回転電機のステータの製造方法
【課題】含浸材のコア軸方向への浸透性を向上させることにより、内径側コイル線をより確実に固定し得るようにした回転電機のステータの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のステータ２０の製造方法は、ステータコア３０に巻装されたステータコイル４０のうちスロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に、コア軸方向の一端側から他端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２、及びコア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部４３の少なくとも一方の傾斜部を形成する傾斜部形成工程と、ステータコイル４０が巻装されたステータコア３０をその軸線が水平方向を向くように配置して前記軸線周りに回転させながらステータコア３０の内周側から含浸材６４を塗布する含浸材塗布工程と、を有する。
【解決手段】本発明のステータ２０の製造方法は、ステータコア３０に巻装されたステータコイル４０のうちスロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に、コア軸方向の一端側から他端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２、及びコア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部４３の少なくとも一方の傾斜部を形成する傾斜部形成工程と、ステータコイル４０が巻装されたステータコア３０をその軸線が水平方向を向くように配置して前記軸線周りに回転させながらステータコア３０の内周側から含浸材６４を塗布する含浸材塗布工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機のステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転電機のステータとして、周方向に配列された複数のスロットを有する円環状のステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに巻装されたステータコイルと、を備えたものが一般に知られている。このようなステータにおいては、ステータコイルの耐振動性を確保するために、例えばワニス等の含浸材でステータコイルをステータコアに固定するようにしている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ステータコアの軸方向端面から突出するステータコイルのコイルエンド部側から含浸材を滴下してスロット内に浸透させる方法が開示されている。また、特許文献２には、ステータコアの一部を変更してスロットを拡張した上で、ワークを丸ごと含浸材槽に浸漬して含浸材を含浸する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０９７３３号公報
【特許文献２】特開２００６−２６２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ステータコアの種類として、スロット内のコイルの占積率を向上させるために、ティース先端に周方向に突出する鍔部が設けられていないものがある。このようなステータコアにおいては、上記特許文献１に開示された方法を採用した場合に、ステータコイルの最内径側コイルをステータコアに確実に固定することができない。なぜなら、最内径側コイルの径方向内方側に鍔部が無いため含浸材の滞留する場所が無いからである。
【０００６】
また、特許文献２に開示された方法の場合には、スロット拡張部の磁気抵抗が増加することにより性能が低下するという問題や、ワークを丸ごと浸漬する際に含浸材が付着してはいけない部分（例えばロータと干渉する恐れのあるステータコアの内周面や、ステータコアとケース部材との嵌合部あるいは締結面など）へ付着するという問題が発生する。
【０００７】
そこで、スロット内で最内径側に位置するコイル線を確実に固定するために、ステータコイルが巻装されたステータコアをその軸線が水平方向を向くように配置し、軸線周りに回転させながらステータコアの内周側から含浸材を滴下してスロット内に浸透させるようにすることが考えられるが、その場合、以下の課題がある。
【０００８】
即ち、スロットのコア径方向外方の奥端は、遠心力により含浸材を浸透させることが可能であるが、コア軸方向には含浸材が回りにくいため、内径側に近いコイル線ほど含浸材の濡れ面積が低下し、固着力が得られにくくなる。また、漏れ磁束によるローレンツ力は、内径側に近いコイル線ほど大きくなるため、内径側コイル線の固着力が低下すると、電磁振動により内径側コイル線がギャップにはみ出し、ロータと干渉する恐れがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、含浸材のコア軸方向への浸透性を向上させることにより、内径側コイル線をより確実に固定し得るようにした回転電機のステータの製造方法を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、周方向に配列された複数のスロットを有する円環状のステータコアと、該ステータコアの前記スロットに巻装されたステータコイルと、を備え、前記ステータコアの内周側から塗布された含浸材により前記スロット内に配置された前記ステータコイルが固定されている回転電機のステータの製造方法であって、前記ステータコイルのうち前記スロット内で最内径側に位置する最内径コイル線に、コア軸方向の一端側から他端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部、及びコア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部の少なくとも一方の傾斜部を形成する傾斜部形成工程と、前記ステータコイルが巻装された前記ステータコアをその軸線が水平方向を向くように配置して前記軸線周りに回転させながら前記ステータコアの内周側から含浸材を塗布する含浸材塗布工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、上記の傾斜部形成工程及び含浸材塗布工程を行うため、含浸材のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線のより確実な固定が可能となった回転電機のステータを簡単に製造することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記含浸材塗布工程は、前記最内径コイル線のコア径方向内方側へ最も突出している凸部に対して前記含浸材を塗布することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、最内径コイル線のコア径方向内方側へ最も突出している凸部に含浸材を塗布するようにしているため、最内径コイル線のコア軸方向広範囲に含浸材を確実に塗布することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記含浸材塗布工程は、前記ステータコアの内周側に配置したノズルの含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材を塗布することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ノズルの含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材を塗布するようにしているため、含浸材のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線のコア軸方向全域に亘って含浸材をより確実に塗布することが可能となる。また、コア軸方向において含浸材の局所的な付着を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材をそれぞれ挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部を形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、ステータコイルの軸方向両端にある両コイルエンド部がリング部材により拡径されることから、最内径コイル線の軸方向中間部がコア径方向内方側へ突出した状態で第１傾斜部及び第２傾斜部を形成することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部のうちの何れか一方のコイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材を挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の何れか一方の傾斜部を形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、ステータコイルの軸方向両端にある両コイルエンド部のうち一方のコイルエンド部のみがリング部材により拡径されることから、最内径コイル線の軸方向の一端部又は他端部がコア径方向内方側へ突出した状態で第１傾斜部又は第２傾斜部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１に係る製造方法により製造されたステータを搭載した回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。
【図２】実施形態１に係るステータの図であって、（ａ）はそのステータの平面図、（ｂ）はそのステータを側方から見た正面図である。
【図３】実施形態１に係るステータコアの平面図である。
【図４】実施形態１に係る分割コアの平面図である。
【図５】実施形態１に係るステータコイルの斜視図である。
【図６】実施形態１に係るステータコイルを構成するコイル線の断面図である。
【図７】実施形態１に係るステータの製造方法を模式的に示す図であって、（ａ）はステータを軸方向に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した部分断面図である。
【図８】実施形態１に係るステータの製造方法を模式的に示す図であって、ステータの要部の部分斜視図である。
【図９】比較例１に係るステータの製造方法を模式的に示す図であって、図７（ｂ）と対応した要部の部分断面図である。
【図１０】実施形態２におけるステータの製造方法を模式的に示す図であって、（ａ）はステータを軸方向に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の回転電機のステータの製造方法の実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
〔実施形態１〕
図１は、本実施形態に係る製造方法により製造されたステータを搭載した回転電機１の構成を模式的に示す軸方向断面図である。図２は、実施形態１に係るステータの図であって、（ａ）はそのステータの平面図、（ｂ）はそのステータを側方から見た正面図である。
【００２３】
本実施形態の回転電機１は、略有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂ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１１，１２を介して回転自在に支承される回転軸１３に固定されたロータ１４と、ハウジング１０の内部でロータ１４を包囲する位置でハウジング１０に固定されたステータ２０と、を備えている。ロータ１４は、ステータ２０の内周側と向き合う外周側に、永久磁石により磁性の異なる複数の磁極を周方向に交互に形成している。ロータ１４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。本実施形態においては、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）のロータが用いられている。ステータ２０は、図２に示すように、複数の分割コア３２によりなるステータコア３０と、複数の導線から形成される三相のステータコイル４０とを備えている。なお、ステータコア３０とステータコイル４０との間には、絶縁紙を配してもよい。
【００２４】
次に、ステータコア３０について図３及び図４を参照して説明する。図３は、実施形態１に係るステータコアの平面図である。図４は、実施形態１に係る分割コアの平面図である。ステータコア３０は、図３及び図４に示すように、周方向に分割された複数（本実施形態では２４個）の分割コア３２により円環状に形成され、その内周側に周方向に配列された複数のスロット３１を有する。このステータコア３０は、外周側に位置する円環状のバックコア部３３と、バックコア部３３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース３４とからなる。これにより、隣り合うティース３４の周方向に対向する側面３４ａ同士の間には、ステータコア３０の内周側に開口し径方向に延びるスロット３１が形成されている。隣り合うティース３４の周方向に対向する側面３４ａ、即ち、１つのスロット３１を区画する一対の側面３４ａは、互いに平行な平行面となっている。これにより、各スロット３１は、一定の周方向幅寸法で径方向に延びている。なお、ティース３４の突出先端部の側面３４ａには、周方向に突出する鍔部は設けられていない。
【００２５】
スロット３１は、本実施形態ではステータコイル４０が２倍スロットの分布巻きであるため、回転子の磁極数（８）に対し、ステータコイル４０の一相あたり２個の割合で形成されている。つまり、８×３×２＝４８個のスロット３１が形成されている。この場合、４８個のスロット３１は、スロット３１と同数の４８個のティース３４により形成されている。
【００２６】
なお、ステータコア３０を構成する分割コア３２は、プレス打ち抜き加工により所定形状に形成された複数の電磁鋼板をステータコア３０の軸方向に積層して形成されている。また、ステータコア３０は、円環状に配置された分割コア３２の外周に外筒３７が嵌合されることにより円環状に固定（保形）されている（図２（ａ）参照）。
【００２７】
ステータコイル４０は、図５に示すように、所定の波形形状に成形した所定数（本実施形態では１２本）の導線（コイル線）４５を所定の状態に積み重ねて帯状の導線集積体を形成し、その導線集積体を渦巻き状に巻き付けることにより円筒状に形成されている。ステータコイル４０を構成する導線４５は、ステータコア３０のスロット３１に設置されるスロット収容部４６と、周方向の異なるスロット３１に収容されているスロット収容部４６同士をスロット３１の外部で接続しているターン部４７とを有する波形形状に形成されている。この導線４５は、図６に示すように、矩形断面の銅製の導体４８と、内層４９ａ及び外層４９ｂを有し導体４８の外周を被覆する絶縁皮膜４９とからなる絶縁被覆平角線が採用されている。内層４９ａ及び外層４９ｂを合わせた絶縁皮膜４９の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの範囲に設定されている。
【００２８】
このステータコイル４０は、次のようにしてステータコア３０と組み付けられている。即ち、ステータコイル４０に対して、外周側から各分割コア３２のティース３４を挿入して、全ての分割コア３２をステータコイル４０に沿って円環状に配置した後、分割コア３２の外周に円筒状の外筒３７を嵌合する。これにより、ステータコイル４０は、図２に示すように、各導線４５の所定のスロット収容部４６がステータコア３０の所定のスロット３１内に収容された状態に組付けられる。
【００２９】
この場合、各導線４５のスロット収容部４６は、所定のスロット数（本実施形態では３相×２個（倍スロット）＝６個）ごとのスロット３１に収容されている。そして、それぞれのスロット３１には、所定数（本実施形態では１０本）のコイル線（導線４５のスロット収容部４６）がコア径方向に１列に整列した状態で配置されている。また、導線４５の隣り合うスロット収容部４６同士を接続しているターン部４７は、ステータコア３０の軸方向の両端面３０ａからそれぞれ突出し、その突出している多数のターン部４７により、ステータコイル４０の軸方向両端部にコイルエンド部４０ａ，４０ｂが形成されている（図２（ｂ）参照）。
【００３０】
その後、ステータコア３０に組付けられたステータコイル４０の耐振動性を確保するために、含浸材を塗布してステータコイル４０をステータコア３０に固定する作業を行う。本実施形態では、含浸材塗布工程を行う前に、先ず、ステータコイル４０のうちスロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に、第１傾斜部４２と第２傾斜部４３とを形成する傾斜部形成工程を行う。この場合、傾斜部形成工程は、ステータコア３０の軸方向両端面からそれぞれ突出したステータコイル４０の両コイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂをそれぞれ挿入して、コイルエンド部４０ａ，４０ｂを拡径させる（図７（ａ）参照。）。これにより、ステータコイル４０のうちスロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に、コア軸方向の一端側（図７（ａ）の左側）から他端側（図７（ａ）の右側）へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２と、コア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部４３が形成される。第１傾斜部４２と第２傾斜部４３は、最内径コイル線４１のコア軸方向の中間部（略中央部）で交差しており、その交差部がコア径方向内方側へ最も突出した凸部４４となっている。
【００３１】
なお、リング部材６１ａ，６１ｂにより最内径コイル線４１の第１及び第２傾斜部４２，４３が形成される際には、スロット３１内の内径側から２〜４本目のコイル線にも、最内径コイル線４１の第１及び第２傾斜部４２，４３と同様の傾斜部が形成される。但し、内径側から２〜４本目のコイル線は、内径側から遠ざかるコイル線ほど傾斜部の傾斜角度が小さくなっている。
【００３２】
次に、図７（ａ）に示すように、第１及び第２傾斜部４２，４３が形成された状態のステータコア３０を、その軸線Ｌが水平方向を向くようにして回転装置の保持部６２に保持させる。そして、回転装置によりステータコア３０を軸線Ｌ周りに回転させながら、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口からステータコア３０の内周面の軸方向略中央部（最内径コイル線４１の凸部４４）に向けて含浸材６４を滴下する。
【００３３】
滴下された含浸材６４は、図７（ｂ）及び図８に示すように、ステータコア３０の内周面からスロット３１内に進入し、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１の凸部４４に到達する。凸部４４に到達した含浸材６４は、第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を伝ってコア軸方向の中央部から両側へ流動し、最内径コイル線４１のコア軸方向広範囲に塗布される。このとき、最内径コイル線４１に塗布された含浸材６４は、ステータコア３０の回転に伴う遠心力の作用により、スロット３１の径方向外方の奥へと浸透する。これにより、スロット３１内のコア軸方向略全域に亘って含浸材６４が浸透する。
【００３４】
その後、スロット３１内に浸透した含浸材６４が固化することによって、スロット３１内のステータコイル４０（スロット収容部４６）がステータコア３０に固定され、耐振動性が確保される。特に、本実施形態では、最内径コイル線４１に設けられた第１及び第２傾斜部４２，４３により、含浸材６４が最内径コイル線４１の両端部にまで流動しているので、最内径コイル線４１が強固に且つ確実に固定されている。
【００３５】
なお、比較例１として図９に示すように、最内径コイル線４１に第１及び第２傾斜部４２，４３が設けられていない場合には、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口からステータコア３０の内周面の軸方向略中央部に向けて滴下された含浸材６４は、最内径コイル線４１のコア軸方向の両端部にまで流動することなく、スロット３１の径方向外方の奥へと浸透する。そのため、固化した含浸材６４による最内径コイル線４１の固定を確実に行うことが困難となる。
【００３６】
以上のように構成された本実施形態の回転電機１のステータ２０によれば、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３が設けられているので、ステータコア３０の内周側から含浸材６４が塗布された際に、含浸材６４を最内径コイル線４１のコア軸方向の広範囲に塗布することができる。これにより、含浸材６４のコア軸方向への浸透性を向上させることができるので、含浸材６４による最内径コイル線４１の固定をより確実にすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、最内径コイル線４１は、第１傾斜部４２と第２傾斜部４３が交差するコア軸方向の略中央部に、コア径方向内方側へ突出する凸部４４を有する。そのため、最内径コイル線４１の凸部４４に向けて含浸材６４を塗布することによって、含浸材６４をコア軸方向の両端部に流動させることができるので、最内径コイル線４１のコア軸方向全域に含浸材６４を塗布することができる。これにより、含浸材６４のコア軸方向への浸透性をより一層向上させることができるので、最内径コイル線４１をより一層確実に固定することができる。
【００３８】
また、本実施形態のステータコイル４０は、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の平角コイル線（導線４５）により形成され、スロット３１内において平角コイル線（導線４５）がコア径方向に１列に配置されているので、スロット３１内におけるコイル線（導線）の占積率を向上させることができる。
【００３９】
また、本実施形態のステータ２０の製造方法によれば、上記のような傾斜部形成工程及び含浸材塗布工程を行うため、含浸材６４のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線４１のより確実な固定が可能となったステータ２０を簡単に製造することができる。
【００４０】
また、含浸材塗布工程は、最内径コイル線４１のコア径方向内方側へ最も突出している凸部４４に対して含浸材６４を塗布するようにしているため、最内径コイル線４１のコア軸方向広範囲に含浸材６４を確実に塗布することができる。
【００４１】
また、傾斜部形成工程は、ステータコイル４０の両コイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂをそれぞれ挿入して、コイルエンド部４０ａ，４０ｂを拡径させることにより第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を形成するようにしている。そのため、最内径コイル線４１の軸方向中間部がコア径方向内方側へ突出した状態で第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を形成することができる。
【００４２】
〔実施形態２〕
図１０は、実施形態２におけるステータの製造方法を模式的に示す図であって、（ａ）はステータを軸方向に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した部分断面図である。実施形態２のステータ２０は、上記の実施形態１では、最内径コイル線４１が、第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を有し、コア軸方向の中間部がコア径方向内方側へ最も突出しているものであるのに対して、最内径コイル線４１Ａが、コア軸方向の一端側（図１０（ａ）の左側）から他端側（図１０（ａ）の右側）へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２Ａのみを有し、コア軸方向の一端部がコア径方向内方側へ最も突出している点でのみ、実施形態１と異なる。よって、実施形態１と共通する部材については、同じ符号を付して詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。
【００４３】
本実施形態の第１傾斜部４２Ａは、図１０（ａ）に示すように、ステータコイル４０の両コイルエンド部４０ａ，４０ｂのうちの一方のコイルエンド部４０ａの内周側にリング部材６１ａを挿入して、コイルエンド部４０ａを拡径させることにより形成されている。これにより、最内径コイル線４１Ａの全長に亘って、コア軸方向の一端側（図１０（ａ）の左側）から他端側（図１０（ａ）の右側）へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２Ａが形成される。本実施形態の場合には、最内径コイル線４１Ａのコア軸方向の一端部がコア径方向内方側へ最も突出した凸部４４Ａとなっている。
【００４４】
なお、リング部材６１ａにより最内径コイル線４１Ａの第１傾斜部４２Ａが形成される際には、スロット３１内の内径側から２〜４本目のコイル線にも、最内径コイル線４１Ａの第１傾斜部４２Ａと同様の傾斜部が形成される。但し、内径側から２〜４本目のコイル線は、内径側から遠ざかるコイル線ほど傾斜部の傾斜角度が小さくなっている。
【００４５】
そして、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、リング部材６１ａにより第１傾斜部４２Ａが形成された状態のステータコア３０を、その軸線Ｌが水平方向を向くようにして回転装置の保持部６２に保持させる。次いで、回転装置によりステータコア３０を軸線Ｌ周りに回転させながら、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口からステータコア３０の内周面の軸方向の一端部（最内径コイル線４１Ａの凸部４４Ａ）に向けて含浸材６４を滴下する。
【００４６】
滴下された含浸材６４は、図１０（ｂ）に示すように、ステータコア３０の内周面からスロット３１内に進入し、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１Ａの凸部４４Ａに到達する。凸部４４Ａに到達した含浸材６４は、第１傾斜部４２Ａを伝ってコア軸方向の一端部から他端側へ流動し、最内径コイル線４１Ａのコア軸方向広範囲に塗布される。このとき、最内径コイル線４１Ａに塗布された含浸材６４は、ステータコア３０の回転に伴う遠心力の作用により、スロット３１の径方向外方の奥へと浸透する。これにより、スロット３１内のコア軸方向略全域に亘って含浸材６４が浸透する。
【００４７】
その後、スロット３１内に浸透した含浸材６４が固化することによって、スロット３１内のステータコイル４０（スロット収容部４６）がステータコア３０に固定され、耐振動性が確保される。本実施形態の場合にも、最内径コイル線４１Ａに設けられた第１傾斜部４２Ａにより、含浸材６４が最内径コイル線４１Ａの一端部から他端部にまで流動しているので、最内径コイル線４１Ａが強固に且つ確実に固定される。
【００４８】
以上のように構成された本実施形態のステータ２０によれば、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１Ａに、コア軸方向の一端部から他端部まで連続した第１傾斜部４２Ａが設けられているので、ステータコア３０の内周側から含浸材６４が塗布された際に、実施形態１の場合と同様に、含浸材６４を最内径コイル線４１のコア軸方向の広範囲に塗布することができる。これにより、含浸材６４のコア軸方向への浸透性を向上させることができるので、含浸材６４による最内径コイル線４１の固定をより確実にすることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態１，２では、ステータコイル４０が巻装されたステータコア３０を回転装置の保持部６２に保持させる前に、ステータコイル４０のコイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂを挿入して、最内径コイル線４１，４１Ａに第１及び第２傾斜部４２，４２Ａ，４３を形成するようにしていたが、ステータコイル４０が巻装されたステータコア３０を回転装置の保持部６２に保持させた後、含浸材６４を塗布する前に、ステータコイル４０のコイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂを挿入して、最内径コイル線４１，４１Ａに第１及び第２傾斜部４２，４２Ａ，４３を形成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態１，２では、含浸材６４を塗布する際に、最内径コイル線４１，４１Ａのコア径方向内方側へ最も突出している凸部４４，４４Ａに対して含浸材６４を塗布するようにしていたが、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材６４を塗布するようにしてもよい。このようにすれば、含浸材６４のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線４１，４１Ａのコア軸方向全域に亘って含浸材６４をより確実に塗布することができる。また、コア軸方向において含浸材６４の局所的な付着を抑制することができる。なお、これらの効果は、最内径コイル線４１，４１Ａに設けられる第１及び第２傾斜部４２，４２Ａ，４３の傾斜角度を十分に大きく設定できない場合に特に有効となる。
【符号の説明】
【００５２】
１…回転電機、 １０…ハウジング、 １１，１２…軸受け、 １３…回転軸、 １４…ロータ、 ２０…ステータ、 ３０…ステータコア、 ３１…スロット、 ３２…分割コア、 ３３…バックコア部、 ３４…ティース、 ３７…外筒、 ４０…ステータコイル、 ４０ａ，４０ｂ…コイルエンド部、 ４１，４１Ａ…最内径コイル線、 ４２，４２Ａ…第１傾斜部、 ４３…第２傾斜部、 ４４，４４Ａ…凸部、 ４５…導線、 ６１ａ，６１ｂ…リング部材、 ６２…保持部、 ６３…ノズル、 ６４…含浸材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機のステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転電機のステータとして、周方向に配列された複数のスロットを有する円環状のステータコアと、前記ステータコアの前記スロットに巻装されたステータコイルと、を備えたものが一般に知られている。このようなステータにおいては、ステータコイルの耐振動性を確保するために、例えばワニス等の含浸材でステータコイルをステータコアに固定するようにしている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ステータコアの軸方向端面から突出するステータコイルのコイルエンド部側から含浸材を滴下してスロット内に浸透させる方法が開示されている。また、特許文献２には、ステータコアの一部を変更してスロットを拡張した上で、ワークを丸ごと含浸材槽に浸漬して含浸材を含浸する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０９７３３号公報
【特許文献２】特開２００６−２６２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ステータコアの種類として、スロット内のコイルの占積率を向上させるために、ティース先端に周方向に突出する鍔部が設けられていないものがある。このようなステータコアにおいては、上記特許文献１に開示された方法を採用した場合に、ステータコイルの最内径側コイルをステータコアに確実に固定することができない。なぜなら、最内径側コイルの径方向内方側に鍔部が無いため含浸材の滞留する場所が無いからである。
【０００６】
また、特許文献２に開示された方法の場合には、スロット拡張部の磁気抵抗が増加することにより性能が低下するという問題や、ワークを丸ごと浸漬する際に含浸材が付着してはいけない部分（例えばロータと干渉する恐れのあるステータコアの内周面や、ステータコアとケース部材との嵌合部あるいは締結面など）へ付着するという問題が発生する。
【０００７】
そこで、スロット内で最内径側に位置するコイル線を確実に固定するために、ステータコイルが巻装されたステータコアをその軸線が水平方向を向くように配置し、軸線周りに回転させながらステータコアの内周側から含浸材を滴下してスロット内に浸透させるようにすることが考えられるが、その場合、以下の課題がある。
【０００８】
即ち、スロットのコア径方向外方の奥端は、遠心力により含浸材を浸透させることが可能であるが、コア軸方向には含浸材が回りにくいため、内径側に近いコイル線ほど含浸材の濡れ面積が低下し、固着力が得られにくくなる。また、漏れ磁束によるローレンツ力は、内径側に近いコイル線ほど大きくなるため、内径側コイル線の固着力が低下すると、電磁振動により内径側コイル線がギャップにはみ出し、ロータと干渉する恐れがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、含浸材のコア軸方向への浸透性を向上させることにより、内径側コイル線をより確実に固定し得るようにした回転電機のステータの製造方法を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、周方向に配列された複数のスロットを有する円環状のステータコアと、該ステータコアの前記スロットに巻装されたステータコイルと、を備え、前記ステータコアの内周側から塗布された含浸材により前記スロット内に配置された前記ステータコイルが固定されている回転電機のステータの製造方法であって、前記ステータコイルのうち前記スロット内で最内径側に位置する最内径コイル線に、コア軸方向の一端側から他端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部、及びコア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部の少なくとも一方の傾斜部を形成する傾斜部形成工程と、前記ステータコイルが巻装された前記ステータコアをその軸線が水平方向を向くように配置して前記軸線周りに回転させながら前記ステータコアの内周側から含浸材を塗布する含浸材塗布工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、上記の傾斜部形成工程及び含浸材塗布工程を行うため、含浸材のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線のより確実な固定が可能となった回転電機のステータを簡単に製造することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記含浸材塗布工程は、前記最内径コイル線のコア径方向内方側へ最も突出している凸部に対して前記含浸材を塗布することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、最内径コイル線のコア径方向内方側へ最も突出している凸部に含浸材を塗布するようにしているため、最内径コイル線のコア軸方向広範囲に含浸材を確実に塗布することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記含浸材塗布工程は、前記ステータコアの内周側に配置したノズルの含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材を塗布することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ノズルの含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材を塗布するようにしているため、含浸材のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線のコア軸方向全域に亘って含浸材をより確実に塗布することが可能となる。また、コア軸方向において含浸材の局所的な付着を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材をそれぞれ挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部を形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、ステータコイルの軸方向両端にある両コイルエンド部がリング部材により拡径されることから、最内径コイル線の軸方向中間部がコア径方向内方側へ突出した状態で第１傾斜部及び第２傾斜部を形成することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部のうちの何れか一方のコイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材を挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の何れか一方の傾斜部を形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、ステータコイルの軸方向両端にある両コイルエンド部のうち一方のコイルエンド部のみがリング部材により拡径されることから、最内径コイル線の軸方向の一端部又は他端部がコア径方向内方側へ突出した状態で第１傾斜部又は第２傾斜部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１に係る製造方法により製造されたステータを搭載した回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。
【図２】実施形態１に係るステータの図であって、（ａ）はそのステータの平面図、（ｂ）はそのステータを側方から見た正面図である。
【図３】実施形態１に係るステータコアの平面図である。
【図４】実施形態１に係る分割コアの平面図である。
【図５】実施形態１に係るステータコイルの斜視図である。
【図６】実施形態１に係るステータコイルを構成するコイル線の断面図である。
【図７】実施形態１に係るステータの製造方法を模式的に示す図であって、（ａ）はステータを軸方向に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した部分断面図である。
【図８】実施形態１に係るステータの製造方法を模式的に示す図であって、ステータの要部の部分斜視図である。
【図９】比較例１に係るステータの製造方法を模式的に示す図であって、図７（ｂ）と対応した要部の部分断面図である。
【図１０】実施形態２におけるステータの製造方法を模式的に示す図であって、（ａ）はステータを軸方向に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の回転電機のステータの製造方法の実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
〔実施形態１〕
図１は、本実施形態に係る製造方法により製造されたステータを搭載した回転電機１の構成を模式的に示す軸方向断面図である。図２は、実施形態１に係るステータの図であって、（ａ）はそのステータの平面図、（ｂ）はそのステータを側方から見た正面図である。
【００２３】
本実施形態の回転電機１は、略有底筒状の一対のハウジング部材１０ａ，１０ｂ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１１，１２を介して回転自在に支承される回転軸１３に固定されたロータ１４と、ハウジング１０の内部でロータ１４を包囲する位置でハウジング１０に固定されたステータ２０と、を備えている。ロータ１４は、ステータ２０の内周側と向き合う外周側に、永久磁石により磁性の異なる複数の磁極を周方向に交互に形成している。ロータ１４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。本実施形態においては、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）のロータが用いられている。ステータ２０は、図２に示すように、複数の分割コア３２によりなるステータコア３０と、複数の導線から形成される三相のステータコイル４０とを備えている。なお、ステータコア３０とステータコイル４０との間には、絶縁紙を配してもよい。
【００２４】
次に、ステータコア３０について図３及び図４を参照して説明する。図３は、実施形態１に係るステータコアの平面図である。図４は、実施形態１に係る分割コアの平面図である。ステータコア３０は、図３及び図４に示すように、周方向に分割された複数（本実施形態では２４個）の分割コア３２により円環状に形成され、その内周側に周方向に配列された複数のスロット３１を有する。このステータコア３０は、外周側に位置する円環状のバックコア部３３と、バックコア部３３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース３４とからなる。これにより、隣り合うティース３４の周方向に対向する側面３４ａ同士の間には、ステータコア３０の内周側に開口し径方向に延びるスロット３１が形成されている。隣り合うティース３４の周方向に対向する側面３４ａ、即ち、１つのスロット３１を区画する一対の側面３４ａは、互いに平行な平行面となっている。これにより、各スロット３１は、一定の周方向幅寸法で径方向に延びている。なお、ティース３４の突出先端部の側面３４ａには、周方向に突出する鍔部は設けられていない。
【００２５】
スロット３１は、本実施形態ではステータコイル４０が２倍スロットの分布巻きであるため、回転子の磁極数（８）に対し、ステータコイル４０の一相あたり２個の割合で形成されている。つまり、８×３×２＝４８個のスロット３１が形成されている。この場合、４８個のスロット３１は、スロット３１と同数の４８個のティース３４により形成されている。
【００２６】
なお、ステータコア３０を構成する分割コア３２は、プレス打ち抜き加工により所定形状に形成された複数の電磁鋼板をステータコア３０の軸方向に積層して形成されている。また、ステータコア３０は、円環状に配置された分割コア３２の外周に外筒３７が嵌合されることにより円環状に固定（保形）されている（図２（ａ）参照）。
【００２７】
ステータコイル４０は、図５に示すように、所定の波形形状に成形した所定数（本実施形態では１２本）の導線（コイル線）４５を所定の状態に積み重ねて帯状の導線集積体を形成し、その導線集積体を渦巻き状に巻き付けることにより円筒状に形成されている。ステータコイル４０を構成する導線４５は、ステータコア３０のスロット３１に設置されるスロット収容部４６と、周方向の異なるスロット３１に収容されているスロット収容部４６同士をスロット３１の外部で接続しているターン部４７とを有する波形形状に形成されている。この導線４５は、図６に示すように、矩形断面の銅製の導体４８と、内層４９ａ及び外層４９ｂを有し導体４８の外周を被覆する絶縁皮膜４９とからなる絶縁被覆平角線が採用されている。内層４９ａ及び外層４９ｂを合わせた絶縁皮膜４９の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの範囲に設定されている。
【００２８】
このステータコイル４０は、次のようにしてステータコア３０と組み付けられている。即ち、ステータコイル４０に対して、外周側から各分割コア３２のティース３４を挿入して、全ての分割コア３２をステータコイル４０に沿って円環状に配置した後、分割コア３２の外周に円筒状の外筒３７を嵌合する。これにより、ステータコイル４０は、図２に示すように、各導線４５の所定のスロット収容部４６がステータコア３０の所定のスロット３１内に収容された状態に組付けられる。
【００２９】
この場合、各導線４５のスロット収容部４６は、所定のスロット数（本実施形態では３相×２個（倍スロット）＝６個）ごとのスロット３１に収容されている。そして、それぞれのスロット３１には、所定数（本実施形態では１０本）のコイル線（導線４５のスロット収容部４６）がコア径方向に１列に整列した状態で配置されている。また、導線４５の隣り合うスロット収容部４６同士を接続しているターン部４７は、ステータコア３０の軸方向の両端面３０ａからそれぞれ突出し、その突出している多数のターン部４７により、ステータコイル４０の軸方向両端部にコイルエンド部４０ａ，４０ｂが形成されている（図２（ｂ）参照）。
【００３０】
その後、ステータコア３０に組付けられたステータコイル４０の耐振動性を確保するために、含浸材を塗布してステータコイル４０をステータコア３０に固定する作業を行う。本実施形態では、含浸材塗布工程を行う前に、先ず、ステータコイル４０のうちスロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に、第１傾斜部４２と第２傾斜部４３とを形成する傾斜部形成工程を行う。この場合、傾斜部形成工程は、ステータコア３０の軸方向両端面からそれぞれ突出したステータコイル４０の両コイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂをそれぞれ挿入して、コイルエンド部４０ａ，４０ｂを拡径させる（図７（ａ）参照。）。これにより、ステータコイル４０のうちスロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に、コア軸方向の一端側（図７（ａ）の左側）から他端側（図７（ａ）の右側）へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２と、コア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部４３が形成される。第１傾斜部４２と第２傾斜部４３は、最内径コイル線４１のコア軸方向の中間部（略中央部）で交差しており、その交差部がコア径方向内方側へ最も突出した凸部４４となっている。
【００３１】
なお、リング部材６１ａ，６１ｂにより最内径コイル線４１の第１及び第２傾斜部４２，４３が形成される際には、スロット３１内の内径側から２〜４本目のコイル線にも、最内径コイル線４１の第１及び第２傾斜部４２，４３と同様の傾斜部が形成される。但し、内径側から２〜４本目のコイル線は、内径側から遠ざかるコイル線ほど傾斜部の傾斜角度が小さくなっている。
【００３２】
次に、図７（ａ）に示すように、第１及び第２傾斜部４２，４３が形成された状態のステータコア３０を、その軸線Ｌが水平方向を向くようにして回転装置の保持部６２に保持させる。そして、回転装置によりステータコア３０を軸線Ｌ周りに回転させながら、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口からステータコア３０の内周面の軸方向略中央部（最内径コイル線４１の凸部４４）に向けて含浸材６４を滴下する。
【００３３】
滴下された含浸材６４は、図７（ｂ）及び図８に示すように、ステータコア３０の内周面からスロット３１内に進入し、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１の凸部４４に到達する。凸部４４に到達した含浸材６４は、第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を伝ってコア軸方向の中央部から両側へ流動し、最内径コイル線４１のコア軸方向広範囲に塗布される。このとき、最内径コイル線４１に塗布された含浸材６４は、ステータコア３０の回転に伴う遠心力の作用により、スロット３１の径方向外方の奥へと浸透する。これにより、スロット３１内のコア軸方向略全域に亘って含浸材６４が浸透する。
【００３４】
その後、スロット３１内に浸透した含浸材６４が固化することによって、スロット３１内のステータコイル４０（スロット収容部４６）がステータコア３０に固定され、耐振動性が確保される。特に、本実施形態では、最内径コイル線４１に設けられた第１及び第２傾斜部４２，４３により、含浸材６４が最内径コイル線４１の両端部にまで流動しているので、最内径コイル線４１が強固に且つ確実に固定されている。
【００３５】
なお、比較例１として図９に示すように、最内径コイル線４１に第１及び第２傾斜部４２，４３が設けられていない場合には、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口からステータコア３０の内周面の軸方向略中央部に向けて滴下された含浸材６４は、最内径コイル線４１のコア軸方向の両端部にまで流動することなく、スロット３１の径方向外方の奥へと浸透する。そのため、固化した含浸材６４による最内径コイル線４１の固定を確実に行うことが困難となる。
【００３６】
以上のように構成された本実施形態の回転電機１のステータ２０によれば、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１に第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３が設けられているので、ステータコア３０の内周側から含浸材６４が塗布された際に、含浸材６４を最内径コイル線４１のコア軸方向の広範囲に塗布することができる。これにより、含浸材６４のコア軸方向への浸透性を向上させることができるので、含浸材６４による最内径コイル線４１の固定をより確実にすることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、最内径コイル線４１は、第１傾斜部４２と第２傾斜部４３が交差するコア軸方向の略中央部に、コア径方向内方側へ突出する凸部４４を有する。そのため、最内径コイル線４１の凸部４４に向けて含浸材６４を塗布することによって、含浸材６４をコア軸方向の両端部に流動させることができるので、最内径コイル線４１のコア軸方向全域に含浸材６４を塗布することができる。これにより、含浸材６４のコア軸方向への浸透性をより一層向上させることができるので、最内径コイル線４１をより一層確実に固定することができる。
【００３８】
また、本実施形態のステータコイル４０は、延伸方向と直角な方向の断面形状が矩形の平角コイル線（導線４５）により形成され、スロット３１内において平角コイル線（導線４５）がコア径方向に１列に配置されているので、スロット３１内におけるコイル線（導線）の占積率を向上させることができる。
【００３９】
また、本実施形態のステータ２０の製造方法によれば、上記のような傾斜部形成工程及び含浸材塗布工程を行うため、含浸材６４のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線４１のより確実な固定が可能となったステータ２０を簡単に製造することができる。
【００４０】
また、含浸材塗布工程は、最内径コイル線４１のコア径方向内方側へ最も突出している凸部４４に対して含浸材６４を塗布するようにしているため、最内径コイル線４１のコア軸方向広範囲に含浸材６４を確実に塗布することができる。
【００４１】
また、傾斜部形成工程は、ステータコイル４０の両コイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂをそれぞれ挿入して、コイルエンド部４０ａ，４０ｂを拡径させることにより第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を形成するようにしている。そのため、最内径コイル線４１の軸方向中間部がコア径方向内方側へ突出した状態で第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を形成することができる。
【００４２】
〔実施形態２〕
図１０は、実施形態２におけるステータの製造方法を模式的に示す図であって、（ａ）はステータを軸方向に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した部分断面図である。実施形態２のステータ２０は、上記の実施形態１では、最内径コイル線４１が、第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３を有し、コア軸方向の中間部がコア径方向内方側へ最も突出しているものであるのに対して、最内径コイル線４１Ａが、コア軸方向の一端側（図１０（ａ）の左側）から他端側（図１０（ａ）の右側）へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２Ａのみを有し、コア軸方向の一端部がコア径方向内方側へ最も突出している点でのみ、実施形態１と異なる。よって、実施形態１と共通する部材については、同じ符号を付して詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。
【００４３】
本実施形態の第１傾斜部４２Ａは、図１０（ａ）に示すように、ステータコイル４０の両コイルエンド部４０ａ，４０ｂのうちの一方のコイルエンド部４０ａの内周側にリング部材６１ａを挿入して、コイルエンド部４０ａを拡径させることにより形成されている。これにより、最内径コイル線４１Ａの全長に亘って、コア軸方向の一端側（図１０（ａ）の左側）から他端側（図１０（ａ）の右側）へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部４２Ａが形成される。本実施形態の場合には、最内径コイル線４１Ａのコア軸方向の一端部がコア径方向内方側へ最も突出した凸部４４Ａとなっている。
【００４４】
なお、リング部材６１ａにより最内径コイル線４１Ａの第１傾斜部４２Ａが形成される際には、スロット３１内の内径側から２〜４本目のコイル線にも、最内径コイル線４１Ａの第１傾斜部４２Ａと同様の傾斜部が形成される。但し、内径側から２〜４本目のコイル線は、内径側から遠ざかるコイル線ほど傾斜部の傾斜角度が小さくなっている。
【００４５】
そして、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、リング部材６１ａにより第１傾斜部４２Ａが形成された状態のステータコア３０を、その軸線Ｌが水平方向を向くようにして回転装置の保持部６２に保持させる。次いで、回転装置によりステータコア３０を軸線Ｌ周りに回転させながら、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口からステータコア３０の内周面の軸方向の一端部（最内径コイル線４１Ａの凸部４４Ａ）に向けて含浸材６４を滴下する。
【００４６】
滴下された含浸材６４は、図１０（ｂ）に示すように、ステータコア３０の内周面からスロット３１内に進入し、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１Ａの凸部４４Ａに到達する。凸部４４Ａに到達した含浸材６４は、第１傾斜部４２Ａを伝ってコア軸方向の一端部から他端側へ流動し、最内径コイル線４１Ａのコア軸方向広範囲に塗布される。このとき、最内径コイル線４１Ａに塗布された含浸材６４は、ステータコア３０の回転に伴う遠心力の作用により、スロット３１の径方向外方の奥へと浸透する。これにより、スロット３１内のコア軸方向略全域に亘って含浸材６４が浸透する。
【００４７】
その後、スロット３１内に浸透した含浸材６４が固化することによって、スロット３１内のステータコイル４０（スロット収容部４６）がステータコア３０に固定され、耐振動性が確保される。本実施形態の場合にも、最内径コイル線４１Ａに設けられた第１傾斜部４２Ａにより、含浸材６４が最内径コイル線４１Ａの一端部から他端部にまで流動しているので、最内径コイル線４１Ａが強固に且つ確実に固定される。
【００４８】
以上のように構成された本実施形態のステータ２０によれば、スロット３１内で最内径側に位置する最内径コイル線４１Ａに、コア軸方向の一端部から他端部まで連続した第１傾斜部４２Ａが設けられているので、ステータコア３０の内周側から含浸材６４が塗布された際に、実施形態１の場合と同様に、含浸材６４を最内径コイル線４１のコア軸方向の広範囲に塗布することができる。これにより、含浸材６４のコア軸方向への浸透性を向上させることができるので、含浸材６４による最内径コイル線４１の固定をより確実にすることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態１，２では、ステータコイル４０が巻装されたステータコア３０を回転装置の保持部６２に保持させる前に、ステータコイル４０のコイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂを挿入して、最内径コイル線４１，４１Ａに第１及び第２傾斜部４２，４２Ａ，４３を形成するようにしていたが、ステータコイル４０が巻装されたステータコア３０を回転装置の保持部６２に保持させた後、含浸材６４を塗布する前に、ステータコイル４０のコイルエンド部４０ａ，４０ｂの内周側にリング部材６１ａ，６１ｂを挿入して、最内径コイル線４１，４１Ａに第１及び第２傾斜部４２，４２Ａ，４３を形成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態１，２では、含浸材６４を塗布する際に、最内径コイル線４１，４１Ａのコア径方向内方側へ最も突出している凸部４４，４４Ａに対して含浸材６４を塗布するようにしていたが、ステータコア３０の内周側に配置したノズル６３の含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材６４を塗布するようにしてもよい。このようにすれば、含浸材６４のコア軸方向への浸透性が向上し、最内径コイル線４１，４１Ａのコア軸方向全域に亘って含浸材６４をより確実に塗布することができる。また、コア軸方向において含浸材６４の局所的な付着を抑制することができる。なお、これらの効果は、最内径コイル線４１，４１Ａに設けられる第１及び第２傾斜部４２，４２Ａ，４３の傾斜角度を十分に大きく設定できない場合に特に有効となる。
【符号の説明】
【００５２】
１…回転電機、 １０…ハウジング、 １１，１２…軸受け、 １３…回転軸、 １４…ロータ、 ２０…ステータ、 ３０…ステータコア、 ３１…スロット、 ３２…分割コア、 ３３…バックコア部、 ３４…ティース、 ３７…外筒、 ４０…ステータコイル、 ４０ａ，４０ｂ…コイルエンド部、 ４１，４１Ａ…最内径コイル線、 ４２，４２Ａ…第１傾斜部、 ４３…第２傾斜部、 ４４，４４Ａ…凸部、 ４５…導線、 ６１ａ，６１ｂ…リング部材、 ６２…保持部、 ６３…ノズル、 ６４…含浸材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に配列された複数のスロットを有する円環状のステータコアと、該ステータコアの前記スロットに巻装されたステータコイルと、を備え、前記ステータコアの内周側から塗布された含浸材により前記スロット内に配置された前記ステータコイルが固定されている回転電機のステータの製造方法であって、
前記ステータコイルのうち前記スロット内で最内径側に位置する最内径コイル線に、コア軸方向の一端側から他端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部、及びコア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部の少なくとも一方の傾斜部を形成する傾斜部形成工程と、
前記ステータコイルが巻装された前記ステータコアをその軸線が水平方向を向くように配置して前記軸線周りに回転させながら前記ステータコアの内周側から含浸材を塗布する含浸材塗布工程と、
を有することを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
【請求項２】
前記含浸材塗布工程は、前記最内径コイル線のコア径方向内方側へ最も突出している凸部に対して前記含浸材を塗布することを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項３】
前記含浸材塗布工程は、前記ステータコアの内周側に配置したノズルの含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項４】
前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材をそれぞれ挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項５】
前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部のうちの何れか一方のコイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材を挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の何れか一方の傾斜部を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項１】
周方向に配列された複数のスロットを有する円環状のステータコアと、該ステータコアの前記スロットに巻装されたステータコイルと、を備え、前記ステータコアの内周側から塗布された含浸材により前記スロット内に配置された前記ステータコイルが固定されている回転電機のステータの製造方法であって、
前記ステータコイルのうち前記スロット内で最内径側に位置する最内径コイル線に、コア軸方向の一端側から他端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第１傾斜部、及びコア軸方向の他端側から一端側へ向かうにつれてコア径方向外方側へ傾斜する第２傾斜部の少なくとも一方の傾斜部を形成する傾斜部形成工程と、
前記ステータコイルが巻装された前記ステータコアをその軸線が水平方向を向くように配置して前記軸線周りに回転させながら前記ステータコアの内周側から含浸材を塗布する含浸材塗布工程と、
を有することを特徴とする回転電機のステータの製造方法。
【請求項２】
前記含浸材塗布工程は、前記最内径コイル線のコア径方向内方側へ最も突出している凸部に対して前記含浸材を塗布することを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項３】
前記含浸材塗布工程は、前記ステータコアの内周側に配置したノズルの含浸材吐出口をコア軸方向に揺動させながら含浸材を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項４】
前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材をそれぞれ挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機のステータの製造方法。
【請求項５】
前記傾斜部形成工程は、前記ステータコアの軸方向両端面からそれぞれ突出した前記ステータコイルの両コイルエンド部のうちの何れか一方のコイルエンド部の内周側に、該コイルエンド部を拡径させるリング部材を挿入して、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の何れか一方の傾斜部を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機のステータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９４０５６（Ｐ２０１３−９４０５６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２８１２８２（Ｐ２０１２−２８１２８２）
【出願日】平成２４年１２月２５日（２０１２．１２．２５）
【分割の表示】特願２０１０−１７６３７５（Ｐ２０１０−１７６３７５）の分割
【原出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月２５日（２０１２．１２．２５）
【分割の表示】特願２０１０−１７６３７５（Ｐ２０１０−１７６３７５）の分割
【原出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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