JP2011259566A - 固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子の絶縁を工夫しコストダウンを実現する固定子の製造方法の提供。
【解決手段】平角裸導体Ｄを巻回して形成したコイル１１２を、分割コアピース１１１が有するティース１１１ａに配設し、コイル１１２を樹脂モールドする固定子１０の製造方法において、平角裸導体Ｄとして用いる裸導体を巻回して、コイル１１２を形成し、絶縁性を有するコア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１、及び端部絶縁隙間材１２２を、コイル１１２の隣り合う平角裸導体Ｄの間、及び分割コアピース１１１のティース１１１ａとコイル１１２との間に設け、ティース１１１ａにコイル１１２を配設し、コイル１１２の端部に形成される第１コイル端部１１２ａ及び第２コイル端部１１２ｂにバスバ１１４を接合してコイル１１２同士を接続し、平角裸導体Ｄの表面に絶縁被覆層を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、固定子の製造方法に関するものであり、詳しくはコイルの被覆手順を変えることによってコストダウンを図るものである。

自動車に搭載することを目的とした車載用モータの需要は高まっており、近年ではハイブリッドカーや電気自動車など、駆動力にモータを用いる車両が検討されている。
自動車の駆動にモータを用いる場合には、従来から車載される小型モータと比較して高出力のものが必要となる。また、車載するためには小型化することが要求されるため、モータの小型化及び高出力化が切望されている。

モータの高出力化に伴って、モータに用いる固定子が発生する磁界を強化する必要がでてくる。固定子には複数のコイルが埋め込まれており、このコイルに通電することで固定子に磁界を発生させ回転子を回転させる。したがって、コイルの絶縁は高出力化に伴って入念に行われる必要がある。

特許文献１には、電磁誘導機器巻線の製造方法についての技術が開示されている。
裸導線を帯状に形成したエラストマと重ね、裸導線とエラストマとの間に接着シートを挟んだ状態で巻回し、裸導線で形成したコイルの導線間の絶縁を帯状のエラストマで実現する。また、コイル間にスペーサを配置し、外周面を外側絶縁筒で覆うことで絶縁性を高めている。

特許文献２には、モールドコイルに関する技術が開示されている。
複層に巻回されたコイルを、所定の厚みを有するスペーサを介して２つ並べ、コイルの周囲に樹脂モールド部を形成することで、樹脂モールドの際にスペーサによって空けられた空間に樹脂が流れ込んで、コイル内部に樹脂が流入し易くしている。

特許文献３には、巻磁心用の巻き線保護体に関する技術が開示されている。
環状巻磁心の周囲にポリマー薄膜としてポリパリレン薄膜が堆積され、絶縁層として形成している。ポリマー薄膜はプロセスチャンバ内での気相形成によって行われている。

特許文献４には、電動モータ、電動モータの製造方法、電動モータ用電磁コイル、電子機器及び燃料電池使用機器に関する技術が開示されている。
コイルに用いる導体の絶縁被覆を、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜をＰＶＤ等の手法によって気相形成することで形成し、導体に薄膜形成して気相形成したコイルを巻回することで、より絶縁層の薄いコイルを形成することが可能である。

特許文献５には、モールドコイルの製造方法、モールドコイル用金型装置及びモールドコイルに関する技術が開示されている。
コイル軸方向に隣接する巻き線間に、所定の隙間を開けた状態で金型内にコイルを位置決めし、金型に樹脂を充填し、樹脂の充填工程の途中においてコイルを軸方向に圧縮することで、所定の樹脂膜を形成したコイルを得ることが可能となる。
このようにコイルを形成することでコイルの占積率の向上と絶縁性の確保を実現している。

特開平０６−２２４０６４公報 特開２０００−０３０９５３公報 特開２０００−５０１８９４公報 特開２００８−０９２７８８公報 特開２００９−１４８０６０公報

しかしながら、特許文献１乃至特許文献５に記載の技術を適用して固定子を形成するにあたっては以下に説明する課題があると考えられる。
特許文献１乃至特許文献５に記載の何れの方法で絶縁するにしても、コイル同士をバスバなどで接合し、バスバの接続部分を絶縁保護する必要があると考えられる。溶接などの接合方法を用いる場合は、絶縁被覆されている状態では都合が悪く、被覆されない状態で接合する必要がある。そして、再び別の手段で接合部分を絶縁保護する必要がある。

また、従来は固定子の構成において固定子コアとコイルとの絶縁機能をインシュレータに持たせ、コイルの導体間の絶縁を導体にエナメルなどの被覆を施すことで絶縁し、バスバとコイルとの接続部分においては、絶縁のほかにコイルの振動防止などの機能を持たせる為にワニス塗布やコイルエンドの樹脂モールドなどが行われていた。また、必要に応じて相間絶縁紙なども用いられている。

このように複数の絶縁手段を講じることは、それぞれの機能に合わせた絶縁を行える為に合理的であるようにも思えるが、複数の作業工程を必要とすることになりコストダウンの妨げになるものと考えられる。
また、インシュレータやコイルの絶縁被覆は、固定子として構成された際に必要とされるのは主に絶縁機能であるため、コストダウンの観点からすれば省略可能であれば省略できることが望ましい。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために、固定子の絶縁を工夫しコストダウンを実現する固定子の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による固定子の製造方法は以下のような特徴を有する。
（１）導体を巻回して形成したコイルを、固定子コアが有するティースに配設し、前記コイルを樹脂モールドする固定子の製造方法において、前記導体として用いる裸導体を巻回して前記コイルを形成し、絶縁性を有する隙間材を、前記コイルの隣り合う前記裸導体の間、及び前記固定子コアの前記ティースと前記コイルとの間に設け、前記固定子コアに前記コイルを配設して、前記コイルの端部に形成される端子部にバスバを接合して前記コイル同士を接続し、前記裸導体の表面に絶縁被覆層を形成することを特徴とする。

（２）（１）に記載の固定子の製造方法において、前記絶縁被覆層は、前記コイルが前記ティースに配設された状態の前記固定子の端面に金型が当接するよう配置し、前記金型と前記固定子の端面との間に形成されるキャビティに、絶縁性樹脂を注入することで形成されることを特徴とする。

（３）（１）に記載の固定子の製造方法において、前記隙間材は、相間を絶縁する相間隙間材又は前記固定子コアの端面に配置される端部隙間材を含み、前記絶縁被覆層は、絶縁性樹脂が蒸着されて形成され、前記絶縁被覆層の厚みが前記相間隙間材又は前記端部隙間材の厚みの半分以下に設定されていることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の一態様による固定子の製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される発明の態様は、導体を巻回して形成したコイルを、固定子コアが有するティースに配設し、コイルを樹脂モールドする固定子の製造方法において、導体として用いる裸導体を巻回してコイルを形成し、絶縁性を有する隙間材を、コイルの隣り合う裸導体の間、及び固定子コアのティースとコイルとの間に設け、固定子コアにコイルを配設して、コイルの端部に形成される端子部にバスバを接合してコイル同士を接続し、裸導体の表面に絶縁被覆層を形成するものである。

従来技術の固定子の場合は、被覆材を有する導体を巻回してコイルを形成し、固定子コアのティースにインシュレータを挿入し、コイルの端部に形成される端子部にバスバを接合した後に、ワニスや樹脂モールド部を形成することで絶縁するといった手順で形成していた。しかし（１）に記載の方法であれば、複数の絶縁材を用いることなく、絶縁被覆層を形成することで固定子に必要な絶縁を可能とする。
このため、導体に予め絶縁被覆を設けておいたり、インシュレータを用いたり、コイルエンドに樹脂モールド部を形成したりと複数の絶縁手段を設ける必要がなるため、工程数を削減でき、固定子のコストダウンに貢献することができる。

また、上記（２）に記載される発明の態様は、（１）に記載の固定子の製造方法において、絶縁被覆層は、コイルがティースに配設された状態の固定子の端面に金型が当接するよう配置し、金型と固定子の端面との間に形成されるキャビティに、絶縁性樹脂を注入することで形成されるものである。

絶縁性を有する隙間材を、コイルの隣り合う裸導体の間及び固定子コアのティースとコイルとの間に設けた状態で固定子をインサート成形することで、絶縁被覆層を形成する。
固定子コアとコイルとの絶縁、及びコイルの裸導線間の絶縁は、所定の厚みの絶縁層が形成されていれば足りる。従来技術に示されるように、コイルを樹脂モールドすることで絶縁するのであれば、その工程にて固定子コアとコイルとの絶縁と、及びコイルの裸導線間の絶縁との両方が完了することの方が合理的である。つまり、固定子の製造工程を簡略化でき、コストダウンに貢献することが出来る。

また、上記（３）に記載される発明の態様は、（１）に記載の固定子の製造方法において、隙間材は、相間を絶縁する相間隙間材又は固定子コアの端面に配置される端部隙間材を含み、絶縁被覆層は、絶縁性樹脂が蒸着されて形成され、絶縁被覆層の厚みが相間隙間材又は端部隙間材の厚みの半分以下に設定されているものである。
固定子の絶縁被覆層を蒸着によって形成することで、絶縁性樹脂はコイルの表面、隙間材、及び固定子コアの表面に均一の厚みに形成される。
したがって、隙間材の厚みに対して絶縁被覆層を薄く形成すれば、コイルの被覆された裸導線の間には隙間が形成されることになる。この隙間に冷却液を通すことで、固定子の冷却効率の向上に貢献することが可能となる。

第１実施形態の、固定子の上面視図である。 第１実施形態の、分割コアユニットの斜視図である。 第１実施形態の、コイルの側面図である。 第１実施形態の、コイル側面の拡大図である。 第１実施形態の、隙間材の斜視図である。 第１実施形態の、固定子を樹脂モールドする工程の概念を示した断面図である。 第１実施形態の、固定子の断面図である。 第２実施形態の、コイルの斜視図である。 第２実施形態の、コイル籠の斜視図である。 第２実施形態の、コイル籠のコイルエンド部の拡大斜視図である。 第２実施形態の、相内絶縁の模式図である。 第２実施形態の、相間絶縁の模式図である。 第３実施形態の、コイル製作時において平角裸導体に隙間材を貼り付ける様子を模式的に示した断面図である。 第３実施形態の、スライダを前進させた状態を模式的に示した断面図である。 第４実施形態の、絶縁樹脂部材形成の様子を示した模式図である。 第４実施形態の、絶縁樹脂部材を硬化している様子を示した模式図である。 第５実施形態の、絶縁材を施工している様子を示した模式図である。 第５実施形態の、絶縁材の配置状態を示した模式図である。

まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態の固定子の上面視図を示す。
固定子１０は、分割型の固定子コアを用いており、分割コアユニット１１０が円環状に配置されて、外周部にアウターリング１１５を備え構成されている。
図２に、分割コアユニットの斜視図を示す。
分割コアユニット１１０は、コイル１１２が分割コアピース１１１のティース１１１ａに挿入されて備えられている。コイル１１２と分割コアピース１１１の間には、コア間絶縁隙間材１２０及び端部絶縁隙間材１２２が備えられている。

分割コアピース１１１は、固定子１０の内周側に凸となる形状に形成された電磁鋼板が積層されて形成されている。積層された内周側に向かう凸部はティース１１１ａとなり、ティース１１１ａに隣接して形成されるのはスロット底部１１１ｂである。
コイル１１２は、矩形断面を有する平角裸導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工して形成されている。平角裸導体Ｄは銅などの導電性の高い金属を用いて形成されており、絶縁被覆は有していない。すなわち、裸導線の状態でコイル１１２は巻回されている。

コア間絶縁隙間材１２０は、分割コアピース１１１とコイル１１２との隙間を確保する目的で配置される絶縁材料であり、所定の厚みを有した樹脂材料を用いている。絶縁性を有する樹脂材であるコア間絶縁隙間材１２０の表面には、粘着性のシートである粘着シート１３０が貼り付けられており、分割コアピース１１１のスロット底部１１１ｂと、ティース１１１ａ側面に設けられている。

また、コア間絶縁隙間材１２０と同じ機能を有する端部絶縁隙間材１２２が、ティース１１１ａの端面に設けられている。端部絶縁隙間材１２２は、粘着シート１３０を備えるとともに、ティース１１１ａとコイル１１２との絶縁を確保する点でコア間絶縁隙間材１２０と同じである。しかしながら、分割コアピース１１１の両端面に配置されるためにコイル１１２の曲げ半径を考慮してコア間絶縁隙間材１２０よりも端部絶縁隙間材１２２の方が厚めに形成され、コイル１１２の位置を決めるスペーサとしての役割も果たしている。粘着シート１３０は、熱溶着性の樹脂が用いられており、所定の温度を加えることで粘着性を示す。

図３に、コイルの側面図を示す。
図４に、コイル側面の拡大図をしめす。図３のＡ部を拡大した図面である。
図５に、隙間材の斜視図を示す。
平角裸導体Ｄが巻回されて形成されるコイル１１２は、隣り合う平角裸導体Ｄの間に導体間絶縁隙間材１２１が設けられている。導体間絶縁隙間材１２１は、平角裸導体Ｄ間の絶縁を確保する目的で設置される絶縁材料であり、所定の厚みを有している。また導体間絶縁隙間材１２１には、コア間絶縁隙間材１２０及び端部絶縁隙間材１２２と同様に図５に示すように絶縁性を有する樹脂材の表面に粘着シート１３０が貼り付けられており、コア間絶縁隙間材１２０より薄く設定されている。

導体間絶縁隙間材１２１は、コイル１１２の図３とは反対側の側面にも同様にして設けられており、コイル１１２の平角裸導体Ｄは導体間絶縁隙間材１２１によって所定の間隔をあけて巻回される形状となっている。この状態で、図２に示すように分割コアユニット１１０に備えられている。
なお、導体間絶縁隙間材１２１は図３には都合４カ所に設けられている様子を示しているが、必要に応じて増やすことを妨げない。

このように分割コアユニット１１０を形成した後、分割コアユニット１１０を円環状に配列して、その周囲に加熱したアウターリング１１５を配置し、締まりバメすることで、分割コアユニット１１０を図１に示すように円環状に保持する。
その後、コイル１１２の第１コイル端部１１２ａ及び第２コイル端部１１２ｂをバスバ１１４で溶接などの方法を用いて接合する。バスバ１１４も平角裸導体Ｄと同様に導電性の良い金属で形成された矩形断面を有する導体である。平角裸導体Ｄとバスバ１１４の断面積は、同じかバスバ１１４のほうが広くなるよう設定されている。

図６に、固定子を樹脂モールドする工程の概念を断面図にてしめす。
図７に、固定子の断面図を示す。
センターポストＤ１１を備えた第１金型Ｄ１に、固定子１０を配置し、第２金型Ｄ２を用いて分割コアピース１１１の端面を押さえて保持し、固定子１０の両端面にキャビティＣを形成する。この状態で、キャビティＣに樹脂を流し込み、樹脂モールド部１１３を形成する。樹脂モールド部を形成する樹脂は、ＬＣＰなど流動性が良く、絶縁性が確保できるものが望ましい。
そして、第１金型Ｄ１及び第２金型Ｄ２から固定子１０を離型すれば、図７に示すような樹脂モールド部１１３を形成した固定子１０ができあがる。

第１実施形態の固定子１０は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を奏する。
まず、発明の効果として、固定子の絶縁保護及び固定の工程を削減できる点が挙げられる。
第１実施形態の固定子１０の製造方法は、平角裸導体Ｄを巻回して形成したコイル１１２を、分割コアピース１１１が有するティース１１１ａに配設し、分割コアピース１１１のコイルエンドを樹脂モールドする固定子１０の製造方法において、平角裸導体Ｄとして用いる裸導体を巻回して、コイル１１２を形成し、絶縁性を有するコア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１、及び端部絶縁隙間材１２２を、コイル１１２の隣り合う平角裸導体Ｄの間、及び分割コアピース１１１のティース１１１ａとコイル１１２との間に設け、ティース１１１ａにコイル１１２を配設し、コイル１１２の端部に形成される第１コイル端部１１２ａ及び第２コイル端部１１２ｂにバスバ１１４を接合してコイル１１２同士を接続し、平角裸導体Ｄの表面に絶縁被覆層を形成するものである。

この様に、裸導線である平角裸導体Ｄでコイル１１２を形成して導体間絶縁隙間材１２１を所定の位置に配置した後、コア間絶縁隙間材１２０及び端部絶縁隙間材１２２を貼り付けたティース１１１ａに挿入して分割コアユニット１１０を形成し、分割コアユニット１１０を円環状に並べてアウターリング１１５を嵌めてバスバ１１４を溶接した後に、樹脂モールド部１１３を形成することで、インシュレータを廃止し、コイル１１２の絶縁被覆は樹脂モールド部１１３によってなされることになる。
また、分割コアピース１１１に対してコイル１１２が動かないように、コイル１１２を分割コアピース１１１に固定する機能も樹脂モールド部１１３によって実現されることになる。

つまり、樹脂モールド部１１３は、インシュレータや平角裸導体Ｄの周囲に施す絶縁被覆、及びバスバとコイル１１２の第１コイル端部１１２ａ及び第２コイル端部１１２ｂとの接合部分の絶縁をすると共に、コイル１１２を分割コアピース１１１に固定する働きをする。
したがって、平角裸導体Ｄの絶縁被覆を施す工程や、インシュレータを成形する工程等の複数の工程を廃止することができる。この代わりにコア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１及び端部絶縁隙間材１２２を貼り付ける工程を必要とするが、固定子１０を製造する工程全体で見ると、製造工程を減らすことが可能となる。この結果、設備据え付け面積の削減も可能となり、固定子１０のコストダウンに貢献することが可能となる。

また、発明の効果として、コイルダメージによる絶縁性の低下を防ぐことが可能な点が挙げられる。
平角裸導体Ｄに絶縁被覆した導体を巻回してコイル１１２する場合、コイル１１２形成時に絶縁被覆を傷つける虞がある。これは、巻回装置を用いて被覆導線を巻回してコイル１１２を形成する以上避けられないリスクであり、第１実施形態ではエッジワイズ曲げ加工を行ってコイル１１２を形成しているが、エッジワイズ曲げ加工をする際など治具により直接導線を把持したり押圧したりする工程、及び分割コアピース１１１に挿入する工程が必須となり、これらの行為によって絶縁被覆を損なう虞がある。

しかし、平角裸導体Ｄを被覆せずに巻回してコイル１１２を形成し、分割コアピース１１１に挿入したあと樹脂モールド部１１３を形成することでコイル１１２の被覆を行うため、固定子１０形成時におけるコイル１１２の絶縁被覆損傷のリスクをほぼ無くすことができる。
この結果、固定子１０の歩留まりの向上を期待することが可能となり、その結果として固定子１０のコストダウンに貢献することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態のコイルの斜視図を示している。
図９は、コイル籠の斜視図を示している。
第２実施形態の固定子１０に用いるコイルは、第１実施形態のコイル１１２と異なり、同心二重巻きコイル３００を用いている。同心二重巻きコイル３００は、内周側コイル３０２と外周側コイル３０１を重ねて形成されている。そして、図８に示すような同心二重巻きコイル３００を円環状に配置し、図９に示すようなコイル籠３１０を形成する。
なお、図９に示されるコイル籠３１０は、コイルエンドがバスバ１１４で接続され、分割コアピース２１１が挿入されている状態である。
分割コアピース２１１は、ティース２１１ａを２つ備え、その間にスロット２１１ｂを備えている。分割コアピース２１１が円筒状に並べられることで略円筒状の固定子コア２１０をコイル籠３１０の外側に形成する。また、内周側に配置されているのは治具Ｊ５である。

同心二重巻きコイル３００を構成する外周側コイル３０１と内周側コイル３０２は、コイル１１２同様にして平角裸導体Ｄがエッジワイズ曲げ加工されて巻回されることで形成されている。したがって、図示はしていないが外周側コイル３０１と内周側コイル３０２の隣り合う平角裸導体Ｄの間には導体間絶縁隙間材１２１が設けられている。
また、外周側コイル３０１と内周側コイル３０２の間には、コイル間絶縁隙間材３３０が設けられている。コイル間絶縁隙間材３３０は、コア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１、及び端部絶縁隙間材１２２と同じく絶縁性を示す樹脂材料が用いられ、その端面に粘着シート１３０が設けられている。

図１０に、コイル籠のコイルエンド部の拡大斜視図を示す。
そして、コイル籠３１０のコイルエンド部には、相間絶縁隙間材３３１が設けられている。相間絶縁隙間材３３１は、コイル間絶縁隙間材３３０と同等の材質が用いられているが、厚みはコイル間絶縁隙間材３３０よりも厚く設定されている。これは、相間絶縁隙間材３３１に同心二重巻きコイル３００の相間に配置される相間の絶縁を可能とする厚みが求められているためである。また、粘着シート１３０も設けられている。

そして、図９に示すような状態に分割コアピース２１１が挿入され、略円筒状の固定子コア２１０をコイル籠３１０の外側に形成する。この際、第１実施形態と同様に分割コアピース２１１のティース２１１ａ側面及びスロット２２１ｂ底部、あるいは必要であれば分割コアピース２１１の端面にコア間絶縁隙間材１２０及び端部絶縁隙間材１２２が設けられており、分割コアピース２１１と同心二重巻きコイル３００との隙間は適正に確保される。
固定子コア２１０は、図１に示すようなアウターリング１１５が焼き嵌めされることでその形状が保持される。この状態の固定子１０は、蒸着工程にて絶縁被覆膜が形成される。

蒸着の方法は、特許文献３又は特許文献４に記載されるような方法で良く、コイル籠３１０の外表面に絶縁被覆膜を蒸着工程によって形成する。
なお、蒸着工程において、アウターリング１１５や固定子コア２１０の端面外周部分など絶縁被覆が必要のない部分に絶縁被膜が形成されないように、マスキング治具等が必要となる。よって、図６に示すような状況でキャビティＣ内にて蒸着するようなイメージで蒸着されることが好ましい。蒸着する絶縁被覆膜はポリイミド蒸着重合によって形成することが考えられる。

第２実施形態は上記構成であるので、以下に説明する作用及び効果を奏する。
まず、発明の効果として、第１実施形態と同様に固定子の絶縁保護及び固定の工程を削減できる点が挙げられる。
第２実施形態の固定子１０の製造方法は、平角裸導体Ｄを巻回して形成した同心二重巻きコイル３００を、分割コアピース２１１が有するティース２１１ａに配設し、分割コアピース２１１のコイルを樹脂蒸着する固定子１０の製造方法において、平角裸導体Ｄを巻回して、同心二重巻きコイル３００を形成し、絶縁性を有するコア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１、端部絶縁隙間材１２２、コイル間絶縁隙間材３３０及び相間絶縁隙間材３３１を、同心二重巻きコイル３００の隣り合う平角裸導体Ｄの間、及び分割コアピース２１１のティース２１１ａと同心二重巻きコイル３００との間に設け、ティース２１１ａに同心二重巻きコイル３００を配設し、同心二重巻きコイル３００の端部に形成される第１コイル端部１１２ａ及び第２コイル端部１１２ｂにバスバ１１４を接合して同心二重巻きコイル３００同士を接続し、平角裸導体Ｄの表面に絶縁被覆層を形成するものである。

平角裸導体Ｄを巻回して二重巻きコイル３００を形成し、二重巻きコイル３００を円環状に配置してコイル籠３１０を形成する。そして、分割コアピース２１１がコイル籠３１０に挿入される。そして、コイル籠３１０には導体間絶縁隙間材１２１、コイル間絶縁隙間材３３０及び相間絶縁隙間材３３１が設けられ、分割コアピース２１１とコイル籠３１０との間にはコア間絶縁隙間材１２０及び端部絶縁隙間材１２２が設けられる。
このような手順で固定子１０が形成されるため、絶縁被覆を設ける工程を複数必要とせず、固定子１０の製造におけるコストを削減することが可能となる。

また、発明の効果として、固定子１０の冷却性能の向上が期待できる。
図１１に、相内絶縁の模式図を示す。
図１２に、相間絶縁の模式図を示す。
蒸着工程によって、コア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１及びコイル間絶縁隙間材３３０が設けられる部分は図１１に示すような状態で絶縁被覆膜３５０が形成される。すなわち、絶縁被覆膜３５０は、隣り合う平角裸導体Ｄの間、或いは平角裸導体Ｄと分割コアピース２１１との間を埋めるように形成される。
一方、より厚みのある端部絶縁隙間材１２２及び相間絶縁隙間材３３１を隣り合う固定子コア２１０又は平角裸導体Ｄの間に配置する場合は、絶縁被覆膜３５０の形成される厚みよりも隣り合う平角裸導体Ｄとの間の隙間が広いために、空間Ｓが形成される。

この空間Ｓは、隣り合う同心二重巻きコイル３００の間に形成されるため、固定子１０として形成されモータに組み込まれた際に空間Ｓに積極的に冷却液を通すことで、固定子１０の冷却性能の向上が期待できる。また、図示しないが固定子コア２１０とコイル３００との間にも端部絶縁隙間材１２２の厚みが厚く設定されることで図１２に示されるような空間Ｓが形成され、同様の効果が期待できる。
固定子１０は、同心二重巻きコイル３００に通電することで磁力を発生させるが、同時に平角裸導体Ｄ内の抵抗や、モータの環境温度の影響によって熱を生じる結果となる。平角裸導体Ｄ内で発生した熱は分割コアピース２１１に速やかに伝達される他、絶縁被覆膜３５０から外部の環境にも放熱される。この放熱の助けとなるのが冷却液であり、冷却液が通る通路が固定子１０の内部にあった方がより冷却効率を高めることが可能である。
空間Ｓはこの冷却液の通路として利用が可能である。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
（第３実施形態）
第３実施形態は第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、コア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１及び端部絶縁隙間材１２２の形成の方法が異なる。以下にその構成及び手順について説明する。
図１３は、第３実施形態のコイル製作時において平角裸導体に隙間材を貼り付ける様子を模式的に示している。
図１４は、スライダを前進させた状態を模式的に示している。
コイル１１２を製造するにあたって、隣り合う平角裸導体Ｄ間に導体間絶縁隙間材１２１を貼り付ける必要がある。
貼付機２５０は、スライダ２５１とテープ押圧部２５２とカッター２５３及び、コイル受け台２５４を備えている。

スライダ２５１は、テープ押圧部２５２に対して近接する方向に動作し、それぞれに斜面を備えることで、スライダ２５１が前進することでテープ押圧部２５２に備えられたカッター２５３が導体間絶縁隙間材１２１側に突出するような構成となっている。
したがって、平角裸導体Ｄを送り所定の位置に来た状況で、スライダ２５１を前進させ図１４に示すように導体間絶縁隙間材１２１をカッター２５３で切断するとともに、テープ押圧部２５２が降下、すなわち導体間絶縁隙間材１２１に近接する方向に動き、導体間絶縁隙間材１２１を平角裸導体Ｄに対して押し付ける。

この際に、コイル受け台２５４の内部に仕込まれたヒーターを用いて平角裸導体Ｄを介して導体間絶縁隙間材１２１を温めることで、導体間絶縁隙間材１２１の表面に張り付けられた熱融着式の粘着シート１３０の表面を溶融させて導体間絶縁隙間材１２１と平角裸導体Ｄは接着される。
これを繰り返すことで、コイル１１２の所定の位置に導体間絶縁隙間材１２１を貼り付けることが可能となる。コア間絶縁隙間材１２０、端部絶縁隙間材１２２及び第２実施形態のコイル間絶縁隙間材３３０及び相間絶縁隙間材３３１についても同様の方法を応用して貼付け可能である。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
（第４実施形態）
第４実施形態は第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、コア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１及び端部絶縁隙間材１２２の形成の方法が異なる。以下にその構成及び手順について説明する。
図１５は、第４実施形態の絶縁樹脂部材形成の様子を示している。
図１６は、絶縁樹脂部材を硬化している様子を示している。
精密ディスペンサーノズル２６０は、図示しない精密ディスペンサーに接続されて、一定量の液体を吐出する機能を有している。この精密ディスペンサーノズル２６０を隣り合う平角裸導体Ｄの間に挿入し、図１５に示すように平角裸導体Ｄの表面にＵＶ硬化性樹脂１２５を滴下する。

液体状のＵＶ硬化性樹脂１２５は、図１６に示すようにＵＶライト２６１から紫外線が照射されることで硬化する。平角裸導体Ｄの表面に所定の量のＵＶ硬化性樹脂１２５が滴下されるので、濡れ性などの条件によりほぼ同じ高さの樹脂製隙間材として機能する。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
（第５実施形態）
第５実施形態は第１実施形態とほぼ同じ構成であるが、コア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１及び端部絶縁隙間材１２２の形成の方法が異なる。以下にその構成及び手順について説明する。
図１７は、第５実施形態の絶縁材を施工している様子を示している。
図１８は、絶縁材の配置状態を示している。
絶縁性ファイバ樹脂１２６は、外周面に接着剤が塗布されており、ファイバ渡し機２７０によってコイル１１２の平角裸導体Ｄの間に渡され図１８に示すように平角裸導体Ｄの間に絶縁性ファイバ樹脂１２６が配置された状態となる。

絶縁性ファイバ樹脂１２６の表面には接着剤が塗布されているので、平角裸導体Ｄ同士を絶縁性ファイバ樹脂１２６の径と同じ距離を開けた状態で保持することが可能となる。
絶縁性ファイバ樹脂１２６の端部はカットし処理する。
なお、絶縁性ファイバ樹脂１２６の代わりに所定の粒径の絶縁性ビーズを接着剤に混ぜて塗布する方法でも同等の効果が得られる。

第３実施形態乃至第５実施形態に示したコイル１１２の隙間材の形成方法は、第２実施形態にも適用可能であり、このように形成したコイル１１２または同心二重巻きコイル３００を樹脂モールド、或いは絶縁性の樹脂を蒸着することで、樹脂モールド部１１３及び絶縁被覆膜３５０を形成することが可能となる。

以上、本実施形態に則して発明を説明したが、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することにより実施することもできる。
例えば、第１実施形態では集中巻きコイルを用いた固定子１０を樹脂モールドするとして説明しているが、第２実施形態で示した同心巻コイルを用いた固定子１０に適用しても良いし、波巻きコイルを用いた固定子に適用しても良い。逆に第２実施形態では同心二重巻きコイルを用いた固定子１０に絶縁性樹脂を蒸着するとして説明しているが、第１実施形態と同様に集中巻コイルを用いた固定子１０や波巻きコイルを用いた固定子に適用しても良い。

また、第１実施形態では、コア間絶縁隙間材１２０の形状を矩形とし、図２に示すようなティース１１１ａ及びスロット底部１１１ｂにそれぞれ貼り付けているが、ティース１１１ａとスロット底部１１１ｂに貼り付けられるコア間絶縁隙間材１２０を延長してＬ字型の形状として、部品点数を減らすなどの工夫をしても良い。また、コア間絶縁隙間材１２０と導体間絶縁隙間材１２１の両方の機能を備える隙間材を用いても良い。例えば、コア間絶縁隙間材１２０の表面から導体間絶縁隙間材１２１が櫛歯状に突出するような形状としても良い。
また、コア間絶縁隙間材１２０と端部絶縁隙間材１２２を用いてコイル１１２と分割コアピース１１１との間の絶縁を確保しているが、例えば端部絶縁隙間材１２２の一部を延長してティース１１１ａの側面部分まで突出させ、コの字形とするなど形状を工夫してコア間絶縁隙間材１２０を排除しても良い。
ただし、コア間絶縁隙間材１２０、導体間絶縁隙間材１２１及び端部絶縁隙間材１２２は、形状が単純である方がコストダウンのメリットは高いので、基本的には単純な形状の方が望ましい。

また、第３実施形態乃至第５実施形態は、絶縁隙間材を配設する方法の例示であるので、これ以外の方法を用いて絶縁隙間材を設けることを妨げない。
また、第１実施形態乃至第５実施形態で例示した材質はその目的を逸脱しない範囲で変更することを妨げない。

１０ 固定子
１１０ 分割コアユニット
１１１ 分割コアピース
１１１ａ ティース
１１１ｂ スロット底部
１１２ コイル
１１２ａ 第１コイル端部
１１２ｂ 第２コイル端部
１１３ 樹脂モールド部
１１４ バスバ
１１５ アウターリング
１２０ コア間絶縁隙間材
１２１ 導体間絶縁隙間材
１２５ ＵＶ硬化性樹脂
１２６ 絶縁性ファイバ樹脂
１３０ 粘着シート

Claims (3)

1. 導体を巻回して形成したコイルを、固定子コアが有するティースに配設し、前記コイルを樹脂モールドする固定子の製造方法において、
   前記導体として用いる裸導体を巻回して前記コイルを形成し、
   絶縁性を有する隙間材を、前記コイルの隣り合う前記裸導体の間、及び前記固定子コアの前記ティースと前記コイルとの間に設け、
   前記固定子コアに前記コイルを配設して、
   前記コイルの端部に形成される端子部にバスバを接合して前記コイル同士を接続し、
   前記裸導体の表面に絶縁被覆層を形成することを特徴とする固定子の製造方法。
2. 請求項１に記載の固定子の製造方法において、
   前記絶縁被覆層は、
   前記コイルが前記ティースに配設された状態の前記固定子の端面に金型が当接するよう配置し、
   前記金型と前記固定子の端面との間に形成されるキャビティに、絶縁性樹脂を注入することで形成されることを特徴とする固定子の製造方法。
3. 請求項１に記載の固定子の製造方法において、
   前記隙間材は、相間を絶縁する相間隙間材又は前記固定子コアの端面に配置される端部隙間材を含み、
   前記絶縁被覆層は、絶縁性樹脂が蒸着されて形成され、前記絶縁被覆層の厚みが前記相間隙間材又は前記端部隙間材の厚みの半分以下に設定されていることを特徴とする固定子の製造方法。
   

Images