JP7004164B2 - 回転電機のステータ、回転電機、及び回転電機のステータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のステータ、回転電機、及び回転電機のステータの製造方法に関する。

回転電機のステータは、円筒状のヨーク、及びヨークの内周面から径方向に延在する複数のティースを有する環状のステータコアを備えている。また、ステータは、ステータコアの軸線方向の端面に配置される環状のインシュレータを備えているものがある。各インシュレータは、ステータコアの軸線方向でヨークと当接される円筒状のインシュレータ基部と、インシュレータ基部の内周面から径方向に延在するとともに複数のティースに当接される複数のインシュレータ延在部と、を有している。また、ステータは、例えば、ステータコアの複数のティース及び複数のインシュレータ延在部に集中巻きで巻回することで複数のコイルを形成するＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線を備えている。各相のコイルは、ステータコアの周方向で２つ置きにそれぞれ配置されている。

また、例えば特許文献１では、各相のコイルの巻線を各ティースに対して同時に巻き始め、それぞれ２つ置きに配置されるティースに対して巻線を巻回していき、各相のコイルの巻線が各ティースに対して同時に巻き終わる直列巻きにより、各相のコイルをそれぞれ形成している。これによれば、各相のコイルの巻線の巻回作業が効率良く行える。

特開平４－１７２９５５号公報

ところで、特許文献１のように、各相のコイルの巻線を各ティースに対して同時に巻き始め、それぞれ複数置きに配置されるティースへと巻線を巻回していく場合、各相のコイルの巻線や巻線用ノズルが他の相のコイルの巻線に干渉してしまう虞があり、各相のコイルの巻線をスムーズに巻回することが困難となる場合がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、各相のコイルの巻線をスムーズに巻回することができる回転電機のステータ、回転電機、及び回転電機のステータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決する回転電機のステータは、円筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から径方向に延在する複数のティースを有する環状のステータコアと、前記ステータコアの軸線方向の端面に配置されるとともに前記ヨークと当接される円筒状のインシュレータ基部、及び前記インシュレータ基部の内周面から径方向に延在するとともに前記複数のティースに当接される複数のインシュレータ延在部を有する環状のインシュレータと、前記複数のティース及び前記複数のインシュレータ延在部を集中巻きで巻回することで複数のコイルを形成するＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線と、を備えた回転電機のステータであって、前記インシュレータは、前記インシュレータ基部の外周面において周方向に延びるよう設けられるとともに各相の前記巻線を前記ステータコアに最も近いＵ相からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の順に前記軸線方向に並べつつ周方向に個別に案内する案内溝と、前記インシュレータ基部を径方向に貫通しつつ前記案内溝を周方向に分断するとともに前記インシュレータ基部における前記ステータコアとは前記軸線方向で反対側の端面に開口し各相の前記巻線を径方向に個別に案内する貫通溝と、を有し、前記巻線は、前記複数のコイルと、隣り合う前記コイル同士を繋ぐとともに前記案内溝及び前記貫通溝に案内されつつ前記インシュレータ基部の外周面に掛止される複数の渡り線を形成し、前記貫通溝は、前記コイルを間に挟みつつ隣り合う前記渡り線の両方を案内する中部溝と、前記中部溝とは異なる端部溝とから構成され、前記端部溝は、周方向において、Ｖ相の端部溝が、Ｕ相の端部溝とＷ相の端部溝との間に位置するよう並んでいる。

各相のコイルの巻線を効率良く巻回するために、各相のコイルの巻線をティース及び各インシュレータ延在部に対して同時に巻き始め、それぞれ等間隔で複数置きに配置されるティース及び各インシュレータ延在部に対して巻線を巻回していくことが考えられている。このとき、同相であって周方向に最も近いコイル同士を接続する渡り線に関し、例えば、ある案内溝に配置される渡り線において、貫通溝から引き出される端部が、比較的ステータコアから離れて位置する他の案内溝を通る別相の渡り線の同様の端部よりも、案内される周方向において後に位置していたとする。この場合、前者の渡り線が２番目のティース及び各インシュレータ延在部に対して巻線を巻回する前に、案内される周方向において前に位置する貫通溝から引き出された後者の渡り線が、前者の渡り線が通るべき貫通溝を先に横切ってしまう。このため、前者の渡り線を取り回すための巻線用ノズル等の器具が貫通溝を通ってインシュレータの内側へと移動する際に、後者の渡り線に干渉してしまい、コイルの巻線を巻回することができなくなってしまう。

そこで、各相の巻線をステータコアに最も近いＵ相からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の順に軸線方向に並べるよう案内溝を設け、貫通溝は、コイルを間に挟みつつ隣り合う渡り線の両方が通る中部溝と、中部溝とは異なる端部溝とから構成され、端部溝は、周方向において、Ｖ相の端部溝が、Ｕ相の端部溝とＷ相の端部溝の間に位置するよう並べた。これによれば、各案内溝に各相の巻線を案内する際の周方向を適切に選択することで、前述のような、貫通溝を通る前に他の巻線が横切って防ぐことがない。例えば、軸線方向および周方向において、端部溝から案内されて引き出されたＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線が夫々この順に並んでいれば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線がインシュレータ外周側へ引き出される位置は、斜めに並ぶことになる。その中で、最もステータコア側に近い巻線を、他の巻線の引き出し位置から離れるように周方向に案内し、同時に他の巻線も同じ周方向に案内することで、前述のような、各巻線が貫通溝を通る前に他の巻線が横切って防ぐことがない。

以上のことから、ティース及び各インシュレータ延在部に対して各相の巻線を同時に巻き始め、それぞれ等間隔で複数おきに配置されるティース及び各インシュレータ延在部に対して連続して巻回していく場合に、各相のコイルの巻線や巻線用ノズルが他の相のコイルの巻線に干渉することが無く、各相のコイルの巻線をスムーズに巻回することができる。

上記課題を解決する回転電機は、ロータと、請求項１に記載の回転電機のステータと、を備える。
また、上記課題を解決する回転電機のステータの製造方法は、請求項１に記載の回転電機のステータの製造方法であって、前記巻線は、直列巻きの巻き始めとなる始端コイルと、巻き終わりとなる終端コイルと、を形成し、前記端部溝は、前記始端コイルに繋がる前記渡り線を案内する始端溝と、前記終端コイルに繋がる前記渡り線を案内する終端溝と、からなり、各相の前記巻線を前記インシュレータに巻回する巻線用ノズルは、前記始端溝が案内する各相の前記巻線を、Ｗ相の始端溝からＶ相の始端溝を越えてＵ相の始端溝へと向かう周方向に、前記案内溝に沿って同時に案内する。これによれば、各案内溝にＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線を案内する際の周方向を適切に選択できる。

この発明によれば、各相のコイルの巻線をスムーズに巻回することができる。

実施形態における回転電機を示す断面図。 ステータコア及びインシュレータを示す分解斜視図。 ステータの斜視図。 巻線用ノズルとステータコアとの関係を模式的に示す図。 インシュレータ及びティースの関係を模式的に示す図。 インシュレータ、ティース及び巻線の関係を模式的に示す図。 比較例におけるインシュレータ、ティース及び巻線の関係を模式的に示す図。

以下、回転電機のステータ、回転電機、及び回転電機のステータの製造方法を具体化した一実施形態を図１～図７にしたがって説明する。
図１に示すように、回転電機１０は、筒状のステータ１１と、ステータ１１の内側に配置されるロータ１２と、を備えている。ステータ１１は、ロータ１２を取り囲んでいる。ロータ１２は、回転軸１３が挿通された状態で回転軸１３に固定されるとともに回転軸１３と一体的に回転する。ロータ１２は、回転軸１３に止着された円筒状のロータコア１２ａを有している。

図２及び図３に示すように、ステータ１１は、円環状のステータコア２１を備えている。ステータコア２１は、円筒状のヨーク２２、及びヨーク２２の内周面２２ａから径方向に延在する複数のティース２３を有している。本実施形態において、ヨーク２２の内周面２２ａからは、１５本のティース２３が延在している。複数のティース２３は、ステータコア２１の周方向に間隔をあけて配置されるとともにヨーク２２の内周面２２ａからステータコア２１の軸線に向けて延びている。各ティース２３におけるヨーク２２の内周面２２ａとは反対側の面２３ａは、ロータコア１２ａの外周面に沿った円弧状である。

ステータコア２１の軸線方向に位置するヨーク２２の両端面２２ｅは平坦面状である。ステータコア２１の軸線方向に位置する各ティース２３の両端面２３ｅは平坦面状である。ステータコア２１の軸線方向におけるヨーク２２の長さとステータコア２１の軸線方向における各ティース２３の長さとは同じである。よって、ヨーク２２の端面２２ｅ及び各ティース２３の端面２３ｅは同一平面上に位置している。ヨーク２２の両端面２２ｅ及び各ティース２３の両端面２３ｅは、ステータコア２１の軸線方向に位置する両端面２１ｅを形成している。

各ティース２３は、ヨーク２２の内周面２２ａから延在するティース延在部２４と、ティース延在部２４におけるヨーク２２とは反対側の端部からステータコア２１の周方向両側に突出する一対のティース鍔部２５と、を有している。

図１に示すように、ステータ１１は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗを備えている。各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの一部分は、ステータコア２１の周方向で隣り合うティース２３の間に形成された空間であるスロット２８をそれぞれ通過している。本実施形態のステータ１１は、スロット数が「１５」である。

ステータ１１は、各スロット２８に挿入されるスロット絶縁シート２９を備えている。スロット絶縁シート２９は、各スロット２８を通過する各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの一部分とステータコア２１とを絶縁する。スロット絶縁シート２９は、細長帯状のシートを短手方向に沿って略Ｕ字状に湾曲させた形状である。スロット絶縁シート２９は、その長手方向がステータコア２１の軸線方向に一致した状態でスロット２８に挿入されている。

スロット絶縁シート２９は、スロット２８を形成するヨーク２２及びティース２３に沿って延びている。また、スロット絶縁シート２９は、ステータコア２１の軸線方向の一端から他端にかけて延びている。スロット絶縁シート２９は、ステータコア２１の周方向で隣り合うティース鍔部２５同士の隙間であるステータコア２１のスロットオープン３０に対してステータコア２１の径方向で重なる部分に開口２９ａを有している。開口２９ａは、スロット絶縁シート２９の長手方向の一端から他端にかけて延びている。よって、開口２９ａは、ステータコア２１の軸線方向の一端から他端にかけて延びている。

図２及び図３に示すように、ステータ１１は、ステータコア２１の両端面２１ｅにそれぞれ配置される円環状のインシュレータ３１を備えている。各インシュレータ３１は、各インシュレータ３１の軸線方向がステータコア２１の軸線方向に一致した状態で、ステータコア２１の端面２１ｅに配置されている。

各インシュレータ３１は、円筒状のインシュレータ基部３２と、インシュレータ基部３２の内周面３２ａから径方向に延在する複数のインシュレータ延在部３３と、各インシュレータ延在部３３におけるインシュレータ基部３２とは反対側の端部からインシュレータ基部３２の周方向両側に突出する一対のインシュレータ鍔部３４と、を有している。

インシュレータ基部３２は、ステータコア２１の軸線方向でヨーク２２と対向する位置に配置されている。インシュレータ３１の軸線方向に位置するインシュレータ基部３２の両端面３２ｅは平坦面状である。インシュレータ基部３２の両端面３２ｅの一方は、ヨーク２２の端面２２ｅに面接触している。よって、インシュレータ基部３２は、ヨーク２２と当接される。インシュレータ基部３２の外径は、ヨーク２２の外径よりも小さい。インシュレータ基部３２の内径は、ヨーク２２の内径と同じである。

インシュレータ基部３２の内周面３２ａからは、ティース延在部２４と同数のインシュレータ延在部３３が延在している。各インシュレータ延在部３３におけるインシュレータ基部３２の周方向の幅は、各ティース延在部２４におけるステータコア２１の周方向の幅と同じである。複数のインシュレータ延在部３３は、インシュレータ基部３２の周方向に間隔をあけて配置されるとともにインシュレータ基部３２の内周面３２ａからインシュレータ基部３２の軸線に向けて延びている。

各インシュレータ延在部３３は、ステータコア２１の軸線方向で各ティース延在部２４と対向する位置に配置されている。各インシュレータ延在部３３は、インシュレータ基部３２の内周面３２ａにおけるインシュレータ基部３２の両端面３２ｅの一方の端部から突出する柱状である。インシュレータ３１の軸線方向に位置する各インシュレータ延在部３３の両端面３３ｅは平坦面状である。そして、各インシュレータ延在部３３の両端面３３ｅの一方は、インシュレータ基部３２の両端面３２ｅの一方と同一平面上に位置している。

インシュレータ３１の軸線方向において、各インシュレータ延在部３３の両端面３３ｅの一方側に位置する各インシュレータ鍔部３４の端面３４ｅは平坦面状であるとともに、インシュレータ基部３２の両端面３２ｅの一方と同一平面上に位置している。各インシュレータ延在部３３の両端面３３ｅの一方、及び各インシュレータ鍔部３４の端面３４ｅは、各ティース２３の端面２３ｅに面接触している。よって、各インシュレータ延在部３３は、各ティース２３に当接される。

また、各インシュレータ３１は、各インシュレータ鍔部３４及び各インシュレータ延在部３３におけるインシュレータ基部３２とは反対側の端部に連続するとともにインシュレータ３１の軸線方向においてインシュレータ基部３２の両端面３２ｅの他方側に張り出す薄板状の張り出し壁３５を有している。各張り出し壁３５におけるインシュレータ基部３２の周方向の幅は、各インシュレータ鍔部３４におけるインシュレータ基部３２の周方向の幅と同じである。よって、インシュレータ基部３２の周方向両側に位置する各張り出し壁３５の縁部は、インシュレータ基部３２の周方向に位置する各インシュレータ鍔部３４の縁部に連続するとともにインシュレータ３１の軸線方向に延びている。各インシュレータ鍔部３４におけるインシュレータ基部３２側の面３４ａと、各張り出し壁３５におけるインシュレータ基部３２側の面３５ａとは同一面上に位置している。

各インシュレータ３１は、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合うインシュレータ鍔部３４及び張り出し壁３５同士の隙間である開口３６を有している。各インシュレータ３１の各開口３６は、ステータコア２１のスロットオープン３０とステータコア２１の周方向で一致している。

図３に示すように、ステータコア２１の両端面２１ｅからそれぞれ突出する各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの各コイルエンド２７ｅは、各インシュレータ３１において、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合うインシュレータ延在部３３の間に形成されたコイル挿通空間３７（図２参照）を通過している。また、各コイルエンド２７ｅは、各インシュレータ３１において、インシュレータ基部３２の内周面３２ａと各張り出し壁３５との間であって、且つ各インシュレータ延在部３３の両端面３３ｅの他方側（各インシュレータ延在部３３におけるステータコア２１とは反対側）に位置する空間を通過している。

各コイルエンド２７ｅは、各インシュレータ３１のインシュレータ基部３２に接触することによって、インシュレータ基部３２における径方向外側への移動が規制されている。また、各コイルエンド２７ｅは、各インシュレータ３１において、各インシュレータ鍔部３４におけるインシュレータ基部３２側の面３４ａ、及び各張り出し壁３５におけるインシュレータ基部３２側の面３５ａに接触することによって、インシュレータ基部３２における径方向内側への移動が規制されている。各コイルエンド２７ｅは、各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３によって、ステータコア２１の各ティース２３と絶縁されている。

図４に示すように、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗは、例えば、巻線用ノズルＮ１を、各インシュレータ３１の開口３６、スロットオープン３０、及びスロット絶縁シート２９の開口２９ａを通過させながら、各ティース延在部２４及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６を集中巻きで巻回することにより形成される。よって、ステータ１１は、複数のティース２３及び複数のインシュレータ延在部３３を集中巻きで巻回することで複数のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗを形成するＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線２６を備えている。

巻線用ノズルＮ１は、ステータコア２１に対してステータコア２１の軸線方向（図４において矢印Ｚ１で示す方向）、及びステータコア２１の周方向（図４において矢印θ１で示す方向）に相対的に移動可能である。

図３に示すように、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗは、ステータコア２１の周方向で２つ置きにそれぞれ配置されている。本実施形態において、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗは、それぞれ５つずつある。各スロット２８においてステータコア２１の周方向で隣り合うコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ同士は互いに異なる相である。

図２に示すように、二つのインシュレータ３１の一方には、巻線２６の引き出し及び挿入の少なくとも一方が行われる複数の貫通溝としての第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗが形成されている。インシュレータ３１には、第１貫通溝４１Ｕ，第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗがそれぞれ５つずつ形成されている。第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗの数の合計は、ティース２３の数と一致している。第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗは、インシュレータ基部３２におけるステータコア２１とは反対側の端面３２ｅからインシュレータ３１の軸線方向に延びるとともにインシュレータ基部３２を径方向に貫通している。

また、インシュレータ基部３２の外周面３２ｂには、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線２６をそれぞれ周方向に個別に案内する案内溝としての第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗが形成されている。第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗは、インシュレータ基部３２の外周面３２ｂにおいて周方向に延びるように設けられるとともにインシュレータ基部３２の外周面３２ｂの全周に亘って延びている。第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗは、インシュレータ基部３２の外周面３２ｂにインシュレータ３１の軸線方向に並んで設けられている。第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗは、インシュレータ基部３２に対して非貫通である。

インシュレータ基部３２を側面視、つまり、インシュレータ基部３２の径方向から第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗを見たとき、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗは互いに平行に延びている。第１案内溝５１Ｕは、第２案内溝５１Ｖ及び第３案内溝５１Ｗよりも、インシュレータ３１の軸線方向でインシュレータ基部３２におけるステータコア２１とは反対側の端面３２ｅから離間した位置に配置されている。第２案内溝５１Ｖは、第３案内溝５１Ｗよりも、インシュレータ３１の軸線方向でインシュレータ基部３２におけるステータコア２１とは反対側の端面３２ｅから離間した位置に配置されている。よって、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗは、各相の巻線２６をステータコア２１に最も近いＵ相からＵ相，Ｖ相、及びＷ相の順に軸線方向に並べている。

図５に示すように、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗにおけるインシュレータ基部３２の端面３２ｅからの長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ異なっている。第１貫通溝４１Ｕの長さＬ１は、第２貫通溝４１Ｖの長さＬ２及び第３貫通溝４１Ｗの長さＬ３よりも長い。第２貫通溝４１Ｖの長さＬ２は、第３貫通溝４１Ｗの長さＬ３よりも長い。第１貫通溝４１Ｕは、インシュレータ基部３２の周方向において第２貫通溝４１Ｖと第３貫通溝４１Ｗとの間に配置されている。第２貫通溝４１Ｖは、インシュレータ基部３２の周方向において第１貫通溝４１Ｕと第３貫通溝４１Ｗとの間に配置されている。第３貫通溝４１Ｗは、インシュレータ基部３２の周方向において第１貫通溝４１Ｕと第２貫通溝４１Ｖとの間に配置されている。

各第１貫通溝４１Ｕは、インシュレータ基部３２を径方向に貫通しつつ第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗを周方向に分断するとともにインシュレータ基部３２におけるステータコア２１とは軸線方向で反対側の端面３２ｅに開口しＵ相の巻線２６を径方向に個別に案内する。各第２貫通溝４１Ｖは、インシュレータ基部３２を径方向に貫通しつつ第２案内溝５１Ｖ及び第３案内溝５１Ｗを周方向に分断するとともにインシュレータ基部３２におけるステータコア２１とは軸線方向で反対側の端面３２ｅに開口しＶ相の巻線２６を径方向に個別に案内する。各第３貫通溝４１Ｗは、インシュレータ基部３２を径方向に貫通しつつ第３案内溝５１Ｗを周方向に分断するとともにインシュレータ基部３２におけるステータコア２１とは軸線方向で反対側の端面３２ｅに開口しＷ相の巻線２６を径方向に個別に案内する。

第１貫通溝４１Ｕは、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗ全てに連通している。第２貫通溝４１Ｖは、第２案内溝５１Ｖ及び第３案内溝５１Ｗに連通している。第３貫通溝４１Ｗは、第３案内溝５１Ｗに連通している。

図２に示すように、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合う第１貫通溝４１Ｕと第２貫通溝４１Ｖとの間隔は、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合うインシュレータ延在部３３同士の間隔と同じである。また、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合う第２貫通溝４１Ｖと第３貫通溝４１Ｗとの間隔は、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合うインシュレータ延在部３３同士の間隔と同じである。さらに、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合う第１貫通溝４１Ｕと第３貫通溝４１Ｗとの間隔は、インシュレータ基部３２の周方向で隣り合うインシュレータ延在部３３同士の間隔と同じである。

インシュレータ３１を軸線方向から見たとき、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗは、各インシュレータ延在部３３に対してインシュレータ基部３２の径方向で重なっている。よって、インシュレータ基部３２の径方向から第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗをそれぞれ見たときに、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ，及び第３貫通溝４１Ｗは、各ティース２３の軸線Ｌ１０（図５参照）上に位置している。

図６に示すように、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６を各ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻回する際には、例えば、巻線用ノズルＮ１を用いて、巻線２６を各ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して同時に巻き始めていく。なお、図６では、説明の都合上、ティース２３のみを模式的に図示し、各インシュレータ延在部３３の図示を省略している。そして、それぞれ２つ置きに配置されるティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻線２６を巻回していき、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６は、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して同時に巻き終わる。これにより、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗは、ステータコア２１の周方向で２つ置きにそれぞれ配置される。

本実施形態のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗは直列巻きである。第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗに収納された巻線２６の一部は、ステータコア２１の周方向で２つ置きに配置されるコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ同士を接続する渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗである。

よって、Ｕ相の巻線２６は、複数のコイル２７Ｕと、隣り合うコイル２７Ｕ同士を繋ぐとともに第１案内溝５１Ｕ及び第１貫通溝４１Ｕに案内されつつインシュレータ基部３２の外周面３２ｂに掛止される複数の渡り線２７１Ｕを形成する。Ｖ相の巻線２６は、複数のコイル２７Ｖと、隣り合うコイル２７Ｖ同士を繋ぐとともに第２案内溝５１Ｖ及び第２貫通溝４１Ｖに案内されつつインシュレータ基部３２の外周面３２ｂに掛止される複数の渡り線２７１Ｖを形成する。Ｗ相の巻線２６は、複数のコイル２７Ｗと、隣り合うコイル２７Ｗ同士を繋ぐとともに第３案内溝５１Ｗ及び第３貫通溝４１Ｗに案内されつつインシュレータ基部３２の外周面３２ｂに掛止される複数の渡り線２７１Ｗを形成する。

コイル２７Ｕは、一つ目のティース２３及び各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されて直列巻きの巻き始めとなる始端コイルとなるコイル２７Ｕが形成された後、巻線２６が、第１貫通溝４１Ｕを介してインシュレータ基部３２よりもインシュレータ基部３２の径方向外側に渡り線２７１Ｕとして引き出される。第１貫通溝４１Ｕから引き出された渡り線２７１Ｕは、第１案内溝５１Ｕに向けて折り曲げられて、第１案内溝５１Ｕに収納される。第１案内溝５１Ｕに収納された渡り線２７１Ｕは、インシュレータ基部３２の径方向外側でステータコア２１の周方向に延び、インシュレータ基部３２の周方向で次に存在する第１貫通溝４１Ｕに挿入されてインシュレータ延在部３３に向けて延びる。そして、二つ目のティース２３及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されてコイル２７Ｕが形成される。これが繰り返し行われることにより、２つ置きに配置されるコイル２７Ｕが形成される。そして、五つ目のティース２３及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されることにより、直列巻きの巻き終わりとなる終端コイルが形成される。したがって、第１貫通溝４１Ｕは、コイル２７Ｕを間に挟みつつ隣り合う渡り線２７１Ｕの両方を案内する中部溝４１１Ｕと、中部溝４１１Ｕとは異なる端部溝４１２Ｕとから構成されている。そして、端部溝４１２Ｕは、始端コイルに繋がる渡り線２７１Ｕを案内する始端溝と、終端コイルに繋がる渡り線２７１Ｕを案内する終端溝と、からなる。

コイル２７Ｖは、一つ目のティース２３及び各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されて直列巻きの巻き始めとなる始端コイルとなるコイル２７Ｖが形成された後、巻線２６が、第２貫通溝４１Ｖを介してインシュレータ基部３２よりもインシュレータ基部３２の径方向外側に渡り線２７１Ｖとして引き出される。第２貫通溝４１Ｖから引き出された渡り線２７１Ｖは、第２案内溝５１Ｖに向けて折り曲げられて、第２案内溝５１Ｖに収納される。第２案内溝５１Ｖに収納された渡り線２７１Ｖは、インシュレータ基部３２の径方向外側でステータコア２１の周方向に延び、インシュレータ基部３２の周方向で次に存在する第２貫通溝４１Ｖに挿入されてインシュレータ延在部３３に向けて延びる。そして、二つ目のティース２３及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されてコイル２７Ｖが形成される。これが繰り返し行われることにより、２つ置きに配置されるコイル２７Ｖが形成される。そして、五つ目のティース２３及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されることにより、直列巻きの巻き終わりとなる終端コイルが形成される。したがって、第２貫通溝４１Ｖは、コイル２７Ｖを間に挟みつつ隣り合う渡り線２７１Ｖの両方を案内する中部溝４１１Ｖと、中部溝４１１Ｖとは異なる端部溝４１２Ｖとから構成されている。そして、端部溝４１２Ｖは、始端コイルに繋がる渡り線２７１Ｖを案内する始端溝と、終端コイルに繋がる渡り線２７１Ｖを案内する終端溝と、からなる。

コイル２７Ｗは、一つ目のティース２３及び各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されて直列巻きの巻き始めとなる始端コイルとなるコイル２７Ｗが形成された後、巻線２６が、第３貫通溝４１Ｗを介してインシュレータ基部３２よりもインシュレータ基部３２の径方向外側に渡り線２７１Ｗとして引き出される。第３貫通溝４１Ｗから引き出された渡り線２７１Ｗは、第３案内溝５１Ｗに向けて折り曲げられて、第３案内溝５１Ｗに収納される。第３案内溝５１Ｗに収納された渡り線２７１Ｗは、インシュレータ基部３２の径方向外側でステータコア２１の周方向に延び、インシュレータ基部３２の周方向で次に存在する第３貫通溝４１Ｗに挿入されてインシュレータ延在部３３に向けて延びる。そして、二つ目のティース２３及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されてコイル２７Ｗが形成される。これが繰り返し行われることにより、２つ置きに配置されるコイル２７Ｗが形成される。そして、五つ目のティース２３及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６が巻回されることにより、直列巻きの巻き終わりとなる終端コイルが形成される。したがって、第３貫通溝４１Ｗは、コイル２７Ｗを間に挟みつつ隣り合う渡り線２７１Ｗの両方を案内する中部溝４１１Ｗと、中部溝４１１Ｗとは異なる端部溝４１２Ｗとから構成されている。そして、端部溝４１２Ｗは、始端コイルに繋がる渡り線２７１Ｗを案内する始端溝と、終端コイルに繋がる渡り線２７１Ｗを案内する終端溝と、からなる。

渡り線２７１Ｕは、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き終わって第１貫通溝４１Ｕから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１と、第１貫通溝４１Ｕに挿入されてティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き始められる巻線２６側の第２端部Ｅ２と、を有している。渡り線２７１Ｖは、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き終わって第２貫通溝４１Ｖから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１１と、第２貫通溝４１Ｖに挿入されてティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き始められる巻線２６側の第２端部Ｅ２２と、を有している。渡り線２７１Ｗは、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き終わって第３貫通溝４１Ｗから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１１１と、第３貫通溝４１Ｗに挿入されてティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き始められる巻線２６側の第２端部Ｅ２２２と、を有している。

各相の渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗの第１端部Ｅ１，Ｅ１１，Ｅ１１１から第２端部Ｅ２，Ｅ２２，Ｅ２２２へ向かう方向は、ステータコア２１の周方向でそれぞれ同一方向（図６において矢印Ｔ１で示す方向）である。つまり、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６を各ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻回する際に用いられる各巻線用ノズルＮ１の進行方向は、ステータコア２１の周方向でそれぞれ同一方向である。なお、ここでいう各巻線用ノズルＮ１の進行方向とは、各巻線用ノズルＮ１のステータコア２１に対する相対移動方向であり、実際には、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６を各ティース延在部２４及び各インシュレータ延在部３３に対して巻回する際には、ステータコア２１に対して巻線用ノズルＮ１が周方向に相対的に移動する。

ここで、各相の渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗにおいて、一つ目のティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き終わって第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、又は第３貫通溝４１Ｗから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１，Ｅ１１，Ｅ１１１の位置関係について着目する。この場合、渡り線２７１Ｕにおいて、第１貫通溝４１Ｕから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１は、渡り線２７１Ｖ，２７１Ｗにおいて、第２貫通溝４１Ｖ又は第３貫通溝４１Ｗから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１１，Ｅ１１１よりも第２端部Ｅ２２，Ｅ２２２側に位置している。また、第２案内溝５１Ｖに配置される渡り線２７１Ｖにおいて、一つ目のティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻き終わって第２貫通溝４１Ｖから引き出される巻線２６側の第１端部Ｅ１１は、第３案内溝５１Ｗに配置される渡り線２７１Ｗの第１端部Ｅ１１１よりも第２端部Ｅ２２２側に位置している。

各相の端部溝４１２Ｕ，４１２Ｖ，４１２Ｗは、周方向において、Ｖ相の端部溝４１２Ｖが、Ｕ相の端部溝４１２ＵとＷ相の端部溝４１２Ｗとの間に位置するよう並んでいる。各相の巻線２６をインシュレータ３１に巻回する巻線用ノズルＮ１は、始端溝である端部溝４１２Ｕ，４１２Ｖ，４１２Ｗが案内する各相の巻線２６を、Ｗ相の始端溝である端部溝４１２ＷからＶ相の始端溝である端部溝４１２Ｖを越えてＵ相の始端溝である端部溝４１２Ｕへと向かう周方向に、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗに沿って同時に案内する。

各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６の巻き始め側の端部である一端部は、対応する図示しない給電端子に電気的に接続されている。また、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６の巻き終わり側の端部である他端部は、図示しない中性点連結部において相互に電気的に接続されている。そして、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗに電流が流れることによって、ロータ１２と回転軸１３とが一体的に回転する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
各相の渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗは、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗにそれぞれ収納されているため、各相の渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗが互いに接触することが防止されている。よって、各相の渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗは、インシュレータ基部３２の径方向外側で互いに接触することなく絶縁が確保されている。

各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６を効率良く巻回するために、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６をティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して同時に巻き始め、それぞれ等間隔で二つ置きに配置されるティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻線２６を巻回していくことが考えられている。

図７に示すように、例えば、第１案内溝５１Ｕに配置される渡り線２７１Ｕにおいて、第１貫通溝４１Ｕから引き出される端部が、比較的ステータコア２１から離れて位置する第２案内溝５１Ｖ及び第３案内溝５１Ｗを通る渡り線２７１Ｖ，２７１Ｗの同様の端部よりも、案内される周方向において後に位置していたとする。この場合、前者の渡り線２７１Ｕが２番目のティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻線２６を巻回する前に、案内される周方向において前に位置する第２貫通溝４１Ｖ及び第３貫通溝４１Ｗから引き出された後者の渡り線２７１Ｖ，２７１Ｗが、前者の渡り線２７１Ｕが通るべき第１貫通溝４１Ｕを先に横切ってしまう。このため、前者の渡り線２７１Ｕを取り回すための巻線用ノズルＮ１等の器具が第１貫通溝４１Ｕを通ってインシュレータ３１の内側へと移動する際に、後者の渡り線２７１Ｖ，２７１Ｗに干渉してしまい、コイル２７Ｕの巻線２６を巻回することができなくなってしまう。

そこで、図６に示すように、各相の端部溝４１２Ｕ，４１２Ｖ，４１２Ｗは、周方向において、Ｖ相の端部溝４１２Ｖが、Ｕ相の端部溝４１２ＵとＷ相の端部溝４１２Ｗとの間に位置するよう並んでいる。これによれば、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗに各相の巻線２６を案内する際の周方向を適切に選択することで、前述のような、第１貫通溝４１Ｕを通る前に他の巻線２６が横切って防ぐことがない。例えば、軸線方向および周方向において、端部溝４１２Ｕ，４１２Ｖ，４１２Ｗから案内されて引き出されたＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線２６が夫々この順に並んでいれば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線２６がインシュレータ３１外周側へ引き出される位置は、斜めに並ぶことになる。その中で、最もステータコア２１側に近い巻線２６を、他の巻線２６の引き出し位置から離れるように周方向に案内し、同時に他の巻線２６も同じ周方向に案内することで、前述のような、各巻線２６が第１貫通溝４１Ｕを通る前に他の巻線２６が横切って防ぐことがない。

以上のことから、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して各相の巻線２６を同時に巻き始め、それぞれ等間隔で二つおきに配置されるティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して連続して巻回していく場合に、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６や巻線用ノズルＮ１が他の相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６に干渉することが無く、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６がスムーズに巻回される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）各相の端部溝４１２Ｕ，４１２Ｖ，４１２Ｗは、周方向において、Ｖ相の端部溝４１２Ｖが、Ｕ相の端部溝４１２ＵとＷ相の端部溝４１２Ｗとの間に位置するよう並んでいる。これによれば、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して各相の巻線２６を同時に巻き始め、それぞれ等間隔で二つおきに配置されるティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して連続して巻回していく場合に、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６や巻線用ノズルＮ１が他の相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６に干渉することが無い。よって、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの巻線２６をスムーズに巻回することができる。

（２）インシュレータ基部３２の径方向から第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗをそれぞれ見たときに、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ，及び第３貫通溝４１Ｗは、各ティース２３の軸線Ｌ１０上に位置している。これによれば、例えば、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ，及び第３貫通溝４１Ｗが、各ティース２３の軸線Ｌ１０に対してずれている位置にある場合に比べると、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ，及び第３貫通溝４１Ｗに挿入された巻線２６を、ティース２３及び各インシュレータ延在部３３に対して巻回し易くすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、インシュレータ基部３２の径方向から第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗをそれぞれ見たときに、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ，及び第３貫通溝４１Ｗが、各ティース２３の軸線Ｌ１０に対してずれている位置にあってもよい。

○ 実施形態において、例えば、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗが、インシュレータ基部３２の外周面３２ｂから突出するとともに周方向かつ軸線方向に並ぶ複数の突起の軸線方向の間隙によって形成されていてもよい。

○ 実施形態において、第２貫通溝４１Ｖ及び第３貫通溝４１Ｗにおけるインシュレータ基部３２の端面３２ｅからの長さＬ２，Ｌ３が、第１貫通溝４１Ｕにおけるインシュレータ基部３２の端面３２ｅからの長さＬ１と同じであってもよい。

○ 実施形態において、各相の渡り線２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗにおけるインシュレータ３１の軸線方向での位置関係は、適宜変更してもよい。
○ 実施形態において、二つのインシュレータ３１の双方に、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、第３貫通溝４１Ｗ、第１案内溝５１Ｕ、第２案内溝５１Ｖ、及び第３案内溝５１Ｗが形成されていてもよい。そして、例えば、まず、二つのインシュレータ３１の一方の第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗを介してティース延在部２４及び各インシュレータ３１の各インシュレータ延在部３３に巻線２６を巻回してコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗを形成する。その後、二つのインシュレータ３１の他方の第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗから巻線２６が引き出されてもよい。

○ 実施形態において、各相のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗの極数は２つ以上であれば特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗそれぞれの周方向の間隔は不等でもよい。

○ 実施形態において、第１貫通溝４１Ｕ、第２貫通溝４１Ｖ、及び第３貫通溝４１Ｗそれぞれの内部に仕切りが設けられ、同一のコイル２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗに対する引き入れと引き出しの巻線２６がそれぞれ別空間に設けられてもよい。

○ 実施形態において、ステータコア２１及びインシュレータ３１は一体構造でなく分割構造でもよい。本実施形態においては、どちらの構造でも同様の巻線工法を実施できる。

○ 実施形態で説明したＵ相、Ｖ相、及びＷ相は、３相モータの各相に対して設けた便宜上の名称に過ぎない。要は、３相モータの各相の始端コイルに繋がる巻線２６について、インシュレータ３１の外周側へ引き出される位置が斜めに並んでいればよい。

Ｎ１…巻線用ノズル、１０…回転電機、１１…ステータ、１２…ロータ、２１…ステータコア、２１ｅ…端面、２２…ヨーク、２２ａ…内周面、２３…ティース、２６…巻線、２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ…コイル、３１…インシュレータ、３２…インシュレータ基部、３２ｂ…外周面、３２ｅ…端面、３３…インシュレータ延在部、４１Ｕ…貫通溝としての第１貫通溝、４１Ｖ…貫通溝としての第２貫通溝、４１Ｗ…貫通溝としての第３貫通溝、５１Ｕ…案内溝としての第１案内溝、５１Ｖ…案内溝としての第２案内溝、５１Ｗ…案内溝としての第３案内溝、２７１Ｕ，２７１Ｖ，２７１Ｗ…渡り線、４１１Ｕ，４１１Ｖ，４１１Ｗ…中部溝、４１２Ｕ，４１２Ｖ，４１２Ｗ…端部溝。

Claims (3)

1. 円筒状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から径方向に延在する複数のティースを有する環状のステータコアと、
   前記ステータコアの軸線方向の端面に配置されるとともに前記ヨークと当接される円筒状のインシュレータ基部、及び前記インシュレータ基部の内周面から径方向に延在するとともに前記複数のティースに当接される複数のインシュレータ延在部を有する環状のインシュレータと、
   前記複数のティース及び前記複数のインシュレータ延在部を集中巻きで巻回することで複数のコイルを形成するＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線と、を備えた回転電機のステータであって、
   前記インシュレータは、
   前記インシュレータ基部の外周面において周方向に延びるよう設けられるとともに各相の前記巻線を前記ステータコアに最も近いＵ相からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の順に前記軸線方向に並べつつ周方向に個別に案内する案内溝と、
   前記インシュレータ基部を径方向に貫通しつつ前記案内溝を周方向に分断するとともに前記インシュレータ基部における前記ステータコアとは前記軸線方向で反対側の端面に開口し各相の前記巻線を径方向に個別に案内する貫通溝と、を有し、
   前記巻線は、前記複数のコイルと、隣り合う前記コイル同士を繋ぐとともに前記案内溝及び前記貫通溝に案内されつつ前記インシュレータ基部の外周面に掛止される複数の渡り線を形成し、
   前記貫通溝は、同一の前記コイルを間に挟みつつ隣り合う２つの前記渡り線の両方を案内する中部溝と、前記中部溝とは異なる端部溝とから構成され、
   前記中部溝の内部には仕切りが設けられ、
   前記中部溝に案内される２つの前記渡り線は、前記仕切りによって分割された溝にそれぞれ案内され、
   前記端部溝は、周方向において、Ｖ相の端部溝が、Ｕ相の端部溝とＷ相の端部溝との間に位置するよう並んでいることを特徴とする回転電機のステータ。
2. ロータと、
   請求項１に記載の回転電機のステータと、を備えることを特徴とする回転電機。
3. 請求項１に記載の回転電機のステータの製造方法であって、
   前記巻線は、直列巻きの巻き始めとなる始端コイルと、巻き終わりとなる終端コイルと、を形成し、
   前記端部溝は、前記始端コイルに繋がる前記渡り線を案内する始端溝と、前記終端コイルに繋がる前記渡り線を案内する終端溝と、からなり、
   各相の前記巻線を前記インシュレータに巻回する巻線用ノズルは、前記始端溝が案内する各相の前記巻線を、Ｗ相の始端溝からＶ相の始端溝を越えてＵ相の始端溝へと向かう周方向に、前記案内溝に沿って同時に案内することを特徴とする回転電機のステータの製造方法。

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