(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータのコイルエンドでの導線の結束の緩みを抑制する絶縁シートの提供。【解決手段】ステータは、ステータコア、複数のコイル部、及び絶縁シートを備える。絶縁シートは、一対の絶縁面部と、絶縁面部同士を繋ぐ脚部１と、を有する。各絶縁面部は、ステータの軸方向の両端部にて、ステータコアの異なるスロット間を跨いで設けられた異なるコイル部のコイルエンド間を絶縁する。絶縁面部の第２方向一方側端部は、傾斜縁部２０３１を含む。絶縁シートが平面状に展開された状態において、傾斜縁部２０３１は、絶縁面部の第１方向における脚部１とは反対側の端部での第２方向一方側端部から延びて第２方向一方側に傾く。さらに、第２方向において、傾斜縁部２０３１の少なくとも一部は、脚部１よりも第２方向一方側に設けられる。【選択図】図４Ｂ
2020178476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に並ぶ複数のスロットが径方向内端部に設けられた環状のステータコアと、
異なる前記スロット間を跨いで設けられた複数のコイル部と、
異なる前記コイル部間を電気的に絶縁する絶縁シートと、
を備え、
前記絶縁シートは、
前記ステータの軸方向の両端部において異なる前記コイル部の前記スロットから外部に突出するコイルエンド間を絶縁する一対の絶縁面部と、
前記スロット内に設けられて前記絶縁面部同士を繋ぐ脚部と、
を有し、
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記脚部は、第１方向に延び、
前記絶縁面部は、第１方向、及び該第１方向と垂直な第２方向に広がり、
前記絶縁面部の第１方向端部には、前記脚部の第１方向端部が接続され、
前記絶縁面部の第１方向における前記脚部側の端部での第２方向一方側端と前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端とを繋ぐ前記絶縁面部の第２方向一方側端部は、傾斜縁部を含み、
前記傾斜縁部は、前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端部から延びるとともに、第１方向における前記脚部側に向かうにつれて第２方向一方側に傾き、
第２方向において、前記傾斜縁部の少なくとも一部は、前記脚部よりも第２方向一方側に設けられる、ステータ。
【請求項２】
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記傾斜縁部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部は、前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部に接続される、請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記傾斜縁部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部は、前記脚部よりも第２方向一方側にある、請求項１又は請求項２に記載のステータ。
【請求項４】
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記傾斜縁部の第１方向における前記脚部側の端部は、前記絶縁面部の第１方向における前記脚部側の端部に接続される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項５】
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記絶縁面部は、
少なくとも第２方向に延びる折り線部と、
前記折り線部を中心とする周方向に折り曲げ可能な折り部と、
を有し、
前記折り線部の第２方向一方側端部は、前記傾斜縁部、及び前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部のうちの一方に接続され、
前記折り線部の第２方向他方側端部は、前記絶縁面部の第２方向他方側端部に接続される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項６】
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記絶縁面部の第１方向における前記脚部側の端部には、第１方向における前記脚部とは反対側に凹む第１凹部が設けられる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項７】
前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、
前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部には、第１方向における前記脚部側に凹む第２凹部が設けられる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項８】
中心軸を中心にして回転可能なロータと、
前記ロータを駆動する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のステータと、
を備える、モータ。
【請求項９】
周方向に並ぶ複数のスロットが径方向内端部に設けられた環状のステータコアに複数のコイル部が設けられたステータの製造方法であって、
異なる前記スロット間を跨いで前記コイル部が設けられるステップと、
前記ステータの軸方向の両端部において異なる前記コイル部の前記スロットから外部に突出するコイルエンド間に、該コイルエンド間を電気的に絶縁する絶縁シートの絶縁面部が設けられるステップと、
前記コイルエンド間に前記絶縁面部が設けられた前記コイルエンドを軸方向に押圧するステップと、
を備え、
前記絶縁面部が設けられるステップにおいて、前記絶縁面部の軸方向端は、前記コイルエンドの軸方向端よりも前記ステータコア側に位置する、ステータの製造方法。
【請求項１０】
周方向に並ぶ複数のスロットが径方向内端部に設けられた環状のステータコアと、異なる前記スロット間を跨いで設けられる複数のコイル部と、を有するステータに取り付けられ、異なる前記コイル部間を電気的に絶縁するための絶縁シートであって、
前記ステータの軸方向の両端部において異なる前記コイル部の前記スロットから外部に突出するコイルエンド間を絶縁するための１対の左右対称な絶縁面部と、
前記スロット内に設けて前記絶縁面部同士を繋ぐための脚部と、
を有し、
前記脚部は、第１方向に延び、
前記絶縁面部は、第１方向、及び該第１方向と垂直な第２方向に広がり、
前記絶縁面部の第１方向端部には、前記脚部の第１方向端部が接続され、
前記絶縁面部の第１方向における前記脚部側の端部での第２方向一方側端と前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端とを繋ぐ前記絶縁面部の第２方向一方側端部は、傾斜縁部を含み、
前記傾斜縁部は、前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端部から延びるとともに、第１方向における前記脚部側に向かうにつれて第２方向一方側に傾き、
第２方向において、前記傾斜縁部の少なくとも一部は、前記脚部よりも第２方向一方側に設けられる、絶縁シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ、モータ、ステータの製造方法、及び絶縁シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド車などに搭載される車両用の三相モータでは、ステータに設けられたコイル部のコイルエンド間を絶縁するため、特許文献１のように、隣り合うコイルエンド間にいわゆる相間絶縁紙が設けられる。
【０００３】
ところで、コイル部がステータに設けられる工程は、自動化されており、カセットインサータ工法などが採用されている。カセットインサータ工法では、たとえば、（１）六角形状に巻いた導線をステータコアのスロットに挿入し、（２）隣り合うコイルエンド間に、特許文献１のように長方形状の相間絶縁紙を挟んだ後、（３）モータの軸方向長さをより短くするために、コイルエンドを軸方向のステータコア側に押圧する。そして、（４）コイルエンドで導線がばらけないようにするため、コイルエンドを紐などの結束部材で縛って導線を結束する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コイルエンド間の相間絶縁紙は、結束される際、押圧された後に曲がった状態から平らに戻ろうと反発する。そのため、コイルエンドの結束の際、結束部材と導線との間の相間絶縁紙が反発によって結束部材を押すことにより、結束部材と導線と間に隙間が生じ、コイルエンドでの導線の結束が緩む虞がある。
【０００６】
本発明は、ステータのコイルエンドでの導線の結束の緩みを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的なステータは、周方向に並ぶ複数のスロットが径方向内端部に設けられた環状のステータコアと、異なる前記スロット間を跨いで設けられた複数のコイル部と、異なる前記コイル部間を電気的に絶縁する絶縁シートと、を備える。前記絶縁シートは、前記ステータの軸方向の両端部において異なる前記コイル部の前記スロットから外部に突出するコイルエンド間を絶縁する一対の絶縁面部と、前記スロット内に設けられて前記絶縁面部同士を繋ぐ脚部と、を有する。前記絶縁シートが平面状に展開された状態において、前記脚部は、第１方向に延びる。前記絶縁面部は、第１方向、及び該第１方向と垂直な第２方向に広がる。前記絶縁面部の第１方向端部には、前記脚部の第１方向端部が接続される。前記絶縁面部の第１方向における前記脚部側の端部での第２方向一方側端と前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端とを繋ぐ前記絶縁面部の第２方向一方側端部は、傾斜縁部を含む。前記傾斜縁部は、前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端部から延びるとともに、第１方向における前記脚部側に向かうにつれて第２方向一方側に傾く。第２方向において、前記傾斜縁部の少なくとも一部は、前記脚部よりも第２方向一方側に設けられる。
【０００８】
また、本発明の例示的なモータは、中心軸を中心にして回転可能なロータと、前記ロータを駆動する上記のステータと、を備える。
【０００９】
また、本発明の例示的なステータの製造方法は、周方向に並ぶ複数のスロットが径方向内端部に設けられた環状のステータコアに複数のコイル部が設けられたステータの製造方法である。ステータの製造方法は、異なる前記スロット間を跨いで前記コイル部が設けられるステップと、前記ステータの軸方向の両端部において異なる前記コイル部の前記スロットから外部に突出するコイルエンド間に、該コイルエンド間を電気的に絶縁する絶縁シートの絶縁面部が設けられるステップと、前記コイルエンド間に前記絶縁面部が設けられた前記コイルエンドを軸方向に押圧するステップと、を備える。前記絶縁面部が設けられるステップにおいて、前記絶縁面部の軸方向端は、前記コイルエンドの軸方向端よりも前記ステータコア側に位置する。
【００１０】
また、本発明の例示的な絶縁シートは、周方向に並ぶ複数のスロットが径方向内端部に設けられた環状のステータコアと、異なる前記スロット間を跨いで設けられる複数のコイル部と、を有するステータに取り付けられる。異なる前記コイル部間を電気的に絶縁するための絶縁シートは、前記ステータの軸方向の両端部において異なる前記コイル部の前記スロットから外部に突出するコイルエンド間を絶縁するための１対の左右対称な絶縁面部と、前記スロット内に設けて前記絶縁面部同士を繋ぐための脚部と、を有する。前記脚部は、第１方向に延びる。前記絶縁面部は、第１方向、及び該第１方向と垂直な第２方向に広がる。前記絶縁面部の第１方向端部には、前記脚部の第１方向端部が接続される。前記絶縁面部の第１方向における前記脚部側の端部での第２方向一方側端と前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端とを繋ぐ前記絶縁面部の第２方向一方側端部は、傾斜縁部を含む。前記傾斜縁部は、前記絶縁面部の第１方向における前記脚部とは反対側の端部での第２方向一方側端部から延びるとともに、第１方向における前記脚部側に向かうにつれて第２方向一方側に傾く。第２方向において、前記傾斜縁部の少なくとも一部は、前記脚部よりも第２方向一方側に設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の例示的なステータ、モータ、ステータの製造方法、及び絶縁シートによれば、コイルエンドでの導線の結束の緩みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る電動駆動装置の断面図である。
【図２】図２は、ステータの軸方向一方側端部の斜視図である。
【図３】図３は、ステータの断面斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、平面状に展開された状態の実施例に係る絶縁シートの平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施例に係る絶縁面部の平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、平面状に展開された状態の変形例に係る絶縁シートの平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、変形例に係る絶縁面部の平面図である。
【図６】図６は、ステータの製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、ステータの製造工程において成型されるコイル部の一例である。
【図８】図８は、ステータの製造工程においてコイルエンドが押圧される前のステータの軸方向一方側端部の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して例示的な実施形態を説明する。
【００１４】
なお、本明細書では、電動駆動装置７００において、モータ１００の中心軸ＣＡと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。軸方向のうち、後述する第２シャフト１１０ｂから第１シャフト１１０ａへの向きを「軸方向一方」と呼び、第１シャフト１１０ａから第２シャフト１１０ｂへの向きを「軸方向他方」と呼ぶ。各々の構成要素において、軸方向一方側における端部を「軸方向一方側端部」と呼ぶ。さらに、軸方向他方側における端部を「軸方向他方側端部」と呼ぶ。
【００１５】
また、中心軸ＣＡに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸ＣＡを中心とする回転方向を「周方向」と呼ぶ。径方向のうち、中心軸ＣＡへと近づく向きを「径方向内方」と呼び、中心軸ＣＡから離れる向きを「径方向外方」と呼ぶ。各々の構成要素において、径方向内方側における端部を「径方向内端部」と呼ぶ。さらに、径方向外方側における端部を「径方向外端部」と呼ぶ。また、各々の構成要素の側面において、径方向内方を向く側面を「径方向内側面」と呼び、径方向外方を向く側面を「径方向外側面」と呼ぶ。
【００１６】
また、本明細書では、後述する絶縁シート１２３を平面状に展開した状態において、脚部１が延びる方向を「第１方向ｄｘ」と呼び、板状の絶縁面部２と平行であり且つ第１方向ｄｘと垂直な方向を「第２方向ｄｙ」と呼ぶ。
【００１７】
また、本明細書において、「環状」は、中心軸ＣＡを中心とする周方向の全周に渡って切れ目の無く連続的に一繋がりとなる形状のほか、中心軸ＣＡを中心とする全周の一部に切れ目を有する円弧状を含む。
【００１８】
なお、以上に説明した事項は、実際の機器に組み込まれた場合において厳密に適用されるものではない。
【００１９】
＜１．実施形態＞
＜１−１．電動駆動装置＞
実施形態に係る電動駆動装置７００は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）などのモータ１００を駆動源とする車両に搭載され、該車両の車輪を回転駆動する駆動源として使用される。図１は、実施形態に係る電動駆動装置７００の断面図である。なお、図１は、モータ１００の中心軸ＣＡを含む仮想の平面で電動駆動装置７００を切断した場合の断面構造を示している。
【００２０】
図１に示すように、電動駆動装置７００は、モータ１００と、減速装置２００と、差動装置（図示省略）と、ハウジング４００と、を備える。ハウジング４００は、モータ１００を収容するモータハウジング４０１と、減速装置２００を収容する減速ハウジング４０２と、差動装置を収容する差動ハウジング（図示省略）と、を有する。モータ１００は、三相交流で駆動する。減速装置２００は、モータ１００に接続され、モータ１００から伝達されるトルクを所定の減速比で増大させて差動装置に伝達する。差動装置は、減速装置２００を介してモータ１００に接続され、減速装置２００から伝達されたトルクを車輪に伝達する。
【００２１】
＜１−２．モータ＞
モータ１００は、図１に示すように、ロータ１１と、ステータ１２と、を備える。
【００２２】
ロータ１１は、ステータ１２よりも径方向内方に設けられ、中心軸ＣＡを中心にして周方向に回転可能である。ロータ１１は、シャフト１１０と、ロータコア１１１と、マグネット１１２と、を有する。
【００２３】
シャフト１１０は、ロータ１１の回転軸である。シャフト１１０は、ベアリング（符号省略）を介してモータハウジング４０１により回転可能に支持される。シャフト１１０は、第１シャフト１１０ａと、第２シャフト１１０ｂと、第１ギア部１１０ｃと、を有する。第１シャフト１１０ａ及び第２シャフト１１０ｂは、軸方向に延びる中空の筒状である。第１シャフト１１０ａの軸方向他方側端部には、第２シャフト１１０ｂの軸方向一方側端部が接続される。第１ギア部１１０ｃは、減速装置２００の第２ギア部２１０と噛み合う歯車であり、モータ１００の駆動力を減速装置２００に伝達する。第１ギア部１１０ｃは、第２シャフト１１０ｂ径方向外側面に設けられる。第２シャフト１１０ｂは、モータハウジング４０１から軸方向他方に突出する。そのため、第２シャフト１１０ｂの軸方向他方側の部分と第１ギア部１１０ｃとは、減速ハウジング４０２内に収容される。
【００２４】
ロータコア１１１は、中心軸ＣＡを中心とする環状の磁性体であり、本実施形態では板状の電磁鋼板が複数積層された積層体である。ロータコア１１１は、第１シャフト１１０ａの径方向外側面に固定される。ロータコア１１１は、該ロータコア１１１を軸方向に貫通する複数の貫通孔１１１１を有する。各々の貫通孔１１１１は、周方向に間隔を有して配列される。
【００２５】
マグネット１１２は、複数のマグネット片（図示省略）を有する。各々のマグネット片は、径方向と直交する方向に広がる平板状であり、ロータコア１１１の各々の貫通孔１１１１内に保持される。言い換えると、各々のマグネット片は、周方向に間隔を有して配列される。
【００２６】
＜１−３．ステータ＞
ステータ１２は、ロータ１１を駆動して回転させる。ステータ１２は、中心軸ＣＡを中心とする環状である。図２は、ステータ１２の軸方向一方側端部の斜視図である。図３は、ステータ１２の断面斜視図である。図３では、軸方向に垂直な仮想の平面でステータ１２を切断した断面構造を示している。
【００２７】
ステータ１２は、ステータコア１２１と、インシュレータ（図示省略）と、コイル部１２２と、絶縁シート１２３と、結束部材１２４と、押さえ部材１２５と、を有する。
【００２８】
ステータコア１２１は、中心軸ＣＡを中心とする環状の磁性体であり、本実施形態では板状の電磁鋼板が複数積層された積層体である。ステータコア１２１は、図３に示すように、環状のコアバック１２１１と、複数のティース１２１２と、複数のスロットＳと、を有する。
【００２９】
複数のティース１２１２は、コアバック１２１１の径方向内端部から径方向内方に延び、周方向に並ぶ。周方向に隣り合うティース間には、複数のスロットＳが設けられる。複数のスロットＳは、環状のステータコア１２１の径方向内端部に設けられ、周方向に並ぶ。各々のスロットＳには、コイル部１２２の直線部１２２２（後述する図７参照）が収容される。各々のスロットＳの径方向内端部には、コイル部１２２の導線をスロットＳからはみ出させないようにするため、軸方向に伸びる帯状の押さえ部材１２５が、スロットＳ内において、コイル部１２２の直線部１２２２よりも径方向内方に配置される。
【００３０】
各々のコイル部１２２は、異なるスロットＳ間を跨いで設けられる。本実施形態では、複数のコイル部１２２は、分布巻き方式で単層重ね巻きされる。より具体的には、コイル部１２２は、Ｕ相コイル部１２２ｕと、Ｖ相コイル部１２２ｖと、Ｗ相コイル部１２２ｗと、を有する。各相のコイル部１２２ｕ、１２２ｖ、１２２ｗは、本実施形態ではＹ結線される。各相のコイル部１２２ｕ、１２２ｖ、１２２ｗの数は本実施形態ではそれぞれ８個であり、同相のコイル部１２２は、図示しない渡り線又はブスバーを介して電気的に接続される。同相のコイル部１２２は、分布巻き方式により、他の２相のコイル部１２２が収容される複数のスロットＳを跨いで離間したスロットＳに収容される。また、単層重ね巻きにより、各スロットＳには、同相のコイル部１２２が収容される。言い換えると、同じスロットＳに異相のコイル部１２２は収容されない。
【００３１】
たとえば、本実施形態では、周方向に並ぶ２つのスロットＳに、同相のコイル部１２２の一方の直線部１２２２が１つずつ収容される。たとえば図３の周方向一方に向かって並ぶスロットＳ１からＳ１２において、２つのうちの一方のＵ相コイル部１２２ｕの直線部１２２２が、スロットＳ２からＳ７を跨いで、スロットＳ１及びＳ８に収容される。また、２つのうちの他方のＵ相コイル部１２２ｕの直線部１２２２が、スロットＳ３からＳ６を跨いで、スロットＳ２及びＳ７に収容される。また、２つのうちの一方のＶ相コイル部１２２ｖの直線部１２２２が、スロットＳ４からＳ９を跨いで、スロットＳ３及びＳ１０に収容される。また、２つのうちの他方のＶ相コイル部１２２ｖの直線部１２２２が、スロットＳ５からＳ８を跨いで、スロットＳ４及びＳ９に収容される。また、２つのうちの一方のＷ相コイル部１２２ｗの直線部１２２２が、スロットＳ６からＳ１１を跨いで、スロットＳ５及びＳ１２に収容される。また、２つのうちの他方のＷ相コイル部１２２ｗの直線部１２２２が、スロットＳ７からＳ１０を跨いで、スロットＳ６及びＳ１１に収容される。他の複数のスロットＳでも同様に、各相のコイル部１２２の直線部１２２２が収容される。
【００３２】
また、コイル部１２２の導線には、本実施形態では断面形状が円形の丸線を用いている。但し、この例示に限定されず、断面形状が円形以外の形状を有する導線が使用されてもよい。たとえば、導線の断面形状は、矩形、六角形などの多角形状であってもよい。
【００３３】
各々のコイル部１２２は、コイルエンド１２２１を有する。コイルエンド１２２１は、コイル部１２２のスロットＳから外部に突出する部分であり、ステータコア１２１の軸方向一方側端部よりも軸方向一方側とステータコア１２１の軸方向他方側端部よりも軸方向他方側とに設けられる。
【００３４】
絶縁シート１２３は、異なるコイル部１２２間を電気的に絶縁するために設けられる。絶縁シート１２３は、いわゆる相間絶縁紙であり、たとえば板状の薄い樹脂製の板の両面に不織紙が貼り付けられた構造である。絶縁シート１２３の構成は、後に説明する。
【００３５】
結束部材１２４は、絶縁性を有する紐状であり、コイルエンド１２２１の導線を結束する。
【００３６】
＜１−４．絶縁シート＞
次に、絶縁シート１２３の構成を実施例とその変形例とを挙げて説明する。以降の絶縁シート１２３の説明では、構成を理解し易くするため、特に但し書きの無い限り、絶縁シート１２３及びその各構成要素について、絶縁シート１２３が平面状に展開された状態での構成を説明する。
【００３７】
＜１−４−１．実施例＞
図４Ａは、平面状に展開された状態の実施例に係る絶縁シート１２３の平面図である。絶縁シート１２３は、脚部１と、一対の絶縁面部２と、を有する。絶縁シート１２３が取り付けられる際、脚部１は、スロットＳ内に設けられ、絶縁面部２同士を繋ぐ。一対の絶縁面部２はそれぞれ、ステータ１２の軸方向の両端部において、異相のコイルエンド１２２１間に挟まれて、両者を絶縁する。但し、この例示に限定されず、各々の絶縁面部２はさらに、ステータ１２の軸方向の両端部において、同相のコイルエンド１２２１間にも挟まれて、両者を絶縁してもよい。つまり、一対の絶縁面部２は、ステータ１２の軸方向の両端部において異なるコイル部１２２のスロットＳから外部に突出するコイルエンド１２２１間を絶縁してもよい。
【００３８】
図４Ａに示すように、脚部１は、細い帯状であり、第１方向ｄｘに延びる。脚部１の数は、本実施形態では２本であるが、この例示には限定されず、単数又は２以外の複数であってもよい。各々の絶縁面部２は、板状であり、第１方向ｄｘ及び第２方向ｄｙに広がる。各々の絶縁面部２の第１方向端部には、脚部１の第１方向端部が接続される。より具体的には、一対の絶縁面部２は、脚部１の第１方向ｄｘの一方側に設けられる第１絶縁面部２ａと、脚部１の第１方向ｄｘの他方側に設けられる第２絶縁面部２ｂと、を有する。第１絶縁面部２ａの第１方向他方側端部には、脚部１の第１方向一方側端部が接続される。第２絶縁面部２ｂの第１方向一方側端部には、脚部１の第１方向他方側端部が接続される。
【００３９】
＜１−４−１−１．絶縁面部＞
次に、絶縁面部２の形状を説明する。なお、第１絶縁面部２ａ及び第２絶縁面部２ｂは、第１方向ｄｘにおいて脚部１の中央部を通り且つ第１方向と垂直な仮想の平面に対して面対称な形状であり、これ以外の構成は同じである。よって、ここでは、第１絶縁面部２ａを代表にして絶縁面部２の構成を説明する。
【００４０】
図４Ｂは、実施例に係る絶縁面部２の平面図である。絶縁面部２は、図４Ｂに示すように、第１縁部２０１と、第２縁部２０２と、第３縁部２０３と、第４縁部２０４と、を有する。第１縁部２０１は、絶縁面部２の第１方向ｄｘにおける脚部１側の端部である。第２縁部２０２は、絶縁面部２の第１方向ｄｘにおける脚部１とは反対側の端部である。第３縁部２０３は、絶縁面部２の第２方向一方側端部であり、第１縁部２０１の第２方向一方側端と第２縁部２０２の第２方向一方側端とを繋ぐ。第４縁部２０４は、絶縁面部２の第２方向他方側端部である。
【００４１】
第３縁部２０３は、傾斜縁部２０３１を含む。傾斜縁部２０３１は、絶縁面部２の第２縁部２０２での第２方向一方側端部から延びるとともに、第１方向ｄｘにおける脚部１側に向かうにつれて第２方向一方ｄｙ１側に傾く。なお、傾斜縁部２０３１は、本実施形態では円弧形状であるが、この例示に限定されず、たとえば、直線形状であってもよいし、他の曲線形状であってもよい。
【００４２】
絶縁シート１２３が平面状に展開された状態において、傾斜縁部２０３１の第１方向ｄｘにおける脚部１とは反対側の端部は、絶縁面部２の第２縁部２０２に接続される。
【００４３】
第２方向ｄｙにおいて、傾斜縁部２０３１の第２方向他方側端部は、本実施形態では脚部１よりも第２方向一方ｄｙ１側に位置する。言い換えると、本実施形態では、傾斜縁部２０３１は全て、脚部１よりも第２方向一方ｄｙ１側に設けられる。但し、この例示に限定されず、傾斜縁部２０３１の第２方向他方側端部は、脚部１よりも第２方向他方ｄｙ２側に位置してもよい。言い換えると、傾斜縁部２０３１の第２方向一方ｄｙ１側の部分は脚部１よりも第２方向一方ｄｙ１側に設けられ、傾斜縁部２０３１の第２方向他方ｄｙ２側の部分は脚部１よりも第２方向他方ｄｙ２側に設けられてもよい。つまり、第２方向ｄｙにおいて、傾斜縁部２０３１の少なくとも一部は、脚部１よりも第２方向一方ｄｙ１側に設けられればよい。
【００４４】
こうすれば、異なるコイルエンド１２２１間を絶縁面部２が十分に絶縁できる程度の傾斜縁部２０３１を絶縁シート１２３の絶縁面部２に設けることにより、絶縁面部２の第２縁部２０２と第３縁部２０３との間の角を除去できる。
【００４５】
そのため、たとえば、ステータ１２の製造工程において、ステータコア１２１に設けられたコイル部１２２のコイルエンド１２２１が紐などの結束部材１２４で結束される際、上述の角の除去によって、絶縁シート１２３のスプリングバックを弱めることができる。なお、スプリングバックは、絶縁面部２が曲げに反発して板状に戻ろうとする現象である。スプリングバックにより、絶縁面部２は、自身の剛性によって結束部材１２４から作用する力に反発するため、コイルエンド１２２１の表面に沿って曲がり難くなる。従って、スプリングバックを弱めることにより、結束部材１２４に撓みが生じることを抑制できる。よって、コイルエンド１２２１での導線の結束の緩みと、これに起因するコイルエンド１２２１での導線の結束密度の低下と、を抑制できる。
【００４６】
また、コイルエンド１２２１で結束される導線の結束密度をより均一にできるので、たとえばコイルエンド１２２１にワニスなどを含浸させる際、導線間にワニスをより均一に分布させることができる。
【００４７】
また、結束したコイルエンド１２２１の表面に沿って絶縁面部２が曲がり易くなるため、絶縁面部２とコイルエンド１２２１の表面との間に隙間が生じ難い。従って、オイルなどの冷却液をコイルエンド１２２１に掛けて冷却する際、コイルエンド１２２１表面の絶縁面部２による被覆部分の熱が、絶縁面部２を介して冷却液に伝達され易くなる。従って、ステータ１２をより確実に冷却できる。
【００４８】
また、本実施形態では、絶縁シート１２３が平面状に展開された状態において、傾斜縁部２０３１の第１方向ｄｘにおける脚部１とは反対側の端部は、脚部１よりも第２方向一方ｄｙ１側にある。こうすれば、全ての傾斜縁部２０３１を脚部１よりも第２方向一方ｄｙ１側に設けることができる。そのため、上述の角における絶縁シート１２３のスプリングバックによるコイルエンド１２２１の結束の緩みを十分に抑制できる程度に、該角を除去する範囲を狭くできる。このことは、絶縁面部２によるコイルエンド１２２１間の絶縁を優先する際、特に有効である。
【００４９】
また、本実施形態では、絶縁シート１２３が平面状に展開された状態において、傾斜縁部２０３１の第１方向ｄｘにおける脚部１側の端部は、絶縁面部２の第１縁部２０１の第２方向一方側端に接続される。これにより、絶縁面部２の脚部１よりも第２方向一方側にある部分を残した状態で、絶縁面部２の第３縁部２０３全体を傾斜縁部２０３１にすることができる。但し、本実施形態の例示に限定されず、傾斜縁部２０３１の第１方向ｄｘにおける脚部１側の端部は、絶縁面部２の第１縁部２０１には接続されず、第１縁部２０１から離れていてもよい。つまり、傾斜縁部２０３１は、第３縁部２０３の一部であってもよい。
【００５０】
また、絶縁面部２は、図４Ｂに示すように、突片部２４を有する。突片部２４は、絶縁面部２の第１縁部２０１において、脚部１より第２方向他方ｄｙ２側に設けられる。また、突片部２４は、第１方向ｄｘにおいて脚部１と第１縁部２０１との接続部分よりも脚部１側に突出して配置される。絶縁シート１２３がコイルエンド１２２１とともに結束される際、突片部２４は、曲がって、コイルエンド１２２１とステータコア１２１の軸方向端面に設けられたインシュレータとの間に挟まれる。
【００５１】
＜１−４−２．変形例＞
次に、絶縁シート１２３の変形例を説明する。なお、以下では、実施例と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。図５Ａは、平面状に展開された状態の変形例に係る絶縁シート１２３の平面図である。図５Ｂは、変形例に係る絶縁面部２の平面図である。
【００５２】
変形例に係る絶縁面部２は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、折り部２２と、第１折り線部２２１と、を有する。
【００５３】
折り部２２は、絶縁面部２のうちの第１折り線部２２１よりも第１方向ｄｘにおける脚部１とは反対側且つ第２方向他方ｄｙ２側の部分である。折り部２２は、第１折り線部２２１を中心とする周方向に折り曲げ可能である。
【００５４】
第１折り線部２２１は、折り部２２を折り曲げ可能にするために予め絶縁面部２に設けられる関節部分であり、少なくとも第２方向ｄｙに延びる。第１折り線部２２１は、たとえば絶縁面部２の厚さ方向に凹む溝などにより実現される。第１折り線部２２１の第２方向一方側端部は、本実施形態では、絶縁面部２の第２縁部２０２に接続される。但し、この例示に限定されず、第１折り線部２２１の第２方向一方側端部は、傾斜縁部２０３１に接続されてもよい。第１折り線部２２１の第２方向他方側端部は、絶縁面部２の第４縁部２０４に接続される。
【００５５】
こうすれば、絶縁シート１２３がコイルエンド１２２１とともに結束される際、結束部材１２４から作用する力で折り部２２が折れ曲がる。そのため、折り部２２とコイルエンド１２２１の表面との間に隙間が生じ難い。従って、絶縁面部２のスプリングバックを大幅に弱めることができるので、結束部材１２４の撓みをより効果的に抑制できる。なお、本実施形態の例示に限定されず、絶縁面部２には、折り部２２及び第１折り線部２２１が設けられなくてもよい。
【００５６】
また、変形例に係る絶縁面部２は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１凹部２３１を有する。絶縁シート１２３が平面状に展開された状態において、第１凹部２３１は、絶縁面部２の第１縁部２０１に設けられ、第１方向ｄｘにおける脚部１とは反対側に凹む。絶縁シート１２３がコイルエンド１２２１とともに結束される際、結束部材１２４が絶縁面部２の第１縁部２０１に掛かることがある。第１縁部２０１に第１凹部２３１を設けることにより、結束部材１２４が、第１凹部２３１内に入り込むことにより、絶縁面部２の第１縁部２０１から予測不能な方向に亀裂が生じることを防止できる。なお、本実施形態の例示に限定されず、絶縁面部２には、第１凹部２３１が設けられなくてもよい。
【００５７】
また、変形例に係る絶縁面部２は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第２凹部２３２を有する。絶縁シート１２３が平面状に展開された状態において、第２凹部２３２は、絶縁面部２の第２縁部２０２に設けられ、第１方向ｄｘにおける脚部１側に凹む。こうすれば、絶縁シート１２３がコイルエンド１２２１とともに結束される際、絶縁面部２の第２縁部２０２側の部分のうちの第２凹部２３２よりも第２方向一方ｄｙ１側の部分と、第２凹部２３２よりも第２方向他方ｄｙ２側の部分と、を別々に折り曲げることができる。そのため、絶縁面部２の第１方向ｄｘにおける脚部１とは反対側の部分を、コイルエンド１２２１の表面に沿ってより該表面に近接させることができる。すなわち、これらの部分をコイルエンド１２２１の表面により密着させることができる。なお、本実施形態の例示に限定されず、絶縁面部２には、第２凹部２３２が設けられなくてもよい。
【００５８】
また、変形例に係る絶縁面部２は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第２折り線部２４１を有する。突片部２４は、第２折り線部２４１を中心とする周方向に折り曲げ可能である。第２折り線部２４１は、折り部２２を折り曲げ可能にするために予め絶縁面部２に設けられる関節部分であり、脚部１と第１縁部２０１との接続部分から少なくとも第２方向ｄｙに延びる。第２折り線部２４１の第２方向他方側端部は、第４縁部２０４に接続される。第２折り線部２４１は、たとえば絶縁面部２の厚さ方向に凹む溝などにより実現される。なお、本実施形態の例示に限定されず、絶縁面部２には、第２折り線部２４１が設けられなくてもよい。
【００５９】
なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、変形例に係る絶縁面部２には、折り部２２及び第１折り線部２２１、第１凹部２３１、第２凹部２３２、及び第２折り線部２４１が設けられる。但し、変形例に係る絶縁面部２は、図５Ａ及び図５Ｂの例示に限定されない。変形例に係る絶縁面部２は、折り部２２及び第１折り線部２２１と、第１凹部２３１と、第２凹部２３２と、第２折り線部２４１と、のうちの少なくともいずれかを有していればよい。
【００６０】
＜１−５．ステータの製造方法＞
次に、ステータ１２の製造方法を説明する。図６は、ステータ１２の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【００６１】
まず、長手方向を有する治具に導線を巻きつけることによりコイル形状にして、コイル部１２２を成型する（Ｓ１０１）。本実施形態では、スロットＳの総数と同じ数のコイル部１２２が成型される。コイル部１２２は、たとえば図７に示すように、長手方向の両端部分のコイルエンド１２２１と、長手方向に延びる一対の直線部１２２２と、を有する形状に成型される。なお、一対の直線部１２２２は、第１直線部１２２２ａと、第２直線部１２２２ｂと、を有する。この際、図７に示すように、各々のコイル部１２２の延伸方向ｄＬと垂直なコイル形状は、本実施形態では長手方向を有する六角形状に成型される。但し、コイル形状は、この例示に限定されず、たとえば長手方向を有する楕円形状であってもよい。
【００６２】
ステータコア１２１に絶縁シート１２３を取り付ける（Ｓ１０３）。この際、スロットＳに絶縁シート１２３の脚部１が挿入される。また、本実施形態では図８に示すように、各々の絶縁シート１２３の脚部１は、周方向において２個のスロットＳを空けて順に挿入される。２つの脚部１の一方と他方は、それぞれ、周方向に連続して並び且つそれぞれに異相のコイル部１２２の直線部１２２２を収容するためのスロットＳに挿入される。たとえば、周方向に連続して並ぶスロットＳ１からＳ１２において、スロットＳ２及びＳ３には、同じ絶縁シート１２３の各々の脚部１が挿入される。スロットＳ６及びＳ７、Ｓ１０及びＳ１１などでも同じ絶縁シート１２３の各々の脚部１が挿入される。
【００６３】
次に、同相のコイル部１２２を２つずつステータコア１２１に順番に取り付ける。まず、２つの同相のコイル部１２２の各々の直線部１２２２が、該直線部１２２２を収容するスロットＳよりも径方向内方側において、該スロットＳと同じ周方向位置にそれぞれ配置される（Ｓ１０５）。この際、各々の直線部１２２２は、図３のように対応するスロットＳに収容されるように並べられる。たとえば、図３のスロットＳ１からＳ１２に注目して説明すると、２つのＵ相コイル部１２２ｕの場合、２つのうちの一方のＵ相コイル部１２２ｕの各々の直線部１２２２は、スロットＳ１、Ｓ８よりも径方向内方側において、該スロットＳ１、Ｓ８と同じ周方向位置にそれぞれ配置される。２つのうちの他方のＵ相コイル部１２２ｕの各々の直線部１２２２は、スロットＳ２、Ｓ７よりも径方向内方側において、該スロットＳ２、Ｓ７と同じ周方向位置にそれぞれ配置される。
【００６４】
そして、各々の直線部１２２２を径方向外方に押して対応するスロットＳに挿入する（Ｓ１０７）。これにより、コイル部１２２は、異なるスロットＳ間を跨いで設けられる（図３参照）。たとえば、図３のスロットＳ１からＳ１２に注目して説明すると、２つのＵ相コイル部１２２ｕの場合、２つのうちの一方のＵ相コイル部１２２ｕの各々の直線部１２２２がスロットＳ１及びＳ８に挿入され、他方のＵ相コイル部１２２ｕの各々の直線部１２２２がスロットＳ２及びＳ７に挿入される。
【００６５】
次に、全てのコイル部１２２をステータコア１２１に取り付けられていない場合（Ｓ１０９でＮＯ）、周方向一方において隣り合う別の相の２つコイル部１２２の各々の直線部１２２２が、該直線部１２２２を収容するスロットＳよりも径方向内方側において、該スロットＳと同じ周方向位置にそれぞれ配置される（Ｓ１１１）。この際も、各々の直線部１２２２は、図３のように対応するスロットＳに収容されるように並べられる。たとえば、図３のスロットＳ１からＳ１２に注目して説明すると、ステップＳ１０７にて２つのＵ相コイル部１２２ｕの直線部１２２２を挿入した後の場合、２つのうちの一方のＶ相コイル部１２２ｖの各々の直線部１２２２は、スロットＳ３、Ｓ１０よりも径方向内方側において、該スロットＳ３、Ｓ１０と同じ周方向位置にそれぞれ配置される。２つのうちの他方のＶ相コイル部１２２ｖの各々の直線部１２２２は、スロットＳ４、Ｓ９よりも径方向内方側において、該スロットＳ４、Ｓ９と同じ周方向位置にそれぞれ配置される。又は、ステップＳ１０７にて２つのＶ相コイル部１２２ｖの直線部１２２２を挿入した後の場合、２つのうちの一方のＷ相コイル部１２２ｗの各々の直線部１２２２は、スロットＳ５、Ｓ１２よりも径方向内方側において、該スロットＳ５、Ｓ１２と同じ周方向位置にそれぞれ配置される。２つのうちの他方のＷ相コイル部１２２ｗの各々の直線部１２２２は、スロットＳ６、Ｓ１１よりも径方向内方側において、該スロットＳ１、Ｓ１１と同じ周方向位置にそれぞれ配置される。
【００６６】
そして、各々の直線部１２２２を径方向外方に押して対応するスロットＳに挿入する（Ｓ１１３）。これにより、コイル部１２２は、異なるスロットＳ間を跨いで設けられる（図３参照）。たとえば、図３のスロットＳ１からＳ１２に注目して説明すると、２つのＶ相コイル部１２２ｖの場合、２つのうちの一方のＶ相コイル部１２２ｖの直線部１２２２がスロットＳ３及びＳ１０に挿入され、他方のＶ相コイル部１２２ｖの直線部１２２２がスロットＳ４及びＳ９に挿入される。又は、２つのＷ相コイル部１２２ｗの場合、２つのうちの一方のＷ相コイル部１２２ｗの直線部１２２２がスロットＳ５及びＳ１２に挿入され、他方のＷ相コイル部１２２ｗの直線部１２２２がスロットＳ６及びＳ１１に挿入される。
【００６７】
次に、全てのコイル部１２２をステータコア１２１に取り付けた場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）、各々のスロットＳに帯状の押さえ部材１２５を軸方向に挿入する（Ｓ１１５）。なお、スロットＳ内において、押さえ部材１２５は、直線部１２２２及び脚部１よりも径方向内方に設けられる。押さえ部材１２５は、直線部１２２２（つまり導線）及び脚部１がスロットＳからはみ出ることを防止する。
【００６８】
周方向に隣り合う異相のコイル部１２２のコイルエンド１２２１間に絶縁面部２を挟む（Ｓ１１７）。たとえば、図８のように、脚部１がスロットＳ１及びＳ２に挿入された絶縁シート１２３の絶縁面部２は、直線部１２２２がスロットＳ２に挿入されたＵ相コイル部１２２ｕのコイルエンド１２２１と、直線部１２２２がスロットＳ３に挿入されたＶ相コイル部１２２ｖのコイルエンド１２２１との間に挟まれる。また、脚部１がスロットＳ３及びＳ４に挿入された絶縁シート１２３の絶縁面部２は、直線部１２２２がスロットＳ４に挿入されたＶ相コイル部１２２ｖのコイルエンド１２２１と、直線部１２２２がスロットＳ５に挿入されたＷ相コイル部１２２ｗのコイルエンド１２２１との間に挟まれる。また、脚部１がスロットＳ５及びＳ６に挿入された絶縁シート１２３の絶縁面部２は、直線部１２２２がスロットＳ６に挿入されたＷ相コイル部１２２ｗのコイルエンド１２２１と、直線部１２２２がスロットＳ７に挿入されたＵ相コイル部１２２ｕのコイルエンド１２２１との間に挟まれる。
【００６９】
次に、異なるコイルエンド１２２１間に絶縁面部２が設けられた該コイルエンド１２２１を軸方向に押圧する（Ｓ１１９）。つまり、ステータ１２の軸方向一方側のコイルエンド１２２１は、第１絶縁面部２ａとともに軸方向他方に押圧されて、軸方向高さが低くなるように成型される。また、ステータ１２の軸方向他方側のコイルエンド１２２１は、第２絶縁面部２ｂとともに軸方向一方に押圧されて、軸方向高さが低くなるように成型される。
【００７０】
次に、コイルエンド１２２１の導線がばらけないようにするため、押圧されたコイルエンド１２２１を絶縁面部２とともに結束部材１２４で結束し（Ｓ１２１：図２参照）、コイルエンドにワニスを含浸させる（Ｓ１２３）。
【００７１】
なお、ステップＳ１１７において、絶縁面部２は、本実施形態では周方向に隣り合う同相のコイル部１２２のコイルエンド１２２１間には挟まれない。但し、この例示に限定されず、周方向に隣り合う同相のコイル部１２２のコイルエンド１２２１間にも、絶縁面部２が挟まれてもよい。つまり、ステータ１２の軸方向の両端部において異なるコイル部１２２のスロットＳから外部に突出するコイルエンド１２２１間に、該コイルエンド１２２１間を電気的に絶縁する絶縁シート１２３の絶縁面部２が設けられてもよい。
【００７２】
また、ステップＳ１１７において、好ましくは、絶縁面部２の軸方向端（第２縁部２０２）は、コイルエンド１２２１の軸方向端よりもステータコア１２１側に位置する。つまり、ステータ１２の軸方向一方側端部において、好ましくは図８に示すように、第１絶縁面部２ａの軸方向一方側端部は、押圧される前のコイルエンド１２２１の軸方向一方側端部よりも軸方向他方側に位置する。ステータ１２の軸方向他方側端部において、好ましくは、第２絶縁面部２ｂの軸方向他方側端部は、押圧される前のコイルエンド１２２１の軸方向他方側端部よりも軸方向一方側に位置する。
【００７３】
コイルエンド１２２１を軸方向に押圧する前の状態において、絶縁面部２の軸方向端をコイルエンド１２２１の軸方向端よりもステータコア１２１側に位置させることにより、コイルエンド１２２１を軸方向に押圧した後での絶縁面部２のスプリングバックを弱めることができる。従って、コイルエンド１２２１を紐などの結束部材１２４で結束する際、結束部材１２４に撓みが生じ難くなる。よって、コイルエンド１２２１での導線の結束の緩みと、これに起因するコイルエンド１２２１での導線の結束密度の低下と、を抑制できる。
【００７４】
また、コイルエンド１２２１で結束される導線の結束密度をより均一にできる。従って、たとえばコイルエンド１２２１にワニスなどを含浸させる際、導線間にワニスをより均一に分布させることができる。
【００７５】
＜２．その他＞
以上、本発明の実施形態を説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、異なるコイルエンド間に絶縁シートを挟んで絶縁するステータ、及びモータを有する装置、製造方法に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１００・・・モータ、１１・・・ロータ、１１０・・・シャフト、１１０ａ・・・第１シャフト、１１０ｂ・・・第２シャフト、１１０ｃ・・・第１ギア部、１１１・・・ロータコア、１１１１・・・貫通孔、１１２・・・ロータマグネット、１２・・・ステータ、１２１・・・ステータコア、１２１１・・・コアバック、１２１２・・・ティース、Ｓ・・・スロット、１２２・・・コイル部、１２２ｕ・・・Ｕ相コイル部、１２２ｖ・・・Ｖ相コイル部、１２２ｗ・・・Ｗ相コイル部、１２２１・・・コイルエンド、１２２２・・・直線部、１２３・・・絶縁シート、１・・・脚部、２・・・絶縁面部、２ａ・・・第１絶縁面部、２ｂ・・・第２絶縁面部、２０１・・・第１縁部、２０２・・・第２縁部、２０３・・・第３縁部、２０３１・・・傾斜縁部、２０４・・・第４縁部、２２・・・折り部、２２１・・・第１折り線部、２３・・・突片部、２３１・・・第２折り線部、２４１・・・第１凹部、２４２・・・第２凹部、１２４・・・結束部材、１２５・・・押さえ部材、２００・・・減速装置、２１０・・・第２ギア部、４００・・・ハウジング、４０１・・・モータハウジング、４０２・・・減速ハウジング、７００・・・電動駆動装置、ｄｘ・・・第１方向、ｄｙ・・・第２方向、ｄｙ１・・・第２方向一方、ｄｙ２・・・第２方向他方
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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