CN103947085B - 分段线圈、使用分段线圈而成的定子及分段线圈的制造方法 - Google Patents

Abstract

课题是在排列配置于环状定子芯的槽的分段线圈中，提供能够实现相邻的分段线圈的有效的接合并且尤其是在线圈端部中能够有效地防止绝缘被膜发生老化的分段线圈、使用分段线圈而成的定子及分段线圈的制造方法。在排列配置于环状定子芯(11)的槽部(11c)的分段线圈(12)中，具备直线部(C)和一对线圈端部(E1、E2)，并且将一对线圈端部(E1、E2)中的线圈端部(E2)的前端设为具备用于与其他分段线圈(12)接合的接合面(S1)的接合用前端部(S)，接合用前端部(S)构成为，在从环状定子芯的轴向观察时，接合面(S1)与环状定子芯(11)的径向平行。

Description

分段线圈、使用分段线圈而成的定子及分段线圈的制造方法

技术领域

本申请主张基于在2011年10月27日提出的日本申请第2011-235979号、在2012年1月16日提出的日本申请第2012-005797号、在2012年1月30日提出的日本申请第2012-016236号、在2012年2月2日提出的日本申请第2012-020859号、在2012年2月7日提出的日本申请第2012-023874号、在2012年3月1日提出的日本申请第2012-045004号及在2012年9月10日提出的日本申请第2012-198558号的优先权，并援引上述日本申请记载的全部的记载内容。

本发明涉及分段线圈、使用该分段线圈而成的定子及所述分段线圈的制造方法。

背景技术

伴随着近年来的电动机的小型化、高性能化、高输出化等，作为构成电动机的定子的线圈，对能够有效地提高槽内的占空因数的由扁线构成的线圈、尤其是将扁线形成为大致U字形而成的所谓分段线圈的需要提高。

使用这样的分段线圈而成的定子通常在将多个分段线圈排列配置于定子的槽内之后，使用弧焊等将相邻的分段线圈的端部彼此接合而形成。

作为表示这样的分段线圈的相关技术，例如存在下述专利文献1、2。

专利文献1：日本特开2005-224028号公报

专利文献2：日本特开2000-166150号公报

发明内容

上述专利文献1是涉及分段线圈接合装置及方法的发明，优点在于能够提供以全自动且维持产品品质的方式、不使生产成本恶化而具备高生产率的分段线圈的接合装置及方法。

另外，上述专利文献2是涉及车辆用交流发电机的定子的发明，优点在于能够提供一种能够确保接合部间的距离的车辆用交流发电机的定子。

然而，在上述专利文献1、2中，由于是将相互接合的分段线圈的端部对应每1组进行接合的结构，因此存在作业性差这样的问题。

另外，在上述专利文献1、2中，由于是将相互接合的分段线圈的端部沿环状定子芯的径向加压并接合的结构，因此存在加压方向的空间窄、夹具的定位精度严格且作业性差这样的问题。

在上述分段线圈上设有用于进行相邻的分段线圈之间、定子芯之间的绝缘的绝缘层。上述绝缘层需要以避免在上述各部件间发生局部放电的方式构成。上述局部放电容易发生在电压差变大的部分。例如，在三相交流电动机的定子采用分段线圈的情况下，属于不同相的分段线圈间的电压差变得最大。因此，在属于不同相的分段线圈接近或接触的部分容易发生局部放电。

在以往的分段线圈中构成为，将能够应对属于不同相的分段线圈间的电压差的绝缘层设于分段线圈的整个区域，由此来防止局部放电。

然而，属于同相的分段线圈对接的部位、定子芯与分段线圈对接的部位的电压差小，无需设置能够应对大电压差的厚度大的绝缘层。在以往的分段线圈中，能够应对属于不同相的线圈间的电压差的绝缘层设于线圈的整个区域，因此存在槽内的占空因数下降而导致电动机的大型化、发热量的增加这样的问题。

为了提高占空因数，也考虑到使用介电常数低且绝缘性能高的高价的绝缘材料并在分段线圈的整体上形成厚度小的绝缘层这一情况，但是会导致制造成本的增加。

另外，提出了如下构成的耐电涌电动机：与导体线材的绝缘被膜重叠而形成导电性皮膜，以缓和相邻绕组的绝缘被覆层间的电位差。

然而，上述导电性皮膜由于向树脂混入碳等导电性的粉体材料而形成，因此伸缩度低，在线圈加工等中容易发生皮膜破裂。因此，难以适用于分段线圈中的弯曲加工等。

另外，若将导电性皮膜设于分段线圈的整个区域上，则在使导体线材在末端露出而连接时，容易与上述导电性皮膜接触而发生短路等，难以进行末端加工。

为了构成定子，准备具有多种形态的分段线圈，在将这些分段线圈以预定的顺序安装而组装到预定的槽之后，为了使这些分段线圈构成一体的线圈而必须将各分段线圈的接合用前端部连接。

然而，上述分段线圈的安装作业及连接作业较为麻烦。而且，需要将多个分段线圈以密集的状态进行组装，因此难以识别各分段线圈及应连接的接合用前端部。因此，容易产生组装错误、连接错误。

而且，各分段线圈由于密集设置，因此在组装后、连接后，也难以检查组装错误、连接错误，非常耗费工时。

本发明用于解决上述以往的问题点，课题在于提供在排列配置于环状定子芯的槽的分段线圈中，能够实现相邻的分段线圈的有效的接合并且尤其是在线圈端部能够有效地防止绝缘被膜发生老化的分段线圈、使用该分段线圈而成的定子及所述分段线圈的制造方法。

另外，本申请发明的课题在于提供一种分段线圈，能够较大地设定线圈的截面积而使大电流流动并防止局部放电，而且能够提高占空因数，提高电动机的性能。

另外，本申请发明用于解决上述以往的问题，课题在于提供一种定子，能够较大地设定线圈的截面积而使大电流流动并有效地防止局部放电，而且能够提高占空因数，提高电动机的性能。

另外，本申请发明的课题在于提供一种能够容易地识别多个分段线圈而向应安装各分段线圈的预定的槽安装并且能够容易地识别应连接的接合用前端部而进行连接的分段线圈等。

本发明的分段线圈在由环状定子芯和多相扁线线圈构成的旋转电机的定子中，沿径向排列配置于环状定子芯的槽，且相邻槽的线圈彼此沿周向排列配置，上述分段线圈的第一特征在于，具备收容于上述槽的内部的直线部和向上述槽的外部突出的一对线圈端部，并且将上述一对线圈端部中的任一方的线圈端部的前端设为具备用于与其他分段线圈接合的接合面的接合用前端部，上述接合用前端部在从上述环状定子芯的轴向观察时，以接合面与上述环状定子芯的径向平行的方式构成。

根据上述本发明的第一特征，分段线圈在由环状定子芯和多相扁线线圈构成的旋转电机的定子中，沿径向排列配置于环状定子芯的槽，且相邻槽的线圈彼此沿周向排列配置，上述分段线圈具备收容于上述槽的内部的直线部和向上述槽的外部突出的一对线圈端部，并且将上述一对线圈端部中的任一方的线圈端部的前端设为具备用于与其他分段线圈接合的接合面的接合用前端部，上述接合用前端部在从上述环状定子芯的轴向观察时，以接合面与上述环状定子芯的径向平行的方式构成，因此在使多个分段线圈排列配置于环状定子芯时，能够将接合用前端部的加压方向设为环状定子芯的周向。由此，能够有效地利用形成于相邻的槽间的空间(间隙)进行接合用前端部的接合。

因此，能够沿接合用前端部的加压方向确保充分的空间，能够提高接合用前端部的接合工序的作业性。因此能够实现相邻的分段线圈的有效的接合。

另外，通过以使接合用前端部的接合面与环状定子芯的径向平行的方式构成，在使多个分段线圈排列配置于环状定子芯时，能够有效地增大形成于相邻的槽间的空间(间隙)，能够形成散热性良好的定子。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第一特征的基础上，其第二特征在于，上述分段线圈具备配置在环状定子芯的周向的预定位置上的一对上述接合用前端部，该一对接合用前端部构成为，在使分段线圈排列配置于上述环状定子芯的槽中时，相邻的接合用前端部在上述环状定子芯的径向的内径侧和外径侧偏移地配置。

根据上述本发明的第二特征，在上述本发明的第一特征的作用效果的基础上，上述分段线圈具备在环状定子芯的周向的预定位置上配置的一对上述接合用前端部，在使分段线圈排列配置于上述环状定子芯的槽时，该一对接合用前端部构成为相邻的接合用前端部在上述环状定子芯的径向的内径侧和外径侧偏移地配置，因此仅通过使多个分段线圈排列配置于环状定子芯，就能够在配置于同一槽内的多个分段线圈中使相互接合的接合用前端部的接合面以相向的状态配置。

而且，由于接合面与环状定子芯的径向平行，因此能够将相互接合的多组接合用前端部的接合面沿环状定子芯的径向配置成一列。

由此，能够同时(一并)进行多组接合用前端部的接合(能够实现多组接合用前端部的多点同时接合)。

因此，能够更有效地提高接合用前端部的接合工序的作业性，能够进一步实现相邻的分段线圈的有效的接合。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第一或第二特征的基础上，其第三特征在于，在上述一对线圈端部中的、至少具备上述接合用前端部的线圈端部的预定区域设置附加绝缘层。

根据上述本发明的第三特征，在上述本发明的第一或第二特征的作用效果的基础上，在上述一对线圈端部中的、至少具备上述接合用前端部的线圈端部的预定区域设置附加绝缘层，因此能够有效地防止局部放电。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第三特征的基础上，其第四特征在于，上述附加绝缘层设于属于不同相的分段线圈对接的部分。

根据上述本发明的第四特征，在上述本发明的第三特征的作用效果的基础上，由于上述附加绝缘层设于属于不同相的分段线圈对接的部分，因此根据相邻的线圈或定子芯之间的电压差，能够使绝缘层的厚度不同。由此，能够不使可靠性下降而有效地防止局部放电。而且，能够使绝缘层的平均厚度减小，因此也能够实现轻量化。而且，也能够降低制造成本。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第三或第四特征的基础上，其第五特征在于，上述附加绝缘层形成于分段线圈的环状定子芯的径向内侧面及/或外侧面上。

根据上述本发明的第五特征，在上述本发明的第三或第四特征的作用效果的基础上，由于上述附加绝缘层形成于分段线圈的环状定子芯的径向内侧面及/或外侧面，因此能够进一步削减设置附加绝缘层的区域。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第三至第五特征中的任一特征的基础上，其第六特征在于，上述线圈端部形成为山形，并且上述附加绝缘层设于上述山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部或/及从上述槽延伸出的直线部分。

根据上述本发明的第六特征，在上述本发明的第三至第五特征中的任一特征的作用效果的基础上，由于上述线圈端部形成为山形，并且上述附加绝缘层设于上述山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部或/及从上述槽延伸出的直线部分，因此能够容易且可靠地形成附加绝缘层，并且能够有效地防止在附加绝缘层产生龟裂、剥离而使绝缘性下降。

即，为了防止在附加绝缘层产生龟裂、剥离，优选在不实施弯曲加工的部分或以大曲率半径进行了弯曲加工的部分的预定区域设置附加绝缘层。

例如，在将线圈端部形成为山形的情况下，在山形的顶部附近、从山形斜边向收容于槽部的直线部过渡的山形的山脚部附近，实施线圈的矩形截面的长边的0.5～3倍的曲率半径的弯曲加工。另一方面，对上述山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部实施线圈的矩形截面的长边的20～60倍的曲率半径的弯曲加工。而且，对于从槽延伸出的部位的直线部分不实施弯曲加工。

因此，构成为在山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部或/及直线部分设置附加绝缘层，由此能够容易且可靠地形成附加绝缘层，并且能够有效地防止在附加绝缘层产生龟裂、剥离而使绝缘性下降。

另外，可以对上述斜边部实施沿着定子的周向的预定的弯曲加工。作为沿着上述周向的弯曲加工，例如，可以实施将斜边部在1个或2个以上的部位弯曲而成为大致折线状的弯曲加工、使曲率半径的中心、曲率变化的弯曲加工。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第一特征的基础上，其第七特征在于，上述分段线圈构成为，在上述一对线圈片端部中的、至少不具备上述接合用前端部的一侧的线圈端部的预定区域设置半导电层，使接近配置且属于不同相的分段线圈的上述半导电层在至少一点进行接触。

根据上述本发明的第七特征，在上述本发明的第一特征的作用效果的基础上，由于上述分段线圈构成为，在上述一对线圈端部中的、至少未设置上述接合用前端部的一侧的线圈端部的预定区域设置半导电层，使接近配置且属于不同相的分段线圈的上述半导电层在至少一点进行接触，因此通过在线圈端部的预定区域设置半导电层，使线圈表面的电荷分散而使电场强度下降。当电场强度下降时，即便产生超过未设置半导电层时的局部放电开始电压的电压，也能抑制局部放电的发生。即，即便属于不同相的分段线圈相邻配置，在这些分段线圈间，由电荷的蓄积引起的电位差也不会变大，能够有效地防止在上述部位发生局部放电。

即，在本申请发明中，通过以使设于属于不同相的分段线圈上的半导电层在至少一点进行接触的方式构成，能够有效地防止这些分段线圈间的局部放电。只要以在至少一点进行接触的方式构成即可，上述接触点的接触方式不受限定。例如，不仅是点接触，也可以是线接触或面接触。而且，半导电层即使将厚度设定得较薄也能够发挥效果。因此，与加厚绝缘被覆层的以往的手法相比，能够减小定子的重量，并且能够降低制造成本。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第一至第七特征中的任一特征的基础上，其第八特征在于，在上述分段线圈的预定区域的表面设有着色识别部。

根据上述本发明的第八特征，在上述本发明的第一至第七特征中的任一特征的作用效果的基础上，由于在上述分段线圈的预定区域的表面设有着色识别部，因此可以在定子的组装工序中使用着色识别作为识别标识，能够形成为制造效率良好的分段线圈。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第八特征的基础上，其第九特征在于，在上述分段线圈的接合用前端部或其附近具备能够识别相互连接的分段线圈的接合用前端部的第一着色识别部。

根据上述本发明的第九特征，在上述本发明的第八特征的作用效果的基础上，在上述分段线圈的接合用前端部或其附近具备能够识别相互连接的分段线圈的接合用前端部的第一着色识别部，因此在将安装于环状定子芯的预定的槽的各分段线圈的接合用前端部连接的工序中，能够识别相互连接的接合用前端部而有效地防止连接错误。

上述第一着色识别部的结构、形态没有特别限定。例如，能够在相互连接的分段线圈的接合用前端部或其附近设置着色成同一色的着色识别部。而且，设置着色识别部的部位也没有特别限定，为了在连接作业时能够识别接合用前端部而可以设于接合用前端部或其附近。

另外，通过形成于在组装结束后从外部能够识别的部位，能够对上述第一着色识别部进行图像识别来检查有无连接错误。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第八或第九特征的基础上，其第十特征在于，上述分段线圈具备第二着色识别部，该第二着色识别部设于上述接合用前端部以外的表面上且以能够识别安装各分段线圈的槽或/及槽内的排列位置的方式形成。

根据上述本发明的第十特征，在上述本发明的第八或第九特征的作用效果的基础上，由于上述分段线圈具备第二着色识别部，该第二着色识别部设于上述接合用前端部以外的表面上，并且以能够识别安装各分段线圈的槽或/及槽内的排列位置的方式形成，因此能够将预定的分段线圈容易地安装于预定的槽。而且，能够容易地确认各槽内的排列顺序。此外，也可以形成为兼用为了将预定的分段线圈向预定的槽安装而设置的第二着色识别部和识别上述各槽内的排列顺序的第二着色识别部，还可以作为独立的着色识别部而设于其他部位。

为了将预定的分段线圈向预定的槽安装而设置的第二着色识别部例如可以形成为在各槽具有同一色彩。而且，为了识别向各槽安装的分段线圈的排列位置，例如，可以设置实施了以同一色彩且深浅度按排列顺序而变化的着色的第二着色识别部。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第十特征的基础上，其第十一特征在于，上述第二着色识别部向分段线圈的预定区域涂敷着色涂料、粘贴着色带件或者安装着色管件而构成。

根据上述本发明的第十一特征，在上述本发明的第十特征的作用效果的基础上，由于上述第二着色识别部向分段线圈的预定区域涂敷着色涂料、粘贴着色带件或者安装着色管件而构成，因此能够容易地形成第二着色识别部。

第二着色识别部可以通过对线圈端部的整个区域实施着色而设置，也可以通过对一部分的区域实施着色而设置。而且，上述第二着色识别部只要至少设于线圈端部即可。而且，还可以对各分段线圈的绝缘层的整体实施着色来形成为上述第二着色识别部。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第十或第十一特征的基础上，其第十二特征在于，上述第二着色识别部构成附加绝缘层。

根据上述本发明的第十二特征，在上述本发明的第十或第十一特征的作用效果的基础上，由于上述第二着色识别部构成附加绝缘层，因此能够形成为如下分段线圈：不仅能够使定子的组装作业容易，而且能够有效地防止局部放电，且能够提高定子的可靠性。

第二着色识别部的结构、形态没有特别限定。为了有效地防止局部放电，例如，将由绝缘性的树脂构成的涂料涂敷成20～200μm的厚度，由此能够确保所需的局部放电电压。在厚度为20μm以下时，在接近的线圈间可能发生局部放电，且无法确保所需的被膜强度。另一方面，当厚度为200μm以上时，难以确保线圈的安装空间。

另外，通过采用绝缘性带件、绝缘性管件，能够形成兼用附加绝缘层的第二着色识别部。作为具有局部放电防止效果的上述着色带件，可以采用Permacel公司制的绝缘性树脂带件(商标名Kapton带)等。而且，作为着色管件，可以采用住友电气工业制的绝缘性树脂管(商标名sumitube)。

另外，本发明的分段线圈在上述本发明的第一至第十二特征中的任一特征的基础上，其第十三特征在于，上述分段线圈由韧铜构成。

根据上述本发明的第十三特征，在上述本发明的第一至第十二特征中的任一特征的作用效果的基础上，上述分段线圈由韧铜构成，因此能够形成为导电性、导热性优异且加工性良好的分段线圈。而且能够实现制造成本的降低。

另外，本发明的定子的第十四特征在于，使第一至第十三方面中的任一方面记载的分段线圈在环状定子芯的槽中排列配置多个而成。

根据上述本发明的第十四特征，由于定子使第一至第十三方面中的任一方面记载的分段线圈在环状定子芯的槽排列配置多个而成，因此能够实现分段线圈的小型化，并且能够有效地防止绝缘被膜发生老化。

另外，本发明的定子在上述本发明的第十四特征的基础上，其第十五特征在于，使多个排列配置于上述环状定子芯的槽中的分段线圈中的、配置于同一槽内的至少一组相邻分段线圈在从上述槽出来直到朝向上述线圈端部的顶点沿周向弯曲为止的区域在径向上倾斜，由此使设于上述分段线圈的线圈端部的绝缘层在定子的径向上接触，且以上述接触部位的定子的径向上的线圈间距离大于上述槽内的线圈间距离的方式形成上述绝缘层。

根据上述本发明的第十五特征，在上述本发明的第十四特征的作用效果的基础上，由于使多个排列配置于上述环状定子芯的槽排列配置多个的分段线圈中的、配置于同一槽内的至少一组相邻分段线圈在从上述槽出来直到朝向上述线圈端部的顶点沿周向弯曲为止的区域在径向上倾斜，由此使设于上述分段线圈的线圈端部的绝缘层在定子的径向上接触，且以上述接触部位的定子的径向上的线圈间距离大于上述槽内的线圈间距离的方式形成上述绝缘层，因此能够进一步实现槽内的高占空因数，并且能够有效地增加槽内的线圈的匝数。

另外，在配置于同一槽内的至少一组相邻的分段线圈中能够更有效地防止绝缘被膜发生老化。

另外，本发明的定子在上述本发明的第十四或第十五特征的基础上，其第十六特征在于，上述多个分段线圈使相邻分段线圈的上述接合用前端部进行固相接合。

根据上述本发明的第十六特征，在上述本发明的第十四或第十五特征的作用效果的基础上，上述多个分段线圈使相邻分段线圈的上述接合用前端部进行固相接合，因此不仅能够形成制造效率更良好的定子，而且热影响较小，因此可以使用耐热性低的廉价的导体、皮膜材料。

另外，本发明的分段线圈的制造方法是第一方面记载的分段线圈的制造方法，上述分段线圈的制造方法的第十七特征在于，具备使至少由扁线构成的线材弯曲而形成线圈体的线圈体形成工序及在上述线圈体的表面被覆绝缘物而形成绝缘层的绝缘层形成工序，并且，在上述线圈体形成工序中具备接合用前端部形成工序，在上述线圈体的线圈端部的前端形成接合用前端部，该接合用前端部配置于环状定子芯的周向的预定位置、且从上述环状定子芯的轴向观察时用于与其他分段线圈进行接合的接合面与上述环状定子芯的径向平行，且在上述绝缘层形成工序中具备：基础绝缘层形成工序，在上述线圈体上一体地被覆绝缘物而形成基础绝缘层；及附加绝缘层形成工序，在该基础绝缘层形成工序之后向上述线圈端部的预定区域附加地被覆绝缘物而形成附加绝缘层。

根据上述本发明的第十七特征，分段线圈的制造方法是第一方面记载的分段线圈的制造方法，具备使至少由扁线构成的线材弯曲而形成线圈体的线圈体形成工序及在上述线圈体的表面被覆绝缘物而形成绝缘层的绝缘层形成工序，并且在上述线圈体形成工序中具备接合用前端部形成工序，在上述线圈体的线圈端部的前端形成接合用前端部，该接合用前端部配置于环状定子芯的周向的预定位置、且从上述环状定子芯的轴向观察时用于与其他分段线圈进行接合的接合面与上述环状定子芯的径向平行，且在上述绝缘层形成工序中具备：基础绝缘层形成工序，在上述线圈体上一体地被覆绝缘物而形成基础绝缘层；及附加绝缘层形成工序，在该基础绝缘层形成工序之后向上述线圈端部的预定区域附加地被覆绝缘物而形成附加绝缘层，因此，在使多个分段线圈排列配置于环状定子芯时，能够将接合用前端部的加压方向设为环状定子芯的周向。由此能够有效地利用形成于相邻的槽间的空间(间隙)而进行接合用前端部的接合。

因此，能够沿接合用前端部的加压方向确保充分的空间，能够提高接合用前端部的接合工序的作业性。因此能够制造出能够实现相邻的分段线圈的有效的接合的分段线圈。

另外，通过以使接合用前端部的接合面与环状定子芯的径向平行的方式构成，能够制造出如下分段线圈：在使多个分段线圈排列配置于环状定子芯时，能够有效地增大形成于相邻的槽间的空间(间隙)，且能够形成散热性良好的定子。

另外，能够制造出尤其是在线圈端部中能够有效地防止绝缘被膜发生老化的分段线圈。

另外，本发明的分段线圈的制造方法在上述本发明的第十七特征的基础上，其第十八特征在于，上述接合用前端部形成工序通过扭转上述线圈体的线圈端部的端部来进行。

根据上述本发明的第十八特征，在上述本发明的第十七特征的作用效果的基础上，上述接合用前端部形成工序通过扭转上述线圈体的线圈端部的端部来进行，因此能够有效地形成接合用前端部。

另外，本发明的分段线圈的制造方法在上述本发明的第十七特征的基础上，其第十九特征在于，上述接合用前端部形成工序通过使上述线圈体的线圈端部的端部塑性变形来进行。

根据上述本发明的第十九特征，在上述本发明的第十七特征的作用效果的基础上，上述接合用前端部形成工序通过使上述线圈体的线圈端部的端部塑性变形来进行，因此能够有效地形成接合用前端部。

另外，本发明的分段线圈的制造方法在上述本发明的第十七至第十九特征中的任一特征的基础上，其第二十特征在于，与上述附加绝缘层形成工序同时、或在上述附加绝缘层形成工序之后，具有向线圈体的表面的预定区域实施预定的着色的着色识别部形成工序。

根据上述本发明的第二十特征，在上述本发明的第十七至第十九特征中的任一特征的作用效果的基础上，由于与上述附加绝缘层形成工序同时、或在上述附加绝缘层形成工序之后，具有向线圈体的表面的预定区域实施预定的着色的着色识别部形成工序，因此能够有效地形成着色识别部。

发明效果

根据本发明的分段线圈，在排列配置于环状定子芯的槽的分段线圈中，能够实现相邻的分段线圈的有效的接合，并且能够形成散热性良好的定子。而且，尤其是在线圈端部中能够有效地防止绝缘被膜发生老化。

另外，根据本发明的定子，能够形成制造效率良好且散热性良好的定子。而且尤其是在线圈端部能够有效地防止绝缘被膜发生老化。

另外，根据本发明的分段线圈的制造方法，能够制造出能够实现相邻的分段线圈的有效的接合并且能够形成散热性良好的定子的分段线圈。而且能够制造出尤其是在线圈端部中能够有效地防止绝缘被膜发生老化的分段线圈。

附图说明

图1是使用了本发明的实施方式的分段线圈的电动机的概略配线图。

图2是表示向电动机的配电系统的示意图。

图3A是本发明的实施方式的定子的俯视图。

图3B是本发明的实施方式的定子的仰视图。

图4A是本发明的第一实施方式的分段线圈的立体图。

图4B是表示本发明的第一实施方式的分段线圈的图，是简化表示从环状定子芯的外侧观察组装于环状定子芯的分段线圈的主要部分的图。

图5A是本发明的第一实施方式的分段线圈的立体图。

图5B是本发明的第一实施方式的分段线圈的侧视图。

图6是表示本发明的第一实施方式的分段线圈的主要部分的图。

图7A是本发明的第一实施方式的分段线圈的直线部的剖视图。

图7B是本发明的第一实施方式的分段线圈的线圈端部的预定区域的剖视图。

图8是示意性地表示在将本发明的第一实施方式的分段线圈组装于环状定子芯之后将接合用前端部接合的状态的图。

图9A是表示本发明的第一实施方式的分段线圈的图，是示意性地表示在将分段线圈组装于环状定子芯的状态下配置于相邻的槽部的分段线圈的图。

图9B是表示比较例1的分段线圈的图。

图9C是表示比较例2的分段线圈的图。

图10A是简化表示在本发明的第一实施方式的分段线圈的制造方法中准备未形成绝缘层的状态的由扁线构成的线材的工序的图。

图10B是简化表示在本发明的第一实施方式的分段线圈的制造方法中将线材加工成呈分段线圈的形状的线圈体的线圈体形成工序的图。

图10C是简化表示在本发明的第一实施方式的分段线圈的制造方法中进行构成U相、V相、W相的分段线圈的预组装的工序的图。

图10D是简化表示在本发明的第一实施方式的分段线圈的制造方法中将预组装的状态的分段线圈向环状定子芯的槽部组装的工序的图。

图11A是以往的分段线圈的立体图。

图11B是表示以往的分段线圈的图，是简化表示从转子侧观察组装于环状定子芯的分段线圈的主要部分的图。

图12是以往的分段线圈的剖视图。

图13是示意性地表示在将以往的分段线圈组装于环状定子芯之后将接合用前端部接合的状态的图。

图14是表示本发明的第二实施方式的分段线圈的主视图。

图15是表示一分段线圈和与之相邻配置的分段线圈间的对接状态的主要部分的主视图。

图16是沿着图15中的VIII-VIII线的剖视图。

图17是沿着图16中的XI-XI线的剖视图。

图18是表示附加绝缘层的第二实施例的图，是相当于图17的剖视图。

图19是表示本发明的第三实施方式的分段线圈的剖视图。

图20是表示局部放电开始电压与表面电阻率的关系的图。

图21是示意性地表示使设于线圈的半导电层接触的状态的剖视图。

图22是具备本发明的第四实施方式的分段线圈的定子的分段线圈的接合用前端部的放大俯视图。

图23是表示本发明的第四实施方式的分段线圈的变形例的主视图。

图24是沿图23的XIV-XIV线的右侧视图。

图25是沿图23的XV-XV线的剖视图。

图26A是简化表示将本发明的第五实施方式的分段线圈排列配置于同一槽部内的状态的立体图。

图26B是简化表示将本发明的第五实施方式的分段线圈排列配置于同一槽部内的状态的图，是示意性地表示分段线圈的侧面的主要部分的图。

附图标记说明

1电动机

2蓄电池

3继电器

4升压转换器

5逆变器控制部

6高压线缆

10定子

11环状定子芯

11a芯主体

11b齿部

11c槽部

12分段线圈

12a第一卷绕线圈

12b第二卷绕线圈

12c第三卷绕线圈

12d第四卷绕线圈

12UU相端子

12UNU相中性点

12VV相端子

12VNV相中性点

12WW相端子

12WNW相中性点

12-1内径侧线圈

12-2外径侧线圈

20定子

21环状定子芯

21a芯主体

21b齿部

21c槽部

22分段线圈

22UU相端子

22VV相端子

22WW相端子

30接合用夹具

40第一分段线圈

50第二分段线圈

60第三分段线圈

201分段线圈

201A分段线圈

201B分段线圈

201C分段线圈

201D分段线圈

201E分段线圈

205a接合用前端部

205b接合用前端部

206线材

207基础绝缘层

210a斜边部

211a斜边部

212a附加绝缘层

212b附加绝缘层

212c附加绝缘层

212d附加绝缘层

214a附加绝缘层

214b附加绝缘层

214c附加绝缘层

214d附加绝缘层

212a附加绝缘层

304分段线圈

305分段线圈

306半导电层

308线材

309绝缘层

407线材

408绝缘层

451b第一着色识别部

452a第一着色识别部

452b第一着色识别部

453a第一着色识别部

453b第一着色识别部

454a第一着色识别部

454b第一着色识别部

455a第一着色识别部

465A1第一着色识别部

465B1第一着色识别部

465C1第一着色识别部

465D1第一着色识别部

505a接合用前端部

505b接合用前端部

562a着色帽

562b着色帽

570第二着色识别部

711环状定子芯

711c槽部

711d端面

712分段线圈

A10分段线圈

A20分段线圈

A30分段线圈

A40分段线圈

A50分段线圈

B线圈体

C直线部

D长度

E1线圈端部

E2线圈端部

E3线圈端部

E4线圈端部

F长度

G外径侧线圈面

H延伸部

K1第一弯曲区域

K2第二弯曲区域

L空间

M空间

N内径侧线圈面

P空间

Q空间

R线材

S接合用前端部

S1接合面

V接触点

Z绝缘层

Z1基础绝缘层

Z2附加绝缘层

θ1角度

θ2角度

具体实施方式

以下，基于附图，具体说明本发明的实施方式。

首先，参照以下的附图，说明本发明的第一实施方式的分段线圈12、使用该分段线圈12而成的定子10、使用该定子10而成的电动机1及上述分段线圈12的制造方法，以供本发明的理解。然而，以下的说明是本发明的实施方式，没有限定权利要求所记载的内容。

首先，参照图1、图2，说明使用了本发明的实施方式的分段线圈的电动机1(旋转电机)。

本发明的实施方式的电动机1由后述的定子10和未图示的转子构成。

而且，如图1、图2所示，该电动机1是供给通过逆变器控制转换所得的电力的PWM驱动(PulseWidthModulation：脉冲宽度调制)的三相式电动机。具体而言，如图2所示，来自蓄电池2的电力其电压通过继电器3及升压转换器4而上升，经由具备开关元件的逆变器控制部5，经由与高压线缆6连接的U相、V相、W相的输入端子而向电动机1供给。而且，如图1所示，U相、V相、W相是将一对串联连接的4根卷绕线圈并联连接的结构。

另外，作为开关元件，可以使用立式MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)、卧式装置、晶闸管、GTO(GateTurn-OffThyristor)、双极晶体管、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等任意的开关元件。

接下来，参照图3A～图9C，更详细地说明本发明的实施方式的定子10。

上述定子10是电动机1的定子，如图3A、3B、4B所示，包括环状定子芯11和将扁线线圈的形状形成为大致U字形的分段线圈12。

上述环状定子芯11由如图3A、图3B所示的环状的芯主体11a和如图4B简化表示那样呈环状地配置多个的齿部11b构成。而且，在齿部11b的两侧形成多个槽部11c，向该槽部11c收容分段线圈12，由此向环状定子芯11组装分段线圈12。

上述分段线圈12是组装于环状定子芯11的由扁线构成的所谓被覆电线。如图7A、图7B所示，该分段线圈12包括由导体构成的线材R和将线材R被覆的由绝缘物构成的绝缘层Z。

另外，如图4B所示，该分段线圈12主要具备：收容于槽部11c内的直线状的一对直线部C；及向槽部11c的外部突出且具备斜边部而呈山形形状的一对线圈端部E1、E2。

另外，如图4B所示，构成为在线圈端部E2的前端具备接合用前端部S，该接合用前端部S具有用于将同一相内的相邻的分段线圈12彼此接合的接合面S1。更具体而言，如图4B、图5A、图5B所示，将线圈端部E2的端部向环状定子芯11的径向的外径侧扭转(弯曲)，由此构成为，在从环状定子芯11的轴向观察时，接合面S1与环状定子芯11的径向平行，且在线圈端部E2的前端具备一对配置于环状定子芯11的周向的预定位置的接合用前端部S。

另外，在此，与分段线圈12的直线部C的外径侧线圈面G或内径侧线圈面N垂直的方向对应于环状定子芯的径向。而且，“环状定子芯11的周向的预定位置”是指：在将多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，在从环状定子芯11的轴向观察时，能够将构成同一相的多个分段线圈12的多个接合面S1沿着环状定子芯的径向排列成一列的、环状定子芯11的周向的任意的位置。

而且，具体而言，如图5A、图5B所示，在具备环状定子芯11的径向上的内径侧线圈面N和外径侧线圈面G的分段线圈12中，以内径侧线圈面N在一对接合用前端部S中均配置于环状定子芯11的周向内侧的方式(以外径侧线圈面G在一对接合用前端部S中均配置于环状定子芯11的周向外侧的方式)，将线圈端部E2的一对端部向环状定子芯11的径向的外径侧扭转(弯曲)90度，由此形成向环状定子芯11的径向的外径侧突出设置的一对接合用前端部S。

即，通过将线圈端部E2的一对端部向同一方向(环状定子芯11的径向的外径方向)扭转(弯曲)90度而形成一对接合用前端部S。

此外，在本实施方式中，如图5A所示，构成为在一对接合用前端部S中，均将内径侧线圈面N设为用于与其他分段线圈接合的接合面S1。

另外，在本实施方式中，如图4A、图4B、图5A、图5B中示出一部分那样，在使分段线圈12排列配置于环状定子芯11的槽部11c时，构成为相邻的接合用前端部S(同一分段线圈12具备的一对接合用前端部S)在环状定子芯11的径向的内径侧和外径侧偏移地配置。

另外，在本实施方式中，该一对接合用前端部S中的偏移虽然未详细图示，但是在由图5A所示的假想线(单点划线)分割成两部分的线圈的任一侧，使除了接合用前端部S的部分的线圈向环状定子芯11的径向的内径侧或外径侧弯曲，由此构成为使分割成两部分的线圈在环状定子芯11的径向上形成台阶而产生偏移。

另外，在本实施方式中，如图4B所示，在分段线圈12中，构成为使从直线部C延伸出而到达至接合用前端部S的延伸部H在一个至多个部位向环状定子芯11的周向内侧弯曲。

更具体而言，如图6所示，在配置于环状定子芯11的径向的内径侧的内径侧线圈12-1中，构成为使延伸部H在第一弯曲区域K1和第二弯曲区域K2这两处向环状定子芯11的周向内侧弯曲。

另外，在配置于环状定子芯11的径向的外径侧的外径侧线圈12-2中，构成为使延伸部H在第一弯曲区域K1这一处向环状定子芯11的周向内侧弯曲。

另外，将内径侧线圈12-1的第一弯曲区域K1和外径侧线圈12-2的第一弯曲区域K1的线圈的弯曲角度设为同一角度即角度θ1。而且在内径侧线圈12-1中，构成为将第二弯曲区域K2的线圈的弯曲角度即角度θ2设为比第一弯曲区域K1的线圈的弯曲角度即角度θ1大的角度。

另外，角度θ1优选为95度～150度左右，更优选为105度～125度左右。这是因为，若小于95度，则在线圈端部E产生线圈彼此的干扰而无法排列，若超过150度，则在定子芯端面与线圈之间闲置空间变大，电动机轴长方向的尺寸增大。

另外，角度θ2优选为100度～160度左右，更优选为110度～130度左右。这是因为，若小于100度，则容易与同一线圈的另一端部分发生干扰，若超过160度，则线圈前端的接合长度变短。

另外，虽然未图示，但是在与接合用前端部S相反的一侧的线圈端部E1形成有为了避免收容于相邻的槽部11c内的分段线圈12彼此的接触而使分段线圈12弯曲而成的曲柄部。

另外，作为形成分段线圈12的线材R，可以使用韧铜、无氧铜等作为形成分段线圈的线材而通常使用的材料。在本实施方式中，设为使用韧铜的结构。

另外，图7A所示的线材R的宽度方向的长度D优选为1.0mm～2.0mm左右，更优选为1.5mm～2.0mm左右。这是因为，当小于1.0mm时，在线圈加工中难以得到稳定的尺寸形状，或者匝数增加而成为成本上升的主要原因，当超过2.0mm时，接合空间减小。

另外，图7A所示的线材R的长度方向的长度F优选为2.5mm～5.0mm左右，更优选为3.0mm～4.0mm左右。这是因为，当小于2.5mm时，纵横尺寸比减小，线材、组装的生产率下降，当超过5.0mm时，变为宽幅，线圈弯曲加工变得困难，或接合部的径向尺寸增大。

另外，在本实施方式中，如图7A、图7B所示，将形成分段线圈12的绝缘层Z的结构设为在直线部C与线圈端部E1及线圈端部E2中不同的结构。

更具体而言，在直线部C中，如图7A所示，构成为在线材R的表面仅被覆基础绝缘层Z1而形成绝缘层Z。

相对于此，在线圈端部E1及线圈端部E2的预定区域中，如图7B所示，构成为在线材R的表面被覆基础绝缘层Z1，并且在基础绝缘层Z1的表面进一步被覆附加绝缘层Z2，由此形成绝缘层Z。

即，形成为构成线圈端部E1及线圈端部E2的预定区域的绝缘层Z的厚度比构成直线部C的绝缘层Z的厚度厚的结构。

另外，在此“线圈端部E1及线圈端部E2的预定区域”是指“在线圈端部E1及线圈端部E2，相邻的分段线圈12接近的区域，更具体而言在线材R的状态下相邻的线材R间的距离为几μm～几百μm左右的区域”。

另外，作为基础绝缘层Z1的材质，可以使用聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。而且，基础绝缘层Z1的厚度只要是与线圈匝间的设计电压对应的厚度即可，例如在设计电压为500V时，优选设为15μm～30μm左右，更优选设为15μm～25μm左右。若小于15μm，则由局部放电的发生引起的皮膜老化、制造时的针孔产生概率增加，若超过25μm，则会产生由槽部11c内的占空因数的下降引起的发热增加、由外径增大引起的组装性的下降。而且其形成方法可以使用拉模、电沉积等。另外，直线部C和线圈端部E1及线圈端部E2的基础绝缘层Z1可以通过同一工序一体地形成。

另外，作为附加绝缘层Z2的材质，可以使用向以聚酰胺酰亚胺或聚酰亚胺为代表的超级工程塑料材料或工程塑料中混合了无机添料的材料等。而且，作为其形成方法，可以使用粉体涂装、带粘贴、浸渍、喷涂、插入式注塑成形、挤压成形、热收缩管等。

而且，电动机相间的电压由于逆变器电涌等的影响，而被施加输入电压的约2倍的峰值电压，因此例如在设计电压为1000V的情况下，附加绝缘层Z2的厚度优选设为40μm～200μm左右，更优选设为80μm～120μm左右。这是因为，若小于40μm，则产生由局部放电引起的皮膜老化，若超过200μm，则会导致由线圈端部E1及线圈端部E2的线间距离增加引起的尺寸增大。

另外，虽然未图示，但是对上述斜边部实施沿着定子的周向的预定的弯曲加工。上述沿着定子的周向的预定的弯曲加工的方式没有特别限定。可以实施例如斜边部在1个或2个以上的部位弯曲而成为大致折线状的弯曲加工、曲率半径的中心、曲率变化的弯曲加工。

在本实施方式中，由这样的结构构成的分段线圈12通过以下所述的结构而组装于环状定子芯11。

即，如图1简化所示，收容于同一槽部11c内的预定数量(在本实施方式中为4根)的分段线圈12中的、沿环状定子芯11的径向相邻的分段线圈12在各自的接合用前端部S被接合，由此形成由4根分段线圈12构成的第一卷绕线圈12a。

而且，如图1所示，由4根分段线圈12构成的第一卷绕线圈12a～第四卷绕线圈12d在各自的接合用前端部S被串联连接，并且将一对串联连接的第一卷绕线圈12a～第四卷绕线圈12d并联连接，由此形成U相。而且，虽然未详细图示，但是通过与U相的结构同样的结构来形成V相、W相。

形成由这样的结构构成的U相、V相、W相的分段线圈12以预组装的状态收容于预定的槽部11c之后，将应相互接合的接合用前端部S彼此接合，由此将分段线圈12以排列配置的状态组装于环状定子芯11。

通过以上的结构，形成图3A、图3B、图4A、图4B示出一部分的定子10。而且通过将该定子10与未图示的转子组合而形成电动机1。

另外，如图1所示，构成U相、V相、W相的各相的分段线圈12的一端(在本实施方式中为第一卷绕线圈12a)成为与高压线缆6连接的输入端子12U、12V、12W，另一端(在本实施方式中为第四卷绕线圈12d)成为中性点12UN、12VN、12WN。

另外，作为接合用前端部S的接合方法，可以使用电阻焊接等焊接、超声波接合、冷压焊等固相接合等。在本实施方式中，构成为通过作为固相接合的超声波接合将应相互接合的接合用前端部S接合。

由这样的结构构成的本发明的实施方式的分段线圈12、使用分段线圈12而成的定子10、使用定子10而成的电动机1起到以下的效果。

将接合用前端部S的结构形成为如下结构：通过扭转线圈端部E2的端部，在从环状定子芯11的轴向观察时，其接合面S1与环状定子芯11的径向平行，由此，如图8所示，在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，能够将接合用前端部S的加压方向形成为环状定子芯11的周向(图8中的空心箭头所示的方向)。由此能够有效地利用形成于相邻的槽部11c间的空间L(间隙)而进行接合用前端部S的接合。

因此，能够沿接合用前端部S的加压方向确保充分的空间，能够提高接合用前端部S的接合工序的作业性。更具体而言，能够实现接合用夹具30(在本实施方式中为超声波夹具)向形成于相邻的槽部11c间的空间L出入的容易化、相互接合的接合用前端部S的把持精度的提高等。

因此，能够实现相邻的分段线圈12的有效的接合。

另外，通过以使接合用前端部S的接合面S1与环状定子芯11的径向平行的方式构成，在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，能够有效地增大形成于相邻的槽部11c间的空间L(间隙)，能够形成散热性良好的定子10、电动机1。

另外，在使分段线圈12排列配置于环状定子芯11的槽部11c时，构成为相邻的接合用前端部S(同一分段线圈12具备的一对接合用前端部S)在环状定子芯11的径向的内径侧和外径侧偏移地配置，由此如图8所示，仅通过使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11，就能够在配置于同一槽部11c内的多个分段线圈12中使相互接合的接合用前端部S的接合面S1以相向的状态配置。

此外，通过使接合面S1与环状定子芯11的径向平行，如图8所示，能够将相互接合的多组接合用前端部S的接合面S1沿着环状定子芯11的径向配置成一列。

而且，如已述那样，能够有效地利用形成于相邻的槽部11c间的空间L(间隙)来进行接合用前端部S的接合，因此如图8所示，能够利用接合用夹具30同时(一并)夹持应相互接合的多组接合用前端部S，能够同时进行多组接合用前端部S的接合。即能够实现多组接合用前端部S的多点同时接合。

由此，能够进一步有效地提高接合用前端部S的接合工序的作业性。

因此，能够进一步实现相邻的分段线圈12的有效的接合，能够形成制造效率良好的定子10、电动机1。

另外，构成为，在内径侧线圈12-1中，使延伸部H在第一弯曲区域K1和第二弯曲区域K2这两处向环状定子芯11的周向内侧弯曲，并且在外径侧线圈12-2中，使延伸部H在第一弯曲区域K1这一处向环状定子芯11的周向内侧弯曲，而且构成为，内径侧线圈12-1的第一弯曲区域K1的线圈的弯曲角度和外径侧线圈12-2的第一弯曲区域K1的线圈的弯曲角度均为角度θ1，且在内径侧线圈12-1中，将角度θ2设为比角度θ1大的角度，由此如图6所示，能够在内径侧线圈12-1的接合用前端部S和外径侧线圈12-2的接合用前端部S沿环状定子芯11的轴向形成偏移。

更具体而言，内径侧线圈12-1和外径侧线圈12-2是以同一角度即角度θ1使线圈(延伸部H)向环状定子芯11的周向内侧弯曲的结构，因此本来如图6的假想线(单点划线)所示，在内径侧线圈12-1的接合用前端部S和外径侧线圈12-2的接合用前端部S没有沿环状定子芯11的轴向产生偏移的部位，使内径侧线圈12-1以角度θ2进一步弯曲，由此如图6所示，能够使内径侧线圈12-1的接合用前端部S与外径侧线圈12-2的接合用前端部S相比沿环状定子芯11的轴向配置于下方。

由此，在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，如图9A简化表示那样，首先，能够在同一分段线圈12的一对接合用前端部S间(图9A的虚线的圆所示的部分)形成空间P(间隙)。由此，能够防止一对接合用前端部S彼此接触。

而且，能够在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间(图9A的虚线的方形所示的部分)形成空间Q(间隙)。由此能够防止相邻的分段线圈12彼此接触。更具体而言如图9A所示，在配置有第一分段线圈40、第二分段线圈50、第三分段线圈60(内径侧线圈12-1未图示)的状态下，能够有效地防止第一分段线圈40的内径侧线圈12-1与第三分段线圈60的外径侧线圈12-2接触。

另外，在图9A、图9B、图9C中，示出了如下结构：第二分段线圈50和第三分段线圈60配置于同一槽部内(未图示)，并且第二分段线圈50的内径侧线圈12-1与第三分段线圈60的外径侧线圈12-2相互进行超声波接合。而且，示出了将第一分段线圈40配置于配置第二分段线圈50及第三分段线圈60的槽部11c的相邻的槽部11c内的分段线圈12。

即，如图9B所示的比较例1那样，在内径侧线圈12-1中，在将角度θ1(图6所示)的角度设为比本实施方式中的角度小的角度时，虽然能够在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间(图9B中的虚线的方形所示的部分)形成空间Q，但是无法在同一分段线圈12中的一对接合用前端部S间(图9B中的虚线的圆所示的部分)形成空间P。

由此，一对接合用前端部S彼此接触。

另外，如图9C所示的比较例2那样，在内径侧线圈12-1中，在将角度θ1(图6所示)的角度设为比本实施方式中的角度大的角度时，虽然能够在同一分段线圈12中的一对接合用前端部S间(图9C中的虚线的圆所示的部分)形成空间P，但是无法在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间(图9C中的虚线的方形所示的部分)形成空间Q。

由此，在相邻的槽部11c配置的分段线圈12彼此接触。

因此，通过形成为本实施方式的结构，能够同时在同一分段线圈12的一对接合用前端部S间形成空间P，并在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间形成空间Q。

即，能够通过角度θ1而避免在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间的线圈的接触，并且通过角度θ2而避免在同一的分段线圈12的一对接合用前端部S间的线圈的接触。

因此，在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，能够在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间及同一分段线圈12的一对接合用前端部S间这双方防止线圈接触。而且构成为在与接合用前端部S相反的一侧的线圈端部E形成曲柄部，由此在与接合用前端部S相反的一侧的线圈端部E中也能够避免在相邻的槽部11c收容的分段线圈12彼此的接触。

因此，能够形成电连接可靠性高的定子10、电动机1。

另外，构成为利用作为固相接合的超声波接合将应相互接合的接合用前端部S接合，由此能够缩短接合工序的作业时间，能够形成制造效率更良好的定子10、电动机1。而且，通过形成为固相接合，热影响较小，因此能够使用耐热性低的廉价的导体、皮膜材料。

另外，构成为使用韧铜作为构成分段线圈12的线材R，由此能够形成导电性、导热性优异且加工性良好的分段线圈12。而且，能够形成为能够实现制造成本的降低的分段线圈12、定子10、电动机1。

另外，在直线部C中，在线材R的表面仅形成基础绝缘层Z1，并且在设计电压为500V的情况下绝缘层Z1的厚度为15μm～30μm左右，由此能够形成能够有效地提高槽部11c内的占空因数的分段线圈12。由此，能够形成高效率的定子10及电动机1。

而且，在线圈端部E1、E2的预定区域中，在设计电压为1000V的情况下，在线材R的表面形成厚度为15μm～30μm左右的基础绝缘层Z1，并且在基础绝缘层Z1的表面进一步形成厚度为40μm～200μm左右的附加绝缘层Z2，由此在相邻的分段线圈12接近的区域、更具体而言相邻的线材R间的距离为几μm～几百μm左右而容易发生电晕放电、容易发生绝缘层Z的老化的区域，能够形成能够有效地防止绝缘层Z发生老化的分段线圈12。由此，能够形成能够维持良好的绝缘性的定子10及电动机1。

即，能够使线圈12的绝缘层Z的厚度可变。更具体而言，能够在想要提高占空因数的直线部C减薄绝缘层Z的厚度，并且能够在线圈端部E1、E2中的想要防止与电晕放电相伴的绝缘老化的区域加厚绝缘层Z的厚度。通过形成为这样的结构，与对应于需要将厚度形成为厚壁的线圈端部E的预定区域的厚度而在线材R的表面一体地形成绝缘层Z的情况相比，能够实现制造成本的降低。

因此，能够形成能够同时实现槽部11c内的占空因数的提高和尤其是线圈端部E的绝缘层Z的老化的防止并且能够实现制造成本的降低的分段线圈12、定子10、电动机1。

即，如图11A～图13所示，在环状定子芯21的槽部21c排列配置的以往的分段线圈22通常以使接合用前端部S的接合面S1与环状定子芯21的径向正交的方式构成。

由此，在使用这样的以往的分段线圈22而成的定子20中，如图13所示，在使多个分段线圈22排列配置于环状定子芯21时，相互接合的接合面S1的加压方向成为环状定子芯21的径向(图13中的空心箭头所示的方向)。

由此，在相邻的接合用前端部S中，在环状定子芯21的径向上形成的空间M(间隙)狭小，因此无法沿接合用前端部S的加压方向确保充分的空间，存在接合用前端部S的接合工序的作业性差这样的问题。

更具体而言，如图13所示，接合用前端部S的接合方法被限制成将相互接合的一对接合用前端部S一组一组地在环状定子芯21的径向的内侧和外侧利用接合用夹具30进行固定并一组一组地进行接合的所谓单点接合，存在接合工序复杂且作业性差这样的问题。而且，在环状定子芯21的径向上形成于相邻的接合用前端部S间的空间M狭小，由此存在接合用夹具30的定位精度严格且作业效率差这样的问题。

另外，在这样的以往的分段线圈22中，通常如图12所示，在直线部C及线圈端部E中，在线材R的表面整体形成均匀厚度的绝缘层Z，由此形成厚度没有厚薄的分段线圈22。

即为了防止与电晕放电相伴的绝缘层Z的老化，构成为对应于需要将绝缘层Z的厚度形成为厚壁的线圈端部E的厚度而在线材R的表面一体地形成厚度均匀的绝缘层Z。

由此，在无需将绝缘层Z的厚度形成为厚壁的直线部C中，绝缘层Z的厚度也成为厚壁，由此存在无法提高槽部内的占空因数且无法实现制造成本的降低这样的问题。

由此，通过形成为本发明的实施方式的分段线圈12、定子10的结构，由此能够提高接合用前端部S的接合工序的作业性，并且能够实现多组接合用前端部S的多点同时接合。

另外，能够形成为能够同时实现槽部11c内的占空因数的提高和尤其是线圈端部E1、E2的绝缘层Z的老化的防止并且能够有效地抑制制造成本的分段线圈12及定子10、使用了它们的电动机1。

接下来，参照图10A～图10D，说明本发明的实施方式的分段线圈12、使用分段线圈12而成的定子10、使用定子10而成的电动机1的制造方法。

首先，参照图10A，准备未形成绝缘层的状态的由扁线构成的线材R。另外在本实施方式中，构成为使用由韧铜构成的线材R。

接下来，参照图10B，通过线圈体形成工序，使用未图示的弯曲工具使由扁线构成的线材R呈大致U字形地弯曲，由此将线材R加工成呈所谓分段线圈的形状的线圈体B。

此时，在由图10B所示的假想线(单点划线)分割成两部分的线圈的左右任一侧，使除了接合用前端部S之外的部分的线圈向环状定子芯11的径向的内径侧或外径侧弯曲(未图示)，由此在分割成两部分的线圈上形成台阶。

由此，在使分段线圈12排列配置于环状定子芯11的槽部11c时，能够使相邻的接合用前端部S(同一分段线圈12具备的一对接合用前端部S)在环状定子芯11的径向的内径侧和外径侧偏移地配置。

另外，如图6所示，在内径侧线圈12-1中，使延伸部H在第一弯曲区域K1和第二弯曲区域K2这两处向环状定子芯11的周向内侧弯曲，并且在外径侧线圈12-2中，使延伸部H在第一弯曲区域K1这一处向环状定子芯11的周向内侧弯曲。

另外，图6所示的第一弯曲区域K1的弯曲角度θ1优选为95度～150度左右，更优选为105度～125度左右，第二弯曲区域K2的弯曲角度θ2优选为100度～160度左右，更优选为110度～130度左右。

另外，使用未图示的弯曲工具，在线圈体B形成曲柄部(未图示)。

而且，在该线圈体形成工序中，通过接合用前端部形成工序，使线圈体B的线圈端部E4的一对端部向环状定子芯11的径向的外径侧扭转(弯曲)90度，由此在线圈端部E4的前端形成一对接合用前端部S，这一对接合用前端部S在从环状定子芯11的轴向观察时，用于与其他分段线圈接合的接合面S1与环状定子芯11的径向平行，且配置于环状定子芯11的周向的预定位置。

接下来，虽然未图示，但是通过绝缘层形成工序中的基础绝缘层形成工序，在线圈体B中，在除了接合用前端部S的表面整体以均匀的厚度被覆绝缘物，由此在线圈体B的表面一体地形成由均匀的厚度构成的基础绝缘层Z1。另外，此时，在设计电压为500V的情况下，基础绝缘层Z1的厚度优选为15μm～30μm左右，更优选为15μm～25μm左右。

接下来，虽然未图示，但是通过绝缘层形成工序中的附加绝缘层形成工序，在线圈体B的线圈端部E3、E4中的预定区域以均匀的厚度被覆与基础绝缘层Z1相同的绝缘物，由此形成附加绝缘层Z2。

另外，此时，在设计电压为1000V时，附加绝缘层Z2的厚度优选为40μm～200μm，更优选为80μm～120μm左右。

通过以上的工序，在线圈体B的表面形成绝缘层Z。由此形成本发明的实施方式的分段线圈12。

接下来，如图10C简化所示，进行构成U相、V相、W相的分段线圈12的预组装。

接下来，如图10D简化所示，将预组装的状态的分段线圈12向环状定子芯11的槽部11c组装。

接下来，构成向同一槽部11c内组装的U相、V相、W相的各分段线圈12的接合用前端部S通过超声波接合进行接合。

更具体而言，如图8所示，将多组相互接合的接合用前端部S通过接合用夹具30以同时夹持的状态进行超声波接合。

由此，形成各相的第一卷绕线圈12a～第四卷绕线圈12d。

接下来，虽然未图示，但是将各相的第一卷绕线圈12a～第四卷绕线圈12d通过连接线进行串联连接，并将一对第一卷绕线圈12a～第四卷绕线圈12d并联连接。

通过以上的工序，形成本发明的实施方式的定子10。

通过使如此形成的定子10与未图示转子组合来形成电动机1。

使用由这样的结构构成的本发明的实施方式的分段线圈12及使用分段线圈12而成的定子10、使用该定子10而成的电动机1的制造方法起到以下的效果。

接合用前端部S的结构构成为，在从环状定子芯11的轴向观察时，接合面S1与环状定子芯11的径向平行，且配置于环状定子芯11的周向的预定位置，由此如图8所示，在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，能够将接合用前端部S的加压方向设为环状定子芯11的周向(图8中的空心箭头所示的方向)。由此能够有效地利用形成于相邻的槽部11c间的空间L(间隙)而进行接合用前端部S的接合。

因此，能够沿接合用前端部S的加压方向确保充分的空间，能够提高接合用前端部S的接合工序的作业性。更具体而言，能够实现接合用夹具30向形成于相邻的槽部11c间的空间L出入的容易化、相互接合的接合用前端部S的把持精度的提高等。

因此，能够制造出能够实现相邻的分段线圈12的有效的接合的分段线圈12。由此能够形成为制造效率良好的定子10、电动机1的制造方法。

另外，通过以使接合用前端部S的接合面S1与环状定子芯11的径向平行的方式构成，由此能够制造出在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时能够有效地增大形成于相邻的槽部11c间的空间L(间隙)的分段线圈12。由此，能够制造出散热性良好的定子10、电动机1。

另外，以配置于环状定子芯11的周向的预定位置的方式形成接合用前端部S，并且在使分段线圈12排列配置于环状定子芯11的槽部11c时，构成为相邻的接合用前端部S(同一分段线圈12具备的一对接合用前端部S)在环状定子芯11的径向的内径侧和外径侧偏移地配置，由此，如图8所示，仅通过使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11，就能够在配置于同一槽部11c内的多个分段线圈12中使相互接合的接合用前端部S的接合面S1以相向的状态配置。

而且，通过使接合面S1与环状定子芯11的径向平行，如图8所示，能够将相互接合的多组接合用前端部S的接合面S1沿环状定子芯11的径向配置成一列。而且，如已述那样，能够有效地利用形成于相邻的槽部11c间的空间L(间隙)来进行接合用前端部S的接合，因此如图8所示，能够将应相互接合的多组接合用前端部S通过接合用夹具30(在本实施方式中为超声波夹具)同时(一并)夹持，能够同时进行多组接合用前端部S的接合。即，能够实现多组接合用前端部S的多点同时接合。

由此，能够更有效地提高接合用前端部S的接合工序的作业性。

因此，能够制造出能够进一步实现相邻的分段线圈12的有效的接合的分段线圈12。因此，能够形成为制造效率良好的定子10、电动机1的制造方法。

另外，构成为，在内径侧线圈12-1中，使延伸部H在第一弯曲区域K1和第二弯曲区域K2这两处向环状定子芯11的周向内侧弯曲，并且在外径侧线圈12-2中，使延伸部H在第一弯曲区域K1这一处向环状定子芯11的周向内侧弯曲，而且，构成为，将内径侧线圈12-1的第一弯曲区域K1的线圈的弯曲角度和外径侧线圈12-2的第一弯曲区域K1的线圈的弯曲角度均设为角度θ1，且在内径侧线圈12-1中，将角度θ2设为比角度θ1大的角度，由此如图6所示，能够在内径侧线圈12-1的接合用前端部S和外径侧线圈12-2的接合用前端部S沿环状定子芯11的轴向形成偏移。

因此，如已述那样，在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时，能够在配置于相邻的槽部11c的分段线圈12间和同一分段线圈12的一对接合用前端部S间这双方防止线圈接触。而且，构成为在与接合用前端部S相反的一侧的线圈端部E形成曲柄部，由此也能够在与接合用前端部S相反的一侧的线圈端部E避免在相邻的槽部11c收容的分段线圈12彼此的接触。

因此，能够制造出能够实现电连接可靠性高的定子10、电动机1的分段线圈12。

另外，构成为将应相互接合的接合用前端部S通过作为固相接合的超声波接合进行接合，由此能够缩短接合工序的作业时间，能够形成制造效率更良好的定子10、电动机1的制造方法。

另外，构成为使用韧铜作为构成分段线圈12的线材R，由此能够形成导电性、导热性优异且加工性良好的分段线圈12。由此，能够制造出电连接可靠性高的定子10、电动机1，并且能够形成为能够实现制造工序的效率化的定子10、电动机1的制造方法。而且，能够形成为能够实现制造成本的降低的分段线圈12、定子10、电动机1的制造方法。

另外，在直线部C中，在线材R的表面仅形成基础绝缘层Z1，并且在设计电压为500V时，将绝缘层Z1的厚度设为15μm～30μm左右，由此能够制造出能够有效地提高槽部11c内的占空因数的分段线圈12。由此，能够制造出高效率的定子10及电动机1。

另外，在线圈端部E1、E2的预定区域中，在设计电压为1000V的情况下，在线材R的表面形成厚度为15μm～30μm左右的基础绝缘层Z1，并且在基础绝缘层Z1的表面进一步形成厚度为40μm～200μm左右的附加绝缘层Z2，由此，在相邻的分段线圈12接近的区域、更具体而言相邻的线材R间的距离为几μm～几百μm左右而容易发生电晕放电且容易发生绝缘层Z的老化的区域中，能够制造出能够有效地防止绝缘层Z发生老化的分段线圈12。由此，能够制造出能够维持良好的绝缘性的定子10、电动机1。

即，能够使分段线圈12的绝缘层Z的厚度可变。更具体而言，能够在想要提高占空因数的直线部C减薄绝缘层Z的厚度，并且能够在线圈端部E的想要防止与电晕放电相伴的绝缘老化的区域加厚绝缘层Z的厚度。通过形成为这样的结构，与对应于需要将厚度形成为厚壁的线圈端部E的预定区域的厚度而在线材R的表面一体地形成绝缘层Z的情况相比，能够形成为能够有效地抑制制造成本的分段线圈12、定子10及使用它们的电动机1的制造方法。

因此，能够形成为能够同时实现槽部11c内的占空因数的提高和尤其是线圈端部E的绝缘层Z的老化的防止并且能够有效地抑制制造成本的分段线圈12、定子10、电动机1的制造方法。

另外，在本实施方式中，构成为，使除了接合用前端部S之外的部分的线圈向环状定子芯11的径向的内径侧或外径侧弯曲，由此在由图5A所示的假想线(单点划线)分割成两部分的线圈的左右形成台阶，由此使一对接合用前端部S在环状定子芯11的径向上产生偏移，但是使一对接合用前端部S在环状定子芯11的径向上产生偏移的方法并未局限于这样的结构。

例如，可以构成为，在由图5A所示的假想线(单点划线)分割成两部分的线圈的左右，在环状定子芯11的径向上不形成台阶，使一对接合用前端部S的扭转方向(弯曲方向)分别不同，由此使一对接合用前端部S在环状定子芯11的径向上产生偏移。更具体而言，可以构成为，以在一对接合用前端部S的任一方将内径侧线圈面N配置于环状定子芯11的周向内侧并且在其余另一方将内径侧线圈面N配置于环状定子芯11的周向外侧的方式使线圈端部E4的端部扭转(弯曲)90度，由此使一对接合用前端部S在环状定子芯11的径向上产生偏移。即，可以构成为，使线圈端部E4的一对端部分别向环状定子芯11的径向的不同方向扭转(弯曲)90度，由此使一对接合用前端部S在环状定子芯11的径向上产生偏移。

另外，只要是在使多个分段线圈12排列配置于环状定子芯11时能够在同一分段线圈12的一对接合用前端部S间及在相邻的槽部11c配置的分段线圈12的线圈端部间这双方防止线圈接触的结构即可，内径侧线圈12-1和外径侧线圈12-2向环状定子芯11的周向内侧的弯曲次数、弯曲位置、弯曲角度也并不局限于本实施方式的结构，能够适当变更。

另外，在本实施方式中，形成为将相互接合的接合用前端部S利用作为固相接合的超声波接合进行接合的结构，但未必局限于这样的结构。

例如，也可以构成为利用冷压焊等其他固相接合、电阻焊接等焊接来将相互接合的接合用前端部S接合。

另外，在本实施方式中，形成为由同一绝缘物形成基础绝缘层Z1和附加绝缘层Z2的结构，但未必局限于这样的结构，也可以形成为由不同的绝缘物形成基础绝缘层Z1和附加绝缘层Z2的结构。例如可以形成为由比附加绝缘层Z2廉价的绝缘物形成基础绝缘层Z1的结构。通过形成为这样的结构，能够形成为能够进一步抑制制造成本的分段线圈12。

另外，在本实施方式中如图7B所示，构成为，在分段线圈12的预定区域，在分段线圈12的整周设置附加绝缘层Z2，但未必局限于这样的结构，只要构成为在一对线圈端部E1、E2中在相邻的分段线圈12接近的区域、更具体而言以线材R的状态相邻的线材R间的距离为几μm～几百μm左右的部分设置附加绝缘层Z2即可，可以在分段线圈12的外周中的仅一部分上设置附加绝缘层Z2。

但是，在一对线圈端部E1、E2，设置附加绝缘层Z2的部分优选设于上述山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部或/及从上述槽延伸出的直线部分。

另外，在此“山脚部”是指从直线部向构成线圈端部E1、E2的斜边部过渡的弯曲部分。

即，为了防止在附加绝缘层Z2产生龟裂、剥离，优选在未实施弯曲加工的部分或以大曲率半径进行了弯曲加工的部分的预定区域设置附加绝缘层Z2。

例如，在将线圈端部E1、E2形成为山形的情况下，在山形的顶部附近、从山形斜边向收容于槽部11c的直线部C过渡的山形的山脚部附近，实施线圈的矩形截面的长边的0.5～3倍的曲率半径的弯曲加工。另一方面，对上述山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部实施线圈的矩形截面的长边的20～60倍的曲率半径的弯曲加工。而且，对于从槽延伸出的部位的直线部分不实施弯曲加工。

因此，构成为在山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部或/及直线部分设置附加绝缘层Z2，由此能够容易且可靠地形成附加绝缘层Z2，并且能够有效地防止在附加绝缘层Z2产生龟裂、剥离而使绝缘性下降。

另外，构成U相、V相、W相的分段线圈12的个数、分段线圈12的形状、环状定子芯11的形状、电动机1的结构等也不局限于本实施方式，可以适当变更。

另外，在本发明的实施方式中，构成为在进行了线圈体形成工序之后进行绝缘层形成工序，但未必局限于这样的结构。

例如，可以构成为准备线材R，首先进行基础绝缘层形成工序，然后进行线圈体形成工序，进而，然后进行附加绝缘层形成工序。通过形成为这样的结构，能够选择获得了绝缘性能和成本的平衡的绝缘材料。

接下来，参照图14～图18，说明本发明的第二实施方式的分段线圈。

另外，本发明的第二实施方式的分段线圈是除了以下叙述的附加绝缘层的结构以外与已述的分段线圈同样的结构，因此省略与分段线圈的基本的结构相关的详细的说明。

在图3A、图3B所示那样的定子10的各槽部11c安装的代表性的形态的分段线圈201如图14所示，形成为具备收容于上述槽部11c的一对直线部C和从上述槽部11c的轴向两端部延伸出且具备山形形状的一对线圈端部E1、E2的大致六边形状。在线圈端部E2中将安装于同一槽部11c的相邻的分段线圈进行连接，并进行与在其他槽内安装的分段线圈的连接。由于进行与在其他槽内安装的分段线圈的连接，因此在安装于定子的径向最内侧及最外侧的分段线圈中，设有对应于连接图案而具备多个形态的线圈端部。为了便于理解，以下的说明对于图14所示的形态的分段线圈201来进行。

一方的线圈端部E1形成为将收容于预定的槽部11c内的一对直线部C呈架设状地连接的山形。另一方面，在另一方的线圈端部E2设有用于进行相邻地收容于槽部11c内的分段线圈的连接的接合用前端部205a、205b，与连接的分段线圈的线圈端部相互作用而构成山形形状。

如图15及图17所示，分段线圈201A～201E在具备矩形截面的导电性的线材206的除了上述接合用前端部205a、205b之外的外周的整个区域形成有基础绝缘层207。上述基础绝缘层207使用聚酰亚胺等耐受弯曲加工的材料，以5～25μm的厚度在线圈材料206的外周整个区域以均匀的厚度形成。

如图14所示，在本实施方式的分段线圈201中的形成为山形形状的线圈端部E1、E2的一方的斜边部210a、211a，形成有附加绝缘层212a、212b、212c、212d、214a、214b、214c、214d。另外，设置上述附加绝缘层的斜边部可以是相反侧的斜边部210b、211b。而且，在上下的线圈端部E1、E2，能够在不同的斜边部设置上述附加绝缘层。另外，在一个线圈端部，在各分段线圈的同一侧的斜边部设置上述附加绝缘层。

如图17所示，本实施方式的上述附加绝缘层212a、212b、212c、212d、214a、214b、214c、214d在上述基础绝缘层207之上，将具有绝缘性的聚酰胺酰亚胺树脂涂敷材料以预定厚度层叠涂敷于预定宽度的整周而形成。上述附加绝缘层212a、212b、212c、212d、214a、214b、214c、214d的厚度没有特别限定，但是例如可以根据对接的分段线圈间的电压差等而以50～200μm的厚度形成。

在本实施方式中，构成三相交流电动机的各相的线圈中，在图3A、图3B所示的定子10的包含配置于径向最内周侧和径向最外周侧的分段线圈在内的各分段线圈201A～201E的线圈端部E1的山形形状的斜边部210a、210b，4个线圈以抵接或接近的状态进行排列。

图15是将一分段线圈201A和与该分段线圈201A的一方的斜边部210a对接的分段线圈201B、201C、201D、201E标注出而示意性地表示的主视图。

如该图所示，相邻的4个分段线圈201B、201C、201D、201E的各右侧斜边部210b以预定的间隔交叉地与一分段线圈201A的附图的左侧斜边部210a对接。

在本实施方式中，在上述一分段线圈201A的左侧斜边部210a中，在与其他分段线圈201B、201C、201D、201E对接的部分形成有上述附加绝缘层212a～212d。

图16是沿着图15的VIII-VIII线的剖视图。如图16所示，在本实施方式中，在各分段线圈的呈山形形状的线圈端部E1、E2的左侧斜边部210a设有附加绝缘层212a、212b、212c、212d。通过上述附加绝缘层212a、212b、212c、212d，扩大与对接的分段线圈201B、201C、201D、201E之间的间隙，能够防止在线圈端部E1相互对接的分段线圈间的局部放电。

而且，仅在对接的一侧的分段线圈201A设置附加绝缘层212a～212d。因此，作为构成定子的线圈整体，能够将设置附加绝缘层212a～212d的区域较小地设定。而且，能够有效地防止局部放电，并且也能够削减为了设置附加绝缘层212a～212d所需的材料而降低制造成本，而且，能够削减电动机的重量。

在收容于槽部11c的部分未形成附加绝缘层，因此能够较大地设定槽部11c内的导体的截面积。因此，能够提高上述槽部11c内的占空因数，能够提高电动机的效率。

另一方面，在定子的径向最外侧及径向最内侧配置的分段线圈201B、201E仅在上述径向的一侧配置相邻的分段线圈，并且与安装于其他槽内的同相的分段线圈连接，因此与相邻的分段线圈对接的部分根据设计而不同。因此，根据定子10的分段线圈的结构等，只要在与其他分段线圈对接的部分设置附加绝缘层即可。

另外，在本实施方式中，将上述附加绝缘层设于线圈端部E1、E2中对接的全部分段线圈间，但是也可以仅在属于电压差大的不同相的分段线圈对接的部分设置上述附加绝缘层。由此，能够进一步削减设置附加绝缘层的区域。而且，由于在容易发生局部放电的属于不同相的分段线圈间设置附加绝缘层，因此能够更有效地防止局部放电。

另外，在图17所示的实施方式中，将附加绝缘层212a～212d设成以预定宽度包围一分段线圈201A的周围，但是可以仅设于与其他分段线圈201B～201E对接的面上。例如如图18所示，在一分段线圈201A中，可以仅在与其他分段线圈201B～201E对接的定子10的径向内侧面及外侧面形成附加绝缘层112a。通过采用该结构，能够进一步削减设置附加绝缘层的区域。

另外，在本实施方式中，由具有绝缘性的树脂涂敷材料形成了附加绝缘层212a～212d，但并未限定于此。例如，可以由绝缘性树脂管件形成上述附加绝缘层212a～212d。作为上述绝缘性管件，例如，可以采用住友电气工业制的绝缘性树脂管件(商标名sumitube)等具有热收缩性的管件。

另外，可以由绝缘性树脂带件形成上述附加绝缘层212a～212d。例如，可以采用Permacel公司制的绝缘性树脂带件(商标名Kapton带)。

设置上述附加绝缘层的范围也没有特别限定。在本实施方式中，在一分段线圈201A的一方的斜边部210a中，将上述附加绝缘层212a～212d仅形成于与其他分段线圈201B～201D对接的部分，但是也可以形成于上述一方的斜边部210a的整个区域。

上述各分段线圈201A～201E通过对截面积大的导体预先进行弯曲加工而形成。当在进行弯曲加工之前在进行上述弯曲加工的部位设置附加绝缘层时，可能会在附加绝缘层产生龟裂、剥离而使绝缘性下降。而且，即使在进行了弯曲加工之后，有时也难以在进行了弯曲加工的部位设置上述附加绝缘层。例如，难以在使用上述带件、管件而实施了弯曲加工的部分形成附加绝缘层。因此，在由膜件、管件来形成附加绝缘层时，优选构成为在未进行弯曲加工的部分设置附加绝缘层。

接下来，参照图19～图21，说明本发明的第三实施方式的分段线圈。

另外，本发明的第三实施方式的分段线圈是除了以下叙述的绝缘层及半导电层的结构以外与已述的分段线圈同样的结构，因此省略与分段线圈的基本的结构相关的详细说明。

如图19所示，本实施方式的分段线圈304、305在具备矩形截面的导电性的线材308的外周表面设置绝缘层309而构成。

而且，在本实施方式中，在从设有绝缘层309的各分段线圈304、305的上述槽部11c延伸出的线圈端部E1、E2的预定区域设置半导电层306，并且，将接近配置且属于不同相的分段线圈304、305的上述半导电层306、306以在至少1点V进行接触的方式构成。

如图21所示，上述半导电层306以上述接触点为中心，沿着分段线圈的轴线在两方向上，至少在分段线圈的最大截面宽度以上的区域设置。例如，在采用具有矩形截面的线圈时，优选以上述接触点为中心，在矩形截面的对角线长度以上的区域设置上述半导电层306。而且，在本实施方式中，在分段线圈的最大截面宽度以上且100mm以下的范围内，设置上述半导电层306。上述半导电层306的厚度没有特别限定，例如，可以以5～100μm的厚度形成。

另外，如图20所示，半导电层306通过将热收缩管安装于以上述接触点V为中心前后100mm的范围而构成，该热收缩管是将表面电阻率设定为1×10³～1×10⁹Ω/sq且向PFA、FEP等氟系树脂混合导电材料的热收缩管。而且，可以采用具有半导电性的Kapton粘接带(美国杜邦公司的注册商标)、芳香族聚酰胺无纺布(Nikkan工业株式会社，#5183，65μm)等带件。

如图20所示，上述半导电层306具备1×10³～1×10⁹Ω/sq的表面电阻，因此能够将局部放电开始电压提高为1000V以上。在本实施方式中，在上述接触点V的前后100mm的范围内，使各分段线圈304、305的半导电层306、306相向，并且将这些半导电层306、306间的局部放电开始电压设定为1000V以上。因此，构成为能够得到接触点V的附近的局部放电防止效果。

另外，在将半导电层设于200mm以上的区域时，为了得到可靠的效果，优选每200mm设定接触点V。通过如上述那样设定半导电层306，能够将在上述区域中接近的分段线圈304、305间的局部放电开始电压提升为1000V以上。

上述半导电层306与以往的为了防止局部放电而设置的绝缘层相比可以设定得非常薄。因此，不会使定子的重量、成本增加，而能够有效地防止局部放电。

接下来，参照图22～图26B，说明本发明的第四实施方式的分段线圈。

另外，本发明的第四实施方式的分段线圈是除了以下叙述的着色识别部的结构以外与已述的分段线圈同样的结构，因此与分段线圈的基本的结构相关的详细说明省略。

如图22所示，设有能够识别一连串地连接的分段线圈A10～A50的各接合用前端部505a、505b的第一着色识别部451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a。基本上，位于中间部的分段线圈A20～A40的图23所示的直线部C安装于同一槽内。另一方面，配置于定子的径向最内侧的分段线圈A10和配置于定子的径向最外侧的分段线圈A50中的至少一方与从安装于其他槽内的直线部延伸出的线圈端部连接。

本实施方式的上述第一着色识别部451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a平坦地形成各分段线圈A10～A50的各接合用前端部505a、505b的线圈端面，并向该平坦面涂敷着色涂料而形成。

上述着色识别部451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a向相互连接的接合用前端部涂敷相同色彩的涂料而构成。另外，在实施方式中，作为相同花样具备相同色彩的结构而进行描绘。即，如图22所示，在形成于分段线圈A20的着色识别部452b和形成于分段线圈A30的着色识别部453a具备相同色彩而构成。同样地，如图22所示，在着色识别部451b及着色识别部452a、着色识别部453b及着色识别部454a以及着色识别部454b及着色识别部455a分别设置不同的色彩而构成。因此，将形成有实施了相同色彩的着色识别部的接合用前端部通过焊接或超声波进行连接，由此将属于同相的多个分段线圈A10～A50连接，从而构成一连串的线圈。

各分段线圈的接合用前端部505a、505b的端面是能够从定子的外侧可靠地目视的部位，通过将上述第一着色识别部设于线圈端面，能够可靠地识别应相互连接的分段线圈的接合用前端部505a、505b而进行连接作业。

而且，相互连接的分段线圈的着色识别部被实施相同的着色，因此在连接后，通过图像识别装置来观察上述接合用前端部的端面，由此能够自动地判断实施了相同着色的分段线圈是否被连接。因此，不仅能够进行定子的组装作业，而且能够极有效地进行检査作业。

形成上述着色识别部的手法没有特别限定。例如，可以通过涂敷着色涂料来形成上述第一着色识别部451b、452a、452b、453a、453b、454a、454b、455a。

另外，在本实施方式中，用于识别组装于各槽部11c的分段线圈的第二着色识别部465A1、465B1、465C1、465D1(未图示)设于各分段线圈A10～A50的线圈端部E2的一方的斜边部。上述第二着色识别部465A1、465B1、465C1、465D1在收容于同一槽的分段线圈A10～A40设置具有相同色彩的着色的着色层而构成。

通过设置上述第二着色识别部465A1、465B1、465C1、465D1，能够容易地将预定的分段线圈向预定的槽安装。

而且，在本实施方式中，如图23所示，设有能够识别收容于同一槽内的分段线圈的排列顺序的排列识别用的第二着色识别部570。

上述排列识别用的第二着色识别部570独立地设于设有上述槽识别用的第二着色识别部465A1、465B1、465C1、465D1的线圈端部E2的相反侧的线圈端部E1。上述排列识别用的第二着色识别570例如能够通过实施具有同一色彩且具有与排列顺序对应的深浅的差的着色而形成。而且，在组装后，具有不同着色的着色识别部能够以在安装于同一槽内的分段线圈上交替出现的方式构成。

通过设置上述排列识别用的第二着色识别部570，能够容易地识别组装于各槽内的分段线圈的组装顺序(排列)而进行组装作业。

上述第二着色识别部465A1、465B1、465C1、465D1(未图示)的结构及形态没有特别限定。例如如图25所示，可以与上述第一着色识别部同样地，将具有对应的色彩的涂料涂敷在设于线材407的绝缘层408上的预定区域，由此能够形成上述第二着色识别部465A1。

另外，可以在分段线圈的预定区域粘贴着色带件或安装着色管件而构成上述第二着色识别部。作为上述着色带件，可以采用例如Permacel公司制的绝缘性树脂带件(商标名Kapton带)等。而且，作为上述着色管件，可以采用住友电气工业制的绝缘性树脂管(商标名sumitube)等热收缩的管件。通过采用具有绝缘性的上述涂料、上述带件、上述管件，能够使上述第二着色识别部作为附加绝缘层发挥功能。由此，不仅能够容易地进行分段线圈的组装作业、连接作业，而且能够有效地防止相邻的分段线圈间的局部放电。

图23表示第一着色识别部的第二变形例。在第二变形例中，在上述接合用前端部505a、505b设置着色帽562a、562b而构成上述第一着色识别部。

上述接合用前端部505a、505b通过将绝缘层除去而形成，因此在处理时或保存时，导体表面发生氧化或油脂等附着的情况较多。通过设置上述着色帽，能够对露出的导体表面进行保护。

如图24所示，本实施方式的着色帽由将除了连接面506c之外的表面覆盖的形态的树脂成形品形成。通过采用上述结构，能够在附带有着色帽562a、562b的状态下进行连接。

形成上述着色帽的材料没有特别限定，可以采用由着色的树脂材料成形的着色帽，或者向由金属材料形成的着色帽实施了着色的着色帽。

另外，已述的着色识别部可以与上述附加绝缘层形成工序同时或在上述附加绝缘层形成工序之后通过进行向线圈体的表面的预定区域实施预定的着色的着色识别部形成工序来形成。

接下来，参照图26A、图26B，说明本发明的第五实施方式的分段线圈。

另外，本发明的第五实施方式的分段线圈是除了以下叙述的倾斜区域K的结构以外与已述的分段线圈同样的结构，因此省略与分段线圈的基本的结构相关的详细说明。

如图26A所示，在一对线圈端部E1、E2中的除了后述的厚壁区域A之外的区域，设置朝向环状定子芯711的径向外侧倾斜而成的倾斜区域K。另外，在图26A、图26B中，空心箭头所示的方向表示径向外侧。

具体而言，使在定子的同一槽内相邻配置的分段线圈在从上述槽出来直到朝向上述线圈端部的顶部沿周向弯曲为止的区域在径向上倾斜，由此使在上述分段线圈的线圈端部设置的绝缘层在定子的径向上接触。而且，以上述接触部位的定子的径向上的线圈间距离大于上述槽内的线圈间距离的方式形成上述绝缘层。

另外，在此“线圈间距离”表示相邻的分段线圈712中的环状定子芯的径向上的线圈的中心间的距离。

如图26B示出一部分那样，上述倾斜区域K设定于线圈端部E1、E2中的距环状定子芯711的端面711d沿环状定子芯711的轴向为500μm～5mm左右的范围内。

如图26B所示，上述倾斜角度表示由构成倾斜区域K的分段线圈712和环状定子芯711的端面711d形成的角度H。

另外，在本实施方式中，使分段线圈712的绝缘层的厚度在直线部C和线圈端部E1、E2不同。

更具体而言，在直线部C中，构成为通过在线材R的表面仅被覆基础绝缘层Z1而形成绝缘层。相对于此，构成为，在线圈端部E1、E2的除了倾斜区域K之外的区域中的预定区域，在线材R的表面被覆基础绝缘层Z1，并且在上述基础绝缘层Z1的表面进一步被覆附加绝缘层Z2，由此形成上述厚壁区域A。

另外，在此“预定区域”表示线圈端部E1、E2中包括使相邻的分段线圈712的绝缘层接触的部位的区域。

而且，图26B为了便于说明而将厚壁区域A夸张地图示。

另外，线材R只要是铜等作为形成线圈的线材而通常使用的材料即可，可以使用任意的材料。

作为基础绝缘层Z1的材质，可以使用聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。而且，基础绝缘层Z1的厚度只要是与线圈匝间的设计电压对应的厚度即可。例如在设计电压为500V的情况下，优选设为15μm～30μm左右，更优选设为15μm～25μm左右。这是因为，若小于15μm，则由局部放电的发生引起的皮膜老化、制造时的针孔发生概率增加，若超过25μm，则会发生由槽部11c内的占空因数的下降引起的发热增加、由外径增大引起的组装性的下降。而且，其形成方法可以使用拉模、电沉积等。另外，直线部C及线圈端部E1、E2的基础绝缘层Z1可以通过同一工序一体地形成。

作为附加绝缘层Z2的材质，可以使用向以聚酰胺酰亚胺或聚酰亚胺为代表的超级工程塑料材料或工程塑料中混合了无机添料的材料等。而且，作为其形成方法，可以使用拉模、电沉积、粉体涂装、带粘贴、浸渍、喷涂、插入式注塑成形、挤压成形等。

另外，电动机相间的电压由于逆变器电涌等的影响，而施加输入电压的约2倍的峰值电压，因此在例如设计电压为1000V的情况下，附加绝缘层Z2的厚度优选设为40μm～200μm左右，更优选设为80μm～120μm左右。这是因为，若小于40μm，则会产生由局部放电引起的皮膜老化，若超过200μm，则会导致由线圈端的线间距离增加引起的尺寸增大。

通过采用上述结构，能够使在同一槽内相邻配置的分段线圈712在直线部C间及线圈端部E1、E2间有效地接近而接触。

尤其是在本实施方式中，在配置于同一槽内的相邻的分段线圈712中，使直线部C的基础绝缘层Z1及线圈端部E1、E2的构成厚壁区域A的附加绝缘层Z2无间隙地紧贴。由此，能够实现槽内的高占空因数，并且能够增加槽内的线圈的匝数。

另外，已述的电晕放电容易发生在相邻的分段线圈的间隙接近的区域。在本实施方式中，能够有效地防止特别是同一相内的相邻的分段线圈712间的电晕放电的发生。

由此，能够形成为能够在同一相内的相邻的分段线圈712间有效地防止伴随着电晕放电而使基础绝缘层Z1、附加绝缘层Z2发生老化且能够维持良好的绝缘性的定子。

可以使分段线圈712的倾斜角度H、分段线圈712的长度各不相同。但是，在形成了定子的情况下，在配置于同一槽711c内的相邻的分段线圈712中，上述区域K的线圈的倾斜角度H需要构成为使配置于环状定子芯711的外周侧的分段线圈712的倾斜角度大于配置于环状定子芯711的内周侧的分段线圈712的倾斜角度，且区域K的长度需要构成为使配置于环状定子芯711的外周侧的分段线圈712的长度大于配置于环状定子芯711的内周侧的分段线圈712的长度。

另外，在本变形例中，形成为同一槽内的全部相邻的分段线圈712在直线部C及线圈端部E1、E2的厚壁区域A中沿环状定子芯的径向接触的结构，但未必局限于这样的结构，只要是配置于同一槽内的至少1组相邻的分段线圈712在直线部C及线圈端部E1、E2的厚壁区域A中沿环状定子芯的径向接触的结构即可，可以适当变更。

本发明的范围没有限定为上述的实施方式。应当认为本次公开的实施方式是对所有要点进行的例示而非限定。本申请发明的范围并不是由上述的意思而是由权利要求表示，目的在于包括与权利要求等同的意思及范围内的所有变更。

工业实用性

本发明能够利用于将通过逆变器控制转换所得的电力向线圈供给的电动机。

Claims (19)

1.一种分段线圈，在由环状定子芯和多相扁线线圈构成的旋转电机的定子中，沿径向排列配置于环状定子芯的槽，且相邻槽的线圈彼此沿周向排列配置，所述分段线圈具备收容于所述槽的内部的直线部和向所述槽的外部突出的一对线圈端部，并且将所述一对线圈端部中的任一方的线圈端部的前端设为具备用于与其他分段线圈接合的接合面的接合用前端部，所述分段线圈的特征在于，

在从所述环状定子芯的轴向观察时，所述接合用前端部以接合面与所述环状定子芯的径向平行的方式构成，

所述分段线圈具备配置在环状定子芯的周向的预定位置上的一对所述接合用前端部，

所述一对接合用前端部构成为，在使分段线圈排列配置于所述环状定子芯的槽中时，相邻的接合用前端部在所述环状定子芯的径向的内径侧和外径侧偏移地配置，

收容于同一槽内的预定数量的所述分段线圈中的、沿所述环状定子芯的径向相邻的所述分段线圈在各自的所述接合用前端部被接合。

2.根据权利要求1所述的分段线圈，其特征在于，

在所述一对线圈端部中的、至少具备所述接合用前端部的线圈端部的预定区域设置附加绝缘层。

3.根据权利要求2所述的分段线圈，其特征在于，

所述附加绝缘层设于属于不同相的分段线圈对接的部分。

4.根据权利要求2或3所述的分段线圈，其特征在于，

所述附加绝缘层形成于分段线圈的环状定子芯的径向内侧面及/或外侧面。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的分段线圈，其特征在于，

所述线圈端部形成为山形，并且所述附加绝缘层设于所述山形的除了顶部附近和两山脚部附近之外的斜边部或/及从上述槽延伸出的直线部分。

6.根据权利要求1所述的分段线圈，其特征在于，

所述分段线圈构成为，在所述一对线圈端部中的、至少未设置所述接合用前端部的一侧的线圈端部的预定区域设置半导电层，使接近配置且属于不同相的分段线圈的所述半导电层在至少一点进行接触。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的分段线圈，其特征在于，

在所述分段线圈的预定区域的表面设有着色识别部。

8.根据权利要求7所述的分段线圈，其特征在于，

在所述分段线圈的接合用前端部或其附近具备能够识别相互连接的分段线圈的接合用前端部的第一着色识别部。

9.根据权利要求7或8所述的分段线圈，其特征在于，

所述分段线圈具备第二着色识别部，所述第二着色识别部设于所述接合用前端部以外的表面上，并且以能够识别安装各分段线圈的槽或/及槽内的排列位置的方式形成。

10.根据权利要求9所述的分段线圈，其特征在于，

所述第二着色识别部向分段线圈的预定区域涂敷着色涂料、粘贴着色带件或者安装着色管件而构成。

11.根据权利要求9或10所述的分段线圈，其特征在于，

所述第二着色识别部构成附加绝缘层。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的分段线圈，其特征在于，

所述分段线圈由韧铜构成。

13.一种定子，其特征在于，使权利要求1～12中任一项所述的分段线圈在环状定子芯的槽中排列配置多个而成。

14.根据权利要求13所述的定子，其特征在于，

使多个排列配置于所述环状定子芯的槽中的分段线圈中的、配置于同一槽内的至少一组相邻分段线圈在从所述槽出来直到朝向所述线圈端部的顶点沿周向弯曲为止的区域在径向上倾斜，由此使设于上述分段线圈的线圈端部的绝缘层在定子的径向上接触，且以所述接触部位的定子的径向上的线圈间距离大于所述槽内的线圈间距离的方式形成所述绝缘层。

15.根据权利要求13或14所述的定子，其特征在于，

所述多个分段线圈使相邻分段线圈的所述接合用前端部进行固相接合。

16.一种分段线圈的制造方法，是权利要求1所述的分段线圈的制造方法，所述分段线圈的制造方法的特征在于，

具备使至少由扁线构成的线材弯曲而形成线圈体的线圈体形成工序及在所述线圈体的表面被覆绝缘物而形成绝缘层的绝缘层形成工序，并且，在所述线圈体形成工序中具备接合用前端部形成工序，在所述线圈体的线圈端部的前端形成接合用前端部，该接合用前端部配置于环状定子芯的周向的预定位置、且从所述环状定子芯的轴向观察时用于与其他分段线圈进行接合的接合面与所述环状定子芯的径向平行，且在所述绝缘层形成工序中具备：基础绝缘层形成工序，在所述线圈体上一体地被覆绝缘物而形成基础绝缘层；及附加绝缘层形成工序，在该基础绝缘层形成工序之后向所述线圈端部的预定区域附加地被覆绝缘物而形成附加绝缘层。

17.根据权利要求16所述的分段线圈的制造方法，其特征在于，

所述接合用前端部形成工序通过扭转所述线圈体的线圈端部的端部来进行。

18.根据权利要求16所述的分段线圈的制造方法，其特征在于，

所述接合用前端部形成工序通过使所述线圈体的线圈端部的端部塑性变形来进行。

19.根据权利要求16～18中任一项所述的分段线圈的制造方法，其特征在于，

与所述附加绝缘层形成工序同时、或在所述附加绝缘层形成工序之后，具有向线圈体的表面的预定区域实施预定的着色的着色识别部形成工序。