図２７に示すように、U相のコイルユニットを１２０U、コイルを紙面下側から順番に１２１Ｕ1、１２１Ｕ２、１２１Ｕ３、１２１Ｕ４、コイル間の渡り線を１２２Ｕ１、１２２Ｕ２、１２２Ｕ３と記述する。Ｖ相、Ｗ相も同様に記述する。
このようにして、１本のコイル素線２により形成されたコイルユニット１２０を３相分用意する。また、３相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし、図２７に示すように、U相のコイルユニットを１２０U、コイルを紙面下側から順番に１２１Ｕ1、１２１Ｕ２、１２１Ｕ３、１２１Ｕ４、コイル間の渡り線を１２２Ｕ１、１２２Ｕ２、１２２Ｕ３と記述する。Ｖ相、Ｗ相も同様に記述する。
配置工程および配列工程により、配列部において各相のコイルユニット１２０のコイル１２１を、モータの配列順かつモータ配列後に渡り線１２２同士の交差が生じないように一列に配列する。
図２８に第１実施形態の変形例１に用いる配列部の斜視図を示す。図２９に受け部３２から動作中における第１実施形態の変形例１の保持部３１をＺ方向に見たＸＹ平面図の変化を示す。
図２９の左図に示すように、コイルユニット支持体３３の中心軸は、回動テーブル３４を時計とみなしたとき、０時、４時、８時の位置にあり、概ね１２０度間隔となっている。また、回動テーブル３４の回動角度が０度のとき、０時の位置にあるコイルユニット支持体３３の角度を９０度とすると、４時は１５０度、８時は３０度の関係で回動テーブル３４と接続されている。
コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、ω２＝−１．５×ω１に設定されている。
そのため回動テーブル３４が９０度回動したとき、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３に注目すると、コイルユニット支持体３３は３時の位置に移動する。このとき、コイルユニット支持体３３は−１３５度回転するため見かけ上は−４５度半時計回りに回転する。
回動テーブル３４が１２０度回動すると、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３は４時の位置にくる。このとき初期状態の４時の位置のコイルユニット支持体３３と角度が一致する。回動テーブル３４が時計回りに１回転すると、コイルユニット支持体３３は反時計回りに３／２回転する。このとき見かけ上は、公転（回動テーブル３４の回動）の１回転を差し引いて反時計回りに１／２回転することになる。
図２８に第１実施形態の変形例１に用いる配列部の斜視図を示す。図２９に受け部３２から動作中における第１実施形態の変形例１の保持部３１をＺ方向に見たＸＹ平面図の変化を示す。
図２９の左図に示すように、コイルユニット支持体３３の中心軸は、回動テーブル３４を時計とみなしたとき、０時、４時、８時の位置にあり、概ね１２０度間隔となっている。また、回動テーブル３４の回動角度が０度のとき、０時の位置にあるコイルユニット支持体３３の角度を９０度とすると、４時は１５０度、８時は３０度の関係で回動テーブル３４と接続されている。
コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、ω２＝−１．５×ω１に設定されている。
そのため回動テーブル３４が９０度回動したとき、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３に注目すると、コイルユニット支持体３３は３時の位置に移動する。このとき、コイルユニット支持体３３は−１３５度回転するため見かけ上は−４５度半時計回りに回転する。
回動テーブル３４が１２０度回動すると、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３は４時の位置にくる。このとき初期状態の４時の位置のコイルユニット支持体３３と角度が一致する。回動テーブル３４が時計回りに１回転すると、コイルユニット支持体３３は反時計回りに３／２回転する。このとき見かけ上は、公転（回動テーブル３４の回動）の１回転を差し引いて反時計回りに１／２回転することになる。
このような動きをする保持部３１のコイルユニット支持体３３に、３相分のコイルユニット１２０をセットした配列工程の初期状態を図３０に示す。各コイルユニット１２０の初期状態は次のとおりである。
コイルユニット１２０Ｕを０時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル１２１Ｕ１の渡り線１２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の外径側になるように設置する。コイルユニット１２０Ｖを８時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル１２１Ｖ１の渡り線１２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の中心側になるように設置する。コイルユニット１２０Ｗを４時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル１２１Ｗ１の渡り線１２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の外径側になるように設置する。
コイルユニット１２０Ｕを０時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル１２１Ｕ１の渡り線１２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の外径側になるように設置する。コイルユニット１２０Ｖを８時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル１２１Ｖ１の渡り線１２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の中心側になるように設置する。コイルユニット１２０Ｗを４時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル１２１Ｗ１の渡り線１２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の外径側になるように設置する。
配列工程は、第１実施形態同様、回動テーブル３４の回動により０時に位置するコイルユニット１２０のコイル１２１うち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル１２１をコイル支持体３５に被嵌させることで、所定の配列順序にコイル１２１が配列された配列コイル群を得る。
モータの所要形状に配列コイル群を組み立てたとき、渡り線１２２同士の交差が生じることなく、渡り線１２２が他相の渡り線１２２に対して同じ側となるようにするため、配列工程と平行して配置工程を行う。
配置工程は、コイルユニット１２０の渡り線１２２の中心軸TTに対する周回量に応じて、コイルユニット１２０を配列コイルユニット群や他相のコイルユニット１２０に対して、回動させつつ回転させる。第１実施形態の変形例１の具体的な配置工程について配列工程も含めて図３１から図３４を参照しながら説明する。
配置工程は、コイルユニット１２０の渡り線１２２の中心軸TTに対する周回量に応じて、コイルユニット１２０を配列コイルユニット群や他相のコイルユニット１２０に対して、回動させつつ回転させる。第１実施形態の変形例１の具体的な配置工程について配列工程も含めて図３１から図３４を参照しながら説明する。
図３１に示すように、図３０の初期状態から、コイルユニット１２０Ｕのコイル１２１Ｕ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。次に図３２に示すように、図３１の状態から、回動テーブル３４を時計回りに１２０度回動させて回動角度１２０度の位置にする配置工程とともに、コイルユニット１２０Ｖのコイル１２１Ｖ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。このとき次にコイル支持体３５に被嵌することになるコイルユニット１２０Ｖのコイル１２１Ｖ１および４時の位置にあるコイルユニット支持体３３の先端に位置するコイル１２１Ｕ２は、渡り線１２２が接続される側のコイルエンドが回動テーブル３４の外径側となる。また、８時の位置にあるコイルユニット支持体３３の先端にあるコイル１２１Ｗ１は、渡り線１２２が接続される側のコイルエンドが回動テーブル３４の中心側となる。また、渡り線１２２Ｕ１は、コイル１２１Ｖ１の上側（Ｙ軸のプラス方向側）を通過してコイル１２１Ｕ１とコイル１２１Ｕ２を繋ぐ状態となる。
次に図３３に示すように、図３２の状態から、回動テーブル３４を時計回りにさらに１２０度回動させて回動角度２４０度の位置にする配置工程とともに、コイルユニット１２０Ｗのコイル１２１Ｗ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。このとき渡り線１２２Ｕ１がコイル１２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を経由して、コイル１２１Ｕ２に接続されるようにする。
次に図３４に示すように、図３３の状態から、回動テーブル３４を時計回りにさらに１２０度回動させて回動角度３６０度の位置にする配置工程とともに、コイル支持体３５に被嵌させたコイル１２１Ｕ１をＺ方向におくりながら、コイルユニット１２０Ｕのコイル１２１Ｕ２をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。
回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる過程で、渡り線１２２Ｕ１は、保持部３１の回動テーブル３４の回転およびコイルユニット支持体３３の回転により、コイル１２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を通過し、さらに、コイルユニット支持体３３とコイル支持体３５のＺ方向のギャップを通過する。
回動テーブル３４が１回転するごとに、コイルユニット１２０は見かけ上反時計回りに１／２回転するため、コイル支持体３５に被嵌するコイル１２１は全て同じ向きとなる。そのため、全てのコイル１２１を上述の作業を繰り返してコイル支持体３５へ被嵌させることで、図１８と同様な、渡り線１２２が交差することなく、ステータへの配列順に一列に配列された配列コイル群２３を得ることができる。
回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる過程で、渡り線１２２Ｕ１は、保持部３１の回動テーブル３４の回転およびコイルユニット支持体３３の回転により、コイル１２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を通過し、さらに、コイルユニット支持体３３とコイル支持体３５のＺ方向のギャップを通過する。
回動テーブル３４が１回転するごとに、コイルユニット１２０は見かけ上反時計回りに１／２回転するため、コイル支持体３５に被嵌するコイル１２１は全て同じ向きとなる。そのため、全てのコイル１２１を上述の作業を繰り返してコイル支持体３５へ被嵌させることで、図１８と同様な、渡り線１２２が交差することなく、ステータへの配列順に一列に配列された配列コイル群２３を得ることができる。
（第１実施形態の変形例２）
次に、本発明に係る第１実施形態の変形例２について図３５から図４４を参照しながら説明する。第１実施形態の変形例２は、コイルユニット２２０のコイル２２１の向きが同じであるとともに配列部に拘束具を備えている他は、第１実施形態の変形例１と同じ構成を備えている。第１実施形態の変形例１と同様の構成については、詳細な説明を一部省略する。
次に、本発明に係る第１実施形態の変形例２について図３５から図４４を参照しながら説明する。第１実施形態の変形例２は、コイルユニット２２０のコイル２２１の向きが同じであるとともに配列部に拘束具を備えている他は、第１実施形態の変形例１と同じ構成を備えている。第１実施形態の変形例１と同様の構成については、詳細な説明を一部省略する。
図３５に第１実施形態の変形例２に用いるコイルユニット２２０を示す。コイルユニット２２０は、４個のコイル２２１と、中心軸ＴＴを１／２周回する５個の渡り線２２２がコイル素線２により構成される。コイル２２１は次工程の配列工程において、コイル２２１が中心軸ＴＴ方向に広がらないようにするとともに、コイル２２１を構成する渡り線２２２近傍のコイル素線２が変形しないようにするため、コイル部２２１と渡り線２２１が接続する近傍２箇所を含む３箇所を仕付けテープＰで拘束している。渡り線２２２の前後のコイル２２１同士は、中心軸ＴＴを軸に同じ位置関係で接続される。これ以後の図では見やすくするために、仕付けテープＰの描画は省略する。
このようにして、１本のコイル素線２により形成されたコイルユニット２２０を３相分用意する。また、３相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし、図３６に示すように、U相のコイルユニットを２２０U、コイルを紙面下側から順番に２２１Ｕ1、２２１Ｕ２、２２１Ｕ３、２２１Ｕ４、コイル間の渡り線を２２２Ｕ１、２２２Ｕ２、２２２Ｕ３と記述する。Ｖ相、Ｗ相も同様に記述する。
このようにして、１本のコイル素線２により形成されたコイルユニット２２０を３相分用意する。また、３相をＵ相、Ｖ相、Ｗ相とし、図３６に示すように、U相のコイルユニットを２２０U、コイルを紙面下側から順番に２２１Ｕ1、２２１Ｕ２、２２１Ｕ３、２２１Ｕ４、コイル間の渡り線を２２２Ｕ１、２２２Ｕ２、２２２Ｕ３と記述する。Ｖ相、Ｗ相も同様に記述する。
配置工程および配列工程により、配列部において各相のコイルユニット２２０のコイル２２１を、モータの配列順かつモータ配列後に渡り線２２２同士の交差が生じないように一列に配列する。
図３７に第１実施形態の変形例２に用いる配列部の斜視図を示す。図３８に受け部３２から動作中における第１実施形態の変形例２の保持部３１をＺ方向に見たＸＹ平面図の変化を示す。
図３８の左図に示すように、コイルユニット支持体３３の中心軸は、回動テーブル３４を時計とみなしたとき、０時、４時、８時の位置にあり、概ね１２０度間隔となっている。また、コイルユニット支持体３３は全て同じ角度で回動テーブル３４と接続されている。
コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、ω２＝−ω１に設定されている。
そのため回動テーブル３４が９０度回動したとき、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３に注目すると、コイルユニット支持体３３は３時の位置に移動する。このとき、コイルユニット支持体３３は−９０度回転するため見かけ上は同じ角度を維持する。
回動テーブル３４が１２０度回動すると、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３は、初期状態において４時の位置にあったコイルユニット支持体３３の位置が一致することになる。回動テーブル３４が時計回りに１回転すると、コイルユニット支持体３３は反時計回りに１回転するため見かけ上は同じ向きを維持しつづける。
図３７に第１実施形態の変形例２に用いる配列部の斜視図を示す。図３８に受け部３２から動作中における第１実施形態の変形例２の保持部３１をＺ方向に見たＸＹ平面図の変化を示す。
図３８の左図に示すように、コイルユニット支持体３３の中心軸は、回動テーブル３４を時計とみなしたとき、０時、４時、８時の位置にあり、概ね１２０度間隔となっている。また、コイルユニット支持体３３は全て同じ角度で回動テーブル３４と接続されている。
コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、ω２＝−ω１に設定されている。
そのため回動テーブル３４が９０度回動したとき、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３に注目すると、コイルユニット支持体３３は３時の位置に移動する。このとき、コイルユニット支持体３３は−９０度回転するため見かけ上は同じ角度を維持する。
回動テーブル３４が１２０度回動すると、初期状態において０時の位置にあったコイルユニット支持体３３は、初期状態において４時の位置にあったコイルユニット支持体３３の位置が一致することになる。回動テーブル３４が時計回りに１回転すると、コイルユニット支持体３３は反時計回りに１回転するため見かけ上は同じ向きを維持しつづける。
このような動きをする保持部３１のコイルユニット支持体３３に、３相分のコイルユニット２２０をセットした配列工程の初期状態を図３９に示す。各コイルユニット２２０の初期状態は次のとおりである。
コイルユニット２２０Ｕを０時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル２２１Ｕ１の渡り線２２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の外径側になるように設置する。コイルユニット２２０Ｕと同じ向きとなるように、コイルユニット２２０Ｖを８時、コイルユニット２２０Ｗを４時の位置にあるコイルユニット支持体３３に設置する。
コイルユニット２２０Ｕを０時の位置にあるコイルユニット支持体３３に、コイル２２１Ｕ１の渡り線２２２が接続されるコイルエンドが回動テーブル３４の外径側になるように設置する。コイルユニット２２０Ｕと同じ向きとなるように、コイルユニット２２０Ｖを８時、コイルユニット２２０Ｗを４時の位置にあるコイルユニット支持体３３に設置する。
配列工程は、第１実施形態同様、回動テーブル３４の回動により０時に位置する該コイルユニット２２０のコイル２２１うち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル２２１をコイル支持体３５に被嵌させることで、所定の配列順序にコイル２２１が配列された配列コイル群を得る。
モータの所要形状に配列コイル群を組み立てたとき、渡り線２２２同士の交差が生じることなく、渡り線２２２が他相の渡り線２２２に対して同じ側となるようにするため、配列工程と平行して配置工程を行う。
配置工程は、コイルユニット２２０の渡り線２２２の中心軸TTに対する周回量に応じて、コイルユニット２２０を配列コイルユニット群や他相のコイルユニット２２０に対して、回動させつつ回転させる。第１実施形態の変形例２の具体的な配置工程について配列工程も含めて図４０から図４７を参照しながら説明する。
配置工程は、コイルユニット２２０の渡り線２２２の中心軸TTに対する周回量に応じて、コイルユニット２２０を配列コイルユニット群や他相のコイルユニット２２０に対して、回動させつつ回転させる。第１実施形態の変形例２の具体的な配置工程について配列工程も含めて図４０から図４７を参照しながら説明する。
図４０に示すように、図３９の初期状態から、コイルユニット２２０Ｕのコイル２２１Ｕ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。次に図４１に示すように、図４０の状態から、回動テーブル３４を時計回りに１２０度回動させて回動角度１２０度の位置にする配置工程とともに、コイルユニット２２０Ｖのコイル２２１Ｖ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行う。このとき渡り線２２２Ｕ１は、コイル２２１Ｖ１の上側（Ｙ軸のプラス方向側）を通過してコイル２２１Ｕ１とコイル２２１Ｕ２を繋ぐ状態となる。
次に図４２に示すように、図４１の状態から、回動テーブル３４を時計回りにさらに１２０度回動させて回動角度２４０度の位置にするとともに、拘束具３９を用いてコイル２２１Ｕ１とコイル２２１Ｕ２をつなぐ渡り線２２２Ｕ１を拘束する配置工程を行う。図４３に示すように、拘束具３９に拘束された渡り線２２２Ｕ１はコイル２２１Ｗ１に対してＸ方向プラス側を周回することになる。これにより図４４に示すように、コイル２２１Ｗ１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程を行ったとき、渡り線２２２Ｕ１はコイル２２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を経由して、コイル２２１Ｕ２に接続される。
次に図４４の状態から、回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる配置工程過程で、渡り線２２２Ｕ１は、保持部３１の回動テーブル３４の回動およびコイルユニット支持体３３の回転により、コイル２２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を通過し、さらに、コイルユニット支持体３３とコイル支持体３５のＺ方向のギャップを通過する。全てのコイル２２１を上述の作業を繰り返してコイル支持体３５へ被嵌させることで、図１８と同様な、渡り線２２２が交差することなく、ステータへの配列順に一列に配列された配列コイル群２３を得ることができる。
拘束具３９を用いず渡り線同士の交差が生じる例を図４５から図４７で示す。図４５は、回動テーブル３４の回動角度が２４０度でコイル２２１Ｗ１をコイル支持体３５に挿入前の斜視図である。拘束具３９に拘束されないため渡り線２２２Ｕ１は、図４３に示したような大きな円弧を描くことなく、コイル支持体３５の紙面上側（Ｙ方向プラス側）を通過してコイル２２１Ｕ２に接続する。
図４６に示すように、この状態でコイル２２１Ｗ１をコイル支持体３５に被嵌めする配列工程を行うと図４７に示すように、渡り線２２２Ｕ１は渡り線２２２Ｗ１の前面（Ｚ方向プラス側）を経由してコイル２２１Ｕ２に接続する状態となる。
図４７の状態から、回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる過程で渡り線２２２Ｕ１はコイル２２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を通過しない。この方法により作られた配列コイル群では、配列順序どおりにコイル２２１が配列されるものの、渡り線２２２Ｕ１と渡り線２２２Ｗ１とで交差が生じる。
以上のように、３相のコイルユニットの中心軸を維持した状態で単純に回動させるだけでは渡り線同士の交差が生じ、図１８に示すような所要の配列コイル群を得ることができない。
図４６に示すように、この状態でコイル２２１Ｗ１をコイル支持体３５に被嵌めする配列工程を行うと図４７に示すように、渡り線２２２Ｕ１は渡り線２２２Ｗ１の前面（Ｚ方向プラス側）を経由してコイル２２１Ｕ２に接続する状態となる。
図４７の状態から、回動テーブル３４の回動角度が２４０度から３６０度になる過程で渡り線２２２Ｕ１はコイル２２１Ｗ１の背面側（Ｚ方向のマイナス側）を通過しない。この方法により作られた配列コイル群では、配列順序どおりにコイル２２１が配列されるものの、渡り線２２２Ｕ１と渡り線２２２Ｗ１とで交差が生じる。
以上のように、３相のコイルユニットの中心軸を維持した状態で単純に回動させるだけでは渡り線同士の交差が生じ、図１８に示すような所要の配列コイル群を得ることができない。
第１実施形態、第１実施形態の変形例１および第１実施形態の変形例２で示したように、成形工程で成形したコイルユニットの渡り線の周回に応じて、回動デーブル３４の回動およびコイルユニット支持体３３の回転を適宜調整することで、配列工程および配置工程により、渡り線の周回を解除しつつコイルをコイル支持体３５に被嵌させることで、渡り先同士が交差することなく同じ側に配置され、かつ、コイルが配列順序に配列されたコイル群を得ることができる。
本発明に係る第１実施形態によれば、成形工程において渡り線を中心軸に対して周回させることで、成形時に必要な加工スペースや、配列コイル群を得る際の保持部３１に必要なZ軸方向長さを低減することができる。
また、コイルユニットのコイル数に関係なく、保持部３１の特定の位置のコイルユニットのコイルをコイル支持体３５に被嵌させる配列工程の反復作業とすることができるとともに、配置工程は、コイルユニット同士の中心軸は相対的に移動しない回動運動のため簡単な機構により実施できる。
従来技術では、コイルユニットのコイル数に応じた把持機構が必要であるとともに、工程の進行に応じて、把持するコイル数を減らしていく必要があった。また、コイルユニットの中心軸は相対的に移動させる必要があった。
本発明に係る第１実施形態によれば、成形工程において渡り線を中心軸に対して周回させることで、成形時に必要な加工スペースや、配列コイル群を得る際の保持部３１に必要なZ軸方向長さを低減することができる。
また、コイルユニットのコイル数に関係なく、保持部３１の特定の位置のコイルユニットのコイルをコイル支持体３５に被嵌させる配列工程の反復作業とすることができるとともに、配置工程は、コイルユニット同士の中心軸は相対的に移動しない回動運動のため簡単な機構により実施できる。
従来技術では、コイルユニットのコイル数に応じた把持機構が必要であるとともに、工程の進行に応じて、把持するコイル数を減らしていく必要があった。また、コイルユニットの中心軸は相対的に移動させる必要があった。
以上、第１実施形態の変形例１および変形例２の説明では、回動テーブル３４が回動し、コイル支持体３５および回動テーブル３６を固定する場合で、モータの配列順序にコイルを並べたときに、渡り線同士が交差することなく同じ側に配置させるための配列工程および配置工程の例を示したが、これに限るものではない。
例えば、配列工程と配置工程を同時進行させてもよい。このほかにも、回動テーブル３４を固定して回動テーブル３６を回動させてもよい。また、保持部３１から受け部３２にコイルを被嵌させる特定の位置を０時の場合で説明したが、例えば０時と６時など、複数箇所に設定してもよい。
また、回動テーブル３４と回動テーブル３６の相対回転の１回転に対して、コイルユニット支持体３３の回転割合が維持されていれば、コイルユニット支持体３３の回転速度ω１が変動してもよい。
コイルユニットの渡り線の中心軸に対する周回量は、成形工程で任意に設定できるが、コイルユニット内で異なる周回数の渡り線があってもよい。この場合は、配置工程で当該コイルユニットを支持するコイユニット支持体３３の回転量を適宜調整することで対応することができる。
例えば、配列工程と配置工程を同時進行させてもよい。このほかにも、回動テーブル３４を固定して回動テーブル３６を回動させてもよい。また、保持部３１から受け部３２にコイルを被嵌させる特定の位置を０時の場合で説明したが、例えば０時と６時など、複数箇所に設定してもよい。
また、回動テーブル３４と回動テーブル３６の相対回転の１回転に対して、コイルユニット支持体３３の回転割合が維持されていれば、コイルユニット支持体３３の回転速度ω１が変動してもよい。
コイルユニットの渡り線の中心軸に対する周回量は、成形工程で任意に設定できるが、コイルユニット内で異なる周回数の渡り線があってもよい。この場合は、配置工程で当該コイルユニットを支持するコイユニット支持体３３の回転量を適宜調整することで対応することができる。
（第２実施形態）
本発明に係る第２実施形態の固定子の製造方法について、図４８から図５０を参照しながら説明する。第２実施形態は第１実施形態と比較して配列部の構成が異なる点以外は、第１実施形態と同一の構成を備えている。第１実施形態との相違点について説明する。
図４８は第２実施形態に用いる分割支持体である。分割支持体３７は他の分割支持体３７と連続して係合できる構造となっているとともに、少なくとも１つ以上の貫通口を有している。第２実施形態では、図４９に示すように分割支持体３７を組み合わせることで、コイルユニット支持体３３およびコイル支持体３５を構成する。コイル支持体３５は、保持部３１が回転したときに、コイルユニット支持体３３と０時の位置で対面するように設定されている。また、受け部３２は、分割支持体３７の貫通口を貫通するガイドバー３８を備えている。
本発明に係る第２実施形態の固定子の製造方法について、図４８から図５０を参照しながら説明する。第２実施形態は第１実施形態と比較して配列部の構成が異なる点以外は、第１実施形態と同一の構成を備えている。第１実施形態との相違点について説明する。
図４８は第２実施形態に用いる分割支持体である。分割支持体３７は他の分割支持体３７と連続して係合できる構造となっているとともに、少なくとも１つ以上の貫通口を有している。第２実施形態では、図４９に示すように分割支持体３７を組み合わせることで、コイルユニット支持体３３およびコイル支持体３５を構成する。コイル支持体３５は、保持部３１が回転したときに、コイルユニット支持体３３と０時の位置で対面するように設定されている。また、受け部３２は、分割支持体３７の貫通口を貫通するガイドバー３８を備えている。
図５０（ａ）に示すように、コイル支持体３５とコイルユニット支持体３３が対面すると、退避していたガイドバー３８が実線矢印方向に移動して、コイルユニット支持体３３の最先端に位置する分割支持体３７の貫通口に到達する。
その後、図５０（ｂ）に示すように、ガイドバー３８にガイドされながら先端の分割支持体３７を白抜き矢印方向移動させてコイル支持体３５に接続する。分割支持体３７とコイル支持体３５との接続が完了すると、ガイドバー３８は、保持部３１の回転を妨げないように、実線矢印方向に退避する。
このとき、回動テーブル３６は、コイル支持体３５と次に対面するコイルユニット支持体３３との間隔に応じて、図５０（ｃ）の黒塗り矢印方向へ移動する。保持部３１を−Ｚ方向に移動させてもよい。
その後、図５０（ｂ）に示すように、ガイドバー３８にガイドされながら先端の分割支持体３７を白抜き矢印方向移動させてコイル支持体３５に接続する。分割支持体３７とコイル支持体３５との接続が完了すると、ガイドバー３８は、保持部３１の回転を妨げないように、実線矢印方向に退避する。
このとき、回動テーブル３６は、コイル支持体３５と次に対面するコイルユニット支持体３３との間隔に応じて、図５０（ｃ）の黒塗り矢印方向へ移動する。保持部３１を−Ｚ方向に移動させてもよい。
このようにコイルユニット支持体３３およびコイル支持体３５を分割支持体３７で構成し、ガイドバー３８に分割支持体３７を案内させることで、保持部３１から受け部３２へ安定して確実に移動させることができる。この移動する分割支持体３７に伴いコイル２１を移動させることで、第１実施形態と比較して、コイルとコイルユニット支持体３３やコイル支持体３５とのスライドによる摩擦を低減することができる。そのため、コイル内周側のコイル素線の絶縁被覆破壊を防ぐことができる。
（第３実施形態）
本発明に係る第３実施形態の固定子の製造方法について、図５１および図５２を参照しながら説明する。第３実施形態は第１実施形態と比較して配列工程の前に嵌装工程を行う点以外は、第１実施形態と同一の構成を備えている。第１実施形態との相違点について説明する。
図５１に第３実施形態に用いるコイルユニット３２０を示す。コイルユニット３２０は、４個のコイル３２１と、中心軸を１周回する５個の渡り線３２２がコイル素線２により構成されている。コイル３２１は、図２０に示した第１実施形態の嵌装工程と同様の方法をコイルユニットに適用することにより、絶縁部材８１２を被嵌された分割固定子コア８１１に嵌装されている。
筒状のコイルユニット支持体３３３を用いることで、第１実施例と同様に、分割固定子コアを有するコイルユニット３２０を回動させつつ回転させることができる。
図５２に示すように、筒状のコイルユニット支持体を用いることで、コイルの中心軸がコイルユニット支持体３３３の長手方向と交差するようにして実施することもできる。
筒状のコイルユニット支持体３３３は、所定のコイル３２１を送り出し、もしくは固定することができるように、コイルユニット支持体３３３の断面は開口部を有することが望ましい。図示しないがコイル支持体３５もコイルユニット支持体３３３と同様な筒状のものを利用することが望ましい。
この他、分割固定子コアの材料が強磁性体であることを利用して、棒状の磁性体によりコイルユニット３２０を支持および回転させてもよい。
これにより、通常のボビン巻により作られた集中巻であっても空芯部分を有するコイル同様の操作が可能となる。
本発明に係る第３実施形態の固定子の製造方法について、図５１および図５２を参照しながら説明する。第３実施形態は第１実施形態と比較して配列工程の前に嵌装工程を行う点以外は、第１実施形態と同一の構成を備えている。第１実施形態との相違点について説明する。
図５１に第３実施形態に用いるコイルユニット３２０を示す。コイルユニット３２０は、４個のコイル３２１と、中心軸を１周回する５個の渡り線３２２がコイル素線２により構成されている。コイル３２１は、図２０に示した第１実施形態の嵌装工程と同様の方法をコイルユニットに適用することにより、絶縁部材８１２を被嵌された分割固定子コア８１１に嵌装されている。
筒状のコイルユニット支持体３３３を用いることで、第１実施例と同様に、分割固定子コアを有するコイルユニット３２０を回動させつつ回転させることができる。
図５２に示すように、筒状のコイルユニット支持体を用いることで、コイルの中心軸がコイルユニット支持体３３３の長手方向と交差するようにして実施することもできる。
筒状のコイルユニット支持体３３３は、所定のコイル３２１を送り出し、もしくは固定することができるように、コイルユニット支持体３３３の断面は開口部を有することが望ましい。図示しないがコイル支持体３５もコイルユニット支持体３３３と同様な筒状のものを利用することが望ましい。
この他、分割固定子コアの材料が強磁性体であることを利用して、棒状の磁性体によりコイルユニット３２０を支持および回転させてもよい。
これにより、通常のボビン巻により作られた集中巻であっても空芯部分を有するコイル同様の操作が可能となる。
（第４実施形態）
本発明に係る第４実施形態の固定子の製造方法について、図５３から図５５を参照しながら説明する。第４実施形態は、コイルユニット支持体を１本ずつ動かして配置工程および配列工程を行う点が第１実施形態と異なる。第１実施形態との相違点について説明する。
コイルユニットは図４のコイルユニット２０を３個用いて、回動テーブル３４の回動により０時に位置するコイルユニット２０のコイル２１のうち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル２１をコイル支持体３５に被嵌させることで、所定の配列順序にコイル２１が配列された配列コイル群を得る場合で説明する。
本発明に係る第４実施形態の固定子の製造方法について、図５３から図５５を参照しながら説明する。第４実施形態は、コイルユニット支持体を１本ずつ動かして配置工程および配列工程を行う点が第１実施形態と異なる。第１実施形態との相違点について説明する。
コイルユニットは図４のコイルユニット２０を３個用いて、回動テーブル３４の回動により０時に位置するコイルユニット２０のコイル２１のうち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル２１をコイル支持体３５に被嵌させることで、所定の配列順序にコイル２１が配列された配列コイル群を得る場合で説明する。
図５３に、第４実施形態に用いる配列部の斜視図、ＹＺ平面図およびＸＹ平面図を示す。保持体４１は図示せぬ基台に固定されており、コイルユニット支持体３３が接続するカップリング４２を保持する。保持体４１は、図５３（ｃ）に示すＸＹ平面図において、カップリング４２の保持体４１を通過する軌跡と、回動テーブル３４の回動にともなう回転体４３の回動する軌跡とが一致するように設置することが望ましい。
図５４に示すように保持体４１は、保持体４１に入れられるカップリング４２が逆行することを防ぐため、逆行防止具４１１を備えている。逆行防止具４１１は、保持具４１に固定した軸受け４１３に軸支される回転軸４１４を中心に回転する。また、ストッパ４１２により逆行防止具４１１は回転を制限される。これにより、逆行防止具４１１は、カップリング４２が保持体４１に入れられることを妨げないが、逆行することを防止する。
カップリング４２および回転体４３は、接続バー４４が通過するための貫通口を２個以上備えている。貫通バー４４は、Ｚ方向に往復可能で、貫通バー４４がカップリング４２および回転体４３を貫通することで、カップリング４２と接続しているコイルユニット支持体３３を回動および回転させる。
カップリング４２は、保持部４１に安定して保持されるよう、スリットが設けられていることが望ましい。
以降の図では、逆行防止具４１１関連の描画は省略する。
カップリング４２は、保持部４１に安定して保持されるよう、スリットが設けられていることが望ましい。
以降の図では、逆行防止具４１１関連の描画は省略する。
コイルユニット支持体３３の動きについて説明する。初期状態は、図５５（ａ）に示すようにコイルユニット支持体３３を９時の位置を中心に隣り合う状態で３本とも保持体４１に保持させる。
図５６（ａ）に示すように、図５５（ａ）の状態から回動テーブル３４を回動および回転体４３を回転させて、０時の位置に近いほうのカップリング４２と回転体４３の貫通口を一致させて接続バー４４を貫通させる。
コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、概ねω２＝−２×ω１に設定されている。
図５５（ｂ）および図５５（ｃ）に示すように、図５６（ａ）の状態から貫通バー４４を介して回動する回動テーブル３４の回動およびコイルユニット支持体３３の回転によりコイルユニット２０が０時から４時の位置に回動しつつ回転する。その後、保持部４１に保持される他のコイルユニット２０を押し上げながら、８時の位置まで回動される。
図５６（ｂ）は図５５（ｂ）の、図５６（ｃ）は図５５（ｃ）のＹＺ平面図である。図５６（ｄ）は回動するコイルユニット２０が他のコイルユニット２０を押し上げて８時の位置に回動されたときのＸＹ平面図である。
図５６（ｅ）に示すように、８時の位置で貫通バー４４を−Ｚ方向に移動させて回動テーブル３４との接続を解除する。
その状態で図５６（ｆ）に示すように、回動テーブル３４を回動および回転体４３を回転させて、０時に近いほうのカップリング４２に回転体４３の貫通口を一致させる。
図５６（ａ）に示すように、図５５（ａ）の状態から回動テーブル３４を回動および回転体４３を回転させて、０時の位置に近いほうのカップリング４２と回転体４３の貫通口を一致させて接続バー４４を貫通させる。
コイルユニット支持体３３は一点鎖線矢印で示す反時計方向に回転速度ω２で回転し、回動テーブル３４は破線矢印で示す時計方向に回動速度ω１で回動する。ω１とω２の関係は、概ねω２＝−２×ω１に設定されている。
図５５（ｂ）および図５５（ｃ）に示すように、図５６（ａ）の状態から貫通バー４４を介して回動する回動テーブル３４の回動およびコイルユニット支持体３３の回転によりコイルユニット２０が０時から４時の位置に回動しつつ回転する。その後、保持部４１に保持される他のコイルユニット２０を押し上げながら、８時の位置まで回動される。
図５６（ｂ）は図５５（ｂ）の、図５６（ｃ）は図５５（ｃ）のＹＺ平面図である。図５６（ｄ）は回動するコイルユニット２０が他のコイルユニット２０を押し上げて８時の位置に回動されたときのＸＹ平面図である。
図５６（ｅ）に示すように、８時の位置で貫通バー４４を−Ｚ方向に移動させて回動テーブル３４との接続を解除する。
その状態で図５６（ｆ）に示すように、回動テーブル３４を回動および回転体４３を回転させて、０時に近いほうのカップリング４２に回転体４３の貫通口を一致させる。
図５５（ａ）に示すように、０時に近いほうのコイルユニット支持体３３からＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順番でコイルユニット２０を設置する。第４実施形態では、図５５（ａ）→図５５（ｂ）→図５５（ｃ）→図５５（ａ）のように、貫通バー４４を介して１本ずつコイルユニット支持体３３を回動および回転させる配置工程を行う。
このとき回動テーブル３４の回動により、０時に位置するコイルユニット２０のコイル２１のうち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル２１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程により、所定の配列順序にコイル２１が配列された配列コイル群を得る。
このとき回動テーブル３４の回動により、０時に位置するコイルユニット２０のコイル２１のうち、コイルユニット支持体３３に支持されるZ軸方向先端側にあるコイル２１をコイル支持体３５に被嵌させる配列工程により、所定の配列順序にコイル２１が配列された配列コイル群を得る。
第４実施形態は、配置工程で回動させるコイルユニット支持体３３が一つであるため、配置工程中の渡り線の取り扱いが容易となる。そのためモータの相数が多い場合でも、確実に配列コイル群を得ることができる。
２ コイル素線
３ 搬送部
４ 変形部
１２ 駆動ロールおよび従動ロール
１３ 押さえロール
１４ 支持ロール
１５ 押込みロール
１６ ガイド
１７ 成形体
２０ コイルユニット
２１ コイル
２２ 渡り線
２３ 配列コイル群
３０ 配列部
３１ 保持部
３２ 受け部
３３ コイルユニット支持体
３４ 回動テーブル
３５ コイル支持体
３６ 回動テーブル
３７ 分割支持体
３８ ガイドバー
３９ 拘束具
４１ 保持体
４２ カップリング
４３ 回転体
４４ 貫通バー
４１１ 逆行防止具
４１２ ストッパ
４１３ 軸受け
４１４ 回転軸
７１ ガイドテープ
１２０ コイルユニット
１２１ コイル
１２２ 渡り線
２２０ コイルユニット
２２１ コイル
２２２ 渡り線
３２０ 分割固定子コアを含むコイルユニット
３２１ コイル
３２２ 渡り線
３３３ コイルユニット支持体
８１０ 固定子
８１１ 分割固定子コア
８１２ 絶縁部材
８２０ アウターロータ用固定子
８２１ アウターロータ用固定子コア
Ｐ 仕付けテープ
ＴＴ 中心軸
３ 搬送部
４ 変形部
１２ 駆動ロールおよび従動ロール
１３ 押さえロール
１４ 支持ロール
１５ 押込みロール
１６ ガイド
１７ 成形体
２０ コイルユニット
２１ コイル
２２ 渡り線
２３ 配列コイル群
３０ 配列部
３１ 保持部
３２ 受け部
３３ コイルユニット支持体
３４ 回動テーブル
３５ コイル支持体
３６ 回動テーブル
３７ 分割支持体
３８ ガイドバー
３９ 拘束具
４１ 保持体
４２ カップリング
４３ 回転体
４４ 貫通バー
４１１ 逆行防止具
４１２ ストッパ
４１３ 軸受け
４１４ 回転軸
７１ ガイドテープ
１２０ コイルユニット
１２１ コイル
１２２ 渡り線
２２０ コイルユニット
２２１ コイル
２２２ 渡り線
３２０ 分割固定子コアを含むコイルユニット
３２１ コイル
３２２ 渡り線
３３３ コイルユニット支持体
８１０ 固定子
８１１ 分割固定子コア
８１２ 絶縁部材
８２０ アウターロータ用固定子
８２１ アウターロータ用固定子コア
Ｐ 仕付けテープ
ＴＴ 中心軸
Claims (11)
- 複数相に対応する複数のコイルを相毎に渡り線で接続するとともに所定の配列順序で当該コイルを配設して構成された固定子の製造方法であって、
1本の導線により成形された複数の前記コイル及び前記渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから前記配列順序に基づいて前記コイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列工程と、
前記配列コイル群と取り出す前記コイルとの間の前記渡り線が前記配列コイル群と他の前記コイルユニットとの間の前記渡り線に対して同じ側に配置されるように前記コイルを取り出す前記コイルユニットを他の前記コイルユニットに対して配置する配置工程と、
前記コイルユニットのすべての前記コイルを前記配列順序に基づいて配列した前記配列コイル群を前記配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設工程とを備えている固定子の製造方法。 - １本の導線を用いて、前記コイルを成形するコイル成形及び前記コイルの中心軸を周回するように前記渡り線を成形する渡り線成形を繰り返すことで、前記コイルユニットを成形する成形工程を備えている請求項１に記載の固定子の製造方法。
- 前記配置工程は、前記コイルユニットを回動させて配置する請求項１又は２に記載の固定子の製造方法。
- 前記配置工程は、前記コイルユニットをそれぞれ回転させながら回動させる請求項３に記載の固定子の製造方法。
- 前記配置工程は、前記コイルユニットをコイルユニット支持体で支持して、前記配列工程では、前記配列コイル群をコイル支持体で支持する請求項４に記載の固定子の製造方法。
- 複数相に対応する複数のコイルを相毎に渡り線で接続するとともに所定の配列順序で当該コイルを配設して構成された固定子の製造装置であって、
1本の導線により成形された複数の前記コイル及び前記渡り線を順次配列した相毎のコイルユニットから前記配列順序に基づいて前記コイルを取り出して配列することで配列コイル群を形成する配列手段と、
前記配列コイル群と取り出す前記コイルとの間の前記渡り線が前記配列コイル群と他の前記コイルユニットとの間の前記渡り線に対して同じ側に配置されるように前記コイルを取り出す前記コイルユニットを他の前記コイルユニットに対して配置する配置手段と、
前記コイルユニットのすべての前記コイルを前記配列順序に基づいて配列した前記配列コイル群を前記配列順序が維持された状態で配設して固定子を製造する配設手段とを備えている固定子の製造装置。 - １本の導線を用いて前記コイルを成形するとともに前記コイルの中心軸を周回するように前記渡り線を成形して前記コイルユニットを成形する成形手段を備えている請求項６に記載の固定子の製造装置。
- 前記配置手段は、前記コイルユニットを支持して回動させる回動手段を備えている請求項６又は７の記載の固定子の製造装置。
- 前記回動手段は、前記コイルユニットをそれぞれ回転させる回転手段を備えている請求項８に記載の固定子の製造装置。
- 前記配置手段は、前記コイルユニットを支持するコイルユニット支持体を備えており、前記配列手段は、前記コイルユニット支持体と連接するコイル支持体により前記配列コイル群を支持するコイル支持体を備えているとともに当該コイル支持体を前記コイルユニット支持体に連接して前記コイルを取り出す請求項８又は９に記載の固定子の製造装置。
- 前記コイルユニット支持体及び前記コイル支持体は、分割支持体を組み合せて構成されている請求項１０に記載の固定子の製造装置。
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| JP5768305B1 JP5768305B1 (ja) | 2015-08-26 |
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-
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- 2014-09-19 JP JP2014190643A patent/JP5768305B1/ja active Active
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