JP2023173225A - 回転電機用ステータの製造方法及び回転電機用ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】バスバー部材とコイルエンドとの間の軸方向の位置関係にばらつきが生じうる構成においても、バスバー部材とコイルエンドとの間に、必要な接合強度を確保しやすくする。【解決手段】導体部と絶縁材料部とが一体化された形態のバスバー部材であって、絶縁材料部の軸方向の端面に両面テープを介して接着剤保持部材が接着されたバスバー部材を準備し、ステータコアにステータコイルを装着し、軸方向両側にコイルエンドを有する組立体を形成し、バスバー部材が軸方向一端側のコイルエンドに対して軸方向外側に位置しかつ接着剤保持部材が軸方向でコイルエンドに当接する配置状態を形成し、バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合し、接着剤保持部材に液状の接着剤を含浸させ、液状の接着剤を硬化させる、回転電機用ステータの製造方法が開示される。【選択図】図６

Description

本開示は、回転電機用ステータの製造方法及び回転電機用ステータに関する。

導体部（バスバー）と絶縁材料部とが一体化された端子台の形態のバスバー部材とコイルエンドとの間の固定強度を確保するために、バスバー部材とコイルエンドとの間に、接着剤を保持できる保持部材を設ける技術が知られている。この場合、製造工程で保持部材に保持させた接着剤を硬化させることで、保持部材が接合材料部としてバスバー部材とコイルエンドとに接合し、両者の固定強度を高めることができる。

特開２０１９－１１５１７８号公報

ところで、バスバー部材と接合材料部との間の軸方向の位置関係は、各種の製造公差や寸法公差の影響でばらつきが生じやすい。他方、接合材料部とバスバー部材及びコイルエンドとの間には、必要な接合強度（機械的な強度）が確保されることが有用である。

そこで、１つの側面では、本開示は、バスバー部材とコイルエンドとの間の軸方向の位置関係にばらつきが生じうる構成においても、バスバー部材とコイルエンドとの間に、必要な接合強度を確保しやすくすることを目的とする。

１つの側面では、導体部と絶縁材料部とが一体化された形態のバスバー部材であって、前記絶縁材料部の軸方向の端面に両面テープを介して接着剤保持部材が接着されたバスバー部材を準備する準備工程と、
ステータコアにステータコイルを装着し、軸方向両側にコイルエンドを有する組立体を形成する装着工程と、
前記準備工程で準備した前記バスバー部材と、前記装着工程で形成した前記組立体とを用いて、前記バスバー部材が軸方向一端側のコイルエンドに対して軸方向外側に位置する配置状態を形成する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合しつつ、前記接着剤保持部材が前記軸方向一端側のコイルエンドに軸方向に当接した状態を形成する接合工程と、
前記接合工程の後に、前記接着剤保持部材に液状の接着剤を含浸させる含浸工程と、
前記液状の接着剤を硬化させる工程とを含む、回転電機用ステータの製造方法が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、バスバー部材とコイルエンドとの間の軸方向の位置関係にばらつきが生じうる構成においても、バスバー部材とコイルエンドとの間に、必要な接合強度を確保しやすくすることが可能となる。

ステータの一部を示す斜視図である。 バスバー部材を取り外した状態のステータの一部を示す斜視図である。 組み付け状態の４つの同芯巻きコイルだけを取り出した斜視図である。 同芯巻きコイルの単品状態を示す斜視図である。 成形部の説明図である。 他の例による成形部を示す斜視図である。 バスバー部材とコイルエンドとの固定構造の一例を説明するための概略的な断面図である。 本実施例による接合材料部の配置範囲の説明図であり、絶縁材料部を軸方向内側から視て示す概略的な平面図である。 変形例による接合材料部の配置範囲の説明図であり、絶縁材料部を軸方向内側から視て示す概略的な平面図である。 成形部の内部を透視図により模式的に示す側面図である。 バスバー部材の配置（軸方向の位置）が軸方向外側であるときのバスバー部材とコイルエンドとの軸方向の位置関係を説明するための概略的な断面図である。 第１比較例によるバスバー部材とコイルエンドとの固定構造の一例を説明するための概略的な断面図である。 第２比較例によるバスバー部材とコイルエンドとの固定構造の一例を説明するための概略的な断面図である。 ステータの製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。 単品状態のバスバー部材の概略的な断面図である。 図１１の製造方法の一工程を説明する概略的な断面図である。 図１１の製造方法の他の一工程を説明する概略的な断面図である。 図１１の製造方法の他の一工程を説明する概略的な断面図である。 図１１の製造方法の他の一工程を説明する概略的な断面図である。

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。なお、図１Ａ等では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。

図１Ａは、ステータ２１の一部を示す斜視図である。図１Ｂは、バスバー部材７０を取り外した状態のステータ２１の一部を示す斜視図である。図２は、組み付け状態の４つの同芯巻きコイル２０だけを取り出した斜視図である。図３は、同芯巻きコイル２０の単品状態を示す斜視図である。なお、図１Ａにおいて、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２１の中心軸Ｉに近い側）を表す。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、バスバー８０及びバスバー８１に係る後述の成形部６０の図示が省略されている。

以下の説明において、軸方向とは、ステータ２１の中心軸Ｉ（図６等参照）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に向かう側を指す。また、軸方向外側とは、ステータ２１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２１の軸方向の中心に近づく側を指す。また、周方向とは、中心軸Ｉまわりの回転方向に対応する。

ステータ２１は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるステータコア２１１を備え、ステータコア２１１の径方向内側には、ステータコイル２２が巻回される複数のスロット２１１１が形成される。スロット２１１１は、周方向に等間隔に複数形成される。なお、スロット２１１１の数や形状等は任意である。

ステータコイル２２は、例えば、図２及び図３に示すような、いわゆる同芯巻きコイル２０の形態であり、それぞれ、所定巻回数で巻回された平角線が曲げ加工されることにより成形されるカセットコイルである。ステータコイル２２は、断面が矩形状（具体的には、長方形）に形成された平角線を含む。この平角線は、導電性の高い例えば銅やアルミニウム等の金属により構成されてよい。ステータコイル２２は、平角線が絶縁性の被覆により覆われてよい。

図２に示す例では、周方向に９０度ずつ離れた４つの同芯巻きコイル２０が、一の同芯巻きコイル２０の第２渡り線２４０が、当該一の同芯巻きコイル２０に隣接する他の一の同芯巻きコイル２０の第３渡り線２５０に接合する関係で、互いに接続されている。

各同芯巻きコイル２０はそれぞれ、所定巻回数で巻回された形態のカセットコイルである。なお、所定巻回数は任意であり、図１Ａ及び図１Ｂに示すような、より多い巻回数であってもよい。

各同芯巻きコイル２０はそれぞれ、図３に示すように、スロット収容部２３０、２３２と、第１渡り線２３４、２３６と、第２渡り線２４０と、第３渡り線２５０とを有している。なお、スロット収容部２３０、２３２及び第１渡り線２３４、２３６は、同芯巻きコイル２０の本体部（略六角形状の閉ループ部）を形成する。第１渡り線２３６は、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０とともに、軸方向一方側（リード側）のコイルエンドを形成し、第１渡り線２３４は、軸方向一方側（反リード側）のコイルエンドを形成する。なお、図３に示す例では、一の同芯巻きコイル２０は、スロット収容部２３０、２３２、第１渡り線２３４、２３６をそれぞれ複数含むのに対して、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０はそれぞれ１つだけ含む。

スロット収容部２３０、２３２はそれぞれ、ステータコア２１１のスロット２１１１内に挿入（収容）される、そのスロット２１１１を軸方向に貫くように略直線状に延びる部位である。同一の同芯巻きコイル２０において、スロット収容部２３０とスロット収容部２３２とは、ステータコア２１１の周方向に所定距離離れた互いに異なるスロット２１１１に収容される。

第１渡り線２３４、２３６はそれぞれ、スロット収容部２３０、２３２に接続するとともに、ステータコア２１１の軸方向端面から軸方向外側に向けて突出した、周方向に離れた２つのスロット収容部２３０、２３２同士を繋ぐ部位である。第１渡り線２３６は、頂部２３６１と、斜行部２３６２、２３６３とを含む。なお、第１渡り線２３４についても同様であるが、ここでは符合を付していない。

第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０は、周方向に離れた２つの同芯巻きコイル２０のスロット収容部２３０、２３２同士を繋ぐ。

第２渡り線２４０は、図３に示すように、複数の曲げ加工を介して成形されてよい。具体的には、第２渡り線２４０は、第１斜行部２４０２と、第１エッジワイズ曲げ部２４０４と、第１直線部２４０６と、第１フラットワイズ曲げ部２４０８と、第２直線部２４１０と、第２エッジワイズ曲げ部２４１２と、第３直線部２４１４と、第３エッジワイズ曲げ部２４１６と、第４直線部２４１８とを含む。なお、第１斜行部２４０２は、スロット収容部２３０の端部２３０２から形成される。スロット収容部２３０の端部２３０２は、スロット収容部２３０の軸方向外側に延在する部位を周方向外側（周方向でスロット収容部２３０、２３２間の中心から離れる側）に向けてエッジワイズ曲げして形成される。図３に示す例では、第１斜行部２４０２は、直線的に延在する直線部であるが、エッジワイズ曲げ部を含む階段状の形態で全体として斜め方向に延在してもよい。

第３渡り線２５０は、図３に示すように、複数の曲げ加工を介して成形されてよい。具体的には、第３渡り線２５０は、第２斜行部２５０２と、第４エッジワイズ曲げ部２５０４と、第５直線部２５０６と、第２フラットワイズ曲げ部２５０８と、第６直線部２５１０とを含む。なお、第２斜行部２５０２は、スロット収容部２３２の端部２３２２から形成される。スロット収容部２３２の端部２３２２は、スロット収容部２３２の軸方向外側に延在する部位を周方向外側（周方向でスロット収容部２３０、２３２間の中心から離れる側）に向けてエッジワイズ曲げして形成される。図３に示す例では、第２斜行部２５０２は、直線的に延在する直線部であるが、エッジワイズ曲げ部を含む階段状の形態で全体として斜め方向に延在してもよい。

このようにして、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０は、各種の曲げ部（第１エッジワイズ曲げ部２４０４等）を有する。なお、ここでは、同芯巻きコイル２０の特定の構成について説明したが、同芯巻きコイル２０の詳細な構成については、任意である。例えば、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の形状等は任意である。

また、各同芯巻きコイル２０のうち、後述するバスバー部材７０と接合する同芯巻きコイル２０は、図３（図２）に示した形態と若干異なる形態を有してよい。例えば、第２渡り線２４０は、第１フラットワイズ曲げ部２４０８から第３エッジワイズ曲げ部２４１６までの部分が曲げ成形されない形態であってもよい。

また、同芯巻きコイル２０のような同芯巻きコイルとは異なる形態のコイル片（例えばＵ字状の形態のコイル片）がステータコイル２２を形成してもよい。以下では、ステータコイル２２は、平角線が絶縁性の被覆により覆われた構成であるとし、「一のコイル導線２２ａ」とは、特に言及しない限り、ステータコイル２２を形成する複数のコイル導線のうちの、任意の一のコイル導線を指す。

複数のコイル導線２２ａは、上述したように（図１Ａも参照）、ステータコア２１１のスロット２１１１に収容され、かつ、スロット２１１１よりも軸方向外側に延在する端部同士が接合される。図２及び図３に示す同芯巻きコイル２０では、スロット収容部２３０、２３２がステータコア２１１のスロット２１１１に収容され、かつ、スロット２１１１よりも軸方向外側に延在する第２渡り線２４０と第３渡り線２５０の端部同士（第４直線部２４１８の端部と第６直線部２５１０の端部）が接合される。コイル導線２２ａの端部同士の接合は、溶接等により実現されてよい。この場合、コイル導線２２ａの端部は、少なくとも一部の被覆が除去された状態（すなわち端部の導体部２２Ａ（図７参照）が露出した状態）で重ね合わされ、被覆が除去された部分同士が溶接により接合されてよい。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。以下、このようにして端部同士が重ね合わされて接合されたコイル導線２２ａの２つの端部を、「接合部４０２」とも称する。

複数のコイル導線２２ａは、接合部４０２に成形材料の成形部６０を有してよい。成形部６０は、複数のコイル導線２２ａの接合部４０２全体を覆う。成形部６０は、複数のコイル導線２２ａの接合部４０２に係る電気的な絶縁性を確保する機能を有する。すなわち、複数のコイル導線２２ａの接合部４０２は、上述したように接合の際に被覆が除去されるので、成形部６０は、当該被覆が除去された部分全体を覆うことで、被覆と同様の機能を果たす。この機能を実現するために、成形材料は、導電性のない材料である。例えば、成形材料は、樹脂材料（ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）を含む樹脂材料）であり、成形部６０は、樹脂材料の成形部である。成形部６０は、樹脂材料の射出成形により形成されてよい。

図４は、成形部６０の説明図である。なお、図４において、Ｘ方向は、周方向に沿った方向に対応する。図５は、他の態様の成形部６０Ａの説明図である。図５において、Ｚ方向は軸方向に平行な方向を表し、Ｚ１側が、図５に示すコイルエンドに対する軸方向外側に対応する。

成形部６０は、周方向に隣り合う２組の接合部４０２に対して１つずつ設けられる。なお、図４では、成形部６０は、周方向に隣り合う２組の接合部４０２ごとに１つずつ設けられるが、１組の接合部４０２ごとに１つずつ設けられてもよいし、周方向に隣り合う３組以上の接合部４０２ごとに１つずつ設けられてもよい。なお、図４では、成形部６０は、上下方向に型締めされて成形されるが、図５に示す成形部６０Ａのように、径方向に型締めされて形成される形態であってもよい。

ここで、図１Ａを再度参照するに、リード側コイルエンドには、バスバー部材７０が配置される。

バスバー部材７０は、バスバー８０、８１と絶縁材料部９０とが一体化された形態であり、バスバー８０、８１が絶縁材料部９０から径方向に延在する。絶縁材料部９０は、例えば樹脂材料により形成される部位である。この場合、バスバー部材７０は、インサート成形により形成されてもよい。

バスバー８０は、絶縁材料部９０から露出した部分が径方向内側に延在する。バスバー８０は、絶縁材料部９０から露出した部分が周方向に並ぶ態様で、複数設けられる。バスバー８０のそれぞれは、その端部８０１がコイル導線２２ａの端部（導体部２２Ａ）に接合される。なお、バスバー８０の端部８０１とコイル導線２２ａの端部との間の接合についても、上述したコイル導線２２ａの端部同士の接合方法と同様の方法で実現されてよい。また、バスバー８０の端部８０１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２には、図５に示す成形部６０Ａと同様の成形部６０Ａ（後出の図６参照）が形成されてよい。

バスバー８１は、絶縁材料部９０から露出した部分が径方向外側に延在する。バスバー８１は、絶縁材料部９０から露出した部分が周方向に並ぶ態様で、複数設けられる。バスバー８１のそれぞれは、その端部８１１がコイル導線２２ａの端部（導体部２２Ａ）に接合される（図７参照）。なお、バスバー８１の端部８１１とコイル導線２２ａの端部との間の接合についても、上述したコイル導線２２ａの端部同士の接合方法と同様の方法で実現されてよい。また、バスバー８１の端部８１１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２には、図４に示す成形部６０と同様の成形部６０（図６や図７参照）が形成されてよい。

なお、バスバー部材７０に保持されるバスバー８０、８１は、絶縁材料部９０から露出する端部が動力線接続端子又は中性線接続端子を形成してよい。複数のバスバー８０、８１のうちの、動力線接続端子を形成するバスバー８０、８１は、バスバー部材７０内において３相の外部端子７１に電気的に接続される。また、複数のバスバー８０、８１のうちの、中性線接続端子を形成する対のバスバー８０、８１は、バスバー部材７０内において互いに電気的に接続される。なお、中性線接続端子を形成する各対のバスバー８０、８１は、それぞれ一ピースのバスバー（板金部材）により形成されてもよい。

次に、図６以降を参照して、本実施例のバスバー部材７０とコイルエンドとの固定構造について詳説する。

図６は、バスバー部材７０とコイルエンドとの固定構造の一例を説明するための概略的な断面図であり、中心軸Ｉを通る平面による断面図である。図６Ａは、絶縁材料部９０を軸方向内側から視て示す概略的な平面図である。変形例による接合材料部５０Ａの配置範囲の説明図であり、絶縁材料部９０を軸方向内側から視て示す概略的な平面図である。図６Ａ及び図６Ｂには、接合材料部５０、５０Ａの配置範囲の一例が点線で模式的に示されている。図７は、成形部６０の内部を透視図で模式的に示す側面図である。

なお、本実施例では、図２及び図３を参照して上述したように、ステータコイル２２のコイルエンドは、リード側において、ステータコア２１１の軸方向一方側で周方向に延在する第１渡り線２３６と、第２渡り線２４０と、第３渡り線２５０とを含む。バスバー部材７０が設けられる周方向範囲では、図６に概略的に示すように、第２渡り線２４０は、第１渡り線２３６の径方向内側で軸方向に延在し、軸方向外側の端部がバスバー８０の端部８０１と接合する。また、バスバー部材７０が設けられる周方向範囲では、図６及び図７に概略的に示すように、第３渡り線２５０は、第１渡り線２３６の径方向外側で、径方向外側に延在し、径方向外側の端部がバスバー８１の端部８１１と接合する。図７には、第３渡り線２５０の第６直線部２５１０の導体部２２Ａとバスバー８１の端部８１１との間の接合部４０２が透視図により模式的に示されている。なお、バスバー８０と第２渡り線２４０との間の接合部４０２についても、図示しないが、基本的に同様である。

本実施例では、図６に模式的に示すように、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に、接合材料の部位５０（以下、「接合材料部５０」と称する）が設けられる。接合材料部５０は、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に設けられ、第１渡り線２３６とバスバー部材７０とに接合する。

本実施例では、接合材料部５０は、絶縁性を有し、本体部５０１と、両面テープ５０２とを含む。

本体部５０１は、弾性を有する接着剤保持部材（図１２の接着剤保持部材５１参照）に液状の接着剤を含浸して形成される。この場合、接着剤保持部材は、液状の接着剤が浸透された状態で当該接着剤を保持可能に構成される。すなわち、接着剤保持部材は、液状の接着剤が浸透可能な網目状構造又は多孔質構造を有する。このような接着剤保持部材としては、ここでの参照により本願明細書に組み込まれる特開２０１９－１１５１７８号公報に開示されるような接着剤保持部材を好適に用いることができる。また、接着剤保持部材は、不織布により形成されてもよく、あるいは、不織布を含んで形成されてもよい。なお、液状の接着剤は、絶縁性を有する接着剤であり、例えばワニスであってよい。

本体部５０１は、図１１以降を参照して後述する製造方法に関連して説明するように、圧縮された状態（図６の矢印Ｆ６０参照）の接着剤保持部材に含浸された液状の接着剤が硬化されることで、形成されてよい。従って、本体部５０１の軸方向の寸法は、バスバー部材７０とコイルエンドとの間の位置関係に応じて変化しうる。

両面テープ５０２は、本体部５０１の軸方向外側の表面及びバスバー部材７０の絶縁材料部９０の軸方向内側の表面（以下、「貼り付け面９１０」とも称する）に接着する。両面テープ５０２は、絶縁性を有し、かつ適切な耐油性及び耐熱性を有する任意の材料により形成されてもよい。両面テープ５０２は、例えば熱硬化性樹脂材料を含んでもよい。この場合、両面テープ５０２は、例えば、ここでの参照により本願明細書に組み込まれる特開２０１９－１０３３１４号公報や特開２０１９－１１５１７０号公報に開示されるような熱硬化性樹脂組成物シート等を含む態様で形成されてもよい。このような両面テープ５０２を有することで、後述する製造方法による製造時の組み付け性が向上する。

接合材料部５０は、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に延在し、かつ、第１渡り線２３６とバスバー部材７０とに接合することで、第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間で生じうる振動を無くす又は低減する機能（以下、「振動低減機能」と称する）を有する。

接合材料部５０は、好ましくは、バスバー部材７０の周方向全長にわたって振動低減機能を発現できるように、バスバー部材７０の周方向全長にわたって周方向に延在してよい。同様に、接合材料部５０は、好ましくは、バスバー部材７０の径方向全長にわたって振動低減機能を発現できるように、バスバー部材７０の径方向全長にわたって径方向に延在してよい。

本実施例では、接合材料部５０は、軸方向に視て、バスバー部材７０に重なる範囲内に延在する。この場合、後述するように、接着剤保持部材に液状の接着剤（例えばワニス）を含浸させる際に、バスバー部材７０側を下側にする下向き姿勢で、上側（バスバー部材７０が設けられる軸方向一方側に対して軸方向逆側）から液状の接着剤を滴下することで、液状の接着剤を接着剤保持部材に浸透させることができる。

ただし、変形例では、接合材料部５０は、軸方向に視て、バスバー部材７０よりも径方向内側に延在してもよい。この場合、接着剤保持部材に液状の接着剤（例えばワニス）を含浸させる際に、軸方向に視て、バスバー部材７０よりも径方向内側の位置から液状の接着剤を滴下して、液状の接着剤を接着剤保持部材に浸透させることができる。あるいは、他の変形例では、接着剤保持部材は、軸方向に視て、バスバー部材７０よりも径方向内側に延在することに代えて又は加えて、バスバー部材７０よりも径方向外側に延在してもよい。この場合も、軸方向に視て、バスバー部材７０よりも径方向外側の位置から液状の接着剤を滴下して、液状の接着剤を接着剤保持部材に浸透させることができる。

ところで、特に、車両環境においては、路面からの入力や、内燃機関を搭載する車両では内燃機関からの入力等に起因して、ステータ２１を含む回転電機が加振されやすい。また、特に、バスバー部材７０は、第２渡り線２４０等に比べて有意に大きい質量を有し、振動しやすい。バスバー部材７０が振動すると、バスバー部材７０のバスバー８０、８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２（図７の接合部４０２参照）の信頼性が低下するおそれがある。

本実施例によれば、上述したように、軸方向で第１渡り線２３６とバスバー部材７０との間に接合材料部５０が設けられるので、接合材料部５０の振動低減機能によって、接合部４０２の際（きわ）やその近傍での応力集中を低減でき、バスバー部材７０のバスバー８０、８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部４０２の信頼性を高めることができる。

次に、図６、図６Ａ、図８から図１０を参照して、本実施例の更なる特徴的な構成及び更なる効果について説明する。

図８は、バスバー部材７０とコイルエンドとの軸方向の位置関係の一例を説明するための概略的な断面図であり、中心軸Ｉを通る平面による断面図である。図８は、図６に比べて、バスバー部材７０の配置（軸方向の位置）が、軸方向外側である点が異なる。図９及び図１０は、比較例によるバスバー部材７０’とコイルエンドとの固定構造の一例を説明するための概略的な断面図であり、中心軸Ｉを通る平面による断面図である。図１０は、図６に比べて、バスバー部材７０’の配置（軸方向の位置）が、軸方向外側である点が異なる。

本実施例では、図６、図６Ａ及び図８に示すように、バスバー部材７０の絶縁材料部９０は、コイルエンドに対向する側の軸方向の端面に、貼り付け面９１０を有する。貼り付け面９１０には、接合材料部５０の両面テープ５０２が貼り付けられる。貼り付け面９１０は、コイルエンドに軸方向に対向する。すなわち、貼り付け面９１０は、軸方向に視て、コイルエンドに重なる態様で設けられる。

貼り付け面９１０は、好ましくは、軸方向に垂直な平面内に延在する平らな形態である。すなわち、貼り付け面９１０は、軸方向の凹凸を実質的に有さない。この場合、貼り付け面９１０への両面テープ５０２の貼り付けが容易となる。

ところで、バスバー部材７０の軸方向の位置（及びそれに関連してコイルエンドとバスバー部材７０の間の軸方向の位置関係）は、各種の製造公差や寸法公差の影響でばらつきが生じやすい。特に、バスバー部材７０の軸方向の位置は、主に、バスバー８０と第２渡り線２４０との間の接合部４０２の位置、及び、バスバー８１と第３渡り線２５０との間の接合部４０２の位置に依存する。これらの接合部４０２の位置は、各種の製造公差や寸法公差の影響で、比較的大きくばらつきやすい。

この点、図９に示す第１比較例によるバスバー部材７０’の場合、バスバー部材７０’とコイルエンドとの間の軸方向の離間距離が、設計値よりも有意に大きくなると、バスバー部材７０’又はコイルエンドと接合材料部５０’との間の接合の信頼性が低下しやすくなる。

特に、バスバー部材７０’の絶縁材料部９０の軸方向の端面は、コイルエンドの表面に比べて凹凸が少なく、バスバー部材７０’と接合材料部５０’との間の機械的な係合効果も期待できない。従って、接合材料部５０’との接合面が平らな平面（軸方向に垂直な平面）である場合、バスバー部材７０’と接合材料部５０’との間の接合強度が不十分となるおそれがある。このため、図１０に示すように、図９に示す状態に比べてバスバー部材７０’とコイルエンドとの間の隙間Δが比較的大きくなると、バスバー部材７０’と接合材料部５０’との間に、隙間Δ１０が発生しやすくなる。このような隙間Δ１０が発生すると、バスバー部材７０’の振動が大きくなりやすい（その結果、上述した接合部４０２の応力が大きくなりやすい）。

これに対して、本実施例では、バスバー部材７０の貼り付け面９１０には、両面テープ５０２を介して接合材料部５０が接合する。従って、本実施例によれば、バスバー部材７０又はコイルエンドと接合材料部５０との間の接合の信頼性を高めることができる。すなわち、バスバー部材７０とコイルエンドとの間に、必要な接合強度を確保しやすくすることが可能となる。

また、本実施例では、本体部５０１は、図１１以降を参照して後述する製造方法に関連して説明するように、弾性を有する接着剤保持部材に含浸された液状の接着剤が硬化されることで、形成される。この場合、弾性を有する接着剤保持部材の圧縮量（図８の矢印Ｆ６０参照）が、バスバー部材７０とコイルエンドとの間の隙間Δの変化に追従して変化することで、本体部５０１はバスバー部材７０とコイルエンドとの間に維持される。従って、隙間Δが比較的大きくなる場合でも、バスバー部材７０又はコイルエンドと接合材料部５０との間の接合強度を維持できる。

ここで、本実施例において、両面テープ５０２は、好ましくは、上述した機能（バスバー部材７０とコイルエンドとの間に必要な接合強度を確保する機能）を適切に実現する観点から、接合材料部５０の軸方向の端面に対して全体にわたって設けられてもよい。この場合、図６Ａに示すように、接合材料部５０（及びそれに伴い両面テープ５０２）は、バスバー部材７０の周方向の略全長にわたって連続的に延在してもよいし、図６Ｂに示すように、バスバー部材７０の周方向の略全長にわたって不連続的に延在してもよい。ただし、変形例では、両面テープ５０２は、接合材料部５０の軸方向の端面において複数の箇所に分散して局所的に設けられてもよい。

次に、図１１以降を参照して、上述したステータ２１の製造に好適な製造方法について説明する。

以下の説明において、特に言及しない限り、第１渡り線２３６とは、ステータコア２１１の軸方向外側で周方向に延在する上述したリード側の複数の第１渡り線２３６の全体（集合）を指す。従って、第１渡り線２３６の表面（軸方向外側表面）とは、複数の第１渡り線２３６の全体の表面（軸方向外側表面）であり、第１渡り線２３６のそれぞれの表面（軸方向外側表面）の集合を表す。

図１１は、ステータ２１の製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。図１２から図１６は、図１１を参照して説明する各工程のいくつかの説明図である。図１２は、単品状態のバスバー部材７０の概略的な断面図であり、図１３から図１６は、製造途中のワーク（組立体）を中心軸Ｉを通る平面で切断した際の概略的な断面図である。なお、図１１のフローチャートは、ステータ２１の製造方法の流れの一例を示しているにすぎず、各ステップの処理順序は適宜、前後されてもよいし、並行的に又は同時に実現されてもよい。

本製造方法は、まず、ステップＳ１１１において、複数の同芯巻きコイル２０が円環状に配置されたコイル組立体を形成する工程を含む。なお、上述した通り、変形例では、同芯巻きコイル２０とは異なる任意の形態のコイル片が利用されてもよい。

次に、本製造方法は、図１２に示すように、ステップＳ１１２において、接合材料部５０を形成するための接着剤保持部材５１を、バスバー部材７０に組み付ける工程（準備工程の一例）を含む。接着剤保持部材５１は、上述したとおりである。接着剤保持部材５１は、両面テープ５０２を介してバスバー部材７０に容易に固定できる。このようにして接着剤保持部材５１がバスバー部材７０に両面テープ５０２を介して固定されると、接着剤保持部材５１及びバスバー部材７０は、組立体となり、後続のステップＳ１１４における組付け性が向上する。

次に、本製造方法は、図１３に示すように、ステップＳ１１３において、コイル組立体２をステータコア２１１に組み付ける工程（装着工程）を含む。本工程は、例えば、インサータ等の治具により、コイル組立体２を形成する各スロット収容部２３０、２３２をステータコア２１１のスロット２１１１に挿入することで実現されてよい。これにより、ステータコイル２２がステータコア２１１に巻装されたステータ組立体であって、軸方向両側にコイルエンドを有するステータ組立体が形成される。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１４において、接着剤保持部材５１を組み付けたバスバー部材７０を、ステータ組立体におけるリード側のコイルエンド上に、載置する工程（配置工程）を含む。すなわち、接着剤保持部材５１を組み付けたバスバー部材７０を、リード側のコイルエンド上にセットする。この場合、接着剤保持部材５１を組み付けたバスバー部材７０は、コイルエンドの軸方向外側の表面（すなわち第１渡り線２３６の表面）に接着剤保持部材５１が軸方向に当接する態様で、載置される。なお、接着剤保持部材５１は、ステップＳ１１４に先立って、両面テープ５０２を介してバスバー部材７０に接着されているので、バスバー部材７０とともに接着剤保持部材５１をステータコア２１１に対して容易に組み付けることができる。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１５において、ステータコア２１１に巻装された複数の同芯巻きコイル２０において、バスバー部材７０が配置されない周方向範囲において、軸方向に重なる対の渡り線である第２渡り線２４０と第３渡り線２５０の端部同士を溶接により接合する工程を含む。また、本製造方法は、図１４に示すように、ステップＳ１１５において、バスバー部材７０が配置される周方向範囲において、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の各端部とバスバー部材７０のバスバー８０及びバスバー８１の各端部８０１、８１１とを溶接により接合する工程を含む。これにより、図１４に模式的に示すように、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の各端部とバスバー部材７０のバスバー８０及びバスバー８１の各端部８０１、８１１との間の接合部４０２がそれぞれ形成される。

このようにして接合部４０２が形成されると、接着剤保持部材５１が軸方向に圧縮された状態となり（図１４の矢印Ｒ１４０参照）、ステータコア２１１（及びそれに伴いコイルエンド）に対するバスバー部材７０の軸方向の位置関係が決まる。図１４に示す例では、一例として、０よりも有意に大きい隙間Δが確保されている。なお、隙間Δが小さくなるほど、接着剤保持部材５１の軸方向の圧縮量は増加する。また、上述したように、公差等に起因して隙間Δが比較的大きくなる場合でも、接着剤保持部材５１の軸方向の圧縮量が低減されることにより、接着剤保持部材５１とコイルエンドとの間の軸方向の当接状態を維持できる。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１６において、バスバー部材７０が配置されない周方向範囲において、第２渡り線２４０と第３渡り線２５０の間の接合部（図示せず）に成形部６０（図４参照）を形成する工程を含む。また、本製造方法は、ステップＳ１１６において、バスバー部材７０が配置される周方向範囲において、図１５に示すように、第２渡り線２４０及び第３渡り線２５０の各端部とバスバー部材７０のバスバー８０及びバスバー８１の各端部８０１、８１１との間の各接合部４０２に成形部６０、６０Ａを形成する工程を含む。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１７において、ステータコア２１１及び同芯巻きコイル２０を予備加熱する工程を含む。これにより、後述するステップＳ１１８においてワニスをスムーズに同芯巻きコイル２０を構成するコイル導線２２ａ同士の間等に浸透させることが可能になる。

次に、本製造方法は、図１６に示すように、ステップＳ１１８において、バスバー部材７０が配置された側を下側として、同芯巻きコイル２０にワニス（図示せず）を滴下する（図１６の矢印Ｒ１６０参照）含浸工程を含む。具体的には、バスバー部材７０が配置された側を下側とする向きにワークをセットした状態で、ステータコア２１１に配置された各同芯巻きコイル２０に対して、ノズル１６００（図１６参照）からワニスを滴下する。この際、ノズル１６００は、反リード側のコイルエンドよりも上方に位置し、軸方向に視て、反リード側のコイルエンドに対向する。例えば、ステータコア２１１の軸方向が上下方向に沿うようにステータコア２１１が配置されている場合（平置きの場合）、ワニスは、好ましくは、第１渡り線２３６の表面（軸方向外側表面）に直接滴下されてよい。これにより、ワニスの自重と比較的高い流動性と毛細管現象とによって、スロット収容部２３０、２３２や反リード側の第１渡り線２３６のみならず（矢印Ｒ１６１参照）、接着剤保持部材５１にもワニスを行き渡せることができる（矢印Ｒ１６２参照）。

本実施例によれば、バスバー部材７０が配置された側を下側として、ワニスを接着剤保持部材５１に浸透させることができるので、接着剤保持部材５１は、上述したように、軸方向に視て、バスバー部材７０に重なる位置に配置できる。これにより、両面テープ５０２に起因して接着剤保持部材５１にワニスが浸透し難くなることもなく、接着剤保持部材５１全体にワニスを保持させることが可能である。

なお、ワニスの滴下は、反リード側を上にして実行した上で、更に、リード側を上にして（すなわち、ステータコア２１１を上下反転した状態で）実行されてもよい。この場合、順序を逆にしてもよい。すなわち、ワニスの滴下は、リード側を上にして実行してから、反リード側を上にして実行してもよい。

次に、本製造方法は、ステップＳ１１９において、同芯巻きコイル２０を構成するコイル導線２２ａ同士の間に保持（含浸）されるワニスとともに、接着剤保持部材５１に保持（含浸）されるワニスを硬化する工程を含む。接着剤保持部材５１に保持されるワニスを硬化することで、接着剤保持部材５１を上述した接合材料部５０に変化させることができる。すなわち、接合材料部５０が完成する。具体的には、ステータコア２１１及び同芯巻きコイル２０を加熱することにより、接着剤保持部材５１に保持されるワニスと、コイル導線２２ａの間及び同芯巻きコイル２０とスロット２１１１との間に浸透しているワニスとを同時に硬化させる。

なお、両面テープ５０２が、上述した熱硬化性樹脂組成物シートを含む態様で形成される場合、同芯巻きコイル２０を構成するコイル導線２２ａ同士を固定するワニスが硬化する硬化温度範囲内に含まれる硬化温度により熱硬化性樹脂組成物シートを硬化させることができる。このようにして、両面テープ５０２が、上述した熱硬化性樹脂組成物シートを含む態様で形成される場合、熱硬化性樹脂組成物シートは、ワニスとともに硬化させることができる。

このようにして、本製造方法によれば、軸方向でバスバー部材７０と第１渡り線２３６の表面の間に、バスバー部材７０に係合しかつ第１渡り線２３６の表面に接合する接合材料部５０を形成できる。特に、本製造方法によれば、接着剤保持部材５１の軸方向外側の表面に両面テープ５０２が貼り付けられているので、両面テープ５０２が貼り付けられてない場合に比べて、接合材料部５０を介してバスバー部材７０とコイルエンドとを強固に接合できる。その結果、バスバー部材７０のバスバー８０、８１とコイル導線２２ａの端部との間の接合部の信頼性を高めることができる。また、加振されるような環境下でも耐久性の高いステータ２１を得ることができる。

また、本製造方法によれば、接着剤保持部材５１に保持されるワニスと、コイル導線２２ａの間等のワニスとを同時に硬化させることで、バスバー部材７０と係合する接合材料部５０を効率的に形成できる。これにより、バスバー部材７０と接合材料部５０との間の接合強度を効率的に高めることができる。

ところで、本製造方法のステップＳ１１２では、バスバー部材７０に接着剤保持部材５１を両面テープ５０２を介して接合するが、これに代えて、コイルエンドに接着剤保持部材５１を、同様の両面テープを介して接合する比較例も考えられる。かかる比較例の場合、バスバー部材７０が配置された側を下側として、ワニスを接着剤保持部材５１に浸透させる際に、両面テープが接着剤保持部材５１へのワニスの浸透を妨げるおそれがある。

この点、上述した本製造方法では、接着剤保持部材５１の軸方向外側の表面全体に両面テープ５０２を貼り付けた場合でも、ステップＳ１１８において、バスバー部材７０が配置された側を下側として、ワニスを接着剤保持部材５１に浸透させることができる。すなわち、ステップＳ１１８において、両面テープ５０２が接着剤保持部材５１へのワニスの浸透を妨げることもない。換言すると、本実施例では、接着剤保持部材５１の軸方向外側の表面全体に両面テープ５０２を貼り付けることで、接着剤保持部材５１（及びそれに伴い接合材料部５０）とバスバー部材７０との間の接合強度を効果的に高めつつ、ワニスを接着剤保持部材５１全体に浸透させることが容易となる。そして、ワニスを接着剤保持部材５１全体に浸透させることで、接合材料部５０とコイルエンドとの間の接合強度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。

２１・・・ステータ（回転電機用ステータ）、２１１・・・ステータコア、２２・・・ステータコイル、５０・・・接合材料部、５０１・・・本体部、５０２・・・両面テープ、５１・・・接着剤保持部材、７０・・・バスバー部材、８０、８１・・・バスバー（導体部）、９０・・・絶縁材料部

Claims (5)

1. 導体部と絶縁材料部とが一体化された形態のバスバー部材であって、前記絶縁材料部の軸方向の端面に両面テープを介して接着剤保持部材が接着されたバスバー部材を準備する準備工程と、
   ステータコアにステータコイルを装着し、軸方向両側にコイルエンドを有する組立体を形成する装着工程と、
   前記準備工程で準備した前記バスバー部材と、前記装着工程で形成した前記組立体とを用いて、前記バスバー部材が軸方向一端側のコイルエンドに対して軸方向外側に位置する配置状態を形成する配置工程と、
   前記配置工程の後に、前記バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合しつつ、前記接着剤保持部材が前記軸方向一端側のコイルエンドに軸方向に当接した状態を形成する接合工程と、
   前記接合工程の後に、前記接着剤保持部材に液状の接着剤を含浸させる含浸工程と、
   前記液状の接着剤を硬化させる工程とを含む、回転電機用ステータの製造方法。
2. 前記接着剤保持部材は弾性を有し、前記配置状態において、前記接着剤保持部材は軸方向に圧縮された状態となる、請求項１に記載の回転電機用ステータの製造方法。
3. 前記含浸工程は、前記軸方向一端側のコイルエンドが下側に向く姿勢で、軸方向他端側のコイルエンドよりも上方から前記液状の接着剤を滴下することを含む、請求項１に記載の回転電機用ステータの製造方法。
4. ステータコアと、
   前記ステータコアに装着され、軸方向両端にコイルエンドを有するステータコイルと、
   軸方向一端側の前記コイルエンドに対して軸方向外側に配置され、導体部と絶縁材料部とが一体化された形態であり、前記導体部の端部が前記絶縁材料部から露出するバスバー部材と、
   前記バスバー部材の前記導体部の端部と、前記ステータコイルの端部とを接合する接合部と、
   前記バスバー部材及び前記コイルエンドに接合する接合材料部とを備え、
   前記接合材料部は、前記絶縁材料部の軸方向の端面に、両面テープを介して接合され、かつ、前記コイルエンドに、前記接合材料部内に含まれる硬化された接着剤を介して接合される、回転電機用ステータ。
5. 前記絶縁材料部の軸方向の端面は、前記両面テープが貼り付けられる平らな貼り付け面であって、軸方向に垂直に延在する貼り付け面を有する、請求項４に記載の回転電機用ステータ。