JP6070496B2 - ステータコイルの巻線形成装置及び巻線形成方法 - Google Patents

ステータコイルの巻線形成装置及び巻線形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、ステータコイルの巻線形成装置及び巻線形成方法に係り、特に、断面が矩形状に形成された平角導線が複数巻数周回される、ステータコアに形成されるスロットに収容されるスロット部と、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部と、を有するステータコイルの巻線を形成する巻線形成装置及び巻線形成方法に関する。
従来、ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部が複数の相異なる非直線形状(具体的には、クランク状、円弧状、及び屈曲状)に形成されるステータコイルが知られている(例えば、特許文献1参照)。このステータコイルは、断面が矩形状に形成された平角導線が複数巻数周回される同芯巻コイルである。
一般的に、同芯巻コイルを成形するうえでは、まず、平角導線としての略直線状に形成された素線を巻線形成装置の巻線治具に巻回することにより、略楕円形状に形成された中間成形コイルを成形する。そしてその後、成形装置を用いて、その中間成形コイルのコイルエンド部を複数の相異なる非直線形状に成形することにより、上記の同芯巻コイルを成形する。
特開2012−125043号公報
ところで、上記の巻線形成装置の巻線治具を用いて、一本の略直線状の素線から、平角導線が複数巻数周回される略楕円形状の中間成形コイルを成形するうえでは、積層方向に隣り合う段の平角導線同士をその段間で繋いでその段間のレーン変更を行うことが必要である。このレーン変更が、ステータコアに形成されるスロットに収容されるスロット部に設けられるものとすると、スロット部での直線性が阻害されるので、ステータコイルの性能低下を招くおそれがある。この点、上記のレーン変更をコイルエンド部に設けることが適切である。
一方、複数巻数周回されてステータコアに装着されたステータコイルは、径方向外側の部位ほど、コイルエンド部の長さが長くなるものである。このため、中間成形コイルの平角導線の積層方向各段の両側スロット部同士の間隔を均一にすると、中間成形コイルのコイルエンド部を、積層方向各段の平角導線がその積層方向に直交する直交方向に大きく位置ズレしつつその積層方向に並ぶように形成することが必要である。この場合には、コイルエンド部において、積層方向各段の平角導線がその直交方向に位置ズレしつつ段間のレーン変更を行うことが必要であるので、巻線形成装置の巻線治具の構成が複雑化すると共に、簡素な構成の巻線治具でその実現を図ろうとすれば、巻線治具への平角導線の巻き付け時に段間のレーン変更が困難となる。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、平角導線が複数巻数周回されるステータコイルの巻線形成を、性能低下を招くことなく簡易に実現することが可能なステータコイルの巻線形成装置及び巻線形成方法を提供することを目的とする。
上記の目的は、断面が略矩形状に形成された平角導線が複数巻数周回され、積層方向各段の隣り合う前記平角導線の間に隙間が形成される、ステータコアに形成されるスロットに収容されるスロット部と、前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部と、を有する同芯巻きステータコイルの巻線を形成する装置であって、前記ステータコイルの積層方向各段の前記平角導線が嵌る所定方向に並んだ複数の溝が形成される、前記平角導線が巻回される巻線治具を備え、前記巻線治具の、前記スロット部に対応するスロット対応部位は、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第1直交方向に位置ズレしながら前記所定方向に並ぶように、形成されていると共に、前記巻線治具の、前記コイルエンド部の頂部に対応するコイルエンド対応部位は、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記所定方向に並んで、前記平角導線の前記積層方向へのレーン変更が行われるように、形成されているステータコイルの巻線形成装置により達成される。
また、上記の目的は、断面が略矩形状に形成された平角導線が複数巻数周回され、積層方向各段の隣り合う前記平角導線の間に隙間が形成される、ステータコアに形成されるスロットに収容されるスロット部と、前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部と、を有する同芯巻きステータコイルの巻線を形成する方法であって、前記ステータコイルの積層方向各段の前記平角導線が嵌る所定方向に並んだ複数の溝が形成される、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第1直交方向に位置ズレしながら前記所定方向に並ぶように形成される前記スロット部に対応するスロット対応部位と、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記所定方向に並んで、前記平角導線の前記積層方向へのレーン変更が行われるように形成される前記コイルエンド部の頂部に対応するコイルエンド対応部位と、を有する巻線治具に前記平角導線を巻回することにより、前記スロット部を、積層方向各段の前記平角導線が前記積層方向に直交する前記第1直交方向に位置ズレしながら前記積層方向に並ぶように形成すると共に、前記コイルエンド部の頂部を、積層方向各段の前記平角導線が前記積層方向に直交する前記第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記積層方向に並んで、前記平角導線の前記積層方向へのレーン変更が行われるように形成するステータコイルの巻線形成方法により達成される。
本発明によれば、平角導線が複数巻数周回されるステータコイルの巻線形成を、性能低下を招くことなく簡易に実現することができる。
本発明の一実施例であるステータコイルを備えるステータの斜視図である。 本実施例の巻線形成装置を用いて成形されるステータコイルの構成図である。 本実施例のステータコイルのコイルエンド部を複数の相異なる非直線形状に成形した後の構成図である。 本実施例のステータコイルの巻線を形成する巻線形成装置の構成図である。 本実施例の巻線形成装置が備える巻線治具の構成図である。 本実施例の巻線形成装置の動作手順を表した図である。 本実施例の巻線形成装置が備える巻線治具にステータコイルが巻回された状態を表した構成図である。 本発明の変形例である巻線形成装置を用いて成形されるステータコイルの構成図である。 本発明の変形例である巻線形成装置が備える巻線治具の一部の構成図である。 本発明の変形例である巻線形成装置が備える巻線治具の構成図である。 本発明の変形例である巻線形成装置が備える巻線治具にステータコイルが巻回されている状態を表した構成図である。
以下、図面を用いて、本発明に係るステータコイルの巻線形成装置及び巻線形成方法の具体的な実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施例であるステータコイルを備えるステータの斜視図を示す。図2は、本実施例の巻線形成装置を用いて成形されるステータコイルの構成図を示す。また、図3は、本実施例のステータコイルのコイルエンド部を複数の相異なる非直線形状に成形した後の構成図を示す。尚、図2(A)及び図3(A)には斜視図を、また、図2(B)及び図3(B)には上面図、四方からの各側面図、A−A断面図、B−B断面図、C−C断面図、及びD−D断面図を、それぞれ示す。
本実施例において、ステータ10は、例えば三相交流モータなどの回転電機に用いられる固定子である。ステータ10は、回転子であるロータに対して径方向外側に所定のエアギャップを介して配置されており、通電によってロータを回転させる磁界を発生する。ステータ10は、ステータコア12と、ステータコイル14と、を備えている。ステータコア12は、中空円筒状に形成された部材であって、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されている。尚、ステータコア12の径方向外側面には、絶縁コーティングされた軟磁性体粉末を圧縮成型した材料で形成された円筒状のヨークが取り付けられてもよい。
ステータコア12は、円環状に形成されるヨーク16と、ヨーク16の径方向内側面から径方向内側(軸中心側)に向けて突出するティース18と、を有している。ティース18は、ヨーク16の径方向内側面において周方向に複数(例えば、図1に示す如く96個)設けられており、周方向に沿って等間隔で設けられている。周方向に隣接する2つのティース18の間には、スロットが形成されている。
各ティース18にはそれぞれ、上記のステータコイル14が巻回される。ステータコイル14は、ステータコア12の径方向内側において周方向に複数(例えば、図1に示す如く96個)配設される。ステータコイル14は、周方向に複数配設されることによりコイルアッシー20を構成する。コイルアッシー20は、複数のステータコイル14により周方向に沿って円環状に形成される。コイルアッシー20は、複数のステータコイル14が収容スロットを周方向に一つずつずらしながら配置されると共に、周方向に隣り合うステータコイル14同士が各ステータコイル14の導線が周回する積層方向において重なり合うことにより構成される。
尚、各ステータコイル14はそれぞれ、回転電機が例えば三相交流モータに適用される場合は、U相コイル、V相コイル、及びW相コイルの何れかを構成する。この場合、ステータコイル14であるU相コイル、V相コイル、及びW相コイルは、周方向にその順でティース18に巻回される。
ステータコア12は、周方向に分割される複数(例えば、図1に示す如く48個)の分割コアからなる。すなわち、ステータコア12は、周方向に複数の分割コアに分割されている。すべての分割コアは、互いに同じ形状を有しており、具体的には、互いに同じ周方向角度分のヨーク16と、2つのティース18と、を含む形状を有している。各分割コアにはそれぞれ、ステータコア12とステータコイル14との絶縁性を確保する絶縁部材が取り付けられている。
絶縁部材付きの分割コアは、2つのティース18の間のスロットにコイルアッシー20の有するステータコイル14が配置されるように、コイルアッシー20に対して径方向外側から挿入される。そして、すべての分割コアがコイルアッシー20に対して組み付けられると、ステータコア12とステータコイル14とが組み付けられたステータ10が構成される。
ステータコイル14は、断面が矩形状(具体的には、長方形)に形成された平角導線22により構成されている。ステータ10の周方向において複数配設される各ステータコイル14はそれぞれ、所定複数巻数(例えば5周)だけ周回された平角導線22が曲げ加工されることにより成形される同芯巻コイルである。以下、便宜的に、曲げ加工前の所定複数巻数だけ周回された平角導線22を中間成形コイル24と、また、その中間成形コイル22の曲げ加工により成形されたステータコイル14を同芯巻コイル26と、それぞれ称す。
中間成形コイル24は、一本の直線状に形成された素線としての平角導線22が、後に詳述する巻線形成装置の備える巻線治具に巻き付けられることにより、図2に示す如く、所定複数巻数だけ周回されつつ略楕円形状に形成される。尚、平角導線22の角部はR加工されているのがよい。また、平角導線22は、導電性の高い例えば銅やアルミニウム等の金属により構成されていればよい。また、同芯巻コイル26は、略楕円形状の中間成形コイル24が所定の成形装置を用いて曲げ加工されることにより、図3に示す如く、所定複数巻数に周回されつつ両側(後述のコイルエンド部)において凸状の先端を有する略六角形状に形成される。
同芯巻コイル26は、ステータコア12に形成されるスロット内に収容されるスロット部30,32と、ステータコア12の軸方向両端部から軸方向外側に向けて突出するコイルエンド部34,36と、を有している。スロット部30,32は、ステータコア12のスロットを軸方向に貫くように略直線状に延びている。コイルエンド部34,36は、ステータコア12の軸方向両端部に対する軸方向外側においてスロット部30,32同士を繋ぐように湾曲している。
また、中間成形コイル24は、同芯巻コイル26のスロット部30,32に対応するスロット部40,42と、同芯巻コイル26のコイルエンド部34,36に対応するコイルエンド部44,46と、を有している。スロット部40,42は、略直線状に形成されている。コイルエンド部44,46は、略円弧状に形成されており、両側のスロット部40,42同士を繋ぐように湾曲している。
中間成形コイル24は、積層方向に並んだ各段の平角導線22同士が平行に並ぶように構成されている。中間成形コイル24において、スロット部40,42の積層方向各段の平角導線22は、ステータコア12に形成されるスロットの軸方向長さに相当する長さを有し、長手方向に互いに同じ長さを有している。また、その積層方向各段の平角導線22は、スロットの軸方向両端の同じ位置間で互いに平行に並んでいる。
中間成形コイル24の積層方向に並んだ平角導線22のうち各段のスロット部40,42及びコイルエンド部46は、同じ平面上に形成されている。一方、その各段のコイルエンド部44は、両側のスロット部40,42間を斜めに繋いで渡ることで中間成形コイル24の積層方向に並んだすべての平角導線22それぞれについて一段のレーン変更を行うように形成されている。
同芯巻コイル26の両端ひいては中間成形コイル24の両端は、ステータコア12の軸方向両端のうち、他の同芯巻コイル26又は中間成形コイル24や端子と接続するために同じ軸方向側(以下、軸方向リード側と称す。)に突出している。コイルエンド部34,44は軸方向リード側に、また、コイルエンド部36,46は軸方向リード側とは反対の軸方向反リード側に、それぞれ設けられる。以下、コイルエンド部34,44をリード側コイルエンド部34,44と、また、コイルエンド部36,46を反リード側コイルエンド部36,46と、それぞれ称す。スロット部30,40は周方向一方側に、また、スロット部32,42は周方向他方側に、それぞれ設けられる。以下、スロット部30,40を一方側スロット部30,40と、また、スロット部32,42を他方側スロット部32,42と、それぞれ称す。
各中間成形コイル24のスロット部40,42同士は、コイルエンド部44,46同士を結ぶ軸方向及び平角導線22を積層する積層方向に共に直交する直交方向に所定距離だけ離間している。また、各同芯巻コイル26のスロット部30,32同士は、周方向に所定角度分だけ離間している。また、中間成形コイル24及び同芯巻コイル26は、平角導線22の断面短辺方向に複数本の平角導線22が積層されるように構成されている。
中間成形コイル24及び同芯巻コイル26は、積層方向に隣り合う段の平角導線22同士の間に所定の隙間が形成されるように構成されている。中間成形コイル24及び同芯巻コイル26は、スロット部30,32間の距離又はスロット部40,42間の距離が積層方向位置に応じて変化するように、すなわち、各スロット部30,32,40,42における積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する方向に位置ズレながらその積層方向に並ぶように、断面台形状に形成されている。この断面台形状の形成は、同芯巻コイル26のスロット部30,32をそれぞれ適切にステータコアのスロットに収容するために行われる。同芯巻コイル26は、平角導線22の積層方向がステータコア12の軸方向に直交する径方向に一致するようにステータコア12に組み付けられる。
上記した中間成形コイル24及び同芯巻コイル26において、平角導線22の周回巻数が例えば“5”であるとき、反リード側コイルエンド部36,46、一方側スロット部30,40、及び他方側スロット部32,42ではそれぞれ導線の積層数が5段となる一方、リード側コイルエンド部34,44では導線の積層数が4段となる。
同芯巻コイル26のコイルエンド部34,36はそれぞれ、複数の相異なる非直線形状に形成される。具体的には、コイルエンド部34,36はそれぞれ、3種類の非直線形状に形成されるものであって、ステータコア12の径方向に向けて階段状に屈曲するクランク状に成形され(クランク成形)、円環状のステータコア12の円弧に合わせて湾曲する円弧状に成形されると共に(円弧成形)、平角導線22の断面長手方向に屈曲する屈曲状に成形される(エッジワイズ成形)。
クランク成形及び円弧成形は、平角導線22の積層方向に向けた径方向での曲げ加工であり、また、エッジワイズ成形は、平角導線22の積層方向に直交する直交方向に向けた曲げ加工である。クランク成形は、積層方向各段の平角導線22間のレーンチェンジのためにコイルエンド部34,36の頂部で行われる曲げ加工である。円弧成形は、同芯巻コイル26をスロット内に効率的に収容するために行われる曲げ加工である。また、エッジワイズ成形は、コイルアッシー20が構成される際に複数の同芯巻コイル26を効率的に配置するために行われる曲げ加工である。
次に、図4〜図7を参照して、本実施例の中間成形コイル24の巻線形成について説明する。
図4は、本実施例の中間成形コイル24の巻線を形成する巻線形成装置の平面図を示す。図5は、本実施例の巻線形成装置が備える巻線治具の構成図を示す。尚、図5(A)には斜視図を、また、図5(B)には平面図を、それぞれ示す。図6は、本実施例の巻線形成装置の動作手順を表した図を示す。また、図7は、本実施例の巻線形成装置が備える巻線治具に中間成形コイル24が巻回された状態を表した構成図を示す。尚、図7(A)には斜視図を、また、図5(7)には平面図を、それぞれ示す。
本実施例においては、一本の直線状に形成された素線としての平角導線22が巻線形成装置50に巻き付けられることにより、所定複数巻数だけ周回されつつ略楕円形状に形成された中間成形コイル24が成形される。巻線形成装置50は、基台に対して回転可能な回転座52と、平角導線22が巻回される巻線治具54と、を備えている。巻線治具54は、回転座52に一体化されて固定されている。巻線治具54及び回転座52は、ハンドル56の回転操作により基台に対して回転する。
巻線治具54は、中間成形コイル24の所望の3次元形状に合わせて形成された箱型の部材である。巻線治具54は、側面で略楕円形状の中間成形コイル24を保持できるように断面略楕円形状に形成されていると共に、中間成形コイル24の各段の平角導線22が積層される積層方向に向けて延びた柱状に形成されている。
以下、巻線治具54の、中間成形コイル24のスロット部40,42に対応する部位をスロット対応部位60,62と、また、中間成形コイル24のコイルエンド部44,46に対応する部位をコイルエンド対応部位64,66と、それぞれ称す。更に、巻線治具54の、スロット対応部位60,62同士が対向する方向を第一方向Xと、コイルエンド対応部位64,66同士が対向する方向を第二方向Yと、また、それらの第一方向X及び第二方向Yに共に直交する方向を第三方向Zと、それぞれ称す。尚、第三方向Zは、セットされた平角導線22の各段が積層する積層方向に一致する。
巻線治具54の側面には、第三方向Zに並んだ複数の溝70が形成されている。溝70は、中間成形コイル24の巻線形成時に積層方向各段の平角導線22が嵌る溝である。巻線治具54は、略楕円形状の中間成形コイル24に合わせて略楕円形状に形成された複数の平板状部材72,74が第三方向Zに積層されることにより構成されている。巻線治具54は、第三方向Zに積層された複数の平板状部材72,74がボルトなどで締結されることにより構成される。
平板状部材72及び平板状部材74は、互いに異なる大きさ(面積)を有している。平板状部材72の大きさは、平板状部材74の大きさに比して小さい。平板状部材72,74はそれぞれ、中間成形コイル24に対応してその中間成形コイル24の周回巻数と同じ数だけ設けられている。巻線治具54は、互いに大きさの異なる平板状部材72と平板状部材74とが回転座52の座面上にその順に交互に配置されることにより構成される。平板状部材72と平板状部材74との交互配置は、XY面内方向に向けて開いた凹み(すなわち、上記の溝70)を生じさせる。
尚、回転座52の座面から最も離れた平板状部材74の形状は、他の平板状部材74の形状と同じであってもよいが、図5に示す如く例えば肉厚となるように他の平板状部材74の形状と異なっていてもよい。また、同じ形状の平板状部材74は、平板状部材72の数よりも“1”だけ少ない数だけ設けられるものとし、回転座52の座面から最も離れた平板状部材72に隣接して、平板状部材74と同じ大きさ(面積)を有しかつその平板状部材74よりも大きな厚さを有する平板状部材を配置することとしてもよい。
平板状部材72は、第三方向Zの厚さが、平角導線22の断面短辺方向の厚さと同じ或いはその厚さよりも僅かに大きくなるように形成されている。また、平板状部材74は、第三方向Zの厚さが、中間成形コイル24の積層方向に隣り合う段の平角導線22同士の間の隙間と略同じ程度となるように形成されている。
上記の溝70は、回転座52と平板状部材74との間又は2つの平板状部材74の間に形成され、平板状部材72の径方向外側に形成されるものである。溝70の側壁は、回転座52又は平板状部材74の、平板状部材72の端部から突出した部位に形成される第三方向Zに向いた壁面である。また、溝70の底面は、平板状部材72の側面であり、第三方向Zに直交する方向に向いている。各段の溝70はそれぞれ、同一のXY面内に形成される。
第三方向Zに並んだ複数の平板状部材72は、回転座52の座面から離れるものほど、スロット対応部位60とスロット対応部位62との幅の大きさが小さくなるように形成されている。また、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材74は、回転座52の座面から離れるものほど、スロット対応部位60とスロット対応部位62との幅の大きさが小さくなるように形成されている。すなわち、巻線治具54の各スロット対応部位60,62はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面が第三方向Zに直交する第一方向Xに位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。また、その各スロット対応部位60,62はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の平板状部材74の側面が第三方向Zに直交する第一方向Xに位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。
各スロット対応部位60,62の、第一方向Xに位置ズレしつつ第三方向Zに並んだ各段の溝70は、長手方向すなわち第二方向Yに互いに略同じ長さを有すると共に、その方向の同じ位置間で互いに平行に並んでいる。
巻線治具54のコイルエンド対応部位64,66は、曲率半径(円弧半径)の異なる複数の円弧を有する形状に形成されている。巻線治具54のリード側コイルエンド対応部位64は、肩部76,78と、頂部80と、大R部82,84と、からなる。肩部76,78は、スロット対応部位60,62と接続する部位であって、そのスロット対応部位60,62に対して湾曲する部位である。頂部80は、中間成形コイル24のリード側コイルエンド部44の頂部に対応する部位であって、曲率半径が比較的小さい部位である。また、大R部82,84は、肩部76,78と頂部80とを繋ぐ部位であって、肩部76,78及び頂部80と比べて曲率半径が比較的大きい滑らかに湾曲する部位である。
また、巻線治具54の反リード側コイルエンド対応部位66は、肩部86,88と、頂部90と、大R部92,94と、からなる。肩部86,88は、スロット対応部位60,62と接続する部位であって、そのスロット対応部位60,62に対して湾曲する部位である。頂部90は、中間成形コイル24の反リード側コイルエンド部46の頂部に対応する部位であって、曲率半径が比較的小さい部位である。また、大R部92,94は、肩部86,88と頂部90とを繋ぐ部位であって、肩部86,88及び頂部90と比べて曲率半径が比較的大きい滑らかに湾曲する部位である。
第三方向Zに並んだ複数の平板状部材72は、回転座52の座面から離れるものほど、コイルエンド対応部位64,66それぞれにおいて肩部76,78,86,88の大きさ及び大R部82,84,92,94の大きさがそれぞれ僅かに小さくなるように形成されている。また、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材74は、回転座52の座面から離れるものほど、コイルエンド対応部位64,66それぞれにおいて肩部76,78,86,88の大きさ及び大R部82,84,92,94の大きさがそれぞれ僅かに小さくなるように形成されている。
すなわち、巻線治具54の各コイルエンド対応部位64,66それぞれの肩部76,78,86,88及び大R部82,84,92,94はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面が第三方向Zに直交する直交方向(XY面内方向)に位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。また、その各コイルエンド対応部位64,66それぞれの肩部76,78,86,88及び大R部82,84,92,94はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の平板状部材74の側面が第三方向Zに直交する直交方向(XY面内方向)に位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。
一方、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材72は、コイルエンド対応部位64,66それぞれにおいて頂部80,90の大きさが互いに同じになるように形成されている。また、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材74は、コイルエンド対応部位64,66それぞれにおいて頂部80,90の大きさが互いに同じになるように形成されている。すなわち、巻線治具54の各コイルエンド対応部位64,66それぞれの頂部80,90は、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面が第三方向Zに直交する第二方向Yに位置ズレすることなく同一面内において第三方向Zに並ぶように形成されている。また、その各コイルエンド対応部位64,66それぞれの頂部80,90は、第三方向Zに並んだ各段の平板状部材74の側面が第三方向Zに直交する第二方向Yに位置ズレすることなく同一面内において第三方向Zに並ぶように形成されている。
また、第三方向Zに並んだ平板状部材72と平板状部材74とは、リード側コイルエンド対応部位64においては頂部80の大きさが互いに同じになるように形成されている。すなわち、巻線治具54のリード側コイルエンド対応部位64の頂部80において、平板状部材72と平板状部材74とは、第一方向Xに向けた凹み或いは段差が生じないように交互に配置されている。頂部80は、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面同士が側壁を介することなく接するように形成されている。
尚、巻線治具54のリード側コイルエンド対応部位64は、第三方向Zに並んだ各段の溝70の深さがそれぞれ、頂部80近傍から大R部82,84を経由して肩部76,78にかけて徐々に大きくなるように形成されている。
一方、第三方向Zに並んだ平板状部材72と平板状部材74とは、反リード側コイルエンド対応部位66においては頂部90の大きさが変化するように形成されている。すなわち、巻線治具54の反リード側コイルエンド対応部位66の頂部90において、平板状部材72と平板状部材74とは、第一方向Xに向けた凹み或いは段差が生じるように交互に配置されている。頂部90は、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面同士が側壁(具体的には、平板状部材74の、平板状部材72の端部から突出した部位)を介して隔たるように形成されている。
巻線形成装置50は、また、巻線治具54の外径を可変する外径可変装置(図示せず)を備えている。巻線治具54は、第一方向X及び第二方向Y(すなわち、XY面)において複数のパーツに分割されている。このパーツ間には、隙間が形成されている。上記の外径可変装置は、巻線治具54の各パーツの離間距離を可変する装置であって、一本の直線状に形成された素線としての平角導線22からの成形が完了した、所定複数巻数だけ周回された略楕円形状の中間成形コイル24を巻線治具54から取り出すのを容易にするための装置である。外径可変装置は、巻線治具54の各パーツ間の離間距離が、通常は平角導線22から中間成形コイル24を成形するのに適したものとなる一方、中間成形コイル24の成形完了後は通常距離よりも小さくなるように作動される。
本実施例においては、上記の構造を有する巻線形成装置50に一本の直線状に形成された素線としての平角導線22がセットされる際、巻線治具54の各パーツ間の離間距離が、平角導線22から中間成形コイル24を成形するのに適したものに設定される。かかる状態で、まず、一本の直線状に形成された素線としての平角導線22が巻線形成装置50にセットされる。この際、平角導線22は、回転座52と巻線治具54の最下段の平板状部材74との間の最下段の平板状部材72の側面側に形成される溝70に嵌るようにセットされる。
上記のセットがなされると、次に、ハンドル56の回転操作により平角導線22が巻線治具54に巻き付けられる。この平角導線22の巻線治具54への巻き付けは、平角導線22が巻線治具54の側面に沿って溝70に嵌りつつその巻線治具54回りを周回されるように行われる。
巻線治具54において、各スロット対応部位60,62はそれぞれ、上述の如く、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面が第三方向Zに直交する第一方向Xに位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。また、各コイルエンド対応部位64,66の頂部80,90はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面が第三方向Zに直交する第二方向Yに位置ズレすることなく同一面内において第三方向Zに並ぶように形成されている。
従って、本実施例の巻線形成装置50によれば、積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する直交方向に位置ズレしながらその積層方向に並ぶように形成されたスロット部40,42と、積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する直交方向に位置ズレすることなく同一面内においてその積層方向に並ぶように形成されたコイルエンド部44,46(特に、その頂部)と、を有する中間成形コイル24を成形することができる。
この成形される中間成形コイル24は、積層方向各段の平角導線22の両側スロット部40,42同士の間隔が積層方向の部位に応じて変化するように形成される。具体的には、ステータコア12への装着時に径方向外側に位置する部位ほど、その両側スロット部40,42同士の間隔が大きくなるように形成される。このため、ステータコイル14における積層方向の部位に応じたコイルエンド部の長さの調整を、両側スロット部同士の間隔の変化により実現することができるので、コイルエンド部の頂部の積層方向各段の平角導線22を積層方向に直交する方向に位置ズレさせることなく、積層方向の部位に応じたコイルエンド部の長さ調整を実現することができる。
また、巻線治具54において、スロット対応部位60,62、及び、頂部80を除くコイルエンド対応部位64,66は、平板状部材72と平板状部材74との交互配置によりXY面内方向に向けて開いた凹み(すなわち、側壁を介して隔たる溝70)を有するように形成されている。一方、リード側コイルエンド対応部位64の頂部80は、平板状部材72と平板状部材74とが交互配置されていても上記の凹みを有さず、各段の溝70の底面が同一面を構成するように形成されている。この同一面は、その法線が第一方向Xに略一致するように形成されている。
かかる巻線治具54の構造によれば、上記した平角導線22の周回が、巻線治具54の第三方向Zに並んだ各段の溝70それぞれの、リード側コイルエンド対応部位64(特にその頂部80)を除く部位においては、平角導線22が同一のXY面内に延びるように行われる一方、それらの各段の溝70それぞれのリード側コイルエンド対応部位64(特にその頂部80)においては、隣り合う段の平角導線22同士が斜めに繋がって延びるように行われる。この場合、平角導線22の周回によって成形される中間成形コイル24は、リード側コイルエンド部44の頂部において、積層方向の隣り合う段の平角導線22同士が斜めに繋がるようにレーン変更するものとなる。
中間成形コイル24において積層方向の隣り合う段間のレーン変更が行われる部位は、そのリード側コイルエンド部44の頂部であって、積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する直交方向に位置ズレすることなく同一面内においてその積層方向に並ぶように形成される部位である。すなわち、積層方向各段の平角導線22の段間のレーン変更は、積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する直交方向に位置ズレする部位では行われない。
このため、本実施例においては、巻線形成装置50において中間成形コイル24の巻線形成が行われる過程で、積層方向各段の平角導線22が巻線治具54の側面に沿って積層方向にズレ易くなるのを防止することができる。この点、巻線形成装置50を用いて中間成形コイル24の巻線形成を行ううえで、平角導線22の巻線治具54への巻き付け時における段間のレーン変更を適切に行うことができる。
また、本実施例において、中間成形コイル24の巻線形成は、略楕円形状の複数の平板状部材72,74が第三方向Zに積層された巻線治具54を用いて実現される。このため、中間成形コイル24の巻線形成時に段間のレーン変更を適切に行ううえで、側面が複雑な形状に形成された巻線治具を用いる必要はなく、単純かつ簡易な構造を有する巻線治具54を用いることとすれば十分である。この点、中間成形コイル24の巻線形成を簡易に実現することができる。
また、本実施例において、中間成形コイル24における積層方向の隣り合う段間のレーン変更は、リード側コイルエンド部44の頂部にて行われる。このため、中間成形コイル24における積層方向の隣り合う段間のレーン変更を、直線部であるスロット部40,42で行う必要はない。この点、両スロット部40,42での平角導線22の直線性・平行性が阻害されるのを防止することができ、ステータコイルとしての性能低下を抑止することができる。
従って、本実施例によれば、平角導線22が複数巻数周回される中間成形コイル24の巻線形成を、ステータコイルとしての性能低下を招くことなく簡易に実現することが可能である。
また、本実施例において、中間成形コイル24は、次工程にて、コイルエンド部34,36が複数の相異なる非直線形状(具体的には、クランク状、円弧状、及び屈曲状)に形成される同芯巻コイル26に向けて曲げ加工される。同芯巻コイル26のコイルエンド部34,36を特にクランク状に成形するうえでは、中間成形コイル24のコイルエンド部44,46を、成形装置の治具を用いて平角導線22が積層する積層方向に向けて曲げ加工することが必要である。
これに対して、本実施例において、中間成形コイル24における積層方向の隣り合う段間のレーン変更は、上記の如く、リード側コイルエンド部44の頂部にて行われ、隣り合う段の平角導線22同士が斜めに繋がって延びるように行われる。中間成形コイル24において段間のレーン変更がリード側コイルエンド部44の頂部にて行われれば、中間成形コイル24のリード側コイルエンド部44の形状が、最終的な同芯巻コイル26のリード側コイルエンド部34の形状により近づいたものとなる。
このため、中間成形コイル24のリード側コイルエンド部44を特にクランク状に曲げ加工するうえで、そのリード側コイルエンド部44の、次工程における成形装置の治具への近接性が向上する。従って、本実施例によれば、中間成形コイル24のリード側コイルエンド部44を曲げ加工して同芯巻コイル26のコイルエンド部34を所望形状(特にクランク状)に成形するうえで、良好な成形性を確保することができる。
更に、本実施例において、巻線治具54のコイルエンド対応部位64,66は、上記の如く、曲率半径(円弧半径)の異なる複数の円弧を有する形状に形成されている。具体的には、コイルエンド対応部位64,66の頂部80,90は、両側の大R部82,84,92,94に比して小さな曲率半径を有している。かかる巻線治具54の構造においては、中間成形コイル24のコイルエンド部44,46が、その頂部の曲率半径が比較的小さな形状に形成される。
このため、中間成形コイル24のリード側コイルエンド部44,46の頂部形状を、最終的な同芯巻コイル26のリード側コイルエンド部34,36の頂部形状(特に、エッジワイズ成形された屈曲形状)により近づけることができる。従って、本実施例によれば、中間成形コイル24のリード側コイルエンド部44,46を曲げ加工して同芯巻コイル26のコイルエンド部34,36を所望形状に成形する際に生ずる曲げ戻しを抑制することができるので、良好な成形性を確保することができる。
本実施例において、中間成形コイル24の成形が完了すると、巻線形成装置50の外径可変機構が、巻線治具43の各パーツ間距離が通常距離よりも小さくなるように作動される。この場合、巻線治具54の外径が小さくされるので、成形完了した中間成形コイル24の、巻線治具54からの取り出しが容易となる。
尚、上記の実施例においては、巻線形成装置50の巻線治具54により中間成形コイル24を図2に示す如く略楕円形状に形成することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、巻線治具100を用いて、中間成形コイル24を、図8に示す如く、その形成後の中間成形コイル22を曲げ加工することによって成形される同芯巻コイル26の所望形状(最終形状)に近似した略六角形状(例えば、同芯巻コイル26の最終形状とは異なり、先端が凸状に形成されない六角形状)に形成することとしてもよい。以下、巻線治具100を用いて略六角形状に形成した中間成形コイル24を、中間成形コイル101とする。
上記の変形例によれば、巻線治具100により形成された中間成形コイル101から同芯巻コイル26への成形時におけるコイルの曲げ変形量が少なくなるので、コイルの曲げ変形(特にエッジワイズ成形)に伴ってコイルエンド部34、36(特にその頂部)が無理に引っ張られて、当該引っ張られた部位の皮膜が剥がれるのを防止することができる。
図8は、本発明の変形例である巻線形成装置を用いて成形されるステータコイルの構成図を示す。図9は、本変形例の巻線形成装置が備える巻線治具100の一部の構成図を示す。図10は、本変形例の巻線形成装置が備える巻線治具100の構成図を示す。また、図11は、本変形例の巻線形成装置が備える巻線治具100に中間成形コイル101が巻回されている状態を表した構成図を示す。
上記の変形例において、巻線治具100は、中間成形コイル101の所望の3次元形状に合わせて形成された箱型の部材であって、側面で略六角形状の中間成形コイル101を保持できるように略六角形状に形成されていると共に、中間成形コイル101の各段の平角導線22が積層される積層方向に向けて延びた柱状に形成されている。
以下、巻線治具100の、中間成形コイル101のスロット部40,42に対応する部位をスロット対応部位102,104と、また、中間成形コイル101のコイルエンド部44,46に対応する部位をコイルエンド対応部位106,108と、それぞれ称す。更に、巻線治具100の、スロット対応部位102,104同士が対向する方向を第一方向Xと、コイルエンド対応部位106,108同士が対向する方向を第二方向Yと、また、それらの第一方向X及び第二方向Yに共に直交する方向を第三方向Zと、それぞれ称す。尚、第三方向Zは、セットされた平角導線22の各段が積層する積層方向に一致する。
巻線治具100の側面には、第三方向Zに並んだ複数の溝110が形成されている。溝110は、中間成形コイル101の巻線形成時に積層方向各段の平角導線22が嵌る溝である。巻線治具100は、略六角形状の中間成形コイル101に合わせて略六角形状に形成された複数の平板状部材112,114が第三方向Zに積層されることにより構成されている。巻線治具100は、第三方向Zに積層された複数の平板状部材112,114がボルトなどで締結されることにより構成される。
平板状部材112及び平板状部材114は、互いに異なる大きさ(面積)を有している。平板状部材112の大きさは、平板状部材114の大きさに比して小さい。平板状部材112,114はそれぞれ、中間成形コイル101に対応してその中間成形コイル101の周回巻数と同じ数だけ設けられている。尚、回転座52の座面から最も離れた平板状部材114(図示せず)の形状は、他の平板状部材114の形状と同じであってもよいが、例えば肉厚となるように他の平板状部材114の形状と異なっていてもよい。
巻線治具100は、互いに大きさの異なる平板状部材112と平板状部材114とが回転座の座面上にその順に交互に配置されることにより構成される。平板状部材112と平板状部材114との交互配置は、XY面方向に向けて開いた凹み(すなわち、上記の溝110)を生じさせる。
平板状部材112は、第三方向Zの厚さが、平角導線22の断面短辺方向の厚さと同じ或いはその厚さよりも僅かに大きくなるように形成されている。また、平板状部材114は、第三方向Zの厚さが、中間成形コイル101の積層方向に隣り合う段の平角導線22同士の間の隙間と略同じ程度となるように形成されている。
上記の溝110は、回転座52と平板状部材114との間又は2つの平板状部材114の間に形成され、平板状部材112の径方向外側に形成されるものである。溝110の側壁は、回転座52又は平板状部材114の、平板状部材112の端部から突出した部位に形成される第三方向Zに向いた壁面である。また、溝110の底面は、平板状部材112の側面であり、第三方向Zに直交する方向に向いている。各段の溝110はそれぞれ、同一のXY面内に形成される。
第三方向Zに並んだ複数の平板状部材112は、回転座52の座面から離れるものほど、スロット対応部位102とスロット対応部位104との幅の大きさが小さくなるように形成されている。また、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材114は、回転座52の座面から離れるものほど、スロット対応部位102とスロット対応部位104との幅の大きさが小さくなるように形成されている。すなわち、巻線治具100の各スロット対応部位102,104はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の溝110の底面が第三方向Zに直交する第一方向Xに位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。また、その各スロット対応部位102,104はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の平板状部材114の側面が第三方向Zに直交する第一方向Xに位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。
各スロット対応部位102,104の、第一方向Xに位置ズレしつつ第三方向Zに並んだ各段の溝110は、長手方向すなわち第二方向Yに互いに略同じ長さを有すると共に、その方向の同じ位置間で互いに平行に並んでいる。
巻線治具100のコイルエンド対応部位106,108は、中間成形コイル101のコイルエンド部44,46の所望形状を模した形状に形成されている。巻線治具100のリード側コイルエンド対応部位106は、肩部120,122と、対応頂部124と、直線部126,128と、からなる山形状に形成されている。肩部120,122は、スロット対応部位102,104と接続する部位であって、そのスロット対応部位102,104に対して湾曲する部位である。対応頂部124は、中間成形コイル101のリード側コイルエンド部44の頂部に対応する部位であって、曲率半径が比較的小さい部位である。また、直線部126,128は、肩部120,122と対応頂部124とを繋ぐ部位であって、略直線状に形成された部位である。
また、巻線治具100の反リード側コイルエンド対応部位108は、肩部130,132と、対応頂部134と、直線部136,138と、からなる山形状に形成されている。肩部130,132は、スロット対応部位102,104と接続する部位であって、そのスロット対応部位102,104に対して湾曲する部位である。対応頂部134は、中間成形コイル101の反リード側コイルエンド部46の頂部に対応する部位であって、曲率半径が比較的小さい部位である。また、直線部136,138は、肩部130,132と対応頂部134とを繋ぐ部位であって、略直線状に形成された部位である。
第三方向Zに並んだ複数の平板状部材112は、回転座52の座面から離れるものほど、コイルエンド対応部位106,108それぞれにおいて肩部120,122,130,132の大きさがそれぞれ僅かに小さくなるように形成されている。また、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材114は、回転座52の座面から離れるものほど、コイルエンド対応部位106,108それぞれにおいて肩部120,122,130,132の大きさがそれぞれ僅かに小さくなるように形成されている。
すなわち、巻線治具100の各コイルエンド対応部位106,108それぞれの肩部120,122,130,132はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の溝110の底面が第三方向Zに直交する直交方向(XY面内方向)に位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。また、その各コイルエンド対応部位106,108それぞれの肩部120,122,130,132はそれぞれ、第三方向Zに並んだ各段の平板状部材114の側面が第三方向Zに直交する直交方向(XY面内方向)に位置ズレしながら第三方向Zに並ぶように形成されている。
一方、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材112は、コイルエンド対応部位106,108それぞれにおいて対応頂部124,134の大きさが互いに同じになるように形成されている。また、第三方向Zに並んだ複数の平板状部材114は、コイルエンド対応部位106,108それぞれにおいて対応頂部124,134の大きさが互いに同じになるように形成されている。すなわち、巻線治具100の各コイルエンド対応部位106,108それぞれの対応頂部124,134は、第三方向Zに並んだ各段の溝110の底面が第三方向Zに直交する第二方向Yに位置ズレすることなく同一面内において第三方向Zに並ぶように形成されている。また、その各コイルエンド対応部位106,108それぞれの対応頂部124,134は、第三方向Zに並んだ各段の平板状部材114の側面が第三方向Zに直交する第二方向Yに位置ズレすることなく同一面内において第三方向Zに並ぶように形成されている。
また、第三方向Zに並んだ平板状部材112と平板状部材114とは、リード側コイルエンド対応部位106においては対応頂部124の大きさが互いに同じになるように形成されている。すなわち、巻線治具100のリード側コイルエンド対応部位106の対応頂部124において、平板状部材112と平板状部材114とは、第一方向Xに向けた凹み或いは段差が生じないように交互に配置されている。対応頂部124は、第三方向Zに並んだ各段の溝110の底面同士が側壁を介することなく接するように形成されている。
尚、巻線治具100のリード側コイルエンド対応部位106は、第三方向Zに並んだ各段の溝110の深さがそれぞれ、対応頂部124近傍から直線部126,128を経由して肩部120,122にかけて徐々に大きくなるように形成されている。
また、巻線治具100のリード側コイルエンド対応部位106には、積層方向各段の平角導線22それぞれについて一段のレーンチェンジを行うための規制ガイド140が設けられている。規制ガイド140は、平板状部材114に対応頂部124を隔てた両側に形成されており、隣接する平板状部材112に向けて斜めに渡るような形状に形成されている。リード側コイルエンド対応部位106は、対応頂部124を隔てた両側の直線部126,128それぞれに、規制ガイド140によって凸部が形成されるような平面形状を有している。
一方、第三方向Zに並んだ平板状部材112と平板状部材114とは、反リード側コイルエンド対応部位108においては対応頂部134の大きさが変化するように形成されている。すなわち、巻線治具100の反リード側コイルエンド対応部位108の対応頂部134において、平板状部材112と平板状部材114とは、第一方向Xに向けた凹み或いは段差が生じるように交互に配置されている。対応頂部134は、第三方向Zに並んだ各段の溝110の底面同士が側壁(具体的には、平板状部材114の、平板状部材112の端部から突出した部位)を介して隔たるように形成されている。
上記の構造を有する変形例においては、一本の直線状に形成された素線としての平角導線22が巻線形成装置の巻線治具100にセットされる。この際、平角導線22は、回転座52と巻線治具100の最下段の平板状部材114との間の最下段の平板状部材112の側面側に形成される溝110に嵌るようにセットされる。そして次に、ハンドル56の回転操作により平角導線22が巻線治具100に巻き付けられる。この平角導線22の巻線治具100への巻き付けは、平角導線22が巻線治具100の側面に沿って溝110に嵌りつつその巻線治具100回りを周回されるように行われる。
従って、本変形例の巻線形成装置によれば、積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する直交方向に位置ズレしながらその積層方向に並ぶように形成されたスロット部40,42と、積層方向各段の平角導線22が積層方向に直交する直交方向に位置ズレすることなく同一面内においてその積層方向に並ぶように形成されたコイルエンド部44,46(特に、その頂部)と、を有する中間成形コイル101を形成することができる。また、その中間成形コイル101を、その形成後の中間成形コイル22を曲げ加工することによって成形される同芯巻コイル26の所望形状に近似した略六角形状に形成することができる。
尚、上記の変形例においても、上記の実施例において図6に示した如く、巻線治具100を、第一方向X及び第二方向Y(すなわち、XY面)で複数のパーツに分割されるように構成し、中間成形コイル101の成形中は各パーツを中心から外径側に張り出させると共に、中間成形コイル101の成形完了後は各パーツを中心側に戻してその成形完了後の中間成形コイル101を巻線治具100から取り外し易くすることとしてもよい。
また、上記の実施例においては、巻線形成装置50の巻線治具54の、リード側コイルエンド対応部位64の頂部80が、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面同士が側壁を介することなく接するように形成されていると共に、頂部90が、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面同士が側壁を介して隔たるように形成されている。そして、中間成形コイル24の、リード側コイルエンド部44の頂部のみが、積層方向の隣り合う段の平角導線22同士が斜めに繋がるようにレーン変更する。かかる構成では、軸方向片側のコイルエンド部44の頂部において、積層方向の隣り合う段の平角導線22同士のレーン変更が1段ずつ行われる。
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、巻線形成装置50の巻線治具54の、コイルエンド対応部位64,66の頂部80,90が共に、第三方向Zに並んだ各段の溝70の底面同士が側壁を介することなく接するように形成され、かつ、中間成形コイル24の、コイルエンド部44,46の頂部が何れも、積層方向の隣り合う段の平角導線22同士が斜めに繋がるようにレーン変更することとしてもよい。
かかる変形例においては、軸方向両側のコイルエンド部44,46の頂部双方において、積層方向の隣り合う段の平角導線22同士のレーン変更が0.5段ずつ行われる。この場合は、中間成形コイル24のコイルエンド部44,46の形状が双方とも、最終的な同芯巻コイル26のコイルエンド部34,36の形状により近づいたものとなる。このため、中間成形コイル24のコイルエンド部44,46を特にクランク状に曲げ加工するうえで、各コイルエンド部44,46の、次工程における成形装置の治具への近接性が向上するので、中間成形コイル24のコイルエンド部44,46を曲げ加工して同芯巻コイル26のコイルエンド部34,36の双方を所望形状(特にクランク状)に成形するうえで、良好な成形性を確保することが可能となる。
10 ステータ
12 ステータコア
14 ステータコイル
22 平角導線
24 中間成形コイル
26 同芯巻コイル
40,42 スロット部
44,46 コイルエンド部
50 巻線形成装置
54,100 巻線治具
60,62,102,104 スロット対応部位
64,66,106,108 コイルエンド対応部位
70,110 溝

Claims (11)

  1. 断面が略矩形状に形成された平角導線が複数巻数周回され、積層方向各段の隣り合う前記平角導線の間に隙間が形成される、ステータコアに形成されるスロットに収容されるスロット部と、前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部と、を有する同芯巻きステータコイルの巻線を形成する装置であって、
    前記ステータコイルの積層方向各段の前記平角導線が嵌る所定方向に並んだ複数の溝が形成される、前記平角導線が巻回される巻線治具を備え、
    前記巻線治具の、前記スロット部に対応するスロット対応部位は、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第1直交方向に位置ズレしながら前記所定方向に並ぶように、形成されていると共に、
    前記巻線治具の、前記コイルエンド部の頂部に対応するコイルエンド対応部位は、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記所定方向に並んで、前記平角導線の前記積層方向へのレーン変更が行われるように、形成されていることを特徴とするステータコイルの巻線形成装置。
  2. 両側の前記コイルエンド対応部位のうち少なくとも一方は、前記所定方向の各段の前記溝の底面同士が側壁を介することなく接するように形成されていることを特徴とする請求項1記載のステータコイルの巻線形成装置。
  3. 前記スロット対応部位の、前記第1直交方向に位置ズレする前記所定方向の各段の前記溝は、長手方向に互いに略同じ長さを有することを特徴とする請求項1又は2記載のステータコイルの巻線形成装置。
  4. 前記スロット対応部位の、前記第1直交方向に位置ズレする前記所定方向の各段の前記溝は、長手方向の同じ位置間で互いに平行に並んでいることを特徴とする請求項3記載のステータコイルの巻線形成装置。
  5. 前記コイルエンド対応部位は、前記ステータコイルの軸方向両側の前記コイルエンド部の頂部それぞれに対応して、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記所定方向に並ぶように、形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載のステータコイルの巻線形成装置。
  6. 前記コイルエンド対応部位は、曲率半径の異なる複数の円弧を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項記載のステータコイルの巻線形成装置。
  7. 前記コイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に曲げ加工される前の、略楕円形状に形成される中間成形コイルを形成する請求項1乃至6の何れか一項記載のステータコイルの巻線形成装置。
  8. 前記コイルエンド対応部位は、前記スロット対応部位と接続する肩部と、前記コイルエンド部の頂部に対応する対応頂部と、前記肩部と前記対応頂部とを繋ぐ略直線状に形成された直線部と、を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項記載のステータコイルの巻線形成装置。
  9. 前記コイルエンド部が複数の相異なる非直線形状に曲げ加工される前の、略六角形状に形成される中間成形コイルを形成する請求項1乃至5及び8の何れか一項記載のステータコイルの巻線形成装置。
  10. 断面が略矩形状に形成された平角導線が複数巻数周回され、積層方向各段の隣り合う前記平角導線の間に隙間が形成される、ステータコアに形成されるスロットに収容されるスロット部と、前記ステータコアの軸方向端面から突出するコイルエンド部と、を有する同芯巻きステータコイルの巻線を形成する方法であって、
    前記ステータコイルの積層方向各段の前記平角導線が嵌る所定方向に並んだ複数の溝が形成される、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第1直交方向に位置ズレしながら前記所定方向に並ぶように形成される前記スロット部に対応するスロット対応部位と、前記所定方向の各段の前記溝の底面が前記所定方向に直交する第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記所定方向に並んで、前記平角導線の前記積層方向へのレーン変更が行われるように形成される前記コイルエンド部の頂部に対応するコイルエンド対応部位と、を有する巻線治具に前記平角導線を巻回することにより、前記スロット部を、積層方向各段の前記平角導線が前記積層方向に直交する前記第1直交方向に位置ズレしながら前記積層方向に並ぶように形成すると共に、前記コイルエンド部の頂部を、積層方向各段の前記平角導線が前記積層方向に直交する前記第2直交方向に位置ズレすることなく同一面内において前記積層方向に並んで、前記平角導線の前記積層方向へのレーン変更が行われるように形成することを特徴とするステータコイルの巻線形成方法。
  11. 両側の前記コイルエンド対応部位のうち、前記所定方向の各段の前記溝の底面同士が側壁を介することなく接するように形成されるものを用いて、前記コイルエンド部を、前記積層方向に隣り合う段の前記平角導線同士が斜めに繋がれるように形成することを特徴とする請求項10記載のステータコイルの巻線形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149608A (ja) * 1995-11-20 1997-06-06 Toyota Motor Corp 導線束成形装置
JP3580656B2 (ja) * 1997-02-17 2004-10-27 株式会社東芝 コイル巻線方法とその装置
JP2004072921A (ja) * 2002-08-07 2004-03-04 Aisin Aw Co Ltd コイルの形成方法及び形成装置
DE10246423A1 (de) * 2002-10-04 2004-04-15 Robert Bosch Gmbh Wickelmaschine sowie Verfahren zur Herstellung einer Wicklung
JP4234749B2 (ja) * 2006-10-19 2009-03-04 株式会社日立製作所 回転電機、クランク形状の連続巻きコイル、分布巻き固定子及びそれらの形成方法
JP4541341B2 (ja) * 2006-10-27 2010-09-08 スミダ電機株式会社 コイル、コイルユニット、ステータ、コイルの製造方法、及びコイルユニットの製造方法
JP5560176B2 (ja) * 2010-12-08 2014-07-23 トヨタ自動車株式会社 モータ及びモータ製造方法

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