(57)【要約】【課題】  回転電機の固定子の絶縁品質を向上させる。【解決手段】  回転電機の固定子の製造方法は、複数のティースを有する固定子鉄心を製造するステップ（Ｓ１０００）と、ティースの形状に合致する形状にコイルを形成するステップ（Ｓ１１００）と、コイルをティースに巻着させるステップ（Ｓ１２００）と、コイルの巻線と巻線との間、コイルとコイルが巻着されたティースに隣接するティースに巻着された隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間の少なくとも１つが接触しないように規制する規制ステップ（Ｓ１２５０）と、固定子鉄心に巻着されたコイルに対して絶縁処理を施す処理ステップ（Ｓ１４００）とを含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と固定子とから構成される回転電機の固定子の製造方法であって、前記固定子は、複数のティースを有する固定子鉄心と、前記ティースに巻着されたコイルとを含み、
前記ティースの形状に合致する形状に前記コイルを形成するステップと、
前記固定子鉄心を製造するステップと、
前記コイルを前記ティースに巻着させるステップと、
前記コイルの巻線と巻線との第１の間、前記コイルと前記コイルが巻着されたティースに隣接するティースに巻着された隣接コイルとの第２の間および前記コイルと前記固定子鉄心との第３の間の少なくとも１つが接触しないように規制する規制ステップと、
前記固定子鉄心に巻着された前記コイルに対して絶縁処理を施す処理ステップとを含む、固定子の製造方法。
【請求項２】
前記規制ステップは、規制される対象に応じて予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む、請求項１に記載の固定子の製造方法。
【請求項３】
前記規制ステップは、前記第３の間に絶縁部材を挿入して、前記第３の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む、請求項１または２に記載の固定子の製造方法。
【請求項４】
前記規制ステップは、前記第３の間に多孔性物質を挿入して、前記第３の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む、請求項３に記載の固定子の製造方法。
【請求項５】
前記規制ステップは、前記第２の間に絶縁部材を挿入して、前記第２の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【請求項６】
前記規制ステップは、前記第１の間に絶縁部材を挿入して、前記第１の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【請求項７】
前記規制ステップは、前記第１の間に粉末状の絶縁部材を付着させて、前記第１の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【請求項８】
前記規制ステップは、前記コイルが形成される前に、前記巻線に前記粉末状の絶縁部材を付着させるステップを含む、請求項７に記載の固定子の製造方法。
【請求項９】
前記処理ステップは、無機系の絶縁材料を含む絶縁部材を前記コイルに付着させるステップを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子と固定子とから構成される回転電機の製造方法に関し、特に、固定子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転子と固定子とから構成される回転電機において、回転電機の固定子の製造方法は、まず、打ち抜いた珪素鋼板を積層して固定子鉄心を製造する。そして、製造した固定子鉄心に絶縁紙を挿入する。エナメル等で絶縁被覆された導体の巻線を環状に巻回して別途コイルを形成しておく。つづいて、巻回したコイルを固定子鉄心に挿入する。そして、固定子鉄心の各相間に絶縁紙を組み付ける。その後、コイルエンド部を予め定められた形状に成形する。そして、端末部において結線処理等を行なう工程を経て、固定子は製造される。
【０００３】
固定子の製造方法としては、以下のような公報に開示されている。特開２００３−２４４９０７号公報（特許文献１）は、含浸性が悪い高熱伝導用ワニスを使用させているときでも、コイルの隙間にワニスを含浸させて、コイル間の熱伝導率、コイル、ステータ間の熱伝導率を向上させ、抜熱性を向上させる電動機の製造方法を開示する。この電動機の製造方法は、電動機のステータスロットに巻線を挿入して電動機を製造する方法である。電動機の製造方法は、ステータスロットに挿入されるスロット絶縁紙をステータスロットのティース部よりステータ内周側に突出させた状態で、スロット絶縁紙内に巻線を挿入させる。その後、巻線にワニスを滴下含浸させながら、ステータ内側に挿入したコイル圧縮冶具で、スロット絶縁紙の突出部分を内側に折り曲げさせ、巻線を圧縮成形させる。
【０００４】
この特許文献１に開示された電動機の製造方法によると、含浸性が悪い高熱伝導用ワニスを使用しているときでも、コイルの隙間にワニスを含浸させることができる。さらに、スロット占積率を向上させることができる。これによってコイルの隙間にワニスを充填させて、コイル間の熱伝導率と、コイルおよびステータ間の熱伝導率とを向上させる。すなわち、抜熱性を向上させることができる。さらに、コイルの隙間を小さくさせて、コイル断面積を増加させることにより、銅損を低減させることができる。そして、ウェッジなどを不要にさせて、電動機を製造する際の部品点数、工程数を低減させる。すなわち、製造コストを低減させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２４４９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された電動機の製造方法においては、絶縁における重要部品であるコイルに対して、１）ノズルを介して巻枠への組み付け、２）挿入冶具でのコイル挿入、３）コイルエンド成形冶具での成形、などの絶縁被覆へのダメージの大きい加工を工程のさまざまな箇所で行なっているという問題がある。
【０００６】
すなわち、固定子鉄心には、絶縁紙が組みつけられ、コイルにも絶縁材料が付着している。そのため、固定子鉄心に予め巻回しておいたコイルを巻着させる工程においては、絶縁材料に対してコイルの張力、挿入時の圧力あるいはコイルと固定子鉄心とが接触することにより、コイルに対してさまざまな力が加わる。これにより絶縁紙あるいは絶縁材料がはがれる可能性がある。そのためコイルの絶縁材料には、コイルの銅線の曲げに対する皮膜の耐性を示す可とう性、吸湿等の影響に対する耐性を示す対クレージング性、耐磨耗性および皮膜表面の滑りやすさを示す滑り性などの要件を満足させる必要がある。そのため、コイルの絶縁材料の選択が制限されるという問題がある。したがって、より耐熱性および熱伝導率の高い無機系の材料を含む絶縁材料を使用できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、絶縁品質を向上させた回転電機の固定子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る固定子の製造方法は、回転子と固定子とから構成される回転電機の固定子の製造方法である。固定子は、複数のティースを有する固定子鉄心と、ティースに巻着されたコイルとを含む。固定子の製造方法は、ティースの形状に合致する形状にコイルを形成するステップと、固定子鉄心を製造するステップと、コイルをティースに巻着させるステップと、コイルの巻線と巻線との第１の間、コイルとコイルが巻着されたティースに隣接するティースに巻着された隣接コイルとの第２の間およびコイルと固定子鉄心との第３の間の少なくとも１つが接触しないように規制する規制ステップと、固定子鉄心に巻着されたコイルに対して絶縁処理を施す処理ステップとを含む。
【０００９】
第１の発明によると、コイルを形成するステップにて、コイルは、ティースの形状に合致する形状に形成される。そして、コイルをティースに巻着させるステップにて、コイルはティースに巻着される。規制ステップにて、コイルの巻線と巻線との第１の間、コイルと隣接コイルとの第２の間およびコイルと固定子鉄心との第３の間の少なくとも１つが接触しないように規制する。処理ステップにて、固定子鉄心に巻着されたコイルに対して絶縁処理（たとえば、コイルに対して樹脂を射出成形する絶縁処理）を施す。これにより、固定子鉄心にコイルが巻着された後に、第１の間、第２の間および第３の間に樹脂を浸透させて絶縁処理を施すことができる。このとき、たとえば、第１の間、第２の間および第３の間は、それぞれに対応した予め定められた間隔を有するように規制される。このようにすると、第１の間、第２の間および第３の間において、短絡による絶縁品質の低下を防ぐとともに、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない間隔を空けることができる。また、予め定められた間隔を有するようにコイルを規制した後、樹脂を浸透させるため、第１の間、第２の間および第３の間における空隙が樹脂で埋まるため、密着性が向上する。密着性が向上すると、コイルから固定子鉄心への熱拡散性が向上する。そのため、固定子における熱伝導率を向上させることができる。さらに、コイルを固定子鉄心に巻着した後に、絶縁処理を施すため、製造工程における上述の可とう性、対クレージング性および滑り性等に基づく絶縁品質、信頼性、強度の要件を満足させる必要がなくなる。そのため、絶縁材料の選択が制限されることがなくなる。したがって、従来は、製造工程におけるダメージに対する要件を満足しないために使用できなかった、耐熱性および熱伝導率のより高い無機系の材料を含む絶縁材料を使用することができる。そのため、コイルから固定子鉄心への熱拡散性がさらに向上する。その結果、電流密度を向上させて、回転電機の性能を向上させることができる。したがって、絶縁品質を向上させた回転電機の固定子の製造方法を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る固定子の製造方法においては、第１の発明の構成に加えて、規制ステップは、規制される対象に応じて予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む。
【００１１】
第２の発明によると、規制ステップにおいて、規制される対象に応じて予め定められた間隔を有するように規制する。すなわち、コイルの巻線と巻線との間、コイルと隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間のそれぞれに対応する間隔を有するようにコイルを規制することにより、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない間隔を空けることができる。すなわち、絶縁箇所に応じた絶縁強度を確保することができる。
【００１２】
第３の発明に係る固定子の製造方法においては、第１または２の発明の構成に加えて、規制ステップは、第３の間に絶縁部材を挿入して、第３の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む。
【００１３】
第３の発明によると、規制ステップにおいて、コイルと固定子鉄心との間に絶縁部材（たとえば、多孔性物質）を挿入して、コイルと固定子鉄心との間は、予め定められた間隔を有するように規制される。これにより、処理ステップにて、コイルに対して絶縁処理（たとえば、樹脂をコイルに対して射出成形する絶縁処理）を施すことにより、樹脂がコイルと固定子鉄心との間に浸透して、コイルと固定子鉄心との間における絶縁品質を向上させることができる。
【００１４】
第４の発明に係る固定子の製造方法においては、第３の発明の構成に加えて、規制ステップは、第３の間に多孔性物質を挿入して、第３の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む。
【００１５】
第４の発明によると、規制ステップにおいて、コイルと固定子鉄心との間に多孔性物質を挿入して、コイルと固定子鉄心との間は、予め定められた間隔を有するように規制される。多孔性部物質は、たとえば、熱が加わると発泡する発泡樹脂である。この発泡樹脂が発泡することによりコイルと固定子鉄心との間は、予め定められた間隔を有するように規制される。そして、処理ステップにて、コイルに対して絶縁処理（たとえば、樹脂をコイルに対して射出成形する絶縁処理）を施すことにより、樹脂が発泡樹脂に有する空隙に浸透するため、コイルと固定子鉄心との間における絶縁品質を向上させることができる。
【００１６】
第５の発明に係る固定子の製造方法においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、規制ステップは、第２の間に絶縁部材を挿入して、第２の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む。
【００１７】
第５の発明によると、規制ステップにおいて、コイルと隣接コイルとの間は、絶縁部材（たとえば、絶縁スペーサ）が挿入されて、予め定められた間隔を有するように規制される。これにより、処理ステップにて、コイルに対して、絶縁処理（たとえば、コイルに対して樹脂を射出成形する絶縁処理）を施す際に、コイルと隣接コイルとの間の接触による短絡を防ぐとともに、予め定められた間隔を有するように規制することで、コイルと隣接コイルとの間において、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない間隔を空けることができる。そのため、コイルと隣接コイルとの間における絶縁品質の低下を防ぐことができる。
【００１８】
第６の発明の係る固定子の製造方法においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、規制ステップは、第１の間に絶縁部材を挿入して、第１の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む。
【００１９】
第６の発明によると、規制ステップにおいて、巻線と巻線との間は、絶縁部材（たとえば、絶縁スペーサ）が挿入されて、予め定められた間隔を有するように規制される。これにより、処理ステップにて、コイルに対して絶縁処理（たとえば、コイルに対して樹脂を射出成形する絶縁処理）を施す際に、コイルの巻線と巻線との間の接触による短絡を防ぐとともに、予め定められた間隔を有するように規制することで、コイルの巻線と巻線との間において、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない間隔を空けることができる。そのため、コイルの巻線と巻線との間における絶縁品質の低下を防ぐことができる。
【００２０】
第７の発明に係る固定子の製造方法においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、規制ステップは、第１の間に粉末状の絶縁部材を付着させて、第１の間が予め定められた間隔を有するように規制するステップを含む。
【００２１】
第７の発明によると、規制ステップにて、巻線と巻線との間に粉末状の絶縁部材（たとえば、エポキシの粉体）を付着させて、巻線と巻線との間が予め定められた間隔を有するように規制される。これにより、処理ステップにて、コイルに対して絶縁処理（たとえば、コイルに対して樹脂を射出成形する絶縁処理）を施す際に、コイルの巻線と巻線との間の空隙には、絶縁部材が浸透するため、巻線と巻線との間の接触による短絡を防ぐとともに、予め定められた間隔を有するように規制することで、コイルの巻線と巻線との間において、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない間隔を空けることができる。そのため、コイルの巻線と巻線との間における絶縁品質の低下を防ぐことができる。
【００２２】
第８の発明に係る固定子の製造方法においては、第７の発明の構成に加えて、規制ステップは、コイルが形成される前に、巻線に粉末状の絶縁部材を付着させるステップを含む。
【００２３】
第８の発明によると、規制ステップにて、コイルが形成される前に、巻線に粉末状の絶縁部材（たとえば、エポキシの粉体）を付着させる。これにより、コイルを形成するステップにて、巻線と巻線との間に粉状の絶縁部材が付着するようにコイルを形成させることができる。そのため、コイルの巻線と巻線との間は、予め定められた間隔を有するように規制される。
【００２４】
第９の発明に係る固定子の製造方法においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、処理ステップは、無機系の絶縁材料を含む絶縁部材をコイルに付着させるステップを含む。
【００２５】
第９の発明によると、処理ステップにて、無機系の材料を含む絶縁部材（たとえば、無機系の材料の含有率の高い樹脂）をコイルに付着させる。コイルを固定子鉄心に巻着した後に、絶縁処理を施すため、可とう性、対クレージング性および滑り性等に基づく絶縁品質、信頼性、強度の要件を満足させる必要がなくなる。そのため、絶縁材料の選択が制限されることがなくなる。したがって、従来製造工程におけるダメージに対する要件を満足しないため使用できなかった耐熱性および熱伝導率のより高い無機系の材料の含有率の高い樹脂を使用することができるため、コイルから固定子鉄心への熱拡散性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る固定子の製造方法について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２７】
＜第１の実施の形態＞
回転電機は、固定子と回転子とから構成される。そして、固定子は、固定子鉄心とコイルとから構成される。本実施の形態に係る固定子鉄心は、中空円筒形状を有する。そして、固定子鉄心は、複数の部分固定子鉄心が接続されて形成される。複数の部分固定子鉄心のそれぞれには、内周側に突出した形状のティースが設けられる。コイルは、このティースに巻着される。複数のティースにそれぞれ巻着された各コイル同士がそれぞれ接続されることにより、固定子が構成される。
【００２８】
本実施の形態に係る回転電機の固定子の製造方法について、図１を参照して説明する。ステップ（以下、ステップをＳと記載する。）１０００にて、粗形材が切削等により加工されて部分固定子鉄心が形成される。すなわち、図２（Ａ）に示すように、部分固定子鉄心２００は、突出形状を有するティース２０２を含む形状に形成される。
【００２９】
Ｓ１１００にて、コイル１００は、部分固定子鉄心２００のティース２０２の形状に合致する形状に成形される。ここで、「ティース２０２の形状に合致する形状」とは、コイル１００がティース２０２に巻着されたときに、コイル１００とティース２０２との間に予め定められた間隔を有するように設計された形状である。本実施の形態においては、図２（Ｂ）に示すように、コイル１００は、導体の平板を巻線として環状に巻回することにより形成される。コイル１００の各寸法は、対応するティース２０２の寸法よりも大きい寸法になるように設計される。導体の平板は、特に限定されるものではないが、本実施の形態においては、たとえば、銅板である。
【００３０】
Ｓ１２００にて、部分固定子鉄心２００に対してコイル１００を組付ける。すなわち、図３に示すように、ティース２０２の突出した部分に環状に開いたコイル１００の開口部を嵌め込むようにして組付ける。そして、複数の部分固定子鉄心２００が円筒形状になるように接続されて、固定子鉄心が形成される。コイル１００は、固定子鉄心を形成した後に組み付けてもよい。また、固定子鉄心は、電磁鋼板を予め定められた枚数だけ積層して形成してもよい。
【００３１】
Ｓ１２５０にて、コイル１００の巻線と巻線との間、コイル１００とコイル１００が巻着されたティース２０２に隣接するティースに巻着される隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間の少なくとも１つが接触しないようにコイルが規制される。具体的には、上述の規制される対象に応じて、予め定められた間隔を有するように規制する。
【００３２】
本実施の形態において、図４に示すように、コイル１００，１１０の巻線と巻線との間には、複数の絶縁スペーサ１２０，１３０を挿入することにより、巻線と巻線との間が予め定められた間隔を有するように規制される。絶縁スペーサ１２０，１３０は、予め定められた間隔の厚さを有する。絶縁スペーサ１２０，１３０の形状は、コイルの巻線と巻線との間に挿入することにより、巻線と巻線との間が予め定められた間隔を有するように規制されれば特に限定されるものではないが、本実施の形態において、たとえば、絶縁スペーサ１２０，１３０の形状は、図４の紙面下側に開き、コイル１００，１１０の巻線に沿って形成されるＵ字（あるいはコの字）形状を有する。複数の絶縁スペーサ１２０，１３０がコイル１００，１１０の巻線と巻線との間のそれぞれに挿入される。
【００３３】
また、コイル１００に隣接するコイル１１０との間には、絶縁スペーサ１４０を挿入することにより、コイル１００とコイル１１０との間が予め定められた間隔を有するように規制される。
【００３４】
なお、絶縁スペーサ１２０，１３０，１４０は、有機系の絶縁部材であれば特に限定されるものではないが、たとえば、以下のような材料が挙げられる。絶縁スペーサ１２０，１３０，１４０として用いられる材料は、芳香族ナイロン（登録商標）、ポリウレタン（ＵＥＷ）、エポキシ、フェノール、ポリエステル（ＰＥＷ）、ポリエチレンテレフタラート（強化ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエステルイミド（ＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）等である。また、絶縁スペーサ１２０，１３０，１４０は、絶縁紙であってもよいし、熱を加えると発泡する発泡樹脂のような多孔性物質を用いてもよい。
【００３５】
さらに、図５に示すように、コイル１００と部分固定子鉄心２００との間には、コイル１００が当接するティース２０２の面を覆うような形状を有する絶縁部材を予めティース２０２あるいはコイル１００に挿入しておく。なお、絶縁部材は、本実施の形態において、たとえば、熱を加えると発泡する発泡樹脂６００のような多孔性物質を用いるが特に限定されるものではない。たとえば、絶縁部材として、上述の絶縁スペーサ１２０，１３０，１４０と同様に有機系の絶縁部材を用いてもよい。挿入した発泡樹脂６００に熱を加えるなどして発泡させると、コイル１００と部分固定子鉄心２００との間は、予め定められた間隔を有するように規制される。
【００３６】
Ｓ１３００にて、結線処理が施される。すなわち、各ティースに巻着されたコイル端部２０４には、バスバー等の渡り部材がＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するように接続される。
【００３７】
Ｓ１４００にて、後絶縁工程が行なわれる。後絶縁工程とは、本実施の形態において、部分固定子鉄心２００に巻着されたコイル１００に対して絶縁処理を施す処理である。すなわち、図６に示すように、部分固定子鉄心２００に巻着されたコイル１００に対して有機系の絶縁部材である樹脂６００が射出成形により付着される。絶縁処理については、本実施の形態において、有機系の絶縁部材である樹脂を加圧してコイル１００に射出成形により付着させる絶縁処理を施すが、特に限定されるものではない。たとえば、エナメル材等の有機系の絶縁材料を満たした容器にコイルが巻着された固定子鉄心を含浸させることにより、コイル対して絶縁処理を施してもよい。あるいは、容器にコイルが巻着された固定子鉄心を入れて密閉し、内部の空気を抜いた真空雰囲気において絶縁材料を充填していく真空含浸により絶縁処理を施してもよい。
【００３８】
このようにして、後絶縁工程における絶縁処理により、コイル１００の巻線と巻線との間、コイル１００とコイル１１０との間およびコイル１００と固定子鉄心との間における空隙は、樹脂で埋まるようにして浸透する。さらに、発泡樹脂の内部の空隙にも樹脂が浸透する。そして、図７に示すような固定子４００が製造される。Ｓ１５００にて、製造された固定子の不良品の検査等の最終検査を行なう。
【００３９】
なお、後絶縁工程において、コイル１００に対して射出成形される樹脂６００には、無機系の材料が含まれる。無機系の材料とは、樹脂よりも耐熱性および熱伝導率に優れた材料であれば特に限定されるものではないが、たとえば、粉末状のアルミナ、シリカあるいはモンモリナイト等である。
【００４０】
また、本実施の形態においては、コイル１００を固定子鉄心に巻着した後に樹脂を射出成形することにより絶縁処理が施されるため、無機系の材料の含有量を多くすることができる。すなわち、従来のようにたとえば、エナメル等の有機系の絶縁部材を用いて絶縁処理が施されたコイルを固定子鉄心に巻着するという方法によると、コイルの曲げ加工時およびコイルの巻着時における絶縁部材のはがれ等を回避するため、有機系絶縁部材には、絶縁部材の重量に対して４０％ｗｔ程度しか無機系の材料を含有させることができない。しかしながら、本発明に係る固定子の製造方法によれば、無機系の材料の含有率が樹脂の重量に対して３０〜３００ｗｔ％である樹脂を絶縁処理に用いることができる。
【００４１】
なお、「予め定められた間隔」とは、上述のコイル１００の巻線と巻線との間、コイル１００とコイル１１０との間のそれぞれに応じて、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない距離であれば特に限定されるものではない。ここで、「絶縁破壊電圧」とは、コイル１００にかかる電圧と巻線と巻線との間あるいはコイル１００とコイル１１０との間の距離とに応じて決まる絶縁を劣化させる電圧である。また、「部分放電」とは、巻線間あるいはコイル間において、電圧が加わることにより、距離に応じて、巻線間あるいはコイル間の絶縁部材中で部分的に発生する放電をいう。
【００４２】
また、コイル１００と固定子鉄心との間において、「予め定められた間隔」とは、コイル１００と固定子鉄心との間で絶縁可能な距離であれば特に限定されるものではない。
【００４３】
さらに、好ましくは、コイル１００，１１０の表面に酸化銅の皮膜を形成させる黒化処理を施しておくことが望ましい。このようにすると、コイル１００，１１０において、皮膜により表面積が増加して、コイル１００，１１０と、絶縁スペーサ１２０，１４０あるいは樹脂６００との密着性を向上させることができる。
【００４４】
以上のようにして、本実施の形態に係る固定子の製造方法によると、固定子鉄心にコイルが巻着された後に、コイルの巻線と巻線との間、コイルと隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間に樹脂を浸透させて絶縁処理を施すことができる。このとき、巻線と巻線との間、コイルと隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間のそれぞれに対応した予め定められた間隔を有するように絶縁部材を設けてコイルを規制する。このようにすると、コイルの巻線と巻線との間、コイルと隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間において、短絡による絶縁品質の低下を防ぐとともに、絶縁破壊電圧に耐え、部分放電が起きない間隔を空けることができる。
【００４５】
また、予め定められた間隔を有するようにコイルを規制した後、樹脂を浸透させるため、巻線と巻線との間、コイルと隣接コイルとの間およびコイルと固定子鉄心との間の空隙が無くなるため、密着性が向上する。密着性が向上すると、コイルから固定子鉄心への熱拡散性が向上する。そのため、固定子における熱伝導率を向上させることができる。
【００４６】
さらに、コイルを固定子鉄心に巻着した後に、絶縁処理を施すため、可とう性、対クレージング性および滑り性等に基づく絶縁品質、信頼性、強度の要件を満足させる必要がなくなる。そのため、絶縁材料の選択が制限されることがなくなる。
【００４７】
したがって、従来製造工程におけるダメージに対する要件を満足しないために使用できなかった耐熱性および熱伝導率のより高い無機系の材料を含む絶縁材料を使用することができる。そのため、コイルから固定子鉄心への熱拡散性がさらに向上する。その結果、絶縁品質を向上させることにより、電流密度を向上させて、回転電機の性能を向上させることができる。
【００４８】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る固定子の製造方法について説明する。本実施の形態に係る固定子の製造方法は、第１の実施の形態に係る固定子の製造方法の手順と比較して、コイルの巻線と巻線との間に絶縁スペーサ１２０に代えて粉末状の絶縁部材を付着させる点で異なる。それ以外の手順については、第１の実施の形態に係る固定子の製造方法と同じ手順である。したがって、その詳細な説明は繰り返さない。
【００４９】
図８に示すように、本実施の形態において、環状に巻回されたコイル１００，１１０の巻線と巻線との間に粉末状の絶縁部材５００を付着させる。予め定められた間隔を有する粉末状の絶縁部材５００を巻線と巻線との間に付着させることにより、巻線と巻線との間は、予め定められた間隔を有するように規制される。粉末状の絶縁部材５００は、本実施の形態において、たとえば、エポキシの粉体である。
【００５０】
図９に示すように、後絶縁工程にて、コイル１００に対して樹脂６００を射出成形すると、粉末状の絶縁部材５００により形成されるコイルの巻線と巻線との間の空隙には、樹脂６００が浸透する。
【００５１】
以上のようにして、本実施の形態に係る固定子の製造方法によると、上述の第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、環状に巻回されたコイル１００が形成された後に、巻線と巻線との間に粉末状の絶縁部材５００を付着させたが特に限定されるものではない。たとえば、図１０に示すように、予め粉末状の絶縁部材５００を付着させた導体の平板を環状に巻回してコイル１００を形成してもよい。
【００５３】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る固定子の製造方法について説明する。本実施の形態に係る回転電機の固定子の製造方法について、図１１を参照して説明する。なお、図１１に示したフローチャートの中で、前述の図１に示したフローチャートと同じ手順については同じステップ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５４】
Ｓ２０００にて、コイル１００の巻線と巻線との間、コイル１００と隣接するコイル１１０との間およびコイルと固定子鉄心との間の少なくとも１つが接触しないように規制される。具体的には、上述の規制される対象に応じて、予め定められた間隔を有するように規制される。
【００５５】
本実施の形態において、図１２（Ａ）に示すように、コイル１００は、絶縁処理が施されていないコイル１００を環状に巻回した状態で、巻線と巻線との間に予め定められた間隔を有するように広げられる。
【００５６】
なお、コイル１００と隣接するコイル１１０との間およびコイル１００と固定子鉄心との間は、上述の第１の実施の形態と同じ手順により予め定められた間隔有するように規制される。したがって、その詳細な説明は繰り返さない。
【００５７】
Ｓ２１００にて、固定子鉄心に巻着されたコイル１００に対して後絶縁工程が行なわれる。すなわち、図１２（Ｂ）に示すように、絶縁材料が含浸塗装される。コイル１００は、乾燥後、さらに含浸塗装して重ね塗りされる。
【００５８】
Ｓ２２００にて、結線処理が施される。すなわち、各ティースに巻着されたコイル端部２０４には、バスバー等の渡り部材がＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するように接続される。
【００５９】
Ｓ２３００にて、結線部の絶縁処理が施される。すなわち、図１３に示すように、渡り部材と結線処理が施されたコイル端部２０４に対して絶縁部材を含浸塗装する。
【００６０】
以上のようにして、本実施の形態に係る固定子の製造方法によると、上述の第１の実施の形態と同様の効果に加えて、含浸塗装を行なうことによりコイルの絶縁処理を施すことができる。そのため、型にモールドを施す対象物を入れ温度を上げ射出成形する工程のための炉や射出成形機が必要となる射出成形による絶縁処理と比較して、含浸塗装による絶縁処理は、製造コストの低減が図れる。
【００６１】
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て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。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施の形態に係る固定子の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施の形態におけるコイルおよび部分固定子鉄心の外観を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における固定子鉄心に巻着されたコイルの外観を示す図である。
【図４】第１の実施の形態におけるコイルの巻線と巻線との間およびコイルと隣接コイルとの間に挿入される絶縁スペーサを示す図である。
【図５】第１の実施の形態におけるコイルと固定子鉄心との間に付着される発泡樹脂を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る固定子の断面を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る固定子の外観を示す図である。
【図８】第２の実施の形態におけるコイルの巻線と巻線との間に付着される粉末状の絶縁部材を示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係る固定子の断面を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態における粉末状の絶縁部材が付着した巻線を巻回してコイルを形成する過程を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る固定子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施の形態におけるコイルの外観を示す図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る固定子の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００，１１０  コイル、１２０，１３０，１４０  絶縁スペーサ、２００  部分固定子鉄心、２０２，２０６  ティース、２０４  コイル端部、３００  絶縁材料、４００  固定子、５００  粉状の絶縁部材、６００  発泡樹脂。
【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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