WO2023145210A1 - 電機子の製造方法 - Google Patents

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WO2023145210A1
WO2023145210A1 PCT/JP2022/042933 JP2022042933W WO2023145210A1 WO 2023145210 A1 WO2023145210 A1 WO 2023145210A1 JP 2022042933 W JP2022042933 W JP 2022042933W WO 2023145210 A1 WO2023145210 A1 WO 2023145210A1
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WO
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tool
axial direction
core
tooth
robot manipulator
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English (en)
French (fr)
Inventor
大 小林
雄史 廣田
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日本発條株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing an armature.
  • International Publication No. 2019/093515 discloses a method of processing segment coils by twisting ends of leg portions of segment coils protruding from the end face of a core in an armature of a rotating electric machine.
  • the ends of the twisted segment coil legs are electrically joined to each other by welding or the like.
  • a plurality of segment coils are stacked in a plurality of layers in the radial direction of the core and arranged in an annular shape. Then, the ends of the segment coil legs projecting from the core end surface are twisted.
  • a loosening process (interlayer spreading process) is performed before this twisting process.
  • the loosening member of the interlayer spreading member is moved in the radial direction and the axial direction of the core to radially separate the ends of the segment coil legs of each layer, thereby separating the ends of the segment coil legs of each layer. gap is enlarged. As a result, the complexity and trouble of aligning the ends of the segment coil legs with respect to the twisting jig can be reduced, and the work efficiency in the twisting process can be improved.
  • the present disclosure provides an armature manufacturing method that can effectively suppress displacement of the segment coils in the axial direction of the core when the ends of the segment coil leg portions are bent in the radial direction of the core. for the purpose.
  • a method of manufacturing an armature according to a first aspect includes a core having a plurality of slots formed thereon, both leg portions inserted into each slot of the core, and a plurality of layers stacked in a radial direction of the core to form an annular shape.
  • a method of manufacturing an armature having a plurality of aligned segment coils wherein both leg portions of the plurality of segment coils are inserted into respective slots of the core from one axial side of the core, A base of a portion protruding from the end surface of the terminal of the layer is clamped in the radial direction by a clamp, and a tool having at least one tooth is moved by a robot manipulator to move the at least one tooth between the terminal of each layer. A tooth is inserted, and the tool is rotated outward in the radial direction by the robot manipulator about the clamped portion of the root by the clamp to tilt the at least one tooth with respect to the axial direction.
  • a core having a plurality of slots formed therein and both leg portions are inserted into each of the slots of the core, and are stacked in a plurality of layers in the radial direction of the core and arranged in an annular shape.
  • An armature comprising a plurality of segmented coils is manufactured.
  • both leg portions of a plurality of segment coils are inserted into respective slots of the core from one axial side of the core.
  • the roots of the projecting portions from the end face at the ends of the segment coil leg portions of each layer are held by clamps in the radial direction of the core.
  • a tool having at least one tooth is moved by a robot manipulator, and at least one tooth is inserted between the terminal ends of the segment coil leg portions of each layer, and the tool is moved by the robot around the clamped portion of the root by the clamp as the center of rotation.
  • the manipulator rotates the core radially outward.
  • at least one tooth of the tool is inclined with respect to the axial direction of the core, and the ends of the segment coil legs engaged with at least one tooth of the tool are bent with the center of rotation as a bending starting point.
  • the force applied to the segment coil in the axial direction of the core is reduced. Thereby, it is possible to effectively suppress the displacement of the segment coil in the axial direction of the core.
  • the center of return set to the other side in the axial direction of the clamping portion of the root by the clamp is The tool is rotated inward in the radial direction by the robot manipulator as a center of rotation to align the at least one tooth along the axial direction.
  • the tool is moved radially inward of the core by the robot manipulator about the return center as the center of rotation. so that at least one tooth of the tool is axially aligned with the core.
  • the ends of the segment coil legs engaged with at least one tooth of the tool are bent along the axial direction of the core with the return center as the bending starting point, and take a predetermined shape.
  • a method of manufacturing an armature according to a third aspect is characterized in that, in the first aspect, after inclining the at least one tooth, the tool is moved inward in the radial direction and in the axial direction by the robot manipulator while the tooth is in the inclined state. moving in the other direction and then rotating the tool in the one axial direction about the wrist bending axis of the robotic manipulator to align the at least one tooth in the axial direction.
  • the tool is moved radially inward and axially of the core by the robot manipulator while maintaining the tilted state. is moved in the other direction.
  • the tool is then rotated about the fifth axis of the robot manipulator to one axial side of the core so that at least one tooth is axially along the core.
  • the ends of the segment coil legs that are engaged with at least one tooth of the tool are bent along the axial direction of the core and formed into a predetermined shape.
  • the segment coil can be effectively suppressed from being displaced in the axial direction of the core.
  • a fourth aspect of the armature manufacturing method is characterized in that, in the first aspect, after the at least one tooth is inclined, the tool is moved to the other side in the axial direction by the robot manipulator while maintaining the inclined state. and then rotating the tool about the wrist bending axis of the robotic manipulator to one side in the axial direction to align the at least one tooth in the axial direction, and then moving the tool by the robotic manipulator in the radial direction. move inward.
  • the tool is moved to the other axial side of the core by the robot manipulator while maintaining the tilted state. be done.
  • the tool is then rotated about the fifth axis of the robot manipulator to one axial side of the core so that at least one tooth is axially along the core.
  • the tool is then moved radially inwardly of the core by the robot manipulator.
  • the tool Since the tool is moved to the other axial side of the core with at least one tooth being inclined as described above, the tool is then rotated to the one axial side of the core about the wrist bending axis of the robot manipulator.
  • This configuration can also effectively suppress the displacement of the segment coil in the axial direction of the core.
  • the method of manufacturing an armature according to the present disclosure effectively suppresses displacement of the segment coils in the axial direction of the core when the ends of the leg portions of the segment coils are bent in the radial direction of the core. can.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in the middle of manufacturing the stator by the method for manufacturing the armature according to the embodiment; It is a front view showing a segment coil. It is a side view which shows a segment coil. It is a top view which shows a segment coil.
  • FIG. 4 is a plan view for explaining a method of inserting segment coil legs into respective slots of the stator core;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a segment coil pushing step;
  • FIG. 4 is a side view showing the configuration of the periphery including the main part of the interlayer expansion device;
  • FIG. 4 is a side view showing a state in which leg portions of segment coils overlapping multiple layers are clamped by clamps;
  • FIG. 11 is a side view showing a state in which tips of comb teeth of a tool are inserted between terminal ends of segment coil leg portions of each layer;
  • FIG. 8 is an enlarged side view showing an enlarged part of FIG. 7;
  • FIG. 5 is a side view showing a state in which a tool having comb teeth inserted between ends of segment coil legs of each layer is rotated radially outward of the stator core;
  • FIG. 4 is a side view showing a state in which the tool is rotated radially inward of the stator core about the return center.
  • FIG. 11 is a side view showing a state where ends of segment coil leg portions of the outer layer are bent by a pusher;
  • FIG. 10 is a side view showing a state in which the pushers are spaced apart from the ends of the segment coil legs of the outer layer;
  • FIG. 4 is an enlarged side view showing a state in which comb teeth of a tool are pulled out from between ends of segment coil leg portions of each layer;
  • FIG. 11 is a side view showing a state in which the tool is moved radially inward and axially to the other axial side of the stator core while the tool remains in an inclined state in the first modified example;
  • FIG. 11 is a side view showing a state in which the tool is rotated about the fifth axis of the robot manipulator to one axial side of the stator core in the first modified example;
  • FIG. 11 is a side view showing a state in which the tool is moved to the other side in the axial direction of the stator core while being inclined, in the second modified example;
  • FIG. 12 is a side view showing a state in which the tool is rotated about the fifth axis of the robot manipulator to one axial direction side of the stator core in the second modified example;
  • FIG. 11 is a side view showing a state in which the tool is moved radially inward of the stator core by the robot manipulator in the second modified example;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in the middle of manufacturing a stator 10 manufactured by the method for manufacturing an armature according to the present embodiment.
  • the stator 10 (stator; armature) includes a stator core 14 formed with a large number of slots 16, both legs 42A and 42B inserted into each of the slots 16 of the stator core 14, and a plurality of layers formed in a radial direction of the stator core 14. and a large number of segment coils (flat wire coils) 40 that are superimposed and arranged in an annular shape.
  • the stator core 14 corresponds to the "core" in the present disclosure.
  • the stator core 14 is formed in a cylindrical shape by stacking a large number of electromagnetic steel sheets.
  • a large number of slots 16 are formed in the inner peripheral portion of the stator core 14 .
  • the multiple slots 16 are open on both axial sides and radially inside of the stator core 14 . 4 to 7 and 9 to 18, arrows Y1, Y2, and X indicate one axial direction, the other axial direction, and the radial direction of the stator core 14, respectively.
  • the axial direction of the stator core 14 may simply be referred to as the "axial direction”
  • the radial direction of the stator core 14 may simply be referred to as the "radial direction”
  • the circumferential direction of the stator core 14 may simply be referred to as the "circumferential direction”.
  • the segment coil 40 is manufactured by molding a rectangular wire made of copper or the like covered with an insulating coating into a U shape, and has a pair of legs extending parallel to each other. It is composed of portions 42A and 42B and a bent portion (turn portion) 44 connecting one end portions of the pair of leg portions 42A and 42B.
  • the leg portion 42A on one side in the circumferential direction is formed slightly longer in the axial direction than the leg portion 42B on the other side in the circumferential direction.
  • the insulating coating is removed from the distal end portions of the leg portions 42A and 42B.
  • the central portion of the bent portion 44 is bent in a crank shape so that one end side of the bent portion 44 is radially displaced from the other end side of the bent portion 44 .
  • the bent portion 44 By forming the bent portion 44, the radial positional relationship between the leg portion 42A and the leg portion 42B is changed. As a result, a plurality of segment coils 40 are laminated in the radial direction, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 2C.
  • the leg portions 42A and 42B of the multiple segment coils 40 are inserted into the respective slots 16 of the stator core 14 from one side in the axial direction, and are stacked in multiple layers in the radial direction of the stator core 14. are arranged in a ring. As shown in FIG. 3, one layer is formed by sequentially inserting the segment coils 40 into the slots 16 while shifting them one by one in the circumferential direction. In this embodiment, as shown in FIG. 4, three layers 46A, 46B, 46C of segment coil 40 are formed. In this embodiment, as an example, a retaining portion 18 (see FIG. 3) is formed at the radially inner end of each slot 16 to prevent the segment coil 40 from falling out of the slot 16 .
  • the axial length of the leg portions 42A, 42B of the segment coil 40 increases from the inner layer 46A to the outer layer 46C in the three layers 46A, 46B, 46C. It is designed to be progressively longer. 3 and 4, in each slot 16, one leg portion 42A of one segment coil 40 is connected to the other leg portion 42A of the other segment coil 40 for each layer 46A, 46B, 46C. It overlaps radially outward with respect to the side leg portion 42B.
  • the insertion of a large number of segment coils 40 into the stator core 14 is performed by, for example, setting a large number of segment coils 40 in an annular alignment jig to form an assembly of the segment coils 40 aligned in an annular shape.
  • a method of inserting the whole assembly into each slot 16 of the stator core 14 can be adopted.
  • a method of inserting the segment coils 40 one by one into each slot 16 of the stator core 14 may be adopted. Whichever method is adopted, the large number of segment coils 40 are inserted only halfway into each slot 16 of the stator core 14 . Therefore, after inserting a large number of segment coils 40 into the respective slots 16 of the stator core 14 , a pushing step is performed to further push the large number of segment coils 40 into the stator core 14 .
  • the step of pushing a large number of segment coils 40 is performed using the first jig 50 and the second jig 60 shown in FIG. Due to this pushing process, a large number of segment coils 40 are pushed to the positions set with respect to the stator core 14 .
  • the terminals of the legs 42A, 42B protrude from the end surface 14A on the other axial side of the stator core 14 toward the outer layer 46C from the inner layer 46A of the plurality of layers 46A, 46B, 46C.
  • the amount increases step by step.
  • the leg portions 42A and 42B of the segment coil 40 may be simply referred to as "leg portion 42".
  • the interlayer expansion process is performed.
  • the stator 10 after the pushing process is placed on a turntable (not shown) with the terminals of the leg portions 42 of the plurality of segment coils 40 facing upward. 5 schematically illustrates the bent portions 44 of the plurality of segment coils 40.
  • the turntable described above constitutes a part of the interlayer enlarging device 70 shown in FIG.
  • the interlayer expansion device 70 is used to expand radial gaps between the ends of the leg portions 42 of the layers 46A, 46B, and 46C (hereinafter simply referred to as "terminal gaps").
  • This gap widening is performed sequentially for each slot 16 as an example.
  • This widening of the gap causes the multiple (here six) legs 42 inserted into the same slot 16 to be spaced apart from each other in pairs 42A, 42B of each layer 46A, 46B, 46C.
  • reference numeral 48 denotes insulating paper (not shown in FIGS. 1, 3 and 4) for insulating the leg portion 42 of the segment coil 40 from the stator core 14. As shown in FIG.
  • the interlayer expansion device 70 described above includes a robot manipulator 72 , a tool 74 , a clamp 78 and a pusher 84 .
  • the robot manipulator 72 constitutes, for example, a main body of a 6-axis vertical articulated robot, and its operation is controlled by a controller (not shown).
  • ⁇ indicates the rotation angle of the robot manipulator 72 around the fifth axis.
  • This fifth axis corresponds to the "wrist bending axis" in the present disclosure.
  • the tool 74 is an end effector attached to the tip of the robot manipulator 72 and made of metal, for example.
  • This tool 74 has comb teeth 76 formed in the shape of comb teeth.
  • the comb tines 76 have a plurality of (here, three) teeth 76 A, 76 B, 76 C spaced apart in the axial direction of the sixth axis of the robot manipulator 72 .
  • the three teeth 76A, 76B, and 76C are formed in a plate shape with the thickness direction being the axial direction of the sixth shaft and the longitudinal direction being the radial direction of the sixth shaft.
  • the tool 74 is arranged above the stator 10 in such a posture that the three teeth 76A, 76B, 76C extend downward and the alignment direction of the three teeth 76A, 76B, 76C is the same as the radial direction. In this state, the three teeth 76A, 76B, and 76C are in a posture in which the single-edged inclined surfaces face radially outward. Note that the tool 74 may have at least one tooth.
  • the clamp 78 has an inner diameter side coil retainer 80 and an outer diameter side coil retainer 82 .
  • the inner diameter side coil retainer 80 and the outer diameter side coil retainer 82 are formed in a plate shape from metal, for example.
  • the inner coil retainer 80 is arranged radially inward of the stator core 14 with respect to the root of the projecting portion from the end face 14A of the stator core 14 at the end of the leg portion 42A of the inner layer 46A.
  • the outer diameter side coil retainer 82 is arranged radially outside of the stator core 14 with respect to the root of the projecting portion from the end surface 14A of the stator core 14 at the end of the leg portion 42B of the outer layer 46C.
  • inner coil retainer 80 and outer coil retainer 82 are moved in the radial direction of the stator core 14 by an actuator (not shown) (see arrows A and B in FIG. 5).
  • the inner diameter side coil retainer 80 and the outer diameter side coil retainer 82 can radially clamp the roots of the protruding portions from the end surface 14A at the ends of the leg portions 42 of the layers 46A, 46B, and 46C.
  • the pusher 84 is made of resin, for example, in the shape of a block, and is arranged radially outside the stator core 14 with respect to the tip of the protruding portion from the end surface 14A of the stator core 14 at the end of the leg portion 42B of the outer layer 46C. be done.
  • the pusher 84 is radially moved by an actuator (not shown) (see arrow C in FIG. 5). This pusher 84 can push the ends of the leg portions 42 of the outer layer 46C radially inward.
  • the inter-layer expansion device 70 having the above configuration performs the inter-layer expansion process by controlling the operations of the robot manipulator 72, the turntable, and each actuator described above by a controller (not shown).
  • a controller not shown.
  • this interlayer expansion step first, as shown in FIG. 6, the roots of the protruding portions from the end surface 14A of the stator core 14 at the ends of the leg portions 42 of the layers 46A, 46B, and 46C are radially clamped by the clamps 78 ( See arrow A1 and arrow B1 in FIG. 6).
  • the tool 74 is axially and radially moved by the robot manipulator 72 (see arrows D1, E1 and D2 in FIG. 7).
  • the tips of the comb teeth 76 of the tool 74 are inserted between the ends of the legs 42 of each layer 46A, 46B, 46C.
  • the tips of teeth 76B of comb teeth 76 are inserted between layers 46A and 46B
  • the tips of teeth 76C of comb teeth 76 are inserted between layers 46B and 46C.
  • the tool 74 is moved axially to one side (downward) by the robot manipulator 72 so that the teeth 76B and 76C of the comb teeth 76 are inserted between the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B and 46C. be done.
  • the portions of the legs 42 of the layers 46A, 46B, and 46C held by the clamps 78 that is, the roots of the protruding portions from the stator core end face 14A at the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B, and 46C
  • the tool 74 is rotated outward in the radial direction by the robot manipulator 72 (see the arrow F1 in FIG. 9) with the center of rotation at the point K1 in FIG. Thereby, the comb teeth 76 are inclined with respect to the axial direction.
  • the comb teeth 74 are inclined with respect to the axial direction, and the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B, and 46C engaged with the teeth 76A, 76B, and 76C of the comb teeth 76 are bent with the rotation center K1 as a starting point. It is bent radially outward.
  • the tool 74 is moved radially inward by the robot manipulator 72 around the return center K2 set on the other side (upper side) in the axial direction of the gripped portion of the root by the clamp 78 as the rotation center. (see arrow F2 in FIG. 10), and the comb teeth 76 extend along the axial direction.
  • the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B engaged with the teeth 76A, 76B, 76C of the comb teeth 76 are bent along the axial direction with the return center K2 as a bending starting point, and are formed into a predetermined shape ( approximately crank shape).
  • the pusher 84 is moved radially inward (see arrow C1 in FIG. 11).
  • This pusher 84 presses the ends of the leg portions 42 of the outer layer 46C inward in the radial direction and assumes the same shape (substantially crank shape) as the ends of the leg portions 42 of the layers 46A and 46B.
  • Pushers 84 are then moved radially outward (see arrow C2 in FIG. 12) and away from the ends of legs 42 of outer layer 46C, as shown in FIG.
  • the tool 74 is moved to the other side (upper side) in the axial direction by the robot manipulator 72 (see arrow D3 in FIG.
  • interlayer expansion processing is performed for each slot 16, but the present invention is not limited to this.
  • interlayer expansion processing may be performed for each of the plurality of slots 16 .
  • the robot manipulator 72 may be made to perform the motions shown in FIGS. 14 and 15, after the comb teeth 76 of the tool 74 are tilted with respect to the axial direction as shown in FIG. 9, the tool 74 is tilted as shown in FIG. In this state, it is moved radially inward and axially to the other side by the robot manipulator 72 (see arrow G1 in FIG. 14). Thereafter, as shown in FIG. 15, the tool 74 is rotated to one side in the axial direction about the fifth axis of the robot manipulator 72 (see arrow F3 in FIG. 15), and the comb teeth 76 are axially aligned.
  • the robot manipulator 72 may perform the motions shown in FIGS. 16 to 18, the comb teeth 76 of the tool 74 are tilted with respect to the axial direction as shown in FIG. 9, and then the tool 74 is tilted as shown in FIG. It is moved to the other side in the axial direction by the robot manipulator 72 while maintaining the state (see arrow G2 in FIG. 16). Thereafter, as shown in FIG. 17, the tool 74 is rotated to one side in the axial direction about the fifth axis of the robot manipulator 72 (see arrow F4 in FIG. 17), and the comb teeth 76 are axially aligned. Thereafter, as shown in FIG.
  • the tool 74 is moved radially inward by the robot manipulator 72 (see arrow E2 in FIG. 18).
  • the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B engaged with the teeth 76A, 76B, 76C of the comb teeth 76 are bent into a substantially crank shape.
  • the operations shown in FIGS. 12 and 13 are performed to complete the interlayer expansion process.
  • both legs 42A and 42B are inserted into the respective slots 16 of the stator core 14, and the plurality of layers 46A and 46B are arranged in the radial direction of the stator core 14. , 46C and arranged in an annular shape.
  • both legs 42A and 42B of a plurality of segment coils 40 are inserted into slots 16 of stator core 14 from one axial side of stator core 14, respectively.
  • the amount of protrusion of the end of the leg portion 42 from the end face 14A on the other axial side of the stator core 14 is increased stepwise from the inner layer 46A to the outer layer 46C of the plurality of layers 46A, 46B, and 46C. is set to The roots of protruding portions from the end face 14A at the ends of the leg portions 42 of the layers 46A, 46B, 46C are clamped by clamps 78 in the radial direction of the core.
  • a tool 74 having comb teeth 76 is moved by the robot manipulator 72, and the comb teeth 76 are inserted between the terminal ends of the segment coil leg portions of each layer, and the tool is rotated with the portion of the root clamped by the clamp 78 as the center of rotation K1. 74 are rotated radially outward by the robot manipulator 72 (see FIG. 9).
  • the comb teeth 76 of the tool 74 are inclined with respect to the axial direction, and the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B, 46C engaged with the teeth 76A, 76B, 76C of the comb teeth 76 bend the center of rotation K1. It is bent radially outward as a starting point.
  • the axial force applied to the segment coil 40 is reduced. As a result, it is possible to effectively prevent the segment coil 40 from being displaced in the axial direction.
  • the return center K2 set on the other side in the axial direction of the clamping portion of the root by the clamp 78 is set.
  • a tool 74 as the center of rotation is rotated inward in the radial direction by the robot manipulator 72, and the comb teeth 76 are along the axial direction.
  • the ends of the legs 42 of the layers 46A, 46B engaged with the teeth 76A, 76B, 76C of the comb teeth 76 are bent along the axial direction with the return center K2 as the bending starting point, forming a substantially crank shape.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

セグメントコイル脚部の端末がコアの径方向に曲げられる際にセグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制する。　本製造方法では、ステータコアの各スロットに両脚部（４２Ａ、４２Ｂ）が挿入され、ステータコアの径方向に複数層（４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ）に重ねられて円環状に整列された複数のセグメントコイル（４０）を備えたステータが製造される。この製造方法では、歯（７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ）を有するツール（７４）がロボットマニピュレータで移動されることにより、各層（４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ）の脚部（４２）の端末間に歯（７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ）が挿入される。そして、クランプ（７８）による脚部（４２）の挟持部分を回転中心Ｋ１としてツール（７４）がロボットマニピュレータ（７２）によりステータコアの径方向外側へ回転されて歯（７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ）が傾斜される。

Description

電機子の製造方法
　本開示は、電機子の製造方法に関する。
　国際公開第２０１９／０９３５１５号には、回転電機の電機子におけるコアの端面から突出したセグメントコイルの脚部の端末にツイスト加工を施すセグメントコイルの加工方法が開示されている。ツイスト加工が施された複数のセグメントコイル脚部の端末は、溶接等により互いに電気的に接合される。この加工方法では、複数のセグメントコイルがコアの径方向に複数の層状に重ねられて円環状に整列される。そして、コア端面から突出したセグメントコイル脚部の端末にツイスト加工が施される。このツイスト加工の前には捌き処理（層間拡げ処理）が実施される。この捌き処理では、層間拡げ部材が有する捌き部材がコアの径方向及び軸方向に移動され、各層のセグメントコイル脚部の端末を径方向に離間させることにより、各層のセグメントコイル脚部の端末間の隙間が拡大される。これにより、ツイスト治具に対するセグメントコイル脚部の端末の位置合わせの煩雑さや面倒さを低減し、ツイスト工程における作業能率の向上を図るようにしている。
　上記の先行技術では、捌き部材がコアの径方向に移動されてセグメントコイル脚部の端末が曲げられる際に、セグメントコイルに対してコアの軸方向に力が作用し、セグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれする可能性がある。この位置ずれにより、例えば以下のような問題が生じる。すなわち、（１）次工程以降の寸法形状に影響する。（２）もう一方のセグメントコイル脚部の端末が軸方向移動して、層間へのツールの挿入が困難になる。（３）セグメントコイルの曲げ部側でのセグメントコイル同士の接触によって近くのスロットに挿入されたセグメントコイル脚部の端末がコアの軸方向へ移動して、層間へのツールの挿入が困難になる。
　本開示は上記事実を考慮し、セグメントコイル脚部の端末がコアの径方向に曲げられる際にセグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる電機子の製造方法を得ることを目的とする。
　第１の態様の電機子の製造方法は、複数のスロットが形成されたコアと、前記コアの各スロットに両脚部が挿入され、前記コアの径方向に複数の層状に重ねられて円環状に整列された複数のセグメントコイルとを備えた電機子の製造方法であって、前記複数のセグメントコイルの両脚部を前記コアの各スロットに対して前記コアの軸方向一方側からそれぞれ挿入し、各前記層の前記端末における前記端面からの突出部分の根元をクランプによって前記径方向に挟持し、少なくとも一つの歯を有するツールをロボットマニピュレータで移動させて各前記層の前記端末間に前記少なくとも一つの歯を挿入し、前記クランプによる前記根元の挟持部分を回転中心として前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の外側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に対して傾斜させる。
　第１の態様の電機子の製造方法では、複数のスロットが形成されたコアと、コアの各スロットに両脚部が挿入され、コアの径方向に複数の層状に重ねられて円環状に整列された複数のセグメントコイルとを備えた電機子が製造される。この製造方法では、複数のセグメントコイルの両脚部がコアの各スロットに対してコアの軸方向一方側からそれぞれ挿入される。各層のセグメントコイル脚部の端末における上記端面からの突出部分の根元は、クランプによってコアの径方向に挟持される。
　そして、少なくとも一つの歯を有するツールがロボットマニピュレータで移動され、各層のセグメントコイル脚部の端末間に少なくとも一つの歯が挿入されると共に、クランプによる上記根元の挟持部分を回転中心としてツールがロボットマニピュレータによりコアの径方向の外側へ回転される。これにより、ツールの少なくとも一つの歯がコアの軸方向に対して傾斜され、ツールの少なくとも一つの歯に係合したセグメントコイル脚部の端末が上記回転中心を曲げ起点として曲げられる。この曲げ起点とツールの回転中心とが一致することで、セグメントコイルに加わるコアの軸方向の力が低減する。これにより、セグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
　第２の態様の電機子の製造方法は、第１の態様において、前記少なくとも一つの歯を傾斜させた後、前記クランプによる前記根元の挟持部分よりも前記軸方向他方側に設定した戻し中心を回転中心として前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の内側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に沿わせる。
　第２の態様の電機子の製造方法では、ツールの少なくとも一つの歯がコアの軸方向に対して傾斜された後、上記の戻し中心を回転中心としてツールがロボットマニピュレータによりコアの径方向の内側へ回転され、ツールの少なくとも一つの歯がコアの軸方向に沿う。これにより、ツールの少なくとも一つの歯に係合したセグメントコイル脚部の端末が上記の戻し中心を曲げ起点としてコアの軸方向に沿うように曲げられ、所定の形状となる。上記の曲げ起点とツールの回転中心とが一致することで、セグメントコイルに加わるコアの軸方向の力が低減する。これにより、セグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
　第３の態様の電機子の製造方法は、第１の態様において、前記少なくとも一つの歯を傾斜させた後、当該傾斜状態のままで前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の内側かつ前記軸方向他方側へ移動させ、その後に前記ツールを前記ロボットマニピュレータの手首曲げ軸回りに前記軸方向一方側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に沿わせる。
　第３の態様の電機子の製造方法では、ツールの少なくとも一つの歯がコアの軸方向に対して傾斜された後、当該傾斜状態のままでツールがロボットマニピュレータによりコアの径方向の内側かつ軸方向他方側へ移動される。その後、ツールがロボットマニピュレータの第５軸回りにコアの軸方向一方側へ回転され、少なくとも一つの歯がコアの軸方向に沿う。これにより、ツールの少なくとも一つの歯に係合したセグメントコイル脚部の端末がコアの軸方向に沿うように曲げられ、所定の形状となる。上記のようにツールがコアの径方向の内側かつ軸方向他方側へ移動されるので、その後にツールがロボットマニピュレータの手首曲げ軸回りにコアの軸方向一方側へ回転される構成でも、セグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
　第４の態様の電機子の製造方法は、第１の態様において、前記少なくとも一つの歯を傾斜させた後、当該傾斜状態のままで前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記軸方向他方側へ移動させ、その後に前記ツールを前記ロボットマニピュレータの手首曲げ軸回りに前記軸方向一方側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に沿わせ、その後に前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の内側へ移動させる。
　第４の態様の電機子の製造方法では、ツールの少なくとも一つの歯がコアの軸方向に対して傾斜された後、当該傾斜状態のままでツールがロボットマニピュレータによりコアの軸方向他方側へ移動される。その後、ツールがロボットマニピュレータの第５軸回りにコアの軸方向一方側へ回転され、少なくとも一つの歯がコアの軸方向に沿う。その後、ツールがロボットマニピュレータによりコアの径方向の内側へ移動される。これにより、ツールの少なくとも一つの歯に係合したセグメントコイル脚部の端末がコアの軸方向に沿うように曲げられ、所定の形状となる。上記のように少なくとも一つの歯の傾斜状態のままでツールがコアの軸方向他方側へ移動されるので、その後にツールがロボットマニピュレータの手首曲げ軸回りにコアの軸方向一方側へ回転される構成でも、セグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
　以上説明したように、本開示に係る電機子の製造方法では、セグメントコイル脚部の端末がコアの径方向に曲げられる際にセグメントコイルがコアの軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
実施形態に係る電機子の製造方法によるステータの製造途中の状態を示す斜視図である。 セグメントコイルを示す正面図である。 セグメントコイルを示す側面図である。 セグメントコイルを示す上面図である。 ステータコアの各スロットへのセグメントコイル脚部の挿入方法を説明するための平面図である。 セグメントコイルの押込工程について説明するための断面図である。 層間拡大装置の主要部を含む周辺の構成を示す側面図である。 複数層に重なるセグメントコイルの脚部がクランプによって挟持された状態を示す側面図である。 各層のセグメントコイル脚部の端末間にツールの櫛歯の先端が挿入された状態を示す側面図である。 図７の一部を拡大して示す拡大側面図である。 各層のセグメントコイル脚部の端末間に櫛歯が挿入されたツールがステータコアの径方向外側へ回転された状態を示す側面図である。 ツールが戻し中心を回転中心としてステータコアの径方向内側へ回転された状態を示す側面図である。 外側の層のセグメントコイル脚部の端末がプッシャによって曲げられた状態を示す側面図である。 外側の層のセグメントコイル脚部の端末からプッシャが離間された状態を示す側面図である。 各層のセグメントコイル脚部の端末間からツールの櫛歯が引き抜かれた状態を示す拡大側面図である。 第１変形例において、ツールが傾斜状態のままでステータコアの径方向の内側かつ軸方向他方側へ移動された状態を示す側面図である。 第１変形例において、ツールがロボットマニピュレータの第５軸回りにステータコアの軸方向一方側へ回転された状態を示す側面図である。 第２変形例において、ツールが傾斜状態のままでステータコアの軸方向他方側へ移動された状態を示す側面図である。 第２変形例において、ツールがロボットマニピュレータの第５軸回りにステータコアの軸方向一方側へ回転された状態を示す側面図である。 第２変形例において、ツールがロボットマニピュレータによりステータコアの径方向内側へ移動された状態を示す側面図である。
　以下、図１～図１８を参照して本開示の一実施形態に係る電機子の製造方法について説明する。なお各図においては、図面を見易くする関係から一部の符号を省略している場合がある。図１には、本実施形態に係る電機子の製造方法によって製造されるステータ１０の製造途中の状態が斜視図にて示されている。このステータ１０（固定子；電機子）は、多数のスロット１６が形成されたステータコア１４と、ステータコア１４の各スロット１６に両脚部４２Ａ、４２Ｂが挿入され、ステータコア１４の径方向に複数の層状に重ねられて円環状に整列される多数のセグメントコイル（平角線コイル）４０とを備えている。
　ステータコア１４は、本開示における「コア」に相当する。このステータコア１４は、多数枚の電磁鋼板が積層されて円筒状に形成されている。ステータコア１４の内周部には、多数のスロット１６が形成されている。多数のスロット１６は、ステータコア１４の軸方向の両側及び径方向の内側が開放されている。なお、図４～図７及び図９～図１８において、矢印Ｙ１、矢印Ｙ２及び矢印Ｘは、ステータコア１４の軸方向一方、軸方向他方及び径方向をそれぞれ示している。以下、ステータコア１４の軸方向を単に「軸方向」と称し、ステータコア１４の径方向を単に「径方向」と称し、ステータコア１４の周方向を単に「周方向」と称する場合がある。
　図２Ａ～図２Ｃに示されるように、セグメントコイル４０は、絶縁被膜によって覆われた銅等からなる平角線がＵ字状に成形されて製造されたものであり、互いに平行に延びる一対の脚部４２Ａ、４２Ｂと、一対の脚部４２Ａ、４２Ｂの一端部同士を繋いだ曲げ部（ターン部）４４とによって構成されている。周方向の一方側の脚部４２Ａは、周方向の他方側の脚部４２Ｂよりも軸方向に若干長く形成されている。また、各脚部４２Ａ、４２Ｂの先端部においては、絶縁被膜が除去されている。
　曲げ部４４の中央部は、図２Ｃに示されるように、曲げ部４４の一端側が曲げ部４４の他端側に対して径方向にずれて配置されるようにクランク状に屈曲されている。この曲げ部４４が形成されることによって脚部４２Ａと脚部４２Ｂとの径方向の位置関係が変わるように構成されている。これにより、図２Ｃに二点鎖線で示されるように、複数のセグメントコイル４０が径方向に積層される。
　図１に示されるように、多数のセグメントコイル４０は、両脚部４２Ａ、４２Ｂがステータコア１４の各スロット１６に対して軸方向の一方側からそれぞれ挿入され、ステータコア１４の径方向に複数層に重ねられて円環状に整列される。図３に示されるように、セグメントコイル４０がスロット１６を周方向に一つずつずらして順次挿入されて一周することにより一つの層が形成される。本実施形態では、図４に示されるように、セグメントコイル４０の３つの層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが形成される。なお、本実施形態では一例として、各スロット１６における径方向内側の端部に、スロット１６からのセグメントコイル４０の脱落を防止する抜止部１８（図３参照）が形成されている。
　図４に示されるように、本実施形態では、３つの層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃにおける内側の層４６Ａから外側の層４６Ｃへ向かうほどセグメントコイル４０の脚部４２Ａ、４２Ｂにおける軸方向の長さが段階的に長くなるように設定されている。また、図３及び図４に示されるように、各スロット１６内においては、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ毎に、一のセグメントコイル４０の一方側の脚部４２Ａが、他のセグメントコイル４０の他方側の脚部４２Ｂに対して径方向の外側に重ね合わされる。
　なお、ステータコア１４への多数のセグメントコイル４０の挿入は、例えば多数のセグメントコイル４０を円環状の整列治具にセットすることで、円環状に整列されたセグメントコイル４０の組体を形成し、その組体ごとステータコア１４の各スロット１６に挿入する方法を採用することができる。また、例えばステータコア１４の各スロット１６に、セグメントコイル４０を一つずつ挿入していく方法を採用してもよい。何れの方法を採用する場合であっても、多数のセグメントコイル４０は、ステータコア１４の各スロット１６に対して途中までしか挿入されない。このため、ステータコア１４の各スロット１６に多数のセグメントコイル４０を挿入した後で、さらにステータコア１４に対して多数のセグメントコイル４０を押し込む押込工程が実施される。
　本実施形態では、図４に示される第１治具５０及び第２治具６０を用いて、多数のセグメントコイル４０の押込工程が行われる。この押込工程により、多数のセグメントコイル４０がステータコア１４に対して設定された位置まで押し込まれる。この押込工程が行われると、複数の層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの内側の層４６Ａから外側の層４６Ｃへ向かうほどステータコア１４の軸方向他方側の端面１４Ａからの脚部４２Ａ、４２Ｂの端末の突出量が段階的に長くなる。なお、以下の説明では、セグメントコイル４０の脚部４２Ａ、４２Ｂを、単に「脚部４２」と称する場合がある。
　上記の押込工程が完了すると、次の工程である層間拡大工程に移行する。層間拡大工程では、図５に示されるように、押込工程後のステータ１０が複数のセグメントコイル４０の脚部４２の端末を上方に向ける姿勢で図示しないターンテーブル上に載置される。なお、図５では複数のセグメントコイル４０の曲げ部４４を概略的に図示している。上記のターンテーブルは、図５に示される層間拡大装置７０の一部を構成している。
　層間拡大工程では、上記の層間拡大装置７０を用いて各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末間の径方向の隙間（以下、単に「端末間の隙間」と称する）が拡大される。この隙間拡大は、一例として１つのスロット１６毎に順次行われる。この隙間拡大により、同じスロット１６に挿入された複数（ここでは６つ）の脚部４２が各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃのペア４２Ａ、４２Ｂ毎に互いに離間される。これにより、層間拡大工程の後で実施されるツイスト工程において、ツイスト治具に対する脚部４２の端末の位置合わせが容易になり、ツイスト工程における作業能率が向上する。なお、図５において４８は、セグメントコイル４０の脚部４２をステータコア１４に対して絶縁するための絶縁紙（図１、図３及び図４では図示省略）である。
　上記の層間拡大装置７０は、ロボットマニピュレータ７２と、ツール７４と、クランプ７８と、プッシャ８４とを含んで構成されている。ロボットマニピュレータ７２は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットの本体部を構成しており、図示しないコントローラによって動作を制御される。なお、図５においてθは、ロボットマニピュレータ７２の第５軸回りの回転角を示している。この第５軸は、本開示における「手首曲げ軸」に相当する。
　ツール７４は、ロボットマニピュレータ７２の先端に取り付けられたエンドエフェクタであり、例えば金属によって構成されている。このツール７４は、櫛の歯状に形成された櫛歯７６を有している。櫛歯７６は、ロボットマニピュレータ７２の第６軸の軸方向に間隔をあけて並ぶ複数（ここでは３つ）の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃを有している。３つの歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃは、上記第６軸の軸方向を板厚方向とし且つ上記第６軸の径方向を長手方向とする板状に形成されており、先端が片刃状に尖っている。このツール７４は、３つの歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃが下方へ向けて延び且つ３つの歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃの歯並び方向が径方向と同じ方向となる姿勢でステータ１０の上方に配置される。この状態では、３つの歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃは、片刃状に傾斜した面が径方向外側を向く姿勢となる。なお、ツール７４には、少なくとも１つの歯を有していればよい。
　クランプ７８は、内径側コイル押え８０と外径側コイル押え８２とを有している。内径側コイル押え８０及び外径側コイル押え８２は、例えば金属によって板状に形成されている。内径側コイル押え８０は、内側の層４６Ａの脚部４２Ａの端末におけるステータコア１４の端面１４Ａからの突出部分の根元に対してステータコア１４の径方向の内側に配置される。外径側コイル押え８２は、外側の層４６Ｃの脚部４２Ｂの端末におけるステータコア１４の端面１４Ａからの突出部分の根元に対してステータコア１４の径方向の外側に配置される。これらの内径側コイル押え８０及び外径側コイル押え８２は、図示しないアクチュエータよってステータコア１４の径方向に移動される（図５の矢印Ａ及び矢印Ｂ参照）。これらの内径側コイル押え８０及び外径側コイル押え８２によって、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末における端面１４Ａからの突出部分の根元を径方向に挟持可能とされている。
　プッシャ８４は、例えば樹脂によってブロック状に形成されており、外側の層４６Ｃの脚部４２Ｂの端末におけるステータコア１４の端面１４Ａからの突出部分の先端部に対してステータコア１４の径方向の外側に配置される。このプッシャ８４は、図示しないアクチュエータによって径方向に移動される（図５の矢印Ｃ参照）。このプッシャ８４によって、外側の層４６Ｃの脚部４２の端末を径方向の内側へ押圧可能とされている。
　上記構成の層間拡大装置７０は、上述したロボットマニピュレータ７２、ターンテーブル及び各アクチュエータが図示しないコントローラによって動作を制御されることにより、層間拡大工程を実施する。この層間拡大工程では、先ず図６に示されるように、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末におけるステータコア１４の端面１４Ａからの突出部分の根元がクランプ７８によって径方向に挟持される（図６の矢印Ａ１及び矢印Ｂ１参照）。これにより、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末が径方向に位置決めされ、絶縁紙４８が保護され、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の曲げ起点が生成され、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の軸方向移動が規制される。
　次いで、図７に示されるように、ツール７４がロボットマニピュレータ７２によって軸方向及び径方向に移動される（図７の矢印Ｄ１、矢印Ｅ１及び矢印Ｄ２参照）。これにより、図７及び図８に示されるように、ツール７４の櫛歯７６の先端が各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末間に挿入される。具体的には、櫛歯７６の歯７６Ｂの先端が層４６Ａと層４６Ｂとの間に挿入され、櫛歯７６の歯７６Ｃの先端が層４６Ｂと層４６Ｃとの間に挿入される。その状態で、ツール７４がロボットマニピュレータ７２によって軸方向一方側（下方側）へ移動されることにより、櫛歯７６の歯７６Ｂ、７６Ｃが各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末間に挿入される。
　次いで、図９に示されるように、各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２におけるクランプ７８による挟持部分（すなわち各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末におけるステータコア端面１４Ａからの突出部分の根元；図９において符号Ｋ１を付した箇所参照）を回転中心としてツール７４がロボットマニピュレータ７２によって径方向の外側へ回転される（図９の矢印Ｆ１参照）。これにより、櫛歯７６が軸方向に対して傾斜される。これにより、櫛歯７４が軸方向に対して傾斜され、櫛歯７６の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃに係合した各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末が上記回転中心Ｋ１を曲げ起点として径方向の外側へ曲げられる。
　次いで、図１０に示されるように、クランプ７８による上記根元の挟持部分よりも軸方向他方側（上方側）に設定された戻し中心Ｋ２を回転中心としてツール７４がロボットマニピュレータ７２によって径方向の内側へ回転され（図１０の矢印Ｆ２参照）、櫛歯７６が軸方向に沿う。これにより、櫛歯７６の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃに係合した層４６Ａ、４６Ｂの脚部４２の端末が上記の戻し中心Ｋ２を曲げ起点として軸方向に沿うように曲げられ、所定の形状（略クランク形状）となる。
　次いで、図１１に示されるように、プッシャ８４が径方向の内側へ移動される（図１１の矢印Ｃ１参照）。このプッシャ８４によって、外側の層４６Ｃの脚部４２の端末が径方向の内側へ押圧され、層４６Ａ、４６Ｂの脚部４２の端末と同様の形状（略クランク形状）となる。次いで、図１２に示されるように、プッシャ８４が径方向の外側へ移動され（図１２の矢印Ｃ２参照）、外側の層４６Ｃの脚部４２の端末から離間される。次いで、図１３に示されるように、ツール７４がロボットマニピュレータ７２によって軸方向の他方側（上方側）へ移動され（図１３の矢印Ｄ３参照）、櫛歯７６が各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末間から引き抜かれる。これにより、層間拡大工程が完了する。なお、本実施形態では、一例として１つのスロット１６毎に層間拡大の処理が行われる構成にしたが、これに限るものではない。ロボットマニピュレータ７２等の層間拡大装置７０の構成部材が複数設けられることにより、複数のスロット１６毎に層間拡大の処理が行われるようにしてもよい。
　また、図１０に示される動作に代えて、図１４及び図１５に示される動作をロボットマニピュレータ７２に行わせてもよい。図１４及び図１５に示される第１変形例では、図９に示されるようにツール７４の櫛歯７６が軸方向に対して傾斜された後、図１４に示されるように、ツール７４が傾斜状態のままでロボットマニピュレータ７２により径方向の内側かつ軸方向他方側へ移動される（図１４の矢印Ｇ１参照）。その後、図１５に示されるように、ツール７４がロボットマニピュレータ７２の第５軸回りに軸方向一方側へ回転され（図１５の矢印Ｆ３参照）、櫛歯７６が軸方向に沿う。これにより、櫛歯７６の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃに係合した層４６Ａ、４６Ｂの脚部４２の端末が略クランク形状に曲げられる。その後、図１２及び図１３に示される動作が行われ、層間拡大工程が完了する。
　また、図１０に示される動作に代えて、図１６～図１８に示される動作をロボットマニピュレータ７２に行わせてもよい。図１６～図１８に示される第２変形例では、図９に示されるようにツール７４の櫛歯７６が軸方向に対して傾斜された後、図１６に示されるように、ツール７４が傾斜状態のままでロボットマニピュレータ７２により軸方向他方側へ移動される（図１６の矢印Ｇ２参照）。その後、図１７に示されるように、ツール７４がロボットマニピュレータ７２の第５軸回りに軸方向一方側へ回転され（図１７の矢印Ｆ４参照）、櫛歯７６が軸方向に沿う。その後、図１８に示されるように、ツール７４がロボットマニピュレータ７２により径方向の内側へ移動される（図１８の矢印Ｅ２参照）。これにより、櫛歯７６の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃに係合した層４６Ａ、４６Ｂの脚部４２の端末が略クランク形状に曲げられる。その後、図１２及び図１３に示される動作が行われ、層間拡大工程が完了する。
　（実施形態のまとめ）
　本実施形態に係るステータの製造方法では、複数のスロット１６が形成されたステータコア１４と、ステータコア１４の各スロット１６に両脚部４２Ａ、４２Ｂが挿入され、ステータコア１４の径方向に複数層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃに重ねられて円環状に整列された複数のセグメントコイル４０とを備えたステータ１０が製造される。この製造方法では、複数のセグメントコイル４０の両脚部４２Ａ、４２Ｂがステータコア１４の各スロット１６に対してステータコア１４の軸方向一方側からそれぞれ挿入される。ステータコア１４の軸方向他方側の端面１４Ａからの脚部４２の端末の突出量は、上記複数の層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの内側の層４６Ａから外側の層４６Ｃへ向かうほど段階的に長くなるように設定される。各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末における端面１４Ａからの突出部分の根元は、クランプ７８によってコアの径方向に挟持される。
　そして、櫛歯７６を有するツール７４がロボットマニピュレータ７２で移動され、各層のセグメントコイル脚部の端末間に櫛歯７６が挿入されると共に、クランプ７８による上記根元の挟持部分を回転中心Ｋ１としてツール７４がロボットマニピュレータ７２により径方向の外側へ回転される（図９参照）。これにより、ツール７４の櫛歯７６が軸方向に対して傾斜され、櫛歯７６の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃに係合した各層４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃの脚部４２の端末が回転中心Ｋ１を曲げ起点として径方向の外側へ曲げられる。この曲げ起点とツール７４の回転中心Ｋ１とが一致することで、セグメントコイル４０に加わる軸方向の力が低減する。これにより、セグメントコイル４０が軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
　また、本実施形態では、ツール７４の櫛歯７６が上記のように軸方向に対して傾斜された後、クランプ７８による上記根元の挟持部分よりも軸方向他方側に設定された戻し中心Ｋ２を回転中心としてツール７４がロボットマニピュレータ７２により径方向の内側へ回転され、櫛歯７６が軸方向に沿う。これにより、櫛歯７６の歯７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃに係合した層４６Ａ、４６Ｂの脚部４２の端末が戻し中心Ｋ２を曲げ起点として軸方向に沿うように曲げられ、略クランク形状となる。上記の曲げ起点とツール７４の戻し中心Ｋ２（回転中心）とが一致することで、セグメントコイル４０に加わる軸方向の力が低減する。これにより、セグメントコイル４０が軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。なお、図１４及び図１５に示される第１変形例や図１６～図１８に示される第２変形例においても同様の効果が得られる。
　すなわち、第１変形例では、図１４に矢印Ｇ１で示されるようにツール７４がコアの径方向の内側かつ軸方向他方側へ移動されるので、その後にツール７４がロボットマニピュレータ７２の第５軸回りに軸方向一方側へ回転される構成（図１５の矢印Ｆ３参照）でも、セグメントコイル４０が軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。また、第２変形例では、図１６に矢印Ｇ２で示されるように、櫛歯７６の傾斜状態のままでツール７４が軸方向他方側へ移動されるので、その後にツール７４がロボットマニピュレータ７２の第５軸回りに軸方向一方側へ回転される構成（図１７の矢印Ｆ４参照）でも、セグメントコイル４０が軸方向に位置ずれすることを効果的に抑制できる。
　なお、上記実施形態では、固定子であるステータが製造される場合について説明したが、回転子であるロータの製造に対しても本開示を適用可能である。
　その他、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本開示の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。
　また、２０２２年１月２５日に出願された日本国特許出願２０２２－００９７２５号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個別に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (4)

  1. 　複数のスロットが形成されたコアと、前記コアの各スロットに両脚部が挿入され、前記コアの径方向に複数の層状に重ねられて円環状に整列された複数のセグメントコイルとを備えた電機子の製造方法であって、
    　前記複数のセグメントコイルの両脚部を前記コアの各スロットに対して前記コアの軸方向一方側からそれぞれ挿入し、
    　各前記層の前記端末における前記端面からの突出部分の根元をクランプによって前記径方向に挟持し、
    　少なくとも一つの歯を有するツールをロボットマニピュレータで移動させて各前記層の前記端末間に前記少なくとも一つの歯を挿入し、
    　前記クランプによる前記根元の挟持部分を回転中心として前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の外側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に対して傾斜させる電機子の製造方法。
  2. 　前記少なくとも一つの歯を傾斜させた後、前記クランプによる前記根元の挟持部分よりも前記軸方向他方側に設定した戻し中心を回転中心として前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の内側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に沿わせる請求項１に記載の電機子の製造方法。
  3. 　前記少なくとも一つの歯を傾斜させた後、当該傾斜状態のままで前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の内側かつ前記軸方向他方側へ移動させ、その後に前記ツールを前記ロボットマニピュレータの手首曲げ軸回りに前記軸方向一方側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に沿わせる請求項１に記載の電機子の製造方法。
  4. 　前記少なくとも一つの歯を傾斜させた後、当該傾斜状態のままで前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記軸方向他方側へ移動させ、その後に前記ツールを前記ロボットマニピュレータの手首曲げ軸回りに前記軸方向一方側へ回転させて前記少なくとも一つの歯を前記軸方向に沿わせ、その後に前記ツールを前記ロボットマニピュレータにより前記径方向の内側へ移動させる請求項１に記載の電機子の製造方法。
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