JP2023161807A - ステータ及びステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの放熱性を向上させる。【解決手段】コイル２０は、少なくとも一部がスロット１５内に配置される第１コイル部２１と、一端が第１コイル部２１の一端に圧入される第２コイル部２２と、を有する。絶縁樹脂３０は、スロット１５内の軸方向の中央部において、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間で連続的に充填される連続充填部３１を有する。位置決め部品（第１位置決め部品４０）は、連続充填部３１よりも軸方向の一方側に配置され、ステータコア１０の周方向において、少なくとも一部がスロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で第１コイル部２１を位置決めしている。互いに圧入された第１コイル部２１と第２コイル部２２との間の隙間Ｇは、周方向において、位置決め部品（第１位置決め部品４０）によって覆われている。【選択図】図８

Description

本開示は、ステータ及びステータの製造方法に関する。

特許文献１、特許文献２、及び特許文献３の図３Ｄには、ステータが開示されている。このステータは、絶縁紙を介してステータコアにコイルが固定されている。

特開２０１３－６２９１１号公報 特開２０２０－３３４３３号公報 特開２０２１－１９１０５１号公報

上述したステータでは、コイルの放熱性を向上させることが望まれている。

そこで、本開示では、コイルの放熱性を向上させることが可能な技術の提供を目的とする。

本開示のステータは、
環状のステータコアと、コイルと、絶縁樹脂と、位置決め部品と、を備え、
前記ステータコアは、環状に並び、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数のスロットを有し、
前記コイルは、少なくとも一部が前記スロット内に配置される第１コイル部と、一端が前記第１コイル部の一端に圧入される第２コイル部と、を有し、
前記絶縁樹脂は、前記スロット内の前記軸方向の中央部において、前記スロットの内壁と前記第１コイル部との間で連続的に充填される連続充填部を有し、
前記位置決め部品は、前記連続充填部よりも前記軸方向の一方側に配置され、前記ステータコアの周方向において、少なくとも一部が前記スロットの内壁と前記第１コイル部との間に入り込んだ状態で前記第１コイル部を位置決めし、
互いに圧入された前記第１コイル部と前記第２コイル部との間の隙間は、前記周方向において、前記位置決め部品によって覆われている。

本開示のステータの製造方法は、
環状のステータコアと、コイルと、を備え、前記ステータコアは、環状に並び、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数のスロットを有し、前記コイルは、第１コイルセグメント及び第２コイルセグメントを有するステータの製造方法であって、
前記スロットの前記軸方向の一方側に治具を配置する配置工程と、
前記治具によって前記第１コイルセグメントを位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程によって位置決めされた前記第１コイルセグメントの一端に前記第２コイルセグメントの一端を圧入する圧入工程と、
前記スロット内の前記軸方向の中央部において、前記スロットの内壁と前記第１コイルセグメントとの間で絶縁樹脂を連続的に充填する充填工程と、を含み、
前記圧入工程では、前記第１コイルセグメントの一端が前記軸方向において前記治具が存在する範囲内に配置された状態で、前記第１コイルセグメントの一端に前記第２コイルセグメントの一端を圧入する。

本開示によれば、コイルの放熱性を向上させることができる。

図１は、ステータコアの斜視図である。 図２は、ステータを軸方向と直交する方向に切断した切断面の一部を軸方向の他方側から見た断面図である。 図３は、第１位置決め部品を軸方向の一方側から見た斜視図である。 図４は、第１位置決め部品を軸方向の他方側から見た斜視図である。 図５は、第１コイルセグメント及び第２コイルセグメントの側面図である。 図６は、第１コイルセグメントが第１位置決め部品及び第２位置決め部品によって位置決めされた状態をあらわす断面図である。 図７は、スロット内に絶縁樹脂が充填された状態をあらわす断面図である。 図８は、第１コイルセグメントに第２コイルセグメントが圧入された状態をあらわす断面図である。 図９は、第１位置決め部品の第１の他の形態を説明するための説明図である。 図１０は、第１位置決め部品の第２の他の形態を説明するための説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。

〔１〕環状のステータコアと、コイルと、絶縁樹脂と、位置決め部品と、を備え、
前記ステータコアは、環状に並び、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数のスロットを有し、
前記コイルは、少なくとも一部が前記スロット内に配置される第１コイル部と、一端が前記第１コイル部の一端に圧入される第２コイル部と、を有し、
前記絶縁樹脂は、前記スロット内の前記軸方向の中央部において、前記スロットの内壁と前記第１コイル部との間で連続的に充填される連続充填部を有し、
前記位置決め部品は、前記連続充填部よりも前記軸方向の一方側に配置され、前記ステータコアの周方向において、少なくとも一部が前記スロットの内壁と前記第１コイル部との間に入り込んだ状態で前記第１コイル部を位置決めし、
互いに圧入された前記第１コイル部と前記第２コイル部との間の隙間は、前記周方向において、前記位置決め部品によって覆われている
ステータ。

この構成によれば、スロット内において、絶縁紙が介在することなく、スロットの内壁と第１コイル部との間で連続的に絶縁樹脂が充填されるため、絶縁紙が介在する構成と比較して、コイルの放熱性を向上させることができる。しかも、スロットの内壁と第１コイル部との間を絶縁樹脂で充填しつつも、第１コイル部が位置決め部品によって位置決めされるため、第１コイル部の位置が安定しやすく、その結果、絶縁樹脂を介した第１コイル部の放熱性能が安定しやすい。しかも、第１コイル部と第２コイル部との間の隙間は、周方向において位置決め部品によって覆われているため、異物が侵入しにくい。

〔２〕前記位置決め部品は、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の両方を位置決めする
〔１〕に記載のステータ。

この構成によれば、第１コイル部と第２コイル部との両方が位置決め部品によって位置決めされるため、互いにがたつきにくくなる。

〔３〕前記位置決め部品は、前記軸方向において前記スロットの内外にわたって前記第１コイル部及び前記第２コイル部を位置決めする
〔２〕に記載のステータ。

この構成によれば、第１コイル部及び第２コイル部がスロットの内外にわたって位置決めされるため、第１コイル部及び第２コイル部の位置が安定しやすい。

〔４〕前記第１コイル部の一端及び前記第２コイル部の一端のうち、一方には凹部が設けられ、他方には凸部が設けられ、
前記凹部には、前記凸部が圧入される
〔１〕から〔３〕のいずれか一項に記載のステータ。

この構成によれば、第１コイル部と第２コイル部が圧入する構造を簡素化しやすい。

〔５〕前記凹部は、前記第１コイル部に設けられ、
前記凸部は、前記第２コイル部に設けられている
〔４〕に記載のステータ。

凹部と凸部との嵌合面では、電流が流れたときに発熱しやすい。しかし、この構成によれば、凹部が第２コイル部に設けられ、凸部が第１コイル部に設けられる構成と比較して、凹部と凸部との嵌合面が絶縁樹脂寄りの位置に配置されるため、この嵌合面で生じた熱を絶縁樹脂から放出しやすい。

〔６〕前記位置決め部品は、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の両方を位置決めし、
前記位置決め部品が前記第２コイル部を位置決めする領域の前記軸方向の長さは、前記凸部の突出寸法及び前記凹部の深さのいずれよりも長い
〔４〕又は〔５〕に記載のステータ。

この構成によれば、第２コイル部をより高い精度で位置決めすることができる。

〔７〕環状のステータコアと、コイルと、を備え、前記ステータコアは、環状に並び、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数のスロットを有し、前記コイルは、第１コイルセグメント及び第２コイルセグメントを有するステータの製造方法であって、
前記スロットの前記軸方向の一方側に治具を配置する配置工程と、
前記治具によって前記第１コイルセグメントを位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程によって位置決めされた前記第１コイルセグメントの一端に前記第２コイルセグメントの一端を圧入する圧入工程と、
前記スロット内の前記軸方向の中央部において、前記スロットの内壁と前記第１コイルセグメントとの間で絶縁樹脂を連続的に充填する充填工程と、を含み、
前記圧入工程では、前記第１コイルセグメントの一端が前記軸方向において前記治具が存在する範囲内に配置された状態で、前記第１コイルセグメントの一端に前記第２コイルセグメントの一端を圧入する
ステータの製造方法。

この構成によれば、連続充填部においてスロットの内壁と第１コイルセグメントとの間に絶縁紙が介在しないため、第１コイルセグメントの熱を放出しやすい。しかも、第１コイルセグメントの一端が軸方向において治具が存在する範囲内に配置された状態で、第１コイルセグメントの一端に第２コイルセグメントの一端を圧入するため、第１コイルセグメントが位置ずれしにくく、第２コイルセグメントを圧入しやすい。

〔８〕前記治具は、前記第１コイルセグメント及び前記第２コイルセグメントを位置決めする一対の位置決め面と、前記第２コイルセグメントを前記一対の位置決め面の間に誘導する一対の傾斜面と、を有し、
前記配置工程では、前記一対の傾斜面が前記一対の位置決め面よりも前記軸方向の前記一方側に配置されるように前記治具を配置する
〔７〕に記載のステータの製造方法。

この構成によれば、第２コイルセグメントが一対の位置決め面の間に挿入される際、第２コイルセグメントの位置が多少ずれても傾斜面によって一対の位置決め面の間に誘導される。したがって、この構成によれば、第２コイルセグメントを軸方向の一方側から一対の位置決め面の間に通しやすい。

〔９〕前記第１コイルセグメントの一端及び前記第２コイルセグメントの一端のうち、一方には凹部が設けられ、他方には凸部が設けられ、
前記凹部には、前記凸部が圧入され、
前記治具は、前記第１コイルセグメント及び前記第２コイルセグメントを位置決めする一対の位置決め面を有し、
前記位置決め工程では、前記一対の位置決め面のうち前記第２コイルセグメントを位置決めする領域の前記軸方向の長さが、前記凸部の突出寸法よりも長くなるように前記第１コイルセグメントを位置決めする
〔７〕又は〔８〕に記載のステータの製造方法。

この構成によれば、第２コイルセグメントが一対の位置決め面の間にガイドされた状態で、第２コイルセグメントを第１コイルセグメントに圧入することができる。したがって、この構成によれば、第２コイルセグメントが第１コイルセグメントに圧入されやすい。

〔１０〕前記充填工程では、前記スロットの前記軸方向の前記一方側の開口を前記治具によって塞ぎつつ、前記スロット内に前記絶縁樹脂を充填する
〔７〕から〔９〕のいずれかに記載のステータの製造方法。

この構成によれば、絶縁樹脂がスロットの軸方向の一方側の開口から外部に漏れることを治具によって防ぎやすい。

＜第１実施形態＞
１．ステータ１の構成
第１実施形態のステータ１は、回転電機（具体的には、モータ）の部品として使用される。ステータ１は、環状、より具体的には円環状をなしている。ステータ１は、図２及び図８に示すように、ステータコア１０と、コイル２０と、絶縁樹脂３０と、第１位置決め部品４０と、第２位置決め部品６０と、を備える。

ステータコア１０は、図１に示すように、環状、より具体的には円環状をなしている。以下では、ステータコア１０の径方向を径方向と称し、ステータコア１０の軸方向を軸方向と称し、ステータコア１０の周方向を周方向と称する。

ステータコア１０は、図１及び図２に示すように、ヨーク部１１と、ティース部１２と、を有する。ヨーク部１１は、環状、より具体的には円環状をなしている。ティース部１２は、ヨーク部１１の内周面に沿って環状に並んで複数設けられている。各々のティース部１２は、周方向に互いに間隔をあけて配置されている。各々のティース部１２は、ヨーク部１１の内周面から径方向内側に突出している。各々のティース部１２は、径方向及び軸方向に沿った壁状をなしている。各々のティース部１２は、径方向及び軸方向の沿った壁状をなすティース本体１３と、ティース本体１３の先端部（言い換えると、径方向内側の端部）から周方向両側に張り出したティース張出部１４と、を有する。

ステータコア１０は、例えば、複数の電磁鋼板（例えばケイ素鋼板）を厚み方向に積層して製造される積層鋼板であってもよいし、絶縁被覆された磁性粒子をプレス成形して構成される圧粉磁芯であってもよい。

ステータコア１０は、図１に示すように、複数のスロット１５を有する。スロット１５は、環状に並んで配置されている。スロット１５は、ステータコア１０を軸方向に貫通している。スロット１５は、図１及び図８に示すように、第１開口１６と、第２開口１７と、第３開口１８と、を有する。第１開口１６は、ステータコア１０の軸方向の一方側の面に形成されている。第２開口１７は、ステータコア１０の軸方向の他方側の面に形成されている。第３開口１８は、ステータコア１０の径方向内側面に形成されている。第３開口１８は、第１開口１６及び第２開口１７に連続している。スロット１５は、図２に示すように、隣り合う２つのティース部１２によって構成されている。スロット１５は、周方向の両側がティース部１２によって区画され、径方向の外側面がヨーク部１１によって区画されている。

コイル２０は、分布巻であってもよいし、集中巻であってもよい。コイル２０は、スロット１５内を通ってティース部１２に巻き回されている。コイル２０は、図２に示すように、長さ方向と直交する方向に切断した断面が矩形状をなしている。コイル２０は、導電路をなす芯線と、芯線を被覆する被覆部と、を具備する。芯線は、導体である。芯線は、平角線であり、長さ方向と直交する方向に切断した断面が矩形状をなしている。被覆部は、絶縁層を形成する。被覆部の材料は特に限定されない。被覆部は、本実施形態では、誘電率が低い低誘電率エナメルである。被覆部は、例えばポリビニルホルマール、熱硬化ポリウレタン、熱硬化アクリル、エポキシ、熱硬化ポリエステル、熱硬化ポリエステルイミド、芳香族ポリアミド、熱硬化ポリアミドイミド、熱硬化ポリイミド等の熱硬化性樹脂を主成分としてもよい。また、被覆部は、例えばポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂を主成分としてもよい。ここで「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば５０質量％以上含有される成分である。

コイル２０は、図８に示すように、第１コイル部２１と、第２コイル部２２と、を有する。第１コイル部２１及び第２コイル部２２は、それぞれ直線状をなしている。第１コイル部２１及び第２コイル部２２は、互いに一端同士が圧入されて連結される。互いに圧入された第１コイル部２１及び第２コイル部は、全体として直線状をなしている。第１コイル部２１の一端（つまり、軸方向の一方側の端部）には、凹部２３が設けられている。第２コイル部２２の一端（つまり、軸方向の他方側の端部）には、凸部２４が設けられている。第１コイル部２１及び第２コイル部２２は、凸部２４が凹部２３に圧入されることで、互いに圧入される。

図８に示すように、第１コイル部２１の少なくとも一部は、スロット１５内に配置される。第１コイル部２１の一端側（軸方向の一方側の端部）は、スロット１５内に配置されていることが好ましい。つまり、第１コイル部２１の一端は、軸方向において、第１開口１６の開口縁と同じ位置か、あるいは、第１開口１６の開口縁よりも軸方向の他方側に配置されていることが好ましい。図８に示す例では、第１コイル部２１の一端が、軸方向において、第１開口１６の開口縁と同じ位置に配置されている。

第１コイル部２１の凹部２３は、第１コイル部２１の軸方向の一方側の端面２１Ａの一部を凹ませた形態をなしている。凹部２３は、第１コイル部２１の軸方向の一方側に開口している。凹部２３は、第１コイル部２１の周方向の中央部に設けられており、第１コイル部２１の径方向の両側に開口している。凹部２３は、周方向の両側に設けられ互いに対向する一対の内側面２３Ａと、奥面２３Ｂと、を有する。一対の内側面２３Ａ及び奥面２３Ｂは、それぞれ平坦な面である。奥面２３Ｂは、軸方向の一方側を向いている。奥面２３Ｂは、一対の内側面２３Ａの軸方向の他方側の端部に連なり、一対の内側面２３Ａの軸方向の他方側の端部同士をつないでいる。

図８に示すように、第２コイル部２２の少なくとも一部は、スロット１５内に配置される。第２コイル部２２の一端側（軸方向の他方側の端部）は、スロット１５内に入り込んでいる。

第２コイル部２２の凸部２４は、第２コイル部２２の軸方向の他方側の基準面２２Ａから突出した形態をなしている。凸部２４は、軸方向の他方側に突出している。基準面２２Ａは、平坦な面であり、軸方向の一方側を向いている。凸部２４は、第２コイル部２２の周方向の中央部に設けられ、周方向の両側に配置される基準面２２Ａに対して軸方向の一方側に突出している。凸部２４は、第２コイル部２２の径方向の全領域にわたって設けられている。凸部２４は、軸方向と直交する方向に切断した断面が、矩形状をなしている。凸部２４は、凸部２４の外周面を構成する一対の第１外側面２４Ａと一対の第２外側面２４Ｂと、突出端面２４Ｃと、を有する。一対の第１外側面２４Ａは、それぞれ周方向を向いている。一対の第２外側面２４Ｂは、それぞれ径方向を向いている。突出端面２４Ｃは、軸方向の一方側を向いている。突出端面２４Ｃは、一対の第１外側面２４Ａ及び一対の第２外側面２４Ｂの一方側の端部に連なっており、一対の第１外側面２４Ａ及び一対の第２外側面２４Ｂの一方側の端部同士をつないでいる。

凸部２４が凹部２３に圧入された状態では、凸部２４の突出端面２４Ｃが凹部２３の奥面２３Ｂと対向する。凸部２４の一対の第１外側面２４Ａの各々は、凹部２３の一対の内側面２３Ａの各々と対向する。第１コイル部２１の軸方向の一方側の端面２１Ａは、第２コイル部２２の基準面２２Ａと対向する。第１コイル部２１の一端と第２コイル部２２の一端との間（つまり、端面２１Ａと基準面２２Ａとの間）には、隙間Ｇが形成される。

コイル２０は、第１コイル部２１の他端から第１屈曲部２５を介して延設された第１延設部２６と、第２コイル部２２の他端から第２屈曲部２７を介して延設された第２延設部２８と、を有する。

絶縁樹脂３０は、スロット１５内に充填されている。図２では、スロット１５として、スロット１５Ａとスロット１５Ｂがあらわされている。スロット１５Ａ内は、絶縁樹脂３０が省略されている。スロット１５Ｂ内は、絶縁樹脂３０が充填された状態が示されている。絶縁樹脂３０は、ステータコア１０の軸方向の中央部において、スロット１５Ｂ（スロット１５）の内壁と第１コイル部２１との間で連続的に充填される連続充填部３１を有する。連続充填部３１は、軸方向において、スロット１５Ｂ（スロット１５）内の両端部を除いて連続的に充填されている。この構成によれば、連続充填部３１においてスロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に絶縁紙が介在しないため、コイル２０の熱を放出しやすい。

上述したように、第１コイル部２１には、凹部２３が設けられている。そして、第２コイル部２２には、凹部２３に圧入される凸部２４が設けられている。凹部２３と凸部２４との嵌合面では、電流が流れたときに発熱しやすい。しかし、この構成によれば、凹部２３が第２コイル部２２に設けられ、凸部２４が第１コイル部２１に設けられる構成と比較して、凹部２３と凸部２４との嵌合面（より具体的には、凹部２３の一対の内側面２３Ａ、凹部２３の奥面２３Ｂ、凸部２４の一対の第１外側面２４Ａ、凸部の突出端面２４Ｃ）が絶縁樹脂３０寄りの位置に配置されるため、この嵌合面で生じた熱を絶縁樹脂３０から放出しやすい。

第１位置決め部品４０は、「位置決め部品」の一例に相当し、「治具」の一例に相当する。第１位置決め部品４０は、絶縁性を有しており、例えば樹脂やセラミックなどによって形成される。第１位置決め部品４０は、図３及び図４に示すように、環状をなしている。第１位置決め部品４０は、基部４１と、突出部４２と、を有する。

基部４１は、環状基部４３と、張出部４４と、を有する。環状基部４３は、環状をなしている。環状基部４３は、一対の長手部４５と、一対の短手部４６と、を有する。一対の長手部４５は、互いに平行に直線状に延びている。一対の長手部４５は、径方向に沿って延びている。短手部４６は、長手部４５よりも短い。一対の短手部４６は、互いに平行に直線状に延びている。一対の短手部４６は、長手部４５と直交する方向に沿って延びている。一対の短手部４６は、周方向に沿って延びている。一対の長手部４５と、一対の短手部４６とは全体として環状をなしている。

張出部４４は、基部４１から軸方向の一方側に張り出している。張出部４４は、一対の長手部４５の各々から軸方向の一方側に張り出している。つまり、張出部４４は、対をなしている。一対の張出部４４の各々は、互いに対向する対向面４７と、傾斜面４８と、を有する。一対の対向面４７は、互いに周方向に対向している。対向面４７は、軸方向及び径方向に沿って広がる面である。対向面４７の少なくとも一部は、環状基部４３の内周面（より具体的には、一対の長手部４５が互いに対向する面）と面一である。一対の傾斜面４８は、張出部４４の張出側（軸方向の一方側）に向かうにつれて互いの間隔が広がるように傾斜している。一対の張出部４４の径方向内側の端部は、環状基部４３の内周面よりも径方向内側に配置されており、突出部４２の内周面よりも径方向内側に配置されている。一対の張出部４４の径方向外側の端部は、環状基部４３の内周面よりも径方向外側に配置されており、突出部４２の内周面よりも径方向外側に配置されている。一対の対向面４７及び一対の傾斜面４８の径方向内側の端部は、環状基部４３の内周面よりも径方向内側に配置されており、突出部４２の内周面よりも径方向内側に配置されている。一対の対向面４７及び一対の傾斜面４８の径方向外側の端部は、環状基部４３の内周面よりも径方向外側に配置されており、突出部４２の内周面よりも径方向外側に配置されている。

突出部４２は、基部４１から張出部４４側とは反対側（軸方向の他方側）に筒状に突出している。突出部４２は、筒状の基部４１の内周部から筒状に突出している。突出部４２は、角筒状をなしている。突出部４２は、一対の長板部５０と、一対の短板部５１と、を有する。一対の長板部５０は、互いに平行に直線状に延びている。一対の長板部５０は、径方向に沿って延びている。短板部５１は、長板部５０よりも短い。一対の短板部５１は、互いに平行に直線状に延びている。一対の短板部５１は、長板部５０と直交する方向に沿って延びている。一対の短板部５１は、周方向に沿って延びている。一対の長板部５０と、一対の短板部５１とは全体として筒状（より具体的には角筒状）をなしている。

突出部４２の内周面は、基部４１（環状基部４３）の内周面に段差なく連続している。突出部４２の外周面は、突出端に向かうにつれて先細りとなるように形成された外周テーパ面５２を有する。

第１位置決め部品４０は、突出部４２の外周面から径方向内側に突出する内側突出部５３を有する。内側突出部５３は、図２に示すように、周方向においてティース張出部１４間の隙間に配置されている。

第１位置決め部品４０は、図３及び図４に示すように、一対の位置決め面５４を有する。一対の位置決め面５４は、第１コイル部２１及び第２コイル部２２を周方向に位置決めする。一対の位置決め面５４は、一対の対向面４７と、環状基部４３の内周面（より具体的には、一対の長手部４５の互いに対向する面）と、突出部４２の内周面（より具体的には、一対の長板部５０の互いに対向する面）とによって構成されている。

第２位置決め部品６０は、本実施形態では第１位置決め部品４０と同じ形態であるため、詳しい説明を省略する。

第１位置決め部品４０は、図８に示すように、連続充填部３１よりも軸方向の一方側において、突出部４２がスロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で第１コイル部２１を位置決めしている。周方向においては、突出部４２が、１本の第１コイル部２１の両側においてスロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で第１コイル部２１を位置決めしている。径方向においては、突出部４２が、径方向に沿って並んで配置される複数の第１コイル部２１のうち最も内側の第１コイル部２１及び最も外側の第１コイル部２１とスロット１５の内壁との間に入り込んだ状態で第１コイル部２１を位置決めしている。この構成によれば、第１位置決め部品４０の突出部４２がスロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で第１コイル部２１を位置決めするため、スロット１５内における第１コイル部２１の位置が安定しやすく、その結果、絶縁樹脂３０を介した第１コイル部２１の放熱性能が安定しやすい。

第１位置決め部品４０は、第１コイル部２１及び第２コイル部２２の両方を位置決めしている。この構成によれば、第１コイル部２１及び第２コイル部２２の両方が第１位置決め部品４０によって位置決めされるため、互いにがたつきにくくなる。

第１位置決め部品４０は、軸方向においてスロット１５の内外にわたって配置され、スロット１５の内外にわたって第１コイル部２１及び第２コイル部２２を位置決めしている。より具体的には、第１位置決め部品４０の突出部４２の内周面は、スロット１５の内部で第１コイル部２１を位置決めしており、環状基部４３の内周面、及び一対の張出部４４の一対の対向面４７は、スロット１５の外部で第２コイル部２２を位置決めしている。この構成によれば、第１コイル部２１及び第２コイル部２２がスロット１５の内外にわたって位置決めされるため、第１コイル部２１及び第２コイル部２２の位置がより安定しやすい。

互いに圧入された第１コイル部２１と第２コイル部２との間の隙間Ｇは、図８に示すように、周方向において、第１位置決め部品４０によって覆われている。このため、第１コイル部２１と第２コイル部２との間の隙間Ｇには、異物が侵入しにくい。

第１位置決め部品４０が第２コイル部２２を位置決めする領域の軸方向の長さＬ１は、図７に示すように、凸部２４の突出寸法Ｌ２及び凹部２３の深さＬ３のいずれよりも長い。この構成によれば、第２コイル部２２をより高い精度で位置決めすることができる。なお、第１位置決め部品４０が第２コイル部２２を位置決めする領域の軸方向の長さＬ１は、基部４１の軸方向の他方側の端部から対向面４７の軸方向の一方側の端部までの長さである。凸部２４の突出寸法Ｌ２は、基準面２２Ａから突出端面２４Ｃまでの長さである。凹部２３の深さＬ３は、第１コイル部２１の軸方向の一方側の端面２１Ａから凹部２３の奥面２３Ｂまでの長さである。凹部２３の深さＬ３は、突出部４２の突出寸法Ｌ４よりも短い。

第２位置決め部品６０は、図８に示すように、連続充填部３１よりも軸方向の他方側において、第１位置決め部品４０と同様に、突出部４２がスロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で第１コイル部２１を位置決めしている。

第１コイル部２１は、図８に示すように、第１位置決め部品４０と第２位置決め部品６０とによって位置決めされている。この構成によれば、第１コイル部２１が軸方向の両側で位置決めされるため、第１コイル部２１の位置がより安定しやすい。

第１位置決め部品４０の傾斜面４８は、図８に示すように、コイル２０の第１延設部２６に沿って配置されている。第２位置決め部品６０の傾斜面４８は、コイル２０の第２延設部２８に沿って配置されている。この構成によれば、第１延設部２６の変位が第１位置決め部品４０の傾斜面４８によって規制され、第２延設部２８の変位が第２位置決め部品６０の傾斜面４８によって規制されるため、コイル２０の姿勢がより安定しやすい。

図２に示すように、１つのスロット１５内には、複数（本実施形態では４本）の第１コイル部２１が配置されている。複数の第１コイル部２１は、１つのスロット１５内において、径方向に沿って一列に並んで配置されている。

２．ステータ１の製造方法
ステータ１は、コイル２０の部品として、図５に示す第１コイルセグメント７１及び第２コイルセグメント７２を有する。

第１コイルセグメント７１は、一対の第１コイル部２１と、一対の第１延設部２６と、を有する。第１コイル部２１は、第１コイルセグメント７１の両端に設けられている。一対の第１コイル部２１の各々の他端には、第１屈曲部２５を介して第１延設部２６の一端が連なっている。各々の第１延設部２６の他端同士は連なっている。つまり、一対の第１コイル部２１の他端同士は、第１延設部２６を介して連なっている。

第２コイルセグメント７２は、一対の第２コイル部２２と、一対の第２延設部２８と、を有する。第２コイル部２２は、第２コイルセグメント７２の両端に設けられている。一対の第２コイル部２２の各々の他端には、第２屈曲部２７を介して第２延設部２８の一端が連なっている。各々の第２延設部２８の他端同士は連なっている。つまり、一対の第２コイル部２２の他端同士は、第２延設部２８を介して連なっている。

ステータ１の製造方法は、取付工程と、第１位置決め工程と、第２位置決め工程と、充填工程と、圧入工程と、を含む。

取付工程では、第１コイルセグメント７１の第１コイル部２１に第２位置決め部品６０が取り付けられる（図６参照）。第１コイル部２１は、凹部２３が設けられる一端側から第２位置決め部品６０の一対の傾斜面４８の間に挿入され、一対の位置決め面５４の間に挿入される。第１コイル部２１は、一対の位置決め面５４の間に挿入される際、周方向に多少ずれても、一対の傾斜面４８によって一対の位置決め面５４の間に誘導される。したがって、この構成によれば、第１コイル部２１を、一対の位置決め面５４の間に通しやすい。

第１位置決め工程では、第１コイル部２１に取り付けられた第２位置決め部品６０がスロット１５の軸方向の他方側に配置され、第１コイル部２１が第２位置決め部品６０によって位置決めされる（図６参照）。第２位置決め部品６０は、スロット１５の軸方向の他方側の開口縁の少なくとも一部を覆うように配置される。第２位置決め部品６０は、突出部４２の突出端側からスロット１５内に挿入される。突出部４２の突出端側には、外周テーパ面５２が形成されている。このため、突出部４２をスロット１５内に挿入する際に多少ずれても、突出部４２がスロット１５内に誘導される。したがって、この構成によれば、第２位置決め部品６０の突出部４２をスロット１５内に挿入しやすい。第２位置決め部品６０の基部４１は、ステータコア１０の軸方向の他方側の端部に配置される。第２位置決め部品６０は、スロット１５の軸方向の他方側の開口（第２開口１７）を塞ぐように配置される。

第２位置決め工程は、「位置決め工程」の一例に相当する。第２位置決め工程では、スロット１５の軸方向の一方側に第１位置決め部品４０が配置され、第１コイル部２１が第１位置決め部品４０及び第２位置決め部品６０によって位置決めされる（図６参照）。第１位置決め部品４０は、スロット１５の軸方向の一方側の開口縁の少なくとも一部を覆うように配置される。第１位置決め部品４０は、突出部４２の突出端側からスロット１５内に挿入される。突出部４２の突出端側には、外周テーパ面５２が形成されている。このため、突出部４２をスロット１５内に挿入する際に多少ずれても、突出部４２がスロット１５内に誘導される。したがって、この構成によれば、第１位置決め部品４０の突出部４２をスロット１５内に挿入しやすい。突出部４２は、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間の隙間に挿入され、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で配置される。第１位置決め部品４０の基部４１は、ステータコア１０の軸方向の一方側の端部に配置される。第１位置決め部品４０は、スロット１５の軸方向の一方側の開口（第１開口１６）を塞ぐように配置される。

充填工程では、スロット１５内の軸方向の中央部において、スロット１５の内壁と第１コイルセグメント７１の第１コイル部２１との間で絶縁樹脂３０が連続的に充填される（図７参照）。スロット１５の内壁と第１コイルセグメント７１の第１コイル部２１との間で絶縁樹脂３０が連続的に充填されるため、絶縁樹脂３０を介して第１コイル部２１の熱が放出されやすくなり、その結果、コイル２０の放熱性を向上させることができる。絶縁樹脂３０が充填される際、スロット１５の軸方向の一方側の開口（第１開口１６）は第１位置決め部品４０によって塞がれる。スロット１５の軸方向の他方側の開口（第２開口１７）は第２位置決め部品６０によって塞がれる。スロット１５の径方向内側の開口（第３開口１８）は、樹脂注入部を除き別部材によって塞がれる。そして、第３開口１８からスロット１５内に絶縁樹脂３０が充填される。この構成によれば、スロット１５の軸方向の両側から絶縁樹脂３０が漏れることを第１位置決め部品４０及び第２位置決め部品６０によって防ぎやすい。充填工程は、第１コイルセグメント７１の第１コイル部２１が第１位置決め部品４０及び第２位置決め部品６０によって位置決めされた状態で行われる。この構成によれば、絶縁樹脂３０が固化したときに、第１コイルセグメント７１が適切な位置に配置されやすい。また、絶縁樹脂３０が固化することで、第１コイル部２１がスロット１５内で固定される。

圧入工程では、第１コイルセグメント７１に第２コイルセグメント７２が圧入される（図８参照）。第１コイル部２１の凹部２３及び第２コイル部２２の凸部２４が軸方向で第１位置決め部品４０が存在する範囲内において、凹部２３と凸部２４とを互いに圧入させる。この構成によれば、凹部２３と凸部２４が互いに位置ずれしにくくなり、その結果、凸部２４が凹部２３に嵌まらず適切に圧入されない事態を回避しやすい。また、第１位置決め部品４０の一対の傾斜面４８は、一対の位置決め面５４よりも軸方向の一方側に配置される。この構成によれば、第２コイルセグメント７２が一対の位置決め面５４の間に挿入される際、第２コイルセグメント７２の位置が多少ずれても傾斜面４８によって一対の位置決め面５４の間に誘導される。したがって、この構成によれば、第２コイルセグメント７２の第２コイル部２２を軸方向の一方側から一対の位置決め面５４の間に通しやすい。また、上述した第２位置決め工程では、第１位置決め部品４０の一対の位置決め面５４のうち第２コイルセグメント７２を位置決めする領域の軸方向の長さＬ１が、凸部２４の突出寸法Ｌ２よりも長くなるように第１コイルセグメント７１を位置決めする。この構成によれば、第２コイルセグメント７２が一対の位置決め面５４の間にガイドされた状態で、第２コイルセグメント７２を第１コイルセグメント７１に圧入することができる。したがって、この構成によれば、第２コイルセグメント７２が第１コイルセグメント７１に圧入されやすい。これらの工程を経て、ステータ１が製造される。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１位置決め部品の第１の他の形態について説明する。以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

第２実施形態の第１位置決め部品２４０は、「治具」の一例に相当する。第１位置決め部品２４０は、絶縁性を有しており、例えば樹脂やセラミックなどによって形成される。第１位置決め部品２４０は、環状をなしている。第１位置決め部品２４０は、図９に示すように、ステータコア１０の一方側の端部に配置される基部２４１と、基部２４１から筒状に突出した突出部２４２と、を有する。基部２４１は、第１実施形態の基部４１と同じ形態である。

突出部２４２は、基部２４１から張出部４４側とは反対側（軸方向の他方側）に筒状に突出している。突出部２４２は、筒状の基部２４１の内周部から筒状に突出している。突出部２４２は、角筒状をなしている。

突出部２４２の内周面は、基部２４１（環状基部４３）の内周面に段差なく連続している。突出部２４２の内周面は、突出端に向かうにつれて突出部２４２内の孔が広がるように形成された内周テーパ面２４２Ａを有する。

第１位置決め部品２４０は、内周テーパ面２４２Ａを有し、外周テーパ面５２を有しない点で第１実施形態の第１位置決め部品４０とは異なり、その他の点で共通する。

第２実施形態のステータの製造方法は、第１実施形態のステータ１の製造方法と同じく、取付工程と、第１位置決め工程と、第２位置決め工程と、充填工程と、圧入工程と、を含む。

つまり、第２位置決め工程では、第１位置決め部品２４０の突出部２４２が、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間の隙間に挿入され、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で配置される。

この構成によれば、突出部２４２の内周面が内周テーパ面２４２Ａを有するため、突出部２４２の内部に第１コイルセグメント７１の第１コイル部２１を通す際、第１位置決め部品２４０が多少ずれても、内周テーパ面２４２Ａによって第１コイル部２１が突出部２４２の内部に誘導される。したがって、この構成によれば、突出部２４２の内部に第１コイル部２１を通しやすい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、第１位置決め部品の第２の他の形態について説明する。第３実施形態の第１位置決め部品は、内周テーパ面だけでなく、外周テーパ面も有する点で、第２実施形態の第１位置決め部品とは異なり、その他の点で共通する。以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

第３実施形態の第１位置決め部品３４０は、「治具」の一例に相当する。第１位置決め部品３４０は、絶縁性を有しており、例えば樹脂やセラミックなどによって形成される。第１位置決め部品３４０は、環状をなしている。第１位置決め部品３４０は、図１０に示すように、ステータコア１０の他方側の端部に配置される基部３４１と、基部３４１から筒状に突出した突出部３４２と、を有する。基部３４１は、第１実施形態の基部４１と同じ形態である。

突出部３４２は、基部３４１から張出部４４側とは反対側（軸方向の他方側）に筒状に突出している。突出部３４２は、筒状の基部３４１の内周部から筒状に突出している。突出部３４２は、角筒状をなしている。

突出部３４２の内周面は、基部３４１（環状基部４３）の内周面に段差なく連続している。突出部３４２の内周面は、突出端に向かうにつれて突出部３４２内の孔が広がるように形成された内周テーパ面３４２Ａを有する。

突出部３４２の外周面は、突出端に向かうにつれて先細りとなるように形成された外周テーパ面３４２Ｂを有する。

第１位置決め部品３４０は、内周テーパ面３４２Ａ及び外周テーパ面３４２Ｂを有し、外周テーパ面５２を有しない点で第１実施形態の第１位置決め部品４０とは異なり、その他の点で共通する。

第３実施形態のステータの製造方法は、第１実施形態のステータ１の製造方法と同じく、取付工程と、第１位置決め工程と、第２位置決め工程と、充填工程と、圧入工程と、を含む。

つまり、第２位置決め工程では、第２位置決め工程では、第１位置決め部品２４０の突出部２４２が、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間の隙間に挿入され、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に入り込んだ状態で配置される。

この構成によれば、第２突出部３６２の突出端側に内周テーパ面３４２Ａ及び外周テーパ面３４２Ｂが形成されているため、突出部３４２が多少ずれても、突出部２４２が、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間に誘導される。したがって、この構成によれば、第１位置決め部品４０の突出部３４２を、スロット１５の内壁と第１コイル部２１との間の隙間に挿入しやすい。

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。

上記各実施形態では、ステータの一部品である第１位置決め部品を第１治具として利用し、第２位置決め部品を第２治具として利用した。しかし、ステータの部品でない治具を利用してステータを製造してもよい。

上記第２実施形態において、第２位置決め部品を、第１位置決め部品と同じ形態にしてもよい。

上記第３実施形態において、第２位置決め部品を、第１位置決め部品と同じ形態にしてもよい。

なお、今回開示された実施の形態は全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、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ ：ステータ
１０ ：ステータコア
１１ ：ヨーク部
１２ ：ティース部
１３ ：ティース本体
１４ ：ティース張出部
１５ ：スロット
１５Ａ ：スロット
１５Ｂ ：スロット
１６ ：第１開口
１７ ：第２開口
１８ ：第３開口
２０ ：コイル
２１ ：第１コイル部
２１Ａ ：第１コイル部の軸方向の一方側の端面
２２ ：第２コイル部
２２Ａ ：基準面
２３ ：凹部
２３Ａ ：内側面
２３Ｂ ：奥面
２４ ：凸部
２４Ａ ：第１外側面
２４Ｂ ：第２外側面
２４Ｃ ：突出端面
２５ ：第１屈曲部
２６ ：第１延設部
２７ ：第２屈曲部
２８ ：第２延設部
３０ ：絶縁樹脂
３１ ：連続充填部
４０ ：第１位置決め部品（位置決め部品、治具）
４１ ：基部
４２ ：突出部
４３ ：環状基部
４４ ：張出部
４５ ：長手部
４６ ：短手部
４７ ：対向面
４８ ：傾斜面
５０ ：長板部
５１ ：短板部
５２ ：外周テーパ面
５３ ：内側突出部
５４ ：位置決め面
６０ ：第２位置決め部品
７１ ：第１コイルセグメント
７２ ：第２コイルセグメント
２４０ ：第１位置決め部品（位置決め部品、治具）
２４１ ：基部
２４２ ：突出部
２４２Ａ ：内周テーパ面
３４０ ：第１位置決め部品（位置決め部品、治具）
３４１ ：基部
３４２ ：突出部
３４２Ａ ：内周テーパ面
３４２Ｂ ：外周テーパ面
３６２ ：第２突出部
Ｇ ：第１コイル部と第２コイル部との間の隙間
Ｌ１ ：第１位置決め部品が第２コイル部を位置決めする領域の軸方向の長さ
Ｌ２ ：凸部の突出寸法
Ｌ３ ：凹部の深さ
Ｌ４ ：突出部の突出寸法

Claims (10)

1. 環状のステータコアと、コイルと、絶縁樹脂と、位置決め部品と、を備え、
   前記ステータコアは、環状に並び、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数のスロットを有し、
   前記コイルは、少なくとも一部が前記スロット内に配置される第１コイル部と、一端が前記第１コイル部の一端に圧入される第２コイル部と、を有し、
   前記絶縁樹脂は、前記スロット内の前記軸方向の中央部において、前記スロットの内壁と前記第１コイル部との間で連続的に充填される連続充填部を有し、
   前記位置決め部品は、前記連続充填部よりも前記軸方向の一方側に配置され、前記ステータコアの周方向において、少なくとも一部が前記スロットの内壁と前記第１コイル部との間に入り込んだ状態で前記第１コイル部を位置決めし、
   互いに圧入された前記第１コイル部と前記第２コイル部との間の隙間は、前記周方向において、前記位置決め部品によって覆われている
   ステータ。
2. 前記位置決め部品は、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の両方を位置決めする
   請求項１に記載のステータ。
3. 前記位置決め部品は、前記軸方向において前記スロットの内外にわたって前記第１コイル部及び前記第２コイル部を位置決めする
   請求項２に記載のステータ。
4. 前記第１コイル部の一端及び前記第２コイル部の一端のうち、一方には凹部が設けられ、他方には凸部が設けられ、
   前記凹部には、前記凸部が圧入される
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステータ。
5. 前記凹部は、前記第１コイル部に設けられ、
   前記凸部は、前記第２コイル部に設けられている
   請求項４に記載のステータ。
6. 前記位置決め部品は、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の両方を位置決めし、
   前記位置決め部品が前記第２コイル部を位置決めする領域の前記軸方向の長さは、前記凸部の突出寸法及び前記凹部の深さのいずれよりも長い
   請求項５に記載のステータ。
7. 環状のステータコアと、コイルと、を備え、前記ステータコアは、環状に並び、前記ステータコアを軸方向に貫通する複数のスロットを有し、前記コイルは、第１コイルセグメント及び第２コイルセグメントを有するステータの製造方法であって、
   前記スロットの前記軸方向の一方側に治具を配置する配置工程と、
   前記治具によって前記第１コイルセグメントを位置決めする位置決め工程と、
   前記位置決め工程によって位置決めされた前記第１コイルセグメントの一端に前記第２コイルセグメントの一端を圧入する圧入工程と、
   前記スロット内の前記軸方向の中央部において、前記スロットの内壁と前記第１コイルセグメントとの間で絶縁樹脂を連続的に充填する充填工程と、を含み、
   前記圧入工程では、前記第１コイルセグメントの一端が前記軸方向において前記治具が存在する範囲内に配置された状態で、前記第１コイルセグメントの一端に前記第２コイルセグメントの一端を圧入する
   ステータの製造方法。
8. 前記治具は、前記第１コイルセグメント及び前記第２コイルセグメントを位置決めする一対の位置決め面と、前記第２コイルセグメントを前記一対の位置決め面の間に誘導する一対の傾斜面と、を有し、
   前記配置工程では、前記一対の傾斜面が前記一対の位置決め面よりも前記軸方向の前記一方側に配置されるように前記治具を配置する
   請求項７に記載のステータの製造方法。
9. 前記第１コイルセグメントの一端及び前記第２コイルセグメントの一端のうち、一方には凹部が設けられ、他方には凸部が設けられ、
   前記凹部には、前記凸部が圧入され、
   前記治具は、前記第１コイルセグメント及び前記第２コイルセグメントを位置決めする一対の位置決め面を有し、
   前記位置決め工程では、前記一対の位置決め面のうち前記第２コイルセグメントを位置決めする領域の前記軸方向の長さが、前記凸部の突出寸法よりも長くなるように前記第１コイルセグメントを位置決めする
   請求項７又は請求項８に記載のステータの製造方法。
10. 前記充填工程では、前記スロットの前記軸方向の前記一方側の開口を前記治具によって塞ぎつつ、前記スロット内に前記絶縁樹脂を充填する
    請求項９に記載のステータの製造方法。

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