JPWO2016104645A1 - ステータ製造方法及びコイル - Google Patents

Abstract

コア（２）にコイルを巻装するステータ製造方法は、複数のコイルユニット（４）を互いに組み付けてユニット集合体（５）を形成するユニット集合体形成工程と、コイルユニット（４）のコイル辺部（４２）を対応するスロット（２３）に挿入する挿入工程とを備える。コア（２）及びコイルとして、関係式『２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・（スロット数）』を満たす組み合わせを用いる。

Description

本発明は、円筒状のコアにコイルを巻装するステータ製造方法、及びそのようなステータ製造方法に使用可能なコイルに関する。

例えば特開２０１２−１２５０４３号公報のように、同じスロット内にコイル辺部が共通に収容される２つのコイルユニットが、そのスロット内で、それぞれのコイル辺部が径方向に交互に並ぶように配置されるステータが知られている。かかる構造を有するコイルを径方向内側からスロットに挿入するに際しては、２つのコイルユニットどうしを軸方向又は周方向に相対移動させて組み付ける必要がある。しかし、径方向内側に配置する際にコイルユニットどうしが干渉し、径方向内側に配置できない虞がある。

特開２０１２−１２５０４３号公報

２つのコイルユニットのそれぞれのコイル辺部が同じ周方向位置において径方向に交互に並ぶように配置されるユニット集合体を、径方向内側に配置して円筒状のコアに組み付けることが可能なステータ製造方法が望まれる。また、そのような製造方法に適したコイルが望まれる。

本開示に係るステータ製造方法は、
径方向に延びるとともにコア内周面に開口するスロットを周方向に複数分散配置された状態で有する円筒状のコアに、矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線を巻回して構成される複数のコイルユニットを備えるコイルを巻装するステータ製造方法であって、
前記コイルユニットのそれぞれが、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として、一対の前記スロットの一方に配置される第一コイル辺部と、一対の前記スロットの他方に配置される第二コイル辺部と、を備え、
第１の前記コイルユニットの前記第一コイル辺部と第２の前記コイルユニットの前記第二コイル辺部とが、径方向に一列に並ぶとともにいずれか一方が他方を径方向に挟んで交互に配置されるように、複数の前記コイルユニットを互いに組み付け、複数の前記コイルユニットが環状に配置されたユニット集合体を形成するユニット集合体形成工程と、
前記ユニット集合体が前記コアの径方向内側に配置された状態で、前記ユニット集合体を構成する複数の前記コイルユニットの前記コイル辺部を、対応する前記スロットに挿入する挿入工程と、を備え、
前記コア及び前記コイルとして、以下の関係式（１）
２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）
を満たすコアとコイルとの組み合わせを用いる。
［関係式（１）中、
Ａは、前記平角線の周方向幅であり、
Ｂは、前記平角線の径方向幅であり、
Ｌは、それぞれの前記スロット内において径方向に並んで配置される前記コイル辺部の数であり、
Ｎは、前記スロットの個数であり、
Ｒｉは、前記コア内周面の半径である。］

この構成によれば、ユニット集合体形成工程により、第１のコイルユニットの第一コイル辺部及び第２のコイルユニットの第二コイル辺部のいずれか一方が他方を径方向に挟むように交互に且つ一列に並んで配置される状態に組み付けられたユニット集合体が得られる。このとき、関係式（１）を満たすコアとコイルとの組み合わせを用いることで、ユニット集合体形成工程で得られたユニット集合体を、少なくとも各コイルユニットを径方向内側に寄せた状態で、コアの径方向内側に確実に配置することができる。よって、その後の挿入工程を、適切に行うことができる。つまり、２つのコイルユニットのそれぞれのコイル辺部が同じ周方向位置において径方向に交互に並ぶように配置されるユニット集合体を、径方向内側に配置して円筒状のコアに組み付けることが可能なステータ製造方法を実現することができる。

本開示に係るコイルは、
径方向に延びるとともにコア内周面に開口するスロットを周方向に複数分散配置された状態で有する円筒状のコアに巻装されるコイルであって、
矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線で構成され、一対の前記スロット間に巻回されるコイルユニットを複数備え、
前記コイルユニットのそれぞれが、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として、一対の前記スロットの一方に配置される第一コイル辺部と、一対の前記スロットの他方に配置される第二コイル辺部と、を備え、
それぞれの前記スロット内に、複数の前記コイル辺部が径方向に一列に並んで配置されるとともに、第１の前記コイルユニットの前記第一コイル辺部と、第２の前記コイルユニットの前記第二コイル辺部と、のいずれか一方が他方を径方向に挟むように交互に配置され、
以下の関係式（１）
２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）
を満たす。
［関係式（１）中、
Ａは、前記平角線の周方向幅であり、
Ｂは、前記平角線の径方向幅であり、
Ｌは、それぞれの前記スロット内において径方向に並んで配置される前記コイル辺部の数であり、
Ｎは、前記スロットの個数であり、
Ｒｉは、前記コア内周面の半径である。］

この構成によれば、例えば第１のコイルユニットの第一コイル辺部及び第２のコイルユニットの第二コイル辺部のいずれか一方が他方を径方向に挟むように交互に且つ一列に並んで配置されるように組み付けてユニット集合体を形成すると、そのユニット集合体は、少なくとも各コイルユニットを径方向内側に寄せた状態で、コアの径方向内側に配置可能な大きさとなる。よって、その後、ユニット集合体をコアの径方向内側に配置した状態で、各コイルユニットを径方向外向きに移動させて各コイルユニットのコイル辺部を対応するスロットに挿入することができる。つまり、２つのコイルユニットのそれぞれのコイル辺部が同じ周方向位置において径方向に交互に並ぶように配置される集合体であって、円筒状のコアに対して径方向内側から組み付けることが可能なコイルを実現することができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、以下の説明によってより明確になるであろう。

実施形態に係るステータの斜視図 コイルユニットの正面図 隣接する２つのコイルユニットの位置関係を示す正面図 隣接する２つのコイルユニットの位置関係を示す平面図 ステータの部分断面図 ユニット集合体形成工程の手順を示す図 ユニット集合体とコアとのサイズの関係を説明するための仮想図 ガイド治具の斜視図 ユニット集合体へのガイド治具の装着手順を示す図 挿入前におけるコイルユニットとガイド治具との位置関係を示す斜視図 ステータ製造装置の斜視図 ステータ製造装置の正面図 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図 コイルユニットの挿入中の状態を示す図１３対応図 図１４のＸＶ−ＸＶ断面図 挿入後におけるコイルユニットとガイド治具との位置関係を示す斜視図 挿入時におけるコイルユニットの変形の様子を示す径方向視図 ステータの部分断面図

以下、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に記載する実施形態によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。

ステータ製造方法及びコイルの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、図１に示す回転電機のステータ１を例として、当該ステータ１の製造方法及びそのような製造方法に適したコイル３について説明する。本実施形態では、コイル３が巻装されるコア２は、ステータ１のコア（ステータコア）である。「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、並びに必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念である。

本明細書において、「軸方向Ｌ」、「周方向Ｃ」、及び「径方向Ｒ」は、円筒状のコア２の軸芯を基準として定義する（特に区別して明記している場合を除く）。コア２の軸芯は、コア２の内周面（コア内周面２５）の軸芯である。また、以下の説明において、コイル３等を構成する各部の説明における位置や方向等についての言及は、特に断らない限り、コア２に巻装された状態（図１を参照）での位置や方向等を意図しているものとする。
また、以下の説明で用いる寸法、配置方向、配置位置等に関する用語（例えば、平行等）は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態も含む概念である。
また、以下の説明で参照する図面においては、図示の容易化や理解の容易化等の観点から、縮尺や上下左右の寸法比率等が実際の製品とは異なる場合がある。

図１に示すように、ステータ１は、コア２と、コア２に巻装されるコイル３とを備える。ステータ１は、例えば回転界磁型の回転電機に用いられるステータであり、電機子として機能する。コア２の径方向内側の空間には、永久磁石や電磁石等を備えた界磁としてのロータ（図示せず）がエアギャップを介して配置されている。このロータは、ステータ１から発生する回転磁界によって回転する。本実施形態では、ステータ１は、三相交流（多相交流の一例）で駆動される回転電機のステータであり、コア２には、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルの３つの相コイルを備えたコイル３が巻装される。コア２は、磁性材料を用いて形成され、例えば複数枚の磁性体板（例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板）を軸方向Ｌに積層して形成される。磁性材料の粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として、コア２が形成されても良い。

コア２は、中空円筒状に形成されている。コア２は、円環状に形成されるヨーク部２１と、ヨーク部２１から径方向内向きに延びる複数のティース２２とを有する。複数のティース２２は、周方向Ｃに沿って等間隔で配置されている。周方向Ｃに隣接する２つのティース２２の間には、スロット２３が径方向内向きに開口するように形成されている。つまり、円筒状のコア２は、径方向Ｒに延びるとともにコア内周面２５に開口するスロット２３を、周方向Ｃに複数分散配置された状態で有する。なお、コア内周面２５は、複数のティース２２のそれぞれの径方向内側の端面を含む円筒状の面である。複数のスロット２３は、周方向Ｃに沿って等間隔で配置されている。本実施形態のスロット２３は、その内壁（スロット内空間に面する壁部）２３ａのうち周方向Ｃに互いに対向する一対の側壁２３ｂが平行に配置された、平行スロットとなっている（図５を参照）。

本実施形態では、Ｕ相用のスロット２３、Ｖ相用のスロット２３、及びＷ相用のスロット２３が、周方向Ｃに沿って繰り返し現れるように配置されている。本実施形態では、毎極毎相あたりのスロット数が“２”であり、コア２には、各相用のスロット２３が周方向Ｃに沿って２つずつ繰り返し現れるように配置されている。また、本実施形態では、毎相あたりの磁極数が“８”（磁極対数が“４”）であり、コア２には合計で４８（＝２×８×３）個のスロット２３が配置されている。図５に示すように、各スロット２３には、内壁２３ａに沿って絶縁シート２８が配置されている。絶縁シート２８は、スロット２３の内壁２３ａを構成する一対の側壁２３ｂ及び底壁２３ｃに沿う、細長の角張ったＵ字状の断面形状となるように形成されている。絶縁シート２８は、コア２とコイル３との電気的絶縁性を確保するために設けられている。絶縁シート２８は、絶縁性及び耐熱性に優れる材料で形成されたシート材であり、例えば樹脂シートや紙製シート等で構成することができる。また、各スロット２３には、コイル３を構成するコイルユニット４のコイル辺部４２が配置されている。

コイル３は、線状の導体である線状導体で構成される。本実施形態では、コイル３は、矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線３２で構成される。「矩形状」とは、矩形のほか、概略形状が矩形のものを含み、例えば角部が円弧状に丸み付けされた矩形や角部に面取りがされた矩形等をも含む概念である。「矩形状の断面形状を有する」とは、延在方向に直交する断面の形状が矩形状であることを意味する。本実施形態では、平角線３２は、対向する一対の長辺と対向する一対の短辺とを含む長方形状の断面形状を有する。
平角線３２は、扁平な（本例では、アスペクト比がおよそ２：１の）長方形状の断面形状を有する。また、平角線３２は、金属材料（例えば銅やアルミニウム等）等の導電性材料を用いて形成され、その表面には樹脂等の絶縁性材料や酸化被膜等からなる絶縁皮膜が設けられている。

コイル３は、一対のスロット２３間に巻回されるコイルユニット４（図２を参照）を複数備えている。コイル３は、ティース２２及びスロット２３と同数（本例では４８個）のコイルユニット４を備えている。コイルユニット４は、コア２に巻装される前に曲げ加工によって成形されるカセットコイルである。例えば、１本の平角線３２を円状又は楕円状に成形しつつ周回させた後に、多角形状（例えば六角形状や、八角形状等）に曲げ加工することにより、１つのコイルユニット４を成形することができる。

図２に示すように、コイルユニット４は、軸方向Ｌに延びる一対のコイル辺部４２と、周方向Ｃに延びる一対の渡り部４４とを備える。コイル辺部４２は、スロット２３の内部に配置される部位である。コイル辺部４２は、スロット２３を軸方向Ｌに貫くように直線状に延びている。コイルユニット４は、コイル辺部４２として、一対のスロット２３の一方に配置される第一コイル辺部４２Ａと、一対のスロット２３の他方に配置される第二コイル辺部４２Ｂとを備える。第一コイル辺部４２Ａと第二コイル辺部４２Ｂとは、磁極ピッチ（本例では、スロット２３の配設ピッチの６倍）だけ互いに離れた一対のスロット２３に分かれて配置される。なお、コイル辺部４２は、スロット２３内において、当該スロット２３の内壁２３ａとの間に絶縁シート２８が介在される状態で配置される（図５を参照）。

渡り部４４は、互いに異なるスロット２３内に配置される一対のコイル辺部４２どうしをコア２の外側（軸方向Ｌの外側）で周方向Ｃに接続する部位である。渡り部４４は、コア２の軸方向端面から軸方向Ｌの外側に飛び出た位置において周方向Ｃに概ね沿うように円弧状に延びている。コイルユニット４は、渡り部４４として、コア２に対して軸方向Ｌの一方側に配置される第一渡り部４４Ａと、他方側に配置される第二渡り部４４Ｂとを備える。渡り部４４は、周方向Ｃにおける中間部分に、平角線３２を径方向Ｒにオフセットさせるオフセット部４５を有する。図３及び図４に示すように、オフセット部４５は、周方向Ｃに隣接する２つのコイルユニット４において、渡り部４４どうしの干渉を回避しながらレーンチェンジするための屈曲部である。

コイルユニット４は、平角線３２を複数回周回させて形成されている。このように、コイルユニット４は、１本の平角線３２を複数回周回させてなる連続コイルである。連続コイルとは、所定のスロット２３に収容される第１のスロット収容部（例えば上述した第一コイル辺部４２Ａ）と、第１のスロット収容部とは異なるスロット２３に収容される第２のスロット収容部（例えば上述した第二コイル辺部４２Ｂ）と、それら２つのスロット収容部を軸方向Ｌの一方側で結ぶ第１のコイルエンド部（例えば上述した第一渡り部４４Ａ）と、２つのスロット収容部を軸方向Ｌの他方側で結ぶ第２のコイルエンド部（例えば上述した第二渡り部４４Ｂ）とを有するコイルである。コイルユニット４は、同心巻コイルの構成要素となる同心巻ユニットであっても良いし、波巻コイルの構成要素となる波巻ユニットであっても良い。

なお、図２〜図４では、平角線３２を５回周回させてコイルユニット４を形成する例を示しているが、回転電機に要求される性能等に応じて周回数は適宜設定されて良い（一例として、４周の場合を示す図６等を参照）。また、図２及び図３では、電力線に接続するためのリード部４７や、他のコイルユニット４又は中性点と接続するための接続部４８を、直線状に描いているが、具体的形状は任意であり、各種の狙いに応じて他の形状としても良い（図６等を参照）。

図３に示すように、周方向Ｃに隣接する２つのコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａどうしの間には、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びる辺部間隙間５８が形成される。また、第二コイル辺部４２Ｂどうしの間にも、同様に、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びる辺部間隙間５８が形成される。これらの辺部間隙間５８は、最終的にコイル３（コイルユニット４）がコア２に巻装される際にティース２２が配置される、ティース配置空間（ティース穴）となる。

図４及び図５に示すように、１つのコイルユニット４の複数本の第一コイル辺部４２Ａは、径方向Ｒに隣接する２つの第一コイル辺部４２Ａの間に平角線３２相当分の大きさの空間が形成されるように、径方向Ｒに沿って隙間をあけながら一列に並んで配置される。
複数本の第一コイル辺部４２Ａは、断面長方形状の平角線３２の短辺が径方向Ｒに沿う状態で、径方向Ｒに沿って隙間をあけながら一列に並んで配置される。同様に、１つのコイルユニット４の複数本の第二コイル辺部４２Ｂは、径方向Ｒに隣接する２つの第二コイル辺部４２Ｂの間に平角線３２相当分の大きさの空間が形成されるように、径方向Ｒに沿って隙間をあけながら一列に並んで配置される。複数本の第二コイル辺部４２Ｂは、断面長方形状の平角線３２の短辺が径方向Ｒに沿う状態で、径方向Ｒに沿って隙間をあけながら一列に並んで配置される。

径方向Ｒに隣接する２本の第一コイル辺部４２Ａの間の隙間のそれぞれに、同相の他のコイルユニット４の第二コイル辺部４２Ｂが配置される。１つのコイルユニット４の第二コイル辺部４２Ｂのそれぞれは、他のコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａによって径方向Ｒの両側から挟まれるように配置される。同様に、径方向Ｒに隣接する２本の第二コイル辺部４２Ｂの間の隙間のそれぞれに、同相の他のコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａが配置される。１つのコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａのそれぞれは、他のコイルユニット４の第二コイル辺部４２Ｂによって径方向Ｒの両側から挟まれるように配置される。このように、それぞれのスロット２３内に、複数のコイル辺部４２が径方向Ｒに一列に並んで配置されるとともに、第１のコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａと第２のコイルユニット４の第二コイル辺部４２Ｂとが、径方向Ｒに沿って１本ずつ交互に配置される。それぞれのスロット２３には、第１のコイルユニット４の全ての第一コイル辺部４２Ａと、それとは別の第２のコイルユニット４の全ての第二コイル辺部４２Ｂとが配置される。

１つのコイルユニット４において、平角線３２の延在方向に沿って隣接する第一コイル辺部４２Ａと第二コイル辺部４２Ｂとの間隔（周方向間隔）は、径方向位置に応じて異なっている。コイルユニット４は、第一コイル辺部４２Ａと第二コイル辺部４２Ｂとの間隔が、径方向内側から径方向外側に向かうに従って広くなるように形成されている。これにより、コイルユニット４は、軸方向Ｌから見た場合に、全体として円弧帯状に湾曲して形成されている。

以下、上述したコイルユニット４を用いて行われるステータ１の製造手順について、順を追って説明する。本実施形態のステータ製造方法は、ユニット集合体形成工程と、ガイド治具取付工程と、挿入工程とを含む。ユニット集合体形成工程、ガイド治具取付工程、及び挿入工程は、記載の順に実行される。

ユニット集合体形成工程は、複数のコイルユニット４が環状に配置されたユニット集合体５を形成する工程である。図６に示すように、ユニット集合体形成工程では、複数（本例では、ティース２２及びスロット２３と同数の４８個）のコイルユニット４を周方向Ｃに沿って配列して、円環籠状のユニット集合体５を形成する。ユニット集合体５の形成は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の構造が実現されるように行われる。
（Ａ）複数のコイルユニット４は、一対のコイル辺部４２が配置される一対のスロット２３を、周方向Ｃに１つずつずらしながら配置される。
（Ｂ）周方向Ｃに隣接して配置される２つのコイルユニット４どうしは、オフセット部４５や両端のコイル辺部４２を除き、各層の平角線３２が同じ径方向位置に配置されて軸方向Ｌに見て互いに重なるように組み付けられる（図４を参照）。
（Ｃ）周方向Ｃに磁極ピッチ（本例では、スロット２３の配設ピッチの６倍）離れて配置される同相の２つのコイルユニット４どうしは、第１のコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａと、第２のコイルユニット４の第二コイル辺部４２Ｂと、のいずれか一方が他方を径方向Ｒに挟むように交互に且つ一列に並んで配置されるように組み付けられる。

なお、本実施形態のようにステータ１が例えば三相交流で駆動される回転電機に適用される場合は、それぞれのコイルユニット４は、最終的に、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルのいずれかを構成する。例えば、Ｕ相用のコイルユニット４、Ｖ相用のコイルユニット４、及びＷ相用のコイルユニット４が２個ずつ周方向Ｃに並んで配置されることにより、周方向Ｃに並んだ６つのコイルユニット４で一極が構成される。そして、それら６つ一組のコイルユニット４が、計８組、周方向Ｃに並んで配置されることにより、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルを含むコイル３が構成される。

複数のコイルユニット４を組んでユニット集合体５が形成された後、各コイルユニット４のコイル辺部４２に、絶縁シート２８が装着される。絶縁シート２８は、同じ周方向位置において径方向Ｒに一列に並ぶコイル辺部４２に対して、径方向外側から径方向内向きに挿入されて装着される。

このユニット集合体形成工程において、本実施形態では、コア２及びコイル３（コイルユニット４）として、予め定められた関係式を満たすコアとコイル（コイルユニット）との組み合わせが用いられる。例えば回転電機に要求される性能等に応じてコア２の仕様が規定されていて変更不可能な場合には、当該コア２の仕様との関係で、予め定められた関係式を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いると良い。本実施形態では、以下の関係式（１）を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いる。
２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）

関係式（１）において、代数「Ａ」は、断面矩形状の平角線３２の周方向幅（本例では長辺の長さ；図７を参照）を表す。代数「Ｂ」は、断面矩形状の平角線３２の径方向幅（本例では短辺の長さ）を表す。代数「Ｌ」は、それぞれのスロット２３内において径方向Ｒに並んで配置されるコイル辺部４２の数（合計層数）を表す。代数「Ｎ」は、スロット２３の個数を表す。代数「Ｒｉ」は、コア内周面２５の半径（コア２の軸芯Ｘとティース２２の径方向内側の端面との間の離間長さ）を表す。

上記の関係式（１）は、以下の関係式（１’）に変形することができる。
（Ａ・Ｎ）／２π＋Ｂ・Ｌ＜Ｒｉ ・・・（１’）

関係式（１’）において、左辺第１項における「Ａ・Ｎ」は、ユニット集合体５を構成する各コイルユニット４が径方向内側（軸芯Ｘ側）に密集してコイル辺部４２どうしが周方向Ｃに接して、それ以上は径を小さくすることができない状態（図７の仮想線で示す状態；以下、「最小径状態」と言う）でのユニット集合体５の内周面の周長とみなすことができる。そして、それを円周率“π”の２倍で除算した「（Ａ・Ｎ）／２π」は、そのような状態でのユニット集合体５の内周面の半径（ユニット集合体５の最小内周半径）とみなすことができる。また、左辺第２項の「Ｂ・Ｌ」は、複数のコイルユニット４を組んでなるユニット集合体５の径方向Ｒの厚みとみなすことができる。よって、関係式（１’）の左辺は、全体として、各コイルユニット４が径方向内側に密集した最小径状態でのユニット集合体５の外周面の半径とみなすことができる。このため、関係式（１’）から明らかなように、コア２の仕様との関係で関係式（１）を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いることで、ユニット集合体５をコア２の径方向内側に確実に配置することができる。

なお、上述した最小径状態でのユニット集合体５においては、コイルユニット４どうしが斜めに当接することがない。よって、平角線３２が損傷を受けるのを有効に抑制することができる。

ユニット集合体５をコア２の径方向内側に配置する際の確実性及び作業容易性等を考慮すれば、以下の関係式（１Ｂ）（さらには、関係式（１Ｃ））を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いることが好ましい。
４π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞３Ａ・Ｎ ・・・（１Ｂ）
π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１Ｃ）

また、本実施形態では、コア２の仕様との関係で、以下の関係式（２）を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いる。なお、関係式（２）において、代数「Ｄ」は、スロット２３の深さ（径方向内側の開口から底壁２３ｃまでの径方向Ｒの長さ）である。代数「Ｂ」，「Ｌ」に関しては、上記の関係式（１）と同じである。
Ｂ・Ｌ＜Ｄ ・・・（２）

関係式（２）において、左辺の「Ｂ・Ｌ」は、最終的に各スロット２３内に一列に並んで配置される複数のコイル辺部４２の、径方向Ｒの合計長さとみなすことができる。このため、コア２の仕様との関係で関係式（２）を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いることで、最終的に得られるステータ１の各スロット２３において、全てのコイル辺部４２がスロット２３から径方向内側にはみ出ることなくスロット２３内に適切に配置される。

ガイド治具取付工程は、ユニット集合体形成工程で形成されたユニット集合体５に、ステータ製造装置６を構成するガイド治具７を取り付ける工程である。ガイド治具７は、各コイルユニット４を対応するスロット２３に円滑に挿入させるための挿入補助部材であり、押出装置８と共にステータ製造装置６に備えられている。図８に示すように、ガイド治具７は、第一ガイド部材７１、第二ガイド部材７２、及び第三ガイド部材７３の３部材からなる。第二ガイド部材７２と第三ガイド部材７３とは互いに対応する形状であり、これらは、第一ガイド部材７１を軸方向Ｌに挟み込むように第一ガイド部材７１に対して軸方向Ｌの両側に分かれて配置されている。

第一ガイド部材７１は、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びる板状に形成されている。第一ガイド部材７１は、径方向外側から径方向内側に向かうに従って周方向幅が次第に小さくなる先細り形状に形成されている。第一ガイド部材７１は、その全体がユニット集合体５の辺部間隙間５８に嵌まり込むように挿入される（図９及び図１０を参照）。第一ガイド部材７１は、その径方向外側端部における周方向幅（周方向Ｃの厚さ）が、コア２のティース２２の径方向内側端部における周方向幅以上となるように形成されている。第一ガイド部材７１のそれぞれは、後の挿入工程において、対応するティース２２に対して径方向内側に対向配置される。その際、第一ガイド部材７１は、スロット２３内に挿入されるコイルユニット４のコイル辺部４２を、周方向Ｃに支持しながら径方向Ｒに円滑に移動するようにガイドする役割を果たす。

第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、径方向Ｒ及び周方向Ｃに延びる板状に形成されている。第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、径方向外側から径方向内側に向かうに従って周方向幅が次第に小さくなる先細り形状に形成されている。第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、径方向Ｒの中央部付近における周方向Ｃの両側に、一対の切欠部７５を有する。第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、切欠部７５よりも径方向内側の先端部が尖った楔状に形成されている。第二ガイド部材７２は、その先端側の尖状部が第一ガイド部材７１に対して軸方向Ｌの一方側で、第一ガイド部材７１の軸方向端面に対向するように配置される。第三ガイド部材７３は、その先端側の尖状部が第一ガイド部材７１に対して軸方向Ｌの他方側（第二ガイド部材７２側とは反対側）で、第一ガイド部材７１の軸方向端面に対向するように配置される。第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３のそれぞれの尖状部は、第一ガイド部材７１と共にユニット集合体５の辺部間隙間５８に挿入される（図９及び図１０を参照）。

第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、尖状部における周方向幅（周方向Ｃの厚さ）が、第一ガイド部材７１の同じ径方向位置における周方向幅と実質的に等しくなるように形成されている。また、第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、径方向Ｒの全ての位置において、その周方向幅がティース２２の周方向幅よりも大きくなるように形成されている。後の挿入工程において、第二ガイド部材７２は、ティース２２の軸方向Ｌの一方側の端面に対して対向配置され、第三ガイド部材７３は、ティース２２の軸方向Ｌの他方側（第二ガイド部材７２側とは反対側）の端面に対して対向配置される。その際、第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、スロット２３内に挿入されるコイルユニット４のコイル辺部４２と渡り部４４との境界部（屈曲部）を、周方向Ｃ及び軸方向Ｌに支持しながら径方向Ｒに円滑に移動するようにガイドする役割を果たす。同時に、第二ガイド部材７２及び第三ガイド部材７３は、絶縁シート２８がスロット２３から軸方向Ｌに抜け出るのを防止する役割を果たす。

このようなガイド治具７をユニット集合体５に取り付けるには、図９に示すように、まずユニット集合体５の辺部間隙間５８のそれぞれに、第一ガイド部材７１及び第二ガイド部材７２を、径方向外側から径方向内きに挿入して取り付ける。次に、第一ガイド部材７１及び第二ガイド部材７２のみが取り付けられた（第三ガイド部材７３は未取付の状態の）ユニット集合体５に対して、軸方向Ｌにおける第二ガイド部材７２側とは反対側から、軸方向Ｌに沿って中空円筒状のコア２を外挿する。上述したように、コア２とコイル３（コイルユニット４）とは関係式（１）を満たす組み合わせであるので、ユニット集合体５とコア２とが干渉することなく、ユニット集合体５に対してコア２が適切かつ確実に外挿される。最後に、ユニット集合体５の辺部間隙間５８のそれぞれに、第三ガイド部材７３を、径方向外側から径方向内きに挿入して取り付ける。

その後、コア２とユニット集合体５との位相が調整され、コア２とユニット集合体５とが周方向Ｃに位置決めされる。この位相調整及び位置決めにより、各第一ガイド部材７１がティース２２に対して径方向内側に隣接して対向し、かつ、各コイルユニット４のコイル辺部４２がスロット２３に対して径方向内側に隣接して対向するように配置される。このようにして、ガイド治具７が取り付けられた状態のユニット集合体５とコア２とが組み付けられてなる組付体５２が、ガイド治具取付工程によって得られる。

挿入工程は、ユニット集合体５を構成する複数のコイルユニット４のコイル辺部４２をスロット２３に挿入する工程である。挿入工程では、ガイド治具７が取り付けられたユニット集合体５がコア２の径方向内側に配置された状態で、複数のコイルユニット４を径方向外向きに放射状に押し出すことにより、それぞれのコイルユニット４のコイル辺部４２を対応するスロット２３に挿入する。本実施形態では、このような挿入工程は、ステータ製造装置６に備えられる押出装置８を用いて実行される。

押出装置８は、ステータ１の製造に際して、コア２に対するコイルユニット４の巻装（具体的には、各スロット２３内へのコイル辺部４２の挿入）に必要な押圧力を発生させる装置である。図１１〜図１３に、このような押出装置８の一例を示す。本例では、押出装置８は、主要な構成として、支持台８１と押圧ローラ８４とを備えている。支持台８１は、ガイド治具７が取り付けられた状態のユニット集合体５とコア２との組付体５２を保持する台である。支持台８１は、組付体５２の外周面に当接する一対の支持ローラ８２を有しており、これら一対の支持ローラ８２で組付体５２を自転自在に支持する。

押圧ローラ８４は、支持台８１に支持されている組付体５２のユニット集合体５に含まれるコイルユニット４（具体的には、渡り部４４）を、径方向内側から径方向外向きに放射状に押し出す。押圧ローラ８４は、ユニット集合体５の径方向内側の空間であって、かつ、コア２の軸方向Ｌの外側の空間に配置される。押圧ローラ８４は、円柱状に形成された部材であって、その軸芯がコア２の軸芯Ｘと平行に延びるように配置されている。押圧ローラ８４は、対をなす第一ローラ８４Ａと第二ローラ８４Ｂとを含む。第一ローラ８４Ａは、コア２に対して軸方向Ｌの一方側において、コイルユニット４の第一渡り部４４Ａに当接可能に配置されている。第二ローラ８４Ｂは、コア２に対して軸方向Ｌの他方側において、コイルユニット４の第二渡り部４４Ｂに当接可能に配置されている。第一ローラ８４Ａと第二ローラ８４Ｂとは、ユニット集合体５の径方向内側の空間を軸方向Ｌに貫通する連結軸８６によって互いに連結されている。

支持台８１と押圧ローラ８４とは、径方向Ｒに沿って相対移動可能に構成されている。
例えば、押圧ローラ８４が、支持台８１に対して径方向Ｒ（軸芯が水平方向を向くように組付体５２が支持される場合には、一例として上下方向）に移動可能に構成されている。
なお、このような構成に限定されることなく、支持台８１が押圧ローラ８４側に移動可能に構成されても良い。支持台８１と押圧ローラ８４との相対移動は、各コイルユニット４のコイル辺部４２がスロット２３内に適切に収容されるとともに、連結軸８６がティース２２の径方向内側端面に接触しない範囲で行われる。

挿入工程では、このような押出装置８を用いて、ユニット集合体５を構成する複数のコイルユニット４のコイル辺部４２をスロット２３に挿入する。まず、図１１〜図１３に示すように、ガイド治具７が取り付けられた状態のユニット集合体５とコア２との組付体５２を、支持台８１にセットする。次に、図１４及び図１５に示すように、支持台８１の支持ローラ８２に支持されている組付体５２を自転させつつ、押圧ローラ８４を支持台８１側に向かって徐々に移動させる。これに伴い、押圧ローラ８４が、渡り部４４の周方向Ｃの一部を径方向外側に押し出すとともに、その押出位置を周方向Ｃに沿って次第に移動させる。より具体的には、第一ローラ８４Ａが、組付体５２に含まれる各コイルユニット４の第一渡り部４４Ａに対して逐次当接しつつ周方向Ｃに沿って相対移動し、各第一渡り部４４Ａを逐次径方向外側へ押圧する。同時に、第二ローラ８４Ｂが、組付体５２に含まれる各コイルユニット４の第二渡り部４４Ｂに対して逐次当接しつつ周方向Ｃに沿って相対移動し、各第二渡り部４４Ｂを周方向Ｃに沿って逐次径方向外側へ押圧する。

コイルユニット４の渡り部４４が径方向外側へ押圧されると、それに追従して、各渡り部４４に繋がるコイル辺部４２が径方向外向きに引っ張られる。このとき、各コイル辺部４２は、図１６に示すように、第一ガイド部材７１、第二ガイド部材７２、及び第三ガイド部材７３によってガイドされながら、スロット２３内に円滑に挿入される。なお、この挿入の過程において、各コイルユニット４は、第一コイル辺部４２Ａと第二コイル辺部４２Ｂとの周方向間隔が拡大するように変形する（図１０と図１６とを合わせて参照）。同時に、各コイルユニット４は、軸方向Ｌの両側の渡り部４４の軸方向先端部（本例ではオフセット部４５）どうしの軸方向間隔が縮小するように変形する。これにより、ユニット集合体５は、スロット２３内に挿入される前に比べて、拡径しつつ軸方向長さ（両側の渡り部４４の軸方向先端部どうしの離間長さ）が短くなる。

ユニット集合体５を構成する全てのコイルユニット４の渡り部４４が径方向外側へ押圧されると、それに追従して、全てのコイルユニット４のコイル辺部４２がスロット２３に挿入される。このようにして、周方向Ｃに延びる渡り部４４に沿って逐次渡り部４４を径方向外側に押し出す押出装置８により、コイル辺部４２がスロット２３に挿入され、コイルユニット４が一対のスロット２３間に巻回される。このように、本実施形態のステータ製造方法によれば、２つのコイルユニット４のそれぞれのコイル辺部４２が同じ周方向位置において径方向Ｒに交互に並ぶように配置されるユニット集合体５を、円筒状のコア２に組み付けて、ステータ１を得ることが可能である。

ここで、円筒状のコアとコイルを構成するコイルユニットとを用いて、コアにコイルユニットを巻装してステータを製造するステータ製造方法の一例が、特開２０１１−１９３５９７号公報に開示されている。この製造方法では、円柱状の本体部の外周面に形成された複数の保持溝を有する治具を用いて、コアへのコイル（複数のコイルユニット）の巻装を行う。より具体的には、治具の各保持溝にコイルユニットを１つずつ装着する工程と、治具に保持された各コイルユニットを、コアの径方向内側に配置した状態で径方向外向きに放射状に押し出して、各コイルユニットのコイル辺部をコアのスロットに挿入する工程とを経て、コイルを巻装する。かかる方法では、同じスロット内にコイル辺部が共通に収容される２つのコイルユニットは、そのスロット内で、一方のコイルユニットのコイル辺部が径方向外側に偏在するとともに、他方のコイルユニットのコイル辺部が径方向内側に偏在する。これらは偏在しているため、コイル辺部を１つずつ挿入することも可能であり、そもそも、径方向内側に配置する際にコイルユニットどうしが干渉するという課題が生じない。

なお、図１７に示すように、挿入工程において、各コイルユニット４のコイル辺部４２は、周方向Ｃの両側に隣接する２つの第一ガイド部材７１によって挟まれた状態でガイドされる。よって、挿入に伴うコイルユニット４の変形時にも、各コイル辺部４２をその両側の２つの第一ガイド部材７１によって当接支持することができ、コイル辺部４２が周方向Ｃに膨らむのを抑制することができる。

ところで、上述したように、本実施形態の挿入工程では周方向Ｃに延びる渡り部４４に沿って逐次渡り部４４を径方向外側に押し出す押出装置８によってコイル辺部４２をスロット２３に挿入する。この挿入動作の過程で、コイルユニット４のそれぞれは、一対のコイル辺部４２の一方が他方よりも径方向外側に位置する状態を経てスロット２３内に挿入される。例えば図１８において、挿入時に組付体５２（コア２）が自転しながらユニット集合体５に対して押圧ローラ８４から径方向外向きの押圧力が加わると、押圧された第一コイル辺部４２Ａが同じコイルユニット４の対となる第二コイル辺部４２Ｂに対して径方向外側となるようにコイルユニット４が周方向Ｃに対して傾斜する。その際、各コイルユニット４には、一対のコイル辺部４２に対して互いに不均等な径方向荷重が作用する。そして、各コイル辺部４２には、スロット２３内でひねりを生じさせるような非対称な荷重が作用する。このような荷重が作用すると、場合によっては、平角線３２や絶縁シート２８が損傷を受ける可能性がある。

このような懸念に対して、本実施形態では、コイルユニット４のそれぞれの一対のコイル辺部４２における断面矩形状の平角線３２の四隅の角部を、一般的な対称形状ではなく、非対称形状とすることで対処している。つまり、各コイル辺部４２における平角線３２の一対の内周側角部３４と一対の外周側角部３６とで曲率半径を異ならせて、非対称形状としている。具体的には、平角線３２の一対の内周側角部３４が、一対の外周側角部３６に比べて大きい曲率半径を有するように形成している。なお、内周側角部３４は、平角線３２の四隅の角部のうち、コイルユニット４が一対のスロット２３間に巻回された際に内周側（巻回中心側）に位置する方の一対の角部である。外周側角部３６は、平角線３２の四隅の角部のうちの残余の角部であり、コイルユニット４が一対のスロット２３間に巻回された際に外周側に位置する方の一対の角部である。平角線３２の角部が直角のエッジを有する場合には、当該角部の曲率半径は“０（ゼロ）”と考える。

内周側角部３４は、外周側角部３６に比べて、例えば２倍以上（好ましくは３倍以上）の曲率半径を有することが好ましい。このようにすれば、挿入工程で各コイル辺部４２が受けるひねり荷重を、内周側角部３４の相対的に大きな丸み付けによって抑制することができる。詳述すると、スロット２３内でコイル辺部４２にひねりが生じると、コイル辺部４２はスロット２３の側壁２３ｂに対して傾斜する状態となるが、内周側角部３４に大きな丸み付けがなされていることで、コイル辺部４２の角部が側壁２３ｂに強く当たることが抑制される。ここで、内周側角部３４の曲率半径を大きくしているのは、コイルユニット４の挿入を一対のコイル辺部４２の周方向間隔を拡大させながら行う際に、コイル辺部４２の内周側（巻回中心側）の面が強くスロット２３の側壁２３ｂに当たるからである。
側壁２３ｂに強く当たる方の角部である内周側角部３４の曲率半径を大きくすることで、コイル辺部４２が側壁２３ｂに当たるときの応力を緩和することができる。よって、平角線３２や絶縁シート２８が損傷を受けるのを有効に抑制することができ、コア２とコイル３との間の電気的絶縁性を良好に確保できる。

なお、このような構成では、図１８に示すように、同じスロット２３内に配置される複数のコイル辺部４２は、径方向Ｒに沿って、それぞれにおける曲率半径の大きい相対的に大きな丸み付けがなされた角部が周方向Ｃの一方側と他方側とを交互に向くように配置される。また、同じスロット２３内に配置される複数のコイル辺部４２は、径方向Ｒに沿って、径方向Ｒに対する傾斜方向が交互となるようにジグザク状に配置される。

さらに本実施形態では、コア２の仕様との関係で、以下の関係式（３）を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いている。
Ｚ≦Ｗ−２・Ｔ ・・・（３）

関係式（３）において、代数「Ｚ」は、断面矩形状の平角線３２において対角に位置する内周側角部３４と外周側角部３６との対角幅を表す。代数「Ｗ」は、スロット２３の周方向幅（平行スロットを構成する一対の側壁２３ｂどうしの間の周方向幅）を表す。代数「Ｔ」は、絶縁シート２８の厚さを表す。

コア２の仕様との関係で関係式（３）を満たすコイル３（コイルユニット４）を用いれば、仮に挿入工程で各コイル辺部４２に実際にひねりが生じてコイル辺部４２が傾いたとしても、コイル辺部４２を構成する平角線３２の一対の対角の双方が、絶縁シート２８を介してスロット２３の両側の側壁２３ｂに圧接されることがない。よって、挿入工程で各コイル辺部４２が受けるひねり荷重を有効に抑制することができ、コア２とコイル３との間の電気的絶縁性を良好に確保できる。

〔その他の実施形態〕
ステータ製造方法及びコイルのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態では、４８個のスロット２３を有するコア２を用いてステータ１を製造する例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、コア２のスロット数“Ｎ”は、それ以外にも、例えば２４個、３６個、６０個、・・・等であっても良い。この場合、コア２のスロット数にも応じて、関係式（１）が満足されるように、コア２及びコイル３（コイルユニット４）の他の諸元が設定されると良い。

（２）上記の実施形態において各図に示されたコア２のサイズは、単なる一例である。よって、そのような構成に限定されることなく、コア２のサイズ（コア内径“Ｒｉ”を含む）は、例えば回転電機に要求される性能等に応じて適宜設定されて良い。この場合、コア２のサイズにも応じて、関係式（１）が満足されるように、コア２及びコイル３（コイルユニット４）の他の諸元が設定されると良い。

（３）上記の実施形態において各図に示されたスロット２３のサイズは、単なる一例である。よって、そのような構成に限定されることなく、スロット２３の周方向幅“Ｗ”や深さ“Ｄ”は、例えば回転電機に要求される性能等に応じて適宜設定されて良い。この場合、スロット２３のサイズにも応じて、関係式（２）及び（３）の少なくとも一方が満足されるように、コア２及びコイル３（コイルユニット４）の他の諸元が設定されると良い。

（４）上記の実施形態では、アスペクト比がおよそ２：１の扁平な長方形状の断面形状を有する平角線３２で構成されるコイル３を用いてステータ１を製造する例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、平角線３２の周方向幅“Ａ”及び径方向幅“Ｂ”は適宜設定されて良いし、それらの比も適宜設定されて良い。この場合、平角線３２のサイズにも応じて、関係式（１）が満足されるように、コア２及びコイル３（コイルユニット４）の他の諸元が設定されると良い。

（５）上記の実施形態では、１つのスロット２３内に計８本のコイル辺部４２が一列に並んで配置される構成を主に想定して説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、１つのスロット２３内に配置されるコイル辺部４２の本数（層数）は、例えば３本、４本、５本、６本、７本、・・・等であっても良い。３本以上のコイル辺部４２は、第１のコイルユニット４の第一コイル辺部４２Ａと、第２のコイルユニット４の第二コイル辺部４２Ｂと、のいずれか一方が他方を径方向Ｒに挟むように交互に且つ一列に並んで配置されるように組み付けられる。この場合、層数にも応じて、関係式（１）が満足されるように、コア２及びコイル３（コイルユニット４）の他の諸元が設定されると良い。

（６）上記の実施形態では、平角線３２の一対の内周側角部３４が一対の外周側角部３６に比べて大きい曲率半径を有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、内周側角部３４と外周側角部３６とで曲率半径が同一であっても良いし、或いは、内周側角部３４が外周側角部３６に比べて小さい曲率半径を有しても良い。

（７）上記の実施形態では、毎極毎相あたりのスロット数が“２”とされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、毎極毎相あたりのスロット数は、例えば“１”や“３”等とされても良い。

（８）上記の実施形態では、押圧ローラ８４を有する押出装置８を用いてコイルユニット４のコイル辺部４２をスロット２３に順次挿入する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、全てのコイル辺部４２を一括的にスロット２３に挿入しても良い。また、渡り部４４を径方向外側に引っ張ることによってコイル辺部４２をスロット２３に挿入しても良い。或いは、渡り部４４を軸方向Ｌに押圧して隣接するコイル辺部４２どうしの間隔を広げるように変形させながら、コイル辺部４２をスロット２３に挿入しても良い。

（９）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。従って、当業者は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係るステータ製造方法は、好適には、以下の各構成を備える。

［１］
径方向（Ｒ）に延びるとともにコア内周面（２５）に開口するスロット（２３）を周方向（Ｃ）に複数分散配置された状態で有する円筒状のコア（２）に、矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線（３２）を巻回して構成される複数のコイルユニット（４）を備えるコイル（３）を巻装するステータ製造方法であって、
前記コイルユニット（４）のそれぞれが、前記スロット（２３）の内部に配置されるコイル辺部（４２）として、一対の前記スロット（２３）の一方に配置される第一コイル辺部（４２Ａ）と、一対の前記スロット（２３）の他方に配置される第二コイル辺部（４２Ｂ）と、を備え、
第１の前記コイルユニット（４）の前記第一コイル辺部（４２Ａ）と第２の前記コイルユニット（４）の前記第二コイル辺部（４２Ｂ）とが、径方向（Ｒ）に一列に並ぶとともにいずれか一方が他方を径方向（Ｒ）に挟んで交互に配置されるように、複数の前記コイルユニット（４）を互いに組み付け、複数の前記コイルユニット（４）が環状に配置されたユニット集合体（５）を形成するユニット集合体形成工程と、
前記ユニット集合体（５）が前記コア（２）の径方向内側に配置された状態で、前記ユニット集合体（５）を構成する複数の前記コイルユニット（４）の前記コイル辺部（４２）を、対応する前記スロット（２３）に挿入する挿入工程と、を備え、
前記コア（２）及び前記コイル（３）として、以下の関係式（１）
２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）
を満たすコア（２）とコイル（３）との組み合わせを用いる。
［関係式（１）中、
Ａは、前記平角線（３２）の周方向幅であり、
Ｂは、前記平角線（３２）の径方向幅であり、
Ｌは、それぞれの前記スロット（２３）内において径方向（Ｒ）に並んで配置される前記コイル辺部（４２）の数であり、
Ｎは、前記スロット（２３）の個数であり、
Ｒｉは、前記コア内周面（２５）の半径である。］

この構成によれば、ユニット集合体形成工程により、第１のコイルユニットの第一コイル辺部及び第２のコイルユニットの第二コイル辺部のいずれか一方が他方を径方向に挟むように交互に且つ一列に並んで配置される状態に組み付けられたユニット集合体が得られる。このとき、関係式（１）を満たすコアとコイルとの組み合わせを用いることで、ユニット集合体形成工程で得られたユニット集合体を、少なくとも各コイルユニットを径方向内側に寄せた状態で、コアの径方向内側に確実に配置することができる。よって、その後の挿入工程を、適切に行うことができる。つまり、２つのコイルユニットのそれぞれのコイル辺部が同じ周方向位置において径方向に交互に並ぶように配置されるユニット集合体を、径方向内側に配置して円筒状のコアに組み付けることが可能なステータ製造方法を実現することができる。

また、本開示に係るコイルは、好適には、以下の各構成を備える。

［２］
径方向（Ｒ）に延びるとともにコア内周面（２５）に開口するスロット（２３）を周方向（Ｃ）に複数分散配置された状態で有する円筒状のコア（２）に巻装されるコイル（３）であって、
矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線（３２）で構成され、一対の前記スロット（２３）間に巻回されるコイルユニット（４）を複数備え、
前記コイルユニット（４）のそれぞれが、前記スロット（２３）の内部に配置されるコイル辺部（４２）として、一対の前記スロット（２３）の一方に配置される第一コイル辺部（４２Ａ）と、一対の前記スロット（２３）の他方に配置される第二コイル辺部（４２Ｂ）と、を備え、
それぞれの前記スロット（２３）内に、複数の前記コイル辺部（４２）が径方向（Ｒ）に一列に並んで配置されるとともに、第１の前記コイルユニット（４）の前記第一コイル辺部（４２Ａ）と、第２の前記コイルユニット（４）の前記第二コイル辺部（４２Ｂ）と、のいずれか一方が他方を径方向（Ｒ）に挟むように交互に配置され、
以下の関係式（１）
２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）
を満たす。
［関係式（１）中、
Ａは、前記平角線（３２）の周方向幅であり、
Ｂは、前記平角線（３２）の径方向幅であり、
Ｌは、それぞれの前記スロット（２３）内において径方向（Ｒ）に並んで配置される前記コイル辺部（４２）の数であり、
Ｎは、前記スロット（２３）の個数であり、
Ｒｉは、前記コア内周面（２５）の半径である。］

この構成によれば、例えば第１のコイルユニットの第一コイル辺部及び第２のコイルユニットの第二コイル辺部のいずれか一方が他方を径方向に挟むように交互に且つ一列に並んで配置されるように組み付けてユニット集合体を形成すると、そのユニット集合体は、少なくとも各コイルユニットを径方向内側に寄せた状態で、コアの径方向内側に配置可能な大きさとなる。よって、その後、ユニット集合体をコアの径方向内側に配置した状態で、各コイルユニットを径方向外向きに移動させて各コイルユニットのコイル辺部を対応するスロットに挿入することができる。つまり、２つのコイルユニットのそれぞれのコイル辺部が同じ周方向位置において径方向に交互に並ぶように配置される集合体であって、円筒状のコアに対して径方向内側から組み付けることが可能なコイルを実現することができる。

［３］
以下の関係式（２）
Ｂ・Ｌ＜Ｄ ・・・（２）
を満たす。
[関係式（２）中、
Ｄは、前記スロット（２３）の深さである。]

この構成によれば、最終的に得られるステータの各スロットにおいて、全てのコイル辺部がスロットからはみ出ることなくスロット内に適切に配置される。よって、このようなコイルを用いて得られるステータを、確実に適正形状とすることができる。

本開示に係るステータ製造方法及びコイルは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

本開示に係る技術は、例えば円筒状のコアにコイルを巻装するステータ製造方法に利用することができる。

１ ステータ
２ コア
３ コイル
４ コイルユニット
５ ユニット集合体
８ 押出装置
２３ スロット
２５ コア内周面
２８ 絶縁シート
３２ 平角線
３４ 内周側角部
３６ 外周側角部
４２ コイル辺部
４２Ａ 第一コイル辺部
４２Ｂ 第二コイル辺部
４４ 渡り部
Ｒ 径方向
Ｃ 周方向
Ｒｉ コア内周面の半径
Ｎ スロットの個数
Ｗ スロットの周方向幅
Ｄ スロットの深さ
Ｌ スロット内のコイル辺部の数
Ａ 平角線の周方向幅
Ｂ 平角線の径方向幅
Ｚ 平角線の対角幅
Ｔ 絶縁シートの厚さ

Claims (3)

1. 径方向に延びるとともにコア内周面に開口するスロットを周方向に複数分散配置された状態で有する円筒状のコアに、矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線を巻回して構成される複数のコイルユニットを備えるコイルを巻装するステータ製造方法であって、
   前記コイルユニットのそれぞれが、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として、一対の前記スロットの一方に配置される第一コイル辺部と、一対の前記スロットの他方に配置される第二コイル辺部と、を備え、
   第１の前記コイルユニットの前記第一コイル辺部と第２の前記コイルユニットの前記第二コイル辺部とが、径方向に一列に並ぶとともにいずれか一方が他方を径方向に挟んで交互に配置されるように、複数の前記コイルユニットを互いに組み付け、複数の前記コイルユニットが環状に配置されたユニット集合体を形成するユニット集合体形成工程と、
   前記ユニット集合体が前記コアの径方向内側に配置された状態で、前記ユニット集合体を構成する複数の前記コイルユニットの前記コイル辺部を、対応する前記スロットに挿入する挿入工程と、を備え、
   前記コア及び前記コイルとして、以下の関係式（１）
   ２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）
   を満たすコアとコイルとの組み合わせを用いるステータ製造方法。
   ［関係式（１）中、
   Ａは、前記平角線の周方向幅であり、
   Ｂは、前記平角線の径方向幅であり、
   Ｌは、それぞれの前記スロット内において径方向に並んで配置される前記コイル辺部の数であり、
   Ｎは、前記スロットの個数であり、
   Ｒｉは、前記コア内周面の半径である。］
2. 径方向に延びるとともにコア内周面に開口するスロットを周方向に複数分散配置された状態で有する円筒状のコアに巻装されるコイルであって、
   矩形状の断面形状を有する線状導体である平角線で構成され、一対の前記スロット間に巻回されるコイルユニットを複数備え、
   前記コイルユニットのそれぞれが、前記スロットの内部に配置されるコイル辺部として、一対の前記スロットの一方に配置される第一コイル辺部と、一対の前記スロットの他方に配置される第二コイル辺部と、を備え、
   それぞれの前記スロット内に、複数の前記コイル辺部が径方向に一列に並んで配置されるとともに、第１の前記コイルユニットの前記第一コイル辺部と、第２の前記コイルユニットの前記第二コイル辺部と、のいずれか一方が他方を径方向に挟むように交互に配置され、
   以下の関係式（１）
   ２π・（Ｒｉ−Ｂ・Ｌ）＞Ａ・Ｎ ・・・（１）
   を満たすコイル。
   ［関係式（１）中、
   Ａは、前記平角線の周方向幅であり、
   Ｂは、前記平角線の径方向幅であり、
   Ｌは、それぞれの前記スロット内において径方向に並んで配置される前記コイル辺部の数であり、
   Ｎは、前記スロットの個数であり、
   Ｒｉは、前記コア内周面の半径である。］
3. 以下の関係式（２）
   Ｂ・Ｌ＜Ｄ ・・・（２）
   を満たす請求項２に記載のコイル。
   [関係式（２）中、
   Ｄは、前記スロットの深さである。]

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