回転電機とその製造方法

【課題】本発明の目的は、従来技術で用いられていた結線板を必要としない固定子コイルおよびこれを用いた回転電機を実現することである。
【解決手段】
本発明による回転電機では固定子には分割コアを採用し、固定子コイルにおいては偶数個のコイルからなる、各分割コアに集中巻きで連続巻線した組コイルを用いている。具体的にはこの固定子コイルでは例えば、この組コイル３組をそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相として用い、各々の相の連続巻きしたコイル例えばＵ相は連続した偶数個のコイルからなり、この偶数個の前半分のコイルと後半分のコイルとは巻き方向を逆転している。このようにして連続巻きした組コイルを用いることにより、結線板を用いない固定子コイルが実現される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータや発電機などの回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界的な温室効果ガスの削減、省エネルギーの取り組みとして、自動車の電動化が急速に進んでいる。車載用のモータは搭載空間に制約があり、しかも限られたバッテリ電圧で高い出力を得なければならない。この小型高出力の要求を達成する手段の一つとして、固定子コイルに集中巻を採用したモータでは、分割コアを用いて太線を高密度で巻いて占積率を高める方法がある。
【０００３】
一方、モータの低価格化の要求に対しては、従来技術では複数の固定子スロットのコイルを連続巻線して、接続点数を減らし組立て工数を低減する等の対応例が見られる。連続巻線せず、各スロットのコイルから各々引き出し線がでている場合には、引き出し線の数だけ接続を行わなければならない。またこの接続はコイルを固定子に取り付けて行われており、更に結線板を用いて行われているため、作業工数とコスト増加の原因となっている。
【０００４】
コイルを連続巻線した場合、コイルの構成によっては中性点の接続を渡り線の途中で行うことになる場合がある。この場合、中性点の接続方法を工夫しないと非常に作業性の悪いものとなる。
特許文献１には異なる相のコイル（１つ置きのスロットのコイル）を連続巻線した複数のコイルを４並列のＹ結線とする固定子コイルが記載されている。この方法では固定子コイルを組み立てると、３箇所に３相のうち２相の中性点が重なる渡り線の部分ができるので、これら３つの部分で接続を行うとともに、これら３箇所を接続線を用いて接続し３相の中性点を構成する方法が記載されている。しかしこの方法では、固定子コイルを固定子コアに組み込んだ状態で３箇所ヒュージング接続するため、作業性が悪くまた作業工数の増加を招くものである。また４並列でＹ結線されたコイルの引き出し線が各相の各コイル毎に離れているので、この方法では結線板が必要となり、モータのコストを上げる要因となっている。
【０００５】
特許文献２には集中巻のモータで分割コアの連続巻線が開示されている。ここでは、１４極１２スロット用の固定子コイルの同相コイルを４連続巻線し、２直２並列のＹ結線で固定子コイルを構成している。またＵ相、Ｖ相、Ｗ相の内１つの相のコイルで、４連続巻線の４スロット分のコイルの内２スロットを逆巻きすることにより、各相の引き出し線と各相の中性点接続場所とがそれぞれ固定子円周上の相対する片側に集まるようにしている。特許文献１のこの構造で中性点接続点数を減らすことはできるが、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの各中性点は異なる場所に配置されるため、この方法においても、３つの中性点を接続するために結線板が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８９５２５号公報
【特許文献２】特開２００６−５０６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は、従来技術で用いられていた結線板を必要としない固定子コイルおよびこれを用いた回転電機を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による回転電機では固定子には分割コアを採用し、固定子コイルにおいては偶数個のコイルからなる、各分割コアに集中巻きで連続巻線した組コイルを用いている。具体的にはこの固定子コイルでは例えば、この組コイル３組をそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相として用い、各々の相の連続巻きしたコイル例えばＵ相は連続した偶数個のコイルからなり、この偶数個の前半分のコイルと後半分のコイルとは巻き方向を逆転している。このようにして連続巻きした組コイルを用いることにより、結線板を用いない固定子コイルが実現される。
【０００９】
（１）請求項１の発明は２Ｎ個（Ｎは自然数）のコイルが略等間隔に配置された分割コアに渡り線を介して連続して巻線された組コイルであって、前半のＮ個（連続巻線された１個目からＮ個目まで）のコイルと後半のＮ個（連続巻線されたＮ＋１個目から２Ｎ個目まで）のコイルの巻線が逆方向となっていることを特徴とする、回転電機の固定子に使用される組コイルである。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の組コイルおいて、Ｎ個目のコイル目の巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以上で巻き線方向でコアに近づく側に傾いていることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１に記載の組コイルにおいて、Ｎ＋１個目のコイルの巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾いていることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１に記載の組コイルにおいて、Ｎ個目のコイルの巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以上で巻線方向でコアに近づく側に傾いており、Ｎ＋１個目の巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾いていることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、回転電機に使用される固定子コイルであって、請求項１から４のいずれかに記載の組コイル３組で構成され、それぞれの組コイルはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相コイルとして用いられ、これら３組の組コイルの中央部をまとめて接続端子で中性点接続して構成されていることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項５に記載の固定子コイルを用いた４Ｎ極６Ｎスロット（Ｎは自然数）の回転電機である。
（７）請求項７の発明は、３軸直交ロボットに搭載されたフライヤを使用して複数の分割コアにコイルを巻線して請求項１から４のいずれか１項に記載した組コイルを製造する方法であって、移動可能な保持具に分割コアを保持する工程と、複数の分割コアをそれぞれ保持した保持具を並置する工程と、保持具を移動させてフライヤによる巻線軌道を確保する工程と、巻線軌道を確保した後、複数の分割コアにコイル導体を巻線する工程とを備え、巻線工程は、フライヤにより一つの分割コアにコイル導体を巻線する第１工程、１つのコイルの分割コアにおけるコイル導体の巻き終わり端に渡り線を形成する第２工程、および、渡り線をからげピンにからげる第３工程を繰り返し行い、組コイルの前半のＮ個のコイルと、後半のＮ個のコイルとは、それぞれ巻線方向が逆になるように連続巻線して１組の組コイルを製造する組コイルの製造方法である。
（８）請求項８の発明は、３相回転電機の固定子コイルを製造する方法であって、請求項７に記載の製造方法で製造された組コイルを３組準備する工程と、これら３組の組コイルをＵ相、Ｖ相、Ｗ相として使用するように組み合わせて環状に組み立てる工程と、これら３組の組コイルのそれぞれの中央部をまとめて接続端子で中性点接続する工程とを備えることを特徴とする３相回転電機の固定子コイルを製造する方法である。
（９）請求項９の発明は、請求項８に記載の固定子コイルを製造する際、３組の組コイルを組み合わせて環状に組み立てるための冶具において、固定子コイルの分割コアの数に等しい数の分割コア保持部を有し、これらの複数の分割コア保持部は全体として環状に変形可能に互いに結合され、各々の分割コア保持部は固定子コイルの分割コアを保持するための保持部材を備えることを特徴とする冶具である。
（１０）請求項１０の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組コイルに用いられる分割コア、および／または請求項５に記載の固定子コイルに用いられる分割コアであって、請求項９に記載の冶具の保持部材と係合して分割コイルを位置決めする係合部を備えることを特徴とする分割コアである。
（１１）請求項１１の発明は、請求項６に記載の回転電機を備えた電動ステアリングシステムを搭載した自動車である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による、連続巻線したＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルで各々の連続巻線コイルの前半分と後半分の巻方向を逆にしたものを用いて２直２並列のＹ結線で固定子コイルを構成することにより、これらのコイルの中性点を同一箇所に配置することができるので、接続用端子による中性点接続を一箇所とすることができ、結線板を用いない回転電機が実現される。結線板を用いないことにより更なるモータの低価格化および小型化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である１２スロットの固定子コイルの結線を示す模式図。
【図２】本発明の一実施形態である１２スロットの固定子コイルの中性点接続の結線図。
【図３】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの構造を示す斜視図（実施例１）。
【図４】本発明の一実施形態である固定子コイルの３相分の４連続巻コイルを重ね合わせた構造を示す斜視図（実施例１）。
【図５】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの構造を示す斜視図（実施例２）。
【図６】本発明の一実施形態である固定子コイルの３相分の４連続巻コイルを重ね合わせた構造と中性点の接続方法を示す斜視図（実施例２）。
【図７】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの構造を示す斜視図（実施例３）。
【図８】本発明の一実施形態である固定子コイルの３相分の４連続巻コイルを重ね合わせた構造と中性点の接続方法を示す斜視図（実施例３）。
【図９】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの巻線方法を説明する一斜視図。
【図１０】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの巻線方法を説明する一斜視図。
【図１１】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの巻線方法を説明する一斜視図。
【図１２】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの巻線方法を説明する一斜視図。
【図１３】本発明の一実施形態である固定子コイルの１相分の４連続巻コイルの巻線方法を説明する一斜視図。
【図１４】本発明の一実施形態である固定子コイルの３相分の４連続巻コイルの組立方法を説明する斜視図。
【図１５】図１４に示す本発明の一実施形態である固定子コイルの３相分の４連続巻コイルの組立方法で用いられている分割コア保持具の斜視図。
【図１６】本発明による固定子コイルを備えたモータを自動車の電動パワーステアリングに使用した場合の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明によるモータは回転子に永久磁石を用いたモータであり、小型・高出力の用途に向いたモータである。本発明による実施形態の例として、８極１２スロットのモータに適用したものを以下に図面を用いて説明する。
図１に本発明のモータの各コイルの結線を模式的に表したものを示す。モータ１００は、内側に回転子２０を、外側に固定子９０から構成されるインナーロータ型の分割コアを用いた集中巻のモータである。本実施形態では、８極１２スロットのモータを例に説明する。なお、以下で説明するモータ１００の構成は一例であって、本発明の内容を変更しない範囲でモータ極数及びスロット数を適宜変更できることはもちろんである。図１に示すように固定子９０は、１２個のコイル１０ａ〜１０ｌを環状に連結して構成し、その内側に一定のギャップを設けて回転子２０が配置されている。回転子２０の外周にはマグネットを周方向にＮ極とＳ極を交互に配置して８極の磁極が形成されている。
【００１３】
図１の各コイル１０a〜１０ｌにおいて、巻線の巻き始めは○印、巻き終わりは●印を示している。Ｕ相の４個のコイル１０ａ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｊは渡り線を介して連続巻線され、コイル１０ａ、１０ｄの巻回方向は同一方向であり、コイル１０ｇ、１０ｊの巻回方向は逆である。Ｖ相の４個のコイル１０ｂ、１０ｅ、１０ｈ、１０ｋと、Ｗ相の４個のコイル１０ｃ、１０ｆ、１０ｉ、１０ｌも連続巻線の巻回方向は上記と同じ構成である。従って、上記のようにモータ１００を構成すれば、Ｕ相の４連続コイル、Ｖ相の４連続コイル、Ｗ相の４連続コイルの各々の中性点は、これら４連続コイルの中間部で、これら４連続コイルの渡り線が重なる箇所４０に一箇所に配置することができる。
尚、この例ではＵ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの４個のコイルがそれぞれの相の１組の組コイルを構成し、この組コイルの前半の２個のコイルと後半の２個のコイルとでは巻線方向が逆になっている。
【００１４】
図２は、本発明のモータ１００の固定子９０の結線図を示す。
Ｕ相のコイル１０Ｕは、入力線１５Ｕ１、コイル１０ａ、渡り線１５Ｕ２、コイル１０ｄ、渡り線１５Ｕ３、コイル１０ｇ、渡り線１５Ｕ４、コイル１０ｊ、入力線１５Ｕ５を連結して構成する。コイル１０ａ、１０ｄの巻回方向は同一方向であり、コイル１０ｇ、１０ｊの巻回方向は逆である。Ｖ相のコイル１０Ｖ、Ｗ相のコイル１０Ｗの巻回方向は上記と同じ構成である。つまり本発明のモータ１００は、２直２並列のＹ結線で構成されている。ここでＵ相のコイル１０Ｕ、Ｖ相のコイル１０Ｖ、Ｗ相のコイル１０Ｗの中間部はそれぞれ渡り線１５Ｕ３、１５Ｖ３、１５Ｗ３であり、これらを接続用端子３０で中性点接続することにより、各相での連続巻した４個のコイルは全て同相のコイルとすることができ、８極１２スロットのモータ用の固定子２０として機能することができる。
【００１５】
図３を参照して、本発明の一実施形態である回転電機の１相分の４連続コイルの構造について、Ｕ相のコイル１０Ｕａを一例に説明する。図３に示すようにＵ相のコイル１０Ｕａは、４個のコイル１０ａ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｊを横に並べて配置し、各コイルは渡り線１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４を介して略等間隔に連続巻線されている。ここで端末線である１５Ｕ１と１５Ｕ５が入力線となる。ここでＵ相のコイル１０Ｕａの中間部である渡り線１５Ｕ３において、２コイル目（コイル１０ｄ）の巻き終わりの渡り線１５Ｕ３ａは、立ち上がり角度θ１が９０度以上で巻線方向でコアに近づく側に傾けている。また、３コイル目（コイル１０ｇ）の巻き終わりの渡り線１５Ｕ４ａは、立ち上がり角度θ２が９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾けている。Ｖ相のコイル１０Ｖａ、Ｗ相のコイル１０Ｗａも上記と同様の構造でコイルを構成する。
ここで、この４連続巻コイルの中間部に相当する２コイル目の巻き終わりの渡り線の立ち上がり角度θ１を９０度以上で巻線方向でコアに近づく側に傾け、３コイル目の巻き終わりの渡り線の立ち上がり角度θ２を９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾けることにより、３つの中性点に接続用端子３０を装着し、電極をあてがう空間を確保することが可能となっている。
【００１６】
図４に本発明の一実施形態である３相分の４連続コイルを重ね合わせた構造を示す。Ｗ相のコイル１０Ｗａ、Ｖ相のコイル１０Ｖａ、Ｕ相のコイル１０Ｕａの順に、コイルを横に並べた状態で重ね合わせる。ここで、Ｕ相のコイル１０Ｕａ、Ｖ相のコイル１０Ｖａ、Ｗ相のコイル１０Ｗａの中間部には前述の巻き終わりの渡り線を傾斜させたことで中性点接続するための空間４０が形成される。この中性点接続部４０にクラッド材などの接続用端子３０を挿入して、電極をあてがいヒュージング接続すれば、モータ１００の結線が実現できる。さらにこの横に展開されたコイルを環状に組み立てることにより、固定子２０を形成することができる。
【００１７】
図５を参照して、本発明の一実施形態である回転電機の１相分の４連続コイルの構造について、Ｕ相のコイル１０Ｕｂを一例に説明する。図３の構造との違いは、Ｕ相のコイル１０Ｕｂの中間部である渡り線１５Ｕ３において、２コイル目（コイル１０ｄ）の巻き終わりの渡り線１５Ｕ３ａのみ、立ち上がり角度θ１が９０度以上で巻線方向でコアに近づく側に傾けている点である。この結果、図６に示すように中性点接続部４１は、中性点接続部４０と比べて幅は狭くなるものの、接続箇所として十分機能することが分かる。
【００１８】
図７を参照して、本発明の一実施形態である回転電機の１相分の４連続コイルの構造について、Ｕ相のコイル１０Ｕｃを一例に説明する。図３の構造との違いは、３コイル目（コイル１０ｇ）の巻き終わりの渡り線１５Ｕ４ａのみ、立ち上がり角度θ２が９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾けている点である。この結果、図８に示すように中性点接続部４２は、中性点接続部４０と比べて幅は狭くなるものの接続箇所として、十分機能することが分かる。
【００１９】
以上、図３、図５、図７に示したコイル１０Ｕａ、１０Ｕｂ、１０Ｕｃの巻線方法の一例を図９から図１３を参照して、Ｕ相のコイルで説明する。図９にはフライヤの一部で先端部６０のみが示されている。フライヤは３軸直交ロボットの先端に搭載され、巻線だけでなく、渡り線を形成することが可能である。分割コア１１は前後機構５０に装着されている。前後機構５０によりコアを前後させ、フライヤ６０の巻線軌道を確保することができる。この前後機構５０には巻き始めの渡り線を固定するための円柱状のからげピン５２が配置されている。さらに前後機構５０には巻き終わりの渡り線を固定するための櫛歯状の可動式のピン５１が搭載されている。
尚図９には示されていないが、この分割コア１１には、コイルが巻き回されない奥側中央部に、図で下側から深穴が設けられている。この深穴は固定子コイルを組立てる際に、組立用の冶具に設けられた保持部材と嵌合して分割コアの位置決めをするようになっている。
【００２０】
１コイル目と２コイル目を例に巻線方法を説明する。フライヤ６０による１コイル目（１０ａ）の巻線完了後、櫛歯状の可動式のピン５１を前進させて、巻き終わりのコイル導体を固定する。フライヤはその場所で待機する。次に前後機構５０ごと１コイル目（１０ａ）を後方に後退させる。次に、前後機構５０で分割コア１１を前進させて、３軸直交ロボットでフライヤ６０を移動させて渡り線１５Ｕ２を形成する。円柱状のからげピン５２にコイル導体をからげて分割コア１１にコイル導体を巻き落として２コイル目の巻線を開始する。以下、同様の動作を繰り返して、４連続巻線が実現できる。
【００２１】
図１０に４連続巻線完了後のコイルの状態を示す。図示していないが、前後機構５０はすべて後退させた状態であり、端末線はフライヤ６０のノズルから切断され、入力線１５Ｕ５を形成している。フライヤ６０は原点位置に退避した状態である。この状態で、櫛歯状の可動式のピン５１をすべてコイルの後方に退避させる。
【００２２】
次に図１１に示すように連続した４個のコイルを上方に持ち上げて、各コイルを円柱状のからげピン５２から取り外す。さらに図１２に示すように渡り線１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４を上方に起こすように成形すると、図１３に示すように４連続のＵ相のコイル１０Ｕが完成する。
【００２３】
最後に３相分の４連続コイル（組コイル）の組立方法を図１４で説明する。図１４に示すようにＷ相のコイル１０Ｗａ、Ｖ相のコイル１０Ｖａ、Ｕ相のコイル１０Ｕａの順に、コイルを横に並べた状態で重ね合わせる。すなわち、これら３つの組コイルを組み合わせて１つの固定子コイルとなるようにする。
３相分の４連続コイルを蛇腹状の分割コア保持具６５（図１５参照）に取り付ける。蛇腹状の分割コア保持具６５は円柱状のブロック７０に突き当てて環状に丸める事が可能である。ここで各コイルの渡り線は、コイルを環状に丸める際に位置を固定しないと形状が安定しないため、渡り線の内周側に渡り線の形成用ブロック８０を、外周側に渡り線の形成用ブロック８５を押し付けながら環状に組み立てる動作をすることにより、渡り線を所望の位置に形成することが可能である。
【００２４】
ここで、渡り線形成用ブロック８０をキノコの様に傘を設けた形状にしたのは、渡り線が上方に逃げながら成形することを防止するためである。これにより、渡り線高さも所望の高さに成形することが可能である。コイルを環状に組立後、接続端子３０で中性点接続して固定子２０を形成することができる。
【００２５】
尚、この蛇腹状の分割コア保持具６５、固定子コイルの分割コアの数に等しい数の分割コア保持部６６が結合されたものである。隣接する分割コア保持部同士は、連結ピン６８によって連結され、この連結部分を中心として互いに回転可能となっている。このように分割コア保持部６６が連結されている分割コア保持具６５は、上記のように３相分の組コイルをこの分割コア保持具６５に取り付けた状態で、円柱状のブロック７０に突き当てて環状に丸める事が可能となっている。
また、各々の分割コア保持部には分割コアを保持するための保持部材６７が設けられている。これらの各々の保持部材は、各々の分割コアに設けられている深穴と嵌合するようになっている。
【００２６】
図１６は本発明による固定子コイルを備えたモータ１００を自動車の電動パワーステアリングシステムに使用した場合の概略図である。
運転者がステアリングホイール１０１を転舵操作すると、ステアリングシャフト１０２が回転し、ステアリングシャフト１０２に取り付けられたトルクセンサ１０３が転舵操作を検出する。電子制御装置（ＥＣＵ）１０５はトルクセンサ１０３による転舵操作の検出結果に基づいて、運転者の転舵操作をアシストするための回転トルクを決定し、これをモータ１００から出力するために、ＥＣＵ１０５に備えられた電流出力部からモータに３相の電流を供給する。モータ１００で発生した回転トルクは減速機構１０４を介してラックピニオン機構１０６に伝達されて直線運動に変換され、連結機構１０７を介して転舵輪１０８が操舵される。
尚、位置検出器１０９および電流検出器１１０はそれぞれモータ１００の回転位置検出およびモータの３相の電流の検出を行う。ＥＣＵ１０５はこれらの検出値に基づいて回転トルクを発生するモータに供給する３相電流を調整する。直流電源１１１はＥＣＵ１０５がこれらの制御を行う回路を駆動するため、およびモータ１００に回転トルクを発生させる３相電流を供給するための電源である。
自動車内部では各部品の取り付けスペースが限られており、本発明により小型化されたモータはこのような電動パワーステアリングシステムでの使用に極めて適している。
【００２７】
以上では本発明の固定子コイルを８極１２スロットのモータに適用した場合について説明した。
本発明の固定子コイルの構造および製造方法は８極１２スロットのモータ以外でも、４極６スロット、１２極１８スロット、１６極２４スロット等、Ｎを自然数として、極数が４Ｎでスロット数が６Ｎのモータで用いられる固定子コイルに適用することができる。この場合、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各々の相のコイルは２Ｎ個を連続巻線したものであり、各々の連続巻線の前半のＮ個のコイルと後半のＮ個のコイルの巻方向は逆方向になっている。
【符号の説明】
【００２８】
１０ａ〜１０１．．．コイル
１０Ｕ、１０Ｕａ、１０Ｕｂ、１０Ｕｃ．．．Ｕ相のコイル
１０Ｖ、１０Ｖａ、１０Ｖｂ、１０Ｖｃ．．．Ｖ相のコイル
１０Ｗ、１０Ｗａ、１０Ｗｂ、１０Ｗｃ．．．Ｗ相のコイル
１１．．．分割コア
１５Ｕ１、１５Ｕ５．．．入力線
１５Ｕ２、１５Ｕ３、１５Ｕ４．．．渡り線
１５Ｖ１、１５Ｖ５．．．入力線
１５Ｖ２、１５Ｖ３、１５Ｖ４．．．渡り線
１５Ｗ１、１５Ｗ５．．．入力線
１５Ｗ２、１５Ｗ３、１５Ｗ４．．．渡り線
１５Ｕ３ａ、１５Ｕ４ａ．．．巻き終わりの渡り線
２０．．．回転子
３０．．．接続端子
４０、４１、４２．．．中性点接続部
５０．．．前後機構
５１．．．櫛歯状の可動式ピン
５２．．．円柱状のからげピン
６０．．．フライヤ
６５．．．蛇腹状の分割コア保持具
６６．．．分割コア保持部
６７．．．保持部材
７０．．．円柱状の押し当てブロック
８０、８５．．．渡り線の形成用ブロック
９０．．．固定子
１００．．．モータ
１０１．．．ステアリングホイール
１０２．．．ステアリングシャフト
１０３．．．トルクセンサ
１０４．．．減速機構
１０５．．．電子制御装置（ＥＣＵ）
１０６．．．ラックピニオン機構
１０７．．．連結機構
１０８．．．転舵輪
１０９．．．位置検出器
１１０．．．電流検出器
１１１．．．直流電源

【特許請求の範囲】
【請求項１】
２Ｎ個（Ｎは自然数）のコイルが略等間隔に配置された分割コアに渡り線を介して連続して巻線された組コイルであって、前半のＮ個（連続巻線された１個目からＮ個目まで）のコイルと後半のＮ個（連続巻線されたＮ＋１個目から２Ｎ個目まで）のコイルの巻線が逆方向となっていることを特徴とする、回転電機の固定子に使用される組コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の組コイルにおいて、Ｎ個目のコイル目の巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以上で巻線方向でコアに近づく側に傾いていることを特徴とする組コイル。
【請求項３】
請求項１に記載の組コイルにおいて、Ｎ＋１個目のコイルの巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾いていることを特徴とする組コイル。
【請求項４】
請求項１に記載の組コイルにおいて、Ｎ個目のコイルの巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以上で巻線方向でコアに近づく側に傾いており、Ｎ＋１個目の巻き終わりの渡り線は、立ち上がり角度が９０度以下で巻線方向でコアに近づく側に傾いていることを特徴とする組コイル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組コイルを３組有し、それぞれの組コイルはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相コイルとして用いられ、これら３組の組コイルの中央部をまとめて接続端子で中性点接続して構成されていることを特徴とする、回転電機に使用される固定子コイル。
【請求項６】
請求項５に記載の固定子コイルを用いた４Ｎ極６Ｎスロット（Ｎは自然数）の回転電機。
【請求項７】
３軸直交ロボットに搭載されたフライヤを使用して複数の分割コアにコイルを巻線して請求項１から４のいずれか１項に記載した組コイルを製造する方法であって、
移動可能な保持具に前記分割コアを保持する工程と、
前記複数の分割コアをそれぞれ保持した保持具を並置する工程と、
前記保持具を移動させて前記フライヤによる巻線軌道を確保する工程と、
前記巻線軌道を確保した後、前記複数の分割コアにコイル導体を巻線する工程とを備え、
前記巻線工程は、
前記フライヤにより一つの分割コアにコイル導体を巻線する第１工程、前記１つのコイルの分割コアにおけるコイル導体の巻き終わり端に渡り線を形成する第２工程、および、前記渡り線をからげピンにからげる第３工程を繰り返し行い、
前記組コイルの前半のＮ個のコイルと、後半のＮ個のコイルとは、それぞれ巻線方向が逆になるように連続巻線して１組の組コイルを製造する組コイルの製造方法。
【請求項８】
３相回転電機の固定子コイルを製造する方法であって、
請求項７に記載の製造方法で製造された組コイルを３組準備する工程と、
前記３組の組コイルをＵ相、Ｖ相、Ｗ相として使用するように組み合わせて環状に組み立てる工程と、
前記３組の組コイルのそれぞれの中央部をまとめて接続端子で中性点接続する工程とを備えることを特徴とする３相回転電機の固定子コイルを製造する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の固定子コイルを製造する際、前記３組の組コイルを組み合わせて環状に組み立てるための冶具において、
前記固定子コイルの分割コアの数に等しい数の分割コア保持部を有し、
前記複数の分割コア保持部は全体として環状に変形可能に互いに結合され、
各々の分割コア保持部は前記固定子コイルの分割コアを保持するための保持部材を備えることを特徴とする冶具。
【請求項１０】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組コイルに用いられる分割コア、および／または請求項５に記載の固定子コイルに用いられる分割コアであって、
請求項９に記載の前記冶具の前記保持部材と係合して分割コイルを位置決めする係合部を備えることを特徴とする分割コア。
【請求項１１】
請求項６に記載の回転電機を備えた電動ステアリングシステムを搭載した自動車。

【図１】