JP7263991B2

JP7263991B2 - ステータの製造方法

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Publication number: JP7263991B2
Application number: JP2019166345A
Authority: JP
Inventors: 亮祐丸山; 洋明武田; 俊朗中村; 康祥牧戸; 謙白井
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2039-09-12
Also published as: CN112491216B; JP2021044973A; CN112491216A; US11658532B2; US20210083539A1; DE102020123607A1

Description

本発明は、ステータの製造方法に関するものである。

従来、回転電機の備えるステータとして、ステータコアの有する複数のスロットに複数のセグメントコイルを設置したものが知られている。この種のステータとして、特許文献１に記載のものがある。
特許文献１に記載のステータは、複数のセグメントコイルのうちステータコアのスロットから突出した部位（以下、コイルエンド部という）の先端の導体露出部同士が溶接により接合され、その接合部が近傍の被膜とともに封止絶縁体によって封止される構成である。そして、このステータは、コイルエンド部の途中に、導体と被膜との接着力が弱くなるように構成された非接着部と呼ばれる部位を備えている。その非接着部は、導体から外側へ被膜が膨らんだ形状となっている。そのため、このセグメントコイルは、非接着部から先端側の被膜と導体とが温度変化に応じて相対変位可能な構成となっている。これにより、このステータは、温度変化に応じてセグメントコイルの被膜から絶縁封止体に作用する応力変化を低減することにより、絶縁封止体にクラックが生じることを抑制している。

特開２０１８－１１３８２７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のステータは、セグメントコイルに設けられる非接着部が、導体から外側へ被膜が膨らんだ形状となっている。そのため、このステータは、複数のセグメントコイルのうち、ステータコアの周方向に隣り合うスロットからそれぞれ突出するコイルエンド部同士を、近接または接するように配置することが困難である。したがって、特許文献１に記載のステータは、体格が大型化するおそれがある。

ところで、特許文献１に記載のステータにおいてコイルエンド部に設けられる非接着部の膨らみを無くし、コイルエンド部同士を近接または接するように配置した場合、ステータを小型化することが可能である。しかし、ステータのコイルエンド部をそのように構成すると、次のような問題が生じることが発明者らの検討により見出された。すなわち、ステータコアの周方向に隣り合うスロットからそれぞれ突出する所定のセグメントコイルと他のセグメントコイルとを近接または接するように配置した場合、一方のセグメントコイルの導体露出部と、他方のセグメントコイルの被膜との距離が近くなる。その場合、一方のセグメントコイルの導体露出部と、他方のセグメントコイルの被膜を介した導体との間で放電が生じるといった問題が生じる。これにより、他方のセグメントコイルの被膜が破壊されるなど、信頼性が低下するおそれがある。
なお、セグメントコイルの被膜を必要以上に厚くすれば、ステータの体格が大型化するか、または、ステータのスロットに挿入可能なセグメントコイルの導体量が低下してしまう。

本発明は上記点に鑑みて、信頼性を保ちつつ、体格を小型化することの可能なステータの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、回転電機のステータの製造方法に関する発明である。この製造方法は、次の工程を含んでいる。セグメントコイル（２０）の被膜（２２）が設けられた所定の位置を押圧し、被膜と導体（２８）に凹部（２７）を形成する（Ｓ３３）。その凹部の中間位置で被膜に切込みを入れる（Ｓ３４）。その凹部の中間位置より先端側の導体露出部（２３）の厚みを小さくする切断加工を行い、凹部の中間位置よりも根元側に形成される段差部（２５）に、根元側から連続して被膜が設けられている状態とする（Ｓ３５）。そして、複数のセグメントコイルをステータコア（１０）のスロット（１１）に挿入する（Ｓ４０）。複数のセグメントコイルのうちステータコアのスロットから突出した部位を段差部がステータコア側を向くように倒し（Ｓ７０）、複数のセグメントコイルの導体露出部同士を接合する（Ｓ８０）。

この製造方法により製造されたステータは、ステータコアの周方向に隣り合うスロットからそれぞれ突出する所定のセグメントコイルと他のセグメントコイルとが近接または接する場合でも、所定のセグメントコイルの導体露出部と他方のセグメントコイルの被膜との間に一定の距離が設けられる。そのため、所定のセグメントコイルの導体露出部と、他方のセグメントコイルの被膜を介した導体との間の放電を抑制可能である。したがって、このステータは、ステータコアの周方向に隣り合うスロットからそれぞれ突出するセグメントコイル同士を近接または接するように配置することが可能であり、信頼性を保ちつつ、ステータの体格を小型化することができる。
なお、以下の説明では、所定のセグメントコイルの導体露出部と、他方のセグメントコイルの導体被覆部との最短距離を「絶縁距離」という。なお、根元側とは、セグメントコイルのうち、先端部に対して反対側の部位をいう。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

本発明の一実施形態に係るステータの中間製品の側面図である。図１のＩＩ部分の拡大図である。本発明の一実施形態に係るステータの斜視図である。本発明の一実施形態に係るステータの断面図である。図２のＶ部分において、２本のセグメントコイルのみを示した斜視図である。図２のＶＩ部分において、２本のセグメントコイルのみを示した側面図である。図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線の断面図である。本発明の一実施形態に係るステータの製造方法を説明するためのフローチャートである。本発明の一実施形態に係るステータの製造方法のうちコイル端末加工を説明するためのフローチャートである。コイル端末加工の内容を説明するための説明図である。図１０のＸＩ部分の拡大図である。比較例のステータにおいて、ステータコアの周方向に隣り合うスロットからそれぞれ突出する２本のセグメントコイルの一部を拡大して示した斜視図である。比較例のステータにおいて、ステータコアの周方向に隣り合うスロットからそれぞれ突出する２本のセグメントコイルの一部を示した側面図である。図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（一実施形態）
本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のステータ１は、回転電機の一部を構成するものである。本実施形態のステータ１の内側に、図示しないロータが回転可能に設置されることで回転電機が形成される。その回転電機は、例えば、車両の走行駆動源としてのモータ、および、電力を発生させるジェネレータの少なくとも一方の機能を有するものとして用いることが可能である。また、本実施形態のステータ１の製造方法は、そのステータ１を製造する方法である。

図１および図２はステータ１の中間製品を示し、図３および図４はステータ１の完成品を示している。図１～図４に示すように、ステータ１は、円環状のステータコア１０の有する複数のスロット１１の内側に、複数のセグメントコイル２０およびインシュレータ３０が挿入されて構成されている。なお、図１および図２では、インシュレータ３０のうち、ステータコア１０のスロット１１から突出した部位のみが見えている。

ステータコア１０は、環状のバックコア１３から径方向内側に延びる複数のティース１４と、その複数のティース１４同士の間に形成される複数のスロット１１を有している。ステータコア１０は、磁性体から形成される複数の積層鋼板が軸方向に積層されて構成されたものである。

複数のセグメントコイル２０は、略Ｕ字形に形成され、ステータコア１０の有するスロット１１に挿入されている。図７に示すように、複数のセグメントコイル２０は、導体２８の表面にエナメルなどの絶縁体による被膜２２で被覆された平角線により構成されている。セグメントコイル２０のうち、断面形状の長辺を含む面をフラットワイズ面といい、断面形状の短辺を含む面をエッジワイズ面という。なお、以下の説明では、フラットワイズ面をＦＷ面と記載し、エッジワイズ面をＥＷ面と記載する。本実施形態のセグメントコイル２０は、ＦＷ面がステータコア１０の径方向を向き、ＥＷ面がステータコア１０の周方向を向くように配置されている。

図１および図２に示すように、複数のセグメントコイル２０は、ステータコア１０のスロット１１から突出した部位（以下、コイルエンド部２１という）がステータコア１０の周方向に倒されている。その複数のコイルエンド部２１の先端には、被膜２２が剥がされた導体露出部２３が設けられている。そして、その複数のコイルエンド部２１の導体露出部２３は、ステータコア１０の径方向に接するもの同士が溶接により接合されている。それにより、複数のセグメントコイル２０は、Ｙ結線またはΔ結線などの三相交流回路を構成している。
なお、以下の説明では、セグメントコイル２０のうち、被膜２２が設けられている部位を導体被覆部２４という。すなわち、導体被覆部２４は、セグメントコイル２０のうち導体露出部２３よりもステータコア１０側の部位である。

図３および図４に示すように、完成品とされたステータ１において、複数のセグメントコイル２０の導体露出部２３は、その近傍の導体被覆部２４と共に、封止絶縁体４０によって封止されている。封止絶縁体４０は、例えば熱硬化樹脂により形成されたものである。

以下、ステータ１に封止絶縁体４０を設ける前の状態のセグメントコイル２０の構成について詳細に説明する。

図５および図６は、ステータ１に封止絶縁体４０を設ける前の状態において、２本のセグメントコイル２０の導体露出部２３とその近傍の導体被覆部２４を示したものである。具体的には、図５および図６は、ステータコア１０の所定のスロット１１から突出する所定のセグメントコイル２０ａと、その所定のスロット１１に対して周方向に隣り合う他のスロット１１から突出する他のセグメントコイル２０ｂのみを示している。
図６に示すように、セグメントコイル２０は、ステータコア１０の径方向から視て（すなわち、本実施形態ではＦＷ面側から視て）、導体被覆部２４の厚みＴ１よりも導体露出部２３の厚みＴ２が小さく形成されている。そのため、セグメントコイル２０の導体被覆部２４のうち導体露出部２３に隣接する箇所に段差部２５が設けられている。その段差部２５は、セグメントコイル２０のステータコア１０側の面に設けられている。そして、図５～図７に示すように、その段差部２５には、導体被覆部２４のステータコア１０側の部位（すなわち、根元側）から連続して被膜２２が設けられている。なお、根元側とは、セグメントコイル２０のうち、先端部に対して反対側の部位をいう。

図２に示したように、ステータコア１０の複数のスロット１１からそれぞれ突出する複数のセグメントコイル２０のコイルエンド部２１は、略同一形状となるように、ステータコア１０の周方向に倒されている。そして、図５～図７に示したように、ステータコア１０の所定のスロット１１から突出する所定のセグメントコイル２０ａと、その所定のスロット１１に対して周方向に隣り合う他のスロット１１から突出する他のセグメントコイル２０ｂとは、近接または接するように配置されている。なお、図５～図７では、所定のセグメントコイル２０ａの導体被覆部２４と他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４とが接している状態を示している。この状態で、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３のうちステータコア１０側の面と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４との間には、所定の絶縁距離ＩＤが設けられている。

本実施形態では、絶縁距離ＩＤは、セグメントコイル２０の被膜２２の厚みより大きく設定されている。具体的には、絶縁距離ＩＤは、セグメントコイル２０の被膜２２の厚みの２倍以上に設定されている。これにより、このステータ１は、三相交流回路を構成するセグメントコイル２０に通電された場合でも、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４の被膜２２を介した導体との間の放電を抑制可能である。

また、導体露出部２３のステータコア１０側の面２３１は、セグメントコイル２０の軸Ａｘに対して平行な平面とされている。そのため、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４との距離Ｓは、導体露出部２３のステータコア１０側の面２３１の略全域において絶縁距離ＩＤと同一、または、絶縁距離ＩＤより遠い距離とされる。

以上説明した構成により、このステータ１は、三相交流回路を構成するセグメントコイル２０に通電された場合でも、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４の被膜２２を介した導体との間の放電を抑制可能である。したがって、このステータ１は、ステータコア１０の周方向に隣り合うスロット１１からそれぞれ突出するセグメントコイル２０同士を近接または接するように配置することが可能となり、信頼性を保ちつつ、ステータ１の体格を小型化することができる。

次に、本実施形態のステータ１の製造方法について説明する。
図８は、ステータ１の製造方法の概略を説明するためのフローチャートである。
図８に示すように、ステータ１の製造方法は、まず、ステップＳ１０で、ステータコア１０を用意する。上述したように、ステータコア１０は、複数のティース１４と複数のスロット１１を有するものである。

次に、ステップＳ２０で、ステータコア１０のスロット１１にインシュレータ３０を挿入する。インシュレータ３０として、例えば、加熱により発泡および硬化する硬化性発泡樹脂により形成された発泡インシュレータを使用することが可能である。インシュレータ３０は、スロット１１の内壁の内側に設けられる。

続いて、ステップＳ３０で、複数のセグメントコイル２０の端末を加工する工程（以下、「端末加工工程」という）を行う。この端末加工工程について、図９のフローチャート、図１０および図１１の説明図などを参照して詳細に説明する。

端末加工工程では、まず、図９のステップＳ３１で、セグメントコイル２０のＦＷ面の被膜２２のプレカットを行う。この工程では、図１０のＡ欄に示すように、セグメントコイル２０の被膜２２を切断するための第１の刃５０、５１を、ＦＷ面の所定の位置に配置し、そのＦＷ面に押し当てることで、被膜２２に切込みを入れる。

次に、図９のステップＳ３２で、セグメントコイル２０のＦＷ面の被膜２２の一部を剥離する。この工程では、図１０のＢ欄に示すように、セグメントコイル２０の被膜２２を剥離するための第２の刃５２を、ステップＳ３１で形成した被膜２２の切込みよりもセグメントコイル２０の先端側に配置し、ＦＷ面の被膜２２を剥離するようにＦＷ面に沿って移動させる。なお、第２の刃５２は、セグメントコイル２０を挟んで設けられた第２刃用のダイ５３に当接するまで移動させる。これにより、セグメントコイル２０のＦＷ面において、ステップＳ３１で形成した被膜２２の切込みよりも先端側の被膜２２が剥離される。これにより、セグメントコイル２０のＦＷ面は、ステップＳ３１の工程で形成した切込みより先端側の部位が導体露出部２３となり、その切込みより根元側の部位が導体被覆部２４となる。

続いて、図９のステップＳ３３で、セグメントコイル２０のＥＷ面の一部の潰し加工を行う。この潰し加工では、図１０のＣ欄に示すように、セグメントコイル２０のＥＷ面の一方の面に押圧パンチ５４を配置し、ＥＷ面の他方の面に押圧パンチ用のダイ５５を配置する。なお、セグメントコイル２０のＥＷ面には、ステップＳ３２で剥離されていない被膜２２が設けられている。
押圧パンチ５４は、パンチ本体からセグメントコイル２０側に突出する凸部５４１を有している。図１０のＣ欄のＥＷ視の図は、セグメントコイル２０側から視た押圧パンチ５４を示している。押圧パンチ５４の有する凸部５４１は、断面が円弧状に形成され、セグメントコイル２０の軸Ａｘに直交する方向に延びている。一方、押圧パンチ用のダイ５５は、押圧パンチ５４の凸部５４１に対応する大きさの溝部５５１を有している。

そして、押圧パンチ５４は、セグメントコイル２０のＥＷ面の所定の位置に配置される。その所定の位置とは、押圧パンチ５４の有する凸部５４１の頂部と、ＦＷ面に形成された導体露出部２３と導体被覆部２４との境界２６とが近似または一致する位置である。一方、押圧パンチ用のダイ５５は、セグメントコイル２０を挟んで押圧パンチ５４とは反対側のＥＷ面の所定の位置に配置される。その所定の位置とは、押圧パンチ用のダイ５５の有する溝部５５１が、ＦＷ面に形成された導体露出部２３と導体被覆部２４との境界２６よりも先端側に配置される位置である。

そして、押圧パンチ５４は、セグメントコイル２０の所定の位置を凸部５４１によって押圧する。このとき、押圧パンチ５４は、セグメントコイル２０の導体２８と被膜２２を一緒に押圧し、潰し加工を行う。詳細には、押圧パンチ５４は、セグメントコイル２０の導体２８および被膜２２の降伏点より強い力でセグメントコイル２０を押圧し、潰し加工を行う。これにより、セグメントコイル２０の導体２８と被膜２２が塑性変形し、セグメントコイル２０に凹部２７が形成される。その凹部２７は、セグメントコイル２０のＥＷ面において、ＦＷ面に形成された導体露出部２３と導体被覆部２４との境界２６を含む位置に形成される。凹部２７は、ＦＷ面側から視て円弧状に形成され、ＥＷ面をセグメントコイル２０の軸Ａｘに直交する方向に延びている。

ここで、図１０のＣ欄のＦＷ視の図に一点鎖線で囲ったＸＩ部分の拡大図を、図１１に示す。この図１１に示すように、凹部２７に設けられる被膜２２の厚みＴ３は、その凹部２７よりも根元側の導体被覆部２４に設けられる被膜２２の厚みＴ４よりも薄く形成されている。これは、押圧パンチ５４が、セグメントコイル２０の導体２８および被膜２２の降伏点より強い力でセグメントコイル２０を押圧したことに起因するものである。これにより、次のステップＳ３４の工程で、セグメントコイル２０のＥＷ面の被膜２２のプレカットを容易かつ確実に行うことが可能となる。

次に、図９のステップＳ３４で、セグメントコイル２０のＥＷ面の被膜２２のプレカットを行う。この工程では、図１０のＤ欄に示すように、セグメントコイル２０の被膜２２を切断するための第３の刃５６、５７を、ＥＷ面に形成された凹部２７の中間位置に配置し、そこに押し当てることで、被膜２２に切込みを入れる。なお、凹部２７の中間位置とは、凹部２７の中心に限らず、凹部２７の中心からずれた位置も含むものである。セグメントコイル２０のＥＷ面は、続くステップＳ３５の工程で、凹部２７に形成された切込みより先端側の部位が導体露出部２３となり、この切込みより根元側の部位が導体被覆部２４となる。

続いて、図９のステップＳ３５で、セグメントコイル２０の導体露出部２３の切断加工を行う。この工程では、図１０のＥ欄に示すように、セグメントコイル２０のＦＷ面の一方に切断パンチ５８を配置し、ＦＷ面の他方に切断パンチ用のダイ５９を配置する。

切断パンチ５８は、導体露出部２３の外形に対応した加工穴５８１を有している。一方、切断パンチ用のダイ５９は、切断パンチ５８の加工穴５８１に対応する形状の図示しない突起を有している。切断パンチ５８を、切断パンチ用のダイ５９側に移動させることで、導体露出部２３の外形を形成する切断加工が行われる。図６を参照して説明したように、導体露出部２３の外形は、ＦＷ面側から視たときに、凹部２７の中間位置より先端側の導体露出部２３の厚みＴ２が、凹部２７より根元側の導体被覆部２４の厚みＴ１より小さい形状とされる。そのため、セグメントコイル２０には、凹部２７の中間位置よりも根元側に段差部２５が形成される。ステップＳ３５の切断加工では、その段差部２５に被膜２２が残された状態で、導体露出部２３の外形が形成される。すなわち、セグメントコイル２０の段差部２５には、根元側から連続して被膜２２が設けられている。

なお、上述したステップＳ３３の潰し加工において、図１１を参照して説明したように、凹部２７に設けられる被膜２２の厚みＴ３は、凹部２７よりも根元側の導体被覆部２４に設けられる被膜２２の厚みＴ４より薄く形成される。そのため、ステップＳ３４で、セグメントコイル２０のＥＷ面の被膜２２のプレカットは確実に行われている。そのため、このステップＳ３５で、セグメントコイル２０の導体露出部２３の切断加工では、段差部２５より先端側の被膜２２を容易かつ確実に剥離することが可能である。すなわち、段差部２５の被膜２２が捲れるなどして段差部２５から被膜２２が剥がれてしまうといった不具合が生じることを防ぐことができる。

また、切断加工により、導体露出部２３のうち段差部２５側のＥＷ面２３１は、セグメントコイル２０の軸Ａｘに対して平行な平面とされる。一方、導体露出部２３のうち段差部２５とは反対側のＥＷ面２３２は曲面形状とされる。
このステップＳ３５の工程により、図８に示すステップＳ３０の端末加工工程が終了すする。そして、ステータ１の製造工程は、次のステップＳ４０の工程へ進む。

図８に示すように、ステップＳ４０で、ステータコア１０のスロット１１に複数のセグメントコイル２０を挿入する。その際、ステータコア１０のスロット１１の内壁とセグメントコイル２０との間に、インシュレータ３０が介在した状態となる。また、ステータコア１０の各スロット１１には、ステータコア１０の径方向に複数のセグメントコイル２０が並ぶように配置される。そして、ステータコア１０の各スロット１１から複数のセグメントコイル２０のコイルエンド部２１が突出した状態となる。

次に、ステップＳ５０で、複数のセグメントコイル２０のコイルエンド部２１をそれぞれ径方向に拡げるように成形する。これにより、複数のセグメントコイル２０のコイルエンド部２１同士の間に、所定の隙間が形成される。

続いて、ステップＳ６０で、複数のセグメントコイル２０により構成される三相交流回路から引き出される引出線が所定の位置および所定の形状となるように成形する。その引出線は、三相交流回路に電力を供給するための図示しない動力線の端部が配置される位置に配置される。

次に、ステップＳ７０で、複数のコイルエンド部２１を周方向に倒すように成形する。その際、配置するステータコア１０の所定のスロット１１から突出する所定のセグメントコイル２０ａと、その所定のスロット１１に対して周方向に隣り合う他のスロット１１から突出する他のセグメントコイル２０ｂとが近接または接するように成形される。これにより、ステータ１の軸方向の体格を小型化することが可能である。

続いて、ステップＳ８０で、複数のコイルエンド部２１の先端に設けられた導体露出部２３のうちステータコア１０の径方向に接するもの同士を溶接により接合する。

次に、ステップＳ９０で、インシュレータ３０の加熱工程を行う。この加熱工程は、誘導加熱および通電加熱の少なくとも一方により行われる。なお、誘導加熱は、ＩＨ（induction heatingの略）と呼ばれることがあり、通電加熱はＤＨ（Direct Resistance Heatingの略）と呼ばれることがある。本実施形態では、インシュレータ３０として、発泡インシュレータが使用されているので、この加熱工程により、その発泡インシュレータが発泡する。これにより、発泡したインシュレータ３０によってスロット１１の内側の空間が埋められることで、スロット１１内でセグメントコイル２０が固定される。

続いて、ステップＳ１００で、複数のセグメントコイル２０の導体露出部２３を封止絶縁体４０により封止する工程（以下、単に「封止絶縁体形成工程」という）を行う。封止絶縁体形成工程では、図示しない金型に設けられた凹部に、複数のセグメントコイル２０の導体露出部２３とその近傍の導体被覆部２４を配置する。そして、その金型の凹部に封止絶縁体４０を形成するための材料となる液状の熱硬化樹脂を注入し、誘導加熱および通電加熱の少なくとも一方を実行する。これにより、熱硬化性樹脂が硬化し、封止絶縁体４０が形成される。その後、金型の凹部からステータ１を取り外すと、図３および図４に示したように、導体露出部２３とその近傍の導体被覆部２４とが封止絶縁体４０によって封止されたステータ１が完成する。

ここで、上述した本実施形態のステータ１と比較するため、比較例のステータに関して説明する。

図１２～図１４は、比較例のステータに関し、ステータコア１０の所定のスロット１１から突出する所定のセグメントコイル２０ａと、その所定のスロット１１に対して周方向に隣り合う他のスロット１１から突出する他のセグメントコイル２０ｂのみを示したものである。

比較例のステータは、製造工程において、本発明の実施形態のステップＳ３３で説明したセグメントコイル２０のＥＷ面の一部の潰し加工を行っていない。したがって、比較例では、セグメントコイル２０に設けられる段差部２５が被膜２２で覆われていない。そのため、比較例では、所定のセグメントコイル２０ａと他のセグメントコイル２０ｂとが接するように配置された場合、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４との絶縁距離ＩＤが、セグメントコイル２０の被膜２２の厚みと同一になる。その場合、三相交流回路を構成するセグメントコイル２０に通電されると、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４の被膜２２を介した導体２８との間に放電が生じるといった問題が生じる。これにより、セグメントコイル２０の被膜２２が破壊されるおそれがある。したがって、比較例のステータは、ステータコア１０の周方向に隣り合うスロット１１からそれぞれ突出するセグメントコイル２０同士を近接または接するように配置することができないので、ステータ１の体格を小型化することが困難である。

そのような比較例のステータと比較して、本実施形態のステータ１およびその製造方法は、次の作用効果を奏するものである。

（１）本実施形態のステータ１は、セグメントコイル２０の導体被覆部２４のうち導体露出部２３に隣接する箇所のステータコア１０側の面に設けられた段差部２５に、導体被覆部２４のステータコア１０側の部位から連続して被膜２２が設けられている構成である。
これにより、ステータコア１０の周方向に隣り合うスロット１１からそれぞれ突出するセグメントコイル２０同士が近接または接する場合でも、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４との間に一定の絶縁距離ＩＤが設けられる。そのため、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの被膜２２を介した導体２８との間の放電を抑制可能である。したがって、このステータ１は、ステータコア１０の周方向に隣り合うスロット１１からそれぞれ突出するセグメントコイル２０同士を近接または接するように配置することが可能であり、信頼性を保ちつつ、ステータ１の体格を小型化することができる。

（２）本実施形態のステータ１は、段差部２５に設けられる被膜２２の厚みＴ３が、段差部２５よりステータコア１０側の部位に設けられる被膜２２の厚みＴ４より薄く形成されている。これにより、製造工程において、セグメントコイル２０のＥＷ面の被膜２２のプレカットを容易かつ確実に行い、段差部２５より先端側の被膜２２を容易かつ確実に剥離することが可能である。したがって、このステータ１は、段差部２５の被膜２２が捲れるなどして段差部２５から被膜２２が剥がれてしまうといった不具合が生じることを防ぐことができる。

（３）本実施形態のステータ１は、段差部２５より先端側において、導体露出部２３のステータコア１０側の面２３１が、セグメントコイル２０の軸Ａｘに対して平行な平面とされている。これにより、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの導体被覆部２４との距離Ｓは、導体露出部２３のステータコア１０側の面２３１の略全域において絶縁距離ＩＤと同一、または、絶縁距離ＩＤより遠い距離とされる。したがって、このステータ１は、所定のセグメントコイル２０ａの導体露出部２３と、他のセグメントコイル２０ｂの被膜２２を介した導体２８との間の放電を確実に抑制することが可能である。

（４）本実施形態のステータ１の製造方法は、次の工程を含んでいる。ステップＳ３３で、セグメントコイル２０の被膜２２が設けられた所定の位置を押圧して凹部２７を形成する。ステップＳ３４で、セグメントコイル２０の凹部２７の中間位置で被膜２２に切込みを入れる。ステップＳ３５で、凹部２７の中間位置より先端側の導体露出部２３の厚みＴ２を小さくする切断加工を行い、凹部２７の中間位置よりも根元側に形成される段差部２５に、根元側から連続して被膜２２が設けられている状態とする。
この製造方法により製造されたステータ１は、信頼性を保ちつつ、体格を小型化することができる。

（５）本実施形態のステータ１の製造方法は、ステップＳ３３で、セグメントコイル２０の被膜２２が設けられた所定の位置を押圧して凹部２７を形成する際、セグメントコイル２０の導体２８および被膜２２の降伏点よりも強い力で押圧する。これにより、凹部２７に設けられる被膜２２の厚みＴ３が、凹部２７を除く導体被覆部２４に設けられる被膜２２の厚みＴ４より薄く形成される。そのため、ステップＳ３４のプレカットにおいて凹部２７の中間位置で被膜２２が容易かつ確実に切断されるので、続くステップＳ３５の切断加工において段差部２５より先端側の被膜２２を容易かつ確実に剥離することが可能である。したがって、このステータ１の製造方法は、段差部２５の被膜２２が捲れるなどして段差部２５から被膜２２が剥がれてしまうといった不具合が生じることを防ぐことができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、セグメントコイル２０のＦＷ面がステータコア１０の径方向を向き、ＥＷ面がステータコア１０の周方向を向くように配置されるものとしたが、これに限らない。セグメントコイル２０は、ＥＷ面がステータコア１０の径方向を向き、ＦＷ面がステータコア１０の周方向を向くように配置してもよい。その場合、セグメントコイル２０の段差部２５は、ＦＷ面に形成されることとなる。

（２）上記各実施形態では、セグメントコイル２０のうちステータコア１０側の面のみに、被膜２２で覆われた段差部２５を形成する構成としたが、これに限らない。セグメントコイル２０の複数の面に、被膜２２で覆われた段差部２５を形成する構成としてもよい。

（３）上記各実施形態では、セグメントコイル２０を平角線により構成したが、これに限らない。セグメントコイル２０は、断面が円形、楕円形、多角形、またはそれらを組み合わせた形状のものとしてもよい。

（４）上記各実施形態では、インシュレータ３０として発泡インシュレータを使用したが、これに限らない。インシュレータ３０は通常のものを使用することが可能である。その際、ステータコア１０のスロット１１の内側にワニスなどを含浸し、スロット１１内でセグメントコイル２０とインシュレータ３０を固定することが好ましい。

１ステータ
１１スロット
１０ステータコア
１４ティース
２０セグメントコイル
２２被膜
２３導体露出部
２４導体被覆部
２５段差部
２８導体

Claims

回転電機のステータの製造方法であって、
セグメントコイル（２０）の被膜（２２）が設けられた所定の位置を押圧し、前記被膜と導体（２８）に凹部（２７）を形成すること（Ｓ３３）と、
前記凹部の中間位置で被膜に切込みを入れること（Ｓ３４）と、
前記凹部の中間位置より先端側の導体露出部（２３）の厚みを小さくする切断加工を行い、前記凹部の中間位置よりも根元側に形成される段差部（２５）に、根元側から連続して前記被膜が設けられている状態とすること（Ｓ３５）と、
複数の前記セグメントコイルをステータコア（１０）のスロット（１１）に挿入すること（Ｓ４０）と、
複数の前記セグメントコイルのうち前記ステータコアの前記スロットから突出した部位を前記段差部が前記ステータコア側を向くように倒し（Ｓ７０）、複数の前記セグメントコイルの前記導体露出部同士を接合すること（Ｓ８０）と、を含むステータの製造方法。
前記セグメントコイルの前記被膜が設けられた所定の位置を押圧して前記凹部を形成する際、前記セグメントコイルの前記導体および前記被膜の降伏点よりも強い力で押圧する、請求項１に記載のステータの製造方法。