JP2017188994A - 導電コイル、ステータおよび導電コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度に組み立て可能な導電コイルを提供する。【解決手段】コイル２２は、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂを有する複数の導電板３６が積層されたコネクトコイル３２（外側コネクトコイルおよび内側コネクトコイル）を備える。内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂは、プレス成形により形成されている。コイル２２は、内側貫通孔３６ａの内部に配置された小径部を有する外側コイルバーおよび内側コイルバーを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、導電コイル、ステータおよび導電コイルの製造方法に関するものである。

従来、回転電機のステータとして、複数のスロットを有するステータコアと、セグメント化された複数相のコイル（導電コイル）と、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。セグメント化されたコイルは、ステータコアの複数のスロットにそれぞれ挿入され、略直線状に延びる複数のコイルバーと、同相のコイルバー同士を接続して渡り部を構成する複数のコネクトコイルと、を有する。コイルは、例えばコネクトコイルに形成された孔部にコイルバーの一端部が挿入されてかしめ固定されることにより、組み立てられている。

特開２０１３−２７１７４号公報

しかしながら、コネクトコイルの孔部を形成する場合には、コネクトコイルの厚さに対する孔部の内径が小さくなるに従い、孔部の位置や寸法の形成精度が低下する。特に機械加工よりも安価なプレス成形によりコネクトコイルの孔部を形成する場合には、孔部の周囲に発生するプレス成形時のダレが大きくなり、孔部の形成精度がより低下する。このため、導電コイルの組み立て精度が低下する場合がある。

そこで本発明は、高精度に組み立て可能な導電コイル、ステータおよび導電コイルの製造方法を提供するものである。

本発明の導電コイル（例えば、実施形態におけるコイル２２，１２２）は、貫通孔（例えば、実施形態における内側貫通孔３６ａ、外側貫通孔３６ｂおよび貫通孔１３６ａ）を有する複数の導電板（例えば、実施形態における導電板３６，１３６）が積層された第１部材（例えば、実施形態におけるコネクトコイル３２およびコイルバー１３１）を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、第１部材に孔部を設けるに際し、第１部材が備える複数の積層された導電板それぞれに孔部の一部となる貫通孔を形成することができる。このため、一体的に形成された第１部材に対して孔部を形成する場合と比較して、厚さの薄い導電板に対して加工することが可能となるので、貫通孔を精度良く形成することができる。したがって、高精度に組み立て可能な導電コイルを提供できる。

上記の導電コイルにおいて、前記貫通孔は、プレス成形により形成されている、ことが望ましい。

本発明によれば、一体的に形成された第１部材に対して孔部をプレス成形により形成する場合と比較して、厚さの薄い導電板に対してプレス成形することができる。このため、貫通孔に生じるプレス成形時のダレを抑制することができ、貫通孔を精度良く形成することができる。また、貫通孔を機械加工により形成する場合と比較して第１部材をプレス成形により安価に製造することができる。さらに、貫通孔の内径に対する深さの比率が小さくなるので、プレス成形用の金型にかかる負荷が小さくなり、金型の寿命を向上させることができる。したがって、高精度に組み立て可能な導電コイルを安価に提供できる。

上記の導電コイルにおいて、前記貫通孔の内部に配置された凸部（例えば、実施形態における小径部３１ｅおよび小径部１３２ｅ）を有する第２部材（例えば、実施形態におけるコイルバー３１およびコネクトコイル１３２）を備える、ことが望ましい。

本発明によれば、第１部材と第２部材とを接続するに際し、精度良く形成された貫通孔の内部に凸部を配置させることができる。したがって、第１部材と第２部材とが高精度に組み立てられた導電コイルを提供できる。

上記の導電コイルにおいて、前記複数の導電板のうち少なくとも１つの前記導電板が有する前記貫通孔は、他の前記導電板が有する前記貫通孔と異なる形状に形成されている、
ことが望ましい。

本発明によれば、導電板が積層された状態で、それぞれの導電板が有する貫通孔により第１部材の孔部を例えばテーパ状となるように形成することができる。これにより、例えば、孔部の入口側を狭くすることで、第２部材の凸部をより脱落しにくくすることが可能となり、第１部材および第２部材をより確実に接続することができる。また、孔部の入口側を広くすることで、第２部材の凸部を孔部に容易に入り込ませる構成とすることが可能となり、第１部材および第２部材を容易に接続することができる。

上記の導電コイルにおいて、前記導電板は、電気絶縁性を有する絶縁層（例えば、実施形態における絶縁層１３６ｂ）を表面に備える、ことが望ましい。

本発明によれば、第１部材において複数の導電板の積層方向における電流の流れを阻害できるので、第１部材における大きな渦電流の発生を抑制できる。したがって、渦電流損が低減された導電コイルを提供できる。

上記の導電コイルにおいて、前記複数の導電板は、互いに接合されている、ことが望ましい。

本発明によれば、第１部材と他部材とを組み付ける際に、複数の導電板を一体化した状態で扱うことが可能となる。したがって、導電コイルの製造を容易とすることができる。

本発明のステータは、上記の導電コイルを備えたステータ（例えば、実施形態におけるステータ３）であって、前記第１部材は、長尺に形成され、長手方向を周方向に交差させた状態で前記周方向に並んで配列されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、第１部材を周方向に高密度に配列することができる。これにより、導電コイルが高密度に配置されたステータとすることが可能となる。したがって、高効率な回転電機を形成できるステータを提供できる。

本発明の導電コイル（例えば、実施形態におけるコイル２２，１２２）の製造方法は、貫通孔を有する複数の導電板（例えば、実施形態における導電板３６，１３６）が積層された第１部材（例えば、実施形態におけるコネクトコイル３２およびコイルバー１３１）を備える導電コイルの製造方法であって、プレス成形により前記複数の導電板を同時に形成する、ことを特徴とする。

一般に、プレス成形により金属板から複数の部材を打ち抜く際には、プレス型の耐久性を確保するため、各部材間の間隔を金属板の板厚程度設けることが望ましい。
本発明によれば、第１部材をプレス成形により形成するに際し、一体的に形成された第１部材を金属板から打ち抜く場合と比較して、板厚の薄い金属板から複数の導電板を狭い間隔で打ち抜くことができる。このため、導電板の歩留まりを向上させることができる。したがって、導電コイルを安価に製造できる導電コイルの製造方法を提供できる。

本発明によれば、第１部材に孔部を設けるに際し、第１部材が備える複数の積層された導電板それぞれに孔部の一部となる貫通孔を形成することができる。このため、一体的に形成された第１部材に対して孔部を形成する場合と比較して、厚さの薄い導電板に対して加工することが可能となるので、貫通孔を精度良く形成することができる。したがって、高精度に組み立て可能な導電コイルを提供できる。

第１実施形態に係るステータを含む回転電機の全体構成を示す断面図である。 第１実施形態に係るステータを一部分解して示す斜視図である。 第１実施形態に係るステータコア組立体を一部分解して示す斜視図である。 第１実施形態に係るベースプレート組立体を一部分解して示す斜視図である。 第１実施形態に係るコネクトコイルの斜視図である。 第１実施形態に係るコネクトコイルの分解斜視図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。 第１実施形態に係る導電板の製造方法を説明する図である。 第１実施形態の変形例に係る導電板の拡大平面図である。 第１実施形態の変形例に係る導電板の拡大平面図である。 第１実施形態の変形例に係る導電板の拡大平面図である。 第１実施形態の変形例に係る導電板の拡大平面図である。 第１実施形態の変形例に係るコイルの説明図であって、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第１実施形態の変形例に係るコイルの説明図であって、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第２実施形態に係るコイルの拡大斜視図である。 第２実施形態に係るコイルバーの分解斜視図である。 第２実施形態に係る導電板の製造方法を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
最初に第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係るステータを含む回転電機の全体構成を示す断面図である。
回転電機１は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車のような車両に搭載される走行用モータである。ただし、本実施形態の構成は、上記例に限らず、発電用モータやその他用途のモータ、または車両用以外の回転電機（発電機を含む）にも適用可能である。

図１に示すように、回転電機１は、ケース２と、ステータ３と、ロータ４と、出力シャフト５と、を備える。
ケース２は、例えばステータ３およびロータ４を収容する筒状に形成されている。
ステータ３は、環状に形成されて、例えばケース２の内周面に取り付けられている。ステータ３は、ステータコア２１と、ステータコア２１に取り付けられたコイル２２（導電コイル）と、を有し、ロータ４に対して回転磁界を作用させる。
ロータ４は、例えば、ロータコアと、ロータコアに取り付けられた磁石と、を有し、ステータ３の内側で回転駆動される。
出力シャフト５は、ロータ４に接続されてロータ４の回転を駆動力として出力する。

ここで、ステータコア２１の軸方向Ｚ、径方向Ｒ、および周方向θ（図２参照）について定義する。ステータコア２１の軸方向Ｚは、出力シャフト５の回転中心軸Ｃと略平行に延びた方向である。ステータコア２１の径方向Ｒは、回転中心軸Ｃから放射状に離れる方向およびその反対方向（回転中心軸Ｃに近付く方向）である。ステータコア２１の周方向θは、回転中心軸Ｃから一定の距離を保ちながら回転中心軸Ｃの周りを回転する方向である。

図２は、第１実施形態に係るステータを一部分解して示す斜視図である。
図２に示すように、ステータ３は、ステータコア組立体１１と、一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂと、を含む。ステータ３は、ステータコア組立体１１および一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ個別に組み立てられた後に互いに連結されることで形成される。

ステータ３のコイル２２は、セグメント化された複数相のコイルであり、ステータコア組立体１１に含まれる複数のコイルバー３１と、ベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂに含まれる複数のコネクトコイル３２と、に分割されている。そして、コイル２２は、ステータコア組立体１１の複数のコイルバー３１と、ベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂの複数のコネクトコイル３２と、が互いに連結されることで形成されている。なお本願で言う「セグメント化」とは、コイル２２が複数の部材に分割されて成形されるとともに、前記複数の部材が互いに連結されることでコイル２２が形成されることを意味する。

ステータコア組立体１１は、ステータコア２１と、それぞれ２つのコイルバー３１を含む複数のコイルバーユニット３５と、を有する。
ステータコア２１は、ロータ４（図１参照）を囲む環状に形成されている。ステータコア２１は、例えば複数枚の電磁鋼鈑が軸方向Ｚに積層されることで形成されてもよいし、周方向θに分割された複数のピース（分割コア）が互いに連結されることで形成されてもよい。ステータコア２１は、環状のヨーク部４１と、複数のティース部４２と、複数のスロット４３と、を有する。複数のティース部４２は、ヨーク部４１からステータコア２１の径方向Ｒの内側に向けて突出している。各スロット４３は、ステータコア２１の周方向θにおいて互いに隣り合う２つのティース部４２の間に形成されている。各スロット４３は、軸方向Ｚにステータコア２１を貫通している。

複数のコイルバー３１の各々は、セグメント化されたコイル２２の一部として直線状に形成されてスロット４３内に配置されている。複数のコイルバー３１は、銅などの導電材料で形成されている。複数のコイルバー３１は、複数の外側コイルバー３１Ａと、複数の内側コイルバー３１Ｂと、を含む。複数の外側コイルバー３１Ａは、周方向θに並べて配置されている。複数の内側コイルバー３１Ｂは、複数の外側コイルバー３１Ａの内周側に位置し、周方向θに並べて配置されている。言い換えると、外側コイルバー３１Ａと内側コイルバー３１Ｂとは、径方向Ｒで並んでいる。

図３は、第１実施形態に係るステータコア組立体を一部分解して示す斜視図である。
図３に示すように、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂは、例えば互いに略同一形状および略同一長さを有する。外側コイルバー３１Ａと内側コイルバー３１Ｂとは、コネクトコイル３２の厚さ分以上軸方向Ｚに互いにずらされて配置されている。外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂは、それぞれ軸方向Ｚでステータコア２１を貫通している。また、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂの両端部には、コネクトコイル３２の厚さと略等しい長さの円柱状の小径部３１ｅ（凸部）が設けられている。本実施形態では、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂは、それぞれ軸方向Ｚに沿う角柱状に形成されている。

本実施形態では、１本の外側コイルバー３１Ａと１本の内側コイルバー３１Ｂとが絶縁部材５０によって一体に保持されることで、コイルバーユニット３５が形成されている。すなわち、本実施形態で言うコイルバーユニット３５とは、１本の外側コイルバー３１Ａと、１本の内側コイルバー３１Ｂと、絶縁部材５０と、を含む。絶縁部材５０は、例えば絶縁性を有した合成樹脂によって形成されている。本実施形態では、絶縁部材５０は、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂと一体成形（例えばインサート成形）されることで、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂと一体に設けられている。なお、絶縁部材５０は、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂとは別体として成形されるとともに、嵌合や接着または締結部材による固定などによって外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂと一体化されてもよい。

絶縁部材５０は、外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂの両端部を除く外周面をそれぞれ覆っている。絶縁部材５０は、外側コイルバー３１Ａとステータコア２１との間、および内側コイルバー３１Ｂとステータコア２１との間に位置することで、外側コイルバー３１Ａとステータコア２１との間、および内側コイルバー３１Ｂとステータコア２１との間を電気的に絶縁している。また、絶縁部材５０は、外側コイルバー３１Ａと内側コイルバー３１Ｂとを互いに離れた位置に保持することで、外側コイルバー３１Ａと内側コイルバー３１Ｂとの間を電気的に絶縁している。例えば、絶縁部材５０の外形は、スロット４３の内面形状よりも僅かに大きく形成されている。これにより、絶縁部材５０がスロット４３に圧入されることで、コイルバーユニット３５がスロット４３に容易に固定される。そして、複数のコイルバーユニット３５は、複数のスロット４３に分かれて取り付けられることで、周方向θに並べて配置されている。

図２に示すように、一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂは、軸方向Ｚにおいてステータコア組立体１１の両側に分かれて配置されている。また、一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂとステータコア組立体１１との間には、図示しないシリコンシートなどの絶縁シートが配置されている。絶縁シートは、ベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂとステータコア組立体１１との間を電気的に絶縁している。なお、一方のベースプレート組立体１２Ｂは、外部機器などに接続される接続端子部を備えない点を除き、他方のベースプレート組立体１２Ａと略同じである。このため以下では、ベースプレート組立体１２Ａを代表して説明する。

図４は、第１実施形態に係るベースプレート組立体を一部分解して示す斜視図である。
図４に示すように、ベースプレート組立体１２Ａは、ベースプレート６０と、複数のコネクトコイル３２と、を有する。
ベースプレート６０は、ステータコア２１と略同じ内径および外径を有した略円環状に形成されている。ベースプレート６０は、例えば絶縁性を有した合成樹脂で形成されている。ベースプレート６０は、ステータ３の外部に向いた外面６０ａと、外面６０ａとは反対側に位置してステータコア２１に面した内面６０ｂと、を有する。また、ベースプレート６０は、内側孔６１Ａ、外側孔６１Ｂ、接続孔６２、外面溝６３、および内面溝６４を有する。

内側孔６１Ａは、ベースプレート６０の内周端部に設けられている。内側孔６１Ａは、軸方向Ｚにベースプレート６０を貫通している。内側孔６１Ａには、内側コイルバー３１Ｂの小径部３１ｅ（図３参照）が挿入される。
外側孔６１Ｂは、内側孔６１Ａの径方向Ｒ外側に設けられている。外側孔６１Ｂは、軸方向Ｚにベースプレート６０を貫通している。外側孔６１Ｂには、外側コイルバー３１Ａの小径部３１ｅ（図３参照）が挿入される。
接続孔６２は、ベースプレート６０の外周端部に設けられている。接続孔６２は、軸方向Ｚにベースプレート６０を貫通している。接続孔６２には、後述する円柱状の接続ピン６５が挿入される。

外面溝６３は、ベースプレート６０の外面６０ａに設けられている。外面溝６３は、例えばインボリュート曲線に沿う外形を有し、周方向θにおいて互いに離れて配置された外側孔６１Ｂと接続孔６２との間を繋いでいる。
内面溝６４は、ベースプレート６０の内面６０ｂに設けられている。内面溝６４は、周方向θにおいて外面溝６３とは反対方向に向けて延びている。内面溝６４は、例えばインボリュート曲線に沿う外形を有し、周方向θにおいて互いに離れて配置された内側孔６１Ａと接続孔６２との間を繋いでいる。

複数のコネクトコイル３２は、後述する複数の導電板３６（図５参照）を積層することにより形成されている。複数のコネクトコイル３２は、複数の外面溝６３それぞれに収容される複数の外側コネクトコイル３２Ａと、複数の内面溝６４それぞれに収容される複数の内側コネクトコイル３２Ｂと、を含む。

外側コネクトコイル３２Ａは、外面溝６３に沿うように、インボリュート曲線に沿う長尺に形成されて、周方向θに対して交差するように配置されている。外側コネクトコイル３２Ａは、外側孔６１Ｂの形成位置に対応する径方向Ｒ内側の端部に、軸方向Ｚに貫通する円形状の内側孔部３３ａを備える。内側孔部３３ａには、外側コイルバー３１Ａの小径部３１ｅ（図３参照）が挿入（圧入）されて接続される。また、外側コネクトコイル３２Ａは、接続孔６２の形成位置に対応する径方向Ｒ外側の端部に、軸方向Ｚに貫通する円形状の外側孔部３３ｂを備える。外側孔部３３ｂには、接続ピン６５が挿入（圧入）されて接続される。なお、外側コネクトコイル３２Ａと外側コイルバー３１Ａとの接続部分や、外側コネクトコイル３２Ａと接続ピン６５との接続部分に、導電性接着剤を充填してもよい。

内側コネクトコイル３２Ｂは、内面溝６４に沿うように、インボリュート曲線に沿う長尺に形成されて、周方向θに対して交差するように配置されている。内側コネクトコイル３２Ｂは、内側孔６１Ａの形成位置に対応する径方向Ｒ内側の端部に、軸方向Ｚに貫通する円形状の内側孔部３４ａを備える。内側孔部３４ａには、内側コイルバー３１Ｂの小径部３１ｅ（図３参照）が挿入（圧入）されて接続される。また、内側コネクトコイル３２Ｂは、接続孔６２の形成位置に対応する径方向Ｒ外側の端部に、軸方向Ｚに貫通する円形状の外側孔部３４ｂを備える。外側孔部３４ｂには、接続ピン６５が挿入（圧入）されて接続される。なお、内側コネクトコイル３２Ｂと内側コイルバー３１Ｂとの接続部分や、内側コネクトコイル３２Ｂと接続ピン６５との接続部分に、導電性接着剤を充填してもよい。

以下、コネクトコイル３２における上述した導電板３６の積層構造について説明する。なお、外側コネクトコイル３２Ａおよび内側コネクトコイル３２Ｂは同様に形成されているので、以下の説明では、外側コネクトコイル３２Ａおよび内側コネクトコイル３２Ｂをまとめてコネクトコイル３２として説明する。

図５は、第１実施形態に係るコネクトコイルの斜視図である。図６は、第１実施形態に係るコネクトコイルの分解斜視図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
図５および図６に示すように、コネクトコイル３２は、複数（本実施形態では４枚）の導電板３６が軸方向Ｚに積層されることにより形成されている。すなわち、複数の導電板３６は、軸方向Ｚに並んで配置されている。各導電板３６は、銅等の導電材料により同じ外形形状に形成されている。導電板３６は、円形状の内側貫通孔３６ａ（貫通孔）と、円形状の外側貫通孔３６ｂ（貫通孔）と、を有する。各導電板３６が有する内側貫通孔３６ａは、同一形状に形成されている。各導電板３６が有する外側貫通孔３６ｂは、同一形状に形成されている。

内側貫通孔３６ａは、複数の導電板３６を積層することにより、軸方向Ｚに連なって外側コネクトコイル３２Ａの内側孔部３３ａ、または内側コネクトコイル３２Ｂの内側孔部３４ａとなる（図７参照）。すなわち、内側貫通孔３６ａの内部には、外側コイルバー３１Ａまたは内側コイルバー３１Ｂの小径部３１ｅ（図３参照）が配置される。外側貫通孔３６ｂは、複数の導電板３６を積層することにより、軸方向Ｚに連なって外側コネクトコイル３２Ａの外側孔部３３ｂ、または内側コネクトコイル３２Ｂの外側孔部３４ｂとなる。すなわち、外側貫通孔３６ｂの内部には、接続ピン６５（図４参照）が配置される。積層された複数の導電板３６は、例えば接着等により互いに接合されている。

以上のような構成により、あるスロット４３に配置された外側コイルバー３１Ａは、外側コネクトコイル３２Ａ、接続ピン６５、および内側コネクトコイル３２Ｂを介して、別のスロット（例えば周方向θで６個離れたスロット４３）に配置された内側コイルバー３１Ｂに電気的に接続されている。これにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちそれぞれ同相に属する複数の外側コイルバー３１Ａおよび複数の内側コイルバー３１Ｂが順次連結され、分布巻のコイル２２が形成されている。

次に、導電板３６の製造方法について説明する。
図８は、第１実施形態に係る導電板の製造方法を説明する図である。
図８に示すように、上述した導電板３６は、プレス成形により一括して複数同時に形成される。具体的に、銅板７０の板厚程度の間隔をあけて導電板３６が配列した状態で、プレス成形により銅板７０から複数の導電板３６を打ち抜く。この際、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂをプレス成形により形成する。

以上詳述したように、本実施形態のコイル２２は、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂを有する複数の導電板３６が積層されたコネクトコイル３２を備える構成とした。この構成によれば、コネクトコイル３２に内側孔部３３ａ，３４ａを設けるに際し、内側孔部３３ａの一部、または内側孔部３４ａの一部となる内側貫通孔３６ａを、コネクトコイル３２が備える複数の積層された導電板３６それぞれに形成することができる。このため、一体的に形成されたコネクトコイルに対して内側孔部を形成する場合と比較して、厚さの薄い導電板３６に対して加工することが可能となるので、内側貫通孔３６ａを精度良く形成することができる。外側貫通孔３６ｂについても同様である。したがって、高精度に組み立て可能なコイル２２を提供できる。

また、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂを精度良く形成することができるので、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂを位置決め孔として用いることも可能となる。

また、コネクトコイル３２は、複数の導電板３６が積層されることにより形成されているので、導電板３６の積層枚数を適宜調整することで、コネクトコイル３２の断面積を任意に変更することができる。これにより、コイル２２の導体抵抗を小さくしたい場合には、導電板３６の積層枚数を増やすことにより容易に実現できる。また、コイル２２の軸方向Ｚの寸法を小さくし、ステータ３の小型化や軽量化を図りたい場合には、導電板３６の積層枚数を減らすことにより容易に実現できる。

また、例えば複数の導電板３６をその積層方向の寸法が各導電板３６の幅寸法よりも十分に大きくなるように多数積層すると、多数の導電板３６が積層されることにより形成された部材は、該部材の厚さ方向が各導電板３６の幅方向と一致した状態となる。この状態では、各導電板３６が有する内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂは、前記部材の厚さ方向に直交する方向に延びる孔部となる。その結果、従来では困難であった、所定方向に厚みを持つ部材に対して、その厚さ方向に直交する方向に沿う貫通孔を形成することが可能となる。

さらに、導電板３６のプレス成形時の平面形状を適宜設計することで、複数の導電板３６の積層方向に直交する方向に屈曲した形状を有する前記部材とすることができる。したがって、前記部材を屈曲させるためのプレス成形を行う必要がなくなり、製造コストを低減することが可能となる。

また、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂは、プレス成形により形成されているので、一体的に形成されたコネクトコイルに対して孔部を形成する場合と比較して、厚さの薄い導電板３６に対してプレス成形することができる。このため、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂに生じるプレス成形時のダレを抑制することができ、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂを精度良く形成することができる。また、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂを機械加工により形成する場合と比較して、コネクトコイル３２をプレス成形により安価に製造することができる。さらに、内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂの内径に対する深さの比率が小さくなるので、プレス成形用の金型にかかる負荷が小さくなり、金型の寿命を向上させることができる。したがって、コネクトコイル３２の製造コストを低減でき、コイル２２を安価に提供できる。したがって、高精度に組み立て可能なコイル２２を安価に提供できる。

また、コイル２２は、内側貫通孔３６ａの内部に配置された小径部３１ｅを有する外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂを備える。このため、コネクトコイル３２と外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂとを接続するに際し、精度良く形成された内側貫通孔３６ａの内部に小径部３１ｅを配置させることができる。したがって、コネクトコイル３２と外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂとが高精度に組み立てられたコイル２２を提供できる。また、各導電板３６の内側貫通孔３６ａと小径部３１ｅとを確実に接触させることが可能となるので、コネクトコイル３２と外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂとの接続部分における電気抵抗を低減できる。

また、複数の導電板３６は、互いに接合されているので、コネクトコイル３２と他部材（本実施形態では外側コイルバー３１Ａおよび内側コイルバー３１Ｂ）とを組み付ける際に、複数の導電板３６を一体化した状態で扱うことが可能となる。したがって、コイル２２の製造を容易とすることができる。

また、本実施形態のステータ３では、コネクトコイル３２が長尺に形成され、その長手方向を周方向θに交差させた状態で周方向θに並んで配列されているので、コネクトコイル３２を周方向θに高密度に配列することができる。これにより、コイル２２が高密度に配置されたステータ３とすることが可能となる。したがって、高効率な回転電機を形成できるステータ３を提供できる。

また、一般にプレス成形により金属板から複数の部材を打ち抜く際には、プレス型の耐久性を確保するため、各部材間の間隔を金属板の板厚程度設けることが望ましい。
ここで、本実施形態のコイル２２の製造方法は、プレス成形により複数の導電板３６を同時に形成する。この方法によれば、コネクトコイル３２をプレス成形により形成するに際し、一体的に形成されたコネクトコイルを金属板から打ち抜く場合と比較して、板厚の薄い金属板から複数の導電板３６を狭い間隔で打ち抜くことができる。このため、導電板３６の歩留まりを向上させることができる。したがって、コイル２２を安価に製造できる。

なお、上述した第１実施形態では、積層された複数の導電板３６は、互いに接合されているが、これに限定されず、積層された複数の導電板３６は、互いに接合されていない状態であってもよい。

また、上述した第１実施形態では、導電板３６が有する内側貫通孔３６ａおよび外側貫通孔３６ｂの形状が、コネクトコイル３２の内側孔部３３ａ，３４ａおよび外側孔部３３ｂ，３４ｂに対応する円形状であったが、これに限定されるものではない。
図９から図１２は、第１実施形態の変形例に係る導電板の拡大平面図である。
導電板３６の内側貫通孔３６ａは、例えば図９に示すように長円形状であってもよいし、図１０に示すように矩形状（方形状）であってもよい。また、導電板３６の内側貫通孔３６ａは、図１１に示すように多角形状（例えば正六角形状）であってもよいし、図１２に示すようにキー溝形状であってもよい。導電板３６の外側貫通孔３６ｂについても同様である。

また、上述した第１実施形態では、各導電板３６が有する内側貫通孔３６ａが同一形状に形成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、少なくとも１つの導電板３６が有する内側貫通孔３６ａが、他の導電板３６が有する内側貫通孔３６ａと異なる形状に形成されていてもよい。

図１３および図１４は、第１実施形態の変形例に係るコイルの説明図であって、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分における断面図である。
図１３に示すように、一の導電板３６が有する内側貫通孔３６ａが、その一の導電板３６よりもステータコア２１側に位置する導電板３６が有する内側貫通孔３６ａよりも大径となるように形成されていてもよい。これにより、コネクトコイル３２の内側孔部３３ａ，３４ａは、コイルバー３１の小径部３１ｅを挿入する際の入口側がその反対側よりも狭いテーパ状となる。このため、小径部３１ｅを内側孔部３３ａ，３４ａに挿入した後に、小径部３１ｅの先端部を内側孔部３３ａ，３４ａ内でかしめることで、小径部３１ｅを内側孔部３３ａ，３４ａに係止できる。したがって、コイルバー３１の小径部３１ｅをより脱落しにくくすることが可能となり、コネクトコイル３２およびコイルバー３１をより確実に接続することができる。

また、図１４に示すように、一の導電板３６が有する内側貫通孔３６ａが、その一の導電板３６よりもステータコア２１側に位置する導電板３６が有する内側貫通孔３６ａよりも小径となるように形成されていてもよい。これにより、コネクトコイル３２の内側孔部３３ａ，３４ａは、コイルバー３１の小径部３１ｅを圧入する際の入口側がその反対側よりも広いテーパ状となる。よって、コイルバー３１の小径部３１ｅを内側孔部３３ａ，３４ａに容易に入り込ませる構成とすることが可能となる。したがって、コネクトコイル３２およびコイルバー３１を容易に接続することができる。なお、コネクトコイル３２の内側孔部３３ａ，３４ａとコイルバー３１の小径部３１ｅとの間の隙間に導電性接着剤等を充填してもよい。これにより、コネクトコイル３２とコイルバー３１との接続部分における電気抵抗を低減できる。

また、図示しないが、上述した図１３に示す構成と、図１４に示す構成と、を組み合わせてもよい。具体的に、複数の導電板３６の積層方向における中間部分に位置する導電板３６が有する内側貫通孔３６ａが、他の導電板３６が有する内側貫通孔３６ａよりも小径となるように形成されていてもよい。これにより、上述したように、小径部３１ｅを内側孔部３３ａ，３４ａに係止できるとともに、小径部３１ｅを内側孔部３３ａ，３４ａに容易に入り込ませる構成とすることが可能となる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
図１５は、第２実施形態に係るコイルの拡大斜視図である。
図２から図７に示す第１実施形態では、コネクトコイル３２の内側孔部３３ａ，３４ａにコイルバー３１の小径部３１ｅが配置されることで、コネクトコイル３２とコイルバー３１とが組み立てられている。これに対して、図１５に示す第２実施形態では、コイルバー１３１（第１部材）の孔部１３１ａにコネクトコイル１３２（第２部材）の小径部１３２ｅ（凸部）が配置されることで、コネクトコイル１３２とコイルバー１３１とが組み立てられている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１５に示すように、コイル１２２は、コイルバー１３１と、コネクトコイル１３２と、を有する。
コネクトコイル１３２は、角柱状に形成されている。コネクトコイル１３２の端部には、角柱状の小径部１３２ｅが設けられている。

コイルバー１３１は、複数（本実施形態では４枚）の導電板１３６を積層することにより形成されている。すなわち、複数の導電板１３６は、その厚さ方向に並んで配置されている。コイルバー１３１は、長尺の角柱状に形成され、一端部に導電板１３６の積層方向に貫通する矩形状の孔部１３１ａを備えている。孔部１３１ａには、コネクトコイル１３２の小径部１３２ｅが挿入（圧入）されている。

図１６は、第２実施形態に係るコイルバーの分解斜視図である。
図１６に示すように、複数の導電板１３６は、銅等の導電材料により同じ外形形状に形成されている。導電板１３６は、コイルバー１３１の孔部１３１ａの一部となる矩形状の貫通孔１３６ａを有する。各導電板１３６が有する貫通孔１３６ａは、同一形状に形成されている。貫通孔１３６ａは、複数の導電板１３６を積層することにより連なって孔部１３１ａとなる。すなわち、貫通孔１３６ａの内部には、コネクトコイル１３２の小径部１３２ｅ（図１５参照）が配置される。

各導電板１３６は、少なくとも一方の主面（表面）に電気絶縁性を有する絶縁層１３６ｂを備える。絶縁層１３６ｂは、導電板１３６が銅により形成されている場合には、例えば酸化銅により形成されている。

図１７は、第２実施形態に係る導電板の製造方法を説明する図である。
図１７に示すように、上述した導電板１３６は、第１実施形態と同様に、プレス成形により一括して複数同時に形成される。この際、銅板１７０の表面に対して例えば酸化処理を施しておくことで、プレス成形により銅板１７０から打ち抜かれた複数の導電板１３６の表面には、絶縁層１３６ｂが形成された状態となる。

以上詳述したように、本実施形態のコイル１２２では、導電板１３６は電気絶縁性を有する絶縁層１３６ｂを表面に備えるので、コイルバー１３１において複数の導電板１３６の積層方向における電流の流れを阻害できる。これにより、コイルバー１３１における大きな渦電流の発生を抑制できる。したがって、渦電流損が低減されたコイル１２２を提供できる。

なお、本実施形態では、絶縁層１３６ｂは、導電板１３６の酸化膜である酸化銅により形成されているが、これに限定されるものではない。絶縁層は、電気絶縁性を有していればよく、例えば絶縁樹脂を絶縁層として配置してもよい。また、絶縁層は、塗布等により形成されてもよい。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記第２実施形態において、導電板１３６が電気絶縁性を有する絶縁層１３６ｂを表面に備えているが、この構成を上記第１実施形態に適用してもよい。すなわち、上記第１実施形態における導電板３６が電気絶縁性を有する絶縁層を表面に備えていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

３…ステータ ２２，１２２…コイル（導電コイル） ３１…コイルバー（第２部材） ３１Ａ…外側コイルバー（第２部材） ３１Ｂ…内側コイルバー（第２部材） ３１ｅ，１３２ｅ…小径部（凸部） ３２…コネクトコイル（第１部材） ３２Ａ…外側コネクトコイル（第１部材） ３２Ｂ…内側コネクトコイル（第１部材） ３６，１３６…導電板 ３６ａ…内側貫通孔（貫通孔） ３６ｂ…外側貫通孔（貫通孔） １３１…コイルバー（第１部材） １３１ａ…孔部 １３２…コネクトコイル（第２部材） １３６ａ…貫通孔 １３６ｂ…絶縁層

Claims (8)

1. 貫通孔を有する複数の導電板が積層された第１部材を備える、
   ことを特徴とする導電コイル。
2. 前記貫通孔は、プレス成形により形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の導電コイル。
3. 前記貫通孔の内部に配置された凸部を有する第２部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の導電コイル。
4. 前記複数の導電板のうち少なくとも１つの前記導電板が有する前記貫通孔は、他の前記導電板が有する前記貫通孔と異なる形状に形成されている、
   請求項３に記載の導電コイル。
5. 前記導電板は、電気絶縁性を有する絶縁層を表面に備える、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の導電コイル。
6. 前記複数の導電板は、互いに接合されている、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の導電コイル。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の導電コイルを備えたステータであって、
   前記第１部材は、長尺に形成され、長手方向を周方向に交差させた状態で前記周方向に並んで配列されている、
   ことを特徴とするステータ。
8. 貫通孔を有する複数の導電板が積層された第１部材を備える導電コイルの製造方法であって、
   プレス成形により前記複数の導電板を同時に形成する、
   ことを特徴とする導電コイルの製造方法。

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