(57)【要約】【課題】軸方向寸法の短縮に好適な回転電機のステータとその製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】複数のスロット１３を備えるステータコア１１と、該ステータコア１１の両端側にそれぞれコイルエンド１４Ａを形成しながら該スロット１３内に装着される多相のコイル１４と、を有する回転電機のステータ１０である。そして、コイル１４は、複数のＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂをステータコア１１の軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入して突合わせた当該脚部４Ｂ先端同士を接合して構成した。【選択図】図１
2015231277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを備えるステータコアと、該ステータコアの両端側にそれぞれコイルエンドを形成しながら該スロット内に装着される多相のコイルと、を有する回転電機のステータであって、
前記コイルは、複数のＵ字状のセグメント導体の脚部をステータコアの軸方向両端側から夫々スロット内に挿入して突合わせた当該脚部先端同士を接合して構成したことを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
前記ステータコアは、軸方向に所定間隔を開けて固定配置した一対のステータコアにより構成され、
前記セグメント導体の脚部先端の突き合わせ端部は、前記一対のステータコア間の空間において接合されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記セグメント導体の脚部先端の突き合わせ端部同士は、互いに係合する形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記セグメント導体の脚部先端の接合された突き合わせ端部は、絶縁材により被覆処理されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
複数のスロットを備えるステータコアと、該ステータコアの両端側にそれぞれコイルエンド部を形成しながら該スロット内に装着される多相のコイルと、を有する回転電機のステータの製造方法であって、
軸方向に所定間隔を開けて一対のステータコアを固定配置し、
前記コイルは、複数のＵ字状のセグメント導体の脚部を前記一対のステータコアの軸方向両端側から夫々スロット内に挿入し、
前記セグメント導体の脚部先端同士を前記一対のステータコア間の空間において突合わせ、
前記突き合わせ端部同士を接合して構成したことを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の製造方法に用いる回転電機のステータの製造装置であって、
前記一対のステータコアを軸方向に所定間隔を開けて保持する保持手段と、
前記一対のステータコア間の空間において、前記一対のステータコアの軸方向両端側から夫々スロット内に挿入された前記Ｕ字状のセグメント導体の脚部先端の突き合わせ端部同士を接合する接合手段と、を備えることを特徴とする回転電機のステータの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機や電動機等の回転電機のステータとその製造方法及び製造装置に関し、特に、平角線よりなるＵ字状コイルセグメントによりコイルを形成するに好適な回転電機のステータとその製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から平角線よりなるＵ字状コイルセグメントによりコイルを形成した回転電機のステータが提案されている（特許文献１参照）。これは、外回り導体と内回り導体との２種類のＵ字状コイルセグメントを組合わせることにより、ステータコアのスロット内に、その内径側から外径側に向かって第１層〜第４層のコイル部分を形成している。即ち、外回り導体は、Ｕ字状の脚部により、スロット内の第１層と隣接するスロット内の第４層とを形成すると共にスロットから突出して互いに開くよう折曲げられた接合端部を備える。また、内回り導体は、Ｕ字状の脚部により、スロット内の第２層と隣接するスロット内の第３層とを形成すると共にスロットから突出して互いに接近するよう折曲げられた接合端部を備える。そして、内回り導体の各接合端部の先端を、それぞれ両隣に隣接配置されるそれぞれの外回り導体の接合端部の先端にそれぞれ接合するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６７６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、内回り導体と外回り導体との接合端部がコイルエンドにおいて互いに接合される構造となっている。このため、接合端部同士を接合するために、導体端部を配索させ且つその先端同士を隣接させるためのスペースを必要とし、当該コイルエンドの軸方向寸法が長くなり、ステータ及び回転電機自体の軸方向寸法を小型化する場合の阻害要因となる。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、軸方向寸法の短縮に好適な回転電機のステータとその製造方法及び製造装置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】
【０００６】
本発明は、複数のスロットを備えるステータコアと、該ステータコアの両端側にそれぞれコイルエンドを形成しながら該スロット内に装着される多相のコイルと、を有する回転電機のステータである。そして、コイルは、複数のＵ字状のセグメント導体の脚部をステータコアの軸方向両端側から夫々スロット内に挿入して突合わせた当該脚部先端同士を接合して構成する。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、コイルエンドは、Ｕ字状をなすセグメント導体の頭部により構成されるため、配索や接続のための軸方向スペースが不要となり、必要とする軸方向スペースを短縮できる。しかも、セグメント導体は、Ｕ字状をなす脚部先端同士を突合わせて接合されるため、接合のための軸方向スペースを短縮できる。結果として、ステータ及び回転電機自体の軸方向寸法を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示す回転電機のステータの断面図である。
【図２】図１に示す回転電機のステータのＡ−Ａ断面図である。
【図３】セグメント導体を装着した、一方のステータコアの軸方向端部を部分的に示す説明図である。
【図４】セグメント導体を装着した、他方のステータコアのステータコア間の空間に対面する端部を部分的に示す説明図である。
【図５】本実施形態のステータの製造工程を示す工程図である。
【図６】位置決め治具によるステータコアの位置決め状態を示す説明図である。
【図７】位置決め治具によるステータコアの位置決め状態を示す断面図である。
【図８】接合治具による溶接状態を説明する断面図である。
【図９】接合治具による溶接状態を説明する側面図である。
【図１０】絶縁処理を示す説明図である。
【図１１】完成されたステータを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の回転電機のステータとその製造方法及び製造装置を実施形態に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
先ず、本実施形態の回転電機のステータについて、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、ステータの断面図であり、図２は図１に示すステータのＡ−Ａ断面図である。
【００１１】
図１、２に示すように、ステータ１０には、内周に複数（４８箇所）のティース１２を備える鋼板を積層して成るステータコア１１と、各ティース１２間のスロット１３内に装着された複数のコイル１４とを備える。
【００１２】
ステータ１０は、ステータコア１１として、軸方向に間隔を開けて配置した一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂを備える。一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂは、コイル１４を装着した後に、両ステータコア１１Ａ，１１Ｂ間にスペーサコア１１Ｃを介挿し、当該スペーサコア１１Ｃに対して溶接などにより固定して一体的に形成される。
【００１３】
また、ステータ１０は、コイル１４として、頭部４Ａと頭部４Ａの両端から平行に延びる一対の脚部４ＢとによりＵ字形状となるセグメント導体５を用いる。セグメント導体５は、その脚部４Ｂを一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向外側から夫々のスロット１３に挿入し、脚部４Ｂ先端をスロット１３を貫通させてステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間へ突出させ、突出した脚部４Ｂの先端同士を突合わせて接合して、コイル１４としている。スロット１３に挿入されたセグメント導体５の脚部４Ｂは、図示しない絶縁材（絶縁紙）で包まれて、スロット１３の壁面との接触及び隣接する脚部４Ｂとの接触を防止される。
【００１４】
セグメント導体５の頭部４Ａは、ステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向両端において、ティース１２の軸方向端部を巻回するコイルエンド１４Ａを構成し、先端同士が接合された脚部４Ｂがスロット１３内に収装されるコイル部１４Ｂを構成している。そして、コイル１４は、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相を形成するように、図示しないコイル１４の線材端がバスバーによって接続され、バスバーのＵ，Ｖ，Ｗ相の各端部は、３本の端子１４Ｃ（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に接続されている。
【００１５】
図３は、セグメント導体５を装着した、一方のステータコア１１Ａの軸方向端部を部分的に示す説明図である。また、図４は、同じくセグメント導体５を装着した、他方のステータコア１１Ｂの一方のステータコア１１Ａに対面する端部を部分的に示す説明図である。
【００１６】
両ステータコア１１Ａ，１１Ｂのスロット１３には、絶縁材６に包まれた状態のセグメント導体５の脚部４Ｂが、複数本、例えば、４本が、ステータコア１１Ａ，１１Ｂの内径側から外径側に向かって第１層〜第４層を構成するよう挿入される。
【００１７】
図３に示すように、一方のステータコア１１Ａにおいては、２種類のセグメント導体５Ａ，５Ｂが装着される。即ち、セグメント導体５Ａは、スロット１３内の第１層と左側に隣接するスロット１３内の第２層とに挿入された脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結している。また、セグメント導体５Ｂは、スロット１３内の第３層と同じく左側に隣接するスロット１３内の第４層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結している。
【００１８】
図４に示すように、他方のステータコア１１Ｂにおいては、２種類のセグメント導体５Ｃ，５Ｄが装着される。セグメント導体５Ｃは、スロット１３内の第３層と左側に隣接するスロット１３内の第２層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結している。また、セグメント導体５Ｄは、スロット１３内の第４層と左側に隣接するスロット１３内の第１層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結している。
【００１９】
そして、夫々セグメント導体５を装着した状態で両ステータコア１１Ａ，１１Ｂを軸方向に間隔を開けて配置し、スロット１３内の第１層〜第４層に夫々の配置されたセグメント導体５の脚部４Ｂの先端同士を互いに突合わせ、その突き合わせ部を溶接等により接合している。
【００２０】
即ち、コイル１４は、複数のＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂをステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入して突合わせた当該脚部４Ｂ先端同士を接合して構成されている。このため、コイルエンド１４Ａは、Ｕ字状をなすセグメント導体５の頭部４Ａにより構成されるため、接続のための軸方向スペースが不要となり、必要とする軸方向スペースを短縮できる。また、セグメント導体５は、Ｕ字状をなす脚部４Ｂ先端同士を突合わせて接合されるため、配索や接合のための軸方向スペースを短縮できる。結果として、ステータ１０及び回転電機自体の軸方向寸法を小型化できる。
【００２１】
セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ部は、図９に示すように、スロット１３に挿入された状態において、上方のセグメント導体５の脚部４Ｂにおいては、ステータコア１１の内径側部分が突出し、外径側部分が後退した係合部４Ｃを形成している。また、下方のセグメント導体５の脚部４Ｂにおいては、ステータコア１１の外径側部分が突出し、内径側部分が後退した係合部４Ｃを形成している。このため、上下のセグメント導体５の脚部４Ｂ同士が突合わされた際には、係合部４Ｃ同士が互いに係合する突き合わせ状態となる。なお、係合部４Ｃの形状は、上記した突出部分と後退部分とにより形成したものに限定されるものでなく、突き合わせ時に互いに係合する形状であればよい。
【００２２】
突き合わせ部を接合する溶接は、接合強度が十分に確保されれば、一般的によく使われる、Ｔｉｇ溶接や超音波溶接等を自由に選択可能である。しかし、接合部位周辺の絶縁材６への影響や接合部位の熱変形等がより軽微な溶接方法がより望ましい。
【００２３】
突き合わせ部の接合により、セグメント導体５は、導体５Ａ−導体５Ｃ−導体５Ｂ−導体５Ｄ−導体５Ａ・・・・と電気的に導通可能なコイル１４を形成する。なお、図示例のコイル１４は、ティース１２に集中巻きする場合を示しているが、分散巻するコイル１４においては、夫々の脚部４Ｂの挿入位置が変更される。そして、これら脚部４Ｂを連結する頭部４Ａの形状及び寸法が変更されたセグメント導体５を使用することにより、同様に構成することができる。
【００２４】
このように、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部同士は、互いに係合する係合部４Ｃに形成されている。即ち、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部の係合部４Ｃ同士を、互いに係合させた状態で接合させることができ、接合が容易にできると共に接合のために必要とする軸方向スペースを短縮でき、ステータ１０及び回転電機自体の軸方向寸法を小型化できる。
【００２５】
以上の構成の回転電機のステータ１０の製造方法について以下に説明する。図５はステータ１０の製造工程を示す工程図である。
【００２６】
本実施形態の製造工程では、先ずセグメント導体５Ａ〜５Ｄを成形する（Ｓ１）。セグメント導体５Ａ〜５Ｄとして、一方のステータコア１１Ａのスロット１３に脚部４Ｂを挿入するセグメント導体５Ａ,５Ｂと、他方のステータコア１１Ｂのスロット１３に脚部４Ｂを挿入するセグメント導体５Ｃ,５Ｄと、を夫々成形する。即ち、セグメント導体５Ａは、一方のステータコア１１Ａのスロット１３の、第１層と隣接スロット１３の第２層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結する構成を備える。また、セグメント導体５Ｂは、一方のステータコア１１Ａのスロット１３の、第３層と隣接するスロット１３の第４層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結する構成を備える。また、セグメント導体５Ｃは、他方のステータコア１１Ｂのスロット１３の、第３層と隣接するスロット１３の第２層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結する構成を備える。また、セグメント導体５Ｄは、他方のステータコア１１Ｂのスロット１３の、第４層と隣接するスロット１３の第１層とに挿入される脚部４Ｂを頭部４Ａにより連結する構成を備える。
【００２７】
次いで、両ステータコア１１Ａ，１１Ｂのスロット１３に絶縁材６（絶縁紙）を挿入する（Ｓ２）。絶縁材６は、予めセグメント導体５の脚部４Ｂを包み込む形状、例えば、筒状断面に成形されることが望ましい。このように成形することにより、スロット１３内に容易に挿入することができ、また、後述するセグメント導体５の脚部４Ｂの挿入も容易とできる。
【００２８】
次いで、一方のステータコア１１Ａには、セグメント導体５Ａ，５Ｂの脚部４Ｂをスロット１３に挿入された絶縁材６で区画された空間に挿入する。また、他方のステータコア１１Ｂには、セグメント導体５Ｃ，５Ｄの脚部４Ｂをスロット１３に挿入された絶縁材６で区画された空間に挿入する（Ｓ３）。ステータコア１１Ａ，１１Ｂのスロット１３に挿入されたセグメント導体５の脚部４Ｂの先端は、夫々のステータコア１１Ａ，１１Ｂの他方の軸方向端面から夫々突出される。
【００２９】
なお、上記工程では、ステータコア１１Ａ，１１Ｂのスロット１３に、先ず絶縁材６を挿入し、次いで絶縁材６で区画された空間にセグメント導体５の脚部４Ｂを挿入するものについて説明した。しかし、ステータコア１１Ａ，１１Ｂのスロット１３にこれらを挿入する前に、セグメント導体５の脚部４Ｂを絶縁材６で包み、絶縁材６で包まれた脚部４Ｂをステータコア１１Ａ，１１Ｂのスロット１３に挿入するようにしてもよい。
【００３０】
次いで、両ステータコア１１Ａ，１１Ｂを、セグメント導体５の脚部４Ｂが突出している側面同士を対面させて位置決めする（Ｓ４）。本実施形態では、ステータコア１１Ａ，１１Ｂの位置決めのために、図６，７に示す位置決め治具２０を使用する。
【００３１】
位置決め治具２０は、ベースプレート２１から円周方向に所定間隔をおいて立設された、例えば、３本以上の固定支柱２２を備える。固定支柱２２は、夫々がステータコア１１Ａ，１１Ｂの外周に対して軸方向に延び、それらの半径方向の内側面をステータコア１１Ａ，１１Ｂの外周に対面させてステータコア１１Ａ，１１Ｂを囲むよう配置されている。固定支柱２２には、半径方向に移動可能とされ、半径方向内側への移動時にステータコア１１Ａ，１１Ｂの外周に接触してステータコア１１Ａ，１１Ｂを半径方向から位置決めする可動部材２３を備える。
【００３２】
また、固定支柱２２には、当該固定支柱２２の軸方向中央部分に配置されて半径方向に移動可能とされ、半径方向内側への移動時に固定支柱２２から内側に突出して、上側に配置されるステータコア１１Ａの下面に接触して当該ステータコア１１Ａを支持する可動式爪２４を備える。また、いずれか一つの固定支柱２２には、半径方向に移動可能であり、半径方向内側への移動時にステータコア１１Ａ，１１Ｂの外周に設けた位置決め用のキー溝１１Ｄに係合してステータコア１１Ａ，１１Ｂの円周方向位置を位置決めするキー２５を備える。
【００３３】
以上の構造の位置決め治具２０を用いたステータ１０の組立方法について、以下に説明する。位置決め治具２０は、上方に向かって各固定支柱２２が立設するようベースプレート２１を下にして配置する。各固定支柱２２に配置された可動部材２３、可動式爪２４、キー２５はいずれも半径方向外側に移動されている。
【００３４】
この状態の位置決め治具２０の固定支柱２２で囲まれた空間に、下側に配置される、例えば、他方のステータコア１１Ｂを、装着されているセグメント導体５の頭部４Ａが下側となる状態で挿入する。挿入する際には、固定支柱２２の内側をガイドとして挿入する。また、他方のステータコア１１Ｂの外周に設けたキー溝１１Ｄが位置決め治具２０のキー２５に対面するよう位相方向の位置を概略定めて挿入する。
【００３５】
挿入された他方のステータコア１１Ｂは、装着されたセグメント導体５の頭部４Ａが夫々位置決め治具２０のベースプレート２１に接触し、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端をステータコア１１Ｂから上方に突出させた状態で配置される。また、他方のステータコア１１Ｂは、その外周部が固定支柱２２で囲まれ、外周に設けたキー溝１１Ｄがいずれかの固定支柱２２に設けたキー２５に対面するよう配置される。
【００３６】
次いで、固定支柱２２に設けた可動式爪２４を半径方向内側に移動させ、可動式爪２４を固定支柱２２から内側に突出させる。内側に突出された可動式爪２４は、挿入されている他方のステータコア１１Ｂの外周領域の上方に夫々突出される。
【００３７】
次いで、上方に配置される、例えば、一方のステータコア１１Ａを装着されているセグメント導体５の頭部４Ａが上側となる状態で挿入する。挿入する際には、固定支柱２２の内側をガイドとして挿入する。また、一方のステータコア１１Ａの外周に設けたキー溝１１Ｄが位置決め治具２０のキー２５に対面するよう位相方向の位置を概略定めて挿入する。そして、一方のステータコア１１Ａの下面の外周領域を、固定支柱２２から突出されている可動式爪２４の上面に載置する。これにより、上方側に位置する一方のステータコア１１Ａは、可動式爪２４の上部に乗り、高さ方向に位置決めされる。
【００３８】
挿入された一方のステータコア１１Ａは、装着されたセグメント導体５の頭部４Ａが上方にあり、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端をステータコア１１Ａから下方に突出させた状態で配置される。また、一方のステータコア１１Ａは、その外周部が固定支柱２２で囲まれ、外周に設けたキー溝１１Ｄがいずれかの固定支柱２２に設けたキー２５に対面するよう配置される。
【００３９】
この状態においては、上側に配置された一方のステータコア１１Ａから下方に突出するセグメント導体５の脚部４Ｂ先端と、下側に配置された他方のステータコア１１Ｂから上方に突出するセグメント導体５の脚部４Ｂ先端と、が突き合わせ状態で接触する。
【００４０】
次に、いずれかの固定支柱２２に設けたキー２５を半径方向内側に突出させて、上下に配置されたステータコア１１Ａ，１１Ｂのキー溝１１Ｄに係合させ、上下に配置されたステータコア１１Ａ，１１Ｂを位相方向に位置決めする。
【００４１】
最後に、各固定支柱２２に設けた可動部材２３を同時に半径方向内側に突出させ、可動部材２３を上下のステータコア１１Ａ，１１Ｂの外周面に接触させて、上下のステータコア１１Ａ，１１Ｂを固定する。これにより、軸方向に分割された各ステータコア１１Ａ，１１Ｂを所定間隔だけ離して、軸方向・半径方向及び位相方向に位置合わせして位置決めすることができる。
【００４２】
この状態においては、上側にある一方のステータコア１１Ａから下方に突出するセグメント導体５の脚部４Ｂ先端と、下側にある他方のステータコア１１Ｂから上方に突出するセグメント導体５の脚部４Ｂ先端と、は、高精度に位置合わせされる。また、上下のステータコア１１Ａ，１１Ｂから突出されているセグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突合わせ部分は、スロット１３に沿って半径方向に配列され、その周囲は上下ステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間部が存在する状態となっている。
【００４３】
次いで、上下のステータコア１１Ａ，１１Ｂから突出されているセグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突合わせ部分を溶接等により接合する接合工程が実施される（Ｓ５）。接合工程は、図７に示すように、位置決め治具２０により位置決めされたステータコア１１Ａ，１１Ｂの上方に押付け治具２６を配置し、この押付け治具２６による押付け状態で実施される。これにより、突き合わせ部分は、上部のステータコア１１Ａに装着されているセグメント導体５が下方に押付けられることにより、当該突き合わせ部に適度の接触圧が加えられた状態とされる。
【００４４】
接合は、ステータコア１１Ａ，１１Ｂの内径側に接合治具３０Ａ，３０Ｂを挿入し、図８及び図９に示すように、半径方向に並んだ突き合わせ部を片側から一方の接合治具３０Ａで保持し、他方の接合治具３０Ｂを突き合わせ部の他方に接触させて、溶接する。突き合わせ部の溶接は、ステータコア１１Ａ，１１Ｂの内径側に位置する突き合わせ部より外径側に位置する突き合わせ部に向かって順次実行される。このように、適度の接触圧が加えられた状態で突き合わせ部が接合されることにより、接合品質を向上させることができると共に、必要とする設備治具の構造が比較的簡素なものとできる。この段階において、押付け治具２６がステータ１０の上面から取外されて、待機位置に戻される。
【００４５】
このように、ステータコア１１は、軸方向に所定間隔を開けて固定配置した一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂにより構成され、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部は、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間において接合されている。このため、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間を利用して、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部同士を接合することができ、接合を容易に実施することができる。
【００４６】
次いで、両ステータコア１１Ａ，１１Ｂ間に露出している、接合部を含むセグメント導体５の脚部４Ｂ外周を薄い絶縁材６で包み込む絶縁処理を行う（Ｓ６）。この絶縁処理においては、例えば、図１０に示すように、予めＥ字形状に成型した絶縁紙６Ａを各セグメント導体５の脚部４Ｂ間に挟み込むように配置する。さらに、予めＵ字形状に成型した絶縁紙６Ｂにより、全てのセグメント導体５の脚部４Ｂを包み込むように配置して、実施することができる。このように絶縁処理を実施することにより、電気絶縁性を良好に確保しつつ、絶縁材６も含めたセグメント導体５の接合部に要する空間の省スペース化が可能となり、ステータ１０及び回転電機自体の小型化が可能となる。なお、図１０では、Ｕ字形状の絶縁紙６Ｂを外径側から挿入しているが、位置決め治具２０と緩衝する部位については、内径側から挿入することとなる。また、全ての絶縁紙６Ｂを内径側から挿入するように構成しても良い。
【００４７】
次いで、ステータコアの内側から、上下のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間に、図示しない仮保持治具を挿入した状態で、位置決め治具２０を取外す。位置決め治具２０を取外す手順としては、例えば、キー２５及び可動式爪２４を半径方向外側に移動させ、次いで、各可動部材２３が半径方向外側に移動される。こうすることにより、ステータ１０は位置決め治具２０による位置決め状態から解放され、ステータ１０を位置決め治具２０から取外すことができる。図１１は、位置決め治具２０から取外した組立状態のステータ１０の側面図である。
【００４８】
その後、ステータコア外側から、上下のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間に、周方向に分割したスペーサコア１１Ｃを挿入し（Ｓ７）、スペーサコア１１Ｃとステータコア１１Ａ，１１Ｂとを溶接等で固定して、両ステータコア１１Ａ，１１Ｂを一体化する（Ｓ８）。なお、軸方向に分割したステータコア１１Ａ，１１Ｂの間を樹脂等の絶縁物でモールディングしてもよい。なお、位置決め治具２０を取り外す前に、位置決め治具が挿入されている部位以外の部位に、ステータコア外側から分割された複数のスペーサコア１１Ｃを挿入し、次いで位置決め治具２０を取り外してから、位置決め治具２０が挿入されていた部位にスペーサコア１１Ｃを挿入するという手順で行っても良い。
【００４９】
以上説明したステータ１０の製造方法では、先ず、軸方向に所定間隔を開けて一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂを固定配置する。次いで、複数のＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂを一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入する。そして、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端同士を一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間において突合わせ、突き合わせ端部同士を接合してコイル１４を構成している。このため、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間にスペーサコア１１Ｃを挿入し、当該スペーサコア１１Ｃと一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂとを溶接などにより固定して一体化させる必要がある。しかし、コイルエンド１４Ａでセグメント導体５を接続する場合に高剛性を必要とする導体曲げ加工設備が不要とでき、設備コストを低減させることができる。
【００５０】
また、上記の製造方法に用いる製造装置として、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂを軸方向に所定間隔を開けて保持する保持手段としての位置決め治具２０を備える。また、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間において、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入されたＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部同士を接合する接合手段としての接合治具３０Ａ，３０Ｂを備える。即ち、比較的簡素な構造の製造装置とでき、比較的安価な設備コストで、平角線を用いたステータ巻線構造を得るために必要な位置決め精度を確保することが可能となる。
【００５１】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００５２】
（ア）複数のスロット１３を備えるステータコア１１と、該ステータコア１１の両端側にそれぞれコイルエンド１４Ａを形成しながら該スロット１３内に装着される多相のコイル１４と、を有する回転電機のステータ１０である。そして、コイル１４は、複数のＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂをステータコア１１の軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入して突合わせた当該脚部４Ｂ先端同士を接合して構成した。即ち、コイルエンド１４Ａは、Ｕ字状をなすセグメント導体５の頭部４Ａにより構成されるため、接続のための軸方向スペースが不要となり、必要とする軸方向スペースを短縮できる。また、セグメント導体５は、Ｕ字状をなす脚部４Ｂ先端同士を突合わせて接合されるため、配索や接合のための軸方向スペースを短縮できる。結果として、ステータ１０及び回転電機自体の軸方向寸法を小型化できる。
【００５３】
（イ）ステータコア１１は、軸方向に所定間隔を開けて固定配置した一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂにより構成され、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部は、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間において接合されている。このため、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間を利用して、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部同士を接合することができ、接合を容易に実施することができる。
【００５４】
（ウ）セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部同士は、互いに係合する形状としての係合部４Ｃに形成されている。即ち、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部の係合部４Ｃ同士を、互いに係合させた状態で接合させることができ、接合が容易にできると共に接合のために必要とする軸方向スペースを短縮でき、ステータ１０及び回転電機自体の軸方向寸法を小型化できる。
【００５５】
（エ）セグメント導体５の脚部４Ｂ先端の接合された突き合わせ端部は、絶縁材６により被覆処理されている。このため、電気絶縁性を良好に確保しつつ絶縁材６も含めた導体接合に要する空間の省スペース化が可能となり、ステータ１０及び回転電機自体の小型化が可能となる。
【００５６】
（オ）複数のスロット１３を備えるステータコア１１と、該ステータコア１１の両端側にそれぞれコイルエンド１４Ａを形成しながら該スロット１３内に装着される多相のコイル１４と、を有する回転電機のステータ１０の製造方法である。即ち、軸方向に所定間隔を開けて一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂを固定配置する。そして、複数のＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂを一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入し、セグメント導体５の脚部４Ｂ先端同士を一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間において突合わせ、突き合わせ端部同士を接合してコイル１４を構成した。このため、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間にスペーサコア１１Ｃを挿入し、当該スペーサコア１１Ｃと一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂとを溶接などにより固定して一体化させる必要があるが、コイルエンド１４Ａでセグメント導体５を接続する場合に高剛性を必要とする導体曲げ加工設備が不要とでき、設備コストを低減させることができる。
【００５７】
（カ）上記の製造方法に用いる製造装置であり、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂを軸方向に所定間隔を開けて保持する保持手段としての位置決め治具２０と、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂ間の空間において、一対のステータコア１１Ａ，１１Ｂの軸方向両端側から夫々スロット１３内に挿入されたＵ字状のセグメント導体５の脚部４Ｂ先端の突き合わせ端部同士を接合する接合手段としての接合治具３０Ａ，３０Ｂと、を備える。即ち、比較的簡素な構造の製造装置とでき、比較的安価な設備コストで、平角線を用いたステータ巻線構造をえるために必要な位置決め精度を確保することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
４Ａ  頭部
４Ｂ  脚部
４Ｃ  係合部
５，５Ａ〜５Ｄ  セグメント導体
６  絶縁材
１０  ステータ
１１，１１Ａ，１１Ｂ  ステータコア
１１Ｃ  スペーサコア
１１Ｄ  キー溝
１２  ティース
１３  スロット
１４  コイル
１４Ａ  コイルエンド
１４Ｂ  コイル部
２０  位置決め治具（保持手段）
２１  ベースプレート
２２  固定支柱
２３  可動部材
２４  可動式爪
２５  キー
３０Ａ，３０Ｂ  接合治具（接合手段）
【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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