JP7042295B2 - 波巻コイルの製造方法及び回転電機のステータ - Google Patents

Description

本発明は、波巻コイルの製造方法及び回転電機のステータに関する。

一般に、電動機や発電機等の回転電機のステータを構成するコイルとして、波巻コイルが知られている。波巻コイルは、ステータコアのスロット内に配置されるストレート状の複数のスロット配置部と、ステータコアの軸方向外側で、隣り合うスロット配置部同士を山型状又はアーチ状に連結する複数のターン部と、を有し、ステータコアの周方向に沿って波形状に成形される。

波巻コイルとしては、それぞれ並列巻線からなるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相によって構成されるコイルが知られている。しかし、各並列巻線間の電気的バランスがとれていないと、循環電流の発生によって電気的損失が生じる問題がある。

この循環電流の発生の問題に対して、特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は、Ｕ字状のセグメントコイルを用いて、ターン部がステータコアの軸方向に長い長ピッチターン部と、軸方向に短い短ピッチターン部とを有し、短ピッチターン部が長ピッチターン部の軸方向内側に収まるように設置することによって、コイルを転位させ、循環電流の発生を抑制するようにしている。

特開２０１７－３４８４７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、ステータコアの上面にコイルを転位させる形状を形成し、ステータコアの下面に転位しない形状を形成することによって、転位形状と転位しない形状とを交互に複数形成している。そのため、同様の構成をステータコアの周方向に連続する連続線で実現しようとすると、折り返し方法を毎回変更する必要があり、実現は困難である。

そこで、本発明は、折り返し方法を変更する必要なく、転位した波巻コイルを連続線によって容易に成形することのできる波巻コイルの製造方法及びその波巻コイルを備える回転電機のステータを提供することを目的とする。

（１） 本発明に係る波巻コイルの製造方法は、連続線（例えば、後述の連続線１０）により成形され、ステータコア（例えば、後述のステータコア２０）のスロット（例えば、後述のスロット２３）に配置される複数のスロット配置部（例えば、後述のスロット配置部１１）と、隣り合う前記スロット配置部同士を連結するターン部（例えば、後述のターン部１２）と、を有する波巻コイル（例えば、後述の波巻コイル１）の製造方法であって、前記連続線は、Ｕ字状に成形されたＵ字部（例えば、後述のＵ字部１２Ａ）と、前記Ｕ字部から延在する一対の直線部（例えば、後述の直線部１４）と、を有し、同じ相に属する少なくとも２つの前記連続線のうち、１つの前記連続線の前記Ｕ字部が他の１つの前記連続線の前記Ｕ字部の内側に配置される転位形状を成形する転位形状成形工程と、前記転位形状が成形された前記連続線の前記一対の直線部を、前記一対の直線部の延在方向（例えば、後述のＺ方向）と交差し、前記Ｕ字部の厚さ方向（例えば、後述のＸ方向）に直交する方向（例えば、後述のＹ方向）にオフセットさせ、前記連続線に斜行部（例えば、後述の斜行部１５）を成形する斜行部成形工程と、前記斜行部が成形された前記連続線を、前記斜行部における前記ターン部の頂点部（例えば、後述の頂点部１２ｃ）に対応する部位において折り返し、前記ターン部と前記スロット配置部とを成形する折り返し工程と、を有し、前記斜行部成形工程と前記折り返し工程とを交互に行う。

上記（１）によれば、Ｕ字状に成形した連続線のＵ字部にのみ転位形状を成形することで、折り返し方法を変更することなく、転位した波巻コイルを容易に成形することができる。

（２） （１）に記載り波巻コイルの製造方法において、前記連続線は、前記一対の直線部の延在方向と交差し、前記Ｕ字部の厚さ方向に直交する方向に存在する少なくとも２つの単位線材（例えば、後述の単位線材１０ａ）から構成され、前記転位形状成形工程は、前記連続線の１つの前記単位線材の前記Ｕ字部が、他の１つの前記単位線材の前記Ｕ字部の内側に配置される転位形状をそれぞれ成形してもよい。

上記（２）によれば、直線部の延在方向と交差し、Ｕ字部の厚さ方向に直交する方向に存在する少なくとも２つの単位線材によって連続線を構成することで、連続線を構成する単位線材もＵ字部において転位させることができる。

（３） （１）又は（２）に記載の波巻コイルの製造方法において、前記連続線の前記一対の直線部が同じ前記スロットに配置されるように複数の前記転位形状を重ねて配置し、複数の前記転位形状に対して前記斜行部成形工程と前記折り返し工程とを交互に行うようにしてもよい。

上記（３）によれば、各相の波巻コイルを一度に成形することができる。

（４） （３）に記載の波巻コイルの製造方法において、前記波巻コイルは、前記ステータコアに巻回されて装着されることにより、前記ステータコアの複数周分に対応する複数の層（例えば、後述の層Ｔ）を構成する波巻コイルであり、前記折り返し工程は、前記層が前記ステータコアの径方向に切り替わる層替わり部（例えば、後述の層替わり部Ｔａ）において、前記斜行部の折り返し方向を逆にしてもよい。

上記（４）によれば、層替わり部において段差を形成することなく、複数周分の波巻コイルを一度に成形することができる。

（５） （４）に記載の波巻コイルの製造方法において、前記折り返し工程は、少なくとも１つの前記層替わり部において、製造される前記波巻コイルのスロットピッチが１スロット分ずれるように折り返してもよい。

上記（５）によれば、相の切り替わりを容易にずらすことができ、リップルを低減して回転電機を滑らかに回転させることができる。

（６） 本発明に係る回転電機のステータは、連続線（例えば、後述の連続線１０）により成形された波巻コイル（例えば、後述の波巻コイル１）がステータコア（例えば、後述のステータコア２０）のスロット（例えば、後述のスロット２３）に挿入された回転電機のステータ（例えば、後述のステータ２）であって、前記波巻コイルは、Ｕ字状に成形されたＵ字部（例えば、後述のＵ字部１２Ａ）をそれぞれ有する少なくとも２つの前記連続線のうち、１つの前記連続線の前記Ｕ字部が他の１つの前記連続線の前記Ｕ字部の内側に配置された転位形状を各相につき１箇所有する。

上記（６）によれば、Ｕ字状に成形されたＵ字部にのみ転位形状を設けることで、転位した波巻コイルを有する回転電機のステータを容易に得ることができる。

（７） （６）に記載の回転電機のステータにおいて、前記転位形状は、前記ステータコアの径方向の最も外側又は最も内側のターン部（例えば、後述のターン部１２）に配置されてもよい。

上記（７）によれば、転位した波巻コイルに容易に配置させることができる回転電機のステータを容易に得ることができる。

本発明によれば、折り返し方法を変更する必要なく、転位した波巻コイルを連続線によって容易に成形することのできる波巻コイルの製造方法及びその波巻コイルを備える回転電機のステータを提供することができる。

波巻コイルを模式的に示す正面図である。 ステータを模式的に示す平面図である。 連続線を成形する様子を示す図である。 図３中のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 連続線のＵ字部を拡大して示す正面図である。 図５に示す連続線のＵ字部をＺ方向に沿う方向から見た図である。 図５に示す連続線を２本使用して構成される転位形状を示す正面図である。 転位形状を有する連続線を複数並列させて構成した連続線群のＵ字部を拡大して示す正面図である。 図８に示す連続線群をＺ方向に沿う方向から見た図である。 波巻コイル成形装置の概要を模式的に示す平面図である。 波巻コイル成形装置の概要を模式的に示す側面図である。 波巻コイル成形装置のクランプ部が連続線群をアンクランプした状態を示す図である。 波巻コイル成形装置のクランプ部が連続線群をクランプした状態を示す図である。 連続線群を斜行部の成形位置に搬送する様子を示す波巻コイル成形装置の平面図である。 連続線群を斜行部の成形位置に搬送する様子を示す波巻コイル成形装置の側面図である。 連続線群に斜行部を成形する様子を示す波巻コイル成形装置の平面図である。 連続線群に斜行部を成形する際のクランプ部の動作を示す平面図である。 斜行部成形後の連続線の斜行部を示す平面図である。 斜行部成形後の導体群を折り返し位置に搬送する様子を示す波巻コイル成形装置の平面図である。 斜行部成形後の連続線群に次の斜行部を成形する様子を示す波巻コイル成形装置の平面図である。 連続線群に成形した斜行部を折り返す際のクランプ部の動作を示す側面図である。 連続線群に成形した斜行部を折り返した様子を示す波巻コイル成形装置の平面図である。 斜行部を折り返した後の連続線群を示す平面図である。 斜行部を折り返した後のクランプ部の動作を示す図である。 斜行部を折り返した後に折り返し部を押圧部材で押圧する動作を示す側面図である。 折り返した後の連続線群に次の斜行部を成形する様子を示す波巻コイル成形装置の平面図である。 波巻コイルが装着された回転電機のステータの一部分を拡大して示す図である。 層替わり部に対応する斜行部を逆折りする様子を示す連続線群の平面図である。 層替わり部が逆折りされた連続線群によって構成されたシート状の波巻コイルを示す平面図である。 層替わり部が逆折りされた連続線群によって構成されたシート状の波巻コイルをステータコアに装着した状態の一部分を示す平面図である。 波巻コイルの４層目と５層目の層替わり部のスロット配置部のピッチを説明する正面図である。 ４層目と５層目との間で相を１スロット分ずらした波巻コイルを模式的に示す図である。

以下、本発明に係る波巻コイル製造方法の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、波巻コイル及びステータについて、図１及び図２を用いて説明する。本実施形態に示す波巻コイル１は、後段で説明する複数本の並列状態の連続線１０を用いて、図中のＹ方向に沿って長尺なシート状に成形される。このＹ方向は、図２に示すステータコア２０の周方向に対応する。

ステータ２は、ステータコア２０と、ステータコア２０に装着される波巻コイル１とにより構成される。ステータコア２０は、中央の軸孔２１に向けて放射状に突出する複数のティース２２を有する。隣り合うティース２２，２２の間にスロット２３が形成される。本実施形態では７２個のスロット２３を有するステータコア２０を例示している。

波巻コイル１は、複数のスロット配置部１１と、複数のターン部１２と、を有する。スロット配置部１１は、ステータコア２０のスロット２３内に配置される部位であり、ステータコア２０の軸方向（図１中のＺ方向）に沿って直線状に延びている。ターン部１２は、ステータコア２０の軸方向の外側において、連続線１０の隣り合うスロット配置部１１，１１同士を山型状又はアーチ状に連結する部位である。波巻コイル１の一方端部は、駆動回路との電気的接続のための端子部１３を有する。波巻コイル１のスロット配置部１１及びターン部１２は、複数本の連続線１０により構成される。しかし、図１では、スロット配置部１１、ターン部１２及び端子部１３を面で模式的に示している。

本実施形態の波巻コイル１は、ステータコア２０の４周分の長さを有し、ステータコア２０に全体で１Ｔ～８Ｔの８つの層Ｔ（８ターン）のコイルを構成する。従って、波巻コイル１は、ステータコア２０の１周当たり２層（２ターン）分のコイルを構成し、ステータコア２０を１周する毎に層替わりする。図１に示す符号Ｔａは、７層（７Ｔ）と６層（６Ｔ）との間、５層（５Ｔ）と４層（４Ｔ）との間、３層（３Ｔ）と２層（２Ｔ）との間、にそれぞれ配置される層替わり部である。

この波巻コイル１は、ステータコア２０を４周するように渦巻状に巻回され、スロット配置部１１をステータコア２０のスロット２３内に配置させることにより、ステータコア２０に装着される。これにより回転電機のステータ２が構成される。なお、各スロット２３には、波巻コイル１とステータコア２０との間の絶縁を図るための絶縁紙が配置されるが、図２では図示を省略している。

次に、波巻コイル１を構成する連続線１０の一実施形態について、図３～図６を用いて説明する。連続線１０は、銅線等からなる導体であり、波巻コイル１の１Ｔ～８Ｔの全長に亘って連続した線である。連続線１０は、波巻コイル１の全長に亘る所定の長さに切断された後、図３に示すように、白抜き矢印に示す方向に移動する引出しツール３００によって、連続線１０の延在方向の略中央部において曲げ成形される。本実施形態の連続線１０は、図４に示すように、それぞれ平角線からなる３本の単位線材１０ａを、ステータコア２０の周方向に対応するＹ方向に並べて構成される。連続線１０は、３本の単位線材１０ａをＹ方向に並べた状態で、引出しツール３００によって、３本の単位線材１０ａの並び方向に一体に曲げ成形されている。

引出しツール３００によって曲げ成形された連続線１０は、図示しない成形金型によって、図５及び図６に示すように、山型状となるＵ字部１２Ａと、そのＵ字部１２Ａの両端部から同一方向に平行に延在する２本の直線部１４，１４と、を有するＵ字状に成形される。Ｕ字部１２Ａは、波巻コイル１に最初に成形されるターン部１２でもある。

連続線１０のＵ字部１２Ａは、図５及び図６に示すように、第１斜行部１２ａと、第２斜行部１２ｂと、頂点部１２ｃと、を有する。第１斜行部１２ａ及び第２斜行部１２ｂは、直線部１４，１４に一体に連結されると共に、直線部１４，１４との連結部位から互いに近づく方向に斜めに延び、頂点部１２ｃにおいて一体に連結されている。

Ｕ字部１２Ａが成形された連続線１０において、単位線材１０ａは、直線部１４の延在方向（Ｚ方向）と交差し、Ｕ字部１２Ａの厚さ方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に並んで積層されている。連続線１０にＵ字部１２Ａが成形される際、図５に示すように、Ｕ字部１２Ａにおけるいずれか１つの単位線材１０ａは、他の１つの単位線材１０ａのＵ字形状の内側又は外側に配置される。すなわち、連続線１０のＵ字部１２Ａは、各単位線材１０ａの延び方向に沿って折り曲げられ、単位線材１０ａの積層順を変えることなくＵ字状に成形される。したがって、連続線１０の幅方向の単位線材１０ａの積層順は、直線部１４、第１斜行部１２ａ、第２斜行部１２ｂ及び頂点部１２ｃで同一である。

図６に示すように、連続線１０の厚み（ステータコア２０の径方向の厚み）をＷとしたとき、第２斜行部１２ｂは、連結される直線部１４を基準として、Ｘ方向にオフセットすることなく、頂点部１２ｃに向けて傾斜状に延びている。一方、第１斜行部１２ａは、第２斜行部１２ｂに対してＸ１方向にＷだけオフセットした後、直線部１４に向けて傾斜状に延び、その直線部１４との連結部位において、上記と反対方向となるＸ２方向にＷだけオフセットしている。その結果、２つの直線部１４，１４のＸ方向に沿う位置は変わらない。即ち、２つの直線部１４，１４は、Ｙ方向に沿う同一の面内に配置されている。なお、Ｘ１方向及びＸ２方向で示されるＸ方向は、ステータコア２０の径方向に対応する。

Ｕ字部１２Ａを有するＵ字状の連続線１０は、ＵＶＷの三相のうちの１つの相を構成する。本実施形態に示す波巻コイル１は、各相が２つずつ並列に配置される。すなわち、Ｕ相はＵ１，Ｕ２の２本の連続線１０によって構成され、Ｖ相はＶ１，Ｖ２の２本の連続線１０によって構成され、Ｗ相はＷ１，Ｗ２の２本の連続線１０によって構成される。一般に、波巻コイル１は、各相をステータコア２０の周方向（Ｙ方向）に１スロットずつずらして配置している。しかし、本実施形態に示す波巻コイル１は、図７に示すように、同じＵ相（Ｕ１，Ｕ２）を構成する２本の連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２の場合を例にとると、そのうちの１つの連続線１０Ｕ２のＵ字部１２Ａが、他の１つの連続線１０Ｕ１の内側に配置される。そのため、Ｕ相の２本の連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２のＵ字部１２Ａ，１２Ａは転位形状を形成する。すなわち、図７において、ステータコア２０の周方向（Ｙ方向）に沿う図中左から右に見た場合、各頂点部１２ｃ，１２ｃの部位を挟んで、位相の順がＵ１，Ｕ２からＵ２，Ｕ１に転位する（転位形状成形工程）。

このとき、連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２の４本の直線部１４は、Ｙ方向に沿う同一の面内に配置される。連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２の第１斜行部１２ａ、第２斜行部１２ｂの角度はそれぞれ略同一であるが、連続線１０Ｕ２の第１斜行部１２ａ、第２斜行部１２ｂの長さは、連続線１０Ｕ１の第１斜行部１２ａ、第２斜行部１２ｂの長さよりも短い。

連続線１０Ｕ１の２本の直線部１４，１４の間隔は、ステータコア２０における７スロット離れた２つのスロット２３，２３に対応する間隔を有する。すなわち、連続線１０Ｕ１の２本の直線部１４，１４の間には、６つのスロット２３が配置される。これに対し、連続線１０Ｕ２の２本の直線部１４，１４の間隔は、ステータコア２０における５スロット離れた２つのスロット２３，２３に対応する間隔を有する。すなわち、連続線１０Ｕ２の２本の直線部１４，１４の間には、４つのスロット２３が配置される。連続線１０Ｕ１の直線部１４と、連続線１０Ｕ２の直線部１４とは、隣り合うスロット２３，２３内に収容される。この２本の直線部１４，１４の幅は、それぞれのＵ字部１２Ａを成形する際の引出しツール３００の幅（図３におけるＹ方向の幅）を調整又は引出しツール３００を変更することによって設定される。

本実施形態の波巻コイル１において、このようなＵ相における２本の連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２の構成は、Ｖ相（Ｖ１，Ｖ２）及びＷ相（Ｗ１，Ｗ２）にも全く同様に適用される。したがって、Ｖ相及びＷ相においても、それぞれＵ字部１２Ａが転位形状を有する連続線１０Ｖ１，１０Ｖ２、連続線１０Ｗ１，１０Ｗ２が構成される。

それぞれ２本の連続線１０を内側及び外側に配置した各相２本ずつの合計６本の連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２、１０Ｖ１，１０Ｖ２、１０Ｗ１，１０Ｗ２は、波巻コイル１の成形に際して、図８及び図９に示すように、並列に配置される。６本の連続線１０が並列されることによって、連続線群１００が構成される。１２本の直線部１４は、ステータコア２０のスロット間隔に対応する均等間隔で平行に並べられる。各Ｕ字部１２Ａの第１斜行部１２ａと第２斜行部１２ｂとは、連続線１０の厚みＷだけＸ方向に沿う反対方向にオフセットしているため、隣り合うＵ字部１２Ａ，１２Ａの第１斜行部１２ａと第２斜行部１２ｂとを交差させて、隣り合う連続線１０，１０同士を重ねると、１２本全ての直線部１４は、Ｙ方向に沿う同一の面内に配置される。

次に、６本の並列状態の連続線１０からなる連続線群１００から波巻コイル１を成形する方法について説明する。最初に、波巻コイル１を成形する際に用いられる波巻コイル成形装置２００の具体的な構成について、図１０及び図１１を参照して説明する。

波巻コイル成形装置２００は、連続線群１００を載置する載置台２０１と、それぞれ連続線群１００を斜行部成形及び折り返しのために把持する第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３、第３クランプ部２０４と、連続線群１００を搬送のために把持する把持機構２０５と、を有する。

載置台２０１の上面２０１ａには、図示しない搬送装置によって搬送されてきた連続線群１００が、Ｕ字部１２Ａ（最初のターン部１２）側を第１クランプ部２０２側に向けて平置きされる。

第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３、第３クランプ部２０４は、成形対象の連続線群１００の搬送経路に沿って配置され、波巻コイル成形装置２００の上下方向（図１０における紙面に対して垂直方向、図１１における上下方向）に昇降移動可能に設けられる。第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３、第３クランプ部２０４は、連続線群１００をクランプしない時は、連続線群１００の搬送を邪魔しないように、載置台２０１の上面２０１ａよりも下位に配置され、連続線群１００が第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３、第３クランプ部２０４の上方まで搬送されると上昇し、連続線群１００を把持するように構成される。

第１クランプ部２０２は、最も載置台２０１に近接して配置される。第１クランプ部２０２は、連続線群１００を構成する連続線１０の直線部１４を一括して把持する一対のクランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂを有する。クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂは、図８に示す連続線群１００のＹ方向に沿う幅以上の幅をそれぞれ有し、連続線群１００の搬送経路に面して、連続線群１００の搬送方向であるＤ１方向に一定の間隔をおいて平行に配置される。この一定の間隔によって、クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂの間には、後述する把持機構２０５の一つの把持部材２０５Ａ又は２０５Ｂを収容可能な空間部２０２Ｃが形成される。

第２クランプ部２０３は、第１クランプ部２０２に対して載置台２０１から遠い側に配置される。第２クランプ部２０３は、第１クランプ部２０２と同様に、連続線群１００を構成する連続線１０の直線部１４を一括して把持する一対のクランプ部材２０３Ａ，２０３Ｂを有する。クランプ部材２０３Ａ，２０３Ｂも、連続線群１００の幅以上の幅をそれぞれ有し、連続線群１００の搬送経路に面して、連続線群１００の搬送方向であるＤ１方向に一定の間隔をおいて平行に配置される。この一定の間隔によって、クランプ部材２０３Ａ，２０３Ｂの間には、後述する把持機構２０５の一つの把持部材２０５Ａ又は２０５Ｂを収容可能な空間部２０３Ｃが形成される。

第３クランプ部２０４は、第２クランプ部２０３よりも更に載置台２０１から遠い側に配置される。第３クランプ部２０４は、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３と同様に、連続線群１００を構成する連続線１０の直線部１４を一括して把持する一対のクランプ部材２０４Ａ，２０４Ｂを有する。クランプ部材２０４Ａ，２０４Ｂも、連続線群１００の幅以上の幅をそれぞれ有し、連続線群１００の搬送経路に面して、連続線群１００の搬送方向であるＤ１方向に一定の間隔をおいて平行に配置される。この一定の間隔によって、クランプ部材２０４Ａ，２０４Ｂの間には、後述する把持機構２０５の一つの把持部材２０５Ａ又は２０５Ｂを収容可能な空間部２０４Ｃが形成される。

第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４には、上下方向に昇降移動可能な押圧部材２０３Ｄ，２０４Ｄがそれぞれ設けられる。第２クランプ部２０３の押圧部材２０３Ｄは、クランプ部材２０３Ｂに対して、載置台２０１から遠い側に平行に並列するように近接して配置される。第３クランプ部２０４の押圧部材２０３Ｄは、クランプ部材２０３Ｂに対して、載置台２０１から遠い側に平行に並列するように近接して配置される。図１１は、押圧部材２０３Ｄ，２０４Ｄがそれぞれ下動した位置を示している。このときの押圧部材２０３Ｄ，２０４Ｄの上面は、連続線群１００の搬送動作及び各クランプ部材２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂによる把持動作及び連続線群１００の搬送動作を阻害しないように、クランプ部材２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂの上面よりも下位に配置される。

図１０及び図１１に示すように、第１クランプ部２０２における載置台２０１から遠い側のクランプ部材２０２Ｂと、第２クランプ部２０３における載置台２０１に近い側のクランプ部材２０３Ａとは、距離Ｌ１だけ離れている。また、第２クランプ部２０３における載置台２０１から遠い側のクランプ部材２０３Ｂと、第３クランプ部２０４における載置台２０１に近い側のクランプ部材２０４Ａとは、距離Ｌ２だけ離れている。距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも短い。

第３クランプ部２０４は、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３に対して、波巻コイル成形装置２００の幅方向（図１０におけるＤ２－Ｄ３方向）の一方向（図１０におけるＤ２方向）にオフセットして配置される。Ｄ２－Ｄ３方向は、連続線群１００の搬送方向であるＤ１方向に対して直交する方向である。第２クランプ部２０３に対する第３クランプ部２０４のＤ２方向へのオフセット量は、連続線群１００の幅の半分、すなわち、連続線１０の直線部１４の６本分のピッチに相当する。

第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４とは、図示しない移動機構によって、波巻コイル成形装置２００の幅方向に一体となって移動可能に設けられる。しかし、第１クランプ部２０２は不動である。そのため、少なくとも第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３とが連続線群１００を把持した状態で、第２クランプ部２０３が第１クランプ部２０２に対して波巻コイル成形装置２００の幅方向に移動することによって、第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との間に配置される連続線群１００の直線部１４を斜めに折り曲げ、図１６に示す斜行部１５を形成することができる。したがって、第１クランプ部２０２と少なくとも第２クランプ部２０３とは、波巻コイル成形装置２００における斜行部成形機構２０６を構成する。

第３クランプ部２０４は、第２クランプ部２０３との間を幅方向に延びる折り返し線Ｒ（図１０参照）を境にして、図示しない回転移動機構によって、図２１に示すように、第２クランプ部２０３上に重なるように回転移動可能に設けられる。第３クランプ部２０４の回転移動によって、クランプ部材２０３Ａとクランプ部材２０４Ｂ、クランプ部材２０３Ｂとクランプ部材２０４Ａ、空間部２０３Ｃ，２０４ＣＤ同士、押圧部材２０３Ｄ，２０４Ｄ同士、がそれぞれ重なり合う。これによって、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４に把持される連続線群１００は、折り返し線Ｒを境にして、厚さ方向（図９におけるＸ１－Ｘ２方向）に折り返される。したがって、第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４とは、波巻コイル成形装置２００における折り返し機構２０７を構成する。

把持機構２０５は、図１１に示すように、載置台２０１の上面２０１ａよりも上位に配置され、図示しない昇降機構によって、下方に配置される連続線群１００に対して昇降可能に設けられる。把持機構２０５は、連続線群１００の幅以上の幅をそれぞれ有する一対の把持部材２０５Ａ，２０５Ｂを有する。把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは同一構造である。把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは、Ｄ１方向に沿って一定の距離だけ離れて配置されるとともに、把持部材２０５Ｂが、把持部材２０５Ａに対して、Ｄ２方向にオフセットして配置される。

本実施形態の把持機構２０５は、折り返し機構２０７を構成する第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４とは別体で設けられている。そのため、折り返し機構２０７における折り返し位置を常に一定にすることができ、折り返し位置の精度を良好にすることができる。

把持機構２０５と第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４とは、Ｄ１方向に沿って相対的に移動可能である。本実施形態では、把持機構２０５が、Ｄ１方向に沿って移動可能に設けられる。これによって、把持機構２０５は、把持した連続線群１００を、Ｄ１方向に沿う搬送経路に沿って搬送し、第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４に対する相対位置を変更させる。

一対の把持部材２０５Ａ，２０５ＢのＤ１方向に沿う間隔は、図１０に示す初期状態の第１クランプ部２０２の空間部２０２Ｃと第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃとの間隔よりも僅かに狭く、第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃと第３クランプ部２０４の空間部２０４Ｃとの間隔に等しい。把持部材２０５Ａに対する把持部材２０５ＢのＤ２方向に沿うオフセット量は、第２クランプ部２０３に対する第３クランプ部２０４のＤ２方向に沿うオフセット量に等しい。

各クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂ及び把持部材２０５Ａ，２０５Ｂが連続線群１００を把持するための具体的な構造は、各クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂ及び把持部材２０５Ａ，２０５Ｂで同一であってもよい。連続線群１００を把持するための構造は、例えば、図１２及び図１３に示すように、連続線群１００の幅方向（図８におけるＹ方向）に開閉可能に並置される複数のブロック２１０によって構成することができる。各ブロック２１０は、導体群００を構成する各連続線１０の直線部１４の幅（図５におけるＹ方向の幅）よりも僅かに細幅の溝部２１０ａを有する。各溝部２１０ａは、連続線群１００の直線部１４の延在方向であるＤ１方向に沿って延びている。

溝部２１０ａは、ブロック２１０の幅方向の一方の側面から上面の略半分にかけて切り欠かれることによって形成され、各ブロック２１０の上面の残りの半分によって、連続線１０の直線部１４を挟み付けるための挟着片２１０ｂが形成される。溝部２１０ａ及び挟着片２１０ｂは、１つのブロック２１０についてそれぞれ１つずつ形成される。溝部２１０ａ及び挟着片２１０ｂの数は、連続線群１００の直線部１４の本数以上である。すなわち、本実施形態の場合、１つのクランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂ又は把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは、少なくとも１２本の溝部２１０ａ及び挟着片２１０ｂを有する。

図１２に示すように、各ブロック２１０が離れると、クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂ及び把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは開いた状態となる。このとき、隣接する挟着片２１０ｂ，２１０ｂ間に配置される溝部２１０ａの幅は、連続線１０の直線部１４の幅よりも広くなる。そのため、各溝部２１０ａは、連続線１０の直線部１４を内部に収容可能又は内部から取り出し可能である。

一方、図１３に示すように、各ブロック２１０が密接すると、クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂ及び把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは閉じた状態となる。このとき、隣接する挟着片２１０ｂ，２１０ｂ間に配置される溝部２１０ａの幅は、連続線１０の直線部１４の幅よりも僅かに狭くなる。そのため、各溝部２１０ａ内に収容された連続線１０の直線部１４は、隣接する挟着片２１０ｂ，２１０ｂでそれぞれ個別に挟着される。これによって、連続線群１００は把持される。

このように、連続線群１００を把持するクランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂ及び把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは、連続線１０の直線部１４の各々を幅方向から把持する。直線部１４の幅方向（図５及び図８に示すＹ方向）は、連続線１０を構成する複数の単位線材１０ａの積層方向である。そのため、複数の単位線材１０ａの間に厚さ方向（図４に示すＸ方向）のばらつきがあっても、連続線１０を構成する複数の単位線材１０ａを一体に挟着することによって把持可能である。しかも、単位線材１０ａがばらつかないように連続線１０を押さえるための別途の押さえ部材が不要であるため、装置の小型化も可能である。

なお、図１２及び図１３は、連続線群１００の直線部１４を下側から把持する場合を示している。これは、クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂ、２０４Ａ，２０４Ｂによって連続線群１００の直線部１４を下側から把持する場合に対応する。把持部材２０５Ａ，２０５Ｂよって連続線群１００の直線部１４を上側から把持する場合は、図１２及び図１３を上下反転させた構成となる。

次に、この波巻コイル成形装置２００によって連続線群１００に対して成形を行う際の具体的な成形動作について説明する。
まず、図１０及び図１１に示すように、載置台２０１の上面２０１ａに、６本の連続線１０（連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２、１０Ｖ１，１０Ｖ２、１０Ｗ１，１０Ｗ２）からなる連続線群１００が、各Ｕ字部１２Ａ（最初のターン部１２）を第１クランプ部２０２側に向けて載置される。

把持機構２０５が載置台２０１上の連続線群１００に向けて移動し、載置台２０１に近い側に配置される把持部材２０５Ａが連続線群１００の上方に配置されると、把持機構２０５が下降し、把持部材２０５Ａが連続線群１００のＵ字部１２Ａ近傍の直線部１４をそれぞれ把持する。このとき、もう一方の把持部材２０５Ｂは、載置台２０１と第１クランプ部２０２との間に配置され、連続線群１００を把持しない。把持機構２０５は、連続線群１００を把持した状態で、直線部１４の延在方向に沿うＤ１方向に直線的に移動し、図１４に示すように、連続線群１００を、斜行部成形機構２０６を構成する第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３の上方まで搬送する。

図１４における符号２０８は、載置台２０１と第１クランプ部２０２との間に配置される複数のピンからなるガイド部材である。ガイド部材２０８は、連続線群１００のＵ字部１２Ａが第１クランプ部２０２の上方を通過した後に、連続線群１００の下方から上昇し、隣接する直線部１４，１４の間にそれぞれ挿入される。これによって、搬送時の連続線群１００の直線部１４同士の干渉が防止され、連続線群１００の円滑な搬送がガイドされる。

連続線群１００を把持した把持部材２０５Ａは、図１４及び図１５に示すように、第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃの上方まで移動した後、第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４が一体に上昇することによって、空間部２０３Ｃ内に収容される。第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３の上昇時、クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂは、図１２に示すように開いた状態である。そのため、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３の上昇によって、隣接する挟着片２１０ｂ，２１０ｂ間の各溝部２１０ａ内に連続線群１００の直線部１４がそれぞれ収容される。溝部２１０ａ内に直線部１４が収容された後、クランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂ、２０３Ａ，２０３Ｂは閉じた状態となり、連続線群１００を把持する。

図１４及び図１５に示すように、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３がそれぞれ把持する直線部１４の被把持部１４０，１４０は、波巻コイル１のスロット配置部１１に対応する部位である。このため、直線部１４の延在方向に沿う一対のクランプ部材２０２Ａ，２０２Ｂの間隔（空間部２０２Ｃを含む第１クランプ部２０２のＤ１方向の長さ）及び一対のクランプ部材２０３Ａ，２０３Ｂの間隔（空間部２０３Ｃを含む第２クランプ部２０３のＤ１方向の長さ）は、それぞれ波巻コイル１のスロット配置部１１の長さに略等しい。

図１４及び図１５に示すように、連続線群１００の直線部１４において、第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との間に配置される部位１４１は、連続線群１００において斜行部１５が成形される部位であり、波巻コイル１のターン部１２に対応する部位である。この部位１４１の長さ、すなわち、図１０及び図１１に示す第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との距離Ｌ１は、波巻コイル１の１本のターン部１２を一直線状に延ばした場合の長さに略等しい。

第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３が連続線群１００を把持した後、把持機構２０５は、連続線群１００の把持を解除するとともに上昇し、連続線群１００の上方に退避する。その後、次の把持動作に備えて、図１６に示すように、把持部材２０５Ａが第１クランプ部２０２の空間部２０２Ｃの上方に配置されるように移動する。

次に、波巻コイル成形装置２００は、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３によって連続線群１００を把持した状態から、第１クランプ部２０２に対して、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４を、図１６に示すように、Ｄ２方向に移動させる。すなわち、連続線群１００における連続線１０のＵ字部１２Ａと第２クランプ部２０３で把持された被把持部１４０とを、連続線群１００の連続線１０の延在する面内（図１６の紙面内）において、直線部１４の延在方向と交差する方向（Ｄ２方向）に沿ってオフセットさせる。これによって、第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との間に配置される１２本の直線部１４からなる部位１４１がオフセット方向（Ｄ２方向）に傾斜し、連続線群１００を構成する各連続線１０に１番目の斜行部１５（斜行部１５Ａ）がそれぞれ成形される。

直線部１４に対する斜行部１５の傾斜角度は、図５に示すように、連続線１０に成形されるターン部１２の第１斜行部１２ａ又は第２斜行部１２ｂの傾斜角度に略等しい。連続線群１００に斜行部１５が成形されることによって、第２クランプ部２０３によって把持される連続線群１００のＵ字部１２Ａ側は、第１クランプ部２０２によって把持される直線部１４に対して、連続線群１００の幅の半分、すなわち、連続線１０の直線部１４の６本分のピッチに相当するオフセット量で、Ｄ２方向にずれて配置される。

本実施形態の波巻コイル成形装置２００は、斜行部１５を成形する際、第２クランプ部２０３側をＤ２方向に直線移動させるのではなく、図１７に示すように、各斜行部１５と、この斜行部１５に連続し且つ第１クランプ部２０２によって把持される各直線部１４との境界点である曲げ起点Ｐを中心とするとともに斜行部１５の長さを半径として、第２クランプ部２０３側を円弧状に移動させるように構成される。このとき、第２クランプ部２０３側は、第１クランプ部２０２に対して平行を維持したまま円弧状に移動する。これによって、図１８町の矢印で示すように、斜行部１５（部位１４１）は、反対方向に引っ張られながら成形されるため、成形後の斜行部１５の直線性が良好となり、斜行部１５の成形精度が向上する。

斜行部１５の成形のために第２クランプ部２０３がＤ２方向にオフセットすると、図１６に示すように、第１クランプ部２０２の空間部２０２Ｃと第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃとの間隔は、僅かに小さくなり、一対の把持部材２０５Ａ，２０５Ｂの間隔に一致する。したがって、連続線群１００に最初の斜行部１５（斜行部１５Ａ）が成形された後、把持機構２０５が、図１６に示す位置において連続線群１００に向けて下降すると、把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは、空間部２０２Ｃ，２０３Ｃ内にそれぞれ収容され、連続線群１００を把持することができる。

このとき、一対の把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは、斜行部１５を挟んだ両側にそれぞれ配置される直線部１４，１４の二点で連続線群１００を把持するため、連続線群１００がばらけにくい。その後、把持機構２０５が連続線群１００を把持すると、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３は、連続線群１００の把持を解除して下降するとともに、Ｄ３方向に移動し、初期状態の位置に復帰する。

その後、連続線群１００を把持した把持機構２０５は、Ｄ１方向に移動し、図１９に示すように、把持部材２０５Ａが第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃの上方に配置されるとともに、把持部材２０５Ｂが第３クランプ部２０４の空間部２０４Ｃの上方に配置されるまで、連続線群１００を搬送する。第３クランプ部２０４は、第１クランプ部２０２及び第２クランプ部２０３に対して、予め連続線群１００の幅の半分だけＤ２方向にオフセットし、把持機構２０５の把持部材２０５Ｂも把持部材２０５Ａに対して同様にオフセットしているため、第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４が上昇すると、最初の斜行部１５（斜行部１５Ａ）を成形した後の連続線群１００を把持した把持部材２０５Ａ，２０５Ｂは、第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃと第３クランプ部２０４の空間部２０４Ｃとにそれぞれ収容される。

第１クランプ部２０２、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４は、上昇後、それぞれ連続線群１００の直線部１４を把持するとともに、把持機構２０５は連続線群１００の把持を解除する。このとき、連続線群１００に成形された斜行部１５は、第２クランプ部２０３のクランプ部材２０３Ｂと第３クランプ部２０４のクランプ部材２０４Ａとの間に配置される。すなわち、クランプ部材２０３Ｂとクランプ部材２０４Ａとの間の距離Ｌ２は、斜行部１５を挟んで隣接する直線部１４，１４間の距離に略等しい。また、第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との間には、次に成形される斜行部１５となる部位１４１が新たに配置される。把持機構２０５は、連続線群１００の上方に退避した後、図２０に示すように、次の把持に備えて、第１クランプ部２０２の空間部２０２Ｄ及び第２クランプ部２０３の空間部２０３Ｃの上方まで移動する。

その後、図１６に示した場合と同様に、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４をＤ２方向に移動させることによって、図２０に示すように、第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との間に、２番目の斜行部１５（斜行部１５Ｂ）をそれぞれ成形する（斜行部成形工程）。

次に、第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４との間に配置される最初の斜行部１５Ａの中央部、すなわち、第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４との間に配置される折り返し線Ｒ（図１０、図２０参照）を境にして、第３クランプ部２０４が、図２０に示すように、第２クランプ部２０３上に重なるように回転移動して、最初の斜行部１５Ａを折り返す（折り返し工程）。

第３クランプ部２０４の回転移動によって、連続線群１００の最初の斜行部１５Ａが、連続線群１００の厚さ方向に折り返される。折り返し線Ｒは、連続線群１００の幅方向に沿うＤ２－Ｄ３方向に沿って配置され、斜行部１５Ａに対して交差している。そのため、斜行部１５Ａが折り返されることによって、その折り返し部は、折り返し線Ｒを頂点部（頂点部１２ｃ）とする山型状（三角形状）の新たな１２本のターン部１２（第２ターン部１２Ｂ）を構成する。本実施形態では、第３クランプ部２０４の回転移動によって、斜行部１５Ａを、折り返し線Ｒに沿って、図２０における紙面の手前側方向（Ｒ１方向）に順折りしている。

図２３は、最初の斜行部１５Ａが折り返された後の連続線群１００のみを示している。図２３に示すように、最初の斜行部１５Ａが折り返されると、第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４とによって把持されていた直線部１４の被把持部１４０，１４０同士の一部が平行に重なり合う。具体的には、第２クランプ部２０３で把持される１２本の被把持部１４０のうちの６本と、第３クランプ部２０４で把持される１２本の被把持部１４０のうちの６本とが、互いに重なり合う。これによって、直線部１４の１８本分の幅のスロット配置部１１が形成される。折り返されて重なり合う直線部１４，１４同士は、ＵＶＷの三相のうちの同一の相の連続線１０の直線部１４，１４である。この重なり合う同一相の直線部１４，１４は、波巻コイル１がステータコア２０に装着される際に、同一のスロット２３内に収容される。

なお、本実施形態では、連続線群１００に対する最初の折り返し工程の前に、２つの斜行部１５（斜行部１５Ａ，１５Ｂ）を成形している。そのため、図２２に示すように、折り返し後の連続線群１００の各Ｕ字部１２Ａは、２番目に成形された斜行部１５（斜行部１５Ｂ）上に重なるように配置される。したがって、折り返し後のターン部１２が連続線群１００の直線部１４と干渉することはない。

斜行部１５を折り返す際は、図２１に示すように、第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４との間に折り返し治具２２０を挿入してもよい。折り返し治具２２０は、断面三角形状に形成され、鋭角な頂点側の辺縁部２２０ａを斜行部１５の折り返し線Ｒに沿わせて挿入される。これによって、第３クランプ部２０４は、斜行部１５を折り返し線Ｒに沿って精度良く折り返すことができる。折り返し治具２２０は、折り返し動作が完了する前に第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４との間から取り除かれる。

また、斜行部１５の折り返し完了後は、図２４中の白抜き矢印で示すように、連続線群１００を把持した状態で、第３クランプ部２０４を、第２クランプ部２０３に対して相対的に、直線部１４の並び方向に沿って、折り返し部分の幅方向（Ｄ２－Ｄ３方向）に僅かに移動させてもよい。これによって、斜行部１５を折り返した後のターン部１２が開きながら戻ろうとするスプリングバックを抑制することができる。また、折り返された６本の直線部１４同士のピッチを調整することが可能になる。

折り返し工程では、斜行部１５が折り返された後、第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４とが重なり合った状態で、図２５に示すように、第２クランプ部２０３の押圧部材２０３Ｄが第２クランプ部２０３に対して上昇するとともに、第３クランプ部２０４の押圧部材２０４Ｄが第３クランプ部２０４に対して上昇し、連続線群１００の折り返し部であるターン部１２が、押圧部材２０３Ｄ，２０４Ｄ間に挟み付けられて厚さ方向に押圧される。これによって、ターン部１２がスプリングバックによって厚さ方向に膨らむことを抑制できるとともに、ターン部１２の成形精度も更に向上する。また、第２クランプ部２０３及び第３クランプ部２０４によってターン部１２を成形した後、そのまま押圧することができるため、押圧のためのステーションを別途に設ける必要がなく、装置及び工程を簡素化することができる。

第２ターン部１２Ｂを成形した後、把持機構２０５は、連続線群１００を更にＤ１方向に搬送し、２番目に成形された斜行部１５Ｂを第２クランプ部２０３と第３クランプ部２０４との間に配置する。その後、図２０に示した場合と同様に、第１クランプ部２０２と第２クランプ部２０３との間に配置される直線部１４に対して、３番目の斜行部１５（斜行部１５Ｃ）を成形する。

これ以降は、連続線群１００により成形される波巻コイル１が、ステータコア２０を４周する所定の長さになるまで、上記同様に、２番目の斜行部１５Ｂに対する折り返し工程、４番目の斜行部を成形する斜行部成形工程、３番目の斜行部１５Ｃに対する折り返し工程、・・・が交互に繰り返し実行される。これによって、スロット配置部１１が６本分ずれて２層に重なり合う１Ｔ～８Ｔの８層（８ターン）分のシート状の波巻コイル１が成形される。

このようにして成形される波巻コイル１は、各連続線１０（連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２、１０Ｖ１，１０Ｖ２、１０Ｗ１，１０Ｗ２）のＵ字部１２Ａの転位形状が維持された状態で、斜行部成形工程で各斜行部が成形されるとともに折り返し工程で各ターン部が成形される。そのため、本実施形態の波巻コイル１の製造方法によれば、各相の２本の連続線１０，１０のＵ字部１２Ａ，１２Ａを、図７に示すように内側及び外側に配置させ、全ての相の６本の連続線１０を、図８及び図９に示すように重ね合わせた後に、上記のように斜行部成形工程と折り返し工程とを交互に実行するだけで、折り返し方法を変更する必要なく、転位した波巻コイル１を連続線１０によって容易に成形することができる。

成形された波巻コイル１は、各連続線１０（連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２、１０Ｖ１，１０Ｖ２、１０Ｗ１，１０Ｗ２）のＵ字部１２Ａ側を最も内周側又は最も外周側に配置させて、ステータコア２０に装着される。図２７は、Ｕ字部１２Ａ側を最も内周側に配置させてステータコア２０に装着した波巻コイル１を、波巻コイル１の内周側から見た状態を示している。波巻コイル１の最も内周の第１層１Ｔに配置される各Ｕ字部１２Ａは、図８に示した転位形状を維持している。

三相６本の連続線１０（連続線１０Ｕ１，１０Ｕ２、１０Ｖ１，１０Ｖ２、１０Ｗ１，１０Ｗ２）は、直線部１４が１スロットずつずれるようにオフセットして重ねられているため、各相が２本ずつの連続線１０によって構成される三相の波巻コイル１を一度に成形することができる。

しかも、斜行部１５の成形と斜行部１５の折り返しとを交互に繰り返す波巻コイル成形装置２００によって成形される波巻コイル１は、連続線１０を折り返す際に生じる成形誤差が斜行部１５に蓄積されない。そのため、スロット配置部１１及びターン部１２の成形精度が良好である。

連続線１０が、本実施形態のように複数本の単位線材１０ａを並べて構成されるものである場合、１つの連続線１０における単位線材１０ａも、Ｕ字部１２Ａにおいて転位させることができる。

連続線１０が複数本の単位線材１０ａによって構成される場合では、斜行部１５を折り返す際に、折り返し前の斜行部１５の延在方向と折り返し方向との角度差により、各単位線材１０ａ間で周長差が発生することが避けられない。仮に、全ての斜行部を先に成形した場合では、折り返しの際に各単位線材１０ａ間で発生する周長差が既に成形済みの斜行部に影響し、成形済みの斜行部の肩曲げ部（斜行部の折り曲げの起点）がずれてしまう問題がある。しかし、本実施形態のように斜行部成形工程と折り返し工程とを交互に行うことにより、折り返しによる単位線材１０ａ間の周長差の影響を、次の斜行部１５の成形によって実質的にキャンセルすることができる。このため、連続線１０が複数本の単位線材１０ａを厚さ方向に並べて構成される場合でも、成形精度の良い波巻コイル１を製造することが可能である。

以上により得られるシート状の波巻コイル１は、スロット配置部１１が重なり合った２層構造となり、図１に示したように、ステータコア２０の１周毎にステータコア２０の径方向に層（ターン）Ｔが切り替わる層替わり部Ｔａを有する。このような波巻コイル１を成形する場合は、層替わり部Ｔａにおける層間の干渉を避けるため、以下に説明するように、層替わり部Ｔａに対応する折り返し工程において、斜行部１５の折り返し方向を、それまでの折り返し方向（Ｒ１方向）とは逆方向（Ｒ２方向）に折り返してもよい。

図２８に示すように、層替わり部Ｔａに対応する斜行部１５を折り返し線Ｒに沿って折り返す折り返し工程では、それまでの折り返し工程における斜行部１５の折り返し方向（Ｒ１方向）とは逆方向（Ｒ２方向）に斜行部１５を逆折りする。すなわち、本実施形態に示す波巻コイル１の場合、図１に示したように、７層（７Ｔ）と６層（６Ｔ）との間、５層（５Ｔ）と４層（４Ｔ）との間、３層（３Ｔ）と２層（２Ｔ）との間、の計３か所にそれぞれ層替わり部Ｔａが存在するため、これらの層替わり部Ｔａに対応する斜行部１５の折り返し工程のみ、上記のように、斜行部１５を逆折りする。

これにより、図２９に示すように、各層替わり部Ｔａにおいて、ターン部１２の厚さ方向（ステータコアの径方向、図２８におけるＸ方向）のオフセット方向が逆方向になり、波巻コイル１がステータコア２０に装着された際に、層替わり部Ｔａにおける層Ｔ間の干渉を避けることができる。そのため、この波巻コイル１の各スロット配置部１１を各スロット２３内に挿入することによって波巻コイル１をステータコア２０に装着すると、図３０に示すように、各層替わり部Ｔａにおいて段差を形成することなく、４周分の波巻コイル１を一度に成形することができる。

ところで、回転電機においては、相間のトルク変動によってロータの回転時に脈動する現象（リップル）が知られている。リップルは、回転電機がハイブリッド車や電気自動車等の車両走行用モータである場合は、車両の乗り心地に影響を与えるおそれがある。そこで、ステータコアの径方向に隣り合う層コイル間の位相を１スロット分ずらすことにより、相間におけるトルク変動をなだらかにし、リップルを低減することが知られている。

図３１は、本実施形態における波巻コイル１において、リップルの低減のために波巻コイル１のスロットピッチを部分的に１スロット分ずらした状態を示している。ここでは、１Ｔ～８Ｔからなる波巻コイル１の中間部位、すなわち、４Ｔと５Ｔとの間で、スロットピッチを１スロット分短くなるようにずらした例を示している。

詳しくは、波巻コイル１の各層Ｔにおける各相の連続線１０のスロットピッチは、通常、６スロットピッチである。例えば、図８に示すように、Ｕ相に着目した場合、図８中の最も左端の連続線１０Ｕ１の直線部１４に対して、Ｙ方向に隣接する同一のＵ相の直線部１４は、６スロットピッチ離れた連続線１０Ｕ２の直線部１４である。しかし、図３１に示すように、本実施形態の波巻コイル１は、４Ｔと５Ｔとの間の層替わり部Ｔａのみにおいて、スロット配置部１１が５スロットピッチで折り返されている。より詳しくは、４Ｔと５Ｔその層替わり部Ｔａに対応する逆折りの折り返し工程において、ターン部１２の高さが、６スロットピッチで折り返される場合に比べて、高さｈだけ低くなるように折り返されている。

これによって、図３２に示すように、波巻コイル１の４Ｔと５Ｔとの間において、ＵＶＷの三相の位相を１スロットピッチだけずらすことができる。そのため、回転電機の回転時のリップルの発生を抑制し、回転電機を滑らかに回転させることができる。

このようにスロットピッチを１スロット分だけずらす部位は、波巻コイル１の少なくとも１つの層替わり部Ｔａに存在していればよい。本実施形態では、スロットピッチが１スロット分短くなるように構成しているが、１スロット分長くなるように構成してもよい。

以上説明した波巻コイル１は、６本の連続線１０を並列させて構成したが、連続線１０の並列数は６本に限定されず、適宜増減できる。また、連続線１０は、３本の単位線材１０ａを並べて構成したが、単位線材１０ａの本数は３本に限定されず、適宜増減できる。

１ 波巻コイル
１０ 連続線
１０ａ 単位線材
１１ スロット配置部
１２ ターン部
１２Ａ Ｕ字部
１２ｃ 頂点部
１４ 直線部
１５ 斜行部
２ ステータ
２０ ステータコア
２３ スロット
Ｔ 層
Ｔａ 層替わり部

Claims (7)

1. 連続線により成形され、ステータコアのスロットに配置される複数のスロット配置部と、隣り合う前記スロット配置部同士を連結するターン部と、を有する波巻コイルの製造方法であって、
   前記連続線は、Ｕ字状に成形されたＵ字部と、前記Ｕ字部から延在する一対の直線部と、を有し、
   同じ相に属する少なくとも２つの前記連続線のうち、１つの前記連続線の前記Ｕ字部が他の１つの前記連続線の前記Ｕ字部の内側に配置される転位形状を成形する転位形状成形工程と、
   前記転位形状が成形された前記連続線の前記一対の直線部を、前記一対の直線部の延在方向と交差し、前記Ｕ字部の厚さ方向に直交する方向にオフセットさせ、前記連続線に斜行部を成形する斜行部成形工程と、
   前記斜行部が成形された前記連続線を、前記斜行部における前記ターン部の頂点部に対応する部位において折り返し、前記ターン部と前記スロット配置部とを成形する折り返し工程と、を有し、
   前記斜行部成形工程と前記折り返し工程とを交互に行う、波巻コイルの製造方法。
2. 前記連続線は、前記一対の直線部の延在方向と交差し、前記Ｕ字部の厚さ方向に直交する方向に存在する少なくとも２つの単位線材から構成され、
   前記転位形状成形工程は、前記連続線の１つの前記単位線材の前記Ｕ字部が、他の１つの前記単位線材の前記Ｕ字部の内側に配置される転位形状をそれぞれ成形する、請求項１に記載の波巻コイルの製造方法。
3. 前記連続線の前記一対の直線部が同じ前記スロットに配置されるように複数の前記転位形状を重ねて配置し、複数の前記転位形状に対して前記斜行部成形工程と前記折り返し工程とを交互に行う、請求項１又は２に記載の波巻コイルの製造方法。
4. 前記波巻コイルは、前記ステータコアに巻回されて装着されることにより、前記ステータコアの複数周分に対応する複数の層を構成する波巻コイルであり、
   前記折り返し工程は、前記層が前記ステータコアの径方向に切り替わる層替わり部において、前記斜行部の折り返し方向を逆にする、請求項３に記載の波巻コイルの製造方法。
5. 前記折り返し工程は、少なくとも１つの前記層替わり部において、製造される前記波巻コイルのスロットピッチが１スロット分ずれるように折り返す、請求項４に記載の波巻コイルの製造方法。
6. 連続線により成形された波巻コイルがステータコアのスロットに挿入された回転電機のステータであって、
   前記波巻コイルは、Ｕ字状に成形されたＵ字部をそれぞれ有する少なくとも２つの前記連続線のうち、１つの前記連続線の前記Ｕ字部が他の１つの前記連続線の前記Ｕ字部の内側に配置された転位形状を各相につき１箇所有する、回転電機のステータ。
7. 前記転位形状は、前記ステータコアの径方向の最も外側又は最も内側のターン部に配置される、請求項６に記載の回転電機のステータ。

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