(57)【要約】【課題】固定子の生産性を改善する。【解決手段】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ステータコアと、少なくとも片面側に絶縁フィルムが付着された複数枚のコイルプレートが径方向に積層されて形成されるコイルプレート積層体と、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材とを含む。有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて、コイルプレートと渡り部材１６２とが接合される。渡り部材１６２の両端部には、圧縮加工によりステップ状の接合面１８８，１９０が形成される。【選択図】図２０
2007336649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と固定子とからなる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、
少なくとも片面側に絶縁部材が付着された複数枚のコイルプレートが径方向に積層されて形成されるコイルプレート積層体と、
異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材とを含み、
有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて、前記コイルプレートと前記接続部材とが接合され、
前記コイルプレートおよび前記接続部材のうち少なくともいずれか一方の両端部には、圧縮加工によりステップ状の接合面が形成される、回転電機の固定子。
【請求項２】
前記ステップ状の接合面が形成される加工対象物の中心位置には、前記圧縮加工時における前記加工対象物の位置決めをするための開口部が形成される、請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項３】
前記接合材は、前記固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い温度で焼結する、請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
前記金属ナノ粒子は、金、銀、銅およびプラチナのうちのいずれかの金属のナノ粒子である、請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
前記コイルプレートは、Ｉ字形状のコイルプレートであって、
前記コイルプレート積層体は、前記スロットに挿入された絶縁保持部材の内側に、前記絶縁部材が各コイルプレート間に介在するように複数枚のコイルプレートが挿入されて、前記絶縁保持部材により一体的に保持され、
前記絶縁保持部材は、同一スロットの複数相のコイルプレート積層体を一体的に保持する、請求項１〜４のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
前記絶縁部材は、絶縁フィルムおよび絶縁塗装の塗装膜のうちのいずれかである、請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項７】
回転子と固定子とからなる回転電機の固定子の製造方法であって、前記固定子は、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を含み、
導体平板を、少なくとも片面側に絶縁部材が付着されたコイルプレートに加工する加工ステップと、
各コイルプレート間に前記絶縁部材が介在するようにして、径方向に複数枚積層されたコイルプレート積層体を前記スロットに挿入する挿入ステップと、
異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材を組付けるステップと、
前記コイルプレートと前記接続部材とのうち少なくともいずれか一方の両端部に、圧縮加工によりステップ状の接合面を形成する形成ステップと、
前記接合面の予め定められた範囲内に、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の前記接合材を塗布する塗布ステップと、
前記コイルプレートと前記接続部材との接合部分を、予め定められた時間が経過するまで加圧および加温して接合する接合ステップとを含む、固定子の製造方法。
【請求項８】
前記製造方法は、前記ステップ状の接合面が形成される加工対象物の中心位置に、前記圧縮加工時における加工対象物の位置決めをするための開口部を形成するステップをさらに含み、
前記形成ステップは、前記開口部を基準とした予め定められた位置に前記圧縮加工を実施するステップを含む、請求項７に記載の固定子の製造方法。
【請求項９】
前記製造方法は、前記コイルプレートを、中空形状の絶縁保持部材の内側に挿入して、各コイルプレート間に前記絶縁部材が介在するようにして、径方向に複数枚積層するステップをさらに含み、
前記挿入ステップは、前記複数枚のコイルプレートが積層されたコイルプレート積層体を一体的に保持する前記絶縁保持部材を、前記スロットに挿入するステップを含む、請求項７または８に記載の固定子の製造方法。
【請求項１０】
前記製造方法は、前記接合材の塗布後に前記接合材をタックフリー状態になるまで硬化するステップをさらに含む、請求項７〜９のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【請求項１１】
前記接合ステップは、前記固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い予め定められた温度まで加温するステップを含む、請求項７〜１０のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載の固定子の製造方法により製造された回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の固定子および回転電機の固定子の製造方法に関し、特に、絶縁性および生産性を改善する構造を有する固定子および固定子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定子と回転子とからなる回転電機の固定子において、固定子鉄心に設けられた複数の歯部（以下、ティースという）間の溝（以下、スロットという）に、積層コイルを挿入して形成される固定子が開示されている。たとえば、回転軸に直交する方向のスロットの断面積に近づくように薄板状導体を積層して積層コイルを形成することにより、スロットの断面積に対するコイルが占有する断面積の面積比（以下、占積率という）を向上させることができる。このような回転電機の固定子の構造に関して、以下の公報に開示された技術がある。
【０００３】
たとえば、特開２００５−１６０１４３号公報（特許文献１）は、占積率が高く、漏れ磁束に起因する電力損失を低減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、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、予め定められた形状および積層枚数の平板導体で形成される積層平板導体とを含む。予め定められた形状は、固定子鉄心に巻着可能に開いた開放端部を有する。積層平板導体は、固定子鉄心のスロットに挿入され、積層平板導体の開放端部を閉じてコイルを形成する。
【０００４】
上述した公報に開示された回転電機の固定子によると、積層平板導体は、予め定められた形状の平板導体が予め定められた積層枚数だけ積層されて形成される積層体である。この積層平板導体は、固定子鉄心のスロットに対して、スロット間の歯部を跨ぐようにして組み付けが可能となる。そして、組み付け後に、積層平板導体の開放端部を閉じてコイルが形成される。このような積層平板導体を形成するため、ノズル直巻きにおけるノズルの大きさ分の巻線空間を取られることがなくなる。そのため、スロットに挿入される積層平板導体の断面形状を自由に設定することができる。すなわち、スロット内において、より高い占積率が得られる積層平板導体の断面形状を設定することができる。高い占積率を得ることにより、銅損を低減することができ、結果として、高効率化が図れる。そのため、固定子鉄心およびコイルエンド部の小型化が図れる。
【特許文献１】特開２００５−１６０１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公報に開示された回転電機の固定子において、異なるスロット間の積層平板導体間を接続する接続部材は溶接により接合される。接続部材は、銅などの熱伝導性の高い材質であるため、溶接などにより高温に加熱されると、積層平板導体全体に伝熱される場合がある。積層平板導体に高温の熱が伝熱されると、平板導体間の絶縁部材が溶融する可能性がある。そのため、絶縁性能が悪化するという問題がある。特に、平板導体間は、占積率を上昇させようとすると、より間隙が小さくなる傾向にあるため、有機絶縁材料が用いられる場合がある。そのため、溶接により有機絶縁材料が溶融する可能性がある。
【０００６】
接合部分を溶接に代えて比較的低温（３５０℃）での接合が可能な銀ろうはんだを用いることも考えられるが、回転電機の使用環境下（２００℃前後）においては、接合強度を維持することが困難になる場合がある。また、接合部分にはんだ等の接合材を用いる場合において、予め定められた位置に接合材が付着されないと、接合強度にバラツキが生じる場合がある。接合強度にバラツキが生じると、不良品が増加するなどしてり生産性が悪化する場合がある。上述した公報においては、このような問題点について考慮されていなかった。
【０００７】
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、絶縁部材を溶融させることなく、十分な接合強度を有する回転電機の固定子および回転電機の固定子の製造方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、生産性を改善した回転電機の固定子および回転電機の固定子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る回転電機の固定子は、回転子と固定子とからなる回転電機の固定子である。この固定子は、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、少なくとも片面側に絶縁部材が付着された複数枚のコイルプレートが径方向に積層されて形成されるコイルプレート積層体と、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材とを含む。有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて、コイルプレートと接続部材とが接合される。コイルプレートおよび接続部材のうち少なくともいずれか一方の両端部には、圧縮加工によりステップ状の接合面が形成される。
【０００９】
第１の発明によると、コイルプレートの端部と接続部材（たとえば、渡り部材）との間の接合部分は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される。この接合材は、加熱により保護層である有機物が分解すると、金属ナノ粒子が低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度を絶縁材料の溶融温度よりも低くすることができる。一方、焼結後においては、金属ナノ粒子は、金属結合状態となり、金属とコイルプレートの材質との共晶温度（たとえば、銀と銅との共晶温度であれば約１０００℃前後）付近になるまで溶融しない。このような接合材を用いて接合部分を接合すると、接合時の温度が絶縁材料の溶融温度よりも低くなるため、絶縁部材の絶縁性能の悪化を抑制することができる。さらに、接合後においては、接合部分の溶融温度が回転電機の作動時に発生する熱よりも十分高くなるため、接合強度の悪化を抑制することができる。したがって、絶縁部材を溶融させることなく、十分な接合強度を有する回転電機の固定子を提供することができる。また、圧縮加工によりステップ状の接合面が形成されることにより、加工後の加工面をより滑らかな平面に形成することができる。特に、流動性を有する接合材が接合面に塗布される場合には、流動性により全体的に平らになるように流動するため付着範囲が拡大していく。接合材が塗布される表面が粗いと、塗布された接合材は、均一に付着範囲が拡大しない場合がある。そのため、予め定められた塗布範囲内に接合材が付着しない領域が発生する可能性がある。そこで、接合面を圧縮加工により形成することにより、加工前の接合面に有する凹凸は圧縮加工により滑らかになる。そのため、接合材は、予め定められた塗布範囲内に均一に付着範囲を拡大していく。これにより、接合材の付着位置に応じた膜厚のバラツキを抑制することができる。そのため、接合強度が部分的に低下することに起因する固定子の製造時における不良品の発生を抑制することができる。したがって、生産性を改善した回転電機の固定子を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る回転電機の固定子においては、第１の発明の構成に加えて、ステップ状の接合面が形成される加工対象物の中心位置には、圧縮加工時における加工対象物の位置決めをするための開口部が形成される。
【００１１】
第２の発明によると、ステップ状の接合面が形成される加工対象物（たとえば、コイルプレートあるいは接続部材）の中心位置には、圧縮加工時における位置決めをするための開口部が形成される。これにより、コイルプレートあるいは接続部材に対して実施される圧縮加工の加工性を向上させることができる。すなわち、コイルプレートあるいは接続部材は、製造工程においては、複数枚が連続的に結合された状態において各種加工処理が施されて製造される。そのため、圧縮加工時においては、加工対象物の変形等が発生することにより、接合面の形成位置にバラツキが生じる可能性がある。その結果、加工精度の悪化により生産性が悪化する可能性がある。そこで、加工対象物の中心位置に位置決めの開口部を形成することにより、圧縮加工においてコイルプレートあるいは接続部材に変形が生じても、開口部により確実に位置決めができるため、精度高く圧縮加工を行なうことができる。すなわち、コイルプレートあるいは接続部材の圧縮加工による加工性を向上させることができる。
【００１２】
第３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、接合材は、固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い温度で焼結する。
【００１３】
第３の発明によると、接合材が、固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い温度で焼結するため、接合時に絶縁材料が溶融するまで固定子が加熱されることはない。そのため、接合時の熱による絶縁性能の悪化を抑制することができる。
【００１４】
第４の発明に係る回転電機の固定子においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、金属ナノ粒子は、金、銀、銅およびプラチナのうちのいずれかの金属のナノ粒子である。
【００１５】
第４の発明によると、金、銀、銅、およびプラチナのうちのいずれかの金属ナノ粒子を含む、ペースト状の接合部材を用いることにより、接合時に絶縁材料が溶融するまで固定子が加熱されることはない。そのため、接合時の絶縁性能の悪化を抑制することができる。
【００１６】
第５の発明に係る回転電機の固定子においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、コイルプレートは、Ｉ字形状のコイルプレートである。コイルプレート積層体は、スロットに挿入された絶縁保持部材の内側に、絶縁部材が各コイルプレート間に介在するように複数枚のコイルプレートが挿入されて、絶縁保持部材により一体的に保持される。絶縁保持部材は、同一スロットの複数相のコイルプレート積層体を一体的に保持する。
【００１７】
第５の発明によると、絶縁保持部材の内側にＩ字形状のコイルプレートが挿入されるため、コイルプレートと固定子鉄心との間が絶縁保持部材により確実に絶縁される。また、接合材として金属ナノ粒子ペーストを用いると、接合時に高温になるまで加熱する必要がなくなる。そのため、絶縁保持部材として成形性のよい樹脂等を用いることができる。また、スロットに絶縁保持部材が挿入される前に積層されたコイルプレート間の絶縁状態を検査することができる。これにより、ターン間の絶縁の信頼性が向上する。さらに、絶縁保持部材は、同一スロット内の複数相のコイルプレート積層体を一体的に保持する。そのため、スロットに絶縁保持部材が挿入される前にコイルプレート積層体間の絶縁状態を検査することができる。これにより、相間の絶縁の信頼性が向上する。さらに、スロットに絶縁保持部材が挿入される前に絶縁保持部材の絶縁性能を検査することができる。これにより、コイルプレート−固定子鉄心間の絶縁の信頼性が向上する。
【００１８】
第６の発明に係る回転電機の固定子においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、絶縁部材は、絶縁フィルムおよび絶縁塗装の塗装膜のうちのいずれかである。
【００１９】
第６の発明によると、コイルプレート間に絶縁フィルムおよび絶縁塗装の塗装膜のうちのいずれかが介在するように積層すると、コイルプレート間は、絶縁フィルムまたは塗装膜により確実に絶縁できる。また、絶縁フィルムおよび塗装膜の厚さを可能な限り薄くすることにより、絶縁性能と占積率とを両立させることができる。
【００２０】
第７の発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、回転子と固定子とからなる回転電機の固定子の製造方法である。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を含む。この製造方法は、導体平板を、少なくとも片面側に絶縁部材が付着されたコイルプレートに加工する加工ステップと、各コイルプレート間に絶縁部材が介在するようにして、径方向に複数枚積層されたコイルプレート積層体をスロットに挿入する挿入ステップと、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材を組付けるステップと、コイルプレートと接続部材とのうち少なくともいずれか一方の両端部に、圧縮加工によりステップ状の接合面を形成するステップと、接合面の予め定められた範囲内に、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の前記接合材を塗布する塗布ステップと、コイルプレートと接続部材との接合部分を、予め定められた時間が経過するまで加圧および加温して接合する接合ステップとを含む。
【００２１】
第７の発明によると、コイルプレートの端部と接続部材（たとえば、渡り部材）との間の接合部分は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される。この接合材は、加熱により保護層である有機物が分解すると、金属ナノ粒子は低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度を絶縁材料の溶融温度よりも低くすることができる。一方、焼結後においては、金属ナノ粒子は、金属結合状態となり、金属とコイルプレートの材質との共晶温度（たとえば、銀と銅との共晶温度であれば約１０００℃前後）付近になるまで溶融しない。このような接合材を用いて接合部分を接合すると、接合時の温度が絶縁材料の溶融温度よりも低くなるため、絶縁部材の絶縁性能の悪化を抑制することができる。さらに、接合後においては、接合部分の溶融温度が回転電機の作動時に発生する熱よりも十分高くなるため、接合強度の悪化を抑制することができる。したがって、絶縁部材を溶融させることなく、十分な接合強度を有する固定子の製造方法を提供することができる。また、圧縮加工によりステップ状の接合面が形成されることにより、加工後の加工面をより滑らかな平面に形成することができる。特に、流動性を有する接合材が接合面に塗布される場合には、流動性により全体的に平らになるように流動するため付着範囲が拡大していく。接合材が塗布される表面が粗いと、塗布された接合材は、均一に付着範囲が拡大しない場合がある。そのため、予め定められた塗布範囲内に接合材が付着しない領域が発生する可能性がある。そこで、接合面を圧縮加工により形成することにより、加工前の接合面に有する凹凸は圧縮加工により滑らかになる。そのため、接合材は、予め定められた塗布範囲内に均一に付着範囲を拡大していく。これにより、接合材の付着位置に応じた膜厚のバラツキを抑制することができる。そのため、接合強度が部分的に低下することに起因する固定子の製造時における不良品の発生を抑制することができる。したがって、生産性を改善した回転電機の固定子を提供することができる。
【００２２】
第８の発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、第７の発明の構成に加えて、ステップ状の接合面が形成される加工対象物の中心位置に、圧縮加工時における加工対象物の位置決めをするための開口部を形成するステップをさらに含む。形成ステップは、開口部を基準とした予め定められた位置に圧縮加工を実施するステップを含む。
【００２３】
第８の発明によると、ステップ状の接合面が形成される加工対象物（たとえば、コイルプレートあるいは接続部材）の中心位置には、圧縮加工時における位置決めをするための開口部が形成される。これにより、コイルプレートあるいは接続部材に対して実施される圧縮加工の加工性を向上させることができる。すなわち、コイルプレートあるいは接続部材は、製造工程においては、複数枚が連続的に結合された状態において各種加工処理が施されて製造される。そのため、圧縮加工時においては、加工対象物の変形等が発生することにより、接合面の形成位置にバラツキが生じる可能性がある。その結果、加工精度の悪化により生産性が悪化する可能性がある。そこで、加工対象物の中心位置に位置決めの開口部を形成することにより、圧縮加工においてコイルプレートあるいは接続部材に変形が生じても、開口部により確実に位置決めができるため、精度高く圧縮加工を行なうことができる。すなわち、コイルプレートあるいは接続部材の圧縮加工による加工性を向上させることができる。
【００２４】
第９の発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、第７または８の発明の構成に加えて、コイルプレートを、中空形状の絶縁保持部材の内側に挿入して、各コイルプレート間に絶縁部材が介在するようにして、径方向に複数枚積層するステップをさらに含む。挿入ステップは、複数枚のコイルプレートが積層されたコイルプレート積層体を一体的に保持する絶縁保持部材を、スロットに挿入するステップを含む。
【００２５】
第９の発明によると、コイルプレートを絶縁保持部材の内側に挿入することにより、コイルプレートと固定子鉄心との間は、絶縁保持部材の介在により絶縁することができる。また、絶縁保持部材は、積層されたコイルプレートを一体的に保持する。これにより、絶縁保持部材により保持された複数枚のコイルプレートの絶縁状態を、絶縁保持部材を固定子鉄心のスロットに組付ける前段階で検査することが可能なる。すなわち、スロットに組付けてからの検査が不要となるため、固定子の単位で絶縁の不良品が発生することを抑制することができる。したがって、コストの上昇を抑制することができる。
【００２６】
第１０の発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、第７〜９のいずれかの発明の構成に加えて、接合材の塗布後に接合材をタックフリー状態になるまで硬化するステップをさらに含む。
【００２７】
第１０の発明によると、接合材（たとえば、銀ナノ粒子ペースト）は、コイルプレートあるいは接続部材への塗布後に接合材をタックフリー状態になるまで硬化される。そのため、接合材の表面は乾燥状態となるため、コイルプレートの両端部の接合材への異物の付着を抑制することができる。特に、接合材の表面が乾燥状態となることにより、接合材が付着位置から流動しなくなる。これにより、コイルプレートあるいは接続部材の加工工程の中間段階で、部品が連続的につながっている状態であるときに接合材が塗布されても、後の工程において接合材が流動して予め定められた塗布範囲からずれたり、接合材に異物が付着したりすることはない。そのため、固定子鉄心への組付け後に、コイルプレートあるいは接続部材に接合材を塗布するような場合と比較して作業時間が低減される。すなわち、固定子の生産時間を低減することができる。また、コイルプレートあるいは接続部材の加工工程の中間段階で、接合材が塗布可能となるため、接合材の塗布範囲、量、膜厚などの接合に関連する接合材の状態量の管理が容易となる。そのため、これらの状態量のバラツキを抑制することができる。
【００２８】
第１１の発明に係る回転電機の固定子の製造方法においては、第７〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、接合ステップは、固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い予め定められた温度まで加温するステップを含む。
【００２９】
第１１の発明によると、固定子は、固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い予め定められた温度まで加温される。これにより、接合時の熱により絶縁材料が溶融するまで加熱されることがないため、絶縁性能の悪化を抑制することができる。
【００３０】
第１２の発明に係る回転電機の固定子の製造方法においては、第７〜１１のいずれかの発明の固定子の製造方法により回転電機の固定子を製造する。
【００３１】
第１２の発明によると、固定子の製造方法により、絶縁部材を溶融させることなく、十分な接合強度を有し、さらに、生産性が改善された固定子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。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り返さない。
【００３３】
本実施の形態に係る固定子は、固定子と永久磁石からなる回転子とから構成される回転電機の固定子である。本実施の形態においては、固定子は、極数が２１である三相交流同期回転電機の固定子であるが、本発明は、コイルが巻回される固定子に適用されるべきものであって、特に極数が２１に限定されるものではなく、さらに、三相交流同期回転電機の固定子に限定して本発明が適用されるものでもない。
【００３４】
図１に示すように、固定子１００は、固定子鉄心（以下、ステータコアという）１０２と、コイルサブアッシー１０８と、渡り部材の積層体１１０，１１２と、バスバー１１４とから構成される。
【００３５】
ステータコア１０２は、中空円筒形状に形成される。ステータコア１０２には、回転軸と平行な方向に貫通する溝（以下、スロットという）１０６がステータコア１０２の周方向に沿って予め定められた個数だけ形成される。さらに、ステータコア１０２のスロット１０６間には、回転軸の軸中心に対向するように歯部（以下、ティースという）１０４が予め定められた個数だけ形成される。予め定められた個数は、極数に対応しており、本実施の形態においては、スロット１０６およびティース１０４は、それぞれ２１個形成される。また、本実施の形態において、ステータコア１０２は、複数の電磁鋼板が積層されて形成される。
【００３６】
ステータコア１０２に形成されたスロット１０６には、コイルサブアッシー１０８が挿入されている。コイルサブアッシー１０８は、２組のコイルプレート積層体（図示せず）が樹脂インシュレータ（図示せず）により一体的に保持されて構成される。コイルプレート積層体は、複数枚のＩ字形状のコイルプレートが径方向に積層されて形成される。なお、コイルプレート積層体は、ステータコア１０２のバックヨーク側から軸中心側に向けて積層されればよく、特に径方向に限定して積層されるものではない。たとえば、コイルプレート積層体は、複数枚のＩ字形状のコイルプレートがコイルプレートの幅方向がスロット内のティース壁面に直交するように積層されて構成されるようにしてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態において、コイルサブアッシー１０８は、２組の異なる相のコイルプレート積層体が樹脂インシュレータにより一体的に保持されて構成されるとしたが、特に２組に限定されるものではなく、たとえば、１組のコイルプレート積層体が樹脂インシュレータにより一体的に保持されて構成されるとしてもよい。
【００３８】
ステータコア１０２の円筒形状の外周面には、径方向外側に突出した突出部１２８，１３０，１３２が形成される。突出部１２８，１３０，１３２には、それぞれ回転軸方向に貫通する貫通穴が形成される。ステータコア１０２は、貫通穴に挿入されたボルトの締結により、回転電機の筐体に固定される。
【００３９】
ティース１０４の両脇のスロットに挿入された２つのコイルサブアッシー１０８のうち、同一のティースに隣接するコイルプレート積層体同士が、渡り部材の積層体１１０，１１２により接続される。ティース１０４の図１の紙面上方側には、渡り部材の積層体１１０が組付けられる。ティース１０４の図１の紙面下方向側には、渡り部材の積層体１１２が組付けられる。渡り部材の積層体１１０，１１２によりコイルエンドが形成される。
【００４０】
渡り部材の積層体１１０，１１２は、それぞれ渡り部材が複数枚積層されて構成される。渡り部材は、ティース１０４の両脇に位置する（すなわち、異なるスロットに挿入された）２つのコイルプレート積層体を構成するコイルプレートの端部間を接続する。
【００４１】
渡り部材の積層体１１０，１１２がティース１０４の両脇に位置する２つのコイルプレート積層体に組付けられることにより、ティース１０４に予め定められたターン数（本実施の形態においては１４ターン）のコイルが螺旋状に巻回された状態となる。なお、各ティースに巻回されたコイルの巻回方向はすべて同じ方向である。
【００４２】
このとき、ティース１０４に巻回された１４ターンのコイルの端部は、最も軸中心側であって、渡り部材が接続されないコイルプレートの端部、および、最も軸中心から離れている側であって、渡り部材が接続されないコイルプレートの端部である。
【００４３】
これらの端部には、バスバー１１４の一方端がそれぞれ接続される。バスバー１１４の他方端は、他のティースに巻回された同一相のコイル（すなわち、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体）の端部に接続される。このようにして、ステータコア１０２には、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相に対応する１４ターンのコイルが各ティースに巻回された状態となる。
【００４４】
各相のコイルの端部には、端子部材１１６〜１２６が設けられる。ここで、端子部材１１６と端子部材１２２とがＵ相のコイルの端部に対応し、端子部材１１８と端子部材１２４とがＶ相のコイルの端部に対応し、端子部材１２０と端子部材１２６とがＷ相のコイルの端部に対応する。
【００４５】
以下に、本実施の形態に係る固定子１００の製造方法の手順について、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００４６】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、Ｉ字形状のコイルプレートがプレス加工により形成される。
【００４７】
図３に示すように、コイルプレート１３６は、プレス工程において銅圧延素材の金属平板を加工してＩ字形状に形成される。コイルプレート１３６は、たとえば、シャーリング加工によりＩ字形状に加工される。コイルプレート１３６の材質として銅を用いることにより、高い熱伝達率によりコイルプレート１３６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、導体としても伝導率も高い。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。
【００４８】
また、コイルプレート１３６の両端部には、接合面を有する段差が形成される。本実施の形態においては、接合面を有する段差は、たとえば、圧縮加工により形成されるものとする。詳細については後述する。また、コイルプレート１３６の接合面には、予め定められた塗布範囲１３４に接合材が塗布される。本実施の形態において、接合材は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材（以下、金属ナノ粒子ペーストという）である。金属ナノ粒子は、たとえば、金、銀、銅およびプラチナのうちのいずれかの金属のナノ粒子であるが、本実施の形態においては、たとえば、有機物により被覆された銀ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材（以下、銀ナノ粒子ペーストという）を用いるものとして説明する。銀ナノ粒子ペーストは、加熱により保護層である有機物が分解すると、銀ナノ粒子が低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度が約２６０℃前後と低く、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等の絶縁材料の溶融温度よりも低い。一方、焼結後においては、銀ナノ粒子は、金属結合状態となり、金属銀とコイルプレートの材質である銅との共晶温度（約１０００℃前後）付近になるまで溶融しない。なお、金属ナノ粒子を含む接合材については、公知の技術であるため、その詳細な説明は行なわない。
【００４９】
接合面に付着された銀ナノ粒子ペーストは、タックフリー状態になるまで乾燥される。これにより、接合面に付着された銀ナノ粒子ペーストの表面は硬化して、流動が抑制される。
【００５０】
さらに、コイルプレート１３６の少なくとも片面側には、絶縁フィルムが付着される。なお、絶縁フィルムに代えて絶縁塗装の塗装膜を付着させるようにしてもよい。絶縁フィルムは、コイルプレート間の絶縁が確保できる厚さを有していれば、特に材質などは限定されるものではないが、たとえば、ポリイミドフィルムである。絶縁フィルムは、コイルプレート１３６の厚さ方向の対向する２面のうちの少なくともいずれか一方の面に貼付される。本実施の形態において、絶縁フィルムは、接合面が形成されない側の面をすべて覆うようにコイルプレート１３６に貼付されるものとする。
【００５１】
さらに、コイルプレートの厚さおよび幅を含む断面形状は、積層されたときのコイルプレートの位置に応じた寸法になるように形成される。
【００５２】
より具体的には、ステータコア１０２のバックヨーク側に位置するコイルプレートであるほど、幅が大きくなり厚さが小さくなるような寸法の形状に形成される。このように積層されたときのコイルプレートの位置に応じて断面形状を変更することにより、スロットに挿入されるコイルプレート積層体の断面形状を自由に設定することができる。すなわち、コイルプレート積層体の断面形状の面積をスロットの断面形状の面積に近づけることにより、占積率を向上させることができる。
【００５３】
図２に戻って、Ｓ１０２にて、Ｉ字形状のコイルプレートが積層化されて、コイルサブアッシー１０８が組み立てられる。
【００５４】
図４に示すように、複数枚のコイルプレートにより構成されるコイルプレート積層体１３８，１４４が樹脂インシュレータ１４０の内側に、樹脂インシュレータ１４０の長手方向に向けて挿入されることにより、図５に示すコイルサブアッシー１０８が組み立てられる。このとき、コイルプレート積層体１３８，１４４において、各コイルプレート間に絶縁フィルムが介在するように、コイルプレートが積層される。
【００５５】
複数枚のコイルプレートが樹脂インシュレータ１４０の内側に挿入されると、樹脂インシュレータ１４０により位置が制限される。樹脂インシュレータ１４０は、スロットの内壁面に当接するように形成される中空の絶縁部材である。なお、樹脂インシュレータ１４０は、少なくともコイルプレート積層体１３８，１４４の位置を制限して、コイルプレート積層体１３８，１４４を一体的に保持できればよく、特に中空の形状であることに限定されるものではない。
【００５６】
樹脂インシュレータ１４０の材質は、たとえば、エポキシ、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等であって、予め定められた形状に成形される。なお、樹脂インシュレータ１４０の材質は、樹脂成形が可能な絶縁材料であれば、特に上記した材質に限定されるものではない。
【００５７】
さらに、樹脂インシュレータ１４０の中央部には、コイルプレート積層体１３８，１４４を分断するように絶縁板１４２が形成される。絶縁板１４２は、同一スロット内の２つの異なる相のコイルプレート積層体同士の当接を抑制する。絶縁板１４２により、同一スロット内に挿入されるコイルプレート積層体間（相間）を絶縁することができる。
【００５８】
さらに、樹脂インシュレータ１４０の長手方向の端部のいずれか一方には、樹脂インシュレータ１４０の外周方向に沿って突出部１４６が形成される。
【００５９】
図６に、図５の矢視Ａを視点としたコイルサブアッシーの外観を示す。図６に示すように、樹脂インシュレータ１４０の断面形状は、その外周面がスロットの内壁面に当接するように形成された略扇形である。絶縁板１４２は、略扇形の中心角を２等分するように樹脂インシュレータ１４０の内側の空間を２分割する。
【００６０】
図６の紙面上方の樹脂インシュレータ１４０の内壁面には、樹脂インシュレータ１４０の長手方向に沿って形成された複数の突出部１５０により溝が設けられる。突出部１５０は、径方向に沿って予め定められた間隔を空けて形成される。各突出部１５０間の溝の幅は、挿入されるコイルプレートの厚さに対応する。したがって、径方向に沿って略扇形の中心側になるほど、溝の幅が大きくなるように突出部１５０が形成される。この溝によりコイルプレート（斜線部）の厚さ方向の位置が制限される。
【００６１】
また、図６の紙面上方の内壁面に対向する位置の絶縁板１４２の表面には、階段状の突出部１５２が形成される。突出部１５２は、溝の底面と平行な面を有する。突出部１５２は、樹脂インシュレータ１４０の長手方向に沿って形成される。このとき、溝の底面から絶縁板１４２に形成された突出部１５２の面までの距離は、挿入されるコイルプレートの幅に対応する。したがって、径方向に沿って略扇形の中心側になるほど、溝の底面から突出部１５２の面までの長さが短くなる。絶縁板１４２に形成された突出部１５２の面によりコイルプレートの幅方向の位置が制限される。
【００６２】
本実施の形態においては、コイルプレート積層体１３８は、１４枚のコイルプレートにより構成される。したがって、樹脂インシュレータ１４０には、突出部１５０により１４個の溝が形成される。さらに、絶縁板１４２においても１４個の突出部１５２が形成される。
【００６３】
なお、絶縁板１４２の紙面下方の空間においても同様に、突出部１５４，１５６が形成され、コイルプレート１４４を構成する１４枚の積層されたコイルプレートの厚さ方向および幅方向の位置を制限する。その詳細については繰り返さない。
【００６４】
また、コイルプレート積層体１３８，１４４を構成する複数枚のコイルプレートは、それぞれの断面形状に対応した位置の溝に摺動して挿入される。挿入された複数枚のコイルプレートは、樹脂インシュレータ１４０および絶縁板１４２の内壁面により挿入方向の位置を制限される。
【００６５】
すなわち、樹脂インシュレータ１４０は、コイルプレート積層体１３８が挿入されると、突出部１５０、突出部１５０間の溝および絶縁板１４２に形成された突出部１５２によりコイルプレート積層体１３８を狭持する。そのため、摩擦力によりコイルプレート積層体１３８の挿入方向の位置が制限される。なお、コイルプレート積層体を構成するコイルプレートの端部のそれぞれに、Ｌ字形状に屈曲した部分あるいは突起部を形成することにより、挿入方向の位置を制限するようにしてもよい。
【００６６】
図２に戻って、Ｓ１０４にて、コイルサブアッシー１０８がスロット１０６に挿入される。図７に示すように、樹脂インシュレータ１４０の突出部１４６が形成されている端部を下側にして、ステータコア１０２の紙面下方向側からスロット１０６に挿入される。
【００６７】
ステータコア１０２には、突出部１４６に嵌合可能な凹形状の部分（図示せず）がスロット１０６の紙面下方向側に開くように形成される。すなわち、コイルサブアッシー１０８がステータコア１０２に挿入されると、突出部１４６と凹形状とが嵌合する。これにより、コイルサブアッシー１０８の紙面上方への移動が制限される。ステータコア１０２に形成されるすべてのスロット（２１箇所）にコイルサブアッシー１０８が挿入される。なお、ステータコア１０２側の凹形状は形成されなくてもよい。
【００６８】
図８に示すように、コイルサブアッシー１０８がステータコア１０２に挿入されると、コイルプレート積層体１３８，１４４は、樹脂インシュレータ１４０により径方向、周方向、軸方向の位置が制限される。さらに、コイルプレート積層体１３８，１４４は、樹脂インシュレータ１４０によりステータコア１０２に直接接触することが抑制される。
【００６９】
図２に戻って、Ｓ１０６にて、コイルプレート積層体１３８，１４４を構成する各コイルプレートの端部間を接続するように渡り部材を挿入する。
【００７０】
図９に示すように、ティース１０４の両脇に対向して挿入されるコイルプレート積層体１３８，１４４間を接続するように、ティース１０４の上部に渡り部材の積層体１１２が組付けられ、ティース１０４の下部に渡り部材の積層体１１０が組付けられる。
【００７１】
図９の紙面下方側において、ティース１０４を挟んで対向する位置関係にある２つのコイルプレートの端部間は、渡り部材の積層体１１０を構成する渡り部材により接続される。
【００７２】
一方、図９の紙面上方側において、ティース１０４を挟んで対向する位置関係にある２つのコイルプレートの端部のうちいずれか一方の端部と、他方の端部のバックヨーク側に隣接するコイルプレートの端部との間が、渡り部材の積層体１１２を構成する渡り部材により接続される。
【００７３】
上述した位置関係にある、各コイルプレートの端部間が、渡り部材により接続されると、ティース１０４にコイルが螺旋状に予め定められたターン数（本実施の形態においては、１４ターン）だけ巻回された状態となる。
【００７４】
渡り部材の積層体１１０，１１２は、複数枚の渡り部材（以下、コイルエンドプレートともいう）が複数枚積層されて、絶縁材料で形成された保持部材１５８により一体的に保持される。保持部材１５８は、積層された複数枚の渡り部材の中央部を樹脂モールド等により一体成形するものであってもよいし、積層された複数枚の渡り部材の中央部を狭持して一体的に保持する部材であってもよい。
【００７５】
図１０（Ａ）に示す渡り部材１６０は、渡り部材の積層体１１２を構成するコイルエンドプレートである。渡り部材１６０は、バスバー１１４の一方端に接続されるコイルプレートの端部を有する側（リード側）のコイルエンドプレートである。
【００７６】
渡り部材１６０の両端には、接合面１８４，１８６を有する段差が形成される。渡り部材１６０の両端部の接合面１８４，１８６には、予め定められた塗布範囲に銀ナノ粒子ペーストが付着される。銀ナノ粒子ペーストは、渡り部材１６０のプレス加工工程において付着される。なお、渡り部材１６０の端部およびコイルプレートの端部のうちのいずれか一方の接合面に銀ナノ粒子ペーストが付着されるようにしてもよい。
【００７７】
一方、図１０（Ｂ）に示す渡り部材１６２は、渡り部材の積層体１１０を構成するコイルエンドプレートである。渡り部材１６２は、バスバー１１４に接続されるコイルプレートの端部を有しない側（反リード側）のコイルエンドプレートである。
【００７８】
渡り部材１６２の両端には、接合面１８８，１９０を有する段差が形成される。渡り部材１６２の両端部の接合面１８８，１９０には、予め定められた塗布範囲に銀ナノ粒子ペーストが付着される。銀ナノ粒子ペーストは、渡り部材１６２のプレス加工工程において付着される。なお、渡り部材１６２の端部およびコイルプレートの端部のうちのいずれか一方の接合面に銀ナノ粒子ペーストが付着されるようにしてもよい。
【００７９】
図１１（Ａ）のコイルプレートと渡り部材との接合部分を模式的に示す図のように、渡り部材１６０の両端部の接合面１８４，１８６は、いずれか一方の接合面が他方の接合面の同一平面から予め定められた距離だけ平行移動した位置関係を有する。したがって、渡り部材１６０は、コイルプレート１９４の端部を、ティース１０４を挟んで対向する位置関係のコイルプレート１９６のバックヨーク側に隣接するコイルプレート１９２の端部とを接合する。
【００８０】
なお、積層されたコイルエンドプレートの厚さはスロット内の径方向の位置に応じて異なる。そのため、渡り部材１６０の両端部の接合面１８４，１８６間の距離は、接続されるコイルプレートの厚さに応じて異なる。
【００８１】
渡り部材の積層体１１２は、１３枚の渡り部材１６０が積層されて構成される。１３枚の渡り部材１６０は、保持部材１５８によりその各々が対応するコイルプレートの端部のそれぞれに当接するように位置決めされて、一体的に保持される。
【００８２】
一方、図１１（Ｂ）に示す図のように、渡り部材１６２の両端部の接合面１８８，１９０は、同一平面となる。したがって、渡り部材１６２は、ティース１０４を挟んで対向する位置関係の２つのコイルプレート１９４，１９６の端部間を接続する。
【００８３】
渡り部材の積層体１１０は、１４枚の渡り部材１６２が積層されて構成される。１４枚の渡り部材１６２は、保持部材によりティース１０４を挟んで対向する位置関係の２つのコイルプレートの端部にそれぞれ当接するように位置決めされて、一体的に保持される。
【００８４】
したがって、上下各２１個の渡り部材の積層体１１０，１１２がステータコア１０２に組み付けられると、所定の位置関係にあるコイルプレートと渡り部材とにおいて、コイルプレート積層体１３８，１４４のコイルプレートの所定の接合面と渡り部材の両端部の接合面とが当接する。なお、本実施の形態においては、コイルプレートの端部の接合面は、ステータコア１０２の径方向外側に向いており、渡り部材の接合面は、径方向内側に向いているものとする。
【００８５】
図２に戻って、Ｓ１０８にて、バスバー１１４がコイルプレートの端部に挿入される。図１２に示すように、すべてのコイルサブアッシー１０８間（上下各２１箇所）に渡り部材の積層体１１０，１１２が組付けられた後、バスバー１１４がコイルサブアッシー１０８に組付けられる。
【００８６】
より具体的には、バスバー１１４は、棒状の形状を有する。バスバー１１４の両端には、それぞれ接合面１９８，２００を有する突出部がＬ字形状に形成される。バスバー１１４は、両端の接合面１９８，２００がコイルプレート積層体１３８，１４４のそれぞれのコイルプレートの端部の接合面に当接するように予め定められた形状に屈曲される。
【００８７】
１８本のバスバー１１４が、３ティース間隔毎のティースに巻回されたコイルを接続する。バスバー１１４の一方端は、ティース１０４に巻回されたコイルを構成するコイルプレートのうち最も軸中心側のコイルプレートの端部１６４に当接するように組付けられる。すなわち、バスバー１１４の一方端は、コイルプレート積層体１４４の最も軸中心側のコイルプレートの端部１６４に当接するように組付けられる。コイル端部１６４は、渡り部材１６０が接続されない端部である。
【００８８】
バスバー１１４の他方端は、ティース１０４から３ティース分だけ離れたティース１６８に巻回されたコイルのうち最も軸中心から離れた側のコイルプレートの端部１６６に当接するように組付けられる。すなわち、バスバー１１４の他方端は、コイルプレート積層体１３８の最も軸中心から離れた側のコイルプレートの端部１６６に当接するように組付けられる。端部１６６は、渡り部材１６０が接続されない端部である。
【００８９】
図２に戻って、Ｓ１１０にて、端子部材１１６〜１２６がコイル端部に組付けられる。図１３に示すように、ステータコア１０２に挿入されたコイルサブアッシー１０８のうち最も軸中心側であって、バスバー１１４も渡り部材１６０も接続されないコイルプレートの端部１７０，１７２，１７４には、端子部材１１６，１１８，１２０がそれぞれ組付けられる。なお、最も軸中心側のコイルプレートの端部１７０，１７２，１７４の接合面は、径方向外側に向いている。そのため、端子部材１１６，１１８，１２０の接合面は、端部１７０，１７２，１７４と、径方向に隣接するコイル端部との間に挿入して組付けられる。
【００９０】
また、最も軸中心から離れた側であって、バスバー１１４も渡り部材１６０も接続されないコイルプレートの端部１７６，１７８，１８０には、端子部材１２２，１２４，１２６がそれぞれ組付けられる。最も軸中心から離れた側のコイルプレートの端部の接合面は、径方向外側に向いている。そのため、端子部材１２２，１２４，１２６が仮止め等により位置決めされて組付けられる。
【００９１】
以上のようにして、ステータコア１０２のスロット１０６にコイルサブアッシー１０８が組付けられ、コイルサブアッシー１０８間に渡り部材の積層体１１０，１１２が組付けられ、バスバー１１４および端子部材１１６〜１２６が組付けられると、図１４に示すような接合前の固定子１００が組み立てられる。
【００９２】
図２に戻って、Ｓ１１２にて、多点同時接合処理が実施される。具体的には、組み立てられた固定子１００において、当接した各接合面同士を接合させる処理が実施される。すなわち、図１５に示すように、バスバー１１４あるいは端子部材１１６〜１２６および渡り部材の積層体１１０，１１２が組付けられたすべてのコイルプレート積層体のコイル端部を径方向から挟みこむように（図１５の矢印の方向）に加圧した上で温度を上昇させることにより、多点同時接合処理が実施される。
【００９３】
温度が上昇することにより、銀ナノ粒子ペーストに含まれる銀ナノ粒子を被覆する保護層が分解して銀ナノ粒子が焼結する。また、加圧することにより、保護層が分解する際に生じるペースト内のガス等が接合部分から排除される。接合部分は、銀ナノ粒子ペーストが焼結して、金属結合により接合される。そのため、接合処理後においては、金属銀の融点約１０００℃付近まで加熱しないと接合部分は溶融しない。なお、銀ナノ粒子を被覆する保護層は、約２６０℃前後で分解するため、金属ナノ粒子は、約２６０℃前後で保護層が分解された後に低温で焼結する。したがって、加温は、コイルプレートに貼付された絶縁フィルムあるいは樹脂インシュレータ１４０が溶融する温度よりも小さい約２６０℃前後の予め定められた温度になるまで行なわれる。そのため、絶縁フィルムおよび樹脂インシュレータ１４０が溶融することはない。
【００９４】
図２に戻って、Ｓ１１４にて、樹脂モールド処理が実施される。図１６に示すように、接合面同士の接合が完了した固定子１００のコイルエンド部に対して樹脂等の射出成形によりモールド処理が実施される。このとき、ステータコア１０２の外周面および端子部材１１６〜１２６の端子以外の部分が樹脂１８２により覆われる。
【００９５】
以上のようにして完成した固定子１００と回転子（図示せず）とからなる回転電機においては、端子部材１１６〜１２６のそれぞれに交流電力が供給されると、供給された電力に応じた磁界が発生する。回転子は、発生した磁界に基づいて回転力を得ることにより回転する。
【００９６】
ここで、本発明のさらなる特徴部分を説明するために、図１７を参照して、コイルプレートおよび渡り部材の加工工程についてさらに詳細に説明する。
【００９７】
Ｓ２００にて、銅圧延素材である導体平板は、順送プレス加工により複数のＩ字形状のコイルプレートあるいは渡り部材が連続的に結合した状態になるように加工される。本実施の形態において、Ｉ字形状の部材の長手方向の端部同士が連続的に結合された状態になるように加工される。
【００９８】
Ｓ２０１にて、導体平板には、接合面が形成されるように圧縮加工が実施される。
以下、渡り部材１６２を一例として具体的に説明すると、図１８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、Ｓ２００にて、導体平板は、順送プレス加工により予め定められた形状に形成される。このとき、図１８（Ｂ）に示すように、渡り部材１６２の厚さを均一の厚みを有する。また、図１８（Ａ）に示すように、圧縮加工の対象ではない中央部分２０６は矩形形状に形成される。また、圧縮加工の対象となる渡り部材１６２の両端部２０２，２０４は、圧縮加工後の形状の変化を考慮した形状になるように予め定められた形状に形成される。
【００９９】
なお、圧縮加工前の渡り部材１６２の両端部２０２，２０４は、圧縮加工後の両端部の形状が完成形状よりも大きくなるように形成されれば、特に、図１８（Ａ）に示す形状に限定されるものではない。
【０１００】
好ましくは、圧縮前の渡り部材１６２の両端部２０２，２０４は、圧縮加工後の両端部２０２，２０４の形状が完成形状よりも大きくなりすぎないように形成されることが望ましい。このようにすると、トリム加工時において切除される部分の量を少なくすることができる。これにより、コストの上昇を抑制することができる。
【０１０１】
本実施の形態において、図１８（Ａ）に示すように、圧縮加工前の渡り部材１６２において、圧縮加工の対象となる端部２０２は、紙面左右方向および上下方向の３辺２１４，２１６，２１８がそれぞれ内側に凸に湾曲するように形成される。同様に、端部２０４は、紙面左右方向および上下方向の３辺２０８，２１０，２１２がそれぞれ内側に凸に湾曲するように形成される。
【０１０２】
圧縮加工の対象となる両端部２０２，２０４に板厚方向の荷重が付加されることにより、圧縮加工が施されると、図１９（Ａ）に示すように、両端部２０２，２０４の接合面の面積は増大する。一方、図１９（Ｂ）に示すように、圧縮加工された部分の板厚は、圧縮加工されなかった部分の板厚よりも小さくなる。このようにして、渡り部材１６２の両端部２０２，２０４には、ステップ状の接合面１８８，１９０がそれぞれ形成される。
【０１０３】
なお、本実施の形態においては、渡り部材１６２を一例として説明したが、渡り部材１６０あるいはコイルプレートについても同様に圧縮加工により板厚が減少するように加工されてステップ状の接合面が形成される。その詳細な説明は繰り返さない。
【０１０４】
図１７に戻って、Ｓ２０２にて、順送プレス加工された導体平板は洗浄される。なお、単品のコイルプレートあるいは渡り部材に対応する部分毎に洗浄されるようにしてもよいし、複数枚毎に洗浄されるようにしてもよい。また、導体平板の、絶縁フィルムが貼付される少なくとも片面が洗浄されればよい。
【０１０５】
Ｓ２０４にて、洗浄された導体平板に絶縁フィルムが貼付される。なお、絶縁フィルムは、単品のコイルプレートあるいは渡り部材に対応する部分毎に貼付されるようにしてもよいし、複数枚毎に貼付されるようにしてもよい。
【０１０６】
Ｓ２０６にて、導体平板における単品のコイルプレートあるいは渡り部材に対応する部分の余剰部分が切削されるなどして、予め定められた形状にトリム加工される。なお、トリム加工は、複数枚毎に実施されてもよい。
【０１０７】
具体的には、図２０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、渡り部材１６２の完成後の予め定められた矩形形状を得るために、余剰部分２２０，２２２（図２０の斜線部）が切削加工される。このようにして、トリム加工により矩形形状の渡り部材１６２が形成される。
【０１０８】
なお、上述したとおり、渡り部材１６２は、順送プレス加工により、単品の渡り部材１６２が連続的に結合された状態に加工され、圧縮加工およびトリム加工を経て、導体平板が分断されて形成されるものであるが、図１８〜図２０には、単品の渡り部材１６２を示すものとする。
【０１０９】
Ｓ２０８にて、導体平板における単品のコイルプレートあるいは渡り部材に対応する部分が、屈曲部分を有する予め定められた形状に曲げ加工される。なお、Ｉ字形状のコイルプレートおよび渡り部材１６２のように、屈曲部分がなく曲げ加工が不要な場合には、この処理は省略される。
【０１１０】
Ｓ２１０にて、導体平板における単品のコイルプレートあるいは渡り部材に対応する部分がエア洗浄される。なお、複数枚毎にエア洗浄されるようにしてもよい。
【０１１１】
Ｓ２１２にて、導体平板における単品のコイルプレートあるいは渡り部材に対応する部分における予め定められた位置に銀ナノ粒子ペーストが塗布される。なお、本実施の形態において、「予め定められた位置」は、コイルプレートあるいは渡り部材の両端部の接合面における塗布範囲内の位置である。なお、銀ナノ粒子ペーストは、複数枚毎に塗布されるようにしてもよい。
【０１１２】
Ｓ２１４にて、コイルプレートあるいは渡り部材に塗布された銀ナノ粒子ペーストが乾燥処理される。乾燥処理は銀ナノ粒子ペーストがタックフリーの状態に硬化するまで実施される。なお、乾燥処理は、単品毎に実施されてもよいし、複数枚毎に実施されてもよい。
【０１１３】
Ｓ２１６にて、タックフリーな状態になるまで硬化した銀ナノ粒子ペーストが付着した導体平板が冷却処理される。なお、冷却処理は、単品毎に実施されてもよいし、複数枚毎に実施されてもよい。
【０１１４】
Ｓ２１８にて、コイルプレートあるいは渡り部材が連続的に結合された状態となった導体平板が単品のコイルプレートあるいは渡り部材に分断される。Ｓ２２０にて、分断された単品のコイルプレートあるいは渡り部材が整列させられる。Ｓ２２２にて、単品のコイルプレートあるいは渡り部材がそれぞれ検査される。
【０１１５】
以上のようにして製造されるコイルプレートあるいは渡り部材において、導体平板において単品の渡り部材１６２毎に圧縮加工を施す場合においては、圧縮加工により単品の渡り部材１６２が変形する可能性がある。渡り部材１６２が圧縮加工により変形する場合においては、連続して結合される他の渡り部材１６０の位置がずれる場合がある。
【０１１６】
図２１に示すように、導体平板２５０は、順送プレス加工時おいて、単品の渡り部材１６２が連続して結合した形状に形成される。ワークＡの渡り部材１６２が圧縮加工が実施されてその両端部の接合面の面積が増大すると、ワークＡの渡り部材１６２全体が変形して、ワークＡの渡り部材１６２に隣接して結合するワークＢの渡り部材１６２の位置がワークＡの渡り部材１６２から離間するように矢印方向（以下、ピッチ方向ともいう）にずれる。位置のずれ量にはバラツキがあるため、圧縮加工による加工精度が悪化する可能性がある。そのため、分断後に単品加工をする必要が生じる。その結果、圧縮加工後の絶縁フィルムを貼付する工程が単品の渡り部材毎に実施されることとなる。したがって、渡り部材の生産性が悪化する可能性がある。
【０１１７】
そこで、本実施の形態においては、加工対象物である、各単品の渡り部材１６２のそれぞれの中心位置に位置決めをするための開口部２２４が形成される点にさらに特徴を有する。
【０１１８】
具体的には、順送プレス加工にて、ワーク同士が連結された状態で開口部２２４の穴抜きと渡り部材１６２の外形抜きの加工が実施された製品が圧縮加工の金型にセットされた後、圧縮加工により両端部の接合面の厚さが予め定められた板厚になるまで圧縮される。
【０１１９】
ワークＡおよびワークＢに対応する位置の渡り部材１６２の開口部２２４にそれぞれ圧縮加工の金型に設けられたパイロットピン２２６，２２８を挿入することにより、導体平板２５０の周り止めおよび位置決めが行なわれる。
【０１２０】
図２２に示すように、ワークＡおよびワークＢの渡り部材１６２の開口部２１４にそれぞれ挿入されるパイロットピン２２６，２２８の先端は、テーパ形状となっている。ワークＢを固定するパイロットピン２２６は、基準位置からピッチ方向（図２２の左右方向）に予め定められた量だけ移動可能になるようにピンホルダ２３０により保持される。
【０１２１】
パイロットピン２２８は金型に固定して設けられるため、ワークＡの渡り部材１６２の開口部２１４にパイロットピン２２８が挿入されることにより、ワークＡの渡り部材１６２が位置決めされる。パイロットピン２２６は、ピッチ方向に予め定められた量だけ移動可能になるように保持されるが、導体平板２５０のパイロットピン２２８を中心とする回転方向の移動を制限する。そのため、ワークＢの渡り部材１６２の開口部２２４にパイロットピン２２６が挿入されることにより、パイロットピン２２６は、導体平板２５０の周り止めとして機能する。
【０１２２】
加工対象物を金型により挟みこむようにしてワークＡの渡り部材１６２に対して圧縮加工が行なわれると、圧縮された部分の材料が変形する。変形によりワークＡの渡り部材１６２のピッチ方向の寸法も変化して、パイロットピン２２８を基準として図２２の紙面左右方向に広がる。それにともなって、ワークＡの渡り部材１６２とワークＢの渡り部材１６２とのピッチ寸法が広がる。しかしながら、パイロットピン２２６は、ピッチ方向に予め定められた量だけ移動可能になるように保持されるため、開口部２２４の穴位置がワークＡの渡り部材１６２の変形により図２２の紙面左方向に移動しても、渡り部材１６２の移動に応じてパイロットピン２２６も移動する。これにより、開口部２１４の穴形状の変形や、パイロットピン２２６が渡り部材１６２への食い付きの発生が抑制される。
【０１２３】
そして、パイロットピン２２６，２２８および導体平板２５０のうちのいずれか一方がピッチ方向に移動することにより、前の圧縮加工工程にてワークＢのパイロットピン２２６に挿入されていた渡り部材１６２の開口部２２４がパイロットピン２２８に挿入される。このとき、パイロットピン２２８に挿入される渡り部材１６２がピッチ方向に位置ずれした状態においても、パイロットピン２２８の先端のテーパ形状がガイドとして機能して、導体平板２５０のピッチ方向にずれた位置が基準位置に復帰される。
【０１２４】
そして、同様にパイロットピン２２８に開口部２２４が挿入されたワークＡの渡り部材１６２が圧縮加工される。
【０１２５】
このように、導体平板の単品の渡り部材１６２の中心位置に開口部２１４を設けることにより、圧縮工程においてピッチ方向に拡大した状態でも圧縮加工を継続して行なうことができる。これにより、複数の渡り部材１６２が連続して結合した導体平板を単品の渡り部材１６２に分断することなく、絶縁フィルムを貼付する工程を行なうことができる。これにより、作業性が向上するため、加工時間の短縮が図れる。
【０１２６】
以上のようにして、本実施の形態に係る回転電機の固定子および固定子の製造方法によると、コイルプレートの端部と渡り部材との間の接合部分は、有機物により被覆された銀ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される。この接合材は、加熱により保護層である有機物が分解すると、銀ナノ粒子が低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度を絶縁材料の溶融温度よりも低くすることができる。一方、焼結後においては、銀ナノ粒子は、金属結合状態となり、銀とコイルプレートの材質との共晶温度（たとえば、約１０００℃前後）付近になるまで溶融しない。このような接合材を用いて接合部分を接合すると、接合時の温度が樹脂インシュレータあるいは絶縁フィルムの溶融温度よりも低くなるため、樹脂インシュレータあるいは絶縁フィルムの絶縁性能の悪化を抑制することができる。さらに、接合後においては、接合部分の溶融温度が回転電機の作動時に発生する熱よりも十分高くなるため、接合強度の悪化を抑制することができる。したがって、絶縁部材を溶融させることなく、十分な接合強度を有する回転電機の固定子および固定子の製造方法を提供することができる。
【０１２７】
また、圧縮加工によりステップ状の接合面が形成されることにより、加工後の加工面をより滑らかな平面に形成することができる。特に、流動性を有する接合材が接合面に塗布される場合には、流動性により全体的に平らになるように流動するため付着範囲が拡大していく。接合材が塗布される表面が粗いと、塗布された接合材は、均一に付着範囲が拡大しない場合がある。そのため、予め定められた塗布範囲内に接合材が付着しない領域が発生する可能性がある。そこで、接合面を圧縮加工により形成することにより、加工前の接合面に有する凹凸は圧縮加工により滑らかになる。そのため、接合材は、予め定められた塗布範囲内に均一に付着範囲を拡大していく。これにより、接合材の付着位置に応じた膜厚のバラツキを抑制することができる。そのため、接合強度が部分的に低下することに起因する固定子の製造時における不良品の発生を抑制することができる。したがって、生産性を改善した回転電機の固定子および固定子の製造方法を提供することができる。
【０１２８】
さらに、ステップ状の接合面が形成される加工対象物（コイルプレートあるいは渡り部材）の中心位置には、圧縮加工時における位置決めをするための開口部が形成される。これにより、コイルプレートあるいは渡り部材に対して実施される圧縮加工の加工性を向上させることができる。すなわち、コイルプレートあるいは渡り部材は、製造工程においては、複数枚が連続的に結合された状態において各種加工処理が施されて製造される。そのため、圧縮加工時においては、加工対象物の変形等が発生することにより、接合面の形成位置にバラツキが生じる可能性がある。その結果、加工精度の悪化により生産性が悪化する可能性がある。そこで、加工対象物の中心位置に位置決めの開口部を形成することにより、圧縮加工においてコイルプレートあるいは接続部材に変形が生じても、開口部により確実に位置決めができるため、精度高く圧縮加工を行なうことができる。すなわち、コイルプレートあるいは渡り部材の圧縮加工による加工性を向上させることができる。
【０１２９】
さらに、接合材が、固定子に用いられる絶縁材料の溶融温度よりも低い温度で焼結するため、接合時に絶縁材料が溶融するまで固定子が加熱されることはない。そのため、接合時の熱による絶縁性能の悪化を抑制することができる。
【０１３０】
さらに、金、銀、銅、およびプラチナのうちのいずれかの金属ナノ粒子を含む、ペースト状の接合部材を用いることにより、接合時に絶縁材料が溶融するまで固定子が加熱されることはない。そのため、接合時の絶縁性能の悪化を抑制することができる。
【０１３１】
さらに、樹脂インシュレータの内側にＩ字形状のコイルプレートが挿入されるため、コイルプレートとステータコアとの間が樹脂インシュレータにより確実に絶縁される。また、接合材として銀ナノ粒子ペーストを用いると、接合時に高温になるまで加熱する必要がなくなる。そのため、樹脂インシュレータとして成形性のよい樹脂等を用いることができる。また、スロットに樹脂インシュレータが挿入される前に積層されたコイルプレート間の絶縁状態を検査することができる。これにより、コイルのターン間の絶縁の信頼性が向上する。さらに、樹脂インシュレータは、同一スロット内の複数相のコイルプレート積層体を一体的に保持する。そのため、スロットに樹脂インシュレータが挿入される前にコイルプレート積層体間の絶縁状態を検査することができる。これにより、相間の絶縁の信頼性が向上する。さらに、スロットに樹脂インシュレータが挿入される前に樹脂インシュレータの絶縁性能を検査することができる。これにより、コイルプレート−ステータコア間の絶縁の信頼性が向上する。
【０１３２】
さらに、コイルプレート間に絶縁フィルムおよび絶縁塗装の塗装膜のうちのいずれかが介在するように積層すると、コイルプレート間は、絶縁フィルムまたは塗装膜により確実に絶縁できる。また、絶縁フィルムおよび塗装膜の厚さを可能な限り薄くすることにより、絶縁性能と占積率とを両立させることができる。
【０１３３】
さらに、銀ナノ粒子ペーストは、コイルプレートあるいは渡り部材への塗布後に接合材をタックフリー状態になるまで硬化される。そのため、接合材の表面は乾燥状態となるため、コイルプレートあるいは渡り部材の両端部の接合材への異物の付着を抑制することができる。特に、接合材の表面が乾燥状態となることにより、接合材が付着位置から流動しなくなる。これにより、コイルプレートあるいは渡り部材の加工工程の中間段階で、部品が連続的につながっている状態であるときに接合材が塗布されても、後の工程において接合材が流動して予め定められた塗布範囲からずれたり、接合材に異物が付着したりすることはない。そのため、ステータコアへの組付け後に、コイルプレートあるいは渡り部材に接合材を塗布するような場合と比較して作業時間が低減される。すなわち、固定子の生産時間を低減することができる。また、コイルプレートあるいは渡り部材の加工工程の中間段階で、接合材が塗布可能となるため、接合材の塗布範囲、量、膜厚などの接合に関連する接合材の状態量の管理が容易となる。そのため、これらの状態量のバラツキを抑制することができる。
【０１３４】
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】
【０１３５】
【図１】本実施の形態に係る固定子の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る固定子の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】コイルプレートの斜視図である。
【図４】コイルプレート積層体の組付け過程を示す図である。
【図５】コイルサブアッシーの斜視図である。
【図６】図５の矢視Ａを視点としたコイルサブアッシーの外観図である。
【図７】コイルサブアッシーをステータコアに組付ける過程を示す図である。
【図８】ステータコアへの組付け後のコイルサブアッシーの斜視図である。
【図９】渡り部材積層体をコイルサブアッシーに組付ける過程を示す図である。
【図１０】渡り部材の斜視図である。
【図１１】コイルプレートと渡り部材との接合部分を模式的に示す図である。
【図１２】バスバーをコイルサブアッシーに組付ける過程を示す図である。
【図１３】端子部材をコイルサブアッシーに組付ける過程を示す図である。
【図１４】接合前の固定子の斜視図である。
【図１５】コイルサブアッシーへの加圧方向を示す図である。
【図１６】樹脂モールド処理が実施された固定子の斜視図である。
【図１７】コイルプレートおよび渡り部材の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図１８】圧縮加工前の渡り部材を示す図である。
【図１９】圧縮加工後の渡り部材を示す図である。
【図２０】トリム加工後の渡り部材を示す図である。
【図２１】渡り部材が連続して結合された形状になるように加工された導体平板を示す図である。
【図２２】渡り部材に対するパイロットピンによる位置決め構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１００  固定子、１０２  ステータコア、１０４，１６８  ティース、１０６  スロット、１０８  コイルサブアッシー、１１０，１１２  渡り部材の積層体、１１４  バスバー、１１６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６  端子部材、１２８，１３０，１３２，１４６，１５０，１５２，１５４，１５６  突出部、１３４，１８４，１８６，１８８，１９０，１９８，２００  接合面、１３６，１９２，１９４，１９６  コイルプレート、１３８，１４４  コイルプレート積層体、１４０  樹脂インシュレータ、１４２  絶縁板、１５８  保持部材、１６０，１６２  渡り部材、１６４，１６６，１７０，１７２，１７４，１７６，１７８，１８０，２０２，２０４  端部、１８２  樹脂、２０６  中央部分、２２０，２２２  余剰部分、２２４  開口部、２５０  導体平板、２２６，２２８  パイロットピン、２３０  ピンホルダ。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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