(57)【要約】【課題】回転電機用のスロット絶縁シートにおいて、コアとコイルの絶縁性を確保しつつ、コイルエンド高さを低減することである。【解決手段】回転電機用のスロット絶縁シート２０は、回転電機のスロットの３方の内側壁のそれぞれに沿って配置されるシート本体部３０と、スロットの開口端に沿って折り曲げて配置される折り返し部４０を含む。折り返し部４０は、２つの周方向折り返し部４２，４４と、外径側折り返し部４６とを含む。外径側折り返し部４６は、一方側の面がスロットの軸方向端面に接触して配置される接触面部５０と、接触面部５０から内径側に折り返されて接触面部５０の他方側の面に重なると共に、周方向折り返し部４２，４４と外径側折り返し部４６との間に形成された隙間部７４，７６の上を覆う広さを有する折り代部５２とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機において周方向に沿って複数設けられそれぞれにコイルが挿入されるスロットに配置されるスロット絶縁シートであって、
スロットの３方の内側壁のそれぞれに沿うように折り曲げて配置されるシート本体部と、
シート本体部から延出しスロットの軸方向側の開口端に沿って折り曲げて配置される折り返し部と、
折り返しのために設けた所定の切り込みによって生じる隙間部を覆う折り代部と、
を有することを特徴とする回転電機用のスロット絶縁シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用のスロット絶縁シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機に用いられるステータは、径方向に放射状に延びると共に軸方向に貫通した複数のスロットを設けたステータコアと、スロット内に挿入されたコイルとから構成される。ここでスロット内に挿入されるコイルとステータコアとを絶縁状態で支持するために、シート状のスロット絶縁紙がステータコアのスロット内に装着される。
【０００３】
特許文献１には、スロット絶縁紙として、ステータコアの軸方向端面で折り曲げるカフス折りの形状とする従来例の構造が示され、この構造では、スロットにコイルを挿入する際に、スロット内壁面とコイルとの間にスロット絶縁紙が強く挟み込まれて損傷が生じる場合があることが指摘されている。そこで、特に損傷を受けやすいスロット底部に対応する最外周位置のみに、折り曲げ部の長さを長くする延長片部を設けることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
スロット絶縁シートをステータコアの軸方向端面で折り曲げるカフス折りの形状の場合は、カフス折りして二重の厚さとなる部分がステータコアの軸方向端面よりも高くなる。ステータコアにコイルを挿入して巻回すると、このカフス折りの高さ分だけ、ステータコアの軸方向にコイルが突き出すコイルエンドの部分が高くなり、ステータがその分、大型化する。
【０００６】
本発明の目的は、コアとコイルの絶縁性を確保しつつ、コイルエンド高さを低減する回転電機用のスロット絶縁シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機用のスロット絶縁シートは、回転電機において周方向に沿って複数設けられそれぞれにコイルが挿入されるスロットに配置されるスロット絶縁シートであって、スロットの３方の内側壁のそれぞれに沿うように折り曲げて配置されるシート本体部と、シート本体部から延出しスロットの軸方向側の開口端に沿って折り曲げて配置される折り返し部と、折り返しのために設けた所定の切り込みによって生じる隙間部を覆う折り代部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の回転電機用のスロット絶縁シートによれば、折り返し部は、スロットの軸方向側の開口端に沿って折り曲げて配置され、コイルエンドの側に突き出さないので、コアとコイルの絶縁性を確保しつつ、コイルエンド高さを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態におけるスロット絶縁シートと、これが用いられる回転電機のステータを示す図である。（ａ）は回転電機のステータの斜視図、（ｂ）は（ａ）における１つのスロットにスロット絶縁シートが配置される図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるスロット絶縁シートの斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるスロット絶縁シートの平面展開図に対応する折り曲げ前シートの平面図である。
【図４】図３の状態からスロット絶縁シートを成形する手順を示す図である。（ａ）は、最初の折り曲げによってシート本体部が形成されることを示す図で、（ｂ）は（ａ）の次の折り曲げによって周方向折り返し部が形成されることを示す図で、（ｃ）は（ｂ）からさらに折り曲げて、外径側折り返し部が形成されることを示す図で、（ｄ）は最後の折り曲げによって隙間部が折り代部によって覆われることを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、スロット絶縁シートを回転電機のステータに用いられるものとして述べるが、コイルが巻回されるロータに用いるものとしてもよい。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、回転電機１０のステータコア１２に設けられるスロット１４に配置されるスロット絶縁シート２０を示す図である。（ａ）は、回転電機１０におけるステータを示す図で、（ｂ）は、（ａ）における１つのスロット１４の部分を抜き出し、スロット１４とコイル１６の一部とスロット絶縁シート２０との関係を示す図である。
【００１２】
回転電機１０は、コイル１６が巻回されるステータと、図１では図示されていないロータとで構成される。ステータは、円環状のステータコア１２と、ステータコア１２の円環状の内周側の周方向に沿って複数設けられるスロット１４と、スロット１４に挿入されるコイル１６を含んで構成される。ステータコア１２は、所定の形状に成形された複数の電磁鋼板を積層したものが用いられる。電磁鋼板の積層体に代えて、粉末成形等で一体化したものを用いることもできる。
【００１３】
スロット１４は、ステータコア１２の内周側に設けられ、ステータコア１２の軸方向に沿って貫通する溝である。したがって、スロット１４は、ステータコア１２の内周側に向かって開口する開口部と、溝を形成する３方の内側壁とを有する。なお、図１に、ステータおよびステータコア１２についての軸方向と、径方向と、周方向を示した。
【００１４】
スロット絶縁シート２０は、スロット１４とコイル１６との間の電気的絶縁を確保するために設けられる絶縁性のフィルムである。スロット絶縁シートは、スロット１４内のコイル１６の占積率を向上させるため、薄い絶縁性フィルムを用い、スロット１４の内壁および軸方向の端部に沿わせて配置される。かかるスロット絶縁シート２０の材質としては、樹脂フィルムが用いられる。例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン等を用いることができる。また、樹脂フィルムを不織布で挟み込んだ３層構造のシートを用いてもよい。厚さは、回転電機の絶縁性仕様によって定めることができるが、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍ程度とすることができる。例えば、約０．３ｍｍの厚さのものを用いることができる。
【００１５】
スロット絶縁シート２０は、スロット１４の３方の内側壁のそれぞれに沿うように折り曲げて配置されるシート本体部３０と、シート本体部３０から延出しスロット１４の軸方向側の開口端に沿って折り曲げて配置される折り返し部４０とを含んで構成される。ここでスロット１４の軸方向開口端とは、スロット１４の内径側に開口する開口部の端部ではなく、スロット１４の三方の内側壁について軸方向側の端面のことである。
【００１６】
図２は、スロット絶縁シート２０の全体構成を示す斜視図である。シート本体部３０は、スロット１４の３方の内側壁のそれぞれに沿うように折り曲げて配置される。シート本体部３０は、２つの径方向シート部３２，３４と１つの周方向シート部３６の３つの面状シート部で構成される。２つの径方向シート部３２，３４は、スロット１４の３方の内側壁のうち、スロット１４の径方向に沿った２つの内側壁である２つの径方向内側壁に沿って配置される部分である。周方向シート部３６は、スロット１４の３方の内側壁のうち、周方向に沿った内側壁である外径側内側壁に沿って配置される部分である。
【００１７】
折り返し部４０は、シート本体部３０から延出しスロット１４の軸方向の端面上に配置されるように折り曲げて配置される部分であるが、単にシート本体部３０の端部を折り曲げても、スロット１４の３方の内側壁である２つの径方向内側壁と１つの周方向内側壁のそれぞれの軸方向の端面上に密着して配置されるように折り曲げることができない。そこで、シート本体部３０と折り返し部４０との間に所定の切り込みが設けられる。所定の切り込みの詳細については、図３を用いて後述する。
【００１８】
折り返し部４０は、スロット１４の２つの径方向内側壁の軸方向の端面上で周方向に折り返される２つの周方向折り返し部４２，４４と、スロット１４の外径側内側壁の軸方向の端面上で外径側の方向に折り返される外径側折り返し部４６とを含む。２つの周方向折り返し部４２，４４と、外径側折り返し部４６は、所定の切り込みを用いて分離される。分離によって、周方向折り返し部４２，４４と外径側折り返し部４６との間に隙間部７４，７６が形成される。隙間部７４，７６の形成については、図４を用いて後述する。
【００１９】
外径側折り返し部４６は、スロット１４の外径側内側壁の軸方向の端部から外径側に折り返されて一方側の面がスロット１４の軸方向端面に接触して配置される接触面部５０と、接触面部５０から外径側内側壁の方へ内径側に折り返されて接触面部５０の他方側の面に重なると共に、周方向折り返し部４２，４４と外径側折り返し部４６との間に形成された隙間部７４，７６の上を覆う広さを有する折り代部５２とを含む。
【００２０】
図３は、スロット絶縁シート２０の平面展開図に相当する折り曲げ前シート２１の平面図である。折り曲げ前シート２１は、素材である樹脂フィルムをプレス打ち抜き加工等により所定の外形形状に打ち抜き、必要に応じて、以後の折り曲げ処理のときの折り曲げ線６０，６２，６４，６６，６８，６９に対応して適当な折り曲げ癖つけまたは目印を付し、また、所定の切り込み７０，７２を設けたものである。図３では、径方向シート部３２，３４に対応する箇所を部分３３，３５として示し、周方向シート部３６に対応する箇所を部分３７として示した。また、周方向折り返し部４２，４４に対応する箇所を部分４３，４５として示し、外径側折り返し部４６に対応する箇所を部分４７として示した。部分４７については、接触面部５０に対応する箇所を部分５１として示し、折り代部５２に対応する箇所を部分５３として示した。このように、折り曲げ前シートは、部分３３，３５，３７，４３，４５，５１，５３の集合体と見ることができる。
【００２１】
図４は、図３の折り曲げ前シート２１を折り曲げ線６０，６２，６４，６６，６８，６９において、所定の順序で折り曲げて、図２のスロット絶縁シート２０に成形する手順を示す図である。
【００２２】
図４（ａ）は、折り曲げ前シート２１を、折り曲げ線６０，６２で折り曲げて、径方向シート部３２，３４と、周方向シート部３６とを形作った形状を示す図である。このときに、切り込み７０，７２によって、外径側折り返し部４６に対応する部分４７が、周方向折り返し部４２，４４に対応する部分４３，４５と分離される。
【００２３】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の形状を、折り曲げ線６４，６６で折り曲げて、周方向折り返し部４２，４４を形作った形状を示す図である。
【００２４】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の形状を、折り曲げ線６８で折り曲げて、外径側折り返し部４６を、スロット１４の外径側内側壁の軸方向の端面上に接触するように形作った形状を示す図である。図４（ｃ）に、切り込み７０，７２によって分離された周方向折り返し部４２，４４と外径側折り返し部４６との間に形成される隙間部７４，７６が示される。隙間部７４，７６は、このままでは、スロット１４の軸方向端面がスロット絶縁シート２０によって覆われず、露出する箇所である。
【００２５】
図４（ｄ）は、図４（ｃ）の形状における隙間部７４，７６をスロット絶縁シート２０で覆えるように、図４（ｃ）の形状を、折り曲げ線６９で折り曲げる様子を示す図である。この折り曲げは、外径側折り返し部４６の接触面部５０に対応する部分５１をスロット１４の外径側内側壁の軸方向の端面上に接触させたまま、外径側折り返し部４６の折り代部５２に対応する部分５３を、接触面部５０に対応する部分５１からスロット１４の外径側内側壁の方へ内径側に折り返して行われる。
【００２６】
図３に示すように、折り代部５２に対応する部分５３は、接触面部５０に対応する部分５１よりも広く、接触面部５０に対応する部分５１の他方側の面に重なると共に、隙間部７４，７６および周方向折り返し部４２，４４の一部の上を覆う広さを有する。したがって、図４（ｃ）の折り返しによって形成されたスロット絶縁シート２０は、図２に示すように、隙間部７４，７６を覆うものとなる。
【００２７】
このように、スロット絶縁シート２０において、切り込み７０，７２を設けることで、折り返し部４０は、スロット１４の軸方向側の開口端に沿って折り曲げて配置され、コイルエンドの側に突き出さず、また、切り込み７０，７２によって形成される隙間部７４，７６を覆うので、ステータコア１２とコイル１６の絶縁性を確保しつつ、コイルエンド高さを低減することができる。
【００２８】
上記では、折り返し部は、スロット１４の３方の内側壁の軸方向の一方側の端部において設けるものとしたが、スロット１４の３方の内側壁の軸方向の他方側の端部にも設けるものとしてよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０  回転電機、１２  ステータコア、１４  スロット、１６  コイル、２０  （回転電機用の）スロット絶縁シート、２１  折り曲げ前シート、３０  シート本体部、３２，３４  径方向シート部、３３，３５，３７，４３，４５，４７，５１，５３  部分、３６  周方向シート部、４０  折り返し部、４２，４４  周方向折り返し部、４６  外径側折り返し部、５０  接触面部、５２  折り代部、６０，６２，６４，６６，６８，６９  折り曲げ線、７０，７２  切り込み、７４，７６  隙間部。
【図１】
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【図２】
2015015839.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015015839.tif 000006