JP2016187245A - ステータの製造方法及びステータ - Google Patents

Abstract

【課題】ステータコアのスロット内で電気導体同士を確実に接合して固定できるとともに、通電時の接触抵抗を低減できるステータの製造方法及びステータを提供すること。
【解決手段】中心軸方向の一端面に凹部１１ａ，１２ａが形成され、他端面に凹部１１ａ，１２ａに嵌合可能な凸部１１ｂ，１２ｂが形成された複数の電気導体１１，１２を準備する準備工程と、スロット２１の両開放端からそれぞれ電気導体１１，１２を挿入し、挿入された電気導体１１，１２同士の凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂとをスロット２１内で嵌合させて形成した接合部１０をスロット２１の幅方向に拡幅させることで、該接合部１０をスロット２１の内壁により挟持し、これにより電気導体１１，１２同士を接合してスロット２１内に固定する接合工程と、を有するステータ３の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータの製造方法及びステータに関する。

従来、ステータコアに複数形成されたスロットの両開放端からそれぞれ電気導体を挿入し、挿入された電気導体同士をスロット内で接合することでステータを製造する技術が知られている。この技術では、スロット内で電気導体の先端同士が突き合わされて接合され（例えば、特許文献１参照）、例えば電気導体の先端面に凹部や凸部を形成し、これらを嵌合させることで電気導体同士が接合される（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１９４９９９号公報 特開２００６−１５８０４４号公報

しかしながら、従来のように凹部と凸部の嵌合のみでは十分な接合強度を得ることができず、振動や冷熱により生じる力で電気導体同士の接合が解除されてしまうおそれがあった。また、従来構造では単に凹部と凸部を嵌合するだけであるため、電気導体同士の接触面積を十分確保できず、通電抵抗が増大してステータとしての性能が低下するおそれがあった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータコアのスロット内で電気導体同士を確実に接合して固定できるとともに、通電抵抗を低減できるステータの製造方法及びステータを提供することにある。

（１）本発明では、ステータコア（例えば、後述のステータコア２）に複数形成されたスロット（例えば、後述のスロット２１）の両開放端からそれぞれ電気導体（例えば、後述の電気導体１１，１２）を挿入し、挿入された電気導体同士を前記スロット内で接合するステータ（例えば、後述のステータ３）の製造方法であって、軸方向の一端面に凹部（例えば、後述の凹部１１ａ，１２ａ）が形成され、他端面に前記凹部に嵌合可能な凸部（例えば、後述の凸部１１ｂ，１２ｂ）が形成された複数の電気導体を準備する準備工程（例えば、後述の準備工程）と、前記スロットの両開放端からそれぞれ電気導体を挿入し、挿入された電気導体同士の凹部と凸部とを前記スロット内で嵌合させて形成した接合部（例えば、後述の接合部１０）を前記スロットの幅方向に拡幅させることで、該接合部を前記スロットの内壁により挟持し、これにより前記電気導体同士を接合して前記スロット内に固定する接合工程（例えば、後述の接合工程）と、を有するステータの製造方法（例えば、後述のステータ３の製造方法）を提供する。

（１）の発明に係る製造方法では、先ず、軸方向の一端面に凹部が形成され、この凹部に嵌合可能な凸部が他端面に形成された複数の電気導体を準備する準備工程を設ける。次いで、接合工程を設け、スロットの両開放端からそれぞれ電気導体を挿入し、挿入された電気導体同士の凹部と凸部とをスロット内で嵌合させて形成した接合部をスロットの幅方向に拡幅させる。これにより、該接合部がスロットの内壁により挟持されることで、電気導体同士を接合してスロット内に固定する。
これにより、（１）の発明によれば、電気導体の凹部と凸部との嵌合による接合に加えて、スロットの内壁で電気導体同士の拡幅された接合部を挟持して固定できるため、電気導体同士の接合強度を高めることができる。また、凹部と凸部の接合部をスロットの内壁で挟持するため、凹部と凸部の十分な接触面積を確保でき、通電抵抗を低減できる。従って（１）の発明によれば、ステータコアのスロット内で電気導体同士を確実に接合して固定できるとともに、通電抵抗を低減できる。

（２）（１）の発明において、前記接合工程の前に、表面が熱硬化性樹脂で形成された絶縁部材（例えば、後述の絶縁部材４）を前記スロットの内壁面上に配置する絶縁工程（例えば、後述の絶縁工程）をさらに有することが好ましい。

（２）の発明では、接合工程の前に、表面が熱硬化性樹脂で形成された絶縁部材をスロットの内壁面上に配置する。これにより、凹部と凸部の接合部が、絶縁部材の熱硬化性樹脂による接着作用によってより強固に接合されるとともに、スロット内により強固に固定される。

（３）（１）又は（２）の発明において、前記接合工程は、前記スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部を、前記スロットの深さ方向に交互にずらした位置で形成することが好ましい。

（３）の発明では、スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部を、スロットの深さ方向に交互にずらした位置で形成する。これにより、スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部が隣接することがないため、絶縁性を確保しつつ、上述の（１）及び（２）の発明の効果が得られる。

（４）（１）から（３）いずれかの発明において、前記準備工程は、１本の電気導体（例えば、後述の１本の電気導体１００）を切断することで前記凹部と前記凸部を形成し、前記凹部を有する電気導体と前記凸部を有する電気導体を得る切断工程（例えば、後述の切断工程）と、前記凹部を前記電気導体の幅方向から押圧して前記凹部の幅を前記凸部の幅よりも小さくする幅矯正工程（例えば、後述の幅矯正工程）と、を有することが好ましい。

（４）の発明では、準備工程として、先ず、１本の電気導体を切断することで凹部と凸部を形成し、凹部を有する電気導体と凸部を有する電気導体を得る切断工程を設ける。次いで、凹部を電気導体の幅方向から押圧して凹部の幅を凸部の幅よりも小さくする幅矯正工程を設ける。
これにより、凹部に、該凹部の幅よりも大きい幅を有する凸部が嵌合されることになり、嵌合によって接合部の幅をスロットの幅方向に確実に拡幅させることができる。また、凹部に凸部を嵌合させる際に、凸部が凹部内を摺動して表面同士が擦れ合うことで、両者の表面に存在する酸化膜を除去できる。そのため、接合強度をより高めることができ、通電抵抗をより低減できる。

（５）（４）の発明において、前記準備工程は、前記切断工程の直前、最中又は直後に、前記電気導体の切断部（例えば、後述の切断部１１０）を厚み方向に潰すことで幅を広げる潰し工程（例えば、後述の潰し工程）をさらに有することが好ましい。

（５）の発明では、切断工程の直前、最中又は直後に、電気導体の切断部を厚み方向に潰すことで幅を広げる潰し工程を設ける。これにより、潰し工程で潰した電気導体の切断部の幅が、電気導体の凹部と凸部の幅となるため、凹部と凸部が嵌合する接合部の幅を確実に拡幅できるとともに、その幅を容易に調整できる。

（６）ステータコアに複数形成されたスロット内で電気導体同士が接合されたステータであって、前記電気導体同士が接合された接合部の幅が、該接合部を除く部分の幅よりも大きいことで、前記電気導体同士が接合された接合部の幅が、該接合部を除く部分の幅よりも大きいことで、該接合部が前記スロットの内壁により挟持され、これにより前記電気導体同士が接合されて前記スロット内に固定されるステータを提供する。

（６）の発明に係るステータによれば、（１）の発明と同様の効果が得られる。

（７）前記スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部は、前記スロットの深さ方向に交互にずれて配置されることが好ましい。

（７）の発明に係るステータによれば、（３）の発明と同様の効果が得られる。

本発明によれば、ステータコアのスロット内で電気導体同士を確実に接合して固定できるとともに、通電抵抗を低減できるステータの製造方法及びステータを提供できる。

本発明の一実施形態に係るステータの構成を示す断面模式図である。 本実施形態に係るステータコアを示す斜視図である。 切断工程を説明するための図である。 切断分離されて形成された電気導体を示す図である。 幅矯正工程を説明するための図である。 切断工程を示す図である。 切断工程を示す図である。 幅矯正工程を示す図である。 絶縁部材の成形における積層工程を示す図である。 絶縁部材の成形における端部折り曲げ工程を示す図である。 絶縁部材の成形における屈曲工程を示す図である。 絶縁部材の成形における形状調整工程を示す図である。 スロット２１内に絶縁部材４を配置する前の状態を示す平面図である。 スロット２１内に絶縁部材４を配置した状態を示す平面図である。 スロット２１内に絶縁部材４及び複数の電気導体１１，１２を配置した状態を示す平面図である。 スロットの下方の開放端から電気導体をスロット内に挿入した状態を示す断面図である。 スロットの上方の開放端から電気導体をスロット内に挿入した状態を示す断面図である。 スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部の位置を示す断面図である。 電気導体同士を嵌合して接合する接合装置の模式図である。 電気導体同士を嵌合して接合する接合装置の模式図である。 締めコア部を有するステータコアのスロット内で電気導体同士を接合するときの状態を示す図である。 締めコア部を有するステータコアのスロット内で電気導体同士を接合したときの状態を示す図である。 締めコア部を有するステータコアの上層部分における積層方向の断面図である。 締めコア部を有するステータコアの中層部分における積層方向の断面図である。 締めコア部を有するステータコアの下層部分における積層方向の断面図である。 図１６ＡのＡ−Ａ線断面図である。 図１６ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 従来一般的な電気導体の凹部と凸部を嵌合させる前の状態を示す図である。 従来一般的な電気導体の凹部内に凸部を嵌合させた状態を示す図である。 従来一般的な電気導体の凹部と凸部を嵌合させて使用しているときの状態を示す図である。

以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

本発明の第１実施形態に係るステータ３の製造方法は、ステータコア２に複数形成されたスロット２１の両開放端から、それぞれ電気導体１１，１２を挿入し、挿入された電気導体１１，１２同士をスロット２１内で接合することにより、ステータ３を製造するものである。以下、本実施形態に係るステータ３の製造方法により製造されるステータ３の構成について説明した後に、本実施形態に係るステータ３の製造方法について詳しく説明する。

図１は、本実施形態に係るステータ３の構成を示す断面模式図である。具体的には図１は、ステータ３をその厚み方向に切断したときの断面模式図である。また、図２は、本実施形態に係るステータコア２を示す斜視図である。
これら図１及び図２に示すように、ステータ３は、略円環状を有し、コイル１と、ステータコア２と、を含んで構成される。ステータ３の内側には、図示しないロータが回転自在に配置されることで、回転電機が構成される。

ステータコア２は、略円環状の鋼板を複数枚積層することで形成される。図２に示すように、ステータコア２には、回転軸（ステータコア２の中心軸）方向に貫通するスロット２１が円環状に複数設けられる。即ち、スロット２１は、ステータコア２の円周方向に等間隔ごとに複数設けられる。

各スロット２１は、ステータコア２の内周縁から径方向外側に向かって放射状に延びるように形成される。各スロット２１は、ステータコア２の内周面上に円周方向に等間隔ごとに形成された回転軸方向に延びるスリット２２に連通している。

図１に示すように、コイル１は、スロット２１の両開放端からそれぞれ電気導体１１，１２を挿入し、挿入した電気導体１１，１２同士をスロット２１内で接合することにより形成される。ここで、電気導体１１，１２は、便宜上、それぞれ別の符号を付しているが、同一の電気導体で構成される。便宜上、ステータコア２の上方（図１の上方）に配置されるものを電気導体１１とし、ステータコア２の下方（図１の下方）に配置されるものを電気導体１２とする。

コイル１は、周方向に、電気導体１１，１２が交互に配置されて接合されることで形成されている。また、電気導体１１，１２は、ステータコア２の径方向（図１の紙面に直交する方向）に、交互に８本隣接して束となって配置されている。

電気導体１１，１２は、スロット２１内に収容される第１収容部１１１，１２１及び第２収容部１１２，１２２と、これら収容部を連結する連結部１１３，１２３と、を含んで構成される。電気導体１１，１２は、長尺の平角線からなるワイヤで形成され、その中心軸方向の両端を略直角に屈曲させて両収容部を形成することにより得られる。

第１収容部１１１，１２１は、スロット２１内に収容されて配置される。第１収容部１１１，１２１は、後述する第２収容部１１２，１２２と比べて電気導体１１，１２の中心軸方向の長さが長く形成されている。即ち、第１収容部１１１，１２１は、第２収容部１１２，１２２と比べてスロット２１内への挿入長さが長い。具体的には、第１収容部１１１，１２１は、スロット２１の一端側から挿入され、他端側近傍まで挿入される。

第２収容部１１２，１２２は、スロット２１内に収容されて配置される。第２収容部１１２，１２２は、上述の第１収容部１１１，１２１と比べて電気導体１１，１２の中心軸方向の長さが短く形成されている。即ち、第２収容部１１２，１２２は、第１収容部１１１，１２１と比べてスロット２１内への挿入長さが短い。具体的には、第２収容部１１２，１２２は、スロット２１の一端側から挿入されるが、その一端側近傍までしか挿入されない。

図１に示すように、電気導体１１の第１収容部１１１及び第２収容部１１２は、スロット２１の上端からスロット２１内に挿入される。これに対して、電気導体１２の第１収容部１２１及び第２収容部１２２は、スロット２１の下端からスロット２１内に挿入される。そして、電気導体１１の第１収容部１１１と電気導体１２の第２収容部１２２が突き合わされて接合される。また、電気導体１１の第２収容部１１２と電気導体１２の第１収容部１２１が突き合わされて接合される。

連結部１１３は、第１収容部１１１と第２収容部１１２とを連結する。連結部１２３は、第１収容部１２１と第２収容部１２２とを連結する。連結部１１３はステータコア２の上方に配置され、連結部１２３はステータコア２の下方に配置される。

電気導体１１の中心軸方向の一端面には凹部１１ａが形成され、他端面には凸部１１ｂが形成される。より詳しくは、第１収容部１１１の先端面に凹部１１ａが形成され、第２収容部１１２の先端面に凸部１１ｂが形成される。
また、電気導体１２の中心軸方向の一端面には凹部１２ａが形成され、他端面には凸部１２ｂが形成される。より詳しくは、第１収容部１２１の先端面に凹部１２ａが形成され、第２収容部１２２の先端面に凸部１２ｂが形成される。

図１に示すように、各凹部１１ａ，１２ａに各凸部１１ｂ，１２ｂが嵌合することにより、複数の接合部１０が形成される。これら複数の接合部１０により、周方向に隣接する複数の電気導体１１，１２が連結されてコイル１が形成される。図１に示すように、これら接合部１０は、周方向において上下に交互に配置される。また、同一のスロット２１内で径方向に隣接する電気導体１１，１２の各接合部１０は、スロット２１の深さ方向に交互にずれて配置される（後述の図８参照）。

接合部１０の幅は、該接合部１０を除く部分の幅よりも大きくなっている。即ち、接合部１０は、スロット２１の幅方向に突出して拡幅している。これにより、接合部１０がスロット２１の内壁により挟持されることで、各凹部１１ａ，１２ａと各凸部１１ｂ，１２ｂとが強固に接合されるとともに、電気導体１１，１２がスロット２１内に固定されている。

次に、本実施形態に係るステータ３の製造方法について説明する。
本実施形態に係るステータ３の製造方法は、準備工程と、絶縁工程と、接合工程と、を備える。
先ず、準備工程について説明する。準備工程では、上述の電気導体１１，１２を準備する。即ち、中心軸方向の一端面に凹部１１ａ，１２ａが形成され、他端面にこれら凹部１１ａ，１２ａに嵌合可能な凸部１１ｂ，１２ｂが形成された複数の電気導体１１，１２を準備する。

具体的には、準備工程は、切断工程と、幅矯正工程と、を有する。また、切断工程の直前、最中又は直後に潰し工程を有する。
ここで、図３は、切断工程を説明するための図である。図４は、切断分離されて形成された電気導体１１，１２を示す図である。図５は、幅矯正工程を説明するための図である。

図３では、１本の電気導体１００を切断するときの様子を示している。図３に示すように、切断工程では、１本の電気導体１００を切断することで凹部１２ａと凸部１１ｂを形成し、凹部１２ａを有する電気導体１２と凸部１１ｂを有する電気導体１１を得る。電気導体１１の凹部１１ａと電気導体１２の凸部１２ｂも同様にして得られる。本実施形態では、凹部１１ａ，１２ａの底部及び凸部１１ｂ，１２ｂの先端部は、テーパ状に形成される。

また、切断工程の直前、最中又は直後の潰し工程では、図３に示すように切断力を利用して電気導体１００の切断部１１０を厚み方向に潰すことで、その幅を広げる。このとき、電気導体１００の切断部１１０の両外側には、サイドクランプ８１，８１が配置される。これにより、切断部１１０、即ち電気導体１１，１２の凹部１１ａ，１２ａ及び凸部１１ｂ，１２ｂの拡幅がサイドクランプ圧により規制される結果、これら凹部１１ａ，１２ａ及び凸部１１ｂ，１２ｂの幅が調整される。

図４に示すように、切断分離されて形成された電気導体１１の凸部１１ｂの幅をＬ１とし、同様に切断分離されて形成された電気導体１２の凹部１２ａの両側部１２ｃ，１２ｃの幅をＬ２とし、スロット２１の幅をＬ４とする（後述の図９参照）。このとき、これらの幅と長さとの間には、Ｌ１＋２Ｌ２＞Ｌ４の関係が成立する。即ち、このままの状態では電気導体１２の凹部１２ａが形成された部分の幅の方が、スロット２１の幅よりも大きくなっている。なお、このときの締め代ΔＬは、ΔＬ＝（Ｌ１＋２Ｌ２−Ｌ４）／２で表わされる。

図５では、凹部１２ａを電気導体１２の幅方向から押圧する様子を示している。この図５に示す幅矯正工程により、凹部１２ａを電気導体１２の幅方向から押圧することで、凹部１２ａの幅が凸部１１ｂの幅よりも小さくなるように矯正する。具体的には、電気導体１２の凹部１２ａが形成された部分の両外側に、プレス装置８２，８２を配置し、かかるプレス圧により当該部分の幅がＬ３となるまで矯正する。このとき、当該部分の幅Ｌ３とスロット２１の幅Ｌ４との間には、Ｌ３＜Ｌ４の関係が成立する。即ち、電気導体１２の凹部１２ａが形成された部分の幅Ｌ３は、スロット２１の幅よりも小さく矯正され、電気導体１２をスロット２１内に挿入可能となっている。

また、図６Ａ〜図６Ｃを参照して、本実施形態の準備工程を実行する装置を示しながら、準備工程についてさらに詳しく説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、切断工程を示す図である。また、図６Ｃは、幅矯正工程を示す図である。これら図６Ａ〜図６Ｃでは、各工程の平面図及び側面図を併せて示している。

図６Ａに示すように切断工程では、先ず、１本の電気導体１００からプレス金型装置８３により電気導体１１，１２の形状に半抜きをする。この半抜きの際には、プレス金型装置８３による切断力によって、電気導体１００の切断部１１０が厚み方向に潰されることでその幅が拡幅される（潰し工程）。このとき、上述したように電気導体１００の切断部１１０の両外側にはサイドクランプ８１，８１が配置され（図６Ａでは省略）、これにより、切断部１１０、即ち電気導体１１，１２の凹部１１ａ，１２ａ及び凸部１１ｂ，１２ｂの拡幅がサイドクランプ圧により規制される結果、これら凹部１１ａ，１２ａ及び凸部１１ｂ，１２ｂの幅が調整される。
またこのとき、プレス金型装置８３の金型の下方に設けられたバネ部材８３ａ，８３ａの復元力により、半抜きされた電気導体１１，１２は上方に押し戻されて、元の位置に復帰する。

次いで図６Ｂに示すように、半抜きされた電気導体１１，１２に対して、図示しないプレス装置で押圧する。これにより、１本の電気導体１００から電気導体１１，１２を分離する。

次いで図６Ｃに示すように幅矯正工程では、電気導体１１，１２の凹部１１ａ，１２ａが形成された部分の両外側に配置されたプレス装置８２，８２により、当該部分を外側から押圧する。これにより、当該部分の幅を狭めて、凹部１１ａ，１２ａの幅を小さく矯正する。
以上により、準備工程が完了する。

次に、絶縁工程について説明する。
絶縁工程では、後述する接合工程の前に、表面が熱硬化性樹脂で形成された絶縁部材４を、スロット２１の内壁面上に配置する。この絶縁工程を説明するにあたり、先ず絶縁部材の成形について説明する。
図７Ａ〜図７Ｄは、絶縁部材４の成形工程を示す図である。具体的には、図７Ａは積層工程を示し、図７Ｂは端部折り曲げ工程を示し、図７Ｃは屈曲工程を示し、図７Ｄは矯正工程を示している。

図７Ａに示す積層工程では、熱硬化性樹脂シート４１、絶縁シート４０、熱硬化性樹脂シート４１を、この順に積層する。これにより、表面が熱硬化性樹脂で形成された絶縁部材４を得る。
熱硬化性樹脂としては、例えば熱硬化温度が１５０℃の樹脂が用いられる。本実施形態の絶縁部材４の成形工程では、この熱硬化性樹脂が完全硬化しないように、１００℃程度の低温で加熱しながら成形を実行することで、後述の折り曲げ成形時等に破断してしまうのが回避される。また、熱硬化性樹脂として、耐圧性を有するものが用いられる。

図７Ｂに示す端部折り曲げ工程では、絶縁部材４の長手方向の両端部を、同一方向に略直角に折り曲げる。具体的には、例えば温度が１００℃に設定された型を用いて押圧成形することで、折り曲げ片４ａ，４ａを形成する。

図７Ｃに示す屈曲工程では、折り曲げ片４ａ，４ａが形成された絶縁部材４を、側面視略矩形状となるように折り曲げ成形する。具体的には、例えば温度が１００℃に設定された型を用いて折り曲げ成形することで、側面視略矩形状の絶縁部材４を得る。

図７Ｄに示す矯正工程では、側面視略矩形状の絶縁部材４を、さらに形状矯正する。具体的には、絶縁部材４の外側からサイジング材により押圧することにより、その形状を矯正する。これにより、スロット２１内に挿入可能な形状を有する絶縁部材４を得る。

次いで、本絶縁工程では、以上のようにして得た絶縁部材４を、スロット２１の内壁面上に配置する。ここで、図８Ａはスロット２１内に絶縁部材４を配置する前の状態を示す平面図であり、図８Ｂはスロット２１内に絶縁部材４を配置した状態を示す平面図であり、図８Ｃはスロット２１内に絶縁部材４及び複数の電気導体１１，１２を配置した状態を示す平面図である。

図８Ａに示すように、スロット２１は上下に貫通しており、平面視略矩形状である。このスロット２１内に、図８Ｂに示すように上述の絶縁部材４を挿入する。このとき、絶縁部材４の外形はスロット２１の内壁面に沿った形状であるため、スロット２１の内壁面には絶縁部材４の外面が当接する。そして、図８Ｃに示すように、後述する接合工程により、絶縁部材４の内側に複数の電気導体１１，１２が挿入される。

次に、接合工程について説明する。
図９は、スロット２１の下方の開放端から電気導体１２をスロット２１内に挿入した状態を示す断面図である。この図９に示すように、先ず、本接合工程では、スロット２１の一方の開放端から電気導体１１，１２のいずれか一方を挿入する。このとき、絶縁部材４が内壁面上に配置されたスロット２１の幅寸法Ｌ４は、挿入された電気導体１１，１２の幅寸法よりも大きく設定されており、電気導体１２は容易に挿入される。

次いで、図１０は、スロット２１の上方の開放端から電気導体１１をスロット２１内に挿入した状態を示す断面図である。この図１０に示すように、さらに、スロット２１の他方の開放端から電気導体１１，１２のいずれか他方を挿入する。このとき、スロット２１内で凹部１２ａと凸部１１ｂとが嵌合するように、両電気導体を突き合わせる。すると、図１０に示すように、凹部１２ａと凸部１１ｂとが嵌合することで、凹部１２ａの幅が拡幅され、スロット２１の幅方向に拡幅された接合部１０が形成される。これにより、この接合部１０にスロット２１の内壁からの圧力Ｐが作用して内壁により挟持されることで、電気導体１１，１２同士が接合され、スロット２１内に固定される。このとき、スロット２１の内壁面上に配置されている絶縁部材４は耐圧性を有するため、圧力Ｐによる寸法変化が抑制されている。

なお、凹部１２ａと凸部１１ｂとを嵌合させる際には、凸部１１ｂが凹部１２ａ内を摺動して表面同士が擦れ合うことで、両者の表面に存在する酸化膜が除去される。また、凹部１２ａと凸部１１ｂとを嵌合させた後、１５０℃に加熱することで、絶縁部材４の表面を構成する熱硬化性樹脂が接着剤として作用し、完全硬化する。これにより、接合部１０がより強固に接合され、スロット２１内により強固に固定される。

また、図１１は、スロット２１内で隣接する電気導体１１，１２同士の各接合部１０の位置を示す断面図である。この図１１に示すように、本接合工程では、スロット２１内で径方向に隣接する電気導体１１，１２同士の各接合部１０は、スロット２１の深さ方向に交互にずらした位置に形成される。これら各接合部１０間におけるスロット２１の深さ方向の距離Ｌ５は、十分な絶縁性が確保される距離に設定される。

次に、本実施形態の変形例について説明する。
図１２及び図１３は、電気導体１１，１２同士を嵌合して接合する接合装置の模式図である。これら図１２及び図１３では、便宜上、スロット２１の記載を省略して示しているが、実際にはスロット２１内で接合が行われる。これらの接合装置を用いて、電気導体１１，１２同士を嵌合して接合してもよい。

図１２に示す接合装置では、電気導体１２を支持する支持台８５が上下に振動可能に構成される。また電気導体１１を支持するプレススライド８４が上下に移動可能に構成される。この接合装置では、支持台８５を上下に振動させながらプレススライド８４を低速下降させる。すると、凹部１２ａと凸部１１ｂとが嵌合する際に、凸部１１ｂが凹部１２ａ内を振動しながら摺動して表面同士が擦れ合うことで、両者の表面に存在する酸化膜がより確実に除去されるようになっている。

これに対して図１３に示す接合装置では、電気導体１２を支持する支持台８７は固定されている。また電気導体１１を支持するプレススライド８６が上下に移動可能に構成される。この接合装置では、支持台８７により電気導体１２が固定された状態で、プレススライド８６を高速で上下移動させる。すると、凹部１２ａと凸部１１ｂとが嵌合する際に、凸部１１ｂが凹部１２ａ内を高速で上下移動しながら摺動して表面同士が擦れ合うことで、両者の表面に存在する酸化膜がより確実に除去されるようになっている。

次に、図１４は、締めコア部２ａを有するステータコア２Ａのスロット２１Ａ内で電気導体１１，１２を接合するときの状態を示す図である。また図１５は、締めコア部２ａを有するステータコア２Ａのスロット２１Ａ内で電気導体１１，１２を接合したときの状態を示す図である。

図１４に示すように、複数の鋼板が積層されて形成されるステータコア２Ａの積層方向の一部に、スロット２１Ａ内に突出する締めコア部２ａを設けてもよい。このとき、締めコア部２ａにおけるスロット２１Ａの幅Ｌ２０は、電気導体１２の凹部１２ａが形成された部分の幅Ｌ１０よりは大きく設定される。このときの締め代ΔＬは、ΔＬ＝（Ｌ１０−Ｌ２０）／２で表される。

図１５に示すように、締めコア部２ａを有するステータコア２Ａのスロット２１Ａ内で電気導体１１，１２を接合すると、凹部１２ａと凸部１１ｂとが嵌合することで凹部１２ａの幅が拡幅されて形成された接合部１０が、スロット２１Ａの幅が小さい締めコア部２ａの内壁により挟持されることで、電気導体１１，１２同士がより強固に接合され、スロット２１内により強固に固定されるようになっている。

上記の締めコア部２ａを有するステータコア２Ａにおいて、締めコア部２ａが設けられる位置について、図１６Ａ〜図１８を参照して説明する。
ここで、図１６Ａは、締めコア部２ａを有するステータコア２Ａの上層部分における積層方向の断面図である。図１６Ｂは、締めコア部２ａを有するステータコア２Ａの中層部分における積層方向の断面図である。図１６Ｃは、締めコア部２ａを有するステータコア２Ａの下層部分における積層方向の断面図である。また、図１７は図１６ＡのＡ−Ａ線断面図であり、図１８は図１６ＡのＢ−Ｂ線断面図である。

図１６Ａ〜図１８に示すように、締めコア部２ａは、上層部分と下層部分に設けられる一方で、中層部分には設けられていない。これは、接合部１０同士が近接することで絶縁性が確保できなくなるのを回避するべく、接合部１０を挟持する締めコア部２ａは、上層と下層とに離隔して配置されるためである。また、図１６Ａと図１６Ｃを比較すれば明らかであるように、締めコア部２ａは、ステータコア２Ａの径方向に交互に設けられる。

以上の構成を備える本実施形態の効果について、従来と比較して説明する。
先ず、図１９は、従来一般的な電気導体９１，９２の接合部９０を説明するための図である。具体的には、図１９Ａは凹部と凸部を嵌合させる前の状態を示す図であり、図１９Ｂは凹部内に凸部を嵌合させた状態を示す図であり、図１９Ｃは凹部と凸部を嵌合させて使用しているときの状態を示す図である。
図１９Ａに示すように、従来の電気導体９１の中心軸方向の一端面に形成された凹部９１ａと、電気導体９２の中心軸方向の一端面に形成された凸部９２ｂは、互いに嵌合する形状を有する。より詳しくは、凹部９１ａの幅９１Ｗは、通常、凸部９２ｂの幅９２Ｗよりも若干小さく形成される。また、凹部９１ａの深さ９１Ｄは、凸部９２ｂの深さ９２Ｄと略同一に形成される。

次に、図１９Ｂに示すように、凹部９１ａ内に凸部９２ｂを嵌合させると、凹部９１ａが外側に変形してその幅が若干拡幅する。これにより、凹部９１ａの復元力９Ｐ，９Ｐが凸部９２ｂに作用する結果、凸部９２ｂは凹部９１ａによって挟持され、電気導体９１，９２は互いに接合される。

次に、図１９Ｃに示すように、使用時の電気導体９１，９２には、振動や冷熱により生じる力９Ｆ，９Ｆが凹部９１ａと凸部９２ｂの嵌合（接合）を解除する方向に作用する。このとき、従来の電気導体９１，９２では、凹部９１ａと凸部９２ｂの嵌合のみによる復元力９Ｐ，９Ｐによって生じる接合力（静摩擦力）２μＰしか無いため、力９Ｆ，９Ｆがこの接合力（静摩擦力）２μＰを上回る結果、接合が解除される。
また、図１９Ｃに示すように、従来の電気導体９１，９２では、凹部９１ａと凸部９２ｂの当たりが弱く、互いの接触面積が十分得られない。そのため、通電抵抗が増大し、ステータとしての性能が低下する。

これに対して本実施形態に係る製造方法では、先ず、中心軸方向の一端面に凹部１１ａ，１２ａが形成され、この凹部１１ａ，１２ａに嵌合可能な凸部１１ｂ，１２ｂが他端面に形成された複数の電気導体１１，１２を準備する準備工程を設けた。次いで、接合工程を設け、スロット２１の両開放端からそれぞれ電気導体１１，１２を挿入し、挿入された電気導体１１，１２同士の凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂとをスロット２１内で嵌合させて形成した接合部１０をスロット２１の幅方向に拡幅させた。これにより、接合部１０がスロット２１の内壁により挟持されることで、電気導体１１，１２同士を接合してスロット２１内に固定した。
これにより、本実施形態によれば、電気導体１１，１２の凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂとの嵌合による接合に加えて、スロット２１の内壁で電気導体１１，１２同士の拡幅された接合部１０を挟持して固定できるため、電気導体１１，１２同士の接合強度を高めることができる。また、凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂの接合部１０をスロット２１の内壁で挟持するため、凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂの十分な接触面積を確保でき、通電抵抗を低減できる。従って本実施形態によれば、ステータコア２のスロット２１内で電気導体１１，１２同士を確実に接合して固定できるとともに、通電抵抗を低減できる。

本実施形態では、接合工程の前に、表面が熱硬化性樹脂で形成された絶縁部材４をスロット２１の内壁面上に配置した。これにより、凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂの接合部１０が、絶縁部材４の熱硬化性樹脂による接着作用によってより強固に接合されるとともに、スロット２１内により強固に固定される。

本実施形態では、スロット２１内で隣接する電気導体１１，１２同士の各接合部１０を、スロット２１の深さ方向に交互にずらした位置で形成した。これにより、スロット２１内で隣接する電気導体１１，１２同士の各接合部１０が隣接することがないため、絶縁性を確保しつつ、上述の効果が得られる。

本実施形態では、準備工程として、先ず、１本の電気導体１００を切断することで凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂを形成し、凹部１１ａ，１２ａを有する電気導体１１，１２と凸部１１ｂ，１２ｂを有する電気導体１１，１２を得る切断工程を設ける。次いで、凹部１１ａ，１２ａを電気導体１１，１２の幅方向から押圧して凹部１１ａ，１２ａの幅を凸部１１ｂ，１２ｂの幅よりも小さくする幅矯正工程を設けた。
これにより、凹部１１ａ，１２ａに、該凹部１１ａ，１２ａの幅よりも大きい幅を有する凸部１１ｂ，１２ｂが嵌合されることになり、嵌合によって接合部１０の幅をスロット２１の幅方向に確実に拡幅させることができる。また、凹部１１ａ，１２ａに凸部１１ｂ，１２ｂを嵌合させる際に、凸部１１ｂ，１２ｂが凹部１１ａ，１２ａ内を摺動して表面同士が擦れ合うことで、両者の表面に存在する酸化膜を除去できる。そのため、接合強度をより高めることができ、通電抵抗をより低減できる。

本実施形態では、切断工程の直前、最中又は直後に、電気導体１００の切断部１１０を厚み方向に潰すことで幅を広げる潰し工程を設けた。これにより、潰し工程で潰した電気導体１００の切断部１１０の幅が、電気導体１１，１２の凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂの幅となるため、凹部１１ａ，１２ａと凸部１１ｂ，１２ｂが嵌合する接合部１０の幅を確実に拡幅できるとともに、その幅を容易に調整できる。

また本実施形態に係るステータ３によれば、上述の効果と同様の効果が奏される。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。

１…コイル
２…ステータコア
３…ステータ
４…絶縁部材
１０…接合部
１１，１２…電気導体
１１ａ，１２ａ…凹部
１１ｂ，１２ｂ…凸部
１００…１本の電気導体
１１０…切断部

Claims (7)

1. ステータコアに複数形成されたスロットの両開放端からそれぞれ電気導体を挿入し、挿入された電気導体同士を前記スロット内で接合するステータの製造方法であって、
   軸方向の一端面に凹部が形成され、他端面に前記凹部に嵌合可能な凸部が形成された複数の電気導体を準備する準備工程と、
   前記スロットの両開放端からそれぞれ電気導体を挿入し、挿入された電気導体同士の凹部と凸部とを前記スロット内で嵌合させて形成した接合部を前記スロットの幅方向に拡幅させることで、該接合部を前記スロットの内壁により挟持し、これにより前記電気導体同士を接合して前記スロット内に固定する接合工程と、を有するステータの製造方法。
2. 前記接合工程の前に、表面が熱硬化性樹脂で形成された絶縁部材を前記スロットの内壁面上に配置する絶縁工程をさらに有する請求項１に記載のステータの製造方法。
3. 前記接合工程は、前記スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部を、前記スロットの深さ方向に交互にずらした位置で形成する請求項１又は２に記載のステータの製造方法。
4. 前記準備工程は、
   １本の電気導体を切断することで前記凹部と前記凸部を形成し、前記凹部を有する電気導体と前記凸部を有する電気導体を得る切断工程と、
   前記凹部を前記電気導体の幅方向から押圧して前記凹部の幅を前記凸部の幅よりも小さくする幅矯正工程と、を有する請求項１から３いずれかに記載のステータの製造方法。
5. 前記準備工程は、
   前記切断工程の直前、最中又は直後に、前記電気導体の切断部を厚み方向に潰すことで幅を広げる潰し工程をさらに有する請求項４に記載のステータの製造方法。
6. ステータコアに複数形成されたスロット内で電気導体同士が接合されたステータであって、
   前記電気導体同士が接合された接合部の幅が、該接合部を除く部分の幅よりも大きいことで、該接合部が前記スロットの内壁により挟持され、これにより前記電気導体同士が接合されて前記スロット内に固定されるステータ。
7. 前記スロット内で隣接する電気導体同士の各接合部は、前記スロットの深さ方向に交互にずれて配置される請求項６に記載のステータ。

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