(57)【要約】【課題】亀裂の発生を抑止可能な絶縁紙を提供する。【解決手段】絶縁紙１６は、回転電機の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１６がスロットに配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置には、予め筋目１７が設けられている。筋目１７は、絶縁紙１６の両端部１６ａを除く領域１６ｂに設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
該絶縁紙が前記スロットに配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置には、予め筋目が設けられており、
該筋目は、該絶縁紙の両端部を除く領域に設けられている、絶縁紙。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁紙であって、
少なくとも片面には接着層が設けられ、
該接着層は、前記絶縁紙の両端部を除く前記領域に設けられている、絶縁紙。
【請求項３】
請求項２に記載の絶縁紙であって、
前記筋目は、前記接着層よりも外側に延びている、絶縁紙。
【請求項４】
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る、請求項１から３のいずれか１項に記載の絶縁紙と、を備えた、回転電機のステータであって、
前記筋目は、前記ステータコアの端面よりも内側にのみ設けられている、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、回転電機のステータに設けられる絶縁紙、及び当該絶縁紙を備えた回転電機のステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、回転電機のステータ３０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、径方向内側（矢印Ｂの向き）に突出して周方向（矢印Ｃの方向）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３４ａ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）。
【０００３】
絶縁紙３５には、絶縁紙３５がコイル３２を囲む形状となるよう所定の個所で折り曲げ易くするための筋目３６が、図９に示すように、一点鎖線で示す折り曲げ予定線（仮想線）Ｌ上に形成されている。筋目３６は、折り曲げ予定線Ｌ上の絶縁紙３５の一端から他端まで形成されているため、絶縁紙３５を容易に折り曲げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかし、上記説明した絶縁紙３５には、図１０に示すように、ステータコア３１の軸方向（矢印Ａの方向）の端面３１ａからはみ出た部分に亀裂Ｋが生じやすいという問題がある。その原因は、コイル３２のコイルエンド部３２ｅ、すなわち、コイル３２のステータコア３１の軸方向外側に存在する部分は、ステータコア３１の端面外側で湾曲しており、コイルエンド部３２ｅに接する絶縁紙３５の端部３５ａに応力が生じるためである。応力は、筋目３６が形成された端部３５ａの折り曲げ箇所にも加わるため、筋目３６の軸方向一端が起点となり筋目３６に沿って絶縁紙３５に亀裂Ｋが生じる場合がある。ステータコア３１の端面外側におけるコイルエンド部３２ｅの曲率が大きいと亀裂Ｋが生じる可能性は高いため、回転電機の小型化によって亀裂Ｋが生じる可能性が高くなる傾向にある。
【０００６】
本発明の目的は、亀裂の発生を抑止可能な絶縁紙及び回転電機のステータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１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１６，１６Ａ，１６Ｂ）であって、
該絶縁紙が前記スロットに配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置には、予め筋目（例えば、後述の実施形態での筋目１７）が設けられており、
該筋目は、該絶縁紙の両端部（例えば、後述の実施形態での両端部１６ａ）を除く領域（例えば、後述の実施形態での領域１６ｂ）に設けられている、絶縁紙である。
【０００８】
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、
少なくとも片面には接着層（例えば、後述の実施形態での接着層１９）が設けられ、
該接着層は、前記絶縁紙の両端部を除く前記領域に設けられている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記筋目は、前記接着層よりも外側に延びている。
【００１０】
請求項４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る、請求項１から３のいずれか１項に記載の絶縁紙（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、
前記筋目は、前記ステータコアの端面よりも内側にのみ設けられている、回転電機のステータである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、絶縁紙がスロットに配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置に筋目が形成されており、当該筋目は、絶縁紙の両端部を除く領域に設けられているため、コイルエンド部との接触により絶縁紙の両端部に応力が作用しても、筋目が起点となる亀裂の発生を抑止できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、接着層による絶縁紙の折り曲げ性の低下を、当該接着層に設けられた筋目によって防止できる。
【００１３】
請求項３の発明は、筋目が接着層よりも外側に延びているため、折り曲げ性を向上できると共に、絶縁紙の両端には筋目が形成されていないため、コイルエンド部との接触により絶縁紙の両端部に応力が作用しても、筋目が起点となる亀裂の発生を抑止できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、絶縁紙がスロットに配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置に筋目が形成されており、当該筋目は、絶縁紙の両端部を除く領域且つステータコアの端面よりも内側にのみ設けられているため、コイルエンド部との接触により絶縁紙の両端部に応力が作用しても、筋目が起点となる亀裂の発生を抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１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】第１実施形態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概念図である。
【図３】第１実施形態の絶縁紙の平面図である。
【図４】第１実施形態のステータの要部断面図である。
【図５】第２実施形態の絶縁紙の平面図である。
【図６】第２実施形態のステータの要部断面図である。
【図７】第３実施形態の絶縁紙の平面図である。
【図８】従来のステータの要部断面図である。
【図９】従来の絶縁紙の平面図である。
【図１０】従来のステータの要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の各実施形態について、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。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、第１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。
【００１８】
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。
【００１９】
図２は、第１実施形態のステータ１０において周方向に並んだティースを直線状に展開した概念図である。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が径方向に配置されている。なお、スロット１５に配置されるコイル１２の数は適宜設定することができる。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。
【００２０】
図３は、絶縁紙１６を展開した平面図である。図４は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線断面図である。図３中の矢印Ｓ１及び図４中の矢印Ｓ２は共にステータコア１１の軸方向を示し、図４に示す絶縁紙１６がスロット１５に配置された状態における矢印Ｓ２は、図３に示す矢印Ｓ１と方向が一致する。
【００２１】
図３に示すように、絶縁紙１６は長方形の絶縁紙である。絶縁紙１６の短辺１６ｓの寸法（矢印Ｓ１方向の寸法）は、ステータコア１１の軸方向の寸法より長く、絶縁紙１６の長辺１６ｌの寸法は、１つのスロット１５に挿入されたコイル１２を囲むのに十分な寸法に選定されている。絶縁紙１６には、絶縁紙１６がコイル１２を囲む形状となるよう所定の個所で折り曲げ易くするための筋目１７が、短辺１６ｓと平行に長辺１６ｌの方向に並んだ４本の折り曲げ予定線Ｌ上に予め設けられている。なお、４本の折り曲げ予定線Ｌは、スロット１５に配置された状態の絶縁紙１６に形成される四隅に対応した位置で軸方向に伸びる仮想線であり、絶縁紙１６に実際に線として存在する必要はない。一方、筋目１７は、絶縁紙１６がスロット１５に配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置に設けられる。筋目１７は、図３に示すように、矢印Ｓ１方向において絶縁紙１６の両端部１６ａを除く領域１６ｂに設けられている。また、筋目１７は、絶縁紙１６がスロット１５に配置された図４に示す状態で、絶縁紙１６がステータコア１１の両端面１１ａから軸方向にはみ出す部分には設けられていないことが好ましく、ステータコア１１の端面１１ａよりも内側にのみ設けられていることが好ましい。
【００２２】
筋目１７は、例えば絶縁紙１６の一方の面を局所的にへこませると同時に他方の面の同じ箇所を突き出させるエンボス加工を施すことにより形成される。この種のエンボス加工は、例えば、筋状の凸部を有するエンボス加工面を備える第１のローラと、第１のローラに圧接する第２のローラとの間で絶縁紙１６を強圧することにより施される。また、絶縁紙１６を折り曲げ予定線Ｌで折った状態で、筋目１７を形成する箇所を挟んで圧力をかけることによって、筋目１７を形成しても良い。
【００２３】
このように、第１実施形態の絶縁紙１６には、絶縁紙１６がスロット１５に配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置に筋目１７が形成されているため、スロット１５内のコイル１２を囲むように絶縁紙１６を容易に折り曲げることができ、折り曲げた状態の絶縁紙１６をスロット１５内に容易に挿入できる。
【００２４】
ステータコア１１に装着された絶縁紙１６の両端部１６ａは、図４に示すように、ステータコア１１の両端面１１ａから軸方向にはみ出すため、当該両端部１６ａには、コイル１２の湾曲するコイルエンド部１２ｅから応力を受ける。図８〜図１０に示した従来の絶縁紙３５では、上記両端部１６ａと対応する部分に設けられた筋目３６（図９参照）の軸方向一端が起点となって筋目３６に沿った亀裂が生じる場合があった。しかし、第１実施形態の絶縁紙１６には、両端部１６ａを除く領域１６ｂに筋目１７が形成されているため、絶縁紙１６の両端部１６ａが起点とならず、コイルエンド部１２ｅから受ける応力が両端部１６ａに作用しても亀裂が生じない。このように、第１実施形態の絶縁紙１６は、筋目１７が起点となる亀裂の発生を抑止できる。
【００２５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の絶縁紙１６Ａを展開した平面図である。図６は、図２に示すＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、以下の説明においては、第１実施形態で説明した構成要素と共通する構成要素については同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００２６】
図５に示すように、コイル１２とスロット１５を形成する面１５ａとの間にコイル１２を囲んだ状態で配置される長方形の絶縁紙１６Ａには、一方の面１６ｐに接着層１９が設けられている。接着層１９は、例えばエポキシ系発泡樹脂材料を面１６ｐに塗布することによって形成され、図６に示す絶縁紙１６Ａがスロット１５に配置された状態では、スロット１５を形成する面１５ａと接着する。
【００２７】
接着層１９は、絶縁紙１６Ａの短辺１６ｓの方向では第１実施形態で説明した両端部１６ａを除く領域１６ｂの範囲に設けられ、絶縁紙１６Ａの長辺１６ｌの方向では全範囲に設けられる。本実施形態でも、第１実施形態と同様に４本の折り曲げ予定線Ｌ上に筋目１７が形成される。筋目１７は、短辺１６ｓの方向における接着層１９が設けられた領域の長さと同じ長さに設けられる。
【００２８】
このように、第２実施形態の絶縁紙１６Ａでは、接着層１９が設けられた領域の厚みが増すために折り曲げ性が低下するが、接着層１９が設けられた領域のスロット１５に配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置には筋目１７が設けられているため、スロット１５内のコイル１２を囲むように絶縁紙１６Ａを容易に折り曲げることができる。また、第２実施形態の絶縁紙１６Ａには、両端部１６ａを除く領域１６ｂに筋目１７が形成されているため、ステータコア１１の両端面１１ａよりも外側には、亀裂の起点がない。したがって、コイルエンド部１２ｅから受ける応力が両端部１６ａに作用しても亀裂が生じない。このように、第２実施形態の絶縁紙１６Ａは、筋目１７が起点となる亀裂の発生を抑止できる。
【００２９】
また、第２実施形態の絶縁紙１６Ａでは、接着層１９が設けられた領域の短辺１６ｓの方向の長さが筋目１７の長さと等しく、図６に示す絶縁紙１６Ａがステータコア１１に装着された状態では、接着層１９はスロット１５からはみ出さない。このため、接着層１９の一部が剥離して異物として浮遊する可能性を低減できる。
【００３０】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の絶縁紙１６Ｂを展開した平面図である。なお、以下の説明においては、第２実施形態で説明した構成要素と共通する構成要素については同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００３１】
図７に示すように、コイル１２とスロット１５を形成する面１５ａとの間にコイル１２を囲んだ状態で配置される長方形の絶縁紙１６Ｂには、一方の面１６ｐに第２実施形態と同様の接着層１９が設けられている。本実施形態でも、第１実施形態又は第２実施形態と同様に４本の折り曲げ予定線Ｌ上に筋目１７が形成される。筋目１７は、短辺１６ｓ方向における接着層１９が設けられた領域の長さを超えて、上記領域よりも外側に延びて設けられる。
【００３２】
このように、第３実施形態の絶縁紙１６Ｂでは、接着層１９が設けられた領域の厚みが増すために折り曲げ性が低下するが、接着層１９が設けられた領域のスロット１５に配置される際に折り曲げられる折り曲げ位置には筋目１７が設けられているため、スロット１５内のコイル１２を囲むように絶縁紙１６Ｂを容易に折り曲げることができる。さらに、筋目１７は、接着層１９が設けられた領域よりも外側に延びて設けられているため、第２実施形態と比較して折り曲げ性が向上する。また、第３実施形態の絶縁紙１６Ｂには、ステータコア１１の軸方向の両端に筋目１７が形成されていないため、コイルエンド部１２ｅから受ける応力が両端部１６ａに作用しても亀裂が生じない。このように、第３実施形態の絶縁紙１６Ｂは、筋目１７が起点となる亀裂の発生を抑止できる。
【００３３】
なお、本発明は、上記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。例えば、上記実施形態では、長方形の絶縁紙１６、１６Ａ、１６Ｂを例示したが、その他の形状の絶縁紙にも本発明は有効に適用可能である。また、筋目１７は連続線であっても破線であっても良い。さらに、上記実施形態では、筋目１７は絶縁紙１６の短辺１６ｓと平行に延びるものを例示したが、筋目１７は絶縁紙１６の長辺１６ｌに沿って延びるものでもよく、短辺１６ｓ又は長辺１６ｌに対し傾斜するものでもよい。
【００３４】
また、第２実施形態及び第３実施形態では、絶縁紙１６Ａ、１６Ｂの一方の面１６ｐにのみ接着層１９が設けられているが、絶縁紙１６Ａ、１６Ｂの両面に接着層１９を設けても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ステータ
１１  ステータコア
１２  コイル
１２ｅ  コイルエンド部
１４  ティース
１５  スロット
１５ａ  スロットを形成する面
１６，１６Ａ，１６Ｂ  絶縁紙
１６ａ  両端部
１７  筋目
１９  接着層
【図１】
2019071699.tif 000003
【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】
2019071699.tif 000011
【図１０】
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