JP2023137414A - 回転電機用ステータ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液状樹脂材料を硬化させる際に生じうる硬化途中の液状樹脂材料に起因した不都合を低減する。【解決手段】ワークを形成する装着工程と、装着工程の後に、ワークにおける軸方向一端側において、一のコイル片と他の一のコイル片のそれぞれの先端部同士を接合する接合工程と、接合工程の後に、ワークにおける先端部同士の接合箇所を含む含浸対象部位に、液状樹脂材料を含浸させる含浸工程と、含浸工程の後に、含浸対象部位の軸方向端面に対して液状樹脂材料の樹脂硬化処理を行う端面硬化工程と、端面硬化工程の後に、ワークの全体における液状樹脂材料を硬化させる全体硬化工程とを含み、全体硬化工程の間の少なくとも一部の期間において、ワークを含浸対象部位が下側を向く下向き姿勢に維持する、回転電機用ステータ製造方法が開示される。【選択図】図１

Description

本開示は、回転電機用ステータ製造方法に関する。

ステータコアにステータコイルを形成する複数のコイル片を装着した回転電機用のワークを準備し、ワークにおける軸方向一端側において複数のコイル片の先端部同士を接合し、当該接合部（導体露出部）を含む含浸対象部位に液状樹脂材料を含浸させた後、液状樹脂材料を硬化させることで、接合部を樹脂材料の絶縁被覆により覆う回転電機用ステータ製造方法が知られている。この種の製造方法において、含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料に紫外線を照射して照射部を硬化させてから、加熱により液状樹脂材料を完全に硬化させる技術が提案されている。

特開２０１６－１２４８７８号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、加熱により液状樹脂材料を完全に硬化させる際に、完全に硬化する前の硬化途中の液状樹脂材料が、自重により、下方へと垂れることで、各種不都合が生じるおそれがある。例えば、加熱により液状樹脂材料を完全に硬化させる際のワークの姿勢が、接合部が上側になる姿勢である場合、完全に硬化する前の硬化途中の液状樹脂材料が、自重により、ステータコアまで下方へと垂れうる。この場合、ステータコアに付着した液状樹脂材料はスクレーパ等で別途除去する必要がある。

そこで、１つの側面では、本開示は、液状樹脂材料を硬化させる際に生じうる硬化途中の液状樹脂材料に起因した不都合を低減することを目的とする。

１つの側面では、ステータコアにステータコイルを形成する複数のコイル片を装着してワークを形成する装着工程と、
前記装着工程の後に、前記ワークにおける軸方向一端側において、一の前記コイル片と他の一の前記コイル片のそれぞれの先端部同士を接合する接合工程と、
前記接合工程の後に、前記ワークにおける前記先端部同士の接合箇所を含む含浸対象部位に、液状樹脂材料を含浸させる含浸工程と、
前記含浸工程の後に、前記含浸対象部位の軸方向端面に対して液状樹脂材料の樹脂硬化処理を行う端面硬化工程と、
前記端面硬化工程の後に、前記ワークの全体における液状樹脂材料を硬化させる全体硬化工程とを含み、
前記全体硬化工程の間の少なくとも一部の期間において、前記ワークを前記含浸対象部位が下側を向く下向き姿勢に維持する、回転電機用ステータ製造方法が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、液状樹脂材料を硬化させる際に生じうる硬化途中の液状樹脂材料に起因した不都合を低減することが可能となる。

回転電機用ステータ製造方法の一例を示す概略的なフローチャートである。 回転電機用ステータを形成するためのワークの全体を模式的に示す図である。 ステータコアにコイル片が組み付けられた状態のワークの軸方向に沿った断面図である。 一のコイル片の正面図である。 コイル片の概略的な断面図である。 接合部の説明図であり、図２のＱ１部の拡大図に対応する。 液状樹脂材料の槽に浸漬される前のワークを側面視で模式的に示す図である。 液状樹脂材料の槽に浸漬された状態のワークを側面視で模式的に示す図である。 引き上げ工程でのワークの状態を側面視で模式的に示す図である。 外径側樹脂硬化工程の外径側樹脂硬化処理を受けるワークの状態を側面視で模式的に示す図である。 外径側樹脂硬化処理の後の上下反転工程で上向き姿勢とされたワークを側面視で模式的に示す図である。 ワークを上下反転させる際の好ましい回転軸の説明図である。 比較例による回転軸の説明図である。 上面樹脂硬化工程の上面樹脂硬化処理を受けるワークの状態を側面視で模式的に示す図である。 内径側樹脂硬化工程の内径側樹脂硬化処理を受けるワークの状態を側面視で模式的に示す図である。 ２回目の浸漬工程を受ける直前の下向き姿勢のワークの状態を側面視で模式的に示す図である。 ２回目の絶縁被覆工程が終了した後の上向き姿勢のワークを模式的に示す図である。 加熱工程でのワークの状態を側面視で模式的に示す図である。 加熱工程での効果の説明図である。 冷却構造の一例を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。

以下で説明する回転電機用ステータ製造方法は、コイルエンド部においてコイル片の接合部を有する限り任意の回転電機用ステータに適用可能である。以下では、好適な適用例として、車両の推進力を発生する動力源として機能できる回転電機用ステータ製造方法について説明する。

図１は、回転電機用ステータ製造方法の一例を示す概略的なフローチャートである。なお、図１は、概略的な流れを示すフローチャートであり、更なる追加の工程を任意の段階で含んでもよい。図２から図６は、ワークＷの説明図である。図２は、回転電機用ステータ１０を形成するためのステータコア１１２及びステータコイル１１４を備えるワークＷの全体を模式的に示す図である。図３は、ステータコア１１２にコイル片５２が組み付けられた状態のワークＷの軸方向に沿った断面図である。図４は、複数のコイル片５２のうちの、一のコイル片５２の正面図である。図５は、コイル片５２の概略的な断面図である。図６は、接合部４００の説明図であり、図２のＱ１部の拡大図に対応する。図７から図１８は、本製造方法の説明図であり、図７から図１１、図１３から図１８は、各工程でのワークＷの状態等を側面視で模式的に示す図である。図１２は、ワークＷを上下反転させる際の好ましい回転軸Ｉ１の説明図である。図１２には、製造装置の一部のワーク把持部１０００が模式的に示されている。図１２Ａは、比較例による回転軸Ｉ２の説明図である。

図２等には、Ｚ方向が示されている。Ｚ方向は、上下方向に対応し、Ｚ１側及びＺ２側は、それぞれ、上側と下側に対応する。また、図３等には、Ｙ方向が示されている。Ｙ方向は、径方向に対応し、Ｙ１側が径方向外側に対応し、Ｙ２側が径方向内側（ステータコア１１２の中心軸Ｉに近い側）を表す。

以下の説明において、特に言及しない限り、軸方向とは、ステータコア１１２の中心軸Ｉ（＝ワークＷの中心軸）が延在する方向を指し、径方向とは、中心軸Ｉを中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、中心軸Ｉから離れる側を指し、径方向内側とは、中心軸Ｉに近い側を指す。また、軸方向外側とは、ステータコア１１２の軸方向の中心から離れる側を指し、軸方向内側とは、ステータコア１１２の軸方向の中心に近い側を指す。また、周方向とは、中心軸Ｉまわりの回転方向に対応する。

本製造方法は、まず、ステータコア１１２にステータコイル１１４を形成する複数のコイル片５２を装着して組立体（以下、「ワークＷ」とも称する）を形成する装着工程（ステップＳ２００）を含む。

ここで、ステータコイル１１４は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイル（以下、Ｕ、Ｖ、Ｗを区別しない場合は「相コイル」と称する）を含む。各相コイルの基端は、入力端子（図示せず）に接続されており、各相コイルの末端は、他の相コイルの末端に接続されて中性点を形成する。すなわち、ステータコイル１１４は、スター結線される。ただし、ステータコイル１１４の結線態様は、必要とするモータ特性等に応じて、適宜、変更してもよく、例えば、ステータコイル１１４は、スター結線に代えて、デルタ結線されてもよい。

ステータコイル１１４の各相コイルは、複数のコイル片５２を結合して構成される。コイル片５２は、相コイルを、組み付けやすい単位（例えば２つのスロット２３に挿入される単位）で分割したセグメントコイル（セグメント導体）の形態である。コイル片５２は、図５に示すように、断面略矩形の線状導体（平角線）１２０を、絶縁膜１３０で被覆してなる。ここでは、線状導体は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体は、鉄のような他の導体材料により形成されてもよい。また、線状導体の断面形状は、矩形以外であってもよい。

図４に示す例では、一のコイル片５２は、一対の直線状のスロット収容部５０と、当該一対のスロット収容部５０を連結する渡り部５４と、を有した略Ｕ字状に成形されてよい。軸方向の他方側（図４の上側）の渡り部５４は、図４に示す状態から、周方向に成形することで形成されてよい。軸方向の他方側（図４の上側）の渡り部５４の端部には、他のコイル片５２の渡り部５４の結合部４０と結合される結合部４０が設定される。なお、結合部４０は、絶縁膜１３０が除去された部位（すなわち線状導体に係る導体部が露出した部位）である。

コイル片５２をステータコア１１２に組み付ける際、一対のスロット収容部５０は、それぞれ、ティース２２間のスロット２３に挿入される（図３参照）。この場合、コイル片５２は、例えば軸方向に組み付けることができる。

一のスロット２３には、図４に示すコイル片５２のスロット収容部５０が複数、径方向に並んで挿入される。従って、ステータコア１１２の軸方向の両端には、周方向に延びる渡り部５４が複数、径方向に並ぶ。なお、渡り部５４（及びその一部である結合部４０）は、ステータコア１１２の軸方向端面から軸方向外側に突出する部位であるコイルエンド部１１４Ａを形成する。

なお、コイル片５２は、例えば、重ね巻の形態でステータコア１１２に巻装されてよい。図４に示す例では、下側の渡り部５４は、径方向に１層分だけ互いに離間する方向にオフセットするオフセット部５２１Ｂを有してよい。上側の渡り部５４も、同様のオフセット部５２１Ａを有してよい。

なお、図２～図５では、特定の構造のステータコア１１２及びステータコイル１１４が示されるが、ステータコア１１２及びステータコイル１１４の構造は、ステータコイル１１４が結合部４０を有する限り、任意である。また、ステータコイル１１４の巻き方も任意であり、波巻の形態等のような、上述したような重ね巻の形態以外の巻き方であってもよい。

ついで、本製造方法は、ワークＷにおける軸方向一端側において、一のコイル片５２と他の一のコイル片５２のそれぞれの先端部である結合部４０同士を接合する接合工程（ステップＳ２０２）を含む。結合部４０同士は、重ね合わせられ、互いに対向する側が接合されてよい。結合部４０同士の接合方法は、任意であるが、例えば溶接が利用されてもよい。この場合、溶接は、レーザ溶接やＴＩＧ溶接のような任意の方法で実現されてよい。図６には、径方向に重ねられた２つの結合部４０に形成された溶接箇所４０１（接合箇所）を含む接合部４００が模式的に示されている。

例えば、複数のコイル片５２が、ステータコア１１２の各スロット２３に４つ以上、径方向に重なる態様で装着されている場合、接合工程は、径方向で隣接する２つの結合部４０（先端部）同士を一の組として、径方向で複数組を接合してよい。

なお、結合部４０同士の接合範囲や、接合する際の結合部４０同士の姿勢（重ね合わせる際の姿勢）等は、任意である。例えば、図６では、結合部４０同士は、上下方向に直立して径方向に重ね合わせられているが、径方向に視てＸ字状に交差する態様で重ね合わせられてもよいし、斜め方向の姿勢で結合部４０同士だけが径方向に重ね合わせられてもよい。また、結合部４０同士は、径方向に延在する姿勢で、軸方向に重ね合わせられてもよい。

接合工程では、コイル片５２同士の接合だけでなく、コイル片５２とバスバーや端子台（図示しないインバータとの接続用の出力バスバー）との間の接合が実現されてもよい。図２には、かかるバスバーの一例として、中性点バスバー５９が概略的に示されている。中性点バスバー５９は、上述した中性点を形成するバスバーである。

本実施例では、一例として、ステータコア１１２の軸方向一方側だけに接合部４００を有する。以下では、区別のため、ステータコア１１２の軸方向両側（又はワークＷの軸方向両側）のうちの、接合部４００を有する側を、リード側とも称する。なお、変形例では、ステータコア１１２の軸方向両側に接合部４００が設定されてもよい。

ついで、本製造方法は、ワークＷを絶縁被覆工程用の開始位置（ワーク搬入位置）にセットする（ステップＳ２０４）。この際、ワークＷは、リード側が上側になる姿勢（すなわち接合部４００が上側になる姿勢）でセットされてよい。以下、このようにリード側が上側になる姿勢を、「ワークＷの上向き姿勢」とも称する。

ついで、本製造方法は、絶縁被覆工程の最初の工程として、ワークＷの姿勢を上下反転させる上下反転工程（ステップＳ２０６）を含む。すなわち、ワークＷは、リード側が下側になる姿勢（すなわち接合部４００が下側になる姿勢）へと、上下反転される。以下、このようにリード側が下側になる姿勢を、「ワークＷの下向き姿勢」とも称する。ワークＷの姿勢の上下反転は、図示しない製造装置（例えばワークＷを掴むハンドを有する多関節ロボット）により実現されてもよい。

ついで、本製造方法は、ワークＷを、液状樹脂材料Ｍ０の槽６００に浸漬する浸漬工程（ステップＳ２０８）を含む。図７は、液状樹脂材料Ｍ０の槽６００に浸漬される前のワークＷを側面視で模式的に示す図であり、図８は、液状樹脂材料Ｍ０の槽６００に浸漬された状態のワークＷを側面視で模式的に示す図である。本実施例では、液状樹脂材料Ｍ０は、好ましい例として、加熱により硬化する特性とともに、紫外線を照射すると重合反応により硬化する特性を有する樹脂材料である。なお、槽６００は、上面視で、円環状の含浸対象部位に対応した円環状の形態を有してよい。

浸漬工程は、ワークＷが下向き姿勢を維持したまま、ワークＷの軸方向端部（下向き姿勢で下側の端部）の含浸対象部位が液状樹脂材料Ｍ０に浸かるように（すなわち、液状樹脂材料Ｍ０の液面よりも下方に位置するように）実行される。ワークＷの含浸対象部位は、ワークＷのうちの複数のコイル片５２の部位に設定される。具体的には、ワークＷの含浸対象部位は、複数のコイル片５２のうちの、軸方向端部（リード側端部）であり、接合部４００を含む。より具体的には、ワークＷの含浸対象部位は、ワークＷの各コイル片５２のうちの、導体（線状導体に係る導体部）が露出している部分（接合部４００を含む部分）を含む。含浸対象部位は、軸方向に視て、中心軸Ｉまわりの環状の形態であり、コイルエンド部１１４Ａの一部（軸方向端部側の一部）を含む。

なお、本実施例では、後述するように、一のワークＷに対して浸漬工程が２回実行される。この場合、各浸漬工程におけるワークＷの含浸対象部位は、完全に同じであってもよいし、後述するように、部分的に異なってもよい。

浸漬工程では、ワークＷは、図示しない製造装置（例えばワークＷを掴むハンドを有する多関節ロボット）により下向き姿勢での浸漬状態が一定時間維持されてよい。

ついで、本製造方法は、ワークＷを槽６００から引き上げる引き上げ工程（ステップＳ２１０）を含む。ワークＷの引き上げは、図示しない製造装置（例えばワークＷを掴むハンドを有する多関節ロボット）により実現されてよい。図９には、引き上げた後の下向き姿勢のワークＷが模式的に示されている。引き上げた後の下向き姿勢のワークＷは、軸方向端部（下向き姿勢で下側の端部）の含浸対象部位に、液状樹脂材料Ｍ０（図９では、ハッチング領域Ｍ１で模式的に図示）が含浸されている。

ついで、本製造方法は、槽６００から引き上げた下向き姿勢のワークＷに対して、含浸対象部位の側面に対して液状樹脂材料Ｍ０の樹脂硬化処理を行う外径側樹脂硬化工程（ステップＳ２１２）を含む。以下、後述する上面樹脂硬化工程（ステップＳ２１６）で実行される樹脂硬化処理との区別のため、外径側樹脂硬化工程（側面硬化工程の一例）（ステップＳ２１２）で実行される樹脂硬化処理を、「外径側樹脂硬化処理」とも称する。

本実施例では、外径側樹脂硬化処理は、ワークＷの含浸対象部位の側面に対して紫外線を照射することを含む。図９には、外径側樹脂硬化処理が実行されている状態が模式的に示されている。また、図９（後出の図１０等も同様）には、ワークＷに含浸された液状樹脂材料Ｍ０がハッチング領域Ｍ１により模式的に示されている。図１０に示す例では、紫外線照射装置９００は、ワークＷの含浸対象部位の径方向外側の側面に対して紫外線を照射している（矢印Ｒ１０参照）。これにより、ワークＷの含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０のうちの、径方向外側の部分（主に表面部分）が硬化される。

紫外線照射装置９００は、好ましくは、ワークＷの含浸対象部位の径方向外側の側面に対して、全周にわたって紫外線を照射する。これにより、含浸対象部位の全周にわたって、径方向外側の部分の液状樹脂材料Ｍ０を硬化させることができる。この場合、ワークＷが中心軸Ｉまわりに回転されてもよいし、紫外線照射装置９００が回転されてもよい。あるいは、紫外線照射装置９００がワークＷの径方向外側に円周状に複数個分散して配置されてもよい。

紫外線照射装置９００は、好ましくは、ワークＷの含浸対象部位の径方向外側の側面に対して光軸９０１が略垂直になるように、ワークＷに対して位置付けられる。すなわち、紫外線照射装置９００は、好ましくは、略水平面内に光軸９０１が位置するように、ワークＷに対して位置付けられる。ここで、“略”とは、例えば１０％以下の誤差を含む概念である。また、紫外線照射装置９００は、好ましくは、光軸９０１がワークＷの含浸対象部位を通るように、ワークＷに対して位置付けられ、より好ましくは、光軸９０１がワークＷの含浸対象部位の軸方向中心付近を通るように、ワークＷに対して位置付けられる。この場合、ワークＷの含浸対象部位における径方向外側の部分の液状樹脂材料Ｍ０を効率的に硬化させることができる。

このようにして、本実施例によれば、ワークＷは、槽６００から引き上げた下向き姿勢を維持したまま、含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０の径方向外側の部分が硬化される。従って、槽６００から引き上げたワークＷに対して、かかる外径側樹脂硬化処理を行うことなく、上下反転させた場合に生じうる不都合を低減できる。すなわち、槽６００から引き上げたワークＷを、かかる外径側樹脂硬化処理を行うことなく、次の上下反転工程（ステップＳ２１４）により上下反転させると、ワークＷの含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０が、自重により、下方へと垂れやすい（図１１の矢印Ｒ１１参照）。この場合、コイルエンド部１１４Ａにおける側面における露出範囲（樹脂部材で覆われない範囲）が不要に狭くなるおそれがある。コイルエンド部１１４Ａの側面における露出範囲が不足すると、回転電機動作時にコイルエンド部１１４Ａにおける側面に対して冷媒（例えば油）を供給した際の冷却効率が低下するおそれがある（図１９を参照して後述）。また、含浸対象部位の径方向外側の側面の液状樹脂材料Ｍ０が下方へと垂れると、ステータコア１１２の軸方向端面（上側の端面）に付着する可能性がある。この場合、ステータコア１１２に付着した液状樹脂材料Ｍ０はスクレーパ等で別途除去する必要がある。これに対して、本実施例によれば、上述したように、かかる不都合を低減できる。

ついで、本製造方法は、ワークＷの姿勢を上下反転させる上下反転工程（ステップＳ２１４）を含む。すなわち、ワークＷは、下向き姿勢から上向き姿勢へと、上下反転される。図１１には、上向き姿勢へと上下反転されたワークＷが模式的に示されている。

ところで、ワークＷに液状樹脂材料Ｍ０が含浸した状態で、ワークＷを上下反転させると、遠心力により、液状樹脂材料Ｍ０が飛散しやすくなるという問題がある。液状樹脂材料Ｍ０が飛散すると、材料の無駄が生じうり、また、コイルエンド部１１４Ａの接合部４００を覆う絶縁被覆の厚みや覆う範囲等が不十分となるおそれがある。また、遠心力を低減するために、ワークＷの回転速度を低下させると、上下反転工程に要する時間が増加し、ＣＴ（Ｃｙｃｌｅ Ｔｉｍｅ）が増加する傾向となる。

そこで、本実施例では、ワークＷは、好ましくは、図１２にて矢印Ｒ１２で模式的に示すように、含浸対象部位を通る水平面内の回転軸Ｉ１まわりに回転されることで、下向き姿勢から上向き姿勢へと、上下反転される。すなわち、ワーク把持部１０００は、含浸対象部位を通る水平面内の回転軸Ｉ１まわりにワークＷが回転するように、ワークＷを上下反転させる。これにより、回転軸Ｉ１から含浸対象部位までの距離（遠心力に影響する半径）を効率的に低減でき、比較的速い回転速度で反転させた場合でも、遠心力が過大となることがない（例えば、液状樹脂材料Ｍ０が飛散するような遠心力が発生しない）。このようにして、ワークＷからの液状樹脂材料Ｍ０の飛散を防止し、かつ、ＣＴの増加を防ぐことができる。

ここで、ワークＷを上下反転させている間、回転軸Ｉ１は、固定されてもよいし、並進移動されてもよい。例えば、回転軸Ｉ１は、ワークＷを回転させつつ、上方に移動されてもよい。これにより、次工程へとワークＷを移動させつつ、液状樹脂材料Ｍ０が飛散し難い態様でワークＷの姿勢を上下反転させることができる。なお、このような動作は、ワーク把持部１０００が多関節ロボットのハンドに取り付けられる場合に好適となる。

なお、回転軸Ｉ１は、反転対象のワークＷに対して、反転動作中、常に一定の位置関係で固定されてもよいし、反転動作の一部の期間だけ、ワークＷに対する位置関係が変化してもよい。例えば、ワーク把持部１０００が多関節ロボットのハンドに取り付けられる場合、反転動作の最終段階等の一部の期間だけ、回転軸Ｉ１とワークＷとの間の位置関係が、回転軸Ｉ１が含浸対象部位を通る位置関係から、逸脱してもよい。

また、回転軸Ｉ１は、好ましくは、遠心力に係る半径が小さくなるように、上述したように含浸対象部位を通るが、これに限られない。回転軸Ｉ１まわりのステータコア１１２の軸方向中心の回転半径を基準半径としたとき、回転軸Ｉ１まわりの含浸対象部位の回転半径が、基準半径以下であれば、有意な効果が得られる。例えば、回転軸Ｉ１は、ステータコア１１２の軸方向中心と含浸対象部位との間を通るように設定されてもよい。この場合でも、含浸対象部位とは逆側でワークＷよりも外側に位置する回転軸Ｉ２を有する比較例（図１２Ａ参照）よりも、遠心力に係る半径（回転軸まわりの含浸対象部位の回転半径）が小さくなるので、上述した効果を依然として得ることができる。なお、図１２Ａに示す比較例では、ローダハンド１２００で把持されたワークＷは、含浸対象部位とは逆側でワークＷよりも外側に位置する回転軸Ｉ２まわりに回転される。この場合、遠心力に係る半径ｒ２（回転軸Ｉ２まわりの含浸対象部位の回転半径）は、比較的大きくなり（少なくともステータコア１１２の軸長以上となり）、液状樹脂材料Ｍ０が飛散する等の上述した課題が生じやすい。

ついで、本製造方法は、上向き姿勢に反転されたワークＷに対して、含浸対象部位の上面に対して液状樹脂材料Ｍ０の樹脂硬化処理を行う上面樹脂硬化工程（端面硬化工程の一例）（ステップＳ２１６）を含む。以下、上面樹脂硬化工程に係る樹脂硬化処理を、上述した外径側樹脂硬化処理との区別のため、「上面樹脂硬化処理」とも称する。

本実施例では、上面樹脂硬化処理は、ワークＷの含浸対象部位の上面に対して紫外線を照射することを含む。図１３には、上面樹脂硬化処理が実行されている状態が模式的に示されている。図１３に示す例では、紫外線照射装置９００は、ワークＷの含浸対象部位の上面に対して紫外線を照射している（矢印Ｒ１３参照）。これにより、ワークＷの含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０のうちの、上側部分（主に上側の表面部分）が硬化される。なお、紫外線照射装置９００は、上述した外径側樹脂硬化処理で用いる紫外線照射装置９００と同じであってもよいし、別であってもよい。

紫外線照射装置９００は、好ましくは、ワークＷの含浸対象部位の上面に対して、全周にわたって紫外線を照射する。これにより、含浸対象部位の全周にわたって、上側部分の液状樹脂材料Ｍ０を硬化させることができる。この場合、ワークＷが中心軸Ｉまわりに回転されてもよいし、紫外線照射装置９００が回転されてもよい。あるいは、紫外線照射装置９００がワークＷの上側に円周状に複数個分散して配置されてもよい。

紫外線照射装置９００は、好ましくは、ワークＷの含浸対象部位の上面に対して光軸９０１が略垂直になるように、ワークＷに対して位置付けられる。すなわち、紫外線照射装置９００は、好ましくは、略鉛直面内に光軸９０１が位置するように、ワークＷに対して位置付けられる。ここで、“略”とは、例えば１０％以下の誤差を含む概念である。また、紫外線照射装置９００は、好ましくは、光軸９０１がワークＷの含浸対象部位を通るように、ワークＷに対して位置付けられ、より好ましくは、光軸９０１がワークＷの含浸対象部位の径方向範囲（最内径位置から最外径位置までの範囲）の中心付近を通るように、ワークＷに対して位置付けられる。この場合、ワークＷの含浸対象部位における上側部分の液状樹脂材料Ｍ０を効率的に硬化させることができる。

このようにして、本実施例によれば、ワークＷは、上向き姿勢で、含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０の上側部分（軸方向端部）が硬化される。従って、槽６００から引き上げたワークＷに対して下向き姿勢のまま上面樹脂硬化処理が実行された場合（すなわち、上述した外径側樹脂硬化処理と同時に上面樹脂硬化処理が実行された場合）に生じうる不都合を低減できる。具体的には、槽６００から引き上げたワークＷに対して下向き姿勢のまま含浸対象部位の下面に対して樹脂硬化処理が実行されると、ワークＷの含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０が、自重により、下方へと垂れつつ、硬化されるおそれがある。すなわち、液状樹脂材料Ｍ０が氷柱状に硬化されるおそれがある。これに対して、本実施例によれば、上述したように上向き姿勢で上面樹脂硬化処理が実行されるので、かかる不都合を低減できる。

また、本実施例によれば、含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０の上側部分（軸方向端部）を硬化させることで、結合部４０における平角断面の角部（図５参照、以下、「接合部エッジ１２２」と称する）に、液状樹脂材料Ｍ０の薄膜を形成できる。すなわち、コイル片５２まわりにおける濡れ性等の影響で液状樹脂材料Ｍ０が形成され難い接合部エッジ１２２に対しても、比較的薄い厚みであるものの液状樹脂材料Ｍ０の膜を形成できる。かかる液状樹脂材料Ｍ０の膜が形成された接合部エッジ１２２は、当該膜に起因して濡れ性が高くなる。このようにして、接合部エッジ１２２の濡れ性（液状樹脂材料Ｍ０に係る濡れ性）を高めることができる。この結果、続く２回目の浸漬工程（後述）において、コイル片５２の接合部エッジ１２２上の絶縁被覆（液状樹脂材料Ｍ０の硬化物）の必要な厚みが確保しやすくなる。すなわち、２回目の浸漬工程は、１回目の浸漬工程を介して形成された液状樹脂材料Ｍ０の膜を下地として比較的厚い膜を接合部エッジ１２２に対しても形成できる。なお、この点は、２回目の浸漬工程の説明の際に再度説明する。

ついで、本製造方法は、上向き姿勢に反転されたワークＷに対して、含浸対象部位の径方向内側の側面に対して液状樹脂材料Ｍ０の樹脂硬化処理を行う内径側樹脂硬化工程（側面硬化工程の一例）（ステップＳ２１８）を含む。以下、内径側樹脂硬化工程に係る樹脂硬化処理を、上述した外径側樹脂硬化処理及び上面樹脂硬化処理との区別のため、「内径側樹脂硬化処理」とも称する。

本実施例では、内径側樹脂硬化処理は、ワークＷの含浸対象部位の径方向内側の側面に対して紫外線を照射することを含む。図１４には、内径側樹脂硬化処理が実行されている状態が模式的に示されている。図１４に示す例では、紫外線照射装置９００は、ワークＷの含浸対象部位の径方向内側の側面に対して紫外線を照射している（矢印Ｒ１４参照）。これにより、ワークＷの含浸対象部位に含浸させた液状樹脂材料Ｍ０のうちの、径方向内側の部分（主に表面部分）が硬化される。なお、紫外線照射装置９００は、上述した上面樹脂硬化処理で用いる紫外線照射装置９００と同じであってもよい。

紫外線照射装置９００は、好ましくは、ワークＷの含浸対象部位の径方向内側の側面に対して、全周にわたって紫外線を照射する。これにより、含浸対象部位の全周にわたって、径方向内側部分の液状樹脂材料Ｍ０を硬化させることができる。この場合、内径側樹脂硬化処理は、上面樹脂硬化処理と並列して順次実行されてもよい。具体的には、ワークＷの含浸対象部位の全周のうちの、分割した周方向範囲ごとに、上面樹脂硬化処理及び内径側樹脂硬化処理がまとめて実行されてもよい。あるいは、内径側樹脂硬化処理は、上面樹脂硬化処理よりも前に実行されてもよい。この場合、内径側樹脂硬化処理は、外径側樹脂硬化処理と同時又はそれよりも前に実行されてもよい。

紫外線照射装置９００は、好ましくは、ワークＷの含浸対象部位の径方向内側の側面に対して光軸９０１が略垂直になるように、ワークＷに対して位置付けられる。すなわち、紫外線照射装置９００は、好ましくは、略鉛直面内に光軸９０１が位置するように、ワークＷに対して位置付けられる。ここで、“略”とは、例えば１０％以下の誤差を含む概念である。また、紫外線照射装置９００は、好ましくは、光軸９０１がワークＷの含浸対象部位を通るように、ワークＷに対して位置付けられ、より好ましくは、光軸９０１がワークＷの含浸対象部位の軸方向中心付近を通るように、ワークＷに対して位置付けられる。この場合、ワークＷの含浸対象部位における上側部分の液状樹脂材料Ｍ０を効率的に硬化させることができる。

ただし、紫外線照射装置９００のサイズやワークＷの径方向内側のスペースに依存して、紫外線照射装置９００は、図１４に示すように、ワークＷの含浸対象部位の径方向内側の側面に対して、光軸９０１が斜め方向に交差する態様で、ワークＷに対して位置付けられてもよい。この場合、内径側樹脂硬化処理及び上面樹脂硬化処理は、一方が他方を兼ねてもよい。

内径側樹脂硬化処理による内径側樹脂硬化工程（ステップＳ２１８）が終了すると、その回の絶縁被覆工程が終了する。

ついで、本製造方法は、一のワークＷに対する絶縁被覆工程の実行回数が、あらかじめ規定された回数（本実施例では、一例として２回）となったか否かを判定する（ステップＳ２２０）。このような判定は、人により実現されてもよいし、画像処理等により実現されてもよい。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、次の工程へと進み、それ以外の場合は、２回目の絶縁被覆工程を実行すべく、ステップＳ２０６からステップＳ２１８の工程を同様に実行する。図１５には、２回目の絶縁被覆工程において、ステップＳ２０６により上下反転されて下向き姿勢とされたワークＷが模式的に示されている。その後、ワークＷは、２回目の浸漬工程等を受ける。

２回目の絶縁被覆工程は、１回目の絶縁被覆工程と全く同一であってよい。この場合、例えば製造装置の制御を単純化できる。

ただし、２回目の絶縁被覆工程は、好ましくは、少なくとも浸漬工程が、１回目の絶縁被覆工程と異なる。具体的には、２回目の絶縁被覆工程における浸漬工程は、１回目の絶縁被覆工程における浸漬工程よりも、含浸対象部位が低減される。すなわち、２回目の浸漬工程に係る含浸対象部位は、１回目の浸漬工程に係る含浸対象部位の一部（軸方向端部側の一部）であってよい。この場合、２回目の浸漬工程に係る含浸対象部位は、コイル片５２の接合部エッジ１２２を含む最小限の部位であってよい。これにより、必要な機能を有する絶縁被覆（液状樹脂材料Ｍ０の硬化物）を、比較的少ない量（例えば最小限）の液状樹脂材料Ｍ０を利用して効率的に形成できる。

図１５には、１回目の絶縁被覆工程でワークＷに含浸された液状樹脂材料Ｍ０の範囲（ハッチング領域Ｍ１）に対して、２回目の絶縁被覆工程に係る含浸対象部位の属する範囲Ｑ１５が模式的に示されている。

このようにして本実施例では、絶縁被覆工程が複数回（本実施例では、一例として２回）実行される。これにより、コイル片５２の接合部エッジ１２２上の絶縁被覆（液状樹脂材料Ｍ０の硬化物）の必要な厚みを確保することが可能となる。

具体的には、図１６には、２回目の絶縁被覆工程が終了した後の上向き姿勢のワークＷが模式的に示されている。図１６には、１回目の絶縁被覆工程により形成される液状樹脂材料Ｍ０の範囲（ハッチング領域Ｍ１）とともに、２回目の絶縁被覆工程により形成される液状樹脂材料Ｍ０の範囲が、ハッチング領域Ｍ２で模式的に示されている。なお、図１６（後出の図１８等も同様）では、説明の都合上、ステータコイル１１４のコイルエンド部１１４Ａのうちの軸方向端部だけ省略せずに概略的に図示されている。

１回目の絶縁被覆工程では、ハッチング領域Ｍ１で模式的に示すように、コイル片５２の接合部エッジ１２２上に液状樹脂材料Ｍ０の薄膜を形成できる。この場合、接合部エッジ１２２上の液状樹脂材料Ｍ０の薄膜の厚みは、接合部エッジ１２２の濡れ性（線状導体の角部の濡れ性）が低いことから、絶縁被覆（液状樹脂材料Ｍ０の硬化物）の必要な厚みよりも有意に小さくなる。しかしながら、接合部エッジ１２２上に液状樹脂材料Ｍ０の薄膜は、比較的薄い場合でも、液状樹脂材料Ｍ０に対する接合部エッジ１２２の濡れ性を高めることができる。従って、２回目の絶縁被覆工程における浸漬工程時には、接合部エッジ１２２上の液状樹脂材料Ｍ０が付着されやすくなる。すなわち、２回目の絶縁被覆工程では、ハッチング領域Ｍ２で模式的に示すように、コイル片５２の接合部エッジ１２２上に、更なる液状樹脂材料Ｍ０の膜を比較的大きい厚みで形成できる。このようにして、濡れ性が低いコイル片５２の接合部エッジ１２２に対しても、絶縁被覆（液状樹脂材料Ｍ０の硬化物）の必要な厚みを確保することが可能となる。

２回目の絶縁被覆工程が終了すると、本製造方法は、ワークＷの全体における液状樹脂材料Ｍ０が硬化するようにワークＷを加熱する加熱工程（全体硬化工程の一例）（ステップＳ２２２）を含む。本加熱工程は、上述した各種の樹脂硬化工程では硬化していない液状樹脂材料Ｍ０の部分（例えば表面よりも内側の部分）を完全に硬化させる機能を有する。加熱工程における加熱方法は、任意であり、例えば、炉内にワークＷを配置することで実現されてもよい。ワークＷの含浸対象部位を含む含浸部位に含浸された液状樹脂材料Ｍ０は、加熱されることで、完全に硬化される。これにより、ステータコイル１１４に液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆が形成される。

加熱工程におけるワークＷの姿勢は、任意であるが、好ましくは、図１７に模式的に示すように、下向き姿勢である。なお、図１７には、複数のワークＷが下向きの姿勢で並んで配置されつつ、加熱工程を受けている様子が模式的に示されている。なお、図１７では、製造装置の一部のワーク把持部１００１が複数のワークＷを挟持する様子が模式的に示されているが、ワークＷは、ステータコア１１２の端面が台の上面（図示せず）に当接する態様で台に支持されてもよい。また、図１７では、一例として、ワークＷに対して下側から熱が放射されているが（矢印Ｒ１７参照）、熱の放射方向は任意である。

ところで、加熱工程では、上向き姿勢の場合、完全に硬化する前の硬化途中の液状樹脂材料Ｍ０が、自重により、ステータコア１１２まで下方へと垂れうる（図１６の矢印Ｒ１６参照）。この場合、ステータコア１１２に付着した液状樹脂材料Ｍ０はスクレーパ等で別途除去する必要がある。

これに対して、下向き姿勢の場合、完全に硬化する前の硬化途中の液状樹脂材料Ｍ０が、自重で下方に移動したとしても、ステータコア１１２に至ることはない。また、外径側樹脂硬化処理、上面樹脂硬化処理、及び内径側樹脂硬化処理で硬化された液状樹脂材料Ｍ０の部分（図１８の方向視でＣ字状の範囲１８００参照）が、“下蓋”として機能することで、垂れた液状樹脂材料Ｍ０が氷柱状になってしまう可能性を低減できる。図１８には、矢印Ｒ１９で模式的に示すように、硬化途中の液状樹脂材料Ｍ０の下方向の動きが示されている。かかる硬化途中の液状樹脂材料Ｍ０の下方向の動きは、外径側樹脂硬化処理、上面樹脂硬化処理、及び内径側樹脂硬化処理で硬化された液状樹脂材料Ｍ０の部分により堰き止められる。これにより、下向き姿勢で加熱工程を行った場合に生じうる不都合を防止できる。

このようにして本実施例によれば、下向き姿勢で加熱工程を行うことで、ステータコア１１２への液状樹脂材料Ｍ０の垂れを防止しつつ、外径側樹脂硬化処理、上面樹脂硬化処理、及び内径側樹脂硬化処理で硬化された液状樹脂材料Ｍ０の部分の“下蓋”機能によって、下方に垂れる液状樹脂材料Ｍ０の氷柱状の硬化を低減できる。

なお、このような“下蓋”機能を効果的に高めるためには、外径側樹脂硬化処理、上面樹脂硬化処理、及び内径側樹脂硬化処理がすべて実行されるのが望ましいが、外径側樹脂硬化処理及び／又は内径側樹脂硬化処理だけが省略されてもよい。また、下向き姿勢は、好ましくは、加熱工程の全体にわたって維持されるが、少なくとも一部（例えば前半）だけ維持されてもよい。

また、本製造方法によれば、上述したように２回の絶縁被覆工程に対して１回の加熱工程を行うので、絶縁被覆工程ごとに加熱工程を行う場合に比べて、エネルギ消費量（及びそれに伴う二酸化炭素の排出量）を低減できる。従って、本製造方法によれば、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆の厚みを効率的に増加させることができる。

また、絶縁被覆工程ごとに加熱工程を行う場合には、１回目に形成される液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆と、２回目に形成される液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆との間に、不連続な境界（層の分離）が形成されるが、本製造方法によれば、かかる境界をなくし、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆全体としての強度を高めることができる。すなわち、本製造方法では、２回にわたって含浸された液状樹脂材料Ｍ０は加熱工程中に粘度低下し１層化するため、絶縁被覆内に不連続な境界（層の分離）が無く強度が向上する。

次に、図１９を参照して、本製造方法により製造される回転電機用ステータを組み込む回転電機１に好適な冷却構造を説明する。

図１９は、冷却構造の一例を模式的に示す図であり、回転電機１の断面構造の一部を概略的に示す図である。

図１９に示す例では、ステータコイル１１４の軸方向両端のコイルエンド部１１４Ａには、径方向外側及び径方向内側から油が供給される。具体的には、ケース２のケース内油路６０に供給される油（矢印Ｒ２０Ａ参照）は、径方向内側に向けて貫通する油孔６２を介して、コイルエンド部１１４Ａの径方向外側の側面に供給される（矢印Ｒ２０参照）。なお、油孔６２は、重力による油の滴下が促進されるように、鉛直方向上側に配置されてよい。また、ロータシャフト１１２Ａの軸心油路６４に供給される油（矢印Ｒ２１Ａ参照）は、径方向外側に向けて貫通する油孔６６を介して、コイルエンド部１１４Ａの径方向内側の側面に供給される（矢印Ｒ２１参照）。

本製造方法によれば、上述したように、ステータコイル１１４のコイルエンド部１１４Ａには、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆が付与される。ステータコイル１１４における液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆が付与された箇所は、そうでない箇所（すなわち絶縁膜１３０が表面となる箇所）よりも熱伝導性が低い。従って、コイルエンド部１１４Ａの径方向外側の側面のうち、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆により覆われていない露出範囲が不要に狭くなると、上述した油孔６２からの油による冷却性能が不要に低下するおそれがある。同様に、コイルエンド部１１４Ａの径方向内側の側面のうち、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆により覆われていない露出範囲が不要に狭くなると、上述した油孔６６からの油による冷却性能が低下するおそれがある。

この点、本製造方法によれば、上述したように、外径側樹脂硬化処理により含浸対象部位に含浸された液状樹脂材料Ｍ０の径方向外側の部分が、下向き姿勢のまま硬化されるので、その後にワークＷが上向き姿勢になっても、径方向外側の液状樹脂材料Ｍ０が下方に垂れることがない。これにより、コイルエンド部１１４Ａの径方向外側の側面のうち、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆により覆われていない露出範囲が不要に狭くなる可能性を低減できる。その結果、上述した油孔６２からの油によるコイルエンド部１１４Ａの冷却性能を効果的に高めることができる。

なお、上述した実施例では、内径側樹脂硬化処理は、上向き姿勢のワークＷに対して実行されるが、外径側樹脂硬化処理と同様に、下向き姿勢のワークＷに対して実行されてもよい。この場合、内径側樹脂硬化処理は、外径側樹脂硬化処理と同時に並列的に実行されてもよい。この場合、内径側樹脂硬化処理により含浸対象部位に含浸された液状樹脂材料Ｍ０の径方向内側の部分が、下向き姿勢のまま硬化されるので、その後にワークＷが上向き姿勢になっても、径方向内側の液状樹脂材料Ｍ０が下方に垂れることがない。これにより、コイルエンド部１１４Ａの径方向内側の側面のうち、液状樹脂材料Ｍ０の絶縁被覆により覆われていない露出範囲が不要に狭くなる可能性を低減できる。その結果、上述した油孔６６からの油によるコイルエンド部１１４Ａの冷却性能を効果的に高めることができる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、好ましい実施例として、外径側樹脂硬化処理が実行されているが、外径側樹脂硬化処理に代えて内径側樹脂硬化処理が実行されてもよい。

また、上述した実施例では、ワークＷを、液状樹脂材料Ｍ０の槽６００に浸漬する浸漬工程が実行されるが、これに代えて又は加えて、ワークＷの含浸対象部位に液状樹脂材料Ｍ０を滴下することで、ワークＷの含浸対象部位に液状樹脂材料Ｍ０を含浸させる工程（含浸工程の一例）が実行されてもよい。

４０・・・結合部（先端部）、５２・・・コイル片、１１２・・・ステータコア、１１４・・・ステータコイル、６００・・・槽、Ｗ・・・ワーク、Ｍ０・・・液状樹脂材料

Claims (5)

1. ステータコアにステータコイルを形成する複数のコイル片を装着してワークを形成する装着工程と、
   前記装着工程の後に、前記ワークにおける軸方向一端側において、一の前記コイル片と他の一の前記コイル片のそれぞれの先端部同士を接合する接合工程と、
   前記接合工程の後に、前記ワークにおける前記先端部同士の接合箇所を含む含浸対象部位に、液状樹脂材料を含浸させる含浸工程と、
   前記含浸工程の後に、前記含浸対象部位の軸方向端面に対して液状樹脂材料の樹脂硬化処理を行う端面硬化工程と、
   前記端面硬化工程の後に、前記ワークの全体における液状樹脂材料を硬化させる全体硬化工程とを含み、
   前記全体硬化工程の間の少なくとも一部の期間において、前記ワークを前記含浸対象部位が下側を向く下向き姿勢に維持する、回転電機用ステータ製造方法。
2. 液状樹脂材料は、加熱により硬化する特性を有し、
   前記全体硬化工程は、前記下向き姿勢で前記ワークを加熱することを含む、請求項１に記載の回転電機用ステータ製造方法。
3. 前記含浸工程の後かつ前記全体硬化工程の前に、前記含浸対象部位の側面に対して液状樹脂材料の樹脂硬化処理を行う側面硬化工程を更に含む、請求項１又は２に記載の回転電機用ステータ製造方法。
4. 液状樹脂材料は、紫外線の照射により硬化する特性を有し、
   前記端面硬化工程及び前記側面硬化工程は、紫外線を照射することを含む、請求項３に記載の回転電機用ステータ製造方法。
5. 前記端面硬化工程は、前記含浸対象部位が上側を向く上向き姿勢の前記ワークに対して実行され、
   前記側面硬化工程は、前記端面硬化工程よりも前に、前記下向き姿勢の前記ワークに対して実行される、請求項４に記載の回転電機用ステータ製造方法。