(57)【要約】【課題】接続に要する部品点数、及び絶縁部材の量を削減可能な電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】突極集中巻きステータ１０の複数のコイル１３は、ステータ１０の軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端４１と、径方向内側寄りに位置する第２巻き端４２とを有し、第１巻き端４１と第２巻き端４２から延びる束線１４の少なくとも一方が異相となるコイルを周方向に跨いで延びている。第１巻き端４１および第２巻き端４２から延びる束線１４の端部は、コイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部に対して軸方向に突出して延びた突出部４１ａ、４２ａを備え、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方のコイル１３の第１巻き端４１側の突出部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２側の突出部４２ａとが、他の配電部材を用いることなく直接接合されて接合部５０をなし、接合部５０が絶縁部材５１で覆われる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に所定の間隔で配置され、放射状に突出する複数のティースを有する円環状のステータコアと、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように、前記ティースの周囲に巻回されてコイル巻回部を構成する複数のコイルと、
前記複数のティースと前記複数のコイルとの間に装着される複数のインシュレータと、
を備える電動機の突極集中巻きステータであって、
前記複数のコイルは、前記ステータの軸方向一端側に位置する第１巻き端と第２巻き端とを有し、
前記第１巻き端と前記第２巻き端から延びる巻線の少なくとも一方が異相となる前記コイルを周方向に跨いで延びており、
前記第１巻き端および前記第２巻き端から延びる前記巻線の端部は、前記コイル巻回部および前記インシュレータの軸方向端部に対して軸方向に突出して延びた突出部を備え、
周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端側の前記突出部と、他方の前記第２巻き端側の前記突出部とが直接接合されて接合部をなし、
前記接合部は、絶縁部材で覆われる
ことを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項２】
前記インシュレータは、
前記コイルが巻回されるコイル巻回壁部と、
前記コイル巻回壁部から突出して形成される鍔部と、
を備え、
前記鍔部には、周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端および他方の前記第２巻き端から延びる前記巻線が配置される切欠きが形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項３】
前記インシュレータは、
前記コイルが巻回されるコイル巻回壁部と、
前記コイル巻回壁部から突出して形成される鍔部と、
を備え、
前記鍔部には、周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端および他方の前記第２巻き端から延びる前記巻線が配置される貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
【請求項４】
周方向に所定の間隔で配置され、放射状に突出する複数のティースを有する円環状のステータコアと、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように、前記ティースの周囲に巻回されてコイル巻回部を構成する複数のコイルと、
前記複数のティースと前記複数のコイルとの間に装着される複数のインシュレータと、
を備える電動機の突極集中巻きステータの製造方法であって、
前記ステータの軸方向一端側に第１巻き端と第２巻き端とが位置するように巻線を前記インシュレータの周囲に巻回することで、前記複数のコイルを形成する工程と、
前記複数のコイルを前記ステータコアの複数のティースに装着する工程と、
前記第１巻き端と前記第２巻き端から延びる巻線の少なくとも一方が異相となる前記コイルを周方向に跨いで延びるように、該少なくとも一方の巻線を配索する工程と、
前記第１巻き端および前記第２巻き端から延びる巻線の端部が、前記コイル巻回部および前記インシュレータの軸方向端部に対して軸方向に突出する突出部を形成するように、前記巻線を軸方向に折り曲げる工程と、
周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端側の前記突出部と、他方の前記第２巻き端側の前記突出部とを直接接合して接合部を形成する工程と、
前記接合部を絶縁部材で覆う工程と、
を備えることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載される電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の回転電機のステータ１０１では、図１１に示すように、接続端子１４４がリードフレーム１４２に固定された複数相の環状のバスリング１４１Ｕ，１４１Ｖ，１４１Ｗをインシュレータ１３２に形成された集配電部材収容部１３２ｂ内に装着し、各リードフレーム１４２とステータコイル１３４とを接続端子１４４を介して接続することにより、所望の出力を確保しつつ、回転電機を小型化する技術が知られている。
【０００３】
また、このステータ１０１では、ステータコイル１３４に接続された集配電部材１１３（リードフレーム１４２、固定部材１４５、接続端子１４４）が収容された集配電部材収容部１３２ｂ内に、樹脂からなる絶縁部材が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６５３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機のステータ１０１では、接続のためにリードフレーム１４２、固定部材１４５、接続端子１４４などの多くの集配電部材１１３が必要であった。また、円環状の集配電部材収容部１３２ｂ内に絶縁部材を充填するため、多くの絶縁部材が必要となり、また、製作に多くの工数と費用を要するため、改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続に要する部品点数、及び絶縁部材の量を削減可能な電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
周方向に所定の間隔で配置され、放射状に突出する複数のティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）を有する円環状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）と、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように、前記ティースの周囲に巻回されてコイル巻回部（例えば、後述の実施形態におけるコイル巻回部１６）を構成する複数のコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）と、
前記複数のティースと前記複数のコイルとの間に装着される複数のインシュレータ（例えば、後述の実施形態におけるインシュレータ１２）と、
を備える電動機（例えば、後述の実施形態における外転型電動機１）の突極集中巻きステータ（例えば、後述の実施形態における突極集中巻きステータ１０）であって、
前記複数のコイルは、前記ステータの軸方向一端側に位置する第１巻き端（例えば、後述の実施形態における第１巻き端４１）と第２巻き端（例えば、後述の実施形態における第２巻き端４２）とを有し、
前記第１巻き端と前記第２巻き端から延びる巻線（例えば、後述の実施形態における束線１４）の少なくとも一方が異相となる前記コイルを周方向に跨いで延びており、
前記第１巻き端および前記第２巻き端から延びる前記巻線の端部は、前記コイル巻回部および前記インシュレータの軸方向端部に対して軸方向に突出して延びた突出部（例えば、後述の実施形態における突出部４１ａ、４２ａ）を備え、
周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端側の前記突出部と、他方の前記第２巻き端側の前記突出部とが直接接合されて接合部（例えば、後述の実施形態における接合部５０）をなし、
前記接合部は、絶縁部材（例えば、後述の実施形態における絶縁部材５１）で覆われることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記インシュレータは、
前記コイルが巻回されるコイル巻回壁部（例えば、後述の実施形態におけるコイル巻回壁部２４）と、
前記コイル巻回壁部から突出して形成される鍔部（例えば、後述の実施形態における外周側鍔部２５）と、
を備え、
前記鍔部には、周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端および他方の前記第２巻き端から延びる前記巻線が配置される切欠き（例えば、後述の実施形態における溝２８、２９）が形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記インシュレータは、
前記コイルが巻回されるコイル巻回壁部と、
前記コイル巻回壁部から突出して形成される鍔部と、
を備え、
前記鍔部には、周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端および他方の前記第２巻き端から延びる前記巻線が配置される貫通孔（例えば、後述の実施形態における貫通孔２８ａ、２９ａ）が形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、
周方向に所定の間隔で配置され、放射状に突出する複数のティースを有する円環状のステータコアと、
周方向に隣り合う前記ティースにおいて互いに異相となるように、前記ティースの周囲に巻回されてコイル巻回部を構成する複数のコイルと、
前記複数のティースと前記複数のコイルとの間に装着される複数のインシュレータと、
を備える電動機の突極集中巻きステータの製造方法であって、
前記ステータの軸方向一端側に第１巻き端と第２巻き端とが位置するように巻線を前記インシュレータの周囲に巻回することで、前記複数のコイルを形成する工程と、
前記複数のコイルを前記ステータコアの複数のティースに装着する工程と、
前記第１巻き端と前記第２巻き端から延びる巻線の少なくとも一方が異相となる前記コイルを周方向に跨いで延びるように、該少なくとも一方の巻線を配索する工程と、
前記第１巻き端および前記第２巻き端から延びる巻線の端部が、前記コイル巻回部および前記インシュレータの軸方向端部に対して軸方向に突出する突出部を形成するように、前記巻線を軸方向に折り曲げる工程と、
周方向に隣り合う同相の前記コイルの一方の前記第１巻き端側の前記突出部と、他方の前記第２巻き端側の前記突出部とを直接接合して接合部を形成する工程と、
前記接合部を絶縁部材で覆う工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及び請求項４の発明によれば、コイルの第１巻き端及び第２巻き端から延びる巻線の突出部同士を、他の配電部品を用いずに直接、接合部で接合することにより、部品点数を削減してコストを低減することができる。また、突出部同士が接合された接合部を絶縁部材で覆うことにより、絶縁部材の量を低減しつつ接合部を絶縁することができる。更に、第１巻き端および第２巻き端から延びる巻線の端部が、コイル巻回部およびインシュレータの軸方向端部に対して軸方向に突出して延びた突出部を備えるので、巻線の端部の接合処理、及び接合部の絶縁処理を行なう際、ステータを構成する他部品と接合処理装置および絶縁処理装置との干渉を抑制することができ、接合処理装置および絶縁処理装置の形状や配置位置の自由度が向上し、コイル端の接合処理および接合部の絶縁処理を容易に行なうことができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、第１巻き端および第２巻き端から延びる巻線を確実に位置決めすることができるので、巻線の端部の接合処理および接合部の絶縁処理が更に容易となる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、第１巻き端および第２巻き端から延びる巻線を、周方向および軸方向で確実に位置決めして、接合部あるいは絶縁部材で覆われる部分がばらついてしまうのを抑制することができ、接合部の接合および接合部の周囲との絶縁をより確実に行なうことができる。また、第１巻き端および第２巻き端から延びる巻線が周方向および軸方向で位置決めされることで、巻線の端部が振動したり、振動によって巻線が浮き上がることが抑制され、巻線の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電動機の縦断面図である。
【図２】図１におけるステータの正面図である。
【図３】ステータコアの正面図である。
【図４】インシュレータの斜視図である。
【図５】（ａ）はインシュレータに巻線が巻回された第１のコイルの斜視図であり、（ｂ）はインシュレータに巻線が巻回された第２のコイルの斜視図である。
【図６】コイル巻線の接合部を示す拡大斜視図である。
【図７】（ａ）は接合処理装置により、第１および第２巻き端から延びる巻線の突出部同士を、直接、接合部で接合する状態を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】絶縁処理装置により接合部を絶縁処理する状態を示す側面図である。
【図９】突極集中巻きステータの製造工程を示すフローチャートである。
【図１０】変形例のコイル巻線の接合部を示す拡大斜視図である。
【図１１】従来の突極集中巻きステータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１６】
図１は本発明の電動機の縦断面図である。図１に示すように、本実施形態の電動機は、３相８極対の外転型電動機１であり、軸心Ｏを中心として、モータハウジング２に固定されたステータ１０と、ステータ１０の径方向外側に僅かな隙間を介して配置される円環状のロータ６とを備える。
【００１７】
ロータ６は、電磁鋼板が積層されてなるロータコア６ａに磁石６ｂが埋め込まれてなり、略円環形状を有する。ロータ６は、縁付円盤状のアーム部材５の縁部内周面５ａに固定されており、モータハウジング２に内嵌する玉軸受７、７によって回転自在に支持された回転軸８に一体回転可能に固定されている。ロータ６は、ステータ１０に発生させる回転磁界によって回転駆動される。アーム部材５とステータ１０の間には、回転軸８の磁極位置を検出するレゾルバ９が配設されている。
【００１８】
ステータ１０は、図２および図３に示すように、ステータコア１１と、複数（本実施形態では２４個）のインシュレータ１２と、複数（２４個）のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）とを備える。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板がステータ１０の軸方向、即ち、図３において紙面と垂直方向に積層されて構成され、円環部１１ａから半径方向外側に向かって放射状に突出形成され、周方向に並ぶ複数（２４個）のティース１１ｂを有し、全体として略円環形状を有する。ステータコア１１の円環部１１ａの内周側には、ボルト穴１７をそれぞれ有する複数（本実施形態では６個）の凸部１１ｃが形成されている。このボルト穴１７に挿通されるボルト３によりステータ１０がモータハウジング２に固定される（図１参照）。なお、ステータコア１１は、ボルト締結の代わりに、モータハウジング２に圧入によって固定される構成であってもよい。
【００１９】
コイル１３は、所定本数の導線からなる巻線（本実施形態では、２本の導線からなる束線（パラ巻線）であり、以下束線と呼ぶ。）１４を、絶縁特性を有する合成樹脂などで形成されたインシュレータ１２を介してステータコア１１のそれぞれのティース１１ｂの周囲に突極集中巻きによって巻回することで形成される。
【００２０】
コイル１３は、それぞれ８個ずつのＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相のコイルからなり、Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗが、時計方向にこの順で配置されてティース１１ｂに巻回されている。即ち、他相のコイル１３（例えば、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗ）を挟んで配置される同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）同士は、他相のコイル１３を跨いで配索される渡り部１４Ｔにより接続されている。
【００２１】
図４に示すように、インシュレータ１２は、束線１４が巻回されるコイル巻回壁部２４と、該コイル巻回壁部２４の径方向両端部に設けられた外周側鍔部２５及び内周側鍔部２６と、を有する。コイル巻回壁部２４は、ステータ１０の軸方向に向いて対向する壁２０，２１及びステータ１０の周方向に向いて対向する壁２２、２３によって、径方向に貫通する角穴２４ａを有して断面矩形の筒状に形成される。角穴２４ａの大きさは、ステータコア１１のティース１１ｂより僅かに大きく、ティース１１ｂが挿通可能である。壁２２、２３には、束線１４を巻回する際、束線１４を位置決めするための複数の凹溝２７が、角穴２４ａの軸芯に対して直交する方向に設けられている。
【００２２】
外周側鍔部２５の壁２０側の端部には、周方向に離間して略Ｕ字型に切欠かれた一対の溝２８、２９が形成されている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分（壁２０側）は、軸方向から見て、周方向中間部から周方向両端面に向かって徐々に肉厚に形成されている。内周側鍔部２６の周方向両端面と径方向外側面との隅部には、軸方向一端側に突出する略三角柱状の内側巻線支持部３１、３２が設けられている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分には、周方向中間部から周方向両端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面３３、３４が形成されており、この傾斜面３３、３４は、内側巻線支持部３１、３２の径方向内向き傾斜面３１ａ、３２ａと対向して溝部３５、３６を形成する。
【００２３】
さらに、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分と、壁２０との境界部分には、周方向他端面側（図４において右側端面）から周方向一端面側（図４において左側端面）へと壁２０に沿って最初に巻回される束線１４を案内する、壁２０に対して傾斜した案内部３７が形成されており、また、案内部３７には、溝部３５からコイル巻回壁部２４へ向かう束線１４を軸方向に案内する段部３７ａが形成される。
【００２４】
コイル巻回部１６は、インシュレータ１２のコイル巻回壁部２４の周囲に束線１４が複数回に亘って巻回されて形成される。なお、本実施形態ではインシュレータ１２への巻き方が異なる２種類の第１及び第２のコイル１３Ａ，１３Ｂを有する。各コイル１３は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、インシュレータ１２のコイル巻回壁部２４に巻回されたコイル１３の第１巻き端４１が、コイル巻回壁部２４の径方向外側寄りに位置し、第２巻き端４２がコイル巻回壁部２４の径方向内側から異相となるコイル１３を跨いで径方向外側に延びる。
【００２５】
第１のコイル１３Ａは、図５（ａ）に示すように、第１巻き端４１から延びる束線１４が、図中左側の溝２９に挿入された後、外周側鍔部２５の径方向外側においてステータ１０の軸方向に折り曲げ形成され、その端部がコイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部から軸方向に僅かに突出する突出部４１ａを形成する。
【００２６】
また、第１のコイル１３Ａは、第２巻き端４２から延びる束線１４が、径方向内向き傾斜面３３に軸方向に並ぶようにして溝部３５を斜め右下方に通過し内側巻線支持部３１に係止される。この内側巻線支持部３１から先は、図２に示すように径方向外側に延び、異相となるコイル１３を跨ぐ渡り部１４Ｔを形成して周方向に隣り合う同相のコイル１３まで延びる。そして、渡り部１４Ｔの巻線１４は、同相のコイル１３のインシュレータ１２の溝２９に挿入された後、外周側鍔部２５の径方向外側において軸方向に折り曲げ形成され、その端部がコイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部から軸方向に僅かに突出する突出部４２ａを形成する。これにより、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１側の突出部４１ａと、他方の第２巻き端４２側の突出部４２ａとは、それぞれの束線１４が溝２９によって揃えられて接合可能となる。
【００２７】
また、図５（ｂ）に示すように、第２のコイル１３Ｂは、第１巻き端４１から延びる束線１４が、図中右側の溝２８に挿入された後、外周側鍔部２５の径方向外側において軸方向に折り曲げ形成され、その端部がコイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部から軸方向に僅かに突出する突出部４１ａを形成する。
【００２８】
また、第２のコイル１３Ｂは、第２巻き端４２から延びる束線１４が、内側巻線支持部３２に巻き掛けられて径方向内向き傾斜面３４に軸方向に並ぶようにして溝部３６を斜め左下方に延びる。この内側巻線支持部３２から先は、図２に示すように径方向外側に延び、異相となるコイル１３を跨ぐ渡り部１４Ｔを形成して周方向に隣り合う同相のコイル１３まで延びる。そして、渡り部１４Ｔの巻線１４は、同相のコイル１３の溝２８に挿入された後、外周側鍔部２５の径方向外側において、軸方向に折り曲げ形成され、その端部がコイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部から軸方向に僅かに突出する突出部４２ａを形成する。これにより、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１側の突出部４１ａと、他方の第２巻き端４２側の突出部４２ａとは、それぞれの束線１４が溝２８によって揃えられて接合可能となる。
【００２９】
図２に戻り、各相８個ずつのコイル１３（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、それぞれステータコア１１の半周分に相当する４個ずつ、２つのコイル群１８（１８ｕ、１８ｖ、１８ｗ）に分けられている。即ち、ステータ１０に対して左方向回りに形成されるコイル群１８（図２中、境界線Ｐの左側に位置するコイル群）のコイル１３は、第１のコイル１３Ａから構成され、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８（図２中、境界線Ｐの右側に位置するコイル群）のコイル１３は、第２のコイル１３Ｂから構成されている。
【００３０】
但し、図２に示す実施形態においては、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８の第２のコイル１３Ｂの内、後述する中性点に接続される３個のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）は、中性点との接続を容易にするため、第１巻き端４１から延びる束線１４が溝２９に挿入され、その端部がコイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部から軸方向に僅かに突出する突出部４１ａを形成する。仮にこの３個のコイル１３を第３のコイル１３Ｃと称する。なお、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイル群１８の全てのコイル１３を、第２のコイル１３Ｂで構成するようにしてもよい。この場合、中性点との接続が僅かに異なる。
【００３１】
図２において、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル１３から導出される束線１４、具体的には、ステータ１０に対して左回りに形成されるＵ相コイル群１８ｕの第１のＵ相コイル１３ｕ、及びステータ１０に対して右回りに形成されるＵ相コイル群１８ｕの第２のＵ相コイル１３ｕの、それぞれの第２巻き端４２から延びる束線１４の端部４２ｂが、Ｕ相接続端子１５ｕに接続されている。
【００３２】
同様に、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された一対のＶ相コイル１３ｖの第２巻き端４２から延びる束線１４の端部４２ｂがＶ相接続端子１５ｖに接続され、一対のＷ相コイル１３ｗの第２巻き端４２から延びる束線１４の端部４２ｂがＷ相接続端子１５ｗに接続されている。
【００３３】
また、左方向回りに形成されるコイル群１８と右方向回りに形成されるコイル群１８とが出会う位置、即ち、各相の接続端子１５（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相接続端子１５ｕ、１５ｖ、１５ｗ）の反対側で、境界線Ｐを挟んで両側に配置された各相一対、６個のコイル１３の第１巻き端４１から延びる束線１４の突出部４１ａは、隣り合うコイル１３の突出部４１ａ同士が、それぞれ接続線４０によって接続されて、中性点を構成する。
【００３４】
更に、左方向回りに形成されるコイル群１８の各第１のコイル１３の第２巻き端４２から延びる束線１４は、インシュレータ１２の溝部３５を通って隣り合うコイル１３の溝部３６に挿入されて係止され、渡り部１４Ｔが異相となるコイル１３を跨ぎ、周方向に隣り合う同相コイルの第１巻き端４１側の束線１４とともにインシュレータ１２の溝２９に挿入される。そして、溝２９から径方向外側に延びる各巻線１４の端部を軸方向に折り曲げ、外周側鍔部２５の径方向外側において軸方向に突出する突出部４１ａ、突出部４２ａを形成し、互いに接合される。
【００３５】
また、右方向回りに形成されるコイル群１８のコイル１３も同様に、各第２のコイル１３の第２巻き端４２から延びる束線１４は、インシュレータ１２の溝部３６を通って隣り合うコイル１３の溝部３５に挿入されて係止され、渡り部１４Ｔが異相となるコイル１３を跨ぎ、周方向に隣り合う同相コイルの第１巻き端４１側の束線１４とともにインシュレータ１２の溝２８に挿入される。そして、溝２８から径方向に延びる各巻線１４の端部を軸方向に折り曲げ、外周側鍔部２５の径方向外側において軸方向に突出する第１突出部４１ａ，４２ａを形成し、互いに接合される。
【００３６】
図６も参照して、このように、第１巻き端４１側の突出部４１ａおよび第２巻き端４２側の突出部４２ａは、インシュレータ１２の外周側鍔部２５の径方向外側において、コイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部に対して軸方向に突出している。第１巻き端４１側の突出部４１ａと第２巻き端４２側の突出部４２ａは、後述するように接合部５０を形成し、絶縁部材５１によって覆われる。なお、突出部４１ａと突出部４２ａとを接合する接合処理、及び接合部５０を絶縁部材５１で覆う絶縁処理については、後に詳述する。
【００３７】
次に、図７から図９を参照して、ステータ１０の製作手順について説明する。図９は突極集中巻きステータの製造工程を示すフローチャートであり、まず、ステップＳ１で、２４個のそれぞれのインシュレータ１２に束線１４を巻回し、第１巻き端４１と第２巻き端４２とが同じ側、即ち、ステータコア１１に配置された際にステータ１０の軸方向一端側に位置するように、独立したコイル１３を作成する。２４個のコイル１３の内、ステータ１０に対して左回りに形成される１２個のコイル１３は、先に説明した第１のコイル１３Ａの巻き方で巻回し、ステータ１０に対して右回りに形成されるコイルの内、９個のコイル１３は、第２のコイル１３Ｂの巻き方で巻回し、中性点に接続される３個のコイル１３は、第１巻き端４１から延びる束線１４の突出部４１ａが溝２９に挿通する第３のコイル１３Ｃの巻き方で巻回する。
【００３８】
次いで、ステップＳ２で、第１のコイル１３Ａが巻回された１２個のインシュレータ１２を、ステータコア１１上に想定した境界線Ｐ（図２参照）の左側のティース１１ｂに左回りに順次装着する。そして、第２のコイル１３Ｂが巻回された９個のインシュレータ１２を、ステータコア１１上に想定した境界線Ｐの右側のティース１１ｂに、右回りに順次装着し、更に、第３のコイル１３が巻回された残り３個のインシュレータ１２を、第２のコイル１３に続けて右回りに順次装着する。各コイル１３は、互いに独立してインシュレータ１２に巻回されているので、ティース１１ｂへの挿入が容易であり、生産性が高い。
【００３９】
ステップＳ３で、渡り部１４Ｔを成形しながら配索する。具体的には、図２を参照して、ステータ１０に対して左方向回りに形成される第１のコイル１３Ａの第２巻き端４２から延びる束線１４を、隣り合うインシュレータ１２の溝部３６に挿通して成形し、更に、周方向に隣り合う同相コイルのインシュレータ１２の左側の溝２９に挿入する。これにより、渡り部１４Ｔが成形される。また、同相コイル（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）の一方のコイル１３の第１巻き端４１から延びる束線１４と、他方のコイル１３の第２巻き端４２から渡り部１４Ｔを介して延びる束線１４とは、それぞれの端部が軸方向に折り曲げられて突出部４１ａ，４２ａを形成する。
【００４０】
同様に、ステータ１０に対して右方向回りに形成される第２のコイル１３Ｂの第２巻き端４２から延びる束線１４を、隣り合うコイル１３の溝部３５に挿通して成形し、更に、周方向に隣り合う同相コイルのインシュレータ１２の右側の溝２８に挿入する。これにより、渡り部１４Ｔが成形される。また、同相コイル（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）の一方のコイル１３の第１巻き端４１から延びる束線１４と、他方のコイル１３の第２巻き端４２から渡り部１４Ｔを介して延びる束線１４とは、それぞれの端部が軸方向に折り曲げられて突出部４１ａ、４２ａを形成する。
【００４１】
更に、各相の接続端子１５の反対側に配置される６個のコイル１３、即ち、中性点に接続される３個ずつの第１及び第３のコイル１３Ｂのそれぞれの第１巻き端４１側で折り曲げられる突出部４１ａの内、隣り合うコイル１３の突出部４１ａ間に、この突出部４１ａ同士を接続するように、略コの字型に成形した接続線４０を配置する。
なお、第１〜第３のコイル１３Ａ〜１３Ｃにおいて、突出部４１ａ，４２ａは、各束線１４を溝２９中で揃えられた後に形成されてもよい。
【００４２】
次いで、ステップＳ４で、図７に示すように、円周上に並んだ状態で軸方向（図７（ｂ）において上方）に突出する束線１４の突出部４１ａ、４２ａ、及び接続線４０の端部に、接合処理装置である高周波溶接装置６０の一対の高周波コイル６１、６２を近接配置し、高周波コイル６１、６２に通電することによって突出部４１ａ、４２ａ、及び接続線４０の端部の内部に誘導電流を流して加熱する。これにより、突出部４１ａ、４２ａ、及び接続線４０の端部が、直接、接合されて接合部５０を形成する。この高周波溶接装置６０による接合は、複数の接合部５０を同時に短時間で接合処理することができ、極めて効率的である。なお、束線１４の接合される部分の絶縁被膜は、接合に先だって剥離される。
【００４３】
次いで、ステップＳ５で、図８に示すように、絶縁処理装置である流動浸漬装置６５の流動槽６６内で、多孔質板６８を介して下方から供給される乾燥空気によって流動状態にある絶縁粉体ワニスなどの粉体絶縁物６７中に、所定の温度まで予備加熱された接合部５０を浸漬する。これにより、粉体絶縁物６７が接合部５０に融着して、接合部５０が絶縁部材５１で覆われて絶縁処理される。流動浸漬装置６５による絶縁処理は、複数の接合部５０を流動槽６６内で流動している粉体絶縁物６７に浸漬することで、同時に絶縁処理することができ、効率的である。また、粉体絶縁物６７は、接合部５０が複雑な形状であっても細部にまで融着するので、確実に絶縁処理することができる。なお、接合部５０の予備加熱は、高周波溶接装置６０による接合時の余熱を利用すれば、効率的に絶縁処理することができる。
【００４４】
そして、ステップＳ６で、境界線Ｐの両側に最も近接して配置された同相の一対のコイル１３の第２巻き端４２から延びる束線１４の端部４２ｂに、各相の接続端子１５（１５ｕ、１５ｖ、１５ｗ）を接合する。
【００４５】
上記したように、本実施形態の電動機の突極集中巻きステータ１０によれば、突極集中巻きステータ１０の複数のコイル１３は、ステータ１０の軸方向一端側の径方向外側寄りに位置する第１巻き端４１と、軸方向一端側の径方向内側寄りに位置する第２巻き端４２とを有し、第２巻き端４２から延びる束線１４が異相となるコイル１３を周方向に跨いで延びており、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方のコイル１３の第１巻き端４１側の突出部４１ａと、他方のコイル１３の第２巻き端４２側の突出部４２ａとが直接接合されて接合部５０を形成し、この接合部５０が絶縁部材５１で覆われるので、配電部材を用いることなく、第１及び第２巻き端４１、４２から延びる束線１４の突出部４１ａ、４２ａを直接接合して部品点数を削減することができ、コストを低減することができる。また、接合部５０を絶縁部材５１で覆うことにより絶縁部材５１の量を低減しつつ絶縁性を確保することができる。
【００４６】
更に、第１巻き端４１および第２巻き端４２から延びる各束線１４の端部が、コイル巻回部１６およびインシュレータ１２の軸方向端部に対して軸方向に突出して延びた突出部４１ａ，４２ａを備えるので、束線１４の端部の接合処理、及び接合部５０の絶縁処理を行なう際、ステータ１０を構成する他部品と高周波溶接装置６０および流動浸漬装置６５との干渉を抑制することができ、高周波溶接装置６０および流動浸漬装置６５の形状や位置の自由度が向上し、束線１４の端部の接合処理および接合部５０の絶縁処理を容易に行なうことができる。
【００４７】
また、インシュレータ１２は、コイル巻回壁部２４から突出する外周側鍔部２５に形成された溝２８、２９を備え、周方向に隣り合う同相のコイル１３の一方の第１巻き端４１および他方の第２巻き端４２から延びる束線１４が、溝２８、２９に配置されるので、第１巻き端４１および第２巻き端４２から延びる束線１４を位置決めすることができ、束線１４の端部の接合処理および接合部５０の絶縁処理が容易となる。
【００４８】
（変形例）
図１０は、本発明の変形例に係る突極集中巻きステータ１０を示す、図６に対応する斜視図である。この変形例では、インシュレータ１２の外周側鍔部２５の軸方向一方側に、上記実施形態の溝２８，２９の代わりに、周方向に離間して一対の貫通孔２８ａ、２９ａが形成されている。
【００４９】
このため、一方のコイル１３の第１巻き端４１から延びる束線１４と、他方のコイル１３の第２巻き端４２から延びる束線１４とは、貫通孔２８ａ、または２９ａに挿通されることで、周方向および軸方向に確実に位置決めすることができる。これにより、接合され、また、絶縁部材で覆われる束線１４の端部のばらつきがさらに抑制され、束線１４の端部の接合処理および接合部５０の絶縁処理をより確実に行なうことができる。さらに、接合部５０が振動したり、また、振動によって束線１４が浮き上がったりすることが抑制され、束線１４の損傷を防止することができる。
なお、貫通孔２８，２９以外の構成は、上記実施形態のステータ１０と同様である。
【００５０】
尚、本発明は、前述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。上記説明では、外転型電動機の突極集中巻きステータについて説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、複数のティースがステータコアの円環部から径方向内側に突出して形成される内転型電動機のステータ、分割コアからなるステータなど、他の形式のステータにも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１      外転型電動機
１０    ステータ（突極集中巻きステータ）
１１    ステータコア
１１ｂ        ティース
１２    インシュレータ
１３    コイル
１４    束線（巻線）
１６    コイル巻回部
２４    コイル巻回壁部
２５    外周側鍔部（鍔部）
２８、２９    溝（切欠き）
２８ａ、２９ａ      貫通孔
４１    第１巻き端
４１ａ        第１巻き端の突出部
４２    第２巻き端
４２ａ        第２巻き端の突出部
５０     接合部
５１    絶縁部材
【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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