(57)【要約】【課題】絶縁紙によるコイルとステータコアの絶縁性を確保しつつ、ステータの軸方向長さを短縮する。【解決手段】絶縁紙３０には、絶縁に影響の少ないヨーク側絶縁シート部３３の延長シート部３３ａに切り込み４３ａが入れられていることで、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａがステータ周方向に曲がりやすくなる。そのため、導体セグメント１２の曲げ加工の際に、導体セグメント１２の曲げ起点１２ｃをティース２４のステータ軸方向一端面２４ａ側に近づけることで、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａがステータ周方向に曲げられても、絶縁紙３０が絶縁に影響のある箇所で破断するのを防止することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ周方向に沿って延びるヨークと、ステータ周方向に互いに間隔をおいて配置され、各々がヨークよりステータ径方向内側へ突出する複数のティースとを含み、ステータ周方向に隣接するティース間にスロットが形成されたステータコアと、
スロットを通ってステータコアに巻装されたコイルと、
スロット内でコイルとステータコアを絶縁するための絶縁紙と、
を備え、
コイルは、ティースよりステータ軸方向一方側に張り出した部分同士が曲げられて接合されており、
絶縁紙は、
ステータ周方向に隣接するティースとコイルとの間に介在する一対のティース側絶縁部と、
ヨーク内周面とコイルとの間に介在し、一対のティース側絶縁部同士を接続するヨーク側絶縁部と、
を含み、
ティース側絶縁部及びヨーク側絶縁部は、ティースよりステータ軸方向一方側に張り出した延長部分を有し、ヨーク側絶縁部の延長部分に切り込みが形成されている、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関し、特に、コイルとステータコアをスロット内で絶縁紙により絶縁するステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１の回転電機のステータでは、コイルがスロットを通ってステータコアに絶縁紙を介して巻装されている。コイルは、ティースよりステータ軸方向一方側に張り出したコイルエンド部同士が曲げ加工されて接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５１７５０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、コイルエンド部のステータ軸方向長さを短縮するために、ステータコア軸方向一端部に近いところでコイルエンド部の曲げ加工を行うと、絶縁紙がコイルエンド部とともに曲げられることで意図しない箇所で破断する場合がある。その結果、絶縁紙によるコイルとステータコアの絶縁性を確保できなくなる場合がある。
【０００５】
本発明は、絶縁紙によるコイルとステータコアの絶縁性を確保しつつ、ステータの軸方向長さを短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転電機のステータは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る回転電機のステータは、ステータ周方向に沿って延びるヨークと、ステータ周方向に互いに間隔をおいて配置され、各々がヨークよりステータ径方向内側へ突出する複数のティースとを含み、ステータ周方向に隣接するティース間にスロットが形成されたステータコアと、スロットを通ってステータコアに巻装されたコイルと、スロット内でコイルとステータコアを絶縁するための絶縁紙と、を備え、コイルは、ティースよりステータ軸方向一方側に張り出した部分同士が曲げられて接合されており、絶縁紙は、ステータ周方向に隣接するティースとコイルとの間に介在する一対のティース側絶縁部と、ヨーク内周面とコイルとの間に介在し、一対のティース側絶縁部同士を接続するヨーク側絶縁部と、を含み、ティース側絶縁部及びヨーク側絶縁部は、ティースよりステータ軸方向一方側に張り出した延長部分を有し、ヨーク側絶縁部の延長部分に切り込みが形成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コイルにおけるティースよりステータ軸方向一方側に張り出した部分のステータ軸方向長さを短縮する際に、絶縁紙のティース側絶縁部の延長部分がコイルとともに曲げられても、絶縁紙が絶縁に影響のある箇所で破断するのを防止することができる。その結果、絶縁紙によるコイルとステータコアの絶縁性を確保しつつ、ステータの軸方向長さを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るステータの全体構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るステータの軸方向一端部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るステータの軸方向他端部の構成例を示す図である。
【図４】ステータコア２１及び絶縁紙３０の構成例を示す図である。
【図５】絶縁紙３０の構成例を示す図である。
【図６】ステータコア２１の構成例を示す図である。
【図７】ステータコア２１のスロット２５に導体セグメント１２を挿入する工程を説明する図である。
【図８】導体セグメント１２同士を曲げて接合する工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１１】
図１〜６は、本発明の実施形態に係る回転電機のステータの概略構成を示す図である。図１はステータ全体構成の斜視図を示し、図２はステータ軸方向一端部（図１のＡ部）の構成例を示し、図３はステータ軸方向他端部の構成例を示し、図４はステータコア２１及び絶縁紙３０の構成例を示し、図５は絶縁紙３０の構成例を示し、図６はステータコア２１の構成例を示す。図４，６ではステータ周方向に関してステータコア２１の構成の一部を図示しているが、図示を省略している残りの部分の構成は、図示している部分と同様の構成である。
【００１２】
ステータは、ステータコア２１と複数のセグメントコイル２２と絶縁紙３０とを含んで構成される。ステータコア２１は、ステータ周方向に沿って延びる円環状のヨーク２３と、ヨーク２３の内周面２３ａよりステータ径方向内側（図示しないロータ側）へ突出する複数のティース２４とを含む。複数のティース２４はステータ周方向に互いに間隔をおいて（等間隔で）配置されている。ステータ周方向に隣接するティース２４間にスロット２５が形成され、複数のスロット２５がステータ周方向に互いに間隔をおいて（等間隔で）配置されている。各ティース２４及び各スロット２５は、ステータ軸方向に沿って延びている。
【００１３】
各スロット２５内には絶縁紙３０が挿入されており、各セグメントコイル２２はスロット２５を通ってステータコア２１（各ティース２４）に絶縁紙３０を介して巻装されている。セグメントコイル２２は、ステータ周方向位置の異なるスロット２５を通ってステータコア２１（ティース２４及びヨーク２３）よりステータ軸方向一方側に張り出したコイルエンド部２２ａ同士がステータ周方向に曲げ加工されて接合されている。絶縁紙３０によって、各スロット２５内のセグメントコイル２２とステータコア２１が電気的に絶縁される。絶縁紙３０は、絶縁シートを略コ字状に折り曲げ加工して形成されている。絶縁シートには、例えば樹脂製のシートやフィルムが好適に用いられるが、セグメントコイル２２とステータコア２１との電気的絶縁性を確保でき、折り曲げ加工が容易な可撓性を有していれば、例えば不織布等の他の薄い材料が用いられてもよい。また、絶縁シートは、一層構造であってもよいし、例えば基材層上に接着層等が積層された複数層構造であってもよい。
【００１４】
絶縁紙３０は、ステータ周方向に隣接するティース２４の側面２４ｃとセグメントコイル２２との間に介在することで、ティース２４とセグメントコイル２２を絶縁するための一対のティース側絶縁シート部３４−１，３４−２と、一対のティース側絶縁シート部３４−１，３４−２のステータ径方向外側端部同士を接続し、ヨーク２３の内周面２３ａとセグメントコイル２２との間に介在することで、ヨーク２３とセグメントコイル２２を絶縁するためのヨーク側絶縁シート部３３とを含む。絶縁紙３０（ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２及びヨーク側絶縁シート部３３）のステータ軸方向長さＬｉは、ステータコア２１（ティース２４及びヨーク２３）のステータ軸方向長さＬｃよりも長い。ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２は、ティース２４よりステータ軸方向一方側に張り出した延長シート部３４−１ａ，３４−２ａと、ティース２４よりステータ軸方向他方側に張り出した延長シート部３４−１ｂ，３４−２ｂとを有する。ヨーク側絶縁シート部３３も、ティース２４よりステータ軸方向一方側に張り出した延長シート部３３ａと、ティース２４よりステータ軸方向他方側に張り出した延長シート部３３ｂとを有する。
【００１５】
本実施形態では、ヨーク側絶縁シート部３３の延長シート部３３ａに切り込み４３ａが入れられている。さらに、ヨーク側絶縁シート部３３の延長シート部３３ｂにも切り込み４３ｂが入れられている。図４，５の例では、切り込み４３ａ，４３ｂは、延長シート部３３ａ，３３ｂのステータ周方向中央位置に配置され、ステータ軸方向に沿って形成されている。
【００１６】
セグメントコイル２２をティース２４に絶縁紙３０を介して装着する工程においては、図７に示すように、ステータ軸方向他方側からステータコア２１のスロット２５に略Ｕ字状の導体セグメント１２をステータ軸方向に沿って挿入する。図７では、説明の便宜上、１つの導体セグメント１２を図示しているが、実際には、多数の導体セグメント１２がスロット２５に挿入される。次に、図８に示すように、ティース２４のステータ軸方向一端面２４ａ上に曲げ治具５４を載置した状態で、ステータ周方向位置の異なるスロット２５を通る導体セグメント１２のティース２４よりステータ軸方向一方側に張り出した部分１２ａ同士をステータ周方向に曲げ加工して接合することで、セグメントコイル２２を形成する。図８では、説明の便宜上、１つの接合部分を図示しているが、実際には、多数の導体セグメント１２の張り出した部分１２ａ同士を曲げ加工して接合する。曲げ加工の際には、導体セグメント１２の曲げ起点１２ｃがティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａよりステータ軸方向一方側に張り出さないように、導体セグメント１２の張り出した部分１２ａをステータ周方向に曲げる。曲げられた導体セグメント１２の張り出した部分１２ａは、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａを介して曲げ治具５４の凸曲面５４ａに当接する。そのため、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａもステータ周方向に曲げられるが、その際に、絶縁紙３０が意図しない箇所で破断すると、セグメントコイル２２とステータコア２１の電気的絶縁性を確保できなくなる場合もある。
【００１７】
これに対して本実施形態では、絶縁に影響の少ないヨーク側絶縁シート部３３の延長シート部３３ａに切り込み４３ａが入れられていることで、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａがステータ周方向に曲がりやすくなる。したがって、導体セグメント１２の曲げ加工の際に、導体セグメント１２の曲げ起点１２ｃをティース２４のステータ軸方向一端面２４ａ側に近づけることで、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ａ，３４−２ａが導体セグメント１２の張り出した部分１２ａとともにステータ周方向に曲げられても、絶縁紙３０が絶縁に影響のある箇所で破断するのを防止することができる。その結果、絶縁紙３０によるセグメントコイル２２とステータコア２１の電気的絶縁性を確保しつつ、セグメントコイル２２のコイルエンド部２２ａのステータ軸方向長さを短縮することができ、ステータの軸方向長さを短縮することができる。さらに、セグメントコイル２２の使用量も減らすことができる。
【００１８】
さらに、本実施形態では、絶縁に影響の少ないヨーク側絶縁シート部３３の延長シート部３３ｂにも切り込み４３ｂが入れられていることで、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ｂ，３４−２ｂもステータ周方向に曲がりやすくなる。そのため、セグメントコイル２２において、ステータコア２１（ティース２４及びヨーク２３）よりステータ軸方向他方側に張り出したコイルエンド部（湾曲部分）２２ｂのステータ軸方向長さを短縮することで、ティース側絶縁シート部３４−１，３４−２の延長シート部３４−１ｂ，３４−２ｂがコイルエンド部２２ｂの形状に沿ってステータ周方向に曲げられても、絶縁紙３０が絶縁に影響のある箇所で破断するのを防止することができる。その結果、絶縁紙３０によるセグメントコイル２２とステータコア２１の電気的絶縁性を確保しつつ、セグメントコイル２２のコイルエンド部２２ｂのステータ軸方向長さを短縮することができ、ステータの軸方向長さをさらに短縮することができる。
【００１９】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２０】
１２  導体セグメント、２１  ステータコア、２２  セグメントコイル、２２ａ，２２ｂ  コイルエンド部、２３  ヨーク、２４  ティース、２５  スロット、３０  絶縁紙、３３  ヨーク側絶縁シート部、３３ａ，３３ｂ，３４−１ａ，３４−１ｂ，３４−２ａ，３４−２ｂ  延長シート部、３４−１，３４−２  ティース側絶縁シート部、４３ａ，４３ｂ  切り込み、５４  曲げ治具、５４ａ  凸曲面。
【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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