(57)【要約】【課題】発泡層が絶縁層から剥離し難い絶縁シート、並びに当該絶縁シートを備えた回転電機用ステータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁シート１は、電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層１１と、絶縁層１１の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層１２と、発泡層１２における絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部１３ａを有するシートにより構成された開口シート層１３と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層と、
前記絶縁層の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層と、
前記発泡層における前記絶縁層側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えた絶縁シート。
【請求項２】
前記開口シート層は、表面の摩擦係数が前記発泡樹脂よりも小さいシートにより構成されている、請求項１に記載の絶縁シート。
【請求項３】
前記発泡層が前記絶縁層の両面のそれぞれに設けられ、前記開口シート層が一対の前記発泡層の双方における前記絶縁層側とは反対側の面を覆うように設けられている、請求項１又は２に記載の絶縁シート。
【請求項４】
前記発泡層が前記絶縁層の両面のそれぞれに設けられ、前記開口シート層が一対の前記発泡層のうちの一方のみにおける前記絶縁層側とは反対側の面を覆うように設けられている、請求項１又は２に記載の絶縁シート。
【請求項５】
前記発泡樹脂は、加熱により膨張する複数のカプセル体を含み、
前記開口部の最も狭い部分の開口幅は、膨張後の前記カプセル体の外径よりも大きい、請求項１から４のいずれか一項に記載の絶縁シート。
【請求項６】
前記開口シート層は、特定方向に沿って延在する複数のスリットが規則的に配置されたシートにより構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁シート。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁シートと、
スロットを有するステータコアと、
前記スロットに収容されるスロット収容部を有するコイルと、を備えた回転電機用ステータであって、
前記スロットの内面と、前記スロットの前記内面に対向する前記スロット収容部の外面との間に、前記絶縁シートが配置されている、回転電機用ステータ。
【請求項８】
前記スロットの前記内面に、凹凸部が形成されている、請求項７に記載の回転電機用ステータ。
【請求項９】
スロットを有するステータコアと、前記スロットに収容されるスロット収容部を有するコイルと、を備えた回転電機用ステータの製造方法であって、
電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層と、前記絶縁層の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層と、前記発泡層における前記絶縁層側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えた絶縁シートを、前記スロット内に配置する第１配置工程と、
前記スロットの内面と当該内面に対向する前記スロット収容部の外面との間に前記絶縁シートが位置するように、前記スロット内に前記スロット収容部を配置する第２配置工程と、
前記絶縁シートの前記発泡層を成す前記発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の前記発泡樹脂を、前記開口シート層の複数の前記開口部を通して、前記スロットの前記内面及び前記スロット収容部の前記外面の少なくとも一方に接着させる膨張工程と、を備えた、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】
本発明は、電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層と、絶縁層の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層と、を備えた絶縁シート、並びに当該絶縁シートを備えた回転電機用ステータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような絶縁シート及びそれを備えた回転電機用ステータの一例が、下記の特許文献１に開示されている。以下、この背景技術の欄の説明では、特許文献１における部材名及び符号を括弧内に引用する。
【０００３】
特許文献１の絶縁シート（絶縁部材７）は、電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層（絶縁紙７０）と、絶縁層の両面に設けられた発泡樹脂の層である発泡層（接着層７７）と、を備えている。
【０００４】
このような絶縁シートは、発泡層が絶縁層から剥離し易いという課題があった。例えば、回転電機用ステータ（電動機用ステータ１）のスロット（コアスロット２Ｓ）内に絶縁シートを配置する場合には、発泡層がスロットの内面等に接触して絶縁層から発泡層が剥離することがある。また、絶縁シートがスロット内に配置された状態で、コイル（セグメントコイル５）をスロット内に挿入する場合には、コイルが発泡層に接触して絶縁層から発泡層が剥離することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−７７０９５号公報（段落００１８，００１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、発泡層が絶縁層から剥離し難い絶縁シート、並びに当該絶縁シートを備えた回転電機用ステータ及びその製造方法の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記に鑑みた、絶縁シートの特徴構成は、
電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層と、
前記絶縁層の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層と、
前記発泡層における前記絶縁層側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えた点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、発泡層における絶縁層側とは反対側の面を覆うように開口シート層が設けられている。そのため、絶縁シートにより絶縁を行う対象物に対向するように絶縁シートを配置する工程、及び絶縁シートに対向するように対象物を配置する工程を含む配置工程を行う際に、対象物と発泡層とが直接接触することを回避できる。したがって、発泡層が絶縁層から剥離する可能性を低減できる。
また、この特徴構成によれば、開口シート層には分散配置された複数の開口部が形成されている。そのため、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部を通って対象物に接触する。したがって、開口シート層を介して、発泡層を対象物に適切に接着させることができる。
【０００９】
上記に鑑みた、回転電機用ステータの特徴構成は、
上記の絶縁シートと、
スロットを有するステータコアと、
前記スロットに収容されるスロット収容部を有するコイルと、を備えた回転電機用ステータであって、
前記スロットの内面と、前記スロットの前記内面に対向する前記スロット収容部の外面との間に、前記絶縁シートが配置されている点にある。
【００１０】
この特徴構成によれば、絶縁シートの開口シート層がステータコアのスロットの内面に対向するように配置される場合には、スロット内に絶縁シートを配置する工程を行う際に、発泡層がステータコアに直接接触することを回避できる。したがって、発泡層が絶縁層から剥離する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部を通ってスロットの内面に接触する。したがって、開口シート層を介して、発泡層をスロットの内面に適切に接着させることができる。
また、コイルのスロット収容部が開口シート層に対向するように配置される場合には、絶縁シートがスロット内に配置された状態でコイルのスロット収容部をスロット内に配置する工程を行う際に、スロット収容部が発泡層に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層が絶縁層から剥離する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部を通ってコイルのスロット収容部に接触する。したがって、開口シート層を介して、発泡層をスロット収容部に適切に接着させることができる。
【００１１】
上記に鑑みた、回転電機用ステータの製造方法の特徴構成は、
スロットを有するステータコアと、前記スロットに収容されるスロット収容部を有するコイルと、を備えた回転電機用ステータの製造方法であって、
電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層と、前記絶縁層の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層と、前記発泡層における前記絶縁層側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部を有するシートにより構成された開口シート層と、を備えた絶縁シートを、前記スロット内に配置する第１配置工程と、
前記スロットの内面と当該内面に対向する前記スロット収容部の外面との間に前記絶縁シートが位置するように、前記スロット内に前記スロット収容部を配置する第２配置工程と、
前記絶縁シートの前記発泡層を成す前記発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の前記発泡樹脂を、前記開口シート層の複数の前記開口部を通して、前記スロットの前記内面及び前記スロット収容部の前記外面の少なくとも一方に接着させる膨張工程と、を備えた点にある。
【００１２】
この特徴構成によれば、絶縁シートの開口シート層がステータコアのスロットの内面に対向するように配置される場合には、第１配置工程を行う際に、発泡層がステータコアに直接接触することを回避できる。したがって、発泡層が絶縁層から剥離する可能性を低減できる。また、膨張工程において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部を通ってスロットの内面に接触するため、開口シート層を介して、発泡層をスロットの内面に適切に接着させることができる。
また、コイルのスロット収容部が開口シート層に対向するように配置される場合には、第２配置工程を行う際に、コイルが発泡層に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層が絶縁層から剥離する可能性を低減できる。また、膨張工程において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部を通ってコイルのスロット収容部に接触するため、開口シート層を介して、発泡層をスロット収容部に適切に接着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る絶縁シートの断面図
【図２】発泡層を成す発泡樹脂に含まれるカプセル体の膨張前後の様子を示す図
【図３】開口シート層における複数の開口部を示す図
【図４】実施形態に係る回転電機用ステータの一部の斜視図
【図５】実施形態に係る回転電機用ステータの一部の軸方向に直交する断面図
【図６】実施形態に係る回転電機用ステータの一部の軸方向に直交する断面図
【図７】実施形態に係る回転電機用ステータの製造方法を示すフローチャート
【図８】第１配置工程を示す断面図
【図９】第２配置工程を示す断面図
【図１０】膨張工程を示す断面図
【図１１】回転電機用ステータの別形態を示す断面図
【図１２】回転電機用ステータの別形態を示す断面図
【図１３】別形態に係る絶縁シートが設けられた回転電機用ステータの断面図
【図１４】別形態に係る絶縁シートの開口シート層における複数のスリットを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、実施形態に係る絶縁シート１について図面を参照して説明する。図１に示すように、絶縁シート１は、絶縁層１１と、発泡層１２と、開口シート層１３と、を備えている。
【００１５】
絶縁層１１は、電気的絶縁性を有するシートにより構成されている。このようなシートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル製シートを採用可能である。
【００１６】
発泡層１２は、絶縁層１１の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である。本実施形態では、発泡層１２は、絶縁層１１の両面のそれぞれに設けられている。
【００１７】
発泡層１２を成す発泡樹脂は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分として含んでいる。発泡層１２を成す発泡樹脂は、加熱等の処理を行うことにより発泡して膨張する。本実施形態では、発泡層１２を成す発泡樹脂は、熱硬化性樹脂を主成分としており、加熱により膨張する複数のカプセル体１２１を含んでいる。図２に示すように、カプセル体１２１は、加熱によって気化する液状の炭化水素等を内包する熱可塑性樹脂のカプセルである。図示の例では、カプセル体１２１は球状に形成され、膨張後のカプセル体１２１は外径Ｄを有している。なお、カプセル体１２１の形状は限定されない。例えば、カプセル体１２１は楕円体状であっても良い。この場合、膨張後のカプセル体１２１における最も大きい外径を外径Ｄとする。
【００１８】
図１に示すように、開口シート層１３は、発泡層１２における絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように設けられている。本実施形態では、開口シート層１３は、一対の発泡層１２の双方における絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように設けられている。つまり、本実施形態では、一対の開口シート層１３が一対の発泡層１２を覆うように設けられている。図１及び図３に示すように、開口シート層１３は、分散配置された複数の開口部１３ａを有するシートにより構成されている。このようなシートとしては、例えば、機械的な加工により複数の開口部１３ａが形成されたシート、多孔質体により構成されたシート等を採用可能である。
【００１９】
開口部１３ａは、開口シート層１３の一方の面と他方の面とを連通するように形成された貫通孔である。図３に示す例では、開口部１３ａは、開口シート層１３の表面に円状の開口が形成されるような形状を有している。そして、図３に示す例では、隣接する開口部１３ａ同士が一定の間隔を空けて位置するように、複数の開口部１３ａが開口シート層１３の表面の全域に亘って規則的に配置されている。
【００２０】
本実施形態では、開口部１３ａの最も狭い部分の開口幅Ｗは、膨張後のカプセル体１２１の外径Ｄよりも大きい。図３に示す例のように、開口部１３ａが、開口シート層１３の表面に円状の開口が形成されるような形状を有している場合には、当該開口の直径が開口幅Ｗに相当する。
【００２１】
また、本実施形態では、開口シート層１３は、表面の摩擦係数が発泡層１２を成す発泡樹脂よりも小さいシートにより構成されている。このようなシートとしては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で構成されたシートを採用可能である。なお、本実施形態において、「表面の摩擦係数」とは、開口シート層１３を構成するシート及び発泡層１２を成す発泡樹脂の表面粗さを同じにした場合（同じにできない場合はそれぞれの表面粗さが最小になるように加工した場合）における、それらと絶縁シート１により絶縁を行う対象物との間の静止摩擦係数である。
【００２２】
以上のように構成された絶縁シート１は、発泡層１２を成す発泡樹脂を膨張させることによって対象物に接着される。具体的には、発泡層１２を成す発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が開口シート層１３の複数の開口部１３ａを通って対象物に接触する。その後、発泡層１２を成す発泡樹脂が硬化することにより、開口シート層１３を介して、発泡層１２が対象物に接着する。
【００２３】
なお、開口部１３ａの開口幅Ｗの大きさは限定されない。開口幅Ｗは、膨張した発泡樹脂が開口部１３ａを通過できる程度の大きさに設定されていれば良い。
また、開口シート層１３を構成するシートの開口率は、発泡層１２が対象物に対して所望の接着強度を実現できる程度に設定されていれば良い。ここで、「開口シート層１３を構成するシートの開口率」とは、開口シート層１３を構成するシートの表面において複数の開口部１３ａが占める割合である。例えば、発泡層１２における対象物に対向する面の全体が対象物に接着している状態で必要な接着強度の２倍の強度が得られる場合には、開口シート層１３を構成するシートの開口率を５０％とすることができる。
【００２４】
以下では、実施形態に係るステータ１００について図面を参照して説明する。ステータ１００は、回転電機に用いられるステータである。なお、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【００２５】
図４及び図５に示すように、ステータ１００は、絶縁シート１と、ステータコア２と、コイル３と、を備えている。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、ステータコア２の軸心を基準として定義している。そして、径方向Ｒにおいて、ステータコア２の軸心側を「径方向内側Ｒ１」とし、ステータコア２の軸心側とは反対側を「径方向外側Ｒ２」とする。
【００２６】
なお、図示は省略するが、本実施形態では、ステータ１００（ステータコア２）の径方向内側Ｒ１には、永久磁石又は電磁石を備えたロータが配置される。このロータは、ステータ１００から発生する回転磁界により、ステータ１００に対して回転する。つまり、本実施形態に係るステータ１００は、インナロータ型の回転電機用のステータである。
【００２７】
ステータコア２は、磁性材料を用いて形成されている。本実施形態では、ステータコア２は、円環板状の電磁鋼板が軸方向Ｌに複数枚積層された積層構造体である。ステータコア２は、複数のスロット２１を有している。
【００２８】
スロット２１は、ステータコア２を軸方向Ｌに貫通するように形成されている。本実施形態では、スロット２１は、軸方向Ｌに平行に延在すると共に、その周方向Ｃの中央部を結ぶ仮想線（すなわち、幅方向中心線）が径方向Ｒに平行に延在するように形成されている。また、本実施形態では、スロット２１の内面２１ａは意図的に形成された凹凸を有しない。つまり、ステータコア２を構成する複数枚の電磁鋼板におけるスロット２１の内面２１ａを構成する端面は、当該複数枚で同じ位置及び形状となるように形成されている。ただし、各電磁鋼板の成形上の誤差や成形の際の変形に起因する凹凸は、スロット２１の内面２１ａに存在し得る。
【００２９】
スロット２１は、周方向Ｃに複数分散配置されている。本実施形態では、複数のスロット２１が、周方向Ｃに沿って一定の間隔を空けて配置されている。周方向Ｃに隣接する２つのスロット２１の間には、ティース２２が形成されている。
【００３０】
また、スロット２１は、径方向Ｒに開口する径方向開口部２１１を有している。本実施形態では、径方向開口部２１１は、径方向内側Ｒ１に向けて開口している。
【００３１】
コイル３は、線状導体により構成されている。この線状導体の材料としては、例えば、銅、アルミニウム等を採用可能である。線状導体の表面は、他の導体と電気的に接続される部分を除いて、樹脂等（例えば、ポリイミド等）の電気的絶縁性を有する材料からなる絶縁皮膜により被覆されている。線状導体として、例えば、複数の細線を束ねた縒り線からなる導体や、延在方向に直交する断面形状が四角形状や円形状等の導体を用いることができる。線状導体として、延在方向に直交する断面形状が四角形状の導体を用いる場合には、当該断面の角部にＣ面取りやＲ面取り等の面取り形状が形成されると良い。本実施形態では、線状導体として、延在方向に直交する断面形状が、Ｒ面取りを施された矩形状の導体（平角線）を用いている。
【００３２】
コイル３は、スロット２１に収容されるスロット収容部３１を有している。スロット収容部３１は、軸方向Ｌに沿って延在した状態でスロット２１内に配置される。本実施形態では、スロット収容部３１は、軸方向Ｌに平行に延在した状態でスロット２１内に配置されている。なお、コイル３は、ステータコア２（スロット２１）から軸方向Ｌの外側に突出した部分であるコイルエンド部（図示省略）も有している。
【００３３】
各スロット２１内には、スロット収容部３１が径方向Ｒにｎ個配置される。ここで、ｎは２以上の整数であり、回転電機に要求されるトルクや許容される逆起電力の大きさ等に応じて設定される。本実施形態では、各スロット２１内には、６個のスロット収容部３１が径方向Ｒに配置されている。また、各スロット２１内には、スロット収容部３１が周方向Ｃに少なくとも１個配置される。本実施形態では、各スロット２１内には、スロット収容部３１が周方向Ｃに１個配置されている。つまり、本実施形態では、各スロット２１内に、６個のスロット収容部３１が径方向Ｒに積み重なるように、１列に整列配置されている。
【００３４】
絶縁シート１は、ステータコア２とコイル３との間の電気的な絶縁性を確保するように配置されている。具体的には、絶縁シート１は、スロット２１の内面２１ａと、この内面２１ａに対向するスロット収容部３１の外面３１ａとの間に配置されている。図４に示すように、本実施形態では、絶縁シート１は、軸方向Ｌ視でＵ字形状を成すように、スロット２１の内面２１ａに沿って配置されている。更に、本実施形態では、絶縁シート１は、ステータコア２の軸方向Ｌの端面よりも外側（ステータコア２の軸方向Ｌの中央部から離れる側）に突出するように配置されている。
【００３５】
図６に示すように、本実施形態では、絶縁シート１は、スロット２１の内面２１ａとスロット収容部３１の外面３１ａとに接着されている。具体的には、絶縁層１１に対してスロット２１の内面２１ａ側の発泡層１２を成す発泡樹脂が発泡して膨張することにより、当該発泡樹脂の一部がスロット２１の内面２１ａ側の開口シート層１３における複数の開口部１３ａを通ってスロット２１の内面２１ａに接触し、その状態で発泡樹脂が硬化している。また、絶縁層１１に対してスロット収容部３１の外面３１ａ側の発泡層１２を成す発泡樹脂が発泡して膨張することにより、当該発泡樹脂の一部がスロット収容部３１の外面３１ａ側の開口シート層１３における複数の開口部１３ａを通ってスロット収容部３１の外面３１ａに接触し、その状態で発泡樹脂が硬化している。こうして、本実施形態では、絶縁層１１に対して一方側の発泡層１２が、スロット２１の内面２１ａ側の開口シート層１３を介してスロット２１の内面２１ａに接着すると共に、絶縁層１１に対して他方側の発泡層１２が、スロット収容部３１の外面３１ａ側の開口シート層１３を介してスロット収容部３１の外面３１ａに接着している。
【００３６】
なお、図示の例では、発泡層１２が開口シート層１３を完全に内包するように、発泡樹脂が膨張している。しかし、これに限定されず、例えば、膨張後の発泡樹脂が、開口シート層１３よりも絶縁層１１側とは反対側に移動することなく、開口部１３ａの開口部分のみで、スロット２１の内面２１ａやスロット収容部３１の外面３１ａに接触していても良い。或いは、膨張後の発泡樹脂が、部分的に開口シート層１３よりも絶縁層１１側とは反対側に移動し、スロット２１の内面２１ａやスロット収容部３１の外面３１ａに対して部分的に接触していても良い。つまり、少なくとも、膨張後の発泡樹脂の一部がスロット２１の内面２１ａやスロット収容部３１の外面３１ａに接触し、所望の接着強度を確保できる程度に発泡層１２が接着されていれば良い。
【００３７】
以下では、実施形態に係るステータ１００の製造工程Ｓ１について図面を参照して説明する。図７に示すように、製造工程Ｓ１は、第１配置工程Ｓ１１と、第２配置工程Ｓ１２と、膨張工程Ｓ１３と、を備えている。
【００３８】
図８に示すように、第１配置工程Ｓ１１は、絶縁シート１をスロット２１内に配置する工程である。本実施形態の第１配置工程Ｓ１１では、スロット２１の内面２１ａに沿った形状とした絶縁シート１を、軸方向Ｌに移動させてスロット２１内へ挿入する。このとき、本実施形態では、絶縁層１１に対してスロット２１の内面２１ａ側の発泡層１２における絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように開口シート層１３が設けられているため、この発泡層１２がステータコア２に直接接触することを回避できる。
【００３９】
図９に示すように、第２配置工程Ｓ１２は、スロット２１の内面２１ａとスロット収容部３１の外面３１ａとの間に絶縁シート１が位置するように、スロット２１内にスロット収容部３１を配置する工程である。本実施形態の第２配置工程Ｓ１２では、スロット収容部３１を軸方向Ｌに移動させて、絶縁シート１が配置されたスロット２１内へ挿入する。このとき、本実施形態では、絶縁層１１に対してスロット収容部３１の外面３１ａ側の発泡層１２における絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように開口シート層１３が設けられているため、この発泡層１２にコイル３が直接接触することを回避できる。
【００４０】
図１０に示すように、膨張工程Ｓ１３は、スロット２１の内面２１ａとスロット収容部３１の外面３１ａとの間に絶縁シート１が配置された状態で、発泡層１２を成す発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の発泡樹脂を、開口シート層１３の複数の開口部１３ａを通して、スロット２１の内面２１ａ及びスロット収容部３１の外面３１ａの少なくとも一方に接着させる工程である。本実施形態の膨張工程Ｓ１３では、絶縁シート１及びコイル３が取り付けられたステータコア２を炉で加熱し、一対の発泡層１２を成す発泡樹脂に含まれる複数のカプセル体１２１を膨張させることによって、当該発泡樹脂を全体的に膨張させる。
【００４１】
また、本実施形態の膨張工程Ｓ１３では、絶縁層１１に対してスロット２１の内面２１ａ側の発泡層１２を成す発泡樹脂の一部が、スロット２１の内面２１ａ側の開口シート層１３の複数の開口部１３ａを通ってスロット２１の内面２１ａに接触すると共に、絶縁層１１に対してスロット収容部３１の外面３１ａ側の発泡層１２を成す発泡樹脂の一部が、スロット収容部３１の外面３１ａ側の開口シート層１３の複数の開口部１３ａを通ってスロット収容部３１の外面３１ａに接触するまで、発泡樹脂の加熱を継続する。そして、本実施形態では、発泡層１２を成す発泡樹脂が熱硬化性樹脂を含んでいるため、この発泡樹脂が加熱に伴って硬化する。
【００４２】
こうして、本実施形態の膨張工程Ｓ１３では、絶縁層１１に対して一方側の発泡層１２を、スロット２１の内面２１ａ側の開口シート層１３の複数の開口部１３ａを通して、スロット２１の内面２１ａに接着させると共に、絶縁層１１に対して他方側の発泡層１２を、スロット収容部３１の外面３１ａ側の開口シート層１３の複数の開口部１３ａを通して、スロット収容部３１の外面３１ａに接着させる。
【００４３】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、ステータ１００において、ステータコア２のスロット２１の内面２１ａが、意図的に形成された凹凸を有しない構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図１１や図１２に示すように、スロット２１の内面２１ａに意図的に凹凸部２３が形成された構成としても良い。
図１１に示す構成では、径方向Ｒ視でスロット２１の内面２１ａが凹凸を成すように凹凸部２３が形成されている。このような凹凸部２３は、例えば、ステータコア２が電磁鋼板を軸方向Ｌに複数枚積層した構成である場合には、スロット２１の内面２１ａを構成する端面の位置が少なくとも一部で異なる複数種類（ここでは２種類）の電磁鋼板を軸方向Ｌに交互に積層することにより形成することが可能である。
また、図１２に示す構成では、軸方向Ｌ視でスロット２１の内面２１ａが凹凸を成すように凹凸部２３が形成されている。この構成によれば、図１１に示す構成とは異なり、ステータコア２が電磁鋼板を軸方向Ｌに複数枚積層した構成である場合において、複数枚の電磁鋼板の形状を共通化できる。
【００４４】
（２）上記の実施形態では、絶縁シート１において、発泡層１２が絶縁層１１の両面のそれぞれに設けられ、開口シート層１３が一対の発泡層１２の双方における絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように設けられた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、発泡層１２が絶縁層１１の両面のそれぞれに設けられ、開口シート層１３が一対の発泡層１２のうちの一方のみにおける絶縁層１１側とは反対側の面を覆うように設けられた構成としても良い。このような構成の絶縁シート１をステータ１００に設ける場合には、図１３に示すように、開口シート層１３をスロット収容部３１側に配置すると好適である。これは、第１配置工程Ｓ１１における発泡層１２とステータコア２との接触よりも、第２配置工程Ｓ１２における発泡層１２とコイル３との接触の方が強い力での接触となり易いからである。
【００４５】
（３）上記の実施形態では、開口部１３ａが、開口シート層１３の表面に円状の開口が形成されるような形状を有し、隣接する開口部１３ａ同士が一定の間隔を空けて位置するように、複数の開口部１３ａが開口シート層１３の表面の全域に亘って規則的に配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口部１３ａの形状が円状以外の形状であっても良く、例えば楕円形状や矩形状や各種の多角形状とすることもできる。また、例えば図１４に示すように、開口シート層１３が、特定方向に沿って延在する複数のスリット１４が規則的に配置されたシートにより構成されていても良い。このようなスリット１４の延在方向は、配置工程における絶縁シート１と当該絶縁シート１により絶縁を行う対象物との相対移動方向に沿うように設定されると好適である。例えば、絶縁シート１をステータ１００に設ける場合、スロット２１の内面２１ａ側に配置される開口シート層１３には、第１配置工程Ｓ１１における絶縁シート１のスロット２１への挿入方向に沿って延在するスリット１４が形成されると良い。一方、スロット収容部３１の外面３１ａ側に配置される開口シート層１３には、第２配置工程Ｓ１２におけるスロット収容部３１のスロット２１への挿入方向に沿って延在するスリット１４が形成されると良い。
【００４６】
（４）上記の実施形態では、発泡層１２が絶縁層１１の両面のそれぞれに設けられた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、発泡層１２が絶縁層１１の一方の面のみに設けられた構成としても良い。
【００４７】
（５）上記の実施形態では、開口シート層１３の表面の摩擦係数が、発泡層１２を成す発泡樹脂の表面の摩擦係数よりも小さい構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口シート層１３の表面の摩擦係数が、発泡層１２を成す発泡樹脂の表面の摩擦係数以上である構成であっても良い。
【００４８】
（６）上記の実施形態では、発泡層１２を成す発泡樹脂が加熱により膨張する複数のカプセル体１２１を含む構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、発泡層１２を成す発泡樹脂が、少なくとも加熱等の処理を行うことにより発泡して膨張するように構成されていれば良い。
【００４９】
（７）上記の実施形態では、開口部１３ａの最も狭い部分の開口幅Ｗが、膨張後のカプセル体１２１の外径Ｄよりも大きい構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口部１３ａの最も狭い部分の開口幅Ｗが、膨張後のカプセル体１２１の外径Ｄ以下である構成としても良い。
【００５０】
（８）上記の実施形態では、上記の実施形態では、ステータ１００がインナロータ型の回転電機用のステータとして構成されている場合を例として説明した。しかし、これに限定されず、ステータ１００がアウタロータ型の回転電機用のステータとして構成されていても良い。この場合、ステータコア２のスロット２１の径方向開口部２１１が、径方向外側Ｒ２に向けて開口していると好適である。
【００５１】
（９）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００５２】
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した絶縁シート（１）、並びにそれを備えた回転電機用ステータ（１００）及びその製造方法（Ｓ１）の概要について説明する。
【００５３】
絶縁シート（１）は、
電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層（１１）と、
前記絶縁層（１１）の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層（１２）と、
前記発泡層（１２）における前記絶縁層（１１）側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部（１３ａ）を有するシートにより構成された開口シート層（１３）と、を備えている。
【００５４】
この構成によれば、発泡層（１２）における絶縁層（１１）側とは反対側の面を覆うように開口シート層（１３）が設けられている。そのため、絶縁シート（１）により絶縁を行う対象物に対向するように絶縁シート（１）を配置する工程、及び絶縁シート（１）に対向するように対象物を配置する工程を含む配置工程を行う際に、対象物と発泡層（１２）とが直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１２）が絶縁層（１１）から剥離する可能性を低減できる。
また、この構成によれば、開口シート層（１３）には分散配置された複数の開口部（１３ａ）が形成されている。そのため、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１３ａ）を通って対象物に接触する。したがって、開口シート層（１３）を介して、発泡層（１２）を対象物に適切に接着させることができる。
【００５５】
ここで、前記開口シート層（１３）は、表面の摩擦係数が前記発泡樹脂よりも小さいシートにより構成されていると好適である。
【００５６】
この構成によれば、開口シート層（１３）と対象物との間の滑りを良くすることができる。したがって、上述したような配置工程を容易に行うことができる。
【００５７】
また、前記発泡層（１２）が前記絶縁層（１１）の両面のそれぞれに設けられ、前記開口シート層（１３）が一対の前記発泡層（１２）の双方における前記絶縁層（１１）側とは反対側の面を覆うように設けられていると好適である。
【００５８】
この構成によれば、絶縁シート（１）の両面に開口シート層（１３）が設けられている。そのため、配置工程の際に、絶縁シート（１）の両面において対象物と発泡層（１２）とが直接接触することを回避できる。このような構成は、例えば、一対の対象物の間の狭い隙間に絶縁シート（１）を挿入する場合等に特に好適である。
【００５９】
また、前記発泡層（１２）が前記絶縁層（１１）の両面のそれぞれに設けられ、前記開口シート層（１３）が一対の前記発泡層（１２）のうちの一方のみにおける前記絶縁層（１１）側とは反対側の面を覆うように設けられていると好適である。
【００６０】
この構成によれば、絶縁シート（１）の一方の面では、開口シート層（１３）が発泡層（１２）を覆うように設けられ、絶縁シート（１）の他方の面では、発泡層（１２）が露出している。そのため、絶縁シート（１）の一方の面では、配置工程の際に、対象物と発泡層（１２）とが直接接触することを回避でき、当該面の発泡層（１２）が絶縁層（１１）から剥離する可能性を低減できる。一方、絶縁シート（１）の他方の面では、対象物に対して発泡層（１２）が全面で接することになるため、対象物に対する発泡層（１２）の接着強度を良好に確保することができる。
【００６１】
また、前記発泡樹脂は、加熱により膨張する複数のカプセル体（１２１）を含み、
前記開口部（１３ａ）の最も狭い部分の開口幅（Ｗ）は、膨張後の前記カプセル体（１２１）の外径（Ｄ）よりも大きいと好適である。
【００６２】
この構成によれば、膨張したカプセル体（１２１）が開口部（１３ａ）を通過し易くなり、当該カプセル体（１２１）が開口部（１３ａ）を塞ぐ可能性を低減することができる。これにより、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１３ａ）を通って対象物に接触する状態となり易くすることができる。したがって、対象物に対する発泡層（１２）の接着強度を確保し易い。
【００６３】
また、前記開口シート層（１３）は、特定方向に沿って延在する複数のスリット（１４）が規則的に配置されたシートにより構成されていると好適である。
【００６４】
この構成によれば、複数のスリット（１４）の延在方向が、配置工程における絶縁シート（１）と対象物との相対移動方向に沿うように絶縁シート（１）を配置することにより、開口シート層（１３）と対象物とが擦れる場合に生じる摩擦力を小さく抑えることができる。したがって、上述したような配置工程を容易に行うことができる。
また、この構成によれば、開口シート層（１３）には、複数の開口部（１３ａ）として複数のスリット（１４）が形成されている。そのため、開口部（１３ａ）の開口面積を大きく確保し易い。よって、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、複数の開口部（１３ａ）を通って対象物に接触する発泡樹脂の面積を大きく確保することができる。したがって、対象物に対する発泡層（１２）の接着強度を確保し易い。
【００６５】
回転電機用ステータ（１００）は、
上記の絶縁シート（１）と、
スロット（２１）を有するステータコア（２）と、
前記スロット（２１）に収容されるスロット収容部（３１）を有するコイル（３）と、を備えた回転電機用ステータ（１００）であって、
前記スロット（２１）の内面（２１ａ）と、前記スロット（２１）の前記内面（２１ａ）に対向する前記スロット収容部（３１）の外面（３１ａ）との間に、前記絶縁シート（１）が配置されている。
【００６６】
この構成によれば、絶縁シート（１）の開口シート層（１３）がステータコア（２）のスロット（２１）の内面（２１ａ）に対向するように配置される場合には、スロット（２１）内に絶縁シート（１）を配置する工程を行う際に、発泡層（１２）がステータコア（２）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１２）が絶縁層（１１）から剥離する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１３ａ）を通ってスロット（２１）の内面（２１ａ）に接触する。したがって、開口シート層（１３）を介して、発泡層（１２）をスロット（２１）の内面（２１ａ）に適切に接着させることができる。
また、コイル（３）のスロット収容部（３１）が開口シート層（１３）に対向するように配置される場合には、絶縁シート（１）がスロット（２１）内に配置された状態でコイル（３）のスロット収容部（３１）をスロット（２１）内に配置する工程を行う際に、コイル（３）が発泡層（１２）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１２）が絶縁層（１１）から剥離する可能性を低減できる。また、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部が複数の開口部（１３ａ）を通ってコイル（３）のスロット収容部（３１）に接触する。したがって、開口シート層（１３）を介して、発泡層（１２）をスロット収容部（３１）に適切に接着させることができる。
【００６７】
また、前記スロット（２１）の前記内面（２１ａ）に、凹凸部（２３）が形成されていると好適である。
【００６８】
この構成によれば、発泡樹脂が発泡して膨張した際に、発泡樹脂の一部がスロット（２１）の内面（２１ａ）に形成された凹凸部（２３）に入り込む。そのため、発泡層（１２）とスロット（２１）の内面（２１ａ）との接触面積が大きく確保される。したがって、スロット（２１）の内面（２１ａ）に対する発泡層（１２）の接着強度を高く確保し易い。
【００６９】
回転電機用ステータ（１００）の製造方法（Ｓ１）は、
スロット（２１）を有するステータコア（２）と、前記スロット（２１）に収容されるスロット収容部（３１）を有するコイル（３）と、を備えた回転電機用ステータ（１００）の製造方法（Ｓ１）であって、
電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層（１１）と、前記絶縁層（１１）の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層（１２）と、前記発泡層（１２）における前記絶縁層（１１）側とは反対側の面を覆うように設けられ、分散配置された複数の開口部（１３ａ）を有するシートにより構成された開口シート層（１３）と、を備えた絶縁シート（１）を、前記スロット（２１）内に配置する第１配置工程（Ｓ１１）と、
前記スロット（２１）の内面（２１ａ）と当該内面（２１ａ）に対向する前記スロット収容部（３１）の外面（３１ａ）との間に前記絶縁シート（１）が位置するように、前記スロット（２１）内に前記スロット収容部（３１）を配置する第２配置工程（Ｓ１２）と、
前記絶縁シート（１）の前記発泡層（１２）を成す前記発泡樹脂を発泡させて膨張させ、膨張後の前記発泡樹脂を、前記開口シート層（１３）の複数の前記開口部（１３ａ）を通して、前記スロット（２１）の前記内面（２１ａ）及び前記スロット収容部（３１）の前記外面（３１ａ）の少なくとも一方に接着させる膨張工程（Ｓ１３）と、を備えている。
【００７０】
この構成によれば、絶縁シート（１）の開口シート層（１３）がステータコア（２）のスロット（２１）の内面（２１ａ）に対向するように配置される場合には、第１配置工程（Ｓ１１）を行う際に、発泡層（１２）がステータコア（２）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１２）が絶縁層（１１）から剥離する可能性を低減できる。また、膨張工程（Ｓ１３）において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部（１３ａ）を通ってスロット（２１）の内面（２１ａ）に接触するため、開口シート層（１３）を介して、発泡層（１２）をスロット（２１）の内面（２１ａ）に適切に接着させることができる。
また、コイル（３）のスロット収容部（３１）が開口シート層（１３）に対向するように配置される場合には、第２配置工程（Ｓ１２）を行う際に、コイル（３）が発泡層（１２）に直接接触することを回避できる。したがって、発泡層（１２）が絶縁層（１１）から剥離する可能性を低減できる。また、膨張工程（Ｓ１３）において、膨張した発泡樹脂の一部が複数の開口部（１３ａ）を通ってコイル（３）のスロット収容部（３１）に接触するため、開口シート層（１３）を介して、発泡層（１２）をスロット収容部（３１）に適切に接着させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本開示に係る技術は、電気的絶縁性を有するシートにより構成された絶縁層と、絶縁層の少なくとも一方の面を覆うように設けられた発泡樹脂の層である発泡層と、を備えた絶縁シート、並びに当該絶縁シートを備えた回転電機用ステータ及びその製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１００  ：ステータ（回転電機用ステータ）
１      ：絶縁シート
１１    ：絶縁層
１２    ：発泡層
１３    ：開口シート層
１３ａ  ：開口部
２      ：ステータコア
２１    ：スロット
３      ：コイル
３１    ：スロット収容部
【図１】
2020004609.tif 000003
【図２】
2020004609.tif 000004
【図３】
2020004609.tif 000005
【図４】
2020004609.tif 000006
【図５】
2020004609.tif 000007
【図６】
2020004609.tif 000008
【図７】
2020004609.tif 000009
【図８】
2020004609.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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