(57)【要約】【課題】コストアップや磁気的な犠牲をほとんど招くことなく、スロット絶縁紙の損傷による問題を解消しうる構造を有するスロット絶縁紙を提供すること。【解決手段】回転電機におけるステータコアのスロット内に装着され、スロット内に挿入されるコイルと上記ステータコアとを電気的に絶縁するためのスロット絶縁紙１であって、スロットの内周面に沿って配設されると共にスロットの軸方向両端開口部からそれぞれ一部を突出させた本体部１０と、本体部１０の両端部からそれぞれ上記ステータコアの軸方向端面に向けて折り返された一対のカフス部１２とを有し、カフス部１２の少なくとも一方には、スロットの略Ｕ字状の開口端形状における底部に対応する最外周位置のみにおいてスロットの外から内へと延長された延長片部１５が設けられており、全体が１枚の絶縁紙から形成されている。【選択図】図２
2011200046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機におけるステータコアのスロット内に装着され、該スロット内に挿入されるコイルと上記ステータコアとを電気的に絶縁するためのスロット絶縁紙であって、
上記スロットの内周面に沿って配設されると共に上記スロットの軸方向両端開口部からそれぞれ一部を突出させた本体部と、該本体部の両端部からそれぞれ上記ステータコアの軸方向端面に向けて折り返された一対のカフス部とを有し、
該カフス部の少なくとも一方には、上記スロットの略Ｕ字状の開口端形状における底部に対応する最外周位置のみにおいて上記スロットの外から内へと延長された延長片部が設けられており、
かつ、全体が１枚の絶縁紙から形成されていることを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項２】
請求項１の記載において、上記スロット内に挿入される上記コイルは、断面形状が略四角形の角線コイルよりなることを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項３】
請求項１又は２の記載において、上記延長片部は、一対の上記カフス部の両方に設けられていることを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項４】
請求項１又は２の記載において、上記延長片部は、一方の上記カフス部に設けられていると共に、他方の上記カフス部と上記本体部との重なりの間に到達する長さに設けられていることを特徴とするスロット絶縁紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機におけるステータのスロットに装着するスロット絶縁紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機に用いるステータは、径方向に放射状に延びると共に軸方向に貫通した複数のスロットを設けたステータコアと、上記スロットに挿入されたコイルとから構成されている。また、コイルとステータコアとの電気的絶縁性を高めるために、スロット内にスロット絶縁紙を装着し、コイルとスロット内壁面との直接的な接触を回避している（後述する図４参照）。
【０００３】
図９に示すごとく、スロット絶縁紙９は、通常は厚みが０．３ｍｍ前後の合成樹脂シートを折り曲げ成形することにより作製されている。そのため、スロット絶縁紙９の強度はそれほど高いものではない。そのため、スロット絶縁紙９をスロット内に装着した状態でスロットにコイルを挿入する際に、スロット内壁面とコイルとの間にスロット絶縁紙が強く挟まれて損傷部９９が生じる場合がある。
このようなスロット絶縁紙の損傷を防止するため、従来より、種々の対策が考えられてきた（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３８９１８号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８４９号公報
【特許文献３】特開２００６−１９７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、ステータコアのティース部の軸方向端面を覆うようにスロット絶縁紙よりも軟らかい軟質部分を設けるというものである。
特許文献２の技術は、スロット開口部に面取り部を設けてスロット絶縁紙へのダメージを軽減するものである。
特許文献３の技術は、異なる二種類のシートを重ねて二重構造とし、コア側に位置する絶縁紙（シート）を滑り性の良い材質に変更するものである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の場合には、ステータコアの構成を積極的に変更する必要があり、また、特許文献２の場合には、ステータコアの製造工程として面取り工程をあらたに追加する必要があり、いずれも製造コストのアップ等の問題を招いてしまう。
また、特許文献３の場合には、スロット絶縁紙が２部品になって、そのコストが増加してしまう。さらに、この場合には、コイルとステータコアのティースとの距離が絶縁紙の厚みが厚くなった分だけ離れることとなり、磁気的特性を犠牲にしてしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、コストアップや磁気的な犠牲をほとんど招くことなく、スロット絶縁紙の損傷による問題を解消しうる構造を有するスロット絶縁紙を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転電機におけるステータコアのスロット内に装着され、該スロット内に挿入されるコイルと上記ステータコアとを電気的に絶縁するためのスロット絶縁紙であって、
上記スロットの内周面に沿って配設されると共に上記スロットの軸方向両端開口部からそれぞれ一部を突出させた本体部と、該本体部の両端部からそれぞれ上記ステータコアの軸方向端面に向けて折り返された一対のカフス部とを有し、
該カフス部の少なくとも一方には、上記スロットの略Ｕ字状の開口端形状における底部に対応する最外周位置のみにおいて上記スロットの外から内へと延長された延長片部が設けられており、
かつ、全体が１枚の絶縁紙から形成されていることを特徴とするスロット絶縁紙にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
ステータコアのスロット内にコイルを挿入する作業においては、スロットの径方向内周側の開口部からコイルを挿入する。そのため、当該コイルを内周側から外周側に押圧する力を付与する必要がある。そして、スロット内に挿入されたコイルからは、スロット絶縁紙の最も外周の部分、つまり、スロットの略Ｕ字状の開口端形状の底部（以下、適宜、スロット底部という）に対応する部分に最も大きな応力が付与されることとなる。そのため、スロット絶縁紙は、スロット底部に対面する部分、特に軸方向端部の角部に対向する部分が最も損傷を受けやすい状態となる（図９参照）。
【００１０】
本発明のスロット絶縁紙は、この最も損傷を受けやすい部分に特化して、その部分だけを選択的に強化すべく、上記構成を採用したものである。すなわち、上記スロット絶縁紙は、上記のごとく、一対の上記カフス部のうちの少なくとも一方において、カフス部の全長ではなく、スロット底部に対応する部分のみに設けてある。そして、上記スロット絶縁紙をスロットに装着した状態においては、上記延長片部がスロット内部に配置される。そのため、スロット絶縁紙における上記延長片部の存在する部分は、上記本体部と二重に重なった状態となる。
【００１１】
そして、スロット絶縁紙を装着したスロット内にコイルを挿入する作業を行う場合に、コイルからスロット絶縁紙に強い力が付与されたとしても、上記二重に重なり合った部分が適度にずれたりすることによる緩衝効果と、厚みが２倍になったことによる耐久性向上効果とが相俟って、スロット絶縁紙の損傷を大幅に抑制することができる。
【００１２】
また、上記スロット絶縁紙は、全体が１枚の絶縁紙から形成されている。すなわち、スロット絶縁紙を裁断する際に、上記延長片部を含めた形状とし、カフス部を折り返すことによって上記延長片部を所望の位置に配置する。これにより、スロット絶縁紙の製造コストをほとんど増加させる必要はない。
【００１３】
また、上記延長片部は、上記のごとくスロット底部に対面する位置のみに形成する。そのため、スロット内壁面の大半の部分は、１枚のスロット絶縁紙のみを介してコイルと対峙させることができる。それ故、本発明のスロット絶縁紙を用いた場合にも、その回転電機の磁気的特性を従来と同等に維持することができる。
【００１４】
このように、本発明によれば、コストアップや磁気的な犠牲をほとんど招くことなく、スロット絶縁紙の損傷による問題を解消しうる構造を有するスロット絶縁紙を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１における、スロット絶縁紙の展開図。
【図２】実施例１における、スロット絶縁紙の斜視図。
【図３】実施例１における、スロット絶縁紙をステータコアのスロットに装着した状態を示す説明図。
【図４】実施例１における、スロット絶縁紙をステータコアの全てのスロットに装着した状態を示す説明図。
【図５】実施例２における、スロット絶縁紙の展開図。
【図６】実施例２における、スロット絶縁紙の斜視図。
【図７】実施例３における、スロット絶縁紙の展開図。
【図８】実施例３における、スロット絶縁紙の斜視図。
【図９】従来のスロット絶縁紙を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明においては、上記スロット内に挿入される上記コイルは、断面形状が略四角形の角線コイルよりなることが好ましい（請求項２）。上記コイルは、細い丸線を多数束ねて形成する場合が多いが、スロット内でのコイルの占有率を向上させるために、断面積が大きくてスロット内形状に合わせやすい断面略四角形の角線コイルの適用が増加している。このような角線コイルは、従来の丸線コイルに比べて剛性が高く、スロット絶縁紙に対して与えるダメージも大きくなりやすい。そのため、コイルが角線コイルの場合には、特に本発明のスロット絶縁紙を採用することが有効である。
【００１７】
また、上記延長片部は、一対の上記カフス部の両方に設けられていることが好ましい（請求項３）。ステータコアは、その製造工程においてプレス加工があり、その切断面にバリが残っている。このバリは、ステータコアの軸方向の角部において一方の面にのみ突出する形態となる。そのため、上記延長片部は、少なくともそのバリが残っている角部に対面する側のみに設けても大きな効果が得られる。しかしながら、スロット絶縁紙は、バリのない面に対面する部分においてダメージを受ける場合もあるので、やはり、一対の上記カフス部の両方に上記延長片部を設ける方がより好ましい。なお、一対の上記カフス部に設けたそれぞれの延長片部は、その先端が互いに重なり合わない程度の長さにすることが好ましい。
【００１８】
また、上記延長片部は、一方の上記カフス部に設けられていると共に、他方の上記カフス部と上記本体部との重なりの間に到達する長さに設けられている構成をとることもできる（請求項４）。この場合には、一方のカフス部から他方のカフス部までの全長にわたって上記延長片部を配置することができ、二重構造の効果をスロット底部に対面する面の全面において得ることができる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるスロット絶縁紙につき、図１〜図４を用いて説明する。
本例のスロット絶縁紙１は、図３、図４に示すごとく、回転電機におけるステータコア８のスロット８０内に装着され、該スロット８０内に挿入されるコイル８８（図３）とステータコア８とを電気的に絶縁するためのスロット絶縁紙である。
【００２０】
スロット絶縁紙１は、図１、図２に示すごとく、スロット８０の内周面に沿って配設されると共にスロット８０の軸方向両端開口部からそれぞれ一部を突出させた本体部１０と、該本体部１０の両端部からそれぞれ上記ステータコアの軸方向端面８４に向けて折り返された一対のカフス部１２とを有する。
カフス部１２の少なくとも一方（本例では両方）には、スロット８０の略Ｕ字状の開口端形状における底部に対応する最外周位置のみにおいてスロット８０の外から内へと延長された延長片部１５が設けられている。
そして、スロット絶縁紙１は、全体が１枚の絶縁紙から形成されている。
【００２１】
より具体的には、本例のスロット絶縁紙１は、樹脂フィルムを不織布にて挟み込んだ、総厚さ０．３ｍｍの３層構造のシートにより作製した。まず、図１に示すごとく、上記本体部１０及びカフス部１２となる部分を連ねた長方形状の部分を有すると共に、その幅方向中央部上下に上記延長片部１５となる部位を突出させた形状の１枚のシートを準備する。延長片部１５の長さは、スロット底部８５の軸方向長さよりは短く、その両端の角部近傍に対面する程度の長さとした。
【００２２】
次に、図１の紙面上において、折り曲げ線ａ１、ａ２においてそれぞれ谷折りすることによってカフス部１２を形成し、さらに、折り曲げ線ｂ１、ｂ２においてそれぞれ山折りすることによって、本体部１０の形状をスロット８０の内周面に沿った形状に成形することができる。得られたスロット絶縁紙１は、図２に示すごとく、両端のカフス部１２の最外周部、つまり、スロットの略Ｕ字状の開口端形状の底部（スロット底部８５（図３））の両端の角部近傍に対応する部位に、延長片部１５が設けられた状態となる。
【００２３】
図３に示すごとく、このスロット絶縁紙１をステータコア８のスロット８０に挿入した状態においては、カフス部１２がステータコア８の軸方向端面８４に向けて折り返されて、カフス部１２の大部分の先端部１２１がスロット絶縁紙１とステータコア８との軸方向位置を規制する役割を発揮する。そして、スロット底部８５の軸方向両端近傍には、スロット絶縁紙１のカフス部１２の最外周位置から延設された上記延長片部１５が対面する。
【００２４】
スロット絶縁紙１の上記延長片部１５が存在する部分は、本体部１０と二重に重なった状態となる。
そのため、スロット絶縁紙１を装着したスロット８０内にコイル８８を挿入する作業を行う場合には、コイル８８からスロット絶縁紙１に強い力が付与される。特に、図３に示すごとく、コイル８８が断面形状が略四角形の角線コイルよりなる場合には、丸線のコイルよりもスロット絶縁紙１に与える力が大きくなり、スロット絶縁紙にダメージを与えやすい。
【００２５】
しかしながら、上記延長片部１５が存在しているので、コイル８８からの力がスロット絶縁紙１に付与されたとしても、二重に重なり合った部分が適度にずれたりすることによる緩衝効果と、厚みが２倍になったことによる耐久性向上効果とが相俟って、スロット絶縁紙１が損傷することを大幅に抑制することができる。
特に、本例では、スロット底部８５の軸方向両端の角部に対面するように上記延長片部１５が存在しているため、いずれの角部に対面する部位においても損傷を抑制することができる。
【００２６】
また、図１に示すごとく、スロット絶縁紙１は、全体が１枚の絶縁紙から形成されている。すなわち、スロット絶縁紙１を裁断する際に、延長片部１５を含めた形状とし、カフス部１２を折り返すことによって延長片部１５を所望の位置に配置することができる。これにより、スロット絶縁紙１の製造コストをほとんど増加させる必要はない。
【００２７】
また、延長片部１５は、上記のごとくスロット底部８５に対面する位置のみに形成する。そのため、スロット内壁面の大半の部分は、１枚のスロット絶縁紙１の本体部１０のみを介してコイル８８と対峙させることができる。それ故、本例のスロット絶縁紙１を用いた場合には、その回転電機の磁気的特性を従来と同等に維持することができる。
【００２８】
（実施例２）
本例は、図５、図６に示すごとく、延長片部１５をカフス部１２の一方のみに設けた例である。その他は、実施例１と同じである。
すなわち、本例のスロット絶縁紙１０２は、図５に示すごとく、本体部１０及びカフス部１２となる部分を連ねた長方形状の部分を有すると共に、その幅方向中央部一方のみに延長片部１５となる部位を突出させた形状の１枚のシートを準備する。延長片部１５の長さは、スロット底部８５の軸方向長さよりは短く、その一方の角部近傍に対面する程度の長さとした。
【００２９】
次に、図５の紙面上において、折り曲げ線ａ１、ａ２においてそれぞれ谷折りすることによってカフス部１２を形成し、さらに、折り曲げ線ｂ１、ｂ２においてそれぞれ山折りすることによって、本体部１０の形状をスロット８０の内周面に沿った形状に成形することができる。得られたスロット絶縁紙１０２は、図６に示すごとく、一方のカフス部１２の最外周部、つまり、スロット底部８５（図３）の一方の角部近傍に対応する部位に、延長片部１５が設けられた状態となる。
【００３０】
本例の場合には、上記延長片部１５を備えた部位を、スロット底部８５の角部のうち、バリが出ている側に合わせてスロット絶縁紙１をスロット８０に装着する。これにより、スロット底部８５のバリの出ている部分に対応する部分のみが損傷を受けやすい場合に、その損傷を大幅に抑制することができる。その他は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００３１】
（実施例３）
本例は、図７、図８に示すごとく、延長片部１６を一方のカフス部１２のみに設け、この延長片部１６を他方のカフス部１２と本体部１０との重なりの間に到達する長さに設けた例である。その他は、実施例１と同じである。
すなわち、本例のスロット絶縁紙１０３は、図７に示すごとく、本体部１０及びカフス部１２となる部分を連ねた長方形状の部分を有すると共に、その幅方向中央部一方のみに延長片部１６となる部位を突出させた形状の１枚のシートを準備する。延長片部１６の長さは、後述する折り曲げ線ａ１において折り返した際に、延長片部１６の先端１６１が他方の折り曲げ線ａ２の手前であってカフス部１２の幅よりも狭い範囲に到達する長さとした。
【００３２】
次に、図８の紙面上において、折り曲げ線ａ１、ａ２においてそれぞれ谷折りすることによってカフス部１２を形成し、さらに、折り曲げ線ｂ１、ｂ２においてそれぞれ山折りすることによって、本体部１０の形状をスロット８０の内周面に沿った形状に成形することができる。得られたスロット絶縁紙１０３は、図８に示すごとく、一方のカフス部１２の最外周部、つまり、スロット底部８５（図３）に対応する部位の全長に、上記延長片部１６が設けられた状態となる。
【００３３】
本例の場合には、スロット底部８５の全長に対応する部位全体の損傷を防止するために非常に有効である。その他は、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００３４】
１、１０２、１０３  スロット絶縁紙
１０  本体部
１２  カフス部
１５、１６  延長片部
８  ステータコア
８０  スロット
８４  軸方向端面
８５  スロット底部
８８  コイル
【図１】
2011200046.tif 000003
【図２】
2011200046.tif 000004
【図３】
2011200046.tif 000005
【図４】
2011200046.tif 000006
【図５】
2011200046.tif 000007
【図６】
2011200046.tif 000008
【図７】
2011200046.tif 000009
【図８】
2011200046.tif 000010
【図９】
2011200046.tif 000011