(57)【要約】【課題】組立性、絶縁性に優れた回転電機の固定子を提供する。【解決手段】回転電機の固定子１００は、環状に等間隔に配置された複数の内側ティース２１ａと内側ティース２１ａの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部２２ａからなる内周側コア２ａと、内側ティース２１ａの数と同数の外側ティース２１ｂと外側ティース２１ｂの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部２２ｂからなる外周側コア２ｂと、スロット５内に、複数のティース２１を跨いで収納される複数のコイル１１を備え、１つのスロット５内には、内側に１つのコイルの第一スロット収納部１１ｂ１が収納され、外側に他のコイルの第二スロット収納部１１ｂ２が収納され、少なくとも第一スロット収納部１１ｂ１は、スロット５内の内側ティース２１ａの間に形成される内側スロット５ａ内に完全に収納されている。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に等間隔に配置された複数の内側ティースおよび複数の前記内側ティースの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部からなる内周側コアと、
環状に等間隔に配置され、前記内側ティースの数と同数の外側ティースおよび全ての前記外側ティースの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部からなる外周側コアと、
前記内周側コアと前記外周側コアに囲まれて形成されるスロット内に、前記内側ティースと前記外側ティースが結合部で結合されたティースを複数個跨いで収納される複数のコイルを備え、
前記コイルは、前記スロット内に収納される一方の部分である第一スロット収納部と前記スロット内に収納される他方の部分である第二スロット収納部とを備え、
１つの前記スロット内には、内側に１つの前記コイルの前記第一スロット収納部が収納され、外側に他の前記コイルの前記第二スロット収納部が収納され、
少なくとも前記第一スロット収納部は、前記スロット内の前記内側ティースの間に形成される内側スロット内に完全に収納されている回転電機の固定子。
【請求項２】
前記第一スロット収納部は、前記内側スロット内に収納され、前記第二スロット収納部は、前記外側ティース間に形成される外側スロット内に収納されている請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項３】
前記コイルは、前記スロット内においてＮ本（Ｎは２以上の偶数）の導線が、径方向に積み重なっている請求項２に記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
前記第一スロット収納部を構成する前記導線と、前記第二スロット収納部を構成する前記導線のうち、内側から（Ｎ／２）＋１番目までの前記導線が、前記スロット内から延出して構成するコイルエンド部及び結線部は、径方向内側に曲げられた屈曲部を形成している請求項３に記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
前記内側ティースは、前記外側ティースより長く、
前記コイルは、前記スロット内においてＮ本（Ｎは２以上の偶数）の導線が、径方向に積み重なり、
前記第一スロット収納部を構成する前記導線と、前記第二スロット収納部を構成する前記導線のうち、前記スロット内から延出した部分を結合したコイルエンド部及び結線部は、前記固定子を軸方向から見た時に前記結合部に重ならない請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
前記結合部の最内側の位置が、Ｎ本の前記導線のうち内側からＮ−１本目のコイルとＮ本目のコイルの間である請求項５に記載の回転電機の固定子。
【請求項７】
環状に等間隔に配置された複数の内側ティースおよび複数の前記内側ティースの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部からなる内周側コアと、
環状に等間隔に配置された前記内側ティースと同数の外側ティースおよび全ての前記外側ティースの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部からなる外周側コアとを備え、
前記内側ティースと前記外側ティースは、結合部で１つのティースとして結合されている固定子コア。
【請求項８】
前記内側ティースの径方向の長さは、前記外側ティースの径方向の長さ以上である請求項７に記載の固定子コア。
【請求項９】
前記結合部は、凹部と凸部を組合わせて形成される請求項７又は請求項８に記載の固定子コア。
【請求項１０】
コイルを分布巻された固定子の製造方法であって、
環状に等間隔に配置された複数の内側ティースおよび複数の前記内側ティースの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部からなる内周側コアの外周側に、予め巻回されたコイルを配置するコイル配置工程と、
前記コイルを径方向に平行移動して、前記コイルが備える２つのスロット収納部の内の第一スロット収納部を前記内側ティース間に形成される内側スロット内に完全に収納し、第二スロット収納部を、他の内側スロット内に収納された他の第一スロット収納部の外周側に並べるコイル収納工程と、
環状に等間隔に配置され、前記内側ティースの数と同数の外側ティースおよび全ての前記外側ティースの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部からなる外周側コアを、前記内周側コアに対して前記内側ティースと前記外側ティースが結合するように軸方向から圧入し、前記第二スロット収納部の少なくとも一部を前記外側ティース間に形成される外側スロット内に収納する外周側コア圧入工程と、
各前記コイルの端部同士を接合するコイル接合工程とを備えた固定子の製造方法。
【請求項１１】
前記コイル収納工程は、前記コイル収納工程の最後に、前記コイルを径方向内側に押圧する押圧工程を有する請求項１０に記載の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、分布巻したコイルを有する回転電機の固定子、固定子コア、及び固定子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、界磁の外周側に電機子が配置されるインナーロータ型の回転電機の固定子において、環状ヨーク部と、一体形成したティース群に分けて構成される固定子コアが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の固定子の製造方法では、固定子は、各ティースの間に複数のスロットが設けられ内周側端部を周方向に結合したティース群にコイルを巻回した後に、これを環状ヨーク部内に軸方向から嵌め込むという工程により製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６３０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような回転電機の固定子コアにおいては、分布巻方式のコイルをティース群の外周側からスロット内に挿入する場合、各ティースの径方向に挿入するに連れて、１つのコイルを挿入する２つのスロット間の周方向の間隔が狭くなるため、複数のティースをまたがって設けられるコイルのスロット収納部間の間隔を縮めながら挿入することになる。その結果、コイルエンド部が軸方向に山形に変形して高くなる。また、この時にコイルと固定子コア（ティース群）のエッジの摩擦でコイルの絶縁被膜に傷がつき、絶縁不良を起こしたり、個別のティースに力が集中してティースが変形したりするなどの課題があった。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、組立性に優れ、高効率、高出力を発揮できる回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る、回転電機の固定子は、
環状に等間隔に配置された複数の内側ティースおよび複数の前記内側ティースの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部からなる内周側コアと、
環状に等間隔に配置され、前記内側ティースの数と同数の外側ティースおよび全ての前記外側ティースの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部からなる外周側コアと、
前記内周側コアと前記外周側コアに囲まれて形成されるスロット内に、前記内側ティースと前記外側ティースが結合部で結合されたティースを複数個跨いで収納される複数のコイルを備え、
前記コイルは、前記スロット内に収納される一方の部分である第一スロット収納部と前記スロット内に収納される他方の部分である第二スロット収納部とを備え、
１つの前記スロット内には、内側に１つの前記コイルの前記第一スロット収納部が収納され、外側に他の前記コイルの前記第二スロット収納部が収納され、
少なくとも前記第一スロット収納部は、前記スロット内の前記内側ティースの間に形成される内側スロット内に完全に収納されているものである。
【０００７】
また、この発明に係る固定子コアは、
環状に等間隔に配置された複数の内側ティースおよび複数の前記内側ティースの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部からなる内周側コアと、
環状に等間隔に配置された前記内側ティースと同数の外側ティースおよび全ての前記外側ティースの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部からなる外周側コアとを備え、
前記内側ティースと前記外側ティースは、結合部で１つのティースとして結合されているものである。
【０００８】
また、この発明に係る固定子の製造方法は、
コイルを分布巻された固定子の製造方法であって、
環状に等間隔に配置された複数の内側ティースおよび複数の前記内側ティースの内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部からなる内周側コアの外周側に、予め巻回されたコイルを配置するコイル配置工程と、
前記コイルを径方向に平行移動して、前記コイルが備える２つのスロット収納部の内の第一スロット収納部を前記内側ティース間に形成される内側スロット内に完全に収納し、第二スロット収納部を、他の内側スロット内に収納された他の第一スロット収納部の外周側に並べるコイル収納工程と、
環状に等間隔に配置され、前記内側ティースの数と同数の外側ティースおよび全ての前記外側ティースの外周側端部を周方向に連結する環状のバックヨーク部からなる外周側コアを、前記内周側コアに対して前記内側ティースと前記外側ティースが結合するように軸方向から圧入し、前記第二スロット収納部の少なくとも一部を前記外側ティース間に形成される外側スロット内に収納する外周側コア圧入工程と、
各前記コイルの端部同士を接合するコイル接合工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る回転電機の固定子、固定子コアによれば、
ティース部が、バックヨーク部に接続された外側ティースと、内周側先端部を周方向に連結する環状の連結部に接続された内側ティースとに分割されているので、コイルのスロットへの挿入時にコイルを押圧する力を抑制できる。また、外周側からのコイルの挿入時に、２つのスロット収納部間の間隔が縮む量を小さくできるので、コイルエンド部が軸方向に高くなることを抑制でき、コイルエンド部を小さくできる。また、ティースとコイルにかかる力を低減できる。これらにより、回転電機の固定子の絶縁性や信頼性を向上できる。
【００１０】
この発明に係る固定子の製造方法によれば、
径方向に平行移動して、前記コイルが備える２つのスロット収納部の内の第一スロット収納部を前記内側ティース間に形成される内側スロット内に完全に収納すると同時に、第二スロット収納部を、他の内側スロット内に収納された他の第一スロット収納部の外周側に並べるコイル収納工程を備えるので、
外周側からのコイルの挿入時に、２つのスロット収納部間の間隔が縮む量を小さくできる。これにより、コイルエンド部が軸方向に高くなることを抑制でき、コイルエンド部を小さくできる。また、ティースとコイルにかかる力を低減できる。これらにより、回転電機の固定子の絶縁性や信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る固定子の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る固定子コアの斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る固定子コアの上面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る外周側コアの上面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る内周側コアの上面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る固定子コアの要部上面図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る固定子用の亀甲コイルの斜視図である。
【図８】図７に示す亀甲コイルをＡ−Ａ線で切断した矢視図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る固定子の要部断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る固定子の亀甲コイルの挿入方法を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る全ての亀甲コイルを内周側コアに挿入した状態を示す上面図である。
【図１２】比較例の亀甲コイルの正面図である。
【図１３】比較例の亀甲コイルを固定子コアに装着すると想定した場合の固定子の要部上面模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係る亀甲コイルがスロットに収納された状態での固定子の要部上面模式図である。
【図１５】図１４に示す固定子をＢ−Ｂ線で切断した矢視図である。
【図１６】この発明の実施の形態２に係る固定子の要部断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態２に係る亀甲コイルがスロットに収納された状態での固定子の要部上面模式図である。
【図１８】この発明の実施の形態３に係る固定子の要部断面図である。
【図１９】亀甲コイルをスロット内に外周側から圧入したと想定した場合のコイルエンド部の高さの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る、回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法を、図を用いて説明する。
なお、本明細書中で「内側」、「内周側」、「外側」、「外周側」、「周方向」、「軸方向」、「径方向」という場合は、特に断らない限り、回転電機の固定子の「内側」、「内周側」、「外側」、「外周側」、「周方向」、「軸方向」、「径方向」をいうものとする。
【００１３】
図１は、固定子１００の斜視図である。但し、各スロットに挿入した亀甲コイル１１の端部同士は未だ接続されていない。
図２は、固定子１００の固定子コア２の斜視図である。
図３は、固定子コア２の上面図である。
図４は、外周側コア２ｂの上面図である。
図５は、内周側コア２ａの上面図である。
図６は、固定子コア２の要部上面図である。
図１〜図６に示すように、固定子１００は、周方向に隣り合うティース２１間に形成された複数のスロット５を有する円環状の固定子コア２と、スロット５内に挿入され、固定子コア２に巻回される三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）Ｙ結線の固定子コイル群１０を２組備えている。
【００１４】
固定子コア２は、図３〜図６に示すように、内周側コア２ａと外周側コア２ｂから構成され、内周側コア２ａは周方向に略一定間隔で複数配置される内側ティース２１ａおよび、内側ティース２１ａの内周部を連結する環状の連結部２２ａから構成され、外周側コア２ｂは周方向に略一定間隔で複数配置される外側ティース２１ｂと外側ティース２１ｂを連結する環状のバックヨーク部２２ｂから構成される。内周側コア２ａと外周側コア２ｂは別部品であり、外周側コア２ｂを内周側コア２ａの外周側に、軸方向に圧入して組み付けることで、連結部２２ａ、隣り合うティース２１、バックヨーク部２２ｂにより囲まれたスロット５が形成される。
【００１５】
ティース２１は、内周側コア２ａの内側ティース２１ａと、外周側コア２ｂの外側ティース２１ｂを結合部２１ｃで結合することで構成される。なお、本実施の形態ではスロット５、および、ティース２１をそれぞれ４８個として示しているがこれに限るものではない。
【００１６】
図７は、固定子１００用の亀甲コイル１１の斜視図である。
図８は、図７に示す亀甲コイル１１をＡ−Ａ線で切断した矢視図である。
亀甲コイル１１は、導体部と、導体部の表面を被覆する絶縁皮膜とからなる１本の導線３を略六角形状に重ね巻きして構成されている。
【００１７】
亀甲コイル１１は、複数のティース２１を跨いで２箇所のスロット５に、それぞれのスロット収納部を挿通して配置することで、ティース２１に巻回される。ここで、一方のスロット５に挿通されるスロット収納部（図７の紙面左側）を第一スロット収納部１１ｂ１、他方のスロット５に挿通されるスロット収納部（図７の紙面右側）を第二スロット収納部１１ｂ２と定義する。スロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２は、それぞれ２本の導線３で構成される。
【００１８】
また、亀甲コイル１１は、周方向両側のスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２の端部同士をコイル結線１１ａ１、１１ａ２が存在する側で連結するコイルエンド部１１ｃと、コイル結線１１ａ１、１１ａ２が存在しない側で連結するコイルエンド部１１ｄとを有する。したがって、コイルエンド部１１ｃは、１本の導線３からなり、コイルエンド部１１ｄは、２本の導線３からなる。
固定子コイル群１０は、複数の亀甲コイル１１のコイル結線１１ａ１、１１ａ２を溶接して接続することにより構成されている。
【００１９】
コイルエンド部１１ｃにより周方向に両側のスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２同士を連結するには、２つのスロット５内での径方向の位置の異なる導線３同士を連結する必要がある。したがって、２つのスロット５内での径方向の位置の差を調整するレーンチェンジ部１１ｃ１、１１ｄ１をコイルエンド部１１ｃ、１１ｄに設けている。
【００２０】
次に、本実施の形態１に係る固定子１００の組み立て方法について図９〜図１４を用いて説明する。
図９は、この発明の実施の形態１に係る固定子１００の要部断面図である。
図１０は、この発明の実施の形態１に係る固定子１００の亀甲コイル１１の挿入方法を示す図である。亀甲コイル１１のスロット５内への挿入は、複数の亀甲コイル１１を全て同時に行うが、説明を簡単にするために、図１０では亀甲コイル１１を３つだけ描いている。
【００２１】
また、図１０は、内周側コア２ａに亀甲コイル１１を挿入する手順を示しており、外周側コア２ｂは未だ嵌合されていない。また、同一ハッチングを施したスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２が同一の亀甲コイル１１の２つのスロット収納部である。また、外周を破線で描いたスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２は、亀甲コイル１１を内周側コア２ａに挿入するために準備して配置している状態を示している（コイル配置工程）。
【００２２】
固定子コア２は、図９に示すように、ティース２１の径方向の中間部で内周側コア２ａと外周側コア２ｂに分割されており、したがってティース２１は、内周側コア２ａ側の内側ティース２１ａと外周側コア２ｂ側の外側ティース２１ｂに分割されている。内側ティース２１ａと外側ティース２１ｂの結合部２１ｃの最内周側の位置Ｐは、１つのスロット５内に納められる４本の導線３の内、内側から２本目の導線３と３本目の導線３の境界位置となる。また、結合部２１ｃは、組み立て性と、固定子コア２の剛性を考慮して、軸方向に垂直な断面が外周側に尖ったＶ字形状としている。
【００２３】
１つのスロット５内には、２つの亀甲コイル１１の一方のスロット収納部１１ｂ１と他方のスロット収納部１１ｂ２が納められていて、図９、図１０に示すように、１つのスロット５のうち、内周側コア２ａ内に形成されるスロット５ａ（内側スロット）には、一方のスロット収納部１１ｂ１（導線３が２本分）が収納され、外周側コア２ｂ内に形成されるスロット５ｂ（外側スロット）には、後に他方の亀甲コイル１１のスロット収納部１１ｂ２（導線３が２本分）が収納される。但し、図１０の状態ではまだ、外周側コア２ｂは取り付けられていない。
【００２４】
図１０の矢印Ｃ、Ｄは、各亀甲コイル１１のスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２を内周側コア２ａのスロット５ａに収納する方向と移動量（ベクトル）を示す。
図に示すように、全ての亀甲コイル１１を同時に、一方のスロット収納部１１ｂ１の２本の導線３が固定子１００の径方向に真っ直ぐに積み重なる状態で、径方向内側に向かって、内周側コア２ａの外周側からスロット５ａ内に平行移動させる（コイル収納工程）。このようにして、スロット収納部１１ｂ１が完全にスロット５ａ内に収納された時、もう一方のスロット収納部１１ｂ２は、内側ティース２１ａを５個跨いだスロット５ａの入り口に達する。また、このとき、スロット収納部１１ｂ２の内側のスロット５ａ内には、別の亀甲コイル１１のスロット収納部１１ｂ１が既に挿入されている。
【００２５】
図１１は、全ての亀甲コイル１１を内周側コア２ａに挿入した状態を示す上面図である。
スロット収納部１１ｂ２は、内周側コア２ａのスロット５ａ内に収納された他の亀甲コイル１１のスロット収納部１１ｂ１の外周側にスライドしながら覆い被さるので、先にスロット５ａに収納されるスロット収納部１１ｂ１と、外側に配置される他の亀甲コイル１１のスロット収納部１１ｂ２が干渉することは殆どない。厳密に言うと、スロット収納部１１ｂ２が図１０に示す矢印Ｃ方向に移動するとき、矢印Ｄ方向に移動する他の亀甲コイル１１のスロット収納部１１ｂ１と若干交錯する。しかし、外周側に重なるスロット収納部１１ｂ２の移動を若干遅らせるだけで、両者の衝突を防止できる。各亀甲コイル１１が所定の位置に配置された状態では、スロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２のいずれにも外的な力はかからない。
【００２６】
全ての亀甲コイル１１を図１１に示すように配置したら、外周側コア２ｂを内周側コア２ａの外周側に圧入する（外周側コア圧入工程）。なお、図示しないが、スロット収納部１１ｂ１を挿入する前に、内周側コア２ａには内側ティース２１ａと連結部２２ａの周縁部を覆うように、また、外周側コア２ｂには、外側ティース２１ｂとバックヨーク部２２ｂの周縁部を覆うように絶縁紙を挿入して配置しており、スロット収納部１１ｂ１と内周側コア２ａの間及び、スロット収納部１１ｂ２と外周側コア２ｂの間の絶縁性を確保している。なお、絶縁紙は、スロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２に先に巻きつけておいてから亀甲コイル１１を内周側コア２ａ、外周側コア２ｂに挿入する方式を採用しても良い。
【００２７】
その後、亀甲コイル１１のコイル結線１１ａ１、１１ａ２同士を、例えばＴＩＧ溶接、抵抗溶接等にて接合する。コイル結線１１ａ１、１１ａ２同士の接合部は、コイル結線１１ａ１、１１ａ２を２本、１箇所に集めて接合して構成する。ただし、中性点は、ＵＶＷの３点を接続する必要があるため、コイル結線１１ａ１、１１ａ２を３本、１箇所に集めて接合する（コイル接合工程）。
【００２８】
また、電源、インバータ等、他のデバイスと接続するコイル結線１１ａ１、１１ａ２については、他のデバイスと接続させるための仲介部品（端子等）を別途接合するか、もしくは、この段階では何もせず、次工程に進む。
【００２９】
なお、本実施の形態では、コイル結線１１ａ１、１１ａ２の接合を、図１のようにコイルエンド部を成形し、位置合わせした後で接合する方法を採用しているが、例えば、樹脂にターミナルをインサート、もしくは、アウトサートした中継部品を介して結合しても良い。これにより、コイル結線１１ａ１、１１ａ２の位置調整作業が不要となるため、固定子の組立工程が単純化され、固定子コイル群１０の組立性が向上する。
【００３０】
本実施の形態で使用する亀甲コイル１１のスロット５への収納状態について比較例を用いて更に詳細に説明する。
図１２は、本実施の形態の亀甲コイル１１の比較例としての亀甲コイル１３の正面図である。
図１３は、亀甲コイル１３を固定子コア２に装着すると想定した場合の固定子１１３の要部上面模式図である。
図１４は、本実施の形態の亀甲コイル１１がスロット５に収納された状態での固定子１００の要部上面模式図である。
図１５は、図１４をＢ−Ｂ線で切断した矢視図である。
図１３では説明の便宜上、亀甲コイル１３をそれぞれ２つ描いているが、このような状態で全てのスロット５内に亀甲コイル１３のスロット収納部１３ｂ１、１３ｂ２が１つずつ収納されている。図１４の亀甲コイル１１についても同様である。
【００３１】
ところで、先述したような組立工程で固定子１００を製造する場合、内周側コア２ａに亀甲コイル１１を装着し、内周側コア２ａに対して外周側コア２ｂを、結線側（図１、上側）のコイル結線１１ａ１、１１ａ２側から軸方向に圧入する。
【００３２】
比較例の亀甲コイル１３は、スロット収納部１３ｂ１、１３ｂ２がそのまま軸方向に真っ直ぐに延び出した形状である。この場合、図１３に示すように亀甲コイル１３のコイルエンド部１３ｃが内側ティース２１ａと外側ティース２１ｂの結合部２１ｃの軸方向の延長上に被さって干渉し、外周側コア２ｂを結線側から軸方向に向かって内周側コア２ａに圧入することができない。
【００３３】
そこで本実施の形態では、図１４、図１５に示すように、スロット５に配置された２つの亀甲コイル１１の各２本、合計４本の導線３の内の内側から３本の導線３に屈曲部１６を設ける。すなわち、上記３本の導線３が固定子コア２のスロット５の軸方向端部から延出した部分を内周側に曲げ加工した屈曲部１６（図１５、丸印部分）を設けている。コイル結線１１ａ１（結線部）とコイルエンド部１１ｃの一部をこのように構成することで、図１４に示すように、固定子１００を軸方向から見た時に、コイルエンド部１１ｃ及びコイル結線１１ａ１が重ならず、外周側コア２ｂの内周側コア２ａへの圧入時に外側ティース２１ｂが亀甲コイル１１と干渉しない。
【００３４】
本実施の形態に係る、回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法によれば、亀甲コイル１１を内周側コア２ａに挿入する工程において、亀甲コイル１１をスロット５内に加圧して押し込む必要が無い。これにより、亀甲コイル１１の変形がないため、亀甲コイル１１の品質、絶縁性が向上する。また亀甲コイル１１のスロット５内への挿入時に内側ティース２１ａの側面にかかる荷重がないため、内側ティース２１ａの変形を防ぐことができ、固定子１００の組立性が向上する。
【００３５】
図１９は、亀甲コイル１１をスロット５内に外周側から圧入したと想定した場合のコイルエンド部１１ｃの高さの変化を示す図である。圧入により２つのスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２の間の間隔を縮めながら亀甲コイル１１を装着すると、コイルエンド部１１ｃの高さが軸方向に高くなることが分かる。しかし、本実施の形態では、２つのスロット５内にスロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２の間隔を縮めながら収納しないために、スロット５内に収納後の亀甲コイル１１のコイルエンド部１１ｃが軸方向に高くなることはない。
【００３６】
なお、亀甲コイル１１の第一スロット収納部１１ｂ１、および第二スロット収納部１１ｂ２は、それぞれ２本の導線３で構成していたが、本数はこれに限られるものではなく、また、各スロット収納部を構成する導線３の本数が異なっていても問題はない。例えば、スロット収納部１１ｂ１、１１ｂ２の導線３の数をＮ本（Ｎは２以上の偶数）とし、内側からＮ／２本目と（Ｎ／２）＋１本目の間に結合部２１ｃを設ければ良い。
【００３７】
また、本実施の形態では図示しなかったが、回転子の極数を８極とすることで、固定子１００の毎極毎相スロット数を２（＝４８÷（８×３））とできる。これにより固定子１００を用いる回転電機を２重化されたインバータ（図示せず）で駆動することができる。回転電機を２重系で駆動することで、各相の位相をずらして高調波の次数を高くすることによりリップル電流を下げることができる。また、回転電機を駆動制御する独立した２つの駆動回路（インバータ）を用いることにより、回転電機の冗長性を得ることができる。
【００３８】
また、固定子１００のスロット５の数を４８として示したが、スロット数はこれに限定されるものではない。さらに、各スロット５に挿入する亀甲コイル１１の数をスロット５と同数としたが、これに限定されるものではなく、例えばスロット５の数のｎ倍の亀甲コイル１１を挿入しても問題はない。また、本実施の形態に係る内側ティース２１ａと外側ティース２１ｂの結合部２１ｃの形状は、軸方向に垂直な断面がＶ字型となるものにしたが、形状はこれに限定されるものではない。例えば、凹部と凸部を組み合わせた形状であればどのような形状でも良い。
【００３９】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２に係る、回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１６は、本実施の形態に係る固定子２００の要部断面図である。
図１７は、亀甲コイル２１１がスロット２０５に収納された状態での固定子２００の要部上面模式図である。図１７では、全ての亀甲コイル２１１は描写していない。
固定子コア２０２は、内周側コア２０２ａの内側ティース２２１ａと、外周側コア２０２ｂの外側ティース２２１ｂの結合部２２１ｃおよび結合部２２１ｃの最内周側の位置Ｐ２の構成が実施の形態１の固定子コア２と異なる。
【００４０】
本実施の形態では、図に示すように結合部２２１ｃの最内周側の位置Ｐ２を、同一のスロット２０５内に配置される２つの亀甲コイル２１１の合計４本の導線３のうち、内周側から３本目の導線３と４本目の導線３の間に設定している。従って、内側ティース２２１ａの径方向の長さは、外側ティース２２１ｂの径方向の長さより長い。
【００４１】
本実施の形態の固定子２００のステータの組立方法では、実施の形態１に比べて全ての亀甲コイル１１を配置した後に外周側から内周側に亀甲コイル１１を加圧して挿入する工程が必要となる。しかし、特許文献１のように、ティース部全てを環状ヨーク部に圧入する構成に比べれば、亀甲コイル１１の圧入に必要な押圧力は小さくて済む。また、亀甲コイル２１１の２つのスロット収納部２１１ｂ１、２１１ｂ２を各スロット２０５へ圧入する前後における２つのスロット収納部２１１ｂ１、２１１ｂ２間の間隔の縮小は、ティースを分割せずに１つの亀甲コイルを圧入する場合に比べれば小さいので、コイルの変形と、それに伴うコイルエンド部の高さの増加、ティースの変形を小さくすることができる。
【００４２】
次に、外周側コア２０２ｂの圧入について図を用いて説明する。
外周側コア２０２ｂは、実施の形態１と同様に、結線側から軸方向に内周側コア２０２ａに圧入される。図１７に示すように内側ティース２２１ａと外側ティース２２１ｂの結合部２２１ｃを内周側から３本目の導線３と４本面の導線３の間に設ければ、実施の形態１と異なり、コイルエンド部２１１ｃとコイル結線２１１ａ１を内周側に傾斜させる加工をしなくてもコイルエンド部２１１ｃとティース２２１の結合部２２１ｃが、外周側コア２０２ｂの軸方向からの圧入時に干渉することはない。
【００４３】
本実施の形態に係る、回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法によれば、亀甲コイル２１１の変形やコイルエンド部２１１ｃの高さの増加、ティース２２１の変形を抑制することが可能である。また、実施の形態１のようにコイルエンド部２１１ｃが外周側コア２ｂの圧入時に外側ティース２２１ｂと干渉することを防止するために、コイルエンド部２１１ｃを内周側に曲げ加工する必要がなく、コイルエンド部２１１ｃを小さくすることができる。
【００４４】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３に係る、回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図１８は、本実施の形態に係る固定子３００の要部断面図である。
本実施の形態では、固定子コア３０２のスロット３０５内には導線３が８本配置される。また、使用する亀甲コイル３１１は、スロット３０５内に挿通して配置されるスロット収納部３１１ｂ１、３１１ｂ２を備える。スロット収納部３１１ｂ１、３１１ｂ２は、それぞれ４本の導線３で構成される。
【００４５】
内周側コア３０２ａの内側ティース３２１ａと、外周側コア３０２ｂの外側ティース３２１ｂの結合部３２１ｃの最内周側の位置Ｐ３は、６本目の導線３の径方向中央部分にあり、実施の形態１、２で採用した位置とは異なる位置にある。このような固定子コア３０２においても、実施の形態１の図１５と同様に、亀甲コイルのコイルエンド部が外側ティース３２１ｂと内側ティース３２１ａの結合部３２１ｃの軸方向の延長上に被さって干渉しないように、固定子コア３０２のスロット３０５の軸方向端部から延出した導線３を内周側に曲げ加工した屈曲部を設けることにより亀甲コイル３１１の外周側からの圧入量を減らすことができる。
【００４６】
本実施の形態３に係る、回転電機の固定子、固定子コア、固定子の製造方法であっても従来例よりもコイルの変形やコイルエンド部の高さの増加、ティースの変形を抑制することが可能である。なお、本実施の形態ではティース３２１の結合部３２１ｃの最内周側の位置Ｐ３を内側から６本目の中央位置としたが、これに限るものではない。
【００４７】
尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００，１１３，２００，３００  固定子、１０  固定子コイル群、
１１，１３，２１１，３１１  亀甲コイル、１１ａ１  コイル結線、
１１ｂ，１１ｂ１，１１ｂ２，１３ｂ１，３１１ｂ１  スロット収納部、
１１ｃ，１３ｃ，１１ｄ，２１１ｃ，３１１ｃ  コイルエンド部、
１１ｃ１  レーンチェンジ部、１６  屈曲部、２，２０２，３０２  固定子コア、
２ａ，２０２ａ，３０２ａ  内周側コア、２ｂ，２０２ｂ，３０２ｂ  外周側コア、
２１，２２１  ティース、２１ａ，２２１ａ，３２１ａ  内側ティース、
２１ｂ，２２１ｂ，３２１ｂ  外側ティース、２１ｃ，２２１ｃ，３２１ｃ  結合部、
２２ａ  連結部、２２ｂ  バックヨーク部、３  導線、
５，５ａ，５ｂ，２０５，３０５  スロット、Ｃ，Ｄ  矢印、Ｐ，Ｐ２，Ｐ３  位置。
【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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【図１９】
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