JP5435296B2 - 固定子コイルの製造方法及びその製造方法に用いる予備成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機に用いられる固定子コイルの製造方法及びその製造方法に用いる予備成形装置に関する。

近年、電動機及び発電機として使用される回転電機において、小型高出力及び高品質が求められている。例えば、車両に搭載される回転電機においては、回転電機を搭載するためのスペースが小さくなってきている一方で、出力の向上が求められている。従来の回転電機として、固定子に用いられる固定子コイルが連続巻線で形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された固定子コイルの製造方法は、複数のコイル線材を組み込んで形成された組み込み体を芯部材に巻き取る巻き取り工程を有する。そして、この巻き取り工程では、芯部材に供給される組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部同士の間に形成された各隙間に整列部材を挿入して整列させながら、組み込み体を芯部材に巻き取るようにしている。これにより、組み込み体の整列巻きを可能にしている。

特開２０１０−７５０３５号公報

ところが、特許文献１に記載された固定子コイルの製造方法では、芯部材の回転と組み込み体の供給及び位置決めとを同期制御しているので、コイル線材の成形の良否や巻き取り中の組み込み体に挙動が少しであると、同期ずれ（位置ずれ）が発生し易く、稼働率が不安定となる。また、芯部材が駆動回転することから、組み込み体が遠心力により巻き取り中に径方向外方へ膨らみ易く、最終の巻き取り径のバラツキが発生し易い。そのため、膨らみ防止による高速化への規制が加わることとなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、巻き取り工程において、芯部材を駆動回転させることなく、安定した整列巻きを行うことができ、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を安定して得られるようにした固定子コイルの製造方法、及びその製造方法に用いる巻き取り装置を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、複数のコイル線材が巻回されてなる固定子コイルの製造方法であって、電気導体線を成形して、互いに平行に直状に延び長手方向に並列した複数のスロット収容部と、隣り合う該スロット収容部同士を該スロット収容部の一端側と他端側とで交互に接続する複数のターン部とを有する複数の前記コイル線材を形成するコイル線材形成工程と、複数の前記コイル線材を長手方向に所定ピッチずらせて配置し、互いの前記スロット収容部同士が重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部を長手方向に有する帯状の組み込み体を形成する組み込み工程と、前記組み込み体を芯部材に巻き取って巻き取り体を形成する巻き取り工程と、を備え、該巻き取り工程は、自由回転可能に軸支された前記芯部材の外周面に前記組み込み体の先端部内面を沿わせて配置し、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に複数の送り矢を挿入して該送り矢の先端を前記芯部材に係合させた状態で、前記芯部材の周方向の所定範囲で前記送り矢を間欠的に回動させることにより、前記芯部材を回転させつつ前記組み込み体を前記芯部材に巻き取ることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、巻き取り工程は、組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に複数の送り矢を挿入して送り矢の先端を芯部材に係合させた状態で、芯部材の周方向の所定範囲で送り矢を間欠的に回動させることにより、芯部材を回転させつつ組み込み体を芯部材に巻き取るようにしている。即ち、本発明では、芯部材は駆動回転されずに、送り矢で芯部材を回転させつつ組み込み体を芯部材に巻き取るようにしているため、芯部材の回転と組み込み体の供給及び位置決めとを同期制御する必要がない。そのため、同期ずれ（位置ずれ）の発生や稼働率の不安定が解消される。また、芯部材が駆動回転されないことから、組み込み体の巻き取り中に組み込み体が遠心力により径方向外方へ膨らむこともないため、形成される巻き取り体の径のバラツキも発生し難くなる。さらに、組み込み体の巻き取り中には、芯部材に先端が係合している送り矢が、組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に必ず挿入されているので、組み込み体の良好な整列状態を確保することができる。したがって、本発明によれば、巻き取り工程において、組み込み体の安定した整列巻きを行うことができ、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を安定して得ることができる。

請求項２に記載の発明は、前記巻き取り工程は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間から前記送り矢を抜き出す際に、前記組み込み体の他の所定の隙間に位置決め矢を挿入して前記直状重ね合わせ部の位置決めをすることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、送り矢を、組み込み体の所定の隙間から抜き出して巻き取り停止位置から巻き取り開始位置へ戻す際に、組み込み体の他の所定の隙間に挿入される位置決め矢によって、直状重ね合わせ部の良好な整列状態を確実に維持することができる。

請求項３に記載の発明は、前記巻き取り工程は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間の一方側に挿入される複数の第１送り矢と、前記所定の隙間の他方側に挿入される複数の第２送り矢とを用いて行われ、前記第１送り矢と前記第２送り矢は、前記所定の隙間に交互に挿入され、且つ前記芯部材の周方向に交互に回動して前記芯部材を回転させつつ前記組み込み体を前記芯部材に巻き取ることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、第１送り矢で組み込み体を巻き取る時に第２送り矢が巻き取り開始位置へ戻り、第２送り矢で組み込み体を巻き取る時に第１送り矢が巻き取り開始位置へ戻るようにすることができる。そのため、第１送り矢と第２送り矢が巻き取り開始位置へ戻る時間のロスを削減することができるので、組み込み体の巻き取りの高速化が可能となる。また、第１送り矢と第２送り矢を、組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に交互に挿入するようにしているので、請求項２に記載の発明で用いられる位置決め矢を不要とすることができる。

請求項４に記載の発明は、前記巻き取り工程は、巻き取られる前記組み込み体の前記スロット収容部両側にある前記ターン部をそれぞれ外周側から押さえ部材で押圧しながら行うことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、組み込み体の巻き取り中にターン部の径方向外方への膨らみや捩れ等の発生を防止することができるので、ターン部が良好に整列され、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を安定して得ることができる。

請求項５に記載の発明は、前記押さえ部材は、前記芯部材の周方向に並列した一対のローラを有し、一対の該ローラが前記芯部材の周方向に揺動可能に設置されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、一対のローラが組み込み体のターン部に必ず２点で接触することができるので、巻き取り中の組み込み体の径方向外方への膨らみや捩れ等の発生をより確実に防止することができる。

請求項６に記載の発明は、前記押さえ部材は、第１の押圧力と該第１の押圧力よりも小さい第２の押圧力の何れか一方の押圧力で前記ターン部を常時押圧し、前記送り矢による前記組み込み体の巻き取り動作停止中には前記第１の押圧力で押圧することを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、送り矢による組み込み体の巻き取り動作停止中には、比較的大きな第１の押圧力で押圧することによって、ターン部の径方向外方への膨らみを確実に防止することができる。また、送り矢による組み込み体の巻き取り動作中には、比較的小さな第２の押圧力で押圧することによって、組み込み体のターン部に段差がある場合でも、押さえ部材で安定的にターン部を押圧することができ、コイル線材の表面を被覆する絶縁被膜の損傷発生も防止することができる。

請求項７に記載の発明は、前記押さえ部材は、前記スロット収容部の一端側にある前記ターン部を押圧する第１押さえ部材と、前記スロット収容部の他端側にある前記ターン部を押圧する第２押さえ部材とを有し、前記第１押さえ部材と前記第２押さえ部材は、それぞれ交互に周方向に所定ピッチ回動することを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、組み込み体の巻き取り中において、第１押さえ部材と第２押さえ部材で、スロット収容部の両端側にあるターン部を交互に押圧することができるので、ターン部の径方向外方への膨らみを適切に防止することができる。これにより、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体をより確実に得ることができる。

請求項８に記載の発明は、前記第１押さえ部材と前記第２押さえ部材は、それぞれ独立して進退動作を行って、前記ターン部を任意の力で押圧することを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、第１押さえ部材及び第２押さえ部材の押圧するタイミングや押圧力を状況に応じてそれぞれ適切に切り換えることができるので、ターン部に発生するスプリングバック（弾性復帰作用）による抵抗力やその他の外部要因に対応した巻き取りが可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の固定子コイルの製造方法に用いる巻き取り装置であって、自由回転可能に軸支された芯部材と、該芯部材の外周側に周方向に並列して配設された複数の送り矢と、該送り矢を前記芯部材の外周面に対して進退移動させる第１駆動部材と、前記芯部材の外周面に先端部内面を沿わせて配置された組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に挿入されてその先端が前記芯部材に係合した前記送り矢を、前記芯部材の周方向に回動させる第２駆動部材と、を備えていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、芯部材を駆動回転させることなく、安定した整列巻きを行うことができ、所望の巻き取り径に確実に巻き取ることが可能な巻き取り装置を容易に実現することができる。

請求項１０に記載の発明は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間から前記送り矢を抜き出す際に、前記組み込み体の他の所定の隙間に挿入されて前記直状重ね合わせ部の位置決めをする位置決め矢を備えていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、送り矢を巻き取り停止位置から巻き取り開始位置へ戻す際に、位置決め矢が組み込み体の所定の隙間に挿入されることによって、直状重ね合わせ部の良好な整列状態を確実に維持することができる。

請求項１１に記載の発明は、前記送り矢は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間の一方側に挿入される複数の第１送り矢と、前記所定の隙間の他方側に挿入される複数の第２送り矢とを備えていることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、第１送り矢で組み込み体を巻き取る時に第２送り矢が巻き取り開始位置へ戻り、第２送り矢で組み込み体を巻き取る時に第１送り矢が巻き取り開始位置へ戻るように構成することができる。そのため、第１送り矢と第２送り矢が巻き取り開始位置へ戻る時間のロスを削減することができるので、組み込み体を高速で巻き取ることが可能な巻き取り装置を容易に実現することができる。

請求項１２に記載の発明は、前記芯部材に巻き取られる前記組み込み体を外周側から押圧する押さえ部材を備えていることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、巻き取り中の組み込み体の径方向外方への膨らみや捩れ等の発生を防止することができるので、ターン部が良好に整列され、安定して所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体をより確実に得ることができる。

実施形態に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。 実施形態に係る回転電機の固定子の全体斜視図である。 実施形態に係る回転電機の固定子の平面図である。 実施形態に係る回転電機の固定子の側面図である。 実施形態に係る固定子コアの平面図である。 実施形態に係る分割コアの平面図である。 実施形態に係る固定子コイルの全体斜視図である。 実施形態に係る固定子コイルの側面図である。 実施形態に係る固定子コイルの平面図である。 実施形態に係る固定子コイルの底面図である。 （Ａ）（Ｂ）は実施形態において用いられるコイル線材の断面図である。 （Ａ）は実施形態において用いられるコイル線材の上面図であり、（Ｂ）はそのコイル線材の正面図である。 （Ａ）は実施形態において用いられる導線のターン部の形状を示す斜視図であり、（Ｂ）は隣接する複数のターン部を示す斜視図である。 実施形態において用いられる固定子巻線の結線図である。 実施形態において各スロットの最外径側に配置される各導線の第１スロット収容部の配置位置を示す説明図である。 実施形態の固定子巻線において１本の導線（Ｕ１−４’）のスロット収容部の配置位置および軌跡を示す説明図である。 実施形態においてＶ相の巻線の接続状態を示す巻線仕様図である。 実施形態の製造方法の製造工程を示すブロック図である。 実施形態の組み込み工程において形成される組み込み体の正面図である。 実施形態１の巻き取り工程に用いられる巻き取り装置の平面図である。 実施形態１の巻き取り工程に用いられる巻き取り装置の正面図である。 実施形態１の巻き取り工程に用いられる巻き取り装置の芯部材を示す図であって、（Ａ）は４分割された芯部材の平面図、（Ｂ）はその側面図である。 実施形態２の巻き取り工程に用いられる巻き取り装置の正面図である。 実施形態２の巻き取り工程に用いられる巻き取り装置の第１回動テーブルを上方から見た平面図である。 実施形態２の巻き取り工程に用いられる巻き取り装置の第２回動テーブルを上方から見た平面図である。

以下、本発明の固定子コイルの製造方法の実施形態について詳しく説明する。なお、説明する実施形態はあくまでも実施形態の例にすぎず、本発明の固定子コイルの製造方法は、下記実施形態に限定されるものではない。本発明の固定子コイルの製造方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。

まず、本実施形態の固定子コイルの製造方法により得られた固定子コイルを用いた回転電気の構成について説明する。図１は、実施形態に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。図２は、本実施形態に係る回転電機の固定子の全体斜視図であり、図３はその固定子の平面図、図４はその固定子の側面図である。

本実施形態に係る回転電機１は、例えば車両の電動機および発電機を兼ねる回転電機として使用されるものであって、略有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂが開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１，１２を介して回転自在に支承される回転軸１３に固定された回転子１４と、ハウジング１０の内部で回転子１４を包囲する位置でハウジング１０に固定された固定子２０と、を備えている。

回転子１４は、永久磁石により磁性が周方向に交互に異なる磁極を、固定子２０の内周側と向き合う外周側に複数形成している。回転子１４の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態においては、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。

固定子２０は、図２〜図４に示すように、固定子コア３０と、複数（本実施形態では４８本）のコイル線材５０から形成される三相の固定子コイル４０とを備えている。なお、固定子コア３０と固定子コイル４０との間には、絶縁紙を配してもよい。

図５は、本実施形態に係る固定子コアの平面図である。図６は、本実施形態に係る分割コアの平面図である。

固定子コア３０は、図５に示すように、内周に複数のスロット３１を形成された円環状を呈している。複数のスロット３１は、その深さ方向が径方向と一致するように周方向に設けられている。固定子コア３０に形成されたスロット３１の数は、回転子の磁極数（８磁極）に対し、固定子コイル４０の一相あたり２個の割合で形成されている。本実施形態では、８×３×２＝４８より、スロット数は４８個とされている。

固定子コア３０は、図６に示す分割コア３２を所定の数（本実施形態では２４個）を周方向に連結して形成されている。分割コア３２の外周には、外筒３７が嵌合されている（図２〜４参照）。分割コア３２は、一つのスロット３１を区画するとともに、周方向で隣接する分割コア３２との間で一つのスロット３１を区画する形状を呈している。具体的には、分割コア３２は、径方向内方に伸びる一対のティース部３３と、ティース部３３を径方向外方で連結するバックコア部３４とを有している。

固定子コア３０を構成する分割コア３２は、複数枚の電磁鋼板を積層させて形成されている。積層された電磁鋼板の間には、絶縁薄膜が配置されている。分割コア３２は、この電磁鋼板の積層体からだけでなく、従来公知の金属薄板および絶縁薄膜を用いて形成してもよい。

図７は、本実施形態に係る固定子コイルの全体斜視図であり、図８は、その固定子コイルの側面図、図９は、その固定子コイルの平面図、図１０は、その固定子コイルの底面図である。

固定子コイル４０は、図７〜図１０に示すように、複数のコイル線材５０により円筒形状に形成されており、固定子コア３０のスロット３１内に収容される直状重ね合わせ部４１と、この直状重ね合わせ部４１の両端においてスロット３１外に配置されるコイルエンド部４２を有する。一方のコイルエンド部４２の端面において、出力線および中性点が軸方向に突出するとともに、内径側から突出したコイル線材５０の端部を外径側から突出したコイル線材５０の端部に接続する渡り部７０が設けられている。

固定子コイル４０を構成するコイル線材５０は、図１１（Ａ）に示すように、銅製の導体６７と、導体６７の外周を覆い導体６７を絶縁する内層６８ａおよび外層６８ｂからなる絶縁被膜６８とから形成されている。内層６８ａおよび外層６８ｂを合わせた絶縁被膜６８の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの間に設定されている。このように、内層６８ａおよび外層６８ｂからなる絶縁被膜６８の厚みが厚いので、コイル線材５０同士を絶縁するためにコイル線材５０同士の間に絶縁紙等を挟み込む必要がなくなっているが、コイル線材５０同士の間あるいは固定子コア３０と固定子コイル４０との間に絶縁紙を配設してもよい。

外層６８ｂはナイロン等の絶縁材で形成され、内層６８ａは外層６８ｂよりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂または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１に発生する熱により外層６８ｂは内層６８ａよりも早く結晶化するため、外層６８ｂの表面硬度が高くなり、コイル線材５０に傷がつきにくくなる。このため、後述するターン部５２に段部を形成する加工を施したコイル線材５０の絶縁を確保することができる。

さらに、コイル線材５０は、図１１（Ｂ）に示すように、内層６８ａおよび外層６８ｂからなる絶縁被膜６８の外周をエポキシ樹脂等からなる融着材６９で被覆してもよい。これにより、融着材６９は、回転電機に発生する熱により絶縁被膜６８よりも早く溶融するので、同じスロット３１に収容されている複数のコイル線材５０同士が融着材６９同士により熱接着する。その結果、同じスロット３１に収容されている複数のコイル線材５０が一体化しコイル線材５０同士が硬化することで、スロット３１内のコイル線材５０の機械的強度が向上する。なお、絶縁被膜６８の外層６８ｂには、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）よりなる被膜を用いてもよい。

図１２は、コイル線材５０を平面上に展開した場合の展開図である。コイル線材５０は、図１２に示すように、固定子コア３０のスロット３１内に収容される複数のスロット収容部５１と、スロット３１から固定子コア３０の外に突出し、周方向に異なるスロットに収容されているスロット収容部５１同士を接続している複数のターン部５２とを有する。本実施形態の場合、各コイル線材５０は、１２個のスロット収容部５１Ａ〜５１Ｌと、１１個のターン部５２Ａ〜５２Ｋを備えている。

具体的には、本実施形態におけるスロット収容部５１は、図１２の左端に位置する第１スロット収容部５１Ａから順に、固定子コア３０の周方向に離間したスロット３１にそれぞれ収容される第２スロット収容部５１Ｂ、第３スロット収容部５１Ｃ、・・・、第１２スロット収容部５１Ｌの１２個からなる。また、ターン部５２は、固定子コア３０の一端側におけるスロット３１の外部と固定子コア３０の他端側におけるスロット３１の外部とで交互にスロット収容部５１同士を接続する第１ターン部５２Ａ、第２ターン部５２Ｂ、・・・、第１０ターン部５２Ｊ、および第１１スロット収容部５１Ｋと第１２スロット収容部５１Ｌを接続する第１１ターン部５２Ｋの１１個からなる。

このコイル線材５０の隣り合うスロット収容部５１同士の周方向（矢印Ｙ方向）の離間距離Ｘは、全ての箇所で異なるようにされている。この場合、離間距離Ｘは、コイル線材５０の第１スロット収容部５１Ａ側から第１２スロット収容部５１Ｌ側に向かうにつれて、徐々に短くなるようにされている。即ち、離間距離Ｘは、Ｘ１＞Ｘ２＞Ｘ３＞Ｘ４＞Ｘ５＞Ｘ６＞Ｘ７＞Ｘ８＞Ｘ９＞Ｘ１０＞Ｘ１１となっている。なお、離間距離Ｘは、固定子コア３０の周方向において隣り合うスロット３１同士の離間距離（スロットピッチ）を考慮して適宜設定される。

コイル線材５０の両端には、他のコイル線材５０等と接続するための引出し部５３ａ、５３ｂが設けられている。一方の引出し部５３ａは、第１スロット収容部５１Ａの端末から内側（図１２の右側）へ戻るように、スロット収容部５１間にあるターン部５２の略半分の長さに形成されたターン部５２Ｍを介して形成されている。よって、一方の引出し部５３ａは、第１スロット収容部５１Ａからターン部５２Ｍの長さだけ内側（図１１の右側）へ寄った所に位置している。他方の引出し部５３ｂは、第１２スロット収容部５１Ｌの端末から内側（図１２の左側）へ戻るように、スロット収容部５１間にあるターン部５２の略半分の長さに形成されたターン部５２Ｎを介して形成されている。よって、他方の引出し部５３ｂは、第１２スロット収容部５１Ｌからターン部５２Ｎの長さだけ内側（図１２の左側）へ寄った所に位置している。他方の引出し部５３ｂとターン部５２Ｎとの間には、固定子コイル４０の軸方向端面上で固定子コア３０の径方向外方へ折り曲げられて配置される渡り部７０が設けられている。

ターン部５２の略中央部には、ターン部５２の両端に接続するスロット収容部５１の径方向での位置をずらすためのクランク部５４が設けられている。具体的には、クランク部５４は、第１〜第１２スロット収容部５１Ａ〜５１Ｌのそれぞれを、コイル線材５０の長手方向およびスロット収容部５１の延伸方向に対して直交する方向（固定子コア３０の径方向）に順次変位させるようにクランク状に形成されている。その結果、コイル線材５０は、図１２（Ａ）に示すように階段状の形状を有することになる。

図１３（Ａ）（Ｂ）に、図１２に示すコイル線材５０を用いて円筒形状の固定子コイル４０を形成した場合のターン部５２の形状を示す斜視図を示す。図１３（Ａ）に示すように、ターン部５２は、固定子コア３０の径方向に変位して固定子コア３０の端面３０ａに沿って延びるクランク部５４を有する。クランク部５４のクランク形状によるずれ量（固定子コア３０の径方向への変位量）は、ターン部５２の径方向厚み分である。これにより、ターン部５２によって接続されたスロット収容部５１同士は、ターン部５２の径方向厚み分だけ変位している。このようにクランク部５４がターン部５２に設けられていることにより、図１３（Ｂ）に示すように、周方向に隣接しているコイル線材５０のターン部５２同士を密に巻回できる。また、図１３（Ｂ）に示すように周方向に隣接するターン部５２は互いに同じ形状であり、ターン部５２同士が干渉するのを防止している。

また、スロット３１から固定子コア３０の外に突出するターン部５２の突出箇所に、コイル線材５０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３０の軸方向両側の端面３０ａに沿って段部５５が形成されている。これにより、スロット３１から突出しているコイル線材５０のターン部５２の突出箇所の間隔、言い換えればターン部５２が形成する三角形状部分の底辺の長さは、コイル線材５０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、コイルエンド部４２の高さが低くなる。

また、固定子コア３０の端面３０ａに沿った段部５５の長さをｄ１、周方向に隣接するスロット３１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５０の段部５５が周方向に隣り合うスロット３１から突出するコイル線材５０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３１から突出するコイル線材５０（ターン部５２）同士が互いに干渉することを避けるために、コイルエンド部４２の高さが高くなったり、あるいはコイルエンド部４２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、コイルエンド部４２の高さが低くなる。さらに、コイルエンド部４２の径方向の幅が小さくなるので、固定子コイル４０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５０には、ターン部５２の略中央部のクランク部５４と、ターン部５２の突出箇所に形成した段部５５との間に、それぞれ２個の段部５６が形成されている。つまり、固定子コア３０の一方の軸方向の端面３０ａ側のコイル線材５０のターン部５２には、１個のクランク部５４と合計６個の段部５５、５６が形成されている。これにより、クランク部５４や段部５５、５６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５２の高さが低くなる。クランク部５４のクランク形状も、段部５５、５６と同様に、固定子コア３０の端面３０ａに沿って形成されている。したがって、コイル線材５０のターン部５２は、クランク部５４を挟んで両側が階段状に形成されている。

固定子コイル４０は、図１２に示したコイル線材５０を４８本用いて形成されている。ただし、固定子コイル４０に出力線や中性点などを設けるために、渡り部７０を設けていないコイル線材５０を適宜混在させても良い。したがって、本実施形態では、４８本のコイル線材５０の全ては、各コイル線材５０の両端部に形成された引出し部５３ａ、５３ｂの間において同じ形状に成形されている。

この固定子コイル４０を構成するコイル線材５０は、ターン部５２の略中央部に、ターン部５２の径方向厚み分だけ径方向にずれたクランク部５４が設けられていることにより、ターン部５２によって接続されたスロット収容部５１同士は、固定子コア３０の中心軸線からの半径距離が、スロット収容部５１の径方向厚み分だけ異なっている。また、コイル線材５０は、隣り合うスロット収容部５１同士の離間距離Ｘが、コイル線材５０の第１スロット収容部５１Ａ側から第１２スロット収容部５１Ｌ側に向かうにつれて、徐々に短くなるようにされており、全ての箇所で実質的に異なっている（図１２（Ｂ）参照）。これらのことから、固定子コイル４０は、径方向に重なり合うスロット収容部５１が、周方向に位置ずれすることなく径方向一列にストレートな状態に整列するようになるので、真円筒形状により近い形状にすることができる（図７および図８参照）。

この固定子コイル４０は、複数のコイル線材５０の第１スロット収容部５１Ａ同士、第２スロット収容部５１Ｂ同士、・・・、第１２スロット収容部５１Ｌ同士をそれぞれ周方向に連続するスロットに配置するとともに、第１スロット収容部５１Ａ同士、第２スロット収容部５１Ｂ同士、・・・、第１２スロット収容部５１Ｌ同士の固定子コアの中心軸線Ｏからの半径距離がそれぞれ等しくなるよう配置されているので、固定子コイル４０の外径寸法および内径寸法を周方向で均一化することができる。この固定子コイル４０は、図１４に示すように、それぞれの相が１６本のコイル線材５０を直列に接続した各相巻線４３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）をＹ結線した三相巻線として形成されている。

図１５は、本実施形態において各スロットの最外径側に配置される各コイル線材の第１スロット収容部の配置位置を示す説明図である。図１５において、各コイル線材５０のスロット収容部５１は、１２個の破線円と放射方向に延びる破線とが交差する位置に配置されており、最外径側と最内径側のみが矩形断面形状で表されている。また、放射方向に１列に並んだスロット収容部５１の外側には、それぞれ対応する１〜４８のスロット番号が付されている（以後、図１６においても同じ）。また、スロット番号の外側には、それぞれのスロットの最外径側（第１２層）に、巻回の始端側となる第１スロット収容部５１Ａが配置されるコイル線材５０の番号が付されている。

各相の巻線を構成する１６本のコイル線材５０は、８個の同一のスロット３１にスロット収容部５１が収容される８本のコイル線材５０と、それら８個のスロット３１とは別の８個の同一のスロット３１にスロット収容部５１が収容される８本のコイル線材５０とに分かれている。例えばＵ相の場合には、８本のコイル線材（Ｕ１−１）〜（Ｕ１−４）および（Ｕ１−１’）〜（Ｕ１−４’）は、外径側から内径側に向かって反時計回りに巻回されて、それぞれのスロット収容部５１が、１番スロット、７番スロット、１３番スロット、１９番スロット、２５番スロット、３１番スロット、３７番スロットおよび４３番スロットに収容される。また、他の８本のコイル線材（Ｕ２−１）〜（Ｕ２−４）および（Ｕ２−１’）〜（Ｕ２−４’）は、外径側から内径側に向かって反時計回りに巻回されて、それぞれのスロット収容部５１が、２番スロット、８番スロット、１４番スロット、２０番スロット、２６番スロット、３２番スロット、３８番スロットおよび４４番スロットに収容される。

なお、図１５には、代表としてコイル線材（Ｕ１−１）の軌跡が示されている。図１５において、黒四角で示された部分はコイル線材（Ｕ１−１）のスロット収容部５１が配置されていることを示し、コイル線材（Ｕ１−１）の周方向に延びる太線は、固定子コア３０の軸方向一方側（図１５の紙面手前側）に位置するターン部５２を示し、コイル線材（Ｕ１−１）の周方向に延びる二点鎖線は、固定子コア３０の軸方向他方側（図１５の紙面後側）に位置するターン部５２を示す（以後、図１６においても同じ）。

この固定子コイル４０は、図１５に示すように、各スロット３１において、８本のコイル線材５０のスロット収容部５１が径方向に１２層、積層された状態になっている。コイル線材（Ｕ１−１）は、始端側の第１スロット収容部５１Ａが１番スロットの最外層（第１２層）に位置し、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが１９番スロットの最内層（第１層）に位置している。

また、固定子コイル４０を構成する４８本のコイル線材５０は、長手方向（周方向）に１スロットピッチずつずれて配置されているので、各コイル線材５０の始端側となる第１スロット収容部５１Ａが、４８個の各スロット３１の最外層（第１２層）に順に収容されている。下記の表１は、１番〜４８番の各スロット３１において、最外層に位置するコイル線材５０の番号と、最内層に位置するコイル線材５０の番号をまとめたものである。

固定子コイル４０を構成するコイル線材５０は、各コイル線材５０の一端側（第１スロット収容部５１Ａ側）から他端側（第１２スロット収容部５１Ｌ側）に向かうにつれて、スロット収容部５１の固定子コア３０の中心軸線Ｏからの半径距離が順次小さくなっている。本実施形態の場合、各コイル線材５０は、ターン部５２によって接続されたスロット収容部５１同士の固定子コア３０の中心軸線Ｏからの半径方向距離がスロット収容部５１の径方向厚み分異なっている。

図１６は、固定子コイル４０を図１５の裏側から見た場合の、１本のコイル線材（Ｕ１−４’）の軌跡を示す図である。このコイル線材（Ｕ１−４’）は、始端側となる第１スロット収容部５１Ａが４３番スロットの第１２層（最外層）に配置され、第２スロット収容部５１Ｂが１番スロットの第１１層に配置され、第３スロット収容部５１Ｃが７番スロットの第１０層に配置され、第４スロット収容部５１Ｄが１３番スロットの第９層に配置され、最終の第１２スロット収容部５１Ｌが１３番スロットの第１層（最内層）に配置されている。即ち、コイル線材（Ｕ１−４’）は、始端側（外径側）から終端側（内径側）に向かうにつれて、スロット収容部５１の固定子コア３０の中心軸線Ｏからの半径距離が順次小さくなっている。

よって、固定子コア３０の中心軸線Ｏから、第１スロット収容部５１Ａまでの半径距離ｒ４３と、第２スロット収容部５１Ｂまでの半径距離ｒ１と、第３スロット収容部５１Ｃまでの半径距離ｒ７と、第４スロット収容部５１Ｄまでの半径距離ｒ１３は、順次スロット収容部５１の径方向厚み分小さくなっており、以後同様に、第１２スロット収容部５１Ｌに至るまで、半径距離が順次スロット収容部５１の径方向厚み分小さくなっている。すなわち、第１スロット収容部５１Ａから第１２スロット収容部５１Ｌに至るまで、半径距離が順次小さくなるのみで、途中で半径距離が大きくなることはない。

次に、１６本のコイル線材５０を直列に接続してなる各相巻線４３（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のうち、代表としてＶ相の各相巻線４３の接続状態を、図１６、図１７および上記の表１を参照して説明する。なお、Ｕ相、Ｗ相の各相巻線もＶ相と同様の接続となっている。

図１６において出力線Ｖの始端に位置するコイル線材（Ｖ１−１）は、表１および図１７に示すように、始端側の第１スロット収容部５１Ａが５番スロットの最外層（第１２層）に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが２３番スロットの最内層（第１層）に配置されている。コイル線材（Ｖ１−１）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが１７番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが３５番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−２）の始端側が接続されている。

コイル線材（Ｖ１−２）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが２９番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが４７番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−３）の始端側が接続されている。コイル線材（Ｖ１−３）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが４１番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが１１番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−４）の始端側が接続されている。コイル線材（Ｖ１−４）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが６番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが２４番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−１）の始端側が接続されている。

コイル線材（Ｖ２−１）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが１８番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが３６番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−２）の始端側が接続されている。コイル線材（Ｖ２−２）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが３０番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが４８番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−３）の始端側が接続されている。コイル線材（Ｖ２−３）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが４２番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが１２番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−４）の始端側が接続されている。

コイル線材（Ｖ２−４）の終端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが４８番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが１８番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−４’）の終端側が接続されている。コイル線材（Ｖ２−４’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが３６番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが６番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−３’）の終端側が接続されている。コイル線材（Ｖ２−３’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが２４番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが４２番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−２’）の終端側が接続されている。コイル線材（Ｖ２−２’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが１２番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが３０番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ２−１’）の終端側が接続されている。

コイル線材（Ｖ２−１’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが４７番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが１７番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−４’）の終端側が接続されている。コイル線材（Ｖ１−４’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが３５番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが５番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−３’）の終端側が接続されている。コイル線材（Ｖ１−３’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが２３番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが４１番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−２’）の終端側が接続されている。コイル線材（Ｖ１−２’）の始端側には、始端側の第１スロット収容部５１Ａが１１番スロットの第１２層に配置され、終端側の第１２スロット収容部５１Ｌが２９番スロットの第１層に配置されたコイル線材（Ｖ１−１’）の終端側が接続されている。なお、コイル線材（Ｖ１−１’）の始端側は、中性点Ｖに接続されている。

次に、表１、図１２および図１７を参照して各コイル線材５０の接続状態を説明する。ここでは、代表として２本のコイル線材（Ｖ１−１）（Ｖ１−２）の接続状態を説明する。一方のコイル線材（Ｖ１−１）は、始端側となる第１スロット収容部５１Ａが５番スロットの最外層（第１２層）に配置され、終端側となる第１２スロット収容部５１Ｌが２３番スロットの最内層（第１層）に配置されている。このコイル線材（Ｖ１−１）の終端側に設けられた引出し部５３ｂ（内周側端部）は、第１２スロット収容部５１Ｌが配置されている２３番スロットからターン部５２Ｎの長さ分だけ戻った所（２０番スロット付近）に位置している。

そして、他方のコイル線材（Ｖ１−２）は、始端側となる第１スロット収容部５１Ａが１７番スロットの最外層（第１２層）に配置され、終端側となる第１２スロット収容部５１Ｌが３５番スロットの最内層（第１層）に配置されている。このコイル線材（Ｖ１−２）の始端側に設けられた引出し部５３ａ（外周側端部）は、第１スロット収容部５１Ａが配置されている１７番スロットからターン部５２Ｍの長さ分だけ戻った所（２０番スロット付近）に位置している。図７〜図１０に示すように、このコイル線材（Ｖ１−１）の引出し部５３ｂ（内周側端部）は、径方向外方側へ略直角に折り曲げられた後、その先端が、固定子コイル４０の外周端部に位置するコイル線材（Ｖ１−２）の引出し部５３ａ（外周側端部）の先端部に溶接接合されることにより接続されている。

この溶接接合は、固定子コイル４０の最も外径側に位置するターン部５２よりも外径側において溶接により接続されている。この場合、コイル線材（Ｖ１−１）の引出し部５３ｂ（内周側端部）の折り曲げ部は、固定子コイル４０の軸方向端面（ターン部５２の軸方向外面）上を通る渡り部７０を形成しており、２本のコイル線材（Ｖ１−１）（Ｖ１−２）は、渡り部７０を介して接続されている。これにより、内径側に位置する第１２スロット収容部５１Ｌの径方向内方への膨出をより効果的に防止することができるので、内径側に位置する回転子との干渉を回避することが可能となる。

なお、渡り部７０は、図３および図９に示すように、渡り部７０の径方向両端部が、固定子コア３０（固定子コイル４０）の中心軸線Ｏから放射方向に延びる直線に沿って延びるように形成されている。渡り部７０の形状をこのようにすることによって、コイル線材５０の折り曲げを容易にするとともに、溶接接合を容易にすることができる。

また、この渡り部７０は、図３および図９に示すように、固定子コイル４０の軸方向端面上において、周方向に略３／４周する範囲の領域に設けられている。そして、固定子コイル４０の軸方向端面上の残り１／４周する範囲の領域には、中性点Ｖ、出力線Ｗ、中性点Ｕ、出力線Ｖ、中性点Ｗおよび出力線Ｕの引出し部が順番に並んで設けられている。即ち、固定子コイル４０の軸方向端面において、中性点Ｕ、Ｖ、Ｗの引出し部と同じ領域に出力線Ｕ、Ｖ、Ｗの引出し部が設けられているとともに、渡り部７０が設けられる領域と中性点Ｕ、Ｖ、Ｗおよび出力線Ｕ、Ｖ、Ｗの引出し部が設けられる領域が分離されている。

上記のように構成された固定子コイル４０は、外周側から分割コア３２のティース部３３が挿入されることによって固定子コア３０と組み付けられている（図２〜図４参照）。これにより、固定子コイル４０を構成するコイル線材５０は、固定子コア３０の内周側で周方向に沿って波巻きされた状態に組み付けられている。コイル線材５０のターン部５２によって接続されたスロット収容部５１同士は、所定のスロットピッチ（本実施形態では、３相×２個＝６スロットピッチ）だけ離間したスロット３１に収容されている。隣り合うスロット収容部５１同士を接続するターン部５２は、固定子コア３０の軸方向の両端面からそれぞれ突出しており、その突出しているターン部５２の集合体によりコイルエンド部４２が形成されている。

〔実施形態１〕
次に、実施形態１の固定子コイル４０の製造方法について説明する。本実施形態の固定子コイル４０の製造方法は、図１８に示すように、コイル線材形成工程１０１と、組む込み工程１０２と、巻き取り工程１０３とからなる。以下、各工程について順に説明する。

＜コイル線材形成工程１０１＞
コイル線材形成工程１０１では、電気導体線を所定形状に成形してコイル線材５０を形成する。本実施形態場合、１個の固定子コイル４０につき４８本のコイル線材５０を準備する。ここで形成するコイル線材５０は、互いに平行に延びてコイル線材５０の長手方向に並列した１２個のスロット収容部５１と、隣り合うスロット収容部５１同士をスロット収容部５１の一端側と他端側とで交互に連結する１１個のターン部５２とを有する（図１２参照）。なお、電気導体線を成形する成形装置としては、従来より公知のものを採用することができる。

＜組み込み工程１０２＞
組み込み工程１０２では、コイル線材形成工程１０１で形成したコイル線材５０を、２４本ずつ所定の方法で組み込むことにより、図１９に示される帯状の組み込み体４７を形成する。この組み込み体４７は、２４本のコイル線材５０が組み込み体４７の長手方向に１スロットピッチずつずれた状態で重ね合わされることにより組み付けられ、略平面状に形成されている。この組み込み体４７は、各コイル線材５０の互いのスロット収容部５１同士が重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部４１を長手方向に有する。隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間には、隣り合うスロット収容部５１同士の間に形成された隙間と略同じ大きさの隙間が形成されている。

＜巻き取り工程１０３＞
巻き取り工程１０３では、図２０及び図２１に示す巻き取り装置を用いて、組み込み工程１０２で形成した２組の組み込み体４７を芯部材８１に巻き取って巻き取り体を形成する。まず、ここで用いる巻き取り装置の構成について説明する。この巻き取り装置は、図２０及び図２１に示すように、芯部材８１と、一対の送り矢装置８２と、一対の位置決め矢装置８３と、一対の第１押さえ部材８４と、一対の第２押さえ部材８５と、一対の押圧部材８６とを備えており、これらはベース８０上に設置されている。

芯部材８１は、図２２（Ａ）に示すように、周方向に４分割されて円筒状に形成されている。この芯部材８１は、図２１に示すように、ベース８０に対してベアリング８１ａを介して回転可能に立設された回転軸８１ｂの上端部外周に同軸状に嵌合され、内周側に嵌挿されたテーパピン８１ｃにより固定されている。これにより、芯部材８１は、ベース８０に対して自由回転可能に軸支されている。芯部材８１の外周面には、図２２（Ｂ）に示すように、軸方向に延びる複数の係合溝８１ｄが刻設されている。この係合溝８１ｄには、後述する送り矢８３ａの先端が係合される。

一対の送り矢装置８２は、芯部材８１の外周側に芯部材８１を挟んで軸対称となる位置に対向して配設されている。各送り矢装置８２は、周方向に並列配置された６個の送り矢８２ａと、６個の送り矢８２ａを保持するカムプレート８２ｂと、カムプレート８２ｂを芯部材８１の外周面に対して進退移動させる第１シリンダ（第１駆動部材）８２ｃとを備えている。６個の送り矢８２ａは、それらの先端が芯部材８１の回転軸線を向くようにして放射状に配置されている。なお、本実施形態では、コイル線材５０の隣り合うスロット収容部５１同士が６スロットピッチだけ離間したスロット３１に収容されることから、送り矢８２ａの個数が６個に設定されている。これにより、送り矢８２ａを回動させて組み込み体４７を巻き取る際に、６個の送り矢８２ａで組み込み体４７の全てのコイル線材５０を搬送することが可能である。この送り矢装置８２は、第２シリンダ（第２駆動部材、図２０には一方のみ図示）８２ｄによって、芯部材８１の周方向の所定範囲（図２０の実線の位置と２点鎖線の位置の範囲）において間欠的に回動（往復動）可能とされている。

一対の位置決め矢装置８３は、芯部材８１の外周側に芯部材８１を挟んで軸対称となる位置に対向して配設されている。この場合、一対の位置決め矢装置８３は、図２０における一対の送り矢装置８２に対して、反時計回り方向へ約８０°位相がずれた位置に配置されている。各位置決め矢装置８３は、周方向に並列配置された６個の位置決め矢８３ａと、６個の位置決め矢８３ａを保持するカムプレート８３ｂと、カムプレート８３ｂを芯部材８１の外周面に対して進退移動させる駆動部材としてのシリンダ８３ｃとを備えている。６個の位置決め矢８３ａは、それらの先端が芯部材８１の回転軸線を向くようにして放射状に配置されている。

一対の第１押さえ部材８４は、図２１に示すように、位置決め矢８３ａの下方に配置されており、巻き取られる組み込み体４７のスロット収容部５１の一端側（下方側）にあるターン部５２を押圧するものである。各第１押さえ部材８４は、芯部材８１の周方向に並列した一対の第１ローラ８４ａを周方向に揺動可能に支持する支持部８４ｂと、支持部８４ｂが取着されたアーム部８４ｃを芯部材８１の外周面に対して進退移動させる駆動部材としてのシリンダ８４ｄとを備えている。

この第１押さえ部材８４は、第１の押圧力と該第１の押圧力よりも小さい第２の押圧力の何れか一方の押圧力でターン部５２を常時押圧するようにされている。この場合、送り矢装置８２による組み込み体４７の巻き取り動作停止中には第１の押圧力で押圧し、送り矢装置８２による組み込み体４７の巻き取り動作中には第２の押圧力で押圧する。

一対の第２押さえ部材８５は、図２１に示すように、位置決め矢８３ａの上方に配置されており、巻き取られる組み込み体４７のスロット収容部５１の他端側（上方側）にあるターン部５２を押圧するものである。各第２押さえ部材８５は、第１押さえ部材８４と基本的構成が同じであり、一対の第２ローラ８５ａと、支持部８５ｂと、アーム部８５ｃと、シリンダ８５ｄとを備えている。そして、第２押さえ部材８５は、第１押さえ部材８４と同様に、第１の押圧力及び第２の押圧力の何れか一方の押圧力でターン部５２を常時押圧するようにされている。

なお、第２押さえ部材８５の一対の第２ローラ８５ａは、シリンダ８４ｄ、８５ｄを制御する図示しない制御部によって、第１押さえ部材８４の一対の第１ローラ８４ａが前進移動した時には同期して前進移動し、第１押さえ部材８４の一対の第１ローラ８４ａが後退移動した時には同期して後退移動するように制御される。

一対の押圧部材８６は、図２０に示すように、芯部材８１の外周側に芯部材８１を挟んで軸対称となる位置に配設されている。この場合、一対の押圧部材８６は、送り矢装置８２と位置決め矢装置８３の中間位置にそれぞれ配設されている。具体的には、一対の押圧部材８６は、図２０における一対の位置決め矢装置８３に対して、反時計回り方向へ約１０°位相がずれた位置に配設されている。各押圧部材８６は、水平方向に並列した一対のローラ８６ａを保持する保持部８６ｂと、保持部８６ｂを揺動可能に保持するスライド基部８６ｃを水平方向に進退移動させるシリンダ（駆動部材）８６ｄとを備えている。

各押圧部材８６は、芯部材８１の外周面に供給される組み込み体４７を一対のローラ８６ａで押圧することによって、芯部材８１に供給される組み込み体４７が芯部材８１の外周面のより広範囲に密着するようにし、これにより組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された隙間に送り矢８２ａが挿入され易いようにする。

次に、上記のように構成された巻き取り装置を用いて行う本実施形態の巻き取り工程１０３について説明する。本実施形態の巻き取り装置は、初期状態において、各送り矢装置８２の６個の送り矢８２ａ、各位置決め矢装置８３の６個の位置決め矢８３ａ、第１及び第２押さえ部材８４、８５の第１及び第２ローラ８４ａ、８５ａ、並びに押圧部材８６の一対のローラ８６ａは、いずれも後退した位置で待機している。この状態で、図２０に示すように、２組の組み込み体４７を、芯部材８１の外周面の１８０°位相がずれた位置で、その先端部内面が芯部材８１の外周面に当接した状態にセットする。このとき、組み込み体４７は、各コイル線材５０の引出し部５３ｂが先端側となり、その先端部外面が、各送り矢装置８２の６個の送り矢８２ａの先端と対向するようにセットする。

次いで、第１及び第２押さえ部材８４、８５の第１及び第２ローラ８４ａ、８５ａを芯部材８１の外周面に向かって前進させて、第１及び第２押さえ部材８４、８５の少なくとも一方のローラ８４ａ、８５ａで、組み込み体４７の先端部のターン部５２を押圧させる。これにより、組み込み体４７の先端部が芯部材８１の外周面に位置決めされた状態で保持される。なお、このとき組み込み体４７を押圧する第１及び第２押さえ部材８４、８５の押圧力は、比較的大きな第１の押圧力にされている。

また、押圧部材８６の一対のローラ８６ａを組み込み体４７の外面に向かって前進させて、一対のローラ８６ａで組み込み体４７の外面を押圧させる。これにより、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された隙間に送り矢８２ａが挿入され易いようにする。

次いで、各送り矢装置８２の第１シリンダ８２ｃを作動させて、芯部材８１の外周面に向かって６個の送り矢８２ａを前進させる。これにより、６個の送り矢８２ａは、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の６個の隙間にそれぞれ挿入して、その先端が芯部材８１の外周面に設けられた６個の係合溝８１ｄにそれぞれ係合する。これにより、６個の送り矢８２ａのうちの隣り合う送り矢８２ａ同士により挟まれた直状重ね合わせ部４１が、各スロット収容部５１が径方向に１列に並んだ状態に整列される。

この状態で、各送り矢装置８２の第２シリンダ８２ｄを作動させて、各送り矢装置８２を芯部材８１の周方向（図２０の矢印Ａ方向）に所定距離回動させる。即ち、各送り矢装置８２を図２０の実線の位置（回動開始位置）から２点鎖線の位置（回動停止位置）へ回動させる。これにより、６個の送り矢８２ａの先端が係合している芯部材８１は、送り矢８２ａと連れ周りして所定角度回転し、芯部材８１の回転に伴って送り矢８２ａにより搬送される組み込み体４７が芯部材８１に巻き取られる。

なお、各送り矢装置８２が回動して組み込み体４７が巻き取られている時には、組み込み体４７を押圧する第１押さえ部材８４の押圧力は、比較的小さな第２の押圧力に変更されている。これにより、組み込み体４７のターン部５２に段差（クランク部５４）が形成されていても、搬送される組み込み体４７のターン部５２を第１押さえ部材８４で安定的に押圧することができる。

各送り矢装置８２が回動停止位置まで回動して停止した後、各位置決め矢装置８３のシリンダ８３ｃを作動させて、芯部材８１の外周面に向かって６個の位置決め矢８３ａを前進させる。これにより、６個の位置決め矢８３ａは、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の６個の隙間にそれぞれ挿入される。これにより、６個の位置決め矢８３ａのうちの隣り合う位置決め矢８３ａ同士により挟まれた直状重ね合わせ部４１は、各スロット収容部５１が径方向に１列に並んだ状態に整列され、芯部材８１に巻き取られた組み込み体４７の良好な整列性が保持される。

この状態で、各送り矢装置８２の第１シリンダ８２ｃを作動させて、芯部材８１の径方向外方へ６個の送り矢８２ａを後退させ、隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間から抜き出す。次いで、各送り矢装置８２の第２シリンダ８２ｄを作動させて、各送り矢装置８２を、巻き取り方向とは逆方向に回動させて回動停止位置から回動開始位置へ戻す。

各送り矢装置８２が回動開始位置へ戻った後、再度、各送り矢装置８２の第１シリンダ８２ｃを作動させて、６個の送り矢８２ａを芯部材８１の外周面に向かって前進させ、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に挿入させるとともに、その先端を芯部材８１の係合溝８１ｄに係合させる。この状態で、各送り矢装置８２の第２シリンダ８２ｄを作動させて、各送り矢装置８２を芯部材８１の周方向（図２０の矢印Ａ方向）に所定距離回動させることにより、上記と同様の送り矢８２ａによる組み込み体４７の巻き取り動作を開始する。以後、各送り矢装置８２、各位置決め矢装置８３、各第１押さえ部材８４、各第２押さえ部材８５及び各押圧部材８６が、それぞれ上記と同様の動作を適時繰り返すことにより、２組の組み込み体４７を後端まで芯部材８１に巻き取る。

このようにして、組み込み体４７の後端までの巻き取りが終了すると、各送り矢装置８２の６個の送り矢８２ａ、各位置決め矢装置８３の６個の位置決め矢８３ａ、第１及び第２押さえ部材８４、８５の第１及び第２ローラ８４ａ、８５ａ、並びに押圧部材８６の一対のローラ８６ａは、巻き取り開始前の初期状態の位置に戻されて待機する。この状態で、芯部材８１の内周側に挿入されているテーパピン８１ｃを抜き取り、芯部材８１を縮径させた状態で、円筒状に巻き取られた巻き取り体を芯部材８１から取り外して、巻き取り工程１０３を終了する。

その後、形成された巻き取り体の４８本のコイル線材５０のうち、所定のコイル線材５０の引出し部５３ａ、５３ｂを溶接で接続することにより、図７〜図１０に示す固定子コイル４０が完成する。

以上のように、本実施形態の固定子コイル４０の製造方法によれば、巻き取り工程１０３において、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に複数の送り矢８２ａを挿入して送り矢８２ａの先端を芯部材８１に係合させた状態で、芯部材８１の周方向の所定範囲で送り矢８２ａを間欠的に回動させることにより、送り矢８２ａで芯部材８１を回転させつつ組み込み体４７を芯部材８１に巻き取るようにしている。

そのため、芯部材８１が駆動回転されないことから、芯部材８１の回転と組み込み体４７の供給及び位置決めとを同期制御する必要がないので、同期ずれ（位置ずれ）の発生や稼働率の不安定を解消することができる。また、組み込み体４７の巻き取り中には、組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に送り矢８２ａが必ず挿入されているので、組み込み体４７の良好な整列状態を確保することができる。したがって、本実施形態の固定子コイル４０の製造方法によれば、巻き取り工程１０３において、組み込み体４７の安定した整列巻きを行うことができ、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を安定して得ることができる。

また、本実施形態の巻き取り工程１０３では、送り矢８２ａが、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間から抜き出される際に、組み込み体４７の他の所定の隙間に挿入される位置決め矢８３ａで直状重ね合わせ部４１の位置決めをするようにしている。そのため、送り矢８２ａを、組み込み体４７の所定の隙間から抜き出して巻き取り停止位置から巻き取り開始位置へ戻す際に、位置決め矢８３ａによって、直状重ね合わせ部４１の良好な整列状態を確実に維持することができる。

また、巻き取り工程１０３は、巻き取られる組み込み体４７のスロット収容部５１両側にあるターン部５２をそれぞれ外周側から第１押さえ部材８４で押圧しながら行うようにしている。そのため、組み込み体４７の巻き取り中にターン部５２の径方向外方への膨らみや捩れ等の発生を防止することができるので、ターン部５２が良好に整列され、安定して所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を得ることができる。

また、第１押さえ部材８４は、芯部材８１の周方向に並列した一対の第１ローラ８４ａを有し、一対の第１ローラ８４ａが芯部材８１の周方向に揺動可能に設置されている。これにより、一対の第１ローラ８４ａが組み込み体４７のターン部５２に必ず２点で接触することができるので、巻き取り中の組み込み体４７の径方向外方への膨らみや捩れ等の発生をより確実に防止することができる。

さらに、第１押さえ部材８４は、第１の押圧力と該第１の押圧力よりも小さい第２の押圧力の何れか一方の押圧力でターン部５２を常時押圧し、送り矢８２ａによる組み込み体４７の巻き取り動作停止中には前記第１の押圧力で押圧するようにしている。そのため、送り矢８２ａによる組み込み体４７の巻き取り動作停止中には、比較的大きな第１の押圧力で押圧することによって、ターン部５２の径方向外方への膨らみを確実に防止することができる。また、送り矢８２ａによる組み込み体４７の巻き取り動作中には、比較的小さな第２の押圧力で押圧することによって、組み込み体４７のターン部５２に段差（クランク部５４）が形成されていても、第１押さえ部材８４で安定的にターン部５２を押圧することができる。これにより、コイル線材５０の表面を被覆する絶縁被膜６８の損傷発生も防止することができる。

そして、本実施形態の巻き取り工程１０３で用いられる巻き取り装置によれば、芯部材８１を駆動回転させることなく、安定した整列巻きを行うことができ、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を確実に得ることが可能な巻き取り装置を容易に実現することができる。

〔実施形態２〕
次に、実施形態２の固定子コイル４０の製造方法について説明する。本実施形態の固定子コイル４０の製造方法は、実施形態１の製造方法と同様に、コイル線材形成工程１０１と、組む込み工程１０２と、巻き取り工程１０３とからなるが、巻き取り工程１０３のみが実施形態１の製造方法と異なる。よって、コイル線材形成工程１０１及び組む込み工程１０２の説明は省略し、巻き取り工程１０３のみについて説明する。なお、以下の説明において、実施形態１の組み込み工程１０２以前の説明で使用した、組み込み体４７等の共通する部材については同じ符号を使用する。

＜巻き取り工程１０３＞
本実施形態の巻き取り工程１０３は、図２３〜図２５に示す巻き取り装置を用いて行う。この巻き取り装置は、図２３に示すように、実施形態１の巻き取り装置に用いられていた送り矢８２ａが上下に２分割されて構成されたものであって、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間の一方側（下方側）に挿入される複数（６個）の第１送り矢９４ａを有する第１送り矢装置９４と、前記所定の隙間の他方側（上方側）に挿入される複数（６個）の第２送り矢９７ａを有する第２送り矢装置９７とを備えている点で異なる。

本実施形態の巻き取り装置は、ベッド基板９０の貫通孔に下端部が嵌合固定されて立設された略円筒状の筒状基部９０ａを有する。そして、筒状基部９０ａの内側には、円柱状の支柱９０ｂが嵌挿されて同軸状に立設されている。この支柱９０ｂの上端には、支柱９０ｂに対して図示しないベアリングを介して相対回転可能な芯部材９１が支柱９０ｂと同軸状に軸支されている。この芯部材９１は、実施形態１の芯部材８１と同様に、周方向に４分割して形成され、その外周面には、軸方向に延びる複数の図示しない係合溝（図２２（Ｂ）参照）が刻設されている。この係合溝には、後述する第１送り矢９４ａ及び第２送り矢９７ａの先端が係合される。また、芯部材９１は、実施形態１の芯部材８１と同様に、支柱９０ｂの上端部外周に嵌合され、内周側に挿入されたテーパピン９１ｃにより同軸状に固定されている。

そして、支柱９０ｂと筒状基部９０ａの間には、円筒状に形成された第１駆動軸９２が支柱９０ｂ及び筒状基部９０ａと相対回転可能に同軸状に嵌装されている。この第１駆動軸９２は、筒状基部９０ａに対して上下一対のベアリング９２ａを介して相対回転可能とされており、その下端に連結された駆動モータ９２ｂにより駆動回転される。なお、駆動モータ９２ｂは、図示しない制御部によって駆動制御される。

第１駆動軸９２の上端には、芯部材９１の周方向に第１駆動軸９２と一体的に回動する第１回動テーブル９３が取着されている。第１回動テーブル９３は、第１駆動軸９２の上端から下方に下がった位置で第１駆動軸９２の両側外方へ水平方向に広がる一対の支持基板９３ａを有する。各支持基板９３ａ上には、第１送り矢装置９４及び第１押さえ部材９５からなる第１ユニットがそれぞれ設置されている。

一対の第１送り矢装置９４は、図２４に示すように、芯部材９１（第１駆動軸９２）の外周側の芯部材９１を挟んで軸対称となる位置に対向して配設されている。各第１送り矢装置９４は、周方向に並列配置された６個の第１送り矢９４ａと、６個の第１送り矢９４ａを保持するカムプレート９４ｂと、カムプレート９４ｂを芯部材９１の外周面に対して進退移動させる駆動モータ９４ｃ及びボールネジ９４ｄを備えている。

６個の第１送り矢９４ａは、芯部材９１の外周面と所定距離を隔てて対向する位置で、それらの先端が芯部材９１の回転軸線を向くようにして放射状に配置されている。そして、６個の第１送り矢９４ａは、駆動モータ９４ｃの作動により前進移動した時に、それらの先端部が芯部材９１の外周面に設けられた係合溝の中央から下端の間に係合するように構成されている。なお、図２４において、６個の第１送り矢９４ａは、芯部材９１から後退した位置に示されている。

各第１押さえ部材９５は、芯部材９１の周方向に並列した一対の第１ローラ９５ａを周方向に揺動可能に支持する支持部９５ｂと、支持部９５ｂが取着されたアーム部９５ｃを芯部材９１の外周面に対して進退移動させる駆動モータ９５ｄとを備えている。この第１押さえ部材９５は、一対の第１ローラ９５ａが６個の第１送り矢９４ａの下方位置で芯部材９１の外周面と対向するように配置されている。そして、芯部材９１の外周面に組み込み体４７が巻き取られる際に、駆動モータ９５ｄの作動により一対の第１ローラ９５ａが前進移動して、スロット収容部５１の一端側（下端側）にあるターン部５２を一対の第１ローラ９５ａで押圧するように構成されている。

そして、ベッド基板９０と第１回動テーブル９３の間には、筒状基部９０ａに対してベアリング９６ａを介して相対回転可能な第２回動テーブル９６が設けられている。第２回動テーブル９６は、第１回動テーブル９３の各支持基板９３ａの外周端よりも更に外方に延出した一対の板状基部９６ａを有する。各板状基部９６ａは、ベッド基板９０上の複数箇所に設けられた支持ローラ９０ｃにより回動可能に支持されている。各板状基部９６ａの外周側端部の上面には、第１ユニットの上方に位置する一対の支持基板９６ｂを有する一対の支持脚９６ｃが立設されている。一対の支持基板９６ｂ上には、第２送り矢装置９７及び第２押さえ部材９８からなる第２ユニットがそれぞれ設置されている。

一対の第２送り矢装置９７は、図２５に示すように、芯部材９１の外周側の芯部材９１を挟んで軸対称となる位置に対向して配設されている。各第２送り矢装置９７は、周方向に並列配置された６個の第２送り矢９７ａと、６個の第２送り矢９７ａを保持するカムプレート９７ｂと、カムプレート９７ｂを芯部材９１の外周面に対して進退移動させる駆動モータ９７ｃ及びボールネジ９７ｄとを備えている。６個の第２送り矢９７ａは、芯部材９１の外周面と所定距離を隔てて対向する位置で、それらの先端が芯部材９１の回転軸線を向くようにして放射状に配置されている。そして、６個の第２送り矢９７ａは、駆動モータ９７ｃの作動により前進移動した時に、それらの先端部が芯部材９１の外周面に設けられた係合溝の中央から上端の間に係合するように構成されている。

なお、各第１ユニットの６個の第１送り矢９４ａと各第２ユニットの６個の第２送り矢９７ａは、駆動モータ９４ｃ、９７ｃを制御する図示しない制御部によって、何れか一方の送り矢が前進移動した時には前進移動を停止した後に他方の送り矢が後退移動し、何れか他方の送り矢が前進移動した時には前進移動を停止した後に一方の送り矢が後退移動するように制御される。これにより、第１送り矢９４ａと第２送り矢９７ａは、少なくとも何れか一方の送り矢が、常時、前進移動停止位置に停止しているようにされている。

各第２押さえ部材９８は、芯部材９１の周方向に並列した一対の第２ローラ９８ａ、９８ａを周方向に揺動可能に支持する支持部９８ｂと、支持部９８ｂが取着されたアーム部９８ｃを芯部材９１の外周面に対して進退移動させる駆動モータ９８ｄとを備えている。この第２押さえ部材９８は、一対の第２ローラ９８ａが６個の第２送り矢９７ａの下方位置で芯部材９１の外周面と対向するように配置されている。そして、芯部材９１の外周面に組み込み体４７が巻き取られる際に、駆動モータ９８ｄの作動により一対の第２ローラ９８ａが前進移動して、スロット収容部５１の他端側（上端側）にあるターン部５２を一対の第２ローラ９８ａで押圧するように構成されている。

なお、第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａは、第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａが前進移動した時には同期して前進移動し、第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａが後退移動した時には同期して後退移動するように制御される。即ち、第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａと第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａは、それぞれ独立して進退動作を行って、ターン部５２を任意の押圧力で押圧するようになっている。

一対の第２送り矢装置９７及び一対の第２押さえ部材９８が設置されている第２回動テーブル９６は、第２駆動軸９９によって駆動される。この第２駆動軸９９は、ベッド基板９０に対して上下一対のベアリング９９ａを介して相対回転可能に設けられている。そして、第２駆動軸９９の上端に取着された第１ギヤ９９ａと、第２回動テーブル９６の下面側に取着されたギヤ９６ｄとが噛合連結されている。これにより、第２回動テーブル９６は、第２駆動軸９９の回転駆動により芯部材９１の周方向に回動可能となっている。

また、第２駆動軸９９には、第１駆動軸９２の下端部に取着されたギヤ９２ｃと図示しないアイドルギヤを介して噛合連結された第２ギヤ９９ｂが取着されている。これにより、第２駆動軸９９は、第１駆動軸９２が駆動モータ９２ｂにより駆動回転する時に、第１駆動軸９２とは逆方向へ従動回転するようになっている。即ち、第１駆動軸９２と第２駆動軸９９が同期して互いに逆方向へ回転することによって、第１回動テーブル９３と第２回動テーブル９６が、第１駆動軸９２（芯部材９１）の回転軸を中心にして互いに逆方向へ同期して回動するように構成されている。

次に、上記のように構成された巻き取り装置を用いて行う本実施形態の巻き取り工程１０３について説明する。本実施形態の巻き取り装置は、初期状態において、各第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａ及び各第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａは、組み込み体４７の巻き取り開始位置で待機し、各第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａ及び各第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａは、組み込み体４７の巻き取り停止位置で待機している。また、第１及び第２送り矢装置９４、９７の第１及び第２送り矢９４ａ、９７ａ、並びに第１及び第２押さえ部材９５、９８の第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａは、いずれも後退した位置で待機している。

この状態で、図２４及び図２５に示すように、２組の組み込み体４７を、芯部材８１の外周面の１８０°位相がずれた位置で、その先端部内面が芯部材８１の外周面に当接した状態にセットする。このとき、組み込み体４７は、各コイル線材５０の引出し部５３ｂが先端側となり、その先端部が、第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａの先端と対向するようにセットする。

次いで、第１及び第２押さえ部材９５、９８の駆動モータ９５ｄ、９８ｄを作動させて、第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａを芯部材９１の外周面に向かって前進させることにより、第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａで組み込み体４７のターン部５２を押圧させる。これにより、組み込み体４７の先端部を、芯部材９１の外周面の所定位置に位置決めした状態で保持させる。

次いで、第１送り矢装置９４の駆動モータ９４ｃを作動させて、６個の第１送り矢９４ａを、芯部材９１の外周面に向かって前進させ、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に挿入させて、その先端を芯部材９１の外周面に設けられた係合溝の中央から下端の間に係合させる。これにより、６個の第１送り矢９４ａのうちの隣り合う第１送り矢９４ａ同士により挟まれた直状重ね合わせ部４１は、各スロット収容部５１が径方向に１列に並んだ状態に整列される。なお、巻き取り停止位置で後退して待機している第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａは、その後退位置でそのまま待機している。

この状態で、第１駆動軸９２を駆動モータ９２ｂで駆動回転させて、第１駆動軸９２と第２駆動軸９９を互いに逆方向へ所定量、同期して回転させる。これにより、第１駆動軸９２により駆動される第１回動テーブル９３が、図２４及び図２５の矢印Ｂ方向へ回動すると同時に、第２駆動軸９９により駆動される第２回動テーブル９６が、図２４及び図２５の矢印Ｃ方向へ回動する。

このとき、第１回動テーブル９３に設置されている第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａ及び第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａは、第１回動テーブル９３と共に矢印Ｂ方向へ所定ピッチ回動し、第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａが待機していた位置で停止する。これにより、６個の第１送り矢９４ａの先端が係合している芯部材９１は、第１送り矢９４ａと連れ周りして所定角度回転し、芯部材９１の回転に伴って第１送り矢９４ａにより搬送される組み込み体４７が芯部材９１の外周面に巻き取られる。

このとき、巻き取られる組み込み体４７は、６個の第１送り矢９４ａにより直状重ね合わせ部４１が挟持されていることによって良好な整列状態を維持する。また、巻き取られる組み込み体４７は、第１及び第２押さえ部材９５、９８の第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａで上下両側のターン部５２が芯部材９１の外周面に押圧されているので、径方向外方への膨らみが防止される。

一方、第２回動テーブル９６に設置されている第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａ及び第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａは、第２回動テーブル９６と共に矢印Ｃ方向へ所定ピッチ回動し、第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａ及び第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａの回動開始位置（第１送り矢９４ａの巻き取り開始位置）まで回動して停止する。これにより、第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａ及び第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａは、第２送り矢９７ａによる組み込み体４７の巻き取り開始位置に戻される。

停止後、第２送り矢装置９７の駆動モータ９７ｃを作動させて、６個の第２送り矢９７ａを、芯部材９１の外周面に向かって前進させ、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に挿入させて、その先端を芯部材９１の外周面に設けられた係合溝の中央から上端の間に係合させる。その後、第１送り矢装置９４の駆動モータ９４ｃを作動させて、芯部材９１の係合溝に先端が係合している６個の第１送り矢９４ａを後退させ、後退位置で待機させる。これにより、次の巻き取り動作を開始する準備が完了する。

その状態で、第１駆動軸９２を駆動モータ９２ｂで前回とは逆方向へ駆動回転させて、第１駆動軸９２と第２駆動軸９９を互いに逆方向へ所定量、同期して回転させる。これにより、第２駆動軸９９により駆動される第２回動テーブル９６が、図２４及び図２５の矢印Ｂ方向に所定ピッチ回動すると同時に、第１駆動軸９２により駆動される第１回動テーブル９３が、図２４及び図２５の矢印Ｃ方向へ所定ピッチ回動する。

このとき、第２回動テーブル９６に設置されている第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａ及び第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａは、第２回動テーブル９６と共に矢印Ｂ方向へ回動し、第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａが待機していた位置で停止する。これにより、６個の第２送り矢９７ａの先端が係合している芯部材９１は、第２送り矢９７ａと連れ周りして所定角度回転し、芯部材９１の回転に伴って第２送り矢９７ａにより搬送される組み込み体４７が芯部材９１の外周面に巻き取られる。

このとき、巻き取られる組み込み体４７は、６個の第２送り矢９７ａにより直状重ね合わせ部４１が挟持されていることによって良好な整列状態を維持する。また、巻き取られる組み込み体４７は、第１及び第２押さえ部材９５、９８の第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａで上下両側のターン部５２が芯部材９１の外周面に押圧されているので、径方向外方への膨らみが防止される。

一方、第１回動テーブル９３に設置されている第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａ及び第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａは、第１回動テーブル９３と共に矢印Ｃ方向へ回動し、第２送り矢装置９７の６個の第２送り矢９７ａ及び第２押さえ部材９８の一対の第２ローラ９８ａの回動開始位置（第２送り矢９７ａの巻き取り開始位置）まで回動して停止する。これにより、第１送り矢装置９４の６個の第１送り矢９４ａ及び第１押さえ部材９５の一対の第１ローラ９５ａは、第１送り矢９４ａによる組み込み体４７の巻き取り開始位置に戻される。

停止後、第１送り矢装置９４の駆動モータ９４ｃを作動させて、６個の第１送り矢９４ａを、芯部材９１の外周面に向かって前進させ、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に挿入させて、その先端を芯部材９１の外周面に設けられた係合溝の中央から上端の間に係合させる。その後、第２送り矢装置９７の駆動モータ９７ｃを作動させて、芯部材９１の係合溝に先端が係合している６個の第２送り矢９７ａを後退させ、後退位置で待機させる。これにより、次の巻き取り動作を開始する準備が完了する。

その状態で、第１駆動軸９２を駆動モータ９２ｂで前回とは逆方向へ駆動回転させて、第１駆動軸９２と第２駆動軸９９を互いに逆方向へ所定量、同期して回転させる。これにより、第２回動テーブル９６を矢印Ｂ方向へ所定ピッチ回動させると同時に、第１回動テーブル９３を矢印Ｃ方向へ所定ピッチ回動させることにより、上記の各第１送り矢装置９４の第１送り矢９４ａによる組み込み体４７の巻き取り動作を開始するとともに、各第２送り矢装置９７の第２送り矢９７ａを巻き取り開始位置へ戻す動作を開始する。以後、第１及び第２送り矢装置９４、９７の第１及び第２送り矢９４ａ、９７ａ、並びに第１及び第２押さえ部材９５、９８の第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａが、それぞれ上記と同様の動作を適時繰り返すことにより、２組の組み込み体４７を後端まで芯部材８１に巻き取る。

このようにして、組み込み体４７の後端までの巻き取りが終了すると、第１及び第２送り矢装置９４、９７の第１及び第２送り矢９４ａ、９７ａ、並びに第１及び第２押さえ部材９５、９８の第１及び第２ローラ９５ａ、９８ａ巻き取り開始前の初期状態の位置に戻されて待機する。この状態で、芯部材９１の内周側に挿入されているテーパピン９１ｃを抜き取り、芯部材９１を縮径させた状態で、円筒状に巻き取られた巻き取り体を芯部材９１から取り外して、巻き取り工程１０３を終了する。

その後、形成された巻き取り体の４８本のコイル線材５０のうち、所定のコイル線材５０の引出し部５３ａ、５３ｂを溶接で接続することにより、図７〜図１０に示す固定子コイル４０が完成する。

以上のように、本実施形態の固定子コイル４０の製造方法によれば、巻き取り工程１０３において、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４１同士の間に形成された所定の隙間に、複数の第１送り矢９４ａ及び第２送り矢９７ａを交互に挿入してそれら送り矢９４ａ、９７ａの先端を芯部材９１に係合させた状態で、第１送り矢９４ａ及び第２送り矢９７ａを交互に芯部材８１の周方向の所定範囲で間欠的に回動させることにより、芯部材９１を回転させつつ組み込み体４７を芯部材９１に巻き取るようにしている。

そのため、実施形態１の場合と同様に、巻き取り工程１０３において、芯部材９１を回転させることなく、組み込み体４７の安定した整列巻きを行うことができ、所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体を確実に得ることができる。

特に、本実施形態では、第１送り矢９４ａを有する第１送り矢装置９４と、第２送り矢９７ａを有する第２送り矢装置９７とを備えた巻き取り装置を用いて、第１送り矢９４ａと第２送り矢９７ａが、組み込み体４７の所定の隙間に交互に挿入され、且つ芯部材９１の周方向に交互に回動して芯部材９１を回転させつつ組み込み体４７を芯部材９１に巻き取るようにしている。即ち、第１送り矢９４ａで組み込み体４７を巻き取る時に第２送り矢９７ａが巻き取り開始位置へ戻り、第２送り矢９７ａで組み込み体４７を巻き取る時に第１送り矢９４ａが巻き取り開始位置へ戻るようにしている。

そのため、第１送り矢９４ａと第２送り矢９７ａが巻き取り開始位置へ戻る時間のロスを削減することができるので、巻き取りを高速化することができる。また、実施形態１で用いられていた位置決め矢８３ａを不要とすることができる。

そして、本実施形態で用いられる巻き取り装置は、第１送り矢９４ａと第２送り矢９７ａを備えているため、組み込み体４７を高速で巻き取ることが可能な巻き取り装置を容易に実現することができる。また、本実施形態で用いられる巻き取り装置は、芯部材９１に巻き取られる組み込み体４７を外周側から押圧する第１及び第２押さえ部材を備えていることから、巻き取り中の組み込み体４７の径方向外方への膨らみや捩れ等の発生を防止することができる。そのため、ターン部５２が良好に整列され、安定して所望の巻き取り径に巻き取られた巻き取り体をより確実に得ることができる。

〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。

例えば、実施形態１及び２の巻き取り工程１０３においては、４８本のコイル線材５０が巻回されてなる固定子コイル４０を製造するに際して、２４本のコイル線材５０からなる２組の組み込み体４７を巻き取るようにしていたが、組み込み体４７に組み込まれるコイル線材５０の本数を適宜変更してもよい。例えば、１６本のコイル線材５０からなる３組の組み込み体４７を巻き取るようにしてもよく、１２本のコイル線材５０からなる４組の組み込み体４７を巻き取るようにしてもよい。

但し、１組の組み込み体４７のコイル線材５０の本数を少なくする程、必要な組み込み体４７の組数が多くなり、それに伴い、必要な送り矢８２ａ、９４ａ、９７ａ（送り矢装置８２、９４、９７）の個数も多くなる。また、送り矢８２ａ、９４ａ、９７ａ（送り矢装置８２、９４、９７）の個数を多くすると、送り矢８２ａ、９４ａ、９７ａの１回の巻き取り動作による巻き取り量（組み込み体４７の搬送距離）が少なくなるため、巻き取りの高速化が困難になる。よって、これらの点のバランスを考慮して、組み込み体４７に組み込まれるコイル線材５０の本数を決定すればよい。

また、実施形態２の巻き取り装置には、実施形態１の巻き取り装置に設けられていた一対の押圧部材８６、８６が設けられていないが、実施形態２の巻き取り装置にも、必要に応じて一対の押圧部材８６、８６を設けるようにしてもよい。

１…回転電機、 １４…回転子、 ２０…固定子、 ３０…固定子コア、 ３１…スロット、 ４０…固定子コイル、 ４１…直状重ね合わせ部、 ４２…コイルエンド部、 ４３…各相巻線、 ４７…組み込み体、 ５０…コイル線材、 ５１…スロット収容部、 ５２…ターン部、 ５４…クランク部、 ５５、５６…段部、 ６７…導体、 ６８…絶縁皮膜、 ８１…芯部材、 ８２…送り矢装置、 ８２ａ…送り矢、 ８２ｃ…第１シリンダ（第１駆動部材）、 ８２ｄ…第２シリンダ（第２駆動部材）、 ８３…位置決め矢装置、 ８３ａ…位置決め矢、 ８４…第１押さえ部材、 ８４ａ…第１ローラ、 ８５…第２押さえ部材、 ８５ａ…第２ローラ、 ８６…押圧部材、 ９１…芯部材、 ９２…第１駆動軸、 ９２ｂ…駆動モータ（第２駆動部材）、 ９４…第１送り矢装置、 ９４ａ…第１送り矢、 ９４ｃ…駆動モータ（第１駆動部材）、 ９５…第１押さえ部材、 ９５ａ…第１ローラ、 ９７…第２送り矢装置、 ９７ａ…第２送り矢、 ９７ｃ…駆動モータ（第１駆動部材）、 ９８…第２押さえ部材、 ９８ａ…第２ローラ、 ９９…第２駆動軸。

Claims (12)

1. 複数のコイル線材が巻回されてなる固定子コイルの製造方法であって、
   電気導体線を成形して、互いに平行に直状に延び長手方向に並列した複数のスロット収容部と、隣り合う該スロット収容部同士を該スロット収容部の一端側と他端側とで交互に接続する複数のターン部とを有する複数の前記コイル線材を形成するコイル線材形成工程と、
   複数の前記コイル線材を長手方向に所定ピッチずらせて配置し、互いの前記スロット収容部同士が重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部を長手方向に有する帯状の組み込み体を形成する組み込み工程と、
   前記組み込み体を芯部材に巻き取って巻き取り体を形成する巻き取り工程と、を備え、
   該巻き取り工程は、自由回転可能に軸支された前記芯部材の外周面に前記組み込み体の先端部内面を沿わせて配置し、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に複数の送り矢を挿入して該送り矢の先端を前記芯部材に係合させた状態で、前記芯部材の周方向の所定範囲で前記送り矢を間欠的に回動させることにより、前記芯部材を回転させつつ前記組み込み体を前記芯部材に巻き取ることを特徴とする固定子コイルの製造方法。
2. 前記巻き取り工程は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間から前記送り矢を抜き出す際に、前記組み込み体の他の所定の隙間に位置決め矢を挿入して前記直状重ね合わせ部の位置決めをすることを特徴とする請求項１に記載の固定子コイルの製造方法。
3. 前記巻き取り工程は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間の一方側に挿入される複数の第１送り矢と、前記所定の隙間の他方側に挿入される複数の第２送り矢とを用いて行われ、前記第１送り矢と前記第２送り矢は、前記所定の隙間に交互に挿入され、且つ前記芯部材の周方向に交互に回動して前記芯部材を回転させつつ前記組み込み体を前記芯部材に巻き取ることを特徴とする請求項１に記載の固定子コイルの製造方法。
4. 前記巻き取り工程は、巻き取られる前記組み込み体の前記スロット収容部両側にある前記ターン部をそれぞれ外周側から押さえ部材で押圧しながら行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の固定子コイルの製造方法。
5. 前記押さえ部材は、前記芯部材の周方向に並列した一対のローラを有し、一対の該ローラが前記芯部材の周方向に揺動可能に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の固定子コイルの製造方法。
6. 前記押さえ部材は、第１の押圧力と該第１の押圧力よりも小さい第２の押圧力の何れか一方の押圧力で前記ターン部を常時押圧し、前記送り矢による前記組み込み体の巻き取り動作停止中には前記第１の押圧力で押圧することを特徴とする請求項４又は５に記載の固定子コイルの製造方法。
7. 前記押さえ部材は、前記スロット収容部の一端側にある前記ターン部を押圧する第１押さえ部材と、前記スロット収容部の他端側にある前記ターン部を押圧する第２押さえ部材とを有し、前記第１押さえ部材と前記第２押さえ部材は、それぞれ交互に周方向に所定ピッチ回動することを特徴とする請求項４に記載の固定子コイルの製造方法。
8. 前記第１押さえ部材と前記第２押さえ部材は、それぞれ独立して進退動作を行って、前記ターン部を任意の力で押圧することを特徴とする請求項７に記載の固定子コイルの製造方法。
9. 請求項１に記載の固定子コイルの製造方法に用いる巻き取り装置であって、
   自由回転可能に軸支された芯部材と、
   該芯部材の外周側に周方向に並列して配設された複数の送り矢と、
   該送り矢を前記芯部材の外周面に対して進退移動させる第１駆動部材と、
   前記芯部材の外周面に先端部内面を沿わせて配置された組み込み体の隣り合う直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間に挿入されてその先端が前記芯部材に係合した前記送り矢を、前記芯部材の周方向に回動させる第２駆動部材と、
   を備えていることを特徴とする巻き取り装置。
10. 前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間から前記送り矢を抜き出す際に、前記組み込み体の他の所定の隙間に挿入されて前記直状重ね合わせ部の位置決めをする位置決め矢を備えていることを特徴とする請求項９に記載の巻き取り装置。
11. 前記送り矢は、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された所定の隙間の一方側に挿入される複数の第１送り矢と、前記所定の隙間の他方側に挿入される複数の第２送り矢とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の巻き取り装置。
12. 前記芯部材に巻き取られる前記組み込み体を外周側から押圧する押さえ部材を備えていることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の巻き取り装置。

Images