JP2018074877A - 回転電機のステータ、及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間を短縮することができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機は、ステータコアの複数のスロット内をそれぞれ貫通した状態で固定されている複数のコイルバーユニット３５を備える。コイルバーユニット３５は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂと、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂの軸方向両端側を除く外周面を被覆して外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂを一体に保持している絶縁部５０とを備える。コイルバーユニット３５は、絶縁部５０の軸方向一端部の外周面に設けられスロット内に圧入されてコイルバーユニット３５をスロット内で固定しているカラー６０を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転電機のステータ、及び回転電機に関する。

回転電機は、磁界を発生させるステータと、このステータの磁界が作用して回転するロータと、を備えている。ステータの中には、軸方向に貫通する複数のスロットが形成されたステータコアと、このステータコアの複数のスロット内を、それぞれ貫通した状態で固定されている複数のコイルバーと、を備えるものがある。コイルバーユニットは、複数のコイルバー（導体）と、複数のコイルバーの両端側を除く外周面を被覆して複数のコイルバーを一体に保持している絶縁部と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、コイルバーユニットは、一般的にワニスを使用してスロット内で固定されている。具体的に説明すると、最初に絶縁部の表面に液状のワニスを塗布し、スロット内にコイルバーユニットを挿入して貫通させる。続いて、塗布されたワニスを加熱乾燥する。最後に、加熱乾燥されたワニスを常温まで冷却して固める。これにより、スロット内でコイルバーが固定される。

特開２０１３−２７１７４号公報

上述のように、ワニスを使用する場合には、絶縁部の表面にワニスを塗布する工程と、塗布されたワニスを加熱乾燥する工程と、加熱乾燥されたワニスを常温まで冷却する工程と、が必要になる。各工程で時間がかかるため、スロット内でコイルバーユニットを固定するのに時間がかかる。その結果、回転電機の製造に時間がかかるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、製造時間を短縮することができる回転電機のステータ、及び回転電機を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の回転電機（例えば、実施形態における回転電機１）のステータ（例えば、実施形態におけるステータ３）は、ステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア２１，１２１）の複数のスロット（例えば、実施形態におけるスロット４３，１４３）内をそれぞれ軸方向に貫通した状態で固定されている複数のコイルバーユニット（例えば、実施形態におけるコイルバーユニット３５，１３５）を備え、前記コイルバーユニットは、複数のコイルバー（例えば、実施形態における外径側コイルバー３１Ａ，内径側コイルバー３１Ｂ）と、前記複数のコイルバーの軸方向両端側を除く外周面を被覆して前記複数のコイルバーを一体に保持している絶縁部（例えば、実施形態における絶縁部５０）と、前記絶縁部の軸方向一端部（例えば、実施形態における一端部５１ａ）の外周面に設けられ前記スロット内に圧入されて前記コイルバーユニットを前記スロット内で固定している圧入部（例えば、実施形態におけるカラー６０，１６０）とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の回転電機のステータは、前記絶縁部の軸方向一端部の外周面で前記圧入部よりも軸方向一端側には、前記圧入部が前記スロット内に圧入されている状態で前記ステータコアに係止して前記コイルバーユニットを所定位置に位置決めしている位置決め部（例えば、実施形態におけるフランジ７０）が設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の回転電機のステータにおいて、前記圧入部は、前記絶縁部の軸方向一端部の外周面の全周に亘って設けられたカラー（例えば、実施形態におけるカラー６０）であり、前記位置決め部は、前記絶縁部の軸方向一端部の外周面の全周に亘って設けられたフランジ（例えば、実施形態におけるフランジ７０）であり、前記カラーと前記フランジとの間には隙間（例えば、実施形態における隙間Ｓ）が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の回転電機のステータにおいて、前記圧入部は、前記絶縁部の軸方向一端側から軸方向他端側に向けて窄まるように形成されていることを特徴する。

本発明の請求項５に記載の回転電機のステータにおいて、前記スロットの前記圧入部が圧入される箇所は、該圧入部の形状に対応するように、内部側に比べて開口縁側が広く形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載の回転電機のステータにおいて、前記圧入部は、前記絶縁部と一体形成されていることを特徴する。

本発明の請求項７に記載の回転電機のステータにおいて、前記圧入部は、前記スロット内の軸方向一端側または軸方向他端側に圧入されており、前記スロット内の軸方向一端側に圧入されている前記圧入部と、前記スロット内の軸方向他端側に圧入されている前記圧入部とが、それぞれ前記ステータコアの周方向（例えば、実施形態における周方向θ）に分散して配置されていることを特徴する。

本発明の請求項８に記載の回転電機のステータにおいて、前記スロット内の軸方向一端側に圧入されている前記圧入部と、前記スロット内の軸方向他端側に圧入されている前記圧入部とは、前記ステータコアの周方向に交互に配置されていることによりそれぞれ前記ステータコアの周方向に分散して配置されていることを特徴する。

本発明の請求項９に記載の回転電機のステータにおいて、前記圧入部（例えば、実施形態におけるカラー１６０）は、前記絶縁部の軸方向一端部の外周面の周方向（例えば、実施形態における周方向θ）の一部に設けられていることを特徴する。

本発明の請求項１０に記載の回転電機は、上記に記載の回転電機のステータと、前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の回転電機のステータによれば、スロット内に圧入してコイルバーユニットをスロット内で固定する圧入部を備えるようにした。これにより、ワニスを使用せずにコイルバーユニットをスロット内で固定することが可能になるので、ワニスを使用したときのような時間がかかる工程は不要になる。このため、回転電機の製造において、コイルバーユニットの固定にかかる時間を短縮することができる。

本発明の請求項２に記載の回転電機のステータによれば、圧入部がスロット内に圧入されている状態でステータコアに係止してコイルバーユニットを所定位置に位置決めする位置決め部を備えるようにした。これにより、コイルバーユニットの位置決めを容易に行うことが可能になる。このため、回転電機の製造において、コイルバーユニットの位置決めにかかる時間をさらに短縮することができる。

本発明の請求項３に記載の回転電機のステータによれば、圧入部であるカラーと位置決め部であるフランジとの間に隙間を形成した。これにより、カラーをスロット内に圧入していくときにスロットの内壁面が削れて発生する削りカスやコンタミが隙間に入る。さらに、カラーがスロット内に完全に圧入されたときには隙間の開口部が内壁面で塞がるので、削りカスやコンタミが隙間から外部に出てしまうことがない。このため、削りカスやコンタミが回転電機の動作部分に侵入するのを防ぐことができる。

本発明の請求項４に記載の回転電機のステータによれば、圧入部を絶縁部の軸方向一端側から軸方向他端側に向けて窄まるように形成した。これにより、圧入部をスロット内に容易に圧入することが可能になるので、コイルバーユニットをスロット内に容易に固定することが可能になる。このため、回転電機の製造において、コイルバーユニットの固定にかかる時間をさらに短縮することができる。

本発明の請求項５に記載の回転電機のステータによれば、スロットの圧入部が圧入される箇所は、圧入部の形状に対応するように、内部側に比べて開口縁側が広く形成されている。これにより、圧入部の外周面と向き合うスロットの内周面は、その接触面積をできる限り大きくすることができる。このため、スロット内への圧入部の圧入状態を確実に維持できる。

本発明の請求項６に記載の回転電機のステータによれば、圧入部を絶縁部と一体形成した。これにより圧入部を別体で形成して絶縁部に装着する工程が不要になる。このため、回転電機の製造において、コイルバーユニットの製造にかかる時間をさらに短縮することができる。

本発明の請求項７に記載の回転電機のステータによれば、スロット内の軸方向一端側に圧入されている圧入部と、スロット内の軸方向他端側に圧入されている圧入部とを、それぞれステータコアの周方向に分散して配置した。これにより、圧入部によるステータコアにかかる負荷が全体的に分散される。このため、ステータコアにかかる負荷により動作に影響が生じるのを抑えることができる。

本発明の請求項８に記載の回転電機のステータによれば、スロット内の軸方向一端側に圧入されている圧入部と、スロット内の軸方向他端側に圧入されている圧入部とを、ステータコアの周方向に交互に配置することでそれぞれステータコアの周方向に分散して配置した。これにより、圧入部によるステータコアにかかる負荷が確実に全体的に分散される。このため、ステータコアにかかる負荷により動作に影響が生じるのをさらに抑えることができる。

本発明の請求項９に記載の回転電機のステータによれば、圧入部を絶縁部の軸方向一端部の外周面の周方向の一部に設けた。これにより、圧入部を外周面の全周に設けた場合に比べてスロットと圧入部との接触面積が少なくなるので、圧入部によるステータコアにかかる負荷が少なくなる。このため、ステータコアにかかる負荷により動作に影響が生じるのを抑えることができる。

本発明の請求項１０に記載の回転電機によれば、この回転電機の製造時間を短縮することができる。

本発明の第１の実施形態における回転電機の全体構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるステータの分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態におけるコイルバーユニットの斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３のＢ部の側面図である。 図５のＣ部の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるステータコアのスロット内にコイルバーユニットが固定されている状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における回転電機のコイルバーユニットの斜視図である。 図８のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図８のＥ部の側面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一構成には同一符号を付し、説明が重複する場合には、省略する場合がある。

（第１の実施形態）
まず、図１から図７を参照し、本発明の第１の実施形態の回転電機１について説明する。
図１は、第１の実施形態の回転電機１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、第１の実施形態の構成は、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。第１の実施形態の回転電機１は、例えば分布巻モータであるがこれに限らず、集中巻モータでもよい。

図１に示すように、回転電機１は、ケース２と、ケース２に内嵌固定されているステータ３と、ステータ３の径方向内側に配置され、このステータ３に対して回転自在に支持されているロータ４と、を備えている。
ケース２は、例えばステータ３及びロータ４を収容可能なように筒状に形成されている。
ロータ４は、ケース２に回転自在に支持された出力シャフト５と、出力シャフト５のステータ３に対応する位置に外嵌固定されているロータコア６と、ロータコア６の外周部に取り付けられた不図示の磁石と、を有している。

ステータ３は、ステータコア組立体１１と、ステータコア組立体１１の軸方向両側に配置された一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂと、を備えている。そして、ステータ３は、ステータコア組立体１１、及び一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂが互いに連結されることにより形成される。

ステータ３は、ロータ４に対して回転磁界を作用させる。このロータ４の出力シャフト５の中心軸とステータコア２１の中心軸は、ほぼ一致している。以下の説明では、ステータコア２１（ロータ４）の軸方向を単に軸方向、ステータコア２１（ロータ４）の径方向を単に径方向、軸方向及び径方向に直交するステータコア２１の周方向（ロータ４の回転方向）を単に周方向と称して説明する。

図２は、ステータ３の分解斜視図である。
同図に示すように、ステータコア組立体１１は、ケース２に内嵌可能なように、略円筒状に形成されたステータコア２１と、ステータコア２１に取り付けられている複数のコイルバーユニット３５と、を備えている。
ステータコア２１は、ロータ４（図１参照）を取り囲むように略円筒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を軸方向に積層することにより形成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、ステータコア２１は、軟磁性体を加圧して成形してもよいし、周方向に分割された複数のピースを互いに連結することにより形成してもよい。

ステータコア２１は、略円筒状のヨーク部４１と、ヨーク部４１の内周面から突出し、周方向に並んで配置される複数のティース部４２と、隣接するティース部４２間に形成される複数のスロット４３と、を有している。各スロット４３は、ステータコア２１の軸方向に貫通形成されている。
複数のコイルバーユニット３５は、それぞれスロット４３内を貫通して固定されている。なお、コイルバーユニット３５の具体的な構成については後述する。

このようなステータコア組立体１１の軸方向両側に配置され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、シリコンシート等の絶縁シートが配置されている。

一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ略円環状に形成されている。一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂは、それぞれベースプレートと、ベースプレートに組み付けられた複数のコネクタコイル（何れも不図示）と、を有する。そして、一対のベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂの双方の複数のコネクタコイルと、ステータコア組立体１１の複数のコイルバーユニット３５とが連結されて、セグメント化された複数相のコイル２２（図１参照）が形成される。
なお「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。

図３は、コイルバーユニット３５の斜視図である。
同図に示すように、コイルバーユニット３５は、軸方向に延びるように形成されている。また、コイルバーユニット３５は、その径方向に沿う断面形が、径方向に長い長方形状（平板状）に形成されている。コイルバーユニット３５は、複数のコイルバー３１Ａ，３１Ｂ（外径側コイルバー３１Ａ、内径側コイルバー３１Ｂ）と、これらコイルバー３１Ａ，３１Ｂを被覆する樹脂等からなる絶縁部５０と、絶縁部５０に一体化されているカラー６０（圧入部）と、を備えている。

外径側コイルバー３１Ａは、軸方向に延びて形成されている。外径側コイルバー３１Ａは、その径方向に沿う断面形状が、径方向に長い長方形状となるように形成された、いわゆる平角線である。外径側コイルバー３１Ａは、銅などの導電材により形成された導体である。

図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
同図に示すように、外径側コイルバー３１Ａは、スロット４３内においてステータコア２１の外径側（図４中における上側）に配置されている。
また、外径側コイルバー３１Ａは、スロット４３内を貫通するように形成されている。スロット４３内を貫通した外径側コイルバー３１Ａの軸方向両端は、ベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂの双方のコネクタコイルに接続される。

図３に示すように、内径側コイルバー３１Ｂは、軸方向に延びて形成されている。内径側コイルバー３１Ｂは、その径方向に沿う断面形状が、径方向に長い長方形状となるように形成された、いわゆる平角線である。内径側コイルバー３１Ｂは、外径側コイルバー３１Ａと径方向に並んで配置されている。内径側コイルバー３１Ｂは、外径側コイルバー３１Ａよりも短く形成されている。内径側コイルバー３１Ｂは、銅などの導電材により形成された導体である。

図４に示すように、内径側コイルバー３１Ｂは、スロット４３内においてステータコア２１の内径側（図４中における下側）に配置される。内径側コイルバー３１Ｂは、スロット４３内を貫通するように形成されている。スロット４３内を貫通した内径側コイルバー３１Ｂの軸方向両端は、ベースプレート組立体１２Ａ，１２Ｂの双方のコネクタコイルに接続される。

図３に示すように、絶縁部５０は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂと、例えばインサート成形により一体形成されている。これにより絶縁部５０は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂを一体に保持している。絶縁部５０は、合成樹脂等の絶縁材で形成されている。絶縁材としては、例えばＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）が挙げられる。

絶縁部５０は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂの軸方向両端側を除く外周面を被覆している。絶縁部５０は、第１絶縁部５１と、第１絶縁部５１の軸方向両端に形成された一対の第２絶縁部５２，５２、及び一対の第３絶縁部５３，５３と、を備えている。

第１絶縁部５１は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂにおいて、スロット４３内に位置する箇所の外周面を一体に被覆している。
また、一対の第２絶縁部５２，５２は、外径側コイルバー３１Ａにおいてスロット４３の開口縁４３ａ（図７参照）の外側に位置する部分の外周面を被覆している。
一方、一対の第３絶縁部５３，５３は、第１絶縁部５１の軸方向両端に第２絶縁部５２，５２と径方向で並ぶように形成されている。一対の第３絶縁部５３，５３は、内径側コイルバー３１Ｂにおいてスロット４３の開口縁４３ａ（図７参照）の外側に位置する部分の外周面を被覆している。

図５は、図３のＢ部を左方から視た側面図である。
図５、図４に示すように、カラー６０は、第１絶縁部５１の軸方向の一端部５１ａ（絶縁部５０の一端部５１ａ）の外周面の全周に亘って設けられている。カラー６０は、例えばインサート成形により絶縁部５０と一体形成されている。
図４に示すように、カラー６０は略環状に形成されている。カラー６０の四隅は円弧状に形成されている。

図６は、図５のＣ部の縦断面図である。
同図に示すように、カラー６０は、絶縁部５０の軸方向一端側から軸方向他端側（図６中の右側から左側）に向けて窄まるように形成されている。カラー６０は、例えばＳＵＳ材（ステンレス鋼材）等の非磁性の金属材により形成されている。
図６、図４に示すように、カラー６０は、スロット４３内に圧入され、スロット４３内でコイルバーユニット３５を固定するように形成されている。

図４に示すように、スロット４３は、径方向に沿う断面が、コイルバーユニット３５の断面と同様に径方向に長い長方形状に形成されている。また、スロット４３は、カラー６０の形状に対応するように内部側（図７参照、軸方向で開口縁４３ａよりも奥側）に比べて開口縁４３ａ側が広く形成されている。このようにスロット４３を形成する場合について、より具体的に説明する。

すなわち、ステータコア２１を、例えば複数枚の電磁鋼鈑を軸方向に積層することにより形成する場合、ステータコア２１の軸方向両端を構成する数枚の電磁鋼板のスロット４３の開口面積を大きく設定する。このように構成することで、スロット４３を、カラー６０の形状に対応するように内部側に比べて開口縁４３ａ側を広く形成する。

スロット４３の四隅は、カラー６０の四隅に合わせて円弧状に形成されている。ここで、スロット４３の四隅の曲率半径は、できる限り大きくすることが望ましい。このように設定することにより、スロット４３へのカラー６０の圧入を容易に行うことが可能になる。

図５に示すように、第１絶縁部５１の一端部５１ａの外周面には、カラー６０よりも軸方向一端側（図５中の右側）にフランジ７０（位置決め部）が形成されている。すなわち、カラー６０とフランジ７０との間には、所定の間隔が形成される。フランジ７０は、外周面の全周に亘って略環状に形成され、第１絶縁部５１に一体形成されている。

図７は、スロット４３内にコイルバーユニット３５が固定されている状態を示す斜視図である。
図７、図６に示すようにフランジ７０は、スロット４３内にカラー６０が圧入されている状態で、スロット４３の開口縁４３ａの外周部（ヨーク部４１及びティース部４２）に係止してコイルバーユニット３５を所定位置に位置決めしている。
また、カラー６０とフランジ７０との間には、所定の間隔が形成されているので、図５、図６に示すように、スロット４３内において、第１絶縁部５１の一端部５１ａには、カラー６０とフランジ７０との間に隙間Ｓが形成されている。

次に、図２、図７を用いて、スロット４３内でコイルバーユニット３５を固定する方法を説明する。図２に示すようにコイルバーユニット３５の軸方向他端部（カラー６０が設けられていない側の端部）を、スロット４３内に挿入してカラー６０を圧入させる。この際、カラー６０が、例えばＳＵＳ材等の非磁性の金属材により形成されているので、確実にカラー６０によって圧入力を発揮させることができる。また、スロット４３の四隅の曲率半径をできる限り大きくすることにより、スロット４３内に容易にカラー６０を圧入させることができる。

そして、図７に示すように、スロット４３の開口縁４３ａの外周部（ヨーク部４１及びティース部４２）に、フランジ７０を係止させる。この結果、コイルバーユニット３５は、スロット４３内を貫通するともにスロット４３内で固定される。

ここで、スロット４３内にカラー６０を圧入していく際、スロット４３の内壁面４３ｂが削れる等して削りカスが発生したり、コンタミ１００が混入したりする場合がある。しかしながら、第１絶縁部５１の一端部５１ａには、カラー６０とフランジ７０との間に隙間Ｓが形成されるので、この隙間Ｓに削りカスやコンタミ１００（図６参照）が隙間Ｓに入る。さらに、スロット４３内にカラー６０が完全に圧入されたときには隙間Ｓの開口部が内壁面４３ｂで塞がるので、削りカスやコンタミ１００が隙間Ｓから外部に出てしまうことがない。

スロット４３内でコイルバーユニット３５を固定するときには、図２に示すようにコイルバーユニット３５をスロット４３の軸方向の両側から交互に挿入してスロット４３内で固定する。これによりカラー６０は、スロット４３内の軸方向一端側に圧入されているカラー６０と、スロット４３内の軸方向他端側に圧入されているカラー６０とが、ステータコア２１の周方向に交互に配置される。つまり、スロット４３内の軸方向一端側に圧入されているカラー６０と、スロット４３内の軸方向他端側に圧入されているカラー６０とが、ステータコア１２１の周方向に分散して配置される。そして、これにより、スロット４３内でのコイルバーユニット３５の固定が完了する。

このように、上述の第１の実施形態の回転電機１は、ステータコア２１の複数のスロット４３内をそれぞれ貫通した状態で固定されている複数のコイルバーユニット３５を備えている。コイルバーユニット３５は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂと、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂの軸方向両端側を除く外周面を被覆して外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂを一体に保持している絶縁部５０と、を備えている。コイルバーユニット３５は、絶縁部５０の一端部５１ａの外周面に設けられスロット４３内に圧入されてコイルバーユニット３５をスロット４３内で固定しているカラー６０を備えている。

つまり、回転電機１は、スロット４３内に圧入してコイルバーユニット３５をスロット４３内で固定するカラー６０を備えるようにした。これによりワニスを使用せずにコイルバーユニット３５をスロット４３内で固定することが可能になるので、ワニスを使用したときのような時間がかかる工程は不要になる。しかも、カラー６０は、例えばＳＵＳ材等の非磁性の金属材により形成されているとともに、絶縁部５０の一端部５１ａの外周面の全周に亘って設けられている。このため、確実にカラー６０によって圧入力を発揮させることができるとともに、カラー６０に起因するステータコア２１の磁束漏れも防止できる。よって、回転電機１の性能を低下させることなく、回転電機１の製造において、コイルバーユニット３５の固定にかかる時間を短縮することができる。

また、絶縁部５０の一端部５１ａの外周面で、且つカラー６０よりも軸方向一端側には、フランジ７０が設けられている。フランジ７０は、スロット４３内にカラー６０が圧入されている状態でステータコア２１に係止され、コイルバーユニット３５を軸方向の所定位置に位置決めしている。このため、コイルバーユニット３５の位置決めを容易に行うことが可能になる。この結果、コイルバーユニット３５の位置決めにかかる時間が短縮され、回転電機１の製造時間を短縮することができる。

さらに、カラー６０が絶縁部５０の一端部５１ａの外周面の全周に亘って設けられていることに加え、フランジ７０が絶縁部５０の一端部５１ａの外周面の全周に亘って設けられている。そして、カラー６０とフランジ７０との間には隙間Ｓが形成されている。これにより、カラー６０をスロット４３内に圧入していくときにスロット４３の内壁面４３ｂが削れて発生する削りカスやコンタミ１００（図６参照）が隙間Ｓに入る。さらにスロット４３内にカラー６０が完全に圧入されたときには隙間Ｓの開口部が内壁面４３ｂで塞がるので、削りカスやコンタミ１００が隙間Ｓから外部に出てしまうことがない。このため、削りカスやコンタミが飛散して回転電機１の動作に影響が生じてしまうことを防止できる。

また、カラー６０は、絶縁部５０の軸方向一端側から軸方向他端側に向けて窄まるように形成されている。これにより、スロット４３内にカラー６０を容易に圧入することが可能になるので、スロット４３内にコイルバーユニット３５を容易に固定することが可能になる。さらに、スロット４３の四隅がカラー６０の四隅に合わせて円弧状に形成されている。このため、スロット４３内にカラー６０をさらに容易に圧入することが可能になる。
これに加え、スロット４３の四隅の曲率半径をできる限り大きくすることにより、スロット４３内に容易にカラー６０を圧入させることができる。

また、スロット４３は、カラー６０の形状に対応するように内部側に比べて開口縁４３ａ側が広く形成されている。これによりカラー６０の外周面とスロット４３の内周面との接触面積をできる限り大きくすることができ、且つ摩擦抵抗も大きくできる。このため、スロット４３内へのカラー６０の圧入状態を確実に維持できる。

さらに、カラー６０は、絶縁部５０と一体形成されている。これにより、カラー６０を別体で形成して絶縁部５０に装着する工程が不要になる。このため、回転電機１の製造において、コイルバーユニット３５の製造にかかる時間が短縮される。

また、カラー６０は、スロット４３内の軸方向一端側または軸方向他端側に圧入されており、スロット４３内の軸方向一端側に圧入されているカラー６０と、スロット４３内の軸方向他端側に圧入されているカラー６０とは、ステータコア２１の周方向に交互に配置されることにより、それぞれステータコア２１の周方向θに分散して配置されている。これにより、カラー６０によるステータコア２１にかかる負荷が確実に全体的に分散される。よって、回転電機１は、ステータコア２１にかかる負荷により動作に影響が生じるのを抑えることができる。

（第２の実施形態）
次に、図８〜図１０に基づいて、第２の実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態における回転電機２０１のコイルバーユニット１３５の斜視図である。
同図に示すように、コイルバーユニット１３５は、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂと、絶縁部５０と、カラー１６０（圧入部）と、を備えている。カラー１６０は、第１絶縁部５１の一端部５１ａの外周面の周方向の一部に設けられている。本第２の実施形態では、カラー１６０の形状が前述の第１の実施形態におけるカラー６０の形状と異なっている。これについて、以下、詳述する。

図９は、図８のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
同図に示すようにカラー１６０は、一端部５１ａにおいて外径側コイルバー３１Ａを被覆している部分の外周に設けられている。カラー１６０は、例えばインサート成形により絶縁部５０と一体形成されている。カラー１６０は、略環状に形成されており、その四隅は円弧状に形成されている。

図１０は、図８のＥ部を左方から視た側面図である。
同図に示すように、カラー１６０は、絶縁部５０の軸方向一端側から軸方向他端側（図１０中の右側から左側）に向けて窄まるように形成されている。カラー１６０は、例えばＳＵＳ材（ステンレス鋼材）等の非磁性の金属材により形成されている。
図９に示すように、カラー１６０は、ステータコア１２１のスロット１４３内に圧入されてコイルバーユニット１３５をスロット１４３内で固定するように形成されている。

一方、スロット１４３は、径方向Ｒに沿う断面が、コイルバーユニット１３５の断面と同様に径方向に長い略長方形状に形成されている。スロット１４３は、カラー１６０の形状に対応するように、内部側に比べて開口縁側が広く形成されている。スロット１４３の外径側の部分の二つの隅は、カラー６０の外径側の部分の二つの隅に対応するように円弧状に形成されている。なお、この場合のスロット１４３の隅の曲率半径も、前述の第１の実施形態と同様に、できる限り大きくすることが望ましい。

このように、上述の第２の実施形態における回転電機２０１では、カラー１６０は、絶縁部５０の一端部５１ａにおける外周面の周方向の一部に設けられている。これにより、一端部５１ａの外周面の全周にカラー６０を設けた場合と比較して、スロット１４３とカラー１６０との接触面積が少なくなる。
このため、前述の第１の実施形態と同様の効果に加え、カラー１６０によるステータコア１２１にかかる負荷をさらに少なくできる。また、カラー１６０に起因するステータコア１２１の磁束漏れも確実に防止できる。

以上、図面を参照して、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、上述の実施形態では、圧入部として環状のカラー６０，１６０を使用したが、Ｕ字状のカラーを使用しても良い。その他に、絶縁部５０の一端部５１ａの外周面の周方向θに複数の圧入部（突起等）を離間して設けても良い。
また、上述の実施形態では、位置決め部としてフランジ７０を使用した。しかしながら、これに限られるものではなく、絶縁部５０の一端部５１ａの外周面の周方向に係止部を離間して設けてステータコア２１，１２１に係止するようにしても良い。係止部は、絶縁部５０の一端部５１ａの外周面の全周に設ける必要はなく、ステータコア２１，１２１に係止できればよい。

さらに、上述の実施形態では、カラー６０，１６０を絶縁部５０と一体に形成した。しかしながら、これに限られるものではなく、カラー６０，１６０を絶縁部５０と別体に形成して、絶縁部５０に嵌合や接着又は締結部材による固定等で設けても良い。

また、上述の実施形態では、スロット４３，１４３内の軸方向一端側に圧入されているカラー６０，１６０と、スロット４３，１４３内の軸方向他端側に圧入されているカラー６０，１６０とを、ステータコア２１の周方向に交互に配置した。しかしながら、これに限られるものではなく、ステータコア２１の周方向に、カラー６０，１６０を適当な間隔で配置して分散するようにしても良い。

さらに、上述の実施形態では、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂは、その径方向に沿う断面形状が、径方向に長い長方形状となるように形成された、いわゆる平角線である場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、外径側コイルバー３１Ａ及び内径側コイルバー３１Ｂとして、丸線等さまざまな導線を採用することができる。

１，２０１…回転電機、３…ステータ、４…ロータ、２１，１２１…ステータコア、３１Ａ…外径側コイルバー（コイルバー）、３１Ｂ…内径側コイルバー（コイルバー）、３５，１３５…コイルバーユニット、４３，１４３…スロット、５０…絶縁部、５１ａ…一端部、６０，１６０…カラー（圧入部）、７０…フランジ（位置決め部）、Ｓ…隙間

Claims (10)

1. ステータコアの複数のスロット内をそれぞれ軸方向に貫通した状態で固定されている複数のコイルバーユニットを備え、
   前記コイルバーユニットは、
   複数のコイルバーと、
   前記複数のコイルバーの軸方向両端側を除く外周面を被覆して前記複数のコイルバーを一体に保持している絶縁部と、
   前記絶縁部の軸方向一端部の外周面に設けられ前記スロット内に圧入されて前記コイルバーユニットを前記スロット内で固定している圧入部と、
   を備えることを特徴とする回転電機のステータ。
2. 前記絶縁部の軸方向一端部の外周面で、且つ前記圧入部よりも軸方向一端側には、前記圧入部が前記スロット内に圧入されている状態で前記ステータコアに係止して前記コイルバーユニットを所定位置に位置決めしている位置決め部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
3. 前記圧入部は、前記絶縁部の軸方向一端部における外周面の全周に亘って設けられたカラーであり、
   前記位置決め部は、前記絶縁部の軸方向一端部における外周面の全周に亘って設けられたフランジであり、
   前記カラーと前記フランジとの間には隙間が形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機のステータ。
4. 前記圧入部は、前記絶縁部の軸方向一端側から軸方向他端側に向けて窄まるように形成されている
   ことを特徴する請求項１から請求項３の何れか１項に記載の回転電機のステータ。
5. 前記スロットの前記圧入部が圧入される箇所は、該圧入部の形状に対応するように、内部側に比べて開口縁側が広く形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の回転電機のステータ。
6. 前記圧入部は、前記絶縁部と一体形成されている
   ことを特徴する請求項１から請求項５の何れか１項に記載の回転電機のステータ。
7. 前記圧入部は、前記スロット内の軸方向一端側または軸方向他端側に圧入されており、前記スロット内の軸方向一端側に圧入されている前記圧入部と、前記スロット内の軸方向他端側に圧入されている前記圧入部とが、それぞれ前記ステータコアの周方向に分散して配置されている
   ことを特徴する請求項１から請求項６の何れか１項に記載の回転電機のステータ。
8. 前記スロット内の軸方向一端側に圧入されている前記圧入部と、前記スロット内の軸方向他端側に圧入されている前記圧入部とは、前記ステータコアの周方向に交互に配置されていることによりそれぞれ前記ステータコアの周方向に分散して配置されている
   ことを特徴する請求項７に記載の回転電機のステータ。
9. 前記圧入部は、前記絶縁部の軸方向一端部の外周面の周方向の一部に設けられている
   ことを特徴する請求項１、２、４から８の何れか１項に記載の回転電機のステータ。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載の回転電機のステータと、
    前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、を備えた
    ことを特徴とする回転電機。

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