(57)【要約】      （修正有）【課題】相間絶縁物の施工を容易に行える回転電機用電機子を提供する。【解決手段】各相の渡り部２８Ｂが径方向Ｒ及び周方向Ｃに整列配置されて整列コイルエンド部２９Ａとされている場合、異なる相の渡り部２８Ｂと周方向Ｃに一部が重複するとともに当該重複部分が径方向Ｒに対向するよう配置された各相の渡り部２８Ｂに装着され、渡り部２８Ｂの径方向Ｒの外側面における異なる相の渡り部２８Ｂと周方向Ｃに重複する部分を覆う径方向外側絶縁部６０ａと、渡り部２８Ｂの径方向Ｒの内側面における異なる相の渡り部２８Ｂと周方向Ｃに重複する部分を覆う径方向内側絶縁部６０ｂと、径方向外側絶縁部６０ａと径方向内側絶縁部６０ｂとを繋いで渡り部２８Ｂの周方向一方側端部を覆う周方向絶縁部６０ｃと、径方向外側絶縁部６０ａと径方向内側絶縁部６０ｂとを繋いで渡り部２８Ｂの軸方向外側端部を覆う軸方向絶縁部６０ｄとを有する相間絶縁物６０を備える。【選択図】図１４
2010239740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相のコイル間の相間絶縁を確保するための相間絶縁物を備える回転電機用電機子であって、
略円筒状のコアに巻装されるコイルにおける前記コアから軸方向に突出する少なくとも一方の端部が、異なる周方向位置に配置されている同相のコイル辺部の間を接続するように周方向に延びるとともに軸方向に突出した形状の渡り部を各相について備えるとともに、各相の前記渡り部が径方向及び周方向に整列配置されてなる整列コイルエンド部とされている場合における、異なる相の前記渡り部と周方向に一部が重複するとともに当該重複する部分が径方向に対向するように配置された各相の前記渡り部に装着され、
前記渡り部の径方向外側面における異なる相の前記渡り部と周方向に重複する部分を覆う径方向外側絶縁部と、前記渡り部の径方向内側面における異なる相の前記渡り部と周方向に重複する部分を覆う径方向内側絶縁部と、前記径方向外側絶縁部と前記径方向内側絶縁部とを繋いで前記渡り部の周方向一方側端部を覆う周方向一方側絶縁部と、前記径方向外側絶縁部と前記径方向内側絶縁部とを繋いで前記渡り部の軸方向外側端部を覆う軸方向外側絶縁部と、を有する相間絶縁物を備える回転電機用電機子。
【請求項２】
前記相間絶縁物は、前記整列コイルエンド部では、各相の前記渡り部における前記周方向一方側端部から周方向中間部までが他の相の前記渡り部における周方向他方側端部から周方向中間部までと周方向に重複し、当該重複する部分が径方向に対向するように前記渡り部が配置され、
前記径方向外側絶縁部及び前記径方向内側絶縁部は、前記渡り部における前記周方向一方側端部から前記周方向中間部までを覆うように構成されている請求項１に記載の回転電機用電機子。
【請求項３】
前記相間絶縁物は、略矩形シート状の絶縁材料を２つ折りに折り曲げるとともに、当該折り曲げ部の一端側に隣接する辺部を接合してなる請求項１又は２に記載の回転電機用電機子。
【請求項４】
第一相と第二相と第三相とで構成される３相のコイルを備え、
前記第一相の複数の前記渡り部と前記第三相の複数の前記渡り部とが、径方向に異なる位置に配置されるとともに周方向には略半分の長さだけ重複するように周方向にずらして配置され、
前記第二相の前記渡り部が、周方向中間部に径方向の段差部を有し、
前記第二相の前記渡り部の前記段差部に対して周方向一方側部分が、前記第一相及び前記第三相の一方の前記渡り部と径方向に同じ位置に配置されるとともに前記第一相及び前記第三相の他方と周方向に重複するように配置され、
前記第二相の前記渡り部の前記段差部に対して周方向他方側部分が、前記第一相及び前記第三相の他方の前記渡り部と径方向に同じ位置に配置されるとともに前記第一相及び前記第三相の一方と周方向に重複するように配置され、
前記相間絶縁物は、前記径方向外側絶縁部及び前記径方向内側絶縁部の周方向長さが、前記第二相の前記渡り部の前記周方向一方側端部から前記段差部までの長さ以上とされている請求項１から３の何れか一項に記載の回転電機用電機子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数相のコイル間の相間絶縁を確保するための相間絶縁物を備える回転電機用電機子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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・ジェネレータなどの回転電機において、回転磁界を作るために電機子が設けられる。一般的な回転電機用電機子の一つとして、軸方向に延びる複数のスロットが周方向に分散配置されるとともに各スロットが径方向内側に開口する内周開口部を有して構成された円筒状のコアと、複数のスロットに分布巻きの形態で巻装される複数相のコイルとを備えるものがある。また、コイルの材料として細い導線を用いるのが一般的である。例えば、コアにＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のコイルが巻装される場合、同相の複数本の導線が各スロットに巻装されてコアの軸方向両端部に引き出され、スロット間の渡り部として束にされる。このような構成の回転電機用電機子では、コアの軸方向両端部には複数相のコイルの渡り部があるため、それらの渡り部の異相間絶縁を確保するための相間絶縁物を設ける必要がある。
【０００３】
特許文献１に記載の回転電機用電機子では、コアから軸方向に突出する各相の渡り部が、コアの径方向及び周方向に並んで配置されている。そして、各相の渡り部についての異相間絶縁を確保する目的で、相間絶縁物を設けている。具体的には、特許文献１の図２（ａ）、図４及び図５に示されているように、相間絶縁物（異相間絶縁紙８）は、径方向に互いに隣接して配置された異なる相の渡り部の間において、コアの周方向全体にわたって軸方向に沿って延びる筒状形状で設けられている。このとき、異相間の沿面距離を長くするために、コアからの軸方向外側への相間絶縁物の突出長さは渡り部の突出長さよりも長くしている。また、各相の渡り部と、異相間絶縁用の相間絶縁物などは、絶縁糸で互いに緊縛された後、ワニスによって固着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３１７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の異相間絶縁用の相間絶縁物は、渡り部よりも軸方向外側に突出しているため、回転電機用電機子が軸方向に長くなってしまい、その結果、回転電機用電機子を小型化できないという問題がある。
また、特許文献１では、渡り部の間に挿入されている相間絶縁物の位置は不安定であるため、適切に相間絶縁を行える形態で相間絶縁物の位置を固定するためには、ワニスによる固定を行う前に上述したように緊縛糸で緊縛するといった煩雑な施工が必要になる。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転電機用電機子を小型化でき且つ相間絶縁の施工を容易に行える相間絶縁物を備える回転電機用電機子を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための、本発明に係る複数相のコイル間の相間絶縁を確保するための相間絶縁物を備える回転電機用電機子の特徴構成は、略円筒状のコアに巻装されるコイルにおける前記コアから軸方向に突出する少なくとも一方の端部が、異なる周方向位置に配置されている同相のコイル辺部の間を接続するように周方向に延びるとともに軸方向に突出した形状の渡り部を各相について備えるとともに、各相の前記渡り部が径方向及び周方向に整列配置されてなる整列コイルエンド部とされている場合における、異なる相の前記渡り部と周方向に一部が重複するとともに当該重複する部分が径方向に対向するように配置された各相の前記渡り部に装着され、前記渡り部の径方向外側面における異なる相の前記渡り部と周方向に重複する部分を覆う径方向外側絶縁部と、前記渡り部の径方向内側面における異なる相の前記渡り部と周方向に重複する部分を覆う径方向内側絶縁部と、前記径方向外側絶縁部と前記径方向内側絶縁部とを繋いで前記渡り部の周方向一方側端部を覆う周方向一方側絶縁部と、前記径方向外側絶縁部と前記径方向内側絶縁部とを繋いで前記渡り部の軸方向外側端部を覆う軸方向外側絶縁部と、を有する相間絶縁物を備える点にある。
なお、本願では、「軸方向」、「径方向」及び「周方向」の各方向は、略円筒状のコアを基準として定めるものとする。このとき、コイルについての各方向は、コイルがスロットに巻装された状態での方向として規定するものとする。また、「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。
【０００８】
上記の特徴構成によれば、渡り部の軸方向外側端部は相間絶縁物によって覆われているため、従来のように相間絶縁物を軸方向外側に長くして沿面距離を確保しなくても、渡り部の軸方向外側端部と他の相の渡り部との相間絶縁は確実になる。つまり、コアから軸方向外側への相間絶縁物の突出長さは渡り部の軸方向外側端部を覆うことのできるだけの長さがあればよい。よって、コアから軸方向外側への相間絶縁物の突出長さを短くでき、それに伴って回転電機用電機子の軸方向長さを短くできる。また、相間絶縁物は、渡り部の周方向一方側端部及び異なる相の渡り部と径方向に対向している部分を覆うので、各渡り部の全体を覆わなくても、各相間の絶縁を確保できる。よって、相間絶縁物の量を少なくできる。
更に、相間絶縁物の形状は、渡り部の、径方向外側面の一部と、径方向内側面の一部と、周方向一方側端部と、軸方向外側端部とを覆う、所謂、頭巾形状である。そして、その頭巾形状の相間絶縁物を各渡り部に被せることで相間絶縁物の装着を行えるため、相間絶縁の施工は容易になる。
したがって、回転電機用電機子を小型化でき且つ相間絶縁の施工を容易に行える相間絶縁物を備える回転電機用電機子を提供できる。
【０００９】
また、前記相間絶縁物は、前記整列コイルエンド部では、各相の前記渡り部における前記周方向一方側端部から周方向中間部までが他の相の前記渡り部における周方向他方側端部から周方向中間部までと周方向に重複し、当該重複する部分が径方向に対向するように前記渡り部が配置され、前記径方向外側絶縁部及び前記径方向内側絶縁部は、前記渡り部における前記周方向一方側端部から前記周方向中間部までを覆うように構成されている構成とすると好適である。
【００１０】
この構成によれば、相間絶縁物の径方向外側絶縁部及び径方向内側絶縁部は、渡り部における周方向一方側端部から周方向中間部までを覆う。つまり、相間絶縁物が渡り部の周方向の半分を覆うことで、各相間の絶縁を確保できる。
【００１１】
また、前記相間絶縁物は、略矩形シート状の絶縁材料を２つ折りに折り曲げるとともに、当該折り曲げ部の一端側に隣接する辺部を接合してなる構成とすると好適である。
【００１２】
この構成によれば、１枚のシート状の絶縁材料を用いて相間絶縁物を作製できるので、相間絶縁物の作製に要するコストを小さくできる。
【００１３】
また、前記回転電機用電機子は、第一相と第二相と第三相とで構成される３相のコイルを備え、前記第一相の複数の前記渡り部と前記第三相の複数の前記渡り部とが、径方向に異なる位置に配置されるとともに周方向には略半分の長さだけ重複するように周方向にずらして配置され、前記第二相の前記渡り部が、周方向中間部に径方向の段差部を有し、前記第二相の前記渡り部の前記段差部に対して周方向一方側部分が、前記第一相及び前記第三相の一方の前記渡り部と径方向に同じ位置に配置されるとともに前記第一相及び前記第三相の他方と周方向に重複するように配置され、前記第二相の前記渡り部の前記段差部に対して周方向他方側部分が、前記第一相及び前記第三相の他方の前記渡り部と径方向に同じ位置に配置されるとともに前記第一相及び前記第三相の一方と周方向に重複するように配置され、前記相間絶縁物は、前記径方向外側絶縁部及び前記径方向内側絶縁部の周方向長さが、前記第二相の前記渡り部の前記周方向一方側端部から前記段差部までの長さ以上とされている構成とすると好適である。
【００１４】
この構成によれば、相間絶縁物が第二相の段差部についても覆う形態となっている。よって、第二相の渡り部がその段差部の周囲で第一相の渡り部及び第三相の渡り部と近接していても、各相間の絶縁が確実になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】回転電機の全体構成を示す断面図である。
【図２】ステータの全体構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）はステータコアの一部分の平面図であり、（ｂ）はステータコアにコイルが巻装された状態を説明する一部断面図である。
【図４】ステータコアに巻装されるＵ相のコイルを示す斜視図である。
【図５】ステータコアに巻装されるＶ相のコイルを示す斜視図である。
【図６】ステータコアに巻装されるＷ相のコイルを示す斜視図である。
【図７】リード線と接続される側のコイルエンド部の平面図である。
【図８】リード線と接続される側のコイルエンド部の側面図である。
【図９】リード線と接続される側のコイルエンド部における各相の渡り部の、軸方向から見た配置状態を模式的に示す図である。
【図１０】ステータコアに各相のコイルを挿入する工程を説明する斜視図である。
【図１１】（ａ）は相間絶縁物の斜視図であり、（ｂ）は相間絶縁物の展開図である。
【図１２】相間絶縁物を装着した場合における、各相の渡り部の、軸方向から見た配置状態を模式的に示す図である。
【図１３】渡り部に相間絶縁物を装着した状態を例示するステータの斜視図である。
【図１４】渡り部に相間絶縁物を装着した状態を例示するステータの斜視図である。
【図１５】別実施形態の相間絶縁物の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る複数相のコイル間の相間絶縁を確保するための相間絶縁物を備える回転電機用電機子の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、先ず、相間絶縁物が設けられていない形態の回転電機用電機子の構成について説明し、その後、相間絶縁物が設けられた形態の本発明に係る回転電機用電機子の構成について説明する。
図１は、回転電機の全体構成を示す断面図であり、図２は、ステータの全体構成を示す斜視図である。図３（ａ）はステータコアの一部分の平面図であり、図３（ｂ）はステータコアにコイルが巻装された状態を説明する一部断面図である。
【００１７】
１．回転電機の全体構成
図１に示すように、回転電機１は、ステータ２、ロータ３及びケース５を備えている。ステータ２はコイル２１を備えており、当該コイル２１に電流を流すことで磁界を発生させることができる。本実施形態においては、ステータ２が本発明における「回転電機用電機子」に相当する。ステータ２は、ケース５の内周面に固定されている。ステータ２の構成については後に詳細に説明する。また、ステータ２の径方向内方側には、永久磁石（図示せず）を備えた界磁としてのロータ３が、ロータ軸４を回転軸としてステータ２に対して相対回転可能に配置されている。すなわち、本実施形態における回転電機１は、電機子としてのステータ２を備えたインナーロータ型の回転電機とされている。ケース５は、軸方向の一方の端部に端壁５ａが設けられた円筒形状に形成されている。ケース５は軸方向他端側に開口しており、当該開口を塞ぐようにケース５にカバー６が取り付けられている。そして、ケース５の端壁５ａ及びカバー６の径方向中央部に軸受７が設けられており、ロータ３及びロータ軸４は軸受７を介してケース５及びカバー６に対して回転可能に支持されている。
【００１８】
２．ステータの構成
図２及び図３に示すように、ステータ２は、ステータコア１１及びコイル２１を備えている。ステータコア１１は、複数枚の中空円板状の電磁鋼板を積層して構成されており、略円筒形状に形成されている。ステータコア１１の内周面には、その軸方向Ｌに延びる複数のスロット１２が周方向Ｃに分散配置される。加えて、各スロット１２は径方向内方側：Ｒ１側に開口する内周開口部１３を有する。本実施形態においては、このステータコア１１が本発明における「コア」に相当する。各スロット１２は互いに同じ断面形状であって、所定の周方向幅及び径方向深さを有している。本実施形態においては、ステータコア１１には、その全周で計４８個のスロット１２が設けられている。本実施形態においては、コイル２１は、その断面が略矩形状の単一の角型導線を用いた線状導体３１により構成されている。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、ステータコア１１の互いに隣接するスロット１２（Ｕ相スロット１２ｕ、Ｖ相スロット１２ｖ、Ｗ相スロット１２ｗ）間には、ティース１５が設けられている。ティース１５の径方向内方側の端部には、周方向に突出する突出部１６がティース１５の周方向の両側に設けられている。本実施形態では、突出部１６は、軸方向に直交する断面の形状が略矩形状であって、軸方向に連続するように、ティース１５と一体的に形成されている。そして、隣接する２つのティース１５のそれぞれに設けられた周方向に対向する２つの突出部１６間に、内周開口部１３が形成されている。また、スロット１２における内周開口部１３よりも径方向外方側の空間は、スロット内部１４とされる。
【００２０】
上記のとおり、隣接する２つのティース１５のそれぞれに設けられた周方向に対向する２つの突出部１６間に、内周開口部１３が形成されている。したがって、本実施形態におけるステータコア１１が有するスロット１２は、径方向内方側に開口する内周開口部１３の周方向幅Ｗ１がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３よりも狭く形成されたセミオープンスロットとなっている。スロット内部１４には、コイル２１を構成する線状導体３１が配置されて、スロット１２にコイル２１が巻装される。このとき、スロット１２とコイル２１との間にはスロット内絶縁シート（図示せず）が配置される。
【００２１】
ステータ２は、複数の互いに異なる相のコイル２１を備えている。本実施形態においては、ステータ２は三相交流で駆動される回転電機１に用いられるステータとされている。よって、ステータ２は、複数のスロット１２に分布巻きの形態で巻装されるＵ相、Ｖ相、及びＷ相の三相のコイル２１（本発明における「第一相と第二相と第三相とで構成される３相のコイル」を備える。本実施形態では、スロット１２のサイズとの関係においてコイル２１の占積率を最大化させるべく、コイル２１を構成する線状導体３１の周方向幅Ｗ５はスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しくなるように形成されている。より具体的には、線状導体３１の周方向幅Ｗ５は、線状導体３１を用いて形成されるコイル２１が物理的にスロット内部１４に挿入可能であるという前提条件の下で、スロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しい値に設定される。これにより、コイル２１の占積率を向上させることで回転電機１のエネルギ効率の向上が図られている。上記のとおり、本実施形態においては、ステータコア１１が有するスロット１２はセミオープンスロットとなっており、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１はスロット内部１４の周方向幅Ｗ３よりも狭い。したがって、スロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しい周方向幅を有する線状導体３１の周方向幅Ｗ５は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く形成されることになる。そこで、本実施形態においては、各コイル２１における屈曲コイルエンド部２４の径方向導体部２５は、その周方向幅Ｗ７がスロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも狭い幅狭凹部３２を備えた構成とされている。
【００２２】
２．１  コイルの構成
次に、各相のコイル２１（２１ｕ、２１ｖ、２１ｗ）について説明する。
図４はステータコアに巻装されるＵ相のコイルを示す斜視図であり、図５はステータコアに巻装されるＶ相のコイルを示す斜視図であり、図６はステータコアに巻装されるＷ相のコイルを示す斜視図である。図７はリード線と接続される側のコイルエンド部の平面図である。図８は、リード線と接続される側のコイルエンド部の側面図である。図９は、リード線が設けられるコイルエンド部側における各相の渡り部の、軸方向から見た配置状態を模式的に示す図である。尚、上述したように、ここではコイル２１の構成を説明することが目的であるので、相間絶縁物は図示していない。
【００２３】
図４はＵ相コイル２１ｕであり、図５はＶ相コイル２１ｖであり、図６はＷ相コイル２１ｗである。本実施形態において、各相のコイル２１（２１ｕ、２１ｖ、２１ｗ）は、図４〜図６に示すように、全体として略円筒状の波型形状に形成されている。各相のコイル２１（２１ｕ、２１ｖ、２１ｗ）は、スロット１２内に配置されるコイル辺部２２と、異なるスロット１２内に配置される一対のコイル辺部２２間をステータコア１１の軸方向Ｌ両端部において接続するコイルエンド部２３と、を備えている。コイル辺部２２は、それぞれスロット内部１４の形状に対応して軸方向Ｌに沿って延びるように直線状に形成されている。
【００２４】
コイルエンド部２３は、それぞれ異なるスロット１２に配置される一対のコイル辺部２２の間を接続して周方向Ｃに沿って延びるとともに軸方向Ｌに突出した形状の渡り部２８Ａ、２８Ｂを形成する。つまり、図４〜図６に示すように、コイル２１は、軸方向Ｌに延びて複数のスロット１２内に順次配置される各コイル辺部２２を、軸方向一端側：Ｌ２側の渡り部２８Ｂ（コイルエンド部２３、整列コイルエンド部２９Ａ）と軸方向他端側：Ｌ１側の渡り部２８Ａ（コイルエンド部２３、屈曲コイルエンド部２４）とで交互に接続して、ステータコア１１の周方向Ｃを巡回する波形に形成されている。このように、各相のコイル２１は、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２内に配置された状態で、ステータコア１１に波巻で巻装される形状となるように予め形成されている。
屈曲コイルエンド部２４は、図４〜図６に示すように、屈曲部３４においてコイル辺部２２に対して略直角に径方向内方側：Ｒ１側へ屈曲している。屈曲コイルエンド部２４を構成する各相のコイルエンド部２３は、各スロット１２内に配置されているコイル辺部２２から屈曲されて径方向Ｒに延びる径方向導体部２５と、内周開口部１３よりも径方向内方側：Ｒ１側で一対の径方向導体部２５間を接続するように周方向Ｃに延びる周方向導体部２６とを備える。
【００２５】
また、本実施形態においては、コイル２１は、同じスロット１２内に配置される２本のコイル辺部２２を一組として形成されている。２本一組のコイル辺部２２は、連続する一本の線状導体３１を、ステータコア１１の周方向Ｃに二巡回させて形成されている。また、同相のコイル２１を構成する２本一組のコイル辺部２２の二組が、互いに隣接するスロット１２内に配置されるように周方向Ｃに並列して配置されている。二組のコイル辺部２２は、コイルエンド部２３の所定位置で連続するように接続されている。したがって、図４〜図６に示されるコイル２１は、連続する一本の線状導体３１を、ステータコア１１の周方向Ｃを四巡回させて形成されている。本実施形態においては、図４〜図６に示される形状と略同様の形状を有するコイル２１が、同じスロット１２内に径方向Ｒに隣接して三組配置される。したがって、隣接する２つのスロット１２のそれぞれについて、６本のコイル辺部２２がスロット１２内において径方向Ｒに並んで、一列に整列して配置される。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、ステータコア１１には、互いに隣接する２つのＵ相スロット１２ｕと、互いに隣接する２つのＶ相スロット１２ｖと、互いに隣接する２つのＷ相スロット１２ｗとが、順次繰り返して形成されている。そして、図４〜図６に示される形状のＵ相コイル２１ｕ、Ｖ相コイル２１ｖ、及びＷ相コイル２１ｗの各コイル辺部２２が、周方向Ｃに二スロット分ずつ順次ずれながら、それぞれＵ相スロット１２ｕ、Ｖ相スロット１２ｖ、及びＷ相スロット１２ｗに配置される。
【００２７】
２．２  整列コイルエンド部の構成
図４〜図９に示すように、各相のコイル２１のうち、ステータコア１１から軸方向Ｌに突出する少なくとも軸方向一端側：Ｌ２側の渡り部２８Ｂ（コイルエンド部２３）が、径方向Ｒ及び周方向Ｃに整列配置されてなる整列コイルエンド部２９Ａとされている。また、渡り部２８Ｂの一部は、リード線との接続部２９Ｂになっている。そして、接続部２９Ｂの一部は、整列コイルエンド部２９Ａの軸方向外側：Ｌ２側を引き回されている。
【００２８】
図７及び図９に示すように、整列コイルエンド部２９Ａは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の渡り部２８Ｂ（コイルエンド部２３）を一組として構成され、複数組（本実施形態では三組）の整列コイルエンド部２９Ａが径方向Ｒに並んで配置される。具体的には、図９の上から１層目及び２層目のＵ相、Ｖ相及びＷ相の渡り部２８Ｂによって一組の整列コイルエンド部２９Ａが構成される。また、３層目及び４層目のＵ相、Ｖ相及びＷ相の渡り部２８Ｂによって別の一組の整列コイルエンド部２９Ａが構成される。更に、５層目及び６層目のＵ相、Ｖ相及びＷ相の渡り部２８Ｂによって更に別の一組の整列コイルエンド部２９Ａが構成される。
【００２９】
２．２（１）  Ｖ相コイルの整列コイルエンド部
一組の整列コイルエンド部２９Ａに着目すると、Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂは、線状導体３１が径方向外方側：Ｒ２側で軸方向Ｌ及び周方向Ｃに隣接して整列している外方側部分（周方向一方側端部２８Ｂａ）と、線状導体３１が径方向内方側：Ｒ１側で軸方向Ｌ及び周方向Ｃに隣接して整列している内方側部分（周方向他方側端部２８Ｂｂ）と、外方側部分２８Ｂａ及び内方側部分２８Ｂｂの間の段差部（周方向中間部２８Ｂｃ）とを有する。
具体的には、Ｖ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂは、周方向Ｃにおける中間部分において径方向Ｒに屈曲した段差部２８Ｂｃを有する。また、Ｖ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂは、段差部２８Ｂｃよりも周方向他方側：Ｃ１側であって径方向内方側：Ｒ１側に位置する内方側部分２８Ｂｂと、段差部２８Ｂｃよりも周方向一方側：Ｃ２側であって径方向外方側：Ｒ２側に位置する外方側部分２８Ｂａとを有する。
【００３０】
また、図５に示したように、Ｖ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂの外方側部分２８Ｂａでは、４本の線状導体３１が径方向外方側：Ｒ２側で整列し、内方側部分２８Ｂｂでは、４本の線状導体３１が径方向内方側：Ｒ１側で整列する。更に説明すると、渡り部２８Ｂの外方側部分２８Ｂａでは、スロット１２の径方向内方側：Ｒ１側にあるＶ相コイル２１ｖの２本の線状導体３１は、ステータコア１１の軸方向Ｌの外部に引き出された後、スロット１２の径方向外方側：Ｒ２側からステータコア１１の外部に引き出されたＶ相コイル２１ｖの２本の線状導体３１に対して周方向Ｃ及び軸方向Ｌに隣接して整列するように、径方向外方側：Ｒ２側へ屈曲される。また、渡り部２８Ｂの内方側部分２８Ｂｂでは、スロット１２の径方向外方側：Ｒ２側にあるＶ相コイル２１ｖの２本の線状導体３１は、ステータコア１１の軸方向Ｌの外部に引き出された後、スロット１２の径方向内方側：Ｒ１側からステータコア１１の外部に引き出されたＶ相コイル２１ｖの２本の線状導体３１に対して周方向Ｃ及び軸方向Ｌに隣接して整列するように、径方向内方側：Ｒ１側へ屈曲される。
【００３１】
２．２（２）  Ｕ相コイルの整列コイルエンド部
一組の整列コイルエンド部２９Ａに着目すると、Ｕ相コイル２１ｕの渡り部２８Ｂは、線状導体３１が径方向外方側：Ｒ２側で軸方向及び周方向に隣接して整列される。
具体的には、Ｕ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂは、Ｖ相の渡り部２８Ｂの内方側部分２８Ｂｂに対して径方向外方側：Ｒ２側に隣接し、且つ、Ｖ相の渡り部２８Ｂの外方側部分２８Ｂａに対して周方向Ｃに隣接して配置されている。つまり、Ｕ相コイル２１ｕの渡り部２８Ｂの一部（Ｕ相コイル２１ｕの周方向一方側：Ｃ２側の部分）は、Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂの一部（Ｖ相コイル２１ｖの周方向他方側：Ｃ１側の部分）と周方向Ｃに重複するとともに径方向Ｒに対向する。
【００３２】
また、図４に示したように、Ｕ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂでは、４本の線状導体３１が径方向外方側：Ｒ２側で整列する。更に説明すると、Ｕ相コイル２１ｕの整列コイルエンド部２９Ａでは、スロット１２の径方向内方側：Ｒ１側にある２本の線状導体３１は、ステータコア１１の軸方向Ｌの外部に引き出された後、スロット１２の径方向外方側：Ｒ２側からステータコア１１の外部に引き出されたＵ相コイル２１ｕの２本の線状導体３１に対して周方向Ｃ及び軸方向Ｌに隣接して整列するように、径方向外方側：Ｒ２側へ屈曲される。
【００３３】
２．２（３）  Ｗ相コイルの整列コイルエンド部
一組の整列コイルエンド部２９Ａに着目すると、Ｗ相コイル２１ｗの渡り部２８Ｂは、線状導体３１が径方向内方側：Ｒ１側で軸方向及び周方向に隣接して整列される。
具体的には、Ｗ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂは、Ｖ相の渡り部２８Ｂの外方側部分２８Ｂａに対して径方向内方側：Ｒ１側に隣接し、且つ、Ｖ相の渡り部２８Ｂの内方側部分２８Ｂｂに対して周方向Ｃに隣接して配置されている。つまり、Ｗ相コイル２１ｗの渡り部２８Ｂの一部（Ｗ相コイル２１ｗの周方向他方側：Ｃ１側の部分）は、Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂの一部（Ｖ相コイル２１ｖの周方向一方側：Ｃ２側の部分）と周方向Ｃに重複するとともに径方向Ｒに対向する。
【００３４】
また、図６に示したように、Ｗ相のコイルエンド部２３における渡り部２８Ｂでは、４本の線状導体３１が径方向内方側：Ｒ１側で整列する。更に説明すると、Ｗ相コイル２１ｗの整列コイルエンド部２９Ａでは、スロット１２の径方向外方側：Ｒ２側にある２本の線状導体３１は、ステータコア１１の軸方向Ｌの外部に引き出された後、スロット１２の径方向内方側：Ｒ１側からステータコア１１の外部に引き出されたＷ相コイル２１ｗの２本の線状導体３１に対して周方向Ｃ及び軸方向Ｌに隣接して整列するように、径方向内方側：Ｒ１側へ屈曲される。
【００３５】
２．３  Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の整列コイルエンド部の位置関係
図９に示すように、Ｕ相コイル２１ｕの渡り部２８ＢとＷ相コイル２１ｗの渡り部２８Ｂとが、径方向Ｒに異なる位置に配置されるとともに周方向Ｃには略半分の長さだけ重複する（即ち、径方向Ｒに対向する）ように周方向Ｃにずらして配置される。そして、Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂの段差部（周方向中間部２８Ｂｃ）に対して周方向一方側：Ｃ２側の部分が、Ｕ相コイル２１ｕの渡り部２８Ｂと径方向Ｒに同じ位置に配置されるとともにＷ相コイル２１ｗの渡り部２８Ｂと周方向Ｃに重複する（即ち、径方向Ｒに対向する）ように配置される。Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂの段差部（周方向中間部２８Ｂｃ）に対して周方向他方側：Ｃ１側の部分が、Ｗ相コイル２１ｗの渡り部２８Ｂと径方向Ｒに同じ位置に配置されるとともにＵ相コイル２１ｕの渡り部２８Ｂと周方向Ｃに重複する（即ち、径方向Ｒに対向する）ように配置される。
【００３６】
つまり、図７及び図９に示すように、各相の渡り部２８Ｂの径方向Ｒにおける並びに着目すると、各相の渡り部２８Ｂにおける周方向一方側（Ｃ２側）端部２８Ｂａから周方向中間部２８Ｂｃまでが他の２相のうちの一方の渡り部２８Ｂにおける周方向他方側（Ｃ１側）端部２８Ｂｂから周方向中間部２８Ｂｃまでと周方向Ｃに重複し、その重複する部分が径方向Ｒに対向するよう配置されている。また、各相の渡り部２８Ｂにおける周方向他方側（Ｃ１側）端部２８Ｂｂから周方向中間部２８Ｂｃまでが他の２相のうちの他方の周方向一方側（Ｃ２側）端部２８Ｂａから周方向中間部２８Ｂｃまでと周方向Ｃに重複し、その重複する部分が径方向に対向するように配置されている。
【００３７】
３．  ステータの組み立て方法
図１０は、ステータコアに各相のコイルを挿入する工程を説明する斜視図である。図示するように、径方向導体部２５における幅狭凹部３２と、ステータコア１１が有するスロット１２の内周開口部１３とを対応させた状態で、コイル２１を屈曲コイルエンド部２４の側からスロット１２内に軸方向Ｌに挿入する。
具体的には、各相のコイル２１は、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２内に配置可能な波巻形状となるように予め形成されている。このように、各相のコイル２１を所定形状に予め形成しておくことで、コイル２１をスロット１２に軸方向Ｌに容易に挿入することができる。このとき、本実施形態においては、図１０に示すように、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各コイル２１を組み合わせて一つのユニットを形成し、各コイル辺部２２がそれぞれ対応するスロット１２に配置されるように位置合わせした状態で、当該ユニットを一体的にスロット１２内に挿入する。
【００３８】
４．  相間絶縁物の構成
図１１（ａ）は相間絶縁物の斜視図であり、図１１（ｂ）は相間絶縁物の展開図である。図示するように、相間絶縁物６０は、略矩形シート状の絶縁材料を折り曲げ部６２において２つ折りに折り曲げるとともに、折り曲げ部６２の一端側に隣接する辺部６１を接合して形成される。相間絶縁物６０の材料としては樹脂シートや紙材など、例えばアラミド繊維とポリエチレンテレフタラートを貼り合わせたもの等の電気的絶縁性及び耐熱性の高い材料で形成したシート等を用いることができる。形成された相間絶縁物６０は、径方向外側絶縁部６０ａと、径方向内側絶縁部６０ｂと、周方向一方側絶縁部６０ｃと、軸方向外側絶縁部６０ｄとを有する。折り曲げ部６２の部分が軸方向外側絶縁部６０ｄを構成し、接合される辺部６１の部分が周方向一方側絶縁部６０ｃを構成する。相間絶縁物６０が各相の渡り部２８Ｂに装着された状態で、径方向外側絶縁部６０ａは、渡り部２８Ｂの径方向外側：Ｒ２側の面における異なる相の渡り部２８Ｂと周方向Ｃに重複する（即ち、径方向に対向する）部分を覆う。径方向内側絶縁部６０ｂは、渡り部２８Ｂの径方向内側：Ｒ１側の面における異なる相の渡り部２８Ｂと周方向に重複する（即ち、径方向に対向する）部分を覆う。周方向一方側絶縁部６０ｃは、径方向外側絶縁部６０ａと径方向内側絶縁部６０ｂとを繋いで渡り部２８Ｂの周方向一方側：Ｃ２側の端部を覆う。軸方向外側絶縁部６０ｄは、径方向外側絶縁部６０ａと径方向内側絶縁部６０ｂとを繋いで渡り部２８Ｂの軸方向外側：Ｌ２側の端部を覆う。
【００３９】
図１２は、相間絶縁物が装着されたときの、整列コイルエンド部における各相の渡り部の、軸方向から見た配置状態を模式的に示す図である。図１３及び図１４は、渡り部に相間絶縁物を装着した状態を例示するステータの斜視図である。尚、図１３では、渡り部２８Ｂへの相間絶縁物６０の装着態様を認識し易いように、特定のＷ相コイル２１ｗへ相間絶縁物６０を装着した例を示し、一部の線状導体を省略している。
【００４０】
図１２〜図１４に示すように、整列コイルエンド部２９Ａにおいて、各相の渡り部２８Ｂにおける周方向一方側（Ｃ２側）端部２８Ｂａから周方向中間部２８Ｂｃまでが他の相の渡り部２８Ｂにおける周方向他方側（Ｃ１側）端部２８Ｂｂから周方向中間部２８Ｂｃまでと周方向Ｃに重複し、その重複する部分が径方向Ｒに対向するよう配置されている。相間絶縁物６０は、渡り部２８Ｂの周方向一方側：Ｃ２側の端部及び異なる相の渡り部２８Ｂと径方向Ｒに対向している部分を覆うので、各渡り部２８Ｂの全体を覆わなくても、各相間の径方向Ｒにおける絶縁を確保できる。
また、渡り部２８Ｂの軸方向外側：Ｌ２側の端部は相間絶縁物６０の軸方向外側絶縁部６０ｄによって覆われているため、渡り部２８Ｂの軸方向外側：Ｌ２側の端部と他の相の渡り部２８Ｂとの相間絶縁は確実になる。つまり、ステータコア１１から軸方向外側：Ｌ２側への相間絶縁物６０の突出長さは渡り部２８Ｂの軸方向外側：Ｌ２側の端部を覆うことのできるだけの長さがあればよい。よって、ステータコア１１から軸方向外側：Ｌ２側への相間絶縁物６０の突出長さを短くでき、それに伴ってステータ２の軸方向Ｌの長さを短くできる。
【００４１】
更に、図１２及び図１４に示すように、相間絶縁物６０の径方向外側絶縁部６０ａ及び径方向内側絶縁部６０ｂの周方向Ｃの長さが、Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂの周方向一方側：Ｃ２側の端部から段差部（周方向中間部２８Ｂｃ）までの長さ以上とされている。つまり、相間絶縁物６０がＶ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂの段差部についても覆う形態となっている。よって、Ｖ相コイル２１ｖの渡り部２８Ｂがその段差部の周囲でＵ相コイル２１ｕの渡り部２８Ｂ及びＷ相コイル２１ｗの渡り部２８Ｂと近接していても、各相間の絶縁が確実になる。
【００４２】
また更に、相間絶縁物６０の形状は、渡り部２８Ｂの、径方向外側：Ｒ２側の一部と、径方向内側：Ｒ１側の一部と、周方向一方側：Ｃ２側の端部と、軸方向外側：Ｌ２側の端部とを覆う、所謂、頭巾形状である。そして、その頭巾形状の相間絶縁物６０を各渡り部２８Ｂに被せることで相間絶縁物６０の装着を行えるため、相間絶縁の施工は容易である。
【００４３】
加えて、渡り部２８Ｂの一部は、リード線との接続部２９Ｂとして整列コイルエンド部２９Ａの軸方向外側：Ｌ２側に引き回されており、その引き回されている途中で整列コイルエンド部２９Ａの軸方向外側：Ｌ２側と近接する可能性がある。ところが、相間絶縁物６０の軸方向外側絶縁部６０ｄによって整列コイルエンド部２９Ａ（渡り部２８Ｂ）の軸方向外側：Ｌ２側の一部は覆われるので、接続部２９Ｂと整列コイルエンド部２９Ａとの相間絶縁を確保できる。
【００４４】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、相間絶縁物６０の形状を例示したが、その形状を適宜改変してもよい。図１５には、相間絶縁物６０に孔部６０ｅを形成した場合の例を示す。この孔部６０ｅは、渡り部２８Ｂの接続部２９Ｂが通過可能に形成されている。つまり、接続部２９Ｂが、本来、相間絶縁物６０が装着されるべき部位（即ち、渡り部２８Ｂにおける周方向一方側端部２８Ｂａから周方向中間部２８Ｂｃまでの部位）にある場合、接続部２９Ｂと相間絶縁物６０とが干渉する。そのため、渡り部２８Ｂには図１１に例示した形状の相間絶縁物６０を装着できなくなる。ところが、図１５に示すように、接続部２９Ｂが通過可能な孔部６０ｅを相間絶縁物６０に形成することで、相間絶縁物６０を渡り部２８Ｂに装着できる。
【００４５】
（２）上記の実施形態においては、相間絶縁物６０の折り曲げ部６２の部分が軸方向外側絶縁部６０ｄを構成し、接合される辺部６１の部分が周方向一方側絶縁部６０ｃを構成する例を説明したが、例えば、折り曲げ部６２の部分が周方向一方側絶縁部６０ｃを構成し、接合される辺部６１の部分が軸方向外側絶縁部６０ｄを構成するように改変してもよい。
また、同じ形状の２枚の略矩形シート状の絶縁材料の隣接する２辺を接合することで、上述したのと同形状の相間絶縁物を作製してもよい。
【００４６】
（３）上記の実施形態においては、線状導体３１は、その断面が略矩形状の単一の平角線により構成されており、その周方向幅Ｗ５がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３と略等しくなるように形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、線状導体３１の周方向幅Ｗ５は、スロット１２の内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広ければ良く、内周開口部１３の周方向幅Ｗ１からスロット内部１４の周方向幅Ｗ３までの間で任意に設定することができる。また、線状導体３１の断面形状についても特に限定されず、例えば丸型、多角形型等、種々の形状を採用することができる。また、その周方向幅Ｗ５が内周開口部１３の周方向幅Ｗ１よりも広く形成されたものであれば、線状導体３１として、複数本の導体があたかも一本の導体であるかのように集合されて構成される、集合体からなる導体を用いることもできる。例えば、複数本の導体が縒り集まって一体的に形成される縒線導体等を用いることも可能である。
【００４７】
（４）上記の実施形態においては、ステータ２が三相交流で駆動される回転電機１に用いられるステータとされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ステータ２が二相或いは四相以上の交流電源で駆動される回転電機１に用いられる構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００４８】
（５）上記の実施形態においては、スロット１２がセミオープンスロット（径方向内方側に開口する内周開口部１３の周方向幅Ｗ１がスロット内部１４の周方向幅Ｗ３よりも狭く形成されているスロット）の場合について説明したが、スロット１２をオープンスロット（径方向内側に開口する内周開口部１３の周方向幅Ｗ１がスロット内部１４の周方向幅Ｗ１と同等以上に形成されているスロット）としてもよい。
【００４９】
（６）上記の実施形態においては、図４〜図６に示されるような形状を有するコイル２１を同じスロット１２内に径方向Ｒに隣接して三組配置し、一スロット当たり６本のコイル辺部２２が径方向Ｒに一列に整列してスロット１２内に配置される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、径方向Ｒに一列に整列して配置される一スロット１２当たりのコイル辺部２２の本数は適宜変更することが可能である。また、図４〜図６に示される、予め予備形成されるコイル２１の形状はあくまで一例であり、種々の形状を採用することができる。
【００５０】
（７）上記の実施形態においては、本発明に係る回転電機用電機子を回転電機１の固定子としてのステータ２に適用し、回転電機１を、電機子としてのステータ２を備えたインナーロータ型の回転電機とした場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば本発明に係る回転電機用電機子を回転電機１の回転子に適用し、回転電機１を、電機子としての回転子を備えたアウターロータ型の回転電機とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、複数相のコイル間の相間絶縁を確保するための相間絶縁物を備える回転電機用電機子に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  回転電機
２  ステータ（回転電機用電機子）
１１  ステータコア（コア）
２１  コイル
２１ｕ  Ｕ相コイル（第一相のコイル）
２１ｖ  Ｖ相コイル（第二相のコイル）
２１ｗ  Ｗ相コイル（第三相のコイル）
２２  コイル辺部
２３  コイルエンド部
２５  径方向導体部
２６  周方向導体部
２８Ｂ  渡り部
２８Ｂａ  周方向一方側端部（外方側部分）
２８Ｂｂ  周方向他方側端部（内方側部分）
２８Ｂｃ  周方向中間部（段差部）
２９Ａ  整列コイルエンド部
６０  相間絶縁物
６０ａ  径方向外側絶縁部
６０ｂ  径方向内側絶縁部
６０ｃ  周方向一方側絶縁部
６０ｄ  軸方向外側絶縁部
６１  辺部
６２  折り曲げ部
Ｌ  軸方向
Ｒ  径方向
Ｃ  周方向
【図１】
2010239740.tif 000003
【図２】
2010239740.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図１５】
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