(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116751
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】回転電機
(51)【国際特許分類】
H02K 3/04 20060101AFI20240821BHJP
H02K 3/50 20060101ALI20240821BHJP
【ＦＩ】
H02K3/04 J
H02K3/04 E
H02K3/50 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023022547
(22)【出願日】2023-02-16
(71)【出願人】
【識別番号】319007240
【氏名又は名称】株式会社日立インダストリアルプロダクツ
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】石上 孝
(72)【発明者】
【氏名】向瀬 レミ
【テーマコード（参考）】
5H603
5H604
【Ｆターム（参考）】
5H603AA09
5H603BB01
5H603BB08
5H603BB09
5H603BB12
5H603CA01
5H603CA05
5H603CB03
5H603CC03
5H603CC17
5H603CD02
5H603CD05
5H603CE05
5H603EE01
5H604AA08
5H604BB01
5H604BB09
5H604BB10
5H604BB14
5H604CC01
5H604CC05
5H604CC13
(57)【要約】
【課題】
本発明の目的は、溶接される導体端部の熱容量を小さくしつつ、導体断面積の減少を抑制することができる回転電機を提供することにある。
【解決手段】
本発明の回転電機は、矩形断面の絶縁被膜付き電線を成形した導体部材８と、導体部材８を組み付けるスロットを有する鉄心と、を有する固定子を備える。導体部材８は、鉄心の軸方向端面の外側に、他の導体部材８と対向して他の導体部材８と接合される接合部１４ａが形成される被膜はく離部１１を有する。被膜はく離部１１は、他の導体部材８と対向する対向面１１ａに、この対向面１１ａを固定子２の周方向に分割する非貫通溝１８を有する。
【選択図】図７
本発明の目的は、溶接される導体端部の熱容量を小さくしつつ、導体断面積の減少を抑制することができる回転電機を提供することにある。
【解決手段】
本発明の回転電機は、矩形断面の絶縁被膜付き電線を成形した導体部材８と、導体部材８を組み付けるスロットを有する鉄心と、を有する固定子を備える。導体部材８は、鉄心の軸方向端面の外側に、他の導体部材８と対向して他の導体部材８と接合される接合部１４ａが形成される被膜はく離部１１を有する。被膜はく離部１１は、他の導体部材８と対向する対向面１１ａに、この対向面１１ａを固定子２の周方向に分割する非貫通溝１８を有する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
矩形断面の絶縁被膜付き電線を成形した導体部材と、前記導体部材を組み付けるスロットを有する鉄心と、を有する固定子を備え、
前記導体部材は、前記鉄心の軸方向端面の外側に、他の導体部材と対向して当該他の導体部材と接合される接合部が形成される被膜はく離部を有し、
前記被膜はく離部は、前記他の導体部材と対向する対向面に、当該対向面を前記固定子の周方向に分割する非貫通溝を有する回転電機。
前記導体部材は、前記鉄心の軸方向端面の外側に、他の導体部材と対向して当該他の導体部材と接合される接合部が形成される被膜はく離部を有し、
前記被膜はく離部は、前記他の導体部材と対向する対向面に、当該対向面を前記固定子の周方向に分割する非貫通溝を有する回転電機。
【請求項2】
請求項１に記載の回転電機において、
前記導体部材は、前記対向面とは反対側の面に、当該面を固定子の周方向に分割する非貫通溝を有する回転電機。
前記導体部材は、前記対向面とは反対側の面に、当該面を固定子の周方向に分割する非貫通溝を有する回転電機。
【請求項3】
請求項１に記載の回転電機において、
前記導体部材は、前記非貫通溝の延設方向において前記非貫通溝が残存する範囲とオーバーラップする範囲における導体断面の面積と、前記被膜はく離部が当該導体部材の絶縁被膜から露出し始める始端部における導体断面の面積とが同じ大きさである回転電機。
前記導体部材は、前記非貫通溝の延設方向において前記非貫通溝が残存する範囲とオーバーラップする範囲における導体断面の面積と、前記被膜はく離部が当該導体部材の絶縁被膜から露出し始める始端部における導体断面の面積とが同じ大きさである回転電機。
【請求項4】
請求項１に記載の回転電機において、
前記導体部材と前記他の導体部材との接合部は、その先端部の一部が前記固定子の周方向において分断されている回転電機。
前記導体部材と前記他の導体部材との接合部は、その先端部の一部が前記固定子の周方向において分断されている回転電機。
【請求項5】
請求項４に記載の回転電機において、
前記導体部材と前記他の導体部材との接合部は、その先端部が絶縁樹脂で被覆される回転電機。
前記導体部材と前記他の導体部材との接合部は、その先端部が絶縁樹脂で被覆される回転電機。
【請求項6】
請求項１に記載の回転電機において、
前記被膜はく離部は、当該被膜はく離部が当該導体部材の絶縁被膜から露出し始める始端部の側から前記接合部の側に向かって周方向幅が拡幅する拡幅部を有する回転電機。
前記被膜はく離部は、当該被膜はく離部が当該導体部材の絶縁被膜から露出し始める始端部の側から前記接合部の側に向かって周方向幅が拡幅する拡幅部を有する回転電機。
【請求項7】
請求項１に記載の回転電機において、
前記導体部材は、前記被膜はく離部が当該導体部材の絶縁被膜から露出し始める始端部における導体断面の周方向寸法を当該導体断面の径方向寸法で除した値が２以上である回転電機。
前記導体部材は、前記被膜はく離部が当該導体部材の絶縁被膜から露出し始める始端部における導体断面の周方向寸法を当該導体断面の径方向寸法で除した値が２以上である回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導体部材の端部を溶接したコイルを有する回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１の要約には、２つの導体の端部が隣接して配置された状態で、端面側から溶接して構成された固定子コイルを有する回転電機が記載されている。２つの導体は、端面を２つに分割する１つのスリットをそれぞれ有する。スリットによって分割された部分は、スリットが形成されていない導体の端部に比べ熱容量が小さくなり、溶接時における入熱量を抑えることができる。また、溶接時に形成される溶融部は、成長して大きくなると、スリット内に流れ込み、スリットによって分割された部分に両側から挟み込まれ保持されるため、溶接時における溶融部の垂れを抑えることができる。
【0003】
さらに特許文献１の固定子コイルでは、導体の端面を２つに分割するスリットを有し、このスリットが溶融部の下方外側に残るように溶接される（図１６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－１５８４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の固定子コイルでは、溶接された２つの導体の端部にスリットが残ることで、電流の流れる導体断面積が減少し、導体の電気抵抗が増加する。
【0006】
本発明の目的は、溶接される導体端部の熱容量を小さくしつつ、導体断面積の減少を抑制することができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の回転電機は、
矩形断面の絶縁被膜付き電線を成形した導体部材と、前記導体部材を組み付けるスロットを有する鉄心と、を有する固定子を備え、
前記導体部材は、前記鉄心の軸方向端面の外側に、他の導体部材と対向して当該他の導体部材と接合される接合部が形成される被膜はく離部を有し、
前記被膜はく離部は、前記他の導体部材と対向する対向面に、当該対向面を前記固定子の周方向に分割する非貫通溝を有する。
矩形断面の絶縁被膜付き電線を成形した導体部材と、前記導体部材を組み付けるスロットを有する鉄心と、を有する固定子を備え、
前記導体部材は、前記鉄心の軸方向端面の外側に、他の導体部材と対向して当該他の導体部材と接合される接合部が形成される被膜はく離部を有し、
前記被膜はく離部は、前記他の導体部材と対向する対向面に、当該対向面を前記固定子の周方向に分割する非貫通溝を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、溶接される導体端部の熱容量を小さくすることができると共に、導体断面積の減少を抑制することのできる回転電機を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施例に係る回転電機の構造を示す斜視図である。
【図5】セグメントコイルの接合部における溶接不良の状態を説明する斜視図である。
【図6】従来構造における、導体の断面寸法による必要はく離長さを示す図である。
【図7】本発明の第一実施例のセグメントコイルの溶接前の被膜はく離部及び接合部を示す斜視図である。
【図9】本発明の第一実施例のセグメントコイルの溶接後の被膜はく離部及び接合部を示す斜視図である。
【図10】本発明の第一実施例で溶接玉が一体化した接合部を示す斜視図である。
【図11】本発明によるはく離部の長さ削減効果を説明した図である。
【図12】セグメントコイルの被膜はく離部を隣接するセグメントコイルとの対向面側から見た平面図である。
【図13】本発明の第二実施例のセグメントコイルの溶接前の被膜はく離部及び接合部を示す斜視図である。
【図15】本発明の第二実施例のセグメントコイルの溶接後の被膜はく離部及び接合部を示す斜視図である。
【図16】本発明の第二実施例で溶接玉が一体化した接合部を示す斜視図である。
【図17】一対のセグメントコイルの接合部を固定子２の周方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施例では、矩形断面の絶縁被膜付き導体片の端部を溶接したコイルを有する回転電機について説明する。特に本実施例では、回転電機の中のモータ、特に、電気自動車等に用いられる駆動用モータを取り上げて説明する。しかし本発明は、モータ及び駆動用モータに限らず、他の回転電機にも適用可能である。
【0011】
地球温暖化を抑制するためにCO2の排出量を削減する技術の開発が求められている。このため、モータの高効率化に大きな期待が寄せられている。産業分野で使われる電力の約70％、家庭で使われる電力の約40％がモータによって消費されている。モータ１台あたりの効率を数％向上させるだけで、数十万kW級の発電所に相当する省エネ効果が期待でき、年間数百万トンものCO2削減に寄与できると言われている。一方、近年では、同様にCO2排出量削減の目的から、電気自動車の普及が目覚ましく、一充電走行距離を延ばすために、駆動用モータの大出力化及び効率向上の要求が高まっている。
【0012】
図１は、本発明の一実施例に係る回転電機１の構造を示す斜視図である。
回転電機１は固定子２とロータ４とを備える。ロータ４はベアリング３に支持されて固定子２の内周側に配置される。固定子２は鉄心５と鉄心５に組み込まれたコイル６とを備える。鉄心５は、鋼板を打ち抜き積層したものを用いることが好ましい。
回転電機１は固定子２とロータ４とを備える。ロータ４はベアリング３に支持されて固定子２の内周側に配置される。固定子２は鉄心５と鉄心５に組み込まれたコイル６とを備える。鉄心５は、鋼板を打ち抜き積層したものを用いることが好ましい。
【0013】
コイル６に入力線７を通じて電流を流すと回転磁界が発生する。このときロータ４は、固定子２との間に磁気吸引力が作用することによって、回転する。ロータ４は、永久磁石を用いたもの（PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor）、永久磁石を用いずにリラクタンストルクを利用したもの、誘導電流を利用したもの（かご型ロータ）などがある。
【0014】
ここで、電気自動車の駆動用モータでは固定子コイル６に大電流を流すことから、近年は、スロット（溝）１２内の占積率（導体の占有率）を大きくとれる矩形断面のエナメル被膜電線が、固定子コイル６の素材（コイル構成部材）として用いられている。更に、トルク脈動の少ない優れた回転特性が得られる分布巻の巻線形態で、コイルエンドを短くできるセグメントコイルを固定子に組み込んだモータが爆発的に普及している。
【0015】
図２乃至図４を用いてセグメントコイル８の代表形状を説明する。図２は、図１の回転電機１に用いるセグメントコイル８の構造図である。図３は、図２のセグメントコイル８の固定子鉄心５への組み付け手順を示す図である。図４は、図２のセグメントコイル８を固定子鉄心５へ組み付けた状態の固定子を示す斜視図である。なお、セグメントコイル８のように、コイル６を構成する部材（コイル構成部材）は、「導体部材」と呼んで説明する場合もある。
【0016】
セグメントコイル８は、矩形断面の絶縁被膜付き電線９を松葉形状（ヘアピン形状）に曲げ加工したものである。絶縁被膜付き電線９の絶縁被膜はエナメル被膜で構成される場合があり、この場合、絶縁被膜付き電線９はエナメル被膜付き電線と呼ぶこともある。また、矩形断面の絶縁被膜付き電線９は平角導体を用いて構成され、セグメントコイル８は平角導体を用いて構成される。
【0017】
セグメントコイル８は、一対の直線状の脚部１０ａと、一対の脚部１０を接続する接続部１０ｂと、一対の脚部１０ａのそれぞれの先端に形成され、絶縁被膜が除去された被膜はく離部１１と、を有する。被膜はく離部１１は、２つのセグメントコイル８を溶接接合するために、金型による打ち抜きや切削によって形成される。
【0018】
そして、図３に示すように、固定子鉄心のスロット（溝）１２に絶縁紙１３を挿入してコイルを保護した状態で、スロット（溝）１２内にセグメントコイル８の直線状の脚部１０ａが挿入される。そして、図４に占めすように、固定子鉄心５の片側端部から突出したコイル端部を捩じり成形し、径方向に隣接するセグメントコイル８の端部を一対ずつＴｉｇやレーザーで溶接して接合部１４を構成して、周方向に並べた複数のセグメントコイル８を電気的に連結し、波巻きや重ね巻の電機回路を構成する。
【0019】
このセグメントコイル８を用いたモータは、大出力化に伴う電流の増加によって導体断面積の増加が求めれている。また、モータの効率を高める目的から、導体中を流れる渦電流損失を低減するため、導体は径方向寸法hを周方向寸法wより短くして、扁平の断面とすることが要求されている。例えば、普通乗用車駆動用のモータのセグメントコイル８が径方向h2.5mm×周方向w3.5mm程度に対し、大型車駆動用のモータのセグメントコイル８では径方向h3mm×周方向w8mmと、断面積が約2.7倍と増加し、径方向寸法/周方向寸法は1.4→2.6と扁平となる。
【0020】
このような扁平・大面積のセグメントコイル８を溶接する場合、以下の点が課題となる。以下、図５及び図６を用いて説明する。図５は、セグメントコイル８の接合部１４における溶接不良の状態を説明する斜視図である。図６は、従来構造における、導体（セグメントコイル８）の断面寸法による必要はく離長さを示す図である。
（１）接合部１４の溶融部の体積が増加するのに加え、それを支持する断面形状が扁平となるため、安定して溶融部を支持することができなくなる。この結果、図５に示すように半球状の溶接部（以下、溶接玉という）１５の脱落部１６が生じ、セグメントコイル８の導体間が非接続となる。或いは、若干の接続部が残ったとしても必要な導通面積が確保できなくなり、接合部１４近傍での電気抵抗が増加してしまう。
（２）溶融部の体積が増えるため、溶接時の入熱量が大きくなる。この結果、絶縁被膜部１７の焼損を防ぐためには、導体断面積の大きな導体ほど、被膜はく離部１１の寸法Ｌを長くとる必要が生じ、コイルエンド（コイルが固定子鉄心の軸方向端面５ａから突出した長さ）が高くなってしまう。図６に示すように、（ａ）のセグメントコイル８ａと（ｂ）のセグメントコイル８ｂとでは、セグメントコイル８ｂの導体断面積（ｗ２×ｈ２）の方がセグメントコイル８ａの導体断面積（ｗ１×ｈ１）よりも大きい。この場合、（ｂ）のセグメントコイル８ｂにおける被膜はく離部１１の寸法Ｌｂを、（ａ）のセグメントコイル８ａにおける被膜はく離部１１の寸法Ｌａよりも大きくする必要がある（Ｌｂ＞Ｌａ）。
（１）接合部１４の溶融部の体積が増加するのに加え、それを支持する断面形状が扁平となるため、安定して溶融部を支持することができなくなる。この結果、図５に示すように半球状の溶接部（以下、溶接玉という）１５の脱落部１６が生じ、セグメントコイル８の導体間が非接続となる。或いは、若干の接続部が残ったとしても必要な導通面積が確保できなくなり、接合部１４近傍での電気抵抗が増加してしまう。
（２）溶融部の体積が増えるため、溶接時の入熱量が大きくなる。この結果、絶縁被膜部１７の焼損を防ぐためには、導体断面積の大きな導体ほど、被膜はく離部１１の寸法Ｌを長くとる必要が生じ、コイルエンド（コイルが固定子鉄心の軸方向端面５ａから突出した長さ）が高くなってしまう。図６に示すように、（ａ）のセグメントコイル８ａと（ｂ）のセグメントコイル８ｂとでは、セグメントコイル８ｂの導体断面積（ｗ２×ｈ２）の方がセグメントコイル８ａの導体断面積（ｗ１×ｈ１）よりも大きい。この場合、（ｂ）のセグメントコイル８ｂにおける被膜はく離部１１の寸法Ｌｂを、（ａ）のセグメントコイル８ａにおける被膜はく離部１１の寸法Ｌａよりも大きくする必要がある（Ｌｂ＞Ｌａ）。
【0021】
上述した課題に対して本実施例では、矩形断面の絶縁被膜付き導体部材８の端部を溶接したコイル６を有する回転電機１において、導通面積を確保した溶接と、被膜はく離部１１の長さＬの短い短コイルエンドを提供する。
【0022】
このために、本実施例の回転電機１は、矩形断面の絶縁被膜付き電線９を成形したセグメントコイル（導体部材）８と、鋼板を打ち抜き積層した鉄心５と、セグメントコイル８と鉄心５との間に組み込む絶縁物１３と、を含んで構成される固定子２を備える。セグメントコイル８は、その直線状の脚部（直線部）１０ａ（図２参照）を鉄心５のスロット（溝）１２（図３参照）内に挿入し、鉄心５の軸方向端面５ａから突出したセグメントコイル８の端部を、隣接するセグメントコイル８の端部と溶接接合して一連のコイル６を形成する。すなわち、一対のセグメントコイル８，８が接合部１４により接合されて電気回路（コイル）６が構成される。接合部１４を構成する一対のセグメントコイル８，８は、接合部１４に対してスロット１２側に位置する接合部下方の対向面１１ａに、対向面１１ａを固定子の周方向に分割する非貫通溝１８を有する。
【0023】
セグメントコイル８の対向面１１ａに非貫通溝１８を設けることにより、本実施例の回転電機１では、一度に溶融する接合部１４の体積が減り、溶接玉１５を安定支持して、その脱落を防止できる。また、一度の溶接における入熱量を減らすことで、絶縁被膜１７へのダメージが軽減され、被膜はく離部１１の長さを短縮することができる。
【0024】
以下、一対のセグメントコイル（導体部材）８，８の対向面１１ａに設けた非貫通溝１８の実施例について、具体的に説明する。
【0025】
［実施例１］
図７～図１２を用いて、本発明の第一実施例を説明する。図７は、本発明の第一実施例のセグメントコイル８の溶接前の被膜はく離部１１及び接合部１４ａを示す斜視図である。図８は、図７の接合部１４ａを軸方向外側から見た図である。図９は、本発明の第一実施例のセグメントコイル８の溶接後の被膜はく離部１１及び接合部１４ａを示す斜視図である。図１０は、本発明の第一実施例で溶接玉１５が一体化した接合部１４を示す斜視図である。図１２は、セグメントコイル８の被膜はく離部１１を隣接するセグメントコイル８との対向面１１ａ側から見た平面図である。
図７～図１２を用いて、本発明の第一実施例を説明する。図７は、本発明の第一実施例のセグメントコイル８の溶接前の被膜はく離部１１及び接合部１４ａを示す斜視図である。図８は、図７の接合部１４ａを軸方向外側から見た図である。図９は、本発明の第一実施例のセグメントコイル８の溶接後の被膜はく離部１１及び接合部１４ａを示す斜視図である。図１０は、本発明の第一実施例で溶接玉１５が一体化した接合部１４を示す斜視図である。図１２は、セグメントコイル８の被膜はく離部１１を隣接するセグメントコイル８との対向面１１ａ側から見た平面図である。
【0026】
図７及び図８に示すように、矩形導体で構成されるセグメントコイル８の被膜はく離部１１においては、金型を用いた２方向のはく離、或いはエンドミルなどを用いた切削により、表面の絶縁被膜１７を除去している。そして、各接合部１４を含む被膜はく離部１１の対向面１１ａ側に、この対向面１１ａを固定子２の周方向に分割する非貫通溝１８を、プレス金型を用いて塑性加工する。
【0027】
すなわち、非貫通溝１８は対向面１１ａに形成される。非貫通溝１８は、対向面１１ａからその反対側の面（反対向面）１１ｂに向かって、その深さ方向ＤＤを有するように形成される。対向面１１ａは非貫通溝１８によって固定子２の周方向に分割される。
【0028】
非貫通溝１８は、対向面１１ａの反対側の面１１ｂまでは貫通しない非貫通溝として形成される。この場合、非貫通溝１８は、図８に示すように、接合前の接合部１４ａを２つの接合部分１４ａ１，１４ａ２に分割する。２つの接合部分１４ａ１，１４ａ２のそれぞれは、分割する前の接合部１４ａにおける断面積よりも小さな断面積を有する。すなわち、２つの接合部分１４ａ１，１４ａ２のそれぞれは、分割する前の接合部１４ａにおける熱容量よりも小さな熱容量を有する。また非貫通溝１８は、一方の接合部分（第１接合部分）１４ａ１から他方の接合部分（第２接合部分）１４ａ２への熱伝導を抑制する。
【0029】
このような非貫通溝１８は、接合部１４を含む被膜はく離部１１の対向面１１ａに形成され、溶接接合された接合部１４に対してスロット１２側に位置する接合部下方の対向面１１ａにも形成される。このため非貫通溝１８は、対向面１１ａのうち、溶接接合された後に残る対向面部（非接合対向面部）１１ａａ（図９参照）に残る。
【0030】
一対のセグメントコイル８，８は、非貫通溝１８によって周方向に分割された接合部分１４ａ１，１４ａ２毎にＴｉｇやレーザーで溶接される。図９では、非貫通溝１８で分割された接合部分１４ａ１，１４ａ２毎に溶接玉１５が形成され、非貫通溝１８の残留物である裂け目１８ａが形成されている。この裂け目１８ａは非貫通溝１８の延長線上に位置し、接合部１４の一部において接合部１４の一部を固定子２の周方向に分断する。しかし、図１０に示すように、裂け目１８ａが残らないように、溶接玉１５が完全に一体化するように溶接されてもよい。この結果、一回の溶接における溶融部の体積（熱容量）を減少させ、周方向の導体長さを減少させることで、溶接玉を安定して支持することができ、その脱落が防止される。この効果は、図８に示すような、接合部の周方向寸法w/径方向寸法hが２以上の導体において、特に有効である。
【0031】
更に、一か所の接合部１４を複数回に分けて溶接するため、一回の溶接での入熱量を減らすことができる。この結果、絶縁被膜１７への熱的なダメージを小さくすることができる。このため、図１１に示すように、一度で溶接した場合と比較して、被膜はく離部１１の長さLを短くすることが可能になる。
【0032】
また図１０の構成では、裂け目１８ａが溶融した導体で埋められるため、一対のセグメントコイル８，８が接合されて接触している面積が、図９の構成と比べて大きくなる。このため、接合部１４における電気抵抗を小さくすることができる。
【0033】
なお、セグメントコイル８の平角導体の断面は、短辺１１ｅと長辺１１ｆとを有する矩形状を成しており、長辺１１ｆに沿う面が、対を成すセグメントコイル８の対向面１１ａとなる。従って、非貫通溝１８は矩形状の長辺１１ｆに沿う面に形成される。
【0034】
ここで、接合部１４の対向面１１ａを分割する方法として、金型による打ち抜きや、レーザーによる除去加工によって貫通溝を構成することが考えられる。しかし、このような構造では、貫通溝によって溶接玉の下部の導体断面積が減少する。その結果、導体の電気抵抗が大きくなり、回転電機の電気性能が低下するといった問題が生じる。本実施例では、非貫通溝１８を塑性加工によって成形するため導体断面積の減少は生じず、回転電機１の性能を維持することができる。
【0035】
すなわち図１２に示すように、本実施例のセグメントコイル８では、非貫通溝１８の延設方向（長手方向）Ｄ１８において非貫通溝１８の残存する範囲とオーバーラップする範囲の導体断面積（Ａ－Ａ断面における断面積）と、被膜はく離部１１が絶縁被膜１７から露出し始める始端部１１ｂにおける導体断面積（Ｂ－Ｂ断面における断面積）とが同じ大きさになる（図１２参照）。なお、Ａ－Ａ断面及びＢ－Ｂ断面は非貫通溝１８の延設方向Ｄ１８に対して垂直な断面であり、Ａ－Ａ断面は接合部１４ａの外側、すなわち接合部１４ａに対して被膜はく離部１１の始端部１１ｂ側に位置する断面である。
【0036】
また、非貫通溝１８を塑性加工によって成形することにより、被膜はく離部１１の始端部１１ｂ側の側面であって短辺１１ｅ（図１１参照）に沿う面には、傾斜面１１ｄ２が形成される。傾斜面１１ｄ２は、被膜はく離部１１の終端部２２ｃ側の側面であって短辺１１ｅ（図１１参照）に沿う面１１ｄ１に対して傾斜した面である。被膜はく離部１１は、傾斜面１１ｄ２が設けられていることにより、始端部１１ｂの側から接合部１４の側に向かって周方向幅が拡幅する拡幅部を有する。
【0037】
ここで、被膜はく離部１１の始端部１１ｂは被膜はく離部１１の根元部であり、被膜はく離部１１の終端部２２ｃは被膜はく離部１１及びセグメントコイル８の先端部である。被膜はく離部１１は、被膜はく離部１１の始端部（根元部）１１ｂから終端部（先端部）２２ｃに向かって拡幅するように形成されている。このため、被膜はく離部１１の終端部１１ｃにおける周方向の幅寸法ｗ１１ｃは、始端部１１ｂにおける周方向の幅寸法ｗ１１ｂよりも大きい（ｗ１１ｃ＞ｗ１１ｂ）。
【0038】
［実施例２］
図１３～図１６を用いて、本発明の第二実施例を説明する。図１３は、本発明の第二実施例のセグメントコイル８の溶接前の被膜はく離部１１及び接合部１４ａを示す斜視図である。図１４は、図１３の接合部１４ａを軸方向外側から見た図である。図１５は、本発明の第二実施例のセグメントコイル８の溶接後の被膜はく離部１１及び接合部１４を示す斜視図である。図１６は、本発明の第二実施例で溶接玉１５が一体化した接合部１４を示す斜視図である。なお、実施例１と同様な構成には実施例１と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図１３～図１６を用いて、本発明の第二実施例を説明する。図１３は、本発明の第二実施例のセグメントコイル８の溶接前の被膜はく離部１１及び接合部１４ａを示す斜視図である。図１４は、図１３の接合部１４ａを軸方向外側から見た図である。図１５は、本発明の第二実施例のセグメントコイル８の溶接後の被膜はく離部１１及び接合部１４を示す斜視図である。図１６は、本発明の第二実施例で溶接玉１５が一体化した接合部１４を示す斜視図である。なお、実施例１と同様な構成には実施例１と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【0039】
本実施例では、実施例１に対して、非貫通溝１９が追加されている。非貫通溝１９は矩形状の長辺１１ｆに沿う面であって、非貫通溝１８が形成される対向面１１ａとは反対側の面に形成される。非貫通溝１９は、非貫通溝１８と同様に、プレス金型を用いて塑性加工する。
【0040】
非貫通溝１９は、対向面１１ａまでは貫通しない非貫通溝として形成される。非貫通溝１９は、非貫通溝１８と共に、図１４に示すように、接合前の接合部１４ａを２つの接合部分１４ａ１，１４ａ２に分割する。
【0041】
一対のセグメントコイル８，８は、非貫通溝１８及び非貫通溝１９によって周方向に分割された接合部分１４ａ１，１４ａ２毎にTigやレーザーで溶接される。図１５では、非貫通溝１８，１９で分割された接合部分１４ａ１，１４ａ２毎に溶接玉１５が形成され、非貫通溝１８の残留物である裂け目１８ａが形成されている。しかし、図１６に示すように、裂け目１８ａが残らないように、複数の溶接玉１５が完全に一体化するように溶接されてもよい。
【0042】
このような構成を取ることで、第一実施例と同様の作用効果が得られる。
【0043】
本発明に係る第一実施例及び第二実施例によれば、溶接玉１５の脱落を生じさせることなく、接合部１４において必要な導通面積を確保することができる。また、一対のセグメントコイル８，８の溶接を複数回に分けて入熱量を減らすことで絶縁被膜へのダメージを減らし、被膜はく離部１１の長さＬを減少させて小型の回転電機１を構成することができる。この効果は、扁平で、大面積の導体を用いた場合に特に有効である。扁平については、特に、接合部の周方向寸法w/径方向寸法ｈが２以上である場合に、また、面積については、例えば、周方向幅w3ｍｍ×径方向幅h8mm以上の場合に大きな効果が得られる。
【0044】
【0045】
バッテリーの電圧が高い場合（例えば800V）には、セグメントコイル８の接合部１４を粉体や液状の樹脂２０でコーティングする。すなわち、導体部材８と他の導体部材８との接合部１４は、その先端部１１ｃの表面に付与された絶縁樹脂２０で覆われる。このとき、コーティングした樹脂２０が経年劣化して脱落することが懸念される。この場合、図９、図１５に示すように、非貫通溝１８と溶接玉１５によって固定子の軸方向に貫通穴（裂け目）１８ａが形成され、図１７に示すように、貫通穴（裂け目）１８ａに樹脂２０ａが注入されることで、脱落を防止する効果が期待できる。
【0046】
【0047】
上述した各実施例の回転電機１は、少なくとも下記の特徴を有する。
（１）矩形断面の絶縁被膜付き電線９を成形した導体部材８と、導体部材８を組み付けるスロット１２を有する鉄心５と、を有する固定子２を備え、
導体部材８は、鉄心５の軸方向端面５ａの外側に、他の導体部材８と対向して他の導体部材８と接合される接合部１４が形成される被膜はく離部１１を有し、
被膜はく離部１１は、他の導体部材８と対向する対向面１１ａに、この対向面１１ａを固定子２の周方向に分割する非貫通溝１８を有する。
（１）矩形断面の絶縁被膜付き電線９を成形した導体部材８と、導体部材８を組み付けるスロット１２を有する鉄心５と、を有する固定子２を備え、
導体部材８は、鉄心５の軸方向端面５ａの外側に、他の導体部材８と対向して他の導体部材８と接合される接合部１４が形成される被膜はく離部１１を有し、
被膜はく離部１１は、他の導体部材８と対向する対向面１１ａに、この対向面１１ａを固定子２の周方向に分割する非貫通溝１８を有する。
【0048】
（２）導体部材８は、対向面１１ａとは反対側の面に、当該面を固定子２の周方向に分割する非貫通溝１９を有する。
【0049】
（３）導体部材８は、非貫通溝１８の延設方向において非貫通溝１８が残存する範囲とオーバーラップする範囲における導体断面（Ａ－Ａ断面）の面積と、被膜はく離部１１が導体部材８の絶縁被膜１７から露出し始める始端部１１ｂにおける導体断面（Ｂ－Ｂ断面）の面積とが同じ大きさである。
【0050】
（４）導体部材８と他の導体部材８との接合部１４は、その先端部の一部が固定子２の周方向において分断されている。
【0051】
（５）導体部材８と他の導体部材８との接合部１４は、その先端部１１ｃが絶縁樹脂２０で被覆される。
【0052】
（６）被膜はく離部１１は、始端部１１ｂの側から接合部１４の側に向かって周方向幅が拡幅する拡幅部（傾斜部１１ｄ２）を有する。
【0053】
（７）導体部材２は、始端部１１ｂにおける導体断面の周方向寸法を前記導体断面の径方向寸法で除した値が２以上である。
【0054】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【0055】
１…回転電機、２…固定子、５…鉄心、５ａ…鉄心５の軸方向端面、８…導体部材（セグメントコイル）、９…絶縁被膜付き電線、１１…被膜はく離部、１１ａ…一対の導体部材８，８が相互に対向する対向面、１１ｂ…被膜はく離部１１が絶縁被膜１７から露出し始める始端部、１１ｃ…接合部１４の先端部（被膜はく離部１１の先端部（終端部））、１１ｄ２…拡幅部を形成する傾斜部、１２…スロット、１４…一対の導体部材８，８の接合部、１７…導体部材８の絶縁被膜、１８…非貫通溝、１９…非貫通溝、２０…絶縁樹脂。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】