(57)【要約】【課題】折り曲げ箇所に、レーザー光を用いて適切な形状に形成された溝を有するスロット絶縁部材を備える回転機を提供する。【解決手段】スロット絶縁部材３０は、溝３２０が形成されている樹脂シート３００により構成され、溝３２０が形成されている箇所で折り曲げられている。溝３２０は、樹脂シート３００の第１の面３００Ａに、レーザー５００からのレーザー光を、距離Ｍ３２０離れた第１の直線Ｌ３１１および第２の直線Ｌ３２２に沿って放射することにより形成される。樹脂シート３００（スロット絶縁部材３０）の厚さＴは、０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内であり、溝３２０の開口部３２０Ａの一方側端部３２０ａと他方側端部３２０ｂとの間の長さ（開口幅）Ｗ３２０は、０．１８（ｍｍ）〜０．２２（ｍｍ）の範囲内であり、第１の面３００Ａと溝３２０の底部３２０Ｄとの間の長さ（深さ）の最小値Ｄ３２０は、０．０１５（ｍｍ）〜０．０２５（ｍｍ）の範囲内である。【選択図】図１０
2018093593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、回転子を備え、前記固定子は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在するヨークと、前記ヨークから径方向に沿って回転中心側に延在する複数のティースと、周方向に沿って隣接するティースによって形成される複数のスロットを有し、前記スロット内に、対向する第１の面と第２の面を有するスロット絶縁部材および固定子巻線が挿入されている回転機であって、
前記スロット絶縁部材は、前記第１の面に、軸方向に沿って延在する溝が少なくとも一つ形成されているとともに、前記溝が形成されている箇所で折り曲げられており、
前記溝は、前記溝の延在方向と直角な断面で見て、前記第１の面に開口する開口部と、前記開口部の一方側端部から前記第２の面の方向に延在する第１の側部と、前記開口部の他方側端部から前記第２の面の方向に延在する第２の側部と、前記第１の側部の前記第２の面側の端部と前記第２の側部の前記第２の面側の端部との間に延在する曲線状あるいは直線状の底部を有し、
前記第１の側部の前記第２の面側の端部と前記第２の側部の前記第２の面側の端部との間の長さは、前記開口部の前記一方側端部と前記他方側端部との間の長さより短く、
前記スロット絶縁部材の厚さが０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内であり、
前記開口部の前記一方側端部と前記他方側端部との間の長さが０．１８（ｍｍ）〜０．２２（ｍｍ，）の範囲内であり、
前記第１の面と前記底部との間の長さの最小値が０．０１５（ｍｍ）〜０，０２５（ｍｍ）の範囲内であることを特徴とする回転機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転機であって、
前記スロット絶縁部材は、前記溝が形成されている前記第１の面が内側となるように折り曲げられていることを特徴とする回転機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転機であって、
前記スロット絶縁部材は、前記溝が形成されている前記第１の面が外側となるように折り曲げられていることを特徴とする回転機。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の回転機であって、
前記スロット絶縁部材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）により形成されていることを特徴とする回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機に関し、特に、固定子のスロット内にスロット絶縁部材が挿入されている回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機や発電機等の回転機として、回転子と固定子を備え、固定子のスロット内にスロット絶縁部材と固定子巻線が挿入されている回転機が知られている。例えば、特許文献１に、固定子のスロット内に、電気絶縁性を有する樹脂シートにより構成されるスロット絶縁部材が挿入されている電動機が開示されている。特許文献１に開示されている電動機では、スロット絶縁部材は、折り曲げられた状態でスロット内に挿入されている。
スロット絶縁部材を構成する樹脂シートは剛性が高いため、折り曲げるのが難しい。このため、樹脂シートを折り曲げる方法を工夫する必要がある。従来、スロット絶縁部材を構成する樹脂シートを折り曲げる方法として、例えば、特許文献２に開示されている方法が知られている。特許文献２には、樹脂シートの一方の面に、刃先を有する加工具を用いて凹部を形成し、凹部が形成されている箇所で樹脂シートを折り曲げる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５８１６３号公報
【特許文献２】特開平９−１１７０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示されている折り曲げ方法では、刃先を有する加工具を用いて、樹脂シートの折り曲げ箇所に凹部を形成している。このため、刃先を有する加工具を備える専用の加工機械が必要である。
本発明者は、市販のレーザーを用いて、樹脂シートの折り曲げ箇所に溝を形成する方法について検討した。なお、レーザーを用いて溝を形成する場合、レーザーからのレーザー光の出力を変更することによって溝の形状（開口幅、深さ）を変更することができるため、汎用性が高い。
図１３に、樹脂シート４００の、対向する第１の面４００Ａと第２の面４００Ｂのうちの一方（図１３では、第１の面４００Ａ）に、レーザー５００からのレーザー光を照射することによって形成された溝４１０が示されている。図１３は、溝４１０の延在方向（紙面に垂直な方向）に直角な断面図である。溝４１０は、開口部４１０Ａ、第１の側部４１０Ｂおよび第２の側部４１０Ｃにより形成される三角形状の断面（端部４１０ａ、端部４１０ｂ、底部４１０ｃ）を有している。特許文献２に開示されている、刃先を有する加工具を用いて形成される溝も、三角形状の断面を有する。なお、図１３において、Ｔは、樹脂シート４００の厚さ（ｍｍ）を示し、Ｗは、開口部４１０Ａの開口幅（ｍｍ）を示し、Ｄは、溝４１０の深さ（ｍｍ）を示し、Ｈは、溝４１０が形成されている箇所の絶縁距離（ｍｍ）を示している。
樹脂シート４００を、溝４１０が形成されている箇所で折り曲げた状態が図１４および図１５に示されている。図１４は、溝４１０の開口部４１０Ａが内側となるように、シート部分４００ａをシート部分４００ｂに対して矢印Ｌの方向に折り曲げた状態（「内折り」という）を示している。また、図１５は、溝４１０の開口部４１０Ａが外側となるように、シート部分４００ａをシート部分４００ｂに対して矢印Ｒの方向に折り曲げた状態（「外折り」という）を示している。
図１４に示されているように、樹脂シート４００を内折りする場合、開口部４１０Ａの一方側端部４１０ａと他方側端部４１０ｂとの間の間隔を狭くする力Ｆが作用する。この時、溝４１０の開口幅Ｗが小さいと、一方側端部４１０ａと他方側端部４１０ｂが当接し、樹脂シート４００の歪みあるいは損傷が発生するおそれがある。これを防止するために、レーザー光の出力を高めて溝４１０の開口幅Ｗを大きくすると、溝４１０の深さＤも大きくなり、絶縁距離Ｈが短くなって樹脂シート４００（スロット絶縁部材）の絶縁耐力が低下する。
また、図１５に示されているように、樹脂シート４００を外折りする場合、一方側端部４１０ａと他方側端部４１０ｂとの間の間隔を広くする力Ｆが作用する。この時、溝４１０の深さＤが浅いと、溝４１０の底部４１０ｃが裂け、絶縁距離Ｈが短くなって（破線で示されているＨから実線で示されているＨａに低下）絶縁耐力が低下する。これを防止するために、溝４１０の深さＤを深くすると、絶縁距離Ｈが短くなって樹脂シート４００（スロット絶縁部材）の絶縁耐力が低下する。
そこで、本発明者は、レーザー光の照射方法についてさらに検討した結果、レーザー光を所定距離離れた２箇所に照射して溝を形成することにより、樹脂シート（スロット絶縁部材）の折り曲げ箇所に、適切な形状の溝を形成することができることを見出した。
したがって、本発明は、折り曲げ箇所に、レーザー光を用いて適切な形状に形成された溝を有するスロット絶縁部材を備える回転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】
【０００５】
本発明は、回転子と固定子を備え、固定子のスロット内にスロット絶縁部材および固定子巻線が挿入されている回転機である。本発明の回転機は、回転子と固定子の一方が他方に対して回転可能に構成される。回転機には、電動機や発電機が含まれる。スロット絶縁部材は、樹脂により形成され、対向する第１の面と第２の面を有している。好適には、スロット絶縁部材は、電気絶縁性を有する樹脂により形成され、対向する第１の面と第２の面を有する樹脂シートにより構成される。
スロット絶縁部材は、第１の面に、軸方向に沿って延在する溝が少なくとも１つ形成されているとともに、溝が形成されている箇所で折り曲げられている。折り曲げ方法（折り方）は、適宜選択可能である。
本発明では、スロット絶縁部材の第１の面に溝を形成する方法として、レーザー光を、所定距離離れた２箇所、好適には、第１の直線に沿った箇所と、第１の直線から所定距離離れた第２の直線に沿った箇所に照射する方法を用いている。レーザー光の出力と、レーザー光を照射する２箇所間の距離（第１の直線と第２の直線との間の距離）を適切に設定することにより、溝の形状を、樹脂シートの折り曲げに適切な形状に形成することができる。
すなわち、本発明のスロット絶縁部材に形成される溝は、溝の延在方向と直角な断面で見て、第１の面に開口する開口部と、開口部の一方側端部から第２の面の方向に延在する第１の側部と、開口部の他方側端部から第２の面の方向に延在する第２の側部と、第１の側部の第２の面側の端部と第２の側部の第２の面側の端部との間に延在する曲線状あるいは直線状の底部を有している。第１の側部の第２の面側の端部と第２の側部の第２の面側の端部との間の長さは、開口部の一方側端部と他方側端部との間の長さより短い。そして、スロット絶縁部材の厚さが０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内であり、開口部の一方側端部と他方側端部との間の長さ（開口幅）が０．１８（ｍｍ）〜０．２２（ｍｍ）の範囲内であり、第１の面と底部との間の長さの最小値（最小深さ）が０．０１５（ｍｍ）〜０．０２５（ｍｍ）の範囲内である。
「曲線状の底部」という記載は、「凸状の曲線により形成される底部」、「凹状の曲線により形成される底部」あるいは「凸状の曲線と凹状の曲線により形成される底部」を意味する。また、「直線状の底部」という記載は、１つまたは複数の直線により形成される底部を意味する。１つの直線は、好適には、第１の面に平行（「略平行」を含む）に延在する。複数の直線は、互いに鈍角で接続される。
なお、加工具の刃先を、所定距離離れた２箇所に当接させることによって形成される溝は、刃先の形状に対応する、２つの直線が鋭角で接続される形状（ピン角形状）の底部を有する。一方、レーザー光を、第１の箇所と、第１の箇所から適切な距離離れた第２の箇所の２箇所に照射することによって形成される溝は、レーザー光を第１の箇所に照射することによって形成される第１の溝と、レーザー光を第２の箇所に照射することによって形成される第２の溝とが合体した溝の底の部分（第１の溝の底の部分および第２の溝の底の部分）に、レーザー光を第２の箇所に照射することによって溶けた樹脂が溜まることによって形成される底部を有する。この場合、曲線状あるいは直線状の底部が形成され、２つの直線が鋭角で接続される形状（ピン角形状）の底部は形成されない。すなわち、レーザー光を所定距離離れた２箇所に照射して形成される溝の断面形状は、加工具の刃先を、所定距離離れた２箇所に当接させて形成される溝の断面形状と相違する。
本発明では、折り曲げ箇所に、レーザー光を用いて適切な形状に形成された溝を有し、溝が形成されている箇所で折り曲げられているスロット絶縁部材を備えている。これにより、固定子のスロット内にスロット絶縁部材が挿入された回転機を、安価に、簡単に製造することができる。
スロット絶縁部材を折り曲げる方法（折り曲げ方）は、適宜選択可能である。
本発明の異なる形態では、スロット絶縁部材は、溝が形成されている第１の面が内側となるように（溝の開口部が内側となるように）折り曲げられている（「内折り」）。
また、本発明の異なる形態では、スロット絶縁部材は、溝が形成されている第１の面が外側となるように（溝の開口部が外側となるように）折り曲げられている（「外折り」）。
スロット絶縁部材は、電気絶縁性を有する種々の樹脂により形成することができる。本発明の異なる形態では、スロット絶縁部材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）により形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、折り曲げ箇所に、レーザー光を用いて適切な形状に形成された溝を有するスロット絶縁部材を備える回転機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の回転機の一実施形態を構成する固定子の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】一実施形態の回転機で用いているスロット絶縁部材の概略図である。
【図４】本発明のスロット絶縁部材製造方法の第１の実施形態を説明する図である。
【図５】第１の実施形態のスロット絶縁部材製造方法を用いて製造した第１の実施形態のスロット絶縁部材を示す図である。
【図６】本発明のスロット絶縁部材製造方法の第２の実施形態を説明する図である。
【図７】第２の実施形態のスロット絶縁部材製造方法を用いて製造した第２の実施形態のスロット絶縁部材を示す図である。
【図８】レーザー光を、所定距離離れた２箇所に照射することによって溝を形成する方法を説明する図である。
【図９】レーザー光を、所定距離離れた２箇所に照射することによって形成される溝の形状を説明する図である。
【図１０】レーザー光を、所定距離離れた２箇所に照射することによって形成される溝の形状を説明する図である。
【図１１】レーザー光を、所定距離離れた２箇所に照射することによって形成される溝の形状を説明する図である。
【図１２】レーザー光を照射する２箇所の距離と溝の深さとの関係を示す図である。
【図１３】レーザー光を１回照射することによって形成される溝の形状を示す図である。
【図１４】レーザー光を１回照射することによって形成された溝を有する樹脂シートを内折りした状態を示す図である。
【図１５】レーザー光を１回照射することによって形成された溝を有する樹脂シートを外折りした状態を示す図である。
【図１６】加工具の刃先を、所定距離離れた２箇所に当接させることによって形成される溝の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、本明細書では、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、回転子の中心を通る線（回転中心線）の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸方向（回転中心線の方向）に直角な断面でみて、回転中心線を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に配置されている状態において、軸方向（回転中心線の方向）に直角な断面でみて、回転中心線を通る方向を示す。
【０００９】
本発明の回転機の一実施形態を、図１、図２を参照して説明する。本実施形態は、電動機として構成されている。図１は、本実施形態の電動機を構成する固定子の斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
本実施形態の電動機は、固定子１０と、固定子１０に対して回転可能に支持されている回転子（図示省略）を備えている。回転子は、回転子コアと回転軸を有している。回転子としては、電動機の型式に応じた種々の構成の回転子が用いられる。
【００１０】
固定子１０は、固定子コア２０、スロット絶縁部材３０、固定子巻線４０、端部絶縁部材（「樹脂ボビン」と呼ばれる）５０により構成されている。
固定子コア２０は、積層された複数の電磁鋼板により構成されている。固定子コア２０は、軸方向に直角な断面（図２）で見て、周方向に沿って延在するヨーク部２１と、径方向に沿って延在する複数のティース部２２を有している。ティース部２２は、ヨーク部２１から径方向に沿って内側（回転中心Ｏ側）に延在するティース基部２２ａと、ティース基部２２ａの先端側（回転中心Ｏ側）に設けられ、周方向に沿って延在するティース先端部２２ｂを有している。ティース先端部２２ｂの回転中心Ｏ側にはティース先端面２２ｃが形成されている。ティース先端面２２ｃによって、回転子が挿入される回転子挿入空間２０ａが形成される。また、周方向に隣接するティース部２２によって、スロット２５が形成されている。
スロット２５内には、スロット絶縁部材３０および固定子巻線４０が挿入される。
端部絶縁部材５０は、電気絶縁性を有する樹脂により形成され、固定子コア２０の軸方向一方側および軸方向他方側に配置される。
端部絶縁部材５０は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延在する外壁部５１、外壁部５１より内側（回転中心Ｏ側）に設けられ、周方向に沿って延在する内壁部５２、外壁部５１と内壁部５２の間に設けられ、径方向に沿って延在する連結部５３を有している。端部絶縁部材５０の外壁部５１、連結部５３および内壁部５２は、それぞれ固定子コア２０のヨーク部２１、ティース基部２２ａおよびティース先端部２２ｂに対向する位置に配置される。内壁部５２の回転中心Ｏ側の内周面によって、回転子が挿入される回転子挿入空間が形成される。
固定子巻線４０は、端部絶縁部材５０が固定子コア２０の軸方向両側に配置された状態で、固定子コア２０のティース部２２（ティース基部２２ａ）および端部絶縁部材５０の連結部５３に巻き付けられる。すなわち、本実施形態の電動機は、集中巻き方式の電動機として構成される。
【００１１】
スロット絶縁部材３０は、電気絶縁性を有する樹脂により形成される。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）により形成される。
スロット絶縁部材３０は、折り曲げられた状態でスロット２５内に挿入される。本実施形態のスロット絶縁部材３０は、図３に示されているように、４箇所の折り曲げ部（第１折り曲げ部３１ａ、第２折り曲げ部３１ｂ、第３折り曲げ部３１ｃ、第４折り曲げ部３１ｄ）で折り曲げられている。すなわち、スロット絶縁部材３０は、第１折り曲げ部３１ａ〜第４折り曲げ部３１ｄによって、第１絶縁部分３０ａ、第２絶縁部分３０ｂ、第３絶縁部分３０ｃ、第４絶縁部分３０ｄおよび第５絶縁部分３０ｅの５つの絶縁部分に分割されている。
【００１２】
次に、スロット絶縁部材製造方法について説明する。
本発明のスロット絶縁部材製造方法の第１の実施形態を、図４を参照して説明する。
スロット絶縁部材３０は、樹脂シート１００を用いて製造される。樹脂シート１００としては、電気絶縁性を有する樹脂シート、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートやポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）シートが用いられる。本実施形態では、厚さが０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内の樹脂シート１００が用いられる。
樹脂シート１００は、長辺１０１、１０２と短辺１０３、１０４からなる長方形形状を有している。また、樹脂シート１００は、厚さ方向に対向する第１の面１００Ａと第２の面１００Ｂを有している（図５参照）。
ここで、電気絶縁性を有する樹脂シート１００は、剛性が高いため、折り曲げるのが難しい。このため、本実施形態のスロット絶縁部材製造方法では、樹脂シート１００の折り曲げ箇所に溝を形成する。本実施形態では、図４に示されているように、樹脂シート１００の第１の面１００Ａに、溝１１１、１１２、１１３、１１４が形成される。溝１１１〜１１４は、それぞれスロット絶縁部材３０の第１折り曲げ部３１ａ、第２折り曲げ部３１ｂ、第３折り曲げ部３１ｃ、第４折り曲げ部３１ｄに対応する箇所に形成される。溝１１１〜１１４は、短辺１０３、１０４の延在方向に沿って延在するように、直線状に形成される。なお、溝１１１〜１１４は、スロット絶縁部材３０がスロット２５内に挿入された状態において、軸方向に沿って延在する。樹脂シート１００は、溝１１１〜１１４によって、第１のシート部分１００ａ、第２のシート部分１００ｂ、第３のシート部分１００ｃ、第４のシート部分１００ｄ、第５のシート部分１００ｅに分割される。
本実施形態では、レーザー５００からのレーザー光を用いて溝１１１〜１１４を形成している。レーザー光を用いて溝１１１〜１１４を形成する方法については後述する。
樹脂シート１００の第１の面１００Ａに溝１１１〜１１４を形成した状態で、樹脂シート１００を折り曲げてスロット絶縁部材３０を製造する。本実施形態では、溝１１１〜１１４が形成されている第１の面１００Ａが内側となるように樹脂シート１００を折り曲げる（「内折り」）。すなわち、図４に示されているように、第１のシート部分１００ａ、第２のシート部分１００ｂ、第４のシート部分１００ｄ、第５のシート部分１００ｅを矢印で示す方向に折り曲げる。
なお、本実施形態のスロット絶縁部材製造方法では、長方形の樹脂シート１００に溝１１１〜１１４を形成することによって、溝１１１〜１１４が形成された長方形の樹脂シート１００を得たが、長尺状の樹脂シートに溝１１１〜１１４を形成し、そして、長尺状の樹脂シートを切断することによって溝１１１〜１１４が形成された長方形の樹脂シート１００を得るようにしてもよい。
本実施形態のスロット絶縁部材製造方法を用いて製造した第１の実施形態のスロット絶縁部材３０が、図５に示されている。図５は、スロット絶縁部材３０を図４の矢印Ｖ方向から見た図である。スロット絶縁部材３０は、第１絶縁部分３０ａ、第２絶縁部分３０ｂ、第４絶縁部分３０ｄ、第５絶縁部分３０ｅが、溝１１１〜１１４が形成されている箇所で、第１の面１００Ａが内側となるように（溝１１１〜１１４の開口部が内側となるように）折り曲げられている（「内折り」）。
【００１３】
本発明のスロット絶縁部材製造方法の第２の実施形態を、図６を参照して説明する。
本実施形態のスロット絶縁部材製造方法では、図４に示されている第１の実施形態のスロット絶縁部材製造方法と同様に、長方形の樹脂シート１００の第１の面１００Ａに、溝１１１〜１１４を、短辺１０３、１０４の延在方向に沿って延在するように、直線状に形成する。
そして、樹脂シート１００の第１の面１００Ａに溝１１１〜１１４を形成した状態で、樹脂シート１００を折り曲げてスロット絶縁部材を製造する。本実施形態では、溝１１１〜１１４が形成されている第１の面１００Ａが外側となるように樹脂シート１００を折り曲げる（「外折り」）。すなわち、図６に示されているように、第１のシート部分１００ａ、第２のシート部分１００ｂ、第４のシート部分１００ｄ、第５のシート部分１００ｅを矢印で示す方向に折り曲げる。
本実施形態のスロット絶縁部材製造方法を用いて製造したスロット絶縁部材１３０が、図７に示されている。図７は、スロット絶縁部材１３０を図６の矢印ＶＩＩ方向から見た図である。スロット絶縁部材１３０は、第１絶縁部分１３０ａ、第２絶縁部分１３０ｂ、第４絶縁部分１３０ｄ、第５絶縁部分１３０ｅが、溝１１１〜１１４が形成されている箇所で、第１の面１００Ａが外側となるように（溝１１１〜１１４の開口部が外側となるように）折り曲げられている（「外折り」）。
【００１４】
次に、スロット絶縁部材に溝を形成する方法について説明する。
スロット絶縁部材に溝を形成する方法として、特許文献２に開示されている方法を用いる場合には、溝の形状に対応した形状の刃先を有する加工具を備える特別の加工機械が必要であり、汎用性が低い。
そこで、本発明者は、市販のレーザーを用いて樹脂シートの面に溝を形成することを検討した。その結果、（１）レーザー光を樹脂シートの面に照射して溝を形成する場合には、レーザー光の出力を変更することによって溝の形状（開口幅、深さ）を変更することができること、また、（２）レーザー光を、樹脂シートの面の、所定距離離れた２箇所に照射することによって、２箇所の間の距離に応じた形状の溝を形成することができることを組み合わせることにより、絶縁距離を確保しながら、折り曲げに適切な形状の溝を樹脂シートに容易に形成することができることを見出した。
【００１５】
樹脂シートに溝を形成する方法を、図８を参照して説明する。図８は、樹脂シート２００の第１の面２００Ａに、長辺２０１と２０２の間に溝２１０を形成する方法を説明する図である。
先ず、レーザー５００からのレーザー光を、樹脂シート２００の第１の面２００Ａに、第１の直線Ｌ１１に沿って照射する。これにより、第１の直線Ｌ１１に沿って第１の溝２１１が形成される。第１の溝２１１は、第１の溝２１１の延在方向に直角な断面（紙面に垂直な断面）で見て、第１の面２００Ａに開口する開口部、第１の側部および第２の側部からなる三角形状を有している（図１３参照）。第１の溝２１１の開口部は、第１の直線Ｌ１１の両側に第１の端部２１１ａと第２の端部２１１ｂを有する。レーザー５００としては、例えば、炭酸ガスレーザーが用いられる。勿論、炭酸ガスレーザー以外の種々の公知のレーザーを用いることができる。
第１の端部２１０ａが、本発明の「開口部の一方側端部」に対応し、第２の端部２１０ｂが、本発明の「開口部の他方側端部」に対応する。以下で説明する他の溝についても同様である。
次に、レーザー５００からのレーザー光を、樹脂シート２００の第１の面２００Ａに、第１の直線Ｌ１１から距離Ｍ１０離れ、第１の直線Ｌ１１と平行(「略平行」を含む)な第２の直線Ｌ１２に沿って照射する。これにより、第２の直線Ｌ１２に沿って第２の溝２１２が形成される。第２の溝２１２の開口部は、第２の直線Ｌ１２の両側に第１の端部２１２ａと第２の端部２１２ｂを有する。
レーザー５００からのレーザー光を、距離Ｍ１０離れた第１の直線Ｌ１１および第２の直線Ｌ１２に沿って照射することにより、レーザー光を第１の直線Ｌ１１に沿って照射することにより形成される第１の溝２１１と、レーザー光を第２の直線Ｌ１２に沿って照射することにより形成される第２の溝２１２が合体した溝２１０が形成される。溝２１０の開口部は、第１の端部２１０ａ（溝２１２の第１の端部２１２ａ）と第２の端部２１０ｂ（溝２１１の第２の端部２１１ｂ）を有する。
溝２１０は、溝２１０が延在する方向に直角な断面で見て、第１の面２００Ａに開口する開口部、開口部の第１の端部２１０ａから第２の面の方向（紙面の裏側方向）に延在する第１の側部、第２の端部２１０ｂから第２の面の方向に延在する第２の側部、第１の側部の第２の面側の端部と第２の側部の第２の側面の端部との間に延在する曲線状あるいは直線状の底部を有する（図９（ｃ）、図１０（ｃ）、図１１（ｃ）を参照）。
溝２１０の形状（開口幅、深さ）は、レーザー光の出力および第１の直線Ｌ１１と第２の直線Ｌ１２との間の距離Ｍ１０によって定まる。
【００１６】
レーザー光の出力および第１の直線Ｌ１１と第２の直線Ｌ１２との間の距離Ｍ１０によって、溝２１０の形状（開口幅、深さ）がどのように変化するかを測定した。測定結果の代表例が図９〜図１１に示されている。なお、図９〜図１１は、溝の延在方向（図９〜図１１では、紙面に垂直な方向）と直角な断面図である。また、図９〜図１１において、厚さＴが０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内の樹脂シート３００が用いられている。
なお、本発明のスロット絶縁部材は樹脂シートにより構成されるため、以下で説明する、樹脂シートに溝を形成する方法は、スロット絶縁部材に溝を形成する方法でもある。
【００１７】
本発明のスロット絶縁部材製造方法により形成される溝の形状を説明する前に、加工具の刃先を所定距離離れた２箇所に当接させることによって形成される溝の形状を、図１６を参照して説明する。
図１６では、刃先を有する加工具によって、一点鎖線で示されている、第１の直線に沿った第１の溝４２１を形成するとともに、二点鎖線で示されている、第１の直線から所定距離離れた第２の直線に沿って第２の溝４２２を形成することにより、溝４２０を形成している。
第１の溝４２１は、開口部４２１Ａ、第１の側部４２１Ｂ、第２の側部４２１Ｃ（第１の端部４２１ａ、第２の端部４２１ｂ、底部４２１ｃ）により形成されている。第２の溝４２２は、開口部４２２Ａ、第１の側部４２２Ｂ、第２の側部４２２Ｃ（第１の端部４２２ａ、第２の端部４２２ｂ、底部４２２ｃ）により形成されている。また、溝４２０は、開口部４２０Ａ、第１の側部４２０Ｂ、第２の側部４２０Ｃ、底部４２０Ｄにより形成されている。ここで、溝４２０の底部４２０Ｄは、第１の溝４２１の第１の側部４２１Ｂと第２の溝４２２の第２の側部４２２Ｃが鋭角で接続されている形状（ピン角形状）を有している。
【００１８】
図９に、レーザー５００からのレーザー光の出力を０．４６（Ｗ）に設定し、第１の直線Ｌ３１１と第２の直線Ｌ３１２との間の距離Ｍ３１０を０．０１（ｍｍ）に設定した場合の測定結果が示されている。
先ず、図９（ａ）に示されているように、レーザー５００からのレーザー光を、樹脂シート３００の第１の面３００Ａに、第１の直線Ｌ３１１に沿って（紙面に垂直な方向）照射する。レーザー光を第１の直線Ｌ３１１に沿って照射することによって形成される第１の溝３１１は、三角形の断面を有する。三角形は、第１の面３００Ａに開口する開口部３１１Ａ、開口部３１１Ａの第１の端部３１１ａから第２の面３００Ｂの方向に延在する第１の側部３１１Ｂ、開口部３１１Ａの第２の端部３１１ｂから第２の面３００Ｂの方向に延在する第２の側部３１１Ｃにより形成される。第１の側部３１１Ｂの第２の面３００Ｂ側の端部と第２の側部３１１Ｃの第２の面３００Ｂ側の端部が接続され、ピン角（先端が尖っている）の底部３１１ｃが形成されている。開口部３１１Ａの第１の端部３１１ａと第２の端部３１１ｂとの間の長さ（以下、「開口幅」という）はＷ３１１であり、第１の面３００Ａと底部３１１ｃとの間の長さ（以下、「深さ」という）はＤ３１１である。また、底部３１１ｃと第２の面３００Ｂとの間の長さ（以下、「絶縁距離」という）はＨ３１１である。
【００１９】
次に、図９（ｂ）に示されているように、レーザー光を、第１の直線Ｌ３１１と距離Ｍ３１０離れた第２の直線Ｌ３１２に沿って照射する。レーザー光を第２の直線Ｌ３１２に沿って照射することによって形成される第２の溝３１２は、第１の溝３１１と同様に、開口部３１２Ａ、第１の側部３１２Ｂおよび第２の側部３１２Ｃからなる三角形を有する。また、第１の溝３１１と同様に、開口幅Ｗ３１１、深さＤ３１１を有する。
【００２０】
ここで、レーザー光を、距離Ｍ３１０離れた第１の直線Ｌ３１１および第２の直線Ｌ３１２に沿って照射することによって、図９（ｃ）に示されているように、第１の溝３１１と第２の溝３１２が合体した溝３１０が形成される。この時、レーザー光を第２の直線Ｌ３１２に沿って照射することによって溶けた樹脂が、第１の溝３１１および第２の溝３１２の底の部分に貯まる。これにより、溝３１０の断面は、開口部３１０Ａ、第１の側部３１０Ｂ、第２の側部３１０Ｃ、第１の側部３１０Ｂの第２の面３００Ｂ側の端部と第２の側部３１０Ｃの第２の面３００Ｂ側の端部との間に延在する底部３１０Ｄにより形成される。
底部３１０Ｄの形状は、曲線形状あるいは直線形状となる。底部３１０Ｄの曲線形状には、凸状の曲線により形成される曲線形状、凹状の曲線により形成される曲線形状、凸状の曲線と凹状の曲線により形成される曲線形状が含まれる。また、底部３１０Ｄの直線形状には、一つの直線により形成される直線形状、複数の直線により形成される直線形状が含まれる。一つの直線により形成される場合には、第１の面３００Ａに平行（「略平行」を含む）に延在する直線あるいは第１の面３００Ａに対して傾斜する方向に延在する直線により形成される。複数の面により形成される場合には、互いに鈍角で接続される方向に延在する複数の直線により形成される。いずれの場合も、底部３１０Ｄは、２つの直線が鋭角で接続される形状（ピン角形状）を含んでいない。
溝３１０は、開口幅Ｗ３１０、深さＤ３１０を有する。また、溝３１０が形成された樹脂シート３００は、絶縁距離Ｈ３１０を有する。なお、溝３１０の深さＤ３１０は、第１の面３００Ａと底部３１０Ｄとの間の長さの最小値（最小深さ）で表され、絶縁距離Ｈ３１０は、第２の面３００Ｂと底部３１０Ｄとの間の長さの最小値（最小絶縁距離）で表される。
【００２１】
図９に示されている測定結果では、溝３１０の開口幅Ｗ３１０は、第１の溝３１１および第２の溝３１２の開口幅Ｗ３１１より大きく（Ｗ３１０＞Ｗ３１１）、深さＤ３１０は、第１の溝３１１および第２の溝３１２の深さＤ３１１より浅い（Ｄ３１０＜Ｄ３１１）。
また、溝３１０が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３１０は、第１の溝３１１あるいは第２の溝３１２が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３１１より長い（Ｈ３１０＞Ｈ３１１）。
なお、図９に示されている測定結果では、距離Ｍ３１０が短いため、溝３１０の深さＤ３１０と第１の溝３１１および第２の溝３１２の深さＤ３１１との差は小さい。また、溝３１０が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３１０と第１の溝３１１または第２の溝３１２が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３１１との差も小さい。
【００２２】
図１０に、レーザー５００からのレーザー光の出力を０．４６（Ｗ）に設定し、第１の直線Ｌ３１１と第２の直線Ｌ３２２との間の距離Ｍ３２０を０．０２５（ｍｍ）に設定した場合の測定結果が示されている。
レーザー光を、距離Ｍ３２０離れている第１の直線Ｌ３１１および第２の直線Ｌ３２２に沿って照射することにより、レーザー光を第１の直線Ｌ３１１に沿って照射することにより形成される第１の溝３１１と、レーザー光を第２の直線Ｌ３２２に沿って照射することにより形成される第２の溝３２２が合体した溝３２０が形成される。溝３２０は、開口幅Ｗ３２０、深さ（最小深さ）Ｄ３２０を有する。また、溝３２０が形成された樹脂シート３００は、絶縁距離（最小絶縁距離）Ｈ３２０を有する。
図１０に示されている測定結果では、溝３２０の開口幅Ｗ３２０は、レーザー光を、距離Ｍ３１０離れた第１の直線Ｌ３１１および第２の直線Ｌ３１２に沿って照射することによって形成される溝３１０（図９（ｃ）参照）の開口幅Ｗ３１０より大きくなり（Ｗ３２０＞Ｗ３１０＞Ｗ３１１）、深さ（最小深さ）Ｄ３２０は、溝３１０の深さＤ３１０より浅くなる（Ｄ３２０＜Ｄ３１０＜Ｄ３１１）。また、溝３２０が形成された樹脂シート３００の絶縁距離（最小絶縁距離）Ｈ３２０は、溝３１０が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３１０より長い（Ｈ３２０＞Ｈ３１０＞Ｈ３１１）。
図１０に示されている測定結果では、溝３２０の深さＤ３２０が、溝３１０の深さＤ３１０（図９参照）に比べて大幅に浅くなっている。これは、距離Ｍ３２０が適切な範囲内であり、レーザー光を第２の直線Ｌ３２２に沿って照射することによって、蒸発することなく溶け出す樹脂の量が増大し、第１の溝３１１および第２の溝３２２の底の部分に貯まる樹脂の量が増大する結果、溝３２０の深さＤ３２０が大幅に浅くなるためと思われる。
【００２３】
図１１に、レーザー５００からのレーザー光の出力を０．４６（Ｗ）に設定し、第１の直線Ｌ３１１と第２の直線Ｌ３３２との間の距離Ｍ３３０を０．４（ｍｍ）に設定した場合の測定結果が示されている。
レーザー光を、距離Ｍ３３０離れている第１の直線Ｌ３１１および第２の直線Ｌ３３２に沿って照射することにより、レーザー光を第１の直線Ｌ３１１に沿って照射することにより形成される第１の溝３１１と、レーザー光を第２の直線Ｌ３３２に沿って照射することにより形成される第２の溝３３２が合体した溝３３０が形成される。溝３３０は、開口幅Ｗ３３０、深さ（最小深さ）Ｄ３３０を有する。また、溝３３０が形成された樹脂シート３００は、絶縁距離（最小絶縁距離）Ｈ３３０を有する。
図１１に示されている測定結果では、溝３３０の開口幅Ｗ３３０は、レーザー光を、距離Ｍ３２０離れた第１の直線Ｌ３１１および第２の直線Ｌ３２２に沿って照射することによって形成される溝３２０（図１０（ｃ）参照）の開口幅Ｗ３２０より大きくなる（Ｗ３３０＞Ｗ３２０＞Ｗ３１０＞Ｗ３１１）。一方、溝３３０の深さ（最小深さ）Ｄ３３０は、第１の溝３１１および第２の溝３３２の深さＤ３１１より浅くなる（Ｄ３３０＜Ｄ３１１）が、溝３２０の深さＤ３２０よりは深い（Ｄ３３０＞Ｄ３２０）。また、溝３３０が形成された樹脂シート３００の絶縁距離（最小絶縁距離）Ｈ３３０は、第１の溝３１１または第２の溝３３２が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３１１よりは長い（Ｈ３３０＞Ｈ３１１）が、溝３２０が形成された樹脂シート３００の絶縁距離Ｈ３２０よりは短い（Ｈ３３０＜Ｈ３２０）。これは、第１の直線Ｌ３１１と第２の直線Ｌ３３２との間の距離Ｍ３３０が大きいため、レーザー光を第２の直線Ｌ３３２に沿って照射することによって溶けて、第１の溝３１１および第２の溝３３２の底の部分に貯まる樹脂の量が十分でないためと考えられる。
【００２４】
第１の直線と第２の直線との間の距離と、レーザー光を第１の直線および第２の直線に沿って照射することによって形成される溝の深さ（最小深さ）との関係を示すグラフが図１２に示されている。なお、図１２に示されているグラフは、レーザー光の出力を０．４６（Ｗ）に設定した場合のものである。
図１２に示されているグラフから、溝の深さは、第１の直線と第２の直線との間の距離が０．０２（ｍｍ）〜０．０３（ｍｍ）の範囲内において、０．０２（ｍｍ）より小さい場合および０．０４（ｍｍ）より大きい場合に比べて浅いことが理解できる。溝の深さが短いと、溝が形成された樹脂シートの絶縁距離（最小絶縁距離）が大きくなり、絶縁耐力が高くなる。また、樹脂シートの絶縁距離が大きいと、樹脂シートの、溝が形成されている箇所における強度も増加する。
【００２５】
ここで、レーザー光の出力を変えて同様の測定を行ったところ、レーザー光の出力が０．４（Ｗ）〜０．５（Ｗ）の範囲内であれば、図１２に示されているグラフと同様の結果が得られることが分かった。なお、レーザー光の出力が０．４（Ｗ）より小さいと、溝の深さは浅いが、溝の開口幅が小さい。一方、レーザー光の出力が０．５（Ｗ）を超えると、溝の開口幅は大きいが、溝の深さが深くなる。これは、レーザー光の出力が大きいと、樹脂が蒸発し、第１の溝および第２の溝の底の部分に貯まる樹脂の量が少なくなるためと思われる。
そして、レーザー光の出力が０．４（Ｗ）〜０．５（Ｗ）の範囲内に設定され、第１の直線と第２の直線との間の距離が０．０２（ｍｍ）〜０．０３（ｍｍ）の範囲内に設定されている状態で、レーザー光を第１の直線および第２の直線に沿って照射したところ、０．１８（ｍｍ）〜０．２２（ｍｍ）の範囲内の開口幅および０．０１５（ｍｍ）〜０．０２５（ｍｍ）の範囲内の深さ（最小深さ）を有する溝が形成された。
０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内の厚さを有する樹脂シートの折り曲げ箇所に形成される溝の開口幅が０．１８（ｍｍ）〜０．２２（ｍｍ）の範囲内であり、深さ（最小深さ）が０．０１５（ｍｍ）〜０．０２５（ｍｍ）の範囲内であれば、樹脂シートを、溝が形成されている箇所で折り曲げる（内折りまたは外折り）ことができる。例えば、樹脂シートを内折りする際に、溝の開口部の第１の端部と第２の端部が当接するのを防止することができ、樹脂シートの歪や損傷が発生するのを防止することができる。また、樹脂シートを外折りする際に、溝の底部が裂けるのを防止することができ、樹脂シートの絶縁距離が短くなって、絶縁耐力が低下するのを防止することができる。
【００２６】
以上のように、本発明のスロット絶縁部材製造方法では、スロット絶縁部材（あるいは、スロット絶縁部材を構成する樹脂シート）の折り曲げ箇所に溝を形成する方法として、レーザー光を、スロット絶縁部材（樹脂シート）の第１の面に、所定距離離れた第１の直線および第２の直線に沿って照射する方法を用いている。そして、レーザー光の出力および第１の直線と第２の直線との間の距離を、溝の開口幅が０．１８（ｍｍ）〜０，２２（ｍｍ）の範囲内となり、溝の深さ（最小深さ）が０．０１５（ｍｍ）〜０．０２５（ｍｍ）の範囲内となるように設定している。例えば、レーザー光の出力を０．４（Ｗ）〜０．５（Ｗ）の範囲内に設定し、第１の直線と第２の直線との間の距離を０．０２（ｍｍ）〜０．０３（ｍｍ）の範囲内に設定する。
これにより、レーザーを用いて、スロット絶縁部材（樹脂シート）の第１の面に、絶縁距離を確保しながら、スロット絶縁部材（樹脂シート）を折り曲げるのに適切な形状を有する溝を、簡単に形成することができる。
【００２７】
なお、本発明は、第１の面に、軸方向に沿って延在する少なくとも一つの溝が形成されており、溝が形成されている箇所で折り曲げられているスロット絶縁部材を有する回転機として構成することもできる。
レーザー光を、スロット絶縁部材の第１の面に、所定距離離れた第１の直線および第２の直線に沿って照射することによって形成される溝は、「溝の延在方向と直角な断面で見て、第１の面に開口する開口部と、開口部の一方側端部から、第１の面と対向する第２の面の方向に延在する第１の側部と、開口部の他方側端部から第２の面の方向に延在する第２の側部と、第１の側部の第２の面側の端部と第２の側部の第２の面側の端部との間に延在する曲線状あるいは直線状の底部を有する溝」という記載によって規定することができる。すなわち、レーザー光を１回照射することによって形成される溝や加工具の刃先によって形成される溝は、２つの直線が鋭角に接続されるピン角状の底部を有し、レーザー光を２回照射することによって形成される溝のように、曲線状あるいは直線状の底部を有していない。
そして、スロット絶縁部材の厚さが０．２３（ｍｍ）〜０．２９（ｍｍ）の範囲内であり、溝の開口部の開口幅が０．１８（ｍｍ）〜０．２２（ｍｍ，）の範囲内であり、溝の深さ（最小深さ）が０．０１５（ｍｍ）〜０，０２５（ｍｍ）の範囲内である。
本発明では、レーザー光を２回照射することによって形成された溝を有し、溝の箇所で折り曲げられているスロット絶縁部材を用いているため、スロット絶縁部材を備える回転機を簡単に、安価に製造することができる。
【００２８】
本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲内で、種々の変更、追加、削除が可能である。
実施形態では、端部絶縁部材（樹脂ボビン）を有する固定子を備える電動機について説明したが、本発明は、種々の型式の電動機として構成することができる。また、本発明は、電動機に限定されず、発電機等の他の種々の型式の回転機として構成することができる。
実施形態では、スロット絶縁部材を５個の絶縁部分に分割し、４箇所の折り曲げ部で折り曲げたが、絶縁部分や折り曲げ部の数は適宜変更可能である。また、折り曲げ角度は、スロットの形状に応じて適宜変更可能である。また、軸方向に延在する折り曲げ部を設けたが、折り曲げ部の延在方向は、軸方向に限定されず、折り曲げ形状に応じて適宜設定することができる。
レーザー光を出力するレーザーとしては、炭酸ガスレーザーに限定されず、種々の構成のレーザーを用いることができる。
スロット絶縁部材（樹脂シート）は、電気絶縁性を有する種々の樹脂により形成することができる。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  固定子
２０  固定子コア
２０ａ  回転子収容空間
２１  ヨーク部
２２  ティース部
２２ａ  ティース基部
２２ｂ  ティース先端部
２２ｃ  ティース先端面
２５  スロット
３０、１３０  スロット絶縁部材
３０ａ〜３０ｄ、１３０ａ〜１３０ｅ  絶縁部分
３１ａ〜３１ｄ、１３１ａ〜１３１ｄ  折り曲げ部
４０  固定子巻線
５０  端部絶縁部材（樹脂ボビン）
５１  外壁部
５２  内壁部
５３  連結部
１００、３００、４００  樹脂シート
１０１〜１０４  辺
１００ａ〜１００ｅ、４００ａ、４００ｂ  シート部分
３０Ａ、３０Ｂ、１００Ａ、１００Ｂ、３００Ａ、３００Ｂ、４００Ａ、４００Ｂ  面
１１１〜１１４、２１０〜２１２、３１０〜３１２、３２０〜３２２、３３０〜３３２、４１０  溝
２１０ａ、２１０ｂ、２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂ、３１０ａ、３１０ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１２ａ、３１２ｂ、３２０ａ、３２０ｂ、３２２ａ、３２２ｂ、３３０ａ、３３０ｂ、３３２ａ、３３２ｂ、４１０ａ、４１０ｂ  開口部の端部
３１０Ｄ、３１１ｃ、３１２ｃ、３２０Ｄ、３２２ｃ、３３０Ｄ、３３２ｃ、４１０ｃ  底部
３１０Ａ、３１１Ａ、３１２Ａ、３２０Ａ、３２２Ａ、３３０Ａ、３３２Ａ、４１０Ａ  開口部
３１０Ｂ、３１０Ｃ、３１１Ｂ、３１１Ｃ、３１２Ｂ、３１２Ｃ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３３０Ｂ、３３０Ｃ、３３２Ｂ、３３２Ｃ、４１０Ｂ、４１０Ｃ  側部
【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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