(57)【要約】  小型化及び高出力化が可能なステータ、及びステータ製造方法を提供する為に、ティース(43)と、ティース(43)の間に形成されたスロット(SCS)とを備える分割式ステータコア(SC)と、平角導体(D)を用いて形成されスロット(SCS)内に配置される凸部形成コイル(CO1)と、を有するステータ(100)において、凸部形成コイル(CO1)はコイルエンド(CE)部にて第１斜辺(HLR)、第２斜辺(HRR)、第３斜辺(HLF)、及び第４斜辺(HRF)と、第１斜辺(HLR)、第２斜辺(HRR)、第３斜辺(HLF)、及び第４斜辺(HRF)から分割式ステータコア(SC)の軸方向上空に突出するよう形成されるリード側凸部(PR)または反リード側凸部(PF)と、を有する形状であり、リード側凸部(PR)または反リード側凸部(PF)は、凸部形成コイル(CO1)が分割式ステータコア(SC)に配置された際に他の凸部形成コイル(CO1)との干渉を避ける高さとする。
2011074114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、
前記コイルはコイルエンド部にて斜辺と、前記斜辺から前記ステータコアの軸方向上空に突出するよう形成される凸部とを有する形状であり、
前記凸部は、前記コイルが前記ステータコアに配置された際に他のコイルとの干渉を避ける高さ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、
前記コイルのコイルエンド部にはレーンチェンジ部が形成され、
隣り合う第１のコイルと第２のコイルとが干渉する第１干渉点と、隣り合う第２のコイルと第３のコイルとが干渉する第２干渉点との距離であるコイル干渉点距離が、前記ステータコアの内周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心と前記ステータコアの外周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心との前記ステータコアの周方向の距離である曲げ中心間距離以下になるよう設計されていることを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のステータにおいて、
前記コイルは同心巻きに巻回され、
前記コイルを円筒状に配置して形成したコイル籠に、分割式とした前記ステータコアを挿入することで形成されることを特徴とするステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの小型化及び高出力化を図るため、ステータの占積率を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーや電気自動車などのニーズが高まっており、自動車の駆動力にモータを用いることが検討されている。しかし、モータを車載する為には、高出力化、小型化が要求される。特に、ハイブリッドカーはエンジンルームにモータを配置する関係上、小型化の要求が厳しい。
そのため、従来からモータの小型化、高出力化についてさまざまな検討がなされてきている。【０００３】
特許文献１には、多相型発電装置のステータ枠用導体部に関する技術が開示されている。
ステータコアにアウタースロットを備え、平角導体がスロット内に挿入されるスロット内導線部に平面を規定し、該平面に対して上部から見てほぼＵ字に、前記平面を含む前方から見た場合波状体に、平角導体を成型して、ステータコアに配設することで、ステータのコイルエンドを短縮し、占積率の向上を図ることが可能となる。【０００４】
特許文献２には、クランク形状の連続巻きコイル、分布巻き固定子及びそれらの成形方法に関する技術が開示されている。
平角導体を六角形に巻回した後、コイルエンドとなる部分にクランク形状を、金型を用いて形成し、該平角導体を固定子コアに配設することで、コイルエンドでのコイル同士の干渉を解決し、ステータの占積率の向上、及び小型化に貢献することが可能となる。【０００５】
特許文献３には、回転電機とその製造方法についての技術が開示されている。
内周側から外周側に向けて巻回したコイルアセンブリを、ステータコアのスロットに挿入する際に、一方のスロットにはコイルの外周側からスロットの外層側に配置されるよう挿入し、他方のスロットにはコイルの内周側からスロットの内周側に配置されるよう挿入することで、分布巻きされたコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつスロット内の占積率の向上を図ることが可能となる。【０００６】
特許文献４には、回転電機の固定子及び回転電機についての技術が開示されている。
平角導体を波巻きに配置して複数相を有する巻線コイルが形成され、外周方向から分割したティースを挿入し、該ティースをステータコアの外環部に形成された溝に挿入して固定することで、精度の高いステータコアを形成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７５６５１６号公報
【特許文献２】特許第４２３４７４９号公報
【特許文献３】特開２００８−１２５２１２号公報
【特許文献４】特開２００９−１３１０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１乃至特許文献４には以下に説明する課題があると考えられる。
一般的に、集中巻コイルを用いるステータに比べて分布巻きコイルを用いるステータの方が高出力化し易く、コギングトルクの問題を解決しやすい。ただし、特許文献１又は特許文献２に示されるような分布巻きのコイルを用いたステータを高出力化するために、ステータコアにそなえられるスロットの深さを深くし、かつコイルの巻回数を増やすと、コイル同士の干渉の問題が出てくる。
特許文献１や特許文献２に示される技術では、隣り合うコイル間の隙間が殆ど無い為、コイルのターン数をこれ以上増やすことが難しいと考えられる。また、平角導体を成形するにあたり、平角導体の曲げ半径に制約がある為、これ以上平角導体の断面積を増やすことも難しいと考えられる。
したがって、更なる高出力化を求めるには特許文献１及び特許文献２の方法は適さないと考えられる。【０００９】
特許文献３は、具体的なコイルの成形方法が、丸線を内周から外周に向けて平らになるように巻いてコイルを形成した後、コイルのスロットに挿入される部分を把持し、ツイストして成形する方法しか示されておらず、この方法は平角導体を用いるには不向きであると考えられる。
また、平角導体を外周側に積み上げて巻いていくスタイルを用いている為、コイルエンドが大きくなってしまうという問題もあり、ステータの小型化を図るには不向きであると考えられる。【００１０】
特許文献４は、分布巻きに波巻きコイルを用いている。波巻きコイルは平角導体を編み込んでいく必要がある為、複雑な成形を要求されると共に、平角導体全てを平面状で重ねた上で、円環状に巻き取っていく必要がある為に、大きな組み立て装置を必要とする。この為、組み立てが難しく、コストダウンが困難であるという問題がある。
したがって、特許文献１乃至特許文献４に示される技術より、更にステータの小型化と高出力化を図る為には、更なる工夫が必要であると考えられる。【００１１】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、小型化及び高出力化が可能なステータ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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータは以下のような特徴を有する。
（１）ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、前記コイルはコイルエンド部にて斜辺と、前記斜辺から前記ステータコアの軸方向上空に突出するよう形成される凸部とを有する形状であり、前記凸部は、前記コイルが前記ステータコアに配置された際に他のコイルとの干渉を避ける高さであることを特徴とする。【００１３】
（２）（１）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記コイルのコイルエンド部にはレーンチェンジ部が形成され、隣り合う第１のコイルと第２のコイルとが干渉する第１干渉点と、隣り合う第２のコイルと第３のコイルとが干渉する第２干渉点との距離であるコイル干渉点距離が、前記ステータコアの内周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心と前記ステータコアの外周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心との前記ステータコアの周方向の距離である曲げ中心間距離以下になるよう設計されていることを特徴とする。【００１４】
（３）（１）または（２）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記コイルは同心巻きに巻回され、前記コイルを円筒状に配置して形成したコイル籠に、分割式とした前記ステータコアを挿入することで形成されることを特徴とする。【００１５】
（４）（３）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、を特徴とする。【００１６】
（５）（４）に記載するステータにおいて、好ましくは、前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされていること、を特徴とする。【００１７】
（６）（５）に記載するステータにおいて、好ましくは、前記第１ループの一端が、前記第２ループの一端と接続していること、を特徴とする。【００１８】
また、前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータ製造方法は以下のような特徴を有する。
（７）ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータの製造方法において、前記平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、前記八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、前記一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、を有することを特徴とする。【００１９】
（８）（７）に記載のステータ製造方法において、好ましくは、前記第２工程は、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって前記八角形状コイルの外面を押圧し、前記一対の凸部を形成するものであることを特徴とする。【００２０】
（９）（７）又は（８）に記載のステータ製造方法において、好ましくは、前記第３工程は、前記凸部が形成されたコイルを固定し、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものであることを特徴とする。【００２１】
（１０）（７）乃至（９）のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、好ましくは、前記第４工程は、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらすことで、前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成するものであることを特徴とする。【００２２】
また、前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータ製造装置は以下のような特徴を有する。
（１１）ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、前記平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、前記八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、前記八角形状コイルに一対の凸部を形成することを特徴とする。【００２３】
（１２）（１１）に記載のステータ製造装置において、好ましくは、前記凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することを特徴とする。【００２４】
（１３）（１２）に記載のステータ製造装置において、好ましくは、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、前記円弧状に形成されたコイルに前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
このような特徴を有する本発明の一態様によるステータにより、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される発明の態様は、ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成されスロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、コイルはコイルエンド部にて斜辺と、斜辺からステータコアの軸方向上空に突出するよう形成される凸部とを有する形状であり、凸部は、コイルがステータコアに配置された際に他のコイルとの干渉を避ける高さとしている。【００２６】
コイルのコイルエンド部に形成される斜辺から突出する凸部を形成することで、コイルをステータコアに挿入した際にコイル同士の干渉を回避することが容易となり、コイルエンドを短縮することが可能となる。
ステータのコイルエンド部では、コイル同士の干渉を避ける必要があるが、コイルはコイルエンド部にて複雑に立体交差することになる。従って、隣り合うコイル同士の干渉を避ける為に凸部を形成し、干渉を回避することで効率的にコイルエンド部の短縮を図ることが可能となる。
例えばコイルを六角形に巻回して構成する場合、コイルエンドには２辺が二等辺三角形を作る形で突出する。この場合、二等辺三角形部分をコイル同士ですれ違うように配置すると、平角導体の厚みの関係でコイル間の距離を必要として、レーンチェンジに幅を必要とする結果となる。しかし、コイルに第１凸部及び第２凸部を設けることで、隣り合うコイル同士の干渉をかわし易くなる。【００２７】
また、ステータの構成上、第１ループや第２ループを形成する場合にはエッジワイズ曲げ加工する必要があるが、第１凸部及び第２凸部を設ける場合には、エッジワイズ曲げ方向ではなく厚みの薄い方向に曲げることになるので、曲げ半径が小さく、比較的容易に曲げることができる。
この結果、ステータの設計自由度が高くなり、コイルエンドをそれ程伸ばさずにコイルの端子部分を第１ループ及び第２ループの下をくぐらせて外側に持ってくる等、バスバとの接合のし易さを確保することに貢献することができる。
設計自由度を高くできることは、ステータを製作する工程を簡素化する助けとなり、メリットが高い。【００２８】
上記（２）に記載される発明の態様は、（１）に記載のステータにおいて、コイルのコイルエンド部にはレーンチェンジ部が形成され、隣り合う第１のコイルと第２のコイルとが干渉する第１干渉点と、隣り合う第２のコイルと第３のコイルとが干渉する第２干渉点との距離であるコイル干渉点距離が、前記ステータコアの内周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心と前記ステータコアの外周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心との前記ステータコアの周方向の距離である曲げ中心間距離以下になるよう設計されているものである。
コイル干渉点距離が曲げ中心距離以下になるように設定することで、第１のコイル、第２のコイル、及び第３のコイルを隣接して並べ、ステータコアのスロット間のピッチを詰めることが可能となる。すなわち、ステータの小型化に貢献することが可能となる。【００２９】
上記（３）に記載される発明の態様は、（１）又は（２）に記載のステータにおいて、コイルは同心巻きに巻回され、コイルを円筒状に配置して形成したコイル籠に、分割式としたステータコアを挿入することで形成されるものである。
同心巻きコイルを円筒状に配置してコイル籠を形成し、分割式のステータコアを挿入してステータを形成する手法を採ることで、コイルの設計自由度を向上させることができる。【００３０】
上記（４）に記載される態様は、（３）に記載のステータにおいて、スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、第１組の隣に第２組の３相スロットブロックが形成され、第１組のＵ相第１スロット内の平角導線が、第２組のＵ相第２スロット内の平角導線と第１ループを形成していること、第１組のＵ相第２スロット内の平角導線が、第２組のＵ相第１スロット内の平角導線と第２ループを形成していること、第２ループが、第１ループの内周に配置されるというものである。【００３１】
平角導線を第１ループと第２ループを有する２重コイルとすることで、レーンチェンジ部分の余裕を多くとることが可能となる。
平角導体でループを形成したコイルをステータコアに挿入する場合、特許文献１及び特許文献２に示されているように、平角導体をステータコアの端面に平面的に並べることになる。この場合、ステータコアの端面は面積が限られる為、コイルのターン数を多くする為に平角導体の数を増やすことは難しい。そして、コイルを分布巻きとして構成する場合、同心巻きのコイル同士が干渉する為、コイルエンド部にレーンチェンジ部分を必要とする。このレーンチェンジ部で、コイルの幅は問題となりやすい。【００３２】
そこで、本発明の構成のように第１ループの内周側に第２ループを形成する２重コイルの構造とすることで、ステータコアの端面を立体的に利用することができる。この結果、コイルのターン数を増やすことが可能で、ターン数が増えた場合にもレーンチェンジ部において隣り合うコイル同士の干渉を防ぐことが可能となる。
コイルの第１ループと第２ループを重ねて２重のコイルを形成しているため、コイルエンドの厚みをそれ程増やすことなく、スロットの深いステータコアを採用することが可能となる。その結果、ステータの占積率の向上と小型化の要求を満足することが可能となる。【００３３】
また、上記（５）に記載される発明の態様は、（４）に記載するステータにおいて、Ｕ相第１スロットから出た平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされるというものである。
レーンチェンジは、コイルに同心巻きを採用し、分布巻きステータを構成する以上、必須となる。これは、前述通り同心巻きコイルを複数のスロットを跨いで挿入する為、隣り合うコイル同士で干渉する部分ができ、それを回避する必要がある為である。
具体的に言えば、スロット内に挿入される平角導体をスロット内導線部と定義すると、一方のスロット内導線部が第１組のＵ相第１スロットに挿入されるＵ相のコイルの第１ループは、他方のスロット内導線部が第２組のＵ相第２スロットに挿入される。そして、その隣に来るのは、一方のスロット内導線部が第１組のＶ相第１スロットに挿入され、他方のスロット内導線部が第２組のＶ相第２スロットに挿入されたＶ相のコイルの第１ループである。【００３４】
前述したＶ相のコイルの第１ループは、第１組のＵ相第１スロットに挿入される部分において、前述したＵ相のコイルの第１ループの下側に、第２組のＵ相第２スロットに挿入される部分において、前述したＵ相コイルの第１ループの上側に来る必要がある。更に細かく言えば、第１ループと第２ループは２重構造となっているので、一方は、上から順に、Ｕ相第１ループ、Ｕ相第２ループ、Ｖ相第１ループ、Ｖ相第２ループとなり、他方は上から順にＶ相第１ループ、Ｖ相第２ループ、Ｕ相第１ループ、Ｕ相第２ループとなる。
このように必要となるレーンチェンジ部分は、ステータコアの端面に平面的に平角導体が配置されると１スロット分しか使用できない。しかし、本発明では２重コイルとしていることで、このレーンチェンジ部分が２倍の２スロット分使用することが可能であり、曲げ半径の関係で極力広い幅を用意することが好ましい。
ここでいう「２スロット分の領域」とは、スロットとティースを１スロット分としてスロット２つとティース２つ分の幅のことを指している。
これは、占積率を上げる為には平角導体の断面積を大きくすることが有効であるためで、断面積が大きくなれば相対的に曲げ半径も大きくなるからである。このため、本発明によって占積率の高いステータを構成することが可能となる。【００３５】
また、上記（６）に記載される発明の態様は、（５）に記載するステータにおいて、第１ループの一端が、第２ループの一端と接続しているというものである。
コイルの第１ループと第２ループを接続することで、ステータコアにコイルを配設した後にバスバを接続する必要がなくなる。つまり、第１ループと第２ループの単体同士を、事前に接続することが可能となり、バスバの数の削減及びバスバ接続時の作業スペースの向上を図ることが可能となる。
コイルエンドでのバスバ接続は、コイルを電気的に接続する上で必要となる。しかしながら、コイル同士が近接していると接合作業に支障が出るなどの事情もあり、好ましくない。場合によっては片方のコイルの端子部を除けてバスバと接続する必要が出ることも考えられる。
しかし、事前に第１ループと第２ループを接続したコイルを、ステータコアに配設する方法を用いることで、作業効率を向上させることが可能となる。【００３６】
また、このような特徴を有する本発明の一態様によるステータ製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（７）に記載の発明の態様は、ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、を有するものである。
このような構成を採ることで、凸部を有するコイルを形成することが可能となり、このコイルをステータコアに配設することで占積率が高く、コイルエンドの短いステータを形成可能となる。凸部を有する２重コイルを用いた場合でも同じようにコイルエンドの短縮に寄与することができる。
つまり、ステータの高出力化、小型化に貢献することが可能となる。【００３７】
また、上記（８）に記載される発明の態様は、（７）に記載のステータ製造方法において、第２工程は、固定された八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって八角形状コイルの外面を押圧し、一対の凸部を形成するものである。
八角形状コイルは、銅やアルミニウムなど熱伝導性の良い金属で形成されるケースが多く、これらの金属は加工が容易である。したがって、八角形状コイルを形成した後、ベースに固定し、押圧機構で凸部となる部分の両脇を押圧することで、一対の凸部を形成することが可能となる。【００３８】
また、上記（９）に記載される発明の態様は、（７）又は（８）に記載のステータ製造方法において、第３工程は、凸部が形成されたコイルを固定し、凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものである。
曲面を有する金型を押し付け、凸部が形成されたコイルを変形させることで、同じ形状の円弧状に形成されたコイルを得ることが可能である。コイルは同一形状のものを重ねてコイル籠を形成していく関係上、重なる部分は精度良く同じ形状であることが望ましい。金型を用いることで、このようなコイルを実現することが可能となる。【００３９】
また、上記（１０）に記載される発明の態様は、（７）乃至（９）のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、第４工程は、円弧状に形成されたコイルの一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、右側保持金型に対して左側保持金型をずらすことで、レーンチェンジ部を一対の凸部に形成するものである。
レーンチェンジ部の形成に関しても、右側保持金型と左側保持金型をずらすように力を加えることで、一対の凸部にレーンチェンジ部を形成することが可能となる。コイルは重ねてコイル籠を形成する関係上、レーンチェンジ部の精度よりもより重なる部分の精度が高い方がメリットは高い。右型保持金型と左側保持金型とでコイルを保持することでコイル籠を形成する際に重なる部分の精度を高くすることができる。【００４０】
また、このような特徴を有する本発明の一態様によるステータ製造装置により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１１）に記載される発明の態様は、ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、固定された八角形状コイルの周囲４方向より、八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、八角形状コイルに一対の凸部を形成するものである。【００４１】
コイル固定部と八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構を備えているので、前述のステータ製造方法における第２工程を実現し、八角形状コイルの外形を変形することが可能となる。前述のステータを形成する為には、第１ループのコイルエンド部に第１凸部、第２ループのコイルエンド部に第２凸部が形成されている必要がある。上記構成を備えていることで、このような第１凸部または第２凸部を容易に形成することが可能となる。【００４２】
また、上記（１２）に記載の発明の態様は、（１１）に記載のステータ製造装置において、凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものである。
曲面を有する金型を用いることで、凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することができ、前述の（７）に記載の第３工程を実現することができる。【００４３】
また、上記（１３）に記載の発明の態様は、（１２）に記載のステータ製造装置において、円弧状に形成されたコイルの一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、右側保持金型に対して左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、円弧状に形成されたコイルにレーンチェンジ部を一対の凸部に形成するものである。
円弧状に形成されたコイルを重ねる為には、隣り合うコイルとの干渉を避ける必要がある。レーンチェンジ部をコイルに形成することで、（１）に記載の発明と同様にコイルエンドの短いステータを形成することが可能となる。また、駆動機構と右側保持金型と左側保持金型を用いて、力を加えることで、円弧状に形成されたコイルのコイルエンド側上下にそれぞれ１カ所ずつ同じ位置にレーンチェンジ部を形成することが可能となる。この構成によって（１０）に記載の第４工程の実現を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態の、ステータの斜視図である。
【図２】第１実施形態の、凸部形成コイルの斜視図である。
【図３】第１実施形態の、凸部形成コイルの下面視図である。
【図４】第１実施形態の、コイル凸部成形治具の上面視図である。
【図５】第１実施形態の、コイル凸部成形治具を用いて成形した状態の上面視図である。
【図６】第１実施形態の、円弧変形治具の側面図である。
【図７】第１実施形態の、円弧変形治具を用いてコイルを成形した状態の側面図である。
【図８】第１実施形態の、レーンチェンジ部形成治具に関する側面図である。
【図９】第１実施形態の、レーンチェンジ部形成治具によってコイルにレーンチェンジ部を形成した状態の側面図である。
【図１０】第１実施形態の、ステータコアに形成されたＵ相コイルを示した平面模式図である。
【図１１】凸部を設けないでコイル同士の干渉を回避したステータの斜視図である。
【図１２】第２実施形態の、片凸部形成コイルの斜視図である。
【図１３】第２実施形態の、片凸部形成コイルを用いたステータの側面図である。
【図１４】第２実施形態の、片凸部形成コイルを用いたステータの部分斜視図である。
【図１５】第３実施形態の、片凸部形成コイルの斜視図である。
【図１６】第３実施形態の、片凸部形成コイルを用いたステータの側面図である。
【図１７】第４実施形態の、ステータの斜視図である。
【図１８】第４実施形態の、２重コイルの斜視図である。
【図１９】第４実施形態の、２重コイルの上面視図である。
【図２０】第４実施形態の、２重コイルを重ね合わせた模式斜視図である。
【図２１】第４実施形態の、コイル籠にピースを挿入している様子を示す斜視図である。
【図２２】第４実施形態の、コイル籠にピースを挿入した模式図である。
【図２３】第４実施形態の、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第１ループを示した平面図である。
【図２４】第４実施形態の、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第２ループを示した平面図である。
【図２５】第５実施形態の、２重コイルのコイルエンド部分の部分斜視図である。
【図２６】第５実施形態の、ステータの部分斜視図である。
【図２７】第６実施形態の、２重コイルのコイルエンド部分を内周側から見た部分斜視図である。
【図２８】第６実施形態の、２重コイルのコイルエンド部分を外周側から見た部分斜視図である。
【図２９】第１実施形態との比較のために仮定した、コイル束のレーンチェンジ部の様子を示した模式上面図である。
【図３０】第１実施形態との比較のために仮定した、コイル束の側面線図である。
【図３１】第１実施形態との比較のために仮定した、コイル束を重ねた模式上面図である。
【図３２】第１実施形態との比較のために仮定した、コイルを重ねた側面線図である。
【図３３】第１実施形態との比較のために仮定した、厚みのあるコイル束を重ねた模式上面図である。
【図３４】第１実施形態との比較のために仮定した、厚みのあるコイル束を重ねた側面図である。
【図３５】第１実施形態の、凸部形成コイルを重ねた上面視図である。
【図３６】第１実施形態の、凸部形成コイルを重ねた側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
まず、本発明の第１の実施形態について説明をする。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態のステータの斜視図を示す。
ステータ１００は、凸部形成コイルＣＯ１と、分割式ステータコアＳＣと、アウターリング５０を有している。なお、図１ではレーンチェンジ部を説明する関係で図示していないが、ステータ１００として形成されるには図１７に示される端子台５５やバスバＢＢの接続もコイルエンドＣＥで形成される。
図２に、凸部形成コイルの斜視図を示す。
図３に、凸部形成コイルの下面視図を示す。図２の矢視Ａからの図である。
凸部形成コイルＣＯ１は、図２に示すように平角導体Ｄがエッジワイズ曲げ加工されて３重に巻回され、第１端子部ＴＲａ及び第２端子部ＴＲｂが備えられている。
【００４６】
また、凸部形成コイルＣＯ１には第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦが形成され、その延長部に突出してリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦが形成されている。なお、リード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦの形成についての詳細については、後に説明する。リード側凸部ＰＲの両側にはリード側右凹部ＤＲＲ及びリード側左凹部ＤＬＲが形成され、反リード側凸部ＰＦの両側には反リード側右凹部ＤＲＦ及び反リード側左凹部ＤＬＦが形成されている。また、リード側凸部ＰＲには、リード側レーンチェンジ部ＬＣＲが、反リード側凸部ＰＦには反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦが形成されている。
また、凸部形成コイルＣＯ１には分割式ステータコアＳＣが備えるスロットＳＣＳに挿入される部分となる、第１スロット内導線部ＳＳａ及び第２スロット内導線部ＳＳｂも備えられる。
【００４７】
分割式ステータコアＳＣは、電磁鋼板を積層して形成されており、２４個のピース４１を円筒状に配置した状態で、アウターリング５０を嵌め込むことで凸部形成コイルＣＯ１を保持することができる。
なお、図１では分割式ステータコアＳＣの分割線は敢えて示していないが、分割式ステータコアＳＣは、内周にスロットＳＣＳ及びティース４３を交互に備えており、ピース４１はティース４３を２つ分有するように、スロットＳＣＳの底部で分割された形状となっている。
アウターリング５０は円筒状の金属体で、内周と分割式ステータコアＳＣの外周とが嵌合するような寸法で形成されている。アウターリング５０を分割式ステータコアＳＣの外周に配設する際には、焼きバメを用いるので、アウターリング５０の内周は分割式ステータコアＳＣの外周よりも若干径が小さく設定されている。
【００４８】
次に、第１実施形態のコイルの形成方法について説明する。
図４に、コイル凸部成形治具の上面視図を示す。
図５に、コイル凸部成形治具を用いて成形した状態の上面視図を示す。
まず、平角導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工して巻回することで、八角形の素体コイルＣ１を形成する。
そして、素体コイルＣ１をコイル凸部成形治具Ｊ１の中心保持具Ｊ１１に挿入する。コイル凸部成形治具Ｊ１はコイル固定部に該当する。中心保持具Ｊ１１と凸部ガイドＪ１２は組み合わせて配置されており、図４に示すように、素体コイルＣ１は中心保持具Ｊ１１及び凸部ガイドＪ１２の周囲を取り囲むように配置される。
【００４９】
コイル凸部成形治具Ｊ１には、素体コイルＣ１に凸部形成コイルＣＯ１のリード側右凹部ＤＲＲ乃至反リード側左凹部ＤＬＦを形成させる為の、押圧機構に該当する押圧治具Ｊ１３が備えられている。
この押圧治具Ｊ１３を、素体コイルＣ１が中心保持具Ｊ１１及び凸部ガイドＪ１２に配置されている状況で、ロッドＪ１４を前進させることで、図５に示すように、凹部を形成する。この結果、素体コイルＣ１に凸部形成コイルＣＯ１のリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦが形成された凸部保有コイルＣ２が出来上がる。
【００５０】
次に、素体コイルＣ１に凸部を成形した凸部保有コイルＣ２を、円弧状に変形させる工程が必要となる。
図６に、円弧変形治具の側面図を示す。
図７に、円弧変形治具を用いてコイルを成形した状態を示す。
円弧変形治具Ｊ２は、固定側金型Ｊ２１と可動側金型Ｊ２２とシャフトＪ２３とからなる。
固定側金型Ｊ２１は、ステータ１００に配置される際に必要な曲率を凸部形成コイルＣＯ１に形成するのに必要な曲面を有している。
可動側金型Ｊ２２も同様の曲面を有しており、シャフトＪ２３に沿って固定側金型Ｊ２１方向に可動可能に構成されている。
【００５１】
可動側金型Ｊ２２は４つの部品を備えており、凸部保有コイルＣ２を押さえる固定機構に該当する中央把持部材Ｊ２２ｃと、凸部保有コイルＣ２を変形させる第１曲面形成金型Ｊ２２ａと第２曲面形成金型Ｊ２２ｂと、金型ベースＪ２２ｄよりなる。
第１曲面形成金型Ｊ２２ａ及び第２曲面形成金型Ｊ２２ｂは、固定側金型Ｊ２１の曲面とほぼ同じ曲率（厳密には、固定側金型Ｊ２１＋曲面保有コイルＣ３の厚さ分が第２曲面形成金型Ｊ２２ｂの曲率となる）を有しており、凸部保有コイルＣ２の曲げ加工を行うことが可能である。
凸部保有コイルＣ２を円弧変形治具Ｊ２に挿入した状態で、中央把持部材Ｊ２２ｃによって凸部保有コイルＣ２を把持し、金型ベースＪ２２ｄに固定された、第１曲面形成金型Ｊ２２ａと第２曲面形成金型Ｊ２２ｂが、金型ベースＪ２２ｄごと固定側金型Ｊ２１に向かって推力を与えられることで、凸部保有コイルＣ２の加工を行う。
その結果、図７に示すように凸部保有コイルＣ２を変形して曲面保有コイルＣ３に加工することが可能となる。
【００５２】
次に、曲面保有コイルＣ３に、第１ループコイル１０のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１１及び反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１１、第２ループコイル２０のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１２及び反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１２を形成する工程について説明する。
図８に、レーンチェンジ部形成治具に関する側面図を示す。
図９に、レーンチェンジ部形成治具によってコイルにレーンチェンジ部を形成した様子を示した側面図を示す。
レーンチェンジ部形成治具Ｊ３は、固定側ベースＪ３１、固定側チャックＪ３２、可動側チャックＪ３３及び可動側ベースＪ３４を備えている。
固定側ベースＪ３１は、ベースＪ３５の上に配置され、固定側ベースＪ３１に近接する方向に移動可能な固定側チャックＪ３２と、固定側ベースＪ３１とで曲面保有コイルＣ３の一端を保持する。
【００５３】
可動側チャックＪ３３及び可動側ベースＪ３４は、スライドベースＪ３８にシャフトＪ３６に貫通されて保持されており、スライドガイドＪ３７に固定されるスライドベースＪ３８は、固定側ベースＪ３１に対して図８の左右方向に移動可能な駆動機構を有する構成となっている。また、可動側チャックＪ３３及び可動側ベースＪ３４はスライドベースＪ３８に対して図８の上下方向に移動可能に駆動機構が備えられている。
また、可動側チャックＪ３３と可動側ベースＪ３４は、曲面保有コイルＣ３の他端を保持可能な構成となっている。
【００５４】
曲面保有コイルＣ３は、図８に示されるような状態でレーンチェンジ部形成治具Ｊ３に保持され、スライドベースＪ３８を前進させると同時に、可動側チャックＪ３３と曲面保有コイルＣ３の他端を把持した可動側ベースＪ３４とを下降させることで、図９に示されるような形状に成形してレーンチェンジ部保有コイルＣ４となる。
レーンチェンジ部保有コイルＣ４は、図２に示される凸部形成コイルＣＯ１であり、分割式ステータコアＳＣに組み込みが可能な状態である。
【００５５】
凸部形成コイルＣＯ１は、図３に示すように３つの部分に分類することができる。内周配置部３１、外周配置部３２、及び突出レーンチェンジ部３３である。突出レーンチェンジ部３３は凸部形成コイルＣＯ１ではリード側凸部ＰＲのリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ、又は反リード側凸部ＰＦの反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦにあたる部分の総称であるものとする。
この凸部形成コイルＣＯ１を籠状に重ねてコイル籠ＣＢを形成した後、分割式ステータコアＳＣを挿入していく。
コイル籠ＣＢの形成過程については後に説明する第４実施形態で詳細に説明するので省略する。
【００５６】
コイル籠ＣＢを形成し分割式ステータコアＳＣを挿入した状態で、最終的には図１に示すように、アウターリング５０を分割式ステータコアＳＣの外周部分に焼きバメすることで、ステータ１００を形成することが可能となる。
図１０に、ステータコアに形成されたＵ相コイルを示した平面模式図を示す。
ステータ１００はＵ相、Ｖ相、Ｗ相を一組のブロックとすると、８組のブロックからなる。第１ブロックＢ１は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ１、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ１、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ１、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ１、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ１の６つのスロットを有している。
【００５７】
又、第２ブロックＢ２は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ２、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ２、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ２、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ２、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ２の６つのスロットを有している。
そして、凸部形成コイルＣＯ１は、図１０が示す通り、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１に第２スロット内導線部ＳＳｂが挿入され、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２に第１スロット内導線部ＳＳａが挿入される。つまり、一つのスロットＳＣＳの外周側に第２スロット内導線部ＳＳｂが、内周側に第１スロット内導線部ＳＳａが挿入されることになる。
【００５８】
次に、凸部形成コイルＣＯ１のリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦの形成に関する詳細について説明をする。
図２９に、コイル束のレーンチェンジ部の様子を示した模式図を示す。なお、説明の都合上模式的に円筒状に並べられるコイル束を直線展開して示している。
図３０に、コイル束の側面線図を示す。ただし、図３０のコイルＣＯは説明の都合上、単純化して示している。
コイルＣＯは、凸部形成コイルＣＯ１のコイルエンドＣＥにリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦが形成されていないものを想定している。コイルＣＯは凸部形成コイルＣＯ１と同様に平角導体Ｄを３列に巻回したコイルであり、このコイルＣＯのリード側レーンチェンジ部ＬＣＲの部分が図２９に示されている。
【００５９】
３本の平角導体Ｄが並べられた状態でリード側レーンチェンジ部ＬＣＲが形成されており、コイルＣＯの幅は導体束厚ＤＷである。そして、曲げ部の内側の半径を内曲げ半径Ｒ１とすると、左右のＲ１の中心間の距離は変曲点距離Ａとなる。また、曲げ部外側の半径を外曲げ半径Ｒ２とする。リード側レーンチェンジ部ＬＣＲは図２９に示される通り、第１曲げ中心ＢＣＬ１と第２曲げ中心ＢＣＬ２の、曲げ中心間の距離である変曲点距離Ａの間に形成されていることになる。なお、変曲点距離Ａは実際にはステータ１００の周方向の距離であるので、実際には直線距離ではないが図２９では直線展開しているので直線距離として説明する。
コイルＣＯの側面は図３０に示すようにリード側凸部ＰＲ又は反リード側凸部ＰＦが形成されておらず、第１斜辺ＨＬＲと第２斜辺ＨＲＲで構成されている。そして、本来ならば導体厚Ｗは所定の厚みを必要とするが、図３０では説明の都合上、導体厚Ｗはゼロとしている。第１斜辺ＨＬＲ及び第２斜辺ＨＲＲの角度θは、導体厚ＷとスロットＳＣＳ同士のピッチによって決定される。
【００６０】
図３１に、コイル束を重ねた模式上面図を示す。なお、導体間の線は省略している。また、説明の都合上模式的に円筒状に並べられるコイル束を直線展開して示している。
図３２に、コイルを重ねた側面線図を示す。ただし、説明のため第１コイルＣＯａ乃至第３コイルＣＯｃは単純化して示している。
コイルＣＯを重ねた図３１には、第１コイルＣＯａ、第２コイルＣＯｂ、第３コイルＣＯｃが重ねられて示されている。第１コイルＣＯａの内曲げ半径Ｒ１の中心と、第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１の中心は第１曲げ中心ＢＣＬ１上に配置され、第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１の中心と、第３コイルＣＯｃの内曲げ半径Ｒ１の中心は第２曲げ中心ＢＣＬ２上に配置されている。
【００６１】
これらを側面から見ると、図３２に示すような状態となる。図３２は図３０同様に、導体厚Ｗをゼロとして示している。このように導体厚Ｗがゼロならば、第１コイルＣＯａ乃至第３コイルＣＯｃは近接して並べることが可能だが、実際には導体厚Ｗの厚みは存在するので、図３１のように第１コイルＣＯａ、第２コイルＣＯｂ、及び第３コイルＣＯｃを並べることは出来ない。
図３３に、厚みのあるコイル束を重ねた模式上面図を示す。図３１に対応する。
図３４に、厚みのあるコイル束を重ねた側面図を示す。図面は単純化してある。
コイルＣＯには導体厚Ｗがゼロでは無いので、コイルＣＯを並べると、実際には図３３及び図３４のようになってしまう。第１コイルＣＯａと第２コイルＣＯｂとは平角導体Ｄ同士が干渉しないように配置するためには、第１コイル中心線ＣＬ１と第２コイル中心線ＣＬ２との間の距離であるコイル干渉点距離Ａ１が図２９で説明する変曲点距離Ａ以上となるように第１コイルＣＯａと第２コイルＣＯｂを配置する必要がある。この際の、第１コイルＣＯａの第２斜辺ＨＲＲの外周側と、第２コイルＣＯｂの第１斜辺ＨＬＲの内周側の交点を第１交点Ｐ１とする。
【００６２】
そして、第２コイルＣＯｂと第３コイルＣＯｃとは平角導体Ｄ同士が干渉しないように配置するためには、第２コイル中心線ＣＬ２と第３コイル中心線ＣＬ３との間の距離がコイル干渉点距離Ａ１以上となるように第２コイルＣＯｂと第３コイルＣＯｃを配置する必要がある。この際の、第２コイルＣＯｂの第２斜辺ＨＲＲの外周側と、第３コイルＣＯｃの第１斜辺ＨＬＲの内周側の交点を第２交点Ｐ２とする。
この第１交点Ｐ１と第２交点Ｐ２との間のコイル干渉点距離Ａ１が変曲点距離Ａ以上にならなければ、第１コイルＣＯａと第３コイルＣＯｃとの間に第２コイルＣＯｂを配置することは出来ない。したがって、図３３に示すように、第１コイルＣＯａ乃至第３コイルＣＯｃの配置間隔は間延びしてしまい、コイル中心間距離Ａ２の分だけのピッチを必要とする。この結果、分割式ステータコアＳＣのスロットＳＣＳのピッチも広げる必要があり、ステータ１００を用いたモータの高出力化の妨げとなる。
【００６３】
図３５に、凸部形成コイルを重ねた上面視図を示す。なお、導体間の線は省略している。また、説明の都合上模式的に円筒状に並べられるコイル束を直線展開して示している。
図３６に、凸部形成コイルを重ねた側面図を示す。
そこで、コイルＣＯにリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦを形成した凸部形成コイルＣＯ１を用いる。凸部形成コイルＣＯ１の第１斜辺ＨＬＲの途中から平角導体Ｄを立ち上げてリード側凸部ＰＲを形成している。また、リード側凸部ＰＲから平角導体Ｄを立ち下げて第２斜辺ＨＲＲに接続している。このように、コイルエンドＣＥにリード側凸部ＰＲ（反リード側凸部ＰＦも同様に形成する）を形成することで、図３５のように第１コイルＣＯａ、第２コイルＣＯｂ、及び第３コイルＣＯｃを短縮コイル中心間距離Ａ３として、コイル中心間距離Ａ２よりもコイル間の距離を短くすることが可能となる。短縮コイル中心間距離Ａ３はコイルＣＯに用いる平角導体Ｄのサイズにも寄るが、出願人が想定しているケースでは、コイル中心間距離Ａ２の７割程度の距離に抑えることが可能であった。
【００６４】
なお、リード側凸部ＰＲ（又は反リード側凸部ＰＦ）の立ち上げ高さは、コイル干渉点距離Ａ１の幅が変曲点距離Ａ以下になるように設定される必要があり、角度θと導体厚Ｗと導体束厚ＤＷに関連して決定されることになる。
また、第１コイルＣＯａの内曲げ半径Ｒ１と第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１とが第１曲げ中心ＢＣＬ１上に並ぶと言う条件を付加しなければ、理論的にコイル干渉点距離Ａ１は変曲点距離Ａ以下に設定することも可能である。
そして、これらの数値の決定は、設計要求により決定されることになる。
【００６５】
結局、変曲点距離Ａは、凸部形成コイルＣＯ１をレーンチェンジさせるのに必要な寸法であり、凸部形成コイルＣＯ１にリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦを形成するにあたって、隣り合う凸部形成コイルＣＯ１同士、例えば第１コイルＣＯａと第２コイルＣＯｂとのコイル干渉点距離Ａ１が、内曲げ半径Ｒ１の中心点同士の距離となる変曲点距離Ａとほぼ等しくなるように（変曲点距離Ａは、第１コイルＣＯａの内曲げ半径Ｒ１と第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１とが第１曲げ中心ＢＣＬ１上に並ぶと言う条件を付加しなければ、前述通り若干詰められる）設計される必要がある。
【００６６】
第１実施形態のステータ１００は上記構成であるので、以下に説明するような作用及び効果を示す。
まず、第１実施形態のステータ１００の構成とすることで、コイルエンドＣＥを短くできる点が挙げられる。
第１実施形態のステータ１００は、ティース４３と、ティース４３の間に形成されたスロットＳＣＳとを備える分割式ステータコアＳＣと、平角導体Ｄを用いて形成されスロットＳＣＳ内に配置される凸部形成コイルＣＯ１と、を有するステータ１００において、凸部形成コイルＣＯ１はコイルエンドＣＥ部にて第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦと、第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦから分割式ステータコアＳＣの軸方向上空に突出するよう形成されるリード側凸部ＰＲまたは反リード側凸部ＰＦと、を有する形状であり、リード側凸部ＰＲまたは反リード側凸部ＰＦは、凸部形成コイルＣＯ１が分割式ステータコアＳＣに配置された際に他の凸部形成コイルＣＯ１との干渉を避ける高さとしている。
【００６７】
凸部形成コイルＣＯ１のコイルエンドＣＥに、第１斜辺ＨＬＲ及び第２斜辺ＨＲＲを形成しその先端にリード側凸部ＰＲを、また反リード側に第３斜辺ＨＬＦ及び第４斜辺ＨＲＦを形成し、その先端に反リード側凸部ＰＦを形成することで、凸部形成コイルＣＯ１を重ねた時にコイルエンドＣＥの干渉を避けることができ、結果的にコイルエンドＣＥの短縮を図ることが可能となる。
図１１に、凸部を設けないでコイル同士の干渉を回避したステータの斜視図を示す。
凸部不形成ステータ２００は、コイルエンドＣＥ部で凸部不形成コイルＣＯ２が干渉しないように第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦの角度を決定している。
このため、コイルエンドＣＥは凸部形成コイルＣＯ１を用いた図１のステータ１００よりも長くなっている。
【００６８】
凸部不形成コイルＣＯ２の形状を採用した場合、分割式ステータコアＳＣに形成されるスロットＳＣＳの間隔や平角導体Ｄの太さ、あるいは分割式ステータコアＳＣの径などによって、隣り合う凸部不形成コイルＣＯ２との干渉を避ける為に、コイルエンドＣＥを長くする必要がある。
これは、第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦのように斜辺だけで形成する場合は、コイルエンドＣＥの自由度が少ない為、第１斜辺ＨＬＲと第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦと第４斜辺ＨＲＦが作る角度を鋭角にし、分割式ステータコアＳＣの端面に対して第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ及び第４斜辺ＨＲＦが立つように凸部不形成コイルＣＯ２を形成する必要があるためである。
【００６９】
逆に凸部不形成コイルＣＯ２のようなリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦを設けず、コイルエンドＣＥを短縮しようとする場合は、図３３及び図３４に示されるようにスロットＳＣＳのピッチを広くして分割式ステータコアＳＣの径を大きくするか、スロットＳＣＳの数を減らしてピッチを確保する必要がある。
【００７０】
一方、第１斜辺ＨＬＲ及び第２斜辺ＨＲＲから突出するようにリード側凸部ＰＲを形成し、第３斜辺ＨＬＦ及び第４斜辺ＨＲＦから突出するように反リード側凸部ＰＦを形成することで、隣り合う凸部形成コイルＣＯ１が三次元的にお互いに回避できるようになる為、空間を有効に活用することが可能となるからである。
つまり、凸部形成コイルＣＯ１にリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦを形成することは、分割式ステータコアＳＣの径を小さくしスロットＳＣＳのピッチを狭くする上では有効に作用する。そして、結果的にコイルエンドＣＥの短縮に貢献することができる。
なお、具体的なリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦの寸法に関する説明は前述の通りである。
【００７１】
次に、本発明の第２実施形態について説明をする。
（第２実施形態）
第２実施形態のステータ１００は、第１実施形態のステータ１００の構成とほぼ同じであるが、第１実施形態の凸部形成コイルＣＯ１にあたる第２実施形態の片凸部形成コイルＣＯ３は、凸部形成コイルＣＯ１とはコイルエンドＣＥの構成が若干異なる。
図１２に、第２実施形態の片凸部形成コイルの斜視図を示す。
片凸部形成コイルＣＯ３は、図１２に示すように、第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦが形成される。また、第１斜辺ＨＬＲの延長上にはリード側凸部ＰＲが形成され、第２斜辺ＨＲＲはリード側レーンチェンジ部ＬＣＲまで直線状に形成されている。また、第３斜辺ＨＬＦの延長線上には反リード側凸部ＰＦが形成されて、第４斜辺ＨＲＦは反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦまで直線状に形成されている。
【００７２】
つまり、片凸部形成コイルＣＯ３には、リード側凸部ＰＲおよび反リード側凸部ＰＦが斜辺の片側にだけ形成されている為、リード側左凹部ＤＬＲ及び反リード側左凹部ＤＬＦは形成されるが、第１実施形態に示すようなリード側右凹部ＤＲＲ及び反リード側右凹部ＤＲＦは形成されない。よって、第２実施形態のコイル凸部成形治具Ｊ１の基本構成は第１実施形態と同等であるが、押圧治具Ｊ１３の配置や個数などを変える必要がある。ただし、基本的な形成過程はほぼ同じであるので説明は省略する。
【００７３】
図１３に、片凸部形成コイルを用いたステータの側面図を示す。なお、説明の都合上第１端子部ＴＲａ及び第２端子部ＴＲｂは省略している。
図１４に、片凸部形成コイルを用いたステータの部分斜視図を示す。
片凸部形成コイルＣＯ３に設けられたリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦは、第１実施形態のものとほぼ同じ働きをする。したがってその効果も同じであり、反リード側凸部ＰＦを片凸部形成コイルＣＯ３に設けることでコイルエンドＣＥ部の短縮を図ることができる。
ステータ１００の側面図である図１３は、ステータ１００を外側側面から見た様子を示しており、一方、図１４は、ステータ１００の内側を示す斜視図を示している。片凸部形成コイルＣＯ３がコイル籠ＣＢを形成して分割式ステータコアＳＣが配置されることで、コイル籠ＣＢの内周側からは第２斜辺ＨＲＲが重なるように見える。また、コイル籠ＣＢの外周側からはリード側凸部ＰＲが連なって配置されるように見える。この状態は反リード側凸部ＰＦについても同じである。
なお、説明は省略するが実際には第１端子部ＴＲａ及び第２端子部ＴＲｂが形成されており、ステータ１００が電気的に接続される為にはバスバＢＢで接続する工程を必要とする。
【００７４】
このようにステータ１００を構成することで、隣り合う片凸部形成コイルＣＯ３同士は、立体的にお互いを回避することができる。
ただし、第１実施形態の凸部形成コイルＣＯ１を用いた場合よりも設計自由度が低くなり、第１実施形態のステータ１００程はコイルエンドＣＥの短縮効果が得られない場合がある。同じ分割式ステータコアＳＣを用いて比べると第１実施形態のステータ１００のコイルエンドＣＥの方が第２実施形態のステータ１００のコイルエンドＣＥに比べて５％程短くなることを出願人は確認している。
もっとも分割式ステータコアＳＣのスロットＳＣＳのピッチや数、及び平角導体Ｄの太さによって短縮効果は変化するので、設計要件によって第１実施形態の構成を用いるか第２実施形態の構成を用いるかを選択すべきである。基本的にはピッチが広くなるほど短縮効果は低くなる傾向にある。
【００７５】
次に、本発明の第３実施形態について説明をする。
（第３実施形態）
第３実施形態のステータ１００は、第２実施形態のステータ１００の構成とほぼ同じであるが、第２実施形態の片凸部形成コイルＣＯ３にあたる第３実施形態の片凸部形成コイルＣＯ４は、片凸部形成コイルＣＯ３とはコイルエンドＣＥの構成が若干異なる。
図１５に、第３実施形態の片凸部形成コイルの斜視図を示す。
片凸部形成コイルＣＯ４は、図１５に示すように、第１斜辺ＨＬＲ、第２斜辺ＨＲＲ、第３斜辺ＨＬＦ、及び第４斜辺ＨＲＦが形成される。そして、第２斜辺ＨＲＲの延長上にはリード側凸部ＰＲが形成され、第１斜辺ＨＬＲはリード側レーンチェンジ部ＬＣＲまで直線状に形成されている。また、第４斜辺ＨＲＦの延長線上には反リード側凸部ＰＦが形成され、第３斜辺ＨＬＦは反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦまで直線状に形成されている。
【００７６】
つまり、片凸部形成コイルＣＯ４には、リード側凸部ＰＲおよび反リード側凸部ＰＦが斜辺の片側にだけ形成されている為、リード側右凹部ＤＲＲ及び反リード側右凹部ＤＲＦは形成されるが、第１実施形態に示すようなリード側左凹部ＤＬＲ及び反リード側左凹部ＤＬＦは形成されない。これは、第２実施形態の片凸部形成コイルＣＯ３と逆の形状であるとも言える。よって、コイル凸部成形治具Ｊ１の基本構成は第１実施形態と同等であるが、第２実施形態と同様に第３実施形態の押圧治具Ｊ１３の配置や個数などを変える必要がある。ただし、基本的な形成過程はほぼ同じであるので説明は省略する。
【００７７】
図１６に、片凸部形成コイルを用いたステータの側面図を示す。なお、説明の都合上第１端子部ＴＲａ及び第２端子部ＴＲｂは省略している。
片凸部形成コイルＣＯ４に設けられたリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦは、第１実施形態のものとほぼ同じ働きをする。したがってその効果も同じであり、片凸部形成コイルＣＯ４に反リード側凸部ＰＦを形成することで、コイルエンドＣＥ部の短縮を図ることができる。
ステータ１００の側面図である図１６は、ステータ１００を外側から見た様子を示している。片凸部形成コイルＣＯ４がコイル籠ＣＢを形成して分割式ステータコアＳＣが配置されることで、コイル籠ＣＢの外周側からは第２斜辺ＨＲＲが重なるように見える。また、図示しないコイル籠ＣＢの内周側からはリード側凸部ＰＲが連なって配置されるように見える。この状態は反リード側凸部ＰＦについても同じである。
なお、説明は省略するが実際には第１端子部ＴＲａ及び第２端子部ＴＲｂが形成されており、ステータ１００が電気的に接続される為にはバスバＢＢで接続する工程を必要とする。
【００７８】
このようにステータ１００を構成することで、隣り合う片凸部形成コイルＣＯ４同士は、立体的にお互いを回避することができる
そして、第１実施形態の凸部形成コイルＣＯ１よりも設計自由度が低くなる点に置いても第２実施形態の片凸部形成コイルＣＯ３と同じ事情となっている。
また、リード側レーンチェンジ部ＬＣＲ及び反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦの形成位置に影響されて、第２実施形態よりも第３実施形態の方がコイルエンドＣＥの短縮効果は低くなる傾向にある。
【００７９】
次に、本発明の第４実施形態について説明をする。
（第４実施形態）
第４実施形態のステータ１００は、第１実施形態のステータ１００の構成とほぼ同じであるが、第４実施形態の凸部形成コイルＣＯ１にあたる第４実施形態の２重コイル３０は、凸部形成コイルＣＯ１とは構成が異なる。
図１７に、第４実施形態のステータの斜視図を示す。
図１８に、２重コイルの斜視図を示す。
図１９に、２重コイルの上面視図を示す。図１８の上面からの２重コイルを示している。
ステータ１００は、２重コイル３０と、分割式ステータコアＳＣと、アウターリング５０及び端子台５５を有している。なお、図１７の２重コイル３０はバスバＢＢが接続され、コイルエンド部分が倒された状態である。
２重コイル３０は、図１８に示すように第１ループコイル１０と、第２ループコイル２０とからなる。第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０は、平角導体Ｄを巻回して形成されている。
平角導体Ｄは、矩形断面を有する金属線の周囲に絶縁性の樹脂を塗工したものである。金属線には銅などの導電性の高い金属が用いられており、絶縁性の樹脂にはエナメルやＰＰＳなど絶縁性の高い樹脂が用いられている。
【００８０】
第１ループコイル１０には、第１端子部ＴＲ１１ａ及び第２端子部ＴＲ１１ｂが備えられている。また、リード側凸部ＰＲ１１及び反リード側凸部ＰＦ１１が形成されている。リード側凸部ＰＲ１１の両側にはリード側右凹部ＤＲＲ１１及びリード側左凹部ＤＬＲ１１が形成され、反リード側凸部ＰＦ１１の両側には反リード側右凹部ＤＲＦ１１及び反リード側左凹部ＤＬＦ１１が形成されている。また、リード側凸部ＰＲ１１には、リード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１１が、反リード側凸部ＰＦ１１には反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１１が形成されている。
また、分割式ステータコアＳＣが備えるスロットＳＣＳに挿入される部分となる、第１スロット内導線部ＳＳ１１ａ及び第２スロット内導線部ＳＳ１１ｂも備えている。
【００８１】
第２ループコイル２０も第１ループコイル１０と同様にして、第１端子部ＴＲ１２ａ、第２端子部ＴＲ１２ｂが備えられており。また、リード側凸部ＰＲ１２及び反リード側凸部ＰＦ１２が形成されている。リード側凸部ＰＲ１２の両側にはリード側右凹部ＤＲＲ１２及びリード側左凹部ＤＬＲ１２が形成され、反リード側凸部ＰＦ１２の両側には反リード側右凹部ＤＲＦ１２及び反リード側左凹部ＤＬＦ１２が形成されている。また、リード側凸部ＰＲ１２にはリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１２が、反リード側凸部ＰＦ１２には反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１２が形成されている。
また、第１スロット内導線部ＳＳ１２ａ、第２スロット内導線部ＳＳ１２ｂも形成されている。
【００８２】
このような第１ループコイル１０の内周側に第２ループコイル２０が配置されるように重ねられることで、２重コイル３０を構成している。
なお、第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０に形成されるリード側凸部ＰＲ１１、リード側凸部ＰＲ１２、反リード側凸部ＰＦ１１、及び反リード側凸部ＰＦ１２の形成ロジックに関しては、第１実施形態のリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦの形成に関するものと同じであるので、その詳細の説明は省略する。
【００８３】
分割式ステータコアＳＣは、電磁鋼板を積層して形成されており、２４個のピース４１を円筒状に配置した状態で、アウターリング５０を嵌め込むことで２重コイル３０を保持することができる。
分割式ステータコアＳＣは、内周にスロットＳＣＳ及びティース４３を交互に備えており、ピース４１はティース４３を２つ分有するように、スロットＳＣＳの底部で分割された形状となっている。
アウターリング５０は円筒状の金属体で、内周と分割式ステータコアＳＣの外周とが嵌合するような寸法で形成されている。アウターリング５０を分割式ステータコアＳＣの外周に配設する際には、焼きバメを用いるので、アウターリング５０の内周は分割式ステータコアＳＣの外周よりも若干径が小さく設定されている。
【００８４】
端子台５５は、ステータ１００に備えられる２重コイル３０が電気的に結合された後に、最終的に二次電池などの電源から電力を供給する等の目的で接続される、図示しない外部コネクタとの接続口である。第４実施形態では３相のステータとしているので、接続口は３カ所備えられている。
【００８５】
次に、第４実施形態のコイルの形成方法についてであるが、基本的には図４乃至図９を用いて第１実施形態で説明した方法と同じである。
ただし、第４実施形態では第１実施形態の凸部形成コイルＣＯ１と異なり、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０とを重ねた２重コイル３０をコイル籠ＣＢに用いている。このため、素体コイルＣ１は２種類用意する必要がある。
そして、実際には第１ループコイル１０に用いる素体コイルＣ１と第２ループコイル２０に用いる素体コイルＣ１は周長が異なるので、実際には、コイル凸部成形治具Ｊ１の中心保持具Ｊ１１及び凸部ガイドＪ１２の形状が、第１ループコイル１０に用いる素体コイルＣ１と第２ループコイル２０に用いる素体コイルＣ１では異なるので、それぞれ別の素体コイルＣ１に合わせた治具を用意するか、可変ガイド機構が必要となる。
もっとも、コイル凸部成形治具Ｊ１の構成はほぼ同じであるので、ここでは便宜上同じものとして扱っている。
【００８６】
形成された第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０は、重ねられて２重コイル３０を形成する。
２重コイル３０は、図１９に示すように３つの部分に分類することができる。内周配置部３１、外周配置部３２、及び突出レーンチェンジ部３３である。突出レーンチェンジ部３３は第１ループコイル１０ではリード側凸部ＰＲ１１のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１１、又は反リード側凸部ＰＦ１１の反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１１にあたり、第２ループコイル２０ではリード側凸部ＰＲ１２のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１２又は反リード側凸部ＰＦ１２の反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１２にあたる部分の総称であるものとする。
この２重コイル３０を籠状に重ねてコイル籠ＣＢを形成した後、分割式ステータコアＳＣを挿入していく。
図２０に、２重コイルを重ね合わせた模式斜視図を示す。なお、第１端子部ＴＲ１１ａ及び第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ及び第２端子部ＴＲ１２ｂは、説明の都合上省略している。
２重コイル３０Ａと２重コイル３０Ｂは、同じ形状の２重コイル３０であり、図２０では突出レーンチェンジ部３３が隣り合うように配置される。したがって、２重コイル３０Ａの突出レーンチェンジ部３３の下に、２重コイル３０Ｂの内周配置部３１が配置される。
【００８７】
一方、２重コイル３０Ａの内周配置部３１は、２重コイル３０Ｂの突出レーンチェンジ部３３の下側に配置される。
なお、２重コイル３０Ａ及び２重コイル３０Ｂの奥に描かれているのは、位置決め治具Ｊ５である。位置決め治具Ｊ５によって、２重コイル３０の位置決めを行う。
図２１に、コイル籠にピースを挿入している様子を示す斜視図を示す。図２０と同じく、第１端子部ＴＲ１１ａ及び第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ及び第２端子部ＴＲ１２ｂは説明の都合上省略している。
図２２に、コイル籠にピースを挿入した模式図を示す。図２２に示すピースは説明の為に一番上の面だけを示している。
コイル籠ＣＢは、２重コイル３０を図２０に示すように次々と積層されて形成されたものである。コイル籠ＣＢには２４組の２重コイル３０が重ねられており、その外部からピース４１が差し込まれて、円筒状の分割式ステータコアＳＣが形成される。
【００８８】
そして、最終的には、図１７に示すように、アウターリング５０を分割式ステータコアＳＣの外周部分に焼きバメすることで、ステータ１００を形成することが可能となる。
コイル籠ＣＢは、図２２に示すように、第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ、及び第２端子部ＴＲ１２ｂが突出して形成されており、アウターリング５０を焼きバメした後、第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ及び第２端子部ＴＲ１２ｂを外側に曲げ、バスバＢＢで結合することで、図１７に示すような状態となる。
【００８９】
図２３に、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第１ループを表した平面模式図を示す。
図２４に、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第２ループを表した断面模式図を示す。
ステータ１００はＵ相、Ｖ相、Ｗ相を一組のブロックとすると、８組のブロックからなる。第１ブロックＢ１は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ１、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ１、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ１、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ１、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ１の６つのスロットを有している。
又、第２ブロックＢ２は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ２、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ２、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ２、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ２、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ２の６つのスロットを有している。
【００９０】
そして、２重コイル３０の第１ループコイル１０Ｕ１は、図２３に示す通り、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１に第２スロット内導線部ＳＳ１１ｂが挿入され、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ２に第１スロット内導線部ＳＳ１１ａが挿入される。
一方、２重コイル３０の第２ループコイル２０Ｕ１は、図２４に示す通り、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ１に第２スロット内導線部ＳＳ１２ｂが挿入され、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２に第１スロット内導線部ＳＳ１２ａが挿入される。
【００９１】
第４実施形態のステータ１００は上記構成であるので、以下に説明するような作用及び効果を示す。
まず、ステータ１００の高出力化と小型化とを図ることが可能となる。
第４実施形態のステータ１００は、ティース４３と、ティース４３の間に形成されたスロットＳＣＳとを備える分割式ステータコアＳＣと、平角導体Ｄを用いて形成されスロットＳＣＳ内に配置される２重コイル３０と、を有するステータ１００において、スロットＳＣＳは、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ１、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ１、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ１、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ１、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ１を第１ブロックＢ１とする３相スロットブロックが、順次形成されており、第１ブロックＢ１の隣に第２ブロックＢ２の３相スロットブロックが形成され、第１ブロックＢ１のＵ相第１スロットＵ１Ｂ１内の平角導体Ｄが、第２ブロックＢ２のＵ相第２スロットＵ２Ｂ２内の平角導体Ｄと第１ループコイル１０を形成していること、第１ブロックＢ１のＵ相第２スロットＵ２Ｂ１内の平角導体Ｄが、第２ブロックＢ２のＵ相第１スロットＵ１Ｂ２内の平角導体Ｄと第２ループコイル２０を形成していること、第２ループコイル２０が、第１ループコイル１０の内周に配置されるというものである。
【００９２】
したがって、２重コイル３０を用いた同心巻きコイルを用いて分布巻きのステータ１００を形成するにあたって、突出レーンチェンジ部３３に用いることができる幅を確保することが可能となる。
２重コイル３０の巻数が多くなる、或いは２重コイル３０に用いる平角導体Ｄの幅が太くなるにつれて、２重コイル３０の突出レーンチェンジ部３３は形成しにくくなる傾向にある。ステータ１００の占積率を高め、出力の向上を図りたい場合には、この点がネックとなるが、２重コイル３０を第１ループコイル１０と第２ループコイル２０を重ねた構成とすることで、突出レーンチェンジ部３３に用いる幅を増やすことが可能となる。
その結果、ステータ１００の占積率の向上を図ることができ、高出力化に貢献する。
【００９３】
具体的には、突出レーンチェンジ部３３を形成する幅は、図２３、及び図２４等に示すように２スロット分用いている。したがって、２重コイル３０の第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０の巻回数を増やすか、平角導体Ｄの太さを太くすることが可能となる。
平角導体Ｄの最小曲げ半径や、平角導体Ｄの周囲に設けた絶縁層の損傷等の問題により、突出レーンチェンジ部３３の曲げ部分を鋭角に曲げることは好ましくない。そして、突出レーンチェンジ部３３にどの程度の幅を使えるかによって、第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０のターン数、又は平角導体Ｄの太さが決定されてしまう。
しかし、高出力化を狙うには、平角導体Ｄの太さやターン数の増加は必須であり、突出レーンチェンジ部３３に２スロット分用いることができることはメリットが大きい。
【００９４】
第４実施形態のステータ１００は、１重コイルをステータに用いた場合には、最大でも１スロット分しかレーンチェンジ部に用いることができないところを、２重コイル３０を用いたことで２スロット分まで突出レーンチェンジ部３３の形成に幅を持たせることが可能としている。このことは、ステータ１００の高出力化を図ることにも貢献するし、設計自由度を高めることにも貢献する。
【００９５】
また、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０を重ねて２重コイル３０とすることで、上述の通り突出レーンチェンジ部３３のスペースを確保できる結果、ステータ１００の軸方向にコイルエンドを延長する必要がなくなる。すなわち、コイルエンドＣＥの短縮に貢献する。
第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ、第２端子部ＴＲ１２ｂ及びこれらと接続するバスバＢＢについては、図１７に示す通り、溶接などの方法により接合した後に、外周方向に倒してしまうので、コイルエンドＣＥの延長を最小限に抑えることができる。
このように、ステータ１００のコイルエンドＣＥを必要以上に大きくすることがない為、小型化の要求を満足することが可能となる。
【００９６】
また、第１ループコイル１０にリード側凸部ＰＲ１１、反リード側凸部ＰＦ１１を設け、第２ループコイル２０にリード側凸部ＰＲ１２、反リード側凸部ＰＦ１２を設けることで、隣り合うコイルの干渉をかわし易く、コイルエンドＣＥの長さを抑えることができる。
第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０を六角形とし、コイルエンド部に三角形の部分を持ってくるような構成は、特許文献２等にも用いられているが、コイルエンドを大きくする傾向にある。
これは、隣り合うコイルをかわす為にコイルエンド部に平角導体Ｄを斜めに立ち上げる必要があるが、この三角形の底辺の接する角が鈍角に形成されないと、隣り合うコイル同士の距離が遠くなってしまう為である。
【００９７】
一方、第４実施形態の第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０の様に、凸部を設けることで、平角導体Ｄを立体的にかわすことが可能となる。
具体的には、突出レーンチェンジ部３３の下に内周配置部３１又は外周配置部３２が重ねられ、突出レーンチェンジ部３３がコイルエンドＣＥに並ぶように構成される。
その結果、コイルエンドＣＥを短縮することに貢献することができる。
また、第４実施形態に用いる２重コイル３０は、全て同じ形のものを重ねてコイル籠ＣＢを形成しているので、部品の製作コストを下げることが可能であり、組立工程の煩雑化を招かないという点でも優れている。
【００９８】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
（第５実施形態）
第５実施形態のステータ１００は、第４実施形態のステータ１００とその構成においてほぼ同じである。但し、２重コイル３０の形成方法が若干異なるので以下に説明する。
図２５は、第５実施形態の２重コイルのコイルエンド部分の部分斜視図である。
図２６は、ステータの部分斜視図を示している。
第５実施形態に用いられる２重コイル３０は、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０が、図２５に示される接続部ＣＲによってバスバＢＢを用いずに接続されている。
つまり、図１８に示す第４実施形態の第１ループコイル１０の第１端子部ＴＲ１１ａと第２ループコイル２０の第２端子部ＴＲ１２ｂとが接合され、図２５に示すように接続部ＣＲを形成している。
【００９９】
接続部ＣＲは、リード側凸部ＰＲ１１の下側をくぐって、リード側凸部ＰＲ１２の側面を抜け、内周側から外周側に接続されている。図２６に示すように、第２ループコイル２０の端子部を延長して接続部ＣＲを形成し、ステータ１００の外周側で第１ループコイル１０と接合する形となる。
したがって、コイルエンドＣＥ側に突出しているのは、２重コイル３０一つにつき、第１ループコイル１０の第２端子部ＴＲ１１ｂと、第２ループコイル２０の第１端子部ＴＲ１２ａの２本ということになる。
なお、２重コイル３０でコイル籠ＣＢを形成する為には、第１端子部ＴＲ１１ａと第２端子部ＴＲ１２ｂとが接合されて接続部ＣＲを形成したものを、４８個用意すれば良い。しかし、後述する理由により第２端子部ＴＲ１１ｂ及び第１端子部ＴＲ１２ａの形状が異なる必要があるので、実際には第２端子部ＴＲ１１ｂが長く形成された２重コイル３０を２４個と第１端子部ＴＲ１２ａが長く形成された２重コイル３０を２４個用意される。
【０１００】
そして、図２６に示されるように第２ブロックＢ２のＵ相第１スロットＵ１Ｂ２の外周側から出ている第１端子部ＴＲ１２ａは、第３ブロックＢ３のＵ相第１スロットＵ１Ｂ３の外周側から出ている第１端子部ＴＲ１２ａと接続される。これが第１外周接続部ＣＲＯ１である。すなわち、隣り合う同じ相の２重コイル３０と接続されることになる。図２６では、Ｕ相第１コイル３０Ｕ１とＵ相第２コイル３０Ｕ２とが接続される。
なお、内周側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂは図示されないが、同様にして隣に配置される同じ相のコイルの第２端子部ＴＲ１１ｂと接続される。図２６の場合は、図示されていないＵ相第８コイル３０Ｕ８と接続され、第１内周接続部ＣＲＩ１を形成する。
【０１０１】
同様にして、ステータ１００の内周側に配置されるＶ相第１コイル３０Ｖ１とＶ相第２コイル３０Ｖ２の第２端子部ＴＲ１１ｂが接合されて第２内周側接続部ＣＲＩ２を形成し、ステータ１００の外周側に配置されるＶ相第２コイル３０Ｖ２とＶ相第３コイル３０Ｖ３の第１端子部ＴＲ１２ａが接合されて第２外周側接続部ＣＲＯ２を形成する。このように、ステータ１００の内側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂ同士を接合して内周側接続部ＣＲＩを形成し、ステータ１００の外側に配置される第１端子部ＴＲ１２ａ同士を接合して外周側接続部ＣＲＯを形成して、ステータ１００に備えられた２重コイル３０を電気的に接合することで、ステータ１００の電気回路を形成する。
【０１０２】
このように、２重コイル３０の配置される場所によって、第２端子部ＴＲ１１ｂ及び第１端子部ＴＲ１２ａは単純に立ち上げただけの形状のものと、隣り合う相の第２端子部ＴＲ１１ｂ及び第１端子部ＴＲ１２ａまで伸ばした形状のものとが必要とされる。このため、２重コイル３０は２パターン用意されることになる。
もっとも、この隣り合う相の第２端子部ＴＲ１１ｂ同士の接続、及び第１端子部ＴＲ１２ａ同士の接続については、バスバＢＢを用いて接合されるように設計されることを妨げない。
【０１０３】
上述した構成の第５実施形態のステータ１００では、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０との接合については、ステータ１００として２重コイル３０を分割式ステータコアＳＣに組み込んだ後に行う必要がない為、製造し易くなるというメリットが産まれる。
また、コイルエンドＣＥでの接合作業を減らすことも、作業空間を確保する等のメリットが生じ、歩留まり向上に寄与することができる。
もっとも、第４実施形態と異なり２パターンの２重コイル３０を交互に組み合わせていく必要があるため、組立工程は多少煩雑化するが、第５実施形態のステータ１００のコイルエンドが第４実施形態のステータ１００に比べて短くできるメリットがある。また、図２５及び図２６の構成であればバスバＢＢを用いる必要もないため、部品点数の削減を図ることも可能となる。
【０１０４】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
（第６実施形態）
第６実施形態のステータ１００は、第５実施形態のステータ１００とその構成においてほぼ同じである。但し、２重コイル３０の形状と２重コイル３０の接合方法が若干異なるので以下に説明する。
図２７は、第６実施形態の２重コイルのコイルエンド部分を内周側から見た部分斜視図を示している。
図２８は、２重コイルのコイルエンド部分を外周側から見た部分斜視図を示している。
第６実施形態の２重コイル３０は、コイル籠ＣＢが形成され、分割式ステータコアＳＣのピース４１が挿入された状態である。
２重コイル３０の基本形状は、第５実施形態の２重コイル３０とほぼ同じであり、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０とは結合されている。
【０１０５】
ただし、図２８に示されるように、Ｕ相第１コイル３０Ｕ１、Ｖ相第１コイル３０Ｖ１、Ｗ相第１コイル３０Ｗ１と、Ｕ相第２コイル３０Ｕ２、Ｖ相第２コイル３０Ｖ２の形状は異なる。
２重コイル３０は、図２７に示すようにステータ１００の内径側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂを第２ループコイル２０のリード側凸部ＰＲ１２の下をくぐらせて外周側に引き出している。
そして、２重コイル３０をコイル籠ＣＢとして配置し、ステータ１００の外周側で、第１外周接続部ＣＲＯ１乃至第４外周接続部ＣＲＯ４を形成する。
このように、第６実施形態のステータ１００の外周側に外周側接続部ＣＲＯを形成することで、コイル籠ＣＢを電気的に結合することが可能となる為、コイルエンドの短縮が可能となる。
【０１０６】
また、第５実施形態のステータ１００とは異なり、内周側接続部ＣＲＩを形成する必要がない。このため、ステータ１００の内周側に出っ張りが出来ず、図示しないローターへの干渉が無い。
外周側接続部ＣＲＯは、分割式ステータコアＳＣの外周部分の所まで張り出しても干渉するものが無い為、平角導体Ｄの取り回しが若干複雑にはなるものの、設計自由度の向上が図れる。
【０１０７】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、第１実施形態のコイルエンドＣＥにおいて、第１端子部ＴＲａ、第２端子部ＴＲｂをバスバＢＢに寄らず、第５実施形態や第６実施形態のように接合することを妨げない。
【０１０８】
また、凸部形成コイルＣＯ１、片凸部形成コイルＣＯ３、片凸部形成コイルＣＯ４、２重コイル３０の巻回数及び平角導体Ｄの太さは、設計の要求により決定される事項であるので、例えば、巻回数の増減や平角導体Ｄの断面積の増減をすることを妨げない。
また、コイルエンドＣＥにおける第１端子部ＴＲａ、第２端子部ＴＲｂの接合パターンは、第１実施形態乃至第６実施形態に説明する以外にも考えられ、他の接合パターンを採用することを妨げない。
【符号の説明】
【０１０９】
３１      内周配置部
３２      外周配置部
３３      レーンチェンジ部
４１      ピース
４３      ティース
５０      アウターリング
１００      ステータ
Ｂ１      第１ブロック
Ｂ２      第２ブロック
ＢＢ      バスバ
Ｃ１      素体コイル
Ｃ２      凸部保有コイル
Ｃ３      曲面保有コイル
Ｃ４      レーンチェンジ部保有コイル
ＣＢ      コイル籠
ＣＥ      コイルエンド
ＣＯ１      凸部形成コイル
ＣＲ      接続部
Ｄ      平角導体
ＬＣＦ      反リード側レーンチェンジ部
ＬＣＲ      リード側レーンチェンジ部
ＰＦ      反リード側凸部
ＰＲ      リード側凸部
【図１】
2011074114.tif 000003
【図２】
2011074114.tif 000004
【図３】
2011074114.tif 000005
【図４】
2011074114.tif 000006
【図５】
2011074114.tif 000007
【図６】
2011074114.tif 000008
【図７】
2011074114.tif 000009
【図８】
2011074114.tif 000010
【図９】
2011074114.tif 000011
【図１０】
2011074114.tif 000012
【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】
2011074114.tif 000023
【図２２】
2011074114.tif 000024
【図２３】
2011074114.tif 000025
【図２４】
2011074114.tif 000026
【図２５】
2011074114.tif 000027
【図２６】
2011074114.tif 000028
【図２７】
2011074114.tif 000029
【図２８】
2011074114.tif 000030
【図２９】
2011074114.tif 000031
【図３０】
2011074114.tif 000032
【図３１】
2011074114.tif 000033
【図３２】
2011074114.tif 000034
【図３３】
2011074114.tif 000035
【図３４】
2011074114.tif 000036
【図３５】
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【図３６】
2011074114.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【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】
ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、
前記コイルはコイルエンド部にて斜辺と、前記斜辺から前記ステータコアの軸方向上空に突出するよう形成される凸部とを有する形状であり、
前記凸部は、前記コイルが前記ステータコアに配置された際に他のコイルとの干渉を避ける高さであること、
前記コイルのコイルエンド部にはレーンチェンジ部が形成され、隣り合う第１のコイルと第２のコイルとが干渉する第１干渉点Ｐ３と、隣り合う第２のコイルと第３のコイルとが干渉する第２干渉点Ｐ４との距離であるコイル干渉点距離Ａ１が、前記ステータコアの内周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心と前記ステータコアの外周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心との前記ステータコアの周方向の距離である曲げ中心間距離Ａ以下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、
前記平角導線が複数重ね合わされた状態で、前記凸部及び前記レーンチェンジ部が形成されたものであることを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のステータにおいて、
前記コイルは同心巻きに巻回され、
前記コイルを円筒状に配置して形成したコイル籠に、分割式とした前記ステータコアを挿入することで形成されることを特徴とするステータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
タコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、前記コイルはコイルエンド部にて斜辺と、前記斜辺から前記ステータコアの軸方向上空に突出するよう形成される凸部とを有する形状であり、前記凸部は、前記コイルが前記ステータコアに配置された際に他のコイルとの干渉を避ける高さであること、前記コイルのコイルエンド部にはレーンチェンジ部が形成され、隣り合う第１のコイルと第２のコイルとが干渉する第１干渉点Ｐ３と、隣り合う第２のコイルと第３のコイルとが干渉する第２干渉点Ｐ４との距離であるコイル干渉点距離Ａ１が、前記ステータコアの内周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心と前記ステータコアの外周側に配置される前記レーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心との前記ステータコアの周方向の距離である曲げ中心間距離Ａ以下であることを特徴とする。
［００１３］
（２）（１）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記平角導線が複数重ね合わされた状態で、前記凸部及び前記レーンチェンジ部が形成されたものであることを特徴とする。
［００１４］
（３）（１）または（２）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記コイルは同心巻きに巻回され、前記コイルを円筒状に配置して形成したコイル籠に、分割式とした前記ステータコアを挿入することで形成されることを特徴とする。
［００１５］
（４）（３）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、を特徴とする。
［００１６］
（５）（４）に記載するステータにおいて、好ましくは、前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェン
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
タコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、前記平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、前記八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、前記八角形状コイルに一対の凸部を形成することを特徴とする。
［００２３］
（１２）（１１）に記載のステータ製造装置において、好ましくは、前記凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することを特徴とする。
［００２４］
（１３）（１２）に記載のステータ製造装置において、好ましくは、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、前記円弧状に形成されたコイルに前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成することを特徴とする。
発明の効果
［００２５］
このような特徴を有する本発明の一態様によるステータにより、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される発明の態様は、ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成されスロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、コイルはコイルエンド部にて斜辺と、斜辺からステータコアの軸方向上空に突出するよう形成される凸部とを有する形状であり、凸部は、コイルがステータコアに配置された際に他のコイルとの干渉を避ける高さとしており、コイルのコイルエンド部にはレーンチェンジ部が形成され、隣り合う第１のコイルと第２のコイルとが干渉する第１干渉点と、隣り合う第２のコイルと第３のコイルとが干渉する第２干渉点との距離であるコイル干渉点距離が、ステータコアの内周側に配置されるレーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心とステータコアの外周側に配置されるレーンチェンジ部の曲げ内周側の曲げ中心とのステータコアの周方向の距離である曲げ中心間距離以下である。
［００２６］
コイルのコイルエンド部に形成される斜辺から突出する凸部を形成することで、コイルをステータコアに挿入した際にコイル同士の干渉を回避することが容易となり、コイルエンドを短縮することが可能となる。
ステータのコイルエンド部では、コイル同士の干渉を避ける必要があるが
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
、コイルはコイルエンド部にて複雑に立体交差することになる。従って、隣り合うコイル同士の干渉を避ける為に凸部を形成し、干渉を回避することで効率的にコイルエンド部の短縮を図ることが可能となる。
例えばコイルを六角形に巻回して構成する場合、コイルエンドには２辺が二等辺三角形を作る形で突出する。この場合、二等辺三角形部分をコイル同士ですれ違うように配置すると、平角導体の厚みの関係でコイル間の距離を必要として、レーンチェンジに幅を必要とする結果となる。しかし、コイルに第１凸部及び第２凸部を設けることで、隣り合うコイル同士の干渉をかわし易くなる。
［００２７］
また、ステータの構成上、第１ループや第２ループを形成する場合にはエッジワイズ曲げ加工する必要があるが、第１凸部及び第２凸部を設ける場合には、エッジワイズ曲げ方向ではなく厚みの薄い方向に曲げることになるので、曲げ半径が小さく、比較的容易に曲げることができる。
この結果、ステータの設計自由度が高くなり、コイルエンドをそれ程伸ばさずにコイルの端子部分を第１ループ及び第２ループの下をくぐらせて外側に持ってくる等、バスバとの接合のし易さを確保することに貢献することができる。
設計自由度を高くできることは、ステータを製作する工程を簡素化する助けとなり、メリットが高い。
［００２８］
また、コイル干渉点距離が曲げ中心距離以下になるように設定することで、第１
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月15日(2011.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
前述したＶ相のコイルの第１ループは、第１組のＵ相第１スロットに挿入される部分において、前述したＵ相のコイルの第１ループの下側に、第２組のＵ相第２スロットに挿入される部分において、前述したＵ相コイルの第１ループの上側に来る必要がある。更に細かく言えば、第１ループと第２ループは２重構造となっているので、一方は（第１組のＶ相第２スロットのコイルエンド側）、上から（ステータコア端面から遠い方から）順に、Ｕ相第１ループ、Ｕ相第２ループ、Ｖ相第１ループ、Ｖ相第２ループとなり、他方は（第２組のＵ相第１スロットのコイルエンド）、上から（ステータコア端面から遠い方から）順に、Ｖ相第１ループ、Ｖ相第２ループ、Ｕ相第１ループ、Ｕ相第２ループとなる。
このように必要となるレーンチェンジ部分は、ステータコアの端面に平面的に平角導体が配置されると１スロット分しか使用できない。しかし、本発明では２重コイルとしていることで、このレーンチェンジ部分が２倍の２スロット分使用することが可能であり、曲げ半径の関係で極力広い幅を用意することが好ましい。
ここでいう「２スロット分の領域」とは、スロットとティースを１スロット分としてスロット２つとティース２つ分の幅のことを指している。
これは、占積率を上げる為には平角導体の断面積を大きくすることが有効であるためで、断面積が大きくなれば相対的に曲げ半径も大きくなるからである。このため、本発明によって占積率の高いステータを構成することが可能となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
又、第２ブロックＢ２は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ２、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ２、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ２、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ２、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ２の６つのスロットを有している。
そして、凸部形成コイルＣＯ１は、図１０が示す通り、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１に第２スロット内導線部ＳＳｂが挿入され、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２に第１スロット内導線部ＳＳａが挿入される。つまり、一つのスロットＳＣＳの内周側に第２スロット内導線部ＳＳｂが、外周側に第１スロット内導線部ＳＳａが挿入されることになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
３本の平角導体Ｄが並べられた状態でリード側レーンチェンジ部ＬＣＲが形成されており、コイルＣＯの幅は導体束厚ＤＷである。そして、曲げ部の内側の半径を内曲げ半径Ｒ１とすると、左右のＲ１の中心間の距離は変曲点距離Ａとなる。また、曲げ部外側の半径を外曲げ半径Ｒ２とする。リード側レーンチェンジ部ＬＣＲは図２９に示される通り、第１曲げ中心線ＢＣＬ１と第２曲げ中心線ＢＣＬ２の、曲げ中心間の距離である変曲点距離Ａの間に形成されていることになる。なお、変曲点距離Ａは実際にはステータ１００の周方向の距離であるので、実際には直線距離ではないが図２９では直線展開しているので直線距離として説明する。
コイルＣＯの側面は図３０に示すようにリード側凸部ＰＲ又は反リード側凸部ＰＦが形成されておらず、第１斜辺ＨＬＲと第２斜辺ＨＲＲで構成されている。そして、本来ならば導体厚Ｗは所定の厚みを必要とするが、図３０では説明の都合上、導体厚Ｗはゼロとしている。第１斜辺ＨＬＲ及び第２斜辺ＨＲＲの角度θは、導体厚ＷとスロットＳＣＳ同士のピッチによって決定される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図３１に、コイル束を重ねた模式上面図を示す。なお、導体間の線は省略している。また、説明の都合上模式的に円筒状に並べられるコイル束を直線展開して示している。
図３２に、コイルを重ねた側面線図を示す。ただし、説明のため第１コイルＣＯａ乃至第３コイルＣＯｃは単純化して示している。
コイルＣＯを重ねた図３１には、第１コイルＣＯａ、第２コイルＣＯｂ、第３コイルＣＯｃが重ねてられて示されている。第１コイルＣＯａの内曲げ半径Ｒ１の中心と、第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１の中心は第１曲げ中心線ＢＣＬ１上に配置され、第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１の中心と、第３コイルＣＯｃの内曲げ半径Ｒ１の中心は第２曲げ中心線ＢＣＬ２上に配置されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
これらを側面から見ると、図３２に示すような状態となる。図３２は図３０同様に、導体厚Ｗをゼロとして示している。このように導体厚Ｗがゼロならば、第１コイルＣＯａ乃至第３コイルＣＯｃは近接して並べることが可能だが、実際には導体厚Ｗの厚みは存在するので、図３１のように第１コイルＣＯａ、第２コイルＣＯｂ、及び第３コイルＣＯｃを並べることは出来ない。
図３３に、厚みのあるコイル束を重ねた模式上面図を示す。図３１に対応する。
図３４に、厚みのあるコイル束を重ねた側面図を示す。図面は単純化してある。
コイルＣＯには導体厚Ｗがゼロでは無いので、コイルＣＯを並べると、実際には図３３及び図３４のようになってしまう。第１コイルＣＯａと第２コイルＣＯｂとは平角導体Ｄ同士が干渉しないように配置するためには、コイル干渉点距離Ａ１が図２９で説明する変曲点距離Ａ以上となるように第１コイルＣＯａと第２コイルＣＯｂを配置する必要がある。この際の、第１コイルＣＯａの第２斜辺ＨＲＲの外周側と、第２コイルＣＯｂの第１斜辺ＨＬＲの内周側の交点を第１交点Ｐ１とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
そして、第２コイルＣＯｂと第３コイルＣＯｃとは平角導体Ｄ同士が干渉しないように配置するためには、コイル干渉点距離Ａ１が変曲点距離Ａ以上となるように第２コイルＣＯｂと第３コイルＣＯｃを配置する必要がある。この際の、第２コイルＣＯｂの第２斜辺ＨＲＲの外周側と、第３コイルＣＯｃの第１斜辺ＨＬＲの内周側の交点を第２交点Ｐ２とする。
この第１交点Ｐ１と第２交点Ｐ２との間のコイル干渉点距離Ａ１が変曲点距離Ａ以上にならなければ、第１コイルＣＯａと第３コイルＣＯｃとの間に第２コイルＣＯｂを配置することは出来ない。したがって、図３３に示すように、第１コイルＣＯａ乃至第３コイルＣＯｃの配置間隔は間延びしてしまい、コイル中心間距離Ａ２の分だけのピッチを必要とする。この結果、分割式ステータコアＳＣのスロットＳＣＳのピッチも広げる必要があり、ステータ１００を用いたモータの高出力化の妨げとなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
なお、リード側凸部ＰＲ（又は反リード側凸部ＰＦ）の立ち上げ高さは、コイル干渉点距離Ａ１の幅が変曲点距離Ａ以下になるように設定される必要があり、角度θと導体厚Ｗと導体束厚ＤＷに関連して決定されることになる。
また、第１コイルＣＯａの内曲げ半径Ｒ１と第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１とが第１曲げ中心線ＢＣＬ１上に並ぶと言う条件を付加しなければ、理論的にコイル干渉点距離Ａ１は変曲点距離Ａ以下に設定することも可能である。
そして、これらの数値の決定は、設計要求により決定されることになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
結局、変曲点距離Ａは、凸部形成コイルＣＯ１をレーンチェンジさせるのに必要な寸法であり、凸部形成コイルＣＯ１にリード側凸部ＰＲ及び反リード側凸部ＰＦを形成するにあたって、隣り合う凸部形成コイルＣＯ１同士、例えば第１コイルＣＯａと第２コイルＣＯｂとのコイル干渉点距離Ａ１が、内曲げ半径Ｒ１の中心点同士の距離となる変曲点距離Ａとほぼ等しくなるように（変曲点距離Ａは、第１コイルＣＯａの内曲げ半径Ｒ１と第２コイルＣＯｂの内曲げ半径Ｒ１とが第１曲げ中心線ＢＣＬ１上に並ぶと言う条件を付加しなければ、前述通り若干詰められる）設計される必要がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
図２３に、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第１ループを表した平面模式図を示す。
図２４に、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第２ループを表した平面模式図を示す。
ステータ１００はＵ相、Ｖ相、Ｗ相を一組のブロックとすると、８組のブロックからなる。第１ブロックＢ１は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ１、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ１、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ１、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ１、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ１の６つのスロットを有している。
又、第２ブロックＢ２は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ２、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ２、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ２、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ２、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ２の６つのスロットを有している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
また、第１ループコイル１０にリード側凸部ＰＲ１１、反リード側凸部ＰＦ１１を設け、第２ループコイル２０にリード側凸部ＰＲ１２、反リード側凸部ＰＦ１２を設けることで、隣り合うコイルの干渉をかわし易く、コイルエンドＣＥの長さを抑えることができる。
第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０を六角形とし、コイルエンド部に六角形の一頂点部分を持ってくるような構成は、特許文献２等にも用いられているが、コイルエンドを大きくする傾向にある。
これは、隣り合うコイルをかわす為にコイルエンド部に平角導体Ｄを斜めに立ち上げる必要があるが、このコイルエンドに突出する六角形の一頂点が鈍角に形成されないと、隣り合うコイル同士の距離が遠くなってしまう為である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
同様にして、ステータ１００の内周側に配置されるＶ相第１コイル３０Ｖ１とＶ相第２コイル３０Ｖ２の第２端子部ＴＲ１１ｂが接合されて第２内周側接続部ＣＲＩ２を形成し、ステータ１００の外周側に配置されるＶ相第２コイル３０Ｖ２とＶ相第３コイル３０Ｖ３の第１端子部ＴＲ１２ａが接合されて第２外周側接続部ＣＲＯ２を形成する。このように、ステータ１００の内周側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂ同士を接合して内周側接続部ＣＲＩを形成し、ステータ１００の外周側に配置される第１端子部ＴＲ１２ａ同士を接合して外周側接続部ＣＲＯを形成して、ステータ１００に備えられた２重コイル３０を電気的に接合することで、ステータ１００の電気回路を形成する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2011074114.tif 000039
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2011074114.tif 000040
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2011074114.tif 000041
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３１】
2011074114.tif 000042
【国際調査報告】
2011074114.tif 000043
2011074114.tif 000044
2011074114.tif 000045
2011074114.tif 000046