JP2012029401A - 電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易、且つ安定した確実な結線を可能として、ステータの製造工程の簡素化により製造コストの低減が可能な電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】両端から第１延長部５３及び第２延長部５４を延出させて、巻線１４をインシュレータ１２の胴部２４に巻回してコイル１３を形成し、ステータコア１１の各ティース１１ｂに挿入する。次いで、インシュレータ１２に設けられた第２の絡げ部４３に、第２延長部５４を絡げ、第１の絡げ部４２に、同相の隣接するコイル１３から延びる第１延長部５３をそれぞれ絡げ、第１の絡げ部４２と第２の絡げ部４３との間に固定された接続部材６０に第１及び第２延長部５３、５４の端部を挿入して加締め、第１延長部５３と第２延長部５４とを電気的に接続する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などに搭載される電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法に関する。

従来、電動モータのステータとしては、電気コイル間の接続作業性の向上、及びコイル間接続リード線の配置スペースの低減を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された電動モータのステータ１００は、図１６に示すように、独立して形成された左巻きと右巻きの複数の電気コイル（分割コイル）１０２が、３相順に並んで交互に配置され、ステータコアの各ティース（図示せず）に円弧状に装着されている。また、各電気コイル１０２の巻始め端部Ｓと巻終り端部Ｅに配置されたターミナルブロック１０３に、電気コイル１０２の端部（巻始め端部Ｓと巻終り端部Ｅ）、及び同相異極の電気コイル１０２間を接続するための電気リード線１０４が、ねじの締め込みによって接続されている。

特許第３４５３６８４号公報

このような特許文献１の電動モータのステータ１００では、ターミナルブロック１０３や電気リード線１０４などの結線用部品がコイルごとに必要であり、部品点数が増大すると共に、結線作業のための組み付け工数が増加して製造コストが嵩む問題があり、改善の余地があった。また、具体的な結線方法についても記載されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易、且つ安定した確実な結線を可能として、ステータの製造工程の簡素化により製造コストの低減が可能な電動機の突極集中巻きステータ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
径方向外方に延設される複数のティース（例えば、後述の実施形態におけるティース１１ｂ）を有するステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１１）と、
前記ティースの周囲に配置されるように筒状に形成されると共に、その周囲に巻線（例えば、後述の実施形態におけるパラ巻線１４）が巻回される胴部（例えば、後述の実施形態における胴部２４）をそれぞれ有する複数のインシュレータ（例えば、後述の実施形態におけるインシュレータ１２）と、
前記巻線を前記各インシュレータの胴部に巻回することでそれぞれ形成される複数のコイル（例えば、後述の実施形態におけるコイル１３）と、
を有し、周方向に隣接する前記各コイルが互いに異相となるように配置される、電動機（例えば、後述の実施形態におけるアウターロータ型電動機１）の突極集中巻きステータ（例えば、後述の実施形態における突極集中巻きステータ１０）の製造方法であって、
前記巻線を前記インシュレータの胴部に巻回することで前記コイルを形成するとともに、前記コイルの両端部（例えば、後述の実施形態における第1巻き端部５１及び第２巻き端部５２）からそれぞれ前記巻線を延出させて一対の延長部（例えば、後述の実施形態における第１延長部５３及び第２延長部５４）を形成する工程と、
前記巻線が巻回された前記複数のインシュレータを、それぞれ対応する前記ステータコアの各ティースに挿入する工程と、
前記インシュレータの該胴部に対して径方向外径側と径方向内径側の少なくとも一方に設けられた第１の絡げ部（例えば、後述の実施形態における第１の外径側絡げ部４２）及び第２の絡げ部（例えば、後述の実施形態における第２の外径側絡げ部４３）に前記コイルの一方の延長部と前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部をそれぞれ絡げた状態で、前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間で前記インシュレータに固定された接続部材（例えば、後述の実施形態における接続部材６０）によって前記一対の延長部の各端部を電気的に接続する工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記接続部材は、前記複数のインシュレータを前記各ティースに挿入する工程より前に、前記コイルの一方の延長部を保持した状態で前記インシュレータに固定されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記接続部材は、前記インシュレータの前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間に設けられた凹部に固定される固定部（例えば、後述の実施形態における固定部６２）と、前記凹部の開口方向と同じ方向に開口する略Ｕ字型の接続部（例えば、後述の実施形態における接続部６１）と、を有するヒュージング部材（例えば、後述の実施形態におけるヒュージング部材６０）であり、前記一対の延長部の各端部は、前記ヒュージング部材に電流を通流してヒュージングすることで、前記接続部で接続されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかの構成に加えて、
前記同相の複数のコイルは、前記巻線によって第１及び第２の前記コイルがそれぞれ渡り部（例えば、後述の実施形態における渡り部１４Ｔ）を介して連続して形成される複数のコイル群（例えば、後述の実施形態におけるコイル群１８）によって構成され、
前記第１の絡げ部に絡げられる前記コイルの一方の延長部と、前記第２の絡げ部に絡げられる前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部とは、隣接する前記コイル群のうち、一方のコイル群の第２のコイルの一方の延長部と、他方のコイル群の第１のコイルの他方の延長部によって構成されることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、
径方向外方に延設される複数のティースを有するステータコアと、
前記ティースの周囲に配置されるように筒状に形成されると共に、その周囲に巻線が巻回される胴部をそれぞれ有する複数のインシュレータと、
前記巻線を前記各インシュレータの胴部に巻回することでそれぞれ形成される複数のコイルと、
を有し、周方向に隣接する前記各コイルが互いに異相となるように配置される、電動機の突極集中巻きステータであって、
前記複数のインシュレータは、該胴部の径方向外径側と径方向内径側の少なくとも一方に設けられる第１の絡げ部及び第２の絡げ部、をそれぞれ有し、
前記巻線は、前記インシュレータの胴部を巻回することで形成される前記コイルの両端部から延出する一対の延長部を形成しており、
前記コイルの一方の延長部と前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部は、前記第１の絡げ部及び第２の絡げ部にそれぞれ絡げられており、
前記コイルの一方の延長部の端部と前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部の端部は、前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間で前記インシュレータに固定された接続部材にて電気的に接続されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５の構成に加えて、
前記接続部材は、前記インシュレータの前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間に設けられた凹部に固定される固定部と、前記凹部の開口方向と同じ方向に開口する略Ｕ字型の接続部と、を有するヒュージング部材であり、前記一対の延長部の各端部は、前記ヒュージング部材に電流を通流してヒュージングすることで、前記接続部で接続されることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項５又は６の構成に加えて、
前記同相の複数のコイルは、前記巻線によって第１及び第２の前記コイルがそれぞれ渡り部を介して連続して形成される複数のコイル群によって構成され、
前記第１の絡げ部に絡げられる前記コイルの一方の延長部と、前記第２の絡げ部に絡げられる前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部とは、隣接する前記コイル群のうち、一方のコイル群の第２のコイルの一方の延長部と、他方のコイル群の第１のコイルの他方の延長部によって構成されることを特徴とする。

請求項１及び４の発明によれば、第１の絡げ部と第２の絡げ部との間でインシュレータに固定された接続部材によってコイルの一方の延長部の端部と同相の隣接するコイルの他方の延長部の端部が電気的に接続される。従って、接続される各コイルの各延長部が接続部材の両側に位置する第１の絡げ部と第２の絡げ部にそれぞれ絡げられており、各延長部の端部同士を安定した状態で接続することができる。また、接続部材は、インシュレータに固定されているので、コイルの端部を簡単に挿入することができ、且つ、容易に接続することができる。

請求項２の発明によれば、接続部材の取り付け作業及びコイルの一方の延長部の接続作業を容易に行うことができる。

請求項３及び６の発明によれば、ヒュージング部材が固定部でインシュレータに固定されているので、接続される各コイルの端部を簡単に挿入することができ、ヒュージング工程を容易に行うことができる。

請求項４及び７の発明によれば、同相の複数のコイルが、巻線によって第１及び第２のコイルを連続して形成する複数のコイル群によって構成されるので、同相異極間の結線作業を削減することができる。

本発明のステータの製造方法が適用されるアウターロータ型電動機の要部縦断面図である。 図１におけるステータの正面図である。 ステータコアの正面図である。 インシュレータの斜視図である。 （ａ）はインシュレータに巻線が巻回されたコイルの正面図、（ｂ）は斜視図である。 ２つのコイルが連続巻回されてなるコイル群の正面図である。 ＵＶＷ相の各コイル群が整列配置されるコイルモジュールの正面図である。 インシュレータに接続部材が固定される前の状態を説明する図である。 コイルの第２延長部を接続部材に挿入する状態を説明する図である。 インシュレータに接続部材が固定される状態を説明する図である。 ＵＶＷ相の各コイル群を編みあげてコイルモジュールを形成する工程を時間経過に従って説明する図である。 ＵＶＷ相の各コイル群を編みあげてコイルモジュールを形成する工程を時間経過に従って説明する図である。 ＵＶＷ相の各コイル群を編みあげてコイルモジュールを形成する工程を時間経過に従って説明する図である。 （ａ）及び（ｂ）は、隣接する２つのコイル群を接続部材で接続する状態を説明する図である。 （ａ）は変形例のコイルの正面図、（ｂ）は斜視図である。 従来のステータのコイルの配置を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明に係る突極集中巻きステータの製造方法が適用される電動機について説明する。図１はアウターロータ型電動機の要部縦断面図である。本実施形態の電動機は、３相８極のアウターロータ型電動機１であり、モータハウジング２にボルト３により固定されたステータ１０と、ステータ１０の外周側に僅かな隙間を介して配置される円環状のロータ４とを備える。

ロータ４は、電磁鋼板が積層されてなるロータヨーク６ａに磁石６ｂが埋め込まれた円環状のロータ本体６が、縁付円盤状の支持部材５の縁部内周面５ａに固定されており、モータハウジング２に内嵌する玉軸受７、７によって回転自在に支持された回転軸８に一体回転可能に固定されている。ロータ４は、ステータ１０に発生させる回転磁界によって回転駆動される。支持部材５の基部５ｂとステータ１０の間には、回転軸８の回転速度を検出するレゾルバ９が配設されている。

ステータ１０は、図２および図３に示すように、ステータコア１１と、複数（本実施形態では２４個）のコイル１３（１３ｕ、１３ｖ、１３ｗ）とを備える。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板がステータ１０の軸方向、即ち、図３において紙面と垂直方向に積層されて構成され、円環状の支持部１１ａから半径方向外側に向かって放射状に突出形成され、周方向に並ぶ複数（２４個）のティース１１ｂを有する。

コイル１３は、所定本数の導線からなる巻線（本実施形態では、２本の導線からなるパラ巻線であり、以下パラ巻線と呼ぶ。）１４を、絶縁特性を有する合成樹脂などで形成されたインシュレータ１２を介してステータコア１１のそれぞれのティース１１ｂの周囲に突極集中巻きによって巻回することで形成される。

コイル１３は、それぞれ８個ずつのＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相のコイルからなり、Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗが、時計方向にこの順で配置されてティース１１ｂの周囲に配置されている。即ち、他相のコイル１３（例えば、Ｖ相コイル１３ｖ、及びＷ相コイル１３ｗ）を挟んで配置される同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）同士は、他相のコイル１３を跨いで配索される渡り部１４Ｔにより接続されている。

コイル１３は、各相ごとにそれぞれ４個のコイル群１８、即ち、第１〜第４コイル群１８ｕ１〜１８ｕ４、１８ｖ１〜１８ｖ４、１８ｗ１〜１８ｗ４から構成されている。それぞれのコイル群１８は、２個ずつのＵ相、Ｖ相及びＷ相コイル１３ｕ、１３ｖ、１３ｗが、それぞれ同一のパラ巻線１４ｕ、１４ｖ、１４ｗによって渡り部１４Ｔを介して連続して巻回されている。各相２個ずつのコイル１３からなる４個のコイル群１８（例えば、Ｕ相コイル群１８ｕ１〜１８ｕ４）は、インシュレータ１２の外径側に配置される接続部材としてのヒュージング部材６０によって、隣接する同相のコイル１３（例えば、Ｕ相コイル１３ｕ）のパラ巻線１４（例えば、Ｕ相のパラ巻線１４ｕ）同士を接続することで、電気的に連結されている。

そして、Ｕ相のパラ巻線１４ｕの一方の端部はＵ相接続端子１５ｕに接続され、Ｖ相のパラ巻線１４ｖの一方の端部はＶ相接続端子１５ｖに接続され、Ｗ相のパラ巻線１４ｗの一方の端部がＷ相接続端子１５ｗに接続されている。また、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各パラ巻線１４ｕ、１４ｖ、１４ｗの他方の端部は、中点端子１６に接続されている。

ステータコア１１の支持部１１ａの内周側には、ボルト穴１７をそれぞれ有する複数（本実施形態では６個）の凸部１１ｃが形成されている。このボルト穴１７に挿通されるボルト３によりステータ１０がモータハウジング２に固定される（図１参照）。

図４に示すように、インシュレータ１２は、パラ巻線１４が巻回される胴部２４と、該胴部２４の径方向両端部に設けられた外周側鍔部２５及び内周側鍔部２６と、を有する。胴部２４は、ステータ１０の軸方向に向いて対向する壁２０、２１及びステータ１０の周方向に向いて対向する壁２２、２３によって、径方向に貫通する角穴２４ａを有して断面矩形の筒状に形成される。角穴２４ａの大きさは、ステータコア１１のティース１１ｂより僅かに大きく、ティース１１ｂが挿通可能である。壁２２、２３には、パラ巻線１４を巻回する際、パラ巻線１４を位置決めするための複数の凹溝２７が、角穴２４ａの軸芯に対して直交する方向に設けられている。

外周側鍔部２５の壁２０側の端部には、径方向外方に延出する外側隔壁２８が形成されている。外側隔壁２８には、軸方向一端側（図４中手前側）に向けて外径側絡げ部４１が突設されている。

外径側絡げ部４１は、第１の外径側絡げ部４２と第２の外径側絡げ部４３とからなる。第１の外径側絡げ部４２は、第２の外径側絡げ部４３に対して、径方向斜め内側に対向して配置され、互いに略平行に形成される傾斜面４６ａ、４７ａを有する一対のガイド突部４６、４７からなる。傾斜面４６ａ、４７ａ間には、パラ巻線１４の一端を保持可能な巻線保持溝４８が形成されている。

第２の外径側絡げ部４３は、外側隔壁２８の周方向一端面（図４中、左端面）２８ａの径方向中間部分に、軸方向一端側に向けて突設されている。第２の外径側絡げ部４３は、ステータ外径側で頂点部Ｐを有する湾曲面と、この湾曲面から連続して、巻線保持溝４８に向けて延びる傾斜面とを有した外壁面４３ａを備えて略扇形の柱状に形成されている。外壁面４３ａと外側隔壁２８との間には、外壁面４３ａに沿って巻回されたパラ巻線１４と軸方向で接触する軸方向壁面をなす段部４３ｂが設けられている。また、第２の外径側絡げ部４３の径方向内径側には、第２の外径側絡げ部４３の底面４３ｃと略平行にリブ４４が突設されており、底面４３ｃとリブ４４との間に、ヒュージング部材６０を保持するための凹部４５が形成されている。第１の外径側絡げ部４２と第２の外径側絡げ部４３は、ステータ軸方向を前後方向とした場合に、パラ巻線１４を前後方向に並列配置可能な幅を有する。

内周側鍔部２６の軸方向一端側部分は、径方向から見て、周方向一端面側から他端面（図４中、右端面）側に向かって徐々に幅広に形成されており、また、軸方向から見て、周方向中間部から周方向他端面に向かって徐々に肉厚に形成されている。内周側鍔部２６の周方向他端面と径方向外側面との隅部には、軸方向一端側に突出する略三角柱状の内側巻線支持部３４が設けられている。また、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分には、周方向中間部から周方向他端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面３３が形成されており、この傾斜面３３は、内側巻線支持部３４の径方向内向き傾斜面３４ａと対向して溝部３５を形成する。さらに、内周側鍔部２６の軸方向一端側部分と、壁２０との境界部分には、周方向他端面側から周方向一端面側へと壁２０に沿って最初に巻回されるパラ巻線１４を案内する、内周側鍔部２６に対して傾斜した案内部３６が形成されており、また、案内部３６と内周側鍔部２６との間には、溝部３５から胴部２４へ向かうパラ巻線１４を軸方向に案内する段部３６ａが形成される。

コイル１３は、図５に示すように、インシュレータ１２の胴部２４の周囲にパラ巻線１４が複数回に亘って巻回されて形成される。コイル１３は、インシュレータ１２の一端側（内側巻線支持部３４側）から巻き始め、他端側（外径側絡げ部４１側）で巻き終わるように巻回され、径方向内側に位置する巻き始め位置である第１巻き端部５１と、径方向外側に位置する巻き終わり位置である第２巻き端部５２とを有する。第１巻き端部５１からは、巻線１４が延出されて第１延長部５３が形成され、第２巻き端部５２からは、巻線１４が延出されて第２延長部５４が形成されている。

なお、パラ巻線１４は、インシュレータ１２の一端側と他端側との間を往復しながら巻回することで、インシュレータ１２の周囲に巻かれるコイル１３の層数を増やすことができる。第１巻き端部５１から溝３５を通り、傾斜面３３に沿って斜め下方に延びるパラ巻線１４は、内側巻線支持部３４の傾斜面３４ａに接触し、内側巻線支持部３４に係止されて支持される。また、第２巻き端部５２から斜め上方に延びるパラ巻線１４は、ガイド突部４６の傾斜面４６ａに接触し、巻線保持溝４８により支持される。

ヒュージング部材６０は、導電性を有する金属板が曲げ加工されて形成され、略Ｕ字型に形成されて互いに平行な一対の加締め片６１ａを有する接続部６１と、接続部６１の一方の加締め片６１ａが直角に折り曲げられて延設される固定部６２とを有する。ヒュージング部材６０は、固定部６２をインシュレータ１２の凹部４５に狭持することにより、第１の外径側絡げ部４２と第２の外径側絡げ部４３の間に固定される。このとき、ヒュージング部材６０の接続部６１は、インシュレータ１２の凹部４５の開口方向と同じ方向に開口しており、一対の加締め片６１ａは、ガイド突部４６、４７の傾斜面４６ａ、４７ａ、及び第２の外径側絡げ部４３の外壁面４３ａと略平行となっている。

ヒュージング部材６０は、２個のコイル１３（図６において、第１のコイル１３ａ、第２のコイル１３ｂ）が連続巻回されて形成されるコイル群１８の一方のコイル１３（本実施形態では短い第２延長部５４ｂを有する第２のコイル１３ｂ）にのみ配置される。なお、図２に示すように、一方のコイル１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの第２延長部５４ｂが中点端子１６に接続される第１のコイル群１８ｕ１，１８ｖ１，１８ｗ１では、第１及び第２のコイル１３の両方にヒュージング部材６０が設けられていない。

これにより、各ヒュージング部材６０は、第２〜第４のコイル群１８の第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂの端部と同相の隣接する第１〜第３のコイル群１８の第１のコイル１３ａの第１延長部５３ａの端部を、第１の外径側絡げ部４２と第２の外径側絡げ部４３との間で電気的に接続する。

次に、図６から図１４を参照してステータ１０の製造方法について説明する。本実施形態のステータ１０は、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）が第１〜第４のコイル群１８（１８ｕ１〜１８ｕ４、１８ｖ１〜１８ｖ４、１８ｗ１〜１８ｗ４）を備える。各コイル群１８は、図６に示すように、２個ずつのインシュレータ１２に、渡り部１４Ｔを介して同一のパラ巻線１４が連続巻回されている。このため、第１のコイル１３ａの第２巻き端部５２から延出する第２延長部５４ａは、第２のコイル１３ｂの第１巻き端部５１から延出する第１延長部５３ｂに連続し、渡り部１４Ｔを構成している。また、第１のコイル１３ａの第１延長部５３ａは、隣接配置される同相コイル１３（図示せず）の第２の外径側絡げ部４３に絡げられる、即ち、第２の外径側絡げ部４３の外壁面４３ａに巻き掛けられて径方向内側に延出する長さに設定される。第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂは、第１の外径側絡げ部４３に絡げられて径方向外側に延出する、即ち、第１の外径側絡げ部４２の巻線保持溝４８から僅かに延出する長さに設定されている。なお、図２に示すように、第４のコイル群１８ｕ４，１８ｖ４，１８ｗ４の第１のコイル１３ａの第１延長部５３ａは、各相の接続端子１５ｕ，１５ｖ，１５ｗに接続される長さに設定され、第１のコイル群１８ｕ１，１８ｖ１，１８ｗ１の第１のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂは、中点端子１６に接続される長さに設定される。

また、図６に示すように、第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂは、以下に説明する図８〜図１０に示すような手順によって、インシュレータ１２に固定されたヒュージング部材６０に保持される。

即ち、図８に示すように、第２のコイル１３ｂの第２の巻き端部５２から延出して、巻線保持溝４８の近傍に位置する第２延長部５４ｂが、ヒュージング部材６０の一対の加締め片６１ａに挿入される（図９参照）。そして、第２延長部５４ｂが接続部６１に挿入された状態のまま、図１０に示すように、ヒュージング部材６０の固定部６２をインシュレータ１２の凹部４５に狭持させて、ヒュージング部材６０をインシュレータ１２に固定する。このとき、第２延長部５４ｂは、巻線保持溝４８に挿通され、第１の外径側絡げ部４２のガイド突起４６に接触して第１の外径側絡げ部４２で絡げられる。尚、ヒュージング部材６０がインシュレータ１２に固定された後に、第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂが、固定されたヒュージング部材６０の一対の加締め片６１ａに挿入されるようにしてもよい。

上記のように形成される各相１つずつのＵ，Ｖ，Ｗ相コイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗは、以下に説明する図１１から図１３の手順によって、図７に示すようなコイルモジュールＭを構成する。なお、Ｕ，Ｖ，Ｗ相コイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗの第１及び第２のコイル１３ａ，１３ｂをそれぞれ、１３ｕａ、１３ｕｂ、１３ｖａ，１３ｖｂ，１３ｗａ，１３ｗｂとし、第１及び第２延長部５３ａ，５４ｂをそれぞれ、５３ｕａ、５４ｕｂ、５３ｖａ，５４ｖｂ，５３ｗａ，５４ｗｂとし、渡り部１４Ｔをそれぞれ、１４Ｔｕ，１４Ｔｖ，１４Ｔｗとする。なお、第１及び第２のコイル１３ａ，１３ｂ間の渡り部１４Ｔｕ，１４Ｔｖ，１４Ｔｗは、ステータコア１１のティース１１ｂへの挿入が許容される長さに設定されている。

まず、図１１（ａ）に示すように、Ｕ相コイル群１８ｕの第１及び第２のコイル１３ｕａ、１３ｕｂを、互いの壁面２０が平行となるように渡り部１４Ｔｕを延ばして１列に配置する。そして、Ｖ相コイル群１８ｖの第２のコイル１３ｖｂを、Ｕ相の渡り部１４Ｔｕ、及びＵ相コイル１３ｕａ，１３ｕｂの壁面２０によって画成される仮想面に対して、渡り部１４Ｔｕの奥側に配置すると共に、第１のコイル１３ｖａを仮想面に対して渡り部１４Ｔｕの手前側に配置する。次いで、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１のコイル１３ｖａをＵ相の第１延長部５３ｕａの手前側から上方を通し、仮想面に対して第１延長部５３ｕａの奥側となるように、第１延長部５３ｕａの周りを略１８０°回転させて、Ｕ相のコイル１３ｕａ、１３ｕｂと、Ｖ相のコイル１３ｖ１、１３ｖ２とを１列に整列させる。これにより、Ｖ相の渡り部１４Ｔｖは、コイル１３ｕａの手前側を通り、Ｕ相の渡り部１４Ｔｕと平行となる。

次いで、図１２（ａ）に示すように、Ｗ相コイル群１８ｗの第２のコイル１３ｗｂを、仮想面に対してＵ、Ｖ相の渡り部１４Ｔｕ、１４Ｔｖの奥側に配置すると共に、第１のコイル１３ｗａを仮想面に対してＵ、Ｖ相の渡り部１４Ｔｕ、１４Ｔｖの手前側に配置する。そして、第１のコイル１３ｗａをＵ、Ｖ相の第１延長部５３ｕ、５３ｖの手前側から上方を通って第１延長部５３ｕａ、５３ｖａの奥側となるように、第１延長部５３ｕ、５３ｖの周りを略１８０°回転させて（図１２（ｂ）、図１３（ａ））、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各コイル１３ｕ１、１３ｖ１、１３ｗ１、１３ｕ２、１３ｖ２、１３ｗ２をこの順で１列に整列させ（図１３（ｂ）参照）、１つのコイルモジュールＭを形成する。以後同様の手順で、残り３つのコイルモジュールＭが形成される。

このように、２個のインシュレータ１２に同一のパラ巻線１４が連続巻回されてなる各相のコイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗを編み込んでコイルモジュールＭを形成することで、３個以上のコイル１３を有するコイル群１８ｕ、１８ｖ、１８ｗを編み込む場合と比較して、渡り部１４Ｔを殆ど曲げ変形させることなく、容易に編み込むことが可能となる。

そして、これら４つのコイルモジュールＭの各コイル１３をステータコア１１のティース１１ｂに挿入する。挿入後、図１４に示すように、各相の第１〜第３のコイル群１８ｕの第１のコイル１３ａの第１延長部５３ａを、第２の外径側絡げ部４３の外壁面４３ａに巻き掛けた後、ヒュージング部材６０の一対の加締め片６１ａに挿入し、第１延長部５３ａと第２延長部５４ｂの端部同士を付き当てる。そして、不図示の工具で、接続部６１に電流を通流し、一対の加締め片６１ａが接近する方向（図１１の矢印方向）に押圧してヒュージングすることで、第１延長部５３ａ及び第２延長部５４ｂを電気的に接続する。

また、第４のコイル群１８ｕ４，１８ｖ４，１８ｗ４の第１のコイル１３ａの第１延長部５３ａは、各相の接続端子１５ｕ，１５ｖ，１５ｗに接続され、第１のコイル群１８ｕ１，１８ｖ１，１８ｗ１の第１のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂは、中点端子１６に接続される。このようにして、ステータ１０が形成される。

なお、ヒュージング部材６０をインシュレータ１２に固定し、第２延長部５４をヒュージング部材６０の接続部６１に挿入する工程は、各コイル１３をステータコア１１のティース１１ｂに挿入した工程の後に行われても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る電動機の突極集中巻きステータの製造方法によれば、第１の外径側絡げ部４２と第２の外径側絡げ部４３との間でインシュレータ１２に固定されたヒュージング部材６０によってコイル１３の第１延長部５３の端部と同相の隣接するコイル１３の第２延長部５４の端部が電気的に接続される。従って、接続される各コイル１３の各延長部５３，５４がヒュージング部材６０の両側に位置する第１の外径側絡げ部４２と第２の外径側絡げ部４３にそれぞれ絡げられており、各延長部５３，５４の端部同士を安定した状態で接続することができる。また、ヒュージング部材６０は、インシュレータ１２に固定されているので、各コイル１３の端部を簡単に挿入することができ、且つ、容易に接続することができる。また、ヒュージング部材６０による接続箇所がインシュレータ１２（外側隔壁２８）上に設けられるので、他相の巻線１４との接触の虞がなく、絶縁紙や絶縁材のポッティングなどの絶縁処理が不要となり、製造コストを抑制することができる。

ヒュージング部材６０は、複数のインシュレータ１２を各ティース１１ｂに挿入する工程より前に、第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂを保持した状態でインシュレータ１２に固定されるので、ヒュージング部材６０の取り付け作業及び第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂの接続作業を容易に行うことができる。

また、ヒュージング部材６０が固定部６２でインシュレータ１２に固定されているので、接続される各コイル１３の端部を簡単に挿入することができ、ヒュージング工程を容易に行うことができる。

さらに、同相の複数のコイル１３が、パラ巻線１４によって第１及び第２のコイル１３ａ，１３ｂを連続して形成する複数のコイル群１８によって構成されるので、同相異極間の結線作業を削減することができる。

なお、本実施形態では、インシュレータ１２の胴部２４に対して径方向外径側に第１及び第２の外径側絡げ部４２，４３を設け、これら絡げ部４２，４３の間にヒュージング部材６０を固定しているが、本発明は、インシュレータ１２の胴部２４に対して径方向内径側に第１及び第２の内径側絡げ部を設け、これら内径側絡げ部の間にヒュージング部材を固定してもよい。この場合、以下の変形例に示すに、第１のコイル１３ａの第１延長部（一方の延長部）５３ａを短くし、同相の隣接する第２のコイル１３ｂの第２延長部（他方の延長部）５４ｂを渡り部１４Ｔを含む長さに設定する。そして、第１及び第２の内径側絡げ部に第１コイル１３の第１延長部５３ａと同相の隣接する第２のコイル１３ｂの第２延長部５４ｂをそれぞれ絡げた状態で、ヒュージング部材６０によって、両延長部５４ｂ，５３ａの各端部を電気的に接続する。

（変形例）
次に、図１５を参照して変形例の電動機の突極集中巻きステータについて説明する。図１５（ａ）はパラ巻線が巻回された変形例のコイルの正面図、（ｂ）は斜視図である。
変形例の電動機の突極集中巻きステータでは、インシュレータ１２Ａの内径側に配置されるヒュージング部材６０Ａによって、同相のコイル１３同士が接続される。インシュレータ１２Ａは、内周側鍔部２６から軸方向一端側に向けて内径側絡げ部５０が突設されている。内径側絡げ部５０は、第１のガイド突部５５と第２のガイド突部５６とからなる。

第１のガイド突部５５は、内周側鍔部２６の周方向中間部から周方向他端面までの部分が、内径側に延設されて略三角柱状に形成されている。第１のガイド突部５５の上面は、周方向中間部から周方向他端面に向かうにつれて径方向内側に傾斜する傾斜面５５ａであり、第１のガイド突部５５の下部には、ヒュージング部材６０Ａを保持するための凹部５７が周方向に延びて形成されている。

第２のガイド突部５６は、傾斜面３３と略平行に形成される傾斜面５６ａを有する略三角柱状に形成されて軸方向一端側に向けて突設されている。傾斜面５５ａ、５６ａ間には、渡り部１４Ｔの一端を保持可能な巻線保持溝５９が形成されている。第１のガイド突部５５と第２のガイド突部５６は、パラ線１４を前後方向（図１５（ａ）における紙面に垂直方向）に並列配置可能な幅を有する。

ヒュージング部材６０Ａは、導電性を有する金属板の曲げ加工により形成され、略Ｕ字型に形成されて互いに平行な一対の加締め片６１ａを有する接続部６１と、一方の加締め片６１ａが延設される平板状の固定部６２とを有し、固定部６２が凹部５７に狭持されてインシュレータ１２Ａに固定されている。

また、外側隔壁２８の周方向一端面２８ａと径方向内側面２８ｂとの隅部には、軸方向一端側に突出する外側巻線支持部３０が形成されている。外側巻線支持部３０は、ステータ外径側で頂点部Ｐを有する山なり形状の傾斜面３０ａを有する略３角柱状に形成されている。また、外側隔壁２８の径方向内側面２８ｂには、傾斜面３０ａと平行な傾斜面３１ａを有するガイド突部３１が形成されている。そして、外側巻線支持部３０の傾斜面３０ａとガイド突部３１の傾斜面３１ａとの間に、渡り部１４Ｔの一端を保持可能な巻線保持溝部３２が形成される。

本変形例のコイル１３も、２個ずつのインシュレータ１２に、渡り部１４Ｔを介して同一のパラ巻線１４が連続巻回されて1つのコイル群１８を構成する（図６参照）。但し、コイル１３の第２巻き端部５２から延出する第２延長部５４は、隣接配置される同相コイル群１８のコイル１３のヒュージング部材６０まで配索可能な長さを有し、他方のコイル１３の第１巻き端部５１から延出する第１延長部５３は、巻線保持溝５９を越えてヒュージング部材６０に達する程度に短くなっている。

そして、各相コイル群１８のコイル１３が、それぞれ対応するステータコイル１１のティース１１ｂに挿入された後、隣接する同相のコイル群１８の第１延長部５３の端部と、第２延長部５４の端部とが突き合わされた状態で、インシュレータ１２の内径側に配置されているヒュージング部材６０Ａの一対の加締め片６１ａの間に挿入され、加締め片６１ａと共に加締められて接続される。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本発明の接続部材は、本実施形態のヒュージング部材に限定されるものでなく、同相の隣接するコイルの各延長部の端部同士を電気的に接続するものであればよい。また、巻線としては、パラ巻線に限定されず、単線であっても同様に適用される。

さらに、本実施形態では、各コイル１３が２つのコイル１３を有する複数のコイル群１８を構成し、各コイル群では、図６に示すように、第１及び第２のコイル１３ａ，１３ｂの両端部、即ち、第１巻き端部５１、第２巻き端部５２からそれぞれ延出する第１及び第２延長部５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂが、第１のコイル１３ａの第１巻き端部５１から延出する第１延長部５３ａ、第２のコイル１３ｂの第２巻き端部５２から延出する第２延長部５４ｂ、及び、第１のコイル１３ａの第２巻き端部５２から延出する第２延長部５４ａと第２のコイル１３ｂの第１巻き端部５１から延出する第１延長部５３ｂによって構成される渡り部１４Ｔを構成している。
しかしながら、本発明は、２個のコイル１３を有するコイル群１８を構成せずに、同相の各コイル１３をそれぞれ接続部材によって結線する場合も含まれる。

１ アウターロータ型電動機（電動機）
１０ 突極集中巻きステータ（ステータ）
１１ ステータコア
１１ｂ ティース
１２、１２Ａ インシュレータ
１３ コイル
１３ａ 第１のコイル
１３ｂ 第２のコイル
１３ｕ Ｕ相コイル
１３ｖ Ｖ相コイル
１３ｗ Ｗ相コイル
１４ パラ巻線（巻線）
１８ｕ Ｕ相コイル群
１８ｖ Ｖ相コイル群
１８ｗ Ｗ相コイル群
２４ 胴部
４１ 外径側絡げ部
４２ 第１の外径側絡げ部（第１の絡げ部）
４３ 第２の外径側絡げ部（第２の絡げ部）
５０ 内径側絡げ部
５３，５３ａ 第１延長部
５４，５４ｂ 第２延長部
５５ 第１のガイド突部
５６ 第２のガイド突部
６０、６０Ａ ヒュージング部材（接続部材）
６１ 接続部
６２ 固定部

Claims (7)

1. 径方向外方に延設される複数のティースを有するステータコアと、
   前記ティースの周囲に配置されるように筒状に形成されると共に、その周囲に巻線が巻回される胴部をそれぞれ有する複数のインシュレータと、
   前記巻線を前記各インシュレータの胴部に巻回することでそれぞれ形成される複数のコイルと、
   を有し、周方向に隣接する前記各コイルが互いに異相となるように配置される、電動機の突極集中巻きステータの製造方法であって、
   前記巻線を前記インシュレータの胴部に巻回することで前記コイルを形成するとともに、前記コイルの両端部からそれぞれ前記巻線を延出させて一対の延長部を形成する工程と、
   前記巻線が巻回された前記複数のインシュレータを、それぞれ対応する前記ステータコアの各ティースに挿入する工程と、
   前記インシュレータの該胴部に対して径方向外径側と径方向内径側の少なくとも一方に設けられた第１の絡げ部及び第２の絡げ部に前記コイルの一方の延長部と前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部をそれぞれ絡げた状態で、前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間で前記インシュレータに固定された接続部材によって前記一対の延長部の各端部を電気的に接続する工程と、
   を備えることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
2. 前記接続部材は、前記複数のインシュレータを前記各ティースに挿入する工程より前に、前記コイルの一方の延長部を保持した状態で前記インシュレータに固定されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
3. 前記接続部材は、前記インシュレータの前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間に設けられた凹部に固定される固定部と、前記凹部の開口方向と同じ方向に開口する略Ｕ字型の接続部と、を有するヒュージング部材であり、前記一対の延長部の各端部は、前記ヒュージング部材に電流を通流してヒュージングすることで、前記接続部で接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
4. 前記同相の複数のコイルは、前記巻線によって第１及び第２の前記コイルがそれぞれ渡り部を介して連続して形成される複数のコイル群によって構成され、
   前記第１の絡げ部に絡げられる前記コイルの一方の延長部と、前記第２の絡げ部に絡げられる前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部とは、隣接する前記コイル群のうち、一方のコイル群の第２のコイルの一方の延長部と、他方のコイル群の第１のコイルの他方の延長部によって構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機の突極集中巻きステータの製造方法。
5. 径方向外方に延設される複数のティースを有するステータコアと、
   前記ティースの周囲に配置されるように筒状に形成されると共に、その周囲に巻線が巻回される胴部をそれぞれ有する複数のインシュレータと、
   前記巻線を前記各インシュレータの胴部に巻回することでそれぞれ形成される複数のコイルと、
   を有し、周方向に隣接する前記各コイルが互いに異相となるように配置される、電動機の突極集中巻きステータであって、
   前記複数のインシュレータは、該胴部の径方向外径側と径方向内径側の少なくとも一方に設けられる第１の絡げ部及び第２の絡げ部、をそれぞれ有し、
   前記巻線は、前記インシュレータの胴部を巻回することで形成される前記コイルの両端部から延出する一対の延長部を形成しており、
   前記コイルの一方の延長部と前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部は、前記第１の絡げ部及び第２の絡げ部にそれぞれ絡げられており、
   前記コイルの一方の延長部の端部と前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部の端部は、前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間で前記インシュレータに固定された接続部材にて電気的に接続されていることを特徴とする電動機の突極集中巻きステータ。
6. 前記接続部材は、前記インシュレータの前記第１の絡げ部と前記第２の絡げ部との間に設けられた凹部に固定される固定部と、前記凹部の開口方向と同じ方向に開口する略Ｕ字型の接続部と、を有するヒュージング部材であり、前記一対の延長部の各端部は、前記ヒュージング部材に電流を通流してヒュージングすることで、前記接続部で接続されることを特徴とする請求項５に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
7. 前記同相の複数のコイルは、前記巻線によって第１及び第２の前記コイルがそれぞれ渡り部を介して連続して形成される複数のコイル群によって構成され、
   前記第１の絡げ部に絡げられる前記コイルの一方の延長部と、前記第２の絡げ部に絡げられる前記コイルと同相の隣接する前記コイルの他方の延長部とは、隣接するコイル群のうち、一方のコイル群の第２のコイルの一方の延長部と、他方のコイル群の第１のコイルの他方の延長部によって構成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の電動機の突極集中巻きステータ。
   
   

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