【事件の表示】
　特許第３１１２０１１号「車両用交流発電機の固定子」の請求項１ないし１３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１１２０１１号の請求項１ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
 １．手続の経緯
　特許第３１１２０１１号の請求項１乃至１３に係る発明についての出願は、平成１１年８月５日（優先権主張、平成１１年１月１８日）に出願され、平成１２年９月２２日に設定登録され、その特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年１０月１５日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
２−１．訂正事項
（ａ）訂正前明細書の特許請求の範囲の請求項１乃至請求項１３のうち、請求項１乃至請求項６及び請求項１３を削除し、請求項７乃至請求項１２をそれぞれ請求項１乃至請求項６と訂正、
（ｂ）訂正前明細書の発明の名称の項の「回転電機の固定子の絶縁構造および車両用交流発電機の固定子」との記載を、「車両用交流発電機の固定子」と訂正、
（ｃ）訂正前明細書の「回転電機の固定子の絶縁構造、およびこの絶縁構造を有する車両用交流発電機の固定子に関する。」（本件特許公報２頁左上欄４３行乃至４４行）との記載を、「回転電機の固定子の絶縁構造を有する車両用交流発電機の固定子に関する。」と訂正、
（ｄ）訂正前明細書の段落【０００４】乃至【００１０】（本件特許公報２頁右欄２１行乃至３頁左欄２５行）の記載を、「【０００４】本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、固定子の接合部の良好な絶縁状態を確保することができる車両用交流発電機の固定子を提供することにある。【０００５】【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、本発明の車両用交流発電機の固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロットに装備された複数の銅のセグメント導体の端部を互いに接合してなる固定子巻線とを有しており、前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設け、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が、前記酸化膜の強度以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする。【０００６】また、前記複数の銅のセグメント導体の端部を加熱して接合することにより、その接合部の表面に酸化膜が形成されることを特徴とする。【０００７】また、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が１．０Ｍｐａ以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張率係数を設定することを特徴とする。【０００８】また、前記絶縁樹脂は、２００゜Ｃ以上の耐熱温度を有することを特徴とする。【０００９】また、前記絶縁樹脂は、０．１〜５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有することを特徴とする。【００１０】また、前記銅のセグメント導体は、絶縁膜によって被覆され、かつ前記接合部となる端部のみ、前記絶縁膜が剥離されたものであり、前記絶縁樹脂は、前記接合部に加えて、前記銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜をも覆うように設けられていることを特徴とする。」と訂正、しようとするものである。
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項（ａ）は特許請求の範囲の減縮を目的とし、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、また、訂正事項（ｂ）乃至（ｄ）は訂正事項（ａ）に伴い明細書の記載の平仄を合わせるものであって、明りょうでない記載の釈明に該当し、新規事項を追加するものでもない。
２−３．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法１２０条の４、２項及び３項で準用する同法１２６条２項及び３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立についての判断
３−１．申立の理由の概要
　異議申立人福田秀一は、請求項６乃至請求項１２（訂正明細書の請求項１乃至６）に係る発明は、甲第１号証、甲第２号証、甲第４号証、甲第５号証、甲第６号証、甲第７号証をもとに当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができないものであるから、請求項６乃至請求項１２に係る発明の特許は、取り消されるべきである旨主張する。
　なお、異議申立人の提出した甲第３号証（特開平１−２０２１４０号公報）は、訂正前明細書の請求項３の「絶縁樹脂はシリコーンであり、所定量の酸化防止剤を含ませる」との構成が公知であることを立証するためのものである。
３−２．訂正明細書の請求項に係る発明
　訂正明細書の請求項１乃至請求項６に係る発明（以下、それぞれの発明を順に本件発明１乃至６という。）は、その特許請求の範囲の請求項１乃至６に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロットに装備された複数の銅のセグメント導体の端部を互いに接合してなる固定子巻線とを有しており、前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設け、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が、前記酸化膜の強度以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする車両用交流発電機の固定子。
【請求項２】前記複数の銅のセグメント導体の端部を加熱して接合することにより、その接合部の表面に酸化膜が形成されることを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機の固定子。
【請求項３】前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が１．０Ｍｐａ以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用交流発電機の固定子。
【請求項４】前記絶縁樹脂は、２００゜Ｃ以上の耐熱温度を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用交流発電機の固定子。
【請求項５】前記絶縁樹脂は、０．１〜５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用交流発電機の固定子。
【請求項６】前記銅のセグメント導体は、絶縁膜によって被覆され、かつ前記接合部となる端部のみ、前記絶縁膜が剥離されたものであり、前記絶縁樹脂は、前記接合部に加えて、前記銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜をも覆うように設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用交流発電機の固定子。」
３−３．引用例
　異議申立人の提出した甲第１号証（特開昭６２−２７２８３６号公報、以下、引用例１という。）に、「本発明は、例えば交流発電機のステータに用いられる電機子コイルに関する。」（１頁右欄５行乃至６行）、「素線１は、第２図に示す如く、銅板３０の中心部に、鉄板３１の両端部３１ａを溶接して、所定の形状（点線で示してある）３２に打ち抜く。そして、素線１は、第１図に示される様に、折り曲げる。つまり、一端のコイルエンド部２よりふた又に分けて、上線３と下線４とをそれぞれ形成する。また、上線３の鉄板部５と下線４の鉄板部６とが、互いに並行になるように、鉄板部５、６の両端での素線１を折り曲げている。さらに、素線１は鉄板部５、６の端面側から、互いに離れて拡がり、上線３のコイルエンド部３ａと下線４のコイルエンド部４ａとは、素線１の端部を折り曲げて、並行に形成されている。そして、上線３と下線４との間に、筒状の絶縁板７を挿入すると共に、素線１の上線３と下線４との間に、３相交流の場合、３の倍数である複数個の他の上線３もしくは下線４が配置される。また、それぞれ異なった上線３のコイルエンド３ａと下線４のコイルエンド４ａとを、絶縁板７の端面より外側で溶接し、波巻きとして、３相交流巻きのステータコイル８を、周方向に多数本の素線１を配置するように、第３図ないし第５図に示す如く、筒状に形成してある。」（２頁右上欄７行乃至左下欄１０行）、「そして、ステータコイル１０は、素線１が互いに接触しないように、第６図に示す先端テーパ状のピン９をコイルエンド部３ａ、４ａ間に挿入して、上線３の外周側（ステータコア１０を除く）に筒状に絶縁用の第１の樹脂１２ａと、素線の両端（コイルエンド部２、３ａ、４ａ）に、第２の樹脂１２ｂとを用いて、固定している。そして、第１、第２の樹脂１２ａ、１２ｂにより、ピン９をはずした後も、素線１間に隙間を設けている。」（２頁左下欄１９行乃至右下欄８行）と記載されていることが認められ、また、引用例１は素線をステータのどの部位に配置するのかについて明記するところはないが、素線がステータの複数のスロットに挿入されて用いられることは当業者が技術常識として理解できることであり、さらに、引用例１において銅板で形成されたコイルエンドを溶接した場合に、これに伴い酸化膜が形成されることは自然現象として明らかといえるから、これらによれば、引用例１には、「複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロットに装備された複数の銅のセグメント導体の端部を互いに接合してなる固定子巻線とを有しており、前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設けた車両用交流発電機の固定子。」との発明（以下、引用例１発明という。）が開示されていると認めることができる。
　同じく、甲第２号証（「接着ハンドブック」第２版　日本接着協会編　昭和６１年６月１０日発行　日本工業新聞社、以下、引用例２という。）に、「４．２．２破壊の一般原則　（１）破壊は最も弱い場所で起こる。（２）強さは加えた外力の種類（測定法）に依存する。強さには各種の強さがあるが、それらの強さは接着剤の力学的性質に対して対応するものと逆の関係になるものとある。（３）強さは破壊の条件ー温度、時間（破壊速度の逆数）、寸法に依存する。（４）接着強さに対して温度ー時間ー寸法の間に相互換算が成立する場合がある（いつでも成立するとは限らない）。破壊の場所は温度ー時間ー寸法により移動する。接着系では、接着剤の力学的性質に対して、大体次の関係が成立する５）。弾性率大＝低温＝高速破壊＝接着剤薄い→脆性破壊→界面または界面付近の破壊　弾性率小（塑性、粘性、コンプライアンス大）＝高温＝低速破壊＝接着剤厚い→延性破壊〜流動性破壊→接着剤層の破壊（凝集破壊）しかし、接着強さは以上の接着剤の弾性率との関係に対応する場合と、対応しない場合がある。」（５１頁２４行乃至５２頁１０行）、「（１）接着系の破壊の場所　接着系に外力を加えて破壊する場合、破壊は必ず接着剤と被着体の界面で起こるとは限らない。破壊は接着系の最も弱い場所で起こる。図４・１に接着系の破壊の場所をモデル的に示す。図４・１（ａ）は接着剤の破壊（凝集破壊、ｃｏｈｅｓｉｖｅ　ｆａｉｌｕｒｅ）」である。・・・図４・１（ｂ）は界面破壊（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｆａｉｌｕｒｅ）である。・・・図４・１（ｃ）は接着剤の破壊と界面の破壊の混合である。これを混合破壊という。図４・１（ｄ）は被着体の破壊（ａｄｈｅｒｅｎｄ　ｆａｉｌｕｒｅ）である。・・・実際には、この他に、被着体の破壊と接着剤の破壊の混合状態とか、被着体の破壊と界面破壊との混合状態などの破壊の様式もある。」（５２頁１４行乃至５３頁２１行）、「（１）せん断強さとはく離強さ　接着強さには各種の強さがある。ある強さを大きくすると、他の強さが低下するという逆転現象が起こる。その最もよい例はせん断強さとはく離強さの関係である。図４・２にその関係をモデル的に示す。図４・２（ａ）では、接着剤が硬くなると（弾性率の増大）、せん断強さはほぼ直線的に増大するが、はく離強さは低下する（例外もある）。最初にエポキシ樹脂の例をあげたが、硬化の進行と共に弾性率が増大、硬化終了後には２００〜３００ｋｇ／ｃｍ２のせん断強さが得られる。はく離強さのほうはある程度硬化が進行したとき最大に達し、弾性率がその点を超えると急激に低下し、硬化終了後には０〜２ｋｇ／２５ｍｍになる。図４・２（ｂ）では接着剤の厚さ（寸法）との関係を示す。厚さの増大と共に、せん断強さは低下するが、はく離強さは逆に増大する（例外もある）。たとえば、著者らの実験の一例では、せん断強さは１５〜２００ｋｇ／ｃｍ２（約１３倍）１４）、はく離強さは２〜６ｋｇ〜２５ｍｍ（約３倍）変化した１５）。強さは寸法だけでもこのように大きく変わるので、強さを接着力だけで説明することはとても不可能である。このように、同じ接着剤に対して、せん断強さとはく離強さとは逆転するので、接着強さを考えたり議論する場合には、せん断強さとか、はく離強さとか具体的な言葉を使用すべきである。接着強さという一般的な言葉では、議論が混乱する。」（５４頁２２行乃至５５頁７行）、「６・３・１酸化皮膜　ほとんどの金属材料は、環境雰囲気との反応によって表面に酸化皮膜を生成する。そのため接着剤と金属表面との関係は、酸化物との関係であるといえる。アルミニウム表面においても自然酸化皮膜が存在し、それが温度、時間などによって容易に厚く成長する。この酸化皮膜はアルミニウム自体の耐食性には特徴的に寄与するが、接着性に関しては好ましくない影響を及ぼしている。図６・８はアルミニウム表面の酸化皮膜が加熱温度、加熱時間に対してどのように成長するかをエリプソメトリーにより検討した結果であり、酸化皮膜の成長は加熱温度に大きく依存している。また接着強さと酸化皮膜厚さとの関係については図６・９に示すように皮膜の成長と共に、はく離強さが低下している。一方アルミニウムーポリエチレンはく離時の破壊場所の検討にはＳＥＭを用いて観察した。図６・１０（ａ）〜（ｃ）に示すように皮膜の薄い場合には、ポリエチレンでの凝集破壊が起こり、アルミニウム表面には多くのポリエチレンの残存が認められるが、酸化が進むにつれて図６・１０（ｂ）（ｃ）のように残存ポリエチレンが少なくなる。この理由としては、酸化皮膜の成長に伴い、酸化皮膜内部の凝集力が弱くなり、ピーリング応力に対して酸化皮膜内部あるいは酸化皮膜と素地界面での破壊が生じやすくなるためと考えられる。また銅表面については、Ｔｓｕｅｙ　Ｔ．Ｗａｎｇら３８）によると、自然酸化皮膜が成長するほど、ポリエチレンとのはく離強さが著しく上昇すると報告されている。」（１２４頁１５行乃至１２５頁１３行）、「一般に単一ポリマー型接着剤では、せん断強さとはく離強さとは逆の関係になる（図７・２）。接着剤の弾性率（硬さ）の増大と共にせん断強さは増大するが、はく離強さは低下する（例外もある）（図７・２（ａ））。たとえば、普通のエポキシ樹脂では硬化の進行と共に、せん断強さは増大するが、はく離強さはある点から急速に低下する。普通のエポキシ樹脂では２００〜３００ｋｇ／ｃｍ２のせん断強さが簡単に得られるが、はく離強さは０．５〜２ｋｇ／２５ｍｍにすぎないのはこのためである。また、一般に接着剤の厚さ（寸法効果）の増大と共に、はく離強さは増大するが、せん断強さは低下する（例外もある）（図７・２（b））。・・・一般に単一ポリマー型接着剤では、エポキシやフェノール樹脂のように硬いものでは、せん断強さは大きいがはく離強さは極めて小さい。このことは接着剤が硬いか軟らかいか、つまり弾性率が大きいか小さいかだけで決まり、熱硬化性か熱可塑性かには関係がない。たとえば、熱可塑性でも瞬間接着剤（シアノアクリレート）のポリマーは硬いので、せん断強さは大きいが、はく離強さは極めて小さい（普通のエポキシ樹脂程度）。反対に、ゴムのように軟らかい接着剤では、はく離強さは大きいが、せん断強さは小さい。このように単一ポリマーでは、せん断強さもはく離強さも共に大きい接着剤は得られない。」（３４８頁３行乃至３４９頁５行）と記載されていることが認められる。
　同じく、甲第４号証（特開昭５６−４４３５９号公報、以下引用例３という。）に、「電機子構体における扁平コイルの樹脂モールド被覆において、コイル材との線膨張係数の差が、１．５×１０−５／゜Ｃ以下となるような線膨張係数を有し、さらに、１５０゜Ｃにおける曲げ弾性率が６０〜２００ｋｇ／ｍｍ２となる無機質充填材を含有する樹脂組成物で該コイルを一体モールドして得ることを特徴とする扁平型電機子。」（１頁左欄４行乃至１０行）、「しかし、上記エポキシ系樹脂組成物を用いた場合でも、扁平コイルの支持構造を含む全形態の複雑なことから、電動機としての運転時における冷熱サイクルによって、コイル材とモールド材との界面の剥離やモールド自体にクラックを生じることが避けられず、その結果、電気絶縁性の低下、絶縁破壊、機械的損傷ないしは破壊等の重大な事故につながる恐れがなるなどの問題があった。」（１頁右欄２行乃至９行）と記載されていることが認められる。
　同じく、甲５号証（「ウルトラ“電気接点障害対策品”速乾・非腐食性シリコーン接着・シール材」カタログＮｏ、Ｅ０５２東レ・ダウコーニング株式会社発行１９９４年１月、以下、引用例４という。）に、型名ＳＥ９１８６ＬＲＴＶ、ＳＥ９１８７ＬＲＴＶ等の製品の銅との引張りせん断強さのデータ、耐熱性について記載されていることが認められる。
　同じく、甲第６号証（特開昭５８−９５９５４号公報、以下、引用例５という。）に、「第６図は本発明の隣接する巻線出口導体３ａ、４ａを重ね合わせ、その先端部を溶接により接続後、絶縁キャップ１１を被せた状態の図である。絶縁チューブ１２、１３は巻線出口導体３ａ、４ａの溶接前に挿入しておき、長さは巻線出口絶縁の焼損部分１４と絶縁キャップ１１がオーバーラップ出来る程度で・・・良い。」（２頁右上欄１１行乃至１８行）と記載されていることが認められる。
　同じく、甲第７号証（国際公開番号ＷＯ９８／９５９５４号公報、以下、引用例６という。）に、「固定子２は、固定子鉄心３２と巻線を構成する導体セグメント３３、及び鉄心３２、導体３３間を電気絶縁するインシュレータ３４で構成され、ハウジング４により支えられている。固定子鉄心３２は、薄い鋼板を重ね合わせたもので、その内周面には多数のスロット３５が形成されている。スロット内には２本の矩形状である導体が挿入され、巻線は電気絶縁される多数の導体セグメント部により構成され鉄心の軸方向側面がターン部３３Ｃ、その他方が結線部３３ｄとなるように構成されている。」（２２頁４行乃至１０行）、「この導体セグメントの絶縁皮膜はあっても無くも良い。」（２２頁１３行）、「ターン部とは逆側の各導体部の先端を外径側導体、内径側導体を反対の周方向に折り曲げた後、異層の導体が電気的導通を取るように超音波溶着、アーク溶接、ろう付け等で結線される。」（２６行乃至２８行）と記載されていることが認められる。
３−４．対比・判断
３−４−１．本件発明１について
　本件発明１と引用例１発明とを対比すると、両者は、「複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロットに装備された複数の銅のセグメント導体の端部を互いに接合してなる固定子巻線とを有しており、前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設けた車両用交流発電機の固定子。」の点で一致し、本件発明１が、絶縁樹脂と酸化膜間に作用する剪断応力が、前記酸化膜の強度以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定するのに対し、引用例１発明がかかる構成を備えていない点で相違する。
　そこで、前記相違点について検討する。
　訂正明細書の、「図７は、導体セグメント２３の材料として銅を用いた場合の絶縁樹脂２６の弾性率と接合部表面の酸化膜部での応力分布を解析した結果を示す図である。銅で形成された導体セグメント２３の表面が酸化されていると、導体セグメント２３の表面に形成された絶縁樹脂２６が剥離する場合には、酸化膜が破壊され、その結果、絶縁樹脂２６が導体セグメント２３の表面から剥離する。したがって、酸化膜部における絶縁樹脂２６から受ける剪断応力を酸化膜強度以下とすることにより、剥離を防止することができる。この酸化膜強度は１．０MPａであって、絶縁樹脂２６の膜厚によって変動しない。」（段落【００２６】）、「図７に示した解析結果によれば、絶縁樹脂２６の膜厚が０．５ｍｍの場合に、酸化膜部における絶縁樹脂２６のせん断応力が１．０ＭＰａとなるのは、弾性率がほぼ４．０ＧＰａのときであり、これ以下の弾性率を有する絶縁樹脂２６を用いれば剥離が生じないことがわかる。但し、弾性率が高い場合（１．０ＧＰａ程度になるような場合）には、冷熱サイクルが加わったときに、導体セグメント２３と絶縁樹脂２６の間の線膨張係数が大きく異なると、これらの間に剥離が生じるため、絶縁樹脂２６に線膨張係数調整用材料を添加して線膨張係数を調整することが望ましい。」（段落【００２７】）、「つまり、絶縁樹脂２６と酸化膜間に作用する剪断応力は、主に絶縁樹脂２６の弾性率、膜厚、及び絶縁樹脂２６と導体セグメント２３の母材との線膨張係数差に依存するのである。具体的には、交流発電機の使用時の冷熱サイクルの上下限温度と、絶縁樹脂２６と導体セグメント２３の母材との線膨張係数差とによって、酸化膜と絶縁樹脂２６との界面における膨張・収縮量のずれが生じるが、絶縁樹脂２６がこの膨張・収縮量のずれを吸収できる程度の弾性率を有していれば、酸化膜の破壊すなわち絶縁樹脂２６の剥離やクラックは発生しない。また、絶縁樹脂２６の膜厚が厚くなるほど、絶縁樹脂２６は酸化膜との界面において変形しにくくなり、上記の膨張・収縮のずれの吸収性が低下する。従って、絶縁樹脂２６と酸化膜間に作用する剪断応力が、酸化膜の破壊強度を超えないように、絶縁樹脂２６の弾性率、膜厚、及び絶縁樹脂２６と導体セグメント２３の母材との線膨張係数差を設定する必要がある。」（段落【００２８】）との記載によれば、本件発明１が前記相違点にかかる構成を採用したのは、冷熱サイクルが加わったときに、導体セグメントと絶縁樹脂との線膨張係数差によって酸化膜と絶縁樹脂との界面に生じる膨張・収縮量のずれによる酸化膜の破壊を防止し、これによって絶縁樹脂の剥離やクラックの発生を回避するためと認められる。
　他方、前示引用例２の記載によれば、引用例２からは接着系に外力を加えて破壊する場合、破壊は接着系の最も弱い場所で起こること、接着系の破壊の態様として、接着剤の破壊（凝集破壊）、接着剤と被着体の界面での破壊、これらの混合破壊、被着体の破壊が存在すること、接着剤の力学的性質に対してその弾性率が大きい場合に破壊は界面または界面付近で破壊が起こり、弾性率が小さい場合に破壊は凝集破壊であること、金属材料は環境雰囲気との反応によって表面に酸化皮膜を生成し、金属材料がアルミニウムの場合、自然酸化被膜の存在が接着性に関しては好ましくない影響を及ぼし、被膜の成長と共に剥離強さが低下し、金属材料が銅の場合、自然酸化被膜が成長するほど、ポリエチレンとの剥離強さが著しく上昇すること、接着剤のせん断強さは、弾性率、膜厚に依存すること、という技術的事項を当業者が理解できるということができる。
　また、前示引用例３の記載によれば、電動機の電機子のコイル材とモールド材との界面の剥離やモールド材自体のクラックは冷熱サイクルによって生じ、これを回避するには樹脂の線膨張係数をコイル材のそれと近いものを使用すればよいことが当業者の理解できることである。
　これらの当業者の理解を基礎に引用例１発明に接すれば、引用例１発明の固定子は車両用交流発電機に使用されるものであるから、当然に冷熱サイクルが存在し、これによって酸化膜と絶縁樹脂との間に過度の剪断応力が作用すれば酸化膜が破壊され、絶縁樹脂が剥がれたり、絶縁樹脂にクラックが入る可能性が生じることまでは予測できるということができる。
　しかしながら、引用例２は前示のとおり接着系の破壊の態様、接着剤の力学的性質、接着剤と被着体との間の酸化膜の存在という接着に関する一般的な技術的事項を示すのみで、酸化膜が破壊されないようにするための解決策を何ら示すものではないのであるから、たとえ引用例２及び引用例３から絶縁樹脂の剪断強さが絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数によって設定できることが想定されるものとしても、このことから直ちに酸化膜の強度との関係で絶縁樹脂と酸化膜間に作用する剪断応力が、酸化膜の強度以下とする構成、すなわち、本件発明１の相違点にかかる構成が導き出せるものということはできないし、また、この認定を左右するに足りる他の証拠も存在しない。
　そして、本件発明１は引用例１乃至引用例３からは予測できない訂正明細書記載の作用効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は引用例１乃至引用例３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。　
３−４−２．本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１の構成要件である「セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜」がセグメント導体の端部を加熱して接合することにより形成されるものであることを限定するものである
　この限定要件自体、当然の技術的事項を付加したにすぎないものの、前記３−４−１で検討したとおり本件発明１が当業者が容易に発明をすることができたものといえないのであるから、本件発明１を引用する本件発明２の容易推考性の判断も本件発明１と同様である。
３−４−３．本件発明３について
　本件発明３は、本件発明１の構成要件である「絶縁樹脂の弾性率、膜厚、及び線膨張係数を設定する」のに絶縁樹脂と酸化膜間に作用する剪断応力が１．０Ｍｐａ以下、すなわち酸化膜の強度以下となることを限定するものである。
　前示引用例４には、銅との引張りせん断接着強さが１．０ＭＰａ以下の樹脂が記載されているが、しかしながら、前記３−４−１で検討したとおり本件発明１が当業者が容易に発明をすることができたものといえないのであるから、本件発明１を引用する本件発明３の容易推考性の判断も本件発明１と同様である。
３−４−４．本件発明４について
　本件発明４は、本件発明１乃至３の構成要件である「絶縁樹脂」が２００゜Ｃ以上の耐熱温度を有するものであることを限定するものである。
　２００゜Ｃ以上の耐熱温度を有する絶縁樹脂自体普通に使用されているものであるとしても、前記３−４−１で検討したとおり本件発明１が当業者が容易に発明をすることができたものといえないのであるから、本件発明１乃至３を引用する本件発明４の容易推考性の判断も本件発明１と同様である。　
３−４−５．本件発明５について
　本件発明５は、本件発明１乃至３の構成要件である「絶縁樹脂」が０．１〜５０Ｐａ・ｓの粘度を有するものであることを限定するものである。
　引用例４に、２５Ｐａ・ｓ、１Ｐａ・ｓの粘度を有する樹脂が記載されているが、しかしながら、前記３−４−１で検討したとおり本件発明１が当業者が容易に発明をすることができたものといえないのであるから、本件発明１乃至３を引用する本件発明５の容易推考性の判断も本件発明１と同様である。
３−４−６．本件発明６について
　本件発明６は、本件発明１乃至５の構成要件である「セグメント導体」が絶縁膜によって被覆され、かつ、接合部となる端部のみ、前記絶縁膜が剥離されるものであること、また、同じく「絶縁樹脂」が接合部に加えて、銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜を覆うようにすることを限定するものである。
　絶縁膜によって被覆されているコイルの端部を接合するに当たり、接合部となる端部のみ絶縁膜を剥離すること自体周知技術であり、また、銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜を覆うようにすることが、前示引用例５、６から当業者が容易に想到できるものとして、前記３−４−１で検討したとおり本件発明１が当業者が容易に発明をすることができたものといえないのであるから、本件発明１乃至５を引用する本件発明６の容易推考性の判断も本件発明１と同様である。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件発明１乃至６（訂正明細書の請求項１乃至６に係る発明）の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１乃至６に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。　
【異議決定日】
平成１４年１月１５日（２００２．１．１５）
【訂正の要旨】
（３）訂正の要旨
　▲１▼訂正事項ａ
　特許第３１１２０１１号発明の明細書中の特許請求の範囲の請求項１−１３において、特許請求の範囲の減縮を目的として、もとの請求項１−６及び１３を削除し、以下項数を繰り上げ、もとの請求項７−１２を新請求項１−６と訂正します。（クレーム対応表参照）。
　▲２▼訂正事項ｂ
　上記訂正事項ａの請求項１−６及び１３の削除に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の名称の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、発明の名称を「回転電機の固定子の絶縁構造および車両用交流発電機の固定子」から「車両用交流発電機の固定子」に訂正します。
　▲３▼訂正事項ｃ
　上記訂正事項ａの請求項１−６及び１３の削除に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、特許第３１１２０１１号の明細書第２頁左欄第４３行〜４４行の「回転電機の固定子の絶縁構造、およびこの絶縁構造を有する車両用交流発電機の固定子に関する。」を「回転電機の固定子の絶縁構
造を
　▲４▼訂正事項ｄ
　上記訂正事項ａの請求項１−６及び１３の削除に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、特許第３１１２０１１号の明細書第２頁右欄第２１行〜第３頁左欄第２５行までを以下のように訂正します。
　「【０００４】本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、固定子の接合部の良好な絶縁状態を確保することができ
る車
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上述した課題を解決するために、本発明の
車両用交流発電機の固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロットに装備された複数の銅のセグメント導体の端部を互いに接合してなる固定子巻線とを有しており、前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設け、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が、前記酸化膜の強度以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする。
　【０００６】
　
また、前記複数の銅のセグメント導体の端部を加熱して接合することにより、その接合部の表面に酸化膜が形成されることを特徴とする。
　【０００７】
　
また、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が１．０Ｍｐａ以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張系数を設定することを特徴とする。
　【０００８】
　
また、前記絶縁樹脂は、２００℃以上の耐熱温度を有することを特徴とする。
　【０００９】
　
また、前記絶縁樹脂は、０．１〜５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有することを特徴とする。
　【００１０】
　
また、前記銅のセグメント導体は、絶縁膜によって被覆され、かつ前記接合部となる端部のみ、前記絶縁膜が剥離されたものであり、前記絶縁樹脂は、前記接合部に加えて、前記銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜をも覆うように設けられることを特徴とする。
（５４）【発明の名称】
車両用交流発電機の固定子
（５７）【特許請求の範囲】
　
【請求項１】
　前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設け、
　前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が、前記酸化膜の強度以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする車両用交流発電機の固定子。
　
【請求項２】
　
【請求項３】
　
【請求項４】
　
【請求項５】
　
【請求項６】
　前記絶縁樹脂は、前記接合部に加えて、前記銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜をも覆うように設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用交流発電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、固定子巻線の接合部表面を絶縁樹脂で覆うことにより絶縁状態を確保する回転電機の固定子の絶縁構
造を
　【０００２】
　【従来の技術】
　車両用交流発電機に用いられる固定子として、複数の導体セグメントを接合することにより形成された巻線を有するものが従来から知られている。例えば、特開昭６２−２７２８３６号公報や特開昭６３−２７４３３５号公報に開示された電機子コイルが知られている。これらの公報に開示された電機子コイルは、導体セグメントとしての素線の端部を溶接して波巻きしたものであり、そのコイルエンドを樹脂で覆うことにより、各素線が支持されている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、一般の車両に搭載される車両用交流発電機には、車両が悪路を走行した際に泥水等がハウジング内に浸入するおそれがあるため、導体セグメントの端部を接合した後にこの接合部に対して絶縁処理を行う必要があるが、上述した公報に開示された電機子コイルでは、コイルエンドとなる素線端部の溶接部を支持用の樹脂で覆っているだけであり、絶縁特性について詳しい説明がなされているわけではない。また、支持用に用いられる樹脂は当然ながらある程度の硬度が要求されるが、固い樹脂で素線の溶接部を覆った場合には素線と樹脂との間に隙間が形成され、この隙間に上述した泥やその他の電解液等が浸入して絶縁不良を引き起こす可能性があり、絶縁皮膜が剥がれた溶接部分を隙間なく覆ってこの部分の絶縁処理を行う手法が望まれている。
　【０００４】
　本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、固定子の接合部の良好な絶縁状態を確保することができ
る車
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上述した課題を解決するために、本発明の
車両用交流発電機の固定子は、複数のスロットを持つ固定子鉄心と、前記スロットに装備された複数の銅のセグメント導体の端部を互いに接合してなる固定子巻線とを有しており、前記セグメント導体の接合部表面に形成される酸化膜上に、前記接合部を覆うように絶縁樹脂を設け、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が、前記酸化膜の強度以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする。
　【０００６】
　
また、前記複数の銅のセグメント導体の端部を加熱して接合することにより、その接合部の表面に酸化膜が形成されることを特徴とする。
　【０００７】
　
また、前記絶縁樹脂と前記酸化膜間に作用する剪断応力が１．０Ｍｐａ以下となるように、前記絶縁樹脂の弾性率、膜厚及び線膨張係数を設定することを特徴とする。
　【０００８】
　
また、前記絶縁樹脂は、２００℃以上の耐熱温度を有することを特徴とする。
　【０００９】
　
また、前記絶縁樹脂は、０．１〜５０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有することを特徴とする。
　【００１０】
　
また、前記銅のセグメント導体は、絶縁膜によって被覆され、かつ前記接合部となる端部のみ、前記絶縁膜が剥離されたものであり、前記絶縁樹脂は、前記接合部に加えて、前記銅のセグメント導体の端部を加熱して接合する際に、その熱の影響によって劣化した絶縁膜をも覆うように設けられることを特徴とする。
　【００１１】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明を適用した一実施形態の車両用交流発電機について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　【００１２】
　図１は、車両用交流発電機の全体構成を示す図である。図１に示す車両用交流発電機１は、固定子２、回転子３、フレーム４、整流器５等を含んで構成されている。固定子２の詳細については後述する。
　【００１３】
　固定子２は、固定子鉄心２２と、固定子巻線を構成する複数の導体セグメント２３と、固定子鉄心２２と各導体セグメント２３との間を電気絶縁するインシュレータ２４とを備えている。
　【００１４】
　回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状かつ同心状に巻き回した界磁巻線８を、それぞれが６個の爪部を有するポールコア７によって、シャフト６を通して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロント側のポールコア７の端面には、フロント側から吸い込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すために軸流式の冷却ファン１１が溶接等によって取り付けられている。同様に、リヤ側のポールコア７の端面には、リヤ側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すために遠心式の冷却ファン１２が溶接等によって取り付けられている。
　【００１５】
　フレーム４は、固定子２および回転子３を収容しており、回転子３がシャフト６を中心に回転可能な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコア７の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２が固定されている。また、フレーム４は、固定子鉄心２２の軸方向端面から突出した固定子巻線に対向した部分に冷却風の吐出窓４２が、軸方向端面に吸入窓４１がそれぞれ設けられている。
　【００１６】
　上述した構造を有する車両用交流発電機１は、ベルト等を介してプーリ２０にエンジン（図示せず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に回転する。この状態で回転子３の界磁巻線８に外部から励磁電圧を印加することにより、ポールコア７のそれぞれの爪部が励磁され、固定子巻線に３相交流電圧を発生させることができ、整流器５の出力端子からは所定の直流電流が取り出される。
　【００１７】
　次に、固定子２の詳細について説明する。図２は、固定子巻線を構成する導体セグメント２３の斜視図であり、固定子鉄心２２に組み付ける前の状態が示されている。図２に示すように、導体セグメント２３は、棒状あるいは板状の金属材料（例えば銅）をターン部２３ｃで折り曲げたほぼＵ字状に形成されており、ターン部２３ｃよりスロットの内周側に配置される内層側導体部２３ａと、ターン部２３ｃよりスロットの外周側に配置される外層側導体部２３ｂとを含んで構成される。また、これらの内層側導体部２３ａと外層側導体部２３ｂのそれぞれは、固定子２のスロット内に収容される直線部としての内部導体と、スロットの外部に露出してコイルエンド２１を形成する外部導体とによって構成されている。
　【００１８】
　図３は、固定子２の部分的な断面図である。固定子２の固定子巻線は、固定子鉄心２２の各スロット２５に２本の導体セグメント２３を挿入し、異なるスロット２５に挿入された導体セグメント２３の先端部同士を互いに結線することにより構成されている。図３に示すように、この導体セグメント２３の内層側導体部２３ａおよび外層側導体部２３ｂのそれぞれの断面形状は、周方向よりも径方向に長い長方形を有しており、この長方形の長辺が径方向に沿って配置されている。この導体セグメント２３は、その表面に絶縁被膜が形成されており、隣接する導体セグメント２３との絶縁はそれぞれの表面に形成された絶縁被膜２３１によって行われる。この絶縁被膜２３１は、例えばポリアミドイミドによって構成されることができる。また、各導体セグメント２３とスロット２５の内壁面との間の電気的絶縁は、インシュレータ２４によって行われる。
　【００１９】
　図４は、固定子２の部分的な外観図である。この図に示すように、固定子巻線を構成する各導体セグメント２３は、固定子鉄心２２の軸方向側面の一方にターン部２３ｃが、他方にターン部２３ｃと反対側の整列部分としての先端部２３ｆが配置されている。固定子２の一方のコイルエンド２１を構成する導体セグメント２３の斜行部２３ｅは、外層と内層とで逆方向に傾斜した交差部分であり、各層内では同一方向に傾斜している。また、各導体セグメント２３の斜行部２３ｅより先の先端部２３ｆ同士の結線は、例えばＴＩＧ（ｔｕｎｇｓｔｅｎ　ｉｎｅｒｔ−ｇａｓ）溶接によって行われる。
　【００２０】
　この先端部２３ｆから斜行部２３ｅの一部にかけて所定の樹脂材料を用いた絶縁樹脂２６が形成されている。導体セグメント２３の斜行部２３ｅは、その一部に絶縁樹脂２６がかかっているだけであり、そのほとんどに絶縁樹脂２６が付着していない。したがって、各導体セグメント２３の斜行部２３ｅによって網目状の通風路が形成されており、固定子巻線の良好な冷却性が確保されている。
　【００２１】
　ところで、各導体セグメント２３の先端部２３ｆの接合部およびその近傍は、接合に伴って変質を生じる。例えば、ＴＩＧ溶接によって先端部２３ｆの溶融部分の表面が酸化するとともに、その周辺の絶縁被膜が損傷を受ける。図５は、導体セグメント２３の接合部近傍の状態を示す図である。図５に示すように、ＴＩＧ溶接によって接合部を形成した場合には、接合部分である溶融部分（領域Ａ）の表面が著しく酸化される。また、溶融部分に隣接する区域（領域Ｂ）の表面の絶縁被膜が溶接の熱によって損傷あるいは劣化する。このように表面が著しく酸化したり絶縁被膜が損傷や劣化すると、絶縁樹脂２６の密着性が悪くなる傾向にある。例えば、粉体を熱硬化させて絶縁樹脂２６を形成した場合には、領域Ａおよび領域Ｂに対応する導体セグメント２３の表面と絶縁樹脂２６との間、あるいは導体セグメント２３の表面と劣化した絶縁被膜との間の密着性が悪いため、本実施形態では、図５に示すように、絶縁樹脂２６の被覆範囲を領域Ａと領域Ｂ、さらにはその先の絶縁被膜が劣化していない健全部分に至るように設定している。密着性が良好な健全部分までを含めることにより、絶縁樹脂２６が導体セグメント２３に強固に固着する。
　【００２２】
　また、導体セグメント２３の接合部表面が酸化されて酸化膜が形成された場合、絶縁樹脂２６は、その酸化膜上に形成されることになる。しかしながら、酸化膜の強度は、導体セグメント２３の母材である銅そのものに比較して非常に弱い。従って、交流発電機として使用される際の冷熱サイクルによって酸化膜と絶縁樹脂２６との間に過度の剪断応力が作用すると、酸化膜が破壊され、絶縁樹脂２６が剥がれたり、絶縁樹脂２６にクラックが入ったりする可能性が生じる。また、熱によって損傷を受けた絶縁皮膜は、導体セグメント２３との密着性が低下しているので、この部分においても、上記冷熱サイクルによって剥がれ等が生じる可能性がある。このため、絶縁材料２６として、下地である酸化膜等との間に過度の剪断応力が作用しないような弾性率及び膜厚を有する絶縁樹脂を使用する。この点に関しては、後に詳細に説明する。
　【００２３】
　次に、固定子の製造工程を以下に説明する。まず、固定子鉄心２２の各スロット２５にインシュレータ２４を挿入する。次に、図２に示す外層側導体部２３ｂと内層側導体部２３ａとターン部２３ｃとで構成されたほぼ同一形状のＵ字状の導体セグメント２３を、固定子鉄心２２の軸方向側面の同一側にターン部２３ｃが揃うように重ね、図３に示すように外層側導体部２３ｂがスロット２５の奥側に、内層側導体部２３ａがスロット２５の開口側に位置するように、各導体セグメント２３をスロット２５内であって先に挿入されたインシュレータ２４内に挿入する。この導体セグメント２３は、絶縁被膜を持つ銅平板を折り曲げ、プレス等でほぼＵ字型形状に整形することにより製作され、ほぼ平行のスロット側面に外層側導体部２３ｂおよび内層側導体部２３ａの両側面がインシュレータ２４を介して当接するように圧入される。次に、図６に示すように、ターン部２３ｃによって形成されるコイルエンド２１とは反対側に位置する先端部２３ｆを互いに反対の周方向に折り曲げた後、異層の他の導体セグメント２３の先端部２３ｆ同士が接合されて結線される。このとき、接合部における導体セグメント２３の絶縁被膜は剥離されている。
　【００２４】
　次に、絶縁樹脂２６を各導体セグメント２３の先端部２３ｆおよびこれにつながる斜行部２３ｅの一部に付着させた後に硬化させる。なお、図４等に示したように、先端部２３ｆと斜行部２３ｅの一部の表面形状に沿った波形形状に樹脂部材２６を形成するためには、先端部２３ｆを下方に向けた状態で流動性のある絶縁樹脂２６を付着させる、いわゆる流動浸漬が適している。
　【００２５】
　次に、固定子巻線の接合部に形成する絶縁樹脂２６の詳細について説明する。固定子２を用いて冷熱サイクルを実施したところ、絶縁樹脂２６の剥がれやクラックに関しては、絶縁樹脂２６の弾性率と接合部周辺の酸化膜との界面に作用する応力（剪断応力）とが大きく影響していることをＦＥＭ（有限要素法）解析の結果見いだした。
　【００２６】
　図７は、導体セグメント２３の材料として銅を用いた場合の絶縁樹脂２６の弾性率と接合部表面の酸化膜部での応力分布を解析した結果を示す図である。銅で形成された導体セグメント２３の表面が酸化されていると、導体セグメント２３の表面に形成された絶縁樹脂２６が剥離する場合には、酸化膜が破壊され、その結果、絶縁樹脂２６が導体セグメント２３の表面から剥離する。したがって、酸化膜部における絶縁樹脂２６から受ける剪断応力を酸化膜強度以下とすることにより、剥離を防止することができる。この酸化膜強度は１．０ＭＰａであって、絶縁樹脂２６の膜厚によって変動しない。
　【００２７】
　図７に示した解析結果によれば、絶縁樹脂２６の膜厚が０．５ｍｍの場合に、酸化膜部における絶縁樹脂２６のせん断応力が１．０ＭＰａとなるのは、弾性率がほぼ４．０ＧＰａのときであり、これ以下の弾性率を有する絶縁樹脂２６を用いれば剥離が生じないことがわかる。但し、弾性率が高い場合（１．０ＧＰａ程度になるような場合）には、冷熱サイクルが加わったときに、導体セグメント２３と絶縁樹脂２６の間の線膨張係数が大きく異なると、これらの間に剥離が生じるため、絶縁樹脂２６に線膨張係数調整用材料を添加して線膨張係数を調整することが望ましい。
　【００２８】
　つまり、絶縁樹脂２６と酸化膜間に作用する剪断応力は、主に絶縁樹脂２６の弾性率、膜厚、及び絶縁樹脂２６と導体セグメント２３の母材との線膨張係数差に依存するのである。具体的には、交流発電機の使用時の冷熱サイクルの上下限温度と、絶縁樹脂２６と導体セグメント２３の母材との線膨張係数差とによって、酸化膜と絶縁樹脂２６との界面における膨張・収縮量のずれが生じるが、絶縁樹脂２６がこの膨張・収縮量のずれを吸収できる程度の弾性率を有していれば、酸化膜の破壊、すなわち絶縁樹脂２６の剥離やクラックは発生しない。また、絶縁樹脂２６の膜厚が厚くなるほど、絶縁樹脂２６は酸化膜との界面において変形しにくくなり、上記の膨張・収縮のずれの吸収性が低下する。従って、絶縁樹脂２６と酸化膜間に作用する剪断応力が、酸化膜の破壊強度を超えないように、絶縁樹脂２６の弾性率、膜厚、及び絶縁樹脂２６と導体セグメント２３の母材との線膨張係数差を設定する必要がある。
　【００２９】
　なお、上述した車両用交流発電機１では、導体セグメント２３の接合部間の距離が約０．５ｍｍであり、絶縁樹脂２６の膜厚の最大値が接合部間の距離に等しいが、他の回転電機の固定子については適宜絶縁樹脂２６の膜厚の最大値を検討する必要がある。
　【００３０】
　また、発電時に固定子巻線が２００°Ｃ以上になることを考慮すると、絶縁樹脂の耐熱温度は２００°Ｃ以上であることが望ましい。例えば、２００°Ｃ程度の温度が加わったときに絶縁樹脂が酸化してしまう場合には酸化防止材の添加が必要になる。
　【００３１】
　加工性の面からは、絶縁樹脂２６の初期粘度と溶融時の粘度が重要になる。すなわち、最近の小型化に伴って接合部間の距離は、上述した０．５ｍｍ程度と非常に狭くなっており、この隙間に絶縁樹脂２６を挿入することを考慮すると、硬化前の絶縁樹脂２６の粘度を少なくとも５０Ｐａ・ｓ以下にする必要がある。また、良好な絶縁を図るたには、硬化後接合部間に絶縁樹脂２６が所定の膜厚以上残っていなければならないため、溶融時の粘度は０．１Ｐａ・ｓ以上である必要がある。
　【００３２】
　図８は、各種の絶縁樹脂２６を用いた場合の冷熱サイクル試験の結果を示す図である。この冷熱サイクル試験は、２００°Ｃ、１時間と−４０°Ｃ、１時間とを交互に１０００サイクル繰り返したときの漏れ電流を計っており、この漏れ電流が１ｍＡ以下のときに「異常なし」となる。なお、漏れ電流は、冷熱サイクルを経たワークを食塩水に浸漬させた状態で１２Ｖの電圧を印加して計測した。また、試験サンプルとしては、接合部間の距離が０．５ｍｍに設定された固定子が用いられ、絶縁樹脂２６の膜厚の最大値が０．５ｍｍとなっている。
　【００３３】
　図８において、「従来例１」〜「従来例３」は、比較のために各種の樹脂を絶縁樹脂２６の代わりに用いて冷熱サイクル試験を行った結果を示している。
　【００３４】
　「従来例１」は絶縁樹脂２６として可撓性エポキシ（あるいはウレタン）を用いた場合であり、弾性率が１ＭＰａであって弾性率の条件（４ＧＰａ以下）は満たしている。しかし、酸化防止材が添加されていないため熱的に弱く、耐熱性の条件（２００°Ｃ以上）を満たしていないため炭化してしまい、１Ａ以上の漏れ電流が流れて、否定的な試験結果が得られた。
　【００３５】
　「従来例２」は絶縁樹脂２６としてシリコーンを用いた場合であり、弾性率が１０ＭＰａ以下であって弾性率の条件は満たしている。しかし、可撓性エポキシウレタンの場合と同じであり、酸化防止材が添加されていないため、耐熱性の条件を満たしていないためクラックが発生して、１Ａ以上の漏れ電流が流れて、否定的な試験結果が得られた。
　【００３６】
　「従来例３」は絶縁樹脂２６としてエポキシ粉体を用いた場合であり、弾性率が１０ＧＰａであって弾性率の条件を満たしていない。このため、剥がれやクラックが発生し、漏れ電流も１Ａ以上となって、否定的な試験結果が得られた。
　【００３７】
　また、図８において、「実施例１」〜「実施例４」は、冷熱サイクル試験において肯定的な試験結果が得られた具体例を示している。
　【００３８】
　「実施例１」は絶縁樹脂２６としてシリコーンを用いた場合であり、フィラーとして酸化防止材である酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３）が添加されている。弾性率は１０ＭＰａ以下であって弾性率の条件を満たしている。酸化防止材として酸化鉄を３重量％添加することにより、冷熱サイクル時の酸化が防止できた。また、この実施例１で使用された絶縁樹脂２６の粘度は２０Ｐａ・ｓであって、０．１〜５０Ｐａ・ｓに含まれるため、各接合部間に適度に浸入し、接合部表面に保持される。
　【００３９】
　「実施例２」は「実施例１」と同じように絶縁樹脂２６としてシリコーンを用いた場合であり、酸化防止材としての酸化鉄の他に、熱伝導性を考慮してフィラーとしてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が１０重量％添加されている。弾性率は１０ＭＰａ以下であって弾性率の条件を満たしている。また、この実施例２で使用された絶縁樹脂２６の粘度は２５Ｐａ・ｓであって、０．１〜５０Ｐａ・ｓに含まれるため、各接合部間に適度に浸入し、接合部表面に保持される。
　【００４０】
　なお、上述した実施例１および実施例２では、東芝シリコーン社から販売されている品名・型番ＴＳＥ３２６Ｍのシリコーンを使用した。
　【００４１】
　「実施例３」は絶縁樹脂２６としてエポキシ粉体を用いた場合であり、線膨張係数調整用材料として溶融シリカ（ＳｉＯ２）が添加されている。弾性率は約１ＧＰａであり、弾性率の条件を満たしている。溶融シリカを５２重量％添加することにより、全く添加しない場合（従来例３）に比べて弾性率が改善され、しかも線膨張係数が３４ｐｐｍになって、銅の１７ｐｐｍに近づけることができた。このとき、絶縁樹脂２６と酸化膜間に作用する剪断応力は約０・２５ＭＰａであり、酸化膜の破壊強度である１．０ＭＰａよりも小さい。
　【００４２】
　また、この実施例３で使用される絶縁樹脂２６の硬化前の溶融時の粘度は１０Ｐａ・ｓであって、０．１〜５０Ｐａ・ｓに含まれるため、各接合部間に適度に浸入し、接合部表面に保持される。
　【００４３】
　「実施例４」は「実施例３」と同じように絶縁樹脂２６としてエポキシ粉体を用いた場合であり、線膨張係数調整用材料としての溶融シリカの他に、熱伝導性を考慮してフィラーとしてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が１０重量％添加されている。弾性率は１ＧＰａ以下であって弾性率の条件を満たしている。また、この実施例４で使用された絶縁樹脂２６の粘度は１２Ｐａ・ｓであって、０．１〜５０Ｐａ・ｓに含まれるため、各接合部間に適度に浸入し、接合部表面に保持される。
　【００４４】
　なお、上述した実施例３および実施例４では、溶融シリカを含むエポキシ粉体を使用した。また、固定子巻線の接合部に対するエポキシ粉体による絶縁樹脂２６の形成は、絶縁樹脂２６を形成前の固定子２を温度２００°Ｃで１０分間予熱した後に、１５秒間で固定子巻線の接合部に粉体塗装を行い、さらに温度２２０°Ｃで６０分間放置して熱硬化させることにより行った。
　【００４５】
　このように、本実施形態の固定子は、固定子巻線の接合部の絶縁処理を所定の特徴を有する絶縁樹脂２６を用いて行っている。この特徴としては、例えば絶縁樹脂２６の膜厚の最大値が０．５ｍｍの場合を考えると、
　（１）弾性率：４．０ＧＰａ以下、
　（２）耐熱温度：２００°Ｃ以上、
　（３）粘度：０．１〜５０Ｐａ・ｓ
　の全てを満たす必要がある。
　【００４６】
　なお、絶縁樹脂２６としてシリコーンを用いた場合は、容易に酸化しやすいため、これを防止するために酸化防止材を添加する必要があり、例えば酸化鉄を用いた場合の許容範囲は０．０１％〜５．０％となる。また、絶縁樹脂２６としてエポキシ粉体を用いた場合には、絶縁樹脂２６の線膨張率を銅の線膨張率１７ｐｐｍに近づける必要があり、例えば溶融シリカの場合の許容範囲は０．０１％〜７０％となる。
　【００４７】
　なお、シリコーンは元々弾性率が小さいので、線膨張率を調整しなくとも、酸化膜との間に過度の剪断応力が発生することがない。それに対して、エポキシ粉体は比較的大きな弾性率を有するので、上述のように線膨張係数を調整する物質を含有させることが好ましい。
　【００４８】
　これらの諸条件を満たす絶縁樹脂２６を用いることにより、固定子巻線の接合部の良好な絶縁状態を確保することができる。
　【００４９】　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両用交流発電機１に備わった固定子２の巻線の接合部の絶縁状態を確保する場合を説明したが、車両用交流発電機以外の回転電機の固定子につていも同様に本発明を適用することができる。
　【００５０】
　また、上述した実施形態では、絶縁樹脂２６の膜厚の最大値が０．５ｍｍの場合について説明したが、それ以外の膜厚を有する場合であってもよい。図７に示すように、膜厚の最大値が変われば、許容される弾性率も変わるため、使用可能な絶縁樹脂２６を再検討する必要がある。例えば、膜厚の最大値が１．５ｍｍの場合には、弾性率の上限値が２００ＭＰａまで下がるため、実施例３あるいは実施例４で使用した絶縁樹脂２６では弾性率の条件を満たすことができない。
　【００５１】
　また、上述した実施形態では、導体セグメント２３が銅で形成されている場合について説明したが、アルミニウムによって形成されている場合も同様に本発明を適用することができる。例えば、図８に示した実施例１と実施例３の導線材料を銅からアルミに変更し、これらと組み合わされる絶縁樹脂２６は同じものを用いて冷熱サイクル試験を実施したところ、良好な試験結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　車両用交流発電機の全体構成を示す図である。
　【図２】
　固定子巻線を構成する導体セグメントの斜視図である。
　【図３】
　固定子の部分的な断面図である。
　【図４】
　固定子の部分的な外観図である。
　【図５】
　導体セグメントの接合部近傍の状態を示す図である。
　【図６】
　固定子の両端面のコイルエンドの詳細を示す図である。
　【図７】
　導体セグメントの材料として銅を用いた場合の絶縁樹脂の弾性率と接合部表面の酸化膜部での応力分布を解析した結果を示す図である。
　【図８】
　各種の絶縁樹脂を用いた場合の冷熱サイクル試験の結果を示す図である。
　【符号の説明】
　１　車両用交流発電機
　２　固定子
　３　回転子
　５　整流器
　１１、１２　冷却ファン
　２２　固定子鉄心
　２３　導体セグメント
　２４　インシュレータ
　２６　絶縁樹脂