(57)【要約】【課題】コイルとスロットの開口部との間の距離が短くなり過ぎることを抑制しつつ、コアとコイルとの間の電気的絶縁性を適切に確保することが可能な絶縁部材を実現する。【解決手段】絶縁部材１は、スロット１３の内壁面の径方向Ｒに延びる側面部２１，２２に沿って配置される側面絶縁部３１，３２と、スロット１３内におけるコイル１２の配置領域よりも開口方向Ｒ１側であって、径方向Ｒに見てコイル１２と重複するように配置される開口側絶縁部４１，４２と、を備える。開口側絶縁部４１，４２が、側面絶縁部３１，３２から連続して周方向Ｃに延びるように形成され、側面絶縁部３１，３２が、開口側絶縁部４１，４２との連結部２よりも開口方向Ｒ１側に配置される開口側突出部３１ａ，３２ａを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びると共に前記径方向の一方側である開口方向側に開口部を有するスロットが、前記コア基準面の周方向に複数分散配置されているコアと、前記コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機に用いられ、
前記スロット内に配置されて前記コイルと前記コアとを電気的に絶縁するシート状の絶縁部材であって、
前記スロットの内壁面の前記径方向に延びる側面部に沿って配置される側面絶縁部と、
前記スロット内における前記コイルの配置領域よりも前記開口方向側であって、前記径方向に見て前記コイルと重複するように配置される開口側絶縁部と、を備え、
前記開口側絶縁部が、前記側面絶縁部から連続して前記周方向に延びるように形成され、
前記側面絶縁部が、前記開口側絶縁部との連結部よりも前記開口方向側に配置される開口側突出部を有する絶縁部材。
【請求項２】
前記開口側突出部は、前記スロットの前記側面部における前記開口方向側の端部と一致する位置又はそれよりも前記径方向で前記スロット内側の位置まで、前記側面部に沿って延びるように形成されている請求項１に記載の絶縁部材。
【請求項３】
前記スロットのそれぞれは、前記側面部として、前記周方向の一方側である周第一方向側に配置される第一側面部と、前記周第一方向とは反対側の周第二方向側に配置される第二側面部と、を備え、
前記側面絶縁部として、前記第一側面部に沿って配置される第一側面絶縁部と、前記第二側面部に沿って配置される第二側面絶縁部と、を備え、
前記第一側面絶縁部から連続して前記周第二方向側に延びるように形成された前記開口側絶縁部である第一開口側絶縁部と、前記第二側面絶縁部から連続して前記周第一方向側に延びるように形成された前記開口側絶縁部である第二開口側絶縁部とが、前記径方向に見て互いに重複するように配置されている請求項１又は２に記載の絶縁部材。
【請求項４】
前記スロットのそれぞれは、前記側面部として、前記周方向の一方側である周第一方向側に配置される第一側面部と、前記周第一方向とは反対側の周第二方向側に配置される第二側面部と、を備え、
前記第一側面部に沿って配置される前記側面絶縁部である第一側面絶縁部と、前記第二側面部に沿って配置される前記側面絶縁部である第二側面絶縁部とを、前記スロット内における前記コイルの配置領域よりも前記開口方向とは反対側において連結する連結絶縁部を更に備え、
前記第一側面絶縁部、前記連結絶縁部、及び前記第二側面絶縁部が、互いに連続するように形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の絶縁部材。
【請求項５】
前記スロットの前記側面部が、前記開口方向側の端部まで連続する平面となるように形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の絶縁部材。
【請求項６】
前記コアは、複数のコア片を前記周方向に沿って環状に配置して構成される請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁部材。
【請求項７】
前記側面絶縁部と前記開口側絶縁部とは、連続するシート状部材を前記軸方向に平行な折り線で折り曲げて形成されており、
前記シート状部材は、互いに対向する内面同士が接着された折り返し部を有し、
前記折り返し部が、前記開口側突出部又は前記開口側絶縁部を形成している請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のコアのスロット内に配置されて、コアと当該コアに巻装されたコイルとを電気的に絶縁するシート状の絶縁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような絶縁部材として、特許第３８９９６８５号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。特許文献１には、絶縁部材をステータコアのスロットに配置する構成において、コイルを包囲する筒状に形成したシート状絶縁部材の端部同士の重なり部を、コイルとスロットの内壁面との間に挟み込む構成が記載されている。これにより、スロットの開口部を絶縁部材によって塞ぐことができ、更に、上記の重なり部に隙間が形成されることを抑制して、ステータコアとコイルとの間の電気的絶縁の信頼性を高めることが可能とされている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の構成では、絶縁部材の上記重なり部が、スロットの開口部とは反対側の底部側に配置されるため、絶縁部材が当該重なり部において重なる分だけ、コイルがスロットの開口部側に配置される。その分だけコイルがロータに近づくため、ロータの回転時にコイルに発生する渦電流損が大きくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８９９６８５号公報（段落０００９、００２３、図２等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、コイルとスロットの開口部との間の距離が短くなり過ぎることを抑制しつつ、コアとコイルとの間の電気的絶縁性を適切に確保することが可能な絶縁部材の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、円筒状のコア基準面の軸方向及び径方向に延びると共に前記径方向の一方側である開口方向側に開口部を有するスロットが、前記コア基準面の周方向に複数分散配置されているコアと、前記コアに巻装されるコイルと、を備えた回転電機に用いられ、前記スロット内に配置されて前記コイルと前記コアとを電気的に絶縁するシート状の絶縁部材の特徴構成は、前記スロットの内壁面の前記径方向に延びる側面部に沿って配置される側面絶縁部と、前記スロット内における前記コイルの配置領域よりも前記開口方向側であって、前記径方向に見て前記コイルと重複するように配置される開口側絶縁部と、を備え、前記開口側絶縁部が、前記側面絶縁部から連続して前記周方向に延びるように形成され、前記側面絶縁部が、前記開口側絶縁部との連結部よりも前記開口方向側に配置される開口側突出部を有する点にある。
【０００７】
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。
また、本願において、２つの部材の配置に関して「ある方向に見て重複する」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線に直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が２つの部材の双方に交わる領域が少なくとも一部に存在することを意味する。すなわち、ここでいう「重複」には、２つの部材のそれぞれの一部同士が重複する場合、２つの部材のうちの一方の一部と他方の全体とが重複する場合、及び２つの部材のそれぞれの全体同士が重複する場合の、全てが含まれる。
【０００８】
上記の特徴構成によれば、絶縁部材が側面絶縁部に加えて開口側絶縁部を備えるため、絶縁部材が開口側絶縁部を備えない場合に比べて、特にスロットの開口部側に配置されるコイルについて、沿面距離を確保してコイルとコアとの間の電気的絶縁性を適切に確保することが容易となる。また、開口側絶縁部によって、金属粉等の異物がスロットの内部に入るのを抑制することもできる。
そして、上記の特徴構成によれば、このような開口側絶縁部と連続するように形成される側面絶縁部が、開口側絶縁部との連結部よりも開口方向側に配置される開口側突出部を有する。側面絶縁部が開口側突出部を有しない場合には、絶縁部材の弾性によって開口側絶縁部が周方向に延びる状態から開口方向側に向かって延びる状態に変形することを抑制するのは、一般的に容易ではない。しかし、上記の特徴構成によれば、開口側突出部を備えることで、開口側絶縁部が上記のように変形しようとすることに対する抗力を、絶縁部材に発生させることができる。すなわち、コイルとコアとの間の電気的絶縁性を適切に確保するための開口側絶縁部が周方向に延びる状態を、適切に維持することができる。なお、開口側絶縁部を適切に配置するための開口側突出部は、例えば渦電流損を低減するために設けられる空間を利用して配置することができるため、開口側突出部を備えることによってコイルの占積率が低下するという問題は生じ難い。
以上のように、上記の特徴構成によれば、コイルとスロットの開口部との間の距離が短くなり過ぎることを抑制しつつ、コアとコイルとの間の電気的絶縁性を適切に確保することが可能となる。
【０００９】
ここで、前記開口側突出部は、前記スロットの前記側面部における前記開口方向側の端部と一致する位置又はそれよりも前記径方向で前記スロット内側の位置まで、前記側面部に沿って延びるように形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、開口側突出部により回転電機のロータの回転が阻害されることを抑制しつつ、開口側突出部を適切に設けることができる。
【００１１】
また、前記スロットのそれぞれは、前記側面部として、前記周方向の一方側である周第一方向側に配置される第一側面部と、前記周第一方向とは反対側の周第二方向側に配置される第二側面部と、を備え、前記側面絶縁部として、前記第一側面部に沿って配置される第一側面絶縁部と、前記第二側面部に沿って配置される第二側面絶縁部と、を備え、前記第一側面絶縁部から連続して前記周第二方向側に延びるように形成された前記開口側絶縁部である第一開口側絶縁部と、前記第二側面絶縁部から連続して前記周第一方向側に延びるように形成された前記開口側絶縁部である第二開口側絶縁部とが、前記径方向に見て互いに重複するように配置されている構成とすると好適である。
【００１２】
この構成によれば、第一開口側絶縁部と第二開口側絶縁部とが重なる分だけ沿面距離を長く確保することが可能となり、コアとコイルとの間の電気的絶縁性を適切に確保することが容易となる。また、金属粉等の異物がスロットの内部に入るのを抑制することも容易となる。
【００１３】
また、前記スロットのそれぞれは、前記側面部として、前記周方向の一方側である周第一方向側に配置される第一側面部と、前記周第一方向とは反対側の周第二方向側に配置される第二側面部と、を備え、前記第一側面部に沿って配置される前記側面絶縁部である第一側面絶縁部と、前記第二側面部に沿って配置される前記側面絶縁部である第二側面絶縁部とを、前記スロット内における前記コイルの配置領域よりも前記開口方向とは反対側において連結する連結絶縁部を更に備え、前記第一側面絶縁部、前記連結絶縁部、及び前記第二側面絶縁部が、互いに連続するように形成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、連結絶縁部を備えない場合に比べて、絶縁部材を軸直交断面でのコイルの周囲に配置し、或いは絶縁部材をスロット内に挿入することが容易となり、回転電機の製造工程の簡素化を図ることができる。また、軸直交断面でのコイルの全周にわたって、コアとの間の電気的絶縁性を確保することが容易となる。
【００１５】
また、前記スロットの前記側面部が、前記開口方向側の端部まで連続する平面となるように形成されている構成とすると好適である。
【００１６】
本発明によれば、この構成のようにスロットの側面部が平面である場合でも、開口側突出部を備えることで、開口側絶縁部の形状を適切に維持し、コアとコイルとの間の電気的絶縁性を確保することができる。
【００１７】
また、前記コアは、複数のコア片を前記周方向に沿って環状に配置して構成される構成とすると好適である。
【００１８】
この構成によれば、コイルを適切な位置に配置し、そのコイルの周りに絶縁部材を配置してからコアをコイルに装着できるので、回転電機の製造工程の簡素化を図ることができる。
【００１９】
また、前記側面絶縁部と前記開口側絶縁部とは、連続するシート状部材を前記軸方向に平行な折り線で折り曲げて形成されており、前記シート状部材は、互いに対向する内面同士が接着された折り返し部を有し、前記折り返し部が、前記開口側突出部又は前記開口側絶縁部を形成している構成とすると好適である。
【００２０】
この構成によれば、絶縁部材を比較的簡素な工程で製造することができ、絶縁部材の製造コストの低減を図ることができる。また、絶縁部材の強度を確保することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの一部の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るステータの一部の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る絶縁部材の第一の具体例の製造工程図である。
【図４】本発明の実施形態に係る絶縁部材の第二の具体例の製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る絶縁部材の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る絶縁部材が、インナロータ型の回転電機に用いられる場合を例として説明する。本実施形態では、絶縁部材による絶縁の対象のコイルは、ステータのコアに巻装されるコイルである。また、本実施形態では、回転電機は回転界磁型の回転電機であり、絶縁部材による絶縁の対象のコイルは、電機子コイルである。
【００２３】
以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、円筒状のコア基準面Ｓ（図１、図２参照）の軸心を基準として定義している。「径第一方向Ｒ１」は、径方向Ｒの内側へ向かう方向を表し、「径第二方向Ｒ２」は、径方向Ｒの外側へ向かう方向を表す。「周第一方向Ｃ１」は、周方向Ｃにおける一方側へ向かう方向を表し、「周第二方向Ｃ２」は、周方向Ｃにおける他方側へ向かう方向（周第一方向Ｃ１とは反対方向）を表す。
【００２４】
本明細書では、絶縁部材を構成する各部の配置方向について、当該絶縁部材が、完成品としてのコア（本例ではステータコア）のスロットに配置された状態を想定して、軸方向Ｌ、径方向Ｒ、及び周方向Ｃの各方向を用いて説明している。また、本明細書では、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態をも含む概念として用いている。
【００２５】
１．回転電機の全体構成
本実施形態に係る回転電機１００の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。回転電機１００は、ステータ１０と、ステータ１０の径第一方向Ｒ１側（本例では径方向Ｒの内側）に回転可能に設けられるロータ（図示せず）とを備える。ステータ１０は、ステータコア１１と、ステータコア１１に巻装されるコイル１２とを備える。ステータコア１１は、磁性材料を用いて形成され、コイル１２は、導電性を有する材料（例えば、銅やアルミニウム等の金属）を用いて形成される。図１では、簡略化のため、コイル１２について、ステータコア１１から軸方向Ｌに突出する部分で切断した状態を示している。回転電機１００は、例えば、三相交流で駆動される回転電機とされる。本実施形態では、ステータコア１１が本発明における「コア」に相当する。
【００２６】
ステータコア１１には、スロット１３が周方向Ｃに複数分散配置されている。複数のスロット１３は、放射状に径方向Ｒに延びるように形成されており、周方向Ｃに隣接する２つのスロット１３の間には、ティース１４が形成されている。上述した「円筒状のコア基準面Ｓ」は、スロット１３の配置や構成に関して基準となる仮想的な面であり、本実施形態では、複数（スロット１３と同数）のティース１４の径第一方向Ｒ１側の端面１４ａを含む円筒状の仮想面（コア内周面）をコア基準面Ｓとしている。ステータコア１１の径第二方向Ｒ２側の面（コア外周面）等をコア基準面Ｓとしても良い。
【００２７】
複数のスロット１３は、周方向Ｃに沿って一定間隔で分散配置されている。スロット１３のそれぞれは、軸方向Ｌ及び径方向Ｒに延びると共に、径第一方向Ｒ１側に開口部１３ａを有するように形成されている。スロット１３のそれぞれは、ステータコア１１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、径第一方向Ｒ１が本発明における「開口方向」に相当する。
【００２８】
スロット１３の内壁面には、図２に示すように、径方向Ｒに延びる側面部である第一側面部２１及び第二側面部２２と、周方向Ｃに延びる底面部２３とが含まれる。第一側面部２１は、スロット１３の周方向Ｃに対向する２つの側面部のうちの周第一方向Ｃ１側に配置される側面部であり、第二側面部２２は、当該２つの側面部のうちの周第二方向Ｃ２側に配置される側面部である。すなわち、スロット１３のそれぞれは、側面部として、周第一方向Ｃ１側に配置される第一側面部２１と、周第二方向Ｃ２側に配置される第二側面部２２とを備える。底面部２３は、スロット１３の底部（径方向Ｒにおける開口部１３ａとは反対側の部分）を規定する面である。以下では、第一側面部２１と第二側面部２２とを区別する必要がない場合に、これらを総称して側面部２１，２２という場合がある。
【００２９】
本実施形態では、図２に示すように、側面部２１，２２は、径第一方向Ｒ１側の端部（本例ではティース１４の径第一方向Ｒ１側の端面１４ａ）まで連続する平面となるように形成されている。すなわち、本実施形態では、スロット１３はオープンスロットであり、ティース１４の径第一方向Ｒ１側の端部には、セミオープンスロットの場合に備えられるような周方向Ｃに突出する突出部は形成されていない。また、本実施形態では、図２に示すように、同じスロット１３を構成する第一側面部２１と第二側面部２２とが、互いに平行に形成されている。すなわち、本実施形態では、スロット１３は平行スロットであり、スロット１３の周方向Ｃの幅は、径方向Ｒに沿って一様に形成されている。
【００３０】
本実施形態では、スロット１３の内部には、複数（図２に示す例では１０個）のコイル辺部１２ａが配置される。ここで、コイル辺部１２ａは、コイル１２におけるスロット１３の内部に配置される部分である。本実施形態では、同じスロット１３に配置される複数のコイル辺部１２ａは、周方向Ｃの同じ位置において径方向Ｒに沿って一列に並ぶように配置される。本実施形態では、各コイル辺部１２ａの断面形状は、矩形状となっている。また、本実施形態では、コイル１２は、延在方向（通電方向に等しい）に直交する断面の形状が矩形状の線状導体（平角線）で構成されている。この線状導体の表面は、他の導体との接続部等の一部を除いて、樹脂等からなる絶縁皮膜により被覆されている。
【００３１】
本実施形態では、ステータコア１１は、複数のコア片１１ａを周方向Ｃに沿って環状に配置して構成される。環状に配置された複数のコア片１１ａは、例えば、径第二方向Ｒ２側の面（外周面）に嵌合された円筒状の固定部材を用いて、互いに移動不能に固定される。コア片１１ａは、周方向Ｃに延びる本体部（ヨーク部）と、当該本体部から径第一方向Ｒ１側に延びるティース１４とを備え、当該本体部の周方向Ｃの両側の端面が、隣接するコア片１１ａとの接合面とされる。図２に示す例では、この接合面は、スロット１３と周方向Ｃの同じ位置に形成されている。また、図２に示す例では、コア片１１ａのそれぞれは、２つのティース１４を備えている。コア片１１ａは、例えば、複数枚の磁性体板（例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板）を積層して構成され、或いは、磁性材料の粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として構成される。
【００３２】
本実施形態では、ステータコア１１に巻装された状態と同じ円筒状に形成されたコイル１２に対して、複数のコア片１１ａを径第二方向Ｒ２側から挿入することで、ステータ１０が製造される。そして、ステータ１０を製造する際に、以下に説明するように、コイル１２とステータコア１１とを電気的に絶縁する絶縁部材１が、スロット１３の内部に配置される。詳細は省略するが、例えば、コイル１２及び絶縁部材１は、ワニスによってステータコア１１に固着される。
【００３３】
２．絶縁部材の構成
次に、本発明の要部である絶縁部材１の構成について説明する。絶縁部材１は、スロット１３内に配置されてコイル１２（コイル辺部１２ａ）とステータコア１１とを電気的に絶縁する。絶縁部材１は、電気的絶縁性を有する材料（例えばアラミド等の合成樹脂）を用いて形成されるシート状の部材（絶縁紙）である。
【００３４】
図２に示すように、絶縁部材１は、スロット１３の側面部２１，２２に沿って配置される側面絶縁部を備える。具体的には、絶縁部材１は、側面絶縁部として、第一側面部２１に沿って配置される第一側面絶縁部３１と、第二側面部２２に沿って配置される第二側面絶縁部３２とを備える。以下では、第一側面絶縁部３１と第二側面絶縁部３２とを区別する必要がない場合に、これらを総称して側面絶縁部３１，３２という場合がある。
【００３５】
図２に示すように、絶縁部材１は、スロット１３内におけるコイル１２の配置領域よりも径第一方向Ｒ１側であって、径方向Ｒに見てコイル１２（コイル辺部１２ａ）と重複するように配置される開口側絶縁部を備える。具体的には、絶縁部材１は、開口側絶縁部として、第一側面絶縁部３１から連続して周第二方向Ｃ２側に延びるように形成された第一開口側絶縁部４１と、第二側面絶縁部３２から連続して周第一方向Ｃ１側に延びるように形成された第二開口側絶縁部４２とを備える。以下では、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とを区別する必要がない場合に、これらを総称して開口側絶縁部４１，４２という場合がある。なお、２つの部位について「連続」とは、当該２つの部位のそれぞれの少なくとも一部同士が連結或いは一体化されていることを意味する。後に説明する具体例（図３、図４参照）では、連続するシート状部材９０を折り曲げて絶縁部材１を形成することにより、側面絶縁部３１，３２から連続して延びる開口側絶縁部４１，４２が形成される。
【００３６】
上記のように、開口側絶縁部４１，４２は、側面絶縁部３１，３２から連続して周方向Ｃに延びるように形成される。本実施形態では、開口側絶縁部４１，４２は、その全体が径方向Ｒに見てコイル１２と重複するように配置されている。図２に示すように、側面絶縁部３１，３２は、開口側絶縁部４１，４２との連結部２よりも径第一方向Ｒ１側に配置される開口側突出部を有する。具体的には、第一側面絶縁部３１は、第一開口側絶縁部４１との連結部２よりも径第一方向Ｒ１側に配置される第一開口側突出部３１ａを有し、第二側面絶縁部３２は、第二開口側絶縁部４２との連結部２よりも径第一方向Ｒ１側に配置される第二開口側突出部３２ａを有する。以下では、第一側面絶縁部３１における第一開口側突出部３１ａを除く部分（すなわち、第一側面絶縁部３１における連結部２よりも径第二方向Ｒ２側の部分）を、第一本体部３１ｂとし、第二側面絶縁部３２における第二開口側突出部３２ａを除く部分（すなわち、第二側面絶縁部３２における連結部２よりも径第二方向Ｒ２側の部分）を、第二本体部３２ｂとする。また、以下では、第一開口側突出部３１ａと第二開口側突出部３２ａとを区別する必要がない場合に、これらを総称して開口側突出部３１ａ，３２ａという場合がある。
【００３７】
本実施形態では、絶縁部材１は、第一側面絶縁部３１と第二側面絶縁部３２とを、スロット１３内におけるコイル１２の配置領域よりも径第二方向Ｒ２側において連結する連結絶縁部５０を備える。本実施形態では、連結絶縁部５０は、スロット１３の底面部２３に沿って配置されており、第一側面絶縁部３１の径第二方向Ｒ２側の端部と、第二側面絶縁部３２の径第二方向Ｒ２側の端部とを連結している。そして、第一側面絶縁部３１、連結絶縁部５０、及び第二側面絶縁部３２は、互いに連続するように形成されている。すなわち、連結絶縁部５０は、第一側面絶縁部３１から連続して周第二方向Ｃ２側に延びるように形成されていると共に、第二側面絶縁部３２から連続して周第一方向Ｃ１側に延びるように形成されている。
【００３８】
開口側突出部３１ａ，３２ａは、スロット１３の側面部２１，２２における径第一方向Ｒ１側の端部と一致する位置、又はそれよりも径方向Ｒでスロット内側（すなわち、径第二方向Ｒ２側）の位置まで、側面部２１，２２に沿って延びるように形成される。本実施形態では、図１及び図２に示すように、開口側突出部３１ａ，３２ａは、側面部２１，２２における径第一方向Ｒ１側の端部よりも径第二方向Ｒ２側の位置まで、側面部２１，２２に沿って連結部２から延びるように形成されている。開口側突出部３１ａ，３２ｂの径方向Ｒの長さは、各部材の寸法や配置位置の公差に基づき設定された長さとすることができる。例えば、各部材の寸法や配置位置に公差の範囲内のずれがあった場合でも、開口側突出部３１ａ，３１ｂが側面部２１，２２における径第一方向Ｒ１側の端部（すなわちティース１４の端面１４ａ）よりも径第一方向Ｒ１側に突出しない長さの最大値を、開口側突出部３１ａ，３２ｂの長さとして設定することができる。
【００３９】
第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とは、径方向Ｒに見て少なくとも一部が互いに重複するように配置される。本実施形態では、開口側絶縁部４１，４２の周方向Ｃの長さは、当該開口側絶縁部４１，４２が配置される部分におけるスロット１３の周方向Ｃの幅よりも小さく設定される。具体的には、図２に示すように、第一開口側絶縁部４１の周第二方向Ｃ２側の端部（先端部）は、第二開口側絶縁部４２の周第二方向Ｃ２側の端部（基端部）よりも周第一方向Ｃ１側に配置され、第二開口側絶縁部４２の周第一方向Ｃ１側の端部（先端部）は、第一開口側絶縁部４１の周第一方向Ｃ１側の端部（基端部）よりも周第二方向Ｃ２側に配置されている。そして、第一開口側絶縁部４１の先端部は、第二開口側絶縁部４２の先端部よりも周第二方向Ｃ２側に配置されている。よって、本実施形態では、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とは、径方向Ｒに見て、それぞれの一部同士が互いに重複するように配置されている。そして、本実施形態では、第一開口側絶縁部４１及び第二開口側絶縁部４２のそれぞれの径方向Ｒに対向する部分同士が、直接或いは間に他の部材（例えばワニス等の接着剤）を介して互いに当接している。なお、本実施形態では、第一開口側絶縁部４１が、第二開口側絶縁部４２よりも径第一方向Ｒ１側に配置される。そのため、第一本体部３１ｂの径方向Ｒの長さを、第二本体部３２ｂの径方向Ｒの長さよりも大きく設定しても良い。例えば、第一本体部３１ｂの径方向Ｒの長さが、第二開口側絶縁部４２の径方向Ｒの厚さ分だけ、第二本体部３２ｂの径方向Ｒの長さよりも大きく設定された構成とすることができる。
【００４０】
側面絶縁部３１，３２、開口側絶縁部４１，４２、及び連結絶縁部５０のそれぞれの軸方向Ｌの長さは、スロット１３の軸方向Ｌの長さ以上、すなわち、ステータコア１１の軸方向Ｌの長さ以上に設定される。本実施形態では、側面絶縁部３１，３２、開口側絶縁部４１，４２、及び連結絶縁部５０のそれぞれの軸方向Ｌの長さは、スロット１３の軸方向Ｌの長さよりも大きく設定されている。そのため、図１に示すように、絶縁部材１は、その一部がステータコア１１の軸方向Ｌの端部から突出するように配置される。本実施形態では、側面絶縁部３１，３２の軸方向Ｌの長さ、開口側絶縁部４１，４２の軸方向Ｌの長さ、及び連結絶縁部５０の軸方向Ｌの長さのそれぞれが、互いに同じ大きさに設定されている。本実施形態では、絶縁部材１は、軸方向Ｌに直交する断面の形状が、軸方向Ｌの全域で同一となるように形成されている。
【００４１】
本実施形態では、スロット１３の側面部２１，２２が平面状に形成されており、側面部２１，２２に沿って配置される側面絶縁部３１，３２が、平板状（具体的には矩形平板状）に形成されている。本実施形態では、開口側絶縁部４１，４２も、平板状（具体的には矩形平板状）に形成されている。そして、本実施形態では、図２に示すように、軸方向Ｌに見て、開口側絶縁部４１，４２の延在方向は、側面絶縁部３１，３２の延在方向に対して直交する方向に設定されている。また、本実施形態では、スロット１３の底面部２３が平面状に形成されており、底面部２３に沿って配置される連結絶縁部５０が、平板状（具体的には矩形平板状）に形成されている。
【００４２】
３．具体例の説明
上記のような構成を備える絶縁部材１の構造及び成形方法の具体例について、図３に示す第一の具体例と、図４に示す第二の具体例について説明する。ここで説明する２つの具体例では、側面絶縁部３１，３２と開口側絶縁部４１，４２とを含む絶縁部材１の全体が、連続する単一のシート状部材９０を軸方向Ｌに平行な折り線で折り曲げることにより形成される。具体的には、１枚のシート状部材９０を折り曲げ成形することにより、絶縁部材１が製造される。そのため、ここで説明する具体例では、絶縁部材１において異なる部分同士が「連続する」部位、例えば、側面絶縁部３１，３２と開口側絶縁部４１，４２との接続部位は、連続部材を折り曲げることにより形成される。
【００４３】
シート状部材９０は、単層構造の部材でも多層構造の部材でも良く、例えば、アラミド繊維とポリエチレンテレフタレートとを貼り合わせた部材を用いることができる。また、シート状部材９０は、例えば、厚みが０．３ｍｍの部材を用いることができる。そして、シート状部材９０は、互いに対向する内面同士が接着された折り返し部９１を有し、当該折り返し部９１が、開口側突出部３１ａ，３２ａ又は開口側絶縁部４１，４２を形成する。折り返し部９１の接着は、例えば、接着剤による接着、或いは、溶着（例えば、加圧や超音波振動を利用した溶着）による接着とすることができる。
【００４４】
３−１．第一の具体例
図３（ｅ）に示すように、本具体例では、シート状部材９０に形成された折り返し部９１により、開口側突出部３１ａ，３２ａが形成される。この絶縁部材１は、以下に述べるように、図３（ａ）に示す第一折り工程、図３（ｂ）に示す第二折り工程、図３（ｃ）に示す接着工程、図３（ｄ）に示す第一配置工程、及び図３（ｅ）に示す第二配置工程を順に実行することにより製造される。なお、図３は、厚み方向が紙面と平行になるようにシート状部材９０を見た図である。
【００４５】
まず、図３（ａ）に示すように、シート状部材９０に２つの山折り部９２を形成する。山折り部９２での折り角度は、例えば９０度に設定される。なお、本明細書では、シート状部材９０の２つの表面のうちの、スロット１３に配置された状態（図３（ｅ）参照）においてスロット１３の内面に対向する表面を表側の面とし、他方の表面を裏側の面とする。そして、折り加工において裏側の面同士が近づく折りを「山折り」とし、折り加工において表側の面同士が近づく折りを「谷折り」とする。図３及び図４の各図面に示される山折り部９２及び谷折り部９３のそれぞれは、軸方向Ｌに平行な折り線で折り加工することにより形成される。
【００４６】
次に、図３（ｂ）に示すように、谷折り部９３、山折り部９２、及び別の谷折り部９３を、これらがシート状部材９０の軸方向Ｌ視での延在方向（以下、単に、「シート延在方向」という。）に沿って記載の順に並ぶように形成する。すなわち、２つの谷折り部９３に挟まれるように山折り部９２を形成する。そして、図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）の工程で形成された山折り部９２と一方の谷折り部９３との間の裏側の面と、図３（ｂ）の工程で形成された山折り部９２と他方の谷折り部９３との間の裏側の面とを接着することで、互いに対向する内面（本例ではシート状部材９０の裏側の面）同士が接着された折り返し部９１が形成される。本例では、図３（ａ）の工程で形成した２つの山折り部９２をシート延在方向における間に挟むように、２つの折り返し部９１が形成される。
【００４７】
次に、図３（ｄ）に示すように、シート状部材９０をコイル辺部１２ａに対して径第一方向Ｒ１側に近づけて、コイル辺部１２ａを周方向Ｃの両側から挟むように、シート状部材９０をコイル辺部１２ａの外側に配置する。この際、同一のスロット１３に配置される全て（図３に示す例では６個）のコイル辺部１２ａが、折り返し部９１よりもシート状部材９０の内側（すなわち、径第二方向Ｒ２側）に配置される。なお、図３（ａ）に示す折り加工を実行する時点は、この図３（ｄ）の工程を実行する前の任意の時点とすることができる。
【００４８】
そして、図３（ｅ）に示すように、コア片１１ａをシート状部材９０及びコイル辺部１２ａに対して径第一方向Ｒ１側に近づけて、スロット１３の内部にシート状部材９０及びコイル辺部１２ａを配置する。この際、折り返し部９１がスロット１３の側面部２１，２２（図２参照）に沿って延びるように、折り返し部９１並びに当該折り返し部９１よりもシート延在方向における端部側の部分が折り曲げられる。この結果、シート状部材９０は、折り返し部９１が開口側突出部３１ａ，３１ｂとして機能すると共に、折り返し部９１よりもシート延在方向における端部側の部分が開口側絶縁部４１，４２として機能するように、スロット１３の内部に配置される。なお、図３（ｅ）の工程では、シート状部材９０における開口側絶縁部４１，４２として機能する部分同士が径方向Ｒに重なるように、シート状部材９０に対して折り加工が実行される。この折り加工においては、折り返し部９１が、コア片１１ａの径第一方向Ｒ１側の端部（ティース１４の先端部）により径第一方向Ｒ１側に押圧されて、スロット１３の側面部２１，２２に沿って延びるように成形される構成とすることができる。
【００４９】
このように、本具体的では、シート状部材９０における第一側面絶縁部３１及び第一開口側絶縁部４１を構成する部分の軸方向Ｌ視での形状は、第一側面部２１（図２参照）に沿って径第一方向Ｒ１側に向かって延びる第一部分と、当該第一部分の径第一方向Ｒ１側の端部から当該第一部分の周第二方向Ｃ２側を径第二方向Ｒ２側に向かって延びる第二部分と、当該第二部分の径第二方向Ｒ２側の端部から周第二方向Ｃ２側に向かって延びる第三部分とが、シート延在方向に沿って順に接続された形状となっている。そして、第一部分の一部（第二部分より径第二方向Ｒ２側に配置された部分）が第一本体部３１ｂを構成し、第一部分の一部（第二部分と径方向Ｒの同じ位置に配置された部分）と第二部分とが周方向Ｃに重なることにより形成された折り返し部９１が第一開口側突出部３１ａを構成し、第三部分が第一開口側絶縁部４１を構成する。シート状部材９０における第二側面絶縁部３２及び第二開口側絶縁部４２を構成する部分の軸方向Ｌ視での形状は、第一側面部２１と第二側面部２２とが入れ替わると共に周第一方向Ｃ１と周第二方向Ｃ２とが入れ替わる点を除いて、第一側面絶縁部３１及び第一開口側絶縁部４１を構成する部分の形状と同様であるため、説明は省略する。
【００５０】
３−２．第二の具体例
図４（ｅ）に示すように、本具体例では、シート状部材９０に形成された折り返し部９１により、開口側絶縁部４１，４２が形成される。この絶縁部材１は、以下に述べるように、図４（ａ）に示す第一折り工程、図４（ｂ）に示す第二折り工程、図４（ｃ）に示す接着工程、図４（ｄ）に示す第一配置工程、及び図４（ｅ）に示す第二配置工程を順に実行することにより製造される。なお、以下では、図３に示す第一の具体例との相違点を中心に説明し、特に明記しない点については上記第一の具体例と同様とする。
【００５１】
まず、図４（ａ）に示すように、シート状部材９０に２つの山折り部９２を形成する。なお、この山折り部９２での折り角度は、図４（ｅ）に示すように最終的には９０度となるが、図４（ｂ）〜（ｄ）に示す各工程では、必要に応じて適宜、折り角度が調整される。次に、図４（ｂ）に示すように、山折り部９２、谷折り部９３、及び別の山折り部９２を、これらがシート延在方向に沿って記載の順に並ぶように形成する。すなわち、２つの山折り部９２に挟まれるように谷折り部９３を形成する。そして、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の工程で形成された谷折り部９３と一方の山折り部９２との間の表側の面と、図４（ｂ）の工程で形成された谷折り部９３と他方の山折り部９２との間の表側の面とを接着することで、互いに対向する内面（本例ではシート状部材９０の表側の面）同士が接着された折り返し部９１が形成される。本例では、図４（ａ）の工程で形成した２つの山折り部９２をシート延在方向における間に挟むように、２つの折り返し部９１が形成される。
【００５２】
次に、図４（ｄ）に示すように、２つの折り返し部９１の間にコイル辺部１２ａを径方向Ｒに通過させるための隙間が形成された状態のシート状部材９０を、コイル辺部１２ａに対して径第一方向Ｒ１側に近づけて、コイル辺部１２ａを周方向Ｃの両側から挟むように、シート状部材９０をコイル辺部１２ａの外側に配置する。
【００５３】
そして、図４（ｅ）に示すように、コア片１１ａをシート状部材９０及びコイル辺部１２ａに対して径第一方向Ｒ１側に近づけて、スロット１３の内部にシート状部材９０及びコイル辺部１２ａを配置する。この際、図４（ａ）の工程で形成した山折り部９２の折り角度が９０度になるようにシート状部材９０が成形されて、折り返し部９１が周方向Ｃに沿って延びるように配置される。この結果、シート状部材９０は、折り返し部９１が開口側絶縁部４１，４２として機能すると共に、折り返し部９１よりもシート延在方向における端部側の部分が開口側突出部３１ａ，３２ａとして機能するように、スロット１３の内部に配置される。なお、図４（ｅ）の工程では、シート状部材９０における開口側絶縁部４１，４２として機能する部分同士が径方向Ｒに重なるように、シート状部材９０が成形される。この成形加工においては、シート状部材９０における側面絶縁部３１，３２を構成する部分が、コア片１１ａの径第一方向Ｒ１側の端部により径第一方向Ｒ１側に押圧されて、スロット１３の側面部２１，２２（図２参照）に沿って延びるように成形される構成とすることができる。
【００５４】
このように、本具体的では、シート状部材９０における第一側面絶縁部３１及び第一開口側絶縁部４１を構成する部分の軸方向Ｌ視での形状は、第一側面部２１（図２参照）に沿って径第一方向Ｒ１側に向かって延びる第一部分と、当該第一部分の径第一方向Ｒ１側の端部から周第二方向Ｃ２側に向かって延びる第二部分と、当該第二部分の周第二方向Ｃ２側の端部から当該第二部分の径第一方向Ｒ１側を周第一方向Ｃ１側に向かって延びる第三部分と、当該第三部分の周第一方向Ｃ１側の端部から第一側面部２１に沿って径第一方向Ｒ１側に向かって延びる第四部分とが、シート延在方向に沿って順に接続された形状となっている。そして、第一部分が第一本体部３１ｂを構成し、第二部分と第三部分とが径方向Ｒに重なることにより形成された折り返し部９１が第一開口側絶縁部４１を構成し、第四部分が第一開口側突出部３１ａを構成する。シート状部材９０における第二側面絶縁部３２及び第二開口側絶縁部４２を構成する部分の軸方向Ｌ視での形状は、第一側面部２１と第二側面部２２とが入れ替わると共に周第一方向Ｃ１と周第二方向Ｃ２とが入れ替わる点を除いて、第一側面絶縁部３１及び第一開口側絶縁部４１を構成する部分の形状と同様であるため、説明は省略する。
【００５５】
なお、ここでは、絶縁部材１の全体が、連続する単一のシート状部材９０を折り曲げることにより形成される２つの具体例について説明したが、複数枚のシートを接続して連続するように形成したシート状部材を用いて、絶縁部材１が形成される構成とすることもできる。この場合、異なるシート同士の接続部が、絶縁部材１において異なる部位同士が「連続する」部分に位置するように構成しても良い。例えば、側面絶縁部３１，３２と開口側絶縁部４１，４２との接続部が、シートを折り曲げることにより形成されるのではなく、異なるシート同士を接着することで形成される構成とすることができる。また、上記２つの具体例では、折り返し部９１がシート状部材９０を二重に折り重ねられることにより形成される例について説明したが、折り返し部９１がシート状部材９０を三重或いはそれ以上に折り重ねられて形成される構成とすることもできる。折り返し部９１以外の部分についても、シート状部材９０を二重或いはそれ以上に折り重ねられて形成された構成とすることができる。
【００５６】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００５７】
（１）上記の実施形態では、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とが、径方向Ｒに見て、それぞれの一部同士が互いに重複するように配置された構成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。例えば、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とが、径方向Ｒに見て、一方の一部と他方の全体とが重複するように配置された構成とし、或いは、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とが、径方向Ｒに見て、それぞれの全体同士が互いに重複するように配置された構成とすることも可能である。また、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２とが、径方向Ｒに見て重複しないように配置された構成とすることも可能である。すなわち、第一開口側絶縁部４１の周第二方向Ｃ２側の端部（先端部）が、第二開口側絶縁部４２の周第一方向Ｃ１側の端部（先端部）よりも周第一方向Ｃ１側に配置された構成、或いは、第一開口側絶縁部４１の先端部が、第二開口側絶縁部４２の先端部と周方向Ｃの同じ位置に配置された構成とすることも可能である。
【００５８】
（２）上記の実施形態では、絶縁部材１が、第一開口側絶縁部４１と第二開口側絶縁部４２との双方を備える構成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、絶縁部材１が、第一開口側絶縁部４１及び第二開口側絶縁部４２の一方のみを備える構成とすることも可能である。この場合、開口側絶縁部が、径方向Ｒに見て、コイル辺部１２ａにおける周方向Ｃの全域に対して重複するように配置された構成とすると好適である。例えば、第一開口側絶縁部４１の周第二方向Ｃ２側の端部が、第二側面絶縁部３２に当接する構成とすることができる。
【００５９】
（３）上記の実施形態では、絶縁部材１が連結絶縁部５０を備えた構成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。例えば、絶縁部材１が連結絶縁部５０を備えず、スロット１３の底面部２３に絶縁粉体塗装が施された構成とすることが可能である。
【００６０】
（４）上記の実施形態では、スロット１３が平行スロットである構成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。例えば、スロット１３の第一側面部２１と、当該スロット１３の周第一方向Ｃ１側に隣接する他のスロット１３の第二側面部２２とが、互いに平行に形成された構成とすることも可能である。この場合、ティース１４は平行ティースとなり、ティース１４の外壁面における周方向Ｃの互いに反対側を向く２つの側面部が、互いに平行に形成される。
【００６１】
（５）上記の実施形態では、スロット１３がオープンスロットである構成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、スロット１３がセミオープンスロットである構成、すなわち、ティース１４の径第一方向Ｒ１側の端部に、周方向Ｃに突出する突出部が形成された構成とすることも可能である。この場合、スロット１３の側面部２１，２２は、複数の面（平面或いは曲面）の組み合わせにより構成され、或いは、１つの曲面により構成される。この場合において、例えば、側面部２１，２２が、ティース１４の上記突出部の径第二方向Ｒ２側の部分まで、連続する平面となるように形成された構成とすることができる。
【００６２】
（６）上記の実施形態では、本発明における「開口方向」に相当する径第一方向Ｒ１が、径方向Ｒの内側へ向かう方向である構成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、径第一方向Ｒ１（開口方向）が、径方向Ｒの外側へ向かう方向であり、径第二方向Ｒ２が、径方向Ｒの内側へ向かう方向である構成とすることも可能である。すなわち、本発明は、ロータがステータの径方向Ｒの外側に配置されるアウタロータ型の回転電機に適用することも可能である。
【００６３】
（７）上記の実施形態では、ステータコア１１が、複数のコア片１１ａを周方向Ｃに沿って環状に配置して構成された構成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、ステータコア１１が、周方向Ｃにおいて一体に形成された構成とすることもできる。この場合、例えば、絶縁部材１が装着された状態のコイル１２を、スロット１３に対して径方向Ｒ或いは軸方向Ｌに挿入することで、ステータ１０が製造される構成とすることができる。
【００６４】
（８）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例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、回転電機のコアのスロット内に配置されて、コアと当該コアに巻装されたコイルとを電気的に絶縁するシート状の絶縁部材に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１：絶縁部材
２：連結部
１１：ステータコア（コア）
１１ａ：コア片
１２：コイル
１３：スロット
１３ａ：開口部
２１：第一側面部
２２：第二側面部
３１：第一側面絶縁部
３１ａ：第一開口側突出部
３２：第二側面絶縁部
３２ａ：第二開口側突出部
４１：第一開口側絶縁部
４２：第二開口側絶縁部
５０：連結絶縁部
９０：シート状部材
９１：折り返し部
１００：回転電機
Ｃ：周方向
Ｃ１：周第一方向
Ｃ２：周第二方向
Ｌ：軸方向
Ｒ：径方向
Ｒ１：径第一方向（開口方向）
Ｓ：コア基準面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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