(57)【要約】ステータコア（２０）を外型として、スロット（２３）に入り込む突部（３１，３２）を有する金型（３０Ａ，３０Ｂ）との間にキャビティ（ｄＡ，ｄＢ）を形成する。キャビティ（ｄＡ）は、その両側部（ｄＡ１）がスロット開口部から奥側に向って漸次広くなっており、またキャビティ（ｄＢ）は、奥側隅部（ｄＢ２）が広くなっている。該広い部分を通って、流動化した樹脂が略々均等に各部に流れ込んで、絶縁部材を備えたステータコアが成形される。これにより、合成樹脂により一体成形した絶縁部材を備えたコアにおいて、スロット占積率及びコイルの挿入性を確保しつつ、合成樹脂の充填を的確に行う。
2003028188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークから突出した多数のティース間に形成された多数のスロットを有するコアと、前記スロットを覆うスロット部及び前記コア端面を覆うコア端面部を有する絶縁部材と、を備えてなる絶縁部材を備えたコアにおいて、
前記スロットは、略々平面形状からなる側面及び底面を有し、
前記絶縁部材のスロット部のコア側面は、前記スロットの側面及び底面に密接して形成され、前記絶縁部材のスロット部のコイル側面は、略々平面形状からなる両側部及び底面を有し、
前記絶縁部材のスロット部は、少なくとも一部に、他の部分より肉厚となる肉厚部を有する、
ことを特徴とする絶縁部材を備えたコア。
【請求項２】
前記絶縁部材は、一体成形された合成樹脂からなり、かつ前記コアに一体に装着されてなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項３】
前記コアは、ヨークから内径方向に突出した多数のティース間に形成されかつ開口部側より奥側が広い多数のスロットを有するステータコアである、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項４】
前記絶縁部材のスロット部は、前記両側部が前記スロットの開口部側から奥側に向けて漸次肉厚となるように形成されてなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項５】
前記絶縁部材のスロット部は、前記底部が前記両側部奥側の肉厚と略々等しい肉厚からなる、
請求項４記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項６】
前記絶縁部材のスロット部は、前記底部が前記両側部奥側の肉厚より薄い肉厚からなる、
請求項４記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項７】
前記絶縁部材のスロット部は、前記スロットの奥側隅部が隅切り状の肉厚部を有してなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項８】
前記絶縁部材のスロット部は、前記肉厚部を一方の前記コア端面から他方の前記コア端面まで連続して有してなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項９】
前記絶縁部材の、前記ティースとコア端面との稜線部分が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状としたコーナ部分からなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項１０】
前記絶縁部材のコア端面部は、前記ティースの幅方向中央部分が前記コーナ部に対して薄肉となるように凹状に形成されてなる、
請求項９記載の絶縁部材を備えたコア。
【請求項１１】
前記コアを金型として、該コアと、前記スロットに入り込む突部を有する金型との間に、少なくとも一部が他の部分より広い間隔からなるキャビティを形成し、該キャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入し、
前記キャビティ内に充填された合成樹脂により、スロット部のコア側面が略々平面形状からなる両側面及び底面を有すると共にコイル側面が略々平面形状からなる両側面及び底面を有し、かつ少なくとも一部に、他の部分より肉厚となる肉厚部を有する絶縁部材を備えたコアを製造する方法。
【請求項１２】
前記コアを金型として、該コアと、前記ティースとコア端面との稜線に対応する部分が広い間隔となる凹部を有する金型との間にキャビティを形成し、
該キャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記凹部に対応するコア端面部分に肉厚部を形成し、
該肉厚部を加熱しつつ押圧して、前記稜線部分が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分を成形することを特徴とする、
請求項１１記載の絶縁部材を備えたコアを製造する方法。
【請求項１３】
前記コアを金型として、該コアと、該コア端面に対向する金型との間に、前記ティースとコア端面との稜線部分が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分に対応するキャビティを形成し、
該キャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記コーナ部分を成形することを特徴とする、
請求項１１記載の絶縁部材を備えたコアを製造する方法。
【請求項１４】
前記コアを金型として、該コアと、一方の前記コア端面に対向する金型との間に、前記ティースとコア端面との稜線に対応する部分が広い間隔となる凹部を有する第１のキャビティを形成し、
前記コアと、他方の前記コア端面に対向する金型との間に、前記ティースとコア端面との稜線部分が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分に対応する第２のキャビティを形成し、
前記第１のキャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記凹部に対応するコア端面部分に肉厚部を形成し、
該肉厚部を加熱しつつ押圧して、前記一方のコア端面における前記コーナ部分を成形し、
前記第２のキャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記他方のコア端面における前記コーナ部分を成形することを特徴とする、
請求項１１記載の絶縁部材を備えたコアを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ステータ等のコアにマグネットコイルを巻付けて構成される回転電機（モータ及びジェネレータを含む）における、上記コイルを絶縁する絶縁部材を備えたコア及びその製造方法に係り、詳しくは合成樹脂により一体成形されたコア絶縁部材に関する。
背景技術
一般に、誘導モータ、直流モータ（ジェネレータを含む）等の回転電機は、産業用、車両用等の動力源等として広く使用されている。
回転電機の、例えば、分布巻きステータ１１は、第８図（ａ）、（ｂ）に示すように、コア１２とコイル１３とコア絶縁部材１７とを有している。コア１２は、ヨーク１４と、ヨーク１４から突出した多数のティース１５と、このティース１５間に形成されて開口部が内部（奥側）より狭い多数のスロット１６を有している。コイル１３は、スロット１６に設けられている。
コイル１３とコア１２は、断面Ｕ字状の絶縁紙製のコア絶縁部材１７によって絶縁されている。コア絶縁部材１７は、コア１２のスロット１６内に取り付けられて、スロット１６の内面とコイル１３との間に介在して、スロット１６の内面とコイル１３とを絶縁している。また、コア絶縁部材１７は、両端に、鍔状に突設されて折り返されたカフス１８を有している。このカフス１８は、先端がティース１５の側面１５ａとヨーク１４の側面１４ａとからなるコア１２の側面１２ａに接触して、コイル１３をコア１２の側面１２ａから浮き上がらせて沿面距離１をかせぐことにより、コア側面１２ａとコイル１３との絶縁を確保している。
しかし、このような絶縁構造であると、折り返されたカフス１８によって、ステータ１１の軸方向長さ（第８図（ｂ）の左右方向長さ）が長くなるため、特に、ハイブリッド車等の車輌の駆動源として電気モータ（回転電機）を用いる場合、上記ステータ１１の軸方向長さは、車輌搭載上の問題を生じ、コア側面に絶縁部材を密着し得るようにすることが望ましい。
ハイブリッド車等の車輌駆動用の電気モータは、限られたスペースにおいて最大の出力が求められ、マグネットワイヤのスロット内占積率が高くすることが求められており、上記コア側面に絶縁部材を密着することと相俟って、絶縁部材を合成樹脂により成形（モールド）することが考えられる。
従来、上記モールド成形したコア絶縁部材として、特開２０００−７８７７８号公報及び特開２０００−１２５５２４号公報のものがある。
特開２０００−７８７７８号公報（前者）のものは、ヨークとティースとが別体に構成され、ティースにコイルを装着した後、該コイル付ティースをヨークに取付け、このものを中子と底板で枠付けした状態で液状の樹脂モールド材をコイルとティースの間に流し込むか射出して、全てのコイル付ティースとヨークが電気絶縁樹脂にて固着一体化するものであり、この際ティースにおけるコイル装着部位の両周側面に溝部を長手方向に形成して、樹脂を、該溝部に流動してコイルとティースとの間に的確に流し込むものである。
特開２０００−１２５５２４号公報（後者）のものは、多数のケイ素鋼板を積層した固定子鉄心（ステータ）と、該固定子鉄心のスロット内に嵌挿する外形を有する中子金型ブロックと、可動金型ブロックと、位置決め用の金型ブロックと、固定金型ブロックと、で絶縁層被覆用金型を形成し、該金型に樹脂を射出注入して、樹脂製の絶縁層を一体成形するものにおいて、固定子鉄心のティース中央に対応する金型ブロック支持部を設けて、固定子鉄心を該支持部に支持し、該金型ブロックと固定子鉄心の端面とのクリアランスを均一に確保して、樹脂の肉厚を均一にすると共に未充填部分をなくし、絶縁層の厚さを薄くしようとするものである。
上述した前者のものは、ヨークと分離した状態のティースにコイルを装着し、該コイル付きティースをヨークに取付けた状態で、コイルとティース及びヨークとの間に絶縁性樹脂を流し込むものであって、ティース及びヨークが一体に形成されるコアに、予めコア絶縁部材を装着して、その後にコイルを巻回するものには適用できず、またコア端面に絶縁部材を一体成形することは困難である。更に、ティースの両周側面に、樹脂の流れを確保する溝部を形成しているが、該溝部により磁束路であるティースの断面積が減少し、効率の低下を招く虞れがある。
一方、後者のものは、固定子鉄心（ステータ）を金型の一部として、該固定子鉄心のスロット周面及びコア端面に樹脂モールドにより均一な厚さの薄い絶縁層が形成されるが、特にハイブリッド車等の車輌駆動源となる電気モータにあっては、コア（ステータ）径が大きくなり、上記均一な厚さの薄い絶縁層と相俟って、コアの全長に亘り確実に樹脂を充填することが困難となる。
そこで、本発明は、合成樹脂を充填して絶縁部材を形成するコアにおいて、スロット占積率及びコイルの挿入性を確保しつつ、合成樹脂の充填を的確に行ない得るようにした絶縁部材を備えたコア及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
発明の開示
請求項１に係る本発明は、ヨーク（２１）から突出した多数のティース（２２）間に形成された多数のスロット（２３）を有するコア（２０）と、前記スロットを覆うスロット部（２５ａ）及び前記コア端面（２０ａ）を覆うコア端面部（２５ｂ）を有する絶縁部材（２５）と、を備えてなる絶縁部材を備えたコアにおいて、
前記スロット（２３）は、略々平面形状からなる側面（２３ｂ）及び底面（２３ｃ）を有し、
前記絶縁部材のスロット部（２５ａ）のコア側面（ｃ）は、前記スロットの側面（２３ｂ）及び底面（２３ｃ）に密接して形成され、前記絶縁部材のスロット部（２５ａ）のコイル側面（ｗ）は、略々平面形状からなる両側部（２５ａ１）及び底面（２５ａ２）を有し、
前記絶縁部材のスロット部（２５ａ）は、少なくとも一部に、他の部分より肉厚となる肉厚部（ｂ２，ｂ３，ｂ４）を有する、
ことを特徴とする絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項１に係る本発明によると、絶縁部材のスロット部は、そのコア側面がコアスロットの略々直線形状に沿っており、従ってティースに切り欠き等を形成せずに断面積の大きな磁束路を確保できると共に、そのコイル側面も略々平面形状からなり、充分なスロット占積率及びコイルの挿入性を確保でき、更に少なくとも一部に肉厚部を有するので、成形時における絶縁樹脂材料の流動路を保持して、正確かつ確実に樹脂材料を充填して絶縁部材を正確にかつ薄い形状にて形成することができ、絶縁部材の専めるスペースを少なくして、該コアを用いた回転電機のコンパクト化を図ることができると共に、絶縁に対する信頼性を向上することができる。
なお、上記コアは、ステータコアでもロータリコアでもよく、またティースが外径方向に延びるものも、内径方向に延びるものも含む概念である。また、上記コアのスロット及び絶縁部材のスロット部における略々平面形状とは、直線からなる平面を含むことは勿論、曲率半径の大きな円弧又は楕円等の曲線を含むものであり、要は、段部を有さない滑らかな線で結ばれる実質的に直線状となるものを含む概念である。
請求項２に係る本発明は、前記絶縁部材（２５）は、一体成形された合成樹脂からなり、かつ前記コア（２０）に一体に装着されてなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項２に係る本発明によると、ティースとヨークが一体に形成されるコアに適用し得る。
請求項３に係る本発明は、前記コア（２０）は、ヨーク（２１）から内径方向に突出した多数のティース（２２）間に形成されかつ開口部（２３ａ）側より奥側が広い多数のスロット（２３）を有するステータコア（２０）である、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項３に係る本発明によると、ヨークの内径方向にティースを突出し、かつスロットの奥側が開口部側より広く形成されているので、上記肉厚部をスロットの奥側に形成することにより、該肉厚部による、スロット占積率及びコイルの挿入性への影響を小さく抑えることができる。
請求項４に係る本発明は（例えば第３図（ａ）及び第５図（ａ）参照）、前記絶縁部材のスロット部（２５Ａ，２５Ａ’）は、前記両側部（２５ａ１）が前記スロットの開口部（２３ａ）側から奥側に向けて漸次肉厚（ｂ１→ｂ２）となるように形成されてなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項４に係る本発明によると、絶縁部材スロット部の両側部が、開口部側から奥側へ向けて漸次肉厚となっているので、スロット占積率及びコイルの挿入性への影響の小さい状態で、所定範囲の肉厚部を確保し、絶縁樹脂の流動性を確保すると共に流れの均等性を向上することができ、特にヨークに接するコア端面部への充填不良を防止することができる。
請求項５に係る本発明は（例えば第３図（ａ）参照）、前記絶縁部材のスロット部（２５Ａ）は、前記底部（２５ａ２）が前記両側部奥側の肉厚（ｂ２）と略々等しい肉厚（ｂ３）からなる、
請求項４記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項５に係る本発明によると、底部も肉厚部からなるので、絶縁樹脂の流動路を確保して、コア端面部への充填不良を防止することができる。
請求項６に係る本発明は（例えば第５図（ａ）参照）、前記絶縁部材のスロット部（２５Ａ’）は、前記底部（２５ａ２）が前記両側部奥側の肉厚（ｂ２）より薄い肉厚（ｂ５）からなる、
請求項４記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項６に係る本発明によると、肉厚部を構成するスロット部奥側から、底部及びスロット部開口部側への樹脂の廻り込み速度を揃え、スロット部の充填不足を防止することができる。
請求項７に係る本発明は（例えば第３図（ｂ）参照）、前記絶縁部材のスロット部（２５Ｂ）は、前記スロットの奥側隅部（２５ａ３）が隅切り状の肉厚部（ｂ４）を有してなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項７に係る本発明によると、絶縁部材のスロット部の奥側隅部に、隅切り状の肉厚部を形成したので、比較的厚い肉厚部を、スロット占積率及びコイルの挿入性への影響の小さい箇所に配置することができ、絶縁樹脂の流動性及び均等性を確保して、正確で薄い絶縁部材を成形することができ、特にヨークに接するコア端面部への充填不良を防止することができる。
請求項８に係る本発明は、前記絶縁部材のスロット部（２５ａ）は、前記肉厚部（ｂ２，ｂ３，ｂ４）を一方の前記コア端面（２０ａ）から他方の前記コア端面（２０ａ）まで連続して有してなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項８に係る本発明によると、肉厚部が一方のコア端面から他方のコア端面まで連続しているので、成形時における絶縁樹脂材料の流動路を保持し、絶縁部材、特に、コア端面部を正確かつ確実に形成することができる。
請求項９に係る本発明は（例えば図６（ａ），（ｄ）参照）、前記絶縁部材（２５）の、前記ティースとコア端面との稜線部分（ｇ）が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状としたコーナ部分（Ｒ，２５Ｒ）からなる、
請求項１記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項９に係る本発明によると、ティースとコア端面との稜線部分に対応する絶縁部材に、大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分を形成したので、絶縁樹脂のコア端面部への充填用流路を確保することができると共に、上記稜線に接する部分のマグネットワイヤを上記コーナ部分で保護して、回転電機の信頼性を向上することができる。
請求項１０に係る本発明は（例えば図６（ｄ）参照）、前記絶縁部材のコア端面部は、前記ティースの幅方向中央部分が前記コーナ部（２５Ｒ）に対して薄肉となるように凹状（３７）に形成されてなる、
請求項９記載の絶縁部材を備えたコアにある。
該請求項１０に係る本発明によると、コア端面部におけるティースの幅方向中央部分は、上述したコイル保護及び絶縁樹脂流路として不心要であり、この部分を凹状として絶縁材料の使用量の低減を図ることができる。
請求項１１に係る本発明は（例えば第４図、第５図（ｂ）参照）、前記コア（２０）を金型として、該コアと、前記スロットに入り込む突部（３１，３２）を有する金型（３０Ａ，３０Ｂ）との間に、少なくとも一部（ｄＡ２，ｄＢ２，ｄＣ３）が他の部分（ｄＡ１，ｄＢ１，ｄＣ１，ｄＣ２）より広い間隔からなるキャビティを形成し、該キャビティに、流動化した絶縁樹脂材料（２５’）を注入し、
前記キャビティ内に充填された合成樹脂により、スロット部（２５ａ）のコア側面（ｃ）が略々平面形状からなる両側面及び底面を有すると共にコイル側面（ｗ）が略々平面形状からなる両側面（２５ａ１）及び底面（２５ａ２）を有し、かつ少なくとも一部に、他の部分より肉厚となる肉厚部（ｂ２，ｂ３，ｂ４）を有する絶縁部材を備えたコアを製造する方法にある。
該請求項１１に係る本発明によると、コアを金型として、スロットに入り込む突部を有する金型との間に、少なくとも一部が他の部分より広い間隔からなるキャビティにより、絶縁部材を一体成形するので、キャビティ内の樹脂流路を確保して、各部分に樹脂を略々均等にかつ確実に流し込み、簡単な装置でもって、比較的薄い絶縁部材を備えたコアを確実かつ正確に成形することができる。
請求項１２に係る本発明は（例えば第６図、第７図参照）、前記コア（２０）を金型として、該コアと、前記ティース（２２）とコア端面（２０ａ）との稜線（ｇ）に対応する部分が広い間隔となる凹部を有する金型との間にキャビティを形成し、
該キャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記凹部に対応するコア端面部分に肉厚部（３５，３６）を形成し、
該肉厚部を加熱しつつ押圧して、前記稜線（ｇ）部分が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分（２５Ｒ）を成形することを特徴とする、
請求項１１記載の絶縁部材を備えたコアを製造する方法にある。
該請求項１２に係る本発明によると、ティースとコア端面との稜線部分に対応するキャビティ部分を広い間隔として、ティース部分のコア端面部への樹脂流動を確保し、かつこれによる稜線部分の肉厚部を加熱しつつ押圧して上記コーナ部を成形するので、コーナ部を有する絶縁部材のコア端面部を確実かつ正確に成形することができる。
請求項１３に係る本発明は、前記コア（２０）を金型として、該コアと、該コア端面に対向する金型との間に、前記ティース（２２）とコア端面（２０ａ）との稜線部分（ｇ）が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分（Ｒ）に対応するキャビティを形成し、
該キャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記コーナ部分（Ｒ）を成形することを特徴とする、
請求項１１記載の絶縁部材を備えたコアを製造する方法にある。
該請求項１３に係る本発明によると、金型によりコーナ部分を直接成形するので、加熱成形等の追加工程を必要としない。
請求項１４に係る本発明は、前記コア（２０）を金型として、該コアと、一方の前記コア端面（２０ａ）に対向する金型との間に、前記ティース（２２）とコア端面（２０ａ）との稜線（ｇ）に対応する部分が広い間隔となる凹部を有する第１のキャビティを形成し、
前記コア（２０）と、他方の前記コア端面（２０ａ）に対向する金型との間に、前記ティース（２２）とコア端面（２０ａ）との稜線部分（ｇ）が、該稜線部分を中心とする半径より大きな曲率半径のアール形状又は面取り形状からなるコーナ部分（Ｒ）に対応する第２のキャビティを形成し、
前記第１のキャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記凹部に対応するコア端面部分に肉厚部（３５，３６）を形成し、
該肉厚部を加熱しつつ押圧して、前記一方のコア端面における前記コーナ部分（２５Ｒ）を成形し、
前記第２のキャビティに、流動化した絶縁樹脂材料を注入して、前記他方のコア端面における前記コーナ部分（Ｒ）を成形することを特徴とする、
請求項１１記載の絶縁部材を備えたコアを製造する方法にある。
該請求項１４に係る本発明によると、一方のコア端面のコーナ部を、請求項１２に係る方法により成形して、金型の分割を複雑化することなく、かつコア端面部への樹脂流動を確保しながら、他方のコア端面を、請求項１３による金型により直接成形するので、加熱成形等の追加工程は、半分で足りる。
なお、上記カッコ内の符号は、図面を対照するためのものであるが、これは、本発明の各構成要素と実施例を示す図面との対応を容易にして本発明の理解の迅速化を図る便宜的なものであって、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。第１図は、本発明に係る電気絶縁部材を装着したステータコアの全体を示す図であり、第２図は、その一部を示す拡大図である。該ステータは、例えば特開２００１−１６３０７１号公報に示されるハイブリッド車用駆動装置のモータ・ジェネレータに用いて好適であるが、これに限らず、例えば特開２００１−１８７５３５号公報に示されるハイブリッド車用駆動装置のジェネレータ又はモータでもよく、更に運輸機械以外の回転電機にも適用できる。
上記ステータコア２０は、環状のヨーク２１と、該ヨークから内径方向に等間隔で多数突出するティース２２とを一体に形成して有しており、これら多数のティースの間で、開口部２３ａが内部（奥側）より狭い多数のスロット２３が形成されている。前記ティース２２は、その幅方向の中心線がステータコア２０の中心点に向うように延びていると共に、その両側が中心線と平行に延びており、従ってティース２２は、同一幅からなり、かつ上記スロット２３は、開口部分（入口）２３ａから奥側に向って幅方向が広くなっている。
該スロット２３の両側面２３ｂ，２３ｂ及び底面２３ｃ並びにコアの両端面２０ａ，２０ａには、一体成形された電気絶縁部材２５が装着されている。即ち、絶縁部材２５は、電気絶縁性の合成樹脂により一体成形されており、スロット２３部分に接合するスロット部２５ａ及びコア端面２０ａ部分、即ちティース２２の側端面及びヨーク２１の側端面の内径部分に接合する端面部２５ｂを有する。詳しくは、第２図に示すように、絶縁部材スロット部２５ａは、開口部２３ａのティース２２を一部２２ａ露出する長さからなり、また端面部２５ａも、ヨークの外周部分２１ａを一部露出する長さからなる。
そして、上記絶縁部材のスロット部２５ａは、そのコア側面ｃが前記スロット２３を構成するステータコア２０に沿うように形成され、またそのコイル側面ｗが少なくとも一部肉厚となるようにかつ上記内側面ｗとの間で滑らかな厚さ変化となるように形成されている。即ち、コア側面ｃは、スロット２３の直線形状からなる両側面２３ｂ及び底面２３ｃに沿うように、またコイル側面ｗは、直線形状からなる両側部２５ａ１及び底部２５ａ２からなる。
具体的には、第３図（ａ）に示すように、絶縁部材２５Ａのスロット部２５ａは、その両側部２５ａ１の肉厚が開口部分２３ａから奥側部分（底面２３ｃ部分）に向って漸次増加するようになっている。即ち、上記両側部２５ａ１の肉厚は、開口部分ｂ１が最も薄く（例えば０．２５［ｍｍ］）、奥側部分ｂ２が最も厚く（例えば０．５［ｍｍ］）、その間がリニアに変化しており（漸近変化）、かつ底面の部分２５ａ２が、上記奥側部分ｂ２と略々同じ厚さｂ３（≒ｂ２）になっている。
他の例として、第３図（ｂ）に示すように、絶縁部材２５Ｂのスロット部２５ａは、その両側部２５ａ１が薄い肉厚ｂ１からなり、奥側の隅部２５ａ３が肉厚ｂ４になるように、両側部２５ａ１から底面部２５ａ２に向けて斜めに隅切りされている。従って、第３図（ａ）及び（ｂ）に示すものはいずれも、ティース２２は、従来のものと同様な幅を有し、充分な磁束通路を確保し得るものであって、そのスロット部絶縁部材２５ａは、少なくともその一部に肉厚部分ｂ２，ｂ３，ｂ４を有し、合成樹脂からなる絶縁部材材料の流動路を確保している。
更に、スロット２３内にコイル（１３；第６図参照）が挿入されるが、第３図（ａ）の実施例にあっては、スロット２３が奥側が入口側より幅広になっている関係上、絶縁部材２５の両側部２５ａ１が奥側に向って漸次肉厚になっていても、それによりスロット２３の奥側が狭くなることはなく、上記コイルのスロット２３への挿入に支障を来すことはない。また、図３（ｂ）の実施例にあっても、スロット２３の奥側隅部は、上述したように該スロットの奥側が幅広になっている関係上、コイルとの間に空隙となり易い部分であり、絶縁部材の奥側隅部２５ａ３が肉厚になっていても、上記コイルのスロット２３への挿入に支障を来すことはない。
ついで、第４図に沿って、上記絶縁部材２５の製造・装着方法について説明する。特開２０００−１２５５２４号公報と同様に、上記ステータコア２０を金型内にセットして、該コア自体が金型の一部を構成する。該金型の外型となるステータコア２０と、内型３０Ａ，Ｂとの間にスロット部２５ａ用のキャビティｄ（・・・）を構成し、またこれらステータコア２０の上下面に上型及び下型をセットして、端面部２５ｂ用のキャビティを構成する。なお、上記各金型が互に位置がずれないように、位置決め用の軸又は枠が備えられている。
そして、第４図（ａ）は、前記第３図（ａ）に示す絶縁部材２５Ａの製造方法を示す図で、ステータコアを外型として、内型３０Ａとの間に所定キャビティｄＡ（１，２）が形成される。上記内型３０Ａは、コア２０のスロット２３に入り込む突部３１を有しており、該突部３１は、スロット２３の両側面２３ａとの間が入口部（開口部側）より奥側に向って漸次広くなるように形成されている。従って、スロット２３両側部２３ｂと内型突部の両側面３１ａとの間にて形成されるキャビティｄＡ１は、入口部より奥側に向って間隔が漸次広くなるように、かつスロット底部２３ｃと内径突部先端３１ｂとの間にて形成されるキャビティｄＡ２が上記最も広い間隔と略々同じ間隔になっている。
一方、第４図（ｂ）は、前記第３図（ｂ）に示す絶縁部材２５Ｂの製造方法を示す図で、同じステータコア２０を外型として、内型３０Ｂとの間に所定キャビティｄＢ（１，２）が形成される。上記内型３０Ｂは、コア２０のスロット２３に入り込む突部３２を有しており、該突部３２は、スロット２３の両側部２３ａとの間で比較的狭い略々同一間隔となるように、かつその奥側隅部２３ｄとの間が広くなるように先端隔部３２ｂが斜めに隅切りされている。従って、スロット両側部２３ａと内型突部の両側面３２ａとの間にて形成されるキャビティｄＢ１は、比較的狭い略々同一間隔からなり、かつスロット底部２３ｃと内径突部先端隔部３２ｂとの間にて形成されるキャビティｄＢ２は広い間隔になっている。
上述したステータコア２０及び内型３０Ａ又は３０Ｂ等の各金型がセットされた状態（型締め）で、射出成形機により又はその他の方法により、絶縁樹脂材料を加熱して可塑化し、流動化した該樹脂材料２５’を上記キャビティｄＡ又はｄＢに注入する。この際、キャビティｄＡ又はｄＢは、広い間隔部分（奥側部分及び底部分ｄＡ２又は奥側隅部分ｄＢ２）を有しており、上記樹脂材料は、該広い間隔部分を通って、スロット両側部の狭い間隔部分（スロット入口部分ｄＡ１又は両側部分ｄＢ１）、並びに下型（又は上型）とコア端面部２５ｂとの間のキャビティに確実に流れ込み、スロット部用キャビティ及びコア端面用キャビティ内に正確に充填される。即ち、流動化した樹脂は、上記広いキャビティ部分ｄＡ２，ｄＢ２を通って、上下方向及び狭い部分ｄＡ１，ｄＢ２に流れ、スロット部２５ａを確実に充填すると共に、コア端面と下型（及び上型）との間のキャビティに流れて、該コア端面用キャビティは、上記広い部分と同様な広い間隔からなり、ヨーク２１端面の内径環状部分及びティース２２の端面部分に流れて、コア端面部２５ｂを充填し、これにより樹脂の流れの均等性が確保されて、充填不良を生じることなく、絶縁部材の各部分に確実かつ正確に充填される。
そして、上記樹脂材料が冷却して固形化した状態で、上記セットされた各金型が分離され（離型）、ステータコア２０から、内型３０Ａ，３０Ｂ及び上型、下型等が外される。これにより、上記キャビティｄＡ，ｄＢ内に充填された絶縁樹脂２５’は、ステータコア２０に装着された、第１図，第２図及び第３図（ａ）又は（ｂ）等に示す絶縁部材２５（２５Ａ，２５Ｂ）となり、絶縁部材付きのステータコアが形成される。
第５図（ａ）は、第３図（ａ）の実施の形態を一部変更したものを示す図である。絶縁部材２５Ａ’のスロット部２５ａの両側部２５ａ１は、第３図（ａ）と同様に、開口部分２３ａから奥側部分（底面２３ｃ側）に向って漸次増加するようになっている。該スロット部２５ａの底部２５ａ２が、第３図（ａ）のものと相違しており、該底部２５ａ２の肉厚ｂ５は、上記両側部２５ａ１の開口部分２３ａの肉厚ｂ１、即ち漸次増加する側部の最も薄い肉厚（例えば０．２５［ｍｍ］）と略々同じ厚さ（ｂ５≒ｂ１）になっている。なお、上記底部２５ａ２の肉厚ｂ５は、必ずしも上記ｂ５≒ｂ１ではなくてもよく、両側部２５ａ１の最も厚い奥側の肉厚ｂ２よりも小さければ足りる（ｂ５＜ｂ２）。
第５図（ｂ）は、上記絶縁部材２５Ａ’の製造方法を示す図であり、ステータコアを外型として、内型３０Ｃとの間に所定キャビティｄＣ（１，２）が形成される。コア２０のスロット２３に入り込む内型３０Ｃにおける突部３３の両側面３３ａにより構成されるキャビティｄＣ１，ｄＣ３は、第４図（ａ）と同様に、スロット２３の両側面２３ｂとの間が入口部（開口部側）より奥側に向って漸次広くなるように形成されているが、上記突部３３の先端３３ｂとコアのスロット底面２３ｃとの間のキャビティｄＣ２が上記入口部分の間と略々同じ間隔となっている点が先の実施の形態と相違している。従って、本実施の形態は、スロット部２５ａ１を形成するキャビティｄＣ１，ｄＣ３は、入口部より奥側に向って漸次広くなって、奥側のキャビティｄＣ３が肉厚部を形成し、かつ底部２５ａ２を形成するキャビティｄＣ２は、上記入口部のキャビティｄＣ１の幅と略々等しい比較的狭い間隔からなる。
これは、前述した第４図（ａ）に示すものは、底部キャビティｄＡ２が広いため、絶縁部材を形成する樹脂材料の種類によっては、スロット部奥側及び底部キャビティを流れる樹脂の流速が早くなり過ぎ、該部分が先に充填されて、スロット部入口側への樹脂の充填が不充分になることがあるためであり、本実施の形態によると、底部キャビティｄＣ２が比較的狭いため、スロット部奥側の広いキャビティｄＣ３を通って、入口側及び底部へ流れ込む樹脂の流速を揃え、スロット部入口側での樹脂の充填不足が生じることがなくなる。
第６図は、絶縁部材のコア端面部２５ｂの一部を示す図であり、第６図（ａ）に示すように、コア端面部２５ｂのヨーク２１部分２５ｂ１は、環状に広がっているが、該端面部２５ｂ自体が肉厚に形成されていると共に、上述したように広いキャビティ部分ｄＡ２，ｄＢ２，ｄＣ３を通って、該ヨーク部分２５ｂ１に速やかに樹脂が流入し、上記ティース２２部分２５ｂ２と略々均等に流入される。そして、図５（ｂ）に示すように、ティース２１とコア端面２０ａとの稜線ｇ部分のコーナ部Ｒが、同一肉厚から形成されると、絶縁部材のコーナ部Ｒが薄入となって、スロットにマグネットワイヤを挿入する際等に絶縁不良となる可能性がある。
第７図は、第６図と同様に、第２図のＸ−Ｘ線に沿ったティース２２部分の断面図である。第７図（ａ）に示すように、ティース２２とコア端面２０ａとの稜線部分ｇの絶縁部材２５に、曲率中心を該稜線からティース内方向にオフセットして、絶縁部材２５の肉厚より大きな曲率半径からなるＲ形状又は面取りしたコーナ部２５Ｒを設ける。コア端面部絶縁部材２５ｂは、スロット部絶縁部材２５ａと上記コーナ部２５Ｒを介して接続し、かつスロット部より所定量肉厚に形成されている。これにより、ティース２２を挟むようにしたスロット２３に挿入される際のマグネットワイヤ、又はマグネットワイヤのスロット部分とコイルエンド部との接続部が、前記大きなコーナ部２５Ｒに接触して該マグネットワイヤを保護し得る。
上記コーナ部分２５Ｒは、上述した射出成形等の絶縁部材成形時に、該コーナ部分に合うような上型及び下型にて成形してもよいが、金型構造を簡略化するためには以下のように成形することが好ましい。上型及び下型におけるティース２２とコア端面２０ａとの稜線部分ｇの対応部分が、段付き平坦形状又は台形断面形状の凹状に形成されている。これにより、該金型による射出成形等による絶縁部材成形時に、上記絶縁部材コーナ部２５Ｒは、第７図（ｂ）に示すように矩形断面形状３５、又は第７図（ｃ）に示すように３角断面形状３６に突出するよう成形される。この状態で、加熱したローラ又は型を、上記突出している矩形断面形状又は３角断面形状の肉厚部に押し付けて、該コーナ部分２５Ｒを上述した曲率半径の大きなＲ形状又は面取りに成形する。
これにより、射出成形等による絶縁樹脂材料の流動時、上記スロット部の広いキャビティｄＡ２，ｄＢ２，ｄＣ３と相俟って、上記広い断面積からなる矩形又は３角断面形状部分３５，３６からコア端面部分２５ｂへ確実に該樹脂材料を充填し得る。また、上記突出している断面形状３５，３６の断面積が大きい場合、第７図（ａ）に示すように、コーナ部２５Ｒに連続した一定肉厚のコア端面部２５ｂに形成されるが、上記断面積が小さい場合、第７図（ｄ）に示すように、絶縁部材コア端面２５ｂは、ティース２２の中央部分が凹んだ形状となる。該凹部３７により、上述したコーナ部２５Ｒによるマグネットワイヤの保護機能を何等損うことなく、絶縁樹脂材料の使用量を低減することが可能となる。
なお、一方のコア端面２０ａのコーナ部分を、上述した加熱したローラ等による加熱押圧工程で行い、かつ他方のコア端面のコーナ部分を、上金型に形成したキャビティに直接樹脂を充填して成形してもよい。
産業上の利用可能性
本発明に係る絶縁部材を備えたステータコアは、産業用及び運搬用等のあらゆる分野での動力源としてのモータ及びジェネレータとして利用可能であり、載置スペースが制限されている車輌用、特にハイブリッド車用の回転電機（モータ・ジェネレータ）に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、絶縁部材を備えたステータコアの全体を示す図で、（ａ）は中央断面図、（ｂ）は正面図である。
第２図は、絶縁部材を備えたステータコアの一部を示す拡大図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
第３図は、絶縁部材のスロット部を示す正面図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる実施の形態を示す。
第４図は、絶縁部材を備えたステータコアの製造方法を示す図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる実施の形態を示す。
第５図は、一部変更した絶縁部材のスロット部を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はその製造方法を示す図である。
第６図は、ティースとコア端部の稜線部分を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は図２のＸ−Ｘ線による端面図である。
第７図は、第２図（ａ）のＸ−Ｘ線による端面を示す図で、（ａ）は、ティースとコア端面との稜線部分における絶縁部材のコーナ部を示し、（ｂ）及び（ｃ）は、金型による成形時とコーナ部分を示すそれぞれ異なる実施の形態を示し、（ｄ）は、異なる実施の形態によるコーナ部分を示す。
第８図は、従来の技術による絶縁部材及びコアの一部を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【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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【国際調査報告】
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