WO2019107567A1 - 電機子および電機子の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an armature and a method of manufacturing an armature.
- an armature that includes an armature core provided with a plurality of slots extending in a central axial direction.
- Such an armature is disclosed, for example, in JP-A-2015-23771.
- JP-A-2015-23771 discloses a rotary electric machine stator (hereinafter referred to as a "stator") provided with a stator core provided with a plurality of slots extending in the axial direction.
- a coil is configured by joining the tip end of one side conductor segment disposed on one side in the axial direction of the stator core and the tip end of the other side conductor segment disposed on the other side in the axial direction of the stator core.
- a protrusion is formed at the end of the one side conductor segment, and a recess is formed at the end of the other side conductor segment.
- the bonding material is disposed between the convex portion and the concave portion, and the convex portion and the concave portion are engaged, the one side conductor segment and the other side conductor segment are heated while being pressed from both sides in the axial direction Thus, the tip of the one side conductor segment and the tip of the other side conductor segment are joined.
- the present invention has been made to solve the problems as described above, and one object of the present invention is to improve the bonding quality between the first segment conductor and the second segment conductor.
- An armature and a method of manufacturing the armature are provided.
- an armature includes an armature core having a plurality of slots extending in a central axial direction and a plurality of legs disposed on the armature core.
- a first leg portion of the first segment conductor disposed on one side in the central axis direction of the plurality of segment conductors, and a second leg disposed on the other side in the central axial direction
- the second leg includes at least a portion facing the other side in the radial direction and is opposed to the first opposing surface.
- At least a portion of the first opposing surface and at least a portion of the second opposing surface are joined including a second other end surface continuous to the opposing surface, and the first other end surface has a diameter larger than that of the second other end surface It is arranged to project on the other side of the direction.
- the first leg portion faces one side in the radial direction of the armature core, and the first leg faces the second leg portion.
- a second opposing surface is provided on the second leg, at least a portion of which faces the other side in the radial direction, and is opposed to the first opposing surface.
- the first leg is provided with the first other end face facing the other side in the radial direction
- the second leg is provided with the radial direction.
- a second other end face continuous with the second opposing surface. Then, the first other end surface is disposed so as to project to the other side in the radial direction more than the second other end surface.
- the pressing portion (a part of the pressing jig or the armature core) is moved from the other side in the radial direction to the one side If it is moved toward the second end surface, the pressing portion can be brought into contact with the first other end surface prior to the second other end surface. As a result, the first leg can be pressed along the direction (one side in the radial direction) in which the first opposing surface faces.
- a method of manufacturing an armature according to a second aspect of the present invention includes an armature core provided with a plurality of slots extending in a central axial direction, and a plurality of segment conductors having legs disposed on the armature core.
- a method of manufacturing an armature comprising: a coil part having a plurality of legs joined together, at least one of the first surfaces of the first legs of the first segment conductor of the plurality of segment conductors. And the first end face of the first leg faces the other side in the radial direction, and the second of the plurality of segment conductors is the second of the plurality of segment conductors.
- the second end face continuous to at least a part of the second surface and the second surface of the leg portion faces the other side in the radial direction, and the first leg is disposed on one side in the central axial direction, So that the two legs are arranged on the other side of the central axis direction
- the armature manufacturing method by configuring the step of arranging the plurality of segment conductors as described above, the pressing force against the first surface and the second surface (to the joint portion) Uneven pressing force can be prevented.
- the step of forming the coil portion by joining as described above, the first leg can be pressed in a state in which the second leg is prevented from being pressed. .
- the bonding quality between the first segment conductor and the second segment conductor can be determined by The manufacturing method of the armature which can be improved further can be provided.
- the joint quality between the first segment conductor and the second segment conductor can be improved.
- FIG. 1 is an exploded perspective view of a stator according to one embodiment. It is a top view showing composition of a stator core by one embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of slot insulation paper according to an embodiment. It is a circuit diagram showing wire connection composition of a coil part by one embodiment.
- FIG. 7 is a perspective view of a portion of a first coil assembly according to one embodiment.
- FIG. 8A is a cross-sectional view showing the configuration of a segment conductor according to an embodiment, FIG. 8A is a view showing an insulating film, and FIG.
- FIG. 8B is a view showing an insulating portion. It is a figure which shows the structure of the general conductor by one Embodiment.
- FIG. 2 shows a configuration of a power conductor according to one embodiment. It is the elements on larger scale of code
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 1000-1000 of FIG. It is a perspective view showing composition of an outside diameter side neutral point conductor by one embodiment. It is the elements on larger scale of code
- FIG. 7 is a diagram for describing a process of arranging a segment conductor in a slot according to one embodiment.
- FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a process of arranging slot insulating paper in the slot according to one embodiment.
- stator a 1st opposing surface and a 2nd opposing surface
- stator a 1st opposing surface and a 2nd opposing surface
- structure of the stator coil part
- composition of a stator by the 6th modification of one embodiment.
- stator 100 The structure of the stator 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 16.
- the stator 100 has an annular shape around the central axis C1.
- the stator 100 is an example of the “armature” in the claims.
- axial direction (central axis direction)” means a direction (Z direction) along the central axis C1 of the stator 100 (the rotation axis of the rotor 101), as shown in FIG.
- the “circumferential direction” means the circumferential direction (direction A) of the stator 100.
- the “radial direction” means the radial direction (R direction) of the stator 100.
- “radially inside” means a direction (R1 direction) toward the central axis C1 of the stator 100.
- radially outside means a direction (R2 direction) toward the outside of the stator 100.
- the radially outer side is an example of the “other side in the radial direction” in the claims
- the radially inner side is an example of the “one side in the radial direction” in the claims.
- the stator 100 together with the rotor 101, constitutes a part of a rotating electrical machine.
- the rotating electrical machine is configured, for example, as a motor, a generator, or a motor and generator.
- the stator 100 is, as shown in FIG. 1, disposed radially outside of the rotor 101 provided with permanent magnets (not shown). That is, in the present embodiment, the stator 100 constitutes a part of the inner rotor type rotating electrical machine 102.
- the stator 100 includes a stator core 10, slot insulating paper 20, and a coil section 30.
- the coil unit 30 includes a first coil assembly 30 a and a second coil assembly 30 b.
- the coil portion 30 is composed of a plurality of segment conductors 40.
- the stator core 10 is an example of the “armature core” in the claims.
- the slot insulating paper 20 is an example of the “slot insulating member” in the claims.
- Stator core 10 has a cylindrical shape whose central axis is central axis C1 (see FIG. 1). Stator core 10 is formed, for example, by laminating a plurality of electromagnetic steel plates (for example, silicon steel plates) in the axial direction. As shown in FIG. 4, the stator core 10 is provided with a back yoke 11 having an annular shape when viewed in the axial direction, and a plurality of slots 12 which are provided radially inside the back yoke 11 and extend in the axial direction. . The stator core 10 is provided with a plurality of teeth 13 on both sides in the circumferential direction of the slot 12.
- the slot 12 is a portion surrounded by the wall portion 11 a of the back yoke 11 provided radially outside the first other end surface 73 described later and the circumferential side surfaces 13 a of the two teeth 13.
- the slot 12 is provided with an opening 12a which is provided radially inward of a second one end surface 84 described later and which opens inward in the radial direction. Also, the slots 12 are open on both axial sides.
- the teeth 13 are formed so as to protrude radially inward from the back yoke 11, and a convex portion 13 b constituting an opening 12 a of the slot 12 is formed at a tip end on the inner side in the radial direction.
- the wall portion 11a is an example of the "pressing portion" in the claims.
- the opening 12a has an opening width W1 in the circumferential direction.
- the opening width W1 corresponds to the distance between the tips of the convex portions of the convex portions 13b of the teeth 13.
- the width W2 of the portion where the coil portion 30 of the slot 12 and the slot insulating paper 20 are disposed is larger than the opening width W1. That is, the slot 12 is configured as a semi-open slot.
- the width W2 corresponds to the distance between the circumferential side surfaces 13a of the teeth 13 disposed on both sides of the slot 12 in the circumferential direction. Further, the width W2 of the slot 12 is substantially constant in the radial direction.
- the slot insulating paper 20 is disposed between the teeth 13 and the segment conductor 40, as shown in FIG.
- the slot insulating paper 20 includes the joint covering portion 21.
- the joint portion covering portion 21 is at least a joint portion 90 to be described later among the segment conductors 40 disposed closest to the opening 12 a of the slot 12 among the plurality of segment conductors 40 disposed in parallel in the radial direction. It is comprised so that radial direction inner side may be covered.
- the slot insulating paper 20 is an example of the “slot insulating member” in the claims.
- the slot insulating paper 20 is formed of, for example, a sheet-like insulating member such as aramid paper or polymer film, and has a function of securing insulation between the segment conductor 40 (coil portion 30) and the stator core 10. .
- the slot insulating paper 20 is formed between the segment conductor 40 and the circumferential side surface 13 a of the tooth 13, and the segment conductor 40 of the plurality of segment conductors 40 disposed radially outward and the wall portion 11 a. It is arranged between.
- the slot insulating paper 20 includes collar portions 22 (cuff portions) formed so as to protrude outward in the axial direction on both sides in the axial direction from the slot 12 and folded back.
- the slot insulating paper 20 is disposed so as to integrally cover the circumference of the plurality of segment conductors 40 disposed in parallel in the radial direction, as viewed in the direction of the arrow Z2.
- the both sides in the circumferential direction and both sides in the radial direction of the below-described slot accommodating portions 42 a and 42 b of the plurality of segment conductors 40 arranged in parallel in the radial direction are covered with the slot insulating paper 20.
- the slot accommodating portions 42a and 42b are examples of the "leg portion" in the claims.
- the coil section 30 is provided on the first coil assembly 30a provided on one side in the axial direction (arrow Z1 direction) and on the other side in the axial direction (arrow Z2 direction).
- the second coil assembly 30 b is axially combined and joined together.
- Each of the first coil assembly 30a and the second coil assembly 30b is formed in an annular shape centered on a central axis C1 (see FIG. 1) identical to that of the stator core 10.
- the coil unit 30 is configured, for example, as a wave wound coil. Moreover, the coil part 30 is comprised as a coil of 8 turns. That is, as shown in FIG. 5, the coil portion 30 is configured by arranging eight segment conductors 40 in the radial direction in the slot 12 in parallel. Then, in the coil unit 30, by supplying electric power of three-phase alternating current from the power supply unit (not shown), the current reciprocates in the axial direction and the magnetic flux is generated while the current flows in the circumferential direction. It is configured.
- the coil unit 30 is connected (connected) by a three-phase Y connection as shown in FIG. That is, coil portion 30 includes U-phase coil portion 30U, V-phase coil portion 30V, and W-phase coil portion 30W.
- the coil portion 30 is provided with a plurality of neutral points N.
- the coil unit 30 is connected in four parallel connection (star connection). That is, U-phase coil unit 30U is provided with four neutral point connection ends NtU and four power line connection ends PtU.
- the V-phase coil unit 30V is provided with four neutral point connection ends NtV and four power line connection ends PtV.
- the W-phase coil unit 30W is provided with four neutral point connection ends NtW and four power line connection ends PtW.
- the “neutral point connection end Nt” and It is described as "power line connection end Pt”.
- the first coil assembly 30 a includes a plurality of (for example, three) power line connecting segment conductors 50 (hereinafter referred to as “power conductors 50”) as the segment conductors 40 and the segment conductors 40.
- power conductors 50 As a plurality of (for example, two) neutral point connection segment conductors 60 (hereinafter referred to as "neutral point conductors 60"), the power conductor 50 of the plurality of segment conductors 40 and the neutral point conductor 60 Is a different conductor (general segment conductor 40), and includes a plurality of general conductors 41 that constitute the coil portion 30.
- the second coil assembly 30 b is composed of a plurality of general conductors 41.
- the second coil assembly 30b is composed of only a plurality of general conductors 41, and all of the power conductor 50 and the neutral point conductor 60 provided in the stator 100 are provided in the first coil assembly 30a. .
- the segment conductor 40 is configured as a flat wire having a substantially rectangular cross section. Then, on the conductor surface 40b of the segment conductor 40, an insulating film 40a having a thickness t1 is provided on the conductor surface 40b of the segment conductor 40.
- the thickness t1 of the insulating film 40a is set, for example, to such an extent that the interphase insulation performance (insulation between the coil end portions 43) can be secured.
- the insulating film 40a is made of a coating agent such as polyimide.
- the conductor main body 40c of the segment conductor 40 is made of, for example, a metal material (conductive material) such as copper and aluminum. In FIG. 8, for the purpose of explanation, the magnitude relation such as thickness is emphasized and illustrated, but the present invention is not limited to the illustrated example.
- the segment conductor 40 includes slot accommodating portions 42 a and 42 b disposed in the slot 12 and a coil end portion 43.
- the slot accommodating portions 42a and 42b mean portions disposed in the slot 12 from the axial position of the end face 10a or 10b of the stator core 10, and the coil end portion 43 is continuous with the slot accommodating portions 42a and 42b. It means a portion which is formed and disposed axially outside the end face 10 a or 10 b of the stator core 10.
- the coil end portion 43 has a bent shape that is bent in the axial direction, and has a radially offset offset portion in the bent portion.
- the general conductor 41 includes a pair of slot receiving portions 42a and 42b disposed in the different slots 12 and a coil end portion 43 connecting the pair of slot receiving portions 42a and 42b.
- the general conductor 41 has a substantially U shape or a substantially J shape when viewed from inside in the radial direction.
- the slot accommodating portions 42a and 42b are formed in a straight line along the axial direction.
- the slot housing portions 42a and 42b of the power conductor 50 and the slot housing portions 42a and 42b of the neutral point conductor 60 are configured in the same manner as the slot housing portions 42a and 42b of the general conductor 41, so It is omitted.
- the coil pitch of the general conductor 41 is six. That is, the pair of slot receiving portions 42a and 42b are arranged at positions different by six slots 12 in the circumferential direction. That is, five slots are provided between the slot 12 in which the slot accommodating portion 42a of the general conductor 41 is disposed and the slot 12 in which the slot accommodating portion 42b is disposed.
- the axial lengths of the pair of slot receiving portions 42a and 42b are different from each other.
- the axial length L1 of the slot housing portion 42a is larger than the axial length L2 of the slot housing portion 42b.
- the axial length L1 (L2) of the slot housing portion 42a (42b) means the length from the tip end 75 (85) to the axial position corresponding to the axial end face 10a (10b) of the stator core 10.
- axial lengths L 1 and L 2 are smaller than axial length L 3 of stator core 10.
- the axial length L3 of the stator core 10 means the distance (interval) between the axial end faces 10a and 10b.
- the axial length L1 is larger than a half of the axial length L3, and the axial length L2 is smaller than a half of the axial length L3.
- the plurality of general conductors 41 are disposed on one side (the arrow Z1 direction side) in the axial direction with respect to the stator core 10 and included in the first coil assembly 30a. It includes the other general conductor 41b disposed on the other side (arrow Z2 direction side) and included in the second coil assembly 30b.
- ⁇ Structure of power conductor> In power conductor 50, as shown in FIG. 6, a plurality of (for example, four) power line connection ends Pt in phase with each other are electrically connected, and a plurality of power line connection ends Pt connected. And the power terminal member 51 are electrically connected.
- the power conductor 50 has a function of introducing electric power from the power supply unit (not shown) to the coil unit 30.
- the power conductor 50 includes an outer diameter side power conductor 52 disposed on the axial direction outer side of the stator core 10 and an inner diameter side power conductor 53 disposed on the radial direction inner side.
- the power conductor 50 is formed in a bifurcated shape.
- the outer diameter side power conductor 52 and the power terminal member 51 are electrically connected by the lead wire 54.
- the inner diameter side power conductor 53 and the power terminal member 51 are electrically connected by the lead wire 54.
- the outer diameter side power conductor 52 and the inner diameter side power conductor 53 are electrically connected via the power terminal member 51 and the lead wire 54.
- the lead wire 54 is formed of, for example, a stranded wire (conductor), and the insulating tube 51a is disposed on the outer periphery.
- the outer diameter side power conductor 52 constitutes two slot accommodating portions 42a, two power line connecting end portions Pt, and two power line coil end portions 52a axially drawn from the slot accommodating portions 42a, And a conductor plate 52b joined to and electrically connected to the two power line coil end portions 52a.
- the conductor plate 52b is joined to the radially outer side of the two power wire coil end portions 52a, and the lead wire 54 is joined to the radially outer side of the conductor plate 52b.
- the two power line coil end portions 52a and the conductor plate 52b are connected by welding at the welding portion 52c.
- the conductor plate 52b and the lead wire 54 are connected by brazing or welding at the joint portion 52d.
- welding may be performed by either resistance welding, arc welding, laser welding, or high energy beam welding.
- the radial distance D1 between the welding portion 52c and the joint portion 52d (conductor plate 52b) and the radial end surface 43a of the coil end portion 43 of the general conductor 41 is a segment conductor It is equal to or less than twice as large as the width W11 (preferably, less than the width W11) of the cross section 40 (see FIG. 8). For example, no tool space for welding is provided between the weld 52 c and the joint 52 d and the coil end 43.
- the inner diameter side power conductor 53 constitutes two slot receiving portions 42b and two power line connecting end portions Pt, and for two power lines drawn axially from the slot receiving portion 42b. It includes a coil end portion 53a and a conductor plate 53b joined to and electrically connected to the two power wire coil end portions 53a.
- the conductor plate 53b is joined to the axially outer side (arrow Z1 direction side) of the two power wire coil end portions 53a, and the lead wire 54 is joined to the axially outer side (arrow Z1 direction side) of the conductor plate 53b. It is done.
- the two power line coil end portions 53a and the conductor plate 53b are connected by welding at the welding portion 53c. Further, the conductor plate 53b and the lead wire 54 are connected by welding at the welding portion 53d.
- the axial distance D2 between the welds 53c and 53d (conductor plate 53b) and the end surface 43b of the coil end portion 43 of the general conductor 41 in the axial direction is the cross section of the segment conductor 40 (see FIG. 8). Or less (preferably, less than or equal to the width W11).
- the slot pitch of the outer diameter side power conductor 52 is 1 in the portion formed by the slot housing portion 42a and the conductor plate 52b, and is 0 when only the slot housing portion 42a is the segment conductor 40.
- the slot pitch of the inner diameter side power conductor 53 is 1 in the portion formed by the slot housing portion 42b and the conductor plate 53b, and is 0 when only the slot housing portion 42b is the segment conductor 40. That is, the slot pitch of the power conductor 50 is different from the slot pitch (6) of the general conductor 41.
- the neutral point conductor 60 includes an outer diameter side neutral point conductor 61 and an inner diameter side neutral point conductor 62.
- Outer diameter side neutral point conductor 61 and inner diameter side neutral point conductor 62 each include neutral point N as shown in FIG. 6, and neutral point connection end portion NtU of U-phase coil portion 30U, V
- the neutral point connection end NtV of the phase coil portion 30V and the neutral point connection end NtW of the W-phase coil portion 30W are electrically connected.
- Outer diameter side neutral point conductor 61 includes, as shown in FIG. 13, two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 61a and two V-phase neutral point segment conductors 61b.
- the U-phase / W-phase neutral point segment conductor 61a is connected to the U-phase slot accommodating portion 42a connected to the U-phase general conductor 41 of the three-phase alternating current, and the W-phase connected to the W-phase general conductor 41
- a neutral point coil end portion 61c connecting the U-phase slot storage portion 42a and the W-phase slot storage portion 42a.
- the neutral point coil end portion 61c is formed continuously to the U-phase slot accommodating portion 42a and is continuously formed to the W-phase slot accommodating portion 42a.
- the U-phase / W-phase neutral point segment conductor 61a is formed in a substantially U-shape (substantially U-shape) when viewed from the inside in the radial direction.
- the V-phase neutral point segment conductor 61b is formed in a substantially linear shape as viewed from the inner side in the radial direction.
- the neutral point coil end portion 61 c is formed along the circumferential direction on the radial outside of the coil end portion 43 of the general conductor 41.
- the neutral point coil end portion 61c is formed in a substantially arc shape as viewed in the direction of the arrow Z2.
- the slot pitch of one of the two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 61a is nine.
- the other slot pitch of the two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 61 a is seven. That is, the U-phase / W-phase neutral point segment conductor 61 a has a size different from the slot pitch (6) of the general conductor 41. Then, one of the two U-phase and W-phase neutral point segment conductors 61a is disposed on the other axial outer side (arrow Z1 direction side).
- the V-phase neutral point segment conductor 61b includes a V-phase slot accommodating portion 42a connected to the V-phase general conductor 41, and a neutral point coil end portion 61d.
- the neutral point coil end portion 61 d is formed to project axially outward (in the direction of the arrow Z1) from the slot accommodation portion 42 a.
- the two neutral point coil end portions 61d are electrically joined to each other by being joined to both of the two neutral point coil end portions 61c.
- two neutral point coil end portions 61 d are welded at a welding portion 61 e on the radially outer side of the two arc-shaped neutral point coil end portions 61 c.
- the neutral point connection end NtU of the U-phase coil portion 30U, the neutral point connection end NtV of the V-phase coil portion 30V, and the W-phase coil portion 30W The sex point connection end NtW is electrically connected.
- the distance D3 between the welding portion 61e (radially inner end face of the neutral point coil end portion 61c) and the radially outer end face 43c of the coil end portion 43 of the general conductor 41 is in the radial direction of the cross section of the segment conductor 40 It is twice or less (preferably, the width W11 or less) of the width W11 along.
- Inner diameter side neutral point conductor 62 includes, as shown in FIG. 15, two U-phase and W-phase neutral point segment conductors 62a and two V-phase neutral point segment conductors 62b.
- the U-phase / W-phase neutral point segment conductor 62a is connected to the U-phase slot accommodating portion 42b connected to the U-phase general conductor 41 of the three-phase alternating current, and the W-phase connected to the W-phase general conductor 41
- a neutral point coil end portion 62c connecting the U-phase slot storage portion 42b and the W-phase slot storage portion 42b.
- the neutral point coil end portion 62c is formed continuously to the U-phase slot accommodating portion 42b and is formed continuously to the W-phase slot accommodating portion 42b.
- the U-phase / W-phase neutral point segment conductor 62a is formed in a substantially U-shape (substantially U-shape) when viewed from the inside in the radial direction.
- the V-phase neutral point segment conductor 62b is formed in a substantially linear shape as viewed from the inner side in the radial direction.
- the neutral point coil end portion 62 c is formed so as to protrude axially outside the coil end portion 43 of the general conductor 41 in the radial direction inside of the coil end portion 43 of the general conductor 41. .
- the neutral point coil end portion 62c is disposed close to the axial direction outer side of the coil end portion 43 of the general conductor 41, and is formed along the circumferential direction when viewed in the axial direction.
- the slot pitch of one of the two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 62a is nine.
- the other slot pitch of the two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 62a is seven. That is, the U-phase / W-phase neutral point segment conductor 62 a has a size different from the slot pitch (6) of the general conductor 41. Then, one of the two U-phase and W-phase neutral point segment conductors 62a is disposed radially outward of the other.
- V-phase neutral point segment conductor 62b includes a V-phase slot accommodating portion 42b connected to V-phase general conductor 41, and a neutral point coil end portion 62d.
- the neutral point coil end portion 62d is formed so as to protrude axially outward (in the direction of the arrow Z1) from the slot accommodation portion 42b.
- two neutral point coil end parts 62d are electrically joined by being joined to both of two neutral point coil end parts 62c, respectively.
- two neutral point coil end portions 62d are welded at the welding portion 62e on the axially outer side of the two arc-shaped neutral point coil end portions 62c.
- the neutral point connection end NtU of the U-phase coil portion 30U, the neutral point connection end NtV of the V-phase coil portion 30V, and the neutral of the W-phase coil portion 30W is electrically connected.
- the distance D4 between the weld 62e (the end face on the inner side in the axial direction of the neutral point coil end 62d) and the end face 43d on the outer side in the axial direction of the coil end 43 of the general conductor 41 is a segment It is twice or less the width W11 along the radial direction of the cross section of the conductor 40 (preferably, the width W11 or less).
- the first slot housing portion 71 faces the radially inner side (arrow R1 direction side), and the first opposing surface 72 facing the second slot housing portion 81, and the radial outer side (arrow R2 direction side And the first other end face 73 facing the
- the second slot accommodation portion 81 faces the radially outer side, and also faces the second opposed surface 82 facing the first opposed surface 72, faces the radial outer side, and continues to the second opposed surface 82.
- an end face 83 is arranged.
- the first other end surface 73 is an end surface extending in the Z direction on the R 2 side of the first slot housing portion 71.
- the second other end surface 83 is an end surface extending in the Z direction on the R 2 side of the second slot receiving portion 81.
- the first one end surface 74 is an end surface extending in the Z direction on the R1 side of the first slot housing portion 71.
- the second one end surface 84 is an end surface extending in the Z direction on the R1 side of the second slot receiving portion 81.
- first slot receiving portion 71 includes a first one end surface 74 which is provided on the opposite side in the radial direction to the first other end surface 73 and is continuous with the first opposing surface 72.
- the second slot accommodation portion 81 is provided on the opposite side to the second other end surface 83 in the radial direction, and includes a second one end surface 84 facing inward in the radial direction.
- the second one end surface 84 is disposed so as to protrude radially inward of the first one end surface 74.
- the joint portion 90 is a portion shown in FIG. 16 of the coil portion 30 and includes the first opposing surface 72 and the second opposing surface 82, and the first opposing surface 75 of the first slot housing portion 71 A portion from the surface 72 to the boundary point 76 between the first one end surface 74 and a portion from the tip 85 of the second slot receiving portion 81 to the boundary point 86 between the second opposing surface 82 and the second other end surface 83 It is a part that contains Further, the tip end portion 73a on the Z2 direction side of the first other end surface 73 and the boundary point 86 which is the tip end portion on the Z1 direction side of the second other end surface 83 are arranged with a gap CL5 in the Z direction.
- a boundary point 76 which is a tip on the Z2 direction side of the first one end surface 74 and a tip 84a on the Z1 direction side of the second one end surface 84 are disposed with a gap CL4 in the Z direction. That is, the axial position P5 of the tip 73a is provided on the Z1 direction side of the axial position P6 of the boundary point 86, and the axial position P7 of the boundary 76 is from the axial position P8 of the tip 84a. Is also provided on the Z1 direction side.
- the other between the front end 75 of the first slot housing portion 71 and the boundary point 86 of the second slot housing portion 81, which is a boundary portion between the first other end surface 73 and the second other end surface 83.
- a stepped portion 111 is formed.
- one stepped portion 112 is formed between the boundary point 76 of the first slot housing portion 71 and the tip 85 of the second slot housing portion 81, which is the boundary portion between the first one end surface 74 and the second one end surface 84.
- the other step portion 111 is formed with a step so as to be recessed toward the inside of the segment conductor 40 from the first other end surface 73 to the second other end surface 83.
- a step is formed so as to be recessed inside the segment conductor 40 from the second one end surface 84 toward the first one end surface 74.
- the other stepped portion 111 has a shape in which the tip 73a on the Z2 direction side of the first other end surface 73 protrudes more in the R2 direction than the boundary point 86 (tip) on the Z1 direction side of the second other end surface 83.
- the one step portion 112 has a shape in which the tip end portion 84a on the Z1 direction side of the second one end surface 84 protrudes in the R1 direction side with respect to the boundary point 76 on the Z2 direction side of the first one end surface 74.
- a first shift width d1 which is a shift width between the radial position P1 of the first other end surface 73 and the radial position P2 of the second other end surface 83 is, for example, the thickness of the insulating film 40a of the segment conductor 40 Greater than t1.
- the size of the first shift width d1 corresponds to the height of the step of the other stepped portion 111.
- the first shift width d1 is the first slot accommodation portion 71 or the first slot accommodation portion 71. Even if the 2 slot accommodation part 81 is elastically deformed, it is set to such an extent that the segment conductor 40 is not pressed in the direction in which the first opposing surface 72 and the second opposing surface 82 separate, or the pressing force is reduced. It is done.
- the pressing jig 200 is an example of the “pressing portion” in the claims.
- a clearance CL1 is formed in the radial direction between the wall portion 11a and the second other end surface 83 of the second slot receiving portion 81 arranged most radially outward.
- a clearance CL2 is formed in the radial direction between the pressing jig 200 and the first one end surface 74 of the first slot receiving portion 71 disposed inward in the most radial direction.
- the first shift width d1 is the shift width between the radial position P3 of the first one end surface 74 and the radial position P4 of the second one end surface 84 (see FIG. 16).
- the second shift width d2 which is the step height of the step portion 112). That is, the radial width W21 of the first slot housing portion 71 is substantially equal to the radial width W22 of the second slot housing portion 81.
- the first slot receiving portion 71 is disposed radially outward with respect to the second slot receiving portion 81.
- a plurality of (e.g., eight) first slot receiving portions 71 and second slot receiving portions 81 are arranged radially adjacent to each other in the slot 12. That is, the plurality of first slot receiving portions 71 are disposed in parallel in the radial direction, and the plurality of second slot receiving portions 81 are disposed in parallel in the radial direction.
- one first opposing surface 72 (joint portion 90) of the plurality of first slot accommodation portions 71 and the other first opposing surface 72 (joint portion 90) adjacent in the radial direction Are arranged at different positions in the central axis direction.
- one second opposing surface 82 of the plurality of second slot accommodation portions 81 is disposed at a position different from the other second opposing surface 82 adjacent in the radial direction in the central axial direction. ing. That is, in the present embodiment, the axial position P11 of the joint portion 90 constituted by the first opposing surface 72 and the second opposing surface 82 is the other first opposing surface 72 and the second opposing surface adjacent in the radial direction.
- the axial position P12 of the joint portion 90 which is constituted by the position 82 is a different position.
- the first opposing surface 72 is an example of the “first surface” and the “first inclined surface” in the claims.
- the second opposing surface 82 is an example of the “second surface” and the “second inclined surface” in the claims.
- the first slot receiving portion 71 and the second slot receiving portion 81 are alternately arranged in the radial direction. And in each of a plurality of joined parts 90, it arranges so that the 1st other end face 73 may project to the diameter direction outside rather than the corresponding 2nd other end face 83 (offset). Further, in each of the plurality of bonding portions 90, the second one end surface 84 is disposed (offset) so as to project radially inward of the corresponding first one end surface 74. Thus, a radial clearance CL3 is formed between the first one end surface 74 and the second other end surface 83 in the radial direction.
- the first opposing surface 72 of the first slot accommodation portion 71 and the second opposing surface 82 of the second slot accommodation portion 81 are inclined with respect to the axial direction. It is formed to be. Specifically, the first opposing surface 72 is configured as an end surface which is inclined with respect to the axial direction from the tip end 75 of the first slot housing portion 71 in the direction of the arrow E1. Further, the insulating coating 40 a is not provided on the first opposing surface 72. The second opposing surface 82 is configured as an end surface which is inclined in the direction of the arrow E2 from the tip end 85 of the second slot housing portion 81.
- the arrow E1 direction means a direction from the tip 75 toward the boundary point 76 between the first opposing surface 72 and the first one end surface 74.
- the arrow E 2 direction means a direction from the tip 85 toward the boundary point 86 between the second opposing surface 82 and the second other end surface 83.
- the first opposing surface 72 and the second opposing surface 82 are each formed such that the cross section along the radial direction has an S-shape.
- the first opposing surface 72 is formed with an uneven shape that is uneven in the radial direction
- the second opposing surface 82 has a shape corresponding to the uneven shape of the first opposing surface 72 and a diameter
- An uneven shape that is uneven in the direction is formed.
- the first opposing surface 72 having the S-shape (concave-convex shape) and the second opposing surface 82 having the S-shape (concave-convex shape) are disposed in the slot 12 in a state of mutual radial engagement. ing.
- the first opposing surface 72 is formed continuously with the first joint surface 72a joined to the second opposing surface 82 and the first joint surface 72a, and the direction in which the first joint surface 72a is inclined It includes a first reverse inclined surface 72b inclined in the opposite direction (direction of arrow E12) with respect to (direction of arrow E11) and the axial direction (axis parallel to central axis C1).
- the first bonding surface 72a and the first reverse inclined surface 72b are each formed as a substantially flat surface, and a bent shape is formed by the first bonding surface 72a and the first reverse inclined surface 72b.
- the second facing surface 82 is formed continuously with the second bonding surface 82a to be bonded to the first bonding surface 72a and the second bonding surface 82a, and the direction in which the second bonding surface 82a is inclined (arrow And a second reversely inclined surface 82b inclined in the opposite direction (direction of arrow E22) with respect to the axial direction.
- the bonding material 130 is disposed between the first bonding surface 72a and the second bonding surface 82a, and electrically connects the first bonding surface 72a and the second bonding surface 82a by bonding.
- the bonding material 130 includes a conductive material such as silver or copper.
- the bonding material 130 is a paste-like bonding material (silver nano paste) containing metal particles of silver refined to a nanometer level as conductive particles in a solvent.
- the bonding material 130 contains a member (resin member) that volatilizes when heated, and the volume of the bonding material 130 is reduced by heating the volatilized member, and the first bonding surface is obtained. It has a function of bringing 72 a and the second bonding surface 82 a close to each other.
- the inclination angle ⁇ 2 with respect to the axial direction of the first reverse inclined surface 72b and the second reverse inclined surface 82b is smaller than the inclination angle ⁇ 1 with respect to the axial direction of the first joint surface 72a and the second joint surface 82a. This makes it possible to prevent the minimum width W31 in the radial direction of the root side (arrow Z1 direction side) of the first slot housing portion 71 from becoming smaller than the first joint surface 72a.
- the area S11 of the first bonding surface 72a is larger than the area S12 of the first reverse inclined surface 72b
- the area S21 of the second bonding surface 82a is the area of the second reverse inclined surface 82b. Larger than S22. That is, the length L11 of the first bonding surface 72a along the arrow E11 direction is larger than the length L12 of the first reverse inclined surface 72b along the arrow E12 direction, and along the arrow E21 direction of the second bonding surface 82a.
- the length L21 is larger than the length L22 of the second reverse inclined surface 82b in the direction of the arrow E21.
- the first opposing surface 72 is continuously formed on the opposite side of the first reverse inclined surface 72 b to the first bonding surface 72 a side, and is disposed apart from the second opposing surface 82. 1 includes the opposing surface 72c.
- the second opposing surface 82 is formed continuously on the opposite side of the second reverse inclined surface 82b to the second bonding surface 82a side, and is disposed at a distance from the first opposing surface 72. including.
- the first separation facing surface 72c is inclined in the direction of the arrow E13 in the opposite direction to the first reverse inclined surface 72b in the axial direction (an axis parallel to the central axis C1).
- the first separation facing surface 72c is smoothly connected to the first reverse inclined surface 72b, and the connection portion is formed in an arc shape (R shape).
- the second separation facing surface 82c is disposed to face the first separation facing surface 72c, and a clearance CL4 is provided between the first separation facing surface 72c and the second separation facing surface 82c. There is.
- first opposing surface 72 and the second opposing surface 82 are formed so that the cross section along the radial direction has an asymmetrical shape with respect to the center point C2 of the first opposing surface 72. Specifically, with the central point C2 as the middle point between the tip 75 and the boundary point 76, and the first opposing surface 72 is rotated 180 degrees around the central point C2, the first opposing surface 72 is rotated. The shape of the surface 72 and the shape of the second opposing surface 82 do not match. Specifically, in the first opposing surface 72, the first joint surface 72a, the first reverse inclined surface 72b, and the first spaced opposing surface 72c are provided in this order from the tip 75 of the first slot housing portion 71.
- the second opposing surface 82 the second spaced opposing surface 82c, the second reversely inclined surface 82b, and the second joint surface 82a are provided in this order from the tip 85 of the second slot housing portion 81. It has an asymmetric shape.
- the tip end 75 of the first slot receiving portion 71 and the tip end 85 of the second slot receiving portion 81 are each formed in a flat surface orthogonal to the axial direction. Specifically, the tips 75 and 85 have chamfered shapes between the first opposing surface 72 and the first other end surface 73 and between the second opposing surface 82 and the second other end surface 83, respectively. Have.
- the coil unit 30 is provided with the insulating unit 120.
- one segment conductor 40 of the plurality of segment conductors 40 disposed in parallel is a junction 90 (hereinafter referred to as “the joint portion of another segment conductor 40 disposed radially adjacent to one another. Thickness that is larger than thickness t1 of insulating coating 40a of adjacent joint 90 on conductor surface 40b (refer to FIG. 8B) at an axial position corresponding to joint 90 (referred to as “adjacent joint 90”)
- An insulating portion 120 having t2 is provided.
- the insulating portion 120 covers the insulating coating 40a having a thickness t1 provided on the conductor surface 40b and the insulating coating 40a, and a junction adjacent to the segment conductor 40 And an insulating member 121 having a function of insulating the portion 90.
- the thickness t3 of the insulating member 121 is smaller than the thickness t1. That is, the thickness t2 is larger than the thickness t1 and less than twice as large.
- the insulating member 121 is formed in a sheet shape.
- the insulating member 121 includes the same material as the material included in the insulating coating 40a.
- the insulating member 121 includes an insulating material such as polyimide.
- the sheet-like insulating member 121 is wound at least one turn (for example, more than one turn and less than two turns) around the outer periphery of the insulating coating 40 a of the segment conductor 40.
- the sheet-like insulating member 121 is fixed to the insulating coating 40a by an adhesive or the like having an insulating property.
- the insulation part 120 (insulation member 121) is provided in the slot accommodating part 42a with a long length along the axial direction among the slot accommodating parts 42a and 42b.
- the insulating member 121 is provided in each of the plurality of slot receiving portions 42a, but is not provided in the plurality of slot receiving portions 42b.
- the axial length L31 of the insulating portion 120 is smaller than the axial length L3 of the slot 12 at least in the insulation creepage distance Dc along the central axis direction from the adjacent joint portion 90. Specifically, the length L31 of the insulating portion 120 (insulation member 121) is closer to one of the distal end 75 of the first slot housing portion 71 and the distal end 85 of the second slot housing portion 81 adjacent in the radial direction. And at least the insulation creepage distance Dc or more. That is, as shown in FIG. 17, the insulating creepage distance Dc between the first facing surface 72 and the second facing surface 82 where the insulating coating 40a is not provided and the adjacent slot housing portion 42a is secured to ensure insulation. Is secured.
- FIG. 19 shows a flowchart for explaining the method of manufacturing the stator 100.
- step S1 a plurality of segment conductors 40 are prepared. Specifically, the power conductor 50 constituting the power line connection end Pt of each phase of the Y-connected coil portion 30 and the neutral point constituting the neutral point connection end Nt of each phase of the coil portion 30 A conductor 60 and a general conductor 41 constituting the other part of the coil section 30 are prepared.
- an insulating coating 40a made of an insulating material such as polyimide is formed (coated) on a flat conductor surface 40b made of a conductive material such as copper.
- the conductor (flat wire) on which the insulating coating 40a is formed is formed by a forming jig (not shown), whereby the outer diameter side power for forming the general conductor 41 (see FIG. 9) and the power conductor 50 is formed.
- a pair of slot receiving portions 42a and 42b which are arranged in different slots 12 (for example, slot pitch 6) and are different in axial length from each other, and a pair of slot receiving portions 42a And 42b are formed, thereby forming a general conductor 41.
- the outer diameter side power conductor 52 and the inner diameter side power conductor 53 are each electrically joined to the common power terminal member 51 via the lead wire 54 (power By performing the conductor bonding step), the outer diameter side power conductor 52 and the inner diameter side power conductor 53 are electrically connected, and the power conductor 50 is formed.
- the power conductor 50 is formed for each phase.
- the two power line coil end parts 52a and the conductor plate 52b which are respectively drawn out in the axial direction from the two slot accommodating parts 42a, are welded (joined together) To form the welded portion 52c, and the outer diameter side power conductor 52 is formed.
- two power line coil end portions 53a which constitute two power line connection end portions Pt and are drawn axially from the slot accommodation portion 42b, and the conductor plate 53b are welded (joined) to form a welded portion 53c.
- the inner diameter side power conductor 53 is formed.
- welding may be performed by either resistance welding, arc welding, laser welding, or high energy beam welding.
- the outer diameter side power conductor 52 and the inner diameter side power conductor 53 having a slot pitch of 1 (when the conductor plates 52b and 53b are included) or 0 (when the conductor plates 52b and 53b are not included) are formed.
- the insulating tube 51a is attached to the outer periphery, and a plurality of lead wires 54 joined to the power terminal member 51 are prepared. Then, the lead wire 54 is welded to the outside in the radial direction of the conductor plate 52 b of the outer diameter side power conductor 52 to form a joint portion 52 d. Further, the lead wire 54 is welded to the axially outer side (arrow Z1 direction side) of the conductor plate 53b of the inner diameter side power conductor 53 to form a welded portion 53d. As a result, a power conductor 50 having a bifurcated shape straddling the radially outer power conductor 52 disposed radially outward and the radially inner power conductor 53 disposed radially inward is formed.
- a U-phase / W-phase neutral point segment conductor 61a including a neutral point coil end portion 61c connecting the U-phase slot accommodation portion 42a and the W-phase slot accommodation portion 42a is formed. Be done. Further, the slot pitch of one of the two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 61 a is 9 and the other slot pitch is 7. Then, one of the two U-phase and W-phase neutral point segment conductors 61a is disposed on the other axial outer side (arrow Z1 direction side). A V-phase neutral point segment conductor 61b including the V-phase slot accommodating portion 42a and the neutral point coil end portion 61d is formed.
- the two neutral point coil end portions 61d (coil end portions are welded) are welded (the neutral point conductor bonding step is performed) on the radially outer end face of the two neutral point coil end portions 61c, and welding is performed.
- the portion 61e is formed.
- a U-phase / W-phase neutral point segment conductor 62a including a neutral point coil end portion 62c connecting the U-phase slot accommodation portion 42b and the W-phase slot accommodation portion 42b is formed. Be done. Further, the slot pitch of one of the two U-phase / W-phase neutral point segment conductors 62 a is 9 and the other slot pitch is 7.
- a V-phase neutral point segment conductor 62b is formed which includes a V-phase slot accommodating portion 42b and a neutral point coil end portion 62d.
- the two neutral point coil end portions 62d (coil end portions) are welded to each other at the axially outer end surface of the two neutral point coil end portions 62c, and a welded portion 62e is formed.
- the neutral point connection end NtU of U-phase coil portion 30U, the neutral point connection end NtV of V-phase coil portion 30V, and the neutral point connection end NtW of W-phase coil portion 30W are electrically
- the inner diameter side neutral point conductor 62 neutral point conductor 60
- step S2 the insulating portion 120 having the thickness t2 larger than the thickness t1 of the insulating film 40a of the joint portion 90 is provided on the conductor surface 40b of the segment conductor 40.
- the insulating portion 120 is formed by attaching the insulating member 121 to the slot accommodating portion 42a of the pair of slot accommodating portions 42a and 42b which has a longer length in the axial direction. Specifically, the insulating member 121 is attached to each of the slot housing portion 42 a of the general conductor 41, the slot housing portion 42 a of the outer diameter side power conductor 52, and the slot housing portion 42 a of the outer diameter side neutral point conductor 61.
- a sheet-like insulating member 121 having a thickness t3 smaller than the thickness t1 is wound around the slot storage portion 42a for one or more turns and fixed.
- step S3 As shown in FIG. 3, an annular first coil assembly 30a and a second coil assembly 30b, each of which comprises a plurality of segment conductors 40, are formed.
- the insulating portion 120 of one segment conductor 40 is adjacent in the radial direction to the joint portion 90 of the other segment conductor 40 disposed adjacent in the radial direction.
- An annular first coil assembly 30a and a second coil assembly 30b, each of which comprises a plurality of segment conductors 40, are formed to be positioned.
- Only a part (two) of the plurality of insulating parts 120 is illustrated by hatching in FIG. 3 for the sake of explanation, in the present embodiment, all the slot accommodating parts 42a are illustrated. Is provided with an insulating portion 120.
- annular first coil assembly 30a is formed so as to have substantially the same arrangement as when it is disposed in the slot 12 (the completed state of the stator 100). Further, the annular second coil assembly 30b is formed so that the general conductors 41 have substantially the same arrangement relationship as when being arranged in the plurality of slots 12.
- a plurality of (for example, eight) segment conductors 40 are arranged in parallel in the radial direction, and the slots 12 in the circumferential direction. It is formed in a parallel state for several minutes.
- the insulating portion 120 of one segment conductor 40 among the plurality of segment conductors 40 disposed in parallel is a junction portion of another segment conductor 40 disposed adjacent in the radial direction.
- the first coil assembly 30a and the second coil assembly 30b are formed to be located at the axial position corresponding to 90.
- step S4 (Step of placing slot insulating paper in the slot)
- slot insulating paper 20 is disposed in each of the plurality of slots 12.
- the slot insulating paper 20 is disposed with the radially inner side and the both axial sides opened or opened. Further, as shown in FIG. 3, the slot insulating paper 20 disposed is held in the slot 12 by the collars 22 on both sides in the axial direction.
- step S5 (see FIG. 19), the plurality of segment conductors 40 are arranged in the plurality of slots 12 as shown in FIGS. That is, the first coil assembly 30 a and the second coil assembly 30 b are inserted into the plurality of slots 12.
- the first coil assembly 30 a is disposed on the arrow Z1 direction side (for example, immediately above) relative to the stator core 10.
- the second coil assembly 30b is disposed on the side of the arrow Z2 direction (for example, immediately below) relative to the stator core 10.
- the first surface 172 of the first slot receiving part 71 or the corresponding second slot receiving part 81 of the first coil assembly 30a or the second coil assembly 30b axially opposed to each other.
- the bonding material 130 is disposed on at least one surface of the two surfaces 182.
- each slot receiver 42 a and 42 b is disposed in each slot 12 of the plurality of slots 12.
- the first coil assembly 30a is translated (linearly moved) relative to the stator core 10 in the direction of arrow Z2
- the second coil assembly 30b is translated (linearly moved) relative to the stator core 10 in the direction of arrow Z1.
- the slot receiving portions 42a and 42b are disposed in the slots 12 of the plurality of slots 12 (slots 12 in which the slot insulating paper 20 is disposed).
- a first surface 172 which is the first opposing surface 72 of the first slot receiving portion 71 which is the slot receiving portion 42a or 42b of the plurality of segment conductors 40 of the first coil assembly 30a. Is directed inward in the radial direction, and the first other end surface 73 of the first slot accommodation portion 71 is directed outward in the radial direction, and is a slot accommodation portion 42a or 42b of the plurality of segment conductors 40 of the second coil assembly 30b.
- a plurality of segment conductors 40 are disposed in the plurality of slots 12 so that the eighty-first electrodes 81 face each other in the axial direction.
- an uneven portion uneven in the radial direction of the first surface 172 as the first opposing surface 72 and an uneven portion uneven in the radial direction of the second surface 182 as the second opposing surface 82 are engaged with each other.
- a portion of the first opposing surface 72 and the second opposing surface 82 to be at least the first bonding surface 72 a and a portion to be the second bonding surface 82 a are in proximity (contact) with the bonding material 130 interposed therebetween.
- the first other end surface 73 is disposed (offset) so as to protrude radially outward relative to the second other end surface 83, and the second one end surface 84 is the first one end surface. It will be in the state (offset state) arrange
- FIG. a state in which the tip end 73a on the Z2 direction side of the first other end face 73 and the boundary point 86 that is the tip end on the Z1 direction side of the second other end face 83 are arranged with a gap CL5 in the Z direction. Become.
- step S6 (Step of joining the slot accommodating portions)
- step S6 at least the bonding material 130 is heated by the heating device (not shown) while the slot housing portions 42a and 42b (the slot housing portions) are pressed by the pressing jig 200.
- the first opposing surface 72 (the first joint surface 72a)
- at least a portion of the second opposing surface 82 (the second joint surface 82a) are joined, and the joint portion 90 is formed.
- the pressing jig 200 is provided with a movable member 201, a pressing member 202 and a holding member 203.
- the movable members 201 are provided in the same number as the slots 12.
- the holding member 203 is configured to hold the movable member 201 and the pressing member 202.
- the pressing member 202 is formed, for example, in a bowl shape (tapered shape) that tapers to one side in the axial direction, and pressing the movable member 201 radially outward by moving in the axial direction allows the movable member 201 to move. Are transferred to the segment conductor 40 while moving radially outward.
- the pressing jig 200 (movable member 201) is disposed in the opening 12a of the slot 12 (inner side in the radial direction of the slot 12).
- the plurality of slot accommodating portions 42 a and 42 b arranged in parallel in the radial direction are in a state in which both sides in the radial direction are pinched by the pressing jig 200 and the wall portion 11 a of the stator core 10.
- the pressing jig 200 generates a pressing force (load) on the plurality of slot accommodating portions 42 a and 42 b aligned in the radial direction outward in the radial direction, so that the pressure jig 200 moves inward in the radial direction from the wall portion 11 a.
- a force is generated, and the plurality of slot receiving portions 42a and 42b arranged in the radial direction are pressed from both sides in the radial direction.
- the wall portion 11a of the stator core 10 in a state (offset state) in which the first other end surface 73 is disposed so as to protrude radially outward relative to the second other end surface 83, the wall portion 11a of the stator core 10 includes a plurality of While contacting the first other end surface 73 of the first slot receiving portion 71 disposed on the radially outer side of the first slot receiving portions 71, the first slot receiving portion 71 is made radially inward by the wall portion 11a. It is pressed. Further, in a state (offset state) in which the second one end surface 84 is disposed so as to project radially inward relative to the first one end surface 74, the pressing jig 200 is included in the plurality of second slot receiving portions 81. The second slot receiving portion 81 is pressed radially outward by the pressing jig 200 while being in contact with the second one end surface 84 of the second slot receiving portion 81 disposed on the innermost side in the radial direction.
- the first opposing surface 72 and the second opposing surface 82 are pressed to each other in the direction in which they face each other. Then, the pressing force and the reaction force are transmitted between the slot accommodating portions 42a and 42b arranged in parallel in the radial direction, so that the first slot accommodating portion 71 arranged the most radially outward and the most radial direction.
- the first other end surface 73 of the first slot receiving portion 71 other than the inner or second slot receiving portion 81 is pressed radially outward, and the second one end surface 84 of the second slot receiving portion 81 is pressed radially inward. Be done.
- the opposing first opposing surface 72 in the slot 12 is opposed. And the second opposing surface 82 are pressed so as to push each other.
- the bonding material 130, the first slot housing portion 71, and the second slot are generated by the heating device (for example, a heater, hot air, etc.)
- the heating device for example, a heater, hot air, etc.
- the bonding material 130 is heated to a temperature higher than the curing temperature.
- the first slot housing portion 71 and the second slot housing portion 81 are bonded and electrically connected by a conductive material (such as silver) contained in the bonding material 130.
- a conductive material such as silver
- the second slot receiving portion 81 which is one of the first slot receiving portion 71 of the power conductor 50 and the neutral point conductor 60 and the slot receiving portion 42 a or 42 b of the general conductor 41.
- the other slot 12 the second slot receiving portion 81 which is the other of the slot receiving portions 42a or 42b of the general conductor 41, and the first slot receiving portion 71 of the general conductor 41. It is joined. As a result, a wave-shaped coil unit 30 is formed.
- a portion where the first slot housing portion 71 and the second slot housing portion 81 are joined becomes a joint portion 90 which is electrically joined.
- the insulating portion 120 is disposed at a position (axial position) adjacent to the bonding portion 90 in the radial direction.
- the axial position P11 of the joint portion 90 is a position different from the axial position P12 of the joint portion 90 of the segment conductor 40 adjacent in the radial direction.
- step S7 (Step of covering the joint with slot insulating paper)
- step S7 (refer to FIG. 19)
- the radially inner side of the first slot accommodation portion 71 and the second slot accommodation portion 81 arranged at the innermost radial direction is covered with the slot insulating paper 20.
- the slot insulating paper 20 is deformed (folded) to form the joint covering portion 21 in which at least the joint portion 90 is covered.
- the stator 100 is completed.
- the rotary electric machine 102 is manufactured by combining the stator 100 and the rotor 101. As shown in FIG.
- the first leg (71) has a first opposing surface facing the second leg (81) while at least a part thereof is directed to one side in the radial direction of the armature core (10). (72) is provided, and the second leg (81) is provided with a second opposing surface (82) facing at least a part of the other in the radial direction and opposing the first opposing surface (72) .
- the second opposing surface (82) of the second leg (81) can receive the load. it can.
- the load can be received by the first opposing surface (72) of the first leg (71). .
- the first leg (71) or the second leg (81) by pressing the first leg (71) or the second leg (81) in the radial direction, the first opposing surface (72) and the second opposing surface (82) are pressed against each other. At least a portion (72a) of the first opposing surface (72) and at least a portion (82a) of the second opposing surface (82) can be joined. As a result, the first leg (71) or the second leg (81) is indirectly from the outside (coil end (43)) in the direction of the central axis of the armature core (10) remote from the joint portion. Unlike in the case of pressing, it is possible to prevent the pressing force (pressing force to the joint portion) which the first opposing surface (72) and the second opposing surface (82) press against each other from becoming uneven. Thereby, the joint quality of the 1st segment conductor (70) and the 2nd segment conductor (80) can be improved.
- the first other end surface (73) is an end surface extending along the other radial axis direction of the first leg (71), and the second other end surface (83) is An end face extending along the other central axis of the second leg (81) in the radial direction, and a tip (75) on the other side of the first other end (73) in the central axis direction;
- the other end (83) of the other end (83) is disposed with a tip end (86) on one side in the central axis direction with a gap (CL 5) in the central axis direction.
- the gap (CL5) can absorb dimensional errors in the central axis direction of the first leg (71) and the second leg (81) and errors in the arrangement position. Mechanical interference between the other end of the first other end surface (73) in the central axial direction (75) and the one end of the second other end surface (83) in the central axial direction (86) It can be prevented.
- the first leg portion (71) is an end surface provided on the opposite side in the radial direction to the first other end surface (73) and extending along the central axial direction
- the second leg (81) includes a first one end surface (74) continuous to the opposing surface (72), and the second leg (81) is provided on the opposite side in the radial direction to the second other end surface (83)
- An end face extending along the direction, including a second one end face (84) facing one side in the radial direction, the second one end face (84) being on one side in the radial direction than the first one end face (74)
- the other end (76) of the first one end face (74) in the direction of the center axis of the first end face (74) and the end (84a) of the one end of the second one end face (84) in the direction of the center axis And are arranged with a gap (CL4) in the central axis direction.
- the gap (CL4) can absorb dimensional errors in the direction of the central axis of the first leg (71) and the second leg (81) and errors in the arrangement position.
- the other end (73a) of the first other end surface (73) in the central axis direction and the one end (86) of the second other end surface (83) in the central axis direction interfere mechanically Can be prevented, and the other end of the first one end surface (74) in the central axis direction (76) and the one end of the second one end surface (84) in the direction of the central axis (84a) And mechanical interference can be prevented.
- the first leg (71) is provided with the first other end face (73) facing the other side in the radial direction
- the second leg (81) is provided with the other side in the radial direction.
- a second other end surface (83) continuous with the second opposing surface (82). Then, the first other end surface (73) is disposed so as to project to the other side in the radial direction from the second other end surface (83).
- the pressing portion (11a, 200) pressing jig (200) or armature core (10) Is moved from the other side in the radial direction toward one side, the pressing portion (11a, 200) is in contact with the first other end surface (73) earlier than the second other end surface (83) It can be done.
- the first leg (71) can be pressed along the direction (one side in the radial direction) in which the first facing surface (72) faces.
- the pressing portion (11a, 200) and the second other end surface (83) at least the joint portion (90) and the joint In the vicinity of the portion (90), the contact can be prevented.
- the second other end surface (83) is pressed to one side in the radial direction by the pressing portion (11a, 200)
- the direction (the other side in the radial direction) to which the second opposing surface (82) faces is It is possible to prevent the second leg (81) from being pressed in the opposite direction and in the direction in which the joint portions (72a, 82a) are separated.
- the first leg portion (72) can be appropriately pressed so that the first opposing surface (72) and the second opposing surface (82) press against each other.
- the quality of bonding between 70) and the second segment conductor (80) can be further improved.
- the step portion (111) is formed at the boundary between the first other end surface (73) and the second other end surface (83). According to this structure, by providing the step portion (111), the first other end surface (73) can be easily arranged to project on the other side in the radial direction with respect to the second other end surface (83). be able to.
- the first other end surface (73) is an end surface (73) extending along the other radial axis direction of the first leg (71), and the second other end surface (73) 83) is an end face (83) extending along the other radial axis direction of the second leg (81), and the step (111) is the central axis of the first other end face (73)
- the distal end (73 a) on the other side of the direction has a shape that protrudes to the other radial side from the distal end (86) on one side in the central axial direction of the second other end surface (83).
- At least the first other end surface (73) of the step portion (111) in the vicinity of the joint portion (90) is projected to the other radial side with respect to the second other end surface (83).
- the bonding quality between the first segment conductor (70) and the second segment conductor (80) can be further improved.
- the first leg (71) is provided on the opposite side in the radial direction to the first other end surface (73), and the first one end surface (74) connected to the first opposing surface (72).
- the second leg (81) is provided on the side opposite to the second other end face (83) in the radial direction, and includes the second one end face (84) facing the one side in the radial direction;
- the one end face (84) is arranged to project to one side in the radial direction more than the first one end face (74).
- first opposing surface (72) and the second opposing surface (82) are separated.
- the first opposing surface (72) and the second opposing surface (82) can be appropriately pressed in the direction in which they are pressed against each other while being prevented from being pressed in the direction.
- the armature core (10) is provided with the wall portion (11a) on the other side in the radial direction than the first other end surface (73), and the slot (12)
- An opening (12a) is provided on one side in the radial direction from the one end surface (84).
- the pressing jig (200) is disposed in the opening (12a), and the pressing jig (200) is moved to the other side in the radial direction.
- the first leg (71) and the second leg (81) so as to sandwich the first leg (71) and the second leg (81) in the radial direction by the portion (11a) And can be pressed from both sides in the radial direction.
- the use of the wall portion (11a) complicates the manufacturing apparatus (manufacturing equipment) of the armature (100) from having a need to provide the pressing jigs (200) on both sides in the radial direction. It can be prevented.
- the first shift width (d1) which is the shift width between the radial position of the first other end surface (73) and the radial position of the second other end surface (83), is It is equal to a second displacement width (d2) which is a displacement width between the radial position of the one end surface (74) and the radial position of the second one end surface (84).
- the radial width (W21) of the first segment conductor (70) (the first leg (71)) and the second segment conductor (80) (the second leg (81) Since the radial width (W22) of) can be made equal, the conductor (conductor) constituting the first segment conductor (70) and the conductor (conductor) constituting the second segment conductor (80) And can be made common. As a result, it is possible to prevent an increase in the types of materials (members) for manufacturing the armature (100).
- the first shift width (d1) which is the shift width between the radial position of the first other end surface (73) and the radial position of the second other end surface (83), is the segment conductor It is larger than the thickness of the insulating film (40a) of (40).
- the pressing jig (200) has the second other end surface as compared to the case where the first displacement width (d1) is equal to or less than the thickness (t1) of the insulating film (40a) of the segment conductor (40). Contact with (83) can be prevented more reliably.
- the first opposing surface (72) of the first segment conductor (70) has the first inclined surface (72) inclined with respect to the central axis direction
- the second segment conductor ( The second opposing surface (82) of 80) has a second inclined surface (82) inclined with respect to the central axis direction.
- the first inclined surface (72) and the second inclined surface (82) can be formed by radially pressing the first segment conductor (70) and the second segment conductor (80).
- the first segment conductor (70) and the second segment conductor (80) can be guided axially and radially.
- the first segment conductor (70) When the second segment conductor (80) is pressed, the first facing surface (72) and the second facing surface (82) can be easily disposed at positions facing each other.
- the first inclined surface (72) is formed continuously with the joint surface (72a) joined to the second inclined surface (82) and the joint surface (72a), and the joint surface (72a) includes an inclined direction and a reverse inclined surface (72b) inclined in the opposite direction to the central axis direction.
- the first inclined surface (72) The convex portion or the concave portion and the second inclined surface (82) can be engaged in the radial direction.
- the first inclined surface (72) and the second inclined surface (82) in the central axis direction can be regulated, the first inclined surface (72) and the second inclined surface (82) Can be joined in a state where they are placed at appropriate relative positions.
- the inclination angle ( ⁇ 2) of the reversely inclined surface (72b) with respect to the central axis direction is smaller than the inclination angle ( ⁇ 1) of the joint surface (72a) with respect to the central axis direction.
- the inclination angle of the reverse inclined surface (72b) ( The radial thickness (W31) of the first leg (71) at the end opposite to the joint surface (72a) of the reversely inclined surface (72b) is smaller than in the case where ⁇ 2) is relatively large. Can be prevented.
- the area (S11) of the bonding surface (72a) is larger than the area (S12) of the reversely inclined surface (72b). According to this structure, the area (S11) of the joint surface (72a) where power is transmitted between the first leg (71) and the second leg (81) is made relatively large. be able to.
- the first inclined surface (72) is continuously formed on the opposite side of the opposite inclined surface (72b) to the bonding surface (72a) side, and is separated from the second inclined surface (82). And an opposite facing surface (72c) disposed. According to this structure, even if a dimensional error occurs in the first inclined surface (72) and the second inclined surface (82), the gap (CL4) between the separation facing surface (72c) and the second inclined surface (82) ) Can absorb dimensional errors.
- the second inclined surface (82) comes in contact with a portion different from the joint surface (72a) of the first inclined surface (72), and the first inclined surface (72)
- the segment conductor (40) is separated due to the separation between the joint surface (72a) and the second inclined surface (82) (the joint surface (72a) of the second inclined surface (82)) and the dimensional error. It is possible to prevent deformation.
- the 1st inclined surface (72) is formed so that the cross section which followed the radial direction may have S shape. According to this structure, since the joint surface (72a) and the reverse inclined surface (72b) can be easily provided on the first inclined surface (72), the first inclined surface (72) and the second inclined surface (72) can be provided. The first opposing surface (72) and the second opposing surface (82) can be joined while the inclined surface (82) is engaged in the radial direction.
- the first inclined surface (72) and the second inclined surface (82) have a cross section along the radial direction relative to the center point (C2) of the first inclined surface (72). It is formed to have an asymmetrical shape. According to this structure, when providing the bonding surface (72a) and the reverse inclined surface (72b) on the first inclined surface (72), the area (S11) of the bonding surface (72a) can be easily reversed It can be formed larger than the area (S12) of 72b).
- the plurality of first legs (71) are disposed radially adjacent to each other, and one first opposing surface (one of the plurality of first legs (71)) 72) are arranged at positions different from each other in the central axis line direction with the other first opposing surface (72) adjacent in the radial direction, and in each of the plurality of first legs (71), the first other end surface (73) is disposed so as to project to the other radial side with respect to the corresponding second other end surface (83).
- the surfaces of the legs (42a, 42b) are provided with the insulating film (40a), while the first opposing surface (72) is insulated because it is joined to the second opposing surface (82). There is no coating (40a).
- the first other end surface (73) protrudes to the other side in the radial direction than the corresponding second other end surface (83) Is located in Thereby, if the first leg (71) on the other radial side of the plurality of first legs (71) is pressed, the first leg (71) of each of the plurality of first legs (71) is selected. The other end face (73) can be pressed to one side in the radial direction. As a result, even when the plurality of first legs (71) are arranged in parallel, the first leg (71) and the second leg (81) can be easily joined properly. Can.
- the distal end (75) of the first leg (71) and the distal end (85) of the second leg (81) each have a flat surface (75) perpendicular to the central axis direction. , 85).
- a pointed shape tapeered shape
- a dimensional error occurs when the end of the first leg (71) and the end of the second leg (81) are formed in a pointed shape (tapered shape). It is conceivable that a portion having a pointed shape interferes with the other legs (71, 81).
- a tip part (75, 85) will have a flat surface (75, 85) compared with a case where it is formed in sharp shape by having a flat surface (75, 85). 75, 85) can be prevented from interfering with the other legs (71, 81).
- the first segment conductor (70) is formed continuously to the first leg (71), and disposed on one side in the central axis direction than the armature core (10).
- the second segment conductor (80) is formed continuously to the second leg (81) including the coil end portion (43), and on the other side in the central axis direction than the armature core (10) It includes the other coil end (43) disposed.
- the first segment conductor (70) and the second segment conductor (80) are arranged so as to sandwich the armature core (10) from both sides in the central axis direction.
- the step (S5) of arranging the plurality of segment conductors (40) as described above, the pressing force (joining) of the first surface (172) and the second surface (182) It is possible to prevent uneven pressure) on the part.
- the manufacturing method of armature (100) which can improve the junction quality of the 1st segment conductor (70) and the 2nd segment conductor (80) can be provided.
- the second leg (81) is pressed by configuring the step (S6) of forming the coil portion (30) by joining the legs (42a, 42b) to each other as described above. Can be pressed, the first leg (71) can be pressed.
- the first leg (72) can be pressed appropriately so that the first surface (172) and the second surface (182) press each other, so that the first segment conductor (70) It is possible to provide a method of manufacturing an armature (100) capable of further improving the bonding quality between the second segment conductor (80) and the second segment conductor (80).
- the bonding material (130) is arranged on one of the first surface (172) and the second surface (182).
- the step (S6) of forming the coil portion (30) includes the first surface (172) and the first surface (172). With the two surfaces (182) in contact with each other via the bonding material (130), and with the first other end surface (73) projecting further to the other radial side than the second other end surface (83), While pressing the first segment conductor (70) to one side in the radial direction by the pressing portion (11a, 200), the bonding material (130) is heated and cured to obtain the first segment conductor (70).
- At least a portion (72a) of the first surface (172) A step of joining at least a portion (82a) of the second face of the second conductor segments (182).
- the first surface (172) and the second surface (182) are compared to the case where the first surface (172) and the second surface (182) are simply engaged (contacted). Can be strongly fixed to each other by the bonding material (130).
- the first leg (72) can be pressed so that the first surface (172) and the second surface (182) press each other.
- the bonding material (130) can be cured in a state in which the first surface (172) and the second surface (182) press against each other via the bonding material (130). This prevents the formation of a gap between the first surface (172) and the second surface (182) and the bonding material (130), so that the first surface (172) and the second surface more appropriately. It can be joined with the surface (182).
- the first other end surface (73) is an end surface extending along the other radial axis direction of the first leg (71), and the second other end surface (83) is And an end face extending along the other central axial direction of the second leg (81) in the radial direction
- the step (S5) of arranging the plurality of segment conductors (40) includes the first other end face (73) So that the other end (73a) of the central axis in the central axis direction and the end (86) at one end of the second other end face (83) in the central axis direction separate a gap (CL5) in the central axis , And a plurality of segment conductors (40) are arranged in the armature core (10).
- the gap (CL5) can absorb dimensional errors in the central axis direction of the first leg (71) and the second leg (81) and errors in the arrangement position. Mechanical interference between the other end of the first other end surface (73) in the central axial direction (75) and the one end of the second other end surface (83) in the central axial direction (86) It can be prevented.
- the first leg portion (71) is an end surface provided on the opposite side in the radial direction to the first other end surface (73) and extending along the central axial direction
- the second leg (81) includes a first one end surface (74) continuous to the surface (172), and the second leg (81) is provided on the opposite side in the radial direction to the second other end surface (83)
- the step (S5) of arranging the plurality of segment conductors (40) includes a second one end face (84) that extends along one side and faces the one side in the radial direction, the second one end face (84)
- the first end face (74) protrudes to one side in the radial direction, and the other end of the first one end face (74) in the central axial direction (76) and the center of the second one end face (84)
- a tip (74) on one side in the axial direction forms a gap (CL4) in the central axis direction
- the gap (CL4) can absorb dimensional errors in the direction of the central axis of the first leg (71) and the second leg (81) and errors in the arrangement position.
- the other end (73a) of the first other end surface (73) in the central axis direction and the one end (86) of the second other end surface (83) in the central axis direction interfere mechanically Can be prevented, and the other end of the first one end surface (74) in the central axis direction (76) and the one end of the second one end surface (84) in the direction of the central axis (84a) And mechanical interference can be prevented.
- first bonding surface which is a part of the first opposing surfaces
- second bonding surface which is a part of the second opposing surfaces
- the invention is not limited to this.
- the entire first opposing surface 372 and substantially the entire second opposing surface 382 may be joined.
- the first other end face 373 is disposed on the other radial side with respect to the second other end face 383 as in the above embodiment, and the second one end face 384 is the first one end face. It is arrange
- the example which provides a 1st inclined surface in a 1st opposing surface and provides a 2nd inclined surface in a 2nd opposing surface was shown, this invention is not limited to this.
- the opposing surface 472a along the axial direction and the flat surfaces 472b and 472c orthogonal to the axial direction The first facing surface 472 may be configured in a step-like manner.
- the second facing surface 482 is formed to radially face the facing surface 472a of the first facing surface 472.
- the second opposing surface 482 includes an opposing surface 482a radially opposite to the opposing surface 472a, a flat surface 482b axially opposite to the flat surface 472b, and a flat surface 482c axially opposite to the flat surface 472c. including.
- the first other end surface 473 is disposed on the other radial side with respect to the second other end surface 483 as in the above embodiment, and the second one end surface 484 is the first one end surface. It is arrange
- step-difference part in the boundary part of a 1st other end surface and a 2nd other end surface was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this.
- the first other end surface 573 and the second other end surface 583 are formed substantially flush at the boundary portion 560.
- the portion of the first other end surface 573 other than the boundary portion 560 of the first slot receiving portion 571 is the other in the radial direction than the second other end surface 383 of the first slot receiving portion 581. It is arranged on the side.
- the second one end face 584 may be formed substantially flush with the first one end face 574.
- the second one end surface 84 is disposed so as to protrude radially inward of the first one end surface 74 as in the above embodiment. It is preferable to do.
- the cross section along the radial direction of a 1st opposing surface so that it may have S shape is shown, this invention is not limited to this.
- the cross section along the radial direction of the first opposing surface 672 and the second opposing surface 682 is V It may be formed to have a letter shape.
- the facing surface on one radial side (the direction of arrow R1) of the first facing surfaces 672 is the bonding surface
- the facing surface on the one side in the radial direction (the direction of arrow R1) of the second facing surfaces 682 is the bonding It becomes a face.
- the first other end surface 673 of the first slot accommodation portion 671 is the other side in the radial direction than the second other end surface 683 of the second slot accommodation portion 681 as in the above embodiment.
- the second one end surface 684 is disposed on one side in the radial direction relative to the first one end surface 674.
- the first slot accommodating portion 771 (first opposing surface 772) of the first segment conductor 770 and the second slot of the second segment conductor 780
- the second slot housing portion 781 (second facing surface 782) of the second segment conductor 780 and the third slot housing portion 791 of the third segment conductor 790 are joined together with the housing portion 781 (second facing surface 782).
- the third opposing surface 792) is joined.
- the first other end surface 773 is configured to be positioned on the other radial side with respect to the second other end surface 783, and the second other end surface 783 is radial than the third other end surface 793. It is configured to be located on the other side of.
- the third one end face 794 is configured to be positioned on one side in the radial direction than the second one end face 784, and the second one end face 784 is positioned on one side in the radial direction than the first one end face 774. It is configured to
- the armature of this invention may be configured as a rotor having a rotor core and a coil (segment conductor).
- the example which forms an opening part in the radial direction inner side of a stator was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this.
- the opening may be formed radially outward of the stator.
- the example which forms a coil as a wave winding coil was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this.
- the coils may be formed as distributed winding coils or concentrated winding coils.
- the cross-sectional shape of a segment conductor into a flat angle shape was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. That is, the cross-sectional shape of the segment conductor may be formed into a shape (such as a circular shape or an elliptical shape) other than the rectangular shape.
- the slot is configured as a semi-open (the opening width is smaller than the width of the slot), but the present invention is not limited to this.
- the slot may be configured as a fully open type slot in which the opening width is equal to the width of the slot.
- semi-open is preferable to full open in terms of the characteristics of the stator.
- the second end face is pressed by the pressing jig and the first end face is pressed by the wall portion of the stator core.
- the present invention is not limited to this. That is, when the first opposing surface opposite in inclination direction to the above embodiment is directed radially outward, and the second opposing surface is directed radially inward, the first other end surface is made by the pressing jig, and the wall of the stator core Preferably, the second end surface is pressed by the portion.
- first shift width d1 and the second shift width d2 may have different sizes. If the first shift width d1 and the second shift width d2 are equal, the radial length of the lead in the first slot housing and the radial length of the lead in the second slot housing may be equal. Thus, the material of the first slot receiving portion and the material of the second slot receiving portion can be made common.
- the present invention is not limited thereto. That is, if there is no problem in reducing the width W31 of the first slot receiving portion, the size of the inclination angle ⁇ 1 of the first joint surface may be smaller than or equal to the inclination angle ⁇ 2 of the first reversely inclined surface.
- this invention is not limited to this. That is, if there is no problem in reducing the bonding area, the area S11 of the first bonding surface may be equal to or less than the area S12 of the first reversely inclined surface.
- this invention is not limited to this.
- the area of the first bonding surface and the area of the second bonding surface can be sufficiently secured even if the first facing surface and the second facing surface are formed point-symmetrically with respect to the center point C2.
- the first opposing surface and the second opposing surface may be formed point-symmetrically with respect to the center point C2.
- this invention is not limited to this.
- the area of the first bonding surface and the area of the second bonding surface can be sufficiently secured even if the first facing surface and the second facing surface are formed point-symmetrically with respect to the center point C2.
- the first opposing surface and the second opposing surface may be formed point-symmetrically with respect to the center point C2.
- this invention is not limited to this.
- the insulating coating of the segment conductor has a sufficient thickness (thickness t2 or more)
- the insulating member may not be provided in the slot housing portion.
- the tip of the first slot receiver may be formed in a pointed shape (tapered shape).
- the power conductor bonding step and the neutral point conductor bonding step may be performed after the step of arranging the segment conductors in the slots is performed.
- the segment conductors are used as in the above embodiment from the viewpoint of preventing the stator from being enlarged.
- the power conductor bonding step and the neutral point conductor bonding step are performed before the step of arranging in the slot.
- the coil portions are configured (wired) to make four parallel Y connections (four parallel connections), but the present invention is not limited to this.
- the coil portions may be configured to perform Y-connection other than four parallel connection, or may be configured to perform ⁇ -connection.
- this invention is not limited to this. That is, the first other end surface or the second one end surface may be pressed or the bonding material may be heated by a method other than the pressing method and the heating method of the above embodiment.
- Stator core (armature core) 11a Wall (part of armature core, pressing portion) 12 Slot 12a Opening 30 Coil Portion 40 Segment Conductor 40a Insulating Coating 42a, 42b Slot Receiving Portion (Leg Portion) 43 coil end (one coil end, other coil end) 70 first segment conductor 71, 371, 471, 571, 671, 771, 871 first slot receiving portion (first leg) 72, 372, 572, 672, 772 first opposing surface (first inclined surface) 72a first joint surface 72b first reverse inclined surface 72c first separation facing surface (separation facing surface) 73, 373, 473, 573, 673, 773 first other end face 74, 374, 474, 574, 674, 774 first one end face 75 tip (tip portion, flat surface) 80 second segment conductor 81, 381, 481, 781 581, 681, 781, 881 second slot receiver (second leg) 83, 383, 483, 583, 683, 783 second other end surface 84, 3
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Abstract
このステータでは、第1の脚部の少なくとも一部が径方向の一方側を向く第1対向面の少なくとも一部と、第2脚部の少なくとも一部が径方向の他方側を向く第2対向面の少なくとも一部とが接合されており、第1脚部の第1他方端面は、第2対向面に連続する第2他方端面よりも径方向の他方側に突出するように配置されている。
Description
本発明は、電機子および電機子の製造方法に関する。
従来、中心軸線方向に延びる複数のスロットが設けられた電機子コアを備える電機子が知られている。このような電機子は、たとえば、特開2015-23771号公報に開示されている。
上記特開2015-23771号公報には、軸方向に延びる複数のスロットが設けられたステータコアを備える回転電機ステータ(以下、「ステータ」という)が開示されている。このステータは、ステータコアの軸方向一方側に配置される一方側導体セグメントの先端部と、ステータコアの軸方向他方側に配置される他方側導体セグメントの先端部とが接合されて構成されたコイルを備える。一方側導体セグメントの先端部には、凸部が形成されており、他方側導体セグメントの先端部には、凹部が形成されている。そして、凸部と凹部との間に、結合材が配置され、凸部と凹部とが係合した状態で、一方側導体セグメントと他方側導体セグメントとを、軸方向の両側から押圧しながら加熱することにより、一方側導体セグメントの先端部と他方側導体セグメントの先端部とが接合されている。
ここで、一方側導体セグメントと他方側導体セグメントとの接合品質を向上させるためには、接合部分に対する均一な押圧力が必要になる。上記特開2015-23771号公報には明確には記載されていないが、軸方向の両側から一方側導体セグメントと他方側導体セグメントとを押圧する際に、一方側導体セグメントと他方側導体セグメントとのステータコア(スロット)の軸方向外側の部分(コイルエンド部)が、軸方向に押圧されると考えられる。この場合、押圧する部分と、接合部分であるスロット内の凸部および凹部とが離れていることに起因して、凸部と凹部とに加わる押圧力が不均一になりやすくなると考えられる。このため、上記特開2015-23771号公報に記載のような従来のステータ(電機子)では、凸部と凹部との接合部分に対する押圧力が不均一になることにより、一方側導体セグメント(第1のセグメント導体)と他方側導体セグメント(第2のセグメント導体)との接合品質を向上させることが困難になるという問題点がある。
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、第1のセグメント導体と第2のセグメント導体との接合品質を向上させることが可能な電機子および電機子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の局面における電機子は、中心軸線方向に延びる複数のスロットが設けられている電機子コアと、電機子コアに配置される脚部を有する複数のセグメント導体を含み、複数のセグメント導体のうちの中心軸線方向の一方側に配置される第1の前記セグメント導体の第1の脚部と、中心軸線方向の他方側に配置される第2のセグメント導体の第2の脚部とが接合されているコイル部とを備え、第1の脚部は、少なくとも一部が電機子コアの径方向の一方側を向くとともに、第2の脚部に対向する第1対向面と、径方向の他方側を向く第1他方端面とを含み、第2の脚部は、少なくとも一部が径方向の他方側を向くとともに、第1対向面に対向する第2対向面と、径方向の他方側を向くとともに、第2対向面に連続する第2他方端面とを含み、第1対向面の少なくとも一部と第2対向面の少なくとも一部とが接合されており、第1他方端面は、第2他方端面よりも径方向の他方側に突出するように配置されている。
この発明の第1の局面による電機子では、上記のように、第1の脚部に、少なくとも一部が電機子コアの径方向の一方側を向くとともに、第2の脚部に対向する第1対向面を設けて、第2の脚部には、少なくとも一部が径方向の他方側を向くとともに、第1対向面に対向する第2対向面を設ける。これにより、第1の脚部に対して径方向の一方側に荷重が加えられた場合に、第2の脚部の第2対向面により荷重を受け止めることができる。また、第2の脚部に対して径方向の他方側に荷重が加えられた場合に、第1の脚部の第1対向面により荷重を受け止めることができる。その結果、第1の脚部または第2の脚部を径方向に押圧することにより、第1対向面と第2対向面とが押し合う状態で、第1対向面の少なくとも一部と第2対向面の少なくとも一部とを接合することができる。この結果、第1の脚部または第2の脚部を、接合部分から離れた電機子コアの中心軸線方向の外側(コイルエンド部)から間接的に押圧する場合と異なり、第1対向面と第2対向面とが押し合う押圧力(接合部分に対する押圧力)が不均一になるのを防止することができる。これにより、第1のセグメント導体と第2のセグメント導体との接合品質を向上させることができる。
また、この発明の第1の局面による電機子では、上記のように、第1の脚部に、径方向の他方側を向く第1他方端面を設けて、第2の脚部に、径方向の他方側を向くとともに、第2対向面に連続する第2他方端面を設ける。そして、第1他方端面を、第2他方端面よりも径方向の他方側に突出するように配置する。これにより、第1の脚部を、径方向の他方側から一方側に向かって押圧する際に、押圧部(押圧治具または電機子コアの一部)を径方向の他方側から一方側に向かって移動させれば、第2他方端面よりも先に第1他方端面に押圧部を当接させることができる。この結果、第1対向面が向く方向(径方向の一方側)に沿って、第1の脚部を押圧することができる。
この発明の第2の局面における電機子の製造方法は、中心軸線方向に延びる複数のスロットが設けられている電機子コアと、電機子コアに配置される脚部を有する複数のセグメント導体を含み、複数の脚部同士が接合されるコイル部とを備える、電機子の製造方法であって、複数のセグメント導体のうちの第1のセグメント導体の第1の脚部の第1面の少なくとも一部が、電機子コアの径方向の一方側を向き、第1の脚部の第1他方端面が、径方向の他方側を向き、複数のセグメント導体のうちの第2のセグメント導体の第2の脚部の第2面の少なくとも一部および第2面に連続する第2他方端面が、径方向の他方側を向くとともに、第1の脚部が中心軸線方向の一方側に配置され、第2の脚部が中心軸線方向の他方側に配置されるように、複数のセグメント導体を電機子コアに配置する工程と、第1他方端面を第2他方端面よりも径方向の他方側に突出するように配置した状態で、電機子コアの一部または押圧治具からなる押圧部が第1他方端面に接触しながら、押圧部により、第1のセグメント導体を径方向の一方側に押圧するとともに、第1のセグメント導体の第1面の少なくとも一部と第2のセグメント導体の第2面の少なくとも一部とを接合することにより、コイル部を形成する工程とを備える。
この発明の第2の局面による電機子の製造方法では、複数のセグメント導体を配置する工程を上記のように構成することにより、第1面と第2面とが押し合う押圧力(接合部分に対する押圧力)が不均一になるのを防止することができる。これにより、第1のセグメント導体と第2のセグメント導体との接合品質を向上させることが可能な電機子の製造方法を提供することができる。また、接合することによりコイル部を形成する工程を上記のように構成することによって、第2の脚部が押圧されるのが防止された状態で、第1の脚部を押圧することができる。この結果、適切に、第1面と第2面とが押し合うように、第1の脚部を押圧することができるので、第1のセグメント導体と第2のセグメント導体との接合品質を、より一層、向上させることが可能な電機子の製造方法を提供することができる。
本発明によれば、上記のように、第1のセグメント導体と第2のセグメント導体との接合品質を向上させることができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
[ステータの構造]
図1~図16を参照して、本実施形態によるステータ100の構造について説明する。ステータ100は、中心軸線C1を中心に円環形状を有する。なお、ステータ100は、請求の範囲の「電機子」の一例である。
図1~図16を参照して、本実施形態によるステータ100の構造について説明する。ステータ100は、中心軸線C1を中心に円環形状を有する。なお、ステータ100は、請求の範囲の「電機子」の一例である。
本願明細書では、「軸方向(中心軸線方向)」とは、図1に示すように、ステータ100の中心軸線C1(ロータ101の回転軸線)に沿った方向(Z方向)を意味する。また、「周方向」とは、ステータ100の周方向(A方向)を意味する。また、「径方向」とは、ステータ100の半径方向(R方向)を意味する。また、「径方向内側」とは、ステータ100の中心軸線C1に向かう方向(R1方向)を意味する。また、「径方向外側」とは、ステータ100の外に向かう方向(R2方向)を意味する。また、径方向外側は、請求の範囲の「径方向の他方側」の一例であり、径方向内側は、請求の範囲の「径方向の一方側」の一例である。
ステータ100は、ロータ101と共に、回転電機の一部を構成する。回転電機は、たとえば、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成される。ステータ100は、図1に示すように、永久磁石(図示せず)が設けられるロータ101の径方向外側に配置されている。すなわち、本実施形態では、ステータ100は、インナーロータ型の回転電機102の一部を構成する。
図2に示すように、ステータ100は、ステータコア10と、スロット絶縁紙20と、コイル部30とを備える。また、図3に示すように、コイル部30は、第1コイルアッセンブリ30aと第2コイルアッセンブリ30bとを含む。また、コイル部30は、複数のセグメント導体40からなる。なお、ステータコア10は、請求の範囲の「電機子コア」の一例である。また、スロット絶縁紙20は、請求の範囲の「スロット絶縁部材」の一例である。
(ステータコアの構造)
ステータコア10は、中心軸線C1(図1参照)を中心軸とした円筒形状を有する。また、ステータコア10は、たとえば、複数枚の電磁鋼板(たとえば、珪素鋼板)が軸方向に積層されることにより、形成されている。図4に示すように、ステータコア10は、軸方向に見て円環状を有するバックヨーク11と、バックヨーク11の径方向内側に設けられ、軸方向に延びる複数のスロット12とが設けられている。そして、ステータコア10には、スロット12の周方向両側に複数のティース13が設けられている。
ステータコア10は、中心軸線C1(図1参照)を中心軸とした円筒形状を有する。また、ステータコア10は、たとえば、複数枚の電磁鋼板(たとえば、珪素鋼板)が軸方向に積層されることにより、形成されている。図4に示すように、ステータコア10は、軸方向に見て円環状を有するバックヨーク11と、バックヨーク11の径方向内側に設けられ、軸方向に延びる複数のスロット12とが設けられている。そして、ステータコア10には、スロット12の周方向両側に複数のティース13が設けられている。
スロット12は、後述する第1他方端面73よりも径方向外側に設けられたバックヨーク11の壁部11aと、2つのティース13の周方向側面13aとに囲まれた部分である。そして、スロット12には、後述する第2一方端面84よりも径方向内側に設けられ、径方向内側に開口する開口部12aが設けられている。また、スロット12は、軸方向両側のそれぞれに開口している。ティース13は、バックヨーク11から径方向内側に突出するように形成されており、径方向内側の先端部にスロット12の開口部12aを構成する凸部13bが形成されている。なお、壁部11aは、請求の範囲の「押圧部」の一例である。
開口部12aは、周方向に開口幅W1を有する。ここで、開口幅W1は、ティース13の凸部13bの凸部の先端部同士の距離に対応する。また、スロット12のコイル部30およびスロット絶縁紙20が配置される部分の幅W2は、開口幅W1よりも大きい。すなわち、スロット12は、セミオープン型のスロットとして構成されている。ここで、幅W2は、スロット12の周方向両側に配置されているティース13の周方向側面13a同士の距離に対応する。また、スロット12の幅W2は、径方向に亘って略一定である。
(スロット絶縁紙の構造)
スロット絶縁紙20は、図5に示すように、ティース13とセグメント導体40との間に配置されている。ここで、本実施形態では、スロット絶縁紙20は、接合部被覆部21を含む。接合部被覆部21は、径方向に並列して配置されている複数のセグメント導体40のうちの最もスロット12の開口部12a側に配置されるセグメント導体40のうち、少なくとも後述する接合部90の径方向内側を覆うように構成されている。なお、スロット絶縁紙20は、請求の範囲の「スロット絶縁部材」の一例である。
スロット絶縁紙20は、図5に示すように、ティース13とセグメント導体40との間に配置されている。ここで、本実施形態では、スロット絶縁紙20は、接合部被覆部21を含む。接合部被覆部21は、径方向に並列して配置されている複数のセグメント導体40のうちの最もスロット12の開口部12a側に配置されるセグメント導体40のうち、少なくとも後述する接合部90の径方向内側を覆うように構成されている。なお、スロット絶縁紙20は、請求の範囲の「スロット絶縁部材」の一例である。
詳細には、スロット絶縁紙20は、たとえば、アラミド紙、ポリマーフィルム等のシート状の絶縁部材により構成されており、セグメント導体40(コイル部30)とステータコア10との絶縁を確保する機能を有する。そして、スロット絶縁紙20は、セグメント導体40とティース13の周方向側面13aとの間、および、複数のセグメント導体40のうちの最も径方向外側に配置されたセグメント導体40と壁部11aとの間に配置されている。また、図3に示すように、スロット絶縁紙20は、スロット12から軸方向両側において、軸方向外側にそれぞれ突出するとともに、折り返されて形成された襟部22(カフス部)を含む。
そして、スロット絶縁紙20は、矢印Z2方向に見て、径方向に並列して配置された複数のセグメント導体40の周囲を一体的に覆うように配置されている。言い換えると、径方向に並列して配置された複数のセグメント導体40の後述するスロット収容部42aおよび42bの周方向両側および径方向両側がスロット絶縁紙20により覆われる。これにより、スロット絶縁紙20によって、接合部90とステータコア10との絶縁を確保することが可能となる。なお、スロット収容部42aおよび42bは、請求の範囲の「脚部」の一例である。
(コイル部の構造)
コイル部30は、図2および図3に示すように、軸方向一方側(矢印Z1方向側)に設けられた第1コイルアッセンブリ30aと、軸方向他方側(矢印Z2方向側)に設けられた第2コイルアッセンブリ30bとが、軸方向に組み合わされるとともに、接合されて形成されている。第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bは、それぞれ、ステータコア10と同一の中心軸線C1(図1参照)を中心とした円環状に形成されている。
コイル部30は、図2および図3に示すように、軸方向一方側(矢印Z1方向側)に設けられた第1コイルアッセンブリ30aと、軸方向他方側(矢印Z2方向側)に設けられた第2コイルアッセンブリ30bとが、軸方向に組み合わされるとともに、接合されて形成されている。第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bは、それぞれ、ステータコア10と同一の中心軸線C1(図1参照)を中心とした円環状に形成されている。
コイル部30は、たとえば、波巻きコイルとして構成されている。また、コイル部30は、8ターンのコイルとして構成されている。すなわち、図5に示すように、コイル部30は、スロット12内に、径方向に8個のセグメント導体40が並列して配置されて構成されている。そして、コイル部30では、電源部(図示せず)から3相交流の電力が供給されることにより、軸方向に電流が往復するとともに、周方向に電流が流れながら、磁束を発生させるように構成されている。
〈コイル部の結線の構成〉
コイル部30は、図6に示すように、3相のY結線により接続(結線)されている。すなわち、コイル部30は、U相コイル部30Uと、V相コイル部30Vと、W相コイル部30Wとを含む。たとえば、コイル部30には、複数の中性点Nが設けられている。詳細には、コイル部30は、4並列結線(スター結線)されている。すなわち、U相コイル部30Uには、4つの中性点接続端部NtUと、4つの動力線接続端部PtUとが設けられている。V相コイル部30Vには、4つの中性点接続端部NtVと、4つの動力線接続端部PtVとが設けられている。W相コイル部30Wには、4つの中性点接続端部NtWと、4つの動力線接続端部PtWとが設けられている。なお、以下の記載では、中性点接続端部および動力線接続端部について、U相、V相、および、W相を特に区別しない場合、単に、「中性点接続端部Nt」および「動力線接続端部Pt」として記載する。
コイル部30は、図6に示すように、3相のY結線により接続(結線)されている。すなわち、コイル部30は、U相コイル部30Uと、V相コイル部30Vと、W相コイル部30Wとを含む。たとえば、コイル部30には、複数の中性点Nが設けられている。詳細には、コイル部30は、4並列結線(スター結線)されている。すなわち、U相コイル部30Uには、4つの中性点接続端部NtUと、4つの動力線接続端部PtUとが設けられている。V相コイル部30Vには、4つの中性点接続端部NtVと、4つの動力線接続端部PtVとが設けられている。W相コイル部30Wには、4つの中性点接続端部NtWと、4つの動力線接続端部PtWとが設けられている。なお、以下の記載では、中性点接続端部および動力線接続端部について、U相、V相、および、W相を特に区別しない場合、単に、「中性点接続端部Nt」および「動力線接続端部Pt」として記載する。
〈コイルアッセンブリの構造〉
第1コイルアッセンブリ30aは、図7に示すように、セグメント導体40としての複数(たとえば、3つ)の動力線接続用セグメント導体50(以下、「動力導体50」とする)と、セグメント導体40としての複数(たとえば、2つ)の中性点接続用セグメント導体60(以下、「中性点導体60」とする)と、複数のセグメント導体40のうちの動力導体50および中性点導体60とは異なる導体(一般のセグメント導体40)であり、コイル部30を構成する複数の一般導体41とを含む。
第1コイルアッセンブリ30aは、図7に示すように、セグメント導体40としての複数(たとえば、3つ)の動力線接続用セグメント導体50(以下、「動力導体50」とする)と、セグメント導体40としての複数(たとえば、2つ)の中性点接続用セグメント導体60(以下、「中性点導体60」とする)と、複数のセグメント導体40のうちの動力導体50および中性点導体60とは異なる導体(一般のセグメント導体40)であり、コイル部30を構成する複数の一般導体41とを含む。
第2コイルアッセンブリ30bは、図3に示すように、複数の一般導体41から構成されている。好ましくは、第2コイルアッセンブリ30bは、複数の一般導体41のみから構成されており、ステータ100に設けられる動力導体50および中性点導体60の全ては、第1コイルアッセンブリ30aに設けられている。
(セグメント導体の構造)
セグメント導体40は、図8(a)に示すように、横断面が略矩形形状を有する平角導線として構成されている。そして、セグメント導体40の導体表面40bには、厚みt1を有する絶縁被膜40aが設けられている。絶縁被膜40aの厚みt1は、たとえば、相間絶縁性能(コイルエンド部43同士の絶縁)を確保することが可能な程度に設定されている。詳細には、絶縁被膜40aは、ポリイミド等のコーティング剤により構成されている。また、セグメント導体40の導体本体40cは、たとえば、銅、アルミニウム等の金属材料(導電性材料)により構成されている。なお、図8では、説明のために、厚み等の大小関係を強調して図示しているが、この図示の例に限られない。
セグメント導体40は、図8(a)に示すように、横断面が略矩形形状を有する平角導線として構成されている。そして、セグメント導体40の導体表面40bには、厚みt1を有する絶縁被膜40aが設けられている。絶縁被膜40aの厚みt1は、たとえば、相間絶縁性能(コイルエンド部43同士の絶縁)を確保することが可能な程度に設定されている。詳細には、絶縁被膜40aは、ポリイミド等のコーティング剤により構成されている。また、セグメント導体40の導体本体40cは、たとえば、銅、アルミニウム等の金属材料(導電性材料)により構成されている。なお、図8では、説明のために、厚み等の大小関係を強調して図示しているが、この図示の例に限られない。
そして、図2に示すように、セグメント導体40は、スロット12に配置されるスロット収容部42aおよび42bと、コイルエンド部43とを含む。スロット収容部42aおよび42bとは、ステータコア10の端面10aまたは10bの軸方向位置からスロット12の内に配置されている部分を意味し、コイルエンド部43は、スロット収容部42aおよび42bに連続して形成され、ステータコア10の端面10aまたは10bよりも軸方向外側に配置されている部分を意味するものとする。また、コイルエンド部43は、軸方向に折れ曲がる屈曲形状を有するとともに、屈曲する部分において、径方向にオフセットするオフセット部分を有する。
〈一般導体の構造〉
図9に示すように、一般導体41は、互いに異なるスロット12に配置される一対のスロット収容部42aおよび42bと、一対のスロット収容部42aおよび42bを接続するコイルエンド部43とを含む。これにより、一般導体41は、径方向内側から見て、略U字形状または略J字形状を有する。そして、スロット収容部42aおよび42bは、軸方向に沿って直線状に形成されている。なお、動力導体50のスロット収容部42aおよび42b、および、中性点導体60のスロット収容部42aおよび42bは、一般導体41のスロット収容部42aおよび42bと同様に構成されているため、説明を省略している。
図9に示すように、一般導体41は、互いに異なるスロット12に配置される一対のスロット収容部42aおよび42bと、一対のスロット収容部42aおよび42bを接続するコイルエンド部43とを含む。これにより、一般導体41は、径方向内側から見て、略U字形状または略J字形状を有する。そして、スロット収容部42aおよび42bは、軸方向に沿って直線状に形成されている。なお、動力導体50のスロット収容部42aおよび42b、および、中性点導体60のスロット収容部42aおよび42bは、一般導体41のスロット収容部42aおよび42bと同様に構成されているため、説明を省略している。
ここで、一般導体41のコイルピッチは6である。すなわち、一対のスロット収容部42aおよび42bは、スロット12が6つ分、周方向に異なる位置に配置される。すなわち、一般導体41のスロット収容部42aが配置されているスロット12と、スロット収容部42bが配置されているスロット12との間に、5つのスロットが設けられている。
また、一対のスロット収容部42aおよび42bの軸方向長さは互いに異なる。具体的には、スロット収容部42aの軸方向長さL1は、スロット収容部42bの軸方向長さL2よりも大きい。なお、スロット収容部42a(42b)の軸方向長さL1(L2)とは、先端75(85)からステータコア10の軸方向端面10a(10b)に対応する軸方向位置までの長さを意味する。また、軸方向長さL1およびL2は、ステータコア10の軸方向長さL3よりも小さい。なお、ステータコア10の軸方向長さL3とは、軸方向端面10aと10bとの距離(間隔)を意味する。たとえば、軸方向長さL1は、軸方向長さL3の2分の1よりも大きく、軸方向長さL2は、軸方向長さL3の2分の1よりも小さい。
また、複数の一般導体41は、ステータコア10に対して軸方向一方側(矢印Z1方向側)に配置され、第1コイルアッセンブリ30aに含まれる、一方一般導体41aと、ステータコア10に対して軸方向他方側(矢印Z2方向側)に配置され、第2コイルアッセンブリ30bに含まれる、他方一般導体41bとを含む。
〈動力導体の構造〉
動力導体50では、図6に示すように、同相の複数(たとえば、4つ)の動力線接続端部Pt同士が電気的に接続されているとともに、接続された複数の動力線接続端部Ptと動力端子部材51とが電気的に接続されている。動力導体50は、電源部(図示せず)からコイル部30に電力を導入する機能を有する。
動力導体50では、図6に示すように、同相の複数(たとえば、4つ)の動力線接続端部Pt同士が電気的に接続されているとともに、接続された複数の動力線接続端部Ptと動力端子部材51とが電気的に接続されている。動力導体50は、電源部(図示せず)からコイル部30に電力を導入する機能を有する。
詳細には、図7に示すように、動力導体50は、ステータコア10の軸方向外側に配置される外径側動力導体52と、径方向内側に配置される内径側動力導体53とを含む。言い換えると、動力導体50は、二股形状に形成されている。
ここで、本実施形態では、図10に示すように、外径側動力導体52と動力端子部材51とは、引出線54とにより電気的に接続されている。また、内径側動力導体53と動力端子部材51とは、引出線54とにより電気的に接続されている。外径側動力導体52と内径側動力導体53とは、動力端子部材51および引出線54を介して、電気的に接続されている。また、引出線54は、たとえば、撚線(導体)により形成されており、絶縁チューブ51aが外周に配置されている。
外径側動力導体52は、2つのスロット収容部42aと、2つの動力線接続端部Ptを構成するとともに、スロット収容部42aから軸方向に引き出される2つの動力線用コイルエンド部52aと、2つの動力線用コイルエンド部52a同士と接合され、電気的に接続された導体板52bとを含む。たとえば、2つの動力線用コイルエンド部52aの径方向外側に導体板52bが接合されており、導体板52bの径方向外側に引出線54が接合されている。
2つの動力線用コイルエンド部52aと導体板52bとは、溶接部52cにおいて、溶接されることにより接続されている。また、導体板52bと引出線54とは、接合部52dにおいて、ロウ付け又は溶接されることにより接続されている。たとえば、溶接は、抵抗溶接、アーク溶接、レーザー溶接、または、高エネルギービーム溶接のいずれかにより実施される。
ここで、図11に示すように、溶接部52cおよび接合部52d(導体板52b)と、一般導体41のコイルエンド部43の径方向外側の端面43aとの径方向の間隔D1は、セグメント導体40の横断面(図8参照)の幅W11の2倍の大きさ以下(好ましくは、幅W11以下)である。たとえば、溶接部52cおよび接合部52dと、コイルエンド部43との間には、溶接用のツールスペースが設けられていない。
内径側動力導体53は、図10に示すように、2つのスロット収容部42bと、2つの動力線接続端部Ptを構成するとともに、スロット収容部42bから軸方向に引き出される2つの動力線用コイルエンド部53aと、2つの動力線用コイルエンド部53a同士と接合され、電気的に接続された導体板53bとを含む。たとえば、2つの動力線用コイルエンド部53aの軸方向外側(矢印Z1方向側)に導体板53bが接合されており、導体板53bの軸方向外側(矢印Z1方向側)に引出線54が接合されている。
2つの動力線用コイルエンド部53aと導体板53bとは、溶接部53cにおいて、溶接されることにより接続されている。また、導体板53bと引出線54とは、溶接部53dにおいて、溶接されることにより接続されている。ここで、溶接部53cおよび53d(導体板53b)と、一般導体41のコイルエンド部43の軸方向一方側の端面43bとの軸方向の間隔D2は、セグメント導体40の横断面(図8参照)の幅W11の2倍の大きさ以下(好ましくは、幅W11以下)である。
外径側動力導体52のスロットピッチは、スロット収容部42aと導体板52bとにより形成される部分では、1であり、スロット収容部42aのみをセグメント導体40とすると、0である。また、内径側動力導体53のスロットピッチは、スロット収容部42bと導体板53bとにより形成される部分では、1であり、スロット収容部42bのみをセグメント導体40とすると、0である。すなわち、動力導体50のスロットピッチは、一般導体41のスロットピッチ(6)と異なる大きさである。
〈中性点導体の構造〉
中性点導体60は、図7に示すように、外径側中性点導体61と内径側中性点導体62とを含む。外径側中性点導体61および内径側中性点導体62は、それぞれ、図6に示すように、中性点Nを含み、U相コイル部30Uの中性点接続端部NtUと、V相コイル部30Vの中性点接続端部NtVと、W相コイル部30Wの中性点接続端部NtWとが電気的に接続されたものである。
中性点導体60は、図7に示すように、外径側中性点導体61と内径側中性点導体62とを含む。外径側中性点導体61および内径側中性点導体62は、それぞれ、図6に示すように、中性点Nを含み、U相コイル部30Uの中性点接続端部NtUと、V相コイル部30Vの中性点接続端部NtVと、W相コイル部30Wの中性点接続端部NtWとが電気的に接続されたものである。
外径側中性点導体61は、図13に示すように、2つのU相W相中性点セグメント導体61aと、2つのV相中性点セグメント導体61bとを含む。U相W相中性点セグメント導体61aは、3相交流のうちのU相の一般導体41に接続されるU相用のスロット収容部42aと、W相の一般導体41に接続されるW相用のスロット収容部42aと、U相用のスロット収容部42aとW相用のスロット収容部42aとを接続する2つの中性点コイルエンド部61cとを含む。中性点コイルエンド部61cは、U相用のスロット収容部42aに連続して形成されているとともに、W相用のスロット収容部42aに連続して形成されている。
U相W相中性点セグメント導体61aは、径方向内側から見て、略U字(略コの字)形状に形成されている。V相中性点セグメント導体61bは、径方向内側から見て、略直線状に形成されている。
中性点コイルエンド部61cは、図14に示すように、一般導体41のコイルエンド部43の径方向外側において、周方向に沿って形成されている。そして、中性点コイルエンド部61cは、矢印Z2方向に見て、略円弧状に形成されている。
また、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの一方のスロットピッチは、9である。また、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの他方のスロットピッチは、7である。すなわち、U相W相中性点セグメント導体61aは、一般導体41のスロットピッチ(6)と異なる大きさである。そして、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの一方は、他方の軸方向外側(矢印Z1方向側)に配置されている。
V相中性点セグメント導体61bは、図13に示すように、V相の一般導体41に接続されるV相用のスロット収容部42aと、中性点コイルエンド部61dとを含む。中性点コイルエンド部61dは、スロット収容部42aから軸方向外側(矢印Z1方向に)突出するように形成されている。そして、2つの中性点コイルエンド部61dは、それぞれ、2つの中性点コイルエンド部61cの両方に接合されることにより、電気的に接合されている。
具体的には、図14に示すように、円弧状の2つの中性点コイルエンド部61cの径方向外側に、2つの中性点コイルエンド部61dが溶接部61eにおいて、溶接されている。これにより、外径側中性点導体61において、U相コイル部30Uの中性点接続端部NtUと、V相コイル部30Vの中性点接続端部NtVと、W相コイル部30Wの中性点接続端部NtWとが電気的に接続されている。溶接部61e(中性点コイルエンド部61cの径方向内側の端面)と一般導体41のコイルエンド部43の径方向外側の端面43cとの間隔D3は、セグメント導体40の横断面の径方向に沿った幅W11の2倍以下(好ましくは、幅W11以下)である。
内径側中性点導体62は、図15に示すように、2つのU相W相中性点セグメント導体62aと、2つのV相中性点セグメント導体62bとを含む。U相W相中性点セグメント導体62aは、3相交流のうちのU相の一般導体41に接続されるU相用のスロット収容部42bと、W相の一般導体41に接続されるW相用のスロット収容部42bと、U相用のスロット収容部42bとW相用のスロット収容部42bとを接続する中性点コイルエンド部62cとを含む。中性点コイルエンド部62cは、U相用のスロット収容部42bに連続して形成されているとともに、W相用のスロット収容部42bに連続して形成されている。
U相W相中性点セグメント導体62aは、径方向内側から見て、略U字(略コの字)形状に形成されている。V相中性点セグメント導体62bは、径方向内側から見て、略直線状に形成されている。
中性点コイルエンド部62cは、図7に示すように、一般導体41のコイルエンド部43の径方向内側において、一般導体41のコイルエンド部43よりも軸方向外側に突出して形成されている。そして、中性点コイルエンド部62cは、一般導体41のコイルエンド部43の軸方向外側に近接して配置されているとともに、軸方向に見て、周方向に沿って形成されている。
また、2つのU相W相中性点セグメント導体62aのうちの一方のスロットピッチは、9である。また、2つのU相W相中性点セグメント導体62aのうちの他方のスロットピッチは、7である。すなわち、U相W相中性点セグメント導体62aは、一般導体41のスロットピッチ(6)と異なる大きさである。そして、2つのU相W相中性点セグメント導体62aのうちの一方は、他方の径方向外側に配置されている。
V相中性点セグメント導体62bは、V相の一般導体41に接続されるV相用のスロット収容部42bと、中性点コイルエンド部62dとを含む。中性点コイルエンド部62dは、スロット収容部42bから軸方向外側(矢印Z1方向に)突出するように形成されている。そして、2つの中性点コイルエンド部62dは、それぞれ、2つの中性点コイルエンド部62cの両方に接合されることにより、電気的に接合されている。
具体的には、図15に示すように、円弧状の2つの中性点コイルエンド部62cの軸方向外側に、2つの中性点コイルエンド部62dが溶接部62eにおいて、溶接されている。これにより、内径側中性点導体62において、U相コイル部30Uの中性点接続端部NtUと、V相コイル部30Vの中性点接続端部NtVと、W相コイル部30Wの中性点接続端部NtWとが電気的に接続されている。そして、図12に示すように、溶接部62e(中性点コイルエンド部62dの軸方向内側の端面)と一般導体41のコイルエンド部43の軸方向外側の端面43dとの間隔D4は、セグメント導体40の横断面の径方向に沿った幅W11の2倍以下(好ましくは、幅W11以下)である。
(接合部の構成)
ここで、本実施形態では、図16に示すように、ステータコア10のスロット12内において、複数のセグメント導体40のうちの第1コイルアッセンブリ30aを構成するセグメント導体40である第1セグメント導体70のスロット収容部42aまたは42bである第1スロット収容部71と、第1セグメント導体70に軸方向に対向する第2コイルアッセンブリ30bを構成するセグメント導体40である第2セグメント導体80のスロット収容部42aまたは42bである第2スロット収容部81とが、接合部90において、接合されている。なお、第1スロット収容部71は、請求の範囲の「第1の脚部」の一例である。また、第2スロット収容部81は、請求の範囲の「第2の脚部」の一例である。
ここで、本実施形態では、図16に示すように、ステータコア10のスロット12内において、複数のセグメント導体40のうちの第1コイルアッセンブリ30aを構成するセグメント導体40である第1セグメント導体70のスロット収容部42aまたは42bである第1スロット収容部71と、第1セグメント導体70に軸方向に対向する第2コイルアッセンブリ30bを構成するセグメント導体40である第2セグメント導体80のスロット収容部42aまたは42bである第2スロット収容部81とが、接合部90において、接合されている。なお、第1スロット収容部71は、請求の範囲の「第1の脚部」の一例である。また、第2スロット収容部81は、請求の範囲の「第2の脚部」の一例である。
本実施形態では、第1スロット収容部71は、径方向内側(矢印R1方向側)を向くとともに、第2スロット収容部81に対向する第1対向面72と、径方向外側(矢印R2方向側)を向く第1他方端面73とを含む。また、第2スロット収容部81は、径方向外側を向くとともに、第1対向面72に対向する第2対向面82と、径方向外側を向くとともに、第2対向面82に連続する第2他方端面83とを含む。そして、第1対向面72の少なくとも一部と第2対向面82の少なくとも一部とが接合されており、第1他方端面73は、第2他方端面83よりも径方向外側に突出するように配置されている。第1他方端面73は、第1スロット収容部71のR2側のZ方向に延びる端面である。第2他方端面83は、第2スロット収容部81のR2側のZ方向に延びる端面である。第1一方端面74は、第1スロット収容部71のR1側のZ方向に延びる端面である。第2一方端面84は、第2スロット収容部81のR1側のZ方向に延びる端面である。
また、第1スロット収容部71は、第1他方端面73と径方向の反対側に設けられ、第1対向面72に連続する第1一方端面74を含む。第2スロット収容部81は、第2他方端面83と径方向の反対側に設けられ、径方向内側を向く第2一方端面84を含む。そして、第2一方端面84は、第1一方端面74よりも径方向内側に突出するように配置されている。
ここで、接合部90は、コイル部30のうちの図16に示す部分であり、第1対向面72および第2対向面82を含み、第1スロット収容部71の先端75から、第1対向面72と第1一方端面74との境界点76までの部分、および、第2スロット収容部81の先端85から、第2対向面82と第2他方端面83との境界点86までの部分を含む部分とする。また、第1他方端面73のZ2方向側の先端部73aと、第2他方端面83のZ1方向側の先端部である境界点86とは、Z方向に隙間CL5を隔てて配置されている。また、第1一方端面74のZ2方向側の先端部である境界点76と、第2一方端面84のZ1方向側の先端部84aとは、Z方向に隙間CL4を隔てて配置されている。すなわち、先端部73aの軸方向位置P5は、境界点86の軸方向位置P6よりもZ1方向側に設けられており、境界点76の軸方向位置P7は、先端部84aの軸方向位置P8よりもZ1方向側に設けられている。
本実施形態では、第1他方端面73と第2他方端面83との境界部分である、第1スロット収容部71の先端75と第2スロット収容部81の境界点86との間には、他方段差部111が形成されている。また、第1一方端面74と第2一方端面84との境界部分である、第1スロット収容部71の境界点76と第2スロット収容部81の先端85との間には、一方段差部112が形成されている。具体的には、他方段差部111は、第1他方端面73から第2他方端面83に向かって、セグメント導体40の内側に窪むように、段差が形成されている。また、一方段差部112は、第2一方端面84から第1一方端面74に向かって、セグメント導体40の内側に窪むように、段差が形成されている。また、他方段差部111は、第1他方端面73のZ2方向側の先端部73aが、第2他方端面83のZ1方向側の境界点86(先端部)よりもR2方向側に突出する形状を有する。また、一方段差部112は、第2一方端面84のZ1方向側の先端部84aが、第1一方端面74のZ2方向側の境界点76よりもR1方向側に突出する形状を有する。
また、第1他方端面73の径方向の位置P1と、第2他方端面83の径方向の位置P2とのずれ幅である第1ずれ幅d1は、たとえば、セグメント導体40の絶縁被膜40aの厚みt1よりも大きい。なお、第1ずれ幅d1の大きさは、他方段差部111の段差の高さに対応する。
詳細には、第1ずれ幅d1は、後述する押圧治具200および壁部11aにより第1スロット収容部71または第2スロット収容部81が押圧された際に、第1スロット収容部71または第2スロット収容部81が弾性変形した場合でも、第1対向面72と第2対向面82とが離間する方向に、セグメント導体40が押圧されない程度か、または、押圧力が低減される程度に設定されている。なお、押圧治具200は、請求の範囲の「押圧部」の一例である。
たとえば、図17に示すように、壁部11aと、最も径方向外側に配置された第2スロット収容部81の第2他方端面83との間に、径方向に隙間CL1が形成されている。また、ステータ100の製造時において、押圧治具200と最も径方向内側に配置された第1スロット収容部71の第1一方端面74との間に、径方向に隙間CL2が形成される。
また、本実施形態では、図16に示すように、第1ずれ幅d1は、第1一方端面74の径方向の位置P3と、第2一方端面84の径方向の位置P4とのずれ幅(一方段差部112の段差高さ)である第2ずれ幅d2と等しい。すなわち、第1スロット収容部71の径方向の幅W21は、第2スロット収容部81の径方向の幅W22と略等しい。また、第1スロット収容部71は、第2スロット収容部81に対して径方向外側にずれて配置されている。
図17に示すように、複数(たとえば、8個)の第1スロット収容部71および第2スロット収容部81が、それぞれ、スロット12内に径方向に隣り合って配置されている。すなわち、複数の第1スロット収容部71が径方向に並列して配置されており、複数の第2スロット収容部81が径方向に並列して配置されている。
そして、スロット12内において、複数の第1スロット収容部71のうちの一の第1対向面72(接合部90)は、径方向に隣り合う他の第1対向面72(接合部90)と、中心軸線方向の異なる位置に配置されている。また、スロット12内において、複数の第2スロット収容部81のうちの一の第2対向面82は、径方向に隣り合う他の第2対向面82と、中心軸線方向の異なる位置に配置されている。すなわち、本実施形態では、第1対向面72と第2対向面82とにより構成される接合部90の軸方向位置P11が、径方向に隣り合う他の第1対向面72と第2対向面82とにより構成される接合部90の軸方向位置P12とは、異なる位置である。なお、第1対向面72は、請求の範囲の「第1面」および「第1傾斜面」の一例である。また、第2対向面82は、請求の範囲の「第2面」および「第2傾斜面」の一例である。
言い換えると、軸方向位置P11とP12とにおいて、径方向に沿って、第1スロット収容部71と第2スロット収容部81とが互い違いに配置されている。そして、複数の接合部90のそれぞれにおいて、第1他方端面73が、対応する第2他方端面83よりも径方向外側に突出するように配置(オフセット)されている。また、複数の接合部90のそれぞれにおいて、第2一方端面84が、対応する第1一方端面74よりも径方向内側に突出するように配置(オフセット)されている。これにより、第1一方端面74と第2他方端面83との径方向の間に、径方向の隙間CL3が形成されている。
〈第1対向面および第2対向面の構成〉
ここで、本実施形態では、図16に示すように、第1スロット収容部71の第1対向面72、および、第2スロット収容部81の第2対向面82は、軸方向に対して傾斜するように形成されている。具体的には、第1対向面72は、第1スロット収容部71の先端75から矢印E1方向に向かって軸方向に対して傾斜する端面として構成されている。また、第1対向面72には、絶縁被膜40aは設けられていない。そして、第2対向面82は、第2スロット収容部81の先端85から矢印E2方向に向かって傾斜する端面として構成されている。また、第2対向面82には、絶縁被膜40aは設けられていない。なお、矢印E1方向とは、先端75から、第1対向面72と第1一方端面74との境界点76に向かう方向を意味する。また、矢印E2方向とは、先端85から、第2対向面82と第2他方端面83との境界点86に向かう方向を意味する。
ここで、本実施形態では、図16に示すように、第1スロット収容部71の第1対向面72、および、第2スロット収容部81の第2対向面82は、軸方向に対して傾斜するように形成されている。具体的には、第1対向面72は、第1スロット収容部71の先端75から矢印E1方向に向かって軸方向に対して傾斜する端面として構成されている。また、第1対向面72には、絶縁被膜40aは設けられていない。そして、第2対向面82は、第2スロット収容部81の先端85から矢印E2方向に向かって傾斜する端面として構成されている。また、第2対向面82には、絶縁被膜40aは設けられていない。なお、矢印E1方向とは、先端75から、第1対向面72と第1一方端面74との境界点76に向かう方向を意味する。また、矢印E2方向とは、先端85から、第2対向面82と第2他方端面83との境界点86に向かう方向を意味する。
第1対向面72および第2対向面82は、それぞれ、径方向に沿った断面がS字形状を有するように形成されている。言い換えると、第1対向面72には、径方向に凹凸する凹凸形状が形成されているとともに、第2対向面82には、第1対向面72の凹凸形状に対応する形状であるとともに、径方向に凹凸する凹凸形状が形成されている。そして、S字形状(凹凸形状)を有する第1対向面72とS字形状(凹凸形状)を有する第2対向面82とは、互いに径方向に係合した状態で、スロット12内に配置されている。
ここで、本実施形態では、第1対向面72の一部と、第2対向面82の一部とが、接合材130により接合されている。詳細には、第1対向面72は、第2対向面82に接合される第1接合面72aと、第1接合面72aと連続して形成されており、第1接合面72aが傾斜する方向(矢印E11方向)と軸方向(中心軸線C1に平行な軸)に対して反対方向(矢印E12方向)に傾斜する第1逆傾斜面72bとを含む。また、第1接合面72aおよび第1逆傾斜面72bは、それぞれ、略平坦面として形成されており、第1接合面72aおよび第1逆傾斜面72bにより、屈曲形状が形成されている。また、第2対向面82は、第1接合面72aに接合される第2接合面82aと、第2接合面82aと連続して形成されており、第2接合面82aが傾斜する方向(矢印E21方向)と軸方向に対して反対方向(矢印E22方向)に傾斜する第2逆傾斜面82bとを含む。
接合材130は、第1接合面72aと第2接合面82aとの間に配置されており、第1接合面72aと第2接合面82aとを接合させて電気的に接続している。具体的には、接合材130は、銀または銅等の導電性材料を含む。好ましくは、接合材130は、溶剤に、銀をナノメートルレベルまで微細化した金属粒子を導電性粒子として含んだペースト状の接合材(銀ナノペースト)である。また、接合材130には、加熱された際に揮発する部材(樹脂部材)が含有されており、揮発する部材が加熱されることにより、接合材130の体積が減少して、第1接合面72aと第2接合面82aとを近接させる機能を有する。
本実施形態では、第1逆傾斜面72bおよび第2逆傾斜面82bの軸方向に対する傾斜角度θ2は、第1接合面72aおよび第2接合面82aの軸方向に対する傾斜角度θ1よりも小さい。これにより、第1接合面72aよりも第1スロット収容部71の根元側(矢印Z1方向側)の径方向の最小の幅W31が小さくなるのを防止することが可能となる。
また、図18に示すように、第1接合面72aの面積S11は、第1逆傾斜面72bの面積S12よりも大きく、第2接合面82aの面積S21は、第2逆傾斜面82bの面積S22よりも大きい。すなわち、第1接合面72aの矢印E11方向に沿った長さL11は、第1逆傾斜面72bの矢印E12方向に沿った長さL12よりも大きく、第2接合面82aの矢印E21方向に沿った長さL21は、第2逆傾斜面82bの矢印E21方向に沿った長さL22よりも大きい。
図16に示すように、第1対向面72は、第1逆傾斜面72bの第1接合面72a側とは反対側に連続して形成され第2対向面82と離間して配置される第1離間対向面72cを含む。また、第2対向面82は、第2逆傾斜面82bの第2接合面82a側とは反対側に連続して形成され第1対向面72と離間して配置される第2離間対向面82cを含む。
詳細には、第1離間対向面72cは、第1逆傾斜面72bとは、軸方向(中心軸線C1に平行な軸)に反対方向の矢印E13方向に傾斜している。また、第1離間対向面72cは、第1逆傾斜面72bに、なだらかに接続されており、接続部分が弧状(R状)に形成されている。そして、第2離間対向面82cは、第1離間対向面72cと対向して配置されており、第1離間対向面72cと第2離間対向面82cとの間には、隙間CL4が設けられている。
また、第1対向面72と第2対向面82とは、径方向に沿った断面が、第1対向面72の中心点C2に対して、非対称形状を有するように形成されている。具体的には、中心点C2を、先端75と境界点76との中間点とし、中心点C2を中心にして、第1対向面72を180度回転させた場合に、回転された第1対向面72の形状と、第2対向面82の形状とが一致しないように構成されている。詳細には、第1対向面72では、第1スロット収容部71の先端75から、第1接合面72a、第1逆傾斜面72b、および、第1離間対向面72cが、この順に設けられている一方、第2対向面82では、第2スロット収容部81の先端85から、第2離間対向面82c、第2逆傾斜面82b、および、第2接合面82aが、この順に設けられていることにより、非対称形状となっている。
また、第1スロット収容部71の先端75および第2スロット収容部81の先端85は、それぞれ、軸方向に直交する平坦面に形成されている。詳細には、先端75および85は、それぞれ、第1対向面72と第1他方端面73との間、および、第2対向面82と第2他方端面83との間に、面取りされた形状を有する。
〈絶縁部の構成〉
ここで、本実施形態では、コイル部30には、絶縁部120が設けられている。図17に示すように、並列して配置される複数のセグメント導体40のうちの一のセグメント導体40は、径方向に隣り合って配置される他のセグメント導体40の接合部90(以下、この接合部90を「隣接する接合部90」という)に対応する軸方向の位置の導体表面40b(図8(b)参照)に、隣接する接合部90の絶縁被膜40aの厚みt1よりも大きい厚みt2を有する絶縁部120が設けられている。
ここで、本実施形態では、コイル部30には、絶縁部120が設けられている。図17に示すように、並列して配置される複数のセグメント導体40のうちの一のセグメント導体40は、径方向に隣り合って配置される他のセグメント導体40の接合部90(以下、この接合部90を「隣接する接合部90」という)に対応する軸方向の位置の導体表面40b(図8(b)参照)に、隣接する接合部90の絶縁被膜40aの厚みt1よりも大きい厚みt2を有する絶縁部120が設けられている。
具体的には、図8(b)に示すように、絶縁部120は、導体表面40bに設けられた厚みt1を有する絶縁被膜40aと、絶縁被膜40aを覆うとともに、セグメント導体40と隣接する接合部90とを絶縁する機能を有する絶縁部材121とを含む。絶縁部材121の厚みt3は、厚みt1よりも小さい。すなわち、厚みt2は、厚みt1よりも大きく、かつ、2倍未満の大きさである。
詳細には、絶縁部材121は、シート状に形成されている。たとえば、絶縁部材121は、絶縁被膜40aに含まれる材料と同一の材料を含む。好ましくは、絶縁部材121は、ポリイミド等の絶縁材料を含む。そして、シート状の絶縁部材121は、セグメント導体40の絶縁被膜40aの外周に少なくとも1周(たとえば、1周よりも多く2周未満)、巻回されている。たとえば、シート状の絶縁部材121は、絶縁被膜40aに、絶縁性を有する接着等により固定されている。
そして、図9に示すように、絶縁部120(絶縁部材121)は、スロット収容部42aおよび42bのうちの軸方向に沿った長さが大きいスロット収容部42aに設けられている。また、絶縁部材121は、複数のスロット収容部42aのそれぞれに設けられている一方、複数のスロット収容部42bには設けられていない。
絶縁部120(絶縁部材121)の軸方向の長さL31は、隣接する接合部90からの中心軸方向に沿った絶縁沿面距離Dc以上で、スロット12の軸方向の長さL3よりも小さい。詳細には、絶縁部120(絶縁部材121)の長さL31は、径方向に隣接する第1スロット収容部71の先端75および第2スロット収容部81の先端85のうちの近いものに対して、少なくとも、絶縁沿面距離Dc以上となるように設定されている。すなわち、図17に示すように、絶縁被膜40aが設けられていない第1対向面72および第2対向面82と、隣り合うスロット収容部42aとの絶縁沿面距離Dcを確保することにより、絶縁性が確保されている。
[ステータの製造方法]
次に、本実施形態によるステータ100の製造方法について説明する。図19に、ステータ100の製造方法を説明するためのフローチャートを示す。
次に、本実施形態によるステータ100の製造方法について説明する。図19に、ステータ100の製造方法を説明するためのフローチャートを示す。
(セグメント導体を準備する工程)
まず、ステップS1において、複数のセグメント導体40が準備される。具体的には、Y結線されたコイル部30の各相の動力線接続端部Ptを構成する動力導体50と、コイル部30の各相の中性点接続端部Ntを構成する中性点導体60と、コイル部30のその他の部分を構成する一般導体41とが準備される。
まず、ステップS1において、複数のセグメント導体40が準備される。具体的には、Y結線されたコイル部30の各相の動力線接続端部Ptを構成する動力導体50と、コイル部30の各相の中性点接続端部Ntを構成する中性点導体60と、コイル部30のその他の部分を構成する一般導体41とが準備される。
たとえば、図8(a)に示すように、銅等の導電性材料からなる平角状の導体表面40bに、ポリイミド等の絶縁材料からなる絶縁被膜40aが形成(コーティング)される。その後、絶縁被膜40aが形成された導体(平角導線)が成形冶具(図示せず)により成形されることにより、一般導体41(図9参照)、動力導体50を形成するための外径側動力導体52および内径側動力導体53(図10参照)、外径側中性点導体61(図13参照)を形成するための2つのU相W相中性点セグメント導体61aと、2つのV相中性点セグメント導体61bと、内径側中性点導体62(図15参照)を形成するための2つのU相W相中性点セグメント導体62aと、2つのV相中性点セグメント導体62bとが形成される。
〈一般導体の形成〉
詳細には、図9に示すように、互いに異なるスロット12(たとえば、スロットピッチが6)に配置され、軸方向長さが互いに異なる一対のスロット収容部42aおよび42bと、一対のスロット収容部42aおよび42bを接続するコイルエンド部43とが形成されることにより、一般導体41が形成される。
詳細には、図9に示すように、互いに異なるスロット12(たとえば、スロットピッチが6)に配置され、軸方向長さが互いに異なる一対のスロット収容部42aおよび42bと、一対のスロット収容部42aおよび42bを接続するコイルエンド部43とが形成されることにより、一般導体41が形成される。
〈動力導体の形成〉
図10に示すように、本実施形態では、外径側動力導体52および内径側動力導体53が、それぞれ、引出線54を介して、共通の動力端子部材51に電気的に接合される(動力導体接合工程が実施される)ことにより、外径側動力導体52および内径側動力導体53が電気的に接続され、動力導体50が形成される。動力導体50は、各相毎に形成される。
図10に示すように、本実施形態では、外径側動力導体52および内径側動力導体53が、それぞれ、引出線54を介して、共通の動力端子部材51に電気的に接合される(動力導体接合工程が実施される)ことにより、外径側動力導体52および内径側動力導体53が電気的に接続され、動力導体50が形成される。動力導体50は、各相毎に形成される。
詳細には、2つの動力線接続端部Ptを構成するとともに、2つのスロット収容部42aから軸方向に、それぞれ引き出される2つの動力線用コイルエンド部52aと、導体板52bとが溶接(接合)されて溶接部52cが形成され、外径側動力導体52が形成される。また、2つの動力線接続端部Ptを構成するとともに、スロット収容部42bから軸方向に引き出される2つの動力線用コイルエンド部53aと、導体板53bとが溶接(接合)され溶接部53cが形成され、内径側動力導体53が形成される。たとえば、溶接は、抵抗溶接、アーク溶接、レーザー溶接、または、高エネルギービーム溶接のいずれかにより実施される。これにより、スロットピッチが1(導体板52bおよび53bを含めた場合)または0(導体板52bおよび53bを含めない場合)の外径側動力導体52および内径側動力導体53が形成される。
また、絶縁チューブ51aが外周に取り付けられ、動力端子部材51に接合された複数の引出線54が準備される。そして、外径側動力導体52の導体板52bの径方向外側に、引出線54が溶接され接合部52dが形成される。また、内径側動力導体53の導体板53bの軸方向外側(矢印Z1方向側)に引出線54が溶接され溶接部53dが形成される。これにより、径方向外側に配置される外径側動力導体52と径方向内側に配置される内径側動力導体53とに跨る二股形状を有する動力導体50が形成される。
〈中性点導体の形成〉
図13に示すように、U相用のスロット収容部42aとW相用のスロット収容部42aとを接続する中性点コイルエンド部61cを含む、U相W相中性点セグメント導体61aが成形される。また、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの一方のスロットピッチが、9となるとともに、他方のスロットピッチが7となるように成形される。そして、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの一方は、他方の軸方向外側(矢印Z1方向側)に配置される。V相用のスロット収容部42aと、中性点コイルエンド部61dとを含む、V相中性点セグメント導体61bが成形される。
図13に示すように、U相用のスロット収容部42aとW相用のスロット収容部42aとを接続する中性点コイルエンド部61cを含む、U相W相中性点セグメント導体61aが成形される。また、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの一方のスロットピッチが、9となるとともに、他方のスロットピッチが7となるように成形される。そして、2つのU相W相中性点セグメント導体61aのうちの一方は、他方の軸方向外側(矢印Z1方向側)に配置される。V相用のスロット収容部42aと、中性点コイルエンド部61dとを含む、V相中性点セグメント導体61bが成形される。
その後、2つの中性点コイルエンド部61cの径方向外側の端面において、2つの中性点コイルエンド部61d(コイルエンド部同士)が溶接され(中性点導体接合工程が実施され)、溶接部61eが形成される。これにより、U相コイル部30Uの中性点接続端部NtUと、V相コイル部30Vの中性点接続端部NtVと、W相コイル部30Wの中性点接続端部NtWとが電気的に接続された、外径側中性点導体61(中性点導体60)が形成される。
図15に示すように、U相用のスロット収容部42bとW相用のスロット収容部42bとを接続する中性点コイルエンド部62cを含む、U相W相中性点セグメント導体62aが成形される。また、2つのU相W相中性点セグメント導体62aのうちの一方のスロットピッチが、9となるとともに、他方のスロットピッチが7となるように成形される。V相用のスロット収容部42bと、中性点コイルエンド部62dとを含む、V相中性点セグメント導体62bが成形される。
その後、2つの中性点コイルエンド部62cの軸方向外側の端面において、2つの中性点コイルエンド部62d(コイルエンド部同士)が溶接され、溶接部62eが形成される。これにより、U相コイル部30Uの中性点接続端部NtUと、V相コイル部30Vの中性点接続端部NtVと、W相コイル部30Wの中性点接続端部NtWとが電気的に接続された内径側中性点導体62(中性点導体60)が形成される。
〈絶縁部の形成〉
そして、ステップS2(図19参照)において、セグメント導体40の導体表面40bに、接合部90の絶縁被膜40aの厚みt1よりも大きい厚みt2を有する絶縁部120が設けられる。
そして、ステップS2(図19参照)において、セグメント導体40の導体表面40bに、接合部90の絶縁被膜40aの厚みt1よりも大きい厚みt2を有する絶縁部120が設けられる。
図9に示すように、一対のスロット収容部42aおよび42bのうちの軸方向に沿った長さが大きいスロット収容部42aに、絶縁部材121を取り付けることにより、絶縁部120が形成される。具体的には、一般導体41のスロット収容部42a、外径側動力導体52のスロット収容部42a、外径側中性点導体61のスロット収容部42aのそれぞれに、絶縁部材121が取り付けられる。
詳細には、図8(b)に示すように、厚みt1よりも小さい厚みt3を有するシート状の絶縁部材121が、スロット収容部42aに、1周以上、巻回されて、固定される。これにより、巻回回数が1回の場合、厚みt1よりも大きい厚みt2(=t1+t3)を有する絶縁部120が、スロット収容部42aに形成される。
(第1コイルアッセンブリおよび第2コイルアッセンブリの形成)
ステップS3において、図3に示すように、複数のセグメント導体40からなる円環状の第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bが形成される。
ステップS3において、図3に示すように、複数のセグメント導体40からなる円環状の第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bが形成される。
本実施形態では、図3および図20に示すように、一のセグメント導体40の絶縁部120が、径方向に隣り合って配置される他のセグメント導体40の接合部90に径方向に隣り合う位置に位置するように、複数のセグメント導体40からなる円環状の第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bが形成される。なお、図3では、説明のため、ハッチングにより、複数の絶縁部120のうちの一部(2つ)の絶縁部120のみを図示しているが、本実施形態では、全てのスロット収容部42aに絶縁部120が設けられている。
具体的には、図3に示すように、複数の一般導体41と、3相各相の動力導体50と、外径側中性点導体61および内径側中性点導体62とが、複数のスロット12内に配置された際(ステータ100の完成状態)と、略同様の配置関係を有するように、円環状の第1コイルアッセンブリ30aが形成される。また、複数の一般導体41同士が、複数のスロット12内に配置された際と、略同様の配置関係を有するように、円環状の第2コイルアッセンブリ30bが形成される。
詳細には、図20に示すように、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bでは、セグメント導体40が径方向に複数(たとえば、8個)並列した状態で、かつ、周方向にスロット12の数分並列した状態に、形成される。この時、本実施形態では、並列して配置される複数のセグメント導体40のうちの一のセグメント導体40の絶縁部120が、径方向に隣り合って配置される他のセグメント導体40の接合部90に対応する軸方向の位置に位置するように、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bが形成される。
(スロット絶縁紙をスロットに配置する工程)
ステップS4(図19参照)において、図21に示すように、複数のスロット12のそれぞれに、スロット絶縁紙20が配置される。スロット絶縁紙20が、径方向内側、および、軸方向両側が開放または開口された状態で配置される。また、図3に示すように、配置されたスロット絶縁紙20は、軸方向両側の襟部22により、スロット12内に保持される。
ステップS4(図19参照)において、図21に示すように、複数のスロット12のそれぞれに、スロット絶縁紙20が配置される。スロット絶縁紙20が、径方向内側、および、軸方向両側が開放または開口された状態で配置される。また、図3に示すように、配置されたスロット絶縁紙20は、軸方向両側の襟部22により、スロット12内に保持される。
(セグメント導体をスロットに配置する工程)
ステップS5(図19参照)において、図20および図22に示すように、複数のセグメント導体40が複数のスロット12に配置される。すなわち、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bが複数のスロット12に挿入される。
ステップS5(図19参照)において、図20および図22に示すように、複数のセグメント導体40が複数のスロット12に配置される。すなわち、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bが複数のスロット12に挿入される。
詳細には、まず、図3に示すように、ステータコア10よりも矢印Z1方向側(たとえば、直上)に、第1コイルアッセンブリ30aが配置される。また、ステータコア10よりも矢印Z2方向側(たとえば、直下)に、第2コイルアッセンブリ30bが配置される。この時、図20に示すように、第1コイルアッセンブリ30aまたは第2コイルアッセンブリ30bの互いに軸方向に対向する第1スロット収容部71の第1面172または対応する第2スロット収容部81の第2面182の少なくとも一方の表面に、接合材130が配置されている。
そして、図22に示すように、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bを、複数のスロット12に対して軸方向に相対移動させることにより、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bの各スロット収容部42aおよび42bが、複数のスロット12の各スロット12に配置される。たとえば、第1コイルアッセンブリ30aがステータコア10に対して矢印Z2方向に平行移動(直線移動)されるとともに、第2コイルアッセンブリ30bがステータコア10に対して矢印Z1方向に平行移動(直線移動)されることにより、各スロット収容部42aおよび42bが、複数のスロット12の各スロット12(スロット絶縁紙20が配置されたスロット12)に配置される。
本実施形態では、図16に示すように、第1コイルアッセンブリ30aの複数のセグメント導体40のスロット収容部42aまたは42bである第1スロット収容部71の第1対向面72となる第1面172が、径方向内側を向き、第1スロット収容部71の第1他方端面73が、径方向外側を向き、第2コイルアッセンブリ30bの複数のセグメント導体40のスロット収容部42aまたは42bである第2スロット収容部81の第2対向面82となる第2面182および第2面182に連続する第2他方端面83が、径方向外側を向くとともに、第1スロット収容部71と第2スロット収容部81とが、軸方向に対向するように、複数のセグメント導体40が複数のスロット12に配置される。
詳細には、第1対向面72としての第1面172の径方向に凹凸する凹凸部分と、第2対向面82としての第2面182の径方向に凹凸する凹凸部分とが係合して、第1対向面72と第2対向面82との少なくとも第1接合面72aとなる部分と第2接合面82aとなる部分とが、接合材130を介して、近接(接触)する。
この時、本実施形態では、第1他方端面73が第2他方端面83よりも径方向外側に突出するように配置された状態(オフセットした状態)となり、第2一方端面84が第1一方端面74よりも径方向内側に突出するように配置された状態(オフセットした状態)となる。また、第1他方端面73のZ2方向側の先端部73aと、第2他方端面83のZ1方向側の先端部である境界点86とが、Z方向に隙間CL5を隔てて配置された状態となる。また、第1一方端面74のZ2方向側の先端部である境界点76と、第2一方端面84のZ1方向側の先端部84aとが、Z方向に隙間CL4を隔てて配置された状態となる。すなわち、先端部73aの軸方向位置P5は、境界点86の軸方向位置P6よりもZ1方向側に設けられた状態になり、境界点76の軸方向位置P7は、先端部84aの軸方向位置P8よりもZ1方向側に設けられた状態になる。
また、図17に示すように、第1コイルアッセンブリ30aおよび第2コイルアッセンブリ30bがスロット12に配置されることにより、径方向に並列して配置される複数のセグメント導体40のうちの一のセグメント導体40の絶縁部120が、径方向に隣り合って配置される他のセグメント導体40の第1対向面72または第2対向面82(接合部90となる部分)に対応する軸方向の位置に位置するように、複数のセグメント導体40がスロット12に配置される。
(スロット収容部同士を接合する工程)
ステップS6(図19参照)において、スロット収容部42aおよび42b(スロット収容部同士)が、押圧治具200により、押圧されながら、加熱装置(図示せず)により、少なくとも接合材130が加熱されることにより、第1対向面72の少なくとも一部(第1接合面72a)と第2対向面82の少なくとも一部(第2接合面82a)とが接合され、接合部90が形成される。
ステップS6(図19参照)において、スロット収容部42aおよび42b(スロット収容部同士)が、押圧治具200により、押圧されながら、加熱装置(図示せず)により、少なくとも接合材130が加熱されることにより、第1対向面72の少なくとも一部(第1接合面72a)と第2対向面82の少なくとも一部(第2接合面82a)とが接合され、接合部90が形成される。
ここで、図22に示すように、押圧治具200には、可動部材201と、押圧部材202と、保持部材203とが設けられている。可動部材201は、スロット12と同数設けられている。保持部材203は、可動部材201および押圧部材202を保持するように構成されている。また、押圧部材202は、たとえば、軸方向一方側に先細る楔状(テーパー形状)に形成されており、軸方向に移動することにより、可動部材201を径方向外側に押圧して、可動部材201を径方向外側に移動させながら、押圧力をセグメント導体40に伝達するように構成されている。
図23に示すように、スロット12の開口部12a(スロット12の径方向内側)に、押圧治具200(可動部材201)が配置される。これにより、径方向に並列された複数のスロット収容部42aおよび42bは、押圧治具200とステータコア10の壁部11aとにより、径方向両側が挟まれた状態となる。そして、押圧治具200が径方向外側に向かって、径方向に並列された複数のスロット収容部42aおよび42bに押圧力(荷重)を生じさせることにより、壁部11aから径方向内側に向かう反力が生じ、径方向に並列された複数のスロット収容部42aおよび42bは、径方向両側から押圧される状態となる。
ここで、本実施形態では、第1他方端面73が第2他方端面83よりも径方向外側に突出するように配置された状態(オフセットした状態)で、ステータコア10の壁部11aが、複数の第1スロット収容部71のうちの最も径方向外側に配置された第1スロット収容部71の第1他方端面73に接触しながら、壁部11aにより、第1スロット収容部71が径方向内側に押圧される。また、第2一方端面84が第1一方端面74よりも径方向内側に突出するように配置された状態(オフセットした状態)で、押圧治具200が、複数の第2スロット収容部81のうちの最も径方向内側に配置された第2スロット収容部81の第2一方端面84に接触しながら、押圧治具200により、第2スロット収容部81が径方向外側に押圧される。
これにより、第1対向面72と第2対向面82とが向き合う方向に、互いに押圧される。そして、押圧力および反力が、径方向に並列して配置されるスロット収容部42aおよび42b同士で伝達されることにより、最も径方向外側に配置された第1スロット収容部71および最も径方向内側または第2スロット収容部81以外の第1スロット収容部71の第1他方端面73が径方向外側に押圧されるとともに、第2スロット収容部81の第2一方端面84が径方向内側に押圧される。
詳細には、第1スロット収容部71の絶縁部材121が、径方向に隣接する第1他方端面73または第2一方端面84に接触することにより、スロット12内における、対向する第1対向面72と第2対向面82とが押し合うように押圧される。
そして、第1対向面72と第2対向面82とが互いに押し合うように押圧されながら、加熱装置(たとえば、ヒータ、熱風等)により、接合材130、第1スロット収容部71および第2スロット収容部81が加熱されることにより、接合材130の一部が揮発されるとともに、硬化する。接合材130が、硬化温度以上に加熱される。そして、接合材130に含まれる導電性材料(銀等)により、第1スロット収容部71および第2スロット収容部81が接合され、電気的に接続される。そして、全てのスロット12内において、全ての互いに対向する第1接合面72aおよび第2接合面82a同士が接合される。
これにより、一のスロット12内で、動力導体50および中性点導体60の第1スロット収容部71と、一般導体41のスロット収容部42aまたは42bのうちの一方である第2スロット収容部81とが接合されるとともに、他のスロット12内で、一般導体41のスロット収容部42aまたは42bのうちの他方である第2スロット収容部81と、一般導体41の第1スロット収容部71とが接合される。その結果、波巻き状のコイル部30が形成される。
図17に示すように、第1スロット収容部71と第2スロット収容部81とが接合された部分は、電気的に接合された接合部90となる。これにより、接合部90の径方向に隣接する位置(軸方向位置)に絶縁部120が配置された状態になる。また、接合部90の軸方向位置P11は、径方向に隣り合うセグメント導体40の接合部90の軸方向位置P12と異なる位置となる。
(接合部をスロット絶縁紙により被覆する工程)
ステップS7(図19参照)において、図5に示すように、最も径方向内側に配置された第1スロット収容部71および第2スロット収容部81の径方向内側が、スロット絶縁紙20により覆われるように、スロット絶縁紙20が変形される(折り曲げられる)ことにより、少なくとも接合部90が被覆される接合部被覆部21が形成される。その後、図2に示すように、ステータ100が完成される。なお、図1に示すように、ステータ100とロータ101とが組み合わされることにより、回転電機102が製造される。
ステップS7(図19参照)において、図5に示すように、最も径方向内側に配置された第1スロット収容部71および第2スロット収容部81の径方向内側が、スロット絶縁紙20により覆われるように、スロット絶縁紙20が変形される(折り曲げられる)ことにより、少なくとも接合部90が被覆される接合部被覆部21が形成される。その後、図2に示すように、ステータ100が完成される。なお、図1に示すように、ステータ100とロータ101とが組み合わされることにより、回転電機102が製造される。
[本実施形態の構造の効果]
上記実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。
上記実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。
上記実施形態では、第1の脚部(71)に、少なくとも一部が電機子コア(10)の径方向の一方側を向くとともに、第2の脚部(81)に対向する第1対向面(72)を設けて、第2の脚部(81)には、少なくとも一部が径方向の他方側を向くとともに、第1対向面(72)に対向する第2対向面(82)を設ける。これにより、第1の脚部(71)に対して径方向の一方側に荷重が加えられた場合に、第2の脚部(81)の第2対向面(82)により荷重を受け止めることができる。また、第2の脚部(81)に対して径方向の他方側に荷重が加えられた場合に、第1の脚部(71)の第1対向面(72)により荷重を受け止めることができる。その結果、第1の脚部(71)または第2の脚部(81)を径方向に押圧することにより、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが押し合う状態で、第1対向面(72)の少なくとも一部(72a)と第2対向面(82)の少なくとも一部(82a)とを接合することができる。この結果、第1の脚部(71)または第2の脚部(81)を、接合部分から離れた電機子コア(10)の中心軸線方向の外側(コイルエンド部(43))から間接的に押圧する場合と異なり、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが押し合う押圧力(接合部分に対する押圧力)が不均一になるのを防止することができる。これにより、第1のセグメント導体(70)と第2のセグメント導体(80)との接合品質を向上させることができる。
また、上記実施形態では、第1他方端面(73)は、第1の脚部(71)の径方向の他方側の中心軸線方向に沿って延びる端面であり、第2他方端面(83)は、第2の脚部(81)の径方向の他方側の中心軸線方向に沿って延びる端面であり、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(75)と、第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)とは、中心軸線方向に隙間(CL5)を隔てて配置されている。このように構成すれば、隙間(CL5)により、第1の脚部(71)および第2の脚部(81)の中心軸線方向の寸法誤差および配置位置の誤差を吸収することができるので、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(75)と第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)とが機械的に干渉するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1の脚部(71)は、第1他方端面(73)と径方向の反対側に設けられているとともに、中心軸線方向に沿って延びる端面であり、第1対向面(72)に連続する第1一方端面(74)を含み、第2の脚部(81)は、第2他方端面(83)と径方向の反対側に設けられているとともに、中心軸線方向に沿って延びる端面であり、径方向の一方側を向く第2一方端面(84)を含み、第2一方端面(84)は、第1一方端面(74)よりも径方向の一方側に突出するように配置されており、第1一方端面(74)の中心軸線方向の他方側の先端部(76)と、第2一方端面(84)の中心軸線方向の一方側の先端部(84a)とは、中心軸線方向に隙間(CL4)を隔てて配置されている。このように構成すれば、隙間(CL4)により、第1の脚部(71)および第2の脚部(81)の中心軸線方向の寸法誤差および配置位置の誤差を吸収することができる。この結果、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(73a)と第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)とが機械的に干渉するのを防止することができるとともに、第1一方端面(74)の中心軸線方向の他方側の先端部(76)と第2一方端面(84)の中心軸線方向の一方側の先端部(84a)とが機械的に干渉するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1の脚部(71)に、径方向の他方側を向く第1他方端面(73)を設けて、第2の脚部(81)に、径方向の他方側を向くとともに、第2対向面(82)に連続する第2他方端面(83)を設ける。そして、第1他方端面(73)を、第2他方端面(83)よりも径方向の他方側に突出するように配置する。これにより、第1の脚部(71)を、径方向の他方側から一方側に向かって押圧する際に、押圧部(11a、200)(押圧治具(200)または電機子コア(10)の一部)を径方向の他方側から一方側に向かって移動させれば、第2他方端面(83)よりも先に第1他方端面(73)に押圧部(11a、200)を当接させることができる。この結果、第1対向面(72)が向く方向(径方向の一方側)に沿って、第1の脚部(71)を押圧することができる。また、第1他方端面(73)と押圧部(11a、200)とが当接することにより、押圧部(11a、200)と第2他方端面(83)とが、少なくとも接合部(90)および接合部(90)近傍において、当接するのを防止することができる。その結果、押圧部(11a、200)により第2他方端面(83)が径方向の一方側に押圧されることにより、第2対向面(82)が向く方向(径方向の他方側)とは反対方向であり接合部分(72a、82a)が離間する方向に、第2の脚部(81)が押圧されるのを防止することができる。この結果、適切に、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが押し合うように、第1の脚部(72)を押圧することができるので、第1のセグメント導体(70)と第2のセグメント導体(80)との接合品質を、より一層、向上させることができる。
また、上記実施形態では、第1他方端面(73)と第2他方端面(83)との境界部には、段差部(111)が形成されている。このように構成すれば、段差部(111)を設けることにより、容易に、第1他方端面(73)を、第2他方端面(83)よりも径方向の他方側に突出するように配置することができる。
また、上記実施形態では、第1他方端面(73)は、第1の脚部(71)の径方向の他方側の中心軸線方向に沿って延びる端面(73)であり、第2他方端面(83)は、第2の脚部(81)の径方向の他方側の中心軸線方向に沿って延びる端面(83)であり、段差部(111)は、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(73a)が、第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)よりも径方向の他方側に突出する形状を有する。このように構成すれば、接合部(90)の近傍の段差部(111)において、少なくとも第1他方端面(73)を、第2他方端面(83)よりも径方向の他方側に突出させることができるので、接合部(90)の近傍において、より適切に、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが押し合うように、第1の脚部(72)を押圧することができる。この結果、第1のセグメント導体(70)と第2のセグメント導体(80)との接合品質を、より一層、向上させることができる。
また、上記実施形態では、第1の脚部(71)は、第1他方端面(73)と径方向の反対側に設けられ、第1対向面(72)に連続する第1一方端面(74)を含み、第2の脚部(81)は、第2他方端面(83)と径方向の反対側に設けられ、径方向の一方側を向く第2一方端面(84)を含み、第2一方端面(84)は、第1一方端面(74)よりも径方向の一方側に突出するように配置されている。このように構成すれば、第2の脚部(81)の第2他方端面(83)が、径方向の一方側に押圧されるのを防止しながら、第1の脚部(71)の第1一方端面(74)が、径方向の他方側に押圧されるのを防止することができる。この結果、第1の脚部(71)および第2の脚部(81)の径方向両側から押圧される場合でも、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが離間する方向に押圧されるのを防止しながら、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが押し合う方向に適切に押圧することができる。
また、上記実施形態では、電機子コア(10)には、第1他方端面(73)よりも径方向の他方側に壁部(11a)が設けられており、スロット(12)には、第2一方端面(84)よりも径方向の一方側に開口部(12a)が設けられている。このように構成すれば、開口部(12a)に押圧治具(200)を配置して、押圧治具(200)を径方向の他方側に移動させれば、押圧治具(200)と壁部(11a)とにより、第1の脚部(71)と第2の脚部(81)とを径方向に挟み込むように、第1の脚部(71)と第2の脚部(81)とを径方向両側から押圧することができる。この結果、壁部(11a)を用いることにより、径方向両側のそれぞれに押圧治具(200)を設ける必要がない分、電機子(100)を製造装置(製造設備)が複雑化するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1他方端面(73)の径方向の位置と、第2他方端面(83)の径方向の位置とのずれ幅である第1ずれ幅(d1)は、第1一方端面(74)の径方向の位置と、第2一方端面(84)の径方向の位置とのずれ幅である第2ずれ幅(d2)と等しい。このように構成すれば、第1のセグメント導体(70)(第1の脚部(71))の径方向の幅(W21)と第2のセグメント導体(80)(第2の脚部(81))の径方向の幅(W22)とを等しくすることができるので、第1のセグメント導体(70)を構成する導体(導線)と、第2のセグメント導体(80)を構成する導体(導線)とを共通化することができる。この結果、電機子(100)を製造するための材料(部材)の種類が増加するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1他方端面(73)の径方向の位置と、第2他方端面(83)の径方向の位置とのずれ幅である第1ずれ幅(d1)は、セグメント導体(40)の絶縁被膜(40a)の厚みよりも大きい。このように構成すれば、第1ずれ幅(d1)は、セグメント導体(40)の絶縁被膜(40a)の厚み(t1)以下の場合に比べて、押圧治具(200)が第2他方端面(83)に当接してしまうのを、より確実に防止することができる。
また、上記実施形態では、第1のセグメント導体(70)の第1対向面(72)は、中心軸線方向に対して傾斜する第1傾斜面(72)を有し、第2のセグメント導体(80)の第2対向面(82)は、中心軸線方向に対して傾斜する第2傾斜面(82)を有する。このように構成すれば、第1のセグメント導体(70)および第2のセグメント導体(80)を径方向に押圧することにより、第1傾斜面(72)と第2傾斜面(82)とに沿って、第1のセグメント導体(70)および第2のセグメント導体(80)が中心軸線方向および径方向に案内させ合うことができる。この結果、第1対向面(72)と第2対向面(82)とが中心軸線方向または径方向に離間している(設計位置からずれている)場合でも、第1のセグメント導体(70)および第2のセグメント導体(80)が押圧されることにより、第1対向面(72)と第2対向面(82)とを容易に対向する位置に配置することができる。
また、上記実施形態では、第1傾斜面(72)は、第2傾斜面(82)に接合される接合面(72a)と、接合面(72a)と連続して形成されており、接合面(72a)が傾斜する方向と中心軸線方向に対して反対方向に傾斜する逆傾斜面(72b)とを含む。このように構成すれば、接合面(72a)および逆傾斜面(72b)により径方向に突出する凸部または径方向に窪む凹部を形成することができるので、第1傾斜面(72)の凸部または凹部と第2傾斜面(82)とを径方向に係合させることができる。この結果、第1傾斜面(72)と第2傾斜面(82)との中心軸線方向の相対位置を規制することができるので、第1傾斜面(72)と第2傾斜面(82)とが適切な相対位置に配置された状態で、接合することができる。
また、上記実施形態では、逆傾斜面(72b)の中心軸線方向に対する傾斜角度(θ2)は、接合面(72a)の中心軸線方向に対する傾斜角度(θ1)よりも小さい。このように構成すれば、逆傾斜面(72b)が接合面(72a)よりも第1の脚部(71)の根元側に設けられている場合に、逆傾斜面(72b)の傾斜角度(θ2)が比較的大きい場合に比べて、逆傾斜面(72b)の接合面(72a)とは反対側の端部における第1の脚部(71)の径方向の厚み(W31)が小さくなるのを防止することができる。この結果、第1の脚部(71)の第1対向面(72)の近傍の部分の機械的強度を確保することができるとともに、電流が流れる導体(40c)の断面積が小さくなるのを防止することができる。
また、上記実施形態では、接合面(72a)の面積(S11)は、逆傾斜面(72b)の面積(S12)よりも大きい。このように構成すれば、第1の脚部(71)と第2の脚部(81)との間で、電力の伝達が行われる接合面(72a)の面積(S11)を比較的大きくすることができる。
また、上記実施形態では、第1傾斜面(72)は、逆傾斜面(72b)の接合面(72a)側とは反対側に連続して形成され、第2傾斜面(82)と離間して配置される離間対向面(72c)を含む。このように構成すれば、第1傾斜面(72)および第2傾斜面(82)に寸法誤差が生じた場合でも、離間対向面(72c)と第2傾斜面(82)との隙間(CL4)により、寸法誤差を吸収することができる。その結果、寸法誤差に起因して、第1傾斜面(72)の接合面(72a)とは異なる部分と第2傾斜面(82)とが当接してしまい、第1傾斜面(72)の接合面(72a)と第2傾斜面(82)(第2傾斜面(82)の接合面(72a))とが離間してしまうこと、および、寸法誤差に起因してセグメント導体(40)が変形してしまうことを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1傾斜面(72)は、径方向に沿った断面がS字形状を有するように形成されている。このように構成すれば、容易に、第1傾斜面(72)に、接合面(72a)と、逆傾斜面(72b)とを設けることができるので、第1傾斜面(72)と第2傾斜面(82)とが径方向に係合させた状態で、第1対向面(72)と第2対向面(82)とを接合することができる。
また、上記実施形態では、第1傾斜面(72)と第2傾斜面(82)とは、径方向に沿った断面が、第1傾斜面(72)の中心点(C2)に対して、非対称形状を有するように形成されている。このように構成すれば、第1傾斜面(72)に接合面(72a)と逆傾斜面(72b)とを設ける場合に、容易に接合面(72a)の面積(S11)を逆傾斜面(72b)の面積(S12)よりも大きく形成することができる。
また、上記実施形態では、複数の第1の脚部(71)が、径方向に隣り合って配置されており、複数の第1の脚部(71)のうちの一の第1対向面(72)は、径方向に隣り合う他の第1対向面(72)と、中心軸線方向の異なる位置に配置されており、複数の第1の脚部(71)のそれぞれにおいて、第1他方端面(73)が、対応する第2他方端面(83)よりも径方向の他方側に突出するように配置されている。ここで、脚部(42a、42b)の表面は、絶縁被膜(40a)が設けられている一方、第1対向面(72)では、第2対向面(82)と接合されるために、絶縁被膜(40a)が設けられていない。この点に対して、上記実施形態のように構成すれば、複数の第1の脚部(71)が並列して配置される場合でも、絶縁被膜(40a)が設けられていない第1対向面(72)同士が近接するのを防止することができる。この結果、複数の第1の脚部(71)同士の絶縁性を確保することができる。また、上記のように、複数の第1の脚部(71)のそれぞれにおいて、第1他方端面(73)が、対応する第2他方端面(83)よりも径方向の他方側に突出するように配置されている。これにより、複数の第1の脚部(71)のうちの最も径方向の他方側の第1の脚部(71)を押圧すれば、複数の第1の脚部(71)のそれぞれの第1他方端面(73)を径方向の一方側に押圧することができる。その結果、複数の第1の脚部(71)が並列して配置される場合でも、適切に第1の脚部(71)と第2の脚部(81)とをそれぞれ容易に接合することができる。
また、上記実施形態では、第1の脚部(71)の先端部(75)および第2の脚部(81)の先端部(85)は、それぞれ、中心軸線方向に直交する平坦面(75、85)に形成されている。ここで、第1の脚部(71)の先端部および第2の脚部(81)の先端部が尖った形状(先細り形状)に形成されている場合には、寸法誤差が生じた場合に、尖った形状を有する部分が、他の脚部(71、81)に干渉することが考えられる。これに対して、上記実施形態のように構成すれば、先端部(75、85)が平坦面(75、85)を有することにより、尖った形状に形成される場合に比べて、先端部(75、85)が他の脚部(71、81)に干渉するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1のセグメント導体(70)は、第1の脚部(71)に連続して形成され、電機子コア(10)よりも中心軸線方向の一方側に配置される一方コイルエンド部(43)を含み、第2のセグメント導体(80)は、第2の脚部(81)に連続して形成され、電機子コア(10)よりも中心軸線方向の他方側に配置される他方コイルエンド部(43)を含む。このように構成すれば、電機子コア(10)に対して、第1のセグメント導体(70)および第2のセグメント導体(80)を、中心軸線方向の両側から挟み込むように配置して、第1対向面(72)と第2対向面(82)とを接合することにより、容易にコイル部(30)を構成することができる。
[本実施形態の製造方法の効果]
上記実施形態の製造方法では、以下の効果を得ることができる。
上記実施形態の製造方法では、以下の効果を得ることができる。
上記実施形態では、複数のセグメント導体(40)を配置する工程(S5)を上記のように構成することにより、第1面(172)と第2面(182)とが押し合う押圧力(接合部分に対する押圧力)が不均一になるのを防止することができる。これにより、第1のセグメント導体(70)と第2のセグメント導体(80)との接合品質を向上させることが可能な電機子(100)の製造方法を提供することができる。また、脚部(42a、42b)同士を接合することによりコイル部(30)を形成する工程(S6)を上記のように構成することによって、第2の脚部(81)が押圧されるのが防止された状態で、第1の脚部(71)を押圧することができる。この結果、適切に、第1面(172)と第2面(182)とが押し合うように、第1の脚部(72)を押圧することができるので、第1のセグメント導体(70)と第2のセグメント導体(80)との接合品質を、より一層、向上させることが可能な電機子(100)の製造方法を提供することができる。
また、上記実施形態では、複数のセグメント導体(40)を配置する工程(S5)は、第1面(172)と第2面(182)とのいずれか一方に接合材(130)が配置された状態で、複数のセグメント導体(40)を電機子コア(10)に配置する工程(S5)であり、コイル部(30)を形成する工程(S6)は、第1面(172)と第2面(182)とが接合材(130)を介して接触した状態で、かつ、第1他方端面(73)を第2他方端面(83)よりも径方向の他方側に突出した状態で、押圧部(11a、200)により第1のセグメント導体(70)を径方向の一方側に押圧するとともに、接合材(130)を加熱して硬化させることにより、第1のセグメント導体(70)の第1面(172)の少なくとも一部(72a)と第2のセグメント導体の第2面(182)の少なくとも一部(82a)とを接合する工程である。このように構成すれば、第1面(172)と第2面(182)とが単に係合(接触)している場合に比べて、第1面(172)と第2面(182)とを接合材(130)により強力に互いに固定させることができる。また、上記実施形態のように構成することにより、第1面(172)と第2面(182)とが押し合うように、第1の脚部(72)を押圧することができるので、第1面(172)と第2面(182)とが接合材(130)を介して押し合う状態で接合材(130)を硬化させることができる。これにより、第1面(172)および第2面(182)と接合材(130)との間に隙間が生じるのを防止することができるので、より適切に第1面(172)と第2面(182)とを接合することができる。
また、上記実施形態では、第1他方端面(73)は、第1の脚部(71)の径方向の他方側の中心軸線方向に沿って延びる端面であり、第2他方端面(83)は、第2の脚部(81)の径方向の他方側の中心軸線方向に沿って延びる端面であり、複数のセグメント導体(40)を配置する工程(S5)は、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(73a)と、第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)とが、中心軸線方向に隙間(CL5)を隔てるように、複数のセグメント導体(40)を電機子コア(10)に配置する工程である。このように構成すれば、隙間(CL5)により、第1の脚部(71)および第2の脚部(81)の中心軸線方向の寸法誤差および配置位置の誤差を吸収することができるので、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(75)と第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)とが機械的に干渉するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、第1の脚部(71)は、第1他方端面(73)と径方向の反対側に設けられているとともに、中心軸線方向に沿って延びる端面であり、第1面(172)に連続する第1一方端面(74)を含み、第2の脚部(81)は、第2他方端面(83)と径方向の反対側に設けられているとともに、中心軸線方向に沿って延びる端面であり、径方向の一方側を向く第2一方端面(84)を含み、複数のセグメント導体(40)を配置する工程(S5)は、第2一方端面(84)が、第1一方端面(74)よりも径方向の一方側に突出するとともに、第1一方端面(74)の中心軸線方向の他方側の先端部(76)と、第2一方端面(84)の中心軸線方向の一方側の先端部(74)とが、中心軸線方向に隙間(CL4)を隔てるように、複数のセグメント導体(40)を電機子コア(10)に配置する工程である。このように構成すれば、隙間(CL4)により、第1の脚部(71)および第2の脚部(81)の中心軸線方向の寸法誤差および配置位置の誤差を吸収することができる。この結果、第1他方端面(73)の中心軸線方向の他方側の先端部(73a)と第2他方端面(83)の中心軸線方向の一方側の先端部(86)とが機械的に干渉するのを防止することができるとともに、第1一方端面(74)の中心軸線方向の他方側の先端部(76)と第2一方端面(84)の中心軸線方向の一方側の先端部(84a)とが機械的に干渉するのを防止することができる。
[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請求の範囲によって示され、さらに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。
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請求の範囲によって示され、さらに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。
〈第1変形例〉
たとえば、上記実施形態では、第1対向面のうちの一部である第1接合面と、第2対向面のうちの一部である第2接合面とを接合する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図24に示す第1変形例によるステータ300のように、第1対向面372の全体と第2対向面382の略全体(全体)が接合されていてもよい。
たとえば、上記実施形態では、第1対向面のうちの一部である第1接合面と、第2対向面のうちの一部である第2接合面とを接合する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図24に示す第1変形例によるステータ300のように、第1対向面372の全体と第2対向面382の略全体(全体)が接合されていてもよい。
また、上記実施形態では、第1対向面の径方向に沿った断面を、S字形状を有するように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図24に示す第1変形例のステータ300のように、径方向一方側を向く平坦面の傾斜面のみからなる第1対向面372と、径方向他方側を向く平坦面の傾斜面のみからなる第2対向面382とが接合されるように構成されていてもよい。
なお、第1変形例によるステータ300においても、上記実施形態と同様に、第1他方端面373が第2他方端面383よりも径方向他方側に配置され、第2一方端面384が第1一方端面374よりも径方向一方側に配置されている。
〈第2変形例〉
また、上記実施形態では、第1対向面に第1傾斜面を設けて、第2対向面に第2傾斜面を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図25に示す第2変形例のステータ400のように、第1対向面472に傾斜面を設けずに、軸方向に沿った対向面472aと、軸方向に直交する平坦面472bおよび472cとによりステップ状に第1対向面472を構成してもよい。この場合、第2対向面482は、第1対向面472の対向面472aに径方向に対向するように形成される。また、第2対向面482は、対向面472aに径方向に対向する対向面482aと、平坦面472bに軸方向に対向する平坦面482bと、平坦面472cに軸方向に対向する平坦面482cとを含む。なお、第2変形例によるステータ400においても、上記実施形態と同様に、第1他方端面473が第2他方端面483よりも径方向他方側に配置され、第2一方端面484が第1一方端面474よりも径方向一方側に配置されている。
また、上記実施形態では、第1対向面に第1傾斜面を設けて、第2対向面に第2傾斜面を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図25に示す第2変形例のステータ400のように、第1対向面472に傾斜面を設けずに、軸方向に沿った対向面472aと、軸方向に直交する平坦面472bおよび472cとによりステップ状に第1対向面472を構成してもよい。この場合、第2対向面482は、第1対向面472の対向面472aに径方向に対向するように形成される。また、第2対向面482は、対向面472aに径方向に対向する対向面482aと、平坦面472bに軸方向に対向する平坦面482bと、平坦面472cに軸方向に対向する平坦面482cとを含む。なお、第2変形例によるステータ400においても、上記実施形態と同様に、第1他方端面473が第2他方端面483よりも径方向他方側に配置され、第2一方端面484が第1一方端面474よりも径方向一方側に配置されている。
〈第3変形例〉
また、上記実施形態では、第1他方端面と第2他方端面との境界部に、第1段差部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図26に示す第3変形例のステータ500のように、第1他方端面573と第2他方端面583とは、境界部560において、略面一に形成されている。なお、第3変形例によるステータ500においても、第1スロット収容部571の境界部560以外の第1他方端面573の部分は、第1スロット収容部581の第2他方端面383よりも径方向他方側に配置されている。
また、上記実施形態では、第1他方端面と第2他方端面との境界部に、第1段差部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図26に示す第3変形例のステータ500のように、第1他方端面573と第2他方端面583とは、境界部560において、略面一に形成されている。なお、第3変形例によるステータ500においても、第1スロット収容部571の境界部560以外の第1他方端面573の部分は、第1スロット収容部581の第2他方端面383よりも径方向他方側に配置されている。
また、上記実施形態では、第2一方端面を、第1一方端面よりも径方向内側に突出するように配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図26に示す第3変形例のステータ500のように、第2一方端面584を、第1一方端面574と略面一に形成してもよい。なお、接合部において径方向両側から確実に押圧力を生じさせるためには、上記実施形態のように、第2一方端面84を、第1一方端面74よりも径方向内側に突出するように配置することが好ましい。
〈第4変形例〉
また、上記実施形態では、第1対向面の径方向に沿った断面を、S字形状を有するように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図27に示す第4変形例のステータ600の第1対向面672および第2対向面682のように、第1対向面672および第2対向面682の径方向に沿った断面を、V字形状を有するように形成してもよい。この場合、第1対向面672のうちの径方向一方側(矢印R1方向)の対向面が接合面となり、第2対向面682のうちの径方向一方側(矢印R1方向)の対向面が接合面となる。なお、第4変形例によるステータ600においても、上記実施形態と同様に、第1スロット収容部671の第1他方端面673が第2スロット収容部681の第2他方端面683よりも径方向他方側に配置され、第2一方端面684が第1一方端面674よりも径方向一方側に配置されている。
また、上記実施形態では、第1対向面の径方向に沿った断面を、S字形状を有するように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図27に示す第4変形例のステータ600の第1対向面672および第2対向面682のように、第1対向面672および第2対向面682の径方向に沿った断面を、V字形状を有するように形成してもよい。この場合、第1対向面672のうちの径方向一方側(矢印R1方向)の対向面が接合面となり、第2対向面682のうちの径方向一方側(矢印R1方向)の対向面が接合面となる。なお、第4変形例によるステータ600においても、上記実施形態と同様に、第1スロット収容部671の第1他方端面673が第2スロット収容部681の第2他方端面683よりも径方向他方側に配置され、第2一方端面684が第1一方端面674よりも径方向一方側に配置されている。
〈第5変形例〉
また、上記実施形態では、ステータコアに対して軸方向一方側に配置されるセグメント導体と、ステータコアに対して軸方向他方側に配置されるセグメント導体とにより、スロット内の1か所において、セグメント導体同士を接合する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図28に示す第5変形例のステータ700のように、スロット内において、第1セグメント導体770の第1スロット収容部771(第1対向面772)と第2セグメント導体780の第2スロット収容部781(第2対向面782)とが接合されるとともに、第2セグメント導体780の第2スロット収容部781(第2対向面782)と第3セグメント導体790の第3スロット収容部791(第3対向面792)とが接合されている。第5変形例の場合、第1他方端面773が第2他方端面783よりも径方向の他方側に位置するように構成されており、第2他方端面783が第3他方端面793よりも径方向の他方側に位置するように構成されている。また、第3一方端面794が第2一方端面784よりも径方向の一方側に位置するように構成されており、第2一方端面784が第1一方端面774よりも径方向の一方側に位置するように構成されている。
また、上記実施形態では、ステータコアに対して軸方向一方側に配置されるセグメント導体と、ステータコアに対して軸方向他方側に配置されるセグメント導体とにより、スロット内の1か所において、セグメント導体同士を接合する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図28に示す第5変形例のステータ700のように、スロット内において、第1セグメント導体770の第1スロット収容部771(第1対向面772)と第2セグメント導体780の第2スロット収容部781(第2対向面782)とが接合されるとともに、第2セグメント導体780の第2スロット収容部781(第2対向面782)と第3セグメント導体790の第3スロット収容部791(第3対向面792)とが接合されている。第5変形例の場合、第1他方端面773が第2他方端面783よりも径方向の他方側に位置するように構成されており、第2他方端面783が第3他方端面793よりも径方向の他方側に位置するように構成されている。また、第3一方端面794が第2一方端面784よりも径方向の一方側に位置するように構成されており、第2一方端面784が第1一方端面774よりも径方向の一方側に位置するように構成されている。
〈第6変形例〉
また、上記実施形態では、スロット内において、第1スロット収容部と第2スロット収容部とが接合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、図29に示す第6変形例のステータ800のように、第1セグメント導体870の第1脚部871と第2セグメント導体880の第2脚部881とが、スロット12よりも軸方向外側の接合部890において、接合されていてもよい。この場合、接合部890は、接合される際に、第1の押圧治具801と第2の押圧治具802とにより径方向に挟まれた状態で押圧される。
また、上記実施形態では、スロット内において、第1スロット収容部と第2スロット収容部とが接合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、図29に示す第6変形例のステータ800のように、第1セグメント導体870の第1脚部871と第2セグメント導体880の第2脚部881とが、スロット12よりも軸方向外側の接合部890において、接合されていてもよい。この場合、接合部890は、接合される際に、第1の押圧治具801と第2の押圧治具802とにより径方向に挟まれた状態で押圧される。
〈他の変形例〉
また、上記実施形態では、本発明の電機子を、ステータとして構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の電機子を、ロータコア、コイル(セグメント導体)を有するロータとして構成してもよい。
また、上記実施形態では、本発明の電機子を、ステータとして構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の電機子を、ロータコア、コイル(セグメント導体)を有するロータとして構成してもよい。
また、上記実施形態では、開口部をステータの径方向内側に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、開口部をステータの径方向外側に形成してもよい。
また、上記実施形態では、コイルを波巻きコイルとして形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルを分布巻きコイルまたは集中巻コイルとして形成してもよい。
また、上記実施形態では、セグメント導体の横断面形状を、平角形状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、セグメント導体の横断面形状を、平角形状以外の形状(円形状、楕円形状等)に形成してもよい。
また、上記実施形態では、スロットをセミオープン(開口幅がスロットの幅よりも小さい)として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ステータ(電機子)としての特性に影響が少なければ、開口幅がスロットの幅と等しい、フルオープン型のスロットとして、スロットを構成してもよい。なお、ステータの特性上、フルオープンよりも、セミオープンの方が好ましい。
また、上記実施形態では、押圧治具により第2一方端面を、ステータコアの壁部により第1他方端面を押圧する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、上記実施形態と傾斜方向が反対の第1対向面が径方向外側を向き、第2対向面が径方向内側を向く場合には、押圧治具により第1他方端面がされ、ステータコアの壁部により第2一方端面が押圧されるように構成することが好ましい。
また、上記実施形態では、第1ずれ幅d1と第2ずれ幅d2とを略同一に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、第1ずれ幅d1と第2ずれ幅d2とは、異なる大きさであってもよい。なお、第1ずれ幅d1と第2ずれ幅d2とを等しくすれば、第1スロット収容部の導線の径方向の長さと、第2スロット収容部の導線の径方向の長さとを等しくすることができるので、第1スロット収容部の材料と第2スロット収容部の材料とを共通化することができる。
また、上記実施形態では、第1接合面の傾斜角度θ1の大きさを、第1逆傾斜面の傾斜角度θ2の大きさよりも大きく構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、第1スロット収容部の幅W31が小さくなることに問題がなければ、第1接合面の傾斜角度θ1の大きさを第1逆傾斜面の傾斜角度θ2以下にしてもよい。
また、上記実施形態では、第1接合面の面積S11を、第1逆傾斜面の面積S12よりも大きく構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、接合面積が小さくなることに問題がなければ、第1接合面の面積S11を、第1逆傾斜面の面積S12以下に構成してもよい。
また、上記実施形態では、第1対向面と第2対向面とを、中心点C2を中心に非対称に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1対向面と第2対向面とを、中心点C2を中心に点対称に形成しても、第1接合面の面積および第2接合面の面積を十分確保することができる場合には、第1対向面と第2対向面とを、中心点C2を中心に点対称に形成してもよい。
また、上記実施形態では、第1対向面と第2対向面とを、中心点C2を中心に非対称に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1対向面と第2対向面とを、中心点C2を中心に点対称に形成しても、第1接合面の面積および第2接合面の面積を十分確保することができる場合には、第1対向面と第2対向面とを、中心点C2を中心に点対称に形成してもよい。
また、上記実施形態では、スロット収容部に、絶縁部材を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、セグメント導体の絶縁被膜が十分な厚み(厚みt2以上)を有する場合には、スロット収容部に、絶縁部材を設けなくてもよい。
また、上記実施形態では、第1スロット収容部の先端を、平坦面に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、セグメント導体の寸法誤差の影響が小さい場合には、第1スロット収容部の先端を、尖った形状(先細り形状)に形成してもよい。
また、上記実施形態では、セグメント導体を形成する工程において、動力導体接合工程と中性点導体接合工程とを実施する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、セグメント導体をスロットに配置する工程を実施した後に、動力導体接合工程と中性点導体接合工程とを実施してもよい。この場合、ステータの完成状態において、動力導体および中性点導体近傍で、溶接用のツールスペースが必要になるため、ステータの大型化の防止の観点から、上記実施形態のように、セグメント導体をスロットに配置する工程の前に、動力導体接合工程と中性点導体接合工程とを実施することが好ましい。
また、上記実施形態では、コイル部を4並列のY結線(4並列結線)するように構成(結線)する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイル部を4並列以外のY結線するように構成してもよいし、Δ結線するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、第1他方端面または第2一方端面を押圧する方法、および、接合材を加熱する方法の例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、上記実施形態の押圧する方法および加熱する方法以外の方法により、第1他方端面または第2一方端面を押圧してもよいし、接合材を加熱してもよい。
10 ステータコア(電機子コア) 11a 壁部(電機子コアの一部、押圧部)
12 スロット 12a 開口部
30 コイル部 40 セグメント導体
40a 絶縁被膜 42a、42b スロット収容部(脚部)
43 コイルエンド部(一方コイルエンド部、他方コイルエンド部)
70 第1セグメント導体
71、371、471、571、671、771、871 第1スロット収容部(第1の脚部)
72、372、572、672、772 第1対向面(第1傾斜面)
72a 第1接合面 72b第1逆傾斜面
72c 第1離間対向面(離間対向面)
73、373、473、573、673、773 第1他方端面
74、374、474、574、674、774 第1一方端面
75 先端(先端部、平坦面) 80 第2セグメント導体
81、381、481、581、681、781、881 第2スロット収容部(第2の脚部)
83、383、483、583、683、783 第2他方端面
84、384、484、584、684、784 第2一方端面
100、300、400、500、600、700、800 ステータ(電機子)
111 他方段差部(段差部) 112 一方段差部(段差部)
130 接合材
200 押圧治具(押圧部) 390 境界部
472 第1対向面
791 第3スロット収容部(第2の脚部)
12 スロット 12a 開口部
30 コイル部 40 セグメント導体
40a 絶縁被膜 42a、42b スロット収容部(脚部)
43 コイルエンド部(一方コイルエンド部、他方コイルエンド部)
70 第1セグメント導体
71、371、471、571、671、771、871 第1スロット収容部(第1の脚部)
72、372、572、672、772 第1対向面(第1傾斜面)
72a 第1接合面 72b第1逆傾斜面
72c 第1離間対向面(離間対向面)
73、373、473、573、673、773 第1他方端面
74、374、474、574、674、774 第1一方端面
75 先端(先端部、平坦面) 80 第2セグメント導体
81、381、481、581、681、781、881 第2スロット収容部(第2の脚部)
83、383、483、583、683、783 第2他方端面
84、384、484、584、684、784 第2一方端面
100、300、400、500、600、700、800 ステータ(電機子)
111 他方段差部(段差部) 112 一方段差部(段差部)
130 接合材
200 押圧治具(押圧部) 390 境界部
472 第1対向面
791 第3スロット収容部(第2の脚部)
Claims (23)
- 中心軸線方向に延びる複数のスロットが設けられている電機子コアと、
前記電機子コアに配置される脚部を有する複数のセグメント導体を含み、前記複数のセグメント導体のうちの前記中心軸線方向の一方側に配置される第1の前記セグメント導体の第1の前記脚部と、前記中心軸線方向の他方側に配置される第2の前記セグメント導体の第2の前記脚部とが接合されているコイル部とを備え、
前記第1の脚部は、少なくとも一部が前記電機子コアの径方向の一方側を向くとともに、前記第2の脚部に対向する第1対向面と、前記径方向の他方側を向く第1他方端面とを含み、
前記第2の脚部は、少なくとも一部が前記径方向の他方側を向くとともに、前記第1対向面に対向する第2対向面と、前記径方向の他方側を向くとともに、前記第2対向面に連続する第2他方端面とを含み、
前記第1対向面の少なくとも一部と前記第2対向面の少なくとも一部とが接合されており、前記第1他方端面は、前記第2他方端面よりも前記径方向の他方側に突出するように配置されている、電機子。 - 前記第1他方端面は、前記第1の脚部の前記径方向の他方側の前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、
前記第2他方端面は、前記第2の脚部の前記径方向の他方側の前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、
前記第1他方端面の前記中心軸線方向の他方側の先端部と、前記第2他方端面の前記中心軸線方向の一方側の先端部とは、前記中心軸線方向に隙間を隔てて配置されている、請求項1に記載の電機子。 - 前記第1の脚部は、前記第1他方端面と前記径方向の反対側に設けられているとともに、前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、前記第1対向面に連続する第1一方端面を含み、
前記第2の脚部は、前記第2他方端面と前記径方向の反対側に設けられているとともに、前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、前記径方向の一方側を向く第2一方端面を含み、
前記第2一方端面は、前記第1一方端面よりも前記径方向の一方側に突出するように配置されており、
前記第1一方端面の前記中心軸線方向の他方側の先端部と、前記第2一方端面の前記中心軸線方向の一方側の先端部とは、前記中心軸線方向に隙間を隔てて配置されている、請求項2に記載の電機子。 - 前記第1他方端面と前記第2他方端面との境界部には、段差部が形成されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の電機子。
- 前記第1他方端面は、前記第1の脚部の前記径方向の他方側の前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、
前記第2他方端面は、前記第2の脚部の前記径方向の他方側の前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、
前記段差部は、前記第1他方端面の前記中心軸線方向の他方側の先端部が、前記第2他方端面の前記中心軸線方向の一方側の先端部よりも前記径方向の他方側に突出する形状を有する、請求項4に記載の電機子。 - 前記第1の脚部は、前記第1他方端面と前記径方向の反対側に設けられ、前記第1対向面に連続する第1一方端面を含み、
前記第2の脚部は、前記第2他方端面と前記径方向の反対側に設けられ、前記径方向の一方側を向く第2一方端面を含み、
前記第2一方端面は、前記第1一方端面よりも前記径方向の一方側に突出するように配置されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の電機子。 - 前記電機子コアには、前記第1他方端面よりも前記径方向の他方側に壁部が設けられており、
前記スロットには、前記第2一方端面よりも前記径方向の一方側に開口部が設けられている、請求項6に記載の電機子。 - 前記第1他方端面の前記径方向の位置と、前記第2他方端面の前記径方向の位置とのずれ幅である第1ずれ幅は、前記第1一方端面の前記径方向の位置と、前記第2一方端面の前記径方向の位置とのずれ幅である第2ずれ幅と等しい、請求項6または7に記載の電機子。
- 前記第1他方端面の前記径方向の位置と、前記第2他方端面の前記径方向の位置とのずれ幅である第1ずれ幅は、前記セグメント導体の絶縁被膜の厚み以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載の電機子。
- 前記第1のセグメント導体の前記第1対向面は、前記中心軸線方向に対して傾斜する第1傾斜面を有し、
前記第2のセグメント導体の前記第2対向面は、前記中心軸線方向に対して傾斜する第2傾斜面を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の電機子。 - 前記第1傾斜面は、前記第2傾斜面に接合される接合面と、前記接合面と連続して形成されており、前記接合面が傾斜する方向と前記中心軸線方向に対して反対方向に傾斜する逆傾斜面とを含む、請求項10に記載の電機子。
- 前記逆傾斜面の前記中心軸線方向に対する傾斜角度は、前記接合面の前記中心軸線方向に対する傾斜角度よりも小さい、請求項11に記載の電機子。
- 前記接合面の面積は、前記逆傾斜面の面積よりも大きい、請求項11または12に記載の電機子。
- 前記第1傾斜面は、前記逆傾斜面の前記接合面側とは反対側に連続して形成され、前記第2傾斜面と離間して配置される離間対向面を含む、請求項11~13のいずれか1項に記載の電機子。
- 前記第1傾斜面は、前記径方向に沿った断面がS字形状を有するように形成されている、請求項10~14のいずれか1項に記載の電機子。
- 前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とは、前記径方向に沿った断面が、前記第1傾斜面の中心点に対して、非対称形状を有するように形成されている、請求項10~15のいずれか1項に記載の電機子。
- 複数の前記第1の脚部が、前記径方向に隣り合って配置されており、
前記複数の第1の脚部のうちの一の前記第1対向面は、前記径方向に隣り合う他の前記第1対向面と、前記中心軸線方向の異なる位置に配置されており、
前記複数の第1の脚部のそれぞれにおいて、前記第1他方端面が、対応する前記第2他方端面よりも前記径方向の他方側に突出するように配置されている、請求項1~16のいずれか1項に記載の電機子。 - 前記第1の脚部の先端部および前記第2の脚部の先端部は、それぞれ、前記中心軸線方向に直交する平坦面に形成されている、請求項1~17のいずれか1項に記載の電機子。
- 前記第1のセグメント導体は、前記第1の脚部に連続して形成され、前記電機子コアよりも前記中心軸線方向の一方側に配置される一方コイルエンド部を含み、
前記第2のセグメント導体は、前記第2の脚部に連続して形成され、前記電機子コアよりも前記中心軸線方向の他方側に配置される他方コイルエンド部を含む、請求項1~18のいずれか1項に記載の電機子。 - 中心軸線方向に延びる複数のスロットが設けられている電機子コアと、前記電機子コアに配置される脚部を有する複数のセグメント導体を含み、前記複数の脚部同士が接合されるコイル部とを備える、電機子の製造方法であって、
前記複数のセグメント導体のうちの第1の前記セグメント導体の第1の前記脚部の第1面の少なくとも一部が、前記電機子コアの径方向の一方側を向き、前記第1の脚部の第1他方端面が、前記径方向の他方側を向き、前記複数のセグメント導体のうちの第2の前記セグメント導体の第2の前記脚部の第2面の少なくとも一部および前記第2面に連続する第2他方端面が、前記径方向の他方側を向くとともに、前記第1の脚部が前記中心軸線方向の一方側に配置され、前記第2の脚部が前記中心軸線方向の他方側に配置されるように、前記複数のセグメント導体を前記電機子コアに配置する工程と、
前記第1他方端面を前記第2他方端面よりも前記径方向の他方側に突出するように配置した状態で、前記電機子コアの一部または押圧治具からなる押圧部が前記第1他方端面に接触しながら、前記押圧部により、前記第1のセグメント導体を前記径方向の一方側に押圧するとともに、前記第1のセグメント導体の前記第1面の少なくとも一部と前記第2のセグメント導体の前記第2面の少なくとも一部とを接合することにより、前記コイル部を形成する工程とを備える、電機子の製造方法。 - 前記複数のセグメント導体を配置する工程は、前記第1面と前記第2面とのいずれか一方に接合材が配置された状態で、前記複数のセグメント導体を前記電機子コアに配置する工程であり、
前記コイル部を形成する工程は、前記第1面と前記第2面とが前記接合材を介して接触した状態で、かつ、前記第1他方端面を前記第2他方端面よりも前記径方向の他方側に突出するように配置された状態で、前記押圧部により前記第1のセグメント導体を前記径方向の一方側に押圧するとともに、前記接合材を加熱して硬化させることにより、前記第1のセグメント導体の前記第1面の少なくとも一部と前記第2のセグメント導体の前記第2面の少なくとも一部とを接合する工程である、請求項20に記載の電機子の製造方法。 - 前記第1他方端面は、前記第1の脚部の前記径方向の他方側の前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、
前記第2他方端面は、前記第2の脚部の前記径方向の他方側の前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、
前記複数のセグメント導体を配置する工程は、前記第1他方端面の前記中心軸線方向の他方側の先端部と、前記第2他方端面の前記中心軸線方向の一方側の先端部とが、前記中心軸線方向に隙間を隔てるように、前記複数のセグメント導体を前記電機子コアに配置する工程である、請求項20または21に記載の電機子の製造方法。 - 前記第1の脚部は、前記第1他方端面と前記径方向の反対側に設けられているとともに、前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、前記第1面に連続する第1一方端面を含み、
前記第2の脚部は、前記第2他方端面と前記径方向の反対側に設けられているとともに、前記中心軸線方向に沿って延びる端面であり、前記径方向の一方側を向く第2一方端面を含み、
前記複数のセグメント導体を配置する工程は、前記第2一方端面が、前記第1一方端面よりも前記径方向の一方側に突出するとともに、前記第1一方端面の前記中心軸線方向の他方側の先端部と、前記第2一方端面の前記中心軸線方向の一方側の先端部とが、前記中心軸線方向に隙間を隔てるように、前記複数のセグメント導体を前記電機子コアに配置する工程である、請求項22に記載の電機子の製造方法。
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