JP7476837B2 - コイル成形装置及びステータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイル成形装置及びステータの製造方法に関する。

従来、ステータコアのスロットに挿入されたコイル束を成形するコイル成形装置が知られている。例えば、特許文献１には、１台の装置で中間成形と拡張成形との両工程を完全に実施することができるコイル成形装置が開示されている。特許文献１のコイル成形装置では、ブレード部材の径方向外向きの迫り出し動作によりコイルの中間成形を行い、第１拡張部材及び第２拡張部材の径方向外向きの迫り出し操作によりコイルの拡張成形を行う。

特開２００５－１１０３４１号公報

しかしながら、上記特許文献１のコイル成形装置では、中間成形を実施するためにブレード部材を動作させるとともに、拡張成形を実施するために第１拡張部材及び第２拡張部材を動作させる必要がある。このように、中間成形及び拡張成形を別の部材で実施するため、生産性が悪い。

本発明は、上記問題に鑑み、生産性を向上する、コイル成形装置及びステータの製造方法を提供する。

本開示の第１の観点からのコイル成形装置は、ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに挿入されたコイルの少なくとも一部を成形するコイル成形装置であって、ステータコアの軸方向一側に配置され、径方向に移動する第１拡径部材と、ステータコアの軸方向他側に配置され、径方向に移動する第２拡径部材と、第１拡径部材及び第２拡径部材を径方向外側に移動する移動機構と、を備え、第１拡径部材と第２拡径部材とは、別の部材である。

本開示の第２の観点からのステータの製造方法は、ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに挿入されたコイルを有するステータの製造方法であって、スロット内に収容される二つのコイル辺部と、二つのコイル辺部を繋ぎ、ステータコアの軸方向両側に配置されるコイルエンド部と、を含むコイルを形成する工程と、コイルをスロットに挿入する工程と、ステータコアの軸方向一側かつコイルエンド部の径方向内側に配置され、径方向に移動する第１拡径部材によって、ステータコアの軸方向一側に位置するコイルエンド部を径方向外側に移動する第１移動工程と、ステータコアの軸方向他側かつコイルエンド部の径方向内側に配置され、径方向に移動し、第１拡径部材と別の第２拡径部材によって、ステータコアの軸方向他側に位置するコイルエンド部を径方向外側に移動する第２移動工程と、を備え、第１移動工程と第２移動工程とを、同じタイミングで実施する。

本開示は、生産性を向上する、コイル成形装置を提供することができる。

図１は、実施形態１におけるステータの軸方向に垂直な断面の模式図である。 図２は、実施形態１におけるコイル成形装置の一部を断面視した時の模式図である。 図３は、実施形態１における軸方向一側または他側のコイル成形装置の断面の模式図である。 図４は、実施形態１における軸方向一側または他側のコイル成形装置の断面の模式図である。 図５は、実施形態１のステータの製造方法を示すフローチャートである。 図６は、実施形態１の変形例における第１拡径部材または第２拡径部材の模式図である。 図７は、実施形態１の変形例における第１拡径部材または第２拡径部材の模式図である。 図８は、実施形態１の変形例における第１拡径部材または第２拡径部材の模式図である。 図９は、実施形態２におけるコイル成形装置の一部を断面視した時の模式図である。 図１０は、実施形態２におけるステータの斜視図である。 図１１は、実施形態２における第１拡径部材または第２拡径部材の模式図である。 図１２は、実施形態２における第１拡径部材または第２拡径部材の模式図である。 図１３は、実施形態２における第１拡径部材または第２拡径部材の模式図である。

以下、図面に基づいて本開示の例示的な実施形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。

また、以下の説明において、ステータ１の中心軸が延びる方向、すなわちスロット２１の貫通方向を「軸方向」とする。軸方向に沿った一側を下（後）側、他側を上（前）側とする。上下（前後）方向は、位置関係を特定するために用いるためであって、実際の方向を限定するものではない。すなわち、下方向は重力方向を必ずしも意味するものではない。軸方向は、特に限定されず、鉛直方向、水平方向、これらの方向に交差する方向などを含む。

また、ステータ１の中心軸に直交する方向を「径方向」とする。さらに、ステータ１の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。

また以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示す場合がある。よって、各構成要素の寸法及び比率は実際のものと必ずしも同じではない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示する場合がある。

［第１実施形態］
（ステータ）
図１に示すように、ステータ１は、モータの構成部品であって、図示しないロータと相互作用して回転トルクを発生させる。本実施形態のステータ１は、いくつかのスロット２１を跨いでコイル１０を巻きつける分布巻きとされる。ステータ１は、コイル１０と、ステータコア２０と、を備える。

＜ステータコア＞
ステータコア２０は、中空の円柱形状に形成される。ステータコア２０は、薄い珪素鋼鈑を重ねて形成される。ステータコア２０には、複数のティース２３が放射状に形成される。ティース２３同士の間には、スロット２１が形成される。ティース２３は、スロット２１を介して径方向に延びる。スロット２１には、径方向開口部であるスロットオープン２２が形成される。本実施形態のステータコア２０は、一体型のステータコアである。

＜コイル＞
コイル１０は、コイル線が環状に巻きけられてなる。本実施形態のコイル線は、丸線であるが、特に限定されず、平角線などでもよい。

図２に示すように、コイル１０は、二つのコイル辺部１１と、コイルエンド部１２と、を有する。二つのコイル辺部１１は、スロット２１内に収容される。具体的には、一方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１と、他方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１とは、異なる。一方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１と、他方のコイル辺部が収納されるスロット２１とは、図１に示すように別のスロットを介して周方向に配置されてもよく、隣り合っていてもよい（図示せず）。

コイルエンド部１２は、二つのコイル辺部１１を繋ぐ。またコイルエンド部１２は、ステータコア２０の軸方向両側に配置される。具体的には、軸方向一側に位置するコイルエンド部１２は、二つのコイル辺部１１の一側端部を連結する。軸方向他側に位置するコイルエンド部１２は、コイル辺部１１の他側端部を連結する。

（コイル成形装置）
図１～図４を参照して、本実施形態のコイル成形装置２について説明する。なお、図３及び図４は、図２における第１装置１００及び第２装置２００の一方を示す。

コイル成形装置２は、ステータコア２０の軸方向に貫通する複数のスロット２１に挿入されたコイル１０の少なくとも一部を成形する。詳細には、コイル成形装置２は、軸方向一側及び他側のコイルエンド部１２を径方向外側に拡径するように成形する装置である。

コイル成形装置は、第１装置１００と、第２装置２００と、を含む。第１装置１００は、ステータコア２０の軸方向一側に配置される。第２装置２００は、ステータコア２０の軸方向他側に配置される。第１装置１００と第２装置２００とは、別の部材である。また第１装置１００と第２装置２００とは、分離して配置される。

図２～図４に示すように、コイル成形装置２は、第１拡径部材１１０と、第２拡径部材２１０と、移動機構１２０、２２０と、を備える。本実施形態では、第１装置１００は、第１拡径部材１１０と、移動機構１２０と、を有する。第２装置２００は、第２拡径部材２１０と、移動機構２２０と、を有する。第１拡径部材１１０及び移動機構１２０は、第１装置１００の筐体に配置される。第２拡径部材２１０及び移動機構２２０は、第２装置２００の筐体に配置される。

第１拡径部材１１０は、ステータコア２０の軸方向一側に配置され、径方向に移動する。第１拡径部材１１０は、コイルエンド部１２の径方向内側に配置される。ここでは、第１拡径部材１１０は、ステータコア２０の軸方向一側端面から、軸方向一側に突出するコイルエンド部１２の径方向内側に配置される。第１拡径部材１１０は、このコイルエンド部１２を径方向外側に移動する。

第２拡径部材２１０は、ステータコア２０の軸方向他側に配置され、径方向に移動する。第２拡径部材２１０は、コイルエンド部１２の径方向内側に配置される。ここでは、第２拡径部材２１０は、ステータコア２０の軸方向他側端面から、軸方向他側に突出するコイルエンド部１２の径方向内側に配置される。第２拡径部材２１０は、このコイルエンド部１２を径方向外側に移動する。

第１拡径部材１１０と第２拡径部材２１０とは、別の部材である。このため、ステータコア２０の軸方向一側及び他側に配置される第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０のそれぞれが、ステータコア２０の軸方向一側及び他側のコイルエンド部１２のそれぞれを径方向外側に移動することが可能である。このため、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０で、コイルエンド部１２を径方向外側に移動する中間成形と、コイルエンド部１２の復元力（スプリングバック）が生じないように塑性変形させる拡張成形と、を実施することができる。したがって、生産性を向上することができる。

第１拡径部材１１０の径方向外側形状と、第２拡径部材２１０の径方向外側形状とは、同じである。形状が同じであることで、コイル１０の軸方向のズレを抑制することができる。本実施形態では、第１拡径部材１１０の形状と、第２拡径部材２１０の形状とは、同じである。図２では、第１拡径部材１１０と第２拡径部材２１０とは、ステータコア２０の軸方向中央を横切る径方向線に対して、対称の形状を有する。なお、第１拡径部材１１０の径方向外側形状と、第２拡径部材２１０の径方向外側形状とが同じであることに限定されず、径方向の幅が同じでもよい。なお、後述する第２実施形態の第１部１１３、２１３の径方向外側形状と、第２部１１４、２１４の径方向外側形状とが同じでもよい。

図３及び図４に示すように、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０の径方向内側面１１１、２１１は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。すなわち、径方向内側面１１１、２１１は、テーパ形状を有する。径方向内側面１１１、２１１は、移動機構１２０、２２０と接触する。

図３及び図４に示す移動機構１２０、２２０は、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０を径方向外側に移動する。移動機構１２０、２２０により、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０が径方向外側に移動することによって、コイルエンド部１２を径方向外側に移動させることができる。

本実施形態の移動機構１２０は、第１拡径部材１１０の軸方向一側、かつ、第１拡径部材１１０の径方向内側に配置される。移動機構２２０は、第２拡径部材２１０の軸方向他側、かつ、第２拡径部材２１０の径方向内側に配置される。

移動機構１２０、２２０は、ステータコア２０に近づくにつれて幅が狭くなる形状を有する。すなわち、移動機構１２０、２２０の側面１２１、２２１は、第１拡径部材１１０の径方向内側面１１１及び第２拡径部材２１０の径方向内側面２１１と反対に傾斜するテーパ形状を有する。

移動機構１２０、２２０は、軸方向に移動する。詳細には、移動機構１２０が軸方向一側から他側に移動すると、移動機構１２０の側面１２１が第１拡径部材１１０の径方向内側面１１１を摺動するので、第１拡径部材１１０を径方向外側に移動する。移動機構２２０が軸方向他側から一側に移動すると、移動機構２２０の側面２２１が第２拡径部材２１０の径方向内側面２１１を摺動するので、第２拡径部材２１０を径方向外側に移動する。

なお、本実施形態の移動機構１２０、２２０は、第１装置１００及び第２装置２００のそれぞれに配置される別の部材であるが、これに限定されない。移動機構は、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０を同時に移動させる１つの部材であってもよい。

コイル成形装置２は、第１拡径部材１１０の径方向外側への移動と、第２拡径部材２１０の径方向外側への移動とを同時に行うように制御する制御部をさらに備える。制御部は、第１拡径部材１１０の径方向外側への移動のタイミングと、第２拡径部材２１０の径方向外側への移動のタイミングとを合わせるように、制御する。第１拡径部材１１０の径方向外側への移動と、第２拡径部材２１０の径方向外側への移動と、を同時に行うことにより、コイルエンド部１２の径方向外側への移動の際に、コイル辺部１１の軸方向への移動を抑制できるので、コイルエンド部１２にかかる負荷を低減できる。

本実施形態のコイル成形装置２は、コイルエンド部１２を径方向外側に移動する中間成形工程と、中間成形工程の後に実施され、コイルエンド部１２を塑性変形する拡径成形工程と、を実施することができる。すなわち、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０は、コイルエンド部１２を径方向外側に移動しながら、塑性変形をする。

（ステータの製造方法）
続いて、図１～図５を参照して、ステータ１の製造方法について説明する。本実施形態のステータ１の製造方法は、上述したコイル成形装置２を用いて、ステータコア２０の軸方向に貫通する複数のスロット２１に挿入されたコイル１０を有するステータ１を製造する方法である。

まず、図５に示すように、スロット２１内に収容される二つのコイル辺部１１と、二つのコイル辺部１１を繋ぎ、ステータコア２０の軸方向両側に配置されるコイルエンド部１２と、を含むコイル１０を形成する（ステップＳ１）。この工程（Ｓ１）で形成するコイル１０は、環状である。

次に、コイル１０をスロット２１に挿入する（ステップＳ２）。この工程（Ｓ２）では、例えば、ブレード及びストリッパを備えるコイル挿入装置を用いる。挿入する工程（Ｓ２）を実施すると、コイル辺部１１はスロット２１内に収容されるとともに、コイルエンド部１２はステータコア２０の端面から突出した状態となる。

次に、コイル成形装置２を設置する（ステップＳ３）。この工程（Ｓ３）では、第１装置１００をステータコア２０の軸方向一側に配置するとともに、第２装置２００をステータコア２０の軸方向他側に配置する。

次に、ステータコア２０の軸方向一側かつコイルエンド部１２の径方向内側に配置され、径方向に移動する第１拡径部材１１０によって、ステータコア２０の軸方向一側に位置するコイルエンド部１２を径方向外側に移動する第１移動工程（Ｓ４）を実施する。この工程（Ｓ４）では、移動機構１２０を軸方向一側から他側に移動することによって、移動機構１２０が第１拡径部材１１０を図３から図４に示す状態になるように、径方向内側から外側に移動する。第１拡径部材１１０が径方向外側に移動することによって、コイルエンド部１２が径方向外側に移動する。この第１移動工程（Ｓ４）を実施することで、コイルエンド部１２を径方向外側に移動する中間成形を実施することができる。

また、ステータコア２０の軸方向他側かつコイルエンド部１２の径方向内側に配置され、径方向に移動し、第１拡径部材１１０と別の第２拡径部材２１０によって、ステータコア２０の軸方向他側に位置するコイルエンド部１２を径方向外側に移動する第２移動工程（Ｓ５）を実施する。この工程（Ｓ５）では、移動機構２２０を軸方向他側から一側に移動することによって、移動機構２２０が第２拡径部材２１０を図３から図４に示す状態になるように、径方向内側から外側に移動する。第２拡径部材２１０が径方向外側に移動することによって、コイルエンド部１２が径方向外側に移動する。この第２移動工程（Ｓ５）を実施することで、コイルエンド部１２を径方向外側に移動する中間成形を実施することができる。

第１移動工程（Ｓ４）と、第２移動工程（Ｓ５）とを、同じタイミングで実施する。本実施形態では、制御部により、第１拡径部材１１０の径方向外側への移動と、第２拡径部材２１０の径方向外側への移動とを、同時に行うように制御する。

また、第１移動工程（Ｓ４）と、第２移動工程（Ｓ５）とを、同じタイミングで実施することにより、中間成形工程及び拡張成形工程を同じタイミングで実施する。

以上の工程（Ｓ１～Ｓ５）を実施することにより、図１に示すステータ１を製造することができる。本実施形態では、中間成形工程において、別の部材である第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０を用いて行う。このため、中間成形工程及び拡張成形工程を、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０で実施できるので、生産性を向上できる。

また、第１移動工程（Ｓ４）と第２移動工程（Ｓ５）とを同じタイミングで実施することにより、コイルエンド部１２とステータ１の軸方向端面との摺動による負荷を低減できる。このため、本実施形態のコイル成形装置２を用いることにより、高占積率のコイル１０を備えるステータ１を製造することができる。

［変形例］
上記実施形態では、図３及び図４に示すように、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０がステータコア２０に近づくにつれて幅が広くなるテーパ形状で、移動機構１２０、２２０がステータコア２０に近づくにつれて幅が狭くなるテーパ形状であるが、これに限定されない。例えば、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０がステータコア２０に近づくにつれて幅が狭くなるテーパ形状で、移動機構１２０、２２０がステータコア２０に近づくにつれて幅が広くなるテーパ形状であってもよい。

また、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０の径方向内側面１１１、２１１がテーパ形状で、かつ、移動機構１２０、２２０の側面１２１、２２１もテーパ形状であるが、移動機構は、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０を径方向外側に移動すれば、これに限定されない。本変形例では、移動機構１２０、２２０の側面１２１、２２１は、軸方向に延びる。この場合、例えば、図６に示すように、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０の径方向内側面１１１、２１１は、軸方向において傾斜せずに延びる。

また、上述した実施形態では、図２及び図３に示すように、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０の径方向外側面１１２、２１２は、軸方向において傾斜せずに延びる。本変形では、図７及び図８に示すように、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０の径方向外側面１１２、２１２は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。換言すると、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０において、コイルエンド部１２と接触する少なくとも一部は、ステータコア２０に近づくにつれて、径方向内側に傾斜する。

さらに換言すると、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０において、ステータコア２０と軸方向に重なる部分の少なくとも一部は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。この場合、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０のテーパ状の部分を、コイルエンド部１２と接触させることが可能になる。このため、コイルエンド部１２に大きな負荷が生じることを抑制できる。

第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０の径方向外側面１１２、２１２は、図１に示すステータコア２０のスロット２１の径方向外側端縁２１ａまで傾斜していることが好ましい。

また、図８では、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０において、コイルエンド部１２と接触する全体は、ステータコア２０に近づくにつれて、径方向内側に傾斜する。

［第２実施形態］
図９～図１３を参照して、第２実施形態のコイル成形装置３を説明する。第２実施形態のコイル成形装置３は、基本的には第１実施形態及び変形例のコイル成形装置２と同様であるが、第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０は、第１部１１３、２１３と、第２部１１４、２１４と、を含む点において異なる。

図９に示すように、第１部１１３、２１３は、第２部１１４、２１４よりも径方向内側にコイル１０と接触する部分を有する。第２部１１４、２１４は、第１部１１３、２１３よりも径方向外側にコイル１０と接触する部分を有する。第１部１１３、２１３で、コイルエンド部１２におけるステータコア２０と相対的に近い根元部分を径方向外側に移動することができる。このため、第１部１１３、２１３でコイルエンド部１２の根元部分を押さえて、第２部１１４、２１４で、コイルエンド部１２におけるステータコア２０と相対的に遠い先端部分を径方向外側に移動することができる。したがって、コイルエンド部１２の径方向外側への移動の際に、コイル辺部１１の軸方向への移動を抑制できるので、コイルエンド部１２の負荷を低減できる。

第１部１１３、２１３は、ステータコア２０と軸方向において相対的に近い。第２部１１４、２１４は、ステータコア２０と軸方向において相対的に遠い。

第１拡径部材１１０において、第１部１１３と第２部１１４とは、別の部材である。第２拡径部材２１０において、第１部２１３と第２部２１４とは、別の部材である。

第１部１１３、２１３と、第２部１１４、２１４とは、同じ形状であってもよいが、ここでは、異なる形状である。

また、第１部１１３、２１３と、第２部１１４、２１４とは、同じタイミングで移動するように制御されてもよいが、ここでは、別々に移動するように制御される。

第１部１１３、２１３と、第２部１１４、２１４とは、接触するように配置されてもよく、分離して配置されてもよい。

詳細には、第１拡径部材１１０の第１部１１３は、ステータコア２０の軸方向一側端面よりも一側において、軸方向他側に配置される。第２部１１４は、ステータコア２０の軸方向一側端面よりも一側において、軸方向一側に配置される。

第２拡径部材２１０の第１部２１３は、ステータコア２０の軸方向他側端面よりも他側において、軸方向一側に配置される。第２部２１４は、ステータコア２０の軸方向他側端面よりも他側において、軸方向他側に配置される。

本実施形態では、第１拡径部材１１０の第１部１１３と、第２拡径部材２１０の第１部２１３とは、同じ形状であり、対称に配置される。また、第１拡径部材１１０の第２部１１４と、第２拡径部材２１０の第２部２１４とは、同じ形状であり、対称に配置される。

第１部１１３、２１３は、図１０に示す第１コイルエンド部１２ａを径方向外側に移動する。第２部１１４、２１４は、図１０に示す第２コイルエンド部１２ｂを径方向外側に移動する。

なお、図１０に示すように、コイルエンド部１２は、コイル辺部１１と軸方向に重なる第１コイルエンド部１２ａと、第１コイルエンド部１２ａを周方向に繋ぐ第２コイルエンド部１２ｂと、を有する。第１コイルエンド部１２ａは、コイルエンド部１２の根元部分である。第２コイルエンド部１２ｂは、コイルエンド部１２の先端部分、すなわち渡り部である。

本実施形態では、第１拡径部材１１０は、第１部１１３及び第２部１１４からなり、第２拡径部材２１０は、第１部２１３及び第２部２１４からなる。すなわち、第１拡径部材１１０は、第１部１１３及び第２部１１４以外の部材を含まず、第２拡径部材２１０は、第１部２１３及び第２部２１４以外の部材を含まない。

また、図７及び図８に示す実施形態１の変形例と同様に、本実施形態の第１拡径部材１１０及び第２拡径部材２１０において、ステータコア２０と軸方向に重なる部分の少なくとも一部は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。

具体的には、図１１～図１３に示すように、第２部１１４、２１４の少なくとも一部は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。これにより、コイルエンド部１２の先端部分である第２コイルエンド部１２ｂを径方向外側へ容易に移動することができる。さらに、コイルエンド部１２の先端部分である第２コイルエンド部１２ｂに大きな負荷が生じることを抑制できる。

また、第１部１１３、２１３の少なくとも一部及び第２部１１４、２１４の少なくとも一部は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。これにより、根元部分である第１コイルエンド部１２ａ及び先端部分である第２コイルエンド部１２ｂを径方向に容易に移動することができる。さらに、根元部分である第１コイルエンド部１２ａ及び先端部分である第２コイルエンド部１２ｂに大きな負荷が生じることを抑制できる。

詳細には、図１１に示すように、第１部１１３、２１３は、ステータコア２０と軸方向において最も近い根元部１１３ａ、２１３ａと、ステータコア２０と軸方向において根元部１１３ａ、２１３ａよりも遠い第１中間部１１３ｂ、２１３ｂと、からなる。第１中間部１１３ｂ、２１３ｂは、第１部１１３、２１３において、根元部１１３ａ、２１３ａ以外の部分である。すなわち、根元部１１３ａ、２１３ａ及び第１中間部１１３ｂ、２１３ｂは、単一の部材の異なる部分である。

第２部１１４、２１４は、ステータコア２０と軸方向において最も遠い先端部１１４ａ、２１４ａと、ステータコア２０と軸方向において先端部１１４ａ、２１４ａよりも近い第２中間部１１４ｂ、２１４ｂと、からなる。第２中間部１１４ｂ、２１４ｂは、第２部１１４、２１４において、先端部１１４ａ、２１４ａ以外の部分である。すなわち、先端部１１４ａ、２１４ａ及び第２中間部１１４ｂ、２１４ｂは、単一の部材の異なる部分である。

「単一の部材」と説明としたが、別々の部材を接続して第１部１１３、２１３及び第２部１１４、２１４としても良い。例えば、第１部１１３、２１３の根本部１１３ａ、２１３ａと第１中間部１１３ｂ、２１３ｂとを、接着材等を使用してネジ止めをしてもよい。第２部１１４、２１４も同様である。なお、この場合においても、第１中間部１１３ｂ、２１３ｂおよび第２中間部１１４ｂ、２１４ｂは単一の部材であることが好ましい。さらに言えば、少なくとも第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ及び第２中間部１１４ｂ、２１４ｂの径方向外側面１１２、２１２（コイルと接触する部分）は単一の部材であることが好ましい。

第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ及び第２中間部１１４ｂ、２１４ｂの少なくとも一部は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。これにより、コイルエンド部１２と接触する部分を確実に径方向外側に移動することができ、コイルエンド部１２に大きな負荷が生じることを抑制できる。本実施形態では、第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ及び第２中間部１１４ｂ、２１４ｂの径方向外側全体は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。具体的には、第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ及び第２中間部１１４ｂ、２１４ｂの径方向外側面１１２、２１２の全体は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。

また、図１２に示すように、第１部１１３、２１３及び第２部１１４、２１４の径方向外側全体は、ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜してもよい。これにより、コイルエンド部１２と接触する部分を確実に径方向外側に移動することができ、コイルエンド部１２に大きな負荷が生じることを抑制できる。詳細には、第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ及び根元部１１３ａ、２１３ａの径方向外側面１１２は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。第２中間部１１４ｂ、２１４ｂ及び先端部１１４ａ、２１４ａの径方向外側面１１２、２１２全体は、ステータコア２０に近づくにつれて径方向内側に傾斜する。すなわち、第１拡径部材１１０の径方向外側面１１２の径方向外側面１１２全体、及び、第２拡径部材２１０の径方向外側面２１２全体は、テーパ形状を有する。

図１１及び図１２では、第１部１１３、２１３における第２部１１４、２１４側の端面の周方向幅と、第２部１１４、２１４における第１部１１３、２１３側の端面の周方向幅とは、同じである。すなわち、第１中間部１１３ｂ、２１３ｂにおける第２中間部１１４ｂ、２１４ｂ側の端面の周方向幅と、第２中間部１１４ｂ、２１４ｂにおける第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ側の端面の周方向幅とは、同じである。この場合、同じ幅になるので、よりコイルエンド部１２を径方向外側に折り曲げることができる。したがって、コイルエンド部１２の径方向外側への移動の際に、コイル辺部１１の軸方向への移動を抑制できるので、コイルエンド部１２の負荷を低減できる。

図１３に示すように、第２部１１４、２１４における第１部１１３、２１３側の端面の周方向幅は、第１部１１３、２１３における第２部１１４、２１４側の端面の周方向幅よりも小さくてもよい。すなわち、第２中間部１１４ｂ、２１４ｂにおける第１中間部１１３ｂ、２１３ｂ側の端面の周方向幅は、第１中間部１１３ｂ、２１３ｂにおける第２中間部１１４ｂ、２１４ｂ側の端面の周方向幅よりも小さくてもよい。この場合、第１部１１３、２１３の径方向外側面と、第２部１１４、２１４の径方向外側面との間には、段差がある。この場合、コイルエンド部１２に沿って、形状を変更でき、より確実にコイルエンド部１２を径方向外側に折り曲げることができる。したがって、コイルエンド部１２の径方向外側への移動の際に、コイル辺部１１の軸方向への移動を抑制できるので、コイルエンド部１２の負荷を低減できる。

本実施形態の移動機構は、第１部１１３、２１３及び第２部１１４、２１４の少なくとも一方を径方向外側に移動する。ここでは、移動機構は、第１部１１３、２１３及び第２部１１４、２１４を径方向外側に移動する。移動機構は、例えば、第１部１１３、２１３を径方向外側に移動する部材と、第２部１１４、２１４を径方向外側に移動する部材と、を含む。この場合、第１部１１３、２１３を移動することによって第１コイルエンド部１２ａのみを成形することと、第２部１１４、２１４を移動することによって第２コイルエンド部１２ｂのみを成形することとが可能である。

移動機構は、第１部１１３、２１３の径方向外側に移動する速度と、第２部１１４、２１４の径方向外側に移動する速度とを同じにしてもよく、異ならせてもよい。前者の場合、コイルエンド部１２の根元部分と先端部分との成形を同じにすることができる。後者の場合、コイルエンド部１２の根元部分と先端部分との成形を変えることができる。

本実施形態のステータの製造方法は、実施形態１のステータの製造方法と同様であるが、第１部１１３、２１３と、第２部１１４、２１４とを別々に径方向外側に移動する点において異なる。

具体的には、第１移動工程（Ｓ４）では、移動機構により、第１部１１３を径方向外側に移動した後、第２部１１４を径方向外側に移動する。第２移動工程（Ｓ５）では、移動機構により、第１部２１３を径方向外側に移動した後、第２部２１４を径方向外側に移動する。第１移動工程（Ｓ４）で第１部１１３を径方向外側に移動するタイミングと、第２移動工程（Ｓ５）で第１部２１３を径方向外側に移動するタイミングとは、同じである。第１移動工程（Ｓ４）で第２部１１４を径方向外側に移動するタイミングと、第２移動工程（Ｓ５）で第２部２１４を径方向外側に移動するタイミングとは、同じである。これにより、コイルエンド部１２の先端部分である第２コイルエンド部１２ｂよりも先に、コイルエンド部１２の根元部分である第１コイルエンド部１２ａを成形することが容易である。

なお、第１移動工程（Ｓ４）における第１部１１３の移動、及び、第２移動工程（Ｓ５）における第１部２１３の移動は、第１装置１００及び第２装置２００をステータコア２０の軸方向一側及び他側への設置と同時に実施されてもよい。

また、第１部１１３、２１３と、第２部１１４、２１４と、を同時に径方向外側に移動してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した実施形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ：ステータ
２，３ ：コイル成形装置
１０ ：コイル
１１ ：コイル辺部
１２ ：コイルエンド部
２０ ：ステータコア
１１０ ：第１拡径部材
１１３，２１３：第１部
１１３ａ ：根元部
１１３ｂ ：第１中間部
１１４，２１４ ：第２部
１２０，２２０ ：移動機構
２１０ ：第２拡径部材
２１３ｂ ：第２中間部
２１４ ：第２部
２１４ａ ：先端部
２１４ｂ ：第２中間部

Claims (14)

1. ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに挿入されたコイルの少なくとも一部を成形するコイル成形装置であって、
   ステータコアの軸方向一側に配置され、径方向に移動する第１拡径部材と、
   前記ステータコアの軸方向他側に配置され、径方向に移動する第２拡径部材と、
   前記第１拡径部材及び前記第２拡径部材を径方向外側に移動する移動機構と、
   を備え、
   前記第１拡径部材及び前記第２拡径部材は、前記ステータコアと軸方向に重なる部分の少なくとも一部に、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する径方向外側面を有し、
   前記径方向外側面は、前記コイルの少なくとも一部と接触し、前記コイルを径方向外側へ押し出し、
   前記第１拡径部材と前記第２拡径部材とは、別の部材である、コイル成形装置。
2. 前記第１拡径部材及び前記第２拡径部材は、第１部と、第２部と、を含み、
   前記第１部は、前記第２部よりも径方向内側に前記コイルと接触する部分を有し、
   前記第２部は、前記第１部よりも径方向外側に前記コイルと接触する部分を有する、請求項１に記載のコイル成形装置。
3. 前記第２部の少なくとも一部は、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する、請求項２に記載のコイル成形装置。
4. 前記第１部の少なくとも一部及び前記第２部の少なくとも一部は、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する、請求項２または３に記載のコイル成形装置。
5. 前記第１拡径部材は、前記第１部及び前記第２部からなり、
   前記第２拡径部材は、前記第１部及び前記第２部からなり、
   前記第１部は、 前記ステータコアと軸方向において最も近い根元部と、
   前記ステータコアと軸方向において前記根元部よりも遠い第１中間部と、
   からなり、
   前記第２部は、
   前記ステータコアと軸方向において最も遠い先端部と、
   前記ステータコアと軸方向において前記先端部よりも近い第２中間部と、
   からなり、
   前記第１中間部及び前記第２中間部の少なくとも一部は、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する、請求項２～４のいずれか１項に記載のコイル成形装置。
6. 前記第１中間部及び前記第２中間部の径方向外側全体は、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する、請求項５に記載のコイル成形装置。
7. 前記第１部における前記第２部側の端面の周方向幅と、前記第２部における前記第１部側の端面の周方向幅とは、同じである、請求項５または６に記載のコイル成形装置。
8. 前記第２部における前記第１部側の端面の周方向幅は、前記第１部における前記第２部側の端面の周方向幅よりも小さい、請求項５または６に記載のコイル成形装置。
9. 前記移動機構は、前記第１部の径方向外側に移動する速度と、前記第２部の径方向外側に移動する速度とを同じにする、請求項２～８のいずれか１項に記載のコイル成形装置。
10. 前記移動機構は、前記第１部及び前記第２部の少なくとも一方を径方向外側に移動する、請求項２～９のいずれか１項に記載のコイル成形装置。
11. 前記第１拡径部材の径方向外側形状と、前記第２拡径部材の径方向外側形状とは、同じである、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコイル成形装置。
12. 前記第１拡径部材の径方向外側への移動と、前記第２拡径部材の径方向外側への移動とを同時に行うように制御する制御部をさらに備える、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコイル成形装置。
13. ステータコアの軸方向に貫通する複数のスロットに挿入されたコイルを有するステータの製造方法であって、
    前記スロット内に収容される二つのコイル辺部と、前記二つのコイル辺部を繋ぎ、ステータコアの軸方向両側に配置されるコイルエンド部と、を含む前記コイルを形成する工程と、
    前記コイルを前記スロットに挿入する工程と、
    前記ステータコアの軸方向一側かつ前記コイルエンド部の径方向内側に配置され、径方向に移動する第１拡径部材が有し、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する径方向外側面によって、前記ステータコアの軸方向一側に位置する前記コイルエンド部を径方向外側に移動する第１移動工程と、
    前記ステータコアの軸方向他側かつ前記コイルエンド部の径方向内側に配置され、径方向に移動し、前記第１拡径部材と別の第２拡径部材が有し、前記ステータコアに近づくにつれて径方向内側に傾斜する前記径方向外側面によって、前記ステータコアの軸方向他側に位置する前記コイルエンド部を径方向外側に移動する第２移動工程と、
    を備え、
    前記第１移動工程と前記第２移動工程とを、同じタイミングで実施する、ステータの製造方法。
14. 前記コイルエンド部を径方向外側に移動する中間成形工程と、
    前記中間成形工程の後に実施され、前記コイルエンド部を塑性変形する拡張成形工程と、
    を備え、
    前記第１移動工程及び前記第２移動工程により、前記中間成形工程及び前記拡張成形工程を同じタイミングで実施する、請求項１３に記載のステータの製造方法。

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