(57)【要約】      （修正有）【課題】回転位置の検出精度が高い回転電機および回転電機の製造方法を提供すること。【解決手段】センサユニット４１は、ロータの磁束を検出することにより回転位置を検出するセンサを収容している。センサは、隣り合う２つの磁極３２ａの間のセンサ隙間に配置される。センサユニットは、カバー５３によってステータの一方の端面ＳＤ１側から軸方向に沿ってセンサ隙間の中に延びている。センサユニットに面するコイル素線３３ｄは、一方の端面側において、磁極から径方向に離れて配置されている。このため、センサユニットとコイル素線との干渉が抑制される。この結果、センサユニットとコイル素線との干渉に起因する回転位置の検出精度の低下が抑制される。【選択図】図１８
2020099177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁を提供するロータ（２１）と、
径方向に延びる複数のティース部分の端部に前記界磁を受けるように設けられ、周方向に沿って互いに離れて配置された複数の磁極（３２ａ）を有するステータコア（３２）、および前記ティース部分に装着されたステータコイル（３３）を有するステータ（３１）と、
隣り合う２つの前記磁極の間のセンサ隙間（３８ｂ）に配置され、前記ロータの磁束を検出するセンサ（４３）を収容するセンサユニット（４１）とを備え、
前記センサユニットは、前記ステータの軸方向の一方の端面（ＳＤ１）側から軸方向に沿って前記センサ隙間の中に延びており、
前記センサユニットに面する前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）は、前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されている回転電機。
【請求項２】
前記ステータコイルは、前記ティース部分の外側に配置された多層のコイルを有し、
前記コイル素線（３３ｄ）は、前記磁極に隣接する部位において内層の上に乗り上げて、最外層へと移行しており、
前記センサユニットに面する最外層のコイル素線（３３ｄ）は、前記ステータの軸方向の他方の端面側から、前記一方の端面側に向けて、前記磁極から径方向に離れるように傾斜している請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記最外層の前記コイル素線と、前記内層のコイル素線とが周方向に積み重ねられる乗り上げ位置（３３ｒ）は、前記センサユニットよりも前記ステータの他方の端面（ＳＤ２）側に位置している請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記センサユニットに面する最外層のコイル素線（３３ｄ）は、内層の複数のコイル素線の間に形成される凹部の上に位置することにより、前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
前記コイル素線は、前記一方の端面側においてのみ、前記ステータの他方の端面（ＳＤ２）側よりも前記磁極から径方向に離れて配置されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転電機。
【請求項６】
前記ステータコアと前記ステータコイルとの間には、樹脂製のインシュレータ（３５）が配置されており、
前記インシュレータは、前記一方の端面側において、前記ステータコイルを前記磁極から径方向に離れさせるコイル案内部（３６ｅ、３６ｆ、３７ｅ、２３７ｅ、３３７ｅ、４３７ｅ、５３７ｅ、６３７ｅ、７３７ｅ、８３７ｅ、Ａ３６ｆ）を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載の回転電機。
【請求項７】
前記インシュレータは、前記ティース部分と前記ステータコイルとの間に配置されたボビン部分（３６）を有し、
前記コイル案内部は、前記ボビン部分の上における前記コイル素線の位置を規定する凹凸部（３６ｅ、３６ｆ、Ａ３６ｆ）である請求項６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記インシュレータは、前記磁極と前記ステータコイルとの間に配置されたフランジ部分（３７）を有し、
前記コイル案内部は、前記フランジ部分から前記ティース部分に沿って前記ステータコイルに向けて突出する突出部分（３７ｅ、２３７ｅ、３３７ｅ、４３７ｅ、５３７ｅ、６３７ｅ、７３７ｅ、８３７ｅ）である請求項６または請求項７に記載の回転電機。
【請求項９】
複数の前記磁極は、
前記センサユニットが配置されない通常隙間（３８ａ）と、
前記センサユニットが配置される前記センサ隙間（３８ｂ）とを区画形成しており、
前記インシュレータは、
前記通常隙間を形成する前記磁極に対応する通常インシュレータ部分と、
前記センサ隙間を形成する前記磁極に対応するセンサインシュレータ部分とを有し、
前記コイル案内部は、前記センサインシュレータ部分にのみ設けられている請求項６から請求項８のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１０】
前記ステータコアは、前記ステータコアを固定するための固定部を有し、
前記インシュレータは、前記固定部に位置付けられ、径方向に延びる板状であって、軸方向に延び出し、前記ステータコイルに含まれる複数のコイルを接続するためのジャンパ線（３３ｊ）の前記固定部への侵入を抑制するように前記ジャンパ線を案内するガイドフィン（３５ｄ）を有する請求項６から請求項９のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１１】
前記センサユニットは、
前記ステータの軸方向の一方の端面に配置されたケース（５１）と、
前記ケースから前記センサ隙間の中に延びるカバー（５３）とを有し、
前記ケースの周方向の両側に設けられ、前記ケースから突出する突出部分（５７）を有する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１２】
前記センサユニットは、
前記ステータの軸方向の一方の端面に配置されたケース（５１）と、
前記ケースから前記センサ隙間の中に延びるカバー（５３）とを有し、
前記ケースは、電気部品を収容し、樹脂材料により封止されている容器（５２）と、
前記樹脂材料により封止されていない空洞部（５８）とを有する請求項１から請求項１１のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１３】
前記センサユニットは、
前記ステータの軸方向の一方の端面に配置されたケース（５１）と、
前記ケースから前記センサ隙間の中に延びるカバー（５３）とを有し、
前記カバーの軸方向に垂直な断面積は、前記ケースから先端部に向けて徐々に小さくなる請求項１から請求項１２のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１４】
前記ステータコイルは、内層（３３ａ）のコイル素線（３３ｃ）と、前記内層の外側に配置された最外層（３３ｂ）のコイル素線（３３ｄ）とを備え、
前記最外層のコイル素線（３３ｄ）は、
前記一方の端面（ＳＤ１）であるひとつの側面（Ｓ１）以外のひとつの特定側面（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のみに配置され、前記磁極から離れるように傾斜する最外層斜行部（３３ｆｓ、３３ｓｓ）と、
前記特定側面以外の残る側面に配置され、周方向に沿って真っ直ぐに延びる部分とを含む請求項１から請求項１３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１５】
前記内層のコイル素線（３３ｃ）は、
前記特定側面（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のみに配置され、前記磁極へ近づくように傾斜する内層斜行部（３３ｆｆ）と、
前記特定側面以外の残る側面に配置され、周方向に沿って真っ直ぐに延びる部分とを含み、
前記内層斜行部の上に交差するように前記最外層斜行部が配置されている請求項１４に記載の回転電機。
【請求項１６】
先端に磁極（３２ａ）を有する複数のティース部分（３２ｃ）に装着された複数のボビン部分（３６）の外周にステータコイル（３３）を巻く巻線工程と、
隣り合う２つの前記磁極の間の隙間に、ステータ（３１）の一方の端面（ＳＤ１）からセンサ（４３）を挿入する挿入工程とを備え、
前記巻線工程は、前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されるように、前記コイル素線を巻く回転電機の製造方法。
【請求項１７】
前記挿入工程は、複数の前記磁極が形成する複数の通常隙間（３８ａ）とセンサ隙間（３８ｂ）とのうち、前記センサ隙間（３８ｂ）のみに前記センサを挿入する工程であり、
前記巻線工程は、前記センサ隙間（３８ｂ）の隣に位置するセンサボビン部分（３６ｂ）のみにおいて、前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されるように、前記コイル素線を巻く工程である請求項１６に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１８】
前記巻線工程は、前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、前記ステータの他方の端面（ＳＤ２）より前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されるように、前記コイル素線を巻く工程である請求項１６または請求項１７に記載の回転電機の製造方法。
【請求項１９】
前記巻線工程は、
内層（３３ａ）のコイル素線（３３ｃ）を配置する段階と、
前記内層の外側に最外層（３３ｂ）のコイル素線（３３ｄ）を配置する段階とを備え、
前記最外層を配置する段階は、
前記一方の端面（ＳＤ１）であるひとつの側面（Ｓ１）以外のひとつの特定側面（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のみにおいて、前記磁極から離れるように傾斜する最外層斜行部（３３ｆｓ、３３ｓｓ）を形成するように、前記コイル素線を配置する段階と、
前記特定側面以外の残る側面において、周方向に沿って前記コイル素線（３３ｄ）を真っ直ぐに配置する段階とを含む請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の回転電機の製造方法。
【請求項２０】
前記内層を配置する段階は、
前記特定側面（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のみにおいて、前記磁極へ向けて近づくように傾斜する内層斜行部（３３ｆｆ）を形成するように、前記コイル素線を配置する段階と、
前記特定側面以外の残る側面において、周方向に沿って前記コイル素線（３３ｃ）を真っ直ぐに配置する段階とを含み、
前記最外層を配置する段階は、前記内層斜行部の上に交差するように前記最外層斜行部を配置する請求項１９に記載の回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１７年６月２日に日本に出願された特許出願第２０１７−１１０３０１号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
【技術分野】
【０００２】
この明細書における開示は、回転電機および回転電機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１−４は、回転電機および回転電機の製造方法を開示する。この技術では、回転位置を検出するためのセンサ素子を収容したカバーを、複数の磁極の間に挿入している。従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−３４７３２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３３０３０号公報
【特許文献３】特開２０１３−２７２５２号公報
【特許文献４】特許第５０６４２７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の構成では、コイルとカバーとが干渉すると、センサ素子の位置が望ましい位置からずれる場合がある。例えば、ティース部分に装着されているコイルの外形は、規定の形状であることが望ましい。しかし、コイルの形状が規定の形状からずれると、コイルとカバーとが干渉する場合がある。この場合、カバーの位置がずれ、カバー内のセンサ素子の位置がずれる場合がある。センサ素子のずれは、回転位置の検出精度を低下させる場合がある。
【０００６】
上述の観点において、または言及されていない他の観点において、回転電機および回転電機の製造方法にはさらなる改良が求められている。
【０００７】
開示されるひとつの目的は、回転位置の検出精度が高い回転電機および回転電機の製造方法を提供することである。
【０００８】
開示される他のひとつの目的は、回転位置を検出するセンサ素子のずれが抑制された回転電機および回転電機の製造方法を提供することである。
【０００９】
開示されるさらに他のひとつの目的は、ボビン上にコイル素線を正確に配置でき、かつ、コイル素線とセンサユニットとの干渉に起因するセンサ素子のずれが抑制された回転電機および回転電機の製造方法を提供することである。
【００１０】
開示されるさらに他のひとつの目的は、ボビン上にコイル素線を正確かつ高速に配置できることにより大量生産に適し、かつ、コイル素線とセンサユニットとの干渉に起因するセンサ素子のずれが抑制された回転電機および回転電機の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この開示によると、回転電機が提供される。回転電機は、界磁を提供するロータ（２１）と、径方向に延びる複数のティース部分の端部に界磁を受けるように設けられ、周方向に沿って互いに離れて配置された複数の磁極（３２ａ）を有するステータコア（３２）、およびティース部分に装着されたステータコイル（３３）を有するステータ（３１）と、隣り合う２つの磁極の間のセンサ隙間（３８ｂ）に配置され、ロータの磁束を検出するセンサ（４３）を収容するセンサユニット（４１）とを備え、センサユニットは、ステータの軸方向の一方の端面（ＳＤ１）側から軸方向に沿ってセンサ隙間の中に延びており、センサユニットに面するステータコイルのコイル素線（３３ｄ）は、一方の端面側において、磁極から径方向に離れて配置されている。
【００１２】
開示される回転電機によると、センサユニットに面するステータコイルのコイル素線は、一方の端面側において、磁極から径方向に離れて配置されている。このため、センサユニットとコイル素線との干渉が抑制される。この結果、センサユニットとコイル素線との干渉に起因する回転位置の検出精度の低下が抑制される。
【００１３】
この開示によると、回転電機の製造方法が提供される。回転電機の製造方法は、先端に磁極（３２ａ）を有する複数のティース部分（３２ｃ）に装着された複数のボビン部分（３６）の外周にステータコイル（３３）を巻く巻線工程と、隣り合う２つの磁極の間の隙間に、ステータ（３１）の一方の端面（ＳＤ１）からセンサ（４３）を挿入する挿入工程とを備え、巻線工程は、ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、一方の端面側において、磁極から径方向に離れて配置されるように、コイル素線を巻く。
【００１４】
開示される回転電機によると、センサの挿入において、センサと干渉しにくいコイル形状が提供される。この結果、センサとコイル素線との干渉に起因する回転位置の検出精度の低下が抑制される。
【００１５】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る回転電機のモデル化された断面図である。
【図２】ステータの平面図である。
【図３】ステータの斜視図である。
【図４】インシュレータの平面図である。
【図５】インシュレータの斜視図である。
【図６】図４のＶＩ矢印の方向における磁極とインシュレータとを示す側面図である。
【図７】図６のＶＩＩ矢印における平面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面における断面図である。
【図９】インシュレータの部分的な斜視図である。
【図１０】インシュレータの部分的な斜視図である。
【図１１】センサユニットの平面図である。
【図１２】センサユニットの斜視図である。
【図１３】センサユニットの径方向内側の側面図である。
【図１４】センサユニットの斜視図である。
【図１５】カバーのモデル化された斜視図である。
【図１６】カバーの断面図である。
【図１７】ステータコアとセンサユニットとを示す側面図である。
【図１８】ひとつの極の一部を断面で示す側面図である。
【図１９】カバーとコイルとの関係を示す断面図である。
【図２０】第２実施形態のひとつの極の一部を断面で示す側面図である。
【図２１】第３実施形態のインシュレータの部分的な斜視図である。
【図２２】第４実施形態のインシュレータの部分的な斜視図である。
【図２３】第５実施形態のインシュレータの部分的な斜視図である。
【図２４】第６実施形態のインシュレータの部分的な斜視図である。
【図２５】第７実施形態のインシュレータの部分的な斜視図である。
【図２６】第８実施形態のインシュレータの部分的な斜視図である。
【図２７】第９実施形態のひとつの極の一部を断面で示す側面図である。
【図２８】第１０実施形態のひとつの極における裸のコアの外観図である。
【図２９】内層が装着された後のひとつの極を示す外観図である。
【図３０】最外層が装着された後のひとつの極を示す外観図である。
【図３１】巻線装置を示す断面図である。
【図３２】成形器の移動過程を示すダイヤグラムである。
【図３３】成形器の移動過程を示すダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１８】
第１実施形態
図１において、内燃機関用回転電機（以下、単に回転電機という）１０は、発電電動機、または交流発電機スタータ（AC Generator Starter）とも呼ばれる。回転電機１０は、インバータ回路（ＩＮＶ）と制御装置（ＥＣＵ）とを含む電気回路１１と電気的に接続されている。電気回路１１は、三相の電力変換回路を提供する。回転電機１０の用途の一例は、乗り物用の内燃機関１２の発電電動機である。乗り物は、車両、船舶、または航空機であり、典型的な一例は、鞍乗り型車両である。
【００１９】
電気回路１１は、回転電機１０が発電機として機能するとき、出力される交流電力を整流し、バッテリを含む電気負荷に電力を供給する整流回路を提供する。電気回路１１は、回転電機１０から供給される点火制御用の基準位置信号を受信する信号処理回路を提供する。電気回路１１は、点火制御を実行する点火制御器を提供してもよい。
【００２０】
電気回路１１は、回転電機１０を電動機として機能させる駆動回路を提供する。電気回路１１は、回転電機１０を電動機として機能させるための回転位置信号を回転電機１０から受信する。電気回路１１は、検出された回転位置に応じて回転電機１０への通電を制御することにより回転電機１０を電動機として機能させる。
【００２１】
回転電機１０は、内燃機関１２に組み付けられている。内燃機関１２は、ボディ１３と、ボディ１３に回転可能に支持され、内燃機関１２と連動して回転する回転軸１４とを有する。回転電機１０は、ボディ１３と回転軸１４とに組み付けられている。ボディ１３は、内燃機関１２のクランクケース、ミッションケースなどの構造体である。回転軸１４は、内燃機関１２のクランク軸、またはクランク軸と連動する回転軸である。回転軸１４は、内燃機関１２が運転されることによって回転する。
【００２２】
回転軸１４は、回転電機１０を発電機として機能させるように回転電機１０を回転させる。回転軸１４は、回転電機１０が電動機として機能するとき、回転電機１０の回転によって内燃機関１２を始動可能な回転軸である。また、回転軸１４は、回転電機１０が電動機として機能するとき、回転電機１０の回転によって内燃機関１２の回転を支援（アシスト）することができる回転軸である。
【００２３】
回転電機１０は、ロータ２１と、ステータ３１と、センサユニット４１とを有する。以下の説明において、軸方向ＡＤの語は、ステータ３１を円筒体とみなした場合の中心軸の方向を意味する。径方向ＲＤの語は、ステータ３１を円筒体とみなした場合の直径方向を意味する。
【００２４】
ロータ２１は、界磁子である。ステータ３１は、電機子である。ロータ２１は、全体がカップ状である。ロータ２１は、その開口端をボディ１３に向けて位置付けられる。ロータ２１は、回転軸１４の端部に固定される。ロータ２１と回転軸１４とは、キー嵌合などの回転方向の位置決め機構を介して連結されている。ロータ２１は、固定ボルト２５によって回転軸１４に締め付けられることによって固定されている。ロータ２１は、回転軸１４とともに回転する。ロータ２１は、永久磁石によって界磁、すなわち回転界磁を提供する。
【００２５】
ロータ２１は、カップ状のロータコア２２を有する。ロータコア２２は、内燃機関１２の回転軸１４に連結される。ロータコア２２は、回転軸１４に固定される内筒と、内筒の径方向外側に位置する外筒と、内筒と外筒との間に拡がる環状の底板とを有する。ロータコア２２は、後述する永久磁石のためのヨークを提供する。ロータコア２２は、磁性金属製である。
【００２６】
ロータ２１は、ロータコア２２の内面に配置された永久磁石２３を有する。永久磁石２３は、外筒の内側に固定されている。永久磁石２３は、径方向内側に配置された保持カップ２４によって軸方向ＡＤおよび径方向ＲＤに関して固定されている。保持カップ２４は、薄い非磁性金属製である。保持カップ２４は、ロータコア２２に固定されている。
【００２７】
永久磁石２３は、複数のセグメントを有する。それぞれのセグメントは、部分円筒状である。永久磁石２３は、その内側に、複数のＮ極と複数のＳ極とを提供する。永久磁石２３は、少なくとも界磁を提供する。永久磁石２３は、１２個のセグメントによって、６対のＮ極とＳ極、すなわち１２極の界磁を提供する。磁極の数は、他の数でもよい。永久磁石２３は、点火制御のための基準位置信号を提供するための部分的な特殊磁極を提供する。特殊磁極は、界磁のための磁極配列とは異なる部分的な磁極によって提供される。
【００２８】
ステータ３１とボディ１３とは、固定ボルト３４を介して連結されている。ステータ３１は、複数の固定ボルト３４によってボディ１３に締め付けられることによって固定されている。ステータ３１は、ロータ２１とボディ１３との間に配置されている。ステータ３１は、ロータ２１の内面とギャップを介して対向する外周面を有する。ステータ３１は、ボディ１３に固定される。
【００２９】
ステータ３１は、ステータコア３２を有する。ステータコア３２は、内燃機関１２のボディ１３に固定されることによってロータ２１の内側に配置される。ステータコア３２は、複数のティース部分を有する。ひとつのティース部分は、ひとつの磁極を提供する。ステータコア３２は、外突極型の鉄心を提供する。
【００３０】
ステータ３１は、ステータコア３２に巻回されたステータコイル３３を有する。ステータコイル３３は、電機子巻線を提供する。ステータコア３２とステータコイル３３との間には電気絶縁性の樹脂製のインシュレータ３５が配置されている。ステータコイル３３は、三相巻線である。ステータコイル３３は、ロータ２１およびステータ３１を発電機または電動機として選択的に機能させることができる。
【００３１】
センサユニット４１は、内燃機関用回転位置検出装置を提供する。センサユニット４１は、内燃機関１２に連動する回転電機１０に設けられている。センサユニット４１は、回転電機１０のステータコア３２に設けられている。センサユニット４１は、ロータ２１に設けられた永久磁石２３の磁束を検出することによりロータ２１の回転位置を示す電気信号を出力する。
【００３２】
センサユニット４１は、ステータ３１に固定される。センサユニット４１は、ステータコア３２とボディ１３との間に配置されている。センサユニット４１は、ステータコア３２の端面ＳＤ１に固定されている。センサユニット４１は、ボディ１３にも固定されているが、ステータコア３２だけに固定されていてもよい。センサユニット４１は、ロータ２１に設けられた永久磁石２３が供給する磁束を検出することにより、ロータ２１の回転位置を検出する。センサユニット４１は、複数のセンサ４３を有する。複数のセンサ４３は、隣接する２つの磁極３２ａの間に配置されている。複数のセンサ４３は、隣接する２つのコイルの間に配置されているともいえる。複数のセンサ４３は、永久磁石２３の磁束変化を検出することによりロータ２１の回転位置を検出する。複数のセンサ４３は、ロータ２１の回転軸に関して周方向に互いに離れて配置されている。
【００３３】
永久磁石２３が提供する特殊磁極の位置によって点火制御のための基準位置が示される。ロータ２１の回転位置は、回転軸１４の回転位置でもある。よって、ロータ２１の回転位置を検出することにより、点火制御のための基準位置信号を得ることができる。複数のセンサ４３の少なくともひとつは、特殊磁極に反応することにより、点火制御のための信号を出力する。この実施形態では、ひとつのセンサ４３が点火制御用のセンサを提供する。この結果、ステータ３１は、ロータ２１が所定の回転位置にあるときに点火制御用の信号を出力するためのセンサを備える。
【００３４】
永久磁石２３が提供する界磁の回転方向の位置によってロータ２１の回転位置が示される。よって、ロータ２１の回転位置を検出し、検出された回転位置に応じて電機子巻線への通電を制御することにより、回転電機１０を電動機として機能させることができる。複数のセンサ４３の少なくともひとつは、回転電機１０を少なくとも電動機として機能させるためのロータ２１の回転位置を検出する。この回転電機１０は、発電機および電動機として機能することができ、それらのいずれかとして選択的に機能させられる。
【００３５】
センサユニット４１は、電気回路部品４２を収容する。電気回路部品４２は、基板と、基板に実装された電気素子、および電線などを含む。センサユニット４１は、センサ４３を収容する。センサユニット４１は、ケース５１を有する。
【００３６】
ケース５１は、樹脂材料製である。ケース５１は、部分的に金属部分をもつことができる。ケース５１は、電気回路部品４２とセンサ４３とを収容し、保持する。センサ４３は、電気回路部品４２と接続される。ケース５１は、多角形筒、例えば台形筒の断面に相当する形状をもち、ステータ３１の径方向外側縁におおよそ対応して延びる外縁をもつ。ケース５１は、電気回路部品４２を収容するための容器５２を有する。容器５２は樹脂材料製である。容器５２は、ボディ１３に対向する面が開口した箱状である。容器５２は、ステータコア３２側に面する底面と、ボディ１３に対向する開口部と、底面と開口部とを囲む側壁とを有する。電気回路部品４２は、容器５２内に収容され、固定されている。
【００３７】
ケース５１は、少なくともひとつのセンサ４３を収容し、支持するための少なくともひとつのカバー５３を有する。センサ４３は、カバー５３内に固定されている。カバー５３は、容器５２の底面から延び出すように形成された有底筒状の部材である。カバー５３は、径方向外側に設けられている。カバー５３は、２つの磁極３２ａの間の隙間に挿入される。
【００３８】
カバー５３は、ケース５１の底面に設けられた基部と、基部から延び出す本体部とを有する。本体部は、基部より細い。基部は隙間より広い幅を有する。基部と本体部との間には、段部が形成されている。段部は、ステータコア３２の一方の端面ＳＤ１に接触する。これにより、隙間内への本体部の挿入量が規定される。
【００３９】
カバー５３の内部は、容器５２の内部に連通している。センサユニット４１は、複数のカバー５３を有する。カバー５３は、容器５２から延び出す指状、または舌状と呼びうる形状である。カバー５３は、センサ４３のための鞘とも呼ぶことができる。複数のカバー５３は、点火制御のための基準位置検出用のセンサのためのひとつのカバー５３と、モータ制御のためのセンサのための３つのカバー５３とを有する。
【００４０】
それぞれのカバー５３内には、ひとつのセンサ４３が収容される。センサ４３は、永久磁石２３が供給する磁束を検出する。センサ４３は、ホールセンサ、ＭＲＥセンサなどによって提供される。この実施形態は、点火制御のためのひとつのセンサと、モータ制御のための３つのセンサとを有する。センサ４３は、カバー５３内の空洞に配置されたセンサターミナルによって電気回路部品４２と電気的に接続される。
【００４１】
この実施形態における点火制御およびモータ制御のための永久磁石２３に関連する細部、および複数のセンサ４３に関連する細部については、特許文献として列挙した文献に記載の内容を援用することができ、同記載の内容は参照により引用されている。
【００４２】
ケース５１は、締付部５４を有する。締付部５４は、回転電機１０の径方向ＲＤに関して容器５２より径方向内側に設けられている。容器５２と締付部５４との間には、それらの間を連結するための連結部５５が設けられている。固定ボルト４４は、ステータコア３２のボディ１３と反対側の面からステータコア３２を貫通して配置されている。固定ボルト４４のステータコア３２から突出する先端部は、締付部５４の雌ねじ部分に螺合される。これにより、センサユニット４１は、ステータコア３２に固定される。容器５２内は、保護用の封止樹脂５６によって満たされている。封止樹脂５６は電気回路部品４２を保護するためのポッティング樹脂である。
【００４３】
センサユニット４１は、ひとつまたは複数のセンサ４３から出力される信号を外部に取り出すための外部接続用の配線１１ａを有する。配線１１ａは、基準位置を示す点火信号および／または回転角度を示す回転位置信号を伝達することができる。回転電機１０は、ステータコイル３３と電気回路１１とを接続する複数の電力線１１ｂを有する。電力線１１ｂは、回転電機１０が発電機として機能するとき、ステータコイル３３に誘導される電力を電気回路１１に供給する。電力線１１ｂは、回転電機１０が電動機として機能するとき、ステータコイル３３を励磁するための電力を電気回路１１からステータコイル３３へ供給する。
【００４４】
図２および図３において、ステータ３１は、環状の部材である。ステータ３１は、回転軸１４とロータコア２２の内筒とを受け入れることができる貫通穴を有する。ステータコア３２は、回転軸１４およびロータコア２２の内筒を受け入れるための貫通穴を区画形成している。さらに、ステータコア３２は、複数の固定ボルト３４を受け入れるための複数の貫通穴を有する。これら貫通穴は、ステータコア３２の周方向に関する位置を規定するために貢献する。ステータコア３２は、センサユニット４１を固定するための固定ボルト４４を受け入れるための貫通穴を有する。
【００４５】
ステータ３１の外周面には、複数の磁極３２ａが配置されている。複数の磁極３２ａは、周方向に沿って互いに離れて配置されている。複数の磁極３２ａは、径方向に延びる複数のティース部分３２ｃの端部にロータ２１の界磁を受けるように設けられている。ステータ３１は、例えば、１８個の磁極３２ａを有する。磁極３２ａの数は、他の数でもよい。これら磁極３２ａは、ロータ２１の界磁と対向して配置されている。ステータコア３２は、永久磁石２３と対向する複数の磁極３２ａを径方向外側に形成する。ステータコア３２は、複数の磁極３２ａを形成するように所定の形状に成形された磁性体板（電磁鋼板）を積層することにより形成されている。
【００４６】
図２および図３において、左下部分には、破線によってステータコイル３３で隠されたインシュレータ３５とステータコア３２とが描かれている。ステータコア３２は、径方向内側に位置付けられた環状部分３２ｂを有する。環状部分３２ｂは、上述の貫通穴を有しており、ステータコア３２を固定するための固定部である。ステータコア３２は、径方向に延びる複数のティース部分３２ｃを有する。ひとつのティース部分３２ｃは、環状部分３２ｂとひとつの磁極３２ａとを連結する。
【００４７】
ステータコイル３３は、多相の電機子巻線を提供する。ステータコイル３３は、複数のティース部分３２ｃに装着されている。ステータ３１は、複数の磁極３２ａと、複数の三相巻線とを有する三相多極ステータである。ステータコイル３３は、複数の単コイル３３ｓを有する。単コイル３３ｓは、ひとつの磁極３２ａと、ひとつのティース部分３２ｃとに装着されたコイルである。単コイル３３ｓは、ひとつのティース部分３２ｃの周りに集中巻きされている。複数の単コイル３３ｓは、ひとつの相コイルを提供する。複数の相コイルによって多相の電機子巻線が提供されている。
【００４８】
インシュレータ３５は、ステータコア３２を軸方向に関して挟む２つの半割体３５ａ、３５ｂを有する。半割体３５ａは、ステータ３１の軸方向の一方の端面ＳＤ１側に位置している。この一方の端面ＳＤ１上には、センサユニット４１が配置される。半割体３５ａは、ステータ３１の軸方向の他方の端面ＳＤ２側に位置している。この他方の端面ＳＤ２は、センサユニット４１が配置される端面とは反対の端面である。後述のコイル素線３３ｄは、半割体３５ａの上において、磁極３２ａから径方向に離れて配置されている。半割体３５ａは、後述の突出部分３７ｅを備える。半割体３５ｂは、突出部分３７ｅを備えない。
【００４９】
インシュレータ３５は、環状部分３２ｂの径方向外側部分を覆うように配置された中央部分３５ｃを有する。ステータコイル３３は、複数の単コイル３３ｓを接続するために、ステータ３１の上に周方向に沿って延びるように配置された複数のジャンパ線３３ｊを有する。ジャンパ線３３ｊは、ステータコイル３３を形成するためのコイル素線である。図２および図３には、一部のジャンパ線３３ｊが破線で示されている。
【００５０】
インシュレータ３５は、中央部分３５ｃの上に、ジャンパ線３３ｊを案内するためのガイドフィン３５ｄを有する。ガイドフィン３５ｄは、固定部に位置付けられている。ガイドフィン３５ｄは、板状の部材である。ガイドフィン３５ｄは、径方向に延びている。ガイドフィン３５ｄは、軸方向に延び出している。ガイドフィン３５ｄは、インシュレータ３５と連続する材料によって一体的に成形されている。ガイドフィン３５ｄは、軸方向に延びる縁を径方向外側に有する。ガイドフィン３５ｄは、径方向外側に向けてステータコア３２から離れるように傾斜している縁を径方向内側に有する。ガイドフィン３５ｄは、ステータ３１の端面の一部であって、ステータコア３２の端面から軸方向に突出している。インシュレータ３５は、複数のガイドフィン３５ｄを備える。複数のガイドフィン３５ｄは、周方向に沿って互いに離れている。複数のガイドフィン３５ｄは、放射状に配置されている。
【００５１】
回転電機１０の製造方法は、ステータコイル３３が設置された環状範囲にジャンパ線３３ｊを配置する配線工程を有する。少なくともひとつのガイドフィン３５ｄは、回転電機１０の製造工程において、ジャンパ線３３ｊの径方向内側への侵入を抑制する。また、少なくともひとつのガイドフィン３５ｄは、完成品において、ジャンパ線３３ｊの径方向内側への侵入を抑制する。言い換えると、ガイドフィン３５ｄは、コイル素線の固定部への侵入を抑制するようにコイル素線を案内する。ジャンパ線３３ｊの径方向内側への侵入が抑制されることで、ジャンパ線３３ｊの損傷が抑制される。ガイドフィン３５ｄは、固定部の上の広い範囲を占めることなく、ジャンパ線３３ｊを案内する。ガイドフィン３５ｄは、環状部分３２ｂにおける締付部５４の配置、および固定ボルト３４の配置を阻害しない。
【００５２】
インシュレータ３５は、ティース部分３２ｃを覆うボビン部分３６を有する。ボビン部分３６は、ティース部分３２ｃとステータコイル３３との間に配置されている。インシュレータ３５は、径方向外側端に位置して、磁極３２ａの縁に沿って広がるフランジ部分３７を有する。フランジ部分３７は、磁極３２ａとステータコイル３３との間に配置されている。
【００５３】
ステータ３１は、複数の隙間３８を有する。隙間３８は、隣接する２つの磁極３２ａの間に形成されている。複数の隙間３８は、通常隙間３８ａと、センサ隙間３８ｂとを有する。センサ隙間３８ｂは、カバー５３を配置するために利用される。ステータコア３２は、１８個の隙間３８を有する。この実施形態では、センサユニット４１は、４つのカバー５３を有する。したがって、ステータ３１は、４つのセンサ隙間３８ｂを有する。したがって、１４個の通常隙間３８ａと、４個のセンサ隙間３８ｂとを有する。これに代えて、センサユニット４１がひとつのセンサ４３を有する場合、ひとつのセンサ隙間３８ｂが設けられる。センサユニット４１が３つのセンサ４３を有する場合、３つのセンサ隙間３８ｂが設けられる。
【００５４】
通常隙間３８ａは、所定の周方向の幅を有する。センサ隙間３８ｂは、通常隙間３８ａより広い周方向の幅を有する。複数の磁極３２ａは、第１磁極３２ａｗ、第２磁極３２ａｍ、および第３磁極３２ａｓを有する。複数の磁極３２ａは、通常隙間３８ａと、センサ隙間３８ｂとを提供するように、互いに異なる周方向の幅を有する。複数の磁極３２ａは、周方向の両側へ延び出している。第１磁極３２ａｗ、第２磁極３２ａｍ、および第３磁極３２ａｓは、互いに、周方向への突出量が異なる。
【００５５】
第１磁極３２ａｗは、所定の周方向の幅を有する。第１磁極３２ａｗは、ティース部分３２ｃの先端から、周方向の両側に等しく広がっている。ステータコア３２は、複数の第１磁極３２ａｗを有する。隣接する２つの第１磁極３２ａｗは、それらの間に通常隙間３８ａを区画形成している。第１磁極３２ａｗは、それらの間に通常隙間３８ａを区画形成するように、大きく延び出している。
【００５６】
第２磁極３２ａｍ、および第３磁極３２ａｓは、第１磁極ａｗより小さい周方向の幅を有する。第３磁極３２ａｓは、第２磁極３２ａｍより小さい周方向の幅を有する。ステータコア３２は、３つの第３磁極３２ａｓを有する。第３磁極３２ａｓは、ティース部分３２ｃの先端から、周方向の両側に広がっている。第３磁極３２ａｓは、センサ隙間３８ｂとセンサ隙間３８ｂとの間に位置している。第３磁極３２ａｓは、それらの間にセンサ隙間３８ｂを区画形成するように、第１磁極３２ａｗより小さく延び出している。第３磁極３２ａｓの周方向両側への広がりは、第１磁極３２ａｗのそれより小さい。第３磁極３２ａｓの周方向両側への広がりは等しい。ステータコア３２は、少なくとも２つの第２磁極３２ａｍを有する。第２磁極３２ａｍは、複数のセンサ隙間３８ｂの群の両端に位置している。第２磁極３２ａｍは、通常隙間３８ａとセンサ隙間３８ｂとの間に位置している。第２磁極３２ａｍは、通常隙間３８ａの側へ第１磁極３２ａｗと同じだけ広がっている。第２磁極３２ａｍは、センサ隙間３８ｂの側へ第３磁極３２ａｓと同じだけ広がっている。
【００５７】
図４および図５において、インシュレータ３５は、磁極３２ａおよび環状部分３２ｂを除く表面を覆う形状を有する。図４および図５は、ステータコア３２とセンサユニット４１との間に配置される半割体３５ａを示す。半割体３５ａは後述の突出部分を有するが、半割体３５ｂは、突出部分を有しない。ガイドフィン３５ｄは、図示されるように中央部分３５ｃから径方向内側に向けて突出している。この結果、ガイドフィン３５ｄは、ジャンパ線３３ｊを案内する。
【００５８】
インシュレータ３５は、複数のボビン部分３６を有する。複数のボビン部分３６は、通常隙間３８ａの両側に位置する複数の通常ボビン部分３６ａと、カバー５３が配置されるセンサ隙間３８ｂの両側に位置する複数のセンサボビン部分３６ｂとを有する。４つのセンサ隙間３８ｂの両側に位置する２つの通常隙間３８ａの両側には、通常ボビン部分３６ａとセンサボビン部分３６ｂとが位置付けられている。４つのセンサ隙間３８ｂのうち、最も端のセンサ隙間３８ｂの両側には、センサボビン部分３６ｂが位置付けられている。センサボビン部分３６ｂは、後述のコイル案内部に相当する凹凸部を有する。
【００５９】
インシュレータ３５は、複数のフランジ部分３７を有する。フランジ部分３７は、ボビン部分３６の径方向先端に設けられている。複数のフランジ部分３７は、第１フランジ部分３７ａ、第２フランジ部分３７ｂ、および第３フランジ部分３７ｃを有する。第１フランジ部分３７ａ、第２フランジ部分３７ｂ、および第３フランジ部分３７ｃは、それぞれ、第１磁極３２ａｗ、第２磁極３２ａｍ、および第３磁極３２ａｓに対応する。第２フランジ部分３７ｂ、および第３フランジ部分３７ｃは、センサ隙間３８ｂを形成する第２磁極３２ａｍ、および第３磁極３２ａｓに配置される。第２フランジ部分３７ｂ、および第３フランジ部分３７ｃは、カバー５３と関連性をもつから、センサフランジ部分とも呼ぶことができる。センサフランジ部分は、後述のコイル案内部に相当する案内部を有する。
【００６０】
通常ボビン部分３６ａと第１フランジ部分３７ａとは、通常隙間３８ａを形成する磁極３２ａに対応する通常インシュレータ部分を提供する。センサボビン部分３６ｂと第２フランジ部分３７ｂとは、センサ隙間３８ｂを形成する磁極３２ａに対応するセンサインシュレータ部分を提供する。センサボビン部分３６ｂと第３フランジ部分３７ｃとは、センサ隙間３８ｂを形成する磁極３２ａに対応するセンサインシュレータ部分を提供する。後述のコイル案内部は、センサインシュレータ部分にのみ設けられている。これにより、センサユニット４１に面するステータコイル３３のコイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向に離れて配置される。
【００６１】
図６および図７は、ステータコア３２に半割体３５ａ、３５ｂが装着された状態を示す。図６は、図４のＶＩ矢印の方向から見た側面を示している。第３磁極３２ａｓのためのセンサインシュレータ部分は、センサボビン部分３６ｂと第３フランジ部分３７ｃとを有する。センサボビン部分３６ｂは、角が丸い四角形の表面３６ｅと、複数のフィン３６ｆとを有する。図８は、ティース部分３２ｃとインシュレータ３５との断面を示す。ティース部分３２ｃを含むステータコア３２は、複数の磁性体板を積層した積層体である。複数のフィン３６ｆは、四辺形とも呼べる表面３６ｅの角部においてのみ、ティース部分３２ｃの径方向外側へ延び出している。
【００６２】
表面３６ｅと複数のフィン３６ｆとは、センサボビン部分３６ｂの表面に凹凸部を提供する。この凹凸部は、ステータコイル３３のコイル素線を規定の位置に保持する。凹凸部は、センサボビン部分３６ｂにおけるコイル素線の移動を規制する。凹凸部は、一方の端面ＳＤ１側において、ステータコイル３３を第３磁極３２ａｓから径方向に離れさせるコイル案内部のひとつである。
【００６３】
第２磁極３２ａｍのためのセンサインシュレータ部分は、センサボビン部分３６ｂと第２フランジ部分３７ｂとを有する。第２磁極３２ａｍのためのセンサインシュレータ部分も、図６および図７と同様に、センサボビン部分３６ｂに凹凸部を有する。
【００６４】
図６および図７に戻り、半割体３５ａは、第３フランジ部分３７ｃを有する。第３フランジ部分３７ｃは、突出部分３７ｅを有する。突出部分３７ｅは、一方の端面ＳＤ１側において、突出している。突出部分３７ｅは、フランジ部分からティース部分３２ｃに沿って径方向へ内側のステータコイル３３に向けて突出している。突出部分３７ｅの径方向内側の表面は、ロータ２１の界磁から遠ざかるように離れている。突出部分３７ｅの表面は、径方向内側に向けて隆起している。突出部分３７ｅの表面は、ティース部分３２ｃの根元に向けて突出している。ティース部分３２ｃの全周に広がるフランジ部分３７のうち、一方の端面ＳＤ１に近い部分のみが、突出部分３７ｅとして突出している。突出部分３７ｅは、基礎フランジ面３７ｄよりも突出している。基礎フランジ面３７ｄは、ステータ３１の他方の端面ＳＤ２側におけるフランジ部分３７のステータコイル３３に面する面である。言い換えると、基礎フランジ面３７ｄは、半割体３５ｂに設けられたフランジ部分３７の内側面である。
【００６５】
突出部分３７ｅは、ステータコイル３３を第３磁極３２ａｓから径方向に離れさせる。突出部分３７ｅは、一方の端面側において、ステータコイル３３を第３磁極３２ａｓから径方向に離れさせるコイル案内部のひとつである。
【００６６】
第２磁極３２ａｍのためのセンサインシュレータ部分は、センサボビン部分３６ｂと第２フランジ部分３７ｂとを有する。第２磁極３２ａｍのためのセンサインシュレータ部分も、図６および図７と同様に、第２フランジ部分３７ｂに突出部分３７ｅを有する。
【００６７】
図９は、第３磁極３２ａｓのためのセンサインシュレータ部分を示す斜視図である。センサインシュレータ部分は、センサボビン部分３６ｂに、凹凸部を提供する表面３６ｅおよび複数のフィン３６ｆを有する。センサインシュレータ部分は、第３フランジ部分３７ｃに、突出部分３７ｅを有する。凹凸部と突出部分３７ｅとは、ステータコイル３３を第３磁極３２ａｓから径方向に離れさせるコイル案内部を提供している。
【００６８】
突出部分３７ｅは、ステータ３１の他方の端面側から、一方の端面側に向けて徐々に高くなるように突出している。突出部分３７ｅは、軸方向ＡＤに関して、センサボビン部分３６ｂと重複する位置に斜面部分を有する。突出部分３７ｅは、センサボビン部分３６ｂの軸方向ＡＤの端面より軸方向に離れた位置において突出している。この突出部分３７ｅは、ステータコイル３３を第３磁極３２ａｓから径方向ＲＤの内側に向けて離れさせる。突出部分３７ｅは、センサボビン部分３６ｂの軸方向ＡＤの端部の周方向ＣＤの両側の範囲において突出している。この突出部分３７ｅは、カバー５３が配置される第３磁極３２ａｓの両側において、ステータコイル３３を第３磁極３２ａｓから径方向ＲＤの内側に向けて離れさせる。
【００６９】
第２磁極３２ａｍのためのセンサインシュレータ部分も、図９と同様に、センサボビン部分３６ｂに、凹凸部を提供する表面３６ｅおよび複数のフィン３６ｆを有する。第２磁極３２ａｍのためのセンサインシュレータ部分も、図９と同様に、第３フランジ部分３７ｃに、突出部分３７ｅを有する。凹凸部と突出部分３７ｅとは、ステータコイル３３を第２磁極３２ａｍから径方向に離れさせるコイル案内部を提供する。
【００７０】
図１０は、第１磁極３２ａｗのための通常インシュレータ部分を示す斜視図である。通常インシュレータ部分は、通常ボビン部分３６ａに、凹凸部を備えない。通常インシュレータ部分は、第１フランジ部分３７ａに、突出部分を備えない。言い換えると、コイル案内部は、通常インシュレータ部分には設けられていない。コイル案内部は、センサインシュレータ部分にのみ、設けられている。
【００７１】
図９に戻り、突出部分３７ｅは、ステータコイル３３を径方向内側に離れさせ、しかも、その位置を規定する。ステータコイル３３は、カバー５３が入る位置でのみ、そのカバー５３を避けるように、径方向に離れている。ステータコイル３３が径方向に離れる距離は、カバー５３を安定的に配置するための必要最小限に留めることが望ましい。後述のように、内層から外層へと進む巻線工程は、上記距離を小さくするために貢献する。また、センサボビン部分３６ｂにおける凹凸部も、上記距離を正確に制御するために貢献する。
【００７２】
図１１、図１２、図１３、および図１４は、センサユニット４１を示す。センサユニット４１は、ケース５１を有する。ケース５１は、ステータ３１の軸方向の一方の端面に配置されている。センサユニット４１は、ケース５１からセンサ隙間３８ｂの中に延びる複数のカバー５３を有する。複数のカバー５３は、複数の磁極３２ａに沿って互いに離れて配置されている。
【００７３】
ケース５１は、周方向ＣＤの端部に突出部分５７を有する。突出部分５７は、ケース５１の周方向の両側に設けられている。突出部分５７は、容器５２から突出している。突出部分５７は、回転電機の製造方法において、センサユニット４１を操作するための操作部分を提供する。２つの突出部分５７は、センサユニット４１を安定的に操作することを可能とする。例えば、ステータ３１にセンサユニット４１を組み付ける工程において、作業者または作業機械は、２つの突出部分５７を押すことにより、複数のカバー５３を複数のセンサ隙間３８ｂの中に真っ直ぐに差し込むことができる。
【００７４】
図１１、および図１２において、ケース５１は、容器５２と空洞部５８とを有する。容器５２は、電気回路部品４２を収容し、電気絶縁性の封止樹脂５６により封止されている。一方で、空洞部５８は、封止樹脂により封止されていない。空洞部５８は、空洞を提供する。空洞部５８は、隔壁によって複数に仕切られている。空洞部５８は、３つの空洞部５８ａ、５８ｂ、５８ｃを有する。空洞部５８は、容器５２の径方向内側の縁に設けられている。空洞部５８は、その隔壁によって、ケース５１の反り変形に抗する高い剛性を提供する。空洞部５８は、ケース５１を軽量化する。空洞部５８は、封止樹脂５６の使用量を抑制する。空洞部５８は、ケース５１の反り変形を抑制するために貢献する。
【００７５】
図１２、図１３、および図１４において、複数のカバー５３は、容器５２と接続されている基礎部分において太く、先端部分において基礎部分より細い先細形状を有している。カバー５３は、周方向における幅を長さ方向に関して維持している。カバー５３は、軸方向に垂直な断面積が、容器５２からカバー５３の先端に向けて徐々に小さくなっている。複数のカバー５３は、４本である。ひとつのカバー５３ａは、基準位置を示すためのセンサ４３を収容するために、他のカバー５３ｂ、５３ｃ、５３ｄより長い。複数のカバー５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、回転角度を検出するためのセンサ４３を収容している。複数のカバー５３は、周方向に扁平な多角柱状である。複数のカバー５３は、長さが異なるが、類似の形状を有している。代表例として、カバー５３ｄを詳細に説明する。
【００７６】
図１４において、方向ラベルは、カバー５３ｄにおける周方向ＣＤと径方向ＲＤとを示している。カバー５３ｄは、周方向ＣＤに沿って幅ＷＴを有し、軸方向ＡＤに沿って長さＬＧを有し、径方向ＲＤに沿って厚さＴＨを有する。カバー５３ｄは、容器５２の底板から、容器５２の外に向けて延びだしている。カバー５３ｄは、容器５２側に基端部を有し、反対側に先端部を有する。
【００７７】
図１５は、カバー５３ｄの形状をモデル化して示している。カバー５３ｄは、先端部５３ｅを有する。先端部５３ｅは、カバー５３ｄの頂き部でもある。カバー５３ｄは、周方向ＣＤの両側にサイド部分５３ｆを有する。サイド部分５３ｆは、径方向ＲＤよりも軸方向ＡＤへ長く延びている。サイド部分５３ｆは、平面または曲面の側面を提供する。カバー５３ｄは、隣接する磁極３２ａと嵌合するための軸方向溝５３ｇ、５３ｈを有する。軸方向溝５３ｇ、５３ｈは、カバー５３ｄの両側に設けられている。軸方向溝５３ｇ、５３ｈは、サイド部分５３ｆに設けられている。軸方向溝５３ｇ、５３ｈは、軸方向ＡＤに沿って延びている。軸方向溝５３ｇ、５３ｈは、カバー５３ｄを案内する。軸方向溝５３ｇ、５３ｈは、カバー５３ｄを、両側の磁極３２ａに対して固定する。
【００７８】
カバー５３ｄは、内側部分５３ｉを有する。内側部分５３ｉは、平面または曲面の内面を提供する。内側部分５３ｉは、補強リブ５３ｊに接続されている。補強リブ５３ｊは、内側部分５３ｉと容器５２の底板との間に広がっている。補強リブ５３ｊは、内側部分５３ｉと容器５２の底板との間を橋渡しすることにより、カバー５３ｄを径方向に関して補強している。複数のカバー５３のすべては、補強リブを有する。これにより、仮にカバー５３のひとつがコイルに干渉しても、コイルを押して変形させることができる強度がカバー５３に与えられる。カバー５３は、コイルと干渉しても、コイルを変形させることで、２つの磁極３２ａの間の規定の位置に配置される。
【００７９】
カバー５３ｄは、外側部分５３ｋを有する。外側部分５３ｋは、隣接する２つの磁極３２ａの間を橋渡しするように延びている。外側部分５３ｋは、平面または曲面の外面を提供する。
【００８０】
カバー５３ｄは、径方向内側であって、周方向ＣＤの両側に逃げ部５３ｍ、５３ｎを有する。逃げ部５３ｍ、５３ｎは、コイルに面している。逃げ部５３ｍ、５３ｎは、先端部５３ｅとサイド部分５３ｆと内側部分５３ｉとの間にわたって広がっている。逃げ部５３ｍ、５３ｎは、平面または曲面である。逃げ部５３ｍ、５３ｎは、先端部５３ｅにおいて広く、基端部において狭い幅を有する。言い換えると、逃げ部５３ｍ、５３ｎの幅は、カバー５３ｄの先端において広く、カバー５３ｄの基端において狭い。逃げ部５３ｍ、５３ｎは、コイルとカバー５３ｄとの接触を抑制する。先端部５３ｅにおいて、逃げ部５３ｍと逃げ部５３ｎとの間には所定の距離５３ｐが残されている。
【００８１】
図１６は、軸方向ＡＤに垂直なカバー５３ｄの断面を示す。カバー５３ｄは、センサ４３を収容するための空洞を形成するために内面５３ｒを有する。逃げ部５３ｍ、５３ｎは、先端部５３ｅに向けて徐々に拡大する。先端部５３ｅに向けて内面５３ｒが区画する空洞が除々に小さくなる場合、逃げ部５３ｍ、５３ｎはカバー５３ｄを形成する材料の厚さを維持するために貢献する。この結果、均一、または一様な厚さのカバー５３ｄが提供される。カバー５３ｄの軸方向に垂直な断面積は、空洞を含んでいる。カバー５３ｄの軸方向に垂直な断面積は、容器５２から先端部５３ｅに向けて徐々に小さくなる。このような徐々に変化する断面積は、専ら逃げ部５３ｍ、５３ｎの変化によって提供される。
【００８２】
図１４に戻り、複数のカバー５３は、カバー５３ｄと相似の形状を有している。ただし、カバー５３ａは、他のカバー５３ｂ、５３ｃ、５３ｄより長い。カバー５３ａは、他のカバー５３ｂ、５３ｃ、５３ｄより広い逃げ部５３ｍ、５３ｎを有する。カバー５３ｄにおける距離５３ｐは、カバー５３ａにおける距離５３ｐより大きい。カバー５３ａにおける距離５３ｐは、０（ゼロ）ｍｍの場合がある。
【００８３】
このように、逃げ部５３ｍ、５３ｎの形状は、カバー５３の長さに依存している。最も長いカバー５３ａは、他の短いカバーより長く、広い逃げ部５３ｍ、５３ｎを有する。最も短いカバー５３ａは、他の長いカバーより短く、狭い逃げ部５３ｍ、５３ｎを有する。その関係は、正の相関を示す。複数のカバー５３は、長さに応じた広さをもつ逃げ部５３ｍ、５３ｎを有している。
【００８４】
図１７において、ステータコア３２とセンサユニット４１との位置関係がモデル化して図示されている。センサユニット４１は、ステータ３１またはステータコア３２の一方の端面ＳＤ１の上に装着され、固定されている。回転電機１０の製造方法は、ステータコア３２の複数の磁極３２ａの間に、複数のセンサ隙間３８ｂを形成する工程を有する。この工程は、ステータコア３２を形成する工程である。回転電機１０の製造方法は、複数のカバー５３を、一方の端面ＳＤ１側から複数のセンサ隙間３８ｂの中に挿入する工程を有する。この結果、センサユニット４１のカバー５３は、ステータ３１の軸方向の一方の端面ＳＤ１側から軸方向ＡＤに沿ってセンサ隙間３８ｂの中に延びている。ロータ２１の磁束を検出するセンサ４３は、隣り合う２つの磁極３２ａの間のセンサ隙間３８ｂに配置されている。センサユニット４１は、センサ４３を収容している。
【００８５】
図１８において、ステータコイル３３は、ティース部分３２ｃの外側に配置された多層の単コイル３３ｓを有する。単コイル３３ｓは、内層３３ａと、最外層３３ｂとを有する。内層３３ａは、最外層３３ｂよりひとつ内側の層である。内層３３ａは、最内層でもある。内層３３ａは、コイル素線をボビン部分３６の上に巻き付けて形成されている。内層３３ａは、コイル素線をボビン部分３６に沿って径方向へ巻き進めて形成されている。よって、コイル素線は、フランジ部分３７に隣接する位置で、内層３３ａから、最外層３３ｂへ移行する。
【００８６】
コイル素線は、図示される単コイル３３ｓの反対側の面で、内層３３ａから、最外層３３ｂへ移行している。内層３３ａの最終ターンを形成するコイル素線３３ｃは、ボビン部分３６を周回している。最外層３３ｂの最初のターンを形成するコイル素線３３ｄは、磁極３２ａに隣接する部位において内層３３ａの上に乗り上げて、最外層３３ｂへと移行している。
【００８７】
センサユニット４１に面する最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、紙面の奥において、ステータ３１の軸方向の他方の端面ＳＤ２側から、一方の端面ＳＤ１側に向けて、磁極３２ａから径方向内側に離れるように傾斜している。さらに、コイル素線３３ｄは、紙面の手前において、ステータ３１の軸方向の一方の端面ＳＤ１側から、他方の端面ＳＤ２側に向けて、磁極３２ａへ径方向に近づくように傾斜している。最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側においてだけ、他の部分よりも、磁極３２ａから離れて位置付けられる。最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、他方の端面ＳＤ２側においては、磁極３２ａの近くに位置付けられる。最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、軸方向の中央部よりも、一方の端面ＳＤ１側において磁極３２ａから離れるように位置付けられている。この結果、破線で示されるように一方の端面ＳＤ１からカバー５３が延びるようにセンサユニット４１が配置されると、コイル素線３３ｄは、カバー５３から離れるように位置付けられているから、コイル素線３３ｄとカバー５３との干渉が抑制される。
【００８８】
センサユニット４１に面する最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、内層３３ａの複数のコイル素線３３ｃの間に形成される凹部の上に位置する。これにより、コイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向の内側に離れて配置されている。このようなコイル素線の整列配置は、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄを目的の位置に配置することを可能とする。特に、単コイル３３ｓは、周方向の幅が軸方向の長さより小さい。このため、コイル素線３３ｄは、巻き工程において、一方の端面ＳＤ１側においてコイル素線３３ｄを曲げるように巻き付けられる。このため、コイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側において凹部の上に配置されやすい。
【００８９】
インシュレータ３５は、ティース部分３２ｃとステータコイル３３との間に配置されたボビン部分３６を有している。上述のように、ボビン部分３６の上には、ボビン部分３６の上におけるコイル素線の位置を規定する凹凸部がある。凹凸部は、表面３６ｅと複数のフィン３６ｆとで提供されている。凹凸部は、内層３３ａおよび最外層３３ｂを整列した状態で巻くことを可能とする。この凹凸部は、一方の端面ＳＤ１側において、ステータコイル３３を磁極３２ａから径方向に離れさせるコイル案内部とも呼ばれる。
【００９０】
インシュレータ３５は、磁極３２ａとステータコイル３３との間に配置されたフランジ部分３７を有する。フランジ部分３７は、フランジ部分３７からティース部分３２ｃに沿ってステータコイル３３に向けて突出する突出部分３７ｅを有する。突出部分３７ｅは、基礎フランジ面３７ｄより突出している。突出部分３７ｅは、一方の端面ＳＤ１側において、ステータコイル３３を磁極３２ａから径方向に離れさせる。よって、突出部分３７ｅは、コイル案内部でもある。コイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側においてのみ、磁極３２ａから径方向に離れて配置されている。
【００９１】
複数の磁極３２ａは、センサユニット４１が配置されない通常隙間３８ａと、センサユニット４１が配置されるセンサ隙間３８ｂとを区画形成している。コイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側において、センサ隙間３８ｂを形成する磁極３２ａのみから径方向に離れて配置されている。言い換えると、突出部分３７ｅは、センサ隙間３８ｂを区画する磁極３２ａに設けられたフランジ部分３７にのみ設けられている。
【００９２】
最外層３３ｂのコイル素線３３ｄが、一方の端面ＳＤ１側において径方向内側へ移動する量は、突出部分３７ｅの基礎フランジ面３７ｄからの突出量に依存する。突出量は、コイル素線３３ｃの直径の１／２前後とすることができる。突出量は、コイル素線３３ｄが、コイル素線３３ｃが形成する凹部の上に位置するように、巻線機の精度などを考慮して設定される。この結果、コイル素線３３ｄは、基礎フランジ面３７ｄよりも、コイル素線３３ｄの直径分だけ径方向内側に位置付けられる。
【００９３】
ステータコア３２の一部においてのみステータコイル３３を磁極３２ａから離す構成は、巻線工程を簡単にする。回転電機１０の製造方法は、複数のティース部分３２ｃにコイル素線を装着する巻線工程を有する。この巻線工程において、凹凸部を利用してコイル素線を整列させると、巻線工程が時間的に延びる場合がある。しかし、この実施形態では、センサボビン部分３６ｂにのみ凹凸が設けられる。このため、通常ボビン部分３６ａでは、高速な巻線を実現できる。
【００９４】
さらに、突出部分３７ｅは、コイル素線を曲げるから、巻線工程が時間的に延びる場合がある。しかし、この実施形態では、第２フランジ部分３７ｂ、および第３フランジ部分３７ｃにのみ突出部分３７ｅが設けられる。このため、第１フランジ部分３７ａでは、高速な巻線を実現できる。
【００９５】
図１９は、一方の端面ＳＤ１側から見た２つの磁極３２ａと、ひとつのカバー５３とを示している。カバー５３は断面として図示されている。コイル素線３３ｄが、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向内側に向けて離れている。これにより、カバー５３とコイル素線３３ｄとの干渉が抑制されている。
【００９６】
回転電機１０の製造方法は、巻線工程と、巻線工程のあとの挿入工程とを備える。巻線工程は、先端に磁極３２ａを有する複数のティース部分３２ｃに装着された複数のボビン部分３６の外周にステータコイル３３を巻く。巻線工程は、巻線機によって遂行される。巻線工程は、通常ボビン部分３６ａを対象に実行される高速工程と、センサボビン部分３６ｂを対象に実行される低速部分とを有する。低速部分は、高速工程よりもコイル素線を規定の位置に高い精度で配置する高精度工程とも呼ばれる。
【００９７】
挿入工程は、隣り合う２つの磁極３２ａの間の隙間３８に、ステータ３１の一方の端面ＳＤ１からセンサ４３を挿入する。挿入工程は、センサ４３をセンサユニット４１の中に配置して実行される。
【００９８】
巻線工程は、ステータコイル３３のコイル素線３３ｄが、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向に離れて配置されるように、コイル素線を巻く。コイル素線３３ｄは、他方の端面ＳＤ１側よりも一方の端面ＳＤ１側において磁極３２ａから径方向に離れるように巻かれる。これにより、センサ４３を挿入しやすいコイル形状が得られる。挿入工程は、複数の磁極３２ａが形成する複数の通常隙間３８ａとセンサ隙間３８ｂとのうち、センサ隙間３８ｂのみにセンサ４３を挿入する工程である。すなわち、挿入工程は、ステータ３１の一部の周方向範囲を対象に実行される。
【００９９】
巻線工程は、センサ隙間３８ｂの隣に位置するセンサボビン部分３６ｂのみにおいて、ステータコイル３３のコイル素線３３ｄが、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向に離れて配置されるように、コイル素線を巻く工程である。すなわち、巻線工程は、複数のボビン部分３６のうち、センサボビン部分３６ｂにおいてのみ、上記形状のコイルを形成する。複数のボビン部分３６のうち、センサ隙間３８ｂと隣接しない通常ボビン部分３６ａでは、コイル素線の位置は低い精度で制御される。このため、複数の通常ボビン部分３６ａにおいては、高速な巻線が可能となる。
【０１００】
巻線工程は、ステータコイル３３のコイル素線３３ｄが、ステータ３１の他方の端面ＳＤ２より一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向に離れて配置されるように、コイル素線を巻く工程である。巻線工程は、他方の端面ＳＤ２側では、コイルに利用可能な断面積を獲得しながら、一方の端面ＳＤ１側ではセンサ４３の挿入に適したコイル形状を提供する。
【０１０１】
このように、この実施形態では、カバー５３から離れるようにコイル素線３３ｄが配置される。これにより、カバー５３の挿入が容易となる。また、カバー５３とコイル素線３３ｄとの間に隙間が形成されるから、コイルの冷却が容易となる。また、カバー５３とコイル素線３３ｄとの間に隙間は、ステータコイル３３の変更を容易とする。例えば、コイル素線の長さ、直径、巻数、材質、絶縁層の厚さなどを変更することができる。例えば、銅系金属製のコイル素線と、アルミニウム系金属製のコイル素線とで、同じ形状の２つのセンサユニット４１を利用することができる。
【０１０２】
第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、突出部分３７ｅが採用されている。これに代えて、この実施形態では、突出部分３７ｅより軸方向に長い突出部分２３７ｅが採用される。
【０１０３】
図２０に図示されるように、フランジ部分３７は、基礎フランジ面３７ｄより突出する突出部分２３７ｅを有している。突出部分２３７ｅの軸方向ＡＤの長さは、突出部分３７ｅの軸方向ＡＤの長さより長い。突出部分２３７ｅは、半割体３５ａが提供するフランジ部分３７の全体にわたって形成されている。
【０１０４】
このような長い突出部分２３７ｅは、カバー５３ａが挿入されるセンサ隙間３８ｂに隣接するフランジ部分３７に利用することができる。また、すべての突出部分３７ｅを、突出部分２３７ｅに置き換えてもよい。
【０１０５】
第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、突出部分３３７ｅが採用されている。
【０１０６】
図２１に図示されるように、突出部分３３７ｅは、半割体３５ａに設けられた第３フランジ部分３７ｃの外縁に沿って配置されている。突出部分３３７ｅは、基礎フランジ面３７ｄよりも磁極３２ａから離れるように径方向内側に向けて突出している。この形状でも最外層のコイル素線は、磁極から径方向の内側へ離される。内層のコイル素線は、突出部分３３７ｅの内側に収容される。このような構成は、内層に依存することなく、最外層を径方向内側へ離すために有効である。また、内層のコイル素線は、基礎フランジ面３７ｄまで巻かれるから、コイルの巻き量（ターン数）の減少が抑制される。なお、センサボビン部分３６ｂは、先行する実施形態の凹凸を有していてもよく、図示されるように有していなくてもよい。
【０１０７】
第４実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、突出部分４３７ｅが採用されている。
【０１０８】
図２２に図示されるように、突出部分４３７ｅは、第３フランジ部分３７ｃのうち、一方の端面ＳＤ１側にのみ設けられている。突出部分４３７ｅは、センサボビン部分３６ｄと同じ周方向幅を有している。この突出部分４３７ｅでも、最外層のコイル素線は、基礎フランジ面３７ｄより径方向内側へ離れて配置される。コイル素線は、その位置から徐々に傾斜するから、一方の端面ＳＤ１側におけるカバー５３とコイルとの干渉が抑制される。
【０１０９】
第５実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、突出部分５３７ｅが採用されている。
【０１１０】
図２３に図示されるように、第３フランジ部分３７ｃは、２つの突出部分５３７ｅを有する。突出部分５３７ｅは、第３フランジ部分３７ｃの周方向の両側に配置されている。突出部分５３７ｅは、円柱状である。突出部分５３７ｅは、第３フランジ部分３７ｃの径方向内側の面から、径方向内側に向けて突出している。突出部分５３７ｅは、軸方向に関して一部にだけ設けられている。突出部分５３７ｅは、第２フランジ部分３７ｂに設けられる場合、センサ隙間３８ｂに隣接する部分にだけ設けても良い。突出部分５３７ｅは、カバー５３の近くにおいて、コイル素線を基礎フランジ面３７ｄから軸方向内側に離して配置する。
【０１１１】
第６実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、突出部分６３７ｅが採用されている。
【０１１２】
図２４に図示されるように、第３フランジ部分３７ｃは、２つの突出部分６３７ｅを有する。突出部分６３７ｅは、第３フランジ部分３７ｃの周方向の両側に配置されている。突出部分６３７ｅは、角柱状である。突出部分６３７ｅは、第３フランジ部分３７ｃの径方向内側の面から、径方向内側に向けて突出している。突出部分６３７ｅは、軸方向に関して磁極３２ａに相当する範囲にだけ設けられている。突出部分６３７ｅは、第２フランジ部分３７ｂに設けられる場合、センサ隙間３８ｂに隣接する部分にだけ設けても良い。突出部分６３７ｅは、カバー５３の近くにおいて、コイル素線を基礎フランジ面３７ｄから軸方向内側に離して配置する。
【０１１３】
第７実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、突出部分７３７ｅが採用されている。
【０１１４】
図２５に図示されるように、第３フランジ部分３７ｃは、複数の突出部分７３７ｅを有する。複数の突出部分７３７ｅは、互いに周方向に離れて配置されている。複数の突出部分７３７ｅの間には、溝状に基礎フランジ面３７ｄが露出している。溝は、第３フランジ部分３７ｃとコイル素線との間に隙間を形成する。隙間は、冷却媒体としての空気を通し、コイル素線の放熱を改善するために貢献する場合がある。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【０１１５】
第８実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、突出部分８３７ｅが採用されている。
【０１１６】
図２６に図示されるように、半割体３５ａと半割体３５ｂとの両方が突出部分８３７ｅを有する。突出部分８３７ｅは、他方の端面ＳＤ２から一方の端面ＳＤ１に向かうにつれて、基礎フランジ面３７ｄから径方向に突出する。この結果、コイル素線３３ｃ、３３ｄは、より広い範囲にわたって傾斜している。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【０１１７】
第９実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、コイル案内部が採用されている。これに代えて、この実施形態では、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、コイル案内部なしで磁極３２ａから離れるように配置される。
【０１１８】
図２７に図示されるように、フランジ部分９３７ｃは平板状である。複数のフランジ部分９３７ｃは、すべてが、平板状である。回転電機１０の製造方法は、巻線工程を有する。巻線工程において、コイル素線は、最内層から最外層へ巻き進められる。最内層３３ａでは、コイル素線３３ｃは、ティース部分３２ｃの径方向内側から径方向外側に向かって巻き進められる。コイル素線３３ｃは、フランジ部分９３７ｃに到達すると、外層へ移行する。このとき、コイルの進行方向が反転される。最外層３３ｂでは、コイル素線３３ｄは、ティース部分３２ｃの径方向外側から径方向内側に向かって巻き進められる。コイル素線３３ｃは、フランジ部分９３７ｃに到達した後に、内層のコイル素線３３ｃの上に乗り上げ、最外層３３ｂになる。最外層３３ｂでは、コイル素線３３ｄは、内層のコイル素線３３ｃの間に形成される凹部の上に位置付けられる。
【０１１９】
最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、磁極３２ａに隣接する部位において内層３３ａの上に乗り上げて、最外層３３ｂへと移行している。センサユニット４１に面する最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、ステータ３１の軸方向の他方の端面ＳＤ２側から、一方の端面ＳＤ１側に向けて、磁極３２ａから径方向に離れるように傾斜している。センサユニット４１に面する最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、内層３３ａの複数のコイル素線３３ｃの間に形成される凹部の上に位置することにより、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向に離れて配置されている。コイル素線３３ｄは、磁極３２ａに隣接する部位において内層３３ａの上に乗り上げて、最外層３３ｂへと移行してゆく。コイル素線３３ｃとコイル素線３３ｄとは、乗り上げ位置３３ｒを経由する。乗り上げ位置３３ｒでは、コイル素線３３ｃとコイル素線３３ｄとが周方向に重なっている。乗り上げ位置３３ｒは、ティース部分３２ｃの周方向に面する側面に位置している。この乗り上げ位置３３ｒでは、コイル素線３３ｄは、ティース部分３２ｃの外側へ膨らむ。
【０１２０】
図２７には、センサユニット４１およびカバー５３が破線で示されている。乗り上げ位置３３ｒは、カバー５３の先端よりも他方の端面ＣＤ２側に位置している。このため、コイル素線３３ｄとカバー５３との干渉が抑制される。このようなコイル素線の形状は、少なくとも複数のセンサボビン部分３６ｂの上で実現されている。このようなコイル素線の形状は、通常ボビン部分３６ａの上では実現されていない。このため、通常ボビン部分３６ａの上では、他の目的をもって巻線工程を実施することができる。例えば、コイル素線の配置よりも、巻線工程の速さを重視することができる。ただし、このようなコイル素線の形状は、すべてのボビン部分３６の上で実現されていてもよい。
【０１２１】
この実施形態によると、コイル案内部なしで、センサユニット４１に面するステータコイル３３のコイル素線３３ｄを、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向に離れて配置することができる。このため、コイル素線とカバー５３との干渉を抑制することができる。
【０１２２】
第１０実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、コイル案内部が採用されている。これに代えて、この実施形態では、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、コイル案内部なしで磁極３２ａから離れるように配置される。以下の説明では、ティース部分３２ｃおよびボビン３６を含む部位をコアと呼ぶ。この実施形態でも、コイル素線はアルミニウム系の金属製である。コイル素線は、銅系の金属製でもよい。
【０１２３】
図２８は、ステータコイル３３が装着される前の裸のコアを示す外観である。図２８は、裸のコアの４つの側面を示す。４つの側面は、前側面Ｓ１、左側面Ｓ２、背側面Ｓ３、右側面Ｓ４と呼ばれる。左側面Ｓ２および右側面Ｓ４は、前側面Ｓ１および背側面Ｓ３より広い。よって、左側面Ｓ２および右側面Ｓ４は、広い側面を提供する。４つの側面のそれぞれは、後述の複数のフィンＡ３６ｆの整合状態の理解を助けるために、左欄に示される上下関係を与えられている。このため、右側面Ｓ４は上下が反転した状態で図示されている。この説明において、図の左右方向、すなわちステータ３１の径方向は、ひとつの極の長さ方向と呼ばれる。ひとつのコアの外周を周回する方向は、周方向と呼ばれる。ティース部分３２ｃの先端には磁極３２ａが露出している。インシュレータ３５は、ボビン部分３６と、フランジ部分Ａ３７ｃとを提供する。
【０１２４】
ボビン部分３６は、複数のフィンＡ３６ｆを有する。複数のフィンＡ３６ｆは、コアの角部に配置されている。複数のフィンＡ３６ｆは、図の左右方向、すなわち長さ方向に関して間欠的に設けられている。さらに、複数のフィンＡ３６ｆは、図の上下方向、すなわち周方向に関して間欠的に設けられている。言い換えると、複数のフィンＡ３６ｆは、４つの角部にだけ設けられている。例えば、前側面Ｓ１において、図中の上下において離れている２つのフィンＡ３６ｆは、長さ方向における同じ位置に位置づけられている。周方向において間欠的に配置された複数のフィンＡ３６ｆは、長さ方向におけるコイル素線の斜行部を可能とする。斜行部は、コイル素線の巻き進み、および巻き戻りを可能とする。
【０１２５】
複数のフィンＡ３６ｆは、長さ方向に沿って等間隔に配置されている。複数のフィンＡ３６ｆの間の複数の間隔Ｐｔは、コイル素線の直径に相当する。間隔Ｐｔは、コイル素線の直径より小さい場合がある。間隔Ｐｔは、コイル素線の直径より大きくすることができるが、コイル素線の位置決めを正確に実現するためには、好ましくない。よって、間隔Ｐｔは、コイル素線を位置決めできるように調節可能であり、上記「相当」の語は、この目的を達成できる範囲を示している。間隔Ｐｔは、ピッチとも呼ばれる。基礎フランジ面３７ｄと最初のフィンＡ３６ｆとの間の最初の間隔は、コイル素線の直径に相当する。最初の間隔は、コイル素線３３ｃを基礎フランジ面３７ｄに隣接して配置することを可能とする。望ましい形態では、最初の間隔は、コイル素線３３ｃと基礎フランジ面３７ｄとの接触を可能とする。
【０１２６】
複数のフィンＡ３６ｆは、コアの４つの角部において、長さ方向に沿って列状に配置されている。この結果、複数のフィンＡ３６ｆは、コアの４つの角部において、４列を形成するように配置されている。
【０１２７】
複数のフィンＡ３６ｆは、コアの外周において、周方向に関して互いに整合して位置付けられている。コアの外周には、複数の仮想周方向軌道を想定することができる。図中には、代表的な２つの仮想周方向軌道ＲＩ、ＲＯが図示されている。複数の仮想周方向軌道は、ティース部分３２ｃの中心軸に対して垂直である。ひとつの仮想周方向軌道は、コアをぐるりと周回している。複数の仮想周回軌道は、互いに平行である。ひとつの仮想周方向軌道の上に、４つのフィンＡ３６ｆが位置付けられている。言い換えると、コアの周方向に配置された４つのフィンＡ３６ｆは、ひとつの仮想周方向軌道を規定している。ボビン部分３６が複数のフィンＡ３６ｆを備えることによって、ボビン部分３６の外周形状は、所定ピッチの凹凸を備える。しかも、ボビン部分３６は、長さ方向に関して等間隔の凹凸によって特徴づけられる。
【０１２８】
フランジ部分Ａ３７ｃの内面は、平面状である。フランジ部分Ａ３７ｃの内面は、基礎フランジ面３７ｄによって規定されている。径方向に関して最も外側の仮想周方向軌道ＲＯと、基礎フランジ面３７ｄとの間の間隔は、ひとつのコイル素線３３ｃの直径に相当する。径方向に関して最も内側の仮想周方向軌道ＲＩと、中央部分３５ｃとの間の間隔は、巻始めのコイル素線３３ｃを位置付けるために一定ではない。中央部分３５ｃは、巻始めのコイル素線３３ｃを位置付けるために、位置決め部３６ｓを備えることができる。
【０１２９】
図２９は、内層３３ａが装着された後の極を示している。内層３３ａは、第１層とも呼ばれる。内層３３ａは、コイル素線３３ｃを有する。内層３３ａは、ボビン部分３６の外周上に巻きつけられている。内層３３ａは、ボビン部分３６の長さ方向の全体にわたって巻かれている。
【０１３０】
前側面Ｓ１に図示されるように、コイル素線３３ｃは、巻き始めの開始端ＳＴを有する。開始端ＳＴは、ティースの根元に設けられている。開始端ＳＴ、磁極の突出方向（長さ方向）における反対側端に設けられている。コイル素線３３ｃは、開始端ＳＴにおいて断絶していない。コイル素線３３ｃは、破線で示されるようにボビン部分３６の外から、ボビン部分３６の上に引き込まれている。コイル素線３３ｃは、巻き方向を転換するためのリターン端ＲＮを有する。コイル素線３３ｃは、リターン端ＲＮにおいて断絶していない。コイル素線３３ｃは、破線で示されるように連続している。リターン端ＲＮは、基礎フランジ面３７ｄに接触するように配置されている。
【０１３１】
コイル素線３３ｃは、前側面Ｓ１から、左側面Ｓ２、背側面Ｓ３、および右側面Ｓ４を順に経由して、再び前側面Ｓ１に戻るように巻かれている。コイル状に巻かれたコイル素線３３ｃは、複数の斜行部３３ｆｆを有する。コイル素線３３ｃは、斜行部３３ｆｆ以外の部分において周方向に真っ直ぐである。複数の斜行部３３ｆｆは、４つの側面のうち、ひとつの側面のみに位置付けられている。当該ひとつの側面において、コイル素線３３ｃの一部だけが斜行部３３ｆｆを提供している。当該ひとつの側面において、コイル素線３３ｃの残部が周方向に沿って真っ直ぐな部分を提供している。言い換えると、当該ひとつの側面において、コイル素線３３ｃは、斜行部３３ｆｆと、その両側に位置する周方向に真っ直ぐな部分とを提供している。残る３つの側面において、コイル素線３３ｃは、周方向に沿って真っ直ぐである。
【０１３２】
右側面Ｓ４に図示されるように、斜行部３３ｆｆは、周方向に関して長さＡＤｆにわたって延びている。長さＡＤｆは、右側面Ｓ４におけるフィンＡ３６ｆ間の周方向隙間より短い。斜行部３３ｆｆは、長さ方向に関してピッチＰｔの巻き進みを生じる。言い換えると、斜行部３３ｆｆは、周方向長さＡＤｆと、ピッチＰｔとで規定される。
【０１３３】
内層３３ａは、背側面Ｓ３に位置付けられたリターン端ＲＮにおいて終端している。リターン端ＲＮの前において、コイル素線３３ｃは、右側面Ｓ４から基礎フランジ面３７ｄに接することができるように配置されている。なお、リターン端ＲＮは、説明のために設定された端部であって、コイル素線はリターン端ＲＮにおいても連続している。
【０１３４】
複数のターンを含む内層３３ａは、４つの側面のひとつに開始端ＳＴを位置づけて巻くことができる。開始端ＳＴが位置付けられた前側面Ｓ１は、第１側面と呼ぶことができる。第１側面に続く側面は、順に、第２側面、第３側面、第４側面と呼ぶことができる。斜行部３３ｆｆは、残る３つの側面のひとつに位置付けられている。斜行部３３ｆｆは、第２側面、第３側面、または第４側面に位置付けることができる。斜行部３３ｆｆは、４つの側面のうち、広い側面に位置付けられることが望ましい。
【０１３５】
図３０は、最外層３３ｂが装着された後の極を示す。内層３３ａは、第１層である。最外層３３ｂは、第２層である。最外層３３ｂは、終了端ＥＤまで延びている。コイル素線３３ｄは、終了端ＥＤにおいて断絶していない。コイル素線３３ｄは、終了端ＥＤからも連続して延びだしている。
【０１３６】
前側面Ｓ１に図示されるように、最外層３３ｂは、ボビン部分３６の長さ方向の一部だけにわたって巻かれている。内層３３ａと最外層３３ｂとは、巻方向が同じである。内層３３ａと最外層３３ｂとは、巻きの進行方向が逆である。内層３３ａの進行方向は、中央部分３５ｃからフランジ部分Ａ３７ｃに向かう方向である。最外層３３ｂの進行方向は、フランジ部分Ａ３７ｃから中央部分３５ｃに向かう方向である。最外層３３ｂの進行方向は、戻り方向とも呼ばれる。
【０１３７】
断面Ｃ４は、Ｃ４−Ｃ４線における断面を示す。開始端ＳＴは、説明のために、表面として図示されている。左側面Ｓ２に位置付けられたコイル素線３３ｃは、破線によって示されるように周方向に沿って真っ直ぐに延びている。
【０１３８】
右側面Ｓ４に図示されるように、リターン端ＲＮから延びるコイル素線３３ｅは、内層３３ａの上に徐々に乗り上げてゆく。コイル素線３３ｅは、内層３３ａから最外層３３ｂへの遷移範囲でもある。この説明では、コイル素線３３ｅは、最外層３３ｂの一部として説明されている。
【０１３９】
最外層３３ｂは、斜行部３３ｆｓを有する。斜行部３３ｆｓは、内層３３ａから最外層３３ｂへの遷移部分でもよい。斜行部３３ｆｓは、最外層３３ｂにおける最初の斜行部である。斜行部３３ｆｓは、周方向の長さＡＤｆｓを有する。斜行部３３ｆｓは、長さ方向に関してピッチ１／２Ｐｔの巻き戻りを提供する。斜行部３３ｆｓのピッチは、斜行部３３ｓｓのピッチの１／２である。斜行部３３ｆｓは、内層３３ａの上に乗り上げた後に、２つの隣接するコイル素線３３ｃの間の凹部に移行する。コイル素線３３ｄは、斜行部３３ｆｓにおいて内層３３ａのコイル素線３３ｃを乗り越える。コイル素線３３ｄは、コイル素線３３ｃに乗り上げた後は、２つの隣接するコイル素線３３ｃの間の凹部に沿って推移する。
【０１４０】
さらに、最外層３３ｂは、斜行部３３ｓｓを有する。斜行部３３ｓｓは、周方向の長さＡＤｓを有する。斜行部３３ｓｓは、長さ方向に関してピッチＰｔの巻き戻りを提供する。長さＡＤｓは、長さＡＤｆｓより長い（ＡＤｆｓ＜ＡＤｓ）。
【０１４１】
斜行部３３ｆｓと斜行部３３ｓｓとは、周方向に関してずれている。斜行部３３ｆｓは、巻き方向に関して、斜行部３３ｓｓよりも先行した位置に位置付けられている。斜行部３３ｆｓと仮想周方向軌道とが形成する内角は、斜行部３３ｓｓと仮想周方向軌道とが形成する内角より大きい。斜行部３３ｆｓは、最外層３３ｂにおける最初の巻き進みを提供する。斜行部３３ｓｓは、最外層３３ｂにおける残る複数の巻き進みを提供する。斜行部３３ｆｓおよび斜行部３３ｓｓの配置は、互いの干渉を抑制しながら、最外層３３ｂをフランジ部分Ａ３７ｃから離れるように推移させる。最外層３３ｂは、フランジ部分Ａ３７ｃから離れるように推移している。よって、センサユニット４１のカバー部分５３は、コイル素線３３ｄとの強い干渉を回避して設置される。
【０１４２】
斜行部３３ｆｆは、内層３３ａにおける内層斜行部とも呼ばれる。斜行部３３ｆｓは、内層３３ａから外層３３ｂへの遷移後の最初の斜行部であるから、中間斜行部とも呼ばれる。斜行部３３ｓｓは、外層３３ｂにおける外層斜行部とも呼ばれる。これら複数の斜行部３３ｆｆ、３３ｆｓ、３３ｓｓは、複数の側面のうちのひとつの側面である右側面Ｓ４に設けられている。複数の斜行部３３ｆｆ、３３ｆｓ、３３ｓｓは、ひとつの同じ側面の上において互いに交差するように配置されている。斜行部３３ｆｆの巻き進み方向と、斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓの巻き戻し方向とは、互いに逆である。よって、斜行部３３ｆｆと斜行部３３ｆｓとが互いに交差する。同時に、斜行部３３ｆｆと斜行部３３ｓｓとが互いに交差する。この結果、斜行部３３ｆｆと斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓとの間には、大きい交差角度が形成される。具体的には、斜行部３３ｆｆの上を斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓが通過する場合の交差角度は、周方向に真っ直ぐのコイル素線３３ｃの上を斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓが通過する場合の交差角度より大きい。
【０１４３】
断面Ｃ１は、Ｃ１−Ｃ１線における断面を示す。インシュレータ３５は薄い断面を提供しているから、断面にハッチングは付されていない。図示されるコイル素線３３ｅは、内層３３ａの斜行部３３ｆｆと干渉しながら、内層３３ａから最外層３３ｂへ移行する過程にある。
【０１４４】
この実施形態によると、センサユニット４１に面するコイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１の側において、磁極３２ａから径方向内側に離れて配置されている。センサユニット４１に面する最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、ステータ３１の軸方向の他方の端面ＳＤ２側から、一方の端面ＳＤ１側に向けて、磁極３２ａから径方向内側に離れるように斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓによって傾斜している。最外層３３ｂのコイル素線３３ｄと、内層３３ａのコイル素線３３ｃとが周方向に積み重ねられる乗り上げ位置３３ｒは、センサユニット４１よりもステータ３１の他方の端面ＳＤ２側に位置している。センサユニット４１に面する最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、内層３３ａの複数のコイル素線３３ｃの間に形成される凹部の上に位置する。これにより、コイル素子３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側において、磁極３２ａから径方向内側に離れて配置されている。コイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１側においてのみ、ステータ３１の他方の端面ＳＤ２側よりも磁極３２ａから径方向内側に離れて配置されている。この実施形態では、コイル素線３３ｃに対するコイル素線３３ｄのすべりが抑制される。この結果、ボビン３６上にコイル素線３３ｃ、３３ｄを正確かつ高速に配置できることにより大量生産に適する。
【０１４５】
この実施形態のステータコイル３２は、内層３３ａのコイル素線３３ｃと、内層３３ａの外側に配置された最外層３３ｂのコイル素線３３ｄとを備える。最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、一方の端面ＳＤ１であるひとつの側面Ｓ１以外のひとつの特定側面Ｓ４のみに配置された最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓを含む。最外層３３ｂのコイル素線３３ｄは、特定側面Ｓ１以外の残る側面に配置され、周方向に沿って真っ直ぐに延びる部分を含む。最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓは、磁極から離れるように傾斜している。特定側面は、側面Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のいずれかひとつである。
【０１４６】
この実施形態は、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄの斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓが、特定側面Ｓ４に集中する。このため、内層３３ａのコイル素線３３ｃと、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄとの交差角度が大きい。この結果、コイル素線３３ｃに対するコイル素線３３ｄのすべりが抑制される。
【０１４７】
内層３３ａのコイル素線３３ｃは、特定側面Ｓ４のみに配置され、磁極へ近づくように傾斜する内層斜行部３３ｆｆを含む。コイル素線３３ｃは、特定側面Ｓ４以外の残る側面に配置され、周方向に沿って真っ直ぐに延びる部分を含む。さらに、内層斜行部３３ｆｆの上に交差するように最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓが配置されている。
【０１４８】
この実施形態は、内層斜行部３３ｆｆの傾斜方向と、最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓの傾斜方向とは逆である。このため、コイル素線３３ｃとコイル素線３３ｄとの交差角度が大きい。この結果、コイル素線３３ｃに対するコイル素線３３ｄのすべりが、よりいっそうに抑制される。
【０１４９】
図３１は、巻線装置６１を示す断面図である。巻線装置６１は、回転電機におけるステータの製造方法において利用される。巻線装置６１は、ステータ３１に対する巻線工程を実行する。巻線装置６１は、コイルを巻くためのフライヤ６２と、コイル素線６３ａを供給するフィーダ６３とを備える。巻線装置６１は、ボビン部分３６の上におけるコイル素線６３ａの位置を調節するための成形器６４を有する。成形器６４は、ボビン部分３６に沿って移動することができる。成形器６４は、コイル素線６３ａを案内する。成形器６４は、コイル素線６３ａを成形する部材である。巻線装置１は、成形器６４に対向する補助成形器６５を備えていてもよい。フライヤ６２は、ボビン部分３６の外周にコイル素線６３ａを巻く。コイル素線６３ａは、成形器６４によってボビン部分３６の上の規定位置に配置される。このとき、複数のフィンＡ３６ｆは、コイル素線６３ａの位置を安定化する。巻線装置６１は、成形器６４の移動位置を制御する制御装置６６（ＣＮＴ）を備える。
【０１５０】
図３２は、成形器６４の位置制御の進み過程を示す。横軸ＳＮは、周方向の長さ（ｍｍ）を示す。横軸ＳＮは、複数の側面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に対応している。縦軸ＬＧは、長さ方向の長さ（ｍｍ）を示す。ピッチＰｔは、コイル素線６３ａの直径に相当する。ピッチＰｔは、隣り合う２つのフィンＡ３６ｆの間の間隔に相当する。図示される成形器６４の挙動は、内層３３ａを形成するための挙動である。
【０１５１】
細い実線ＣＭＰは、比較形態の成形器の移動を示している。比較形態の成形器は、一定速度で移動する。よって、コイル素線は、すべての側面において斜めに配置される。この比較形態では、内層のコイル素線と、最外層のコイル素線との交差角度が小さい。このため、最外層のコイル素線の位置が安定しない。この結果、最外層のコイルが崩れることがある。
【０１５２】
太い実線ＥＭＢは、この実施形態の成形器６４の移動を示している。コイル素線６３ａが開始端ＳＴに位置付けられると、フライヤ６２が回転する。フライヤ６２は、コイル素線６３をコアに巻きつける。同時に、成形器６４が巻線工程の進行につれて移動する。成形器６４は、間欠的に前進するように制御される。前側面Ｓ１、左側面Ｓ２、および背側面Ｓ３における成形器６４の移動量は、右側面Ｓ４における成形器６４の移動量より小さい。成形器６４は、複数の側面のうちのひとつの側面においてだけ、残る側面よりも大きく前進する。しかも、成形器６４が大きく移動するひとつの側面は、内層３３ａと、外層３３ｂとにおいて同じである。このため、内層３３ａの斜行部３３ｆｆと、外層３３ｂの斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓとが交差する。しかも、比較的大きい交差角度が得られる。この結果、最外層３３ｂの崩れが抑制される。
【０１５３】
この実施形態では、前側面Ｓ１、左側面Ｓ２、および背側面Ｓ３における成形器６４の移動量は、ゼロ（０）である。右側面Ｓ４における成形器６４の移動量は、ピッチＰｔである。成形器６４は、４つの側面のうち、３／４個の側面において固定されている。成形器６４は、１／４個の側面のみにおいて前進する。この結果、コイル素線６３ａは、３／４個の側面において真っ直ぐに配置される。コイル素線６３ａは、１／４個の側面のみにおいて斜行部３３ｆｆを形成するように配置される。
【０１５４】
コイル素線６３ａは、開始端ＳＴから巻かれる。成形器６４は、開始端ＳＴのための位置から、間欠的に駆動される。成形器５４は、複数のターンを形成するように繰り返して駆動される。コイル素線６３ａは、リターン端ＲＮまで巻かれる。成形器６４は、リターン端ＲＮにおいて内層３３ａのための工程を終了する。
【０１５５】
図３３は、成形器６４の位置制御の戻り過程を示す。図示される成形器６４の挙動は、最外層３３ｂを形成するための挙動である。破線は内層３３ａを示している。実線は、最外層３３ｂを示している。
【０１５６】
戻り過程でも、フライヤ６２が回転する。フライヤ６２は、コイル素線６３ａをリターン端ＲＮから引き続いて巻きつける。コイル素線６３ａは、リターン端ＲＮから徐々に内層３３ａの上に乗り上げる。やがて、右側面Ｓ４において、コイル素線６３ａは内層３３ａの上に到達する。
【０１５７】
同時に、成形器６４が巻線工程の進行につれて移動する。成形器６４は、戻り過程においても、間欠的に後退するように制御される。前側面Ｓ１、左側面Ｓ２、および背側面Ｓ３における成形器６４の移動量は、右側面Ｓ４における成形器６４の移動量より小さい。成形器６４は、複数の側面のうちのひとつの側面においてだけ、残る側面よりも大きく前進する。
【０１５８】
この実施形態では、前側面Ｓ１、左側面Ｓ２、および背側面Ｓ３における成形器６４の移動量は、ゼロ（０）である。右側面Ｓ４における成形器６４の移動量は、１／２Ｐｔ、またはＰｔである。成形器６４は、４個の側面のうち、３／４個の側面において周方向に固定されている。成形器６４は、１／４個の側面のみにおいて戻る。この結果、コイル素線６３ａは、３／４個の側面において真っ直ぐに配置される。コイル素線６３ａは、１／４個の側面のみにおいて斜行部３３ｆｓを形成するように配置される。
【０１５９】
成形器６４は、最初の右側面Ｓ４の上において１／２Ｐｔだけ後退する。これにより、斜行部３３ｆｓが形成される。成形器６４の挙動は、内層３３ａのコイル素線３３ｃの上を乗り越えるように、コイル素線６３ａを配置する。これにより、ひとつの交差部分が形成される。斜行部３３ｆｆと斜行部３３ｆｓとの交差は、比較的大きい交差角度を提供する。よって、コイル素線６３ａの位置ずれが抑制される。
【０１６０】
成形器６４は、次の右側面Ｓ４の上においてＰｔだけ後退する。これにより、斜行部３３ｓｓが形成される。成形器６４の挙動は、内層３３ａのコイル素線３３ｃの上を乗り越えるように、コイル素線６３ａを配置する。これにより、ひとつの交差部分が形成される。斜行部３３ｆｆと斜行部３３ｓｓとの交差は、比較的大きい交差角度を提供する。よって、コイル素線６３ａの位置ずれが抑制される。
【０１６１】
成形器６４は、上記挙動を繰り返す。やがて、コイル素線６３ａが終了端ＥＤに到達すると、成形器６４の駆動も完了する。これらの工程を経由することにより、図３０に図示されるコイルが形成される。
【０１６２】
この実施形態の巻線工程は、内層３３ａのコイル素線３３ｃを配置する段階と、内層３３ａの外側に最外層３３ｂのコイル素線３３ｄを配置する段階とを備える。最外層３３ｂを配置する段階は、一方の端面ＳＤ１であるひとつの側面Ｓ１以外のひとつの特定側面Ｓ４のみにおいて、磁極から離れるように傾斜する最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓを形成するように、コイル素線３３ｄを配置する段階を含む。最外層３３ｂを配置する段階は、特定側面Ｓ４以外の残る側面において、周方向に沿ってコイル素線３３ｄを真っ直ぐに配置する段階を含む。
【０１６３】
この実施形態は、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄの斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓが、特定側面Ｓ４に集中する。このため、内層３３ａのコイル素線３３ｃと、最外層３３ｂのコイル素線３３ｄとの交差角度が大きい。この結果、コイル素線３３ｃに対するコイル素線３３ｄのすべりが抑制される。
【０１６４】
内層３３ａを配置する段階は、特定側面Ｓ４のみにおいて、磁極へ向けて近づくように傾斜する内層斜行部３３ｆｆを形成するように、コイル素線３３ｃを配置する段階を含む。内層３３ａを配置する段階は、特定側面Ｓ４以外の残る側面において、周方向に沿ってコイル素線３３ｃを真っ直ぐに配置する段階を含む。さらに、最外層３３ｂを配置する段階は、内層斜行部３３ｆｆの上に交差するように最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓを配置する。
【０１６５】
この実施形態では、内層斜行部３３ｆｆの傾斜方向と、最外層斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓの傾斜方向とは逆である。このため、コイル素線３３ｃとコイル素線３３ｄとの交差角度が大きい。この結果、コイル素線３３ｃに対するコイル素線３３ｄのすべりが、よりいっそうに抑制される。
【０１６６】
この実施形態では、成形器６４によってコイル素線６３ａを規定の位置に位置付けることができる。このため、整った形状のコイルが得られる。さらに、センサユニット４１のカバー部分５３との強い干渉を回避するように、コイル素線を配置することができる。加えて、内層３３ａの斜行部３３ｆｆに対して、最外層３３ｂの斜行部３３ｆｓ、３３ｓｓを交差させるため、大きい交差角度が提供される。これにより、コイル素線の位置ずれを抑制することができる。また、ステータの製造方法は、ボビン部分３６の上にコイル素線３３ｃ、３３ｄを正確かつ高速に配置できるから、大量生産に適する。
【０１６７】
他の実施形態
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【０１６８】
上記実施形態では、突出部分３７ｅは、一方の端面ＳＤ１側にのみ、しかもセンサ隙間の隣にのみ設けられている。これに代えて、突出部分３７ｅは、他の任意の位置にも設けられてもよい。上記実施形態では、凹凸部と、突出部分３７ｅとの両方をセンサインシュレータ部分にのみ設けた。これに代えて、突出部分３７ｅだけをセンサインシュレータ部分にのみ設けてもよい。例えば、凹凸部は、すべてのボビン部分３６に設けてもよい。
【０１６９】
上記実施形態では、ボビン部分３６における凹凸部は、表面３６ｅとフィン３６ｆとで提供される。これに代えて、凹凸部は、多様な形状によって提供できる。例えば、凹凸部は、表面３６ｅと、溝とによって提供されてもよい。
【０１７０】
上記実施形態では、単コイル３３ｓｓは一連のコイル素線を有する。これに代えて、ひとつのティース部分３２ｃの上に、複数のコイル素線を配置してもよい。この場合、複数のコイル素線が、単コイル３３ｓｓを提供する。例えば、ターン数の異なる２つのコイルを提供するための２群のコイル素線をひとつのティース部分の上に配置してもよい。また、上記実施形態では、ステータコイル３３は、集中巻きであるが、分布巻き、例えば波巻き、または分散巻きにより形成されていてもよい。
【０１７１】
上記実施形態では、容器５２とカバー５３とは、連続した樹脂材料によって一体的に形成されている。これに代えて、ケース５１は、複数の部品によって提供されてもよい。例えば、容器５２と複数のカバー５３とは、別の部品であってもよい。
【０１７２】
上記実施形態では、基板を含む電気回路部品４２が容器５２に収容されている。これに代えて、カバー５３内に電気配線のための基板を有してもよい。また、基板は、リードフレームでもよい。
【０１７３】
上記実施形態では、ひとつのカバー５３の中にひとつのセンサ４３が配置されている。これに代えて、複数のセンサが配置されていてもよい。また、一部のセンサは、容器５２の中に配置されてもよい。これにより、コイルとカバー５３との干渉による悪影響、例えば損傷が抑制される。また、ひとつのカバー５３を備えるセンサユニット４１を採用してもよい。例えば、点火制御用のセンサ４３のみを備える発電機としての回転電機が提供されてもよい。
【０１７４】
上記実施形態では、２層の単コイル３３ｓｓによって内層３３ａと最外層３３ｂとが提供されている。これに代えて、３層またはそれ以上の層を有する単コイル３３ｓｓが利用されてもよい。それらの場合でも、内層３３ａと最外層３３ｂとが提供される。
【０１７５】
上記実施形態では、複数のフィン３６ｆ、Ａ３６ｆは等間隔に設けられている。代替的に、複数のフィン３６ｆ、Ａ３６ｆは、長さ方向における両端範囲にのみ設けられていてもよい。この場合、ボビン部分３６の中央範囲は、フィン３６ｆ、Ａ３６ｆを持たないフラットな筒状部分を提供する。両端範囲のフィン３６ｆ、Ａ３６ｆは、巻き始めにおけるコイル素線３３ｃの位置ずれを抑制する。両端範囲のフィン３６ｆ、Ａ３６ｆは、基礎フランジ面３６ｆ、３７ｄに接触した後における、巻き方向の転換部分におけるコイル素線３３ｃの位置ずれを抑制する。
【符号の説明】
【０１７６】
１０  回転電機、１２  内燃機関、１３  ボディ、２１  ロータ、
２２  ロータコア、  ２３  永久磁石、  ３１  ステータ、
３２  ステータコア、  ３２ａ  磁極、  ３２ｃ  ティース部分、
３３  ステータコイル、  ３３ａ  内層、  ３３ｂ  最外層、
３３ｃ  コイル素線、３３ｄ  コイル素線、  ３３ｊ  ジャンパ線、
３３ｓ  単コイル、  ３３ｒ  乗り上げ位置、
３３ｆｆ  内層斜行部、  ３３ｆｓ、３３ｓｓ  最外層斜行部、
３５  インシュレータ、  ３５ｄ  ガイドフィン、
３６  ボビン部分、  ３６ａ  通常ボビン部分、
３６ｂ  センサボビン部分、  ３６ｅ  表面（凹凸部、コイル案内部）、
３６ｆ、Ａ３６ｆ  フィン（凹凸部、コイル案内部）、
３７  フランジ部分、
３７ｅ、２３７ｅ、３３７ｅ、４３７ｅ  突出部分（コイル案内部）、
５３７ｅ、６３７ｅ、７３７ｅ、８３７ｅ  突出部分（コイル案内部）、
３８ａ  通常隙間、  ３８ｂ  センサ隙間、  ４１  センサユニット、
４３  センサ、  ５１  ケース、  ５２  容器、
５３  カバー、  ５７  突出部分、  ５８  空洞部、
ＳＤ１  一方の端面、  ＳＤ２  他方の端面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020099177.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年11月12日(2019.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に磁極（３２ａ）を有する複数のティース部分（３２ｃ）に装着された複数のボビン部分（３６）の外周にステータコイル（３３）を巻く巻線工程と、
隣り合う２つの前記磁極の間の隙間に、ステータ（３１）の一方の端面（ＳＤ１）からセンサ（４３）を挿入する挿入工程とを備え、
前記巻線工程は、前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されるように、前記コイル素線を巻いており、
前記挿入工程は、複数の前記磁極が形成する複数の通常隙間（３８ａ）とセンサ隙間（３８ｂ）とのうち、前記センサ隙間（３８ｂ）のみに前記センサを挿入する工程であり、
前記巻線工程は、前記センサ隙間（３８ｂ）の隣に位置するセンサボビン部分（３６ｂ）のみにおいて、前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されるように、前記コイル素線を巻く工程である回転電機の製造方法。
【請求項２】
前記巻線工程は、前記ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、前記ステータの他方の端面（ＳＤ２）より前記一方の端面側において、前記磁極から径方向に離れて配置されるように、前記コイル素線を巻く工程である請求項１に記載の回転電機の製造方法。
【請求項３】
前記巻線工程は、
内層（３３ａ）のコイル素線（３３ｃ）を配置する段階と、
前記内層の外側に最外層（３３ｂ）のコイル素線（３３ｄ）を配置する段階とを備え、
前記最外層を配置する段階は、
前記一方の端面（ＳＤ１）であるひとつの側面（Ｓ１）以外のひとつの特定側面（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のみにおいて、前記磁極から離れるように傾斜する最外層斜行部（３３ｆｓ、３３ｓｓ）を形成するように、前記コイル素線を配置する段階と、
前記特定側面以外の残る側面において、周方向に沿って前記コイル素線（３３ｄ）を真っ直ぐに配置する段階とを含む請求項１または請求項２に記載の回転電機の製造方法。
【請求項４】
前記内層を配置する段階は、
前記特定側面（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のみにおいて、前記磁極へ向けて近づくように傾斜する内層斜行部（３３ｆｆ）を形成するように、前記コイル素線を配置する段階と、
前記特定側面以外の残る側面において、周方向に沿って前記コイル素線（３３ｃ）を真っ直ぐに配置する段階とを含み、
前記最外層を配置する段階は、前記内層斜行部の上に交差するように前記最外層斜行部を配置する請求項３に記載の回転電機の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この開示によると、回転電機の製造方法が提供される。回転電機の製造方法は、先端に磁極（３２ａ）を有する複数のティース部分（３２ｃ）に装着された複数のボビン部分（３６）の外周にステータコイル（３３）を巻く巻線工程と、隣り合う２つの磁極の間の隙間に、ステータ（３１）の一方の端面（ＳＤ１）からセンサ（４３）を挿入する挿入工程とを備え、巻線工程は、ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、一方の端面側において、磁極から径方向に離れて配置されるように、コイル素線を巻いており、挿入工程は、複数の磁極が形成する複数の通常隙間（３８ａ）とセンサ隙間（３８ｂ）とのうち、センサ隙間（３８ｂ）のみにセンサを挿入する工程であり、巻線工程は、センサ隙間（３８ｂ）の隣に位置するセンサボビン部分（３６ｂ）のみにおいて、ステータコイルのコイル素線（３３ｄ）が、一方の端面側において、磁極から径方向に離れて配置されるように、コイル素線を巻く工程である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
インシュレータ３５は、ステータコア３２を軸方向に関して挟む２つの半割体３５ａ、３５ｂを有する。半割体３５ａは、ステータ３１の軸方向の一方の端面ＳＤ１側に位置している。この一方の端面ＳＤ１上には、センサユニット４１が配置される。半割体３５ｂは、ステータ３１の軸方向の他方の端面ＳＤ２側に位置している。この他方の端面ＳＤ２は、センサユニット４１が配置される端面とは反対の端面である。後述のコイル素線３３ｄは、半割体３５ａの上において、磁極３２ａから径方向に離れて配置されている。半割体３５ａは、後述の突出部分３７ｅを備える。半割体３５ｂは、突出部分３７ｅを備えない。