定子制造方法以及线圈插入装置制造方法
【专利摘要】本发明实现不使线圈插入装置的结构复杂化就能够抑制线圈的损伤的定子制造方法。使用具备线圈保持器、位置调整器以及线圈压出器的线圈插入装置，将具有螺旋状的线圈端部的线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法。位置调整器具有多个沿径向突出的突出齿，分别延伸到比插口的开口部更靠内侧而形成。定子制造方法具有将构成第一线圈部的多个环状导体插入到插口的第一线圈卷装工序（P20）、和使位置调整器沿轴向移动并利用突出齿的径向端面沿径向按压被配置于第一线圈部的插口内的部分并且将构成第二线圈部的多个环状导体插入到插口的第二线圈卷装工序（P40）。
【专利说明】定子制造方法以及线圈插入装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用线圈插入装置将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法、以及用于该制造的线圈插入装置。
【背景技术】
[0002]作为将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的方法之一，例如公知有在日本特开2000-69723号公报(专利文献I)中记载的方法。此外，在该【背景技术】一栏的说明中，在〔〕内引用专利文献I的部件名来进行说明。专利文献I的方法中，利用线圈插入装置将多个形成为环状的环状导体插入到定子铁芯的插口。该专利文献I的方法的目标是制造具有以在径向相互邻接的状态卷装于定子铁芯的第一线圈部〔第一次插入分线圈39〕以及第二线圈部〔第二次插入分线圈41〕的线圈。
[0003]专利文献I的线圈插入装置具备一分为二的线圈推顶器〔第一卸料器23、第二卸料器19〕。其中的一个(称作“第一线圈推顶器”)〔第一卸料器23〕在沿径向突出的压入齿〔突起部49a〕的前端部具备膨大部〔4%〕。而且，在第一线圈推顶器将构成第一线圈部的环状导体插入于插口内的同时，设置于第一线圈推顶器的膨大部在该插口内对配置于第一线圈部的插口内的部分沿径向压缩。然后，一分为二的线圈推顶器的另一个将构成第二线圈部的环状导体插入到通过该压缩工序产生的插口内的空间。由此，抑制了因构成第一线圈部以及第二线圈部的各环状导体彼此的摩擦等导致的线圈的损伤。
[0004]这样，在专利文献I的方法以及装置中，在配置于线圈插入方向的前侧的第一线圈推顶器设置膨大部从而能够执行上述压缩工序。然而，通常将具备一个块状的部件的线圈推顶器一分为二，所以存在线圈插入装置的结构复杂化的问题。
[0005]专利文献1:日本特开2000-69723号公报
[0006]因此，希望实现一种不使线圈插入装置的结构复杂化就能够抑制线圈损伤的定子制造方法。另外，希望实现一种适用于该方法的线圈插入装置。
【发明内容】
[0007]本发明的使用线圈插入装置将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法的特征结构在于，上述线圈具有在卷装于上述定子铁芯的状态下沿径向相互邻接地配置的第一线圈部以及第二线圈部，上述线圈插入装置具备线圈保持器、位置调整器和线圈压出器，其中，上述线圈保持器具有以与上述定子铁芯的多个齿分别对置的方式在轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片，上述位置调整器与多个上述叶片嵌合来调整该叶片间的位置关系，上述线圈压出器将被保持于上述线圈保持器的上述线圈向上述定子铁芯的插口侧压出，上述位置调整器形成为:具有多个突出齿，该突出齿在相互邻接的上述叶片之间通过而沿径向朝上述定子铁芯侧突出，多个上述突出齿的各自的径向端面延伸到比上述插口的开口部更靠插口内侧的位置，定子制造方法具有如下工序:第一线圈卷装工序，在该第一线圈卷装工序中，在将构成上述第一线圈部的多个环状导体配置于上述线圈保持器的状态下，利用上述线圈压出器将上述多个环状导体插入到上述插口 ；和第二线圈卷装工序，在该第二线圈卷装工序中，在上述第一线圈卷装工序之后，在将构成上述第二线圈部的多个环状导体配置于上述线圈保持器的状态下，至少从上述定子铁芯的轴向一端到另一端沿轴向使上述位置调整器移动，利用上述突出齿的上述径向端面沿着从上述插口的上述开口部朝向插口内侧的方向按压上述第一线圈部的配置于上述插口内的部分，并且利用上述线圈压出器将上述多个环状导体插入到上述插口。
[0008]根据上述的特征结构，形成为位置调整器的多个突出齿的各自的径向端面延伸到比插口的开口部更靠插口内侧的位置，所以在第二线圈卷装工序中，能够利用各突出齿的径向端面在插口内按压第一线圈部。由此，能够提高插口内的第一线圈部的密集度，能够在插口内的开口部侧形成用于配置第二线圈部的空间并且将构成第二线圈部的多个环状导体插入到插口。因此，能够抑制线圈损伤。
[0009]另外，在上述的特征结构中，在插口内用于按压第一线圈部的部位(规定形状的突出齿)位于位置调整器。这样的位置调整器为了调整叶片间的位置关系，在线圈插入装置中相对于线圈压出器另外设置。因此，不会有例如将线圈压出器分割为多个等而使线圈插入装置的结构复杂化的情况，通过一般结构的线圈插入装置的轻微改进就能够得到上述的效果O
[0010]这里优选如下结构:上述第一线圈部以及上述第二线圈部各自从上述定子铁芯沿该定子铁芯的轴向突出的线圈端部具备多个过渡部，该过渡部将上述定子铁芯的不同插口间连结并在该定子铁芯的周向延伸，并且上述过渡部分别配置为，在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧，上述第一线圈卷装工序以及上述第二线圈卷装工序的分别具有线圈配置工序、线圈变形工序以及线圈插入工序，其中，上述线圈配置工序是将多个环状导体配置于上述线圈保持器的工序，在该线圈配置工序中以下述方式配置多个所述环状导体，即:将上述环状导体的第一部分插入到在上述叶片间形成的第一搭挂间隙，将上述环状导体的第二部分插入到距离上述第一搭挂间隙规定间距的第二搭挂间隙，将多个上述环状导体的各自的上述第一部分与上述第二部分连结的连结部分，相对于在轴向观察配置在与该连结部分重复的位置的其它上述环状导体的上述第一部分在轴向一侧通过，在上述线圈变形工序中，在上述线圈配置工序之后，在将上述位置调整器相对于上述线圈保持器的位置固定的状态下，使上述线圈压出器沿上述叶片在轴向移动直至到达上述位置调整器与上述线圈压出器之间的轴向间隔比上述环状导体的沿轴向变形前的全长短的设定位置，使多个上述环状导体的上述连结部分变形，在上述线圈插入工序中，在上述线圈变形工序之后，使上述线圈压出器进一步沿轴向移动，将上述环状导体的上述第一部分以及上述第二部分插入到上述插口。
[0011]在线圈配置工序中，适当进行用于制造定子的准备，该定子具备具有如下结构的线圈部(这里称作“螺旋状线圈部”)，即:像上述的结构那样在线圈保持器配置多个环状导体，从而使过渡部分别配置为在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧。然后，在线圈配置工序之后执行的线圈变形工序中，在位置调整器与线圈压出器之间按压多个环状导体来使其连结部分变形。由此，能够使其连结部分的形状接近被卷装于定子线圈后的线圈端部的形状。在该状态下执行线圈插入工序，将变形后的多个环状导体的各连结部分作为过渡部配置于从定子铁芯沿轴向突出的位置，并且将第一部分以及第二部分插入到插口。此时，在线圈变形工序中，环状导体的连结部分已经变形为与卷装到定子线圈后的线圈端部的形状接近的形状，所以能够容易地将各环状导体插入到插口。在第一线圈卷装工序以及第二线圈卷装工序分别执行上述线圈配置工序、线圈变形工序以及线圈插入工序，从而能够适当制造具备在径向邻接而配置的两个螺旋状线圈部的定子。
[0012]另外，优选如下结构:上述线圈保持器的轴向一侧即轴第一方向侧的端部形成为多个上述叶片的开放端部，并且上述线圈保持器在比上述开放端部靠轴向另一侧即轴第二方向侧的部位具备保持部，该保持部将多个上述叶片保持为一体，在上述第一线圈卷装工序之后，在上述位置调整器相对于上述线圈保持器处于上述轴第一方向侧的状态下执行上述第二线圈卷装工序的上述线圈配置工序，在上述第二线圈卷装工序的上述线圈配置工序之后并且在上述第二线圈卷装工序的上述线圈变形工序之前，使上述位置调整器相对于上述线圈保持器从上述轴第一方向侧的位置沿轴向朝上述轴第二方向侧移动，直至到达该位置调整器的上述轴第二方向侧端部与上述定子铁芯的轴第二方向侧端部对齐的位置、或比该位置更靠上述轴第二方向侧的位置，在上述第二线圈卷装工序的上述线圈插入工序中，使上述位置调整器沿轴向朝上述轴第一方向侧移动。
[0013]根据该结构，在第二线圈卷装工序的线圈配置工序中，相对于线圈保持器从开放端部侧利用位置调整器能够不受阻碍地将构成第二线圈部多个环状导体插入而配置。另夕卜，在之后的第二线圈卷装工序中，在线圈配置工序之后并且在线圈变形工序之前，使位置调整器遍及定子铁芯的轴向的整个区域朝轴第二方向侧移动，从而能够在径向压缩被配置于第一线圈部的插口内的部分的整体。此时，使位置调整器移动到使该轴第二方向侧端部与定子铁芯的轴第二方向侧端部对齐的位置或比其更靠轴第二方向侧的位置，从而能够在压缩被配置于第一线圈部的插口内的部分的整体的同时，适当进行用于在线圈插入工序之前执行的线圈变形工序的准备。即，在从第二线圈卷装工序的线圈配置工序向线圈变形工序的过渡阶段，能够在合理的一系列的动作中沿径向压缩构成第一线圈部的多个环状导体。另外，然后，在线圈插入工序中使位置调整器朝轴第一方向侧移动，从而能够在插口内按压第一线圈部并且利用线圈压出器将构成第二线圈部多个环状导体插入到插口。因此，能够有效抑制线圈损伤。
[0014]本发明的用于将线圈卷装于定子铁芯的线圈插入装置的特征结构在于，具备线圈保持器，其具有以与上述定子铁芯的多个齿分别对置的方式沿轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片；位置调整器，其与多个上述叶片嵌合来调整上述叶片间的位置关系；以及线圈压出器，其将保持于上述线圈保持器的上述线圈向上述定子铁芯的插口侧压出，上述位置调整器具有多个突出齿，上述突出齿在相互邻接的上述叶片之间通过并沿径向朝上述定子铁芯侧突出，上述线圈插入装置形成为:在将上述位置调整器配置于与上述定子铁芯相同的轴向位置的状态下，多个上述突出齿各自的径向端面延伸到比上述插口的开口部更靠插口内侧的位置。
[0015]根据上述的特征结构，在将位置调整器配置在与定子铁芯相同的轴向位置的状态下，位置调整器的多个突出齿各自的径向端面延伸到比插口的开口部更靠插口内侧的位置，所以能够利用各突出齿的径向端面将构成线圈的导体的规定部分在插口内进行按压。由此，能够提高插口内的线圈的密集度，能够在插口内的开口部侧形成空间并且将构成线圈的其它的导体插入。或者能够利用各突出齿的径向端面在插口内压缩构成线圈的导体的规定部分。由此，能够提高插口内的线圈的密集度，能够在插口内的开口部侧形成空间。因此，能够在该空间配置构成线圈的其它导体。此时，能够抑制分多次插入的导体彼此摩擦等而损伤。
[0016]另外，在上述的特征结构中，用于在插口内按压或压缩线圈的规定部分的部位(规定形状的突出齿)位于位置调整器。这样的位置调整器为了调整叶片间的位置关系而在线圈插入装置中相对于线圈压出器另外设置。因此，能够实现如下的线圈插入装置:不会有例如将线圈压出器分割为多个等而使结构复杂化的情况，通过一般结构的线圈插入装置的轻微改进就能够得到上述效果。
[0017]这里，优选如下结构:上述径向端面具有与上述插口的周向宽度对应的周向宽度，并且配置在将与上述插口的轴向正交的剖面的面积二等分的径向位置。
[0018]根据该结构，能够在各插口内在周向的整个区域沿径向可靠地按压或压缩导体的整体。另外，利用突出齿的径向端面，能够将插口内的空间划分为具有彼此大致相等的容积的两个空间。因此，在制造具备了具有在径向相互邻接而配置的两个线圈部的线圈的定子时，能够将这两个线圈部均衡配置于插口内。因此，能够实现适合制造具备这样线圈的定子的线圈插入装置。
[0019]另外，优选如下结构:上述突出齿具有随着从轴向端部朝向轴向中央部而在径向从上述插口的上述开口部朝向插口内侧的倾斜面。
[0020]根据该结构，伴随着位置调整器在轴向移动，能够沿倾斜面从插口的开口部侧向插口内侧顺利地压出导体的规定部分。因此，能够有效抑制突出齿的轴向端部与构成线圈的导体摩擦等而使导体损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是实施方式的定子的立体图。
[0022]图2是示意性表示从轴向观察的线圈端部的俯视图。
[0023]图3是表示实施方式的线圈插入装置的简要结构图。
[0024]图4是图3的IV -1V剖视图。
[0025]图5是位置调整器的放大立体图。
[0026]图6是图3的V1- VI剖视图。
[0027]图7是表示实施方式的定子制造方法的制造工序的流程图。
[0028]图8是表示第一线圈配置工序中的环状导体的配置状态的示意图。
[0029]图9是表示第一线圈变形工序中的线圈插入装置的状态的图。
[0030]图10是表示第一线圈变形工序中的环状导体的配置状态的示意图。
[0031]图11是表示第一线圈插入工序的一个阶段的线圈插入装置的状态的图。
[0032]图12是表示第一线圈插入工序的最后阶段的线圈插入装置的状态的图。
[0033]图13是表示第一线圈成形工序中的线圈插入装置的状态的图。
[0034]图14是表示线圈压缩工序中的定子铁芯以及位置调整器的状态的图。
[0035]图15是图14的XV-XV剖视图。[0036]图16是表示第二线圈配置工序中的线圈插入装置的状态的图。
[0037]图17是表示第二线圈插入工序中的线圈插入装置的状态的图。
[0038]图18是表示其它实施方式的定子制造方法的制造工序的流程图。
[0039]图19是表示其它实施方式的第二线圈配置工序中的线圈插入装置的状态的图。
[0040]图20是表示其它实施方式的线圈压缩工序中的线圈插入装置的状态的图。
【具体实施方式】
[0041]参照附图对本发明的定子制造方法进行说明。本发明的定子制造方法使用线圈插入装置5将线圈3卷装于定子铁芯2来制造定子I。根据本实施方式的定子制造方法，能够抑制线圈3损伤而不使线圈插入装置5的结构复杂化。以下，按照作为制造对象的定子I的结构、在制造阶段为了将线圈3卷装于定子铁芯2而使用的线圈插入装置5的结构、以及使用线圈插入装置5的定子制造方法的顺序进行说明。
[0042]此外，以下的说明中，除了特别区别而记明的情况之外，都是以定子铁芯2的圆筒状的铁芯基准面21 (例如定子铁芯2的内周面)的轴心X为基准来定义“轴向L”、“周向C”、“径向R”。对于线圈插入装置5的各部件的位置而言，以将定子铁芯2按通常的方式安装(放置)于该线圈插入装置5的状态的铁芯基准面21的轴心X为基准进行定义。另外，在本实施方式中，将线圈插入装置5具备的多个叶片51的开放端部侧(图3的上侧)作为“轴第一方向LI侧”，将与其相反的一侧(图3的下侧)作为“轴第二方向L2侧”。
[0043]另外，与各部件的方向、位置等相关的用语(例如“正交”、“对齐”等)作为包含具有在制造上能够允许的误差的差异的状态的概念使用。
[0044]1.定子的结构
[0045]参照图1以及图2对本实施方式的定子I的结构进行说明。该定子I是内转子型的旋转电机的定子。这里，“旋转电机”作为包含马达(电动机)、发电机(generator)以及根据需要而实现马达和电动机双方的功能的电动发电机的任意一种的概念使用。如图1所示，定子I具备定子铁芯2和线圈3。此外，在图1中，为了避免麻烦，仅示出了从定子铁芯2沿轴向L突出的线圈3的部分即线圈端部32的一部分而省略其它部分的图示。
[0046]使用磁性材料形成定子铁芯2。另外，定子铁芯2具有多个在圆筒状的铁芯基准面21的周向C分散配置的插口 22、和多个形成于沿周向C相互邻接的两个插口 22之间的齿
23。这里，“圆筒状的铁芯基准面21”是指对于插口 22的配置、构成而言作为基准的假想的面。在本实施方式中，如图1所示，将包含形成于邻接的两个插口 22之间的多个齿23的径向R内侧的端面的假想的圆筒状的面即铁芯内周面作为铁芯基准面21。此外，也可以将定子铁芯2的外周面等作为铁芯基准面21。
[0047]多个插口 22沿周向C以一定间隔分散配置。各插口 22形成为:沿轴向L延伸，并且从定子铁芯2的轴心X呈放射状沿径向R延伸。各插口 22是相互相同的形状，形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定宽度的槽状。在各插口 22的内壁面设置有片状的绝缘部件(未图示)。各插口 22具有朝径向R内侧开口(在定子铁芯2的内周面开口)的开口部(本例为内周开口部22a)。各插口 22的内周开口部22a的开口宽度比其径向R外侧的部分窄。即，本实施方式的插口 22构成为半开放插口。另外，在各插口 22的径向R内侧端部以封闭内周开口部22a的方式配置有由合成树脂制的片状部件等构成的楔子25(参照图6)。
[0048]多个齿23形成于分别邻接的两个插口 22之间，沿周向C以一定间隔分散配置。各齿23是相互相同的形状，形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定宽度的厚板状。在本实施方式中，各齿23形成为该齿23的在周向C上相向的两个侧面相互平行。即，本实施方式的齿23构成为平行齿。
[0049]在本实施方式中，旋转电机是由多相交流(本例为三相)驱动的交流电动机。定子I的线圈3在本例中与三相(U相、V相、W相)的每一相对应，被分为U相线圈、V相线圈、W相线圈。与此对应地在定子铁芯2上以沿周向C反复出现的方式配置有U相用、V相用以及W相用的插口 22。本例中，定子铁芯2各相用的插口 22，沿周向C2反复出现配置。与此相对应，各相用的线圈3以沿周向C两个两个地反复出现的方式卷装于定子铁芯2。
[0050]线圈3具有第一线圈部3a以及第二线圈部3b，它们以卷装于定子铁芯2的状态在径向R相互邻接而配置。在本实施方式中，第一线圈部3a相对于第二线圈部3b配置于径向R外侧。而且，在本实施方式中，线圈3构成为不具有除第一线圈部3a以及第二线圈部3b以外的其它线圈部的两套绕组线圈。
[0051]构成线圈3的第一线圈部3a以及第二线圈部3b分别具有从定子铁芯2沿该定子铁芯2的轴向L突出的线圈端部32。各线圈部3a、3b的各自的线圈端部32具备多个连结定子铁芯2的不同插口 22之间并在该定子铁芯2的周向C延伸的过渡部31。如图1所示，各过渡部31以连结相互分离5个插口间距的两个插口 22彼此的方式配置。另外，各过渡部31和分别从位于该过渡部31的两侧的两个插口 22之间的四个插口 22延伸的其它过渡部31以在轴向L观察、在周向C观察以及在径向R观察具有重复的部分并互相缠绕的方式配置。此外，在配置两个部件时在“规定方向观察具有重复的部分”是指，在将该规定方向作为视线方向而使视点沿正交于该视线方向的各方向移动的情况下，至少在一部分的区域存在两个部件看起来重叠的视点。
[0052]在各线圈部3a、3b，过渡部31分别配置为，相对于在周向C 一侧(图2的顺时针方向侧)的端部处于相同的周向C位置的其它过渡部31位于径向R内侧，并且相对于在周向C另一侧(图2的逆时针方向侧)的端部处于相同的周向C位置的其它过渡部31而位于径向R外侧。各过渡部31从周向C 一侧朝周向C另一侧以从径向R内侧朝径向R外侧的方式配置，在周向C相互邻接的两个过渡部31分别以在径向R观察一部分重叠的方式配置。
[0053]此时，各线圈部3a、3b的多个过渡部31在设计上分别配置为，沿着多条在轴向L观察从定子铁芯2的轴心X朝径向R外侧延伸的螺旋线S。这里，“螺旋线S”是螺旋状的平面曲线(包含平面直线以及平面折线等)。另外，“从轴心X朝径向R外侧延伸”是表示从轴心X侧至少朝径向R外侧延伸，并非一定是螺旋线S的假想延长线通过轴心X。图2示意性示出了从轴向L观察的多个过渡部31。这样，本实施方式的线圈3具有两套在轴向L观察多个过渡部31整体配置为螺旋状的线圈端部(螺旋状线圈端部)32。以下存在将具有这样的螺旋状的线圈端部32的线圈3称作“螺旋状线圈3”的情况。另外，以下存在将具有螺旋状的线圈端部32的各线圈部3a、3b称作“螺旋状线圈部3a、3b”的情况。
[0054]线圈3由后述的多个环状导体35构成。环状导体35由多根线状导体34的束构成。此外，线状导体34例如是由铜、铝等金属构成的线状的导体，在其表面形成有由树脂等构成的绝缘皮膜。这里“多根”是指在与线状导体34的延伸方向正交的各剖面具有多根，线状导体34本身可以是整体相连的。即，线状导体34可以本身相连而成为一根线状导体。在本实施方式中，使三根为一组的线状导体34卷绕多圈，由此构成由多根线状导体34的束构成的环状导体35。此外，也可以将一根线状导体34、K根为一组(K表示2以上的整数)的线状导体34卷绕多圈由此构成由多根线状导体34的束构成的环状导体35。由这些多个环状导体35构成的线圈3向定子铁芯2的卷绕方法可以采用公知的各种方法。在本例中，线圈3通过重叠卷绕并且分布卷绕而卷装于定子铁芯2。
[0055]2.线圈插入装置的结构
[0056]参照图3?图6对本实施方式的线圈插入装置5的结构进行说明。如图3所示，线圈插入装置5的主要结构具备线圈保持器50、位置调整器61以及线圈压出器71。另外，线圈插入装置5具备楔子引导部件81和楔子推顶器82。
[0057]线圈保持器50是用于保持线圈3的部件，并具有多个叶片51。在本实施方式中，线圈保持器50具有与定子铁芯2的齿23数目相同的叶片51。如图4所示，各叶片51以分别与多个齿23对置的方式沿周向C排列。如图3所示，各叶片51以沿轴向L具有规定长度(本例中比定子铁芯2的轴向长度D4足够长)而延伸的方式形成为棒状。由此，多个叶片51整体配置为圆筒状。
[0058]各叶片51被线圈保持器50所具有的保持部54分别在下端部紧固固定而定位保持。另一方面，各叶片51的上端部没有进行使用特别部件的定位保持。即，线圈保持器50的轴第一方向LI侧的端部是多个叶片51的开放端部，并且在比该开放端部靠轴第二方向L2侧具备一体地保持多个叶片51的保持部54。
[0059]在相互邻接的两个叶片51之间形成有搭挂间隙52 (参照图4等)作为在周向C具有一定宽度的周向间隙。在本实施方式中，形成有与定子铁芯2的插口 22数目相同的搭挂间隙52。各搭挂间隙52分别与插口 22的内周开口部22a连通。各搭挂间隙52如后所述那样供构成线圈3的环状导体35的规定部分插入、搭挂。线圈保持器50能够在多个环状导体35被搭挂于搭挂间隙52的状态下保持线圈3。
[0060]位置调整器61是用于与多个叶片51嵌合从而调整该叶片51间的位置关系的部件。位置调整器61形成为在轴向L具有规定厚度的圆盘状。该圆盘状部分的外形沿配置为圆筒状的多个叶片51的内周面。位置调整器61相对于叶片51从上方(图3的上侧)被悬架，能够通过规定的驱动机构沿轴向L (沿叶片51的延伸方向)滑动。
[0061]如图4所示，位置调整器61在该径向R外侧的端部具有多个朝径向R外侧呈放射状关出的关出齿62。各关出齿62是相互相冋的形状，并形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定的宽度的板状。突出齿62形成为与线圈保持器50的搭挂间隙52数目相同。各突出齿62以使位置调整器61位于比线圈保持器50的开放端部(叶片51的上端部)更靠下方的状态分别插入于搭挂间隙52。由此，位置调整器61能够抑制叶片51间的周向C的距离变动从而调整周向C的位置关系。
[0062]在位置调整器61与定子铁芯2配置于相同的轴向L位置的状态下，各突出齿62在周向C相互邻接的叶片51之间通过并沿径向R朝定子铁芯2侧突出。在本实施方式中，各突出齿62是使其前端部(本例中为径向R外侧的端部)通过搭挂间隙52而越过定子铁芯2的内周开口部22a并进入插口 22内的径向R的长度。各突出齿62的径向R外侧的端部是在各突出齿62比相对地位于径向R内侧的部分沿周向C膨胀而形成的膨大部62a。该膨大部62a的朝径向R外侧的端面是各突出齿62的径向端面62b。各突出齿62的径向端面62b 一直延伸到比插口 22的内周开口部22a更靠插口内侧(插口 22的里侧；本例中为径向R外侧)而形成。
[0063]如图4所示，在本实施方式中，膨大部62a在轴向L观察形成为近似矩形。该膨大部62a的朝向周向C的两个侧面相对于分别在周向C邻接的齿23的侧面空开微小间隙而对置。该微小间隙能够形成为例如能够用于避免膨大部62a与齿23接触之间隙量。膨大部62a的朝向径向R外侧的面即径向端面62b具有与插口 22的周向C宽度对应的周向C宽度。更具体而言，径向端面62b具有比插口 22的周向C宽度稍小的周向C宽度。
[0064]另外，径向端面62b以位于插口 22的径向R中央部的方式配置。而且在本实施方式中，径向端面62b在轴向L观察配置于其假想延长线将插口 22的正交于轴向L的剖面的面积二等分的径向R位置。由此，插口 22内的空间被径向端面62b划分为两个具有彼此大致相等的容积的空间。
[0065]如图5所示，各突出齿62在该轴向L的端部具有倾斜面62c。在本实施方式中，各突出齿62分别在该轴向L的两端部具有倾斜面62c。该倾斜面62c形成为分别随着从轴向L的端部朝向轴向L的中央部而在径向R从插口 22的内周开口部22a朝向插口内侧(插口 22的里侧；本例中为径向R外侧)。各倾斜面62c在周向C形成为一样的曲面状。各倾斜面62c以使沿径向R的剖面的切线方向在平行于轴向L的方向和正交于轴向L的方向之间逐渐变化的方式形成为剖面呈圆弧状。
[0066]在本实施方式中，为了能够将线圈插入装置5应用于螺旋状线圈3的制造，如上所述，线圈保持器50具备与齿23数目相同的叶片51。因此，各叶片51在周向C的宽度非常窄。另一方面，如图3所示，各叶片51的轴向L的长度比较长，所以它们仅在下端部被保持部54紧固固定，存在上端部的位置不能准确固定的可能性。因此，使用位置调整器61在各叶片51的上端部附近调整它们的位置关系，从而在上述结构的线圈插入装置5中也能够正确进行多个叶片51的定位。
[0067]线圈压出器71是用于将被线圈保持器50保持的线圈3向定子铁芯2的插口 22侧压出的部件。如图3所示，线圈压出器71具有主体部71a和膨出部71b。主体部71a形成为在轴向L具有规定厚度的圆盘状。该主体部71a的外形沿配置为圆筒状的多个叶片51的内周面。膨出部71b从主体部71a在轴向L朝位置调整器61侧(上侧)膨出。膨出部71b形成为与主体部71a同心状并且直径比主体部71a小。线圈压出器71配置于叶片51的下端部侧，相对于被线圈保持器50保持的状态的线圈3 (多个环状导体35)，在轴向L配置在与定子铁芯2相反的一侧(图3的下侧)。线圈压出器71经由第一驱动轴74与规定的驱动机构连结，使该驱动机构动作，从而线圈压出器71能够沿轴向L (沿叶片51的延伸方向)滑动。
[0068]如图6所示，线圈压出器71在其径向R外侧的端部具有多个朝径向R外侧呈放射状突出的压入齿72。此外，在图6中，为了明确表示与定子铁芯2的相对位置关系，用双点划线示出了配置于不同轴向L位置的定子铁芯2。各压入齿72是相互相同的形状，形成为沿轴向L以及径向R延伸并且在周向C具有规定的宽度的板状。另外，在本实施方式中，各压入齿72与各突出齿62不同，不具有与膨大部62a (参照图4)对应的部位。压入齿72形成为与线圈保持器50的搭挂间隙52数目相同。各压入齿72分别插入搭挂间隙52。压入齿72在本实施方式中与突出齿62不同，其前端部(本例中为径向R外侧的端部)是通过搭挂间隙52直到定子铁芯2的内周开口部22a的径向R的长度。
[0069]沿轴向L向定子铁芯2侧(图3的上侧)移动的线圈压出器71推顶被线圈保持器50保持的状态的多个环状导体35。此时，各压入齿72将环状导体35中被插入到线圈保持器50的搭挂间隙52的部分以其周边部分朝径向R外侧压出并插入对应的插口 22。
[0070]楔子引导部件81是用于在定子铁芯2的各插口 22的规定位置引导楔子25的部件。楔子引导部件81与配置为圆筒状的多个叶片51的径向R外侧邻接而配置。楔子引导部件81设置为与叶片51以及定子铁芯2的齿23数目相同，分别配置在与叶片51以及齿23相同的周向C位置。各楔子引导部件81以在叶片51的径向R外侧相对于该叶片51空开微小间隙的方式配置。另外，各楔子引导部件81以沿轴向L具有规定长度而延伸的方式形成为棒状。由此，多个楔子引导部件81整体配置为圆筒状。各楔子引导部件81在主体壳体(未图示)，分别在下端部被紧固固定而定位、保持。
[0071]如图6所示，楔子引导部件81在周向C的两侧面分别具有引导槽81a。而且，本例中，在相互邻接的两个楔子引导部件81彼此之间(周向C相对两个引导槽81a之间)配设折弯成剖面为“〕”字型(方U字形)的楔子25。楔子引导部件81的上端部与定子铁芯2的下端面抵接。
[0072]楔子推顶器82是用于沿楔子引导部件81 (引导槽81a)推顶楔子25的部件。楔子推顶器82经由第二驱动轴84与规定的驱动机构连结，使该驱动机构动作，从而使楔子推顶器82能够沿轴向L (沿叶片51的延伸方向)滑动。此外，上述位置调整器61、线圈压出器71以及楔子推顶器82构成为能够分别独立地滑动。在利用线圈压出器71将线圈3插入到插口 22后，楔子推顶器82推顶多个楔子25，通过该楔子25封闭各内周开口部22a。
[0073]3.定子制造方法
[0074]参照图7?图17对使用上述线圈插入装置5进行的本实施方式的定子I的制造进行说明。如图7所示，本实施方式的定子I经由线圈准备工序P10、第一线圈卷装工序P20、线圈压缩工序P30、以及第二线圈卷装工序P40来进行制造。在本实施方式中，上述各工序PlO?P40按记载的顺序执行。以下，按顺序对各工序进行说明。
[0075]3-1.线圈准备工序
[0076]线圈准备工序PlO是准备构成线圈3的多个环状导体35的工序。在本实施方式中，使用除了线圈插入装置5以外的卷线装置(未图示)形成环状导体35。具体而言，使三根为一组的线状导体34多圈卷绕于卷线装置所具备的卷框，由此形成由多根线状导体34的束构成的环状导体35 (参照图1)。这样的环状导体35在本例中形成与定子铁芯2的插口 22的个数相同的数量。准备的多个环状导体35中的一半被提供用于第一线圈卷装工序P20，剩余的一半被提供用于第二线圈卷装工序P40。
[0077]3-2.第一线圈卷装工序
[0078]第一线圈卷装工序P20是将构成线圈3的第一线圈部3a卷装于定子铁芯2的工序。在第一线圈卷装工序P20中，以将构成第一线圈部3a的多个环状导体35配置于线圈保持器50的状态，通过线圈压出器71将上述多个环状导体35插入于插口 22。第一线圈卷装工序P20具有第一线圈配置工序P21、第一线圈变形工序P22、第一线圈插入工序P23以及第一线圈成形工序P24。上述各工序P21?P24按记载的顺序执行。[0079]3-2-1.第一线圈配置工序
[0080]第一线圈配置工序P21是将构成第一线圈部3a的多个环状导体35配置于线圈保持器50的工序。该第一线圈配置工序P21在将位置调整器61位于比线圈保持器50的开放端部(叶片51的上端部)更靠上方的轴第一方向LI侧、并且未将定子铁芯2安装于线圈插入装置5的状态下执行。另外，线圈压出器71以及楔子推顶器82分别位于作为能够滑动的范围内的下端部侧的轴第二方向L2侦U。
[0081]在第一线圈配置工序P21中，多个环状导体35的每一个以分别在被搭挂于线圈保持器50的多个搭挂间隙52中的规定的两个的状态下配置的方式，沿轴向L被插入。图8是示意性表示从径向R观察的多个环状导体35配置于线圈保持器50的状态的图。如该图所示，各环状导体35以搭挂于相互分开5个间距(本例中等于5个插口间距)的搭挂间隙52双方的状态配置。此时，各环状导体35配置为,将构成该环状导体35的线状导体34的两个搭挂间隙52连结的部分(后述的连结部分35c)的延伸方向相对于轴向L (叶片51的延伸方向)倾斜。
[0082]参照图8的特定的一个环状导体35 (将其称作“特定环状导体35A”)，对各环状导体35的配置更具体地说进行说明。首先，将作为特定环状导体35A的一部分的第一部分35a从线圈保持器50的开放端部侧向形成于叶片51间的搭挂间隙52中的一个(第一搭挂间隙52a)插入。第一部分35a沿叶片51朝第一搭挂间隙52a的下部侧进一步进入。第一部分35a以位于线圈压出器71的主体部71a的上端面附近的方式配置。
[0083]接下来，将作为特定环状导体35A的其它一部分的第二部分35b从线圈保持器50的开放端部侧向距离第一搭挂间隙52a5个间距的第二搭挂间隙52b插入。第二部分35b沿叶片51进入，但相对于该特定环状导体35A的第一部分35a位于轴第一方向LI侧(本例图8的上侧)而配置。而且，连结第一部分35a和第二部分35b的连结部分35c以相对于轴向L倾斜的方式配置。
[0084]在从第一搭挂间隙52a朝与第二搭挂间隙52b相反的一侧分开2个间距的搭挂间隙52 (第一搭挂间隙52a’)，插入除特定环状导体35A之外的环状导体35 (将其称作“特定环状导体35B”)的第一部分35a，在距离第二搭挂间隙52b2个间距的搭挂间隙52 (第二搭挂间隙52b’ )插入特定环状导体35B的第二部分35b。连结特定环状导体35B的第一部分35a和第二部分35b的连结部分35c以相对于轴向L倾斜的方式配置。遍及定子铁芯2的整周依次进行该操作。
[0085]此外,最后插入的环状导体35以及之前一个插入的环状导体35的各第一部分35a在特定环状导体35A以及特定环状导体35B的各第二部分35b从第二搭挂间隙52b、52b’脱离而位于比线圈保持器50的开放端部更靠上方的状态下，从它们下方钻入而插入。然后，特定环状导体35A的第二部分35b以及特定环状导体35B的第二部分35b分别返回第二搭挂间隙52b、52b’的规定位置。
[0086]这样,在将多个环状导体35配置于线圈保持器50的状态下,连结多个环状导体35的每个第一部分35a和第二部分35b的连结部分35c从周向C的一侧(本例中为图8的右侦D向周向C的另一侧(本例中为图8的左侧)以从轴第一方向LI侧朝向轴第二方向L2侧的方式配置。而且，在周向C相互邻接的两个连结部分35c分别在轴向L观察以一部分重叠的方式配置。另外，各环状导体35的连结部分35c以相对于在轴向L观察配置在与该连结部分35c重复的位置的其它环状导体35的第一部分35a而从轴第一方向LI侧通过的方式配置。各环状导体35的第二部分35b以相对于在轴向L观察配置在与该第二部分35b重复的位置的其它环状导体35的连结部分35c以及各第一部分35a而从轴第一方向LI侧通过的方式配置。沿该第一线圈配置工序P21结束的状态下的环状导体35的轴向L(沿叶片51)的全长D2同第一部分35a的下端部与第二部分35b的上端部之间的沿轴向L的分离长度一致。另外，本例中构成三相全部的第一线圈部3a的环状导体35是集中配置于线圈保持器50的状态。
[0087]保持有多个环状导体35的线圈保持器50被提供用于第一线圈变形工序P22。此夕卜，在第一线圈配置工序P21与第一线圈变形工序P22之间，在线圈插入装置5的规定位置安装定子铁芯2。另外，位置调整器61相对于线圈保持器50从作为上方的轴第一方向LI侧的位置，到该位置调整器61的下端部与定子铁芯2的下端部对齐的位置，朝向作为下方的轴第二方向L2侧而沿轴向L移动。
[0088]3-2-2.第一线圈变形工序
[0089]第一线圈变形工序P22是使多个环状导体35的连结部分35c变形的工序。如图9以及图10所示，第一线圈变形工序P22在将位置调整器61相对于线圈保持器50的轴向L位置固定的状态下执行。在本实施方式中，在线圈保持器50以及位置调整器61双方的绝对位置被固定的状态，使线圈压出器71沿叶片51 (沿轴向L)朝上方移动到规定的设定位置Ps，从而使多个环状导体35的连结部分35c变形。在本例中构成三相的第一线圈部3a的环状导体35的全部的连结部分35c三相集中变形。
[0090]规定的设定位置Ps设定于至少比安装于线圈插入装置5的状态下的定子铁芯2的下端面更靠下方的轴第二方向L2侧。另外，设定位置Ps设定在位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl比环状导体35的沿轴向L的变形前的全长D2 (参照图8)短的位置。这里，在线圈压出器71形成有如图9所示从主体部71a在轴向L朝定子铁芯2侧(位置调整器61侧)膨出的膨出部71b，但在规定位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl时考虑除去膨出部71b。即，在本实施方式中，上述轴向间隔Dl是位置调整器61的下端部与线圈压出器71的主体部71a的上端部之间的沿轴向L的分离长度。
[0091]使线圈压出器71移动到如上述那样设定的设定位置Ps，从而在位置调整器61的下端面与线圈压出器71的主体部71a的上端面之间按压各环状导体35的连结部分35c使其变形。即，线圈压出器71(更准确地说是主体部71a)从下端部侧依次推顶各环状导体35的配置于线圈保持器50 (叶片51)的内周面侧的连结部分35c来使其变形。此外，伴随着连结部分35c被推顶，各环状导体35的第一部分35a在搭挂间隙52内也被推顶。此时，楔子推顶器82停留在原来的位置，楔子25也停留在原来的位置。
[0092]能够将上述设定位置Ps设定为，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl为环状导体35的沿轴向L的变形前的全长D2的例如1/2以下或者1/3以下的位置。而且在本实施方式中，能够将上述设定位置Ps设定为，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl与将多根线状导体34在搭挂间隙52内无间隙地排列的状态下的第一部分35a或者第二部分35b的沿轴向L长度(将其称作“密状态长度”)D3 (参照图10) —致的位置。线圈压出器71将各环状导体35的第一部分35a推顶到与第二部分35b —致的轴向L位置。由此，线圈压出器71以使连结第一部分35a与第二部分35b的连结部分35c所占有的轴向L的区域变小的方式变形。这样，能够使各环状导体35的连结部分35c的形状接近卷装于定子铁芯2后的第一线圈部3a的线圈端部32 (过渡部31)的形状。此外，在图10中，为了提高可视性，将连结部分35c的一部分以比线圈压出器71的上端面更朝下方垂下的方式描绘。
[0093]此时，在本实施方式中，各环状导体35的连结部分35c与线圈压出器71的膨出部71b的外周面抵接而被支承，在利用作为该抵接面的外周面限制朝径向R内侧的移动(变形)的状态下如上述那样进行变形。即，在线圈压出器71移动到设定位置Ps的状态下，线圈压出器71、位置调整器61以及叶片51作为用于相互配合地压固连结部分35c的模框发挥功能。各连结部分35c在由主体部71a的上端面、位置调整器61的下端面、膨出部71b的外周面以及叶片51的内周面划分的环状空间内被它们压固。由此，能够减小连结部分35c的表观体积从而提高其空间密度。特别是使轴向L的长度与上述密状态长度D3 —致来进行变形，所以能够使连结部分35c的空间密度最大化。而且，在完成后的定子I中，能够使轴向L的两侧的线圈端部32的大小的平衡合理化。因此，考虑上述方面，设定膨出部71b的外径相对于主体部71a的外径的比率。例如，优选以使上述环状空间的容积与线圈端部32的目标的大小对应的容积一致的方式设定上述比率。这样，在使各环状导体35的连结部分35c变形后，执行第一线圈插入工序P23。
[0094]此外，将上述设定位置Ps设定为，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl比定子铁芯2的轴向长度D4短的位置。在本实施方式中，将第一部分35a或者第二部分35b的密状态长度D3本来设定为比定子铁芯2的轴向长度D4短。因此，在本实施方式中，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl也比定子铁芯2的轴向长度D4短。
[0095]3-2-3.第一线圈插入工序
[0096]第一线圈插入工序P23是将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22的工序。如图11以及图12所示，在第一线圈插入工序P23中，使线圈压出器71沿轴向L进一步朝上方移动，从而将第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22。
[0097]在第一线圈插入工序P23中，与线圈压出器71在轴向L的移动配合(同步)，使位置调整器61在轴向L移动。在本实施方式中，在线圈压出器71的膨出部71b与位置调整器61嵌合的状态下，位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl被设定为与上述密状态长度D3—致。在该状态下，使线圈压出器71以及位置调整器61在轴向L移动。由此，将位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl维持在上述密状态长度D3。保持这样的相对位置关系使位置调整器61以及线圈压出器71移动，从而能够使在第一线圈变形工序P22中变形的连结部分35c不进一步变形而是以原有的状态在轴向L移动。因此，能够抑制不需要的应力作用于连结部分35c而破坏其形状并且能够使连结部分35c在轴向L移动。
[0098]这里，图11示出了第一线圈插入工序P23的中途阶段的一个阶段。如上所述，在本实施方式中位置调整器61与线圈压出器71之间的轴向间隔Dl比定子铁芯2的轴向长度D4短。因此，由图11可知，位置调整器61的突出齿62以及线圈压出器71的压入齿72双方经由从搭挂间隙52通过而配置于插口 22的内周开口部22a的状态来执行第一线圈插入工序P23。即，贯穿整个工序，以位置调整器61的突出齿62以及线圈压出器71的压入齿72的至少一方从搭挂间隙52通过而配置于插口 22的内周开口部22a的状态，执行第一线圈插入工序P23。因此，能够适当维持搭挂间隙52与插口 22之间的相对位置关系不变来执行第一线圈插入工序P23。这在如上所述那样叶片51的上端部的位置难以准确固定的结构的本实施方式的线圈插入装置5中特别有效。
[0099]图12示出了第一线圈插入工序P23的最后局面。如该图所示,在第一线圈插入工序P23中，线圈压出器71沿轴向L上方最终在本例中移动到主体部71a的上端部与定子铁芯2的上端部对齐的位置。由此，变形后的多个环状导体35的各连结部分35c配置于从定子铁芯2朝轴向L突出的位置。另外在该状态下，位置调整器61位于比叶片51的上端面更靠上方，相对于线圈保持器50位于轴第一方向LI侧。另外，在该阶段，各连结部分35c相对于叶片51尚未配置于径向R内侧。这些多个连结部分35c最终成为构成第一线圈部3a的螺旋状的线圈端部32的多个过渡部31。另外，在连结部分35c配置于从定子铁芯2朝轴向L突出的位置的同时，多个环状导体35的各第一部分35a以及第二部分35b和它们的周边部分被插入到插口 22。
[0100]这里，本例中，构成三相的第一线圈部3a的环状导体35的全部的连结部分35c三相集中配置于从定子铁芯2朝轴向L突出的位置，全部的第一部分35a以及第二部分35b和它们的周边部分三相集中被插入到插口 22。
[0101]在本实施方式中，在第一线圈变形工序P22中，环状导体35的连结部分35c已经变形为与被卷装于定子铁芯2后的第一线圈部3a的线圈端部32的形状接近的形状。因此，在之后的第一线圈插入工序P23中，能够容易地将各环状导体35插入到插口 22。此时，能够减少轴向L的两侧的线圈端部32的大小的偏颇而适当保持平衡，从而有效抑制环状导体35产生搭挂等，能够容易地将各环状导体35插入到插口 22。另外，连结部分35c的空间密度提高，所以在最终完成的定子I中，与以往相比能够实现线圈端部32的小型化。另外，能够适当维持搭挂间隙52与插口 22之间的相对位置关系不变来执行第一线圈插入工序P23，所以能够可靠地将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22。
[0102]3-2-4.第一线圈成形工序
[0103]第一线圈成形工序P24是使被插入到插口 22的状态的环状导体35的连结部分35c成形的工序。如图13所示，在第一线圈成形工序P24中，使用规定的成形夹具(未图示)将连结部分35c朝径向R外侧压出来使其变形。由此，相对于第一线圈部3a而形成图1所示的螺旋状的线圈端部32。
[0104]3-3.线圈压缩工序
[0105]线圈压缩工序P30是相对于通过第一线圈卷装工序P20已经卷装于定子铁芯2的第一线圈部3a而将配置于插口 22内的部分沿径向R压缩的工序。在本实施方式中，在第一线圈卷装工序P20后，在将卷装有第一线圈部3a的定子铁芯2从线圈插入装置5取下而安装于除线圈插入装置5以外的装置(图14中用单点划线简要表示)的状态执行线圈压缩工序P30。此时，在本实施方式中，位置调整器61也伴随着定子铁芯2移动。
[0106]如图14所示，在线圈压缩工序P30中，在将定子铁芯2固定的状态下，使位置调整器61至少在定子铁芯2的轴第一方向LI侧的端部与轴第二方向L2侧的端部之间沿轴向L移动。在本实施方式中，从位置调整器61的下端部位于比定子铁芯2的上端部更靠上方的位置，到位置调整器61的下端部与定子铁芯2的下端部对齐的位置，使该位置调整器61向轴第二方向L2侧沿轴向L移动。这样，使位置调整器61遍及定子铁芯2的轴向L的整个区域移动。此外，也可以在将位置调整器61固定的状态下，使定子铁芯2沿轴向L移动。
[0107]如上所述，位置调整器61的各突出齿62在径向R外侧的端部具有膨大部62a。而且，突出齿62 (膨大部62a)的径向端面62b具有与插口 22的周向C宽度对应的周向C宽度并且位于插口 22的径向R中央部而配置。因此，在线圈压缩工序P30中，使位置调整器
61遍及定子铁芯2的轴向L的整个区域移动，从而能够通过各突出齿62的径向端面62b将配置于插口 22内的第一线圈部3a的部分从该插口 22的内周开口部22a向朝插口内侧(插口 22的里侧；本例中为径向R外侧)的方向压出(参照图15)。而且，能够在插口 22内将第一线圈部3a的该部分沿径向R压缩。由此，插口 22内的第一线圈部3a的密集度提高，能够提闻其占空因数。
[0108]另外，能够在比径向端面62b更靠径向R内侧的插口 22内的内周开口部22a侧形成用于配置第二线圈部3b的空间。此时，用于配置第二线圈部3b的空间形成为具有与用于配置第一线圈部3a的空间同等容积的空间。因此，最终能够将在径向R相互邻接而配置的第一线圈部3a以及第二线圈部3b在插口 22内均衡地配置。另外，在之后的第二线圈插入工序P43中将构成第二线圈部3b的多个环状导体35插入到插口 22时，抑制与构成第一线圈部3a的多个环状导体35之间产生摩擦等从而能够抑制线圈3损伤。
[0109]此时，在本实施方式中，各突出齿62至少在轴第二方向L2侧的端部具有倾斜面62c (参照图5)。因此，随着位置调整器61朝轴第二方向L2侧移动，能够将构成第一线圈部3a的多个环状导体35的规定部分沿倾斜面62c顺利地向插口 22内压出。另外，突出齿62的轴向L的端部由于倾斜面62c而带有圆形，所以在该部分与构成线圈3的导体接触时也能够有效抑制构成第一线圈部3a的多个环状导体35损伤。
[0110]3-4.第二线圈卷装工序
[0111]第二线圈卷装工序P40是将构成线圈3的第二线圈部3b卷装于定子铁芯2的工序。在第二线圈卷装工序P40中，在将构成第二线圈部3b的多个环状导体35配置于线圈保持器50的状态下，利用线圈压出器71将上述多个环状导体35插入到插口 22。此时，构成第二线圈部3b的多个环状导体35相对于在第一线圈卷装工序P20中已经卷装于定子铁芯2的构成第一线圈部3a的多个环状导体35，配置于作为内周开口部22a侧的径向R内侦U。第二线圈卷装工序P40具有第二线圈配置工序P41、第二线圈变形工序P42、第二线圈插入工序P43以及第二线圈成形工序P44。上述各工序P41?P44按所述的顺序执行。
[0112]第二线圈卷装工序P40的各工序P41?P44的各内容与第一线圈卷装工序P20的各工序P21?P24的内容基本相同。因此，省略对各工序P41?P44的详细说明。
[0113]此外，在第二线圈配置工序P41后且在第二线圈变形工序P42前，在线圈插入装置5的规定位置安装线圈压缩工序P30的执行后的定子铁芯2以及位置调整器61 (参照图16)。在本实施方式中，首先安装位置调整器61，然后安装定子铁芯2。此外，可以同时安装在线圈压缩工序P30执行后的定子铁芯2以及位置调整器61。在该状态下，位置调整器61的下端部的位置与定子铁芯2的下端部一致。因此，能够顺利地执行之后的第二线圈变形工序P42。
[0114]在本实施方式中，在之后的第二线圈插入工序P43中，与线圈压出器71的轴向L的移动同步，使位置调整器61沿轴向L移动。具体而言，从使位置调整器61的下端部与定子铁芯2的下端部对齐的位置(参照图16)到位置调整器61的下端部比定子铁芯2的上端部更靠上方的位置(参照图17)，使该位置调整器61朝轴第一方向LI侧沿轴向L移动。这样，使位置调整器61遍及定子铁芯2的轴向L的整个区域移动。由此，能够利用各突出齿62的径向端面62b将配置于插口 22内的第一线圈部3a的部分从该插口 22的内周开口部22a向朝插口内侧的方向按压。这里，特别是在线圈压缩工序P30中暂时压缩后，能够利用径向端面62b将由于弹性而在径向R扩大一定程度的第一线圈部3a朝径向R按压来进行再压缩。此时，各突出齿62在轴第一方向LI侧的端部也具有倾斜面62c，所以在进行该再压缩时，能够有效抑制构成第一线圈部3a的多个环状导体35损伤。
[0115]在本实施方式中，在第二线圈插入工序P43中，使线圈压出器71移动时，也使楔子推顶器82与线圈压出器71同步地沿轴向L移动。由此，在使多个环状导体35的连结部分35c变形的同时，楔子25被推顶到比定子铁芯2的下端面更靠下方的规定位置。然后，在第二线圈插入工序P43中，也使楔子推顶器82与线圈压出器71同步地沿轴向L移动。由此，如图17所示，在将第一部分35a以及第二部分35b插入对插口 22的同时，也将楔子25插入到插口 22。此时，线圈压出器71最终移动到其上端面的位置比定子铁芯2的上端面更靠上方的位置。本例中，线圈压出器71以及楔子25移动到在轴向L楔子25的上端部与定子铁芯2的上端面对齐的位置。
[0116]由此，变形后的多个环状导体35的各连结部分35c配置于从定子铁芯2沿轴向L突出的位置。另外，插口 22的内周开口部22a被楔子25封闭，在向插口 22内插入后的线圈3 (第一线圈部3a以及第二线圈部3b)被楔子25从径向R内侧保持。本实施方式具有的优点是，使楔子推顶器82与线圈压出器71同步地滑动，所以能够利用压入齿72将环状导体35在插口 22内朝里侧(与内周开口部22a相反的一侧，本例中为径向R外侧)压入并且容易插入楔子25。
[0117]然后，将卷装有线圈3的状态的定子铁芯2从线圈插入装置5取下，完成本实施方式的定子I。如以上说明那样，根据本实施方式的定子制造方法，能够抑制线圈3损伤。另夕卜，至少能够提高第一线圈部3a的占空因数。此时，在一般结构的线圈插入装置5中，实施在位置调整器61的突出齿62设置膨大部62a这样轻微的改进，从而能够制造实际上不改变制造工序的一切而具备两套卷绕线圈3的定子I。即，不使线圈插入装置5的结构复杂化，而是通过一般结构的线圈插入装置5的轻微改进就能够得到此前说明的各种效果。
[0118]4.其它实施方式
[0119]最后，对本发明的线圈插入装置以及使用该线圈插入装置的定子制造方法的其它实施方式进行说明。此外，在以下各实施方式中公开的结构只要不产生矛盾，则能够与其它实施方式所公开的结构组合来应用。
[0120](I)在上述的实施方式中，以各突出齿62的径向端面62b配置为位于插口 22的径向R中央部的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，插口 22内的各突出齿62的径向端面62b的位置只要是能够将构成第一线圈部3a的多个环状导体35的规定部分沿径向R按压或者压缩的位置，则可以是任意的。例如能够将插口 22内的各突出齿62的径向端面62b的位置设为插口 22的径向R的1/3?2/3的范围的位置(将插口22在径向R三等分时的中央区域)等。
[0121](2)在上述的实施方式中，以各突出齿62的膨大部62a在轴向L观察形成为近似矩形的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，膨大部62a的剖面形状能够采用任意的形状，例如可以是三角形、圆形、或者椭圆形等。
[0122](3)在上述的实施方式中，以各突出齿62的倾斜面62c形成为剖面呈圆弧状的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，各突出齿62的倾斜面62c的沿径向R的剖面形状例如可以是直线状、折线状或者圆弧以外的曲线状等。
[0123](4)在上述的实施方式中，以各突出齿62在其轴向L的两端部分别具有倾斜面62c的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，只要是能够至少将在第二线圈插入工序P43中构成第一线圈部3a的多个环状导体35在插口 22内顺利地沿径向R按压并且将构成第二线圈部3b的多个环状导体35插入就是优选的，所以可以是各突出齿
62仅在轴向L的一侧(本例中为轴第一方向LI侧)具有倾斜面62c的结构。或者只要能够将在线圈压缩工序P30中构成第一线圈部3a的多个环状导体35顺利地向插口 22内压出就是优选的，所以可以是各突出齿62仅在轴向L的一侧(本例中为轴第二方向L2侧)具有倾斜面62c的结构。或者可以是各突出齿62完全没有这样的倾斜面62c，而是在轴向L的两侧具有方形端部的结构。
[0124](5)在上述的实施方式中，以为了能够以必要的最小限度的动作执行线圈压缩工序P30而在线圈压缩工序P30中使位置调整器61沿轴向L移动到其下端部与定子铁芯2的下端部对齐的位置的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，也可以是使位置调整器61移动到其下端面比定子铁芯2的下端面更靠下方的位置的结构。此夕卜，也可以使位置调整器61移动到该位置调整器61的上端部比定子铁芯2的下端部更靠下方的位置并完全贯通定子铁芯2。
[0125](6)在上述的实施方式中，以在第一线圈卷装工序P20 (第一线圈成形工序P24)与第二线圈卷装工序P40 (第二线圈配置工序P41)之间执行线圈压缩工序P30的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，例如，如图18所示，可以是在第二线圈卷装工序P40的中途阶段执行线圈压缩工序P30的结构。更具体而言，可以是在第二线圈配置工序P41之后，在将定子铁芯2以及位置调整器61安装于线圈插入装置5的状态下执行线圈压缩工序P30的结构。在该情况下，在线圈压缩工序P30中，将位置调整器61相对于线圈保持器50以及定子铁芯2位于轴第一方向LI侧的状态作为初始状态(参照图
19)，使该位置调整器61朝轴第二方向L2侧沿轴向L移动到位置调整器61的下端部与定子铁芯2的下端部对齐的位置(参照图20)。这样，在线圈压缩工序P30结束的时刻，位置调整器61自然会配置在其下端部与定子铁芯2的下端部对齐的位置。这样的位置调整器61的配设位置与第二线圈变形工序P42的位置调整器61的配设位置匹配(参照表示第一线圈变形工序P22的图9)。即，本例中的优点是，在第二线圈卷装工序P40的中途阶段，在从第二线圈配置工序P41向第二线圈变形工序P42的过渡阶段，在合理的一系列的动作中执行线圈压缩工序P30。另外，在该情况下，在之后的第二线圈插入工序P43中与线圈压出器71在轴向L的移动同步，使位置调整器61在轴向L移动。由此，能够利用各突出齿62的径向端面62b从该插口 22的内周开口部22a向朝插口内侧的方向按压并再压缩被配置于插口22内的第一线圈部3a的部分，并且能够插入构成第二线圈部3b的多个环状导体35。
[0126](7)在上述的实施方式中，以在线圈压缩工序P30以及第二线圈插入工序P43 二者中使用位置调整器61对配置于插口 22内的第一线圈部3a的部分沿径向R进行按压或者压缩的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，只要是至少在第二线圈插入工序P43中使用位置调整器61沿径向R压出第一线圈部3a的结构，则在线圈压缩工序P30中可以不使用位置调整器61而使用具有与突出齿62 (膨大部62a)同样结构或者功能的其它部件(专用的压缩部件)沿径向R压缩第一线圈部3a的结构。
[0127](8)在上述的实施方式中，以在线圈配置工序P21、P41中将各环状导体35的第一部分35a插入搭挂间隙52中的一个，在距离该搭挂间隙52a5个间距的搭挂间隙52插入第二部分35b的结构为例进行了说明。由此，制造将各相用的线圈3以沿周向C2两个两个反复出现的方式卷装于定子铁芯2的结构的定子I。然而，本发明的实施方式不限定于此。例如可以是将各环状导体35的第一部分35a插入搭挂间隙52中的一个,在距离该搭挂间隙52a3个间距的搭挂间隙52插入第二部分35b的结构。在该情况下，能够制造将各相用的线圈3以沿周向C 一个一个地反复出现的方式卷装于定子铁芯2的结构的定子I。除此之夕卜，供各环状导体35的第一部分35a和第二部分35b插入的一组搭挂间隙52之间的间距数量可以根据各相的线圈3相对于定子铁芯2的卷装方式而不同。
[0128](9)在上述的实施方式中，以第一线圈卷装工序P20以及第二线圈卷装工序P40分别具有线圈配置工序P21、P41、线圈变形工序P22、P42、线圈插入工序P23、P43、以及线圈成形工序P24、P44的结构为例进行了说明。在上述实施方式中说明的线圈插入装置5的结构以及定子制造方法在这样在第一线圈卷装工序P20以及第二线圈卷装工序P40的每一个中执行线圈变形工序P22、P42的结构中特别有用。考虑不在各突出齿62设置膨大部62a的，而是例如像在【背景技术】一栏中说明那样将线圈压出器71分割为多个，在其中的一个压入齿72附加与膨大部62a对应的结构。然而，在该情况下，相对较后动作一方的分割后的线圈压出器71被相对较早动作一方的分割后的线圈压出器71阻碍，无法在与位置调整器61之间使构成第二线圈部3b的环状导体35的连结部分35c变形。在该情况下，存在无法将螺旋状的第二线圈部3b适当卷装于定子铁芯2的可能性，并非优选。鉴于这样的观点，特别优选为在位置调整器61的各突出齿62设置膨大部62a，并且在第一线圈卷装工序P20以及第二线圈卷装工序P40的每一个中执行线圈变形工序P22、P42的结构。其中，本发明的实施方式不限定于此。即，可以是第一线圈卷装工序P20以及第二线圈卷装工序P40分别不具有线圈变形工序P22、P42，而仅具有线圈配置工序P21、P41、线圈插入工序P23、P43、以及线圈成形工序P24、P44的结构。
[0129](10)在上述的实施方式中，以在第二线圈插入工序P43中将环状导体35的第一部分35a以及第二部分35b插入到插口 22的同时也插入楔子25的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，可以是在除第二线圈插入工序P43以外的工序(楔子插入工序)中插入楔子25的结构。可以是这样的楔子插入工序例如在第二线圈插入工序P43与第二线圈成形工序P44之间、或在第二线圈成形工序P44之后等执行的结构。
[0130](11)在上述的实施方式中，以在相同的场所连续执行线圈准备工序PlO及其以后的各工序P20?P44的结构为例进行了说明。然而，本发明的实施方式不限定于此。即，例如可以是在时间以及/或者地理上不同的场所执行线圈准备工序P10，使用另外形成的环状导体35执行之后的各工序P20?P44的结构。
[0131](12)在上述的实施方式中，以具备了具有螺旋状线圈3 (螺旋状线圈部3a、3b)的线圈3的定子I的制造为例进行了说明。然而，本发明的适用对象不限定于此。即，如果是至少具备两套卷绕线圈3的定子I，则对于制造具备从定子铁芯2朝轴向L突出的线圈端部32的多个过渡部31在轴向L观察配置为螺旋状以外的形状(例如同心圆状)的线圈3的定子I也能够应用本发明。
[0132](13)在上述的实施方式中，以线圈3通过重叠卷绕并且分布卷绕而卷装于定子铁芯2的结构的定子I的制造为例进行了说明。然而，本发明的适用对象不限定于此。例如，对于将线圈3代替重叠卷绕而是通过波形卷绕而卷装于定子铁芯2的结构的定子1、代替分布卷绕而是通过集中卷绕而卷装于定子铁芯2的结构的定子I的制造，也不妨碍本发明的应用。
[0133](14)在上述的实施方式中，以内转子型的旋转电机用的定子I的制造为例进行了说明。然而，本发明的适用对象不限定于此。即，对于外转子型的旋转电机用的定子I的制造，也能够应用本发明。在该情况下，定子铁芯2与位置调整器61等的径向R的位置关系与上述的实施方式相反。由此，例如位置调整器61的各突出齿62的径向端面62b延伸到比插口 22的开口部(该例中为外周开口部)更靠插口内侧(插口 22的里侧，该例中为径向R内侧)而形成。另外，在线圈压缩工序P30中，配置于插口 22内的第一线圈部3a的规定部分从该插口 22的外周开口部向朝插口内侧(该例中为径向R内侧)的方向被压出。
[0134](15)对于其它的结构，本说明书中公开的实施方式是在所有的方面的例示，本发明的实施方式不限定于此。即，对于本申请的权利要求的范围没有记载的结构，在不脱离本发明的目的范围内能够适当地改变。
[0135]本发明能够适用于使用线圈插入装置将线圈卷装于定子铁芯来制造定子的定子制造方法、以及用于该制造的线圈插入装置。
[0136]附图标记的说明:
[0137]I…定子；2…定子铁芯；3…线圈；3a…第一线圈部；3b…第二线圈部；5…线圈插入装置；22...插口 ；22a…内周开口部；2`3...齿；31…线圈过渡部；32…线圈端部；35...环状导体；35a…第一部分；35b…第二部分；35c…连结部分；50…线圈保持器；51…叶片；52...搭挂间隙；52a…第一搭挂间隙；52a’…第一搭挂间隙；52b…第二搭挂间隙；52b’…第二搭挂间隙；54…保持部；61…位置调整器；62…突出齿；62b…径向端面；62c…倾斜面；71...线圈压出器；C…周向；L..?轴向；R…径向；Ps…设定位置；DL...线圈压出器与位置调整器之间的轴向间隔；D2…沿环状导体在轴向变形前的全长；P20…第一线圈卷装工序；P21…线圈配置工序；P22…线圈变形工序；P23…线圈插入工序；P30…线圈压缩工序；P40…第二线圈卷装工序；P41…线圈配置工序；P42…线圈变形工序；P43…线圈插入工序。
【权利要求】
1.一种定子制造方法，使用线圈插入装置将线圈卷装于定子铁芯来制造定子，所述定子制造方法的特征在于， 所述线圈具有在卷装于所述定子铁芯的状态下沿径向相互邻接地配置的第一线圈部以及第二线圈部， 所述线圈插入装置具备线圈保持器、位置调整器和线圈压出器，其中，所述线圈保持器具有以与所述定子铁芯的多个齿分别对置的方式在轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片，所述位置调整器与多个所述叶片嵌合来调整所述叶片间的位置关系，所述线圈压出器将被保持于所述线圈保持器的所述线圈向所述定子铁芯的插口侧压出， 所述位置调整器形成为:具有多个突出齿，所述突出齿在相互邻接的所述叶片之间通过而沿径向朝所述定子铁芯侧突出，多个所述突出齿的各自的径向端面延伸到比所述插口的开口部更靠插口内侧的位置， 所述定子制造方法具有如下工序: 第一线圈卷装工序，在该第一线圈卷装工序中，在将构成所述第一线圈部的多个环状导体配置于所述线圈保持器的状态下，利用所述线圈压出器将所述多个环状导体插入到所述插口 ；和 第二线圈卷装工序，在该第二线圈卷装工序中，在所述第一线圈卷装工序之后，在将构成所述第二线圈部的多个环状导体配置于所述线圈保持器的状态下，至少从所述定子铁芯的轴向一端到另一端沿轴向使所述位置调整器移动，利用所述突出齿的所述径向端面沿着从所述插口的所述开口部朝向插口内侧的方向按压所述第一线圈部的配置于所述插口内的部分，并且利用所述线圈压出器将所述多个环状导体插入到所述插口。
2.根据权利要求1所述的定子制造方法，其特征在于， 所述第一线圈部以及所述第·二线圈部各自从所述定子铁芯沿该定子铁芯的轴向突出的线圈端部具备多个过渡部，该过渡部将所述定子铁芯的不同插口间连结并在该定子铁芯的周向延伸，并且 所述过渡部分别配置为:在周向一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向内侧，并且在周向另一端部相对于处于相同的周向位置的其它过渡部位于径向外侧， 所述第一线圈卷装工序以及所述第二线圈卷装工序分别具有线圈配置工序、线圈变形工序以及线圈插入工序，其中， 所述线圈配置工序是将多个环状导体配置于所述线圈保持器的工序，在该线圈配置工序中以下述方式配置多个所述环状导体，即:将所述环状导体的第一部分插入到在所述叶片间形成的第一搭挂间隙，将所述环状导体的第二部分插入到距离所述第一搭挂间隙规定间距的第二搭挂间隙，将多个所述环状导体的各自的所述第一部分与所述第二部分连结的连结部分，相对于在轴向观察配置在与该连结部分重复的位置的其它所述环状导体的所述第一部分在轴向一侧通过， 在所述线圈变形工序中，在所述线圈配置工序之后，在将所述位置调整器相对于所述线圈保持器的位置固定的状态下，使所述线圈压出器沿所述叶片在轴向移动直至到达所述位置调整器与所述线圈压出器之间的轴向间隔比所述沿环状导体的沿轴向变形前的全长短的设定位置，使多个所述环状导体的所述连结部分变形， 在所述线圈插入工序中，在所述线圈变形工序之后，使所述线圈压出器进一步沿轴向移动，将所述环状导体的所述第一部分以及所述第二部分插入到所述插口。
3.根据权利要求2所述的定子制造方法，其特征在于， 所述线圈保持器的轴向一侧即轴第一方向侧的端部形成为多个所述叶片的开放端部，并且所述线圈保持器在比所述开放端部靠轴向另一侧即轴第二方向侧的部位具备保持部，该保持部将多个所述叶片保持为一体， 在所述第一线圈卷装工序之后，在所述位置调整器相对于所述线圈保持器处于所述轴第一方向侧的状态下执行所述第二线圈卷装工序的所述线圈配置工序， 在所述第二线圈卷装工序的所述线圈配置工序之后并且在所述第二线圈卷装工序的所述线圈变形工序之前，使所述位置调整器相对于所述线圈保持器从所述轴第一方向侧的位置沿轴向朝所述轴第二方向侧移动，直至到达该位置调整器的所述轴第二方向侧端部与所述定子铁芯的轴第二方向侧端部对齐的位置、或者比该位置更靠所述轴第二方向侧的位置，在所述第二线圈卷装工序的所述线圈插入工序中，使所述位置调整器沿轴向朝所述轴第一方向侧移动。
4.一种线圈插入装置，其用于将线圈卷装于定子铁芯，所述线圈插入装置的特征在于，具备: 线圈保持器，其具有以与所述定子铁芯的多个齿分别对置的方式沿轴向延伸并且沿周向排列多个的叶片； 位置调整器，其与多个所述叶片嵌合来调整所述叶片间的位置关系；以及 线圈压出器，其将保持于所述线圈保持器的所述线圈向所述定子铁芯的插口侧压出， 所述位置调整器具有多个突出齿，所述突出齿在相互邻接的所述叶片之间通过并沿径向朝所述定子铁芯侧突出，` 所述线圈插入装置形成为:在所述位置调整器配置于与所述定子铁芯相同的轴向位置的状态下，多个所述突出齿各自的径向端面延伸到比所述插口的开口部更靠插口内侧的位置。
5.根据权利要求4所述的线圈插入装置，其特征在于， 所述径向端面具有与所述插口的周向宽度对应的周向宽度，并且配置在将与所述插口的轴向正交的剖面的面积二等分的径向位置。
6.根据权利要求4或5所述的线圈插入装置，其特征在于， 所述突出齿具有随着从轴向端部朝向轴向中央部而在径向从所述插口的所述开口部朝向插口内侧的倾斜面。
【文档编号】H02K15/085GK103858325SQ201280045169
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月11日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】山口康夫, 林胜之, 佐藤茂树 申请人:爱信艾达株式会社