(57)【要約】【課題】円筒状のコア基準面の周方向に複数のスロットが分散配置されているコアに、高い占積率でコイル用導体線を巻き付けて、回転電機のステータ又はロータを構成する。【解決手段】コイル用導体線４として、断面形状が変形可能であって、断面形状を円形状とした状態での直径φがスロット開口部２２ｂの周方向Ｃの幅であるスロット開口幅Ｗ１よりも大きい導体線を用い、周方向線幅Ｄがスロット開口幅Ｗ１以下の線幅Ｄ２となった状態のコイル用導体線４を、スロット開口部２２ｂからスロット２２内に挿入する挿入工程＃２と、スロット２２内に挿入されたコイル用導体線４を開口方向とは反対方向である奥行方向に押圧して、コイル用導体線４の断面形状を変形させる押圧工程＃３とを行う。【選択図】図７
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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周方向に複数のスロットが分散配置されていると共に前記スロットのそれぞれが前記コア基準面の径方向一方側に向かう方向を開口方向とするスロット開口部を有しているコアを用い、当該コアにコイル用導体線を巻き付けて、回転電機を構成するコイルユニットを製造するコイルユニットの製造方法であって、
前記コイル用導体線として、断面形状が変形可能であって、当該断面形状を円形状とした状態での直径が前記スロット開口部の前記周方向の幅であるスロット開口幅よりも大きい導体線を用い、前記スロット開口幅に平行な方向の線幅である周方向線幅が前記スロット開口幅以下となった状態の前記コイル用導体線を、前記スロット開口部から前記スロット内に挿入する挿入工程と、
前記スロット内に挿入された前記コイル用導体線を前記開口方向とは反対方向である奥行方向に押圧して断面形状を変形させる押圧工程と、
を備えるコイルユニットの製造方法。
【請求項２】
前記挿入工程に先だって、前記コイル用導体線の前記周方向線幅となる少なくとも一方向の線幅を前記スロット開口幅以下に変形させる扁平化工程を備える請求項１に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項３】
前記押圧工程は、前記周方向線幅が前記挿入工程において前記スロット開口部に挿入される際の前記周方向線幅よりも大きくなるように前記コイル用導体線の断面形状を変形させる請求項１又は２に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項４】
前記スロットは、前記スロット開口部よりも前記奥行方向側に、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い内部空間を備え、
前記押圧工程では、前記コイル用導体線の前記周方向線幅が前記スロット開口幅よりも大きくなるように、前記コイル用導体線の断面形状を変形させる請求項１から３の何れか一項に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項５】
前記スロットは、前記スロット開口部よりも前記奥行方向側に、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い内部空間を備え、
前記押圧工程では、前記スロット内における前記周方向線幅が、断面形状を円形状とした状態での前記コイル用導体線の直径よりも大きくなるように、前記コイル用導体線の断面形状を変形させる請求項１から４の何れか一項に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項６】
前記コイル用導体線は、導体素線を複数本集合させてなる導体素線束と、前記導体素線束の周囲を被覆する可撓性の絶縁被覆材と、を備え、
前記導体素線束の延在方向に直交する延在直交平面での前記絶縁被覆材の断面形状が変形可能な導体線である請求項５に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項７】
前記コイル用導体線は、前記絶縁被覆材の径方向内側に前記導体素線同士が相対移動可能な被覆内隙間を有している請求項６に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項８】
前記スロットは、前記スロット開口部よりも前記奥行方向側に、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い内部空間を備え、
前記押圧工程では、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い押圧治具を前記コア基準面の軸方向に沿って前記スロット内に挿入した後、前記コイル用導体線を前記奥行方向に押圧する請求項１から７の何れか一項に記載のコイルユニットの製造方法。
【請求項９】
前記挿入工程において、前記コイル用導体線は１本ずつ前記スロットに挿入され、前記スロット内には、複数本の前記コイル用導体線が前記コア基準面の径方向に積み重ねて配列されている請求項１から８の何れか一項に記載のコイルユニットの製造方法。
【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周方向に複数のスロットが分散配置されているコアにコイル用導体線を巻き付けて、回転電機のステータ又はロータを構成するコイルユニットを製造するコイルユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機又は発電機としての回転電機に備えられ、電機子として機能するステータやロータは、複数のスロットを有するコア（ステータコアやロータコア）にコイルが取り付けられて構成される。例えば、電機子として構成されるステータは、ステータコアの周方向に分散配置された複数のスロットに、断面が円形の導体線が多数回巻き付けられたコイルを備えて構成される。しかし断面が円形の導体線では、当該導体線がステータに取り付けられる際にスロット内において導体線間に隙間が生じ易く、コイルの占積率を高めることが難しい。導体線間の隙間を小さくして占積率を高めるためには、導体線の径を小さくすることも有効である。しかし、導体線の径を小さくする場合には、コアに巻き付ける際に断線しないような工夫が必要となったり、コアへの巻き付け回数が多くなって巻き付け工程に長い時間を要したりする等の課題がある。一方、占積率を高めるためには、断面が矩形状の導体素線を用いてコイルを構成することも有効である。しかし、この場合には、スロットの形状も導体線の断面形状に対応する形状に限定され、スロット或いはティースの形状を必ずしも最適な形状とすることができない可能性がある。
【０００３】
特開２００２−１２５３３８号公報（特許文献１）には、断面形状が円形の導体線をスロット内に装着し、装着後に押圧することによって導体線の断面形状を矩形状に成形し、コイルの占積率を向上させる技術が開示されている（第６５−６６段落、図１６等）。また、特開２０１１−９１９４３号公報（特許文献２）には、導体を複数本まとめて束ねた導体束を絶縁体で覆ったものを断面形状が変形可能な導体線として用いることが開示されている。特許文献２では、ティースごとに分割された分割コアに巻き付けられた導体線が成形型によって所望のコイル形状に成形される（第５０−５２段落、図５−９等）。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に開示された技術は、コイルの占積率を向上させることのできる優れた技術である。しかし、スロットの形状には、スロットの開口部の周方向幅が、スロットの内部空間の周方向幅よりも狭いセミオープンスロットと称されるものもある。特許文献１のように、スロットの開口部の周方向幅とスロットの内部空間の周方向幅とが同じオープンスロット（フルオープンスロット）の場合には、径方向から導体線をスロット内に挿入することができるが、セミオープンスロットでは軸方向から導体線をスロット内に挿入する必要がある。このため、連続して導体線を巻き付けることができず、複数箇所で導体線を溶接する必要が生じて工数が増加したり、溶接によって損失が増加したり、回転電機の小型化が阻害されたりする可能性がある。また、特許文献２の技術は、分割コアには適用可能であるが、例えば円筒状に形成された一体型のコアに適用することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２５３８８号公報
【特許文献２】特開２０１１−９１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記背景に鑑みて、円筒状のコア基準面の周方向に複数のスロットが分散配置されているコアに、高い占積率でコイル用導体線を巻き付けて、回転電機のステータ又はロータを構成する技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑みた本発明に係る、回転電機のステータ又はロータを構成するコイルユニットを製造するコイルユニットの製造方法の特徴構成は、
円筒状のコア基準面の周方向に複数のスロットが分散配置されていると共に前記スロットのそれぞれが前記コア基準面の径方向一方側に向かう方向を開口方向とするスロット開口部を有しているコアを用い、当該コアにコイル用導体線を巻き付けて、回転電機を構成するコイルユニットを製造するコイルユニットの製造方法であって、
前記コイル用導体線として、断面形状が変形可能であって、当該断面形状を円形状とした状態での直径が前記スロット開口部の前記周方向の幅であるスロット開口幅よりも大きい導体線を用い、前記スロット開口幅に平行な方向の線幅である周方向線幅が前記スロット開口幅以下となった状態の前記コイル用導体線を、前記スロット開口部から前記スロット内に挿入する挿入工程と、
前記スロット内に挿入された前記コイル用導体線を前記開口方向とは反対方向である奥行方向に押圧して断面形状を変形させる押圧工程と、
を備える点にある。
【０００８】
この製造方法によれば、断面形状が円形状の場合にその直径がスロット開口幅よりも大きいコイル用導体線を、その周方向線幅がスロット開口幅以下となった状態でスロット開口部からスロット内に挿入する。従って、線径の太い導体線をコイル用導体線として用いることができ、スロット内における導体線の数を低減することによりスロット内の絶縁被覆を減らすことが可能となり占積率を低減でき、かつ断線の可能性や、コアへの巻き付け回数が多くなることが抑制される。即ち、本特徴構成によれば、円筒状のコア基準面の周方向に複数のスロットが分散配置されているコアに、高い占積率でコイル用導体線を巻き付けてコイルユニットを構成し、回転電機のステータ又はロータを構成することが可能となる。
【０００９】
上述したように、挿入工程において、コイル用導体線は、その周方向線幅がスロット開口幅以下となった状態でスロット開口部からスロット内に挿入される。従って、挿入工程に先だって、コイル用導体線の周方向線幅を変形させる工程が実施されると好適である。１つの態様として、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、前記挿入工程に先だって、前記コイル用導体線の前記周方向線幅となる少なくとも一方向の線幅を前記スロット開口幅以下に変形させる扁平化工程を備えることができる。
【００１０】
ここで、１つの態様として、本発明に係るコイルユニットの製造方法の前記押圧工程は、前記周方向線幅が前記挿入工程において前記スロット開口部に挿入される際の前記周方向線幅よりも大きくなるように前記コイル用導体線の断面形状を変形させると好適である。この態様によれば、コイル用導体線は、スロット内に挿入された後、その断面形状が、スロット開口部に挿入される際の周方向線幅よりも大きくなるように変形される。つまり、コイル用導体線は、スロット内部において周方向に広げられるので、スロットの内壁とコイル用導体線との隙間が縮められ、占積率が高められる。また、コイル用導体線の周方向線幅が広げられることにより、径方向線幅は縮むことになる。その分、スロット内にはコイル用導体線を挿入することができるので、占積率が高められる。
【００１１】
スロットの形状には、スロット開口幅がスロットの内部空間の周方向幅よりも狭いセミオープンスロットと称されるものもある。この場合には、スロットの内部空間に挿入されたコイル用導体線の周方向線幅が、スロット開口幅よりも大きくなるように押圧されると、スロット内におけるコイル用導体線の占積率を高めることができる。即ち、１つの態様として、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、前記スロットが、前記スロット開口部よりも前記奥行方向側に、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い内部空間を備える場合、前記押圧工程では、前記コイル用導体線の前記周方向線幅が前記スロット開口幅よりも大きくなるように、前記コイル用導体線の断面形状を変形させると好適である。
【００１２】
尚、スロット開口幅は、コイル用導体線の断面形状が円形状である状態の直径よりも小さい。スロット開口幅がスロットの内部空間の周方向幅よりも狭いセミオープンスロットの場合には、スロットの内部空間に挿入されたコイル用導体線の周方向線幅が、その断面形状が円形状である状態の直径よりも大きくなるように押圧されると、占積率を高めることができて好適である。即ち、１つの態様として、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、前記スロットが、前記スロット開口部よりも前記奥行方向側に、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い内部空間を備える場合、前記押圧工程では、前記スロット内における前記周方向線幅が、断面形状を円形状とした状態での前記コイル用導体線の直径よりも大きくなるように、前記コイル用導体線の断面形状を変形させると好適である。
【００１３】
ここで、本発明に係るコイルユニットの製造方法において用いられる前記コイル用導体線は、導体素線を複数本集合させてなる導体素線束と、前記導体素線束の周囲を被覆する可撓性の絶縁被覆材とを備え、前記導体素線束の延在方向に直交する延在直交平面での前記絶縁被覆材の断面形状が変形可能な導体線であると好適である。ここで、導体素線束の周囲とは、当該導体素線束の延在直交平面での断面の周囲のことである。絶縁被覆材が可撓性を有していることにより、最大変形範囲がある集合被覆線（導体素線束及びそれを被覆する絶縁被覆材により構成される導体線）において、その断面形状が円形に対して柔軟な形状に変形可能となる。このため、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、当該コイル用導体線の特性に適した製造方法となる。
【００１４】
絶縁被覆材が可撓性を有している前記コイル用導体線は、さらに、前記絶縁被覆材の径方向内側に前記導体素線同士が相対移動可能な被覆内隙間を有していると好適である。絶縁被覆材が可撓性を有すると共に絶縁被覆材の径方向内側に被覆内隙間が存在することにより、この被覆内隙間において導体素線同士が相対移動可能となる。従って、絶縁被覆材が高い伸縮性を有していない場合であっても、延在直交平面での導体線の断面形状を比較的自由に変形させることができる。このため、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、当該コイル用導体線の特性に適した製造方法となる。
【００１５】
ところで、スロット内部に挿入されたコイル用導体線を押圧するために、スロット開口部から径方向に挿入可能な治具の周方向の幅は、スロット開口幅よりも小さい必要がある。ここで、スロット開口幅がスロットの内部空間の周方向幅よりも狭いセミオープンスロットの場合、コイル用導体線の周方向線幅は、この治具の周方向幅よりも広い幅まで広がることが可能である。この際、当該治具による押圧力をコイル用導体線に充分に印加するためには、少なくとも当該治具がコイル用導体線に当接する部位の周方向の幅が、スロット開口幅よりも大きいことが好ましい。但し、このような治具は、スロット開口部から径方向に挿入することは困難である。少なくとも、当該治具のコイル用導体線に当接する部位は、軸方向からスロット内部に挿入する必要がある。１つの態様として、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、前記スロットが、前記スロット開口部よりも前記奥行方向側に、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い内部空間を備える場合、前記押圧工程では、前記スロット開口部よりも前記周方向の幅が広い押圧治具を前記コア基準面の軸方向に沿って前記スロット内に挿入した後、前記コイル用導体線を前記奥行方向に押圧すると好適である。
【００１６】
上述したように、コイル用導体線は、スロット内部へ挿入される際、つまり、スロット開口部を通過する際には、周方向に力を印加されてその断面形状が変形され、スロット内に挿入された後は、径方向（奥行方向）に力を印加されてその断面形状が変形される。スロット内部におけるコイル用導体線の占積率を高めるためには、この２段階の断面形状の変形が確実に行われることが重要である。１つの態様として、本発明に係るコイルユニットの製造方法は、前記挿入工程において、前記コイル用導体線が１本ずつ前記スロットに挿入され、前記スロット内には、複数本の前記コイル用導体線が前記コア基準面の径方向に積み重ねて配列されていると好適である。尚、ここで、「複数本のコイル用導体線」とは、独立したコイル用導体線が複数本存在することに限定されるものではない。スロット外で切断されることなくつながっている（連続する）１本のコイル用導体線の各部分が、同一のスロット内に存在する状態も、当然ながら「複数本のコイル用導体線」に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る回転電機の斜視図
【図２】ステータの部分拡大断面図
【図３】導体線の構造を示す斜視図
【図４】導体線の構造を示す断面図
【図５】スロットの周方向幅と導体線の線幅との関係の一例を示す説明図
【図６】コイルユニットとしてのステータの製造方法の一例を示すフローチャート
【図７】１つのスロットに対する製造工程を示す説明図
【図８】スロットの周方向幅と導体線の線幅との関係の他の例を示す説明図
【図９】スロットの周方向幅と導体線の線幅との関係の他の例を示す説明図
【図１０】スロットの周方向幅と導体線の線幅との関係の他の例を示す説明図
【図１１】平行スロット及び平行ティースの一例を示す拡大断面図
【図１２】スロットの周方向幅と導体線の線幅との関係の他の例を示す説明図
【図１３】被覆内隙間を説明するための導体線の仮想断面図
【図１４】被覆内隙間を説明するための導体線の仮想断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明を、図１に示すような、インナーロータ型の回転電機１００に適用した場合を例として説明する。尚、以下の説明で用いる、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、「径方向Ｒ」は、特に断らない限り、後述するステータコア２の円筒状のコア基準面２１（例えばステータコア２の内周面）の軸心を基準として定義されたものである（図１参照）。
【００１９】
回転電機１００のステータ１においてコイル３（ステータコイル）を構成する導体線４（コイル用導体線）は、断面形状が変形可能である。本実施形態では、この導体線４は、図３に示すように、導体素線４１が複数本集合して構成された導体素線束４２と、導体素線束４２の周囲を被覆する可撓性の絶縁被覆材４６とを備えて構成されている。即ち、導体線４は、導体素線４１が複数本集合した導体素線束４２の周囲を、可撓性を有する絶縁被覆材４６により被覆した構造を有している。本実施形態では、このような導体線４を用いて、回転電機を構成するコイルユニットを製造する製造方法を例として説明する。具体的には、このような導体線４を用いて、電機子（ステータ又はロータ、本実施形態ではステータ１）となるコイルユニットが構成される回転電機１００を例として説明する。
【００２０】
はじめに、本実施形態に係る回転電機１００の全体構成について説明する。図１に示すように、回転電機１００は、ステータ１と、このステータ１の径方向Ｒの内側に回転可能に設けられたロータ６とを備えている。ステータ１は、ステータコア２と、このステータコア２に取り付けられたコイル３（ステータコイル）とを備えて構成される。本実施形態では、コイル３は導体線４を用いて構成されている。尚、図１では、煩雑さを避けるために、コイル３の内、ステータコア２から軸方向Ｌに突出する部分に相当するコイルエンド部については、一対のスロット２２から突出する部分のみを示し、他の部分については図示を省略している。図１では、残りのスロット２２の軸方向Ｌの端部には、コイル３を構成する複数本の導体線４の断面が表れている。また、図１では、ロータ６の一部が透視的に描かれている。
【００２１】
ステータコア２（コア）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て、或いは磁性材料の粉体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は、導体線４を巻き付け可能とすべく、複数のスロット２２を有する。ここでは、スロット２２は、ステータコア２の円筒状のコア基準面２１の軸方向Ｌに延在する空間を有すると共に、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。また、複数のスロット２２は、ステータコア２の軸心から放射状に、径方向Ｒに延在する空間を有して形成されている。尚、「円筒状のコア基準面２１」とは、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、隣接する２つのスロット２２の間に形成される複数のティース２３の径方向Ｒの内側の端面を含む仮想的な円筒状の面であるコア内周面を、コア基準面２１としている。尚、円筒状のコア内周面と同心であって、軸方向Ｌ視（軸方向Ｌに沿って見た場合）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。本実施形態では、図１に示すように、ステータコア２は円筒状に形成されているため、例えば、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。
【００２２】
ステータコア２は、周方向Ｃに沿って一定間隔で分散配置された複数のスロット２２を有している。これら複数のスロット２２は互いに同じ形状である。また、ステータコア２は、スロット２２のそれぞれがコア基準面２１の径方向Ｒの一方側に向かう方向を開口方向とするスロット開口部（後述する「径方向開口部２２ｂ」）を有している。具体的には、ステータコア２は、コア基準面２１の径方向Ｒの内側方向（軸心方向）又は径方向Ｒの外側方向（外周方向）の何れかに向かう方向を開口方向とするスロット開口部を有している。ステータコア２は、このようなコアに導体線４を巻き付けて、コイルユニットとして製造される。
【００２３】
上述したように、ステータコア２は、周方向Ｃに互いに隣接する２つのスロット２２の間に形成される複数のティース２３を有する。図２に示すように、各ティース２３の先端部には、ティース側面２３ａの他の部分（先端部よりも径方向Ｒの外側方向の部分）に対して周方向Ｃに突出する周方向突出部２３ｂが形成されている。本実施形態では、図２に示すように、各ティース２３において互いに周方向Ｃに沿って逆方向を向く２つのティース側面２３ａは、周方向突出部２３ｂを形成するための段差部を除いた大部分が、互いに平行となるように形成されている。図２から明らかなように、これらの２つのティース側面２３ａは径方向Ｒに沿った方向において、互いに平行に配置されている。つまり、ティース２３は平行ティースとして形成されている。
【００２４】
軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延在する空間を有するスロット２２は、換言すれば、周方向Ｃに所定の幅を有する溝状に形成されている。また、スロット２２は、隣接する平行ティースの間に形成されているため、各スロット２２は、周方向Ｃの幅が径方向Ｒの外側へ向かうに従って次第に広くなるように形成されている。つまり、各スロット２２の内壁面２２ａは、周方向Ｃに互いに対向すると共に径方向Ｒの外側へ向かうに従って互いの間隔が広くなるように形成された２つの平面と、当該２つの平面よりも径方向Ｒの外側に形成されて軸方向Ｌに延びる断面円弧状の曲面とを有している。また、各スロット２２は、径方向開口部２２ｂ（図２参照）を有すると共に、軸方向開口部２２ｃ（図１参照）を有するように形成されている。ここで、径方向開口部２２ｂは、図２に示すように、ステータコア２の径方向Ｒの内側（コア基準面２１に対応するステータコア２の内周面）に開口する部分である。また、軸方向開口部２２ｃは、図１に示すように、ステータコア２の軸方向Ｌの両側（軸方向両端面）に開口する部分である。スロット２２の内壁面２２ａには、スロット絶縁部２４が設けられている。本実施形態では、内壁面２２ａの全体に絶縁粉体塗装が施されており、この絶縁粉体塗装の塗膜によってスロット絶縁部２４が形成されている。
【００２５】
上述したように、各ティース２３が先端部に周方向突出部２３ｂを備えることにより、各スロット２２の径方向開口部２２ｂの開口幅（スロット開口幅Ｗ１）は、周方向突出部２３ｂが対向する部分よりもスロット２２の奥行方向側（径方向Ｒの外側）の部分に比べて狭くなっている。ここで、スロット開口幅Ｗ１は、径方向開口部２２ｂにおける周方向Ｃの幅、即ち径方向Ｒに直交する方向の幅である。つまり、スロット開口幅Ｗ１は、図２に示されるように、ステータ１の軸方向Ｌに直交する面内における径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）の幅である。図２に示すように、各スロット２２は、スロット開口幅Ｗ１が、導体線４が配置される部分における周方向Ｃの幅（図５に基づいて後述する“スロット幅Ｗ”）よりも狭くなっている。換言すれば、スロット２２は、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）よりも奥行方向側に、径方向開口部２２ｂよりも周方向の幅が広い内部空間を備えている。つまり、本実施形態に係るステータコア２は、セミオープン型のスロット２２を有して構成されている。また、このようなセミオープン型のスロット２２は、当然ながら、周方向Ｃのスロット幅Ｗの最大値である最大スロット幅Ｗ９（図５参照）が、スロット開口幅Ｗ１よりも大きい形状を有している。
【００２６】
ところで、本実施形態では、回転電機１００は三相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）で駆動される三相交流電動機又は三相交流発電機である。従って、ステータ１のコイル３（ステータコイル）は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のそれぞれに対応して、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルに分けられている。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。上述したように、本実施形態の回転電機１００は、インナーロータ型であり、電機子としてのステータ１の径方向Ｒの内側には、永久磁石や電磁石（図示せず）を備えた界磁としてのロータ６が、ステータ１に対して相対回転可能に配置されている。つまり、回転電機１００は、ステータ１から発生する回転磁界によりロータ６が回転する回転界磁型の回転電機である。
【００２７】
本実施形態では、ステータコア２には、界磁の１極及び三相の１相当たり（毎極毎相当たり）のスロット数が“２”となるように、Ｕ相コイルが挿入される２つのＵ相用スロットと、Ｖ相コイルが挿入される２つのＶ相用スロットと、Ｗ相コイルが挿入される２つのＷ相用スロットとが、記載の順に周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置されている。尚、毎極毎相あたりのスロット数は適宜変更可能であり、例えば“１”や“３”等とすることができる。また、回転電機１００を駆動する交流電源の相数も適宜変更可能であり、例えば“１”、“２”、“４”等とすることも可能である。また、ステータコア２への導体線４の巻き方としては、公知の各種方法を用いることができる。例えば、重ね巻及び波巻のいずれか一方と集中巻及び分布巻のいずれか一方との組み合わせにより導体線４をステータコア２に巻き付けてステータ１（コイルユニット）を構成することができる。
【００２８】
ところで、図１に示すように、１つのスロット２２内に収容された複数本の導体線４は、ステータコア２の軸方向Ｌの端部から突出し、周方向Ｃに延びて他のスロット２２内に収容される。図示の例では、ステータコア２は周方向Ｃに分散して４８個のスロット２２を有しており、毎極毎相あたりのスロット数が“２”に設定されている。そして、１つのスロット２２内の導体線４は、当該スロット２２から６スロット離れて配置された他のスロット２２内の導体線４に接続されている。図１では一対のスロット２２間を結ぶ導体線４の部分のみを示しているが、他のスロット２２についても同様である。つまり、実際には、ステータコア２から軸方向Ｌに突出した導体線４が、スロット２２間を結んで周方向Ｃに延びるように配置される。ステータコア２から軸方向Ｌに突出する導体線４は、コイルエンド部を構成する。このコイルエンド部における導体線４の具体的な配置構成は、重ね巻や波巻等の具体的なコイル３の巻き方によって異なる。
【００２９】
次に、各相のコイル３を構成する導体である導体線４について説明する。この導体線４は、断面形状が変形可能であり、図５に示すように、当該断面形状を円形状とした状態での直径φ（線幅Ｄ１）は、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）の周方向の幅であるスロット開口幅Ｗ１よりも大きい。本実施形態では、図３に示すように、導体素線４１を複数本集合させて構成される導体素線束４２と、当該導体素線束４２の周囲を被覆する可撓性の絶縁被覆材４６とを有して構成される導体線４を例として説明する。
【００３０】
導体素線４１は、例えば銅やアルミニウム等により構成された線状の導体である。図４に示すように、本実施形態では、各導体素線４１は、延在方向Ａに直交する平面である延在直交平面Ｐ（図３を参照）での断面形状が円形状であり、比較的小径のものが用いられる。例えば、好適には、直径（素線径）が０．２ｍｍ以下の導体素線４１が用いられる。また、本実施形態では、導体素線４１として、裸線を用いている。裸線による導体素線４１は、銅やアルミニウム等の導体の表面が絶縁体によって覆われておらず、導体表面がむき出しとなっている。ところで、導体の表面が酸化してできる酸化皮膜は弱い電気的絶縁性を有する場合があるが、このような酸化皮膜はここでいう絶縁体には含まれない。従って、導体の表面に酸化皮膜が形成されたものも、この裸線による導体素線４１に含まれる。尚、本実施形態では、導体素線４１として裸線を用いているが、導体素線４１の表面に、樹脂（例えばポリアミドイミド樹脂やポリイミド樹脂等）等の電気的絶縁材料からなる絶縁皮膜が形成されている構成を妨げるものではない。この絶縁皮膜は、後述する絶縁被覆材４６とは異なり、各導体素線４１の表面を覆う皮膜として形成されるものである。
【００３１】
導体素線束４２を構成する導体素線４１の本数は、最終的な導体線４の太さ（断面積）と、各導体素線４１の太さ（断面積）及び形状とによって決定される。本実施形態では、図２に示すように、各スロット２２内の空間を６本の導体線４によって満たすように、各導体線４の太さ（断面積）が設定されており、それに合わせて導体素線束４２の太さ（断面積）、並びに導体素線４１の本数及び太さ（断面積）等が設定されている。図３に示すように、本実施形態では、複数本の導体素線４１を撚って束ねることにより１束の導体素線束４２が構成されている。当然ながら、複数本の導体素線４１を撚ることなく束ねることにより１束の導体素線束４２が構成されてもよい。
【００３２】
絶縁被覆材４６は、可撓性を有する電気的絶縁部材であり、導体素線束４２の周囲を被覆するように設けられている。ここで、導体素線束４２の周囲とは、延在直交平面Ｐでの導体素線束４２の断面の周囲（外周）のことであり、導体素線束４２の延在方向Ａの端部は含まれない。即ち、絶縁被覆材４６は、導体素線束４２の周囲の全周を覆うように設けられる。但し、１つの導体線４を他の導体線４又は他の導体に電気的に接続するために、導体素線束４２の延在方向Ａの端部に接続部が設けられる場合には、当該接続部を除いて延在方向Ａに沿った全域を覆うように絶縁被覆材４６が設けられる。尚、導体素線束４２の延在方向Ａは、導体線４の延在方向と等しいため、導体素線束４２の延在方向も、導体線４の延在方向も、同じ符号“Ａ”で表す。
【００３３】
絶縁被覆材４６としては、可撓性を有すると共に電気的絶縁性を有する材質が用いられ、例えば、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリフェニレンスルファイド等の各種合成樹脂が用いられる。ここで、「可撓性」とは、曲げたり撓ませたりすることができる性質のことである。また、本実施形態に係る絶縁被覆材４６は、導体線４を曲げたり撓ませたりしてステータコア２に巻き付けるために必要充分な伸縮性を有していれば良く、伸縮性はあまり高くなくても良い。ここで、「伸縮性」とは、伸びたり縮んだりすることができる性質のことである。ここでは特に、絶縁被覆材４６の径方向における伸縮性は特に要求されない。例えば、外力が作用していない状態での真円状態における周長を基準とする伸長後の周長が１３０％以下、その中でも１２０％以下、更には１１０％以下に抑えられるような材料を用いて、絶縁被覆材４６を構成することができる。このような絶縁被覆材４６は、本実施形態では、導体素線束４２の周囲を包む可撓性のシート状材料又は筒状材料によって構成されている。
【００３４】
上述したように、本実施形態では、導体素線４１として、延在方向に直交する断面の形状が円形状のものを用いている。このため、導体素線束４２を構成する複数の導体素線４１同士の間には、図４に示すように、隙間Ｇが形成される。また、絶縁被覆材４６の内周面４６ａと導体素線束４２との間にも隙間Ｇが形成される。このように、導体線４は、絶縁被覆材４６に囲まれた内部に隙間Ｇを有して構成されている。
【００３５】
このような構造を有する導体線４は、絶縁被覆材４６の中で複数本の導体素線４１の相対移動が可能である。このため、導体線４は、延在方向Ａに直交する断面の形状を比較的自由に変形させることができる。つまり、導体線４は、絶縁被覆材４６に囲まれた内部に形成された隙間Ｇによって、導体線４の断面形状が容易に変形可能なように構成されている。従って、この導体線４は、延在方向Ａ（長さ方向）に沿って撓ませて変形させることが容易なだけでなく、延在方向Ａに直交する断面の形状を変形させることも容易である。このように優れた可撓性を有する導体線４の詳細な構造については後述する。
【００３６】
本実施形態では、図５に示すように、導体線４の延在方向Ａに直交する断面形状を円形状とした状態での導体線４（４Ｎ）の直径φ（線幅Ｄ１）は、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）の周方向Ｃの幅であるスロット開口幅Ｗ１よりも大きい。一方、少なくとも最大扁平時の導体線４（４Ｆ）の断面形状の短軸長Ｄ９は、スロット開口幅Ｗ１以下である。つまり、断面形状が変形可能な導体線４は、その線幅がスロット開口幅Ｗ１以下に扁平化可能な可撓性を有しており、その線幅Ｄも可変である。ところで、本実施形態のスロット２２は、セミオープン型のスロットである。上述したように、周方向Ｃのスロット幅Ｗの最大値である最大スロット幅Ｗ９は、スロット開口幅Ｗ１よりも大きい。この場合、導体線４は、断面形状を円形状とした状態での直径φ（線幅Ｄ１）が、最大スロット幅Ｗ９以下であると好適である。
【００３７】
一般的に可撓性を有している物体が安定する形状は、円形や球形である。導体線４のように、長尺の物体では、その長尺方向（延在方向）に直交する面である断面の形状が円形の場合に安定することが多い。従って、スロット２２内における導体線４の断面形状は、導体線４に外力が印加されない状態では、円形状となる可能性が高い。後述するように、スロット２２内の導体線４に外力を印加して、スロット２２内の導体線４の占積率が高められる。このことも考慮すれば、外力が印加されない状態において、導体線４が安定形状となり易く、自由な変形が可能な状態となっていることが望ましい。このためには、スロット２２内の一部分であっても、その周方向の幅（スロット幅Ｗ）が、導体線４の断面形状が円形状の状態での直径φ（線幅Ｄ１）よりも大きいことが望ましい。つまり、導体線４は、断面形状を円形状とした状態での直径φ（線幅Ｄ１）が、最大スロット幅Ｗ９以下であると好適である。
【００３８】
また、この場合において、最大扁平時の導体線４（４Ｆ）の長軸長Ｄ５が最大スロット幅Ｗ９以上であると好適である（図５参照）。つまり、断面形状が変形可能な可撓性を有する導体線４は、その線幅がスロット開口幅Ｗ１以下に扁平化可能であると共に、最大スロット幅Ｗ９以上まで幅広化可能（スロット開口幅Ｗ１以下に扁平化する際と異なる方向に扁平化可能）であると好適である。例えば、線幅がスロット開口幅Ｗ１以下に扁平化する際の扁平方向（線幅が狭い部分の方向）を第１扁平方向として、第１扁平方向に対して直交する方向（第２扁平方向）に扁平化することを、幅広化と称する。尚、ここで、直交する方向とは、真に直交する方向に対して±約４５度のずれを許容する概念である。
【００３９】
上述したように、スロット２２内の導体線４に外力を印加して、断面形状を変形させることによって、スロット２２内における隙間を減少させて導体線４の占積率を高めることができる。ここで、導体線４の最大扁平時の長軸長Ｄ５が最大スロット幅Ｗ９以上であると、一方向からの外力の印加によって、スロット２２内の周方向Ｃの空間を導体線４で満たすことが可能となる。例えば、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）から奥行方向に向かい、径方向Ｒに沿って外力（押圧力）を印加することによって、複数の導体線４を径方向に一列に並べて配置することも可能となる。この際の導体線４の断面形状の変化は、ほぼ一方向（周方向）に集約されるから、大きい変形を必要とせず、導体線４を径方向Ｒに沿って整列させることが可能となる。また、各スロット２２において、ほぼ共通の配列で導体線４を整列させることも可能となる。
【００４０】
続いて、導体線４のステータコア２に対する配置構成について説明する。図２に示すように、ステータコア２が有する複数のスロット２２のそれぞれの中には、複数本（本例では６本）の導体線４が配置され、当該複数本の導体線４の内の隣り合う導体線４が互いに接するように配置されている。本実施形態では、各スロット２２内の複数本の導体線４の全てが、周方向Ｃの同じ位置において径方向Ｒに沿って一列に並ぶように配置されている。つまり、スロット２２内には、複数本の導体線４がコア基準面２１の径方向Ｒに積み重ねて配列されており、本実施形態のステータ１は複数層巻構造（本例では６層巻構造）を有している。各導体線４は、各スロット２２内において、当該スロット２２に沿って軸方向Ｌに平行な方向を延在方向Ａとして直線状に配置されているということもできる。
【００４１】
ここで、各スロット２２内に配置された導体線４の本数は、各スロット２２内に配置される部分のみに着目して数える。本実施形態では、ステータコア２から取り外した状態で１本につながっている導体線４を同じスロット２２に６回巻き付けることにより、各スロット２２内に６本の導体線４が配置された構成である。尚、ステータコア２から取り外した状態で２本の導体線４を同じスロット２２に３回ずつ巻き付け、或いはステータコア２から取り外した状態で３本の導体線４を同じスロット２２に２回ずつ巻き付けることにより、各スロット２２内に６本の導体線４が配置された構成としてもよい。また、各スロット２２内の６本の導体線４が、ステータコア２から取り外した状態でも６本独立している構成としてもよい。何れにしても、ステータコア２が有する複数のスロット２２のそれぞれの中に、複数本（本例では６本）の導体線４が配置されるように導体線４がステータコア２に巻き付けられていればよい。
【００４２】
上述したように、導体線４は、延在直交平面Ｐでの断面形状を変形させることが容易な、可撓性を有した導体線である。従って、各スロット２２内において、当該スロット２２の形状に合わせて導体線４を変形させ、複数本の導体線４同士の隙間及び導体線４とスロット２２の内壁面２２ａとの隙間を小さく抑え、導体線４の占積率を高めることができる。このように隙間が小さい状態を実現するため、各スロット２２内において、隣り合う導体線４同士が互いに接した状態となっている。より詳しくは、図２に示すように、複数本の導体線４のそれぞれが、隣接する他の導体線４の接触面に沿った形状の接触面を有し、当該接触面において互いに面接触で接触している。また、本実施形態では、各スロット２２内に配置された複数本の導体線４の全てが、スロット２２の内壁面２２ａに沿った形状の部分を有し、当該部分において内壁面２２ａに面接触で接触している。即ち、各導体線４は、内壁面２２ａに平行であって当該内壁面２２ａに面接触で接触する接触面を有する。
【００４３】
上記のような導体線４の接触面は、スロット２２内において、複数の導体線４のそれぞれが、内壁面２２ａ又は他の導体線４に押し付けられて変形することにより形成されている。本実施形態では、各スロット２２内において、複数本の導体線４が、径方向開口部２２ｂ側から押圧された状態での形状を保って配置されている。即ち、複数本の導体線４は、これらに外力が全く作用していない自然状態に比べて変形した状態となっている。
【００４４】
また、本実施形態においては、各スロット２２内の空間が、複数本（本例では６本）の導体線４によって満たされるように、各導体線４の太さ（延在直交平面Ｐにおける断面積）が設定されている。従って、複数本の導体線４がスロット２２内に収容された状態では、図２に示すように、各導体線４が互いに接触して或いはスロット２２の内壁面２２ａと接触して変形し、複数本の導体線４同士の隙間及び導体線４とスロット２２の内壁面２２ａとの隙間が非常に小さい状態となる。この状態では、複数本の導体線４の断面形状を合わせた形状は、スロット２２の軸方向Ｌに直交する断面の形状に適合している。
【００４５】
本実施形態では、各スロット２２の内壁面２２ａは、互いに非平行状態で対向する２つの平面や軸方向Ｌに延びる断面円弧状の面を有している。このようなスロット２２に、断面形状が固定され、比較的その線幅が太い線状導体を配置すると、当該線状導体とスロット２２の内壁面２２ａとの間の隙間が大きくなり易い。しかし、本実施形態の構成によれば、各導体線４の断面形状がスロット２２の内壁面２２ａの形状に追従して変形することにより、内壁面２２ａとの隙間を小さくすることが容易になっている。このように各導体線４の断面形状が変形することによって、隣接する導体線４同士が密着し、或いは導体線４と内壁面２２ａとが密着して隙間が小さくなる。この際、各導体線４の断面形状が内壁面２２ａの形状に追従して変形することにより、或いは、断面形状が変形容易な導体線４同士が互いに押圧されることにより、複数本の導体線４のそれぞれの断面形状は様々に変形する。このため、同じスロット２２の中に配置された複数本の導体線４は、断面形状がそれぞれ異なるものとなり得る。
【００４６】
上述したように隙間が少ない状態で複数本の導体線４がスロット２２内に収容されるためには、各スロット２２内において、複数本の導体線４がスロット２２の径方向開口部２２ｂ側から押圧された状態での形状を保っていると好適である。本実施形態では、径方向開口部２２ｂからの導体線４の飛び出しを抑えるために、スロット２２の径方向開口部２２ｂに、当該径方向開口部２２ｂを塞ぐための閉塞部材２５が配置されている。このような部材は、いわゆるウェッジと称される。この閉塞部材２５は、ティース２３の先端部に形成された周方向突出部２３ｂの径方向Ｒの外側の面に当接することにより、導体線４を径方向Ｒの内側から支持する。このため、閉塞部材２５は、スロット２２の径方向開口部２２ｂのスロット開口幅Ｗ１より大きい周方向Ｃの幅を有し、ステータコア２の軸方向Ｌの長さ以上の軸方向Ｌの長さを有する。この閉塞部材２５は、各種合成樹脂等、磁気抵抗及び電気抵抗の比較的大きい材質により形成されていると好適である。これにより、複数本の導体線４が、径方向開口部２２ｂ側から押圧された状態での形状を保って配置される。尚、径方向開口部２２ｂに閉塞部材２５を配置しない構成とすることも、好適な実施形態の１つである。この場合には、例えば、径方向開口部２２ｂに最も近い導体線４が、スロット２２内で、径方向開口部２２ｂのスロット開口幅Ｗ１よりも周方向Ｃに大きくなるように変形することによって、閉塞部材２５の役割を担うことが可能である。
【００４７】
続いて、コイルユニットとしてのステータ１の製造方法について図６のフローチャートも利用して説明する。ステータ１を製造する一連の工程には、少なくとも、導体線４を、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）からスロット２２内に挿入する挿入工程＃２と、スロット２２内に挿入された導体線４を押圧して導体線４の断面形状を変形させる押圧工程＃３とが含まれる。尚、導体線４は、断面形状を円形状とした状態での直径φ（線幅Ｄ１）がスロット開口幅Ｗ１よりも大きいので、挿入工程＃２では、スロット開口幅Ｗ１に平行な方向の線幅Ｄである周方向線幅がスロット開口幅Ｗ１以下となった状態の導体線４が、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）からスロット２２内に挿入される。続く押圧工程＃３では、スロット２２内に挿入された導体線４が開口方向とは反対方向である奥行方向に押圧される。そして、周方向Ｃの線幅Ｄが、挿入工程＃２において径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）に挿入される際の周方向Ｃの線幅Ｄよりも大きくなるように導体線４の断面形状が変形される。また、挿入工程＃２に先だって、導体線４の周方向Ｃの線幅Ｄとなる少なくとも一方向の線幅Ｄをスロット開口幅Ｗ１以下に変形させる扁平化工程＃１が実施されると好適である。
【００４８】
上述した挿入工程＃２及び押圧工程＃３（或いは、扁平化工程＃１〜押圧工程＃３）は、スロット２２内に配列させる導体線４の数が、規定数（本実施形態では“６”）となるまで繰り返される。規定数に達しているか否かは、反復判定工程＃４によって判定される。スロット２２内の空間が、複数本（６本）の導体線４によって満たされると、ここではスロット２２の径方向開口部２２ｂに、当該径方向開口部２２ｂを塞ぐための閉塞部材２５が配置される（閉塞工程＃５）。上述したように、閉塞部材２５は省略することも可能であり、その際には、この閉塞工程＃５は省略することも可能である。このように、挿入工程＃２において導体線４が１本ずつスロット２２に挿入され、スロット２２内には、複数本の導体線４がコア基準面２１の径方向Ｒに積み重ねて配列される。
【００４９】
図７は、１つのスロットに対する一連の工程を模式的に示している。図７では、ステータコア２が備える複数のスロット２２の中の１つのみを示しているが、他のスロット２２についても同様の工程が実行される。図７の左側の模式図は、扁平化工程＃１及び挿入工程＃２を表したものである。図７に示すように、扁平化治具５１を利用して、導体線４の周方向Ｃの線幅Ｄが、スロット開口幅Ｗ１以下の線幅Ｄ２となるように扁平化される。そして、周方向Ｃにおいて線幅Ｄ２に扁平化された導体線４が、径方向開口部２２ｂを通って、スロット２２の内部に挿入される。
【００５０】
この挿入工程＃２は、１つの態様として、導体線４が不図示の挿入治具によって径方向Ｒに沿って奥行方向に押し込まれることによって実行されてもよい。或いは、ステータコア２の軸方向Ｌの両端の外側において不図示の挿入治具によって導体線４を保持し、当該挿入治具を径方向Ｒに沿って奥行方向に移動させることによって導体線４を径方向開口部２２ｂからスロット２２の内部に挿入させてもよい。何れにせよ、挿入工程＃２では、導体線４が、スロット２２の内部において進行可能な最も奥行側まで挿入される。つまり、スロット２２に最初に挿入される導体線４は、本実施形態では、断面円弧状の内壁面２２ａまで挿入される。２本目以降に挿入される導体線４は、既に挿入されている導体線４の絶縁被覆材４６に接する位置まで挿入されることになる。
【００５１】
図７の中央及び右側の模式図は、押圧工程＃３を示している。図７の中央の模式図は、押圧工程＃３において導体線４の押圧を開始する直前までの様子を示し、右側の模式図は、導体線４の押圧を完了した時点の様子を示している。押圧工程＃３では、導体線４の周方向の線幅Ｄがスロット開口幅Ｗ１よりも大きい線幅Ｄ３となるように、導体線４の断面形状が変形される。このため、好ましくは、押圧のための押圧治具５３は、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）よりも周方向Ｃの幅が広い押圧部５２を有して構成される。当然ながら、このような押圧部５２を有する押圧治具５３は、径方向Ｒに沿って、スロット２２の外部から径方向開口部２２ｂを通ってスロット２２の内部へ移動させることはできない。従って、押圧工程＃３では、このような押圧部５２を有する押圧治具５３がコア基準面２１の軸方向Ｌに沿ってスロット２２内に挿入された後に、導体線４が奥行方向に押圧される。尚、当然ながら、押圧治具５３は、押圧部５２と押圧支持部５４とが独立した部材で構成されていてもよい。この場合には、押圧部５２のみがコア基準面２１の軸方向Ｌに沿ってスロット２２内に挿入されてもよい。そして、径方向Ｒに沿って、スロット２２の外部から径方向開口部２２ｂを通ってスロット２２の内部へ挿入された押圧支持部５４が押圧部５２を奥行方向に押圧することによって、導体線４を押圧してもよい。
【００５２】
ところで、本発明が適用可能なコアの形状は、種々の形態を採り得るものである。上記の実施形態では、各ティース２３は、各ティース２３の２つティース側面２３ａが互いに平行な平行ティースであり、各スロット２２は、その周方向Ｃの幅が径方向Ｒの外側へ向うに従って次第に広くなるように形成されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこのような構成に限定されない。例えば、図８に示すように、スロット２２の周方向Ｃの幅が径方向Ｒの外側へ向うに従って次第に狭くなるように形成されたスロット２２も本発明の好適な実施形態の１つである。この場合、各スロット２２の内壁面２２ａは、周方向Ｃに互いに対向すると共に径方向Ｒの外側へ向うに従って互いの間隔が狭くなるように形成された２つの平面を有する。また、図８に示す形態は、ステータ１に対して径方向Ｒの外側にロータが配置されるアウターロータ型の回転電機に適用し、スロット２２の周方向Ｃの幅が径方向Ｒの内側へ向うに従って次第に狭くなるように形成されたスロット２２とするのに適している。
【００５３】
また、例えば、図９に示すように、スロット２２の周方向Ｃの幅が径方向Ｒの位置に関わらず一定とされた、いわゆる平行スロットとすることも、本発明の好適な実施形態の１つである。この場合、各スロット２２の内壁面２２ａは、周方向Ｃに互いに対向すると共に互いに平行に形成された２つの平面を有する。尚、図９の例では、スロット２２は、内壁面２２ａにおける径方向Ｒ外側の部分に、径方向Ｒに直交する平面を有するように形成されている。
【００５４】
また、図１０に示すように、ステータコア２は、径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）を含む開口側領域Ｒ１と、当該開口側領域Ｒ１に対して開口方向とは反対方向である奥行方向側の奥側領域Ｒ２とで、スロット２２の形状を異ならせて形成されていてもよい。具体的には、ステータコア２は、開口側領域Ｒ１では、周方向Ｃに隣り合う２つのスロット２２の間に形成されたティース２３のそれぞれの周方向Ｃの両側面が互いに平行に形成されている。また、ステータコア２は、奥側領域Ｒ２では、スロット２２のそれぞれの周方向Ｃに対向する内面が互いに平行に形成されている。
【００５５】
上記の実施形態では、各ティース２３が先端部に周方向突出部２３ｂを備え、各スロット開口幅Ｗ１が他の部分に比べて狭く形成されて、スロット２２がいわゆるセミオープンスロットとして構成される場合を例として説明した。しかし、本発明の適用に際しては、断面形状が変形可能であって、当該断面形状を円形状とした状態での直径φ（線幅Ｄ１）が径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）の周方向Ｃの幅であるスロット開口幅Ｗ１よりも大きい導体線４が用いられれば足りる。従って、本発明の実施形態は上述した実施形態に係る構成に限定されるものではない。
【００５６】
例えば、図１１に示すように、各ティース２３の先端部に周方向突出部２３ｂが形成されておらず、スロット２２の内壁面２２ａが平面のまま径方向開口部２２ｂまで連続している構成であってもよい。即ち、スロット２２をいわゆるオープンスロットとすることも、本発明の好適な実施形態の１つである。この場合において、径方向開口部２２ｂを塞ぐためのウェッジ等の閉塞部材２５が設けられてもよいが、図１１に示すように、このような閉塞部材２５を備えない構成としてもよい。同様に、スロット開口幅Ｗ１よりも大きい導体線４が用いられれば、図１２に示すように、平行スロットにおいてオープンスロットとしてもよい。平行スロット且つオープンスロットであり、導体線４の線幅Ｄがスロット開口幅Ｗ１と等価な幅で挿入工程が実施された場合には、押圧工程において押圧されても、挿入時の周方向線幅よりもその線幅が大きくならないことがある。しかし、可撓性を有する導体線４は、押圧によって、その断面形状が挿入時と比べて多少変形する。従って、このような形態も、本発明の好適な実施形態の１つとすることができる。
【００５７】
上述したように、本発明は、断面形状が変形可能であって、当該断面形状を円形状とした状態での直径φ（線幅Ｄ１）が径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）の周方向Ｃの幅であるスロット開口幅Ｗ１よりも大きい導体線４が用いられることに特徴を有する。以下、図４にその概要を示した優れた可撓性を有する導体線４の詳細な構造について詳述する。
【００５８】
図４に示すように、絶縁被覆材４６の径方向内側（絶縁被覆材４６の内部）に配置される導体素線４１の密集度は、導体素線束４２の径方向内側領域に比べて径方向外側領域の方が低くなる傾向がある。ここでは、導体素線束４２を、導体素線４１の密集度に応じて２層に分けて考える。図４に示すように、これらの２層には、絶縁被覆材４６の中央部に位置する第一集合層４３と、第一集合層４３の周囲に位置する第二集合層４４とが含まれる。
【００５９】
第一集合層４３では、複数の導体素線４１は、互いに密着し合って高い密集度で集合している。第一集合層４３に含まれる複数の導体素線４１は、このように互いに密着し合うことで、大きな外力が作用しない限り互いに相対移動しにくくなっている。即ち、複数の導体素線４１は、それぞれの導体線４の径方向及び周方向に互いに相対移動しにくくなっている。本実施形態では、導体素線４１として、延在直交平面Ｐでの断面形状が円形状のものを用いている。このため、導体素線束４２の第一集合層４３を構成する複数の導体素線４１同士の間には、隙間Ｇとしての線間隙間Ｇ１が形成される。線間隙間Ｇ１は、それぞれ独立して、その周囲が互いに密接する複数（例えば３本）の導体素線４１の外表面によって囲まれて軸方向Ｌに延びるように形成される。
【００６０】
第二集合層４４では、複数の導体素線４１は、ある程度は密集しているものの完全には互いに密着し合うことなく第一集合層４３よりも低い密集度で集合している。導体素線束４２の第二集合層４４を構成する複数の導体素線４１同士の間には、線間隙間Ｇ１とは異なる被覆内隙間Ｇ２が隙間Ｇとして形成される。このような被覆内隙間Ｇ２は、軸方向Ｌに延びる比較的大きい隙間Ｇとして形成される。被覆内隙間Ｇ２は、第一集合層４３における線間隙間Ｇ１に相当する隙間Ｇが、互いに所定間隔を空けて隣接する導体素線４１の間を介して互いにつながったものとして形成される。また、本実施形態では、導体素線束４２と絶縁被覆材４６とが完全には接着されておらず、非接着状態である。そのため、導体素線４１同士の間だけでなく、導体素線４１と絶縁被覆材４６との間にも被覆内隙間Ｇ２が形成される。第二集合層４４に含まれる複数の導体素線４１は、被覆内隙間Ｇ２を介して互いに離間して配置されることで、大きな外力が作用しなくても容易に、互いに相対移動可能となっている。複数の導体素線４１は、それぞれの導体線４の径方向及び周方向の少なくとも一方に、互いに相対移動可能である。
【００６１】
ここで、延在直交平面Ｐでの断面において、互いに隣接する導体素線４１同士を接触させた状態で導体素線束４２に外接する仮想外接円ＣＣを想定する。図４に示すように、導体線４の通常状態では、仮想外接円ＣＣの直径（外接円径Ｃ１）は絶縁被覆材４６の真円状態での内径（真円内径Ｃ２）に合致する。すなわち、“Ｃ１＝Ｃ２”の関係が成立する。一方、上述したように、導体線４は、絶縁被覆材４６の径方向内側に被覆内隙間Ｇ２を有している。このため、第二集合層４４に含まれる複数の導体素線４１は互いに相対移動して、図１３に示すように、その全体が中央部に密集することも可能である。この場合、仮想外接円ＣＣの外接円径Ｃ１は最小（最小外接円径Ｃ１ｎ）となる。延在直交平面Ｐでの断面における、仮想外接円ＣＣの最小外接円径Ｃ１ｎと絶縁被覆材４６の真円内径Ｃ２とを比較すると、図１３から明らかなように、仮想外接円ＣＣの最小外接円径Ｃ１ｎは絶縁被覆材４６の真円内径Ｃ２よりも小さい。すなわち、“Ｃ１ｎ＜Ｃ２”の関係が成立する。
【００６２】
１つの態様として、仮想外接円ＣＣの最小外接円径Ｃ１ｎと絶縁被覆材４６の真円内径Ｃ２との差は、導体素線４１の素線径Ｃ３以上であると好適である。即ち、“Ｃ２−Ｃ１ｎ≧Ｃ３”の関係が成立するように設定されていると好適である。図１３に示す例では、仮想外接円ＣＣの最小外接円半径（Ｃ１ｎ／２）と絶縁被覆材４６の真円半径（Ｃ２／２）との差が、導体素線４１の素線径Ｃ３に合致している。従って、図１３に示す例では、仮想外接円ＣＣの最小外接円径Ｃ１ｎと絶縁被覆材４６の真円内径Ｃ２との差が、導体素線４１の素線径Ｃ３の２倍程度である。このように、仮想外接円ＣＣの最小外接円径Ｃ１ｎを、絶縁被覆材４６の真円内径Ｃ２よりも導体素線４１の素線径Ｃ３分を超えて小さくすることで、有意な大きさを有する被覆内隙間Ｇ２を、適切且つ確実に形成することができる。なお、延在直交平面Ｐでの断面における、絶縁被覆材４６内の断面積に対する被覆内隙間Ｇ２の断面積の割合（隙間割合）は、例えば５％〜３５％であると好適である。その中でも、特に、隙間割合を１５％〜３０％等とすると、被覆内隙間Ｇ２が過大にならず、高い占積率を有すると共に、高い可撓性を有した導体線４を構成することができる。
【００６３】
尚、１つの態様として、絶縁被覆材４６の内周面４６ａの周長は、図１４に示すように全ての導体素線４１を互いに接触させて一列に配置した状態での導体素線束４２に外接する長円（外接長円）Ｅの周長以下とすると好適である。外接長円Ｅの周長は、全ての導体素線４１を互いに接触させて一列に配置した状態で最も長くなる。よって、絶縁被覆材４６の内周面４６ａの周長をそのような外接長円Ｅの周長と同じにすれば、導体線４の変形自由度を最大限に確保することができる。逆に、絶縁被覆材４６の内周面４６ａの周長をこのような導体素線束４２の外接長円Ｅの周長より長くすることは、無駄に被覆内隙間Ｇ２が大きくなるだけであって適切ではない。従って、絶縁被覆材４６の内周面４６ａの周長を、このような導体素線束４２の外接長円Ｅの周長以下の範囲内で設定することにより、絶縁被覆材４６の周長を適切に設定することができる。換言すれば、外接長円Ｅの周長以下の範囲内で絶縁被覆材４６の内周面４６ａの周長を設定することによって、被覆内隙間Ｇ２の大きさを適切に設定することができ、上記の隙間割合を所望の範囲内に収めることができる。
【００６４】
このように、導体線４には、絶縁被覆材４６の径方向内側に被覆内隙間Ｇ２が存在するので、この被覆内隙間Ｇ２の部分において導体素線４１同士が導体線４の径方向及び周方向の少なくとも一方に相対移動可能である。特に、絶縁被覆材４６が真円状態である場合には、被覆内隙間Ｇ２が相対的に大きく、絶縁被覆材４６の中で導体素線４１同士の相対移動が容易である。これに加えて、絶縁被覆材４６は可撓性を有しているため、当該絶縁被覆材４６自体は容易に変形可能である。これにより、導体線４（導体素線束４２及び絶縁被覆材４６）は、延在直交平面Ｐでの断面形状を比較的自由に変形可能な構成となる。即ち、絶縁被覆材４６の変形に追従して、その内部の被覆内隙間Ｇ２の部分において導体素線４１同士が相対移動することで、導体線４の断面形状は容易に変形可能である。
【００６５】
以上、説明したように、本発明によれば、円筒状のコア基準面の周方向に複数のスロットが分散配置されているコアに、高い占積率でコイル用導体線を巻き付けて、回転電機を構成することができる。
【００６６】
〔その他の実施形態〕
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００６７】
（１）上記説明においては、断面形状が変形可能な導体線４が、導体素線４１を複数本集合させて構成された導体素線束４２と、導体素線束４２の周囲を被覆する可撓性の絶縁被覆材４６とを備えて構成されている場合を例として説明した。しかし、導体線４の構成は、その断面形状が変形可能であれば、この例に限定されるものではない。例えば、絶縁被覆材４６の内部に、断面形状が変形可能な１つの導体を有して構成されていてもよい。このような導体は、例えば、導電性ポリマーなどによって構成されると好適である。
【００６８】
（２）上記の実施形態では、スロット２２の内壁面２２ａに設けられるスロット絶縁部２４が、絶縁粉体塗装により形成されている場合を例として説明した。しかし、スロット絶縁部２４の構成はこれに限定されない。例えば、スロット絶縁シートをスロット２２の内壁面２２ａに沿って配置することにより、スロット絶縁部２４を形成することも、本発明の好適な実施形態の１つである。スロット絶縁部２４は、基本的には導体線４が配置される領域だけに形成されれば充分である。従って、このようなスロット絶縁シートを用いる場合、スロット２２の径方向開口部２２ｂにまでスロット絶縁シートを配置しなくてもよい。例えば、図９に示したスロット２２は、このようなスロット絶縁部２４の一例を示している。また、図示は省略するが、スロット２２の内壁面２２ａにスロット絶縁部２４が全く設けられない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の１つである。導体線４は、その外周面が絶縁被覆材４６により被覆されているため、ステータコア２との間の電気的絶縁性を確保することは可能である。
【００６９】
（３）上記の実施形態では、導体素線束４２と絶縁被覆材４６とが非接着状態とされた構成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。即ち、導体素線束４２と絶縁被覆材４６とが接着状態とされた構成としても良い。このような構成は、例えば、絶縁被覆材４６を構成する樹脂材料を溶融させて導体素線束４２の周囲に適量供給しつつ、導体素線束４２を延在方向Ａに移動させることにより実現できる。つまり、絶縁被覆材４６の内周面４６ａを、導体素線束４２の周囲の形状に適合した凹凸を有する形状とすることで、導体素線束４２と絶縁被覆材４６とを接着状態とすることができる。この場合、上記の実施形態とは異なり、被覆内の隙間Ｇは、導体素線４１と絶縁被覆材４６との間には形成されず導体素線４１同士の間にのみ形成される。しかし、この場合であっても、導体素線４１同士の間に形成される隙間Ｇを利用して導体素線４１同士の相対移動が可能であるから、導体線４の断面形状は容易に変形可能である。
【００７０】
（４）上記の実施形態では、複数のスロット２２が径方向Ｒの内側に開口する径方向開口部２２ｂ（スロット開口部）を備える構成を例として説明した。このような構成は、ステータ１に対して径方向Ｒの内側にロータが配置されるインナーロータ型の回転電機に適している。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、複数のスロット２２が径方向Ｒの外側に開口する径方向開口部２２ｂを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の１つである。このような構成は、ステータ１に対して径方向Ｒの外側にロータが配置されるアウターロータ型の回転電機に適している。また、本発明は、これらのラジアルギャップ型の回転電機に限らず、アキシャルギャップ型の回転電機にも好適に利用可能である。また、当然ながら、コイルユニットは、電機子として構成されたステータ又はロータに適用可能なものであるから、本発明は、ステータに限らずロータにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、円筒状のコア基準面の周方向に複数のスロットが分散配置されているコアにコイル用導体線を巻き付けて、回転電機のステータ又はロータを構成するコイルユニットの製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１        ：ステータ（コイルユニット）
２        ：ステータコア（コア）
４        ：導体線（コイル用導体線）
６        ：ロータ（コイルユニット）
２１      ：コア基準面
２２      ：スロット
２２ｂ    ：径方向開口部（スロット開口部）
５３      ：押圧治具
１００    ：回転電機
φ        ：断面形状を円形状とした状態での導体線（コイル用導体線）の直径
Ｃ        ：周方向
Ｄ        ：線幅
Ｄ２      ：線幅（径方向開口部（スロット開口部）に挿入される際の周方向線幅）
Ｌ        ：軸方向
Ｒ        ：径方向
Ｗ        ：スロット幅（周方向の幅）
Ｗ１      ：スロット開口幅
＃１      ：扁平化工程
＃２      ：挿入工程
＃３      ：押圧工程
【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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【図１３】
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【図１４】
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