(57)【要約】【課題】振動の伝搬を抑制可能な回転電機のステータを提供する。【解決手段】回転電機のステータ１０は、周方向に沿って複数のスロット１５が設けられたステータコア１１と、スロット１５に挿入されるコイル１２と、スロット１５とコイル１２との間に配置された絶縁紙１６とを備える。絶縁紙１６は、絶縁紙１６の一方の面に設けられる第１接着層４１と、絶縁紙１６の他方の面に設けられる第２接着層４２とを有する。スロット１５に挿入されたコイル１２から周方向一方側に位置する絶縁紙１６を見たとき、第１接着層４１と第２接着層４２とが、互いにずれて配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って複数のスロットが設けられたステータコアと、
前記スロットに挿入されるコイルと、
前記スロットと前記コイルとの間に配置された絶縁紙と、を備えた回転電機のステータであって、
前記絶縁紙は、前記絶縁紙の一方の面に設けられる第１接着層と、前記絶縁紙の他方の面に設けられる第２接着層と、を有し、
前記スロットに挿入された前記コイルから周方向一方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが、互いにずれて配置されている、回転電機のステータ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機のステータであって、
前記スロットに挿入された前記コイルから前記周方向一方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されている、回転電機のステータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機のステータであって、
前記スロットに挿入された前記コイルから周方向他方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが、互いにずれて配置されている、回転電機のステータ。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機のステータであって、
前記スロットに挿入された前記コイルから前記周方向他方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されている、回転電機のステータ。
【請求項５】
ステータコアに形成されるスロットと該スロットに挿入されるコイルとの間に配置される絶縁紙であって、
前記絶縁紙の一方の面に設けられる第１接着層と、前記絶縁紙の他方の面に設けられる第２接着層と、を有し、
前記第１接着層と前記第２接着層とが、互いにずれて配置されている、絶縁紙。
【請求項６】
請求項５に記載の絶縁紙であって、
前記第１接着層と前記第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されている、絶縁紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータ及び絶縁紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、回転電機のステータはステータコア３１とコイル３２とを有する。ステータコア３１は、径方向（矢印Ａの向き）内側に突出して周方向（矢印Ｂ方向）に沿って配置された複数のティース３３を有し、隣接するティース３３の間にはスロット３４が形成されている。コイル３２はスロット３４に挿入されている。コイル３２とスロット３４を形成する面３４ｓとの間には、回転電機の軸方向に沿ってコイル３２を囲むように折り曲げられた状態で絶縁紙３５が装着されている（特許文献１を参照）。また、絶縁紙３５のコイル３２を囲む領域の両面には接着層３６が設けられている（特許文献２を参照）。コイル３２と絶縁紙３５とが絶縁紙３５の一方の面に形成された接着層３６で固定され、絶縁紙３５とスロット３４を形成する面３４ｓとが絶縁紙３５の他方の面に形成された接着層３６で固定されることにより、絶縁紙３５の離脱を防止でき、かつ、コイル３２をステータコア３１に固定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−５２２２６号公報
【特許文献２】特開２０１７−７７０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記説明した絶縁紙３５のように、絶縁紙３５のスロット３４内のコイル３２を囲む領域全体に接着層３６を設けると、コイル３２と絶縁紙３５とステータコア３１とを確実に一体化できる反面、ステータ３０の剛性が高くなるため回転電機のＮＶ（Noise Vibration）特性は低下する。すなわち、図１３に波線の矢印で示すように、回転電機の作動中にコイル３２で発生する振動が周方向に直線的に伝搬するため、上記振動がステータコア３１に伝搬しやすいという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、振動の伝搬を抑制可能な回転電機のステータ及び絶縁紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
周方向に沿って複数のスロット（例えば、後述の実施形態でのスロット１５）が設けられたステータコア（例えば、後述の実施形態でのステータコア１１）と、
前記スロットに挿入されるコイル（例えば、後述の実施形態でのコイル１２）と、
前記スロットと前記コイルとの間に配置された絶縁紙（例えば、後述の実施形態での絶縁紙１６）と、を備えた回転電機のステータ（例えば、後述の実施形態でのステータ１０）であって、
前記絶縁紙は、前記絶縁紙の一方の面に設けられる第１接着層（例えば、後述の実施形態での第１接着層４１）と、前記絶縁紙の他方の面に設けられる第２接着層（例えば、後述の実施形態での第２接着層４２）と、を有し、
前記スロットに挿入された前記コイルから周方向一方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが、互いにずれて配置されている、回転電機のステータである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記スロットに挿入された前記コイルから前記周方向一方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記スロットに挿入された前記コイルから周方向他方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが、互いにずれて配置されている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記スロットに挿入された前記コイルから前記周方向他方側に位置する前記絶縁紙を見たとき、前記第１接着層と前記第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されている。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、
ステータコア（例えば、後述の実施形態でのステータコア１１）に形成されるスロット（例えば、後述の実施形態でのスロット１５）と該スロットに挿入されるコイル（例えば、後述の実施形態でのコイル１２）との間に配置される絶縁紙（例えば、後述の実施形態での絶縁紙１６）であって、
前記絶縁紙の一方の面に設けられる第１接着層（例えば、後述の実施形態での第１接着層４１）と、前記絶縁紙の他方の面に設けられる第２接着層（例えば、後述の実施形態での第２接着層４２）と、を有し、
前記第１接着層と前記第２接着層とが、互いにずれて配置されている、絶縁紙である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記第１接着層と前記第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、スロットに挿入されたコイルから周方向一方側に位置する絶縁紙を見たとき、第１接着層と第２接着層とが互いにずれて配置されているため、スロットの周方向一方側におけるコイルからステータコアまでの振動の伝搬経路は、コイルから周方向に直線的に伸びる経路ではなく、振動が絶縁紙を径方向及び／又は軸方向に伝搬する経路を含む分、長くなる。振動の伝搬経路が長いほど減衰するため、コイルからステータコアへの振動の伝搬を抑制できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、スロットに挿入されたコイルから周方向一方側に位置する絶縁紙を見たとき、第１接着層と第２接着層が互いに重なっていないため、スロットの周方向一方側においてコイルからステータコアへの振動が周方向に直接伝搬する経路が存在しない。すなわち、短い伝搬経路が存在しないため、上記振動の伝搬をより一層抑制できる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、スロットに挿入されたコイルから周方向他方側に位置する絶縁紙を見たとき、第１接着層と第２接着層とが互いにずれて配置されているため、スロットの周方向他方側におけるコイルからステータコアまでの振動の伝搬経路も長くなり、コイルからステータコアへの振動の伝搬をより一層抑制できる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、スロットに挿入されたコイルから周方向他方側に位置する絶縁紙を見たとき、第１接着層と第２接着層が互いに重なっていないため、スロットの周方向他方側においてもコイルからステータコアへの振動が周方向に直接伝搬する経路が存在しないため、上記振動の伝搬をより一層抑制できる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、絶縁紙の一方の面に設けられる第１接着層と、絶縁紙の他方の面に設けられる第２接着層とが、互いにずれて配置されているので、絶縁紙の接着層を介した振動を抑制できる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、第１接着層と第２接着層とが互いに重ならない位置に配置されているので、絶縁紙の接着層を介した振動をより一層抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の回転電機のステータの径方向断面図である。
【図２】周方向に並んだティースを直線状に展開した、ステータの部分展開図である。
【図３】第１例の絶縁紙の斜視図である。
【図４】第２例の絶縁紙が配置されたステータの部分展開図である。
【図５】第２例の絶縁紙の斜視図である。
【図６】（ａ）は第１例の絶縁紙においてコイルからティースまでの振動の伝搬経路を示す概念図であり、（ｂ）は第２例の絶縁紙においてコイルからティースまでの振動の伝搬経路を示す概念図である。
【図７】第３例の絶縁紙の斜視図である。
【図８】第４例の絶縁紙の斜視図である。
【図９】第５例の絶縁紙の斜視図である。
【図１０】第６例の絶縁紙の斜視図である。
【図１１】第７例の絶縁紙の斜視図である。
【図１２】従来のステータにおいて、周方向に並んだティースを直線状に展開した、ステータの部分展開図である。
【図１３】図１２に示した構成でのコイルからティースまでの振動の伝搬経路を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態の回転電機のステータの径方向断面図である。図１に示すステータ１０は、その内部に設けられる図示しないロータと組み合わされて回転電機を構成する。回転電機は、主に車両の駆動源として搭載され、ステータ１０のティース１４に巻回されたコイル１２に通電することによりロータが回転するように構成されている。
【００２１】
ステータ１０は、ステータコア１１と、コイル１２とを有する。ステータコア１１は、複数の鋼板が積層されて構成されている。各鋼板は、環状のステータヨーク１３と、ステータヨーク１３から径方向内側に等間隔で突出する複数のティース１４と、隣り合うティース１４間に周方向に等間隔で形成されたスロット１５とを有する板状部材であり、電磁鋼板をプレス抜きすることで形成されている。複数の鋼板を積層すると、ステータコア１１には、軸方向に貫通する複数のスロット１５が周方向に等間隔で形成される。スロット１５には、分布巻によって複数のティース１４にわたって巻回された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル１２が挿入される。
【００２２】
図２は、周方向に並んだティースを直線状に展開した、ステータの部分展開図である。図２に示すように、各スロット１５には、断面矩形状の例えば２本のコイル１２が径方向（矢印Ａの方向）に重なって配置されている。また、スロット１５内のコイル１２とスロット１５を形成する面１５ａ、１５ｂ、１５ｃとの間には、回転電機の軸方向に沿って絶縁紙１６が配置される。絶縁紙１６は、スロット１５内の２本のコイル１２を囲んで配置される。絶縁紙１６の一方の面（コイル１２と対向するコイル対向面）には一部に第１接着層４１が設けられ、他方の面（ステータコア１１と対向するコア対向面）には一部に第２接着層４２が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、絶縁紙１６は、周方向（矢印Ｂ方向）に対向する２つの側面１５ａ，１５ｂとコイル１２との間に位置する第１絶縁部１６ａ及び第２絶縁部１６ｂと、スロット１５の底面１５ｃとコイル１２との間に位置する第３絶縁部１６ｃとを有する。スロット１５に挿入されたコイル１２から見て、第１絶縁部１６ａは周方向一方側（矢印Ｂ１の向き）に位置し、第２絶縁部１６ｂは周方向他方側（矢印Ｂ２の向き）に位置する。第１絶縁部１６ａの両面には第１接着層４１と第２接着層４２がそれぞれ設けられ、第２絶縁部１６ｂの両面にも第１接着層４１と第２接着層４２がそれぞれ設けられている。
【００２４】
図３は、第１例の絶縁紙１６の斜視図である。図２及び図３に示すように、第１絶縁部１６ａに設けられた第１接着層４１と第２接着層４２は、それぞれ径方向（矢印Ａ方向）よりも軸方向（矢印Ｃ方向）に長い長方形状を有し、スロット１５に挿入されたコイル１２から第１絶縁部１６ａを見たとき、径方向（矢印Ａ方向）に互いにずれて配置されている。また、第２絶縁部１６ｂに設けられた第１接着層４１と第２接着層４２も同様に、それぞれ径方向（矢印Ａ方向）よりも軸方向（矢印Ｃ方向）に長い長方形状を有し、スロット１５に挿入されたコイル１２から第２絶縁部１６ｂを見たとき、径方向（矢印Ａ方向）に互いにずれて配置されている。
【００２５】
図２及び図３に示した第１例の絶縁紙１６では、第１絶縁部１６ａ及び第２絶縁部１６ｂの双方において、コイル対向面に配置される第１接着層４１が径方向（矢印Ａ方向）外側に配置されるとともに、コア対向面に配置される第２接着層４２が径方向（矢印Ａ方向）内側に配置されている。しかし、図２及び図３に示した第１接着層４１と第２接着層４２の配置によらず、図４及び図５の第２例の絶縁紙１６Ａに示すように、第１絶縁部１６ａでは、コイル対向面に配置される第１接着層４１が径方向（矢印Ａ方向）外側に配置されるとともに、コア対向面に配置される第２接着層４２が径方向（矢印Ａ方向）内側に配置され、第２絶縁部１６ｂでは、コイル対向面に配置される第１接着層４１が径方向（矢印Ａ方向）内側に配置されるとともに、コア対向面に配置される第２接着層４２が径方向（矢印Ａ方向）外側に配置されても良い。
【００２６】
いずれの場合も、図６に波線の矢印で示すように、回転電機の作動中にコイル１２で発生する振動のティース１４への伝搬経路長が、図１２及び図１３に示した構成での伝搬経路長よりも長くなる。図６（ａ）は、図２及び図３に示した第１例の絶縁紙１６でのコイル１２からティース１４までの振動の伝搬経路を示す概念図であり、図６（ｂ）は、図４及び図５に示した第２例の絶縁紙１６Ａでのコイル１２からティース１４までの振動の伝搬経路を示す概念図である。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、コイル１２からティース１４までの振動の伝搬経路は、コイル１２から周方向に直線的に伸びる経路ではなく、振動が絶縁紙１６を径方向に伝搬する経路を含む分、長くなる。伝搬経路が長いほど振動は減衰するため、本実施形態の絶縁紙１６に設けた第１接着層４１と第２接着層４２の配置によれば、コイル１２からティース１４への振動の伝搬を抑制できる。その結果、ＮＶ（Noise Vibration）特性が良好な回転電機が得られる。
【００２７】
なお、図２及び図３に示した第１例の絶縁紙１６では、スロット１５に挿入されたコイル１２から第１絶縁部１６ａ又は第２絶縁部１６ｂを見たとき、第１接着層４１と第２接着層４２は、径方向（矢印Ａ方向）に一部がそれぞれ重なっているが、図７に示す第３例の絶縁紙１６Ｂのように、重ならない位置にそれぞれが配置されていても良い。図４及び図５に示した第２例の絶縁紙１６Ａも同様に、第１接着層４１と第２接着層４２が径方向で重ならない位置に配置されていても良い。スロット１５に挿入されたコイル１２から第１絶縁部１６ａ又は第２絶縁部１６ｂを見たとき、第１接着層４１と第２接着層４２が互いに重なっていなければ、コイル１２からティース１４への振動が周方向に直接伝搬する経路が存在しない。すなわち、接着層を介する伝搬経路が存在しないため、上記振動の伝搬をより一層抑制できる。
【００２８】
図２〜図７に示した第１例の絶縁紙１６，１６Ａ，１６Ｂでは、スロット１５に挿入されたコイル１２から第１絶縁部１６ａ又は第２絶縁部１６ｂを見たとき、第１接着層４１と第２接着層４２とが、径方向（矢印Ａ方向）に互いにずれて配置されているが、図８に示す第４例の絶縁紙１６Ｃ及び図９に示す第５例の絶縁紙１６Ｄのように、第１接着層４１と第２接着層４２がそれぞれ軸方向（矢印Ｃ方向）よりも径方向（矢印Ａ方向）に長い長方形状を有し、スロット１５に挿入されたコイル１２から第１絶縁部１６ａ又は第２絶縁部１６ｂを見たとき、軸方向（矢印Ｃ方向）に互いにずれて配置されていても良い。第１接着層４１と第２接着層４２が軸方向にずれて配置された構成でも、コイル１２からティース１４までの振動の伝搬経路が長くなるため、当該振動の伝搬を抑制できる。なお、図８及び図９に示した第１接着層４１と第２接着層４２の配置によらず、第１絶縁部１６ａにおける第１接着層４１と第２接着層４２の軸方向位置の関係と、第２絶縁部１６ｂにおける第１接着層４１と第２接着層４２の軸方向位置の関係とが逆であっても良い。
【００２９】
また、図１０に示す第６例の絶縁紙１６Ｅ及び図１１に示す第７例の絶縁紙１６Ｆのように、第１接着層４１と第２接着層４２が径方向（矢印Ａ方向）及び軸方向（矢印Ｃ方向）にそれぞれずれて配置されていても良い。第６例の絶縁紙１６Ｅ及び第７例の絶縁紙１６Ｆでは、図２〜図７に示した絶縁紙１６，１６Ａ，１６Ｂや図８及び図９に示した絶縁紙１６Ｃ，１６Ｄよりも、コイル１２からティース１４までの振動の伝搬経路が長いため、当該振動の伝搬をより一層抑制できる。なお、図１０及び図１１に示した第１接着層４１と第２接着層４２の配置によらず、第１絶縁部１６ａにおける第１接着層４１と第２接着層４２の径方向位置及び／又は軸方向位置の関係と、第２絶縁部１６ｂにおける第１接着層４１と第２接着層４２の径方向位置及び／又は軸方向位置の関係とが逆であっても良い。
【００３０】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ステータ
１１  ステータコア
１２  コイル
１３  ステータヨーク
１４  ティース
１５  スロット
１６  絶縁紙
１６ａ  第１絶縁部
１６ｂ  第２絶縁部
１６ｃ  第３絶縁部
４１  第１接着層
４２  第２接着層
【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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