JP7337213B1 - コイル整列装置およびコイル整列方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の層数のコイル整列体を形成するコイル整列装置を提供する。【解決手段】コイル整列装置１００は、複数の溝部５１が、径方向外側に向かってそれぞれ延びるように周方向に設定された間隔を隔てて形成された板状の第１治具５０と、第１治具５０に挿入されたセグメントコイル２に当接可能な第２治具６０と、を備え、各溝部５１は、複数のセグメントコイル２の脚部を径方向に並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して径方向に沿って延びる収容部５１ｉｎと、この収容部５１ｉｎから径方向外側に向かって延びる誘導部５１ｏｕｔと、を有して構成され、収容部５１ｉｎに挿入された一方の脚部を支点として、前記他方の脚部が収容部５１ｉｎに向かって移動可能な第１形状を有し、第２治具６０は、セグメントコイル２を径方向側から押圧して、他方の脚部を収容部５１ｉｎに収容させるように移動可能である。【選択図】図１０

Description

本願は、コイル整列装置およびコイル整列方法に関するものである。

近年、電気自動車に搭載されるモータ等の回転電機において、小型化および高出力化が求められている。そこで、設定された長さに分割された導線をＵ字形状に成形したセグメントコイルを形成し、このセグメントコイルを複数個、回転電機のコアに組み付け、各セグメントコイルの導線の端部同士を溶接して導線同士がより密着したコイルを形成することで、コイル占積率を向上させて小型化および高出力化を図る技術が用いられている。ここで、複数のセグメントコイルを回転電機のコアに組み付ける前段階において、これら複数のセグメントコイルを環状に整列したコイル整列体を形成する、以下のようなコイル整列装置としてのコイルセグメント円環整列装置が開示されている。

即ち、従来のコイルセグメント円環整列装置は、コイルセグメントの一端を整列円環部に備える収納穴に挿入すると共に、コイルセグメントの他端を、整列円環部の内周側に配置され整列円環部の円周内側から縁設される整列姿勢変換用溝に挿入し、整列円環部を回転させて、コイルセグメントを挿入する挿入口よりコイルセグメントを移動させると共に、コイルセグメントの姿勢を変えてコイルアシーを形成している。このコイルアシーはステータコアのスロットに収められた場合に内周層と外周層の２層分を構成する。さらにこのコイルアシーを設定された数、重ねることで、所望の層数を有するコイルアシーが形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１６５５４０号公報

上記のような従来のコイルセグメント円環整列装置では、各コイルセグメントの一端を整列円環部の収納穴に挿入して固定し、他端を整列円環部の円周内側から縁設される整列姿勢変換用溝に挿入して各コイルセグメントの姿勢を変えることにより、内周層と外周層の２層分を構成するコイル整列体であるコイルアシーを形成している。
ここで、従来のコイルセグメント円環整列装置において、３層以上の層数を有するコイルアシーを形成するには、この２層分を構成するコイルアシーを、設定された数分重ねる必要がある。しかしながら３、４層を構成するコイルアシーは、１、２層を構成するコイルアシーよりも径方向外側に配置されるため、１、２層目を構成するコイルアシーとはその径が異なる。そのため、従来のコイルセグメント円環整列装置において３、４層を構成するコイルアシーを形成するには、径の異なる整列円環部を別途用意する必要が生じる。このように、従来のコイルセグメント円環整列装置では、３層以上の層を有するコイルアシーを、同一治具を用いた同一装置内で形成することができない。そのため、３層以上の構成のコイルアシーを得るために、別の装置もしくは追加の機構、専用治具の用意が必要となり、この場合、治具数の増加、および工程数の増加に起因する設備費の増加、装置の大型化、生産効率の悪化、を招くというという課題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、同一装置を用いて所望の層数を有するコイル整列体を形成することでのできる、安価、小型で、且つ生産効率の高いコイル整列装置およびコイル整列方法を提供することを目的とする。

本願に開示されるコイル整列装置は、
一対の脚部と、該一対の脚部の一端同士を連結する連結部とを有するセグメントコイルを複数個環状に整列させて環状のコイル整列体を形成するコイル整列装置であって、
各前記セグメントコイルの前記脚部が挿入される複数の溝部のそれぞれが、前記コイル整列体の中心点の位置となる第１点から第１距離に位置する第１円上から径方向外側に向かってそれぞれ延びるように、前記第１円上において周方向に設定された間隔を隔てて形成された板状の第１治具と、
前記第１治具に対する相対的な距離を小さくさせることにより、前記第１治具に挿入された前記セグメントコイルに径方向側から当接可能な第２治具と、を備え、
各前記溝部は、
前記第１円上から複数の前記脚部を径方向に並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して径方向に沿って延びる収容部と、
前記収容部から更に径方向外側に向かって延びる誘導部と、を有して構成され、
前記収容部は、周方向の両側の内壁の内、少なくとも周方向の一方側の内壁が、前記第１長Ｌ１を有して直線状に伸びるように構成され、
周方向に並ぶ複数の前記溝部において、前記セグメントコイルの一方の前記脚部としての第１脚部が挿入される前記溝部を第１溝部とし、該第１溝部よりも周方向一方側である第１方向側に位置する前記溝部を第２溝部とすると、
各前記溝部の前記誘導部は、
前記第１溝部の前記収容部に挿入された前記第１脚部を支点として、前記第２溝部の前記誘導部内に挿入された他方の前記脚部としての第２脚部が、該第２溝部の前記収容部に向かって移動可能な第１形状を有して構成され、
前記第２治具は、
前記セグメントコイルの前記第２脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向外側から押圧して、前記第２溝部の前記誘導部内の前記第２脚部を、該第２溝部の前記収容部に収容させるように移動可能に構成される、
ものである。
また、本願に開示されるコイル整列方法は、
上記のように構成されたコイル整列装置を用いたコイル整列方法であって、
各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記誘導部に挿入する第１挿入工程と、
前記第１挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に前記第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向外側から押圧して、各前記誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第１整列工程と、を備える、
ものである。

本願に開示されるコイル整列装置およびコイル整列方法によれば、同一装置を用いて所望の層数を有するコイル整列体を形成することでのできる、安価で小型、且つ生産効率の高いコイル整列装置およびコイル整列方法を得られる。

実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法により形成されたコイルＡＳＳＹを用いて構成された回転電機のステータの構成を示す図である。 実施の形態１による回転電機のステータの製造工程の概略を示すフロー図である。 実施の形態１によるステータのコイルＡＳＳＹを構成するセグメントコイルを示す斜視図である。 実施の形態１によるセグメントコイルを周方向に複数個組み合わせた状態を示す斜視図である。 実施の形態１によるセグメントコイルを組み合わせて形成されたコイルＡＳＳＹの構成を示す斜視図である。 実施の形態１によるコイルＡＳＳＹを、回転電機のステータのコアのスロット内に挿入した状態を示す斜視図である。 実施の形態１によるステータの軸方向に垂直な断面模式図である。 実施の形態１によるコイル整列装置の装置概要を示す、コイル整列装置の軸方向に平行な断面図である。 実施の形態１によるコイル整列装置の動作を説明するための、コイル整列装置の軸方向に平行な断面図である。 実施の形態１によるコイル整列装置の動作を説明するための、コイル整列装置を軸方向上側から見た平面図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法によるコイルＡＳＳＹの製造工程の概略を示すフロー図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、１－２層を構成するセグメントコイルがガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、１－２層を構成するセグメントコイルがガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、各セグメントコイルが径方向内側に収束された状態を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、３－４層を構成するセグメントコイルがガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、３－４層を構成するセグメントコイルがガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、３－４層を構成するセグメントコイルがガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法により形成されたコイルＡＳＳＹの搬送方法を示す図である。 実施の形態１によるコイル整列装置の構成を示す、コイル整列装置を軸方向上側から見た平面図である。 実施の形態１によるコイル整列装置の構成を示す、コイル整列装置を軸方向上側から見た平面図である。 実施の形態２によるコイル整列装置の構成を示す、コイル整列装置を軸方向上側から見た平面図である。 実施の形態２によるコイル整列装置およびコイル整列方法によるコイルＡＳＳＹの製造工程の概略を示すフロー図である。 実施の形態２によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、１－２層、３－４層を構成するセグメントコイルが各ガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態２による実施の形態２によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、１－２層、３－４層を構成するセグメントコイルが各ガイド溝に挿入された状態を示す図である。 実施の形態２によるコイル整列装置およびコイル整列方法において、１－２層、３－４層を構成するセグメントコイルが収納部内において収束された状態を示す図である。

実施の形態１．
以下、本実施の形態のコイル整列装置およびコイル整列方法について説明する。
本実施の形態のコイル整列装置およびコイル整列方法は、モータ等の回転電機のコアに組み付けられる、複数のセグメントコイルを環状に整列させたコイルＡＳＳＹを形成するものである。先ず、このコイルＡＳＳＹを用いた、回転電機のステータの構造について図を用いて説明する。
なお、以下の図１に示す環状のステータ２０における各方向を、周方向Ｘ、径方向Ｙ、軸方向Ｚとしてそれぞれを示し、他の図においても当該方向を基準とする。

図１は、実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法により形成されたコイルＡＳＳＹ１０が用いられた、回転電機のステータ２０の構成を示す斜視図である。
電機子としてのステータ２０は、電磁鋼板を積層して構成された円環状のコア１と、このコア１に装着された、コイル整列体としてのコイルＡＳＳＹ１０と、を有する。
コイルＡＳＳＹ１０は、コア１に形成された径方向内側Ｙ１に開口するスロット１ｓ内に挿入されることで、コア１に装着されている。
以下、このステータ２０の製造工程について説明する。

図２は、図１に示した回転電機のステータ２０の製造工程の概略を示すフロー図である。
図３は、図１に示したステータ２０のコイルＡＳＳＹ１０を構成するセグメントコイル２を示す斜視図である。
図４は、図３に示すセグメントコイル２を周方向Ｘに複数個組み合わせた状態を示す斜視図である。
図５は、複数個のセグメントコイル２を組み合わせて形成されたコイルＡＳＳＹ１０の構成を示す斜視図である。
図６は、図５に示すコイルＡＳＳＹ１０を、コア１のスロット１ｓ内に挿入した状態を示す斜視図である。

コイル整列体としてのコイルＡＳＳＹ１０は、図３に示す略Ｕ字形状のセグメントコイル２を複数個、環状に整列させて構成される。
このセグメントコイル２は、図３に示すように、軸方向Ｚに延びる一対の脚部２ａ、２ｂと、この一対の脚部２ａ、２ｂの軸方向Ｚの一端同士を連結する連結部２ｃとを有する。

このセグメントコイル２の形成においては、先ず、コイルボビンに巻回されている皮膜付きの平角状の銅線から、設定された長さの導線を直線状に切り出す。そして、切り出された直線状の導線の両端における皮膜部を、剥離金型等の装置によって設定された寸法分だけ除去加工する（ステップＳ１Ｃ、切り出し／被膜剥離工程）。

次に、セグメントコイル成形金型等によって、切り出した導線の曲げ加工を行うことにより、導線の中央部分が軸方向Ｚに最も高くなる山形の連結部２ｃが成形されて、略Ｕ字形状のセグメントコイル２が形成される（ステップＳ２Ｃ、成形工程）。
図３に示すように、この山型の連結部２ｃにおいては、ステータ２０のコア１の軸方向上側Ｚ１の端面に対して傾斜する部分を傾斜部２ｃ２とする。また、詳細は後述するが、連結部２ｃの軸方向Ｚの頂点において、スロット１ｓ内での脚部２ａ、２ｂ同士の位置関係を径方向Ｙに変位させる、屈曲された渡り部２ｃ１が形成されている。

次に、図４に示すように、形成された複数のセグメントコイル２を、周方向Ｘに等ピッチで複数個重ねていき、最終的には円環状になるように各セグメントコイル２の配置、位置決めを行う（ステップＳ３Ｃ、コイル投入／位置決め工程（第１挿入工程））。
このコイル投入／位置決め工程（第１挿入工程）は、後述するコイル整列装置を用いて行うが、図４においてはコイル整列装置の図示は省略している。

次に、コイル整列装置により、配置された各セグメントコイル２の姿勢を変えることにより、図５に示されるコイルＡＳＳＹ１０を形成する（ステップＳ４Ｃ、第１整列工程）。
形成されたコイルＡＳＳＹ１０は、ステータ２０の軸心を中心にして、設定された数のセグメントコイル２が周方向Ｘに配置された円環状のコイル籠構成となる。
次に、形成されたコイルＡＳＳＹ１０を、コア１に対して搬送する（ステップＳ５Ｃ、搬送工程）。

次に、コイルＡＳＳＹ１０を形成する上記ステップＳ１Ｃ～Ｓ４Ｃと平行して行われる、コア１の製造工程について説明する。
先ず、薄板状の電磁鋼板からコア片を複数個、金型等により打ち抜き、これらのコア片を軸方向Ｚに積層して固定してコア１を組み立てる（ステップＳ１Ｓ、コア組立工程）。

次に、セグメントコイル２が挿入されるコア１の各スロット１ｓ内に、このスロット１ｓの形状に合うように、設定された形状に折り曲げられた絶縁紙を装着する。これにより、この後にスロット１ｓ内に挿入されるコイルＡＳＳＹ１０の各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂと、コア１との間の絶縁を確保する（ステップＳ２Ｓ、コア絶縁工程）。

このように形成されたコア１に対して、前述のステップＳ５Ｃを経て搬送されてきたコイルＡＳＳＹ１０を組み付ける。
先ず、コア１に対してコイルＡＳＳＹ１０を軸方向下側Ｚ２に降ろし、図６に示すようにコア１のスロット１ｓ内にコア１の脚部２ａ、２ｃ挿入した状態にする（ステップＳ３Ｓ、組み付け工程）。

次に、コア１に組み付けられたコイルＡＳＳＹ１０の各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂの軸方向下側Ｚ２の端部を、それぞれ設定された長さだけ周方向Ｘの一方側に捻る。これにより、回転電機における結線位置にセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂの端部を配置できる（ステップＳ４Ｓ、捻り成形工程）。

次に、捻られた各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂの端部同士を、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接、レーザ溶接等で電気的に接合固定して、回転電機の結線が構成される（ステップＳ５Ｓ、溶接／結線工程）。
次に、接続されたセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂの端部における剥離部を絶縁処理する（ステップＳ６Ｓ、端部絶縁工程）。
以上の行程を経て、コア１にコイルＡＳＳＹ１０が装着された、図１に示すステータ２０が形成される。

このようにステータ２０の製造においては、コア１に複数のセグメントコイル２を組み付ける前段階において、一旦、複数のセグメントコイル２を環状に整列して構成したコイルＡＳＳＹ１０を形成している。
なお、このステータ２０の製造工程フローの順番は一例を示すものであり、各工程の順序を変更した場合でも、同様にステータ２０の形成は可能である。

以下、コイルＡＳＳＹ１０を形成する、本実施の形態１によるコイル整列装置およびコイル整列方法について説明する。
このコイル整列装置およびコイル整列方法を説明するために、先ず、ステータ２０のスロット１ｓ内におけるセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂの配置構成を説明する。

図７は、実施の形態１によるステータ２０の軸方向Ｚに垂直な断面模式図である。
本図において、スロット１ｓ内に挿入された各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂの断面を斜線により示している。また、理解を容易にするために、各セグメントコイル２の連結部２ｃを２点破線により示している。
なお、本図において、セグメントコイル２の連結部２ｃの軸方向下側Ｚ２には、実際には複数のスロット１ｓが周方向Ｘに設定された間隔で並んでいるが、図示は省略している。

図７に示すように、セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂは、絶縁紙３を介してコア１のティース部１ｔ間に形成されたスロット１ｓ内に収容されており、各セグメントコイル２の一対の脚部２ａ、２ｂは、周方向Ｘに設定された数のスロット１ｓを跨いで、異なるスロット１ｓ内にそれぞれ収容されている。
本実施の形態のステータ２０では、各スロット１ｓにおいて、径方向内側Ｙ１から径方向外側Ｙ２に向かって、第１セグメントコイル層Ｒ１から、第２セグメントコイル層Ｒ２、第３セグメントコイル層Ｒ３、第４セグメントコイル層Ｒ４までの４層分のコイル層が形成されている。

前述のように、各セグメントコイル２の連結部２ｃの頂点においては、セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｃ同士の、スロット１ｓ内での径方向Ｙの位置関係を変位させるための渡り部２ｃ１が形成されている。本実施の形態のステータ２０においては、図７に示すように、この渡り部２ｃ１は、各セグメントコイル２における一対の脚部２ａ、２ｂを、それぞれのスロット１ｓ間において互いに径方向Ｙに１層分変位させる屈曲角度を有して形成されている。
このような構成により、コア１の軸方向上側Ｚ１の端面から突出する、コイルＡＳＳＹ１０のコイルエンド部１０ｃにおいては、各セグメントコイル２の傾斜部２ｃ２は、異なる層に干渉することなく互いに軸方向Ｚに重なりあう。

次に、コイル整列装置１００の構成について説明する。
図８は、コイルＡＳＳＹ１０を形成する本実施の形態１のコイル整列装置１００の装置概要を示す、コイル整列装置１００の軸方向Ｚに平行な断面図である。
図９は、本実施の形態１のコイル整列装置１００の動作を説明するための、コイル整列装置１００の軸方向Ｚに平行な断面図である。
図１０は、本実施の形態１のコイル整列装置１００の動作を説明するための、コイル整列装置１００を軸方向上側Ｚ１から見た平面図である。

図８に示すように、コイル整列装置１００は、各セグメントコイル２の位置決めを行う第１治具としての平板状の整列ガイド５０と、この整列ガイド５０によって位置決めされた各セグメントコイル２を径方向外側Ｙ２から押圧する第２治具としての収束ツール６０と、を備える。

整列ガイド５０は、回転駆動部７１により回転軸７０を介して回転可能に支持されている。
図１０に示すように、整列ガイド５０には、各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂが挿入される４８個の溝部としてのガイド溝５１が形成されている。
各ガイド溝５１は、整列ガイド５０の第１点としての軸心Ｏ１から第１距離ｒ１に位置する第１円Ｃｒ１上から、整列ガイド５０の径方向外側Ｙ２の外周に向かってそれぞれが延びるように、第１円Ｃｒ１上において周方向Ｘに設定された間隔ｗ１を隔てて形成されている。
なお、図１０においては、８本のセグメントコイル２が各ガイド溝５１に挿入された状態を示している。

各ガイド溝５１は、その周方向一方側Ｘ１の内壁が、第１円Ｃｒ１上から径方向Ｙに沿って直線状に延びる収容部５１ｉｎと、この収容部５１ｉｎから周方向他方側Ｘ２側に傾斜しつつ、整列ガイド５０の径方向外側Ｙ２側の外周に向かって更に延びる誘導部５１ｏｕｔと、を有して構成される。
このように、各ガイド溝５１は、径方向Ｙの最内側において収容部５１ｉｎを有し、この収容部５１ｉｎよりも径方向外側Ｙ２において誘導部５１ｏｕｔを有する構成となっている。

また、収容部５１ｉｎの周方向一方側Ｘ１の内壁は、セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを複数個、径方向Ｙに沿って並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して構成される。
本実施の形態では、第１長Ｌ１は、少なくとも４本分の脚部２ａ、２ｂを径方向Ｙに沿って並べて収容可能な長さを有する。

収束ツール６０は、図８に示すように、平板状の整列ガイド５０の軸方向上側Ｚ１の端面よりも軸方向上側Ｚ１に位置する上側押圧部６１Ｕと、整列ガイド５０の軸方向下側Ｚ２の端面よりも軸方向下側Ｚ２に位置する下側押圧部６１Ｄとを有する。
そして、収束ツール６０は、整列ガイド５０に対して径方向Ｙに直線的に移動可能なように、直線駆動部７３により支持されている。
こうして収束ツール６０は、整列ガイド５０の各ガイド溝５１内に挿入される各セグメントコイル２の脚部２ｂおよび連結部２ｃを、押圧部６１（上側押圧部６１Ｕ、下側押圧部６１Ｄ）の押圧面ＰＵ、ＰＤにより、径方向外側Ｙ２から径方向内側Ｙ１に向かって押圧可能である。

また、図１０に示すように押圧面ＰＵは、その周方向一方側Ｘ１が、最も径方向外側Ｙ２となるように、周方向Ｘに対して設定された角度θ１分傾斜している。
また、図示は行わないが、押圧面ＰＤも同様に、その周方向一方側Ｘ１が、最も径方向外側Ｙ２となるように、周方向Ｘに対して設定された角度θ１分傾斜している。

次に、本実施の形態１の要部である、コイル整列装置１００によるコイル整列方法について説明する。すなわち、前述の図２における、コイル投入／位置決め工程Ｓ３Ｃ～第１整列工程Ｓ４Ｃについて、コイル整列装置１００の動作を含めて詳細に説明する。

図１１は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法によるコイルＡＳＳＹ１０の製造工程の概略を示すフロー図である。
図１１におけるステップＳ３Ｃ－１、Ｓ３Ｃ－２が図２におけるステップＳ３Ｃコイル投入／位置決め工程に相当し、図１１におけるステップＳ４Ｃ－１、Ｓ４Ｃ－２が図２におけるステップＳ４Ｃ第１整列工程に相当する。

図１２は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で１－２層を構成するセグメントコイル２が８本、ガイド溝５１内に挿入された状態を示す図である。
図１３は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で１－２層を構成するセグメントコイル２が４８本、ガイド溝５１に挿入された状態を示す図である。
図１４は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で１－２層を構成するセグメントコイル２の姿勢が変えられ、各セグメントコイル２が径方向内側Ｙ１に収束された状態を示す図である。

先ず、図１２に示すように、セグメントコイル２の一対の脚部２ａ、２ｂを互いに開いた状態で、脚部２ａ、２ｂを軸方向上側Ｚ１からガイド溝５１内にそれぞれ投入する。
投入されたセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂおよび連結部２ｃが、ガイド溝５１の内壁および整列ガイド５０の軸方向上側Ｚ１の端面と接することにより、各セグメントコイル２が整列ガイド５０により位置決め、支持される。

この時、各セグメントコイル２においては、一対の脚部２ａ、２ｂの内、一方の脚部２ａ（第１脚部）が、第２方向としての周方向他方側Ｘ２のガイド溝５１の収容部５１ｉｎ内に挿入され、他方の脚部２ｂ（第２脚部）が、複数のガイド溝５１を跨いで、第１方向としての周方向一方側Ｘ１に位置する異なるガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔ内に挿入される。
そして、図１３に示すように、４８個のガイド溝５１に対して４８本のセグメントコイル２がそれぞれ挿入される（ステップＳ３Ｃ－１、１－２層目コイル投入／位置決め工程、第１挿入工程）。

ここで、各セグメントコイル２の一対の脚部２ａ、２ｂにおいて、一方の脚部２ａが挿入されるガイド溝５１を第１溝部とし、この第１溝部よりも周方向一方側Ｘ１に位置し、他方の脚部２ｂが挿入されるガイド溝５１を第２溝部とする。

次に、図１４に示すように、整列ガイド５０を、矢印Ｄ１の向きに、即ち、周方向他方側Ｘ２に回転駆動させつつ、収束ツール６０を径方向外側Ｙ２から径方向内側Ｙ１に向かって直線移動させる。これにより、収束ツール６０は、第２溝部（周方向一方側Ｘ１のガイド溝５１）の誘導部５１ｏｕｔ内に挿入された脚部２ｂ、および連結部２ｃの径方向外側Ｙ２部分に当接し、径方向内側Ｙ１に向かって押圧する。

収束ツール６０により押圧されたセグメントコイル２のそれぞれは、第１溝部内の収容部５１ｉｎ内に挿入されている一方の脚部２ａを回転中心として、第２溝部の誘導部５１ｏｕｔに挿入された他方の脚部２ｂが、この第２溝部の誘導部５１ｏｕｔの内壁に沿って径方向内側Ｙ１に向かって移動する。これにより、他方の脚部２ｂは、収束位置である径方向内側Ｙ１の収容部５１ｉｎ内に収容され、図１４に示すように、収容部５１ｉｎ内で一つのセグメントコイル２の一方の脚部２ａと、異なるセグメントコイル２の他方の脚部２ｂ同士が当接する状態となる。

更に整列ガイド５０の回転動作が続くことにより、最初に収束ツール６０が当接されたセグメントコイル２に隣接するセグメントコイル２から、順番に収容部５１ｉｎ内に収容されていく。具体的には、整列ガイド５０の周方向他方側Ｘ２に向かっての回転動作が続くことにより、最初に収束ツール６０が当接されたセグメントコイル２の周方向一方側Ｘ１に隣接するセグメントコイル２から、周方向一方側Ｘ１のセグメントコイル２に向かって順番に収容部５１ｉｎ内に連続して収容されていく。

その結果、整列ガイド５０の全周に渡って全てのセグメントコイル２が、その姿勢を変えられて、その脚部２ａ、２ｂが収容部５１ｉｎ内に収容されるように整列される。
こうして、図１４に示すように全てのセグメントコイル２が径方向内側Ｙ１に収束された状態となる。以上により、スロット１ｓ内で１－２層目を構成する各セグメントコイル２の整列工程が完了する（ステップＳ４Ｃ－１、１－２層目・第１整列工程）。
その後、収束ツール６０を径方向外側Ｙ２に移動させる。

次に、スロット１ｓ内で３－４層目を構成する各セグメントコイル２の整列動作について説明する。
図１５は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で３－４層を構成するセグメントコイル２が８本、ガイド溝５１内に挿入された状態を示す図である。
図１６は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で３－４層を構成するセグメントコイル２が４８本、ガイド溝５１内に挿入された状態を示す図である。
図１７は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で３－４層を構成するセグメントコイル２の姿勢が変えられ、各セグメントコイル２が径方向内側Ｙ１に収束された状態を示す図である。

先ず、１－２層目を構成する各セグメントコイル２がガイド溝５１の収容部５１ｉｎ内で収束されている状態の整列ガイド５０に対して、３－４層目のセグメントコイル２を更に挿入する。
図１５に示すように、セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを開いた状態で、１ー２層目を構成するセグメントコイル２よりも径方向外側Ｙ２のガイド溝５１に、脚部２ａ、２ｂをそれぞれ挿入する。

この時、各セグメントコイル２においては、一対の脚部２ａ、２ｂの内、一方の脚部２ａ（第１脚部）が、周方向他方側Ｘ２のガイド溝５１の収容部５１ｉｎ内であって、１－２層目のセグメントコイル２の径方向外側Ｙ２に挿入され、他方の脚部２ｂ（第２脚部）が、複数のガイド溝５１を跨いで、周方向一方側Ｘ１に位置する異なるガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔ内に挿入される。
そして、図１６に示すように、４８個のガイド溝５１に対して４８本のセグメントコイル２がそれぞれ挿入される（ステップＳ３Ｃ－２、３－４層目コイル投入／位置決め工程）。

次に、図１７に示すように、整列ガイド５０を、矢印Ｄ１の向きに、即ち、周方向他方側Ｘ２に回転駆動させつつ、収束ツール６０を径方向外側Ｙ２から径方向内側Ｙ１に向かって直線移動させる。これにより、収束ツール６０は、第２溝部（周方向一方側Ｘ１のガイド溝５１）の誘導部５１ｏｕｔ内に挿入された脚部２ｂ、および連結部２ｃの径方向外側Ｙ２部分に当接し、径方向内側Ｙ１に向かって押圧する。

そして、１－２層目を構成するセグメントコイル２を径方向内側Ｙ１に収束した際と同様に、収束ツール６０により押圧されたセグメントコイル２のそれぞれは、第１溝部内の収容部５１ｉｎ内に挿入されている一方の脚部２ａを回転中心として、第２溝部の誘導部５１ｏｕｔに挿入された他方の脚部２ｂが、この第２溝部の誘導部５１ｏｕｔの内壁に沿って径方向内側Ｙ１に移動し、収容部５１ｉｎ内に収容される。

ここで、前述のように、本実施の形態の収容部５１ｉｎは、セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを４個分、即ち、４層分を径方向Ｙに沿って並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して構成されている。これにより、各ガイド溝５１内の収容部５１ｉｎ内において、４層分のセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂが径方向Ｙに沿って並んだ状態で収束され、コイルＡＳＳＹ１０が形成される。
ここで、整列ガイド５０の第１点としての軸心Ｏ１は、形成される環状のコイルＡＳＳＹ１０における中心点となる。

このようにコイル投入／位置決め工程および第１整列工程の実行を２回、繰り返して行うことで、別の装置もしくは追加の機構、専用治具を不要として、同一の整列ガイド５０と収束ツール６０とを用いて、所望の層数を有するコイルＡＳＳＹ１０が形成可能となる。

図１８は、実施の形態１によるコイル整列装置１００およびコイル整列方法により形成されたコイルＡＳＳＹ１０の搬送方法を示す図である。
整列ガイド５０の軸方向下側Ｚ２における昇降プレート７２を軸方向上側Ｚ１に上昇させて、コイルＡＳＳＹ１０の脚部２ａ、２ｂを軸方向上側Ｚ１に向かって押すことで、コイルエンド部１０ｃを、整列ガイド５０の軸方向上側Ｚ１の端面よりもさらに露出させる。

そして、保持部８０により、コイルＡＳＳＹ１０のコイルエンド部１０ｃ、あるいは、セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを径方向外側Ｙ２から保持した状態で搬送する（ステップＳ５Ｃ、搬送工程）。
そして、前述のように、図２に示したステップＳ３Ｓ～Ｓ６Ｓの工程を経て、コイルＡＳＳＹ１０をステータ２０に装着させて、回転電機のステータ２０を形成する。

なお、上記では、４層構成のコイルＡＳＳＹ１０の形成について説明したが、６層構成以上のコイルＡＳＳＹ１０も同様に形成可能である。

また、上記では、ガイド溝５１の収容部５１ｉｎの形状として、その周方向一方側Ｘ１側の内壁が、複数個の脚部２ａ、２ｂを径方向Ｙに並べて収容可能な長さを有して、径方向Ｙに沿って直線状に延びるものを示した。
しかしながらこの収容部５１ｉｎの形状はこれに限定するものではなく、例えば、その周方向他方側Ｘ２側の内壁が径方向Ｙに沿って直線的に伸びる構成でもよい。
収容部５１ｉｎは、少なくとも、周方向の一方側の内壁が径方向Ｙに沿って直線的に伸びる構成であれば、収束されるセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを径方向Ｙに沿って直線的に並べることができる。これにより収容部５１ｉｎ内で収束された脚部２ａ、２ｂをコア１のスロット１ｓ内に挿入できる。

更に、収容部５１ｉｎがこのように径方向Ｙに沿って直線上に伸びる構成とすることで、ガイド溝５１間の十分な肉厚（幅ｗ１）を確保できる。これにより整列ガイド５０の適切な強度を確保できる。

更には、収容部５１ｉｎ内に収容されるセグメントコイルの脚部２ａ、２ｂが、ステータ２０のスロット１ｓ内において径方向Ｙに対してより精度良く並ぶように、収容部５１ｉｎの形状を、よりステータ２０のスロット１ｓの形状に合わせてもよい。
例えば、収容部５１ｉｎの径方向内側Ｙ１の位置を決定する第１円Ｃｒ１を、コア１における各スロット１ｓの径方向内側Ｙ１側を繋いだ円と同じ径を有する構成としてもよい。

また、上記では、ガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔの形状として、誘導部５１ｏｕｔの周方向Ｘの両側の内壁が共に周方向他方側Ｘ２側に傾斜した形状を示した。
しかしながらこれに限定するものではなく、ガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔは、周方向他方側Ｘ２のガイド溝５１内の収容部５１ｉｎ内に挿入されている一方の脚部２ａを支点として、周方向一方側Ｘ１のガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔ内に挿入された他方の脚部２ｂが、この第２溝部の誘導部５１ｏｕｔの内において収容部５１ｉｎに移動可能な第１形状を有するものであればよい。
即ち、図１０に示す誘導部５１ｏｕｔの溝幅ｗ２は、脚部２ｂが脚部２ａを支点として移動可能な、脚部２ｂに対するクリアランスを有していればよい。

誘導部５１ｏｕｔの第１形状としては、例えば、誘導部５１ｏｕｔの周方向Ｘの両側の内壁のうち、少なくとも一方側の内壁のみを周方向他方側Ｘ２側に傾斜させてもよい。
また例えば、誘導部５１ｏｕｔの第１形状として、この誘導部５１ｏｕｔの周方向Ｘの両側の内壁のうち、少なくとも一方側の内壁が、脚部２ａを支点として、脚部２ｂが誘導部５１ｏｕｔの内壁に摺接しながら収容部内に移動されるような曲率を有する構成としてもよい。

誘導部５１ｏｕｔを、このような第１形状を有する構成とすることにより、ガイド溝５１に挿入されたセグメントコイル２のそれぞれにおいて、周方向他方側Ｘ２のガイド溝５１内の収容部５１ｉｎ内に挿入されている一方の脚部２ａを回転中心として、周方向一方側Ｘ１のガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔに挿入された他方の脚部２ｂが収容部５１ｉｎに向かって確実に移動可能となる。

更に、セグメントコイル２は、収容部５１ｉｎ内に挿入された一方の脚部２ａを支点として他方の脚部２ｂが移動するものであるが、支点となる脚部２ａを、その軸周りに回動させてもよい。よって、収容部５１ｉｎの内壁の形状を、この収容部５１ｉｎ内に挿入されたセグメントコイル２の一方の脚部２ａが、この脚部２ａの軸回りに回動可能なように支持する形状に構成するとよい。
これにより、回動する脚部２ａを支点として、滑らかに他方の脚部２ａが回転するため、各セグメントコイル２を径方向内側Ｙ１に収束させる際において、セグメントコイル２に捩れ等が生じることを抑止できる。

また上記では、整列ガイド５０が周方向他方側Ｘ２側に回転する例を示したが、これに限定するものではない。整列ガイド５０あるいは収束ツール６０のいずれか一方、あるいは、その両方が回転駆動することも可能である。整列ガイド５０が、収束ツール６０に対して相対的に周方向他方側Ｘ２側に回転する構成であればよく、例えば、整列ガイド５０が周方向他方側Ｘ２側に回転すると共に、収束ツール６０が周方向一方側Ｘ１側に回転してもよい。
この場合、動作時間を短縮することができるため、生産効率が向上することも期待できる。また、収束ツール６０を周方向Ｘに複数個配置する構成とすれば、回転駆動を１周分行うこと無く、全てのセグメントコイル２を環状に収束させることが可能となる。

また、上記では、収束ツール６０側が整列ガイド５０に向かって直線的に移動する例を示したが、これに限定するものではない。例えば、整列ガイド５０側が直線駆動部を有する構成とし、整列ガイド５０側が収束ツール６０に向かって直線的に移動する構成でもよい。整列ガイド５０に対しての収束ツール６０の相対的な距離を小さくさせて、収束ツール６０がセグメントコイル２に当接可能な駆動機構を有していればよい。

また、収束ツール６０の上側押圧部６１Ｕおよび下側押圧部６１Ｄの押圧面ＰＵ、ＰＤの周方向Ｘに対する傾斜角度θ１は、ガイド溝５１の径方向Ｙの長さに応じて変化させてもよい。
また、収束ツール６０のセグメントコイル２の押圧位置は、セグメントコイルのコイルエンド部２ｃもしくは、脚部２ａ、２ｂ、あるいはその両方を押圧するものでもよい。これにより、複数のセグメントコイル２を確実に径方向内側Ｙ１に収束させることができる。また、押圧部６１が設けられてセグメントコイル２を押圧可能な収束ツール６０であれば、その形状、角度等は問わない。

以下、上記に示したコイル整列装置１００と異なる構成のコイル整列装置１００Ｅ１について説明する。
図１９は、本実施の形態１のコイル整列装置１００Ｅ１の構成を示す、コイル整列装置１００Ｅ１を軸方向上側Ｚ１から見た平面図である。
コイル整列装置１００Ｅ１における収束ツール６０Ｅ１の押圧部６１Ｅ１は、その先端部分が径方向内側Ｙ１になるにつれて細くなるくさび形状となっている。この押圧部６１Ｅ１の先端部分がセグメントコイル２の連結部２ｃ、あるいは脚部２ａ、２ｂと当接する箇所となる。

このように収束ツール６０Ｅ１の押圧部６１Ｅ１をくさび形状（以下、くさびツール６０Ｅ１と称す）とすることで、図１９に示すように、セグメントコイル２間の隙間に押圧部６１Ｅ１を入り込ませた状態で、セグメントコイル２の連結部２ｃ、あるいは脚部２ａ、２ｂを径方向内側Ｙ１に向かってガイド溝５１内で移動させることができる。
また、径方向Ｙに隣接する各セグメントコイル２の連結部２ｃの傾斜部２ｃ２が軸方向Ｚに重なり合うと同時に、くさびツール６０Ｅ１が径方向外側Ｙ２に退避動作させるように、その動作を連動させることで、各セグメントコイル２を押圧する領域を確保できる。そのため、確実にセグメントコイル２を円環に収束できる。

なお、このコイル整列装置１００Ｅ１においても、径方向Ｙに対する直線移動に加えて、くさびツール６０Ｅ１が周方向Ｘに回転しても良い。
また、図１９においては、１個のくさびツール６０Ｅ１のみを配置した例を示したが、周方向Ｘに複数配置しても良い。その結果、回転駆動を１周分行うこと無く、全てのセグメントコイル２を環状に収束させることも可能となる。これにより、生産効率の向上が可能となる。

以下、上記に示したコイル整列装置１００、１００Ｅ１と異なる構成のコイル整列装置１００Ｅ２について説明する。
図２０は、本実施の形態１のコイル整列装置１００Ｅ２の構成を示す、コイル整列装置１００Ｅ２を軸方向上側Ｚ１から見た平面図である。
コイル整列装置１００Ｅ２における収束ツール６０Ｅ２（６０Ｅ２－１、６０Ｅ２－２、６０Ｅ２－３、６０Ｅ２－４、６０Ｅ２－５、６０Ｅ２－６）は、軸心Ｏ１から径方向外側Ｙ２に向かって放射状に６個配置されている。
各収束ツール６０Ｅ２がそれぞれ有する押圧部６１Ｅ２の押圧面ＰＥ２は、各ガイド溝５１の誘導部５１ｏｕｔに挿入されたセグメントコイル２のそれぞれの脚部２ｂに沿うように、設定された曲率を有して構成される。

また、各収束ツール６０Ｅ２は、直線移動する直線駆動部７３をそれぞれ有しており、整列ガイド５０に対して径方向Ｙに直線的に移動可能な構成となっている。
更に、押圧部６１Ｅ２は、その押圧面ＰＥ２が前述のように設定された曲率を有する構成となっているため、形成されたコイルＡＳＳＹ１０を搬送可能な搬送部として機能することも可能である。これにより、設備の汎用性が向上するといった効果もある。

本図に示すコイル整列装置１００Ｅ２における収束ツール６０Ｅ２では、回転駆動を用いず、前述の直線駆動部７３のみにより支持されている。そして、直線駆動部７３を、サーボモータ、シリンダー、直動ガイド、もしくはボールねじ等の組み合わせにより構成することが可能である。このような装置構成を適用させることで、複数の収束ツール６０Ｅ２のそれぞれを互いに独立して位置制御できる。
そのため、隣接するセグメントコイル２が、周方向Ｘに順番に収容部５１ｉｎに移動し、その連結部２ｃの傾斜部２ｃ２が軸方向Ｚに重なりあうタイミングで、セグメントコイル２を押圧することができるため、セグメントコイル２同士が干渉しない位置に収束させることができる。

また、図２０では、収束ツール６０Ｅ２を、６０Ｅ２－１、６０Ｅ２－２、６０Ｅ２－３、６０Ｅ２－４、６０Ｅ２－５、６０Ｅ２－６の順番に、径方向内側Ｙ１に向かって高速駆動させることで、複数のセグメントコイル２を、周方向一方側Ｘ１のセグメントコイル２から順番に連続して、収束位置に移動させることができる。

また、セグメントコイル２の連結部２ｃの重なり部が干渉しない範囲であれば、ほぼ同時にこれら複数の収束ツール６０Ｅ２を動作させることも可能である。
結果、セグメントコイル２の収束時間を低減させることができ、生産効率が向上する。

上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置は、
一対の脚部と、該一対の脚部の一端同士を連結する連結部とを有するセグメントコイルを複数個環状に整列させて環状のコイル整列体を形成するコイル整列装置であって、
各前記セグメントコイルの前記脚部が挿入される複数の溝部のそれぞれが、前記コイル整列体の中心点の位置となる第１点から第１距離に位置する第１円上から径方向外側に向かってそれぞれ延びるように、前記第１円上において周方向に設定された間隔を隔てて形成された板状の第１治具と、
前記第１治具に対する相対的な距離を小さくさせることにより、前記第１治具に挿入された前記セグメントコイルに径方向側から当接可能な第２治具と、を備え、
各前記溝部は、
前記第１円上から複数の前記脚部を径方向に並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して径方向に沿って延びる収容部と、
前記収容部から更に径方向外側に向かって延びる誘導部と、を有して構成され、
周方向に並ぶ複数の前記溝部において、前記セグメントコイルの一方の前記脚部としての第１脚部が挿入される前記溝部を第１溝部とし、該第１溝部よりも周方向一方側である第１方向側に位置する前記溝部を第２溝部とすると、
各前記溝部の前記誘導部は、
前記第１溝部の前記収容部に挿入された前記第１脚部を支点として、前記第２溝部の前記誘導部内に挿入された他方の前記脚部としての第２脚部が、該第２溝部の前記収容部に向かって移動可能な第１形状を有して構成され、
前記第２治具は、
前記セグメントコイルの前記第２脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向外側から押圧して、前記第２溝部の前記誘導部内の前記第２脚部を、該第２溝部の前記収容部に収容させるように移動可能に構成される、
ものである。

このように、溝部は、第１円上から複数の脚部を径方向に並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して径方向に沿って延びる収容部を有している。これにより、収容部内に収束されるセグメントコイルの脚部は、径方向に沿って並べられる状態となる。そのため、径方向に沿って形成されるコアのスロット内において、収容部内において収束されたセグメントコイルの複数の脚部が挿入可能となる。

また、溝部の誘導部は、第１溝部の収容部に挿入された第１脚部を支点として、第２溝部の誘導部内に挿入された他方の脚部としての第２脚部が、該第２溝部の収容部に向かって移動可能な第１形状を有して構成される。
これにより、第２治具により、セグメントコイルが径方向外側から押圧された際に、第２溝部の誘導部内の第２脚部を、第２溝部の収容部に収容させるように移動可能となる。

さらには、ガイド溝の収容部は、このようにセグメントコイルの一方の脚部が支点となるようにこの一方の脚部を支持すると共に、セグメントコイルの脚部が収束される収束位置にもなる。即ち、収容部は、一方の脚部の支持／把持機能と、収束時の位置決め機能とを兼ね備えた構成となっている。
よって、１－２層を構成するセグメントコイルが収納部内に収束された状態においても、収容部は、この１－２層を構成するセグメントコイルが収束された径方向外側において、３－４層を構成するセグメントコイルを更に支持／把持し、さらなる収束動作を行える。

これにより、別の装置もしくは追加の機構、専用治具の用意を不要として、同一装置内で、所望の層数を有するコイル整列体を形成できる。こうして、収束速度をより速くさせ安価、小型、且つ生産効率の高いコイル整列装置を提供できる。
また、各セグメントコイルの脚部の先端を、径の小さな穴などに挿入する必要がない。そのため、セグメントコイル投入時の工程簡易化を図れる。

更には、収容部は、複数の脚部を径方向に並べて収容可能な第１長Ｌ１を有しているため、この第１長Ｌ１を調整することにより所望の層数のコイル整列体を確実に形成可能となる。
また、セグメントコイルの収束動作時に、第１治具、第２治具が複雑な駆動機構を必要とせず、回転駆動および押圧を行う直線駆動のみの構成とでき、装置の構成を簡略化できる。これにより、更に安価で小型のコイル整列装置を提供できる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
前記誘導部の前記第１形状として、
前記誘導部の周方向両側の内壁の内、少なくとも周方向一方側の内壁が、径方向から、周方向他方側である第２方向側に傾斜するように構成される、
ものである。

このように、誘導部の周方向の両側の内壁の内、少なくとも周方向の一方側の内壁が、径方向から、周方向他方側である第２方向側に傾斜するように構成される。
これにより、第１溝部の収容部に挿入された第１脚部を支点として、第２溝部の誘導部内に挿入された第２脚部を、確実に第２溝部の収容部に向かって移動可能な、誘導部の形状を確保できる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
前記収容部は、
該収容部内に挿入された前記第１脚部を、該第１脚部の軸周りに回動可能に支持する形状を有して構成される、
ものである。

このように収容部の形状を、脚部が軸周りに回動可能に支持する形状とすることで、セグメントコイルが押圧された際に、押圧力によりセグメントコイルが捩れること等を抑止でき、信頼性の高いコイル整列体を形成できる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
前記第１形状として、前記誘導部の少なくとも周方向の一方側の内壁が、
前記第１脚部を支点として、前記第２脚部が前記誘導部の前記内壁に摺接しながら前記収容部内に移動される曲率を有して構成される、
ものである。

このように、誘導部が他方の脚部をその内壁に摺接させながら、収容部に誘導する形状とすることで、セグメントコイルが押圧された際の押圧力によりセグメントコイルに曲げ等が生じることが抑止できるとともに、脚部をスムーズに収容部内に誘導できる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
前記収容部は、該収容部内において収容された複数の前記脚部が、前記コイル整列体が用いられる電機子のコアのスロット内において収容可能な形状に構成される、
ものである。

このように、収容部の形状を、この収容部内において収容された複数の脚部がコアのスロット内において収容可能なように構成することで、確実に収束された脚部をコアのスロット内に収納できる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
前記第２治具は、前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向から押圧可能な押圧面を有し、
前記押圧面は、該押圧面の前記第１方向側が最も径方向外側に位置するように、周方向に対して設定された角度分傾斜して構成される、
ものである。

このように、第２治具治具の押圧面の第１方向側が最も径方向外側に位置するように、周方向に対して設定された角度分傾斜した構成としている。これにより、セグメントコイルを径方向から押圧する際に、収束される前の径方向一方側のセグメントコイルが、第２治具と干渉したり、第２治具に噛み込まれることがなく、連続的に滑らかに径方向内側に誘いこむことができ、収束不具合の発生を無くすことも可能となる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列方法は、
各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記誘導部に挿入する第１挿入工程と、
前記第１挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に、周方向他方側である前記第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向外側から押圧して、各前記誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第１整列工程と、を備える、
ものである。
また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列方法は、
前記第１挿入工程と前記第１整列工程の実行を繰り返し行う、
ものである。

これにより、別の装置もしくは追加の機構、専用治具の用意を不要として、同一装置内で、所望の層数を有するコイル整列方法を提供できる。こうして、収束速度を速くさせ、生産効率を高めることができる。

実施の形態２．
以下、本願の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２１は、本実施の形態２のコイル整列装置２００の構成を示す、コイル整列装置２００を軸方向上側Ｚ１から見た平面図である。

図２１に示すように、本実施の形態のコイル整列装置２００の整列ガイド２５０には、各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂが挿入される４８個の溝部としてのガイド溝２５１が形成されている。
各ガイド溝２５１は、第１円Ｃｒ１から径方向Ｙに沿って直線状に延びる収容部５１ｉｎと、この収容部５１ｉｎから周方向他方側Ｘ２側に傾斜しつつ、整列ガイド５０の径方向外側Ｙ２側に向かって更に延びる誘導部５１ｏｕｔとを有する。
更に、各ガイド溝２５１は、この収容部５１ｉｎから周方向他方側Ｘ２側に傾斜しつつ、整列ガイド５０の径方向内側Ｙ１側に向かって延びる内側誘導部２５１ｉｎを有して構成される。

次に、図２１に示すコイル整列装置２００の装置構成およびその動作について、図２２のフロー図を併せて用いて、実施の形態１からの違いと特徴とを説明する。
図２２は、実施の形態２によるコイル整列装置２００およびコイル整列方法によるコイルＡＳＳＹ１０の製造工程の概略を示すフロー図である。
図２３は、実施の形態２によるコイル整列装置２００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で１－２層を構成するセグメントコイル２が８本、３－４層を構成するセグメントコイル２が８本、各ガイド溝２５１に挿入された状態を示す図である。
図２４は、実施の形態２によるコイル整列装置２００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で１－２層を構成するセグメントコイル２が４８本、３－４層を構成するセグメントコイル２が４８本、ガイド溝２５１に挿入された状態を示す図である。
図２５は、実施の形態２によるコイル整列装置２００およびコイル整列方法において、スロット１ｓ内で１－２層、３－４層を構成するセグメントコイル２の姿勢が変えられ、各セグメントコイル２が収容部５１ｉｎ内において収束された状態を示す図である。

先ず、１－２層（Ｒ１、Ｒ２）を構成する各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを互いに開いた状態で、ガイド溝２５１内にセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを軸方向上側Ｚ１からスロット１ｓ内にそれぞれ投入する。

この時、１－２層（Ｒ１、Ｒ２）を構成する各セグメントコイル２において、一対の脚部２ａ、２ｂの内、一方の脚部２ｂ（第３脚部）が、第１溝部の収容部５１ｉｎ内に挿入され、他方の脚部２ａ（第４脚部）が、複数のガイド溝５１を跨いで、第３溝部（周方向他方側Ｘ２に位置する異なるガイド溝５１）の内側誘導部２５１ｉｎ内に挿入される。

こうして図２４に示すように、４８個のガイド溝２５１に対して１－２層を構成する４８本のセグメントコイル２がそれぞれ挿入される（ステップＳ２０３Ｃ－１、１－２層目コイル投入／位置決め工程、第２挿入工程）。
このように、内側誘導部２５１ｉｎと収納部５１ｉｎ内に、各セグメントコイル２の一対の脚部２ａ、２ｂをそれぞれ挿入する工程を第２挿入工程としている。

次に、３－４層（Ｒ３、Ｒ４）を構成する各セグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを互いに開いた状態で、ガイド溝２５１内にセグメントコイル２の脚部２ａ、２ｂを軸方向上側Ｚ１からスロット１ｓ内にそれぞれ投入する。
この時、３－４層を構成する各セグメントコイル２において、一対の脚部２ａ、２ｂの内、一方の脚部２ａ（第１脚部）が、第１溝部の収容部５１ｉｎ内において、１－２層を構成する各セグメントコイル２の脚部２ｂの径方向外側Ｙ２に挿入される。
また、他方の脚部２ｂ（第２脚部）が、複数のガイド溝５１を跨いで、第２溝部（周方向一方側Ｘ１に位置する異なるガイド溝５１）の誘導部５１ｏｕｔ内に挿入される
（ステップＳ２０３Ｃ－２、３－４層目コイル投入／位置決め工程、第１挿入工程）。

こうして図２４に示すように、４８個のガイド溝２５１に対して１－２層を構成する４８本のセグメントコイル２が、３－４層を構成する４８本のセグメントコイル２の径方向内側Ｙ１においてそれぞれ挿入された状態となる。

ここで、本実施の形態２のコイル整列装置２００は、整列ガイド２５０によって位置決めされた各セグメントコイル２を径方向外側Ｙ２から押圧する、実施の形態１と同様の上側押圧部６１Ｕおよび下側押圧部６１Ｄを備える。更に、コイル整列装置２００は、径方向内側Ｙ１からセグメントコイル２を押圧する押圧部２６１Ｕおよび図示しない下側押圧部２６１Ｄとを備える。
なお、この上側押圧部２６１Ｕおよび下側押圧部２６１Ｄの径方向外側Ｙ２の押圧面２０ＰＵ、２０ＰＤは、その周方向他方側Ｘ２が、最も径方向内側Ｙ１となるように、周方向Ｘに対して設定された角度θ２分傾斜している。

次に、図２５に示すように、整列ガイド２５０を、矢印Ｄ１の向きに、即ち、周方向他方側Ｘ２に回転駆動させながら、上側押圧部６１Ｕおよび下側押圧部６１Ｄを径方向外側Ｙ２から径方向内側Ｙ１に向かって直線移動させる。これにより、収束ツール６０は、３－４層を構成する各セグメントコイル２を収容部５１ｉｎ内に収束させる（ステップＳ２０４Ｃ－１、第１整列工程）。

同時に、上側押圧部２６１Ｕおよび下側押圧部２６１Ｄを径方向内側Ｙ１から径方向外側Ｙ２に向かって直線移動させる。
これにより、１－２層を構成するセグメントコイル２のそれぞれは、第１溝部内の収容部５１ｉｎ内に挿入されている一方の脚部２ｂ（第３脚部）を回転中心として、第３溝部の内側誘導部２５１ｉｎに挿入された他方の脚部２ａ（第４脚部）が、この第３溝部の内側誘導部２５１ｉｎの内壁に沿って径方向外側Ｙ２に移動し、収容部５１ｉｎ内に収容される。これにより、収容部５１ｉｎ内で１－２層、３－４層までを構成する脚部２ａ、２ｂが当接される（ステップＳ２０４Ｃ－１、第２整列工程）。

このように、内側誘導部２５１ｉｎと収納部５１ｉｎ内にそれぞれ挿入された各セグメントコイル２の一対の脚部２ａ、２ｂを、それぞれ径方向内側Ｙ１から押圧して整列する工程を第２整列工程としている。

これにより、１－２層、３－４層までを構成する各セグメントコイル２が整列されたコイルＡＳＳＹ１０が同一装置内で、同時に形成される。
形成されたコイルＡＳＳＹ１０は、実施の形態１と同様に、搬送工程Ｓ５Ｃ、装着工程Ｓ６Ｓを経てコア１に装着され、ステータ２０が形成される。

上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
複数の前記溝部のそれぞれは、前記収容部から径方向内側に向かってそれぞれ延びるように形成される内側誘導部を更に備え、
周方向に並ぶ複数の前記溝部において、前記第１溝部よりも前記第２方向側に位置する前記溝部を第３溝部とすると、
各前記溝部の前記内側誘導部は、
前記第１溝部の前記収容部に挿入された前記セグメントコイルの前記第１脚部の径方向内側において該収容部内に挿入された他の前記セグメントコイルの一方の前記脚部としての第３脚部を支点として、前記第３溝部の前記内側誘導部内に挿入された前記他のセグメントコイルの前記脚部としての第４脚部が、該第３溝部の前記収容部に向かって移動可能な第２形状を有して構成され、
前記第２治具は、
前記セグメントコイルの前記第４脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向内側から押圧して、前記第３溝部の前記誘導部内の前記第４脚部を、該第３溝部の前記収容部に収容させるように移動可能に構成される、
ものである。

これにより、実施の形態１と同様の効果を奏し、別の装置もしくは追加の機構、専用治具の用意を不要として、同一装置内で、所望の層数を有するコイル整列体を形成できる。こうして、収束速度を速くさせ、安価、小型、且つ生産効率の高いコイル整列装置を提供できる。

更には、１－２層を構成するセグメントコイルと、３－４層を構成するセグメントコイルとを、同時に収束できる。これにより、更に収束速度を速くさせることができ、生産効率の高いコイル整列装置を提供できる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
各前記溝部の前記内側誘導部は、
前記第１溝部よりも前記第２方向側に位置する前記溝部を第３溝部とすると、
前記第１溝部の前記収容部に挿入された前記セグメントコイルの前記第１脚部の径方向内側において該収容部内に挿入された他の前記セグメントコイルの一方の前記脚部としての第３脚部を支点として、前記第３溝部の前記内側誘導部内に挿入された前記他のセグメントコイルの前記脚部としての第４脚部が、該第３溝部の前記収容部に向かって移動可能な第２形状を有して構成される、
ものである。

このように、内側誘導部も上記第２形状を有する構成となっている。これにより、実施の形態１と同様の効果を奏し、セグメントコイルが径方向内側から押圧された際にも、第３溝部の誘導部内の第４脚部を、この第３溝部の収容部に収容させるように移動可能となる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列装置においては、
前記第２形状として、前記内側誘導部の少なくとも周方向の一方側の内壁が、
前記第３脚部を支点として、前記第４脚部が前記内側誘導部の前記内壁に摺接しながら前記収容部内に移動される曲率を有して構成される、
ものである。
これにより、実施の形態１と同様の効果を奏し、内側誘導部が他方の脚部をその内壁に摺接させながら、収容部に誘導する形状とすることで、セグメントコイルが押圧された際の押圧力によりセグメントコイルに曲げ等が生じることが抑止できるとともに、脚部をスムーズに収容部内に誘導できる。

なお、図２１で示す整列ガイドでは、内側誘導部が収容部と連通した構成を示した。しかしながら、この構成に限定するものではなく、例えば、収容部を仕切り板などで、１－２層側を構成するセグメントコイル側と、３－４層側を構成するセグメントコイル側とに仕分けた溝形状としてもよい。この場合も同じ収束動作を行うことができると共に、同様の効果を奏する。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列方法においては、
各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記内側誘導部に挿入する第２挿入工程と、
前記第２挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に前記第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向内側から押圧して、各前記内側誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第２整列工程と、を備える、
ものである。

このように、径方向内側からの押圧により、最内層（１－２層）を構成するセグメントコイルの整列が可能となる。

また、上記のように構成された本実施の形態のコイル整列方法においては、
各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記誘導部に挿入する第１挿入工程と、
前記第１挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に前記第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向外側から押圧して、各前記誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第１整列工程と、を備え、
前記１整列工程と前記第２整列工程とを同時に行う、
ものである。

これにより、１－２層を構成するセグメントコイルと、３－４層を構成するセグメントコイルを、同時に収束して、所望の層数を有するコイル整列方法を提供できる。こうして、コイルＡＳＳＹ形成時における収束速度を更に速くさせ、生産効率を大幅に高めることができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ コア、１ｓ スロット、２ セグメントコイル、
２ａ，２ｂ 脚部（第１脚部、第２脚部、第３脚部、第４脚部）、２ｃ 連結部、
１０ コイルＡＳＳＹ（コイル整列体）、２０ ステータ（電機子）、
５１ ガイド溝（溝部、第１溝部、第２溝部、第３溝部）、５１ｉｎ 収容部、
５１ｏｕｔ 誘導部、２５１ｉｎ 内側誘導部、５０ 整列ガイド（第１治具）、
６０ 収束ツール（第２治具）、１００，２００ コイル整列装置、ｒ１ 第１距離、
Ｃｒ１ 第１円、Ｌ１ 第１長。

Claims (14)

1. 一対の脚部と、該一対の脚部の一端同士を連結する連結部とを有するセグメントコイルを複数個環状に整列させて環状のコイル整列体を形成するコイル整列装置であって、
   各前記セグメントコイルの前記脚部が挿入される複数の溝部のそれぞれが、前記コイル整列体の中心点の位置となる第１点から第１距離に位置する第１円上から径方向外側に向かってそれぞれ延びるように、前記第１円上において周方向に設定された間隔を隔てて形成された板状の第１治具と、
   前記第１治具に対する相対的な距離を小さくさせることにより、前記第１治具に挿入された前記セグメントコイルに径方向側から当接可能な第２治具と、を備え、
   各前記溝部は、
   前記第１円上から複数の前記脚部を径方向に並べて収容可能な第１長Ｌ１を有して径方向に沿って延びる収容部と、
   前記収容部から更に径方向外側に向かって延びる誘導部と、を有して構成され、
   前記収容部は、周方向の両側の内壁の内、少なくとも周方向の一方側の内壁が、前記第１長Ｌ１を有して直線状に伸びるように構成され、
   周方向に並ぶ複数の前記溝部において、前記セグメントコイルの一方の前記脚部としての第１脚部が挿入される前記溝部を第１溝部とし、該第１溝部よりも周方向一方側である第１方向側に位置する前記溝部を第２溝部とすると、
   各前記溝部の前記誘導部は、
   前記第１溝部の前記収容部に挿入された前記第１脚部を支点として、前記第２溝部の前記誘導部内に挿入された他方の前記脚部としての第２脚部が、該第２溝部の前記収容部に向かって移動可能な第１形状を有して構成され、
   前記第２治具は、
   前記セグメントコイルの前記第２脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向外側から押圧して、前記第２溝部の前記誘導部内の前記第２脚部を、該第２溝部の前記収容部に収容させるように移動可能に構成される、
   コイル整列装置。
2. 前記誘導部の前記第１形状として、
   前記誘導部の周方向の両側の内壁の内、少なくとも周方向の一方側の内壁が、径方向から、周方向他方側である第２方向側に傾斜するように構成される、
   請求項１に記載のコイル整列装置。
3. 前記収容部は、
   該収容部内に挿入された前記第１脚部を、該第１脚部の軸周りに回動可能に支持する形状を有して構成される、
   請求項２に記載のコイル整列装置。
4. 複数の前記溝部のそれぞれは、前記収容部から径方向内側に向かってそれぞれ延びるように形成される内側誘導部を更に備え、
   周方向に並ぶ複数の前記溝部において、前記第１溝部よりも前記第２方向側に位置する前記溝部を第３溝部とすると、
   各前記溝部の前記内側誘導部は、
   前記第１溝部の前記収容部に挿入された前記セグメントコイルの前記第１脚部の径方向内側において該収容部内に挿入された他の前記セグメントコイルの一方の前記脚部としての第３脚部を支点として、前記第３溝部の前記内側誘導部内に挿入された前記他のセグメントコイルの前記脚部としての第４脚部が、該第３溝部の前記収容部に向かって移動可能な第２形状を有して構成され、
   前記第２治具は、
   前記セグメントコイルの前記第４脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向内側から押圧して、前記第３溝部の前記内側誘導部内の前記第４脚部を、該第３溝部の前記収容部に収容させるように移動可能に構成される、
   請求項２または請求項３に記載のコイル整列装置。
5. 前記内側誘導部の前記第２形状として、
   前記内側誘導部の周方向両側の内壁の内、少なくとも周方向の一方側の内壁が、径方向から前記第２方向側に傾斜するように構成される、
   請求項４に記載のコイル整列装置。
6. 前記第１形状として、前記誘導部の少なくとも周方向の一方側の内壁が、
   前記第１脚部を支点として、前記第２脚部が前記誘導部の前記内壁に摺接しながら前記収容部内に移動される曲率を有して構成される、
   請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のコイル整列装置。
7. 前記第２形状として、前記内側誘導部の少なくとも周方向の一方側の内壁が、
   前記第３脚部を支点として、前記第４脚部が前記内側誘導部の前記内壁に摺接しながら前記収容部内に移動される曲率を有して構成される、
   請求項４または請求項５に記載のコイル整列装置。
8. 前記収容部は、該収容部内において収容された複数の前記脚部が、前記コイル整列体が用いられる電機子のコアのスロット内において収容可能な形状に構成される、
   請求項２から請求項７のいずれか１項に記載のコイル整列装置。
9. 前記第１治具が、前記第２治具に対して相対的に前記第２方向側に回転するように、
   前記第１治具あるいは前記第２治具の少なくとも一方が回転可能に構成される、
   請求項２から請求項８のいずれか１項に記載のコイル整列装置。
10. 前記第２治具は、前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を径方向から押圧可能な押圧面を有し、
    前記押圧面は、該押圧面の前記第１方向側が最も径方向外側に位置するように、周方向に対して設定された角度分傾斜して構成される、
    請求項８に記載のコイル整列装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のコイル整列装置を用いたコイル整列方法であって、
    各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記誘導部に挿入する第１挿入工程と、
    前記第１挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に、周方向他方側である第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向外側から押圧して、各前記誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第１整列工程と、を備える、
    コイル整列方法。
12. 前記第１挿入工程と前記第１整列工程の実行を繰り返し行う、
    請求項１１に記載のコイル整列方法。
13. 請求項４、請求項５、請求項７のいずれか１項に記載のコイル整列装置を用いたコイル整列方法であって、
    各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記内側誘導部に挿入する第２挿入工程と、
    前記第２挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に前記第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向内側から押圧して、各前記内側誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第２整列工程と、を備える、
    コイル整列方法。
14. 各前記溝部において、各前記セグメントコイルの一方の前記脚部を各溝部の前記収容部に挿入し、他方の前記脚部を周方向に異なる各前記溝部の前記誘導部に挿入する第１挿入工程と、
    前記第１挿入工程の後において、前記第１治具を、前記第２治具に対して相対的に前記第２方向側に回転させつつ、各前記セグメントコイルの前記脚部あるいは前記連結部の少なくとも一方を前記第２治具により径方向外側から押圧して、各前記誘導部内の他方の前記脚部をそれぞれ、前記第１方向側の前記セグメントコイルから順に連続して前記収容部に収容させ、各前記溝部の前記収容部内において複数の前記脚部同士を当接させる第１整列工程と、を備え、
    前記１整列工程と前記第２整列工程とを同時に行う、
    請求項１３に記載のコイル整列方法。