JP2024043736A

JP2024043736A - 回転電機及び回転電機の製造方法

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Publication number: JP2024043736A
Application number: JP2022148893A
Authority: JP
Inventors: 泰之木村; 圭太宮下
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2042-09-20
Also published as: CN117748790A; JP7474297B2

Abstract

【課題】異相のセグメントコイルとの間で部分放電が発生することがなく、小型化が可能な回転電機を提供すること。【解決手段】ステータコアと絶縁被膜付きの複数のセグメントコイルとを備え、セグメントコイルは、ステータコアの一方端面から突出するとともに先端部に絶縁被膜が剥離された被膜剥離部をそれぞれ有するステータを備える回転電機であって、セグメントコイルは、ステータコアの一方端面から突出した絶縁被膜の部位において、ステータコアの周方向に斜めに折り曲げられた斜行部と、被膜剥離部において、ステータコアの軸方向に対して斜行部の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げられた立上がり部と、をそれぞれ有し、折り曲げ方向が互いに異なる斜行部の先端側に配置される立上がり部の先端同士が、ステータコアの径方向に配列し、溶接されることによって溶接部を形成している。【選択図】図６

Description

本発明は、回転電機及び回転電機の製造方法に関する。

従来、絶縁被膜付きのセグメントコイルをステータコアのスロットに挿入し、ステータコアの一方端面から突出するセグメントコイルの端部を折り曲げた後、同相のセグメントコイルの端部同士を溶接することによって構成されるステータを備える回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ステータコアの一方端面から突出するセグメントコイルの端部は、スロットの近傍の部位でステータコアの周方向に斜めに折り曲げられる。斜めに折り曲げられた部位の先端側には、絶縁被膜が剥離された被膜剥離部が形成されている。斜めに折り曲げられたセグメントコイルの先端側は、絶縁被膜の部位で、ステータコアの軸方向に立上がるようにさらに折り曲げられている。

特許第４９１０５７２号公報

従来の回転電機のステータでは、斜めに折り曲げられたセグメントコイルの先端側が、絶縁被膜の部位で立上がるように折り曲げられる際、絶縁被膜に曲げ応力が作用することによって絶縁被膜が剥離し、剥離カスが発生するおそれがある。剥離カスは、ステータコアに付着してステータの品質を低下させるおそれがある。

立上がり部の折り曲げ成形時に剥離カスが発生しないようにするために、セグメントコイルの端部の先端側を被膜剥離部の部位で折り曲げることが考えられる。しかし、この場合、折り曲げ部位近傍の被膜剥離部の部位が、ステータコアの径方向に隣接する異相のセグメントコイルの絶縁被膜の部位と接触し、部分放電を発生させるおそれがある。また、被膜剥離部と異相のセグメントコイルとの接触を避けるためにセグメントコイルの端部の長さを長くすると、ステータの軸方向に沿うセグメントコイルの突き出し量が大きくなり、回転電機の小型化が困難になる。

そこで、本発明は、ステータコアの一方端面から突出するセグメントコイルの端部を被膜剥離部で立上がるように折り曲げても、ステータコアの径方向に隣接する異相のセグメントコイルとの間で部分放電が発生することがなく、小型化が可能な回転電機及び回転電機の製造方法を提供することを課題とする。

（１）本発明に係る回転電機は、複数のスロット（例えば、後述のスロット５２）を有するステータコア（例えば、後述のステータコア５）と、前記スロットに挿入された絶縁被膜（例えば、後述の絶縁被膜６Ａ）付きの複数のセグメントコイル（例えば、後述のセグメントコイル６）と、を備え、前記セグメントコイルは、前記ステータコアの一方端面（例えば、後述の端面５ｂ）から突出するとともに先端部（例えば、後述の先端部６１ａ）に前記絶縁被膜が剥離された被膜剥離部（例えば、後述の被膜剥離部６Ｂ）をそれぞれ有するステータ（例えば、後述のステータ４）を備える回転電機（例えば、後述の回転電機１）であって、前記セグメントコイルは、前記ステータコアの前記一方端面から突出した前記絶縁被膜の部位において、前記ステータコアの周方向（例えば、後述のＸ方向）に斜めに折り曲げられた斜行部（例えば、後述の斜行部６１１）と、前記斜行部の先端側の前記被膜剥離部において、前記ステータコアの軸方向（例えば、後述のＺ方向）に対して前記斜行部の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げられた立上がり部（例えば、後述の立上がり部６１２）と、をそれぞれ有し、折り曲げ方向が互いに異なる前記斜行部の先端側に配置される前記立上がり部の先端同士が、前記ステータコアの径方向（例えば、後述のＹ方向）に配列し、溶接されることによって溶接部（例えば、後述の溶接部１００）を形成している、回転電機である。

（２）本発明に係る回転電機の製造方法は、複数のスロット（例えば、後述のスロット５２）を有するステータコア（例えば、後述のステータコア５）と、前記スロットに挿入された絶縁被膜（例えば、後述の絶縁被膜６Ａ）付きの複数のセグメントコイル（例えば、後述のセグメントコイル６）と、を備え、前記セグメントコイルは、前記ステータコアの一方端面（例えば、後述の端面５ｂ）から突出するとともに先端部（例えば、後述の先端部６１ａ）に前記絶縁被膜が剥離された被膜剥離部（例えば、後述の被膜剥離部６Ｂ）をそれぞれ有するステータ（例えば、後述のステータ４）を備える回転電機（例えば、後述の回転電機１）の製造方法であって、前記ステータコアの前記一方端面から軸方向（例えば、後述のＺ方向）に突出する前記セグメントコイルの前記絶縁被膜の部位を、前記ステータコアの周方向（例えば、後述のＸ方向）に斜めに折り曲げることによって斜行部（例えば、後述の斜行部６１１）をそれぞれ形成し、前記斜行部の先端側の前記被膜剥離部を、前記ステータコアの軸方向に対して前記斜行部の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げることによって立上がり部（例えば、後述の立上がり部６１２）をそれぞれ形成し、折り曲げ方向が互いに異なる前記斜行部の先端側に配置される前記立上がり部の先端同士を、前記ステータコアの径方向（例えば、後述のＹ方向）に配列させ、溶接することによって溶接部（例えば、後述の溶接部１００）を形成する、回転電機の製造方法である。

（３）上記（２）の回転電機の製造方法において、前記ステータコアの前記周方向に沿う回転移動及び前記軸方向に沿う直線移動が可能な折り曲げ治具（例えば、後述の折り曲げ治具７１）を用いて、前記ステータコアの前記一方端面から前記軸方向に突出する前記セグメントコイルの前記被膜剥離部を把持し、前記折り曲げ治具を一方向に回転移動させながら前記ステータコアに向けて前記軸方向に直線移動させ、前記セグメントコイルの前記絶縁被膜の部位を前記ステータコアに近づくように斜めに折り曲げるとともに、前記折り曲げ治具を、前記軸方向の位置を維持したまま他方向に戻るように回転移動させた後、前記折り曲げ治具による把持を解除することによって、前記斜行部と前記立上がり部とをそれぞれ形成してもよい。

本発明によれば、ステータコアの一方端面から突出するセグメントコイルの端部を被膜剥離部で立上がるように折り曲げても、ステータコアの径方向に隣接する異相のセグメントコイルとの間で部分放電が発生することがなく、小型化が可能な回転電機及び回転電機の製造方法を提供することができる。

本実施形態の回転電機を模式的に示す断面図である。本実施形態の回転電機におけるステータの分解斜視図である。本実施形態の回転電機におけるステータコアのスロットに束ねられたセグメントコイルが挿入される様子を示す斜視図である。本実施形態の回転電機におけるステータコアのスロットに全てのセグメントコイルが挿入された状態を示す斜視図である。本実施形態の回転電機における折り曲げられたセグメントコイルの端部の形状を示す図である。本実施形態の回転電機におけるセグメントコイルの被膜剥離部の先端同士を溶接した状態を示す図である。本実施形態の折り曲げ構成を採用しない従来の回転電機におけるセグメントコイルの被膜剥離部の先端同士を溶接した比較例を示す図である。本実施形態の回転電機の製造方法に使用される曲げ成形装置の構成を示す側面図である。本実施形態の回転電機の製造方法に用いられる曲げ成形装置の折り曲げ治具の一部を底面側から見た図である。本実施形態の回転電機の製造方法において折り曲げ治具がセグメントコイルの端部を把持した状態を示す図である。本実施形態の回転電機の製造方法において折り曲げ治具の軌跡と折り曲げ成形されるセグメントコイルの端部とを示す図である。

以下、本実施形態の回転電機及び回転電機の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。図１に示す回転電機１は、ハウジング２と、ロータ３と、ステータ４と、を備える。回転電機１は、例えばインナーロータ型であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相交流のブラシレスＤＣモータである。回転電機１及びステータ４において、周方向は、ロータ３の回転軸３１の回転方向に沿うＸ方向である。径方向は、ロータ３の回転軸３１を中心とする放射方向に沿うＹ方向である。軸方向は、ロータ３の回転軸３１の長さ方向に沿うＺ方向である。

ハウジング２は、銅、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属材によって円筒状に形成される。ハウジング２の内部には、冷媒を流通させる冷媒流路２１が形成されている。ハウジング２の内周面２ａにステータ４が固定される。

ロータ３は、回転軸３１の外周に図示しない界磁用の複数の永久磁石が配列されている。ロータ３の回転軸３１は、図示しないモータハウジング等に回転可能に支持される。

ステータ４は、図１及び図２に示すように、ステータコア５と、ステータコア５に装着される複数のセグメントコイル６と、を含んで構成される。

ステータコア５は、例えば、薄肉のコアプレートが複数積層された積層体からなる円環部５１と、円環部５１を軸方向に貫通する複数のスロット５２と、を有する。複数のスロット５２は、ステータコア５の中心を軸方向に貫通する貫通孔５０の周囲に、周方向に一定の間隔をおいて放射状に配列されている。

セグメントコイル６は、例えば、断面矩形状の平角線からなる導体を略Ｕ字形状に成形することによって構成される。セグメントコイル６は、図２及び図３に示すように、一対の平行な直線部６１と、その一対の直線部６１の一方端部同士を連結する連結部６２と、をそれぞれ有する。本実施形態では、図３に示すように、４本のセグメントコイル６がステータコア５の径方向に積層されて束ねられている。束ねられた４本のセグメントコイル６は、一方の直線部６１と他方の直線部６１とを異なる２つのスロット５２，５２にそれぞれ挿入することによって、ステータコア５に装着される。

本実施形態では、１つのスロット５２に、束ねられた４本のセグメントコイル６の直線部６１と、別に束ねられた４本のセグメントコイル６の直線部６１とが、ステータコア５の径方向に重ねられて挿入される。これによって、各スロット５２内には、８本のセグメントコイル６の直線部６１が挿入され、ステータコア５の径方向に積層される。スロット５２に挿入された各セグメントコイル６の両端部に配置される直線部６１，６１は、図４に示すように、ステータコア５の軸方向の挿入側の端面５ａとは反対側の端面（一方端面）５ｂから直立するように突出する。

なお、本実施形態において、セグメントコイル６は単線からなるものを例示するが、セグメントコイル６は、２本以上の導体を並列させて構成されるものであってもよい。この場合、スロット５２内には、ステータコア５の径方向に、１本のセグメントコイル６を構成する２本以上の導体が並列して配置される。また、ステータコア５のスロット５２内にはそれぞれ絶縁部材が挿入されるが、図３及び図４に示すステータコア５では、絶縁部材は図示省略されている。

全てのセグメントコイル６がステータコア５の全てのスロット５２に挿入された後、ステータコア５の端面５ｂから突出する直線部６１は、それぞれステータコア５の周方向に折り曲げられる。折り曲げられた同相のセグメントコイル６の直線部６１の先端同士は、径方向に揃えられ、溶接されることによって接合される。

図５は、ステータコア５の端面５ｂから突出するセグメントコイル６の２本の直線部６１，６１を示す。２本の直線部６１，６１は、同一のスロット５２内においてステータコア５の径方向に隣接して配列されている。各セグメントコイル６の全体は、樹脂製の絶縁被膜６Ａによって被覆されるが、セグメントコイル６のそれぞれの直線部６１の先端部６１ａだけは、所定の長さに亘って絶縁被膜６Ａが完全に剥離されている。これによって、直線部６１の先端部６１ａに、被膜剥離部６Ｂがそれぞれ形成されている。

ステータコア５の端面５ｂから突出するセグメントコイル６の直線部６１は、スロット５２の近傍の絶縁被膜６Ａの部位において、ステータコア５の周方向に斜めに折り曲げられる。これによって、斜行部６１１がそれぞれ形成される。さらに、斜行部６１１の先端側に配置される被膜剥離部６Ｂは、ステータコア５の軸方向に向かい、かつ軸方向に対して斜行部６１１の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げられる。これによって、斜行部６１１の先端側に立上がり部６１２がそれぞれ形成される。

同一のスロット５２に挿入されてステータコア５の径方向に隣接する複数の直線部６１は、それぞれ斜行部６１１を形成するために、ステータコア５の周方向に沿って互いに反対方向となるように斜めに折り曲げられる。詳しくは、ステータコア５の径方向に隣接する２つの直線部６１，６１のうち、一方の直線部６１の斜行部６１１は、ステータコア５の周方向に沿うＸ１方向に折り曲げられる。その斜行部６１１の先端の立上がり部６１２は、ステータコア５の軸方向に対して、ステータコア５の周方向に沿うＸ２方向に僅かに傾斜するように折り曲げられる。そして、他方の直線部６１の斜行部６１１は、ステータコア５の周方向に沿うＸ２方向に折り曲げられる。その斜行部６１１の先端の立上がり部６１２は、ステータコア５の軸方向に対して、ステータコア５の周方向に沿うＸ１方向に僅かに傾斜するように折り曲げられる。各スロット５２内において、ステータコア５の径方向の同一位置に配置される直線部６１の斜行部６１１は、Ｘ１方向又はＸ２方向の同一方向に折り曲げられる。

立上がり部６１２は、被膜剥離部６Ｂのみによってそれぞれ形成される。立上がり部６１２の曲げ起点Ｐは、絶縁被膜６Ａと被膜剥離部６Ｂとの境界部６Ｃよりも先端側の被膜剥離部６Ｂ上に配置され、絶縁被膜６Ａ上には配置されない。そのため、折り曲げ成形時の曲げ応力が絶縁被膜６Ａに作用することはなく、絶縁被膜６Ａの剥離カスが発生することはない。曲げ起点Ｐにおいて折り曲げられた後の立上がり部６１２の立上がり方向に沿う線ＤＬとステータコア５の端面５ｂとがステータコア５の周方向に成す角度θ１は、いずれも９０度よりも大きい。したがって、立上がり部６１２は、直線部６１が挿入されているスロット５２に向けて僅かに曲げ戻されるように傾斜している。

ステータコア５のスロット５２に挿入された全てのセグメントコイル６の直線部６１には、斜行部６１１と被膜剥離部６Ｂからなる立上がり部６１２とが、上記同様にそれぞれ折り曲げ成形される。その後、図６に示すように、ステータコア５の径方向に隣接し、斜行部６１１の折り曲げ方向が反対方向となる同相のセグメントコイル６の直線部６１，６１の立上がり部６１２，６１２同士が、ステータコア５の径方向に揃えられて溶接される。これによって、立上がり部６１２の先端部６１ａに溶接部１００が形成される。

立上がり部６１２は、直線部６１が挿入されているスロット５２に向けて僅かに曲げ戻されるように傾斜しているため、同相のセグメントコイル６の立上がり部６１２，６１２の先端部６１ａ，６１ａ同士が揃えられた際、絶縁被膜６Ａと被膜剥離部６Ｂとの境界部６Ｃの位置は、図６中に矢印で示すように、互いにより近づいて配置される。全ての境界部６Ｃは、異相のセグメントコイル６の斜行部６１１と交差することはないため、互いに交差する異相のセグメントコイル６，６は、図６中のＡ部で示すように、絶縁被膜６Ａ，６０Ａ同士で接触し、被膜剥離部６Ｂと接触する部位を持たない。したがって、ステータコア５の径方向に隣接する異相のセグメントコイル６，６間で部分放電が発生するおそれはない。また、部分放電の発生を回避するために各セグメントコイル６の直線部６１の突き出し量を大きくする必要はなく、ステータ４は小型化されるため、回転電機１の小型化が可能である。

これに対し、本実施形態とは異なり、図７に示すように、立上がり部６１２が曲げ戻されるように傾斜していない場合、同相のセグメントコイル６の立上がり部６１２，６１２の先端部６１ａ，６１ａ同士が揃えられた際、絶縁被膜６Ａと被膜剥離部６Ｂとの境界部６Ｃの位置は、図６に示す本実施形態の場合に比べて互いに離れて配置される。そのため、図７中のＢ部で示すように、絶縁被膜６Ａと被膜剥離部６Ｂとの接触部位が発生してし、ステータコア５の径方向に隣接する異相のセグメントコイル６，６間で部分放電が発生するおそれがある。

次に、本実施形態の回転電機１のステータ４を製造する方法の一例について、図８～図１１を参照して説明する。

図８は、本実施形態の回転電機１のステータ４の製造に使用される折り曲げ成形装置７を示す。図９は、折り曲げ成形装置７の一部を底面側から見た図である。折り曲げ成形装置７は、同心円状に配置される複数の円筒状の折り曲げ治具７１を含んで構成される。

折り曲げ治具７１は、ステータコア５の周方向に配列されるセグメントコイル６の直線部６１の先端部６１ａをそれぞれ１本ずつ収容して把持する複数の把持溝７１１を有する。把持溝７１１は、側面視で縦長矩形状に形成され、各折り曲げ治具７１の下面７１ａ及び外側面にそれぞれ開放している。把持溝７１１の長手方向は、折り曲げ治具７１の下面７１ａに対して垂直方向に配置され、折り曲げ治具７１の軸方向に沿って延びている。折り曲げ治具７１の下面７１ａは、ステータコア５の端面５ｂに対して平行に配置される。

１つの折り曲げ治具７１は、各スロット５２内の径方向の同一位置に配置される全ての直線部６１の先端部６１ａを把持溝７１１にそれぞれ収容して把持する。図９は、同心円状に配置される４つの折り曲げ治具７１を示している。４つの折り曲げ治具７１は、ステータコア５のスロット５２内において径方向に積層される８層の直線部６１のうち、径方向外側又は径方向内側の４層の直線部６１の先端部６１ａをそれぞれ把持する。

４つの折り曲げ治具７１は、図示しない駆動部の駆動によって周方向に回転移動するとともに、上下方向に一体的に直線移動する。４つの折り曲げ治具７１は、図９中の矢印で示すように、図示しない駆動部の駆動によって、それぞれの回転方向が時計方向及び反時計方向に交互に反対になるように回転移動可能に構成される。

ステータコア５の端面５ｂから軸方向に突出するセグメントコイル６の直線部６１を折り曲げ成形する際、直線部６１の先端部６１ａの被膜剥離部６Ｂの部位が、図１０に示すように、折り曲げ成形装置７の各折り曲げ治具７１の把持溝７１１にそれぞれ把持される。このとき、折り曲げ治具７１の下面７１ａは、境界部６Ｃよりも先端側に配置される。したがって、折り曲げ治具７１は、直線部６１における絶縁被膜６Ａと被膜剥離部６Ｂとの境界部６Ｃよりも被膜剥離部６Ｂ側を把持溝７１１に収容して把持し、絶縁被膜６Ａを把持しない。

直線部６１の被膜剥離部６Ｂを把持した折り曲げ成形装置７の折り曲げ治具７１は、図１１に示すように、ステータコア５の周方向に沿う一方向（図１１ではＸ１方向）に回転移動しながらステータコア５の端面５ｂに向けて軸方向に直線移動する。このときの折り曲げ治具７１は、Ｘ１方向に向かう円弧状の曲げ加工軌道ＢＴ１を描く。これによって、ステータコア５の端面５ｂから突出する直線部６１は、端面５ｂの近傍を曲げ起点として、絶縁被膜６Ａの部位がステータコア５に近づくようにＸ１方向に斜めに折り曲げられる。

折り曲げ治具７１は、把持溝７１１によって把持した直線部６１の先端部６１ａの直立姿勢を維持したまま回転移動及び直線移動する。そのため、直線部６１がＸ１方向に折り曲げられるのと同時に、境界部６Ｃの近傍の被膜剥離部６Ｂの部位を曲げ起点として被膜剥離部６Ｂが反対方向（図１１ではＸ２方向）に折り曲げられる。

折り曲げ治具７１のＸ１方向に向けた回転移動は、把持溝７１１に把持された直線部６１の先端部６１ａが根元のスロット５２に対して、ステータコア５の周方向に沿って所定の距離Ｌとなる位置で停止する。この距離Ｌは、図７に示す従来の斜行部６１１及び立上がり部６１２を折り曲げ成形する場合よりも長い。すなわち、本実施形態において、折り曲げ成形装置７は、折り曲げ治具７１を、把持溝７１１内の直線部６１の先端部６１ａが従来よりもスロット５２から離れる位置まで多めに回転移動させる。これによって、折り曲げられた直線部６１は、折り曲げ方向に沿って延伸されるように曲げ成形される。

また、折り曲げ治具７１のステータコア５に向けた直線移動は、折り曲げ治具７１の下面７１ａがステータコア５の端面５ｂに対して、ステータコア５の軸方向に沿う所定の高さＨとなる位置で停止する。この高さＨは、図７に示す従来の斜行部６１１及び立上がり部６１２を折り曲げ成形する場合よりも低い。すなわち、本実施形態において、折り曲げ成形装置７は、折り曲げ治具７１を、従来よりもステータコア５に近づく位置まで多めに直線移動させる。したがって、折り曲げ治具７１が高さＨに到達したときの折り曲げ方向と把持溝７１１に把持される先端部６１ａの延び方向とが成す角度θ２は、従来よりも小さくなる。

折り曲げ治具７１が所定の距離Ｌ及び所定の高さＨに到達すると、折り曲げ治具７１の回転移動及び直線移動は一旦停止する。その後、折り曲げ治具７１は、軸方向の高さＨを維持したまま、直線部６１を斜めに折り曲げる際の折り曲げ方向（Ｘ１方向）とは反対方向（Ｘ２方向）に戻るように所定の角度だけ回転移動する。このときの折り曲げ治具７１は、Ｘ２方向に向かう直線状の曲げ加工軌道ＢＴ２を描く。折り曲げ治具７１のＸ２方向に向かう回転角度は、直線部６１の折り曲げ成形時のＸ１方向に向かう回転角度よりも十分に小さい角度（例えば、１度）である。

折り曲げ治具７１は、曲げ加工軌道ＢＴ２を描いた後、ステータコア５から離れる方向に直線移動し、直線部６１の先端部６１ａの把持を解除する。これによって、ステータコア５の端面５ｂから突出する直線部６１に斜行部６１１と立上がり部６１２とが同時に形成される。

折り曲げ治具７１の把持解除によって直線部６１にはスプリングバックＳＢが発生する。直線部６１は、曲げ加工軌道ＢＴ２を描く折り曲げ治具７１の回転移動によって曲げ戻されるように成形されているため、直線部６１のスプリングバックＳＢは、従来の折り曲げ成形後に期待されるスプリングバックよりも大きくなる。そのため、図５に示すように、被膜剥離部６Ｂによって形成される立上がり部６１２の立上がり方向に沿う線ＤＬとステータコア５の端面５ｂとがステータコア５の周方向に成す角度θ１は、９０度よりも大きくなり、斜行部６１１の折り曲げ方向（Ｘ１方向）と反対方向（Ｘ２方向）に傾斜するように形成される。

図１１では、１本の直線部６１にＸ１方向に折り曲げられる斜行部６１１を形成しているが、直線部６１に対してステータコア５の径方向に隣接する他の直線部６１は、折り曲げ治具７１が反対方向に回転移動することによって、図５に示すように、Ｘ２方向に折り曲げられる斜行部６１１を形成する。また、図８及び図９に示す折り曲げ成形装置７の４つの折り曲げ治具７１によって径方向外側又は径方向内側の４層の直線部６１の先端部６１ａを把持して折り曲げ成形した後、残りの径方向内側又は径方向外側の４層の直線部６１は、この折り曲げ成形装置７の折り曲げ治具７１と外径以外は同一構成の折り曲げ治具７１を有する折り曲げ成形装置によって、上記同様に折り曲げ成形される。折り曲げ成形装置は、スロット５２内の８層の直線部６１を、８つの折り曲げ治具７１によって同時に折り曲げ成形するように構成されてもよい。

全ての直線部６１に斜行部６１１及び立上がり部６１２が形成された後、図６に示すように、ステータコア５の径方向に隣接し、斜行部６１１の折り曲げ方向が反対方向となる同相のセグメントコイル６の直線部６１，６１の立上がり部６１２，６１２同士が、ステータコア５の径方向に揃えられて溶接される。回転電機１は、このようにして得られたステータ４をハウジング２の内周面２ａに固定することによって製造される。

本実施形態の回転電機１及び回転電機１の製造方法によれば、以下の効果を奏する。

本実施形態の回転電機１は、複数のスロット５２を有するステータコア５と、スロット５２に挿入された絶縁被膜６Ａ付きの複数のセグメントコイル６と、を備え、セグメントコイル６は、ステータコア５の一方端面５ｂから突出するとともに先端部６１ａに絶縁被膜６Ａが剥離された被膜剥離部６Ｂをそれぞれ有するステータ４を備える回転電機１であって、セグメントコイル６は、ステータコア５の一方端面５ｂから突出した絶縁被膜６Ａの部位において、ステータコア５の周方向に斜めに折り曲げられた斜行部６１１と、被膜剥離部６Ｂにおいて、ステータコア５の軸方向に対して斜行部６１１の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げられた立上がり部６１２と、をそれぞれ有し、折り曲げ方向が互いに異なる斜行部６１１，６１１の先端側に配置される立上がり部６１２，６１２の先端同士が、ステータコア５の径方向に配列し、溶接されることによって溶接部１００を形成している。

これによれば、同相のセグメントコイル６の立上がり部６１２，６１２の先端部６１ａ，６１ａ同士が揃えられた際、絶縁被膜６Ａと被膜剥離部６Ｂとの境界部６Ｃの位置は、互いにより近づいて配置される。全ての境界部６Ｃは、異相のセグメントコイル６の斜行部６１１と交差することはない。そのため、ステータコア５の一方端面５ｂから突出するセグメントコイル６の端部を被膜剥離部６Ｂで立上がるように折り曲げても、互いに交差する異相のセグメントコイル６，６は、絶縁被膜６Ａ，６０Ａ同士で接触し、被膜剥離部６Ｂと接触する部位を有しない。したがって、ステータコア５の径方向に隣接する異相のセグメントコイル６，６間で部分放電が発生するおそれはない。また、部分放電の発生を回避するために各セグメントコイル６１の直線部６１の突き出し量を大きくする必要はなく、ステータ４は小型化されるため、回転電機１の小型化が可能である。

本実施形態の回転電機１の製造方法は、複数のスロット５２を有するステータコア５と、スロット５２に挿入された絶縁被膜６Ａ付きの複数のセグメントコイル６と、を備え、セグメントコイル６は、ステータコア５の一方端面５ｂから突出するとともに先端部６１ａに絶縁被膜６Ａが剥離された被膜剥離部６Ｂをそれぞれ有するステータ４を備える回転電機１の製造方法であって、ステータコア５の一方端面５ｂから軸方向に突出するセグメントコイル６の絶縁被膜６Ａの部位を、ステータコア５の周方向に斜めに折り曲げることによって斜行部６１１をそれぞれ形成し、斜行部６１１の先端側の被膜剥離部６Ｂを、ステータコア５の軸方向に対して斜行部６１１の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げることによって立上がり部６１２をそれぞれ形成し、折り曲げ方向が互いに異なる斜行部６１１，６１１の先端側に配置される立上がり部６１２，６１２の先端同士を、ステータコア５の径方向に配列させ、溶接することによって溶接部１００を形成する。

これによれば、上記効果を奏する回転電機１を得ることができる。

本実施形態の回転電機１の製造方法において、ステータコア５の周方向に沿う回転移動及び軸方向に沿う直線移動が可能な成形装置７を用いて、ステータコア５の一方端面５ｂから軸方向に突出するセグメントコイル６の被膜剥離部６Ｂを把持し、成形装置７を一方向に回転移動させながらステータコア５に向けて軸方向に直線移動させ、セグメントコイル６の絶縁被膜６Ａの部位をステータコア５に近づくように斜めに折り曲げるとともに、成形装置７を、軸方向の位置を維持したまま他方向に戻るように回転移動させた後、成形装置７による把持を解除することによって、斜行部６１１と立上がり部６１２とをそれぞれ形成する。

これによれば、ステータコア５の一方端面５ｂから突出するセグメントコイル６に、斜行部６１１と立上がり部６１２を同時に且つ容易に折り曲げ成形することができる。そのため、上記効果を奏する回転電機１を効率良く製造することができる。

１回転電機
４ステータ
５ステータコア
５ｂ端面（一方端面）
５２スロット
６セグメントコイル
６Ａ絶縁被膜
６Ｂ被膜剥離部
６１ａ先端部
６１１斜行部
６１２立上がり部
７１折り曲げ治具
１００溶接部

Claims

複数のスロットを有するステータコアと、前記スロットに挿入された絶縁被膜付きの複数のセグメントコイルと、を備え、前記セグメントコイルは、前記ステータコアの一方端面から突出するとともに先端部に前記絶縁被膜が剥離された被膜剥離部をそれぞれ有するステータを備える回転電機であって、
前記セグメントコイルは、前記ステータコアの前記一方端面から突出した前記絶縁被膜の部位において、前記ステータコアの周方向に斜めに折り曲げられた斜行部と、前記被膜剥離部において、前記ステータコアの軸方向に対して前記斜行部の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げられた立上がり部と、をそれぞれ有し、
折り曲げ方向が互いに異なる前記斜行部の先端側に配置される前記立上がり部の先端同士が、前記ステータコアの径方向に配列し、溶接されることによって溶接部を形成している、回転電機。
複数のスロットを有するステータコアと、前記スロットに挿入された絶縁被膜付きの複数のセグメントコイルと、を備え、前記セグメントコイルは、前記ステータコアの一方端面から突出するとともに先端部に前記絶縁被膜が剥離された被膜剥離部をそれぞれ有するステータを備える回転電機の製造方法であって、
前記ステータコアの前記一方端面から軸方向に突出する前記セグメントコイルの前記絶縁被膜の部位を、前記ステータコアの周方向に斜めに折り曲げることによって斜行部をそれぞれ形成し、
前記斜行部の先端側の前記被膜剥離部を、前記ステータコアの軸方向に対して前記斜行部の折り曲げ方向と反対方向に傾斜するように折り曲げることによって立上がり部をそれぞれ形成し、
折り曲げ方向が互いに異なる前記斜行部の先端側に配置される前記立上がり部の先端同士を、前記ステータコアの径方向に配列させ、溶接することによって溶接部を形成する、回転電機の製造方法。
前記ステータコアの前記周方向に沿う回転移動及び前記軸方向に沿う直線移動が可能な折り曲げ治具を用いて、前記ステータコアの前記一方端面から前記軸方向に突出する前記セグメントコイルの前記被膜剥離部を把持し、
前記折り曲げ治具を一方向に回転移動させながら前記ステータコアに向けて前記軸方向に直線移動させ、前記セグメントコイルの前記絶縁被膜の部位を前記ステータコアに近づくように斜めに折り曲げるとともに、前記折り曲げ治具を、前記軸方向の位置を維持したまま他方向に戻るように回転移動させた後、前記折り曲げ治具による把持を解除することによって、前記斜行部と前記立上がり部とをそれぞれ形成する、請求項２に記載の回転電機の製造方法。