(57)【要約】【課題】絶縁性能を確保しつつ、ステータコイルのスロット内占積率の向上を図ることができるステータ及びステータの製造方法を提供する。【解決手段】ステータコイル１６を形成する平角線３６は、スロット１４内に挿入される挿入部２２と、ステータコア１６の端部から突き出たコイルエンド部３０とを有する。コイルエンド部３０において異相の平角線３６に隣接する隣接部３８の絶縁層は、その他の領域の絶縁層より厚膜であることを特徴とする。このように、要求される絶縁性能に応じて部分的に絶縁層の厚さを設定することにより、絶縁層の全体的な薄膜化が図られ、絶縁性能を確保しつつ、ステータコイルのスロット内占積率の向上を図ることができる。【選択図】図３
2014161212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に所定の間隔を空けてスロットが形成されたステータコアと、
絶縁層で被膜された平角線がスロットを通ってステータコアに巻回されて形成される多相ステータコイルと、
を有するステータであって、
平角線は、スロット内に挿入される挿入部と、ステータコアの端部から突き出たコイルエンド部とを有し、
コイルエンド部において異相の平角線に隣接する隣接部の絶縁層は、その他の領域の薄膜の絶縁層より厚膜である、
ことを特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータにおいて、
前記ステータコイルは、平角線がステータコアに分布巻きされて形成される、
ことを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステータにおいて、
前記ステータコイルは、セグメントコイルにより構成される、
ことを特徴とするステータ。
【請求項４】
請求項３に記載のステータにおいて、
前記絶縁層は、平角線がコイルセグメント長に切り出されたコイル短尺状態のときに被覆される、
ことを特徴とするステータ。
【請求項５】
請求項３に記載のステータにおいて、
前記絶縁層は、平角線がコイルセグメント長に切り出されたコイル短尺状態からセグメントコイル状へと曲げられた状態のときに被覆される、
ことを特徴とするステータ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のステータにおいて、
隣接部の厚膜絶縁層は、その他の領域と同じ薄膜絶縁層の上に、この薄膜絶縁層より絶縁性能に優れた強化絶縁層を付加して構成される、
ことを特徴とするステータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のステータを備える回転電機。
【請求項８】
周方向に所定の間隔を空けてスロットが形成されたステータコアと、
絶縁層で被膜されたセグメントコイルがスロットを通ってステータコアに巻回されて形成される多相ステータコイルと、
を有するステータの製造方法であって、
セグメントコイルは、スロット内に挿入される挿入部と、ステータコアの端部から突き出たコイルエンド部とを有し、
コイルエンド部において異相のセグメントコイルに隣接する隣接部の絶縁層を、その他の領域の薄膜の絶縁層より厚膜になるように被覆し、
絶縁層により被覆されたセグメントコイルをステータコアに巻回してステータコイルを形成する、
ことを特徴とするステータの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のステータの製造方法において、
長尺の導体をコイルセグメント長に切り出してコイル短尺状態にし、
コイル短尺状態の導体に絶縁層を被覆して、
絶縁層が被覆された導体をセグメントコイル状へ曲げ加工してセグメントコイルを形成する、
ことを特徴とするステータの製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のステータの製造方法において、
長尺の導体をコイルセグメント長に切り出してコイル短尺状態にし、
コイル短尺状態の導体をセグメントコイル状へと曲げ加工し、
セグメントコイル状に曲げられた導体に絶縁層を被覆してセグメントコイルを形成する、
ことを特徴とするステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステータ及びステータの製造方法に関し、特に多相ステータコイルに用いられる導線の構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、回転磁界を発生するステータコイルが設けられたステータと、ステータ内に回転可能に設けられたロータとを有し、ステータの回転磁界とロータとの間に働く電磁的作用により、ロータが回転する。
【０００３】
上述したステータコイルに用いられる導線には、断面円形のものがある。一方で、ステータコイルのスロット内占積率を高めることを目的として、断面円形の導線の代わりに、断面が矩形の導線である平角線を使用する場合がある。
【０００４】
下記特許文献１には、スロットが形成されたステータコアと、絶縁層で被覆された平角線がスロットに分布巻きされて形成されるステータコイルとを有するステータが開示されている。この特許文献１に記載される平角線は、スロット内で半径方向において隣接する平角線に接する面の絶縁層を薄くして、ステータコイルのスロット内占積率を高めるとともに、ステータコアに接する面の絶縁層を厚くして、絶縁性能を確保している。
【０００５】
下記特許文献２には、スロットが形成されたステータコアと、絶縁層で被膜された平角線がスロットに分布巻きされて形成されるステータコイルとを有するステータが開示されている。この特許文献２に記載される平角線は、これの表面が絶縁層で被膜されており、コイルエンドにおいて、異なる相のコイルが隣接する部分にはコイル絶縁部が装着され、相間絶縁を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−７２０５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−７２０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
同一スロット内の半径方向において隣接する平角線は同相であるので、これらの平角線間の短絡を防止する絶縁性能を有する厚さ、すなわち相内絶縁を確保する厚さであれば絶縁層の薄膜化は可能である。しかしながら、平角線が巻回されて形成される多相ステータコイルにおいては、スロットから露出したコイルエンド部で異なる相の平角線同士が隣接するので、平角線の絶縁層は相間の電位差を考慮した厚さ、すなわち相間絶縁を確保する厚さが必要となる。そうすると、平角線には、異なる相間の高い電位差を考慮した比較的厚い絶縁層が全体的に被膜されることになり、この絶縁層の厚さがステータコイルのスロット内占積率の向上の妨げになってしまうという問題がある。ステータコイルのスロット内占積率の向上が制限されると、モータの小型化やモータ出力特性の向上も見込めない。
【０００８】
この問題に対応するため、上記特許文献２のように、コイルエンドにおける異相平角線間の近接部にのみ、相間絶縁に対応するコイル絶縁部を装着する方法が考えられる。しかしながら、コイル絶縁部材は平角線とは異なる別部材であるので、装着したとしても、これらの部材間に隙間が生じてしまい、絶縁性能が低下してしまう可能性がある。一方、この隙間を無くし密着性を向上させようとすると、コイル絶縁部材の装着工程における組み付け性が低下してしまうとともに、装着時に、コイル装着部材により平角線に被膜されている絶縁層を傷づけてしまい、結果として絶縁性能を低下させてしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は、絶縁性能を確保しつつ、ステータコイルのスロット内占積率の向上を図ることができるステータ及びステータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、周方向に所定の間隔を空けてスロットが形成されたステータコアと、絶縁層で被膜された平角線がスロットを通ってステータコアに巻回されて形成される多相ステータコイルと、を有するステータであって、平角線は、スロット内に挿入される挿入部と、ステータコアの端部から突き出たコイルエンド部とを有し、コイルエンド部において異相の平角線に隣接する隣接部の絶縁層は、その他の領域の薄膜の絶縁層より厚膜であることを特徴とする。
【００１１】
また、前記ステータコイルは、平角線がステータコアに分布巻きされて形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ステータコイルは、セグメントコイルにより構成されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記絶縁層は、平角線がコイルセグメント長に切り出されたコイル短尺状態のときに被覆されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記絶縁層は、平角線がコイルセグメント長に切り出されたコイル短尺状態からセグメントコイル状へと曲げられた状態のときに被覆されることを特徴とする。
【００１５】
また、隣接部の厚膜絶縁層は、その他の領域と同じ薄膜絶縁層の上に、この薄膜絶縁層より絶縁性能に優れた強化絶縁層を付加して構成されることを特徴とする。
【００１６】
また、ステータを備える回転電機を提供することを特徴とする。
【００１７】
また、別の発明は、周方向に所定の間隔を空けてスロットが形成されたステータコアと、絶縁層で被膜されたセグメントコイルがスロットを通ってステータコアに巻回されて形成される多相ステータコイルと、を有するステータの製造方法であって、セグメントコイルは、スロット内に挿入される挿入部と、ステータコアの端部から突き出たコイルエンド部とを有し、コイルエンド部において異相のセグメントコイルに隣接する隣接部の絶縁層を、その他の領域の薄膜の絶縁層より厚膜になるように被覆し、絶縁層により被覆されたセグメントコイルをステータコアに巻回してステータコイルを形成することを特徴とする。
【００１８】
また、長尺の導体をコイルセグメント長に切り出してコイル短尺状態にし、コイル短尺状態の導体に絶縁層を被覆して、絶縁層が被覆された導体をセグメントコイル状へ曲げ加工してセグメントコイルを形成することを特徴とする。
【００１９】
また、長尺の導体をコイルセグメント長に切り出してコイル短尺状態にし、コイル短尺状態の導体をセグメントコイル状へと曲げ加工し、セグメントコイル状に曲げられた導体に絶縁層を被覆してセグメントコイルを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のステータ及びステータの製造方法によれば、絶縁性能を確保しつつ、ステータコイルのスロット内占積率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るステータの構成を示す図である。
【図２】図１のＡ部のスロットにおいて、Ｒ−θ平面に平行な面で切断した断面図である。
【図３】本実施形態に係るセグメントコイルの構成を示す図である。
【図４】曲げ加工前のセグメントコイルの構成を示す図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線による断面図である。
【図６】曲げ加工前のセグメントコイルの構成を示す図である。
【図７】曲げ加工後のセグメントコイル４２の構成を示す図である。
【図８】ステータの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図９】図８の各工程における導体、平角線の状態を示す図である。
【図１０】ステータの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の各工程における導体、平角線の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るステータの実施形態について、図を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るステータの構成を示す図である。本実施形態のステータ１０は、三相交流の電気が供給されて駆動する回転電機に用いられる。
【００２３】
ステータ１０は、ステータコア１２と、ステータコア１２のスロット１４を通って巻回されるステータコイル１６と、ステータコイル１６から引き出される各相端子１８とを有する。
【００２４】
図１には、ステータコア１２の軸方向を示すＺ方向と、ステータコア１２の周方向を示すθ方向と、スタータコア１２の径方向を示すＲ方向が示されている。
【００２５】
ステータコイル１６は、三相ステータコイル１６であり、各相のステータコイル１６は、複数のセグメントコイル２０を相互に接続することで構成される。セグメントコイル２０は、スロット１４に挿入される２つの挿入部２２と、これらの挿入部２２を橋渡しする渡り部２４とを有するようにＵ字型に形成された導線である。本実施形態のステータコイル１６は、セグメントコイル２０がステータコア１２に分布巻きされて形成される。分布巻きとは、セグメントコイル２０が、他の相のセグメントコイル２０が挿入されるスロット１４を跨いで離間した２つのスロット１４に挿入されるように、ステータコア１２に巻かれる巻線方式である。なお、発明はこの巻線方式に限定されず、１つのスロット１４内に挿入されるセグメントコイル２０が全て同相であれば、導線が、ステータコア１２に絶縁物を介して直接に巻かれる巻線方式、すなわち集中巻きであってもよい。
【００２６】
図１においては、ステータコア１２の軸方向Ｚに沿った一方側の端部に渡り部２４が来るようにして、渡り部２４の両側の挿入部２２をスロット１４に挿入する。スロット１４を通って、ステータコア１２の軸方向Ｚに沿った他方側の端部から突き出た挿入部２２の先端部２６は、他のセグメントコイル２０の先端部２６と溶接等によって接続される。図１では、溶接部２８が示されている。溶接部２８は、セグメントコイル２０の先端部２６における最先端の端部である。本実施形態のステータ１０においては、各相のセグメントコイル２０の溶接部２８が、全て、ステータコア１２の他方側に集まる構造となっている。
【００２７】
このように、ステータコア１２の一方側の端部には、セグメントコイル２０の渡り部２４が突き出して配置され、他方側の端部には、セグメントコイル２０の先端部２６が突き出して配置される。ステータコア１２の端部においてセグメントコイル２０が突き出す部分は、コイルエンドと呼ばれる。セグメントコイル２０の渡り部２４と先端部２６とは、それぞれ、ステータコア１２の端部から突き出す部分に位置するので、これらの部位を、以降、コイルエンド部３０と記す。なお、隣接相のコイルエンドは周方向に所定量ずれ、半径方向には交互に配置される。
【００２８】
図２は、図１のＡ部のスロット１４において、Ｒ−θ平面に平行な面で切断した断面図である。スロット１４には、１０本のセグメントコイル２０が配置されている。なお、本発明は１つのスロット１４内に配置されるセグメントコイル２０の数は１０本に限定されず、他の数であってもよい。スロット１４内におけるセグメントコイル２０は、挿入部２２の部分である。図２には、さらに、１つのセグメントコイル２０の挿入部２２の拡大図面が示されている。１つのスロット１４内に収容されるセグメントコイル２０は同相のステータコイル１６を形成する。
【００２９】
挿入部２２として示されるセグメントコイル２０は、断面矩形の導体３２の周囲を絶縁層３４で被覆した導線、いわゆる平角線３６で構成される。導体３２は、電気導電率の高い金属線材であり、材質としては、銅、アルミニウム、銀、金、またはそれらの合金が好ましい。絶縁層３４は、例えば樹脂被覆を用いることができ、樹脂としては、ポリアミド系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系等を用いることができる。本実施形態のセグメントコイル２０は、導体３２が１個で構成される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、導体３２が周方向において複数本の平行配置されたものを採用することもできる。
【００３０】
本実施形態のセグメントコイル２０は、コイルエンド部３０において異相のセグメントコイル２０に隣接する隣接部３８の絶縁層は、その他の領域の薄膜の絶縁層より厚膜であることを特徴とする。上述のように、隣接部３８の絶縁層は他の領域の絶縁層より厚膜であるので、以降、この絶縁層を厚膜絶縁層３４ａと記す（図４，５参照）。一方、他の領域の絶縁層は、厚膜絶縁層３４ａより薄膜であるので、以降、この絶縁層を、厚膜絶縁層３４ａと区別するため薄膜絶縁層３４ｂと記す（図４，５参照）。なお、コイルエンド部３０において異相のセグメントコイル２０が隣接するとは、異相のセグメントコイル２０同士が接触することと近接することとを含む。
【００３１】
隣接部３８における厚膜絶縁層３４ａの厚さは、回転電機運転中の相間電圧のピーク電圧であっても絶縁破壊に至らない絶縁性能を確保することができる厚さ、すなわち相間絶縁を確保する厚さである。この隣接部３８で要求される絶縁性能は、セグメントコイル２０全領域の中で最大である。言い換えれば、他の領域で要求される絶縁性能は、隣接部３８の絶縁性能より低い。隣接部３８のみ、上述のような厚みとすることで、その他の領域の薄膜絶縁層３４ｂの厚さを薄くすることができる。例えば、その他の領域の薄膜絶縁層３４ｂの厚さは、同相のセグメントコイル２０同士の間の電位差を考慮した絶縁性能を有する厚さ、すなわち相内絶縁を確保する厚さとすることができる。このような、要求される絶縁性能に応じて絶縁層の厚さを設定することにより、セグメントコイル２０の全体的な絶縁層の薄膜化が図られ、ステータコイル１６のスロット内占積率を向上させることができる。
【００３２】
本実施形態においては、セグメントコイル２０における他相コイルとの隣接位置においてのみ絶縁層の厚みを厚くする。特に、セグメントコイル２０が短尺である、複数のセグメントコイル２０の接続（溶接）前に、セグメントコイル２０の所定部位に他の部位より厚膜の絶縁層を形成する。すなわち、１つの絶縁層形成工程において、部位において厚みを変更する絶縁層形成を行う。したがって、その形成工程が非常に効率的である。さらに、セグメントコイル２０は後述するように、直線状の平角線３６を曲げて形成する。そこで、曲げ加工前の直線状の平角線３６の所定部位の絶縁層を厚膜とすることでより好適な絶縁層の形成が行える。
【００３３】
次に、本実施形態のセグメントコイル２０の構成について、図３から５を用いて説明する。図３は、本実施形態に係るセグメントコイル２０の構成を示す図であり、図４は、曲げ加工前のセグメントコイル２０の構成を示す図であり、図５は、図４のＡ−Ａ線による断面図である。
【００３４】
セグメントコイル２０は、上述したように、最先端に溶接部２８を有する先端部２６と、挿入部２２と、渡り部２４とから構成されるＵ字型の導線である。同相のセグメントコイル２０が周方向θに分布巻きされてステータコイル１６が形成される。図３には、ある相（例えばＵ相）のセグメントコイル２０ａと、他の相（例えばＶ相）のセグメントコイル２０ｂとが、分布巻きされた状態が示されている。
【００３５】
一般的に、分布巻きで形成される三相ステータコイルにおいては、上述の特許文献２に開示されているように、１つの相のスロットから露出したコイルエンド部は隣接したスロットから露出した異なる相のセグメントコイルと交互に配置されて、これらが隣接する。図３では、異相のセグメントコイルが隣接する箇所が斜線の範囲で示されている。セグメントコイル２０ａは、コイルエンド部３０においてセグメントコイル２０ｂに隣接する隣接部３８を４個有する。同様に、セグメントコイル２０ｂにおいても、例えばセグメントコイル２０ｂがＵ２相の場合、Ｗ１相のセグメントコイル（図示せず）に隣接する隣接部３８を４個有する。このように、ステータコイル１６をセグメントコイル２０により形成することにより、コイルエンド部３０の形状が一意に決まるので、各セグメントコイル２０における隣接部３８の位置が一定となる。隣接部３８の位置が予め特定されるので、導体３２に樹脂層を被覆する工程において、隣接部３８のみ、厚膜である厚膜樹脂層３４ａへと形成することも容易になる。
【００３６】
図４には、Ｕ字型に曲げ加工する前の、直線状のセグメントコイル２０が示されている。セグメントコイル２０とステータコア１２に組み付ける前、さらにはセグメントコイル２０をＵ字型へ曲げ加工する前であっても、上述のように、隣接部３８の位置は特定される。本実施形態のセグメントコイル２０には、一つの面に隣接部３８が２箇所設けられ、この面に接続する２つの側面にそれぞれ隣接部３８が１箇所設けられている。
【００３７】
隣接部３８の厚膜絶縁層３４ａの厚さは、図５に示されるように、他の領域の薄膜絶縁層３４ｂの厚さより厚い。本実施形態においては、まず、導体３２の外周に、薄膜絶縁層３４ｂを被覆する。その後、隣接部３８にのみ、薄膜絶縁層３４ｂより絶縁性能に優れた強化絶縁層４０を塗布又は滴下し、厚膜絶縁層３４ａを形成する。このように絶縁層の被覆工程において、薄膜絶縁層３４ｂを形成した後、厚膜絶縁層３４ａを形成することで、絶縁層の形成を効率的に行うことができる。特に、本実施形態においては、セグメントコイル２０が断面矩形の平角線３６であり、各隣接部３８が平面上に位置するので、薄膜絶縁層３４ｂの上に強化絶縁層４０を容易に成形することができる。
【００３８】
本実施形態においては、セグメントコイル２０の各領域で要求される絶縁性能に対応するように絶縁層が形成されている。すなわち、コイルエンド部３０における異相のセグメントコイル２０に隣接する隣接部３８の厚膜絶縁層３４ａは、回転電機運転中の相間電圧のピーク電圧であっても絶縁破壊に至らない絶縁性能を確保する厚さを有している。一方、隣接部３８以外の領域においては、隣接部３８で要求される絶縁性能より少なくてもよいので、厚膜絶縁層３４ａより薄膜化された薄膜絶縁層３４ｂが被膜されている。このように、セグメントコイル２０の一部分である隣接部３８のみ高度な絶縁性能を確保するとともに、その他の領域の絶縁層３４においては薄膜化を図ることにより、絶縁性能を確保しつつ、ステータコイル１６のスロット内占積率を向上させることができる。また、コイルエンド部３０においても、隣接部３８以外の絶縁層が薄膜化されているので、ステータコイル１６のコイルエンドの省スペース化が図られ、結果として回転電機の小型化が可能になる。
【００３９】
次に、別の実施形態のセグメントコイル４２の構成について、図６，７を用いて説明する。図６は、曲げ加工前のセグメントコイル４２の構成を示す図であり、図７は、曲げ加工後のセグメントコイル４２の構成を示す図である。
【００４０】
図６には、長尺導体をコイルセグメント長に切り出した短尺状態の平角線３６が示されている。この平角線３６はセグメントコイル４２に曲げ加工される前の状態である。セグメントコイル４２をＵ字型へ曲げ加工する前であっても、上記実施形態でも述べたように、隣接部３８の位置は特定される。よって、特定される隣接部３８に、厚膜絶縁層３４ａが被覆され、隣接部３８以外の領域においては、厚膜絶縁層３４ａより薄膜化された薄膜絶縁層３４ｂが被覆されている。この実施形態のセグメントコイル４２には、隣接部３８が２箇所設けられている。そして、絶縁層３４により被膜された平角線３６は、図７に示されるように、曲げ加工が行われ、コイル短尺状態からセグメントコイル状へと曲げられた状態になる。その後、平角線３６は、ステータコア１２に分布巻きされてステータコイル１６が形成される。
【００４１】
従来においては、長尺導体に絶縁層を被膜する場合、絶縁被膜樹脂の塗布、均膜化、焼き付け作業が連続した工程で行われる。その工程の間、芯線導体が、導体の長手方向に所定の速度で送り出される。塗布工程においては、樹脂が入った槽内に導線を潜らせ、または導線に対して樹脂を滴下して塗布が行われ、その後、ダイスを通して被膜厚の調整が行われ均膜化される。そして、所定の膜厚を形成するには、一般的に、塗布から焼き付け作業までの工程が複数回繰り返される。このような従来の絶縁層形成方法では、部分的に膜厚を変化させようとすると、新たにピンポイントに塗布可能な工程及び設備を追加することと、連続して送り出される導体を、このピンポイント塗布工程において、その都度停止して、狙い部分（例えば隣接部３８）のみ厚膜化しなければならない。その結果、製造コストが増加するとともに、製造時間を増加してしまうという問題がある。また、芯線導体を支持するガイド及び巻き取り用のボビンと厚膜の樹脂層が干渉してしまい、厚膜の樹脂層の削れ又は剥がれが生じてしまう、または芯線の中心軸が定まりにくく、狙い部分の正確な厚膜化を図ることができないという問題がある。
【００４２】
この実施形態においては、導体３２を長尺からコイル短尺状態に切り出した後に、厚膜絶縁層３４ａと薄膜絶縁層３４ｂとを含む絶縁層３４を形成することで、上記問題を解決している。すなわち、コイル短尺状態においては、芯線導体を導体の長手方向に送り出す必要がなく、停止させた状態で、塗布が可能となる。これにより、部分的な膜厚の変化、すなわち厚膜絶縁層３４ａの正確な厚膜化が可能となる。また、コイル短尺状態では、芯線導体のガイド及びボビンが不要になるので、厚膜部である厚膜絶縁層３４ａの損傷を防ぐことができる。また、短尺状態にすることにより、塗装工程において、金型を使用した射出成型又はトランスファ成形が可能になり、膜厚を変化させた絶縁層３４を正確かつ容易に成形することができる。
【００４３】
また、短尺状態にすることで、導体３２の長手方向の軸を中心に回転させながら塗装を行うことができるため、ダイスを省くことができ、厚膜絶縁層３４ａを形成することができる。この場合、導体３２の長手方向において、隣接部３８と同じ領域であるその他の３つの面においても、厚膜絶縁層３４ａが形成されることとなる。
【００４４】
この実施形態においては、コイル短尺状態のときに、絶縁層３４が形成される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。平角線３６をセグメントコイル状に曲げ加工した後に、絶縁層３４が被膜形成されてもよい。こうすることで、曲げ加工時における絶縁層３４の損傷が防止されるとともに、曲げ部における均膜化が向上し、絶縁性能の低下を防止することができる。
【００４５】
この実施形態では、絶縁層３４は、厚膜絶縁層３４ａ及び薄膜絶縁層３４ｂともに同一の樹脂を使用する。同一材料を使用することにより、同じ設備を使用することができ、製造コスト及び作業負担の増加を防止することができる。また、厚膜絶縁層３４ａ及び薄膜絶縁層３４ｂが同一材料であり、絶縁層３４形成時に被膜の厚さを変えるだけであるため、異種材間の密着性を考慮しなくてもよく、密着性が高く絶縁性能が良好な絶縁層３４を形成することができる。
【００４６】
これらの実施形態においては、三相交流の電気がステータコイル１６に供給される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、複数の相、すなわち多相交流の電気がステータコイル１６に供給されてもよい。
【００４７】
最初の本実施形態では、強化絶縁層４０が、薄膜絶縁層３４ｂより絶縁性能に優れた材質である場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。相間において絶縁破壊に至らない絶縁性能を確保することができるのであれば、当然に、強化絶縁層４０が薄膜絶縁層３４ｂと同種の樹脂で重ね塗りして形成されてもよい。
【００４８】
また、最初の実施形態では、隣接部３８の絶縁層のみが厚膜絶縁層３４ａである場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。２番目の実施形態のように、導体３２の長手方向において、隣接部３８と同じ領域であれば、その他の３つの面においても、厚膜絶縁層３４ａを形成することができる。
【００４９】
次に、このように構成されるステータ１０の製造方法について、図８，９を用いて説明する。図８は、ステータ１０の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図９は、図８の各工程における導体３２、平角線３６の状態を示す図である。なお、図８のフローチャートにおいては、特に、ステータコイル１６の製造工程について詳しく説明する。そして、ステータコア１２の製造方法については、従来技術と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
まず、ステップＳ０１において、長尺の導体３２ａを短尺に切断する。切断された状態を図９（ａ）に示す。切断されて短尺状態になった導体３２ｂの長さは、曲げ加工前のセグメントコイル４２の長さ、すなわちコイルセグメント長である。
【００５１】
ステップＳ０２では、短尺状態の導体３２ｂに絶縁層３４を被覆する。このとき、コイルエンド部３０における隣接部３８の絶縁層３４を、その他の領域の薄膜の絶縁層３４より厚膜になるように被覆する。具体的には、導体３２ｂの外周に、エポキシ系、ポリエステル系樹脂などを塗布し、その後加熱して樹脂を硬化させて薄膜絶縁層３４ｂを形成する。そして、隣接部３８のみに、薄膜絶縁層３４ｂと同様の樹脂、または薄膜絶縁層３４ｂより絶縁性能に優れた樹脂を塗布又は滴下し、その後加熱して樹脂を硬化させて厚膜絶縁層３４ａを形成する。この工程により、図９（ｂ）に示されるような、短尺状態の平角線３６が形成される。隣接部３８の位置は、セグメントコイル２０をステータコア１２に組み付ける前であっても、段落００３５，００３６に記載されるように予め特定することができる。よって、短尺状態の導体３２ｂであっても、隣接部３８のみ、厚膜である厚膜樹脂層３４ａに容易に形成することができる。
【００５２】
続いて、ステップＳ０３に進み、絶縁層３４付き導体３２ｂ、すなわち平角線３６をセグメントコイル状に曲げ加工する。１つの平角線３６において、曲げ加工される部分は、図９（ｃ）の破線領域に示されるように、セグメントコイル４２の渡り部２４において３箇所である。これらの曲げ部分における内周側の曲げ半径は、例えば２．５ｍｍである。曲げ加工に用いられる治具（図示せず）は、曲げ部分の内周側に対応する外径を有して、この内周側を拘束する内周側治具と、平角線３６の長手方向における曲げ部の両端を、外周側からそれぞれ拘束する外周治具とを有する。そして、平角線３６を内周側治具に接触させて、外周側治具の少なくとも一方を、内周側へ向けて平角線３６を押し付けることで、曲げ部が形成される。なお、曲げ加工用治具は、上記構成に限定されず、その他の従来から用いられる治具であってもよい。
【００５３】
最後に、ステップＳ０４において、平角線３６をステータコア１２に巻回して、ステータコイル１６を形成する。具体的には、ステータコア１２の軸方向Ｚに沿った一方側の端部に渡り部２４が来るようにして、渡り部２４の両側の挿入部２２をスロット１４に挿入する。そして、スロット１４を通って、ステータコア１２の軸方向Ｚに沿った他方側の端部から突き出た挿入部２２の先端部２６を、周方向外側に向かい折り曲げる。そして、先端部２６の端部（図９（ｄ）に示す破線領域）を、周方向に隣接する同相のセグメントコイル２０の先端部２６の端部と溶接によって接続する。これにより、ステータコア１２に巻回されたステータコイル１６が形成され、ステータ１０の製造工程は終了する。
【００５４】
このような製造工程においては、段落００４１で説明したような従来の工程とは異なり、導体３２を短尺状態に切り出した後に絶縁層３４を形成している。このように導体３２を短尺状態にすることで、樹脂層被覆工程において、長尺の芯線導体を導体の長手方向に送り出す必要がなくなり、短尺の導体３２ｂを停止させた状態で、塗布が可能となる。これにより、部分的な膜厚の変化、すなわち厚膜絶縁層３４ａの正確な厚膜化が可能となる。また、樹脂層被覆工程の前に導体３２を短尺状態にすることで、芯線導体のガイド及びボビンが不要になり、これらの部材との接触による厚膜絶縁層３４ａの損傷を防ぐことができる。
【００５５】
上記ステータ１０の製造方法においては、セグメントコイル状への曲げ加工前に、絶縁層３４が形成される場合について説明したが、本発明はこの製造方法に限定されない。次に説明するような、図１０，１１に示される製造方法であってもよい。図１０は、ステータ１０の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図１１は、図１０の各工程における導体３２、平角線３６の状態を示す図である。
【００５６】
図１０のフローチャートにおいては、まず、ステップＳ１１において、長尺の導体３２ａを短尺に切断する。切断された状態を図１１（ａ）に示す。
【００５７】
そして、ステップＳ１２に進み、短尺状態の導体３２ｂをセグメントコイル状に曲げ加工する。曲げ加工される部分は、図１１（ｂ）の破線領域に示されるように、渡り部２４における３箇所である。
【００５８】
続いて、ステップＳ１３では、セグメントコイル状の導体３２ｂに樹脂を塗布して絶縁層３４を形成する。具体的には、まず、導体３２ｂの外周に薄膜絶縁層３４ｂを形成する。その後、隣接部３８のみに、薄膜絶縁層３４ｂと同様の樹脂、または薄膜絶縁層３４ｂより絶縁性能に優れた樹脂により厚膜絶縁層３４ａを形成する。これにより、セグメントコイル状の平角線３６、すなわちセグメントコイル４２が形成される。
【００５９】
最後に、ステップＳ１４において、セグメントコイル４２をステータコア１２に巻回して、図１１（ｄ）に示されるようなステータコイル１６を形成し、この製造工程は終了する。なお、図１１（ｄ）の破線領域は、前記製造工程で説明したように、隣接するセグメントコイル４２の先端部２６同士を接続するための溶接箇所である。
【００６０】
このフローチャートのように、導体３２ｂの曲げ加工後に、絶縁層３４を被覆することができる。こうすることで、曲げ加工時における絶縁層３４の損傷が防止されるとともに、曲げ部における均膜化が向上し、絶縁性能の低下を防止することができる。
【００６１】
上述した２つの製造工程の樹脂層被覆工程では、導体３２ｂに樹脂を塗布して絶縁層３４を形成する場合について説明したが、本発明はこの塗装方法に限定されない。導体３２ｂの外周に、厚さが異なる絶縁層３４を形成することができるのであれば、別の塗装方法、例えば電着塗装又は真空蒸着を用いても良い。また、導体３２ｂは所定の長さの短尺状態であり、厚膜絶縁層３４ａを形成する位置が予め特定されるので、金型を利用した射出成形又はトランスファ成形などにより絶縁層３４を形成することも好適である。これらの成形法を採用することで、膜厚を変化させた絶縁層３４を正確かつ容易に成形することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ステータ、１２  ステータコア、１４  スロット、１６  ステータコイル、１８  端子、２０，４２  セグメントコイル、２２  挿入部、２４  渡り部、２６  先端部、２８  溶接部、３０  コイルエンド部、３２  導体、３４  絶縁層、３６  平角線、３８  隣接部、４０  強化絶縁層。
【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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