JP5951278B2 - ワイヤの挿入方法及び挿入装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの溝部にワイヤを挿入するための挿入方法及び挿入装置に関し、より詳細には、回転電機を構成するコイルの端部の固定に好適なワイヤの挿入方法及び挿入装置に関する。

ハイブリッド車両に搭載される交流モータ（回転電機）が特許文献１に開示されている。このような交流モータを構成するステータ（固定子）では、リング状のケイ素鋼板を複数枚積層することによりステータコアが構成される。この場合、ステータコアの内側から中心に向かって複数のステータ歯がステータコアの円周方向に沿って所定間隔で突出形成され、各ステータ歯に導線が巻回されることによりコイルがそれぞれ形成される。

しかしながら、特許文献１の回転電機では、各ステータ歯がステータコアで固定的に隣接配置されているため、各ステータ歯に導線を巻回した場合、導線を密に巻回することができず、コイルの占積率を高めることができない。そこで、特許文献２及び３には、１スロット相当の所定角度を有するステータ片に導線を巻回してコイルを形成し、コイルが形成された複数のステータ片をリング状に配置した後に、バスリングを用い各コイルを結線して固定子（ステータ）を構成した回転電機（バスリングモータ）が開示されている。

特開平９−１５６３８８号公報 特開２００１−２５１９８号公報 特開２００５−２２９６７７号公報

上述したバスリングモータは、各コイルから引き出された導線とバスリングとを結線する部分が多いため、ステータの製造工程が複雑になるという問題がある。

このような問題を解決するためには、例えば、各コイルから引き出された導線の端部を仮固定した後に該各コイルを円環状に配置してステータを構成し、次に、各導線の端部をステータの周方向に沿ってバス（給電部）の位置にまで引き回し、引き回した各端部をステータの周囲に固定することにより、バスリングを不要にすればよい。

このようなバスリングの無いステータを有する回転電機は、概略、下記のように製造される。

先ず、インシュレータに導線を巻回してコイルを形成する。この場合、導線が断面平角状であれば、平角状断面の長辺がインシュレータの表面に沿うように、ステータの径方向に沿った軸を中心として導線をインシュレータに巻回することによりコイルを形成する。

次に、導線の巻き終わり部分（端部）をインシュレータに設けた溝部に挿入して仮固定する。この場合、溝部は、インシュレータにおけるコイルとステータの外周との間に設けられる。

このようにすれば、１つのインシュレータに対して１つのコイルが形成される。従って、ステータを構成する場合には、複数のインシュレータに対して上記の工程を繰り返し行い、複数のインシュレータにコイルをそれぞれ形成すればよい。

次に、コイルが形成された複数のインシュレータを円環状に配置してステータを構成し、その後、各インシュレータ毎に、ステータの周方向に沿ってバス（給電部）の位置にまで導線の端部を引き回し、該導線の端部をステータの周囲に固定する。この場合、平角状断面の長辺をステータの外周に沿わせるように各導線の端部を引き回すことにより、引き回した各端部をステータの周囲に容易に固定することが可能となる。

このように、各導線のうち、コイルとなる部分は、平角状断面の長辺がインシュレータの表面に沿うように、ステータの径方向に沿った軸を中心として該インシュレータに巻回され、端部は、平角状断面の長辺がステータの外周に沿うように引き回される。この結果、各導線のうち、コイルになる部分と端部とでは、平面状断面の配置角度が互いに異なる（略９０°異なる）ことになるため、溝部に挿入される部分については、コイルになる部分と端部とをスムーズに連結するために、捻った状態で溝部に仮固定されることが望ましい。

そして、断面平角状の導線（ワイヤ）を捻って溝部に挿入する工程を自動化する場合には、ワイヤの先端部をロボットハンド等でつまんで捻ることによりワイヤの端部を捻り、捻った部分を溝部に挿入して仮固定することが想定される。

しかしながら、ロボットハンド等がワイヤの先端部に対して捻りを加えた場合、該ワイヤの先端部での捻り角度と、溝部に挿入される部分の捻り角度とが異なることになるため、溝部に挿入される部分については、コイルになる部分と端部とをスムーズに連結するような適切な角度で捻られるように、ワイヤの先端部での捻り角度を調整する必要がある。

そのためには、例えば、センサ等を用いてワイヤの角度を検出し、検出した角度に基づいて、溝部に挿入される部分が適切な角度になるまでワイヤの先端部を捻ることが考えられる。しかしながら、センサ等を用いてワイヤを捻る操作を自動的に行おうとすれば時間がかかり、製造効率が低下する可能性がある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ワイヤを捻って溝部に挿入する動作を短時間で効率よく行うことができるワイヤの挿入方法及び挿入装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、断面平角状のワイヤをワークの溝部に挿入するためのワイヤの挿入方法であって、
前記ワイヤの捻りが始まる始点と該ワイヤに対して捻りを加えた終点との間の箇所を前記溝部に挿入するために、前記終点での捻り量と前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所での捻り量との相関関係を予め求めておき、前記相関関係に基づく前記溝部への前記ワイヤの挿入に適した捻り量を前記終点に与える第１の工程と、
与えられた捻り量で捻られた前記ワイヤを前記溝部に挿入する第２の工程と、
を有することを特徴としている。

また、本発明は、断面平角状のワイヤをワークの溝部に挿入するためのワイヤの挿入装置であって、
前記ワイヤの端部を巻き取るプーリと、前記プーリの周方向に該プーリを回転させる第１駆動部と、前記ワイヤにおける平角状断面の中心を軸として前記プーリを回動させることにより前記ワイヤを捻る際に、前記ワイヤの捻りが始まる始点と該ワイヤに対して捻りを加えた前記プーリ側の終点との間の箇所を前記溝部に挿入するために、前記終点での捻り量と前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所での捻り量との相関関係に基づく前記溝部への前記ワイヤの挿入に適した捻り量だけ前記プーリを回動させることにより、前記軸を中心として前記ワイヤを捻る第２駆動部と、前記プーリを移動させることにより、捻った前記ワイヤを前記溝部に挿入する第３駆動部とを有することを特徴としている。

これらの発明によれば、ワイヤに対して捻りを加える終点での捻り量（捻り角度）と、溝部に挿入されるワイヤの箇所での捻り量（捻り角度）との相関関係を予備実験等により求めておき、この相関関係に基づいて、前記溝部への前記ワイヤの挿入に適した前記終点での捻り量を決定する。これにより、決定した前記捻り量で前記ワイヤの終点を捻れば、前記溝部に挿入されるワイヤの箇所での捻り量が該溝部への挿入に適した所望の捻り量となる。この結果、捻り量を調整するための時間を短縮して、前記ワイヤを速やかに前記溝部に挿入することが可能となる。従って、本発明によれば、前記ワイヤを捻って前記溝部に挿入する動作を短時間で効率よく行うことができる。

また、前記ワイヤの端部をプーリに巻き取った状態で、前記ワイヤにおける平角状断面の中心を軸として前記プーリを回動させれば、前記軸を中心として前記ワイヤを捻ることが可能となる。これにより、前記終点と前記始点及び前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所との距離が短くなり、小さな回動量でも前記ワイヤを十分に捻ることができる。また、前記ワイヤの端部を前記プーリに巻き取ることにより、前記挿入装置の小型化を実現することができると共に、前記ワイヤを捻って前記溝部に挿入する工程を容易に自動化することができる。

ところで、前述のように、捻りを加える前記ワイヤの終点での捻り量は、前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所での捻り量よりも必然的に大きくなるため、第３の工程では、前記溝部に前記ワイヤを挿入した後に、前記ワイヤの捻りを戻すことが望ましい。

但し、前記ワイヤの捻りを戻すと、前記ワイヤから前記溝部を画成する壁部に不用意に負荷がかかる場合がある。そこで、前記第１の工程では、前記相関関係に基づく捻り量にさらに所定量付加して前記終点を捻ることが望ましい。このようにすれば、前記ワイヤの端部が余分に捻られるので、該ワイヤに捻り癖が付く。この結果、前記溝部に前記ワイヤを挿入した後に該ワイヤの捻りを戻しても、捻り癖が付いたヒステリシスの状態で戻るため、前記ワイヤから前記壁部にかかる負荷を緩和することができる。

また、前記溝部が平面視で前記ワークに沿って略Ｌ字状に形成されている場合に、前記始点から前記終点までの長さが、前記始点から前記溝部までの長さに対して略４倍の長さであれば、前記相関関係に基づき前記終点を略３６０°捻ることにより、前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所を略９０°捻ることができる。この結果、略Ｌ字状の前記溝部に前記ワイヤを容易に挿入することが可能となる。

また、前記ワイヤが回転電機の固定子のコイルを形成するための導線であり、前記ワークが前記導線を巻回するためのインシュレータであり、且つ、前記溝部が前記導線を固定するために前記インシュレータに設けられた導線固定部であれば、前記インシュレータに前記導線を巻回してコイルを形成し、該コイルの端部を前記導線固定部に仮固定する動作を短時間で効率よく行うことが可能となる。

本発明によれば、ワイヤを捻って溝部に挿入する動作を短時間で効率よく行うことができる。

回転電機に組み込まれるステータの平面図である。 図１の分割コア部の斜視図である。 図２の分割コア部の分解斜視図である。 図２のインシュレータの一部斜視図である。 図２のインシュレータの一部平面図である。 コイル素線の始端部及び終端部が第１プーリ及び第２プーリにそれぞれ巻回されている状態を示す斜視図である。 図２の分割コア部の一部斜視図である。 本実施形態に係る製造装置の概略正面図である。 図９Ａは、分割コア部の終端固定部にコイル素線の終端部を係止させるための動作を開始する前の状態を示す要部正面図であり、図９Ｂは、図９Ａの状態を示す要部側面図である。 図１０Ａは、第２プーリを９０°回動させた状態を示す要部正面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの状態を示す要部側面図である。 図１１Ａは、第２プーリをさらに９０°回動させた状態を示す要部正面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａの状態を示す要部側面図である。 図１２Ａは、第２プーリをさらに９０°回動させた状態を示す要部正面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの状態を示す要部側面図である。 図１３Ａは、第２プーリをさらに９０°回動させた状態を示す要部正面図であり、図１３Ｂは、図１３Ａの状態を示す要部側面図である。 図１４Ａは、コイル素線の終端部にテンションをかけながら第２プーリを下降させた状態を示す要部正面図であり、図１４Ｂは、図１４Ａの状態を示す要部側面図である。 図１５Ａは、第２プーリを上昇させて終端固定部にコイル素線の終端部を挿入する状態を示す要部正面図であり、図１５Ｂは、図１５Ａの状態を示す要部側面図である。 図１６Ａは、図１０Ａ〜図１３Ｂに示す回動方向と反対方向に第２プーリを２７０°回動させる状態を示す要部正面図であり、図１６Ｂは、図１６Ａの状態を示す要部側面図である。 図１７Ａは、導体端部保持溝にコイル素線の始端部を挿入する状態を示す要部側面図であり、図１７Ｂは、導体端部保持溝にコイル素線の終端部を挿入する状態を示す要部側面図である。 図１８Ａは、コイル素線の捻りが開始される始点からの距離と、当該距離での捻り角度との関係を示す説明図であり、図１８Ｂは、始点からの距離に対する捻り角度を示すグラフである。 図１９Ａ〜図１９Ｃは、比較例における終端固定部へのコイル素線の終端部の挿入を示す説明図である。 図２０Ａ〜図２０Ｃは、実施例における終端固定部へのコイル素線の終端部の挿入を示す説明図である。 コイル素線の終端部の挿入後に第１壁部及び第２壁部にかかる応力の時間変化を示すタイムチャートである。

本発明に係るワイヤの挿入方法及び挿入装置の好適な実施形態を、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る挿入方法及び挿入装置により製造される分割コア部１４を備えたステータ（固定子）１０の平面図である。ステータ１０は、その内部に設けられる図示しないロータと組み合わされて回転電機を構成し、例えば、電動機又は発電機として用いられる。

ステータ１０は、いわゆる３相Ｙ型結線の突極巻のステータであり、図１に示すように、中空状のホルダ１２と、３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと、中性点を形成する中性端子Ｎと、ホルダ１２の内周面１２ａに沿って複数（図１では１８個）の分割コア部１４を環状に配置して形成されるステータコア１６とを備えている。

ステータコア１６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル１８をそれぞれ有する分割コア部１４を６つずつ含む。この場合、ステータコア１６では、複数の分割コア部１４を環状に配置することにより、Ｕ相（Ｕ１相〜Ｕ６相）、Ｖ相（Ｖ１相〜Ｖ６相）、及び、Ｗ相（Ｗ１相〜Ｗ６相）の各コイル１８が、図１の時計回りに、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、…、Ｕ６、Ｖ６、Ｗ６の順番に並ぶように配置される。

次に、Ｕ１相〜Ｕ６相、Ｖ１相〜Ｖ６相及びＷ１相〜Ｗ６相のコイル１８を有する各分割コア部１４のうち、代表的に、１個の分割コア部１４の構成について、図２〜図５を参照しながら説明する。なお、ここで説明する分割コア部１４の構成は、全ての相の分割コア部１４に共通する構成である。

分割コア部１４は、プレスにより打ち抜いた略Ｔ字状の金属板（鋼板）２２を複数枚積層して構成される分割鉄心２４と、分割鉄心２４を電気的に絶縁するインシュレータ（ワーク）２６と、インシュレータ２６を介して分割鉄心２４に巻回されるコイル素線（ワイヤ、導線）１８ａにより構成されるコイル１８とを有する。コイル素線１８ａは、断面長方形状の平角線（平角状断面を有するワイヤ）である。

略Ｔ字状の分割鉄心２４は、矢印Ｂ１方向（ステータコア１６の外側に向かう方向）側において矢印Ｃ方向（ステータコア１６の周方向）に沿って延在するヨーク部２４ａと、ヨーク部２４ａから矢印Ｂ２方向（ステータコア１６の内側に向かう方向）に向かって延在する磁極部２４ｂとから構成される。また、ヨーク部２４ａの矢印Ｃ２方向の端部には、略半円状の嵌合凹部３２が形成され、ヨーク部２４ａの矢印Ｃ１方向の端部には、嵌合凹部３２に対応した略半円状の嵌合凸部３４が形成されている。

インシュレータ２６は、可撓性を有する樹脂等の電気絶縁材料で構成されている。インシュレータ２６は、コイル素線１８ａの中心部が巻回される巻回部３８と、巻回部３８から矢印Ｂ１方向に突出し、コイル素線１８ａの端部（始端部又は終端部）を矢印Ｃ方向に沿って入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ及び中性端子Ｎの箇所にまで引き回すための引き回し部４０とを有している。

巻回部３８は、矢印Ａ方向（上下方向）に嵌合可能な上側巻回部３８ａと下側巻回部３８ｂとから構成される。

上側巻回部３８ａは、断面略Ｕ字状に形成された上側巻回部本体４２ａと、上側巻回部本体４２ａの矢印Ｂ２方向の端部に立設する上側内周壁４４ａと、上側内周壁４４ａと対向するように、上側巻回部本体４２ａの矢印Ｂ１方向の端部に立設する上側外周壁４６ａとを有する。

下側巻回部３８ｂは、上側巻回部本体４２ａと対向するように断面略Ｕ字状に形成された下側巻回部本体４２ｂと、上側内周壁４４ａと対向するように下側巻回部本体４２ｂの矢印Ｂ２方向の端部に立設する下側内周壁４４ｂと、下側内周壁４４ｂと対向するように下側巻回部本体４２ｂの矢印Ｂ１方向の端部に立設する下側外周壁４６ｂとを有する。

従って、分割鉄心２４の磁極部２４ｂを挟み込むように上側巻回部３８ａと下側巻回部３８ｂとを嵌合させると、上側巻回部本体４２ａと下側巻回部本体４２ｂ、上側内周壁４４ａと下側内周壁４４ｂ、及び、上側外周壁４６ａと下側外周壁４６ｂは、それぞれ、一部が重なり合って結合する。すなわち、上側巻回部３８ａの下方から下側巻回部３８ｂが挿入されることで、上側巻回部３８ａと下側巻回部３８ｂとが一体化されて巻回部３８が構成され、該巻回部３８の中央部には、矢印Ｂ方向に沿って孔４８が形成される。これにより、孔４８に磁極部２４ｂが嵌まり込む一方で、巻回部３８における上側内周壁４４ａ及び下側内周壁４４ｂと、上側外周壁４６ａ及び下側外周壁４６ｂとの間の箇所にコイル素線１８ａの中心部が巻回されることによりコイル１８が構成される。

一方、引き回し部４０は、上側外周壁４６ａの上端部近傍から矢印Ｂ１方向に突出するように設けられている。

引き回し部４０は、板状部材５０と、板状部材５０上に形成され、図１の平面視で略Ｕ字状の導線収納部５２と、導線収納部５２の背後（矢印Ｂ２方向の背面における矢印Ｃ１方向側の箇所）に形成され、巻回部３８に巻回されたコイル素線１８ａの終端部を固定する終端固定部（導線固定部）５４とから構成される。

導線収納部５２は、巻回部３８に巻回されたコイル素線１８ａの始端部又は終端部を矢印Ｃ方向に収納できるように構成されている。

すなわち、導線収納部５２は、板状部材５０の矢印Ｃ２方向側と矢印Ｃ１方向側とにそれぞれ立設するブロック５２ａ、５２ｂと、ブロック５２ａ、５２ｂの矢印Ｂ２方向の背面を連結する連結部５２ｃとから構成される。ブロック５２ａには、矢印Ｃ方向に沿って延在し、平角線のコイル素線１８ａの始端部又は終端部を収納可能な幅（矢印Ａ方向に沿った長さ）及び深さ（矢印Ｂ方向に沿った奥行き）を有する導線端部保持溝５６ａ〜６２ａが、矢印Ａ方向に所定間隔で設けられている。一方、ブロック５２ｂにも、ブロック５２ａと同様に、矢印Ｃ方向に沿って延在し、コイル素線１８ａの始端部又は終端部を収納可能な幅及び深さを有する導線端部保持溝５６ｂ〜６２ｂが、矢印Ａ方向に所定間隔で設けられている。なお、図２及び図３に示すように、導線端部保持溝５６ａと導線端部保持溝５６ｂ、導線端部保持溝５８ａと導線端部保持溝５８ｂ、導線端部保持溝６０ａと導線端部保持溝６０ｂ、導線端部保持溝６２ａと導線端部保持溝６２ｂは、互いに略同一の高さに形成されている。

また、ブロック５２ａにおいて導線端部保持溝５６ａ〜６２ａを画成する部分は、該ブロック５２ａの本体部６４ａから矢印Ｂ１方向及び矢印Ｃ２方向に平板状に延在する庇状の壁部６６ａ〜７４ａとして構成される。ブロック５２ｂについても、ブロック５２ａの場合と同様に、導線端部保持溝５６ｂ〜６２ｂを画成する部分は、ブロック５２ｂの本体部６４ｂから矢印Ｂ１方向及び矢印Ｃ１方向に平板状に延在する庇状の壁部６６ｂ〜７４ｂとして構成される。なお、壁部７２ａ、７２ｂ間は、連結部７６により矢印Ｃ方向に連結されている。

ところで、ステータコア１６において、各分割コア部１４では、同一形状の平角線のコイル素線１８ａの中心部がそれぞれ巻回されてコイル１８を構成する。導線収納部５２では、コイル素線１８ａの始端部又は終端部について、平角線の長辺側を矢印Ａ方向に沿わせた状態で矢印Ｃ方向に引き回し、各導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂに収納する。そのため、各導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂは、略同一の幅（高さ）を有する。また、各導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂのうち、最上部の導線端部保持溝５６ａ、５６ｂの深さは、他の導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂの深さよりも深く、他の導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂは、略同一の深さに設定されている。

そして、導線端部保持溝５６ａと導線端部保持溝５６ｂ、導線端部保持溝５８ａと導線端部保持溝５８ｂ、導線端部保持溝６０ａと導線端部保持溝６０ｂ、導線端部保持溝６２ａと導線端部保持溝６２ｂには、互いに同じコイル素線１８ａの始端部又は終端部が引き回され、収納される。

具体的に、Ｕ１相〜Ｕ６相のコイル１８を構成する各コイル素線１８ａの始端部は入力端子Ｕに接続され、Ｖ１相〜Ｖ６相のコイル１８を構成する各コイル素線１８ａの始端部は入力端子Ｖに接続され、Ｗ１相〜Ｗ６相のコイル１８を構成する各コイル素線１８ａの始端部は入力端子Ｗに接続され、全ての相（Ｕ１〜Ｕ６相、Ｖ１〜Ｖ６相、Ｗ１〜Ｗ６相）のコイル１８を構成する各コイル素線１８ａの終端部は中性端子Ｎに接続される。

そのため、最も深い導線端部保持溝５６ａ、５６ｂには、全ての相から合計で１８本のコイル素線１８ａの終端部が引き回されて収納される。また、導線端部保持溝５６ａ、５６ｂよりも浅い深さの他の導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂについても、導線端部保持溝５８ａ、５８ｂには、Ｕ１相〜Ｕ６相の合計で６本のコイル素線１８ａの始端部が引き回されて収納され、導線端部保持溝６０ａ、６０ｂには、Ｖ１相〜Ｖ６相の合計で６本のコイル素線１８ａの始端部が引き回されて収納され、導線端部保持溝６２ａ、６２ｂには、Ｗ１相〜Ｗ６相の合計で６本のコイル素線１８ａの始端部が引き回されて収納される。

図４及び図５に示すように、上側外周壁４６ａ（図３参照）の矢印Ｃ２方向側の上端部は、上側巻回部本体４２ａよりも上方に延出することにより、巻回部３８におけるコイル素線１８ａの巻き始めの箇所（コイル素線１８ａの始端部）を係止する始端固定部７８として構成される。

また、図２〜図５に示すように、ブロック５２ｂの背後には、コイル素線１８ａの終端部を固定する終端固定部５４が配設されている。終端固定部５４は、ブロック５２ｂの背面に設けられた略直方体状の支持部８０と、支持部８０の矢印Ｂ２方向側で立設する第１壁部８２と、第１壁部８２に連接して立設する第２壁部８４とを有する。

終端固定部５４では、支持部８０の上面とブロック５２ｂの上部９０と第１壁部８２とによって、矢印Ｃ方向に延在する第１溝部８６が形成されると共に、支持部８０の上面とブロック５２ｂの上部９０と第２壁部８４とによって、矢印Ｂ方向に延在する第２溝部８８が形成される。従って、第１溝部８６及び第２溝部８８によって、図５の平面視で、略Ｌ字状の溝部９１が構成される。

第１溝部８６の幅（矢印Ｂ方向に沿った長さ）は、コイル素線１８ａの平角状断面における短辺の長さと略同一の長さに設定されている。また、第２壁部８４の高さは、第１壁部８２の高さよりも大きく、且つ、第２溝部８８の幅（矢印Ｃ方向に沿った長さ）と略同一の大きさに設定されている。なお、第２壁部８４には、矢印Ｃ１方向に向かうに従って矢印Ｂ１方向に傾斜する傾斜面が形成されている。また、図４に示すように、支持部８０の上部は、壁部６８ｂと連結されているため、溝部９１を構成する第２溝部８８は、導線端部保持溝５６ｂ（図２参照）と連通している。

このように構成される分割コア部１４については、図８に示す製造装置１３０を用いることにより、コイル素線１８ａの終端部を終端固定部５４に仮固定した後に、該終端部を導線端部保持溝５６ａ、５６ｂに引き回して収納し、一方で、コイル素線１８ａの始端部を導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂに引き回して収納することができる。

コイル素線１８ａの始端部及び終端部の引き回し等の製造装置１３０の詳細な動作については後述するが、ここでは、図６及び図７を参照して、終端固定部５４に対するコイル素線１８ａの終端部の仮固定（溝部９１へのコイル素線１８ａの終端部の挿入）について、概略的に説明する。

先ず、図６に示すように、分割コア部１４の巻回部３８に巻回されたコイル１８について、コイル素線１８ａの巻き始め部分（始端部）を第１プーリ１００に巻き取り、一方で、コイル素線１８ａの巻き終わり部分（終端部）を第２プーリ１１０に巻き取る。分割コア部１４、第１プーリ１００及び第２プーリ１１０は、ステータコア１６を製造するための所定位置（分割コア部１４を環状配置するためのステーションにおける所定位置）まで搬送される。

仮巻プーリとしての第１プーリ１００は、コイル素線１８ａの始端部を巻き取る溝部１０２を有し、製造装置１３０（図８参照）を構成する中心軸１０４に回転可能に取り付けられる。一方、仮巻プーリとしての第２プーリ１１０は、コイル素線１８ａの終端部を巻き取る溝部１１２を有し、製造装置１３０を構成する中心軸１１４に回転可能に取り付けられる。なお、第１プーリ１００及び第２プーリ１１０では、それぞれ、コイル素線１８ａの平角状断面の長辺が溝部１０２、１１２に沿うように該コイル素線１８ａの始端部又は終端部を巻き取っている。

前述のように、前記平角状断面の長辺が巻回部３８の表面に沿うように、巻回部３８の表面にコイル素線１８ａの中心部を巻回することにより、コイル１８が形成される。また、導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂの矢印Ａ方向に沿った幅は、コイル素線１８ａの平角線の長辺に沿った長さとされている。従って、巻回部３８に巻回されているコイル素線１８ａの中心部と、導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂに収納されるコイル素線１８ａの始端部及び終端部とでは、平角状断面の配置角度が互いに異なる（略９０°異なる）ことになる。

従って、コイル素線１８ａのうち、コイル１８になる中心部と、導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂに収納される始端部及び終端部とをスムーズに連結するためには、コイル素線１８ａの中心部に対して始端部及び終端部をそれぞれ捻った状態で、導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂにまで引き回し収納することが好ましい。

前述のように、コイル素線１８ａの始端部は、第１プーリ１００に巻き取られている。そこで、コイル素線１８ａの始端部を捻る場合には、コイル素線１８ａの中心部の所定位置（始点８９）を捻りが始まる位置に設定すると共に、第１プーリ１００をコイル素線１８ａの始端部に対して実際に捻りを加える位置（終点）に設定する。そして、始点８９と第１プーリ１００との間のコイル素線１８ａの始端部の一部での平角状断面を中心軸として（該始端部の一部と同軸の直線を中心軸として）、第１プーリ１００を回動させることにより、始点８９に対してコイル素線１８ａの始端部の一部を所定角度（捻り角度）だけ捻る。なお、前記所定角度は、コイル１８からコイル素線１８ａの始端部を導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂにまでスムーズに引き回すことができる程度の角度であることが望ましい。

この結果、導線端部保持溝５８ａ、５８ｂに対して、Ｕ１相〜Ｕ６相の合計で６本のコイル素線１８ａの始端部を引き回して収納し、導線端部保持溝６０ａ、６０ｂに対して、Ｖ１相〜Ｖ６相の合計で６本のコイル素線１８ａの始端部を引き回して収納し、導線端部保持溝６２ａ、６２ｂに対して、Ｗ１相〜Ｗ６相の合計で６本のコイル素線１８ａの始端部を引き回して収納することができる。

一方、コイル素線１８ａの終端部は、第２プーリ１１０に巻き取られている。そこで、コイル素線１８ａの終端部を捻る場合には、始点８９を捻りが始まる位置に設定すると共に、第２プーリ１１０をコイル素線１８ａの終端部に対して実際に捻りを加える位置（終点）に設定する。そして、始点８９と第２プーリ１１０との間のコイル素線１８ａの終端部の一部での平角状断面を中心軸として（該終端部の一部と同軸の直線を中心軸として）、第２プーリ１１０を回動させることにより、始点８９に対してコイル素線１８ａの終端部の一部を所定角度（捻り角度）だけ捻る。

ここで、コイル素線１８ａの終端部に対する捻りについて、さらに詳しく説明する。

前述のように、コイル素線１８ａの終端部は、終端固定部５４に仮固定される。この場合、終端固定部５４には、略Ｌ字状の溝部９１が設けられており、コイル素線１８ａの終端部を溝部９１に挿入することで、該終端部が終端固定部５４に仮固定される。また、溝部９１は、コイル１８の巻回方向に沿った第１溝部８６と、第１溝部８６に略直交し（略９０°）且つ導線端部保持溝５６ｂに連通する第２溝部８８とから構成されている。

そこで、コイル素線１８ａの終端部の一部（挿入部分９２）が略Ｌ字状の溝部９１にスムーズに挿入されるように、すなわち、始点８９に対して挿入部分９２が略９０°捻られた状態で溝部９１に挿入されるように、始点８９と第２プーリ１１０との間のコイル素線１８ａの終端部の一部での平角状断面を中心軸として、第２プーリ１１０を回動させる。これにより、挿入部分９２は略９０°捻られ、この状態で溝部９１に挿入される。

この結果、コイル素線１８ａの終端部は、略９０°捻られた状態で終端固定部５４に仮固定され、導線端部保持溝５６ａ、５６ｂに引き回されて収納される。

次に、本実施形態に係る製造装置（挿入装置）１３０について、図８を参照しながら説明する。

図８は、製造装置１３０の概略正面図である。

この製造装置１３０は、第１プーリ１００に巻回されたコイル素線１８ａの始端部を導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂに引き回して収納させると共に、第２プーリ１１０に巻回されたコイル素線１８ａの終端部を終端固定部５４の溝部９１に挿入して終端固定部５４に仮固定し、導線端部保持溝５６ａ、５６ｂに引き回して収納させることが可能な装置である。

製造装置１３０は、第１プーリ１００の回転、回動又は移動を行わせるための第１プーリ駆動機構１３２と、第２プーリ１１０の回転、回動又は移動を行わせるための第２プーリ駆動機構１３４とを有し、図８の正面視で、分割コア部１４に対して略左右対称に構成されている。なお、分割コア部１４は、図示しないステージ等に固定されている。

第１プーリ駆動機構１３２は、軸部１４２を進退させることにより、該軸部１４２の先端に固定された平板状の支持部１４４を昇降させる駆動源１４０を有する。支持部１４４は、アーム１４６を支持する。アーム１４６の一端部には回転駆動源１４８が固定され、他端部には支持部材１５０が取り付けられている。支持部材１５０には、軸部材１５４の軸部１５２が回転可能に挿入されている。軸部材１５４には、アーム１４６と略平行にアーム１５６が延在している。

アーム１４６内には、回転駆動源１４８の軸部１５７の回転を軸部１５２に伝達するベルト等の伝達部１５８が内蔵されている。従って、回転駆動源１４８の駆動によって軸部１５７が回転すると、伝達部１５８を介して軸部１５２に連結された軸部材１５４が回転し、この結果、アーム１５６は、軸部材１５４を中心軸として回動する。

アーム１５６には、支持部材１６０を介して回転駆動源１６２が該アーム１５６の上方で支持されている。略水平方向に延在する回転駆動源１６２の軸部１６４には、第１プーリ１００を支持する支持プレート１６６が連結されている。この場合、支持部材１６０の基端部は、アーム１５６に内蔵されたリニアアクチュエータ１６３を構成するガイドレール１６５に装着されている。ガイドレール１６５は、アーム１５６に沿って水平方向に延在し、支持部材１６０の基端部は、ガイドレール１６５に案内されるリニアアクチュエータ１６３のスライダとして機能する。すなわち、支持部材１６０は、リニアアクチュエータ１６３の図示しない駆動源の作用下に、ガイドレール１６５に沿って摺動可能である。

支持プレート１６６は、図８の正面視で略Ｌ字状であり、軸部１６４と連結される連結部１６６ａと、連結部１６６ａに連なり且つ第１プーリ１００が配置される平板状のプーリ配置部１６６ｂとから構成される。プーリ配置部１６６ｂには、回転駆動源１６８が内蔵されている。回転駆動源１６８の軸部である中心軸１０４は、プーリ配置部１６６ｂから突出するように設けられている。第１プーリ１００は、中心軸１０４に対して略同軸に保持される。従って、第１プーリ１００は、回転駆動源１６８の駆動作用下に、中心軸１０４を中心として回転可能である。また、回転駆動源１６２の駆動によって軸部１６４が回転することにより、第１プーリ１００及び支持プレート１６６は、軸部１６４を中心として回動する。

前述のように、軸部１６４は略水平方向に延在し、分割コア部１４と第１プーリ１００との間のコイル素線１８ａの始端部の一部は、図８中、軸部１６４に略沿って延在している。そのため、第１プーリ１００及び支持プレート１６６が軸部１６４を中心として回動する際、第１プーリ１００及び支持プレート１６６は、コイル素線１８ａの始端部の一部での平角状断面を中心軸として回動し、該始端部の一部を捻ることができる。また、第１プーリ１００の回転によって分割コア部１４と第１プーリ１００の距離が変わるような場合には、リニアアクチュエータ１６３によりガイドレール１６５に沿って支持部材１６０を摺動させ、支持部材１６０、回転駆動源１６２、支持プレート１６６及び第１プーリ１００を分割コア部１４に対して一体的に進退させて、分割コア部１４と第１プーリ１００との間の距離を調整すればよい。

一方、第２プーリ駆動機構１３４は、第１プーリ駆動機構１３２と略同様の構成を有する。

すなわち、第２プーリ駆動機構１３４は、軸部１７２を進退させることにより、該軸部１７２の先端に固定された平板状の支持部１７４を昇降させる駆動源（第３駆動部）１７０を有する。また、支持部１７４が支持するアーム１７６の一端部には回転駆動源（第３駆動源）１７８が固定され、他端部には支持部材１８０が取り付けられている。支持部材１８０には、軸部材１８４の軸部１８２が回転可能に挿入され、該軸部材１８４には、アーム１７６と略平行にアーム１８６が延在している。アーム１７６内には、回転駆動源１７８の軸部１８７の回転を軸部１８２に伝達する伝達部１８８が内蔵されており、回転駆動源１７８の駆動によって軸部１８７が回転すると、伝達部１８８を介して軸部１８２に連結された軸部材１８４が回転する。この結果、アーム１８６は、軸部材１８４を中心軸として回動する。

アーム１８６には、支持部材１９０を介して回転駆動源（第２駆動部）１９２がアーム１８６の上方で支持される。回転駆動源１９２の軸部１９４には、第２プーリ１１０を支持する支持プレート１９６が連結されている。この場合、支持部材１９０の基端部は、アーム１８６に内蔵されたリニアアクチュエータ１９３のガイドレール１９５に装着されている。ガイドレール１９５は、アーム１８６に沿って水平方向に延在しており、支持部材１９０は、リニアアクチュエータ１９３の図示しない駆動源の作用下に、ガイドレール１９５に沿って摺動可能なスライダとして機能する。

支持プレート１９６は、軸部１９４と連結される連結部１９６ａと、連結部１９６ａに連なり且つ第２プーリ１１０が配置される平板状のプーリ配置部１９６ｂとから構成される。プーリ配置部１９６ｂには、回転駆動源（第１駆動部）１９８が内蔵されている。回転駆動源１９８の軸部である中心軸１１４は、プーリ配置部１９６ｂから突出するように設けられ、第２プーリ１１０は、中心軸１１４に対して略同軸に保持される。従って、第２プーリ１１０は、回転駆動源１９８の駆動作用下に、中心軸１１４を中心として回転可能である。また、回転駆動源１９２の駆動によって軸部１９４が回転することにより、第２プーリ１１０及び支持プレート１９６は、軸部１９４を中心として回動する。

軸部１９４は略水平方向に延在し、分割コア部１４と第２プーリ１１０との間のコイル素線１８ａの終端部の一部は、図８中、軸部１９４に略沿って延在しているため、第２プーリ１１０及び支持プレート１９６が軸部１９４を中心として回動する際、第２プーリ１１０及び支持プレート１９６は、コイル素線１８ａの終端部の一部での平角状断面を中心軸として回動し、該終端部の一部を捻ることができる。また、第２プーリ１１０の回転によって分割コア部１４と第２プーリ１１０の距離が変わるような場合には、リニアアクチュエータ１９３によりガイドレール１９５に沿って支持部材１９０を摺動させ、支持部材１９０、回転駆動源１９２、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０を分割コア部１４に対して一体的に進退させて、分割コア部１４と第２プーリ１１０との間の距離を調整すればよい。

次に、製造装置１３０の動作（挿入方法）について、図８〜図２１を参照しながら説明する。なお、この説明では、必要に応じて、図１〜図７も参照しながら説明する。

ここでは、コイル１８が形成された１個の分割コア部１４の終端固定部５４にコイル素線１８ａの終端部を仮固定し、その後、コイル素線１８ａの始端部及び終端部を導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂに引き回して収納する場合について説明する。なお、図９Ａ〜図１７Ｂでは、製造装置１３０による分割コア部１４、第１プーリ１００及び第２プーリ１１０の位置関係についてのみ図示し、製造装置１３０の構成については図示を省略する。

製造装置１３０は、下記の第１〜第４の工程を実行する。

第１の工程では、コイル素線１８ａの終端部の捻りが始まる始点８９と、該コイル素線１８ａの終端部に対して捻りを加える終点としての第２プーリ１１０との間の箇所（図６の挿入部分９２）を溝部９１に挿入するために、予備実験等で求めておいた第２プーリ１１０での捻り角度（捻り量）と挿入部分９２での捻り角度との相関関係（図１８Ａ及び図１８Ｂ参照）を用いて、挿入部分９２を溝部９１に挿入するために適切な挿入部分９２での捻り角度（本実施形態では略９０°）に応じた回動角度（捻り角度）で、第２プーリ１１０を回動させる（図９Ａ〜図１３Ｂ参照）。

第２の工程では、第１の工程によって捻られた挿入部分９２を溝部９１に挿入する（図１４Ａ〜図１５Ｂ参照）。

第３の工程では、第２の工程による溝部９１への挿入部分９２の挿入後、第２プーリ１１０を第１の工程での回動方向とは逆方向に回動させて、挿入部分９２での捻りを戻す（図１６Ａ及び図１６Ｂ参照）。

第４の工程では、コイル素線１８ａの始端部及び終端部を導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂまで引き回して収納する（図１７Ａ及び図１７Ｂ参照）。

なお、第１の工程に先立ち、巻回部３８に巻回されたコイル１８から飛び出たコイル素線１８ａの始端部を第１プーリ１００に巻き取ると共に、コイル素線１８ａの終端部を第２プーリ１１０に巻き取る工程を行う必要があることは勿論である。この場合、例えば、第２プーリ１１０については、溝部２００（図９Ａ、図１１Ａ、図１３Ａ、図１４Ａ及び図１５Ａ参照）にコイル素線１８ａの終端部の先端部分を挿入した状態で、該終端部を巻き取ることが望ましい。また、図９Ａ、図１１Ａ、図１３Ａ、図１４Ａ及び図１５Ａにおいて、参照符号の２０２は、中心軸１１４が貫通する孔部２０２である。

次に、第１〜第４の工程の詳細について、順に説明する。

第１の工程では、先ず、図８〜図９Ｂに示すように、分割コア部１４、第１プーリ１００及び第２プーリ１１０を製造装置１３０に搬送し、分割コア部１４の天地を逆転させて図示しないステージに配置する。また、第１プーリ駆動機構１３２を構成する中心軸１０４に第１プーリ１００を回転可能に保持させると共に、第２プーリ駆動機構１３４を構成する中心軸１１４に第２プーリ１１０を回転可能に保持させる。

なお、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、コイル１８の中心軸と第２プーリ１１０の中心軸とが同一方向（図６の矢印Ｂ方向）であれば、コイル素線１８ａの終端部に対する捻りは発生しない。すなわち、図９Ａ及び図９Ｂの状態は、始点８９に対するコイル素線１８ａの終端部の捻り角度（捻り量）が略０°の初期状態である。

そして、第１の工程では、図１０Ａ〜図１３Ｂに示すように、図９Ａ及び図９Ｂの初期状態に対して、第２プーリ１１０を３６０°回動させる。

ここで、回動角度を図９Ａ及び図９Ｂの初期状態に対して３６０°とした理由について説明する。

図１８Ａは、コイル素線１８ａの終端部における始点８９からの距離（捻り距離）と、各捻り距離で前記終端部が捻られる角度（捻り角度）との相関関係を示す説明図であり、図１８Ｂは、図１８Ａの相関関係を示すグラフである。

図１８Ａに示すように、コイル素線１８ａの終端部を始点８９に対して捻った場合、捻り距離と捻り角度との間には、図１８Ｂに示す相関関係が得られる。すなわち、始点８９から捻り距離Ｌ毎にコイル素線１８ａの終端部は９０°捻られる。従って、始点８９から捻り距離４Ｌの位置を捻りを加える終点として、該終点で３６０°捻ると、始点８９から距離Ｌの箇所では９０°捻られることになる。

前述のように、終端固定部５４の溝部９１は、平面視で略Ｌ字状、すなわち、略９０°曲がっているため、挿入部分９２が９０°曲がるように挿入部分９２を予め捻れば、溝部９１に挿入部分９２を容易に挿入して仮固定することができる。すなわち、溝部９１が距離Ｌの箇所であれば、終点としての第２プーリ１１０で余分に捻ると、挿入部分９２を所望の捻り角度（９０°）で捻ることができる。

そこで、第１の工程では、先ず、リニアアクチュエータ１９３を駆動させて、ガイドレール１９５に沿って支持部材１９０を摺動させ、分割コア部１４に対して第２プーリ１１０を進退させることにより、始点８９と前記終点である第２プーリ１１０との間の距離が捻り距離４Ｌとなるように調整する。次に、始点８９と第２プーリ１１０との間のコイル素線１８ａの終端部の一部における平角状断面を中心軸として、始点８９に対し第２プーリ１１０を３６０°回動させることにより、挿入部分９２に９０°の捻りを与える。すなわち、製造装置１３０の第２プーリ駆動機構１３４は、図９Ａ及び図９Ｂに示す状態から３６０°だけ第２プーリ１１０を回動させればよい。

具体的に、第２プーリ駆動機構１３４は、下記のように動作すればよい。

先ず、リニアアクチュエータ１９３の図示しない駆動源を駆動させて、ガイドレール１９５に沿って支持部材１９０の基端部を摺動させる。これにより、分割コア部１４に対して、支持部材１９０、回転駆動源１９２、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０が一体的に進退する。従って、始点８９と第２プーリ１１０（の中心）との間の距離が捻り距離４Ｌとなるまで、前記駆動源を駆動させて、前記距離の調整作業を行う。

始点８９と第２プーリ１１０との間の距離が捻り距離４Ｌに調整された状態で、前記駆動源の駆動を停止させる一方で、回転駆動源１９２を駆動させて軸部１９４を回転させる。これにより、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、軸部１９４（図８参照）を中心に９０°回動する。

この場合、始点８９と第２プーリ１１０との間のコイル素線１８ａの終端部の一部は、軸部１９４と略同じ高さにあるため（図８参照）、該終端部の一部と軸部１９４とを略同軸にして、軸部１９４を中心に９０°回動させれば、第２プーリ１１０は、コイル素線１８ａの終端部の一部における平角状断面を中心軸として、始点８９に対し９０°回動することになる。しかも、仮巻プーリである第２プーリ１１０の溝部１１２にコイル素線１８ａの終端部が巻き取られているため、第２プーリ１１０を回動させると、該第２プーリ１１０の回動力がコイル素線１８ａの終端部の一部に伝わり、該終端部の一部に対してテンションＴをかけながら容易に捻ることができる。

なお、垂直軸２０４は、巻回部３８におけるコイル１８の巻き終わり部分に沿った軸であり、始点８９は、垂直軸２０４に沿って設けられている。また、水平軸２０６は、回動前の第２プーリ１１０に沿った軸である。図９Ｂ、図１０Ｂ、図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂ、図１５Ｂ及び図１６Ｂに示すように、水平軸２０６と垂直軸２０４との交点２１０は、側面視で、終端固定部５４に設定されている。従って、交点２１０を中心に、あるいは、交点２１０近傍を中心に、第２プーリ１１０を回動させることにより、コイル素線１８ａの終端部の一部における平角状断面を中心軸として、該第２プーリ１１０を効率よく回動させ、コイル素線１８ａの終端部の一部を捻ることができる。

次に、回転駆動源１９２の駆動を継続することで軸部１９４をさらに回転させると、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、軸部１９４を中心にさらに９０°回動する。すなわち、第２プーリ１１０は、コイル素線１８ａの終端部の一部における平角状断面を中心軸として、９０°さらに回動し、コイル素線１８ａの終端部の一部をさらに捻ることができる。

回転駆動源１９２の駆動を継続して軸部１９４をさらに回転させると、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、軸部１９４を中心にさらに９０°回動するため、コイル素線１８ａの終端部の一部をさらに捻ることができる。

次に、回転駆動源１９２の駆動をさらに継続して軸部１９４を回転させることにより、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、軸部１９４を中心に、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０をさらに９０°回動する。この結果、図９Ａ及び図９Ｂの状態に対して、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０を合計で３６０°回動させることができる。すなわち、始点８９に対して第２プーリ１１０を３６０°回動させることにより、コイル素線１８ａの終端部の一部としての挿入部分９２に、略９０°の捻り角度を与えることができる。このように、図９Ａ及び図９Ｂの状態に対して、合計で３６０°回動した時点で、回転駆動源１９２の駆動を停止させる。

以上が第１の工程に対する説明である。

次に、第２の工程では、図１４Ａ〜図１５Ｂに示すように、９０°捻られた挿入部分９２を終端固定部５４の溝部９１に挿入することにより、コイル素線１８ａの終端部を終端固定部５４に仮固定する。

そのためには、先ず、駆動源１７０（図８参照）を駆動させて軸部１７２を退動させることにより支持部１７４を下降させる。これにより、支持部１７４に支持されたアーム１７６、アーム１８６、回転駆動源１９２、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０が一体的に下降する。この結果、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、挿入部分９２を含むコイル素線１８ａの終端部にテンションをかけながら第２プーリ１１０を下降させることになる。

次に、駆動源１７０の駆動を一旦停止させた後に、該駆動源１７０の駆動を再開させて、今度は、軸部１７２を進行させて支持部１７４を上昇させる。これにより、支持部１７４に支持されたアーム１７６、アーム１８６、回転駆動源１９２、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０が一体的に上昇する。この結果、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、挿入部分９２を含むコイル素線１８ａの終端部にテンションをかけながら第２プーリ１１０を上昇させ、挿入部分９２を溝部９１に挿入することができる。

図１９Ａ〜図２０Ｃは、挿入部分９２に対する捻りを、溝部９１に向かう方向に捻った場合（図１９Ａ〜図１９Ｃの時計方向に捻った場合（比較例））と、溝部９１から離間する方向に捻った場合（図２０Ａ〜図２０Ｃの反時計方向に捻った場合（実施例））とを比較したものである。

比較例では、図１９Ａ〜図１９Ｃの時計方向に挿入部分９２（コイル素線１８ａの終端部）を捻る。このように捻った状態で挿入部分９２を溝部９１に挿入すると、挿入部分９２が第１壁部８２又は第２壁部８４に衝突して、挿入部分９２に傷が付くおそれがある。

これに対して、実施例では、図２０Ａ〜図２０Ｃの反時計方向に挿入部分９２を捻っている。そのため、このような捻り状態で挿入部分９２を溝部９１に挿入した場合、挿入部分９２の捻りが足りないことにより、該挿入部分９２が第１壁部８２又は第２壁部８４に接触しても、挿入部分９２には、図２０Ｃで反時計方向の矢印に示す力が作用するため、挿入部分９２に傷を付けることなく、該挿入部分９２を溝部９１に容易に挿入することができる。

従って、図８の製造装置１３０では、第１の工程において、図２０Ａ〜図２０Ｃに示す実施例のように、挿入部分９２を捻ることが好ましい。

このようにして溝部９１に挿入部分９２が挿入された状態で、次の第３の工程が行われる。

第３の工程では、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、図１０Ａ〜図１３Ｂに示す回動方向とは逆方向に、第２プーリ１１０を−２７０°回動させて、挿入部分９２の捻りを戻す。具体的には、回転駆動源１９２を駆動させて軸部１９４を逆回転させることにより、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、軸部１９４を中心に、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０を−２７０°回動させ、挿入部分９２の捻りを戻す。このようにして、−２７０°回動した後、回転駆動源１９２の駆動を停止させる。

次に、第４の工程において、第１プーリ１００を移動させてコイル素線１８ａの始端部を導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂまで引き回して収納する一方で、第２プーリ１１０を移動させてコイル素線１８ａの終端部を導線端部保持溝５６ａ、５６ｂまで引き回して収納する（図１７Ａ及び図１７Ｂ参照）。

具体的に、第１プーリ１００を移動させるためには、先ず、回転駆動源１４８（図８参照）を駆動させて軸部１５７を回転させる。これにより、軸部１５７の回転は、伝達部１５８を介して軸部１５２に伝達され、アーム１５６、回転駆動源１６２、支持プレート１６６及び第１プーリ１００は、軸部材１５４を中心軸として回動する。また、回転駆動源１６８を駆動して中心軸１０４及び第１プーリ１００を回転させる。これにより、図１７Ａの側面視で、第１プーリ１００を水平方向に移動させながら、該第１プーリ１００の溝部１０２に巻き取られたコイル素線１８ａの始端部を分割コア部１４に向けて繰り出すことができるため、コイル素線１８ａの始端部を導線端部保持溝５８ａ〜６２ａ、５８ｂ〜６２ｂにまで引き回して収納することができる。

図１７Ａでは、コイル素線１８ａの始端部を導線端部保持溝６０ａ、６０ｂに引き回して収納する場合を図示しているが、他の導線端部保持溝５８ａ、５８ｂ、６２ａ、６２ｂにコイル素線１８ａの始端部を引き回して収納する場合には、駆動源１４０を駆動させて、軸部１４２に連結された支持部１４４を昇降させて、第１プーリ１００の高さを、導線端部保持溝５８ａ、５８ｂ、６２ａ、６２ｂの位置に応じた高さに調整した後に、上記の収納動作を行えばよい。

一方、第２プーリ１１０を移動させるためには、先ず、回転駆動源１７８（図８参照）を駆動させて軸部１８７を回転させ、軸部１８７の回転を伝達部１８８を介して軸部１８２に伝達することにより、アーム１８６、回転駆動源１９２、支持プレート１９６及び第２プーリ１１０を、軸部材１８４を中心軸として回動させる。また、回転駆動源１９８を駆動して中心軸１１４及び第２プーリ１１０を回転させる。これにより、図１７Ｂの側面視で、第２プーリ１１０を水平方向に移動させながら、該第２プーリ１１０の溝部１１２に巻き取られたコイル素線１８ａの終端部を分割コア部１４に向けて繰り出すことができるため、コイル素線１８ａの終端部を導線端部保持溝５６ａ、５６ｂにまで引き回して収納することができる。

この場合でも、第２プーリ１１０の高さが、導線端部保持溝５６ａ、５６ｂの位置に応じた高さに調整されていない場合には、駆動源１７０を駆動させて、軸部１７２に連結された支持部１７４を昇降させ、第２プーリ１１０の高さを調整すればよい。

なお、上記の第１〜第４の工程において、第２プーリ１１０の回転によって、第２プーリ１１０と分割コア部１４（の始点８９）との間の距離が変化するような場合には、必要に応じてリニアアクチュエータ１９３を駆動させ、ガイドレール１９５に沿って支持部材１９０を摺動させ、分割コア部１４に対して第２プーリ１１０を進退させることにより、前記距離が所望の距離（例えば、捻り距離４Ｌ）となるように適宜調整すればよい。

第１〜第４の工程を経て、コイル素線１８ａの始端部及び終端部が導線端部保持溝５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂに収納された後は、プーリ配置部１６６ｂから第１プーリ１００を取り外すと共に、プーリ配置部１９６ｂから第２プーリ１１０を取り外せばよい。

なお、上記の説明では、第２プーリ１１０を３６０°捻ることにより挿入部分９２を９０°捻る場合について説明した。実際には、第２の工程で捻った後に、第３の工程で捻りを戻すと、挿入部分９２から第１壁部８２及び第２壁部８４に不用意に負荷がかかり、第１壁部８２及び第２壁部８４に割れが発生するおそれがある。

図２１は、溝部９１への挿入部分９２の挿入後、時点ｔ０で挿入部分９２の捻りを戻した場合に、挿入部分９２から第１壁部８２及び第２壁部８４に負荷がかかることで第１壁部８２及び第２壁部８４に作用する応力を示したものである。

図２１で図示された角度は、第２プーリ１１０での捻り角度を示しており、上述した３６０°で捻った場合よりも、３９０°で捻った場合の方が応力の絶対値が小さくなる。また、４２０°及び４５０°のように、さらに捻った場合には、応力の絶対値が３９０°の場合よりも大きくなる結果が得られた。

従って、本実施形態では、図１８Ａ及び図１８Ｂに示す相関関係で得られる捻り角度（例えば、３６０°）よりも所定角度（＋５°〜＋３０°）付加した捻り角度で、コイル素線１８ａの終端部（挿入部分９２）を余分に捻れば、第３の工程で捻りを戻した際に、第１壁部８２及び第２壁部８４に作用する応力を低下させることができる。これは、挿入部分９２を余分に捻れば、該挿入部分９２に捻り癖が付き、第３の工程で捻りを戻しても、捻り癖が付いたヒステリシスの状態で戻るためである。この結果、挿入部分９２から第１壁部８２及び第２壁部８４にかかる負荷を緩和でき、第１壁部８２及び第２壁部８４に割れの発生を回避することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る挿入方法及び挿入装置（製造装置１３０）によれば、コイル素線１８ａの終端部に対して捻りを加える終点としての第２プーリ１１０での捻り角度と、溝部９１に挿入される挿入部分９２での捻り角度との相関関係を予備実験等により求めておき、この相関関係に基づいて、溝部９１への挿入部分９２の挿入に適した第２プーリ１１０での捻り角度を決定する。

これにより、決定した捻り角度で第２プーリ１１０を捻れば、溝部９１に挿入される挿入部分９２での捻り角度が、該溝部９１への挿入に適した所望の捻り角度となるため、捻り角度を調整するための時間を短縮して、挿入部分９２を速やかに溝部９１に挿入することが可能となる。従って、本実施形態によれば、コイル素線１８ａの終端部を捻って溝部９１に挿入する動作を短時間で効率よく行うことができる。

また、本実施形態では、コイル素線１８ａの終端部を第２プーリ１１０に巻き取った状態で、コイル素線１８ａの終端部における平角状断面を中心軸として第２プーリ１１０を回動させる。これにより、前記中心軸を中心としてコイル素線１８ａの終端部を捻ることになるため、第２プーリ１１０と、捻りが始まる始点８９及び挿入部分９２との距離が短くなり、小さな回動量でもコイル素線１８ａの終端部を十分に捻ることができる。

また、コイル素線１８ａの終端部を第２プーリ１１０に巻き取ることにより、製造装置１３０の小型化を実現することができると共に、コイル素線１８ａの終端部を捻って溝部９１に挿入する工程を容易に自動化することができる。

しかも、仮巻プーリである第２プーリ１１０の溝部１１２にコイル素線１８ａの終端部が巻き取られているため、第２プーリ１１０を回動させると、該第２プーリ１１０の回動力がコイル素線１８ａの終端部に伝わり、該終端部を容易に捻ることができる。

さらに、上述の予備実験で求まる相関関係に基づいた捻り角度に対して、さらに所定角度付加して第２プーリ１１０を捻ることにより、コイル素線１８ａの終端部が余分に捻られて、挿入部分９２に捻り癖が付く。この結果、溝部９１に挿入部分９２を挿入した後に該挿入部分９２の捻りを戻しても、捻り癖が付いたヒステリシスの状態で戻るため、挿入部分９２から第１壁部８２及び第２壁部８４にかかる負荷が緩和され、第１壁部８２及び第２壁部８４の割れの発生を回避することができる。

なお、第１壁部８２及び第２壁部８４の厚みを増やして、第１壁部８２及び第２壁部８４の剛性を高めた場合、挿入部分９２の捻りを戻して、挿入部分９２から第１壁部８２及び第２壁部８４に不用意に負荷がかかっても、第１壁部８２及び第２壁部８４の割れの発生を回避できることは勿論である。

また、始点８９から溝部９１までの長さＬに対して、始点８９から第２プーリ１１０までの長さが４Ｌ（４倍）であれば、前記相関関係に基づいて第２プーリ１１０を略３６０°捻れば、溝部９１に挿入される挿入部分９２を略９０°捻ることができる。この結果、略Ｌ字状の溝部９１に挿入部分９２を容易に挿入することが可能となる。

本発明は上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。

１０…ステータ １４…分割コア部
１６…ステータコア １８…コイル
１８ａ…コイル素線 ２６…インシュレータ
３８…巻回部 ４０…引き回し部
５４…終端固定部
５６ａ〜６２ａ、５６ｂ〜６２ｂ…導線端部保持溝
７８…始端固定部 ８０…支持部
８２…第１壁部 ８４…第２壁部
８６…第１溝部 ８８…第２溝部
８９…始点 ９０…上部
９１…溝部 ９２…挿入部分
１００…第１プーリ １１０…第２プーリ
１３０…製造装置 １４０、１７０…駆動源
１４８、１６２、１６８、１７８、１９２、１９８…回転駆動源
１６３、１９３…リニアアクチュエータ １６５、１９５…ガイドレール

Claims (7)

1. 断面平角状のワイヤをワークの溝部に挿入するためのワイヤの挿入方法において、
   前記ワイヤの捻りが始まる始点と該ワイヤに対して捻りを加えた終点との間の箇所を前記溝部に挿入するために、前記終点での捻り量と前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所での捻り量との相関関係を予め求めておき、前記相関関係に基づく前記溝部への前記ワイヤの挿入に適した捻り量を前記終点に与える第１の工程と、
   与えられた捻り量で捻られた前記ワイヤを前記溝部に挿入する第２の工程と、
   を有する
   ことを特徴とするワイヤの挿入方法。
2. 請求項１記載のワイヤの挿入方法において、
   前記第２の工程で前記ワイヤを前記溝部に挿入した後に、前記ワイヤの捻りを戻す第３の工程をさらに有する
   ことを特徴とするワイヤの挿入方法。
3. 請求項２記載のワイヤの挿入方法において、
   前記第１の工程では、前記相関関係に基づく捻り量にさらに所定量付加して前記終点に与える
   ことを特徴とするワイヤの挿入方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤの挿入方法において、
   前記第１の工程に先立ち、前記ワイヤの端部をプーリに巻き取り、
   前記第１の工程では、前記ワイヤの端部を前記プーリに巻き取った状態で、前記ワイヤにおける平角状断面の中心を軸として前記プーリを回動させることにより、前記軸を中心として前記ワイヤを捻る
   ことを特徴とするワイヤの挿入方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤの挿入方法において、
   前記溝部は、平面視で、前記ワークに沿って略Ｌ字状に形成され、
   前記始点から前記終点までの長さは、前記始点から前記溝部までの長さに対して略４倍の長さであり、
   前記相関関係に基づく捻り量は略３６０°である
   ことを特徴とするワイヤの挿入方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイヤの挿入方法において、
   前記ワイヤは、回転電機の固定子のコイルを形成するための導線であり、
   前記ワークは、前記導線を巻回するためのインシュレータであり、
   前記溝部は、前記導線を固定するために前記インシュレータに設けられた導線固定部である
   ことを特徴とするワイヤの挿入方法。
7. 断面平角状のワイヤをワークの溝部に挿入するためのワイヤの挿入装置において、
   前記ワイヤの端部を巻き取るプーリと、
   前記プーリの周方向に該プーリを回転させる第１駆動部と、
   前記ワイヤにおける平角状断面の中心を軸として前記プーリを回動させることにより前記ワイヤを捻る際に、前記ワイヤの捻りが始まる始点と該ワイヤに対して捻りを加えた前記プーリ側の終点との間の箇所を前記溝部に挿入するために、前記終点での捻り量と前記溝部に挿入される前記ワイヤの箇所での捻り量との相関関係に基づく前記溝部への前記ワイヤの挿入に適した捻り量だけ前記プーリを回動させることにより、前記軸を中心として前記ワイヤを捻る第２駆動部と、
   前記プーリを移動させることにより、捻った前記ワイヤを前記溝部に挿入する第３駆動部と、
   を有する
   ことを特徴とするワイヤの挿入装置。

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