KR101593861B1

KR101593861B1 - 코일의 제조 방법

Info

Publication number: KR101593861B1
Application number: KR1020147020644A
Authority: KR
Inventors: 신고 하시모토; 히로유키 다나카; 다카노리 오타; 가즈야 이와츠키; 마나부 기타무라; 아츠시 와타나베
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤; 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2016-02-12
Also published as: KR20140109997A; WO2013129029A1; CN104067491A; EP2782224A4; JP5631345B2; US20150013149A1; CN104067491B; JP2013179772A; US9570966B2; EP2782224A1; EP2782224B1

Abstract

코일의 제조 방법에 있어서, 슬롯 내 예정부와 코일 엔드 예정부를 구비하는 권선을 성형하는 권선 공정과, 코일 엔드 예정부를 볼록 형상으로 성형하는 볼록 성형 공정과, 코일 엔드 예정부에서 단차를 성형하는 크랭크 성형 공정과, 한 쌍의 슬롯 내 예정부의 서로의 간격이 평각 도체의 적층 방향에 대해 서서히 커지도록 성형하는 개방 성형 공정과, 코일 엔드 예정부의 테두리부를 원호 형상으로 성형하는 원호 성형 공정을 갖는다.

Description

코일의 제조 방법{COIL MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 자동차용 회전 전기 등에 사용되는 코일의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차용 회전 전기 등에 사용되는 코일에 관한 종래 기술로서, 특허문헌 1에는, 레인 체인지부에 상당하는 크랭크 형상부를 구비하는 코일이 배치된 스테이터를 갖는 회전 전기의 기술이 개시되어 있다. 이 특허문헌 1의 기술에서는, 평각 도체를 육각의 보빈에 권취하여 권선을 성형하고, 그 후, 성형틀을 사용해서 상기의 권선을 가공함으로써, 크랭크 형상부를 구비하는 코일을 성형하고 있다. 그리고, 이 크랭크 형상부를 구비하는 코일을 스테이터 코어에 배치하여, 스테이터를 제조하고 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 2개의 동상의 코일이 서로 연결선으로 접속되어 있고, 당해 2개의 동상의 코일이 이루는 주회의 일부가 서로 겹치도록 하여, 스테이터 코어의 인접한 슬롯에 배치되는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2008-104293호 공보 일본 특허 공개 제2009-195006호 공보

여기서, 특허문헌 1이나 특허문헌 2의 기술에서는, 모두 코일에 구비되는 레인 체인지부는, 코일의 유닛 단위로 교환하도록 설계가 이루어져 있다. 그 때문에, 예를 들어 코일이 3회 권취하면, 한쪽 코일의 유닛은 다른 쪽 코일 유닛과 간섭하지 않도록, 도체 3개분의 폭을 레인 체인지부에서 교환하도록 설계가 이루어져 있다. 그러나, 이 레인 체인지부로서 사용할 수 있는 폭은, 스테이터 코어의 직경 크기에 의해 제약되어 버린다. 그로 인해, 코일의 권취수가 많아지면 레인 체인지부가 커지므로, 레인 체인지부를 스테이터 코어의 직경 방향으로 릴리프하는 것이 곤란해져, 레인 체인지부를 스테이터 코어의 축방향으로 릴리프하지 않으면 안될 우려가 있다. 그리고, 이에 의해, 코일 엔드가 커지게 되어, 스테이터 및 모터가 대형화하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 스테이터에 있어서의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 하는 코일을 제조할 수 있는 코일의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 일 형태는, 도체를 둘레 형상으로 권취하면서 적층하여 성형되고, 스테이터 코어의 슬롯 내부에 배치하는 슬롯 내 배치부와, 상기 슬롯 외부에 배치하는 코일 엔드 배치부를 구비하는 코일을 제조하는 코일의 제조 방법에 있어서, 상기 도체를 둘레 형상으로 권취하면서 인접하는 상기 도체의 사이에 상기 도체의 폭 크기의 간극을 구비하도록 적층하여, 상기 슬롯 내 배치부에 상당하는 한 쌍의 슬롯 내 예정부와, 상기 코일 엔드 배치부에 상당하는 한 쌍의 코일 엔드 예정부를 구비하는 권선을 성형하는 권선 공정과, 상기 코일 엔드 예정부를 상기 권선의 외주 방향으로 돌출된 볼록 형상으로 성형하는 볼록 성형 공정과, 상기 코일 엔드 예정부에서 상기 도체의 적층 방향으로 상기 도체의 폭 크기의 단차를 성형하는 크랭크 성형 공정과, 상기 한 쌍의 슬롯 내 예정부의 서로의 간격이 상기 도체의 적층 방향에 대해 서서히 커지도록 성형하는 개방 성형 공정과, 상기 한 쌍의 코일 엔드 예정부 중 한쪽 또는 양쪽 상기 코일 엔드 예정부에 상기 도체의 적층 방향으로 만곡하는 원호 형상 부분을 성형하는 원호 성형 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

이 형태에 의하면, 인접하는 도체의 사이에 당해 도체의 폭 간극을 구비하고, 코일 엔드 배치부에서 도체의 적층 방향에 대해 도선의 폭 크기의 단차로 이루어지는 레인 체인지부를 구비하는 코일을 제조할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 스테이터에 있어서의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 한다. 즉, 이 형태에 의해 제조한 코일을 사용해서 스테이터를 제조할 때에는, 인접하는 2개의 코일에 대해, 한쪽 코일에 있어서의 인접하는 도체의 사이의 간극에 다른 쪽 코일 도체를 삽입할 수 있다. 이에 의해, 인접하는 2개의 코일의 평각 도체를 교대로 배치할 수 있다. 또한, 한쪽 코일의 리드측 코일 엔드 배치부와 반 리드측 코일 엔드 배치부에 구비되는 레인 체인지 부분에 의해, 다른 쪽 코일 1개의 도체를 교환할 수 있다. 그로 인해, 상기의 종래 기술과 같이 복수의 도체의 폭을 레인 체인지부에서 교환할 필요가 없어, 레인 체인지부를 스테이터 코어의 축방향으로 릴리프할 필요가 없다. 따라서, 스테이터의 코일 엔드의 축방향 높이를 단축할 수 있다. 이상과 같이, 이 형태에 의하면, 스테이터에 있어서의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 하는 코일을 제조할 수 있다.

또한, 각 공정은 적절히, 순서를 변경할 수 있는 것으로 한다. 그 때문에, 예를 들어 개방 성형 공정이나 원호 성형 공정에서의 코일 엔드 예정부에는, 이미 볼록 형상으로 성형한 코일 엔드 예정부나, 이미 단차를 성형한 코일 엔드 예정부 등도 포함된다.

상기의 형태에 있어서는, 상기 한 쌍의 코일 엔드 예정부에 대해, 한쪽 상기 코일 엔드 예정부에 있어서의 상기 도체의 적층 방향과 다른 쪽 상기 코일 엔드 예정부에 있어서의 상기 도체의 적층 방향이 서로 직교하도록 상기 권선 공정에서 성형된 상기 권선에 대해 굽힘 성형을 행하는 90° 굽힘 성형 공정을 갖는 것이 바람직하다.

이 형태에 의하면, 코일을 스테이터 코어에 배치할 때에, 스테이터 코어의 축방향으로부터 코일을 배치할 수 있다. 그로 인해, 복수의 코일로 이루어지는 코일 바구니를 작성하고, 그 후, 이 코일 바구니를 스테이터 코어의 축방향으로부터 스테이터 코어에 배치할 수 있다. 따라서, 스테이터의 제조 공정 간소화를 도모할 수 있다.

상기의 형태에 있어서는, 상기 90° 굽힘 성형 공정은, 상기 개방 성형 공정보다도 전에 행하는 것이 바람직하다.

이 형태에 의하면, 개방 성형 공정을 90° 굽힘 성형 공정보다도 전에 행함으로써 발생하는 코일 엔드 예정부의 변형을 방지할 수 있다. 그로 인해, 코일 엔드 예정부를 원하는 형상으로 성형할 수 있다.

상기의 형태에 있어서는, 상기 개방 성형 공정과 상기 원호 성형 공정을 동시에 행하는 것이 바람직하다.

이 형태에 의하면, 공정을 집약함으로써, 코일의 제조 시간을 단축할 수 있다.

본 발명에 관한 코일의 제조 방법에 의하면, 스테이터에 있어서의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 하는 코일을 제조할 수 있다.

도 1은 코일의 외관 사시도이다.
도 2는 코일의 정면도이다.
도 3은 코일의 상면도이다.
도 4는 권선 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀의 외관 사시도이다.
도 5는 권선 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀의 측면도이다.
도 6은 권선 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀의 상면도이다.
도 7은 권선 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 8은 권선 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 9는 권선 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 10은 권선 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 외관 사시도이다.
도 11은 권선 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 상면도이다.
도 12는 볼록 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 13은 볼록 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 14는 볼록 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 15는 볼록 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 16은 볼록 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 17은 볼록 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 18은 볼록 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 외관 사시도이다.
도 19는 볼록 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 상면도이다.
도 20은 크랭크 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 개요도이다.
도 21은 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 개요도이다.
도 22는 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 외관 사시도이다.
도 23은 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 상면도이다.
도 24는 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 25는 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 26은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 27은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 28은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 29는 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 30은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 외관 사시도이다.
도 31은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 상면도이다.
도 32는 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 33은 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 34는 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 35는 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다.
도 36은 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 측면도이다.
도 37은 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 상면도이다.
도 38은 변형예에 있어서 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 외관 사시도이다.
도 39는 변형예에 있어서 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선의 상면도이다.
도 40은 스테이터 코어에 배치하기 위해 추가 가공한 후의 코일의 정면도이다.
도 41은 스테이터 코어에 배치하기 위해서 추가 가공한 후의 코일의 상면도이다.
도 42는 코일 바구니에 있어서 인접하는 2개의 코일을 빼내어 나타낸 정면도이다.
도 43은 코일 바구니에 있어서 인접하는 2개의 코일을 빼내어 나타낸 상면도이다.
도 44는 코일 바구니의 일부가 스테이터 코어에 삽입되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 45는 스테이터의 사시도이다.
도 46은 절곡부를 갖지 않은 코일의 외관 사시도이다.
도 47은 절곡부를 갖지 않은 코일의 정면도이다.
도 48은 절곡부를 갖지 않은 코일의 상면도이다.

이하, 본 발명을 구체화한 실시예에 대해, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

〔코일의 구조〕

우선, 본 실시예의 코일(1)의 구조에 대해 설명한다. 여기서, 도 1은 코일(1)의 외관 사시도이며, 도 2는 코일(1)의 정면도이며, 도 3은 코일(1)의 상면도이다. 또한, 도 1에 있어서 착색 부분은, 후술하는 개방 원호 성형 공정에서 평각 도체(10)가 변형되는 부분을 나타낸 것이다. 코일(1)은 평각 도체(10)로 이루어지는 것이다. 여기서, 평각 도체(10)는 도전성이 높은 구리나 알루미늄 등의 금속을 직사각형 단면의 와이어로서 형성한 것이며, 그 주위는 에나멜 등의 절연 피복재로 덮여져 있다. 그리고, 이 평각 도체(10)에 대해 엣지 와이즈 굽힘 가공이나 플랫 와이즈 굽힘 가공을 행하여, 코일(1)을 제조한다. 여기서, 「엣지 와이즈 굽힘 가공」이란, 평각 도체(10)의 직사각형 단면에 있어서의 짧은 변측의 한쪽 면을 내경면으로 하고 다른 쪽 면을 외경면으로 하여, 당해 평각 도체(10)를 짧은 변측 방향으로 구부려서 성형하는 것이다. 또한, 「플랫 와이즈 굽힘 가공」이란, 평각 도체(10)의 직사각형 단면에 있어서의 긴 변측의 한쪽 면을 내경면으로 하고 다른 쪽 면을 외경면으로 하여, 당해 평각 도체(10)를 긴 변측 방향으로 구부려서 성형하는 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 코일(1)은 평각 도체(10)를 둘레 형상으로 권취하면서 적층하여 성형되는 것이다. 이 코일(1)은 인접하는 평각 도체(10)의 사이에 평각 도체(10)의 적층 방향의 간극(δ)을 구비한다. 이 간극(δ)은 평각 도체(10)를 삽입할 수 있는 크기로 하고 있고, 상세하게는, 평각 도체(10)의 짧은 변 폭분의 크기로 하고 있다. 그리고, 코일(1)은 단부(12), 단부(14), 슬롯 내 배치부(16), 리드측 코일 엔드 배치부(18), 반 리드측 코일 엔드 배치부(20), 절곡부(22) 등을 구비하고 있다.

여기서, 슬롯 내 배치부(16)는 코일(1)을 스테이터 코어(132)(도 44 참조)에 배치할 때에 슬롯(136)(도 44 참조)의 내부에 배치되는 부분이다. 이 슬롯 내 배치부(16)는, 도 1이나 도 2에 도시하는 바와 같이, 도면의 상하 방향에 대해 직선형 형상으로 성형되어 있다.

또한, 리드측 코일 엔드 배치부(18)는 코일(1)을 스테이터 코어(132)(도 44 참조)에 배치할 때에 슬롯(136)(도 44 참조)의 외부에 배치되는 부분이다. 이 리드측 코일 엔드 배치부(18)는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 레인 체인지부(24)와, 제1 테두리부(26)와, 제2 테두리부(28) 등을 구비하고 있다. 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28)는, 각각, 도 3에 도시하는 바와 같이, 평각 도체(10)의 적층 방향(도 3의 상측 방향)에 만곡하는 원호 형상 부분이다.

그리고, 도 3에 도시하는 바와 같이, 레인 체인지부(24)는 리드측 코일 엔드 배치부(18)의 대략 중앙부(중앙부 또는 그 근방)에서, 평각 도체(10)의 적층 방향(도 3의 상하 방향)에 대해 평각 도체(10)의 짧은 변 폭분의 크기 단차로 이루어지는 것이다. 또한, 리드측 코일 엔드 배치부(18)에 있어서의 평각 도체(10)의 적층 방향(도 3의 상하 방향)은, 코일(1)을 스테이터 코어(132)(도 44 참조)에 배치할 때의 스테이터 코어(132)의 직경 방향이 된다.

또한, 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28)는, 도 1과 도 2에 도시하는 바와 같이, 각각, R 형상부(30)를 구비한다. 이 R 형상부(30)는, 제1 테두리부(26)와 슬롯 내 배치부(16)의 접속측 단부에서 코일(1)의 주위 방향에 대해 원호 형상으로 형성되고, 제2 테두리부(28)와 슬롯 내 배치부(16)의 접속측 단부에서 코일(1)의 주위 방향에 대해 원호 형상으로 형성된다. 또한, 리드측 코일 엔드 배치부(18)는 스테이터 코어(132)의 축방향의 단부면(146)(도 44 참조)에 대해, 전원 공급용의 리드선(도시하지 않음)이 접속되는 측에 배치된다.

또한, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)는, 코일(1)을 스테이터 코어(132)(도 44 참조)에 배치할 때에 슬롯(136)(도 44 참조)의 외부에 배치되는 부분이다. 이 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 레인 체인지부(32)와, 제1 테두리부(34)와, 제2 테두리부(36) 등을 구비한다.

그리고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 레인 체인지부(32)는, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)의 대략 중앙부(중앙부 또는 그 근방)에서, 평각 도체(10)의 적층 방향(도 2의 상하 방향)에 대해 평각 도체(10)의 짧은 변 폭분의 크기 단차로 이루어지는 것이다. 또한, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)에 있어서의 평각 도체(10)의 적층 방향(도 2의 상하 방향)은, 코일(1)을 스테이터 코어(132)(도 44 참조)에 배치할 때의 스테이터 코어(132)의 축방향이 된다.

또한, 절곡부(22)는 코일(1)을 사용해서 환 형상의 코일 바구니(134)(도 44 참조)를 형성했을 때의 당해 코일 바구니(134)의 내측을 향해, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)를 슬롯 내 배치부(16)로부터 돌출시키기 위해 성형된 부분이다. 그리고, 이 절곡부(22)를 가짐으로써, 리드측 코일 엔드 배치부(18)에 있어서의 평각 도체(10)의 적층 방향과 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)에 있어서의 평각 도체(10)의 적층 방향이 직교한다.

이와 같이, 코일(1)은 인접하는 평각 도체(10)의 사이에 간극(δ)을 구비한다. 그리고, 이 코일(1)은 리드측 코일 엔드 배치부(18)가 평각 도체(10)의 짧은 변 폭분의 크기 단차로 이루어지는 레인 체인지부(24)를 구비하고, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)에 평각 도체(10)의 짧은 변 폭분의 크기 단차로 이루어지는 레인 체인지부(32)를 구비하고 있다. 이에 의해, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 스테이터(130)의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 한다.

〔코일의 제조 방법〕

다음에, 이상과 같은 구조의 코일(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 코일(1)의 제조 방법에서는, 권선 공정, 볼록 성형 공정, 크랭크 성형 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 개방 원호 성형 공정의 순서대로 행한다.

(권선 공정)

우선, 권선 공정에 대해 설명한다. 여기서, 도 4 내지 도 6은 권선 공정에 의한 성형 전을 나타내고 있고, 도 4는 성형틀의 외관 사시도이며, 도 5는 성형틀의 측면도이며, 도 6은 성형틀의 상면도이다. 또한, 도 7 내지 도 9는 권선 공정에 의한 성형 후를 나타내고 있고, 도 7은 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 8은 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 9는 성형틀과 권선의 상면도이다. 그리고, 도 10과 도 11은 권선 공정에 의한 성형 후를 나타내고 있고, 도 10은 권선의 외관 사시도이며, 도 11은 권선의 상면도이다.

이 권선 공정에서는, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 권선 성형틀(38)과 제2 권선 성형틀(40)을 사용한다. 제1 권선 성형틀(38)은 원호 형상의 홈부(42)를 구비하고 있다. 여기서는 일례로서, 제1 권선 성형틀(38)은 4개의 홈부(42)를 구비하고 있다. 그리고, 4개의 홈부(42)는, 도 5에 도시하는 바와 같이 계단 형상으로 나란히 배치되어 있다. 또한, 제2 권선 성형틀(40)은 원호 형상의 홈부(44)를 구비하고 있다. 여기서는 일례로서, 제2 권선 성형틀(40)은 5개의 홈부(44)를 구비하고 있다. 그리고, 5개의 홈부(44)는 세로 방향으로 나란히 배치되어 있다.

그리고, 이 권선 공정에서는, 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 권선 성형틀(38)의 홈부(42)와 제2 권선 성형틀(40)의 홈부(44)에 평각 도체(10)를 엣지 와이즈 굽힘 가공을 행하면서 권취한다. 그리고, 평각 도체(10)를 둘레 형상으로 권취하면서 적층한다.

이에 의해, 도 10과 도 11에 도시하는 바와 같은 형상의 권선(46)을 성형한다. 이와 같이 성형된 권선(46)은, 도 10과 도 11에 도시하는 바와 같이, 단부(12)와 단부(14)를 제외하여, 모서리가 둥근 직사각 형상(타원 형상)으로 성형되어 있다. 그리고, 권선(46)은 모서리가 둥근 직사각 형상으로 성형된 부분에서, 직선 형상의 슬롯 내 예정부(48)와, 원호 형상의 리드측 코일 엔드 예정부(50)와, 원호 형상의 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)를 구비한다. 또한, 권선(46)은 인접하는 평각 도체(10)의 사이에 간극(δ)을 구비한다. 이 간극(δ)은 평각 도체(10)를 삽입할 수 있는 크기로 하고, 상세하게는, 평각 도체(10)의 짧은 변 폭분의 크기로 한다. 이와 같이, 권선 공정에서, 최종 형상의 코일(1)에 구비되는 간극(δ)이 성형된다.

또한, 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 각각 부위에서 간극(δ)의 높이 부분의 레인 체인지가 행해져 있고, 한 쌍의 슬롯 내 예정부(48)는 서로 평행하고 또한 높이가 엇갈리게 성형되는 한편, 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)는 도 11에 도시하는 바와 같이 기울어져 있다.

그리고, 슬롯 내 예정부(48)는 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 배치 방향(도 10의 상하 방향)에 대해, 직선 형상으로 형성되어 있고, 또한, 상기한 슬롯 내 배치부(16)로서 필요한 길이가 확보되어 있다. 여기서, 슬롯 내 배치부(16)로서 필요한 길이란, 스테이터 코어(132)의 축방향(도 44의 상하 방향)에 대한 슬롯(136)(도 44 참조)의 길이이다. 따라서, 슬롯 내 예정부(48)는 이미 성형은 완료되어 있고, 권선 공정 후의 성형 공정에서는 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 성형을 하기만 하면 된다. 따라서, 권선 공정 후의 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 성형 시에서, 성형이 완료된 슬롯 내 예정부(48)를 기준으로 하여 성형할 수 있으므로, 고정밀도로 성형할 수 있다.

슬롯 내 예정부(48)는, 상기한 코일(1)의 슬롯 내 배치부(16)(도 1 참조)에 상당하는 부분이다. 그리고, 슬롯 내 예정부(48)는 권선(46)의 주위 상에서, 서로 대향하도록 1쌍 구비된다. 도 10이나 도 11에서 도시하는 예에서는, 일례로서, 슬롯 내 예정부(48)는 합계 5쌍 구비된다.

또한, 리드측 코일 엔드 예정부(50)는, 상기한 코일(1)의 리드측 코일 엔드 배치부(18)(도 1 참조)에 상당하는 부분이다. 그리고, 리드측 코일 엔드 예정부(50)는 권선(46)에 있어서의 주위 상에서, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)와 함께 서로 대향하도록 쌍을 이루는 한 쌍의 코일 엔드 예정부를 구성한다. 도 10이나 도 11에서 도시하는 예에서는, 일례로서, 리드측 코일 엔드 예정부(50)는 합계 4개 구비된다. 그리고, 리드측 코일 엔드 예정부(50)의 정점부(54)는 평각 도체(10)의 적층 방향(도 10의 깊이 방향)에 대해, 권선(46)의 외주 방향(도 10의 상하 방향)의 위치가 서서히 높게 되어 있다. 이에 의해, 후술하는 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서, 정점부(54)는 평각 도체(10)의 적층 방향에 대해, 권선(46)의 외주 방향 위치가 동일 위치에 정렬된다.

여기서, 리드측 코일 엔드 예정부(50)는 슬롯 내 예정부(48)와의 접속측 단부에서 R 형상 예정부(58)를 구비한다. 이 R 형상 예정부(58)는 코일(1)의 R 형상부(30)(도 1, 도2 참조)에 상당하는 부분이며, 권선(46)의 주위 방향에 대해 원호 형상으로 형성되는 부분이다. 그리고, R 형상 예정부(58)는, 그 곡률이 코일(1)의 R 형상부(30)의 곡률과 동등해지도록 성형되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 이 후의 각 공정을 통해서 R 형상 예정부(58)의 곡률에 변경을 가하는 일 없이, 코일(1)을 제조한다.

또한, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)는, 상기한 코일(1)의 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)(도 1 참조)에 상당하는 부분이다. 그리고, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)는 권선(46)에 있어서의 주위 상에서, 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 함께 서로 대향하도록 쌍을 이루는 한 쌍의 코일 엔드 예정부를 구성한다. 도 10이나 도 11에서 도시하는 예에서는, 일례로서, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)는 합계 4개 구비된다. 그리고, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 정점부(56)는 평각 도체(10)의 적층 방향(도 10의 깊이 방향)에 대해, 권선(46)의 외주 방향(도 10의 상하 방향)의 위치가 동일 위치에 정렬되어 있다. 이와 같이, 권선 공정으로부터 후술하는 각 공정을 통해서, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 정점부(56)의 위치를 동일 위치에 정렬시키도록 관리함으로써, 최종 형상의 코일(1)에 있어서의 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)의 치수 정밀도가 향상된다. 이에 의해, 후술하는 코일 바구니(134)의 조립성이 향상된다.

(볼록 성형 공정)

다음에, 볼록 성형 공정에 대해 설명한다. 여기서, 도 12 내지 도 14는 볼록 성형 공정에 의한 성형 전을 도시하고 있고, 도 12는 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 13은 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 14는 성형틀과 권선의 상면도이다. 또한, 도 15 내지 도 17은 볼록 성형 공정에 의한 성형 후를 도시하고 있고, 도 15는 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 16은 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 17은 성형틀과 권선의 상면도이다. 그리고, 도 18과 도 19는 볼록 성형 공정에 의한 성형 후를 도시하고 있고, 도 18은 권선의 외관 사시도이며, 도 19는 권선의 상면도이다. 또한, 도 18에 있어서 착색 부분은, 볼록 성형 공정에서 평각 도체(10)가 변형되는 부분을 나타낸 것이다.

이 볼록 성형 공정에서는, 도 12 내지 도 14에 도시하는 바와 같이, 제1 볼록 성형틀(60)과 제2 볼록 성형틀(62)과 제3 볼록 성형틀(64)과 제4 볼록 성형틀(66)을 사용한다. 제1 볼록 성형틀(60)은, 후술하는 제2 볼록 성형틀(62)의 볼록부(70)와 감합 가능한 오목부(68)를 구비한다. 여기서는 일례로서, 제1 볼록 성형틀(60)은 4개의 오목부(68)를 구비한다. 그리고, 4개의 오목부(68)는, 그 저부(도시하지 않음)가 계단 형상으로 배열되도록 구비된다. 또한, 제2 볼록 성형틀(62)은, 제1 볼록 성형틀(60)의 오목부(68)와 감합 가능한 볼록부(70)를 구비한다. 여기서는 일례로서, 제2 볼록 성형틀(62)은 4개의 볼록부(70)를 구비한다. 그리고, 4개의 볼록부(70)는, 계단 형상으로 배열하는 상기한 오목부(68)의 저부(도시하지 않음)에 대응하도록 하여, 그 정점부(74)가 계단 형상으로 배열되도록 구비된다. 또한, 제3 볼록 성형틀(64)은, 후술하는 제4 볼록 성형틀(66)의 오목부(78)와 감합 가능한 볼록부(76)를 구비한다. 또한, 제4 볼록 성형틀(66)은, 제3 볼록 성형틀(64)의 볼록부(76)와 감합 가능한 오목부(78)를 구비한다.

그리고, 이 볼록 성형 공정에서는, 도 12 내지 도 14에 도시하는 상태로부터, 도 15 내지 도 17에 도시하는 바와 같이, 제1 볼록 성형틀(60)과 제2 볼록 성형틀(62) 사이에 상기한 리드측 코일 엔드 예정부(50)를 사이에 두고, 제1 볼록 성형틀(60)과 제2 볼록 성형틀(62)을 끼워 맞추게 한다. 또한, 제3 볼록 성형틀(64)과 제4 볼록 성형틀(66) 사이에 상기한 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)를 사이에 두고, 제3 볼록 성형틀(64)과 제4 볼록 성형틀(66)을 끼워 맞추게 한다.

이에 의해, 권선(46)을 도 18과 도 19에 도시하는 바와 같은 형상으로 성형한다. 이와 같이 성형된 권선(46)은, 도 18과 도 19에 도시하는 바와 같이, 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)가 각각, 권선(46)의 외주 방향(도 18의 상하 방향)으로 돌출된 볼록 형상으로 성형된다. 또한, 도 19에 도시하는 바와 같이, 인접하는 평각 도체(10)의 사이에 구비되는 간극(δ)을 유지하고 있다.

리드측 코일 엔드 예정부(50)는, 그 대략 중앙부(중앙부 또는 그 근방)에 볼록부(80)를 구비하고, 이 볼록부(80)를 사이에 두고 양측에 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28)를 구비하도록 성형된다. 또한, 리드측 코일 엔드 예정부(50)의 정점부(54)는 평각 도체(10)의 적층 방향(도 10의 깊이 방향)에 대해, 권선(46)의 외주 방향(도 10의 상하 방향)의 위치가 서서히 높게 되어 있다.

또한, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)는, 그 대략 중앙부(중앙부 또는 그 근방)에 볼록부(82)를 구비하고, 이 볼록부(82)를 사이에 두고 양측에 제1 테두리부(34)와 제2 테두리부(36)를 구비하도록 성형된다. 또한, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 정점부(56)는, 평각 도체(10)의 적층 방향(도 18의 깊이 방향)에 대해, 권선(46)의 외주 방향(도 18의 상하 방향)의 위치가 동일 위치에 정렬되어 있다.

(크랭크 성형 공정)

다음에, 크랭크 성형 공정에 대해 설명한다. 여기서, 도 20은 크랭크 성형 공정에 의한 성형 전에 있어서의 성형틀과 권선의 개요도이며, 도 21은 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 성형틀과 권선의 외관 사시도이다. 그리고, 도 22와 도 23은 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후를 도시하고 있고, 도 22는 권선의 외관 사시도이며, 도 23은 권선의 상면도이다. 또한, 도 22에 있어서 착색 부분은 크랭크 성형 공정에서 평각 도체(10)가 변형되는 부분을 나타낸 것이다.

이 크랭크 성형 공정에서는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 제1 크랭크 성형틀(84)과 제2 크랭크 성형틀(86)과 더미판(88)을 사용한다. 제1 크랭크 성형틀(84)은, 제1 평탄부(92)와 제2 평탄부(94) 사이에 단차부(90)를 구비하고 있다. 또한, 제2 크랭크 성형틀(86)은, 제1 평탄부(98)와 제2 평탄부(100) 사이에 단차부(96)를 구비하고 있다. 또한, 더미판(88)은, 예를 들어 평각 도체(10)와 동일한 재질의 판상 부재이다. 그리고, 제1 크랭크 성형틀(84)과 제2 크랭크 성형틀(86) 사이에서, 인접하는 평각 도체(10)의 간극(δ)에 각각 더미판(88)을 끼운 상태로 한다.

그리고, 이 크랭크 성형 공정에서는, 도 20에 도시하는 상태로부터, 도 21에 도시하는 바와 같이, 제1 크랭크 성형틀(84)과 제2 크랭크 성형틀(86)에 의해 권선(46)을 가압한다.

이에 의해, 권선(46)을 도 22와 도 23에 도시하는 바와 같은 형상으로 성형한다. 이와 같이 성형된 권선(46)은, 도 22와 도 23에 도시하는 바와 같이, 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)에서, 각각, 평각 도체(10)의 적층 방향(도 23의 상하 방향)으로 평각 도체(10)의 짧은 변 폭의 크기 단차로 이루어지는 레인 체인지부(24, 32)가 성형된다. 그리고, 리드측 코일 엔드 예정부(50)에서, 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28) 사이에 레인 체인지부(24)가 성형된다. 또한, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)에서, 제1 테두리부(34)와 제2 테두리부(36) 사이에 레인 체인지부(32)가 성형된다. 또한, 도 23에 도시하는 바와 같이, 인접하는 평각 도체(10)의 사이에서 간극(δ)을 유지하고 있다. 또한, 도 23에 도시하는 바와 같이, 레인 체인지부(24)와 레인 체인지부(32)는 서로 반대 방향으로 성형되어 있다. 이와 같이, 크랭크 성형 공정에서, 최종 형상의 코일(1)에 구비되는 레인 체인지부(24)와 레인 체인지부(32)가 성형된다.

(90° 굽힘 성형 공정)

다음에, 90° 굽힘 성형 공정에 대해 설명한다. 여기서, 도 24 내지 도 26은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 전을 도시하고 있고, 도 24는 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 25는 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 26은 성형틀과 권선의 상면도이다. 또한, 도 27 내지 도 29는 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후를 도시하고 있고, 도 27은 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 28은 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 29는 성형틀과 권선의 상면도이다. 그리고, 도 30과 도 31은 90° 굽힘 성형 공정에 의한 성형 후를 도시하고 있고, 도 30은 권선의 외관 사시도이며, 도 31은 권선의 상면도이다. 또한, 도 30에 있어서 착색 부분은, 90° 굽힘 성형 공정에서 평각 도체(10)가 변형되는 부분을 나타낸 것이다.

이 90° 굽힘 성형 공정에서는, 도 24 내지 도 26에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 굽힘형(102)을 사용한다. 그리고, 굽힘형(102)은 권선(46)의 슬롯 내 예정부(48)의 일부와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52) 상에 배치되어 있다.

그리고, 이 90° 굽힘 성형 공정에서는, 도 24 내지 도 26에 도시하는 상태로부터, 도 27 내지 도 29에 도시하는 바와 같이, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)를, 슬롯 내 예정부(48)에 대해 90° 절곡하도록 하여, 90° 굽힘 성형한다.

이에 의해, 권선(46)을 도 30과 도 31에 도시하는 바와 같은 형상으로 성형한다. 이와 같이 성형된 권선(46)은, 도 30과 도 31에 도시하는 바와 같이, 리드측 코일 엔드 예정부(50)에서의 평각 도체(10)의 적층 방향과 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)에서의 평각 도체(10)의 적층 방향이 직교하도록 성형된다. 그리고, 리드측 코일 엔드 예정부(50)의 정점부(54)는 평각 도체(10)의 적층 방향(도 30의 깊이 방향, 도 31의 상하 방향)에 대해, 권선(46)의 외주 방향(도 30의 상하 방향)의 위치가 동일 위치에 정렬된다.

이와 같이, 90° 굽힘 성형 공정을 행함으로써, 최종 형상의 코일(1)에 있어서, 슬롯 내 배치부(16)나 리드측 코일 엔드 배치부(18)에서의 평각 도체(10)의 적층 방향과 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)에서의 평각 도체(10)의 적층 방향이 직교하도록 성형된다.

여기서, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 정점부(56)는 평각 도체(10)의 적층 방향(도 10의 깊이 방향)에 대해, 권선(46)의 외주 방향(도 10의 상하 방향)의 위치가 동일 위치에 정렬되어 있다. 이와 같이, 권선 공정으로부터 그 후의 각 공정을 통해서, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 정점부(56)의 위치를 동일 위치에 정렬시키도록 관리함으로써, 최종 형상의 코일(1)에 있어서의 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)의 치수 정밀도가 향상된다. 따라서, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)가 스테이터 코어(132)의 내경측에 고정밀도로 모일 수 있으므로, 코일 엔드부의 소형화를 가능하게 할 수 있다.

(개방 원호 성형 공정)

다음에, 개방 원호 성형 공정에 대해 설명한다. 개방 원호 성형 공정은 개방 성형 공정과 원호 성형 공정을 동시에 행하는 공정이다.

여기서, 도 32 내지 도 34는 개방 원호 성형 공정에 의한 성형 전을 도시하고 있고, 도 32는 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 33은 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 34는 성형틀과 권선의 상면도이다. 또한, 도 35 내지 도 37은 개방 성형 공정과 원호 성형 공정에 의한 성형 후를 도시하고 있고, 도 35는 성형틀과 권선의 외관 사시도이며, 도 36은 성형틀과 권선의 측면도이며, 도 37은 성형틀과 권선의 상면도이다.

이 개방 원호 성형 공정에서는, 도 32 내지 도 34에 도시하는 바와 같이, 제1 개방 원호 성형틀(106)과, 제2 개방 원호 성형틀(108)과, 한 쌍의 제3 개방 원호 성형틀(110)과, 제4 개방 원호 성형틀(112)과, 제5 개방 원호 성형틀(114)을 사용한다. 제1 개방 원호 성형틀(106)은, 후술하는 제2 개방 원호 성형틀(108)의 볼록부(118)와 감합 가능한 오목부(116)를 구비하고 있다. 여기서는 일례로서, 제1 개방 원호 성형틀(106)은 4개의 오목부(116)를 구비하고 있다. 또한, 제2 개방 원호 성형틀(108)은, 제1 개방 원호 성형틀(106)의 오목부(116)와 감합 가능한 볼록부(118)를 구비하고 있다. 여기서는 일례로서, 제2 개방 원호 성형틀(108)은 4개의 볼록부(118)를 구비하고 있다. 또한, 제3 개방 원호 성형틀(110)은 홈부(124)를 구비하고 있다. 여기서는 일례로서, 제3 개방 원호 성형틀(110)은 5개의 홈부(124)를 구비하고 있다. 또한, 제4 개방 원호 성형틀(112)은, 후술하는 제5 개방 원호 성형틀(114)의 오목부(128)와 감합 가능한 볼록부(126)를 구비하고 있다. 또한, 제5 개방 원호 성형틀(114)은, 제4 개방 원호 성형틀(112)의 볼록부(126)와 감합 가능한 오목부(128)를 구비하고 있다.

그리고, 이 개방 원호 성형 공정에서는, 우선, 도 32 내지 도 34에 도시하는 바와 같이 슬롯 내 예정부(48)를 제3 개방 원호 성형틀(110)의 홈부(124)에 배치해 둔다. 그리고, 도 35 내지 도 37에 도시하는 바와 같이, 제1 개방 원호 성형틀(106)과 제2 개방 원호 성형틀(108) 사이에 리드측 코일 엔드 예정부(50)를 사이에 두고, 제1 개방 원호 성형틀(106)과 제2 개방 원호 성형틀(108)을 끼워 맞추게 한다. 또한, 제4 개방 원호 성형틀(112)과 제5 개방 원호 성형틀(114) 사이에 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)를 사이에 두고, 제4 개방 원호 성형틀(112)과 제5 개방 원호 성형틀(114)을 끼워 맞추게 한다. 또한, 한 쌍의 제3 개방 원호 성형틀(110)을 각각 반대 방향으로 소정량 회전시킨다.

이에 의해, 권선(46)의 주위 상에 있어서의 한 쌍의 슬롯 내 예정부(48)의 서로 간격이 평각 도체(10)의 적층 방향에 대해 서서히 넓어지도록 성형하는 개방 성형을 행한다. 즉, 상기한 도 3에 도시하는 바와 같이, 코일(1)의 주위 상에 있어서의 한 쌍의 슬롯 내 배치부(16)의 간격 L1 내지 L5가 평각 도체(10)의 적층 방향(도 3의 상측 방향)을 따라서, 간격 L1, L2, L3, L4, L5의 순서대로 서서히 넓어지도록 성형된다. 이에 의해, 슬롯 내 배치부(16)를 스테이터 코어(132)(도 44 참조)의 직경 방향으로 방사상으로 형성되는 슬롯(136)(도 44 참조) 내에 확실하게 배치할 수 있다.

또한, 동시에, 리드측 코일 엔드 예정부(50)의 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28)를, 평각 도체(10)의 적층 방향으로 만곡하는 원호 형상으로 성형하는 원호 성형을 행한다. 이에 의해, 상기한 도 3에 도시하는 바와 같이, 리드측 코일 엔드 배치부(18)의 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28)가, 평각 도체(10)의 적층 방향(도 3의 상측 방향)으로 만곡하는 원호 형상으로 성형된다. 그리고, 제1 테두리부(26)와 제2 테두리부(28)를 원호 형상으로 성형함으로써, 리드측 코일 엔드 배치부(18)를 스테이터 코어(132)(도 44 참조)의 주위 방향을 따라서 배치할 수 있다.

이상과 같이 하여, 상기의 도 1 내지 도 3에 도시하는 코일(1)을 제조할 수 있다.

〔스테이터의 제조 방법〕

다음에, 이상과 같이 제조된 코일(1)을 사용한 스테이터(130)의 제조 방법에 대해 설명한다. 여기서, 도 40은 스테이터 코어(132)에 배치하기 위해 추가 가공한 후의 코일(1)의 정면도이며, 도 41은 스테이터 코어(132)에 배치하기 위해 추가 가공한 후의 코일(1)의 상면도이다. 또한, 도 42는 코일 바구니(134)에 있어서 인접하는 2개의 코일(1A, 1B)을 빼내어 나타낸 정면도이며, 도 43은 코일 바구니(134)에 있어서 인접하는 2개의 코일(1A, 1B)을 빼내어 나타낸 상면도이다. 그리고, 도 44는 코일 바구니(134)의 일부가 스테이터 코어(132)에 삽입되는 모습을 나타낸 사시도이며, 도 45는 스테이터(130)의 사시도이다.

우선, 코일(1)을 스테이터 코어(132)에 배치하기 위해, 코일(1)에 대해 추가 가공을 행하고, 코일(1)을 도 40과 도 41에 도시하는 바와 같은 형상으로 성형한다. 구체적으로는, 코일(1)의 한쪽 단부(12)에 걸침부(138)와 리드부(140)를 구비하고, 코일(1)의 다른 쪽 단부(14)에 걸침부(142)와 접합부(144)를 구비하도록 성형한다. 다음에, 이와 같이 성형한 코일(1)을 복수 거듭하여 코일 바구니(134)를 형성한다. 다음에, 도 44에 도시하는 바와 같이, 스테이터 코어(132)의 축방향으로부터 코일 바구니(134)를 슬롯(136)에 배치하도록 하여 스테이터 코어(132)에 배치한다. 이상에 의해, 도 45에 도시하는 바와 같은 스테이터(130)를 제조한다.

여기서, 코일 바구니(134)에 있어서 인접하는 2개의 코일(1A, 1B)을 빼내어 도시한 도면을 도 42와 도 43에 도시한다. 도 42와 도 43에 도시하는 바와 같이, 2개의 코일(1A, 1B)은, 서로의 간극(δ)에 들어가도록 교합하여 조합되어 있다. 그리고, 리드측의 레인 체인지부(24A, 24B)가 인접하도록 배치되고, 또한, 반 리드측의 레인 체인지부(32A, 32B)가 인접하도록 배치되어 있다. 이와 같이, 레인 체인지부(24A, 24B)와 레인 체인지부(32A, 32B)는, 각각, 1개의 평각 도체(10)를 교환하도록 하여 배치되어 있다.

〔본 실시예의 효과〕

이상과 같은 본 실시예에 의하면, 인접하는 평각 도체(10)의 사이에 간극(δ)을 구비하고, 리드측 코일 엔드 배치부(18)와 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)에, 각각, 평각 도체(10)의 짧은 변 폭의 크기 단차로 이루어지는 레인 체인지부(24, 32)를 구비하는 코일(1)을 제조할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 스테이터(130)에 있어서의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 한다. 즉, 본 실시예에 의해 제조한 코일(1)을 사용해서 스테이터(130)를 제조할 때에는, 인접하는 2개의 코일(1A, 1B)에 대해, 한쪽 코일(1A)에 있어서의 인접하는 평각 도체(10)의 사이의 간극(δ)에 다른 쪽 코일(1B)의 평각 도체(10)를 삽입할 수 있다. 이에 의해, 코일(1A)의 평각 도체(10)와 코일(1B)의 평각 도체(10)를 교대로 배치할 수 있다. 또한, 한쪽 코일(1A)의 리드측 코일 엔드 배치부(18)와 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)에 구비되는 레인 체인지부(24, 32)에 의해, 다른 쪽 코일(1B)의 1개의 평각 도체(10)의 폭을 교환할 수 있다. 그로 인해, 상기의 종래 기술과 같이 복수의 도체의 폭을 레인 체인지부에서 교환할 필요가 없어, 복수의 도체의 폭분의 레인 체인지부를 스테이터 코어(132)의 축방향으로 릴리프할 필요는 없다. 따라서, 스테이터(130)의 코일 엔드의 축방향 높이를 단축할 수 있다. 이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 스테이터(130)에 있어서의 코일 엔드의 소형화를 가능하게 하는 코일(1)을 제조할 수 있다. 또한, 동일 형상의 코일(1)을 복수 사용해서 스테이터(130)를 제조할 수 있으므로, 스테이터(130)의 조립성이 좋다.

또한, 리드측 코일 엔드 예정부(50)와 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)에서의 평각 도체(10)의 적층 방향이 서로 직교하도록 권선(46)에 대해 굽힘 성형을 행하는 90° 굽힘 성형 공정을 갖는다. 이에 의해, 코일(1)을 스테이터 코어(132)에 배치할 때에, 스테이터 코어(132)의 축방향으로부터 코일(1)을 배치할 수 있다. 그로 인해, 도 44에 도시하는 바와 같이, 복수의 코일(1)로 이루어지는 코일 바구니(134)를 작성하고, 그 후, 이 코일 바구니(134)를 스테이터 코어(132)의 축방향으로부터 스테이터 코어(132)에 배치할 수 있다. 따라서, 스테이터(130)의 제조 공정 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 90° 굽힘 성형 공정은 개방 성형 공정보다도 전에 행함으로써, 개방 성형 공정을 90° 굽힘 성형 공정보다도 전에 행함으로써 발생하는 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)의 변형을 방지할 수 있다. 그로 인해, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)를 원하는 형상으로 성형할 수 있다.

또한, 개방 성형 공정과 원호 성형 공정을 동시에 행하면, 공정을 집약함으로써, 코일(1)의 제조 시간을 단축할 수 있다.

〔변형예〕

또한, 상기의 각 공정은 순서를 변경해도 좋다. 예를 들어, 변형예로서, 상기한 실시예의 각 공정의 순서에 대해 볼록 성형 공정과 크랭크 성형 공정의 순서를 교체하여, 권선 공정, 크랭크 성형 공정, 볼록 성형 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 개방 원호 성형 공정의 순서로 해도 좋다. 이와 같은 변형예에 있어서, 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선(46)에 대해, 그 외관 사시도를 도 38에 도시하고, 그 상면도를 도 39에 도시한다.

이와 같은 변형예에 있어서, 크랭크 성형 공정에 의한 성형 후에 있어서의 권선(46)은, 도 38과 도 39에 도시하는 바와 같이, 단부(12)와 단부(14)를 제외하고, 모서리가 둥근 직사각 형상(타원 형상)으로 성형되어 있다. 그리고, 리드측 코일 엔드 예정부(50)는, 그 대략 중앙부(중앙부 또는 그 근방)에 레인 체인지부(24)를 구비하고 있다. 또한, 반 리드측 코일 엔드 예정부(52)는, 그 대략 중앙부(중앙부 또는 그 근방)에 레인 체인지부(32)를 구비하고 있다.

또한, 그 밖의 변형예로서, 권선 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 크랭크 성형 공정, 볼록 성형 공정, 원호 개방 성형 공정의 순서대로 행하는 예나, 권선 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 볼록 성형 공정, 크랭크 성형 공정, 원호 개방 성형 공정의 순서대로 행하는 예도 생각된다. 또한, 그 밖의 변형예로서, 권선 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 원호 개방 성형 공정, 크랭크 성형 공정, 볼록 성형 공정의 순서대로 행하는 예나, 권선 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 원호 개방 성형 공정, 볼록 성형 공정, 크랭크 성형 공정의 순서대로 행하는 예도 생각된다.

또한, 그 밖의 변형예로서, 개방 성형 공정과 원호 성형 공정을 별도로 행하는 것도 생각된다. 예를 들어, 권선 공정, 볼록 성형 공정, 크랭크 성형 공정, 원호 성형 공정, 90° 굽힘 성형 공정, 개방 성형 공정의 순서대로 행하는 것이 생각된다. 또한, 그 밖의 변형예로서, 크랭크 성형 공정과 볼록 성형 공정을 동시에 행하는 것도 생각된다.

또한, 그 밖의 변형예로서, 90° 굽힘 성형 공정을 행하지 않는 예도 생각된다. 이와 같이 90° 굽힘 성형 공정을 행하지 않는 예에 의해 제조된 코일(2)은, 도 46 내지 도 48에 도시하는 바와 같이, 상기의 코일(1)에 대해, 절곡부(22)를 갖지 않고, 반 리드측 코일 엔드 배치부(20)의 제1 테두리부(34)와 제2 테두리부(36)도 각각 원호 형상으로 성형되어 있는 점이 다르다. 또한, 도 46은 코일(2)의 외관 사시도이며, 도 47은 코일(2)의 정면도이며, 도 48은 코일(2)의 상면도이다.

또한, 상기한 실시 형태는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명을 하등 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변형이 가능한 것은 물론이다.

1 : 코일
2 : 코일
10 : 평각 도체
16 : 슬롯 내 배치부
18 : 리드측 코일 엔드 배치부
20 : 반 리드측 코일 엔드 배치부
22 : 절곡부
24 : 레인 체인지부
26 : 제1 테두리부
28 : 제2 테두리부
30 : R 형상부
32 : 레인 체인지부
34 : 제1 테두리부
36 : 제2 테두리부
46 : 권선
48 : 슬롯 내 예정부
50 : 리드측 코일 엔드 예정부
52 : 반 리드측 코일 엔드 예정부
54 : (리드측 코일 엔드 예정부의) 정점부
56 : (반 리드측 코일 엔드 예정부의) 정점부
58 : R 형상 예정부
80 : (리드측 코일 엔드 예정부의) 볼록부
82 : (반 리드측 코일 엔드 예정부의) 볼록부
130 : 스테이터
132 : 스테이터 코어
134 : 코일 바구니
136 : 슬롯
138 : 걸침부
140 : 리드부
142 : 걸침부
144 : 접합부
δ : 간극

Claims

도체를 둘레 형상으로 권취하면서 적층하여 성형되고, 스테이터 코어의 슬롯의 내부에 배치하는 슬롯 내 배치부와, 상기 슬롯의 외부에 배치하는 코일 엔드 배치부를 구비하는 코일이며, 적층 방향으로 인접하는 상기 도체의 사이에 상기 도체의 폭 크기의 간극을 갖는 코일을 제조하는 코일의 제조 방법에 있어서,
상기 도체를 둘레 형상으로 권취하면서 적층 방향으로 인접하는 상기 도체의 사이에 상기 도체의 폭 크기의 간극을 구비하도록 적층하여, 상기 슬롯 내 배치부에 상당하는 한 쌍의 슬롯 내 예정부와, 상기 코일 엔드 배치부에 상당하는 한 쌍의 코일 엔드 예정부를 구비하는 권선을 성형하는 권선 공정과,
상기 코일 엔드 예정부를 상기 권선의 외주 방향으로 돌출하는 볼록 형상으로 성형하는 볼록 성형 공정과,
상기 코일 엔드 예정부에서 상기 도체의 적층 방향으로 상기 도체의 폭 크기의 단차를 성형하는 크랭크 성형 공정과,
상기 한 쌍의 슬롯 내 예정부의 서로의 간격이 상기 도체의 적층 방향에 대해 서서히 커지도록 성형하는 개방 성형 공정과,
상기 한 쌍의 코일 엔드 예정부 중 한쪽 또는 양쪽 상기 코일 엔드 예정부에 상기 도체의 적층 방향으로 만곡하는 원호 형상 부분을 성형하는 원호 성형 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 코일의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 코일 엔드 예정부에 대해, 한쪽 상기 코일 엔드 예정부에 있어서의 상기 도체의 적층 방향과 다른 쪽 상기 코일 엔드 예정부에 있어서의 상기 도체의 적층 방향이 서로 직교하도록 상기 권선 공정에서 성형된 상기 권선에 대해 굽힘 성형을 행하는 90° 굽힘 성형 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 코일의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 90° 굽힘 성형 공정은, 상기 개방 성형 공정보다도 전에 행하는 것을 특징으로 하는, 코일의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개방 성형 공정과 상기 원호 성형 공정을 동시에 행하는 것을 특징으로 하는, 코일의 제조 방법.