(57)【要約】【課題】渦電流損失を低減でき、生産性に優れた回転電機のステータを提供する。【解決手段】複数のスロット１６が形成されたステータコア１２と、複数のスロット１６の各々に挿入されるセグメントコイル２１〜２８を含むコイル２０と、を備える回転電機のステータ１０であって、各スロット１６には、少なくとも１枚の絶縁紙３１が、軸方向からみて、２以上のセグメントコイル２１、２２を周回するように配置され、少なくとも１枚の絶縁紙３１には、磁性体層４１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットが形成されたステータコアと、
前記複数のスロットの各々に挿入される複数のセグメントコイルを含むコイルと、を備える回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも１枚の絶縁紙が、軸方向からみて、２以上の前記セグメントコイルを周回するように配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙には、磁性体層が設けられている、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、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記スロットの最も径方向内側に配置された前記セグメントコイルを含む２以上の前記セグメントコイルを周回するように配置され、少なくとも前記スロットの開口部側には前記磁性体層が設けられている、回転電機のステータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機のステータであって、
前記磁性体層は、前記ステータコアの軸方向端部より内側に配置された、回転電機のステータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記磁性体層は、軸方向に複数分割された、回転電機のステータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記磁性体層の外表面に絶縁材からなる保護層を有する、回転電機のステータ。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、最外層に絶縁材からなる挿入性向上層を有する、回転電機のステータ。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、最外層に発泡接着層を有する、回転電機のステータ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも１組の第１セグメントコイルと第２セグメントコイルとが径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記第１セグメントコイルと前記第２セグメントコイルとの間から前記スロットの一方の側壁、開口部側、他方の側壁へと前記第１セグメントコイルの外周部を周回し、前記スロットの前記他方の側壁、底壁側、前記一方の側壁へと前記第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１セグメントコイルと前記第２セグメントコイルとの間に戻ることで、軸方向からみて略Ｂの字状に配置される、回転電機のステータ。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルが径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの間から前記スロットの一方の側壁、開口部側、他方の側壁へと前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記スロットの前記他方の側壁、底壁側、前記一方の側壁へと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとの間に戻ることで、軸方向からみて略Ｂの字状に配置され、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相のコイルとは、異相である、回転電機のステータ。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも１組の第１セグメントコイルと第２セグメントコイルとが径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記スロットの一方の側壁、開口部側、他方の側壁へと前記第１セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１セグメントコイルと前記第２セグメントコイルとの間を通って、前記スロットの前記一方の側壁、底壁側、前記他方の側壁へと前記第２セグメントコイルの外周部を周回することで、軸方向からみて略Ｓの字状に配置される、回転電機のステータ。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルが径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記スロットの一方の側壁、開口部側、他方の側壁へと第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとの間を通って、前記スロットの前記一方の側壁、底壁側、前記他方の側壁へと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回することで、軸方向からみて略Ｓの字状に配置され、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相のコイルとは、異相である、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関し、特に、スロット内に複数のセグメントコイルを含む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】
従来から、漏れ磁束による渦電流損失を低減した回転電機が知られている。例えば、特許文献１には、磁性体層を有するコイルと、磁性体層を有しないコイルが、スロットの径方向に沿って交互に配置されることにより、占積率の向上を図りながら、渦電流損失を低減する回転電機のステータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０５７４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の回転電機のステータでは、磁性体層を有するコイルと、磁性体層を有しないコイルの少なくとも２種類のコイルを用いる必要があり、さらに、コイル体の製造の際には、磁性体層を有するコイルと磁性体層を有しないコイルを交互に配置しなければならないため、コイルを誤った順序でスロットに組み付けてしまう虞があり、生産性が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、渦電流損失を低減でき、生産性に優れた回転電機のステータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
複数のスロットが形成されたステータコアと、
前記複数のスロットの各々に挿入される複数のセグメントコイルを含むコイルと、を備える回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも１枚の絶縁紙が、軸方向からみて、２以上の前記セグメントコイルを周回するように配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙には、磁性体層が設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各スロットには、少なくとも１枚の絶縁紙が、軸方向からみて、２以上のセグメントコイルを周回するように配置されており、絶縁紙には磁性体層が設けられているので、回転電機のロータ側からステータコア側に流れてくる周方向の漏れ磁束は、セグメントコイルよりも磁性体層の方に流れる。したがって、セグメントコイルに流れる磁束を低減することができるので、セグメントコイルに渦電流が発生することを低減でき、渦電流損失を低減することができる。また、磁性体層は絶縁紙に設けられるので、磁性体層の被覆の有無による複数種類のセグメントコイルを用いる必要がなく、スロットにセグメントコイルを挿入する際の生産性が向上する。さらに、磁性体層は絶縁紙に設けられるので、磁性体層の設計自由度が高く、磁性体層の効果的な配置が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態における回転電機のステータのスロットの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における回転電機のステータのスロットの第１変形例の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における回転電機のステータのスロットの第２変形例の断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における絶縁紙の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における絶縁紙の第１変形例の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における絶縁紙の第２変形例の断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態における絶縁紙の第３変形例の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態における回転電機のステータのスロットの断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における回転電機のステータのスロットの第１変形例の断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における回転電機のステータのスロットの断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における回転電機のステータのスロットの第１変形例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のバッテリモジュールの各実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
先ず、本発明の第１実施形態の回転電機のステータについて図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る回転電機のステータ１０は、磁性体材料からなる円環状の電磁鋼板を複数積層して形成されるステータコア１２と、コイル２０と、を備える。ステータコア１２は、周方向に沿って所定の間隔で径方向内側に突出する複数のティース１４と、隣接するティース１４の間の空間であるスロット１６と、を備える。
【００１２】
コイル２０は、スロット１６内の径方向の内側から外側に積層されるセグメントコイル２１〜２８を有する。セグメントコイル２１〜２８は、絶縁被膜された導体である。各セグメントコイル２１〜２８は、例えば、断面略矩形、かつ、略クランク状の形状を有し、ステータコア１２の軸方向両端部から突出する突出部を両端部に備える。一方側及び他方側の該突出部は、それぞれ別のスロット１６のセグメントコイルの突出部と電気的に接合され、これが繰り返されることで、コイルループが形成されている。
【００１３】
さらに、スロット１６内には、径方向の内側から外側に、絶縁部材からなる４枚の絶縁紙３１〜３４が配置されている。４枚のうちの１枚の絶縁紙３１は、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２との間から、スロット１６の右側側壁１６ａ、開口部１６ｂ側、左側側壁１６ｃへとセグメントコイル２１の外周部を周回し、さらにスロット１６の左側側壁１６ｃ、底壁１６ｄ側、右側側壁１６ａへとセグメントコイル２２の外周部を周回し、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２との間に戻ることで、略Ｂの字状に配置されている。他の３枚の絶縁紙３２、３３、３４も同様に、それぞれ、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４、セグメントコイル２５とセグメントコイル２６、セグメントコイル２７とセグメントコイル２８、を周回し、略Ｂの字状に配置されている。
【００１４】
絶縁紙３１には、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２と対向する面とは反対側の面に、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２を囲むように、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２の左右（周方向）両側面、セグメントコイル２１の径方向内側面、及び、セグメントコイル２２の径方向外側面に磁性体層４１が設けられている。他の３枚の絶縁紙３２、３３、３４にも同様に、それぞれ、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４、セグメントコイル２５とセグメントコイル２６、セグメントコイル２７とセグメントコイル２８、を囲むように、磁性体層４２、４３、４４が設けられている。
【００１５】
磁性体層４１〜４４は、セグメントコイル２１〜２８の導体よりも高い透磁率を有する磁性体の層である。磁性体層４１〜４４の材料としては、例えば、鉄ニッケル合金、軟磁性材等を用いることができる。
【００１６】
一般的に、回転電機は、ロータ（図示せず）が回転すると、ロータ側からステータコア側に周方向の漏れ磁束が流れてくる。この漏れ磁束が、コイルの導体部を流れると、コイルの導体部に渦電流が発生し、渦電流損失が生じる。本実施形態の回転電機のステータ１０のスロット１６内には、セグメントコイル２１〜２８の導体よりも高い透磁率を有する磁性体層４１〜４４が配置されているので、磁束は、セグメントコイル２１〜２８よりも磁性体層４１〜４４の方に流れやすい。したがって、ロータ側からステータコア１２側に流れてくる周方向の漏れ磁束５１〜５５は、セグメントコイル２１〜２８にはほぼ流れず、磁性体層４１〜４４の方に流れる。これにより、セグメントコイル２１〜２８の導体に発生する渦電流を低減することができるので、渦電流損失を低減することができる。
【００１７】
また、本実施形態のセグメントコイル２１〜２８は、同一の形状及び構成のものを用いることができるので、複数種類のセグメントコイルを用いる必要がない。よって、製造コストを低減できる。さらに、磁性体層の有無による複数種類のセグメントコイルを用いる場合に生じる、セグメントコイルを誤った順序でスロットに組み付けてしまうといった虞がないので、優れた生産性を有する。
【００１８】
さらに、絶縁紙３１は、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２を周回し、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２の間で重なるように配置されるので、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２の絶縁距離を長くすることができる。また、ステータコア１２の軸方向からみて、絶縁紙３１の両端部は、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２との間に挟まれるので、絶縁紙３１とセグメントコイル２１、２２がずれることなく、スロット１６に配置することができ、優れた生産性を有する。
【００１９】
ロータ側からステータコア１２側に流れてくる周方向の漏れ磁束は、ロータに近いステータコア１２の径方向内側ほど多く、ロータから遠いステータコア１２の径方向外側ほど少ない。よって、ステータコア１２の軸方向からみて、スロット１６の最も径方向内側に配置されたセグメントコイル２１は漏れ磁束の影響が最も大きく、セグメントコイル２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８と、径方向外側に配置されるにしたがって、この順に漏れ磁束の影響は小さくなる。
【００２０】
そこで、図２に示すように、ステータコア１２の軸方向からみて、スロット１６の最も径方向内側に配置されたセグメントコイル２１及びセグメントコイル２２を周回する絶縁紙３１に磁性体層４１が設けられており、絶縁紙３２、３３、３４には磁性体層が設けられていなくてもよい。
【００２１】
この構成によれば、最も磁束量の多い漏れ磁束５１と、漏れ磁束５１に次いで磁束量の多い漏れ磁束５２は、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２をほぼ流れず、磁性体層４１を流れるので、セグメントコイル２１、２２の導体部に発生する渦電流を低減することができる。これにより、漏れ磁束の影響が最も大きいセグメントコイル２１、２２における渦電流損失を低減することができ、より効果的に渦電流損失を低減することができる。
【００２２】
さらに、絶縁紙３２、３３、３４には磁性体層が設けられていないので、磁性体層の厚さの分だけセグメントコイル間の間隔を小さくすることができ、占積率が向上する。
【００２３】
ここで、スロット１６は、磁性体層が設けられていない絶縁紙３２、３３、３４が周回している部分の周方向の幅を、磁性体層が設けられている絶縁紙３１が周回している部分の周方向の幅よりも、狭くしてもよい。これにより、磁性体層が設けられていない絶縁紙３２、３３、３４が周回している部分のティース１４の周方向の幅を広くすることができるので、回転電機の出力トルクを高めることができる。
【００２４】
なお、１枚の絶縁紙３１は、２本以上のセグメントコイル２１、２２を１組として周回するように配置されていてもよい。例えば、図３に示すように、絶縁紙３１は、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２２とセグメントコイル２３の間から、スロット１６の右側側壁１６ａ、開口部１６ｂ側、左側側壁１６ｃへと、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２の外周部を周回し、スロット１６の左側側壁１６ｃ、底壁１６ｄ側、右側側壁１６ａへと、セグメントコイル２３及びセグメントコイル２４の外周部を周回し、セグメントコイル２２とセグメントコイル２３の間に戻ることで、略Ｂの字状に配置されていていてもよい。絶縁紙３２も同様に、セグメントコイル２５、２６とセグメントコイル２７、２８とを周回し、略Ｂの字状に配置されていてもよい。
【００２５】
絶縁紙３１には、セグメントコイル２１〜２４と対向する面とは反対側の面に、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１〜２４を囲むように、セグメントコイル２１〜２４の左右両側面、セグメントコイル２１の径方向内側面、及び、セグメントコイル２４の径方向外側面に磁性体層４１が設けられている。絶縁紙３２も同様に、セグメントコイル２５〜２８を囲むように、磁性体層４２が設けられていてもよい。
【００２６】
ここで、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２は、例えばＵ相で同相である。さらに、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４は、例えばＶ相で同相であり、セグメントコイル２１、２２とは異なる相となっている。
【００２７】
これにより、同相のセグメントコイル２１とセグメントコイル２２、及び、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４はセグメントコイル間の距離を短くでき、かつ、異なる相のセグメントコイル２２とセグメントコイル２３の間は、絶縁紙２枚分の厚さの絶縁距離を確保できる。したがって、異なる相のセグメントコイル間を確実に絶縁しつつ、同相のセグメントコイル間の距離を短くすることで占積率が向上する。
【００２８】
図４に示すように、磁性体層４１は、ステータコア１２の軸方向端部、すなわちティース１４の軸方向端部よりも内側に配置されている。これにより、磁性体層４１を介して、ステータコア１２外部でのセグメントコイル２１と他のセグメントコイル２２〜２８とのの導通、及び、セグメントコイル２１とステータコア１２との導通が生じず、セグメントコイル２１と他のセグメントコイル２２〜２８、及び、セグメントコイル２１とステータコア１２とを確実に絶縁することができる。
【００２９】
また、磁性体層４１は、ステータコア１２の軸方向に複数（図４では９つ）分割されていてもよい。これにより、磁性体層４１によるステータコア１２の軸方向の導通を低減することができ、ステータコア１２の軸方向の導通に起因する損失を低減することができる。
【００３０】
図５に示すように、磁性体層４１は、接着剤層９１を介して、絶縁紙３１に一体に形成されている。これにより、スロット１６内に絶縁紙３１を配置することで、同時に磁性体層４１も配置することができるので、磁性体層４１をスロット１６内に容易に配置することができ、優れた生産性を有する。磁性体層４２、４３、４４も同様に、絶縁紙３２、３３、３４に一体に形成されている。
【００３１】
図６に示すように、磁性体層４１の外表面には、接着剤層９１を介して、絶縁材からなる保護層６１が一体に設けられていてもよい。保護層６１の材料としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリイミド、ポリエステル、ホルマール、樹脂を含浸したガラス繊維等が用いられる。これにより、磁性体層４１の損傷を防止することができ、かつ、ステータコア１２と磁性体層４１との導通を防止することができる。絶縁紙３２、３３、３４も同様にしてもよい。
【００３２】
図７に示すように、絶縁紙３１及び磁性体層４１の外表面には、接着剤層９１を介して、挿入性向上層７１が一体に設けられていてもよい。挿入性向上層７１は、例えば、絶縁性を有するアラミド紙により構成される。これにより、絶縁紙３１及び磁性体層４１をスロット１６に配置する際、絶縁紙３１及び磁性体層４１はスロット１６と接触せず、摩擦係数の低い挿入性向上層７１がスロット１６と接触するので、絶縁紙３１及び磁性体層４１をスムーズに配置することができ、生産性が向上する。絶縁紙３２、３３、３４も同様にしてもよい。
【００３３】
図８に示すように、絶縁紙３１及び磁性体層４１の外表面には、発泡接着層８１が積層されていてもよい。絶縁紙３１及び磁性体層４１をスロット１６に配置後、発泡接着層８１を発泡させることにより、絶縁紙３１及び磁性体層４１はセグメントコイルとともにスロット１６に固定されるので、ワニス等により、コイル２０、絶縁紙３１及び磁性体層４１をスロット１６に固定する工程が不要となり、生産性が向上する。絶縁紙３２、３３、３４も同様にしてもよい。
【００３４】
なお、本実施形態において、絶縁紙３１〜３４は、ステータコア１２の軸方向からみて、略Ｂの字状に配置したが、左右反転した逆Ｂの字状に配置してもよい。
【００３５】
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態の回転電機のステータ１０について図９〜図１０を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態の回転電機のステータ１０と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００３６】
図９に示すように、本実施形態に係る回転電機のステータ１０のスロット１６内には、径方向の内側から外側に、絶縁部材からなる４枚の絶縁紙３１〜３４を備える。４枚のうちの１枚の絶縁紙３１は、ステータコア１２の軸方向からみて、スロット１６の左側側壁１６ｃ、開口部１６ｂ側、右側側壁１６ａへとセグメントコイル２１の外周部を周回し、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２の間を通って、スロット１６の左側側壁１６ｃ、底壁１６ｄ側、右側側壁１６ａへとセグメントコイル２２の外周部を周回することで、略Ｓの字状に配置されている。他の３枚の絶縁紙３２、３３、３４も同様に、それぞれ、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４、セグメントコイル２５とセグメントコイル２６、セグメントコイル２７とセグメントコイル２８、を周回することで、略Ｓの字状に配置されている。
【００３７】
絶縁紙３１には、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２と対向する面とは反対側の面に、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２を囲むように、セグメントコイル２１及びセグメントコイル２２の左右（周方向）両側面、セグメントコイル２１の径方向内側面、及び、セグメントコイル２２の径方向外側面に磁性体層４１が設けられている。他の３枚の絶縁紙３２、３３、３４にも同様に、それぞれ、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４、セグメントコイル２５とセグメントコイル２６、セグメントコイル２７とセグメントコイル２８、を囲むように、磁性体層４２、４３、４４が設けられている。
【００３８】
これにより、絶縁紙３１が重なる部分をなくすことができるので、使用する絶縁紙３１の量を少なくでき、製造コストを低減できる。
【００３９】
なお、１枚の絶縁紙３１は、２本以上のセグメントコイル２１、２２を１組として周回するように配置されていてもよい。例えば、図１０に示すように、絶縁紙３１は、ステータコア１２の軸方向からみて、スロット１６の左側側壁１６ｃ、開口部１６ｂ側、右側側壁１６ａへとセグメントコイル２１及びセグメントコイル２２の外周部を周回し、セグメントコイル２２とセグメントコイル２３の間を通って、スロット１６の左側側壁１６ｃ、底壁１６ｄ側、右側側壁１６ａへとセグメントコイル２３及びセグメントコイル２４の外周部を周回することで、略Ｓの字状に配置されている。絶縁紙３２も同様に、それぞれ、セグメントコイル２５、２６とセグメントコイル２７、２８を周回することで、略Ｓの字状に配置されていてもよい。
【００４０】
絶縁紙３１には、セグメントコイル２１〜２４と対向する面とは反対側の面に、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１〜２４を囲むように、セグメントコイル２１〜２４の左右両側面、セグメントコイル２１の径方向内側面、及び、セグメントコイル２４の径方向外側面に磁性体層４１が設けられている。絶縁紙３２も同様に、セグメントコイル２５〜２８を囲むように、磁性体層４２が設けられていてもよい。
【００４１】
ここで、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２は、例えばＵ相で同相である。さらに、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４は、例えばＶ相で同相であり、セグメントコイル２１、２２とは異なる相である。
【００４２】
これにより、同相のセグメントコイル２１とセグメントコイル２２、及び、セグメントコイル２３とセグメントコイル２４はセグメントコイル間の距離を短くでき、かつ、異なる相のセグメントコイル２２とセグメントコイル２３の間は、絶縁紙３１により絶縁距離を確保できる。したがって、異なる相のセグメントコイル間を確実に絶縁しつつ、同相のセグメントコイル間の距離を短くすることで占積率が向上する。
【００４３】
なお、本実施形態において、絶縁紙３１〜３４は、ステータコア１２の軸方向からみて、略Ｓの字状に配置したが、左右反転した略逆Ｓの字状に配置してもよい。
【００４４】
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態の回転電機のステータ１０について図１１〜図１２を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態の回転電機のステータ１０と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００４５】
図１１に示すように、本実施形態に係る回転電機のステータ１０のスロット１６内には、絶縁部材からなる１枚の絶縁紙３１を備える。絶縁紙３１は、ステータコア１２の軸方向からみて、スロット１６の開口部１６ｂから、左側側壁１６ｃ、底壁１６ｄ、右側側壁１６ａとセグメントコイル２１〜２８を周回し、開口部１６ｂに戻るように配置されている。
【００４６】
絶縁紙３１には、セグメントコイル２１〜２８と対向する面とは反対側の面に、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１〜２８を囲むように、セグメントコイル２１〜２８の左右両側面、セグメントコイル２１の径方向内側面、及び、セグメントコイル２８の径方向外側面に磁性体層４１が設けられている。
【００４７】
これにより、セグメントコイル２１〜２８に発生する渦電流を低減することができ、簡便に渦電流損失を低減することができる。
【００４８】
図１２に示すように、絶縁紙３１は、ステータコア１２の軸方向からみて、スロット１６の底壁１６ｄから、右側側壁１６ａ、開口部１６ｂ、左側側壁１６ｃとセグメントコイル２１〜２８を周回し、底壁１６ｄに戻るように配置されていてもよい。
【００４９】
この場合も、絶縁紙３１には、セグメントコイル２１〜２８と対向する面とは反対側の面に、ステータコア１２の軸方向からみて、セグメントコイル２１〜２８を囲むように、セグメントコイル２１〜２８の左右両側面、セグメントコイル２１の径方向内側面、及び、セグメントコイル２８の径方向外側面に磁性体層４１が設けられている。
【００５０】
これにより、セグメントコイル２１〜２８に発生する渦電流を低減することができ、簡便に渦電流損失を低減することができる。
【００５１】
第１〜第３実施形態によれば、スロット１６内において、絶縁紙３１〜３４を高い自由度で配置することができる。磁性体層４１〜４４は絶縁紙３１〜３４と一体に設けられているので、磁性体層４１〜４４も高い自由度で配置することができ、磁性体層の効果的な配置が可能となる。
【００５２】
なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、絶縁紙３１は、スロット１６内に略６の字状、略逆６の字状に配置してもよい。また、第２実施形態では、ステータコア１２の軸方向からみて、絶縁紙３１の端部は、スロット１６の側壁１６ａ、１６ｃに配置されるが、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２の間に回り込むように配置されていてもよい。このようにすると、絶縁紙３１の端部は、セグメントコイル２１とセグメントコイル２２に挟まれることになるので、絶縁紙３１をスロット１６内に配置する際、絶縁紙３１の位置が安定し、生産性が向上する。
【００５３】
また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
【００５４】
（１）  複数のスロット（スロット１６）が形成されたステータコア（ステータコア１２）と、
前記複数のスロットの各々に挿入される複数のセグメントコイル（セグメントコイル２１〜２８）を含むコイル（コイル２０）と、を備える回転電機のステータ（ステータ１０）であって、
各前記スロットには、少なくとも１枚の絶縁紙（絶縁紙３１〜３４）が、軸方向からみて、２以上の前記セグメントコイルを周回するように配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙には、磁性体層（磁性体層４１〜４４）が設けられている、回転電機のステータ。
【００５５】
（１）によれば、各スロットには、少なくとも１枚の絶縁紙が、軸方向からみて、２以上のセグメントコイルを周回するように配置されており、絶縁紙には磁性体層が設けられているので、回転電機のロータ側からステータコア側に流れてくる周方向の漏れ磁束は、セグメントコイルよりも磁性体層の方に流れる。したがって、セグメントコイルに流れる磁束を低減することができるので、セグメントコイルに渦電流が発生することを低減でき、渦電流損失を低減することができる。また、磁性体層は絶縁紙に設けられるので、磁性体層の被覆の有無による複数種類のセグメントコイルを用いる必要がなく、スロットにセグメントコイルを挿入する際の生産性が向上する。さらに、磁性体層は絶縁紙に設けられるので、磁性体層の設計自由度が高く、磁性体層の効果的な配置が可能となる。
【００５６】
（２）  （１）に記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記スロットの最も径方向内側に配置された前記セグメントコイル（セグメントコイル２１）を含む２以上の前記セグメントコイルを周回するように配置され、少なくとも前記スロットの開口部（開口部１６ｂ）側には前記磁性体層が設けられている、回転電機のステータ。
【００５７】
（２）によれば、絶縁紙がスロットの最も径方向内側に配置されたセグメントコイルを含む２以上のセグメントコイルを周回するように配置され、少なくともスロットの開口部には磁性体層が設けられているので、回転電機のロータ側からステータコア側に流れてくる周方向の漏れ磁束が最も大きい、最も径方向内側に配置されたセグメントコイルに流れる磁束を低減することができる。これにより、より効果的に渦電流による損失を低減することができる。
【００５８】
（３）  （１）または（２）に記載の回転電機のステータであって、
前記磁性体層は、前記ステータコアの軸方向端部より内側に配置された、回転電機のステータ。
【００５９】
（３）によれば、磁性体層は、ステータコアの軸方向端部よりも内側に配置されているので、磁性体層を介して、ステータコア外部でのセグメントコイル間の導通、及び、セグメントコイルとステータコアとの導通が生じず、セグメントコイル間、及び、セグメントコイルとステータコアとを確実に絶縁することができる。
【００６０】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
前記磁性体層は、軸方向に複数分割された、回転電機のステータ。
【００６１】
（４）によれば、磁性体層は軸方向に複数分割されているので、磁性体層によるステータコアの軸方向の導通を低減することができ、ステータコアの軸方向の導通に起因する損失を低減することができる。
【００６２】
（５）  （１）から（４）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記磁性体層の外表面に絶縁材からなる保護層（保護層６１）を有する、回転電機のステータ。
【００６３】
（５）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、磁性体層の外表面に、絶縁材からなる保護層が一体に設けられているので、磁性体層の損傷を防止することができ、かつ、ステータコアと磁性体層との導通を防止することができる。
【００６４】
（６）  （１）から（４）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、最外層に絶縁材からなる挿入性向上層（挿入性向上層７１）を有する、回転電機のステータ。
【００６５】
（６）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、最外層に絶縁材からなる挿入性向上層が一体に設けられているので、絶縁紙及び磁性体層をスロット内に配置する際、絶縁紙及び磁性体層はスロットと接触せず、挿入性向上層がスロットと接触するので、絶縁紙及び磁性体層をスムーズに配置することができ、生産性が向上する。
【００６６】
（７）  （１）から（４）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、最外層に発泡接着層（発泡接着層８１）を有する、回転電機のステータ。
【００６７】
（７）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、最外層に発泡接着層を有するので、発泡接着層を発泡させることにより、コイル、絶縁紙及び磁性体層はスロットに固定される。したがって、ワニス等によりコイル、絶縁紙及び磁性体層をスロットに固定する工程が不要となり、生産性が向上する。
【００６８】
（８）  （１）から（７）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも１組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２１）と第２セグメントコイル（セグメントコイル２２）とが径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記第１セグメントコイルと前記第２セグメントコイルとの間から前記スロットの一方の側壁（右側側壁１６ａ）、開口部（開口部１６ｂ）側、他方の側壁（左側側壁１６ｃ）へと前記第１セグメントコイルの外周部を周回し、前記スロットの前記他方の側壁、底壁（底壁１６ｄ）側、前記一方の側壁へと前記第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１セグメントコイルと前記第２セグメントコイルとの間に戻ることで、軸方向からみて略Ｂの字状に配置される、回転電機のステータ。
【００６９】
（８）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルを周回し、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルとの間で重なるように、略Ｂの字状に配置されるので、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルの絶縁距離を長くすることができる。また、ステータコアの軸方向からみて、絶縁紙の両端部は、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルとの間に挟まれるので、絶縁紙と、第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとが、ずれることなくスロットに配置することができ、生産性が向上する。
【００７０】
（９）  （１）から（７）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも２組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２１、２３）及び第２セグメントコイル（セグメントコイル２２、２４）が径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、第１組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２１）及び第２セグメントコイル（セグメントコイル２２）と第２組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２３）及び第２セグメントコイル（セグメントコイル２４）の間から前記スロットの一方の側壁（右側側壁１６ａ）、開口部（開口部１６ｂ）側、他方の側壁（左側側壁１６ｃ）へと前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記スロットの前記他方の側壁、底壁（底壁１６ｄ）側、前記一方の側壁へと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとの間に戻ることで、軸方向からみて略Ｂの字状に配置され、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相のコイルとは、異相である、回転電機のステータ。
【００７１】
（９）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとを周回し、第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとの間で重なるように、軸方向からみて略Ｂの字状に配置されるので、同相である第１組の第１セグメントコイルと第２セグメントコイル、及び、同相である第２組の第１セグメントコイルと第２セグメントコイルは、セグメントコイル間の距離を短くでき、かつ、異相である第１組のセグメントコイルと第２組のセグメントコイルの間は、絶縁紙２枚分の厚さの絶縁距離を確保できる。したがって、異相のセグメントコイル間を確実に絶縁しつつ、同相のセグメントコイル間の距離を短くすることで占積率が向上する。
【００７２】
（１０）  （１）から（７）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも１組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２１）と第２セグメントコイル（セグメントコイル２２）とが径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記スロットの一方の側壁（左側側壁１６ｃ）、開口部（開口部１６ｂ）側、他方の側壁（右側側壁１６ａ）へと前記第１セグメントコイルの外周部を周回し、前記第１セグメントコイルと前記第２セグメントコイルとの間を通って、前記スロットの前記一方の側壁、底壁（底壁１６ｄ）側、前記他方の側壁へと前記第２セグメントコイルの外周部を周回することで、軸方向からみて略Ｓの字状に配置される、回転電機のステータ。
【００７３】
（１０）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、スロットの一方の側壁、開口部側、他方の側壁へと第１セグメントコイルの外周部を周回し、第１セグメントコイルと第２セグメントコイルとの間を通って、スロットの一方の側壁、底壁側、他方の側壁へと第２セグメントコイルの外周部を周回することで、軸方向からみて略Ｓの字状に配置されるので、絶縁紙が重なる部分をなくすことができる。よって、使用する絶縁紙の量を少なくでき、製造コストを低減できる。
【００７４】
（１１）  （１）から（７）のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
各前記スロットには、少なくとも２組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２１、２３）及び第２セグメントコイル（セグメントコイル２２、２４）が径方向に隣接して配置され、
前記少なくとも１枚の絶縁紙は、前記スロットの一方の側壁（左側側壁１６ｃ）、開口部（開口部１６ｂ）側、他方の側壁（右側側壁１６ａ）へと第１組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２１）及び第２セグメントコイル（セグメントコイル２２）の外周部を周回し、前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと第２組の第１セグメントコイル（セグメントコイル２３）及び第２セグメントコイル（セグメントコイル２４）との間を通って、前記スロットの前記一方の側壁、底壁（底壁１６ｄ）側、前記他方の側壁へと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回することで、軸方向からみて略Ｓの字状に配置され、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相であり、
前記第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと前記第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルは同相のコイルとは、異相である、回転電機のステータ。
【００７５】
（１１）によれば、少なくとも１枚の絶縁紙は、スロットの一方の側壁、開口部側、他方の側壁へと第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回し、第１組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルと第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルとの間を通って、スロットの一方の側壁、底壁側、他方の側壁へと第２組の第１セグメントコイル及び第２セグメントコイルの外周部を周回することで、軸方向からみて略Ｓの字状に配置されるので、同相である第１組の第１セグメントコイルと第２セグメントコイル、及び、同相である第２組の第１セグメントコイルと第２セグメントコイルは、セグメントコイル間の距離を短くでき、かつ、異相である第１組のセグメントコイルと第２組のセグメントコイルの間は、絶縁紙により確実に絶縁できる。したがって、異相のセグメントコイル間を確実に絶縁しつつ、同相のセグメントコイル間の距離を短くすることで占積率が向上する。
【符号の説明】
【００７６】
１０  ステータ
１２  ステータコア
１６  スロット
１６ａ  右側側壁
１６ｂ  開口部
１６ｃ  左側側壁
１６ｄ  底壁
２０  コイル
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８  セグメントコイル
３１、３２、３３、３４  絶縁紙
４１、４２、４３、４４  磁性体層
６１  保護層
７１  挿入性向上層
８１  発泡接着層
【図１】
2019161951.tif 000003
【図２】
2019161951.tif 000004
【図３】
2019161951.tif 000005
【図４】
2019161951.tif 000006
【図５】
2019161951.tif 000007
【図６】
2019161951.tif 000008
【図７】
2019161951.tif 000009
【図８】
2019161951.tif 000010
【図９】
2019161951.tif 000011
【図１０】
2019161951.tif 000012
【図１１】
2019161951.tif 000013
【図１２】
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