WO2021256178A1 - 成形コイル、ステータ及び回転電機 - Google Patents

成形コイル、ステータ及び回転電機 Download PDF

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WO2021256178A1
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winding
stator
terminal
terminal portion
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裕也 前田
泰明 松下
弘和 山内
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotary electric machine including an electric machine, a stator used in the rotary electric machine, and a molded coil used as a winding coil of the stator.
  • Electric machines As one of the rotary electric machines, an electric machine that converts electric energy into mechanical energy is known.
  • Motors are used in various products such as household equipment or industrial equipment.
  • electric motors are widely used in automobiles, robots, and the like, as well as home appliances such as vacuum cleaners.
  • Patent Document 1 discloses an electric motor using a molded coil molded to fit the slot shape of a stator.
  • the winding coil is arranged in the slot of the stator.
  • a plurality of winding coils arranged in the slots of the stator are electrically connected to each other by being connected.
  • the round wire coil configured by the round wire can freely route the round wire drawn from the winding portion, in the stator using the round wire coil as the winding coil, a plurality of round wires arranged in the slot.
  • the round wire coils can be easily connected to each other.
  • the molded coil is composed of a plate-shaped conductor having high rigidity. Therefore, in the stator using the molded coil as the winding coil, it is not possible to easily connect the plurality of molded coils arranged in the slots to each other as compared with the case of using the round wire coil.
  • a winding portion in which plate frame-shaped conductors are laminated a first terminal portion protruding from the first turn (winding start) portion of the winding portion, and a final turn (winding) of the winding portion.
  • Those having a second terminal portion protruding from the end) portion are known.
  • the positions of the first terminal portion and the second terminal portion in each molded coil are different in the radial direction of the stator. That is, the positions of the first terminal portion and the second terminal portion in each molded coil do not exist at equidistant positions from the center of the stator. That is, the first terminal portion and the second terminal portion are not located on the same circumference.
  • a connecting member such as a bus bar.
  • a bus bar is bridged between two adjacent molded coils, and the first terminal portion of one of the two molded coils and one end of the bus bar are joined to each other, and the two molded coils are joined. The second terminal portion of the other molded coil and the other end portion of the bus bar are joined.
  • the present disclosure provides a molded coil, a stator using the molded coil, and a rotary electric machine using the stator, which can easily connect two molded coils without using a connecting member such as a bus bar. The purpose.
  • one aspect of the molded coil according to the present disclosure is one of two molded coils arranged adjacent to each other, from the first turn to the nth turn (n is).
  • a first having a winding portion in which conductors are laminated with (2 or more integers) and a lead portion extending from the first turn of the winding portion in a direction orthogonal to the stacking direction of the conductors in the winding portion.
  • the first terminal portion includes a terminal portion and a second terminal portion having a lead portion extending in a direction orthogonal to the stacking direction of the conductor in the winding portion from the nth turn portion of the winding portion.
  • a first engaging portion that engages with a second engaging portion formed at the tip of the terminal portion of the other molded coil of the two molded coils is formed at the tip of the terminal portion.
  • one aspect of the stator according to the present disclosure includes a core having a plurality of teeth and a plurality of molded coils each wound around the plurality of teeth, and the plurality of molded coils are the first molded coil.
  • the n 1 turns from the first turn (n 1 is an integer of 2 or more) first conductor
  • a lead portion extending in a direction orthogonal to the stacking direction of the first conductor in the first winding portion from the first turn portion of the first winding portion and the first winding portion in which the first winding portion is laminated.
  • the second having a first terminal portion, the lead portion extending in a direction perpendicular to the stacking direction of the first conductor from said portion of said n 1 turn of the first winding part of the first winding portion having has a terminal portion, said second forming coil has a second winding section first n 2 turns from the first turn (n 2 is an integer greater than or equal to 2) of the second conductor in stacked, the second A third terminal portion having a lead portion extending in a direction orthogonal to the stacking direction of the second conductor in the second winding portion from the first turn portion of the winding portion, and the second winding portion.
  • a first engaging portion is formed at the tip portion, and a second engaging portion that engages with the first engaging portion is formed at the tip portion of the third terminal portion.
  • the 1-terminal portion and the third terminal portion are connected by joining the first engaging portion and the second engaging portion.
  • one aspect of the rotary electric machine according to the present disclosure includes the above-mentioned stator and a rotor that rotates by the magnetic force of the stator.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of the electric motor which concerns on embodiment. It is a perspective view of the stator in the electric motor which concerns on embodiment. It is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator of the motor which concerns on embodiment. It is a top view of two adjacent molded coils in the stator of the motor which concerns on embodiment. It is a figure which shows the state at the time of connecting two adjacent molded coils in the stator of the electric motor which concerns on embodiment. It is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator which concerns on modification 1. FIG. It is a top view of two adjacent molded coils in the stator which concerns on modification 1. FIG. It is a figure which shows the state at the time of connecting two adjacent molding coils in the stator which concerns on modification 1.
  • FIG. It is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator which concerns on modification 2.
  • FIG. It is a top view of two adjacent molded coils in the stator which concerns on modification 2.
  • FIG. It is a figure which shows the state at the time of connecting two adjacent molding coils in the stator which concerns on modification 2.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of two adjacent forming coils in the stator which concerns on modification 3 and the state when the two forming coils are connected.
  • FIG. 10 It is another figure which shows the state when the two forming coils shown in FIG. 10 are connected.
  • FIG. 10 It is another figure which shows the state when the two forming coils shown in FIG. 10 are connected. It is a figure which shows the other structure of the molded coil which concerns on modification 4. It is a perspective view of the stator which concerns on modification 5. FIG. It is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator which concerns on modification 5. FIG.
  • the radial direction of the stator 10 and the rotor 20 is the "radial direction”
  • the rotation direction of the rotor 20 is the "circumferential direction”. That is, the direction extending from the axis C around the axis C of the rotating shaft 23 is the "diameter direction", and the direction rotating around the axis C around the axis C of the rotating shaft 23 is the "circumferential direction”. .. Therefore, the "diametrical direction” is a direction orthogonal to the direction of the axis C of the rotating shaft 23.
  • the terms “upper” and “lower” do not necessarily refer to the upward direction (vertically upward) and the downward direction (vertically downward) in absolute spatial recognition.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the electric motor 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the stator 10 in the motor 1. Note that FIG. 1 shows a cross section when cut in a plane orthogonal to the direction of the axis C of the rotating shaft 23 of the rotor 20.
  • the motor 1 includes a stator 10 and a rotor 20.
  • the stator 10 and the rotor 20 are arranged so as to face each other.
  • the electric motor 1 is an inner rotor type motor in which the rotor 20 is arranged inside the stator 10.
  • the motor 1 also has parts such as a bearing that supports the motor case and the rotating shaft 23, but for convenience, the illustration and description of the parts will be omitted.
  • the stator 10 (stator) is arranged between the stator and the rotor 20 so as to face the rotor 20 via an air gap. There is a small air gap between the surface of the rotor 20 and the surface of the stator 10. In the present embodiment, the stator 10 is arranged so as to surround the rotor core 21 of the rotor 20.
  • the stator 10 generates a magnetic force acting on the rotor 20.
  • the stator 10 is configured to generate a magnetic flux on the air gap surface of the rotor 20 with the rotor core 21.
  • the stator 10 is configured such that N poles and S poles are alternately and repeatedly generated in the circumferential direction on the surface facing the air gap with the rotor core 21.
  • the stator 10 has a molded coil 100 and a stator core 200.
  • the molded coil 100 is a stator coil provided on the stator 10 as a winding coil.
  • the forming coil 100 is an armature winding of the stator 10, and is wound around the stator core 200. Specifically, the forming coil 100 is wound around each of the plurality of teeth 210 of the stator 10. Therefore, a plurality of molded coils 100 are used for the stator 10.
  • the plurality of molded coils 100 are each wound around a plurality of teeth 210.
  • the plurality of molded coils 100 are arranged at equal intervals along the circumferential direction so as to surround the rotor 20. Each molded coil 100 is housed in the slot 230 of the stator 10.
  • the forming coil 100 may be wound around the teeth 210 via an insulating member (not shown) such as an insulator or insulating paper. In this case, the forming coil 100 is wound around an insulator mounted on the teeth 210, for example.
  • the molded coil 100 is configured by laminating plate-shaped conductors, unlike a round wire coil using a round wire.
  • the molded coil 100 has a higher space factor than the round wire coil.
  • the space factor of the molded coil 100 is 90% or more.
  • the forming coil 100 is formed, for example, by preparing a plurality of rectangular plates having different lengths, widths, and thicknesses, pressing the plates, and joining them by cold pressure welding, welding, or other methods. be able to.
  • the plate material for example, a metal plate made of a low resistance metal material such as copper or aluminum can be used.
  • the molded coil 100 may be formed by so-called casting, in which a metal material such as copper is melted and poured into a mold. Further, it may be formed by bending a plate-shaped conducting wire having a width or a thickness different in the middle at a predetermined position. Further, a plate-shaped conductor having a constant width and thickness may be rolled at a predetermined portion, the width or thickness may be changed in the middle, and then the conductor may be spirally wound. That is, the forming coil 100 can be formed by adding another process other than winding the conductor, or by using a method different from simply winding the lead wire.
  • the shape of the forming coil 100 and the joining structure between the forming coils 100 will be described later.
  • the stator core 200 is an iron core that is the core of the stator 10.
  • the stator core 200 is composed of a plurality of teeth 210 and an annular yoke 220.
  • Each of the plurality of teeth 210 projects toward the axis C of the rotating shaft 23 of the rotor 20. Specifically, the plurality of teeth 210 are provided radially in a direction (diametrical direction) orthogonal to the axis C of the rotating shaft 23.
  • a slot 230 for arranging the forming coil 100 is formed between two adjacent teeth 210. That is, the slot 230 of the stator 10 corresponds between two adjacent teeth 210.
  • the plurality of teeth 210 are arranged at equal intervals along the circumferential direction while forming slots 230 between two adjacent teeth 210.
  • the number of slots of the stator 10 is 12. Therefore, 12 molding coils 100 are used.
  • each tooth 210 extends radially inward from the annular yoke 220. That is, the yoke 220 is a back yoke formed on the outside of each tooth 210. Each tooth 210 is fitted and fixed to the yoke 220.
  • Each of the teeth 210 and the yoke 220 is a laminated body formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets.
  • Each of the plurality of electromagnetic steel sheets is, for example, a punched steel sheet formed into a predetermined shape.
  • the teeth 210 and the yoke 220 are separate bodies, they may be integrated as one stator core 200. Even when the teeth 210 and the yoke 220 are integrated, the stator core 200 is a laminated body formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets.
  • the teeth 210 and the yoke 220 are not limited to a laminated body of a plurality of electrical steel sheets, whether they are separate bodies or integrally, and may be a bulk body made of a magnetic material. good.
  • the plurality of teeth 210 are magnetic pole teeth, and a magnetic force is generated by energization of the forming coil 100.
  • the plurality of forming coils 100 in the stator 10 are electrically connected as a three-phase winding so that the rotor 20 rotates as a three-phase synchronous motor.
  • the plurality of molded coils 100 are composed of unit coils of each of the three phases of U phase, V phase and W phase, which are electrically different in phase by 120 degrees from each other. That is, the molded coil 100 mounted on each tooth 210 is energized and driven by a three-phase alternating current that is energized in units of U phase, V phase, and W phase. As a result, the main magnetic flux of the stator 10 is generated in each tooth 210.
  • the 12 forming coils 100 have four U-phase coils U1 to U4 and four V-phase coils V1 to V4 according to the phase of the current flowing through each forming coil 100. It is divided into four W-phase coils W1 to W4 and arranged in a predetermined slot 230.
  • the four U-phase coils U1 to U4 are connected in series.
  • the four V-phase coils V1 to V4 are connected in series.
  • the four W-phase coils W1 to W4 are also connected in series.
  • the rotor 20 (rotor) is rotated by the magnetic force of the stator 10.
  • the rotor 20 also generates a magnetic force.
  • the rotor 20 has a configuration in which a plurality of N poles and S poles that generate magnetic flux in the circumferential direction are alternately and repeatedly present.
  • the rotor 20 generates a magnetic force acting on the stator 10.
  • the direction of the magnetic flux generated from the rotor 20 is a direction orthogonal to the direction of the axis C of the rotating shaft 23 (direction of the axis). That is, the direction of the magnetic flux generated by the rotor 20 is the radial direction (diameter direction).
  • the rotor 20 has a rotor core 21, a plurality of permanent magnets 22, and a rotating shaft 23.
  • the rotor 20 rotates about the axis C of the rotating shaft 23 as the center of rotation. That is, the rotation shaft 23 becomes the central axis when the rotor 20 rotates.
  • the rotor 20 is a permanent magnet embedded rotor (IPM (Interior Permanent Magnet) rotor) in which the permanent magnet 22 is embedded in the rotor core 21. Therefore, the electric motor 1 in the present embodiment is an IPM motor.
  • IPM Interior Permanent Magnet
  • the rotor core 21 is an iron core that is the core of the rotor 20.
  • the rotor core 21 is a laminated body in which a plurality of electrical steel sheets are laminated in the direction of the axial center C of the rotating shaft 23 (axial center direction).
  • Each of the plurality of electromagnetic steel sheets is, for example, a punched steel sheet formed into a predetermined shape.
  • a plurality of electrical steel sheets are fixed to each other by, for example, caulking.
  • the rotor core 21 is not limited to a laminated body of a plurality of electromagnetic steel sheets, but may be a bulk body made of a magnetic material.
  • the permanent magnet 22 is arranged in the magnet insertion hole provided in the rotor core 21.
  • the rotor core 21 is provided with 10 magnet insertion holes.
  • a plate-shaped permanent magnet 22 is inserted into each magnet insertion hole.
  • the permanent magnet 22 is a sintered magnet.
  • the permanent magnet 22 may be a bond magnet.
  • the rotating shaft 23 is a long shaft, for example, a metal rod.
  • the rotating shaft 23 is fixed to the rotor core 21. Specifically, the rotating shaft 23 is inserted into a through hole provided in the center of the rotor core 21 and fixed to the rotor core 21 so as to extend on both sides of the rotor core 21 in the direction of the axis C.
  • the rotary shaft 23 is fixed to the rotor core 21 by, for example, press-fitting or shrink-fitting into the through hole of the rotor core 21.
  • one of the portions of the rotating shaft 23 protruding from the rotor core 21 functions as an output shaft.
  • a load such as a rotating fan is attached to the rotating shaft 23.
  • the rotary shaft 23 is rotatably supported by a bearing such as a bearing.
  • a field current flows through the forming coil 100 and a magnetic field is generated in the stator 10.
  • a magnetic flux from the stator 10 to the rotor 20 is generated.
  • a magnetic flux is generated from each of the teeth 210 of the stator core 200 of the stator 10 toward the rotor 20.
  • a magnetic flux passing through the stator 10 is generated by the permanent magnets 22 arranged in the rotor core 21.
  • the magnetic force generated by the interaction between the magnetic flux generated by the stator 10 and the magnetic flux generated by the permanent magnet 22 of the rotor 20 becomes the torque for rotating the rotor 20, and the rotor 20 rotates.
  • FIG. 3A is an enlarged view of two adjacent molded coils 100 in the stator 10 of the motor 1 according to the embodiment.
  • FIG. 3B is a top view of two adjacent molded coils 100 in the stator 10.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state when two adjacent forming coils 100 in the same stator 10 are connected.
  • the four U-phase coils U1 to U4 shown in FIGS. 1 and 2 as the forming coil 100 are connected in series.
  • Two molded coils 100 of the U-phase coil U1 and the U-phase coil U2 are arranged next to each other.
  • two molded coils 100 of the U-phase coil U3 and the U-phase coil U4 are arranged next to each other.
  • two molded coils 100 of the V-phase coil V1 and the V-phase coil V2 are arranged next to each other.
  • Two molded coils 100 of the V-phase coil V3 and the V-phase coil V4 are arranged next to each other.
  • Two molded coils 100, a W-phase coil W1 and a W-phase coil W2 are arranged next to each other.
  • Two molded coils 100 of the W-phase coil W3 and the W-phase coil W4 are arranged next to each other.
  • the first forming coil 100a and the second forming coil are used. It is directly connected to 100b without a connecting member such as a bus bar.
  • the configuration of the molded coil 100 will be described in detail, and the structure of the joint portion of the two molded coils 100 arranged adjacent to each other will be described in detail.
  • the molded coil 100 which is the U-phase coil U1 is designated as the first molded coil 100a
  • the molded coil 100 which is the U-phase coil U2 is the first.
  • a case where the U-phase coil U1 and the U-phase coil U2 are joined as the two forming coil 100b will be described as an example.
  • the first molded coil 100a and the second molded coil 100b are composed of a plate-shaped conductor coated with an insulating coating.
  • the plate-shaped first conductor constituting the first forming coil 100a and the plate-shaped second conductor constituting the second forming coil 100b both have a quadrangular cross-sectional shape and are made of copper.
  • the first forming coil 100a includes a first winding portion 110a, a first terminal portion 120a and a second terminal portion protruding upward from the first winding portion 110a. It has 130a and.
  • First winding unit 110a the winding start and the first turn, the winding end first n 1 turn (n 1 is an integer of 2 or more)
  • n 1 is an integer of 2 or more
  • the first winding portion 110a has laminated conductors constituting the coil of n 1 turn.
  • the first winding portion 110a is laminated so that a flat plate-shaped conductor is spirally wound in the thickness direction.
  • the shape of the first winding portion 110a is substantially a rectangular frame shape. That is, the first winding portion 110a made of n turns of a flat conductor of the first turn to the n 1 turn, substantially rectangular annular with four sides as viewed from the radial direction of the stator 10 Is formed in.
  • the first winding portion 110a is arranged so that the portion of the first turn is located at the inner portion of the stator 10 and the portion of the nth turn is located at the outer portion of the stator 10. That is, the first winding portion 110a is laminated in this order from the portion of the first turn to the portion of the nth turn 1 from the axial center C of the rotating shaft 23 toward the outer side in the radial direction.
  • the first winding portion 110a is housed in the slot 230.
  • the outer shape of the first winding portion 110a has a shape suitable for the slot 230.
  • the interface between turns is insulated. Accordingly, the current supplied to the first winding unit 110a will flow spirally from the first turn or from the n 1 turn to first turn to the n 1 turn.
  • the first terminal portion 120a and the second terminal portion 130a function as a wiring portion for electrically connecting the first forming coil 100a to other forming coils 100 other than the first forming coil 100a.
  • the first terminal portion 120a is connected to the second forming coil 100b, which is the U-phase coil U2
  • the second terminal portion 130a is connected to the U-phase coil U3 or the U-phase coil U4.
  • the first terminal portion 120a is a portion where the conductor extends from the first turn of the first winding portion 110a.
  • the first forming coil 100a has an extending portion 112 extending toward the second forming coil 100b as a part of the first winding portion 110a of the portion of the first turn, and the first terminal portion 120a has an extending portion 112. , It extends from the extension portion 112.
  • the extending portion 112 extends toward the coil end 111b of the second winding portion 110b in the second forming coil 100b as a part of the coil end 111a of the first winding portion 110a.
  • the first terminal portion 120a projects upward from the end portion of the extending portion 112 on the second forming coil 100b side.
  • the first terminal portion 120a protruding from the first winding portion 110a has a lead portion 121a and a first engaging portion 122a.
  • the lead portion 121a is a portion extending from the portion of the first turn of the first winding portion 110a in the direction orthogonal to the stacking direction of the conductors in the first winding portion 110a. In the present embodiment, the lead portion 121a extends linearly upward from the end portion of the extending portion 112 on the second forming coil 100b side.
  • the first engaging portion 122a has a shape that fits with the second engaging portion 122b of the second forming coil 100b. As shown in FIGS. 3A, 3B and 4, the first engaging portion 122a has a recess that fits into the second engaging portion 122b. Further, the first engaging portion 122a is formed at the tip end portion of the first terminal portion 120a. Specifically, the first engaging portion 122a is formed at the tip end portion of the lead portion 121a.
  • the second terminal portion 130a is a portion where the conductor extends from the first winding portion 110a, similarly to the first terminal portion 120a.
  • the second terminal portion 130a is a portion where the conductive from the n 1 turn of the first winding portion 110a extends.
  • the second terminal portion 130a has a lead portion extending in a direction perpendicular to the stacking direction of the conductor at the portion of the n 1 turn of the first winding unit 110a first winding unit 110a.
  • the second terminal portion 130a extends in the same direction as the first terminal portion 120a.
  • the second forming coil 100b As shown in FIGS. 2, 3A, and 3B, the second forming coil 100b has a second winding portion 110b, a third terminal portion 120b and a fourth terminal protruding upward from the second winding portion 110b. It has a portion 130b.
  • Second winding unit 110b a winding start first and turn the winding end when the n 2 turns (n 2 is an integer of 2 or more) that, similarly to the first winding portion 110a of the first molded coil 100a has a structure in which the conductor is laminated from the first turn to the n 2 turns. That is, the second coil portion 110b has a stacked conductors constituting the n 2 turns of the coil. Similar to the first winding portion 110a, the second winding portion 110b is laminated so that a flat plate-shaped conductor is spirally wound in the thickness direction.
  • the shape of the second winding portion 110b is substantially a rectangular frame shape. That is, the second coil portion 110b made of n turns of a flat conductor of the first turn to the n 2 turns, substantially rectangular annular with four sides as viewed from the radial direction of the stator 10 Is formed in.
  • the frame-shaped size of the second winding portion 110b is the same as the frame-shaped size of the first winding portion 110a.
  • the frame-shaped size of the second winding portion 110b and the frame-shaped size of the first winding portion 110a may be different.
  • the number of turns of the second winding portion 110b and the number of turns of the first winding portion 110a may be different.
  • the second winding portion 110b, the part of the first turn in the inner portion of the stator 10, part of the n 2 turns are arranged so as to be located on the outside portion of the stator 10. That is, the second winding portion 110b is laminated in this order from the portion of the first turn to the portion of the nth turn 2 from the axial center C of the rotating shaft 23 toward the outer side in the radial direction.
  • the second winding portion 110b is housed in the slot 230.
  • the outer shape of the second winding portion 110b has a shape suitable for the slot 230.
  • the interface between turns is insulated. Accordingly, the current supplied to the second winding unit 110b will flow spirally from the first turn or from the n 2 turns to the first turn to the n 2 turns.
  • the second molded coil 100b unlike the first molded coil 100a, does not have the extending portion 112 formed in the first winding portion 110a in the second winding portion 110b.
  • the second winding portion 110b has the same shape and size as the first winding portion 110a except that the extending portion 112 is not formed.
  • the third terminal portion 120b and the fourth terminal portion 130b function as a wiring portion for electrically connecting the second molding coil 100b to other molding coils 100 other than the second molding coil 100b.
  • the third terminal portion 120b is connected to the first forming coil 100a which is the U-phase coil U1
  • the fourth terminal portion 130b is connected to the U-phase coil U3 or the U-phase coil U4.
  • the third terminal portion 120b is a portion where the conductor extends from the first turn of the second winding portion 110b.
  • the third terminal portion 120b protrudes from the coil end 111b of the second winding portion 110b.
  • the third terminal portion 120b has a lead portion 121b and a second engaging portion 122b.
  • the lead portion 121b is a portion extending from the portion of the first turn of the second winding portion 110b in the direction orthogonal to the stacking direction of the conductors in the second winding portion 110b. In the present embodiment, the lead portion 121b extends linearly upward from the coil end 111b of the second winding portion 110b.
  • the second engaging portion 122b engages with the first engaging portion 122a of the first forming coil 100a.
  • the second engaging portion 122b has a shape that fits with the first engaging portion 122a of the first forming coil 100a. That is, the first engaging portion 122a of the first molded coil 100a and the second engaging portion 122b of the second molded coil 100b have a shape that fits each other.
  • the second engaging portion 122b since the first engaging portion 122a of the first forming coil 100a has a concave portion, the second engaging portion 122b has a convex portion that fits with the concave portion. ..
  • the first terminal portion 120a of the first molded coil 100a and the third terminal portion 120b of the second molded coil 100b are connected by joining the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b. ..
  • the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122 are joined by welding, soldering, caulking, fusing, or the like.
  • the joined first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b are electrically and mechanically connected. Therefore, at least the joint portion between the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b has the insulating film covering the conductor removed.
  • the second engaging portion 122b is formed at the tip end portion of the third terminal portion 120b. Specifically, the second engaging portion 122b is formed at the tip end portion of the lead portion 121b.
  • the fourth terminal portion 130b similar to the third terminal portion 120b, but the conductor from the second winding portion 110b is a portion that extends, the fourth terminal part 130b includes a first n 2 of the second winding portion 110b This is the part where the conductor extends from the turn.
  • the fourth terminal portion 130b includes a lead portion extending in a direction perpendicular to the portion of the n 2 turns of the second winding portion 110b and the stacking direction of the conductors in the second winding unit 110b.
  • the fourth terminal portion 130b extends in the same direction as the third terminal portion 120b.
  • the first forming coil 100a and the second forming coil 100b configured in this way are the first turn of the first winding portion 110a of the first forming coil 100a and the second winding portion 110b of the second forming coil 100b. It is arranged so that it is located on the same side as the first turn.
  • the first turn of the first winding portion 110a and the first turn of the second winding portion 110b are the stators 10. It is arranged so as to be located in the inner part of.
  • the first terminal portion 120a is provided so as to be located on the inner portion of the stator 10 and on the side of the second forming coil 100b.
  • the second terminal portion 130a is provided so as to be located on the outer side of the stator 10 on the side opposite to the inside of the stator 10 and on the side opposite to the second molded coil 100b side.
  • the third terminal portion 120b is provided so as to be located on the inner portion of the stator 10 and on the side of the first molded coil 100a.
  • the fourth terminal portion 130b is provided so as to be located on the outer side portion of the stator 10 and on the side opposite to the first forming coil 100a side.
  • first terminal portion 120a of the first molding coil 100a and the third terminal portion 120b of the second molding coil 100b are located inside the stator 10.
  • the second terminal portion 130a of the first molding coil 100a and the fourth terminal portion 130b of the second molding coil 100b are located on the outer side portion of the stator 10.
  • the first terminal portion 120a of the first molding coil 100a and the third terminal portion 120b of the second molding coil 100b are provided close to each other so as to be close to each other.
  • the second terminal portion 130a of the first molding coil 100a and the fourth terminal portion 130b of the second molding coil 100b are provided so as to be separated from each other.
  • the first terminal portion 120a and the second terminal portion 130a are substantially diagonal to each other in the first forming coil 100a. positioned. Further, in the second molded coil 100b, the third terminal portion 120b and the fourth terminal portion 130b are substantially diagonally opposite to the diagonal direction of the first terminal portion 120a and the second terminal portion 130a. Is located in.
  • the first engaging portion 122a provided on the first terminal portion 120a of the first forming coil 100a and the second terminal portion 120b provided on the third terminal portion 120b of the second forming coil 100b. It is located at the same height as the engaging portion 122b.
  • the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b are located at the same height with respect to the upper surface of the coil end 111a or 111b.
  • the concave portion of the first engaging portion 122a and the convex portion of the second engaging portion 122b are located at the same height with respect to the upper surface of the coil end 111a or 111b.
  • the tip portion of the first terminal portion 120a of the first molding coil 100a is attached to the tip portion of the third terminal portion 120b of the second molding coil 100b.
  • a first engaging portion 122a that engages with the formed second engaging portion 122b is formed.
  • the forming coil 100 is one of the two forming coils 100 arranged adjacent to each other, and is formed from the first turn to the nth turn (n is an integer of 2 or more).
  • a winding portion in which conductors are laminated a first terminal portion 120a having a lead portion 121a extending in a direction orthogonal to the stacking direction of the conductors in the winding portion from the first turn of the winding portion, and a winding portion.
  • a second terminal portion 130a having a lead portion extending in a direction orthogonal to the stacking direction of the conductors in the winding portion from the portion of the nth turn is provided, and two moldings are formed on the tip portion of the first terminal portion 120a.
  • a first engaging portion 122a that engages with a second engaging portion 122b formed at the tip of a third terminal portion 120b of the other molded coil 100 of the coil 100 is formed.
  • the first terminal portion 120a of the first molded coil 100a and the third terminal portion 120b of the second molded coil 100b are connected by joining the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b. ing.
  • the two forming coils 100 of the first forming coil 100a and the second forming coil 100b can be directly connected and connected. This makes it possible to easily connect the two forming coils 100 of the first forming coil 100a and the second forming coil 100b without using a connecting member such as a bus bar.
  • the first engaging portion 122a of the first forming coil 100a has a recess, and the second engaging portion 122b of the second forming coil 100b. Has a convex portion, and the first engaging portion 122a is engaged with the second engaging portion 122b by fitting the convex portion and the concave portion.
  • the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b can be fitted by the concave-convex structure. Therefore, the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b can be easily engaged and joined. Therefore, the connection between the first forming coil 100a and the second forming coil 100b can be performed more easily.
  • the first forming coil 100a has an extending portion 112 extending toward the second forming coil 100b as a part of the first winding portion 110a of the portion of the first turn.
  • the first terminal portion 120a on which the first engaging portion 122a is formed extends from the tip end portion of the extending portion 112.
  • the extending portion 112 is formed as a part of the coil end 111a of the first winding portion 110a.
  • the first terminal portion 120a is provided via the coil end 111a, the first terminal portion 120a can be easily brought close to the third terminal portion 120b of the second molded coil 100b. Moreover, by forming the extending portion 112 using the coil end 111a, it is easy to make the first terminal portion 120a into the third terminal portion 120b without having to bend the first terminal portion 120a to form a complicated shape. Can be approached to.
  • a connecting member such as a bus bar is used for the first terminal portion 120a of the first forming coil 100a which is the U-phase coil U1 and the third terminal portion 120b of the second forming coil 100b which is the U-phase coil U2. Directly connected without.
  • the second terminal portion 130a of the first molding coil 100a which is the U-phase coil U1
  • is the second terminal portion 130a of the molding coil 100 which is the U-phase coil U3, or the fourth terminal of the molding coil 100, which is the U-phase coil U4. It is connected to the portion 130b by using a bus bar or a lead wire.
  • the fourth terminal portion 130b of the second molded coil 100b which is the U-phase coil U2
  • the four molded coils 100 of the V-phase coils V1 to V4 and the four molded coils 100 of the W-phase coils W1 to W4 are connected in the same manner as the four molded coils 100 of the U-phase coils U1 to U4, respectively. It can be performed.
  • the first forming coil 100a may be used.
  • the first terminal portion 120a and the second terminal portion 130a are arranged diagonally to keep the first terminal portion 120a and the second terminal portion 130a away from each other.
  • the third terminal portion 120b and the fourth terminal portion 130b are arranged diagonally in order to secure the dielectric strength between the terminals, and the third terminal portion 120b and the fourth terminal portion are arranged. It is far from 130b.
  • the terminal portion of the molded coil 100 of the V-phase coil V2 is the second terminal portion of the first molded coil 100a. It will approach 130a.
  • the second terminal portion 130a of the first forming coil 100a of the U-phase coil U1 is the circumferential end edge of the first winding portion 110a (the end edge of the V-phase coil V2 on the forming coil 100 side). Is retreating from. As a result, the end edge (the molded coil 100 side of the V-phase coil V2) opposite to the second molded coil 100b side in the second terminal portion 130a and the first winding portion 110a of the first molded coil 100a of the U-phase coil U1.
  • the distance from the end edge of W3 on the molded coil 100 side) is different.
  • the second terminal portion 130a of the first forming coil 100a can be kept away from the terminal portion of the forming coil 100 located adjacent to the side opposite to the second forming coil 100b that is directly connected to the first forming coil 100a. can.
  • the distance between the second terminal portion 130a of the first molding coil 100a and the terminal portion of the molding coil 100 located adjacent to the second molding coil 100b on the opposite side can be lengthened, so that the distance between the terminal portions can be increased.
  • the withstand voltage of the coil can be improved.
  • the first engaging portion 122a of the first terminal portion 120a and the second engaging portion 122b of the third terminal portion 120b are fitted to each other in a recessed portion in the first engaging portion 122a.
  • a convex portion was formed on the second engaging portion 122b, but the present invention is not limited to this.
  • FIGS. 5A, 5B and 6 the first engaging portion 122a of the first terminal portion 120a of the first molding coil 101a and the second engagement portion 120b of the third terminal portion 120b of the second molding coil 101b.
  • the joint portion 122b may have a stepped portion that fits each other.
  • FIG. 5A is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator according to the first modification.
  • FIG. 5B is a top view of two adjacent molded coils in the stator according to the first modification.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state when two adjacent molded coils in the stator according to the first modification are connected.
  • the first molded coil 101a has a stepped portion that fits into the stepped portion of the second engaging portion 122b of the second molded coil 101b.
  • the second molded coil 101b may have a stepped portion that fits into the stepped portion of the first engaging portion 122a of the first molded coil 101a.
  • the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b are engaged by fitting the stepped portion of the first engaging portion 122a and the stepped portion of the second engaging portion 122b. Can be made to. Also in this case, the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b can be fitted together by the concave-convex structure. Therefore, the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b can be easily engaged and joined. Therefore, the connection between the first forming coil 101a and the second forming coil 101b can be easily performed without using a connecting member such as a bus bar.
  • the first engaging portion 122a of the first molded coil 100a and the second engaging portion 122b of the second molded coil 100b have a structure of being fitted in the circumferential direction of the stator 10. , Not limited to this.
  • FIGS. 7A and 7B the first engaging portion 122a of the first forming coil 102a and the second engaging portion 122b of the second forming coil 102b have a structure that fits in the radial direction of the stator 10. May be.
  • FIG. 7A is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator according to the modified example 2.
  • FIG. 7B is a top view of two adjacent molded coils in the stator according to the modified example 2.
  • a recess is formed in the first engaging portion 122a of the first forming coil 102a.
  • a convex portion is formed on the second engaging portion 122b of the second forming coil 102b.
  • first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b are fitted together. With this structure, it is possible to easily connect the first forming coil 102a and the second forming coil 102b without using a connecting member such as a bus bar.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state when two adjacent molded coils in the stator according to the modified example 2 are connected.
  • a recess recessed downward is formed in the first engaging portion 122a of the first forming coil 102a.
  • a convex portion protruding upward is formed in the second engaging portion 122b of the second forming coil 102b.
  • the convex portion of the portion 122b can be fitted.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of two adjacent molded coils in the stator according to the modified example 3 and a state when the two molded coils are connected.
  • the structure in which the first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b are fitted may be a combination of a hole portion and a convex portion. Specifically, a hole is formed in the first engaging portion 122a of the first forming coil 103a.
  • a convex portion is formed on the second engaging portion 122b of the second forming coil 103b.
  • the connection between the first forming coil 103a and the second forming coil 103b can be easily performed without using a connecting member such as a bus bar.
  • the hole portion is a through hole, but it does not have to penetrate as long as it has a shape in which the convex portion is inserted and engages with the convex portion. As an example, as shown in FIG. 9, a hole portion penetrating in the radial direction is formed in the first engaging portion 122a of the first forming coil 103a.
  • a convex portion protruding in the circumferential direction is formed in the second engaging portion 122b of the second forming coil 103b.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of two adjacent molded coils in the stator according to the modified example 4.
  • the first terminal portion 120a of the first forming coil 104a may be provided with a partially bent portion 123a in addition to the lead portion 121a and the first engaging portion 122a. That is, the first terminal portion 120a may have a lead portion 121a, a first engaging portion 122a, and a bent portion 123a.
  • the bent portion 123a is formed between the tip portion and the root portion of the first terminal portion 120a. Specifically, the bent portion 123a is provided between the lead portion 121a and the first engaging portion 122a. One end of the bent portion 123a and the lead portion 121a are connected to each other. The other end of the bent portion 123a and the first engaging portion 122a are connected to each other. The bent portion 123a is formed so as to bend at about 90 ° at one location in the central portion.
  • the second engaging portion 122b of the second forming coil 104b is formed with a recess that is recessed upward.
  • the first engaging portion 122a of the first forming coil 104a is adapted to fit into the second engaging portion 122b.
  • the first engaging portion 122a is fitted into the concave portion of the second engaging portion 122b by bending the root of the bent portion 123a.
  • the first engaging portion 122a may be fitted into the recess of the second engaging portion 122b without bending the root of the bent portion 123a.
  • first engaging portion 122a and the second engaging portion 122b are fitted together by the concave-convex structure.
  • this structure it is possible to easily connect the first forming coil 104a and the second forming coil 104b without using a connecting member such as a bus bar.
  • FIG. 11A is a diagram showing a state when the two molded coils shown in FIG. 10 are connected.
  • FIG. 11B is another diagram showing a state when the two forming coils shown in FIG. 10 are connected.
  • FIG. 11C is another diagram showing a state when the two forming coils shown in FIG. 10 are connected.
  • the first terminal portion 120a has a bent portion 123a.
  • the bent portion 123a is bent at an acute angle.
  • FIG. 11B the bent portion 123a is bent at an obtuse angle.
  • the distance between the first forming coil 104a and the second forming coil 104b is widened from FIG. 11A.
  • a portion where the bent portion 123a is in a straight line with the first forming coil 104a is provided.
  • the first engaging portion 122a can be fitted to the second engaging portion 122b.
  • the misalignment between the first forming coil 104a and the second forming coil 104b can be absorbed by the bent portion 123a.
  • FIG. 12 is a diagram showing another configuration of the molded coil according to the modified example 4.
  • the cutout portion 124 may be provided not only at the bent portion but also at the base of the bent portion 123a (that is, the connecting portion between the bent portion 123a and the lead portion 121a), or the tip portion of the bent portion 123a (that is, the tip portion). It may be provided at the connection portion between the bent portion 123a and the first engaging portion 122a).
  • FIG. 13 is a perspective view of the stator 10A according to the modified example 5.
  • FIG. 14 is an enlarged view of two adjacent molded coils in the stator 10A according to the modified example 5.
  • the first terminal portion 120a and the third terminal portion 120b are located on the outer portion of the stator 10. It may be arranged in.
  • a concave portion or a hole is formed in the first engaging portion 122a of the first molded coil 100a, and a convex portion is formed in the second engaging portion 122b of the second molded coil 100b, but the present invention is not limited to this.
  • a convex portion may be formed in the first engaging portion 122a of the first forming coil 100a, and a concave portion or a hole portion may be formed in the second engaging portion 122b of the second forming coil 100b.
  • the number of slots in the stator 10 was 12, but it is not limited to this.
  • the number of magnetic poles of the rotor 20 was 10 (that is, the number of permanent magnets 22 was 10), but the number is not limited to this. Any number can be applied to the number of slots of the stator 10 and the number of magnetic poles of the rotor 20.
  • the rotor 20 was an IPM rotor, but it is not limited to this.
  • a surface magnet type rotor SPM (Surface Permanent Magnetic) rotor) in which a plurality of permanent magnets are provided on the outer surface of the rotor core may be used.
  • the motor 1 was illustrated as a rotary electric machine, but it is not limited to this.
  • the rotary electric machine using the molded coil may be a generator.
  • the technology disclosed in this disclosure can be widely used in various products using molded coils, including rotary electric machines such as electric motors.

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Abstract

隣り合って配置される２つの成形コイルのうちの一方の第１成形コイルであって、第１ターンから第ｎターン（ｎは２以上の整数）で導体が積層された第１巻線部と、第１巻線部の第１ターンの部分から第１巻線部における導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第１端子部と、を備え、第１端子部の先端部には、２つの成形コイルの他方の成形コイルである第２成形コイルの第３端子部の先端部に形成された第２係合部と係合する第１係合部が形成されている。

Description

成形コイル、ステータ及び回転電機
　本開示は、電動機を含む回転電機、回転電機に用いられるステータ、及びステータの巻線コイルとして用いられる成形コイルに関する。
　回転電機の一つとして、電気エネルギーを機械エネルギーに変える電動機が知られている。電動機は、家庭用機器又は産業用機器等の様々な製品に用いられている。例えば、電動機は、電気掃除機等の家電製品をはじめとして、自動車及びロボット等にも多種多様に用いられている。
　近年、電動機については、さらなる高効率化及び低コスト化が求められている。電動機の効率を向上させる手法として、電動機のステータに用いられる巻線コイルの占積率を高めることが提案されている。巻線コイルの占積率を高くすることで、電動機の駆動時に巻線コイルに流れる電流に起因する損失を抑制できる。したがって、電動機の効率を向上させることができる。
　従来、電動機のステータに配置される巻線コイルの占積率を高める技術の一つとして、巻線コイルとしてエッジワイズコイル又は成形コイルを用いることが知られている。例えば、特許文献１には、ステータのスロット形状に適合するように成形された成形コイルを用いた電動機が開示されている。
　電動機において、巻線コイルは、ステータのスロットに配置される。ステータのスロットに配置された複数の巻線コイルは、結線することで互いに電気的に接続される。この場合、丸線によって構成された丸線コイルは、巻線部から引き出した丸線を自由に引き回すことができるので、巻線コイルとして丸線コイルを用いたステータでは、スロットに配置された複数の丸線コイル同士を容易に結線することができる。
　しかしながら、成形コイルは、丸線コイルとは異なり高い剛性を有する板状の導体によって構成されている。よって、巻線コイルとして成形コイルを用いたステータでは、丸線コイルを用いる場合と比べて、スロットに配置された複数の成形コイル同士を簡便に結線することができない。
　例えば、成形コイルとして、板枠状の導体が積層された巻線部と、巻線部の第１ターン（巻き始め）の部分から突出する第１端子部と、巻線部の最終ターン（巻き終わり）の部分から突出する第２端子部とを有するものが知られている。
　このような成形コイルをステータの複数のスロットの各々に配置すると、各成形コイルにおいて、第１端子部と第２端子部との位置がステータの半径方向で異なることになる。つまり、各成形コイルにおける第１端子部と第２端子部との位置は、ステータの中心から等距離の位置に存在していない。すなわち、第１端子部と第２端子部とは同じ円周上に位置していない。
　このため、ステータのスロットに配置された同じ形状の２つの成形コイルを結線するには、バスバー等の連結部材を別途用いる必要がある。例えば、隣り合う２つの成形コイルにバスバーを橋架して、２つの成形コイルのうちの一方の成形コイルの第１端子部とバスバーの一方の端部とを接合し、２つの成形コイルのうちの他方の成形コイルの第２端子部とバスバーの他方の端部とを接合する。
　しかしながら、このように２つの成形コイルをバスバーを用いて結線しようとすると、成形コイルとバスバーとを接合する際の治具又は設備を頻繁に動かす必要がある等して、結線作業が煩雑になる。
特開２０００－０４１３６５号公報
　本開示は、このような問題を解決するためになされたものである。本開示は、バスバー等の連結部材を用いることなく簡便に２つの成形コイルの結線を行うことができる、成形コイル、その成型コイルを用いたステータ及びそのステータを用いた回転電機を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示に係る成形コイルの一態様は、隣り合って配置される２つの成形コイルのうちの一方の成形コイルであって、第１ターンから第ｎターン（ｎは２以上の整数）で導体が積層された巻線部と、前記巻線部の前記第１ターンから前記巻線部における前記導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第１端子部と、前記巻線部の前記第ｎターンの部分から前記巻線部における前記導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第２端子部と、を備え、前記第１端子部の先端部には、前記２つの成形コイルの他方の成形コイルの端子部の先端部に形成された第２係合部と係合する第１係合部が形成されている。
　また、本開示に係るステータの一態様は、複数のティースを有するコアと、各々が前記複数のティースに巻かれた複数の成形コイルと、を備え、前記複数の成形コイルは、第１成形コイルと、前記第１成形コイルに隣り合って配置される第２成形コイルとを含み、前記第１成形コイルは、第１ターンから第ｎ１ターン（ｎ１は２以上の整数）で第１導体が積層された第１巻線部と、前記第１巻線部の前記第１ターンの部分から前記第１巻線部における前記第１導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第１端子部と、前記第１巻線部の前記第ｎ１ターンの部分から前記第１巻線部における前記第１導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第２端子部と、を有し、前記第２成形コイルは、第１ターンから第ｎ２ターン（ｎ２は２以上の整数）で第２導体が積層された第２巻線部と、前記第２巻線部の前記第１ターンの部分から前記第２巻線部における前記第２導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第３端子部と、前記第２巻線部の前記第ｎ２ターンの部分から前記第２巻線部における前記第２導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第４端子部と、を有し、前記第１端子部の先端部には、第１係合部が形成されており、前記第３端子部の先端部には、前記第１係合部に係合する第２係合部が形成されており、前記第１端子部と前記第３端子部とは、前記第１係合部と前記第２係合部とが接合されることで連結されている。
　また、本開示に係る回転電機の一態様は、上記のステータと、前記ステータの磁力により回転するロータと、を備える。
　本開示によれば、バスバー等の連結部材を用いることなく簡便に２つの成形コイルの結線を行うことができる。
実施の形態に係る電動機の断面図である。 実施の形態に係る電動機におけるステータの斜視図である。 実施の形態に係る電動機のステータにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。 実施の形態に係る電動機のステータにおける隣り合う２つの成形コイルの上面図である。 実施の形態に係る電動機のステータにおける隣り合う２つの成形コイルの連結するときの様子を示す図である。 変形例１に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。 変形例１に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの上面図である。 変形例１に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの連結するときの様子を示す図である。 変形例２に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。 変形例２に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの上面図である。 変形例２に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの連結するときの様子を示す図である。 変形例３に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの構成とその２つの成形コイルを連結するときの様子を示す図である。 変形例４に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの構成を示す図である。 図１０に示される２つの成形コイルを連結するときの様子を示す図である。 図１０に示される２つの成形コイルを連結するときの様子を示す別の図である。 図１０に示される２つの成形コイルを連結するときの様子を示すまた別の図である。 変形例４に係る成形コイルの他の構成を示す図である。 変形例５に係るステータの斜視図である。 変形例５に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。
　以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　本実施の形態において、ステータ１０及びロータ２０の半径方向を「径方向」とし、ロータ２０の回転方向を「周方向」とする。つまり、回転軸２３の軸心Ｃを中心として軸心Ｃから広がる方向が「径方向」であり、回転軸２３の軸心Ｃを中心として軸心Ｃを周回する方向が「周方向」である。したがって、「径方向」は、回転軸２３の軸心Ｃの方向と直交する方向となる。なお、本明細書において、「上」及び「下」という用語は、必ずしも、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）及び下方向（鉛直下方）を指すものではない。
　（実施の形態）
　以下の実施の形態では、回転電機の一例として電動機について説明する。
　まず、実施の形態に係る電動機１の全体の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る電動機１の断面図である。また、図２は、同電動機１におけるステータ１０の斜視図である。なお、図１は、ロータ２０が有する回転軸２３の軸心Ｃの方向と直交する平面で切断したときの断面を示している。
　図１に示すように、電動機１は、ステータ１０とロータ２０とを備える。ステータ１０とロータ２０とは対向して配置される。電動機１は、ロータ２０がステータ１０の内側に配置されたインナーロータ型のモータである。なお、電動機１は、ステータ１０及びロータ２０以外に、モータケース及び回転軸２３を軸支する軸受等の部品も有しているが、便宜上、その部品の図示及び説明は省略する。
　ステータ１０（固定子）は、ロータ２０との間にエアギャップを介してロータ２０に対向して配置されている。ロータ２０の表面とステータ１０の表面との間には微小なエアギャップが存在する。本実施の形態において、ステータ１０は、ロータ２０のロータコア２１を囲むように配置されている。
　ステータ１０は、ロータ２０に作用する磁力を発生させる。具体的には、ステータ１０は、ロータ２０が有するロータコア２１とのエアギャップ面に磁束を生成するように構成されている。例えば、ステータ１０は、ロータコア２１とのエアギャップに面する側の面にＮ極とＳ極とが周方向に交互に繰り返して生成されるように構成されている。
　図１及び図２に示すように、ステータ１０は、成形コイル１００と、ステータコア２００とを有する。
　成形コイル１００は、巻線コイルとしてステータ１０に設けられたステータコイルである。成形コイル１００は、ステータ１０の電機子巻線であり、ステータコア２００に巻き回されている。具体的には、成形コイル１００は、ステータ１０の複数のティース２１０の各々に巻き回されている。したがって、ステータ１０には、複数の成形コイル１００が用いられている。複数の成形コイル１００は、それぞれ複数のティース２１０に巻かれた構成になっている。
　複数の成形コイル１００は、ロータ２０を囲むように周方向に沿って等間隔に配置されている。各成形コイル１００は、ステータ１０のスロット２３０に収納されている。成形コイル１００は、インシュレータ又は絶縁紙等の絶縁部材（不図示）を介してティース２１０に巻き回されてもよい。この場合、成形コイル１００は、例えば、ティース２１０に装着されたインシュレータに巻き回された構成になる。
　成形コイル１００は、丸線を用いた丸線コイルとは異なり、板状の導体を積層することで構成されている。成形コイル１００は、丸線コイルと比べて高い占積率を有している。例えば、成形コイル１００の占積率は、９０％以上である。
　成形コイル１００は、例えば、長さ、幅及び厚みが異なる複数の長方形の板材を準備し、これらの板材をプレスしたり、冷間圧接、溶接又はその他の方法で接合したりすることで形成することができる。板材としては、例えば、銅又はアルミニウム等の低抵抗の金属材料からなる金属板を用いることができる。
　あるいは、成形コイル１００は、銅等の金属材料を溶融して鋳型に流し込む、いわゆる鋳造によって形成されていてもよい。また、幅又は厚さを予め途中で異なるように形成した板状の導線を所定の位置で曲げ加工することで形成されていてもよい。また、幅及び厚さが一定の板状の導線を所定の部位で圧延加工して、途中で幅又は厚さを変更した後に螺旋状に巻回して形成されていてもよい。つまり、導線を巻回する以外にさらに別の加工を加えるか、あるいは、単に巻き回すのとは異なる工法を用いることで成形コイル１００を形成することができる。
　なお、成形コイル１００の形状及び成形コイル１００同士の接合構造については後述する。
　ステータコア２００は、ステータ１０のコアとなる鉄心である。本実施の形態において、ステータコア２００は、複数のティース２１０と、円環状のヨーク２２０とによって構成されている。
　複数のティース２１０の各々は、ロータ２０の回転軸２３の軸心Ｃに向かって突出している。具体的には、複数のティース２１０は、回転軸２３の軸心Ｃと直交する方向（径方向）に放射状に設けられている。
　隣り合う２つのティース２１０の間には、成形コイル１００を配置するためのスロット２３０が形成されている。つまり、ステータ１０のスロット２３０は、隣り合う２つのティース２１０の間に対応している。複数のティース２１０は、隣り合う２つのティース２１０の間にスロット２３０を形成しながら周方向に沿って等間隔に配置されている。本実施の形態において、ステータ１０は１２個のティース２１０を有しているので、ステータ１０のスロット数は、１２である。したがって、１２個の成形コイル１００が用いられている。
　本実施の形態において、各ティース２１０は、円環状のヨーク２２０から径方向の内側に突出するように延在している。つまり、ヨーク２２０は、各ティース２１０の外側に形成されたバックヨークである。各ティース２１０は、ヨーク２２０に嵌合されて固定されている。
　ティース２１０及びヨーク２２０の各々は、複数枚の電磁鋼板を積層することによって構成された積層体である。複数枚の電磁鋼板の各々は、例えば、所定形状に形成された打ち抜き鋼板である。ティース２１０とヨーク２２０は、別体であるが、１つのステータコア２００として一体であってもよい。ティース２１０及びヨーク２２０が一体である場合も、ステータコア２００は、複数枚の電磁鋼板を積層することによって構成された積層体である。なお、ティース２１０及びヨーク２２０は、別体の場合であっても一体の場合であっても、複数の電磁鋼板の積層体に限るものではなく、磁性材料によって構成されたバルク体であってもよい。
　複数のティース２１０は、磁極ティースであり、成形コイル１００の通電により磁力を発生させる。ステータ１０における複数の成形コイル１００は、３相同期モータとしてロータ２０が回転するように３相巻線として電気的に接続されている。具体的には、複数の成形コイル１００は、互いに電気的に１２０度位相が異なる、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相それぞれの単位コイルによって構成されている。つまり、各ティース２１０に装着された成形コイル１００は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相単位でそれぞれに通電される３相の交流によって通電駆動される。これにより、各ティース２１０にはステータ１０の主磁束が生成される。
　本実施の形態では、上記のように、１２個の成形コイル１００が用いられている。この場合、１２個の成形コイル１００は、図１に示すように、各成形コイル１００に流れる電流の位相に応じて、４つのＵ相コイルＵ１～Ｕ４と、４つのＶ相コイルＶ１～Ｖ４と、４つのＷ相コイルＷ１～Ｗ４とに区分されて所定のスロット２３０に配置されている。４つのＵ相コイルＵ１～Ｕ４は、直列に接続される。同様に、４つのＶ相コイルＶ１～Ｖ４は、直列に接続されている。４つのＷ相コイルＷ１～Ｗ４も、直列に接続されている。
　ロータ２０（回転子）は、ステータ１０の磁力により回転する。ロータ２０も磁力を生成する。具体的には、ロータ２０は、周方向に亘って磁束を生成するＮ極とＳ極とが複数交互に繰り返して存在する構成になっている。これにより、ロータ２０は、ステータ１０に作用する磁力を発生する。本実施の形態において、ロータ２０から発生する磁束の向きは、回転軸２３の軸心Ｃの方向（軸心方向）と直交する方向である。つまり、ロータ２０が発生する磁束の向きは、ラジアル方向（径方向）である。
　ロータ２０は、ロータコア２１と、複数の永久磁石２２と、回転軸２３とを有する。ロータ２０は、回転軸２３の軸心Ｃを回転中心として回転する。つまり、回転軸２３は、ロータ２０が回転する際の中心軸となる。
　本実施の形態において、ロータ２０は、永久磁石２２がロータコア２１に埋め込まれた永久磁石埋め込み型のロータ（ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）ロータ）である。したがって、本実施の形態における電動機１は、ＩＰＭモータである。
　ロータコア２１は、ロータ２０のコアとなる鉄心である。ロータコア２１は、複数の電磁鋼板が回転軸２３の軸心Ｃの方向（軸心方向）に積層された積層体である。複数の電磁鋼板の各々は、例えば、所定形状に形成された打ち抜き鋼板である。複数の電磁鋼板は、例えばかしめによって互いに固定されている。ロータコア２１は、複数の電磁鋼板の積層体に限らず、磁性材料によって構成されたバルク体であってもよい。
　永久磁石２２は、ロータコア２１に設けられた磁石挿入孔に配置されている。本実施の形態では、ロータコア２１には１０個の磁石挿入孔が設けられている。各磁石挿入孔に板状の永久磁石２２が挿入されている。一例として、永久磁石２２は、焼結マグネットである。なお、永久磁石２２は、ボンド磁石であってもよい。
　回転軸２３は、長尺状のシャフトであり、例えば金属棒である。回転軸２３は、ロータコア２１に固定されている。具体的には、回転軸２３は、軸心Ｃの方向においてロータコア２１の両側に延在するように、ロータコア２１の中心に設けられた貫通孔に挿入されてロータコア２１に固定されている。回転軸２３は、例えばロータコア２１の貫通孔に圧入したり焼き嵌めしたりすることでロータコア２１に固定されている。電動機１において、回転軸２３のロータコア２１から突出した部分の一方は、出力軸として機能する。例えば、回転軸２３には回転ファン等の負荷が取り付けられる。なお、図示しないが、回転軸２３は、ベアリング等の軸受によって回転自在に支持されている。
　このように構成される電動機１では、ステータ１０が有する成形コイル１００に通電すると、界磁電流が成形コイル１００に流れてステータ１０に磁界が生成される。これにより、ステータ１０からロータ２０に向かう磁束が生成される。具体的には、ステータ１０が有するステータコア２００のティース２１０の各々からロータ２０に向かう磁束が生成される。一方、ロータ２０では、ロータコア２１に配置された永久磁石２２によってステータ１０を通る磁束が生成される。このステータ１０で生成される磁束とロータ２０が有する永久磁石２２から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力がロータ２０を回転させるトルクとなり、ロータ２０が回転する。
　次に、本実施の形態に係る電動機１に用いられる成形コイル１００の詳細な構成について、図１及び図２を参照しつつ、図３Ａ、図３Ｂ及び図４を用いて説明する。図３Ａは、実施の形態に係る電動機１のステータ１０における隣り合う２つの成形コイル１００の拡大図である。図３Ｂは、同ステータ１０における隣り合う２つの成形コイル１００の上面図である。図４は、同ステータ１０における隣り合う２つの成形コイル１００の連結するときの様子を示す図である。
　上述のように、成形コイル１００として図１及び図２に示される４つのＵ相コイルＵ１～Ｕ４は、直列に接続される。Ｕ相コイルＵ１とＵ相コイルＵ２との２つの成形コイル１００が隣り合って配置される。また、Ｕ相コイルＵ３とＵ相コイルＵ４との２つの成形コイル１００が隣り合って配置される。
　同様に、Ｖ相コイルＶ１とＶ相コイルＶ２との２つの成形コイル１００が隣り合って配置される。Ｖ相コイルＶ３とＶ相コイルＶ４との２つの成形コイル１００が隣り合って配置される。Ｗ相コイルＷ１とＷ相コイルＷ２との２つの成形コイル１００が隣り合って配置される。Ｗ相コイルＷ３とＷ相コイルＷ４との２つの成形コイル１００が隣り合って配置される。
　これらの成形コイル１００において、隣り合って配置される２つの成形コイル１００のうちの一方を第１成形コイル１００ａとし、他方を第２成形コイル１００ｂとすると、第１成形コイル１００ａと第２成形コイル１００ｂとはバスバー等の連結部材を介することなく直接接続されている。
　以下、成形コイル１００の構成を詳細に説明するとともに、隣り合って配置される２つの成形コイル１００の接合部分の構造について詳細に説明する。具体的には、隣り合って配置される２つの成形コイル１００の複数組みのうち、Ｕ相コイルＵ１である成形コイル１００を第１成形コイル１００ａとし、Ｕ相コイルＵ２である成形コイル１００を第２成形コイル１００ｂとして、Ｕ相コイルＵ１とＵ相コイルＵ２とを接合する場合を例にとって説明する。
　第１成形コイル１００ａ及び第２成形コイル１００ｂは、絶縁被膜された板状の導体によって構成されている。第１成形コイル１００ａを構成する板状の第１導体及び第２成形コイル１００ｂを構成する板状の第２導体は、いずれも、断面形状が四角形で、素材が銅である。
　図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１成形コイル１００ａは、第１巻線部１１０ａと、第１巻線部１１０ａから上方向に突出する第１端子部１２０ａ及び第２端子部１３０ａとを有する。
　第１巻線部１１０ａは、巻き始めを第１ターンとし、巻き終わりを第ｎ１ターン（ｎ１は２以上の整数）とすると、第１ターンから第ｎ１ターンまで導体が積層された構成になっている。つまり、第１巻線部１１０ａは、ｎ１ターンのコイルを構成する積層された導体を有する。第１巻線部１１０ａは、平板状の導体が厚み方向に螺旋状に巻回するように積層されている。
　具体的には、第１巻線部１１０ａにおける導体の積層方向から見たときに、第１巻線部１１０ａの形状は、実質的に矩形の枠状になっている。つまり、第１ターンから第ｎ１ターンまでのｎ回巻きの平板状の導体からなる第１巻線部１１０ａは、ステータ１０の径方向から見て４つの辺部を有する実質的に矩形の環状に形成されている。
　本実施の形態において、第１巻線部１１０ａは、第１ターンの部分がステータ１０の内側部分で、第ｎ１ターンの部分がステータ１０の外側部分に位置するように配置されている。つまり、第１巻線部１１０ａは、第１ターンの部分から第ｎ１ターンの部分までが回転軸２３の軸心Ｃから径方向外側に向かってこの順で積層されている。第１巻線部１１０ａは、スロット２３０内に収納されている。第１巻線部１１０ａの外形は、スロット２３０に適合した形状になっている。
　第１巻線部１１０ａを構成する板状の導体は、表面全体が絶縁被膜されているので、ターン間の界面は絶縁されている。したがって、第１巻線部１１０ａに供給された電流は、第１ターンから第ｎ１ターンまで又は第ｎ１ターンから第１ターンまで螺旋状に流れることになる。
　第１端子部１２０ａ及び第２端子部１３０ａは、第１成形コイル１００ａを第１成形コイル１００ａ以外の他の成形コイル１００と電気的に接続するための結線部として機能する。本実施の形態において、第１端子部１２０ａは、Ｕ相コイルＵ２である第２成形コイル１００ｂに結線され、第２端子部１３０ａは、Ｕ相コイルＵ３又はＵ相コイルＵ４に結線される。
　第１端子部１２０ａは、第１巻線部１１０ａの第１ターンから導体が延在する部分である。第１成形コイル１００ａは、第１ターンの部分の第１巻線部１１０ａの一部として第２成形コイル１００ｂに向かって延在する延在部１１２を有しており、第１端子部１２０ａは、延在部１１２から延在している。具体的には、延在部１１２は、第１巻線部１１０ａのコイルエンド１１１ａの一部として第２成形コイル１００ｂにおける第２巻線部１１０ｂのコイルエンド１１１ｂに向かって延在している。また、第１端子部１２０ａは、延在部１１２の第２成形コイル１００ｂ側の端部から上方に向かって突出している。
　第１巻線部１１０ａから突出する第１端子部１２０ａは、リード部１２１ａと、第１係合部１２２ａとを有する。
　リード部１２１ａは、第１巻線部１１０ａの第１ターンの部分から第１巻線部１１０ａにおける導体の積層方向と直交する方向に延在する部分である。本実施の形態において、リード部１２１ａは、延在部１１２の第２成形コイル１００ｂ側の端部から上方に向かって直線状に延在している。
　第１係合部１２２ａは、第２成形コイル１００ｂの第２係合部１２２ｂと嵌り合う形状を有する。図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、第１係合部１２２ａは、第２係合部１２２ｂと嵌合する凹部を有する。また、第１係合部１２２ａは、第１端子部１２０ａの先端部に形成されている。具体的には、第１係合部１２２ａは、リード部１２１ａの先端部に形成されている。
　第２端子部１３０ａは、第１端子部１２０ａと同様に、第１巻線部１１０ａから導体が延在する部分である。第２端子部１３０ａは、第１巻線部１１０ａの第ｎ１ターンから導体が延在する部分である。具体的には、第２端子部１３０ａは、第１巻線部１１０ａの第ｎ１ターンの部分から第１巻線部１１０ａにおける導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する。なお、第２端子部１３０ａは、第１端子部１２０ａと同じ方向に延在している。
　次に、第２成形コイル１００ｂについて説明する。図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、第２成形コイル１００ｂは、第２巻線部１１０ｂと、第２巻線部１１０ｂから上方向に突出する第３端子部１２０ｂ及び第４端子部１３０ｂとを有する。
　第２巻線部１１０ｂは、巻き始めを第１ターンとし、巻き終わりを第ｎ２ターン（ｎ２は２以上の整数）とすると、第１成形コイル１００ａの第１巻線部１１０ａと同様に、第１ターンから第ｎ２ターンまで導体が積層された構成になっている。つまり、第２巻線部１１０ｂは、ｎ２ターンのコイルを構成する積層された導体を有する。第１巻線部１１０ａと同様に、第２巻線部１１０ｂは、平板状の導体が厚み方向に螺旋状に巻回するように積層されている。
　具体的には、第２巻線部１１０ｂにおける導体の積層方向から見たときに、第２巻線部１１０ｂの形状は、実質的に矩形の枠状になっている。つまり、第１ターンから第ｎ２ターンまでのｎ回巻きの平板状の導体からなる第２巻線部１１０ｂは、ステータ１０の径方向から見て４つの辺部を有する実質的に矩形の環状に形成されている。
　第２巻線部１１０ｂの枠状の大きさは、第１巻線部１１０ａの枠状の大きさと同じである。第２巻線部１１０ｂの巻き数は、第１巻線部１１０ａの巻き数と同じである。つまり、ｎ１＝ｎ２＝ｎである。第２巻線部１１０ｂの枠状の大きさと第１巻線部１１０ａの枠状の大きさとは異なっていてもよい。第２巻線部１１０ｂの巻き数と第１巻線部１１０ａの巻き数とが異なっていてもよい。
　第２巻線部１１０ｂは、第１ターンの部分がステータ１０の内側部分で、第ｎ２ターンの部分がステータ１０の外側部分に位置するように配置されている。つまり、第２巻線部１１０ｂは、第１ターンの部分から第ｎ２ターンの部分までが回転軸２３の軸心Ｃから径方向外側に向かってこの順で積層されている。第２巻線部１１０ｂは、スロット２３０内に収納されている。第２巻線部１１０ｂの外形は、スロット２３０に適合した形状になっている。
　第２巻線部１１０ｂを構成する板状の導体は、表面全体が絶縁被膜されているので、ターン間の界面は絶縁されている。したがって、第２巻線部１１０ｂに供給された電流は、第１ターンから第ｎ２ターンまで又は第ｎ２ターンから第１ターンまで螺旋状に流れることになる。
　なお、第２成形コイル１００ｂは、第１成形コイル１００ａと異なり、第２巻線部１１０ｂには、第１巻線部１１０ａに形成されていた延在部１１２を有していない。本実施の形態において、第２巻線部１１０ｂは、延在部１１２が形成されていないこと以外は、第１巻線部１１０ａと同じ形状及び同じ大きさである。
　第３端子部１２０ｂ及び第４端子部１３０ｂは、第２成形コイル１００ｂを第２成形コイル１００ｂ以外の他の成形コイル１００と電気的に接続するための結線部として機能する。本実施の形態において、第３端子部１２０ｂは、Ｕ相コイルＵ１である第１成形コイル１００ａに結線され、第４端子部１３０ｂは、Ｕ相コイルＵ３又はＵ相コイルＵ４に結線される。
　第３端子部１２０ｂは、第２巻線部１１０ｂの第１ターンから導体が延在する部分である。第３端子部１２０ｂは、第２巻線部１１０ｂのコイルエンド１１１ｂから突出している。第３端子部１２０ｂは、リード部１２１ｂと、第２係合部１２２ｂとを有する。
　リード部１２１ｂは、第２巻線部１１０ｂの第１ターンの部分から第２巻線部１１０ｂにおける導体の積層方向と直交する方向に延在する部分である。本実施の形態において、リード部１２１ｂは、第２巻線部１１０ｂのコイルエンド１１１ｂから上方に向かって直線状に延在している。
　第２係合部１２２ｂは、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａに係合する。具体的には、第２係合部１２２ｂは、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａと嵌り合う形状を有する。つまり、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａと第２成形コイル１００ｂの第２係合部１２２ｂとは、互いに嵌まり合う形状を有する。図３Ａ、図３Ｂ、及び図４に示すように、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａは凹部を有するので、第２係合部１２２ｂは、その凹部と嵌合する凸部を有する。
　第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａと第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂとは、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが接合されることで連結されている。例えば、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２とは、溶接、はんだ、かしめ又はヒュージング（ｆｕｓｉｎｇ）等によって接合される。接合された第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとは電気的及び機械的に接続されている。したがって、少なくとも第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとの接合部分は、導体を覆う絶縁被膜は除去されている。
　第２成形コイル１００ｂにおいて、第２係合部１２２ｂは、第３端子部１２０ｂの先端部に形成されている。具体的には、第２係合部１２２ｂは、リード部１２１ｂの先端部に形成されている。
　第４端子部１３０ｂは、第３端子部１２０ｂと同様に、第２巻線部１１０ｂから導体が延在する部分であるが、第４端子部１３０ｂは、第２巻線部１１０ｂの第ｎ２ターンから導体が延在する部分である。具体的には、第４端子部１３０ｂは、第２巻線部１１０ｂの第ｎ２ターンの部分から第２巻線部１１０ｂにおける導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する。なお、第４端子部１３０ｂは、第３端子部１２０ｂと同じ方向に延在している。
　このように構成される第１成形コイル１００ａと第２成形コイル１００ｂとは、第１成形コイル１００ａの第１巻線部１１０ａの第１ターンと第２成形コイル１００ｂの第２巻線部１１０ｂの第１ターンとが同じ一方側に位置するように配置されている。
　本実施の形態において、第１成形コイル１００ａと第２成形コイル１００ｂとは、上記のように、第１巻線部１１０ａの第１ターンと第２巻線部１１０ｂの第１ターンとがステータ１０の内側部分に位置するように配置されている。
　この場合、第１成形コイル１００ａにおいて、第１端子部１２０ａは、ステータ１０の内側部分に位置するとともに第２成形コイル１００ｂ側に位置するように設けられている。第２端子部１３０ａは、ステータ１０の内側とは反対側であるステータ１０の外側部分に位置するとともに第２成形コイル１００ｂ側とは反対側に位置するように設けられている。
　また、第２成形コイル１００ｂにおいて、第３端子部１２０ｂは、ステータ１０の内側部分に位置するとともに第１成形コイル１００ａ側に位置するように設けられている。第４端子部１３０ｂは、ステータ１０の外側部分に位置するとともに第１成形コイル１００ａ側とは反対側に位置するように設けられている。
　つまり、第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａと第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂとは、ステータ１０の内側部分に位置している。第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａと第２成形コイル１００ｂの第４端子部１３０ｂとは、ステータ１０の外側部分に位置している。第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａと第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂとは、互いに近づくように近接して設けられている。第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａと第２成形コイル１００ｂの第４端子部１３０ｂとは、互いに遠ざかるように設けられている。このため、回転軸２３の軸心Ｃに沿ってステータ１０を上方から見たときに、第１成形コイル１００ａにおいて、第１端子部１２０ａと第２端子部１３０ａとは実質的に対角上に位置している。また、第２成形コイル１００ｂにおいて、第３端子部１２０ｂと第４端子部１３０ｂとは、第１端子部１２０ａと第２端子部１３０ａとの対角方向とは逆向きの実質的に対角上に位置している。
　また、ステータ１０の径方向から見て、第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａに設けられた第１係合部１２２ａと第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂに設けられた第２係合部１２２ｂとは、同じ高さに位置している。例えば、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとがコイルエンド１１１ａ又は１１１ｂの上面を基準として同じ高さに位置している。より具体的には、第１係合部１２２ａの凹部と第２係合部１２２ｂの凸部とがコイルエンド１１１ａ又は１１１ｂの上面を基準として同じ高さに位置している。
　以上、本実施の形態に係る成形コイル１００及びステータ１０によれば、第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａの先端部には、第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂの先端部に形成された第２係合部１２２ｂと係合する第１係合部１２２ａが形成されている。
　本実施の形態に係る成形コイル１００は、隣り合って配置される２つの成形コイル１００のうちの一方の成形コイル１００であって、第１ターンから第ｎターン（ｎは２以上の整数）で導体が積層された巻線部と、巻線部の第１ターンから巻線部における導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部１２１ａを有する第１端子部１２０ａと、巻線部の第ｎターンの部分から巻線部における導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第２端子部１３０ａと、を備え、第１端子部１２０ａの先端部には、２つの成形コイル１００の他方の成形コイル１００の第３端子部１２０ｂの先端部に形成された第２係合部１２２ｂと係合する第１係合部１２２ａが形成されている。
　そして、第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａと第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂとは、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが接合されることで連結されている。
　この構成により、第１成形コイル１００ａ及び第２成形コイル１００ｂの２つの成形コイル１００が直接連結して結線させることができる。これにより、バスバー等の連結部材を用いることなく、第１成形コイル１００ａ及び第２成形コイル１００ｂの２つの成形コイル１００の結線を簡便に行うことができる。
　具体的には、図４に示すように、本実施の形態では、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａが凹部を有しており、第２成形コイル１００ｂの第２係合部１２２ｂが凸部を有しており、第１係合部１２２ａは、それらの凸部と凹部とが嵌まり合うことで第２係合部１２２ｂに係合している。
　この構成により、凹凸構造によって第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとを嵌め合わせることができる。よって、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとを簡単に係合させて接合することができる。したがって、第１成形コイル１００ａと第２成形コイル１００ｂとの結線をより簡便に行うことができる。
　また、第１成形コイル１００ａは、第１ターンの部分の第１巻線部１１０ａの一部として第２成形コイル１００ｂに向かって延在する延在部１１２を有している。第１係合部１２２ａが形成された第１端子部１２０ａは、延在部１１２の先端部から延在している。具体的には、延在部１１２は、第１巻線部１１０ａのコイルエンド１１１ａの一部として形成されている。
　この構成により、第１端子部１２０ａがコイルエンド１１１ａを経由して設けられることになるので、第１端子部１２０ａを第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂに容易に近づけることができる。しかも、コイルエンド１１１ａを利用して延在部１１２を形成することで、第１端子部１２０ａを折り曲げる等して複雑な形状にしなくても、第１端子部１２０ａを第３端子部１２０ｂに容易に近づけることができる。
　このように、Ｕ相コイルＵ１である第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａとＵ相コイルＵ２である第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂとは、バスバー等の連結部材を用いることなく直接接続される。
　なお、Ｕ相コイルＵ１である第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａは、Ｕ相コイルＵ３である成形コイル１００の第２端子部１３０ａ又はＵ相コイルＵ４である成形コイル１００の第４端子部１３０ｂと、バスバー又はリード線を用いて結線される。同様に、Ｕ相コイルＵ２である第２成形コイル１００ｂの第４端子部１３０ｂは、Ｕ相コイルＵ３である成形コイル１００の第２端子部１３０ａ又はＵ相コイルＵ４である成形コイル１００の第４端子部１３０ｂと、バスバー又はリード線を用いて結線される。
　また、Ｖ相コイルＶ１～Ｖ４の４つの成形コイル１００及びＷ相コイルＷ１～Ｗ４の４つの成形コイル１００については、それぞれ、Ｕ相コイルＵ１～Ｕ４の４つの成形コイル１００と同様の方法で結線を行うことができる。
　また、Ｕ相コイルＵ１である第１成形コイル１００ａの第１端子部１２０ａとＵ相コイルＵ２である第２成形コイル１００ｂの第３端子部１２０ｂとを近づける代わりに、第１成形コイル１００ａでは、端子間の絶縁耐圧を確保するために第１端子部１２０ａと第２端子部１３０ａとを対角線上に配置して第１端子部１２０ａと第２端子部１３０ａとを遠ざけている。同様に、第２成形コイル１００ｂについても、端子間の絶縁耐圧を確保するために第３端子部１２０ｂと第４端子部１３０ｂとを対角線上に配置して第３端子部１２０ｂと第４端子部１３０ｂとを遠ざけている。
　しかしながら、この結果、Ｕ相コイルＵ１の第１成形コイル１００ａに隣接する両隣りの２つの成形コイル１００のうちＶ相コイルＶ２の成形コイル１００の端子部が第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａに近づくことになる。
　そこで、本実施の形態では、Ｕ相コイルＵ１の第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａを第１巻線部１１０ａの周方向端縁（Ｖ相コイルＶ２の成形コイル１００側の端縁）から後退させている。この結果、Ｕ相コイルＵ１の第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａと第１巻線部１１０ａにおける第２成形コイル１００ｂ側とは反対側の端縁（Ｖ相コイルＶ２の成形コイル１００側の端縁）との距離と、Ｕ相コイルＵ２の第２成形コイル１００ｂの第４端子部１３０ｂと第２巻線部１１０ｂにおける第１成形コイル１００ａ側とは反対側の端縁（Ｗ相コイルＷ３の成形コイル１００側の端縁）との距離とが異なっている。
　この構成により、第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａを、第１成形コイル１００ａに直接接続する第２成形コイル１００ｂとは反対側の隣りに位置する成形コイル１００の端子部から遠ざけることができる。これにより、第１成形コイル１００ａの第２端子部１３０ａと、第２成形コイル１００ｂとは反対側の隣りに位置する成形コイル１００の端子部との距離を長くすることができるので、端子部間の絶縁耐圧を向上させることができる。
　なお、上記実施の形態では、第１端子部１２０ａの第１係合部１２２ａと第３端子部１２０ｂの第２係合部１２２ｂとが互いに嵌まり合う構造として、第１係合部１２２ａに凹部を形成し、第２係合部１２２ｂに凸部を形成したが、これに限らない。
　例えば、図５Ａ、図５Ｂ及び図６に示すように、第１成形コイル１０１ａの第１端子部１２０ａの第１係合部１２２ａと、第２成形コイル１０１ｂの第３端子部１２０ｂの第２係合部１２２ｂとが、互いに嵌り合う段差部を有していてもよい。図５Ａは、変形例１に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。図５Ｂは、変形例１に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの上面図である。図６は、変形例１に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの連結するときの様子を示す図である。つまり、第１成形コイル１０１ａは、第２成形コイル１０１ｂの第２係合部１２２ｂの段差部に嵌まり合う段差部を有している。第２成形コイル１０１ｂは、第１成形コイル１０１ａの第１係合部１２２ａの段差部に嵌まり合う段差部を有していてもよい。
　図６に示すように、第１係合部１２２ａの段差部と第２係合部１２２ｂの段差部とを嵌め合わせることで、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとを係合させることができる。この場合も、凹凸構造によって第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとを嵌め合わせることができる。よって、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとを簡単に係合させて接合することができる。したがって、バスバー等の連結部材を用いることなく第１成形コイル１０１ａと第２成形コイル１０１ｂとの結線を簡便に行うことができる。
　また、上記実施の形態では、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａと第２成形コイル１００ｂの第２係合部１２２ｂとは、ステータ１０の周方向に嵌まり合う構造であったが、これに限らない。
　例えば、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１成形コイル１０２ａの第１係合部１２２ａと第２成形コイル１０２ｂの第２係合部１２２ｂとは、ステータ１０の径方向に嵌まり合う構造であってもよい。図７Ａは、変形例２に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。図７Ｂは、変形例２に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの上面図である。本変形例においても、第１成形コイル１０２ａの第１係合部１２２ａには凹部が形成されている。第２成形コイル１０２ｂの第２係合部１２２ｂには凸部が形成されている。この凹凸構造によって、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが嵌め合わされている。この構造により、バスバー等の連結部材を用いることなく、第１成形コイル１０２ａと第２成形コイル１０２ｂとの結線を簡便に行うことができる。
　図８は、変形例２に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの連結するときの様子を示す図である。この場合、例えば、図８に示すように、第１成形コイル１０２ａの第１係合部１２２ａには下方に窪む凹部を形成する。第２成形コイル１０２ｂの第２係合部１２２ｂには上方に突出する凸部を形成する。図８の矢印に示すように、凹部と凸部とが向かい合うように第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとを折り曲げることで、第１係合部１２２ａの凹部と第２係合部１２２ｂの凸部とを嵌合させることができる。
　上記実施の形態において、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが嵌まり合う構造は、凹部と凸部との組み合わせであったが、これに限らない。図９は、変形例３に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの構成とその２つの成形コイルを連結するときの様子を示す図である。例えば、図９に示すように、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが嵌まり合う構造は、穴部と凸部との組み合わせであってもよい。具体的には、第１成形コイル１０３ａの第１係合部１２２ａに穴部を形成する。第２成形コイル１０３ｂの第２係合部１２２ｂに凸部を形成する。凸部を穴部に挿入することで、第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが嵌め合わされている。この構造においても、バスバー等の連結部材を用いることなく第１成形コイル１０３ａと第２成形コイル１０３ｂとの結線を簡便に行うことができる。なお、穴部は、貫通孔であるが、凸部が挿入されて凸部と係合する形状であれば、貫通していなくてもよい。一例として、図９に示すように、第１成形コイル１０３ａの第１係合部１２２ａには径方向に貫通する穴部を形成する。第２成形コイル１０３ｂの第２係合部１２２ｂには周方向に突出する凸部を形成する。穴部と凸部とが向かい合うように第１係合部１２２ａを折り曲げることで、第１係合部１２２ａの穴部と第２係合部１２２ｂの凸部とを周方向で嵌合させることができる。
　図１０は、変形例４に係るステータにおける隣り合う２つの成形コイルの構成を示す図である。図１０に示されるように、第１成形コイル１０４ａの第１端子部１２０ａに、リード部１２１ａ及び第１係合部１２２ａ以外に、一部が折れ曲がった折曲部１２３ａを設けてもよい。つまり、第１端子部１２０ａは、リード部１２１ａと第１係合部１２２ａと折曲部１２３ａとを有していてもよい。
　折曲部１２３ａは、第１端子部１２０ａにおける先端部と根元部との間に形成されている。具体的には、折曲部１２３ａは、リード部１２１ａと第１係合部１２２ａとの間に設けられている。折曲部１２３ａの一方の端部とリード部１２１ａとが接続されている。折曲部１２３ａの他方の端部と第１係合部１２２ａとが接続されている。折曲部１２３ａは、中央部の１ヵ所で約９０°に屈曲するように形成されている。
　本変形例では、第２成形コイル１０４ｂの第２係合部１２２ｂには上方に窪む凹部が形成されている。第１成形コイル１０４ａの第１係合部１２２ａが第２係合部１２２ｂに嵌まり合うようになっている。この場合、図１０の矢印に示すように、折曲部１２３ａの根元を折り曲げることで、第１係合部１２２ａを第２係合部１２２ｂの凹部に嵌合させている。しかし、折曲部１２３ａの根元を折り曲げることなく、第１係合部１２２ａを第２係合部１２２ｂの凹部に嵌合させてもよい。
　このように、凹凸構造によって第１係合部１２２ａと第２係合部１２２ｂとが嵌め合わされる。この構造により、バスバー等の連結部材を用いることなく第１成形コイル１０４ａと第２成形コイル１０４ｂとの結線を簡便に行うことができる。
　図１１Ａは、図１０に示される２つの成形コイルを連結するときの様子を示す図である。図１１Ｂは、図１０に示される２つの成形コイルを連結するときの様子を示す別の図である。図１１Ｃは、図１０に示される２つの成形コイルを連結するときの様子を示すまた別の図である。本変形例では、図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、第１端子部１２０ａが折曲部１２３ａを有する。図１１Ａでは、折曲部１２３ａを鋭角に折り曲げている。図１１Ｂでは、折曲部１２３ａを鈍角に折り曲げている。これにより、第１成形コイル１０４ａと第２成形コイル１０４ｂとの距離を図１１Ａより広げている。図１１Ｃでは、折曲部１２３ａが第１成形コイル１０４ａと直線になる部分を設けている。第１成形コイル１０４ａと第２成形コイル１０４ｂとの距離に応じて折曲部１２３ａを変形させることで、第１係合部１２２ａを第２係合部１２２ｂに嵌合させることができる。これにより、第１成形コイル１０４ａと第２成形コイル１０４ｂとの位置ずれを折曲部１２３ａで吸収することができる。
　図１２は、変形例４に係る成形コイルの他の構成を示す図である。図１２に示すように、折曲部１２３ａの谷折り側の部分に切り欠き部１２４を形成することで、折曲部１２３ａを容易に変形させることができる。切り欠き部１２４は、屈曲した部分だけではなく、折曲部１２３ａの根元（つまり折曲部１２３ａとリード部１２１ａとの接続部分）に設けてもよいし、折曲部１２３ａの先端部（つまり折曲部１２３ａと第１係合部１２２ａとの接続部分）に設けてもよい。
　（変形例）
　以上、本開示に係る成形コイル１００、ステータ１０及び電動機１について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、第１成形コイル１００ａと第２成形コイル１００ｂとは、第１端子部１２０ａ及び第３端子部１２０ｂがステータ１０の内側部分に位置するように配置されていたが、これに限らない。図１３は、変形例５に係るステータ１０Ａの斜視図である。図１４は、変形例５に係るステータ１０Ａにおける隣り合う２つの成形コイルの拡大図である。例えば、図１３及び図１４に示されるステータ１０Ａのように、第１成形コイル１００ａと第２成形コイル１００ｂは、第１端子部１２０ａ及び第３端子部１２０ｂがステータ１０の外側部分に位置するように配置されていてもよい。
　第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａに凹部又は穴部を形成し、第２成形コイル１００ｂの第２係合部１２２ｂに凸部を形成したが、これに限らない。例えば、第１成形コイル１００ａの第１係合部１２２ａに凸部を形成し、第２成形コイル１００ｂの第２係合部１２２ｂに凹部又は穴部を形成してもよい。
　ステータ１０のスロット数は１２であったが、これに限らない。ロータ２０の磁極数は１０（つまり、永久磁石２２の数が１０個）であったが、これに限らない。ステータ１０のスロット数及びロータ２０の磁極数は、任意の数を適用できる。
　ロータ２０は、ＩＰＭロータであったが、これに限らない。例えば、ロータ２０として永久磁石型のロータを用いる場合は、複数の永久磁石がロータコアの外表面に設けられた表面磁石型ロータ（ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ）ロータ）を用いてもよい。
　回転電機として電動機１を例示したが、これに限らない。例えば、成形コイルを用いた回転電機は、発電機であってもよい。
　その他、上記各実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態、及び、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
　本開示の技術は、電動機等の回転電機をはじめとして、成形コイルを用いた種々の製品に広く利用することができる。
　１　電動機
　１０、１０Ａ　ステータ
　２０　ロータ
　２１　ロータコア
　２２　永久磁石
　２３　回転軸
　１００　成形コイル
　１００ａ、１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ　第１成形コイル
　１００ｂ、１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ　第２成形コイル
　１１０ａ　第１巻線部
　１１０ｂ　第２巻線部
　１１１ａ、１１１ｂ　コイルエンド
　１１２　延在部
　１２０ａ　第１端子部
　１２０ｂ　第３端子部
　１２１ａ、１２１ｂ　リード部
　１２２ａ　第１係合部
　１２２ｂ　第２係合部
　１２３ａ　折曲部
　１２４　切り欠き部
　１３０ａ　第２端子部
　１３０ｂ　第４端子部
　２００　ステータコア
　２１０　ティース
　２２０　ヨーク
　２３０　スロット
　Ｕ１～Ｕ４　Ｕ相コイル
　Ｖ１～Ｖ４　Ｖ相コイル
　Ｗ１～Ｗ４　Ｗ相コイル

Claims (16)

  1. 隣り合って配置される２つの成形コイルのうちの一方の成形コイルであって、
    第１ターンから第ｎターン（ｎは２以上の整数）で導体が積層された巻線部と、
    前記巻線部の前記第１ターンから前記巻線部における前記導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第１端子部と、
    前記巻線部の前記第ｎターンの部分から前記巻線部における前記導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第２端子部と、を備え、
    前記第１端子部の先端部には、前記２つの成形コイルの他方の成形コイルの端子部の先端部に形成された第２係合部と係合する第１係合部が形成されている、
    成形コイル。
  2. 前記第１ターンの部分の前記巻線部の一部として前記他方の成形コイルに向かって延在する延在部を有し、前記第１端子部は、前記延在部の先端部から延在している、
    請求項１に記載の成形コイル。
  3. 前記第１係合部及び前記第２係合部の一方は、凸部を有し、
    前記第１係合部及び前記第２係合部の他方は、凹部又は穴部を有し、
    前記第１係合部は、前記凸部と前記凹部又は穴部とが嵌まり合うことで前記第２係合部に係合する
    請求項１又は２に記載の成形コイル。
  4. 前記第１係合部は、前記第２係合部の段差部に嵌まり合う段差部を有する、
    請求項１又は２に記載の成形コイル。
  5. 前記第１端子部は、前記先端部と前記第１端子部の根元部との間に、折れ曲がった折曲部を有する、
    請求項１～４のいずれか１項に記載の成形コイル。
  6. 前記折曲部の谷折り側の部分に切り欠き部が形成されている、
    請求項５に記載の成形コイル。
  7. 複数のティースを有するコアと、
    各々が前記複数のティースに巻かれた複数の成形コイルと、を備え、
    前記複数の成形コイルは、第１成形コイルと、前記第１成形コイルに隣り合って配置される第２成形コイルとを含み、前記第１成形コイルは、
    第１ターンから第ｎ１ターン（ｎ１は２以上の整数）で第１導体が積層された第１巻線部と、
    前記第１巻線部の前記第１ターンの部分から前記第１巻線部における前記第１導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第１端子部と、
    前記第１巻線部の前記第ｎ１ターンの部分から前記第１巻線部における前記第１導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第２端子部と、を有し、
    前記第２成形コイルは、
    第１ターンから第ｎ２ターン（ｎ２は２以上の整数）で第２導体が積層された第２巻線部と、
    前記第２巻線部の前記第１ターンの部分から前記第２巻線部における前記第２導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第３端子部と、
    前記第２巻線部の前記第ｎ２ターンの部分から前記第２巻線部における前記第２導体の積層方向と直交する方向に延在するリード部を有する第４端子部と、を有し、
    前記第１端子部の先端部には、第１係合部が形成されており、
    前記第３端子部の先端部には、前記第１係合部に係合する第２係合部が形成されており、
    前記第１端子部と前記第３端子部とは、前記第１係合部と前記第２係合部とが接合されることで連結されている、
    ステータ。
  8. 前記第１成形コイルは、
    前記第１ターンの部分の前記第１巻線部のコイルエンドの一部として前記第２成形コイルに向かって延在する延在部を有し、
    前記第１端子部は、前記延在部の先端部から延在している、
    請求項７に記載のステータ。
  9. 前記第１係合部及び前記第２係合部は、互いに嵌まり合う形状を有する、
    請求項７又は８に記載のステータ。
  10. 前記第１端子部は、前記第１端子部の前記先端部と前記第１端子部の根元部との間に、折れ曲がった折曲部を有する、
    請求項７～９のいずれか１項に記載のステータ。
  11. 前記折曲部の谷折り側の部分に切り欠き部が形成されている、
    請求項１０に記載のステータ。
  12. 前記第１成形コイルと前記第２成形コイルとは、前記第１巻線部の前記第１ターンと前記第２巻線部の前記第１ターンとが同じ一方側に位置するように配置されており、
    前記第１端子部は、前記一方側に位置するとともに前記第２成形コイル側に位置するように設けられており、
    前記第２端子部は、前記一方側とは反対側に位置するとともに前記第２成形コイル側とは反対側に位置するように設けられており、
    前記第３端子部は、前記一方側に位置するとともに前記第１成形コイル側に位置するように設けられており、
    前記第４端子部は、前記一方側とは反対側に位置するとともに前記第１成形コイル側とは反対側に位置するように設けられている、
    請求項７～１１のいずれか１項に記載のステータ。
  13. 前記第２端子部と前記第１巻線部における前記第２成形コイル側とは反対側の端縁との距離と、前記第４端子部と前記第２巻線部における前記第１成形コイル側とは反対側の端縁との距離とが異なる、
    請求項１２に記載のステータ。
  14. 前記第１端子部及び前記第３端子部は、前記ステータの内側部分に位置している、
    請求項７～１３のいずれか１項に記載のステータ。
  15. 前記第１端子部及び前記第３端子部は、前記ステータの外側部分に位置している、
    請求項７～１３のいずれか１項に記載のステータ。
  16. 請求項７～１５のいずれか１項に記載のステータと、
    前記ステータの磁力により回転するロータと、を備える、
    回転電機。
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