WO2009113576A1

WO2009113576A1 - 固定子コイルの製造方法

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Publication number: WO2009113576A1
Application number: PCT/JP2009/054667
Authority: WO
Inventors: 哲也五郎畑; 啓吾森口; 敦朗石塚
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2009-09-17
Also published as: DE112009000566B4; CN101971466A; CN101971466B; JP2009247199A; JP4953032B2; US20110000078A1; US8132315B2; DE112009000566T5

Abstract

　組み込み体４７を芯部材６に送り込む搬送途中で、組み込み体４７の隣り合う直状重ね合わせ部４７１同士の間に形成された複数の隙間４７２のうち連続する複数の隙間４７２にそれぞれ予備整列部材８１を挿入する。予備整列部材８１により、直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１の重ね合わせや直状重ね合わせ部４７１間のピッチを予め揃える。

Description

固定子コイルの製造方法

　本発明は固定子コイルの製造方法に関し、詳しくは回転電機の固定子に用いられる固定子コイルの製造方法に関する。

　近年、電動機及び発電機として使用される回転電機において、小型高出力及び高品質が求められている。

　例えば、車両に搭載される回転電機においては、回転電機を搭載するためのスペースが小さくなってきている一方で、出力の向上が求められている。

　従来の回転電機として、固定子に用いられる固定子コイルが連続巻線で形成されたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００２－１７６７５２号公報特開２００４－３２０８８６号公報

　ところで、連続巻線よりなる固定子コイルを製造する一方法として、例えば以下に示すものがある。

　まず、電気導体線から、並列した複数の直状部が複数のターン部で連結されてなる成形体を複数成形する。そして、これらの成形体を組み込んで組み込み体を形成する。この組み込み体を構成する各成形体組は、一つの成形体における複数の直状部と他の一つの成形体における複数の直状部とがそれぞれ重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部を組み込み体の長手方向に有している。このため、この組み込み体においては、複数の直状重ね合わせ部が組み込み体の長手方向に並列している。そして、この組み込み体を芯部材に所定回数巻回して巻き取り、巻き取り体を形成する。この巻き取り体においては、一つの成形体組における複数の直状重ね合わせ部が径方向に積層されて形成された複数の直状積層部を周方向に有している。

　こうして得られた巻き取り体は、各直状積層部が固定子コアのスロット内に配設されるとともに、各ターン部がスロットの外部に配設されて固定子コイルとされる。

　しかしながら、上記製造方法では、芯部材に組み込み体を巻き取る際に、組み込み体の直状重ね合わせ部における直状部の重ね合わせがずれたり、あるいは隣り合う直状重ね合わせ部同士の間隔が不均一になったりしやすい。このため、得られた巻き取り体においては、直状積層部における複数の直状部の重ね合わせがずれたり、あるいは隣り合う直状積層部同士の間隔が不均一になったりしやすい。そうすると、固定子コアのスロット内に固定子コイルの直状積層部が配設されたときに、スロット内における各直状部の整列精度が低下したり、隣り合うスロットに配設された直状積層部同士の間隔（ピッチ）が不均一になったりしやすい。直状部の整列精度の低下やピッチの不均一は固定子におけるスロット占有率やこの固定子を用いた回転電機の出力低下に繋がる。

　本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、連続巻線よりなる各相巻線が巻回されてなる固定子コイルを巻き取り製造する際に、巻き取り体の直状積層部において少なくとも各直状部の整列精度を向上させることを解決すべき技術課題とする。

　上記課題を解決するためになされた本発明は、複数の相巻線が巻回されてなる固定子コイルの製造方法であって、電気導体線から複数の成形体を成形する成形工程と、複数の前記成形体を組み込んで組み込み体を形成する組み込み工程と、前記組み込み体を芯部材に巻き取って巻き取り体を形成する巻き取り工程と、を備え、前記成形体は、互いに平行に延びて前記組み込み体の長手方向に並列した複数の直状部と、隣り合う該直状部同士を該直状部の一端側と他端側とで交互に連結する複数のターン部とを有し、各前記成形体は、互いの前記直状部同士がそれぞれ重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部を前記組み込み体の長手方向に有し、前記巻き取り工程で得られた前記巻き取り体は、複数の前記直状重ね合わせ部が径方向に積層されて形成された複数の直状積層部を該巻き取り体の周方向に有し、前記巻き取り工程では、前記組み込み体を前記芯部材に送り込む搬送途中で、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された複数の隙間のうち連続する複数の該隙間にそれぞれ予備整列部材を挿入することにより、該予備整列部材で挟まれた該直状重ね合わせ部における直状部の重ね合わせを揃えることを特徴とする。

　本発明の固定子コイルの製造方法における巻き取り工程では、組み込み体を芯部材に送り込む搬送途中で、組み込み体の隣り合う複数の直状重ね合わせ部同士の間に形成された複数の隙間のうち連続する複数の隙間にそれぞれ予備整列部材を挿入する。このとき、連続する少なくとも２個の隙間のそれぞれに予備整列部材を挿入する場合は、少なくとも予備整列部材で挟まれた直状重ね合わせ部における直状部の重ね合わせを揃えて各直状部を重ね合わせ方向に予め整列させておくことができる。このため、この組み込み体を巻き取って得られる巻き取り体において、少なくとも直状積層部の各直状部が巻き取り体の径方向に整列する精度を向上させることができる。また、連続する少なくとも３個の隙間のそれぞれに予備整列部材を挿入する場合は、予備整列部材で挟まれた直状重ね合わせ部における直状部の重ね合わせを揃えて各直状部を重ね合わせ方向に予め整列させておくことができるとともに、隣り合う直状重ね合わせ部同士の間隔の大きさを予め揃えておくことができる。このため、この組み込み体を巻き取って得られる巻き取り体において、直状積層部の各直状部が巻き取り体の径方向に整列する精度を向上させることができるとともに、隣り合う直状積層部同士のピッチ精度を向上させることができる。

　前記巻き取り工程は、前記組み込み体を前記芯部材に対して連続的に送り込みながら巻き取る連続巻き取り工程であり、前記連続巻き取り工程では、前記予備整列部材を該組み込み体と同期して移動させながら前記隙間に対して進入及び退出させることが好ましい。

　この構成によると、連続巻き取りにより巻き取り体を形成する場合において、巻き取り体の直状積層部における各直状部の整列精度や隣り合う直状積層部同士のピッチ精度を向上させることができる。

　前記巻き取り工程は、前記組み込み体を前記芯部材に対して隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間隔ずつ送り込みながら該組み込み体を該芯部材に巻き取るピッチ毎巻き取り工程であり、前記ピッチ毎巻き取り工程では、停止している前記組み込み体の前記隙間に前記予備整列部材を挿入する予備整列部材挿入工程と、該予備整列部材と共に該組み込み体を前記直状重ね合わせ部同士の間隔だけ前進移動させる前進移動工程と、該組み込み体の該隙間から該予備整列部材を抜き取る予備整列部材抜き取り工程と、該予備整列部材を該直状重ね合わせ部同士の間隔だけ後退移動させる後退移動工程とを繰り返すことが好ましい。

　この構成によると、ピッチ毎巻き取りにより巻き取り体を形成する場合において、巻き取り体の直状積層部における各直状部の整列精度や隣り合う直状積層部同士のピッチ精度を向上させることができる。

　前記ピッチ毎巻き取り工程では、前記前進移動工程の後に、前記組み込み体の前記予備整列部材が挿入された前記隙間以外の他の前記隙間に位置保持部材を挿入する位置保持部材挿入工程を行い、かつ、前記予備整列部材挿入工程の後に、該組み込み体の該隙間から該位置保持部材を抜き取る位置保持部材抜き取り工程を行い、前記位置保持部材を前記隙間に挿入した状態で前記予備整列部材抜き取り工程、前記後退移動工程及び前記予備整列部材挿入工程を行い、かつ、該位置保持部材を該隙間から抜き取った状態で前記前進移動工程を行うことが好ましい。

　この構成によると、ピッチ毎巻き取りにより巻き取り体を形成する場合において、組み込み体の隙間に予備整列部材を挿入して直状重ね合わせ部における各直状部を予備整列させてからこの組み込み体を芯部材に対して１ピッチ分だけ送り込む。そして、この予備整列部材が組み込み体の隙間に挿入されている状態で、組み込み体の他の隙間に位置保持部材を挿入する。そして、この位置保持部材により組み込み体の位置が保持されている状態で、組み込み体から予備整列部材を抜き取り、抜き取った予備整列部材を１ピッチ分だけ後退させて次の隙間へ挿入する。このため、予備整列部材を次の隙間に容易に挿入することができる。

　したがって、本発明の固定子コイルの製造方法によると、連続巻線よりなる各相巻線が巻回されてなる固定子コイルを巻き取り製造する際に、少なくとも巻き取り体の直状積層部において各直状部の整列精度を向上させたり、あるいは巻き取り体の直状積層部において各直状部の整列精度を向上させるとともに隣り合う直状積層部同士のピッチ精度を向上させたりすることができる。

　よって、本発明の固定子コイルの製造方法により得られた固定子コイルを回転電機の固定子に適用すれば、巻き取り体の直状積層部を固定子鉄心の各スロット内に確実に収容させることができ、固定子におけるスロット占有率やこの固定子を用いた回転電機の出力を向上させることが可能となる。

　また、巻き取り体の直状積層部を固定子鉄心の各スロット内に容易に収容させることができるので、固定子の生産性も向上させることが可能となる。

実施形態１に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。実施形態１に係る固定子の平面図である。実施形態１に係る固定子コアの平面図である。実施形態１に係る分割積層コアの平面図である。実施形態１に係る固定子コイルを構成する巻線の断面図である。実施形態１に係る固定子コイルの結線を示す図である。実施形態１に係る固定子コイルとなる巻き取り体の斜視図である。実施形態１に係る固定子コイルの展開図であり、組み込み体の平面図である。実施形態１に係る固定子コイルの製造方法を模式的に示す図である。実施形態１に係る固定子コイルの製造方法を示し、予備整列部材及び位置保持部材の動作を模式的に示す図である。実施形態１に係る固定子コイルの製造方法を示し、予備整列部材及び位置保持部材の動作を模式的に示す図である。実施形態１に係る固定子コイルの製造方法を示し、予備整列部材及び位置保持部材の先端形状を示す側面図である。実施形態２に係る固定子コイルの製造方法を模式的に示す図である。実施形態２に係る固定子コイルの製造方法を示し、予備整列部材を送りローラによりベルトコンベア方式で移動させる構成を模式的に示す図である。

符号の説明

　１…回転電機　　　　　　　　　　　３…固定子
３０…固定子コア　　　　　３１a、３１ｂ…スロット
　４…固定子コイル　　　　　　　　４３…スロット収容部
４７…組み込み体　　　　　　　　　４８…巻き取り体
４３１…直状部　　　　　　　　　４４１…ターン部
４７１…直状重ね合わせ部　　　　４７２…隙間
４８１…直状積層部　　　　　　　　　６…芯部材
８１…予備整列部材　　　　　　　　９１…位置保持部材

　以下、本発明の固定子コイルの製造方法の実施形態について詳しく説明する。なお、説明する実施形態はあくまでも実施形態の例にすぎず、本発明の固定子コイルの製造方法は、下記実施形態に限定されるものではない。本発明の固定子コイルの製造方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。

　（実施形態１）
　まず、本実施形態の固定子コイルの製造方法により得られた固定子コイルを用いた回転電気１の構成について説明する。

　この回転電気１は、図１に示されるように、略有底筒状の一対のハウジング部材１００、１０１が開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１０、１１１を介して回転自在に支承された回転軸２０と、回転軸２０に固定された回転子２と、ハウジング１０の内部で回転子２を包囲する位置でハウジング１０に固定された固定子３と、を備えている。

　回転子２は、永久磁石により周方向に交互に異なる磁極を、固定子３の内周側と向き合う外周側に複数形成している。回転子２の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態では、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。

　固定子３は、図２に示されるように、固定子コア３０と、複数の各相巻線から形成された三相の固定子コイル４と、固定子コア３０と固定子コイル４との間に配された絶縁紙５と、を備えた構成を有している。

　固定子コア３０は、図３に示されるように、内周に複数のスロット３１が形成された円環状を呈している。複数のスロット３１は、その深さ方向が径方向と一致するように形成されている。固定子コア３０に形成されたスロット３１の数は、回転子２の磁極数に対し、固定子コイル４の一相あたり２個の割合で形成されている。本実施形態では、８×３×２＝４８より、スロット数は４８個とされている。

　固定子コア３０は、図４に示される分割コア３２を所定の数（本実施形態では、２４個）だけ周方向に連結して形成されている。分割コア３２は、一つのスロット３１を区画するとともに、周方向で隣接する分割コア３２との間で一つのスロット３１を区画する形状を呈している。具体的には、分割コア３２は、径方向内方に伸びる一対のティース部３２０と、ティース部３２０を径方向外方で連結するバックコア部３２１とを有している。

　固定子コア３０を構成する分割コア３２は、０．３ｍｍの厚さの電磁鋼坂４１０枚を積層させて形成されている。なお、積層された電磁鋼板の間には、絶縁薄膜が配置されている。固定子コア３０を構成する分割コア３２は、この電磁鋼板の積層体からだけでなく、従来公知の金属薄板及び絶縁薄膜を用いて形成してもよい。

　固定子コイル４は、複数の巻線４０を所定の巻回方法で巻回してなる。固定子コイル４を構成する巻線４０は、図５（Ａ）に示されるように、銅製の導体４１と、導体４１の外周を覆い導体４１を絶縁する内層４２０及び外層４２１からなる絶縁被膜４２とから形成されている。内層４２０及び外層４２１を合わせた絶縁被膜４２の厚みは、１００μｍ～２００μｍの間に設定されている。このように、内層４２０及び外層４２１からなる絶縁皮膜４２の厚みが厚いので、巻線４０同士を絶縁するために巻線４０同士の間に絶縁紙等を挟み込む必要がなくなっているが、巻線４０同士の間あるいは図２に示されるように固定子コア３０と固定子コイル４０との間に絶縁紙を配設してもよい。

　さらに、固定子コイル４の巻線４０は、図５（Ｂ）に示されるように、内層４２０及び外層４２１からなる絶縁皮膜４２の外周をエポキシ樹脂等からなる融着材４８で被覆して形成してもよい。この場合、回転電機１に発生する熱により融着材４８が絶縁皮膜４２よりも早く溶融するので、同じスロット３１に設置されている複数の巻線４０同士が融着材４８同士により熱接着する。その結果、同じスロット３１に設置されている複数の巻線４０が一体化し巻線４０同士が鋼体化することで、スロット３１内の巻線４０の機械的強度が向上する。

　固定子コイル４は、図６に示されるように、それぞれが２本の三相巻線（Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２）により形成されている。

　固定子コイル４は、図７に示されるように、複数の巻線４０を所定の形状に巻回してなる。固定子コイル４を構成する巻線４０は、固定子コア３０の内周側で周方向に沿って波巻きされる形状で成形されている。

　固定子コイル４を構成する巻線４０は、固定子コア３０のスロット３１に収容される直線状のスロット収容部４３と、隣り合ったスロット収容部４３同士を接続するターン部４４と、を備えている。スロット収容部４３は、所定のスロット数（本実施形態では、３相×２個＝６個）ごとのスロット３１に収容されている。ターン部４４は、固定子コア３０の軸方向の端面から突出して形成されている。

　固定子コイル４は、複数の巻線４０の両端を固定子コア３０の軸方向の端面から突出させ、かつ複数の巻線４０を周方向に沿って波状に巻装した状態で形成されている。固定子コイル４の１相は、第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂとの端部同士を溶接により接合して形成されている。すなわち、２本の電気導体線から成形した２つの成形体の端部同士を接合して形成された一つの組体から固定子コイル４の１相が形成されている。第１の巻線部４０ａのスロット収容部４３と第２の巻線部４０ｂのスロット収容部４３とは、同一スロット３１に収容される。このとき、第一の巻線部４０ａのスロット収容部４３と、第二の巻線部４０ｂのスロット収容部４３とは、スロット３１の深さ方向で交互に位置するように設置されている。そして、第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂとの接合部４５は、第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂの巻装される方向が反転するスロット収容部４３よりなる折り返し部４６に形成されている。

　固定子コイル４の展開図、すなわち巻回される前の組み込み体４７の平面図が図８に示されるように、固定子コイル４は、互いに巻装方向が異なる第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂとからなる組体を６組有し、６組の組体を用いて、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）×２個（倍スロット）のコイルとされている。各組体において、第１の巻線部４０ａの中性点側（又は相端子側）の端部と反対側の端部と、第２の巻線部４０ｂの相端子側（又は中性点側）の端部と反対側の端部とが、折り返し部４６よりなるスロット収容部４３を介して接続されている。各相の巻線４０の結線方法は同様である。

　以下、実施形態１の固定子コイルの製造方法について説明する。すなわち、固定子コイル４は、以下のようにして製造される。

　なお、以下の説明において、径方向は芯部材又は巻き取り体の径方向を意味し、周方向は芯部材又は巻き取り体の周方向を意味する。

　＜成形工程＞
　まず、１２本の電気導体線から１２個の成形体を成形する。ここで成形する各成形体は、互いに平行に延びて成形体の長手方向に並列した複数の直状部４３１と、隣り合う直状部４３１同士を直状部４３１の一端側と他端側とで交互に連結する複数のターン部４４１とを有する。

　＜組み込み工程＞
　１２個の成形体を組み込むことにより、組み込み体４７を形成する。この組み込み体４７においては、６組の組体が組み込み体４７の長手方向に並列している。

　各組体は、第１の巻線部４０ａとなる第１線部と、第２の巻線部４０ｂとなる第２線部とからなる。なお、第１線部が１個の成形体よりなり、第２線部も１個の成形体よりなる。

　各組体における第１線部の端部と第２線部の端部とが溶接接合されて接合部４５とされている。なお、１２個の成形体を組み込んでから、各組体における第１線部の端部と第２線部の端部とを接合してもよいし、第１線部の端部と第２線部の端部とを接合して６組の組体を形成してから、この６組の組体を組み込んでもよい。

　組み込み体４７における各組体は、第１線部における複数の直状部４３１と第２線部における複数の直状部４３１とがそれぞれ重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部４７１を組み込み体４７の長手方向に有する。

　＜巻き取り工程＞
　組み込み体４７を折り返し部４６が軸心側に位置するように所定の巻数（例えば、３回）だけ巻回して巻き取り体４８を形成する。巻き取り体４８は、一つの組体における複数の直状重ね合わせ部４７１が径方向に巻数分だけ積層されて形成された複数の直状積層部４８１を巻き取り体４８の周方向に有する。各直状積層部４８１においては、巻数の２倍の数の直状部４３１が重ね合わされて径方向（放射方向）に一列に並んでいる。このとき、各直状積層部４８１は、巻き取り体４８の周方向で小間隔を隔てた状態で位置している。

　こうして得られた巻き取り体４８に対して、径方向外方から分割コア３２のティース部３２０を隣り合う直状積層部４８１同士の間の隙間に挿入し、隣り合う分割コア３２同士を連結して固定子３とする。

　次に、実施形態１の固定子コイルの製造方法における巻き取り工程について、図９～図１２を参照しつつ、詳しく説明する。

　実施形態１の固定子コイルの製造方法における巻き取り工程は、ピッチ毎巻き取り工程である。このピッチ毎巻き取り工程では、組み込み体４７を芯部材６に対して１ピッチ（組み込み体４７において隣り合う直状重ね合わせ部４７１同士の間隔）ずつ送り込みながら、組み込み体４７を円柱状の芯部材（芯金）６に巻き取る。このとき、本実施形態では、組み込み体４７を芯部材６に送り込む搬送途中で、組み込み体４７の直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１同士の重ね合わせを予め揃えるとともに、隣り合う直状重ね合わせ部４７１同士の隙間４７２の大きさを予め揃える。

　芯部材６の回転（図９における時計回り方向への回転）及び組み込み体４７の水平移動（図９において左から右への水平移動）による芯部材６への搬送は、図示しない周知の駆動装置及びこれを制御する制御装置により行うことができる。

　組み込み体４７は、芯部材６回りに例えば３回巻回させて巻き取り体４８とされる。

　予備整列装置８は、複数（本実施形態では６個）の予備整列部材８１と、予備整列部材駆動装置８２とを備えている。予備整列部材駆動装置８２は、全ての予備整列部材８１を同時に進退動させる。なお、予備整列部材８１毎に予備整列部材駆動装置を設けて、各予備整列部材８１をそれぞれ独立に進退動させてもよい。予備整列部材８１の進退方向は、芯部材６へ搬送される組み込み体４７の直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１の重ね合わせ方向と一致する。

　この予備整列部材８１及び予備整列部材駆動装置８２は、図示しない水平駆動装置により、組み込み体４７の搬送方向と平行に進退可能とされている。このときの前進量（又は後退量）は、組み込み体４７における隣り合う直状重ね合わせ部４７１同士の間隔の大きさ、すなわち１ピッチの大きさと同等である。また、予備整列部材８１及び予備整列部材駆動装置８２の前進（組み込み体４７の搬送方向への移動）は、組み込み体４７の搬送と同期して同速度で行われる。

　位置保持装置９は、複数（本実施形態では６個）の位置保持部材９１と、位置保持部材駆動装置９２とを備えている。位置保持部材駆動装置９２は、全ての位置保持部材９１を同時に進退動させる。なお、位置保持部材９１毎に位置保持部材駆動装置を設けて、各位置保持部材９１をそれぞれ独立に進退動させてもよい。位置保持部材９１の進退方向は、芯部材６へ搬送される組み込み体４７の直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１の重ね合わせ方向と一致する。

　上下一対の整列板９３は、芯部材６に搬送される組み込み体４７の厚さ（直状部４３１の重ね合わせ方向の厚さ）をターン部４４１において揃える。

　ここに、予備整列部材８１は、組み込み体４７における隣り合う直状重ね合わせ部４７１同士の隙間４７２の大きさと略同等の幅（組み込み体４７の搬送方向における幅）を有する。このため、予備整列部材８１が隙間４７２に挿入されて、予備整列部材８１同士の間で組み込み体４７の直状重ね合わせ部４７１が挟まれることにより、直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１同士の重ね合わせを揃えて、直状部４３１を重ね合わせ方向に整列させることができる。

　このように直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１を重ね合わせ方向に整列させるためには、予備整列部材８１が少なくとも２個必要である。また、予備整列部材８１が３個以上あれば、両外側の予備整列部材８１の間にある２個の直状重ね合わせ部４７１同士の間隔の大きさを揃えることができる。したがって、予備整列部材８１は３個以上とすることが好ましい。ただし、直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１の整列精度や直状重ね合わせ部４７１同士のピッチ精度をより向上させる観点より、組み込み体４７における直状重ね合わせ部４７１の数をｎとしたとき、予備整列部材８１はｎ／２個以上とすることがより好ましい。

　位置保持部材９１は、予備整列部材８１の幅より若干小さい幅を有する。すなわち、位置保持部材９１は、組み込み体４７における隙間４７２の大きさよりも若干小さい幅を有する。このため、搬送されてきた組み込み体４７に対して予備整列部材８１よりも先に位置保持部材９１を隙間４７２に挿入させる際に、その挿入が容易となる。

　また、図１２に示されるように、隙間４７２に対する予備整列部材８１及び位置保持部材９１の挿入容易性をより向上させる観点より、予備整列部材８１及び位置保持部材９１の先端部８１ａは、先端に向かうほど幅が小さくなる形状とされている。

　予備整列部材８１及び位置保持部材９１は、組み込み体４７における隙間４７２の形状に対応する長方形断面を有する直方体よりなる。ただし、直方体よりなる１個の予備整列部材８１（又は位置保持部材９１）の代わり、円柱状等の複数の予備整列部材（又は位置保持部材）を採用してもよい。

　予備整列部材駆動装置８２、位置保持部材駆動装置９２、水平駆動装置、芯部材６の回転駆動装置及び組み込み体４７の搬送駆動装置を制御装置により制御して、以下のように組み込み体４７の巻き取りを行うことができる。

　＜位置保持部材挿入工程＞
　搬送駆動装置により、組み込み体４７の巻き取り先端が芯部材６に当接する（又は当接する直前）まで搬送する。組み込み体４７の搬送停止後、位置保持部材９１を組み込み体４７の隙間４７２に挿入する（図１１（Ｂ）に示す状態）。これにより、組み込み体４７は所定位置に位置決めされる。

　＜予備整列部材挿入工程＞
　位置保持部材９１により所定位置に保持された組み込み体４７の隙間４７２に予備整列部材８１を挿入する（図１１（Ｃ）参照）。これにより、組み込み体４７の巻き取り先端側において、直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１を径方向に整列させることができるとともに、直状重ね合わせ部４７１同士の間隔の大きさを揃えることができる。

　＜位置保持部材抜き取り工程＞
　その後、位置保持部材９１を組み込み体４７の隙間４７２から抜き取る（図１０（Ａ）参照）。

　＜前進移動工程＞
　その後、予備整列部材８１を隙間４７２に挿入させたまま組み込み体４７を芯部材６に対して１ピッチ分だけ前進させる（図１０（Ｂ）参照）。これにより、組み込み体４７の巻き取り先端が芯部材６に１ピッチ分だけ巻き取られる。

　この組み込み体４７の１ピッチ分の前進後、芯部材６に巻き取り始められた組み込み体４７の先端における隙間４７２に整列部材７としての第１整列駒７１を挿入する。このとき、予備整列部材８１により予め直状部４３１が整列しかつピッチも揃えられているため、隙間４７２に対する第１整列駒７１の挿入は容易に行うことができる。

　＜位置保持部材挿入工程＞
　その後、予備整列部材８１が隙間４７２に挿入されたままの組み込み体４７の他の隙間（予備整列部材８１が挿入された隙間４７２から１ピッチ分だけ搬送方向反対側に隔てた隙間等）４７２に、位置保持部材９１を挿入する（図１０（Ｃ）参照）。

　＜予備整列部材抜き取り工程＞
　その後、位置保持部材９１が隙間４７２に挿入されたままの組み込み体４７から予備整列部材８１を抜き取る（図１１（Ａ）参照）。

　＜後退移動工程＞
　その後、予備整列部材８１を１ピッチ分だけ搬送方向反対側に後退移動させる（図１１（Ｂ）参照）。

　＜予備整列部材挿入工程～後退移動工程の繰り返し＞
　そして、隙間４７２に位置保持部材９１が挿入されたままの組み込み体４７の他の隙間（位置保持部材９１が挿入された隙間４７２の隣の隙間等）４７２に予備整列部材８１を挿入する上記予備整列部材挿入工程、上記位置保持部材抜き取り工程、上記前進移動工程、上記位置保持部材挿入工程、上記予備整列部材抜き取り工程及び上記後退移動工程を繰り返す。

　このように、予備整列部材８１で直状重ね合わせ部４７１における各直状部４３１を重ね合わせ方向に予め整列させておくことができるとともに、隣り合う直状重ね合わせ部４７１同士の間隔の大きさを予め揃えておくことができる。このため、この組み込み体４７を巻き取って得られる巻き取り体４８において、直状積層部４８１の各直状部４３１が巻き取り体４８の径方向に整列する精度を向上させることができるとともに、隣り合う直状積層部４８１同士のピッチ精度を向上させることができる。

　また、予備整列部材８１が組み込み体４７の隙間４７２から抜かれた状態にあるときは、常に位置保持部材９１が他の隙間４７２に挿入されて組み込み体４７が位置決めされている。つまり、位置保持部材９１により位置決めされた組み込み体４７に対して、予備整列部材８１の抜き取りや挿入等が行われる。このため、予備整列部材８１を次の隙間４７２に容易に挿入することができる。

　そして、組み込み体４７における直状部４３の整列精度やピッチ精度を予備整列部材８１により予め高めておくことから、整列部材７による整列精度やピッチ精度の向上効果をより高めることができる。

　（実施形態２）
　図１３～図１４に示される実施形態２の固定子コイルの製造方法における巻き取り工程は、連続巻き取り工程である。この連続巻き取り工程では、組み込み体４７を芯部材６に対して連続的に送り込みながら巻き取る。

　複数の予備整列部材８１は、一対の送りローラ８５により、ガイド部材８３でガイドされつつ、ベルトコンベア方式で、組み込み体４７の搬送方向と同期して同方向に移動可能とされている。また、複数の予備整列部材８１は、予備整列部材動作規制部材８４により、組み込み体４７の隙間４７２に対する進退動が制御される。

　一対の送りローラ８５は、各整列矢駆動装置７５、芯部材６の回転駆動装置及び組み込み体４７の搬送駆動装置とともに制御装置により制御される。

　予備整列部材８１は、実施形態１で説明したものと同様の構成を有する。

　予備整列部材規制部材８４は、進入部と、整列部と、退出部とを有する。予備整列部材規制部材８４は、進入部で、組み込み体４７の搬送方向に向かって予備整列部材８１を徐々に下降させて、予備整列部材８１を組み込み体４７の隙間４７２に徐々に進入させる。

　予備整列部材規制部材８４は、整列部で、予備整列部材８１を隙間４７２に完全に進入させたまま予備整列部材８１を搬送方向に水平移動させる。これにより、この整列部の範囲で、組み込み体４７の直状重ね合わせ部４７１における直状部４３１を径方向に整列させることができるとともに、直状重ね合わせ部４７１同士の間隔の大きさを揃えることができる。

　予備整列部材８４は、退出部で、組み込み体４７の搬送方向に向かって予備整列部材８１を徐々に上昇させて、予備整列部材８１を組み込み体４７の隙間４７２から退出させる。隙間４７２から予備整列部材８１が退出したところで組み込み体４７は芯部材６に巻き取り始められる。そして、芯部材６に巻き始められた直後の直状重ね合わせ部４７１同士の隙間４７２に整列部材７としての一対の整列矢７４が挿入される。

　このように組み込み体４７における直状部４３の整列精度やピッチ精度を予備整列部材８１により予め高めておくことから、整列部材７による整列精度やピッチ精度の向上効果をより高めることができる。

　その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様である。

　（その他の実施形態）
　実施形態１～２では、２本の電気導体線から成形した２つの成形体の端部同士を接合して組体を形成し、この組体を６組組み込んで組み込み体４７とする例について説明したが、これに限定されない。

　例えば、１本の電気導体線から成形した一つの成形体としての第１線部と、１本の電気導体線から成形した１つの成形体としての第２線部とからなり、第１線部と第２線部とがそれぞれ独立しているものを一つの組体としてもよい。あるいは、１本の電気導体線から成形した一つの成形体より、第１線部と第２線部とが連続しているものを一つの組体としてもよい。

Claims

　複数の相巻線が巻回されてなる固定子コイルの製造方法であって、
　電気導体線から複数の成形体を成形する成形工程と、
　複数の前記成形体を組み込んで組み込み体を形成する組み込み工程と、
　前記組み込み体を芯部材に巻き取って巻き取り体を形成する巻き取り工程と、を備え、
　前記成形体は、互いに平行に延びて前記組み込み体の長手方向に並列した複数の直状部と、隣り合う該直状部同士を該直状部の一端側と他端側とで交互に連結する複数のターン部とを有し、
　各前記成形体は、互いの前記直状部同士がそれぞれ重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部を前記組み込み体の長手方向に有し、
　前記巻き取り工程で得られた前記巻き取り体は、複数の前記直状重ね合わせ部が径方向に積層されて形成された複数の直状積層部を該巻き取り体の周方向に有し、
　前記巻き取り工程では、前記組み込み体を前記芯部材に送り込む搬送途中で、前記組み込み体の隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間に形成された複数の隙間のうち連続する複数の該隙間にそれぞれ予備整列部材を挿入することにより、該予備整列部材で挟まれた該直状重ね合わせ部における直状部の重ね合わせを揃えることを特徴とする固定子コイルの製造方法。
　前記巻き取り工程は、前記組み込み体を前記芯部材に対して連続的に送り込みながら巻き取る連続巻き取り工程であり、
　前記連続巻き取り工程では、前記予備整列部材を該組み込み体と同期して移動させながら前記隙間に対して進入及び退出させることを特徴とする請求項１に記載の固定子コイルの製造方法。
　前記巻き取り工程は、前記組み込み体を前記芯部材に対して隣り合う前記直状重ね合わせ部同士の間隔ずつ送り込みながら該組み込み体を該芯部材に巻き取るピッチ毎巻き取り工程であり、
　前記ピッチ毎巻き取り工程では、停止している前記組み込み体の前記隙間に前記予備整列部材を挿入する予備整列部材挿入工程と、該予備整列部材と共に該組み込み体を前記直状重ね合わせ部同士の間隔だけ前進移動させる前進移動工程と、該組み込み体の該隙間から該予備整列部材を抜き取る予備整列部材抜き取り工程と、該予備整列部材を該直状重ね合わせ部同士の間隔だけ後退移動させる後退移動工程とを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の固定子コイルの製造方法。
　前記ピッチ毎巻き取り工程では、前記前進移動工程の後に、前記組み込み体の前記予備整列部材が挿入された前記隙間以外の他の前記隙間に位置保持部材を挿入する位置保持部材挿入工程を行い、かつ、前記予備整列部材挿入工程の後に、該組み込み体の該隙間から該位置保持部材を抜き取る位置保持部材抜き取り工程を行い、
　前記位置保持部材を前記隙間に挿入した状態で前記予備整列部材抜き取り工程、前記後退移動工程及び前記予備整列部材挿入工程を行い、かつ、該位置保持部材を該隙間から抜き取った状態で前記前進移動工程を行うことを特徴とする請求項３に記載の固定子コイルの製造方法。