(57)【要約】【課題】固定子の絶縁性の悪化を抑制する。【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１０６を有するステータコア１０２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１３８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渡り部材１６０，１６２とを含む。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、コイルプレートと渡り部材１６０，１６２との端部同士が接合される。コイルプレート積層体１３８には、コイルプレートと渡り部材１６０，１６２との接合時に、スロット１０６内において、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との間の絶縁距離を確保する絶縁バンド３００が設けられる。【選択図】図２１
2007336651.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の端部同士が接合され、
前記コイルプレート積層体には、前記コイルプレートと前記接続部材との接合時に、前記スロット内において、前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間の絶縁距離を確保する部分が設けられる、回転電機の固定子。
【請求項２】
前記コイルプレートは、前記スロットに挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートであって、
前記絶縁距離を確保する部分は、
前記スロットの開口部に設けられ、前記回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、内側に前記コイルプレート積層体が挿入されることにより、前記コイルプレート積層体を、前記固定子鉄心から離隔するように保持する一対の絶縁保持部材と、
前記コイルプレート積層体における、前記一対の絶縁保持部材間の位置に巻回される帯状絶縁部材とを含む、請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項３】
前記帯状絶縁部材は、前記スロットの開口部間の中央に対応する位置に巻回される、請求項２に記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
前記コイルプレートは、前記スロットに挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートであって、
前記絶縁距離を確保する部分は、
前記スロットの開口部に設けられ、前記回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、内側に前記コイルプレート積層体が挿入されることにより、前記コイルプレート積層体を、前記固定子鉄心から離隔するように保持する一対の絶縁保持部材と、
前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間であって、前記接合時に前記コイルプレート積層体の、スロット内における変形を抑制する位置に設けられる絶縁板とを含む、請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
前記位置は、前記コイルプレート積層体のバックヨーク側である、請求項４に記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
前記コイルプレートは、前記スロットに挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートであって、
前記絶縁距離を確保する部分は、
前記スロットの開口部に設けられ、前記回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、内側に前記コイルプレート積層体が挿入されることにより、前記コイルプレート積層体を、前記固定子鉄心から離隔するように保持する一対の絶縁保持部材と、
前記コイルプレート積層体に、前記コイルプレートの積層方向に凸形状になるように形成された湾曲部分とを含む、請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項７】
前記コイルプレート積層体は、第１のコイルプレート群と第２のコイルプレート群とを有し、
前記湾曲部分は、前記第１および前記第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に設けられる、請求項６に記載の回転電機の固定子。
【請求項８】
前記湾曲部分は、前記第１および前記第２のコイルプレート群の両方に設けられ、
前記第１のコイルプレート群の湾曲方向は、前記第２のコイルプレート群の湾曲方向と異なる、請求項７に記載の回転電機の固定子。
【請求項９】
前記湾曲部分の曲率は、前記接合時に前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間で絶縁距離が確保できる予め定められた曲率である、請求項６〜８のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項１０】
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して、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、
前記コイルプレートと前記接続部材とを接合する際に、前記スロット内において、前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間の絶縁距離が確保される部分を前記コイルプレート積層体に設けるステップとを含む、固定子の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁距離を確保する部分を設けるステップは、
前記スロットの開口部に設けられ、前記回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、保持対象物を前記固定子鉄心から離隔するように一体的に保持する一対の絶縁保持部材の内側に、前記コイルプレート積層体を挿入するステップと、
前記一対の絶縁保持部材間の位置に帯状絶縁部材を巻回するステップとを含む、請求項１０に記載の固定子の製造方法。
【請求項１２】
前記帯状絶縁部材を巻回するステップは、前記スロットの開口部間の中央に対応する位置に巻回するステップを含む、請求項１１に記載の固定子の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁距離を確保する部分を設けるステップは、
前記スロットの開口部に設けられ、前記回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、保持対象物を前記固定子鉄心から離隔するように一体的に保持する一対の絶縁保持部材の内側に、前記コイルプレート積層体を挿入するステップと、
前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間であって、前記接合時に前記コイルプレート積層体の、スロット内における変形を抑制する位置に絶縁板を設けるステップとを含む、請求項１０に記載の固定子の製造方法。
【請求項１４】
前記絶縁板を設けるステップは、前記コイルプレート積層体のバックヨーク側の、前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間に絶縁板を設けるステップを含む、請求項１３に記載の固定子の製造方法。
【請求項１５】
前記絶縁距離を確保する部分を設けるステップは、
前記スロットの開口部に設けられ、前記回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、保持対象物を前記固定子鉄心から離隔するように一体的に保持する一対の絶縁保持部材の内側に、前記コイルプレート積層体を挿入するステップと、
前記コイルプレートの積層方向に凸形状になるように、前記コイルプレート積層体に湾曲部分を形成するステップとを含む、請求項１０に記載の固定子の製造方法。
【請求項１６】
前記コイルプレート積層体は、第１のコイルプレート群と第２のコイルプレート群とを含み、
前記湾曲部分を設けるステップは、前記第１および前記第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に湾曲部分を設けるステップを含む、請求項１５に記載の固定子の製造方法。
【請求項１７】
前記湾曲部分を設けるステップは、前記第１および前記第２のコイルプレート群の両方に、前記互いに湾曲方向が異なる湾曲部分を設けるステップを含む、請求項１６に記載の固定子の製造方法。
【請求項１８】
前記湾曲部分を設けるステップは、前記接合時に前記コイルプレート積層体と前記固定子鉄心との間で絶縁距離が確保できる予め定められた曲率になるように湾曲部分を設けるステップを含む、請求項１５〜１７のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【請求項１９】
請求項１０〜１８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、絶縁性を改善する構造を有する固定子の構造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、一体形の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。一体形の積層コイルは、たとえば、直線状の薄板状導体が複数枚積層された２組のコイル積層体を樹脂モールド成形により一体的に形成されるものである。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】
特開２００１−１７８０５３号公報（特許文献１）は、コイルエンド部の長さを短くして、小型化できるとともに、作業性の向上した回転電機の固定子を開示する。この回転電機の固定子は、固定子鉄心と、この固定子鉄心の歯部と歯部の間に形成される複数のスロットに装着される固定子コイルを有する回転電機の固定子において、固定子コイルは、積層された２組の直線状の薄板状導体を絶縁樹脂により一体モールド成形して形成され、導体の両端部に接続端部が形成された積層コイル片と、積層された薄板状導体を絶縁樹脂により一体モールド成形して形成された第１及び第２の接続コイル片とから構成され、歯部を挟んで固定子鉄心の複数のスロット内にそれぞれ挿入された積層コイル片の薄板状導体の一方の端部を、歯部を挟むようにして第１の接続コイル片の薄板状導体により接続し、他方の端部を、歯部を挟むようにして、かつ、固定子鉄心の半径方向に積層された薄板状導体を半径方向に一つずつずらすようにして第２の接続コイルの薄板状導体により接続して、歯部に巻回された固定子コイルを形成することを特徴とする。
【０００４】
この公報に開示された回転電機の固定子によると、コイルエンド部の長さを短くして、小型化できるとともに、作業性を向上することができる。
【特許文献１】特開２００１−１７８０５３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薄板状導体間を接続する接続部材は溶接により接続される。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、薄板状導体に伝熱される場合がある。薄板状導体に高温の熱が伝熱されると、薄板状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、薄板状導体間は、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度）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度前後）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。
【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、絶縁性の悪化を抑制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の端部同士が接合される。コイルプレート積層体には、コイルプレートと接続部材との接合時に、スロット内において、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間の絶縁距離を確保する部分が設けられる。
【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、渡り部材あるいはバスバー）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、絶縁部材が溶融することに起因する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、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を接合させる場合においては、接合部分は加温および加圧することにより接合される。そのため、コイルプレート積層体が加圧されると、コイルプレート積層体が変形して、変形部分が固定子鉄心に接触する可能性がある。あるいは、変形によりコイルプレート積層体と固定子鉄心とが接近して絶縁距離が確保できない可能性がある。コイルプレート積層体と固定子鉄心とが接触した状態あるいは接近した状態で接合が行われて固定子が完成すると、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間における絶縁距離が確保されないため、絶縁性能が悪化する可能性がある。そこで、コイルプレート積層体には、コイルプレートと接続部材との接合時に、スロット内において、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間の絶縁距離を確保する部分（たとえば、絶縁バンド）が設けられる。これにより、接合時においてもコイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離を確保することができる。したがって、絶縁性の悪化を抑制する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、コイルプレートは、スロットに挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートである。絶縁距離を確保する部分は、スロットの開口部に設けられ、回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、内側にコイルプレート積層体が挿入されることにより、コイルプレート積層体を、固定子鉄心から離隔するように保持する一対の絶縁保持部材と、コイルプレート積層体における、一対の絶縁保持部材間の位置に巻回される帯状絶縁部材とを含む。
【００１１】
第２の発明によると、一対の絶縁保持部材は、スロットの開口部にそれぞれ設けられる。そのため、コイルプレート積層体の両端部が接続部材との接合時に加圧される場合においては、一対の絶縁保持部材が支点となって、コイルプレート積層体がスロット内で弓なりに変形する可能性がある。そこで、コイルプレート積層体における、一対の絶縁保持部材間の位置に帯状絶縁部材を巻回することにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、帯状絶縁部材が変形部分と固定子鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００１２】
第３の発明に係る回転電機の固定子においては、第２の発明の構成に加えて、帯状絶縁部材は、スロットの開口部間の中央に対応する位置に巻回される。
【００１３】
第３の発明によると、コイルプレート積層体の両端部が接続部材との接合時に加圧される場合においては、スロットの開口部間の中央付近で変形量が最大となる。したがって、スロットの開口部間の中央位置に対応する位置に帯状絶縁部材を巻回することにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、帯状絶縁部材が変形部分と固定子鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性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の発明の構成に加えて、コイルプレートは、スロットに挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートである。絶縁距離を確保する部分は、スロットの開口部に設けられ、回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、内側にコイルプレート積層体が挿入されることにより、コイルプレート積層体を、固定子鉄心から離隔するように保持する一対の絶縁保持部材と、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間であって、接合時にコイルプレート積層体の、スロット内における変形を抑制する位置に設けられる絶縁板とを含む。
【００１５】
第４の発明によると、接合時にコイルプレート積層体の、スロット内における変形を抑制する位置に絶縁板を設けることにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、絶縁板が変形部分と固定子鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性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４の発明の構成に加えて、位置は、コイルプレート積層体のバックヨーク側である。
【００１７】
第５の発明によると、たとえば、接続部材との接合時に、径方向外側からコイルプレート積層体の両端部を加圧する場合においては、コイルプレート積層体の軸方向の中央部分は、バックヨーク側に凸形状になるように弓なりに変形する。したがって、コイルプレート積層体のバックヨーク側に絶縁板を設けることにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、絶縁板が変形部分と固定鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００１８】
第６の発明に係る回転電機の固定子においては、第１の発明の構成に加えて、コイルプレートは、スロットに挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートである。絶縁距離を確保する部分は、スロットの開口部に設けられ、回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、内側にコイルプレート積層体が挿入されることにより、コイルプレート積層体を、固定子鉄心から離隔するように保持する一対の絶縁保持部材と、コイルプレートの積層方向に凸形状になるように、コイルプレート積層体に形成された湾曲部分とを含む。
【００１９】
第６の発明によると、コイルプレートと接続部材との接合時においては、コイルプレートの積層方向に加圧される。このとき、コイルプレート積層体の中央部分はコイルプレート積層方向に凸形状になるように弓なり変形する。そのため、たとえば、変形方向と逆方向に凸形状になるように湾曲部分を予めコイルプレート積層体に形成しておくようにすると、コイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力とコイルプレート積層体が元の形に復元しようとする弾性力とが釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は、略直立状態となるため、コイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００２０】
第７の発明に係る回転電機の固定子においては、第６の発明の構成に加えて、コイルプレート積層体は、第１のコイルプレート群と第２のコイルプレート群とを有する。湾曲部分は、第１および第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に設けられる。
【００２１】
第７の発明によると、たとえば、第１および第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に、加圧による変形方向と逆方向に凸形状になるように湾曲部分を形成しておくようにすると、加圧時にコイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力と、湾曲部分が形成されたコイルプレート群が元の形に復元しようとする弾性力とが釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は略直立状態となるため、コイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００２２】
第８の発明に係る回転電機の固定子においては、第７の発明の構成に加えて、湾曲部分は、第１および第２のコイルプレート群の両方に設けられる。第１のコイルプレート群の湾曲方向は、第２のコイルプレート群の湾曲方向と異なる。
【００２３】
第８の発明によると、第１および第２のコイルプレート群の両方に湾曲部分を設けることにより、加圧時にコイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力および第１および第２のコイルプレート群の弾性力を含む力を釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は略直立状態となるため、コイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００２４】
第９の発明に係る回転電機の固定子は、第６〜８のいずれかの発明の構成に加えて、湾曲部分の曲率は、接合時にコイルプレート積層体と固定子鉄心との間で絶縁距離が確保できる予め定められた曲率である。
【００２５】
第９の発明によると、湾曲部分の曲率は、接合時にコイルプレート積層体と固定鉄心との間で絶縁距離が確保できる予め定められた曲率である。たとえば、予め定められた曲率を、加圧時に変形しようとする力およびコイルプレート積層体における弾性力を含む力が、コイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに釣り合うよう設定するようにすると、コイルプレート積層体と固定子鉄心と絶縁距離を確保することができる。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００２６】
第１０の発明に係る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して、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、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、コイルプレートと接続部材とを接合する際に、スロット内において、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間の絶縁距離が確保される部分をコイルプレート積層体に設けるステップとを含む。
【００２７】
第１０の発明よると、コイルプレートの端部と接続部材（たとえば、渡り部材あるいはバスバー）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、絶縁部材が溶融することに起因する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の製造方法を提供することができる。また、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を接合させる場合においては、接合部分を加温および加圧することにより接合される。そのため、コイルプレート積層体が加圧されると、コイルプレート積層体が変形して、変形部分が固定子鉄心に接触する可能性がある。あるいは、変形によりコイルプレート積層体と固定子鉄心とが接近して絶縁距離が確保できない可能性がある。コイルプレート積層体と固定子鉄心とが接触した状態あるいは接近した状態で接合が行われて固定子が完成すると、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間における絶縁距離が確保されないため、絶縁性能が悪化する可能性がある。そこで、コイルプレート積層体には、コイルプレートと接続部材との接合時に、スロット内において、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間の絶縁距離を確保する部分（たとえば、絶縁バンド）が設けられる。これにより、接合時においてもコイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離を確保することができる。したがって、絶縁性の悪化を抑制する回転電機の固定子の製造方法を提供することができる。
【００２８】
第１１の発明に係る固定子の製造方法においては、第１０の発明の構成に加えて、絶縁距離を確保する部分を設けるステップは、スロットの開口部に設けられ、回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、保持対象物を固定子鉄心から離隔するように一体的に保持する一対の絶縁保持部材の内側に、コイルプレート積層体を挿入するステップと、一対の絶縁保持部材間の位置に帯状絶縁部材を巻回するステップとを含む。
【００２９】
第１１の発明によると、コイルプレート積層体における、一対の絶縁保持部材間の位置に帯状絶縁部材を巻回することにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、帯状絶縁部材が変形部分と固定子鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００３０】
第１２の発明に係る固定子の製造方法においては、第１１の発明の構成に加えて、帯状絶縁部材を巻回するステップは、スロットの開口部間の中央に対応する位置に巻回するステップを含む。
【００３１】
第１２の発明によると、コイルプレート積層体の両端部が接続部材との接合時に加圧される場合においては、スロットの開口部間の中央付近で変形量が最大となる。したがって、スロットの開口部間の中央位置に対応する位置に帯状絶縁部材を巻回することにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、帯状絶縁部材が変形部分と固定子鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００３２】
第１３の発明に係る固定子の製造方法においては、第１０の発明の構成に加えて、絶縁距離を確保する部分を設けるステップは、スロットの開口部に設けられ、回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、保持対象物を固定子鉄心から離隔するように一体的に保持する一対の絶縁保持部材の内側に、コイルプレート積層体を挿入するステップと、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間であって、接合時にコイルプレート積層体の、スロット内における変形を抑制する位置に絶縁板を設けるステップとを含む。
【００３３】
第１３の発明によると、接合時にコイルプレート積層体の、スロット内における変形を抑制する位置に絶縁板を設けることにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、絶縁板が変形部分と固定子鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００３４】
第１４の発明に係る固定子の製造方法においては、第１３の発明の構成に加えて、絶縁板を設けるステップは、コイルプレート積層体のバックヨーク側の、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間に絶縁板を設けるステップを含む。
【００３５】
第１４の発明によると、たとえば、接続部材との接合時に、径方向外側からコイルプレート積層体の両端部を加圧する場合においては、コイルプレート積層体の軸方向の中央部分は、バックヨーク側に凸形状になるように弓なりに変形する。したがって、コイルプレート積層体のバックヨーク側に絶縁板を設けることにより、コイルプレート積層体の変形部分が固定子鉄心に接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、絶縁板が変形部分と固定鉄心との絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００３６】
第１５の発明に係る固定子の製造方法においては、第１０の発明の構成に加えて、絶縁距離を確保する部分を設けるステップは、スロットの開口部に設けられ、回転軸と平行な方向に貫通する中空の形状であって、保持対象物を固定子鉄心から離隔するように一体的に保持する一対の絶縁保持部材の内側に、コイルプレート積層体を挿入するステップと、コイルプレートの積層方向に凸形状になるように、コイルプレート積層体に湾曲部分を形成するステップとを含む。
【００３７】
第１５の発明によると、コイルプレートと接続部材との接合時においては、コイルプレートの積層方向に加圧される。このとき、コイルプレート積層体の中央部分はコイルプレート積層方向に凸形状になるように弓なりに変形する。そのため、たとえば、変形方向と逆方向に凸形状になるように湾曲部分を予めコイルプレート積層体に形成しておくようにすると、コイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力とコイルプレート積層体が元の形に復元しようとする弾性力とが釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は、略直立状態となるため、コイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００３８】
第１６の発明に係る固定子の製造方法においては、第１５の発明の構成に加えて、コイルプレート積層体は、第１のコイルプレート群と第２のコイルプレート群とを含む。湾曲部分を設けるステップは、第１および第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に湾曲部分を設けるステップを含む。
【００３９】
第１６の発明によると、たとえば、第１および第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に、加圧による変形方向と逆方向に凸形状になるように湾曲部分を形成しておくようにすると、加圧時にコイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力と、湾曲部分が形成されたコイルプレート群が元の形に復元しようとする弾性力とが釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は略直立状態となるため、コイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００４０】
第１７の発明に係る固定子の製造方法においては、第１６の発明の構成に加えて、湾曲部分を設けるステップは、第１および第２のコイルプレート群の両方に、互いに湾曲方向が異なる湾曲部分を設けるステップを含む。
【００４１】
第１７の発明によると、第１および第２のコイルプレート群の両方に湾曲部分を設けることにより、加圧時にコイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力および第１および第２のコイルプレート群の弾性力を含む力を釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は略直立状態となるため、コイルプレート積層体と固定子鉄心との絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００４２】
第１８の発明に係る固定子の製造方法においては、第１５〜１７のいずれかの発明の構成に加えて、湾曲部分を設けるステップは、接合時に前記コイルプレート積層体と固定子鉄心との間で絶縁距離が確保できる予め定められた曲率になるように湾曲部分を設けるステップを含む。
【００４３】
第１８の発明によると、湾曲部分の曲率は、接合時にコイルプレート積層体と固定鉄心との間で絶縁距離が確保できる予め定められた曲率である。たとえば、予め定められた曲率を、加圧時に変形しようとする力およびコイルプレート積層体における弾性力を含む力が、コイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに釣り合うよう設定するようにすると、コイルプレート積層体と固定子鉄心と絶縁距離を確保することができる。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００４４】
第１９の発明に係る回転電機の固定子は、第１０〜１８のいずれかの発明の製造方法により製造された回転電機の固定子である。
【００４５】
第１９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、絶縁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】
【００４６】
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。
【００４７】
＜第１の実施の形態＞
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。また、本実施の形態においてコイルプレートは、Ｉ字形状を有するとして説明するが、スロット１０６に挿入される部分がＩ字形状のコイルプレートであれば、特にＩ字形状に限定されるものではなく、たとえば、Ｕ字形状であってもよい。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、切削加工等により形成されるものとする。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度前後）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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
以上のように構成された固定子１００においては、多点同時接合処理時に、コイルプレートと渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４との接合部分は加温および径方向外側からの加圧により接合される。そのため、コイルプレート積層体１３８，１４４が加圧されると、コイルプレート積層体１３８，１４４が変形して、変形部分がステータコア１０２に接触する可能性がある。あるいは、変形によりコイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２とが接近して絶縁距離が確保できない可能性がある。コイルプレート積層体１３８，１４４とが接触した状態あるいは接近した状態で接合が行われて固定子１００が完成すると、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との間における絶縁距離が確保されないため、コイルプレート積層体１３８，１４４−ステータコア１０２間で放電が生じるなどして絶縁性能が悪化する可能性がある。
【０１１１】
そこで、本発明は、コイルプレート積層体に、コイルプレートとバスバーおよび渡り部材を含む接続部材との接合時に、スロット内において、コイルプレート積層体と固定子鉄心との間の絶縁距離を確保する部分が設けられる点にさらに特徴を有する。
【０１１２】
具体的には、本実施の形態において、絶縁距離を確保する部分は、樹脂インシュレータ１４０である。すなわち、樹脂インシュレータ１４０は、スロット１０６の内壁に軸方向に沿って形成される。コイルプレート積層体１３８，１４４は、樹脂インシュレータ１４０の内側に挿入される。
【０１１３】
したがって、コイルプレート積層体１３８，１４４の両端部が径方向外側から加圧されても、コイルプレート積層体１３８，１４４は樹脂インシュレータ１４０によりその形状の変化が抑制される。したがって、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコああ１０２との接触および接近が受信インシュレータ１４０により抑制される。また、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との距離は、樹脂インシュレータ１４０の厚みにより管理される。したがって、コイルプレート積層体１３８，１４４と渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４との接合時において、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との間の絶縁距離が確保される。
【０１１４】
なお、本実施の形態においては、樹脂インシュレータ１４０により多点同時接合処理時におけるコイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との絶縁距離を確保するようにしたが、スロット内において、連続的にコイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との距離が確保できれば特に、樹脂インシュレータ１４０を用いる事に限定されるものではない。すなわち、樹脂インシュレータ１４０に代えて、接着層付きの帯状の絶縁フィルムを、コイルプレート積層体１３８，１４４のスロット１０６に挿入される部分に巻回するようにしてもよい。すなわち、コイルプレート積層体１３８，１４４の、軸周りの周囲の面とスロット１０６の内壁面とが対向する位置に絶縁フィルムが介在するように帯状の絶縁フィルムをコイルプレート積層体１３８，１４４に巻回するようにしてもよい。好ましくは、絶縁フィルムは、樹脂インシュレータ１４０と同等の厚みあるいは、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０３との絶縁距離が確保できる厚みであることが望ましい。このようにすると、接合時において、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との間の絶縁距離が確保される。
【０１１５】
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あるいはバスバー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（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、絶縁部材が溶融することに起因する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。
【０１１６】
また、コイルプレート積層体には、コイルプレートと渡り部材部材との接合時に、スロット内において、コイルプレート積層体とステータコアとの間の絶縁距離を確保する樹脂インシュレータが設けられる。これにより、接合時においてもコイルプレート積層体とステータコアとの絶縁距離を確保することができる。したがって、絶縁性の悪化を抑制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。
【０１１７】
＜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回転電機の固定子について説明する。本実施の形態に係る回転電機の固定子は、上述の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子の構成と比較して、コイルサブアッシー１０８に代えてコイルサブアッシー２８６を含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子１００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。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り返さない。
【０１１８】
図１７に示すように、本実施の形態に係る回転電機の固定子において、コイルサブアッシー２８６は、樹脂キャップ２８８，２９２と、絶縁フィルム２９０，２９８と、コイルプレート積層体１３８，１４４と、帯状の絶縁部材（以下、絶縁バンドという）３００とから構成される。樹脂キャップ２８８，２９２には、それぞれ、コイルプレート積層体１３８，１４４を分離する絶縁板２９４，２９６が設けられる。
【０１１９】
絶縁フィルム２９０は、同一相のコイルプレート積層体１３８の、回転軸と平行な方向周りの周囲を覆うように巻回される。絶縁フィルム２９８は、同一相のコイルプレート積層体１４４の、回転軸と平行な方向周りの周囲を覆うように巻回される。絶縁フィルム２９０，２９８は、薄膜のフィルムであって、たとえば、接着層付きのＰＰＳあるいはカプトン等の絶縁フィルムである。
【０１２０】
樹脂キャップ２８８，２９２は、絶縁フィルム２９０が巻回されたコイルプレート積層体１３８および絶縁フィルム２９８が巻回されたコイルプレート積層体１４４を、スロット１０６内でステータコア１０２から離隔するように複数箇所で保持する保持部材である。本実施の形態においては、樹脂キャップ２８８，２９２によりコイルプレート積層体１３８，１４４は、スロット１０６内でステータコア１０２から離隔するように２箇所で保持される。樹脂キャップ２８８，２９２は、ステータコア１０２のスロット１０６の両端の開口部にそれぞれ設けられる。
【０１２１】
樹脂キャップ２８８，２９２は、絶縁材料により予め定められた形状に形成されるものであって、ステータコア１０２に当接する部分には、スロット１０６の内壁面に当接する嵌合部が形成される。樹脂キャップ２８８，２９２に形成された嵌合部は、スロット１０６の断面形状に合致するように形成される。また、樹脂キャップ２８８，２９２の嵌合部の反対側の部分には、スロット１０６の断面形状の外縁よりも大きい突出部が形成される。したがって、樹脂キャップ２８８，２９２の嵌合部がスロット１０６に嵌合すると、突出部がステータコア１０２に当接した位置で挿入方向の位置が固定される。さらに、嵌合部により樹脂キャップ２８８，２９２の挿入方向と直交する方向の位置が固定される。また、樹脂キャップ２８８，２９２は、内側にコイルプレート積層体１３８，１４４が挿入される２つの開口部を有する中空形状である。開口部は、挿入されたコイルプレート積層体１３８，１４４が分離されるように形成され、かつ、樹脂キャップ２８８，２９２により、コイルプレート積層体１３８，１４４がスロット１０６内において、回転電機の回転軸に平行な方向に保持される。
【０１２２】
すなわち、コイルプレート積層体１３８，１４４が挿入された樹脂キャップ２８８，２９２の嵌合部がステータコア１０２のスロット１０６に嵌合すると、コイルプレート積層体１３８，１４４が絶縁板２９４，２９６により分離され、さらに、コイルプレート積層体１３８，１４４は、樹脂キャップ２８８，２９２によりステータコア１０２と離隔するように保持される。
【０１２３】
絶縁バンド３００は、コイルプレート積層体１３８，１４４の中央付近に巻回される。絶縁バンド３００は、予め定められた幅の帯状の絶縁フィルムが複数回巻回されることにより形成されるようにしてもよいし、あるいは、環状に成形された樹脂部品を嵌合することにより形成されるようにしてもよい。帯状の絶縁フィルムは、コイルプレート積層体１３８，１４４のそれぞれに巻回される絶縁フィルムと同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよく、特に限定されるものではない。また、絶縁バンド３００の厚みは、ステータコア１０２とコイルプレート積層体１３８，１４４との間において絶縁が確保される距離以上であって、ステータコア１０２とコイルプレート積層体１３８，１４４との間隙以下の厚みを有していれば特に限定されるものではない。絶縁バンド３００には接着層が形成され、絶縁バンド３００はコイルプレート積層体１３８，１４４に巻回されると固定される。
【０１２４】
また、絶縁バンド３００は、コイルプレート積層体１３８，１４４において樹脂キャップ２８８，２９２の間の位置に設けられれば、特に中央付近に限定されるものではないが、好ましくは、スロット１０６の両端の開口部間の中央に対応する位置に設けられることが望ましい。コイルプレート積層体１３８，１４４は、同時多点接合処理時にその両端部が径方向外側から加圧されると、樹脂キャップ２８８，２９２を支点として、径方向外側（バックヨーク側）に凸形状になるように弓なりに変形する。このとき、スロット１０６の両端の開口部間の中央に対応する位置において、径方向外側への変位量が大きくなる。すなわち、コイルプレート積層体１３８，１４４の基準位置（直立状態）から最も変形量の大きい部位に絶縁バンド３００を巻回することにより、コイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との絶縁距離が確実に確保される。
【０１２５】
以下、図１７に示すコイルサブアッシー２８６が組み立てられる手順について図１８を用いて説明する。
【０１２６】
コイルプレート１３６はプレス加工により形成される。図３を用いて説明したように、コイルプレート１３６の少なくとも一方の面には、絶縁フィルム（図示せず）が貼付される。
【０１２７】
図１８（Ａ）に示すように、予め定められた組合せの寸法を有するコイルプレートが予め定められた順序で、複数枚積層されて、コイルプレート積層体１４４が形成される。たとえば、コイルプレート積層体１４４は、コイルプレートの端面の面積に基づいた順序で複数枚積層されて形成される。同様に、コイルプレート積層体１３８が形成される。
【０１２８】
図１８（Ｂ）に示すように、形成されたコイルプレート積層体１４４の、回転軸と平行な方向周りの周囲を覆うように絶縁フィルム２９８が巻回される。また、同様に、コイルプレート積層体１３８の周囲にも絶縁フィルム２９０が巻回される。絶縁フィルム２９０，２９８には接着層が形成されている。コイルプレート積層体１３８，１４４に絶縁フィルム２９０，２９８が巻回されると、接着剤がコイルプレート積層体１３８，１４４と絶縁フィルム２９０，２９８との間に充填される。そのため、コイルプレート積層体１３８，１４４と絶縁フィルム２９０，２９８との間に空隙が生じない。
【０１２９】
図１８（Ｃ）に示すように、コイルプレート積層体１３８，１４４をスロットに挿入される形に組み合わされた状態で絶縁バンド３００が巻回される。そして、樹脂キャップ２８８，２９２のうちのいずれか一方がステータコア１０２に組付けられた後、コイルプレート積層体１３８，１４４が、ステータコア１０２に組付けられた樹脂キャップの開口部にそれぞれ挿入される。さらに、他方の樹脂キャップが、内側の開口部にコイルプレート積層体１３８，１４４が挿入されるようにして、スロット１０６の開口部に組付けられる。このようにして、図１８（Ｄ）に示すように、コイルサブアッシー２８６が組み立てられる。
【０１３０】
コイルサブアッシー２８６が上述のような構成を有することにより、渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４との接合時にコイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との絶縁距離が確保される。
【０１３１】
たとえば、図１９に示すように、コイルサブアッシー２８６に絶縁バンド３００を設けない場合を想定する。多点同時接合処理時において、コイルサブアッシー２８６に渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４が組付けられた状態で、ステータコア１０２の径方向外側からコイルプレート積層体１３８の両端部が加圧されると、コイルプレート積層体１３８は、樹脂キャップ２８８，２９２のティース側の端面に押し付けられる。樹脂キャップ２８８，２９２間には空間を有するため、コイルプレート積層体１３８は、樹脂キャップ２８８，２９２を支点として、図２０に示すように、バックヨーク側に凸形状になるように弓なりに変形する。そして、図２０の実線枠に示すように、スロット１０６の両端の開口部の中央付近において、コイルプレート積層体１３８の径方向の変位量が最も大きい部分、すなわち、最も基準位置からの変形量の大きい部分とステータコア１０２とが接近あるいは接触する可能性がある。
【０１３２】
一方、本実施の形態において、コイルプレート積層体１３８，１４４の中央付近に絶縁バンド３００が巻回される場合、図２１に示すように、径方向外側から両端部が加圧されると、同様に、樹脂キャップ２８８，２９２を支点としてバックヨーク側に凸形状になるように弓なりに変形しようとする。しかしながら、コイルプレート積層体１３８の中央付近に絶縁バンド３００が巻回されるため、コイルプレート積層体１３８の基準位置からの変形量は、多くとも絶縁バンド３００とステータコア１０２との間隙に留まる。すなわち、コイルプレート積層体１３８の変形は絶縁バンド３００に抑制される。これにより、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との間においては、接合時においても少なくとも絶縁バンド３００の厚み分の距離が確保される。したがって、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との絶縁距離が確保される。なお、コイルプレート積層体１４４についても同様に加圧に起因する変形は絶縁バンド３００により抑制される。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１３３】
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、上述の第１の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り奏する効果に加えて、コイルプレート積層体における、一対の樹脂キャップ間の位置に絶縁バンドを巻回することにより、渡り部材およびバスバーとの接合時において、コイルプレート積層体の変形部分がステータコアに接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、絶縁バンドが変形部分とステータコアとの絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１３４】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る回転電機の固定子について説明する。本実施の形態に係る回転電機の固定子は、上述の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子の構成と比較して、帯状の絶縁バンド３００に代えて絶縁板３０２，３０４を含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子１００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。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り返さない。
【０１３５】
本実施の形態に係る回転電機の固定子において、コイルサブアッシー２８６は、樹脂キャップ２８８，２９２と、絶縁フィルム２９０，２９８と、コイルプレート積層体１３８，１４４と、絶縁板３０２，３０４とから構成される。
【０１３６】
絶縁板３０２は、図２２に示すように、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との間であって、樹脂キャップ２８８，２９２間に設けられる。絶縁板３０２の材質は、特に限定されるものではないが、平板形状であるため、成形性を重視する必要がないため、好ましくは熱伝導の高い材質を選択することが望ましい。このようにすると、回転電機の冷却性能の向上させることができる。また、絶縁板３０２の厚みは、ステータコア１０２とコイルプレート積層体１３８，１４４との間において絶縁が確保される距離以上であって、ステータコア１０２とコイルプレート積層体１３８との間隙以下の厚みを有していれば特に限定されるものではない。さらに、絶縁板３０２の軸方向の長さについては、樹脂キャップ２８８，２９２間距離以下であれば特に限定されるものではない。
【０１３７】
図２３に図２２の２３−２３断面を示す。図２３に示すように、絶縁板３０２は、バックヨーク側の、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との間に挿入される。本実施の形態においては、コイルプレート積層体１３８のバックヨーク側を絶縁板３０２のの挿入位置としたが、加圧方向に応じて絶縁板３０２の挿入位置を決めればよく、特にこれに限定されるものではない。好ましくは、絶縁板３０２は、加圧に起因したコイルプレート積層体１３８の変形を抑制する位置を挿入位置とすることが望ましい。
【０１３８】
なお、絶縁板３０４は、コイルプレート１４４のバックヨーク側を挿入位置とするものであって、挿入位置以外の構造については、絶縁板３０２と同様である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１３９】
図２２および図２３に示すコイルサブアッシー２８６が組み立てられる手順については、図１８（Ａ）−（Ｄ）を用いて説明した、第２の実施の形態に係るコイルサブアッシー２８６の組み立て手順と比較して、絶縁バンド３００に代えて絶縁板３０２，３０４を組付ける点が異なる。それ以外の手順については、第２の実施の形態におけるコイルサブアッシー２８６の組み立て手順と同じ手順である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１４０】
樹脂キャップ２８８，２９２のうちのいずれか一方がステータコア１０２に組付けられた後、コイルプレート積層体１３８，１４４がステータコア１０２に組付けられた樹脂キャップの開口部にそれぞれ挿入される。さらに、コイルプレート積層体１３８，１４４のバックヨーク側の間隙に絶縁板３０２，３０４が挿入される。そして、他方の樹脂キャップが、内側の開口部にコイルプレート積層体１３８，１４４が挿入されるようにして、スロット１０６の開口部に組付けられる。このようにして、コイルサブアッシー２８６が組み立てられる。なお、絶縁板３０２，３０４は、コイルプレート積層体１３８，１４４に絶縁フィルムが巻回された後に接着剤等によりバックヨーク側の面に貼付するようにしてもよい。
【０１４１】
コイルサブアッシー２８６が上述のような構成を有することにより、渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４との接合時にコイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との絶縁距離が確保される。
【０１４２】
図２２に示すように、多点同時接合処理時において、渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４がコイルサブアッシー２８６に組付けられた状態で、ステータコア１０２の径方向外側からコイルプレート積層体１３８の両端部が加圧されると、コイルプレート積層体１３８は、樹脂キャップ２８８，２９２のティース側の端面に押し付けられる。このとき、コイルプレート積層体１３８は、樹脂キャップ２８８，２９２を支点として、バックヨーク側に凸形状になるように弓なりに変形しようとする。しかしながら、コイルプレート積層体１３８のバックヨーク側には絶縁板３０２が挿入されているため、コイルプレート積層体１３８の基準位置からの変形量は、多くとも絶縁板３０２とステータコア１０２との間隙および絶縁板３０２とコイルプレート積層体との間隙の和に留まる。すなわち、コイルプレート積層体１３８の変形は絶縁板３０２により抑制される。これにより、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との間においては、接合時においても少なくとも絶縁板３０２の厚み分の距離が確保される。したがって、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との絶縁距離が確保される。なお、コイルプレート積層体１４４についても同様に加圧に起因する変形は絶縁板３０４により抑制される。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１４３】
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、渡り部材およびバスバーとの接合時に、径方向外側からコイルプレート積層体の両端部を加圧する場合においては、コイルプレート積層体の軸方向の中央部分は、バックヨーク側に凸形状になるように弓なりに変形する。したがって、コイルプレート積層体のバックヨーク側に絶縁板を設けることにより、コイルプレート積層体の変形部分がステータコアに接近しても、あるいは接近する方向に力が働いても、絶縁板が変形部分とステータコアとの絶縁距離を確保する。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１４４】
＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態に係る回転電機の固定子について説明する。本実施の形態に係る回転電機の固定子は、上述の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子の構成と比較して、帯状の絶縁バンド３００を含まない点が異なる。それ以外の構成は、上述の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子１００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。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り返さない。
【０１４５】
本実施の形態に係る回転電機の固定子において、コイルサブアッシー２８６は、樹脂キャップ２８８，２９２と、絶縁フィルム２９０，２９８と、コイルプレート積層体１３８，１４４とから構成される。
【０１４６】
本実施の形態においては、コイルプレート積層体１３８，１４４のそれぞれに、コイルプレート積層体の積層方向に凸形状に湾曲する湾曲部分が予め設けられる点に特徴を有する。
【０１４７】
具体的には、図２４に示すように、コイルプレート積層体１３８は、積層方向に凸形状になるように湾曲した部分が予め形成される。本実施の形態においては、コイルプレート積層体１３８には、ティース側に凸形状になるように湾曲した部分が形成されることとしたが、多点同時接合処理時に加圧される方向に応じて設定すればよく、特にこれに限定されるものではない。好ましくは、加圧方向と略同じ方向に凸形状にあるように湾曲する部分が形成されることが望ましい。また、湾曲した部分の曲率は、予め定められた曲率であって、実験等により適合されるものである。
【０１４８】
図２４に示すコイルサブアッシー２８６が組み立てられる手順については、図１８（Ａ）−（Ｄ）を用いて説明した、第２の実施の形態に係るコイルサブアッシー２８６の組み立て手順と比較して、絶縁バンド３００の組付けが不要である点が異なる。それ以外の手順については、第２の実施の形態におけるコイルサブアッシー２８６の組み立て手順と同じ手順である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１４９】
コイルサブアッシー２８６が上述のような構成を有することにより、渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４との接合時にコイルプレート積層体１３８，１４４とステータコア１０２との絶縁距離が確保される。
【０１５０】
図２４に示すように、多点同時接合処理時において、渡り部材１６０，１６２およびバスバー１１４がコイルサブアッシー２８６に組付けられた状態で、ステータコア１０２の径方向外側からコイルプレート積層体１３８の両端部が加圧されると、コイルプレート積層体１３８は、樹脂キャップ２８８，２９２のティース側の端面に押し付けられる。このとき、コイルプレート積層体１３８は、樹脂キャップ２８８，２９２を支点として、中央部分がバックヨーク側に変形する。すなわち、コイルプレート積層体１３８は、図２５に示すように、ティース側に凸形状の湾曲した状態から略直立状態になるように変形する。
【０１５１】
このとき、加圧によりコイルプレート積層体１３８の中央部分がバックヨーク側に変形しようとする力と、コイルプレート積層体１３８が元の湾曲部分を有する状態に復元しようとする弾性力とが釣り合うと、コイルプレート積層体１３８は略直立状態を維持する。そのため、接合時におけるコイルプレート積層体１３８が略直立状態となることにより、コイルプレート積層体１３８とステータコア１０２との絶縁距離が確保されることとなる。
【０１５２】
したがって、好ましくは、湾曲部分の曲率は、接合時に加圧による力とコイルプレート積層体１３８の弾性力とが釣り合うときにコイルプレート積層体１３８が略直立状態となる曲率であることが望ましい。
【０１５３】
なお、コイルプレート積層体１４４についても同様に接合時に略直立状態とすることにより、コイルプレート積層体１４４とステータコア１０２との絶縁距離が確保される。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１５４】
以上のようして、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、変形方向と逆方向に凸形状になるように湾曲部分を予めコイルプレート積層体に形成しておくようにすると、渡り部材およびバスバーとの接合時において、コイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力とコイルプレート積層体が元の形に復元しようとする弾性力とが釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は、略直立状態となることにより、コイルプレート積層体とステータコアとの絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１５５】
なお、本実施の形態においては、コイルプレート積層体１３８，１４４には、それぞれコイルプレート積層体を構成するコイルプレートすべてに対して予め定められた曲率の湾曲部分を形成するようにしたが、コイルプレート積層体の一部のコイルプレートにのみ湾曲部分を形成するようにしてもよいし、コイルプレート積層体を第１のコイルプレート群と第２のコイルプレート群とに分けて、それぞれ異なる方向に凸形状になるように湾曲部分を形成するようにしてもよい。
【０１５６】
たとえば、図２６（Ａ）に示すように、コイルプレート積層体１３８は、図２６（Ａ）の紙面右方向（たとえば、ティース側）に凸形状の湾曲部分を有する第１のコイルプレート群３０６と、図２６（Ａ）の紙面左方向（たとえば、バックヨーク側）に凸形状の湾曲部分を有する第２のコイルプレート群３０８とから構成されるようにしてもよい。
【０１５７】
このようにすると、多点同時接合処理時において、コイルプレート積層体１３８の径方向外側（図２６（Ａ）の紙面左側）から両端部が加圧されたときに、第１のコイルプレート群３０６には、元の形に戻ろうとする弾性力がコイルプレート積層体１３８の両端部において図２６（Ａ）の紙面左方向に発生する。第１のコイルプレート群３０６の中央部分は第２のコイルプレート群３０８の中央部分を押す方向に力を加える。第２のコイルプレート群３０８は、中央部分が押されることにより、樹脂キャップ２８８，２９２を支点として両端部が図２６（Ａ）の紙面左方向に変形する。このようにして、図２６（Ｂ）に示すように、コイルプレート積層体１３８は略直立状態となる。
【０１５８】
第１のコイルプレート群３０６および第２のコイルプレート群３０８の曲率は、それぞれ多点同時接合処理の完了後にコイルプレート積層体１３８が略直立状態となるように実験等により適合される。
【０１５９】
あるいは、図２７（Ａ）に示すように、コイルプレート積層体１３８は、図２７（Ａ）の紙面右方向（たとえば、ティース側）に凸形状の湾曲部分を有するコイルプレート群３１０と、図２７（Ａ）の紙面左方向（たとえば、バックヨーク側）に凸形状の湾曲部分を有するコイルプレート３１２とから構成されるようにしてもよい。なお、コイルプレート３１２は、コイルプレート群３１０を構成する各コイルプレートの厚みよりも大きい厚みを有するようにしてもよい。
【０１６０】
このようにしても、多点同時接合処理の完了後において、図２７（Ｂ）に示すように、コイルプレート積層体１３８は、略直立状態とすることができる。
【０１６１】
コイルプレート３１２の厚みあるいは曲率、コイルプレート群３１０の曲率は、それぞれ多点同時接合処理の完了後にコイルプレート積層体１３８が略直立状態となるように実験等により適合される。
【０１６２】
このように、第１および第２のコイルプレート群のうちの少なくともいずれか一方に、加圧による変形方向と逆方向に凸形状になるように湾曲部分を形成しておくようにすると、加圧時にコイルプレート積層体が略直立状態に変形したときに、変形しようとする力と、湾曲部分が形成されたコイルプレート群が元の形に復元しようとする弾性力とが釣り合うようにすることができる。釣り合った状態のまま接合が完了すると、コイルプレート積層体の形状は略直立状態となるため、コイルプレート積層体とステータコアとの絶縁距離が確保される。これにより、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１６３】
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】
【０１６４】
【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】第２の実施の形態におけるコイルサブアッシーの斜視図である。
【図１８】第２の実施の形態におけるコイルサブアッシーの組み立て過程を示す図でる。
【図１９】絶縁バンドがない場合のコイルサブアッシーの断面図である。
【図２０】加圧されたときのコイルサブアッシーの変化を示す図である。
【図２１】第２の実施の形態におけるコイルサブアッシーの断面図である。
【図２２】第３の実施の形態におけるコイルサブアッシーの断面図である。
【図２３】図２２の２３−２３断面を示す図である。
【図２４】第４の実施の形態におけるコイルサブアッシーの断面図である。
【図２５】第４の実施の形態における、加圧されたときのコイルサブアッシーの変化を示す図である。
【図２６】互いに異なる方向の湾曲部分を有する第１のコイルプレート群と第２のコイルプレート群とを示す図である。
【図２７】互いに異なる方向の湾曲部分を有するコイルプレート群とコイルプレートとを示す図である。
【符号の説明】
【０１６５】
１００  固定子、１０２  ステータコア、１０４，１６８  ティース、１０６  スロット、１０８，２８６  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、１３６，１９２，１９４，１９６，３１２  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、１４２，２９４，２９６，３０２，２０４  絶縁板、１５８  保持部材、１６０，１６２  渡り部材、１６４，１６６，１７０，１７２，１７４，１７６，１７８，１８０  端部、１８２  樹脂、２８８，２９２  樹脂キャップ、２９０，２９８  絶縁フィルム、３００  絶縁バンド、３０６，３０８，３１０  コイルプレート群。
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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