JP3980402B2

JP3980402B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP3980402B2
Application number: JP2002136689A
Authority: JP
Inventors: 佳之泉; 浩榊原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: US7126246B2; US20060033395A1; WO2003096515A1; JP2003333783A; AU2003235880A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機、例えば、モータや発電機の如き回転電機に関し、特に、コイルが巻回された複数のポール部を環状に配置したステータを有する回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機のステータは、複数の分割コアから構成されているものがある。分割コアは、円弧状のヨーク部と内径方向に延在するポール部とからなり、該ポール部にコイルが巻回されている。
【０００３】
この種のステータにおいては、各分割コアに巻回されるコイルの巻数を多くして、スロット部におけるコイルの占積率を極力大きくすることが望まれており、以下の技術が提案されている。
【０００４】
まず、第１の従来技術としては、隣り合うコアのコイルが互いに異なる断面形状を有し、隣りのコイルの占有するスロット間の残り領域を充填するようにコイルを巻回させる技術（特開２０００−１４０６６号公報、特開平１１−３２４５７号公報参照）が挙げられる。
【０００５】
第２の従来技術としては、先行して挿入するコアの断面形状におけるコイル幅がスロット開口部幅の１／２以上であり、且つ、後に挿入するコアとの干渉を回避するように傾斜形状とする技術（特開平４−１５０７４９号公報参照）が挙げられる。
【０００６】
第３の従来技術としては、隣り合うコアのコイルが互いに異なる断面形状を有し、一方のコイルの断面形状は軸心方向の幅が狭い略扇型であり、他方のコイル断面形状を挿入可能な長方形状とする技術（特開平９−８４２８７号公報、特開平１０−１７４３３１号公報参照）が挙げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記第１〜第３の従来技術は、複数種類のコイルを用いるという点で共通しており、コイルの巻回装置または巻回方法をその種類数に合わせて複数種類用意する必要がある。従って、設備費用が高コストになるとともに組立工程数が多く、さらには複数のコアを区別して在庫管理しなければならず繁雑であるという不都合がある。
【０００８】
また、ステータの極数が奇数である場合には、コイルの種類は２つでは足りず、最低３種類のコアを用意する必要がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであって、コアに対するコイル占積率が高く、設備費用が低廉化し、組立工程数を削減するとともに在庫管理を一層容易化する回転電機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転電機は、コイルが同一形状に巻回された複数のポール部を環状に配置したステータを有し、前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルは、前記ポール部に対し左右非対称の断面形状となるように巻回されている回転電機であって、前記コイルは、前記ステータの周方向の面で線材が平行に巻回され、前記ステータの軸方向の面で線材の少なくとも１本が他の線材に対して交差するように巻回され、前記ステータの軸に対する垂直面で、隣接する一方のコイルにおける隣接層の端部同士を結ぶ接線に対し、他方のコイルの一部が越えまたは接し、前記ステータの軸に対する垂直面で、隣接する一方のコイルにおける同一層の隣接巻線の端部同士を結ぶ接線に対し、他方のコイルの一部が越えまたは接していることを特徴とする。
また、本発明に係る回転電機は、コイルが同一形状に巻回された複数のポール部を環状に配置したステータを有し、前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルは、前記ポール部に対し左右非対称の断面形状となるように巻回されている回転電機であって、前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルのそれぞれの軸のなす角を２等分する中間線に対して、前記各コイルの一部が越えまたは接し、前記ステータの軸に対する垂直面で、隣接する一方のコイルにおける同一層の隣接巻線の端部同士を結ぶ接線に対し、他方のコイルの一部が越えまたは接していることを特徴とする。
【００１１】
このように断面が左右非対称のコイルを用いることで、コイル占積率の高いステータを有する回転電機を１種類のポール部から形成することができる。
【００１２】
この場合、前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルのそれぞれの軸のなす角を２等分する中間線、隣接する一方のコイルにおける隣接層の端部同士を結ぶ接線または隣接する一方のコイルにおける同一層の隣接巻線の端部同士を結ぶ接線に対して、前記各コイルの一部が越えまたは接するようにすると、コイルの占積率をより高くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る回転電機の好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図２３を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係る結線構造を採用したステータ１０は、所謂、３相Ｙ型結線のステータであり、３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと、１８個の分割コア１２とを有する。
【００１５】
図２〜図５に示すように、ステータ１０の組み立て前の状態における分割コア１２は、プレスにより打ち抜いた略Ｔ字状の鋼板を複数枚かしめて一体化した積層鋼板２４と、前記積層鋼板２４を絶縁するインシュレータ２１および２２と、該インシュレータ２１および２２を介して前記積層鋼板２４に巻回されるコイル１４と、金属製のターミナル１８および２８とを有する。
【００１６】
積層鋼板２４は、略Ｔ字状であり、「Ｔ」字の上辺に相当する部分２４ａはステータ１０におけるヨークとなる。また、「Ｔ」字の下辺延出部に相当する部分２４ｂはステータ１０におけるポール部（または突極部）となる。
【００１７】
コイル１４は、絶縁被膜を有する素線１３からなる。各コイル１４のステータ１０における内径側（矢印Ａ側）の一端である延出部１６は、分割コア１２に設けられた前記ターミナル１８で互いに電気的に接続されており、Ｙ型結線の中性点を形成する。各コイル１４の外径側（矢印Ａの反対側）の他端は、円環状の入力線バスバー（図示せず）によって入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれかに接続されている。具体的には、３つおきの６個の分割コア１２が入力端子Ｕと接続され、それ以外で、３つおきの６個の分割コア１２が入力端子Ｖと接続され、さらに残りの６個の分割コア１２が入力端子Ｗと接続されている。各分割コア１２、入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗおよび入力線バスバーは、中空のハウジング（またはケース）１９上に組み立てられている。
【００１８】
ターミナル１８は、後述する連結環状溝８８内に設けられており、この連結環状溝８８に注入されたシール剤２０によって絶縁されている。
【００１９】
前記のように、分割コア１２は、コイル１４の内径側の一端である延出部１６を固定するとともに電気的に接続する金属製のターミナル１８と、コイル１４の外径側の一端部２６を固定するとともに電気的に接続する金属製のターミナル２８とを含む。ターミナル１８とターミナル２８とは同一の部材から構成されている。
【００２０】
延出部１６は、内径側に延在する第１延出部１６ａと、周方向に延在する第２延出部１６ｂと、外径側へ延在する第３延出部１６ｃとの湾曲乃至屈曲構造からなる。第１延出部１６ａの根元部は、ターミナル１８の一端である第１固定部１８ｂに電気的に接続されるともにその位置が固定され、一方、第１延出部１６ａは前記第１固定部１８ｂの前後に設けられた２つの切欠部３０および３２によって矢印Ａ方向にガイドされている。
【００２１】
第２延出部１６ｂは、前記第１延出部１６ａに直交するように湾曲乃至屈曲し、第３延出部１６ｃは前記第２延出部１６ｂに対してさらに直交するように延在する。実際、前記第１延出部１６ａ、第２延出部１６ｂおよび第３延出部１６ｃは仮想される同一平面内に位置する。
【００２２】
図３〜図５に示すように、ターミナル１８（および２８）は、略Ｔ字状の金属端子であり、インシュレータ２１の溝７０（８４）へ挿入される挿入部１８ａ（２８ａ）と、前記第１延出部１６ａを固定する第１固定部１８ｂ（２８ｂ）と、隣接する他の分割コア１２の第３延出部１６ｃを固定する第２固定部１８ｃ（２８ｃ）とを有する。挿入部１８ａ（２８ａ）のやや上部には、ポンチ等によってプレスした小突起（係合部）１８ｄ（２８ｄ）が設けられている。
【００２３】
図４に示すように、インシュレータ２１および２２は、コイル１４が巻回されるコイル巻回部３４、３６と、内径側でこれらのコイル巻回部３４および３６の面に対して垂直に設けられる周壁４０および４２と、外径側でコイル巻回部３４および３６の面に垂直に設けられる周壁４４および４６とを有する。コイル巻回部３４とコイル巻回部３６、周壁４０と周壁４２並びに周壁４４と周壁４６は、それぞれ一部が重なり合って結合する。すなわち、インシュレータ２１の下方からインシュレータ２２が挿入され両インシュレータ２１と２２とが一体化される。このように一体化された結果得られる中央部の孔４８には、多数枚の積層鋼板２４が装入され、積層鋼板２４とコイル１４とは電気的に絶縁される。
【００２４】
インシュレータ２１の内径側の上方（インシュレータ２２の方向を下方としたときの反対方向）には、周壁４０の一部をなし、ステータ１０の軸方向に立設する第１上方壁５０と、該第１上方壁５０より内径側に離間し前記第１上方壁５０に略平行な第２上方壁５２と、第１上方壁５０と第２上方壁５２の下端部を連結する連結面５４とを有する。
【００２５】
インシュレータ２１は、第２上方壁５２の左右根元部からさらに内径側に向かって延在する２つの台部５６と５８とを有する。このうち、図４における右方（以下、単に右方という。右方の反対側を左方という。）の台部５８においては、第２上方壁５２は、延出部１６の延出方向を案内するための厚肉形状となってガイド部６０を形成している。ガイド部６０は前記切欠部３０の一側面を形成している。
【００２６】
第２上方壁５２において切欠部３０と左右対称の位置には、切欠部６４が設けられている。切欠部３０に対して外径方向（矢印Ａの反対方向）の第１上方壁５０には、前記切欠部３２が設けられている。
【００２７】
第１上方壁５０のやや内径側には、周方向の切欠部（被係合部）６６を有する小片６８が立設しており、この小片６８と第１上方壁５０との間には、溝７０が設けられている。
【００２８】
ガイド部６０、連結面５４および第１上方壁５０の右方側縁部は、やや突出して突出部７２を形成している。
【００２９】
インシュレータ２１を図４の背面側斜め上方から見た状態を図５に示す。この図５に示すように、周壁４４の中央よりやや左方（図５における右方）には、コイル１４の端部が通る切欠部７４が設けられている。また、周壁４４の左方端部（図５における右方端部）が外径側にやや張り出した張り出し部７５の内面側に窪み部７６を形成している。周壁４４の右方端部は前記窪み部７６に嵌合する形状にやや突出した突出部７８が形成されている。
【００３０】
周方向の中央部で、周壁４４よりやや外径側には、前記小片６８と同形状の小片８０が立設されている。この小片８０には、周方向に延在する切欠部８２が設けられている。小片８０と周壁４４との間には、前記溝７０と同形状の溝８４が設けられている。
【００３１】
連結面５４、第１上方壁５０および第２上方壁５２の左方端部は、これらの各内側面がやや窪んで窪み部８６を形成している。この窪み部８６は、前記突出部７２と噛合する形状になっている。
【００３２】
インシュレータ２１および２２の材質としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いると、耐熱性、機械的強度、剛性、電気的絶縁性、寸法安定性、耐クリープ性に優れているので好適である。
【００３３】
次に、インシュレータ２１および２２、ターミナル１８および２８、積層鋼板２４、コイル１４により分割コア１２を組み立てる方法について説明する。
【００３４】
まず、インシュレータ２１の溝７０（図３参照）にターミナル１８の挿入部１８ａを挿入する。ターミナル１８の小突起１８ｄが、小片６８の切欠部６６に係合し、ターミナル１８の抜け止めとして作用する。同様に、インシュレータ２１の溝８４（図３参照）にターミナル２８の挿入部２８ａを挿入する。小突起２８ｄが切欠部８２に係合し、ターミナル２８の抜け止めとして作用する。
【００３５】
次に、インシュレータ２１および２２によって形成される孔４８（図４参照）に、多数枚の積層鋼板２４を挿入する。
【００３６】
次いで、コイル巻回部３４、３６に素線１３を巻回し、コイル１４を形成する。具体的には、図６に示すように、まず、内側に積層鋼板２４が介在するインシュレータ２１、２２を第１治具１００および第２治具１０２により固定する。第１治具１００は、インシュレータ２１の外径側、つまり周壁４４側を保持する。第１治具１００は、巻回モータ（図示せず）により軸心Ｃを中心として回転可能である。第２治具１０２は、インシュレータ２１の内径側、つまり周壁４０側を保持する。
【００３７】
さらに、図７に示すように、第２治具１０２の上面に設けられたピン１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄに対して、素線案内機構（図示せず）により素線１３を順に絡める。ピン１０２ａより先の素線１３の端部はチャック（図示せず）により第２治具１０２と一体的に固定されている。前記素線案内機構は、さらに、ガイド部６０の側面に対して素線１３を絡めるように案内し、切欠部３０、第１固定部１８ｂ、切欠部３２を経由してコイル巻回部３４、３６に前記素線１３を導く。このとき、ピン１０２ｃ、１０２ｄおよびガイド部６０の相対的な位置と形状によって、前記第１延出部１６ａ、第２延出部１６ｂおよび第３延出部１６ｃが形成される。
【００３８】
コイル巻回部３４、３６に導かれた素線１３の端部は、素線供給部１０４から導出されている。素線供給部１０４は、軸心Ｃと平行な矢印Ｂ方向に進退可能であり、その進退量は前記巻回モータの回転量に同期して制御可能となっている。
【００３９】
そして、巻回モータにより、第１および第２治具１００、１０２とインシュレータ２１、２２を軸心Ｃを中心に回転させる。このとき、巻回モータの回転量に応じて素線供給部１０４を矢印Ｂ方向に進退させながら、コイル巻回部３４、３６に素線１３を巻回させる。
【００４０】
次に、図８に示すように、素線１３を巻回し、コイル１４が形成された後、前記素線案内機構により、素線１３を切欠部７４、第１固定部２８ｂを介してピン１００ａおよび１００ｂに絡めるように導く。ピン１００ｂには、中央部に形成された溝部を通るように素線１３を導く。
【００４１】
次いで、コイル１４から出ている素線１３の両端部をターミナル１８の第１固定部１８ｂと、ターミナル２８の第１固定部２８ｂで仮固定する。
【００４２】
さらに、コイル１４から出ている素線１３の両端部を切断箇所１０６および１０８でカットする。切断箇所１０６は前記ピン１０２ｃと１０２ｄとの間であり、後述するように分割コア１２をステータ１０に組み立てたとき、前記第３延出部１６ｃが隣接する分割コア１２における第２固定部１８ｃに位置する場所がこの切断位置として好適である。また、切断箇所１０８は、第１固定部２８ｂのやや外径側である。
【００４３】
この後、分割コア１２を第１治具１００および第２治具１０２から取り外して、コイル１４の巻回処理を終了する。
【００４４】
次に、コイル巻回部３４、３６に素線１３を巻回させてコイル１４を形成する巻回工程を、図９〜図１５を参照しながら詳細に説明する。図９〜図１５では、理解を容易にするために、第１治具１００、第２治具１０２および素線供給部１０４の図示を省略している。また、図９〜図１５においては、矢印Ａの方向を下方、その反対方向を上方と呼ぶ。さらに、以下の説明においては、コイル１４の第１層目の第１巻線を巻線Ａ１とし、以下順に巻線Ａ２、巻線Ａ３…とする。また、第２層目の第１巻線を巻線Ｂ１とし、以下順に巻線Ｂ２、巻線Ｂ３…とする。同様に、第３層目の各巻線を巻線Ｃｎ（ｎ＝１、２、３…）、第４層目の各巻線をＤｎ、第５層目の各巻をＥｎとする。
【００４５】
まず、図９に示すように、第１層目の巻線をＡ１から巻線Ａ１５まで上方へ向かって順に整列して巻回させる。このように１５回の巻回を行うことにより、コイル巻回部３４、３６（図４参照）は、素線１３によってほぼ隙間なく覆われる。
【００４６】
次に、左方で巻線Ａ１５と周壁４４とのなす溝部２００から、第１層目の巻線Ａ１５および巻線Ａ１４により形成される右方の整列溝部２０２へ素線１３を案内し、第２層目の巻線Ｂ１の巻回に移る。該巻線Ｂ１は、整列溝部２０２に沿って巻回されるので安定して巻回させることができる。
【００４７】
この後、図１０に示すように、第２層目の巻線を巻線Ｂ１から巻線Ｂ１３（第２層目の最終巻線部）まで下方へ向かって順に整列して巻回させる。
【００４８】
次いで、左方で巻線Ｂ１３の直下に位置する溝部２０４から、第２層目の巻線Ｂ１２および巻線Ｂ１３により形成される右方の整列溝部２０６へ素線１３を案内して第３層目の巻線Ｃ１の巻回に移る。このとき、案内される巻線Ｃ１は巻線Ｂ１３と交差させながら案内する。巻線Ｃ１は、整列溝部２０６に位置しているので安定して巻回される。
【００４９】
さらに、図１１に示すように、左方で巻線Ｃ１の直下に位置する溝部２０８から、巻線Ａ１が切欠部３２から導入される導入端部２０７と、第２層目の巻線Ｂ１３により形成される右方の溝部２１０へ素線１３を案内して巻線Ｃ２を巻回する。
【００５０】
次に、図１２に示すように、巻線Ｂ１３と巻線Ｃ１により形成される左方の整列溝部２１２から、第３層目の巻線Ｃ１およびＣ２により形成される右方の溝部２１４へ素線１３を案内して巻線Ｃ３を巻回する。
【００５１】
次いで、図１３に示すように左方で巻線Ｃ３のすぐ上に位置する溝部２１６から、右方で巻線Ｃ１のすぐ上に位置する溝部２１８へ素線１３を案内して巻線Ｃ４を巻回する。
【００５２】
この後、巻線Ｃ４以降の第３層目は、巻線Ｃ１を基準として順次整列して巻回し、周壁４４に当接する巻線Ｃ１５まで巻回する（図１４参照）。
【００５３】
さらに、巻線Ｃ１４と巻線Ｃ１５により形成される左方の整列溝部２２０から、同じく右方の整列溝部２２２へ素線１３を案内して第４層目の巻線Ｄ１の巻回に移る。そして、図１５に示すように、第４層目の巻線を巻線Ｄ１を基準として巻回し、第７巻目の巻線Ｄ７まで巻回する。
【００５４】
次に、左方で巻線Ｄ７の直下に位置する溝部２２４から、巻線Ｄ５と巻線Ｄ６により形成される右方の整列溝部２２６へ素線１３を案内して第５層目の巻線Ｅ１の巻回に移る。
【００５５】
次いで、図１６に示すように、巻線Ｄ３と巻線Ｄ４により形成される左方の整列溝部２２８から、巻線Ｄ２と巻線Ｄ３により形成される右方の整列溝部２３０へ素線１３を案内して巻線Ｅ２を巻回する。この後、図１７に示すように、巻線Ｅ２以降の第５層目は、巻線Ｅ２を基準として順次整列して巻回し、周壁４４に当接する巻線Ｅ４まで巻回する。その後、素線１３を切欠部７４を通してコイル１４の巻回を終了する。
【００５６】
図１８に示すように、本実施の形態では、巻回されたコイル１４の断面は、コイル１４の軸心Ｃに対して左右非対称となる。具体的には、第１層目および第２層目は左右それぞれ１５巻回および１４巻回ずつの対称形状であるが、第３層目は、右方が１４巻回、左方が１３巻回の左右非対称形状となっている（ハッチング部３０２および３０６参照）。同様に第４層目は、右方が７巻回、左方が８巻回の左右非対称形状となっている。これにより、第３層目および第４層目は、それぞれ１３．５巻回および７．５巻回と数えることができる。
【００５７】
第５層目は、左右それぞれ４巻回であるが、ハッチング部３００および３０４の巻回される位置が左右で異なるので左右非対称形状となっている。
【００５８】
このように、コイル１４は、２つの異なる構造により左右非対称形状を得ている。すなわち、ある層における左右いずれか一方の巻線の１つを隣接する層へ移すことにより、１層あたり０．５回の巻回を行うという構造、並びに、同一層において左右の対応する巻線の巻回位置を移すという構造である。
【００５９】
図１８においては、左右いずれか一方の巻線の１つを隣接する層へ移すという構造を概念的に矢印Ｄで示し、同一層において、左右の対応する巻線の巻回位置を移すという手段を概念的に矢印Ｅで示している。
【００６０】
次に、このように巻回されるコイル１４がステータ１０として組み立てられた際、隣接する分割コア１２同士の相対的な位置関係について図１９および図２０を参照しながら説明する。図１９および図２０においては、それぞれ便宜的に各分割コア１２の領域を規定し、この領域に基づいて相対的な位置関係を説明する。
【００６１】
図１９に示すように、各分割コア１２同士の領域を規定するために便宜的な中間線Ｍを規定する。この中間線Ｍは、各分割コア１２のそれぞれの軸心Ｃ（図１参照）がなす角をステータ１０の中心点Ｏ（図１参照）で２等分して規定される。
【００６２】
図１９から諒解されるように、左方のコイル１４においては、ハッチング部３１０および３１２が中間線Ｍを越えており、右方のコイル１４では、ハッチング部３１４および３１６が中間線Ｍを越えている。
【００６３】
コイル１４の巻回方法は、図１９に示されるものに限定されることはなく、例えば、ハッチング部３１０は、２点鎖線３１０ａのように巻線Ｄ４および巻線Ｄ５による整列溝部に巻回するようにしてもよい。
【００６４】
ところで、図１９におけるハッチング部３１０、３１２、３１４および３１６は、それぞれ図１８におけるハッチング部３００、３０２、３０４および３０６の一部となっており、コイル１４において左右非対称とした部分が、デッドスペースを有効に充足していることが諒解される。
【００６５】
次に、図２０に示すように、隣接層の端部同士を結ぶ接線、例えば、巻線Ｅ２および巻線Ｅ１のそれぞれの左方端部を結ぶ接線３２０、巻線Ｄ７および巻線Ｃ３のそれぞれの左方端部を結ぶ接線３２２を規定する。さらに、同一層の隣接巻線の端部同士を結ぶ接線、例えば、第５層の巻線Ｅ１と巻線Ｅ２とを結ぶ接線３２４によって、分割コア１２の領域を規定する。このように、分割コア１２の領域を比較的狭く規定した場合、左方のコイル１４では、ハッチング部３２６が接線３２０を越えており、右方のコイル１４では、ハッチング部３２８が接線３２４を越えるとともに頂部３３０が接線３２２に接している。
【００６６】
このように、各分割コア１２におけるコイル１４は、隣接する分割コア１２の空き領域内に相互に侵入する箇所があり、デッドスペースを有効に利用して占積率を向上させている。また、図１９および図２０から明らかなように、隣接するコイル１４同士は干渉することがない。
【００６７】
次に、コイル１４が巻回された分割コア１２をステータ１０に組み付ける手順について図２１〜図２３を参照しながら説明する。
【００６８】
まず、図２１に示すように、ハウジング１９に最初の分割コア１２（分割コア１２ａとして区別する。）を位置決めしてセットする。
【００６９】
次に、図２２に示すように、２番目の分割コア１２（分割コア１２ｂとして区別する。）を分割コア１２ａの右側、つまり図２２における反時計方向にセットする。このとき、ハウジング１９に対して分割コア１２ｂを上方からセットすると、分割コア１２ｂのコイル１４の第３延出部１６ｃは、分割コア１２ａを構成するターミナル１８の第２固定部１８ｃ上に位置することとなる。このように、簡便な挿入方法によってコイル１４の第３延出部１６ｃが前記第２固定部１８ｃに係合される。
【００７０】
また、その際、分割コア１２ａを構成するインシュレータ２１の窪み部８６（図５も参照）と、分割コア１２ｂ側のインシュレータ２１の突出部７２とが噛合するので、連結面５４同士、第１上方壁５０同士および第２上方壁５２同士は、それぞれの一部が重合して当接し、接合部分は段差のない面を形成することとなる。このように、分割コア１２ａおよび１２ｂの連結箇所において、インシュレータ２１の第１上方壁５０と第２上方壁５２との間は隙間なく接合し連結環状溝８８を形成する。
【００７１】
なお、第３延出部１６ｃを第２固定部１８ｃに係合させる工程および隣接する分割コア１２ｂを連結させる工程は、上記のように同時に行われる必要はなく、例えば、第３延出部１６ｃを第２固定部１８ｃに係合させた後に、分割コア１２ｂを連結させてもよい。
【００７２】
この後、同様の手順により、分割コア１２ｂのさらに左側に他の分割コア１２を順次１７個目の分割コア１２（分割コア１２ｑとして区別する。図２３参照）まで連結する。
【００７３】
次に、図２３に示すように、最後の分割コア１２（分割コア１２ｒとして区別する。）を分割コア１２ｑと分割コア１２ａの間にセットする。このとき、分割コア１２ａ側のコイル１４の延出部１６を分割コア１２ｒと干渉しない位置へ待避させておく。
【００７４】
分割コア１２ｒをセットした後、分割コア１２ａ側のコイル１４の延出部１６を元の位置に戻し、分割コア１２ｒの第２固定部１８ｃに係合させる。
【００７５】
分割コア１２は、ハウジング１９に直接配設する必要はなく、所定のホルダまたはリングに配設し、その後ハウジング１９に圧入するようにしてもよい。
【００７６】
こうして、１８個の分割コア１２が連結されると、前記連結環状溝８８が形成される。
【００７７】
次いで、各コイル１４の第１延出部１６ａとターミナル１８の第１固定部１８ｂとを接続する。また、各コイル１４の第３延出部１６ｃとターミナル１８の第２固定部１８ｃとを接続する。具体的には、前記第１固定部１８ｂを第１延出部１６ａに対して加熱圧着し、第１延出部１６ａに被覆されている絶縁被膜を溶融除去することにより、第１延出部１６ａの銅線と第１固定部１８ｂとを電気的に接続する。第３延出部１６ｃと第２固定部１８ｃとの接続についても同様に加熱圧着により接続する。また、同様の手順により、各分割コア１２の外径側におけるターミナル２８の第２固定部２８ｃを前記入力線バスバーに接続する。
【００７８】
このようにして、各コイル１４はコモン線同士がターミナル１８を介して接続される。このとき、ターミナル１８は分割コア１２の一部となっているので、接続作業時には、接続用の別部品を用いる必要がない。つまり、コモン線用バスバーまたはプリント基板などの専用の別部品が不要であることから、接続作業を簡便に行うことができるとともに、組み立て工数が少なくて済む。
【００７９】
上記したように、本実施の形態に係る回転電機においては、１種類の分割コア１２のみを用いてコイル１４の占積率を向上させることができる。特に、素線１３の径が大きいときには、コイル１４における隣接層の段差および隣接する巻線間の隙間が大きくなるが、この段差部および隙間によるデッドスペースを有効に充足することができる。
【００８０】
また、分割コア１２は１種類であることから、巻回装置および巻回方法も１種類で足りる。従って、設備費用および製造工程数の低減を図ることができるとともに、製造管理および在庫管理等が一層容易になる。
【００８１】
さらに、分割コア１２の基本的な構造は、回転電機の極数に拘わらずに適応可能である。例えば、回転電機の極数が奇数であっても適応可能である。
【００８２】
さらにまた、ステータ１０は必ずしも分割構造である必要はなく、内周に向かい突出する複数のポール部を有する一体型のコア（または固定子）にコイル１４を直接的に巻回するようにしてもよい。
【００８３】
なお、本発明に係る回転電機は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採りうることはもちろんである。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る回転電機によれば、コアに対するコイル占積率が高く、設備費用が低廉化し、組立工程数を削減するとともに在庫管理等を一層容易に行うことができるという効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る回転電機のステータでシール剤を一部省略した平面図である。
【図２】ステータに組み付けられる分割コアの斜視図である。
【図３】ターミナルと該ターミナルが組み付けられるインシュレータの一部省略斜視図である。
【図４】インシュレータとターミナルと積層鋼板とを示す斜視図である。
【図５】インシュレータとターミナルとを外径方向からみた斜視図である。
【図６】コイルが巻回される前の分割コアが治具に固定された状態を示す平面説明図である。
【図７】分割コアにコイルが巻回される直前の状態を示す平面説明図である。
【図８】分割コアにコイルが巻回され、素線をカットする工程を示す平面説明図である。
【図９】分割コアに第１層目の巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１０】分割コアに第２層目の巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１１】分割コアに第２層目から第３層目へかけて巻回を行う工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１２】分割コアに第３層目の第２巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１３】分割コアに第３層目の第３巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１４】分割コアに第３層目の巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１５】分割コアに第４層目の巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１６】分割コアに第５層目の第１巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１７】分割コアに第５層目の巻線を巻回する工程を示す一部省略平面説明図である。
【図１８】ステータの軸に対する垂直面におけるコイルの断面図である。
【図１９】隣接するコイル同士の相対位置関係を、中心線を基準にして示す一部拡大平面説明図である。
【図２０】隣接するコイル同士の相対位置関係を、コイルの接線を基準にして示す一部拡大平面説明図である。
【図２１】ハウジングに分割コアが１個セットされた状態のステータの一部拡大平面図である。
【図２２】ハウジングに分割コアが２個セットされた状態のステータの一部拡大平面図である。
【図２３】ハウジングに分割コアが１８個セットされた状態のステータの一部拡大平面図である。
【符号の説明】
１０…ステータ１２…分割コア
１３…素線１４…コイル
１６、１６ａ〜１６ｃ…延出部１８、２８…ターミナル
１８ｂ、１８ｃ…固定部１８ｄ、２８ｄ…小突起
２０…シール剤２１、２２…インシュレータ
３０、３２…切欠部５０、５２…上方壁
５４…連結面６０…ガイド部
８８…連結環状溝３２０、３２２、３２４…接線
Ｃ…軸心Ｍ…中間線

Claims

コイルが同一形状に巻回された複数のポール部を環状に配置したステータを有し、前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルは、前記ポール部に対し左右非対称の断面形状となるように巻回されている回転電機であって、
前記コイルは、前記ステータの周方向の面で線材が平行に巻回され、前記ステータの軸方向の面で線材の少なくとも１本が他の線材に対して交差するように巻回され、
前記ステータの軸に対する垂直面で、隣接する一方のコイルにおける隣接層の端部同士を結ぶ接線に対し、他方のコイルの一部が越えまたは接し、
前記ステータの軸に対する垂直面で、隣接する一方のコイルにおける同一層の隣接巻線の端部同士を結ぶ接線に対し、他方のコイルの一部が越えまたは接していることを特徴とする回転電機。
コイルが同一形状に巻回された複数のポール部を環状に配置したステータを有し、前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルは、前記ポール部に対し左右非対称の断面形状となるように巻回されている回転電機であって、
前記ステータの軸に対する垂直面で、前記各コイルのそれぞれの軸のなす角を２等分する中間線に対して、前記各コイルの一部が越えまたは接し、
前記ステータの軸に対する垂直面で、隣接する一方のコイルにおける同一層の隣接巻線の端部同士を結ぶ接線に対し、他方のコイルの一部が越えまたは接していることを特徴とする回転電機。