(57)【要約】ヨーク部（１１）の周方向（Ｚ）に所定の間隔を隔てて複数のティース（１２）を有するステータコア（１）と、ティース（１２）にそれぞれコイル線（７０）を巻回して形成されたコイル（７）と、ステータコア（１）とコイル（７）と間に配設され絶縁する上巻枠（２）を備え、上巻枠（２）は、ステータコア（１）より軸方向（Ｙ）の一方側から突出する第一突出部（２１）を有し、第一突出部（２１）の径方向（Ｘ）の外側（Ｘ１）の外周面（２０１）に、軸方向（Ｙ）に複数段にて成る溝部（９）を有し、異なるティース（１２）のコイル（７）同士を接続する渡り線（８）は、連続線であるとともに溝部（９）にて保持される。
2020174817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に配置されたヨーク部、および、前記ヨーク部の径方向の内側の内周面に、周方向に所定の間隔を隔てて、径方向の内側に突出して形成された複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースにそれぞれコイル線を巻回して形成されたコイルと、前記ステータコアと前記コイルと間に配設され前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する絶縁部とを備えた回転電機のステータであって、
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の一方側から突出する第一突出部を有し、前記第一突出部の径方向の外側の外周面に、軸方向に複数段にて成る溝部を有し、
前記コイル線の巻始線、巻終線、および、異なる前記ティースの前記コイル同士を接続する渡り線のすべては、軸方向において同一方向の前記絶縁部の前記第一突出部に設置され、
前記巻始線は、前記絶縁部の前記第一突出部に形成された、軸方向において前記ステータコアに一番近い側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連通して形成され、軸方向において前記ステータコアと反する側から前記ステータコア側に向かって、周方向の幅が漸次小さくなる軸方向に沿う傾斜面を有し前記コイル線を保持する導入溝部に配置され、
前記渡り線は、異なる前記ティース間を渡る間に前記絶縁部の軸方向の前記ステータコアと反する側から軸方向の前記ステータコア側に向かって斜めに配置される連続線であるとともに前記溝部にて保持される回転電機のステータ。
【請求項２】
前記溝部は、軸方向に傾斜して形成される請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記絶縁部の前記第一突出部の前記溝部は、軸方向において前記ステータコアから離れた側から第一溝部、第二溝部、第三溝部、第四溝部の４段にて形成され、
前記渡り線は、周方向に３個離れた前記ティースの前記コイル同士を接続するとともに、周方向に３個離れた前記ティースまで、前記第一溝部から、周方向に順次隣接する前記第一突出部の前記第二溝部、前記第三溝部、前記第四溝部に連続して保持される請求項１または請求項２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアから一番離れた側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の内側から径方向の外側に連続して形成され、前記渡り線を保持する導出溝部を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアから一番離れた側の前記溝部以外の前記溝部の周方向の一端に、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連続して形成され、前記コイル線を保持する電源溝部を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の他方側から突出する第二突出部と、
前記第一突出部および前記第二突出部に軸方向に連接するとともに、前記ティースの軸方向の側面および前記ヨーク部の径方向の内側の軸方向の側面を覆うフィルム部とを備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
前記ヨーク部は、直線状、または、前記ティースの径方向に突出する方向を逆にする逆反り状に変形可能に形成される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機のステータと、
前記ステータにエアギャップを介して対向配置されたロータとを備えた回転電機。
【請求項９】
請求項７に記載の回転電機のステータの製造方法において、
前記ステータコアの前記ヨーク部を直線状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動する回転電機のステータの製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の回転電機のステータの製造方法において、
前記ステータコアの前記ヨーク部を逆反り状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動する回転電機のステータの製造方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の回転電機のステータの製造方法にて製造された前記ステータに、ロータをエアギャップを介して対向配置させた回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、回転電機のステータ、回転電機、回転電機のステータの製造方法、および、回転電機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機または発電機等の回転電機に用いられるステータは、ステータコアとステータコアのティース間のスロットに装着されるコイルとで構成される。コイルを形成するコイル線は絶縁被覆されており、コイルはステータコアと絶縁される。しかし、回転電機のステータでは、コイルとステータコアとの十分な絶縁を確保するため、さらに、ステータコアとコイルとの接する部分に絶縁部を配設している。【０００３】
従来のステータは、ステータコアに絶縁部を介してコイル線を巻回して、コイルが設置される。前記した絶縁部は、圧接端子を収納できるキャビティを有している。そして、ステータは、コイル線と圧接端子とを挿入して各ティース間をジャンパー線で結線する（例えば、特許文献１参照）。また、他の従来のステータは、結線部を少なくするために３ティース連続でコイル線を巻回するものがある（例えば、特許文献２参照）。また、他の従来のステータは、２ティース離間したティースに２ティース連続でコイル線を巻回するものがある（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１６／５１９２３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２７７０６号公報
【特許文献３】特開平９−１９１５８８号公報
【特許文献４】特開２０００−７８７８９号公報
【特許文献５】特開２００８−１６７６０４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、回転電機のステータの製造においては、品質を保った上で価格を低くするために、省材料化および製造時間の短縮が重要である。例えば、特許文献１に記載のステータでは、結線に圧接端子と各ティース間を結ぶジャンパー線とを使用している。この場合、例えば９ティースのステータでは、１８個の圧接端子と８本のジャンパー線が必要となる。よって、結線部材が多く必要となり、省材料化とならず価格が高くなる。また、圧接端子を挿入する工程では絶縁部のキャビティ部に強度による問題が発生する。【０００６】
また、特許文献２に記載のステータでは、コイル線を連続して巻線することにより結線部材は低減するものの、６極９スロットの回転電機において、３連続で同じ相の巻線を行うと、トルク脈動または振動などの問題が発生する。【０００７】
また、特許文献３、４に記載のステータでは、３本の巻線ノズルを使用して６ティースのステータコアを３ティースそれぞれ同時に巻線する。また２ティース離間したティース間を渡り、連続して巻線しているが、巻き始め線と渡り線とがクロスして干渉することを防ぐために、例えば、ステータを軸方向に巻き始め線を上側とした場合に、渡り線は下側の絶縁部材を介して施される。この連続した巻線を９ティースのステータで巻線する場合、２回の渡り線が必要で巻き始め線と巻き終わり線を上側にするために３回目に巻線する３ティースは巻数が半ターン多く、または少なく巻線され、脈動または振動などの電気的な問題が発生する。【０００８】
また、特許文献５に記載のステータでは、２ティース離れたティースへ渡り線する場合、３相の渡り線同士が干渉するために、１本毎にノズルを複雑な動作をさせて、干渉を回避する必要があり、設備費が高くなり、巻線サイクルタイムが増加する。また、渡り線の方向を逆に、ステータコア側から絶縁部材の先端部にかけて、ステータコアから離れる方向に渡り線した場合、巻き始め線を絶縁部材の先端部に配置できるため、巻き始め線が渡り線よりも上に配置され、クロスによる干渉を防止できる。しかし、３ティース連続で９ティースに巻線する場合、２ティース目から３ティース目に連続で巻線する際に、渡り線と巻き終わり線が干渉するため、２ティース連続の巻線のみでは可能であるが、３ティース以上の巻線を施すことができないという問題点があった。【０００９】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、コイル形成時のコイル線の巻回におけるステータコアの渡り線の干渉が防止され、結線部材を低減でき、且つ、製造時間を短縮して生産性を向上できる、回転電機のステータ、回転電機、回転電機のステータの製造方法、および、回転電機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願に開示される回転電機のステータは、
環状に配置されたヨーク部、および、前記ヨーク部の径方向の内側の内周面に、周方向に所定の間隔を隔てて、径方向の内側に突出して形成された複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースにそれぞれコイル線を巻回して形成されたコイルと、前記ステータコアと前記コイルと間に配設され前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する絶縁部とを備えた回転電機のステータであって、
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の一方側から突出する第一突出部を有し、前記第一突出部の径方向の外側の外周面に、軸方向に複数段にてなる溝部を有し、
前記コイル線の巻始線、巻終線、および、異なる前記ティースの前記コイル同士を接続する渡り線のすべては、軸方向において同一方向の前記絶縁部の前記第一突出部に設置され、
前記巻始線は、前記絶縁部の前記第一突出部に形成された、軸方向において前記ステータコアに一番近い側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連通して形成され、軸方向において前記ステータコアと反する側から前記ステータコア側に向かって、周方向の幅が漸次小さくなる軸方向に沿う傾斜面を有し前記コイル線を保持する導入溝部に配置され、
前記渡り線は、異なる前記ティース間を渡る間に前記絶縁部の軸方向の前記ステータコアと反する側から軸方向の前記ステータコア側に向かって斜めに配置される連続線であるとともに前記溝部にて保持されるものである。
また、本願に開示される回転電機は、
上記記載の回転電機のステータと、
前記ステータにエアギャップを介して対向配置されたロータとを備えたものである。
また、本願に開示される回転電機のステータの製造方法は、
前記ステータコアの前記ヨーク部を直線状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動するものである。
また、本願に開示される回転電機のステータの製造方法は、
前記ステータコアの前記ヨーク部を逆反り状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動するものである。
また、本願に開示された回転電機の製造方法は、
上記記載の回転電機のステータの製造方法にて製造された前記ステータに、ロータをエアギャップを介して対向配置させたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願に開示される回転電機のステータ、回転電機、回転電機のステータの製造方法、および、回転電機の製造方法によれば、
コイル形成時のコイル線の巻回におけるステータコアの渡り線の干渉が防止され、結線部材を低減でき、且つ、製造時間を短縮して生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１における回転電機のステータのステータコアのヨーク部を直線状に変形した状態を示す背面図である。
【図２】図１に示したステータの構成を示す正面斜視図である。
【図３】図１に示したステータのステータコアを構成する１枚のコア板の構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示したコア板を積層したステータコアの構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示したステータコアの１個のティースを含むコア部を上面から見た平面図である。
【図６】図１に示したステータに用いられる絶縁部の第一突出部を有する第一巻枠の構成を示した斜視図である。
【図７】図１に示したステータに用いられる絶縁部の第二突出部を有する第二巻枠の構成を示した斜視図である。
【図８】図４に示したコア部に図６に示した第一巻枠と図７に示した第二巻枠とを装着した構成を示す斜視図である。
【図９】図８に示したコア部を矢印Ａで示す方向から見た構成を示す正面図である。
【図１０】図８に示したコア部を矢印Ｂで示す方向から見た構成を示す背面図である。
【図１１】図８に示したコア部を矢印Ｃで示す方向から見た構成を示す側面図である。
【図１２】図８に示したコア部を矢印Ｄで示す方向から見た構成を示す平面図である。
【図１３】図１に示したステータの製造方法を示す図である。
【図１４】図１に示したステータの製造方法を示す図である。
【図１５】図１に示したステータの製造方法を示す図である。
【図１６】図１に示したステータの他の製造方法を示す図である。
【図１７】実施の形態２における回転電機のステータのステータコアのヨーク部を直線状に変形した状態を示す正面斜視図である。
【図１８】図１７に示したステータコアに絶縁部を装着する前の状態を示す分解斜視図である。
【図１９】図１７に示したフィルム部の構成を示す斜視図である。
【図２０】図１７に示した上巻枠の構成を示す斜視図である。
【図２１】図１７に示した下巻枠の構成を示す斜視図である。
【図２２】実施の形態１における回転電機の構成を示す側面断面図である。
【図２３】図２２に示した回転電機の構成を示す上面断面図である。
【図２４】図２２に示した回転電機の製造方法を示すフローチャートである。
【図２５】図２２に示した回転電機の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は実施の形態１における回転電機のステータのステータコアのヨーク部を直線状に変形した状態を示す背面図である。図２は図１に示したステータの構成を示す正面斜視図である。図３は図１に示したステータのステータコアを構成する１枚のコア板の構成を示す斜視図である。図４は図３に示した１枚のコア板を複数枚軸方向に積層して形成されたステータコアの構成を示す斜視図である。図５は図４に示したステータコアの１つのティースを含むコア部を上面から見た構成を示す平面図である。
【００１４】
図６は図１に示したステータに用いられる絶縁部の第一突出部を有する第一巻枠の構成を示した斜視図である。図７は図１に示したステータに用いられる絶縁部の第二突出部を有する第二巻枠の構成を示した斜視図である。図８は図４に示したコア部に図６に示した第一巻枠と図７に示した第二巻枠とを装着した構成を示す斜視図である。
【００１５】
図９は図８に示したコア部を矢印Ａで示す方向から見た構成を示す正面図である。図１０は図８に示したコア部を矢印Ｂで示す方向から見た構成を示す背面図である。図１１は図８に示したコア部を矢印Ｃで示す方向から見た構成を示す側面図である。図１２は図８に示したコア部を矢印Ｄで示す方向から見た構成を示す平面図である。図１３から図１５は図１に示したステータの製造方法を示す図である。図１６は図１に示したステータの他の製造方法を示す図である。
【００１６】
以下の説明において、回転電機のステータ１００における各方向は、ステータ１００のヨーク部１１が環状に配置された際の状態を基準として、それぞれ周方向Ｚ、軸方向Ｙ、径方向Ｘ、径方向Ｘの外側Ｘ１、径方向Ｘの内側Ｘ２として示す。よって、ステータ１００のステータコア１のヨーク部１１を直線状に変形した場合、または、ティース１２の突出する方向を逆にする逆反り状に変形した場合であっても、ステータ１００のヨーク部１１が環状に配置された際の状態の方向を基準として各方向を各図に示して説明する。尚、他の実施の形態においても当該方向は同様の基準にて図示および説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、ステータ１００は、ステータコア１と、コイル７と、ステータコア１とコイル７とを絶縁するために配置された絶縁部としての上巻枠２および下巻枠３とを備える。ステータコア１は、環状に配置されたヨーク部１１（但し、各図においては、先にも示したようにヨーク部１１を直線状に変形した状態にて示している。）と、ヨーク部１１の径方向Ｘの内側Ｘ２の内周面１１２（図５参照）に、周方向Ｚに所定の間隔を隔てて、径方向Ｘの内側Ｘ２に突出して形成された複数のティース１２（図４参照）とを有する。
【００１８】
ステータコア１は、図３に示す薄肉の磁性鋼板を打ち抜いて形成されたコア板６を、図４に示すように軸方向Ｙに複数枚積層して形成される。ここで、ヨーク部１１において１つのティース１２する箇所をコア部６０として以下説明する。ステータコア１は複数のコア部６０のヨーク部１１が周方向Ｚにおいて連結部１１１にて連結され形成される。ここではステータコア１は、９個のコア部６０が連結部１１１にて連結され構成される。当該連結部１１１にてステータコア１のヨーク部１１は自由に折り曲げ可能であり、これにより、直線状、または、ティース１２の径方向Ｘに突出する方向を逆にする逆反り状に変形可能に形成される。
【００１９】
また、図１、図２および図４に示すように、周方向Ｚに並んでいるコア部６０をコイル線７０の巻き始め側から、第一コア部６１、第二コア部６２、第三コア部６３、第四コア部６４、第五コア部６５、第六コア部６６、第七コア部６７、第八コア部６８、第九コア部６９とする。ここでは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相で構成され、周方向Ｚに隣接コア部６０毎に異なる相が並ぶスター結線の結線構造である。そして、第一コア部６１はＵ相（Ｕ１）、第二コア部６２はＶ相（Ｖ１）、第三コア部６３はＷ相（Ｗ１）、第四コア部６４はＵ相（Ｕ２）、第五コア部６５はＶ相（Ｖ２）、第六コア部６６はＷ相（Ｗ２）、第七コア部６７はＵ相（Ｕ３）、第八コア部６８はＶ相（Ｖ３）、第九コア部６９はＷ相（Ｗ３）である。
【００２０】
尚、当該順番の説明を必要としない場合には、コア部６０として総称して説明する。また、各コア部６１〜６９には、コイル７、および絶縁部としての上巻枠２および下巻枠３が同様に設置される。但し、各コア部６１〜６９は、当該コア部６１〜６９に、コイル７、絶縁部としての上巻枠２および下巻枠３が設置されている状態、または、設置されていない状態に関係無く当該記載を採用する。
【００２１】
次に、図５に基づいてコア部６０の各箇所について説明する。ヨーク部１１の径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙに沿う面を外周面１１３とする。ヨーク部１１の外周面１１３には、軸方向Ｙに延在する第一凹部１１４が形成される。第一凹部１１４は、コイル７を形成する巻線機へステータコア１を取り付ける際の位置決めに用いられる。また、ティース１２には、径方向Ｘの内側Ｘ２の先端に周方向Ｚにそれぞれ突出したシュー部１３を備える。
【００２２】
ティース１２の周方向Ｚの両端の軸方向Ｙに沿う面を第一側面１２１、ティース１２の径方向Ｘの内側Ｘ２の先端の、軸方向Ｙに沿う面を先端面１２２とする。シュー部１３の径方向Ｘの外側Ｘ１の軸方向Ｙに沿う面を、第二側面１３１とする。第一側面１２１、第二側面１３１、および、先端面１２２がティース１２の軸方向Ｙに沿う側面である。そして、内周面１１２、第一側面１２１、および、第二側面１３１にて囲まれた領域が、コイル線７０が巻回されてコイル７が形成されるスロット１４となる。
【００２３】
次に、絶縁部として上巻枠２および下巻枠３にてついて、図６から図１２を用いて説明する。図６に示すように上巻枠２は、第一突出部２１と第一脚部２２とにて構成される。図７に示すように下巻枠３は、第二突出部３１と第二脚部３２とにて構成される。図８はコア部６０に上巻枠２および下巻枠３を設置した状態を示す図であり、第一突出部２１はコア部６０より軸方向Ｙの一方側から突出して形成される。また、第二突出部３１はコア部６０より軸方向Ｙの他方側から突出して形成される。
【００２４】
図９に示すように、上巻枠２の第一突出部２１の径方向Ｘの外側Ｘ１の外周面２０１には、軸方向Ｙに複数段にてなる溝部９が形成される。ここでは溝部９は軸方向Ｙにおいてステータコア１から離れた側から、第一溝部９１、第二溝部９２、第三溝部９３および第四溝部９４の４段にて形成される。各溝部９１、９２、９３、９４は、軸方向Ｙに傾斜して形成される。例えば、図１および図９を参照すると、第一コア部６１の第一溝部９１の周方向Ｚに隣接する第二コア部６２側の軸方向Ｙの位置と、第二コア部６２の第二溝部９２の周方向Ｚに隣接する第一コア部６１側の軸方向Ｙの位置とが近接するように形成される。
【００２５】
また、第一コア部６１の第二溝部９２の周方向Ｚに隣接する第二コア部６２側の軸方向Ｙの位置と、第二コア部６２の第三溝部９３の周方向Ｚに隣接する第一コア部６１側の軸方向Ｙの位置とが近接するように形成される。さらに、第一コア部６１の第三溝部９３の周方向Ｚに隣接する第二コア部６２側の軸方向Ｙの位置と、第二コア部６２の第四溝部９４の周方向Ｚに隣接する第一コア部６１側の軸方向Ｙの位置とが近接するように形成される。
【００２６】
また、上巻枠２の第一突出部２１は、軸方向Ｙにおいてステータコア１に一番近い側の第四溝部９４に連続するとともに、第一突出部２１の径方向Ｘの外側Ｘ１から径方向Ｘの内側Ｘ２に連通して形成され、軸方向Ｙにおいてステータコア１と反する側から前記ステータコア１側に向かって、周方向Ｚの幅が漸次小さくなる軸方向Ｙに沿う傾斜面９５０を備えた導入溝部９５を有する。また、上巻枠２の第一突出部２１は、軸方向Ｙにおいてステータコア１から一番離れた側の第一溝部９１に連続するとともに、第一突出部２１の径方向Ｘの内側Ｘ２から径方向Ｘの外側Ｘ１に連続して形成される導出溝部９６を有する。よって、導入溝部９５および導出溝部９６は、第一突出部２１の外周面２０１から径方向Ｘの内側Ｘ２の内周面２０２まで連続して形成される。
【００２７】
また、上巻枠２の第一突出部２１は、軸方向Ｙにおいてステータコア１から一番離れた側の第一溝部９１以外の第二溝部９２、第三溝部９３、および第四溝部９４の周方向Ｚの一端に、第一突出部２１の径方向Ｘの外側Ｘ１から径方向Ｘの内側Ｘ２に連続する第一電源溝部９７、第二電源溝部９８、および第三電源溝部９９を有する。よって、第一電源溝部９７、第二電源溝部９８、および第三電源溝部９９は、第一突出部２１の外周面２０１から内周面２０２が切り欠いて形成される。
【００２８】
第一溝部９１、第二溝部９２、第三溝部９３および第四溝部９４は、異なるティース１２のコイル７同士を接続する渡り線８を保持する。当該渡り線８はコイル７同士との連続線である。導入溝部９５は、コイル線７０をティース１２に巻回するために、ステータコア１の径方向Ｘの外側Ｘ１から径方向Ｘの内側Ｘ２に導入するために保持する。この際、導入溝部９５には、傾斜面９５０を有しているため、コイル線７０の導入が容易かつ簡便にできる。導出溝部９６は、ティース１２に巻回してコイル７を形成した後の渡り線８を、ステータコア１の径方向Ｘの内側Ｘ２から径方向Ｘの外側Ｘ１に導出するために保持し、緩み防止を行う。第一電源溝部９７、第二電源溝部９８、および、第三電源溝部９９は、コイル線７０の巻き始め部分を、ステータコア１の径方向Ｘの外側Ｘ１から径方向Ｘの内側Ｘ２に導入するために保持する。
【００２９】
上巻枠２の第一脚部２２および下巻枠３の第二脚部３２は、コア部６０の内周面１１２、第一側面１２１および第二側面１３１を覆うように構成される。すなわち、各脚部２２、３２は、スロット１４に嵌合して、コイル７とステータコア１とを絶縁する。尚、本実施の形態１においては、第一脚部２２と第二脚部３２との軸方向Ｙの長さをほぼ同一の長さにて形成する例を示しているが、これに限られることはなく、両脚部２２、３２でステータコア１とコイル７との絶縁ができればよく、各脚部２２、３２の軸方向Ｙの長さは適宜変更可能である。
【００３０】
次に、コイル線７０について図１を用いて説明する。コイル線７０はコイル７を形成するための線である。ここでは、第一コイル線７１、第二コイル線７２および第三コイル線７３の三本のコイル線７０を使用する。各コイル線７１、７２、７３において、コイル７の巻回を始める線を、第一巻始線７１１、第二巻始線７２１、および第三巻始線７３１とする。また、第一巻始線７１１、第二巻始線７２１、および第三巻始線７３１を、ステータコア１の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に移動して、電源線として使用する場合、第一電源線７１３、第二電源線７２３、および第三電源線７３３とする。尚、第一電源線７１３、第二電源線７２３、および第三電源線７３３は破線にて示すとともに、詳細は後述する。
【００３１】
また、各コイル線７１、７２、７３において、コイル７の巻回が終わった線を、第一巻終線７１２、第二巻終線７２２、および第三巻終線７３２とする。第一巻終線７１２、第二巻終線７２２、および第三巻終線７３２は結線され中性点７００が形成される。尚、上記に示したように、当該コイル線７０の各箇所を用いて説明を必要としない場合には、コイル線７０として総称して説明する。
【００３２】
次に、渡り線８について図１を用いて説明する。尚、渡り線８は、コイル線７０にて形成されている。渡り線８は、第一渡り線８１、第二渡り線８２、第三渡り線８３、第四渡り線８４、第五渡り線８５、および第六渡り線８６がある。第一渡り線８１は第一コア部６１のコイル７と、周方向Ｚに３個離れた第四コア部６４のコイル７とを接続する。第二渡り線８２は第二コア部６２のコイル７と、周方向Ｚに３個離れた第五コア部６５のコイル７とを接続する。第三渡り線８３は第三コア部６３のコイル７と、周方向Ｚに３個離れた第六コア部６６のコイル７とを接続する。
【００３３】
第四渡り線８４は第四コア部６４のコイル７と第七コア部６７のコイル７とを接続する。第五渡り線８５は第五コア部６５のコイル７と、周方向Ｚに３個離れた第八コア部６８のコイル７とを接続する。第六渡り線８６は第六コア部６６のコイル７と、周方向Ｚに３個離れた第九コア部６９のコイル７とを接続する。尚、上記に示したように、当該渡り線８の各箇所の説明を必要としない場合には、渡り線８として総称して説明する。
【００３４】
図２２および図２３に示すように、回転電機１０は、上記に示したステータ１００と、ステータ１００の径方向Ｘの内側Ｘ２に所定のエアギャップ（間隙）１０７を設けて対向配設されたロータ１０２と、ロータ１０２とステータ１００を固定するハウジング１０１とを備えている。ロータ１０２は、ハウジング１０１の軸方向Ｙの両端に設けられた軸受１０３の内輪にシャフト１０４が嵌め合わされて回転自在に保持される。また、シャフト１０４の外周に固定されたロータコア１０６には、永久磁石１０５がＶ字状に埋め込まれている。
【００３５】
尚、永久磁石１０５はＶ字状に配置されている例を示しているが、これに限られるものではなく、直線状または他の形状に配置されてもよい。また、永久磁石１０５は埋め込まれて形成する例を示しているが、これに限られることはなく、ロータコア１０６の径方向Ｘの外側Ｘ１の外周表面に貼り付けてステータ１００に対向するように配置してもよい。尚、永久磁石１０５によって生じる磁極の個数は、図２２に示すように６極に限られるものではなく、ステータ１００のティース１２の個数に応じて適宜設定すればよい。
【００３６】
次に、上記のように構成された実施の形態１の回転電機のステータの製造方法および回転電機の製造方法について、図２４に示した実施の形態１の回転電機の製造方法のフローチャートを用いて説明する。まず、コイル形成工程の前工程を説明する。磁性鋼板を打ち抜いて図３に示したようなコア板６を形成する。そして、形成されたコア板６を、軸方向Ｙに複数枚積層するとともにヨーク部１１の連結部１１１で連結してステータコア１を形成する（図２４のステップＳＴ１）。次に、上巻枠２および下巻枠３を、例えば、絶縁性樹脂の射出成型により形成する。次に、ステータコア１の軸方向Ｙの両端からスロット１４に上巻枠２の第一脚部２２、および、下巻枠３の第二脚部３２を挿入して嵌め、上巻枠２および下巻枠３をステータコア１に装着する（図２４のステップＳＴ２）。
【００３７】
次に、コイル７を形成する（図２４のステップＳＴ３）工程について、図２５の回転電機の製造方法のフローチャートを用いて説明する。まず、図１および図１５、図９参照に示すように、第一コイル線７１を第一コア部６１の導入溝部９５を用いて、径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入する。この際、導入溝部９５には、傾斜面９５０を有しているため、コイル線７０の導入が容易かつ簡便にできる。尚、このことは他の場所におけるコイル線７０の導入溝部９５を用いた導入においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
【００３８】
また、第二コイル線７２、および第三コイル線７３も同様に、第二コア部６２および第三コア部６３のそれぞれの導入溝部９５を用いて、径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入する。そして、図１３に示すように、３本の巻線ノズル５１、５２、５３を用いて、第一コア部６１、第二コア部６２、および第三コア部６３のそれぞれのティース１２に第一コイル線７１、第二コイル線７２および第三コイル線７３を同時に矢視５１１、５２１、５３１のように巻回する（但し、図１１は第七コア部６７、第八コア部６８および第九コア部６９に巻回する例を図示している）。
【００３９】
そして、第一コア部６１、第二コア部６２および第三コア部６３のそれぞれのティース１２にコイル７を形成した後に、第一コイル線７１、第二コイル線７２、第三コイル線７３を第一コア部６１、第二コア部６２および第三コア部６３のそれぞれの導出溝部９６にて緩みを防止するように保持させ、径方向Ｘの内側Ｘ２から外側Ｘ１に導出する（図１４、図２５のステップＳＴ３１）。次に、全てのコア部６０にコイル線７０を巻回したか否かを判断する（図２５のステップＳＴ３２）。そして、ここでは、ＮＯとなり次の工程へ移る。次に、各巻線ノズル５１、５２、５３を矢印Ｅの方向に移動させ、次の巻回工程を行うために、第一コイル線７１は第四コア部６４に、第二コイル線７２は第五コア部６５に、第三コイル線７３は第六コア部６６のそれぞれの位置まで移動させる（図２５のステップＳＴ３３）。
【００４０】
矢印Ｅの方向に移動させる際、各巻線ノズル５１、５２、５３を有したノズルユニットは、図１４に示す矢印Ｆの方向に１回転させながら、異なる相間で渡り線同士が干渉しないように渡り線を形成する。すなわち、巻線ノズル５１は軌道Ｇ、巻線ノズル５２は軌道Ｈ、巻線ノズル５３は軌道Ｉの動作をする。巻線ノズル５１を移動させる際、巻線ノズル５１が第一コア部６１から第九コア部６９の全てに干渉しないように、巻線ノズル５１全体が第一突出部２１より径方向Ｘの外側Ｘ１に位置している。
【００４１】
これによって、巻線ノズル５１を巻線ノズル５２および巻線ノズル５３から出る渡り線よりもコア部６０側に配置でき、巻線ノズル５２を巻線ノズル５３から出る渡り線よりもコア部６０側に配置できる。このため、巻線ノズル５１が巻線ノズル５２および巻線ノズル５３から出る渡り線に、かつ巻線ノズル５２が巻線ノズル５３から出る渡り線に干渉（クロス）するのを防止できる。
【００４２】
この際、第一コア部６１のコイル７と第四コア部６４のコイル７とを接続する第一渡り線８１は導出溝部９６から第一コア部６１の第一溝部９１に保持され、周方向Ｚに連接する第二コア部６２の第二溝部９２に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第三コア部６３の第三溝部９３に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第四コア部６４の第四溝部９４に保持され、第四溝部９４に連接される導入溝部９５から、第四コア部６４の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入される（図２５のステップＳＴ３１）。
【００４３】
これと同様に、第二コア部６２のコイル７と第五コア部６５のコイル７とを接続する第二渡り線８２は導出溝部９６から第二コア部６２の第一溝部９１に保持され、周方向Ｚに連接する第三コア部６３の第二溝部９２に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第四コア部６４の第三溝部９３に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第五コア部６５の第四溝部９４に保持され、第四溝部９４に連接される導入溝部９５から、第五コア部６５の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入される。
【００４４】
また、さらに、第三コア部６３のコイル７と第六コア部６６のコイル７とを接続する第三渡り線８３は導出溝部９６から第三コア部６３の第一溝部９１に保持され、周方向Ｚに連接する第四コア部６４の第二溝部９２に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第五コア部６５の第三溝部９３に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第六コア部６６の第四溝部９４に保持され、第四溝部９４に連接される導入溝部９５から、第六コア部６６の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入される。
【００４５】
そして、上記と同様に、図１３に示すように、３本の巻線ノズル５１、５２、５３を用いて、第四コア部６４、第五コア部６５、および第六コア部６６のそれぞれのティース１２に第一コイル線７１、第二コイル線７２および第三コイル線７３を同時に矢視５１１、５２１、５３１のように巻回する。
【００４６】
そして、第四コア部６４、第五コア部６５および第六コア部６６のそれぞれのティース１２にコイル７を形成した後に、第一コイル線７１、第二コイル線７２、第三コイル線７３を第四コア部６４、第五コア部６５および第六コア部６６のそれぞれの導出溝部９６に緩みを防止するように保持させ、径方向Ｘの内側Ｘ２から外側Ｘ１に導出する。そして、各巻線ノズル５１、５２、５３を矢印Ｅの方向に移動させ、次の巻回工程を行うために、第一コイル線７１は第七コア部６７に、第二コイル線７２は第八コア部６８に、第三コイル線７３は第九コア部６９のそれぞれの位置まで移動させる。尚、矢印Ｅの方向に移動させる際、上記に示した１回目の渡り線処理と同様に各巻線ノズル５１、５２、５３を有したノズルユニットは、図１４に示す矢印Ｆの方向に１回転させながら渡り線処理を行う。
【００４７】
この際、第四コア部６４のコイル７と第七コア部６７のコイル７とを接続する第四渡り線８４は導出溝部９６から第四コア部６４の第一溝部９１に保持され、周方向Ｚに連接する第五コア部６５の第二溝部９２に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第六コア部６６の第三溝部９３に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第七コア部６７の第四溝部９４に保持され、第四溝部９４に連接される導入溝部９５から、第七コア部６７の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入される。
【００４８】
これと同様に、第五コア部６５のコイル７と第八コア部６８のコイル７とを接続する第五渡り線８５は導出溝部９６から第五コア部６５の第一溝部９１に保持され、周方向Ｚに連接する第六コア部６６の第二溝部９２に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第七コア部６７の第三溝部９３に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第八コア部６８の第四溝部９４に保持され、第四溝部９４に連接される導入溝部９５から、第八コア部６８の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入される。
【００４９】
また、さらに、第六コア部６６のコイル７と第九コア部６９のコイル７とを接続する第六渡り線８６は導出溝部９６から第六コア部６６の第一溝部９１に保持され、周方向Ｚに連接する第七コア部６７の第二溝部９２に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第八コア部６８の第三溝部９３に保持され、さらに周方向Ｚに連接する第九コア部６９の第四溝部９４に保持され、第四溝部９４に連接される導入溝部９５から、第九コア部６９の径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入される。
【００５０】
そして、上記と同様に、図１３に示すように、３本の巻線ノズル５１、５２、５３を用いて、第七コア部６７、第八コア部６８、および第九コア部６９のそれぞれのティース１２に第一コイル線７１、第二コイル線７２および第三コイル線７３を同時に矢視５１１、５２１、５３１のように巻回する。
【００５１】
そして、第七コア部６７、第八コア部６８および第九コア部６９のそれぞれのティース１２にコイル７を形成した後に（図２５のステップＳＴ３２の判断がＹＥＳ）、第一コイル線７１、第二コイル線７２、第三コイル線７３を切断して、第一巻終線７１２、第二巻終線７２２、第三巻終線７３２が形成される（図１５、図２５のステップＳＴ３４）。そしてこれら各巻終線７１２、７２２、７３２をまとめてかしめ、スター結線の中性点７００を形成する（図１）。まとめる方法としては、ロウ付けまたははんだ付けなどの結線処理を用いてもよい。
【００５２】
このように形成され、第一コイル線７１は、切断せずに連続線として、第一巻始線７１１、第一コア部６１のコイル７、第一渡り線８１、第四コア部６４のコイル７、第四渡り線８４、第七コア部６７のコイル７、そして、第一巻終線７１２となる。第二コイル線７２は、切断せずに連続線として、第二巻始線７２１、第二コア部６２のコイル７、第二渡り線８２、第五コア部６５のコイル７、第五渡り線８５、第八コア部６８のコイル７、そして、第二巻終線７２２となる。第三コイル線７３は、切断せずに連続線として、第三巻始線７３１、第三コア部６３のコイル７、第三渡り線８３、第六コア部６６のコイル７、第六渡り線８６、第九コア部６９のコイル７、そして、第三巻終線７３２となる。
【００５３】
次に、第一巻始線７１１、第二巻始線７２１および第三巻始線７３１の電源線として使用する場合の処理を行う。この３本の第一巻始線７１１、第二巻始線７２１および第三巻始線７３１はステータ１００を円環状にした際に、ステータ１００の径方向Ｘの内側Ｘ２に配置する必要がある。上記のとおりコイル７を形成すると、第一コア部６１の第二溝部９２、第三溝部９３、および第四溝部９４、第二コア部６２の第三溝部９３、第四溝部９４、および第三コア部６３の第四溝部９４は渡り線８の保持に利用されていない。
【００５４】
よってこれらを利用して、第一コア部６１の第一巻始線７１１は、第一コア部６１の第四溝部９４に保持させ、第四溝部９４に連通する第三電源溝部９９を用いて、径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入する。また、第二コア部６２の第二巻始線７２１は、第二コア部６２の第四溝部９４に保持させ、周方向Ｚに隣接する第一コア部６１の第三溝部９３に保持させ、当該第三溝部９３に連通する第二電源溝部９８を用いて、径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入する。
【００５５】
また、第三コア部６３の第三巻始線７３１は、第三コア部６３の第四溝部９４に保持させ、周方向Ｚに隣接する第二コア部６２の第三溝部９３に保持させ、さらに、周方向Ｚに隣接する第一コア部６１の第二溝部９２に保持させ、当該第二溝部９２に連通する第一電源溝部９７を用いて、径方向Ｘの外側Ｘ１から内側Ｘ２に導入する。各電源線７１３、７２３、７３３は、径方向Ｘの内側Ｘ２で、絶縁チューブをかぶせて絶縁を保ち配線処理を行う。
【００５６】
次に、ステータコア１を円環状にし、ステータコア１の端部同士を溶接等で固定する。これらの工程によりステータ１００が形成される（図２４のステップＳＴ４）。次に、ハウジング１０１の径方向Ｘの内側Ｘ２の内周面にステータ１００の径方向Ｘの外側Ｘ１の外周面を固定する（図２４のステップＳＴ５）。次に、軸受１０３によって、ハウジング１０１にロータ１０２を回転自在に支持し、ロータ１０２をステータ１００にエアギャップ１０７を介して対向配置する（図２４のステップＳＴ６）。これらの工程により回転電機１０が形成される。
【００５７】
尚、本実施の形態１では、永久磁石１０５によって生じる磁極の個数は、図２２に示すように６極の例を示したが、これに限られることはなく、ステータ１００のティース１２の個数に応じた個数でもよい。例えば、周方向Ｚに２ティース離れたティース１２へ渡り線が必要な本案（ＵＶＷＵＶＷ・・・）において、ティース１２の個数を３・Ｎ個（Ｎは２以上の整数）とした場合、磁極の個数は（（３±１）・Ｎ）個でもよい。また、周方向Ｚに隣り合うティース１２へ周方向Ｚに３ティース連続で巻線する方式（ＵＵ’ＵＶＶ’ＶＷＷ’Ｗ・・・）において、２ティース目を巻線する際に１ティース、３ティース目と逆回転の巻線に必要になり、ティース１２の個数を９・Ｎ個（Ｎは１以上の整数）とした場合、磁極の個数は（（９±１）・Ｎ）個でもよい。また、周方向Ｚに隣り合うティース１２へ２ティース連続で巻線する方式（ＵＵ’ＶＶ’ＷＷ’・・・）において、ティース１２の個数を６・Ｎ個（Ｎは１以上の整数）とした場合、磁極の個数は（（６±１）・Ｎ）個でもよい。
【００５８】
磁極の個数が（（９±１）・Ｎ）個の場合、Ｎが２以上となる場合は、周方向Ｚに３ティース連続で巻線した後、周方向Ｚに６ティース離れた次のティース１２へ巻線する必要があるため、６ティース離れた渡り線処理が必要となる。磁極の個数が（（６±１）・Ｎ）個の場合は、周方向Ｚに２ティース連続で巻線した後、周方向Ｚに４ティース離れた次のティース１２へ巻線する必要があるため、周方向Ｚに４ティース離れた渡り線処理が必要となる。尚、このことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
【００５９】
上記実施の形態１では、ステータコア１のヨーク部１１を直線状に変形してコイル線７０をティース１２に巻回してコイル７を形成する方法を示したが、これに限られることはなく、他の方法として、ステータコア１のヨーク部１１を連結部１１１を用いてティースの径方向Ｘに突出する方向を逆にする逆反り状に変形させて行う場合について説明する。
【００６０】
図１６は本実施の形態１のステータ１００は、巻線の方式が異なる以外、実施の形態１のステータ１００と同様である。巻線機４００は六角形のチャック機構４０を有する。チャック機構４０は、チャック４１、４２、４３、４４、４５、４６を有する。チャック機構４０のうち、チャック４１、４２、４３と対向する位置に、コイル線７０を巻回する巻線ノズル５４、５５、５６が設置される。各巻線ノズル５４、５５、５６は回転軸Ｔ、回転軸Ｍ、回転軸Ｎにて回転されコイル線７０を各ティース１２に巻回する。但し、図１６は図１の場合と異なり、軸方向Ｙを逆転して示している。すなわち、図１６はコア部６０の下巻枠３が見えている状態を示した図である。
【００６１】
最初に、ステータコア１は図１６に示すようにチャック４１、チャック４２、チャック４３に第一コア部６１、第二コア部６２、第三コア部６３をそれぞれ固定する。そして、巻線ノズル５４、５５、５６を回転軸Ｔ、Ｍ、Ｎにて回転させ、コイル線７０を各ティース１２に巻回してコイル７を形成する。そして、１回目の巻回が完了した後、巻線ノズル５４、５５、５６を前後上下させるとともに、チャック機構４０を回転させることで、渡り線８を上記示した場合と同様に、所定のコア部６０に渡らせる。この際、チャック機構４０が６０°ピッチで回転する。すなわち、第四コア部６４が１回目の巻回で第一コア部６１が固定されていたチャック４１の位置まで６０°ピッチの回転を３回繰り返され移動する。他のコア部６０も同時に移動する。チャック４６の位置からは排出されていくため、チャック４５の位置にはステータコア１は固定されない。
【００６２】
この方法によれば、周方向Ｚに隣接するティース１２同士の間を広く確保してコイル線７０をティース１２に巻回してコイル７を形成できる。すなわち、図１６に示すとおり、巻線ノズル５４、５５、５６の回転軸Ｔ、Ｍ、Ｎを常にティース１２側に向けて巻回できる。よって、ティース１２に対して高速でコイル線７０を巻回でき、巻回のサイクルタイムを短縮できる。尚、当該実施の形態１にて示した回転電機のステータの製造方法は以下の実施の形態においても同様に行うことができるため、その説明は適宜省略する。
【００６３】
上記のように構成された実施の形態１の回転電機のステータによれば、
環状に配置されたヨーク部、および、前記ヨーク部の径方向の内側の内周面に、周方向に所定の間隔を隔てて、径方向の内側に突出して形成された複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースにそれぞれコイル線を巻回して形成されたコイルと、前記ステータコアと前記コイルと間に配設され前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する絶縁部とを備えた回転電機のステータであって、
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の一方側から突出する第一突出部を有し、前記第一突出部の径方向の外側の外周面に、軸方向に複数段にてなる溝部を有し、
前記コイル線の巻始線、巻終線、および、異なる前記ティースの前記コイル同士を接続する渡り線のすべては、軸方向において同一方向の前記絶縁部の前記第一突出部に設置され、
前記巻始線は、前記絶縁部の前記第一突出部に形成された、軸方向において前記ステータコアに一番近い側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連通して形成され、軸方向において前記ステータコアと反する側から前記ステータコア側に向かって、周方向の幅が漸次小さくなる軸方向に沿う傾斜面を有し前記コイル線を保持する導入溝部に配置され、
前記渡り線は、異なる前記ティース間を渡る間に前記絶縁部の軸方向の前記ステータコアと反する側から軸方向の前記ステータコア側に向かって斜めに配置される連続線であるとともに前記溝部にて保持されるので、
また、回転電機によれば、
前記ステータにエアギャップを介して対向配置されたロータとを備えるので、
また、回転電機の製造方法によれば、
上記記載の回転電機のステータの製造方法にて製造された前記ステータに、ロータをエアギャップを介して対向配置させたので、
渡り線の干渉が防止され、結線部材を低減でき、且つ、製造時間を短縮して生産性を向上できる。
【００６４】
また、前記溝部は、軸方向に傾斜して形成されるので、
溝部の傾斜により、ステータコアの渡り線の干渉が確実に防止できる。
【００６５】
また、前記絶縁部の前記第一突出部の前記溝部は、軸方向において前記ステータコアから離れた側から第一溝部、第二溝部、第三溝部、第四溝部の４段にて形成され、
前記渡り線は、周方向に３個離れた前記ティースの前記コイル同士を接続するとともに、周方向に３個離れた前記ティースまで、前記第一溝部から、周方向に順次隣接する前記第一突出部の前記第二溝部、前記第三溝部、前記第四溝部に連続して保持されるので、
周方向に３個離れたティース間同士でコイル線が巻回されコイルが形成されるので、他の相の渡り線とコイル線の巻始線が干渉しないため、結線部材の材料原価および加工費を抑制した上で、脈動および振動が防止でき電気特性が安定したステータを得ることができる。
【００６６】
また、前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアに一番近い側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連通して形成され、前記コイル線を保持する導入溝部を有するので、
コイル線をティース側に容易に誘導できる。
【００６７】
また、前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアから一番離れた側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の内側から径方向の外側に連続して形成され、前記渡り線を保持する導出溝部を有するので、
渡り線を第一突出部の溝部が形成されている箇所に容易に誘導できる。
【００６８】
また、前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアから一番離れた側の前記溝部以外の前記溝部の周方向の一端に、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連続して形成され、前記コイル線を保持する電源溝部を有するので、
コイル線をステータコアの径方向の内側に容易に誘導できる。
【００６９】
また、前記ヨーク部は、直線状、または、前記ティースの径方向に突出する方向を逆にする逆反り状に変形可能に形成されるので、
ステータコアのティースへのコイル線の巻回を簡便にできる。
【００７０】
また、回転電機のステータの製造方法によれば、
前記ステータコアの前記ヨーク部を直線状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動するので、
周方向に連続する３ティースに対して連続するコイル線を巻回してコイルを形成できる。これにより、結線部材を低減することができ、製品コストを抑制する。
尚、コア部の個数であるティースの個数は、３・Ｎ個（Ｎは２以上の整数）であればよい。
【００７１】
また、回転電機のステータの製造方法によれば、
前記ステータコアの前記ヨーク部を逆反り状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動するので、
周方向に連続する３ティースに対して連続するコイル線を高速で巻回してコイルを形成できる。これにより、結線部材を低減することができ、製品コストを抑制する。
【００７２】
実施の形態２．
図１７は実施の形態２における回転電機のステータにおいてステータコア１のヨーク部１１を直線状に変形し、絶縁部としての上巻枠２０、下巻枠３０およびフィルム部２３０を装着した状態を示す斜視図である。図１８は図１７に示したステータに上巻枠２０、下巻枠３０、および、フィルム部２３０をステータコア１に装着する前の状態を示す分解斜視図である。図１９は図１７に示したフィルム部２３０の構成を示す斜視図である。図２０は図１７に示した上巻枠２０の構成を示す斜視図である。図２１は図１７に示した下巻枠３０の構成を示す斜視図である。
【００７３】
図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図に示すように、実施の形態２のステータ１００は、上記実施の形態１に示したステータコア１とコイル７とを絶縁する絶縁部としての上巻枠２および下巻枠３の構成が異なる。本実施の形態２において、ステータコア１とコイル７とを絶縁するために絶縁部は、上巻枠２０、下巻枠３０およびフィルム部２３０にて構成される。
【００７４】
上巻枠２０および下巻枠３０は、上記実施の形態１における上巻枠２の第一突出部２１および下巻枠３の第二突出部３１を有し、第一脚部２２および第二脚部３２を有していない構成である。さらに、第一突出部２１は後述するフィルム部２３０を固定するための、爪部２１１、２１２、２１３、２１４を備える。また、第二突出部３１はフィルム部２３０を固定するための、爪部３１１、３１２、３１３、３１４を備える。また、下巻枠３０は凸部３１５を備える。ステータコア１は、ティース１２に軸方向Ｙに形成された第二凹部１１５を備える。下巻枠３０の凸部３１５は、ステータコア１の第二凹部１１５に嵌合して設置される。
【００７５】
フィルム部２３０は、薄肉の絶縁性を有するフィルム材にて形成され、例えば、厚みが０．１２５ｍｍのフィルム材を用いることが考えられる。そして、当該フィルム材に、図１９に示すような形状に折り目をつけて形成される。この折り目により、フィルム部２３０は、ヨーク部１１の径方向Ｘの内側Ｘ２の軸方向Ｙの側面である内周面１１２を覆う第一側面２３１、ティース１２の軸方向Ｙの側面である、第一側面１２１、および、第二側面１３１を覆う第二側面２３２、および、ティース１２の軸方向Ｙの側面である、先端面１２２を覆う第三側面２３３を備える。また、フィルム部２３０は、ステータコア１に装着されると、第一突出部２１および第二突出部３１に軸方向Ｙに連接する。また、フィルム部２３０は、ステータコア１の各コア部６１〜６９の全てに対応して連続して形成される。
【００７６】
フィルム部２３０の上巻枠２０の第一突出部２１および下巻枠３０の第二突出部３１に対する軸方向Ｙの連接は、具体的には、フィルム部２３０の軸方向Ｙの両端において、ステータコア１の軸方向Ｙの長さよりも長く形成され対応している。そして、フィルム部２３０のステータコア１の軸方向Ｙの両端より長く形成された部分が、上巻枠２０の爪部２１２、２１２、２１３、２１４および下巻枠３０の爪部３１１、３１２、３１３、３１４にそれぞれ固定される。尚、他の構成および回転電機のステータの製造方法は上記実施の形態１と同様である。
【００７７】
上記のように構成された実施の形態２の回転電機のステータは、
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の他方側から突出する第二突出部と、
前記第一突出部および前記第二突出部に軸方向に連接するとともに、前記ティースの軸方向の側面および前記ヨーク部の径方向の内側の軸方向の側面を覆うフィルム部とを備えたので、薄肉のフィルム部にて絶縁部を構成でき、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００７８】
本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００７９】
１  ステータコア、１０  回転電機、１１  ヨーク部、１２  ティース、１３  シュー部、１００  ステータ、１０１  ハウジング、１０２  ロータ、１０３  軸受、１０４  シャフト、１０５  永久磁石、１０６  ロータコア、１０７  エアギャップ、１１１  連結部、１１２  内周面、１１３  外周面、１１４  第一凹部、１１５  第二凹部、１２１  第一側面、１２２  先端面、１３１  第二側面、１４  スロット、２  上巻枠、２０  上巻枠、２０１  外周面、２０２  内周面、２１  第一突出部、２１１  爪部、２１２  爪部、２１３  爪部、２１４  爪部、２２  第一脚部、２３０  フィルム部、３  下巻枠、３０  下巻枠、３１  第二突出部、３１１  爪部、３１２  爪部、３１３  爪部、３１４  爪部、３１５  凸部、３２  第二脚部、４０  チャック機構、４００  巻線機、４１  チャック、４２  チャック、４３  チャック、４４  チャック、４５  チャック、４６  チャック、５１  巻線ノズル、５２  巻線ノズル、５３  巻線ノズル、５４  巻線ノズル、５５  巻線ノズル、５６  巻線ノズル、６  コア板、６０  コア部、６１  第一コア部、６２  第二コア部、６３  第三コア部、６４  第四コア部、６５  第五コア部、６６  第六コア部、６７  第七コア部、６８  第八コア部、６９  第九コア部、７  コイル、７０  コイル線、７００  中性点、７１  第一コイル線、７１１  第一巻始線、７１２  第一巻終線、７１３  第一電源線、７２  第二コイル線、７２１  第二巻始線、７２２  第二巻終線、７２３  第二電源線、７３  第三コイル線、７３１  第三巻始線、７３２  第三巻終線、７３３  第三電源線、８  渡り線、８１  第一渡り線、８２  第二渡り線、８３  第三渡り線、８４  第四渡り線、８５  第五渡り線、８６  第六渡り線、９  溝部、９１  第一溝部、９２  第二溝部、９３  第三溝部、９４  第四溝部、９５  導入溝部、９５０  傾斜面、９６  導出溝部、９７  第一電源溝部、９８  第二電源溝部、９９  第三電源溝部、Ｔ  回転軸、Ｍ  回転軸、Ｎ  回転軸、Ｘ  径方向、Ｘ１  外側、Ｘ２  内側、Ｙ  軸方向、Ｚ  周方向。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年1月26日(2021.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に配置されたヨーク部、および、前記ヨーク部の径方向の内側の内周面に、周方向に所定の間隔を隔てて、径方向の内側に突出して形成された複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースにそれぞれコイル線を巻回して形成されたコイルと、前記ステータコアと前記コイルと間に配設され前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する絶縁部とを備えた回転電機のステータであって、
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の一方側から突出する第一突出部を有し、前記第一突出部の径方向の外側の外周面に、軸方向に複数段にて成る溝部を有し、
前記コイル線の巻始線、巻終線、および、異なる前記ティースの前記コイル同士を接続する渡り線のすべては、軸方向において同一方向の前記絶縁部の前記第一突出部に設置され、
前記巻始線は、前記絶縁部の前記第一突出部に形成された、軸方向において前記ステータコアに一番近い側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連通して形成され、軸方向において前記ステータコアと反する側から前記ステータコア側に向かって、周方向の幅が漸次小さくなる軸方向に沿う傾斜面を有し前記コイル線を保持する導入溝部に配置され、
前記渡り線は、異なる前記ティース間を渡る間に前記絶縁部の軸方向の前記ステータコアと反する側から軸方向の前記ステータコア側に向かって斜めに配置される連続線であるとともに前記溝部にて保持され、
前記傾斜面は、前記溝部が設けられていない前記第一突出部に形成される回転電機のステータ。
【請求項２】
前記溝部は、軸方向に傾斜して形成される請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
前記絶縁部の前記第一突出部の前記溝部は、軸方向において前記ステータコアから離れた側から第一溝部、第二溝部、第三溝部、第四溝部の４段にて形成され、
前記渡り線は、周方向に３個離れた前記ティースの前記コイル同士を接続するとともに、周方向に３個離れた前記ティースまで、前記第一溝部から、周方向に順次隣接する前記第一突出部の前記第二溝部、前記第三溝部、前記第四溝部に連続して保持される請求項１または請求項２に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
前記渡り線は、１つの前記ティースの前記コイルと、周方向に３個離れた他の前記ティースの前記コイル同士を接続し、さらに、他の前記ティースの前記コイルと他の前記ティースから周方向の更に３個離れた更なる他の前記ティースの前記コイル同士を接続する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアから一番離れた側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の内側から径方向の外側に連続して形成され、前記渡り線を保持する導出溝部を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
前記絶縁部の前記第一突出部は、軸方向において前記ステータコアから一番離れた側の前記溝部以外の前記溝部の周方向の一端に、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連続して形成され、前記コイル線を保持する電源溝部を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の他方側から突出する第二突出部と、
前記第一突出部および前記第二突出部に軸方向に連接するとともに、前記ティースの軸方向の側面および前記ヨーク部の径方向の内側の軸方向の側面を覆うフィルム部とを備えた請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項８】
前記ヨーク部は、直線状、または、前記ティースの径方向に突出する方向を逆にする逆反り状に変形可能に形成される請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機のステータと、
前記ステータにエアギャップを介して対向配置されたロータとを備えた回転電機。
【請求項１０】
請求項８に記載の回転電機のステータの製造方法において、
前記ステータコアの前記ヨーク部を直線状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動させ、３本の前記渡り線を渡らせる際、３個の前記巻線ノズルを１回転させながら、３本の前記渡り線同士が干渉しないように渡り線を形成する回転電機のステータの製造方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の回転電機のステータの製造方法において、
前記ステータコアの前記ヨーク部を逆反り状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた
前記ティースまで移動を前記ステータコアを回転させることにより、３本の前記渡り線を渡らせる際、３本の前記渡り線同士が干渉しないように渡り線を形成する回転電機のステータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の回転電機のステータの製造方法にて製造された前記ステータに、ロータをエアギャップを介して対向配置させた回転電機の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願に開示される回転電機のステータは、
環状に配置されたヨーク部、および、前記ヨーク部の径方向の内側の内周面に、周方向に所定の間隔を隔てて、径方向の内側に突出して形成された複数のティースを有するステータコアと、複数の前記ティースにそれぞれコイル線を巻回して形成されたコイルと、前記ステータコアと前記コイルと間に配設され前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する絶縁部とを備えた回転電機のステータであって、
前記絶縁部は、前記ステータコアより軸方向の一方側から突出する第一突出部を有し、前記第一突出部の径方向の外側の外周面に、軸方向に複数段にてなる溝部を有し、
前記コイル線の巻始線、巻終線、および、異なる前記ティースの前記コイル同士を接続する渡り線のすべては、軸方向において同一方向の前記絶縁部の前記第一突出部に設置され、
前記巻始線は、前記絶縁部の前記第一突出部に形成された、軸方向において前記ステータコアに一番近い側の前記溝部に連続するとともに、前記第一突出部の径方向の外側から径方向の内側に連通して形成され、軸方向において前記ステータコアと反する側から前記ステータコア側に向かって、周方向の幅が漸次小さくなる軸方向に沿う傾斜面を有し前記コイル線を保持する導入溝部に配置され、
前記渡り線は、異なる前記ティース間を渡る間に前記絶縁部の軸方向の前記ステータコアと反する側から軸方向の前記ステータコア側に向かって斜めに配置される連続線であるとともに前記溝部にて保持され、
前記傾斜面は、前記溝部が設けられていない前記第一突出部に形成されるものである。
また、本願に開示される回転電機は、
上記記載の回転電機のステータと、
前記ステータにエアギャップを介して対向配置されたロータとを備えたものである。
また、本願に開示される回転電機のステータの製造方法は、
前記ステータコアの前記ヨーク部を直線状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動させ、３本の前記渡り線を渡らせる際、３個の前記巻線ノズルを１回転させながら、３本の前記渡り線同士が干渉しないように渡り線を形成するものである。
また、本願に開示される回転電機のステータの製造方法は、
前記ステータコアの前記ヨーク部を逆反り状に変形し、３本の前記コイル線を３個の巻線ノズルにて周方向に連続した３個の前記ティースの形状に沿う軌道で同時に巻回して３個の前記ティースに前記コイルを形成した後、３本の前記コイル線を３個の前記ティースの前記第一突出部の前記溝部に前記渡り線としてそれぞれ保持させて、周方向に３個離れた前記ティースまで移動を前記ステータコアを回転させることにより、３本の前記渡り線を渡らせる際、３本の前記渡り線同士が干渉しないように渡り線を形成するものである。
また、本願に開示された回転電機の製造方法は、
上記記載の回転電機のステータの製造方法にて製造された前記ステータに、ロータをエアギャップを介して対向配置させたものである。
【国際調査報告】
2020174817.tif 000028
2020174817.tif 000029
2020174817.tif 000030
2020174817.tif 000031