JP6436231B2 - ステータおよびステータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ステータおよびステータの製造方法に関する。

従来、コイルをステータに固定するなどのために、毛細管現象を利用して、丸線からなるコイルと、ステータのコイル装着部との間にワニスを含浸させる方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような方法は、たとえば、国際公開第２０１４／０２０７５５号に開示されている。

一方、平角導線からなるコイルの場合、ステータコアから突出したコイルエンドでは、コイルエンド内において毛細管現象を引き起こす管状の隙間が生じにくい。このため、平角導線からなるコイルの場合では、毛細管現象が起きにくい。

国際公開第２０１４／０２０７５５号

ここで、国際公開第２０１４／０２０７５５号には、平角導線からなるコイルの場合、ワニスを含浸させることについては、開示されていない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことが可能なステータおよびステータの製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるステータは、複数のティースと、隣接するティース間に位置する複数のスロットとを含むステータコアと、ステータコアのスロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備え、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されており、スロットと同芯巻コイルとの間に配置される絶縁部材をさらに備え、軸方向端部の内周面は、絶縁部材に接触しており、軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとは、絶縁部材の厚み分の周方向の間隔を隔てて配置されており、スロット収容部の軸方向端部と、軸方向端部の外周面に対向するティースとの間、および、スロット収容部の軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとの間に充填される固定剤をさらに備える。

この発明の第１の局面によるステータでは、上記のように、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている。これにより、ワニスなどの固定剤を同心巻コイルの外周面に供給した場合、固定剤が同心巻コイルの外周面に沿って流れる際に、スロット収容部の軸方向端部の外周面とティースとの周方向の間隔（隙間）が大きくなるので、固定剤をスロットに誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことができる。

この発明の第２の局面におけるステータの製造方法は、複数のティースおよび隣接するティース間に位置する複数のスロットを含むステータコアと、ステータコアのスロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備えた、ステータの製造方法であって、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように、同芯巻コイルをスロットに配置するステップと、ステータコアの軸方向端面が上方向に向くように配置した状態で、同芯巻コイルの外周面に、固定剤を供給して流すことによって、スロット内に固定剤を充填するステップと、を備え、同芯巻コイルをスロットに配置するステップは、軸方向端部の内周面が、スロットと同芯巻コイルとの間に配置される絶縁部材に接触し、軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとは、絶縁部材の厚み分の周方向の間隔を隔てて配置されるように、同芯巻コイルをスロットに配置するステップであり、スロット内に固定剤を充填するステップは、スロット収容部の軸方向端部と、軸方向端部の外周面に対向するティースとの間、および、スロット収容部の軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとの間に固定剤を充填するステップである。

この発明の第２の局面によるステータの製造方法では、上記のように、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように、同芯巻コイルをスロットに配置するステップを備える。これにより、固定剤が同心巻コイルの外周面に沿って流れる際に、スロット収容部の軸方向端部の外周面とティースとの周方向の間隔（隙間）が大きくなるので、固定剤をスロットに誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことが可能なステータの製造方法を提供することができる。
この発明の第３の局面におけるステータは、複数のティースと、隣接するティース間に位置する複数のスロットとを含むステータコアと、ステータコアのスロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備え、同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、外周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔が、軸方向端部の内周面と、内周面に対向するティースとのステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されており、同芯巻コイルと、同芯巻コイルの外周面に対向するティースとの周方向の間隔は、スロットの軸方向端部からスロットの軸方向中心部側に向かって徐々に小さくなった後、スロットの軸方向中心部近傍に向かって大きくなるように構成されている。

本発明によれば、上記のように、平角導線からなるコイルを用いる場合にも、スロット内に固定剤を十分に充填してコイルの固定を強固に行うことができる。

本発明の第１実施形態による回転電機の平面図である。 本発明の第１実施形態による回転電機のスロットに配置された１つの同芯巻コイルを示す図である。 図２の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態による回転電機のスロットに配置された２つの同芯巻コイルを示す図である。 図４の部分拡大図である。 図４の２００−２００線に沿った断面図である。 図４の３００−３００線に沿った断面図である。 スロットに配置される前の同芯巻コイルを示す図である。 同芯巻コイルをスロットに配置する工程を説明するための図である。 同芯巻コイルにワニスを滴下する工程を説明するための図である。 同芯巻コイルにワニスが滴下される状態を示す図である。 本発明の第２実施形態による回転電機のスロットに配置された１つの同芯巻コイルを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
（回転電機の構造）
図１〜図７を参照して、第１実施形態による回転電機１００の構造について説明する。なお、図２〜図５、図１１および第２実施形態の図１２は、ロータコア１０の回転中心軸からステータコア２０の内径側を見た図であって、環状のステータコア２０を平面状に展開した場合の模式図である。

図１に示すように、回転電機１００は、ロータコア１０を備えている。ロータコア１０には、複数の永久磁石１１が設けられている。複数の永久磁石１１は、周方向に沿って、略等角度間隔で配置されている。

また、回転電機１００は、ロータコア１０と半径方向に対向するように配置されるステータコア２０を備えている。ステータコア２０は、複数のティース２１と、隣接するティース２１間に位置する複数のスロット２２とを含む。また、ステータコア２０のスロット２２には、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイル３０が配置されている。

（同芯巻コイルの構造）
次に、図２および図３を参照して、同芯巻コイル３０の構造について説明する。なお、図２では、ステータコア２０のスロット２２に配置された１つの同芯巻コイル３０が示されている。また、同芯巻コイル３０は、同芯巻コイル３０の中心を通るＺ方向に沿った軸線Ｃ１に対して、Ｘ１方向側とＸ２方向側とで略線対称の形状を有している。そこで、以下では、同芯巻コイル３０のＸ１方向側の構造について説明する。

同芯巻コイル３０は、平角導線が同芯巻きされたコイルであり、ステータコア２０のスロット２２に配置されている。ここで、第１実施形態では、図２および図３に示すように、同芯巻コイル３０の巻回中心Ｃを中心としたときの、同芯巻コイル３０のスロット収容部３６の軸方向端部３１の外周面３２と、外周面３２に対向するティース２１とのステータコア２０の周方向の間隔Ｌ１が、軸方向端部３１の内周面３３と、内周面３３に対向するティース２１とのステータコア２０の周方向の間隔Ｌ２よりも大きくなるように構成されている。なお、巻回中心Ｃとは、同芯巻コイル３０の一対のスロット収容部３６の周方向（Ｘ方向）の中心で、かつ、図示しないリード線部を除く同芯巻コイル３０の一対のコイルエンド部３５の軸方向（Ｚ方向）の中心を意味する。なお、リード線部とは、同芯巻コイル３０を構成する平角導線の一端部および他端部である。また、リード線部は、電源などの外部回路側との接続のための動力線、他の相の同芯巻コイル３０との接続点（中性点）への接続のための中性線などとして機能する。

具体的には、第１実施形態では、スロット２２と同芯巻コイル３０との間に絶縁紙２３が配置されている。そして、軸方向端部３１の内周面３３は、絶縁紙２３に接触している。これにより、軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向する側（Ｘ２方向側）のティース２１（軸方向端部２１ａ）とは、絶縁紙２３の厚みｔ分の周方向の間隔Ｌ２を隔てて配置されている。なお、絶縁紙２３は、「絶縁部材」の一例である。

また、第１実施形態では、図２に示すように、同芯巻コイル３０のうちスロット２２の軸方向（Ｚ方向）の一方側（Ｚ１方向側）と他方側（Ｚ２方向側）との両方の端部に位置する軸方向端部３１（軸方向端部３１１および３１２）と、軸方向端部３１の外周面３２に対向する側（Ｘ１方向側）のティース２１（軸方向端部２１ａ）との周方向の間隔Ｌ１が、軸方向端部３１（軸方向端部３１１および３１２）と、軸方向端部３１の内周面３３に対向する側（Ｘ２方向側）のティース２１（軸方向端部２１ａ）と周方向の間隔Ｌ２よりも大きくなる。

また、第１実施形態では、図３に示すように、同芯巻コイル３０と、同芯巻コイル３０の外周面３２に対向する側（Ｘ１方向側）のティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１は、スロット２２の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ側に向かって徐々に小さくなる。具体的には、同芯巻コイル３０の外周面３２に対向するティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１は、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍における同芯巻コイル３０とティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１が最小になるように、スロット２２の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍に向かって徐々に小さくなる。そして、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍において、同芯巻コイル３０の外周面３２と、絶縁紙２３とが接触している。

また、図２に示すように、同芯巻コイル３０は、同芯巻コイル３０の中心を通るＸ方向に沿った軸線Ｃ２に対して、Ｚ１方向側とＺ２方向側とで略線対称の形状を有している。すなわち、軸方向端部３１１および軸方向端部３１２の両方において、同芯巻コイル３０と、同芯巻コイル３０の外周面３２に対向する側（Ｘ１方向側）のティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１は、スロット２２の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ側（軸方向中心部２２ｂ近傍）に向かって徐々に小さくなる。

すなわち、同芯巻コイル３０は、同芯巻コイル３０のうちスロット２２の軸方向端部２２ａに位置する軸方向端部３１（３１１、３１２）は、同芯巻コイル３０の軸線Ｃ１側に寄るようにスロット２２内に配置されている。また、同芯巻コイル３０は、同芯巻コイル３０のうちスロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍に位置するコイル部分３１３は、同芯巻コイル３０の軸線Ｃ１から離れるようにスロット２２内に配置されている。

（スロットに配置された２つの同芯巻コイルの構造）
次に、図４を参照して、１つのスロット２２に配置された２つの同芯巻コイル３０の構造について説明する。なお、図４では、１つのスロット２２に配置された２つの同芯巻コイル３０（３０ａ、３０ｂ）が示されているが、実際には、全てのスロット２２に２つずつ同芯巻コイル３０（３０ａ、３０ｂ）が配置されている。

図５に示すように、同芯巻コイル３０は、隣接する第１ティース２１１および第２ティース２１２間に位置する同一のスロット２２に配置され、第１ティース２１１に同芯巻コイル３０の巻回中心Ｃを中心としたときのスロット収容部３６の第１軸方向端部３１ａの外周面３２ａが対向する第１同芯巻コイル３０ａと、第２ティース２１２にスロット収容部３６の第２軸方向端部３１ｂの外周面３２ｂが対向する第２同芯巻コイル３０ｂとを含む。

そして、第１実施形態では、第１同芯巻コイル３０ａの第１軸方向端部３１ａと、第１同芯巻コイル３０ａの第１軸方向端部３１ａの外周面３２ａに対向する第１ティース２１１の軸方向端部２１１ａとの周方向の間隔Ｌ１１が、第１同芯巻コイル３０ａの第１軸方向端部３１ａと、第１軸方向端部３１ａの内周面３３ａに対向する第２ティース２１２の軸方向端部２１２ａとの周方向の間隔Ｌ２１よりも大きくなる。なお、間隔Ｌ１１は、上記間隔Ｌ１と同一の大きさであり、間隔Ｌ２１は、上記間隔Ｌ２と同一の大きさである。

また、第２同芯巻コイル３０ｂの軸方向端部３１ｂと、第２同芯巻コイル３０ｂの第２軸方向端部３１ｂの外周面３２ｂに対向する第２ティース２１２の軸方向端部２１２ａとの周方向の間隔Ｌ１２が、第２同芯巻コイル３０ｂの第２軸方向端部３１ｂと、第２軸方向端部３１ｂの内周面３３ｂに対向する第１ティース２１１の軸方向端部２１１ａとの周方向の間隔Ｌ２２よりも大きくなる。なお、間隔Ｌ１２は、上記間隔Ｌ１と同一の大きさであり、間隔Ｌ２２は、上記間隔Ｌ２と同一の大きさである。

また、図６および図７に示すように、第１同芯巻コイル３０ａおよび第２同芯巻コイル３０ｂは、それぞれ、平角導線３４ａおよび平角導線３４ｂが複数回、同芯巻きされている。そして、第１実施形態では、第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとが配置される同一のスロット２２において、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａと第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂとは、互いに間隔Ｌ３を隔てた状態で、半径方向に交互に配置されている。

具体的には、図６に示すように、スロット２２の軸方向端部２２ａ側では、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａが、スロット２２のＸ２方向側に配置されるとともに、第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂが、スロット２２のＸ１方向側に配置されている。また、図７に示すように、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍では、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａが、スロット２２のＸ１方向側に配置されるとともに、第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂが、スロット２２のＸ２方向側に配置されている。すなわち、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａと、第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂとは、ステータコア２０の内径側から見てスロット２２内において交差するように配置されている。

（スロット内に充填されたワニスの説明）
次に、図３および図５〜図７を参照して、スロット２２内に充填されたワニス４０について説明する。なお、図１、図２および図４では、スロット２２内に充填されたワニス４０は省略されている。また、ワニス４０は、「固定剤」の一例である。

図３および図５〜図７に示すように、同芯巻コイル３０と、スロット２２内に配置される絶縁紙２３との間には、ワニス４０が充填されている。すなわち、第１実施形態では、図３に示すように、ワニス４０は、スロット収容部３６の軸方向端部３１と、軸方向端部３１の外周面３２に対向するティース２１との間、および、スロット収容部３６の軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向するティース２１との間に充填されている。また、図６および図７に示すように、半径方向に対向する第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａと、第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂとの間にもワニス４０が充填されている。

（第１実施形態の構造の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

ここで、平角導線からなるコイルの場合には、毛細管現象を利用せずに、重力を利用して、上方からワニスを平角導線からなるコイルに滴下して流下させることにより、平角導線からなるコイルと、ステータのコイル装着部（スロット）との間にワニスを含浸させる方法が考えられる。重力を利用して上方からワニスを平角導線からなるコイルに滴下して流下させる方法では、スロット収容部の軸方向端部と、スロットとの位置関係によって、スロット内に充填されるワニス（固定剤）の量にばらつきが発生するため、ワニスの量が少ない場合には、コイルの固定が不十分になる。そこで、第１実施形態では、図３に示すように、同芯巻コイル３０の巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイル３０のスロット収容部３６の軸方向端部３１の外周面３２と、外周面３２に対向するティース２１とのステータコア２０の周方向の間隔Ｌ１が、軸方向端部３１の内周面３３と、内周面３３に対向するティース２１とのステータコア２０の周方向の間隔Ｌ２よりも大きくなる。これにより、ワニス４０を同芯巻コイル３０の外周面３２に滴下した場合、ワニス４０が同芯巻コイル３０の外周面３２に沿って流下する際に、ティース２１の軸方向端部２１ａ（スロット２２の軸方向端部２２ａ）において、軸方向端部３１の外周面３２とティース２１との周方向の間隔Ｌ１（隙間）が大きくなるので、ワニス４０をスロット２２に誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなる同芯巻コイル３０を用いる場合にも、スロット２２内にワニス４０を十分に充填して同芯巻コイル３０の固定を強固に行うことができる。

また、第１実施形態では、図３に示すように、同芯巻コイル３０と、同芯巻コイル３０の外周面３２に対向するティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１が、スロット２２の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ側に向かって徐々に小さくなる。これにより、スロット２２の軸方向端部２２ａ近傍では、主に重力によりワニス４０がスロット２２内に誘導されるとともに、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ側では、重力に加えて毛細管現象によりワニス４０がスロット２２内に誘導される。その結果、スロット２２内にワニス４０をスムーズに充填することができる。

また、第１実施形態では、図３に示すように、同芯巻コイル３０と、同芯巻コイル３０の外周面３２に対向するティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１が、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍における同芯巻コイル３０とティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ１が最小になるように、スロット２２の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍に向かって徐々に小さくなるが、ワニス４０は軸方向端部３１を伝い、また軸方向端部３１の裏面に回って、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍までスムーズに充填（誘導）することができる。

また、第１実施形態では、図２に示すように、同芯巻コイル３０のうちスロット２２の軸方向の一方側と他方側との両方の端部に位置する軸方向端部３１（３１１、３１２）と、軸方向端部３１の外周面３２に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）との周方向の間隔Ｌ１を、軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）との周方向の間隔Ｌ２よりも大きくする。これにより、スロット２２の軸方向の一方側と他方側との両方において、ワニス４０をスロット２２に誘導しやすくすることができるので、より効果的にワニス４０をスロット２２内に充填することができる。

また、第１実施形態では、図５に示すように、第１同芯巻コイル３０ａの第１軸方向端部３１ａと、第１同芯巻コイル３０ａの第１軸方向端部３１ａの外周面３２ａに対向する第１ティース２１１（軸方向端部２１１ａ）との周方向の間隔Ｌ１１が、第１同芯巻コイル３０ａの第１軸方向端部３１ａと、第１軸方向端部３１ａの内周面３３ａに対向する第２ティース２１２（軸方向端部２１２ａ）との周方向の間隔Ｌ２１よりも大きい。また、第２同芯巻コイル３０ｂの第２軸方向端部３１ｂと、第２同芯巻コイル３０ｂの第２軸方向端部３１ｂの外周面３２ｂに対向する第２ティース２１２（軸方向端部２１２ａ）との周方向の間隔Ｌ１２が、第２同芯巻コイル３０ｂの第２軸方向端部３１ｂと、第２軸方向端部３１ｂの内周面３３ｂに対向する第１ティース２１１（軸方向端部２１１ａ）との周方向の間隔Ｌ２２よりも大きい。これにより、１つのスロット２２に第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとを配置した場合でも、ワニス４０をスロット２２内に誘導しやすくすることができる。

また、第１実施形態では、図６および図７に示すように、第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとが配置される同一のスロット２２において、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａと第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂとを、互いに間隔Ｌ３を隔てた状態で、半径方向に交互に配置する。これにより、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａと第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂとの間にもワニス４０が充填されるので、第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとの固定を強固に行うことができる。

また、第１実施形態では、図３に示すように、スロット２２と同芯巻コイル３０との間に絶縁紙２３を設ける。そして、軸方向端部３１の内周面３３は、絶縁紙２３に接触させて、軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）とを、絶縁紙２３の厚みｔ分の周方向の間隔Ｌ２を隔てて配置する。これにより、軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）とを、絶縁紙２３の厚みｔよりも大きい間隔を隔てて配置する場合と異なり、スロット２２の軸方向端部２２ａに位置する軸方向端部３１と、軸方向端部３１の外周面３２に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）との周方向の間隔Ｌ１を大きくすることができる。その結果、ワニス４０をスロット２２内により誘導しやすくすることができる。

また、第１実施形態では、図３に示すように、ワニス４０を、スロット収容部３６の軸方向端部３１と、軸方向端部３１の外周面３２に対向するティース２１との間、および、スロット収容部３６の軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向するティース２１との間に充填する。これにより、軸方向端部３１の外周面３２側と内周面３３側との両方にワニス４０が充填されるので、同芯巻コイル３０の固定をより強固に行うことができる。また、ワニス４０は、比較的短時間で固化するので、比較的短時間で同芯巻コイル３０を固定することができる。

（回転電機の製造方法）
次に、図１、図８〜図１１を参照して、回転電機１００の製造方法について説明する。なお、図９および図１０では、ステータコア２０のスロット２２に２つの同芯巻コイル３０（第１同芯巻コイル３０ａ、第２同芯巻コイル３０ｂ）が配置された状態が示されている。

図８に示すように、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイル３０（第１同芯巻コイル３０ａ、第２同芯巻コイル３０ｂ）を準備する。

次に、図９に示すように、第１同芯巻コイル３０ａの平角導線３４ａと、第２同芯巻コイル３０ｂの平角導線３４ｂとが、半径方向に交互に重なるように、第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとを治具５０に取り付ける。

次に、図１０に示すように、第１実施形態では、同芯巻コイル３０の巻回中心を中心としたときの、同芯巻コイル３０のスロット収容部３６の軸方向端部３１の外周面３２と、外周面３２にステータコア２０の周方向に対向するティース２１との、ステータコア２０の周方向の間隔Ｌ１が、軸方向端部３１と、軸方向端部３１の内周面３３に対向するティース２１との、ステータコア２０の周方向の間隔Ｌ２よりも大きくなるように、同芯巻コイル３０をスロット２２に配置する。具体的には、治具５０に取り付けられた同芯巻コイル３０（第１同芯巻コイル３０ａ、第２同芯巻コイル３０ｂ）を、半径方向外側に押圧することにより、同芯巻コイル３０をスロット２２に挿入することによって、同芯巻コイル３０は、徐々に周方向に押し広げられて、図８に示した形状から図１１に示した周方向の内幅が広く、かつ、スロット２２内の部分が軸方向に沿って湾曲した形状（樽形状）になる。

次に、図１０に示すように、第１実施形態では、ステータコア２０の軸方向端面２０ａが上方向（Ｚ１方向）に向くように配置した状態で、同芯巻コイル３０の外周面３２に、ワニス４０を上方向から供給して流す（滴下して流下させる）ことによって、スロット２２内にワニス４０を充填する。具体的には、ワニス４０は、ステータコア２０を周方向（Ｒ方向）に回転させながら、ワニス滴下装置４１から、同芯巻コイル３０のコイルエンド３５に滴下される。これにより、図１１に示すように、ワニス４０は、同芯巻コイル３０（コイルエンド３５）の外周面３２を伝って、スロット２２内に流下する。なお、ワニス４０は、スロット２２の軸方向端部２２ａ近傍では、主に重力によりワニス４０がスロット２２内に誘導されるとともに、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ側では、重力に加えて毛細管現象によりワニス４０がスロット２２内に誘導される。

また、ワニス４０は、ステータコア２０の一方側（Ｚ１方向側）と、他方側（Ｚ２方向側）とにおいて、それぞれ、滴下される。なお、ステータコア２０の回転は、１回転でもよいし、１回転で十分に複数の同芯巻コイル３０（スロット２２内）にワニス４０が滴下されない場合には、ワニス４０を滴下する半径方向の位置を移動させて、ステータコア２０を複数回回転させてもよい。

そして、ワニス４０により、同芯巻コイル３０と絶縁紙２３とが固定されるとともに、同芯巻コイル３０の平角導線同士が固定される。これにより、同芯巻コイル３０とステータコア２０との熱伝達性が向上する。

（第１実施形態の製造方法の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように回転電機１００を製造することによって、図１１に示すように、ワニス４０をスロット２２に誘導しやすくすることができる。その結果、平角導線からなる同芯巻コイル３０を用いる場合にも、スロット２２内にワニス４０が十分に充填され、同芯巻コイル３０が強固に固定されている回転電機１００を製造することができる。

また、第１実施形態では、図１０に示すように、ステータコア２０を回転させながら、同芯巻コイル３０のコイルエンド３５にワニス４０が滴下される。これにより、複数のスロット２２に配置される複数の同芯巻コイル３０に対して、ワニス４０を容易に滴下することができる。

［第２実施形態］
図１２を参照して、第２実施形態による回転電機１１０の構造について説明する。

回転電機１１０の同芯巻コイル１３０は、第１実施形態と同様に、同芯巻コイル１３０のうちスロット２２の軸方向端部２２ａに位置する軸方向端部１３１と、隣接するティース２１のうち、軸方向端部１３１の外周面１３２に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）の周方向の間隔Ｌ４が、軸方向端部１３１と、軸方向端部１３１の内周面１３３に対向するティース２１（軸方向端部２１ａ）との周方向の間隔Ｌ５よりも大きくなる。

ここで、第２実施形態では、同芯巻コイル１３０と、同芯巻コイル１３０の外周面１３２に対向するティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ４は、スロット２２のＺ１方向側の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ側に向かって徐々に小さくなった後、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍に向かって徐々に大きくなる。さらに、間隔Ｌ４は、徐々に小さくなった後、Ｚ２方向側の軸方向端部２２ａ側に向かって徐々に大きくなる。これにより、同芯巻コイル１３０のスロット２２内に配置される部分は、うねった形状（波形状）を有する。言い換えると、同芯巻コイル１３０のスロット２２内に配置される部分は、Ｗ字形状を有する。

なお、第２実施形態のその他の構成および第２実施形態の回転電機１１０の製造方法は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、図１２に示すように、同芯巻コイル１３０と、同芯巻コイル１３０の外周面１３２に対向するティース２１（対応部分２１ｂ）との周方向の間隔Ｌ４は、スロット２２の軸方向端部２２ａからスロット２２の軸方向中心部２２ｂ側に向かって徐々に小さくなった後、スロット２２の軸方向中心部２２ｂ近傍に向かって徐々に大きくなる。これにより、１つのスロット２２に２つの同芯巻コイル３０（第１同芯巻コイル３０ａ、第２同芯巻コイル３０ｂ）を配置（図６、図７参照）した場合に、第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとが、ステータコア２０の内径側から見て交差する回数が、上記第１実施形態（２回）に比べて多く（４回）なる。その結果、第１同芯巻コイル３０ａと第２同芯巻コイル３０ｂとの間隔が小さい領域が増える分、毛細管現象により、よりスムーズにワニス４０をスロット２２内に誘導しやすくすることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、軸方向端部の内周面が絶縁紙に接触しており、軸方向端部と軸方向端部の内周面に対向するティースの軸方向端部とは、絶縁紙の厚み分間隔を隔てて配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、軸方向端部の内周面が絶縁紙に接触していなくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、同芯巻コイルと、同芯巻コイルの外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、スロットの軸方向端部からスロットの軸方向中心部側に向かって徐々に小さくなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同芯巻コイルの外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、スロットの軸方向端部からスロットの軸方向中心部側に向かって変化しないように同芯巻コイルを形成してもよい。すなわち、同芯巻コイルのうちスロット内に配置される部分が、ティースに沿うように（Ｚ方向に沿うように）、直線形状を有していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、同芯巻コイルのうちスロットの軸方向の一方側と他方側との両方の端部に位置する軸方向端部と、軸方向端部の外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとの周方向の間隔よりも大きくなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同芯巻コイルのうちスロットの軸方向の一方側と他方側とのうちの一方の端部に位置する軸方向端部と、軸方向端部の外周面に対向するティースとの周方向の間隔が、軸方向端部と、軸方向端部の内周面に対向するティースとの周方向の間隔よりも大きくなるよう同芯巻コイルを形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、同一のスロットに２つの同芯巻コイルが配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、同一のスロットに１つ、または、３つ以上の同芯巻コイルを配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、スロットと同芯巻コイルとの間に絶縁紙を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スロットと同芯巻コイルとの間に絶縁紙以外の絶縁部材を配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ティース内にワニスが充填される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ティース内にワニス以外の固定剤（たとえば、接着剤）を充填してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ステータコアを回転させながら、同芯巻コイルのコイルエンドにワニスを滴下する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ステータコアを静止させた状態で、同芯巻コイルのコイルエンドにワニスを滴下してもよい。

１０ ロータコア
１１ 永久磁石
２０ ステータコア
２０ａ （ステータコアの）軸方向端面
２１ ティース
２１ａ （ティースの）軸方向端部
２１ｂ （ティースの）対応部分
２２ スロット
２２ａ （スロットの）軸方向端部
２２ｂ （スロットの）軸方向中心部
２３ 絶縁紙（絶縁部材）
３０、１３０ 同芯巻コイル
３０ａ 第１同芯巻コイル
３０ｂ 第２同芯巻コイル
３１、１３１、３１１、３１２ 軸方向端部
３１ａ 第１軸方向端部
３１ｂ 第２軸方向端部
３２、３２ａ、３２ｂ、１３２ 外周面
３３、３３ａ、３３ｂ、１３３ 内周面
３４ａ （第１同芯巻コイルの）平角導線
３４ｂ （第２同芯巻コイルの）平角導線
３５ コイルエンド
３６ スロット収容部
４０ ワニス（固定剤）
１００、１１０ 回転電機
２１１ 第１ティース
２１２ 第２ティース
Ｃ 巻回中心
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２ 間隔
ｔ 厚み

Claims (10)

1. 複数のティースと、隣接するティース間に位置する複数のスロットとを含むステータコアと、
   前記ステータコアの前記スロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備え、
   前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、前記同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、前記外周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔が、前記軸方向端部の内周面と、前記内周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されており、
   前記スロットと前記同芯巻コイルとの間に配置される絶縁部材をさらに備え、
   前記軸方向端部の内周面は、前記絶縁部材に接触しており、
   前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとは、前記絶縁部材の厚み分の周方向の間隔を隔てて配置されており、
   前記スロット収容部の前記軸方向端部と、前記軸方向端部の外周面に対向する前記ティースとの間、および、前記スロット収容部の前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとの間に充填される固定剤をさらに備える、ステータ。
2. 前記同芯巻コイルと、前記同芯巻コイルの外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔は、前記スロットの軸方向端部から前記スロットの軸方向中心部側に向かって小さくなるように構成されている、請求項１に記載のステータ。
3. 前記同芯巻コイルと、前記同芯巻コイルの外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔は、前記スロットの軸方向中心部近傍における前記同芯巻コイルと前記ティースとの周方向の間隔が最小になるように、前記スロットの軸方向端部から前記スロットの軸方向中心部近傍に向かって小さくなるように構成されている、請求項２に記載のステータ。
4. 前記同芯巻コイルのうち前記スロットの軸方向の一方側と他方側との両方の端部に位置する前記軸方向端部と、前記軸方向端部の外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔が、前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のステータ。
5. 前記ティースは、隣接する第１ティースおよび第２ティースを含み、
   前記同芯巻コイルは、隣接する前記第１ティースおよび前記第２ティース間に位置する同一の前記スロットに配置され、前記第１ティースに前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの前記スロット収容部の前記軸方向端部の外周面が対向する第１同芯巻コイルと、前記第２ティースに前記スロット収容部の前記軸方向端部の外周面が対向する第２同芯巻コイルとを含み、
   前記第１同芯巻コイルの第１軸方向端部と、前記第１同芯巻コイルの前記第１軸方向端部の外周面に対向する前記第１ティースとの周方向の間隔が、前記第１同芯巻コイルの前記第１軸方向端部と、前記第１軸方向端部の内周面に対向する前記第２ティースとの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されているとともに、
   前記第２同芯巻コイルの第２軸方向端部と、前記第２同芯巻コイルの前記第２軸方向端部の外周面に対向する前記第２ティースとの周方向の間隔が、前記第２同芯巻コイルの前記第２軸方向端部と、前記第２軸方向端部の内周面に対向する前記第１ティースとの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のステータ。
6. 前記第１同芯巻コイルと前記第２同芯巻コイルとが配置される同一の前記スロットにおいて、前記第１同芯巻コイルの平角導線と前記第２同芯巻コイルの平角導線とは、互いに間隔を隔てた状態で、半径方向に交互に配置されている、請求項５に記載のステータ。
7. 前記固定剤は、ワニスを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のステータ。
8. 複数のティースおよび隣接するティース間に位置する複数のスロットを含むステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備えた、ステータの製造方法であって、
   前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、前記同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、前記外周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔が、前記軸方向端部の内周面と、前記内周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように、前記同芯巻コイルを前記スロットに配置するステップと、
   前記ステータコアの軸方向端面が上方向に向くように配置した状態で、前記同芯巻コイルの外周面に、固定剤を供給して流すことによって、前記スロット内に前記固定剤を充填するステップと、を備え、
   前記同芯巻コイルを前記スロットに配置するステップは、前記軸方向端部の内周面が、前記スロットと前記同芯巻コイルとの間に配置される絶縁部材に接触し、前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとは、前記絶縁部材の厚み分の周方向の間隔を隔てて配置されるように、前記同芯巻コイルを前記スロットに配置するステップであり、
   前記スロット内に前記固定剤を充填するステップは、前記スロット収容部の前記軸方向端部と、前記軸方向端部の外周面に対向する前記ティースとの間、および、前記スロット収容部の前記軸方向端部と、前記軸方向端部の内周面に対向する前記ティースとの間に前記固定剤を充填するステップである、ステータの製造方法。
9. 前記同芯巻コイルは、前記ステータコアから突出するコイルエンドを含み、
   前記スロット内に固定剤を充填するステップは、前記ステータコアを回転させながら、前記同芯巻コイルのコイルエンドに前記固定剤を供給するステップを含む、請求項８に記載のステータの製造方法。
10. 複数のティースと、隣接するティース間に位置する複数のスロットとを含むステータコアと、
    前記ステータコアの前記スロットに配置され、平角導線が同芯巻きされた同芯巻コイルと、を備え、
    前記同芯巻コイルの巻回中心を中心としたときの、前記同芯巻コイルのスロット収容部の軸方向端部の外周面と、前記外周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔が、前記軸方向端部の内周面と、前記内周面に対向する前記ティースとの前記ステータコアの周方向の間隔よりも大きくなるように構成されており、
    前記同芯巻コイルと、前記同芯巻コイルの外周面に対向する前記ティースとの周方向の間隔は、前記スロットの軸方向端部から前記スロットの軸方向中心部側に向かって徐々に小さくなった後、前記スロットの軸方向中心部近傍に向かって大きくなるように構成されている、ステータ。

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