特許 7694754 電動機の製造方法及び電動機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-10

(45)【発行日】2025-06-18

(54)【発明の名称】電動機の製造方法及び電動機

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/18 20060101AFI20250611BHJP

   H02K 3/46 20060101ALI20250611BHJP

【ＦＩ】

H02K3/18 P

H02K3/46 B

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2024053898

(22)【出願日】2024-03-28

【審査請求日】2024-11-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏昌

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２９３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３５３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５８１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－６７７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０６３８７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１２７２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－８５８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１５３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７６９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／１８

Ｈ０２Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状のヨーク部と、前記ヨーク部から前記ヨーク部の径方向に延びるティース部と、を有するステータコアと、
前記ティース部に取り付けられる巻胴部を有するインシュレータと、
前記巻胴部を介して前記ティース部に導線が巻回された巻線により複数の層が形成された巻回部と、を備える電動機の製造方法であって、
前記径方向に並んで巻回される前記導線の巻回ピッチをＰ、前記導線の外径をＢとしたとき、
前記径方向において、前記巻回部の１層目にＰ＞Ｂを満たすように前記導線を巻回し、前記巻回部の２層目以降の少なくとも１つの層にＰ≦Ｂを満たすように前記導線を巻回する、電動機の製造方法。

【請求項2】

前記１層目にＰ＞１．０２Ｂを満たすように前記導線を巻回する、
請求項１に記載の電動機の製造方法。

【請求項3】

前記１層目に２Ｂ＞Ｐを満たすように前記導線を巻回する、
請求項１または２に記載の電動機の製造方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの層に０．８２Ｂ≦Ｐ≦Ｂを満たすように前記導線を巻回する、
請求項１に記載の電動機の製造方法。

【請求項5】

前記巻回部の２層目以降にＰ≦Ｂを満たすように前記導線を巻回する、
請求項１に記載の電動機の製造方法。

【請求項6】

前記導線の外径Ｂは、当該外径の寸法公差の上限値である、
請求項１に記載の電動機の製造方法。

【請求項7】

前記導線を供給するノズルを有する巻線機を用いて前記導線を巻回する、
請求項１に記載の電動機の製造方法。

【請求項8】

環状のヨーク部と、前記ヨーク部から前記ヨーク部の径方向に延びるティース部と、を有するステータコアと、
前記ステータコアの軸方向の端部に設けられ、前記ティース部に配置される巻胴部を有するインシュレータと、
前記巻胴部を介して前記ティース部に導線が巻回された巻線により複数の層が形成された巻回部と、を備える電動機であって、
前記巻回部は、前記径方向に並んで巻回される前記導線の巻回ピッチをＰ、前記導線の外径をＢとしたとき、
前記径方向において、前記巻回部の１層目に巻回された前記巻回ピッチがＰ＞Ｂを満たし、
前記巻回部の２層目以降の少なくとも１つの層に巻回された前記巻回ピッチがＰ≦Ｂを満たす、電動機。

【請求項9】

前記径方向に沿う前記巻胴部の断面で見たとき、前記導線が巻回される前記巻胴部の表面は、前記径方向に沿って延びる平坦面を有し、
前記平坦面の前記径方向の長さをＭ、前記１層目において前記平坦面に巻回された前記巻線の巻き数をＴとしたとき、（Ｂ×Ｔ）＜Ｍを満たす、
請求項８に記載の電動機。

【請求項10】

前記１層目に巻回された前記巻線は、Ｐ＞１．０２Ｂを満たす、
請求項８に記載の電動機。

【請求項11】

前記１層目に巻回された前記巻線は、２Ｂ＞Ｐを満たす、
請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の電動機。

【請求項12】

前記少なくとも１つの層に巻回された前記巻線は、０．８２Ｂ≦Ｐ≦Ｂを満たす、
請求項８に記載の電動機。

【請求項13】

前記巻回部の２層目以降に巻回された前記巻線は、Ｐ≦Ｂを満たす、
請求項８に記載の電動機。

【請求項14】

前記導線の外径Ｂは、当該外径の寸法公差の上限値である、
請求項８に記載の電動機。

【請求項15】

前記導線は、引張強度が４６０［Ｎ／ｍｍ^２］未満である、
請求項８に記載の電動機。

【請求項16】

前記インシュレータは、前記ステータコアに取り付けられる環状の外周壁部を有し、前記導線が前記巻回部から前記外周壁部まで延ばされて渡り線が形成され、
前記１層目に巻回された前記巻線の長さ方向に直交する第１断面積をＡ１、前記渡り線の長さ方向に直交する第２断面積をＡ２としたとき、
（Ａ１／Ａ２）＞０．８５を満たす、
請求項８に記載の電動機。

【請求項17】

前記導線は、導体と、前記導体を被覆する絶縁膜と、を有し、
前記絶縁膜の静止摩擦係数が０．１２以下である、
請求項８に記載の電動機。

【請求項18】

前記インシュレータには、ガラス繊維が１５重量％以上、４５重量％以下、添加されている、
請求項８に記載の電動機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機の製造方法及び電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

電動機としては、ステータコアと、ステータコアの端部に設けられるインシュレータと、を備えており、ステータコアのティース部及びインシュレータの巻胴部に、導線が集中巻きで巻回された巻線によって、複数の層を有する巻回部が形成された電動機が知られている。この種の電動機では、巻回部における導線の占積率を高めることで小型化、高効率化が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１５／０６３８７７号

【文献】特開２０２０－１２７２５５号公報

【文献】特開２０１８－８５８７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の電動機は、インシュレータの巻胴部の表面がステータコアの径方向に沿って平坦に形成されている。また、巻回部は、ステータコアの径方向における一端側（外径側）から他端側（内径側）に向かって導線が巻胴部の表面に沿って巻回されることで形成された１層目と、１層目の上に重なるように積層されてステータコアの径方向における他端側（内径側）から一端側（外径側）に向かって導線が巻回されることで形成された２層目と、を含んでいる。

【0005】

このような電動機において、巻回部の占積率を高めるために、ステータコアの径方向に向かって並んで巻回される１層目の導線の巻回ピッチ（巻線機を用いた巻線工程におけるノズルの１ターン当たりの移動量）を小さくした場合、巻回部の１層目を形成する際、先に巻回された巻線に、後から巻回された巻線の一部が乗り上げることがある。このとき、後から巻回された巻線が、先に巻回された巻線よりも他端側（内径側）に並ばずに、先に巻回された巻線よりも一端側（外径側）に入り込んでしまい、導線の絶縁膜の表面が滑りやすいために、先に巻回された巻線がステータコアの他端側（内径側）へ押し出されてしまう現象、（以後、「巻き乱れ」ともいう）が発生するおそれがあることを、本発明の発明者らは発見した。巻き乱れが発生すると、内径側の端まで押し出されるように引っ張られた巻線をなす導線に破断が発生したり、引っ張られた導線の断面積が小さくなって電気抵抗が大きくなり、導線の発熱量が増えたりするおそれがある。すなわち、巻回部の１層目に巻回される導線の信頼性が低下するおそれがある。なおこの現象は、巻回部の１層目を巻回する方向がステータコアの径方向における外径側から内径側に向かって導線が巻回される場合に限らず、巻回部の１層目を巻回する方向がステータコアの径方向における内径側から外径側に向かって導線が巻回される場合でも同様に起こり得る。

【0006】

一方、巻回部の１層目に巻回される導線の滑り止めとして、インシュレータの巻胴部に溝等が設けられる構造がある（特許文献２、特許文献３）。しかし、この構造は、導線の外径に合わせた溝等を巻胴部に設けるため、導線の外径に応じてインシュレータを変更する必要があり、電動機の製造コストが増大する問題がある。

【0007】

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機の製造コストの増大を避けると共に、巻回部の１層目に巻回される導線の信頼性を高めることができる電動機の製造方法及び電動機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】

【0008】

本願の開示する電動機の製造方法の一態様は、環状のヨーク部と、ヨーク部からヨーク部の径方向に延びるティース部と、を有するステータコアと、ティース部に取り付けられる巻胴部を有するインシュレータと、巻胴部及びティース部に導線が巻回された巻線により複数の層が形成された巻回部と、を備える電動機の製造方法であって、径方向に並んで巻回される導線の巻回ピッチをＰ、導線の外径をＢとしたとき、径方向において、巻回部の１層目にＰ＞Ｂを満たすように導線を巻回し、巻回部の２層目以降の少なくとも１つの層にＰ≦Ｂを満たすように導線を巻回する。

【発明の効果】

【0009】

本願の開示する電動機の製造方法の一態様によれば、電動機の製造コストの増大を避けると共に、巻回部の１層目に巻回される導線の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施例の電動機を備える圧縮機を示す縦断面図である。

【図2】図２は、実施例におけるステータコアを示す下面図である。

【図3】図３は、実施例におけるインシュレータを模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、実施例におけるステータを示す下面図である。

【図5】図５は、実施例の電動機における巻回部を模式的に示す断面図である。

【図6】図６は、比較例の電動機における巻回部を模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、比較例の巻回工程において１層目の巻線が正常に巻回される場合を説明するための断面図である。

【図8】図８は、比較例の巻回工程において１層目の巻線の巻回位置がずれる場合を説明するための断面図である。

【図9】図９は、比較例の巻回工程において１層目の巻線の巻回位置がずれる場合を説明するための側面図である。

【図10】図１０は、実施例の電動機の製造方法における巻回工程を説明するためのフローチャートである。

【図11】図１１は、実施例の巻回工程において１層目の巻線が正常に巻回される場合を説明するための断面図である。

【図12】図１２は、実施例の巻回工程において１層目の巻線の巻回位置がずれる場合を説明するための断面図である。

【図13】図１３は、変形例１の巻回工程における巻線の巻回状態を示す断面図である。

【図14】図１４は、変形例２の巻回工程における巻線の巻回状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本願の開示する電動機の製造方法及び電動機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する電動機の製造方法及び電動機が限定されるものではない。

【実施例】

【0012】

（圧縮機）
図１は、実施例の電動機を備える圧縮機を示す縦断面図である。図１に示すように、圧縮機１は、いわゆるロータリ圧縮機であり、容器２と、シャフト３と、圧縮部５と、電動機６と、を備える。容器２は、金属材料によって形成されており、密閉された内部空間７を形成している。内部空間７は、概ね円柱状に形成されている。容器２は、水平面上に縦置きされたときに、内部空間７の中心軸が鉛直方向と平行になるように形成されている。容器２には、内部空間７の下部に油溜め８が形成されている。油溜め８には、圧縮部５を潤滑させる潤滑油が貯留される。容器２には、冷媒を吸入するための吸入管１１と、圧縮された冷媒を吐出する吐出管１２と、が接続されている。シャフト３は、鉛直方向に沿って設けられており、一端が油溜め８に浸されるように、容器２の内部空間７に配置されている。シャフト３は、内部空間７の中心軸回りに回転可能に容器２に支持されている。シャフト３は、回転することにより、油溜め８に貯留された潤滑油を圧縮部５に供給する。

【0013】

圧縮部５は、内部空間７における下部に配置され、油溜め８の上方に配置されている。圧縮機１は、さらに、上マフラーカバー１４と、下マフラーカバー１５と、を備える。上マフラーカバー１４は、内部空間７における圧縮部５の上部に配置されている。上マフラーカバー１４は、その内部に上マフラー室１６を形成している。下マフラーカバー１５は、内部空間７における圧縮部５の下部に設けられており、油溜め８の上部に配置されている。下マフラーカバー１５の内部には、下マフラー室１７が形成されている。下マフラー室１７は、圧縮部５に形成されている連通路（図示せず）を介して上マフラー室１６に連通している。上マフラーカバー１４とシャフト３との間には、圧縮冷媒を吐出する吐出孔１８が形成されており、上マフラー室１６は、吐出孔１８を介して内部空間７に連通している。

【0014】

圧縮部５は、電動機６によって駆動されたシャフト３が回転することにより、吸入管１１から供給される冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を上マフラー室１６と下マフラー室１７とに供給する。冷媒は、潤滑油と相溶性を有している。

【0015】

（電動機）
電動機６は、内部空間７のうちの圧縮部５の上部に配置されている。電動機６は、３相電動機であり、ロータ２１と、ステータ２２と、を備える。ロータ２１は、シャフト３に固定されている。ステータ２２は、概ね円筒形に形成され、ロータ２１の外周側にロータ２１を囲むように配置され、容器２に固定されている。ステータ２２は、ステータコア２３と、第１インシュレータとしての下インシュレータ２５Ｂと、第２インシュレータとしての上インシュレータ２５Ａと、複数の巻線４６と、を備える。

【0016】

上インシュレータ２５Ａは、シャフト３の軸方向におけるステータコア２３の上端部に取り付けられている。下インシュレータ２５Ｂは、シャフト３の軸方向におけるステータコア２３の下端部に取り付けられている。上インシュレータ２５Ａと下インシュレータ２５Ｂとは、ステータコア２３と巻線４６とを絶縁する絶縁部の一例である。本実施例における上インシュレータ２５Ａと下インシュレータ２５Ｂとは、同一形状に形成されており、ステータコア２３の上端部に設けられる場合に上インシュレータ２５Ａとして用いられ、ステータコア２３の下端部に設けられる場合に下インシュレータ２５Ｂとして用いられる。以下、実施例では、上インシュレータ２５Ａ及び下インシュレータ２５Ｂを含めてインシュレータ２５と称する。なお、本実施例では上インシュレータ２５Ａと下インシュレータ２５Ｂとが同一形状である場合を例示するが、上インシュレータ２５Ａと下インシュレータ２５Ｂとは互いに異なる形状に形成されていてもよい。

【0017】

図２は、実施例におけるステータコア２３を示す下面図である。図２に示すように、ステータコア２３は、例えば、ケイ素鋼板（電磁鋼板）に例示される軟磁性体で形成された複数の金属板が積層されて形成され、ヨーク部３１と、複数のステータコアティース部３２（３２－１～３２－９）と、を備える。ヨーク部３１は、概ね環状（円筒形）に形成されている。複数のステータコアティース部３２－１～３２－９のうちの第１ステータコアティース部３２－１は、ステータコア２３の径方向に延びる概ね柱体状に形成されている。第１ステータコアティース部３２－１は、一端がヨーク部３１の内周面に連結して形成され、すなわち、ヨーク部３１の内周面からヨーク部３１の径方向の内側に延びている。複数のステータコアティース部３２－１～３２－９のうちの第１ステータコアティース部３２－１と異なるステータコアティース部３２－２～３２－９も、第１ステータコアティース部３２－１と同様に、概ね柱体状に形成されており、ヨーク部３１の内周面からヨーク部３１の径方向の内側に延びている。複数のステータコアティース部３２－１～３２－９は、９スロットのステータ２２の場合、ヨーク部３１の内周面に、ヨーク部３１の周方向に対して４０°ごとの等間隔に配置されるように形成されている。

【0018】

図３は、実施例におけるインシュレータ２５を模式的に示す斜視図である。図３に示すように、インシュレータ２５（上インシュレータ２５Ａ及び下インシュレータ２５Ｂ）は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）に例示される絶縁体によって環状に形成されている。インシュレータ２５は、図３に示すように、外周壁部４１と、導線（巻線４６）が巻回される巻胴部である複数のインシュレータティース部４２（４２－１～４２－９）と、複数の鍔部４３（４３－１～４３－９）と、を有している。外周壁部４１は、概ね円筒形に形成されている。外周壁部４１には、外周壁部４１の中心軸に沿う方向（シャフト３の軸方向）における一端から外周壁部４１の中心軸に沿って延びる複数のスリット４４が、外周壁部４１の周方向に間隔をあけて形成されている。また、外周壁部４１は、外周壁部４１の中心軸に沿う方向における他端が、ステータコア２３に接する。言い換えると、複数のスリット４４は、外周壁部４１におけるステータコア２３とは反対側の一端から、ステータコア２３側に向かって延びて形成されている。後述する巻回部４５から引き出された巻線４６（導線）が各スリット４４を通されることで、外周壁部４１の内周側から外周側へ引き出された巻線４６は、外周壁部４１の外周面に沿って掛け渡された渡り線４９を形成する。なお、図３に示すインシュレータ２５では、外周壁部４１の各スリット４４の形状や配置を模式的に示しており、各スリット４４の形状や配置の詳細については後述する。

【0019】

複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９のうちの第１インシュレータティース部４２－１は、断面が概ね半円である直柱体状に形成されている。第１インシュレータティース部４２－１は、一端が外周壁部４１の内周面に連結して形成され、すなわち、外周壁部４１の内周面から外周壁部４１の径方向の内側に延びている。複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９のうちの第１インシュレータティース部４２－１と異なるインシュレータティース部４２－２～４２－９も、第１インシュレータティース部４２－１と同様に、断面が概ね半円である直柱体状に形成され、外周壁部４１の内周面から外周壁部４１の径方向の内側に延びている。複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９は、外周壁部４１の内周面に、外周壁部４１の周方向に対して４０度ごとの等間隔に配置されて形成されている。なお、実施例におけるインシュレータティース部４２は、断面が概ね半円である直柱体状である形状に限定されず、たとえば断面が概ね多角形である直柱体状に形成されてもよい。

【0020】

複数の鍔部４３－１～４３－９は、複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９に対応し、それぞれ、概ね半円形の板状に形成されている。複数の鍔部４３－１～４３－９のうちの第１インシュレータティース部４２－１に対応する第１鍔部４３－１は、第１インシュレータティース部４２－１の他端に連続して第１インシュレータティース部４２－１と一体に形成されている。複数の鍔部４３－１～４３－９のうちの第１鍔部４３－１と異なる鍔部４３も、第１鍔部４３－１と同様に、複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９の他端に連続してインシュレータティース部４２－１～４２－９のそれぞれと一体に形成されている。

【0021】

図４は、実施例におけるステータ２２を示す下面図であり、ステータ２２を下インシュレータ２５Ｂ側から見た図である。図４に示すように、ステータコア２３の複数のステータコアティース部３２－１～３２－９のそれぞれには、複数の巻線４６（後述するＵ相巻線４６－Ｕ１～４６－Ｕ３、Ｖ相巻線４６－Ｖ１～４６－Ｖ３、Ｗ相巻線４６－Ｗ１～４６－Ｗ３）のそれぞれが巻回されている。各ステータコアティース部３２－１～３２－９には、図４に示すように、各相の巻線４６によって巻回部４５がそれぞれ形成されている。各巻回部４５には、インシュレータティース部４２を介してステータコアティース部３２に導線が巻回された巻線４６により複数の層、例えば、６層～８層程度が形成されている。９個のスロットをなす各巻回部４５には、図４中の時計回りの順番に１～９の符号を付けて示す。９個の巻回部４５は、ステータコア２３の周方向に沿って、３相が同じ順序を繰り返すように配列されている。すなわち、図４の時計回りの順にＵ相、Ｖ相、Ｗ相を繰り返すように配列されている。

【0022】

実施例における電動機６は、６極９スロットの集中巻型の電動機である。複数の巻線（導線）４６には、Ｕ相の巻回部４５を形成する複数のＵ相巻線４６－Ｕ１～４６－Ｕ３と、Ｖ相の巻回部４５を形成する複数のＶ相巻線４６－Ｖ１～４６－Ｖ３と、Ｗ相の巻回部４５を形成する複数のＷ相巻線４６－Ｗ１～４６－Ｗ３と、が含まれる。

【0023】

なお、実施例の電動機６は、９スロットに構成されたが、スロットの個数、すなわち巻回部４５の個数（またはステータコアティース部３２の個数）が限定されるものではない。

【0024】

また、実施例におけるステータコア２３は、環状のヨーク部３１が一体に形成されたが、複数の円弧状のヨーク部品（図示せず）が連結されて環状に組み立てられることでヨーク部が形成されてもよい。また、実施例におけるステータコア２３のステータコアティース部３２が、ヨーク部３１の内周面からヨーク部３１の径方向の内側に延ばされたが、ヨーク部３１の外周面からヨーク部３１の径方向の外側に延ばされてもよい。これと同様に、インシュレータ２５のインシュレータティース部４２についても、外周壁部４１の内周面から外周壁部４１の径方向の内側に延ばされる形状に限定されず、外周壁部４１の外周面から外周壁部４１の径方向の外側に延ばされてもよい。また、実施例におけるインシュレータティース部４２は、断面が概ね半円である直柱体状である形状に限定されず、例えば、断面が概ね多角形である直柱体状に形成されてもよい。

【0025】

（電動機の特徴的な構造）
次に、本実施例の電動機６の特徴的な構造について説明する。本実施例の特徴には、巻回部４５の１層目１Ｌの巻線４６の巻回状態が含まれる。

【0026】

図５は、実施例の電動機６における巻回部（コイル）４５を模式的に示す断面図である。図５では、巻回部４５の各層の巻線４６（導線）に付けた「１～８」の数字が１層目１Ｌ～８層目８Ｌを示している。

【0027】

図５に示すように、実施例における巻回部４５は、ヨーク部３１の径方向Ｙ（外周壁部４１の径方向Ｙにも相当。以下、単に径方向Ｙとも呼ぶ。）に並ぶように、巻回部４５の各層毎に所定の巻回ピッチＰ（１ターン当たりのノズルＮの径方向Ｙへの移動量）で巻回される。巻回部４５の１層目１Ｌとして巻回された巻線４６は、インシュレータティース部４２において導線が巻回される表面（以下、インシュレータティース部４２の表面と呼ぶ。）に接するように巻回される。巻回部４５の１つの層における導線（巻線４６）の巻回ピッチをＰ、導線の外径をＢとしたとき、径方向Ｙにおいて、１層目１Ｌとして巻回される巻線４６（導線）の巻回ピッチＰが、Ｐ＞Ｂを満たす。また、巻回部４５は、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層として巻回される巻線４６（導線）の巻回ピッチＰが、Ｐ≦Ｂを満たす。このような巻回ピッチＰで巻線４６が巻回されたことにより、１層目１Ｌの巻線４６に巻き乱れが生じることなく、巻回部４５の占積率が高められる。この詳細については後述する（電動機の製造方法の説明を参照）。

【0028】

ここでの巻回ピッチＰは、インシュレータティース部４２及びステータコアティース部３２に対して径方向Ｙまわりに巻回される導線（巻線４６）の１ターン（１まわり）当たりの、径方向Ｙに対するノズルＮの移動量を指しており、径方向Ｙに隣り合う巻線４６間のピッチ寸法とは異なる。便宜的に図面では巻回ピッチＰをピッチ寸法のようにも示すが、以下の説明において巻回ピッチＰはノズルＮの移動量を指す。なお、ノズルＮの移動量とは、ノズルＮとインシュレータティース部４２との相対位置の変化量のことを指す。すなわち、インシュレータティース部４２に対するノズルＮの相対位置を変化させる際に、インシュレータティース部４２側が固定されてノズルＮ側が移動してもよく、ノズルＮ側が固定されてインシュレータティース部４２側が移動してもよく、インシュレータティース部４２側とノズルＮ側の両方が移動してもよい。

【0029】

実施例では、一例として、導線の外径Ｂと、１層目１Ｌ及び２層目２Ｌの巻回ピッチＰとが、Ｐ＞Ｂを満たしており、３層目３Ｌから８層目８Ｌまでの巻回ピッチＰが、Ｐ≦Ｂを満たす。言い換えると、巻回部４５の１層目１Ｌ、２層目２Ｌにおいて、径方向Ｙに隣り合う巻線４６同士の間に隙間Ｇが生じるように巻回されており、３層目３Ｌ以降において、径方向Ｙに隣り合う巻線４６同士が密接するように巻回されている。

【0030】

（電動機の製造方法）
実施例の電動機の製造方法は、インシュレータティース部４２を介してステータコアティース部３２に導線を巻回して巻回部（コイル）４５を形成する巻回工程を有する。図５に示すように、実施例の巻回工程では、導線を供給するノズルＮを有する巻線機（図示せず）を用いて導線を巻回する。本実施例の電動機の製造方法の特徴には、巻回工程において、巻回部４５の１層目１Ｌに巻回される導線を供給するノズルＮの移動量（巻回ピッチＰ）を、巻線機の制御部Ｃによって制御することが含まれる。

【0031】

巻回工程では、ステータコア２３の径方向Ｙに移動するノズルＮから導線を供給し、ステータコア２３のステータコアティース部３２と、ステータコアティース部３２に重ねて取り付けられたインシュレータ２５のインシュレータティース部４２上に巻線４６を巻回し、巻回部４５から引き出された渡り線４９をインシュレータ２５の外周壁部４１に沿って巻き付ける。実施例では、巻線機を用いて３相の各巻回部４５を形成するとき、例えば、３つのノズルＮを用いて１相毎に巻回部４５を形成し、各相の巻回部４５を順番に形成することで、３相の巻回部４５を形成する、いわゆる３ノズル巻き方式が適用される。

【0032】

（比較例）
まず、実施例の電動機の製造方法における巻回工程と比較するため、比較例の電動機の製造方法における巻回工程について説明する。比較における巻回工程では、巻回部の占積率を高めるために、巻回される前の状態における導線の外径をＢ、巻回部の１層目１Ｌの巻線の巻回ピッチ（１ターン当たりのノズルＮの径方向Ｙへの移動量）をＰとしたとき、Ｐ＜Ｂ（例えば、Ｐ＝０．８Ｂ）を満たすようにして導線が巻回される。なお、導線の外径Ｂは、インシュレータティース部４２を介してステータコアティース部３２に導線が巻回される際に加わる張力によって導線が長手方向に伸びることにより、巻回部に巻回された巻線における外径が僅かに小さくなる傾向にある。

【0033】

図６は、比較例の電動機における巻回部１４５を模式的に示す断面図である。図６では、巻回部１４５の各層の巻線４６に付けた「１～８」の数字が１層目１Ｌ～８層目８Ｌを示している。図６に示すように、比較例の巻回部１４５は、例えば、巻線４６が８層をなしており、１層目１Ｌから８層目８Ｌまでの全ての層の巻回ピッチＰが、Ｐ＜Ｂを満たすように導線が巻回されている。このため、巻回部１４５の１層目１Ｌから８層目８Ｌは、径方向Ｙにおいて隣り合う巻線４６同士が密接するように巻回されている。

【0034】

（比較例の巻回工程）
図７は、比較例の巻回工程において、１層目１Ｌの巻線が正常に巻回される場合の巻回部を説明するための断面図である。図７に示すように、比較例では、１層目１Ｌにおいて、２ターン目２Ｔの巻線４６が１ターン目１Ｔの巻線４６の外周面を径方向Ｙの他端側（径方向Ｙの内側である内径側）に滑り落ちることで、１ターン目１Ｔの巻線４６に続いて、２ターン目２Ｔの巻線４６、３ターン目３Ｔの巻線４６が順番に隣り合って接するように導線が巻回される。４ターン目４Ｔ以降も、巻回ピッチＰがＰ＜Ｂを満たすことにより、径方向Ｙに対して隣り合う巻線４６同士が接するように整列して導線が巻回される。すなわち、１層目１Ｌを形成する各巻線４６（導線）が正常に巻回された場合は、１層目１Ｌの各巻線４６同士が隙間なく密に巻かれることになる。

【0035】

図８は、比較例の巻回工程において１層目１Ｌの巻線４６の巻回位置がずれる場合を説明するための断面図である。図９は、比較例の巻回工程において巻線４６の巻回位置がずれる場合を説明するための側面図である。

【0036】

図８に示すように、比較例の巻回工程では、インシュレータティース部４２上に巻回される１層目１Ｌにおいて、例えば、１ターン目１Ｔの巻線４６に続いて巻かれた２ターン目２Ｔの巻線４６が、１ターン目１Ｔの巻線４６に隣り合って接する位置から径方向Ｙの他端側（径方向Ｙの内側である内径側）に滑り、２ターン目２Ｔの巻線４６の巻回位置が１ターン目１Ｔの巻線４６から大きく離れる場合がある。

【0037】

このとき、比較例では、巻回ピッチ（１ターン当たりのノズルＮの径方向Ｙへの移動量）ＰがＰ＜Ｂ（Ｐ＝０．８Ｂ）であることにより、本来であれば２ターン目２Ｔの巻線４６が正常に巻回される巻回位置から、３ターン目３Ｔの巻線４６が０．８Ｂだけ送られることになる。このため、３ターン目３Ｔの巻線４６は、２ターン目２Ｔの巻線４６を径方向Ｙの他端側（径方向Ｙの内側である内径側）に向かって乗り越えることができずに、２ターン目２Ｔの巻線４６の位置よりも１ターン目１Ｔの巻線４６側（径方向Ｙの一端側である外径側）に巻回されることになる。その結果、３ターン目３Ｔの巻線４６は、１ターン目１Ｔの巻線４６と２ターン目２Ｔの巻線４６との間に入り込むことで、３ターン目３Ｔの巻線４６の一部が２ターン目２Ｔの巻線４６の上に乗り上げて巻回され、巻き乱れが生じる。

【0038】

続いて、本来であれば３ターン目３Ｔの巻線４６が正常に巻回される巻回位置に位置する２ターン目２Ｔの巻線４６の巻回位置から、４ターン目４Ｔの巻線４６が、巻回される前の状態における導線の外径Ｂよりも小さい、０．８Ｂだけ送られることになる。その結果、４ターン目４Ｔの巻線４６は、径方向Ｙにおいて、２ターン目２Ｔの巻線４６に対して、３ターン目３Ｔの巻線４６側とは反対側に隣り合って巻回される。

【0039】

また、図９に示すように、例えば、１ターン目１Ｔの巻線４６と２ターン目２Ｔの巻線４６の間に、３ターン目３Ｔ及び４ターン目４Ｔの各巻線４６が入り込んだ場合には、２ターン目２Ｔの巻線４６が、径方向Ｙにおいて１ターン目１Ｔの巻線４６から離れる方向（鍔部４３に近づく方向）に位置ずれを続けることで、巻き乱れと共に、特に２ターン目２Ｔの巻線４６が径方向Ｙの他端側（径方向Ｙの内側である内径側）に引っ張られて断面積が減少し、電気抵抗が大きくなり、巻線４６の発熱量が増える問題が起きる。また、１層目１Ｌに巻き乱れが生じた場合には、２層目２Ｌに巻回される導線が、巻き乱れを起こした巻線４６の上に乗り上げることにより、巻回部４５が積層方向（巻径方向、例えば、シャフト３の軸方向）に大きく膨らみ、巻回部４５が歪んで大きくなる問題がある。

【0040】

上述のように、巻回部１４５の占積率を高めるために、１層目１Ｌに巻回される巻線４６（導線）の巻回ピッチＰが、Ｐ＜Ｂを満たすように導線を巻回した場合、１層目１Ｌに巻回された巻線４６に巻き乱れが発生しやすい問題がある。なお、ここでは一例として１層目１Ｌにおける２ターン目２Ｔの巻線４６がインシュレータティース部４２上を滑ることによって巻き乱れが始まる場合を示したが、インシュレータティース部４２の表面に接して巻線４６が巻回される１層目１Ｌには、径方向Ｙにおけるいずれの位置であっても同様の巻き乱れが生じるおそれがある。

【0041】

（実施例の巻回工程）
図１０は、実施例の電動機の製造方法における巻回工程を説明するためのフローチャートである。上述した比較例の巻回工程では、巻回部４５の１層目１Ｌにおける巻回ピッチＰがＰ＜Ｂ（Ｐ＝０．８Ｂ）であるのに対し、実施例の巻回工程では、図１０に示すように、巻回部４５の１層目１Ｌにおける巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすように導線を巻回する（ステップＳ１）。１層目１Ｌに導線を巻回するとき、ノズルＮは、径方向Ｙに沿って、インシュレータティース部４２の径方向Ｙにおける一端側としての外周壁部４１側から、径方向Ｙにおける他端側としての鍔部４３側に向かって移動する。ノズルＮの移動量である巻回ピッチＰは、巻線機が有する制御部Ｃによって制御される。

【0042】

続いて、実施例の巻回工程では、巻回部４５の２層目Ｌ２に巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすように導線を巻回する（ステップＳ２）。２層目２Ｌに導線を巻回するとき、ノズルＮは、径方向Ｙに沿って、インシュレータティース部４２の径方向Ｙにおける他端側としての鍔部４３側から、径方向Ｙにおける一端側としての外周壁部４１側に向かって移動する。

【0043】

つぎに、実施例の巻回工程では、巻回部４５の３層目Ｌ３に巻回ピッチＰがＰ≦Ｂを満たすように導線を巻回する（ステップＳ３）。３層目３Ｌに導線を巻回するとき、ノズルＮは、径方向Ｙに沿って、インシュレータティース部４２の外周壁部４１側（径方向Ｙにおける一端側）から鍔部４３側（径方向Ｙにおける他端側）に向かって移動する。実施例の巻回工程では、巻回部４５の４層目４Ｌ以降も巻回ピッチＰがＰ≦Ｂを満たすように導線を巻回する（ステップＳ４）。

【0044】

上述のようにノズルＮは、径方向Ｙに往復移動しながら導線を巻回する。つまり、ノズルＮは、往復移動の往路で１層目１Ｌに導線を巻回し、往復移動の復路で２層目２Ｌに導線を巻回し、３層目３Ｌ以降、往復移動を所定回数繰り返しながら巻回する。また、実施例の巻回工程では、ノズルＮの移動に合わせてステータコア２３及びインシュレータ２５が径方向Ｙまわりに回転されることで、インシュレータティース部４２を介してステータコアティース部３２に導線が巻回される。なお、１層目１Ｌにおいて巻線４６が径方向Ｙに対して巻回されていく向き、すなわち、１層目１ＬにおけるノズルＮの移動方向は、外周壁部４１側から鍔部４３側に向かう方向に限定されず、鍔部４３側から外周壁部４１側に向かう方向であってもよい。

【0045】

図１１は、実施例の巻回工程において１層目１Ｌの巻線４６が正常に巻回される場合を説明するための断面図である。図１１に示すように、実施例の巻回工程では、１層目１Ｌにおいて、１ターン目１Ｔの巻線４６に続いて、２ターン目２Ｔの巻線４６、３ターン目３Ｔの巻線４６が順番に、互いに隙間Ｇをあけるように、導線が巻回される。４ターン目４Ｔ以降も巻回ピッチＰが、Ｐ＞Ｂを満たすように導線を巻回することにより、径方向Ｙに対して隣り合う巻線４６の間に隙間Ｇをあけながら整列して巻回される。

【0046】

図１２は、実施例の巻回工程において１層目１Ｌの巻線４６の巻回位置がずれる場合を説明するための断面図である。図１２に示すように、実施例の巻回工程においても、上述した比較例の巻回工程（図８参照）と同様に、１層目１Ｌにおいて、例えば、１ターン目１Ｔの巻線４６に続いて巻かれた２ターン目２Ｔの巻線４６が、本来であれば２ターン目２Ｔの巻線４６が正常に巻回される巻回位置からインシュレータティース部４２上を径方向Ｙに滑り、２ターン目２Ｔの巻線４６の巻回位置が１ターン目１Ｔの巻線４６から離れる場合がある。

【0047】

このような場合であっても、実施例の巻回工程では、１層目１Ｌの巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすように導線を巻回することにより、ノズルＮの移動量が適正に確保されているので、次の３ターン目３Ｔの巻線４６が、巻回位置がずれた２ターン目２Ｔの巻線４６をスムーズに乗り越えることができる。３ターン目３Ｔの巻線４６は、例えば、２ターン目２Ｔの巻線４６の外周面の鍔部４３側に接しながらインシュレータティース部４２の表面に巻回される。このため、３ターン目３Ｔの巻線４６は、上述の比較例のように１ターン目１Ｔの巻線４６と２ターン目２Ｔの巻線４６との間に入り込むことなく、２ターン目２Ｔの巻線４６に対して、１ターン目１Ｔの巻線４６側とは反対側に適切に巻回される。

【0048】

言い換えると、１層目１Ｌの巻回ピッチＰ（ノズルＮの移動量）は、１層目１Ｌで想定する巻線４６の巻線位置の位置ずれ量の最大値、すなわち、巻線４６の滑り量の最大値に応じた所定値を、導線の外径Ｂ（寸法公差の上限値）に加えた値に設定されることが好ましい。なお、１層目１Ｌの巻回ピッチＰは、巻回位置がずれた巻線４６の外周面（外周面における鍔部４３側）に接するように次の巻線４６が巻回される値以上に設定されればよい。これにより、実施例の巻回工程では、巻回位置がずれた巻線４６を、次の巻線４６が乗り越えることが可能になる。このため、実施例の巻回工程では、１層目１Ｌに巻回される各ターン目の巻線４６の順番が乱れることなく、各ターン目の巻線４６の順番が正しく巻回されるので、１層目１Ｌに巻き乱れが生じることを防げる。

【0049】

４ターン目４Ｔ以降の巻線４６においても上述と同様に、先に巻回された巻線４６の巻回位置がずれた場合であっても、先に巻回された巻線４６を、次の巻線４６がスムーズに乗り越えながら巻回されるので、１層目１Ｌに巻き乱れが生じることを防げる。

【0050】

上述のように、実施例の巻回工程は、１層目１Ｌの巻回ピッチＰが、Ｐ＞Ｂを満たすように導線を巻回することにより、１層目１Ｌの巻線４６に巻き乱れが生じることを防ぐと共に、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層の巻回ピッチＰが、Ｐ≦Ｂを満たすように導線を巻回することにより、巻回部４５の占積率が高められる。実施例では、巻回される前の状態の導線の外径Ｂと、巻回部４５の３層目３Ｌ以降の巻回ピッチＰとが、Ｐ≦Ｂを満たしている。なお、２層目２Ｌ以降の全ての層の巻回ピッチＰが、Ｐ≦Ｂを満たすことが好ましく、１層目Ｌ１の巻き乱れを防ぐことと、巻回部４５の占積率を最大限に高めこととを両立できる。なお、巻回される前の状態の導線の外径Ｂは、後述するように、巻回部４５から外周壁部４１まで延ばされた渡り線４９における導線の外径に近似できる。よって本実施例では、巻回部４５から外周壁部４１まで延ばされた渡り線４９における導線の外径を、巻回される前の状態の導線の外径Ｂとして扱う。

【0051】

なお、本実施例は、２層目２Ｌ以降の全ての層の巻回ピッチＰが、Ｐ≦Ｂを満たすことに限定されず、２層目２Ｌ以降において、巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たす層が含まれてもよい。また、２層目２Ｌ以降の全ての層の巻回ピッチＰがＰ≦Ｂを満たす場合において、２層目２Ｌ以降の各層の巻回ピッチＰを異ならせてもよい。例えば、２層目２Ｌ以降において、各層の巻回ピッチＰを増減させたり、任意の層だけ巻回ピッチＰを異ならせたりしてもよい。

【0052】

また、実施例の巻回工程は、巻回部４５の１層目１Ｌにおいて、導線の外径Ｂと巻回ピッチＰとが、Ｐ＞１．０２Ｂを満たすように導線を巻回することが好ましい。言い換えれば、巻回部４５の１層目１Ｌに巻回された巻線４６は、巻回される前の状態の導線の外径Ｂと巻回ピッチＰとが、Ｐ＞１．０２Ｂを満たすことが好ましい。これにより、実施例の巻回工程は、１層目１Ｌに導線を巻回するときに、先に巻回された巻線４６を、次に巻回される導線が確実に乗り越えるように径方向Ｙに適切に送ることができる。その結果、巻回工程において、１層目１Ｌに巻き乱れが生じることを更に防げる。

【0053】

実施例の巻線工程は、巻回部４５の１層目１ｌにおいて、導線の外径Ｂと巻回ピッチＰとが、２Ｂ＞Ｐを満たすように導線を巻回することが好ましい。言い換えれば、巻回部４５の１層目１Ｌに巻回された巻線４６は、巻回される前の状態の導線の外径Ｂと巻回ピッチＰとが、２Ｂ＞Ｐを満たすことが好ましい。これにより、１層目１Ｌにおいて、巻き乱れを防ぐと共に、巻回ピッチＰの増大に伴う巻線４６のターン数（巻回数）の減少を避けられる。１層目１Ｌの巻線４６の巻回ピッチＰを２Ｂ以上にした場合、１層目１Ｌのターン数の減少を補って適正な占積率を確保するためには２層目２Ｌ以降（実施例では３層目３Ｌ以降）の巻線４６のターン数を大きく増やすことになる。この場合、２層目２Ｌ以降において、巻線４６の積層方向（巻径方向）に膨らみが生じやすくなったり、巻回部４５を形成する層が増えたりすることで、巻線４６の整列性が低下するおそれがある。また、巻回部４５の１層目１Ｌにおいて先に巻回された巻線４６の巻回位置がずれた場合であっても、ずれの量が導線の外径Ｂを超えることは殆どない。このため、実施例の巻回工程は、上述のように２Ｂ＞Ｐを満たすように導線を巻回することで、巻線４６の巻回状態の信頼性を確保すると共に、巻回部４５における巻線４６の整列性の低下を抑えることができる。

【0054】

実施例の巻回工程は、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層（実施例では３層目３Ｌ以降）において、巻回される前の状態の導線の外径Ｂと、巻回ピッチＰとが、０．８２Ｂ≦Ｐ≦Ｂを満たすように導線を巻回することが好ましい。言い換えれば、巻回部４５において、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層（実施例では３層目３Ｌ以降）に巻回された巻線４６は、巻回される前の状態の導線の外径Ｂと、巻回ピッチＰとが、０．８２Ｂ≦Ｐ≦Ｂを満たすことが好ましい。インシュレータティース部４２の表面に接する１層目１Ｌの巻線４６と異なり、２層目２Ｌ以降に巻回された巻線４６は、その直下の層に巻回された巻線４６の上に巻回されることで移動が規制されて滑りにくいので、巻き乱れが抑えられる。このため、２層目２Ｌ以降では、巻回ピッチＰが、０．８２Ｂ≦Ｐ≦Ｂを満たすこと、例えば、導線における導体４６ａ（図５参照）の外径と同程度に小さくすることで、巻回部４５の占積率を高められる。一方、巻回ピッチＰが、０．８２Ｂよりも小さくなると、先に巻回された巻線４６を次に巻回する巻線４６が乗り越えられなくなるおそれがあり、その結果２層目２Ｌ以降の層を適正に形成できなくなるおそれがあるので好ましくない。

【0055】

なお、導線の外径Ｂに関する関係式（例えば、「１層目１Ｌの巻回ピッチＰが、Ｐ＞Ｂを満たす」）は、この外径Ｂを導線の外径の寸法公差の上限値（最大仕上がり外径）としたときでも成り立っていることが好ましく、巻回ピッチＰを最適に設定できるので、１層目１Ｌに巻回された巻線４６の巻き乱れを防ぐ作用を最も適切に得られる。

【0056】

導線（巻線４６）は、図５に示すように、導体４６ａと、導体４６ａを被覆する絶縁膜４６ｂと、を有しており、導線の外径Ｂは絶縁膜４６ｂの厚さを含む寸法である。実施例における導線は、例えば、導体４６ａの外径が０．８ｍｍ、絶縁膜４６ｂで被覆された導線の外径Ｂの寸法公差の上限値が０．８８ｍｍに設定されている。

【0057】

絶縁膜４６ｂは、例えば、ポリアミドイミドを含んでおり、絶縁膜４６ｂの静止摩擦係数が０．１２以下である。実施例における絶縁膜４６ｂは、高い潤滑性を有しており、静止摩擦係数が０．０５程度である。このように絶縁膜４６ｂの表面の静止摩擦係数が小さい導線（巻線４６）は、巻回工程での導線の引っ掛かりを抑制できるが、インシュレータティース部４２の表面に接する１層目１Ｌにおいて滑りやすく、巻線４６の巻回位置がずれやすくなる。このため、上述のように絶縁膜４６ｂの静止摩擦係数が小さい導線を用いる場合には、実施例のように１層目１Ｌの巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすことで、１層目１Ｌの巻き乱れを防ぐ効果が高い。

【0058】

また、インシュレータ２５には、ガラス繊維が１５重量％以上、４５重量％以下、添加されており、インシュレータティース部４２の表面の動摩擦係数が高められている。添加量が１５重量％未満の場合には、ガラス繊維を含む樹脂材の成形収縮率が上昇し、インシュレータ２５の成形性が低下するので好ましくない。添加量が４５重量％を超えた場合には、動摩擦係数を高める作用の増加が乏しく、製造コストが増大するだけなので好ましくない。このようにガラス繊維が添加されることにより、インシュレータ２５は、インシュレータティース部４２の表面に巻回された巻線４６が滑ることが抑えられるので、１層目１ＬＬの巻き乱れを防ぐ効果、１層目１Ｌに巻回される導線の信頼性を高めることができる。

【0059】

また、導線（巻線４６）は、引張強度が４６０［Ｎ／ｍｍ^２］未満であり、例えば、軟銅線が用いられる。このように引張強度が低い導線は、巻回される際に加わる張力によって導線が伸びやすく、導線の信頼性が低下する（例えば、導線が伸びて導線の断面積が減少した場合は、発熱量が増加する。また、仮に導線が伸びて最終的に破断してしまった場合は、巻線に電流が流れず電動機が動作しなくなる）恐れがある。そのため、実施例のように引張強度が低い導線を用いたときに、１層目１Ｌの巻回ピッチＰが、Ｐ＞Ｂを満たすことで、１層目１Ｌの巻き乱れを防ぎ、導線の信頼性が低下することを防ぐ効果が特に高い。

【0060】

また、実施例の電動機６は、１層目１Ｌに巻回された巻線４６の長さ方向に直交する第１断面積をＡ１、巻回部４５から外周壁部４１まで延ばされた渡り線４９の長さ方向に直交する第２断面積をＡ２としたとき（図５参照）、（Ａ１／Ａ２）＞０．８５を満たす。（Ａ１／Ａ２）＞０．８５を満たすことで、１層目１Ｌに巻回された巻線４６の伸び率（導線が元の長さから伸びる割合）が１５％以下に抑えられる。第１断面積Ａ１及び第２断面積Ａ２には、絶縁膜４６ｂの断面積が含まれる。巻回部４５から引き出される渡り線４９の外径は、巻線４６のように張力による伸びが生じにくくなっているので、巻線４６を形成している部分の導線の外径よりも大きく、巻回される前の状態における導線の外径Ｂに近い。このように（Ａ１／Ａ２）＞０．８５を満たすことで、巻回部４５の１層目１Ｌの巻線４６は、発熱量の増加が顕著になる程度や、破断のおそれがある程度まで伸びることが抑えられて巻回されていることになる。

【0061】

上述のように、巻回部４５から引き出される渡り線４９は、巻線４６のように張力による延びが生じにくくなっているので、巻線４６を形成している部分の導線の外径よりも大きく、巻回される前の状態における導線の外径Ｂに近い。そのため、巻回される前の状態の導線の外径Ｂは、巻回部４５から外周壁部４１まで延ばされた渡り線４９としての導線の外径に近似できる。よって本実施例では、巻回部４５から外周壁部４１まで延ばされた渡り線４９における導線の外径を、巻回される前の状態の導線の外径Ｂとして扱う。

【0062】

実施例におけるインシュレータティース部４２は、径方向Ｙに沿うインシュレータティース部４２の断面で見たとき、導線が巻回されるインシュレータティース部４２の表面が、径方向Ｙに沿って延びる平坦面４２ａと、平坦面４２ａに対して傾斜する傾斜面としての円弧状の曲面４２ｂと、を有する。平坦面４２ａは、外周壁部４１の内周面から延びている。曲面４２ｂは、外周壁部４１に対向する鍔部４３の側面から平坦面４２ａまで連続して形成されている。

【0063】

巻回部４５は、平坦面４２ａの径方向Ｙに対する長さをＭ、１層目１Ｌにおいて平坦面４２ａに巻回された巻線４６ターン数（巻回数）をＴとしたとき、（Ｂ×Ｔ）＜Ｍを満たす。すなわち、平坦面４２ａに巻回された巻線４６同士の間に隙間Ｇが生じるように巻回されている。

【0064】

また、実施例の巻回工程は、ノズルＮを有する巻線機を用いて導線を巻回することにより、巻線機の制御部ＣがノズルＮの移動量（巻回ピッチＰ）を制御することで、所望の巻回ピッチＰで巻き乱れのない巻回部４５を容易に形成できる。

【0065】

（変形例１、２）
上述した実施例の巻回工程では、１層目１Ｌ及び２層目２Ｌの巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすように導線を巻回したが、２層目２Ｌ以降の巻回ピッチＰが、Ｐ≦Ｂを満たすように導線を巻回してもよい。

【0066】

図１３は、変形例１の巻回工程における巻線４６の巻回状態を示す断面図である。図１４は、変形例２の巻回工程における巻線４６の巻回状態を示す断面図である。図１３及び図１４では、巻回部５５、５６の各層の巻線４６に付けた「１～８」の数字が１層目１Ｌ～８層目８Ｌを示している。図１４では、１層目１Ｌと２層目２Ｌのみを示している。

【0067】

変形例１、２の巻回工程において、巻回する際に加わる張力によって導線が伸びることにより、巻回された後の状態の導線である巻線４６の外径は、巻回される前の状態での導線の外径の約０．９５倍になっている。そのため、巻回された後の状態の導線である巻線４６の断面積は、巻回される前の状態での導線の断面積の０．９倍程になっている。本実施例及び変形例では、巻回される前の状態での導線の外径をＢとしている。変形例１の巻回工程では、巻回部５５の１層目１Ｌ及び２層目２Ｌの巻回ピッチＰが１．１Ｂ、２層目２Ｌ以降の巻回ピッチＰが０．９５Ｂに設定されている。変形例２の巻回工程では、巻回部５６の１層目１Ｌの巻回ピッチＰが１．４Ｂ、３層目３Ｌ以降の巻回ピッチＰが０．９５Ｂに設定されている。

【0068】

図１３に示すように、変形例１の巻回工程では、巻回部５５の１層目１Ｌにおいて隣り合う巻線４６同士の間に微小な隙間Ｇが生じる程度で整列して巻回され、１層目１Ｌとして巻回されるときには巻線４６に巻き乱れが生じることなく導線が巻回される。一方、１層目１Ｌの上から重なるように２層目２Ｌに巻線４６を巻回する際、１層目１Ｌとして形成された巻線４６の一部が２層目２Ｌとして巻回される導線によって押しのけられることで、１層目１Ｌとして形成された巻線４６の一部が径方向Ｙのいずれか一方側にずれて、１層目１Ｌを形成する巻線４６同士の間に、比較的大きな隙間ができる箇所が生じる。その結果、２層目２Ｌに巻回された巻線４６の一部は、１層目１Ｌの上に重ねられたとき、１層目１Ｌにおける巻線４６の間の比較的大きな隙間に入り込み、１層目１Ｌの端部において２層目２Ｌの巻線４６と２層目２Ｌの巻線４６とが並んで配置される。このように１層目１Ｌの鍔部４３側の端部で２層目２Ｌの巻線４６が１層目１Ｌに入り込んだ結果、３層目３Ｌに巻回された巻線４６の一部は、鍔部４３側の端部において、２層目２Ｌや１層目１Ｌに入り込む。同様に、巻回部５５の鍔部４３側では、４層目４Ｌ～８層目８Ｌの各巻線４６の一部も順繰りに、下の層に入り込むように巻回される。このようなときであっても、１層目１Ｌの巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすことで、１層目１Ｌにおいて巻回位置がずれた巻線４６を次の巻線４６がスムーズに乗り越えて適切に巻回されるので、１層目１Ｌの巻線４６を巻回する際には巻き乱れが生じることが抑えられる。また２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層の巻回ピッチＰが１層目１Ｌの巻回ピッチＰよりも小さいことで、巻回部４５の占積率の低下を抑えられている。

【0069】

なお、このような巻線４６の巻回状態において本開示では、１層目１Ｌの巻線４６が、１層目１Ｌとして巻回された巻線４６だけを指しており、２層目２Ｌに重ねられずに１層目１Ｌに入り込んだ巻線４６は、２層目２Ｌの巻線４６に含まれる。３層目３Ｌ以降の巻線４６についても同様である。

【0070】

図１４に示すように、変形例２の巻回工程では、巻回部５６の１層目１Ｌに巻回された巻線４６間に隙間Ｇが生じるように整列して巻回され、１層目１Ｌに巻き乱れが生じることなく巻線４６が巻回される。このため、２層目２Ｌに巻回された巻線４６の一部は、１層目１Ｌに巻回された巻線４６間の隙間Ｇに入り込み、１層目１Ｌにおいて２層目２Ｌの巻線４６と、１層目１Ｌの巻線４６とが並んで配置される。このように２層目２Ｌの巻線４６が１層目１Ｌに入り込んだ結果、２層目２Ｌに巻回された巻線４６間に隙間Ｇが生じ、３層目３Ｌ以降に巻回された巻線４６が、２層目２Ｌに入り込んで巻回される。

【0071】

（実施例の効果）
上述したように実施例の電動機の製造方法は、ステータコア２３のヨーク部３１の径方向Ｙに並んで巻回される導線の巻回ピッチをＰ、導線の外径をＢとしたとき、径方向Ｙにおいて、巻回部４５の１層目１ＬにＰ＞Ｂを満たすように導線を巻回し、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層にＰ≦Ｂを満たすように導線を巻回する。これにより、１層目１Ｌに巻回された巻線４６がインシュレータティース部４２の表面で滑った場合であっても、１層目１Ｌの巻回ピッチＰがＰ＞Ｂを満たすことで、巻回位置がずれた巻線４６を、次の巻線４６がスムーズに乗り越えて適切に巻回されるので、１層目１Ｌに巻き乱れが生じることを防げる。また、実施例では、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層の巻回ピッチＰを１層目１Ｌの巻回ピッチＰよりも小さくすることで、巻回部４５の占積率の低下を抑えられる。このため、実施例によれば、例えば、巻線の滑り止めの溝を有するインシュレータを導線の外径に応じて変更する必要がなく、電動機６の製造コストの増大を避けられる。また、実施例によれば、巻回部４５の１層目１Ｌの巻線４６が、巻き乱れに伴って伸びることが防げるので、巻線４６の抵抗値、発熱量の増加が抑えられ、１層目１Ｌに巻回される導線の信頼性を高められる。

【0072】

また、実施例の電動機の製法方法は、１層目１ＬにＰ＞１．０２Ｂを満たすように導線を巻回する。これにより、１層目１Ｌに導線を巻回するときに、先に巻回された巻線４６を、次に巻回される導線が乗り越えるように径方向Ｙに適切に送ることができるので、１層目１Ｌに巻き乱れが生じることを更に防げる。

【0073】

また、実施例の電動機の製法方法は、１層目１Ｌに２Ｂ＞Ｐを満たすように導線を巻回する。これにより、１層目１Ｌにおいて、巻き乱れを防ぐと共に、巻回ピッチＰの増大に伴う巻線４６のターン数（巻回数）の減少を避けられる。加えて、実施例によれば、巻線４６の巻回状態の信頼性を確保すると共に、１層目１Ｌのターン数の減少を補うために２層目２Ｌ以降のターン数を増やして巻回部４５における巻線４６の整列性が低下することを抑えられる。

【0074】

また、実施例の電動機の製法方法は、２層目２Ｌ以降の少なくとも１つの層に０．８２Ｂ≦Ｐ≦Ｂを満たすように導線を巻回する。２層目２Ｌ以降に巻回された巻線４６は、その直下の層に巻回された巻線４６の上に巻回されることで移動が規制されて滑りにくいので、巻き乱れが抑えられる。このため、例えば、導線における導体４６ａの外径と同程度に小さくすることで、巻回部４５の占積率を高められる。

【0075】

また、実施例の電動機の製法方法は、２層目２Ｌ以降の全ての層にＰ＜Ｂを満たすように導線を巻回する。これにより、１層目Ｌ１の巻き乱れを防ぐことと、巻回部４５の占積率を最大限に高めこととを両立できる。

【0076】

また、実施例の電動機の製法方法において巻回される導線の外径Ｂは、この外径の寸法公差の上限値である。これにより、１層目１Ｌの巻線４６の巻き乱れを防ぐ作用を最も適切に得られる。

【0077】

また、実施例の電動機の製法方法は、導線を供給するノズルＮを有する巻線機を用いて導線を巻回する。これにより、巻線機の制御部ＣがノズルＮの移動量（巻回ピッチＰ）を制御することで、所望の巻回ピッチＰで巻き乱れのない巻回部４５を容易に形成できる。

【符号の説明】

【0078】

６ 電動機
２３ ステータコア
２５（２５Ａ、２５Ｂ） インシュレータ
３１ ヨーク部
３２（３２－１～３２－９） ステータコアティース部（ティース部）
４１ 外周壁部
４２（４２－１～４２－９） インシュレータティース部（巻胴部）
４２ａ 平坦面
４５、５５、５６ 巻回部
４６ 巻線
４６ａ 導体
４６ｂ 絶縁膜
４９ 渡り線
Ａ１ 第１断面積
Ａ２ 第２断面積
Ｂ 導線の外径
Ｐ 巻回ピッチ
１Ｌ １層目
２Ｌ～８Ｌ ２層目～８層目（２層目以降の少なくとも１つの層）
Ｍ 長さ
Ｎ ノズル
１Ｔ～４Ｔ １ターン目～４ターン目
Ｙ 径方向

【要約】

【課題】電動機の製造コストの増大を避けると共に、巻回部の１層目に巻回される導線の信頼性を高める。
【解決手段】電動機の製造方法は、環状のヨーク部と、ヨーク部からヨーク部の径方向に延びるティース部と、を有するステータコアと、ティース部に取り付けられる巻胴部を有するインシュレータと、巻胴部及びティース部に導線が巻回された巻線により複数の層が形成された巻回部と、を備える電動機の製造方法であって、ヨーク部の径方向に並んで巻回される導線の巻回ピッチをＰ、導線の外径をＢとしたとき、径方向において、巻回部の１層目にＰ≧Ｂを満たすように導線を巻回し、巻回部の２層目以降の少なくとも１つの層にＰ＜Ｂを満たすように導線を巻回する。
【選択図】図５

【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】