(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアに装着されるステータコイルであって、
導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第１被覆導線と、
導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第２被覆導線と、
前記第１及び第２被覆導線を機械的且つ電気的に接合する導電性の連結部材とを備え、
前記第１被覆導線は、一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような深さで且つ幅Ｗ１の第１切り欠きを有し、
前記第２被覆導線は、一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような前記第１切り欠きと同一深さ且つ同一幅Ｗ１の第２切り欠きを有し、
前記第１及び第２被覆導線は、前記第１及び第２切り欠きが長手方向同位置に位置し、且つ、該第１及び第２切り欠きの双方の少なくとも一部が互いの対向面以外に位置するように、重ね合わされており、
前記連結部材は、前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１と同一幅Ｗ２を有し、前記第１及び第２切り欠きにはめ込まれた状態でかしめられており、
前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１並びに前記連結部材の幅Ｗ２は、前記第１切り欠きと前記連結部材との接触面積及び前記第２切り欠きと前記連結部材との接触面積が、前記第１及び第２被覆導線における前記導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるように、設定されていることを特徴とするステータコイル。
【請求項２】
前記連結部材は、前記第１及び第２切り欠きの深さと同一の厚みを有していることを特徴とする請求項１に記載のステータコイル。
【請求項３】
前記連結部材は、前記第１及び第２切り欠きと対向する面に、突起を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のステータコイル。
【請求項４】
ステータコアに装着されるステータコイルであって、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第１被覆導線と、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第２被覆導線とを備え、前記第１及び第２被覆導線が導電性の連結部材によって電気的且つ機械的に連結されてなるステータコイルの製造方法であって、
前記第１被覆導線の一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような深さで且つ幅Ｗ１の第１切り欠きを形成する工程と、
前記第２被覆導線の一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような前記第１切り欠きと同一深さ且つ同一幅Ｗ１の第２切り欠きを形成する工程と、
前記第１及び第２切り欠きが長手方向同位置に位置し且つ該第１及び第２切り欠きの双方の少なくとも一部が互いの対向面以外に位置するように、前記第１及び第２被覆導線を重ね合わさた状態で、前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１と同一幅Ｗ２を有する前記連結部材を前記第１及び第２切り欠きにはめ込んだ状態でかしめ加工を行う工程とを含み、
前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１並びに前記連結部材の幅Ｗ２は、前記第１切り欠きと前記連結部材との接触面積及び前記第２切り欠きと前記連結部材との接触面積が、前記第１及び第２被覆導線における前記導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるように、設定されていることを特徴とするステータコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機におけるステータコイル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータ等の回転電機は、中央孔を有するステータと、該ステータの中央孔内に配設されたロータとを備えている。
前記ステータは、ステータコアと、該ステータコアに、相別に電気接続された複数のステータコイルとを有している。
【０００３】
従来から、前記ステータコイルとしては、一本の被覆導線を螺旋状に成形したタイプのものが一般的である。斯かる螺旋状ステータコイルは、前記ステータコアの内周面に径方向内方へ突出するように設けられたスロットに装着される。
【０００４】
他方、設計自由度を向上させるべく、前記ステータコイルとして、複数の被覆導線を機械的且つ電気的に接合してなるタイプも使用されている。斯かるタイプのステータコイルは、ステータコアに形成された溝等の保持手段に装着される。
【０００５】
ところで、複数の被覆導線からなるステータコイルにおいては、隣接する一の被覆導線及び他の被覆導線の対応端部における被覆を剥離して導線を露出させ、該露出部位同士を連結具により圧着するか、若しくは、溶接することにより、対応する被覆導線同士を機械的且つ電気的に接合させていた。
【０００６】
しかしながら、前者の方法は、機械的強度の点で不十分であり、又、後者の方法は、加熱等の影響によって被覆導線の導電性部材が組織変化したり、及び／又は、該導線性部材にろう材等の異種物質が付着して合金化し、該導電性部材の導電率が変化するという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、複数の被覆導線が接合されてなるステータコイルであって、機械的な接合強度を向上させることができ、且つ、接合部位における導電率の悪化を有効に防止し得るステータコイル及びその製造方法の提供を、一の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、ステータコアに装着されるステータコイルであって、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第１被覆導線と、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第２被覆導線と、前記第１及び第２被覆導線を機械的且つ電気的に接合する導電性の連結部材とを備えたステータコイルを提供する。
前記第１被覆導線は、一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような深さで且つ幅Ｗ１の第１切り欠きを有するものとされる。
前記第２被覆導線は、一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような前記第１切り欠きと同一深さ且つ同一幅Ｗ１の第２切り欠きを有するものとされる。
前記第１及び第２被覆導線は、前記第１及び第２切り欠きが長手方向同位置に位置し、且つ、該第１及び第２切り欠きの双方の少なくとも一部が互いの対向面以外に位置するように、重ね合わされており、前記連結部材は、前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１と同一幅Ｗ２を有し、前記第１及び第２切り欠きにはめ込まれた状態でかしめられている。
前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１並びに前記連結部材の幅Ｗ２は、前記第１切り欠きと前記連結部材との接触面積及び前記第２切り欠きと前記連結部材との接触面積が、前記第１及び第２被覆導線における前記導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるように、設定されている。
【０００９】
好ましくは、前記連結部材は、前記第１及び第２切り欠きの深さと同一の厚みを有してものとされる。
より好ましくは、前記連結部材は、前記第１及び第２切り欠きと対向する面に突起を有するものとされる。
【００１０】
又、本発明は、ステータコアに装着されるステータコイルであって、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第１被覆導線と、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる第２被覆導線とを備え、前記第１及び第２被覆導線が導電性の連結部材によって電気的且つ機械的に連結されてなるステータコイルの製造方法であって、前記第１被覆導線の一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような深さで且つ幅Ｗ１の第１切り欠きを形成する工程と、前記第２被覆導線の一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材の少なくとも一部が切断されるような前記第１切り欠きと同一深さ且つ同一幅Ｗ１の第２切り欠きを形成する工程と、前記第１及び第２切り欠きが長手方向同位置に位置し且つ該第１及び第２切り欠きの双方の少なくとも一部が互いの対向面以外に位置するように、前記第１及び第２被覆導線を重ね合わさた状態で、前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１と同一幅Ｗ２を有する前記連結部材を前記第１及び第２切り欠きにはめ込んだ状態でかしめ加工を行う工程とを含み、前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１並びに前記連結部材の幅Ｗ２は、前記第１切り欠きと前記連結部材との接触面積及び前記第２切り欠きと前記連結部材との接触面積が、前記第１及び第２被覆導線における前記導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるように、設定されているステータコイルの製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るステータコイルの好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施の形態に係るステータコイルの部分概略斜視図であり、図２は図１におけるII部拡大正面図である。又、図３及び図４は、それぞれ、図２におけるIII-III線及びIV-IV線断面図である。
【００１２】
本実施の形態に係るステータコイル１は、回転電機のステータコアに相別に備えられるものである。例えば、３相モータ用のステータにおいては、ステータコアは、ｕ相，ｖ相及びｗ相毎に備えられる。
【００１３】
より詳しくは、本実施の形態に係るステータコイル１は、複数の被覆導線と、該複数の被覆導線のうち隣接する被覆導線（第１及び第２被覆導線１０，２０）を電気的且つ機械的に接合する連結部材３０とを備えている。
【００１４】
図５に、図１におけるII部の拡大正面図であって、前記連結部材３０を取り外した状態を示す。又、図６及び図７に、それぞれ、図５におけるVI-VI線及びVII-VII線断面図を示す。
【００１５】
図３，４及び図６，７に示すように、前記複数の被覆導線１０，２０は、それぞれ、無酸素銅等の導電性部材５１と、該導電性部材５１を囲繞する絶縁性被膜５２とを備えている。
【００１６】
前記第１被覆導線１０は、図６及び図７に示すように、一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材５１の少なくとも一部が切断されるような深さの第１切り欠き１１を有している。
【００１７】
同様に、前記第２被覆導線２０も、一端部から長手方向内方へ離間された部位に、前記導電性部材５１の少なくとも一部が切断されるような深さの第２切り欠き１２を有している。
なお、本実施の形態においては、第１及び第２被覆導線１０，２０の導電性部材５１を断面四角形状としており、前記第１及び第２切り欠き１１，１２は２面に設けられている。
【００１８】
好ましくは、前記第１及び第２切り欠き１１，１２は、第１被覆導線１０及び第２被覆導線２０の強度の観点から、残存する導電性部材の厚みｔが、他の部位における導電性部材の厚みＴの１／３以上となるような深さとされる。
【００１９】
前記第１及び第２被覆導線１０，２０は、前記第１及び第２切り欠き１１，１２を含む領域が互いに平行な状態でオーバーラップするように配置されている。
詳しくは、前記第１及び第２被覆導線１０，２０は、前記第１及び第２切り欠き１１，１２が長手方向同一位置に位置し、且つ、該第１及び第２切り欠き１１，１２の少なくとも一部が互いの対向面以外に位置するように、配置されている。
【００２０】
なお、「第１及び第２切り欠き１１，１２の少なくとも一部が互いの対向面以外に位置する」には、種々の態様が包含される。
即ち、第１及び第２被覆導線１０，２０が断面四角形状であり、且つ、該第１及び第２被覆導線１０，２０の一面にのみ切り欠きが形成されている場合には、該切り欠きが形成された面が対向面以外に位置していることを意味する。
又、第１及び第２被覆導線１０，２０が断面四角形状であり、且つ、該第１及び第２被覆導線１０，２０の二面以上に切り欠きが形成されている場合には、切り欠きが形成されている面を対向面とする態様、並びに、切り欠きが形成されていない面を対向面とする態様の全ての態様が包含される。
【００２１】
又、当然ながら、本発明は、第１及び第２被覆導線が断面四角形状である場合に限定されるものではなく、断面円形状又は断面三角形状等の種々の態様が含まれる。
さらに、「第１及び第２切り欠き１１，１２が長手方向同一位置に位置する」には、図１に示すように、第１被覆導線１０及び第２被覆導線２０の対応する一端部が同一方向を向く態様に加えて、図９に示すように、第１被覆導線１０及び第２被覆導線２０の対応する一端部が反対方向を向く態様も包含される。
【００２２】
前記連結部材３０は、導電性材料からなり、図２〜図４に示すように、前記第１及び第２切り欠き１１，１２のうち，互いに対向していない部分にはめ込まれた状態で、かしめられている。
このように、本実施の形態に係るステータコイル１においては、第１及び第２被覆導線１０，２０にそれぞれ形成された第１及び第２切り欠き１１，１２にはめ込まれた導電性連結部材をかしめることで、第１被覆導線１０及び第２被覆導線２０が連結されているので、該第１及び第２被覆導線１０，２０の導電性を確保しつつ、該第１及び第２被覆導線１０，２０の機械的な接続強度を向上させることができる。
【００２３】
即ち、前記第１及び第２切り欠き１１，１２は、絶縁性被膜５２を越えて導電性部材５１に達するような深さを有している。そして、導電性の前記連結部材３０が、斯かる第１及び第２切り欠き１１，２にはめ込まれている。従って、第１被覆導線１０の導電性部材５１と第２被覆導線２０の導電性部材５１とは前記連結部材３０を介して電気的に接続され、且つ、第１及び第２被覆導線１０，２０は該連結部材３０によって機械的に連結されている。
【００２４】
ところで、前記第１及び第２切り欠きの幅Ｗ1（図５参照）と前記連結部材の幅Ｗ2（図２参照）とは、ステータコイルの導電率に直接的に影響を与える。即ち、第１被覆導線１０及び第２被覆導線２０の間を流れる電流は、第１切り欠き１１及び連結部材３０の接触面から該連結部材３０へ伝達され、そして、連結部材３０及び第２切り欠き１２の接触面から第２被覆導線２０へ伝達される。
従って、第１及び第２切り欠き１１，１２と連結部材３０とのそれぞれの接触面積が、第１及び第２被覆導線１０，２０における導電性部材５１の断面積と同一又はそれ以上となるように、前記幅Ｗ1及びＷ2を設定することにより、接合部位における導電率の悪化を防止できる。
【００２５】
好ましくは、図４に示すように、前記連結部材３０を前記第１及び第２被覆導線１０，２０の全周に亘って巻き回されるように構成し、且つ、該連結部材３０の両端部を溶接させることができ、これにより、第１及び第２被覆導線１０，２０の機械的接続強度をさらに向上させることができる。
【００２６】
又、好ましくは、前記第１及び第２切り欠き１１，１２を略同一深さ及び略同一幅とし、且つ、前記連結部材３０を前記第１及び第２切り欠き１１，１２の深さ及び幅と略同一の厚み及び幅とすることができる。このように構成することにより、第１及び第２被覆導線１０，２０の相対移動をより確実に防止することができる。
なお、好ましくは、前記連結部材３０の外表面は、絶縁性樹脂等によってモールドされる。
【００２７】
図８に、前記連結部材３０の好ましい一例を示す。
図８に示すように、好ましくは、前記連結部材３０は、第１及び第２被覆導線１０，２０への取付前においては、断面コの字状とされる。このように構成することにより、該連結部材３０のかしめ作業の効率化を図ることができる。
【００２８】
又、前記連結部材３０における第１及び第２切り欠きとの当接面に突起３１を設けることができる。斯かる突起３１を設けることにより、連結部材３０の第１及び第２被覆導線１０，２０への接触面積の向上、及び、第１及び第２被覆導線１０，２０の連結強度の向上を図ることができる。
【００２９】
斯かる構成のステータコイルによれば、前記種々の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
即ち、複数の被覆導線を用いて形成しているので、一本の被覆導線を螺旋状に成形してなるタイプのステータコイルに比して、設計自由度を向上させることができる。
さらに、複数の被覆導線の導電性部材同士を溶接するのではなく、該複数の被覆導線間を連結部材によって機械的且つ電気的に接合している。従って、複数の被覆導線の導電性部材にろう材等の異種物質が付着することが無く、被覆導線間の導電率の悪化を有効に防止できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数の被覆導線からなるステータコイルにおいて、前記複数の被覆導線間の機械的な接合強度を向上させつつ、接合部位における導電率の悪化を有効に防止することができる。
即ち、本発明によれば、第１及び第２切り欠きの幅Ｗ１並びに連結部材の幅Ｗ２は、前記第１切り欠きと前記連結部材との接触面積及び前記第２切り欠きと前記連結部材との接触面積が、第１及び第２被覆導線における導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるように、設定されているので、接合部位における導電率の悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の好ましい一実施の形態に係るスタータコイルの部分斜視図である。
【図２】  図２は、図１におけるII部拡大図である。
【図３】  図３は、図２におけるIII-III線断面図である。
【図４】  図４は、図２におけるIV-IV線断面図である。
【図５】  図５は、図１におけるII部拡大図であり、連結部材を装着する前の状態を示している。
【図６】  図６は、図５におけるVI-VI線断面図である。
【図７】  図７は、図５におけるVII-VII線断面図である。
【図８】  図８は、連結部材の一例の正面図であり、装着前の状態を示している。
【図９】  図９は、本発明に係るステータコイルの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１          ステータコイル
１０        第１被覆導線
１１        第１切り欠き
２０        第２被覆導線
２１        第２切り欠き
３０        連結部材
３１        突起
５１        導電性部材
５２        絶縁性被膜
【図１】
0004104053.tif 000002
【図２】
0004104053.tif 000003
【図３】
0004104053.tif 000004
【図４】
0004104053.tif 000005
【図５】
0004104053.tif 000006
【図６】
0004104053.tif 000007
【図７】
0004104053.tif 000008
【図８】
0004104053.tif 000009
【図９】
0004104053.tif 000010