JP2020137195A - ステータの組立方法およびステータの組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットに挿入された後のコイルの形状を所望の形状に形成することが可能なステータの組立方法を提供する。【解決手段】このステータ１００の組立方法は、コイルアッセンブリ４０を、ステータコア１０の内径側空間３０に配置する工程と、コイルアッセンブリ４０を形成する複数のコイル２０を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をステータコア１０のスロット１３に挿入する工程とを備える。そして、コイル２０をスロット１３に挿入する工程は、コイル２０がスロット１３に挿入された後のコイル２０の内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部２１３により、コイルエンド部２２を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する工程を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、ステータの組立方法およびステータの組立装置に関する。

従来、コイルを円環状のステータコアのスロットに挿入する工程を備えるステータの製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載のステータの製造方法では、円柱形状を有するとともに、外周面にスロットと同じピッチで形成されている複数の保持溝が形成された治具が準備される。そして、治具の複数の保持溝に、複数のコイルが挿入される。そして、保持溝およびスロットが連続するように、治具をステータコアの内側に配置した状態で、コイルを内径側から外径側に押し出す。これにより、コイルは、保持溝と、スロット間のティースとにガイドされながらスロットに挿入される。

具体的には、コイルのコイルエンド部が、ローラにより構成されている押し出し体によって、内径側から外径側に押し出される。これにより、コイルがスロットに挿入される。なお、上記特許文献１では、ローラにより構成されている押し出し体の曲率半径は、比較的小さく形成されている。具体的には、押し出し体の曲率半径は、コイルがスロットに挿入された後のコイルの曲率半径（回転軸線方向から見たコイルエンド部の曲率半径）より、比較的小さく形成されていると考えられる。

特開２０１１−１９３５９７号公報

しかしながら、上記特許文献１のステータの製造方法では、ローラにより構成されている押し出し体の曲率半径が、コイルがスロットに挿入された後のコイルの曲率半径と異なる（比較的小さい）ため、この押し出し体により押し出されることによりスロットに挿入された後のコイルの曲率半径（形状）が、所望の形状にならない場合があると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、スロットに挿入された後のコイルの形状を所望の形状に形成することが可能なステータの組立方法およびステータの組立装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるステータの組立方法は、スロット収容部およびコイルエンド部を有するコイルを、スロットを含む円環状のステータコアに装着するステータの組立方法であって、複数のコイルが円環状に配置されたコイルアッセンブリを形成する工程と、コイルアッセンブリを、ステータコアの内径側空間に配置する工程と、コイルアッセンブリを形成する複数のコイルを内径側から外径側に押し出すことにより、コイルをステータコアのスロットに挿入する工程とを備え、コイルをスロットに挿入する工程は、コイルがスロットに挿入された後のコイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部により、コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、コイルをスロットの外径側の端部に配置する工程を含む。

この発明の第１の局面によるステータの組立方法では、上記のように、コイルがスロットに挿入された後のコイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部により、コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、コイルをスロットの外径側の端部に配置する工程を含む。これにより、コイルがスロットの外径側の端部に配置された際（つまり、コイルの挿入が終了した際）、コイルの内径側の部分が、第１押出面部と略同じ曲率半径になるように形成（成形）される。その結果、スロットに挿入された後のコイルの形状を所望の形状（第１押出面部の曲率半径に対応する形状）に形成することができる。また、コイルがスロットの外径側の端部に配置された際のコイルの形状（曲率半径）と、第１押出面部の形状（曲率半径）とが異なっている場合、コイルに局所的に比較的大きな力が加わるため、コイルが損傷する場合がある。本発明によるステータの組立方法では、コイルがスロットに挿入された後のコイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部によりコイルエンド部を押し出す（押圧する）ことによって、コイルに局所的に比較的大きな力が加わるのが抑制されるので、コイルの損傷を抑制することができるとともに、コイルの各部を適切に押圧することができる。

この発明の第２の局面におけるステータの組立装置は、スロット収容部およびコイルエンド部を有するコイルを、スロットを含む円環状のステータコアに装着するステータの組立装置であって、ステータコアの内径側空間に配置されている複数のコイルが円環状に配置されたコイルアッセンブリを形成するコイルのコイルエンド部を、内径側から外径側に押し出すことにより、コイルをステータコアのスロットに挿入する治具を備え、治具は、コイルがスロットに挿入された後のコイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部を含み、第１押出面部により、コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、コイルをスロットの外径側の端部に配置するように構成されている。

この発明の第２の局面によるステータの組立装置では、上記のように、コイルがスロットに挿入された後のコイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部により、コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、コイルをスロットの外径側の端部に配置するように構成されている。これにより、コイルがスロットの外径側の端部に配置された際（つまり、コイルの挿入が終了した際）、コイルの内径側の部分が、第１押出面部と略同じ曲率半径になるように形成（成形）される。その結果、スロットに挿入された後のコイルの形状を所望の形状（第１押出面部の曲率半径に対応する形状）に形成することが可能なテータの組立装置を提供することができる。また、コイルがスロットの外径側の端部に配置された際のコイルの形状（曲率半径）と、第１押出面部の形状（曲率半径）とが異なっている場合、コイルに局所的に比較的大きな力が加わるため、コイルが損傷する場合がある。本発明によるステータの組立装置では、コイルがスロットに挿入された後のコイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部によりコイルエンド部を押し出す（押圧する）ことによって、コイルに局所的に比較的大きな力が加わるのが抑制されるので、コイルの損傷を抑制することができるとともに、コイルの各部を適切に押圧することが可能なステータの組立装置を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、スロットに挿入された後のコイルの形状を所望の形状に形成することができる。

一実施形態によるステータの斜視図である。 一実施形態によるステータコアの斜視図である。 一実施形態によるコイルの斜視図である。 一実施形態によるコイルを上方から見た図である。 一実施形態によるコイルアッセンブリの斜視図である。 一実施形態による挿入治具の側面図である。 一実施形態による第１押出面部および第２押出面部の上面図である。 一実施形態による第１押出面部および第２押出面部によるコイルの押出しを説明するための図である。 一実施形態による挿入治具が内径側に配置された状態（初期状態）を示す図である。 一実施形態による第１押出面部および第２押出面部の正面図である。 一実施形態による挿入治具が外径側に移動した状態を示す図である。 一実施形態による倒れ防止面部の上面図である。 一実施形態によるコイルアッセンブリにガイド治具が挿入された状態を示す図である。 一実施形態による挿入治具によりコイルを挿入する工程を説明するための図（１）である。 一実施形態による挿入治具によりコイルを挿入する工程を説明するための図（２）である。 一実施形態による挿入治具によりコイルを挿入する工程を説明するための図（３）である。 一実施形態による挿入治具によりコイルを挿入する工程を説明するための図（４）である。 コイルがスロットの端部に配置された状態を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（ステータの構造）
図１〜図１８を参照して、本実施形態によるステータ１００の構造について説明する。なお、図１および図２は、ステータ１００（ステータコア１０）の断面図が示されている。

本願明細書では、「回転軸線方向」とは、図１に示すように、ステータ１００の中心軸線（ロータの回転軸線）に沿った方向（Ａ方向）を意味する。また、「周方向」とは、ステータ１００の周方向（Ｂ方向）を意味する。また、「径方向」とは、ステータ１００の半径方向（Ｃ方向）を意味する。また、「内径側（径方向内側）」とは、ステータ１００の中心に向かう方向（Ｃ１方向）を意味する。また、「外径側（径方向外側）」とは、ステータ１００の外に向かう方向（Ｃ２方向）を意味する。

図１に示すように、ステータ１００は、ステータコア１０と、コイル２０とを含む。また、ステータ１００は、コイル２０が通電されることにより、ロータ（図示せず）を回転させる磁界を発生するように構成されている。

また、図２に示すように、ステータコア１０は、円環状（中空の円筒状）に形成されている。ステータコア１０の内径側には、ロータ（図示せず）を収容するための内径側空間３０が形成されている。ステータコア１０は、たとえば、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板が回転軸線方向に積層されることにより形成されている。

ステータコア１０は、円環状に形成されるバックヨーク１１と、バックヨーク１１から内径側に向かって延びる複数（たとえば、４８個）のティース１２とを含む。複数のティース１２は、ステータコア１０に周方向に略等角度間隔で設けられている。また、隣接するティース１２間には、スロット１３が形成されている。

また、図３に示すように、コイル２０は、断面が略矩形形状の平角導線により形成されている。平角導線は、導電性の高い金属（たとえば、銅やアルミニウムなど）により形成されている。また、コイル２０は、ステータコア１０に周方向に沿って複数（たとえば、４８個）配置されている。

コイル２０は、スロット収容部２１（２１ａ、２１ｂ）と、コイルエンド部２２（２２ａ、２２ｂ）とを含む。スロット収容部２１は、略直線形状を有し、ステータコア１０のスロット１３に収容される。また、スロット収容部２１ａとスロット収容部２１ｂとは、それぞれ、ステータコア１０の周方向に所定の間隔を隔てた互いに異なるスロット１３に収容される。コイルエンド部２２は、ステータコア１０の回転軸線方向の端部から外側に突出するとともに、スロット収容部２１ａとスロット収容部２１ｂとを接続するように構成されている。

また、図４に示すように、コイルエンド部２２は、ステータコア１０の半径方向に階段状に屈曲するクランク状に形成されたクランク部分２３と、円環状のステータコア１０の円弧に合わせて円弧状に湾曲する湾曲部分２４とを含む。また、コイル２０は、平角導線をエッジワイズ成形（平角導線の短辺を内径面として縦に巻回）することにより形成されている。

また、図５に示すように、コイル２０が周方向に複数配置されることにより、コイルアッセンブリ４０が構成される。コイルアッセンブリ４０は、円環状でかつ籠状を有する。なお、各々のコイル２０は、ステータ１００が３相交流モータに適用される場合には、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルのいずれかを構成する。

また、図１に示すように、ステータ１００には、ステータコア１０とコイル２０との間に配置され、ステータコア１０とコイル２０とを絶縁するための絶縁部材４１が設けられている。絶縁部材４１は、ステータコア１０のスロット１３の形状に対応する形状（回転軸線方向から見て、略Ｕ字形状）を有する。また、絶縁部材４１は、紙や樹脂（たとえば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂など）により形成されている。また、絶縁部材４１は、薄膜状を有する。

（組立装置の構造）
次に、ステータ１００の組立装置２００について説明する。組立装置２００は、コイル２０を、スロット１３を含む円環状のステータコア１０に装着するように構成されている。

図６に示すように、組立装置２００は、挿入治具２１０を備えている。挿入治具２１０は、コイル２０のコイルエンド部２２ｂを、内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をステータコア１０のスロット１３に挿入するように構成されている。なお、挿入治具２１０は、コイル２０のリード線２５（図３参照）が設けられる側とは反対側のコイルエンド部２２ｂを押し出す（押圧する）ように構成されている。また、コイル２０のリード線２５（図３参照）が設けられる側（Ｚ１方向側）のコイルエンド部２２ａを押し出す（押圧する）する挿入治具３１０については、後述する。なお、挿入治具２１０および挿入治具３１０は、特許請求の範囲の「治具」の一例である。

挿入治具２１０は、略Ｌ字形状を有しており、回転軸線方向に沿うように設けられる第１部分２１１と、第１部分２１１に直交するように設けられる第２部分２１２とを含む。第２部分２１２の内径側には、サーボモータ２２０が設けられている。そして、挿入治具２１０は、サーボモータ２２０により、径方向に沿って移動可能に構成されている。また、第２部分２１２は、第１部分２１１のＺ２方向側（下方側）に設けられている。

ここで、本実施形態では、挿入治具２１０は、コイル２０がスロット１３に挿入された後の、コイル２０の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部２１３を含む。第１押出面部２１３は、第１部分２１１の先端側（Ｚ１方向側）の部分２１１ａに設けられている。具体的には、図７に示すように、回転軸線方向から見て、第１押出面部２１３は、外径側に突出する湾曲した形状を有する。第１押出面部２１３の湾曲（曲率半径Ｒ１）は、コイル２０がスロット１３に配置された後の（配置されたと仮定した場合）のコイル２０の形状において、コイル２０の最内径側の曲率半径Ｒ１１（図４参照）に略一致するように構成されている。そして、第１押出面部２１３により、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａ（外径側の底部、図２参照）に配置するように構成されている。これにより、第１押出面部２１３に押し出されたコイル２０の最内周側の曲率半径Ｒ１１（図４参照）は、第１押出面部２１３の曲率半径Ｒ１に略一致するように形成（成形）される。

また、本実施形態では、挿入治具２１０は、第１押出面部２１３に隣り合うように設けられ、第１押出面部２１３の湾曲の曲率半径Ｒ１よりも小さい曲率半径Ｒ２を有するように湾曲した第２押出面部２１４を含んでいる。なお、曲率半径Ｒ２は、スロット１３に配置される前のコイルアッセンブリ４０（図５参照）の内径側の曲率半径と略同じか、または、コイルアッセンブリ４０の内径側の曲率半径よりも少し小さい。また、周方向において、第２押出面部２１４は、第１押出面部２１３の両端部（第２押出面部２１４ａ、第２押出面部２１４ｂ）に設けられている。また、第２押出面部２１４は、第１押出面部２１３に連続するように設けられている。そして、第１押出面部２１３によりコイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する前に、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５により、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出す。これにより、コイル２０をスロット１３の内径側から挿入する。また、第１押出面部２１３の周方向の幅Ｗ１は、第２押出面部２１４の周方向の幅Ｗ２よりも大きい。

具体的には、図８（ａ）に示すように、コイル２０をスロット１３に挿入する際に、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５が、最初に、コイル２０に接触する。その後、コイル２０は、主として第１押出面部２１３に接触し、最終的に、図８（ｂ）に示すように、コイル２０が第１押出面部２１３に沿うように形成（成形）される。これにより、第１押出面部２１３に押し出されたコイル２０の最内周側の曲率半径Ｒ１１は、第１押出面部２１３の曲率半径Ｒ１に略一致するように形成（成形）される。

また、本実施形態では、図９に示すように、挿入治具２１０は、周方向に沿って複数設けられている。たとえば、挿入治具２１０は、周方向に沿って８個設けられている。そして、図１０に示すように、第１押出面部２１３の第２押出面部２１４ａには、周方向に隣接する他の挿入治具２１０に含まれる第２押出面部２１４ｂに噛み合うように、櫛歯部２１６ａが設けられている。同様に、第２押出面部２１４ｂには、周方向に隣接する他の挿入治具２１０に含まれる第２押出面部２１４ａに噛み合うように、櫛歯部２１６ｂが設けられている。

詳細には、本実施形態では、第１押出面部２１３の両端部に配置されている第２押出面部２１４のうちの一方の第２押出面部２１４ａの櫛歯部２１６ａの回転軸線方向の高さ位置ｈ１と、他方の第２押出面部２１４ｂの櫛歯部２１６ｂの回転軸線方向の高さ位置ｈ２とが互いに異なるように構成されている。櫛歯部２１６ａの高さ位置ｈ１と、櫛歯部２１６ｂの高さ位置ｈ２との差は、１本の櫛歯Ｔの幅Ｗ分に一致する。そして、挿入治具２１０の内径側から外径側への移動に伴って、周方向に隣接するように設けられる挿入治具２１０の第２押出面部２１４同士が噛み合った状態（図９参照）から、第２押出面部２１４が周方向に徐々に離間する（図１１参照）ように構成されている。具体的には、コイル２０をスロット１３に挿入する前には、複数の挿入治具２１０は、コイルアッセンブリ４０の内径側に配置されている。この状態で、周方向に隣接する挿入治具２１０の、第２押出面部２１４ａの櫛歯部２１６ａと第２押出面部２１４ｂの櫛歯部２１６ｂとが噛み合っている。

また、本実施形態では、図６に示すように、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出す際に、コイルエンド部２２ｂが外径側に倒れるのを防止する倒れ防止面部２３１が設けられている。倒れ防止面部２３１は、第１部分２１１および第２部分２１２に対して、回動可能に構成されている第３部分２３０に設けられている。第３部分２３０は、ヒンジ部２３２により第２部分２１２に接続されている。また、図１２に示すように、倒れ防止面部２３１は、コイル２０がスロット１３に挿入された後のコイル２０の外径側の湾曲に対応するように湾曲している。具体的には、回転軸線方向から見て、倒れ防止面部２３１は、外径側に窪む湾曲した形状を有する。倒れ防止面部２３１の湾曲（曲率半径Ｒ３）は、コイル２０がスロット１３に配置された後の（配置されたと仮定した場合）のコイル２０の形状において、コイル２０の最外径側の曲率半径Ｒ１２に略一致（図４参照）するように構成されている。

また、図６に示すように、コイル２０のリード線２５（図４参照）が設けられる側（Ｚ１方向側）のコイルエンド部２２ａを押し出す挿入治具３１０の構成は、挿入治具２１０において、第３部分２３０（倒れ防止面部２３１）を取り除いたものと同様である。

（ステータの組立方法）
次に、ステータ１００の組立方法について説明する。

〈コイルアッセンブリを形成する工程〉
まず、図５に示すように、複数のコイル２０が円環状に配置されたコイルアッセンブリ４０が形成される。具体的には、複数のコイル２０が、スロット１３のピッチ分ずらしながら、互いに周方向に隣接するように配置される。また、複数のコイル２０によりコイルアッセンブリ４０が形成された状態では、互いに周方向に隣接するように配置されるコイル２０のうちの一方のスロット収容部２１と、他方のスロット収容部２１との間に、ステータコア１０のティース１２が挿入されるティース穴Ｈが形成される。

〈ガイド治具を挿入する工程〉
次に、図１３に示すように、ステータコア１０の内径側空間３０にコイルアッセンブリ４０が配置されるとともに、コイルアッセンブリ４０にガイド治具５０（第１ガイド治具５１ａおよび５１ｂ、第２ガイド治具５２）が挿入される。複数のガイド治具５０は、コイルアッセンブリ４０の外径側から内径側に向かって、コイル２０に挿入される。

なお、図６に示すように、ステータコア１０と、ガイド治具５０が挿入されたコイルアッセンブリ４０とは、パレット２４０に配置されている。また、パレット２４０は、挿入治具２１０と挿入治具３１０との間に配置されるパレットリフタ（図示せず）に取り付けられる。また、この状態で、ステータコア１０のスロット１３には、絶縁部材４１（図１参照）が配置されている。

〈コイルを挿入する工程〉
次に、径方向において、第１押出面部２１３および第２押出面部２１４がコイルエンド部２２ｂに対向するように、挿入治具２１０が配置される。また、第１押出面部２１３および第２押出面部２１４がコイルエンド部２２ａに対向するように、挿入治具３１０が配置される。なお、この時、周方向に隣接する挿入治具２１０の、第２押出面部２１４ａの櫛歯部２１６ａと第２押出面部２１４ｂの櫛歯部２１６ｂとが噛み合っている（図９参照）。挿入治具３１０に関しても同様に、第２押出面部２１４ａの櫛歯部２１６ａと第２押出面部２１４ｂの櫛歯部２１６ｂとが噛み合っている。

次に、Ｕ字形状の絶縁部材４１の、コイルアッセンブリ４０に対向する側を開口する工程が行われる。その結果、絶縁部材４１の内径側にコイル２０を容易に挿入することが可能になる。

次に、本実施形態では、図８（ａ）および図１４に示すように、第１押出面部２１３によりコイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する前に、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５により、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出す。これにより、コイル２０をスロット１３の内径側から挿入する。なお、曲率半径Ｒ２が、コイルアッセンブリ４０の内径側の曲率半径よりも小さい場合、コイル２０の挿入開始時には、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５にコイル２０が接触する。また、曲率半径Ｒ２が、スロット１３に配置される前のコイルアッセンブリ４０（図５参照）の内径側の曲率半径と略同じである場合、境界近傍の部分２１５および／または第２押出面部２１４にコイル２０が接触する。その後、境界近傍の部分２１５から第１押出面部２１３側に、コイル２０に接触する部分が徐々に移動する。また、コイル２０は、１回の工程でスロット１３の外径側の端部１３ａまでは移動されない。具体的には、コイル２０を構成する巻線の１本分がスロット１３に挿入するまで、コイルエンド部２２ｂが外径側に押し出される。コイルエンド部２２ａについても、同様に、挿入治具３１０によって、外径側に押し出される。

次に、図１５に示すように、コイル２０の外径側に、コイルエンド部２２ｂが外径側に倒れるのを防止する倒れ防止面部２３１が配置される。倒れ防止面部２３１は、ヒンジ部２３２を中心として回動することにより、コイル２０の外径側に配置される。なお、挿入治具３１０には倒れ防止面部２３１が設けられていないので、コイル２０の外径側に倒れ防止面部２３１を配置する工程は行われない。

次に、本実施形態では、図１５に示すように、コイル２０の外径側に、コイルエンド部２２ｂが外径側に倒れるのを防止する倒れ防止面部２３１が配置された状態で、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をスロット１３に挿入する。ここで、第１押出面部２１３によりコイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する前のコイル２０の挿入時においては、コイル２０の外径側にコイルエンド部２２ｂと離間させて倒れ防止面部２３１が配置される。そして、この状態で、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５により、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をスロット１３の内径側から挿入する。なお、設計時の寸法としては、コイルエンド部２２ｂと倒れ防止面部２３１とは離間している一方、コイル２０のスプリングバックなどに起因してコイルエンド部２２ｂと倒れ防止面部２３１とが接触する場合もある。また、コイル２０は、この工程においても、スロット１３の外径側の端部１３ａまでは移動されずに、任意の距離だけ外径側に移動される。コイルエンド部２２ａについても、同様に、挿入治具３１０によって、外径側に押し出される。

次に、本実施形態では、図１６に示すように、コイル２０の外径側に倒れ防止面部２３１が配置された状態でコイル２０をスロット１３に挿入した後、倒れ防止面部２３１がコイル２０の外径側に配置された状態が解除される。倒れ防止面部２３１は、ヒンジ部２３２を中心として外径側に回動されることにより、倒れ防止面部２３１がコイル２０の外径側に配置された状態が解除される。倒れ防止面部２３１がコイル２０の外径側に配置されている状態では、コイルアッセンブリ４０を挿入治具２１０および挿入治具３１０に対して相対的に回転させることが困難なためである。

次に、挿入治具２１０および挿入治具３１０が内径側に移動する。つまり、第１押出面部２１３（および／または第２押出面部２１４）がコイル２０に接触している状態が、一旦解除される。なお、挿入治具２１０および挿入治具３１０の内径側への移動量は任意であるが、たとえば、挿入治具２１０および挿入治具３１０の初期位置までは戻らない移動量である。

次に、本実施形態では、コイルアッセンブリ４０を第１押出面部２１３および第２押出面部２１４に対して周方向（Ｂ方向、図１１参照）に相対的に回転させる。具体的には、パレット２４０が周方向に回転する。なお、パレット２４０は、たとえば、挿入治具２１０（挿入治具３１０）が８個設けられている場合、２２．５度（＝３６０度／８／２）回転される。つまり、挿入治具２１０（挿入治具３１０）が外径側に移動すると、周方向に隣り合う挿入治具２１０（挿入治具３１０）同士が徐々に離間する。このため、コイルアッセンブリ４０と挿入治具２１０（挿入治具３１０）とを相対的に回転させないと、コイルアッセンブリ４０の特定の部分のみが押し出されることになる。そこで、コイルアッセンブリ４０（パレット２４０）を回転させて、コイルアッセンブリ４０の様々な部分が押し出されるようにする。具体的には、４５度間隔で８個設けられる挿入治具２１０（挿入治具３１０）に押し出されるコイルアッセンブリ４０の部分が固定されないように、２２．５度（または、１１．２５度でもよい）ずつコイルアッセンブリ４０が回転させる。そして、さらに、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５（または、第１押出面部２１３）によりコイルエンド部２２を内径側から外径側に押し出すことによりコイル２０をスロット１３の内径側から挿入する。

また、本実施形態では、図１１に示すように、コイルアッセンブリ４０を挿入治具２１０（倒れ防止面部２３１）に対して周方向（Ｂ方向）に相対的に回転した後、コイル２０の外径側に再び倒れ防止面部２３１を配置させる。そして、この状態で、再びコイル２０をスロット１３に挿入する。

また、本実施形態では、コイルエンド部２２を内径側から外径側に押し出すことと、コイルアッセンブリ４０を第１押出面部２１３および第２押出面部２１４に対して周方向に相対的に回転させることとが繰り返される。具体的には、上記した、コイルエンド部２２を内径側から外径側に押し出すこと、倒れ防止面部２３１をコイル２０の外径側に配置された状態から解除すること、挿入治具２１０（挿入治具３１０）を内径側に移動すること、コイルアッセンブリ４０（パレット２４０）を第１押出面部２１３および第２押出面部２１４に対して周方向に相対的に回転させること、および、倒れ防止面部２３１をコイル２０の外径側に再び配置することが繰り返し行われる。これにより、コイル２０がスロット１３に徐々に押し込まれる。

そして、本実施形態では、図１７および図１８に示すように、コイル２０がスロット１３に挿入された後のコイル２０の内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部２１３により、コイルエンド部２２を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する。つまり、コイル２０をスロット１３に挿入する際、最初に、第１押出面部２１３と第２押出面部２１４との境界近傍の部分２１５がコイル２０に接触する。その後、コイル２０は第１押出面部２１３の曲率半径Ｒ１に沿うように徐々に変形される。そして、最終的に、コイル２０（コイルエンド部２２）は、第１押出面部２１３の曲率半径Ｒ１に沿うように形成（成形）される。

また、本実施形態では、第１押出面部２１３と倒れ防止面部２３１とによってコイルエンド部２２ｂを挟持した状態で、第１押出面部２１３により、コイルエンド部２２ｂを内径側から外径側に押し出すことにより、コイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する。つまり、最終的にコイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する前には、倒れ防止面部２３１とコイルエンド部２２ｂとが離間した状態でコイルエンド部２２ｂが押し出される一方、最終的にコイル２０をスロット１３の外径側の端部１３ａに配置する際には、第１押出面部２１３と倒れ防止面部２３１とによってコイルエンド部２２ｂが挟持された状態でコイルエンド部２２ｂが押し出される。これにより、ステータ１００が完成する。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、コイル（２０）がスロット（１３）に挿入された後のコイル（２０）の内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部（２１３）により、コイルエンド部（２２）を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル（２０）をスロット（１３）の外径側の端部（１３ａ）に配置する。これにより、コイル（２０）がスロット（１３）の外径側の端部（１３ａ）に配置された際（つまり、コイル（２０）の挿入が終了した際）、コイル（２０）の内径側の部分が、第１押出面部（２１３）と略同じ曲率半径になるように形成（成形）される。その結果、スロット（１３）に挿入された後のコイル（２０）の形状を所望の形状（第１押出面部（２１３）の曲率半径（Ｒ１）に対応する形状）に形成することができる。また、コイル（２０）がスロット（１３）の外径側の端部（１３ａ）に配置された際のコイル（２０）の形状（曲率半径）と、第１押出面部（２１３）の形状（曲率半径（Ｒ１））とが異なっている場合、コイル（２０）に局所的に比較的大きな力が加わるため、コイル（２０）が損傷する場合がある。本実施形態では、コイル（２０）がスロット（１３）に挿入された後のコイル（２０）の内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部（２１３）によりコイルエンド部（２２）を押し出す（押圧する）ことによって、コイル（２０）に局所的に比較的大きな力が加わるのが抑制されるので、コイル（２０）の損傷を抑制することができるとともに、コイル（２０）の各部を適切に押圧することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１押出面部（２１３）によりコイル（２０）をスロット（１３）の外径側の端部（１３ａ）に配置する前に、第１押出面部（２１３）と第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）により、コイルエンド部（２２）を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル（２０）をスロット（１３）の内径側から挿入する。このように構成すれば、スロット（１３）に挿入される前のコイル（２０）（コイルアッセンブリ（４０））の曲率半径は比較的小さい（第１押出面部（２１３）の曲率半径（Ｒ１）よりも小さい）ので、第１押出面部（２１３）と第１押出面部（２１３）よりも曲率半径の小さい第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）が最初にコイル（２０）に接触する。そこで、第１押出面部（２１３）によりコイル（２０）をスロット（１３）の外径側の端部（１３ａ）に配置する前に第１押出面部（２１３）と第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）によりコイルエンド部（２２）を内径側から外径側に押し出すことによって、容易に、コイル（２０）を内径側から外径側に押し出すことができる。

また、本実施形態では、上記のように、コイルエンド部（２２）を内径側から外径側に押し出すことによりコイル（２０）をスロット（１３）の内径側から挿入した後、コイルアッセンブリ（４０）を第１押出面部（２１３）および第２押出面部（２１４）に対して周方向に相対的に回転させて、さらに、第１押出面部（２１３）と第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）によりコイルエンド部（２２）を内径側から外径側に押し出す。このように構成すれば、コイルアッセンブリ（４０）の特定の部分のみが押し出されるのを防止することができる。これにより、コイルアッセンブリ（４０）の特定の部分のみに力が加わることに起因して、コイル（２０）が破損するのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、コイルエンド部（２２）を内径側から外径側に押し出すことと、コイルアッセンブリ（４０）を第１押出面部（２１３）および第２押出面部（２１４）に対して周方向に相対的に回転させることとを繰り返す。このように構成すれば、コイルアッセンブリ（４０）の特定の部分のみが押し出されるのを、より防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、コイル（２０）の外径側に、コイルエンド部（２２ｂ）が外径側に倒れるのを防止する倒れ防止面部（２３１）が配置された状態で、コイルエンド部（２２ｂ）を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル（２０）をスロット（１３）に挿入する。このように構成すれば、コイルエンド部（２２ｂ）が外径側に倒れることに起因して、コイル（２０）が変形するのを倒れ防止面部（２３１）により防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１押出面部（２１３）と倒れ防止面部（２３１）とによってコイルエンド部（２２ｂ）を挟持した状態で、第１押出面部（２１３）により、コイルエンド部（２２ｂ）を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル（２０）をスロット（１３）の外径側の端部（１３ａ）に配置する。このように構成すれば、コイルエンド部（２２ｂ）の内径側と外径側とが、それぞれ、第１押出面部（２１３）と倒れ防止面部（２３１）とによって成形されるので、容易に、コイル（２０）を所望の形状に成形することができる。

また、本実施形態では、上記のように、コイル（２０）の外径側にコイルエンド部（２２ｂ）と離間させて倒れ防止面部（２３１）を配置した状態で、第１押出面部（２１３）と第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）により、コイルエンド部（２２ｂ）を内径側から外径側に押し出すことにより、コイル（２０）をスロット（１３）の内径側から挿入する。このように構成すれば、コイルエンド部（２２ｂ）が倒れたときのみに、コイルエンド部（２２ｂ）が倒れ防止面部（２３１）に接触するので、コイルエンド部（２２ｂ）が常に倒れ防止面部（２３１）に接触している場合と異なり、コイルエンド部（２２ｂ）が倒れ防止面部（２３１）に接触することに起因してコイルエンド部（２２ｂ）が損傷するのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、コイル（２０）の外径側に倒れ防止面部（２３１）が配置された状態でコイル（２０）をスロット（１３）に挿入した後、倒れ防止面部（２３１）がコイル（２０）の外径側に配置された状態を解除して、コイルアッセンブリ（４０）を倒れ防止面部（２３１）に対して相対的に回転し、その後、コイル（２０）の外径側に再び倒れ防止面部（２３１）を配置させた状態で、コイル（２０）をスロット（１３）に挿入する。このように構成すれば、コイルアッセンブリ（４０）を倒れ防止面部（２３１）に対して相対的に回転させる際に、コイルアッセンブリ（４０）が倒れ防止面部（２３１）に接触するのが防止されるので、コイルアッセンブリ（４０）を容易に回転させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、第２押出面部（２１４）は、周方向において、第１押出面部（２１３）の両端部に配置されている。このように構成すれば、周方向におけるコイルエンド部（２２）の両側を、それぞれ、周方向の一方側に設けられる第１押出面部（２１３）と第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）、および、周方向の他方側に設けられる第１押出面部（２１３）と第２押出面部（２１４）との境界近傍の部分（２１５）により押し出すことができる。

また、本実施形態では、上記のように、第２押出面部（２１４）には、周方向に隣接する他の治具（２１０、３１０）に含まれる第２押出面部（２１４）に噛み合うように、櫛歯部（２１６ａ、２１６ｂ）が設けられている。このように構成すれば、互いの櫛歯部（２１６ａ、２１６ｂ）を噛み合わせることにより複数の治具（２１０、３１０）を近接した状態で配置することができる。これにより、複数の治具（２１０、３１０）を比較的小さなコイルアッセンブリ（４０）の内側に容易に配置することができる。

また、本実施形態では、上記のように、治具（２１０、３１０）の内径側から外径側への移動に伴って、周方向に隣接するように設けられる治具（２１０、３１０）の第２押出面部（２１４）同士が噛み合った状態から、第２押出面部（２１４）が周方向に徐々に離間するように構成されている。このように構成すれば、外径側に押し出されるのに従って曲率半径が徐々に大きくなるコイルアッセンブリ（４０）に追従するように、治具（２１０、３１０）同士の間隔を広げることができる。これにより、コイルアッセンブリ（４０）に対して複数の治具（２１０、３１０）がバランスよく配置されるので、コイルアッセンブリ（４０）の偏った部分に力が加わるのを抑制することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、第２押出面部の曲率半径が第１押出面部の曲率半径よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルアッセンブリの直径（内径側空間）が比較的大きければ、第２押出面部の曲率半径が第１押出面部の曲率半径と同じであってもよい。

また、上記実施形態では、周方向において、第２押出面部が、第１押出面部の両側に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、周方向において、第２押出面部が、第１押出面部の一方側のみに設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、コイルをスロットの内径側から挿入した後、コイルアッセンブリを周方向に相対的に回転させて、さらに、コイルをスロットの内径側から挿入する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルが損傷する虞がなければ、１度の工程で、コイルをスロットの内径側からスロットの端部まで挿入してもよい。

また、上記実施形態では、コイルのリード線が設けられるとは反対側において、倒れ防止面部が配置された状態でコイルエンド部を内径側から外径側に押し出す例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、リード線が邪魔にならなければ、コイルのリード線が設けられる側、および、リード線が設けられる側とは反対側の両方において、倒れ防止面部が配置された状態でコイルエンド部を内径側から外径側に押し出してもよい。

また、上記実施形態では、挿入治具が８個設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、８個以外の数の挿入治具を設けてもよい。

１０ ステータコア
１３ スロット
１３ａ 端部
２０ コイル
２１、２１ａ、２１ｂ スロット収容部
２２、２２ａ、２２ｂ コイルエンド部
３０ 内径側空間
４０ コイルアッセンブリ
１００ ステータ
２００ 組立装置
２１０、３１０ 挿入治具（治具）
２１３ 第１押出面部
２１４、２１４ａ、２１４ｂ 第２押出面部
２１５ （境界近傍の）部分
２３１ 倒れ防止面部

Claims (14)

1. スロット収容部およびコイルエンド部を有するコイルを、スロットを含む円環状のステータコアに装着するステータの組立方法であって、
   複数の前記コイルが円環状に配置されたコイルアッセンブリを形成する工程と、
   前記コイルアッセンブリを、前記ステータコアの内径側空間に配置する工程と、
   前記コイルアッセンブリを形成する複数の前記コイルを内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記ステータコアの前記スロットに挿入する工程とを備え、
   前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記コイルが前記スロットに挿入された後の前記コイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部により、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置する工程を含む、ステータの組立方法。
2. 前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記第１押出面部により前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置する前に、前記第１押出面部と、前記第１押出面部に隣り合うように設けられる前記第１押出面部の湾曲の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するように湾曲した第２押出面部との境界近傍の部分により、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットの内径側から挿入する工程を含む、請求項１に記載のステータの組立方法。
3. 前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記第１押出面部により前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置する前に、前記第１押出面部と前記第２押出面部との境界近傍の部分により前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより前記コイルを前記スロットの内径側から挿入した後、前記コイルアッセンブリを前記第１押出面部および前記第２押出面部に対して周方向に相対的に回転させて、さらに、前記第１押出面部と前記第２押出面部との境界近傍の部分により前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより前記コイルを前記スロットの内径側から挿入する工程を含む、請求項２に記載のステータの組立方法。
4. 前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことと、前記コイルアッセンブリを前記第１押出面部および前記第２押出面部に対して周方向に相対的に回転させることとを繰り返す工程を含む、請求項３に記載のステータの組立方法。
5. 前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記コイルの外径側に、前記コイルエンド部が外径側に倒れるのを防止する倒れ防止面部が配置された状態で、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットに挿入する工程である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のステータの組立方法。
6. 前記倒れ防止面部は、前記コイルが前記スロットに挿入された後の前記コイルの外径側の湾曲に対応するように湾曲しており、
   前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記第１押出面部と前記倒れ防止面部とによって前記コイルエンド部を挟持した状態で、前記第１押出面部により、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置する工程である、請求項５に記載のステータの組立方法。
7. 前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記第１押出面部により前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置する前に、前記コイルの外径側に前記コイルエンド部と離間させて前記倒れ防止面部を配置した状態で、前記第１押出面部と、前記第１押出面部に隣り合うように設けられる前記第１押出面部の湾曲の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するように湾曲した第２押出面部との境界近傍の部分とにより、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットの内径側から挿入する工程を含む、請求項５または６に記載のステータの組立方法。
8. 前記コイルを前記スロットに挿入する工程は、前記コイルの外径側に前記倒れ防止面部が配置された状態で前記コイルを前記スロットに挿入した後、前記倒れ防止面部が前記コイルの外径側に配置された状態を解除して、前記コイルアッセンブリを前記倒れ防止面部に対して相対的に回転し、その後、前記コイルの外径側に前記倒れ防止面部を配置させた状態で、再び前記コイルを前記スロットに挿入する工程を含む、請求項５〜７のいずれか１項に記載のステータの組立方法。
9. スロット収容部およびコイルエンド部を有するコイルを、スロットを含む円環状のステータコアに装着するステータの組立装置であって、
   前記ステータコアの内径側空間に配置されている複数の前記コイルが円環状に配置されたコイルアッセンブリを形成する前記コイルの前記コイルエンド部を、内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記ステータコアの前記スロットに挿入する治具を備え、
   前記治具は、前記コイルが前記スロットに挿入された後の前記コイルの内径側の湾曲に対応するように湾曲した第１押出面部を含み、
   前記第１押出面部により、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置するように構成されている、ステータの組立装置。
10. 前記治具は、前記第１押出面部に隣り合うように設けられ、前記第１押出面部の湾曲の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するように湾曲した第２押出面部をさらに含み、
    前記第１押出面部により前記コイルを前記スロットの外径側の端部に配置する前に、前記第１押出面部と前記第２押出面部との境界近傍の部分により、前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出すことにより、前記コイルを前記スロットの内径側から挿入するように構成されている、請求項９に記載のステータの組立装置。
11. 前記第２押出面部は、周方向において、前記第１押出面部の両端部に配置されている、請求項１０に記載のステータの組立装置。
12. 前記治具は、周方向に沿って複数設けられ、
    前記第２押出面部には、周方向に隣接する他の前記治具に含まれる前記第２押出面部に噛み合うように、櫛歯部が設けられている、請求項１１に記載のステータの組立装置。
13. 前記第１押出面部の両端部に配置されている前記第２押出面部のうちの一方の前記第２押出面部の前記櫛歯部の回転軸線方向の高さ位置と、他方の前記第２押出面部の前記櫛歯部の回転軸線方向の高さ位置とが互いに異なるように構成されており、
    前記治具の内径側から外径側への移動に伴って、周方向に隣接するように設けられる前記治具の前記第２押出面部同士が噛み合った状態から、前記第２押出面部が周方向に徐々に離間するように構成されている、請求項１２に記載のステータの組立装置。
14. 前記コイルエンド部を内径側から外径側に押し出す際に、前記コイルエンド部が外径側に倒れるのを防止する倒れ防止面部をさらに備える、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のステータの組立装置。

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