JPWO2011001736A1

JPWO2011001736A1 - 多層巻きコイル、ステータ、及びその製造方法

Info

Publication number: JPWO2011001736A1
Application number: JP2011520821A
Authority: JP
Inventors: 晋吾雪吹; 圭太奥村; 原田　健司; 健司原田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: JP5299510B2; US9287743B2; CN102474145A; KR20120014221A; WO2011001736A1; US20120086298A1; EP2451050B1; EP2451050A1; CN102474145B; EP2451050A4; KR101311694B1

Abstract

多層巻きコイル、ステータ、及びその製造方法の提供にあたり、積層鋼板よりなるステータコアと、ステータコアに形成されるティース部に巻回され、ステータコアの周方向に対して複数の層が形成されたコイルと、を備えるステータにおいて、コイルは、ステータコアの径方向に隣り合う導体の数とステータコアの周方向に隣り合う導体の数と比較して、数の少ない方向に巻き進み、数の少ない方向の端部で折り返して巻回することで、隣り合う導体の電位差を低減させ、絶縁被覆膜を薄くしても隣り合う導体同士の絶縁を確保することが可能となる。

Description

本発明は、モータに用いるステータにコイルを巻回する技術に関するものであり、詳しくは導線を用いたコイルを多層に形成する技術に関するものである。

車載用のモータのうち、車の駆動に用いるモータは、小型化と高出力化を求められている。このため、占積率の向上に有利な平角導体をコイルに用いることが検討されている。
ただし、平角導体をコイルとして用いる場合には、平角導体の断面積が広いためにコイル形状に巻回することが困難である。また、平角導体の断面積を広げることで電流密度を上げることは可能だが、渦電流の問題が生ずる。このため、平角導体を巻回してコイルを形成するにあたり、さまざまな検討がなされている。

特許文献１には、平角線構造、平角線の巻線方法及び巻線装置についての技術が開示されている。
平角導体を用いて形成する場合に、多層巻きにすると巻線機を用いる方式であるため巻回中に平角線が横ズレする問題がある。この問題を解消する為に、特許文献１では平角導体の一部に凹状又は凸状の保持部を形成して巻回している。こうすることで、平角導体の上に巻かれる２層目以降の平角導体のズレを防ぐことが可能となる。

特許文献２には、電動機の巻線構造とその巻線方法及びその巻線装置についての技術が開示されている。
ステータコアに備えるティースに、ティースの中心を通る直線に対して、平角導体の断面が所定の角度だけ傾く様に位置決めする位置決め手段を備え、平角導体を多層に巻回してコイルを形成する。この位置決め手段はインシュレータの表面に凹凸を設けることで、平角導体をインシュレータの凹凸に沿わせて斜めに傾けて保持している。このように平角導体を、平角導体の位置ズレを防止することが可能となる。

特許文献３には、回転電機の固定子構造及びその製造方法に付いての技術が開示されている。
ステータコアに備えるティースに対して、平角導体をペアで巻回することで２層のコイルを形成する。この際に、各ティースに供給する平角導体の数：Ｐ、ステータ全体のスロット数：Ｔ、中性点：Ｓとしたときに、Ｔ＝３×Ｓ×Ｐ×Ｎの関係を満たすＮ個置きの間隔で、ティースの間の巻き線が捻られることを特徴としている。
このように構成することで、平角導体を用いたペアコイルを形成することができ、循環電流等の損失を抑え、平角導体１本当たりの断面積を減らすことが可能となるので渦電流などの発生を抑制することが可能となる。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の平角導体を巻回してコイルを形成する方法では、以下に挙げるような問題点がある。
まず、基本的にステータコアに備えるティースの根本側からティース表面に沿って順にステータコアの径方向内側に巻回して、ティースの先端側に達したところで折り返して２層目を巻回する方法を採る。これは、巻線機を用いてコイルを巻回するにあたっては最も一般的な方法であると考えられる。

しかしこの巻き方を用いると、２層目の折り返し部分はティースの根本側になり、１層目の巻き初め部分と、２層目の巻き終わり部分が重なることになる。
コイルに電流を流すと、巻き初めと巻き終わりの電位差は最も高くなる為、２層目のコイルの場合、１層目の巻き初め部分と２層目の巻き終わり部分では電位差が最も高くなる。
したがって、この電位差に耐えられるだけの絶縁被覆を平角導体に用いる必要があるため、平角導体には厚い絶縁被覆を設ける必要があると考えられる。
しかし、絶縁被覆の厚みが厚くなると、占積率が低下するためモータの高出力化の妨げになる虞がある。

一方、特許文献３のステータでは平角導体のペア巻きをする為、特許文献１及び特許文献２のような問題は生じない。しかし、ペア巻きをするために巻線機の機構が複雑になる他、ペアコイルの内周側に比べて外周側のコイルの周長が長くなる。このため、抵抗差が生じてコイルの発熱が大きくなる虞がある。
したがって、モータの高出力化の妨げになる虞がある。

このような、特許文献１乃至特許文献３の電位差の問題を解決する方法としては、特許文献４に開示される巻回方法を用いることが考えられる。
図１０は、特許文献４のコイルの断面を示している。
コイル２００は図１０に示されるように、２層４列に巻回されたコイルであり、外層、内層、内層、外層と順番に巻回して形成する。このように巻回することで、隣り合う導体の電位差は４ターン分しか差が発生しない為、電位差を小さくすることが可能となる。
電位差が低くなれば、導体の周囲に設ける絶縁被覆の厚みも薄くすることが可能であり、コイル２００の小型化及び高出力化の実現ができる。

特開２００１−３５９２５０号公報特開２００７−２４４１１５号公報特開２００８−１０９８２９号公報特開２００５−８５５６０号公報

しかしながら、特許文献４には以下に説明する課題があると考えられる。
図１１に、コイルを巻回する第１列を示す。また、図１２に、コイルを巻回する第２列を示す。
特許文献４の方法で実際に巻回する場合、コイル２００を巻回する順にＡ側、Ｂ側、Ｃ側、Ｄ側とすると、第２層（外側）のＡ側から導線を巻回し、第２層のＢ側、Ｃ側、Ｄ側と巻回してから、第１層（内側）のＡ側に移る。そして、第１層（内側）のＢ側、Ｃ側と巻回して、Ｄ側に移る。そして、第１層のＤ側で第１列から第２列に渡る渡り部分を形成する。

そして、第２列の第１層のＡ側から巻回し、第１層のＢ側、Ｃ側、Ｄ側と巻回した後、第２層のＡ側に移る。そして、第２層のＢ側、Ｃ側と巻回した後が問題となる。
第２列では、Ｄ側は既に巻回されているので、コイル２００を２層で巻回するには第２列の第２層のＣ側で第３列に渡る渡り部分を形成する必要が出てくる。
しかしながら、Ａ側とＣ側に配置される導線は、ステータのスロット内に収められる必要がある為、Ｃ側で渡り部分を形成すると、スロット内の占積率を悪化させる結果となってしまう。
すなわち、特許文献４に示した方法では、２層に導線を巻回してコイルを形成したとしても、ステータの占積率向上に寄与することは困難であると言える。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために、絶縁被覆膜の厚みを抑えることが可能な多層巻きコイル、ステータ、及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の態様によるステータは、以下のような特徴を有する。
（１）ティースとスロットが形成されたステータコアと、前記スロットに挿入され、巻回された状態で導体が前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、前記コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、前記コイルの、前記スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、少なくとも片側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上であることを特徴とする。

（２）（１）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記コイルは、前記片側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記片側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。

（３）（１）又は（２）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明の別態様による多層巻きコイルは以下のような特徴を有する。
（４）導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、前記導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、少なくとも片側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上であることを特徴とする。

（５）（４）に記載のコイルにおいて、好ましくは、前記片側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記片側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。

（６）（４）又は（５）に記載の多層巻きコイルにおいて、好ましくは、前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明の別態様によるステータの製造方法は以下のような特徴を有する。
（７）ステータコアに形成されるスロット部に、前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、前記コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、前記コイルが少なくとも片側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上であることを特徴とする。

（８）（７）に記載のステータの製造方法において、前記片側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いて前記コイルの軸方向に加圧することで形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によるステータの一態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される発明の態様は、ティースとスロットが形成されたステータコアと、スロットに挿入され、巻回された状態で導体がステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、コイルの、スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、少なくとも片側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上である。

本発明のコイルは、例えばステータコアの周方向に２層、ステータコアの径方向に６列巻回するコイルを考えると、２層１列目から巻回を始めたとして、１層１列目に巻き進み、その後、１層２列目、２層２列目、２層３列目、１層３列目……と巻き進むことで形成される。
そして、少なくとも片方のコイルエンドにおいて、他の辺の層よりも層数がｎ＋１層、前述の例では３層形成されている。この点は特許文献４に開示されていない。

本発明の方法であれば、２層にコイルを形成した場合においても、部分的に３層とすることで矛盾無く２層のコイルを形成することが可能となる。これは、図１２に示す２層Ｃ側から３層Ｄ側に巻き進むことで、２層Ｄ側の導線との干渉を避けることが可能となる為である。
この結果、導体に用いる絶縁被覆は、２層１列目と２層２列目との間の電位差に対応し得るだけの厚さで済むことになる。前述のステータコアに備えるティースの根本側からティース表面に沿って順にステータコアの径方向内側に巻回して、ティースの先端側に達したところで折り返して２層目を巻回する方法でコイルを形成する例で考えると、巻き初めから巻き終わりまで１００Ｖの電圧をかけた場合、この例のコイルでは１００Ｖの電位差に耐える必要がある。一方、（１）に記載の発明のステータであれば、１ターン目と４ターン目が隣り合うことになるので、前述の例の１／３程度の電位差に耐えれば良いことになる。そして、ターン数が増えれば更に電位差を小さくすることができる。
このように、導体に用いる絶縁被覆の厚みを抑えることが可能となるのでステータコアに巻回した際に、占積率の向上を図ることができる。また、絶縁被覆の厚みが薄く済むことで単純にコストダウンを図ることも可能である。

上記（２）に記載の発明の態様は、（１）に記載のステータにおいて、コイルは、片側のコイルエンドの最内層に、第１列と第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、片側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されるものである。
コイルの渡り線部をコイルエンドに形成することで、スロット内に挿入される挿入部分で導線同士の干渉を回避する必要がなくなる。このため、スロット内の占積率の向上を図ることに貢献する。

上記（３）に記載の発明の態様は、（１）又は（２）に記載のステータにおいて、第１渡り線部又は第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、第１端部と第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、第１端部と第２端部は、隣り合う層の導体に沿って形成され、レーンチェンジ部で隣り合う列に導体がレーンチェンジされるものである。

渡り線部に第１端部及び第２端部を設け、レーンチェンジ部において隣り合う列にレーンチェンジさせることで、レーンチェンジによる導体の変形の影響により、コイルの積厚が増加することを抑えることが出来る。
２層巻き以上の多層を有するコイルは、巻き方によってはレーンチェンジに関わるターンとレーンチェンジに関わらないターンとが隣接して並ぶことになる。（１）に記載の方法で巻回する場合には、このケースに該当する。このような場合、レーンチェンジさせるために導体を変形させると、レーンチェンジ部を設けた辺に隣接する辺にまでレーンチェンジの影響によって導体が変形してしまい、コイルの積厚を増加させてしまう結果となる。

しかしながら、レーンチェンジ部を第１端部と第２端部との間に設ける構成とし、第１端部と第２端部は、隣り合う層に沿った形状をしていることで、レーンチェンジ部の導体の変形の影響を隣接する辺に及ぼすことを抑制することが可能となる。
この結果、コイルの積厚が増加しないのでステータの占積率の向上に寄与することが可能となる。

また、このような特徴を有する本発明によるコイルの一態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（４）に記載の発明の態様は、導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、少なくとも片側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上である。
したがって、通電した際に隣り合う導体の同士の電位差を低くすることができ、導体に用いる絶縁被覆の厚みを薄くすることが可能なコイルを実現することができる。

上記（５）に記載の発明の態様は、（４）に記載のコイルにおいて、片側のコイルエンドの最内層に、第１列と第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、片側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。
このため、（３）と同様に通電した際に隣り合う導体の同士の電位差を低くすることができ、導体に用いる絶縁被覆の厚みを薄くすることが可能なコイルを実現することができる。

上記（６）に記載の発明の態様は、（４）又は（５）に記載の多層巻きコイルにおいて、第１渡り線部又は第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、第１端部と第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、第１端部と第２端部は、隣り合う層の導体に沿って形成され、レーンチェンジ部で隣り合う列に導体がレーンチェンジされるものである。
したがって、（３）に記載のステータ同様に、第１端部と第２端部を設け、隣り合う列に導体をレーンチェンジさせるレーンチェンジ部は第１端部と第２端部の間に形成されていることで、レーンチェンジ部を設けた辺と隣り合う辺に、レーンチェンジ部における導体の変形の影響を及ぼさず、結果的にコイルの積厚を抑えることが可能となる。

また、このような特徴を有する本発明によるステータ製造方法の一態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（７）に記載の発明の態様は、スステータコアに形成されるスロット部に、ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、コイルが少なくとも片側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上である。
このような方法で、隣り合う導体同士の電位差の低いコイルを形成し、ステータコアに挿入することで、占積率の高いステータの製造を可能とする。

上記（８）に記載の発明の態様は、（７）に記載のステータの製造方法において、片側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いてコイルの軸方向に加圧することで形成するものである。
成形治具を用いてコイルの軸方向に加圧する製造方法を採用することで、コイル巻回装置に成形治具を組み込んで連続的に導体を巻回しながらコイルを形成することが可能となる。

第１実施形態の、コイルの斜視図である。第１実施形態の、コイルを分割型のステータコアに挿入した際の断面図である。第１実施形態の、ステータの斜視図である。第１実施形態の、コイルの分解斜視図である。第１実施形態の、コイルのリード側の断面図である。第１実施形態の、装置概略図である。第１実施形態の、巻回手順１の模式図である。第１実施形態の、巻回手順２の模式図である。第１実施形態の、コイルとティースの関係についての断面図である。特許文献４の、コイルの断面図である。特許文献４の、コイルの第１列を巻回する順番を示す模式図である。特許文献４の、コイルの第２列を巻回する順番を示す模式図である。第２実施形態の、コイルの上面視図である。第２実施形態の、コイルの側面断面図である。第２実施形態の、コイルの側面断面図である。第２実施形態の、コイルの側面図である。第２実施形態の、レーンチェンジ部形成時の様子を示した模式図である。比較のために示した、レーンチェンジ部を設けないコイル巻回方法により形成したコイルの斜視図である。比較のために示した、レーンチェンジ部を設けないコイル巻回方法により形成したコイルの模式断面図である。

まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態のコイルの斜視図を示す。
図２に、コイルを分割型のステータコアに挿入した際の断面図を示す。なお、図２は説明の都合上８ターンのコイルとしている。
図３に、ステータの斜視図を示す。
コイル１０は平角導体２０を巻回して形成されている。平角導体２０は、銅などの電気伝導性の優れる金属製線材の外表面に絶縁被覆膜２１を設けた線材であり、断面は矩形状としている。
この平角導体２０を２層６列に巻回したのが図１に示すコイル１０である。

コイル１０は、分割コアユニット２５の径方向を列、分割コアユニット２５の周方向を層とすると、２層６列、１２ターン分だけ平角導体２０を巻回して形成される。
ステータコアピース３０は分割型の分割コアユニット２５を形成する部材であり、電磁鋼板を積層して形成されている。ステータコアピース３０にはティース３１が形成され、ステータコアピース３０を円筒状に並べることで、分割コアユニット２５を形成する。
ティース３１には、インシュレータ２６を介してコイル１０が挿入され、この状態でステータコアピース３０を円筒状に並ぶように配置し、アウターリング２７をステータコアピース３０の外周に装着することで、ステータ５０を形成する。なお、図３では振動対策等の目的でステータコアピース３０毎に樹脂モールドしている。

次に、コイル１０の巻回手順について説明する。
図４に、コイルの分解斜視図を示す。
コイル１０は、図４は図２と対比して見ると分かるように、図２の２層１列目から開始している。したがって、巻回開始部１０Ａは２層１列目に配置される。なお、図２の平角導体２０の断面の中央に書かれている数字はターン数である。ターン数は後述する巻回装置１００によりコイル１０を１巻き形成して、１ターンとカウントしている。

コイル１０の１ターン目は、コイル１０の外周側である２層１列目を一周巻回して形成する。そして、２ターン目はコイル１０の内周側である１層１列目を巻回する。すなわち、１ターン目から２ターン目までは分割コアユニット２５の周方向内側に巻き進むことになる。
そして、コイル１０のリード側１０Ｘで１層１列目から１層２列目に渡るように第１渡り線部１０Ｃ１を形成して、３ターン目に移行する。
３ターン目はコイル１０の内周側である１層２列目を巻回する。リード側１０Ｘでは２層２列目に移行する。そして、４ターン目はコイル１０の外周側である２層２列目を巻回する。

そして、コイル１０のリード側１０Ｘで２層２列目から２層３列目に渡る第２渡り線部１０Ｃ２を形成して５ターン目に移行する。すなわち、２ターン目から折り返されて、３ターン目と４ターン目は分割コアユニット２５の周方向外側に巻き進むことになる。
５ターン目は、コイル１０の外周側である２層３列目を巻回する。そして、６ターン目はコイル１０の内周側である１層３列目を巻回する。
そして、コイル１０のリード側１０Ｘで１層３列目から１層４列目に渡る第３渡り線部１０Ｃ３を形成して７ターン目に移行する。すなわち、４ターン目から折り返されて、５ターン目と６ターン目は分割コアユニット２５の周方向内側に巻き進むことになる。
７ターン目は、コイル１０の内周側である１層４列目を巻回する。そして、８ターン目はコイル１０の外周側である２層４列目を巻回する。

図５は、コイルのリード側の断面図である。図２のＡ矢視図である。
上記手順で巻回すると、コイル１０の反リード側１０Ｙ、及びその両側面は平角導体２０が２層に形成されているが、コイル１０のリード側１０Ｘは、３層に形成される。
これは、図５に示すように第２渡り線部１０Ｃ２及び第４渡り線部１０Ｃ４が内側に巻回される平角導体２０をかわす為に上側に形成され、第１渡り線部１０Ｃ１、第３渡り線部１０Ｃ３、及び第５渡り線部１０Ｃ５が外側に巻回される平角導体２０をかわす為に下側に形成される必要がある為である。
この結果、コイル１０の奇数ターンは２層目に形成され、偶数ターンは１層目又は３層目に形成される。

次に、コイル１０の巻回装置について簡単に説明する。
図６に、装置概略図を示す。
図７に、巻回手順１の模式平面図を示す。図８に、巻回手順２の模式平面図を示す。
巻回装置１００は、アンコイラ１４０と、送り機構１２０と、クランパ１３０と、巻回機構１５０とを備えている。
送り機構１２０は、平角導体２０を送る装置であり、送りクランパ１２１で平角導体２０を把持した後、アンコイラ１４０から平角導体２０を引き出す。送りクランパ１２１はサーボモータ１２２に接続されるボールネジ１２３によって制御され、所定量が送られる。クランパ１３０には固定クランパ１３１と送りローラ１３２が備えられており、固定クランパ１３１は送りクランパ１２１と交互にクランプすることとなる。

巻回機構１５０で、平角導体２０をエッジワイズ曲げ加工しながら、コイル１０を形成する。
内周治具１５１は平角導体２０のコイル１０が形成された時に内周側となる面を保持する部材である。第１回転治具１５２及び第１曲げ治具１５４は、図７及び図８に示すように回転移動することで、平角導体２０をエッジワイズ曲げ加工する。第２回転治具１５３も同様に平角導体２０をエッジワイズ曲げ加工するのに用いられる。
第１ガイド１５５及び第２ガイド１５６は、平角導体２０がエッジワイズ曲げ加工された際に、第１回転治具１５２及び第２回転治具１５３と平角導体２０が当接する側とは反対側の面をガイドする治具であり、コイル１０を巻回するにあたり、適宜退避が可能な構成となっている。

上面サポート１５７は、コイル１０の上面をサポートするガイド部材であり、コイル１０の巻回が進むに従って、徐々に上昇する構成となっている。固定ガイド１５９は、平角導体２０の直進時のサポートを目的としている。これらの機構はベース１５８の上に配置されている。
このような機構によって、図７及び図８に示すように平角導体２０をエッジワイズ曲げ加工してコイル１０を形成していく。詳細な説明については省略する。

第１実施形態のコイル１０はこのような構成及び作用を示すので、以下に説明するような効果を奏する。
まず、平角導体２０の厚みを薄くすることが可能になる点が挙げられる。
第１実施形態のステータ５０は、ティース３１とスロット３２が形成されたステータコアピース３０と、スロット３２に挿入され、巻回された状態で導体がステータコアピース３０の周方向に対して複数の層（２層）を成すコイル１０と、を備えるステータ５０において、コイル１０は、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、コイル１０の、スロット３２に挿入される挿入部分の層数２に対し、少なくとも片側のコイルエンド部分の層数が３層以上である。

コイル１０は図１及び図２に示す通り、分割コアユニット２５の周方向に２層、分割コアユニット２５の径方向に６列（図２では４列に省略）形成されている。なお、リード側１０Ｘには３層に形成されている。
したがって、数の少ない方向は分割コアユニット２５の周方向であり、コイル１０は分割コアユニット２５の周方向に巻き進むことになる。そして、２層巻いたら逆方向に折り返す。巻回装置１００には予めコイル１０を巻回するようにプログラムされているため、巻回装置１００の送り機構１２０、クランパ１３０、アンコイラ１４０及び巻回機構１５０は、プログラムに従い動くことで、コイル１０を巻回することが可能である。

このように巻回することで、隣り合う平角導体２０同士の電位差は、１ターン目と４ターン目、３ターン目と５ターン目、６ターン目と８ターン目……、というように３ターン分の差で済むことになる。
特許文献１や特許文献２に示したように、数の多い方向に巻き進む方法の場合、１２ターンのコイル１０の巻回開始部１０Ａと巻回終了部１０Ｂの電位差が１００Ｖだとすると、巻回開始部１０Ａと巻回終了部１０Ｂは隣り合う平角導体２０となるので、１００Ｖの電位差に耐えうるだけの絶縁被覆膜２１を平角導体２０の周囲に設ける必要がある。

しかしながら、第１実施形態の方法であれば、１２ターンのコイル１０の場合、３分の１の電位差で済むので、絶縁被覆膜２１の厚みもその分薄くて済むことになる。
このように絶縁被覆膜２１の厚みを低減できることで、ステータ５０のスロット内における絶縁被覆膜２１の比率が低くて済むこととなるので、占積率の向上を図ることが可能となる。
また、絶縁被覆膜２１の厚みを薄くすることが可能となる為、単純に皮膜を薄くした分だけのコストダウンも可能となる。

なお、特許文献４にはコイル２００について開示があるが、特許文献４にはコイルエンドの処理についての開示が無く、そのままではコイル２００を製造することはできない。したがって、未完成の発明であるといえる。この点、本発明の本実施形態においてはコイル１０の製造に関して具体的な記載がある。具体的にはコイル１０のリード側１０Ｘの処理について、第１渡り線部１０Ｃ１、第３渡り線部１０Ｃ３等の内層側の渡り線部と、第２渡り線部１０Ｃ２等の外層側の渡り線部を形成し、リード側１０Ｘを３層とすることで、コイル１０の巻回を可能としている。

また、コイル１０と分割コアユニット２５の絶縁はインシュレータ２６によって絶縁され、分割コアユニット２５の両端面に形成されるコイルエンドのリード側１０Ｘ及び反リード側１０Ｙの絶縁に関しては、相関紙を用いるなどの方法が考えられるため、単純に隣り合う平角導体２０同士の電位差によって絶縁被覆膜２１の厚みを決定すればよい。

また、コイル１０の巻き初めの位置は、分割コアユニット２５の周方向の最も外側としていることで、列の数を減らすことが可能となる。
本実施形態のコイル１０は、巻回開始部１０Ａがコイル１０の外周側であり、巻回終了部１０Ｂもコイル１０の外周側に位置するので、巻回開始部１０Ａ及び巻回終了部１０Ｂとコイル１０が干渉しない。
例えば、巻回開始部１０Ａ又は巻回終了部１０Ｂがコイル１０の１層側に来る場合、リード側１０Ｘ側の平角導体２０を巻回開始部１０Ａ又は巻回終了部１０Ｂが避けて巻回される必要がある。この場合、平角導体２０の厚み分だけコイル１０の外側又は内側に逃げる必要がある。このため、余計な厚みを必要とすることになる。

また、コイル１０を２層のコイルとしていることで、ステータ５０のコイルエンドの厚みを抑えることが可能となる。
巻回装置１００で平角導体２０をエッジワイズ曲げ加工する場合、平角導体２０の幅と同じ半径以下にエッジワイズ曲げ加工することは困難である。
したがって、１層巻きにして２倍の幅の平角導体２０をエッジワイズ曲げ加工する場合よりも、コイルエンドの幅を同等に維持することが可能となる。
図９に、コイルとティースの関係についての断面図を示す。
ティース３１の間に形成されるスロット３２に挿入される区間は、コイル１０はストレートである必要がある。

このため、コイルエンドの厚みは１層コイルで曲げＲ＋幅Ｘとなり、２層コイルで曲げＲ＋幅Ｘ×３となる。曲げＲは幅Ｘと同じである為、１層コイルで２Ｘ、２層コイルで４Ｘの厚みがコイルエンドで必要となる。幅Ｘを１０ｍｍとすると、１層コイルではコイルエンドの厚みは２０ｍｍとなり、２層コイルでも２０ｍｍとなる。したがって、理論上は１層コイルでも２層コイルでもリード側１０Ｘの厚みは同じとなる。
反リード側１０Ｙは、１層コイルで２Ｘ、２層コイルで３Ｘとなるため、２層コイルのほうがコイルエンドを薄くすることが可能である。
したがって、ステータ５０全体で見ると、コイル１０を２層化した方がステータ５０の厚みを薄くすることが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態は、第１実施形態と、コイル１０の巻き数とその渡り線部の形状が若干異なる。以下にその異なる部分について説明をする。
図１３に、第２実施形態のコイルの上面視図を示す。
図１４に、コイルの側面断面図を示す。図１３のＢＢ断面である。
図１５に、コイルの側面断面図を示す。図１３のＣＣ断面である。
第２実施形態のコイル１０は、第１実施形態のコイル１０同様に、平角導体２０が２層に巻回され、一方のコイルエンド部であるリード側１０Ｘが３層に形成されている。その点は、第２実施形態と第１実施形態とは同様である。ただし、第２実施形態のコイル１０は２層８列の合計１６ターン巻回されている。

したがって、巻回開始部１０Ａより巻回開始されて、２層１列目に１ターン目Ｔ１が形成され、１層１列目に２ターン目Ｔ２が形成され、１層１−２列目に第１渡り線部１０Ｃ１が形成され１層２列目の３ターン目Ｔ３へ移行する。そして、２層２列目に４ターン目Ｔ４が形成され、３層２−３列目に第２渡り線部１０Ｃ２が形成されて、２層３列目の５ターン目Ｔ５へ移行する。
５ターン目Ｔ５から続いて形成される６ターン目Ｔ６は、１層３列目に形成され、１層３−４列目に第３渡り線部１０Ｃ３が形成されて、１層４列目に７ターン目Ｔ７が形成される。そして、２層４列目に８ターン目Ｔ８が形成され、３層４−５列目に第４渡り線部１０Ｃ４が形成されて、２層５列目に９ターン目Ｔ９が形成される。

９ターン目Ｔ９から続いて形成される１０ターン目Ｔ１０は、１層５列目に形成され、１層５−６列目に第５渡り線部１０Ｃ５が形成されて、１層６列目に１１ターン目Ｔ１１が形成される。そして、２層６列目に１２ターン目Ｔ１２が形成され、３層６−７列目に第６渡り線部１０Ｃ６が形成されて、２層７列目に１３ターン目Ｔ１３が形成される。
１３ターン目Ｔ１３に続いて形成される１４ターン目Ｔ１４は、１層７列目に形成され、１層７−８列目に第７渡り線部１０Ｃ７が形成されて、１層８列目に１５ターン目Ｔ１５が形成される。そして、２層８列目に１６ターン目Ｔ１６が形成され、巻回終了部１０Ｂに至る。

図１６に、コイルの側面図を示す。図１３のＤＤ矢視図である。
第２渡り線部１０Ｃ２、第４渡り線部１０Ｃ４、第６渡り線部１０Ｃ６が、図１６に示される通りコイル１０のリード側１０Ｘの外側、つまり３層目に形成され、第１渡り線部１０Ｃ１、第３渡り線部１０Ｃ３、第５渡り線部１０Ｃ５、第７渡り線部１０Ｃ７が図示されないコイル１０のリード側１０Ｘの内側、つまり１層目に同様に形成される。
一方、前述したようにコイル１０の反リード側１０Ｙは、図１５に示されるように他の２辺と同様に２層しか形成されず、渡り線部も有していない。

第１渡り線部１０Ｃ１乃至第７渡り線部１０Ｃ７は、第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２と、第１端部１０Ｄ１と第２端部１０Ｄ２とを接続するレーンチェンジ部１０Ｄ３の３つの領域で構成される。
図１７に、レーンチェンジ部形成時の様子を模式図に示す。
レーンチェンジ部１０Ｄ３の形成は、図６に示される巻回装置１００のベース１５８に設けられた上型１８１、下型１８２によって行われる。上型１８１には、レーンチェンジ部１０Ｄ３を形成するための第１成形面１８１ａが、下型１８２には第２成形面１８２ａが設けられている。

そして、エッジワイズ曲げ加工された後の平角導体２０を、上型１８１及び下型１８２で挟み込むようにして加圧することで、第１端部１０Ｄ１と第２端部１０Ｄ２の間にレーンチェンジ部１０Ｄ３を形成する。このレーンチェンジ部１０Ｄ３は長方形に巻回されるコイル１０の短辺側に形成されている。
上型１８１及び下型１８２には図示しない推力発生機構が接続されており、平角導体２０に対して図１７の上下方向から挟み込むように移動し、加圧する機能を備えている。また、上型１８１及び下型１８２は、平角導体２０を巻回してコイル１０を形成するに辺り、平角導体２０と干渉しない領域に退避可能な構成となっている。

なお、第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２は、数ｍｍ程度の幅があればその機能を発揮するため、レーンチェンジ部１０Ｄ３の形成に必要な幅によって、第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２の幅は決定される。
そして、第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２は隣り合う層の平角導体２０に沿った形状に形成される。すなわち、図１６に示されるように、第１渡り線部１０Ｃ１の第１端部１０Ｄ１は、リード側１０Ｘの短辺ＳＳＣにおいて隣り合う、２層目に形成される１ターン目Ｔ１と２ターン目Ｔ２の接続辺に沿った形状である。また、第１渡り線部１０Ｃ１の第２端部１０Ｄ２は、リード側１０Ｘの短辺ＳＳＣにおいて隣り合う、２層目に形成される３ターン目Ｔ３と４ターン目Ｔ４との接続辺に沿った形状である。

第２実施形態に示すような構成で平角導体２０がコイル１０として巻回されることで、以下のような作用効果を奏する。
まず、巻回されたコイルの厚みを抑えることができ、結果的にステータ５０の占積率を向上させることが可能な点が挙げられる。
図１８に、レーンチェンジ部を設けないコイル巻回方法により形成したコイルの形斜視図を示す。
図１９に、レーンチェンジ部を設けないコイル巻回方法により形成したコイルの模式断面図を示す。
第２実施形態のステータ５０は、第１渡り線部１０Ｃ１又は第２渡り線部１０Ｃ２の少なくとも一方は、第１端部１０Ｄ１と第２端部１０Ｄ２と、第１端部１０Ｄ１と第２端部１０Ｄ２とに挟まれたレーンチェンジ部１０Ｄ３とからなり、第１端部１０Ｄ１と第２端部１０Ｄ２は、隣り合う層、すなわち第２層の平角導体２０に沿って形成され、レーンチェンジ部１０Ｄ３で隣り合う列（例えば第１渡り線部１０Ｃ１であれば１列目から２列目）に平角導体２０がレーンチェンジされるものである。

このように第１渡り線部１０Ｃ１乃至第７渡り線部１０Ｃ７にレーンチェンジ部１０Ｄ３を設けたことで、コイル１０の厚みを最小限に抑えることが可能となる。
レーンチェンジ部１０Ｄ３を設けずに平角導体２０を巻回してコイル１０を形成すると、渡り線部の形状によっては図１８に示すように膨らみ分Ｘ２だけ膨らんでしまう。渡り線部を設けるリード側１０Ｘの厚みはリード側厚Ｘ３に対し、反リード側１０Ｙの厚みは反リード側厚Ｘ１となるので、その差の分だけ厚くなる。このように膨らんでしまうと、分割コアユニット２５に挿入する際に占積率を悪化させる要因となる。

この原因として考えられるのは、渡り線部の処理に起因する平角導体２０同士の干渉によるものである。
第１渡り線部１０Ｃ１乃至第７渡り線部１０Ｃ７の何れの渡り線部も、コイル１０の短辺ＳＳＣに形成される。しかし、平角導体２０の材質や短辺ＳＳＣの長さによっては、図１９に示すような状態となり、上側干渉領域Ｚ１及び下側干渉領域Ｚ２が長辺ＬＳＣに形成されてしまうことで、リード側１０Ｘに膨らみを生じることとなる。
すなわち、図１９に示すように第１渡り線部１０Ｃ１を短辺ＳＳＣに形成すると、長辺ＬＳＣ側の平角導体２０も捻られて、上側干渉領域Ｚ１と下側干渉領域Ｚ２を長辺ＬＳＣに形成する可能性がある。この上側干渉領域Ｚ１と下側干渉領域Ｚ２は、隣り合う平角導体２０との干渉を引き起こす可能性のある領域であり、主にリード側１０Ｘ寄りの長辺ＬＳＣに形成される虞がある。

この上側干渉領域Ｚ１と下側干渉領域Ｚ２の影響は僅かなものではあるが、ターン数が増えるほど影響は顕著になる。
そして、上側干渉領域Ｚ１と下側干渉領域Ｚ２が問題となるのは、複層巻きのコイル１０に限られる。
すなわち、図１９に示すように、巻回開始部１０Ａから１ターン目Ｔ１のＡ側は水平に形成され、Ｃ側も同様に水平に形成される。そして、２ターン目Ｔ２のＡ側までは水平となるが、Ｃ側は隣の列に形成される３ターン目Ｔ３のＡ側に接続するために第１渡り線部１０Ｃ１が形成されるので、２ターン目Ｔ２のＣ側と３ターン目Ｔ３のＡ側は捻られることになる。

そして、３ターン目Ｔ３のＣ側は水平に形成され、４ターン目Ｔ４のＡ側も水平に形成され、４ターン目Ｔ４のＣ側と５ターン目Ｔ５のＡ側は、第２渡り線部１０Ｃ２に接続されることで捻られることになる。
つまり、水平に形成される辺と捻られる辺とが長辺ＬＳＣに混在する結果となることで、上側干渉領域Ｚ１と下側干渉領域Ｚ２が問題となり、捻られる影響の強いリード側１０Ｘの厚みが厚くなる結果となる。このような問題は、各列が同様な形状で巻回される単層のコイルには生じにくく、複層コイル特有の問題といえる。

しかしながら、第２実施形態のコイル１０のようにレーンチェンジ部１０Ｄ３を形成することで、このような問題は解消される。
これは、レーンチェンジ部１０Ｄ３の両脇に形成される第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２を設けることで、レーンチェンジ部１０Ｄ３で集中的にレーンチェンジを完了することができ、結果的に長辺ＬＳＣにレーンチェンジの影響を及ぼさないようにすることが可能となるからである。
すなわち、前述したように第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２は隣り合う層に沿った形状に形成されるため、レーンチェンジ部１０Ｄ３の影響を長辺ＬＳＣに及ぼすことを抑えることができ、結果的にコイル１０の厚みを抑えて巻回することができる。

また、長辺ＬＳＣで捻るか、長辺ＬＳＣと短辺ＳＳＣとの接続部分で捻り、分割コアユニット２５の幅よりも長辺ＬＳＣを長くとることで、分割コアユニット２５に設けられたスロット内において捻りの影響、すなわち上側干渉領域Ｚ１と下側干渉領域Ｚ２の影響を最小限に抑える方法も考えられる。が、それではステータ５０のコイルエンドが長くなってしまい、小型化の妨げになる他、コイル１０に用いる平角導体も長く必要となるため、コスト削減の妨げになる虞があるので好ましくない。
すなわち、短くとも渡り線部において第１端部１０Ｄ１及び第２端部１０Ｄ２を設けることは、小型化やコストダウンにも貢献することができると考えられる。

以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、コイル１０の材質や絶縁被覆の材質など、例示している材質を変更することを妨げない。更に、巻回装置１００での巻回はあくまで一例であるので、別の方式の巻回装置を用いてコイル１０を形成することを妨げない。

また、コイル１０のターン数を増減することを妨げない。特にリード側、反リード側のコイルエンド部は、コイルエンドの短縮は望ましいものの、層の数を増やすことを妨げるものではない。そして、本実施形態に示した巻回方式については、スロット３２の幅やコイル１０の必要ターン数に応じて適宜選択すべきである。

１０コイル
１０Ａ巻回開始部
１０Ｂ巻回終了部
１０Ｃ１第１渡り線部
１０Ｃ２第２渡り線部
１０Ｃ３第３渡り線部
１０Ｃ４第４渡り線部
１０Ｃ５第５渡り線部
１０Ｘリード側
１０Ｙ反リード側
２０平角導体
２１絶縁被覆膜
２５分割コアユニット
２６インシュレータ
２７アウターリング
３０ステータコアピース
３１ティース
３２スロット
５０ステータ
１００巻回装置

【０００４】
回する第２列を示す。
特許文献４の方法で実際に巻回する場合、コイル２００を巻回する順にＡ側、Ｂ側、Ｃ側、Ｄ側とすると、第２層（外側）のＡ側から導線を巻回し、第２層のＢ側、Ｃ側、Ｄ側と巻回してから、第１層（内側）のＡ側に移る。そして、第１層（内側）のＢ側、Ｃ側と巻回して、Ｄ側に移る。そして、第１層のＤ側で第１列から第２列に渡る渡り部分を形成する。
［００１２］
そして、第２列の第１層のＡ側から巻回し、第１層のＢ側、Ｃ側、Ｄ側と巻回した後、第２層のＡ側に移る。そして、第２層のＢ側、Ｃ側と巻回した後が問題となる。
第２列では、Ｄ側は既に巻回されているので、コイル２００を２層で巻回するには第２列の第２層のＣ側で第３列に渡る渡り部分を形成する必要が出てくる。
しかしながら、Ａ側とＣ側に配置される導線は、ステータのスロット内に収められる必要がある為、Ｃ側で渡り部分を形成すると、スロット内の占積率を悪化させる結果となってしまう。
すなわち、特許文献４に示した方法では、２層に導線を巻回してコイルを形成したとしても、ステータの占積率向上に寄与することは困難であると言える。
［００１３］
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、絶縁被覆膜の厚みを抑えることが可能な多層巻きコイル、ステータ、及びその製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［００１４］
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータは、以下のような特徴を有する。

【０００５】
［００１５］
（２）ティースとスロットが形成されたステータコアと、前記スロットに挿入され、巻回された状態で導体が前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、前記コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、前記コイルの、前記スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、リード側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上であり、前記リード側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記リード側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。
［００１６］
（３）（２）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする。
［００１７］
また、前記目的を達成するために、本発明の別態様による多層巻きコイルは以下のような特徴を有する。
［００１８］
（５）導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、前記導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、リード側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上であり、前記リード側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記リード側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。
［００１９］
（６）（５）に記載の多層巻きコイルにおいて、好ましくは、前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成

【０００６】
され、前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする。
［００２０］
また、前記目的を達成するために、本発明の別態様によるステータの製造方法は以下のような特徴を有する。
（７）ステータコアに形成されるスロット部に、前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、前記コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、前記コイルはリード側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上であり、前記リード側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記リード側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。
［００２１］
（８）（７）に記載のステータの製造方法において、好ましくは、前記リード側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いて前記コイルの軸方向に加圧することで形成することを特徴とする。
発明の効果
［００２２］
このような特徴を有する本発明によるステータの一態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（２）に記載される発明の態様は、ティースとスロットが形成されたステータコアと、スロットに挿入され、巻回された状態で導体がステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、コイルの、スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、リード側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上であり、コイルは、リード側のコイルエンドの最内層に、第１列と第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、リード側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。
［００２３］
本発明のコイルは、例えばステータコアの周方向に２層、ステータコアの径方向に６列巻回するコイルを考えると、２層１列目から巻回を始めたとして、１層１列目に巻き進み、その後、１層２列目、２層２列目、２層３列目、１層３列目……と巻き進むことで形成される。
そして、リード側のコイルエンドにおいて、他の辺の層よりも層数

【０００７】
がｎ＋１層、前述の例では３層形成されている。この点は特許文献４に開示されていない。
［００２４］
本発明の態様であれば、２層にコイルを形成した場合においても、部分的に３層とすることで矛盾無く２層のコイルを形成することが可能となる。これは、図１２に示す２層Ｃ側から３層Ｄ側に巻き進むことで、２層Ｄ側の導線との干渉を避けることが可能となる為である。
この結果、導体に用いる絶縁被覆は、２層１列目と２層２列目との間の電位差に対応し得るだけの厚さで済むことになる。前述のステータコアに備えるティースの根本側からティース表面に沿って順にステータコアの径方向内側に巻回して、ティースの先端側に達したところで折り返して２層目を巻回する方法でコイルを形成する例で考えると、巻き初めから巻き終わりまで１００Ｖの電圧をかけた場合、この例のコイルでは１００Ｖの電位差に耐える必要がある。一方、（２）に記載の発明のステータであれば、１ターン目と４ターン目が隣り合うことになるので、前述の例の１／３程度の電位差に耐えれば良いことになる。そして、ターン数が増えれば更に電位差を小さくすることができる。
このように、導体に用いる絶縁被覆の厚みを抑えることが可能となるのでステータコアに巻回した際に、占積率の向上を図ることができる。また、絶縁被覆の厚みが薄く済むことで単純にコストダウンを図ることも可能である。
［００２５］
また、コイルの渡り線部をコイルエンドに形成することで、スロット内に挿入される挿入部分で導線同士の干渉を回避する必要がなくなる。このため、スロット内の占積率の向上を図ることに貢献する。
［００２６］
上記（３）に記載の発明の態様は、（２）に記載のステータに

【０００８】
おいて、第１渡り線部又は第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、第１端部と第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、第１端部と第２端部は、隣り合う層の導体に沿って形成され、レーンチェンジ部で隣り合う列に導体がレーンチェンジされるものである。
［００２７］
渡り線部に第１端部及び第２端部を設け、レーンチェンジ部において隣り合う列にレーンチェンジさせることで、レーンチェンジによる導体の変形の影響により、コイルの積厚が増加することを抑えることが出来る。
２層巻き以上の多層を有するコイルは、巻き方によってはレーンチェンジに関わるターンとレーンチェンジに関わらないターンとが隣接して並ぶことになる。（２）に記載の態様で巻回する場合には、このケースに該当する。このような場合、レーンチェンジさせるために導体を変形させると、レーンチェンジ部を設けた辺に隣接する辺にまでレーンチェンジの影響によって導体が変形してしまい、コイルの積厚を増加させてしまう結果となる。
［００２８］
しかしながら、レーンチェンジ部を第１端部と第２端部との間に設ける構成とし、第１端部と第２端部は、隣り合う層に沿った形状をしていることで、レーンチェンジ部の導体の変形の影響を隣接する辺に及ぼすことを抑制することが可能となる。
この結果、コイルの積厚が増加しないのでステータの占積率の向上に寄与することが可能となる。
［００２９］
また、このような特徴を有する本発明による多層巻きコイルの別態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（５）に記載の発明の態様は、導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、リード側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上であり、リード側のコイルエンドの最内層に、第１列と第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、リード側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。
したがって、通電した際に隣り合う導体の同士の電位差を低くすることができ、導体に用いる絶縁被覆の厚みを薄くすることが可能なコイルを実現す

【０００９】
ることができる。
［００３０］
また、（３）と同様に通電した際に隣り合う導体の同士の電位差を低くすることができ、導体に用いる絶縁被覆の厚みを薄くすることが可能なコイルを実現することができる。
［００３１］
上記（６）に記載の発明の態様は、（５）に記載の多層巻きコイルにおいて、第１渡り線部又は第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、第１端部と第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、第１端部と第２端部は、隣り合う層の導体に沿って形成され、レーンチェンジ部で隣り合う列に導体がレーンチェンジされるものである。
したがって、（３）に記載のステータ同様に、第１端部と第２端部を設け、隣り合う列に導体をレーンチェンジさせるレーンチェンジ部は第１端部と第２端部の間に形成されていることで、レーンチェンジ部を設けた辺と隣り合う辺に、レーンチェンジ部における導体の変形の影響を及ぼさず、結果的にコイルの積厚を抑えることが可能となる。
［００３２］
また、このような特徴を有する本発明によるステータ製造方法の別態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（７）に記載の発明の態様は、スステータコアに形成されるスロット部に、ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、コイルはリード側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上であり、リード側のコイルエンドの最内層に、第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、リード側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。
このような方法で、隣り合う導体同士の電位差の低いコイルを形成し、ステータコアに挿入することで、占積率の高いステータの製造を可能とする。

【００１０】
［００３３］
上記（８）に記載の発明の態様は、（７）に記載のステータの製造方法において、リード側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いてコイルの軸方向に加圧することで形成するものである。
成形治具を用いてコイルの軸方向に加圧する製造方法を採用することで、コイル巻回装置に成形治具を組み込んで連続的に導体を巻回しながらコイルを形成することが可能となる。
図面の簡単な説明
［００３４］
［図１］第１実施形態の、コイルの斜視図である。
［図２］第１実施形態の、コイルを分割型のステータコアに挿入した際の断面図である。
［図３］第１実施形態の、ステータの斜視図である。
［図４］第１実施形態の、コイルの分解斜視図である。
［図５］第１実施形態の、コイルのリード側の断面図である。
［図６］第１実施形態の、装置概略図である。
［図７］第１実施形態の、巻回手順１の模式図である。
［図８］第１実施形態の、巻回手順２の模式図である。
［図９］第１実施形態の、コイルとティースの関係についての断面図である。
［図１０］特許文献４の、コイルの断面図である。
［図１１］特許文献４の、コイルの第１列を巻回する順番を示す模式図である。
［図１２］特許文献４の、コイルの第２列を巻回する順番を示す模式図である。
［図１３］第２実施形態の、コイルの上面視図である。
［図１４］第２実施形態の、コイルの側面断面図である。
［図１５］第２実施形態の、コイルの側面断面図である。
［図１６］第２実施形態の、コイルの側面図である。
［図１７］第２実施形態の、レーンチェンジ部形成時の様子を示した模式図である。
［図１８］比較のために示した、レーンチェンジ部を設けないコイル巻回方法に

（１）ティースとスロットが形成されたステータコアと、前記スロットに挿入され、巻回された状態で導体が前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、前記コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、前記コイルの、前記スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、リード側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上であり、前記リード側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記リード側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。

（２）（１）に記載のステータにおいて、好ましくは、前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする。

（３）導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、前記導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、リード側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上であり、前記リード側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記リード側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。

（４）（３）に記載の多層巻きコイルにおいて、好ましくは、前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明の別態様によるステータの製造方法は以下のような特徴を有する。
（５）ステータコアに形成されるスロット部に、前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、前記コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、前記コイルはリード側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上であり、前記リード側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、前記リード側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする。

（６）（５）に記載のステータの製造方法において、好ましくは、前記リード側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いて前記コイルの軸方向に加圧することで形成することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によるステータの一態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される発明の態様は、ティースとスロットが形成されたステータコアと、スロットに挿入され、巻回された状態で導体がステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、コイルの、スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、リード側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上であり、コイルは、リード側のコイルエンドの最内層に、第１列と第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、リード側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。

本発明の態様であれば、２層にコイルを形成した場合においても、部分的に３層とすることで矛盾無く２層のコイルを形成することが可能となる。これは、図１２に示す２層Ｃ側から３層Ｄ側に巻き進むことで、２層Ｄ側の導線との干渉を避けることが可能となる為である。
この結果、導体に用いる絶縁被覆は、２層１列目と２層２列目との間の電位差に対応し得るだけの厚さで済むことになる。前述のステータコアに備えるティースの根本側からティース表面に沿って順にステータコアの径方向内側に巻回して、ティースの先端側に達したところで折り返して２層目を巻回する方法でコイルを形成する例で考えると、巻き初めから巻き終わりまで１００Ｖの電圧をかけた場合、この例のコイルでは１００Ｖの電位差に耐える必要がある。一方、（１）に記載の発明のステータであれば、１ターン目と４ターン目が隣り合うことになるので、前述の例の１／３程度の電位差に耐えれば良いことになる。そして、ターン数が増えれば更に電位差を小さくすることができる。
このように、導体に用いる絶縁被覆の厚みを抑えることが可能となるのでステータコアに巻回した際に、占積率の向上を図ることができる。また、絶縁被覆の厚みが薄く済むことで単純にコストダウンを図ることも可能である。

上記（２）に記載の発明の態様は、（１）に記載のステータにおいて、第１渡り線部又は第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、第１端部と第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、第１端部と第２端部は、隣り合う層の導体に沿って形成され、レーンチェンジ部で隣り合う列に導体がレーンチェンジされるものである。

渡り線部に第１端部及び第２端部を設け、レーンチェンジ部において隣り合う列にレーンチェンジさせることで、レーンチェンジによる導体の変形の影響により、コイルの積厚が増加することを抑えることが出来る。
２層巻き以上の多層を有するコイルは、巻き方によってはレーンチェンジに関わるターンとレーンチェンジに関わらないターンとが隣接して並ぶことになる。（１）に記載の態様で巻回する場合には、このケースに該当する。このような場合、レーンチェンジさせるために導体を変形させると、レーンチェンジ部を設けた辺に隣接する辺にまでレーンチェンジの影響によって導体が変形してしまい、コイルの積厚を増加させてしまう結果となる。

また、このような特徴を有する本発明による多層巻きコイルの別態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（３）に記載の発明の態様は、導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、リード側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上であり、リード側のコイルエンドの最内層に、第１列と第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、リード側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。
したがって、通電した際に隣り合う導体の同士の電位差を低くすることができ、導体に用いる絶縁被覆の厚みを薄くすることが可能なコイルを実現することができる。

また、（２）と同様に通電した際に隣り合う導体の同士の電位差を低くすることができ、導体に用いる絶縁被覆の厚みを薄くすることが可能なコイルを実現することができる。

上記（４）に記載の発明の態様は、（３）に記載の多層巻きコイルにおいて、第１渡り線部又は第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、第１端部と第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、第１端部と第２端部は、隣り合う層の導体に沿って形成され、レーンチェンジ部で隣り合う列に導体がレーンチェンジされるものである。
したがって、（２）に記載のステータ同様に、第１端部と第２端部を設け、隣り合う列に導体をレーンチェンジさせるレーンチェンジ部は第１端部と第２端部の間に形成されていることで、レーンチェンジ部を設けた辺と隣り合う辺に、レーンチェンジ部における導体の変形の影響を及ぼさず、結果的にコイルの積厚を抑えることが可能となる。

また、このような特徴を有する本発明によるステータ製造方法の別態様により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（５）に記載の発明の態様は、スステータコアに形成されるスロット部に、ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、コイルはリード側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上であり、リード側のコイルエンドの最内層に、第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、リード側のコイルエンドの最外層に、第２列と第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成される。
このような方法で、隣り合う導体同士の電位差の低いコイルを形成し、ステータコアに挿入することで、占積率の高いステータの製造を可能とする。

上記（６）に記載の発明の態様は、（５）に記載のステータの製造方法において、リード側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いてコイルの軸方向に加圧することで形成するものである。
成形治具を用いてコイルの軸方向に加圧する製造方法を採用することで、コイル巻回装置に成形治具を組み込んで連続的に導体を巻回しながらコイルを形成することが可能となる。

Claims

ティースとスロットが形成されたステータコアと、前記スロットに挿入され、巻回された状態で導体が前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）を成すコイルと、を備えるステータにおいて、
前記コイルは、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、
前記コイルの、前記スロットに挿入される挿入部分の層数ｎに対し、少なくとも片側のコイルエンド部分の層数がｎ＋１層以上であることを特徴とするステータ。
請求項１に記載のステータにおいて、
前記コイルは、
前記片側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、
前記片側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とするステータ。
請求項1又は請求項２に記載のステータにおいて、
前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、
前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、
前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とするステータ。
導体が巻回されることで、複数の層（ｎ層）を成して巻回される多層巻きコイルにおいて、
前記導体が、第１列が外層から内層に向かって巻回され、第２列が内層から外層に向かって巻回され、第３列が外層から内層に向かって巻回され、
少なくとも片側のコイルエンドの層数が、ｎ＋１層以上であることを特徴とする多層巻きコイル。
請求項４に記載の多層巻きコイルにおいて、
前記片側のコイルエンドの最内層に、前記第１列と前記第２列とを繋ぐ第１渡り線部が形成され、
前記片側のコイルエンドの最外層に、前記第２列と前記第３列とを繋ぐ第２渡り線部が形成されることを特徴とする多層巻きコイル。
請求項４又は請求項５に記載の多層巻きコイルにおいて、
前記第１渡り線部又は前記第２渡り線部の少なくとも一方は、第１端部と第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟まれたレーンチェンジ部とからなり、
前記第１端部と前記第２端部は、隣り合う層の前記導体に沿って形成され、
前記レーンチェンジ部で隣り合う列に前記導体がレーンチェンジされることを特徴とする多層巻きコイル。
ステータコアに形成されるスロット部に、前記ステータコアの周方向に対して複数の層（ｎ層）となるよう巻回されたコイルが挿入されて備えるステータの製造方法において、
前記コイルを、導体を第１列が外層から内層に向かって巻回し、第２列が内層から外層に向かって巻回し、第３列が外層から内層に向かって巻回し、
前記コイルが、少なくとも片側のコイルエンドの層数ｎが、ｎ＋１層以上であることを特徴とするステータの製造方法。
請求項７に記載のステータの製造方法において、
前記片側のコイルエンドに形成された、隣り合う列同士を繋ぐ渡り線部を、成形治具を用いて前記コイルの軸方向に加圧することで形成することを特徴とするステータの製造方法。