(57)【要約】【課題】電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルを備える回転電機用電機子において、簡易かつ確実に異相コイル間の絶縁性を確保する。【解決手段】軸方向に延びるスロットが周方向に分散配置されているコアと、コアに重ね巻で巻装されたコイルとを備えた電機子の製造方法。線状導体を周回させて形成される周回コイルの一対の直線状部の間に一対の絶縁部材を挿入してそれぞれの直線状部における突出部を包囲する絶縁部材包囲工程Ｓ２と、一対の直線状部のうち一方の挿入部のみが挿入された状態となるように周回コイルをコアの各スロットに配置する周回コイル配置工程Ｓ３と、一対の直線状部におけるそれぞれの挿入部を周方向に相対移動させて突出部を変形させる加工を全ての周回コイルについて一括して行うコイル加工工程Ｓ４と、加工後の周回コイルのうちの未挿入の挿入部をスロットに挿入する挿入工程Ｓ５と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されている電機子コアと、前記電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルと、を備えた回転電機用電機子の製造方法であって、
同一平面上で線状導体を１回又は複数回周回させて形成され、並列配置された一対の直線状部と当該直線状部の延在方向両端部のそれぞれにおいて一対の前記直線状部を接続する接続部とを有し、前記直線状部における前記スロットに挿入される部分が挿入部であり、前記電機子コアから突出する部分が突出部である周回コイルを用い、
前記周回コイルの一対の前記直線状部の間である直線状隙間に一対のシート状の絶縁部材を挿入した後、一対の前記直線状部のそれぞれにおける前記突出部を一対の前記絶縁部材のそれぞれにより包囲する絶縁部材包囲工程と、
前記電機子コアに備えられる全ての前記スロットのそれぞれに、一対の前記直線状部のうちの一方の前記挿入部のみが挿入された状態となるように複数の前記周回コイルを配置する周回コイル配置工程と、
前記スロット内に挿入された一対の前記直線状部のうちの一方の前記挿入部に対して一対の前記直線状部のうちの他方の前記挿入部を周方向に相対移動させて少なくとも前記突出部を変形させる加工を、全ての前記周回コイルについて一括して行うコイル加工工程と、
加工後の前記周回コイルの全体を径方向に移動させて未挿入の前記挿入部を前記スロットに挿入する挿入工程と、
を備える回転電機用電機子の製造方法。
【請求項２】
前記周回コイルのそれぞれが備える一対の前記挿入部のうち、前記スロットに挿入された状態で径方向一方側に配置される前記挿入部が第一挿入部であり、径方向他方側に配置される前記挿入部が第二挿入部であり、
前記コイルは、第一の周回コイルの前記第一挿入部と前記第一の周回コイルとは別の第二の周回コイルの前記第二挿入部とが一つの前記スロット内で径方向に隣接して配置されてなると共に当該スロット内に他の挿入部が配置されない二層巻コイルであり、
前記絶縁部材包囲工程では、前記直線状隙間に挿入された一対の前記絶縁部材の一方が一対の前記直線状部の一方における前記突出部を包囲して前記直線状隙間とは反対側で接合され、前記直線状隙間に挿入された一対の前記絶縁部材の他方が一対の前記直線状部の他方における前記突出部を包囲して前記直線状隙間とは反対側で接合される請求項１に記載の回転電機用電機子の製造方法。
【請求項３】
前記周回コイルの一対の前記直線状部の間隔は、当該直線状部の延在方向の両端部に比べて中央部の方が広く形成され、
一対の前記絶縁部材が、接続部材により相対変位可能に接続されている請求項１又は２に記載の回転電機用電機子の製造方法。
【請求項４】
円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されている電機子コアと、前記電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルと、を備えた回転電機用電機子であって、
前記コイルは、線状導体を１回又は複数回周回させて形成された周回コイルを複数接合して構成され、
前記周回コイルのそれぞれが、互いに異なる前記スロット内における互いに異なる径方向位置に配置される一対の挿入部と、当該挿入部から延びて前記電機子コアから軸方向に突出する突出部と、を備え、
前記一対の挿入部のうち、径方向一方側である径第一方向側に配置される前記挿入部が第一挿入部であり、径方向他方側である径第二方向側に配置される前記挿入部が第二挿入部であり、
前記突出部は、前記第一挿入部から前記第二挿入部側へ向かって周方向に延在する第一延在部と、当該第一延在部に対して径第二方向側において前記第二挿入部から前記第一挿入部側へ向かって周方向に延在する第二延在部と、前記第一延在部と前記第二延在部とを径方向に接続する径方向接続部と、を備え、
互いに隣接する前記スロットに前記第一挿入部が挿入される２つの前記周回コイルの前記第一延在部同士が互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように隣接配置されると共に、互いに隣接する前記スロットに前記第二挿入部が挿入される２つの前記周回コイルの前記第二延在部同士が互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように隣接配置され、
全ての前記周回コイルの前記第一延在部及び前記第二延在部のそれぞれが、一対のシート状の絶縁部材により包囲され、当該一対の絶縁部材が接続部材で互いに接続されている回転電機用電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されている電機子コアと、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルと、を備えた回転電機用電機子の製造方法、及びそのような回転電機用電機子に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような回転電機用電機子の製造方法として、例えば下記の特許文献１に記載された技術が知られている。以下、この背景技術の欄では、括弧内に特許文献１の部材名及び符号を適宜引用して説明する。この特許文献１に記載の製造方法は、線状導体（素線４２１）を複数回周回させることにより周回コイル（コイル４１３１）を形成する工程と、周回コイルの対向する部分であってスロット（スロット２２）内に配置される部分をそれぞれスロット内絶縁部材（絶縁材料４２２）で束ねて固定する工程と、周回コイルのうち絶縁部材で束ねられた部分の一部をスロットに挿入する工程と、周回コイルのスロット挿入部分とは異なる部分を一括して周方向に相対移動させて他のスロットに挿入する工程とを有する。このような製造方法によれば、コイルと電機子コアとの間の絶縁性を確保するためのスロット内絶縁部材を利用してコイル全体に柔軟性と定型性との２つの性質を両立させることができ、コイルを巻線形状に形成することを容易とすると共に電機子コアのスロットに挿入後はコイルがほぐれないように固定することができるとされている。
【０００３】
一般に、コイルが重ね巻でスロットに巻装される場合には、コイルがステータコアから軸方向に突出する部分（所謂コイルエンド部）において異なる相のコイルが重なるように配置されることになるので、これらの異相コイル間の絶縁性を確保する必要がある。しかしながら、特許文献１ではこの点に関して特段の考慮がなされていない。一般的な手法に基づき、異相コイル間の絶縁性を確保するべくコイルエンド部における異相コイル間に相間絶縁部材を設けることも考えられるが、特許文献１に記載の製造方法で製造され電機子コアに複数相のコイルが重ね巻で巻装される構成では、複数相のコイルはコイルエンド部において比較的狭い空間内で複雑に交差するため、相間絶縁が必要な部分に相間絶縁部材を適切に配置することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９５００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルを備える回転電機用電機子において、簡易かつ確実に異相コイル間の絶縁性を確保することを可能とする技術の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されている電機子コアと、前記電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルと、を備えた回転電機用電機子の製造方法の特徴構成は、同一平面上で線状導体を１回又は複数回周回させて形成され、並列配置された一対の直線状部と当該直線状部の延在方向両端部のそれぞれにおいて一対の前記直線状部を接続する接続部とを有し、前記直線状部における前記スロットに挿入される部分が挿入部であり、前記電機子コアから突出する部分が突出部である周回コイルを用い、前記周回コイルの一対の前記直線状部の間である直線状隙間に一対のシート状の絶縁部材を挿入した後、一対の前記直線状部のそれぞれにおける前記突出部を一対の前記絶縁部材のそれぞれにより包囲する絶縁部材包囲工程と、前記電機子コアに備えられる全ての前記スロットのそれぞれに、一対の前記直線状部のうちの一方の前記挿入部のみが挿入された状態となるように複数の前記周回コイルを配置する周回コイル配置工程と、前記スロット内に挿入された一対の前記直線状部のうちの一方の前記挿入部に対して一対の前記直線状部のうちの他方の前記挿入部を周方向に相対移動させて少なくとも前記突出部を変形させる加工を、全ての前記周回コイルについて一括して行うコイル加工工程と、加工後の前記周回コイルの全体を径方向に移動させて未挿入の前記挿入部を前記スロットに挿入する挿入工程と、を備える点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、挿入部と突出部とからなる一対の直線状部を有する周回コイルを複数個用い、周回コイル配置工程、コイル加工工程、及び挿入工程を経て、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルを備える回転電機用電機子を製造することができる。このとき、コイル加工工程では、スロット内に挿入された一対の直線状部のうちの一方の挿入部に対して他方の挿入部を周方向に相対移動させて突出部を変形させる加工を、全ての周回コイルについて一括して行うので、挿入工程が完了した段階では、それぞれの周回コイルにおける突出部は比較的狭い空間内で互いに隣接するスロットに挿入される周回コイルにおける突出部と互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように密集して配置されることになる。そのため通常であれば、異なる相のコイルを構成する突出部同士の間に、相間絶縁を確実に行うことができるように絶縁部材を適切に配置することは非常に困難である。しかしながら、上記の特徴構成では、周回コイル配置工程に先立って行われる絶縁部材包囲工程において、周回コイルの中心部に形成される直線状隙間から挿入される一対のシート状の絶縁部材により、一対の直線状部のそれぞれにおける突出部がそれぞれ予め包囲される。よって、その後周回コイル配置工程、コイル加工工程、及び挿入工程を経て製造される回転電機用電機子では、挿入工程が完了した時点で既に、相間絶縁が必要な部位には絶縁部材が適切に配置されていることになる。従って、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルを備える回転電機用電機子において、簡易かつ確実に異相コイル間の絶縁性を確保することができる製造方法を提供することができる。
【０００８】
ここで、前記周回コイルのそれぞれが備える一対の前記挿入部のうち、前記スロットに挿入された状態で径方向一方側に配置される前記挿入部が第一挿入部であり、径方向他方側に配置される前記挿入部が第二挿入部であり、前記コイルは、第一の周回コイルの前記第一挿入部と前記第一の周回コイルとは別の第二の周回コイルの前記第二挿入部とが一つの前記スロット内で径方向に隣接して配置されてなると共に当該スロット内に他の挿入部が配置されない二層巻コイルであり、前記絶縁部材包囲工程では、前記直線状隙間に挿入された一対の前記絶縁部材の一方が一対の前記直線状部の一方の前記突出部を包囲して前記直線状隙間とは反対側で接合され、前記直線状隙間に挿入された一対の前記絶縁部材の他方が一対の前記直線状部の他方の前記突出部を包囲して前記直線状隙間とは反対側で接合される構成とすると好適である。
【０００９】
この構成によれば、絶縁部材包囲工程において、直線状隙間に挿入された一対の絶縁部材が、一対の直線状部におけるそれぞれの突出部を包囲して直線状隙間とは反対側でそれぞれ接合される。よって、それぞれの周回コイルを構成する線状導体が配置される平面上における周回コイルの外側の、空間的な制約がほとんどない位置で一対の絶縁部材のそれぞれを容易に接合することができる。また、直線状隙間とは反対側に形成されるそれぞれの接合部は、最終的に、コイル全体に対して径方向両側に分かれてそれぞれ径方向一方側又は径方向他方側に向かって全周に亘って配置されることになる。このときコイルは、互いに異なる周回コイルの第一挿入部及び第二挿入部のみが一つのスロット内で径方向に隣接して配置されてなる二層巻コイルとされるので、径方向一方側又は径方向他方側に向かって配置される接合部が他の層における接合部と干渉することもない。従って、上記のように、直線状隙間に挿入された一対の絶縁部材の一方が一対の直線状部の一方における突出部を包囲して直線状隙間とは反対側で接合され、直線状隙間に挿入された一対の絶縁部材の他方が一対の直線状部の他方における突出部を包囲して直線状隙間とは反対側で接合される絶縁部材包囲工程を備える構成は、二層巻コイルを備える回転電機用電機子の製造方法に特に適している。
【００１０】
また、前記周回コイルの一対の前記直線状部の間隔は、当該直線状部の延在方向の両端部に比べて中央部の方が広く形成され、一対の前記絶縁部材が、接続部材により相対変位可能に接続されている構成とすると好適である。
【００１１】
この構成によれば、一対の絶縁部材が接続部材により接続されているので当該一対の絶縁部材の間隔が広がることが抑制され、一対の直線状部の中央部の間隔が当該直線状部の延在方向の両端部の間隔に比べて広い中膨れ形状に形成される周回コイルにおける一対の直線状部の中央部よりも上側で、周回コイルに対する一対の絶縁部材の下方へのずり落ちを抑制することができる。よって、絶縁部材包囲工程後であってかつコイル加工工程が完了するよりも前の時点において、一対の絶縁部材を保持するための特別な治具等を用いなくても、周回コイルにおける突出部を一対の絶縁部材により包囲した状態を適切に維持することができる。従って、周回コイル配置工程やコイル加工工程を容易化することができると共に、異相コイル間の絶縁性をより確実に確保することができる。また、この構成によれば、コイル加工工程時に、一対の直線状部のそれぞれにおける突出部の変形に追従するように一対の絶縁部材を適切に相対変位させることができる。
【００１２】
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されている電機子コアと、前記電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルと、を備えた回転電機用電機子の特徴構成は、前記コイルは、線状導体を１回又は複数回周回させて形成された周回コイルを複数接合して構成され、前記周回コイルのそれぞれが、互いに異なる前記スロット内における互いに異なる径方向位置に配置される一対の挿入部と、当該挿入部から延びて前記電機子コアから軸方向に突出する突出部と、を備え、前記一対の挿入部のうち、径方向一方側である径第一方向側に配置される前記挿入部が第一挿入部であり、径方向他方側である径第二方向側に配置される前記挿入部が第二挿入部であり、前記突出部は、前記第一挿入部から前記第二挿入部側へ向かって周方向に延在する第一延在部と、当該第一延在部に対して径第二方向側において前記第二挿入部から前記第一挿入部側へ向かって周方向に延在する第二延在部と、前記第一延在部と前記第二延在部とを径方向に接続する径方向接続部と、を備え、互いに隣接する前記スロットに前記第一挿入部が挿入される２つの前記周回コイルの前記第一延在部同士が互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように隣接配置されると共に、互いに隣接する前記スロットに前記第二挿入部が挿入される２つの前記周回コイルの前記第二延在部同士が互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように隣接配置され、全ての前記周回コイルの前記第一延在部及び前記第二延在部のそれぞれが、一対のシート状の絶縁部材により包囲され、当該一対の絶縁部材が接続部材で互いに接続されている点にある。
【００１３】
この特徴構成によれば、異なる周方向位置及び異なる径方向位置に配置される一対の第一挿入部及び第二挿入部と、周方向及び径方向に延びて第一挿入部と第二挿入部とを接続する突出部と、を備える周回コイルを複数接合することにより、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルを備える回転電機用電機子が構成される。このとき、上記の特徴構成では、全ての周回コイルの第一延在部及び第二延在部のそれぞれがシート状の絶縁部材により包囲されているので、互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように隣接配置される第一延在部同士の間や、同様に互いに平行かつ同じ径方向位置に並ぶように隣接配置される第二延在部同士の間を適切に絶縁することができる。従って、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルを備える回転電機用電機子において、簡易かつ確実に異相コイル間の絶縁性を確保することができる。
【００１４】
また、この特徴構成では、第一延在部及び第二延在部を包囲する一対の絶縁部材が接続部材で互いに接続されている。そのため、例えば同一平面上で線状導体を１回又は複数回周回させて形成される周回コイルを用い、複数の周回コイルをそれぞれ部分的にスロット内に挿入した状態で未挿入の部分を周方向に相対移動させて回転電機用電機子を製造する場合において、周回コイルを構成する第一延在部及び第二延在部を絶縁部材により予め包囲した状態で、周回コイルに対する絶縁部材の下方へのずり落ちを抑制することができる。よって、回転電機用電機子の製造を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの全体の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、互いに接合される周回コイルの形状を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るステータの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る絶縁部材包囲工程の一局面を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る絶縁部材包囲工程の一局面を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る絶縁部材包囲工程の一局面を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る絶縁部材包囲工程の一局面を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る周回コイル配置工程を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る周回コイル配置工程における周回コイルの配置を示す展開図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る加工工程を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る加工工程における周回コイルの配置を示す展開図である。
【図１２】その他の実施形態に係る絶縁部材の包囲態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る回転電機用電機子の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機のステータ１に適用した場合を例として説明する。本実施形態に係るステータ１は、図１に示すように、ステータコア２とコイル３とを備えている。コイル３は、複数相分備えられ、それぞれステータコア２に重ね巻で巻装される。そして、このステータ１は、異なる相のコイル３同士の間における絶縁性を確保するための構造を容易に実現するべく、その製造方法に特徴を有している。以下、本実施形態に係るステータ１の構成及びその製造方法について詳細に説明する。なお、本実施形態では、ステータ１が本発明における「回転電機用電機子」に相当し、ステータコア２が本発明における「電機子コア」に相当する。
【００１７】
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、「径方向Ｒ」は、後述する円筒状のコア基準面２１の軸心を基準として定義している。また、以下の説明では、「軸第一方向Ｌ１」は図１における軸方向Ｌに沿った下方を表し、「軸第二方向Ｌ２」は図１における軸方向Ｌに沿った上方を表すものとする。また、以下の説明では、図１に示すように「周第一方向Ｃ１」は、軸第二方向Ｌ２側からの軸方向Ｌ視（ステータ１を軸方向Ｌに沿って見た場合）における時計回りの方向を表し、「周第二方向Ｃ２」は、軸第二方向Ｌ２側からの軸方向Ｌ視における反時計回りの方向を表す。また、「径外方向Ｒ１」は、コア基準面２１の径方向Ｒの外側へ向かう方向を表し、本発明における「径第一方向」に相当する。「径内方向Ｒ２」は、コア基準面２１の径方向Ｒの内側へ向かう方向を表し、本発明における「径第二方向」に相当する。なお、以下の説明では、コイル３及び周回コイル３１についての各方向は、これらがステータコア２に装着された状態での方向として規定している。
【００１８】
１．ステータの全体構成
本実施形態に係るステータ１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、ステータ１は、ステータコア２及びコイル３を備え、回転電機用の電機子として構成されている。なお、本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００１９】
ステータコア２は磁性材料を用いて形成されている。ステータコア２は、例えば円環板状の電磁鋼板を複数枚積層した積層構造体とし、或いは磁性材料の粉体である磁性材料を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成することができる。ステータコア２には、コイル３を巻装可能とすべく、円筒状のコア基準面２１の軸方向Ｌに延びるスロット２２が当該コア基準面２１の周方向Ｃに複数分散配置されている。
【００２０】
ここで、「円筒状のコア基準面２１」は、スロット２２の配置や構成に関して基準となる仮想的な面である。本実施形態では、図１に示すように、互いに周方向Ｃに隣接するスロット２２間に位置するティース２３の径内方向Ｒ２側の端面を包含する仮想的な円筒状の面であるコア内周面を定義することができ、この円筒状のコア内周面を本発明における「円筒状のコア基準面２１」とすることができる。また、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向Ｌ視における断面形状が当該コア内周面の軸方向Ｌ視における断面形状と相似の関係にある円筒状の面（仮想面を含む）も、本発明における「円筒状のコア基準面２１」になり得る。例えば、ケース等への取り付けのために設けられた取付用突出部２４を除くステータコア２の外周面を「円筒状のコア基準面２１」とすることもできる。
【００２１】
ステータコア２は、コア本体に対して周方向Ｃに分散配置された複数（本例では４８個）のスロット２２を有する。複数のスロット２２は、所定の周方向間隔で均等に分散して配置されている。本実施形態では、複数のスロット２２は互いに同じ形状とされ、それぞれ軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びると共に周方向Ｃに一定幅を有する溝状に形成されている。各スロット２２は径内方向Ｒ２側に開口（コア内周面に開口）するように形成されており、本実施形態に係るステータコア２は所謂オープンスロット型の構造を有している。また、各スロット２２はステータコア２の軸方向Ｌの両側（軸方向両端面）にも開口するように形成されている。以上により、ステータコア２には、複数のスロット２２が、ステータコア２の軸心から放射状に径方向Ｒに延びるように形成されている。
【００２２】
本実施形態では、ステータ１は、三相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）で駆動される回転電機に用いられるステータである。そのため、ステータコア２には、Ｕ相用、Ｖ相用、及びＷ相用のスロット２２が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置されている。本例では、ステータコア２には、毎極毎相当たりのスロット数が「２」となるように、Ｕ相用の互いに隣接する２つのスロット２２と、Ｖ相用の互いに隣接する２つのスロット２２と、Ｗ相用の互いに隣接する２つのスロット２２とが、記載の順に周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように形成されている。そして、コイル３も三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に分けて構成される。なお、毎極毎相当たりのスロット数や、回転電機を駆動する交流電源の相数については、適宜変更することが可能である。
【００２３】
本実施形態では、コイル３が備える各相のコイルは同様の構成を有している。そのため、以下の説明では、必要な場合を除いて各相用のコイルを区別することなく説明する。本実施形態では、コイル３は重ね巻でステータコア２に巻装される。また、後述するように、コイル３は複数の周回コイル３１を接合して構成される。
【００２４】
また、ステータ１（ステータコア２）の径内方向Ｒ２側には、永久磁石や電磁石を備えた界磁としてのロータが、ステータ１に対して相対回転可能に配置される（図示省略）。そして、ステータ１から発生する回転磁界によりロータが回転する。すなわち、本実施形態に係るステータ１は、インナーロータ型で回転界磁型の回転電機用のステータとされている。
【００２５】
２．周回コイルの構成
次に、コイル３を構成する複数の周回コイル３１について説明する。この周回コイル３１は、各相のコイル３を複数に分割したものに相当する分割コイルである。図２には、周回コイル３１のうちの１つを抜き出して、図１とは軸方向Ｌに反転させて示している。図２に示すように、周回コイル３１は１本の線状導体を複数回（本例では５回）周回させて形成される。また、周回コイル３１は、全体として六角形状に形成される。本実施形態では、周回コイル３１は、延在方向（通電方向に等しい）に直交する断面の形状が矩形状の線状導体で構成される。また、周回コイル３１は、屈曲部６１〜６４を除いて、基本的に延在方向の位置に関わらず同じ断面形状とされる。この線状導体を構成する材料は、例えば銅やアルミニウム等とすることができる。また、線状導体の表面は、接続端部５６等の一部を除いて、樹脂等（例えばエナメルやポリイミド等）からなる絶縁皮膜により被覆されている。
【００２６】
周回コイル３１のそれぞれは、スロット２２内に配置される一対の挿入部４と、当該挿入部４から延びてステータコア２から軸方向Ｌに突出する突出部５と、を備えている。ここで、本実施形態では線状導体を複数回（本例では５回）周回させて周回コイル３１が形成されるので、一対の挿入部４のそれぞれは、軸方向Ｌに沿って互いに平行にかつ径方向Ｒに一列に並ぶように隣接配置される複数（本例では５つ）の導体部分の集合体である。本例では、１本の線状導体のうち、挿入部４を構成する各導体部分を「挿入導体部」と称する。突出部５は、軸方向Ｌに沿って互いに平行にかつ径方向Ｒに一列に並ぶように隣接配置される複数（本例では５つ）の導体部分の集合体である。本例では、１本の線状導体のうち、突出部５を構成する各導体部分を「突出導体部」と称する。なお、周回コイル３１を構成する線状導体を１本の直線状に延ばした場合には、挿入導体部と突出導体部とが所定間隔で交互に現れる。
【００２７】
挿入部４を構成する挿入導体部のそれぞれは、ステータコア２のスロット２２の形状に合致する形状を有している。ここでは、挿入導体部は、図１及び図２に示すように、軸方向Ｌと平行に延びる直線状に形成される。また、挿入導体部は、図９（ａ）等に示すように、線状導体の延在方向に直交する矩形断面における短辺が径方向Ｒに平行となり、長辺が周方向Ｃに平行となる向きでスロット２２内に配置される。５つ一組の挿入導体部は、スロット２２内において互いに径方向Ｒに隣接して配置される。従って、挿入部４は、全体として径方向Ｒに所定幅を有しつつ軸方向Ｌと平行に延びる直方体状に形成される。
【００２８】
一対の挿入部４は、互いに異なるスロット２２内において、互いに異なる径方向Ｒ位置に配置される。本実施形態では、周回コイル３１のそれぞれが備える一対の挿入部４のうち、スロット２２に挿入された状態で径外方向Ｒ１側に配置される挿入部４が第一挿入部４１とされる。また、第一挿入部４１が挿入されたスロット２２よりも周第二方向Ｃ２側のスロット２２に挿入された状態で径内方向Ｒ２側に配置される挿入部４が第二挿入部４２とされる。すなわち、第一挿入部４１を構成する５つの挿入導体部の全てが、第二挿入部４２を構成する５つの挿入導体部の全てよりも周第一方向Ｃ１側かつ径外方向Ｒ１側に配置される。
【００２９】
突出部５は、一対の挿入部４から延びてステータコア２から軸方向Ｌ両側に突出するように形成される。本実施形態では、軸方向Ｌ両側の突出部５の形状は、動力線や中性点、或いは他の周回コイル３１との接続を行うための接続端部５６を除いて、基本的には同一（ステータコア２の軸方向Ｌ中央部を通り軸方向Ｌに直交する平面に対して対称）である。そのため、以下の説明では、必要な場合を除いて軸方向Ｌ両側の突出部５を区別することなく説明する。
【００３０】
突出部５を構成する突出導体部のそれぞれは、互いに異なるスロット２２内において互いに異なる径方向Ｒ位置に配置される挿入導体部同士を接続するように、周方向及び径方向に延びる形状を有している。従って、突出部５も全体として、互いに異なるスロット２２内において互いに異なる径方向Ｒ位置に配置される一対の第一挿入部４１，第二挿入部４２を接続するように、周方向及び径方向に延びる形状を有している。本実施形態では、突出部５は、少なくとも周方向Ｃに延在する第一延在部５１及び第二延在部５２と、少なくとも径方向Ｒに延在する径方向接続部５３とを備えている。
【００３１】
第一延在部５１は、突出部５のうち、第一挿入部４１から第二挿入部４２側へ向かって周方向Ｃに延在する部分である。第一延在部５１は、第二延在部５２に対して径外方向Ｒ１側において、第一挿入部４１から第一屈曲部６１にて周第二方向Ｃ２側（第二挿入部４２側）に屈曲して全体として直方体状に延びるように形成される。また、第一延在部５１は、周第二方向Ｃ２側に向かうに従ってステータコア２の軸方向Ｌ端面から徐々に離れる（ステータコア２からの突出高さが高くなる）ように、挿入部４の延在方向（軸方向Ｌ）に対して周方向Ｃに傾斜して延びるように形成される。
【００３２】
第二延在部５２は、突出部５のうち、第二挿入部４２から第一挿入部４１側へ向かって周方向Ｃに延在する部分である。第二延在部５２は、第一延在部５１に対して径内方向Ｒ２側において、第二挿入部４２から第四屈曲部６４にて周第一方向Ｃ１側（第一挿入部４１側）に屈曲して全体として直方体状に延びるように形成される。また、第二延在部５２は、周第一方向Ｃ１側に向かうに従ってステータコア２の軸方向Ｌ端面から徐々に離れるように、挿入部４の延在方向に対して周方向Ｃに傾斜して延びるように形成される。また本例では、第一延在部５１を構成する５つの突出導体部の全てが、第二延在部５２を構成する５つの突出導体部の全てよりも周第一方向Ｃ１側かつ径外方向Ｒ１側に配置される。
【００３３】
本実施形態では、第一延在部５１及び第二延在部５２の延在方向は異なる（互いに反対向きの周方向Ｃ成分を有する）ものの、これらの傾斜角度は互いに一致している。なお、「一致」とは、完全に等しい場合のみならず、製造上の誤差等を考慮してほぼ等しいとみなすことができる場合を含む概念である。第一延在部５１及び第二延在部５２の延在方向の傾斜角度は、ここで対象としている周回コイル３１に対して隣接するスロット２２に配置される周回コイル３１における第一延在部５１及び第二延在部５２と干渉しない範囲内で最も小さい角度に設定すると好適である。このように構成すれば、ステータコア２から軸方向Ｌに突出する突出部５（所謂コイルエンド部）の軸方向Ｌの高さを最小限に抑えることができる。
【００３４】
径方向接続部５３は、突出部５のうち、第一延在部５１と第二延在部５２とを径方向Ｒに接続する部分である。径方向接続部５３は、第一延在部５１の周第二方向Ｃ２側の端部と第二延在部５２の周第一方向Ｃ１側の端部とを接続して径方向に延びるように形成される。径方向接続部５３は、第一延在部５１の周第二方向Ｃ２側の端部において第二屈曲部６２にて第二延在部５２側となる径内方向Ｒ２側に屈曲して延びるように形成される。また、径方向接続部５３は、第二延在部５２の周第一方向Ｃ１側の端部において第三屈曲部６３にて第一延在部５１側となる径外方向Ｒ１側に屈曲して延びるように形成される。
【００３５】
また本例では、径方向接続部５３は、径方向Ｒに沿った方向に円弧状に延びるように形成される。より詳細には、第一延在部５１を構成する互いに径方向Ｒに隣接して配置された５つの突出導体部における径外方向Ｒ１側からの配置順番と、第二延在部５２を構成する互いに径方向Ｒに隣接して配置された５つの突出導体部における径内方向Ｒ２側からの配置順番とが互いに等しい突出導体部同士が、径方向Ｒに沿って延びる円弧状の別の突出導体部（ここでは、「円弧状導体部」と称する）によって接続される。このとき、第一延在部５１を構成する５つの突出導体部の中でより径外方向Ｒ１側に配置された突出導体部と第二延在部５２を構成する５つの突出導体部の中でより径内方向Ｒ２側に配置された突出導体部とをつなぐ円弧状導体部ほど、大径に形成される。これら５つの円弧状導体部は、互いに同心状に軸方向Ｌに隣接して配置される。
【００３６】
３．コイルの構成
次に、本実施形態に係るコイル３の構成について説明する。図１に示すように、コイル３は、上記のような形状の周回コイル３１を複数接合して構成される。すなわち、複数の周回コイル３１の接続端部５６を所定の方式で互いに接合することにより、ステータコア２の全体を周方向Ｃに周回するコイル３が構成される。そして、コイル３を構成する複数の周回コイル３１の挿入部４が、それぞれステータコア２に形成された複数のスロット２２内に配置されることにより、コイル３が重ね巻でステータコア２に巻装される。
【００３７】
ここで、本実施形態においては、コイル３は二層巻コイルとして構成される。すなわち、それぞれのスロット２２内において、コイル３を構成する１つの周回コイル３１（これを第一の周回コイル３１Ａとする；図１１を参照）の第一挿入部４１と、当該第一の周回コイル３１Ａとは別の周回コイル３１（これを第二の周回コイル３１Ｂとする；図１１を参照）の第二挿入部４２とが、径方向Ｒに隣接して配置される。また、それぞれのスロット２２内には、第一の周回コイル３１Ａの第一挿入部４１及び第二の周回コイル３１Ｂの第二挿入部４２以外の他の挿入部４は配置されていない。上記のとおり、各挿入部４１，４２を構成する５つの挿入導体部は、いずれもスロット２２内において互いに径方向Ｒに隣接して配置される。従って、本実施形態では、各スロット２２内には、５本分の挿入導体部からなる組が２組、計１０本分の挿入導体部が同じ周方向Ｃの位置に並ぶように径方向Ｒに重ねられて一列に配置されることになる。
【００３８】
ところで、上記のように、ステータコア２には、Ｕ相用の互いに隣接する２つのスロット２２と、Ｖ相用の互いに隣接する２つのスロット２２と、Ｗ相用の互いに隣接する２つのスロット２２とが、記載の順に周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように形成されている。このようなスロット２２の配置構成に合わせて、本実施形態では、各周回コイル３１における第一挿入部４１と第二挿入部４２とは、互いに周方向Ｃに６スロットピッチ分離れたスロット２２に配置される。言い換えれば、各周回コイル３１における第一挿入部４１と第二挿入部４２とは、互いに１磁極ピッチ（電気角π）に相当する距離だけ周方向Ｃに離間した一対のスロット２２にそれぞれ配置される。
【００３９】
そして、本実施形態では、互いに隣接する２つのスロット２２内に配置される一組の同相の周回コイル３１が計８組、６スロットピッチ（１磁極ピッチ）ずつずれながらステータコア２の全周に亘ってスロット２２内に配置される。よって、本実施形態では一相当たり計１６個の周回コイル３１が周方向Ｃに分散配置される。これら計１６個の周回コイル３１は、それぞれの接続端部５６同士の間で接合されることにより、電気回路的には直列又は並列に接続される。この場合の接合方法としては、例えば、ＴＩＧ溶接等のアーク溶接、電子ビーム溶接、レーザビーム溶接、抵抗溶接、鑞付け、半田付け等を用いることができる。
【００４０】
上記のような構成の周回コイル３１の組合体からなるコイル３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて形成される。そして、Ｕ相のコイル３、Ｖ相のコイル３、Ｗ相のコイル３は、周方向Ｃに互いに２スロットピッチずつずれて配置される。従って、本実施形態に係るステータ１では、Ｕ相用の互いに隣接する２つの周回コイル３１と、Ｖ相用の互いに隣接する２つの周回コイル３１と、Ｗ相用の互いに隣接する２つの周回コイル３１とが、記載の順に周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように形成されている。
【００４１】
また、図１等に示すように、このステータ１では、互いに隣接するスロット２２に第一挿入部４１が挿入される２つの周回コイル３１の第一延在部５１同士が、互いに平行かつ同じ径方向Ｒ位置に並ぶように隣接配置される。すなわち、複数の周回コイル３１の突出部５は、第一延在部５１同士が平行に延在すると共に同じ径方向Ｒ位置に並ぶように隣接配置される。ここで、「同じ径方向Ｒ位置に並ぶ」とは、径方向Ｒでの位置を同じとしつつ、周方向Ｃの位置を順次ずらしながら並べられた状態を表している。これにより、複数の周回コイル３１の第一延在部５１は、全体として略円筒状に配置される。また、本実施形態では、互いに隣接するスロット２２に配置された２つの周回コイル３１の第一延在部５１同士は、それらが存在する周方向Ｃの領域の一部、具体的には周第一方向Ｃ１側及び周第二方向Ｃ２側のそれぞれの端部における１スロットピッチ分の領域を除く周方向Ｃの中央領域において、互いに軸方向Ｌに対向するように重なって配置される。なお、本実施形態では、全ての第一延在部５１の延在方向の傾斜角度が同じ角度とされるので、全ての第一延在部５１が互いに平行に延在するように配置される。
【００４２】
同様に、互いに隣接するスロット２２に第二挿入部４２が挿入される２つの周回コイル３１の第二延在部５２同士が、互いに平行かつ同じ径方向Ｒ位置に並ぶように隣接配置される。すなわち、複数の周回コイル３１の突出部５は、第二延在部５２同士が平行に延在すると共に同じ径方向Ｒ位置に並ぶように隣接配置される。これにより、複数の周回コイル３１の第二延在部５２は、全体として略円筒状に配置される。また、本実施形態では、互いに隣接するスロット２２に配置された２つの周回コイル３１の第二延在部５２同士は、それらが存在する周方向Ｃの領域の一部、具体的には周第一方向Ｃ１側及び周第二方向Ｃ２側のそれぞれの端部における１スロットピッチ分の領域を除く周方向Ｃの中央領域において、互いに軸方向Ｌに対向するように重なって配置される。なお、本実施形態では、全ての第二延在部５２の延在方向の傾斜角度が同じ角度とされるので、全ての第二延在部５２が互いに平行に延在するように配置される。
【００４３】
一方、互いに隣接するスロット２２に第一挿入部４１及び第二挿入部４２が挿入される２つの周回コイル３１の径方向接続部５３同士は、同じ径方向Ｒの範囲を占める領域内において周方向Ｃに並ぶように隣接配置される。すなわち、複数の周回コイル３１の突出部５は、径方向接続部５３同士が平行に延在すると共に同じ径方向Ｒの範囲を占める領域内において周方向Ｃに並ぶように隣接配置される。これにより、複数の周回コイル３１の径方向接続部５３は、それぞれ周方向Ｃに１スロットピッチ分の間隔を空けながら全体として放射状に径方向Ｒに延びるように配置される。
【００４４】
ところで、本実施形態のように三相分のコイル３をそれぞれ備え、各相のコイル３の突出部５同士が重なり合うように配置される構成では、異なる相のコイル３同士の間の絶縁性を確保する必要がある。コイル３を構成する線状導体の表面には絶縁皮膜が設けられてはいるが、例えば電気自動車やハイブリッド車における駆動力源として用いられる回転電機のように、各相のコイル３に高電圧が印加される場合には、そのような絶縁皮膜によってだけでは異相コイル間の絶縁性の確保が不十分となる可能性がある。そこで本実施形態では、図１に示すように、異なる相のコイル３同士の間には、線状導体の表面の絶縁皮膜とは別に相間絶縁部材７が設けられている。なお、各相のコイル３とステータコア２との間の絶縁性は、各スロット２２内に配置されたスロット内絶縁部材８１により確保される。これらの相間絶縁部材７及びスロット内絶縁部材８１としては、例えばアラミド繊維とポリエチレンテレフタラートを貼り合わせたもの等の電気的絶縁性及び耐熱性の高い材料で形成したシート等を用いることができる。
【００４５】
図４に示すように、相間絶縁部材７は、シート状の第一絶縁部材７１と第二絶縁部材７２とを備えている。第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２はいずれも矩形状に形成され、互いに等しい大きさを有している。相間絶縁部材７を構成するこれら一対の第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２は、シート状の接続部材７４により相対変位可能に接続されている。本実施形態では、第一絶縁部材７１、第二絶縁部材７２、及び接続部材７４は一体的に形成されている。このような相間絶縁部材７は、例えば１枚の矩形状のシート状部材の対向する２辺の中央部に一対の切欠部７５を設けることによって形成される。一対の切欠部７５の間に挟まれる領域が接続部材７４を構成し、一対の切欠部７５及び接続部材７４に対して両側に延在する領域が第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２を構成する。
【００４６】
本実施形態では、接続部材７４が湾曲するように変位することで、第一絶縁部材７１と第二絶縁部材７２とが互いに対向するような配置関係をとることができる。第一絶縁部材７１には２つの折り目７１ｆが設けられ、この折り目７１ｆにより第一絶縁部材７１は対向する第二絶縁部材７２とは反対側に向かって折り曲げられ得る。また、第二絶縁部材７２には２つの折り目７２ｆが設けられ、この折り目７２ｆにより第二絶縁部材７２は対向する第一絶縁部材７１とは反対側に向かって折り曲げられ得る。
【００４７】
本実施形態では、このような相間絶縁部材７が全ての周回コイル３１に対して２つずつ設けられている（図１０を参照）。すなわち、それぞれの周回コイル３１の一対の挿入部４１，４２に対して軸第一方向Ｌ１側に相間絶縁部材７が１つ設けられると共に、一対の挿入部４１，４２に対して軸第二方向Ｌ２側に相間絶縁部材７がもう１つ設けられている。そして、ステータコア２の軸方向Ｌ両側において、全ての周回コイル３１の第一延在部５１及び第二延在部５２のそれぞれが、シート状の絶縁部材７１，７２により包囲される。これにより、異なる相のコイル３同士の間の絶縁性を十分に確保することが可能となっている。
【００４８】
ここで、本実施形態では、ステータコア２の軸方向Ｌ両側において、全ての周回コイル３１の第一延在部５１が互いに平行かつ同じ径方向Ｒ位置に並ぶように隣接配置されると共に、全ての周回コイル３１の第二延在部５２も互いに平行かつ同じ径方向Ｒ位置に並ぶように隣接配置される。しかも、これらの第一延在部５１及び第二延在部５２は、ステータコア２からの軸方向Ｌの突出高さを最小限に抑えるように比較的狭い空間内に密集して配置される。そのため通常であれば、これらの第一延在部５１及び第二延在部５２の間に、相間絶縁を確実に行うことができるように絶縁部材７１，７２を適切に配置することは非常に困難である。この点、本実施形態に係るステータ１は、上記のような不都合を回避して絶縁部材７１，７２を所望の位置に適切に配置することを可能とするべく、以下に示すような本願特有の製造方法により製造される。
【００４９】
４．ステータの製造方法
本実施形態に係るステータ１の製造方法について説明する。図３に示すように、本実施形態に係るステータ１は、周回コイル形成工程Ｓ１、絶縁部材包囲工程Ｓ２、周回コイル配置工程Ｓ３、コイル加工工程Ｓ４、及び挿入工程Ｓ５の各工程を記載の順に経て製造される。以下、順に説明する。
【００５０】
４−１．周回コイル形成工程
周回コイル形成工程Ｓ１は、１本の線状導体を同一平面上で１回又は複数回周回させてなる周回コイル３１を形成する工程である。ここで、「同一平面上で周回させる」とは、周回コイル３１を構成する線状導体の全体を、同心状にかつ互いに少なくとも一部同士が必ず隣接するように周回させることを表している。このような周回コイル３１は、例えば平板状の芯がね治具（図示せず）の外面に沿って線状導体を外側に向かって同心状に周回させることによって形成することができる。このようにして形成される周回コイル３１は、並列配置された一対の直線状部３２と当該一対の直線状部３２の延在方向両端部のそれぞれにおいて一対の直線状部３２を接続する接続部３３と、を有する（図５を参照）。
【００５１】
ここで、本実施形態では、並列配置された一対の直線状部３２のうちの一方を第一直線状部３２ａと定義し、他方を第二直線状部３２ｂと定義する。また、上述したステータ１の完成品における周回コイル３１の構成との関係では、それぞれの直線状部３２には、スロット２２に挿入される部分である挿入部４と、ステータコア２から突出する部分である突出部５（但し、径方向接続部５３を除く）とが含まれる。ここでは、第一直線状部３２ａには、第一挿入部４１と当該第一挿入部４１の延在方向両側に位置する２つの第一延在部５１とが含まれる。第二直線状部３２ｂには、第二挿入部４２と当該第二挿入部４２の延在方向両側に位置する２つの第二延在部５２とが含まれる。従って、各直線状部３２ａ，３２ｂの延在方向に沿った長さは、第一挿入部４１及び２つの第一延在部５１の長さの合計に対応する長さに設定される。具体的には、概ね、ステータコア２の軸方向Ｌ長さとステータコア２における６スロットピッチ分の周方向Ｃ長さとの合計に対応する長さに設定される。なお、接続部３３には、突出部５の一部を構成する径方向接続部５３が含まれる。
【００５２】
ここで、本実施形態では上記のように芯がね治具を用いて周回コイル３１が形成されるので、当該芯がね治具を取り除いた後には、一対の直線状部３２ａ，３２ｂの間には芯がね治具の形状に対応する直線状隙間３５が形成される。また、周回コイル３１における接続部３３では、線状導体の延在方向が比較的短い長さの範囲内で反転され、当該接続部３３の曲率半径はかなり小さい値とされるので、線状導体自体の弾性による復元力が作用することにより、図４に示すように、一対の直線状部３２ａ，３２ｂはそれぞれの延在方向の中央部が互いに離間するように僅かに湾曲する。すなわち、一対の直線状部３２ａ，３２ｂの間隔Ｄは、当該直線状部３２の延在方向の両端部に比べて中央部の方が広く形成され、周回コイル３１は中膨れ形状に形成される。これにより、周回コイル３１は、全体として延在方向に沿った長軸と延在方向に直交する方向に沿った短軸とを有する偏平な楕円状に形成される。なお、このような周回コイル３１は、少なくともステータコア２のスロット２２の個数分形成される。
【００５３】
４−２．絶縁部材包囲工程
絶縁部材包囲工程Ｓ２は、一対の直線状部３２における突出部５を相間絶縁部材７により包囲する工程である。絶縁部材包囲工程Ｓ２では、まず、一対の直線状部３２ａ，３２ｂの間に形成された直線状隙間３５に、相間絶縁部材７を構成する一対のシート状の第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２が挿入される。このような第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２は、直線状隙間３５における線状導体の延在方向に沿った両端部にそれぞれ、計２組挿入される。ここでは、図４に示すように、接続部材７４が湾曲するように変位して、各組の第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２は、これらが互いに対向するような配置関係でそれぞれ挿入される（図５を参照）。このとき、それぞれの接続部材７４は、直線状部３２の延在方向両端部側（接続部３３側）に配置される。
【００５４】
その後、各組の第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２は、それぞれ折り目７１ｆ，７２ｆにて折り曲げられ、一対の直線状部３２ａ，３２ｂのそれぞれにおける突出部５を一対の絶縁部材７１，７２のそれぞれにより包囲する。ここでは、図６に示すように、直線状隙間３５に挿入された一対の絶縁部材７１，７２の一方である第一絶縁部材７１が、一対の直線状部３２ａ，３２ｂの一方である第一直線状部３２ａにおける突出部５（第一延在部５１）を包囲するように折り曲げられる。また、直線状隙間３５に挿入された一対の絶縁部材７１，７２の他方である第二絶縁部材７２が、一対の直線状部３２ａ，３２ｂの他方である第二直線状部３２ｂにおける突出部５（第二延在部５２）を包囲するように折り曲げられる。
【００５５】
そして、一対の絶縁部材７１，７２が、一対の直線状部３２ａ，３２ｂにおけるそれぞれの突出部５（第一延在部５１，第二延在部５２）を包囲して、直線状隙間３５とは反対側でそれぞれ接合される。ここでは、図７に示すように、第一絶縁部材７１が、第一直線状部３２ａにおける第一延在部５１を包囲して、直線状隙間３５とは反対側で接合される。また、第二絶縁部材７２が、第二直線状部３２ｂにおける第二延在部５２を包囲して、直線状隙間３５とは反対側で接合される。従って、各絶縁部材７１，７２における接合部７３は、周回コイル３１を構成する線状導体の全てを包含する平面上で、直線状隙間３５から見て周回コイル３１の外側に配置される。なお、その際の接合方法としては公知の各種の手法、例えば超音波溶着や熱圧着等を利用することができる。以上の操作は、全ての周回コイル３１について行われる。
【００５６】
このように、本実施形態では周回コイル３１をステータコア２のスロット２２内に配置する周回コイル配置工程Ｓ３に先立って絶縁部材包囲工程Ｓ２を行うので、他の周回コイル３１との干渉等、空間的な制約のない状態で容易に一対の絶縁部材７１，７２により第一延在部５１及び第二延在部５２を包囲することができる。また、各接合部７３が直線状隙間３５から見て周回コイル３１の外側に配置されるので、同じ周回コイル３１の他の部位との間でも、空間的な制約のない状態で容易に上記作業を行うことができる。
【００５７】
ところで、本実施形態では、上記のとおり一対の絶縁部材７１，７２は接続部材７４により接続されているので、当該一対の絶縁部材７１，７２の間の間隔が広がることが抑制される。すなわち、一対の絶縁部材７１，７２は、特別な外力が作用しない状態ではある程度一定の形状を保つように構成されている。本実施形態では更に、周回コイル３１が中膨れ形状に形成される。そのため、周回コイル３１における一対の直線状部３２ａ，３２ｂの中央部よりも上側（鉛直上側）で、周回コイル３１に対する一対の絶縁部材７１，７２の下方へのずり落ちを抑制することができる。つまり、上記の構成では、一対の絶縁部材７１，７２における第一延在部５１，第二延在部５２を包囲する包囲面（内周面）のうち、直線状隙間３５とは反対側（接合部７３側）かつ鉛直下側の端部７６が、周回コイル３１における一対の直線状部３２ａ，３２ｂの外側の面に接触して係止されるので、一対の絶縁部材７１，７２の下方へのずり落ちが抑制される。なお、一対の直線状部３２ａ，３２ｂの中央部よりも下側（鉛直下側）では、接続部材７４が接続部３３によって支持されるので、一対の絶縁部材７１，７２の下方へのずり落ちが問題となることはない。よって、その後の工程において、一対の絶縁部材７１，７２を保持するための特別な保持用治具等を用いなくても、周回コイル３１における第一延在部５１及び第二延在部５２が一対の絶縁部材７１，７２によって包囲された状態を適切に維持することができる。従って、その後の工程を容易化することができる。
【００５８】
４−３．周回コイル配置工程
周回コイル配置工程Ｓ３は、ステータコア２に備えられるスロット２２に、複数の周回コイル３１を部分的に配置する工程である。周回コイル配置工程Ｓ３では、ステータコア２の全てのスロット２２のそれぞれに、一対の直線状部３２ａ，３２ｂのうちの一方である第一直線状部３２ａの挿入部４（第一挿入部４１）のみが挿入された状態となるように複数（スロット２２の個数と同数であり、本例では４８個）の周回コイル３１が配置される。すなわち、一対の直線状部３２ａ，３２ｂのうちの他方である第二直線状部３２ｂの挿入部４（第二挿入部４２）は、ティース２３の径内方向Ｒ２側の端面よりも更に径内方向Ｒ２側に配置される。つまり、それぞれの周回コイル３１は、径内方向Ｒ２側の半分は未挿入のままとされ、径外方向Ｒ１側の半分だけがスロット２２内に挿入される。このとき、それぞれの周回コイル３１は、軸方向Ｌに挿入される構成を採用しても良いし径方向Ｒに挿入される構成を採用しても良い。なお、図８においては複数の周回コイル３１のうち１つの周回コイル３１のみを表示している。
【００５９】
４−４．コイル加工工程
コイル加工工程Ｓ４は、スロット２２内に部分的に配置された周回コイル３１を変形させて加工を行う工程である。コイル加工工程Ｓ４では、それぞれのスロット２２内に挿入された第一挿入部４１に対して、一対の直線状部３２ａ，３２ｂのうちの他方である第二直線状部３２ｂの挿入部４（第二挿入部４２）を周方向Ｃに相対移動させて少なくとも突出部５を変形させる加工が行われる。
【００６０】
本実施形態では、コイル加工工程Ｓ４では、外周面にステータコア２のスロット２２と同数の開口溝を有する略円筒状の加工用治具（図示せず）が用いられる。それぞれの開口溝はスロット２２に対して径方向Ｒに対向する。この加工用治具は、周回コイル配置工程Ｓ３においてスロット２２に未挿入のまま残された第二挿入部４２がそれぞれ開口溝内に配置されるように、ステータ１（ステータコア２）の径内方向Ｒ２側の空間（回転電機のロータが配置される空間）に軸方向Ｌに沿って挿入される。その後、ステータコア２を固定したままで、当該ステータコア２に対して加工用治具を周方向Ｃに回転させることで、各周回コイル３１の少なくとも突出部５を変形させる加工を、全ての周回コイル３１について一括して行う。
【００６１】
より具体的には、ステータコア２に対して加工用治具を周第二方向Ｃ２側に６スロットピッチ分だけ回転させる。すると、図９と図１１とを比較して良く理解できるように、当初同じ周方向Ｃ位置に径方向Ｒに並んで配置されていた各周回コイル３１の第一挿入部４１と第二挿入部４２とは、加工後において周方向Ｃに互いに６スロットピッチ分だけ離間して配置されることになる。また、当初第一挿入部４１及び第二挿入部４２と同じ周方向Ｃ位置に配置されていた各周回コイル３１の径方向接続部５３は、加工後において周方向Ｃで第一挿入部４１と第二挿入部４２との中間、すなわち第一挿入部４１及び第二挿入部４２の双方からそれぞれ３スロットピッチ分ずつだけ離間して配置されることになる。その際、それぞれの径方向接続部５３は、軸方向Ｌではステータコア２の軸方向Ｌ端面に近づくように移動する。更に、当初第一挿入部４１及び第二挿入部４２と同じ周方向Ｃ位置に軸方向Ｌに沿って配置されていた各周回コイル３１の第一延在部５１及び第二延在部５２は、加工後においてそれぞれ２箇所の屈曲部にて所定の方向に屈曲され、第一挿入部４１及び第二挿入部４２の延在方向に対して傾斜して配置されることになる。その結果、当初全体として偏平な楕円状であった各周回コイル３１は、加工後には六角形状に成形される。
【００６２】
このとき、第一延在部５１と第二延在部５２とは、径方向接続部５３で接続されたまま、周方向Ｃに互いに離間するように相対変位することになる。本実施形態では、相間絶縁部材７を構成する第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２は接続部材７４を介して一体的に形成されているが、相間絶縁部材７全体はシート状に形成され接続部材７４自体も可撓性を有するので、相間絶縁部材７の形状は第一延在部５１と第二延在部５２との相対変位に適切に追従することができる。すなわち、コイル加工工程Ｓ４時における周回コイル３１の変形に応じて、接続部材７４には捩れ部７７が形成され（図１０を参照）、第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２はそれぞれ第一延在部５１及び第二延在部５２を包囲した状態を維持するように相対変位する。
【００６３】
なお、コイル加工工程Ｓ４が完了した時点における、各スロット２２の周方向Ｃ位置の周回コイル３１の配置に関して見ると、スロット２２内には周回コイル配置工程Ｓ３で配置された周回コイル３１（図１１（ａ）における第一の周回コイル３１Ａ）の第一挿入部４１がそのまま配置されている。また、第一の周回コイル３１Ａの径内方向Ｒ２側には、第一の周回コイル３１Ａとは別の第二の周回コイル３１Ｂの第二挿入部４２が、スロット２２には未挿入のまま第一の周回コイル３１Ａの第一挿入部４１に隣接して配置された状態となっている。
【００６４】
４−５．挿入工程
挿入工程Ｓ５は、加工後の周回コイル３１の全体を径方向Ｒに移動させて未挿入の第二挿入部４２をスロット２２に挿入する工程である。本実施形態では、コイル加工工程Ｓ４で用いる加工用治具は、開口溝に配置された第二挿入部４２を径方向Ｒに押し出すための押し出し部材が、複数の開口溝の底部から放射状に出没可能に設けられている。この押し出し部材が径外方向Ｒ１側に向かって突出することで、挿入工程Ｓ５では加工後の周回コイル３１の全体が径外方向Ｒ１側に押し出されて未挿入の第二挿入部４２の全てがスロット２２内に挿入される。このようにして、三相のそれぞれについて二層巻コイルからなるコイル３が、一括してステータコア２に重ね巻で巻装され、ステータ１が完成する。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態では、周回コイル配置工程Ｓ３に先立って行われる絶縁部材包囲工程Ｓ２において、周回コイル３１の中心部に形成される直線状隙間３５から挿入される一対のシート状の絶縁部材７１，７２により、一対の直線状部３２ａ，３２ｂのそれぞれにおける突出部５（第一延在部５１，第二延在部５２）がそれぞれ予め包囲される。よって、その後周回コイル配置工程Ｓ３、コイル加工工程Ｓ４、及び挿入工程Ｓ５を経て製造されるステータ１では、挿入工程Ｓ５が完了した時点で既に、相間絶縁が必要な部位である各周回コイル３１の第一延在部５１及び第二延在部５２には、絶縁部材７１，７２がそれぞれ適切に配置されていることになる。従って、通常であれば異なる相のコイル３同士の間における相間絶縁を行うことができるように絶縁部材７１，７２を適切に配置することが非常に困難であるところ、本実施形態に係る製造方法によれば、ステータコア２に重ね巻で巻装された複数相のコイル３を備えるステータ１において、簡易かつ確実に異なる相のコイル３同士の間の絶縁性を確保することが可能である。
【００６６】
５．その他の実施形態
最後に、本発明に係る回転電機用電機子の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、その実施形態でのみ適用されるものではなく、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００６７】
（１）上記の実施形態では、それぞれの周回コイル３１が１本の線状導体を５回周回させて形成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、各周回コイル３１における周回回数は任意の複数回とすることができ、或いは１回だけとすることもできる。
【００６８】
（２）上記の実施形態では、周回コイル形成工程Ｓ１において１本の線状導体を同一平面上で１回又は複数回周回させてなる周回コイル３１を形成する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような周回コイル３１を別途入手して用い、絶縁部材包囲工程Ｓ２、周回コイル配置工程Ｓ３、コイル加工工程Ｓ４、及び挿入工程Ｓ５の各工程のみを記載の順に経てステータ１を製造する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００６９】
（３）上記の実施形態では、相間絶縁部材７を構成する一対の第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２が、シート状の接続部材７４により相対変位可能に接続されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一絶縁部材７１と第二絶縁部材７２とが接続されることなく互いに独立した構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７０】
（４）上記の実施形態では、一対の絶縁部材７１，７２が、一対の直線状部３２ａ，３２ｂにおけるそれぞれの突出部５（第一延在部５１，第二延在部５２）を包囲して直線状隙間３５とは反対側でそれぞれ接合される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば図１２に示すように、第一絶縁部材７１及び第二絶縁部材７２の一方又は双方が、周回コイル３１の第一延在部５１及び第二延在部５２において互いに隣接配置される複数の突出導体部の周囲を包囲するように周回して重なった部分において接合される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７１】
（５）上記の実施形態では、コイル加工工程Ｓ４において、ステータコア２を固定したままで当該ステータコア２に対して加工用治具を周方向Ｃに回転させる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば加工用治具を固定したままで当該加工用治具に対してステータコア２を周方向Ｃに回転させる構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７２】
（６）上記の実施形態では、周回コイル３１を構成する線状導体の、延在方向に直交する断面における断面形状が矩形状である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば当該断面形状が、円形状、楕円形状、正方形状、多角形状等の線状導体を用いることも可能である。
【００７３】
（７）上記の実施形態では、本発明に係る回転電機用電機子を、インナーロータ型の回転電機用のステータに適用した場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばアウターロータ型の回転電機用のステータに適用することも可能である。
【００７４】
（８）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載された構成及びこれと均等な構成を備えている限り、特許請求の範囲に記載されていない構成の一部を適宜改変した構成も、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、円筒状のコア基準面の軸方向に延びるスロットが当該コア基準面の周方向に複数分散配置されている電機子コアと、電機子コアに重ね巻で巻装された複数相のコイルと、を備えた回転電機用電機子の製造方法、及びそのような回転電機用電機子に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１        ステータ（回転電機用電機子）
２        ステータコア（電機子コア）
３        コイル
４        挿入部
５        突出部
２１      コア基準面
２２      スロット
３１      周回コイル
３２      直線状部
３３      接続部
３５      直線状隙間
Ｄ        間隔
４１      第一挿入部
４２      第二挿入部
５１      第一延在部
５２      第二延在部
５３      径方向接続部
７１      第一絶縁部材（絶縁部材）
７２      第二絶縁部材（絶縁部材）
７４      接続部材
Ｃ        周方向
Ｌ        軸方向
Ｒ        径方向
Ｒ１      径外方向（径第一方向）
Ｒ２      径内方向（径第二方向）
Ｓ２      絶縁部材包囲工程
Ｓ３      周回コイル配置工程
Ｓ４      コイル加工工程
Ｓ５      挿入工程
【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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