JP6625292B1 - ステータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

コイルエンド導体に貫通孔を形成することなく、コイルエンド導体と直線部導体とを互いに電気的に接続することができるステータを得る。このステータは、ステータコア部と、直線部導体本体および直線部導体端部を有する直線部導体と、軸方向についてステータコア部に重ねられたステータエンド部とを備え、ステータエンド部は、コイルエンド導体を有する複数の配線層と、樹脂およびガラスクロスから構成された複数の絶縁層とを有し、配線層および絶縁層は、軸方向について交互に積層されており、ステータエンド部には、スルーホールが形成され、直線部導体端部は、スルーホールに挿入されている。

Description

この発明は、ステータおよびその製造方法に関する。

従来、ステータコア組立体と、ステータコア組立体に重ねられた絶縁シートと、絶縁シートに重ねられたベースプレート組立体とを備えたステータが知られている。ステータコア組立体は、スロットが形成されたステータコア部と、スロットに挿入されたコイルバーとを有している。ベースプレート組立体は、軸方向外側面に外側面溝が形成され、軸方向内側面に内側面溝が形成され、絶縁性樹脂から構成されたベースプレートを有している。また、ベースプレート組立体は、外側面溝に挿入された外側コネクトコイルと、内側面溝に挿入された内側コネクトコイルとを有している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２７１７２号公報

しかしながら、コネクトコイルであるコイルエンド導体とコイルバーである直線部導体とを互いに電気的に接続するために、コイルエンド導体に貫通孔を形成しなければならないという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コイルエンド導体に貫通孔を形成することなく、コイルエンド導体と直線部導体とを互いに電気的に接続することができるステータおよびその製造方法を提供するものである。

この発明に係るステータは、スロットが形成されたステータコア部と、スロットに挿入される直線部導体本体および直線部導体本体からステータコア部の軸方向について突出する直線部導体端部を有する直線部導体と、軸方向についてステータコア部に重ねられたステータエンド部とを備え、ステータエンド部は、直線部導体とともにステータコイルを構成するコイルエンド導体を有し、ステータコイルのコイルエンド部の配線パターンを構成し、コイルエンド部の配線パターンの周囲に樹脂が充填されている複数の配線層と、樹脂およびガラスクロスから構成された複数の絶縁層とを有し、配線層および絶縁層は、軸方向について交互に積層されており、ステータエンド部には、ステータエンド部におけるステータコア部側の面からコイルエンド導体まで延び、絶縁層、または、絶縁層および配線層の樹脂を貫通するスルーホールが形成され、直線部導体端部は、スルーホールに挿入されている。

この発明に係るステータの製造方法は、導体板を切削加工して、コイルエンド導体を形成する切削工程と、切削工程の後、コイルエンド導体の周囲に樹脂を充填して配線層を形成する配線層形成工程と、配線層形成工程の後、樹脂およびガラスクロスから構成された複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して積層体を形成する積層工程と、積層工程の後、積層体に絶縁層、または、絶縁層および配線層の樹脂を貫通するスルーホール用孔を形成する孔形成工程と、孔形成工程の後、スルーホール用孔の内壁面に導体を設けて、スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、スルーホール形成工程の後、スルーホールに直線部導体端部を挿入する挿入工程とを備えている。

この発明に係るステータおよびその製造方法によれば、コイルエンド導体に貫通孔を形成することなく、コイルエンド導体と直線部導体とを互いに電気的に接続することができる。

この発明の実施の形態１に係るステータを示す分解斜視図である。 図１のステータコア部および直線部導体を示す断面図である。 図１の第１配線層を示す平面図である。 図１の第２配線層を示す平面図である。 図１の第３配線層を示す平面図である。 図１の第４配線層を示す平面図である。 図１の第５配線層を示す平面図である。 図１のステータの要部を示す縦断面図である。 図８の直線部導体を示す斜視図である。 図９の直線部導体を示す断面図である。 図９の直線部導体の変形例を示す分解斜視図である。 図１のステータを示す平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 図１２のステータを示す断面図である。 図１３のコイルエンド導体および直線部導体を示す斜視図である。 図１のステータの製造方法を示すフローチャートである。 切削工程によって形成されたコイルエンド導体を示す平面図である。 切削工程によって形成されたコイルエンド導体を示す断面図である。 配線層形成工程によって形成された第１配線層を示す断面図である。 接続部除去工程によって接続部が除去された第１配線層を示す断面図である。 樹脂充填工程によって樹脂が充填された第１配線層を示す断面図である。 樹脂充填工程によって樹脂が充填された第２配線層を示す断面図である。 樹脂充填工程によって樹脂が充填された第３配線層を示す断面図である。 積層工程によって、第１配線層、第２配線層および第３配線層が積層された状態を示す断面図である。 孔形成工程によって、止まり孔が形成された積層体を示す断面図である。 スルーホール形成工程によって第１スルーホールおよび第２スルーホールが形成された積層体を示す断面図である。 外形加工工程によって形成されたステータコア部を示す断面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るステータを示す分解斜視図である。この発明の実施の形態１に係るステータ１は、円環形状に形成されたステータコア部２と、ステータコア部２に設けられた複数の直線部導体３とを備えている。ステータ１は、回転電機に用いられる。直線部導体３は、ステータコア部２の軸方向Ｄ１について延びて配置されている。この例では、軸方向Ｄ１とは、ステータコア部２についての軸方向とする。ステータコア部２には、軸方向Ｄ１についてステータコア部２を貫通した複数のスロット２１が形成されている。直線部導体３は、スロット２１に挿入されている。

複数のスロット２１は、ステータコア部２の周方向Ｄ２について等間隔に並べて配置されている。また、複数のスロット２１は、ステータコア部２の径方向Ｄ３について等間隔に並べて配置されている。この例では、周方向Ｄ２とは、ステータコア部２についての周方向とし、径方向Ｄ３とは、ステータコア部２についての径方向とする。

ステータコア部２は、打ち抜き加工された複数枚の電磁鋼板が軸方向Ｄ１について積層されることによって構成されている。

また、ステータ１は、軸方向Ｄ１についてのステータコア部２の一方の面に重ねられたステータエンド部４と、軸方向Ｄ１についてステータコア部２の他方の面に重ねられたステータエンド部５とを備えている。言い換えれば、ステータエンド部４とステータエンド部５との間にステータコア部２が挟まれるように、ステータエンド部４、ステータエンド部５およびステータコア部２が軸方向Ｄ１について並んで配置されている。

この例では、４８本のスロット２１が周方向Ｄ２について等間隔に並べて配置されている。言い換えれば、４８本のスロット２１は、周方向Ｄ２について７．５°の間隔で並べて配置されている。また、４本のスロット２１が径方向Ｄ３について等間隔に並べて配置されている。したがって、スロット２１の本数は、１９２となっている。

図２は、図１のステータコア部２および直線部導体３を示す断面図である。ステータ１は、３相２重化された配線を備えている。言い換えれば、ステータ１は、第１の３相巻線と、第２の３相巻線とを備えている。第１の３相巻線について、Ｕ相をＵ１相とし、Ｖ相をＶ１相とし、Ｗ相をＷ１相とする。第２の３相巻線について、Ｕ相をＵ２相とし、Ｖ相をＶ２相とし、Ｗ相をＷ２相とする。複数の直線部導体３のそれぞれは、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相の何れかに含まれる。Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相のそれぞれ直線部導体３は、周方向Ｄ２について、６本おきに配置されている。

図２では、周方向Ｄ２について並べら得た４８本のスロット２１のうちで、時計の１２時の位置に配置されたスロット２１に１番を付けている。また、図２では、周方向Ｄ２について並べられた４８本のスロット２１のそれぞれについて、時計回りに、１番から４８番まで順に番号を付けている。なお、径方向Ｄ３に並んだ４本のスロット２１には、同一の番号を付けている。１番のスロット２１に挿入された直線部導体３をＵ１相の直線部導体３とした場合に、７番、１３番、１９番、２５番、３１番のスロット２１にＵ１相の直線部導体３が挿入される。言い換えれば、Ｕ１相の直線部導体３は、１番から６番おきのスロット２１に挿入されている。さらに言い換えれば、Ｕ１相の直線部導体３は、１番から周方向Ｄ２について４５°の間隔で配置されたスロット２１に挿入されている。

Ｕ１相と同様に、Ｖ１相の直線部導体３は、５番から６番おきのスロット２１に挿入され、Ｗ１相の直線部導体３は、９番から６番おきのスロット２１に挿入されている。また、Ｕ２相の直線部導体３は、２６番から６番おきのスロット２１に挿入され、Ｖ２相の直線部導体３は、３０番から６番おきのスロット２１に挿入され、Ｗ２相の直線部導体３は、３４番から６番おきのスロット２１に挿入されている。

図１に示すように、ステータエンド部４は、３層の配線層６と、４層の絶縁層７とを有している。３層の配線層６について、ステータコア部２に対して離れて配置された順に、第１配線層６Ａ、第２配線層６Ｂ、第３配線層６Ｃとする。配線層６は、２層の絶縁層７に挟まれて配置されている。

絶縁層７は、絶縁材である樹脂とガラスクロスとから構成されている。具体的には、絶縁層７は、ガラスクロスに樹脂が含浸されたプリプレグから構成されている。４層の絶縁層７について、ステータコア部２に対して離れて配置された順に、第１絶縁層７Ａ、第２絶縁層７Ｂ、第３絶縁層７Ｃ、第４絶縁層７Ｄとする。

ステータエンド部４は、円環形状に形成されている。ステータエンド部４の外径寸法は、ステータコア部２の外径寸法と同一となっている。ステータエンド部４の内径寸法は、ステータコア部２の内径寸法と同一となっている。

ステータエンド部５は、２層の配線層８と、３層の絶縁層９とを有している。２層の配線層８について、ステータコア部２に対して近い順に、第４配線層８Ａ、第５配線層８Ｂとする。配線層８は、２層の絶縁層９に挟まれて配置されている。

絶縁層９は、絶縁材である樹脂とガラスクロスとから構成されている。具体的には、絶縁層９は、ガラスクロスに樹脂が含浸されたプリプレグから構成されている。３層の絶縁層９について、ステータコア部２に対して近い順に、第５絶縁層９Ａ、第６絶縁層９Ｂ、第７絶縁層９Ｃとする。

ステータエンド部５は、ステータエンド部４と同様に、円環形状に形成されている。ステータエンド部５の外径寸法は、ステータコア部２の外径寸法と同一となっている。ステータエンド部５の内径寸法は、ステータコア部２の内径寸法と同一となっている。

図３は、図１の第１配線層６Ａを示す平面図である。第１配線層６Ａは、複数のコイルエンド導体６１Ａと、コイルエンド導体６１Ａの周囲に設けられた絶縁材である樹脂６２Ａとを有している。

図４は、図１の第２配線層６Ｂを示す平面図である。第２配線層６Ｂは、複数のコイルエンド導体６１Ｂと、コイルエンド導体６１Ａの周囲に設けられた絶縁材である樹脂６２Ｂとを有している。

図５は、図１の第３配線層６Ｃを示す平面図である。第３配線層６Ｃは、複数のコイルエンド導体６１Ｃと、コイルエンド導体６１Ｃの周囲に設けられた絶縁材である樹脂６２Ｃとを有している。

図６は、図１の第４配線層８Ａを示す平面図である。第４配線層８Ａは、複数のコイルエンド導体８１Ａと、コイルエンド導体８１Ａの周囲に設けられた絶縁材である樹脂８２Ａとを有している。

図７は、図１の第５配線層８Ｂを示す平面図である。第５配線層８Ｂは、コイルエンド導体８１Ｂと、コイルエンド導体８１Ｂの周囲に設けられた絶縁材である樹脂８２Ｂとを有している。

図８は、図１のステータ１の要部を示す縦断面図である。図８では、ステータコア部２の一部と、径方向Ｄ３について並べられた４本の直線部導体３とを示している。スロット２１は、軸方向Ｄ１について延びて形成されている。スロット２１は、矩形形状に形成されている。直線部導体３は、スロット２１に挿入された直線部導体本体３１と、直線部導体本体３１から軸方向Ｄ１について突出する直線部導体端部３２とを有している。

図９は、図８の直線部導体３を示す斜視図である。図１０は、図９の直線部導体３を示す断面図である。直線部導体本体３１は、矩形形状に形成されている。直線部導体端部３２は、円柱形状に形成されている。直線部導体本体３１は、導体から構成された導体部分３１１と、導体部分３１１の周囲に設けられた絶縁材である樹脂３１２とを有している。導体部分３１１を構成する導体としては、例えば、銅が挙げられる。

直線部導体３を形成する直線部導体形成工程では、直線部導体３が引き抜き成形によって形成される。引き抜き加工によって直線部導体本体３１が形成され、その後、切削加工によって、直線部導体端部３２が形成されている。なお、図１１に示すように、直線部導体本体３１における軸方向Ｄ１についての端面に端部挿入孔３１３を形成し、端部挿入孔３１３に直線部導体端部３２を挿入してもよい。なお、直線部導体端部３２の形成方法は、引き抜き加工に限定されず、例えば、導体板からの切断加工によって形成されてもよい。言い換えれば、直線部導体３を形成する直線部導体形成工程では、直線部導体３を導体板の切断加工によって形成されてもよい。

図１２は、図１のステータ１を示す平面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。図１４は、図１２のステータ１を示す断面図である。ステータエンド部４には、複数のスルーホール４１が形成されている。複数のスルーホール４１のそれぞれは、ステータエンド部４におけるステータコア部２側の面からコイルエンド導体６１Ａ、コイルエンド導体６１Ｂまたはコイルエンド導体６１Ｃまで延びて形成されている。ステータエンド部５には、複数のスルーホール５１が形成されている。複数のスルーホール５１のそれぞれは、ステータエンド部５におけるステータコア部２側の面からコイルエンド導体８１Ａまたはコイルエンド導体８１Ｂまで延びて形成されている。

軸方向Ｄ１についての直線部導体端部３２の寸法は、対応するスルーホール４１およびスルーホール５１における軸方向Ｄ１についての寸法に対応して決められている。コイルエンド導体６１Ａに接続されたスルーホール４１を第１スルーホール４１Ａとする。第１スルーホール４１Ａに挿入された直線部導体端部３２を第１直線部導体端部３２Ａとする。軸方向Ｄ１についての第１直線部導体端部３２Ａの寸法は、コイルエンド導体６１Ｂ、コイルエンド導体６１Ｃ、第２絶縁層７Ｂ、第３絶縁層７Ｃ、第４絶縁層７Ｄのそれぞれの軸方向Ｄ１についての寸法の和と一致する。

コイルエンド導体６１Ｂに接続されたスルーホール４１を第２スルーホール４１Ｂとする。第２スルーホール４１Ｂに挿入された直線部導体端部３２を第２直線部導体端部３２Ｂとする。軸方向Ｄ１についての第２直線部導体端部３２Ｂの寸法は、コイルエンド導体６１Ｃ、第３絶縁層７Ｃ、第４絶縁層７Ｄのそれぞれの軸方向Ｄ１についての寸法の和と一致する。

図示していないが、コイルエンド導体６１Ｃに接続されたスルーホール４１に挿入された直線部導体端部３２の軸方向Ｄ１についての寸法は、第４絶縁層７Ｄの軸方向Ｄ１についての寸法と一致する。

したがって、直線部導体端部３２は、直線部導体端部３２に対応するスルーホール４１における最深部にまで挿入されている。また、スルーホール４１の最深部は、スルーホール４１に対応するコイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ，６１Ｃに塞がれている。

また、図示していないが、コイルエンド導体８１Ａに接続されたスルーホール５１に挿入された直線部導体端部３２の軸方向Ｄ１についての寸法は、第５絶縁層９Ａの軸方向Ｄ１についての寸法と一致する。

コイルエンド導体８１Ｂに接続されたスルーホール５１に挿入された直線部導体端部３２を第３直線部導体端部３２Ｃとする。軸方向Ｄ１についての第３直線部導体端部３２Ｃの寸法は、コイルエンド導体８１Ａ、第５絶縁層９Ａ、第６絶縁層９Ｂのそれぞれの軸方向Ｄ１についての寸法の和と一致する。

直線部導体端部３２とスルーホール４１の内壁面とは、図示しない接合体によって接続されている。直線部導体端部３２とスルーホール５１の内壁面とは、図示しない接合体によって接続されている。接合材としては、例えば、半田、導電性接着剤などが挙げられる。これにより、直線部導体３とステータエンド部４およびステータエンド部５との間の電気的抵抗が低減される。

図１５は、図１３のコイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、８１Ａ、８１Ｂおよび直線部導体３を示す斜視図である。コイルエンド導体６１Ａ、コイルエンド導体６１Ｂ、コイルエンド導体６１Ｃ、コイルエンド導体８１Ａ、コイルエンド導体８１Ｂおよび直線部導体３からステータ１のステータコイルが構成されている。配線層６、８は、ステータコイルのコイルエンド部の配線パターンを構成する。

径方向Ｄ３について並べられた４本の直線部導体３について、最も外側に配置された直線部導体３を直線部導体３Ａとし、外側から２番目に配置された直線部導体３を直線部導体３Ｂとする。また、径方向Ｄ３について並べられた４本の直線部導体３について、外側から３番目に配置された直線部導体３を直線部導体３Ｃとし、最も内側に配置された直線部導体３を直線部導体３Ｄとする。

第１配線層６Ａのコイルエンド導体６１Ａは、直線部導体３Ａおよび直線部導体３Ｄに接続されている。直線部導体３Ａは、第１配線層６Ａのコイルエンド導体６１Ａと、第４配線層８Ａのコイルエンド導体８１Ａまたは第５配線層８Ｂのコイルエンド導体８１Ｂとに接続されている。直線部導体３Ａに接続された第４配線層８Ａのコイルエンド導体８１Ａおよび第５配線層８Ｂのコイルエンド導体８１Ｂは、直線部導体３Ｂに接続されている。

直線部導体３Ｂは、第２配線層６Ｂのコイルエンド導体６１Ｂまたは第３配線層６Ｃのコイルエンド導体６１Ｃに接続されている。直線部導体３Ｂに接続された第２配線層６Ｂのコイルエンド導体６１Ｂおよび第３配線層６Ｃのコイルエンド導体６１Ｃは、直線部導体３Ｃに接続されている。

直線部導体３Ｃは、第４配線層８Ａのコイルエンド導体８１Ａまたは第５配線層８Ｂのコイルエンド導体８１Ｂに接続されている。直線部導体３Ｃに接続された第４配線層８Ａのコイルエンド導体８１Ａおよび第５配線層８Ｂのコイルエンド導体８１Ｂは、直線部導体３Ｄに接続されている。直線部導体３Ｄは、第１配線層６Ａのコイルエンド導体６１Ａに接続されている。

図１３において、第１配線層６Ａには、７本のコイルエンド導体６１Ａが配置されている。７本のコイルエンド導体６１Ａを、径方向Ｄ３の内側から外側に向かう順に、コイルエンド導体６１Ａａ、コイルエンド導体６１Ａｂ、コイルエンド導体６１Ａｃ、コイルエンド導体６１Ａｄ、コイルエンド導体６１Ａｅ、コイルエンド導体６１Ａｆ、コイルエンド導体６１Ａｇとする。

第１配線層６Ａの中で、コイルエンド導体６１Ａａよりも径方向内側の領域と、コイルエンド導体６１Ａａとコイルエンド導体６１Ａｂとの間の領域と、コイルエンド導体６１Ａｂとコイルエンド導体６１Ａｃとの間の領域とには、樹脂６２Ａが充填されている。また、第１配線層６Ａの中で、コイルエンド導体６１Ａｃとコイルエンド導体６１Ａｄとの間の領域と、コイルエンド導体６１Ａｄとコイルエンド導体６１Ａｅとの間の領域と、コイルエンド導体６１Ａｅとコイルエンド導体６１Ａｆとの間の領域とには、樹脂６２Ａが充填されている。また、第１配線層６Ａの中で、コイルエンド導体６１Ａｆとコイルエンド導体６１Ａｇとの間の領域と、コイルエンド導体６１Ａｇよりも径方向外側の領域とには、樹脂６２Ａが充填されている。

コイルエンド導体６１Ａａおよびコイルエンド導体６１Ａｇに第１スルーホール４１Ａが接続されている。第１スルーホール４１Ａは、第２配線層６Ｂ、第３配線層６Ｃ、第２絶縁層７Ｂ、第３絶縁層７Ｃおよび第４絶縁層７Ｄを貫通するスルーホール用孔である止まり孔４２を形成し、止まり孔４２の内壁面に導体をめっきすることによって形成される。したがって、第１スルーホール４１Ａは、止まり孔４２の内壁面に設けられた導体のめっきである。

図１３において、第２配線層６Ｂには、４本のコイルエンド導体６１Ｂが配置されている。４本のコイルエンド導体６１Ｂを、径方向Ｄ３の内側から外側に向かう順に、コイルエンド導体６１Ｂａ、コイルエンド導体６１Ｂｂ、コイルエンド導体６１Ｂｃ、コイルエンド導体６１Ｂｄとする。

第２配線層６Ｂの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向内側に配置された第１スルーホール４１Ａよりも径方向内側の領域には、樹脂６２Ｂが充填されている。また、第２配線層６Ｂの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向内側に配置された第１スルーホール４１Ａとコイルエンド導体６１Ｂａとの間の領域とには、樹脂６２Ｂが充填されている。また、第２配線層６Ｂの中で、コイルエンド導体６１Ｂａとコイルエンド導体６１Ｂｂとの間の領域と、コイルエンド導体６１Ｂｂとコイルエンド導体６１Ｂｃとの間の領域とには、樹脂６２Ｂが充填されている。また、第２配線層６Ｂの中で、コイルエンド導体６１Ｂｃとコイルエンド導体６１Ｂｄとの間の領域には、樹脂６２Ｂが充填されている。また、第２配線層６Ｂの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向外側に配置された第１スルーホール４１Ａとコイルエンド導体６１Ｂｄとの間の領域には、樹脂６２Ｂが充填されている。また、第２配線層６Ｂの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向外側に配置された第１スルーホール４１Ａよりも径方向外側の領域には、樹脂６２Ｂが充填されている。

コイルエンド導体６１Ｂａおよびコイルエンド導体６１Ｂｄは、第２配線層６Ｂの中で、一対の第１スルーホール４１Ａの間の領域を３等分する位置に配置されている。

コイルエンド導体６１Ｂｂおよびコイルエンド導体６１Ｂｃは、第２配線層６Ｂの中で、コイルエンド導体６１Ｂａとコイルエンド導体６１Ｂｄとの間の領域に配置されている。コイルエンド導体６１Ｂａ、コイルエンド導体６１Ｂｂ、コイルエンド導体６１Ｂｃおよびコイルエンド導体６１Ｂｄは、径方向Ｄ３について等間隔に並べて配置されている。

コイルエンド導体６１Ｂａおよびコイルエンド導体６１Ｂｄには、第２スルーホール４１Ｂが接続されている。第２スルーホール４１Ｂは、第３配線層６Ｃ、第３絶縁層７Ｃおよび第４絶縁層７Ｄを貫通するスルーホール用孔である止まり孔４３を形成し、止まり孔４３の内壁面に導体をめっきすることによって形成される。したがって、第２スルーホール４１Ｂは、止まり孔４３の内壁面に設けられた導体のめっきである。

図１３において、第３配線層６Ｃには、３本のコイルエンド導体６１Ｃが配置されている。３本のコイルエンド導体６１Ｃを、径方向Ｄ３の内側から外側に向かう順に、コイルエンド導体６１Ｃａ、コイルエンド導体６１Ｃｂ、コイルエンド導体６１Ｃｃとする。

第３配線層６Ｃの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向内側に配置された第１スルーホール４１Ａよりも径方向内側の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。また、第３配線層６Ｃの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向内側に配置された第１スルーホール４１Ａと一対の第２スルーホール４１Ｂのうちの径方向内側に配置された第２スルーホール４１Ｂとの間の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。また、第３配線層６Ｃの中で、一対の第２スルーホール４１Ｂのうちの径方向内側に配置された第２スルーホール４１Ｂとコイルエンド導体６１Ｃａとの間の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。また、第３配線層６Ｃの中で、コイルエンド導体６１Ｃａとコイルエンド導体６１Ｃｂとの間の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。また、第３配線層６Ｃの中で、コイルエンド導体６１Ｃｂとコイルエンド導体６１Ｃｃとの間の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。また、第３配線層６Ｃの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向外側に配置された第１スルーホール４１Ａと一対の第２スルーホール４１Ｂのうちの径方向外側に配置された第２スルーホール４１Ｂとの間の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。また、第３配線層６Ｃの中で、一対の第１スルーホール４１Ａのうちの径方向外側に配置された第１スルーホール４１Ａよりも径方向外側の領域には、樹脂６２Ｃが充填されている。

図１３において、第５配線層８Ｂには、８本のコイルエンド導体８１Ｂが配置されている。８本のコイルエンド導体８１Ｂを、径方向Ｄ３の内側から外側に向かう順に、コイルエンド導体８１Ｂａ、コイルエンド導体８１Ｂｂ、コイルエンド導体８１Ｂｃ、コイルエンド導体８１Ｂｄ、コイルエンド導体８１Ｂｅ、コイルエンド導体８１Ｂｆ、コイルエンド導体８１Ｂｇ、コイルエンド導体８１Ｂｈとする。

コイルエンド導体８１Ｂａ、コイルエンド導体８１Ｂｄ、コイルエンド導体８１Ｂｅ、コイルエンド導体８１Ｂｈは、径方向Ｄ３について等間隔に並べて配置されている。したがって、コイルエンド導体８１Ｂｄおよびコイルエンド導体８１Ｂｅは、第５配線層８Ｂの中で、コイルエンド導体８１Ｂａとコイルエンド導体８１Ｂｈとの間の領域を３等分する位置に配置されている。

コイルエンド導体８１Ｂｂおよびコイルエンド導体８１Ｂｃは、第５配線層８Ｂの中で、コイルエンド導体８１Ｂａとコイルエンド導体８１Ｂｄとの間の領域を３等分する位置に配置されている。コイルエンド導体８１Ｂｆおよびコイルエンド導体８１Ｂｇは、第５配線層８Ｂの中で、コイルエンド導体８１Ｂｅとコイルエンド導体８１Ｂｈとの間の領域を３等分する位置に配置されている。

コイルエンド導体８１Ｂａ、コイルエンド導体８１Ｂｄ、コイルエンド導体８１Ｂｅおよびコイルエンド導体８１Ｂｈには、スルーホール５１が接続されている。スルーホール５１は、第４配線層８Ａ、第５絶縁層９Ａおよび第６絶縁層９Ｂを貫通するスルーホール用孔である止まり孔５２を形成し、止まり孔５２の内壁面に導体をめっきすることによって形成される。したがって、スルーホール５１は、止まり孔５２の内壁面に設けられた導体のめっきである。

図１３において、第４配線層８Ａには、６本のコイルエンド導体８１Ａが配置されている。６本のコイルエンド導体８１Ａを、径方向Ｄ３の内側から外側に向かう順に、コイルエンド導体８１Ａａ、コイルエンド導体８１Ａｂ、コイルエンド導体８１Ａｃ、コイルエンド導体８１Ａｄ、コイルエンド導体８１Ａｅ、コイルエンド導体８１Ａｆとする。

第４配線層８Ａの中で、コイルエンド導体８１Ａａ、コイルエンド導体８１Ａｂおよびコイルエンド導体８１Ａｃは、４本のスルーホール５１のうちの径方向内側に配置された一対のスルーホール５１の間に配置されている。コイルエンド導体８１Ａａ、コイルエンド導体８１Ａｂおよびコイルエンド導体８１Ａｃは、径方向Ｄ３について等間隔に並べて配置されている。

また、第４配線層８Ａの中で、コイルエンド導体８１Ａｄ、コイルエンド導体８１Ａｅおよびコイルエンド導体８１Ａｆは、４本のスルーホール５１のうちの径方向外側に配置された一対のスルーホール５１の間に配置されている。コイルエンド導体８１Ａｄ、コイルエンド導体８１Ａｅおよびコイルエンド導体８１Ａｆは、径方向Ｄ３について等間隔に並べて配置されている。

次に、ステータ１の製造方法について説明する。図１６は、図１のステータ１の製造方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、切削工程を行う。図１７は、切削工程によって形成されたコイルエンド導体６１Ａを示す平面図である。図１８は、切削工程によって形成されたコイルエンド導体６１Ａを示す断面図である。切削工程では、第１配線層６Ａのコイルエンド導体６１Ａの厚さ方向の寸法と同一の厚さ方向の導体板を用意し、導体板を切削加工して、コイルエンド導体６１Ａを導体板に形成する。これにより、コイルエンド導体６１Ａが形成される。ステップＳ１では、導体板の残部６３とコイルエンド導体６１Ａの一部とを接続しておく。これにより、複数のコイルエンド導体６１Ａのそれぞれがばらばらになることが防止される。なお、コイルエンド導体６１Ｂ、コイルエンド導体６１Ｃ、コイルエンド導体８１Ａおよびコイルエンド導体８１Ｂは、コイルエンド導体６１Ａと同様にして形成される。

その後、図１６に示すように、ステップＳ２において、配線層形成工程を行う。図１９は、配線層形成工程によって形成された第１配線層６Ａを示す断面図である。配線層形成工程では、コイルエンド導体６１Ａの周囲に樹脂６２Ａを充填する。第２配線層６Ｂ、第３配線層６Ｃ、第４配線層８Ａおよび第５配線層８Ｂについても、第１配線層６Ａと同様に、コイルエンド導体の周囲に樹脂を充填する。

その後、図１６に示すように、ステップＳ３において、接続部除去工程を行う。図２０は、接続部除去工程によって接続部が除去された第１配線層６Ａを示す断面図である。接続部除去工程では、導体板の残部６３とコイルエンド導体６１Ａとを接続する接続部を機械加工によって除去する。これにより、コイルエンド導体６１Ａから導体板の残部６３が除去される。第２配線層６Ｂ、第３配線層６Ｃ、第４配線層８Ａおよび第５配線層８Ｂについても、第１配線層６Ａと同様に、接続部を除去する。

その後、図１６に示すように、ステップＳ４において、樹脂充填工程を行う。図２１は、樹脂充填工程によって樹脂が充填された第１配線層６Ａを示す断面図である。樹脂充填工程では、径方向について最も外側に配置されたコイルエンド導体６１Ａよりも外側の領域に樹脂６２Ａを充填する。これにより、第１配線層６Ａが製造される。図２２は、樹脂充填工程によって樹脂６２Ｂが充填された第２配線層６Ｂを示す断面図である。図２３は、樹脂充填工程によって樹脂６２Ｃが充填された第３配線層６Ｃを示す断面図である。第２配線層６Ｂおよび第３配線層６Ｃについても、第１配線層６Ａと同様にして製造される。また、第４配線層８Ａおよび第５配線層８Ｂについても、第１配線層６Ａと同様にして製造される。

その後、図１６に示すように、ステップＳ５において、積層工程を行う。図２４は、積層工程によって、第１配線層６Ａ、第２配線層６Ｂおよび第３配線層６Ｃが積層された状態を示す断面図である。積層工程では、複数の配線層６と複数の絶縁層７とを積層し、さらに、積層された複数の配線層６と複数の絶縁層７とに対して、加熱および加圧を行う。これにより、積層体６００が形成される。

その後、図１６に示すように、ステップＳ６において、孔形成工程を行う。図２５は、孔形成工程によって、止まり孔４２、４３が形成された積層体６００を示す断面図である。孔形成工程では、ドリル加工によって、積層体６００におけるスルーホール形成位置に止まり孔４２および止まり孔４３を形成する。

その後、図１６に示すように、ステップＳ７において、スルーホール形成工程を行う。図２６は、スルーホール形成工程によって第１スルーホール４１Ａおよび第２スルーホール４１Ｂが形成された積層体６００を示す断面図である。スルーホール形成工程では、止まり孔４２および止まり孔４３の内壁面に導体をめっきする。これにより、積層体６００に第１スルーホール４１Ａおよび第２スルーホール４１Ｂが形成される。

その後、図１６に示すように、ステップＳ８において、外形加工工程を行う。図２７は、外形加工工程によって形成されたステータエンド部４を示す断面図である。外形加工工程では、積層体に対して外形加工を行う。これにより、ステータエンド部４が形成される。なお、ステータエンド部５についても、ステータエンド部４と同様にして形成される。

その後、図１６に示すように、ステップＳ９において、挿入工程を行う。挿入工程では、ステータエンド部４の第１スルーホール４１Ａおよび第２スルーホール４１Ｂと、ステータエンド部５のスルーホール５１とに直線部導体端部３２を挿入して、ステータ１を組み立てる。以上により、ステータ１が製造される。

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るステータ１によれば、ステータエンド部４は、複数の配線層６と複数の絶縁層７とを有している。配線層６および絶縁層７は、軸方向Ｄ１について交互に積層されている。ステータエンド部４には、ステータエンド部４におけるステータコア部２側の面からコイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃまで延びたスルーホール４１が形成されている。直線部導体端部３２は、スルーホール４１に挿入されている。これにより、コイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃに貫通孔を形成することなく、コイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃと直線部導体３とを互いに電気的に接続することができる。

また、スルーホール４１の最深部は、コイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃに塞がれている。これにより、スルーホール４１とコイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃとの間の電気的抵抗を低減させることができる。

また、スルーホール４１は、ステータエンド部４に形成された止まり孔４２および止まり孔４３の内壁面に設けられた導体のめっきである。これにより、スルーホール４１とコイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃとの間の電気的抵抗を低減させることができる。

また、コイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃは、銅から構成されている。これにより、スルーホール４１とコイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃとの間の電気的抵抗を低減させることができる。

また、直線部導体本体３１は、銅から構成された導体部分を有している。これにより、直線部導体３の電気的抵抗を低減させることができる。

また、直線部導体端部３２とスルーホール４１の内壁面とが接合体によって接続されている。これにより、直線部導体３とスルーホール４１との間の電気的抵抗を低減させることができる。

また、接合体は、半田から構成されている。これにより、直線部導体３とスルーホール４１との間の電気的抵抗を低減させることができる。

また、接合体は、導電性接着剤から構成されている。これにより、直線部導体３とスルーホール４１との間の電気的抵抗を低減させることができる。

また、絶縁層７は、ガラスクロスに樹脂が含浸したプリプレグから構成されている。これにより、絶縁層７が樹脂のみから構成される場合と比較して、絶縁層７の成形工程において、絶縁層７の厚さ方向の寸法をより均一にすることができる。したがって、隣り合う配線層６の間の絶縁距離を一定に保つことができる。

また、この発明の実施の形態１に係るステータの製造方法によれば、積層体６００に止まり孔４２および止まり孔４３を形成し、止まり孔４２および止まり孔４３のそれぞれの内壁面に導体を設けて、スルーホール４１を形成し、スルーホール４１に直線部導体端部３２を挿入する。これにより、コイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃに貫通孔を形成することなく、コイルエンド導体６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃと直線部導体３とを互いに電気的に接続することができる。

また、直線部導体端部３２を有する直線部導体３を引き抜き成形によって形成する。これにより、直線部導体３を容易に形成することができる。

１ ステータ、２ ステータコア部、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ 直線部導体、４ ステータエンド部、５ ステータエンド部、６ 配線層、６Ａ 第１配線層、６Ｂ 第２配線層、６Ｃ 第３配線層、７ 絶縁層、７Ａ 第１絶縁層、７Ｂ 第２絶縁層、７Ｃ 第３絶縁層、７Ｄ 第４絶縁層、８ 配線層、８Ａ 第４配線層、８Ｂ 第５配線層、９ 絶縁層、９Ａ 第５絶縁層、９Ｂ 第６絶縁層、９Ｃ 第７絶縁層、２１ スロット、３１ 直線部導体本体、３２ 直線部導体端部、３２Ａ 第１直線部導体端部、３２Ｂ 第２直線部導体端部、３２Ｃ 第３直線部導体端部、４１ スルーホール、４１Ａ 第１スルーホール、４１Ｂ 第２スルーホール、４２、４３ 止まり孔、５１ スルーホール、５２ 止まり孔、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ コイルエンド導体、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ 樹脂、６３ 残部、８１Ａ、８１Ｂ コイルエンド導体、８２Ａ、８２Ｂ 樹脂、３１１ 導体部分、３１２ 樹脂、３１３ 端部挿入孔、６００ 積層体。

Claims (13)

1. スロットが形成されたステータコア部と、
   前記スロットに挿入される直線部導体本体および前記直線部導体本体から前記ステータコア部の軸方向について突出する直線部導体端部を有する直線部導体と、
   前記軸方向について前記ステータコア部に重ねられたステータエンド部と
   を備え、
   前記ステータエンド部は、
   前記直線部導体とともにステータコイルを構成するコイルエンド導体を有し、前記ステータコイルのコイルエンド部の配線パターンを構成し、前記コイルエンド部の配線パターンの周囲に樹脂が充填されている複数の配線層と、
   樹脂およびガラスクロスから構成された複数の絶縁層と
   を有し、
   前記配線層および前記絶縁層は、前記軸方向について交互に積層されており、
   前記ステータエンド部には、前記ステータエンド部における前記ステータコア部側の面から前記コイルエンド導体まで延び、前記絶縁層、または、前記絶縁層および前記配線層の樹脂を貫通するスルーホールが形成され、
   前記直線部導体端部は、前記スルーホールに挿入されているステータ。
2. 前記スルーホールの最深部は、前記コイルエンド導体に塞がれている請求項１に記載のステータ。
3. 前記スルーホールは、前記ステータエンド部に形成された止まり孔の内壁面に設けられた導体のめっきである請求項１または請求項２に記載のステータ。
4. 前記コイルエンド導体は、銅から構成されている請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のステータ。
5. 前記直線部導体本体は、銅から構成された導体部分を有している請求項１から請求項４までの何れか一項に記載のステータ。
6. 前記直線部導体本体における前記軸方向についての端面には、端部挿入孔が形成されており、
   前記直線部導体端部は、前記端部挿入孔に挿入されている請求項１から請求項５までの何れか一項に記載のステータ。
7. 前記直線部導体端部と前記スルーホールの内壁面とが接合体によって接続されている請求項１から請求項６までの何れか一項に記載のステータ。
8. 前記接合体は、半田から構成されている請求項７に記載のステータ。
9. 前記接合体は、導電性接着剤から構成されている請求項７に記載のステータ。
10. 前記絶縁層は、前記ガラスクロスに前記樹脂が含浸したプリプレグから構成されている請求項１から請求項９までの何れか一項に記載のステータ。
11. 導体板を切削加工して、コイルエンド導体を形成する切削工程と、
    前記切削工程の後、前記コイルエンド導体の周囲に樹脂を充填して配線層を形成する配線層形成工程と、
    前記配線層形成工程の後、樹脂およびガラスクロスから構成された複数の絶縁層と複数の前記配線層とを交互に積層して積層体を形成する積層工程と、
    前記積層工程の後、前記積層体に前記絶縁層、または、前記絶縁層および前記配線層の樹脂を貫通するスルーホール用孔を形成する孔形成工程と、
    前記孔形成工程の後、前記スルーホール用孔の内壁面に導体を設けて、スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
    前記スルーホール形成工程の後、前記スルーホールに直線部導体端部を挿入する挿入工程と
    を備えたステータの製造方法。
12. 前記直線部導体端部を有する直線部導体を引き抜き成形によって形成する直線部導体形成工程をさらに備えた請求項１１に記載のステータの製造方法。
13. 前記直線部導体端部を有する直線部導体を導体板の切断加工によって形成する直線部導体形成工程をさらに備えた請求項１１に記載のステータの製造方法。

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