(57)【要約】【課題】帯状の絶縁シートを丸めて円環形状に形成する際に、絶縁シートの端部が何ら規制なされていないため、端部がコイルの隙間から外径側または内径側に飛び出す可能性がある。仮に、内径側に回転子を備えた回転電機に用いられた場合、絶縁シートの端部が内径側に飛び出すと、回転子が回転する際に絶縁シートを巻き込み、回転不良を発生させる可能性があった。【解決手段】この発明に係る絶縁体は、絶縁シートを径方向に重なり部分を有する環状に丸めて成形された絶縁体であって、絶縁シートの対向する両端部のそれぞれの少なくとも一部が、重なり部分で内径側および外径側に配された絶縁シートに挟まれて位置することを特徴とするものである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁シートを径方向に重なり部分を有する環状に丸めて成形された絶縁体であって、
前記絶縁シートの対向する両端部のそれぞれの少なくとも一部が、前記重なり部分で内径側および外径側に配置された前記絶縁シートの各部分に挟まれて位置することを特徴とする絶縁体。
【請求項２】
前記絶縁シートは帯状であって、
前記絶縁シートの長手方向両端部のそれぞれの少なくとも一部が、前記重なり部分で内径側および外径側に配置された前記絶縁シートの各部分に挟まれて位置することを特徴とする請求項１記載の絶縁体。
【請求項３】
前記絶縁シートが孔部および切欠き部の少なくとも一方を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の絶縁体。
【請求項４】
前記絶縁シートが前記孔部および前記切欠き部の少なくとも一方を複数備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の絶縁体。
【請求項５】
前記長手方向両端部の少なくとも一方が、複数備わった前記孔部および前記切欠き部のうち少なくとも２つを通して環状が形成されたことを特徴とする請求項４記載の絶縁体。
【請求項６】
前記長手方向両端部の短手方向の幅が、該方向における前記孔部または前記切欠き部の幅以下であることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の絶縁体。
【請求項７】
請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の絶縁体を備えた固定子であって、
環状の固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に挿入された固定子巻線と、
前記固定子巻線のコイルエンド部に配置された前記絶縁体と、
を備えた固定子。
【請求項８】
前記固定子鉄心は、複数個の分割鉄心を環状に配列して構成されたことを特徴とする請求項７記載の固定子。
【請求項９】
請求項７または請求項８のいずれかに記載の固定子と、
前記固定子の内周側に配置され、
回転中心で回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸に固着された回転子鉄心と、
を有する回転子と、
を備えた回転電機。
【請求項１０】
固定子と回転子とを備えた回転電機の製造方法であって、
前記固定子の固定子鉄心に巻回された固定子巻線を挿入する工程と、
前記固定子巻線各相に対応しコイルエンド部に環状の絶縁体を配置する工程と、
を含み、
前記環状の絶縁体を配置する工程は、
帯状の絶縁シートの長手方向両端部のそれぞれの少なくとも一部が、前記重なり部分で内径側および外径側に配置された前記絶縁シートの各部分に挟まれて位置するよう環状に丸めて成形された前記環状の絶縁体の大きさを調整する工程を含むことを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気機器に用いられる絶縁体に関し、特に回転電機に用いられる絶縁体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられる回転電機の絶縁体として、例えば、複数のティース部を備えた鉄心と、前記複数のティース部に渡って巻かれているコイルと、コイルと鉄心またはコイル同士の絶縁性を確保するための絶縁部材を備えた回転電機において、帯状の絶縁シートを丸めて円環形状に形成された絶縁シートを前記コイルのコイルエンド部に備えたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来用いられる回転電機の絶縁体として、絶縁シートを丸めてその両端部同士を超音波で溶着することによって円環形状の絶縁シートを形成しているものがある。（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２４０４０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２３７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の発明では、帯状の絶縁シートを丸めて円環形状に形成する際に、絶縁シートの端部が何ら規制なされていないため、端部がコイルの隙間から外径側または内径側に飛び出す可能性がある。仮に、内径側に回転子を備えた回転電機に用いられた場合、絶縁シートの端部が内径側に飛び出すと、回転子が回転する際に絶縁シートを巻き込み、回転不良を発生させる可能性があった。
【０００６】
また、仮に、外径側に筐体を設け、圧入や焼き嵌めにより回転電機を固定する場合、絶縁シートの端部が外径側に飛び出すと、筐体と固定子の間に絶縁シートを挟みこみ、回転電機の固定不良を起こす可能性があった。
【０００７】
また、上記特許文献２記載の発明では、絶縁シートの両端部を超音波溶着していれば、上記特許文献１記載の発明のような絶縁シートの飛び出しは発生しないが、超音波溶着の設備や工程が必要となり、製造設備及び工程が煩雑になるという課題があった。
【０００８】
さらに、両端部同士を固定すると、絶縁シートの径が固定されてしまうため、例えば、複数種類の回転電機を製造する場合、それぞれの種類に対応した円環形状の絶縁シートを用意する必要があり、複数種類の在庫を持つ必要が生じるだけでなく、管理が煩雑となるという課題があった。
【０００９】
また、コイルの成形精度が低い場合、絶縁シートの径とコイルの径の間にずれが生じるため、絶縁シートの径がコイル径より小さい場合は絶縁シートが挿入不能となり、逆に絶縁シートの径がコイル径より多きいい場合は絶縁シートの余長がしわとなってコイルの隙間から飛び出し、回転不良や固定不良を引き起こす可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る絶縁体は、絶縁シートを径方向に重なり部分を有する環状に丸めて成形された絶縁体であって、絶縁シートの対向する両端部のそれぞれの少なくとも一部が、重なり部分で内径側および外径側に配された絶縁シートに挟まれて位置することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
シンプルな構造で、電機機器に用いられた場合に不良が発生し難いという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機の構造を示す部分断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による固定子を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１による固定子鉄心を構成する分割鉄心を２つ並べた状態を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１による固定子巻線を構成するコイルを示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１による回転電機の帯状絶縁シートを示した図である。
【図６】この発明の実施の形態１による回転電機の円環状の相間絶縁体を示す上面図である。
【図７】この発明の実施の形態１による回転電機の円環状の相間絶縁体を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態１による固定子を構成するコイル籠を示す斜視図である。図９は、図１０は、図１１は、
【図９】この発明の実施の形態１による相間絶縁体をコイル籠に挿入する様子を示す断面模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による固定子を構成するコイル籠と相間絶縁体を示す部分断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による固定子を構成する対地絶縁体を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による固定子を構成する分割鉄心を示す斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による相間絶縁体を示す上面図である。
【図１４】この発明の実施の形態３による相間絶縁体の帯状絶縁シートに設けられた孔の一例を示した図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による相間絶縁体の帯状絶縁シートに設けられた孔の一例を示した図である。
【図１６】この発明の実施の形態３による相間絶縁体の帯状絶縁シートに設けられた孔の一例を示した図である。
【図１７】この発明の実施の形態４による相間絶縁体の帯状絶縁シートを示す平面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４による相間絶縁体の帯状絶縁シートを円環形状に成形した時の斜視図である。
【図１９】この発明における円環形状に成形した相間絶縁体の戻りを防止するための治具の一例を示した斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態５による相間絶縁体の帯状絶縁シートを示す平面図である。
【図２１】この発明の実施の形態５による相間絶縁体の帯状絶縁シートを示す平面図である。
【図２２】この発明の実施の形態５による回転電機の円環状の相間絶縁体を示す斜視図である。
【図２３】この発明の実施の形態１による回転電機の帯状絶縁シートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
次に、図面を用いて、この発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機の構造を示す断面図である。図において、回転電機１は、有底円筒形状のフレーム２及びフレーム２の開口を塞口する端板３を有するハウジング４と、フレーム２の円筒部３３の内側に嵌合され固着された固定子１０と、フレーム２の底部３４および端板３の中央にベアリング５ａ及びベアリング５ｂを介して回転可能に支持された回転軸６と、回転軸６に固着されて固定子１０の内周側に回転可能に配設された回転子７とを備える。
【００１５】
回転子７は、回転中心に挿通された回転軸６に固着された回転子鉄心８と、回転子鉄心８の外周面側に埋設されて周方向に所定のピッチで配列され磁極を構成する永久磁石９とを備えた永久磁石型回転子である。なお、回転子７は、永久磁石型回転子に限定されず、絶縁しない回転子導体を回転子鉄心のスロットに収納して両側を短絡環で短絡したかご形回転子や、絶縁した導体線を回転子鉄心のスロットに装着した巻線形回転子を用いてもよい。
【００１６】
次に、固定子１０の詳細について図２〜４を用いて説明する。図２は、この発明の実施の形態１による固定子を示す斜視図である。固定子１０は、複数個の分割鉄心１２が円環状に組み合わされて構成された固定子鉄心１１と、固定子鉄心１１に装着された固定子巻線１３と、固定子巻線１３を構成する各相のコイル１４と、固定子巻線１３と固定子鉄心１１を電気的に隔離する対地絶縁体１５と、固定子巻線１３において、各相のコイル同士を電気的に絶縁する円環形状の相間絶縁体１６ａを備えている。なお、説明の便宜上、ここでは、スロット数を４８個として表記しているが、４８個に限定するものではなく、例えば、２４個や６０個、７２個でもよい。
【００１７】
対地絶縁体１５は、矩形、ここでは略長方形の絶縁シートを２箇所折り曲げて周方向断面がコの字形状になるよう成型したものであり、固定子巻線１３と固定子鉄心１１とを電気的に絶縁するために用いられる。対地絶縁体１５の軸方向の長さは固定子鉄心１１の軸長よりも少し長く、また、径方向の長さはティース部の径方向長さよりは少し短くし、スロットに収まるコイルの本数×コイルの厚さｄよりは少し長くなるように設定されている。対地絶縁体の材質には特に制限はなく、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）やＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）といった樹脂フィルムや、アラミド紙といった紙材質のものでもよく、回転電機の使用目的や使用環境に合わせて適宜選択すればよい。
【００１８】
図３は、固定子鉄心を構成する分割鉄心を２つ並べた状態を示す斜視図である。分割鉄心１２は、所定枚数の電磁鋼板を積層一体化して構成され、固定子鉄心の円環部分を構成する円弧形状のコアバック部１７と、コアバック部１７の内周壁面から径方向内側に延設された１本のティース部１８を備えている。そして、固定子鉄心１１は、ティース部１８を径方向内側に向けて、コアバック部１７の周方向の側面同士を突き合わせて、４８個の分割鉄心１２を周方向に配列、一体化して円環形状にして構成されている。ティース部１８は周方向幅が径方向内側に向かっていくにしたがって狭くなる先細り形状されており、隣り合う２つのティース部１８で１つのスロット３０が形成されコイル１４が挿入される。スロット３０の断面形状は略長方形となっている。
【００１９】
図４は、固定子巻線を構成するコイルを示す斜視図である。固定子巻線１３を構成するコイル１４は、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された切れ目のない連続した銅線やアルミニウム線などからなる厚みｄを持つ導体線を８字形状に巻回した形状となっている。なお、ここでは導体線の断面形状を長方形としているが正方形や円形としてもよい。スロットに挿入可能な形状であれば特に断面形状が長方形にこだわらない。
【００２０】
コイル１４は、６スロット分の角度間隔で離れて３列となったコイルを例示している。図において、コイル１４は、第１直線部１９ａ、以下、第２〜６直線部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆと、第１直線部１９ａおよび第２直線部１９ｂを連結する第１コイルエンド部２０ａ、第２直線部１９ｂおよび第３直線部１９ｃを連結する第２コイルエンド部２０ｂ、第３直線部１９ｃおよび第４直線部１９ｄを連結する第３コイルエンド部２０ｃ、第４直線部１９ｄおよび第５直線部１９ｅを連結する第４コイルエンド部２０ｄ、第５直線部１９ｅおよび第６直線部１９ｆを連結する第５コイルエンド部２０ｅと、他のコイルや給電部、中性点等に接続する第１直線部１９ａから伸びる始端部２１と、第６直線部１９ｆから伸びる終端部２２を備える。このコイル１４を４８個周方向に並べることで、固定子巻線１３を構成する。
【００２１】
なお、６スロット分の角度間隔とは、連続する６のスロットの中心間隔であり、例えば、スロット数が４８個の場合、６スロット分の角度間隔は３６０÷４８×６＝４５度であり、スロット数が７２個の場合、６スロット分の角度間隔は３０度となる。
【００２２】
各直線部と各コイルエンド部、および各直線部と始端または終端との接続部において、導体線が径方向に略Ｓ字状に曲がったオフセット部２３をそれぞれ備える。各オフセット部の径方向の移動量は外径側に配置されたものほど外径側への変化量が大きくなるよう設計されている。
【００２３】
各コイルエンド部の頂部では、径方向に導体線の厚みｄだけ変位するクランク部２４が設けられており、それぞれの直線部は内径側から外径側に順番に径方向位置を変える構造になっている。
【００２４】
図５〜７は、この発明の実施の形態１による回転電機の相間絶縁体を示す図である。図５は、この発明の実施の形態１による回転電機の帯状絶縁シートを示した図である。図６は、この発明の実施の形態１による回転電機の円環状の相間絶縁体を示す上面図である。図７は、この発明の実施の形態１による回転電機の円環状の相間絶縁体を示す斜視図である。以下、図５〜７を用いて説明する。
【００２５】
相間絶縁体１６ａは、図５に示された外形を有する帯状絶縁シート３２ａが、図６、図７で示された円環形状に成形されたものである。相間絶縁体１６ａはコイルエンド内において、異相のコイル間に配置されることにより、相間絶縁に必要な空間距離を確保するためのスペーサとしての役割を担っている。帯状絶縁シート３２ａは中央付近に孔２５ａを備える。孔２５ａは長方形または正方形といった方形形状となっており、孔２５ａの位置は帯状絶縁シート３２ａの略中央に設けられているが、中央から上下左右いずれかに寄っていても特に支障はない。なお、ここでは、孔は長方形または正方形形状として説明しているが、円状、長円状、ひし形、または、その他の矩形形状であっても成形することは可能である。ただし、挿入のしやすさ、収まりのよさから、通常長方形または正方形形状を選択した方がよい。
【００２６】
また、帯状絶縁シート３２ａの両端部には幅が細くなっている第一細部２６ａと第二細部２６ｂを備え、それぞれは第一端部３１ａと第二端部３１ｂを有している。第一細部２６ａ及び第二細部２６ｂの条件と、帯状絶縁シート３２ａの材質の条件については、以下に示す帯状絶縁シート３２ａを円環形状に成形する工程の中で合わせて説明する。  
【００２７】
以下、帯状絶縁シート３２ａを円環形状に成形する工程について説明する。まず、帯状絶縁シート３２ａの孔２５ａから第一細部２６ａまでの片側半分をねじらないようにフラットワイズ方向に曲げ、第一細部２６ａの第一端部３１ａを孔２５ａに通すことにより６の字形状にする。
【００２８】
次に、まだ曲げられていない孔２５ａから第二細部２６ｂまでの片側半分を、孔２５ａから第一細部２６ａまでで形成された環状に沿うよう同じ側のフラットワイズ方向に曲げ、すでに、孔２５ａを貫通している第一細部２６ａより外径側から第二細部２６ｂの第二端部３１ｂを孔２５ａに通す。この時、第一細部２６ａまたは第二細部２６ｂの幅が孔２５ａの幅方向の寸法よりも大きくなっていた場合、細部を孔に挿入しにくかったり、無理に挿入することでしわが発生したりするおそれがあるため、第一細部２６ａおよび第二細部２６ｂの幅は孔２５ａの幅方向の寸法と同寸か、それよりも狭くするのが望ましい。
【００２９】
最後に、相間絶縁体１６ａを内径または外径方向から圧縮したり、周方向にすべらせたりすることにより大きさおよび形状を調整し、図７に示すような円環形状に整える。このように整形することで、第一端部３１ａと第二端部３１ｂのそれぞれが、内径側および外径側に配置された帯状絶縁シート３２ａの両端部に対応する部分に挟まれて配置される構成となる。つまり、両端部が内径側および外径側に露出しない構成となる。
【００３０】
なお、ここでは、帯状絶縁シートの両側に細部が設けられており、両端部の全てが内径側および外径側に配置された帯状絶縁シートの両端部に対応する部分で挟まれて配置される構成となるが、図２３に示したように、帯状絶縁シートの両側に、長手方向に切り込みを入れて両端部の部分が内径側および外径側に配置された帯状絶縁シートの両端部に対応する部分で挟まれて配置される構成としてもよい（図では一の端部側のみ示しているが他の端部側についても同様の構成である）。
【００３１】
たとえば、図で示したように、帯状絶縁シート３２ｂの第二端部３１ｈを短手方向に３つに分割し、第二端部３１ｈの部分である上下に位置する端部のみを帯状絶縁シート３２ｂの長手方向中央付近で短手方向上下に設けられた一対の孔２５ｋ（切欠き２５ｋ）に通すことで、両端部の一部である真ん中の部分は内径側および外径側に配置された帯状絶縁シートに挟まれない構成となるが、両端部の他部である上下に位置する端部は内径側および外径側に配置された帯状絶縁シートに挟まれる構成とすることができる。
【００３２】
このような構成では、両端部の一部が内径側または外径側に露出する構成となるが、両端部の他部である上下に位置する端部により動きが規制されるため、上下に位置する端部についてはもちろん本発明の効果を有するが、両端部の一部である真ん中の部分についてもある程度は本発明の効果を享受できる。ただし、両端部の一部が内外径側に露出する構成となるので、両端部の全てが内径側および外径側に配置された帯状絶縁シートに挟まれる構成に比べれば効果は小さくなる。
【００３３】
なお、図２３では、端部を３つに分けてその上下の端部を孔に通した構成としたが、２つに分けた場合、４つに分けた場合、または、それ以上に分けた場合についても、同様の考え方で端部の一部を内径側および外径側に配置された帯状絶縁シートに挟まれる構成にすれば、ある程度の効果を有することはいうまでもない。
【００３４】
なお、相間絶縁体１６ａ、つまり帯状絶縁シート３２ａの材質は対地絶縁体１５と同じく、ＰＥＴやＰＰＳといった樹脂フィルムや、アラミド紙といった紙材質のものでもよい。ただし、表面のすべりが良いものほうが最後の円環形状に成形する時の作業性がよいため、アラミド紙といった紙材質のものよりもＰＥＴやＰＰＳなどの樹脂フィルムの方が適している。
【００３５】
次に、固定子の製造手順について説明する。図８は、この発明の実施の形態１による固定子を構成するコイル籠を示す斜視図である。図９は、この発明の実施の形態１による相間絶縁体をコイル籠に挿入する様子を示す断面模式図である。図１０は、この発明の実施の形態１による固定子を構成するコイル籠と相間絶縁体を示す部分断面図である。図１１は、この発明の実施の形態１による固定子を構成する対地絶縁体を示す斜視図である。図１２は、この発明の実施の形態１による固定子を構成する分割鉄心を示す斜視図である。以下、図８〜１２を用いて説明する。
【００３６】
まず、コイル１４を４８個周方向に整列して組合せ、図８に示すように一円形状のコイル籠２７を成形する。次に、円環形状に成形した相間絶縁体１６ａをコイル籠２７の軸方向上下両側から図９に示すように挿入し、図１０に示すようにコイルエンド部に配置する。この時、相間絶縁体１６ａの材質にも寄るが、円環形状になっている相間絶縁体１６ａには帯状に戻ろうとするスプリングバックの力が働くため、コイルエンド部に配置する際には、大きさおよび形状をコイル籠２７の形状ばらつきに対応した調整をしながら挿入する。また、挿入後には、円環形状になっている相間絶縁体１６ａには帯状に戻ろうとするスプリングバックの力が働くため、コイル籠２７と相間絶縁体１６ａの間には圧力と摩擦力が生じ、相間絶縁体１６ａが自重により落下することを妨げる。
【００３７】
次に、図１１に示すように対地絶縁体１５を各コイルの直線部を挟み込むようにコイル籠２７の外径側から挿入する。対地絶縁体１５の軸方向位置は各コイルのオフセット部２３にかからない位置になるよう調整する。
【００３８】
次に、図１２に示すように外径側から分割鉄心１２を各コイル１４の隙間に挿入する。この時、前述の通り、対地絶縁体１５の軸方向の高さは固定子鉄心１１の軸長よりも長いため、各分割鉄心１２の軸方向高さを調整することにより、固定子鉄心１１の軸方向両端部から対地絶縁体１５が少し（数ｍｍ程度）飛び出した状態に成形することができる。最後に、図には示さないが、各コイルの始端と終端を適宜溶接等で接続して、渡り線やコネクタを用いて中性点を形成したり給電線を設けることにより、固定子１０の組み立てが完了する。
【００３９】
以上説明したような構成にすれば、図６に示すように相間絶縁体の両端部が外径側及び内径側の絶縁シートの間に挟まれた構造になるため、相間絶縁体の端部がコイルの隙間から内径側または外径側に飛び出ることがなく、相間絶縁体の端部が回転子と干渉して発生する回転不良や固定子をフレームに圧入する際に固定子とフレームの間に相間絶縁体の端部が挟まれて発生する固定子の固定不良等のリスクを低く抑えることができ、回転電機の信頼性を高めることができる。
【００４０】
また、本実施の形態における帯状絶縁シートを用いた相間絶縁体は、従来の単純な長方形形状の帯状絶縁シートを用いた相間絶縁体と比較して、孔と両端部の細部との加工が必要であるが、孔と細部の加工は金型打ち抜きで一括してできるものであり、追加の工程は必要なく、加工費が増えるものではない。
【００４１】
さらに、相間絶縁体の孔に挿入される細部の長さを調整することにより、環状の相間絶縁体の径をある程度の自由度をもって調整することができるため、例えば、複数種類の互いに径が少しだけ異なる相間絶縁体を同形状の帯状絶縁シートから成形することができ、管理の簡素化や打ち抜き金型の種類削減に貢献できる。
【００４２】
また、コイルエンド部に挿入する際に、内外シートを別々に把持する等により調整可能に把持することで微調整が可能となり、コイルの成形精度が高くなく、コイル籠の径にばらつきが生じたとしても、相間絶縁体の径がコイル籠の径に合わせて柔軟に対応できるため、コイル籠の径に対して相間絶縁体の径が小さすぎて挿入できなかったり、逆に、径が大きすぎてしわが発生したりすることがなく、不良品の発生を押さえ生産性が向上する。
【００４３】
実施の形態２．
図１３は、この発明の実施の形態２による相間絶縁体を示す上面図である。上記実施の形態では、帯状絶縁シートの両細部を異なる方向から孔部に挿入することで環状を形成していたが、帯状絶縁シートの両端部が表層に出ないように環状に成形する方法は他にもある。
【００４４】
例えば、図１３に示すように、帯状絶縁シート３２ａの孔２５ａのところで２つ折りにし、第一細部２６ａの第一端部３１ａ及び第二細部２６ｂの第二端部３１ｂを重ねて二つ折りとなった孔２５ａの山側から挿入することで帯状絶縁シートの両端部が表層に出ない相間絶縁体１６ｂを成形することができる。この方法によれば、一部でシートが径方向に４枚重なることになるので薄いところと厚いところの差が大きくなってしまうが、孔に両端部を通す作業が一回のみになるので、上記実施の形態と比較して、帯状絶縁シートを環状に成形する作業が容易になり、自動化しやすいという利点がある。
【００４５】
実施の形態３．
図１４〜１６は、この発明の実施の形態３による相間絶縁体の帯状絶縁シートに設けられた孔の形状を示した図である。上記実施の形態では、帯状絶縁シートに設けられた孔の形状は方形として説明してきたが、特に方形である必要は無い。また、図１５に示すように、孔というよりは切欠きと表現した方が適切な形状の場合もある。つまり、帯状絶縁シートの所定の位置に両端部が表面側から裏面側に抜けるような適切な空間が設けられてさえいれば本発明の構成が得られる。
【００４６】
帯状絶縁シートに設けられた孔の形状は方形以外にも様々な形状から選択できることは明らかである。例えば、図１４に示すように丸穴形状の孔２５ｂにした場合、孔２５ｂ付近の帯状絶縁シート３２ａの短手方向両端からの距離が最小となる区間を短くでき、孔２５ｂ付近での相間絶縁体の強度を向上させることができる。また、図１５に示すように形状の孔２５ｃ、ここでは孔２５ｃとしているが、いわゆる切欠きにした場合、孔２５ｃ付近での相間絶縁体の強度は低くなるが、実施の形態２で示したような２つ折りがやり易くなると同時に、両端部を孔に通す必要がなくなるため、作業性が向上する。さらに、図１６に示すようにスリット形状の孔２５ｄにした場合、帯状絶縁シート３２ａを金型で打ち抜くときに廃却部分が出ないので、ブローやバキューム等が不要となり設備を簡素化できる。このように、孔の形状には多くの選択肢があり、製造設備等の要求仕様に合わせて適宜選択すればよい。
【００４７】
実施の形態４．
図１７は、この発明の実施の形態４による相間絶縁体の帯状絶縁シートを示す平面図であり、図１８は、相間絶縁体の帯状絶縁シートを円環形状に成形した時の斜視図であり、図１９は、この発明における円環形状に成形した相間絶縁体の戻りを防止するための治具の一例を示した斜視図である。例えば、上記実施の形態では、相間絶縁体には孔が１箇所だけ設けられている。よって、細部を通した状態のまま放置しておくと、スプリングバックが発生するため、径が大きくなったり、帯状に戻ったりする。そこで、帯状絶縁シートを円環形状成形した後、コイル籠に挿入するまでの間、例えば、図１９に示すようなスプリングバックを抑えるツール２８が必要になる。
【００４８】
そこで、図１７に示すように帯状絶縁シート３２ｃに複数の孔２５ｅを設け、第一細部２６ｃ及び第二細部２６ｄを長くし、図１８に示すように円環形状にするときに各孔に対応する各細部を通すようにすれば、細部が複数の孔を通って押えられている状態になるため、相間絶縁体１６ｃが帯状に戻ろうとするスプリングバックを抑制することができる。その結果、図１９に示すようなツール２８を使わなくても形状を保持でき、工具を少なくすることができる。
【００４９】
実施の形態５．
図２０は、この発明の実施の形態５による相間絶縁体の帯状絶縁シートを示す平面図である。上記実施の形態では、帯状絶縁シートには、両端部を通すための孔しか設けられていないが、固定子にワニスを塗布する場合には、相間絶縁体がワニスの流れをさえぎり、十分ワニスが含浸されない場合も想定される。そこで、両端部を通すための孔以外にワニスを含侵させるための孔を設けることで、均一にワニスを塗布することが可能となる。
【００５０】
図に示すように、固定子にワニスを塗布する場合、帯状絶縁シート３２ｄに、両端の第一細部２６ｅ及び第二細部２６ｆを通す孔２５ｆ以外にワニスを含侵させるためのワニス孔２９を設けることにより、ワニスをコイルエンド部に留めることができるようになる。なお、ワニス孔２９の幅を第一細部２６ｅ及び第二細部２６ｆの幅より狭くすることにより、第一細部２６ｅ及び第二細部２６ｆを誤ってワニス孔２９に通すことがなく、不良発生を未然に防ぐことができる。もちろん、ワニス孔２９の幅を第一細部２６ｅ及び第二細部２６ｆの幅より狭くしない場合であっても、本実施の形態の目的が達成できることはいうまでも無い。
【００５１】
実施の形態６．
図２１は、この発明の実施の形態５による相間絶縁体の帯状絶縁シートを示す平面図である。また、図２２は、この発明の実施の形態５による回転電機の円環状の相間絶縁体を示す斜視図である。図２１に示すように、帯状絶縁シート３２ｅの第一細部２６ｇの近傍に一組の孔２５ｇ及び孔２５ｈ、第二細部２６ｈの近傍に一組の孔２５ｉ及び孔２５ｊを設ける。図２２に示すように、第一細部２６ｇを帯状絶縁シート３２ｅの中央に近い方の孔２５ｉの内径側から通し、折り返す形で孔２５ｊの外径側から通すことで、細部が表層に出なくなる。また同様に、他端の第二細部２６ｈを帯状絶縁シート３２ｅの中央に近い方の孔２５ｈの外径側から通し、折り返す形で孔２５ｇの内径側から通すことで、細部が表層に出なくなる。
【００５２】
このように構成することで、相間絶縁体１６ｄは、一組の孔の部分で折り返しが発生するため厚みのある箇所が集中するが、帯状絶縁シート長を短くすることができ、絶縁材料を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  回転電機、２  フレーム、３  端板、４  ハウジング、５ａ、５ｂ  ベアリング、６  回転軸、７  回転子、８  回転子鉄心、９  永久磁石、１０  固定子、１１  固定子鉄心、１２  分割鉄心、１３  固定子巻線、１４  コイル、１５  対地絶縁体、１６ａ〜１６ｄ  相間絶縁体、１７  コアバック部、１８  ティース部、１９ａ〜１９ｆ  直線部、２０ａ〜２０ｅ  コイルエンド部、２１  始端部、２２  終端部、２３  オフセット部、２４  クランク部、２５ａ〜２５ｋ  孔、２６ａ、２６ｃ、２６ｅ、２６ｇ  第一細部、２６ｂ、２６ｄ、２６ｆ、２６ｈ  第二細部、２７ コイル籠、２８  ツール、２９  ワニス孔、３０  スロット、３１ａ  第一端部、３１ｂ、３１ｈ  第二端部、３２ａ〜３２ｅ  帯状絶縁シート、３３  円筒部、３４  底部。
【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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