JP5554383B2 - 回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、固定子コアと、この固定子コアに巻装され、各歯部に導線が巻回されて構成された複数のコイル部同士が、コイル部の渡り線を通じて端子部材と接続されることで電気的に接続された固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車の駆動源等として使用される回転電機は、通常、内径方向に突出する複数の歯部が周方向に一定の間隔をあけて設けられたリング状の固定子コアを有している。固定子コアの各歯部には、導線が巻回されて構成されたコイル部が装着されている（例えば、特許文献１参照）。
このような固定子は、組み立てが容易になるように、各歯部の形状に合わせて予めコイル部をユニット化しておき、この各コイル部を、各歯部にそれぞれ挿入して製造される。

この場合、各歯部に対して各コイル部をそれぞれ挿入した後に、所定のコイル部同士を電気的に接続する必要がある。
そして、コイル部同士の接続は、固定子コアの外径側に配置された端子部材と内径側のコイル部の両渡り線とを接続して行なわれるが、両渡り線のうちコイル部のコイル本体部の最内径部から引き出された渡り線は、固定子コアの端面に近づく方向に窪んだ凹状の曲げ部を有している。

特許第４３４０７４０号公報

しかしながら、この特許文献１の回転電機の固定子は、渡り線が固定子コアの端面に近づく方向に窪んだ凹状の曲げ部を有しているが、固定子コアの内径側では軸線方向外側に膨らむため、固定子コアの端面上では、そのためのスペースを確保しなければならないという問題点があった。

また、コイル部は、固定子コアの外径側の部位が固定子コアの内径側の部位と比較して高くなっており、しかも渡り線の凹状の曲げ部は、固定子コアの外径側に形成されている。
従って、渡り線とコイル部との絶縁性を確保するためには、電位の高い固定子コア外径側で絶縁距離を確保しなければならず、必然的に軸線方向外側に膨らむ渡り線の固定子コアの内径側では、必要以上の絶縁距離を有することになり、固定子コアの端面上では渡り線を配置するスペースをより大きくしなければならないという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、電位差に対応した絶縁距離を保つことで、固定子コアの内径側の端面上のスペースを縮小でき、軸線方向の寸法を縮小して小型化することができる等の回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機の固定子は、
内径側に先端部が突出した複数の歯部により周方向に沿って複数のスロットが形成された中空筒状の固定子コアと、
この固定子コアに巻装され、各前記歯部に導線が巻回されて構成された複数のコイル部同士が、固定子コアの端面の外径側に配置された端子部材を介して電気的に接続された固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子であって、
前記コイル部は、コイル本体部と、このコイル本体部の最外径部から引き出された第１の渡り線と、前記コイル本体部の最内径部から引き出された第２の渡り線と、を有し、
前記第１の渡り線は、前記端子部材の一方の端子部材端部と接続された第１の渡り線端部を有し、
前記第２の渡り線は、前記固定子コアの径方向外側に折曲された第１の曲げ部と、前記端子部材の他方の端子部材端部と接続された第２の渡り線端部と、を有し、
前記第２の渡り線は、前記固定子の径方向の距離（ｒ 但し、径外側方向を＋方向とする。）に対する固定子の軸線方向の距離（ｚ 但し、軸線外側方向を＋方向とする。）の微分値がΔｚ/Δｒ＞０である。

この発明に係る回転電機の固定子によれば、コイル本体部の最内径部から引き出された第２の渡り線と、コイル本体部との間で、電位差に応じた絶縁距離を確保することで、固定子コアの内径側の端面上のスペースを縮小でき、軸線方向の寸法を縮小して小型化することができる等の効果がある。

この発明の実施の形態１に係る電動機の固定子を示す部分平面図である。 図１の固定子を矢印Ａの方向に視たときの部分正面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。 従来例の第２の渡り線とコイル本体部のコイルエンドＣＥとの間における電位差、電界強度と、固定子の径方向位置（Ｒ方向位置）との関係を示す関係図である。 図３の第２の渡り線とコイル本体部のコイルエンドＣＥとの間における電位差、電界強度と、固定子の径方向位置（Ｒ方向位置）との関係を示す関係図である。 図１のコイル部の製造途中を示す側面図である。 図７の正面図である。 図１のコイル部が歯部に挿入される際の側面図である。 図９の正面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動機の固定子を示す要部側断面図である。 この発明の実施の形態２の第２の渡り線とコイル本体部のコイルエンドＣＥとの間における電位差、電界強度と、固定子の径方向位置（Ｒ方向位置）との関係を示す図である。 図１２のコイル部の製造途中を示す側面図である。 この発明の実施の形態３に係る電動機の固定子を示す要部側断面図である。

以下、この発明の各実施の形態の電動機の固定子を図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る、回転電機である電動機の固定子１０を示す部分平面図、図２は図１の固定子１０を矢印Ａの方向に視たときの部分正面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。
固定子１０は、複数の磁性鋼板を積層して形成された中空円筒形状の固定子コア１１と、この固定子コア１１に巻装された固定子巻線２０と、を備えている。

固定子コア１１は、周方向に複数個に分割された固定子コア片１１Ａで構成されており、ヨーク部１２と、ヨーク部１２から周方向に沿って等分間隔で先端部が内径側に突出してスロット１４を形成した複数の歯部１３と、を備えている。
固定子コア１１は、隣接した固定子コア片１１Ａ同士を溶接接合して形成される。

固定子巻線２０は、各歯部１３に導線が巻回されて構成された各相のコイル部と、固定子コア１１の片側端面であって外径側に設けられコイル部同士を電気的に接続した結線板３０と、を備えている。
各相のコイル部は、コイル本体部２１と、固定子１０の外径側のコイル本体部２１から引き出された第１の渡り線２２と、固定子１０の内径側から引き出された第２の渡り線２３と、を備えている。
導線は、図３及び図４から分かるように、断面矩形状である。
コイル部は、矩形状の導線断面の一方の短辺を内側とし、一対の長辺を巻き軸線（固定子コア１１の径方向）に対して垂直になるように導線を螺旋状に巻回して形成された、所謂エッジワイズコイルである。
各コイル部は、先端部に沿って先細の歯部１３の形状に合わせて、外径側から内径側に沿って徐々に径が小さくなるように導線が巻回されて形成されている。
また、各コイル部のコイル本体部２１は、歯部１３上に導線が1層で巻回されて構成されている。
なお、各コイル部の固定子コア１１への組付けは、各固定子コア片１１Ａの段階で組付けてもよいし、隣接した固定子コア片１１Ａ同士を溶接接合してリング状に形成した後、各コイル部を固定子コア１１の内径側から各歯部１３に組付けてもよい。

結線板３０は、固定子コア１１の片側端面の全周に沿ってリング状に形成され、Ｕ相用、Ｖ相用、Ｗ相用及び中性点用の溝部を有する絶縁ケース３１と、各溝部に挿入される、Ｕ相用の端子部材３２Ａ、Ｖ相用の端子部材３２Ｂ、Ｗ相用の端子部材３２Ｃ及び中性点用の端子部材３２Ｄと、を備えている。各端子部材３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ及び３２Ｄは、導電性の長板材によって構成されている。

各端子部材３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ及び３２Ｄは、絶縁ケース３1の溝部に挿入されている端子部材本体部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ及び３３Ｄと、両端部にそれぞれ形成された端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ及び３４Ｄと、端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ及び３４Ｄと端子部材本体部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ及び３３Ｄとを繋ぐつなぎ部３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び３５Ｄと、を有する。
それぞれの端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ及び３４Ｄは、コイル部の第１の渡り線２２の第１の渡り線端部２２Ａ及び第２の渡り線２３の第２の渡り線端部２３Ａと電気的に接続され、また図３及び図４から分かるように絶縁ケース３１より内径側に配置されている。
また、各相のコイル部は、並列で、かつＹ結線で電気的に接続されている。

固定子コア１１の内径側から引き出された第２の渡り線２３は、図３に示すように、コイル本体部２１の内径側端部から固定子コア１１の軸線方向外側に突出し、第１の曲げ部２４で固定子コア１１の外径側に曲げられ、引き続き固定子コア１１の径方向斜め外側に延び、さらに第２の曲げ部２５で固定子コア１１の軸線方向外側に曲げられている。ここで、第１の曲げ部２４、第２の曲げ部２５は導線断面の長辺側が曲げられている。

ここで、曲げ部２４、２５で導線断面の長辺側で曲げるため、曲げる時の力が少なくてもすむため生産性がよい。
また、導線に加わる応力も小さくて済むため、信頼性が高い。
また、曲げ部２４、２５の内側と外側との間での湾曲率の差が小さいため、導線の絶縁皮膜の剥がれが少なく、信頼性が高い。
また、端面矩形状の導線であるため、同一巻数の丸線形状の導線に対して、導線断面積が大きくでき、かつ導線間及び導線と歯部１３との隙間を小さくできるため、同一電流に対する導線の発熱量を低減し、固定子コア１１への放熱性もよくすることができるため、電動機の冷却性が向上する。

第２の渡り線２３の第２の渡り線端部２３Ａは、固定子コア１１の端面から軸線方向において離れる方向に延びた状態で、端子部材３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの、第２の渡り線端部２３Ａと同方向に延びた端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと面接触して重ねられ、第２の接合部５１で溶接により接続されている。
このように、固定子コア１１の内径側から引き出された第２の渡り線２３の第２の渡り線端部２３Ａと端子部材３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄの一方の端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとが面接触しており、接続が容易になるため生産性が向上するとともに、第２の渡り線２３と端子部材３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄとは第２の接合部５１で溶接により接合することが可能となる。

また、固定子コア１１の内径側から引き出された第２の渡り線２３は、第１の曲げ部２４及び第２の曲げ部２５が形成され、この第２の渡り線２３は、端子部材３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと接続されているため、振動・熱衝撃などで、端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとコイル部の第２の渡り線２３の第２の渡り線端部２３Ａとの第２の接合部５１に生じる応力を低減することが可能となり、電動機の信頼性、耐久性が向上する。

また、第２の渡り線２３は、固定子コア１１の外径側に向かうに従って、コイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの隙間Ｔが大きくなるように構成されている。
即ち、第２の渡り線２３の固定子１０の径方向に位置する距離（ｒ）に対する固定子１０の軸線方向に位置する距離（ｚ）の微分値がΔｚ/Δｒ＞となるように構成されている。
なお、ここで、固定子コア１１の径方向をＲ軸、固定子コア１１の軸線方向をＺ軸とした場合、固定子コア１１の径方向外径側を＋Ｒ方向、固定子コア１１の軸線方向において固定子コア１１の端面から離れる方向を＋Ｚ方向と定義している。

図５は従来例の第２の渡り線１２３とコイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの間における電位差、電界強度と、固定子１０の径方向位置（Ｒ方向位置）との関係を示す図である。
図６はこの実施の形態の第２の渡り線２３とコイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの間における電位差、電界強度と、固定子１０の径方向位置（Ｒ方向位置）との関係を示す図である。
ここで、電界強度は、Ｒ方向の位置が同じ点での、電位差を第２の渡り線１２３とコイル本体部２１とのZ方向の距離で割った値である。
図６の第２の渡り線２３の場合には、コイル本体部２１の領域では、電界強度は、径方向の外側に向かって比例関係にある。

従来の第２の渡り線１２３の電位は、コイル本体部２１の最内径部位と略同電位であるが、第２の渡り線１２３とコイル本体部２１との間の電位差は、第２の渡り線１２３が外径側（＋Ｒ方向）に向かうに従って、大きくなる。
この第２の渡り線１２３は、固定子コア１１の端面に近づく方向に窪んだ凹状の曲げ部１２４を有しており、第２の渡り線１２３とコイル本体部２１の最外径側の部位との間の電位差が最大となり、かつ曲げ部１２４でコイル本体部２１との距離が最接近する。
そのため、第２の渡り線１２３とコイル本体部２１の最外径側の部位との間の許容絶縁破壊強度を確保するために、第２の渡り線１２３の曲げ部１２４とコイルエンドＣＥとの距離を所定以上確保する必要がある。
従って、第２の渡り線１２３とコイル本体部２１の内径側の部位との間には、許容絶縁破壊強度に余裕があるにも拘わらず、固定子１０の軸線方向外側に膨らんでしまう。

一方、この実施の形態の固定子１０では、第２の渡り線２３は、固定子１０の径方向に位置する距離（ｒ）に対する固定子１０の軸線方向に位置する距離（ｚ）の微分値がΔｚ/Δｒ＞となるように構成している。
従って、第２の渡り線２３と、コイル本体部２１の最外径部位との電位差が最大となるが、許容絶縁破壊強度を満たすように、第２の渡り線２３の第２の曲げ部２５とコイル本体部２１との距離を確保しておけば、コイル本体部２１の内径側に従って第２の渡り線２３とコイル本体部２１との間の電界強度が小さくなることから、第２の曲げ部２５と第１の曲げ部２４との間でも許容絶縁破壊強度が確保される。
即ち、従来のものと比較して、第２の渡り線２３をコイル本体部２１に接近して配置することができ、第２の渡り線２３が、例えば固定子１０の径方向の外側（図３の空間Ｓ）に配置された磁極位置検出センサ等の部品と干渉するのを防ぐことができる。

また、第２の渡り線２３は、コイル本体部２１の最内径部位から固定子コア１１の端面に対して垂直方向に離れた部位に第１の曲げ部２４が形成されているので、コイルエンドＣＥの端面とコイル本体部２１の内径面とが交差するコーナ部２６との干渉を避けることができる。

また、コイル部の最外径部位から固定子コア１１の軸線方向外側に直線状に引き出された第１の渡り線２２は、先端部の第１の渡り線端部２２Ａが同方向に延びた他方の端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと重ねられ、第１の接合部５０で溶接により接続されている。
また、第１の渡り線２２の第１の渡り線端部２２Ａと一方の端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとの第１の接合部５０、及び第２の渡り線２３の第２の渡り線端部２３Ａと他方の端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとの第２の接合部５１は、図１から分かるように、略同一円周上に配置されている。

このように、接合部５０，５１を略同一円周上に配置することで、固定子１０の軸線を中心として固定子１０を回転させることで、第１の渡り線２２、第２の渡り線２３と、端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとを接合することができ、生産性が向上する。

ところで、電動機を大出力・高速回転の仕様に設定する場合、通常、導線の巻数を少なくし、数百アンペアの大電流を通電することが必要となるため、各歯部に挿入された各コイル部を直列に接続した場合、導線の断面積の大きい太線で固定子巻線を構成する必要があり、巻線の加工がしにくい。
これに対して、この実施の形態では、各相のコイル部は、並列で電気的に接続されているので、導線の断面積を小さくすることができ、コイル部の加工性がよい。
また、導線を太線で多層で巻回した場合、各層間の隙間が大きくなり、コイル部の放熱性が悪い。
これに対して、この実施の形態では、導線が一層で螺旋状に歯部１３に巻回しているので、層間の隙間はなく、コイル部から周囲への放熱性が向上し、電動機の冷却性が向上する。
また、各歯部１３に挿入されたコイル部が並列接続され、さらに各歯部１３に一層で導線が巻回されているので、コイル部の内径側と外径側との間で電位差が大きくなる。
このため、固定子１０の径方向に位置する距離（ｒ）に対する固定子１０の軸線方向に位置する距離（ｚ）の微分値がΔｚ/Δｒ＞となるように構成することによる、電位差に対応した絶縁距離を保ちながらコイルエンドＣＥの内径側であって軸線方向外側の空間を確保することができる効果が大きくなり、好適である。
以上から分かるように、この実施の形態の固定子１０を有する電動機は、大出力・高速回転の仕様に対応することができる。

次に、上記構成のコイル部の製造方法について説明する。
図７は、コイル部の製造途中の側面図、図８は図７のコイル部の正面図、図９は歯部１３にコイル部が挿入されるときのコイル部の側面図、図１０は図９のコイル部の正面図である。
先ず、断面矩形状の導線の端部を折曲して第１の曲げ部２４及び第２の曲げ部２５を有する第２の渡り線２３を形成する。
この後、導線を一方の短辺を内側として螺旋状に巻回してコイル本体部２１を形成する。
最後に、導線の一方の短辺を内側として図１０の矢印イの方向に塑性変形させることで、第２の渡り線２３がコイル本体部２１に軸線方向に重なって延び、また第１の渡り線２２の第１の渡り線端部２２Ａと第２の渡り線２３の第２の渡り線端部２３Ａとが同じ方向に延びた、歯部１３に挿入されるコイル部が形成される。
なお、第２の曲げ部２５は、コイル本体部２１を形成した後に形成してもよい。

この実施の形態では、コイル部が固定子コア１１の歯部１３に挿入される前に、コイル部を径方向から視てコイル本体部２１と第２の渡り線２３とが重なるように折曲されている。
従って、コイル本体部２１が固定子コア１１の歯部１３に挿入された後に、固定子コア１１の内径側から引き出された第２の渡り線２３を外径側に折曲する工程が不要となり、第２の渡り線２３を外径側に曲げるためのツールを設置する空間が必要とせず、また生産性が向上する。
また、端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと接続する、第２の渡り線２３の端部２３Ａを所定の位置に配置することが容易となる。
また、第２の渡り線２３の端部２３Ａと端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとを溶接により接合した際に、第２の渡り線２３のスプリングバックによる応力が端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄに加わることがなく、第２の接合部５１では所定の強度が確保され、電動機の信頼性、耐久性が向上する。
また、コイル部が固定子コア１１の歯部１３に挿入される前に、第２の渡り線２３では予め第１の曲げ部２４及び第２の曲げ部２５が形成されており、第２の渡り線２３は、第１の曲げ部２４及び第２の曲げ部２５の工程時に、第１の渡り線２２と干渉することはなく、コイル部の製造が容易である。

実施の形態２．
図１１は、この発明の実施の形態２の固定子１０を示す要部側断面図、図１２は、図１１の第２の渡り線２３とコイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの間における電位差、電界強度と、固定子１０の径方向位置（Ｒ方向位置）との関係を示す図である。
この実施の形態では、第２の渡り線２３において、第１の曲げ部２４と第２の曲げ部２５との間に第３の曲げ部２７が形成されている。
第１の曲げ部２４は、第１の曲げ部２４と第３の曲げ部２７との間の第２の渡り線２３の部位で、固定子コア１１の端面を基準として略同一の高さになるように折曲されている。
第３の曲げ部２７は、第３の曲げ部２７と第２の曲げ部２５との間の第２の渡り線２３の部位で、コイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの隙間Ｔが大きくなるように構成されている。
他の構成は、実施の形態１の固定子１０と同じである。

この実施の形態では、第２の渡り線２３は、第１の曲げ部２４と第３の曲げ部２７との間の部位では、固定子１０の径方向に位置する距離（ｒ）に対する固定子１０の軸線方向に位置する距離（ｚ）の微分値がΔｚ/Δｒ＝０となるように構成されており、第３の曲げ部２７と第２の曲げ部２５との間の部位では、微分値がΔｚ/Δｒ＞０となるように構成されている。
Δｚ/Δｒ＝０の場合、固定子１０の外径側に向かうに従って、コイル本体部２１と第２の渡り線２３との電位差は大きくなるため、第２の渡り線２３とコイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの隙間Ｔを十分にとっておかなければ、図１２の二点差線で示すように、コイル本体部２１の外径側では電界強度が許容絶縁破壊強度を超えてしまう。
第１の曲げ部２４と第３の曲げ部２７との間の第２の渡り線２３の部位と、コイル本体部２１との電界強度は、コイル本体部２１と第２の渡り線２３の電位差に伴って増加していく。

一方、第３の曲げ部２７と第２の曲げ部２５の間の第２の渡り線２３の部位と、第２の渡り線２３とコイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの隙間Ｔが大きくなるように構成されているため、第３の曲げ部２７と第２の曲げ部２５との間の第２の渡り線２３の部位と、コイル本体部２１との間の電界強度は、電界強度の増加する傾きは、第１の曲げ部２４と第３の曲げ部２７との間に比べて小さくなる。

この実施の形態では、第２の渡り線２３と、コイル本体部２１の外径側との間の電界強度が、許容絶縁破壊強度を満たすように、第２の渡り線２３とコイル本体部２１のコイルエンドＣＥとの間の距離が確保されており、第２の渡り線２３線は、第３の曲げ部２７が、第２の曲げ部２５より固定子コア１１の端面を基準として低い位置に配設されている。
また、第１の曲げ部２４と第３の曲げ部２７との間の第２の渡り線２３の部位は、固定子コア１１の端面を基準として略同一の高さになるように構成されており、第２の渡り線２３の内径側であって径方向の外側の空間が実施の形態１の固定子１０と比較して増大する。

図１３は、コイル部の製造途中を示す側面図である。
この実施の形態では、第１の曲げ部２４と第３の曲げ部２７との間の第２の渡り線２３の部位は、固定子コア１１の端面を基準として略同一の高さになるように第一の曲げ部２４で折曲されている。即ち、第１の曲げ部２４が略９０°折曲されている。
第１の曲げ部２４を略９０°折曲する場合、第２の渡り線２３がコイル本体部２１の方向に折曲された第１の曲げ部２４は、曲げ加工時（曲げ加工用のツール６０が第２の渡り線２３に当接している間）の曲げ角度αが９０°以下の鋭角に曲げられ、曲げ加工完了時（曲げ加工用のツール６０がコイルから離れた後）は第１の曲げ部２４のスプリングバックにより、曲げ角度が略９０°に形成されるように製造される。

第１の曲げ部２４の曲げ角度を９０°として構成する場合は、第２の渡り線２３のスプリングバックがあるため（特に断面積の大きい第２の渡り線２３を曲げる場合）、曲げ加工用のツール６０が第２の渡り線２３に当接している間は第２の渡り線２３の曲げ角度αを９０°以下の鋭角になるようにして第２の渡り線２３を折曲する必要がある。

固定子コア１１の歯部１３にコイル部を挿入してから第１の曲げ部２４の曲げ角度を９０°にしようとした場合、第２の渡り線２３がコイルエンドＣＥから、９０°以下の鋭角に曲げられるだけの距離をとる必要があるため、第２の渡り線２３を配設するためのコイルエンドＣＥの内径側軸線方向外側の空間を確保しておく必要がある。
しかし、この実施の形態では、コイル部の製造途中で第２の渡り線２３を、コイル本体部２１の方向に曲げるため、第２の渡り線２３の第１の曲げ部２４は、曲げ加工時（曲げ加工用のツール６０が第２の渡り線２３に当接している間）の曲げ角度αを９０°以下の鋭角としても、コイルエンドＣＥとの干渉がないため、第２の渡り線２４は、コイルエンドＣＥからの距離をとる必要がない。
従って、コイルイルエンドＣＥの内径側であって軸線方向外側の空間を確保しておく必要がなく、固定子コア１１の端面を基準とした固定子コア１１の内径側であってコイルエンドＣＥの軸線方向外側に存在する第２の渡り線２３の高さを低くすることができる。

実施の形態３．
図１４はこの発明の実施の形態３の固定子１０を示す要部断面図である。
この実施の形態では、固定子コア１１の外径側から引き出された第１の渡り線２２は、コイル本体部２１の外径側端部から固定子コア１１の軸線方向外側に突出し、第１の曲げ部２８で固定子コア１１の外径側に曲げられ、その後固定子コア１１の径方向外側に延び、再び第２の曲げ部２９で固定子コア１１の軸線方向外側に曲げられている。
他の構成は、実施の形態１の固定子１０と同じである。

この実施の形態では、第１の渡り線２２にも第１の曲げ部２８、第２の曲げ部２９を形成し、第１の渡り線２２をクランク状にしたことにより、振動・熱衝撃による、第１の渡り線２２の第１の渡り線端部２２Ａと端子部材端部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ及び３４Ｄとの第１の接合部５０に生じる応力を低減することができ、電動機の信頼性、耐久性がさらに向上する。

なお、上記の各実施の形態では、回転電機として電動機について説明したが、回転電機である発電機にもこの発明は適用できる。
また、固定子巻線２０を構成する各相のコイル部は、導線による集中巻で構成されていたが、分布巻でもよい。
また、各相のコイル部は、Ｙ結線で互いに電気的に接続されたが、各相のコイル部をΔ結線で互いに電気的に接続した固定子巻線であってもよい。
さらに、導線の断面形状は矩形状に限定されない。

１０ 固定子、１１ 固定子コア、１１Ａ 固定子コア片、１２ ヨーク部、１３ 歯部、１４ スロット部、２０ 固定子巻線、２１ コイル本体部、２２ 第１の渡り線、２２Ａ 第１の渡り線端部、２３ 第２の渡り線、２３Ａ 第２の渡り線端部、２４ 第１の曲げ部、２５ 第２の曲げ部、２６ コーナ部、２７ 第３の曲げ部、２８ 第１の曲げ部、２９ 第２の曲げ部、３０ 結線板、３１ 絶縁ケース、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ 端子部材、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ 端子部材本体部、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ 端子部材端部、３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ つなぎ部、５０ 第１の接合部、５１ 第２の接合部、６０ ツール。

Claims (10)

1. 内径側に先端部が突出した複数の歯部により周方向に沿って複数のスロットが形成された中空筒状の固定子コアと、
   この固定子コアに巻装され、各前記歯部に導線が巻回されて構成された複数のコイル部同士が、固定子コアの端面の外径側に配置された端子部材を介して電気的に接続された固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子であって、
   前記コイル部は、コイル本体部と、このコイル本体部の最外径部から引き出された第１の渡り線と、前記コイル本体部の最内径部から引き出された第２の渡り線と、を有し、
   前記第１の渡り線は、前記端子部材の一方の端子部材端部と接続された第１の渡り線端部を有し、
   前記第２の渡り線は、前記固定子コアの径方向外側に折曲された第１の曲げ部と、前記端子部材の他方の端子部材端部と接続された第２の渡り線端部と、を有し、
   前記第２の渡り線は、前記固定子の径方向の距離（ｒ 但し、径外側方向を＋方向とする。）に対する固定子の軸線方向の距離（ｚ 但し、軸線外側方向を＋方向とする。）の微分値がΔｚ/Δｒ＞０である
   ことを特徴とする回転電機の固定子。
2. 同相の前記コイル部同士は、前記端子部材を介して並列に接続され、かつ前記コイル部は、前記導線が螺旋状に一層で前記歯部に巻回して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の固定子。
3. 前記導線は、断面形状が矩形状であり、導線断面の一方の短辺を内側とし、一対の長辺を巻き軸線に対して垂直になるように巻回されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
4. 前記第２の渡り線の前記第１の曲げ部は、前記コイル本体部の最外周面から径方向に離れた部位に形成され、かつ前記第２の渡り線の前記第２の渡り線端部と前記端子部材の前記端子部材端部とが接合された第２の接合部よりも、前記固定子コアの端面を基準として低い部位に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の回転電機の固定子。
5. 前記第１の渡り線は、前記固定子コアの軸線方向外側に沿って延びているとともに、その形状は、中間部に形成された第１の曲げ部及び第２の曲げ部によりクランク状であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の回転電機の固定子。
6. 前記第１の渡り線端部及び前記第２の渡り線端部、及び前記端子部材の両前記端子部材端部は、ともに前記固定子コアの軸線方向に沿って延びていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の回転電機の固定子。
7. 前記第１の渡り線の前記第１の渡り線端部と前記端子部材の前記端子部材端部とが接合された第１の接合部、及び前記第２の渡り線の前記第２の渡り線端部と前記端子部材の前記端子部材端部とが接合された第２の接合部は、円周上に配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の回転電機の固定子。
8. 請求項１に記載の回転電機の固定子の製造方法であって、
   前記導線を折曲して前記第２の渡り線の前記第１の曲げ部を形成する折曲工程と、
   この後前記導線を巻回して前記コイル本体部を形成する工程と、
   引き続き前記コイル本体部を前記歯部に挿入する工程と、を有することを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
9. 請求項３に記載の回転電機の固定子の製造方法であって、
   前記導線を折曲して前記第２の渡り線の前記第１の曲げ部を形成する折曲工程と、
   この後前記導線を巻回して前記コイル本体部を形成する工程と、
   引き続き前記コイル本体部を前記歯部に挿入する工程と、を有することを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
10. 前記第１の曲げ部は、前記折曲工程では、９０°以下の鋭角角度に折曲され、折曲工程後にはスプリングバックにより、曲げ角度が略９０°に形成される
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の回転電機の固定子の製造方法。

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