(57)【要約】【課題】  コイルのステータコアに対する相対運動を簡易に抑制する。【解決手段】  同期モータは、中空円筒形状の固定子１００と、中空円筒形状の内側に設けられた回転子とから構成される。この同期モータの固定子１００は、同期モータの回転軸の方向に平行な複数のスロットを有するステータコアと、複数のスロットのうち２ヶ所を通してステータコアに巻着されたコイル１１２と、回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する一方の側面とを覆う筐体２０２と、固定子鉄心を筐体に締結するボルト２１０と、筐体２０２とコイル１１２との間に設けられ、ボルト２１０の締結に伴い弾性力を生じさせる皿ばね２１２とを含む。【選択図】        図１７
2005137057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の固定子であって、
前記回転電機の回転軸に平行な方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、
前記複数のスロットに挿入した金属導体の開放端を閉じて、前記固定子鉄心に巻着されるコイルと、
前記固定子鉄心における前記回転軸に平行な外周側面と、前記回転軸と直交する側面とを覆う筐体と、
前記固定子鉄心を前記筐体に締結する締結部材と、
前記筐体と前記コイルとの間に設けられ、前記締結部材の締結に伴い弾性力を生じさせる弾性部材とを含む、回転電機の固定子。
【請求項２】
回転電機の固定子であって、
前記回転電機の回転軸に平行な方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、
前記複数のスロットに挿入した金属導体の開放端を閉じて、前記固定子鉄心に巻着されるコイルと、
前記固定子鉄心における前記回転軸に平行な外周側面と、前記回転軸と直交する側面の一方の面とを覆う筐体と、
前記側面において前記筐体に覆われる面の反対側の面において、前記回転軸に平行な方向に弾性力が生じるように、前記コイルに接触させて設けられた弾性部材と、
前記弾性部材を保持する保持部と、
前記回転軸と平行な方向に前記保持部を前記固定子鉄心に締結する締結部材とを含む、回転電機の固定子。
【請求項３】
前記締結部材は、前記保持部を、前記固定子鉄心に加えて、前記筐体に締結する、請求項２に記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
前記金属導体は、コの字またはＵ字形状にプレス成型された導体の金属平板が所定の枚数だけ積層された積層体で形成される、請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
前記弾性部材は、皿ばねである、請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
前記弾性部材は、コイルスプリングである、請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
【請求項７】
前記固定子の端面において、前記回転軸を中心として対称になるように複数の前記弾性部材が設けられる、請求項１から６のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子と永久磁石から構成される回転子とからなる回転電機に関し、特に固定子の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、モータの構造において、コイルは固定子鉄心に固定される。特にＥＶ（Electric Vehicle）やＨＶ（Hybrid Vehicle）に用いられるモータの構造においては、車両の加減速や旋回による慣性力によりコイルに非常に大きな力がかかる。そのため、固定子鉄心に対してコイルが相対運動しないように、ワニス処理や樹脂によるモールド処理を施すことによりコイルを固定子鉄心に固定する必要がある。すなわち、従来のモータの構造においては、まず、固定子鉄心のスロットに絶縁紙が挿入される。そして、コイルが固定子鉄心に巻着される。その後、絶縁またはコイルを固定子鉄心に固定するためにワニス処理がコイルに対して施される。あるいは、絶縁またはコイルの固定子鉄心への固定の他、さらに放熱性を向上させるためにコイルにモールド処理を施したモータもある。
【０００３】
図２６にコイルにワニス処理を施す従来のモータの製造工程を示す。
【０００４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）２０００にて、固定子鉄心にエナメル被覆された銅線を巻く。Ｓ２１００にて、固定子鉄心に巻着されたコイルのコイルエンド部の形状を予め設定された形状に成形するいわゆるコイルエンド成形を行なう。Ｓ２２００にて、コイルに対してワニス処理を施す。Ｓ２３００にて、ワニス処理を施したコイルを加熱する加熱硬化処理を行なう。Ｓ２４００にて、加熱硬化処理を施した固定子鉄心を筐体に組み付ける。
【０００５】
また、固定子鉄心のスロット内に平板Ｕ字状のコイルを複数積層して成るモータ構造について、以下の特許文献１に開示されている技術がある。
【０００６】
特開２００１−２９２５４８号公報（特許文献１）は、コイルエンド部の長さを大幅に短縮する回転電機の固定子を開示する。この回転電機の固定子は、固定子鉄心の複数スロットに装着されている。この固定子において、直線状の平角線をＵ字形状になるように予め成形する。そして、固定子歯部を挟んで隣接するスロットに直線二辺を挿入する。その後、薄板棒状片でコイルの反Ｕ字側両端間を接続することにより一巻閉回路になるようにしてコイルを形成する。そして、このようなコイルを複数挿入して、反Ｕ字側両端間を接続することにより所定巻回数を形成する。反Ｕ字側端面と薄板棒状片を重ね合わせて接続するとき、両者の重なり合う箇所の板厚を、それぞれ半減させておく。そして、両者が重なり合ったときに、平角線コイルの板厚相当になるようにする。板厚を半減させる面は、コイル片端の左辺にあっては固定子内径に向かう面の板厚を半減させる。右辺端は固定子外径に向かう面の板厚を半減させるように予めコイルを形成する。一方、薄板棒状片は、コイルとは反対の面の板厚を半減させる。そして、両者を重ね合わせたとき、Ｕ字コイルの直線部二辺で薄板棒状片を挟みこむようにして接続して構成する。
【０００７】
特許文献１に開示された回転電機の固定子によると、コイルの跨り幅は、隣接スロット幅で決定される。そのため、固定子鉄心から突出するＵ字部位の軸方向長さは、隣接スロット幅相当になる。一方、コイルの半Ｕ字側で固定子鉄心から突出する部位の軸方向長さは薄板棒状片で接続する。そのため、軸方向には薄板接続片の幅相当しか占めない。その結果、コイルエンド部の長さを確実に短縮した固定子を提供できる。
【特許文献１】特開２００１−２９２５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図２６に示すようなワニス処理においては、コイルにワニスを含浸させた後にワニスを硬化させる工程のために熱処理炉が必要である。また、樹脂等によるモールド処理においては型にモールドを施す対象物を入れ温度を上げ射出成形する工程のための炉や射出成形機が必要である。そのため、ワニス処理やモールド処理によりコイルと固定子鉄心の相対運動を抑制すると製造コストがアップしてしまう問題があった。
【０００９】
一方、コイルが固定子鉄心に固定されず、コイルの固定子鉄心に対する相対運動が可能な場合、コイルのエナメル被覆は固定子鉄心との摩擦により損傷する恐れがある。あるいは、コイルのエナメル被覆は、固定子鉄心のエッジにより損傷する恐れがある。その結果、コイルの絶縁性能が確保できなくなる問題がある。
【００１０】
また、上述した特許文献１には、外部からの慣性力による力に対するコイルの固定ついての技術は開示されていない。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コイルの固定子鉄心に対する相対運動を抑制するための簡易な構造を有する回転電機の固定子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る回転電機の固定子は、回転電機の回転軸に平行な方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、複数のスロットに挿入した金属導体の開放端を閉じて、固定子鉄心に巻着されたコイルと、固定子鉄心における回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する側面とを覆う筐体と、固定子鉄心を筐体に締結する締結部材と、筐体とコイルとの間に設けられ、締結部材の締結に伴い弾性力を生じさせる弾性部材とを含む。
【００１３】
第１の発明によると、回転子と固定子とからなる回転電機（たとえば、同期モータ）は、複数の中空円筒形状の固定子鉄心に含まれる複数のスロットに挿入した金属導体の開放端を閉じてコイルが巻着される。また、固定子鉄心における回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する側面が筐体で覆われる。そして、同期モータの固定子には、固定子鉄心を筐体に締結する締結部材（たとえば、ボルト）と、筐体とコイルとの間にボルトの締結に伴い弾性力を生じさせる弾性部材（たとえば、皿ばね）とが設けられる。そして、固定子鉄心は筐体にボルトで締結される。そのため、筐体とコイルとの間に設けられた皿ばねには、ボルトの締結力に反する弾性力が生じる。この弾性力によりコイルの固定子鉄心に対する相対運動を抑制することができる。すなわち、筐体とコイルとの間に皿ばねを設ける簡易な構造でコイルの相対運動の抑制が可能となる。そのため、従来のワニス処理あるいはモールド処理を廃止することができる。その結果、生産性が向上する。そして、製造コストも低減させることができる。さらに、ボルトの締結を緩めることにより、コイルの銅と固定子鉄心とを容易に区別して分解できる。そのため、コイルと固定子鉄心のリサイクル性が向上する。また、筐体とコイルとの間に皿ばねを設けるため、モータの軸方向の寸法を増大することなくコイルの相対運動の抑制が可能となる。このようにコイルの相対運動を抑制することにより、コイルの絶縁被覆のはがれ、傷つき等による絶縁性能の劣化を防止することができる。
【００１４】
第２の発明に係る回転電機の固定子は、回転電機の回転軸に平行な方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、複数のスロットに挿入した金属導体の開放端を閉じて、固定子鉄心に巻着されたコイルと、固定子鉄心における回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する側面の一方の面とを覆う筐体と、側面において筐体に覆われる面の反対側の面において、回転軸に平行な方向に弾性力が生じるように、コイルに接触させて設けられた弾性部材と、弾性部材を保持する保持部と、回転軸と平行な方向に保持部を固定子鉄心に締結する締結部材とを含む。
【００１５】
第２の発明によると、回転子と固定子とからなる回転電機（たとえば、同期モータ）は、固定子鉄心に含まれる複数のスロットに挿入した金属導体を閉じて、固定子鉄心にコイルが巻着される。また、固定子鉄心における回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する側面の一方の面が筐体で覆われる。そして、同期モータの固定子には、側面において筐体に覆われる面の反対側の面に、回転軸に平行な方向に弾性力が生じるように、コイルに接触させて設けられた弾性部材（たとえば、皿ばね）と皿ばねを保持する保持部（たとえば、弾性部材ホルダ）と、回転軸と平行な方向に弾性部材ホルダを固定子鉄心に締結する締結部材（たとえば、ボルト）とが設けられる。そして、ボルトで弾性部材ホルダを固定子鉄心に締結することにより、弾性部材ホルダとコイルとの間に設けられた皿ばねには、ボルトの締結力に反する弾性力が生じる。この弾性力によりコイルの固定子鉄心に対する相対運動を抑制することができる。すなわち、弾性部材ホルダとコイルとの間に皿ネジを設ける簡易な構造でコイルの相対運動の抑制が可能となる。そのため、従来のワニス処理あるいはモールド処理を廃止することができる。その結果、生産性が向上する。そして、製造コストも低減させることができる。さらに、ボルトの締結を緩めることにより、コイルの銅と固定子鉄心とを容易に区別して分解できる。そのため、コイルおよび固定子鉄心のリサイクル性が向上する。そして、このようにコイルの相対運動を抑制することにより、コイルの絶縁被覆のはがれ、傷つき等による絶縁性能の劣化を防止することができる。また、固定子鉄心を筐体に組み付ける前に、コイルの固定を含めた固定子鉄心のアセンブリ化が可能となる。そのため、筐体への固定子鉄心の組み付け性が向上する。さらに、コイル製造時の固定子鉄心の搬送が容易となる。
【００１６】
第３の発明に係る回転電機の固定子においては、第２の発明の構成に加えて、締結部材は、保持部を、固定子鉄心に加えて、筐体に締結する。
【００１７】
第３の発明によると、締結部材（たとえば、ボルト）は、保持部（たとえば、弾性部材ホルダ）を固定子鉄心に加えて、さらに筐体に締結する。したがって、固定子鉄心を筐体に組み付ける前に、コイルの固定を含めた固定子鉄心のアセンブリ化が可能となる。そのため、筐体への固定子鉄心の組み付け性が向上する。さらに、コイル製造時の固定子鉄心の搬送が容易となる。また、ボルトにより弾性部材ホルダを固定子鉄心に加えて筐体に締結することにより、部品点数の増加を抑えてコイルの固定子鉄心に対する相対運動の抑制が図れる。
【００１８】
第４の発明に係る回転電機の固定子においては、第１または２の発明の構成に加えて、金属導体は、コの字またはＵ字形状にプレス成型された導体の金属平板が所定の枚数だけ積層された積層体で形成される。
【００１９】
第４の発明によると、金属導体（たとえば、積層体コイル）はコの字またはＵ字形状にプレス成型された導体の金属平板が所定の枚数積層された積層体で形成される。従来のモータにおいてはエナメル線を固定子鉄心に巻いてコイルが形成される。このとき、コイルエンド部の形状は、凹凸部を含む形状となる。そのため、コイルの固定子鉄心に対する相対運動を抑制するためには、より大きな荷重をコイルエンド部にかける必要がある。そのため、組み付け性が悪化する。さらに、大きな荷重がかかることによりコイルの一部に応力が集中する。その結果、コイルのエナメル被覆が傷つけられる。そのため、コイルの絶縁性が悪化する恐れがある。しかし、コイルは、上述したようなプレスにより打ち抜かれたほぼ同じ形状の金属平板が積層された積層体で形成される。そのため、コイルエンド部の形状は、任意の形状に設計できる。すなわち、プレス工程において形成される金属平板の形状をコの字またはＵ字形状にすることによりコイルエンド部の形状を平坦な面に形成させることができる。そのため、コイルに締結部材（たとえば、ボルト）の締結力による荷重をかけたときに弾性部材（たとえば、皿ばね）を介して、コイルと皿ばねとが接触する部分において、均一にコイルに対して応力をかけることができる。その結果、エナメル被覆の傷つき等を防止することができる。また、プレス成型によりコイルを形成することにより、コイルエンドの形状がコイルを巻着した段階で決まる。そのため、コイルエンド成形処理を廃止することができる。その結果、製造コストを低減させることができる。
【００２０】
第５の発明に係る回転電機の固定子においては、第１または２の発明の構成に加えて、弾性部材は、皿ばねである。
【００２１】
第５の発明によると、弾性部材として、皿ばねを設けることにより、コイルの固定子鉄心に対する相対運動を抑制させることができる。
【００２２】
第６の発明に係る回転電機の固定子においては、第１または２の発明の構成に加えて、弾性部材は、コイルスプリングである。
【００２３】
第６の発明によると、弾性部材として、コイルスプリングを設けることにより、コイルの固定子鉄心に対する相対運動を抑制させることができる。
【００２４】
第７の発明に係る回転電機の固定子においては、第１から６のいずれかの発明の構成に加えて、中空円筒形状を有する固定子端面において、回転軸を中心として対称になるように複数の弾性部材が設けられる。
【００２５】
第７の発明によると、中空円筒形状を有する固定子端面において、回転軸を中心として対称になるように複数の弾性部材（たとえば、皿ばねあるいはコイルスプリング）が設けられる。たとえば、固定子鉄心に巻着される各コイルのそれぞれに複数の皿ばねあるいはコイルスプリングを、固定子端面において、回転軸を中心として対称になるように複数設けられることにより、皿ばねあるいはコイルスプリングに接触するコイルのそれぞれに均一な応力をかけることができる。そのため、応力が集中することによるコイルの絶縁被覆のはがれ、傷つき等による絶縁性能の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に回転電機の固定子について同期モータの固定子を一例として説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
同期モータは、固定子と永久磁石から構成される回転子とから構成される。固定子１００は、図１に示すように固定子鉄心（以下、ステータコアという。）１０２と、コイル１１２と、バスバー１１０と、バスバー位置決めブロック１０４と、渡り部材１０６とから構成される。
【００２８】
ステータコア１０２は、複数の電磁鋼板が積層され中空円筒形状を形成している。そして、ステータコア１０２は、同期モータの回転軸に平行な方向に所定数の溝（以下、スロットという）を有している。所定数のスロットは、極数に対応した個数を有している。極数は、特に限定されるものではないが本実施の形態においては、たとえば、２１とする。また、スロット間には、歯部（以下、ティースという。）１０８を有している。ティースの個数もスロットと同様に極数に対応している。したがって、本実施の形態において、極数が２１のステータコア１０２は、２１個のティース間に２１個のスロットが形成されている。
【００２９】
そして、ティース１０８には、端部が巻着可能に開いた複数の予め定められた形状の導体の金属平板（図示せず）が積層された積層体コイル（図示せず）が同期モータの回転軸に平行な方向に、ティース１０８を跨ぐようにして、ティース１０８の両脇のスロットに挿入されている。そして、ティース１０８の両脇のスロットにおいては、同期モータの径方向に複数の積層体コイルが挿入されている。挿入される積層体コイルの数は、特に限定されるものではないが、たとえば、本実施の形態においては、ティース１０８を跨ぐようにして径方向に１０個の積層体コイルが挿入されている。
【００３０】
積層体コイルの開放端部は、直線形状の導体であるバスバー１１０の両端部と接合される。このとき、バスバー１０６の一方端部は、積層体コイルの開放端部の一方と接合される。そして、バスバー１０６の他方端部は、積層体コイルに隣接する積層体コイルに有する開放端部の一方に接合される。以下同様に、１０個の積層体コイルの開放端部の一方がバスバーを介して隣接する積層体コイルの開放端部の一方とそれぞれ接続されることにより、ティース１０８にコイルが１０回巻着された状態となる。すなわち、１０ターンのコイル１１２が形成される。
【００３１】
ティース１０８において複数の積層体コイルの開放端部間を接続するための複数のバスバーが位置決めされてバスバー位置決めブロック１０４に固定される。そのため、バスバー位置決めブロック１０４が所定の位置に設置され、押圧されることにより、複数の積層体コイルの開放端部にそれぞれ対応したバスバーが組み付けられる。そして、レーザ溶接、あるいは、ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas arc）溶接などの接合処理により、組み付けられたバスバーと開放端部とが接合される。
【００３２】
複数のバスバーが接続されて、ティース１０８に巻着されたコイル１１２は、ティース１０８両脇のスロットのうちの一方のスロットの内周側と他方のスロットの外周側にそれぞれバスバーに接続されないコイル端部を有する。そして、コイル端部の各々は、他のティースに巻着されたコイルと渡り部材１０６により接続される。また、ステータコア１０２に含まれる他のティースにおいても同様に、１０ターンのコイルが形成されている。そして、各ティースのコイル間の接続は、３ティース毎のコイル端部が渡り部材を用いて接続される。そして、コイル端部１４０、１４２、１４４は、渡り部材により互いに接続される。このようにして、三相の同期モータの固定子１００が形成される。そして、コイル端部１３４、１３６、１３８のそれぞれに交流電力の位相を制御して供給することにより、磁界が発生する。同期モータの回転子は、発生した磁界に基づいて回転力を得る。
【００３３】
積層体コイルを構成する金属平板の材質は、少なくとも導体の金属平板であれば、特に限定されるものではないが、本実施の形態において、たとえば、銅圧延素材である。金属平板として銅圧延素材を用いることにより、銅が高い熱伝達率を有するために、よりコイルの放熱性を向上させることができる。また、銅は内部抵抗が低く、導体として伝導率も高い。そのため、電流密度を向上させたときの発熱も低減させることができる。そして、銅圧延素材の金属平板の表面には酸化銅の絶縁被覆の表面処理が施されている。
【００３４】
また、積層体コイルを構成するステータコアに巻着可能に開いた予め定められた形状の金属平板は、開放端部と、平行な上底および下底と、上底および下底を接続する接続端部とを有する形状である。本実施の形態においては、積層体コイルは、たとえば、コの字形状の金属平板を積層して形成される。すなわち、積層体コイルは、プレス工程において、コの字形状にプレス成型された金属平板が積層されて形成される。ただし、プレス成型される金属平板の形状は、コの字形状に特に限定されるものではない。たとえば、金属平板は、Ｕ字形状にプレス成型されてもよい。
【００３５】
図２に示すように、本実施の形態における積層体コイル１１４は、複数のコの字形状の金属平板が積層されて形成される。このとき、積層体コイル１１４の開放端部と平行な上底および下底とがティース１０８の両脇のスロット１４６、１４８に挿入される。また、上底および下底とを接続する接続端部は、コイルエンド部を形成する。このとき、積層体コイル１１４において、スロット１４６、１４８へ挿入される上底および下底の断面を図３（Ａ）に示す。また、コイルエンド部を形成する接続端部の断面を図３（Ｂ）に示す。図３（Ａ）および図３（Ｂ）を比較すると、積層体コイル１１４においてコイルエンド部を形成する接続端部の断面積は、スロット１４６、１４８に挿入される上底および下底の断面積よりも大きい。
【００３６】
そのため、コイルエンド部およびスロット１４６、１４８における積層体コイル１１４の断面積を同じとした場合に比べて、コイルエンド部を形成するコイルの体積が増加する。そのため、コイルエンド部における熱容量が向上する。スロット内に発熱した熱は、熱抵抗の殆どない同一ターンのコイルエンド部に伝達される。その結果、スロット内のコイルからコイルエンド部への放熱性が向上する。したがって、スペースの小さなスロット内のコイルにおいて電流密度を向上させることが可能となる。すなわち、電流密度が向上した分のステータコアの小型化が可能となる。
【００３７】
以下、図２を用いて説明したように積層体コイル１１４においてコイルエンド部を形成する接続端部の断面積をスロットへ挿入される上底および下底の断面積よりも大きくすることにより、スロット内の電流密度を向上させることができる原理について説明する。
【００３８】
コイルの短時間の熱定格として以下のように考える。１）コイルの発熱がすべてコイルの温度上昇に使われているとする。２）コイルの温度はどの部分も均一とする。また、同一ターン内の積層体コイル内部の熱抵抗は、外部への放熱抵抗よりも十分小さい。
【００３９】
このとき、積層体コイルの全発熱量Ｑは、Ｑ＝２×（Ｒａ（積層体コイル１１４の上底および下底の抵抗）＋Ｒｂ（積層体コイル１１４の接続端部の抵抗））×Ｉ2（電流）×ｄｔ（通電時間）と表わすことができる。すなわち、Ｑ＝γ（銅比熱）×ρ（銅密度）×２×（Ａａ（上底および下底の断面積）×Ｌａ（上底および下底の長さ）＋Ａｂ（接続端部の断面積）×Ｌｂ（接続端部の長さ））×ｄＴ（温度上昇）となる。
【００４０】
一方、コイル抵抗Ｒは、Ｒ＝２×（Ｒａ＋Ｒｂ）＝２×α（比抵抗）×（Ｌａ／Ａａ＋Ｌｂ／Ａｂ）と表わすことができる。
【００４１】
すなわち、Ｑ＝２×α×（Ｌａ／Ａａ＋Ｌｂ／Ａｂ）×Ｉ2×ｄｔ＝γ×ρ×２×（Ａａ×Ｌａ＋Ａｂ×Ｌｂ）×ｄＴとなる。ここで、Ｌｂ＝Ｘ×Ｌａとし、Ａｂ＝Ａａとして、上述した式を整理すると、（Ｉ／Ａａ）2＝γ×ρ／α×（ｄＴ／ｄｔ）×（Ｘ×Ｙ2＋Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ）となる。すなわち、上述した式の右辺のγ×ρ／α×（ｄＴ／ｄｔ）の項が一般のモータにおいて、スロット側の上底および下底の断面積と、コイルエンド側の接続端部の断面積とが同じである場合の実質的な式となる。すなわち、定格時間における温度上昇ｄＴは、電流密度（Ｉ／Ａａ）の２乗に比例する。また（Ｘ×Ｙ2＋Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ）の項は、スロット側の上底および下底の長さおよび断面積とコイルエンド側の接続端部の長さおよび断面積とが異なる場合に憂慮すべき項である。たとえば、ＬｂがＬａの長さの０．３倍（Ｘ＝０．３）かつＡｂがＡａの断面積の３倍（Ｙ＝３）のとき、（Ｘ×Ｙ2＋Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ）の項は、１．３１４となる。すなわち、同一温度条件で約１．３倍のスロット内の電流密度を向上させることができる。これは、約３割の小型が可能であることを意味する。以上のことから、積層体コイル１１４において、コイルエンド部を形成する接続端部の断面積をスロットへ挿入される上底および下底の断面積よりも大きくすることにより、スロット内の電流密度を向上させることができる。
【００４２】
また、スロット内のコイルにおいては、ステータコアと接触している。そのため、銅損により発生した熱をステータコアに放熱することにより、温度を低く維持しやすい。一方、コイルエンド部のコイルにおいては、空気にさらされている。そのため、銅損により発生した熱を外部に放熱することが難しい。そこで、本実施の形態において、コイルエンドを形成する金属平板をステータコアに接触するようにコの字形状を形成する。その結果、コイルエンド部からステータコアへの放熱が可能となる。そのため、コイルエンド部の放熱性を高めることができる。すなわち、たとえば、スロットがステータコアの端面に直交して形成されている場合、コの字形状のコイルを積層方向からみて上底および下底と接続端部との内側の角度を直角にする。そのため、コイルエンドを形成する金属平板をステータコアに接触させることができる。また、たとえば、スロットがスキュー角をつけて形成される場合においても、上底および下底との接続端部との内側の角度をスキュー角に対応した角度にする。そのため、コイルエンドを形成する金属平板をステータコアに接触させることができる。
【００４３】
また、モータの体格の軸方向の長さは、ステータコアとステータコアに巻着されたコイルエンド部の体格で規定される。そのため、金属平板および積層体コイルをコの字形状に形成することにより、コイルエンド部の占積率を高めることができる。その結果、固定子の小型化が図れる。
【００４４】
次に、積層体コイル１１４を形成する複数のコの字形状の金属平板には、図２の積層体コイル１１４に示されるように、３ヶ所の突出部が設けられている。そして、積層体コイル１１４を形成するために、金属平板の突出部の凹部に他の金属平板の突出部の凸部を圧入するいわゆる積層カシメにより互いが固定される。そして、同様に所定の枚数の金属平板に対して、積層カシメにより固定することにより、積層体コイル１１４が形成される。積層体コイル１１４を形成する金属平板が互いに固定されることにより、積層体毎の運搬が可能となる。その結果、固定子に対して積層体コイル１１４の組み付け時の作業性が向上する。なお、所定の枚数は、特に限定されるものではないが本実施の形態において、３枚または４枚の金属平板の積層により積層体コイル１１４が形成される。
【００４５】
図４（Ａ）は、コの字形状の金属平板１１６の突出部を含むように積層方向に切断した断面図である。そして、図４（Ｂ）に示すように積層カシメにより、金属平板１１６の突出部の凸部が金属平板１２０の突出部の凹部に圧入される。そして、金属平板１２０の凸部が金属平板１２２に設けられた穴部に圧入されて互いに固定される。このようにして、図４（Ｃ）に示すような積層体コイル１１４が形成される。
【００４６】
また、隣接する積層体コイルとの固定には、接着剤を用いてもよい。すなわち、金属平板の突出部の凹部を接着剤の受け皿として塗布することにより、図４（Ｄ）に示すように積層体コイル１１４と積層体コイル１２４との接着を行なってもよい。積層体コイル同士を接着する際に、カシメ部を接着材の受け皿とすることができる。そのため、コイルの組み立て時の作業性を向上させることができる。
【００４７】
以下の説明において、上述した固定子１００の構成に基づき、銅圧延素材から固定子１００が形成される過程について説明する。
【００４８】
図５は、銅圧延素材の金属平板１２６の外観を示す図である。銅圧延素材の金属平板１２６の表面には、酸化銅の絶縁被覆の表面処理がされている。プレス工程において、銅圧延素材の金属平板１２６は、コの字形状にプレス成型される。そして、コの字形状にプレス成型された金属平板は、図４において説明したように、所定の枚数だけ積層される。そして、金属平板を積層カシメにより互いに固定することにより、図６（Ａ）に示すように、積層体コイル１１４が形成される。そして、積層体コイル１１４は、図６（Ｂ）に示すように、隣接する積層体コイルに対する絶縁処理が行なわれる。隣接する積層体コイルとの絶縁は、特に限定されるものではないが、たとえば、ガラス等の無機材質を介在させてもよいし、積層体毎にエナメル処理を施してもよい。そして、積層体コイル１１４は、図６（Ｃ）に示すように、絶縁体上の所定の位置に接着剤を塗布して、他の積層体コイルと接着することができる。あるいは、図４（Ｄ）を用いて説明したように積層体コイルの互いの突出部の凹部を接着剤の受け皿として用いてもよい。
【００４９】
絶縁体を介在させて複数の積層体コイルを接着することにより、図７に示すようにコイル１１２が形成される。このとき、コイル１１２を形成する積層体コイルのそれぞれにおいて異なる寸法を有するコの字形状の金属平板を積層する。このようにして、スロットに挿入される積層体コイルの断面形状を自由に設定することができる。すなわち、スロットの形状に合わせて、同期モータの径方向の内周側から外周側にかけて、（図７において、上部から底部にかけて）、コの字形状のスロットに挿入される金属平板の幅を大きくする。そのため、スロット内におけるコイル１１２の占積率を高くすることができる。
【００５０】
複数の積層体コイルにより形成されたコイル１１２は、図８に示すように、ステータコア１０２のティース１０８を跨ぐようにして挿入される。すなわち、コイル１１２の上底および下底に対応するそれぞれの開放端部は、同期モータの回転軸方向と平行な方向に、ティース１０８の両脇のスロット１４６、１４８に対してそれぞれ挿入される。
【００５１】
図９に、スロット１４６および１４８に挿入されたコイル１１２の開放端部を示す。図９に示すように、コイル１１２を形成する積層体コイルは、積層体コイルの各々において異なる形状の接合部を有する。そのため、バスバーが組み付けられる際に、組み付け間違いを防止することができる。異なる接合部の形状は、積層体コイルを形成する金属平板において、所定形状の切り欠きを有する金属平板の枚数を変更することにより実現できる。
【００５２】
なお、図１０に示すように、各積層体コイルの接合部に対応した複数のバスバーを個別に組み付ける場合、少なくとも隣接する積層体コイルにおける接合部の形状と異なることとする。隣接する積層体コイルの接合部の形状が異なることにより、バスバーの組み付け間違いを防止することができる。
【００５３】
特に、図１１に示すように、複数のバスバーが固定された位置決めブロックにより同時に組み付け等の作業を行なう場合は、コイル１１２における各積層体コイルの開放端部の接合部において少なくとも１つが異なる形状を有することにより、バスバーの組み付け時の組み付け間違いを防止することができる。さらに、接合場所が特定されるために、位置決めを行なうための治具なしで接合処理を施すことができる。本実施の形態においては、内周側の３つの積層体コイルと、中央の３つの積層体コイルと、外周側の４つの積層体コイルとで接合部は、異なる形状を有する。
【００５４】
バスバーが積層体コイルに組み付けられると、図１２に示すように、コイル１１２に組み付けられたバスバーと各積層体コイルの開放端部とのそれぞれの接合部は、一点毎にレーザ溶接、あるいは、ＴＩＧ溶接により多点接合される。
【００５５】
バスバーと各積層体コイルの開放端部とが接合されると、渡り部材を用いてティース毎に巻着されたコイルが接続される。すなわち、本実施の形態の同期モータは、三相の交流同期モータであるため、３ティース毎にコイルの外周側のコイル端部と内周側のコイル端部とが図１３に示すように、渡り部材を用いて接続される。そして、図１４に示すように、コイル１１２と渡り部材１０６とをレーザ溶接あるいはＴＩＧ溶接により、接合処理が施される。その結果、図１に示すような固定子１００が形成される。そして、コイルエンド部に対して樹脂等を用いてモールド処理が施されて、図１５に示すような固定子１００が形成される。
【００５６】
このコイルエンド部に対するモールド処理は、コイルのステータコアに対する相対運動を抑制するために施される。特に、ＨＶに用いられるモータにおいては車両の加減速や旋回による慣性力によりコイルには非常に大きな力がかかる。そのため、コイルの相対運動を抑制するために、ワニス処理やモールド処理が施される。ところがワニス処理においては、コイルにワニスを含浸させた後にワニスを硬化させるという工程のため熱処理が必要である。また、モールド処理においては、型に対象物を入れ温度を上げ射出成形するという工程のために炉や射出成形が必要である。その結果、ワニス処理やモールド処理によりコイルとステータコアの相対運動を抑制すると製造コストが増加する。
【００５７】
そこで、本実施の形態においては、図１５に示すようなコイルエンド部に対するモールド処理を廃止する。すなわち、ステータコアのモータの回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する上面および下面のうちいずれか一方を覆う筐体と、コイルとの間に弾性部材を設ける。弾性部材は、特に限定されるものではないが、本実施の形態において、１つの皿ばねを一例として用いる。ただし、弾性部材とコイルとの間は絶縁される。絶縁する方法として特に限定されるものではないがたとえば、弾性部材の表面をコーティング等により絶縁してもよいし、コイルと弾性部材との間に絶縁紙を設けてもよい。
【００５８】
ステータコアは、筐体に締結部材によりモータの回転軸方向に締結される。締結部材は、特に限定されるものではないが、たとえば、ボルトである。そして、コイルと筐体との間に皿ばねを設けることにより、皿ばねには、ボルトの締結による締結力に反する弾性力が生じる。この弾性力によりコイルのステータコアに対して相対運動が抑制される。
【００５９】
図１６および図１７に示すように、本実施の形態において、同期モータ２００は、ステータコア１０２と、コイル１１２と、ロータ２０８と、ボルト２１０と、筐体２０２と、皿ばね２１２とから構成される。
【００６０】
ステータコア１０２には、コイル１１２が巻着されている。また、ステータコア１０２は、ボルト２１０により筐体２０２に締結されている。筐体２０２とコイル１１２との間には、皿ばね２１２が設けられている。
【００６１】
皿ばね２１２は、同期モータ２００の回転軸と直交する面に対して傾きを有する面が形成されている。皿ばね２１２の形状については、特に限定されるものではないが、たとえば、本実施の形態において、皿ばね２１２は、回転軸を中心とした円錐状の弾性部を含む。すなわち、回転軸方向に荷重をかけると、皿ばね２１２の円錐状の弾性部は、回転軸と平行な方向に撓むようにして変形する。そして、変形に応じて、皿ばね２１２には、回転軸と平行な方向に元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。
【００６２】
筐体２０２には、皿ばね２１２を保持するための保持部が設けられている。保持部は特に限定されないが本実施の形態において、たとえば、筐体２０２に皿ばねを保持する座を設ける。筐体２０２にステータコア１０２がボルト２１０により締結されると、皿ばね２１２は、ステータコア１０２に巻着されたすべてのコイルに接触する。そして、皿ばね２１２には、筐体２０２とコイル１１２とに挟まれて同期モータ２００の回転軸方向に締結力に応じて変形する。このとき、変形した皿ばね２１２には、回転軸方向に元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。この弾性力により、コイル１１２のステータコア１０２に対する相対運動が抑制される。
【００６３】
また、図１７を用いて説明した皿ばね２１２のような皿ばねの形状に特に限定されるものではない。たとえば、図１８に示すように、皿ばね２１３として、ダイヤフラムスプリング、あるいは、ベルビルスプリングを用いることができる。
【００６４】
図１９に上述したような筐体２０２とコイル１１２との間に皿ばねが設けられる同期モータ２００の製造工程を示す。
【００６５】
Ｓ１０００にて、ステータコア１０２にコイル１１２が組み付けられる。プレスコイル１１２は、図７を用いて説明したように、コの字形状の金属平板が所定枚数積層された複数の積層体コイルにより形成される。そして、図８を用いて説明したように、コイル１１２は、ティース１０８を跨ぐようにして、スロット１４６、１４８に挿入される。
【００６６】
Ｓ１１００にて、バスバー１１０がコイル１１２に組み付けられて、接合される。このとき、図１１を用いて説明したように、複数のバスバーは、バスバー位置決めブロック１０４に固定される。そして、複数のバスバーが固定された位置決めブロック１０４をコイル１１２の開放端部に組み付ける。組み付けられたバスバーとコイル１１２の開放端部とは、レーザ溶接あるいは、ＴＩＧ溶接により接合処理が施される。
【００６７】
Ｓ１２００にて、コイル１１２が巻着されたステータコア１０２を皿ばね２１２と共に筐体２０２へ組み付ける。このとき、図１６および図１７を用いて説明したように、筐体２０２に設けられた皿ばね２１２を保持するための座に皿ばね２１２を設置する。そして、コイル１１２が巻着されたステータコア１０２を筐体２０２に組み付けて、ボルト２１０により、ステータコア１０２を筐体２０２に締結する。
【００６８】
以上のようにして、本実施の形態に係る同期モータによると、同期モータは、複数の中空円筒形状のステータコアに含まれる複数のスロットのうちの２ヶ所を通してコイルが巻着される。また、ステータコアの回転軸に平行な外周側面と、回転軸と直交する側面の一方の面が筐体で覆われる。そして、同期モータには、回転軸に平行な方向に貫通してステータコアを筐体に締結するボルトと、筐体とコイルとの間にボルトの締結による締結力に反する弾性力を生じさせる皿ばねとが設けられる。そして、筐体にステータコアをボルトで締結することにより、筐体とコイルとの間に設けられた皿ばねには、モータの回転軸と平行な方向にボルトの締結力に反する弾性力が生じる。この弾性力によりコイルのステータコアに対する相対運動を抑制することができる。
【００６９】
すなわち、筐体とコイルとの間に皿ばねを設ける簡易な構造でコイルの相対運動の抑制が可能となる。そのため、従来のコイルに施されていたワニス処理あるいはモールド処理を廃止することができる。その結果、生産性が向上して、製造コストも低減させることができる。さらに、ボルトの締結を緩めることにより、コイルの銅とステータコアとを容易に区別して分解できるため、リサイクル性が向上する。また、筐体とコイルとの間に皿ばねを設けるため、モータの軸方向の寸法を増大することなくコイルの固定が可能となる。そして、このようにコイルの相対運動を抑制することにより、コイルの絶縁被覆のはがれ、傷つき等による絶縁性能の劣化を防止することができる。
【００７０】
また、ステータコアに巻着されるコイルは、コの字形状にプレス成型された導体の金属平板が所定の枚数だけ積層された積層体で形成される。従来のモータにおいてはエナメル線をステータコアに巻いてコイルを形成する。そして、そのコイルエンド部の形状は、凹凸部を含む形状となる。そのため、コイルのステータに対する相対運動を抑制するためには、より大きな荷重をコイルエンド部にかける必要がある。そのため、組み付け性が悪化する。さらに、大きな荷重がかかることによりコイルの一部に応力が集中する。その結果、コイルのエナメル被覆が傷つけられる。そのため、コイルの絶縁性が悪化する恐れがある。しかし、本実施の形態に係るコイルは、上述したようなプレスにより打ち抜かれたほぼ同じ形状の金属平板が積層された積層体で形成される。そのため、コイルエンド部の形状は、任意の形状に設計することができる。すなわち、本実施の形態に係るコイルにおいて、プレス工程によりコの字形状に形成された金属平板の積層体とすることでコイルエンド部の形状を平坦な面に形成させることができる。そのため、コイルにボルトの締結力による荷重をかけたときに皿ばねを介して、コイルと皿ばねとが接触する部分において、均一にコイルに対して応力をかけることができる。その結果、エナメル被覆の傷つき等を防止することができる。また、プレス成型によりコイルを形成することにより、コイルエンドの形状がコイルを巻着した段階で決まる。そのため、コイルエンド成形処理を廃止することができる。その結果、製造コストを低減させることができる。
【００７１】
なお、本実施の形態に係る弾性部材として、ステータコアに巻着されるすべてのコイルに接触する１つの皿ばねを用いたが、特に限定されるものではない。たとえば、各コイルをそれぞれ固定する複数の皿ばねを設けてもよい。このとき、複数の皿ばねは、中空円筒形状を有する固定子端面において、モータの回転軸を中心として対称になるように設けられる。したがって、複数の皿ばねのそれぞれに接触するコイルに均一な弾性力をかけることができる。そのため、応力が集中することによるコイルのエナメル被覆の傷つき等による絶縁性能の低下を防止することができる。
【００７２】
＜第１の実施の形態  変形例＞
以下、本変形例に係る同期モータについて説明する。本変形例に係る同期モータの構成は、前述の第１の実施の形態に係る同期モータの構成と弾性部材を除いて同じである。そのため、第１の実施の形態に係る同期モータの構成と同じ構成については同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７３】
本変形例に係る弾性部材は、前述の皿ばねの代わりにコイルスプリングを用いる。図２０および図２１に示すように、本変形例に係る同期モータ５００は、ステータコア１０２と、コイル１１２と、ロータ２０８と、ボルト２１０と、筐体５０２と、コイルスプリング５１２とから構成される。
【００７４】
ステータコア１０２には、コイル１１２が巻着されている。また、ステータコア１０２は、ボルト２１０により筐体５０２に締結されている。筐体５０２とコイル１１２との間には、複数のコイルスプリング５１２が設けられている。複数のコイルスプリング５１２は、同期モータ５００の回転軸に平行な方向に荷重が加わると、複数のコイルスプリング５１２を形成するコイルが縮むことに応じて、元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。すなわち、複数のコイルスプリング５１２は、各コイルをそれぞれ固定する。このとき、複数のコイルスプリング５１２は、中空円筒形状を有する固定子端面において、モータの回転軸を中心として対称になるように設けられる。
【００７５】
筐体５０２には、複数のコイルスプリング５１２を保持するための保持部が設けられている。保持部は特に限定されないが本変形例において、たとえば、筐体５０２に複数のコイルスプリングを保持する複数の座が設けられる。筐体５０２にステータコア１０２がボルト２１０により締結されると、複数のコイルスプリング５１２には、筐体５０２とコイル１１２とに挟まれて同期モータ５００の回転軸と平行な方向の締結力により変形する。このとき、変形した複数のコイルスプリング５１２には、回転軸と平行な方向に元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。この弾性力により、コイル１１２のステータコア１０２に対する相対運動が抑制される。
【００７６】
以上のようにして、本変形例に係る同期モータによると、筐体と、ステータコアに巻着される各コイルのそれぞれとの間に弾性部材として複数のコイルスプリングを設けることにより、コイルのステータコアに対する相対運動を抑制させることができる。なお、本変形例に係る弾性部材として、ステータコアに巻着される各コイルを固定する複数のコイルスプリングを用いたが、特に限定されるものではない。たとえば、図２２に示すようにステータコアに巻着されるすべてのコイルに接触する１つのコイルスプリング５１３を用いてもよい。１つのコイルスプリング５１３でコイルを固定することにより、コイルに対して均一に弾性力をかけることができる。そのため、応力が集中することによるコイルのエナメル被覆の傷つき等による絶縁性能の低下を防止することができる。
【００７７】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る同期モータについて説明する。本実施の形態に係る同期モータの構成は、上述した第１の実施の形態に係る同期モータの構成と、弾性部材を保持するための保持部として弾性部材ホルダとを含む点が異なる。それ以外は、第１の実施の形態に係る同期モータの構成である。同じ構成については同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７８】
本実施の形態に係る同期モータは、弾性部材を保持するための弾性部材ホルダを含む。弾性部材は、筐体に覆われ、ステータコアにおいて同期モータの回転軸と直交する側面と反対側の面のコイルに接触するように設けられる。弾性部材は、特に限定されるものではないが本実施の形態において、たとえば、１つの皿ばねを用いる。そして、皿ばねを保持する保持部として、弾性部材ホルダを設ける。皿ばねの保持方法としては、本実施の形態において弾性部材ホルダの形状が皿ばね全体を覆う円板形状を形成し、弾性部材ホルダをステータコアに複数カ所で締結部材により締結されることで実現される。弾性部材ホルダは、同期モータの回転軸と平行な方向に締結する締結部材を用いてステータコアに固定される。弾性部材ホルダは、特に限定されるものではないが、たとえば、弾性部材ホルダがステータコアに締結部材により締結されたときに、締結により生じる締結力を弾性部材に伝達できるものであればよい。
【００７９】
締結部材は、特に限定されるものではないが、本実施の形態において、たとえば、ボルトを用いる。ボルトにより弾性部材ホルダがステータコアに締結されると、ボルトによる締結力に応じて、皿ばねが変形する。皿ばねの変形に応じて、回転軸と平行な方向に締結力に反して皿ばねが元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。この弾性力により皿ばねに接触しているコイルのステータコアに対する相対運動が抑制される。
【００８０】
このとき、弾性部材ホルダがステータコアに固定される位置は、特に限定されるものではないが、たとえば、図２３に示すように、ステータコア１０２を筐体に締結するための締結端部３０４に固定される。また、弾性部材ホルダをステータコアに固定する位置の数は、特に限定されるものではないが、皿ばねに均等に荷重がかかるように等間隔で固定される。本実施の形態においては、たとえば、筐体に締結するためのステータコア１０２に有する３ヶ所の締結端部により弾性部材ホルダがステータコア１０２に締結される。
【００８１】
次に、本実施の形態における同期モータの構造について図面を用いて詳細に説明する。
【００８２】
図２４は、同期モータ３００を図２３に示すＡ−Ａ線で切断したときの断面を示す。図２４に示すように、本実施の形態において、同期モータ３００は、ステータコア１０２と、コイル１１２と、ロータ２０８と、ボルト３１０と、筐体３０２と、皿ばね２１２と、弾性部材ホルダ３１４とから構成されている。
【００８３】
ステータコア１０２には、コイル１１２が巻着されている。また、ステータコア１０２を貫通して弾性部材ホルダ３１４が、ボルト３１０により筐体３０２に締結されている。すなわち、ボルト３１０の締結により弾性部材ホルダは、ステータコア１０２に固定される。また、弾性部材ホルダ３１４とコイル１１２との間には、皿ばね２１２が設けられている。
【００８４】
弾性部材ホルダ３１４が筐体３０２にステータコア１０２を貫通してボルト３１０により締結されると、皿ばね２１２は、ステータコア１０２に巻着されたすべてのコイルに接触する。そして、皿ばね２１２には、弾性部材ホルダ３１４とコイル１１２とに挟まれて同期モータ２００の回転軸と平行な方向の締結力に応じて変形する。このとき、変形した皿ばね２１２には、回転軸と平行な方向に元の形状に戻ろうとする弾性力が働く。この弾性力により、コイル１１２のステータコア１０２に対する相対運動が抑制される。
【００８５】
以上のようにして、本実施の形態に係る同期モータによると、同期モータは、皿ばねを保持する弾性部材ホルダと、回転軸と平行な方向に弾性部材ホルダをステータコアに締結するボルトとから構成される。そして、ボルトで弾性部材ホルダをステータコアに締結することにより、弾性部材ホルダとコイルとの間に設けられた皿ばねには、ボルトの締結力に反する弾性力が生じる。
【００８６】
この弾性力によりコイルのステータコアに対する相対運動を防止することができる。すなわち、弾性部材ホルダとコイルとの間に皿ネジを設ける簡易な構造でコイルの相対運動の抑制が可能となる。そのため、従来のワニス処理あるいはモールド処理を廃止することができる。その結果、生産性が向上する。そして、製造コストも低減させることができる。さらに、ボルトの締結を緩めることにより、コイルの銅とステータコアとを容易に区別して分解できる。そのため、リサイクル性が向上する。そして、このようにコイルの相対運動を抑制することにより、コイルの絶縁被覆のはがれ、傷つき等による絶縁性能の劣化を防止することができる。また、ステータコアを筐体に組み付ける前に、コイルの固定を含めたステータコアのアセンブリ化が可能となる。そのため、筐体へのステータコアの組み付け性が向上する。さらに、コイル製造時のステータコアの搬送が容易となる。
【００８７】
また、弾性部材ホルダの固定位置は、ステータコアの締結端部への固定に限定されない。たとえば、弾性部材ホルダは、ステータコアにボルトにより固定されてもよい。このとき、弾性部材ホルダが固定される位置の数は、特に限定されるものではないが、皿ばねに均等に荷重がかかるようにステータコアの円周に等間隔で固定される。たとえば、図２３に示すように、ステータコア１０２の円周を３等分する箇所にボルト４１０、４１２、４１４で締結されるものとする。
【００８８】
図２５は、同期モータ３００を図２３に示すＢ−Ｂ線で切断したときの断面を示す。図２５に示すように、同期モータ３００は、ステータコア１０２と、コイル１１２と、ロータ２０８と、ボルト４１０と、筐体３０２と、皿ばね２１２と、弾性部材ホルダ３１４とから構成される。
【００８９】
弾性部材ホルダ３１４は、ステータコア１０２にボルト４１０により締結される。そして、弾性部材ホルダ３１４とコイル１１２との間には、皿ばね２１２が設けられる。ボルト４１０の締結による回転軸に平行な方向の締結力により、皿ばね２１２は、弾性部材ホルダ３１４とコイル１１２に挟まれて、回転軸に平行な方向に変形する。変形に応じて、皿ばねは元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。この弾性力により、コイル１１２のステータコア１０２に対する相対運動は抑制される。
【００９０】
また、図２５で説明した弾性部材ホルダの固定位置とすることにより、コイル１１２のステータコア１０２に対する相対運動の抑制に加えて、ステータコア１０２を筐体３０２に組み付ける前に、皿ばね２１２および弾性部材ホルダ３１４を組み付けることができるため、作業性が向上する。
【００９１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】固定子の外観を示す図である。
【図２】コの字形状の積層体コイルの外観を示す図である。
【図３】積層体コイルの断面を示す図である。
【図４】積層体コイルの積層方向の積層断面を示す図である。
【図５】銅圧延素材の金属平板の外観を示す図である。
【図６】積層体コイルの絶縁処理の経過を示す図である。
【図７】複数の積層体コイルで形成されるコイルの外観を示す図である。
【図８】ステータコアに挿入されるコイルの組み付け経過を示す図である。
【図９】ステータコアに組み付けられたコイルの外観を示す図である。
【図１０】バスバーが組み付けられたコイルの外観を示す図である。
【図１１】複数のバスバーが固定されたバスバー位置決めブロックが組み付けられたコイルの外観を示す図である。
【図１２】コイルの開放端部に組み付けられたバスバーの接合を示す図である。
【図１３】コイルの端部に渡り部材を組み付ける経過を示す図である。
【図１４】コイルの端部に組み付けられた渡り部材の端部の接合を示す図である。
【図１５】コイルエンド部をモールド処理された固定子の外観を示す図である。
【図１６】第１の実施の形態に係る同期モータの断面を示す図である。
【図１７】第１の実施の形態に係る同期モータの斜視図（その１）である。
【図１８】第１の実施の形態に係る同期モータの斜視図（その２）である。
【図１９】第１の実施の形態に係る同期モータの製造工程を示す図である。
【図２０】第１の実施の形態の変形例に係る同期モータの断面を示す図である。
【図２１】第１の実施の形態の変形例に係る同期モータの斜視図である。
【図２２】１つのコイルスプリングでコイルを固定する同期モータの斜視図である。
【図２３】ステータコアにおける弾性部材ホルダの固定位置を示す図である。
【図２４】図２３のＡ−Ａ線で切断された断面を示す図である。
【図２５】図２３のＢ−Ｂ線で切断された断面を示す図である。
【図２６】コイルにワニス処理を施す従来のモータの製造工程を示す。
【符号の説明】
【００９３】
１００  固定子、１０２  ステータコア、１０４  バスバー位置決めブロック、１０６  渡り部材、１０８  ティース、１１０  バスバー、１１２  コイル、１１４、１２４  積層体コイル、１１６、１２０、１２２、１２６  金属平板、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４  コイル端部、１４６、１４８  スロット、２００、３００、５００  同期モータ、２０２、３０２、５０２  筐体、２０８  ロータ、２１０、３１０、４１０、４１２、４１４  ボルト、２１２、２１３  皿ばね、３０４  締結端部、３１４  弾性部材ホルダ、５１２  複数のコイルスプリング、５１３  コイルスプリング。
【図１】
2005137057.tif 000003
【図２】
2005137057.tif 000004
【図３】
2005137057.tif 000005
【図４】
2005137057.tif 000006
【図５】
2005137057.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2005137057.tif 000010
【図９】
2005137057.tif 000011
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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