JP5348397B2

JP5348397B2 - 回転電機用ステータ及びその製造方法

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Publication number: JP5348397B2
Application number: JP2009079711A
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Inventors: 徹畔柳
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
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Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-03-27
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Description

本発明は、ステータコアにおける複数のスロット内にコイルを配置してなる回転電機用ステータ及びその製造方法に関する。

例えば、３相交流モータとして、角線導体を周方向に一巡するよう波巻形状に形成したコイルを用い、このコイルをステータコアにおける複数のスロットに分布して配置する分布巻きを行うことが知られている（特許文献１参照）。そして、ステータコアをスロット数に対応した数のコア形成ブロックに分割形成しておき、分布巻き用のコイルをステータコアに配置する状態に組み合わせてコイル組付体を形成し、コイル組付体の外周側からコア形成ブロックを配置することによって、ステータを形成している。

また、例えば、特許文献２のモータの固定子においては、ステータコアを、切り欠け溝を形成したバックヨークと、切り欠け溝の形状に対応した形状の突起を有するＴ字状のティースとに分割して形成することが開示されている。ここには、ティースに巻線を巻回した後、切り欠け溝にティースの突起を圧入し、Ｖ字状の切り込み部を支点にして、ティースが軸中心方向に向く方向に、バックヨークを折り曲げ、輪状にすることが開示されている。これによれば、抜き板を打ち抜いた後の廃材の量を最小限に抑えることができる。

また、特許文献３のモータの組合せ式固定子構造においては、複数のコア片を弧状に配列することによりコア片連結部材を形成し、コア片連結部材をコア片の積層方向に相隣なる縁部同士が重なり合うように順次積層すると共に、重なり合ったコア片の縁部同士に、これらを回転自在に連結する連結手段を設けることが開示されている。これによれば、金型から取り出された後のステータコアの搬送を容易にして生産性の向上を図ることができる。

特開２００８−２５３０６３号公報特開平１０−１７４３１７号公報特開２００３−１７４７４１号公報

ところで、ステータコアに磁気回路を形成する際に、ステータコアに生じる鉄損を低減するため、ティース部分の内周側端部に周方向へ突出する鍔部を形成して、セミオープンタイプのスロットを形成することが考えられる。
しかしながら、特許文献１等の分布巻きタイプのステータにおいては、ステータコアにおけるスロットを、周方向の一対の側面の全体が平行なオープンタイプのスロットに形成する必要がある。そのため、コイルに角線導体を用いた場合、セミオープンタイプのスロットを形成すると、コイルをスロット内周側の開口部から挿入することができない。
また、特許文献２、３に開示された技術は、いずれもティースの回りにコイルを巻回する集中巻きタイプのステータに関する技術であり、分布巻きタイプのステータを形成する際には採用することができない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、セミオープンタイプのスロットに対して分布巻き状態でコイルを配置したステータを簡単に製造することができる回転電機用ステータ及びその製造方法を提供しようとするものである。

第１の発明は、ステータコアにおける複数のスロット内に分布巻き状態でコイルを配置してなる回転電機用ステータにおいて、
上記ステータコアは、上記スロットに対して外周側に位置するヨークコア部と、上記スロット同士の周方向間に位置し、上記ヨークコア部同士を連結するティースコア部とを組み合わせて形成してあり、
上記ティースコア部は、その一対の周方向端面における内周側端部から周方向へ鍔部を突出させてなり、
互いに隣接する上記ヨークコア部と上記ティースコア部とが対面する周方向接触面は、上記ステータコアの円中心から上記ヨークコア部の周方向中心を通るように描いたヨーク仮想中心線の方向に平行に形成してあるか、又は該ヨーク仮想中心線の方向と、上記ステータコアの円中心から上記ティースコア部の周方向中心を通るように描いたティース仮想中心線の方向との間の方向に向けて形成してあり、かつ、上記ヨークコア部及び上記ティースコア部の径方向に対して形成した複数段の周方向接触面部分と、該周方向接触面部分に隣接して形成された径方向接触面部分とによる段差面形状を有しており、
さらに、上記周方向接触面は、上記コイルへ配置した一対の上記ティースコア部の間へ外周側から上記ヨークコア部を配置することができる一方、上記コイルへ配置した一対の上記ヨークコア部の間から内周側へ上記ティースコア部を抜き出すことができない面形状に形成してあることを特徴とする回転電機用ステータにある（請求項１）。

本発明の回転電機用ステータは、ステータコアを、ヨークコア部とティースコア部とに分割することにより、セミオープンタイプのスロットに対して分布巻き状態のコイルを容易に配置することができる工夫を行なっている。
本発明においては、ヨークコア部とティースコア部とが対面する周方向接触面の法線方向（ステータコアの径方向）に対する形成方向に工夫を行っており、この周方向接触面は、コイルへ配置した一対のティースコア部の間へ外周側からヨークコア部を配置することができる一方、コイルへ配置した一対のヨークコア部の間から内周側へティースコア部を抜き出すことができない面形状に形成してある。

そして、セミオープンタイプのスロットを形成するティースコア部は、その一対の周方向端面における内周側端部から周方向へ突出する鍔部を有している。そして、ティースコア部は、円筒状の分布巻き状態に組み合わせたコイルにおける隙間へ、内周側から配置することができる。このとき、コイルの内周側からティースコア部を配置することにより、鍔部が配置の際の障害（干渉部分）になることを防止することができる。

次いで、ヨークコア部は、コイルへ配置した一対のティースコア部の間へ、外周側から配置することができる。これにより、ヨークコア部及びティースコア部の全体が組み合わさって形成された複数のセミオープンタイプのスロット内に、コイルが分布巻き状態で配置された状態を容易に形成することができる。
そして、形成したステータにおいては、隣り合う一対のヨークコア部の間からティースコア部を内周側へ抜き出そうとしても、ティースコア部の周方向接触面が、ヨークコア部の周方向接触面によって受け止められる。これにより、ティースコア部は、コイルへ配置した一対のヨークコア部の間から内周側へ抜き出すことができない。そのため、ティースコア部の内周側に何ら他の部材を配置しなくても、ティースコア部の抜け出しを防止することができる。

それ故、本発明の回転電機用ステータによれば、セミオープンタイプのスロットに対して分布巻き状態でコイルを配置したステータを簡単に製造することができる。

第２の発明は、上記回転電機用ステータを製造する方法において、
上記コイルを、円筒状の分布巻き状態に組み合わせたコイル組合せ体を形成するコイル組合せ工程と、
上記コイル組合せ体における軸方向に平行な導体部分同士の間へ、内周側から上記ティースコア部を配置するティースコア部配置工程と、
上記コイル組合せ体に配置した上記ティースコア部同士の間へ、外周側から上記ヨークコア部を配置するヨークコア部配置工程とを含むことを特徴とする回転電機用ステータの製造方法にある（請求項５）。

本発明の回転電機用ステータの製造方法は、上記回転電機用ステータの製造に適したものである。
本発明においては、まず、コイル組合せ工程として、コイルを円筒状の分布巻き状態に組み合わせて、コイル組合せ体を形成する。このコイル組合せ体は、コイルの全体をステータコアにおける複数のスロット内に分布巻き状態で配置したときの形状にすることができる。

次いで、ティースコア部配置工程として、コイル組合せ体における軸方向に平行な導体部分同士の間へ、内周側からティースコア部を配置する。このとき、円筒形状のコイル組合せ体に対して、すべてのティースコア部を配置することができる。
次いで、ヨークコア部配置工程として、コイル組合せ体に配置したティースコア部同士の間へ、外周側からヨークコア部を配置する。このとき、ヨークコア部は、ティースコア部同士の間へ順次配置することができ、全部を同時にティースコア部同士の間へ配置することもできる。

また、ティースコア部配置工程と、ヨークコア部配置工程とは交互に行うこともできる。すなわち、コイルに対して２つ以上のティースコア部を配置した後、一対のティースコア部の間にヨークコア部を配置し、次いで、ティースコア部の配置とヨークコア部の配置とを繰り返すことができる。

それ故、本発明の回転電機用ステータの製造方法によれば、セミオープンタイプのスロットに対して分布巻き状態でコイルを配置したステータを簡単に製造することができる。

実施例１において、回転電機用ステータの一部を、軸方向から見た状態で拡大して示す断面説明図。実施例１において、コイル組合せ体に対してティースコア部を配置する状態を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、コイル組合せ体に配置したティースコア部に対してヨークコア部を配置する状態を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、コイル組合せ体に配置したティースコア部に対してヨークコア部を配置して形成したステータ中間体を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、回転電機用ステータを、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、嵌合リング部を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、嵌合リング部の係合部の連結構造を、径方向外周側から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、嵌合リング部の他の係合部の連結構造を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、回転電機用ステータを、周方向から見た状態で示す断面説明図。実施例１において、他の回転電機用ステータの一部を、軸方向から見た状態で拡大して示す断面説明図。参考例１において、回転電機用ステータの一部を、軸方向から見た状態で拡大して示す断面説明図。参考例１において、回転電機用ステータを、軸方向から見た状態で示す断面説明図。参考例１において、コイル組合せ体に配置したティースコア部に対してヨークコア部を配置する状態を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。参考例１において、他の回転電機用ステータの一部を、軸方向から見た状態で拡大して示す断面説明図。参考例１において、コイル組合せ体に配置したティースコア部に対して他のヨークコア部を配置する状態を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例２において、回転電機用ステータの一部を、軸方向から見た状態で拡大して示す断面説明図。実施例２において、コイル組合せ体に対してＩ状コア部を配置する状態を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例２において、コイル組合せ体に配置したＩ状コア部に対してＴ状コア部を配置する状態を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。実施例２において、回転電機用ステータを、軸方向から見た状態で示す断面説明図。

上述した第１、第２の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１、第２の発明において、軸方向、周方向、径方向とは、円筒形状を有するステータコアに対する方向を示す。
また、上記コイルは、角線導体を用い、スロット内に配置される導体部分と、スロット外（コイルエンド部）に配置される導体部分とが、周方向に向けて波形状に繋がる波巻コイルとすることができる。この波巻コイルは、ステータコアの周方向を一巡する形状に形成したターン構成部を、径方向に複数段に重ねて配置して構成することができる。

また、上記回転電機用ステータは、モータ、ジェネレータ、モータジェネレータに用いることができ、例えば、ハイブリッド自動車又は電気自動車の走行発電用として用いることができる。また、回転電機用ステータは、３相のコイルをステータコアに配置した３相回転電機として用いることができる。
また、上記ティースコア部において上記コイルと対面する一対の周方向の側面は、互いに平行な面に形成することができる。また、この一対の周方向の側面は、コイルに対して内周側から配置できるように、外周側に向かうに連れて幅が小さくなるテーパ面に形成することもできる。

また、第１の発明において、上記周方向接触面は、上記ステータコアの円中心から上記ヨークコア部の周方向中心を通るように描いたヨーク仮想中心線の方向に平行に形成してあるか、又は該ヨーク仮想中心線の方向と、上記ステータコアの円中心から上記ティースコア部の周方向中心を通るように描いたティース仮想中心線の方向との間の方向に向けて形成してある。
これにより、上記ティースコア部とヨークコア部との配置及び抜け防止の工夫を行った上記周方向接触面の面形状を容易に実現することができる。

また、上記周方向接触面は、上記ヨークコア部及び上記ティースコア部の径方向に対して形成した複数段の周方向接触面部分と、該周方向接触面部分に隣接して形成された径方向接触面部分とによる段差面形状を有している。
これにより、ステータにおいて、複数段の周方向接触面部分によって、一対のヨークコア部の間から内周側へティースコア部を抜き出すことができないようにすることができる。そのため、ティースコア部の抜け出し防止をより確実に行うことができる。

また、上記ヨークコア部及び上記ティースコア部は、これらの外周側に嵌合する嵌合リング部内に嵌入して一体化してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、ヨークコア部及びティースコア部を嵌合リング部によって一体化し、嵌合リング部によって、ヨークコア部を外周側へ抜き出すことができないようにすることができる。

また、互いに隣接する上記ヨークコア部は、上記ティースコア部の外周側端部に対する外周側に隣接する部分である連結部において互いに連結されており、上記ヨークコア部において上記ティースコア部と対面する周方向接触面であって上記連結部から遠い側の外側周方向接触面、及び該外側周方向接触面に対面する上記ティースコア部の周方向接触面は、上記連結部を支点に上記ヨークコア部を回動させることにより、上記コイルへ配置した一対の上記ティースコア部の間へ外周側から配置することができる円弧面形状に形成し、上記ヨークコア部において上記ティースコア部と対面する周方向接触面であって上記連結部から近い側の内側周方向接触面、及び該内側周方向接触面に対面する上記ティースコア部の周方向接触面は、上記コイルへ配置した一対の上記ヨークコア部の間から内周側へ上記ティースコア部を抜き出すことができない面形状に形成してあってもよい。

この場合には、複数のヨークコア部を、連結部において回動させることにより、一対のティースコア部の間に順次配置することができる。具体的には、ヨークコア部を、コイルへ配置した一対のティースコア部の間へ、外周側から配置するとき、ヨークコア部及びティースコア部において、連結部から遠い側の周方向接触面が、連結部を円中心とする円弧面形状に形成してあることにより、先に一対のティースコア部の間に配置したヨークコア部と繋がる連結部を支点にして、これから配置するヨークコア部を回動させることにより、一対のティースコア部の間へ外周側から配置することができる。

また、上記外側周方向接触面及びこれに対面する上記周方向接触面は、上記連結部における回動中心の回りに描いた仮想円に沿った円弧接触面部分と、該円弧接触面部分に対する径方向の外周側位置において、該円弧接触面部分よりも大きな半径で上記連結部における回動中心の回りに描いた仮想円に沿った段差接触面部分とを有しており、上記内側周方向接触面及びこれに対面する上記周方向接触面は、上記ヨークコア部及び上記ティースコア部の径方向に対して形成した複数段の周方向接触面部分と、該周方向接触面部分に隣接して形成された径方向接触面部分とによる段差面形状を有していてもよい。
この場合には、外側周方向接触面における段差接触面部分と、内側周方向接触面における複数段の周方向接触面部分とによって、一対のヨークコア部の間から内周側へティースコア部を抜き出すことができないようにすることができる。そのため、ティースコア部の抜け出し防止をより確実に行うことができる。

また、上記連結部は、上記ヨークコア部において径方向の厚みが最も小さい部分によって形成し、上記ヨークコア部は、上記連結部を塑性変形させることによって回動可能とすることができる。この場合には、連結部の形成が容易であり、特別な工夫をすることなく、連結部によって複数のヨークコア部を連結させておくことができる。
また、上記連結部は、上記ティースコア部の外周側端部の外周側に隣接する部分にヒンジピンを設けて形成し、上記ヨークコア部は、上記ヒンジピンを中心に回動可能にすることもできる。この場合には、ヒンジピンによって、組付の際に連結部を円滑に回動させることができる。また、ヒンジピンによって複数のヨークコア部を連結させておくことができる。

また、上記連結部によって連結された複数の上記ヨークコア部のうち、最も端に位置する一対の最端ヨークコア部には、外周側に突出する一対の突起部が形成してあり、該一対の突起部に止め金具を嵌合して、上記一対の最端ヨークコア部が上記ティースコア部から外周側へ外れることを防止していてもよい。
この場合には、簡単な構造によって、ヨークコア部の外れ防止を行うことができる。

また、上記ヨークコア部は、一対の上記スロットの間のティース部分、該ティース部分の外周側に位置するヨーク部分及び当該一対のスロットに対して外周側に位置するヨーク部分を一体化したＴ状コア部からなり、上記ティースコア部は、上記Ｔ状コア部同士を連結するＩ状コア部からなり、上記Ｉ状コア部におけるティース部分にのみ、その一対の周方向端面における内周側端部から周方向へ突出する鍔部を形成してなり、互いに隣接する上記Ｔ状コア部と上記Ｉ状コア部とが対面する周方向接触面は、上記コイルへ配置した一対の上記Ｉ状コア部の間へ外周側から上記Ｔ状コア部を配置することができる一方、上記コイルへ配置した一対の上記Ｔ状コア部の間から内周側へ上記Ｉ状コア部を抜き出すことができない面形状に形成してあることが好ましい（請求項３）。

この場合は、上記ヨークコア部を、ティース部分を有するＴ形状のＴ状コア部として形成している。また、Ｔ状コア部におけるティース部分には、コイルに対して外周側から配置することができるよう上記鍔部を形成していない。そして、Ｔ状コア部は、コイルへ配置した一対のＩ状コア部の間へ、外周側から配置することができる。その後、形成したステータにおいては、隣り合う一対のＴ状コア部の間からＩ状コア部を内周側へ抜き出そうとしても、Ｉ状コア部の周方向接触面が、Ｔ状コア部の周方向接触面によって受け止められる。これにより、Ｉ状コア部は、コイルへ配置した一対のＴ状コア部の間から内周側へ抜き出すことができない。そのため、Ｉ状コア部の内周側に何ら他の部材を配置しなくても、Ｉ状コア部の抜け出しを防止することができる。

また、上記Ｔ状コア部におけるティース部分における一対の周方向の側面は、互いに平行な面に形成することができる。また、この一対の周方向の側面は、コイルに対して外周側から配置できるように、外周側に向かうに連れて幅が大きくなるテーパ面に形成することもできる。

また、上記周方向接触面は、上記ステータコアの中心から上記Ｔ状コア部におけるティース部分の周方向中心を通るように描いたＴ状コア仮想中心線の方向に平行に形成してあるか、又は該Ｔ状コア仮想中心線の方向と、上記ステータコアの中心から上記Ｉ状コア部の周方向中心を通るように描いたＩ状コア仮想中心線の方向との間の方向に向けて形成してあってもよい。
この場合には、上記Ｔ状コア部とＩ状コア部との配置及び抜け防止の工夫を行った上記周方向接触面の面形状を容易に実現することができる。

また、上記Ｔ状コア部及び上記Ｉ状コア部は、これらの外周側に嵌合する嵌合リング部内に嵌入して一体化してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、Ｔ状コア部及びＩ状コア部を嵌合リング部によって一体化し、嵌合リング部によって、Ｔ状コア部を外周側へ抜き出すことができないようにすることができる。

以下に、本発明の回転電機用ステータ及びその製造方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
（実施例１）
本例の回転電機用ステータ１は、図５、図９に示すごとく、ステータコア２における複数のスロット２１内に分布巻き状態でコイル６を配置してなる。
ステータコア２は、図１、図５に示すごとく、スロット２１に対して外周側に位置するヨークコア部３と、スロット２１同士の周方向Ｃの間に位置し、ヨークコア部３同士を連結するティースコア部４と、ティースコア部４及びヨークコア部３の外周側に嵌合する嵌合リング部５とに分割してある。そして、ステータコア２は、ヨークコア部３及びティースコア部４を嵌合リング部５内に嵌入して一体化してある。

図１に示すごとく、ティースコア部４は、その一対の周方向端面４２における内周側端部から周方向Ｃへ（コイル６に対する内周側に対向する位置に）鍔部４３を突出させてなる。そして、互いに隣接するヨークコア部３とティースコア部４とが対面する周方向接触面３１、４１は、コイル６へ配置した一対のティースコア部４の間へ外周側からヨークコア部３を配置することができる一方、コイル６へ配置した一対のヨークコア部３の間から内周側へティースコア部４を抜き出すことができない面形状に形成してある。

以下に、本例の回転電機用ステータ１及びその製造方法につき、図１〜図１０を参照して詳説する。
本例の回転電機用ステータ１は、ハイブリッド自動車において、モータ、ジェネレータ、又はモータジェネレータとして用いられる。また、本例の回転電機は、３相回転電機であり、ステータコア２に対して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のコイル６を分布巻き状態で配置して構成されている。

図１に示すごとく、本例のステータコア２に形成するスロット２１は、セミオープンタイプのスロット２１であり、ティースコア部４に形成された鍔部４３によって、回転電機において磁気回路を形成する際に、ステータ１に生じる鉄損を低減する。鍔部４３は、ティースコア部４の内周側面４２１における周方向Ｃの両端部から周方向Ｃに延長形成されている。ティースコア部４の鍔部４３と、これに隣接するティースコア部４の鍔部４３との間には、若干の間隙が形成されている。
また、ヨークコア部３とティースコア部４との間の接触部分は、鉄損の発生を防止するため、隙間ができないよう全体が接触している。

また、図９に示すごとく、本例のコイル６は、断面略四角形状の角線導体をステータコア２の周方向Ｃを一巡する波巻形状に形成した波巻コイル６である。この波巻コイル６は、スロット２１内に配置される導体部分６２と、スロット２１外に配置される導体部分（コイルエンド部）６３とが、周方向Ｃに向けて波形状に繋がって形成されている。また、この波巻コイル６は、ステータコア２の周方向Ｃを一巡する形状に形成したターン構成部を、径方向Ｒに複数段に重ねて配置して構成されている。
波巻コイル６を構成する角線導体は、導体部の表面に絶縁被膜を形成してなる。波巻コイル６は、角線導体をステータコア２の寸法に応じた適宜箇所で折り曲げて形成されている。

本例のヨークコア部３及びティースコア部４は、複数の電磁鋼板を軸方向Ｌに積層してなる。図示は省略するが、ヨークコア部３及びティースコア部４は、同じ電磁鋼板から同時に成形された共取り品を周方向Ｃに互いに隣接させてステータコア２を形成することができる。
図５に示すごとく、本例のステータコア２は、２４個のスロット２１を有しており、ヨークコア部３及びティースコア部４は、２４個に分割して形成されている。

また、図１に示すごとく、周方向接触面３１、４１は、ヨークコア部３及びティースコア部４の径方向Ｒに対して複数段の周方向接触面部分３１１、４１１を形成し、周方向接触面部分３１１、４１１の間に形成された径方向接触面部分３１２、４１２による段差形状を有している。本例においては、ティースコア部４においてスロット２１を形成する一対の周方向端面（周方向側面）４２がコイル６に対する外周側の位置まで形成されており、コイル６に対する外周側の位置において、内周側から径方向接触面部分３１２、４１２と周方向接触面部分３１１、４１１とが交互に２段回に形成されている。
また、ヨークコア部３は、ヨーク仮想中心線Ａ１に対して対称形状に形成してあり、ティースコア部４は、ティース仮想中心線Ａ２に対して対称形状に形成してある。

ティースコア部４は、コイル６と対面する一対の周方向端面４２を、ステータコア２の円中心Ｏから法線方向（径方向Ｒ）に描いたティース仮想中心線Ａ２に対して平行に形成している（図５参照）。また、一対の周方向接触面４１の間の幅は、一対の周方向端面４２の間の幅よりも小さくしてある。
図１に示すごとく、本例のヨークコア部３及びティースコア部４における周方向接触面３１、４１（周方向接触面部分３１１、４１１）は、ステータコア２の円中心Ｏからヨークコア部３の周方向Ｃの中心を通るように描いたヨーク仮想中心線Ａ１の方向に平行に形成してある（図中、Ａ１’で示す。）。
なお、ヨークコア部３及びティースコア部４における周方向接触面３１、４１（周方向接触面部分３１１、４１１）は、同図に示すごとく、ヨーク仮想中心線Ａ１の方向Ａ１’と、ステータコア２の円中心Ｏからティースコア部４の周方向Ｃの中心を通るように描いたティース仮想中心線Ａ２の方向Ａ２’との間の方向Ａ３’に向けて形成することもできる。

図１、図９に示すごとく、コイル６における軸方向Ｌに平行な導体部分６２は、絶縁紙６１を介してスロット２１内に配置されている。本例のコイル６は、スロット２１内においては周方向Ｃに２列に並び、スロット２１外の軸方向端部（ステータコア２の軸方向端面の外側）においては、軸方向Ｌに２列に並んでいる。
なお、図１０に示すごとく、各スロット２１内には、周方向Ｃに１列に並べてコイル６を配置することもできる。この場合、スロット２１の数は、４８個となり、ヨークコア部３及びティースコア部４はそれぞれ４８個に分割して形成される。この場合においても、互いに隣接するヨークコア部３とティースコア部４とが対面する周方向接触面３１、４１は、上記スロット２１内に周方向Ｃに２列にコイル６を並べた場合と同様に形成することができる。

図５、図６に示すごとく、本例の嵌合リング部５は、ステータ１を回転電機の周辺のフレーム等に取り付けるための取付部５１を、周方向Ｃの複数箇所（本例では３箇所）に有している。また、嵌合リング部５は、平板状態のものを、コイル組合せ体６０に対してすべてのティースコア部４及びすべてのヨークコア部３を配置したステータ中間体１０に対して巻き付け（図４参照）、両端部に形成した係合部５２において連結させる構造にすることができる（図５参照）。
この係合部５２における連結は、図５〜図７に示すごとく、一対に形成した係合部５２同士の間に嵌入部材５３を嵌入して行うことができる。また、係合部５２における連結は、図８に示すごとく、一対に形成した係合部５２同士を係止部材５４によって係止して行うこともできる。

次に、本例の回転電機用ステータ１を製造する方法について詳説する。
まず、コイル組合せ工程として、図２に示すごとく、コイル６を、円筒状の分布巻き状態に組み合わせたコイル組合せ体６０を形成する。このコイル組合せ体６０は、コイル６の全体をステータコア２における複数のスロット２１内に分布巻き状態で配置したときの形状にする。本例のコイル６は、３相の波巻コイル６であり、ステータコア２に分布巻き状態で配置される。すなわち、各相のコイル６は、同相のスロット２１内に配置された後、コイルエンド部６３において他の２相分のスロット２１を飛ばし、同相の他のスロット２１内に配置されて、分布（分散）配置される（図９参照）。

次いで、ティースコア部配置工程として、図２に示すごとく、コイル組合せ体６０における軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の間へ、内周側からティースコア部４を配置する。このとき、本例においては、円筒形状のコイル組合せ体６０に対して、すべてのティースコア部４を配置する。また、コイル６の内周側からティースコア部４を配置することにより、鍔部４３が配置の際の障害（干渉部分）になることを防止することができる。また、ティースコア部４の鍔部４３を除く部分の周方向端面４２同士の間の幅は、コイル組合せ体６０における軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の幅よりも小さくなっており、ティースコア部４を容易に挿入配置することができる。

次いで、ヨークコア部配置工程として、図３、図４に示すごとく、コイル組合せ体６０に配置したティースコア部４同士の間へ、外周側からヨークコア部３を配置する。このとき、ヨークコア部３は、ティースコア部４同士の間へ順次配置することができ、全部を同時にティースコア部４同士の間へ配置することもできる。また、本例のヨークコア部３及びティースコア部４における周方向接触面３１、４１は、ヨーク仮想中心線Ａ１の方向に平行に形成してあることにより、一対のティースコア部４における周方向接触面４１（周方向接触面部分４１１）同士の間に、ヨークコア部３における一対の周方向接触面３１（周方向接触面部分３１１）を摺動させることができる。これにより、一対のティースコア部４の間にヨークコア部３を容易に挿入配置することができる。そして、ヨークコア部３及びティースコア部４の全体が組み合わさって形成された複数のセミオープンタイプのスロット２１内に、コイル６が分布巻き状態で配置された状態を容易に形成することができる。

その後、リング部嵌合工程として、図５に示すごとく、コイル組合せ体６０に対してすべてのティースコア部４及びすべてのヨークコア部３を配置したステータ中間体１０を嵌合リング部５内へ嵌入する。このとき、嵌合リング部５は、平板状態のものをステータ中間体１０に巻き付けて、ステータ中間体１０を嵌入させることができる。こうして、コイル６、ヨークコア部３及びティースコア部４が一体化したステータを形成することができる。

本例の回転電機用ステータ１は、ステータコア２を、ヨークコア部３とティースコア部４とに分割することにより、セミオープンタイプのスロット２１に対して分布巻き状態のコイル６を容易に配置することができる工夫を行なっている。
本例においては、ヨークコア部３とティースコア部４とが対面する周方向接触面３１、４１の法線方向（ステータコア２の径方向Ｒ）に対する形成方向に工夫を行っており、この周方向接触面３１、４１は、上記のごとく、コイル６へ配置した一対のティースコア部４の間へ外周側からヨークコア部３を配置することができる一方、コイル６へ配置した一対のヨークコア部３の間から内周側へティースコア部４を抜き出すことができない面形状に形成してある。

そして、形成したステータ１においては、隣り合う一対のヨークコア部３の間からティースコア部４を内周側へ抜き出そうとしても、ティースコア部４の周方向接触面４１（周方向接触面部分４１１）が、ヨークコア部３の周方向接触面３１（周方向接触面部分３１１）によって受け止められる。これにより、ティースコア部４は、コイル６へ配置した一対のヨークコア部３の間から内周側へ抜き出すことができない。そのため、ティースコア部４の内周側に何ら他の部材を配置しなくても、ティースコア部４の抜け出しを防止することができる。なお、ヨークコア部３は、嵌合リング部５があることによって外周側へ抜き出すことができない。

それ故、本例の回転電機用ステータ１及びその製造方法によれば、セミオープンタイプのスロット２１に対して分布巻き状態でコイル６を配置したステータ１を簡単に製造することができる。

（参考例１）
本例は、上記実施例１と比べて上記ヨークコア部３及びティースコア部４の形状が異なり、ヨークコア部３の全体を連結した場合の回転電機用ステータ１を示す例である。
本例においては、図１１に示すごとく、互いに隣接するヨークコア部３を、ティースコア部４の外周側端部の外周側に隣接する部分である連結部３２において互いに連結していることにより、上記嵌合リング部５を用いないようにしている。

具体的には、図１１に示すごとく、本例のステータコア２は、スロット２１に対して外周側に位置するヨークコア部３と、スロット２１同士の周方向Ｃの間に位置し、ヨークコア部３同士を連結するティースコア部４とに分割してある。互いに隣接するヨークコア部３は、ティースコア部４の外周側端部の外周側に隣接する部分である連結部３２において互いに連結されている。ティースコア部４は、その一対の周方向端面４２における内周側端部から周方向Ｃへ鍔部４３を突出させてなる。

同図に示すごとく、本例のヨークコア部３においてティースコア部４と対面する周方向接触面３１であって連結部３２から遠い側の外側周方向接触面３１Ａ、及び外側周方向接触面３１Ａに対面するティースコア部４の周方向接触面４１Ａは、連結部３２を支点にヨークコア部３を回動させることにより、コイル６へ配置した一対のティースコア部４の間へ外周側から配置することができる円弧面形状に形成してある。
また、本例のヨークコア部３においてティースコア部４と対面する周方向接触面３１であって連結部３２から近い側の内側周方向接触面３１Ｂ、及び内側周方向接触面３１Ｂに対面するティースコア部４の周方向接触面４１Ｂは、コイル６へ配置した一対のヨークコア部３の間から内周側へティースコア部４を抜き出すことができない面形状に形成してある。

以下に、本例の回転電機用ステータ１及びその製造方法につき、図１１〜図１５を参照して詳説する。
図１１に示すごとく、本例の回転電機用ステータ１は、複数のヨークコア部３を、連結部３２において回動させることにより、一対のティースコア部４の間に順次配置することができる構造にしている。また、ヨークコア部３とティースコア部４とが対面する周方向接触面３１、４１において、連結部３２から遠い側の周方向接触面３１Ａ、４１Ａは、円弧面形状に形成すると共に、連結部３２から近い側の周方向接触面３１Ｂ、４１Ｂは、面形状に形成している。

本例の連結部３２は、ティースコア部４の外周側端部の外周側に隣接する部分にヒンジピン３２を設けて形成してある。本例のヨークコア部３は、ヒンジピン３２を中心に回動可能である。
本例の外側周方向接触面３１Ａ及びこれに対面する周方向接触面４１Ａは、ヒンジピン３２（連結部３２）における回動中心の回りに描いた仮想円に沿った円弧接触面部分３１２Ａ、４１２Ａと、円弧接触面部分３１２Ａ、４１２Ａに対する径方向Ｒの外周側位置において、円弧接触面部分３１２Ａ、４１２Ａよりも大きな半径でヒンジピン３２における回動中心の回りに描いた仮想円に沿った段差接触面部分３１１Ａ、４１１Ａとを有している。

また、この段差接触面部分３１１Ａ、４１１Ａは、ステータコア２の円中心Ｏからスロット２１内のコイル６の周方向Ｃの中心位置を通るように描いたヨーク仮想中心線Ａ１の方向Ａ１’と、ティースコア部４の周方向Ｃの中心を通るように描いたティース仮想中心線Ａ２の方向Ａ２’との間の方向Ａ３’に向けて形成されている。

図１１に示すごとく、本例の内側周方向接触面３１Ｂ及びこれに対面する周方向接触面４１Ｂは、ヨークコア部３及びティースコア部４の径方向Ｒに対して形成した複数段の周方向接触面部分３１１Ｂ、４１１Ｂと、周方向接触面部分３１１Ｂ、４１１Ｂに隣接して形成された径方向接触面部分３１２Ｂ、４１２Ｂとによる段差面形状を有している。本例のヨークコア部３及びティースコア部４における周方向接触面部分３１１Ｂ、４１１Ｂは、ステータコア２の円中心Ｏからスロット２１内のコイル６の周方向Ｃの中心位置を通るように描いたヨーク仮想中心線Ａ１の方向Ａ１’に略平行に形成してある。

この周方向接触面部分３１１Ｂ、４１１Ｂは、ヨーク仮想中心線Ａ１の方向Ａ１’と、ティースコア部４の周方向Ｃの中心を通るように描いたティース仮想中心線Ａ２の方向Ａ２’との間の方向Ａ３’に形成することもできる。ただし、この周方向接触面部分３１１Ｂ、４１１Ｂは、ヒンジピン３２（連結部３２）を中心にヨークコア部３を回動させる構成より、ヨークコア部３の回動ができる範囲であれば、ヨーク仮想中心線Ａ１の方向Ａ１’とティース仮想中心線Ａ２の方向Ａ２’との間の範囲よりもヨークコア部３側に外れて形成することもできる。

また、図１２に示すごとく、連結部３２によって連結された複数のヨークコア部３のうち、最も端に位置する一対の最端ヨークコア部３Ｘには、外周側に突出する一対の突起部３３が形成してある。そして、本例のステータ１は、一対の突起部３３に止め金具３４を嵌合して、一対の最端ヨークコア部３がティースコア部４から外周側へ外れることを防止するよう構成してある。
また、本例のステータコア２における取付部３５（２１）は、いずれかのヨークコア部３に対して設けてある。

また、図示は省略するが、ヨークコア部３及びティースコア部４は、複数の電磁鋼板を軸方向Ｌに積層して形成してあると共に、同じ電磁鋼板から同時に成形された共取り品が周方向Ｃに互いに隣接するよう配置することができる。この場合には、互いに隣接するヨークコア部３とティースコア部４とを、微小な隙間をほとんど形成することなく対面させることができる。そのため、回転電機において磁気回路を形成する際に、ステータコア２に生じる鉄損を極力低減することができる。

本例の回転電機用ステータ１を製造するに当たっては、上記実施例１と同様に、まず、コイル組合せ工程として、コイル組合せ体６０を形成し、次いで、ティースコア部配置工程として、コイル組合せ体６０における軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の間へ、内周側からティースコア部４を配置する。
次いで、ヨークコア部配置工程として、図１１、図１３に示すごとく、コイル組合せ体６０に配置したティースコア部４同士の間へ、外周側からヨークコア部３を連結部３２（ヒンジピン３２）を中心に回動させて、順次配置する。このとき、一対のティースコア部４の間に先に配置したヨークコア部３と繋がるヒンジピン３２を中心にして、これから配置するヨークコア部３を回動させることにより、このヨークコア部３を一対のティースコア部４の間へ外周側から配置することができる。また、本例のヨークコア部３は、ヒンジピン３２を中心にして、円滑に回動させることができる。
また、コイル６のスロット２１外において周方向Ｃに配置した導体部分（コイルエンド部）６３の外周側端面６３１（図９参照）は、連結部３２よりも内周側に位置する。これにより、コイルエンド部６３が組付の障害になることを防止することができる。

そして、互いに隣接するヨークコア部３が連結部３２によって繋がっていることにより、すべてのヨークコア部３の配置を行ったときには、コイル６、ヨークコア部３及びティースコア部４が一体化したステータ１を形成することができる。
その後、図１２に示すごとく、ヒンジピン３２によって連結された複数のヨークコア部３のうち、最も端に位置する一対の最端ヨークコア部３Ｘ同士を対面させ、一対の最端ヨークコア部３Ｘの突起部３３に対して止め金具３４を嵌合して、一対の最端ヨークコア部３Ｘがティースコア部４から外周側へ外れることを防止して、ステータ１の形成状態を維持することができる。

本例においても、ヨークコア部３及びティースコア部４の全体が組み合わさって形成された複数のセミオープンタイプのスロット２１内に、コイル６が分布巻き状態で配置された状態を容易に形成することができる。また、隣り合う一対のヨークコア部３の間からティースコア部４を内周側へ抜き出そうとしても、ティースコア部４の周方向接触面４１Ａ、４１Ｂ（段差接触面部分４１１Ａ、周方向接触面部分４１１Ｂ）が、ヨークコア部３の内側周方向接触面３１Ａ、３１Ｂ（段差接触面部分３１１Ａ、周方向接触面部分３１１Ｂ）によって受け止められる。

これにより、ティースコア部４は、コイル６へ配置した一対のヨークコア部３の間から内周側へ抜き出すことができない。そのため、ティースコア部４の内周側に何ら他の部材を配置しなくても、ティースコア部４の抜け出しを防止することができる。なお、ヨークコア部３は、連結部３２によって互いに連結されていることによって外周側へ抜き出すことができない。

それ故、本例の回転電機用ステータ１及びその製造方法によっても、セミオープンタイプのスロット２１に対して分布巻き状態でコイル６を配置したステータ１を簡単に製造することができる。

また、図１４に示すごとく、連結部３２は、ヨークコア部３において径方向Ｒの厚みが最も小さい部分によって形成し、ヨークコア部３は、連結部３２を塑性変形させることによって回動可能とすることもできる。この場合には、連結部３２の形成が容易であり、特別な工夫をすることなく、連結部３２によって複数のヨークコア部３を連結させておくことができる。また、この場合にも、ヨークコア部配置工程においては、図１５に示すごとく、コイル組合せ体６０に配置したティースコア部４同士の間へ、外周側からヨークコア部３を連結部３２を中心に回動させて、順次配置することができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例２）
本例は、上記実施例１と比べて上記ヨークコア部３及びティースコア部４の形状が異なり、ヨークコア部３の全体を連結した場合の回転電機用ステータ１を示す例である。
本例は、ステータコア２におけるティース部分とヨーク部分との分割の仕方が上記実施例１とは異なる例である。

具体的には、図１６、図１９に示すごとく、本例のステータコア２は、一対のスロット２１の間のティース部分３５、ティース部分３５の外周側に位置するヨーク部分３６及び一対のスロット２１に対して外周側に位置するヨーク部分３６を一体化したＴ状コア部３Ｘと、一対のスロット２１の間のティース部分４５及びティース部分４５の外周側に位置するヨーク部分４６を一体化したＩ状コア部４Ｘと、Ｉ状コア部４Ｘ及びＴ状コア部３Ｘの外周側に嵌合する嵌合リング部５とに分割してある。そして、ステータコア２は、Ｉ状コア部４Ｘ及びＴ状コア部３Ｘを嵌合リング部５内に嵌入して一体化してある。

Ｉ状コア部４Ｘにおけるティース部分４５は、その互いに平行な一対の周方向端面４２における内周側端部から周方向Ｃへ鍔部４３を突出させてなる。Ｔ状コア部３Ｘにおけるティース部分３５は、鍔部４３を形成しない互いに平行な一対の周方向端面４２を形成してなる。そして、互いに隣接するＴ状コア部３ＸとＩ状コア部４Ｘとが対面する周方向接触面３１、４１は、コイル６へ配置した一対のＩ状コア部４Ｘの間へ外周側からＴ状コア部３Ｘを配置することができる一方、コイル６へ配置した一対のＴ状コア部３Ｘの間から内周側へＩ状コア部４Ｘを抜き出すことができない面形状に形成してある。
本例のステータコア２は、４８個のスロット２１を有しており、Ｔ状コア部３Ｘ及びＩ状コア部４Ｘは、それぞれ２４個に分割して形成されている。

以下に、本例の回転電機用ステータ１及びその製造方法につき、図１６〜図１９を参照して詳説する。
図１６に示すごとく、本例の周方向接触面３１、４１は、ステータコア２の中心からＴ状コア部３Ｘにおけるティース部分３５の周方向Ｃの中心を通るように描いたＴ状コア仮想中心線Ａ１の方向Ａ１’と、ステータコア２の中心からＩ状コア部４Ｘの周方向Ｃの中心を通るように描いたＩ状コア仮想中心線Ａ２の方向Ａ２’との間の方向Ａ３’に向けて形成してある。この周方向接触面３１、４１は、Ｔ状コア仮想中心線Ａ１に平行に形成することもできる。
本例のＴ状コア部３Ｘは、Ｔ状コア仮想中心線Ａ１に対して対称形状に形成してあり、本例のＩ状コア部４Ｘは、Ｉ状コア仮想中心線Ａ２に対して対称形状に形成してある。

本例の回転電機用ステータ１を製造するに当たっては、上記実施例１と同様に、図１７に示すごとく、コイル組合せ工程として、コイル組合せ体６０を形成し、次いで、Ｉ状コア部配置工程として、コイル組合せ体６０における軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の間へ、内周側からＩ状コア部４Ｘを配置する。このとき、円筒形状のコイル組合せ体６０に対して、すべてのＩ状コア部４Ｘを配置する。また、Ｉ状コア部４Ｘは、コイル組合せ体６０における軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の間に対し、１つおきに（１つ飛ばしで）配置する。

次いで、Ｔ状コア部配置工程として、図１８に示すごとく、コイル組合せ体６０に配置したＩ状コア部４Ｘ同士の間及び軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の間へ、外周側から上記Ｔ状コア部３Ｘを配置する。すなわち、Ｔ状コア部３Ｘのヨーク部分３６をＩ状コア部４Ｘのヨーク部分４６同士の間へ挿入配置すると同時に、Ｔ状コア部３Ｘのティース部分３５を軸方向Ｌに平行な導体部分６２同士の間へ挿入配置する。
その後、リング部嵌合工程として、図１９に示すごとく、コイル組合せ体６０に対してすべてのＩ状コア部４Ｘ及びすべてのＴ状コア部３Ｘを配置したステータ中間体１０を嵌合リング部５内へ嵌入する。このとき、嵌合リング部５は、上記実施例１と同様に、平板状態のものをステータ中間体１０に巻き付けて、ステータ中間体１０を嵌入させることができる。こうして、コイル６、Ｔ状コア部３Ｘ及びＩ状コア部４Ｘが一体化したステータ１を形成することができる。

本例のステータ１においては、隣り合う一対のＴ状コア部３Ｘの間からＩ状コア部４Ｘを内周側へ抜き出そうとしても、Ｉ状コア部４Ｘの周方向接触面４１が、Ｔ状コア部３Ｘの周方向接触面３１によって受け止められる。これにより、Ｉ状コア部４Ｘは、コイル６へ配置した一対のＴ状コア部３Ｘの間から内周側へ抜き出すことができない。そのため、Ｉ状コア部４Ｘの内周側に何ら他の部材を配置しなくても、Ｉ状コア部４Ｘの抜け出しを防止することができる。なお、Ｔ状コア部３Ｘは、嵌合リング部５があることによって外周側へ抜き出すことができない。

それ故、本例の回転電機用ステータ１及びその製造方法によっても、セミオープンタイプのスロット２１に対して分布巻き状態でコイル６を配置したステータ１を簡単に製造することができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

１回転電機用ステータ
１０ステータ中間体
２ステータコア
２１スロット
３ヨークコア部
３１周方向接触面
３２連結部
３ＸＴ状コア部
４ティースコア部
４１周方向接触面
４２周方向端面
４３鍔部
４ＸＩ状コア部
５嵌合リング部
６コイル
６０コイル組合せ体
Ａ１ヨーク仮想中心線（Ｔ状コア仮想中芯線）
Ａ２ティース仮想中心線（Ｉ状コア仮想中芯線）
Ｏ円中心
Ｌ軸方向
Ｃ周方向
Ｒ径方向

Claims

ステータコアにおける複数のスロット内に分布巻き状態でコイルを配置してなる回転電機用ステータにおいて、
上記ステータコアは、上記スロットに対して外周側に位置するヨークコア部と、上記スロット同士の周方向間に位置し、上記ヨークコア部同士を連結するティースコア部とを組み合わせて形成してあり、
上記ティースコア部は、その一対の周方向端面における内周側端部から周方向へ鍔部を突出させてなり、
互いに隣接する上記ヨークコア部と上記ティースコア部とが対面する周方向接触面は、上記ステータコアの円中心から上記ヨークコア部の周方向中心を通るように描いたヨーク仮想中心線の方向に平行に形成してあるか、又は該ヨーク仮想中心線の方向と、上記ステータコアの円中心から上記ティースコア部の周方向中心を通るように描いたティース仮想中心線の方向との間の方向に向けて形成してあり、かつ、上記ヨークコア部及び上記ティースコア部の径方向に対して形成した複数段の周方向接触面部分と、該周方向接触面部分に隣接して形成された径方向接触面部分とによる段差面形状を有しており、
さらに、上記周方向接触面は、上記コイルへ配置した一対の上記ティースコア部の間へ外周側から上記ヨークコア部を配置することができる一方、上記コイルへ配置した一対の上記ヨークコア部の間から内周側へ上記ティースコア部を抜き出すことができない面形状に形成してあることを特徴とする回転電機用ステータ。
請求項１において、上記ヨークコア部及び上記ティースコア部は、これらの外周側に嵌合する嵌合リング部内に嵌入して一体化してあることを特徴とする回転電機用ステータ。
請求項１において、上記ヨークコア部は、一対の上記スロットの間のティース部分、該ティース部分の外周側に位置するヨーク部分及び当該一対のスロットに対して外周側に位置するヨーク部分を一体化したＴ状コア部からなり、上記ティースコア部は、上記Ｔ状コア部同士を連結するＩ状コア部からなり、
上記Ｉ状コア部におけるティース部分にのみ、その一対の周方向端面における内周側端部から周方向へ突出する鍔部を形成してなり、
互いに隣接する上記Ｔ状コア部と上記Ｉ状コア部とが対面する周方向接触面は、上記コイルへ配置した一対の上記Ｉ状コア部の間へ外周側から上記Ｔ状コア部を配置することができる一方、上記コイルへ配置した一対の上記Ｔ状コア部の間から内周側へ上記Ｉ状コア部を抜き出すことができない面形状に形成してあることを特徴とする回転電機用ステータ。
請求項３において、上記Ｔ状コア部及び上記Ｉ状コア部は、これらの外周側に嵌合する嵌合リング部内に嵌入して一体化してあることを特徴とする回転電機用ステータ。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機用ステータを製造する方法において、
上記コイルを、円筒状の分布巻き状態に組み合わせたコイル組合せ体を形成するコイル組合せ工程と、
上記コイル組合せ体における軸方向に平行な導体部分同士の間へ、内周側から上記ティースコア部を配置するティースコア部配置工程と、
上記コイル組合せ体に配置した上記ティースコア部同士の間へ、外周側から上記ヨークコア部を配置するヨークコア部配置工程とを含むことを特徴とする回転電機用ステータの製造方法。