JP2019140823A

JP2019140823A - ステータの製造方法

Info

Publication number: JP2019140823A
Application number: JP2018023233A
Authority: JP
Inventors: 葉月川村; Hazuki Kawamura; 一志恩田; Kazushi Onda; 中川　修; Osamu Nakagawa; 修中川
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: JP7036613B2

Abstract

【課題】隣接したセグメントコイルの先端部同士の隙間が極めて狭い場合であっても、ステータコアのスロットから突出した複数のセグメントコイルの脚部を当該ステータコアの径方向に拡張可能にする。【解決手段】本開示のステータの製造方法は、複数のスロットの各々から複数の脚部が突出するように複数のセグメントコイルを径方向に隣接させてステータコアに組み付け、スロットから突出して径方向に隣接する２つの脚部に対して拡張治具を移動させ、当該拡張治具により径方向に隣接する２つの脚部の一方の脚部を先端部が他方の脚部の先端部から周方向に離間するように押圧しながら、当該他方の脚部を先端部が当該一方の脚部の先端部から径方向に離間するように押圧し、スロットから突出した複数の脚部を径方向に拡張する。【選択図】図１３

Description

本開示は、ステータコアおよびコイルを含むステータの製造方法に関する。

従来、回転電機のステータの製造方法として、ステータコアのスロットから突出する複数のセグメントコイルのリード線部を径方向に拡張させた後、リード部分をステータコアの径方向に捻り、隣り合うリード部分同士を溶接してステータコアにコイルを巻回するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、第１拡張工程にて、ステータコアのスロットから突出するリード部分群に軸方向から第１予備拡張ブレードを近接させ、当該リード部分群のうちの第４リード部分をスロット内に納められるスロット内導線部よりステータコアの径方向に偏心させ、第４リード部分と隣接する第５リード部分との間に第１隙間部分を形成する。次いで、第２拡張工程にて、第１拡張ブレードおよび当該第１拡張ブレードとは長さの異なる第２拡張ブレードを軸方向からリード部分群に近接させ、第１拡張ブレードによりリード部分群のうちの第３リード部分にスロット内導線部よりステータコアの径方向に偏心した第１シフト部分内側を形成すると共に、第４リード部分に第１シフト部分外側を形成する。更に、第２拡張工程では、第２拡張ブレードを第１隙間部分に挿入して、第５リード部分にスロット内導線部よりステータコアの径方向に偏心した第２シフト部分内側を形成し、第６リード部分に第２シフト部分外側を形成する。このように、第１予備拡張ブレードによって隙間部分を形成しておくことで、第２変形ブレードとセグメントコイルの先端部分との干渉リスクを抑えることができる。

特開２０１４−１０７８７７号公報

上記従来の方法によりステータを製造する際には、第１予備拡張ブレードが間に挿入される第４および第５リード部分を面取り部同士が向かい合うように配置すると共に、第１拡張ブレードが間に挿入される第２および第３リード部分を面取り部同士が向かい合うように配置する必要がある。すなわち、上記方法は、リード部分の先端部に面取り部が形成されていることを前提としており、面取り部同士を背中合わせにして配置されて極めて狭い隙間を介して隣接する２つのリード部分の間に拡張ブレードを挿入して両者を径方向に拡張し得ないものである。

そこで、本開示は、隣接したセグメントコイルの先端部同士の隙間が極めて狭い場合であっても、ステータコアのスロットから突出した複数のセグメントコイルの脚部を当該ステータコアの径方向に拡張可能にすることを主目的とする。

本開示のステータの製造方法は、それぞれ径方向に延在すると共に周方向に間隔をおいて形成された複数のスロットを含むステータコアと、互いに異なる前記スロットに差し込まれる一対の脚部を有すると共に対応する前記脚部の先端部同士の電気的接合によりステータコイルを形成する複数のセグメントコイルとを含むステータの製造方法において、
前記複数のスロットの各々から複数の前記脚部が突出するように前記複数のセグメントコイルを前記径方向に隣接させて前記ステータコアに組み付け、前記スロットから突出して前記径方向に隣接する２つの脚部に対して拡張治具を移動させ、前記拡張治具により前記径方向に隣接する２つの脚部の一方の脚部を前記先端部が他方の脚部の前記先端部から前記周方向に離間するように押圧しながら、前記他方の脚部を前記先端部が前記一方の脚部の前記先端部から前記径方向に離間するように押圧し、前記スロットから突出した前記複数の脚部を前記径方向に拡張するものである。

本開示のステータの製造方法は、ステータコアのスロットから突出して径方向に隣接する２つの脚部の間に拡張治具を差し込んで、当該２つの脚部をステータコアの径方向に拡張するものである。径方向に隣接する２つの脚部をステータコアの径方向に拡張する際には、当該２つの脚部に対して拡張治具を移動させ、当該拡張治具により径方向に隣接する２つの脚部の一方の脚部を先端部が他方の脚部の先端部から周方向に離間するように押圧しながら、当該他方の脚部を先端部が当該一方の脚部の先端部から径方向に離間するように押圧する。これにより、径方向に隣接する２つの脚部の先端部の間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部の間に拡張治具を差し込んでいくことができる。この結果、隣接したセグメントコイルの先端部同士の隙間が極めて狭い場合であっても、ステータコアのスロットから突出した複数のセグメントコイルの脚部を当該ステータコアの径方向に拡張することが可能となる。

また、前記複数のスロットの各々から偶数個の前記脚部が突出するように前記複数のセグメントコイルを前記ステータコアに組み付けてもよく、前記偶数個の前記脚部に対して複数の前記拡張治具を２つの前記脚部ずつ順番に差し込んで、少なくとも前記スロットの両端から突出する前記脚部以外の前記脚部を前記スロット側が前記ステータコアの軸方向に対して前記径方向に傾斜すると共に前記先端部側が前記軸方向に延在するように曲げてもよく、前記スロットから突出する前記偶数個の前記脚部に対して複数の前記拡張治具を差し込んだ状態で、前記偶数個の前記脚部を前記径方向における一側から支持しながら他側から加圧し、前記スロットの両端から突出する前記脚部の少なくとも何れか一方を前記スロット側が前記軸方向に対して径方向に傾斜すると共に前記先端部側が前記軸方向に延在するように曲げてもよい。

更に、前記偶数個の前記脚部を前記径方向における一側から支持しながら他側から加圧した後に、前記複数のスロットから突出した複数の前記脚部を、前記径方向に隣り合う２つの前記脚部の前記先端部がそれぞれ前記ステータコアの軸心に対して傾斜すると共に前記周方向に沿って互いに逆向きに延在するように倒してもよい。

また、前記セグメントコイルを絶縁被膜が成膜された導電体により形成してもよく、前記先端部の前記脚部の倒し方向と反対側の表面が前記倒し方向側に傾斜するように前記先端部を加工すると共に前記先端部から前記絶縁被膜を除去してもよい。

更に、互いに対向する前記先端部同士をレーザー溶接により接合してもよい。

本開示の拡張治具は、それぞれ径方向に延在すると共に周方向に間隔をおいて形成された複数のスロットを含むステータコアと、互いに異なる前記スロットに差し込まれる一対の脚部を有すると共に対応する前記脚部の先端部同士の電気的接合によりステータコイルを形成する複数のセグメントコイルとを含むステータの製造に用いられ、前記複数のスロットの各々から突出して前記径方向に隣接する２つの脚部の間に差し込まれて前記２つの脚部を前記径方向に拡張する拡張治具において、前記２つの脚部の一方の脚部を前記先端部が他方の脚部の前記先端部から前記周方向に離間するように押圧する第１押圧面と、前記第１押圧面により前記一方の脚部が押圧されるのに伴って、前記他方の脚部を前記先端部が前記一方の脚部の前記先端部から前記径方向に離間するように押圧する第２押圧面とを含むものである。

本開示の拡張治具は、複数のスロットの各々から突出して径方向に隣接する２つの脚部の間に差し込まれて当該２つの脚部を径方向に拡張するものであり、第１および第２押圧面を含む。第１押圧面は、ステータコアの径方向に隣接する２つの脚部の一方の脚部を先端部が他方の脚部の先端部から周方向に離間するように押圧する。また、第２押圧面は、第１押圧面により当該一方の脚部が押圧されるのに伴って、当該他方の脚部を先端部が一方の脚部の先端部から径方向に離間するように押圧する。すなわち、本開示の拡張治具をステータコアのスロットから突出して径方向に隣接する２つの脚部に対して移動させていくと、当該２つの脚部の一方の脚部は、拡張治具の第１押圧面により先端部が他方の脚部の先端部から周方向に離間するように押圧され、第１押圧面により一方の脚部が押圧されるのに伴って、当該他方の脚部は、拡張治具の第２押圧面により先端部が当該一方の脚部の先端部から径方向に離間するように押圧される。これにより、径方向に隣接する２つの脚部の先端部の間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部の間に治具を差し込んでいくことができる。この結果、隣接したセグメントコイルの先端部同士の隙間が極めて狭い場合であっても、ステータコアのスロットから突出した複数のセグメントコイルの脚部を当該ステータコアの径方向に拡張することが可能となる。

また、前記拡張治具は、前記ステータコアの軸方向に延在するように形成された平坦な第１底面と、前記第１底面よりも前記周方向に深い位置で前記軸方向に延在するように形成された平坦な第２底面と、前記軸方向に延在すると共に前記第１底面と前記第２底面との間で前記周方向に突出するように形成された壁部とを含んでもよく、前記第１押圧面は、前記壁部よりも治具先端側で前記第１底面に連続すると共に前記壁部側から前記治具先端側に向かうにつれて前記周方向において前記第２底面に近接するように傾斜する傾斜面であってもよく、前記第２押圧面は、前記壁部の前記第２底面側の側面に連続して前記第１底面および前記第１押圧面に沿って前記治具先端側に延在すると共に前記治具先端側から前記壁部側に向かうにつれて前記径方向において前記第２底面の前記壁部とは反対側の側縁部に近接するように傾斜する傾斜面であってもよい。これにより、例えば脚部の先端部の面取り部の省略により隣接した脚部の先端部同士の隙間が実質的に無くなっているような場合であっても、拡張治具により上記一方の脚部を先端部が上記他方の脚部の先端部から周方向に離間するように押圧しながら、他方の脚部を先端部が一方の脚部の先端部から径方向に離間するように押圧することが可能となる。

更に、前記壁部の前記第２底面側の前記側面と前記第２押圧面との連続部には、前記第２押圧面により押圧された前記脚部を前記スロット側が前記軸方向に対して前記径方向に傾斜すると共に前記先端部側が前記軸方向に延在するように曲げるための成形面が形成されてもよい。

また、前記拡張治具は、前記スロットの前記径方向における一端側に配置された２つの前記脚部の間に差し込まれる第１拡張治具と、前記一端側に配置された前記２つの前記脚部よりも前記径方向における他端側に配置された２つの前記脚部の間に差し込まれる第２拡張治具とを含んでもよく、前記第２拡張治具は、前記壁部と間隔おいて対向するように前記第１底面の側縁部に沿って延在する第２の壁部を含んでもよく、前記壁部の前記第２底面側の前記側面と前記第２押圧面との連続部には、前記脚部を前記スロット側が前記軸方向に対して前記径方向に傾斜すると共に前記先端部側が前記軸方向に延在するように曲げるための成形面が形成されてもよく、前記第２の壁部の前記治具先端側の端部には、前記壁部と反対側で隣り合う前記第１または前記第２拡張治具の前記第２押圧面により押圧された前記脚部を前記スロット側が前記軸方向に対して前記径方向に傾斜すると共に前記先端部側が前記軸方向に延在するように曲げるための成形面が形成されてもよい。これにより、ステータコアのスロットから突出する偶数個の脚部に対して第１および第２拡張治具を２つの脚部ずつ順番に差し込んでいくことで、少なくともスロットの両端から突出する脚部以外の脚部をスロット側がステータコアの軸方向に対して径方向に傾斜すると共に先端部側が軸方向に延在するように曲げていくことが可能となる。

更に、前記複数のスロットから突出した複数の前記脚部は、前記径方向に隣り合う２つの前記脚部の前記先端部がそれぞれ前記ステータコアの軸心に対して傾斜すると共に前記周方向に沿って互いに逆向きに延在するように倒されてもよく、前記先端部の前記脚部の倒し方向と反対側の表面は、前記倒し方向側に傾斜するように形成されてもよく、前記対応する前記脚部の前記先端部同士は、レーザー溶接部を介して接合されてもよい。

本開示の方法により製造されるステータを含む回転電機を示す概略構成図である。図１の回転電機を示す平面図である。本開示の方法により製造されるステータのステータコイルを示す模式図である。本開示の方法により製造されるステータにおけるセグメントコイルの先端部同士の接合部を示す要部拡大図である。本開示の方法により製造されるステータにおけるセグメントコイルの先端部同士の接合部を示す要部拡大図である。本開示の方法を説明するためのフローチャートである。本開示の拡張治具を含む拡張装置を示す概略構成図である。本開示の拡張治具の要部を示す平面図である。第１拡張治具の要部を示す拡大斜視図である。第２拡張治具の要部を示す拡大斜視図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。本開示の方法を説明するための説明図である。

次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の方法により製造されるステータ１を含む回転電機を示す概略構成図であり、図２は、回転電機Ｍを示す平面図である。これらの図面に示す回転電機Ｍは、例えば電気自動車やハイブリッド車両の走行駆動源あるいは発電機として用いられる三相交流電動機である。図示するように、回転電機Ｍは、ステータ１と、エアギャップを介してステータ１内に回転自在に配置されるロータ１０とを含む

ステータ１は、ステータコア２および複数のステータコイル３ｕ，３ｖ，３ｗを含む。ステータコア２は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板２ｐ（図２参照）を複数積層することにより形成され、全体として円環状を呈する。また、ステータコア２は、環状の外周部（ヨーク）から周方向に間隔をおいて径方向内側に突出する複数のティース部２ｔと、それぞれ互いに隣り合うティース部２ｔの間に形成された複数のスロット２ｓ（何れも図２参照）とを含む。複数のスロット２ｓは、それぞれステータコア２の径方向に延在すると共に一定の間隔をおいて周方向に並び、各スロット２ｓ内には、図示しないインシュレータ（絶縁紙）が配置される。なお、ステータコア２は、例えば強磁性粉体を加圧成形すると共に焼結させることより一体に形成されてもよい。

ステータコイル３ｕ，３ｖ，３ｗは、図３に示すように、シングルスター結線（１Ｙ結線）により結線される。本実施形態において、Ｕ相のステータコイル３ｕは、第１コイルＵ１および第２コイルＵ２を含む。同様に、Ｖ相のステータコイル３ｖは、第１コイルＶ１および第２コイルＶ２を含み、Ｗ相のステータコイル３ｗは、第１コイルＷ１および第２コイルＷ２を含む。また、各第１コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１は、それぞれ引出線Ｌｕ，ＬｖまたはＬｗを含み、各第２コイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２は、それぞれ中性線Ｎを含む。

各ステータコイル３ｕ，３ｖ，３ｗは、ステータコア２の複数のスロット２ｓに差し込まれる複数のセグメントコイル４を電気的に接合することにより形成される。セグメントコイル４は、例えばエナメル樹脂等からなる絶縁被膜が表面に成膜された平角線（導電体）を略Ｕ字状に曲げ加工することにより形成され、それぞれ絶縁被膜が除去された先端部Ｔを有する一対の脚部４０（何れも図１参照）を有する。各セグメントコイル４の一対の脚部４０は、それぞれステータコア２の互いに異なるスロット２ｓに挿通され、各脚部４０のステータコア２の一端面（図１における上端面）から突出した部分には、図示しない倒し加工装置を用いた倒し加工が施される。倒し加工により、各セグメントコイル４の先端部Ｔは、対応する他のセグメントコイル４の先端部Ｔに径方向に隣接し、両先端部Ｔは、レーザー溶接により電気的に接合される。すなわち、図４に示すように、径方向内側に位置する脚部４０の先端部Ｔの外側面Ｔｓｏと、径方向外側に位置する脚部４０の先端部Ｔの内側面Ｔｓｉとは、レーザー溶接部ＷＬを介して互いに接合される。

より詳細には、複数のセグメントコイル４は、脚部４０（平角線）の長辺側の側面（フラットワイズ面）が互いに当接するように重ね合わされた状態で複数のスロット２ｓの各々から同数かつ偶数個（例えば、６−１０個、本実施形態では６個）の脚部４０が突出するようにステータコア２に組み付けられる。また、各スロット２ｓから突出した複数の脚部４０は、ステータコア２の径方向に拡張される。更に、ステータコア２の軸心側から奇数番目（奇数層上）の脚部４０は、ステータコア２の軸心周りに捻られながら周方向における一側に倒され、偶数番目（偶数層上）の脚部４０は、ステータコア２の軸心周りに捻られながら周方向における他側に倒される。これにより、径方向に隣り合う任意の２つの脚部４０の先端部Ｔは、それぞれステータコア２の軸心に対して傾斜すると共に周方向に沿って互いに逆向きに延在する。更に、互いに接合されるべき２つの脚部４０の先端部Ｔ同士がステータコア２の径方向に隣り合う

そして、ｍ個（ただし、“ｍ”は、第１および第２コイルＵ１−Ｗ２の総数である。）おきのスロット２ｓから突出する脚部４０の対応する先端部Ｔ同士をレーザー溶接により接合することで、ステータコア２に対して、ステータコイル３ｕ，３ｖ，３ｗの第１および第２コイルＵ１−Ｗ２が巻回される。すなわち、ステータ１では、（ｉ＋（ｊ−１）・ｍ）番目（ただし、ｉ＝１，…，ｍであり，ｊ＝１，…，総スロット数／ｍである。）のスロット２ｓから突出する脚部４０の先端部同士の電気的接合によりｍ個のコイルＵ１−Ｗ２がステータコア２に巻回される。

本実施形態において、ステータコイル３ｕの第１および第２コイルＵ１，Ｕ２は、ステータコア２に対して互いに１スロットだけ周方向にずらして巻回される。また、第１コイルＵ１の一端側の脚部４０は、引出線Ｌｕとして利用され、第２コイルＵ２の一端側の脚部４０は、中性線Ｎとして利用される。更に、第１コイルＵ１の引出線Ｌｕとは反対側の端部を形成する脚部４０の先端部Ｔと、第２コイルＵ２の中性線Ｎとは反対側の端部を形成する脚部４０の先端部Ｔとが接合され、それにより、ステータコイル３ｕがステータコア２に分布巻きされる。

ステータコイル３ｖの第１コイルＶ１は、ステータコイル３ｕの第２コイルＵ２に対して第１コイルＵ１とは反対側に１スロットだけ周方向にずらして巻回される。また、ステータコイル３ｖの第２コイルＶ２は、第１コイルＶ１に対してステータコイル３ｕの第２コイルＵ２とは反対側に１スロットだけ周方向にずらして巻回される。第１コイルＶ１の一端側の脚部４０は、引出線Ｌｖとして利用され、第２コイルＶ２の一端側の脚部４０は、中性線Ｎとして利用される。更に、第１コイルＶ１の引出線Ｌｖとは反対側の端部を形成する脚部４０の先端部Ｔと、第２コイルＶ２の中性線Ｎとは反対側の端部を形成する脚部４０の先端部Ｔとが接合され、それにより、ステータコイル３ｖがステータコア２に分布巻きされる。

ステータコイル３ｗの第１コイルＷ１は、ステータコイル３ｖの第２コイルＶ２に対して第１コイルＶ１とは反対側に１スロットだけ周方向にずらして巻回される。また、ステータコイル３ｗの第２コイルＷ２は、第１コイルＷ１に対してステータコイル３ｖの第２コイルＶ２とは反対側に１スロットだけ周方向にずらして巻回される。第１コイルＷ１の一端側の脚部４０は、引出線Ｌｗとして利用され、第２コイルＷ２の一端側の脚部４０は、中性線Ｎとして利用される。更に、第１コイルＷ１の引出線Ｌｗとは反対側の端部を形成する脚部４０の先端部Ｔと、第２コイルＷ２の中性線Ｎとは反対側の端部を形成する脚部４０の先端部Ｔとが接合され、それにより、ステータコイル３ｗがステータコア２に分布巻きされる。

ステータコイル３ｕの引出線Ｌｕは、図２に示すように、Ｕ相の端子６ｕに電気的に接合された動力線５ｕの先端部に溶接により電気的に接合される。また、ステータコイル３ｖの引出線Ｌｖは、Ｖ相の端子６ｖに電気的に接合された動力線５ｖの先端部に溶接により電気的に接合される。更に、ステータコイル３ｗの引出線Ｌｗは、Ｗ相の端子６ｗに電気的に接合された動力線５ｗの先端部に溶接により電気的に接合される。なお、動力線５ｕ，５ｖ，５ｗは、それぞれ樹脂製の保持部材７に固定される。端子６ｕ−６ｗは、回転電機Ｍのハウジングにステータ１が組み付けられた際に当該ハウジングに設置（固定）された図示しない端子台に固定され、図示しない電力線を介してインバータ（図示省略）に接続される。

上述のようにしてステータコア２に巻回される複数のステータコイル３ｕ，３ｖ，３ｗにおいて、多数の先端部Ｔ同士の接合部は、所定数ずつ径方向に並んでステータコア２の軸方向における図１中上側の端面から外側に突出する環状のコイルエンド部３ａを形成する。図１および図５に示すように、複数のスロット２ｓから突出した複数の脚部４０は、径方向に隣り合う２つの脚部４０の先端部Ｔがそれぞれステータコア２の軸心（図中、一点鎖線参照）に対して傾斜すると共に周方向に沿って互いに逆向きに延在するように倒されている。従って、ステータ１では、セグメントコイル４の先端部Ｔ同士の接合部を多数含むコイルエンド部３ａの軸長を大幅に短縮化することができる。

また、本実施形態において、各脚部４０の先端部Ｔは、セグメントコイル４のステータコア２への組み付けに先立って、打ち抜き加工により先細かつ短辺側の側面が凸曲面状に延在するように形成されている（図５参照）。すなわち、各先端部Ｔの脚部４０の倒し方向と反対側の表面は、当該倒し方向側に傾斜するように形成されている。これにより、コイルエンド部３ａの軸長をより一層短縮化することが可能となる。加えて、各先端部Ｔの倒し方向と反対側の表面を曲面状に形成することで、先端部Ｔ同士の接合面積を充分に確保しつつ、コイルエンド部３ａをよりフラットにすることが可能となる。なお、先端部Ｔの絶縁被膜は、上記打ち抜き加工後に例えばレーザー照射により剥離される。そして、セグメントコイル４において、先端部Ｔの周縁部への面取り加工は省略されている。これにより、セグメントコイル４ひいてはステータ１および回転電機Ｍの製造コストの増加を抑制することが可能となる。

また、ステータコア２には、図１中上側のコイルエンド部３ａ側から図１中下側のコイルエンド部３ｂ側に向けてワニス等の樹脂が塗布される。これにより、当該樹脂により各セグメントコイル４や図示しないインシュレータがステータコア２に固定される。また、本実施形態のステータ１は、コイルエンド部３ａを覆う環状のモールド部８を含む。モールド部８は、樹脂により形成されており、当該樹脂が隣り合うセグメントコイル４同士の隙間に入り込むことで、先端部Ｔ同士の接合部や、引出線Ｌｕ−Ｌｗと動力線５ｕ−５ｗとの接合部といった導電体の露出部が良好に絶縁される。ただし、セグメントコイル４の先端部Ｔ同士の接合部といった導電体の露出部には、絶縁用の粉体が塗布されてもよい。

図２に示すように、回転電機Ｍのロータ１０は、図示しない回転シャフトに固定されるロータコア１１と、複数（本実施形態では、例えば８極）の磁極を構成するようにロータコア１１に埋設される複数（本実施形態では、例えば１６個）の永久磁石１５とを含む、いわゆる埋込磁石型（ＩＰＭ型）のロータである。ロータ１０のロータコア１１は、電磁鋼板等により環状に形成されたコアプレートを複数積層することにより形成されており、上記回転シャフトが挿入・固定される中心孔１２と、それぞれ永久磁石１５を保持するように形成された長孔状の孔部である複数の磁石埋設孔１４とを含む。複数の磁石埋設孔１４は、それぞれロータコア１１を軸方向に貫通するように、２つずつ所定間隔をおいて当該ロータコア１１に配設される。対をなす２つの磁石埋設孔１４は、ロータ１０の軸心側から外周側に向かうにつれて互いに離間するように（略Ｖ字状をなすように）形成される。永久磁石１５は、例えばネオジム磁石等の希土類焼結磁石等であり、略直方体状に形成されている。対をなす２つの永久磁石１５は、ロータ１０の外周側に位置する極が互いに同一となるように対応する磁石埋設孔１４に挿入・固定される。これにより、対をなす２つの永久磁石１５は、ロータ１０の軸心側から外周側に向かうにつれて互いに離間するようにロータコア１１に配設されて当該ロータ１０の１つの磁極を形成する。

図６は、回転電機Ｍのステータ１の製造手順を示すフローチャートである。同図に示すように、ステータ１の製造工程は、セグメントコイル組付工程（Ｓ１０）と、脚部拡張工程（Ｓ２０）と、脚部倒し工程（Ｓ３０）と、レーザー溶接工程（Ｓ４０）と、コイル固定工程（Ｓ５０）と、樹脂モールド形成工程（Ｓ６０）とを含む。

セグメントコイル組付工程（Ｓ１０）は、長辺側の側面（フラットワイズ面）同士が互いに当接するようにステータコア２の径方向に隣り合わせにした複数のセグメントコイル４を複数のスロット２ｓの各々から同数かつ偶数個（本実施形態では、６個）の脚部４０が突出するようにステータコア２に組み付ける工程である。脚部拡張工程（Ｓ２０）は、ステータコア２に対する先端部Ｔの位置が脚部倒し工程の実施時に要求される位置になるように各スロット２ｓから突出した複数の脚部４０をステータコア２の径方向に拡張する工程である。脚部倒し工程（Ｓ３０）は、図示しない倒し加工装置を用いて、例えばステータコア２の軸心側から奇数番目（奇数層上）の脚部４０をステータコア２の軸心周りに捻りながら周方向における一側に倒すと共に、偶数番目（偶数層上）の脚部４０をステータコア２の軸心周りに捻りながら周方向における他側に倒す工程である。レーザー溶接工程（Ｓ４０）は、互いに対応する脚部４０の先端部Ｔ同士をレーザー溶接により接合したり、引出線Ｌｕ−Ｌｗと動力線５ｕ−５ｗとをレーザー溶接により接合したりする工程である。コイル固定工程（Ｓ５０）は、ワニス等の樹脂を用いて複数のセグメントコイル４等をステータコア２に固定する工程である。樹脂モールド形成工程（Ｓ６０）は、複数のステータコイル３ｕ，３ｖ，３ｗのコイルエンド部３ａを覆う環状のモールド部８を形成する工程である。

図７は、図６のＳ２０における脚部拡張工程にて用いられる拡張装置５０を示す斜視図である。図示するように、拡張装置５０は、本開示の拡張治具である内側拡張治具（第１拡張治具）５１、中間拡張治具（第２拡張治具）５２および外側拡張治具（第２拡張治具）５３、拡張治具５１−５３を移動させる移動機構５４、複数のセグメントコイル４が組み付けられたステータコア２を支持する回転テーブル５５、円環状の内側支持部材５６、フォーク部材５７、加圧部材５８および制御装置５９を含む。

内側拡張冶具５１は、図７に示すように、移動機構５４に連結される基端部５１ａと、当該基端部５１ａから延出された細幅の加工部５１０とを含む。加工部５１０は、平坦な背面を有すると共に、図８および図９に示すように、平坦な第１底面５１１、平坦な第２底面５１２、壁部（仕切壁）５１３、第１押圧面５１４、第２押圧面５１５、成形面５１６および５１７を含む。第１底面５１１は、ステータコア２の軸方向に延在するように加工部５１０に形成されている。第２底面５１２は、第１底面５１１よりもステータコア２の周方向に沿った深い位置（図８および図９における紙面奥側）で当該軸方向に延在するように加工部５１０に形成されている。第１および第２底面５１１，５１２は、それぞれ加工部５１０の背面と平行に延在する。また、第１および第２底面５１１，５１２の幅は、セグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも若干短く定められる。壁部５１３は、ステータコア２の軸方向に延在すると共に第１底面５１１と第２底面５１２との間で両者に直交してステータコア２の周方向に突出するように加工部５１０に形成されている。

第１押圧面５１４は、加工部５１０の先端（図８および図９における下端、以下、「治具先端」という）側に形成されており、壁部５１３よりも治具先端側で第１底面５１１に連続する例えば平坦な傾斜面である。図９に示すように、第１押圧面５１４は、壁部５１３側から治具先端側に向かうにつれてステータコア２の周方向において第２底面５１２に近接するように（図８および図９における紙面奥側に）傾斜する。第２押圧面５１５は、壁部５１３の第２底面５１２側の側面５１３ｓに連続して第１底面５１１の一部および第１押圧面５１４に沿って治具先端側に延在する例えば平坦な傾斜面である。図８および図９に示すように、第２押圧面５１５は、治具先端側から壁部５１３側に向かうにつれてステータコア２の径方向において第２底面５１２の壁部５１３とは反対側の側縁部（図８における右側の側縁部）に近接するように傾斜する。なお、第１および第２押圧面５１４，５１５は、凸曲面状の傾斜面であってもよい。

成形面５１６および５１７は、壁部５１３の治具先端側の端部に形成されている。成形面５１６は、壁部５１３の側面５１３ｓと第２押圧面５１５との連続部に形成された凸曲面であり、側面５１３ｓと第２押圧面５１５との双方に滑らかに連続する。成形面５１７は、壁部５１３の第１底面５１１側の側面に滑らかに連続する凸曲面であり、本実施形態では、壁部５１３の軸心に関して成形面５１６の概ね反対側に位置する。また、壁部５１３の治具先端の端面は、成形面５１６および５１７に滑らかに連続する凸曲面状に形成されている。

中間拡張冶具５２は、図７に示すように、移動機構５４に連結される基端部５２ａと、当該基端部５２ａから延出された細幅の加工部５２０とを含む。加工部５２０は、平坦な背面を有すると共に、図８および図１０に示すように、平坦な第１底面５２１、平坦な第２底面５２２、壁部（仕切壁）５２３、第１押圧面５２４、第２押圧面５２５、および成形面５２６を含む。第１底面５２１は、ステータコア２の軸方向に延在するように加工部５２０に形成されている。第２底面５２２は、第１底面５２１よりもステータコア２の周方向に沿った深い位置（図８および図１０における紙面奥側）で当該軸方向に延在するように加工部５１０に形成されている。第１および第２底面５２１，５２２は、それぞれ加工部５２０の背面と平行に延在する。また、第２底面５２２の幅は、セグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも若干短く定められる。壁部５２３は、ステータコア２の軸方向に延在すると共に第１底面５２１と第２底面５２２との間で両者に直交してステータコア２の周方向に突出するように加工部５２０に形成されている。

第１押圧面５２４は、加工部５２０の治具先端側に形成されており、壁部５２３よりも治具先端側で第１底面５２１に連続する例えば平坦な傾斜面である。図９に示すように、第１押圧面５２４は、壁部５２３側から治具先端側に向かうにつれてステータコア２の周方向において第２底面５２２に近接するように（図８および図１０における紙面奥側に）傾斜する。第２押圧面５２５は、壁部５２３の第２底面５２２側の側面５２３ｓに連続して第１押圧面５２４に沿って治具先端側に延在する例えば平坦な傾斜面である。図８および図１０に示すように、第２押圧面５２５は、治具先端側から壁部５２３側に向かうにつれてステータコア２の径方向において第２底面５２２の壁部５２３とは反対側の側縁部（図８における右側の側縁部）に近接するように傾斜する。なお、第１および第２押圧面５２４，５２５は、凸曲面状の傾斜面であってもよい。成形面５２６は、壁部５２３の治具先端側の端部に形成されている。成形面５２６は、壁部５２３の第２底面５２２側の側面５２３ｓと第２押圧面５２５との連続部に形成された凸曲面であり、側面５２３ｓと第２押圧面５２５との双方に滑らかに連続する。

更に、中間拡張治具５２は、図８および図１０に示すように、ステータコア２の軸方向に延在するように形成された第２の壁部５２８を含む。第２の壁部５２８は、壁部５２３と間隔おいて対向するように第１底面５２１の側縁部（図８における左側の側縁部）に沿って当該壁部５２３と平行に延在する。壁部５２３と第２の壁部５２８との間隔（互いに対向する側面同士の間隔）は、セグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも若干長く定められる。また、壁部５２３の治具先端側の端部には、成形面５２９が形成されている。成形面５２９は、第２の壁部５２８の壁部５２３側の側面に滑らかに連続する凸曲面である。また、壁部５２３の治具先端の端面は、成形面５２９に滑らかに連続する凸曲面状に形成されている。

外側拡張治具５３は、各部の寸法を除いて、上記中間拡張治具５２と共通の構造を有するものである。図７に示すように、外側拡張治具５３は、基端部５３ａおよび加工部５３０を含む。そして、加工部５３０には、図８に示すように、上記第１底面５２１と同一構造を有する第１底面５３１、上記第２底面５２２と同一構造を有する第２底面５３２、上記壁部５２３と同一構造を有する壁部（仕切壁）５３３、上記第１押圧面５２４と同一構造を有する第１押圧面５３４、上記第２押圧面５２５と同一構造を有する第２押圧面５３５、上記成形面５２６と同一構造を有する成形面５３６、上記第２の壁部５２８と同一構造を有する第２の壁部５３８、および上記成形面５２９と同一構造を有する成形面５３９が形成されている。外側拡張治具５３においても、第２底面５３２の幅は、セグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも若干短く定められる。また、壁部５３３と第２の壁部５３８との間隔（互いに対向する側面同士の間隔）は、セグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも若干長く定められる。

そして、上記第１押圧面５１４，５２４，５３４の傾斜角度、第２押圧面５１５，５２５，５３５の傾斜角度、成形面５１６，５１７，５２６，５２９，５３６，５３９の曲率、壁部５１３，５２３，５３３，５２８，５３９の厚みや端部の形状等は、ステータコア２のスロット２ｓから突出した全脚部４０の先端部Ｔの脚部倒し工程の実施時に要求される位置に応じて脚部４０のスプリングバックを考慮して定められる。更に、壁部５１３，５２３，５３３の第１底面５１１，５２１，５３１からの高さ、壁部５１３，５２３，５３３および第２の壁部５２８，５３８の第２底面５１２，５２２，５３２からの高さは、スロット２ｓの周方向における間隔や全脚部４０の先端部Ｔの脚部倒し工程の実施時に要求される位置等に応じてセグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも高く定められる。

図７および図８に示すように、拡張治具５１−５３は、ステータコア２の軸心側から加工部５１０，５２０，５３０という順番で並ぶと共に加工部５１０，５２０，５３０の背面同士が隣り合うように移動機構５４にそれぞれ連結される。また、拡張治具５１−５３は、内側拡張治具５１の壁部５１３（側面５１３ｓ）と中間拡張治具５２の第２の壁部５２８（内側拡張治具５１側の側面）との間隔、および中間拡張治具５２の壁部５２３（側面５２３ｓ）と外側拡張治具５３の第２の壁部５３８（中間拡張治具５２側の側面）との間隔がセグメントコイル４の脚部４０（平角線）の短辺幅よりも若干長い間隔となるように並べられる。

移動機構５４は、内側拡張治具５１、中間拡張治具５２および外側拡張治具５３をそれぞれ独立にステータコア２の軸方向に進退移動させるものである。移動機構５４は、拡張治具５１−５３が回転テーブル５５上のステータコア２の径方向に沿って並ぶように当該回転テーブル５５の上方に設置される。移動機構５４は、下方に位置するスロット２ｓから突出した偶数個の脚部４０に対して、各拡張治具５１，−５３を対応する脚部４０に曲げ荷重を付与するように個別に高速で下降（移動）させることができる。

回転テーブル５５は、ステータコア２を軸心周りに回転させる図示しない回転駆動機構を含む。内側支持部材５６は、回転テーブル５５上のステータコア２の中心孔部内に配置される。内側支持部材５６の外周面は、円柱面状に形成されており、当該外周面は、ステータコア２の各スロット２ｓの最内層側から突出する脚部４０の内側面（長辺側の側面）と対向する。フォーク部材５７は、ステータコア２の端面近傍で拡張治具５１−５３の下方に位置するスロット２ｓから突出した偶数個の脚部４０をステータコア２の周方向における両側および径方向外側から支持可能なものである。フォーク部材５７は、フォーク駆動装置５７０によりステータコア２の径方向に進退移動させられる。フォーク駆動装置５７０は、フォーク部材５７をスロット２ｓから突出した偶数個の脚部４０をステータコア２の軸心に向けて加圧した状態に保持可能である。

加圧部材５８は、拡張治具５１−５３の下方に位置するスロット２ｓの最外層側から突出する脚部４０の外側面（長辺側の側面）と対向するように配置され、加圧装置５８０によりステータコア２の径方向に進退移動させられる。加圧装置５８０は、最外層側の脚部４０をステータコア２の軸心に向けて加圧する状態に加圧部材５８を保持可能である。制御装置５９は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するコンピュータや各種駆動回路等を含み、上述の移動機構５４、回転テーブル５５、フォーク駆動装置５７０および加圧装置５８０を制御する。

続いて、上述の拡張装置５０を用いて複数のスロット２ｓから突出した複数の脚部４０をステータコア２の径方向に拡張する脚部拡張工程（Ｓ３０）について詳細に説明する。

脚部拡張工程の開始に際しては、図１１に示すように、対象となるスロット２ｓから突出する偶数個（本実施形態では、６個）の脚部４０が初期位置で整列した拡張治具５１−５３の下方に位置するようにステータコア２を位置決めし、内側拡張治具５１の壁部５１３の端部（図中下側の端部）と、スロット２ｓの最内層側で径方向に隣接する２つの脚部４０の先端部Ｔ同士の隙間とを対向させる。ここでは、図示するように、１つのスロット２ｓから突出する偶数個の脚部４０をステータコア２の軸心側から順番に脚部４１，４２，４３，４４，４５，４６といい、適宜、脚部４１−４６を総称して脚部４０という。また、ステータコア２の中心孔部内には、内側支持部材５６が配置される。更に、フォーク駆動装置５７０によりフォーク部材５７を内側支持部材５６に向けて移動させ、フォーク部材５７にスロット２ｓから突出した偶数個の脚部４０（４１−４６）をステータコア２の周方向における両側および径方向外側から支持させる。

次いで、移動機構５４により内側拡張治具５１を最内層側の２つの脚部４１，４２に対して下降（移動）させる。内側拡張治具５１が下降すると、図１２に示すように、上述のような傾斜面である内側拡張治具５１の第１押圧面５１４が壁部５１３の端部よりも先に最内層側の脚部４１の先端部Ｔの側面（短辺側の側面）に当接する。この際、本実施形態において、内側拡張治具５１の第１押圧面５１４は、脚部倒し工程での脚部４１の倒し方向（図１２における右側）と反対側の先端部Ｔの表面に当接する。これにより、最内層側の脚部４１は、図１３に示すように、下降する内側拡張治具５１の第１押圧面５１４によりステータコア２の周方向における一側（図中右側、脚部倒し工程での脚部４１の倒し側）に押圧され、脚部４１の先端部Ｔと、それに隣り合う脚部４２の先端部Ｔとは、ステータコア２の周方向に離間する。また、第１押圧面５１４により最内層側の脚部４１が押圧されるのに伴って、脚部４２は、内側拡張治具５１の第２押圧面５１５により先端部Ｔが最内層側の脚部４１の先端部Ｔから径方向に離間するように押圧される。この結果、面取り部の省略により隣接した脚部４１，４２の先端部Ｔ同士の隙間が実質的に無くなっていたとしても、径方向に隣接する２つの脚部４１，４２の先端部Ｔの間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部４１，４２の間に内側拡張治具５１の壁部５１３を差し込んでいくことができる。

図１４に示すように、内側拡張冶具５１の下降（移動）は、脚部４１，４２の間に壁部５１３が所定長さだけ差し込まれた段階で移動機構５４により停止させられる。脚部４１，４２の間に内側拡張冶具５１の壁部５１３が差し込まれることで、最内層側の脚部４１の先端部Ｔ側の部分は、内側拡張冶具５１の成形面５１７により径方向内側すなわち内側支持部材５６側に押圧され、内側支持部材５６と壁部５１３とにより挟み付けられる。これにより、脚部４１は、スロット２ｓ側が軸方向に対して径方向内側に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように、成形面５１７を起点にして僅かに曲げられる（塑性変形する）。また、脚部４１に隣接する脚部４２は、内側拡張治具５１の第２押圧面５１５や成形面５１６により、先端部Ｔがステータコア２の外周側に移動するように径方向外側に押圧されて傾斜する。更に、脚部４３−４６も、脚部４２により先端部Ｔがステータコア２の外周側に移動するように径方向外側に押圧されて傾斜する。

更に、図１５に示すように、移動機構５４により中間拡張治具５２を中央の２つの脚部４３，４４に対して下降（移動）させる。中間拡張治具５２が下降すると、上述のような傾斜面である中間拡張治具５２の第１押圧面５２４が壁部５２３の端部よりも先に内層側の脚部４３の先端部Ｔの側面（短辺側の側面）に当接する（図１２参照）。これにより、内層側の脚部４３は、下降する中間拡張治具５２の第１押圧面５２４によりステータコア２の周方向における一側（脚部倒し工程での脚部４３の倒し側）に押圧され、脚部４３の先端部Ｔと、それに隣り合う脚部４４の先端部Ｔとは、ステータコア２の周方向に離間する（図１３参照）。また、第１押圧面５２４により内層側の脚部４３が押圧されるのに伴って、脚部４４は、中間拡張治具５２の第２押圧面５２５により先端部Ｔが内層側の脚部４３の先端部Ｔから径方向に離間するように押圧される。この結果、面取り部の省略により隣接した脚部４３，４４の先端部Ｔ同士の隙間が実質的に無くなっていたとしても、径方向に隣接する２つの脚部４３，４４の先端部Ｔの間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部４３，４４の間に中間拡張治具５２の壁部５２３を差し込んでいくことができる。

図１５に示すように、中間拡張冶具５２の下降（移動）は、脚部４３，４４の間に壁部５１３が比較的短い長さだけ差し込まれた段階で移動機構５４により一旦停止させられる。また、脚部４３，４４の間に中間拡張冶具５２の壁部５２３が差し込まれるのに伴い、内側拡張治具５１の第２押圧面５１５や成形面５１６により押圧された脚部４２と、当該脚部４２に径方向外側で隣り合う脚部４３との間には、中間拡張治具５２の第２の壁部５２８が差し込まれる。脚部４２，４３の間に第２の壁部５２８が差し込まれると、脚部４２の先端部Ｔ側の部分は、内側拡張冶具５１の成形面５１６により径方向外側すなわち第２の壁部５２８側に押圧された状態で、内側拡張治具５１の壁部５１３と中間拡張冶具５２の第２の壁部５２８とにより挟み付けられる。

これにより、脚部４２は、スロット２ｓ側が軸方向に対して径方向外側に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように、成形面５１６を起点にして僅かに曲げられる（塑性変形する）。また、外層側の脚部４３の先端部Ｔは、中間拡張冶具５２の壁部５２３と第２の壁部５２８とにより挟み込まれる。更に、脚部４３に径方向外側で隣接する脚部４４は、中間拡張治具５２の第２押圧面５２５や成形面５２６により、先端部Ｔがステータコア２の外周側に移動するように径方向外側に押圧されて傾斜する。加えて、脚部４５−４６も、脚部４４により先端部Ｔがステータコア２の外周側に移動するように径方向外側に押圧されて傾斜する。

中間拡張冶具５２の移動を一旦停止させた後、移動機構５４により外側拡張治具５３を最外層側の２つの脚部４５，４６に対して下降（移動）させる。外側拡張治具５３が下降すると、上述のような傾斜面である外側拡張治具５３の第１押圧面５３４が壁部５３３の端部よりも先に内層側の脚部４５の先端部Ｔの側面（短辺側の側面）に当接する（図１２参照）。これにより、内層側の脚部４５は、下降する外側拡張治具５３の第１押圧面５３４によりステータコア２の周方向における一側（脚部倒し工程での脚部４５の倒し側）に押圧され、脚部４５の先端部Ｔと、それに隣り合う脚部４６の先端部Ｔとは、ステータコア２の周方向に離間する（図１３参照）。また、第１押圧面５３４により内層側の脚部４５が押圧されるのに伴って、脚部４６は、外側拡張治具５３の第２押圧面５３５により先端部Ｔが内層側の脚部４５の先端部Ｔから径方向に離間するように押圧される。この結果、面取り部の省略により隣接した脚部４５，４６の先端部Ｔ同士の隙間が実質的に無くなっていたとしても、径方向に隣接する２つの脚部４５，４６の先端部Ｔの間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部４５，４６の間に外側拡張治具５３の壁部５３３を差し込んでいくことができる。

図１６に示すように、外側拡張冶具５３の下降（移動）は、脚部４５，４６の間に壁部５３３が所定長さだけ差し込まれた段階で移動機構５４により停止させられる。また、脚部４５，４６の間に外側拡張冶具５３の壁部５３３が差し込まれるのに伴い、中間拡張治具５２の第２押圧面５２５や成形面５２６により押圧された脚部４４と、当該脚部４４に径方向外側で隣り合う脚部４５との間には、外側拡張治具５３の第２の壁部５３８が差し込まれる。脚部４４，４５の間に第２の壁部５３８が差し込まれた際、脚部４４の先端部Ｔは、中間拡張治具５２の壁部５２３と外側拡張冶具５３の第２の壁部５３８とにより挟み込まれる。

また、脚部４４，４５の間に第２の壁部５３８が差し込まれると、脚部４５の先端部Ｔ側の部分は、外側拡張冶具５３の成形面５３９により径方向外側に押圧された状態で、第２の壁部５３８と壁部５３３とにより挟み付けられる。これにより、脚部４５は、スロット２ｓ側が軸方向に対して径方向外側に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように、成形面５３９を起点にして曲げられる（塑性変形する）。更に、脚部４５に隣接する脚部４６は、外側拡張治具５３の第２押圧面５３５や成形面５３６により、先端部Ｔがステータコア２の外周側に移動するように径方向外側に押圧されて傾斜する。

続いて、移動機構５４により一旦停止させた中間拡張冶具５２を再度下降させ、図１７に示すように、脚部４３，４４の間に壁部５２３が所定長さだけ差し込まれた段階で中間拡張冶具５２の移動を停止させる。これにより、脚部４３の先端部Ｔ側の部分は、中間拡張冶具５２の成形面５２９により径方向外側に押圧された状態で第２の壁部５２８と壁部５２３とにより挟み付けられ、スロット２ｓ側が軸方向に対して径方向外側に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように、成形面５２９を起点にして曲げられる（塑性変形する）。また、脚部４４の先端部Ｔ側の部分は、中間拡張冶具５２の成形面５２６により径方向外側に押圧された状態で、中間拡張冶具５２の壁部５２３と外側拡張冶具５３の第２の壁部５３８とにより挟み付けられる。これにより、脚部４４は、スロット２ｓ側が軸方向に対して径方向外側に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように、成形面５２６を起点にして曲げられる（塑性変形する）。

上述のように、スロット２ｓから突出する偶数個の脚部４０に対して拡張治具５１−５３を２つの脚部４０ずつ順番に差し込んでいくことで、最内層側の脚部４１と、スロット２ｓの両端から突出しない脚部４２−４５をスロット２ｓ側がステータコア２の軸方向に対して径方向に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように曲げることが可能となる。また、本実施形態のように、中間拡張治具５２を脚部４３，４４間に浅く差し込み、外側拡張治具５３を脚部４５，４６間に差し込んだ後に中間拡張治具５２を脚部４３，４４間に深く差し込むことで、脚部４３，４４および４５の拡張精度（曲げ部の成形精度）をより向上させることができる。

そして、図１８に示すように、スロット２ｓから突出する脚部４１−４６に対して複数の拡張治具５１−５３を差し込んだ状態で加圧装置５８０により加圧部材５８をステータコア２の軸心側に移動させ、内側支持部材５６によりスロット２ｓの最内層側の脚部４１を支持しながら最外層側の脚部４６を加圧部材５８により径方向外側から加圧する。これにより、最外層側の脚部４６を外側拡張治具５３の成形面５３６を起点にしてスロット２ｓ側が軸方向に対して径方向外側に傾斜すると共に先端部Ｔ側が軸方向に延在するように曲げることができる。

最外層側の脚部４６の曲げ加工が完了した後、拡張治具５１−５３、フォーク部材５７および加圧部材５８を初期位置へと戻す。その後、回転テーブル５５をステータコア２の軸心周りに回転させて、次の加工対象となる偶数個の脚部４０が拡張治具５１−５３の下方に位置するようにステータコア２を位置決めし、拡張治具５１−５３を用いた上述の一連の処理を繰り返し実行する。これにより、全スロット２ｓから突出する全脚部４０をステータコア２に対する先端部Ｔの位置が脚部倒し工程の実施時に要求される位置になるように精度よく径方向に拡張させることが可能となる。

以上説明したように、本開示のステータ１の製造方法では、径方向に隣接する２つの脚部４０を当該径方向に拡張する際に、当該２つの脚部４０に対して拡張治具５１，５２または５３を移動させ、当該拡張治具５１，５２または５３により径方向に隣接する２つの脚部４０の一方の脚部４１，４３，４５を先端部Ｔが他方の脚部４２，４４，４６の先端部Ｔから周方向に離間するように押圧しながら、他方の脚部４２，４４，４６を先端部Ｔが一方の脚部４１，４３，４５の先端部Ｔから径方向に離間するように押圧する。

これにより、径方向に隣接する２つの脚部４０の先端部Ｔの間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部４０の間に拡張治具５１，５２または５３の壁部５１３，５２３，５３３を差し込んでいくことができる。この結果、隣接したセグメントコイル４の先端部Ｔ同士の隙間が極めて狭い場合であっても、ステータコア２のスロット２ｓから突出した複数のセグメントコイル４の脚部４０を当該ステータコア２の径方向に拡張することが可能となる。

また、本開示の拡張治具５１，５２，５３は、ステータコア２の径方向に隣接する２つの脚部４０の一方の脚部４１，４３または４５を先端部Ｔが他方の脚部４２，４４または４６の先端部Ｔから周方向に離間するように押圧する第１押圧面５１４，５２または５３４と、第１押圧面５１４，５２４または５３４により一方の脚部４１，４３または４５が押圧されるのに伴って、他方の脚部４２，４４または４６を先端部Ｔが一方の脚部４１，４３または４５の先端部Ｔから径方向に離間するように押圧する第２押圧面５１５，５２５または５３５をそれぞれ含む。

これにより、径方向に隣接する２つの脚部４０の先端部Ｔの間に隙間を形成し（隙間を拡げ）、形成された隙間から当該２つの脚部４０の間に拡張治具５１，５２または５３の壁部５１３，５２３，５３３を差し込んでいくことができる。この結果、拡張治具５１，５２，５３を用いることで、隣接したセグメントコイル４の先端部Ｔ同士の隙間が極めて狭い場合であっても、ステータコア２のスロット２ｓから突出した複数のセグメントコイル４の脚部４０を当該ステータコア２の径方向に拡張することが可能となる。

なお、拡張治具５１−５３によりステータコア２の周方向に押圧される脚部４１，４３，４５は、拡張治具５１−５３からの荷重により若干曲げられることもあるが、上述のように、脚部４１，４３，４５は、それぞれ拡張治具５１，５２または５３により脚部倒し工程での倒し側に押圧される。従って、脚部拡張工程において脚部４１，４３，４５が周方向に若干曲げられたとしても、それにより脚部倒し工程後の先端部Ｔ等の位置精度に影響を与えてしまうことは実質的にない。また、中間拡張治具５２を脚部４３，４４間に浅く差し込み、外側拡張治具５３を脚部４５，４６間に差し込んだ後に中間拡張治具５２を脚部４３，４４間に深く差し込む代わりに、拡張治具５１，５２，５３をこの順番で複数の脚部４１−４６に対して差し込んで当該脚部４１−４６を径方向に拡張してもよい。更に、上記実施形態において、スロット２ｓの最内層側から突出する脚部４１は、内側拡張治具５１により曲げられるが、これに限られるものではない。すなわち、脚部４１は、脚部拡張工程において曲げられなくてもよく、最外層側の脚部４６が加圧部材により加圧された際に内側支持部材５６に押し付けられて曲げられてもよい。また、スロット２ｓから突出する脚部４０の数が８以上の偶数である場合には、中間拡張治具５２（あるいは外側拡張治具５３）の数を増やせばよい。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、ステータの製造分野等において利用可能である。

１ステータ、２ステータコア、２ｐ電磁鋼板、２ｓスロット、２ｔティース部、３ａ，３ｂコイルエンド部、３ｕ，３ｖ，３ｗステータコイル、４セグメントコイル、５ｕ，５ｖ，５ｗ動力線、６ｕ，６ｖ，６ｗ端子、７保持部材、８モールド部、１０ロータ、１１ロータコア、１２中心孔、１４磁石埋設孔、１５永久磁石、４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６脚部、５０拡張装置、５１内側拡張冶具、５１ａ，５２ａ，５３ａ基端部、５１０，５２０，５３０加工部、５１１，５２１，５３１第１底面、５１２，５２２，５３２第２底面、５１３，５２３，５３３壁部、５１３ｓ、５２３ｓ側面、５１４、５２４，５３４第１押圧面、５１５，５２５，５３５第２押圧面、５１６，５１７，５２６，５２９，５３６，５３９成形面、５２中間拡張治具、第２の壁部５２８，５３９、５３外側拡張冶具、５４移動機構、５５回転テーブル、５６内側支持部材、５７フォーク部材、５７０フォーク駆動装置、５８加圧部材、５８０加圧装置、５９制御装置、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ引出線、Ｍ回転電機、Ｔ先端部、Ｔｓｉ内側面、Ｔｓｏ外側面、Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１第１コイル、Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２第２コイル、ＷＬレーザー溶接部。

Claims

それぞれ径方向に延在すると共に周方向に間隔をおいて形成された複数のスロットを含むステータコアと、互いに異なる前記スロットに差し込まれる一対の脚部を有すると共に対応する前記脚部の先端部同士の電気的接合によりステータコイルを形成する複数のセグメントコイルとを含むステータの製造方法において、
前記複数のスロットの各々から複数の前記脚部が突出するように前記複数のセグメントコイルを前記径方向に隣接させて前記ステータコアに組み付け、
前記スロットから突出して前記径方向に隣接する２つの脚部に対して拡張治具を移動させ、前記拡張治具により前記径方向に隣接する２つの脚部の一方の脚部を前記先端部が他方の脚部の前記先端部から前記周方向に離間するように押圧しながら、前記他方の脚部を前記先端部が前記一方の脚部の前記先端部から前記径方向に離間するように押圧し、前記スロットから突出した前記複数の脚部を前記径方向に拡張する、
ステータの製造方法。