WO2021048994A1

WO2021048994A1 - 固定子および固定子の製造方法

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Publication number: WO2021048994A1
Application number: PCT/JP2019/035991
Authority: WO
Inventors: 翔吾新谷; 敬大遠井; 稔粟津; 昌和黄川田
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝インフラシステムズ株式会社
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2021-03-18

Abstract

絶縁性の向上を図ることができる固定子を提供する。　実施形態の固定子１２は、固定子鉄心１６と、複数のコイルセグメント１９とを備えている。コイルセグメント１９の各々は、先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）と側端面（１９ｄ、１９ｅ）とを除く部分に絶縁被膜１９ｆが設けられている。コイルセグメント１９の直線部１９ａの各々は、スロット２０内で固定子鉄心１６の径方向に複数並んで配置され、固定子鉄心１６の一端面１６ａから外部に延出した延出端部１９ａ１を有している。延出端部１９ａ１の各々は、先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）が一端面１６ａとほぼ平行に位置するように固定子鉄心１６の周方向に折曲げられている。固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ１及び側端面１９ｄと、他方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ２及び側端面１９ｅとが接合されている。

Description

固定子および固定子の製造方法

　この発明の実施形態は、固定子および固定子の製造方法に関する。

　回転電機は、筒状の固定子と、固定子に対して回転自在に設けられた回転子とを有している。固定子は、円環状の電磁鋼板を多数枚積層して構成された固定子鉄心と、固定子鉄心に取付けられたコイルと、を有している。コイルは、絶縁被膜を用いて絶縁されている。近年、回転電機の固定子は、回転電機の小型化および高出力化により、絶縁性の向上が望まれている。

特開昭６２－１１４４５１号公報

　本発明の実施形態の課題は、絶縁性の向上を図ることができる固定子、および絶縁工程の簡素化を図ることができる固定子の製造方法を提供することにある。

　実施形態の固定子は、軸方向の一端に位置する一端面と、軸方向の他端に位置する他端面と、それぞれ軸方向に延在し前記一端面、他端面および内周面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、それぞれ前記スロットに装着され互いに接合されて複数相のコイルを構成した複数のコイルセグメントと、を備えている。前記コイルセグメントの各々は、平角導体により形成され、互いに間隔を置いて対向する一対の直線部と、前記直線部の一端同士を連結した架橋部と、前記直線部の他端に設けられ前記直線部の軸方向に対して傾斜した先端面と、前記先端面と連なり前記固定子鉄心の径方向に面した側端面と、を一体に有し、前記先端面と前記側端面とを除く部分に絶縁被膜が設けられている。前記直線部の各々は、前記スロット内で前記固定子鉄心の径方向に複数並んで配置され、前記固定子鉄心の前記一端面から外部に延出した延出端部を有している。前記延出端部の各々は、前記先端面が前記一端面とほぼ平行に位置するように前記固定子鉄心の周方向に折曲げられている。前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面と、他方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面とが接合されている。

　実施形態の固定子の製造方法は、外面に絶縁被膜が設けられた平角導体を折り曲げて形成され、互いに対向する一対の直線部と前記一対の直線部の一端同士を連結した架橋部とを有している複数のコイルセグメントを用意する。複数の前記コイルセグメントの前記直線部を、固定子鉄心の一端面側から複数のスロットに挿通し、前記固定子鉄心の他端面側から所定長さ軸方向に突出した複数の延出端部を構成し、各スロットに複数の前記直線部を前記固定子鉄心の径方向に並べて配置することにより、複数の前記延出端部を前記固定子鉄心と同軸の複数層の円筒状に配列する。前記延出端部を前記固定子鉄心の周方向に折曲げる。前記延出端部同士を接合する前のいずれかの工程において、前記延出端部の先端面と、前記先端面と連なり前記固定子鉄心の径方向に面した側端面から、前記絶縁被膜を除いた状態にする。その後、前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面と、他方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面とを接合する。

図１は、第１実施形態に係る回転電機を示す縦断面図。図２は、回転電機を示す横断面図。図３は、回転電機の固定子の他端面側を示す斜視図。図４は、図３の領域Ａであって固定子のコイルセグメントのコイルエンド部分を拡大して示す斜視図。図５は、溶接によって互いに接合された３組のコイルセグメントの要部を示す斜視図。図６は、上記３組のうちの一組のコイルセグメントを分解して示す斜視図。図７は、上記一組のコイルセグメントを中心軸線の回りに１８０度回転させて示す斜視図。図８は、固定子の製造に用いるコイルセグメントを示す斜視図。図９は、図８の領域Ｂのコイルセグメントを直線部の中心軸線の回りに回転させ且つ拡大して示す斜視図。図１０は、図８の領域Ｃのコイルセグメントを直線部の中心軸線の回りに回転させ且つ拡大して示す斜視図。図１１は、固定子鉄心に円筒状に配列されたコイルセグメントを示す斜視図。図１２は、図１１の固定子鉄心にコイルセグメントを装着した状態である固定子組立体を示す斜視図。図１３は、固定子鉄心に全てのコイルセグメントを装着し、かつ、図１２の配置に対して上下向きを変えて示すコイルセグメントを示す斜視図。図１４は、固定子鉄心に装着されたコイルセグメントのうち６層目（最外層）に位置する４８個のコイルセグメントの折曲げ工程（１回目）であって、折曲治具によって最初（１回目）に最外層の４８個のコイルセグメントを折曲げ成形する直前の状態を示す斜視図。図１５は、図１４の領域Ｄを拡大して示す側面図。図１６は、図１４の状態から４８個のコイルセグメントを折曲げ成形した直後の状態を示す斜視図。図１７は、図１６の領域Ｅを拡大して示す側面図。図１８は、コイルセグメントの切断工程を示す斜視図。図１９は、コイルセグメントの接合工程を示す斜視図。図２０は、第２実施形態に係る成形治具を示す斜視図。図２１は、図２０の領域Ｆを拡大して示す斜視図。図２２は、先端部分が変形される前の３組のコイルセグメントの要部を示す斜視図。図２３は、図２２の３組のコイルセグメントを示す上面図。図２４は、図２２および図２３のＧ－Ｇ線に沿って１組のコイルセグメントの先端部分を示す端面図。図２５は、先端部分が変形された後の３組のコイルセグメントの要部を示す斜視図。図２６は、図２５の３組のコイルセグメントを示す上面図。図２７は、図２５および図２６のＨ－Ｈ線に沿って１組のコイルセグメントの先端部分を示す端面図。

　以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
　なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。

　（第１実施形態）
　先ず、第１実施形態に係る固定子１２が適用される回転電機１０の一例について説明する。
　図１は、第１実施形態に係る回転電機１０の縦断面図であり、中心軸線Ｃ１を中心として片側の半分だけを示している。図２は、回転電機１０の横断面図である。

　図１に示すように、回転電機１０は、例えば、永久磁石型の回転電機として構成されている。回転電機１０は、環状あるいは円筒状の固定子１２と、固定子１２の内側に中心軸線Ｃ１の回りで回転自在に、かつ固定子１２と同軸的に支持された回転子１４と、これら固定子１２および回転子１４を支持するケーシング３０と、を備えている。
　以下の説明では、中心軸線Ｃ１の延在方向を軸方向Ｚ、中心軸線Ｃ１回りに回転する方向を周方向、軸方向Ｚおよび周方向に直交する方向を径方向と称する。

　図１および図２に示すように、固定子１２は、円筒状の固定子鉄心１６と固定子鉄心１６に巻き付けられた回転子巻線（コイル）１８とを備えている。固定子鉄心１６は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板１７を多数枚、同芯状に積層して構成されている。多数枚の電磁鋼板１７は、固定子鉄心１６の外周面の複数個所を溶接することにより、互いに積層状態に連結されている。固定子鉄心１６は、軸方向一端に位置する一端面１６ａ、および軸方向他端に位置する他端面１６ｂを有している。一端面１６ａおよび他端面１６ｂは、中心軸線Ｃ１と直交して延在している。

　固定子鉄心１６の内周部には、複数のスロット２０が形成されている。複数のスロット２０は、円周方向に等間隔を置いて並んでいる。各スロット２０は、固定子鉄心１６の内周面に開口し、この内周面から放射方向に延出している。各スロット２０は、固定子鉄心１６の軸方向Ｚの全長に亘って延在している。各スロット２０の一端は一端面１６ａに開口し、他端は他端面１６ｂに開口している。なお、各スロット２０については、固定子鉄心１６の内周面に開口しない構成とすることもできる。なお、本実施の形態においては各スロット２０が固定子鉄心１６の軸方向Ｚの全長にわたって延在する例を示したが、各スロット２０が軸方向Ｚに対して傾いて設けられる、いわゆるスキューした形状としても構わない。
　複数のスロット２０を形成することにより、固定子鉄心１６の内周部は、中心軸線Ｃ１に向かって突出する複数（例えば、第１実施形態では４８個）のティース２１を構成している。ティース２１は、周方向に沿って等間隔を置いて配置されている。このように、固定子鉄心１６は、円環状のヨーク部と、ヨーク部の内周面から中心軸線Ｃ１に向かって径方向に突出した複数のティース２１とを一体に有している。

　複数のスロット２０には、コイル１８が埋め込まれ、各ティース２１に巻き付けられている。コイル１８は、固定子鉄心１６の一端面１６ａおよび他端面１６ｂから軸方向外側に向かって延出するコイルエンド１８ａ、１８ｂを有している。コイル１８に交流電流を流すことにより、固定子１２（ティース２１）に所定の鎖交磁束が形成される。

　図１に示す例では、固定子鉄心１６の軸方向両端には、固定子鉄心１６と略同一断面形状を有する鉄心端板２４がそれぞれ設けられている。更に、これら鉄心端板２４の上に鉄心押え２６が設けられている。
　ケーシング３０は、ほぼ円筒状の第１ブラケット３２ａと、お椀形状の第２ブラケット３２ｂと、を有している。第１ブラケット３２ａは、固定子鉄心１６の駆動端側に位置する鉄心押え２６に連結されている。第２ブラケット３２ｂは、反駆動端側に位置する鉄心押え２６に連結されている。第１および第２ブラケット３２ａ、３２ｂは、例えば、アルミニウム合金等で形成されている。第１ブラケット３２ａの先端側に、環状のベアリングブラケット３４がボルトにて同軸的に締結されている。ベアリングブラケット３４の中央部に、例えば、ころ軸受３５を内蔵した第１軸受部３６が締結されている。第２ブラケット３２ｂの中央部に、例えば玉軸受３７を内蔵した第２軸受部３８が締結されている。

　一方、回転子１４は、第１および第２軸受部３６、３８により、中心軸線Ｃ１を中心に回転自在に支持された円柱形状のシャフト（回転軸）４２と、シャフト４２の軸方向ほぼ中央部に固定された円筒形状の回転子鉄心４４と、回転子鉄心４４内に埋め込まれた複数の永久磁石４６と、を有している。回転子鉄心４４は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板４７を多数枚、同芯状に積層した積層体として構成されている。回転子鉄心４４は中心軸線Ｃ１と同軸的に形成された内孔４８を有している。シャフト４２は内孔４８に挿通および嵌合され、回転子鉄心４４と同軸的に延在している。回転子鉄心４４の軸方向両端に、略円板状の磁気遮蔽板５４、回転子鉄心押え５６が設けられている。

　図１および図２に示すように、回転子鉄心４４は、固定子鉄心１６の内側に僅かな隙間（エアギャップ）を置いて同軸的に配置されている。すなわち、回転子鉄心４４の外周面は、僅かな隙間をおいて、固定子鉄心１６の内周面（ティース２１の先端面）に対向している。

　回転子鉄心４４には、軸方向Ｚに貫通する複数の磁石埋め込み孔が形成されている。各磁石埋め込み孔内に永久磁石４６が装填および配置され、例えば、接着剤等により回転子鉄心４４に固定されている。各永久磁石４６は、回転子鉄心４４の全長に亘って延在している。また、複数の永久磁石４６は、回転子鉄心４４の周方向に所定の間隔を置いて配列されている。

　図２に示すように、回転子鉄心４４は、それぞれ回転子鉄心４４の半径方向あるいは放射方向に延びるｄ軸、およびｄ軸に対して電気的に９０°離間したｑ軸を有している。ここでは、隣り合う磁極間の境界および中心軸線Ｃ１を通って放射方向に延びる軸をｑ軸とし、ｑ軸に対して電気的に直角な方向をｄ軸としている。ｄ軸およびｑ軸は、回転子鉄心４４の円周方向に交互に、かつ、所定の位相で設けられている。

　回転子鉄心４４の円周方向において、各ｄ軸の両側に２つの永久磁石４６が配置されている。各永久磁石４６は、断面が矩形状の細長い平板状に形成され、回転子鉄心４４の軸方向長さとほぼ等しい長さを有している。回転子鉄心４４の中心軸線Ｃ１と直交する断面でみた場合、永久磁石４６は、それぞれｄ軸に対して傾斜している。２つの永久磁石４６は、例えば、ほぼＶ字状に並んで配置されている。ここでは、永久磁石４６の内周側の端はそれぞれｄ軸に隣接し、僅かな隙間をおいて互いに対向している。永久磁石４６の外周側の端は、回転子鉄心４４の円周方向に沿ってｄ軸から離間し、回転子鉄心４４の外周面の近傍およびｑ軸の近傍に位置している。これにより、永久磁石４６の外周側の端は、隣り合う磁極の永久磁石４６の外周側端と、ｑ軸を挟んで隣接対向している。なお、本実施の形態においては永久磁石４６がそれぞれｄ軸に対して傾斜している例を示しているが、永久磁石４６がｄ軸に対して垂直となっていても構わない。

　図３は、固定子の他端面側を示す斜視図、図４は、図３の領域Ａであって固定子の第２コイルエンド部分を拡大して示す斜視図である。図３および図４に示すように、コイル１８は、複数のコイルセグメント１９を用いて構成され、固定子鉄心１６に組みつけられている。各コイルセグメント１９は、平角導体として、断面形状が矩形の銅の平角線で形成されている。平角線は、長手方向に垂直な断面（横断面）が略矩形状をしているか、少なくとも対向する２長辺を有する形状としている。平角導体の横断面が矩形である場合、四隅は直角である必要はなく、面取りやＲ加工がされていてもよい。また、横断面が対向する２長辺を有する場合、例えば長円状など、断面においてこれらの対向する２長辺の端部を結ぶ部分は曲線であってもよい。平角導体の材質については、銅以外にアルミなどの導体でも構わない。

　図３に示すように、複数のコイルセグメント１９は、複数の円筒状、ここでは、６層の円筒状に配列され、各コイルセグメントの一対の直線部１９ａが、例えば、固定子鉄心１６の一端面１６ａ側からそれぞれ対応する異なるスロット２０に差し込まれ、固定子鉄心１６の他端面１６ｂから所定長さだけ突出している。図２に示すように、１スロット２０に例えば、６つの直線部１９ａが挿通される。スロット２０において、６つの直線部１９ａは、固定子鉄心１６の半径方向に並んで配置されている。６つの直線部１９ａは、長辺同士が平行に向かい合った状態で、スロット２０内に配置されている。

　コイルセグメント１９の架橋部１９ｂは、固定子鉄心１６の一端面１６ａに僅かに隙間を置いて対向している。架橋部１９ｂは、固定子鉄心１６のほぼ円周方向に沿って延在し、幾つかの架橋部１９ｂは、他の架橋部１９ｂと交差して延在している。これらの架橋部１９ｂは、一端面１６ａから突出するコイルエンド１８ａを構成している。

　図３および図４に示すように、コイルセグメント１９の直線部１９ａは、固定子鉄心１６の他端面１６ｂから所定長さ軸方向Ｚに延出し、延出端部１９ａ１を構成している。延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の周方向に折曲げられ、軸方向Ｚに対して傾斜して延在している。詳細には、各直線部１９ａの延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の軸方向Ｚから周方向に所定角度折れ曲がる第１曲げ部１９Ｍと、第１曲げ部１９Ｍから軸方向Ｚに対して傾斜して直線的に延在する傾斜部１９Ｎとを有している。延出端部１９ａ１の先端に位置する先端面１９ｃは、固定子鉄心１６の他端面１６ｂとほぼ平行に位置している。

　各スロット２０に挿通された６本の直線部１９ａの延出端部１９ａ１は、交互に一方向および逆方向に折曲げられている。すなわち、最内周に位置する延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の周方向の一方向に折曲げられ、１つ外側の延出端部１９ａ１は、周方向の他方向（逆方向）に折曲げられている。更に１つ外側の延出端部１９ａ１は、一方向に折曲げられている。異なる複数のスロット２０から延出している６本の延出端部１９ａ１は、先端面１９ｃが、固定子鉄心１６の径方向にほぼ一列に並んで位置するように折曲げられている。これら６つの先端面１９ｃは、ほぼ同一平面に延在している。

　径方向に並んだ各列の延出端部１９ａ１の先端部分、つまり、先端面１９ｃは、２つずつ（２本ずつ）互いに機械的かつ電気的に接合されている。接合には、例えば、レーザー溶接を用いることができる。２つの先端面１９ｃにレーザー光を照射し導体を部分的に溶融することにより、溶接ビード１９ｈが形成されている。径方向に隣り合う２つの先端面１９ｃが接合されて、複数のコイルセグメント全体で３相のコイル１８を構成している。延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の他端面１６ｂから突出するコイルエンド１８ｂを構成している。直線部１９ａの先端面１９ｃ（溶接面）を含む先端面（導電部）は、粉体塗装、ワニス等の図示しない絶縁材料で覆われる。
　図３に示すように、コイル１８の内、３本のコイルに、それぞれＵ相接続端子ＴＵ、Ｖ相接続端子ＴＶ、Ｗ相接続端子ＴＷが接続されている。

　ここで、図５から図７を参照して、コイルセグメント１９の先端部分における、絶縁被膜１９ｆが設けられていない接合部（先端面１９ｃおよび側端面１９ｄ）と、絶縁被膜１９ｆが設けられている非接合部について説明する。
　図５は、溶接によって互いに接合された３組のコイルセグメント１９の要部を示す斜視図、図６は、上記３組のうちの一組のコイルセグメント１９Ｐおよび１９Ｑを分解して示す斜視図、図７は、上記一組のコイルセグメント１９Ｐおよび１９Ｑを中心軸線Ｃ１の回りに１８０度回転させて示す斜視図である。

　コイルセグメント１９において、絶縁被膜１９ｆが設けられていない部分は、最初から絶縁被膜が存在していなかった部分（先端面１９ｃ）と、絶縁被膜１９ｆを除去した部分（側端面１９ｄ）を含む。各々のコイルセグメント１９Ｐの延出端部１９ａ１は、その最先端に、直線部１９ａの中心軸線Ｃ２に対して角度θ１（９０°未満）傾斜した先端面１９ｃを有している。先端面１９ｃは、矩形状に形成され、一対の長辺が中心軸線Ｃ２に対し角度θ１傾斜し、一対の短辺が中心軸線Ｃ２と直交する方向に延在している。
　ここで、６層目（最外層）、４層目、２層目に位置するコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｒ、１９Ｔの一方の延出端部１９ａ１には、その先端面１９ｃ１（一方の先端面）と連なる側端面１９ｄ（一方の側端面）が設けられている。コイルセグメント１９Ｐ、１９Ｒ、１９Ｔの側端面１９ｄは、５層目、３層目、１層目（最内層）に位置するコイルセグメント１９Ｑ、１９Ｓ、１９Ｕと、固定子鉄心１６の径方向において接触する部分である。したがって、側端面１９ｄは、固定子鉄心１６の径方向の内側に位置している。先端面１９ｃ１と側端面１９ｄには、絶縁被膜１９ｆが存在せず、金属面が露出している。絶縁被膜１９ｆは、ドット表示を用いて図示している。
　一方、５層目、３層目、１層目（最内層）に位置するコイルセグメント１９Ｑ、１９Ｓ、１９Ｕの他方の延出端部１９ａ１には、その先端面１９ｃ２（他方の先端面）と連なる側端面１９ｅ（他方の側端面）が設けられている。コイルセグメント１９Ｑ、１９Ｓ、１９Ｕの側端面１９ｅは、６層目（最外層）、４層目、２層目に位置するコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｒ、１９Ｔと、固定子鉄心１６の径方向において接触する部分である。したがって、側端面１９ｅは、固定子鉄心１６の径方向の外側に位置している。先端面１９ｃ２と側端面１９ｅには、絶縁被膜１９ｆが存在せず、金属面が露出している。

　ここで、図５に示すように、例えば、６層目のコイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１と５層目のコイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２が溶接ビード１９ｈによって接合されている。この状態において、図６に示す６層目のコイルセグメント１９Ｐの側端面１９ｄと、図７に示す５層目のコイルセグメント１９Ｑの側端面１９ｅも溶接ビード１９ｈによって接合されて、電気的に導通可能になっている。
　６層目のコイルセグメント１９Ｐおよび５層目のコイルセグメント１９Ｑと同様の構成によって、４層目のコイルセグメント１９Ｒおよび３層目のコイルセグメント１９Ｓ、および２層目のコイルセグメント１９Ｔおよび１層目のコイルセグメント１９Ｕが接合されている。

　次に、第１実施形態に係る回転電機１０の固定子１２の製造方法の一例について説明する。
　図８から図１１を参照して、コイルセグメント１９の形成工程について説明する。
　図８は、固定子１２の製造に用いるコイルセグメント１９を示す斜視図、図９は、図８の領域Ｂのコイルセグメント１９を直線部１９ａの中心軸線Ｃ２の回りに回転させ且つ拡大して示す斜視図、図１０は、図８の領域Ｃのコイルセグメント１９を直線部１９ａの中心軸線Ｃ２の回りに回転させ且つ拡大して示す斜視図である。
　コイルセグメント１９は、外面に絶縁被膜１９ｆが設けられた状態の長尺状の平角線を、所定の長さ毎に切断して折曲げることにより、図８に示す両端を屈折させたＵ字形状に形成される。形成後のコイルセグメント１９は、互いに間隔を置いて対向する一対の直線部１９ａと、直線部１９ａの一端部同士を連結した架橋部１９ｂと、を一体に有している。コイルセグメント１９は、矩形の断面形状を有し、すなわち、断面は、互いに対向する一対の長辺および互いに対向する一対の短辺を有している。

　各々の直線部１９ａの先端には、その直線部１９ａの中心軸線Ｃ２に沿って延びた端材部１９ｇが備えられている。端材部１９ｇは、後述するように、図１４から図１７に示すコイルセグメント１９の折曲げ工程で使用された後、図１８に示す切断工程で切断されて廃棄される部分である。図９および図１０に２点鎖線で示すように、端材部１９ｇの切断面は、直線部１９ａの最先端の面に相当し、コイルセグメント１９の先端面１９ｃを構成する。先端面１９ｃは、後述するように、図１９に示す接合工程において、隣り合うコイルセグメント１９の溶接エリアとして用いられる。

　平角線から切り出されＵ字状に形成されたコイルセグメント１９の外面は、エナメル等の絶縁被膜１９ｆで覆われている。但し、コイルセグメント１９の両端の切断面１９Ｘは、長尺状の平角線を切断した際に発生した面であることから、最初から絶縁被膜１９ｆは存在せず、切断に伴って金属面が露出している。ここで、図５から図７を参照して前述した通り、固定子鉄心１６の径方向に隣り合うコイルセグメント１９同士を接合するために、延出端部１９ａ１の絶縁被膜１９ｆを部分的に除去する。すなわち、図８の領域Ｂと、その領域Ｂを異なる角度で表す図９に示すように、コイルセグメント１９の一方の延出端部１９ａ１（図８中の右側）において、固定子鉄心１６の径方向内側に位置する部分の絶縁被膜１９ｆを部分的に除去して、金属面を露出させる。また、図８の領域Ｃと、その領域Ｃを異なる角度で表す図１０に示すように、コイルセグメント１９の他方の延出端部１９ａ１（図９中の左側）において、固定子鉄心１６の径方向外側に位置する部分の絶縁被膜１９ｆを部分的に除去して、金属面を露出させる。これにより、コイルセグメント１９は、一方の延出端部１９ａ１から他方の延出端部１９ａ１の間で、導通可能になる。

　図１１から図１３を参照して、固定子鉄心１６にコイルセグメント１９を装着する装着工程について説明する。
　図１１は、固定子鉄心１６および円筒状に配列されたコイルセグメント１９を示す斜視図である。
　図１１に示すように、先ず、複数本のコイルセグメント１９を用意し、これらを円筒状に配列する。図中では円筒状に配置された１組（４８本）のコイルセグメント１９を示しているが、それぞれ円筒状に配列され固定子鉄心１６の径方向に隣り合うように３組（４８本×３＝１４４本）のコイルセグメント１９を用意する。１組（４８本）のコイルセグメント１９は、固定子鉄心１６の複数のスロット２０に沿って円筒形状に配列されている。１組のコイルセグメント１９は、Ｕ相用の２本のコイルセグメント１９Ｕ１と１９Ｕ２、Ｖ相用の２本のコイルセグメント１９Ｖ１と１９Ｖ２、およびＷ相用の２本のコイルセグメント１９Ｗ１と１９Ｗ２の合計６本を最小ユニットとして、８ユニットから構成されている。円筒状に配列された１組（４８本）のコイルセグメント１９の両端に位置する直線部１９ａ（４８本×２）は、固定子鉄心１６の径方向に２列に並んでいる。すなわち、複数（４８本×２＝９６）の直線部１９ａは、径の異なる２層の円筒状に配列されている。なお、この例ではコイルセグメント１９を３組用意することを例示したが、本実施形態は３組のコイルセグメント１９を用意するものに限定されない。

　図１２は、図１１の固定子鉄心１６にコイルセグメント１９を装着した状態である固定子鉄心組立体を示す斜視図である。
　図１２に示すように、各組のコイルセグメント１９は、固定子鉄心１６の一端面１６ａ側からスロット２０に挿入される。コイルセグメント１９の直線部１９ａは、スロット２０に差し込まれ、固定子鉄心１６の他端面１６ｂから所定長さだけ突出し、延出端部１９ａ１を構成する。円筒状に配列された１組（４８本）のコイルセグメント１９の両端に位置する９６個（４８×２）の直線部１９ａは、対応する４８個のスロット２０において、２層分の円筒に相当し、例えば６層目（最外層）と５層目の位置に差し込まれる。円筒状に配列された３組（４８本×３＝１４４本）のコイルセグメント１９が、固定子鉄心１６の一端面１６ａ側から対応する４８個のスロット２０に挿入される。３組のコイルセグメント１９の直線部１９ａおよび延出端部１９ａ１は、同芯で径の異なる６層の円筒状に配列される。各スロット２０において、直線部１９ａは、６層目（最外層）から１層目（最内層）まで固定子鉄心１６の径方向に並んで配置される。

　図１３は、固定子鉄心１６に全てのコイルセグメント１９を装着し、かつ、図１２の配置に対して上下向きを変えて示す斜視図である。
　図１３に示すように、コイルセグメント１９が装着された固定子鉄心１６（固定子鉄心組立体）は、後述するコイルセグメント１９の延出端部１９ａ１の折曲げ成形のために、上下の向きが反転される。
　６層目（最外層）に位置するコイルセグメント１９Ｐ、５層目に位置するコイルセグメント１９Ｑ、４層目に位置するコイルセグメント１９Ｒ、３層目に位置するコイルセグメント１９Ｓ、２層目に位置するコイルセグメント１９Ｔ、および１層目（最内層）に位置するコイルセグメント１９Ｕの直線部１９ａが、固定子鉄心１６の各々のスロット２０において、固定子鉄心１６の径方向に一列に並んでいる。

　図１４から図１７を参照して、固定子鉄心１６に装着されたコイルセグメント１９を折曲げる折曲げ工程について説明する。
　図１４から図１７は、６層目から１層目の４８本のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕの折曲げ工程のうち、最初に行われる６層目の４８本のコイルセグメント１９Ｐの折曲げ工程を示している。
　図１４は、固定子鉄心に装着されたコイルセグメント１９のうち６層目（最外層）に位置する４８個のコイルセグメント１９Ｐの折曲げ工程（１回目）であって、折曲治具１０１によって最初（１回目）に最外層の４８個のコイルセグメント１９Ｐを折曲げ成形する直前の状態を示す斜視図、図１５は、図１４の領域Ｄを拡大して示す側面図である。
　折曲治具によって、６層目（最外層）に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｐから１層目（最内層）に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｕの順で、同一層の４８本のコイルセグメント１９の延出端部１９ａ１を同時に折曲げ成形する。ここで、４８本のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕは、それぞれ円形状に配置されているが、その直径が異なる。すなわち、６層目（最外層）に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｐから１層目（最内層）に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｕの順で、円形状の直径が段階的に小さくなる。したがって、４８本のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕの順で、外形形状を段階的に小さくした６種類の折曲治具を使用する。
　図１４に示す折曲治具１０１は、６層目（最外層）に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｐの折曲げ成形に使用される。折曲治具１０１は、図１５に示すように、リング状に形成され、内周面１０１ａに凹状の取付部１０１ｃが形成されている。取付部１０１ｃは、内周面１０１ａにおいて、折曲治具１０１の下端１０１ｂから上方に向かって所定長さだけ切り欠いて形成されている。取付部１０１ｃは、４８個を１組として構成し、内周面１０１ａの周方向に沿ってほぼ均等な間隔で形成されている。折曲治具１０１は、十分な剛性を備えた金属によって形成されている。折曲治具１０１は、図示しない昇降および回転自在な駆動機構に支持されている。
　図１５に示すように、コイルセグメント１９の直線部１９Ｐａは、固定子鉄心１６の軸方向Ｚに沿って、固定子鉄心１６の他端面１６ｂから上方に突出している。折曲治具１０１の取付部１０１ｃは、直線部１９Ｐａの先端に位置する端材部１９Ｐｇに取り付けられる。

　図１６は、図１４の状態から４８個のコイルセグメント１９Ｐを折曲げ成形した直後の状態を示す斜視図、図１７は、図１６の領域Ｅを拡大して示す側面図である。
　折曲治具１０１は、図１６に示すように、折曲げ工程において、固定子鉄心１６の回りで時計方向に回動しつつ、固定子鉄心１６側に移動する。これにより、４８本のコイルセグメント１９Ｐの直線部１９Ｐａの延出端部１９Ｐａ１は、折曲治具１０１に支持された端材部１９ｇとスロット２０に装着された直線部１９ａの間の部分において、折曲げられている。

　図１８を参照して、折曲げ成形されたコイルセグメント１９の端材部１９ｇを延出端部１９ａ１から切断する切断工程について説明する。
　図１８は、コイルセグメント１９の切断工程を示す斜視図である。
　コイルセグメント１９の切断は、カッタ１０２と、カッタ１０２の刃先を受け止めるカッタ台１０３を用いて行われる。各々のコイルセグメント１９Ｐは、端材部１９ｇの下端の位置で切断されて、端材部１９ｇと直線部１９ａの延出端部１９ａ１が分断される。コイルセグメント１９の分断された部分は、延出端部１９ａ１の最先端に相当する先端面１９ｃを構成し、絶縁被膜１９ｆが存在しない。先端面１９ｃは、後工程で接合される。
　カッタ１０２およびカッタ台１０３が、固定子鉄心１６の径方向内側に移動され、コイルセグメント１９Ｐを挟み込むように配置される。カッタ台１０３によってコイルセグメント１９Ｐが支持された状態で、カッタ１０２がコイルセグメント１９Ｐに向かって移動してカッタ台１０３まで到達し、コイルセグメント１９Ｐが切断される。コイルセグメント１９Ｐが切断された後、カッタ台１０３から離間したカッタ１０２とカッタ台１０３が、固定子鉄心１６の径方向外側に移動される。その後、固定子鉄心１６が時計方向に１スロット２０の角度だけ回転される。再び、カッタ１０２およびカッタ台１０３が、固定子鉄心１６の径方向内側に移動されて、次の１本のコイルセグメント１９Ｐの切断が行われる。
　コイルセグメント１９の切断は、レーザ光の照射による溶断（溶融させて分断）や、ブレードを用いた切削によって実施しても構わない。

　６層目に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｐの折曲げ工程（図１４から図１７）および切断工程（図１８）を終えた後、５層目から１層目に位置する４８本のコイルセグメント１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕの折曲げ工程および切断工程が順番に行われる。コイルセグメント１９Ｐ、１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕの延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の周方向に沿って交互に逆方向に折曲げ成形される。すなわち、６層目、４層目および２層目のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｒおよび１９Ｔの延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の周方向に沿って、基端側から先端側に対して時計方向ＣＷに折曲げ成形される。一方、５層目、３層目および１層目のコイルセグメント１９Ｑ、１９Ｓおよび１９Ｕの延出端部１９ａ１は、固定子鉄心１６の周方向に沿って、基端側から先端側に対して反時計方向ＣＣＷに折曲げ成形される。コイルセグメント１９の折曲げ方向は、折曲治具の回動方向を変えることにより選択する。

　なお、第１実施形態においては折曲治具１０１を固定子鉄心１６の中心軸線Ｃ１の回りに回動させているが、折曲治具１０１の固定子鉄心１６の中心軸線Ｃ１に対する周方向の相対位置が変わればよく、固定子鉄心１６を折曲治具１０１の中心軸線Ｃ１の回りに回動させても、もしくは、固定子鉄心１６と折曲治具１０１をそれぞれ逆方向に回動させても構わない。
　また、６層目から１層目のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕの延出端部１９ａ１を、同時に折曲げる構成としてもよい。このような構成の場合、６層目から１層目のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｑ、１９Ｒ、１９Ｓ、１９Ｔおよび１９Ｕ用の６種類の折曲治具は、それぞれ固定子鉄心１６の径方向に沿って貫通した取付部を備える。すなわち、折曲治具の径方向の厚みを、コイルセグメント１９Ｐの径方向の厚みと同程度に薄くすることによって、例えば、５層目用の折曲治具が６層目用および４層目用の折曲治具と干渉しないようにする。６層目、４層目および２層目のコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｒおよび１９Ｔ用の３種類の折曲治具と、５層目、３層目および１層目のコイルセグメント１９Ｑ、１９Ｓおよび１９Ｕ用の３種類の折曲治具は、固定子鉄心１６の周方向に沿って回動方向を異ならせる。

　図１９を参照して、隣接するコイルセグメント１９の先端面１９ｃを接合する接合工程について説明する。
　図１９は、コイルセグメント１９の接合工程を示す斜視図である。
　上述したコイルセグメント１９の折曲げ加工の後、径方向に隣り合う２つの先端面１９ｃを互いに機械的かつ電気的に接合し、３相のコイル１８を構成する。コイルセグメント１９の接合工程は、一例として、レーザー光Ｌ１によるコイルセグメント１９の溶接によって行われる。
　レーザー光源１０４からレーザー光Ｌ１を出射し、コイルセグメント１９の先端面１９ｃにレーザー光Ｌ１を照射する。レーザー光源１０４は、例えば、半導体レーザと光ファイバー等によって構成する。固定子鉄心１６を所定位置に保持した状態で、径方向に一列に並んだ６層目の先端面１９ｃと５層目の先端面１９ｃとの境界部、４層目の先端面１９ｃと３層目の先端面１９ｃとの境界部、および２層目の先端面１９ｃと１層目の先端面１９ｃとの境界部に、それぞれレーザー光Ｌ１を照射する。レーザー光源１０４は、ロボットハンドや駆動ステージ等によって、コイルセグメント１９の先端面１９ｃの近傍に移動させる。隣り合う２つの先端面１９ｃは、それぞれレーザー光Ｌ１により部分的に加熱、溶解され、その後、融合した状態で固まり溶接ビード１９ｈが形成される。溶接ビード１９ｈによって、隣り合う２つの先端面１９ｃが機械的かつ電気的に接合される。

　一列の先端面１９ｃを溶接した後、固定子鉄心１６を周方向に７．５度（３６０度を４８で割った角度）回転させてから停止する。この状態で、６列目と５列目の先端面１９ｃの境界部、４列目と３列目の先端面１９ｃの境界部、および２列目と１列目の先端面１９ｃの境界部に、レーザー光Ｌ１をそれぞれ照射し、隣り合う２つの先端面１９ｃ同士を溶接する。このような接合工程を繰り返し行い、径方向に並んだ全列の先端面１９ｃを２つずつ溶接する。各列の先端面１９ｃを２つずつ溶接して接合することにより、複数のコイルセグメント１９からなる３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）のコイル１８が形成される。なお、接合工程は、レーザー溶接に限定されことなく、半田付けや超音波接合等の他の接合手法を用いてもよい。

　接合工程が終了した後、コイルセグメント１９の先端面１９ｃを粉体塗装、あるいは、ワニス等の絶縁材料で覆うことにより、コイル１８間の電気的絶縁を担保する。更に、コイル１８の各相に、それぞれＵ相接続端子ＴＵ、Ｖ相接続端子ＴＶ、Ｗ相接続端子ＴＷが接続される。
　以上の製造工程により、固定子鉄心１６にコイル１８を装着および接続し、固定子１２が構成される。

　以上のように構成された第１実施形態に係る固定子１２によれば、コイルセグメント１９は、先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）と側端面（１９ｄ、１９ｅ）とを除く部分に絶縁被膜１９ｆが設けられている。ここで、固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ１及び側端面１９ｄと、他方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ２及び側端面１９ｅとが接合されている。すなわち、図５から図７に示すように、例えば、コイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１とコイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２、およびコイルセグメント１９Ｐの側端面１９ｄとコイルセグメント１９Ｑの側端面１９ｅ以外の全ての部分に、絶縁被膜１９ｆを設けて電気的に絶縁している。この結果、コイルセグメント１９は、絶縁性を向上できる。

　また、以上のように構成された第１実施形態に係る固定子１２の製造方法によれば、延出端部１９ａ１同士を接合する前、すなわち図１９に示す接合工程の前のいずれかの工程において、延出端部１９ａ１の先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）と側端面（１９ｄ、１９ｅ）から、絶縁被膜１９ｆを除いた状態にする。第１実施形態では、例えば、図８から図１０に示す平角導体を折り曲げる前の工程で、側端面（１９ｄ、１９ｅ）から絶縁被膜１９ｆを除去する。また、第１実施形態では、例えば、図１８に示す切断工程において、先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）に、絶縁被膜１９ｆが存在しない、すなわち金属面が露出した状態にする。その後、図１９に示す接合工程において、固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ１及び側端面１９ｄと、他方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ２及び側端面１９ｅとを接合する。すなわち、図５から図７に示すように、例えば、コイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１とコイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２を接合し、コイルセグメント１９Ｐの側端面１９ｄとコイルセグメント１９Ｑの側端面１９ｅを接合する。これにより、コイルセグメント１９の接合工程の後にコイルセグメント１９に絶縁を施す部分を、一方の先端面１９ｃ１と他方の先端面１９ｃ２、および接合工程の後にも外部に露出している一方の側端面１９ｄおよび他方の側端面１９ｅのみの最小限の部分にすることができる。この結果、固定子１２の製造方法は、絶縁工程を簡素化できる。

　（第２実施形態）
　次に、図２０から図２７を参照して、第２実施形態について説明する。
　第２実施形態では、第１実施形態における図１８に示した切断工程と図１９に示した接合工程との間に、コイルセグメント１９の先端部分を成形治具１０５を用いて変形させる工程を追加している。

　図２０および図２１を参照して、コイルセグメント１９の先端面１９ｃを成形（塑性変形）するための成形治具１０５について説明する。
　図２０は、第２実施形態に係る成形治具１０５を示す斜視図、図２１は、図２０の領域Ｆを拡大して示す斜視図である。
　成形治具１０５は図１９に示すリング状に配置されている複数のコイルセグメント１９の先端面１９ｃを上方から同時に押圧するようにして用いる。成形治具１０５は、ほぼリング状の金属板で構成されている。成形治具１０５には、上面１０５ａから下面１０５ｂまで貫通した４８組の開口部１０５ｃが、成形治具１０５の周方向に７．５度（３６０度を４８で割った角度）の間隔で形成されている。各組の開口部１０５ｃは、成形治具１０５の径方向に間隔を置いて設けられた複数、例えば、３つの第１開口部１０５ｃ１、第２開口部１０５ｃ２および第３開口部１０５ｃ３によって構成されている。第１開口部１０５ｃ１は、コイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１とコイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２に対応した溶接用の開口である。第２開口部１０５ｃ２は、コイルセグメント１９Ｒの先端面１９ｃ１とコイルセグメント１９Ｓの先端面１９ｃ２に対応した溶接用の開口である。第３開口部１０５ｃ３は、コイルセグメント１９Ｔの先端面１９ｃ１とコイルセグメント１９Ｕの先端面１９ｃ２に対応した溶接用の開口である。

　成形治具１０５の下面１０５ｂには、４８組の第１開口部１０５ｃ１よりも径方向外側に、リング状の第１突起１０５ｄが設けられている。第１突起１０５ｄの先端（下端）は、６層目（最外層）に位置するコイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃの縁部分に、固定子鉄心１６の周方向に沿って接触する。
　同様に、成形治具１０５の下面１０５ｂには、４８組の第１開口部１０５ｃ１と第２開口部１０５ｃ２の中間に、リング状の第２突起１０５ｅが設けられている。第２突起１０５ｅの先端（下端）は、５層目に位置するコイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２と、４層目に位置するコイルセグメント１９Ｒの先端面１９ｃ１との境界部分に、固定子鉄心１６の周方向に沿って接触する。
　同様に、成形治具１０５の下面１０５ｂには、４８組の第２開口部１０５ｃ２と第３開口部１０５ｃ３の中間に、リング状の第３突起１０５ｆが設けられている。第３突起１０５ｆの先端（下端）は、３層目に位置するコイルセグメント１９Ｓの先端面１９ｃ２と、２層目に位置するコイルセグメント１９Ｔの先端面１９ｃ１との境界部分に、固定子鉄心１６の周方向に沿って接触する。
　同様に、成形治具１０５の下面１０５ｂには、４８組の第３開口部１０５ｃ３よりも径方向内側に、リング状の第４突起１０５ｇが設けられている。第４突起１０５ｇの先端（下端）は、１層目（最内層）に位置するコイルセグメント１９Ｕの先端面１９ｃの縁部分に、固定子鉄心１６の周方向に沿って接触する。

　図２２から図２４を参照して、先端部分に溶接用の成形を行う前のコイルセグメント１９について説明する。
　図２２は、先端部分が変形される前の３組のコイルセグメント１９の要部を示す斜視図、図２３は、図２２の３組のコイルセグメント１９を示す上面図、図２４は、図２２および図２３のＧ－Ｇ線に沿って１組のコイルセグメント１９Ｐおよび１９Ｑの先端部分を示す端面図である。

　図２２および図２３に示すように、６層目（最外層）、４層目、２層目に位置するコイルセグメント１９Ｐ、１９Ｒ、１９Ｔには、傾斜面１９ｊ（一方の傾斜面）が形成されている。５層目、３層目、１層目（最内層）に位置するコイルセグメント１９Ｑ、１９Ｓ、１９Ｕには、傾斜面１９ｋ（他方の傾斜面）が形成されている。
　具体的には、図２４に示すように、例えば、６層目のコイルセグメント１９Ｐ（一方のコイルセグメント）において、その先端面１９ｃ１と側端面１９ｄとの境界部分に、傾斜面１９ｊ（一方の傾斜面）が形成されている。傾斜面１９ｊは、先端面１９ｃ１の上縁を含むように、側端面１９ｄを切断または研磨して形成される。同様に、例えば、５層目のコイルセグメント１９Ｑ（他方のコイルセグメント）において、その先端面１９ｃ２と側端面１９ｅとの境界部分に、傾斜面１９ｋ（他方の傾斜面）が形成されている。傾斜面１９ｋは、先端面１９ｃ２の上縁を含むように、側端面１９ｅを切断または研磨して形成される。ここで、図２４に示すように、例えば、６層目のコイルセグメント１９Ｐの傾斜面１９ｊと、５層目のコイルセグメント１９Ｑの傾斜面１９ｋには、隙間が発生している。このため、例えば、コイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１と、コイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２は、離間している。

　図２５から図２７を参照して、コイルセグメント１９の先端部分に行う溶接用の成形について説明する。
　図２５は、先端部分が変形された後の３組のコイルセグメント１９の要部を示す斜視図、図２６は、図２５の３組のコイルセグメント１９を示す上面図、図２７は、図２５および図２６のＨ－Ｈ線に沿って１組のコイルセグメント１９Ｐおよび１９Ｑの先端部分を示す端面図である。

　図２５から図２７に示すように、６層目に位置するコイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１と５層目に位置するコイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２は、成形治具１０５に押圧されると、成形治具１０５の第１突起１０５ｄと第２突起１０５ｅに側面から挟み込まれて互いに接近するように変形する。第１突起１０５ｄと第２突起１０５ｅによって押圧された先端面１９ｃ１と１９ｃ２の間の部分は、押し広げられるように空間が発生する。これにより、図２７に示すように、コイルセグメント１９Ｐの傾斜面１９ｊと、コイルセグメント１９Ｑの傾斜面１９ｋが互いに突き当てられて密着する。この結果、コイルセグメント１９Ｐの先端面１９ｃ１と、コイルセグメント１９Ｑの先端面１９ｃ２が接触する。この結果、接合すべきコイルセグメント１９Ｐと１９Ｑの先端部分において、隣接する先端面１９ｃ１と１９ｃ２の境界部分および隣接する傾斜面１９ｊと１９ｋの境界部分のそれぞれに、溶接ビード１９ｈが一体に形成される。
　同様に、４層目に位置するコイルセグメント１９Ｒの先端面１９ｃ１と３層目に位置するコイルセグメント１９Ｓの先端面１９ｃ２は、成形治具１０５に押圧されると、成形治具１０５の第２突起１０５ｅと第３突起１０５ｆに側面から挟み込まれて互いに接近するように変形する。これにより、コイルセグメント１９Ｒの傾斜面１９ｊと、コイルセグメント１９Ｓの傾斜面１９ｋが互いに突き当てられて密着する。この結果、コイルセグメント１９Ｒの先端面１９ｃ１と、コイルセグメント１９Ｓの先端面１９ｃ２が接触する。この結果、接合すべきコイルセグメント１９Ｒと１９Ｓの先端部分において、隣接する先端面１９ｃ１と１９ｃ２の境界部分および隣接する傾斜面１９ｊと１９ｋの境界部分のそれぞれに、溶接ビード１９ｈが一体に形成される。
　同様に、２層目に位置するコイルセグメント１９Ｔの先端面１９ｃ１と１層目（最内層）に位置するコイルセグメント１９Ｕの先端面１９ｃ２は、成形治具１０５に押圧されると、成形治具１０５の第３突起１０５ｆと第４突起１０５ｇに側面から挟み込まれて互いに接近するように変形する。これにより、コイルセグメント１９Ｔの傾斜面１９ｊと、コイルセグメント１９Ｕの傾斜面１９ｋが互いに突き当てられて密着する。この結果、コイルセグメント１９Ｔの先端面１９ｃ１と、コイルセグメント１９Ｕの先端面１９ｃ２が接触する。この結果、接合すべきコイルセグメント１９Ｔと１９Ｕの先端部分において、隣接する先端面１９ｃ１と１９ｃ２の境界部分および隣接する傾斜面１９ｊと１９ｋの境界部分のそれぞれに、溶接ビード１９ｈが一体に形成される。

　以上のように構成された第２実施形態に係る固定子１２の製造方法によれば、図２４に示すように、固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ１及び側端面１９ｄの境界部分を加工して傾斜面１９ｊを形成すると共に、他方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ２及び側端面１９ｅの境界部分を加工して傾斜面１９ｋを形成する。その後、図２７に示すように、固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端部分と、他方の延出端部１９ａ１の先端部分とを固定子鉄心１６の径方向の外側と内側から挟み込んで変形させつつ、一方の延出端部１９ａ１の傾斜面１９ｊと、他方の延出端部１９ａ１の傾斜面１９ｋとを離間した状態から接触させる。その後、図２７に示すように、固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ１及び傾斜面１９ｊと、他方の延出端部１９ａ１の先端面１９ｃ２及び傾斜面１９ｋとを接合する。これにより、コイルセグメント１９は、図２５から図２７に示すように、接合しない５層目と４層目のコイルセグメント１９Ｑと１９Ｒの先端面１９ｃ同士、および接合しない３層目と２層目のコイルセグメント１９Ｓと１９Ｔの先端面１９ｃ同士の境界部分に空隙を設けて、物理的に離間させて絶縁距離を長くすることができる。
　また、第２実施形態に係る固定子１２の製造方法によれば、固定子鉄心１６の径方向に隣り合う、一方の延出端部１９ａ１の先端部分と、他方の延出端部１９ａ１の先端部分を固定子鉄心１６の径方向の外側と内側から挟み込んで変形させつつ、一方の延出端部１９ａ１の先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）と、他方の延出端部１９ａ１の先端面（１９ｃ１、１９ｃ２）とを固定子鉄心１６の径方向に対向するように傾斜させる。すなわち、図２７に示すように、例えば、接合するコイルセグメント１９Ｐと１９Ｑの先端面１９ｃ同士を、互いに対向するように傾斜させることによって、溶融状態の溶接ビード１９ｈの流動を抑制することができる。この結果、溶融状態の溶接ビード１９ｈを、先端面１９ｃ同士の境界部分を中心にして拡大させた後に冷却および硬化させて形成することにより、先端面１９ｃ同士を十分に接合することができる。さらに、第２実施形態では側端面（１９ｄ、１９ｅ）を切断または研磨しており、その分先端面１９ｃ周辺の導体の体積が少なく、したがって熱容量が小さくなっているため、溶接ビード１９ｈを相対的に少ない入熱量で形成することができる。
　以上のことから、第２実施形態によれば、絶縁性の更なる向上を図ることができる固定子の製造方法が得られる。

　なお、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　例えば、本発明の実施形態では、一例として、折曲げ成形されたコイルセグメント１９の端材部１９ｇを延出端部１９ａ１から切断して先端面１９ｃを構成するものとして説明した。本発明は、端材部１９ｇを設けることなく最先端の部分を先端面１９ｃとするコイルセグメント１９を折曲治具によって折曲げ成形する構成にも適用できる。
　また、コイルの巻数、コイルセグメントの設置数は、上述した実施形態に限定されることなく、適宜、増減可能である。例えば、１スロットに４本あるいは８本のセグメント直線部が配置されるように構成してもよい。回転子の寸法、材質、形状等は、前述した実施形態に限定されることなく、設計に応じて種々変更可能である。実施形態に係る回転子および回転電機は、永久磁石界磁電動機に限らず、誘導電動機にも適用可能である。

　１０…回転電機、１２…固定子、１４…回転子、１６…固定子鉄心、１６ａ…一端面、
１６ｂ…他端面、１８…コイル、１８ａ，１８ｂ…コイルエンド、
１９…コイルセグメント、１９Ｐ，１９Ｒ，１９Ｔ…一方のコイルセグメント、
１９Ｑ，１９Ｓ，１９Ｕ…他方のコイルセグメント、１９Ｐａ，１９ａ…直線部、
１９ａ１…延出端部、１９ｂ…架橋部、１９ｃ…先端面、
１９ｃ１…一方の先端面（一方のコイルセグメント１９Ｐ，１９Ｒ，１９Ｔの先端面）、
１９ｃ２…他方の先端面（他方のコイルセグメント１９Ｑ，１９Ｓ，１９Ｕの先端面）、
１９ｄ…一方の側端面（一方のコイルセグメント１９Ｐ，１９Ｒ，１９Ｔの側端面）、
１９ｅ…他方の側端面（他方のコイルセグメント１９Ｑ，１９Ｓ，１９Ｕの側端面）、
１９ｆ…絶縁被膜、１９ｇ…端材部、１９ｈ…溶接ビード、
１９ｊ…一方の傾斜面（一方のコイルセグメント１９Ｐ，１９Ｒ，１９Ｔの傾斜面）、
１９ｋ…他方の傾斜面（他方のコイルセグメント１９Ｑ，１９Ｓ，１９Ｕの傾斜面）、
２０…スロット

Claims

　軸方向の一端に位置する一端面と、軸方向の他端に位置する他端面と、それぞれ軸方向に延在し前記一端面および他端面に開口する複数のスロットと、を有する固定子鉄心と、
　それぞれ前記スロットに装着され互いに接合されて複数相のコイルを構成した複数のコイルセグメントと、を備え、
　前記コイルセグメントの各々は、平角導体により形成され、互いに間隔を置いて対向する一対の直線部と、前記直線部の一端同士を連結した架橋部と、前記直線部の他端に設けられ前記直線部の軸方向に対して傾斜した先端面と、前記先端面と連なり前記固定子鉄心の径方向に面した側端面と、を一体に有し、前記先端面と前記側端面とを除く部分に絶縁被膜が設けられ、
　前記直線部の各々は、前記スロット内で前記固定子鉄心の径方向に複数並んで配置され、前記固定子鉄心の前記一端面から外部に延出した延出端部を有し、
　前記延出端部の各々は、前記先端面が前記一端面とほぼ平行に位置するように前記固定子鉄心の周方向に折曲げられ、
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面と、他方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面とが接合されている、固定子。
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、接合しない前記延出端部同士の前記先端面と前記側端面との境界部分に空隙が設けられている、請求項１に記載の固定子。
　外面に絶縁被膜が設けられた平角導体を折り曲げて形成され、互いに対向する一対の直線部と前記一対の直線部の一端同士を連結した架橋部とを有している複数のコイルセグメントを用意し、
　複数の前記コイルセグメントの前記直線部を、固定子鉄心の一端面側から複数のスロットに挿通し、前記固定子鉄心の他端面側から所定長さ軸方向に突出した複数の延出端部を構成し、各スロットに複数の前記直線部を前記固定子鉄心の径方向に並べて配置することにより、複数の前記延出端部を前記固定子鉄心と同軸の複数層の円筒状に配列し、
　前記延出端部を前記固定子鉄心の周方向に折曲げ、
　前記延出端部同士を接合する前のいずれかの工程において、前記延出端部の先端面と、前記先端面と連なり前記固定子鉄心の径方向に面した側端面から、前記絶縁被膜を除いた状態にした後、
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面と、他方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面とを接合する、固定子の製造方法。
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面の境界部分を加工して傾斜面を形成すると共に、他方の前記延出端部の前記先端面及び前記側端面の境界部分を加工して傾斜面を形成し、
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の先端部分と、他方の前記延出端部の先端部分とを前記固定子鉄心の径方向の外側と内側から挟み込んで変形させつつ、一方の前記延出端部の前記傾斜面と、他方の前記延出端部の前記傾斜面とを離間した状態から接触させた後に、
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の前記先端面及び前記傾斜面と、他方の前記延出端部の前記先端面及び前記傾斜面とを接合する、請求項３に記載の固定子の製造方法。
　前記固定子鉄心の径方向に隣り合う、一方の前記延出端部の先端部分と、他方の前記延出端部の先端部分を前記固定子鉄心の径方向の外側と内側から挟み込んで変形させつつ、一方の前記延出端部の前記先端面と、他方の前記延出端部の前記先端面とを前記固定子鉄心の径方向に対向するように傾斜させる、請求項４に記載の固定子の製造方法。