(57)【要約】【課題】回転電機用ステータにおいて、高い信頼性を確保しつつ、コイルセグメントと絶縁シートとの干渉を防止する。【解決手段】絶縁シート３０は、コイルセグメントがスロット１２に挿入される前の状態において、幅方向中央領域にて外側に向かって突出するように折曲した中央折部３２と、中央折部３２の両側に形成され外側に向かって突出するように折曲した両側折部３４と、を備え、スロット１２にコイルセグメントが挿入される前であってスロット１２に絶縁シート３０が挿入され中央折部３２がスロット１２に当接した状態において、絶縁シート３０の一部が開口部１４から突出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状に形成され、内周面に向かって開口する開口部を有するスロットが複数形成されたステータコアと、
前記開口部から前記スロットに挿入される複数のコイルセグメントと、
前記開口部から前記スロットに挿入され、前記コイルセグメントと前記ステータコアとの間に配置される複数の絶縁シートと、
を備え、
前記絶縁シートは、前記コイルセグメントが前記スロットに挿入される前の状態において、幅方向中央領域にて外側に向かって突出するように折曲した中央折部と、前記中央折部の両側に形成され外側に向かって突出するように折曲した両側折部と、を備え、
前記スロットに前記コイルセグメントが挿入される前であって前記スロットに前記絶縁シートが挿入され前記中央折部が前記スロットに当接した状態において、前記絶縁シートの一部が前記開口部から突出する
ことを特徴とする回転電機用ステータ。
【請求項２】
前記絶縁シートは、前記スロットの内辺総長と略同じ長さの総幅を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用ステータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機用ステータを備える
ことを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用ステータおよび電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機のステータコアのうちオープンスロット型と称されるものは、略円筒状に形成されるとともに、その内周面には放射方向に沿って凹んだスロットが形成される。これらスロットには、略Ｕ字状に折り曲げられた絶縁シートが、回転中心に向かって開口するように内周側から挿入され、さらに断面略矩形状の被覆電線であるコイルセグメントがスロットに挿入される。しかし、絶縁シートの略Ｕ字状の開口部が狭くなっていると、コイルセグメントをスロットに挿入する際に、コイルセグメントと絶縁シートとが干渉し、コイルセグメントの被覆や絶縁シートが破損することがある。その対策として、下記特許文献１に記載された絶縁シートは、各スロット内に挿入される挿入部と、これら挿入部を連結する連結部とを備えている。この技術においては、各スロットに絶縁シートの挿入部を挿入し、各スロットにコイルセグメントを挿入し、絶縁シートの連結部を切断し、切断した連結部をコイルセグメントに巻き付けてワニスによって固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９７３４２０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、上記特許文献１に記載された技術によれば、絶縁シートの連結部が剥がれると、剥がれた連結部がロータに干渉する可能性が生じ、信頼性が低くなるという問題がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、高い信頼性を確保しつつ、コイルセグメントと絶縁シートとの干渉を防止できる回転電機用ステータおよび電動車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため本発明の回転電機用ステータは、略円筒状に形成され、内周面に向かって開口する開口部を有するスロットが複数形成されたステータコアと、前記開口部から前記スロットに挿入される複数のコイルセグメントと、前記開口部から前記スロットに挿入され、前記コイルセグメントと前記ステータコアとの間に配置される複数の絶縁シートと、を備え、前記絶縁シートは、前記コイルセグメントが前記スロットに挿入される前の状態において、幅方向中央領域にて外側に向かって突出するように折曲した中央折部と、前記中央折部の両側に形成され外側に向かって突出するように折曲した両側折部と、を備え、前記スロットに前記コイルセグメントが挿入される前であって前記スロットに前記絶縁シートが挿入され前記中央折部が前記スロットに当接した状態において、前記絶縁シートの一部が前記開口部から突出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高い信頼性を確保しつつ、コイルセグメントと絶縁シートとの干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による回転電機用ステータの部分斜視図である。
【図２】一実施形態の要部の断面図である。
【図３】一実施形態の要部の他の断面図である。
【図４】第１比較例における要部の断面図である。
【図５】第２比較例における要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〈実施形態の構成〉
図１は、本発明の一実施形態による回転電機用ステータ１００の製造途中における部分斜視図である。
この回転電機用ステータ１００と、図示せぬロータと組み合わせると、回転電機を構成することができる。この回転電機は、図示せぬ電動車両に搭載され、この電動車両を駆動するものである。図１において、回転電機用ステータ１００は、ステータコア１０と、コイルセグメント２０と、絶縁シート３０と、を備えている。
【０００９】
ステータコア１０は、略円筒状に形成された高透磁率の部材であり、その内周面の周回方向の等分位置には、軸方向および放射方向に沿って切り欠かれた複数のスロット１２が形成されている。コイルセグメント２０は、平角線を折り曲げて形成したものであり、スロット１２に挿入される。絶縁シート３０は、シート状に形成した絶縁材料をスロット１２の内周面に沿うように折り曲げたものである。絶縁シート３０は、コイルセグメント２０とステータコア１０との間に挿入され、ステータコア１０とコイルセグメント２０とを絶縁する。
【００１０】
図１において、絶縁シート３０は一枚のみ図示するが、絶縁シート３０は全てのスロット１２に挿入される。また、コイルセグメント２０も一本のみ図示するが、コイルセグメント２０は、各スロット１２に対して、複数本（例えば８本）挿入される。ステータコア１０は、「オープンスロット型」と称されるものであり、スロット１２の幅は、ほぼ一定になっている。そして、コイルセグメント２０は、図中の矢印Ｐ１に沿って、ステータコア１０の内周側からスロット１２に挿入される。
【００１１】
図２は、図１においてコイルセグメント２０が挿入される前のII−II断面図である。
図２において、スロット１２は、略矩形の断面形状を有し、ステータコア１０の内周面１０ａから開口する開口部１４を有する。また、絶縁シート３０は、略Ｕ字状に折り曲げられ、開口部１４からスロット１２に挿入される。より詳細には、絶縁シート３０は、スロット１２の内辺総長と略同じ長さの総幅を有している。そして、絶縁シート３０の幅方向中央領域には、外側に向かって突出するように折曲した中央折部３２が形成されている。また、中央折部３２の両側には、外側に向かって突出するように折曲した両側折部３４が形成されている。中央折部３２および両側折部３４の曲げ角度は、１１０°〜１３０°程度の鈍角である。
【００１２】
また、絶縁シート３０の中央折部３２をスロット１２に当接させた状態で、絶縁シート３０の両端部３６は、周回方向に向かって若干広がりつつ、スロット１２の開口部１４から内周側に突出している。このように、図２の状態では、絶縁シート３０の両端部３６が周回方向に向かって若干広がっているため、コイルセグメント２０（図１参照）をスロット１２に挿入する際、コイルセグメント２０が両端部３６に干渉しにくくなり、これらの干渉によるコイルセグメント２０や絶縁シート３０の破損を未然に防止することができる。
【００１３】
図３は、図１においてコイルセグメント２０をスロット１２に挿入した際のII−II断面図である。
本実施形態において、各スロット１２には、最終的には８本のコイルセグメント２０が挿入される。図３は、これら８本のコイルセグメント２０のうち４本を挿入した途中段階の状態を示す。図３において、４本のコイルセグメント２０がスロット１２に挿入されると、最右端のコイルセグメント２０によって中央折部３２が押し広げられ、中央折部３２は略平面になる。また、両側折部３４の曲げ角度は、約９０°になる。
【００１４】
また、両側折部３４がスロット１２の隅部に移動すると、スロット１２の開口部１４から突出していた両端部３６は、スロット１２の内側に引き込まれる。さらに、４本のコイルセグメント２０によって、絶縁シート３０は周回方向（図中の上下方向）にも押圧される。これにより、絶縁シート３０の形状は、スロット１２に沿ったものになり、両端部３６もスロット１２に密着している。これにより、残りの４本のコイルセグメント２０（図示せず）をスロット１２に挿入する際においても、両端部３６の間隔を充分に広くすることができ、コイルセグメント２０と絶縁シート３０との干渉を防止することができる。
【００１５】
〈比較例〉
次に、本実施形態の効果を明らかにするため、第１比較例および第２比較例の構成を説明する。
図４は、第１比較例における、図２に対応する断面図である。第１比較例においては、上記実施形態の絶縁シート３０に代えて、絶縁シート４０が適用される。絶縁シート４０も略Ｕ字状に折り曲げられている。但し、絶縁シート４０は、コイルセグメント２０が挿入されていない状態において、スロット１２の隅部に対向する２箇所に、約９０°の折曲部４４を有している。
【００１６】
折曲部４４の曲げ角度が正確に９０°であれば、絶縁シート４０の各部はスロット１２の壁面に密着する。しかし、曲げ角度が９０°よりも僅かに小さくなると、図示のように、絶縁シート４０は、両端部４６付近でスロット１２の壁面から離れ、両端部４６において、絶縁シート４０の開口幅が狭くなる。この状態でコイルセグメント２０をスロット１２に挿入しようとすると、コイルセグメント２０と絶縁シート４０の両端部４６とが干渉し、コイルセグメント２０または絶縁シート４０を破損する虞が生じる。
【００１７】
図５は、第２比較例における、図２に対応する断面図である。第２比較例においては、上記実施形態の絶縁シート３０に代えて、絶縁シート５０が適用される。絶縁シート５０も略Ｕ字状に折り曲げられている。但し、絶縁シート５０は、スロット１２の隅部よりも若干狭い間隔で、２箇所の折曲部５４を有している。折曲部５４の曲げ角度は９０°よりも若干大きくなっており、絶縁シート５０の両端部５６は、周回方向に向かって若干広がりつつ、ステータコア１０の内周面１０ａから内側に突出している。
【００１８】
第２比較例においては、コイルセグメント２０をスロット１２に挿入する際、上記実施形態の絶縁シート３０（図３参照）と同様の形状になるように絶縁シート５０を塑性変形させる。この第２比較例においては、コイルセグメント２０をスロット１２に挿入する以前は、絶縁シート５０の両端部５６が広がっているため、上述した実施形態と同様に、コイルセグメント２０と絶縁シート５０との干渉を防止することができる。しかし、絶縁シート５０を塑性変形させるために、コイルセグメント２０を強い力でスロット１２に圧入する必要が生じ、コイルセグメント２０の挿入性が悪くなるという問題がある。
【００１９】
〈実施形態の効果〉
以上のように、本実施形態によれば、絶縁シート（３０）は、コイルセグメント（２０）が挿入される前の状態において、幅方向中央領域にて外側に向かって突出するように折曲した中央折部（３２）と、中央折部（３２）の両側に形成され外側に向かって突出するように折曲した両側折部（３４）と、を備え、スロット（１２）に絶縁シート（３０）が挿入された後、スロット（１２）にコイルセグメント（２０）が挿入される前の状態において、絶縁シート（３０）の一部が開口部（１４）から突出する。
これにより、本実施形態によれば、高い信頼性を確保しつつ、コイルセグメント（２０）と絶縁シート（３０）との干渉を防止できる。
【００２０】
さらに、本実施形態によれば、絶縁シート（３０）は、スロット（１２）の内辺総長と略同じ長さの総幅を有する。
これにより、コイルセグメント（２０）をスロット（１２）に挿入すると、絶縁シート（３０）の端部を、スロット（１２）の開口部（１４）付近に位置させることができる。
【００２１】
〈変形例〉
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。
例えば、上記実施形態において、回転電機用ステータ１００は電動車両に適用されるものであったが、回転電機用ステータ１００は他の種々の電気機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ステータコア
１２  スロット
１４  開口部
２０  コイルセグメント
３０  絶縁シート
３２  中央折部
３４  両側折部
１００  回転電機用ステータ
【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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