(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を中心に回転する回転子と、
電線が巻き付けされた複数のコアが環状に組み合わされて、前記軸と直交する方向における前記回転子の外側に配置される固定子と、
前記固定子の径方向外側に配置され前記電線を前記コアに導入するための溝部を有する外側部分、前記固定子の径方向内側に配置される内側部分、前記外側部分と前記内側部分とを連結しかつ前記電線が巻き付けられる胴部、前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に前記溝部に接続された状態で設けられて前記電線を収納する凹部、及び前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁を有し、前記軸と平行な方向における前記コアの一方の端部に取り付けられるインシュレータと、
を含むことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記凹部及び前記壁は、前記軸と平行な方向に延在することを特徴とする、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
軸を中心に回転する回転子と、
電線が巻き付けされた複数のコアが環状に組み合わされて、前記軸と直交する方向における前記回転子の外側に配置される固定子と、
前記固定子の径方向外側に配置される外側部分、前記固定子の径方向内側に配置される内側部分、前記外側部分と前記内側部分とを連結しかつ前記電線が巻き付けられる胴部、前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に設けられて前記電線を収納する凹部、及び前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁を有し、前記軸と平行な方向における前記コアの一方の端部に取り付けられるインシュレータと、
を含み、
前記凹部及び前記壁は、前記軸と平行な方向に延在し、
前記外側部分の前記内側部分と対応する面のうち前記凹部に前記電線を導入する部分は、前記導入する部分以外の部分よりも前記固定子の径方向外側に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
前記外側部分の前記内側部分と対向する面は、前記凹部の外側かつ前記凹部が延びる方向の先に、前記軸と平行な方向に沿って前記内側部分に向かって突出する突条を有することを特徴とする、請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
軸を中心に回転する回転子と、
電線が巻き付けされた複数のコアが環状に組み合わされて、前記軸と直交する方向における前記回転子の外側に配置される固定子と、
前記固定子の径方向外側に配置される外側部分、前記固定子の径方向内側に配置される内側部分、前記外側部分と前記内側部分とを連結しかつ前記電線が巻き付けられる胴部、前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に設けられて前記電線を収納する凹部、及び前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁を有し、前記軸と平行な方向における前記コアの一方の端部に取り付けられるインシュレータと、
を含み、
前記凹部及び前記壁は、前記軸と平行な方向に延在し、
前記外側部分の前記内側部分と対向する面は、前記凹部の外側かつ前記凹部が延びる方向の先に、前記軸と平行な方向に沿って前記内側部分に向かって突出する突条を有することを特徴とする回転電機。
【請求項６】
電線が巻き付けされた複数のコアが環状に連結された回転電機の固定子の端部に取り付けられるものであり、
前記固定子の径方向外側に配置され、前記電線を前記コアに導入するための溝部を有する外側部分と、
前記固定子の径方向内側に配置される内側部分と、
前記外側部分と前記内側部分とを連結し、かつ前記電線が巻き付けられる胴部と、
前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に前記溝部に接続された状態で設けられて前記電線を収納する凹部と、
前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁と、
を含むことを特徴とする回転電機用インシュレータ。
【請求項７】
前記凹部及び前記壁は、前記固定子の中心軸と平行な方向に延在することを特徴とする、請求項６に記載の回転電機用インシュレータ。
【請求項８】
電線が巻き付けされた複数のコアが環状に連結された回転電機の固定子の端部に取り付けられるものであり、
前記固定子の径方向外側に配置される外側部分と、
前記固定子の径方向内側に配置される内側部分と、
前記外側部分と前記内側部分とを連結し、かつ前記電線が巻き付けられる胴部と、
前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に設けられて前記電線を収納する凹部と、
前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁と、
を含み、
前記凹部及び前記壁は、前記固定子の中心軸と平行な方向に延在し、
前記外側部分の前記内側部分と対応する面のうち前記凹部に前記電線を導入する部分は、前記導入する部分以外の部分よりも前記固定子の径方向外側に配置されることを特徴とする回転電機用インシュレータ。
【請求項９】
前記外側部分の前記内側部分と対向する面は、前記凹部の外側かつ前記凹部が延びる方向の先に、前記軸と平行な方向に沿って前記内側部分に向かって突出する突条を有することを特徴とする、請求項８に記載の回転電機用インシュレータ。
【請求項１０】
電線が巻き付けされた複数のコアが環状に連結された回転電機の固定子の端部に取り付けられるものであり、
前記固定子の径方向外側に配置される外側部分と、
前記固定子の径方向内側に配置される内側部分と、
前記外側部分と前記内側部分とを連結し、かつ前記電線が巻き付けられる胴部と、
前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に設けられて前記電線を収納する凹部と、
前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁と、
を含み、
前記凹部及び前記壁は、前記固定子の中心軸と平行な方向に延在し、
前記外側部分の前記内側部分と対向する面は、前記凹部の外側かつ前記凹部が延びる方向の先に、前記中心軸と平行な方向に沿って前記内側部分に向かって突出する突条を有することを特徴とする回転電機用インシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子コアと固定子の巻線との間を絶縁するインシュレータを備えた回転電機及び回転電機用インシュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子は、回転電機の回転子が回転する軸の周りに、環状に配列され固定されたヨークとヨークから径方向へ突出したティースとを有する固定子コアと、各ティースに巻き付けられ、ティース間に形成されるスロットに配置された巻線とを有する。特許文献１に記載されているように、固定子は、固定子コアと巻線との間を絶縁するインシュレータを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４３１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定子のコアが備える巻線は、巻き始めの部分と巻き終わりの部分との電位差が最も大きい。仮に、製品のばらつきによって巻き始めの部分と巻き終わりの部分とが互いに近接してしまった場合、コアが備える巻線は、巻き始めの部分と巻き終わりの部分との間で放電が開始される電圧が低下する可能性がある。【０００５】
本発明は、回転電機の固定子のコアが備える巻線で放電が開始される電圧の低下を抑制できる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る回転電機は、回転子と、固定子と、インシュレータと、を含む。回転子は、軸を中心に回転する。固定子は、電線が巻き付けされた複数のコアが環状に組み合わされて、前記軸と直交する方向における前記回転子の外側に配置される。インシュレータは、前記固定子の径方向外側に配置される外側部分、前記固定子の径方向内側に配置される内側部分、前記外側部分と前記内側部分とを連結しかつ前記電線が巻き付けられる胴部、前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に設けられて前記電線を収納する凹部、及び前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁を有する。インシュレータは、前記軸と平行な方向における前記コアの一方の端部に取り付けられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転電機の固定子のコアが備える巻線で放電が開始される電圧の低下を抑制できる回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る回転電機の斜視図
【図２】実施の形態に係る回転電機を回転軸と平行かつ回転軸を通る平面で切った状態を示す断面図
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図
【図４】実施の形態に係る固定子コアの平面図
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図
【図６】実施の形態に係るインシュレータを示す斜視図
【図７】実施の形態に係るインシュレータを示す正面図
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視図
【図９】図７のＤ−Ｄ矢視図
【図１０】インシュレータに電線を巻き付ける際の状態を示す図
【図１１】インシュレータに電線を巻き付ける際の状態を示す図
【図１２】インシュレータに電線を巻き付ける際の状態を示す図
【図１３】実施の形態に係るインシュレータの外側部分の内側部分と対向する面を説明するための図
【図１４】実施の形態の第１変形例に係るインシュレータを示す図
【図１５】実施の形態の第２変形例に係るインシュレータを示す斜視図
【図１６】実施の形態の第２変形例に係るインシュレータの一部を拡大した図
【図１７】実施の形態の第２変形例に係るインシュレータを内側部分側から見た図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る回転電機及び回転電機用インシュレータを図面に基づいて詳細に説明する。以下に示される実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態．
実施の形態において、回転電機は固定子コアに電線が巻き付けされた固定子を備えていればよく、種類は限定されるものではない。また、回転電機はモータ、すなわち動力を発生させる装置に限定されるものではなく、電力を発生する発電機であってもよい。
【００１１】
図１は、実施の形態に係る回転電機の斜視図である。図２は、実施の形態に係る回転電機を回転軸と平行かつ回転軸を通る平面で切った状態を示す断面図である。図１に示されるように、回転電機１は、筐体２と、シャフト３とを備えている。図２に示されるように、筐体２は、シャフト３を支持する一対の軸受４Ｔ，４Ｂと、固定子６と、シャフト３が取り付けられた回転子コア５及び回転子コア５に取り付けられた永久磁石７を有する回転子１０とを収納する。シャフト３には、回転子コア５が取り付けられている。シャフト３及び回転子１０は、軸Ｚｒを中心として回転する。以下において、軸Ｚｒを適宜回転中心軸Ｚｒと称する。
【００１２】
筐体２は、筒状の側部２Ｓと、側部２Ｓの一端に取り付けられる第１フランジ２Ｔと、側部２Ｓの他端に取り付けられる第２フランジ２Ｂとを有する。側部２Ｓは、図２に示されるように、シャフト３及び回転子１０の回転中心軸Ｚｒと平行な方向に貫通する貫通孔２ＳＨを有する。実施の形態において、側部２Ｓは、四角柱の４個の角部を、回転中心軸Ｚｒに向かって凸となる曲面とした形状であるが、側部２Ｓの形状はこのような形状に限定されない。
【００１３】
側部２Ｓは、内面２ＳＩに固定子６が取り付けられる。側部２Ｓの内面２ＳＩは、回転中心軸Ｚｒと直交する平面で切った時の断面が円形である。固定子６は、側部２Ｓの貫通孔２ＳＨに配置される。回転子１０は、固定子６の内側に配置される。側部２Ｓの貫通孔２ＳＨは、側部２Ｓの一方の端部に取り付けられた第１フランジ２Ｔと他方の端部に取り付けられた第２フランジ２Ｂとによって閉じられる。固定子６及び回転子１０は、側部２Ｓと、第１フランジ２Ｔと、第２フランジ２Ｂとで囲まれる空間、すなわち貫通孔２ＳＨ内に収納される。
【００１４】
第１フランジ２Ｔは、回転子コア５が取り付けられたシャフト３が貫通する孔２ＴＨを有している。第１フランジ２Ｔの孔２ＴＨには、軸受４Ｔが取り付けられている。第２フランジ２Ｂには、軸受４Ｂが取り付けられている。前述したように、シャフト３の一端部と他端部とは一対の軸受４Ｔ，４Ｂによって支持されているので、シャフト３及び回転子１０は、一対の軸受４Ｔ，４Ｂを介して第１フランジ２Ｔと第２フランジ２Ｂとによって支持される。実施の形態において、一対の軸受４Ｔ，４Ｂは玉軸受であるが、これには限定されない。
【００１５】
図３は、図２のＡ−Ａ矢視図である。図３は、回転電機１を回転中心軸Ｚｒと直交する平面で切った断面を、図２の矢印Ａ方向から見た状態を示している。固定子６は、固定子コア８と、固定子コア８のティースに電線が巻き付けされた巻線９とを備える。固定子コア８は、複数のコア８Ｓが環状に組み合わされて形成された環状構造体である。実施の形態において、固定子コア８は、１２個のコア８Ｓから形成されるが、固定子コア８を形成するコア８Ｓの数は限定されるものではない。固定子コア８を形成する各コア８Ｓは、磁性体である電磁鋼板の円板を複数積層させて形成される。固定子６は、巻線９を備えた複数のコア８Ｓが環状に組み合わされて、回転中心軸Ｚｒ軸と直交する方向、すなわち固定子コア８の径方向における回転子１０の外側に配置される。
【００１６】
回転子１０は、環状構造体である固定子コア８の径方向内側に配置される。径方向は、図３の矢印ＲＤで示される方向であり、回転子１０の回転中心軸Ｚｒと直交する方向である。回転子１０の回転子コア５は、円柱形状の構造体である。回転子コア５は、磁性体である電磁鋼板の円板を複数積層させて形成される。回転子コア５の外周面５Ｐには、複数の永久磁石７が取り付けられている。複数の永久磁石７は、回転子コア５の円周に沿った方向ＣＲＤに沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に配置される。実施の形態において、回転子１０は、１０個の永久磁石７を備えるが、回転子１０が備える永久磁石７の数は限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態において、永久磁石７は、接着によって回転子コア５に取り付けられているが、永久磁石７を回転子コア５に取り付ける方法はこれに限定されない。実施の形態において、永久磁石７は、回転子コア５の外周面５Ｐに取り付けられているが、回転子コア５に設けられた回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する孔に取り付けられてもよい。
【００１８】
図４は、実施の形態に係る固定子コアの平面図である。環状構造体である固定子コア８を形成する複数のコア８Ｓは、ヨーク８ＳＹと、ティース８ＳＴとを備える。環状構造体である固定子コア８の中心軸は、回転中心軸Ｚｒである。ヨーク８ＳＹは、回転中心軸Ｚｒの方向から見た形状が円弧形状である。ティース８ＳＴは、ヨーク８ＳＹの円弧の内周部側から回転中心軸Ｚｒに向かって突出する。複数のコア８Ｓは、円弧形状のヨーク８ＳＹの端部同士が組み合わされて、環状の固定子コア８を形成する。図４に示されるように、コア８Ｓのティース８ＳＴには電線９Ｃが巻き付けられることにより、巻線９が形成される。巻線９は、隣接するコア８Ｓのティース８ＳＴの部分に形成されるスリット８ＳＬに収納される。
【００１９】
図５は、図４のＢ−Ｂ矢視図である。回転子１０の回転中心軸Ｚｒと平行な方向におけるコア８Ｓの一方の端部８ＴＡには回転電機用インシュレータであるインシュレータ２０が取り付けられ、他方の端部８ＴＢには回転電機用インシュレータであるインシュレータ３０が取り付けられる。インシュレータ２０，３０は、コア８Ｓと巻線９との間を絶縁する。巻線９は、電線９Ｃがコア８Ｓ及びインシュレータ２０，３０に巻き付けされることにより形成される。実施の形態において、インシュレータ２０，３０は、樹脂を射出成形することにより製造された一体の部品であるが、インシュレータ２０，３０は、コア８Ｓと巻線９との間を電気的に絶縁するものであれば、材料及び製法は問わない。
【００２０】
図６は、実施の形態に係るインシュレータを示す斜視図である。図７は、実施の形態に係るインシュレータを示す正面図である。図８は、図７のＣ−Ｃ矢視図である。図９は、図７のＤ−Ｄ矢視図である。コア８Ｓの一方の端部８ＴＡに取り付けられるインシュレータ２０は、図３及び図４に示される固定子６の径方向ＲＤの外側に配置される外側部分２１、固定子６の径方向内側に配置される内側部分２２、外側部分２１と内側部分２２とを連結しかつ電線９Ｃが巻き付けられる胴部２３、外側部分２１の内側部分２２と対向する部分に設けられて電線９Ｃを収納する凹部２４、及び凹部２４の内側部分２２側に設けられて凹部２４の一部を覆う壁２５を有する。実施の形態において、インシュレータ２０は、さらに、巻線９を形成する電線９Ｃを図５に示されるコア８Ｓに導入するための第１凹部２６ｉと、コア８Ｓに巻き付けされた電線９Ｃをコア８Ｓの外部に引き出すための第２凹部２６ｅとを有する。
【００２１】
インシュレータ２０が取り付けられる、コア８Ｓの一方の端部８ＴＢは、巻線９を形成する電線９Ｃをコア８Ｓに導入し、コア８Ｓ及びインシュレータ２０，３０に巻き付けられた電線９Ｃをコア８Ｓから引き出す側の端部である。コア８Ｓの他方の端部８ＴＡに取り付けられるインシュレータ３０は、インシュレータ２０とは異なる構造であってもよいし、インシュレータ２０であってもよい。
【００２２】
実施の形態において、外側部分２１は、図６に示されるように、内側部分２２と対向する側に凹部２４を有する。凹部２４は、固定子６の径方向ＲＤの外側に向かって凹んでおり、外側部分２１の内側部分２２と対向する側及びインシュレータ２０の外側端２０ＴＥに開口している。壁２５は、凹部２４の開口部に張り出して、凹部２４の一部を覆っている。図７に示されるように、凹部２４は、巻線９を形成する電線９Ｃを収納する。
【００２３】
凹部２４は外側部分２１に向かって凹んでいるので、図７及び図８に示されるように、凹部２４に電線９Ｃが収納されると、収納された部分は、外側部分２１側に配置される。すなわち、凹部２４に収納された電線９Ｃの位置は、外側部分２１の内側部分２２との対向面２１Ｐよりも外側部分２１側になる。対向面２１Ｐは、インシュレータ２０の胴部２３に巻き付けられた電線９Ｃが接触する部分なので、凹部２４に収納されて対向面２１Ｐよりも外側部分２１側に配置された電線９Ｃは、インシュレータ２０の胴部２３に巻き付けられた電線９Ｃとの接触が回避される。さらに、凹部２４は、壁２５によって一部が覆われている。このため、凹部２４に収納された電線９Ｃは、図７、図８及び図９に示されるように、壁２５によって、インシュレータ２０の胴部２３に巻き付けられた電線９Ｃとの接触がより確実に回避される。
【００２４】
図８に示されるように、巻線９を形成する電線９Ｃの、インシュレータ２０に導入される部分を、適宜導入部電線９Ｃｓｔと称し、巻線９の巻き終わりの部分の電線９Ｃを最終ターン電線９Ｃｅｄと称する。図４及び図５に示される１つのコア８Ｓに巻き付けされる巻線９は、導入部電線９Ｃｓｔの電位が最も低く、最終ターン電線９Ｃｅｄの電位が最も高い。このため、インシュレータ２０は、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間の電位差が最も大きくなる。部分放電開始電圧、すなわち導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間で放電が開始される電圧が低下すると、両者の短絡が発生する可能性が高くなるので、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間は、確実に絶縁されることが好ましい。
【００２５】
インシュレータ２０は、前述したように、凹部２４及び壁２５によって、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの接触が回避されるとともに、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間は、少なくとも壁２５の厚み分の距離を有する。さらに、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間には、絶縁材料で形成される壁２５が介在する。このような構造により、インシュレータ２０は、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間の絶縁を確保するので、部分放電開始電圧の低下を抑制できる。その結果、インシュレータ２０は、回転電機１の固定子コア８が備える巻線９で放電が開始される電圧の低下を抑制できる。
【００２６】
最終ターン電線９Ｃｅｄに絶縁チューブを取り付けることにより、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの絶縁を確保することもできる。しかし、最終ターン電線９Ｃｅｄに絶縁チューブを取り付ける作業は手間を要し、さらに絶縁チューブの材料費用が必要になるため、固定子６及び回転電機１の製造費用が上昇する。インシュレータ２０を備えるコア８Ｓに巻線９を取り付ける際には、電線９Ｃを凹部２４に収納してから電線９Ｃをコア８Ｓに巻き付けて、最終ターン電線９Ｃｅｄをインシュレータ２０から引き出すだけなので、最終ターン電線９Ｃｅｄに絶縁チューブを取り付ける必要はない。このため、インシュレータ２０を備えたコア８Ｓを用いることにより、固定子６及び回転電機１の製造費用の上昇が抑制される。さらに、導入部電線９Ｃｓｔが外側部分２１側に配置されるので、導入部電線９Ｃｓｔが外側部分２１の対向面２１Ｐから突出することを回避できる。その結果、巻線９の巻き乱れが抑制され、かつ巻線９の占有率が向上するので、回転電機１の性能が向上する。
【００２７】
実施の形態において、図６及び図９に示されるように、凹部２４及び壁２５は、インシュレータ２０の外側端２０ＴＥから取付端２０ＴＩに向かって延在している。取付端２０ＴＩは、インシュレータ２０の一部であって、図８に示されるコア８Ｓにインシュレータ２０が取り付けられる部分である。凹部２４及び壁２５は、図９に示されるように、回転中心軸Ｚｒと平行な方向に延在する。
【００２８】
インシュレータ２０の胴部２３は、図９に示されるように、電線９Ｃがインシュレータ２０に導入される側の側面２３ＳＩと、電線９Ｃがインシュレータ２０から引き出される側の側面２３ＳＥと、インシュレータ２０の外側端２０ＴＥ側の側面２３ＳＴとを備える。これらの側面２３ＳＩ，２３ＳＥ，２３ＳＴのうち、電線９Ｃがインシュレータ２０に導入される側の側面２３ＳＩは、回転中心軸Ｚｒと平行である。電線９Ｃがインシュレータ２０に導入される側の側面２３ＳＩから電線９Ｃがインシュレータ２０から引き出される側の側面２３ＳＥに向かう方向又はその反対方向を、インシュレータ２０の幅方向Ｗと称する。
【００２９】
図９に示される凹部２４内の凹部内壁面２４Ｗは、インシュレータ２０の幅方向Ｗにおける電線９Ｃの位置を、凹部２４内で規制する。実施の形態において、凹部内壁面２４Ｗの位置は、インシュレータ２０の幅方向Ｗにおける側面２３ＳＥの位置に揃えてある。このような構造により、電線９Ｃを凹部２４内で凹部内壁面２４Ｗに押し当てながら電線９Ｃをインシュレータ２０，３０及びコア８Ｓに巻き付ければ、凹部２４から胴部２３まで電線９Ｃの曲がりを抑制することができる。電線９Ｃの曲がりを抑制することで、電線９Ｃをインシュレータ２０，３０及びコア８Ｓに巻き付ける際に、電線９Ｃの曲がりに起因する巻線９の第１ターンの浮きを抑制することができる。このため、インシュレータ２０は、巻線９の第１ターンと最終ターンとの接触を抑制できる。
【００３０】
図１０、図１１及び図１２は、インシュレータに電線を巻き付ける際の状態を示す図である。電線９Ｃをインシュレータ２０に巻き付ける場合、図１０に示されるように、電線９Ｃは外側部分２１に向かって押し付けられながら胴部２３に向かって移動される。すると、電線９Ｃは、凹部２４内に導入される。凹部２４内の電線９Ｃは、前述した導入部電線９Ｃｓｔである。巻線９は、凹部２４に保持された状態で、図５に示されるインシュレータ２０，３０及びコア８Ｓに巻き付けられる。
【００３１】
巻線９の最終ターン電線９Ｃｅｄは、図１１及び図１２に示されるように、壁２５を介して凹部２４内の導入部電線９Ｃｓｔと交差する。このように、最終ターン電線９Ｃｅｄと導入部電線９Ｃｓｔとの接触が回避されるので、インシュレータ２０の凹部２４及び壁２５は、巻線９の部分放電開始電圧の低下を抑制できる。
【００３２】
図１３は、実施の形態に係るインシュレータの外側部分の内側部分と対向する面を説明するための図である。インシュレータ２０の外側部分２１は、内側部分２２と対向する面として、壁２５の部分の面２５Ｐと、凹部２４よりもインシュレータ２０の幅方向Ｗの外側の面２１Ｐｇとがある。面２１Ｐｇは、凹部２４に電線９Ｃを導入する際に電線９Ｃが接する面である。実施の形態において、面２５Ｐの位置と面２１Ｐｇの位置とは、同一となっている。このような構造により、面２１Ｐｇから凹部２４内に電線９Ｃが移動する際の移動量が少なくなるので、電線９Ｃは滑らかに凹部２４内に導入される。また、面２５Ｐの位置と面２１Ｐｇの位置とを同一とすることにより、導入部電線９Ｃｓｔが対向面２１Ｐ側に突出することを回避できるので、巻線９の巻き乱れが確実に抑制されるとともに、胴部２３に巻き付けられる巻線９の占有率の低下が抑制される。
【００３３】
図１４は、実施の形態の第１変形例に係るインシュレータを示す図である。第１変形例に係るインシュレータ２０’が備える壁２５’の面２５Ｐ’は、面２１Ｐｇ’よりも内側部分２２’側に配置されている。面２１Ｐｇ’は、凹部２４’よりもインシュレータ２０’の幅方向Ｗの外側の面である。このような構造により、面２１Ｐｇから凹部２４内に電線９Ｃが移動する際の移動量は実施の形態に係るインシュレータ２０よりも少なくなるので、電線９Ｃはさらに滑らかに凹部２４’内に導入される。
【００３４】
また、インシュレータ２０’も実施形態のインシュレータ２０と同様に、凹部２４’及び壁２５’によって、導入部電線９Ｃｓｔと最終ターン電線９Ｃｅｄとの間の絶縁を確保するので、部分放電開始電圧の低下を抑制できる。その結果、インシュレータ２０’も回転電機１の固定子コア８が備える巻線９で放電が開始される電圧の低下を抑制できる。また、インシュレータ２０’も、最終ターン電線９Ｃｅｄにチューブを取り付ける必要はないので、固定子６及び回転電機１の製造費用の上昇が抑制される。
【００３５】
図１５は、実施の形態の第２変形例に係るインシュレータを示す斜視図である。第２変形例に係るインシュレータ２０ａは、実施の形態に係るインシュレータ２０と同様であるが、凹部２４ａよりもインシュレータ２０ａの幅方向Ｗの外側の面２１Ｐａｇの位置及び対向面２１Ｐａが突条２７を有する点が異なる。インシュレータ２０ａの他の構造は、インシュレータ２０と同様である。
【００３６】
図１５に示されるように、外側部分２１ａの内側部分と対向する面２１Ｐａのうち、凹部２４ａよりもインシュレータ２０ａの幅方向Ｗの外側の部分２１Ｐａｇは、部分２１Ｐａｇ以外の部分２１Ｐａｅｘよりも、固定子６の径方向ＲＤの外側に配置される。以下において、凹部２４ａよりもインシュレータ２０ａの幅方向Ｗの外側の部分２１Ｐａｇを適宜、導入面２１Ｐａｇと称し、部分２１Ｐａｇ以外の部分２１Ｐａｅｘを適宜、対向面２１Ｐａｅｘと称する。
【００３７】
図１６は、実施の形態の第２変形例に係るインシュレータの一部を拡大した図である。図１６の実線で示される電線９Ｃは、導入面２１Ｐａｇが対向面２１Ｐａｅｘよりも固定子６の径方向ＲＤの外側に配置される場合、すなわちインシュレータ２０ａを用いた場合に、電線９Ｃが凹部２４ａ内に導入される状態を示している。図１６の２点鎖線で示される電線９Ｃは、導入面２１Ｐａｇと対向面２１Ｐａｅｘとが同一面内にある場合に、電線９Ｃが凹部２４ａ内に導入される状態を示している。
【００３８】
導入面２１Ｐａｇが対向面２１Ｐａｅｘよりも固定子６の径方向ＲＤの外側に配置される場合は、導入面２１Ｐａｇと対向面２１Ｐａｅｘとが同一面内にある場合よりも、面２１Ｐａｇから凹部２４ａ内に電線９Ｃが導入されるときの導入角度が緩和される。導入角度を小さくすると、導入角度が大きい場合と比較して、電線９Ｃが凹部２４ａへ移動するときの動作が少なくなる。すなわち、導入角度を小さくすると、電線９Ｃの急激な動きが低減されるので、電線９Ｃの凹部２４ａへの導入時において、電線９Ｃが凹部２４ａから外れる可能性を低減できる。結果として、インシュレータ２０ａは、電線９Ｃを確実に凹部２４ａに導入できるので、固定子６及び回転電機１の生産性の低下を抑制できる。
【００３９】
図１７は、実施の形態の第２変形例に係るインシュレータを内側部分側から見た図である。図１５及び図１７に示されるように、外側部分２１ａの内側部分２２ａと対応する面であるインシュレータ２０ａの対向面２１Ｐａは、凹部２４ａの外側かつ凹部２４ａが延びる方向の先に、回転中心軸Ｚｒと平行な方向に沿って内側部分２２ａに向かって突出する突条２７を有する。突条２７は、対向面２１Ｐａのうち、導入面２１Ｐａｇよりも取付端２０ＴＩａ側の対向面２１Ｐａｅｘから突出する。
【００４０】
突条２７は、胴部２３ａと対向している。本変形例において、突条２７は、突条２７が延びる方向と直交する断面の形状が三角形である。突条２７は、胴部２３ａと対向する部分の対向面２１Ｐａｅｘからの突出量が最も大きく、胴部２３ａから離れるにしたがって対向面２１Ｐａｅｘからの突出量は小さくなっている。電線９Ｃは、突出量が小さい部分から突条２７を乗り越えて突条２７と胴部２３ａとの間に収まるので、電線９Ｃが突条２７を乗り越え易くなる。突条２７の前述した断面の形状は、三角形に限定されるものではなく、四角形、円形、楕円形又は三角形の斜辺を曲線とした形状であってもよい。
【００４１】
このような構造により、凹部２４ａに収納された電線９Ｃは、突条２７に沿ってインシュレータ２０ａに巻き付けられるので、巻線９の第１ターンとなる電線９Ｃの位置が固定される。このため、突条２７を備えたインシュレータ２０ａは、巻線９の巻き乱れ及び壁２５ａから第１ターンとなる電線９Ｃが飛び出すことを抑制できるので、固定子６及び回転電機１の生産性の低下を抑制できる。
【００４２】
本変形例において、インシュレータ２０ａは、導入面２１Ｐａｇが対向面２１Ｐａｅｘよりも固定子６の径方向ＲＤの外側に配置される構造と、突条２７との両方を備えてもよいし、両者のうちいずれか一方を備えていてもよい。
【００４３】
実施の形態、第１変形例及び第２変形例において、インシュレータ２０，２０’，２０ａは、複数の電磁鋼板を積層した積層コア及び磁性材料の粉末を成型したコアの両方に適用できる。また、インシュレータ２０，２０’，２０ａは、コア８Ｓに加工をすることなく、インシュレータ２０，２０’，２０ａのみで部分放電開始電圧の低下、固定子６及び回転電機１の製造費用の上昇の抑制及び巻線９の占有率の向上といった効果を得ることができる。
【００４４】
実施の形態、第１変形例及び第２変形例において、インシュレータ２０，２０’，２０ａは、自身の幅方向Ｗの一方に、凹部２４，２４’，２４ａ及び壁２５，２５’，２５ａを備えているが、このような構造には限定されない。凹部２４，２４’，２４ａ及び壁２５，２５’，２５ａは、インシュレータ２０，２０’，２０ａの幅方向Ｗに沿って設けられていてもよい。
【００４５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  回転電機、２  筐体、３  シャフト、５  回転子コア、６  固定子、７  永久磁石、８  固定子コア、８Ｓ  コア、８ＴＡ  一方の端部、８ＴＢ  他方の端部、９  巻線、９Ｃ  電線、９Ｃｅｄ  最終ターン電線、９Ｃｓｔ  導入部電線、１０  回転子、２０，２０’，２０ａ，３０  インシュレータ、２０ＴＥ  外側端、２０ＴＩ  取付端、２１，２１’，２１ａ  外側部分、２１Ｐ，２１Ｐａ  対向面、２１Ｐａｇ  面（導入面）、２１Ｐａｅｘ  面（対向面）、２２，２２’，２２ａ  内側部分、２３，２３ａ  胴部、２３ＳＩ，２３ＳＥ，２３ＳＴ  側面、２４，２４’，２４ａ  凹部、２４Ｗ  凹部内壁面、２５，２５’，２５ａ  壁、２７  突条。
【要約】
回転電機（１）は、軸（３）を中心に回転する回転子（１０）と、電線（９Ｃ）が巻き付けされた複数のコア（８）が環状に組み合わされて、前記軸と直交する方向における前記回転子の外側に配置される固定子（６）と、前記固定子の径方向外側に配置される外側部分（２１）、前記固定子の径方向内側に配置される内側部分（２２）、前記外側部分と前記内側部分とを連結しかつ前記電線が巻き付けられる胴部（２３）、前記外側部分の前記内側部分と対向する部分に設けられて前記電線を収納する凹部（２４）、及び前記凹部の前記内側部分側に設けられて前記凹部の一部を覆う壁（２５）を有し、前記軸と平行な方向における前記コアの一方の端部に取り付けられるインシュレータ（２０，３０）と、を含む。【図１】
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【図２】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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