(57)【要約】【課題】  ステータにおいて絶縁確保と高い冷却効率との両立を実現し、高負荷動作および体格低減が可能な回転電機を提供する。【解決手段】  ステータコア１０２は、周方向に所定の間隔で配列される複数のティース１０８と、隣接するティース間に形成される複数のスロット１４６，１４８と、スロットの軸方向に沿った両開口端部にそれぞれ嵌合された電気絶縁部材１０ａとを含む。電気絶縁部材１０ａが全スロットの両開口端部に嵌合されると、ティース１０８を跨いで隣接するスロットごとにコイル１１２が挿入される。バスバー１１０によってコイル１１２の開放端部同士が結合され、ティース１０８にコイル１１２が巻回された状態で、ステータ１００ａ全体にモールド工程が施される。これにより、コイル１１２とステータコア１０２との間の電気絶縁部材１０ａを除く領域は、高熱伝導樹脂モールド材で充填される。【選択図】        図６
2006042500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータの外周に固設されるステータとを備え、
前記ステータは、
各々が前記ロータの回転軸方向に延在する複数のスロットが環状に配列されるステータコアと、
隣接する前記スロットの間にそれぞれ形成される複数のティースに巻回される積層導体からなるコイルと、
前記ステータコアと前記コイルとの間に設けられる所定の間隔の隙間の一部の領域に配される第１の電気絶縁部材と、
前記隙間を塞ぐように配された、熱伝導性を有する封止部材とを含む、回転電機。
【請求項２】
前記封止部材は、前記第１の電気絶縁部材よりも高い熱伝導率を有する、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記所定の間隔は、前記ステータコアと前記コイルとを電気的に絶縁するために必要な距離とする、請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記隙間の一部の領域は、前記ロータの回転軸方向における前記複数のスロットの各々の両開口端部近傍の領域である、請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記第１の電気絶縁部材は、
前記ロータの回転軸方向に延在し、かつ前記スロットの開口端部と略同一の形状の端面を有する筒状部と、
前記筒状部の一方端面の外周側に配され、前記筒状部を固定するための支持部とを含み、
前記筒状体の他方端面を先頭として、前記スロットの前記両開口端部にそれぞれ嵌合される、請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記筒状部は、前記端面の前記ティースの先端部に対応する部分が閉じている、請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記筒状部は、前記ロータの回転軸方向の長さが前記スロットの前記ロータの回転軸方向の長さよりも短いとする、請求項５または６に記載の回転電機。
【請求項８】
前記筒状部は、前記ロータの回転軸方向の長さが、前記隙間を前記所定の間隔に保持できる必要十分な長さとする、請求項７に記載の回転電機。
【請求項９】
前記第１の電気絶縁部材は、
前記筒状部および前記支持部の内面および外面の少なくとも一方面に配され、各々が前記ロータの回転軸方向に延在する複数の溝部をさらに含む、請求項５から８のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第１の電気絶縁部材は、前記コイルの任意の箇所に巻着可能な筒状体を含み、前記コイルを前記複数のティースに巻回したときに、その巻着箇所が前記隙間の一部領域となるように前記コイルに巻着される、請求項４に記載の回転電機。
【請求項１１】
前記ステータは、
前記ステータコアの前記ロータの回転軸方向の少なくとも一方の端面と前記コイルとの間の隙間を塞ぐように配される、熱伝導性を有する第２の電気絶縁部材をさらに含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１２】
前記第２の電気絶縁部材は、前記ロータの回転軸方向に与えられた荷重に応じて弾性変形することにより、前記ステータコアの前記ロータの回転軸方向の少なくとも一方の端面と前記コイルとの間の隙間を塞ぐ、請求項１１に記載の回転電機。
【請求項１３】
前記コイルは、
各々が前記ティースに巻回可能に開いた開放端部を有し、前記ロータの径方向に配列される複数の積層平板導体と、
各前記複数の積層平板導体の一方の前記開放端部と、隣接する積層平板導体の他方の前記開放端部とをそれぞれ結合する複数のバスバーとを含む、請求項１から１２に記載の回転電機。
【請求項１４】
各前記複数の積層平板導体は、前記ロータの回転軸方向の長さが、隣接する積層平板導体間で互いに異なる、請求項１３に記載の回転電機。
【請求項１５】
各前記複数のバスバーは、前記ロータの回転軸方向の長さが、隣接するバスバー間で互いに異なる、請求項１４に記載の回転電機。
【請求項１６】
前記コイルは、平板導体の帯を前記帯の幅方向に曲げを施すエッジワイズ型のコイルである、請求項１から１２のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１７】
前記コイルは、
前記曲げが施された第１の曲げ部と、
前記第１の曲げ部のコイル積層方向隣に配置された第２の曲げ部とを含み、
前記第１の曲げ部と前記第２の曲げ部の内側部分の位置が、前記平板導体の平面方向に相互にずれるように配置される、請求項１６に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機に関し、特に、回転電機の固定子の絶縁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定子（以下、ステータとも称する）と回転子（以下、ロータとも称する）とからなる回転電機において、ステータは、複数のスロットが形成されたステータコアと、スロット間に設けられる櫛歯（以下、ティースとも称する）に巻回されたコイルとから構成される。また、ロータは、ロータコアと、磁力を帯びた磁石と、回転軸となるシャフトとから構成される。
【０００３】
かかる構成において、コイルに電力が供給されることにより、磁界が発生する。発生した磁界に基づいて、ロータとステータとの間に磁束の流れが形成されることによって、ロータは回転力を得る。
【０００４】
ここで、ステータにおいて、ステータコアとコイルとの間は、電気的に絶縁されている必要がある。この絶縁手段については、簡易な作業工程で絶縁を確保することを目的として、従来から多数開示されている（たとえば特許文献１〜３参照）。
【０００５】
たとえば特許文献１に記載の回転電機によれば、積層鉄心の隣接する２つの突極（ティースに相当）間に形成されるスロットの内面と各突極の積層方向に位置する両端面とが、スロット絶縁部材により覆われる。このとき、スロット絶縁部材の突極の端面を覆う部分には、突極の磁極部の一対の延長部分に近接して巻線部が形成されないように、巻線の巻回位置を規制する巻線位置規制突起部が一体的に成形される。さらに、隣接する２つの突極の周方向に対向する２つの延長部分と隣接する２つの突極にそれぞれ巻着された巻線部との間に形成される空間内には、ウェッジ絶縁紙と呼ばれるシート状または板状の絶縁部材が挿入される。
【０００６】
このような状態で、積層鉄心の各突極にはスロット絶縁部材を介して、巻線導体を巻回して巻線部が形成される。なお、巻線部を形成する際、突極の両側の各スロットに巻線機のノズルを挿入して直に巻線導体を巻装する。このとき、スロット絶縁部材に設けられた巻線位置規制突起部は、巻線部がスロットの入口側に突出してウェッジ絶縁紙の挿入する空間が狭くならないように巻線の巻回位置を規制する。
【０００７】
これによれば、積層鉄心と巻線部との間の電気的な絶縁は、スロットの内面および端面を覆うスロット絶縁部材とスロットの内周側の開口部に挿入されるウェッジ絶縁紙とによって確保される。さらに、スロット絶縁部材に一体成形された巻線位置規制突起部によって、ウェッジ絶縁紙を挿入する空間が確保され、これまで作業が困難であったウェッジ絶縁紙の挿入を容易に行なうことができる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の回転電機によれば、固定子鉄心の各スロットには、インシュレータが挿入される。インシュレータは、１枚のシートをスロットの断面形状に合わせて折り曲げた形状を有しており、軸方向の一方の端部が外側に折り返された折り返し部が形成される。この折り返し部は、インシュレータをスロットに組み付ける際の位置決め用に用いられる。続いて、インシュレータの内部に導体セグメントが挿入される。最後に、導体セグメントの端部が異なるスロットに挿入された他の導体セグメントの端部と互いに結線されることにより、固定子巻線が形成される。
【０００９】
これによれば、各導体セグメントとスロットの内壁面との間の電気的絶縁は、インシュレータによって行なわれる。インシュレータの軸方向の一方端部に折り返し部を設け、他方端部を平坦な形状としたことによって、インシュレータをこの他方端部を先頭に容易に各スロットに挿入することができるとともに、インシュレータの軸方向の位置ずれを防止することができる。
【００１０】
以上にように、従来の回転電機において、ステータコアとコイルとの間の電気的絶縁は、コイルが挿入される各スロットの内面に、予め装着されたスロット絶縁部材またはインシュレータによって容易に確保することができる。
【００１１】
ところで、回転電機が動作してコイルに電流が流れると、コイルには、電流密度に比例したジュール熱が発生する。特に、回転電機を高負荷で動作させたときには、電流量の増加に伴なってジュール熱の発生量が大きくなり、コイルを覆うエナメル絶縁皮膜や上記の絶縁部材を焼損する危険性がある。
【００１２】
このため、従来の回転電機に対しては、絶縁特性に不具合が生じない電流密度の範囲での動作に制限が課されていた。また、回転電機の体格の低減には、電流密度を高めることが有効であるが、電流密度に上記の制限があるために、実現可能な体格に限界が生じていた。
【００１３】
そこで、高負荷での動作や回転電機の体格の低減と絶縁確保との両立を実現するためには、コイルで生じた熱をすばやくコイルの外部に放熱させることが必要であり、そのためには、熱伝導性の良い放熱経路を設けることが課題となる。
【００１４】
たとえば特許文献３に記載の回転電機によれば、ステータコアのスロットの内周には、エポキシ絶縁材の筒状体からなるスロット絶縁物が予め装着される。この状態で、直線状の平角線をＵ字形状となるように成形したコイルの直線部の二辺が、ティースを挟んで隣り合うスロットにそれぞれ挿入され、エポキシ系熱硬化樹脂でモールドされる。さらに、コイルは、スロット内で所定数積み重ねられ、スロットの端部に突出している各コイルの反Ｕ字側一方端面と、隣接するコイルの反Ｕ字側他方端面とを薄板棒状片でそれぞれ接続することにより、所定巻回数のコイルが形成される。最後に、薄板棒状片を所定数積み重ねた状態で熱硬化樹脂でモールドし、コイルに接続環を接続した時点で再度ステータ全体をモールドする。
【００１５】
この構成によれば、コイルとステータコアとの間には、スロット絶縁物とモールドによって充填された熱硬化樹脂とが介在することから、電気的絶縁が十分に確保される。一方、コイルで生じた熱については、スロット内に充填された熱硬化樹脂に伝導され、さらに、薄板棒状片からなるコイルエンドを覆った熱硬化樹脂に伝導されてフレームへと伝わることから、コイルの熱を効率良く放熱することができる。
【特許文献１】特開平１０−７５５４４号公報
【特許文献２】特開２０００−５０５５３号公報
【特許文献３】特開２００１−２９２５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ここで、上記の特許文献１〜３に記載の従来の回転電機において、各ステータのコイルに生じた熱の放熱経路に着目する。
【００１７】
最初に、特許文献１に記載の回転電機によれば、巻線部（＝コイル）に生じた熱は、巻線部→スロット絶縁部材→積層鉄心（＝ステータコア）の順で伝導する。
【００１８】
ここで、特許文献１に係るステータの構造においては、スロット絶縁部材をスロットの内面に組み付ける際のクリアランスが必要なため、積層鉄心とスロット絶縁部材との間には、所定幅の空隙が存在する。巻線部とスロット絶縁部材との間にも、同様の空隙が存在する。これらの２つの空隙によって、巻線部とスロット絶縁部材との間の熱抵抗およびスロット絶縁部材と積層鉄心との間の熱抵抗は、いずれも高くなり（＝熱伝導性が低くなる）、結果としてコイルの放熱性を妨げることになる。
【００１９】
次に、特許文献２に記載の回転電機においても、同様に、導体セグメント−インシュレータ間およびインシュレータ−固定子鉄心間にそれぞれ介在する組み付け精度のための空隙によって、熱抵抗の低減が困難となっている。
【００２０】
最後に、特許文献３に記載の回転電機においても同様に、コイルに生じた熱は、コイル→スロット絶縁物→ステータコアの順で伝導する。このとき、特許文献３に係るステータの構造においては、上記の２つの空隙がそれぞれ熱硬化樹脂で充填されていることから、コイル−スロット絶縁物間の熱抵抗およびスロット絶縁物−ステータコア間の熱抵抗が空隙のときの熱抵抗に対して低減する。したがって、コイルとステータコアとの間の総合的な熱抵抗が低減し、より効率良く放熱することができる。
【００２１】
一方、当該ステータの構造においても、絶縁確保のために配されたスロット絶縁物自体の有する熱抵抗成分が依然として存在する。このため、さらなる放熱性の向上は望めず、高負荷動作および回転電機の体格低減に限界が生じてしまう。
【００２２】
また、当該ステータの構造においては、絶縁確保と熱抵抗低減とのために、複数回のモールド処理を施すことから、各処理ごとに専用の成形用の金型が必要となる。加えて、モールド処理に伴なう製造工程数の増加によって、製造コストの大幅な上昇という問題がある。
【００２３】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ステータにおいて、絶縁確保と高い冷却効率との両立を実現し、高負荷動作および体格低減が可能な回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明のある局面によれば、回転電機であって、ロータと、ロータの外周に固設されるステータとを備え、ステータは、各々がロータの回転軸方向に延在する複数のスロットが環状に配列されるステータコアと、隣接するスロットの間にそれぞれ形成される複数のティースに巻回される積層導体からなるコイルと、ステータコアとコイルとの間に設けられる所定の間隔の隙間の一部の領域に配される第１の電気絶縁部材と、隙間を塞ぐように配された、熱伝導性を有する封止部材とを含む。
【００２５】
好ましくは、封止部材は、第１の電気絶縁部材よりも高い熱伝導率を有する。
【００２６】
好ましくは、所定の間隔は、ステータコアとコイルとを電気的に絶縁するために必要な距離とする。
【００２７】
好ましくは、隙間の一部の領域は、ロータの回転軸方向における複数のスロットの各々の両開口端部近傍の領域である。
【００２８】
好ましくは、第１の電気絶縁部材は、ロータの回転軸方向に延在し、かつスロットの開口端部と略同一の形状の端面を有する筒状部と、筒状部の一方端面の外周側に配され、筒状部を固定するための支持部とを含む。筒状体の他方端面を先頭として、スロットの両開口端部にそれぞれ嵌合される。
【００２９】
好ましくは、筒状部は、端面のティースの先端部に対応する部分が閉じている。
【００３０】
好ましくは、筒状部は、ロータの回転軸方向の長さがスロットのロータの回転軸方向の長さよりも短いとする。
【００３１】
好ましくは、筒状部は、ロータの回転軸方向の長さが、隙間を所定の間隔に保持できる必要十分な長さとする。
【００３２】
好ましくは、第１の電気絶縁部材は、筒状部および支持部の内面および外面の少なくとも一方面に配され、各々がロータの回転軸方向に延在する複数の溝部をさらに含む。
【００３３】
好ましくは、第１の電気絶縁部材は、コイルの任意の箇所に巻着可能な筒状体を含む。コイルを複数のティースに巻回したときに、その巻着箇所が隙間の一部領域となるようにコイルに巻着される。
【００３４】
好ましくは、ステータは、ステータコアのロータの回転軸方向の少なくとも一方の端面とコイルとの間の隙間を塞ぐように配される、熱伝導性を有する第２の電気絶縁部材をさらに含む。
【００３５】
好ましくは、第２の電気絶縁部材は、ロータの回転軸方向に与えられた荷重に応じて弾性変形することにより、ステータコアのロータの回転軸方向の少なくとも一方の端面とコイルとの間の隙間を塞ぐ。
【００３６】
好ましくは、コイルは、各々がティースに巻回可能に開いた開放端部を有し、ロータの径方向に配列される複数の積層平板導体と、各複数の積層平板導体の一方の開放端部と、隣接する積層平板導体の他方の開放端部とをそれぞれ結合する複数のバスバーとを含む。
【００３７】
好ましくは、各複数の積層平板導体は、ロータの回転軸方向の長さが、隣接する積層平板導体間で互いに異なる。
【００３８】
好ましくは、各複数のバスバーは、ロータの回転軸方向の長さが、隣接するバスバー間で互いに異なる。
【００３９】
好ましくは、コイルは、平板導体の帯を帯の幅方向に曲げを施すエッジワイズ型のコイルである。
【００４０】
好ましくは、コイルは、曲げが施された第１の曲げ部と、第１の曲げ部のコイル積層方向隣に配置された第２の曲げ部とを含み、第１の曲げ部と第２の曲げ部の内側部分の位置が、平板導体の平面方向に相互にずれるように配置される。
【発明の効果】
【００４１】
この発明によれば、コイルとステータコアとの隙間に部分的に設けた電気絶縁部材によって、電気的絶縁を保持しながら、両者間の熱抵抗を低減できることから、回転電機の冷却効率を高めて高負荷動作および小型化を図ることができる。
【００４２】
さらに、従来のステータにおいて、電気的絶縁と放熱性とのために行なわれていた複数回のモールド処理を一回のみのモールド処理で済ますことができることから、製造コストを大幅に低減することができる。
【００４３】
さらに、電気絶縁部材をコイルに巻着する構成とすれば、電気絶縁部材の形状を略筒状と単純化でき、製造コストのさらなる低減を図ることができる。
【００４４】
また、コイルとステータコアとの隙間に、複数の電気絶縁部材を設置することにより、コイルで生じた熱を複数の放熱経路によって効率良く放熱できることから、コイルの電流密度をさらに高めることができ、高負荷動作および体格の低減が可能な回転電機を実現することができる。
【００４５】
また、コイルエンド部をフィン形状とすることにより、コイルの放熱効果をさらに高めることができ、回転電機の体格の低減に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４７】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う回転電機の外観を示す図である。
【００４８】
図１を参照して、回転電機は、回転自在に固定されたロータ（図示せず）と、ロータの外周に固設されるステータ１００ａとを備える。
【００４９】
図示しないロータは、図示しない回転シャフトを介して回転可能に収容される。
【００５０】
ステータ１００ａは、ロータの回転を制御するために、ロータの外周を取り囲むようにして固設される。ステータ１００ａは、ステータコア１０２と、コイル１１２と、バスバー１１０と、バスバー位置決めブロック１０４と、渡り部材１０６とを含む。
【００５１】
ステータコア１０２は、中空円筒形状を有しており、環状のヨーク部と、ヨーク部の内周側に径方向内方を指して環状に配列された所定数の櫛歯（以下、ティースとも称する）１０８からなるティース部と、互いに隣り合うティース１０８の間に形成され、軸方向に延在する所定数の溝（以下、スロットとも称する。たとえば１４６，１４８）とを含む。
【００５２】
なお、ティース１０８およびスロット１４６の個数は、回転電機の極数に対応しており、本実施の形態では、極数をたとえば”２１”とする。
【００５３】
コイル１１２は、所定数のティース１０８の各々に巻回されて固着される。詳細には、コイル１１２は、各々が予めコの字型に成形した平板導体が積層されてなる複数個の積層体コイル（図示せず）で構成される。コイル１１２は、ティース１０８を跨ぐようにして、その直線部の２辺が隣り合う２つのスロット（たとえば１４６，１４８）に挿入される。
【００５４】
さらに、スロット１４６，１４８からそれぞれ突出したコイル１１２の開放端部において、複数個の積層体コイルの一方の開放端部とこれに隣接する積層体コイルの他方の開放端部とが、バスバー１１０を介してそれぞれ結合される。これにより、積層体コイルの個数に応じた所定の巻回数を有するコイル１１２が形成される。このとき、軸方向に沿ってスロットから突出した積層体コイルの両端部分は、コイル１１２のコイルエンド部を構成する。
【００５５】
バスバー１１０の組み付けにあたっては、まず、コイル１１２の開放端部間を接続するための複数のバスバー１１０が位置決めされてバスバー位置決めブロック１０４に固定される。続いて、バスバー位置決めブロック１０４が所定の位置に配置され、押圧されることにより、複数の積層体コイルの開放端部にそれぞれ対応したバスバー１１０が組み付けられる。
【００５６】
このとき、コイル１１２には、図１に示すように、ティース１０８の両脇に位置するスロット１４６，１４８のうち、一方のスロット１４６の内周側と他方のスロット１４８の外周側とにおいて、バスバー１１０に接続されないコイル端部が形成される。コイル端部は、スロットごとに内周側と外周側とに位置することから、ステータコア１０２全体では、周方向に沿ってそれぞれ環状に配列された構成となる。
【００５７】
この構成において、スロットの内周側に位置するコイル端部と、他のスロットの外周側に位置するコイル端部とは、渡り部材１０６により結合される。詳細には、１つのティース１０８に巻回されたコイル１１２の内周側のコイル端部は、当該ティース１０８から周方向に３ティース目に位置するティース１０８に巻回されたコイル１１２の外周側のコイル端部に結合される。すなわち、コイル端部は、３ティース毎に渡り部材１０６を介して結合されることになる。
【００５８】
さらに、図１に示すように、内周側に位置する複数のコイル端部のうちの互いに隣り合う３つのコイル端部１４０，１４２，１４４は、渡り部材１０６によって、互いに結合される。また、これらに対向する外周側のコイル端部１３４，１３６，１３８には、ステータ１００ａの外部と電力の授受を行なうための端子が配される。
【００５９】
このようにして、コイル端部１３４，１３６，１３８を入出力端子とする３相同期モータのステータ１００ａが形成される。コイル端部１３４，１３６，１３８の各々に位相制御された交流電力が供給されると、ステータ１００ａは、交流電力に応じた磁界を発生する。ロータは、発生した磁界に基づく回転力を得る。
【００６０】
以上の構成からなるステータ１００ａにおいて、コイル端部１３４，１３６，１３８から交流電力が供給されると、コイル１１２には、各相ごとに制御された電流が流れる。これにより、コイル１１２に、電流の大きさの二乗とコイル抵抗との積に比例した量のジュール熱が発生する。コイル１１２に生じた熱は、コイル１１２が巻回されるステータコア１０２に伝導し、さらにステータコア１０２が固設されるケース（図示せず）へと伝導する。
【００６１】
ここで、コイル１１２の発熱によるステータ１００ａの焼損を防止するためには、コイル１１２の熱をすばやく放熱することが必要とされる。先述のように、放熱性が向上されれば、コイルの電流密度を高めることができ、高負荷動作および回転電機の小型化を図ることができる。一方、ステータ１００ａの絶縁損傷を回避するためには、コイル１１２とステータコア１０２との間の電気的絶縁を十分に確保しなければならない。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、コイル−ステータコア間の絶縁を確保しつつ、放熱性に優れたステータの構造について提案する。
【００６３】
図２は、図１のステータ１００ａにおけるステータコア１０２の詳細を示す図である。
【００６４】
図２を参照して、ステータコア１０２は、周方向に所定の間隔で配列される複数のティース１０８と、各々が隣接するティース間に形成される複数のスロット（たとえば１４６，１４８）とを含む。
【００６５】
ステータコア１０２は、スロット１４８において、軸方向に沿った両開口端部にそれぞれ嵌合された電気絶縁部材１０ａをさらに含む。なお、図示は省略するが、スロット１４８以外のスロットにおいても同様に、両開口端部に電気絶縁部材１０ａが嵌合される。
【００６６】
本実施の形態に係るステータ１００ａは、電気絶縁部材１０ａがスロット１４８の軸方向の両開口端部付近にのみ設けられることを特徴とする。この点において、電気絶縁部材（スロット絶縁物、インシュレータなど）がスロットの軸方向の全長に渡って設けられる従来のステータの構造とは異なる。
【００６７】
図３は、図２に示す電気絶縁部材１０ａの構成の一例を示す図である。
【００６８】
電気絶縁部材１０ａは、具体的には、図３に示すように、側面の一部分が閉じていない筒状体であり、その一方端面において、側面を外方に折り返すようにして形成された支持部を有する。電気絶縁部材１０ａは、スロットに嵌合されると、この支持部によってスロットの開口端部付近に固定され、位置ずれが回避される。
【００６９】
図２に示すように、電気絶縁部材１０ａが全スロットの両開口端部に嵌合されると、ティース１０８を跨いで隣接するスロットごとにコイル１１２が挿入される。さらに、バスバー１１０によってコイル１１２の開放端部同士が結合されることにより、コイル１１２が巻回される。最後に、ティース１０８にコイル１１２が巻回された状態で、ステータ１００ａ全体にモールド工程が施される。これにより、コイル１１２とステータコア１０２との間の電気絶縁部材１０ａを除く領域は、樹脂モールド材で充填されることになる。なお、このモールド工程の詳細については、後述する。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によるステータ１００ａにおいて、コイル１１２とステータコア１０２との間には、スロットの両開口端部に設けられた電気絶縁部材１０ａを除いて樹脂モールド材が介在することとなる。この構成において、動作時にコイル１１２で発生した熱は、以下に述べる放熱経路に従って放熱される。
【００７１】
図４は、コイル１１２とステータコア１０２との間の放熱経路を説明する図である。詳細には、図４（Ａ）は、コイル１１２に生じた熱の放熱経路を示す図であり、図４（Ｂ）は、放熱経路を模式的に示す回路図である。
【００７２】
図４（Ａ）を参照して、コイル１１２に発生した熱（＝発熱量Ｑとする）は、コイル１１２からステータコア１０２へと伝導する。このとき、コイル１１２とステータコア１０２との間に一様に電気絶縁部材１２２が介在する従来のステータ構造であれば、発熱量Ｑは、コイル１１２から電気絶縁部材１２２を経てステータコア１０２に伝導される。
【００７３】
この放熱経路は、図４（Ｂ）に示すように、コイル１１２、ステータコア１０２およびケース１５０の各々を結ぶ熱抵抗Ｒ１，Ｒ２によって表わすことができる。
【００７４】
詳細には、コイル１１２とステータコア１０２との間には、熱抵抗Ｒ１が存在する。また、ステータコア１０２とケース１５０との間には、熱抵抗Ｒ２が存在する。特に、熱抵抗Ｒ１については、コイル１１２と電気絶縁部材１２２との隙間の熱抵抗成分ｒ１、電気絶縁部材１２２に固有の熱抵抗成分ｒ２および電気絶縁部材１２２とステータコア１０２との隙間の熱抵抗成分ｒ３からなる３つの熱抵抗成分ｒ１〜ｒ３が直列接続されたものと考えることができる。
【００７５】
ここで、ステータ１００ａの冷却効率を高めるには、熱伝導を妨げる上記の熱抵抗Ｒ１，Ｒ２を低減することが必要である。熱抵抗は、主として、熱が伝導する距離とその伝導媒体の有する熱伝導率とによって決まる。したがって、熱抵抗の低減には、伝導距離を縮めること、および伝導媒体の熱伝導率を上げることが有効である。これを図４（Ａ）のステータ１００ａに適用すれば、上記の熱抵抗Ｒ１，Ｒ２のうち、熱抵抗Ｒ２については、ステータコア１０２とケース１５０とを接触させることによって低減することができる。また、熱抵抗Ｒ１については、コイル１１２とステータコア１０２との隙間に熱伝導率の高い伝導媒体を用いること、および隙間の幅を縮めることが有効であるといえる。
【００７６】
一方、コイル１１２とステータコア１０２との間は、コイル１１２とステータコア１０２との電気的絶縁を確保するために必要な最低限の距離を保つ必要がある。このため、隙間の幅の低減には限界がある。
【００７７】
そこで、本実施の形態では、図２に示す電気絶縁部材１０ａをコイル１１２とステータコア１０２との電気的絶縁に用いることで、絶縁を確保しながら、高い熱伝導性を有するステータ１００ａの実現を図る。
【００７８】
図５は、図４（Ａ）におけるＡ−Ａ断面の断面構造を示す図である。詳細には、図５（Ａ）に、従来のステータの断面構造を示し、図５（Ｂ）に、本実施の形態によるステータの断面構造を示す。
【００７９】
図５（Ａ）を参照して、従来のステータにおいて、コイル１１２の直線部の一辺は、ステータコア１０２の隣り合うティース１０８間に形成されるスロットの中央部に位置する。コイル１１２の両側面とティース１０８との間に形成される所定幅の隙間には、スロットと略同一形状の筒状の電気絶縁部材１２２が配される。この電気絶縁部材１２２により、ステータコア１０２とコイル１１２との電気的絶縁が確保される。なお、コイル１１２と電気絶縁部材１２２との間に生じる隙間および電気絶縁部材１２２とステータコア１０２との間に生じる隙間は、それぞれ空隙もしくは樹脂モールドを充填して構成される。
【００８０】
一方、本実施の形態に係るステータ１００ａにおいては、図５（Ｂ）に示すように、コイル１１２の直線部の一辺とティース１０８との間に形成される隙間は、スロットの両開口端部から嵌合された電気絶縁部材１０ａが配される。さらに、電気絶縁部材１０ａが配された部分を除く隙間の全領域は、樹脂モールド材１２０で覆われている。
【００８１】
次に、以上の構成からなる２つのステータにおいて、コイル１１２で発生した熱の放熱経路を比較する。
【００８２】
まず、従来のステータにおいては、コイル１１２で発生した熱は、コイル１１２→空隙もしくは樹脂モールド→電気絶縁部材１２２→空隙もしくは樹脂モールド材→ステータコア１０２の順で伝導する。この放熱経路において、電気絶縁部材１２２の前後の隙間を樹脂モールド材で構成すれば、熱伝導率の低い空隙で構成するときよりも熱抵抗を低減して、熱伝導性を高めることができる。しかしながら、従来のステータの放熱経路においては、電気絶縁部材１２２の持つ熱抵抗成分が依然として存在する。
【００８３】
次に、本実施の形態によるステータ１００ａにおいては、コイル１１２で発生した熱は、軸方向の両端を除いて、その大半が、コイル１１２→樹脂モールド材１２０→ステータコア１０２の順に伝導する。
【００８４】
以上の２つの放熱経路を比較すれば、本実施の形態による放熱経路は、先の従来構造における放熱経路に対して、電気絶縁部材１２２を経路として含まないことが明らかである。よって、本実施の形態によれば、コイル１１２−ステータコア１０２間の熱抵抗から電気絶縁部材１２２の持つ熱抵抗成分を除去することができ、熱抵抗を大幅に低減することが可能となる。
【００８５】
なお、コイル１１２とステータコア１０２との間に介在する樹脂モールド材１２０には、従来のステータに用いられる樹脂モールド材よりもさらに高い熱伝導率を有する高熱伝導樹脂モールド材を採用することが望ましい。このとき、高熱伝導樹脂モールド材の熱伝導率としては、少なくとも電気絶縁部材１０ａの熱伝導率よりも高くなるように選定する。
【００８６】
一方、電気的絶縁については、本実施の形態においても、コイル１１２は、スロットの両開口端部に配した電気絶縁部材１０ａによってスロットの中央部に精度良く位置決めされる。さらに、コイル１１２を積層体コイル１１４で構成することによって、スロット内に収まるコイル１１２の直線部の形状の精度が良いことから、コイル１１２とステータコア１０２との電気的絶縁に必要な所定幅の隙間を保持でき、容易に絶縁を確保することができる。
【００８７】
以上のことから、本実施の形態によれば、コイル１１２とステータコア１０２との電気的絶縁を保持しながら、両者間の熱抵抗を低減できることから、回転電機の冷却効率を高めて高負荷動作および小型化を図ることができる。
【００８８】
さらに、従来のステータにおいて、電気的絶縁と放熱性とのために行なわれていた複数回のモールド工程を、一回のみのモールド工程で済ますことができることから、製造コストを大幅に低減することができる。
【００８９】
以下に、本実施の形態に係るステータ１００ａの具体的な構造について、その製造工程を追って説明する。
【００９０】
図６は、ステータコア１０２に挿入されるコイル１１２の組み付け経過を示す図である。
【００９１】
図６を参照して、スロットの両開口端部に電気絶縁部材１０ａが嵌合されると、ティース１０８を挟んで隣り合う２つのスロット１４６，１４８にコイル１１２の開放端部がそれぞれ挿入される。
【００９２】
コイル１１２は、先述のように、複数個の積層体コイル１１４からなり、直線部の２辺が隣り合うスロット１４６，１４８にそれぞれ挿入される。すなわち、１つのスロット１４６には、一のコイル１１２の直線部の一方辺と、これに隣接する他のコイル１１２の直線部の他方辺とが周方向に隣り合って配置されることになる。
【００９３】
図７は、図６に示すコイル１１２の外観を示す図である。
【００９４】
図７を参照して、コイル１１２は、各々がコの字型の平板導体を積層して形成される、複数個の積層体コイル１１４からなる。平板導体としては、たとえば銅圧延素材の金属平板が用いられる。なお、銅圧延素材の金属平板の表面には、予め酸化銅の絶縁皮膜の表面処理が施されている。
【００９５】
詳細には、銅圧延素材の金属平板は、プレス工程において、コの字形状にプレス成形される。成形されたコの字型の金属平板は、所定の枚数だけ積層される。このとき、各金属平板には、複数箇所の突出部が設けられており、一方の金属平板の突出部の凹部に他方の金属平板の突出部の凸部を圧入する、いわゆる積層カシメによって互いに固定される。このようにして所定の枚数の金属平板を互いに固定することにより、積層体コイル１１４が形成される。
【００９６】
さらに、積層体コイル１１４は、隣接する積層体コイル１１４に対する絶縁処理が施される。この絶縁処理は、たとえばガラスなどの無機材質を介在させること、もしくは積層体ごとにエナメル処理を施すことによって行なわれる。絶縁処理がなされた積層体コイル１１４は、図７に示すように、所定の個数が互いに接着されて、コイル１１２が形成される。
【００９７】
ここで、コイル１１２を形成する複数個の積層体コイルを互いに異なる寸法の金属平板を積層して構成すれば、コイル１１２の断面形状を自由に設定することができる。図７のように、スロットの形状に合わせて、径方向の内周側から外周側に向けて（図７では上面から下面に向けて）金属平板の幅が大きくなるように構成すれば、スロット内におけるコイル１１２の占積率を高めることができる。これにより、コイル１１２とステータコア１０２との間の熱抵抗が低減し、放熱性が向上する。
【００９８】
図８は、ステータコア１０２に挿入されるコイル１１２の組み付け経過を示す図である。
【００９９】
図７に示す複数個の積層体コイル１１４で形成されたコイル１１２は、図８に示すように、ティース１０８を跨ぐようにして、両脇に位置するスロット１４６，１４８に挿入される。さらに、スロットにコイル１１２を挿入した後に、コイル１１２とティース１０８の先端部との電気的絶縁を確保するために、ウェッジ絶縁紙が軸方向に沿って組み付けられる。
【０１００】
なお、図８に示すように、コイル１１２の開放端部において、複数の積層体コイル１１４は、形状が互いに異なる嵌合部をそれぞれ有する。この嵌合部において、積層体コイル１１４とバスバー１１０とが組み付けられる。なお、隣接する積層体コイル間で異なる形状の嵌合部を設けることにより、バスバー１１０の組み付け時における組み付け間違いを防止することができる。
【０１０１】
図９は、バスバー１１０が組み付けられたコイル１１２の外観を示す図である。
【０１０２】
図９を参照して、積層体コイル１１４の開放端部の嵌合部は、直線形状の導体であるバスバー１１０の接合部と接合される。このとき、バスバー１１０の一方端部は、積層体コイル１１４の一方の開放端部と接合される。一方、バスバー１１０の他方端部は、積層体コイル１１４に隣接する積層体コイル１１４の他方の開放端部と接合される。
【０１０３】
以下同様に、複数個（図９では１０個）の積層体コイル１１４の開放端部の一方が、バスバー１１０を介して隣接する積層体コイル１１４の開放端部の他方とそれぞれ接合されることにより、ティース１０８にコイルが１０回巻回された状態となる。このようにして、１０ターンのコイル１１２が形成される。
【０１０４】
バスバー１１０が積層体コイル１１２に組み付けられると、バスバー１１０と各積層体コイル１１２の開放端部との嵌合部には、一点ごとにレーザ溶接もしくはＴＩＧ（Tungsten Inert Gas arc）などの接合処理が施される。
【０１０５】
なお、バスバー１１０の組み付けは、図１０に示すように、複数のバスバー１１０が位置決めされた固定されたバスバー位置決めブロック１０４により一度に行なうこともできる。
【０１０６】
この場合、バスバー位置決めブロック１０４が所定の位置に設置されて押圧されることにより、複数のバスバー１１０が対応する積層体コイル１１４の開放端部にそれぞれ組み付けられる。バスバー１１０と積層体コイル１１４の開放端部の嵌合部とは、それぞれレーザ溶接またはＴＩＧ溶接により接合される。
【０１０７】
図１１は、コイル端部に渡り部材１０６を組み付ける経過を示す図である。
【０１０８】
バスバー１１０と各積層体コイル１１４の嵌合部とが接合されると、図１１に示すように、渡り部材１０６を用いてティース１０８ごとに巻回されたコイル１１２同士が接続される。本実施の形態に係る回転電機は、３相交流同期モータであるため、３ティース毎にコイル１１２の外周側のコイル端部とコイル１１２の内周側のコイル端部とが接続される。コイル端部と渡り部材１０６の接続とは、たとえばレーザ溶接またはＴＩＧ溶接によって行なわれる。
【０１０９】
以上のようにして、図１に示すステータ１００ａが形成されると、ステータ１００ａ全体に対して、モールド処理が施される。これにより、図１２に示す外観のステータ１００ａが完成する。
【０１１０】
ここで、本実施の形態におけるモールド処理は、図１１に示すコイル端部に電気的絶縁を施すとともに、先述のように、コイル１１２とステータコア１０２との電気的絶縁と両者間の放熱経路とを形成する。
【０１１１】
図１３は、本実施の形態に係るステータ１００ａに施されるモールド工程を説明するための図である。
【０１１２】
図１３を参照して、ステータ１００ａは、モールド金型２１０によって密閉される。モールド金型２１０の軸方向の下方底面には、樹脂モールド材をモールド材タンク２００からモールド金型２１０に注入するためのモールド材ゲート２１２が設けられる。また、モールド金型２１０の軸方向の上方底面には、モールド金型２１０の内部を真空状態にするための真空引きゲート２１４が設けられる。このような構成とすることにより、樹脂モールド材は、モールド材ゲート２１２から流入されると、重力方向とは逆向きにモールド金型２１０の内部を流通して、真空引きゲート２１４から流出されることになる。
【０１１３】
ステータ１００ａは、モールド金型２１０の内部に、軸方向と樹脂モールド材の流路とが一致するように配置される。なお、ステータ１００ａは、先述のように、ステータコア１０２のティース１０８ごとにコイル１１２が巻回された構成であり、スロットの軸方向の両開口端部には、コイル１１２とステータコア１０２とを絶縁するための電気絶縁部材１０ａがそれぞれ配される。
【０１１４】
以上の構成において、モールド工程は、最初に、モールド材ゲート２１２を閉じた状態で真空引きゲート２１４を開き、モールド金型２１０の内部を真空状態にする。
【０１１５】
次に、モールド材ゲート２１２を開くと、真空状態のモールド金型２１０の内部には、樹脂モールド材が注入される。樹脂モールド材は、重力方向に逆らって真空引きゲート２１４の方へと流通する。このとき、樹脂モールド材は、図１３に示すように、ステータコア１０２の内部をコイル１１２以外の空間を樹脂で埋めながら上昇する。コイル１１２とステータコア１０２との隙間においても、電気絶縁部材１０ａを除く全領域が樹脂モールド材で充填される。
【０１１６】
最後に、樹脂モールド材がコイル１１２の上端に位置するバスバー１１０に到達したことが確認されると、モールド材ゲート２１２が閉じられる。さらに、モールド金型２１０全体を加熱して樹脂モールド材を硬化することにより、モールド処理工程が完了する。
【０１１７】
なお、図１３では、注入型によるモールド工程を例として説明したが、樹脂モールド材の粘度が高いときや流路が狭いときなど、樹脂モールド材の流動抵抗が高い場合においては、樹脂モールド材を加圧して金型に注入する、いわゆる加圧注入によって行なう構成としてもよい。
【０１１８】
また、モールド処理は、以上に述べた注入成形に限定されず、ステータ１００ａに樹脂モールド材を射出する射出成形によっても同様に行なうことができる。
【０１１９】
図１４は、実施の形態１による回転電機におけるステータ１００ａの製造工程を説明するためのフローチャートである。
【０１２０】
図１４を参照して、最初に、ステータコア１０２のスロットの両開口端部には、電気絶縁部材１０ａが嵌合される（ステップＳ０１）。電気絶縁部材１０ａは、図２に示すように、スロットの開口端部付近にのみ設置される。
【０１２１】
次に、ステータコア１０２の各ティース１０８には、コイル１１２が巻回される。詳細には、各ティース１０８の両脇のスロット１４６，１４８に、コイル１１２を構成する複数個の積層体コイルの開放端部がそれぞれ挿入された後、コイル１１２とティース１０８の先端部との電気的絶縁を確保するために、ウェッジ絶縁紙が軸方向に沿って組み付けられる（ステップＳ０２）。
【０１２２】
次に、積層体コイル１１４の一方の開放端部と隣接する積層体コイル１１４の他方の開放端部とがバスバー１１０によってそれぞれ結合される（ステップＳ０３）。
【０１２３】
さらに、積層体コイル１１４の開放端部とバスバー１１０との嵌合部分は、溶接によりそれぞれ接合される。最後に、コイル端部を３ティース毎に渡り部材１０６を用いて接続することにより、３相交流回転電機におけるステータ１００ａが形成される（ステップＳ０４）。
【０１２４】
以上のステップＳ０１〜Ｓ０４によってステータ１００ａが形成されると、ステータ１００ａ全体にモールド処理が施される。
【０１２５】
詳細には、図１３に示すように、ステータ１００ａをモールド金型２１０で密閉し（ステップＳ０５）、モールド金型２１０の上方面に設けた真空引込みゲート２１４を開けて、モールド金型２１０の内部を真空状態とする（ステップＳ０６）。
【０１２６】
次に、モールド金型２１０の下方面に設けたモールド材ゲート２１２を開けて、重力方向とに逆らって樹脂モールド材を注入する（ステップＳ０７）。これにより、樹脂モールド材は、ステータ１００ａのコイル１１２以外の空間を樹脂で埋めながら上昇する。ステータ１００ａ全体が樹脂で充填された状態で加熱硬化を行なうことにより、モールド処理が終了する（ステップＳ０８）。
【０１２７】
なお、本実施の形態では、ステータ１００ａのコイル１１２をコの字形状の積層体コイル１１４で構成したが、Ｕ字形状の積層体コイルで構成した場合であっても同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
さらには、コイル１１２を図１５に示すように、平板導体の帯に対して曲げやすい厚み方向ではなく、曲げにくい幅方向に曲げを施した、いわゆるエッジワイズ型のコイルによって構成しても良い。この場合、コイル１１２は、スロットの開口端部に電気絶縁部材１０ａを装着した後に、ステータコアのティースに対して径方向内方から挿入されることになる。
【０１２９】
ここで、本実施の形態に係る電気絶縁部材１０ａにおいては、図２に示す構造以外に、以下に列挙する構造によっても構成することができる。これらの構造によれば、上記の効果に加えて、生産性および信頼性の点で一層の効果が発揮される。以下に、本実施の形態に係る電気絶縁部材の構造について、その変更例を説明する。
【０１３０】
［変更例１］
図１６は、この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材の第１の変更例を示す図である。
【０１３１】
図１６を参照して、電気絶縁部材１０ｂは、側面が全周に渡って閉じた筒状体であり、一方の端部において、電気絶縁部材１０ｂをスロットの開口端部近辺に固着するための支持部を含む。
【０１３２】
本変更例に係る電気絶縁部材１０ｂは、その側面が閉じている点において、側面の一部分が閉じていない実施の形態１に係る電気絶縁部材１０ａ（図３参照）とは異なる。この相違点を受けて、本変更例では、絶縁構造において以下に示す特徴を有する。
【０１３３】
図１７は、この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材による絶縁構造を示す図である。図１７（Ａ）は、図３に示す電気絶縁部材１０ａを用いた絶縁構造であり、図１７（Ｂ）は、図１６に示す電気絶縁部材１０ｂを用いた絶縁構造である。
【０１３４】
図１７（Ａ）に示すように、電気絶縁部材１０ａは、ステータコア１０２のティース１０８の先端部において閉じていないことから、スロットにコイル１１２を挿入した後に、コイル１１２とティース１０８の先端部との電気的絶縁を確保するために、ウェッジ絶縁紙１２４が軸方向に沿って組み付けられる。この構成によれば、ウェッジ絶縁紙１２４の組み付け不良による短絡を回避するために、高い組付精度が要求される。
【０１３５】
一方、本変更例に係る電気絶縁部材１０ｂは、図１７（Ｂ）に示すように、ティース１０８の先端部において閉じた構造であるため、スロットにコイル１１２を挿入した際に、コイル１１２とティース１０８の先端部とは電気絶縁部材１０ｂによって既に絶縁されている。したがって、本変更例によれば、ウェッジ絶縁紙１２４をティース先端部に組み付ける工程を省略することができることから、より簡易な工程によって絶縁を確保することができる。さらに、ウェッジ絶縁紙１２４の廃止に伴なって、部品点数および工程数が削減されることから、コストの低減と生産性の向上とを図ることができる。
【０１３６】
［変更例２］
図１８は、この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材の第２の変更例を示す図である。
【０１３７】
図１８を参照して、本変更例に係る電気絶縁部材１０ｃは、図１６に示す電気絶縁部材１０ｂと同様に、側面が全周に渡って閉じた筒状体であり、一方の端部において、電気絶縁部材１０ｃをスロットの開口端部近辺に固着するための支持部を含む。
【０１３８】
本変更例に係る電気絶縁部材１０ｃは、さらに、軸方向に沿って側面から支持部に延在する複数の溝部１２を備えることを特徴とする。
【０１３９】
詳細には、溝部１２は、電気絶縁部材１０ｃの内周側の側面に所定の間隔で平行に配列される。これらの溝部１２は、図１３に示すモールド工程において、樹脂モールド材注入時にステータコア１０２とコイル１１２との隙間に樹脂モールド材を流れ易くするために設けられたものである。これによれば、溝部１２を有しない図２および図１６に示す電気絶縁部材１０ａ，１０ｂに対して、樹脂モールド材の流動抵抗が低減される。
【０１４０】
したがって、本変更例によれば、樹脂モールド材の流動抵抗の低減によって、モールド処理時の成形圧を下げることができることから、成形装置をより低廉なもので構成することができ、製造コストを抑えることができる。
【０１４１】
また、成形圧の低下に伴なってコイル１１２にかかる負荷が小さくなるため、コイルエンド部における変形が少なくなり、品質の向上を図ることができる。
【０１４２】
さらに、モールド工程の最初に行なわれる真空引きにおいて、モールド金型２１０の内部のエアが抜け易くなるため、コイル１１２およびステータコア１０２に介在するエア溜りが回避される。これにより、コイル１１２とステータコア１０２との間に樹脂モールド材注入時のボイドが生じにくくなり、熱伝導性および絶縁性が改善される。
【０１４３】
なお、本変更例では、溝部１２を電気絶縁部材の内周側の側面に配置する構成としたが、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、電気絶縁部材１０ｃの外周側の側面に配置する構成としても同様の効果を得ることができる。
【０１４４】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、コイルとステータコアとの電気的絶縁を保持しながら、両者間の熱抵抗を低減できることから、回転電機の冷却効率を高めて高負荷動作および回転電機の小型化を図ることができる。
【０１４５】
さらに、従来のステータにおいて、電気的絶縁と放熱性とのために行なわれていた複数回のモールド処理を、一回のみのモールド処理で済ますことができることから、製造コストを大幅に低減することができる。
【０１４６】
また、電気絶縁部材の側面に設けた溝部によって、樹脂モールド材がステータコア−コイル間を隙間なく充填するため、さらに放熱性が向上される。
【０１４７】
［実施の形態２］
図２０は、この発明の実施の形態２に従う回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータの構造を示す図（図２０（Ａ））と、そのＡ−Ａ断面図（図２０（Ｂ））とである。
【０１４８】
図２０（Ａ）を参照して、ステータ１００ｂは、ステータコア１０２と、ステータコア１０２の複数のティース１０８にそれぞれ巻回されたコイル１１２とを含む。
【０１４９】
コイル１１２は、実施の形態１と同様に、複数個のコの字形状の積層体コイル１１４を含む。積層体コイル１１４は、図９に示すように、隣接する積層体コイル１１４と互いに接着され、かつその開放端部において、一方端部と隣接する積層体コイル１１４の他方端部とがそれぞれバスバー１１０によって接合される。
【０１５０】
さらに、コイル１１２は、その直線部の２辺とこれら２辺を結ぶ底辺とにおいて、その一部分に組み付けられた電気絶縁部材２０を含む。
【０１５１】
電気絶縁部材２０は、たとえば図２０（Ａ）に示すように、コイル１１２の直線部の２辺にそれぞれ２箇所組み付けられるとともに、底辺部およびバスバー１１０にそれぞれ１箇所組み付けられ、１個のコイル１１２につき合計６個が設けられる。
【０１５２】
コイル１１２の各辺において、電気絶縁部材２０の組み付けは、具体的には、予め射出成形によって形成された樹脂部品を組み付けること、もしくは、コイル１１２に直接的に樹脂を成形することによって行なわれる。あるいは、コイル１１２の所望の箇所に絶縁テープを巻き付けることによっても行なうこともできる。なお、いずれの組み付け手段においても、電気絶縁部材２０は、略筒状の形状に単純化されることから、実施の形態１に係る電気絶縁部材１０ａ〜１０ｃに対して、製造工程をより簡略化することができる。
【０１５３】
図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）に示すステータ１００ｂのＡ−Ａ断面を示す図である。図２０（Ｂ）に示すように、ステータコア１０２のティース１０８とコイル１１２との間は、電気絶縁部材２０によって電気的絶縁が確保される。なお、コイル１１２の直線部２辺およびバスバー１１０においても同様に、電気絶縁部材２０によってステータコア１０２との間の電気的絶縁が確保されている。
【０１５４】
このように、本実施の形態によれば、電気絶縁部材２０をコイル１１２およびバスバー１１０に組み付ける点において、電気絶縁部材１０ａ〜１０ｃをステータコア１０２のスロットに嵌合する実施の形態１とは異なる。
【０１５５】
一方、本実施の形態において、電気絶縁部材２０は、コイル１１２の直線部２辺に対する組み付け箇所において、直線部をスロットに挿入した際に当該箇所がスロットの開口端部付近に整合するように組み付けられる点において、実施の形態１と共通する。
【０１５６】
さらに、コイル１１２とステータコア１０２との間は、電気絶縁部材２０の巻着箇所を除く全領域において、高熱伝導樹脂モールド材１２０（図示せず）で充填される点においても、実施の形態１と共通する。
【０１５７】
したがって、本実施の形態に係るステータ１００ｂにおいて、コイル１１２で生じた熱は、実施の形態１と同様に、コイル１１２→高熱伝導樹脂モールド材１２０→ステータコア１０２の順に放熱されることとなり、コイル１１２−ステータコア１０２間の熱抵抗が低減される。
【０１５８】
さらに、コイル１１２とステータコア１０２との電気的絶縁においても、コイル１１２に組み付けられた電気絶縁部材２０によって、コイル１１２がステータコア１０２のスロットに対して精度良く位置決めされるため、良好な絶縁特性を確保することができる。
【０１５９】
なお、本実施の形態では、電気絶縁部材２０を１つのコイル１１２につき６箇所組み付ける構成としたが、コイル１１２とステータコア１０２との絶縁が確保される限りにおいて、組み付け箇所の総数は限定されない。
【０１６０】
また、ステータ１００ｂのモールド処理については、実施の形態１と同様に、ステータコア１０２にコイル１１２を巻回した後にステータ１００ｂ全体を高熱伝導樹脂モールド１２０で覆う構成とすることができる。さらに、本構成以外に、電気絶縁部材２０を巻着したコイル１１２を予めモールド処理した後、これをステータコア１０２に巻回する構成としてもよい。
【０１６１】
図２１は、この発明の実施の形態２に係る回転電機におけるステータの製造工程を示すフローチャートである。
【０１６２】
図２１を参照して、最初に、コイル１１２の所望の箇所に電気絶縁部材２０が組み付けられる（ステップＳ１１）。このとき、コイル１１２の直線部に対する組み付けは、図２０に示すように、電気絶縁部材２０の配置位置がスロットの両開口端部付近となるように行なわれる。
【０１６３】
次に、電気絶縁部材２０が組み付けられたコイル１１２が、ステータコア１０２の各ティース１０８に巻回される。詳細には、各ティース１０８の両脇のスロットにコの字型のコイル１１２の開放端部がそれぞれ挿入された後、コイル１１２とティース１０８の先端部との電気的絶縁を確保するために、ウェッジ絶縁紙１２４が軸方向に沿って組み付けられる（ステップＳ１２）。
【０１６４】
次に、積層体コイル１１４の一方の開放端部と隣接する積層体コイル１１４の他方の開放端部とがバスバー１１０によってそれぞれ結合される（ステップＳ１３）。
【０１６５】
さらに、コイル１１２の開放端部とバスバー１１０との嵌合部は、溶接によりそれぞれ接合される。最後に、コイルエンド部を３ティース毎に渡り部材１０６を用いて接続することにより、３相交流回転電機におけるステータ１００ｂが形成される（ステップＳ１４）。
【０１６６】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１４によってステータ１００ｂが形成されると、ステータ１００ｂ全体にモールド処理が施される。詳細には、実施の形態１と同様に、ステータ１００を図１３に示すモールド金型２１０で密閉し（ステップＳ１５）、モールド金型２１０の上面に設けた真空引込みゲート２１４を開けて、モールド金型２１０の内部を真空状態とする（ステップＳ１６）。
【０１６７】
次に、モールド金型２１０の下面に設けたモールド材ゲート２１２を開けて、重力方向とに逆らって樹脂モールド材を注入する（ステップＳ１７）。これにより、樹脂モールド材は、ステータ１００ｂのコイル１１２以外の空間を樹脂で埋めながら上昇する。ステータ１００ｂの全体が樹脂で充填された状態で加熱硬化を行なうことにより、モールド処理が終了する（ステップＳ１８）。
【０１６８】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、コイルとステータコアとの電気的絶縁を保持しながら、両者間の熱抵抗を低減できることから、回転電機の冷却効率を高めて高負荷動作および小型化を図ることができる。
【０１６９】
さらに、電気絶縁部材をコイルに巻着する構成とすることにより、形状を略筒状と単純化でき、製造コストのさらなる低減を図ることができる。
【０１７０】
［実施の形態３］
図２２は、この発明の実施の形態３に従う回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータを示す図である。
【０１７１】
図２２を参照して、ステータ１００ｃは、ステータコア１０２と、ステータコア１０２の複数のティース１０８にそれぞれ巻回されたコイル１１２とを含む。
【０１７２】
コイル１１２は、実施の形態１と同様に、複数個のコの字形状の積層体コイル１１４を含む。積層体コイル１１４は、図９に示すように、隣接する積層体コイル１１４と互いに接着され、かつその開放端部において、一方端部と隣接する積層体コイル１１４の他方端部とがそれぞれバスバー１１０によって接合される。
【０１７３】
ステータ１００ｃは、ステータコア１０２の各スロットの両開口端部付近に配された電気絶縁部材１０ａと、ティース１０８とバスバー１１０との間に配された高熱伝導絶縁部材３０とをさらに含む。なお、ステータコア１０２とこれらの絶縁部材との間には、図１３に示すモールド処理によって、高熱伝導樹脂モールド材１２０（図示せず）が充填されている。
【０１７４】
電気絶縁部材１０ａは、図３に示す構造からなり、スロットの開口端部に軸方向に沿って上下から嵌合される。なお、電気絶縁部材としては、図２に示す電気絶縁部材１０ａ以外に、図１６および図１８，１９に示す電気絶縁部材１０ｂ，１０ｃを採用してもよい。また、実施の形態２で示したように、コイル１１２自体に電気絶縁部材２０を組み付ける構成としてもよい。
【０１７５】
高熱伝導絶縁部材３０は、ティース１０８の軸方向の一方端面とバスバー１１０との間に設けられる。高熱伝導絶縁部材３０の設置については、まず、コイル１１２をスロットに挿入した後に、ティース１０８のコイル１１２の開放端部側の一方端面に高熱伝導絶縁部材３０を配する。続いて、バスバー１１０をコイル１１２の開放端部に接合する際に、バスバー１１０に対して図２２の矢印で示すように軸方向に荷重をかけ、バスバー１１０を押圧して接合する。
【０１７６】
これにより、高熱伝導絶縁部材３０は、軸方向からの荷重を受けて弾性変形され、バスバー１１０とステータコア１０２との間の空隙を埋める。バスバー１１０と高熱伝導絶縁部材３０、および高熱伝導絶縁部材３０とステータコア１０２とは、それぞれ密接することによって熱抵抗が小さくなり、コイル１１２に生じた熱をすばやく伝導することができる。
【０１７７】
本実施の形態によれば、コイル１１２で生じた熱は、コイル１１２→高熱伝導樹脂モールド１２０→ステータコア１０２からなる周方向に沿った第１の放熱経路と、コイル１１２→高熱伝導絶縁部材３０→ステータコア１０２からなる軸方向に沿った第２の放熱経路とによって伝導されることから、コイル１１２をさらに効率良く冷却することができる。したがって、コイル１１２の電流密度をより増加することができ、回転電機の体格をさらに低減することができる。
【０１７８】
以上のように、本実施の形態に係る高熱伝導絶縁部材３０は、コイル１１２−ステータコア１０２間の熱抵抗の低減に有効であるが、特に、ワニスと呼ばれる透明な表面皮膜材を塗布するワニス処理が施された回転電機において、その効果が顕著に現われる。
【０１７９】
詳細には、ワニス処理が施された回転電機は、モールド処理が施された回転電機とは異なり、ステータコア１０２とコイル１１２との隙間が樹脂モールド材で充填されることなく、空隙が形成される。この空隙によって、コイル１１２で生じた熱のステータコア１０２への伝導が阻まれる。しかしながら、本実施の形態によれば、このような場合においても、高熱伝導絶縁部材３０がコイル１１２とステータコア１０２との間を低い熱抵抗で結ぶことから、コイル１１２の熱を効率良くステータコア１０２に放熱することができる。
【０１８０】
［変更例］
図２３は、この発明の実施の形態３の変更例に従う回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータを示す図である。
【０１８１】
図２３を参照して、本変更例に係るステータ１００ｄは、図２２に示すステータ１００ｃに対して、高熱伝導絶縁部材３０がティース１０８の軸方向の両端面に設けられる点でのみ異なる。したがって、重複する部分についての詳細な説明は繰り返さない。
【０１８２】
高熱伝導絶縁部材３０は、詳細には、コイル１１２の底辺部とティース１０８との間と、バスバー１１０とティース１０８との間にそれぞれ設けられる。バスバー１１０とティース１０８との間に位置する高熱伝導絶縁部材３０は、図２２と同様に、バスバー１１０をコイル１１２に接合する際に荷重をかけることによって、弾性変形されて設置される。  
【０１８３】
コイル１１２の底辺部とティース１０８との間の高熱伝導絶縁部材３０についても同様に、コイル１１２の底辺部に予め取り付けた状態でスロットに挿入されると、バスバー１１０の接合時の荷重をコイル１１２の底辺部から受け、弾性変形されて設置される。
【０１８４】
このような構成とすることにより、コイル１１２で生じた熱は、コイル１１２→高熱伝導樹脂モールド材１２０→ステータコア１００ｄの順に周方向に伝導するとともに、コイル１１２→高熱伝導絶縁部材３０→ステータコア１０２の順に、軸方向で互いに逆向きとなる２方向から伝導することになる。したがって、図２２のステータ１００ｃの構造に対して、さらに放熱性を高めることができる。
【０１８５】
なお、図２２と同様に、かかる効果は、ワニス処理を施したステータにおいても得ることができ、冷却効率をさらに向上することができる。
【０１８６】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、コイルで生じた熱は、複数の放熱経路によって伝導されることから、コイルをさらに効率良く冷却することができる。よって、コイルの電流密度をさらに高めることができ、高負荷動作および体格の低減が可能な回転電機を実現することができる。
【０１８７】
［実施の形態４］
図２４は、この発明の実施の形態４に従う回転電機におけるステータの外観を示す図である。
【０１８８】
図２４を参照して、ステータ１００ｅは、ステータコア１０２と、ステータコア１０２の複数のティース１０８にそれぞれ巻回されたコイル１１２とを含む。
【０１８９】
ティース１０８の両脇に形成されるスロット（たとえば１４６，１４８）には、実施の形態１と同様に、両開口端部に電気絶縁部材１０ａが嵌合される。この状態で、各スロットには、コイル１１２の直線部がそれぞれ挿入される。
【０１９０】
コイル１１２は、複数個のコの字形状の積層体コイル１１４を含む。積層体コイル１１４は、図９に示すように、隣接する積層体コイル１１４と互いに接着され、かつその開放端部において、一方端部と隣接する積層体コイル１１４の他方端部とがそれぞれバスバー１１０によって接合される。
【０１９１】
本実施の形態に係るステータ１００ｅは、コイル１１２の形状において、実施の形態１に係るステータ１００ａとは異なる。詳細には、図２４に示すように、コイル１１２は、そのコイルエンド部がフィン形状となるように構成されることを特徴とする。このフィン形状は、以下に示すように、軸方向の長さが互いに異なる積層体コイル１１４を隣接させることにより形成される。
【０１９２】
図２５（Ａ）は、実施の形態４に係る回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータ１００ｅを示す図であり、図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。
【０１９３】
図２５（Ａ）を参照して、ステータコア１０２には、図３に示す電気絶縁部材１０ａが各スロットの両開口端部に嵌合され、ティース１０８の両脇のスロットごとにコイル１１２が挿入される。なお、電気絶縁部材としては、図３に示す電気絶縁部材１０ａ以外に、図１６，１８，１９に示す電気絶縁部材１０ｂ，１０ｃを採用してもよい。また、実施の形態２で示したように、コイル１１２自体に電気絶縁部材２０を組み付ける構成としてもよい。
【０１９４】
コイル１１２は、実施の形態１と同様に、複数個のコの字形状の積層体コイル１１４を含む。積層体コイル１１４は、その開放端部において、一方端部と隣接する積層体コイル１１４の他方端部とがそれぞれバスバー１１０によって接合される。なお、コイル１１２とステータコア１０２との間には、図１３に示すモールド処理によって、高熱伝導樹脂モールドが充填されている。
【０１９５】
コイル１１２は、先述のように、コイルエンドＣＥ部の形状に特徴を有する。詳細には、図２５（Ｂ）に示すように、軸方向において、積層体コイル１１４の長さが隣り合う積層体コイル１１４とは異なる。この積層体コイル１１４を複数個重ね合わせることにより、図２５（Ｂ）に示すようなフィン形状が形成される。
【０１９６】
このように、本実施の形態によれば、コイルエンド部ＣＥをフィン形状とすることによって、以下に挙げる効果を得ることができる。
【０１９７】
第１に、コイルエンド部ＣＥにおける放熱面積が増大することにより、コイル１１２で発生した熱をコイルエンド部ＣＥから効率良く逃すことができる。ステータ１００ｅが樹脂モールド材で覆われている場合には、コイル１１２で生じた熱は、コイルエンド部ＣＥからモールド材へと伝導する。一方、ステータ１００ｅがモールド材を介さず直接的に空冷または油冷される場合には、コイル１１２で生じた熱は、コイルエンド部ＣＥから空気または油へ伝導する。
【０１９８】
ここで、本実施の形態に係る回転電機とステータコアに金属導線を巻回してコイルを形成する従来の回転電機とを比較すると、従来の回転電機は、コイルエンド部が金属導線が密集して俵形状となっているため、個々の金属導線が空気などと触れにくく熱がこもり易いため、放熱性の点で不利である。これに対して、本実施の形態に係る回転電機は、積層体コイル１１４の個々の軸方向の長さを変えることによって容易にコイルエンド部ＣＥをフィン形状とすることができ、放熱性と作り易さとの点において有利である。
【０１９９】
第２に、コイルエンド部ＣＥをフィン形状とすることにより、コイル１１２の発熱量を抑えることができる。詳細には、フィン形状とすることによって、コイルエンド部ＣＥを形成する積層体コイル１１４の底辺部の導体断面積が増加し、積層体コイル１１４の底辺部の電気抵抗が減少する。これにより、コイル１１２全体としての電気抵抗も低減される。一般に、コイル１１２の発熱量は、電流量の２乗と電気抵抗と通電時間との積で表わされる。したがって、コイル１１２の電気抵抗の低減によって、コイル１１２の発熱量が抑えられることとなる。
【０２００】
第３に、上記の第１および第２の効果の相乗作用によって、回転電機の体格を低減することができる。すなわち、コイル１１２からの放熱量が増大すること、およびコイル１１２の発熱量自体が抑えられることによって、コイル１１２に流すことにできる電流密度の許容値を高めることができる。
【０２０１】
一般に、コイル１１２の電流密度を上げれば、ステータ１００ｅに生じる起磁力が大きくなるため、同じだけのトルクを発生するために必要なステータコア１０２の径方向の厚さを低減でき、回転電機の体格を小さくすることができる。一方、電流密度の増加に伴なってコイル１１２の発熱量が増えるため、回転電機の構成部材の温度が耐熱温度を越えてしまい、焼損の危険性がある。
【０２０２】
しかしながら、本実施の形態によれば、コイル１１２の放熱量が増すとともに、発熱量自体を抑えることができることから、コイル１１２の電流密度を高めることが可能となる。結果として、回転電機の体格を低減することができる。
【０２０３】
図２６は、本実施の形態に係る回転電機と、従来型の回転電機および実施の形態１に係る回転電機とにおける電流密度を対比して示す図である。
【０２０４】
なお、図２６において、従来型の回転電機としては、コイルがエナメル絶縁皮膜された丸型の金属導線で構成され、かつワニス処理されたもの、およびコイルがエナメル絶縁皮膜された丸型の金属導線で構成され、かつモールド処理されたものを代表例として挙げる。また、実施の形態１に係る回転電機と本実施の形態に係る回転電機とは、いずれも積層体コイル１１４を用いており、コイルエンド部ＣＥの形状においてのみ相違する。
【０２０５】
図２６から明らかなように、従来型の回転電機に対して、本願発明に係る回転電機は、電流密度アップ率において著しい改善がみられる。詳細には、実施の形態１に係る回転電機において、従来比でおよそ１．４倍、実施の形態４に係る回転電機においては、さらに向上し、従来比でおよそ１．５倍の増加が得られる。
【０２０６】
このように、電流密度が大幅に増加したことによって、本願発明に係る回転電機は、従来型の回転電機の体格を格段に低減することができる。これは、コイル１１２に積層体コイル１１４を用いたことによって、スロット内のコイル１１２の占積率が向上したことに加えて、本願発明に特有の絶縁構造によって、コイル１１２−ステータコア１０２間の熱抵抗が低減されたことによる。
【０２０７】
さらに、本実施の形態によれば、コイルエンド部ＣＥをフィン形状としたことによって、コイル１１２の放熱性の向上とともに、発生熱量が抑えられることから、さらに小型の回転電機が実現される。
【０２０８】
なお、コイル１１２に図１５に示すエッジワイズ型のコイルを適用した場合においても、隣接する曲げ部分を隣接する巻線間で相互にずれるように配置することで、コイルエンド部をフィン形状とすることができる。
【０２０９】
さらに、上記の効果は、コイル１１２のコイルエンド部ＣＥをフィン形状とする本実施の形態による構成のみならず、バスバー１１０をフィン形状となるように構成することによっても得ることができる。
【０２１０】
図２７（Ａ）に、実施の形態４の変更例に従う回転電機におけるバスバー１１０の構造を示す。図２７（Ｂ）に、図２７（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す。
【０２１１】
図２７（Ａ）を参照して、バスバー１１０は、図示しない複数個の積層体コイルの開放端部を互いに結合するように、複数個が並列に配置される。このとき、バスバー１１０は、図２７（Ｂ）に示すように、隣り合うバスバー１１０と軸方向の長さが互いに異なるように構成されることを特徴とする。これにより、フィン形状のバスバー１１０が形成される。
【０２１２】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、コイルエンド部をフィン形状とすることにより、コイルの電流密度を高めることができ、回転電機の体格の一層の低減を図ることができる。
【０２１３】
［実施の形態５］
図２８は、この発明の実施の形態５に従う回転電機の構造を示す断面図である。
【０２１４】
図２８を参照して、回転電機は、ロータ１０１と、ステータ１００ａと、ロータ１０１およびステータ１００が一体化して収容されるケース１５０とを備える。
【０２１５】
ロータ１０１は、ケース１５０に対して、図示しない回転シャフトを介して回転自在に収容される。
【０２１６】
ステータ１００ａは、ロータ１０１の回転を制御するために、ロータ１０１の外周を取り囲むようにしてケース１５０内部に固定的に収容される。ステータ１００ａは、実施の形態１の図１に示す構造からなり、コイル１１２と、ステータコア１０２とを含む。
【０２１７】
ステータコア１０２は、実施の形態１に係るステータコア１０２と同一構造からなり、ティース１０８の各々にコイル１１２が巻回されて固着される。
【０２１８】
コイル１１２についても、実施の形態１に係るコイル１１２と同一構造を有しており、コの字形状の積層体コイル１１４で構成される。なお、ステータコア１０２およびコイル１１２の詳細な構造については、図６〜図１２と共通することから、本実施の形態では、その説明を省略する。
【０２１９】
ケース１５０は、環状のステータ１００を収容するための円筒状の側面を有しており、その側面の底部に近い側において段差部が形成される。ケース１５０において、ステータコア１０２は、軸方向の一方端面が段差部によって支持され、他方端面がステータコア１０２の外周に配されたねじ穴に通されたボルト１５２によって締結される。このように、ステータコア１０２は、軸方向にボルト締結されることにより、ケース１５０に固定される。
【０２２０】
回転電機は、ステータコア１０２に巻回されたコイル１１２の軸方向の一方端面とケース１５０の内周側の底面との間に配された高熱伝導絶縁部材４０をさらに備える。
【０２２１】
高熱伝導絶縁部材４０は、図２８に示すように、ケース１５０の底面とコイル１１２の端面との間に配されると、ボルト締結時に軸方向に生じる締結荷重を受けて弾性変形する。これにより、コイルと高熱伝導絶縁部材、および高熱伝導絶縁部材およびケース１５０は、それぞれ接触面において密接する。
【０２２２】
このような構成とすることにより、コイル１１２で生じた熱は、高熱伝導樹脂モールド１２０（図示せず）を経てステータコア１０２に伝導されるとともに、高熱伝導絶縁部材４０を介してケース１５０にも伝導されることとなる。このとき、コイル１１２と高熱伝導絶縁部材４０との間および高熱伝導絶縁部材４０とケース１５０との間は、それぞれ互いに密接することから、いずれも低い熱抵抗で構成でき、良好な熱伝導性が得られる。
【０２２３】
本実施の形態によれば、コイル１１２に生じた熱の放熱経路として、コイル１１２からステータコア１０２に対して熱伝導する経路に加えて、コイル１１２からケース１５０に対して熱伝導する経路を備えることにより、より高い放熱性を得ることができる。これにより、コイル１１２の電流密度をさらに高めることが可能となることから、回転電機の体格の一層の低減を図ることができる。
【０２２４】
なお、回転電機において、ステータ１００ａのコイル１１２とケース１５０との間に放熱経路を設ける構成については、以下の変更例に係る構造によっても実現することができる。
【０２２５】
［変更例１］
図２９は、この発明の実施の形態５の第１の変更例に従う回転電機の構造を示す断面図である。
【０２２６】
図２９を参照して、回転電機は、ロータ１０１と、ステータ１００ａと、ロータ１０１およびステータ１００ａが一体化して収容されるケース１５０と、高熱伝導絶縁部材４０と、弾性部材１５６と、弾性部材ホルダ１５４とを備える。
【０２２７】
本変更例に係る回転電機は、図２８に示す回転電機とは基本的に同じ構造からなり、弾性部材１５６および弾性部材ホルダ１５４が付加された点において異なる。したがって、本変更例では、この相違点についてのみ説明し、共通する部位についての詳細な説明は繰り返さない。なお、コイル１１２とケース１５０との間には、図２８と同様に、高熱伝導絶縁部材４０が配されている。
【０２２８】
弾性部材ホルダ１５４は、ステータコア１０２の軸方向の一方端面上に配され、ボルト１５２によって、ステータコアと一体となってケースに固定される。
【０２２９】
弾性部材１５６は、たとえば皿ばねで構成され、弾性部材ホルダ１５４とコイル１１２との間に配される。弾性部材１５６は、後述するように、弾性部材ホルダ１５４からの応力に応じて、軸方向の弾性力を生じる。
【０２３０】
以上の構成において、ステータコア１０２がボルト締結によってケース１５０に固定されると、ステータコア１０２には、締結荷重が与えられる。このとき、ステータコア１０２には、軸方向に弾性部材ホルダ１５４が接合されていることにより、弾性部材ホルダ１５４に対しても軸方向に締結荷重が付与される。この締結荷重は、弾性部材ホルダ１５４を介して弾性部材１５６に作用する。
【０２３１】
弾性部材１５６は、弾性部材ホルダ１５４を通じて締結荷重を受けると、その形状が軸方向に変形する。さらに、弾性部材１５６には、この変形に応じて、軸方向であって締結荷重とは反対方向に、元の形状に戻ろうとする弾性力が生じる。この弾性力は、弾性部材１５６に接するコイル１１２に対して軸方向に作用する。
【０２３２】
コイル１１２は、弾性部材１５６からの軸方向の弾性力を受けると、ケース１５０に対して圧接された状態となる。このとき、コイル１１２とケース１５０との間に介在する高熱伝導絶縁部材４０は、軸方向の面圧力に応じて弾性変形する。これにより、コイル１１２と高熱伝導絶縁部材４０、および高熱伝導絶縁部材４０とケース１５０とは、それぞれ密接された状態となる。
【０２３３】
以上の構成において、コイル１１２に生じた熱は、図２８の場合と同様に、コイル１１２−ステータコア１０２間に充填された高熱伝導樹脂モールド１２０（図示せず）を経てステータコア１０２に伝導されるとともに、高熱伝導絶縁部材４０を介してケース１５０にも伝導されることとなる。このとき、コイル１１２と高熱伝導絶縁部材４０との間および高熱伝導絶縁部材４０とケース１５０との間は、それぞれ互いに密接することから、いずれも低い熱抵抗で構成でき、良好な熱伝導性が得られる。
【０２３４】
［変更例２］
図３０は、この発明の実施の形態５の第２の変更例に従う回転電機の構造を示す断面図である。
【０２３５】
図３０を参照して、回転電機は、ロータ１０１と、ステータ１００ａ（ステータコア１０２およびコイル１１２を含む）と、ロータ１０１およびステータ１００ａが一体化して収容されるケース１５０と、高熱伝導絶縁部材４０と、ウォータージャケット１５８とを備える。
【０２３６】
本変更例に係る回転電機は、図２８に示す回転電機とは基本的に同じ構造からなり、コイル１１２とケース１５０との間には、図２８と同様に、高熱伝導絶縁部材４０が配される。したがって、本変更例においても、ステータコア１０２をケース１５０にボルト締結したときの締結荷重によって高熱伝導弾性部材４０が弾性変形することにより、コイル１１２とケース１５０との間に放熱経路が形成される。
【０２３７】
さらに、本変更例に係る回転電機においては、ケース１５０の表面に冷却手段として、ウォータージャケット１５８が設置される。詳細には、ウォータージャケット１５８は、ケース１５０の表面から内部に入り組んだ構造となっており、ケース１５０の内部に冷媒（冷却水）を流通させるための冷媒通路を形成する。この冷媒通路にラジエータ（図示せず）などを介して電動ポンプ（図示せず）で冷媒を循環させることによって、ケース１５０を冷却する。
【０２３８】
本変更例において、この冷却構造によってケース１５０が冷却されると、コイル１１２とケース１５０との間に大きな温度差が生じる。これにより、コイル１１２で生じた熱は、高熱伝導絶縁部材４０を介してケース１５０へ放熱されやすくなり、図２８の回転電機に対して、冷却効率をさらに高めることができる。
【０２３９】
以上のように、この発明の実施の形態５によれば、コイルに生じた熱は、コイル−ステータコア間に充填される高熱伝導樹脂モールドを介してステータコアに放熱されるとともに、高熱伝導絶縁部材を介してケースにも放熱されることから、より高い放熱性を得ることができる。これにより、コイルの電流密度をさらに高めることができ、回転電機の体格の一層の低減を図ることができる。
【０２４０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２４１】
この発明は、回転電機および回転電機を動力源として搭載する車両に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４２】
【図１】この発明の実施の形態１に従う回転電機の外観を示す図である。
【図２】図１のステータにおけるステータコアの詳細を示す図である。
【図３】図２に示す電気絶縁部材の構成の一例を示す図である。
【図４】コイルとステータコアとの間の放熱経路を説明する図である。
【図５】図４（Ａ）におけるＡ−Ａ断面の断面構造を示す図である。
【図６】ステータコアに挿入されるコイルの組み付け経過を示す図である。
【図７】図６に示すコイルの外観を示す図である。
【図８】ステータコアに挿入されるコイルの組み付け経過を示す図である。
【図９】バスバーが組み付けられたコイルの外観を示す図である。
【図１０】複数のバスバーが固定されるバスバー位置決めブロックが組み付けられたコイルの外観を示す図である。
【図１１】コイル端部に渡り部材を組み付ける経過を示す図である。
【図１２】モールド処理を施したステータの外観を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係るステータに施されるモールド工程を説明するための図である。
【図１４】この発明の実施の形態１による回転電機におけるステータの製造工程を説明するためのフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態１に係るステータにおけるコイルの他の構成例を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材の第１の変更例を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材による絶縁構造を示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材の第２の変更例を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態１に係る電気絶縁部材の第２の変更例の他の構成例を示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態２に従う回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータの構造を示す図（図２０（Ａ））と、そのＡ−Ａ断面図（図２０（Ｂ））とである。
【図２１】この発明の実施の形態２に係る回転電機におけるステータの製造工程を示すフローチャートである。
【図２２】この発明の実施の形態３に従う回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータを示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態３の変更例に従う回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータを示す図である。
【図２４】この発明の実施の形態４に従う回転電機におけるステータの外観を示す図である。
【図２５】この発明の実施の形態４に係る回転電機の回転軸の中心から外周方向にみたステータを示す図（図２５（Ａ））と、図２５（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図（図２５（Ｂ））とである。
【図２６】本実施の形態に係る回転電機と、従来型の回転電機および実施の形態１に係る回転電機とにおける電流密度を対比して示す図である。
【図２７】この発明の実施の形態４の変更例に従う回転電機におけるバスバーの構造を示す図（図２７（Ａ））と、図２７（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図（図２７（Ｂ））とである。
【図２８】この発明の実施の形態５に従う回転電機の構造を示す断面図である。
【図２９】この発明の実施の形態５の第１の変更例に従う回転電機の構造を示す断面図である。
【図３０】この発明の実施の形態５の第２の変更例に従う回転電機の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０２４３】
１０ａ〜１０ｃ  電気絶縁部材、１２  溝部、２０  電気絶縁部材、３０  高熱伝導絶縁部材、４０  高熱伝導弾性部材、１００ａ〜１００ｅ  ステータ、１０１  ロータ、１０２  ステータコア、１０４  バスバー位置決めブロック、１０６  渡り部材、１０８  ティース、１１０  バスバー、１１２  コイル、１１４  積層体コイル、１２０  高熱伝導樹脂モールド材、１２２  電気絶縁部材、１２４  ウェッジ絶縁紙、１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４  コイル端部、１４６，１４８  スロット、１５０  ケース、１５２  ボルト、１５４  弾性部材ホルダ、１５６  弾性部材、１５８  ウォータージャケット、２００  モールド材タンク、２１０  モールド金型、２１２  モールド材ゲート、２１４  真空引きゲート、ＣＥ  コイルエンド部。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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