WO2025210992A1 - 回転電機および回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

固定子（２）と、固定子（２）の内側に回転可能に配置される回転子（３）とを備えた回転電機（１）であって、固定子（２）は、固定子鉄心（２２１）と、固定子鉄心（２２１）に巻回された複数の固定子コイル（２２）とを有し、複数の固定子コイル（２２）は、導体（５１）の外周が絶縁被膜（５２）された導線（５）にて形成され、複数の固定子コイル（２２）の導線（５）の端末部（２２１）には、絶縁被膜（５２）が付着したまま導体（５１）同士が超音波接合にて接合された接合部（２０）を備える。

Description

回転電機および回転電機の製造方法

　本開示は、回転電機および回転電機の製造方法に関するものである。

　従来の回転電機の固定子コイルの絶縁被膜導線同士を電気的に接合する場合、接続するべき部分の絶縁被膜を所定の長さ分だけ剥ぎ取って導体を露出させ、露出した導体を撚り合わせて超音波接合させ、絶縁被膜導線同士を電気的に接続する（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／００５２５８号公報（段落「００１９」）

　従来の回転電機および回転電機の製造方法は、絶縁被膜を除去する工程が必要となり工数が増え、加工費が増大するという問題点があった。

　本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、加工費を低減できる回転電機および回転電機の製造方法を提供することを目的とする。

　本開示の回転電機は、
　固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士が超音波接合にて接合された接合部を備えた
ものである。
　また、本開示の回転電機は、
　固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士がレーザ溶融接合にて接合された接合部を備えた
ものである。
　また、本開示の回転電機の製造方法は、
上記記載の回転電機の製造方法であって、
超音波にて前記端末部に振動を与え、前記端末部同士の摩擦で前記絶縁被膜の一部をはがして前記導体同士を接合して前記接合部を形成する
ものである。
　また、本開示の回転電機の製造方法は、
上記記載の回転電機の製造方法であって、
レーザ照射にて、前記端末部同士の前記絶縁被膜の一部を溶融して前記導体同士を接合して前記接合部を形成する
ものである。

　本開示の回転電機および回転電機の製造方法によれば、
加工費を低減できる。

実施の形態１による回転電機の構成を示す断面図である。 図１に示した回転電機の内部構成を示す断面図である。 図１に示した回転電機の固定子鉄心の構成を示す平面図である。 実施の形態１の分布巻きの回転電機の構成を示す模式断面図である。 図１に示した回転電機の固定子の構成を示す斜視図である。 図５に示した固定子の構成を示す平面図である。 図５に示した固定子のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の関係を示す平面図である。 図５に示した固定子の３相結合部分を示す配線図である。 図９Ａは、図５に示した固定子の結線工程を示す部分平面図である。図９Ｂは、図９ＡのＨ－Ｈ線断面を示す断面図である。 図１０Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の接合方法を示す断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図１１Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。 図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。 図１４Ａは、実施の形態２による回転電機の固定子の端末部同士の接合前の構成を示す断面図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図１５Ａは、図１４Ａに示した端末部同士の接合方法を示す断面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図１６Ａは、図１４Ａに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図１４Ａに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。 図１４Ａに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。 実施の形態３による回転電機の固定子の端末部同士の接合方法を示す斜視図である。 実施の形態３による回転電機の固定子の端末部同士の他の接合方法を示す斜視図である。 実施の形態４による回転電機の固定子の端末部同士の接合方法を示す平面図である。 図２２Ａは、図２１に示した回転電機の固定子の端末部同士の接合方法を示す側面図である。図２２Ｂは、図２２ＡのＹ－Ｙ線断面における回転電機の固定子の端末部同士の接合部の構成を示す断面図である。 図２３Ａは、図５に示した固定子の結線工程を示す部分平面図である。図２３Ｂは、図２３ＡのＨ１－Ｈ１線断面を示す断面図である。 図２４Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２４Ｂは、図２４Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図２５Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２５Ｂは、図２５Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図２６Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２６Ｂは、図２６Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図２７Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２７Ｂは、図２７Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図２８Ａは、図１に示した回転電機の固定子の他の構成の示す平面図である。図２８Ｂは、図２８ＡのＨ２－Ｈ２線断面を示す断面図である。 図２９Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２９Ｂは、図２９Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。 図２９Ｂに示した接合部と端子との関係を示した断面図である。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による回転電機の構成を示す断面図である。図２は、図１に示した回転電機の内部構成を示す断面図である。図３は、図１に示した回転電機の固定子鉄心の構成を示す平面図である。図４は、実施の形態１の分布巻きの回転電機の構成を示す模式断面図である。図５は、図１に示した回転電機の固定子の構成を示す斜視図である。図６は、図５に示した固定子の構成を示す平面図である。図７は、図５に示した固定子のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の関係を示す平面図である。図８は、図５に示した固定子の３相結合部分を示す配線図である。

　図９Ａは、図５に示した固定子の結線工程を示す部分平面図である。図９Ｂは、図９ＡのＨ－Ｈ線断面を示す断面図である。図１０Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の接合方法を示す断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図１１Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図１２および図１３は、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。

　図１および図２に示すように、回転電機１は、固定子２と、固定子２の内側に回転可能にギャップを介して配置される回転子３とを備える。固定子２は、固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に巻回された複数の固定子コイル２２とを有する。複数の固定子コイル２２は、図９Ｂに示すように、導体５１の外周が絶縁被膜５２にて覆われた導線５にて形成されている。詳細は後述するが、複数の固定子コイル２２の導線５の端末部２２１には、絶縁被膜５２が付着したまま導体５１同士が接合された接合部２０を備える。

　回転子３は、回転電機１の中心Ｑを中心として回転する回転軸４に圧入または焼き嵌め等により固定されている回転子鉄心３１を有する。この回転子３は、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）モータ構造であり、回転子鉄心３１の内部に磁石３２が配置されている。なお、ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）モータ構造でも本開示は同様に適応可能である。

　図３に示すように、固定子鉄心２１は、周方向に分割された複数の分割鉄心２４が環状に配置して構成されている。各分割鉄心２４は樹脂等の絶縁体（図示せず）で覆われている。分割鉄心２４は、電磁鋼板または薄板等を複数枚、軸方向に積層したものが使用されている。分割鉄心２４は、周方向に延在するバックヨーク部２５と、バックヨーク部２５の径方向の内側から中心Ｑに向かって突出するティース部２６とを有している。

　図１に示すように、固定子コイル２２は、各ティース部２６に巻回され形成されるとともに、バックヨーク部２５の内側端面に接触している。また、固定子コイル２２は、周方向に隣接するティース部２６間に構成されるスロット部２７に収納されている。ここでは、固定子コイル２２は、このスロット部２７内において、ティース部２６に対して集中巻きにて配置されている。

　なお、図３に示すように、固定子鉄心２１は、複数の分割鉄心２４から構成する例を示したが、これに限られることはなく、固定子鉄心２１が分割されていない場合、また、バックヨーク部の周方向の端部同士が薄肉で連結されている場合など、固定子鉄心２１の形状は様々なものが考えられる。

　また、図４に示すように、回転電機１として、固定子コイル２２が、複数のスロット部にまたがって巻回される巻線方式で分布巻きと称されるものでも本開示は同様に適応可能である。また、上述した回転電機１は一例であり、極数およびスロット数はこれらに限定されるものではない。

　上述したように、本開示は、集中巻きの回転電機１、分布巻きの回転電機１のいずれかを問わず、固定子鉄心２１に巻回した固定子コイル２２から引き出された後述する端末部２２１同士を電気的に接続し、その端末部２２１同士を通電することで固定子コイル２２により磁界を発生させて回転子３を回転させるものであれば本開示は適応可能である。

　図５および図６に示すように、固定子鉄心２１の各固定子コイル２２の端末部２２１は、固定子鉄心２１に装着された絶縁部材であるインシュレータ２８に設けられた溝に係止されている。各端末部２２１には、固定子コイル２２の巻回を開始するときにインシュレータ２８の溝に導入する巻始め線Ｘ１（図６参照）側と、固定子コイル２２の巻回が終了したときにインシュレータ２８の溝から導出する巻終わり線Ｘ２（図６参照）側とが存在する。

　図７に示すように、各固定子コイル２２はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の固定子コイル２２、すなわちＵ相固定子コイル２２、Ｖ相固定子コイル２２、Ｗ相固定子コイル２２を含む。また、各端末部２２１は、図８に示すように、各相の固定子コイル２２の端末部２２１をＹ結線によって接続する場合もある。また、各相の固定子コイル２２の端末部２２１は、巻始め線同士、もしくは巻き終わり線同士、または巻始め線と巻き終わり線同士を接続するがその構成は回転電機１の結線方式の種類による。

　本開示ではこれら結線状態を例として説明するが、本開示の内容は結線状態によらず適応可能である。例えば、複数の相の固定子コイル２２を並列結線する場合、または、Δ結線をする場合、または、Ｙ結線とΔ結線とを切り替えるような構成にする場合等、様々な結線方式に有効である。

　次に、上記のように構成された実施の形態１の回転電機１の固定子２の固定子コイル２２の端末部２２１の接合部２０の製造方法について説明する。まず、図９に示すように、固定子コイル２２の端末部２２１同士を接触させるため、固定子鉄心２１に巻回され固定子コイル２２から引き出されたそれぞれの端末部２２１を、長手方向の側面同士が互いに接するように隣接させる。ここでは、隣接させた固定子コイル２２のそれぞれの端末部２２１の断面形状が丸形状であるため、２つの端末部２２１同士の接触は線接触となる。

　そして、図１０Ａに示すように、各端末部２２１を絶縁被膜５２が全て存在する状態で固定具６により固定する。そして、端末部２２１同士が線接触されている箇所にレーザ照射７を行う。すると、図１０Ｂに示すように、端末部２２１の絶縁被膜５２の一部が溶融してはがれ、導体５１が露出して、端末部２２１の導体５１同士がレーザ溶融接合により絶縁被膜５２が付着したまま（一部が残存したまま）接合部２０を形成する。すなわち、複数の固定子コイル２２の導線５の端末部２２１における接合部２０を含む部分を導線５の長手方向に対して垂直に切断した断面において、接合部２０以外の箇所には、絶縁被膜５２が残存している部分（以下、当該箇所を”絶縁被膜５２が残存している部分”とのみ称す場合もある。また、図１０Ｂのみ、当該”絶縁被膜５２が残存している部分”の対応箇所に、ハッチングを付して示す）がある。

　また、他の製法方法では、図１１Ａに示すように、各端末部２２１を絶縁被膜５２が全て存在する状態で固定具６により固定する。そして、端末部２２１同士が線接触している。そして、一方の固定具６にホーン８を接続し、他方の固定具６は固定して移動しない構成とする。そしてホーン８から超音波を発生させる。すると、超音波が固定具６を介して端末部２２１に伝達され、端末部２２１同士の摩擦により絶縁被膜５２の一部がはがれ、端末部２２１の導体５１同士が超音波接合により絶縁被膜５２が付着したまま（一部が残存したまま）接合部２０を形成する。すなわち、上記場合と同様に、複数の固定子コイル２２の導線５の端末部２２１における接合部２０を含む部分を導線５の長手方向に対して垂直に切断した断面において、接合部２０以外の箇所に、絶縁被膜５２が残存している部分がある。

　そして、この絶縁被膜５２が残存している部分は、固定具６が端末部２２１に接触する箇所を含み、端末部２２１の外周側である。よって、絶縁被膜５２が残存している部分では、電気的に絶縁が確保でき、接合部２０から絶縁被膜５２が残存している部分に接触する外部の導電性の端子等の導電材までの沿面距離を確保できる。具体例として、端末部２２１と導電性の端子１０との関係を図２３に示す。図２３Ａは、図５に示した固定子の結線工程を示す部分平面図である。図２３Ｂは、図２３ＡのＨ１－Ｈ１線断面を示す断面図である。図２３に示すように、導電性の端子１０を取り付けた場合に、絶縁被膜５２が残存している部分を残すことで沿面距離が確保でき、電流を端子１０に流れないことが可能となる。

　上記のように接合部２０が構成されているため、各固定子コイル２２の端末部２２１をバスバなどの別部材で接続する必要がない。よって、バスバなどの別部材の材料費を抑制できる。また、絶縁被膜５２をあらかじめ除去する必要がないため、加工費を削減できる。そして、固定子コイル２２から導出された端末部２２１としての巻始め線Ｘ１と巻終わり線Ｘ２を物理的に接続することで電気を印加でき、固定子鉄心２１に巻回された固定子コイル２２に磁場を生じさせることができる。

　また、他の製造方法では、図１２および図１３に示すように、固定具６に端末部２２１の外形に沿った固定面６１を形成し、当該固定面６１に端末部２２１を沿わせるように配置して固定して上記に示した場合と同様に接合処理を行う。このように固定具６の端末部２２１の外形に沿った円弧状の固定面６１にて、端末部２２１を把持して固定することで、端末部２２１の位置をずれなく安定的に接合が可能となり、安定的に狙った位置での、レーザ照射７および超音波の印加による絶縁被膜５２の除去を行いながら端末部２２１の導体５１同士を接合し、絶縁被膜５２が付着したまま接合部２０を形成できる。

　また、上記実施の形態１では、レーザ照射７またはホーン８を用いて接合部２０を形成する例を示したが、さらに、固定具６を加熱する加熱部を追加して行うことも考えられる。具体例を、図２４および図２５に示す。図２４Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２４Ｂは、図２４Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図２５Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２５Ｂは、図２５Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。

　図２４および図２５に示すように、固定具６を加熱する加熱部９を追加する。加熱部９は、固定具６に通電し、固定具６を加熱することができる。すなわち、固定具６を加熱することにより、端末部２２１を加熱する。加熱部９による固定具６への、通電量を制御することによって、固定具６の加熱温度を調整することが可能である。

　導線５の絶縁被膜５２に耐熱性がある場合、導線５の絶縁被膜５２の除去をより容易にするため、加熱部９を用いて固定具６を加熱し、絶縁被膜５２を加熱し、溶融性を高め、剥離性を高める。その際、上記実施の形態１と同様に図２４のレーザ照射７または図２３の超音波溶着に用いるホーン８を振動させることで、端末部２２１同士を接合し、接合部２０を形成し、接合部２０以外の箇所に、絶縁被膜５２が残存している部分を形成する。すなわち、この際、固定具６の加熱により、接合部２０となる箇所の絶縁被膜５２は容易に溶融し、剥離性を高められるため、接合部２０の形成が容易に可能となる。そして、上記に示した場合と同様に、絶縁被膜５２が残存している部分に、図２３のような構成を採用する場合、端子１０までの沿面距離を確保できる。

　また、上記実施の形態１では、接合部２０以外の箇所に、絶縁被膜５２を残存させる部分を有する例を示しが、これに限られることはなく、複数の固定子コイルの導線５の端末部２２１における接合部２０を含む部分を導線５の長手方向に対して垂直に切断した断面において、導線５の端末部２２１における接合部２０と反対側の箇所に、絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０があるように構成することも可能である。

　具体例を、図２６および図２７に示す。図２６Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２６Ｂは、図２６Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図２７Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２７Ｂは、図２７Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。

　図２６および図２７に示すように、上記実施の形態１と同様に図２６のレーザ照射７または図２７の超音波溶着に用いるホーン８を振動させ、さらに、固定具６を加熱することで絶縁被膜５２の除去を容易にする。このように、接合部２０以外に、加熱された固定具６と導線５との接触箇所について、絶縁被膜５２が除去され、導体５１が露出する。これにより、導線５の絶縁被膜５２は、接合部２０および固定具６との接触箇所にて除去される構成となる。

　すなわち、複数の固定子コイル２２の導線５の端末部２２１における接合部２０を含む断面において、導線５の端末部２２１における接合部２０と反対側の箇所である固定具６の接触する部分には、絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０が形成される。（以下、当該箇所を”絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０”とのみ称す場合もある。）回転電機１は、固定子２に結線部を介して導通させる必要があるが、接合部２０とは異なる箇所の絶縁被膜５２を除去することで、電源線との取付時に絶縁被膜５２を考慮する必要がなく、電源の供給が容易となる。そのため、結線加工の加工時間および電源線組立の加工費を低減することが可能となる。

　図２８に接続部の例を示す。図２８Ａは、図１に示した回転電機の固定子の他の構成の示す平面図である。図２８Ｂは、図２８ＡのＨ２－Ｈ２線断面を示す断面図である。図２８Ｂに示すように、接合部２０と異なる箇所である、絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０に、電気的に接続する端子１０を介して電流を流すことが可能となり、回転電機１の固定子２に回転磁界を発生させることが可能となる。

　さらに、他の例を図２９に示す。図２９Ａは、図９Ｂに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図２９Ｂは、図２９Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図２９Ｂに示すように、一方の固定具６（紙面上、右側）の加熱温度を低く、または加熱しないようにして、”絶縁被膜５２が残存している部分”を、他方の固定具６（紙面上、左側）の加熱温度を一方の固定具６の加熱温度よりも高くして、絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０を形成することも可能である。

　この場合、図３０に示すように端子１０が設置されると、導線５の端末部２２１における接合部２０と反対側の内、一方のみの箇所の固定具６の接触する部分に、絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０が形成され電源と接続される。よって、電気を流す箇所を一か所になるため通電状態の安定化を図ることができる。

　なお、固定具６の加熱方法は加熱部９の通電による方法以外であっても、固定具６が加熱可能で加熱温度が調整可能であれば他の方法でもよく、同様に行うことができる。また、加熱部９を備える点、”絶縁被膜５２が残存している部分”を形成する点、”絶縁被膜５２が溶融され導体５１が露出した痕５０”を形成する点などは、以下の実施の形態においても、同様に行うことができるとともに、同様に形成可能であるため、その説明は適宜省略する。

　上記実施の形態１においては、２本の端末線の接続を例に示しているが、これに限られることはなく、例えば、図８に示すような中性点等で３本以上の複数本の固定子コイル２２の端末線の接合の場合も同様に行うことができる。
　また、上記実施の形態１においては、２本の端末部のいずれも絶縁被膜を付着したまま接合部を形成する例を示したが、これに限られることはなく、１本の端末部の絶縁被膜が取り除かれ、他の端末部の絶縁被膜が存在したまま接合部が形成されていてもよい。
　以上のことは、以下の実施の形態においても同様であるためその説明は適宜省略する。

　上記のように構成された実施の形態１の回転電機によれば、
　固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士が超音波接合にて接合された接合部を備えた
ので、
絶縁被膜を剥がさずに端末部同士を接合して接合部を形成でき、加工費を低減できる。

　上記のように構成された実施の形態１の回転電機によれば、
　固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士がレーザ溶融接合にて接合された接合部を備えた
ので、
絶縁被膜を剥がさずに端末部同士を接合して接合部を形成でき、加工費を低減できる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
上記記載の回転電機の製造方法であって、
超音波にて前記端末部に振動を与え、前記端末部同士の摩擦で前記絶縁被膜の一部をはがして前記導体同士を接合して前記接合部を形成する
ので、
絶縁被膜をはがす工程を省略でき加工費を削減できるとともに、絶縁被膜が付着したまま端末部同士を接合する接合部を、確実にかつ簡便に形成できる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
上記記載の回転電機の製造方法であって、
レーザ照射にて、前記端末部同士の前記絶縁被膜の一部を溶融して前記導体同士を接合して前記接合部を形成する
ので、
絶縁被膜をはがす工程を省略でき加工費を削減できるとともに、絶縁被膜を剥がさずに端末部同士を接合する接合部を、確実にかつ簡便に形成できる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
　前記端末部の外周を固定する固定具にて、前記端末部の外周を固定して前記接合部の接合を行う
ので、
絶縁被膜を剥がさずに端末部同士を接合する接合部を、安定的に形成できる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機によれば、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
前記接合部以外の箇所に、前記絶縁被膜が残存している部分がある
ので、
外部の導電材と沿面距離を確保できる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機によれば、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
少なくとも一つの前記導線の端末部における前記接合部と反対側の箇所に、
前記絶縁被膜が溶融され前記導体が露出した痕がある
ので、
外部の導電材と絶縁被膜が溶融され導体が露出した痕とを接触させることにより電気の導通を容易に確保する回転電機を得ることができる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
前記接合部以外の箇所に、前記絶縁被膜が残存している部分を形成する
ので、
外部の導電材と沿面距離を確保する回転電機を得ることができる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
少なくとも一つの前記導線の端末部における前記接合部と反対側の箇所に、
前記絶縁被膜が溶融され前記導体が露出した痕を形成する
ので、
外部の導電材と絶縁被膜が溶融され導体が露出した痕の当該導体とを接触させることにより電気の導通を容易に確保する回転電機を得ることができる。

　さらに、上記のように構成された実施の形態１の回転電機の製造方法によれば、
前記固定具は、前記端末部を加熱する
ので、
導線の絶縁被膜の溶融が容易に可能となる。

実施の形態２．
　図１４Ａは、実施の形態２による回転電機の固定子の端末部同士の接合前の構成を示す断面図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示した端末部同士の接合後の構成を示す断面図である。図１５Ａは、図１４Ａに示した端末部同士の接合方法を示す断面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図１６Ａは、図１４Ａに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示した端末部同士の接合後の状態を示す断面図である。図１７および図１８は、図１４Ａに示した端末部同士の他の接合方法を示す断面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して省略する。

　上記実施の形態１に示した、固定子コイル２２の導線５の形状は、断面形状が丸形状であった。よって、固定子コイル２２の端末部２２１同士を接続する際に、端末部２２１同士の接合箇所は、点接触もしくは線接触となる。よって、端末部２２１同士を接合する際に位置が安定せず、例えば、接合部２０の溶け込みが浅くなる可能性がある。そこで、本実施の形態２では平面部５５を有する導線５を用いる固定子コイル２２の端末部２２１の接合部２０について説明する。

　図１４に示すように、本実施の形態２においては、固定子コイル２２の端末部２２１を形成する導線５の外周に、平面部５５を有するものを用いる。そして、図１４Ａに示すように、各端末部２２１の平面部５５同士を接触させる。そして、図１４Ｂに示すように、絶縁被膜５２が付着したまま導体５１同士が接合され、接合部２０を形成する。導線５の平面部５５の接触した状態で接合部２０が形成されてるため、端末部２２１の接合部２０が広範囲に面接触となる。そのため、固定子コイル２２の端末部２２１同士の位置ずれも抑制できる。よって、接合部２０の位置ずれの抑制および接合面積の拡大により、安定した固定子コイル２２同士の接合が可能となる。

　次に、上記のように構成された実施の形態２の回転電機１の固定子２の固定子コイル２２の端末部２２１の接合部２０の製造方法について説明する。まず、固定子コイル２２の端末部２２１同士を、図１５Ａに示すように、各端末部２２１を絶縁被膜５２が全て存在する状態で、平面部５５同士が接触するようにして固定具６により固定する。そして、端末部２２１の平面部５５同士が面接触されている箇所にレーザ照射７を行う。すると、図１５Ｂに示すように、端末部２２１の平面部５５上の絶縁被膜５２の全てが溶融し、導体５１が露出して、端末部２２１の平面部５５の導体５１同士がレーザ溶融接合により接合され、その他の部分の絶縁被膜５２が付着したまま接合部２０が形成される。

　また、他の製法方法では、例えば、固定子コイル２２の端末部２２１同士を、図１６Ａに示すように、各端末部２２１を絶縁被膜５２が全て存在する状態で、平面部５５同士が接触するようにして固定具６により固定する。そして、一方の固定具６にホーン８を接続し、他方の固定具６は固定し移動しない構成とする。そしてホーン８から超音波を発生させる。そして、超音波が固定具６を介して端末部２２１に伝達され、端末部２２１の平面部５５同士の摩擦により平面部５５上の絶縁被膜５２の全てを溶融し、端末部２２１の導体５１同士が超音波接合により接合され、その他の部分の絶縁被膜５２が付着したまま接合部２０を形成する。

　このように、端末部２２１の平面部５５を備えることにより、端末部２２１の平面部５５同士が接触するため、接合部２０を形成するための位置が安定する。そして、端末部２２１の平面部５５同士の接触面積が大きくなるため、超音波による摩擦が強くなり、絶縁被膜５２の除去および接合を小さい振動で行える。

　また、他の製造方法では、図１７および図１８に示すように、固定具６に端末部２２１の外形に沿った固定面６２を形成し、当該固定面６２に端末部２２１を沿わせるように配置して固定して上記に示した場合と同様に行う。このように固定具６に端末部２２１を、外形に沿った円弧状の固定面６１にて把持して固定することで、端末部２２１の位置をずれなく安定的に接合が可能となり、接合時の端末部２２１の位置ずれを抑制でき、安定的に狙った位置での、レーザ照射７および超音波の印加による絶縁被膜５２の除去を行いながら端末部２２１同士を接合し、その他の部分の絶縁被膜５２が付着したまま接合部２０を形成できる。

　上記のように構成された実施の形態２の回転電機の製造方法によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、
　前記導線は、前記端末部の外周に平面部を有し、
前記接合部は、前記端末部の前記平面部同士が相互に合わされて接合されている
ので、
接合部が端末部の平面部に形成されるため、安定した接合が可能となる。

実施の形態３．
　図１９は、実施の形態３による回転電機の固定子の端末部同士の接合方法を示す斜視図である。図２０は、実施の形態３による回転電機の固定子の端末部同士の他の接合方法を示す斜視図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して省略する。

　上記各実施の形態においては、端末部２２１同士を線接触または面接触にして接合部を形成する例を示しが、端末部２２１同士が接合時にずれる可能性がある。そこで、本実施の形態３においては、端末部２２１同士を相互に交差させて、接触させる。例えば、図１９に示すように端末部２２１同士を相互に交差させるか、または、図２０に示すように端末部２２１の平面部５５同士を相互に交差させるかする。そして、上記実施の形態と同様に、端末部２２１を固定し、レーザ照射またはホーン８を振動させることで固定子コイル２２の端末部２２１の導体５１同士を接合し、絶縁被膜５２が付着したまま接合部２０を形成する。

　上記のように構成された実施の形態３の回転電機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
　前記接合部は、前記端末部同士が相互に交差して接合されている
ので、
この交差させて接合する構造に関して、線接触で固定する場合と比較して位置ずれを抑制できるため、位置が安定した接合をしやすい。

実施の形態４．
　図２１は、実施の形態４による回転電機の固定子の端末部同士の接合方法を示す平面図である。図２２Ａは、図２１に示した回転電機の固定子の端末部同士の接合方法を示す側面図である。図２２Ｂは、図２２ＡのＹ－Ｙ線断面における回転電機の固定子の端末部同士の接合部の構成を示す断面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して省略する。

　本実施の形態４においては、固定子コイル２２の端末部２２１同士を接合するために、図２１に示すように、端末部２２１同士を相互にねじり合わせる。この状態で、端末部２２１同士はいずれかの箇所で接触することとなる。そして、図２２Ａに示すように、固定具６にて固定する。そして、一方の固定具６にホーン８を接続し、他方の固定具６は固定し移動しない構成とする。そしてホーン８から超音波を発生させる。そして、超音波が固定具６を介して端末部２２１に伝達され、図２２Ｂに示すように、端末部２２１同士の絶縁被膜５２を溶融し、端末部２２１の導体５１同士が超音波接合により絶縁被膜５２が付着したまま（一部が残存したまま）接合部２０を形成する。

　このように複数の端末部２２１をねじった構造で束ねるため、端末部２２１同士が捻られたいずれかの箇所が、超音波振動を施すことで絶縁被膜５２を除去しながら端末部２２１同士を接合して接合部２０を形成するため、端末部２２１同士が確実に接合できる。

　上記のように構成された実施の形態４の回転電機によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、
　前記接合部は、２本以上の前記端末部が相互にねじり合わされて形成されている
ので、
端末部同士が相互にねじれて接合部が形成されるため、接合部を確実に形成できる。

　本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、この明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
　固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士が超音波接合にて接合された接合部を備えた回転電機。
（付記２）
　固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士がレーザ溶融接合にて接合された接合部を備えた回転電機。
（付記３）
　前記接合部は、前記端末部同士が相互に交差して接合されている付記１または付記２に記載の回転電機。
（付記４）
　前記導線は、前記端末部の外周に平面部を有し、
前記接合部は、前記端末部の前記平面部同士が相互に合わされて接合されている付記１から付記３のいずれか１項に記載の回転電機。
（付記５）
　前記接合部は、２本以上の前記端末部が相互にねじり合わされて形成されている付記１に記載の回転電機。
（付記６）
　付記１に記載の回転電機の製造方法であって、
超音波にて前記端末部に振動を与え、前記端末部同士の摩擦で前記絶縁被膜の一部をはがして前記導体同士を接合して前記接合部を形成する回転電機の製造方法。
（付記７）
　付記２に記載の回転電機の製造方法であって、
レーザ照射にて、前記端末部同士の前記絶縁被膜の一部を溶融して前記導体同士を接合して前記接合部を形成する回転電機の製造方法。
（付記８）
　前記端末部の外周を固定する固定具にて、前記端末部の外周を固定して前記接合部の接合を行う付記６または付記７に記載の回転電機の製造方法。

　１　回転電機、１０　端子、２　固定子、２０　接合部、２１　固定子鉄心、２２　固定子コイル、２２１　端末部、２４　分割鉄心、２５　バックヨーク部、２６　ティース部、２７　スロット部、２８　インシュレータ、３　回転子、３１　回転子鉄心、３２　磁石、４　回転軸、５　導線、５０　痕、５１　導体、５２　絶縁被膜、５５　平面部、６　固定具、６１　固定面、６２　固定面、７　レーザ照射、８　ホーン、９　加熱部、Ｘ１　巻始め線、Ｘ２　巻終わり線、Ｑ　中心。

Claims (13)

1. 固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
   前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
   複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
   複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士が超音波接合にて接合された接合部を備えた回転電機。
2. 固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置される回転子とを備えた回転電機であって、
   前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回された複数の固定子コイルとを有し、
   複数の前記固定子コイルは、導体の外周が絶縁被膜された導線にて形成され、
   複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部には、前記絶縁被膜が付着したまま前記導体同士がレーザ溶融接合にて接合された接合部を備えた回転電機。
3. 複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
   前記接合部以外の箇所に、前記絶縁被膜が残存している部分がある請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
   少なくとも一つの前記導線の端末部における前記接合部と反対側の箇所に、
   前記絶縁被膜が溶融され前記導体が露出した痕がある請求項１または請求項２に記載の回転電機。
5. 前記接合部は、前記端末部同士が相互に交差して接合されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
6. 前記導線は、前記端末部の外周に平面部を有し、
   前記接合部は、前記端末部の前記平面部同士が相互に合わされて接合されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
7. 前記接合部は、２本以上の前記端末部が相互にねじり合わされて形成されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
8. 請求項１に記載の回転電機の製造方法であって、
   超音波にて前記端末部に振動を与え、前記端末部同士の摩擦で前記絶縁被膜の一部をはがして前記導体同士を接合して前記接合部を形成する回転電機の製造方法。
9. 請求項２に記載の回転電機の製造方法であって、
   レーザ照射にて、前記端末部同士の前記絶縁被膜の一部を溶融して前記導体同士を接合して前記接合部を形成する回転電機の製造方法。
10. 複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
    前記接合部以外の箇所に、前記絶縁被膜が残存している部分を形成する請求項８または請求項９に記載の回転電機の製造方法。
11. 複数の前記固定子コイルの前記導線の端末部における前記接合部を含む部分を前記導線の長手方向に対して垂直に切断した断面において、
    少なくとも一つの前記導線の端末部における前記接合部と反対側の箇所に、
    前記絶縁被膜が溶融され前記導体が露出した痕を形成する請求項８または請求項９に記載の回転電機の製造方法。
12. 前記端末部の外周を固定する固定具にて、前記端末部の外周を固定して前記接合部の接合を行う請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。
13. 前記固定具は、前記端末部を加熱する請求項１２に記載の回転電機の製造方法。