JP2010119241A - ステータ、及びコイル - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率が高く、かつコイルエンドをコンパクトにしたステータ、及びコイルを提供すること。
【解決手段】つづら折り状に連続して形成された第１導線ＷＡと、つづら折り状に連続して形成された第２導線ＷＢとが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線Ｗ１を形成すること、組導線Ｗ１が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、組導線Ｗ１が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部Ｗ１Ｓと、（ｂ）スロットの外にあって円周を形成する円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤと、（ｃ）スロット内導線部Ｗ１Ｓと円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤを接続する段差導線部ＷＡＤ、ＷＢＤとを有すること、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤが、薄板状に成形されていること、を特徴としている。
【選択図】 図４

Description

この発明は、モータ等に使用されるステータに関し、さらに詳細には、導体を波状に巻いてゆく波巻きコイルを有するステータ、及びコイルに関するものである。

特許文献１には、導体を波状に巻装した波巻きコイルを複数個用意し、ピッチをずらして重ね合わせてコイル籠を形成する技術が開示されている。
一方、明細書及び図面には明確に記載されていないが、特許文献１の図３に示す段差２２３を導体の一方に形成した場合には、導体の他方に、その段差とは逆向きの段差を形成しないと、コイルが順次ずれていくため、コイルエンド部が円弧を形成することができない。
そして、導体の他方に逆向きの段差を形成した場合には、特許文献１に記載されているように、２本の波巻きコイルを重ね合わせるには、特許文献１には、明確に記載されていないが、単純に重ね合わせることができず、２本の波巻きコイルを順次編み上げていく工程を必ず必要とする。

特開2000-069700号公報 特開2002-153001号公報 特開2008-113539号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、次のような問題があった。
（１）特許文献１には記載されていないが、本出願人が実際に実験したところ、複数本の波巻きコイルを単純に重ね合わせただけでなく、順次編み上げていく工程を必要とするため、生産効率が低下する問題があった。
（２）また、コイルエンドにおける導体の断面形状が、スロット内における導体の断面形状と同じ（特に、スロット内導線部とコイルエンド部の厚みが直径方向で同じ）であるため、導体の断面積を大きくすると、コイルエンド部の直径方向の長さが長くなり、モータ全体が大きくなり、モータのコンパクト化の要求に反する問題があった。

この発明は上記問題点を解決するためのものであって、生産効率が高く、かつコイルエンドをコンパクトにしたステータ、及びコイルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のステータ、及びコイルは、次の構成を有している。
（１）つづら折り状に連続して形成された第１導線と、つづら折り状に連続して形成された第２導線とが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線を形成すること、組導線が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、組導線が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部と、（ｂ）スロットの外にあって円周を形成する円周導線部と、（ｃ）スロット内導線部と円周導線部を接続する段差導線部とを有すること、円周導線部が、薄板状に成形されていること、を特徴とする。
ここで、薄板状に成形する方法としては、プレス、鍛造等の塑性加工、及び鋳造等の加工がある。

（２）（１）に記載するステータにおいて、前記段差部の長さが、前記スロット内導線部の位置に対応して相違すること、を特徴とする。ここで、（３）に記載するように、スロット内導線部の厚みを変化させる場合には、段差部の長さは、スロット内導線部の位置、及びスロット内導線部の厚みに対応して変化させればよい。
（３）（１）または（２）に記載するステータにおいて、前記スロット内導線部が、内周側から外周側に向かって、順次厚みを減少させ、幅を増加させて成形されていること、を特徴とする。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するステータにおいて、Ｗ、Ｖ、Ｕ相電流を流すための第１相コイル籠、第２相コイル籠、及び第３相コイル籠が重ねて巻き取られていること、前記第２相コイル籠の前記円周導線部が、前記第１相コイル籠の前記円周導線部の前記スロットの両端に形成された凸部を回避するための、凹部を備えること、を特徴とする。

（５）つづら折り状に連続して形成された第１導線と、つづら折り状に連続して形成された第２導線とが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線を形成すること、組導線が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、組導線が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部と、（ｂ）スロットの外にあって円周を形成する円周導線部と、（ｃ）スロット内導線部と円周導線部を接続する段差導線部とを有すること、円周導線部が、薄板状に成形されていること、を特徴とする。

（６）（５）に記載するコイルにおいて、前記段差部の長さが、前記スロット内導線部の位置に対応して相違すること、を特徴とする。ここで、（７）に記載するように、スロット内導線部の厚みを変化させる場合には、段差部の長さは、スロット内導線部の位置、及びスロット内導線部の厚みに対応して変化させればよい。
（７）（６）に記載するコイルにおいて、前記スロット内導線部が、内周側から外周側に向かって、順次厚みを減少させ、幅を増加させて成形されていること、を特徴とする。

（８）（４）に記載するコイルにおいて、Ｗ、Ｖ、Ｕ相電流を流すための第１相コイル籠、第２相コイル籠、及び第３相コイル籠が重ねて巻き取られていること、前記第２相コイル籠の前記円周導線部が、前記第１相コイル籠の前記円周導線部を回避するための、凹部を備えること、を特徴とする。

次に、上記構成を有する本発明のステータ、及びコイルの作用・効果について説明する。
本発明のステータ、及びコイルは、つづら折り状に連続して形成された第１導線と、つづら折り状に連続して形成された第２導線とが、１ピッチずらして重ねあわされて、矩形状の組導線を形成すること、組導線が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、組導線が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部と、（ｂ）スロットの外にあって円周を形成する円周導線部と、（ｃ）スロット内導線部と円周導線部を接続する段差導線部とを有すること、円周導線部が、薄板状にプレス成形されていること、を特徴としているので、第１導線と第２導線とを単純に重ね合わせるだけで、編み上げる必要がないため、生産効率を高くすることができる。

ここで、単純に重ね合わせた場合には、円周導線部において、直径方向の厚みが大きくなるおそれがあるが、本発明では、円周導線部を薄板状にプレス成形しているので、薄板状の円周導線部を重ね合わせることにより、円周導線部の直径方向の厚みを薄くすることができ、コイルエンドの直径方向の長さを短くして、モータ全体をコンパクト化できる。
さらに、円周導線部を薄板状とすると、円周導線部とスロット内導線部との間にズレが発生するが、本発明では、長さの相違する段差部により、ズレが発生しても問題なく、円周導線部を任意の位置に配置することができる。

また、本発明のステータ、及びコイルは、前記スロット内導線部が、内周側から外周側に向かって、重ねて厚みを減少させ、幅を増加させて成形されていること、前記段差部の長さが、前記スロット内導線部の位置と変化する前記厚みに対応して相違することを、特徴とするので、スロット内導線部の位置と、円周導線部の位置とが異なっている場合に、長さの相違する段差部で調整できるため、スロット内導線部の位置と、円周導線部の位置とを、各々自由に設計することができる。

また、本発明のステータ、及びコイルは、Ｗ、Ｖ、Ｕ相電流を流すための第１相コイル籠、第２相コイル籠、及び第３相コイル籠が重ねて巻き取られていること、前記第２相コイル籠の前記円周導線部が、前記第１相コイル籠の前記スロット導線部の端部を回避するための、凹部を備えること、を特徴とするので、平板状に形成した円周導線部に凹部を備えることにより、スロット内導線部と円周導線部との接続部が幅広になっても、それを該凹部で回避することができるため、円周導線部全体の直径方向の長さを減少させることができ、コイルエンドの直径方向の長さを短くして、モータ全体をコンパクト化できる。

以下、本発明におけるステータ、及びコイルを具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に、つづら折り状に連続して形成された第１導線ＷＡの形状を示す。（１）が正面図であり、（２）は（１）を下側から見た平面図である。
第１導線ＷＡは、先端に端子部Ａ、端子部Ａに連続して、スロット内に装着されるスロット内導線部Ｓ１、スロットの外にあって円周を形成する円周導線部Ｅ１、スロット内導線部Ｓ２、円周導線部Ｅ２、・・・と、スロット内導線部Ｓ３２、円周導線部Ｅ３１、端子部Ｂまで、つづら折り状に連続的に形成されている。

図２に、つづら折り状に連続して形成された第２導線ＷＢの形状を示す。（１）が正面図であり、（２）は（１）を下側から見た平面図である。
第２導線ＷＢは、先端に端子部Ａ、端子部Ａに連続して、スロット内に装着されるスロット内導線部Ｓ１、スロットの外にあって円周を形成する円周導線部Ｅ１、スロット内導線部Ｓ２、円周導線部Ｅ２、・・・と、スロット内導線部Ｓ３２、円周導線部Ｅ３１、端子部Ｂまで、つづら折り状に連続的に形成されている。
第１導線ＷＡと第２導線ＷＢにおいて、円周導線部Ｅ１、Ｅ３、・・・Ｅ３１と円周導線部Ｅ２、Ｅ４、・・・Ｅ３２とは、つづら折り状となるように、スロット内導線部Ｓ（Ｓ１〜Ｓ３２）の両側に分かれて順次形成されている。
後で詳細に説明するが、第2導線ＷＢの全体長さは、第1導線部ＷＡの全体長さより長く形成されている。これは、第2導線部ＷＢが第1導線部ＷＡの外周に巻き取られるためである。

次に、第１導線ＷＡと第２導線ＷＢが、１ピッチずらして重ね合わされて形成された、各部分が矩形状の組導線Ｗ１を、図４に斜視図で示す。また、図４の右端付近の部分拡大斜視図を図５に示す。第１導線ＷＡと第２導線ＷＢとを１ピッチずらして重ね合わせているのは、第１導線ＷＡの円周導線部ＷＡＥと第２導線ＷＢの円周導線部ＷＢＥとが重なることなく、各部分が矩形状の組導線Ｗ１を形成するためである。
第１導線ＷＡの１番目のスロット内導線部Ｓ１（以下、ＷＡＳ１と記載する）は、単独で存在する。第１導線ＷＡの２番目のスロット内導線部ＷＡＳ２の外側（裏側）に、第２導線ＷＢの１番目のスロット内導線部ＷＢＳ１が重ね合わされている。

図５に示すように、スロット内導線部ＷＡＳ２と円周導線部ＷＡＥ１とを接続する段差部ＷＡＤ２と、スロット内導線部ＷＢＳ１と円周導線部ＷＢＥ１とを接続する段差部ＷＢＤ１との段差部の長さは等しく形成しているので、スロット内導線部ＷＡＳ２とスロット内導線部ＷＢＳ１とは、密着して重ね合わされる。第１導線段差部ＷＡＤと第２導線段差部ＷＢＤの長さについては、後で詳細に説明する。
順次、第１導線ＷＡのスロット内導線部Ｓの外側に、第２導線ＷＢのスロット内導線部Ｓが重ね合わされている。第２導線ＷＢの最終スロット内導線部ＷＢＳ３２は、単独で存在する。
また、スロット内導線部Ｓの重ね合わされる数と比較して、円周導線部Ｅの重ねあわされる数は丁度半分となる。

一方、図６に、ステータコア１１に形成された４８個のスロット１１Ａのうち、Ｗ相のコイルのみが装着された状態を示す。図６のＡ部拡大図を図７に示す。
スロット１１Ａ内には、最内周に位置する幅が狭く厚みの大きいスロット内導線部Ｍ１から、最外周に位置する幅が広く厚みの小さいスロット内導線部Ｍ８まで、順次幅が広くなり、厚みが小さくなって、８個のスロット内導線部Ｍ１、・・・Ｍ８が形成されている。このようにしているのは、ティース１１を平行に形成することにより、鉄損を減らすためである。８個のスロット内導線部Ｍの断面積は、電気抵抗を同じにするため、同じ面積としている。

図７に示すスロット内導線部Ｍ１が、第１導線ＷＡの１番目のスロット内導線部Ｓ１（以下、ＷＡＳ１と表示する。）に相当する。
第１導線ＷＡのスロット内導線部Ｓの断面形状について説明する。図４に示すスロット内導線部ＷＡＳ１〜ＷＡＳ８は、最内周に位置するため、断面形状はＭ１と同じ形状である。
スロット内導線部ＷＡＳ９の断面形状は、Ｍ２と同じである。また、スロット内導線部ＷＡＳ１０〜ＷＡＳ１６の断面形状は、Ｍ３と同じ形状である。また、スロット内導線部ＷＡＳ１７の断面形状は、Ｍ４と同じである。また、スロット内導線部ＷＡＳ１８〜ＷＡＳ２４の断面形状は、Ｍ５と同じである。また、スロット内導線部ＷＡＳ２５の断面形状は、Ｍ６と同じである。また、スロット内導線部ＷＡＳ２６〜ＷＡＳ３２の断面形状は、Ｍ７と同じである。

次に、第２導線ＷＢのスロット内導線部Ｓの断面形状について説明する。図８に、図６のＢ部拡大図を示す。図４に示すスロット内導線部ＷＢＳ１〜ＷＢＳ７は、第２周に位置するため、断面形状はＭ２と同じ形状である。
スロット内導線部ＷＢＳ８の断面形状は、Ｍ３と同じである。また、スロット内導線部ＷＢＳ９〜ＷＢＳ１５の断面形状は、Ｍ４と同じ形状である。また、スロット内導線部ＷＢＳ１６の断面形状は、Ｍ５と同じである。また、スロット内導線部ＷＢＳ１７〜ＷＢＳ２３の断面形状は、Ｍ６と同じである。また、スロット内導線部ＷＢＳ２４の断面形状は、Ｍ７と同じである。また、スロット内導線部ＷＢＳ２５〜ＷＢＳ３２の断面形状は、Ｍ８と同じである。
このように、スロット内導線部Ｓの断面形状は、８組のセットのうち、図７に示す１セットだけ、１本ずつ変更すれば、他の７組のセットのスロット内導線部Ｓの断面形状は、図８に示すように、規則的に変更すれば良くなるため、便利である。

次に、第１導線ＷＡと第２導線ＷＢが、１ピッチずらして重ね合わされて、形成された矩形状の組導線Ｗ１の巻き取り工程について説明する。図９に、巻き始めから３／４周巻いた状態を示す。
第１導線ＷＡが内周側、第２導線ＷＢが外周側となるように、組み導線Ｗ１を巻いていく。始めの部分では、第１導線ＷＡのスロット内導線部ＷＡＳ１のみの単線である。２番目から８番目までは、第１導線ＷＡのスロット内導線部Ｓ２〜Ｓ８と、第２導線ＷＢのスロット内導線部Ｓ１〜Ｓ７とが重ね合わされる。
図７に示すように、１周巻いた状態で、第１導線ＷＡの１番目の単線であるスロット内導線部ＷＡＳ１の外周側に、第１導線ＷＡの９番目のスロット内導線部ＷＡＳ９と第２導線ＷＢの８番目のスロット内導線部ＷＢＳ８のペアが重ね合わされる。ここでは、第１導線部ＷＡの１番目のスロット内導線部ＷＡＳ１と９番目のスロット内導線部ＷＡＳ９が直接重ね合わされる。

図８に示すように、第１導線ＷＡの２番目のスロット内導線部ＷＡＳ２と第２導線ＷＢの一番目のスロット内導線部ＷＢＳ１のペアの外側には、第１導線ＷＡの１０番目のスロット内導線部ＷＡＳ１０と第２導線ＷＢのスロット内導線部ＷＢＳ９のペアが重ね合わせて巻き取られる。この状態では、第１導線ＷＡと第２導線ＷＢとが交互に位置する。
図９に示すように、第１導線ＷＡの薄板状の円周導線部ＷＡＥ２と第２導線ＷＢの薄板状の円周導線部ＷＢＥ１とは、上下に分かれて各々が矩形の一辺を構成している。

図１０に、第１組導線Ｗ１を４周分巻き取った状態（請求項のコイル籠であり、Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘの状態）を示す。スロット内第１組導線部Ｗ１Ｓ１、スロット内第２組導線部Ｗ１Ｓ２、・・・、スロット内第８組導線部Ｗ１Ｓ８が形成されている。
スロット内第１組導線部Ｗ１Ｓ１の構成は、図７に示す通り8個のスロット内導線部Ｓより成り、スロット内第２組導線部Ｗ１Ｓ２の構成は、図８に示す通り8個のスロット内導線部Ｓより成る。
また、上側第１円周導線部Ｗ１ＥＵ１、・・・上側第８円周導線部Ｗ１ＥＵ８が形成されている。また、下側第１円周導線部Ｗ１ＥＤ１、・・・下側第８円周導線部Ｗ１ＥＤ８が形成されている。
上側円周導線Ｗ１ＥＵと下側円周導線Ｗ１ＥＤとは、共に２個の第１円周導線部ＷＡＥと２個の第２円周導線部ＷＢＥの計４本の円周導線部より構成されており、４枚の薄板状の円周導線部を重ねた状態である。ここで、薄板状の円周導線部は、スロット内導線部の直上においては、凸部Ｗ１ＣＵを形成している。また、薄板状の円周導線部は、スロット内導線部の直下においては、凸部Ｗ１ＣＤを形成している。これは、スロット内導線部の位置に合わせるためであり、後述するように、凸部Ｗ１ＣＵ、凸部Ｗ１ＣＤと、段差部Ｗ１ＤＵ、段差部Ｗ１ＤＤとにより、円周導線部とスロット内導線部との位置のずれを調整している。

図１０に示すように、各スロット内導線部Ｗ１Ｓ（Ｗ１Ｓ１〜Ｗ１Ｓ８）と対応する各上側円周導線部Ｗ１ＥＵ（Ｗ１ＥＵ１〜Ｗ１ＥＵ８）とを接続する各上側段差部Ｗ１ＤＵ（Ｗ１ＤＵ１〜Ｗ１ＤＵ８のうち、Ｗ１ＤＵ３、Ｗ１ＤＵ４を図示する。）は、スロット内導線部Ｗ１Ｓと上側円周導線部Ｗ１ＥＵとを接続するために、各々異なる長さの段差部を備えている。すなわち、８個のスロット内導線部Ｗ１Ｓは、各々厚みが相違しており、かつ、４個の上側円周導線部は、８個のスロット内導線部Ｗ１Ｓの１個おきのものと接続しており、かつ、上側円周導線部Ｗ１ＥＵは薄板状に形成され密着して重ね合わされているため、上側段差部Ｗ１ＤＵの長さをそれらの条件に対応させて変更しているのである。

同様に、各スロット内導線部Ｗ１Ｓと対応する各下側円周導線部Ｗ１ＥＤとを接続する各下側段差部Ｗ１ＤＤ（Ｗ１ＤＤ１〜Ｗ１ＤＤ８のうち、Ｗ１ＤＤ３、Ｗ１ＤＤ４を図示する。）は、スロット内導線部Ｗ１Ｓ（Ｗ１Ｓ１〜Ｗ１Ｓ８）と下側円周導線部Ｗ１ＥＤ（Ｗ１ＥＤ１〜Ｗ１ＥＤ８）とを接続するために、各々異なる長さの段差部を備えている。
また、上側段差部Ｗ１ＤＵは、上側円周導線部Ｗ１ＥＵより外周側に突出した凸部Ｗ１ＣＵ（図１０では、Ｗ１ＣＵ３、Ｗ１ＣＵ４を図示している。）を有している。凸部Ｗ１ＣＵは、４本のＷ１ＥＵ４と、４本のＷ１ＥＵ５の合計８本が集合させているため、厚くなっている部分である。
同様に、下側段差部Ｗ１ＤＤは、下側円周導線部Ｗ１ＥＤより外周側に凸部Ｗ１ＣＤ（図１０では、Ｗ１ＣＤ３、Ｗ１ＣＤ４を図示している。）を有している。
図１０に示すように、Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘには、４本の端子Ｗ１Ａ１、Ｗ１Ｂ１、Ｗ１Ａ２、Ｗ１Ｂ２が上向きに突き出ている。また、各スロット内導線部の形状は、図６に示す通りであり、全周４８箇所のスロット１１のうち、１６箇所に装着されている。

次に、製造工程は前後するが、第１導線ＷＡの製造方法について説明する。
図３に、原材料である素材銅線Ｗ１Ｙの形状を示す。素材銅線Ｗ１Ｙは、丸棒状銅線、または平角形状の銅線を成形して使用する。素材銅線Ｗ１Ｙは、図３に示すように、つづら折り状に成形されている。このとき、段差部の長さの相違を考慮して、つづら折りの横方向の長さＸ、及び長手方向の長さＹを決定する。図中しないが、Ｙは、順次長く設計製作されている。Ｙを順次長くしているのは、組導線Ｗ１を巻き取るときに、直径が順次大きくなるためである。また、Ｘは、上側段差部Ｗ１ＥＵと下側段差部Ｗ１ＥＤの長さに対応して、変化させている。
このような素材銅線Ｗ１Ｙをプレス型により、プレス成形することにより、図１に示す第１導線Ｗ１が製造される。第２導線Ｗ２等も同様に製造される。ここで、スロット内導線部Ｗ１Ｓの形状、及び薄板状の円周導線部の形状も、同時にプレス型によりプレス成形される。
プレス成形後、素材銅線Ｗ１Ｙは、電着塗装により、エナメル被覆を施している。

図１１に、Ｖ相の第１組導線Ｖ１を、図１０の巻き取り完了した第１組導線Ｗ１の外周に巻き付けた状態を示す。Ｗ１のコイル籠の外周に、Ｖ１のコイル籠を形成した状態である。
第１組導線Ｗ１は、Ｗ相の第１の組導線であり、第１組導線Ｖ１は、Ｖ相の第１の組導線である。第１組導線Ｖ１も、第１組導線Ｗ１と同様に、つづら折りに連続して形成された第１導線ＶＡと、つづら折り状に連続して形成された第２導線ＶＢとが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線Ｖ１を形成する。

第１組導線Ｖ１の上側円周導線部Ｖ１ＥＵの凸部Ｖ１ＣＵは、第１組導線Ｗ１の上側円周導線部Ｗ１ＥＵの外側に形成されている（図１１では、凸部Ｖ１ＣＵ１〜凸部Ｖ１ＣＵ８のうち、凸部Ｖ１ＣＵ５を表示している。）。凸部Ｖ１ＣＵ５の右側には、第１組導線Ｗ１の凸部Ｗ１ＣＵ５が存在するため、第１組導線Ｖ１は、凸部Ｖ１ＣＵ５と連続して、凹部Ｖ１ＦＵ５（図では、凹部Ｖ１ＦＵ１〜凹部Ｖ１ＦＵ８のうち、凹部Ｖ１ＦＵ５を表示している。）を形成することにより、その部分だけＷ１（Ｗ１ＣＵ５）を回避して、その他の部分は、第１導線Ｗ１と第１導線Ｕ１の各々の薄板状の円周導線部が密着させることにより、外径を小さくしている。
同様に、下側円周導線部Ｖ１ＥＤの凸部Ｖ１ＣＤ５の右側には、第１組導線Ｗ１の凸部Ｗ１ＣＤ５が存在するため、第１組導線Ｖ１は、凸部Ｖ１ＣＤ５と連続して、凹部Ｖ１ＦＤ５（図では、凹部Ｖ１ＦＤ１〜凹部Ｖ１ＦＤ８のうち、凹部Ｖ１ＦＤ５を表示している。）を形成することにより、その部分だけＷ１（Ｗ１ＣＤ５）を回避して、その他の部分は、第１導線Ｗ１と第１導線Ｕ１の各々の薄板状の円周導線部が密着させることにより、外径を小さくしている。

図１２に、Ｗ相の第２組導線Ｗ２を、図１１のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す。Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘの外周に、Ｖ１のコイル籠Ｖ１Ｘを形成し、さらにその外周にＷ２のコイル籠Ｗ２Ｘを形成した状態である。
図１３に、Ｕ相の第１組導線Ｕ１を、図１２のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す。Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘの外周に、Ｖ１のコイル籠Ｖ１Ｘを形成し、さらにその外周にＷ２のコイル籠Ｗ２Ｘを形成し、さらにその外周にＵ１のコイル籠Ｕ１Ｘを形成した状態である。
図１４に、Ｕ相の第２組導線Ｕ２を、図１３のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す。Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘの外周に、Ｖ１のコイル籠Ｖ１Ｘを形成し、さらにその外周にＷ２のコイル籠Ｗ２Ｘを形成し、さらにその外周にＵ１のコイル籠Ｕ１Ｘを形成し、さらにその外周にＵ２のコイル籠Ｕ２Ｘを形成した状態である。

図１５に、Ｖ相の第２組導線Ｖ２を、図１４のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す。Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘの外周に、Ｖ１のコイル籠Ｖ１Ｘを形成し、さらにその外周にＷ２のコイル籠Ｗ２Ｘを形成し、さらにその外周にＵ１のコイル籠Ｖ１Ｘを形成し、さらにその外周にＵ２のコイル籠Ｕ２Ｘを形成し、さらにその外周にＶ２のコイル籠Ｖ２Ｘを形成した状態である。
図１５のものに、Ｗ相端子ＷＰ、Ｖ相端子ＶＰ、及びＵ相端子ＵＰを接続した状態、コイルが完成した状態を図１６に示す。

次に、ステータコアの製造方法を説明する。図１８の（１）に示すように、４８個のスロット内導線部Ｓの間に、４８本のティースＴを内側から装着する。ティースＴは、鋼板を積層して形成したものである。このとき、スロット内導線部ＳとティースＴの間には、図示しないインシュレータを装着している。スロットない導線部ＳとティースＴとの絶縁性を確保するためである。
ティースＴの後端部（コイルの内周側）には、つば部ＴＴが形成されており、つば部ＴＴがスロット内導線部Ｓに当接することにより、挿入方向の位置が決められる。
その後、ティースＴの間に、４８本のバックヨークＹを、（２）及び（３）に示すように、外周側から順次圧入する。このとき、ティースＴの内周は、位置決めガイドにより、位置決めされている。
これにより、図１７に示すように、ステータが完成する。図１７においては、焼きばめリング、及び固定子コアの分割線の記載を省略している。

以上詳細に説明したように、本実施例のステータ及びコイルによれば、つづら折り状に連続して形成された第１導線ＷＡと、つづら折り状に連続して形成された第２導線ＷＢとが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線Ｗ１を形成すること、組導線Ｗ１が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、組導線Ｗ１が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部Ｗ１Ｓと、（ｂ）スロットの外にあって円周を形成する円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤと、（ｃ）スロット内導線部Ｗ１Ｓと円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤを接続する段差導線部ＷＡＤ、ＷＢＤとを有すること、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤが、薄板状にプレス成形されていること、を特徴としているので、第１導線ＷＡと第２導線ＷＢとを単純に重ね合わせるだけで、編み上げる必要がないため、生産効率を高くすることができる。

ここで、単純に重ね合わせた場合には、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤにおいて、直径方向の厚みが大きくなるおそれがあるが、本実施例では、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤを薄板状にプレス成形しているので、薄板状の円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤを重ね合わせることにより、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤの直径方向の厚みを薄くすることができ、コイルエンドの直径方向の長さを短くして、モータ全体をコンパクト化できる。
さらに、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤを薄板状とすると、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤとスロット内導線部Ｗ１Ｓとの間にズレが発生するが、本実施例では、長さの相違する段差銅線部ＷＡＤ、ＷＢＤにより、ズレが発生しても問題なく、円周導線部Ｗ１ＥＵ、Ｗ１ＥＤを任意の位置に配置することができる。

また、本実施例のステータ、及びコイルは、スロット内導線部Ｗ１Ｓが、内周側から外周側に向かって、重ねて厚みを減少させ、幅を増加させて成形されていること、段差導線部ＷＡＤ、ＷＢＤの長さが、前記スロット内導線部の位置と変化する前記厚みに対応して相違することを、特徴とするので、スロット内導線部の位置と、円周導線部の位置とが異なっている場合に、長さの相違する段差部で調整できるため、スロット内導線部の位置と、円周導線部の位置とを、各々自由に設計することができる。

また、本実施例のステータ、及びコイルは、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相電流を流すための第１相コイル籠（Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘ）、第２相コイル籠（Ｖ１のコイル籠Ｖ１Ｘ）、及び第３相コイル籠（Ｕ１のコイル籠Ｕ１Ｘ）が重ねて巻き取られていること、第２相コイル籠（Ｖ１のコイル籠Ｖ１Ｘ）の円周導線部Ｖ１Ｅが、第１相コイル籠（Ｗ１のコイル籠Ｗ１Ｘ）の円周導線部Ｗ１Ｅの端部を回避するための、凹部Ｖ１Ｆを備えること、を特徴とするので、薄板状に形成した円周導線部Ｖ１Ｅに凹部Ｖ１Ｆを備えることにより、スロット内導線部Ｗ１Ｓと円周導線部Ｗ１Ｅとの接続部が幅広になっても、それを凹部Ｖ１Ｆで回避することができるため、円周導線部全体の直径方向の長さを減少させることができ、コイルエンドの直径方向の長さを短くして、モータ全体をコンパクト化できる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
例えば、本実施例では、ステータ組立をモールドする工程の説明を省略したが、図１７に示すステータ組立を樹脂でモールドして、ステータとしても良い。
本実施例では、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相を各２つのコイル籠により構成しているが、各１つコイル籠により構成しても良いし、各３つ以上のコイル籠により構成しても良い。
例えば、本実施例では、段差部の長さをスロット内導線部の位置と、スロット内導線部の変化する厚みに対応させて変化させているが、スロット内導線部の厚みを一定とした場合には、段差部の長さをスロット内導線部の位置に対応させて変化させればよい。
例えば、本実施例では、薄板状の円周導線部をプレス成形しているが、他の塑性変形による成形、または鋳造により成形しても良い。

第1導線ＷＡの正面図及び底面図である。 第２導線ＷＢの正面図及び底面図である。 原材料である素材銅線Ｗ１Ｙの形状を示す図である。 矩形状の組導線Ｗ１の斜視図である。 図４の右端付近の部分拡大斜視図である。 ステータコア１１に形成された４８個のスロット１１Ａのうち、Ｗ相のコイルのみが装着された状態を示す図である。 図６のＡ部拡大図である。 図６のＢ部拡大図である。 ３／４周巻いた状態を示す図である。 第１組導線Ｗ１を４周分巻き取った状態（請求項のコイル籠であり、Ｗ１のコイル籠の状態）を示す図である。 Ｖ相の第１組導線Ｖ１を、図１０の巻き取り完了した第１組導線Ｗ１の外周に巻き付けた状態を示す図である。 Ｗ相の第２組導線Ｗ２を、図１１のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す図である。 Ｕ相の第１組導線Ｕ１を、図１２のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す図である。 Ｕ相の第２組導線Ｕ２を、図１３のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す図である。 Ｖ相の第２組導線Ｖ２を、図１４のコイル籠の周りに巻き付けた状態を示す図である。 図１５のものに、Ｗ相端子ＷＰ、Ｖ相端子ＶＰ、及びＵ相端子ＵＰを接続した状態、コイルが完成した状態を示す図である。 図１６のものに、ティースＴ、バックヨークＹを装着する工程を示す図である。 ステータコアの製造方法を説明するための図である。

符号の説明

ＷＡ 第１導線
ＷＢ 第２導線
Ｗ１、Ｗ２ Ｗ相の組導線
Ｖ１、Ｖ２ Ｖ相の組導線
Ｕ１、Ｕ２ Ｕ相の組導線
ＷＡＳ、ＷＢＳ、Ｗ１Ｓ スロット内導線部
Ｗ１ＥＵ 上側円周導線部
Ｗ１ＥＤ 下側円周導線部
ＷＡＤ、ＷＢＤ 段差導線部
Ｗ１Ｘ、Ｗ２Ｘ Ｗ相のコイル籠
Ｖ１Ｘ、Ｖ２Ｘ Ｖ相のコイル籠
Ｕ１Ｘ、Ｕ２Ｘ Ｕ相のコイル籠
Ｖ１Ｃ 凸部
Ｖ１Ｆ 凹部
Ｔ ティース
Ｙ バックヨーク

Claims (8)

1. つづら折り状に連続して形成された第１導線と、つづら折り状に連続して形成された第２導線とが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線を形成すること、
   前記組導線が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、
   前記組導線が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部と、（ｂ）前記スロットの外にあって円周を形成する円周導線部と、（ｃ）前記スロット内導線部と前記円周導線部を接続する段差導線部とを有すること、
   前記円周導線部が、薄板状に成形されていること、
   を特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載するステータにおいて、
   前記段差部の長さが、前記スロット内導線部の位置に対応して相違すること、
   を特徴とするステータ。
3. 請求項１または請求項２に記載するステータにおいて、
   前記スロット内導線部が、内周側から外周側に向かって、順次厚みを減少させ、幅を増加させて成形されていること、
   を特徴とするステータ。
4. 請求項１乃至請求項３に記載するステータのいずれか１つにおいて、
   Ｗ、Ｖ、Ｕ相電流を流すための第１相コイル籠、第２相コイル籠、及び第３相コイル籠が重ねて巻き取られていること、
   前記第２相コイル籠の前記円周導線部が、前記第１相コイル籠の前記円周導線部の前記スロットの両端に形成された凸部を回避するための、凹部を備えること、
   を特徴とするステータ。
5. つづら折り状に連続して形成された第１導線と、つづら折り状に連続して形成された第２導線とが、１ピッチずらして重ね合わされて、矩形状の組導線を形成すること、
   前記組導線が複数周巻き取られたコイル籠を有すること、
   前記組導線が、（ａ）固定子コアのスロット内で重ね合わされたスロット内導線部と、（ｂ）前記スロットの外にあって円周を形成する円周導線部と、（ｃ）前記スロット内導線部と前記円周導線部を接続する段差導線部とを有すること、
   前記円周導線部が、薄板状に成形されていること、
   を特徴とするコイル。
6. 請求項５に記載するコイルにおいて、
   前記段差部の長さが、前記スロット内導線部の位置に対応して相違すること、
   を特徴とするコイル。
7. 請求項５または請求項６に記載するコイルにおいて、
   前記スロット内導線部が、内周側から外周側に向かって、順次厚みを減少させ、幅を増加させて成形されていること、
   を特徴とするコイル。
8. 請求項５乃至請求項７に記載するコイルのいずれか1つにおいて、
   Ｗ、Ｖ、Ｕ相電流を流すための第１相コイル籠、第２相コイル籠、及び第３相コイル籠が重ねて巻き取られていること、
   前記第２相コイル籠の前記円周導線部が、前記第１相コイル籠の前記円周導線部を回避するための、凹部を備えること、
   を特徴とするコイル。

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