(57)【要約】【課題】コイルの占積率の向上を図りつつ、渦電流損を低減することができる回転電機用電機子を提供する。【解決手段】軸方向に延びる複数のスロット１２が周方向に分散配置された円筒状のコア１１と、スロット１２に巻装されるコイル２１と、を備えた回転電機用電機子２であって、スロット１２は、内周開口部の周方向幅がスロット内部の周方向幅よりも狭く形成されるとともに、コイルを構成する線状導体の周方向幅が内周開口部の周方向幅よりも広く形成され、コイル２１のうち軸方向一方側のコイル端部２３が径方向導体部２５を備え径方向内側へ屈曲形成された屈曲コイル端部２４とされ、径方向導体部２５における内周開口部に対応する径方向位置に、周方向幅が内周開口部の周方向幅よりも狭くなるように、径方向導体部２５の他の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部３２を備えた。【選択図】図２
2010200596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子であって、
前記スロットは、径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅が、前記内周開口部よりも径方向外側に位置するスロット内部の周方向幅よりも狭く形成されるとともに、前記コイルを構成する線状導体の周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも広く形成され、
前記コイルは、異なる前記スロット内に配置されるコイル辺部間を前記コアの軸方向両端部において接続するコイル端部を備え、前記スロットの軸方向一方側の前記コイル端部が径方向内側へ屈曲形成された屈曲コイル端部とされ、
前記屈曲コイル端部は、前記コイル辺部から径方向に延びる径方向導体部と、前記内周開口部よりも径方向内側で一対の前記径方向導体部間を接続する周方向導体部とを備え、
前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する径方向位置に、周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭くなるように、前記径方向導体部の他の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部を備えた回転電機用電機子。
【請求項２】
前記幅狭凹部は、前記径方向導体部を周方向に圧縮するとともに、軸方向に伸展して形成された圧縮成形部である請求項１に記載の回転電機用電機子。
【請求項３】
前記線状導体の延在方向に直交する断面において、前記スロット内で周方向に沿う方向を第一方向とするとともに、当該第一方向に直交する方向を第二方向とし、
前記線状導体は、前記第二方向の幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭く形成され、
前記幅狭凹部は、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、前記第二方向が周方向と略平行になるように、前記径方向導体部の他の部分に対して捻じって形成した捻じり成形部である請求項１に記載の回転電機用電機子。
【請求項４】
前記コイルは、前記コイル辺部を構成する前記線状導体が前記スロット内において径方向に複数本並べて配置されるとともに、前記屈曲コイル端部を構成する前記線状導体が軸方向に並べて配置され、
前記幅狭凹部が軸方向に並べて配置された請求項２又は３に記載の回転電機用電機子。
【請求項５】
複数の互いに異なる相のコイルを備え、
各相の前記コイルのうち、前記周方向導体部を構成する互いに異なる相の前記線状導体が軸方向に並べて配置された請求項４に記載の回転電機用電機子。
【請求項６】
前記屈曲コイル端部における前記圧縮成形部の径方向内側において、互いに異なる相の前記線状導体間に、相間絶縁シートが配置された請求項５に記載の回転電機用電機子。
【請求項７】
前記コアは、互いに隣接する前記スロット間に位置するティースの径方向内側の端部に、周方向両側に突出して前記内周開口部の周方向両側壁を形成する突出部を備え、
前記スロットと前記コイル辺部との間に、前記コイル辺部を周回しつつ前記内周開口部を覆うようにスロット内絶縁シートが配置され、
前記スロット内絶縁シートの周回方向の端部が、前記突出部に係止されている請求項１から６のいずれか一項に記載の回転電機用電機子。
【請求項８】
軸方向に延びる複数のセミオープンスロット型のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備え、
前記コイルを構成する線状導体の周方向幅が前記スロットの径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅よりも広く形成され、
前記コイルが、異なる前記スロット内に配置されるコイル辺部間を前記コアの軸方向一端部において接続するとともに径方向内側へ屈曲形成された屈曲コイル端部を備えた回転電機用電機子の製造方法であって、
前記屈曲コイル端部における前記コイル辺部から径方向に延びる径方向導体部の、前記内周開口部に対応する径方向位置に、周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭くなるように、前記径方向導体部の他の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部を形成する幅狭凹部形成工程と、
前記幅狭凹部形成工程で形成された幅狭凹部を前記内周開口部の位置に合わせた状態で、前記コイルを前記屈曲コイル端部の側から前記スロット内に軸方向に挿入する挿入工程と、を有する回転電機用電機子の製造方法。
【請求項９】
前記幅狭凹部形成工程は、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、周方向に圧縮する圧縮工程である請求項８に記載の回転電機用電機子の製造方法。
【請求項１０】
前記線状導体の延在方向に直交する断面において、前記スロット内で周方向に沿う方向を第一方向とするとともに、当該第一方向に直交する方向を第二方向とし、
前記線状導体は、前記第二方向の幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭く形成され、
前記幅狭凹部形成工程は、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、前記第二方向が周方向と略平行になるように、前記径方向導体部の他の部分に対して捻じる捻じり工程である請求項８に記載の回転電機用電機子の製造方法。
【請求項１１】
前記圧縮工程では、前記幅狭凹部を形成するのと同時に、前記コイルを構成する前記径方向導体部の屈曲部を更に周方向に圧縮する請求項９に記載の回転電機用電機子の製造方法。
【請求項１２】
前記コアは、互いに隣接する前記スロット間に位置するティースの径方向内側の端部に、周方向両側に突出して前記内周開口部の周方向両側壁を形成する突出部を備えており、
前記挿入工程では、前記スロット内に配置されるスロット内絶縁シートが前記内周開口部よりも径方向内側に延出して開口する状態で、前記スロットに前記コイルが挿入され、
前記スロット内絶縁シートの径方向内側に延出した端部を、前記挿入工程後に前記突出部に係止させる係止工程を更に備えた請求項８から１１のいずれか一項に記載の回転電機用電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モータ（電動機）やジェネレータ（発電機）等として用いられる回転電機においては、より小さな体格でより大きな出力が可能であるものが求められる。したがって、回転電機のエネルギ効率を高めることは重要な課題の一つである。ここで、回転電機のエネルギ効率を高めるための技術としては、例えば、回転電機の電機子におけるコイルの占積率を向上させるものが従来から知られている。
【０００３】
コイルの占積率を向上させることが記載された文献として、以下の特許文献１が挙げられる。この特許文献１に記載された回転電機用電機子としてのステータでは、断面が略矩形状の平角線導体を用いてコイルを構成することで占積率を向上させ、単位断面積当たりのアンペアターンを高めることで、回転電機の出力の向上を図っている。
なお、この特許文献１に記載された回転電機では、ステータのスロットはオープンスロット（径方向内側に開口する開口部の周方向幅が、コイルが装着される部分の周方向幅と同等以上であるスロット）とされ、連続巻きで所定形状に予備成形されたコイルは、周方向及び軸方向に変形されながら、オープンスロットの開口部から径方向に挿入されてスロットに巻装される。これにより、コイルをスロットに挿入した後において電気的に接続すべき箇所を減らして生産性の向上を図ることが可能とされている。
【０００４】
また、コイルの占積率を向上させることが記載された別の文献として、以下の特許文献２が挙げられる。この特許文献２に記載された回転電機用電機子としてのステータでは、細線を周方向及び径方向に積層して所定形状のコイルが形成される。このとき、スロット内における占積率を高めるべく、スロットの断面形状に応じた断面形状となるように細線が積層されて束ねられる。
なお、この特許文献２に記載された回転電機のステータでは、ステータのコアが備えるスロットが、セミオープンスロット（径方向内側に開口する開口部の周方向幅が、コイルが装着される部分の周方向幅よりも狭いスロット）とされている。これにより、ステータと界磁としてのロータとの間に作用する有効磁束の増大を図ることによっても、回転電機の出力の向上を図っている。ここで、この回転電機のステータでは、セミオープンスロット型のコアを用いるのに伴い、コイルが有する軸方向一方側のコイル端部において前記細線が径方向内側に屈曲されるとともに軸方向に積層された形状に予備成形される。つまり、コイルを構成する細線が径方向に延びる部位においては、細線を周方向には積層しない構成とすることで当該部分の周方向幅がスロットの径方向内側の開口部の幅よりも小さくされ、予備形成されたコイルは、屈曲したコイル端部の側から軸方向に挿入されてコアが有するスロットに巻装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６７５６７号公報
【特許文献２】特許第３７９８９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された回転電機では、オープンスロットとされているためにスロットの開口部の周方向幅が大きく、かつ、平角線導体のロータ側の表面積が大きい。したがって、ロータが回転したときに永久磁石等からの磁束が前記平角線導体に到達し、そのロータ側の表面に渦電流が発生する。そのため、渦電流損が大きくなり、回転電機のエネルギ効率が却って低下する場合があるという問題があった。
【０００７】
この点、永久磁石等からの磁束が平角線導体に到達する量を減少させて渦電流損を低減するためには、特許文献２に記載されたようなセミオープンスロット型のコアを用いることも考えられる。しかしながら、セミオープンスロット型のコアと平角線導体により構成されるコイルとを用いて回転電機を構成する場合には、平角線導体の周方向幅自体がスロットの開口部の周方向幅よりも広いため、特許文献１に記載されたようにコイルをスロットに径方向内側から挿入することができない。また、軸方向一方側のコイル端部を径方向内側に屈曲させた構成としても、やはり平角線導体の周方向幅自体がスロットの開口部の周方向幅よりも広いため、特許文献２に記載されたようにコイルをスロットに軸方向に挿入することもできない。
【０００８】
このように、その製造自体に困難性があるため、セミオープンスロット型のコアと平角線導体で構成されるコイルとを用いて回転電機を構成することはこれまで行われていなかった。つまり、コイルの占積率の向上と渦電流損の低減との両立を可能とする技術は未だ確立していなかった。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、コイルの占積率の向上を図りつつ、渦電流損を低減することができる回転電機用電機子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するための、本発明に係る軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、前記スロットは、径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅が、前記内周開口部よりも径方向外側に位置するスロット内部の周方向幅よりも狭く形成されるとともに、前記コイルを構成する線状導体の周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも広く形成され、前記コイルは、異なる前記スロット内に配置されるコイル辺部間を前記コアの軸方向両端部において接続するコイル端部を備え、前記スロットの軸方向一方側の前記コイル端部が径方向内側へ屈曲形成された屈曲コイル端部とされ、前記屈曲コイル端部は、前記コイル辺部から径方向に延びる径方向導体部と、前記内周開口部よりも径方向内側で一対の前記径方向導体部間を接続する周方向導体部とを備え、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する径方向位置に、周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭くなるように、前記径方向導体部の他の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部を備えた点にある。
【００１１】
なお、本願では、「軸方向」、「径方向」及び「周方向」の各方向は、円筒状のコアを基準として定めるものとし、「軸方向」は当該コアの中心軸に沿った方向を、「径方向」はコアの中心軸に沿った方向（軸方向）に対して直交する方向を、「周方向」はコアの中心軸回りの周回方向（又はその接線方向）を表すものとする。このとき、コイルについての各方向は、コイルがスロットに巻装された状態での方向として規定するものとする。
また、「線状導体」は、コイルの各ターンを構成する１本の線状部材としての導体を表す概念として用いている。
また、「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。
【００１２】
上記の特徴構成によれば、コイルを構成する線状導体の周方向幅がスロットの内周開口部の周方向幅よりも広い場合であっても、幅狭凹部をスロットの内周開口部に通過させることで、コアが有するスロットに対して、コイルを屈曲コイル端部の側から軸方向に挿入することが可能となる。
このとき、線状導体の周方向幅を、コイルをスロットに巻装可能な範囲内で自由に設定することができるので、線状導体の周方向幅を例えばスロット内部の周方向幅と略等しく設定することで、コイルの占積率の向上を図ることができる。
また、上記の構成では、コアが有するスロットは、内周開口部の周方向幅がスロット内部の周方向幅よりも狭い、いわゆるセミオープンスロットとなっている。そのため、界磁が備える永久磁石等からの磁束がコイルを構成する線状導体の表面に到達する量を減少させることができる。よって、渦電流の発生を抑制して渦電流損を低減することができる。
したがって、上記の特徴構成によれば、コイルの占積率の向上を図りつつ、渦電流損を低減することができる回転電機用電機子を提供することができる。
【００１３】
ここで、前記幅狭凹部は、前記径方向導体部を周方向に圧縮するとともに、軸方向に伸展して形成された圧縮成形部である構成とすると好適である。
【００１４】
この構成によれば、屈曲コイル端部における径方向導体部の、スロットの内周開口部に対応する径方向位置を周方向に圧縮するだけで、幅狭凹部としての圧縮成形部を容易に形成することができる。なお、軸方向一方側のコイル端部を径方向内側へ屈曲形成して屈曲コイル端部とする際、コイルを構成する線状導体は、その屈曲部において周方向の幅が屈曲前に比べて大きくなる場合がある。そのため、コイルの占積率を高く保ちつつ、コイルをスロットに軸方向に確実に挿入可能とするためには、コイルをスロットに挿入する前に当該屈曲部のうち周方向に膨らんだ部分を周方向に圧縮しておくことが好ましい。上記の構成によれば、屈曲部のうち周方向に膨らんだ部分を周方向に圧縮するのに合わせて幅狭凹部（圧縮成形部）を形成することができるので、幅狭凹部（圧縮成形部）を簡易に形成することができる。
また、この構成によれば、コイル全体に亘ってコイルの通電方向に直交する面の断面積を略一定に保たせることができる。この場合、圧縮成形部における電気抵抗値を、圧縮成形部以外の部分における電気抵抗値と略等しくすることができる。したがって、圧縮成形部において局所的に発熱量が増大する等の不都合が生じるのを抑制することができる。
【００１５】
また、上記の特徴構成において、前記線状導体の延在方向に直交する断面において、前記スロット内で周方向に沿う方向を第一方向とするとともに、当該第一方向に直交する方向を第二方向とし、前記線状導体は、前記第二方向の幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭く形成され、前記幅狭凹部は、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、前記第二方向が周方向と略平行になるように、前記径方向導体部の他の部分に対して捻じって形成した捻じり成形部である構成とすると好適である。
【００１６】
なお、本願では、「第二方向の幅」は、線状導体の延在方向に直交する断面における第二方向に直交する方向から見たときの当該線状導体の幅を表すものとする。
【００１７】
この構成によれば、径方向導体部における内周開口部に対応する部位を、径方向導体部の他の部分に対して捻じって捻じり成形部を形成することで、幅狭凹部を設けることができる。この際、径方向導体部を局所的に大きく変形させたり、径方向導体部に対して局所的に大きな力を加える必要がないため、線状導体を被覆している絶縁被膜が、幅狭凹部を形成することにより損傷を受けることを抑制することができる。
また、セミオープンスロット型のコアであることの利点をできるだけ大きく享受するためには、内周開口部の周方向幅を、当該内周開口部と線状導体とが干渉しないという条件の下、可能な限り小さくすることが望ましいが、この構成によれば、内周開口部の周方向幅より第二方向の幅が小さい線状導体を採用するだけで、上記の干渉を回避することができる。
また、この構成においても、コイル全体に亘ってコイルの通電方向に直交する面の断面積を略一定に保たせることができるため、圧縮成形部において局所的に発熱量が増大する等の不都合が生じるのを抑制することができる。
【００１８】
また、幅狭凹部が、前記径方向導体部を周方向に圧縮するとともに、軸方向に伸展して形成された圧縮成形部である構成、又は、幅狭凹部が、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、前記径方向導体部の他の部分に対して捻じって形成した捻じり成形部である構成において、前記コイルは、前記コイル辺部を構成する前記線状導体が前記スロット内において径方向に複数本並べて配置されるとともに、前記屈曲コイル端部を構成する前記線状導体が軸方向に並べて配置され、前記幅狭凹部が軸方向に並べて配置された構成とすると好適である。
【００１９】
幅狭凹部を圧縮成形部として軸方向に伸展させた場合には、これらを軸方向に並べて配置することにより、当該圧縮成形部のうち軸方向に伸展した部分どうしが軸方向に当接して相互に斥け合う。また、幅狭凹部を捻じり成形部として構成した場合には、捻じり成形部における線状導体の軸方向高さは、当該捻じり成形部に隣接する径方向導体部の他の部分よりも高くなる。そのため、幅狭凹部（捻じり成形部）を軸方向に並べて配置することにより、上記の軸方向高さが高くなっている部分どうしが軸方向に当接して相互に斥け合う。その結果、屈曲コイル端部の幅狭凹部以外の部位においては、軸方向に並べて配置される線状導体間の軸方向間隔が大きくなる。これにより、線状導体間に冷媒を流す場合には、当該冷媒が線状導体間を流れやすくなるため冷却効率が向上する。
【００２０】
また、複数の互いに異なる相のコイルを備え、各相の前記コイルのうち、前記周方向導体部を構成する互いに異なる相の前記線状導体が軸方向に並べて配置された構成とすると好適である。
【００２１】
この構成によれば、軸方向に並べて配置される線状導体が互いに異なる相のコイルを構成していたとしても、異なる相のコイル間に一定の距離を確保しやすくなるため、絶縁構造を簡素化することができる。また、コイルに流れる電流の最大値やコイルの両端に印加される電圧の最大値等の条件次第では、特別な構成を付与することなく各相コイル間の電気的絶縁性を確保することも可能となる。したがって、上記の構成を備えた回転電機用電機子に、本発明を有効に適用することができる。
【００２２】
また、前記屈曲コイル端部における前記圧縮成形部の径方向内側において、互いに異なる相の前記線状導体間に、相間絶縁シートが配置された構成とすると好適である。
【００２３】
この構成によれば、相間絶縁シートにより、より適切に各相コイル間の電気的絶縁性を確保することができる。この際、上記のとおり軸方向に並べて配置される線状導体間の軸方向間隔が大きくなることで一定の距離が確保されているので、相間絶縁シートに要求される絶縁性能を低下させることができ、製造コストを低減することができる。また、線状導体間で相間絶縁シートに加わる応力が低減するので、絶縁品質を安定化させることができる。したがって、上記の構成を備えた回転電機用電機子に、本発明を有効に適用することができる。
【００２４】
また、前記コアは、互いに隣接する前記スロット間に位置するティースの径方向内側の端部に、周方向両側に突出して前記内周開口部の周方向両側壁を形成する突出部を備え、前記スロットと前記コイル辺部との間に、前記コイル辺部を周回しつつ前記内周開口部を覆うようにスロット内絶縁シートが配置され、前記スロット内絶縁シートの周回方向の端部が、前記突出部に係止されている構成とすると好適である。
【００２５】
この構成によれば、スロット内絶縁シートにより、コアとコイル辺部との間の電気的絶縁性を適切に確保することができる。また、スロット内絶縁シートは、コイル辺部を周回する方向の端部がコアに設けられた突出部に係止されてスロットの内周開口部を覆うように配置されるので、特別な構成を付与することなく、コイル辺部の径方向内側への抜け出しを有効に抑制することができる。また、コイル辺部と界磁側との間の電気的絶縁性を確保することができる。
【００２６】
本発明に係る、軸方向に延びる複数のセミオープンスロット型のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備え、前記コイルを構成する線状導体の周方向幅が前記スロットの径方向内側に開口する内周開口部の周方向幅よりも広く形成され、前記コイルが、異なる前記スロット内に配置されるコイル辺部間を前記コアの軸方向一端部において接続するとともに径方向内側へ屈曲形成された屈曲コイル端部を備えた回転電機用電機子の製造方法の特徴構成は、前記屈曲コイル端部における前記コイル辺部から径方向に延びる径方向導体部の、前記内周開口部に対応する径方向位置に、周方向幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭くなるように、前記径方向導体部の他の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部を形成する幅狭凹部形成工程と、前記幅狭凹部形成工程で形成された幅狭凹部を前記内周開口部の位置に合わせた状態で、前記コイルを前記屈曲コイル端部の側から前記スロット内に軸方向に挿入する挿入工程と、を有する点にある。
【００２７】
この特徴構成によれば、軸方向一方側に屈曲コイル端部を備えたコイルにおいて、幅狭凹部形成工程により、径方向導体部におけるスロット（セミオープンスロット）の内周開口部に対応する径方向位置に、径方向導体部の他の部分に対して窪んだ形状を有するとともに、周方向幅が内周開口部の周方向幅よりも狭い幅狭凹部が形成される。そのため、コイルを構成する線状導体の周方向幅がスロットの内周開口部の周方向幅よりも広い場合であっても、挿入工程において先の幅狭凹部形成工程で形成された幅狭凹部をスロットの内周開口部に通過させることで、コアが有するスロットに対して、コイルを屈曲コイル端部の側から軸方向に挿入することが可能となる。
【００２８】
このとき、線状導体の周方向幅は、コイルをスロットに巻装可能な範囲内で自由に設定することができるので、線状導体の周方向幅を例えばスロット内部の周方向幅と略等しく設定することで、コイルの占積率の向上を図ることができる。
また、上記の構成では、コアが有するスロットはセミオープンスロットであり、内周開口部の周方向幅がスロット内部の周方向幅よりも狭い。そのため、界磁が備える永久磁石等からの磁束がコイルを構成する線状導体の表面に到達する量を減少させることができる。よって、渦電流の発生を抑制して渦電流損を低減することができる。
したがって、上記の特徴構成によれば、コイルの占積率の向上を図りつつ、渦電流損を低減することができる回転電機用電機子を製造することができる。
【００２９】
ここで、前記幅狭凹部形成工程は、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、周方向に圧縮する圧縮工程である構成とすると好適である。
【００３０】
この構成によれば、幅狭凹部形成工程を、径方向導体部における内周開口部に対応する部位を周方向に圧縮するという簡素な工程（圧縮工程）とすることができる。
【００３１】
また、上記の特徴構成において、前記線状導体の延在方向に直交する断面において、前記スロット内で周方向に沿う方向を第一方向とするとともに、当該第一方向に直交する方向を第二方向とし、前記線状導体は、前記第二方向の幅が前記内周開口部の周方向幅よりも狭く形成され、前記幅狭凹部形成工程は、前記径方向導体部における前記内周開口部に対応する部位を、前記第二方向が周方向と略平行になるように、前記径方向導体部の他の部分に対して捻じる捻じり工程である構成とすると好適である。
【００３２】
この構成によれば、幅狭凹部形成工程を、径方向導体部における内周開口部に対応する部位を、径方向導体部の他の部分に対して捻じるという簡素な工程（捻じり工程）とすることができる。この際、径方向導体部を局所的に大きく変形させたり、径方向導体部に対して局所的に大きな力を加える必要がないため、線状導体を被覆している絶縁被膜が、幅狭凹部を形成することにより損傷を受けることを抑制することができる。
【００３３】
また、幅狭凹部形成工程が圧縮工程である構成において、前記圧縮工程では、前記幅狭凹部を形成するのと同時に、前記コイルを構成する前記径方向導体部の屈曲部を更に周方向に圧縮する構成とすると好適である。
【００３４】
軸方向一方側のコイル端部を径方向内側へ屈曲形成して屈曲コイル端部とする際、コイルを構成する線状導体は、その屈曲部において周方向の幅が屈曲前に比べて大きくなる場合がある。そのため、コイルの占積率を高く保ちつつ、コイルをスロットに軸方向に確実に挿入可能とするためには、挿入工程の前に当該屈曲部のうち周方向に膨らんだ部分を周方向に圧縮しておくことが好ましい。この構成によれば、同じ線状導体に近接して設けられる径方向導体部及び屈曲部を単一の工程で共に周方向に圧縮することができるので、製造工程の複雑化を伴うことなく本発明に係る回転電機用電機子を製造することができる。
【００３５】
また、前記コアは、互いに隣接する前記スロット間に位置するティースの径方向内側の端部に、周方向両側に突出して前記内周開口部の周方向両側壁を形成する突出部を備えており、前記挿入工程では、前記スロット内に配置されるスロット内絶縁シートが前記内周開口部よりも径方向内側に延出して開口する状態で、前記スロットに前記コイルが挿入され、前記スロット内絶縁シートの径方向内側に延出した端部を、前記挿入工程後に前記突出部に係止させる係止工程を更に備えた構成とすると好適である。
【００３６】
この構成によれば、挿入工程において、コアとコイルとの間にスロット内絶縁シートが介挿された状態でスロットにコイルを挿入することができるので、コイルを構成する線状導体を被覆している絶縁被膜を傷つけることなくスロットにコイルを挿入することができる。
また、挿入工程後の係止工程において、スロット内絶縁シートの端部を突出部に係止させることで、特別な構成を付与することなくスロットの内周開口部を覆い、コイルを構成するコイル辺部の径方向内側への抜け出しを有効に抑制することができる。
更に、スロット内絶縁シートにより、コアとコイル辺部との間、及びコイル辺部と界磁側との間の電気的絶縁性を適切に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る回転電機の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るステータの全体構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るステータを示す平面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るステータのコイルを示す斜視図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るステータの相間絶縁シートを配置した状態での平面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】本発明の第一の実施形態に係るステータを製造するための圧縮工程を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の第一の実施形態に係るステータを製造するための挿入工程の一態様を示す斜視図である。
【図１１】図１０における部分拡大図である。
【図１２】本発明の第一の実施形態に係るステータを製造するための係止工程を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第二の実施形態に係るステータの一部を示す平面図である。
【図１４】本発明の第二の実施形態に係るステータの軸方向一部断面図である。
【図１５】本発明の第二の実施形態に係る捻じり成形部の拡大図である。
【図１６】図１４におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面図である。
【図１７】図１４におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。
【図１８】本発明の第二の実施形態に係るステータを製造するための挿入工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
１．第一の実施形態
本発明に係る回転電機用電機子の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を、回転電機１のステータ２に適用した場合を例として説明する。図１は、本実施形態に係る回転電機１の全体構成を示す断面図であり、図２は、本実施形態に係るステータ２の全体構成を示す斜視図である。本実施形態に係るステータ２は、ステータコア１１が有するスロット１２内におけるコイル２１の占積率の向上を図りつつ、渦電流損を低減することを可能とするべく、ステータコア形状とコイル形状との組み合わせに特徴を有する。以下、この回転電機１の各部の構成について詳細に説明する。
【００３９】
１−１．回転電機の全体構成
図１に示すように、回転電機１は、ステータ２、ロータ３、及びケース５を備えている。ステータ２はコイル２１を備えており、当該コイル２１に電流を流すことで磁界を発生させることができる。本実施形態においては、このステータ２が本発明における「回転電機用電機子」に相当する。ステータ２は、ケース５の内周面に固定されている。ステータ２の構成については後に詳細に説明する。また、ステータ２の径方向内側には、永久磁石（図示はしていない）を備えた界磁としてのロータ３が、ロータ軸４を回転軸としてステータ２に対して相対回転可能に配置されている。すなわち、本実施形態における回転電機１は、電機子としてのステータ２を備えたインナーロータ型の回転電機とされている。ケース５は、軸方向一方側に端壁５ａが設けられた円筒形状に形成されている。ケース５は軸方向他方側に開口しており、当該開口を塞ぐようにケース５にカバー６が取り付けられている。そして、ケース５の端壁５ａ及びカバー６の径方向中央部に軸受７が設けられており、ロータ３及びロータ軸４は軸受７を介してケース５及びカバー６に対して回転可能に支持されている。
【００４０】
１−２．ステータの構成
図２に示すように、ステータ２は、ステータコア１１及びコイル２１を備えている。ステータコア１１は、複数枚の中空円板状の電磁鋼板を積層して構成されており、略円筒形状に形成されている。ステータコア１１の内周面には、その軸方向Ｌに延びる複数のスロット１２が、周方向Ｃに分散配置されて所定の周方向間隔で設けられている。本実施形態においては、このステータコア１１が本発明における「コア」に相当する。各スロット１２は互いに同じ断面形状であって、所定の幅及び深さを有している。本実施形態においては、ステータコア１１には、その全周で計４８個のスロット１２が設けられている。各スロット１２は、ステータコア１１の径方向Ｒ内側に開口する内周開口部１３を備えて構成されている。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、ステータコア１１の互いに隣接するスロット１２間には、ティース１５が設けられている。このとき、互いに隣接するティース１５間に、スロット１２が設けられていることになる。ティース１５の径方向Ｒ内側の端部には、周方向Ｃに突出する突出部１６がティース１５の周方向Ｃ両側に設けられている。本例では、突出部１６は、軸方向Ｌに直交する断面の形状が略矩形状であって、軸方向Ｌに連続するように、ティース１５と一体的に形成されている。そして、隣接する２つのティース１５のそれぞれに設けられた周方向Ｃに対向する２つの突出部１６間に、内周開口部１３が形成されている。また、スロット１２における内周開口部１３よりも径方向Ｒ外側の空間は、スロット内部１４とされる。
【００４２】
上記のとおり、隣接する２つのティース１５のそれぞれに設けられた周方向Ｃに対向する２つの突出部１６間に、内周開口部１３が形成されている。したがって、本実施形態におけるステータコア１１が有するスロット１２は、径方向Ｒ内側に開口する内周開口部１３の周方向幅Ｗ１がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３よりも狭く形成されたセミオープンスロットとなっている。スロット内部１４にコイル２１を構成する線状導体３１が配置されて、スロット１２にコイル２１が巻装される。なお、このとき、詳しくは後述するが、スロット１２とコイル２１との間にはスロット内絶縁シート４２が配置される。
【００４３】
ステータ２は、複数の互いに異なる相のコイル２１を備えている。本実施形態においては、ステータ２は三相交流で駆動される回転電機１に用いられるステータとされており、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相のコイル２１を備えている。ここで、各相のコイル２１は線状導体３１を用いて形成されている。本実施形態においては、線状導体３１は、その断面が略矩形状の単一の平角線により構成されている。また、本例では、スロット１２のサイズとの関係においてコイル２１の占積率を最大化させるべく、線状導体３１の周方向幅Ｗ５はスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しくなるように形成されている。より具体的には、線状導体３１の周方向幅Ｗ５は、線状導体３１を用いて形成されるコイル２１が物理的にスロット内部１４に挿入可能であるという前提条件の下で、スロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しい値に設定される。これにより、コイル２１の占積率を向上させることで回転電機１のエネルギ効率の向上が図られている。上記のとおり、本実施形態においては、ステータコア１１が有するスロット１２はセミオープンスロットとなっており、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１はスロット内部１４の周方向幅Ｗ３よりも狭い。したがって、スロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しい周方向幅を有する線状導体３１の周方向幅Ｗ５は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く形成されることになる。そこで、本実施形態においては、各コイル２１における屈曲コイル端部２４の径方向導体部２５は、その周方向幅Ｗ７がスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭い幅狭凹部３２を備えた構成とされている。詳細については後述する。
【００４４】
各相のコイル２１は、所定形状に形成されている。本実施形態においては、コイル２１は、図４に示すように、全体として略円筒状の波型形状に形成されている。なお、図４にはＵ相コイル２１ｕのみを示している。それぞれのコイル２１は、スロット１２内に配置されるコイル辺部２２と、異なるスロット１２内に配置される一対のコイル辺部２２間をステータコア１１の軸方向Ｌ両端部において接続するコイル端部２３と、を備えている。コイル辺部２２は、それぞれスロット内部１４の形状に対応して軸方向Ｌに沿って延びるように直線状に形成されている。コイル端部２３は、それぞれ異なるスロット１２に配置される一対のコイル辺部２２間を接続して周方向Ｃに沿って延びるように形成されている。各コイル端部２３は、図２に示すように、ステータコア１１の軸方向Ｌ両端部からステータコア１１の軸方向Ｌに突出して配置されている。そして、図４に示すように、コイル２１は、軸方向Ｌに延びて複数のスロット２２内に順次配置される各コイル辺部２２を、軸方向Ｌ一方側のコイル端部２３と軸方向Ｌ他方側のコイル端部２３とで交互に接続して、ステータコア１１の周方向Ｃを巡回する波形に形成されている。このように、各相のコイル２１は、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２内に配置された状態で、ステータコア１１に波巻で巻装される形状となるように予め形成されている。
【００４５】
また、本実施形態においては、コイル２１は、同じスロット１２内に配置される２本のコイル辺部２２を一組として形成されている。２本一組のコイル辺部２２は、連続する一本の線状導体３１を、ステータコア１１の周方向Ｃに二巡回させて形成されている。また、同相のコイル２１を構成する２本一組のコイル辺部２２の二組が、互いに隣接するスロット１２内に配置されるように周方向Ｃに並列して配置されている。二組のコイル辺部２２は、コイル端部２３の所定位置で連続するように接続されている。したがって、図４に示されるコイル２１は、連続する一本の線状導体３１を、ステータコア１１の周方向Ｃを四巡回させて形成されている。本実施形態においては、図４に示される形状と略同様の形状を有するコイル２１が、同じスロット１２内に径方向Ｒに隣接して三組配置される。したがって、隣接する２つのスロット１２のそれぞれについて、６本のコイル辺部２２がスロット１２内において径方向Ｒに並んで、一列に整列して配置される。
【００４６】
なお、図４にはＵ相コイル２１ｕのみが示されているが、Ｖ相コイル２１ｖ及びＷ相コイル２１ｗも同様の形状を有して構成されている。また、Ｖ相コイル２１ｖ及びＷ相コイル２１ｗも、それぞれ同じスロット１２内に径方向Ｒに隣接して三組配置され、隣接する２つのスロット１２のそれぞれについて、同じ相の６本のコイル辺部２２が径方向Ｒに並んで、一列に整列してスロット１２内に配置される。
【００４７】
図３（ｂ）に示すように、ステータコア１１には、互いに隣接する２つのＵ相スロット１２ｕと、互いに隣接する２つのＶ相スロット１２ｖと、互いに隣接する２つのＷ相スロット１２ｗとが、順次繰り返して形成されている。そして、図４に示される形状のＵ相コイル２１ｕ、Ｖ相コイル２１ｖ、及びＷ相コイル２１ｗの各コイル辺部２２が、周方向Ｃに二スロット分ずつ順次ずれながら、それぞれＵ相スロット１２ｕ、Ｖ相スロット１２ｖ、及びＷ相スロット１２ｗに配置される。
【００４８】
各相コイル２１のステータコア１１の軸方向Ｌ両端部におけるコイル端部２３のうち、軸方向Ｌ一方側（図２における上側）のコイル端部２３は、径方向Ｒ内側へ屈曲形成された屈曲コイル端部２４とされている。屈曲コイル端部２４は、図６に示すように、屈曲部３４においてコイル辺部２２に対して略直角に径方向Ｒ内側へ屈曲している。屈曲コイル端部２４は、図３（ｂ）や図４にも示すように、コイル辺部２２から径方向Ｒに延びる径方向導体部２５と、スロット１２の内周開口部１３よりも径方向Ｒ内側で一対の径方向導体部２５間を周方向Ｃに接続する周方向導体部２６と、を備えている。
【００４９】
本実施形態においては、径方向導体部２５を構成する線状導体３１は、コイル辺部２２からステータコア１１の軸方向Ｌに延出した後、径方向Ｒ内側に屈曲されるように形成されている。上記のとおり、コイル辺部２２を構成する６本の線状導体３１は、スロット１２内において径方向Ｒに一列に整列して配置されているので、径方向導体部２５では、６本の線状導体３１は、一列に並んだ状態を保ちながら、軸方向Ｌに略平行な状態から径方向Ｒ内側に屈曲され、径方向Ｒに略平行な状態になるように整列配置されている。これにより、径方向導体部２５は軸方向Ｌに並べて配置された構成となっている。なお、図２及び図３（ｂ）から明らかなように、径方向導体部２５は、少なくともステータコア１１のスロット１２が有する内周開口部１３よりも径方向Ｒ外側の部分においては、径方向導体部２５どうしが周方向Ｃに重複することなく配置されている。また、径方向導体部２５は、少なくともステータコア１１の内周面に対して径方向Ｒ内側まで延出している。なお、本実施形態では、屈曲コイル端部２４を構成する線状導体３１のうち、コイル辺部２２と周方向Ｃ位置が同じ部分を径方向導体部２５としている。
【００５０】
周方向導体部２６を構成する線状導体３１は、一方のスロット１２に対応する径方向導体部２５から他方のスロット１２に対応する径方向導体部２５へ向かって周方向Ｃに屈曲しながら延出された後、径方向Ｒ外側に屈曲されて他方のスロット１２に対応する径方向導体部２５につながるように形成されている。上記のとおり、径方向導体部２５は少なくともステータコア１１の内周面に対して径方向Ｒ内側まで延出しているので、周方向導体部２６はステータコア１１の内周面に対して径方向Ｒ内側に配置される。この際、周方向導体部２６では、スロット１２内において径方向Ｒに一列に整列配置されている６本の線状導体３１のうち、径方向Ｒ外周側に配置されている２本の線状導体３１が径方向Ｒに並んで配置され、隣接する同じ相の２つのスロット１２のそれぞれにおいて径方向Ｒ外周側に配置されている２本の線状導体３１を併せて計４本の線状導体３１が径方向Ｒに並んで配置されている。また、スロット１２内において径方向Ｒに一列に整列配置されている６本の線状導体３１のうち、径方向Ｒ内周側に配置されている２本の線状導体３１が径方向Ｒに並んで配置され、隣接する同じ相の２つのスロット１２のそれぞれにおいて径方向Ｒ内周側に配置されている２本の線状導体３１を併せて計４本の線状導体３１が径方向Ｒに並んで配置されている。また、スロット１２内において径方向Ｒに一列に整列配置されている６本の線状導体３１のうち、残余の２本の線状導体３１が径方向Ｒに並んで配置され、隣接する同じ相の２つのスロット１２のそれぞれにおける残余の２本の線状導体３１を併せて計４本の線状導体３１が径方向Ｒに並んで配置されている。径方向Ｒに並んで配置されるこれら三組の４本の線状導体３１は、スロット１２内において径方向Ｒ外側に配置されるコイル辺部２２から連続するものほど、軸方向Ｌ一方側に配置されている。
【００５１】
また、各相コイル２１の屈曲コイル端部２４において、互いに異なる相のコイル２１を構成する線状導体３１は、周方向導体部２６において軸方向Ｌに並び、隣接して配置されている。本例では、図５及び図６に示すように、Ｕ相コイル２１ｕを構成する線状導体３１は、Ｖ相コイル２１ｖ及びＷ相コイル２１ｗを構成する線状導体３１に対して軸方向Ｌ一方側（図６における右側）に隣接して配置されている。Ｖ相コイル２１ｖを構成する線状導体３１は、周方向ＣにおけるＷ相コイル２１ｗと重複する領域ではＷ相コイル２１ｗを構成する線状導体３１に対して軸方向Ｌ一方側に隣接して配置されている。また、Ｖ相コイル２１ｖを構成する線状導体３１は、周方向ＣにおけるＵ相コイル２１ｕと重複する領域ではＵ相コイル２１ｕを構成する線状導体３１に対して軸方向Ｌ他方側に隣接して配置されている。Ｗ相コイル２１ｗを構成する線状導体３１は、Ｕ相コイル２１ｕ及びＶ相コイル２１ｖを構成する線状導体３１に対して軸方向Ｌ他方側に隣接して配置されている。
【００５２】
屈曲コイル端部２４において軸方向Ｌに隣接する、互いに異なる相のコイル２１の周方向導体部２６を構成する線状導体３１の間には、これらの間での電気的絶縁性を確保するため、図５及び図６に示すように、相間絶縁シート４１が介挿されて配置されている。相間絶縁シート４１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形成したシート等を用いることができる。
【００５３】
１−３．径方向導体部の構成
次に、各コイル２１における屈曲コイル端部２４の径方向導体部２５の構成について説明する。図３（ｂ）及び図４に示すように、径方向導体部２５は、その周方向幅Ｗ７がスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭い幅狭凹部３２を備えている。幅狭凹部３２は、径方向導体部２５におけるスロット１２の内周開口部１３に対応する径方向位置に設けられている。なお、径方向導体部２５における幅狭凹部３２以外の部分の周方向幅は、コイル２１を構成する線状導体３１の周方向幅Ｗ５に等しく、したがってスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く形成されている。つまり、径方向導体部２５には、スロット１２の内周開口部１３に対応する径方向位置に、径方向導体部２５の当該位置以外の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部３２が形成されている。
【００５４】
この幅狭凹部３２は、軸方向Ｌから見たときに、その外形が、ステータコア１１のティース１５の径方向Ｒ内側の端部に設けられた突出部１６の外形に対応するように形成されている。すなわち、径方向導体部２５には、スロット１２の内周開口部１３に対応する径方向位置付近のみを窪ませて幅狭凹部３２が形成されている。この際、幅狭凹部３２の周方向幅Ｗ７は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭くなるように形成されている。このようにして、径方向導体部２５におけるスロット１２の内周開口部１３に対応する径方向位置にのみ、周方向幅Ｗ７が内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭い幅狭凹部３２が形成されている。なお、径方向導体部２５の所定位置のみを幅狭凹部３２としているため、コイル２１の加工部位が内周開口部１３に対応する部位のみとなり、加工が容易となる。
【００５５】
このように、径方向導体部２５が、スロット１２の内周開口部１３に対応する径方向位置に、突出部１６の外形に対応する形状の幅狭凹部３２を備えているため、ステータコア１１のティース１５の径方向Ｒ内側の端部に設けられた突出部１６と、コイル２１を構成する線状導体３１とは、軸方向Ｌから見たときに重複部分がない構成となる。したがって、本実施形態のように、セミオープンスロット型のステータコア１１と、ステータコア１１のスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しい周方向幅Ｗ５を有する線状導体３１で構成したコイル２１とを用いてステータ２を構成する場合であっても、幅狭凹部３２をステータコア１１が有するスロット１２の内周開口部１３を通過させることで、スロット１２に対して、コイル２１を屈曲コイル端部２４の側から軸方向Ｌに挿入することが可能となっている。
【００５６】
ここで、本実施形態においては、線状導体３１が単一の平角線で構成されるとともに、線状導体３１の周方向幅Ｗ５がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しくなるように形成されているので、例えば複数本の細線状導体を束ねて構成される細線状導体の集合体を用いてコイル２１を構成する場合と比較して、スロット内部１４におけるコイル２１の占積率を向上させることができる。
また、本実施形態では、ステータコア１１が有するスロット１２は、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３よりも狭い、いわゆるセミオープンスロットとなっている。そのため、ロータ３が回転したときに、ロータ３が備える永久磁石からの磁束がコイル２１を構成する線状導体３１の表面に到達する量を減少させることができる。よって、線状導体３１の表面における渦電流の発生を抑制して、渦電流損を低減することができる。
したがって、本実施形態に係るステータ２の構成によれば、コイルの占積率の向上と渦電流損の低減との両立が可能となっている。
【００５７】
ここで、本実施形態においては、幅狭凹部３２は、径方向導体部２５のうち径方向Ｒに延びる部分を周方向Ｃに圧縮して形成された圧縮成形部３３とされている。径方向導体部２５は、図４及び図６に示すように、圧縮成形部３３において周方向Ｃに圧縮されるとともに軸方向Ｌに伸展されている。圧縮成形部３３のうち軸方向Ｌに伸展した部分は、軸方向Ｌに並べて配置されている。言い換えれば、幅狭凹部３２が軸方向Ｌに並べて配置されている。本実施形態においては、圧縮成形部３３は、その径方向Ｒの全体に亘って、当該圧縮成形部３３におけるコイル２１の通電方向に直交する断面の断面積が、圧縮成形部３３以外の部位における断面の断面積と略等しくなるように、周方向Ｃに圧縮されつつ軸方向Ｌに伸展されている。これにより、コイル２１全体に亘って通電方向に直交する断面の断面積が略一定に保たれるので、圧縮成形部３３における電気抵抗値を、圧縮成形部３３以外の部位における電気抵抗値と略等しくすることができる。したがって、圧縮成形部３３において局所的に発熱量が増大する等の不都合が生じるのを抑制することができる。
【００５８】
また、圧縮成形部３３が軸方向Ｌに伸展されて形成されるとともに、圧縮成形部３３のうち軸方向Ｌに伸展した部分が軸方向Ｌに並べて配置されることにより、図６に示すように、当該圧縮成形部３３のうち軸方向Ｌに伸展した部分どうしが軸方向Ｌに当接して相互に斥け合う。その結果、図７〜図９を参照して理解できるように、屈曲コイル端部２４の圧縮成形部以外の部位においては、特にスペーサ等を設けなくても軸方向Ｌに隣接する線状導体３１間の軸方向間隔Ｄが大きくなる。これにより、例えば屈曲コイル端部２４を冷却するために線状導体３１間に冷媒を流す場合には、当該冷媒が線状導体３１間を流れやすくなって熱交換効率が高まるため、冷却効率が向上する。
【００５９】
上述したように、屈曲コイル端部２４において軸方向Ｌに並んで隣接する、互いに異なる相のコイル２１を構成する線状導体３１の間には、相間絶縁シート４１が介挿されて配置されている。図５及び図６に示すように、相間絶縁シート４１は、径方向導体部２５に形成された圧縮成形部３３に対して、径方向Ｒ内側に配置されている。このとき、上記のとおり圧縮成形部３３が軸方向Ｌに伸展されて形成されるとともに、圧縮成形部３３のうち軸方向Ｌに伸展した部分が軸方向Ｌに並べて配置されることで軸方向Ｌに並んで隣接する線状導体３１間の軸方向間隔Ｄが大きくなっているので、相間絶縁シート４１に要求される絶縁性能を低下させることができ、製造コストを低減することができる。また、軸方向Ｌにおける線状導体３１間で相間絶縁シート４１に加わる応力を低減させることができるので、絶縁品質を安定化させることができる。
【００６０】
１−４．ステータの製造方法
次に、本実施形態に係るステータ２の製造方法について説明する。本実施形態に係るステータ２は、コア形成工程、コイル予備形成工程、圧縮工程、挿入工程、及び係止工程を有し、これらの工程を経て製造することができる。以下では、これらの各工程について詳細に説明する。
【００６１】
コア形成工程は、ステータコア１１を形成する工程である。コア形成工程では、まず薄板形状の複数枚の電磁鋼板を中空円板状の所定形状（上述したセミオープンスロット型の形状）に形成する。このとき、それぞれの電磁鋼板は、同一形状に形成される。同一形状の複数枚の電磁鋼板は軸方向Ｌに積層され、円筒状のコアホルダ（不図示）に保持されて固定される。このようにしてステータコア１１が形成される。
【００６２】
コイル予備形成工程は、各相のコイル２１を予め形成する工程である。コイル予備形成工程では、平角線により構成される一本の線状導体３１を用い、所定のコイル形成用治具（不図示）を利用して、所定形状（上述した波巻形状）の各相のコイル２１を形成する。なお、このコイル予備形成工程で形成された各相のコイル２１においては、軸方向Ｌに延びるコイル辺部２２を径方向Ｒ内側に屈曲させて径方向導体部２５とし、或いは、径方向Ｒ外側に延びる径方向導体部２５を軸方向Ｌに屈曲させてコイル辺部２２とする際に、コイル辺部２２と屈曲コイル端部２４の径方向導体部２５とを接続する屈曲部３４に、周方向Ｃに突出する膨出部ができる場合がある。この場合、当該膨出部の周方向幅がコイル２１を構成する線状導体３１の周方向幅Ｗ５よりも大きくなる場合がある。特に本実施形態のように、スロット内部１４におけるコイル２１の占積率を高めるため、周方向幅Ｗ５がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しく形成された線状導体３１を用いてコイル２１を構成する場合には、そのような事態が生じやすい。
【００６３】
圧縮工程は、コイル予備形成工程において予め形成された各相のコイル２１を構成する線状導体３１を、所定形状に圧縮して成形する工程である。本実施形態では、屈曲コイル端部２４におけるコイル辺部２２から径方向に延びる径方向導体部２５の、内周開口部１３に対応する径方向位置に、周方向幅が内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭くなるように、径方向導体部２５の他の部分に対して窪んだ形状の幅狭凹部３２を形成する幅狭凹部形成工程を、この圧縮工程により行っている。圧縮工程では、各相のコイル２１における屈曲部３４に生成した膨出部を周方向Ｃに圧縮して、その周方向幅が線状導体３１の周方向幅Ｗ５に略等しくなるように成形する。また、圧縮工程では、径方向導体部２５におけるステータコア１１が有するスロット１２の内周開口部１３に対応する径方向Ｒ位置を周方向Ｃに圧縮して、その周方向幅Ｗ７が内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭くなるように成形する。言い換えれば、圧縮工程では、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位を、周方向Ｃに圧縮する。ここで、「径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位」とは、「径方向導体部２５の部位であって、内周開口部１３と径方向位置が対応する部位」を意味する。なお、これにより幅狭凹部３２としての圧縮成形部３３が形成される。
【００６４】
ここで、屈曲部３４はコイル辺部２２と径方向導体部２５とを接続する部位に位置しており、図４や図９からも明らかなように、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する径方向Ｒ位置と屈曲部３４とは、同じ線状導体３１上において互いに近接して位置している。また、これらの部位はともに周方向Ｃに圧縮して成形される。そこで、本実施形態においては、この圧縮工程において屈曲部３４に生成した膨出部を周方向Ｃに圧縮するのに合わせて、これと同時に径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する径方向Ｒ位置も周方向Ｃに圧縮して圧縮成形部３３を形成する。言い換えれば、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する径方向Ｒ位置を周方向Ｃに圧縮して圧縮成形部３３を形成するのに合わせて、これと同時に屈曲部３４に生成した膨出部も周方向Ｃに圧縮する。このようにすれば、同じ線状導体３１上に近接して設けられる径方向導体部２５及び屈曲部３４を単一の作業工程でともに周方向Ｃに圧縮することができるので、作業工程数の増加を伴うことなくステータ２を製造することができる。
【００６５】
なお、径方向導体部２５及び屈曲部３４を周方向Ｃに圧縮して成形する際には、例えば互いに平行に対向することになる平面に、ステータコア１１のティース１５に設けられた突出部１６の断面形状に対応した突起が設けられた一対の型（不図示）を用いることができる。すなわち、径方向導体部２５及び屈曲部３４を構成する線状導体３１に対して、周方向Ｃ両側から当該型を押し当てて加圧することにより、圧縮成形部３３を形成するとともに、屈曲部３４の周方向幅を調整することができる。
【００６６】
挿入工程は、圧縮工程を経て所定形状に成形された各相のコイル２１を、ステータコア１１が有するスロット１２内に軸方向Ｌに挿入する工程である。言い換えれば、挿入工程は、幅狭凹部形成工程で形成された幅狭凹部を内周開口部１３の位置に合わせた状態で、コイル２１を屈曲コイル端部２４の側からスロット１２内に軸方向Ｌに挿入する工程である。ここで、圧縮工程が終了した段階では、径方向導体部２５に圧縮成形部３３が設けられるとともに屈曲部３４の周方向幅が線状導体３１の周方向幅Ｗ５に略等しくなるように調整されているので、ステータコア１１と各相のコイル２１を構成する線状導体３１とは、軸方向Ｌから見たときに重複部分がない構成となっている。この挿入工程では、図１０及び図１１に示すように、径方向導体部２５における幅狭凹部３２としての圧縮成形部３３と、ステータコア１１が有するスロット１２の内周開口部１３とを対応させた状態で、コイル２１を屈曲コイル端部２４の側からスロット１２内に軸方向Ｌに挿入する。
【００６７】
なお、上記のとおり本実施形態では、各相のコイル２１は、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２内に配置可能な波巻形状となるように予め形成されている。このように、各相のコイル２１を所定形状に予め形成しておくことで、コイル２１をスロット１２に軸方向Ｌに容易に挿入することができる。したがって、各相のコイル２１をステータコア１１に組み付ける際の作業負荷の低減を図ることができる。
【００６８】
このとき、本実施形態においては、図１０に示すように、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各コイル２１を組み合わせて一つのユニットを形成し、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２に配置されるように位置合わせした状態で、当該ユニットを一体的にスロット１２内に挿入する。なお、図４に示される形状を有し、スロット１２内において互いに径方向Ｒの同じ位置に配置されるＵ相、Ｖ相、及びＷ相の各相のコイル２１どうしを組み合わせて三つのサブユニットを形成し、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２に配置されるように位置合わせした状態で、順次それぞれ一体的にスロット１２内に挿入しても良い。この場合、スロット１２内において径方向Ｒ外側に配置されるサブユニットから順次挿入される。或いは、図４に示される形状のコイル２１毎に、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２に配置されるように順次スロット１２内に挿入しても良い。この場合には、コイル辺部２２がスロット１２内において径方向Ｒ外側に配置され、屈曲コイル端部２４の周方向導体部２６が軸方向Ｌ一方側に配置されるコイル２１から順次挿入される。
【００６９】
また、本実施形態においては、図１１及び図１２に示すように、スロット１２内に配置されるスロット内絶縁シート４２がスロット１２の内周開口部１３よりも径方向Ｒ内側に延出して開口する状態で、スロット１２内にコイル２１が挿入される。すなわち、スロット１２内をスロット１２の内面に沿って一巡するとともに、その両側の端部４２ｅがともに内周開口部１３よりも径方向Ｒ内側に突出するようにスロット内絶縁シート４２が配置される。なお、スロット内絶縁シート４２は、相間絶縁シート４１と同様に、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形成したシート等を用いることができる。そしてその状態で、スロット１２の内面に沿って一巡するスロット内絶縁シート４２における内周側に、コイル２１が挿入される。このようにすれば、挿入工程においてステータコア１１とコイル２１との間にスロット内絶縁シート４２が介挿された状態でスロット１２内にコイル２１が挿入されるので、コイル２１を構成する線状導体３１を被覆している絶縁被膜を傷つけることなくスロット１２内にコイル２１を挿入することができる。
【００７０】
係止工程は、スロット１２の内周開口部１３よりも径方向Ｒ内側に延出するスロット内絶縁シート４２の端部４２ｅを、ステータコア１１のティース１５に設けられた突出部１６に係止させる工程である。本実施形態においては、上記のとおり断面略矩形状の突出部１６がティース１５と一体的に形成されている。そして、突出部１６はスロット１２の内周開口部１３に面する周方向壁部１６ｃと、当該突出部１６から見て径方向Ｒ外側に位置するスロット内部１４に面する外径側壁部１６ｒとを備えている。係止工程では、図１２に示すように、スロット内絶縁シート４２の両側の端部４２ｅは順次折り畳まれて、突出部１６の外径側壁部１６ｒに係止される。このとき、周方向Ｃ一方側の端部４２ｅは、周方向Ｃ他方側のティース１５に設けられた突出部１６の外径側壁部１６ｒに係止される。また、周方向Ｃ他方側の端部４２ｅは、周方向Ｃ一方側のティース１５に設けられた突出部１６の外径側壁部１６ｒに、スロット内絶縁シート４２を介して係止される。なお、端部４２ｅを折り畳む際の作業性を良好なものとするため、スロット内絶縁シート４２には予め所定の位置に軸方向Ｌに沿った折り目をつけておくと好適である。
【００７１】
これにより、スロット１２と、コイル２１のうちスロット１２内に配置されるコイル辺部２２との間に、コイル辺部２２を周回しつつスロット１２の内周開口部１３を覆うようにスロット内絶縁シート４２が配置されることになる。したがって、スロット内絶縁シート４２により、ステータコア１１とコイル２１を構成するコイル辺部２２との間、及びコイル辺部２２と界磁としてのロータ３との間の電気的絶縁性を適切に確保することができる。
【００７２】
また、互いに隣接するティース５に設けられた突出部１６の外径側壁部１６ｒにスロット内絶縁シート４２の両側の端部４２ｅが係止されて、スロット１２の内周開口部１３が覆われるので、コイル２１を構成するコイル辺部２２の径方向Ｒ内側への抜け出しを有効に抑制することができる。したがって、スロット１２の内周開口部１３を閉塞するために通常設置される部材（ウエッジ等）を別途設ける必要がなくなり、製造コストを低く抑えることができるとともに、製造工程を簡素化することができる。
【００７３】
その後、溶接等により各相のコイル２１をそれぞれ所定位置で接続することにより、本実施形態に係るステータ２が完成する。
【００７４】
２．第二の実施形態
次に、本発明に係る回転電機用電機子の第二の実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係るステータ２の一部を示す平面図である。このステータ２が備えるステータコア１１は、上記第一の実施形態と同様の構成を有しているが、ステータ２が備えるコイル２１の構成、具体的には、コイル２１が備える幅狭凹部３２の構成が、上記第一の実施形態とは異なっている。以下では、本実施形態に係る回転電機用電機子の構成について、図１３〜図１８を適宜参照しながら、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。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。また、以下の説明で参照する図面のうち、図１３、図１４、図１８は、それぞれ、上記第一の実施形態で参照した図３（ｂ）、図６、図１１に対応する図面である。
【００７５】
２−１．径方向導体部の構成
図１３に示すように、本実施形態では上記第一の実施形態と同様、コイル２１を形成する線状導体３１は、その断面が略矩形状の単一の平角線により構成されており、線状導体３１の周方向幅は、スロット内部１４の周方向幅Ｗ３（図３（ａ）参照）と略等しくなるように形成されている。ここで、「線状導体の周方向幅」とは、線状導体３１の延在方向に直交する断面において、スロット１２内で周方向Ｃに沿う方向（図１６、図１７に示す第一方向Ｄ１）の線状導体３１の幅Ｗ８を意味する。この線状導体３１の第一方向の幅Ｗ８（以下、単に「第一方向幅Ｗ８」という。）は、線状導体３１を用いて形成されるコイル２１が物理的にスロット内部１４に挿入可能であるという前提条件の下で、スロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しい値に設定される。したがって、線状導体３１の第一方向幅Ｗ８は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く形成されることになる。
【００７６】
一方、線状導体３１の延在方向に直交する断面において、スロット１２内で第一方向Ｄ１に交差する方向（図１６、図１７に示す第二方向Ｄ２）の線状導体３１の幅Ｗ９（以下、単に「第二方向幅Ｗ９」という。）は、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１（図３（ａ）参照）よりも狭く形成されている。なお、図１６、図１７より明らかなように、本実施形態では、第二方向Ｄ２は第一方向Ｄ１に直交する方向とされている。
【００７７】
上記の第一の実施形態と同様に、径方向導体部２５を構成する線状導体３１は、図１４にも示すように、コイル辺部２２からステータコア１１の軸方向Ｌに延出した後、径方向Ｒ内側に屈曲されるように形成されている。そのため、幅狭凹部３２の形成箇所を除く径方向導体部２５の径方向Ｒに延びる部分は、周方向Ｃの幅が線状導体３１の第一方向幅Ｗ８と等しくなり、軸方向Ｌの幅が線状導体３１の第二方向幅Ｗ９と等しくなる（図１７参照）。
【００７８】
そして、本実施形態では、径方向導体部２５が備える幅狭凹部３２は、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位を、第二方向Ｄ２が周方向Ｃと略平行になるように、径方向導体部２５の他の部分に対して捻じって形成した捻じり成形部３５とされている。具体的には、図１５に示すように、幅狭凹部３２は、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位を、径方向導体部２５を構成する線状導体３１の延在方向を軸心として所定の角度だけ捻じって形成された捻じり成形部３５とされている。なお、上記のように、本実施形態では、第二方向Ｄ２は第一方向Ｄ１に直交する方向であるため、上記の所定の角度は９０度となる。また、「径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位」とは、「径方向導体部２５の部位であって、内周開口部１３と径方向位置が対応する部位」を意味する。幅狭凹部３２をこのように捻じり成形部３５とすることで、幅狭凹部３２の周方向幅Ｗ７（厳密には、幅狭凹部３２の周方向幅の最小値）は線状導体３１の第二方向幅Ｗ９と等しくなる。
【００７９】
ここで、上記のように、線状導体３１の第二方向幅Ｗ９は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭く形成されている。これにより、図１３に示すように、軸方向Ｌから見たときに、幅狭凹部３２（捻じり成形部３５）の外形が、ステータコア１１のティース１５の径方向Ｒ内側の端部に設けられた突出部１６の外形に対応するように形成される。言い換えれば、軸方向Ｌから見たときに、突出部１６と、径方向導体部２５を構成する線状導体３１とは、重複部分がない構成となる。本例では、捻じり成形部３５の周方向幅が最も狭くなっている部分と、内周開口部１３の周方向壁部１６ｃとが、径方向Ｒに重なるように捻じり成形部３５が形成されている。従って、径方向導体部２５とスロット１２の内周開口部１３とが干渉することを回避しつつ、スロット１２に対して、コイル２１を屈曲コイル端部２４の側から軸方向Ｌに挿入することができる。
【００８０】
本実施形態では、幅狭凹部３２が、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位を、第二方向Ｄ２が周方向Ｃと略平行になるように、径方向導体部２５の他の部分に対して捻じって形成されているため、幅狭凹部３２の軸方向高さ（厳密には、幅狭凹部３２の軸方向高さの最大値）は、線状導体３１の第一方向幅Ｗ８と等しくなる（図１６参照）。一方、幅狭凹部３２の形成箇所を除く径方向導体部２５の径方向Ｒに延びる部分の軸方向高さは、線状導体３１の第二方向幅Ｗ９と等しくなる（図１７参照）。すなわち、幅狭凹部３２における線状導体３１の軸方向高さは、当該幅狭凹部３２に隣接する径方向導体部２５の他の部分における線状導体３１の軸方向高さよりも高くなっている。そして、図１４に示すように、幅狭凹部３２は、軸方向Ｌに並べて配置されているため、幅狭凹部３２の軸方向高さが高くなっている部分どうしが軸方向Ｌに当接して相互に斥け合う。その結果、図１４、図１６、図１７より理解できるように、屈曲コイル端部２４の捻じり成形部３５以外の部位においては、上記第一の実施形態と同様、特にスペーサ等を設けなくても軸方向Ｌに隣接する線状導体３１間の軸方向間隔Ｄが大きくなる。
【００８１】
また、本実施形態においては、幅狭凹部３２が捻じり成形部３５であるため、当然ながら上記第一の実施形態と同様、幅狭凹部３２は、その径方向Ｒの全体に亘って、当該幅狭凹部３２におけるコイル２１の通電方向に直交する断面の断面積が、幅狭凹部３２以外の部位における断面の断面積と略等しくなっている。
【００８２】
ところで、ステータコア１１がセミオープンスロット型のコアであることの利点をできるだけ大きく享受するためには、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１を、内周開口部１３と線状導体３１とが干渉しないという条件の下、可能な限り小さくすることが望ましいが、本実施形態では、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１より第二方向Ｄ２の幅が小さい線状導体３１を採用するだけで、上記の干渉を回避することが可能となっている。
【００８３】
２−２．ステータの製造方法
本実施形態に係るステータ２の製造方法は、基本的に上記第一の実施形態と同様であるが、「圧縮工程」に替えて「捻じり工程」を備える点で、上記第一の実施形態と相違する。すなわち、本実施形態では、幅狭凹部形成工程を捻じり工程により行っている。
【００８４】
捻じり工程は、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位を、第二方向Ｄ２が周方向Ｃと略平行になるように、径方向導体部２５の他の部分に対して捻じる工程である。ここで、「径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位」とは、「径方向導体部２５の部位であって、内周開口部１３と径方向位置が対応する部位」を意味する。そして、この捻じり工程により、幅狭凹部３２としての捻じり成形部３５が形成される。このように、幅狭凹部形成工程を捻じり工程とすることで、径方向導体部２５を局所的に大きく変形させたり、径方向導体部２５に対して局所的に大きな力を加える必要がないため、線状導体３１を被覆している絶縁被膜（例えば、エナメル等）が、幅狭凹部３２を形成することにより損傷を受けることを抑制することができる。
【００８５】
なお、捻じり工程は、例えば、捻じり成形部３５を形成する部位に対して線状導体３１の延在方向両側に隣接する部位を保持する保持機構と、捻じり成形部３５を形成する部位の延在方向における中心部近傍を把持するとともに、把持した部位を線状導体３１の延在方向を軸心として所定の角度（本例では９０度）だけ回転させる回転機構と、を備える捻じり機構により実行され、図１５に示すような捻じり成形部３５を形成することができる。また、このような捻じり工程は、上記第一の実施形態における圧縮工程と同様、コイル予備形成工程において予め形成された各相のコイル２１を構成する線状導体３１に対して行う構成としても良いし、又は、コイル予備形成工程を実行する前の線状導体３１に対して行う構成としても良い。
【００８６】
挿入工程は、本実施形態では、図１８に示すように、捻じり工程で形成された捻じり成形部３５を内周開口部１３の位置に合わせた状態で、コイル２１を屈曲コイル端部２４の側からスロット１２内に軸方向Ｌに挿入する工程である。
【００８７】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の第一の実施形態においては、幅狭凹部３２を、径方向導体部２５を周方向Ｃに圧縮して形成した圧縮成形部３３とした場合を例として説明した。また、上記の第二の実施形態では、幅狭凹部３２を、捻じり成形部３５とし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らに限定されない。すなわち、幅狭凹部３２はその周方向幅Ｗ７がスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭くなるように形成されていれば良く、例えば切削加工等により形成した幅狭溝部として幅狭凹部３２を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８８】
（２）上記の第一の実施形態においては、幅狭凹部３２を、コイル２１の通電方向に直交する断面の断面積が圧縮成形部３３以外の部位における断面の断面積と略等しくなるように、周方向Ｃに圧縮されつつ軸方向Ｌに伸展されて形成された圧縮成形部３３とし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ない。すなわち、例えば周方向Ｃにのみ圧縮され軸方向Ｌには伸展されていない圧縮成形部３３として幅狭凹部３２を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、周方向Ｃに圧縮されつつ軸方向Ｌに伸展させて圧縮成形部３３を形成する場合において、コイル２１の通電方向に直交する断面の断面積が圧縮成形部３３以外の部位における断面の断面積とは異なるように形成された圧縮成形部３３として幅狭凹部３２を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８９】
（３）上記の第一の実施形態においては、線状導体３１は、その断面が略矩形状の単一の平角線により構成されており、その周方向幅Ｗ５がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しくなるように形成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ない。すなわち、線状導体３１の周方向幅Ｗ５は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広ければ良く、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１からスロット内部１４の周方向幅Ｗ３までの間で任意に設定することができる。また、線状導体３１の断面形状についても特に限定されず、例えば丸型、多角形型等、種々の形状を採用することができる。また、その周方向幅Ｗ５が内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く形成されたものであれば、線状導体３１として、複数本の導体があたかも一本の導体であるかのように集合されて構成される、集合体からなる導体を用いることもできる。例えば、複数本の導体が縒り集まって一体的に形成される縒線導体等を用いることも可能である。
【００９０】
（４）上記の第二の実施形態においては、線状導体３１は、その断面が略矩形状の単一の平角線により構成されており、その第一方向幅Ｗ８がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しくなるように形成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ない。すなわち、線状導体３１の第一方向幅Ｗ８は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広ければ良く、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１からスロット内部１４の周方向幅Ｗ３までの間で任意に設定することができる。また、線状導体３１は、断面形状が略矩形状のものに限定されない。すなわち、第一方向幅Ｗ８がスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く、第二方向幅Ｗ９がスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭くなるのであれば、例えば楕円型、多角形型等、種々の形状の断面をもつ線状導体３１を採用することができる。この場合において、第二方向Ｄ２が第一方向Ｄ１に直交しない構成としても良い。例えば、第二方向Ｄ２を、第一方向Ｄ１に交差する方向であって、第二方向幅Ｗ９が最小になる方向とすると好適である。また、線状導体３１として、複数本の導体があたかも一本の導体であるかのように集合されて構成される、集合体からなる導体を用いることもできる。例えば、複数本の導体が縒り集まって一体的に形成される縒線導体等を用いることも可能である。
【００９１】
（５）上記の第二の実施形態においては、線状導体３１が長辺と短辺を有する略矩形状の断面を有し、第一方向Ｄ１が長辺に沿う方向であり、第二方向Ｄ２が短辺に沿う方向であり、これにより、第二方向Ｄ２が第一方向Ｄ１に直交する方向であ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。すなわち、軸方向Ｌから見たときに、ステータコア１１のティース１５の径方向Ｒ内側の端部に設けられた突出部１６と、径方向導体部２５を構成する線状導体３１との間に重複部分がない構成とできるのであれば、捻じり成形部３５において周方向Ｃに略平行とされる第二方向Ｄ２が、略矩形状断面の短辺に沿わない方向である構成とすることができる。例えば、第二方向Ｄ２を、第一方向Ｄ１に対して９０度ではない所定の角度（例えば、７０度や８０度等）で交差する方向とすることができる。この場合、幅狭凹部３２は、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する部位を、径方向導体部２５を構成する線状導体３１の延在方向を軸心として上記所定の角度だけ捻じって形成された捻じり成形部３５となる。
【００９２】
（６）上記の第二の実施形態においては、捻じり成形部３５の周方向幅が最も狭くなっている部分と、内周開口部１３の周方向壁部１６ｃとが、径方向Ｒに重なるように捻じり成形部３５が形成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ではない。すなわち、軸方向Ｌから見たときに、ステータコア１１のティース１５の径方向Ｒ内側の端部に設けられた突出部１６と、径方向導体部２５を構成する線状導体３１との間に重複部分がない構成とできるのであれば、捻じり成形部３５の周方向幅が最も狭くなっている部分以外の部分と、内周開口部１３の周方向壁部１６ｃとが、径方向Ｒに重なるように捻じり成形部３５が形成されている構成とすることもできる。
【００９３】
（７）上記の第二の実施形態においては、ステータ２の製造方法が、「圧縮工程」に替えて「捻じり工程」を備える場合、すなわち、「圧縮工程」を備えない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。すなわち、ステータ２の製造方法が、捻じり工程の他に、各相のコイル２１における屈曲部３４を周方向Ｃに圧縮して、その周方向幅が線状導体３１の第一方向幅Ｗ８に略等しくなるように成形するための圧縮工程を更に備え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。この実施形態は、コイル辺部２２と屈曲コイル端部２４の径方向導体部２５とを接続する屈曲部３４に、周方向Ｃに突出する膨出部ができる場合に好適に実施できる。
【００９４】
（８）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、ステータ２が三相交流で駆動される回転電機１に用いられるステータと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らに限定されない。すなわち、ステータ２が単相交流で駆動される回転電機１に用いら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。或いは、二相或いは四相以上の交流電源で駆動される回転電機１に用いら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。
【００９５】
（９）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、図４に示されるような形状を有するコイル２１を同じスロット１２内に径方向Ｒに隣接して三組配置し、一スロット当たり６本のコイル辺部２２が径方向Ｒに一列に整列してスロット１２内に配置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らに限定されない。すなわち、径方向Ｒに一列に整列して配置される一スロット当たりのコイル辺部２２の本数は適宜変更することが可能である。また、図４に示される、予め予備形成されるコイル２１の形状はあくまで一例であり、種々の形状を採用することができる。
【００９６】
（１０）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、屈曲コイル端部２４において軸方向Ｌに並んで隣接する互いに異なる相のコイル２１を構成する線状導体３１の間に、相間絶縁シート４１が介挿されて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らに限定されない。すなわち、使用条件によってはこのような相間絶縁シート４１を設けない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。上述したように、上記の第一の実施形態及び第二の実施形態では、屈曲コイル端部２４において軸方向Ｌに隣接する線状導体３１間の軸方向間隔Ｄが大きくなっている。したがって、コイル２１に流れる電流の最大値やコイル２１の両端に印加される電圧の最大値等の条件次第では、相間絶縁シート４１を介挿させずに線状導体３１の表面を被覆している絶縁被膜のみで各相コイル２１間の電気的絶縁性を確保することも可能となるからである。
【００９７】
（１１）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、突出部１６が周方向壁部１６ｃと外径側壁部１６ｒとを備え、その断面形状が略矩形状であ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らに限定されない。すなわち、突出部１６としては種々の形状を採用することが可能であり、例えば、周方向壁部１６ｃを備えず、隣接するティース１５において互いに周方向Ｃに対向するように突出する２つの突出部１６間の周方向幅が、内周開口部１３から径方向Ｒ外側に向かうにしたがって広くなるような、断面略三角形状となってい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。
【００９８】
（１２）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、スロット内絶縁シート４２の両側の端部４２ｅを順次折り畳んで突出部１６の外径側壁部１６ｒに係止することによりスロット１２の内周開口部１３を覆い、コイル２１を構成するコイル辺部２２の径方向Ｒ内側への抜け出しを防止し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らに限定されない。すなわち、スロット内絶縁シート４２の両側の端部４２ｅを突出部１６の外径側壁部１６ｒに係止させずに、或いは係止させた上でこれとは別に、ウェッジ等の閉塞部材を設け、スロット１２の内周開口部１３を閉塞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。
【００９９】
（１３）上記の第一の実施形態においては、圧縮工程において、径方向導体部２５における内周開口部１３に対応する径方向Ｒ位置を周方向Ｃに圧縮するのに合わせて、屈曲部３４も周方向Ｃに圧縮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ない。すなわち、各相のコイル２１における屈曲部３４を周方向Ｃに圧縮して、その周方向幅が線状導体３１の周方向幅Ｗ５に略等しくなるように成形する作業工程と、径方向導体部２５におけるステータコア１１が有するスロット１２の内周開口部１３に対応する径方向Ｒ位置を周方向Ｃに圧縮して、その周方向幅Ｗ７が内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭くなるように成形する作業工程とを、それぞれ別に行う構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この際、後者の作業工程を、コイル予備形成工程前の線状導体３１に対して行う構成としても好適である。
【０１００】
（１４）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、挿入工程において、スロット１２内に配置されるスロット内絶縁シート４２がスロット１２の内周開口部１３よりも径方向Ｒ内側に延出して開口する状態で、スロット１２内にコイル２１が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らに限定されない。すなわち、例えばスロット内絶縁シート４２を予めコイル辺部２２に周回させた状態で、スロット１２内にコイル２１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。
【０１０１】
（１５）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を回転電機１の固定子としてのステータ２に適用し、回転電機１を、電機子としてのステータ２を備えたインナーロータ型の回転電機とし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らに限定されない。すなわち、例えば本発明に係る回転電機用電機子を回転電機１の回転子に適用し、回転電機１を、電機子としての回転子を備えたアウターロータ型の回転電機とすることも、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】
【０１０２】
本発明は、軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置された円筒状のコアと、前記スロットに巻装されるコイルと、を備えた回転電機用電機子に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１        回転電機
２        ステータ（電機子）
１１      ステータコア（コア）
１２      スロット
１３      内周開口部
１４      スロット内部
１５      ティース
１６      突出部
１６ｃ    周方向壁部
２１      コイル
２２      コイル辺部
２３      コイル端部
２４      屈曲コイル端部
２５      径方向導体部
２６      周方向導体部
３１      線状導体
３２      幅狭凹部
３３      圧縮成形部
３４      屈曲部
３５      捻じり成形部
４１      相間絶縁シート
４２      スロット内絶縁シート
Ｌ        軸方向
Ｒ        径方向
Ｃ        周方向
Ｄ１      第一方向
Ｄ２      第二方向
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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