JP4502041B2 - 回転電機の固定子およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の固定子およびその製造方法に関するものである。

近年、電動機及び発電機として使用される回転電機において、小型高出力及び高品質が求められている。例えば、車両に搭載される回転電機においては、回転電機を搭載するためのスペースが小さくなってきている一方で、出力の向上が求められている。従来の回転電機として、固定子に用いられる固定子コイルが連続巻線で形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された固定子の製造方法は、まず帯状に成形したコイルを巻回することで、筒状の固定子コイルを成形する。成形された筒状の固定子コイルに対して、固定子コアを取り付ける。
特開２００４−３２０８８６号公報

特許文献１に記載されたように、固定子コイルを予め成形しておき、その後に固定子コアを配置する製造方法を採用した場合には、固定子コイルが固定子コアのスロット内に確実に収容されるようにすることが容易ではない。すなわち、固定子コイルが固定子コアに配置された状態において、固定子コアのスロットの開口部から固定子コイルが飛び出してしまうおそれがある。一般に、固定子コアと回転子とのギャップ（間隙）は非常に小さい。そのため、固定子コイルが固定子コアから飛び出した状態のままでは、回転子に当接するおそれがある。回転子に固定子コイルが当接すると、固定子コイルの被膜が剥離し、短絡するおそれがある。従って、固定子製造時に、固定子コイルが固定子コアのスロット内に確実に収容されるようにする必要があるため、多大な工数を要していた。

特に、以下のことにより、固定子コイルが固定子コアのスロットの開口部から飛び出す可能性があった。固定子コイルは屈曲可能な剛性を有していなければ、筒状の固定子コイルを成形することができないため、比較的容易に屈曲する。従って、筒状の固定子コイルを成形する際に、固定子コアのスロットに収容すべき部位が、屈曲した状態となる可能性が非常に高い。このように屈曲した状態のまま固定子コイルを固定子コアに配置すると、屈曲した部位が固定子コアのスロットの開口部から飛び出してしまうおそれがあった。

さらに、筒状の固定子コイルを成形した後に、固定子コアを取り付ける。このとき、固定子コアが固定子コイルを押圧することにより、固定子コアのスロットの開口部側に固定子コイルに力が作用する。この力は、固定子コイルを固定子コアのスロットの開口部側へ変形させる力となり、固定子コイルが固定子コアのスロットの開口部から飛び出すおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、予め筒状の固定子コイルを成形した後に固定子コアに配置する製造方法を採用するにあたって、固定子コイルが固定子コアのスロットの開口部から飛び出さないようにすることが可能な回転電機の固定子およびその製造方法を提供することを目的とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

（手段１）手段１に係る回転電機の固定子は、
径方向内方または径方向外方に開口部を有するスロットを備える固定子コアと、
前記固定子コアの前記スロットに収容されるスロット収容部、および、隣り合った前記スロット収容部を連結し前記固定子コアの両端面からそれぞれ突出するコイルエンド部を備える固定子コイルと、
を備える回転電機の固定子において、
前記固定子コイルは、前記固定子コイルの前記スロット収容部が前記固定子コアの前記スロットに収容される前に予め筒状に形成されており、
前記スロットに収容される前の状態における前記スロット収容部は、前記スロット収容部の軸方向両端を結ぶ直線に対して、前記スロット収容部の軸方向中央部を前記スロットの前記開口部とは反対の径方向に向かって突出するように曲げ形成され、
前記スロット収容部の軸方向中央部は、前記スロット収容部が前記スロットに収容される状態において、前記固定子コアにより前記開口部側へ押圧され、
前記スロット収容部の軸方向中央部が前記固定子コアにより押圧される場合に、前記スロット収容部の軸方向中央部が変形して、前記スロット収容部を前記スロットに収容する前における前記スロット収容部の形状に比べて前記スロット収容部が直線状となるように変形することを特徴とする。

手段１によれば、スロットに収容される前の状態におけるスロット収容部の軸方向中央部を開口部とは反対の径方向に突出するように形成している。これにより、スロット収容部がスロットに収容される状態において、固定子コアのスロットの開口部からスロット収容部が飛び出すことを防止できる。

仮に、固定子コイルの成形時に、固定子コイルのスロット収容部が屈曲し得るとしても、スロットの開口部側には凹むように形成されている分、スロット収容部がスロットの開口部から飛び出すことを防止できる。さらに、本手段においても、筒状の固定子コイルを成形した後に、固定子コアを取り付ける。従って、固定子コアが固定子コイルのスロット収容部を押圧することになる。そして、本手段においては、固定子コアにより固定子コイルのスロット収容部の軸方向中央部が押圧される。ただし、スロット収容部は、固定子コアから押圧される前の状態において、スロットの開口部側に凹むように形成されているため、スロット収容部の軸方向中央部がスロットの開口部側へ押圧されたとしても、スロット収容部がスロットの開口部から飛び出すことを防止できる。

（手段２）手段１の回転電機の固定子において、
前記スロット収容部の軸方向中央部が前記固定子コアにより前記開口部側へ押圧される場合に、前記スロット収容部が変形する際に、前記コイルエンド部は変形しないように形成されているようにするとよい。

（手段３）手段１または２の回転電機の固定子において、
前記スロットに収容される前の状態における前記スロット収容部の軸方向断面形状は、くの字状に曲げ形成してもよい。

手段３によれば、上記のように、スロット収容部がスロットの開口部から飛び出すことを防止できる。

（手段４）手段１〜３の何れかの回転電機の固定子において、
前記スロットに収容される前の状態における前記スロット収容部のうち、前記コイルエンド部との連結部における接線は、軸方向に平行に設定されているとよい。

スロット収容部の軸方向両端部は、コイルエンド部に結合しているため、固定子コアにより押圧されたとしても変形しにくい。そこで、本手段のようにすることで、スロット収容部の軸方向両端部は、固定子コアのスロットの内部に収容されるようにできる。

（手段５）手段１〜５の何れかの回転電機の固定子において、前記スロット収容部の軸方向中央部は、塑性変形することにより形成されているとよい。

手段５によれば、スロット収容部の軸方向中央部が塑性変形することにより、加工硬化を生じる。この加工硬化により、固定子コアによりスロット収容部の軸方向中央部が押圧されたとしても、スロットの開口部側への変形量を抑制できる。従って、スロット収容部がスロットの開口部から突出することを確実に抑制できる。さらに、仮に、回転電機使用時において、スロット収容部が振動したとしても、スロット収容部の軸方向中央部の加工硬化により、スロット収容部がスロットの開口部から飛び出さないようにできる。

（手段６）手段６に係る回転電機の固定子の製造方法は、
径方向内方または径方向外方に開口部を有するスロットを備え固定子コアと、
前記固定子コアの前記スロットに収容されるスロット収容部、および、隣り合った前記スロット収容部を連結し前記固定子コアの両端面からそれぞれ突出するコイルエンド部を備える固定子コイルと、
を備える回転電機の固定子の製造方法であって、
電気導体線から複数の成形体を成形する成形工程と、
複数の前記成形体を組み込んで帯状の組み込み体を形成する組み込み工程と、
前記組み込み体を芯部材の外周面に巻き取って筒状の前記固定子コイルを形成する巻き取り工程と、
前記固定子コイルの前記スロット収容部が前記固定子コアの前記スロットに収容されるように、前記固定子コアを配置する固定子コア配置工程と、
を含み、
前記固定子コア配置工程前の状態における前記スロット収容部は、前記スロット収容部の軸方向両端を結ぶ直線に対して、前記スロット収容部の軸方向中央部を前記固定子コアの前記スロットの前記開口部とは反対の径方向に向かって突出するように曲げ形成され、
前記スロット収容部の軸方向中央部は、前記固定子コア配置工程後の状態において、前記固定子コアにより前記開口部側へ押圧され、
前記スロット収容部の軸方向中央部が前記固定子コアにより押圧される場合に、前記スロット収容部の軸方向中央部が変形して、前記スロット収容部を前記スロットに収容する前における前記スロット収容部の形状に比べて前記スロット収容部が直線状となるように変形することを特徴とする。

手段６の固定子の製造方法によれば、固定子コイルのスロット収容部が固定子コアのスロットの開口部から飛び出さないようにできる。

また、本手段の固定子の製造方法に対して、上述した回転電機の固定子についての特徴部分を同様に適用できる。この場合の効果は、同様の効果を奏する。

以下、本発明の回転電機の固定子およびその製造方法を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の回転電機の固定子を用いた回転電機１の構成について説明する。この回転電機１は、図１に示されるように、略有底筒状の一対のハウジング部材１００、１０１が開口部同士で接合されてなるハウジング１０と、ハウジング１０に軸受け１１０、１１１を介して回転自在に支承された回転軸２０と、回転軸２０に固定された回転子２と、ハウジング１０の内部で回転子２を包囲する位置でハウジング１０に固定された固定子３と、を備えている。

回転子２は、永久磁石により周方向に交互に異なる磁極を、固定子３の内周側と向き合う外周側に複数形成している。回転子２の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態では、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。

固定子３は、図２に示されるように、固定子コア３０と、複数の各相巻線から形成された三相の固定子コイル４と、固定子コア３０と固定子コイル４との間に配された絶縁紙５と、を備えた構成を有している。

固定子コア３０は、図３に示されるように、内周側に開口部を有する複数のスロット３１が形成された円環状を呈している。複数のスロット３１は、その深さ方向が径方向と一致するように形成されている。固定子コア３０に形成されたスロット３１の数は、回転子２の磁極数に対し、固定子コイル４の一相あたり２個の割合で形成されている。本実施形態では、８×３×２＝４８より、スロット数は４８個とされている。

固定子コア３０は、図４に示される分割コア３２を所定の数（本実施形態では、２４個）だけ周方向に連結して形成されている。分割コア３２は、一つのスロット３１を区画するとともに、周方向で隣接する分割コア３２との間で一つのスロット３１を区画する形状を呈している。具体的には、分割コア３２は、径方向内方に伸びる一対のティース部３２０と、ティース部３２０を径方向外方で連結するバックコア部３２１とを有している。

固定子コア３０を構成する分割コア３２は、０．３ｍｍの厚さの電磁鋼坂４１０枚を積層させて形成されている。なお、積層された電磁鋼板の間には、絶縁薄膜が配置されている。固定子コア３０を構成する分割コア３２は、この電磁鋼板の積層体からだけでなく、従来公知の金属薄板及び絶縁薄膜を用いて形成してもよい。

固定子コイル４は、複数の巻線４０を所定の巻回方法で巻回してなる。固定子コイル４を構成する巻線４０は、図５（Ａ）に示されるように、銅製の導体４１と、導体４１の外周を覆い導体４１を絶縁する内層４２０及び外層４２１からなる絶縁被膜４２とから形成されている。内層４２０及び外層４２１を合わせた絶縁被膜４２の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの間に設定されている。このように、内層４２０及び外層４２１からなる絶縁被膜４２の厚みが厚いので、巻線４０同士を絶縁するために巻線４０同士の間に絶縁紙等を挟み込む必要がなくなっているが、巻線４０同士の間あるいは図２に示されるように固定子コア３０と固定子コイル４０との間に絶縁紙を配設してもよい。

さらに、固定子コイル４の巻線４０は、図５（Ｂ）に示されるように、内層４２０及び外層４２１からなる絶縁被膜４２の外周をエポキシ樹脂等からなる融着材４８で被覆して形成してもよい。この場合、回転電機１に発生する熱により融着材４８が絶縁被膜４２よりも早く溶融するので、同じスロット３１に設置されている複数の巻線４０同士が融着材４８同士により熱接着する。その結果、同じスロット３１に設置されている複数の巻線４０が一体化し巻線４０同士が鋼体化することで、スロット３１内の巻線４０の機械的強度が向上する。

固定子コイル４は、図６に示されるように、それぞれが２本の三相巻線（Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２）により形成されている。

固定子コイル４は、図７に示されるように、複数の巻線４０を所定の形状に巻回してなる。固定子コイル４を構成する巻線４０は、固定子コア３０の内周側で周方向に沿って波巻きされる形状で成形されている。

固定子コイル４を構成する巻線４０は、固定子コア３０のスロット３１に収容される直線状のスロット収容部）４３と、隣り合ったスロット収容部４３同士を連結するコイルエンド部（「ターン部」とも称する）４４と、を備えている。スロット収容部４３は、所定のスロット数（本実施形態では、３相×２個＝６個）ごとのスロット３１に収容されている。ただし、図７に示す固定子コイル４のスロット収容部４３は、詳細には、図９および図１０にて後述するように、径方向外方に突出する凸状に形成されている。一方、スロット収容部４３の径方向内方は、凹状に形成されている。ターン部４４は、固定子コア３０の軸方向の端面から突出して形成されている。

固定子コイル４は、複数の巻線４０の両端を固定子コア３０の軸方向の端面から突出させ、かつ複数の巻線４０を周方向に沿って波状に巻装した状態で形成されている。固定子コイル４の１相は、第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂとの端部同士を溶接により接合して形成されている。すなわち、２本の電気導体線から成形した２つの成形体の端部同士を接合して形成された一つの組体から固定子コイル４の１相が形成されている。第１の巻線部４０ａのスロット収容部４３と第２の巻線部４０ｂのスロット収容部４３とは、同一スロット３１に収容される。このとき、第一の巻線部４０ａのスロット収容部４３と、第二の巻線部４０ｂのスロット収容部４３とは、スロット３１の深さ方向（径方向）で交互に位置するように設置されている。そして、第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂとの接合部４５は、第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂの巻装される方向が反転するスロット収容部４３よりなる折り返し部４６に形成されている。

固定子コイル４の展開図、すなわち巻回される前の組み込み体４７の平面図が図８に示されるように、固定子コイル４は、互いに巻装方向が異なる第１の巻線部４０ａと第２の巻線部４０ｂとからなる組体を６組有し、６組の組体を用いて、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）×２個（倍スロット）のコイルとされている。各組体において、第１の巻線部４０ａの中性点側（又は相端子側）の端部と反対側の端部と、第２の巻線部４０ｂの相端子側（又は中性点側）の端部と反対側の端部とが、折り返し部４６よりなるスロット収容部４３を介して接続されている。各相の巻線４０の結線方法は同様である。

以下、第一実施形態の固定子３の製造方法について説明する。すなわち、固定子３は、以下のようにして製造される。なお、以下の説明において、径方向は芯部材又は巻き取り体の径方向を意味し、周方向は芯部材又は巻き取り体の周方向を意味する。

＜固定子コイル成形工程＞
まず、１２本の電気導体線から１２個の成形体を成形する。ここで成形する各成形体は、互いに平行に延びて成形体の長手方向に並列した複数の直状部（スロット収容部）４３１と、隣り合う直状部４３１同士を直状部４３１の一端側と他端側とで交互に連結する複数のターン部（コイルエンド部）４４１とを有する。

＜固定子コイル組み込み工程＞
１２個の成形体を組み込むことにより、組み込み体４７を形成する。この組み込み体４７においては、６組の組体が組み込み体４７の長手方向に並列している。各組体は、第１の巻線部４０ａとなる第１線部と、第２の巻線部４０ｂとなる第２線部とからなる。なお、第１線部が１個の成形体よりなり、第２線部も１個の成形体よりなる。各組体における第１線部の端部と第２線部の端部とが溶接接合されて接合部４５とされている。なお、１２個の成形体を組み込んでから、各組体における第１線部の端部と第２線部の端部とを接合してもよいし、第１線部の端部と第２線部の端部とを接合して６組の組体を形成してから、この６組の組体を組み込んでもよい。

組み込み体４７における各組体は、第１線部における複数の直状部４３１と第２線部における複数の直状部４３１とがそれぞれ重ね合わされて形成された複数の直状重ね合わせ部４７１を組み込み体４７の長手方向に有する。このように、組み込み体４７は、複数の成形体を組み込むことで帯状に形成されている。

＜固定子コイル巻き取り工程＞
巻き取り工程について、図９（Ａ）（Ｂ）および図１０（Ａ）を参照して説明する。図９（Ａ）は、芯部材５０の軸方向から見た図であり、図９（Ｂ）は、芯部材５０の軸方向断面図である。図１０（Ａ）は、巻き取り体５１の図９のＡ部分の拡大図である。

図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、芯部材５０の径方向断面形状は、円形からなり、芯部材５０の外周面は、くの字状に形成されている。つまり、芯部材５０の外周面は、軸方向両端から軸方向中央部にかけて、径方向外方への突出量が大きくなるように形成されている。この芯部材５０の外周面に、帯状の組み込み体４７の長手方向の一端、具体的には組み込み体４７の折り返し部４６側から巻き取る。そして、全ての組み込み体４７を芯部材５０の外周面に巻き取って、巻き取り体５１を形成する。この巻き取り体５１が、固定子コイル４に相当する。なお、本実施形態においては、巻き取り体５１は、４周巻回されている。

ここで、芯部材５０の外周面の軸方向中央部が、軸方向両端に比べて径方向外方に突出しているため、巻き取り体５１（固定子コイル４）のスロット収容部４３は、図１０（Ａ）に示すように、径方向外方に突出する凸状（くの字状）に形成されている。巻き取り体５１のスロット収容部４３は、軸方向中央部が最も突出している。一方、巻き取り体５１のスロット収容部４３の径方向内方部分は、凹状に形成されている。この巻き取り体５１のスロット収容部４３の突出する側は、固定子コア３０のスロット３１のうち開口部とは反対の径方向となる。このとき、スロット収容部４３の凸状部分は、塑性変形している。

この巻き取り体５１は、一つの組体における複数の直状重ね合わせ部４７１が径方向に巻数分だけ積層されて形成された複数の直状積層部５１１を巻き取り体５１の周方向に有する。各直状積層部５１１においては、巻数の２倍の数の直状部４３１が重ね合わされて径方向（放射方向）に一列に並んでいる。このとき、各直状積層部５１１は、巻き取り体５１の周方向で小間隔を隔てた状態で位置している。

＜固定子コア配置工程＞
こうして得られた巻き取り体５１に対して、径方向外方から固定子コア３０を配置する。具体的には、巻き取り体５１に対して、径方向外方から分割コア３２のティース部３２０を隣り合う直状積層部６１１同士の間の隙間に挿入し、隣り合う分割コア３２同士を連結して固定子３とする。

このとき、巻き取り体５１（固定子コイル４）のスロット収容部４３は、径方向外方に突出する凸状に形成されている。従って、図１０（Ｂ）に示すように、固定子コア３０を構成する分割コア３２を固定子コイル４のスロット収容部４３の径方向外方から挿入することで、スロット収容部４３の凸状部分が分割コア３２のスロットの底部分により、径方向内方（スロットの開口部側）へ押圧される。そうすると、スロット収容部４３の凸状部分が径方向内方へ変形して、固定子コイル４のスロット収容部４３が軸方向にほぼ平行な直線状になる。このようにして、固定子３が製造される。

以上説明したように、固定子３を製造することにより、以下の効果を奏する。固定子コア３０のスロットに収容される前の状態における固定子コイル４のスロット収容部４３を凸状に形成している。つまり、筒状の固定子コイル４として存在する状態において、スロット収容部４３は、配置されるスロットの開口部とは反対の径方向に突出するように形成され、且つ、配置されるスロットの開口部側に凹むように形成されている。これにより、スロット収容部４３がスロットに収容される状態において、固定子コア３０のスロットの開口部からスロット収容部４３が飛び出すことを防止できる。

仮に、固定子コイル４の成形時に、固定子コイル４のスロット収容部４３が屈曲し得るとしても、スロットの開口部側には凹むように形成されている分、スロット収容部４３がスロットの開口部から飛び出すことを防止できる。さらに、筒状の固定子コイル４を成形した後に、固定子コア３０を取り付ける。従って、固定子コア３０が固定子コイル４のスロット収容部４３を径方向内方へ押圧することになる。具体的には、固定子コア３０により固定子コイル４のスロット収容部４３の凸状部分が径方向内方へ押圧される。ただし、スロット収容部４３は、固定子コア３０から押圧される前の状態において、スロットの開口部側に凹むように形成されているため、凸状部分がスロットの開口部側へ押圧されたとしても、スロット収容部４３がスロットの開口部から飛び出すことを防止できる。

さらに、スロット収容部４３の凸状部分は、スロット収容部４３の軸方向中央部が最も固定子コア３０のスロットの開口部とは反対の径方向に突出するようにしている。ここで、スロット収容部４３は、軸方向両端がコイルエンド部４４に結合されている。従って、スロット収容部４３の軸方向中央部は、スロット収容部４３の軸方向両端部に比べて変形しやすい。このように変形しやすいスロット収容部４３の軸方向中央部が、最もスロットの開口部とは反対の径方向に突出するように形成することで、確実に、スロット収容部４３が固定子コア３０のスロットの開口部から飛び出すことを防止できる。

さらに、スロット収容部４３の凸状部分は、塑性変形している。このように、凸状部分が塑性変形することにより、加工硬化を生じる。この加工硬化により、固定子コア３０により凸状部分が径方向内方へ押圧されたとしても、スロット収容部４３におけるスロットの開口部側への変形量を抑制できる。従って、スロット収容部４３がスロットの開口部から突出することを確実に抑制できる。さらに、仮に、回転電機使用時において、スロット収容部４３が振動したとしても、凸状部分の加工硬化により、スロット収容部４３がスロットの開口部から飛び出さないようにできる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の固定子３について図１１（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。第二実施形態の固定子３は、固定子コア３０に配置される前の状態における固定子コイル１４０の形状が異なる。図１１（Ａ）に示すように、この固定子コイル１４０のスロット収容部１４３のうちコイルエンド部４４との連結部における接線が、固定子コイル４の軸方向に平行に設定されている。つまり、スロット収容部１４３の軸方向両端から軸方向中央部に向かって、湾曲するように形成されている。

このような形状に形成された固定子コイル４に固定子コア３０を配置すると、図１１（Ｂ）のようになる。ここで、スロット収容部１４３の軸方向両端部は、コイルエンド部４４に結合しているため、当該部位が固定子コア３０により押圧されたとしても当該部位は変形しにくい。そこで、上記のようにすることで、スロット収容部１４３の軸方向両端部は、固定子コア３０のスロットの内部に収容されるようにできる。

＜第三実施形態＞
第三実施形態の固定子３について図１２（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。第三実施形態の固定子３は、固定子コア３０に配置される前の状態における固定子コイル２４０の形状が異なる。第一、第二実施形態における固定子コイル４、１４０のスロット収容部４３、１４３は、軸方向中央部を角状に形成した。一方、図１２（Ａ）に示すように、この固定子コイル２４０のスロット収容部２４３の軸方向中央部を湾曲するように形成した。つまり、スロット収容部２４３全体が曲線状に形成している。これにより、図１２（Ｂ）に示すように、固定子コイル２４０のスロット収容部２４３が固定子コア３０に押圧された状態において、固定子コア３０との接触を面接触とできる。従って、固定子コイル２４０のスロット収容部２４３が固定子コア３０に当接することにより、スロット収容部２４３の被膜が剥離することを防止できる。

なお、上記実施形態においては、固定子コア３０を固定子コイル４の径方向外方から挿入するように配置したが、径方向内方から挿入する場合にも同様に適用できる。この場合、スロットの開口部が径方向外方に位置し、固定子コイル４のスロット収容部４３の凸状部分が、径方向内方に突出するように形成される。

回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。 固定子の平面図である。 固定子コアの平面図である。 分割積層コアの平面図である。 固定子コイルを構成する巻線の断面図である。 固定子コイルの結線を示す図である。 固定子コイルとなる巻き取り体の斜視図である。 固定子コイルの展開図であり、組み込み体の平面図である。 巻き取り工程の説明図である。 巻き取り体５１（固定子コイル４）の拡大断面図である。 巻き取り体５１（固定子コイル１４０）の拡大断面図である。 巻き取り体５１（固定子コイル２４０）の拡大断面図である。

符号の説明

１：回転電機
３：固定子、 ３０：固定子コア、 ３１ａ、３１ｂ：スロット
４、１４０、２４０：固定子コイル
４３、１４３、２４３：スロット収容部、 ４４：コイルエンド部（ターン部）
４７：組み込み体
５０：芯部材、 ５１：巻き取り体

Claims (6)

1. 径方向内方または径方向外方に開口部を有するスロットを備える固定子コアと、
   前記固定子コアの前記スロットに収容されるスロット収容部、および、隣り合った前記スロット収容部を連結し前記固定子コアの両端面からそれぞれ突出するコイルエンド部を備える固定子コイルと、
   を備える回転電機の固定子において、
   前記固定子コイルは、前記固定子コイルの前記スロット収容部が前記固定子コアの前記スロットに収容される前に予め筒状に形成されており、
   前記スロットに収容される前の状態における前記スロット収容部は、前記スロット収容部の軸方向両端を結ぶ直線に対して、前記スロット収容部の軸方向中央部を前記スロットの前記開口部とは反対の径方向に向かって突出するように曲げ形成され、 前記スロット収容部の軸方向中央部は、前記スロット収容部が前記スロットに収容される状態において、前記固定子コアにより前記開口部側へ押圧され、
   前記スロット収容部の軸方向中央部が前記固定子コアにより押圧される場合に、前記スロット収容部の軸方向中央部が変形して、前記スロット収容部を前記スロットに収容する前における前記スロット収容部の形状に比べて前記スロット収容部が直線状となるように変形することを特徴とする回転電機の固定子。
2. 前記スロット収容部の軸方向中央部が前記固定子コアにより前記開口部側へ押圧される場合に、前記スロット収容部が変形する際に、前記コイルエンド部は変形しないように形成されている請求項１に記載の回転電機の固定子。
3. 前記スロットに収容される前の状態における前記スロット収容部の軸方向断面形状は、くの字状に曲げ形成される請求項１または２に記載の回転電機の固定子。
4. 前記スロットに収容される前の状態における前記スロット収容部のうち、前記コイルエンド部との連結部における接線は、軸方向に平行に設定されている請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
5. 前記スロット収容部の軸方向中央部は、塑性変形することにより形成されている請求項１〜５の何れか一項に記載の回転電機の固定子。
6. 径方向内方または径方向外方に開口部を有するスロットを備え固定子コアと、
   前記固定子コアの前記スロットに収容されるスロット収容部、および、隣り合った前記スロット収容部を連結し前記固定子コアの両端面からそれぞれ突出するコイルエンド部を備える固定子コイルと、
   を備える回転電機の固定子の製造方法であって、
   電気導体線から複数の成形体を成形する成形工程と、
   複数の前記成形体を組み込んで帯状の組み込み体を形成する組み込み工程と、
   前記組み込み体を芯部材の外周面に巻き取って筒状の前記固定子コイルを形成する巻き取り工程と、
   前記固定子コイルの前記スロット収容部が前記固定子コアの前記スロットに収容されるように、前記固定子コアを配置する固定子コア配置工程と、
   を含み、
   前記固定子コア配置工程前の状態における前記スロット収容部は、前記スロット収容部の軸方向両端を結ぶ直線に対して、前記スロット収容部の軸方向中央部を前記固定子コアの前記スロットの前記開口部とは反対の径方向に向かって突出するように曲げ形成され、
   前記スロット収容部の軸方向中央部は、前記固定子コア配置工程後の状態において、前記固定子コアにより前記開口部側へ押圧され、
   前記スロット収容部の軸方向中央部が前記固定子コアにより押圧される場合に、前記スロット収容部の軸方向中央部が変形して、前記スロット収容部を前記スロットに収容する前における前記スロット収容部の形状に比べて前記スロット収容部が直線状となるように変形することを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。

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