JP2020167797A - ステータの製造方法およびステータ - Google Patents

Abstract

【課題】ステータの部品点数が増加するのを防止しながら、コイルの径方向一方側への移動を規制することが可能なステータの製造方法およびステータを提供する。【解決手段】このステータ１００の製造方法は、スロット１１に絶縁シート３０を配置する工程（Ｓ２）と、スロット１１にコイル２０を配置する工程（Ｓ３）と、発泡性接着層３１を発泡させて、絶縁シート３０のうちの第１部分３０ａの周方向の厚みｔ１を、絶縁シート３０のうちのコイル２０と周方向に隣接する部分である第２部分３０ｂの周方向の厚みｔ２よりも大きくすることにより、コイル２０の径方向一方側への移動を規制する工程（Ｓ５）とを備える。【選択図】図７

Description

本発明は、ステータの製造方法およびステータに関する。

従来、径方向一方側に開口部を有するスロットを含むステータコアを備えるステータの製造方法およびステータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、オープンスロットを有する固定子鉄心を備える回転電機が開示されている。この回転電機は、固定子鉄心とコイルとを備える。そして、固定子鉄心には、径方向内側に開口するスロット（オープンスロット）が設けられている。そして、このスロットに、コイルが配置されている。また、このスロットにおいて、固定子鉄心とコイルとの間には、スロット絶縁紙が配置されている。そして、スロットには、コイルが径方向内側に飛び出すのを防止するために、コイルおよびスロット絶縁紙よりも径方向内側に楔（くさび）が配置されている。

特開２０１０−１３６５３７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の回転電機では、コイルが径方向内側に飛び出すのを防止するために、スロットに楔が配置されている。このため、上記特許文献１に記載の回転電機では、コイルが径方向内側に飛び出すのを防止するために、回転電機の部品点数が増加するという不都合がある。したがって、従来から、回転電機（ステータ）の部品点数が増加するのを防止しながら、コイルの径方向内側（径方向一方側）への移動を規制することが可能なステータの製造方法およびステータが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ステータの部品点数が増加するのを防止しながら、コイルの径方向一方側への移動を規制することが可能なステータの製造方法およびステータを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるステータの製造方法は、径方向一方側に開口部を有する複数のスロットを含むステータコアと、スロットに配置されるコイルとを備える、ステータの製造方法であって、ステータコアの複数のスロットの各々に、発泡性接着層を含む絶縁シートを配置する工程と、絶縁シートを配置する工程の後、スロットにコイルを配置する工程と、コイルを配置する工程の後、発泡性接着層を発泡させて、絶縁シートのうちのコイルよりも径方向一方側の部分である第１部分の周方向の厚みを、絶縁シートのうちのコイルと周方向に隣接する部分である第２部分の周方向の厚みよりも大きくすることにより、コイルの径方向一方側への移動を規制する工程と、を備える。

この発明の第１の局面によるステータの製造方法では、上記のように、絶縁シートの発泡性接着層を発泡させて、絶縁シートのうちのコイルよりも径方向一方側の部分である第１部分の周方向の厚みを大きくすることにより、コイルの径方向一方側への移動を規制する工程を備える。これにより、絶縁シートの第１部分によって、コイルの径方向一方側への移動を規制することができる。このため、コイルの径方向一方側への移動を規制するための楔部材を、スロットの開口部に設ける必要がないので、ステータの部品点数が増加するのを防止することができる。この結果、ステータの部品点数が増加するのを防止しながら、コイルの径方向一方側への移動を規制することができる。

この発明の第２の局面によるステータは、径方向一方側に開口部を有する複数のスロットを含む、ステータコアと、スロットに配置されているコイルと、ステータコアの複数のスロットに配置されている絶縁シートと、を備え、絶縁シートは、スロットにおいて、絶縁シートのうちのコイルよりも径方向一方側の部分である第１部分の周方向の厚みが、絶縁シートのうちのコイルと周方向に隣接する部分である第２部分の周方向の厚みよりも大きく形成されている。

この発明の第２の局面におけるステータでは、上記のように構成することにより、ステータの部品点数が増加するのを防止しながら、コイルの径方向一方側への移動を規制することが可能なステータを提供することができる。

本発明によれば、上記のように、ステータの部品点数が増加するのを防止しながら、コイルの径方向一方側への移動を規制することができる。

一実施形態によるステータ（回転電機）の平面図である。 一実施形態によるステータのスロットの構成を示す断面図である。 一実施形態によるコイルを径方向内側から見た図である。 一実施形態による絶縁シートの構成を模式的に示した図である。 一実施形態による絶縁シートの第１部分の構成を示した断面図である。 一実施形態による絶縁シートの襟部の構成を示す断面図である。 一実施形態によるステータの製造工程を説明するためのフロー図である。 一実施形態による絶縁シートの構成を示す斜視図である。 一実施形態による絶縁シートをスロットに配置する工程を説明するための図である。 一実施形態によるコイルアッセンブリの構成を示す斜視図である。 一実施形態によるコイルをスロットに配置する工程（コイルを配置する前）を説明するための図である。 一実施形態によるコイルをスロットに配置する工程（コイルを配置した後）を説明するための図である。 一実施形態による押圧治具を開口部に配置する工程を説明するための図である。 一実施形態による押圧治具の構成を示す平面図である。 一実施形態による押圧治具によりコイルを押圧する工程を説明するための図である。 一実施形態による第１部分の周方向の厚みを大きくする工程を説明するための図である。 一実施形態による押圧治具を開口部から取り除く工程を説明するための図である。 一実施形態によるワニスを滴下する工程を説明するための図である。 一実施形態による第１変形例によるステータの構成を示す図である。 一実施形態による第２変形例によるステータの第１部分の構成を示す図（１）である。 一実施形態による第２変形例によるステータの第１部分の構成を示す図（２）である。 一実施形態による第２変形例によるステータの径方向に沿った断面図である。 一実施形態による第２変形例によるステータの製造方法を説明するための図である。 一実施形態による第３変形例による押圧治具の構成を示す図である。 一実施形態による第４変形例によるステータの構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

[ステータの構造]
図１〜図６を参照して、第１実施形態によるステータ１００の構造について説明する。

本願明細書では、「軸方向」とは、ステータコア１０の中心軸線（符号Ｃ）（Ｚ方向）に沿った方向（図１参照）を意味する。また、「周方向」とは、ステータコア１０の周方向（Ａ方向）を意味する。また、「径方向内側」とは、ステータコア１０の中心に向かう方向（矢印Ｂ１方向）を意味する。また、「径方向外側」とは、ステータコア１０の外に向かう方向（矢印Ｂ２方向）を意味する。

図１に示すように、ステータ１００は、円環状に形成されている。そして、ステータ１００は、ロータ１０１と組み合わされることにより、回転電機を構成する。また、ロータ１０１は、たとえば、ステータ１００の径方向内側に配置される。回転電機は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されている。また、ステータ１００は、ステータコア１０と、コイル２０と、絶縁シート３０（図２参照）と、ワニス４０（図２参照）とを備える。

（ステータコアの構成）
ステータコア１０には、図１に示すように、複数のスロット１１が設けられている。複数のスロット１１には、それぞれ、コイル２０が配置されている。また、図２に示すように、スロット１１は、オープンスロットとして構成されている。すなわち、スロット１１には、径方向内側に開口する開口部１１ａが設けられている。また、周方向において、スロット１１の幅Ｗ１は、径方向に亘って略一定である。これにより、たとえば、スロット１１は、周方向の幅Ｗ２を有するコイル２０が径方向内側から挿入可能に構成されている。

また、ステータコア１０は、スロット１１の径方向外側を円環状に接続するバックヨーク１２（図１参照）と、バックヨーク１２から径方向内側に向かって延びる複数のティース１３とを含む。そして、周方向に隣接する２つのティース１３の側面１３ａと、バックヨーク１２の径方向内側の面１２ａとにより、スロット１１が形成されている。

（コイルの構成）
図２に示すように、ステータ１００は、複数のコイル２０を備える。コイル２０は、たとえば、平角導線２１により形成されている。図３に示すように、コイル２０は、たとえば、平角導線２１が複数回同芯巻きで巻回された略六角形状を有するカセットコイルとして構成されている。なお、本願明細書では、「平角導線」とは、一体として断面形状が略矩形形状を有する導線を意味する。すなわち、「平角導線」とは、１本の導体線により形成されているものに限らず、複数の導体線が束になった状態で平角に成形されたものも含む概念として記載している。

また、コイル２０は、軸方向に沿って延びる脚部２２と、脚部２２同士をステータコア１０よりも軸方向外側（図１参照）において接続する渡り部２３とを含む。また、図２に示すように、１つのスロット１１当りに、複数（たとえば、８つ）の脚部２２が径方向に並んで重なるように配置されている。また、渡り部２３は、互いに異なるスロット１１に配置された複数の脚部２２同士を周方向に渡るように接続するように構成されている。

（絶縁シートの構成）
絶縁シート３０は、ステータコア１０の複数のスロット１１の各々に配置されている。そして、図４（Ａ）に示すように、本実施形態では、絶縁シート３０は、発泡性接着層３１と、絶縁層３２とが積層されて形成されている。たとえば、絶縁シート３０は、発泡性接着層３１と絶縁層３２との２層のみから構成されている。

発泡性接着層３１は、加熱されることによって発泡する発泡剤３１ａ（膨張剤）を含む。具体的には、発泡性接着層３１は、たとえば、発泡剤３１ａとしての複数のカプセル体が、熱硬化性樹脂３１ｂに配合されて形成されている。発泡剤３１ａは、常温Ｔ０よりも高い温度である発泡温度Ｔ１以上に加熱されることにより、カプセル体の体積が膨張するように構成されている。なお、ステータ１００が完成された状態では、発泡剤３１ａは、発泡された状態となっている。

熱硬化性樹脂３１ｂは、発泡温度Ｔ１よりも高い温度である樹脂硬化温度Ｔ２以上に加熱されることにより、硬化するように構成されている。たとえば、熱硬化性樹脂３１ｂは、エポキシ樹脂である。そして、発泡性接着層３１は、加熱された際に、熱硬化性樹脂３１ｂが硬化することにより、図２に示すように、ティース１３の側面１３ａおよびバックヨーク１２の面１２ａに接着するように構成されている。

絶縁層３２は、たとえば、ノーメックス（登録商標）またはポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｓｉｎ）により構成されている。また、絶縁層３２は、発泡された状態の発泡性接着層３１よりも削れにくい性質を有する。

図２に示すように、絶縁シート３０は、軸方向に見て、スロット１１の内面（ティース１３の側面１３ａおよびバックヨーク１２の面１２ａ）に沿って、Ｕ字状を有するように配置されている。そして、絶縁シート３０は、スロット１１において、スロット１１の内面側に発泡性接着層３１が配置されているとともに、コイル２０側に絶縁層３２が配置されている。言い換えると、Ｕ字状の絶縁シート３０の内側部分に絶縁層３２が配置され、Ｕ字状の絶縁シート３０の外側部分に発泡性接着層３１が配置されている。

また、絶縁シート３０は、第１部分３０ａと第２部分３０ｂとを含む。第１部分３０ａは、絶縁シート３０のうちのコイル２０よりも径方向内側の部分である。具体的には、スロット１１に配置された複数の脚部２２のうちの、最も径方向内側に配置された脚部２２である内径側コイル１２２の径方向内側の側面１２２ａよりも、第１部分３０ａは、径方向内側に配置されている。

また、第２部分３０ｂは、絶縁シート３０のうちのコイル２０と周方向に隣接する部分である。具体的には、第２部分３０ｂは、絶縁シート３０のうちの、コイル２０とティース１３の側面１３ａとの間およびコイル２０とバックヨーク１２の面１２ａとの間の部分である。

図５に示すように、本実施形態では、第１部分３０ａは、内径側コイル１２２の径方向内側の２つの角部１２２ｂを覆うように形成されている。詳細には、第１部分３０ａは、２つの角部１２２ｂを覆うように、ティース１３の側面１３ａから周方向に突出するように形成されている。また、第１部分３０ａは、周方向に一対設けられている。一対の第１部分３０ａは、それぞれ、軸方向に見て、略台形形状を有する。なお、一対の第１部分３０ａは、特許請求の範囲の「一対の突出部」の一例である。

ここで、本実施形態では、第１部分３０ａの周方向の厚みｔ１は、第２部分３０ｂの周方向の厚みｔ２よりも大きい。また、第１部分３０ａの周方向の厚みｔ１は、第１部分３０ａにおける発泡性接着層３１の周方向の厚みｔ１１と、第１部分３０ａにおける絶縁層３２の周方向の厚みｔ２１とが合計された大きさである。また、第２部分３０ｂの周方向の厚みｔ２は、第２部分３０ｂにおける発泡性接着層３１の周方向の厚みｔ１２と、第２部分３０ｂにおける絶縁層３２の周方向の厚みｔ２２とが合計された大きさである。たとえば、厚みｔ１は、厚みｔ２の２倍以上の大きさである。なお、厚みｔ１１は、第１部分３０ａの発泡性接着層３１のうちの最も周方向の長さが大きくなる部分の周方向の長さを意味するものとする。また、本実施形態では、発泡性接着層３１の発泡剤３１ａが発泡されていることにより、第１部分３０ａの厚みｔ１が第２部分３０ｂの厚みｔ２よりも大きく形成されている。また、たとえば、厚みｔ２１と厚みｔ２２は、略同一の大きさである。また、第１部分３０ａの厚みは、軸方向に亘ってｔ１で略一定の大きさである。

図６に示すように、絶縁シート３０には、襟部３０ｃが設けられている。襟部３０ｃは、スロット１１から軸方向外側に突出するとともに、ティース１３の軸方向の端面１３ｂに向かって折り返された形状を有する。また、襟部３０ｃは、端面１３ｂに係合した状態で、配置されている。また、絶縁シート３０は、スロット１１からＺ１方向に突出する襟部３０ｃと、スロット１１からＺ２方向に突出する襟部３０ｃとを有する。

（ワニスの構成）
ワニス４０は、ステータコア１０とコイル２０との隙間、および、コイル２０（渡り部２３）同士の隙間（図１８参照）に設けられている。また、本実施形態では、図５に示すように、ワニス４０は、一対の第１部分３０ａの周方向の間に設けられている。

また、ワニス４０は、たとえば、発泡温度Ｔ１よりも高い温度であるワニス硬化温度Ｔ３以上の温度に加熱されることにより硬化する熱硬化性樹脂を含む。また、ワニス４０は、硬化される前の状態で、かつ、常温Ｔ０において、液体である。

[ステータの製造方法]
次に、本実施形態によるステータ１００の製造方法について説明する。図７には、ステータ１００の各製造工程を示すフローチャートが示されている。

（絶縁シートを準備する工程）
ステップＳ１において、複数の絶縁シート３０が準備される。具体的には、図４（Ｂ）に示すように、発泡性接着層３１と絶縁層３２とが積層されて形成された絶縁シート３０が形成される。具体的には、発泡されていない状態の発泡性接着層３１と、絶縁層３２との２層のみからなる絶縁シート３０が形成される。そして、図８に示すように、絶縁シート３０が折り曲げられるように成形されることにより、絶縁シート３０が、軸方向に見て、発泡性接着層３１が内側でかつ絶縁層３２が外側となる略Ｕ字状に成形される。また、絶縁シート３０が折り曲げられるように成形されることにより、襟部３０ｃが成形される。

（スロットに絶縁シートを配置する工程）
ステップＳ２において、ステータコア１０の複数のスロット１１の各々に、絶縁シート３０が配置される。具体的には、図９に示すように、Ｚ２方向に見て、スロット１１の内面側（ティース１３の側面１３ａ側およびバックヨーク１２の面１２ａ側）に発泡性接着層３１が配置されるように、かつ、スロット１１の内側に絶縁層３２が配置されるように、絶縁シート３０が配置される。

たとえば、図８に示す絶縁シート３０を、ステータコア１０に対して軸方向に移動させることにより、図９に示すように、絶縁シート３０がスロット１１に配置される。そして、図６に示すように、絶縁シート３０の襟部３０ｃがステータコア１０のティース１３の端面１３ｂに係合することにより、絶縁シート３０がステータコア１０により保持された状態となる。

（スロットにコイルを配置する工程）
ステップＳ３において、スロット１１にコイル２０が配置される。具体的には、まず、図１０に示すように、複数のコイル２０が円環状に組み合わされることにより、コイルアッセンブリ１２０が形成される。具体的には、複数のコイル２０が、スロット１１のピッチ分ずらしながら、互いに周方向に隣接するように配置されることにより、コイルアッセンブリ１２０が形成される。そして、図１１に示すように、コイルアッセンブリ１２０がステータコア１０の開口部１１ａよりも径方向内側に配置される。

そして、本実施形態では、コイルアッセンブリ１２０が開口部１１ａよりも径方向内側に配置された状態から、コイルアッセンブリ１２０のコイル２０が絶縁シート３０の絶縁層３２に接触しながら、各コイル２０を径方向他方側に移動させることにより、コイル２０がスロット１１に配置される。詳細には、図１２に示すように、スロット１１において、複数のコイル２０の脚部２２が径方向に並ぶように、複数のコイル２０が配置される。そして、絶縁シート３０の第２部分３０ｂは、コイル２０（脚部２２）とティース１３の側面１３ａとの周方向の間に配置された状態となり、コイル２０（脚部２２）とバックヨーク１２の面１２ａとの径方向の間に配置された状態となる。

（ステータコアに押圧治具を配置する工程）
ステップＳ４において、ステータコア１０に押圧治具２１０が配置される。具体的には、図１３に示すように、ステータコア１０のスロット１１の開口部１１ａに、押圧治具２１０が配置される。ここで、図１４に示すように、押圧治具２１０は、軸方向に見て円環状を有する円環部２１１と、円環部２１１から径方向外側に突出する複数の押圧部２１２とを含む。そして、押圧部２１２は、各スロット１１の開口部１１ａに配置される。また、円環部２１１と押圧部２１２は、一体的に形成されている。

そして、押圧治具２１０は、樹脂部材により構成されており、ステータコア１０よりも熱膨張係数が大きい材料により構成されている。これにより、円環状の押圧治具２１０は、後述する予備加熱工程（Ｓ５）において、加熱されることによって膨張して直径が大きくなり、図１３に示すように、押圧部２１２が内径側コイル１２２の径方向内側の側面１２２ａを押圧する。また、図１５に示すように、押圧部２１２は、Ｚ１方向側の渡り部２３からＺ２方向側の渡り部２３に亘って、コイル２０（側面１２２ａ）を径方向外側に押圧するように構成されている。

ここで、本実施形態では、押圧治具２１０の押圧部２１２は、コイル２０を押圧する先端部分２１２ａの周方向の幅Ｗ１１が径方向一方側の根元部分２１２ｂの周方向の幅Ｗ１２よりも小さく形成されている。また、幅Ｗ１１は、コイル２０の周方向の幅Ｗ２よりも小さい。また、押圧部２１２は、軸方向に見て、略台形形状（テーパー状）を有するように形成されている。また、押圧部２１２は、内径側コイル１２２の側面１２２ａのうちの中央部に径方向に対向する位置に配置される。また、押圧部２１２は、側面１２２ａのうちの中央部に対向する一方、内径側コイル１２２の角部１２２ｂに対して径方向に対向しないように配置される。また、押圧部２１２と、第１部分３０ａとの周方向の間には、隙間ＣＬ１が形成された状態となる。

（第１部分の厚みを大きくする工程）
ステップＳ５において、絶縁シート３０の第１部分３０ａの厚みがｔ２からｔ１に増大される。すなわち、絶縁シート３０の発泡性接着層３１が発泡される。具体的には、ワニス４０を硬化させる工程（Ｓ８）における予備加熱工程としてステータコア１０が加熱される。これにより、発泡性接着層３１の温度が、発泡温度Ｔ１以上となり、発泡性接着層３１が発泡される。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、発泡性接着層３１が発泡されることにより、発泡性接着層３１が膨張して、図１６に示すように、厚みがｔ１２よりも大きいｔ１１となる。これにより、第１部分３０ａの周方向の厚みが第２部分３０ｂの周方向の厚みｔ２よりも大きいｔ１となる。

また、図１３に示すように、本実施形態では、押圧治具２１０が開口部１１ａに配置された状態で、発泡性接着層３１が発泡されることにより、第１部分３０ａの厚みｔ１が第２部分３０ｂの厚みｔ２よりも大きくされる。詳細には、押圧治具２１０が開口部１１ａに配置された状態（図１４参照）で、ステータコア１０が加熱装置（たとえば、熱風加熱炉）内に配置される。そして、ステータコア１０および絶縁シート３０が加熱されることにより、発泡性接着層３１の温度が、発泡温度Ｔ１以上でかつ樹脂硬化温度Ｔ２未満、および発泡温度Ｔ１以上でかつワニス硬化温度Ｔ３未満の範囲内の温度となることにより、発泡性接着層３１の発泡剤３１ａが発泡される。

そして、図１６に示すように、第１部分３０ａの発泡性接着層３１が周方向に膨張することにより、絶縁層３２が押圧治具２１０の押圧部２１２側に移動される。そして、絶縁層３２が押圧部２１２に接触した状態になる。具体的には、スロット１１の周方向の両側の内面（ティース１３の側面１３ａ）の各々からスロット１１の周方向の内側に向かって、一対の第１部分３０ａがそれぞれ突出する。そして、一対の第１部分３０ａにより、内径側コイル１２２の径方向内側の２つの角部１２２ｂが覆われた状態になる。また、発泡性接着層３１がティース１３の側面１３ａに接着されるとともに、発泡性接着層３１がバックヨーク１２の面１２ａに接着される。そして、一対の第１部分３０ａにより、コイル２０の径方向一方側への移動が規制された状態となる。

（ステータコアから押圧治具を取り除く工程）
ステップＳ６において、ステータコア１０から押圧治具２１０が取り除かれる。具体的には、押圧治具２１０が、ステータコア１０に対して軸方向に移動されることにより、図１７に示すように、押圧治具２１０がステータコア１０の開口部１１ａから取り除かれる。

（ワニスを滴下する工程）
ステップＳ７において、ステータコア１０およびコイル２０に、ワニス４０が滴下される。本実施形態では、図１８に示すように、硬化される前の液状のワニス４０が、予備加熱されたステータコア１０およびコイル２０に滴下される。たとえば、ワニス滴下装置２２０がステータコア１０のＺ１方向側に配置された状態で、ワニス４０が軸方向に滴下される。これにより、コイル２０同士の間およびコイル２０とステータコア１０との間の少なくとも一方に、ワニス４０が浸透する。たとえば、渡り部２３同士の間およびスロット１１に、滴下されたワニス４０が浸透する。

また、本実施形態では、第１部分３０ａの周方向の厚みｔ１がｔ２よりも大きくされていることにより、コイル２０の径方向一方側への移動が規制された状態で、ワニス４０が滴下される。また、図１８に示すように、押圧治具２１０が開口部１１ａから取り除かれた状態で、コイル２０同士の間およびコイル２０とステータコア１０との間の少なくとも一方に、ワニス４０が滴下される。すなわち、押圧治具２１０に対して、ワニス４０は滴下されない。

コイル２０とステータコア１０との間（スロット１１）にワニス４０が滴下されることにより、図２に示すように、内径側コイル１２２の径方向内側の側面１２２ａにワニス４０が付着した状態になる。また、一対の第１部分３０ａの周方向の間にワニス４０が配置された状態になる。

（ワニスを硬化する工程）
ステップＳ８において、ワニス４０が硬化される。具体的には、ワニス４０が滴下されたステータコア１０全体が加熱されることにより、ワニス４０の温度がワニス硬化温度Ｔ３以上となり、ワニス４０が硬化する。本実施形態では、第１部分３０ａの厚みを大きくする工程（Ｓ５）（予備加熱工程）により加熱されたステータコア１０をさらに加熱することにより、ワニス４０が硬化される。たとえば、ワニス４０が滴下されたステータコア１０が加熱装置（たとえば、熱風加熱炉）内に配置された状態で、ステータコア１０が加熱される。また、ワニス４０のうちの一部は、一対の第１部分３０ａの周方向の間において硬化される。これらにより、ステータ１００が完成される。その後、ステータ１００がロータ１０１と組み合わされることにより、回転電機が製造される。

［本実施形態の製造方法の効果］
本実施形態の製造方法では、以下の効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、絶縁シート（３０）の発泡性接着層（３１）を発泡させて、絶縁シート（３０）のうちのコイル（２０）よりも径方向一方側の部分である第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくすることにより、コイル（２０）の径方向一方側への移動を規制する工程（Ｓ５）を備える。これにより、絶縁シート（３０）の第１部分（３０ａ）によって、コイル（２０）の径方向一方側への移動を規制することができる。このため、コイル（２０）の径方向一方側への移動を規制するための楔部材を、スロット（１１）の開口部（１１ａ）に設ける必要がないので、ステータ（１００）の部品点数が増加するのを防止することができる。この結果、ステータ（１００）の部品点数が増加するのを防止しながら、コイル（２０）の径方向一方側への移動を規制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、絶縁シート（３０）は、発泡性接着層（３１）と絶縁層（３２）との２層により構成されており、絶縁シート（３０）を配置する工程（Ｓ２）は、ステータコア（１０）の軸方向に見て、スロット（１１）の内側に絶縁層（３２）が配置され、かつ、スロット（１１）の内面（１２ａ、１３ａ）側に発泡性接着層（３１）が配置されるように、絶縁シート（３０）を配置する工程（Ｓ２）である。ここで、発泡される前の状態の発泡性接着層は、一般的に、液状またはジェル状を有する。また、コイルをスロットに配置する際、スロットに配置された絶縁シートの表面にコイルが摺動することが考えられる。この場合、コイルが発泡性接着層に対して摺動することによって、液状またはジェル状の発泡性接着層の一部が剥がれてしまう場合があると考えられる。これに対して、本実施形態では、スロット（１１）の内側に絶縁層（３２）が配置され、かつ、スロット（１１）の内面（１２ａ、１３ａ）側に発泡性接着層（３１）が配置されるように、絶縁シート（３０）を配置する。これにより、液状またはジェル状を有する発泡性接着層（３１）を含む絶縁シート（３０）にコイル（２０）が摺動する場合にも、発泡性接着層（３１）ではなく絶縁層（３２）に対してコイル（２０）が接触するので、発泡性接着層（３１）の一部が剥がれるのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくする工程（Ｓ５）は、コイル（２０）を径方向他方側に押圧するとともに、コイル（２０）を押圧する先端部分（２１２ａ）の周方向の幅（Ｗ１１）がコイル（２０）の周方向の幅（Ｗ２）よりも小さい押圧治具（２１０）を開口部（１１ａ）に配置した状態で、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を第２部分（３０ｂ）の周方向の厚み（ｔ２）よりも大きくする工程である。このように構成すれば、押圧治具（２１０）により、コイル（２０）が径方向一方側に移動するのを規制した状態で、発泡性接着層（３１）を発泡させることができる。そして、本実施形態では、押圧治具（２１０）の先端部分（２１２ａ）の周方向の幅（Ｗ１１）がコイル（２０）の周方向の幅（Ｗ２）よりも小さい分、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくするための空間（ＣＬ１）を確保することができる。このため、発泡性接着層（３１）の発泡が押圧治具（２１０）により阻害されるのを防止しながら、押圧治具（２１０）により、コイル（２０）が径方向一方側に移動するのを規制した状態で、発泡性接着層（３１）を発泡させて第１部分（３０ａ）の周方向の厚みを容易に大きくすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくすることによりコイル（２０）の径方向一方側への移動が規制された状態で、かつ、押圧治具（２１０）が開口部（１１ａ）から取り除かれた状態で、コイル（２０）同士の間およびコイル（２０）とステータコア（１０）との間の少なくとも一方に、ワニス（４０）を滴下する工程（Ｓ７）と、ワニス（４０）を滴下する工程（Ｓ７）の後、ワニス（４０）を硬化させる工程（Ｓ８）と、をさらに備える。ここで、押圧治具をスロットの開口部に配置した状態で、ワニスを滴下して、ワニスを硬化した場合には、押圧治具にワニスが固着すると考えられる。この場合、ステータを製造する度に、押圧治具に固着したワニスを押圧治具から取り除く作業が必要になり、ステータの製造工程における作業負担が増大するという問題点があると考えられる。これに対して、本実施形態では、コイル（２０）の径方向一方側への移動が規制された状態で、かつ、押圧治具（２１０）が開口部（１１ａ）から取り除かれた状態で、ワニス（４０）を滴下する工程（Ｓ７）およびワニス（４０）を硬化する工程（Ｓ８）を行う。これにより、押圧治具（２１０）にワニス（４０）が固着することなく、絶縁シート（３０）の第１部分（３０ａ）によりコイル（２０）の移動を規制した状態で、ワニス（４０）を硬化させることができる。この結果、ワニス（４０）を押圧治具（２１０）から取り除く作業が不要な分、ステータ（１００）の製造工程における作業負担が増大するのを防止しながら、ステータ（１００）にワニス（４０）を配置することができる。

また、本実施形態では、上記のように、絶縁シート（３０）は、発泡性接着層（３１）と絶縁層（３２）との２層により構成されており、絶縁シート（３０）を配置する工程（Ｓ２）は、ステータコア（１０）の軸方向に見て、スロット（１１）の内側に絶縁層（３２）が配置され、かつ、スロット（１１）の内面（１２ａ、１３ａ）側に発泡性接着層（３１）が配置されるように、絶縁シート（３０）を配置する工程（Ｓ２）であり、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくする工程（Ｓ５）は、押圧治具（２１０）を開口部（１１ａ）に配置した状態で、絶縁層（３２）が押圧治具（２１０）に接触するように、発泡性接着層（３１）を発泡させることにより、第１部分（３０ａ）を膨張させて、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を第２部分（３０ｂ）の周方向の厚み（ｔ２）よりも大きくする工程である。ここで、発泡された状態の発泡性接着層は、発泡前の状態よりも密度が小さくなる分、比較的脆くなると考えられる。この場合、発泡された状態の発泡性接着層に押圧治具が接触した状態で、押圧治具が開口部から取り除かれた場合、発泡性接着層の一部が剥がれる（屑が出る）場合があると考えられる。これに対して、本実施形態では、２層のうちの絶縁層（３２）が押圧治具（２１０）に接触するように発泡性接着層（３１）を発泡させるので、発泡性接着層（３１）が押圧治具（２１０）に接触する場合と異なり、押圧治具（２１０）を開口部（１１ａ）から取り除く際に、押圧治具（２１０）は２層のうちの絶縁層（３２）に接触するので、発泡性接着層（３１）の一部が剥がれるのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくする工程（Ｓ５）は、ワニス（４０）を硬化させる工程（Ｓ８）における予備加熱工程（Ｓ５）としてステータコア（１０）が加熱されることにより、発泡性接着層（３１）を発泡させて、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を第２部分（３０ｂ）の周方向の厚み（ｔ２）よりも大きくする工程であり、ワニス（４０）を硬化させる工程（Ｓ８）は、予備加熱工程（Ｓ５）により加熱されたステータコア（１０）をさらに加熱することにより、ワニス（４０）を硬化させる工程である。このように構成すれば、発泡性接着層（３１）を発泡させる工程（Ｓ５）がワニス（４０）を硬化させるための予備加熱工程（Ｓ５）を兼ねるので、発泡性接着層（３１）を発泡させる工程（Ｓ５）とは別個に予備加熱工程を設ける場合と異なり、ステータ（１００）の製造時間が増大するのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、発泡性接着層（３１）と絶縁層（３２）とが積層されて形成されており、コイル（２０）を配置する工程（Ｓ３）は、開口部（１１ａ）よりも径方向一方側に、平角導線（２１）により形成されたコイル（２０）が配置された状態から、コイル（２０）が絶縁層（３２）に接触しながら、コイル（２０）を径方向他方側に移動させることにより、コイル（２０）をスロット（１１）に配置する工程である。このように構成すれば、平角導線（２１）により形成されたコイル（２０）をスロット（１１）に径方向内側から挿入する場合（内径挿入する場合）でも、コイル（２０）により絶縁シート（３０）の一部が剥がされるのを防止しながら、コイル（２０）をスロット（１１）に配置することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくする工程（Ｓ５）は、コイル（２０）を押圧する先端部分（２１２ａ）の周方向の幅（Ｗ１１）が径方向一方側の根元部分（２１２ｂ）の周方向の幅（Ｗ１２）よりも小さい押圧治具（２１０）を、開口部（１１ａ）に配置した状態で、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を第２部分（３０ｂ）の周方向の厚み（ｔ２）よりも大きくする工程である。このように構成すれば、根元部分（２１２ｂ）の幅（Ｗ１２）が先端部分（２１２ａ）の幅（Ｗ１１）よりも大きい分、押圧治具（２１０）の機械的強度を向上させることができる。また、先端部分（２１２ａ）の周方向の幅（Ｗ１１）が根元部分（２１２ｂ）の周方向の幅（Ｗ１２）よりも小さいので、第１部分（３０ａ）が膨張するため（厚みが（ｔ２からｔ１に）大きくなるため）のスペース（ＣＬ１）を容易に確保することができる。また、第１部分（３０ａ）の厚み（ｔ１）を大きくする工程（Ｓ５）の後に、先端部分（２１２ａ）の周方向の幅（Ｗ１１）が比較的小さい（テーパー状を有する）押圧治具（２１０）を容易に抜き取ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を大きくする工程（Ｓ５）は、スロット（１１）の周方向の両側の内面（１３ａ）の各々からスロット（１１）の周方向の内側に第１部分（３０ａ）が突出するとともに、コイル（２０）の径方向一方側の２つの角部（１２２ｂ）を第１部分（３０ａ）が覆うように、第１部分（３０ａ）が膨張することにより、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）を第２部分（３０ｂ）の周方向の厚み（ｔ２）よりも大きくする工程である。このように構成すれば、コイル（２０）の径方向一方側の２つの角部（１２２ｂ）を絶縁シート（３０）が保持した状態になるので、２つの角部（１２２ｂ）のうちの一方のみを保持する場合に比べて、コイル（２０）の径方向一方側への移動をより確実に規制することができる。

［本実施形態の構造の効果］
本実施形態の構造では、以下の効果を得ることができる。

本実施形態では、ステータ（１００）の部品点数が増加するのを防止しながら、コイル（２０）の径方向一方側への移動を規制することが可能なステータ（１００）を提供することができる。

また、本実施形態では、上記のように、絶縁シート（３０）は、ステータコア（１０）の軸方向に見て、スロット（１１）の内側に絶縁層（３２）が配置され、かつ、スロット（１１）の内面（１２ａ、１３ａ）側に発泡性接着層（３１）が配置されており、発泡性接着層（３１）が発泡されていることにより、第１部分（３０ａ）の周方向の厚み（ｔ１）が第２部分（３０ｂ）の周方向の厚み（ｔ２）よりも大きく形成されている。このように構成すれば、たとえば、液状またはジェル状を有する発泡性接着層（３１）を含む絶縁シート（３０）にコイル（２０）が摺動する場合にも、発泡性接着層（３１）ではなく絶縁層（３２）に対してコイル（２０）が接触するので、発泡性接着層（３１）の一部が剥がれるのを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１部分（３０ａ）は、スロット（１１）の周方向の両側の内面（１３ａ）の各々からスロット（１１）の周方向の内側に突出するとともに、コイル（２０）の径方向内側の２つの角部（１２２ｂ）の各々を覆う一対の突出部（３０ａ）を有する。このように構成すれば、コイル（２０）の径方向一方側の２つの角部（１２２ｂ）を一対の突出部（３０ａ）が保持した状態になるので、２つの角部（１２２ｂ）のうちの一方のみを保持する場合に比べて、コイル（２０）の径方向一方側への移動をより確実に規制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、一対の突出部（３０ａ）の周方向の間に設けられたワニス（４０）をさらに備える。このように構成すれば、発泡性接着層（３１）のみによりコイル（２０）をステータコア（１０）に固定する場合に比べて、ワニス（４０）によりコイル（２０）をステータコア（１０）に対してより強固に固定することができる。また、ワニス（４０）によりコイル（２０）とステータコア（１０）との絶縁性能を向上させることができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

（第１変形例）
たとえば、上記実施形態では、ステータ１００にワニス４０を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１９の第１変形例のステータ３００のように、ワニスが設けられていなくてもよい。この場合、第１変形例のステータ３００では、絶縁シート３０の第１部分３０ａにより、コイル２０の径方向の移動が規制されているとともに、コイル２０がステータコア１０に固定されている。

（第２変形例）
また、上記実施形態では、第１部分３０ａの厚みを、軸方向に亘ってｔ１で略一定に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２０〜図２２に示す第２変形例のステータ４００のように、第１部分４３０ａに、厚みｔ２よりも大きい厚みｔ２１を有する部分４３１ａと、厚みｔ２と略同一の厚みｔ２２を有する部分４３２ａとを設けてもよい。図２２に示すように、部分４３１ａと部分４３２ａとは、軸方向に交互に設けられている。これにより、部分４３１ａにより、コイル２０の径方向の移動が規制された状態となる。

また、上記実施形態では、押圧部２１２の先端部分２１２ａの周方向の幅Ｗ１１を、コイル２０の幅Ｗ２よりも小さく構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２３に示す第２変形例のステータ４００の製造方法のように、押圧部５１２の先端部分５１２ａの周方向の幅Ｗ２１を、コイル２０の幅Ｗ２と略同一に構成してもよい。この場合、押圧治具５１０には、複数の押圧部５１２が軸方向に互いに隙間を隔てて配置されている。そして、複数の押圧部５１２の軸方向の間の隙間において、第１部分４３０ａの部分４３１ａが膨張されることにより、コイル２０の径方向内側への移動が規制される。

（第３変形例）
また、上記実施形態では、押圧治具２１０を円環状に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２４に示す第３変形例の押圧治具６１０のように、板状の押圧治具６１０を複数設けてもよい。この場合、複数の押圧治具６１０は、それぞれ、径方向に移動可能に構成される。また、複数の押圧治具６１０は、樹脂材料に限らず、金属材料により形成されてもよい。

（第４変形例）
また、上記実施形態では、コイル２０を同芯巻のカセットコイルとして構成するとともに、コイル２０をスロット１１に径方向内側から挿入する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２５に示す第４変形例のステータ７００のように、複数のセグメント導体７２０ａおよび７２０ｂが、軸方向両側からスロットに挿入され、コイル７２０を波巻きに構成してもよい。この場合、複数のセグメント導体７２０ａおよび７２０ｂは、スロット内で互いに接合される。

（その他の変形例）
また、上記実施形態では、ステータをインナーロータ型の回転電機の一部として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ステータをアウターロータ型の回転電機の一部として構成してもよい。この場合、スロットの開口部は、径方向外側に開口するように形成される。そして、絶縁シートの第１部分は、コイルよりも径方向外側の位置に設けられる。

また、上記実施形態では、絶縁シートを、発泡性接着層と絶縁層との２層により構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁シートを、発泡性接着層のみから構成してもよいし、絶縁シートを、発泡性接着層と絶縁層とを３層以上に積層して構成してもよい。

また、上記実施形態では、予備加熱工程において、発泡性接着層を発泡させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、予備加熱工程以外の工程において、発泡性接着層を発泡させてもよい。

また、上記実施形態では、コイルが平角導線により構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルが平角導線以外の丸線（細線）などによって構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、押圧部の先端部分の周方向の幅を、根元部分の周方向の幅よりも小さく構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、押圧部の先端部分の周方向の幅を、根元部分の幅以上の大きさに構成してもよい。

１０ ステータコア １１ スロット
１１ａ 開口部 １２ａ 面（スロットの内面）
１３ａ 側面（スロットの内面） ２０、７２０ コイル
２１ 平角導線 ３０ 絶縁シート
３０ａ、４３０ａ 第１部分（突出部） ３０ｂ 第２部分
３１ 発泡性接着層 ３２ 絶縁層
４０ ワニス ７０ ワニス
１００、３００、４００、７００ ステータ １２２ｂ 角部
２１０、５１０、６１０ 押圧治具 ２１２ａ、５１２ａ 先端部分
２１２ｂ、５１２ｂ 根元部分

Claims (13)

1. 径方向一方側に開口部を有する複数のスロットを含むステータコアと、前記スロットに配置されるコイルとを備える、ステータの製造方法であって、
   前記ステータコアの前記複数のスロットの各々に、発泡性接着層を含む絶縁シートを配置する工程と、
   前記絶縁シートを配置する工程の後、前記スロットに前記コイルを配置する工程と、
   前記コイルを配置する工程の後、前記発泡性接着層を発泡させて、前記絶縁シートのうちの前記コイルよりも前記径方向一方側の部分である第１部分の周方向の厚みを、前記絶縁シートのうちの前記コイルと周方向に隣接する部分である第２部分の周方向の厚みよりも大きくすることにより、前記コイルの前記径方向一方側への移動を規制する工程と、を備える、ステータの製造方法。
2. 前記絶縁シートは、前記発泡性接着層と絶縁層との２層により構成されており、
   前記絶縁シートを配置する工程は、前記ステータコアの軸方向に見て、前記スロットの内側に前記絶縁層が配置され、かつ、前記スロットの内面側に前記発泡性接着層が配置されるように、前記絶縁シートを配置する工程である、請求項１に記載のステータの製造方法。
3. 前記第１部分の周方向の厚みを大きくする工程は、前記コイルを径方向他方側に押圧するとともに、前記コイルを押圧する先端部分の周方向の幅が前記コイルの周方向の幅よりも小さい押圧治具を前記開口部に配置した状態で、前記第１部分の周方向の厚みを前記第２部分の周方向の厚みよりも大きくする工程である、請求項１または２に記載のステータの製造方法。
4. 前記第１部分の周方向の厚みを大きくすることにより前記コイルの前記径方向一方側への移動が規制された状態で、かつ、前記押圧治具が前記開口部から取り除かれた状態で、前記コイル同士の間および前記コイルと前記ステータコアとの間の少なくとも一方に、ワニスを滴下する工程と、
   前記ワニスを滴下する工程の後、前記ワニスを硬化させる工程と、をさらに備える、請求項３に記載のステータの製造方法。
5. 前記絶縁シートは、前記発泡性接着層と絶縁層との２層により構成されており、
   前記絶縁シートを配置する工程は、前記ステータコアの軸方向に見て、前記スロットの内側に前記絶縁層が配置され、かつ、前記スロットの内面側に前記発泡性接着層が配置されるように、前記絶縁シートを配置する工程であり、
   前記第１部分の周方向の厚みを大きくする工程は、前記押圧治具を前記開口部に配置した状態で、前記絶縁層が前記押圧治具に接触するように、前記発泡性接着層を発泡させることにより、前記第１部分を膨張させて、前記第１部分の周方向の厚みを前記第２部分の周方向の厚みよりも大きくする工程である、請求項４に記載のステータの製造方法。
6. 前記第１部分の周方向の厚みを大きくする工程は、前記ワニスを硬化させる工程における予備加熱工程として前記ステータコアが加熱されることにより、前記発泡性接着層を発泡させて、前記第１部分の周方向の厚みを前記第２部分の周方向の厚みよりも大きくする工程であり、
   前記ワニスを硬化させる工程は、前記予備加熱工程により加熱された前記ステータコアをさらに加熱することにより、前記ワニスを硬化させる工程である、請求項５に記載のステータの製造方法。
7. 前記絶縁シートは、前記発泡性接着層と絶縁層とが積層されて形成されており、
   前記コイルを配置する工程は、前記開口部よりも径方向一方側に、平角導線により形成された前記コイルが配置された状態から、前記コイルが前記絶縁層に接触しながら、前記コイルを径方向他方側に移動させることにより、前記コイルを前記スロットに配置する工程である、請求項３〜６のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
8. 前記第１部分の周方向の厚みを大きくする工程は、前記コイルを押圧する先端部分の周方向の幅が前記径方向一方側の根元部分の周方向の幅よりも小さい前記押圧治具を、前記開口部に配置した状態で、前記第１部分の周方向の厚みを前記第２部分の周方向の厚みよりも大きくする工程である、請求項３〜７のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
9. 前記第１部分の周方向の厚みを大きくする工程は、前記スロットの周方向の両側の内面の各々から前記スロットの周方向の内側に前記第１部分が突出するとともに、前記コイルの径方向一方側の２つの角部を前記第１部分が覆うように、前記第１部分が膨張することにより、前記第１部分の周方向の厚みを前記第２部分の周方向の厚みよりも大きくする工程である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のステータの製造方法。
10. 径方向一方側に開口部を有する複数のスロットを含む、ステータコアと、
    前記スロットに配置されているコイルと、
    前記ステータコアの前記複数のスロットに配置されている絶縁シートと、を備え、
    前記絶縁シートは、前記スロットにおいて、前記絶縁シートのうちの前記コイルよりも前記径方向一方側の部分である第１部分の周方向の厚みが、前記絶縁シートのうちの前記コイルと周方向に隣接する部分である第２部分の周方向の厚みよりも大きく形成されている、ステータ。
11. 前記絶縁シートは、前記ステータコアの軸方向に見て、前記スロットの内側に絶縁層が配置され、かつ、前記スロットの内面側に発泡性接着層が配置されており、前記発泡性接着層が発泡されていることにより、前記第１部分の周方向の厚みが前記第２部分の周方向の厚みよりも大きく形成されている、請求項１０に記載のステータ。
12. 前記第１部分は、前記スロットの周方向の両側の内面の各々から前記スロットの周方向の内側に突出するとともに、前記コイルの径方向内側の２つの角部の各々を覆う一対の突出部を有する、請求項１０または１１に記載のステータ。
13. 前記一対の突出部の周方向の間に設けられたワニスをさらに備える、請求項１２に記載のステータ。

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