JP5850878B2

JP5850878B2 - セグメントコンダクタ型の回転電機のステータ及びその製造方法

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Publication number: JP5850878B2
Application number: JP2013104011A
Authority: JP
Inventors: 慶久松岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: CN104167833B; DE102014209231A1; JP2014225974A; US20140339948A1; CN104167833A; US9257875B2

Description

本発明は、セグメントコンダクタ型の回転電機のステータ及びその製造方法に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車等の回転電機を動力源として備えた車両が開発されている。特に、ハイブリッド自動車では、エンジンとの共存や、居住性確保のために、回転電機のモジュールをより省スペースにすることが強く要望されている。一方、駆動用回転電機として高出力化が求められており、ステータコイルのターン数増加や、絶縁性能の向上による高電圧対応などの対策が検討されている。

このような要望に対応するため、図９及び図１０に示すように、複数の平角線１０１を１列に整列させて束とした平角線束Ｗで構成され、一対の脚部１０２と、中間部にＳ字状に湾曲するＳ字状部１０４が設けられて両脚部１０２を接続する連結部１０３と、を有するＵ字状コイルセグメント１００によりコイル１１３を構成する回転電機のコイルエンド構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

コイル１１３は、複数のコイルセグメント１００の一対の脚部１０２をステータコア１１１の各スロット１１２に挿入して、Ｓ字状部１０４によって一方のスロット１１２のステータ内径側から他方のスロット１１２のステータ外径側に渡る渡り部１１４を形成すると共に、ステータコア１１１から突き出た突出部分を周方向に折り曲げて対応する脚部１０２同士を接合して形成される。これにより、コイルセグメント１００の渡り部１１４となる複数のＳ字状部１０４は、ステータコア１１１の一方の面１１１ａにおいて、周方向に折り重なるように配置される。

さらに、コイルセグメント１００は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す手順により形成される。まず、図１１（ａ）に示すように、複数の平角線１０１を幅の広い方の面を互いに対向させて１列に並べた平角線束Ｗの中央部を、可動型１２１と固定型１２２とで折り曲げ加工してＳ字状部１０４を形成する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、左右両側に所定角度の傾斜面を有する凸型１２３と凹型１２４とで、平角線束Ｗの中央部を押圧して略くの字型に折り曲げてＳ字状部１０４の両側に傾斜部１０５を形成する。その後、図１１（ｃ）に示すように、脚部形成型１２５上に平角線束Ｗを配置して一対のＬ字型１２６を下降させ、平角線束Ｗの両端部を折り曲げて一対の脚部１０２を形成する。

また、特許文献１では、各平角線１０１のスロット１１２内で向かい合う面と、コイルエンドで向かい合う面とを同一の面として、平角線１０１の絶縁被膜に影響を及ぼすことなく、回転電機の小型化を図っている。

特開２０１２−１６５６２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の回転電機のコイルエンド構造においては、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、隣接するコイルセグメント１００Ａ〜１００Ｃの傾斜部１０５同士を極力接近又は接触させて、渡り高さを低減させたコイルエンドを構成しようとすると、実際には、図１３（ａ）に示すように、コイルセグメント１００Ａの傾斜部１０５間の移行部１０６において、コイルセグメント１００Ａの一部の平角線１０１の角部１０１ａとコイルセグメント１００Ｂとの干渉が発生し、絶縁性能が低下するという課題があった。このため、該移行部１０６で必要とする絶縁距離を確保し、或いは絶縁材料を介してコイルエンドを構成しようとすると、図１３（ｂ）に示すように、傾斜部１０５同士が離間し、渡り高さが増大してしまい、回転電機の体格が大きくなって車両への搭載性が低下するという問題があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルの渡り高さを抑制し、且つ絶縁機能を確保することができるセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
複数のスロット（例えば、後述の実施形態におけるスロット１４）を備えた円環状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１３）と、
前記スロットに挿入される複数のコイルセグメント（例えば、後述の実施形態におけるステータコイル１５）と、
を備えるセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１０）であって、
前記ステータコアの軸方向の少なくとも一方の端部（例えば、後述の実施形態における端部１３ｃ）において、
前記複数のコイルセグメントは、前記複数のスロットの一スロットの径方向内側の部分から他のスロットの径方向外側の部分までをつなぐ渡り部（例えば、後述の実施形態における連結部２２）が、複数周方向に連続し、且つ、
周方向で隣り合う前記渡り部同士が軸方向から見て部分的に重なるように配置されることで、コイルエンドを形成しており、
前記渡り部は、
径方向から見て、前記一スロットから前記他のスロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第１の傾斜線に沿って延びる第１傾斜部（例えば、後述の実施形態における傾斜部２４）と、
径方向から見て、前記他のスロットから前記一スロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第２の傾斜線に沿って延びる第２傾斜部（例えば、後述の実施形態における傾斜部２４）と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第１傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第１湾曲部（例えば、後述の実施形態における湾曲部２６の折り曲げ部分）と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第２傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第２湾曲部（例えば、後述の実施形態における湾曲部２６の折り曲げ部分）と、
を備え、
前記第１湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向内側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記他のスロット側且つ軸方向外側に位置する角部（例えば、後述の実施形態における各傾斜部２４の軸方向外側面２４ｃから突出する部分２５ａ）が、前記第１の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置し、
前記第２湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向外側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記一スロット側且つ軸方向外側に位置する角部（例えば、後述の実施形態における各傾斜部２４の軸方向外側面２４ｃから突出する部分２５ａ）が、前記第２の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、
前記第２湾曲部は、軸方向から見て、径方向外側に膨らんでいることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、
前記第１湾曲部は、軸方向から見て、径方向内側に膨らんでいることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記渡り部は、前記複数のコイルセグメント（例えば、後述の実施形態におけるコイルセグメント２３）を一列に整列して構成されており、
前記渡り部の頂部（例えば、後述の実施形態における頂部２９）は、それぞれ隣り合う前記コイルセグメント同士が密着するようにねじられていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、
径方向から見て、前記第１湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントと、前記第２湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントとの間に、交差状態が形成されることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、
複数のスロット（例えば、後述の実施形態におけるスロット１４）を備えた円環状のステータコア（例えば、後述の実施形態におけるステータコア１３）と、
前記スロットに挿入される複数のコイルセグメント（例えば、後述の実施形態におけるステータコイル１５）と、
を備えるセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態におけるステータ１０）の製造方法であって、
前記ステータコアの軸方向の少なくとも一方の端部（例えば、後述の実施形態における１３ｃ）において、
前記複数のコイルセグメントにおける、前記複数のスロットの一スロットの径方向内側の部分から他のスロットの径方向外側の部分までをつなぐ渡り部（例えば、後述の実施形態における連結部２２）を成形する工程と、
前記渡り部が、複数周方向に連続し、且つ、周方向で隣り合う前記渡り部同士が軸方向から見て部分的に重なるように、前記複数のコイルセグメントを前記ステータコアのスロットに配置する工程と、
を有し、
前記渡り部は、
径方向から見て、前記一スロットから前記他のスロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第１の傾斜線に沿って延びる第１傾斜部（例えば、後述の実施形態における傾斜部２４）と、
径方向から見て、前記他のスロットから前記一スロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第２の傾斜線に沿って延びる第２傾斜部（例えば、後述の実施形態における傾斜部２４）と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第１傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第１湾曲部（例えば、後述の実施形態における湾曲部２６の折り曲げ部分）と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第２傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第２湾曲部（例えば、後述の実施形態における湾曲部２６の折り曲げ部分）と、
を備え、
前記第１湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向内側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記他のスロット側且つ軸方向外側に位置する角部（例えば、後述の実施形態における各傾斜部２４の軸方向外側面２４ｃから突出する部分２５ａ）が、前記第１の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置し、
前記第２湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向外側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記一スロット側且つ軸方向外側に位置する角部（例えば、後述の実施形態における各傾斜部２４の軸方向外側面２４ｃから突出する部分２５ａ）が、前記第２の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６において、
前記第２湾曲部を、軸方向から見て、径方向外側に膨らませる工程を、さらに有することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６又は７において、
前記第１湾曲部を、軸方向から見て、径方向内側に膨らませる工程を、さらに有することを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項６〜８のいずれかにおいて、
前記渡り部を成形する工程では、前記渡り部が、前記複数のコイルセグメント（例えば、後述の実施形態におけるコイルセグメント２３）によって一列に整列された状態で、それぞれ隣り合う前記コイルセグメント同士が密着するように前記複数のコイルセグメントを一括してねじることで前記渡り部の頂部（例えば、後述の実施形態における頂部２９）を形成することを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項６〜９のいずれかにおいて、
径方向から見て前記第１湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントと、前記第２湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントとの間に、交差状態が形成されることを特徴とする。

請求項１及び６の発明によれば、渡り部を複数周方向に連続して部分的に重なるように配置するような場合であっても、コイルの渡り高さを抑制することができ、これにより、回転電機の小型化が可能となる。

また、請求項２、３、７及び８の発明によれば、渡り部が、軸方向から見て露出する範囲を拡大できるため、ねじり加工を容易に行うことができる。

さらに、請求項４及び９の発明によれば、渡り部が肥大化して、コイルエンドが大きくなるのを抑制することができる。

本発明に係るステータの正面図である。図１の要部拡大図である。（ａ）はコイルセグメント群の斜視図であり、（ｂ）は側面図である。（ａ）は、曲げ工程を説明するための図であり、（ｂ）は、脚部形成工程を説明するための図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＩＶ方向から見た図であり、（ｄ）は、ねじり工程を説明するための図である。コイルセグメントの脚部が接合される側のステータの部分斜視図である。３つのコイルセグメント群を抜き出して示す正面図である。（ａ）は、図６の３つのコイルセグメント群を径方向から見た図であり、（ｂ）は、その斜視図である。（ａ）は脚部がステータのスロットに挿入された複数のコイルセグメント群の中から隣接する一対のコイルセグメント群を抜き出して示す要部斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図、（ｃ）は（ａ）のＶＩＩＩ´−ＶＩＩＩ´線での断面図である。従来のステータの斜視図である。従来のコイルセグメント群の斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は、図８に示すコイルセグメント群の加工工程を示す工程図である。（ａ）は、従来のコイルセグメントを用いて渡り高さを低減させてコイルエンドを構成した場合の正面図であり、（ｂ）は、その側面図である。（ａ）は隣接するコイルセグメント群が移行部で干渉する状態を示す従来のコイルセグメント群の要部断面図であり、（ｂ）は隣接する一対のコイルセグメント群を抜き出して示す要部斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係るセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ及びその製造方法を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１及び図２に示すように、本実施形態のステータ１０は、軸方向に貫通する複数のスロット１４が周方向に所定の間隔で配置されたステータコア１３と、スロット１４に収容される複数相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のステータコイル１５とを備える。各ステータコイル１５には、それぞれ給電部１６が接続されて外部電源から電力が供給される。ステータ１０の内側には、図示しないロータが回転自在に配置されており、図示しないケーシングに収容されて回転電機を構成する。

ステータコイル１５は、図３に示すように、互いに平行に延設される一対の脚部２１ａ、２１ｂと、両脚部２１ａ、２１ｂを一方の端部で接続する連結部２２とを有し、断面長方形状の平角線３０からなる複数の略Ｕ字状のコイルセグメント２３を、所定本数ごとに１列に整列させて束とした複数のコイルセグメント群２０から構成されている。そして、図２に示すように、各コイルセグメント２３の一方の脚部２１ａは、一方のスロット１４ａの径方向内側の部分に挿入され、他方の脚部２１ｂは、一方のスロット１４ａから所定数のスロット離れた位置にある他方のスロット１４ｂの径方向外側の部分にそれぞれ挿入される。したがって、ステータコア１３の軸方向の一方の端部１３ｃにおいて、連結部２２は、スロット１４の径方向内側の部分から他の前記スロットの径方向外側の部分までをつなぐ渡り部を構成する。

また、ステータコイル１５は、複数のコイルセグメント群２０の連結部２２が周方向に連続し、且つ、周方向で隣り合う連結部２２同士が軸方向から見て部分的に重なるように配置され、これにより、ステータコア１３の軸方向の一方の端部１３ｃにおけるコイルエンドを形成している。

なお、本実施形態においても、各コイルセグメント群２０は、平角線３０の幅の広い方の面が対向するように整列されており、また、各平角線３０の脚部２１ａ、２１ｂで向かい合う面と、連結部２２で向かい合う面とが同一の面となるように構成される。また、連結部２２の中央部には、コイルセグメント２３の整列方向に沿って少なくとも２ヶ所２６ａ、２６ｂで曲げ方向を交互に変えながら折り曲げることで略Ｓ字状に湾曲する湾曲部２６が形成されている。

また、本実施形態では、連結部２２は、軸方向から見て露出する範囲内において、径方向から見て交差状態が形成されるようにねじられるねじり部２５を有する（図７参照）。

即ち、図６に示すように、例えば、周方向に並ぶ３つのコイルセグメント群２０Ａ〜２０Ｃの連結部２２Ａ〜２２Ｃにおいて、連結部２２Ｂのねじり部２５は、軸方向から見て一方の連結部２２Ａにも、他方の連結部２２Ｃにも覆われない、つまり、軸方向から見て露出する範囲（図６の斜線で示す領域Ｓ）内に形成される。特に、本実施形態では、ねじり部２５は、連結部２２Ａと連結部２２Ｂの周方向に隣り合うコイルセグメント２３同士が軸方向から見て重なり始める径方向内側境界位置Ｔ１と径方向外側境界位置Ｔ２、及び連結部２２Ｂと連結部２２Ｃの周方向に隣り合うコイルセグメント２３同士が軸方向から見て重なり始める径方向内側境界位置Ｔ３と径方向外側境界位置Ｔ４を結んだ範囲内で形成されている。

また、このねじり部２５は、各平角線３０の整列方向中間部を延在方向に沿って延びるねじり軸３２に沿って、それぞれ隣り合うコイルセグメント２３同士が密着するように複数のコイルセグメント２３が一括して捻じられる。また、図６の連結部２２Ｂのねじり部２５を参照すると、ねじり部２５の径方向中間部Ｃに対して径方向外側部分と径方向内側部分とは、ねじり軸３２に沿って、互いに逆方向に捻じられている。即ち、ねじり部２５の径方向中間部Ｃに対して径方向外側部分では、一方の連結部２２Ａから離れて、他方の連結部２２Ｃに近づく方向に、また、ねじり部２５の径方向中間部Ｃに対して径方向内側部分では、他方の連結部２２Ｃから離れて、一方の連結部２２Ａに近づくような方向に、それぞれ捻じられる。これにより、連結部２２には、ねじり部２５が形成された頂部２９と、頂部２９と一対の脚部２１ａ、２１ｂとの間に、脚部２１ａ、２１ｂの延設方向に対して傾斜して延びる一対の傾斜部２４と、が形成される。

このため、図３（ｂ）及び図７に示すように、一対の傾斜部２４の部分は、略平面状に形成されており、また、ねじり部２５では、径方向から見て交差状態が形成され、径方向から見て、各傾斜部２４の軸方向外側面２４ｃから突出する部分２５ａが形成される。さらに、ねじり軸３２は、一対の傾斜部２４が構成する面３１Ａ、３１Ｂ同士が交差する線となる。

このような形状のコイルセグメント群２０は、先ず、図４（ａ）に示すように、所定本数（図に示す実施形態では４本）の平角線３０を、幅の広い方の面が対向するように１列に整列させて平板状の束とし、その中央部を平角線３０の整列方向に沿って少なくとも２ヶ所で曲げ方向を交互に変えながら折り曲げることで略Ｓ字状に湾曲させて湾曲部２６を形成する。

次いで、図４（ｂ）に示すように、湾曲部２６から所定距離だけ離れた中央部の両側を折り曲げて一対の脚部２１ａ、２１ｂを形成する。このとき、一対の脚部２１ａ、２１ｂは、次工程でのねじり加工により、一対の脚部２１ａ、２１ｂが平行となるように、互いに所定の角度だけ異なる方向を向いた状態で折り曲げ形成される。なお、中央部の両側での折り曲げ部の間の部分は、連結部２２となる。

そして、図４（ｃ）に示すように、湾曲部２６の折り曲げ部分２６ａに対して湾曲部２６の一方の脚部２１ａ寄りの部分を、各平角線３０の整列方向中間部を延在方向に沿って延びるねじり軸３２に沿って捻じるねじり部２５を形成する。これにより、図４（ｄ）に示すように、ねじり部２５が形成された頂部２９と、頂部２９を境に、脚部２１ａ、２１ｂの延設方向に対して傾斜して延びる一対の傾斜部２４と、を有するコイルセグメント群２０が形成される。

また、ステータコイル１５は、図２に示すように、上述したコイルセグメント群２０の各コイルセグメント２３の一方の脚部２１ａが、一方のスロット１４ａの径方向内側の部分に挿入されるとともに、他方の脚部２１ｂが、一方のスロット１４ａから所定数のスロット離れた位置にある他方のスロット１４ｂの径方向外側の部分にそれぞれ挿入され、連結部２２がステータコア１３の一方の端部１３ｃに配置される。その際、一方の脚部２１ａ寄りの一方の傾斜部２４ａが略円周方向に沿って延び、湾曲部２６の折り曲げ部分２６ｂにて径方向外側に湾曲し、頂部２９まで延びる。一方、他方の脚部２１ｂ寄りの他方の傾斜部２４ｂは、略円周方向に延びた後、折り曲げ部分３３にて円周方向に向かうにつれて径方向外側に延びるように湾曲し、湾曲部２６の折り曲げ部分２６ａにて径方向内側に湾曲して、頂部２９まで延びる。この際、湾曲部２６の折り曲げ部分２６ａは、スロット１４よりも径方向外側に位置している。

したがって、本実施形態では、８本のコイルセグメント２３が１つのスロット１４内に配置される。そして、図５に示すように、スロット１４を通過してステータコア１３から突き出た一対の脚部２１ａ、２１ｂの突出部分２１ｃを、スロット１４内で径方向に隣接する脚部２１ａ、２１ｂ同士の曲げ方向が互いに逆方向となるようにステータコア１３の周方向に折り曲げ、対応するコイルセグメント２３と接合する。

このようにしてステータコイル１５が形成されると、図２に示すように、ステータコア１３の軸方向の一方の端部１３ｃにおいて、複数のコイルセグメント群２０の連結部２２は、それぞれ周方向に連続し、部分的に折り重なった状態で配置されている。図８（ａ）は、周方向に隣接する一対のコイルセグメント群を抜き出して示したものであり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）のＶＩＩＩ´−ＶＩＩＩ´線での断面図である。即ち、周方向で隣接するコイルセグメント群２０Ａ、２０Ｂは、径方向外側においては、図８（ｂ）に示すような断面位置において、一方のコイルセグメント群２０Ａの軸方向外側面２７ａと他方のコイルセグメント群２０Ｂの軸方向内側面２８ｂとが接近又は接触して軸方向に重なり、径方向内側においては、図８（ｃ）に示すような断面位置において、一方のコイルセグメント群２０Ａの軸方向内側面２７ｂと他方のコイルセグメント群２０Ｂの軸方向外側面２８ａとが接近又は接触して軸方向に重なっている。したがって、各コイルセグメント群２０は、周方向両側に位置する一対のコイルセグメント群２０によって、径方向外側と径方向内側の両方で、軸方向両側面が接近又は接触によって保持され、各コイルセグメント群がそれぞれ安定して保持されている。

また、このように、周方向に隣接するコイルセグメント群２０Ａ、２０Ｂ同士を、径方向両側で接近又は接触させて配置した場合でも、ねじり部２５間にクリアランスｃを確保することができ、コイルセグメント２３同士の干渉が防止されるので、コイルセグメント群２０間の絶縁性能が確保される。このため、コイルセグメント２３同士の干渉を避けるために渡り高さを高くする必要がなく、所定数のスロットを跨ぐために必要なだけねじり部２５をねじればよい。

以上説明したように、本実施形態に係る回転電機のステータ１０及びその製造方法によれば、ステータコア１３の軸方向の少なくとも一方の端部１３ｃにおいて、ステータコイル１５は、一方のスロット１４ａの径方向内側の部分から他のスロット１４ｂの径方向外側の部分までをつなぐ連結部２２が、複数周方向に連続し、且つ、周方向で隣り合う連結部２２同士が軸方向から見て部分的に重なるように配置され、連結部２２の頂部２９は、連結部２２が軸方向から見て露出する範囲Ｓ内において、径方向から見て交差状態が形成されるようにねじられるので、連結部２２を複数周方向に連続して部分的に重なるように配置するような場合であっても、ステータコイル１５の渡り高さを抑制することができ、これにより、回転電機の小型化が可能となる。

また、連結部２２の頂部２９に対して径方向外側部分は、湾曲部２６の折り曲げ部分２６ａによって、軸方向から見て、径方向外側に膨らんでいるので、前述した範囲Ｓを拡大できるため、ねじり加工を容易に行うことができる。

さらに、連結部２２は、複数のコイルセグメント２３を一列に整列して構成されており、連結部２２の頂部２９は、それぞれ隣り合うコイルセグメント２３同士が密着するようにねじられているので、連結部２２が肥大化して、コイルエンドが大きくなるのを抑制することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
なお、本発明のねじり部２５は、前述した連結部２２が軸方向から見て露出した領域Ｓの範囲内でねじられればよく、即ち、本実施形態の頂部２９を越えて、頂部２９の径方向内側及び径方向外側の領域に亙ってねじるようにしてもよい。

また、本実施形態では、連結部２２の頂部２９に対して径方向外側部分が、軸方向から見て、径方向外側に膨らんでいるが、連結部２２の頂部２９に対して径方向内側部分が、軸方向から見て、径方向内側に膨らんでいてもよく、あるいは、連結部２２の頂部２９に対して径方向外側部分及び径方向内側部分の両方が、軸方向から見て、径方向に膨らんでいてもよい。

１０ステータ
１３ステータコア
１４，１４ａ，１４ｂスロット
１５ステータコイル（コイル）
２０コイルセグメント群
２１ａ，２１ｂ脚部
２２連結部（渡り部）
２３コイルセグメント
２４傾斜部
２５ねじり部
２６湾曲部
２９頂部
３０平角線
３２ねじり軸

Claims

複数のスロットを備えた円環状のステータコアと、
前記スロットに挿入される複数のコイルセグメントと、
を備えるセグメントコンダクタ型の回転電機のステータであって、
前記ステータコアの軸方向の少なくとも一方の端部において、
前記複数のコイルセグメントは、前記複数のスロットの一スロットの径方向内側の部分から他のスロットの径方向外側の部分までをつなぐ渡り部が、複数周方向に連続し、且つ、
周方向で隣り合う前記渡り部同士が軸方向から見て部分的に重なるように配置されることで、コイルエンドを形成しており、
前記渡り部は、
径方向から見て、前記一スロットから前記他のスロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第１の傾斜線に沿って延びる第１傾斜部と、
径方向から見て、前記他のスロットから前記一スロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第２の傾斜線に沿って延びる第２傾斜部と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第１傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第１湾曲部と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第２傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第２湾曲部と、
を備え、
前記第１湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向内側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記他のスロット側且つ軸方向外側に位置する角部が、前記第１の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置し、
前記第２湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向外側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記一スロット側且つ軸方向外側に位置する角部が、前記第２の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置することを特徴とするセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ。
前記第２湾曲部は、軸方向から見て、径方向外側に膨らんでいることを特徴とする請求項１に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ。
前記第１湾曲部は、軸方向から見て、径方向内側に膨らんでいることを特徴とする請求項１又は２に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ。
前記渡り部は、前記複数のコイルセグメントを一列に整列して構成されており、
前記渡り部の頂部は、それぞれ隣り合う前記コイルセグメント同士が密着するようにねじられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ。
径方向から見て、前記第１湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントと、前記第２湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントとの間に、交差状態が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータ。
複数のスロットを備えた円環状のステータコアと、
前記スロットに挿入される複数のコイルセグメントと、
を備えるセグメントコンダクタ型の回転電機のステータの製造方法であって、
前記ステータコアの軸方向の少なくとも一方の端部において、
前記複数のコイルセグメントにおける、前記複数のスロットの一スロットの径方向内側の部分から他のスロットの径方向外側の部分までをつなぐ渡り部を成形する工程と、
前記渡り部が、複数周方向に連続し、且つ、周方向で隣り合う前記渡り部同士が軸方向から見て部分的に重なるように、前記複数のコイルセグメントを前記ステータコアのスロットに配置する工程と、
を有し、
前記渡り部は、
径方向から見て、前記一スロットから前記他のスロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第１の傾斜線に沿って延びる第１傾斜部と、
径方向から見て、前記他のスロットから前記一スロットに向かうに従い軸方向外側に向かって、前記複数のコイルセグメントの中央部が第２の傾斜線に沿って延びる第２傾斜部と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第１傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第１湾曲部と、
前記複数のコイルセグメントが並列して、前記第２傾斜部から径方向に向かうように湾曲する第２湾曲部と、
を備え、
前記第１湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向内側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記他のスロット側且つ軸方向外側に位置する角部が、前記第１の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置し、
前記第２湾曲部における前記複数のコイルセグメントの内の最も径方向外側のコイルセグメントは、径方向から見たときの前記一スロット側且つ軸方向外側に位置する角部が、前記第２の傾斜線の延長線よりも軸方向外側に位置することを特徴とするセグメントコンダクタ型の回転電機のステータの製造方法。
前記第２湾曲部を、軸方向から見て、径方向外側に膨らませる工程を、さらに有することを特徴とする請求項６に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータの製造方法。
前記第１湾曲部を、軸方向から見て、径方向内側に膨らませる工程を、さらに有することを特徴とする請求項６又は７に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータの製造方法。
前記渡り部を成形する工程では、前記渡り部が、前記複数のコイルセグメントによって一列に整列された状態で、それぞれ隣り合う前記コイルセグメント同士が密着するように前記複数のコイルセグメントを一括してねじることで、前記渡り部の頂部を形成することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータの製造方法。
径方向から見て前記第１湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントと、前記第２湾曲部を構成する前記複数のコイルセグメントとの間に、交差状態が形成されることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のセグメントコンダクタ型の回転電機のステータの製造方法。