特許 7517219 ステータ及び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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】ステータ及びステータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/04 20060101AFI20240709BHJP

   H02K 15/085 20060101ALI20240709BHJP

   H02K 1/16 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

H02K3/04 E

H02K15/085

H02K1/16 A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021050124

(22)【出願日】2021-03-24

(65)【公開番号】P2022148442

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-05-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149098

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100149102

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 習

(74)【代理人】

【識別番号】100136102

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 雅子

(72)【発明者】

【氏名】菅野 友久

(72)【発明者】

【氏名】丹下 宏司

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１１７８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５６２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００１２２６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／１３２２８８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／００－ ３／２８

Ｈ０２Ｋ １５／００－１５／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０４－１５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアと、
前記スロットに配置される複数のコイル線と、
を備え、
前記コイル線は、断面形状が円形であり、
前記スロットは、径方向外側端部において、軸方向に延びる第１面と第２面とによって径方向外側に突出する凸形状を有し、
１つの前記コイル線は、前記第１面及び前記第２面の両方と対向する、ステータ。

【請求項2】

前記コイル線は、前記凸形状に沿って並ぶ、請求項１に記載のステータ。

【請求項3】

前記第１面及び前記第２面は、平面である、請求項１または２に記載のステータ。

【請求項4】

前記スロットに配置される絶縁紙をさらに備え、
少なくとも１つの前記コイル線は、前記凸形状の径方向内側に配置される前記絶縁紙と接触する、請求項１または２に記載のステータ。

【請求項5】

前記第１面と前記第２面との角度は、１１０度以上１５０度以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項6】

前記スロットは、径方向外側端部の周方向両端から径方向内側に向けて延びる２つの側面をさらに有し、
２つの前記側面は、一定の周方向幅を有して軸方向に延びる平面である、請求項１～５のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項7】

２つの前記側面は、前記第１面及び前記第２面から径方向内側に向けて延び、
前記第１面と前記側面との角度、及び、前記第２面と前記側面との角度は、１１０度以上１５０度以下である、請求項６に記載のステータ。

【請求項8】

前記側面は、径方向外側端から径方向内側端まで一定の周方向幅を有して軸方向に延びる平面ある、請求項６または７に記載のステータ。

【請求項9】

前記スロットに配置される絶縁紙をさらに備え、
前記スロットは、前記第１面及び前記第２面と、前記側面とを接続する第１接続部をさらに有し、
前記第１接続部は、前記コイル線の半径と前記絶縁紙の厚さとの和を曲率半径とするＲ形状を有する、請求項６～８のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項10】

前記スロットに配置される絶縁紙をさらに備え、
前記スロットには、径方向に開口するスロットオープンが径方向内側に形成され、
前記スロットは、前記スロットオープンと前記側面とを接続する第２接続部をさらに有し、
前記第２接続部は、前記コイル線の半径と前記絶縁紙の厚さとの和以下を曲率半径とするＲ形状を有する、請求項６～９のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項11】

前記第１面と前記第２面との連結部分は、Ｒ形状を有する、請求項１～１０のいずれか １項に記載のステータ。

【請求項12】

前記コイル線は、径方向に並ぶ複数の層をなし、
周方向に隣り合う前記層において、前記コイル線の中心を結ぶ仮想線同士の周方向距離は、コイル線の直径未満である整列部を構成する、請求項１～１１のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項13】

前記整列部は、径方向外側端部に位置する、請求項１２に記載のステータ。

【請求項14】

前記スロットには、径方向に開口するスロットオープンが径方向内側に形成され、
前記スロットオープンと径方向に対向する前記層の径方向幅は、前記スロットの周方向端に位置する前記層の径方向幅以上である、請求項１２または１３に記載のステータ。

【請求項15】

前記スロットには、径方向に開口するスロットオープンが径方向内側に形成され、
前記スロットに配置され、前記スロットオープンと前記コイル線との間に配置されるウ エッジをさらに備え、
前記整列部は、前記ウエッジと接触する、請求項１２～１４のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項16】

前記ステータコアは、一体型であり、
前記コイル線は、分布巻きである、請求項１～１５のいずれか１項に記載のステータ。

【請求項17】

軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアを備えるステータの製造方法であって、
断面形状が円形のコイル線を環状に巻きつけて、コイルを形成する工程と、
前記コイルをスロットに挿入する工程と、
を備え、
前記スロットは、径方向外側端部において、軸方向に延びる平面である第１面と第２面とによって径方向外側に突出する凸形状を有し、
１つの前記コイル線は、前記第１面及び前記第２面の両方と対向する、ステータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステータ及びステータの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ティースを有するステータコアと、ティース間のスロットに配置されるコイル線と、を備えるステータが知られている。このようなステータとして、例えば、特開２００１－２９８９１７号公報（特許文献１）には、ティース部を周方向に湾曲させ、ティース部にコイル線を巻回した構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２９８９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１には、スロット内でコイル線のデッドスペースを抑えて、占積率を向上させることが開示されている。本発明者は、上記特許文献１とは別の観点から、占積率を向上することを課題とした。

【0005】

本発明は、占積率を向上する、ステータ及びステータの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の観点からのステータは、軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアと、スロットに配置される複数のコイル線と、を備え、コイル線は、断面形状が円形であり、スロットは、径方向外側端部において、軸方向に延びる第１面と第２面とによって径方向外側に突出する凸形状を有し、少なくとも１つのコイル線は、第１面及び第２面と対向する。

【0007】

本発明の第２の観点からのステータの製造方法は、軸方向に貫通する複数のスロットを有するステータコアを備えるステータの製造方法であって、断面形状が円形のコイル線を環状に巻きつけて、コイルを形成する工程と、コイルをスロットに挿入する工程と、を備え、スロットは、径方向外側端部において、軸方向に延びる平面である第１面と第２面とによって径方向外側に突出する凸形状を有し、少なくとも１つのコイル線は、第１面及び第２面と対向する。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、占積率を向上する、ステータ及びステータの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態のステータの軸方向に垂直な断面の模式図である。

【図2】図２は、図１の拡大図である。

【図3】図３は、図２の拡大図である。

【図4】図４は、実施形態のステータの製造方法を示すフローチャートである。

【図5】図５は、変形例１のステータを示し、図３に対応する模式図である。

【図6】図６は、変形例２のステータを示し、図２に対応する模式図である。

【図7】図７は、変形例３のスロットを示す模式図である。

【図8】図８は、変形例４のスロットを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。

【0011】

また、以下の説明において、ステータ１の中心軸が延びる方向、すなわちスロット２４の貫通方向を「軸方向」とする。軸方向に沿った一側を下（後）側、他側を上（前）側とする。上下（前後）方向は、位置関係を特定するために用いるためであって、実際の方向を限定するものではない。すなわち、下方向は重力方向を必ずしも意味するものではない。軸方向は、特に限定されず、鉛直方向、水平方向、これらの方向に交差する方向などを含む。

【0012】

また、ステータ１の中心軸に直交する方向を「径方向」とする。さらに、ステータ１の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。

【0013】

また以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示す場合がある。よって、各構成要素の寸法及び比率は実際のものと必ずしも同じではない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示する場合がある。

【0014】

（ステータ）
図１及び図２に示すように、ステータ１は、モータの構成部品であって、図示しないロータと相互作用して回転トルクを発生させる。本実施形態のステータ１は、いくつかのスロット２４を跨いでコイル線を巻きつける分布巻きとされる。ステータ１は、コイル１０と、ステータコア２０と、ウエッジ３０と、絶縁紙４０と、を備える。

【0015】

＜コイル＞
コイル１０は、コイル線１１が環状に巻きけられてなる。コイル線１１は、断面形状が円形のコイル線（以下、丸線とも言う）である。

【0016】

コイル１０は、二つのコイル辺部と、コイル渡り部と、を有する。二つのコイル辺部は、スロット２４内に収容される。図１及び図２において、スロット２４内に配置されるコイル線１１は、コイル１０のコイル辺部である。図１及び図２に示されるコイル線１１の直径は、全て同じである。

【0017】

具体的には、一方のコイル辺部が収納されるスロット２４と、他方のコイル辺部が収納されるスロット２４とは、異なる。一方のコイル辺部が収納されるスロット２４と、他方のコイル辺部が収納されるスロット２４とは、図１に示すように別のスロットを介して周方向に配置されてもよく、隣り合っていてもよい（図示せず）。

【0018】

コイル渡り部は、二つのコイル辺部を繋ぐ。またコイル渡り部は、ステータコア２０の軸方向両側に配置される。具体的には、軸方向上側に位置するコイル渡り部は、二つのコイル辺部の上端部を連結する上側コイルエンドである。軸方向下側に位置するコイル渡り部は、コイル辺部の下端部を連結する下側コイルエンドである。

【0019】

＜ステータコア＞
ステータコア２０は、一体型である。ステータコア２０は、中空の円柱形状に形成される。ステータコア２０は、薄い珪素鋼鈑を重ねて形成される。ステータコア２０は、コアバック２１と、複数のティース２２と、複数のアンブレラ２３と、複数のスロット２４と、を含む。

【0020】

コアバックは、環状である。複数のティース２２は、コアバック２１から径方向に延びる。また複数のティース２２は、周方向に複数配置される。

【0021】

アンブレラ２３は、ティース２２の径方向内端部に接続され、周方向両側に延びる。アンブレラ２３の周方向の幅は、ティース２２の径方向内端部の周方向の幅よりも大きい。

【0022】

複数のスロット２４は、周方向に隣り合うティース２２間に設けられる。また複数のスロット２４は、軸方向に貫通する。本実施形態のスロット２４は、軸方向視において略長方形状である。

【0023】

図２に示すように、スロット２４は、スロットオープン２４１と、側面２４２と、第１面２４３ａと、第２面２４３ｂと、第１接続部２４４と、第２接続部２４５と、第３接続部２４６と、を有する。スロットオープン２４１は、径方向内側端部に位置する。側面２４２は、周方向両端に位置する。第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂは、径方向外側端部に位置する。第１接続部２４４は、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと、側面２４２とを接続する。第２接続部２４５は、スロットオープン２４１と側面２４２とを接続する。第３接続部２４６は、第１面２４３ａと第２面２４３ｂとを接続する。本実施形態では、スロットオープン２４１、側面２４２、第１面２４３ａ、第２面２４３ｂ、第１接続部２４４、第２接続部２４５及び第３接続部２４６で、スロット２４の外形が画定される。

【0024】

スロットオープン２４１は、径方向内側に形成され、径方向に開口する。スロットオープン２４１は、スロット２４においてコイル辺部を収容する空間の周方向幅よりも小さい。

【0025】

側面２４２は、径方向外側端部の周方向両端から、径方向内側に向けて延びる。ここでは、側面２４２は、２つ配置される。２つの側面２４２は、一定の周方向幅を有して軸方向に延びる平面である。本実施形態の２つの側面２４２は、径方向外側端から径方向内側端まで一定の周方向幅を有して軸方向に延びる平面である。側面２４２は、平面からなることが好ましい。

【0026】

図２では、２つの側面２４２は、スロット２４の周方向外側端に位置する。すなわち、周方向外側端には、２つの側面２４２のみ位置する。２つの側面２４２の周方向幅は、常に一定である。

【0027】

第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂは、径方向外側端部に位置する。すなわち、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂは、径方向外側端部に位置する径方向外側端面２４３を構成する。径方向外側端部において、第１面２４３ａと第２面２４３ｂとによって径方向外側に突出する凸形状をなす。図２及び図３では、径方向外側端面２４３は、軸方向視において三角形状を有する。

【0028】

第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂは、軸方向に延びる。第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂは、曲面であってもよいが、平面であることが好ましい。本実施形態の第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂは、平面からなる。なお、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂが曲面の場合、スロット２４の内側に向かって湾曲する曲面であってもよく、スロット２４の外側に向かって湾曲する曲面であってもよい。

【0029】

図３に示すように、第１面２４３ａと第２面２４３ｂとの角度θ１は、１１０度以上１５０度以下であることが好ましく、１２０度であることが最も好ましい。角度θ１は、第１面２４３ａの延びる方向と、第２面２４３ｂの延びる方向との交差する角度である。

【0030】

２つの側面２４２は、第１面２４３ａ及び第２面から径方向内側に向けて延びる。第１面２４３ａと側面２４２との角度θ２、及び、第２面２４３ｂと側面２４２との角度θ３は、１１０度以上１５０度以下であることが好ましく、１２０度であることが最も好ましい。角度θ２は、第１面２４３ａの延びる方向と、側面２４２の延びる方向との交差する角度である。角度θ３は、第２面２４３ｂの延びる方向と、側面２４２の延びる方向との交差する角度である。

【0031】

第１接続部２４４は、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと、側面２４２とを接続する。詳細には、第１接続部２４４は、第１面２４３ａの周方向外側端及び第２面２４３ｂの周方向外側端と、側面２４２の径方向外側端とを接続する。ここでは、第１接続部２４４は、２つ配置される。

【0032】

第１接続部２４４は、コイル線１１の半径と絶縁紙４０の厚さとの和を曲率半径とするＲ形状を有する。これにより、第１接続部２４４にコイル線１１を配置できるので、占積率をより向上できる。曲率半径は０．６ｍｍ程度が好ましい。

【0033】

図２に示すように、第２接続部２４５は、スロットオープン２４１の周方向両端と、側面２４２の径方向内側端とを接続する。ここでは、第２接続部２４５は、２つ配置される。

【0034】

第２接続部２４５は、コイル線１１の半径と絶縁紙４０の厚さとの和以下を曲率半径とするＲ形状を有する。これにより、第２接続部２４５にコイル線を配置できるので、占積率をより向上できる。また、アンブレラ２３の強度を向上できる。曲率半径は０．６ｍｍ以上０．７ｍｍ以下が好ましい。

【0035】

図３に示すように、第３接続部２４６は、第１面２４３ａと第２面２４３ｂとを接続する。すなわち、第３接続部２４６は、第１面２４３ａと第２面２４３ｂとを連結する連結部分である。第３接続部２４６は、Ｒ形状を有する。図３では、第３接続部２４６の径方向位置と、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと対向するコイル線１１ａの径方向位置とは、同じである。

【0036】

本実施形態では、仮想線Ｖと直交する水平線Ｗと第１面２４３ａとの角度θ４は、１５度以上３５度以下が好ましく、３０度が最も好ましい。仮想線Ｖと直交する水平線Ｗと第２面２４３ｂとの角度θ５は、１５度以上３５度以下が好ましく、３０度が最も好ましい。角度θ４は、第１面２４３ａの延びる方向と、水平線Ｗの延びる方向との交差する角度である。角度θ５は、第２面２４３ｂの延びる方向と、水平線Ｗの延びる方向との交差する角度である。なお、仮想線Ｖは、後述する径方向に並ぶコイル線１１の中心を結ぶ線である。

【0037】

＜ウエッジ＞
ウエッジ３０は、スロット２４に配置される。本実施形態では、ウエッジ３０は、スロット２４内に配置されたコイル１０と、スロットオープン２４１との間に配置される。ウエッジ３０は、スロットオープン２４１を塞ぐ。ウエッジ３０は、ステータコア２０とコイル１０とを絶縁する。ウエッジ３０の軸方向長さは、スロット２４の軸方向長さよりも大きい。

【0038】

本実施形態のウエッジ３０は、軸方向視においてＵ字形状である。詳細には、周方向に延びる周方向部と、周方向部の両端部から径方向外側に向けて延びる２つの径方向部と、を含む。周方向部及び径方向部は、１つの部材で構成されてもよく、互いに異なる部材が接続されてもよい。

【0039】

＜絶縁紙＞
絶縁紙４０は、スロット２４に配置される。絶縁紙４０は、スロット２４に挿入されるコイル１０を被覆する。絶縁紙４０は、スロット２４において径方向内側を除く空間を区画するティース２２に沿って配置される。本実施形態の絶縁紙４０は、Ｕ字形状である。詳細には、図１に示すように、周方向に延びる周方向部と、周方向部の両端部から径方向内側に向けて延びる２つの径方向部と、を含む。図１では、絶縁紙４０の開口とウエッジ３０の開口とは、互いに反対の方向である。絶縁紙４０の厚さは、限定されないが、例えば０．２ｍｍである。

【0040】

なお、絶縁紙４０は、ステータコア２０の軸方向一側の端面から突出して折り返されたカフス部（図示せず）を有してもよく、絶縁紙４０は、ステータコア２０の軸方向他側の端面から突出して折り返されたカフス部（図示せず）を有してもよい。

【0041】

＜コイル線の配置＞
図３に示すように、スロット２４は、径方向外側端部において、軸方向に延びる第１面２４３ａと第２面２４３ｂとによって径方向外側に突出する凸形状を有する。図３に示すように、少なくとも１つのコイル線１１ａは、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと対向する。すなわち、コイル線１１ａは、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂの両方に対向する。このように、スロット２４の径方向外側端部において、径方向外側に突出する凸形状を構成する第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂに対向するように、少なくとも１つのコイル線１１ａを配置することによって、占積率を向上できる。

【0042】

本実施形態では、少なくとも１つのコイル線１１ａは、凸形状の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触する。

【0043】

コイル線１１は、凸形状に沿って並ぶ。ここでは、第１面２４３ａに沿って３本のコイル線１１が並ぶとともに、第２面２４３ｂに沿って３本のコイル線１１が並ぶ。

【0044】

図２に示すように、スロット２４内に配置されるコイル１０のコイル線１１は、径方向に並ぶ複数の層Ｘ１～Ｘ５をなす。層をなす列の数は限定されないが、４列以上６列以下が好ましく、５列がより好ましい。図２では、周方向左側から右側に向けて、層をＸ１～Ｘ５としている。

【0045】

周方向に隣り合う層において、コイル線１１の中心を結ぶ仮想線Ｖ同士の周方向距離Ｌは、コイル線１１の直径未満である整列部を構成する。整列部は、スロット２４内においてコイル線１１が俵積みされた部分である。換言すると、整列部は、３つのコイル線１１を互いに接触させて、３つのコイル線１１の中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が軸方向視において正三角形になるように配置される。これにより、側面２４２が一定の周方向幅を有して軸方向に延びる平面であるスロット２４に、コイル線１１を俵積みにできるので、占積率をより向上できる。

【0046】

整列部は、径方向外側端部に位置する。径方向外側端部とは、スロット２４の径方向中心よりも外側を指す。スロット２４の径方向外側では、コイル線を俵積みし易いので、占積率を向上したステータを容易に実現できる。

【0047】

図２及び図３では、整列部は、スロット２４の径方向外側端面２４３に位置する。換言すると、コイル線１１が俵積みされた整列部は、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと対向する。さらに換言すると、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと対向するコイル線１１ａは、整列部を構成する。これにより、スロット２４の径方向外側端面２４３に、コイル線を俵積みすることができので、占積率をより向上できる。

【0048】

本実施形態では、整列部は、スロット２４の第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂの径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触する。

【0049】

また、第３接続部２４６と対応する層は、整列部を構成する。すなわち、第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂと対向するコイル線１１ａを含む層は、整列部を構成する。

【0050】

また、本実施形態では、整列部は、径方向内側端部に位置する。径方向内側端部とは、径方向中心よりも内側を指す。

【0051】

図２では、整列部は、ウエッジ３０と接触する。これにより、スロットオープン２４１近傍に、コイル線１１を俵積みすることができるので、占積率をより向上できる。

【0052】

また、コイル線１１は、第１接続部２４４の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触する。ここでは、第１接続部２４４の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触するコイル線１１は、整列部を構成する。

【0053】

また、コイル線１１は、第２接続部２４５の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触する（図示せず）。第２接続部２４５の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触するコイル線１１は、整列部を構成する。

【0054】

本実施形態では、スロットオープン２４１と対向する層Ｘ３はウエッジ３０と接触する。そして、その層Ｘ３と周方向に隣接する層Ｘ２、Ｘ４は、スロット２４の径方向外側端面２４３に配置される絶縁紙４０と接触してもよく、接触しなくてもよい。なお、ここでは、スロットオープン２４１と対向する層Ｘ３は、周方向中心に位置する層である。

【0055】

また、スロットオープン２４１と対向する層Ｘ３はスロット２４の径方向外側端面２４３に配置される絶縁紙４０と接触するが、絶縁紙４０と接触しなくてもよい。スロットオープン２４１と対向する層Ｘ３と周方向に隣接する層Ｘ２、Ｘ４は、図２ではウエッジ３０と接触していないが、ウエッジ３０と接触してもよい。

【0056】

また、周方向両端に位置する層Ｘ１、Ｘ５は、側面２４２の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触する。さらに、周方向両端に位置する層Ｘ１、Ｘ５の径方向最も外側に位置するコイル線１１は、第１接続部２４４の径方向内側に配置される絶縁紙４０と接触する。

【0057】

なお、図２では、コイル線１１の全体が整列部を構成するが、コイル線１１の一部が整列部を構成し、かつ残部が整列部を構成しなくてもよい。

【0058】

スロットオープン２４１と径方向に対向する層Ｘ３の径方向幅は、スロット２４の周方向端に位置する層Ｘ１、Ｘ５の径方向幅以上である。なお、図２では、スロットオープン２４１と径方向に対向する層Ｘ３の径方向幅は、スロット２４の周方向端に位置する層Ｘ１、Ｘ５の径方向幅より大きい。スロットオープン２４１と径方向に対向する層Ｘ３を構成するコイル線１１をスロット２４内に多く配置できるので、占積率を向上できる。

【0059】

また、スロットオープン２４１と径方向に対向する層Ｘ３の径方向幅は、その層Ｘ３と周方向に隣接する層Ｘ２、Ｘ４の径方向幅以上である。なお、図２では、スロットオープン２４１と径方向に対向する層Ｘ３の径方向幅は、層Ｘ２、Ｘ４の径方向幅よりも大きい。

【0060】

（ステータの製造方法）
図１～図４を参照して、本実施形態の軸方向に貫通する複数のスロット２４を有するステータコア２０を備えるステータ１の製造方法について説明する。詳細には、環状のコアバック２１と、コアバック２１から径方向に延びるとともに、周方向に複数配置されるティース２２と、ティース２２の径方向内端部に接続されるとともに、周方向両側に延びるアンブレラ２３と、周方向に隣り合うティース２２間に設けられ、軸方向に貫通するスロット２４と、を含む一体型のステータコア２０を備える、ステータ１の製造方法である。

【0061】

まず、図４に示すように、ステータコア２０を形成する（ステップＳ１０）。この工程（Ｓ１０）では、図２及び図３に示すように、径方向外側端部において、軸方向に延びる第１面２４３ａと第２面２４３ｂとによって径方向外側に突出する凸形状を有するスロット２４を形成する。

【0062】

なお、本実施形態では、後述するコイル１０をスロット２４に挿入する前に、スロット２４に絶縁紙４０を配置する。

【0063】

また、図４に示すように、断面形状が円形のコイル線１１を環状に巻き付けてコイル１０を形成する（ステップＳ２０）。この工程（Ｓ２０）では、コイル線１１を環状に巻き付けて、スロット２４内に収容される二つのコイル辺部と、二つのコイル辺部を繋ぎ、ステータコア２０の軸方向両側に配置されるコイル渡り部と、を有するコイル１０を形成する。

【0064】

次に、コイル１０をスロット２４に挿入する（ステップＳ３０）。この工程（Ｓ３０）では、例えば、以下のように実施する。

【0065】

具体的には、工程（Ｓ２０）で形成した環状のコイル１０を、ステータコア２０の径方向内側に配置されるブレードに保持する。次に、ブレードの径方向内側に配置されたコイル移動機構により、コイル１０を軸方向に移動する。詳細には、コイル移動機構を軸方向一側から他側に向けて移動する。これにより、コイル１０の２つのコイル辺部をスロット２４に配置するとともに、軸方向一側のコイル渡り部は、ステータコア２０の一側でスロット２４間を跨ぐとともに、他側のコイル渡り部は、ステータコア２０の他側でスロット２４間を跨ぐ。

【0066】

なお、本実施形態の工程（Ｓ２０）では、スロット２４にコイル１０を挿入する際に、コイル１０とともに、ウエッジ３０を挿入する。

【0067】

以上の工程（Ｓ１０～Ｓ３０）を実施することにより、図１及び図２に示すステータ１を製造することができる。

【0068】

以上説明したように、本実施形態のステータ１及びステータ１の製造方法によれば、スロット２４の径方向外側端部において、径方向外側に突出する凸形状を構成する第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂに対向するように、少なくとも１つの丸線を配置することによって、占積率を向上できる。

【0069】

また、スロット２４の径方向外側端部において、径方向外側に突出する凸形状を構成する第１面２４３ａ及び第２面２４３ｂに対向するコイル線１１ａを含むように整列部を構成することができる。これにより、コイル線１１ａを俵積みの起点にすることで、整列部を容易に形成することができる。このように、本実施形態では、スロット２４の径方向外側端部を凸形状にすることによって、径方向外側からコイル線１１の配置を規制することができる。したがって、本実施形態のスロット２４にコイル線１１を俵積みすることによって、占積率をさらに向上することができる。

【0070】

（変形例１）
上述した実施形態では、凸形状の径方向外側端は、周方向の中心に位置するが、これに限定されない。本変形例では、図５に示すように、凸形状の径方向外側端は、周方向の中心から周方向の一側（図５では右側）にずれる。

【0071】

本変形例では、径方向に並ぶ層の列は、４列である。また、第１面２４３ａに沿って３本のコイル線１１が並ぶとともに、第２面２４３ｂに沿って２本のコイル線１１が並ぶ。

【0072】

（変形例２）
上述した実施形態では、スロット２４内のコイル線１１全体が俵積みされているステータを例に挙げて説明したが、本発明のステータでは、スロット２４内のコイル線１１の一部が俵積みされてもよく、図６に示すようにスロット２４内のコイル線１１の全部が俵積みされていなくてもよい。本変形例では、図６に示すように、スロット２４内のコイル線１１は、径方向及び周方向に並ぶ。

【0073】

詳細には、図６に示すように、スロット２４内に配置されるコイル線１１は、径方向に並ぶ複数の層Ｘ１～Ｘ４をなす。

【0074】

また、４つのコイル線１１を互いに接触させて、４つのコイル線１１の中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が軸方向視において正方形になるように配置される。周方向に隣り合う層において、コイル線１１の中心を結ぶ仮想線Ｖ同士の周方向距離Ｌは、コイル線１１の直径と同じである。

【0075】

（変形例３）
上述した実施形態では、スロット２４の２つの側面２４２が一定の周方向幅を有して軸方向に延びる平面である構造を例に挙げて説明したが、本発明のスロット２４の側面２４２は限定されない。本変形例のスロット２４の側面２４２は、図７に示すように、径方向外側に向けて周方向幅が広くなる側面２４２を有する。

【0076】

（変形例４）
上述した実施形態では、スロット２４の径方向外側端面２４３は、第１面２４３ａと第２面２４３ｂと第３接続部２４６とからなるが、これに限定されない。本変形例では、図８に示すように、径方向外側端面２４３は、第３面２４３ｃと第４面２４３ｄとをさらに有する。第３面２４３ｃは、第１面２４３ａの周方向外側端と第１接続部２４４とを連結する。第４面２４３ｄは、第２面２４３ｂの周方向外側端と第１接続部２４４とを連結する。第３面２４３ｃ及び第４面２４３ｄは、側面２４２と直交する。

【0077】

（変形例５）
上述した実施形態では、図１に示すように、コイルを挿入する２つのスロット２４は、スロット２４を４つ挟んだ一のスロット２４と他のスロット２４とされるが、これに限定されない。

【0078】

（変形例６）
上述した実施形態では、２つのスロット２４に１つのコイル１０を挿入する方法を例に挙げて説明した。４以上のスロット２４に、複数のコイル１０を同時に挿入してもよい。

【0079】

今回開示された実施形態及び変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施形態及び変形例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0080】

１ ：ステータ
１０ ：コイル
１１，１１ａ：コイル線
２０ ：ステータコア
２４ ：スロット
３０ ：ウエッジ
４０ ：絶縁紙
２４１ ：スロットオープン
２４２ ：側面
２４３ ：径方向外側端面
２４３ａ ：第１面
２４３ｂ ：第２面
２４４ ：第１接続部
２４５ ：第２接続部
２４６ ：第３接続部（連結部分）
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４：中心
Ｌ ：周方向距離
Ｖ ：仮想線
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５：層
θ１，θ２，θ３：角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】