JP5597259B2 - 回転電機の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、連結したステータコアが用いられる回転電機およびその製造方法に関するものであり、特に連結したステータコアにおけるステータコイルの巻線方法に関するものである。
なお、本発明が適用される回転電機としては、自動車の電動機、発電機、あるいは電動パワーステアリング用モータなどがある。

回転電機を小型化・低コスト化するために、連結した複数のステータコアに同相のステータコイルを直列に連続して巻線することにより、ステータコイル端末の接続点数を極力減らし、生産性の向上を図る取り組みがなされている。
連結したステータコア（以下、ステータコアは単に「コア」とも略す）にステータコイル（以下、ステータコイルは単に「コイル」とも略す）を直列に連続して巻線する場合、直列巻きしたコイル間の「渡り線」の処理が必要となる。

例えば、特許文献１（特開２００６−３３３６７０号公報）には、「ステータとこのステータに空隙を介して対向配置された回転子とを有する回転電機であって、前記ステータは、ステータコアとこのステータコアに組み込まれた多相のステータコイルを備えており、前記ステータコアは、分割された複数のコア片を結合することにより形成されたものであって、前記ステータコイルは、前記コア片のティース部の外周に装着されるコイルボビンの上に集中巻きで巻回されると共に、互いに隣接するティース部には、同相であって巻回方向が異なるコイルが連続して巻回されており、さらに、第１の前記ティース部に巻回された第１のステータコイルと、第２の前記ティース部に巻回された第２のステータコイルとを接続する渡り線は、前記コイルボビンの軸方向の端部を含み、この端部よりも軸方向の中心側に位置することを特徴とする回転電機」が記載されている。
即ち、特許文献１には、分割されたコアにそれぞれコイルを巻回し、巻回されたコイル間に渡り線を引き回す構造が示されている。

また、特許文献２（特開２００２−３５４７３８号公報）には、「コアに取り付けられたコイルボビンにコイルを巻回させると共に、コアを複数個帯状に連結させた連結ステータを有する回転電機であって、コイルボビンに巻始め用のコイル挿入溝、巻終わり用のコイル挿入溝および中央凸部を設け、巻終わり用のコイル挿入溝に対応するコア側面に沿って巻始めると共に、巻始め用のコイル挿入溝に対応するコア側面に沿って巻かれてきたコイルの巻終わりを上記凸部に巻かれるようにして巻終わり用のコイル挿入溝に入り込み、巻回したコイルを固定した回転電機」が示されている。

また、連結したステータコア（以下、連結コアと称す）に巻回されるコイルの「従来の端末処理方法」の他の例を、図１９〜図２２に示す。
図１９は、結線用別部品を用いて、連結するコアのそれぞれに巻回されたコイルを接続して連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
図１９において、１は連結コア、１ｂは第１のステータコア（以下、第１のコアとも略す）、１ｃは第２のステータコア（以下、第２のコアとも略す）、１ｄはステータコア連結部（第１のコアと第２のコアの連結部）、２はコイルボビン、３ｆは第１のコアに巻回された第１のステータコイル（以下、第１のコイルとも称す）、３ｇは第２のコアに巻回された第２のコイル以下、第２のコイルとも称す）、３ａは第１のコイルの巻始め、３ｂは第１のコイルの巻終わり、３ｄは第２のコイルの巻始め、３ｅは第２のコイルの巻終わりであり、１００は第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する結線用別部品である。

なお、図１９に示すように、連結コア１は、第１のコア１ｂと第２のコア１ｃがコア連結部１ｄで連結されたものである。また、図１９では、第１のコアと第２のコアの２つのコアが連結されている状態を示しているが、実際には複数（例えば１２個）のコアが連続して連結されており、この連結されたコアのそれぞれにコイルが巻回され、ステータ全体が構成される。
ところで、図１９は、連結して帯状（板状）に形成された複数のコアにコイルが巻回されている状態を示しているが、連結して帯状に形成されている各コアは、コア連結部１ｄにおいて折り曲げが可能である。
そして、複数のコアへのコイル巻回が終了すると、連結した各コアはコア連結部１ｄにおいて折り曲げられてステータ全体の外周が円形となる。（後掲の図１０参照）
このことは、他の図においても同様である。

図２０は、連結したコアの各コアにコイルを巻回するためのコア固定治具（後掲する図１３、図１４に示すような固定治具）に「コアの積み厚方向と平行に設けられた絡げピン」を用いて、コイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
即ち、図２０は、コア固定治具にコアの厚み方向（紙面に直交する方向）と平行な絡げピン１１０を立て、この絡げピン１１０にコイル線を絡げて第１のコイルの巻線と第２のコイルの巻回を連続して行った場合の例を示している。
なお、図２０において、３ｃは、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄの間の渡り線であり、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄは、渡り線３ｃを介して１本のコイル線で連続している。
即ち、第１のコイル３ｆと第２のコイル３ｇは、渡り線３ｃを介して１本のコイル線で連続している。

図２１は、コイルボビンに設けた凸部を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
図２１は、図２０に示したような絡げピンは用いずに、コイルボビン２に形成した絡げ用の凸部２ａを利用して、第１のコイル３ｆの巻線と第２のコイル３ｇの巻線を連続して行う場合の例を示している。
図２２は、コイルボビンに設けた突起を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。
図２２は、図２０に示したような絡げピンは用いずに、コイルボビン２に絡げ用の突起２ｂを設けて、第１のコイル３ｆの巻線と第２のコイル３ｇの巻線を連続して行った場合の例を示している。

特開２００６−３３３６７０号公報 特開２００２−３５４７３８号公報

特許文献１に示されている回転電機では、各コアは分割されており（即ち、各コアは連結されておらず）、この分割された各コアに巻回されたコイル間に渡り線を引き回す必要があり、製作時の作業性が悪い。
特許文献２に示されている回転電機では、巻回したコイルを固定するためのコイル挿入溝や中央凸部などを有した複雑な形状をしたコイルボビンの使用が必要である。
また、連結したコアに１本のコイル線でコイルを連続して巻回しない場合は、図１９に示すように、連結するコアのそれぞれに巻回されたコイルを接続して連続巻線するためには、結線用別部品が必要になる。
また、連結したコアに巻線を連続で行う従来の方法（図２０に示す方法）では、コイル間の渡り線が長くなり、その渡り線を収納するためのスペースが必要になる。
さらに、コイルボビンを利用してステータコイルの巻線を連続で行う従来の方法（図２１、図２２に示す方法）では、コイルボビンの形状は複雑であり、さらに、コイルボビンの強度は、巻線時のコイルテンションで損傷しない強度が必要であるので、製造コストが嵩む。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、結線用別部品やコイル巻回時にコイル巻線を絡げるための凸部などを形成した複雑な形状のコイルボビンなど用いることなく、連結したコアにコイルの巻線を容易に連続して行うことが可能であり、さらに、コイル間の渡り線を収納するスペースを少なくすることができる回転電機およびその製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る回転電機の製造方法は、ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子とを備えた回転電機の製造方法であって、
上記ステータは、連結コアと複数個のコイルと渡り線で構成しており、
第１のコアと上記第１のコアに隣接する第２のコアを対として帯状に連結して上記回転子を囲むようにコア連結部で折り曲げて、略円筒状に丸めた複数個のコアで上記連結コアを形成し、上記第１のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第１のコイルと上記第２のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第２のコイルを対として上記連結コアの各コアに巻回した上記複数個のコイルを形成し、上記第１のコイルの巻終わりと上記第２のコイルの巻始めを接続するコイル線により上記渡り線を形成し、
上記複数個のコイルのそれぞれは、上記第１のコイル、上記第２のコイルおよび上記渡り線を１本の連続したコイル線で形成し、
複数個の上記渡り線は、上記複数個のコアの折り曲げ中心である上記コア連結部よりも内径側に配置し、かつ、上記複数個のコアとこれに巻回された複数のコイルを円形状に丸める際には、上記渡り線を曲率が小さくなる方向に曲げ、コイルの巻終わりをコアに押し付ける方向にテンションがかかるようにしたものである。

本発明によれば、従来のような複雑な形状をしたコイルボビンを用いる必要がなく、連結したコアにコイルの巻線を連続で行うことが可能であり、さらにコイル間の渡り線を収納するスペースを少なくできると共に、コイル巻回後に固定治具からコアを取り外しても、コイル巻線が緩まないので、安価で生産性に優れた回転電機を得ることができる。

実施の形態１による回転電機のステータ要部の平面図である。 実施の形態１による回転電機のステータ要部の正面図である。 実施の形態１による回転電機のステータ要部の断面図である。 コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の平面図である。 コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の正面図である。 コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の断面図である。 巻線後の連結コアの要部を示す平面図である。 巻線後の連結コアの要部を示す正面図である。 巻線後の連結コアの要部を示す断面図である。 丸め後のステータ全体を示す平面図である。 絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の平面図である。 絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の正面図である。 コア固定治具と固定状態の連結コアを示す斜視図である。 コア固定治具と開放状態の連結コアを示す斜視図である。 実施の形態１による回転電機のステータの断面図である。 実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをΔ結線した時の結線図である。 実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをＹ結線した時の結線図である。 実施の形態２による回転電機のステータの断面図である。 結線用部品を用いてコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。 コア固定治具にコアの積み厚方向と平行な絡げピンを用いてコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。 コイルボビンに設けた凸部を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。 コイルボビンに設けた突起を利用してコイルを連続巻線する従来の巻線方法を示す要部平面図である。

１ 連結ステータコア
１ａ ティース部 １ｂ 第１のコア
１ｃ 第２のコア １ｄ コア連結部
１ｅ 切欠き部
２ コイルボビン
２ａ 凸部 ２ｂ 突起
３ ステータコイル
３ａ 第１のコイルの巻始め ３ｂ 第１のコイルの巻終わり
３ｃ 渡り線 ３ｄ 第２のコイルの巻始め
３ｅ 第２のコイルの巻終わり ３ｆ 第１のコイル
３ｇ 第２のコイル
４ 絡げピン ４ａ フック部
５ コア固定治具 ６ 回転子
７ 磁石 ８ ステータ全体
９ スロット １０ 結線用別部品
１１ ピン １２ 巻線ノズル

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による回転電機のステータ要部の平面図である。
また、図２は、実施の形態１による回転電機のステータ要部の正面図、図３は、実施の形態１による回転電機のステータ要部の断面図である。
なお、図１〜図３は、コイル巻線中の様子を示している。

図１〜図３において、１は連結コア（連結ステータコア）、１ａは連結コアのティース部、１ｂは第１のコア、１ｃは第２のコア、１ｅは連結した各コアの外周部に設けられた切欠き部、２はコイルボビン、３はコイル、３ａは第１のコイルの巻始め、３ｂは第１のコイルの巻終わり、３ｃは渡り線、３ｄは第２のコイルの巻始め、３ｅは第２のコイルの巻終わり、３ｆは第１のコイル、３ｇは第２のコイル、コイル巻線時にコアを固定する固定治具に設けた絡げピン、４ａは絡げピンの先端部に設けたフック部である。

なお、図において、コイル３は、第１のコイルの巻始め３ａ、第２のコイルの巻終わり３ｂ、第１のコイル３ｆ、渡り線３ｃ、第２のコイルの巻始め３ｄ、第２のコイルの巻終わり３ｅ、第２のコイル３ｇを含んでいる。
また、図１では、連結コア１は、対となっている第１のコア１ｂおよび第２のコア１ｃの２つのコアが、コア連結部１ｄで連結されたものを示しているが、実際には２つ以上の複数個（例えば１２個）のコアが連続して帯状（板状）に連結されている。

本実施の形態における「連結コアへのコイル連続巻線方法」について説明する。
第１のコイル３ｆは、第１のコア１ｂにコア内径方向から見て右巻きに巻回され、次にコア固定治具側に設けられた「先端にフック部４ａを有する絡げピン４」にコイルの渡り線３ｃを絡げ、コア内径方向から見て第１のコア１ｂの左側に配置された第２のコア１ｃに第２のコイル３ｇをコア内径方向から見て左巻きに巻回する。
本実施の形態では、後述するコア固定治具側に設けられた「先端にフック部４ａを有する絡げピン４」にコイルの渡り線３ｃを絡げてコイルをコアに巻線することにより、従来のようにコイルボビン２に絡げ部を形成する必要がなく、コイルボビンの形状をより単純なものにできる。

また、本実施の形態では、コイルボビン２よりも剛性の高い材料で絡げピン４を構成できるので、絡げピン４をより細い形状にでき、渡り線３ｃの長さを短縮できる。
渡り線３ｃの長さを短縮できることにより、ステータ内での渡り線の収納性が良くなると共に、コイル線の抵抗値増加を抑制でき、回転電機の性能向上も図れる。

次に、図４は、コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の平面図、図５は、コア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の正面図、図６はコア取り外しのために絡げピンを回転させた場合の要部の断面図である。
なお、図１と同様に、図４では、連結コア１は、対となっている第１のコア１ｂおよび第２のコア１ｃの２つのコアが、コア連結部１ｄで連結されたものを示しているが、実際には２つ以上の複数個のコアが連続して帯状に連結されている。
帯状に形成された連結コア１の各コアへのコイル線の連続巻線作業が終了すると、図示しないコア固定治具からコイル線が巻回された帯状の連結コア１を取り出し、回転電機のステータとして用いるために、取り出した帯状の連結コアを外周が円形となるように丸める必要がある。

本実施の形態では、図４、図５に示すように、絡げピン４は、先端のフック部４ａが絡げピン４の軸を中心として回転可能な構造としており、さらに、図６に示すように、絡げピン４は、先端に行くにしたがって径が細くなるテーパ状としている。
絡げピン４の構造をこのようにしていることにより、コイルの連続巻線が終了すると、フック部４ａを回転させ、巻回したコイルに引っかかることなく、容易にフック部４ａを取り出すことができる。
即ち、本実施の形態によれば、コイルが巻回された帯状の連結コアをコア固定治具から容易に取り出せるので、効率よくコイル巻線作業を行える。

図７はコイル巻線後の連結コアの要部を示す平面図、図８はコイル巻線後の連結コアの要部を示す正面図、図９はコイル巻線後の連結コアの要部を示す断面図である。
なお、図１および図４と同様に、図７では、連結コア１は、対となっている第１のコア１ｂおよび第２のコア１ｃの２つのコアが、コア連結部１ｄで連結されたものを示しているが、実際には２つ以上の複数個のコアが連続して帯状に連結されている。
コイル巻線後にコア固定治具から取り出した連結コアの第２のコイルの巻始め３ｄは、図７に示すように第２のコイル３ｇの上層のコイル線（例えば第２のコイルの巻終わり３ｅ）が巻回されることによって固定されているため、渡り線３ｃが緩むことはない。
なお、図７は、帯状の連結コアをコア連結部１ｄで折り曲げて丸める前の状態を示しており、“Ａ”は第１のコア１ｂと第２のコア１ｃの間の空間部である。
帯状の連結コア１は、コア連結部１ｄで折り曲げられて丸められると、略円筒形状となって空間部“Ａ”はなくなり、連結コア１の外周は円形となる。

図１０は、連結コアをコア連結部１ｄで折り曲げて丸めた後のステータ全体を概念的に示す平面図である。
コア固定治具から取り外されて丸められた連結コアは、略円筒形状をしており、その円筒形状の中心軸はステータに対向配置される回転子の回転中心軸と略一致する。
図１０に示すように、本実施の形態におけるステータは、第１のコア１ｂと第１のコア１ｂに隣接する第２のコア１ｃを対として帯状に連結して回転子６を囲むようにコア連結部１ｄで折り曲げて円形状に丸められた複数個のコア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）からなる連結コア１と、第１のコア１ｂにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第２のコイル３ｇを対として連結コア１の各コア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）に巻回された複数個のコイルと、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する渡り線３ｃを備えている。
そして複数個のコイルのそれぞれは、第１のコイル３ｆ、第２のコイル３ｇおよび渡り線３ｃが１本の連続したコイル線で形成されており、複数個の渡り線３ｃは、複数個のコアの折り曲げ中心であるコア連結部１ｄよりも内径側に配置されている。

渡り線３ｃは、連結コアの折り曲げ中心であるコア連結部１ｄよりも内径側に配置されているので、帯状の連結コアを図１０に示すように丸める際には、渡り線３ｃは曲率が小さくなる方向に曲げられ、第１のコイルの巻終わり３ｂを第１のコア１ｂに押し付ける方向にテンションがかかり、第１のコイルの巻終わり３ｂが緩むこともない。
ここで、第１のコア１ｂと第２のコア１ｃの配置と、第１のコイル３ｆと第２のコイル３ｇの巻き方向を入れ替えても、具体的には、コア内径方向から見て第１のコアの右側に第２のコアを配置し、コア内径方向から見て第１のコイルを左巻きに、第２のコイルを右巻きに巻回する構成としても、同様の効果が得られる。
なお、図１０では、「対となっているコアの第１のコア１ｂに巻回されている第１のコイルの巻始め３ａ」と「右横で隣接する対となっているコアの第２のコア１ｃに巻回されている第２のコイルの巻終わり３ｅ」は接続されていない状態を示しているが、「対となっているコア」ごとに１本のコイル線でコイルを巻回してもよいし、「全ての連結しているコア」に１本のコイル線でコイルを巻回してもよい。

図１１は絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の平面図であり、図１２は絡げピンによるコイル絡げ途中の様子を示す要部の正面図である。
図１１、図１２において、図示しない巻線機の巻線ノズル１２からコイルとなるコイル線が排出され、排出されたコイル線は、まずコイルボビン２を介して第１のコア１ｂに巻回されて第１のコイル３ｆとなり、次にコイルボビン２を介して第２のコア１ｃに巻回されて第２のコイル３ｇとなる。ここで、コイルボビン２は、第１のコア１ｂ、第２のコア１ｃのそれぞれに装着されている。
なお、前述したように、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄは、渡り線３ｃにより接続されており、第１のコイル３ｆ、渡り線３ｃおよび第２のコイル３ｇは、１本の連続したコイル線である。ただし、第２のコイル３ｇは巻回前であるので、図１１、図１２では、第２のコイル３ｇは図示されていない。
図１１、図１２では、渡り線３ｃとなる部分が、絡げピン４のフック部４ａによって絡げられている状態を示している。

図１３は、コア固定治具と固定状態の連結コアを示す斜視図であり、図１４は、コア固定治具と開放状態の連結コアを示す斜視図である。
図１３は、回転可能な絡げピン４を設けたコア固定治具５に複数のコアが帯状となって一列に配置された連結コアが固定されている様子を示している。
この状態で、図示しない巻線機により複数のコアに連続してコイル線が巻回される。
なお、連結コアをコア固定治具５に固定させる際は、図１、図４、図７などに示されているコアの切り欠き部１ｅを利用する。
図１４は、コア固定治具と開放状態の連結コアを示す斜視図であり、絡げピン４を設けたコア固定治具５からコイルが巻回された連結コアを取り外す時の様子を示している。
図１４では、コイルが巻回された連結コアを容易に取り外せるように、絡げピン４のフック部４ａを回転させている様子を示している。
絡げピン４のフック部４ａを回転させることによって、フック部４ａはコアに巻回されたコイル線に引っかからないので、コイルが巻回された連結コアをコア固定治具５から容易に取り外すことができる。

図１５は、実施の形態１による回転電機のステータの断面図である。
図１５に示すように、本実施の形態おける回転電機の回転子６の磁石７の極数は１０、ステータ全体８のスロット９の数は１２となっている。そして、３相のコイルは、Ｕ＋、Ｕ−、Ｖ−、Ｖ＋、Ｗ＋、Ｗ−、Ｕ−、Ｕ＋、Ｖ＋、Ｖ−、Ｗ−、Ｗ＋の順に配置されている。（＋と−は巻方向が異なることを示している。）
なお、図１５において、ハッチングした部分はコイルを示しており、コイル片を収納するためにスロット９がコアに設けられている。

図１６は、実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをΔ結線した時の結線図である。
コイルの結線は、図１６に示したように、２直列２並列のΔ結線となっており、２直列部のコイルは互いに巻方向が異なる構成となっている。
また、「２直列部のコイル」とは、「互いに巻方向が異なり、直列に接続された２つのコイル（例えば、Ｕ＋、Ｕ−）」のことである。
これは、１０極１２スロット方式としたことによるものであり、この２直列部に本実施の形態の巻線方法が適用されているものである。例えば、Ｕ＋は第１のコイル３ｆに相当し、Ｕ−は第２のコイル３ｇに相当する。

また、図１７は、実施の形態１におけるステータにおいて、コイルをＹ結線した時の結線図である。
コイルの結線は、図１７に示したように、２直列２並列のＹ結線としてもかまわない。
ここで、極数、スロット数の組み合わせを、１０極、１２スロットとしたのは、基本波に対する巻線係数が大きく、かつ高調波に対する巻線係数が小さいためである。
これはつまり、少ない磁石量で大きなトルクを発生しつつ、トルクリップルを少なくできることを示しており、高性能の回転電機を安価に供給できることにつながる。

以上説明したように、本実施の形態による回転電機は、ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子６とを備えた回転電機であって、
ステータは、第１のコア１ｂと第１のコア１ｂに隣接する第２のコア１ｃを対として帯状に連結して回転子６を囲むようにコア連結部１ｄで折り曲げられて略円筒状に丸められた複数個のコア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）からなる連結コア１と、第１のコア１ｂにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃにコイルボビン２を介してコイル線が巻回された第２のコイル３ｇを対として連結コア１の各コア（１ｂ、１ｃ、１ｂ、１ｃ・・・）に巻回された複数個のコイルと、第１のコイルの巻終わり３ｂと第２のコイルの巻始め３ｄを接続する渡り線３ｃを備え、
複数個のコイルのそれぞれは、第１のコイル３ｆ、第２のコイル３ｇおよび渡り線３ｃが１本の連続したコイル線で形成されており、
複数個の渡り線３ｃは、複数個のコアの折り曲げ中心であるコア連結部１ｄよりも内径側に配置されている。

本実施の形態によれば、帯状の連結コアを円筒状に丸める際には、渡り線３ｃは連結コア１の折り曲げ中心であるコア連結部１ｄより内径側に配置されているので、渡り線３ｃは曲率が小さくなる方向に曲げられ、第１のコイルの巻終わり３ｂを第１のコア１ｂに押し付ける方向にテンションがかかり、第１のコイルの巻終わり３ｂが緩むことはない。
従って、第１のコイルの巻終わり３ｄを絡げピン４を利用して第２のコイルの巻始め３ｄを巻回し、コア固定治具からコイルが巻回された連結コアを取り外しても、コイルの巻線が緩まないので、安価で生産性に優れた回転電機を得ることができる。

また、本実施の形態による回転電機の複数個のコイルは、１本の連続したコイル線で形成されている。従って、複数個のコイルの結線作業が不要であり、コイル巻線作業の作業性の大幅向上が図れる。
また、本実施の形態による回転電機の渡り線３ｃは、円形状に丸められた複数個のコイルの外径側と円形状に丸められた複数個のコイルボビンの外径よりも内径側に配置されている。
また、本実施の形態による回転電機の渡り線３ｃは、曲率が小さくなる方向に曲げられている。従って、第１のコイルの巻終わりを第１のコアに押し付ける方向にテンションがかかるので、コア固定治具からコイルが巻回されたコアを取り外しても、コイル巻線は緩まない。
また、本実施の形態による回転電機の第１のコア１ｂに巻回された第１のコイル３ｆと第２のコア１ｃに巻回された第２のコイル３ｇの巻回方向は異なる。

また、本実施の形態による回転電機は、コア内径方向から見て第２のコイル３ｇが第１のコイル３ｆの左側に配置され、第１のコイル３ｆの巻回方向がコア内径方向から見て右巻き、第２のコイル３ｇの巻回方向がコア内径方向から見て左巻きとなっている。
また、本実施の形態による回転電機は、コア内径方向から見て第２のコイル３ｇが第１のコイル３ｆの右側に配置され、第１のコイル３ｆの巻回方向がコア内径方向から見て左巻き、第２のコイル３ｇの巻回方向がコア内径方向から見て右巻きとなっている。
また、本実施の形態による回転電機は、回転子６の磁石の極数が１０、ステータに設けられたスロットの数が１２である。
また、本実施の形態による回転電機は、複数個のコイルは、同相の巻線が２直列２並列に結線され、各相間はΔ結線またはＹ結線されている。

本実施の形態によれば、以下の様な具体的な効果を奏する。
＊複数のコアが連結された連結コアに対してコイルを連続して巻線できる。
＊コイルを連続して巻線するので、結線用部品を削減できる。
＊コイルを連続して巻線するので、結線工程を削減できる。
＊コア固定治具側の絡げピンでコイル線を絡げるので、コイルボビンの形状を単純化できる。
＊細い形状の絡げピンを用いることが可能であり、渡り線の長さを短縮でき、コイルの使用量を削減できる。
＊巻線後、帯状連結コアを丸めても、渡り線がコイルボビンの外径より外側に出っ張らない。
＊巻線後、コアを丸めても、コイルが緩まない。
＊巻線時と絡げ時のコアの姿勢を変える必要がないので、総巻線時間を短縮できる。

実施の形態２．
実施の形態２の回転電機は、図１８に示したように、回転子６の磁石７の極数を１４、固定子コア８のスロット９の数を１２としたもので、３相のコイルは、Ｕ＋、Ｕ−、Ｖ−、Ｖ＋、Ｗ＋、Ｗ−、Ｕ−、Ｕ＋、Ｖ＋、Ｖ−、Ｗ−、Ｗ＋の順に配置されている。（＋と−は巻方向が異なることを示している。）
連続して配置されている同相のコイルは、実施の形態１と同様に直列に接続されており、２直列２並列の結線となっている。
２直列部のコイルは互いに巻方向が異なる構成となっているのも同様である。その他の部分の構成は、実施の形態１と同様のものとなっている。
ここで、極数、スロット数の組み合わせを、１４極、１２スロットとしたのは、基本波に対する巻線係数が大きく、かつ高調波に対する巻線係数が小さいためである。
「基本波に対する巻線係数が大きく、かつ高調波に対する巻線係数が小さいこと」は、少ない磁石量で大きなトルクを発生しつつ、トルクリップルを少なくできることを示しており、高性能の回転電機を安価に供給できることにつながる。

以上説明したように、本実施の形態による回転電機は、回転子６の磁石の極数が１４、ステータに設けられたスロットの数が１２である。
また、本実施の形態による回転電機では、複数個のコイルは、同相の巻線が２直列２並列に結線され、各相間はΔ結線またはＹ結線されている。

この発明は、帯状の連結コアにコイルを連続して巻回可能であり、さらにコイル間の渡り線を収納するスペースを少なくできる「安価で生産性に優れた回転電機」の実現に有用である。

Claims (4)

1. ステータと、このステータに空隙を介して対向配置された回転子とを備えた回転電機の製造方法であって、
   上記ステータは、連結コアと複数個のコイルと渡り線で構成しており、
   第１のコアと上記第１のコアに隣接する第２のコアを対として帯状に連結して上記回転子を囲むようにコア連結部で折り曲げて、略円筒状に丸めた複数個のコアで上記連結コアを形成し、
   上記第１のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第１のコイルと上記第２のコアにコイルボビンを介してコイル線を巻回した第２のコイルを対として上記連結コアの各コアに巻回した上記複数個のコイルを形成し、
   上記第１のコイルの巻終わりと上記第２のコイルの巻始めを接続するコイル線により上記渡り線を形成し、
   上記複数個のコイルのそれぞれは、上記第１のコイル、上記第２のコイルおよび上記渡り線を１本の連続したコイル線で形成し、
   複数個の上記渡り線は、上記複数個のコアの折り曲げ中心である上記コア連結部よりも内径側に配置し、かつ、上記複数個のコアとこれに巻回された複数のコイルを円形状に丸める際には、上記渡り線を曲率が小さくなる方向に曲げ、コイルの巻終わりをコアに押し付ける方向にテンションがかかることを特徴とする回転電機の製造方法。
2. 円形状に丸められた上記複数個のコイルの外径側で、円形状に丸められた上記複数個のコイルボビンの外径よりも内径側に、上記渡り線を配置することを特徴とする請求項１に記載の回転電機の製造方法。
3. 上記第１のコアに巻回された第１のコイルと上記第２のコアに巻回された第２のコイルの巻回方向を異ならせ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製造方法。
4. 先端にフック部を有し、先端に行くにしたがって径が細くなるテーパ状の絡げピンを用いてコイル線を巻回し、コイル線の巻回が終了すると上記絡げピンをその軸を中心に回転させて、巻線装置からコイル巻線後のコアの取り外しを行うことを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。

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