特開 2024-126669 回転電機用ステータ及び回転電機用ステータの製造方法

(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】P2024126669

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】回転電機用ステータ及び回転電機用ステータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/34 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

H02K3/34 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 2023035223

(22)【出願日】2023-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】蟹江 隆久

(72)【発明者】

【氏名】小薮 駿介

(72)【発明者】

【氏名】古賀 清隆

(72)【発明者】

【氏名】加藤 崇史

【テーマコード（参考）】

5H604

【Ｆターム（参考）】

5H604AA03

5H604CC01

5H604CC05

5H604PB01

(57)【要約】

【課題】加工費等の低減を図りつつ、コイルエンドにおける必要な絶縁性及び放熱性を効率的に確保する。
【解決手段】ステータコアと、ステータコアに巻装される複数相のステータコイルとを含み、複数相のステータコイルは、それぞれ、ステータコアのスロット内に挿入されるスロット挿入部と、ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側に延在するコイルエンドとを有し、複数相のステータコイルを形成する複数のコイル片は、断面矩形の導体部と、１種類の被膜により導体部を覆う絶縁被膜とを備え、複数相のうちの少なくとも１つの相に係るステータコイルは、コイルエンドにおける絶縁被膜が、異相同士が対向又は接触する第１部位において、同相同士が対向する第２部位よりも、厚い、回転電機用ステータが開示される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータコアと、
前記ステータコアに巻装される複数相のステータコイルとを含み、
前記複数相のステータコイルは、それぞれ、前記ステータコアのスロット内に挿入されるスロット挿入部と、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側に延在するコイルエンドとを有し、
前記複数相のステータコイルを形成する複数のコイル片は、断面矩形の導体部と、１種類の被膜により前記導体部を覆う絶縁被膜とを備え、
前記複数のコイル片は、前記コイルエンドにおいて、異相同士が、前記導体部の表面に対して垂直な方向で直接的に対向又は接触する第１部位と、同相同士が、前記導体部の表面に対して垂直な方向で直接的に対向する第２部位とを含み、
前記複数相のうちの少なくとも１つの相に係るステータコイルは、前記コイルエンドにおける前記絶縁被膜が、前記第１部位において前記第２部位よりも、厚い、回転電機用ステータ。

【請求項2】

前記複数のコイル片は、前記コイルエンドにおいて、異相同士が直接的に対向又は接触する対の第１表面と、同相同士が直接的に対向する対の第２表面と、前記第１表面及び前記第２表面とは異なる第３表面とを含み、
前記コイルエンドにおけるすべての前記第１表面、前記第２表面、及び前記第３表面のうちの、少なくとも一部において、前記第１表面に係る前記絶縁被膜は、前記第２表面に係る前記絶縁被膜よりも厚く、かつ、前記第３表面に係る前記絶縁被膜よりも厚い、請求項１に記載の回転電機用ステータ。

【請求項3】

前記複数のコイル片は、前記コイルエンドにおいて、前記導体部における前記第１表面側の導体表面同士の離間距離が第１距離となる箇所と、前記離間距離が前記第１距離よりも長い第２距離となる箇所とを有し、
前記第１表面に係る前記絶縁被膜は、前記離間距離が前記第１距離となる箇所において、前記離間距離が前記第２距離となる箇所よりも、厚い、請求項２に記載の回転電機用ステータ。

【請求項4】

前記複数のコイル片は、前記コイルエンドにおいて、前記第１表面側の前記絶縁被膜同士が一体化する箇所を有する、請求項２に記載の回転電機用ステータ。

【請求項5】

ステータコアに、複数相のステータコイルを形成するための断面矩形の導体線が巻装された組立体を準備する工程と、
前記組立体の状態で、前記導体線の表面上に電着塗装により絶縁被膜を形成する電着塗装工程とを含み、
前記複数相のステータコイルは、それぞれ、前記ステータコアのスロット内に挿入されるスロット挿入部と、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側に延在するコイルエンドとを有し、
前記電着塗装工程は、前記コイルエンドが電着槽に浸かる浸漬状態を形成しつつ、前記コイルエンドのうちの、一の相に係る導体線と、他の２相に係る導体線との間に電位差を発生させることで、前記一の相に係る導体線上に塗膜を形成する第１工程を含む、回転電機用ステータの製造方法。

【請求項6】

前記電着塗装工程は、更に、前記浸漬状態を形成しつつ、前記他の２相に係る導体線の間に電位差を発生させることで、前記他の２相に係る導体線のうちの一方の相に係る導体線上に塗膜を形成する第２工程を含む、請求項５に記載の回転電機用ステータの製造方法。

【請求項7】

前記電着塗装工程は、更に、前記浸漬状態を形成しつつ、前記他の２相に係る導体線のうちの他方の相に係る導体線と外部電極との間に電位差を発生させることで、前記他の２相に係る導体線のうちの前記他方の相に係る導体線上に塗膜を形成する第３工程を含む、請求項６に記載の回転電機用ステータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転電機用ステータ及び回転電機用ステータの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

隣接するコイル片間の電圧差、及びコイル片とこれに対接するコアとの間の電圧差に応じて、絶縁被膜の厚みを異ならせる技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－９４０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の従来技術では、２種類の被膜を利用して絶縁被膜の厚みを異ならせるため、１種類の被膜を利用して絶縁被膜を形成する場合に比べて、加工費、設備費、及び材料費が増えやすいという問題となる。

【0005】

そこで、１つの側面では、本開示は、加工費等の低減を図りつつ、コイルエンドにおける必要な絶縁性及び放熱性を効率的に確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの側面では、ステータコアと、
前記ステータコアに巻装される複数相のステータコイルとを含み、
前記複数相のステータコイルは、それぞれ、前記ステータコアのスロット内に挿入されるスロット挿入部と、前記ステータコアの軸方向端面よりも軸方向外側に延在するコイルエンドとを有し、
前記複数相のステータコイルを形成する複数のコイル片は、断面矩形の導体部と、１種類の被膜により前記導体部を覆う絶縁被膜とを備え、
前記複数のコイル片は、前記コイルエンドにおいて、異相同士が、前記導体部の表面に対して垂直な方向で直接的に対向又は接触する第１部位と、同相同士が、前記導体部の表面に対して垂直な方向で直接的に対向する第２部位とを含み、
前記複数相のうちの少なくとも１つの相に係るステータコイルは、前記コイルエンドにおける前記絶縁被膜が、前記第１部位において前記第２部位よりも、厚い、回転電機用ステータが提供される。

【発明の効果】

【0007】

１つの側面では、本開示によれば、加工費等の低減を図りつつ、コイルエンドにおける必要な絶縁性及び放熱性を効率的に確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施例によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。

【図2】ステータコアの単品状態の平面図である。

【図3】ステータコアに組み付けられる１対のコイル片を模式的に示す図である。

【図4】一のコイル片の概略正面図である。

【図4A】図４のラインＡ－Ａに沿った断面図である。

【図5】離間距離の定義の一例の説明図である。

【図6】コイルエンドにおける各相のステータコイルの位置関係（離間距離等）の説明図（側面視）である。

【図7】コイルエンドにおける各相のステータコイルの位置関係（離間距離等）の説明図（上面視）である。

【図8】図６のラインＢ－Ｂに沿った断面図である。

【図8A】他の膜厚プロフィールの説明図である。

【図9】ステータの製造方法の一例を示す概略的なフローチャートである。

【図10】ワークＷと陽極及び陰極（第１陰極）との接続方法の一例を説明する概略図である。

【図11】第２陰極の説明図であり、Ｗ相塗装工程における第２陰極とワークＷの位置関係の一例を概略的に示す断面図である。

【図12】電着塗装工程の各工程で得られる塗膜の特徴の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。

【0010】

図１は、一実施例によるモータ１（回転電機の一例）の断面構造を概略的に示す断面図である。

【0011】

図１には、モータ１の回転軸１２が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ１の回転軸（回転中心）１２が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸１２を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸１２から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸１２に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸１２まわりの回転方向に対応する。

【0012】

モータ１は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ１は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。

【0013】

モータ１は、インナーロータ型であり、ステータ２１がロータ３０の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ２１は、径方向外側がモータハウジング１０に固定される。

【0014】

ロータ３０は、ステータ２１の径方向内側に配置される。ロータ３０は、ロータコア３２と、ロータシャフト３４とを備える。ロータコア３２は、ロータシャフト３４の径方向外側に固定され、ロータシャフト３４と一体となって回転する。ロータシャフト３４は、モータハウジング１０にベアリング１４ａ、１４ｂを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト３４は、モータ１の回転軸１２を画成する。

【0015】

ロータコア３２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板から形成される。ロータコア３２の磁石孔３２０には、永久磁石３２１が挿入される。永久磁石３２１の数や配列等は任意である。変形例では、ロータコア３２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。

【0016】

ロータシャフト３４は、図１に示すように、中空部３４Ａを有する。中空部３４Ａは、ロータシャフト３４の軸方向の全長にわたり延在する。中空部３４Ａは、油路として機能してもよい。例えば、中空部３４Ａには、図１にて矢印Ｒ１で示すように、軸方向の一端側から油が供給され、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝って油が流れることで、ロータコア３２を径方向内側から冷却できる。また、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝う油は、ロータシャフト３４の両端部に形成される油穴３４１、３４２を通って径方向外側へと噴出され（矢印Ｒ５、Ｒ６）、コイルエンド２４０Ａ、２４０Ｂの冷却に供されてもよい。

【0017】

なお、図１では、特定の構造のモータ１が示されるが、モータ１の構造は、溶接により接合されるステータコイル２４（後述）を有する限り、任意である。従って、例えば、ロータシャフト３４は、中空部３４Ａを有さなくてもよいし、中空部３４Ａよりも有意に内径の小さい中空部を有してもよい。また、図１では、特定の冷却方法が開示されているが、モータ１の冷却方法は任意である。従って、例えば、中空部３４Ａ内に挿入される油導入管が設けられてもよいし、モータハウジング１０内の油路から径方向外側からコイルエンド２４０Ａ、２４０Ｂに向けて油が滴下されてもよい。

【0018】

また、図１では、ロータ３０がステータ２１の内側に配されたインナーロータ型のモータ１であるが、他の形態のモータに適用されてもよい。例えば、ステータ２１の外側にロータ３０が同心に配されたアウターロータ型のモータや、ステータ２１の外側及び内側の双方にロータ３０が配されたデュアルロータ型のモータ等に適用されてもよい。

【0019】

次に、図２以降を参照して、ステータ２１に関する構成を詳説する。

【0020】

図２は、ステータコア２２の単品状態の平面図である。図３は、ステータコア２２に組み付けられる１対のコイル片５２を模式的に示す図である。図４は、一のコイル片５２の概略正面図である。図４Ａは、図４のラインＡ－Ａに沿った断面図であり、スロット挿入部５６での断面図である。なお、図３では、ステータコア２２の径方向内側を展開した状態で、１対のコイル片５２とスロット２２０との関係が示される。また、図３では、ステータコア２２が点線で示され、スロット２２０の一部については図示が省略されている。

【0021】

ステータ２１は、ステータコア２２と、ステータコイル２４（図１参照）とを含む。

【0022】

ステータコア２２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるが、変形例では、ステータコア２２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。なお、ステータコア２２は、周方向で分割される分割コアにより形成されてもよいし、周方向で分割されない形態であってもよい。ステータコア２２の径方向内側には、ステータコイル２４が巻回される複数のスロット２２０が形成される。具体的には、ステータコア２２は、図２に示すように、円環状のバックヨーク２２Ａと、バックヨーク２２Ａから径方向内側に向かって延びる複数のティース２２Ｂとを含み、周方向で複数のティース２２Ｂ間にスロット２２０が形成される。スロット２２０の数は任意であるが、本実施例では、一例として、４８個である。

【0023】

ステータコイル２４は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相のステータコイル２４を形成する。各相のステータコイル２４の基端は、入力端子（図示せず）に接続されており、各相のステータコイル２４の末端は、他の相のステータコイル２４の末端に接続されてモータ１の中性点を形成する。すなわち、ステータコイル２４は、スター結線される。ただし、ステータコイル２４の結線態様は、必要とするモータ特性等に応じて、適宜、変更してもよく、例えば、ステータコイル２４は、スター結線に代えて、デルタ結線されてもよい。

【0024】

各相のステータコイル２４は、複数のコイル片５２を接合して構成される。コイル片５２は、各相のステータコイル２４を、組み付けやすい単位（例えば２つのスロット２２０に挿入される単位）で分割したセグメントコイルの形態である。コイル片５２は、図４Ａに示すように、断面矩形の線状導体（平角線）６０を、絶縁被膜６２で被覆してなる。本実施例では、線状導体６０は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体６０は、鉄やアルミのような他の導体材料により形成されてもよい。また、線状導体６０の断面形状は、矩形以外であってもよい。

【0025】

コイル片５２は、ステータコア２２に組み付ける前の段階では、一対の直進部５０と、当該一対の直進部５０を連結する連結部５４と、を有した略Ｕ字状に成形されてよい。コイル片５２をステータコア２２に組み付ける際、一対の直進部５０は、それぞれ、スロット２２０に挿入される（図３参照）。これにより、連結部５４は、図３に示すように、ステータコア２２の軸方向他端側において、複数のティース２２Ｂ（及びそれに伴い複数のスロット２２０）を跨ぐように周方向に延びる。連結部５４が跨ぐスロット２２０の数は、任意であるが、図３では３つである。また、直進部５０は、スロット２２０に挿入された後は、図４において、二点鎖線で示すように、その途中で周方向に屈曲される。これにより、直進部５０は、スロット２２０内において軸方向に延びるスロット挿入部５６と、ステータコア２２の軸方向一端側において周方向に延びる渡り部５８と、になる。この場合、連結部５４がコイルエンド２４０Ａ、２４０Ｂの一方を形成し、渡り部５８がコイルエンド２４０Ａ、２４０Ｂの他方を形成する。

【0026】

なお、図４では、一対の直進部５０は、互いに離れる方向に屈曲するが、これに限られない。例えば、一対の直進部５０は、互いに近づく方向に屈曲されてもよい。また、ステータコイル２４は、各相のステータコイル２４の末端同士を連結して中性点を形成するための中性点用コイル片等も有することがある。

【0027】

一つのスロット２２０には、図４に示すコイル片５２のスロット挿入部５６が複数、径方向に並んで挿入される。従って、ステータコア２２の軸方向一端側には、周方向に延びる渡り部５８が複数、径方向に並ぶ。図３に示すように、一つのスロット２２０から飛び出て周方向第１側（例えば時計回りの向き）に延びる一のコイル片５２の渡り部５８は、他のスロット２２０から飛び出て周方向第２側（例えば反時計回りの向き）に延びる他の一のコイル片５２の渡り部５８に、接合用部位４０（図４参照）同士が接合される。

【0028】

なお、本実施例では、一例として、２つのスロット挿入部５６を有するコイル片５２が利用されるが、４つ以上のスロット挿入部５６を有するコイル片のような他の形態のコイル片にも適用可能である。

【0029】

次に、図６以降を参照して、コイル片５２を更に説明する。以下の説明において、コイルエンド２４０とは、コイルエンド２４０Ａ、２４０Ｂのいずれか任意の一方を指す。ただし、以下の構成は、コイルエンド２４０Ａ、２４０Ｂのいずれか一方だけに適用されてもよい。また、上述したようにコイルエンド２４０は、３相のステータコイル２４により形成される。以下の説明において、一の相のコイルエンド２４０とは、３相のステータコイル２４により形成されるコイルエンド２４０のうちの、当該一の相が形成するコイルエンド部分を指す。

【0030】

図６から図７は、コイルエンド２４０における各相のステータコイル２４の位置関係（離間距離等）の説明図であり、図６は、側面視（軸方向に垂直に視たビュー）でコイルエンド２４０の一部を示し、図７は、上面視（軸方向に視たビュー）でコイルエンド２４０の一部を示す。図６及び図７において、理解しやすさのため、各相のコイルエンド２４０は、相ごとに異なるハッチングが付与され、Ｕ相のコイルエンド２４０には、符号２４０（Ｕ）、Ｖ相のコイルエンド２４０には、符号２４０（Ｖ）、Ｗ相のコイルエンド２４０には、符号２４０（Ｗ）が、それぞれ付されている。図８は、図６のラインＢ－Ｂに沿った断面図である。

【0031】

本実施例では、絶縁被膜６２は、１種類の被膜により形成される。すなわち、絶縁被膜６２は、１種類の被膜により導体線６００を覆う。ここで、１種類の被膜とは、例えば、互いに異なる層を形成するような２種類以上の被膜とは異なり、単一層を形成する。このようにして本実施例によれば、１種類の被膜により絶縁被膜６２を形成することで、２種類以上の被膜により絶縁被膜を形成する場合に生じる不都合（加工費、設備費、及び材料費の増加）を低減できる。

【0032】

また、本実施例では、３相のうちの少なくとも１つの相のステータコイル２４のコイルエンド２４０における絶縁被膜６２は、異相同士が対向又は近接する少なくとも一部（「第１部位」の一例）において、同相同士が対向する部分（「第２部位」の一例）よりも、厚い。ここで、本明細書中の説明において、用語「近接」とは、典型的には、接触であるが、非常にわずかに隙間を有する関係を除外しない。また、本明細書中の説明において、用語「対向」とは、直接的な対向を指し、他の部材（例えば、他のコイル片５２、ロータ３０など）を介した対向は含まない。コイルエンド２４０におけるコイル片５２同士の対向は、典型的には、線状導体６０の表面に垂直な方向（面直方向）の対向であるが、組み付け誤差や成形加工等に起因して、面直方向に対してわずかに傾斜した方向の対向をも含んでよい。コイルエンド２４０におけるコイル片５２同士の対向は、典型的には、軸方向に平行な方向に視て重なる態様の軸方向の対向と、軸方向に垂直な径方向に視て重なる態様の径方向の対向とがある。いずれの態様の対向についても、対向する方向に視て、重なる範囲が、以下の説明における“対向する表面”になる。

【0033】

例えば、Ｕ相のコイルエンド２４０における絶縁被膜６２は、Ｕ相とＶ相が対向又は近接する少なくとも一部において、又は、Ｕ相とＷ相が対向又は近接する少なくとも一部において、Ｕ相同士が対向する部分よりも、膜厚ｔ（図４Ａ参照）が厚くてもよい。同様に、Ｖ相のコイルエンド２４０における絶縁被膜６２は、Ｖ相とＷ相が対向又は近接する少なくとも一部において、Ｖ相同士が対向する部分よりも、膜厚ｔ（図４Ａ参照）が厚くてもよい。

【0034】

以下では、このようにコイルエンド２４０において異相同士が対向又は近接する対の表面（「対の第１表面」の一例）を、単に「異相対向表面対」と称し、同相同士が対向する対の表面（「対の第２表面」の一例）を、単に「同相対向表面対」と称する。異相対向表面対（同相対向表面対についても同様）は、２つのコイル片５２を一単位として形成される。従って、以下の説明において、一の異相対向表面対とは、２つのコイル片５２が形成する当該異相対向表面対を指す。

【0035】

各コイル片５２のうちの、異相対向表面対を形成する表面は、異相同士が径方向で対向又は近接する表面や、異相同士が軸方向に対向又は近接する表面等を含む。すなわち、対向又は近接する面は、図４Ａに示したコイル片５２の矩形断面の４辺に係る４面のうちの、いずれであってもよい。これは、同相対向表面対についても同様である。

【0036】

また、本実施例では、複数の異相対向表面対の少なくとも一部において、好ましくは、離間距離に応じて、絶縁被膜６２の膜厚ｔ（図４Ａ参照）が異なる。例えば、一の異相対向表面対を形成する２つのコイル片５２について、互いの離間距離が一定でなく、位置に応じて異なる場合がある。以下では、異相対向表面対に係る離間距離とは、当該異相対向表面対を形成する２表面間の距離であって、導体線６００の線状導体６０に係る表面間の距離を指す。この際、異相対向表面対に係る離間距離は、例えば最短距離であってもよいし、面直方向の距離であってもよい。

【0037】

なお、離間距離の定義は、以下の通りであってもよい。図５に模式的に示すように、線状導体６０の表面上の１点（図５のＰ５参照）に注目したとき、当該一点を中心とした半径ｒの球を想定する。半径ｒの値を徐々に大きくすると、周辺のコイル片５２の線状導体６０に球の表面が最初に接触する半径ｒの値が発生する。注目した当該一点に係る離間距離は、このときの半径ｒの値とすることができる。この際、注目した当該一点がＵ相のコイル片５２であるとすると、当該球が最初に当たる線状導体６０のコイル片５２がＶ相又はＷ相であるとき、異相対向表面対に係る離間距離となる。他方、当該球が最初に当たる線状導体６０のコイル片５２がＵ相であるとき、同相対向表面対に係る離間距離となる。なお、半径ｒの値を徐々に大きくして、ある閾値を超えても、他のコイル片５２に球が当たらない場合は、当該一点に係る離間距離は、計測不能とされてよい。この場合、離間距離を計測できる線状導体６０の表面上の点の集合が、上述した異相対向表面対や同相対向表面対に係る表面を形成する一方、離間距離を計測不能な線状導体６０の表面上の点の集合が、異相対向表面対及び同相対向表面対のいずれにも該当しない表面（後述する「非対向表面」）を形成してよい。この場合、閾値は、任意であるが、例えばコイル片５２の断面サイズ（例えば線状導体６０の矩形断面の長手方向の寸法）程度であってもよい。

【0038】

例えば図６には、側面視にて、Ｕ相のコイルエンド２４０に関して、異相対向表面対Ｑ１、Ｑ２（異相同士が軸方向に対向する表面対）と、同相対向表面対Ｑ３（同相同士が軸方向に対向する表面対）が、模式的に示されている。また、離間距離Δ１、Δ２等が、模式的に示されている。この場合、異相対向表面対Ｑ１に係る離間距離Δ１（「第１距離」の一例）は、異相対向表面対Ｑ２に係る離間距離Δ２（「第２距離」の一例）よりも、小さい。なお、異相対向表面対Ｑ１に係る離間距離Δ１は、同相対向表面対Ｑ３に係る離間距離Δ３と略同じである。この場合、Ｕ相のコイルエンド２４０の絶縁被膜６２の膜厚ｔは、異相対向表面対Ｑ１においては、異相対向表面対Ｑ２よりも、厚く設定されてよい。

【0039】

より具体的には、コイルエンド２４０は、第１部位２４１と、第２部位２４２とを含む。第１部位２４１は、スロット挿入部５６から連続し、ステータコア２２の軸方向端面から軸方向に延在する。第２部位２４２は、第１部位２４１よりも軸方向外側に延在し、周方向に延在する。なお、第２部位２４２は、周方向の一端が一の第１部位２４１に連続し、他端が他の第１部位２４１に連続する。そして、異相対向表面対Ｑ１を形成する第２部位２４２の少なくとも一部は、異相対向表面対Ｑ２を形成する第１部位２４１よりも、絶縁被膜６２が厚い。

【0040】

ただし、この場合も、Ｕ相のコイルエンド２４０の絶縁被膜６２の膜厚ｔは、異相対向表面対Ｑ２においては、同相対向表面対Ｑ３よりも、厚く設定されてよい。あるいは、離間距離Δ２が有意に大きい場合、Ｕ相のコイルエンド２４０の絶縁被膜６２の膜厚ｔは、異相対向表面対Ｑ２においては、同相対向表面対Ｑ３と同じであってもよい。

【0041】

また、図７には、上面視にて、Ｖ相のコイルエンド２４０に関して、異相対向表面対Ｑ４（異相同士が径方向に対向する表面対）と、同相対向表面対Ｑ５（同相同士が径方向に対向する表面対）が、模式的に示されている。この場合、異相対向表面対Ｑ４に係る離間距離Δ４は、異相対向表面対Ｑ５に係る離間距離Δ５と略同じである。この場合、Ｖ相のコイルエンド２４０の絶縁被膜６２の膜厚ｔは、異相対向表面対Ｑ４においては、同相対向表面対Ｑ５よりも、厚く設定されてよい。

【0042】

なお、本実施例において、コイルエンド２４０のうちの、異相対向表面対及び同相対向表面対のいずれにも該当しない表面（以下、「非対向表面」とも称する）（「第３表面」の一例）には、通常的な膜厚ｔ（例えば、同相対向表面対と同様の膜厚ｔ）が付与されてよい。非対向表面は、例えば、コイルエンド２４０のうちの、最内径のコイル片５２の径方向内側の表面や、コイルエンド２４０のうちの、最外径のコイル片５２の径方向外側の表面、コイルエンド２４０のうちの、軸方向で最も外側に位置する部分の軸方向外側の表面等である。

【0043】

ところで、コイル片５２は、コイルエンド２４０においては、異なる相間での絶縁性を高める観点（すなわち部分放電の開始電圧を高める観点）から、絶縁被膜６２の膜厚ｔ（図４Ａ参照）が比較的大きいほうが望ましい。他方、コイルエンド２４０において、各コイル片５２の絶縁被膜６２の膜厚ｔを一律に比較的大きくすることは、塗料コストや重量増加、電着塗装工程時間の増加等の観点から不利である。また、コイルエンド２４０において、絶縁被膜６２の膜厚ｔが過大となると、放熱性が悪化する不都合がある。特にコイルエンド２４０は、導体線６００が高温化しやすい箇所である。

【0044】

この点、本実施例によれば、コイルエンド２４０において、上述したように、異相対向表面対と、同相対向表面対とで、絶縁被膜６２の膜厚ｔを異ならせることで、異なる相間での絶縁性を高めつつ、塗料コストや重量の低減を図ることができる。また、本実施例によれば、コイルエンド２４０において、上述したように、異相対向表面対においても、離間距離に応じて絶縁被膜６２の膜厚ｔを異ならせることで、異なる相間での必要な絶縁性を確保しつつ、塗料コストや重量等の低減を図ることができる。また、比較的低い絶縁性でよい箇所（例えば同相対向表面対や非対向表面）では絶縁被膜６２の膜厚ｔを比較的薄くすることで、放熱性を高めることもできる。このようにして、本実施例によれば、コイルエンド２４０において、必要な絶縁性を効率的に確保しつつ、放熱性を高めることができる。

【0045】

ここで、本実施例において、異相対向表面対は、それぞれに係る絶縁被膜６２同士が一体化する箇所を有してもよい。これは、離間距離が比較的小さい場合に好適である。例えば、異相対向表面対は、非常に小さい離間距離となる箇所で、それぞれに係る絶縁被膜６２同士が一体化してもよい。この場合、異相対向表面対の間の絶縁性を最大限確保できるとともに、異相対向表面対間の離間距離（コイル片５２同士の位置関係）の固定化を図ることができる。すなわち、絶縁被膜６２は、異相対向表面対の間の絶縁性を高めつつ、コイル片５２同士の固定を兼ねることができる。

【0046】

また、本実施例によれば、一のコイル片５２の同じ箇所であったとしても、その４面のそれぞれに係る絶縁被膜６２の膜厚ｔは、当該表面の属性（異相対向表面対の一方を形成する表面、同相対向表面対の一方を形成する表面、又は、非対向表面の３つ属性のいずれか）に応じて異なりうる。例えば、図８に示す断面の箇所では、４面のうちの、異相対向表面対の一方を形成する表面に係る絶縁被膜６２－１は、膜厚ｔが比較的大きく、例えば非対向表面に係る絶縁被膜６２を膜厚ｔ＝ｔ１としたとき、ｔ１よりも大きい膜厚ｔ＝ｔ２（＞ｔ１）である。また、４面のうちの、他の異相対向表面対の一方を形成する表面に係る絶縁被膜６２－２は、膜厚ｔが比較的大きく、膜厚ｔ＝ｔ３（＞ｔ１）である。この際、絶縁被膜６２－１に係る異相対向表面対の離間距離が、絶縁被膜６２－２に係る異相対向表面対の離間距離がよりも小さい場合、ｔ２＞ｔ３とされてもよい。このようにして、本実施例によれば、同じコイル片５２の部位であっても面ごとに絶縁被膜６２を適合するので、コイル片５２の部位ごとに絶縁被膜６２を適合する場合に比べて、絶縁被膜６２の膜厚ｔの最適化を効果的に図ることができる。

【0047】

なお、図８では、４面のそれぞれの面では、膜厚ｔが一定に図示されているが、同じ箇所の同じ面内においても、膜厚ｔが有意に変化してもよい。例えば図８Ａに示す例では、２つの面の角部に係る箇所において、絶縁被膜６２－４は、膜厚（ｔ＝ｔ４）が比較的大きく設定されている。このような構成は、角部で異相同士が近接する配置の場合（すなわち、角部に係る２面が、異相対向表面対の一方を形成する場合）に好適である。

【0048】

次に、図９から図１２を参照して、本実施例のステータコイル２４を備えるステータ２１の製造方法について説明する。

【0049】

図９は、ステータ２１の製造方法の一例を示す概略的なフローチャートである。図９は、電着塗装工程の概要の説明図である。図１０には、Ｚ軸が定義されており、また、Ｚ軸に関して、Ｚ方向に沿ったＺ１側及びＺ２側が定義されている。Ｚ方向は、上下方向に対応し、Ｚ１側及びＺ２側は、それぞれ、上側と下側に対応する。図１０は、ワークＷと陽極７４及び陰極７６（第１陰極７６１）との接続方法の一例を説明する概略図である。図１１は、第２陰極７６２の説明図であり、Ｗ相塗装工程（後述）における第２陰極７６２とワークＷの位置関係の一例を概略的に示す断面図である。図１１には、径方向に平行なＬ方向が定義され、Ｌ１側は径方向内側に対応し、Ｌ２側は径方向外側に対応する。図１２は、電着塗装工程の各工程で得られる塗膜の特徴の説明図である。

【0050】

本製造方法は、まず、ステータコア２２にステータコイル２４用の導体線６００を組み付けた組立体（以下、「ワークＷ」とも称する）を準備する準備工程（Ｓ２）を含む。ステータコイル２４用の導体線６００は、絶縁被膜６２が付与されていない状態のコイル片５２（すなわち図４Ａに示す線状導体６０が露出した状態のコイル片５２）に対応してよい。

【0051】

以下では、ステータコイル２４用の導体線６００のうちの、各相を区別する場合、Ｕ相に係る導体線６００を、Ｕ相導体線６００Ｕとも称し、Ｖ相に係る導体線６００を、Ｖ相導体線６００Ｖとも称し、Ｗ相に係る導体線６００を、Ｗ相導体線６００Ｗとも称する。

【0052】

ついで、本製造方法は、ステータコイル２４用の導体線６００に絶縁被膜６２に係る塗膜を電着塗装により付与する電着塗装工程（Ｓ３）を含む。

【0053】

本製造方法では、電着塗装工程は、図１０に示すように、ワークＷのコイルエンド２４０（軸方向一方側のコイルエンド２４０）を電着槽７０１に浸漬した状態で実行される。なお、ここでは、軸方向一方側のコイルエンド２４０に対する電着塗装工程を説明するが、軸方向他方側のコイルエンド２４０に対しても同様の電着塗装工程が実行されてもよい。

【0054】

電着槽７０１には、絶縁被膜６２を形成するための塗料が満たされている。なお、図１０には、電着槽７０１に満たされた塗料がハッチング領域７２１で模式的に示されている。なお、塗料は、ポリアミドイミド樹脂やポリイミド樹脂等を含む絶縁塗料や、エポキシ樹脂等を含む絶縁塗料であってよい。また、塗料は、部分放電に対する絶縁被膜６２の耐性を高める機能を有するフィラーを含んでもよい。かかるフィラーは、放電耐性を持つ材料であってよく、例えば、鱗片状マイカ粒子や、鱗片状シリカ粒子又はその類であってよい。

【0055】

図１０には、陽極７４と、第１陰極７６１と、第２陰極７６２とが模式的に図示されている。本実施例では、一例としてアニオン型の電着塗装が実行され、ワークＷのうちの被塗物は、陽極７４に電気的に接続される。第１陰極７６１及び第２陰極７６２は、選択的にいずれか一方が利用される態様で、陰極７６を形成する。第１陰極７６１は、電着槽７０１の塗料に浸からない態様で配置され、後述するように、ワークＷの一部（導体線６００）に電気的に接続される。この場合、実質的には、第１陰極７６１に電気的に接続されるワークＷの一部が、外部電極として機能する。第２陰極７６２は、電着槽７０１の塗料に浸かる態様で、かつ、電着槽７０１内にワークＷから離れる態様で、配置される。この場合、第２陰極７６２は、自身が外部電極として機能する。図１０では、第２陰極７６２は、電着槽７０１内に概念的に図示されているが、ワークＷに対して適切に位置付けられてよい（図１１参照）。なお、変形例では、アニオン型の電着塗装に代えて、カチオン型の電着塗装が実行されてもよい。

【0056】

以下、特に区別しない場合は、第１陰極７６１及び第２陰極７６２は、陰極７６と称される。なお、陽極７４と陰極７６との間には、直流電源（整流器）７８１が電気的に接続され、電位差が発生可能である。なお、以下で説明する電位差は、制御装置７８による制御下で生成されてよい。

【0057】

電着槽７０１において、陽極７４と陰極７６との間の電位差が発生すると、塗料を介して直流電流が発生し（塗膜成分が電気泳動し）、電着槽７０１内に浸漬されたワークＷのうちの、陽極７４に電気的に接続される部位（後述）の表面には、塗料の膜（塗膜）が析出（電着）される。このようにして形成される塗料の膜が、絶縁被膜６２となる。また、電着塗装工程中、電着槽７０１における塗料は、流れを有する。例えば、電着塗装工程中、電着槽７０１には、供給側の配管（図示せず）から塗料が供給され、排出側から排出される。この場合、塗料は電着槽７０１を介して循環されてよい。

【0058】

本製造方法では、電着塗装工程は、Ｕ相導体線６００Ｕに塗膜を付与するＵ相塗装工程（Ｓ３１）（「第１工程」の一例）を含む。具体的には、Ｕ相塗装工程は、Ｕ相導体線６００Ｕを陽極７４に接続し、かつ、Ｖ相導体線６００Ｖ及びＷ相導体線６００Ｗを第１陰極７６１に接続した状態において、陽極７４と第１陰極７６１との間に電位差を発生させることを含む。この場合、陽極７４は、Ｕ相導体線６００Ｕの端部（図示せず）に接続されてよい。また、第１陰極７６１は、Ｖ相導体線６００Ｖの端部及びＷ相導体線６００Ｗの端部に接続されてよい。なお、各端部は、例えば、ステータコイル２４の動力線や中性線を形成する端部であってもよい。あるいは、各相の導体線６００の各端部は、電着塗装用の端部であってもよく、電着塗装工程後に切除されてもよい。

【0059】

陽極７４と第１陰極７６１との間に電位差を発生させると、陽極７４に接続されるＵ相導体線６００Ｕに、絶縁被膜６２に係る塗膜が形成される。

【0060】

ところで、電着塗装工程においては、ワークＷのＵ相導体線６００Ｕのうちの、電束密度の比較的高い部位において電束密度の比較的低い部位よりも塗料が電着されやすく、それ故に、塗料の膜厚が大きくなる傾向がある。

【0061】

ここで、ワークＷのＵ相導体線６００Ｕのうちの、一の対象部位に係る電束密度は、第１陰極７６１に係る電位を有する部位（すなわちＶ相導体線６００Ｖ及びＷ相導体線６００Ｗ）と当該一の対象部位との間の最短距離に相関する。すなわち、ワークＷのＵ相導体線６００Ｕのうちの、一の対象部位に係る電束密度は、当該最短距離が短くなるほど高くなる傾向がある。

【0062】

従って、Ｕ相導体線６００Ｕのうちの、一の対象部位が、上述した異相対向表面対に係る表面を有する場合、当該表面には、比較的厚い塗膜を付与できる。また、同じ異相対向表面対に係る表面であっても、上述した離間距離の相違に応じて、離間距離が小さいほど厚い塗膜を付与できる。また、一の対象部位が、上述した同相対向表面対に係る表面を有する場合、当該表面には、比較的薄い塗膜を付与できる。

【0063】

このようにして、Ｕ相塗装工程（Ｓ３１）によれば、図１２に示すように、Ｕ相導体線６００Ｕの各表面のうち、Ｖ相及びＷ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が大きい塗膜が付与される。この際、離間距離に応じた膜厚が形成される。また、同相対向表面対を形成する表面及び非対向表面には、比較的膜厚が小さい塗膜が付与される。

【0064】

ついで、電着塗装工程は、Ｖ相導体線６００Ｖに塗膜を付与するＶ相塗装工程（Ｓ３２）（「第２工程」の一例）を含む。具体的には、Ｖ相塗装工程は、Ｖ相導体線６００Ｖを陽極７４に接続し、かつ、Ｗ相導体線６００Ｗを第１陰極７６１に接続した状態において、陽極７４と第１陰極７６１との間に電位差を発生させることを含む。この場合、陽極７４は、Ｖ相導体線６００Ｖの端部（例えばステータコイル２４の動力線や中性線を形成する端部）に接続されてよい。また、第１陰極７６１は、Ｗ相導体線６００Ｗに接続されてよい。

【0065】

陽極７４と第１陰極７６１との間に電位差を発生させると、陽極７４に接続されるＶ相導体線６００Ｖに、絶縁被膜６２に係る塗膜が形成される。

【0066】

同様に、ワークＷのＶ相導体線６００Ｖのうちの、一の対象部位に係る電束密度は、第１陰極７６１に係る電位を有する部位（すなわちＷ相導体線６００Ｗ）と当該一の対象部位との間の最短距離に相関する。

【0067】

従って、同様に、Ｖ相導体線６００Ｖのうちの、一の対象部位が、Ｗ相を相手側として上述した異相対向表面対に係る表面を有する場合、当該表面には、比較的厚い塗膜を付与できる。また、同じ異相対向表面対に係る表面であっても、上述した離間距離の相違に応じて、離間距離が小さいほど厚い塗膜を付与できる。また、一の対象部位が、上述した同相対向表面対に係る表面を有する場合、当該表面には、比較的薄い塗膜を付与できる。

【0068】

このようにして、Ｖ相塗装工程（Ｓ３２）によれば、図１２に示すように、Ｖ相導体線６００Ｖの各表面のうち、Ｗ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が大きい塗膜が付与される。この際、離間距離に応じた膜厚が形成される。また、同相対向表面対を形成する表面及び非対向表面には、比較的膜厚が小さい塗膜が付与される。

【0069】

なお、Ｖ相塗装工程（Ｓ３２）では、Ｕ相導体線６００ＵとＶ相導体線６００Ｖとの間には有意な電位差が発生しないため、Ｖ相導体線６００Ｖの各表面のうち、Ｕ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が小さい塗膜が付与されうる。しかしながら、この点は、異相対向表面対の間での絶縁性確保の観点からは実質的に問題とならない。これは、上述したＵ相塗装工程（Ｓ３１）において、Ｕ相導体線６００Ｕの各表面のうち、Ｖ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が大きい塗膜が既に付与されているためである。なお、変形例では、Ｖ相塗装工程（Ｓ３２）において、Ｕ相導体線６００Ｕにも第１陰極７６１が電気的に接続されてもよい。すなわち、Ｕ相導体線６００Ｕに付与された塗膜の状態（例えば多孔質状態等）によっては、Ｕ相導体線６００ＵとＶ相導体線６００Ｖとの間に電位差が生じるため、かかる電位差に応じた塗膜がＶ相導体線６００Ｖ上に形成されてもよい。

【0070】

ついで、電着塗装工程は、Ｗ相導体線６００Ｗに塗膜を付与するＷ相塗装工程（Ｓ３３）（「第３工程」の一例）を含む。具体的には、Ｗ相塗装工程は、Ｗ相導体線６００Ｗを陽極７４に接続した状態において、陽極７４と第２陰極７６２（外部電極）との間に電位差を発生させることを含む。この場合、陽極７４は、Ｗ相導体線６００Ｗの端部（例えばステータコイル２４の動力線や中性線を形成する端部）に接続されてよい。第２陰極７６２は、例えば、図１１に示すように、断面視（回転軸１２に対応する軸を通る断面視）でＺ１側が開口したＣ状の形態であってよく、全周にわたって設けられてもよい。

【0071】

陽極７４と第２陰極７６２との間に電位差を発生させると、陽極７４に接続されるＷ相導体線６００Ｗに、絶縁被膜６２に係る塗膜が形成される。

【0072】

同様に、ワークＷのＷ相導体線６００Ｗのうちの、一の対象部位に係る電束密度は、第２陰極７６２と当該一の対象部位との間の最短距離に相関する。

【0073】

従って、Ｗ相塗装工程（Ｓ３３）によれば、第２陰極７６２の構成に応じて、Ｗ相導体線６００Ｗに、最短距離に応じた膜厚ｔの塗膜を付与できる。例えば、図１２に示すように、Ｗ相導体線６００Ｗの各表面のうち、同相対向表面対を形成する表面及び非対向表面には、比較的膜厚が小さい塗膜が付与されてもよい。

【0074】

なお、Ｗ相塗装工程（Ｓ３３）では、Ｗ相導体線６００ＷとＵ相導体線６００Ｕ及びＶ相導体線６００Ｖとの間には有意な電位差が発生しない。この場合、Ｗ相導体線６００Ｗの各表面のうち、Ｕ相又はＶ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が小さい塗膜が付与されうる。しかしながら、かかる比較的薄い膜厚は、異相対向表面対の間での絶縁性確保の観点からは実質的に問題とならない。これは、上述したＵ相塗装工程（Ｓ３１）において、Ｕ相導体線６００Ｕの各表面のうち、Ｗ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が大きい塗膜が既に付与されているためである。また、上述したＶ相塗装工程（Ｓ３２）において、Ｖ相導体線６００Ｖの各表面のうち、Ｗ相を相手側として異相対向表面対を形成する表面には、比較的膜厚が大きい塗膜が既に付与されているためである。なお、変形例では、Ｗ相塗装工程（Ｓ３３）において、Ｕ相導体線６００Ｕ及び／又はＶ相導体線６００Ｖにも第１陰極７６１が電気的に接続されてもよい。すなわち、Ｕ相導体線６００Ｕ及び／又はＶ相導体線６００Ｖに付与された塗膜の状態（例えば多孔質状態等）によっては、Ｗ相導体線６００ＷとＵ相導体線６００Ｕ及びＶ相導体線６００Ｖとの間に電位差が生じるため、かかる電位差に応じた塗膜がＷ相導体線６００Ｗ上に形成されてもよい。また、この場合、Ｕ相導体線６００Ｕ及びＶ相導体線６００Ｖの各表面のうち、同相対向表面対を形成する表面及び非対向表面には、比較的膜厚が小さい塗膜が付与されてもよい。

【0075】

このようにして本製造方法によれば、ステータコイル２４用の導体線６００をステータコア２２に組み付けた状態のワークＷを用いるので、導体線６００単体で電着塗装する場合に比べて、効率的に電着塗装を実現できる。また、Ｕ相塗装工程、Ｖ相塗装工程、及びＷ相塗装工程により各相に係る絶縁被膜６２を効率的に形成できる。

【0076】

また、本製造方法によれば、ステータコイル２４用の導体線６００をステータコア２２に組み付けた状態のワークＷを用いるので、実際の離間距離（電位差）に応じた膜厚ｔを有する絶縁被膜６２を形成できる。従って、個体ごとに離間距離が異なりうる場合でも、個体ごとの離間距離（電位差）に適合した絶縁被膜６２を形成できる。

【0077】

なお、本製造方法では、Ｕ相塗装工程、Ｖ相塗装工程、及びＷ相塗装工程の順に実行されるが、塗装順序は任意である。例えば、Ｖ相、Ｕ相、及びＷ相の順に塗装する場合、上述したＵ相塗装工程、Ｖ相塗装工程、及びＷ相塗装工程の説明において、「Ｕ」と「Ｖ」を読み替えることで、同様の製造方法を実現できる。

【0078】

また、本製造方法において、電着塗装工程の３つの工程（すなわち、Ｕ相塗装工程、Ｖ相塗装工程、及びＷ相塗装工程）は、同じ電着槽７０１で実現されてもよい。この場合、３つの工程は、ワークＷが電着槽７０１から引き上げられることなく、ワークＷに対して連続的に実行されてもよい。この場合、各相の導体線６００の各端部に接続される各電極端子の電位を制御装置７８により制御することで、各電極端子を陽極７４又は第１陰極７６１として機能させることとしてよい。あるいは、３つの工程間で、ワークＷが電着槽７０１から引き上げられてもよい。また、３つの工程は、それぞれ別々の電着槽７０１で実現されてもよい。

【0079】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0080】

１０・・・ステータ（回転電機用ステータ）、２２・・・ステータコア、２２０・・・スロット、１１４・・・ステータコイル、５２・・・コイル片、５６・・・スロット挿入部、２４０（２４０Ａ、２４０Ｂ）・・・コイルエンド、６０・・・線状導体（導体部）、６２・・・絶縁被膜、６００Ｕ・・・Ｕ相導体線（導体線）、６００Ｖ・・・Ｖ相導体線（導体線）、６００Ｗ・・・Ｗ相導体線（導体線）、７６２・・・第２陰極（外部電極）、Ｗ・・・ワーク（組立体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図8A】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】