JP5152578B2 - 回転電機のコイル組立体製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のコイル組立体製造方法に関する。

従来、回転電機のコイル組立体を製造する方法として、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、相対向する一対の板状巻芯を用いて複数のコイル線材を同時に巻回する方法が提案されている。また、特許文献２には、巻回工程により三角波形状に形成した一のコイル線材に対して他のコイル線材を、９０度だけその軸周りに回転させるとともに、半分のターン分だけそれらの重なりを増加するように一のコイル方向に進める工程と、他のコイル線材をさらにその軸周りに９０度だけ回転させる工程とを繰り返すことにより、順次他のコイル線材を半分のターン分ずつ一のコイル線材に編み込む方法が提案されている。
特開２００２−１７６７５２号公報 特開２００４−１０４８４１号公報

複数のターン部が形成された複数のコイル線材を互いに編込む方法としては、さらに以下の各方法が考えられる。例えば、公知の撚り線機で行われているように、固定した一のコイル線材の周りに他のコイル線材を回転（公転）させ、１公転でコイルピッチ分をコイル長手方向に移動することで編込む方法や、２つのコイル線材の編込み箇所を中心に所定角度で保持し、互いに相手の周りを回転（公転）させて編込む方法である。

しかしながら、これらの方法では、成形加工により複数のターン部が形成されたコイル線材を用いていることから、編込み時におけるターン部同士の干渉を回避するために、一のコイル線材の軸線と他のコイル線材の軸線とのなす角度を大きく設定しなければならない。そのため、コイル線材（特に、ストレート状のスロット収容部）が変形し易いという問題があった。このように編込み時にコイル線材が変形すると、編込み済みコイルがいびつな形状となり、所望のコイル組立体が得られなくなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、編込み時におけるコイル線材の変形を回避し得るようにした回転電機のコイル組立体製造方法を提供することを解決すべき課題とするものである。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段について、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

１．回転電機のコイル組立体製造方法は、
直線状に形成されて並列状に配置された複数のスロット収容部と、隣り合う前記スロット収容部の一端部同士及び他端部同士をそれぞれ接続する複数のターン部とを有する複数のコイル線材が互いに編み込まれた状態に形成される回転電機のコイル組立体を製造する方法であって、
複数の直線状のコイル線材を周方向に距離を隔てて平行に配置する配置工程と、
第１コイル線材に対して、所定の部位ａ１を所定方向へ屈曲させると共に、前記部位ａ１から所定距離離間した部位ｂ１を軸線方向一端側へ屈曲させて第１スロット収容部Ａ１を形成する第１成形工程と、
前記第１コイル線材以外のコイル線材に対して順番に、前記第１コイル線材の前記部位ａ１から軸線方向一端側へ所定距離オフセットした部位ａｎ（ｎ：２以上の自然数）を前記第１スロット収容部Ａ１と交差する方向へ屈曲させると共に、前記部位ａｎから所定距離離間した部位ｂｎを軸線方向一端側へ屈曲させて各前記コイル線材のそれぞれに第１スロット収容部Ａｎを形成する第２成形工程と、
前記第１コイル線材に対して、前記部位ｂ１から軸方向一端側へ所定距離離間した部位ｃ１を前記部位ａ１側方向へ屈曲させると共に、前記部位ｃ１から所定距離離間した部位ｄ１を軸線方向一端側へ屈曲させて第２スロット収容部Ｂ１を形成する第３成形工程と、
前記第１コイル線材以外のコイル線材に対して順番に、前記第１コイル線材の前記部位ｃ１から軸線方向一端側へ所定距離オフセットした部位ｃｎを前記第２スロット収容部Ａ２と交差する方向へ屈曲させると共に、前記部位ｃｎから所定距離離間した部位ｄｎを軸線方向一端側へ屈曲させて各前記コイル線材のそれぞれに第２スロット収容部Ｂｎを形成する第４成形工程と、
を有することを特徴とする。

手段１においては、複数の直線状のコイル線材を所定の状態に配置する配置工程を行った後、第１〜第４成形工程を順番に行う。以下、手段１の第１〜第４成形工程を２本のコイル線材を用いて行う場合について、図８を参照して説明する。先ず、第１成形工程では、第１コイル線材１の所定の部位ａ１を所定方向へ屈曲させると共に、部位ａ１から所定距離離間した部位ｂ１を軸線方向一端側へ屈曲させる。これにより、部位ａ１と部位ｂ１の間に第１スロット収容部Ａ１を形成する。

次の第２成形工程では、第２コイル線材２に対して、第１コイル線材１の部位ａ１から軸線方向一端側（図８の右側）へ所定距離オフセットした部位ａ２を第１スロット収容部Ａ１と交差する方向へ屈曲させると共に、部位ａ２から所定距離離間した部位ｂ２を軸線方向一端側へ屈曲させる。これにより、部位ａ２と部位ｂ２の間に第１スロット収容部Ａ２を形成する。

ここで、３本以上のコイル線材が用いられている場合には、３本目以降の各コイル線材に対しても、第２コイル線材２と同様の成形工程を順番に行い、各コイル線材のそれぞれに第１スロット収容部Ａｎを形成する。なお、３本目以降のコイル線材の部位ａｎは、最終本目のコイル線材に近づくに連れて、第１コイル線材１の部位ａ１からのオフセット距離が長くなるように設定される。

次の第３成形工程では、第１コイル線材１の所定の部位ｃ１を部位ａ１側方向へ屈曲させると共に、部位ｃ１から所定距離離間した部位ｄ１を軸線方向一端側へ屈曲させる。これにより、部位ｃ１と部位ｄ１の間に第２スロット収容部Ｂ１を形成する。ここで第１コイル線材１の部位ｃ１、ｄ１は、第２コイル線材２の部位ａ２、ｂ２（最終本目のコイル線材ｘの部位ａｘ、ｂｘ）よりも軸方向一端側（図８の右側）に設定される。換言すると、第２コイル線材２から最終本目のコイル線材ｘの第１スロット収容部Ａ２〜Ａｘは、第１コイル線材１の第１スロット収容部Ａ１と第２スロット収容部Ｂ１の間に位置するように設定される。なお、第１コイル線材１の部位ｂ１と部位ｃ１の間にはターン部Ｔ１が形成される。

そして、次の第４成形工程では、第２コイル線材２に対して、第１コイル線材１の部位ｃ１から軸線方向一端側へ所定距離オフセットした部位ｃ２を第２スロット収容部Ｂ１と交差する方向へ屈曲させると共に、部位ｃ２から所定距離離間した部位ｄ２を軸線方向一端側へ屈曲させる。これにより、部位ｃ２と部位ｄ２の間に第２スロット収容部Ｂ２を形成する。なお、第２コイル線材２の部位ｂ２と部位ｃ２の間にはターン部Ｔ２が形成される。

その後、３本以上のコイル線材が用いられている場合には、３本目以降の各コイル線材に対しても、第２コイル線材と同様の成形工程を順番に行い、各コイル線材のそれぞれに第２スロット収容部Ｂｎを形成する。また、第４成形工程の場合にも、第２成形工程の場合と同様に、３本目以降のコイル線材の部位ｃｎは、最終本目のコイル線材に近づくほど、第１コイル線材の部位ｃ１からのオフセット距離が長くなるように設定される。

なお、第４成形工程終了後には、上記の第１〜第４成形工程を順番に繰り返し行うことによって、第１コイル線材１の部位ｅ１、ｆ１、ｇ１、及び第２コイル線材２の部位ｅ２、ｆ２、ｇ２が屈曲される。これにより、第１及び第２コイル線材１、２は、全長に亘ってスロット収容部とターン部とからなる所定の形状に成形されると共に、第１及び第２コイル線材１、２のターン部同士が編込まれた状態になる。

したがって、手段１によれば、配置工程において所定の状態に配置した複数のコイル線材に対して、上記の第１〜第４成形工程を順番に行うことによって、複数のコイル線材をスロット収容部とターン部とからなる所定の形状に成形すると同時に、各コイル線材のターン部同士が編込まれた状態にすることができる。そのため、各コイル線材の成形工程と編込み工程を一つの工程に集約することができるので、工数を低減することができる。また、別途に編込み工程を行う必要がなくなるので、編込み時におけるコイル線材の変形を回避することができる。

２．手段１に記載の回転電機のコイル組立体製造方法において、
前記第１コイル線材以外のコイル線材の各前記第１スロット収容部は、前記第１コイル線材の前記第１スロット収容部Ａ１の長さ範囲内で前記第１コイル線材と交差していることを特徴とする。

手段２によれば、第１コイル線材以外のコイル線材の各第１スロット収容部が、第１コイル線材の第１スロット収容部Ａ１の長さ範囲内に位置する状態になるので、第１コイル線材に対するそれ以外のコイル線材の編込みを確実に行うことが可能となる。

３．手段１又は２に記載の回転電機のコイル組立体製造方法において、
前記第２成形工程及び前記第４成形工程は、前記第１コイル線材の隣りに位置するコイル線材から周方向に順番に行うことを特徴とする。

手段３によれば、第１コイル線材に対する各コイル線材の編込みが規則的に行われるようになるため、編込みの乱れ発生を抑制することができる。

４．手段１〜３の何れか一つに記載の回転電機のコイル組立体製造方法において、
前記第１コイル線材の部位ａ１から前記第１コイル線材以外のコイル線材の前記部位ａｎまでのオフセット距離は、固定子に設けられたスロットのピッチに合わせて設定されていることを特徴とする。

手段４によれば、各コイル線材の各スロット収容部が、固定子に設けられた各スロットの位置に符合するように形成されるので、各コイル線材のスロット収容部を各スロットへ容易に且つ良好に収容させることが可能となる。

５．手段１〜４の何れか一つに記載の回転電機のコイル組立体製造方法において、
各前記コイル線材に形成されるターン部にクランク部を形成するクランク部成形工程を有することを特徴とする。

手段５によれば、各コイル線材に形成されるターン部に対して、所定形状のクランク部を形成することにより、製造されるコイル組立体のコイルエンドの径方向幅を小さくしたり、コイルエンドの高さを低くしたりすることができるので、コイル組立体のコンパクト化を図ることができる。

以下、本発明の回転電機のコイル組立体製造方法を具体化した各実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。最初に、本発明の各実施形態の製造方法により製造されるコイル組立体２０を適用した回転電機の固定子１０の概略構成について説明する。図1は、コイル組立体２０を適用した回転電機の固定子１０の外観を示す斜視図であり、（Ｂ）は固定子１０を側方から見た図である。図２は、固定子１０の一部分を拡大して示す斜視図である。

図１に示す固定子１０は、例えば車両の電動機および発電機を兼ねる回転電機に使用される。固定子１０は、内周側に回転子（図示せず）を回転自在に収容する。回転子は、永久磁石により周方向に交互に異なる磁極を固定子１０の内周側と向き合う外周側に複数形成している。固定子コア１２は、所定厚さの磁性鋼板を軸方向に積層して環状に形成されている。固定子コア１２には、図２に示すように、軸方向に沿い周方向に隣接するスロット１４、１５を一組として固定子コア１２の内周側の周方向に複数組のスロットが形成されている。固定子巻線としてのコイル組立体２０は三相巻線であり、周方向に隣接する一組のスロット１４、１５に各相の固定子巻線が設置されている。そして、スロット１４、１５を一組として周方向に隣接する三組のスロット１４、１５に異なる相の固定子巻線が設置されている。

次に、コイル組立体２０の構成について説明する。図３は、コイル組立体２０の外観を示す斜視図である。図４は、コイル組立体２０のコイルエンド部を示す正面図である。図５は、コイル線材３０の全体形状を示す正面図である。図６は、コイル線材３０の断面図である。図７は、コイル線材３０のターン部４２の形状を示す斜視図である。

コイル組立体２０のコイル線材３０は、図５に示すように、複数のターン部４２が所定ピッチで複数形成されたものであり、１本の長さは約３ｍである。また、コイル線材３０は、図６に示すように、銅製の導体３２と、導体３２の外周を覆い導体３２を絶縁する内層３４および外層３６からなる絶縁被覆とから形成されている。内層３４は導体３２の外周を覆い、外層３６は内層３４の外周を覆っている。内層３４および外層３６を合わせた絶縁被覆の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの間に設定されている。このように、内層３４および外層３６からなる絶縁被覆の厚みが厚いので、コイル線材３０同士を絶縁するためにコイル線材３０同士の間に絶縁紙等を挟み込んで絶縁する必要がない。

外層３６は絶縁材、内層３４は外層よりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂またはガラス転移温度の無いポリアミドイミド等の絶縁材で形成されている。これにより、回転電機に発生する熱により外層３６は内層３４よりも早く軟化するので、同じスロット１４に設置されているコイル線材３０同士が外層３６同士で熱接着する。その結果、同じスロット１４に設置されている複数のコイル線材３０が一体化しコイル線材３０同士が剛体化するので、スロット１４内のコイル線材３０の機械的強度が向上する。また、過剰な振動が発生しても、内層３４と導体３２の接着箇所よりも内層３４と外層３６との接着箇所が先に剥離するので、内層３４と導体３２との接着を維持し絶縁を確保できる。

コイル線材３０は、図２に示すように、固定子コア１２のスロット１４、１５内に設置されるスロット収容部４０と、スロット１４、１５から固定子コア１２の外に突出し、周方向に異なるスロットに設置されているスロット収容部４０同士を接続しているターン部４２とを有しており、固定子コア１２に波巻されることにより固定子巻線（コイル組立体）２０を形成している。ターン部４２は固定子コア１２の軸方向両側にそれぞれ形成されている。このコイル線材３０は、奇数番目のターン部と偶数番目のターン部が、軸線周りの１８０度位相がずれた位置に交互に設けられている。

ターン部４２の略中央部には、図７に示すように、ねじりを伴わないクランク部４４が形成されている。クランク部４４は、固定子コア１２の端面１３に沿ってクランク形状に形成されている。このクランク部４４のクランク形状によるずれ量は、線材３０の略幅分である。これにより、径方向に隣接している線材３０のターン部４２同士を密に巻回できる。その結果、コイルエンドの径方向の幅が小さくなるので、コイル組立体２０が径方向外側に張り出すことを防止する。

また、スロット１４、１５から固定子コア１２の外に突出するターン部４２の突出箇所に、線材３０がまたがって設置されているスロット同士に向けて固定子コア１２の軸方向両側の端面１３に沿ってクランク部４６が形成されている。これにより、スロット１４、１５から突出している線材３０のターン部４２の突出箇所の間隔、言い換えればターン部４２が形成する三角形状部分の底辺の長さは、コイル線材３０がまたがって設置されているスロット同士の間隔よりも狭くなっている。その結果、コイルエンドの高さｈが低くなる。

また、固定子コア１２の端面１３に沿ったクランク部４６の長さをｄ１、周方向に隣接するスロット同士の間隔をｄ２とすると、ｄ１≦ｄ２になっている。これにより、コイル線材３０のクランク部４６が周方向に隣り合うスロットから突出するコイル線材３０と干渉することを防止できる。これにより、周方向に隣接するスロットから突出するコイル線材３０同士が互いに干渉することを避けるために、コイルエンドの高さが高くなったり、あるいはコイルエンドの径方向の幅が大きくなったりすることを防止できる。その結果、コイルエンドの高さが低くなる。さらに、コイルエンドの径方向の幅が小さくなるので、コイル組立体２０が径方向外側に張り出すことを防止する。

さらに、コイル線材３０には、ターン部４２の略中央部のクランク部４４と、ターン部４２の突出箇所に形成したクランク部４６との間に、それぞれ２個のクランク部４８が形成されている。つまり、固定子コア１２の一方の軸方向の端面１３側のコイル線材３０のターン部４２には、合計７個のクランク部が形成されている。これにより、クランク部を形成しない三角形状のターン部の高さに比べ、ターン部４２の高さｈが低くなる。クランク部４８のクランク形状も、クランク部４４、４６と同様に、固定子コア１２の端面１３に沿ったクランク形状に形成されている。したがって、コイル線材３０のターン部４２は、クランク部４４を挟んで両側を階段状に形成している。

ここで、三相の固定子巻線としてのコイル組立体２０において、回転子の１極当たり各相のコイル線材３０は２個のスロット１４、１５に設置されている。つまり、周方向に連続して隣接しているコイル組立体２０の回転子の１極当たりのスロットの総数は３×２＝６である。その結果、周方向の異なるスロットにまたがって設置されているコイル線材３０は、周方向に６個離れたスロット同士に設置されるので、コイル線材３０の略中央部の１個のクランク部４４を加え、周方向に隣接しているスロットから突出するコイル線材３０同士の干渉を避けるため、（３×２＋１）個のクランク部をターン部４２に形成することが望ましい。このように固定子コア１２の一方の軸方向側のコイルエンドでコイル線材３０に７個のクランク部を形成したことにより、コイルエンドの高さを低くし、コイルエンドの径方向の幅を小さくすることができる。

次に、本実施形態のコイル組立体２０の製造方法について、図９〜図２４を参照して説明する。なお、コイル組立体２０は、１２本のコイル線材を成形しつつ編込んで形成したものであるが、本実施形態では、図の複雑化を回避するために、６本の第１〜第６コイル線材１〜６を用いた例について説明する。

図９〜図２４は、６本の第１〜第６コイル線材１〜６が配置されたコイルガイドを斜め上方から見た状態を示し、図９〜図２３には、見る角度を少し変えた二つの図が示されている。また、図９〜図２４において、第１コイル線材１は実線で示され、第２コイル線材２は長破線で示され、第３コイル線材３はグレーの実線で示され、第４コイル線材４は短破線で示され、第５コイル線材５は一点鎖線で示され、第６コイル線材６は二点鎖線で示されている。

本実施形態の製造方法は、配置工程と、第１成形工程と、第２成形工程と、第３成形工程と、第４成形工程とを順番に行うものであるが、その途中で第１〜第６コイル線材１〜６のターン部にクランク部を形成するクランク部成形工程を行う。先ず、配置工程では、図９に示すように、直線状の第１〜第６コイル線材１〜６を、両端を保持した状態で周方向に距離を隔てて平行に配置する。この場合、第１〜第６コイル線材１〜６は、円柱状のコイルガイド８に軸方向に貫設された６個のガイド通路８ａ〜８ｆにそれぞれ挿通されている。

６個のガイド通路８ａ〜８ｆは、コイルガイド８の軸直角断面において、第１〜第６コイル線材１〜６の厚み幅よりも少し大きい幅でコイルガイド８の径方向に長く延びる矩形の断面形状を有する。そして、各ガイド通路８ａ〜８ｆの中央部が軸線上で交差した状態に設けられている。第１〜第６コイル線材１〜６は、各ガイド通路８ａ〜８ｆの径方向一端側に位置する状態に挿通配置されている。なお、第１〜第６コイル線材１〜６に対して各成形工程が行われた後、所定の部分がコイルガイド９の各ガイド通路８ａ〜８ｆへ送り込まれるようになっている。

次の第１成形工程では、図１０に示すように、第１コイル線材１の所定の部位ａ１を所定方向へ略直角に屈曲させると共に、部位ａ１から所定距離離間した部位ｂ１を軸線方向一端側（図１０の上側）へ略直角に屈曲させる。これにより、部位ａ１と部位ｂ１の間に第１スロット収容部Ａ１を形成する。なお、本実施形態では、部位ａ１及び部位ｂ１が略直角に屈曲されているが、屈曲角度は、適宜変更することができる。即ち、部位ａ１と部位ｂ１の屈曲角度の和が１８０度になればよい。この場合には、部位ａ１の軸方向他端側部分が延びる方向と、部位ｂ１の軸方向一端側部分が延びる方向とが一致するからである。このことは、第２成形工程以降においても同じである。

次に、図１１に示すように、第１コイル線材１の部位ｂ１から軸線方向一端側（図１１の上側）の所定範囲部分に対して、階段状のクランク部Ｃ１を形成するクランク部成形工程を行う。その後、第１コイル線材１は、軸方向他端側（図１１の下側）へ所定距離だけ送り込まれる。

次の第２成形工程では、図１２に示すように、第２コイル線材２に対して、第１コイル線材１の部位ａ１から軸線方向一端側（図１２の上側）へ所定距離オフセットした部位ａ２を第１スロット収容部Ａ１と交差する方向へ略直角に屈曲させると共に、部位ａ２から所定距離離間した部位ｂ２を軸線方向一端側（図１２の上側）へ略直角に屈曲させる。これにより、部位ａ２と部位ｂ２の間に第１スロット収容部Ａ２を形成する。次に、図１３に示すように、第２コイル線材２の部位ｂ２から軸線方向一端側（図１３の上側）の所定範囲部分に対して、階段状のクランク部Ｃ２を形成するクランク部成形工程を行う。その後、第１及び第２コイル線材１、２は、軸方向他端側（図１３の下側）へ所定距離だけ送り込まれる。

その後、第３〜第６コイル線材３、６に対して、図１４〜図２１に示すように、第２コイル線材２と同様の成形工程及びクランク部成形工程を行い、第３〜第６コイル線材３〜６のそれぞれに第１スロット収容部Ａ３〜Ａ６及びクランク部Ｃ３〜Ｃ６を形成する。この時、クランク部成形工程を終了したコイル線材は、それ以前にクランク部成形工程を終了したコイル線材と共に軸方向他端側（図１４〜図２１の下側）へ所定距離だけ送り込まれる。その後、次のコイル線材の成形工程に移る。

なお、第３〜第６コイル線材の部位ａ３〜ａ６は、最終本目の第６コイル線材６に近づくに連れて、第１コイル線材１の部位ａ１からのオフセット距離が長くなるように設定されている。即ち、部位ａ１と部位ａ２、部位ａ２と部位ａ３、部位ａ３と部位ａ４、部位ａ４と部位ａ５、部位ａ５と部位ａ６のそれぞれの間の距離は、固定子１０に設けられたスロット１４、１５のピッチに合わせて設定されている（図２参照。）。

次の第３成形工程では、図２２に示すように、第１コイル線材１の所定の部位ｃ１を部位ａ１側方向へ略直角に屈曲させると共に、部位ｃ１から所定距離離間した部位ｄ１を軸線方向一端側へ略直角に屈曲させる。これにより、部位ｃ１と部位ｄ１の間に第２スロット収容部Ｂ１を形成する。ここで第１コイル線材１の部位ｃ１、ｄ１は、第６コイル線材６の部位ａ６、ｂ６よりも軸方向一端側（図２２の上側）に設定されている。よって、第２〜第６コイル線材２〜６の第１スロット収容部Ａ２〜Ａ６は、第１コイル線材１の第１スロット収容部Ａ１と第２スロット収容部Ｂ１の間に位置している。なお、第１コイル線材１の部位ｂ１と部位ｃ１の間にはターン部Ｔ１が形成される。このターン部Ｔ１には、前記のクランク部成形工程で形成された階段状のクランク部Ｃ１が形成されている。

次に、図２３に示すように、第１コイル線材１の部位ｄ１から軸線方向一端側（図２３の上側）の所定範囲部分に対して、階段状のクランク部Ｃ７を形成するクランク部成形工程を行う。その後、第１コイル線材１は、第２〜第６コイル線材２〜６と共に、軸方向他端側（図２３の下側）へ所定距離だけ送り込まれる。

次の第４成形工程では、先ず第２コイル線材２に対して、第１コイル線材１の部位ｃ１から軸線方向一端側へ所定距離オフセットした部位ｃ２を第２スロット収容部Ｂ２と交差する方向へ略直角に屈曲させると共に、部位ｃ２から所定距離離間した部位ｄ２を軸線方向一端側へ略直角に屈曲させる。これにより、部位ｃ２と部位ｄ２の間に第２スロット収容部Ｂ２を形成する。なお、第２コイル線材２の部位ｂ２と部位ｃ２の間にはターン部Ｔ２が形成される。このターン部Ｔ２には、前記のクランク部成形工程で形成された階段状のクランク部Ｃ２が形成されている。

その後、第３〜第６コイル線材３、６に対しても、第２コイル線材２と同様の成形工程及びクランク部成形工程を行い、第３〜第６コイル線材３〜６のそれぞれに第２スロット収容部Ｂ３〜Ｂ６及びクランク部Ｃ３〜Ｃ６を形成する。この時、クランク部成形工程を終了したコイル線材は、それ以前にクランク部成形工程を終了したコイル線材と共に軸方向他端側へ所定距離だけ送り込まれる。その後、次のコイル線材の成形工程に移る。なお、この場合にも前記と同様に、第３〜第６コイル線材の部位ｃ３〜ｃ６は、最終本目の第６コイル線材６に近づくに連れて、第１コイル線材１の部位ｃ１からのオフセット距離が長くなるように設定されている。即ち、部位ｃ１と部位ｃ２、部位ｃ２と部位ｃ３、部位ｃ３と部位ｃ４、部位ｃ４と部位ｃ５、部位ｃ５と部位ｃ６のそれぞれの間の距離は、固定子１０に設けられたスロット１４、１５のピッチに合わせて設定されている（図２参照。）。

第４成形工程終了後には、上記の第１〜第４成形工程を順番に繰り返し行う。これにより、第１〜第６コイル線材１〜６は、全長に亘ってスロット収容部とターン部とからなる所定の形状に成形されると共に、第１〜第６コイル線材１〜６のターン部同士が編込まれた状態になる（図２４参照。）。そして、第１〜第６コイル線材１〜６を適宜回転及び平行移動させることにより、第１〜第６コイル線材１〜６の対応するターン部同士が適切な状態で交差して重なり合うように調整して、第１〜第６コイル線材１〜６の端部を複数箇所で接合すると共に、全体をドーナツ状に成形することによって図３に示すコイル組立体２０が完成する。

以上のように、本実施形態のコイル組立体２０の製造方法によれば、配置工程において所定の状態に配置した第１〜第６コイル線材１〜６に対して、上記の第１〜第４成形工程を順番に行うことによって、第１〜第６コイル線材１〜６をスロット収容部とターン部とからなる所定の形状に成形すると同時に、第１〜第６コイル線材１〜６のターン部同士が編込まれた状態にすることができる。そのため、第１〜第６コイル線材１〜６の成形工程と編込み工程を一つの工程に集約することができるので、工数を低減することができる。また、別途に編込み工程を行う必要がなくなるので、編込み時におけるコイル線材の変形を回避することができる。

また、本実施形態においては、第２〜第６コイル線材２〜６の第１スロット収容部Ａ２〜Ａ６は、第１コイル線材１の第１スロット収容部Ａ１の長さ範囲内で第１コイル線材１と交差するようにしている。これにより、第２〜第６コイル線材２〜６の各第１スロット収容部Ａ２〜Ａ６が、第１コイル線材１の第１スロット収容部Ａ１の長さ範囲内に位置する状態になるので、第１コイル線材１に対する第２〜第６コイル線材２〜６の編込みを確実に行うことが可能となる。

また、第２成形工程及び第４成形工程は、第１コイル線材１の隣りに位置する第２コイル線材２から周方向に順番に行うようにしている。これにより、第１コイル線材１に対する第２〜第６コイル線材２〜６の編込みが規則的に行われるようになるため、編込みの乱れ発生を抑制することができる。

さらに、第１コイル線材１の部位ａ１から第２〜第６コイル線材２〜６の部位ａ２〜ａ６までのオフセット距離は、固定子１０に設けられたスロット１４、１５のピッチに合わせて設定されている。そのため、第１〜第６コイル線材１〜６の各スロット収容部が、固定子１０に設けられた各スロット１４、１５の位置に符合するように形成されるので、第１〜第６コイル線材１〜６のスロット収容部を各スロット１４、１５へ容易に且つ良好に収容させることが可能となる。

また、本実施形態においては、第１〜第６コイル線材１〜６の各ターン部Ｔにクランク部Ｃを形成するクランク部成形工程を有する。そのため、第１〜第６コイル線材１〜６に形成されるターン部Ｔに対して、所定形状のクランク部Ｃを形成することによって、コイル組立体２０のコイルエンドの径方向幅を小さくしたり、コイルエンドの高さを低くしたりすることができるので、コイル組立体２０のコンパクト化を図ることができる。

（Ａ）は本発明の一実施形態の方法によって製造されるコイル組立体を適用した回転電機の固定子の外観を示す斜視図であり、（Ｂ）は固定子を側方から見た図である。 固定子の一部分を拡大して示す斜視図である。 コイル組立体の外観を示す斜視図である。 コイル組立体のコイルエンド部を示す正面図である。 コイル線材の全体形状を示す正面図である。 コイル線材の断面図である。 コイル線材のターン部の形状を示す斜視図である。 本発明の製造方法の基本概念を示す説明図である。 実施形態における配置工程の説明図である。 実施形態における第１成形工程の説明図である。 実施形態における第１成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第２成形工程の説明図である。 実施形態における第３成形工程の説明図である。 実施形態における第３成形工程の説明図である。 実施形態における第４成形工程の説明図である。

符号の説明

１…第１コイル線材 ２…第２コイル線材
３…第３コイル線材 ４…第４コイル線材
５…第５コイル線材 ６…第６コイル線材
８…コイルガイド ８ａ〜８ｆ…ガイド通路
Ａ…第１スロット収容部 Ｂ…第２スロット収容部
Ｃ…クランク部 Ｔ…ターン部
１２…固定子コア １４、１５…スロット
２０…コイル組立体 ３０…コイル線材
４０…スロット収容部 ４２…ターン部

Claims (5)

1. 直線状に形成されて並列状に配置された複数のスロット収容部と、隣り合う前記スロット収容部の一端部同士及び他端部同士をそれぞれ接続する複数のターン部とを有する複数のコイル線材が互いに編み込まれた状態に形成される回転電機のコイル組立体を製造する方法であって、
   複数の直線状のコイル線材を周方向に距離を隔てて平行に配置する配置工程と、
   第１コイル線材に対して、所定の部位ａ１を所定方向へ屈曲させると共に、前記部位ａ１から所定距離離間した部位ｂ１を軸線方向一端側へ屈曲させて第１スロット収容部Ａ１を形成する第１成形工程と、
   前記第１コイル線材以外のコイル線材に対して順番に、前記第１コイル線材の前記部位ａ１から軸線方向一端側へ所定距離オフセットした部位ａｎ（ｎ：２以上の自然数）を前記第１スロット収容部Ａ１と交差する方向へ屈曲させると共に、前記部位ａｎから所定距離離間した部位ｂｎを軸線方向一端側へ屈曲させて各前記コイル線材のそれぞれに第１スロット収容部Ａｎを形成する第２成形工程と、
   前記第１コイル線材に対して、前記部位ｂ１から軸方向一端側へ所定距離離間した部位ｃ１を前記部位ａ１側方向へ屈曲させると共に、前記部位ｃ１から所定距離離間した部位ｄ１を軸線方向一端側へ屈曲させて第２スロット収容部Ｂ１を形成する第３成形工程と、
   前記第１コイル線材以外のコイル線材に対して順番に、前記第１コイル線材の前記部位ｃ１から軸線方向一端側へ所定距離オフセットした部位ｃｎを前記第２スロット収容部Ａ２と交差する方向へ屈曲させると共に、前記部位ｃｎから所定距離離間した部位ｄｎを軸線方向一端側へ屈曲させて各前記コイル線材のそれぞれに第２スロット収容部Ｂｎを形成する第４成形工程と、
   を有することを特徴とする回転電機のコイル組立体製造方法。
2. 前記第１コイル線材以外のコイル線材の各前記第１スロット収容部は、前記第１コイル線材の前記第１スロット収容部Ａ１の長さ範囲内で前記第１コイル線材と交差していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のコイル組立体製造方法。
3. 前記第２成形工程及び前記第４成形工程は、前記第１コイル線材の隣りに位置するコイル線材から周方向に順番に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のコイル組立体製造方法。
4. 前記部位ａ１から前記部位ａｎまでのオフセット距離は、固定子に設けられたスロットのピッチに合わせて設定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機のコイル組立体製造方法。
5. 各前記コイル線材に形成されるターン部にクランク部を形成するクランク部成形工程を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の回転電機のコイル組立体製造方法。

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