(57)【要約】【課題】略直方体状のコアを用い、当該コアにコイルを巻装してから円筒状に成形して電機子を製造する方法において、分布巻を採用する場合にもコアの長さ方向両端部におけるコイルの接続箇所を少なく抑えることが可能な電機子の製造方法を提供する。【解決手段】電機子１の製造方法は、幅方向Ｗの一方端部２５から他方端部２６まで延びる複数のスロットＳ一つの面に形成された略直方体状のコア２を用い、各相のコイル３がコア２の長さ方向Ｌ両端部で切断された状態となるように、複数のスロットＳにコイル３を波巻で巻装する巻装工程と、巻装工程の後、長さ方向Ｌの両端部２３、２４が互いに当接するようにコア２を曲げて円筒状に成形する成形工程と、成形工程の後、各相のコイル３について、外部に接続される接続端点３１から中性点３２までが導通するように、前記切断された部分である切断部３３を電気的に接続する接続工程と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向の一方端部から他方端部まで延びる複数のスロットが一つの面に形成された略直方体状のコアを用い、各相のコイルが前記コアの長さ方向両端部で切断された状態となるように、前記複数のスロットに前記コイルを波巻で巻装する巻装工程と、
前記巻装工程の後、前記長さ方向両端部が互いに当接するように前記コアを曲げて円筒状に成形する成形工程と、
前記成形工程の後、各相の前記コイルについて、外部に接続される接続端点から中性点までが導通するように、前記切断された部分である切断部を電気的に接続する接続工程と、
を有する電機子の製造方法。
【請求項２】
前記コアの長さ方向両端部に最も近い２つのスロットの双方に、各相の前記コイルにおける前記接続端点又は前記中性点に最も近いコイル辺のいずれかが挿入されている請求項１に記載の電機子の製造方法。
【請求項３】
前記電機子が、第一相、第二相、及び第三相の各相の前記コイルを備え、
前記巻装工程において、
前記第一相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の一方に最も近いコイル辺が前記コアの長さ方向一方端部に最も近い一方端スロットに挿入されるとともに、前記一方端スロットに隣接するスロットにもコイル辺が挿入され、
前記第三相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の一方に最も近いコイル辺が前記コアの長さ方向他方端部に最も近い他方端スロットに挿入されるとともに、前記他方端スロットに隣接するスロットにもコイル辺が挿入され、
前記第一相、第二相、及び第三相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点が前記コアの幅方向一方側に位置し、
前記第一相及び前記第三相のコイルは、前記切断部が前記コアの幅方向一方側に位置し、前記第二相のコイルは、前記切断部が前記コアの幅方向他方側に位置するように巻装される請求項１又は２に記載の電機子の製造方法。
【請求項４】
前記巻装工程において、
前記第二相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の一方に最も近いコイル辺が前記一方端スロットから前記コアの長さ方向他方側に２つ目のスロットに挿入されるとともに、前記一方端スロットから前記コアの長さ方向他方側に３つ目のスロットにもコイル辺が挿入されるように巻装される請求項３に記載の電機子の製造方法。
【請求項５】
前記巻装工程において、
前記第二相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の他方に最も近いコイル辺が前記他方端スロットから前記コアの長さ方向一方側に３つ目のスロットに挿入されるとともに、前記他方端スロットから前記コアの長さ方向一方側に２つ目のスロットにもコイル辺が挿入されるように巻装される請求項３に記載の電機子の製造方法。
【請求項６】
各相の前記コイルがｎ層巻（ｎは自然数）であり、前記巻装工程において、前記各スロットにｎ本のコイル辺が挿入される請求項１から５のいずれか一項に記載の電機子の製造方法。
【請求項７】
前記コアは、帯状磁性板を複数枚積層して構成されている請求項１から６のいずれか一項に記載の電機子の製造方法。
【請求項８】
前記成形工程の後、前記コアを幅方向に押圧する押圧工程を更に有する請求項７に記載の電機子の製造方法。
【請求項９】
幅方向の一方端部から他方端部まで延びる複数のスロットが一つの面に形成された略直方体状のコアを用い、長さ方向両端部が互いに当接するように前記コアを曲げて円筒状に成形してなる円筒状コアと、
前記コアの長さ方向両端部で切断された状態で、前記複数のスロットに波巻で巻装されるとともに、外部に接続される接続端点から中性点までが導通するように、前記切断された部分である切断部が電気的に接続されてなる各相のコイルと、
を有する電機子。
【請求項１０】
前記コアの長さ方向両端部に最も近い２つのスロットの双方に、各相の前記コイルにおける前記接続端点又は前記中性点に最も近いコイル辺のいずれかが挿入されている請求項９に記載の電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に用いられる電機子及びその製造方法に関し、特に、略直方体状のコアにコイルを巻装してから前記コアを円筒状に成形する電機子の製造方法及びその製造方法により製造された電機子に関する。
【背景技術】
【０００２】
略直方体状のコアを用い、当該コアにコイルを巻装してから円筒状に成形して電機子を製造する方法は既に知られている（例えば、下記の特許文献１及び２）。このような電機子の製造方法は、円筒状のコアにコイルを巻装する方法に比べて、コイルの巻装が容易になるとともに、スロット内における導線の占有率を高めることができるという利点がある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭４８−００９２０１号公報
【特許文献２】特開２００１−１８６７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような電機子の製造方法を採用する場合、略直方体状のコアの両端部におけるコイルの接続が問題となる。すなわち、略直方体状のコアにおける、円筒状に成形した後に周方向となる方向を長さ方向とし、当該長さ方向に直交する方向であって円筒状に成形した後に軸方向となる方向を幅方向とした場合、この電機子の製造方法では、コアの長さ方向両端部は、円筒状に成形した後では互いに当接して連続することになるが、コイルの巻装は、コアを円筒状に成形する前の長さ方向両端部が物理的に離れた状態で行なわれる。そこで、当該コアの長さ方向両端側に位置するスロット間においてコイルの連続性を確保するための工夫が必要となるが、上記の特許文献１及び２には、このようなコアの長さ方向両端側のスロット間におけるコイルの接続に関して何も開示されていない。
【０００５】
ところで、略直方体状のコアの長さ方向両端側のスロット間におけるコイルの接続を確保するためには、例えば、以下の２つの方法が考えられる。第一の方法は、コアの長さ方向両端部においてコイルを切断することなく、物理的に離れたコアの長さ方向一方端側のスロットから長さ方向他方端側のスロットまでの間も、通常のスロット間と同様に連続する導線でつないでコイルを巻装する方法である。第二の方法は、コイルがコアの長さ方向両側端部で切断された状態となるようにコイルをコアに巻装し、コアを円筒状に成形した後でコイルの切断された部分である切断部を電気的に接続する方法である。前記第一の方法では、コアを円筒状に成形した後、コアの長さ方向一方端側のスロットから長さ方向他方端側のスロットまでをつなぐ部分の導線が余ることになり、コイルの導線長が必要以上に長くなるとともに、余った導線を収容するスペースが余分に必要になるという問題がある。一方、前記第二の方法では、前記第一の方法の問題は生じないが、コイルの切断部を接続することが必要となるため、コイルの巻き方によっては、接続箇所が非常に多くなり、製造性が悪くなるという問題がある。特に、特にコイルの巻き方として分布巻を採用する場合には、集中巻を採用する場合とは異なり、スロット間をつなぐ導線の本数が全体的に均一であるため、コイルの接続箇所が多くなり易い。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、略直方体状のコアを用い、当該コアにコイルを巻装してから円筒状に成形して電機子を製造する方法において、分布巻を採用する場合にもコアの長さ方向両端部におけるコイルの接続箇所を少なく抑えることが可能な電機子の製造方法及び電機子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る電機子の製造方法の特徴構成は、幅方向の一方端部から他方端部まで延びる複数のスロットが一つの面に形成された略直方体状のコアを用い、各相のコイルが前記コアの長さ方向両端部で切断された状態となるように、前記複数のスロットに前記コイルを波巻で巻装する巻装工程と、前記巻装工程の後、前記長さ方向両端部が互いに当接するように前記コアを曲げて円筒状に成形する成形工程と、前記成形工程の後、各相の前記コイルについて、外部に接続される接続端点から中性点までが導通するように、前記切断された部分である切断部を電気的に接続する接続工程と、を有する点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、略直方体状のコアの長さ方向両端部で各相のコイルが切断された状態となるようにコイルをコアに巻装するので、コアの長さ方向両端側のスロット間を連続する導線でつなぐ場合と比べてコイルの導線長を短くすることができるとともに、コアを円筒状に成形した後に余った導線を収容するスペースも不要になるので電機子が大型化することも抑制できる。また、この特徴構成によれば、略直方体状のコアの複数のスロットに対して各相のコイルを波巻で巻装するので、コイルを重ね巻で巻装する場合に比べてスロット間をつなぐ導線の本数を少なくすることができる。従って、コイルの巻き方として分布巻を採用する場合にもコアの長さ方向両端部におけるコイルの切断部の接続箇所の数を少なく抑えることができる。
【０００９】
ここで、前記コアの長さ方向両端部に最も近い２つのスロットの双方に、各相の前記コイルにおける前記接続端点又は前記中性点に最も近いコイル辺のいずれかが挿入されていると好適である。
【００１０】
この構成によれば、コアの長さ方向一方端部に最も近い一方端スロットと、コアの長さ方向他方端部に最も近い他方端スロットとの双方について、それら２つのスロットの双方に挿入されたコイル辺の一方の端部が、他のスロットに挿入された同じ相のコイル辺に接続する必要がない接続端点又は中性点とされる。従って、コアの長さ方向一方端側のスロットと長さ方向他方端側のスロットとの間を接続する導線の本数を更に削減することができ、コアの長さ方向両端部におけるコイルの切断部の接続箇所の数を更に少なく抑えることができる。
【００１１】
また、前記電機子が、第一相、第二相、及び第三相の各相の前記コイルを備え、前記巻装工程において、前記第一相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の一方に最も近いコイル辺が前記コアの長さ方向一方端部に最も近い一方端スロットに挿入されるとともに、前記一方端スロットに隣接するスロットにもコイル辺が挿入され、前記第三相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の一方に最も近いコイル辺が前記コアの長さ方向他方端部に最も近い他方端スロットに挿入されるとともに、前記他方端スロットに隣接するスロットにもコイル辺が挿入され、前記第一相、第二相、及び第三相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点が前記コアの幅方向一方側に位置し、前記第一相及び前記第三相のコイルは、前記切断部が前記コアの幅方向一方側に位置し、前記第二相のコイルは、前記切断部が前記コアの幅方向他方側に位置するように巻装されると好適である。
【００１２】
この構成によれば、電機子が、３相のコイルを備える場合において、コアの一方端スロットに第一相のコイルの接続端点及び中性点の一方に最も近いコイル辺が挿入され、コアの他方端スロットに第三相のコイルの接続端点及び中性点の一方に最も近いコイル辺が挿入される。すなわち、コアの長さ方向両端部に最も近い２つのスロットの双方について、当該スロットに挿入されたコイル辺の一方の端部が、他のスロットに挿入された同じ相のコイル辺に接続する必要がない接続端点又は中性点とされる。従って、コアの長さ方向一方端側のスロットと長さ方向他方端側のスロットとの間を接続する導線の本数を更に削減することができ、コアの長さ方向両端部におけるコイルの切断部の接続箇所の数を更に少なく抑えることができる。また、３相のコイルの全てについて接続端点及び中性点がコアの幅方向一方側に配置されているので、各相の接続端点と外部との接続及び中性点同士の接続のための構成を簡略化することができる。
【００１３】
また、前記の構成において、前記第二相のコイルは、前記接続端点及び前記中性点の一方に最も近いコイル辺が前記一方端スロットから前記コアの長さ方向他方側に２つ目のスロットに挿入されるとともに、前記一方端スロットから前記コアの長さ方向他方側に３つ目のスロットにもコイル辺が挿入されるように巻装され、或いは、前記接続端点及び前記中性点の他方に最も近いコイル辺が前記他方端スロットから前記コアの長さ方向一方側に３つ目のスロットに挿入されるとともに、前記他方端スロットから前記コアの長さ方向一方側に２つ目のスロットにもコイル辺が挿入されるように巻装されると好適である。
【００１４】
これらの構成によれば、第二相のコイルをコアに適切に巻装することができる。
【００１５】
また、各相の前記コイルがｎ層巻（ｎは自然数）であり、前記巻装工程において、前記各スロットにｎ本のコイル辺が挿入されると好適である。
【００１６】
この構成によれば、コイルがｎ層巻とされた電機子を適切に製造することができる。
【００１７】
また、前記コアは、帯状磁性板を複数枚積層して構成されていると好適である。
【００１８】
この構成によれば、帯状磁性板に対してプレス打抜き加工等の比較的簡易な加工方法により複数のスロットを有する複雑なコアの形状を容易に形成することができるとともに、電機子のコアとして優れた特性を有するものとすることができる。また、プレス打抜き加工により輪状の磁性板を形成する場合に比べて材料を有効利用することができる。
【００１９】
また、前記成形工程の後、前記コアを幅方向に押圧する押圧工程を更に有すると好適である。
【００２０】
この構成によれば、積層された複数枚の帯状磁性板を適切に密着させることができる。また、本発明の構成によれば、上記のとおりスロット間をつなぐ導線の本数が少なく、電機子のコイルエンド部を小さくすることができるため、押圧工程を容易に行なうことが可能となっている。
【００２１】
本発明に係る電機子の特徴構成は、幅方向の一方端部から他方端部まで延びる複数のスロットが一つの面に形成された略直方体状のコアを用い、長さ方向両端部が互いに当接するように前記コアを曲げて円筒状に成形してなる円筒状コアと、前記コアの長さ方向両端部で切断された状態で、前記複数のスロットに波巻で巻装されるとともに、外部に接続される接続端点から中性点までが導通するように、前記切断された部分である切断部が電気的に接続されてなる各相のコイルと、を有する点にある。
【００２２】
この特徴構成によれば、略直方体状のコアの長さ方向両端部で各相のコイルが切断された状態でコアに巻装されたコイルを、当該切断された部分である切断部で接続して用いるので、略直方体状のコアの長さ方向両端側のスロット間を連続する導線でつなぐ場合と比べてコイルの導線長を短くすることができるとともに、コアを円筒状に成形した後に余った導線を収容するスペースも不要になるので電機子が大型化することも抑制できる。また、この特徴構成によれば、略直方体状のコアの複数のスロットに対して各相のコイルを波巻で巻装するので、コイルを重ね巻で巻装する場合に比べてスロット間をつなぐ導線の本数を少なくすることができる。従って、コイルの巻き方として分布巻を採用する場合にもコアの長さ方向両端部におけるコイルの切断部の接続箇所の数を少なく抑えることができ、製造性の良い電機子とすることができる。
【００２３】
ここで前記コアの長さ方向両端部に最も近い２つのスロットの双方に、各相の前記コイルにおける前記接続端点又は前記中性点に最も近いコイル辺のいずれかが挿入されていると好適である。
【００２４】
この構成によれば、略直方体状のコアの長さ方向一方端部に最も近い一方端スロットと、当該コアの長さ方向他方端部に最も近い他方端スロットとの双方について、それら２つのスロットの双方に挿入されたコイル辺の一方の端部が、他のスロットに挿入された同じ相のコイル辺に接続する必要がない接続端点又は中性点とされていることになる。従って、略直方体状コアの長さ方向一方端側のスロットと長さ方向他方端側のスロットとの間を接続する導線の本数を更に削減することができ、コアの長さ方向両端部におけるコイルの切断部の接続箇所の数を更に少なく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
１．第一の実施形態
本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電機子１の全体構成を示す斜視図である。本実施形態においては、電機子１が、回転電機のステータとして構成されている場合を例として説明する。ここで、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。この図１に示すように、電機子１は、最終的には軸Ｘを中心とした円筒状とされる。図２は、成形工程により円筒状に成形する前の略直方体状のステータコア２（以下、単に「コア２」という）の形態を示す斜視図である。そして、図３〜図６は、本実施形態に係る電機子１の製造方法の各工程を説明するための図である。本発明は、電機子１の製造方法に特徴を有しており、特に、図２に示すような略直方体状のコア２に対するコイル３の巻回構造に特徴を有している。以下、この電機子１の製造方法及び各部の構成について詳細に説明する。
【００２６】
１−１．回転電機の構成
本実施形態においては、回転電機を、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相交流が入出力される電動機及び発電機として機能する同期機（同期電動機、同期発電機）としている。本実施形態においては、Ｕ相が本発明における第一相に相当し、Ｖ相が本発明における第二相に相当し、Ｗ相が本発明における第三相に相当する。図示は省略するが、図１に示すステータとしての電機子１の径方向内側に、ロータが回転可能に支持され、インナーロータ型で回転界磁型の回転電機が構成される。ロータは、ロータコアと磁石とを備えている。そして、ロータコアの外周部付近に永久磁石又は電磁石で構成される磁石が配置される。これにより、ロータは界磁として機能する。本例では、界磁としてのロータの極数は「４」としている。ステータとしての電機子１の構成については、以下で製造方法とともに説明する。
【００２７】
１−２．電機子の製造方法及び各部の構成
次に、本実施形態に係る電機子１の製造方法について、図１〜図６を用いて順に説明する。この際、電機子１の各部の構成についても同時に説明する。なお、以下の説明においては、直方体状のコア２の方向を基準として電機子１の各方向を説明する。ここでは、図１に示すようにコア２を円筒状に成形した後に周方向となる方向（略直方体状のコア２の長手方向）を長さ方向Ｌとし、図２におけるスロットＳの開口部側から見て左側を長さ方向一方Ｌａ、右側を長さ方向他方Ｌｂとする。また、コア２を円筒状に成形した後に軸Ｘ方向となる方向（図２における高さ方向）を幅方向Ｗとし、図２における上側を幅方向一方Ｗａ、下側を幅方向他方Ｗｂとする。また、コア２を円筒状に成形した後に径方向となる方向（スロットＳの深さ方向）を厚さ方向Ｔとし、スロットＳが形成されたスロット形成面２１である正面側（円筒状に成形した後の内周面側）を厚さ方向一方Ｔａ、スロットＳが形成されていない背面２２側（円筒状に成形した後の外周面側）を厚さ方向他方Ｔｂとする。ここで、長さ方向Ｌと、幅方向Ｗと、厚さ方向Ｔとは、互いに直交する方向とされている。
【００２８】
上記のとおり、本実施形態に係る電機子１では、図２に示すような略直方体状のコア２を用いる。このコア２の正面のスロット形成面２１には、幅方向一方Ｗａの端部である幅方向一方端部２５から、幅方向他方Ｗｂの端部である幅方向他方端部２６まで延びる複数のスロットＳが形成されている。これにより、隣接するスロットＳ間にティースが形成される。このスロット形成面２１は、コア２を円筒状に成形した後にはコア２の内周面となる。各スロットＳは、コア２の幅方向Ｗに平行な方向（コア２を円筒状に成形した後の軸Ｘ方向）に延びる矩形断面の溝であり、長さ方向Ｌに一定間隔で複数設けられている。各スロットＳは同じ断面形状を有しており、スロット形成面２１から厚さ方向Ｔに所定の深さを有するとともに、長さ方向Ｌに所定の幅を有する。ここでは、スロット形成面２１におけるスロットＳの開口部の幅は、それより厚さ方向他方Ｔｂ側の部分の幅よりも狭くなっている。従って、各ティースは、コア２の厚さ方向一方Ｔａ側へ突出する突部であって、その先端部（厚さ方向一方Ｔａの端部）はやや幅広の係止部とされている。この係止部は、スロットＳ内にコイル３を保持する機能を果たす。後述するように、本実施形態においては、毎極毎相当りのスロット数を「２」としており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のスロットが各相につき２つずつ順次繰り返し配置される。また、上記のとおり、ロータの極数は「４」としている。従って、コア２に形成される全スロット数は「２４」とされている。
【００２９】
コア２の背面２２側には、ステータとしての電機子１をケース等に固定するための固定部２７が形成されている。固定部２７は、幅方向Ｗに延びる凸状部であって、ボルト等の締結部材を挿通するための挿通孔が、コア２の幅方向一方端部２５から幅方向他方端部２６まで貫通するように形成されている。図示の例では、固定部２７は、コア２の長さ方向Ｌの３箇所に設けられている。また、本実施形態においては、コア２は、複数枚の帯状磁性板を複数枚積層して構成されている。このような帯状磁性板としては、例えば、厚さ０．３〜０．５ｍｍ程度のケイ素鋼板が用いられる。各帯状磁性板は、帯状の磁性金属材料に対してプレス打抜き加工等を行なうことにより、複数のスロットＳや固定部２７等の形状を形成して構成されている。
【００３０】
そして、このようなコア２に対して、まず、図３に示すように、各スロットＳに絶縁シート２８を挿入する絶縁シート挿入工程を行う。ここでは、絶縁シート２８は、各スロットＳの内面の全体を覆うように配置される。この絶縁シート２８としては、例えばアラミド繊維とポリエチレンテレフタラートを貼り合わせたもの等の電気的絶縁性及び耐熱性の高い材料で成形したシート等を用いることができる。
【００３１】
次に、コア２の複数のスロットＳにコイル３を巻装する巻装工程を行う。この際、図４及び図５に示すように、各相のコイル３がコア２の長さ方向Ｌの両端部で切断された状態となるように、複数のスロットＳにコイル３を波巻で巻装する。本実施形態においては、３相交流回転電機としているので、電機子１は、Ｕ相コイル３Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖ、及びＷ相コイル３Ｗの３つの相のコイル３を有する。なお、本実施形態の説明において、単に、「コイル３」、「接続端点３１」、「中性点３２」、「切断部３３」、「コイル辺３４」、「コイル端部３５」というときは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３つの相のそれぞれの当該部材又は部分を総称する名称として用いるものとする。ここで、各相のコイル３のコイル辺３４は、コイル３を構成する導線を直線状に成形して構成され、本例では、複数本の導線を束ねて構成されている。また、各相のコイル３のコイル端部３５は、２本のコイル辺３４の幅方向Ｗのいずれかの端部間を接続するように、コイル辺３４から続く導線で構成され、コイル辺３４と同様に複数本の導線を束ねて構成されている。
【００３２】
図４に示すように、各相のコイル３は、コア２に巻装される前に、予め所定形状に成形して構成された型巻コイルとされている。ここでは、コイル３はコア２に波巻で巻装されることから、予め波形に形成されている。より詳しくは、型巻コイルは、幅方向Ｗに延びる直線状の複数のコイル辺３４と、コイル辺３４の幅方向一方Ｗａの端部間と幅方向他方Ｗｂの端部間とを長さ方向Ｌに交互に接続する複数のコイル端部３５とにより矩形波状に形成されている。また、本実施形態においては、毎極毎相当りのスロット数を「２」としているため、各相のコイル３は、互いに隣接する同相の２つのスロットの一方に挿入される複数のコイル辺３４をつないでなる波形の第一の型巻コイルと、当該同相の２つのスロットの他方に挿入される複数のコイル辺３４をつないでなる波形の第二の型巻コイルとの２つの型巻コイルを一体化した構成とされている。具体的には、波形の２つの型巻コイルを、長さ方向Ｌに１つのスロットＳ分だけ互いにずらして配置するとともに、コイル端部３５が互いに重複する部分において一体的に固定して構成されている。そして、２つの型巻コイルを構成する導線の端部は、各相のコイル３における、外部に接続される接続端点３１、中性点３２、又は切断部３３となる。ここで、切断部３３は、各相のコイル３が接続端点３１から中性点３２まで導通するために電気的に接続される必要がある部分であって、コア２の長さ方向Ｌの両端部に位置するために切断された部分である。従って、各相のコイル３を構成するこれら２つの型巻コイルは、後述する接続工程において、各相について接続端点３１から中性点３２までが導通するように、コア２の長さ方向Ｌの両端部で切断された切断部３３が電気的に接続される。なお、各型巻コイルは、複数本の導線を束ねて１本とされている。
【００３３】
そして、上記のように予め所定の波形に成形された各相のコイル３をコア２に取り付けることにより、図５に示すように、各相のコイル３をコア２に巻装する。図示の例では、Ｕ相コイル３Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖ、Ｗ相コイル３Ｗの順にコア２に対して厚さ方向一方Ｔａ側（スロット形成面２１側）から取り付けられる。この際、各相のコイル３の複数のコイル辺３４のそれぞれが、コア２の対応するスロットＳに挿入される。Ｕ相コイル３Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖ、及びＷ相コイル３Ｗのそれぞれについて見れば、第一の型巻コイルを構成する複数のコイル辺３４が６スロット間隔で同相の２つのスロットＳの一方に挿入され、第二の型巻コイルを構成する複数のコイル辺３４が６スロット間隔で同相の２つのスロットＳの他方に挿入される。第一の型巻コイルのコイル辺３４と第二の型巻コイルのコイル辺３４とは互いに隣接する同相の２つのスロットＳにそれぞれ挿入される。そして、各型巻コイルの６スロット間隔で挿入された２つのコイル辺３４の間はコイル端部３５により接続される。ここで、コア２の長さ方向両端部２３、２４に最も近い２つのスロットＳの双方に、各相のコイル３における接続端点３１又は中性点３２に最も近いコイル辺３４のいずれかが挿入されていると好適である。図示の例では、Ｕ相コイル３Ｕの接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａが、コア２の長さ方向一方端部２３に最も近い一方端スロットＳａに挿入されている。また、Ｗ相コイル３Ｗの接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａが、コア２の長さ方向他方端部２４に最も近い他方端スロットＳｂに挿入されている。各相のコイル３がコア２に巻装された後は、コア２の幅方向Ｗ両側（円筒状に成形した後の軸Ｘ方向両側）に突出した各相のコイル端部３５により、電機子１のコイルエンド部が形成される。なお、コア２の各スロットＳに対する各相のコイル３の巻回構造については、後で図７〜図１０を用いて詳細に説明する。
【００３４】
以上のような巻装工程の後、コア２の長さ方向Ｌの両端部が互いに当接するように、コア２を曲げて円筒状に成形する成形工程を行なう。本実施形態においては、図６に示すように、コア２のスロット形成面２１を内周面とするように、厚さ方向一方Ｔａ側を径方向内側として曲げ加工を行なう。またこの曲げ加工は、所定半径の円柱状の芯金５１（マンドレル）を用いて行なう。すなわち、直方体状のコア２を芯金５１の外周面に巻き付けるように曲げ加工を行ない、コア２を円筒状に成形する。そして、当該円筒状に成形された状態で互いに当接することになるコア２の長さ方向一方端部２３と長さ方向他方端部２４とを、溶接等によって接合する。これにより、図１に示すように、スロットＳが内周面側に開口する円筒状のコア２が得られる。
【００３５】
以上のような成形工程の後、コア２の長さ方向Ｌの両端部で切断されたコイル３の切断部３３を電気的に接続する接続工程を行う。この際、各相のコイル３について、外部に接続される接続端点３１から中性点３２までが導通するように切断部３３の接続を行う。図４に示すように、本実施形態においては、Ｕ相コイル３Ｕは、長さ方向一方Ｌａ側に位置する第一切断部３３Ｕａと、長さ方向他方Ｌｂ側に位置する第二切断部３３Ｕｂとの２つの切断部３３を有している。そして、Ｕ相コイル３Ｕについては、これら第一切断部３３Ｕａと第二切断部３３Ｕｂとを電気的に接続することにより、接続端点３１Ｕから中性点３２Ｕまでが導通する（図８参照）。同様に、Ｗ相コイル３Ｗは、長さ方向一方Ｌａ側に位置する第一切断部３３Ｗａと、長さ方向他方Ｌｂ側に位置する第二切断部３３Ｗｂとの２つの切断部３３を有している。そして、Ｗ相コイル３Ｗについては、これら第一切断部３３Ｗａと第二切断部３３Ｗｂとを電気的に接続することにより、接続端点３１Ｗから中性点３２Ｗまでが導通する（図１０参照）。一方、Ｖ相コイル３Ｖは、長さ方向一方Ｌａ側に位置する第一切断部３３Ｖａ及び第三切断部３３Ｖｃと、長さ方向他方Ｌｂ側に位置する第二切断部３３Ｕｂ及び第四切断部３３Ｖｄとの４つの切断部３３を有している。そして、Ｖ相コイル３Ｖについては、第一切断部３３Ｕａと第二切断部３３Ｕｂとを電気的に接続するとともに、第三切断部３３Ｕｃと第四切断部３３Ｕｄとを電気的に接続することにより、接続端点３１Ｖから中性点３２Ｖまでが導通する（図９参照）。本実施形態においては、各相のコイル３における２つの切断部３３の電気的接続は、溶接により行なう。なお、コネクタ等の電気的接続部品を用いて接続する構成としても好適である。
【００３６】
また、本実施形態においては、以上のような接続工程の後、コア２を幅方向Ｗに押圧する押圧工程を行う。この押圧工程では、コア２の径方向外側であって、コア２から軸Ｘ方向に突出してコイルエンド部を構成するコイル端部３５が無い部分を、コア２の幅方向Ｗの両側から押圧する。この際、押圧は、油圧機構等を用いた押圧装置により行なう。なお、コア２の径方向外側の所定部分のみを押圧するために、当該部分に対応する大きさの円筒状のジグを用いると好適である。このような押圧工程により、コア２を構成する積層された複数枚の帯状磁性板を適切に密着させることができる。また、本実施形態の構成によれば、コア２に対して各相のコイル３を波巻で巻装するので、コイル３を重ね巻で巻装する場合に比べてスロット間をつなぐコイル端部３５の本数を少なくすることができ、電機子１のコイルエンド部を小さくすることが可能となっている。従って、押圧工程により押圧することができるコアの径方向外側の部分の面積を広く確保することができ、押圧工程を容易に行なうことが可能となっている。なお、押圧工程を、成形工程の後であって接続工程の前に行っても好適である。また、このような押圧工程を備えない製造方法とすることも可能である。
【００３７】
以上の各工程により、図１に示すような、本実施形態に係る電機子１が製造される。従って、以上の製造方法により製造された電機子１は、幅方向一方端部２５から幅方向他方端部２６まで延びる複数のスロットＳが一つの面（スロット形成面２１）に形成された略直方体状のコア２を用い、長さ方向両端部２３、２４が互いに当接するようにコア２を曲げて円筒状に成形してなる円筒状コア２を有する。また、コア２の長さ方向両端部２３、２４で切断された状態で、複数のスロットＳに波巻で巻装されるとともに、外部に接続される接続端点３１から中性点３２までが導通するように、前記切断された部分である切断部３３が電気的に接続されてなる各相のコイル３を有する。またこの際、コア２の各スロットＳに対する各相のコイル３の巻回構造については、コア２の長さ方向両端部２３、２４に最も近い２つのスロットＳの双方に、各相のコイル３における接続端点３１又は中性点３２に最も近いコイル辺３４のいずれかが挿入されるように構成されている。このようなコイル３の巻回構造については、以下で詳細に説明する。
【００３８】
１−３．コイルの巻回構造
次に、本実施形態に係る巻装工程において実施されるコイル３の巻回構造について、図７〜図１０を用いて詳細に説明する。図７は、Ｕ相コイル３Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖ、Ｗ相コイル３Ｗの全てをコア２に巻装した状態での各スロットＳに対するコイル辺３４の配置を示す模式図である。そして、図８〜図１０は、各相のコイル３のコイル辺３４の配置を示す模式図であって、図８はＵ相コイル３Ｕ、図９はＶ相コイル３Ｖ、図１０はＷ相コイル３Ｗをそれぞれ示している。これらの図において、コア２に形成された２４本のスロットＳを、長さ方向一方Ｌａから長さ方向他方Ｌｂへ向かって順に第１スロットＳ１、第２スロットＳ２、第３スロットＳ３、・・・第２４スロットＳ２４とする。従って、第１スロットＳ１がコア２の長さ方向一方端部２３に最も近い一方端スロットＳａに相当し、第２４スロットＳ２４がコア２の長さ方向他方端部２４に最も近い他方端スロットＳｂに相当する。なお、各図において、Ｕ相コイル３Ｕの導線は実線、Ｖ相コイル３Ｖの導線は破線、Ｗ相コイル３Ｗの導線は一点鎖線で表している。また、接続端点３１には矢印の記号を付し、中性点３２には黒丸の記号を付している。
【００３９】
コア２の複数のスロットＳに各相のコイル３を巻装するに際しては、コア２の長さ方向一方端部２３に最も近い一方端スロットＳａとしての第１スロットＳ１と、コア２の長さ方向他方端部２４に最も近い他方端スロットＳｂとしての第２４スロットＳ２４との双方に、各相のコイル３における接続端点３１又は中性点３２に最も近いコイル辺３４のいずれかが挿入されていると好適である。本実施形態においては、図７に示すように、Ｕ相コイル３Ｕの接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａが第１スロットＳ１に挿入され、Ｗ相コイル３Ｗの接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａが第２４スロットＳ２４に挿入されている。
【００４０】
より詳しくは、図８に示すように、Ｕ相コイル３Ｕについては、接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａが、一方端スロットＳａとしての第１スロットＳ１に挿入され、中性点３２Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕｂが、他方端スロットＳｂから長さ方向一方Ｌａ側に４つ目の第２０スロットＳ２０に挿入される。この他、Ｕ相コイル３Ｕのコイル辺３４Ｕは、第１スロットＳ１の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する第２スロットＳ２、互いに隣接する第７スロットＳ７及び第８スロットＳ８、互いに隣接する第１３スロットＳ１３及び第１４スロットＳ１４、第２０スロットＳ２０の長さ方向一方Ｌａに隣接する第１９スロットＳ１９に挿入される。そして、第１スロットＳ１に挿入されたコイル辺３４Ｕａの幅方向一方Ｗａ側の端部が接続端点３１Ｕとされ、第２０スロットＳ２０に挿入されたコイル辺３４Ｕｂの幅方向一方Ｗａ側の端部が中性点３２Ｕとされている。
【００４１】
また、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第１スロットＳ１と第７スロットＳ７との間、第２スロットＳ２と第８スロットＳ８との間、第１３スロットＳ１３と第１９スロットＳ１９との間、第１４スロットＳ１４と第２０スロットＳ２０との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入されたコイル辺３４Ｕがコイル端部３５Ｕにより接続されている。更に、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第７スロットＳ７と第１３スロットＳ１３との間、第８スロットＳ８と第１４スロットＳ１４との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入されたコイル辺３４Ｕがコイル端部３５Ｕにより接続されている。また、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第２スロットＳ２に挿入されたコイル辺３４Ｕと第１９スロットＳ１９に挿入されたコイル辺３４Ｕとのそれぞれに、切断部３３Ｕを含むコイル端部３５Ｕａが接続される。このコイル端部３５Ｕａは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第一切断部３３Ｕａと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第二切断部３３Ｕｂとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第一切断部３３Ｕａと第二切断部３３Ｕｂとが電気的に接続されると、連続する１本のコイル端部３５Ｕａとなる。
【００４２】
図９に示すように、Ｖ相コイル３Ｖについては、接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に２つ目の第３スロットＳ３に挿入され、中性点３２Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖｂが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に８つ目の第９スロットＳ９に挿入される。この他、Ｖ相コイル３Ｖのコイル辺３４Ｖは、第３スロットＳ３の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する（一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に３つ目の）第４スロットＳ４、第９スロットＳ９の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する第１０スロットＳ１０、互いに隣接する第１５スロットＳ１５及び第１６スロットＳ１６、互いに隣接する第２１スロットＳ２１及び第２２スロットＳ２２に挿入される。そして、第３スロットＳ３に挿入されたコイル辺３４Ｖａの幅方向一方Ｗａ側の端部が接続端点３１Ｖとされ、第９スロットＳ９に挿入されたコイル辺３４Ｖｂの幅方向一方Ｗａ側の端部が中性点３２Ｖとされている。
【００４３】
また、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第４スロットＳ４と第１０スロットＳ１０との間、第１５スロットＳ１５と第２１スロットＳ２１との間、第１６スロットＳ１６と第２２スロットＳ２２との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入されたコイル辺３４Ｖがコイル端部３５Ｖにより接続されている。更に、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第９スロットＳ９と第１５スロットＳ１５との間、第１０スロットＳ１０と第１６スロットＳ１６との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入されたコイル辺３４Ｖがコイル端部３５Ｖにより接続されている。また、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第３スロットＳ３に挿入されたコイル辺３４Ｖａと第２２スロットＳ２２に挿入されたコイル辺３４Ｖとのそれぞれに、切断部３３Ｖを含むコイル端部３５Ｖａが接続され、第４スロットＳ４に挿入されたコイル辺３４Ｖと第２１スロットＳ２１に挿入されたコイル辺３４Ｖとのそれぞれに、切断部３３Ｖを含むコイル端部３５Ｖｂが接続される。コイル端部３５Ｖａは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第一切断部３３Ｖａと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第二切断部３３Ｖｂとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第一切断部３３Ｖａと第二切断部３３Ｖｂとが電気的に接続されると、連続する１本のコイル端部３５Ｖａとなる。コイル端部３５Ｖｂは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第三切断部３３Ｖｃと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第四切断部３３Ｖｄとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第三切断部３３Ｖｃと第四切断部３３Ｖｄとが電気的に接続されると、連続する１本のコイル端部３５Ｖｂとなる。
【００４４】
図１０に示すように、Ｗ相コイル３Ｗについては、接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａが、他方端スロットＳｂとしての第２４スロットＳ２４に挿入され、中性点３２Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗｂが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に４つ目の第５スロットＳ５に挿入される。この他、Ｗ相コイル３Ｗのコイル辺３４Ｗは、第５スロットＳ５の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する第６スロットＳ６、互いに隣接する第１１スロットＳ１１及び第１２スロットＳ１２、互いに隣接する第１７スロットＳ１７及び第１８スロットＳ１８、第２４スロットＳ２４の長さ方向一方Ｌａに隣接する第２３スロットＳ２３に挿入される。そして、第２４スロットＳ２４に挿入されたコイル辺３４Ｗａの幅方向一方Ｗａ側の端部が接続端点３１Ｗとされ、第５スロットＳ５に挿入されたコイル辺３４Ｗｂの幅方向一方Ｗａ側の端部が中性点３２Ｗとされている。
【００４５】
また、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第５スロットＳ５と第１１スロットＳ１１との間、第６スロットＳ６と第１２スロットＳ１２との間、第１７スロットＳ１７と第２３スロットＳ２３との間、第１８スロットＳ１８と第２４スロットＳ２４との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入されたコイル辺３４Ｗがコイル端部３５Ｗにより接続されている。更に、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第１１スロットＳ１１と第１７スロットＳ１７との間、第１２スロットＳ１２と第１８スロットＳ１８との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入されたコイル辺３４Ｗがコイル端部３５Ｗにより接続されている。また、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第６スロットＳ６に挿入されたコイル辺３４Ｗと第２３スロットＳ２３に挿入されたコイル辺３４Ｗとのそれぞれに、切断部３３Ｗを含むコイル端部３５Ｗａが接続される。このコイル端部３５Ｗａは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第一切断部３３Ｗａと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第二切断部３３Ｗｂとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第一切断部３３Ｗａと第二切断部３３Ｗｂとが電気的に接続されると、連続する１本のコイル端部３５Ｗａとなる。
【００４６】
以上の構成によれば、コア２の長さ方向Ｌ両端部に最も近い２つのスロット、すなわち一方端スロットＳａ及び他方端スロットＳｂの双方について、当該スロットＳａ、Ｓｂに挿入されたコイル辺３４の一方の端部が、他のスロットＳに挿入された同じ相のコイル辺３４に接続する必要がない接続端点３１又は中性点３２とされる。従って、コア２の長さ方向一方端側のスロットＳと長さ方向他方端側のスロットＳとの間を接続するコイル端部３５を構成する導線の本数を削減することができる。従って、コア２の長さ方向Ｌ両端部におけるコイル３の切断部３３の接続箇所の数も少なく抑えることができる。
【００４７】
本実施形態においては、各相のコイル３が以上のようにコア２の各スロットＳに巻装されることにより、Ｕ相コイル３Ｕの接続端点３１Ｕ及び中性点３２Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖの接続端点３１Ｖ及び中性点３２Ｖ、及びＷ相コイル３Ｗの接続端点３１Ｗ及び中性点３２Ｗの全てが、コア２の幅方向一方Ｗａ側に位置するように構成されている。従って、各相の接続端点３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗのぞれぞれと外部のインバータ出力端子等との接続、及び各相の中性点３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ同士の接続のための導線長を短く抑えることができ、当該接続のための構成を簡略化することができる。一方、切断部３３については、コア２の幅方向に分かれて配置されている。具体的には、上記のとおり、Ｕ相コイル３Ｕ及びＷ相コイル３Ｗは、切断部３３Ｕ、３３Ｗがコア２の幅方向一方Ｗａ側に位置し、Ｖ相コイル３Ｖは、切断部３３Ｖがコア２の幅方向他方Ｗｂ側に位置するように巻装される。
【００４８】
２．第二の実施形態
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図１１〜図１３は、本実施形態に係る電機子１の各相のコイル３のコイル辺３４の配置を示す模式図であって、図１１はＵ相コイル３Ｕ、図１２はＶ相コイル３Ｖ、図１３はＷ相コイル３Ｗをそれぞれ示している。これらの図に示すように、本実施形態においては、各相のコイル３を二層巻としており、巻装工程において、各スロットＳに２本のコイル辺３４を挿入する構成となっている点で、上記第一の実施形態とは相違している。また、このような相違に伴って、巻装工程において実施される具体的なコイル３の巻回構造も相違している。以下では、本実施形態に係る電機子１のコイル３の巻回構造について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
【００４９】
本実施形態においても、Ｕ相コイル３Ｕの接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａが第１スロットＳ１に挿入され（図１１参照）、Ｗ相コイル３Ｗの接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａが第２４スロットＳ２４に挿入されている（図１３参照）。この点は、上記第一の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、各相のコイル３を２層巻としたことによってコイル３を構成する導線の本数が上記第一の実施形態に対して２倍に増加している。そのため、コア２の長さ方向Ｌの両端部付近に位置する切断部３３の数及び当該切断部３３を含むコイル端部３５の数も上記第一の実施形態に対して増加している。以下、図面に従って具体的に説明する。
【００５０】
図１１に示すように、Ｕ相コイル３Ｕについては、接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａが、一方端スロットＳａとしての第１スロットＳ１に挿入され、中性点３２Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕｂが、他方端スロットＳｂから長さ方向一方Ｌａ側に４つ目の第２０スロットＳ２０に挿入される。また、これらの第１スロットＳ１及び第２０スロットＳ２０には、コイル辺３４Ｕａ又はコイル辺３４Ｕｂの他に、それぞれ１本ずつのコイル辺３４Ｕが挿入される。この他、Ｕ相コイル３Ｕのコイル辺３４Ｕは、第１スロットＳ１の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する第２スロットＳ２、互いに隣接する第７スロットＳ７及び第８スロットＳ８、互いに隣接する第１３スロットＳ１３及び第１４スロットＳ１４、第２０スロットＳ２０の長さ方向一方Ｌａに隣接する第１９スロットＳ１９のそれぞれに、２本ずつ挿入される。そして、第１スロットＳ１に挿入されたコイル辺３４Ｕａの幅方向一方Ｗａ側の端部が接続端点３１Ｕとされ、第２０スロットＳ２０に挿入されたコイル辺３４Ｕｂの幅方向一方Ｗａ側の端部が中性点３２Ｕとされている。
【００５１】
また、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第１スロットＳ１と第７スロットＳ７との間、第２スロットＳ２と第８スロットＳ８との間、第１３スロットＳ１３と第１９スロットＳ１９との間、第１４スロットＳ１４と第２０スロットＳ２０との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入された２本のコイル辺３４Ｕの一方同士及び他方同士がコイル端部３５Ｕにより接続されている。更に、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第７スロットＳ７と第１３スロットＳ１３との間、第８スロットＳ８と第１４スロットＳ１４との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入された２本のコイル辺３４Ｕの一方同士及び他方同士がコイル端部３５Ｕにより接続されている。
【００５２】
また、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第１スロットＳ１に挿入された接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａ以外のコイル辺３４Ｕと第１９スロットＳ１９に挿入された２本のコイル辺３４Ｕの一方とのそれぞれに、切断部３３Ｕを含むコイル端部３５Ｕａが接続され、第２スロットＳ２に挿入された２本のコイル辺３４Ｕの一方と第１９スロットＳ１９に挿入された２本のコイル辺３４Ｕの他方とのそれぞれに、切断部３３Ｕを含むコイル端部３５Ｕｂが接続され、第２スロットＳ２に挿入された２本のコイル辺３４Ｕの他方と第２０スロットＳ２０に挿入された中性点３２Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕｂ以外のコイル辺３４Ｕとのそれぞれに、切断部３３Ｕを含むコイル端部３５Ｕｃが接続される。コイル端部３５Ｕａは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第一切断部３３Ｕａと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第二切断部３３Ｕｂとの間で切断されている。コイル端部３５Ｕｂは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第三切断部３３Ｕｃと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第四切断部３３Ｕｄとの間で切断されている。コイル端部３５Ｕｃは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第五切断部３３Ｕｅと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第六切断部３３Ｕｆとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第一切断部３３Ｕａと第二切断部３３Ｕｂとの間、第三切断部３３Ｕｃと第四切断部３３Ｕｄとの間、及び第五切断部３３Ｕｅと第六切断部３３Ｕｆとの間が電気的に接続されると、それぞれが連続する１本のコイル端部３５Ｕａ、３５Ｕｂ、３５Ｕｃとなる。
【００５３】
図１２に示すように、Ｖ相コイル３Ｖについては、接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に２つ目の第３スロットＳ３に挿入され、中性点３２Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖｂが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に９つ目の第１０スロットＳ９に挿入される。また、これらの第３スロットＳ３及び第１０スロットＳ１０には、コイル辺３４Ｖａ又はコイル辺３４Ｖｂの他に、それぞれ１本ずつのコイル辺３４Ｖが挿入される。この他、Ｖ相コイル３Ｖのコイル辺３４Ｖは、第３スロットＳ３の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する（一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に３つ目の）第４スロットＳ４、第１０スロットＳ１０の長さ方向一方Ｌａ側に隣接する第９スロットＳ９、互いに隣接する第１５スロットＳ１５及び第１６スロットＳ１６、互いに隣接する第２１スロットＳ２１及び第２２スロットＳ２２のそれぞれに、２本ずつ挿入される。そして、第３スロットＳ３に挿入されたコイル辺３４Ｖａの幅方向一方Ｗａ側の端部が接続端点３１Ｖとされ、第１０スロットＳ１０に挿入されたコイル辺３４Ｖｂの幅方向一方Ｗａ側の端部が中性点３２Ｖとされている。
【００５４】
また、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第３スロットＳ３に挿入された接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａ以外のコイル辺３４Ｖと第９スロットＳ９に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの一方との間、第４スロットＳ４に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの一方と第９スロットＳ９に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの他方との間、第４スロットＳ４に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの他方と第１０スロットＳ１０に挿入された中性点３２Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖｂ以外のコイル辺３４Ｖとの間が、それぞれコイル端部３５Ｕにより接続されている。更に、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第９スロットＳ９と第１５スロットＳ１５との間、第１０スロットＳ１０と第１６スロットＳ１６との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入された２本のコイル辺３４Ｕの一方同士及び他方同士がコイル端部３５Ｖにより接続されている。
【００５５】
また、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第３スロットＳ３に挿入された接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａと第２１スロットＳ２１に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの一方とのそれぞれに、切断部３３Ｖを含むコイル端部３５Ｖａが接続され、第３スロットＳ３に挿入された接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａ以外のコイル辺３４Ｖと第２１スロットＳ２１に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの他方とのそれぞれに、切断部３３Ｖを含むコイル端部３５Ｖｂが接続され、第４スロットＳ４に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの一方と第２２スロットＳ２２に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの一方とのそれぞれに、切断部３３Ｖを含むコイル端部３５Ｖｃが接続され、第４スロットＳ４に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの他方と第２２スロットＳ２２に挿入された２本のコイル辺３４Ｖの他方とのそれぞれに、切断部３３Ｖを含むコイル端部３５Ｖｄが接続される。コイル端部３５Ｖａは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第一切断部３３Ｖａと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第二切断部３３Ｖｂとの間で切断されている。コイル端部３５Ｖｂは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第三切断部３３Ｖｃと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第四切断部３３Ｖｄとの間で切断されている。コイル端部３５Ｖｃは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第五切断部３３Ｖｅと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第六切断部３３Ｖｆとの間で切断されている。コイル端部３５Ｖｄは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第七切断部３３Ｖｇと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第八切断部３３Ｖｈとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第一切断部３３Ｖａと第二切断部３３Ｖｂとの間、第三切断部３３Ｖｃと第四切断部３３Ｖｄとの間、第五切断部３３Ｖｅと第六切断部３３Ｖｆとの間、及び第七切断部３３Ｖｇと第八切断部３３Ｖｈとの間が電気的に接続されると、それぞれが連続する１本のコイル端部３５Ｖａ、３５Ｖｂ、３５Ｖｃ、３５Ｖｄとなる。
【００５６】
図１３に示すように、Ｗ相コイル３Ｗについては、接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａが、他方端スロットＳｂとしての第２４スロットＳ２４に挿入され、中性点３２Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗｂが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に４つ目の第５スロットＳ５に挿入される。また、これらの第２４スロットＳ２４及び第５スロットＳ５には、コイル辺３４Ｗａ又はコイル辺３４Ｗｂの他に、それぞれ１本ずつのコイル辺３４Ｗが挿入される。この他、Ｗ相コイル３Ｗのコイル辺３４Ｗは、第５スロットＳ５の長さ方向他方Ｌｂ側に隣接する第６スロットＳ６、互いに隣接する第１１スロットＳ１１及び第１２スロットＳ１２、互いに隣接する第１７スロットＳ１７及び第１８スロットＳ１８、第２４スロットＳ２４の長さ方向一方Ｌａに隣接する第２３スロットＳ２３のそれぞれに、２本ずつ挿入される。そして、第２４スロットＳ２４に挿入されたコイル辺３４Ｗａの幅方向一方Ｗａ側の端部が接続端点３１Ｗとされ、第５スロットＳ５に挿入されたコイル辺３４Ｗｂの幅方向一方Ｗａ側の端部が中性点３２Ｗとされている。
【００５７】
また、コア２の幅方向他方Ｗｂ側において、第５スロットＳ５と第１１スロットＳ１１との間、第６スロットＳ６と第１２スロットＳ１２との間、第１７スロットＳ１７と第２３スロットＳ２３との間、第１８スロットＳ１８と第２４スロットＳ２４との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入された２本のコイル辺３４Ｗの一方同士及び他方同士がコイル端部３５Ｗにより接続されている。更に、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第１１スロットＳ１１と第１７スロットＳ１７との間、第１２スロットＳ１２と第１８スロットＳ１８との間のそれぞれについて、各スロットＳに挿入された２本のコイル辺３４Ｗの一方同士及び他方同士がコイル端部３５Ｗにより接続されている。
【００５８】
また、コア２の幅方向一方Ｗａ側において、第６スロットＳ６に挿入された２本のコイル辺３４Ｗの一方と第２４スロットＳ２４に挿入された接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａ以外のコイル辺３４Ｗとのそれぞれに、切断部３３Ｗを含むコイル端部３５Ｗａが接続され、第６スロットＳ６に挿入された２本のコイル辺３４Ｗの他方と第２３スロットＳ２３に挿入された２本のコイル辺３４Ｗの一方とのそれぞれに、切断部３３Ｗを含むコイル端部３５Ｗｂが接続され、第５スロットＳ５に挿入された中性点３２Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗｂ以外のコイル辺３４Ｗと第２３スロットＳ２３に挿入された２本のコイル辺３４Ｗの他方とのそれぞれに、切断部３３Ｗを含むコイル端部３５Ｗｃが接続される。コイル端部３５Ｗａは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第一切断部３３Ｗａと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第二切断部３３Ｗｂとの間で切断されている。コイル端部３５Ｗｂは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第三切断部３３Ｗｃと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第四切断部３３Ｗｄとの間で切断されている。コイル端部３５Ｗｃは、コア２の長さ方向一方端部２３付近に位置する第五切断部３３Ｗｅと、コア２の長さ方向他方端部２４付近に位置する第六切断部３３Ｗｆとの間で切断されている。そして、上記接続工程によって第一切断部３３Ｗａと第二切断部３３Ｗｂとの間、第三切断部３３Ｗｃと第四切断部３３Ｗｄとの間、及び第五切断部３３Ｗｅと第六切断部３３Ｗｆとの間が電気的に接続されると、それぞれが連続する１本のコイル端部３５Ｗａ、３５Ｗｂ、３５Ｗｃとなる。
【００５９】
以上の構成によれば、コア２の長さ方向Ｌ両端部に最も近い２つのスロット、すなわち一方端スロットＳａ及び他方端スロットＳｂの双方について、当該スロットＳａ、Ｓｂに挿入された２本のコイル辺３４の内の１本の一方の端部が、他のスロットＳに挿入された同じ相のコイル辺３４に接続する必要がない接続端点３１又は中性点３２とされる。従って、コア２の長さ方向一方端側のスロットＳと長さ方向他方端側のスロットＳとの間を接続するコイル端部３５を構成する導線の本数を削減することができる。従って、コア２の長さ方向Ｌ両端部におけるコイル３の切断部３３の接続箇所の数も少なく抑えることができる。
【００６０】
本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様に、各相のコイル３が以上のようにコア２の各スロットＳに巻装されることにより、Ｕ相コイル３Ｕの接続端点３１Ｕ及び中性点３２Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖの接続端点３１Ｖ及び中性点３２Ｖ、及びＷ相コイル３Ｗの接続端点３１Ｗ及び中性点３２Ｗの全てが、コア２の幅方向一方Ｗａ側に位置するように構成されている。従って、各相の接続端点３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗのぞれぞれと外部のインバータ出力端子等との接続、及び各相の中性点３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ同士の接続のための導線長を短く抑えることができ、当該接続のための構成を簡略化することができる。一方、切断部３３については、コア２の幅方向に分かれて配置されている。具体的には、上記のとおり、Ｕ相コイル３Ｕ及びＷ相コイル３Ｗは、切断部３３Ｕ、３３Ｗがコア２の幅方向一方Ｗａ側に位置し、Ｖ相コイル３Ｖは、切断部３３Ｖがコア２の幅方向他方Ｗｂ側に位置するように巻装される。
【００６１】
３．その他の実施形態
（１）上記の実施形態では、電機子１の毎極毎相当りのスロット数を「２」とする場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、毎極毎相当りのスロット数を「１」とし、或いは「３」以上とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、上記の実施形態では、ロータの極数を「４」とする場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、ロータの極数を「２」とし、或いは「６」以上とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。いずれの場合においても、コア２に形成される全スロット数は、毎極毎相当りのスロット数とロータの極数とにより決定される。
【００６２】
（２）上記第一の実施形態では、各スロットＳに１本のコイル辺３４を挿入する単層巻とする場合について説明し、上記第二の実施形態では、各スロットＳに２本のコイル辺３４を挿入する二層巻とする場合について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、各スロットＳに３本以上のコイル辺３４を挿入する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合における各スロットＳに対する各相のコイル３の巻回構造は、上記第二の実施形態と同様の規則により、各スロットＳに挿入するコイル辺３４の本数を増加させることにより実現することができる。
【００６３】
（３）上記の各実施形態では、電機子１が回転電機のステータとして構成され、当該ステータとしての電機子１の径方向内側にロータとしての界磁が配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものはない。従って、例えば、ステータとしての電機子１の径方向外側にロータとしての界磁が配置された構成とし、電機子１をアウターロータ型の回転電機のステータとすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、本発明に係る電機子１を回転電機のロータとして構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、ステータが界磁となり、回転電機子型の回転電機が構成される。更に、この場合において、ロータとしての電機子１の径方向外側にステータとしての界磁が配置された構成とし、電機子１をインナーロータ型の回転電機のロータとし、或いは、ロータとしての電機子１の径方向内側にステータとしての界磁が配置された構成とし、電機子１をアウターロータ型の回転電機のロータとすることができる。
【００６４】
（４）上記の各実施形態では、成形工程において、スロットＳが内周面側に開口するようにコア２を曲げて円筒状に成形する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものはない。従って、例えば、界磁が電機子１の径方向外側に配置される場合等には、成形工程において、スロットＳが外周面側に開口するようにコア２を曲げて円筒状に成形する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６５】
（５）上記の実施形態では、各コイル辺３４及びコイル端部３５が複数本の導線を束ねて構成された場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、各コイル辺３４及びコイル端部３５が比較的太い１本の導線により構成されることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６６】
（６）上記第一の実施形態では、Ｖ相コイル３Ｖについて、接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａが一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に２つ目の第３スロットＳ３に挿入され、中性点３２Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖｂが、一方端スロットＳａから長さ方向他方Ｌｂ側に８つ目の第９スロットＳ９に挿入される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、例えば、図１４に示すように、接続端点３１Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖａが他方端スロットＳｂから長さ方向一方Ｌａ側に９つ目の第１５スロットＳ１５に挿入され、中性点３２Ｖに最も近いコイル辺３４Ｖｂが、他方端スロットＳｂから長さ方向一方Ｌａ側に３つ目の第２１スロットＳ２１に挿入される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、他方端スロットＳｂから長さ方向一方Ｌａ側に２つ目の第２２スロットＳ２２にもコイル辺３４Ｖが挿入される。
【００６７】
（７）上記の実施形態では、Ｕ相コイル３Ｕの接続端点３１Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕａが一方端スロットＳａに挿入され、Ｗ相コイル３Ｗの接続端点３１Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗａが他方端スロットＳｂに挿入される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものはない。すなわち、Ｕ相コイル３Ｕ（第一相のコイル）の中性点３２Ｕに最も近いコイル辺３４Ｕｂが一方端スロットＳａに挿入され、Ｗ相コイル３Ｗ（第三相のコイル）の中性点３２Ｗに最も近いコイル辺３４Ｗｂが他方端スロットＳｂに挿入される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、Ｕ相コイル３Ｕ、Ｖ相コイル３Ｖ、Ｗ相コイル３Ｗの全てについて、接続端点３１に最も近いコイル辺３４と中性点に最も近いコイル辺３４とのそれぞれが挿入されるスロットＳの位置を入れ替えることになる。
【００６８】
（８）上記の実施形態では、コア２の長さ方向Ｌの両端部に最も近い２つのスロットの双方に、各相のコイル３における接続端点３１又は中性点３２に最も近いコイル辺３４のいずれかが挿入されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものはない。従って、コア２の長さ方向Ｌの両端部に最も近い２つのスロットの双方について、接続端点３１又は中性点３２に最も近いコイル辺３４が挿入されない構成とすることも可能である。また、コア２の長さ方向Ｌの両端部に最も近い２つのスロットのいずれか一方に、各相のコイル３における接続端点３１又は中性点３２に最も近いコイル辺３４のいずれかが挿入された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、略直方体状のコアにコイルを巻装してから前記コアを円筒状に成形する電機子の製造方法及びその製造方法により製造された電機子に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る電機子の全体構成を示す斜視図
【図２】成形工程により円筒状に成形する前の略直方体状のコアの形態を示す斜視図
【図３】絶縁シート挿入工程後のコアの状態を示す斜視図
【図４】各相のコイルがコアに巻装される前の状態を示す斜視図
【図５】巻装工程の後の状態を示す斜視図
【図６】成形工程を示す平面図
【図７】３相の全てのコイルをコアに巻装した状態での各スロットに対するコイル辺の配置を示す模式図
【図８】Ｕ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【図９】Ｖ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【図１０】Ｗ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【図１１】本発明の第二の実施形態に係るＵ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【図１２】本発明の第二の実施形態に係るＶ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【図１３】本発明の第二の実施形態に係るＷ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【図１４】本発明のその他の実施形態に係るＶ相コイルのコイル辺の配置を示す模式図
【符号の説明】
【００７１】
１：電機子
２：コア
３：コイル
２１：スロット形成面
２３：長さ方向一方端部
２４：長さ方向他方端部
２５：幅方向一方端部
２６：幅方向他方端部
３Ｕ：Ｕ相コイル（第一相のコイル）
３Ｖ：Ｖ相コイル（第二相のコイル）
３Ｗ：Ｗ相コイル（第三相のコイル）
３１：接続端点
３２：中性点
３３：切断部
３４：コイル辺
Ｓ：スロット
Ｓａ：一方端スロット
Ｓｂ：他方端スロット
Ｌ：コアの長さ方向
Ｌａ：長さ方向一方
Ｌｂ：長さ方向他方
Ｗ：コアの幅方向
Ｗａ：幅方向一方
Ｗｂ：幅方向他方
【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】
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【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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