WO2020195094A1 - ステータの製造方法 - Google Patents

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WO2020195094A1
WO2020195094A1 PCT/JP2020/002681 JP2020002681W WO2020195094A1 WO 2020195094 A1 WO2020195094 A1 WO 2020195094A1 JP 2020002681 W JP2020002681 W JP 2020002681W WO 2020195094 A1 WO2020195094 A1 WO 2020195094A1
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WO
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coil
winding
slot
coil wire
axial direction
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Application number
PCT/JP2020/002681
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English (en)
French (fr)
Inventor
丹下　宏司
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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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
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a stator.
  • Patent Document 1 discloses a coil insertion device that inserts a loop-shaped coil into a slot of a stator core.
  • stator In the stator, in order to reduce the loss of the motor, it is necessary to wind the coil in the slot of the stator core so that the gap is small. In the slot of the stator, in order to improve the space factor, it is necessary to perform so-called aligned winding or the like in which the coils are regularly arranged.
  • the present invention provides a method for manufacturing a stator capable of improving the space factor of the stator.
  • the method for manufacturing a stator from the first aspect of the present invention is a method for manufacturing a stator having a stator core having a plurality of slots penetrating in the axial direction, in which a coil wire is wound around a winding mold a plurality of times to form an annular coil.
  • the winding type includes a step of forming a bundle and a step of inserting the coil bundle into the slot from the lower side in the axial direction of the slot to the upper side, and the winding type is a lower winding in which the coil wire is wound on the lower side in the axial direction.
  • the upper winding surface When the coil wire is wound around the winding mold, the upper winding surface includes a main body having a surface and a partition having an upper winding surface which is arranged on the upper side in the axial direction and around which the coil wire is wound in the axial direction. , It is located radially inward from the lower winding surface, and is located radially inward as it goes downward in the axial direction, and is inclined.
  • the present invention can provide a method for manufacturing a stator that can improve the space factor of the stator.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a cross section perpendicular to the axial direction of the stator.
  • FIG. 2 is a schematic view mainly showing a coil bundle.
  • FIG. 3 is a schematic view mainly showing a bent coil bundle.
  • FIG. 4 is a schematic view of the winding type.
  • FIG. 5 is a schematic view when the coil wire is wound around the winding mold.
  • FIG. 6 is a schematic view mainly showing a winding type main body.
  • FIG. 7 is a schematic view of the first partition.
  • FIG. 8 is a schematic view of the second partition.
  • FIG. 9 is a schematic view of the third partition.
  • FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process of the stator.
  • FIG. 11 is a diagram mainly showing a winding nozzle.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a coil side portion.
  • FIG. 13 is a schematic view in which a wedge-shaped jig or a wedge is wound around.
  • FIG. 14 is a schematic view showing a step of inserting.
  • FIG. 15 is a schematic view showing a step of inserting and a step of compressing.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a compression process.
  • FIG. 17 is a schematic view showing a restoration process.
  • FIG. 18 is a schematic view showing a process of storing.
  • FIG. 19 is another schematic view showing the storage process.
  • FIG. 20 is another schematic view showing the storage process.
  • the direction in which the central axis of the stator 1 extends is defined as the "axial direction".
  • One side along the axial direction is the upper side, and the other side is the lower side.
  • the vertical direction is used to specify the positional relationship, and does not limit the actual direction. That is, the downward direction does not necessarily mean the direction of gravity.
  • the axial direction is not particularly limited, and includes a vertical direction, a horizontal direction, a direction intersecting these directions, and the like.
  • the direction orthogonal to the central axis of the stator 1 is defined as the "diameter direction”.
  • One side along the radial direction is the inside, and the other side is the outside.
  • the direction along the arc centered on the central axis of the stator 1 is defined as the "circumferential direction”.
  • the characteristic portion may be enlarged and shown for the purpose of emphasizing the characteristic portion. Therefore, the dimensions and proportions of each component are not necessarily the same as the actual ones. Further, for the same purpose, a part that is not a feature may be omitted and illustrated.
  • the stator 1 is a component of a motor and interacts with a rotor (not shown) to generate rotational torque.
  • the stator 1 includes a coil bundle 10, a stator core 20, an insulating paper 30, and a wedge 40.
  • the stator 1 of the present embodiment is a distributed winding in which a coil is wound across several slots 21.
  • the stator core 20 of the present embodiment is an integrated stator core 20.
  • a split type stator core may be used.
  • the stator core 20 is formed in a hollow cylindrical shape.
  • the stator core 20 is formed by stacking thin silicon steel plates.
  • a plurality of teeth 23 are formed radially on the stator core 20.
  • a slot 21 is formed between the teeth 23. The teeth 23 extend radially through the slot 21.
  • the slot 21 has a slot open 22 which is a radial opening of the slot 21.
  • the slot open 22 is smaller than the circumferential width of the space accommodating the coil side portion 11 in the slot 21.
  • the slot open 22 is formed in the central portion of the slot 21 in the circumferential direction.
  • the coil bundle 10 is formed by winding a coil wire in an annular shape.
  • the direction in which the coil wires of the coil bundle 10 are arranged as a bundle is the radial direction.
  • the coil wire of the present embodiment is a round wire, but is not particularly limited, and may be a flat wire or the like.
  • FIG. 2 schematically shows a coil bundle in which blades 131 and 132, a coil moving mechanism 150, and a coil stopper 160, which will be described later, are shown.
  • the coil bundle 10 has two coil side portions 11 and a coil crossing portion 12.
  • the two coil sides 11 are housed in the slot 21.
  • the coil side portion 11 extends in the axial direction.
  • the slot 21 in which one coil side portion 11 is housed and the slot 21 in which the other coil side portion 11 is housed are different.
  • the slot 21 in which one coil side portion 11 is housed and the slot 21 in which the other coil side portion 11 is housed may be adjacent to each other, and are arranged in the circumferential direction via another slot. May be good.
  • the coil side portion 11 is an aligned winding. That is, in the aligned winding, the coil side portions 11 are regularly laminated in a predetermined direction.
  • the coil side portions 11 of the present embodiment are regularly laminated in the circumferential direction in the slot 21, but the present invention is not limited to this.
  • the coil crossover portion 12 connects two coil side portions 11.
  • the coil crossovers 12 are arranged on both sides in the axial direction. Specifically, the coil crossover portion 12 located on the upper side in the axial direction is an upper coil end that connects the upper end portions of the two coil side portions 11.
  • the coil crossover portion 12 located on the lower side in the axial direction is a lower coil end that connects the lower end portions of the coil side portions 11.
  • the insulating paper 30 covers a coil side portion 11 composed of a plurality of coil wires inserted into the slot 21.
  • the insulating paper 30 is arranged along the teeth that partition the space excluding the inside in the radial direction in the slot 21.
  • the insulating paper 30 of the present embodiment has a U-shape in the axial direction.
  • the wedge 40 is arranged between the coil wire arranged in the slot 21 and the slot open 22.
  • the coil bundle 10 may or may not be coated with the insulating paper 30.
  • the wedge 40 closes the slot open 22.
  • the wedge 40 of the present embodiment is arranged at the upper end portion in the slot 21. Further, the wedge of the present embodiment has a U-shape in the axial direction. The axial length of the wedge 40 is smaller than the axial length of the slot 21. The wedge 40 may be omitted.
  • the winding mold 100 includes a main body 110, a partition 120, a first guide 140, a second guide 141, and a pressing member 115. By winding the coil wire around the winding mold 100, the bent coil bundle shown in FIG. 3 is formed.
  • FIG. 3 shows a folding coil bundle showing the first partition 120a, the second partition 120b, the third partition 120c of the winding mold 100, and the blades 131 and 132 used in the insertion step (S30) described later. Shown schematically.
  • the bent coil bundle is a coil bundle in which the upper end portion of the coil bundle is inclined inward in the radial direction.
  • the bent coil bundle has a first layer 16, a second layer 17, and a third layer 18 as a plurality of coil groups.
  • the second layer 17 is located on the outer peripheral side of the first layer 16.
  • the third layer 18 is located on the outer peripheral side of the second layer 17.
  • the first to third layers 16 to 18 have different axial positions on the upper side in the axial direction.
  • the third layer 18, the first layer 16, and the second layer 17 are located on the upper side of the coil bundle 10 in the axial direction in order from the upper side in the axial direction. That is, the third layer 18 is an upper coil bundle, the first layer 16 is a middle coil bundle, and the second layer 17 is a lower coil bundle.
  • Axial positions are aligned on the lower side of the coil bundle in the axial direction. That is, the lower coil crossover portion 12 is located on the same plane.
  • the axial lengths of the first layer 16, the second layer 17, and the third layer 18 are different from each other.
  • the second layer 17, the first layer 16, and the third layer 18 are arranged in ascending order of axial length.
  • Each of the first layer 16, the second layer 17, and the third layer 18 is arranged with one or more rows of coil wires in the circumferential direction. In each of the rows, a plurality of coil wires are arranged in the radial direction.
  • the bent coil bundle has an inclined portion 14.
  • each of the first to third layers 16 to 18 has an inclined portion 14.
  • the inclined portion 14 of the third layer 18, the inclined portion 14 of the first layer 16, and the inclined portion 14 of the second layer 17 are located in this order from the top in the axial direction.
  • the inclined portion 14 is inclined with respect to the coil side portion 11 extending in the axial direction.
  • the inclined portion 14 includes a coil crossing portion 12 connecting two coil side portions 11.
  • the inclined portion 14 has a passing portion 15 that passes through the slot open 22 in the insertion step (S30) described later. In the passing portion 15, coil wires are laminated in the axial direction.
  • the circumferential length of the passing portion 15 is smaller than the circumferential length of the slot open 22.
  • FIG. 4 schematically shows the wrapping type 100 when viewed from the side surface.
  • FIG. 5 schematically shows a state in which the coil wire is wound around the partition 120 of the winding mold 100. As shown in FIGS. 4 and 5, the main body 110 extends in the axial direction.
  • the main body 110 includes a winding surface around which the coil wire is wound. As shown in FIG. 4, the winding surface of the main body 110 has a lower winding surface 111 and a side winding surface 112.
  • the lower winding surface 111 is provided on the lower side in the axial direction. Specifically, the lower winding surface 111 is provided on the lower surface of the main body 110.
  • the side winding surfaces 112 are provided on two opposing surfaces of the main body 110. Specifically, the side winding surfaces 112 are provided on side surfaces that extend in the axial direction and face each other.
  • the shape of the side winding surface 112 is the same as the shape of the slot 21 in the circumferential direction. Identical means identical except for dimensional tolerances.
  • the circumferential interval of the side winding surface 112 becomes narrower toward the inner side in the radial direction.
  • the distance between the side winding surfaces 112 facing each other is the same as the distance between the two slots 21 into which the coil bundle is inserted. Identical means the same except for dimensional tolerances and gaps during winding.
  • the axial length of the side winding surface 112 is the same as or shorter than the axial length of the slot 21.
  • the partition 120 is arranged on the upper side of the main body 110 in the axial direction at intervals from the main body 110.
  • the circumferential length of the partition 120 may be the same as the circumferential length of the main body.
  • the position of the partition 120 is fixed. That is, the partition 120 does not move in the radial direction and the axial direction.
  • the partition 120 may be rotated while maintaining its position when it is wound.
  • the wrapping mold 100 includes a plurality of partitions 120 having different axial positions. At least a portion of each partition 120 overlaps in axial view.
  • the first partition 120a, the second partition 120b, and the third partition 120c are located in this order from the bottom in the axial direction.
  • at least one of the 1st to 3rd partitions 120a to 120c is also simply referred to as a partition 120.
  • Each partition 120 includes a winding surface around which the coil wire is wound.
  • the winding surface of the partition 120 has an upper winding surface 121 and a side winding surface 122.
  • the upper winding surface 121 is provided on the upper side in the axial direction. Specifically, the upper winding surface 121 is provided on the upper surface of the partition 120.
  • the upper winding surfaces 121a to 121c have different axial positions.
  • the upper winding surface 121 When winding the coil wire around the winding mold 100, the upper winding surface 121 is located radially inward with respect to the lower winding surface 111 of the main body 110, and is located radially inward toward the downward side in the axial direction. , Tilt. That is, when the coil wire is wound around the upper winding surface 121 of the partition 120, the diameter of the coil bundle becomes smaller toward the inner side in the radial direction.
  • the radial inner end of the upper winding surface 121 is located radially inward of the radial inner end of the lower winding surface 111 of the main body 110.
  • a part of the upper winding surface 121 and a part of the lower winding surface 111 overlap in the axial direction, but the upper winding surface 121 and the lower winding surface 111 are in the axial direction.
  • the radial position may be different in.
  • the upper winding surface 121 is located on the lower side in the axial direction and inclines toward the inner side in the radial direction.
  • the upper winding surface 121 has a gap in the radial direction with the side winding surface 112 of the main body 110. As a result, a row in which the coil wires are lined up on the upper winding surface 121 can be easily formed.
  • the side winding surfaces 122 are provided on two opposing surfaces of the partition 120. Specifically, the side winding surface 122 is provided on opposite side surfaces. The side winding surface 122 is located radially inward toward the upper side in the axial direction and is inclined. Further, the side winding surface 122 is located on the upper side in the axial direction and inclines toward the inner side in the radial direction.
  • FIGS. 7 to 9 show an enlarged schematic view of each partition 120 seen from the side surface.
  • the partitions of FIGS. 7 to 9 have different shapes from the partitions shown in FIGS. 4 and 5, but are appropriately used according to the shape of the slot 21 of the stator to be manufactured.
  • the detailed structure of the partition 120 will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
  • the upper winding surface 121 has a groove 125 along the direction in which the coil wire is wound.
  • the side winding surface 122 may have a groove 126 along the direction in which the coil wire is wound. The grooves 125 and 126 guide and wind the coil wire.
  • Each partition 120 is partitioned by the sum of the diameters of a plurality of coil wires wound at the same time, and has a wall portion 127 extending in the direction in which the coil wires are wound.
  • the diameter of the coil wires ⁇ 10 is the distance L between the wall portions 127.
  • the upper winding surface 121a of the first partition 120a has a plurality of surfaces having different axial positions. That is, the plurality of surfaces are not located on the same plane. Specifically, the two upper winding surfaces 121a partitioned by the wall portion 127 are parallel to each other. However, the extending directions of the plurality of surfaces of the upper winding surface 121 are shifted by an integral multiple of the diameter of the coil wire. In FIG. 7, the right upper winding surface 121a partitioned by the wall portion 127 is located on the upper side in the axial direction by the diameter of the coil wire with respect to the left upper winding surface 121a.
  • the winding frame composed of the lower winding surface 111 and the side winding surface 112 of the main body 110 and the upper winding surface 121a and the side winding surface 122a of the first partition 120a is referred to as the lower winding frame.
  • the winding frame composed of the lower winding surface 111 and the side winding surface 112 of the main body 110 and the upper winding surface 121b and the side winding surface 122b of the second partition 120b is called a middle winding frame.
  • the winding frame composed of the lower winding surface 111 and the side winding surface 112 of the main body 110 and the upper winding surface 121c and the side winding surface 122c of the third partition 120c is called an upper winding frame.
  • the winding mold 100 of the present embodiment includes a plurality of first guides 140a to 140c having different axial positions.
  • the first guides 140a to 140c are provided in the partitions 120a to 120c.
  • the first guide 140 moves along the extending direction of the upper winding surface 121.
  • the first guide 140 moves in the axial direction and the radial direction. Specifically, the first guide 140 moves inward in the radial direction as it moves downward in the axial direction. While moving in the direction perpendicular to the direction in which the coil wire is wound around the partition 120, it comes into contact with the coil wire wound around the partition 120.
  • the first guide 140 can prevent the coil wire from shifting on the upper winding surface 121.
  • the first guide 140 is a positioning guide that determines the position of the inclined portion 14.
  • the first guide 140 holds the position of the coil wire wound around the partition 120.
  • an actuator is used as such a first guide.
  • the second guide 141 moves at least in the radial direction and comes into contact with the coil wire on the upper side in the axial direction of the main body 110.
  • the second guide 141 moves in parallel with the lower winding surface 111 of the main body 110.
  • the second guide 141 moves with the movement of the first guide 140.
  • the first guide 140 moves downward by the diameter of the coil wire
  • the second guide 141 moves the distance by the diameter of the coil wire inward in the radial direction.
  • the second guide 141 can apply tension to the coil wire in a direction opposite to the moving direction. In FIG. 5, the second guide 141 applies tension to the coil wire at the outermost radial end in the lowermost stage.
  • the second guide 141 is arranged at the upper end of the side winding surface 112 of the main body 110.
  • the second guide 141 is a positioning guide that determines a bending start position at the upper end of the coil bundle.
  • the second guide 141 has, for example, a wedge shape.
  • FIG. 5 shows a state in which the second guide 141 applies a force to the coil wire at the outermost radial end in the lowermost stage.
  • the second guide 141 also applies tension to the coil wire in the upper stage thereof.
  • the second guide 141 abuts on the coil wire and moves in the radial direction while moving upward in the axial direction from FIG. 5 and maintaining the axial position.
  • the pressing member 115 is provided at a position facing the side winding surface 112.
  • the shape of the surface of the pressing member 115 that abuts on the coil wire is the same as the shape of the circumferential side surface of the slot 21.
  • Identical means identical except for dimensional tolerances.
  • the pressing member 115 moves forward and backward toward the main body 110 by, for example, a pneumatic cylinder.
  • step S10 the coil wire is wound around the winding mold 100 a plurality of times to form the bent coil bundle shown in FIG. 3 (step S10).
  • this step (S10) for example, it is carried out as follows.
  • the coil wire is wound around the main body 110 and the second partition 120b (middle winding frame) (step S11).
  • the first layer 16 having the inclined portion 14 as the middle-stage bending coil bundle is formed.
  • the coil wires are sequentially wound from the upper end to the lower end of the upper winding surface 121b of the second partition 120b, and the coil wires are wound from the radial outer side to the inner side of the side winding surface 112 of the main body 110. Wrap in sequence. Specifically, the coil wire wound around the upper end of the upper winding surface 121b is wound around the radial outer end of the side winding surface 112 of the main body 110. At this time, the coil wire at the upper end of the upper winding surface 121b of the partition 120b is positioned by the first guide 140, and the coil wire at the upper end of the side winding surface 112 of the main body 110 is positioned by the second guide 141.
  • the first guide 140 is moved downward, and the second guide 141 is moved inward in the radial direction.
  • the coil wire is wound between the coil wire wound on the upper winding surface 121b and the first guide 140, and is located between the coil wire wound around the upper end of the side winding surface 112 and the second guide.
  • the coil wire is wound around the side winding surface 112 as described above. In this way, when the coil wire is wound around the upper winding surface 121b, the first guide 140 is moved downward, and when the coil wire is wound around the side winding surface 112, the second guide 141 is moved inward in the radial direction. Repeat what you do.
  • the position where the coil wire starts to be wound can be set arbitrarily. That is, the winding may be started from the winding surface of the main body 110, or may be started from the partition 120. Further, the partition 120b may be wound from the lower side to the upper side. In this case, the first guide 140b moves from the lower end to the upper end of the upper winding surface 121b.
  • the coil wire is wound around the winding mold by moving the winding nozzle 116 (see FIG. 11) that supplies the coil wire toward the winding mold 100 by using a robot.
  • the robot is not particularly limited, but for example, an actuator can be used. In this embodiment, a 3-axis robot is used.
  • the coil wire 10a wound around the bobbin 117 is pulled out, and the coil wire 10a is supplied from the winding nozzle 116 to the winding mold 100.
  • the winding nozzle 116 is moved by using a robot. When moving the winding nozzle 116, the middle winding frame may be rotated.
  • One coil wire may be wound around the middle-stage winding frame, or a plurality of coil wires may be wound around the middle-stage winding frame at the same time. In the latter case, a plurality of coil wires arranged in the radial direction along the lower winding surface 111 of the main body 110 and the upper winding surface 121b of the second partition 120b are wound at the same time.
  • a plurality of coil wires 10a may be supplied from the winding nozzle 116 to the middle stage winding frame.
  • a plurality of winding nozzles 116 for feeding one coil wire may be arranged side by side, and the plurality of coil wires 10a may be supplied to the middle stage winding frame. May be supplied.
  • the coil wires are guided and wound by the grooves 125 and 126 of the second partition 120b.
  • a plurality of coil wires to be wound at the same time are arranged in the region partitioned by the wall portion 127 of the second partition 120b. In FIG. 8, 10 coil wires are wound at the same time.
  • the first layer 16 in which a plurality of coil wires are lined up from the inside to the outside in the radial direction is formed.
  • the upper winding surface 121b of the second partition 120b is located radially inside the lower winding surface 111 and is inclined with respect to the lower winding surface 111.
  • the first layer 16 has an inclined portion 14.
  • the coil bundle is composed of coil wires that cross between the main body 110 and the partition 120, and the circumferential width is smaller than the radial opening width of the slot.
  • the passing portion 15 is formed. That is, the inclined portion 14 is provided with a passing portion 15 having a width smaller than the opening width of the slot open 22.
  • the passing portion 15 is formed, for example, by applying a large tension when winding the coil wire around the second partition 120b.
  • the passing portion 15 may be formed by compressing. In the present embodiment, the passing portion 15 is formed so that the gap between the coil wires becomes smaller in the radial direction and the axial direction.
  • the coil wire is wound around the main body 110 and the first partition 120a (lower winding frame) (step S12).
  • the second layer 17 having the inclined portion 14 as the lower-stage bending coil bundle is formed.
  • the coil wire is wound around the lower winding frame in the same manner as in the formation of the first layer 16 (S11).
  • the second layer 17 is formed on the outer peripheral side of the first layer 16 and in which a plurality of coil wires are lined up from the inside to the outside in the radial direction.
  • the coil wire is wound around the main body 110 and the third partition 120c (upper winding frame) (step S13).
  • the third layer 18 having the inclined portion 14 as the upper-stage bending coil bundle is formed.
  • the coil wire is wound around the upper winding frame in the same manner as in the formation of the first layer 16 (S11).
  • the third layer 18 is formed on the outer peripheral side of the second layer 17, and a plurality of coil wires are arranged from the inside to the outside in the radial direction.
  • step S14 the lower side of the coil bundle is compressed (step S14). That is, in the coil bundle, the coil wire wound around the main body 110 is compressed.
  • step (S14) the axial cross-sectional shape of the coil wire wound around the main body 110 is compressed so as to be the axial cross-sectional shape of the slot 21. That is, the coil side portion 11 formed by winding the coil wire around a winding frame having the same shape as the slot 21 is compressed according to the shape of the slot 21.
  • the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction of the coil side portion 11 is made the same as the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction of the slot 21.
  • “same” means the same except for the dimensional tolerance.
  • the length of the coil side portion 11 in the circumferential direction is larger than the opening width in the circumferential direction of the slot open 22.
  • the compression is performed by using the pressing member 115.
  • the pressing member 115 is provided at a position facing the side winding surface 112.
  • the shape of the surface of the pressing member 115 that abuts on the coil wire is the same as the shape of the circumferential side surface of the slot 21.
  • Identical means identical except for dimensional tolerances.
  • the bent coil bundle shown in FIG. 3 can be formed.
  • a plurality of rows of coil wires are arranged in the circumferential direction as shown in FIG. 12, and in each of the rows, in the radial direction.
  • a coil bundle can be formed so that a plurality of coil wires are lined up.
  • a plurality of coil wires are arranged in six rows in the circumferential direction.
  • Ten coil wires are arranged in the radial direction at both ends in the circumferential direction.
  • Twenty coil wires are lined up in the radial direction in the central portion other than both ends in the circumferential direction.
  • the first layer 16, the second layer 17, and the third layer 18 are shown in every two rows from the bottom.
  • the coil side portion 11 is formed by matching the shape of the cross section perpendicular to the axial direction of the coil side portion 11 with the shape of the cross section perpendicular to the axial direction of the slot 21. Specifically, the number of coil wires arranged in the radial direction in each row in the circumferential direction is adjusted to the shape of the slot 21 as much as possible.
  • a wedge-shaped jig 41 or a wedge 40 is wound around. Attach to 100 and wind the coil wire.
  • the wedge shape is a shape of a member that closes the radial opening of the slot open 22.
  • both the coil wire wound around the main body 110 and the wedge 40 are compressed. Specifically, the coil wire wound around the main body 110 and the wedge 40 are compressed so that the axial cross-sectional shape is the axial cross-sectional shape of the slot 21.
  • FIGS. 14, 15 and 17 show only a part of the upper surface and the lower surface of the stator core 20 so that the slot 21 into which the coil bundle is inserted appears.
  • the coil bundle is held by a plurality of blades 131 and 132 arranged radially inside the stator core 20 (step S20). A part of the blades 131 and 132 may enter the slot 21 from the slot open 22.
  • the inclined portion 14 is arranged between the blades 131 and 132.
  • the holding step (S20) may be carried out in the inserting step (S30) described later.
  • the blades 131 and 132 are arranged corresponding to the teeth 23.
  • the plurality of blades 131 and 132 and the teeth 23 face each other in the radial direction and have the same circumferential positions. Therefore, in the storage step (S60) described later, the coil bundle is inserted into the slot open 22 from between the plurality of blades 131 and 132. Further, the blades 131 and 132 are arranged outside the coil moving mechanism 150 described later in the radial direction.
  • the coil bundle is inserted into slot 21 from the lower side in the axial direction to the upper side of the slot 21 (step S30). That is, the coil bundle is inserted into the slot 21 from the bent upper side.
  • the bent coil bundle is inserted into the slot 21 from the lower side in the axial direction to the upper side of the two slots 21 of the stator core 20.
  • the two slots 21 into which the folding coil bundle is inserted are one slot 21 sandwiching four slots 21 and the other slot 21, but the present invention is not limited to this.
  • the bent coil bundle is arranged below the stator core 20 in the axial direction. At this time, the bent coil bundle is arranged with respect to the stator core 20 in a state where the passing portion 15 is located below the slot open 22 in the axial direction. Further, the bent coil bundle is arranged with respect to the stator core 20 in a state where the inclined portion 14 faces inward in the radial direction.
  • the bent coil bundle is moved upward in the axial direction.
  • the coil side portion 11 is inserted into the slot 21.
  • the lower coil crossover 12 straddles the slots 21 at the bottom of the stator core 20.
  • the inclined portion 14 passes inside the coil side portion 11 in the radial direction. The passing portion 15 of the inclined portion 14 passes through the slot open 22.
  • the coil bundle is inserted into the slot by the coil moving mechanism 150. Specifically, the coil bundle is brought into contact with the coil moving mechanism 150, and the coil moving mechanism 150 is moved upward. As a result, the inside of the coil bundle 10 is pulled upward while being hooked on the coil moving mechanism 150. From the viewpoint of reducing the load on the coil bundle, the coil moving mechanism 150 has, for example, a disk shape.
  • the coil moving mechanism 150 may have fins.
  • the fins increase in diameter downward in the axial direction.
  • the coil bundle 10 is pressed from the inside to the outside in the radial direction by the enlarged fins.
  • the coil bundle 10 held by the blades 131 and 132 is inserted from the slot open 22 toward the inside of the slot 21.
  • the wedge-shaped jig 41 or wedge 40 and the coil bundle are both inserted into the slot 21.
  • the wedge-shaped jig 41 or wedge 40 is located radially inward in the slot 21.
  • step S40 the coil bundle is compressed on the lower side in the axial direction of the stator core 20 (step S40). That is, the portion of the coil bundle that has not been inserted into the slot 21 is compressed. As shown in FIG. 16, in this step (S40), the coil bundle is compressed so that the axial cross-sectional shape of the coil bundle becomes the axial cross-sectional shape of the slot 21.
  • the coil bundle is compressed at a position where the axial cross-sectional position of the coil bundle and the axial cross-sectional position of the slot 21 overlap. It is sufficient that at least a part of the axial cross-sectional position of the coil bundle overlaps with the axial cross-sectional position of the slot 21, but the wider the overlap is, the better.
  • the coil bundles are compressed in order while changing the compressed axial position. It is preferable to compress the coil bundle just before it is inserted into the slot 21. Since the coil bundle can be compressed stepwise in the axial direction, the compression load can be reduced, and the equipment for compression can be miniaturized.
  • the insertion step (S30) and the compression step (S40) are performed at the same time.
  • “Simultaneous” means that the process of inserting and the process of compressing overlap in time series. The start time and end time of each step may be simultaneous or different.
  • the coil bundles inserted into the plurality of slots 21 are simultaneously compressed.
  • “Simultaneous” means that the step of compressing the coil bundle inserted into one slot 21 and the step of compressing the coil bundle inserted into the other slot 21 overlap in time series. The start time and end time of each compression step may be simultaneous or different.
  • the coil bundles inserted into the adjacent slots 21 are simultaneously compressed. Further, one coil bundle and another coil bundle may be compressed at the same time, or different parts of one coil bundle may be compressed at the same time.
  • the compression device 200 includes a first jig 210, a second jig 220, a third jig 230, and a connecting member 240.
  • the first jig 210 has a first side surface 211 arranged on one side in the circumferential direction and a second side surface 212 arranged on the other side in the circumferential direction.
  • the second jig 220 is arranged on one side of the first jig 210 in the circumferential direction at intervals.
  • the third jig 230 is arranged on the other side in the circumferential direction of the first jig 210 at intervals.
  • the circumferential distance between the first jig 210 and the second jig 220 is narrower on the inner side in the radial direction than on the outer side in the radial direction.
  • the circumferential distance between the first jig 210 and the third jig 230 is narrower on the inner side in the radial direction than on the outer side in the radial direction.
  • the second jig 220 and the third jig 230 are connected by a connecting member 240.
  • the connecting member 240 is located radially inside the slot.
  • the connecting member 240 includes a portion 241 extending radially inward from the second jig 220, a portion 242 extending radially inward from the third jig 230, and portions 241 and 242, respectively.
  • the compression device 200 may further include a moving member for moving the second jig 220 and the third jig 230.
  • the moving member is, for example, an actuator.
  • the second jig 220 presses the coil bundle from the other end side in the circumferential direction.
  • the second jig 220 comes into contact with each coil bundle from the circumferential direction.
  • the second jig 220 is moved to the other side in the circumferential direction so that the second jig 220 approaches the first jig 210.
  • the other end of the coil bundle in the circumferential direction is brought into contact with the first jig 210.
  • the third jig 230 presses the coil bundle from the other end side in the circumferential direction.
  • the third jig 230 comes into contact with each coil bundle from the circumferential direction.
  • the third jig 230 is moved in the circumferential direction so that the third jig 230 approaches the first jig 210.
  • the coil bundles inserted into the adjacent slots 21 are simultaneously compressed. Specifically, one end of the coil bundle inserted into one of the slots 21 in the circumferential direction is brought into contact with the first side surface 211 of the first jig 210. One end of the coil bundle inserted into the other slot 21 in the circumferential direction is brought into contact with the second side surface 212 of the first jig 210. Next, the second jig 220 presses the coil bundle inserted into one of the slots 21 from the other end side in the circumferential direction. The third jig 230 presses the coil bundle inserted into the other slot 21 from the other end side in the circumferential direction. The second jig 220 and the third jig 230 are moved to the first jig 210 side at the same time.
  • the radial outer end of the coil bundle is brought into contact with the first jig 210. With this configuration, the coil bundle is compressed in the circumferential direction and the radial direction.
  • the coil bundle is formed by using the round coil wire.
  • the cross-sectional shape of the coil wire is deformed into a square shape. By compression, the cross-sectional shape of the round wire is deformed to improve the space factor.
  • the compression step (S40) may be performed without using the compression device provided with the jigs 210, 220, and 230 described above.
  • the compression step (S40) the coil bundle is compressed using a roller.
  • the annular coil bundle is compressed on the lower side in the axial direction of the stator core 20, and the compressed portion is inserted into the slot 21. Therefore, the compressed and dense coil wire can be inserted into the slot 21. Therefore, the space factor of the stator 1 can be improved.
  • the step of compressing the coil bundle (S14) after bending the plurality of layers in the step of forming the coil bundle (S10) is performed, but the step of compressing (S14) and the step of compressing (S14) One of S40) may be omitted. Specifically, even if the step of compressing the coil bundle (step S40) is performed on the lower side in the axial direction of the stator core without performing the step of compressing (step S14) of the step of forming the coil bundle (S10). Good. Further, the compression step (step S14) of the coil bundle forming step (S10) may be carried out without carrying out the step of compressing the coil bundle on the lower side in the axial direction of the stator core (step S40).
  • step S50 the bent coil bundle is restored to its original shape (step S50).
  • this step (S50) the angle of the inclined portion 14 is reduced in order to restore the bent coil bundle to the original shape. That is, this step (S50) includes restoring the bent coil bundle to the same shape as the original shape, and restoring the bent coil bundle to a state closer to the original shape than the bent state.
  • the bent coil bundle is transformed into a coil bundle having the original shape.
  • the inclined portion 14 of each layer is rotated upward in the direction of the arrow shown in FIG. 17 so as to be parallel to the coil side portion 11 in the axial direction.
  • the upper coil crossing portion 12 straddles the slot 21.
  • step S51 the inclined portion 14 of the third layer 18 is restored to its original shape
  • step S52 the inclined portion 14 of the first layer 16 is restored to its original shape
  • step S53 the inclined portion 14 of the second layer 17 is restored to its original shape
  • the coil stopper 160 is brought into contact with the lower end in the axial direction of the coil bundle.
  • the coil stopper 160 is arranged axially lower than the lower end of the stator core 20.
  • the coil stopper 160 comes into contact with a portion of the coil bundle located below the slot 21.
  • the coil stopper 160 can apply a force outward in the radial direction to the lower end portion and the upper end portion of the coil bundle. Therefore, the coil bundle can be easily inserted into the slot 21.
  • the upper side of the coil bundle is restored to the original shape by moving the coil moving mechanism 150. Further, as the coil moving mechanism 150 rises, the blade 132 rises.
  • the blade 131 that sandwiches the inclined portion 14 from the inside in the circumferential direction of the coil bundle is located below the blade 132 that sandwiches the inclined portion 14 from the outside in the circumferential direction of the coil bundle.
  • the blade 131 moves in the direction opposite to the insertion direction. This makes it possible to prevent interference with the blade 131 when the bent inclined portion 14 is restored.
  • the blade 131 moves in the axial position in order to correspond to the height of the inclined portion 14 of the first to third layers 16 to 18.
  • step S60 The axial upper side of the coil bundle is stored in the slot 21 from the slot open 22 which is the radial opening of the slot 21 (step S60).
  • step S60 among the plurality of rows shown in FIG. 12, the row whose circumferential position overlaps with the slot open 22 is finally stored in the slot.
  • the slot open 22 is located at the center of the slot 21 in the circumferential direction.
  • the plurality of columns is 3 or more. Therefore, in the storing step (S60), at least one row is stored on one side in the circumferential direction of the slot 21. At least one row is housed on the other side of the slot 21 in the circumferential direction. At least one row is finally stored in the circumferential center of the slot 21.
  • the inclined portion of the third layer 18 is restored to its original shape (step S51). Then, as shown in FIG. 18, two rows of inclined portions of the third layer 18 are stored in the slot 21 on one side in the circumferential direction (upper side in FIG. 18) of the slot 21 (step S61). When the third layer 18 is restored to the same shape as the original shape, the inclined portion of the third layer 18 is stored in the slot 21.
  • step S52 the inclined portion of the first layer 16 is restored to its original shape. Then, as shown in FIG. 19, two rows of inclined portions of the first layer 16 are stored on the other side (lower side in FIG. 19) of the slot 21 in the circumferential direction (step S62).
  • step S53 the inclined portion of the second layer 17 is restored to its original shape. Then, as shown in FIG. 20, two rows of inclined portions of the second layer 17 are housed in the central portion in the circumferential direction of the slot 21 (step S63).
  • the coil bundle can be inserted from a row that does not face the slot open 22 on the upper side in the axial direction. Therefore, by moving the row inserted into the slot 21 to one side and the other side in the circumferential direction away from the slot open 22, the resistance when inserting the row to be inserted next can be reduced. Therefore, the insertion resistance of the coil at the slot open 22 can be reduced.
  • the coil wire when forming the coil bundle, the coil wire is wound so that the second layer 17 is located at the lowest stage. Therefore, the second layer 17 can be finally stored in the slot 21 from the slot open 22.
  • FIGS. 18 to 20 two rows of coil wires are stored in the slots 21 from the slot open 22, but the present invention is not limited to this.
  • the number of rows in which the circumferential width of the coil wire housed from the slot open 22 is smaller than the circumferential width of the slot open 22 can be arbitrarily selected.
  • the insulating paper 30 may be arranged in the slot 21 in advance, and the coil bundle may be inserted into the slot 21. Further, a coil bundle coated with the insulating paper 30 may be inserted into the slot 21.
  • the wedge-shaped jig 41 is attached to the winding mold and the coil wire is wound, the wedge-shaped jig 41 is removed. After that, the wedge 40 is inserted into the space where the jig 41 is arranged.
  • the stator 1 can be manufactured as shown in FIG.
  • the upper winding surface 121 of the partition 120 is positioned inward in the radial direction toward the lower side in the axial direction, and the coil wire can be wound in an inclined state.
  • the inclined portion 14 that is inclined with respect to the main body portion can be formed above the main body portion of the coil bundle wound around the main body 110. Therefore, the main body of the coil bundle can be inserted into the slot 21, and the inclined portion 14 of the coil bundle can be inserted from the slot open 22 into the slot 21.
  • the space factor of the stator can be improved by compressing the main body.
  • the third layer 18, the first layer 16, and the second layer 17 are located on the upper side of the coil bundle 10 in the axial direction in this order, but the present invention is not limited to this. ..
  • the third layer 18, the second layer 17, and the first layer 16 may be located in order from the upper side in the axial direction.
  • the coil wire to be the first layer 16 is wound around the first partition 120a.
  • a coil wire to be the second layer 17 is wound around the second partition 120b.
  • a coil wire to be the third layer 18 is wound around the third partition 120c.
  • the first layer 16, the third layer 18, and the second layer 17 may be located on the upper side of the coil bundle in the axial direction in order from the upper side in the axial direction. Further, on the upper side in the axial direction of the coil bundle, the first layer 16, the second layer 17, and the third layer 18 may be located in order from the upper side in the axial direction.
  • the position of the inclined portion 14 of the coil bundle is not particularly limited. Therefore, the order of the steps of forming each layer and the step of bending (S11 to S16) is not limited to FIG.
  • the axially lower side of the coil bundle 10 is aligned in the axial direction, but the present invention is not limited to this.
  • a coil bundle having a plurality of layers having different axial positions may be formed on the lower side in the axial direction.
  • the third layer 18, the first layer 16, and the second layer 17 may be located on the lower side in the axial direction of the coil bundle in order from the upper side in the axial direction.
  • the third layer 18, the second layer 17, and the first layer 16 may be located on the lower side in the axial direction of the coil bundle in order from the upper side in the axial direction.
  • the movement when each layer is moved upward in the axial direction in the step (S30) of inserting into the slot 21, the movement may be stopped at the lower end portion of the coil bundle.
  • the third layer 18, the first layer 16, and the second layer 17 are located on the upper side in the axial direction of the coil bundle in order from the upper side in the axial direction, the following is performed.
  • the rise of the third layer 18 is stopped by the lower coil crossing portion 12, and the inclined portion 14 of the third layer 18 is restored.
  • the rise of the first layer 16 is stopped by the lower coil crossing portion 12, and the inclined portion 14 of the first layer 16 is restored.
  • the rise of the second layer 17 is stopped by the lower coil crossing portion 12, and the inclined portion 14 of the second layer 17 is restored.
  • the axial lengths of the first to third layers 16 to 18 are different from each other, but the axial lengths of the respective layers may be the same.
  • the axial length of each layer can be arbitrarily set by controlling the axial positions of the upper and lower sides of the coil bundle as in the first and second modifications.
  • the winding mold 100 of the above-described embodiment has described an example of forming a coil bundle having a plurality of layers having different axial positions on the upper side in the axial direction, but the present invention is not limited to this. Since the winding mold 100 forms a coil bundle having at least one inclined portion, the number of partitions 120 may be one or more.
  • the number of coil bundles inserted into one slot 21 may be one or a plurality. In the latter case, the annular coil bundle is inserted into the slot multiple times.
  • stator 10 coil bundle, 10a coil wire, 11 coil side part, 12 coil crossing part, 14 inclined part, 15 passing part, 16, 17, 18 layers, 20 stator core, 21 slot, 22 slot open, 23 teeth, 30 Insulating paper, 40 wedges, 41 jigs, 100 wrapping type, 110 main body, 111 lower winding surface, 112, 122, 122a122b, 122c side winding surface, 115 pressing member, 116 winding nozzle, 117 bobbin, 120 Partition, 120a 1st partition, 120b 2nd partition, 120c 3rd partition, 121, 121a, 121b, 121c upper winding surface, 125, 126 groove, 127 wall part, 131, 131 blade, 140, 140a, 140b, 140c 1st guide, 141 2nd guide, 150 coil moving mechanism, 160 coil stopper, 200 compression device, 210, 220, 230 jig, 240 connecting member.

Landscapes

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Abstract

【課題】ステータの占積率を向上させることができるステータの製造方法を提供する。【解決手段】ステータの製造方法は、軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアを備えるステータの製造方法であって、巻き付け型（１００）にコイル線を複数回巻き付けて、環状のコイル束を形成する工程と、スロットの軸方向下側から上側に向けて、コイル束をスロットに挿入する工程と、を備える。巻き付け型（１００）は、軸方向下側においてコイル線が巻き付けられる下側巻付面を有する本体（１１０）と、本体（１１０）の軸方向上側に配置され、軸方向上側においてコイル線が巻き付けられる上側巻付面（１２１）を有する仕切り（１２０）と、を含む。巻き付け型（１００）にコイル線を巻き付ける時に、上側巻付面（１２１）は、下側巻付面よりも径方向内側に位置するとともに、軸方向下側に向かうにつれて径方向内側に位置して、傾斜する。

Description

ステータの製造方法
本発明は、ステータの製造方法に関する。
従来、ステータコアのスロットにコイルを挿入してステータを製造する方法が知られている。例えば、特開２０００－１２５５２１号公報（特許文献１）には、ステータコアのスロットにループ状のコイルを挿入するコイル挿入装置が開示されている。
特開２０００―１２５５２１号公報
ステータでは、モータの損失を低減するため、ステータコアのスロット内にコイルを隙間が小さくなるよう巻く必要がある。ステータのスロットでは、占積率を向上するため、コイルを規則正しく配列させる、いわゆる整列巻き等が行われる必要がある。　
一体型のステータコアにコイルを挿入する方法として、環状のコイルをスロットオープンから押し込む方法がある。しかし、この方法では、整列巻ができず占積率が低い。　
本発明では、上記問題に鑑み、ステータの占積率を向上させることができるステータの製造方法を提供する。
本発明の第１の観点からのステータの製造方法は、軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアを備えるステータの製造方法であって、巻き付け型にコイル線を複数回巻き付けて、環状のコイル束を形成する工程と、スロットの軸方向下側から上側に向けて、コイル束をスロットに挿入する工程と、を備え、巻き付け型は、軸方向下側においてコイル線が巻き付けられる下側巻付面を有する本体と、本体の軸方向上側に配置され、軸方向上側においてコイル線が巻き付けられる上側巻付面を有する仕切りと、を含み、巻き付け型にコイル線を巻き付ける時に、上側巻付面は、下側巻付面よりも径方向内側に位置するとともに、軸方向下側に向かうにつれて径方向内側に位置して、傾斜する。
本発明は、ステータの占積率を向上させることができるステータの製造方法を提供することができる。
図１は、ステータの軸方向に垂直な断面の断面図である。 図２は、コイル束を主に示す模式図である。 図３は、折り曲げられたコイル束を主に示す模式図である。 図４は、巻き付け型の模式図である。 図５は、巻き付け型にコイル線を巻き付けた時の模式図である。 図６は、巻き付け型の本体を主に示す模式図である。 図７は、第１仕切りの模式図である。 図８は、第２仕切りの模式図である。 図９は、第３仕切りの模式図である。 図１０は、ステータの製造工程を示す図である。 図１１は、巻線ノズルを主に示す図である。 図１２は、コイル辺部を示す断面図である。 図１３は、ウエッジ形状の治具またはウエッジを巻き付け型に取りけた模式図である。 図１４は、挿入する工程を示す模式図である。 図１５は、挿入する工程及び圧縮する工程を示す模式図である。 図１６は、圧縮する工程を示す模式図である。 図１７は、復元する工程を示す模式図である。 図１８は、収納する工程を示す模式図である。 図１９は、収納する工程を示す別の模式図である。 図２０は、収納する工程を示す別の模式図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。　
また、以下の説明において、ステータ１の中心軸が延びる方向、すなわちスロットの貫通方向を「軸方向」とする。軸方向に沿った一側を上側、他側を下側とする。上下方向は、位置関係を特定するために用いるためであって、実際の方向を限定するものではない。すなわち、下方向は重力方向を必ずしも意味するものではない。軸方向は、特に限定されず、鉛直方向、水平方向、これらの方向に交差する方向などを含む。　
また、ステータ１の中心軸に直交する方向を「径方向」とする。径方向に沿った一側を内側、他側を外側とする。さらに、ステータ１の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。　
また以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示す場合がある。よって、各構成要素の寸法および比率は実際のものと必ずしも同じではない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示する場合がある。　
（ステータ）　図１に示すように、ステータ１は、モータの構成部品であって、図示しないロータと相互作用して回転トルクを発生させる。ステータ１は、コイル束１０と、ステータコア２０と、絶縁紙３０と、ウエッジ４０と、を備える。本実施形態のステータ１は、いくつかのスロット２１を跨いでコイルを巻き付ける分布巻きとされる。　
＜ステータコア＞　本実施形態のステータコア２０は、一体型のステータコア２０である。なお、分割型のステータコアを用いてもよい。ステータコア２０は、中空の円柱形状に形成される。ステータコア２０は、薄い珪素鋼鈑を重ねて形成される。ステータコア２０には、複数のティース２３が放射状に形成される。ティース２３同士の間には、スロット２１が形成される。ティース２３は、スロット２１を介して径方向に延びる。　
スロット２１は、スロット２１の径方向開口部であるスロットオープン２２を有する。スロットオープン２２は、スロット２１においてコイル辺部１１を収容する空間の周方向幅よりも小さい。スロットオープン２２は、周方向において、スロット２１の中央部に形成される。　
＜コイル束＞　コイル束１０は、コイル線が環状に巻き付けられてなる。なお、コイル束１０の各コイル線が束として並ぶ方向は、径方向である。本実施形態のコイル線は、丸線であるが、特に限定されず、平角線などでもよい。　
図２は、後述するブレード１３１、１３２、コイル移動機構１５０及びコイルストッパ１６０が示されたコイル束を模式的に示す。図２に示すように、コイル束１０は、二つのコイル辺部１１と、コイル渡り部１２と、を有する。　
二つのコイル辺部１１は、スロット２１内に収容される。コイル辺部１１は、軸方向に延びる。具体的には、一方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１と、他方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１とは、異なる。なお、一方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１と、他方のコイル辺部１１が収納されるスロット２１とは、隣り合っていてもよく、別のスロットを介して周方向に配置されてもよい。　
コイル辺部１１は、整列巻きである。すなわち、整列巻きでは、コイル辺部１１が所定方向に規則正しく積層される。なお、本実施形態のコイル辺部１１は、スロット２１において、周方向に規則正しく積層されるが、これに限定されない。　
コイル渡り部１２は、二つのコイル辺部１１を繋ぐ。コイル渡り部１２は、軸方向両側に配置される。具体的には、軸方向上側に位置するコイル渡り部１２は、二つのコイル辺部１１の上端部を連結する上側コイルエンドである。軸方向下側に位置するコイル渡り部１２は、コイル辺部１１の下端部を連結する下側コイルエンドである。　
＜絶縁紙＞　図１に示すように、絶縁紙３０は、スロット２１に挿入される複数のコイル線からなるコイル辺部１１を被覆する。絶縁紙３０は、スロット２１において径方向内側を除く空間を区画するティースに沿って配置される。本実施形態の絶縁紙３０は、軸方向視においてＵ字形状である。　
＜ウエッジ＞　ウエッジ４０は、スロット２１内に配置されたコイル線と、スロットオープン２２との間に配置される。コイル束１０は、絶縁紙３０で被覆されていてもよく、被覆されていなくてもよい。ウエッジ４０は、スロットオープン２２を塞ぐ。　
本実施形態のウエッジ４０は、スロット２１内の上端部に配置される。また、本実施形態のウエッジは、軸方向視においてＵ字形状である。ウエッジ４０の軸方向長さは、スロット２１の軸方向長さよりも小さい。なお、ウエッジ４０は省略されてもよい。　
［巻き付け型］　図３～図９を参照して、本実施形態の巻き付け型１００を説明する。図３～図９に示すように、巻き付け型１００は、本体１１０と、仕切り１２０と、第１ガイド１４０と、第２ガイド１４１と、押圧部材１１５と、を備える。巻き付け型１００にコイル線を巻き付けることにより、図３に示す折り曲げコイル束を形成する。　
＜折り曲げコイル束＞　図３は、巻き付け型１００の第１仕切り１２０ａ、第２仕切り１２０ｂ、第３仕切り１２０ｃ及び後述する挿入する工程（Ｓ３０）で用いるブレード１３１、１３２が示された折り曲げコイル束を模式的に示す。折り曲げコイル束とは、コイル束の上端部を径方向内側に向かって傾斜させたコイル束である。　
折り曲げコイル束は、複数のコイル群として、第１層１６、第２層１７及び第３層１８を有する。第２層１７は、第１層１６よりも外周側に位置する。第３層１８は、第２層１７よりも外周側に位置する。　
第１～第３層１６～１８は、軸方向上側において、軸方向位置が異なる。本実施形態では、コイル束１０の軸方向上側において、軸方向上から順に、第３層１８、第１層１６、及び第２層１７が位置する。すなわち、第３層１８は、上段コイル束であり、第１層１６は中段コイル束であり、第２層１７は、下段コイル束である。　
コイル束の軸方向下側は、軸方向位置が揃う。すなわち、下側のコイル渡り部１２は、同一平面上に位置する。　
第１層１６、第２層１７、及び第３層１８の軸方向長さは、互いに異なる。本実施形態では、軸方向長さの小さい順に、第２層１７、第１層１６及び第３層１８である。　
第１層１６、第２層１７、及び第３層１８のそれぞれは、周方向に１または複数のコイル線の列が配置される。列のそれぞれにおいて、径方向に複数のコイル線が並ぶ。　
折り曲げコイル束は、傾斜部１４を有する。詳細には、第１～第３層１６～１８のそれぞれは、傾斜部１４を有する。軸方向上から順に、第３層１８の傾斜部１４、第１層１６の傾斜部１４、及び第２層１７の傾斜部１４が位置する。　
傾斜部１４は、軸方向に延びるコイル辺部１１に対して、傾斜する。傾斜部１４は、二つのコイル辺部１１を繋ぐコイル渡り部１２を含む。傾斜部１４は、後述する挿入する工程（Ｓ３０）において、スロットオープン２２を通過する通過部１５を有する。通過部１５は、軸方向にコイル線が積層される。通過部１５の周方向の長さは、スロットオープン２２の周方向の長さよりも小さい。　
＜本体＞　図４は、側面から見たときの巻き付け型１００を模式的に示す。図５は、巻き付け型１００の仕切り１２０にコイル線が巻き付けられた状態を模式的に示す。図４及び図５に示すように、本体１１０は、軸方向に延びる。　
本体１１０は、コイル線が巻き付けられる巻付面を含む。図４に示すように、本体１１０の巻付面は、下側巻付面１１１及び側部巻付面１１２を有する。下側巻付面１１１は、軸方向下側に設けられる。詳細には、下側巻付面１１１は、本体１１０の下面に設けられる。側部巻付面１１２は、本体１１０の対向する二面に設けられる。詳細には、側部巻付面１１２は、軸方向に延びるとともに互いに対向する側面に設けられる。　
図６に示すように、側部巻付面１１２の形状は、スロット２１の周方向の形状と同一である。同一とは、寸法公差を除いては同一とする。　
また側部巻付面１１２の周方向の間隔は、径方向内側に向か
って狭くなる。対向する側部巻付面１１２の間隔は、コイル束が挿入される２つのスロット２１の間隔と同一である。同一とは、寸法公差及び巻き付け時の隙間を除いては同一とする。側部巻付面１１２の軸方向長さは、スロット２１の軸方向長さと同じまたは短い。　
＜仕切り＞　図４及び図５に示すように、仕切り１２０は、本体１１０の軸方向上側に、本体１１０と間隔をあけて配置される。仕切り１２０の周方向長さは、本体の周方向長さと同一であってもよい。仕切り１２０の位置は、固定される。すなわち、仕切り１２０は、径方向及び軸方向に移動しない。なお、仕切り１２０は、巻き付けられる際に、位置を維持して回転してもよい。　
巻き付け型１００は、軸方向位置が異なる複数の仕切り１２０を含む。各仕切り１２０の少なくとも一部は、軸方向視において重なる。本実施形態の巻き付け型１００は、図４に示すように、軸方向下から順に、第１仕切り１２０ａ、第２仕切り１２０ｂ、及び第３仕切り１２０ｃが位置する。なお、本明細書において、第１～第３仕切り１２０ａ～１２０ｃの少なくとも１つを単に仕切り１２０とも言う。　
各仕切り１２０は、コイル線が巻き付けられる巻付面を含む。仕切り１２０の巻付面は、上側巻付面１２１、及び側部巻付面１２２を有する。　
上側巻付面１２１は、軸方向上側に設けられる。詳細には、上側巻付面１２１は、仕切り１２０の上面に設けられる。各上側巻付面１２１ａ～１２１ｃは、軸方向位置が異なる。　
巻き付け型１００にコイル線を巻き付ける時に、上側巻付面１２１は、本体１１０の下側巻付面１１１よりも径方向内側に位置するとともに、軸方向下側に向かうにつれて径方向内側に位置して、傾斜する。すなわち、仕切り１２０の上側巻付面１２１にコイル線が巻き付けられると、径方向内側に向かってコイル束の径が小さくなる。　
上側巻付面１２１の径方向内端は、本体１１０の下側巻付面１１１の径方向内端よりも径方向内側に位置する。図４では、上側巻付面１２１の一部と下側巻付面１１１の一部とは、軸方向視において重なるが、上側巻付面１２１と下側巻付面１１１とは、軸方向視において径方向位置が異なってもよい。　
また、上側巻付面１２１は、径方向内側に向かうにつれて軸方向下側に位置して、傾斜する。上側巻付面１２１は、本体１１０の側部巻付面１１２と、径方向に空隙を有する。これにより、上側巻付面１２１にコイル線が並ぶ列を容易に形成できる。　
側部巻付面１２２は、仕切り１２０の対向する二面に設けられる。詳細には、側部巻付面１２２は、対向する側面に設けられる。側部巻付面１２２は、軸方向上側に向かうにつれて径方向内側に位置して、傾斜する。また、側部巻付面１２２は、径方向内側に向かうにつれて軸方向上側に位置して、傾斜する。　
図７～図９は、側面から見た各仕切り１２０を拡大した模式図を示す。図７～図９の仕切りは、図４及び図５に示す仕切りと形状は異なるが、製造するステータのスロット２１の形状に合わせて、適宜用いられる。図７～図９を参照して、仕切り１２０の細部の構造について説明する。　
図７～図９に示すように、上側巻付面１２１は、コイル線が巻き付けられる方向に沿う溝１２５を有する。さらに側部巻付面１２２は、コイル線が巻き付けられる方向に沿う溝１２６を有してもよい。溝１２５、１２６によって、コイル線が案内されて巻き付けられる。　
各仕切り１２０は、同時に巻き付けられる複数のコイル線の直径の和で区画され、コイル線が巻き付けられる方向に延びる壁部１２７を有する。図６～図８では、１０本のコイル線が同時に巻き付けられるので、コイル線の直径×１０が壁部１２７間の距離Ｌである。　
図７に示すように、第１仕切り１２０ａの上側巻付面１２１ａは、軸方向位置が異なる複数の面を有する。すなわち、複数の面は、同一平面上に位置しない。詳細には、壁部１２７で区画された２つの上側巻付面１２１ａは、互いに平行である。しかし、上側巻付面１２１の複数の面の延びる方向は、コイル線の整数倍の直径分、ずれる。図７では、壁部１２７で区画された右側の上側巻付面１２１ａは、左側の上側巻付面１２１ａよりもコイル線の直径分、軸方向上側に位置する。　
ここで、本体１１０の下側巻付面１１１及び側部巻付面１１２と、第１仕切り１２０ａの上側巻付面１２１ａ及び側部巻付面１２２ａとで構成される巻き枠を下段巻き枠と言う。本体１１０の下側巻付面１１１及び側部巻付面１１２と、第２仕切り１２０ｂの上側巻付面１２１ｂ及び側部巻付面１２２ｂとで構成される巻き枠を中段巻き枠と言う。本体１１０の下側巻付面１１１及び側部巻付面１１２と、第３仕切り１２０ｃの上側巻付面１２１ｃ及び側部巻付面１２２ｃとで構成される巻き枠を上段巻き枠と言う。　
＜第１ガイド＞　図４及び図５に示すように、第１ガイド１４０は、少なくとも軸方向に移動して、上側巻付面１２１に巻き付けられるコイル線に当接する。本実施形態の巻き付け型１００は、軸方向位置が異なる複数の第１ガイド１４０ａ～１４０ｃを含む。各第１ガイド１４０ａ～１４０ｃは、各仕切り１２０ａ～１２０ｃに設けられる。　
第１ガイド１４０は、上側巻付面１２１の延びる方向に沿って、移動する。図４では、第１ガイド１４０は、軸方向及び径方向に移動する。詳細には、第１ガイド１４０は軸方向下側に移動するにつれて、径方向内側に移動する。仕切り１２０にコイル線が巻き付けられる方向と垂直な方向に移動しながら、仕切り１２０に巻き付けられるコイル線に当接する。第１ガイド１４０により、上側巻付面１２１においてコイル線がずれることを防止できる。　
第１ガイド１４０は、傾斜部１４の位置を決める位置決めガイドである。第１ガイド１４０は、仕切り１２０に巻き付けられたコイル線の位置を保持する。このような第１ガイドとして、例えば、アクチュエータを用いる。　
＜第２ガイド＞　第２ガイド１４１は、少なくとも径方向に移動して、本体１１０の軸方向上側で、コイル線に当接する。第２ガイド１４１は、本体１１０の下側巻付面１１１と平行に移動する。第２ガイド１４１は、第１ガイド１４０の移動に伴い、移動する。例えば、第１ガイド１４０がコイル線の直径分の距離を下方に移動すると、第２ガイド１４１がコイル線の直径分の距離を径方向内側に移動する。第２ガイド１４１は、移動する方向と反対の方向に向けてコイル線に張力を加えることができる。図５では、第２ガイド１４１は、最下段の径方向外端のコイル線に張力を加える。　
第２ガイド１４１は、本体１１０の側部巻付面１１２の上端に配置される。第２ガイド１４１は、コイル束の上端部における折り曲げ開始位置を決める位置決めガイドである。第２ガイド１４１は、例えばくさび形状を有する。　
図５において、側部巻付面１１２の上端に３段のコイル線が配置される。図５は、最下段の径方向外端のコイル線に、第２ガイド１４１が力を加える状態を示す。第２ガイド１４１は、その上段のコイル線にも張力を加える。この場合、第２ガイド１４１は、図５よりも軸方向上側に移動して軸方向位置が維持された状態で、コイル線に当接して径方向に移動する。　
＜押圧部材＞　図６に示すように、側部巻付面１１２と対向する位置に、押圧部材１１５が設けられる。押圧部材１１５において、コイル線に当接する面の形状は、スロット２１の周方向側面の形状と同一である。同一とは、寸法公差を除いては同一とする。押圧部材１１５は、例えば空圧シリンダーによって本体１１０に向かって進退する。　
［ステータの製造方法］　図１～図２０を参照して、本実施形態のステータ１の製造方法を説明する。　
＜コイル束の形成＞　まず、図１０に示すように、巻き付け型１００にコイル線を複数回巻き付けて、図３に示す折り曲げコイル束を形成する（ステップＳ１０）。この工程（Ｓ１０）では、例えば、以下のように実施する。　
まず、図４及び図５に示すように、本体１１０及び第２仕切り１２０ｂ（中段巻き枠）にコイル線を巻き付ける（ステップＳ１１）。この工程（Ｓ１１）を実施することにより、中段折り曲げコイル束としての傾斜部１４を有する第１層１６を形成する。　
本実施形態では、第２仕切り１２０ｂの上側巻付面１２１ｂの上端から下端に向けてコイル線を順次巻き付けるとともに、本体１１０の側部巻付面１１２の径方向外側から内側に向けてコイル線を順次巻き付ける。具体的には、上側巻付面１２１ｂの上端に巻き付けたコイル線を、本体１１０の側部巻付面１１２の径方向外端に巻き付ける。この際、仕切り１２０ｂの上側巻付面１２１ｂの上端のコイル線を第１ガイド１４０で位置決めするとともに、本体１１０の側部巻付面１１２の上端のコイル線を第２ガイド１４１で位置決めする。次いで、第１ガイド１４０を下方に移動するとともに、第２ガイド１４１を径方向内側に移動する。そして、上側巻付面１２１ｂに巻き付けたコイル線と第１ガイド１４０との間にコイル線を巻き付けるとともに、側部巻付面１１２の上端に巻き付けたコイル線と第２ガイドとの間に位置するようにコイル線を側部巻付面１１２に巻き付ける。このように、上側巻付面１２１ｂにコイル線を巻き付けると、第１ガイド１４０を下方に移動するとともに、側部巻付面１１２にコイル線を巻き付けると、第２ガイド１４１を径方向内側に移動することを繰り返す。　
なお、コイル線を巻き始める位置は、任意に設定できる。すなわち、本体１１０の巻付面から巻き始めてもよく、仕切り１２０から巻き始めてもよい。また、仕切り１２０ｂの下側から上側に向けて巻き付けてもよい。この場合、第１ガイド１４０ｂは、上側巻付面１２１ｂの下端から上端に向けて移動する。　
コイル線を巻き付ける工程（Ｓ１１）では、巻き付け型１００に向けてコイル線を供給する巻線ノズル１１６（図１１参照）を、ロボットを用いて移動させることにより、コイル線を巻き付け型に巻き付ける。ロボットは特に限定されないが、例えばアクチュエータを用いることができる。本実施形態では、３軸ロボットを用いる。　
詳細には、図１１に示すように、ボビン１１７に巻回されたコイル線１０ａを引き出して、コイル線１０ａを巻線ノズル１１６から巻き付け型１００に供給する。この巻線ノズル１１６を、ロボットを用いて移動させる。巻線ノズル１１６を移動する際に、中段巻き枠を回転させてもよい。　
中段巻き枠に１本のコイル線を巻き付けてもよく、中段巻き枠に複数本のコイル線を同時に巻き付けてもよい。後者の場合、本体１１０の下側巻付面１１１及び第２仕切り１２０ｂの上側巻付面１２１ｂに沿う方向である径方向に並んだ複数のコイル線を同時に巻き付ける。巻線ノズル１１６から複数本のコイル線１０ａを中段巻き枠に供給してもよく１本のコイル線を繰り出す巻線ノズル１１６を複数並設して、複数本のコイル線１０ａを中段巻き枠に供給してもよい。　
第２仕切り１２０ｂの溝１２５、１２６によって、コイル線が案内されて巻き付けられる。また、第２仕切り１２０ｂの壁部１２７に区画された領域には、同時に巻き付けられる複数のコイル線が配置される。図８では、１０本のコイル線が同時に巻き付けられる。　
これにより、径方向内側から外側に向けて複数のコイル線が並ぶ第１層１６を形成する。中段巻き枠にコイル線を巻き付ける時に、第２仕切り１２０ｂの上側巻付面１２１ｂは、下側巻付面１１１よりも径方向内側に位置するとともに、下側巻付面１１１に対して傾斜するので、第１層１６は、傾斜部１４を有する。　
また、この工程（Ｓ１１）では、図３に示すように、コイル束に、本体１１０と仕切り１２０との間を渡るコイル線からなり、周方向幅が、スロットの径方向の開口幅よりも小さい通過部１５が形成される。すなわち、傾斜部１４に、スロットオー
プン２２の開口幅よりも小さい幅を有する通過部１５を設ける。通過部１５は、例えば、コイル線を第２仕切り１２０ｂに巻き付ける際に、大きな張力を加えることにより形成される。なお、通過部１５は、圧縮することにより形成してもよい。本実施形態では、径方向及び軸方向においてコイル線同士の隙間が小さくなるよう通過部１５を形成する。　
次に、図５に示すように、本体１１０及び第１仕切り１２０ａ（下段巻き枠）にコイル線を巻き付ける（ステップＳ１２）。この工程（Ｓ１２）を実施することにより、下段折り曲げコイル束としての傾斜部１４を有する第２層１７を形成する。この工程（Ｓ１２）は、第１層１６の形成（Ｓ１１）と同様に、コイル線を下段巻き枠に巻き付ける。これにより、第１層１６の外周側に配置され、径方向内側から外側に向けて複数のコイル線が並ぶ第２層１７を形成する。　
次に、本体１１０及び第３仕切り１２０ｃ（上段巻き枠）にコイル線を巻き付ける（ステップＳ１３）。この工程（Ｓ１３）を実施することにより、上段折り曲げコイル束としての傾斜部１４を有する第３層１８を形成する。この工程（Ｓ１３）は、第１層１６の形成（Ｓ１１）と同様に、コイル線を上段巻き枠に巻き付ける。これにより、第２層１７の外周側に配置され、径方向内側から外側に向けて複数のコイル線が並ぶ第３層１８を形成する。　
次に、コイル束の下側を圧縮する（ステップＳ１４）。すなわち、コイル束において、本体１１０に巻き付けられたコイル線を圧縮する。この工程（Ｓ１４）では、本体１１０に巻き付けられたコイル線の軸方向断面形状が、スロット２１の軸方向断面形状になるように圧縮する。すなわち、スロット２１の形状と同一の形状を有する巻き枠にコイル線が巻き付けられてなるコイル辺部１１が、スロット２１の形状に合わせて圧縮される。圧縮により、コイル辺部１１の軸方向に垂直な断面の断面積は、スロット２１の軸方向に垂直な断面の断面積と同一にする。なお、「同一」とは、寸法公差を除いては同一とする。また、コイル辺部１１の周方向の長さは、スロットオープン２２の周方向の開口幅よりも大きい。　
圧縮は、図６に示すように、押圧部材１１５を用いて行う。押圧部材１１５は、側部巻付面１１２と対向する位置に設けられる。押圧部材１１５において、コイル線に当接する面の形状は、スロット２１の周方向側面の形状と同一である。同一とは、寸法公差を除いては同一とする。押圧部材１１５を本体１１０に巻き付けられたコイル束に押し付けることにより、コイル線の隙間を低減できる。　
これらの工程（Ｓ１０）を実施することにより、図３に示す折り曲げコイル束を形成できる。　
このように形成されたコイル束は、スロット２１に挿入されるコイル辺部１１において、図１２に示すように、周方向に複数のコイル線の列が配置され、列のそれぞれにおいて、径方向に複数のコイル線が並ぶようにコイル束を形成することができる。本実施形態では、周方向に複数のコイル線が６列配置される。周方向両端には、径方向に１０本のコイル線が並ぶ。周方向両端以外の中央部には、径方向に２０本のコイル線が並ぶ。図１２の周方向の６列のうち、下から２列ごとに、第１層１６、第２層１７、及び第３層１８が示される。　
本実施形態では、コイル辺部１１の軸方向に垂直な断面の形状を、スロット２１の軸方向に垂直な断面の形状にあわせて、コイル辺部１１を形成する。詳細には、周方向各列において、径方向に並ぶコイル線の本数で、スロット２１の形状に極力合わせる。　
本実施形態の第１層１６、第２層１７及び第３層１８を形成する工程（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）では、図１３に示すように、ウエッジ形状の治具４１またはウエッジ４０を巻き付け型１００に取り付けて、コイル線を巻き付ける。ウエッジ形状とは、スロットオープン２２の径方向開口部を塞ぐ部材の形状である。　
ウエッジ４０を巻き付け型１００に取り付ける場合には、ウエッジ４０がコイル束の径方向内側端部を挟むようにウエッジ４０を変形する。また圧縮する工程（Ｓ１４）では、本体１１０に巻き付けられたコイル線と、ウエッジ４０とを共に圧縮する。具体的には、本体１１０に巻き付けられたコイル線及びウエッジ４０の軸方向断面形状が、スロット２１の軸方向断面形状になるように圧縮する。押圧部材１１５を本体１１０に巻き付けられたコイル束に押し付けることにより、ウエッジ４０とコイル線との隙間を低減できる。　
＜コイル束の保持＞　図１４、図１５及び図１７は、コイル束が挿入されるスロット２１が表れるように、ステータコア２０の上面及び下面の一部のみを示す。図１４に示すように、ステータコア２０の径方向内側に配置される複数のブレード１３１、１３２にコイル束を保持する（ステップＳ２０）。なお、ブレード１３１、１３２の一部は、スロットオープン２２からスロット２１内に入ってもよい。保持する工程（Ｓ２０）において、傾斜部１４を、ブレード１３１、１３２間に配置する。　
保持する工程（Ｓ２０）は、後述する挿入する工程（Ｓ３０）で実施されてもよい。この場合、図１５に示すように、ブレード１３１、１３２は、ティース２３に対応して配置される。詳細には、複数のブレード１３１、１３２とティース２３とは、径方向において対向し、かつ周方向位置が一致する。このため、後述する収納する工程（Ｓ６０）において、コイル束は、複数のブレード１３１、１３２間からスロットオープン２２に挿入される。また、ブレード１３１、１３２は、後述するコイル移動機構１５０の径方向外側に配置される。　
＜スロットに挿入＞　次に、スロット２１の軸方向下側から上側に向けて、コイル束をスロット２１に挿入する（ステップＳ３０）。すなわち、コイル束を折り曲げた上側から、スロット２１に挿入する。この工程（Ｓ３０）では、ステータコア２０の２つのスロット２１の軸方向下側から上側に向けて、折り曲げコイル束をスロット２１に挿入する。なお、本実施形態では、折り曲げコイル束を挿入する２つのスロット２１は、スロット２１を４つ挟んだ一のスロット２１と他のスロット２１とされるが、これに限定されない。　
具体的には、図１４に示すように、ステータコア２０の軸方向の下方に折り曲げコイル束を配置する。このとき、通過部１５がスロットオープン２２の軸方向の下方に位置する状態で、ステータコア２０に対し折り曲げコイル束を配置する。また、傾斜部１４が径方向の内側を向いた状態で、ステータコア２０に対し折り曲げコイル束を配置する。　
次いで、図１５に示すように、折り曲げコイル束を軸方向の上方に向けて移動させる。これにより、コイル辺部１１をスロット２１に挿入する。下側のコイル渡り部１２は、ステータコア２０の底部でスロット２１間を跨ぐ。また、傾斜部１４は、コイル辺部１１よりも径方向内側を通過する。傾斜部１４の通過部１５は、スロットオープン２２を通過する。　
挿入する工程（Ｓ３０）では、コイル移動機構１５０によりコイル束をスロットに挿入する。具体的には、コイル束をコイル移動機構１５０に当接させて、コイル移動機構１５０を上側に向けて移動する。これにより、コイル束１０の内側がコイル移動機構１５０に引っ掛けられた状態で上方に向かって引き上げられる。コイル束の負荷を低減する観点から、コイル移動機構１５０は、例えば円板形状を有する。　
コイル移動機構１５０は、フィンを有してもよい。フィンは、軸方向下方に向けて拡径する。後述する収納する工程（Ｓ６０）において、拡径したフィンにより、コイル束１０が径方向内側から外側に押圧される。ブレード１３１、１３２に保持されたコイル束１０がスロットオープン２２からスロット２１内部に向けて挿入される。　
挿入する工程（Ｓ３０）では、ウエッジ形状の治具４１またはウエッジ４０と、コイル束とを共にスロット２１に挿入する。ウエッジ形状の治具４１またはウエッジ４０は、スロット２１内において径方向内側に位置する。　
＜コイル束のスロットへの未挿入部分の圧縮＞　図１５に示すように、ステータコア２０の軸方向下側でコイル束を圧縮する（ステップＳ４０）。すなわち、コイル束におけるスロット２１への未挿入部分を圧縮する。図１６に示すように、この工程（Ｓ４０）では、コイル束の軸方向断面形状がスロット２１の軸方向断面形状になるようにコイル束を圧縮する。　
図１５及び図１６に示すように、この工程（Ｓ４０）では、コイル束の軸方向断面位置とスロット２１の軸方向断面位置とが重なる位置で、コイル束を圧縮する。なお、コイル束の軸方向断面位置の少なくとも一部がスロット２１の軸方向断面位置と重なればよいが、重なりは広いほどよい。　
この工程（Ｓ４０）では、コイル束の圧縮される軸方向位置を変えながら順に圧縮する。スロット２１に挿入される直前にコイル束を圧縮することが好ましい。コイル束を軸方向に段階的に圧縮できるので、圧縮荷重を小さくすることが可能であり、圧縮のための設備の小型化が可能である。　
挿入する工程（Ｓ３０）と、圧縮する工程（Ｓ４０）とは、同時に実施される。「同時」とは、挿入する工程と圧縮する工程とが、時系列において重なることを意味する。それぞれの工程の開始時点と終了時点とは、同時でもよく、異なってもよい。挿入する工程と、圧縮する工程とを同じタイミングとすることにより、コイル束を軸方向上側に移動して、コイル束が軸方向に段階的に圧縮される。本実施形態では、挿入される直前に、スロット２１直下で、コイル束が圧縮される。すなわち、コイル束において圧縮された部分が、圧縮された直後にスロット２１に挿入される。圧縮位置変更のためのコイル束の軸方向移動が、スロット２１への挿入のためのコイル束の軸方向移動にもなる。　
この工程（Ｓ４０）では、複数のスロット２１に挿入されるコイル束を同時に圧縮する。「同時」とは、一のスロット２１に挿入されるコイル束を圧縮する工程と、他のスロット２１に挿入されるコイル束を圧縮する工程とが、時系列において重なることを意味する。それぞれの圧縮する工程の開始時点と終了時点とは、同時でもよく、異なってもよい。　
図１５及び図１６では、隣り合うスロット２１に挿入されるコイル束を同時に圧縮する。また、一のコイル束と他のコイル束とを同時に圧縮してもよく、一のコイル束における異なる部分を同時に圧縮してもよい。　
ここで、１つのスロット２１に挿入されるコイルを圧縮装置２００により圧縮する方法について説明する。まず、圧縮装置２００について説明する。　
図１６に示すように、圧縮装置２００は、第１治具２１０と、第２治具２２０と、第３治具２３０と、連結部材２４０と、を備える。第１治具２１０は、周方向一側に配置された第１側面２１１と、周方向他側に配置された第２側面２１２と、を有する。第１治具２１０の周方向一側に、間隔を隔てて第２治具２２０が配置される。第１治具２１０の周方向他側に、間隔を隔てて第３治具２３０が配置される。第１治具２１０と第２治具２２０との周方向の間隔は、径方向外側よりも径方向内側が狭い。第１治具２１０と第３治具２３０との周方向の間隔は、径方向外側よりも径方向内側が狭い。　
第２治具２２０と第３治具２３０とは、連結部材２４０により連結される。連結部材２４０は、スロットよりも径方向内側に位置する。詳細には、連結部材２４０は、第２治具２２０から径方向内側に向けて延びる部分２４１と、第３治具２３０から径方向内側に向けて延びる部分２４２と、それぞれの部分２４１、２４２を締結する締結部材２４３とを含む。　
なお、圧縮装置２００は、第２治具２２０及び第３治具２３０を移動する移動部材をさらに備えてもよい。移動部材は、例えばアクチュエータなどである。　
続いて、圧縮装置２００を用いて、ステータコア２０の軸方向下側で
コイル束を圧縮する方法を説明する。　
コイル束の周方向一端を第１治具２１０に当接させる。第２治具２２０により、コイル束の周方向他端側から押圧する。第２治具２２０は、周方向から各コイル束に当接する。第２治具２２０が第１治具２１０に近づくように、第２治具２２０を周方向他側に移動する。　
また、コイル束の周方向他端を第１治具２１０に当接させる。第３治具２３０により、コイル束の周方向他端側から押圧する。第３治具２３０は、周方向から各コイル束に当接する。第３治具２３０が第１治具２１０に近づくように、第３治具２３０を周方向に移動する。　
本実施形態では、隣り合うスロット２１に挿入されるコイル束を同時に圧縮する。具体的には、一方のスロット２１に挿入されるコイル束の周方向一端を第１治具２１０の第１側面２１１に当接させる。他方のスロット２１に挿入されるコイル束の周方向一端を第１治具２１０の第２側面２１２に当接させる。次に、第２治具２２０により、一方のスロット２１に挿入されるコイル束の周方向他端側から押圧する。第３治具２３０により、他方のスロット２１に挿入されるコイル束の周方向他端側から押圧する。第２治具２２０及び第３治具２３０を第１治具２１０側に同時に移動する。　
圧縮する工程（Ｓ４０）は、コイル束の径方向外端を第１治具２１０に当接させる。この構成により、コイル束は周方向及び径方向に圧縮される。　
また、コイル束を形成する工程（Ｓ１０）では、丸線のコイル線を用いてコイル束を形成する。圧縮する工程（Ｓ４０）では、コイル線の断面形状を角形に変形する。圧縮により、丸線の断面形状を変形させて、占積率を向上する。　
なお、この圧縮する工程（Ｓ４０）では、上述した治具２１０、２２０、２３０を備える圧縮装置を用いずに実施してもよい。例えば、圧縮する工程（Ｓ４０）では、ローラを用いてコイル束を圧縮する。　
この工程（Ｓ４０）を実施することにより、ステータコア２０の軸方向下側で環状のコイル束が圧縮され、圧縮された部分がスロット２１に挿入される。このため、圧縮されて密になったコイル線をスロット２１に挿入することができる。したがって、ステータ１の占積率を向上できる。　
なお、本実施形態では、コイル束を形成する工程（Ｓ１０）で複数層の折り曲げを実施した後にコイル束を圧縮する工程（Ｓ１４）を実施するが、圧縮する工程（Ｓ１４）及び圧縮する工程（Ｓ４０）の一方は省略されてもよい。具体的には、コイル束を形成する工程（Ｓ１０）の圧縮する工程（ステップＳ１４）を実施せずに、ステータコアの軸方向下側でコイル束を圧縮する工程（ステップＳ４０）を実施してもよい。また、ステータコアの軸方向下側でコイル束を圧縮する工程（ステップＳ４０）を実施せずに、コイル束を形成する工程（Ｓ１０）の圧縮する工程（ステップＳ１４）を実施してもよい。　
＜コイル束の復元＞　次に、折り曲げコイル束を元の形状に復元する（ステップＳ５０）。この工程（Ｓ５０）は、折り曲げコイル束を元の形状に復元するために、傾斜部１４の角度を小さくする。すなわち、この工程（Ｓ５０）は、折り曲げコイル束を元の形状と同一の形状に復元することと、折り曲げられた状態よりも元の形状に近づいた状態に復元することと、を含む。　
具体的には、折り曲げコイル束を元の形状のコイル束に変形する。詳細には、図１７に示す矢印の方向に、各層の傾斜部１４を上側に向けて回転させて、コイル辺部１１と軸方向に平行にする。これにより、上側のコイル渡り部１２は、スロット２１を跨ぐ。　
具体的には、第３層１８の傾斜部１４を元の形状に復元する（ステップＳ５１）。次に、第１層１６の傾斜部１４を元の形状に復元する（ステップＳ５２）。次に、第２層１７の傾斜部１４を元の形状を復元する（ステップＳ５３）。　
この工程（Ｓ５１～Ｓ５３）において、図１７に示すように、コイル束の軸方向下端部にコイルストッパ１６０を当接させる。コイルストッパ１６０は、ステータコア２０の下端よりも軸方向下方に配置される。コイルストッパ１６０は、コイル束においてスロット２１の下方に位置する部分に当接する。コイルストッパ１６０により、コイル束の下端部及び上端部に径方向外側に向かう力を与えることができる。このため、スロット２１にコイル束を容易に挿入できる。　
この工程（Ｓ５０）では、コイル移動機構１５０を移動させることにより、コイル束の上側を元の形状に復元する。また、コイル移動機構１５０の上昇に伴って、ブレード１３２が上昇する。　
この工程（Ｓ５０）では、傾斜部１４をコイル束の周方向内側から挟むブレード１３１は、傾斜部１４をコイル束の周方向外側から挟むブレード１３２よりも、軸方向下側に位置する。例えば、ブレード１３１は、挿入方向と逆方向に移動する。これにより、折り曲げた傾斜部１４を復元する際に、ブレード１３１と干渉することを防止できる。例えば、ブレード１３１は、第１～第３層１６～１８の傾斜部１４の高さに対応するために、軸方向位置を移動する。　
＜スロットに収納＞　コイル束の軸方向上側を、スロット２１の径方向開口部であるスロットオープン２２から、スロット２１に収納する（ステップＳ６０）。この工程（Ｓ６０）では、図１２に示す複数の列のうちスロット内において、周方向位置がスロットオープン２２に重なる列を、最後に収納する。　
本実施形態では、スロットオープン２２は、スロット２１の周方向中央部に位置する。複数の列は、３以上である。このため、収納する工程（Ｓ６０）は、スロット２１の周方向一側に、少なくとも１つの列を収納する。スロット２１の周方向他側に、少なくとも１つの列を収納する。スロット２１の周方向中央部に、少なくとも１つの列を最後に収納する。　
具体的には、第３層１８の傾斜部を元の形状に復元する（ステップＳ５１）。そして、図１８に示すように、スロット２１の周方向一側（図１８における上側）に、第３層１８の傾斜部の２列をスロット２１に収納する（ステップＳ６１）。なお、第３層１８を元の形状と同一の形状に復元すると、第３層１８の傾斜部はスロット２１に収納される。　
次いで、第１層１６の傾斜部を元の形状に復元する（ステップＳ５２）。そして、図１９に示すように、スロット２１の周方向他側（図１９における下側）に、第１層１６の傾斜部の２列を収納する(ステップＳ６２)。　
最後に、第２層１７の傾斜部を元の形状に復元する（ステップＳ５３）。そして、図２０に示すように、スロット２１の周方向中央部に、第２層１７の傾斜部の２列を収納する（ステップＳ６３）。　
このように、コイル束の軸方向上側において、スロットオープン２２に対向しない列から挿入することができる。このため、先にスロット２１内に挿入された列をスロットオープン２２から離れた周方向一側及び他側に移動することで、次に挿入する列を挿入する際の抵抗を低減できる。したがって、スロットオープン２２でのコイルの挿入抵抗を低減することができる。　
さらに、本実施形態では、コイル束を形成する際に、第２層１７が最下段に位置するようにコイル線を巻き付ける。このため、第２層１７を最後にスロットオープン２２からスロット２１に収納することができる。　
なお、図１８～図２０では、２列のコイル線をスロットオープン２２からスロット２１に収納するが、これに限定されない。スロットオープン２２から収納するコイル線の周方向幅が、スロットオープン２２の周方向幅よりも小さい列数を任意に選択できる。　
なお、スロット２１に予め絶縁紙３０を配置して、コイル束をスロット２１に挿入してもよい。また、絶縁紙３０を被覆したコイル束をスロット２１に挿入してもよい。　
また、ウエッジ形状の治具４１を巻き付け型に取り付けてコイル線を巻き付けた場合には、ウエッジ形状の治具４１を取り外す。その後、治具４１が配置された空間にウエッジ４０を挿入する。　
以上の工程（Ｓ１０～Ｓ６０）を実施することにより、図１に示すように、ステータ１を製造できる。本実施形態によれば、仕切り１２０の上側巻付面１２１が、軸方向下側に向かうにつれて径方向内側に位置して、傾斜した状態で、コイル線を巻き付けることができる。これにより、本体１１０に巻き付けられたコイル束の本体部よりも上側に、本体部に対して傾斜する傾斜部１４を形成することができる。このため、コイル束の本体部をスロット２１に挿入するとともに、コイル束の傾斜部１４を、スロットオープン２２からスロット２１に挿入することができる。例えば本体部を圧縮すること等によって、ステータの占積率を向上させることができる。　
（変形例１）　上述した実施形態では、コイル束１０の軸方向上側において、軸方向上から順に、第３層１８、第１層１６、及び第２層１７が位置するが、これに限定されない。コイル束の軸方向上側において、軸方向上から順に、第３層１８、第２層１７、及び第１層１６が位置してもよい。この場合、第１仕切り１２０ａには、第１層１６となるコイル線が巻き付けられる。第２仕切り１２０ｂには、第２層１７となるコイル線が巻き付けられる。第３仕切り１２０ｃには、第３層１８となるコイル線が巻き付けられる。　
なお、コイル束の軸方向上側において、軸方向上から順に、第１層１６、第３層１８、及び第２層１７が位置してもよい。また、コイル束の軸方向上側において、軸方向上から順に、第１層１６、第２層１７、及び第３層１８が位置してもよい。　
このように、コイル束の傾斜部１４の位置は、特に限定されない。このため、各層を形成する工程及び折り曲げる工程（Ｓ１１～Ｓ１６）の順序は、図１０に限定されない。　
（変形例２）　上述した実施形態では、コイル束１０の軸方向下側は、軸方向位置が揃うが、これに限定されない。軸方向下側において、軸方向位置の異なる複数の層を有するコイル束を形成してもよい。例えば、コイル束の軸方向下側において、軸方向上から順に、第３層１８、第１層１６、及び第２層１７が位置してもよい。また、コイル束の軸方向下側において、軸方向上から順に、第３層１８、第２層１７、及び第１層１６が位置してもよい。　
本変形例では、スロット２１に挿入する工程（Ｓ３０）において各層を軸方向上側に移動する際に、コイル束における下端部で移動を止めてもよい。コイル束の軸方向上側において、軸方向上から順に、第３層１８、第１層１６、及び第２層１７が位置する場合、以下のように実施する。第３層１８の上昇を下側のコイル渡り部１２で止めて、第３層１８の傾斜部１４を復元する。次に、第１層１６の上昇を下側のコイル渡り部１２で止めて、第１層１６の傾斜部１４を復元する。次に、第２層１７の上昇を下側のコイル渡り部１２で止めて、第２層１７の傾斜部１４を復元する。　
（変形例３）　上述した実施形態では、第１～第３層１６～１８の軸方向長さが互いに異なるが、各層の軸方向長さは同じでもよい。変形例１及び２のように、コイル束の上側及び下側の軸方向位置を制御することにより、各層の軸方向長さは任意に設定できる。　
（変形例４）　上述した実施形態の巻き付け型１００は、軸方向上側において、軸方向位置の異なる複数の層を有するコイル束を形成する例を説明したが、これに限定されない。巻き付け型１００は、少なくとも１つの傾斜部を有するコイル束を形成するので、仕切り１２０は、１つ以上であればよい。　
また、１つのスロット２１に挿入するコイル束は、１つでもよく、複数でもよい。後者の場合、環状のコイル束を複数回スロットに挿入する。　
（変形例５）　上述した実施形態では、本体１１０と仕切り１２０とは分離するが、一体であってもよい。　
今回開示された実施形態はすべての点で例示で
あって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　ステータ、１０　コイル束、１０ａ　コイル線、１１　コイル辺部、１２　コイル渡り部、１４　傾斜部、１５　通過部、１６，１７，１８　層、２０　ステータコア、２１　スロット、２２　スロットオープン、２３　ティース、３０　絶縁紙、４０　ウエッジ、４１　治具、１００　巻き付け型、１１０　本体、１１１　下側巻付面、１１２，１２２，１２２ａ１２２ｂ，１２２ｃ　側部巻付面、１１５　押圧部材、１１６　巻線ノズル、１１７　ボビン、１２０　仕切り、１２０ａ　第１仕切り、１２０ｂ　第２仕切り、１２０ｃ　第３仕切り、１２１，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ　上側巻付面、１２５，１２６　溝、１２７　壁部、１３１，１３１　ブレード、１４０，１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ　第１ガイド、１４１　第２ガイド、１５０　コイル移動機構、１６０　コイルストッパ、２００　圧縮装置、２１０，２２０，２３０　治具、２４０　連結部材。 

Claims (14)

  1. 軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアを備えるステータの製造方法であって、　巻き付け型にコイル線を複数回巻き付けて、環状のコイル束を形成する工程と、　前記スロットの軸方向下側から上側に向けて、前記コイル束を前記スロットに挿入する工程と、を備え、　前記巻き付け型は、　　軸方向下側において前記コイル線が巻き付けられる下側巻付面を有する本体と、　　前記本体の軸方向上側に配置され、軸方向上側において前記コイル線が巻き付けられる上側巻付面を有する仕切りと、を含み、　前記巻き付け型に前記コイル線を巻き付ける時に、前記上側巻付面は、前記下側巻付面よりも径方向内側に位置するとともに、軸方向下側に向かうにつれて径方向内側に位置して、傾斜する、ステータの製造方法。
  2. 前記巻き付け型は、複数の前記仕切りを含み、　各前記上側巻付面は、軸方向位置が異なる、請求項１に記載のステータの製造方法。
  3. 各前記仕切りの少なくとも一部は、軸方向視において重なる、請求項２に記載のステータの製造方法。
  4. 前記本体の周方向に対向する二面に、前記コイル線が軸方向に巻き付けられる側部巻付面を有し、　前記側部巻付面と前記上側巻付面とは、径方向に空隙を有する、請求項１または２に記載のステータの製造方法。
  5. 前記形成する工程では、前記コイル束に、前記本体と前記仕切りとの間を渡る前記コイル線からなり、周方向幅が、前記スロットの径方向の開口幅よりも小さい通過部が形成される、請求項１～４のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
  6. 前記形成する工程では、前記巻き付け型に向けて前記コイル線を供給する巻線ノズルを、ロボットを用いて移動させることにより、前記コイル線を前記巻き付け型に巻き付ける、請求項１～５のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
  7. 前記上側巻付面は、前記コイル線が巻き付けられる方向に沿う溝を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
  8. 前記巻き付け型は、少なくとも軸方向に移動して、前記上側巻付面に巻き付けられる前記コイル線に当接する第１ガイドをさらに含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
  9. 前記形成する工程では、前記巻き付け型に複数本の前記コイル線を同時に巻き付ける、請求項１～８のいずれか1項に記載のステータの製造方法。
  10. 前記仕切りは、同時に巻き付けられる複数の前記コイル線の直径の和で区画され、前記コイル線が巻き付けられる方向に延びる壁部を有する、請求項９に記載のステータの製造方法。
  11. 前記本体の周方向に対向する二面に、前記側部巻付面が設けられ、　前記側部巻付面の周方向の間隔は、径方向内側に向かって狭くなる、請求項１～１０のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
  12. 前記形成する工程では、ウエッジ形状の治具またはウエッジを前記巻き付け型に取り付けて、前記コイル線を巻き付ける、請求項１１に記載のステータの製造方法。
  13. 前記本体に巻き付けられた前記コイル線を圧縮する工程をさらに備える、請求項１～１２のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
  14. 前記巻き付け型は、少なくとも径方向に移動して、前記本体の軸方向上側で、前記コイル線に当接する第２ガイドをさらに含む、請求項１～１３のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
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