(57)【要約】【課題】基材の両面に発泡シートが設けられてなる固定部材を用いてコイルを固定する際に、基材が発泡シートから抜け落ちることを抑制する回転電機のステータを提供する。【解決手段】ステータ１０の固定部材１６は、基材３０と、基材３０の両面に設けられる発泡シート３２と、を備える。基材３０には、両面間を貫通する貫通孔３４が設けられている。発泡シート３２は、発泡後の膨張状態にて、コイル１４およびティース２２の両者に密着し、かつ貫通孔３４を満たすように構成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨークおよび複数のティースを有するステータコアと、
前記ステータコアのティースに巻装されるコイルと、
前記コイルと該コイルに隣り合う他部材との間に介在して両者を固定する固定部材と、
を備える回転電機のステータであって、
前記固定部材は、基材と、前記基材の両面に設けられる発泡シートと、を備え、
前記基材には、両面間を貫通する貫通孔が設けられ、
前記発泡シートは、発泡後の膨張状態にて、前記コイルおよび前記他部材の両者に密着し、かつ前記貫通孔を満たすように構成されることを特徴とする回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状のヨークおよび複数のティースを有するステータコアと、このティースに巻装されるコイルを備える、回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータは、磁性体であるステータコアのティースに、絶縁被膜された導体であるコイルを巻装して構成される。発泡シートを取り付けた絶縁基材（いわゆるインシュレータ）をコイルとティースの間に配置した後、この発泡シートを発泡させることで、コイルをステータコアに固定する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、基材と、基材の表面よりも広い面でコイルおよび他部材（ステータコアまたは別のコイル）に密着する発泡シートを備える固定部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５４４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示される固定部材では、基材と発泡シートの間の接着強度が十分ではないとき、例えば振動や熱負荷の発生により、基材が発泡シートから抜け落ちる場合がある。このとき、固定部材の内部に隙間が生じるため、コイルの固定強度が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本明細書では、基材の両面に発泡シートが設けられてなる固定部材を用いてコイルを固定する際に、基材が発泡シートから抜け落ちることを抑制する回転電機のステータを開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する回転電機のステータは、環状のヨークおよび複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアのティースに巻装されるコイルと、前記コイルと該コイルに隣り合う他部材との間に介在して両者を固定する固定部材と、を備え、前記固定部材は、基材と、前記基材の両面に設けられる発泡シートと、を備え、前記基材には、両面間を貫通する貫通孔が設けられ、前記発泡シートは、発泡後の膨張状態にて、前記コイルおよび前記他部材の両者に密着し、かつ前記貫通孔を満たすように構成される。
【０００８】
このように構成することで、発泡後の膨張状態である発泡シートは、コイルおよび他部材に密着する部位のみならず、基材に設けられた貫通孔を満たす部位によっても同時に結合される。これにより、発泡シートが貫通穴を介して基材を両面側から繋ぎ止めることが可能となり、基材と発泡シートの間の固定強度がさらに高まる。その結果、基材の両面に発泡シートが設けられてなる固定部材を用いてコイルを固定する際に、基材が発泡シートから抜け落ちるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書に開示する回転電機のステータによれば、基材の両面に発泡シートが設けられてなる固定部材を用いてコイルを固定する際に、基材が発泡シートから抜け落ちることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における回転電機のステータの平面図である。
【図２】図１の概略的なＡ−Ａ断面図であり、（ａ）は発泡シートが膨張する前の状態を、（ｂ）は発泡シートが膨張した後の状態をそれぞれ示している。
【図３】図２に示す固定部材の斜視図である。
【図４】図３の概略的なＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態における回転電機のステータ１０の平面図である。以下の説明における具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、図示の便宜上、各々の図面における寸法は、実際とは異なっている場合や、図面間でも一致していない場合もある。また、以下の説明における「軸方向」、「径方向」、「周方向」は、特記しない限り、ステータ１０の軸方向、径方向、周方向をそれぞれ意味する。
【００１２】
図１に示すステータ１０は、永久磁石埋込型回転電機に用いられる。回転電機として構成した場合、ステータ１０は、永久磁石を埋め込んだロータ（図示せず）の周囲を取り囲むように、ロータと同心に配置される。ステータ１０は、その内周に複数のティース２２が形成された略環状のステータコア１２と、各々のティース２２に巻装されたコイル１４と、２つの部材間を絶縁した状態で固定する固定部材１６，１８と、を備えている。
【００１３】
ステータコア１２は、環状のヨーク２０と、ヨーク２０の内周側に突き出す複数のティース２２と、を含んで構成される。このステータコア１２は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板（例えばケイ素鋼板）から構成されている。ティース２２は、内周側に近づくにつれて徐々に幅狭になる略台形の断面を有している。なお、図示例では、ティース２２を１５個設けているが、この個数は適宜変更されてもよい。
【００１４】
コイル１４は、平角線からなる巻線を集中巻することで構成される。平角線の表面には、隣接する平角線間の絶縁を確保するためにエナメル加工が施されている。コイル１４は、三相のコイル、すなわち、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルを有する。各々の相コイルは、複数の単コイルを直列に繋ぐことで構成され、各々の単コイルは、巻線を１個のティース２２に巻装して構成される。複数のティース２２には、Ｕ相の単コイル、Ｖ相の単コイル、Ｗ相の単コイルが、周方向に順に繰り返し並ぶように配されている。なお、このコイル１４の構成は、一例であり、適宜変更されてもよい。
【００１５】
固定部材１６，１８はそれぞれ、コイル１４と、コイル１４に隣り合う他部材との間に介在して両者を固定するための部材である。具体的には、固定部材１６はコイル１４とティース２２の間に設けられ、固定部材１８は隣り合う単コイル（２個のコイル１４）の間に設けられる。
【００１６】
図２は、図１の概略的なＡ−Ａ断面図であり、（ａ）は発泡シート３２が膨張する前の状態を、（ｂ）は発泡シート３２が膨張した後の状態をそれぞれ示している。また、図３は図２に示す固定部材１６の斜視図であり、図４は図３の概略的なＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
図３に示すように、固定部材１６は、略平板状の基材３０と、基材３０の両面に設けられる発泡シート３２と、から構成される。基材３０は、絶縁性材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）等の樹脂材料からなる部材である。この基材３０には、両面間を貫通する８個の貫通孔３４と、内周側端部にて径方向に張り出したフランジ３６と、が設けられている。
【００１８】
発泡シート３２は、熱を加えることにより発泡して膨張するシート状部材である。この発泡シート３２は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂層中に、炭酸アンモニウムやＮ−ニトロソ系化合物等の発泡剤を充填して構成される。この発泡シート３２には、ガラスクロスや無機充填剤、架橋剤、粘着性付与剤等が含まれてもよい。また、発泡シート３２の表面には、コイル１４を構成する巻線の絶縁被膜等と接着可能な接着剤層が設けられることが好ましい。
【００１９】
発泡シート３２は、１枚の連続シートを略Ｕ字状に折った状態で、径方向外側から基材３０を挟むように基材３０に貼着される。なお、後述するように、図２（ｂ）に示す膨張状態を実現できるのであれば、１枚の連続シートを用いる代わりに、基材３０の各面に発泡シート３２を１枚ずつ貼着してもよい。
【００２０】
このように構成される固定部材１６は、図２において、ティース２２の軸方向両端面に１個ずつ配置される。２個の固定部材１６は、フランジ３６がコイル１４の内径側端部に到達する位置までそれぞれ挿入される。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、この基材３０の径方向長さＬ１は、コイル１４の径方向長さＬ２よりも短くなっている。したがって、固定部材１６をコイル１４とティース２２の間に配置した状態において、基材３０の外径側端部は、コイル１４の外径側端部よりも内側に位置する。
【００２２】
そして、固定部材１６を加熱することで、固定部材１６の発泡シート３２は、図２（ａ）の形態から図２（ｂ）の形態に変形する。具体的には、発泡シート３２は、基材３０の表面よりも広い面でコイル１４およびティース２２に密着して両者を固定し、かつ基材３０の貫通孔３４を満たすように膨張する。ここで、フランジ３６は、発泡シート３２の内周側への飛び出しを阻止する機能を果たす。
【００２３】
その結果、図２（ｂ）に示すように、コイル１４とティース２２との間に、発泡シート３２のみが介在し、基材３０が介在しない領域Ｄ２が形成される。この領域Ｄ２は、基材３０および発泡シート３２が介在する領域Ｄ１と比べて接合面の数が少なくなっている。つまり、接合面の数がより少ない領域Ｄ２を設けることで、その分だけ固定強度を低下させる物理的要因が少なくなり、コイル１４をより確実に固定できる。
【００２４】
また、図４から理解されるように、発泡後の膨張状態である発泡シート３２は、コイル１４およびティース２２に密着する部位のみならず、基材３０に設けられた貫通孔３４を満たす部位によっても同時に結合される。これにより、発泡シート３２が貫通孔３４を介して基材３０を両面側から繋ぎ止めることが可能となり、基材３０と発泡シート３２の間の固定強度がさらに高まる。その結果、基材３０の両面に発泡シート３２が設けられてなる固定部材１６を用いてコイル１４を固定する際に、基材３０が発泡シート３２から抜け落ちるのを抑制することができる。
【００２５】
なお、この発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できる。例えば、基材３０に設けられる貫通孔３４の個数、形状、大きさ、位置、または配置密度は、適宜変更されてもよい。
【００２６】
また、互いに隣り合う２個のコイル１４同士を固定する固定部材１８にも、上記した固定部材１６と同様の構成を採用してもよい。また、相が異なる２個の単コイルが１個のスロットに収容される構造を有するステータにおいて、当該スロット内で互いに隣り合う２個の単コイル同士にも適用してもよい。
【００２７】
また、基材３０には、上記した貫通孔３４と併せてまたはこれとは別に、表面積を増やすための凹凸形状を設けてもよい。これにより、発泡後の膨張状態にて基材３０と発泡シート３２の接触面積が大きくなり、摩擦力または接着面積が増加することで、両者の固定強度がさらに高まる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ステータ、１２  ステータコア、１４  コイル、１６，１８  固定部材、２０  ヨーク、２２  ティース、３０  基材、３２  発泡シート、３４  貫通孔、３６  フランジ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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