(57)【要約】【課題】巻線の巻き回し時にコイルが損傷するのを防ぐ。【解決手段】複数の集中巻きコイルを有するモータのステータであって、各集中巻きコイル４とステータコアとの間には絶縁材が介装されており、各集中巻きコイル４と絶縁材５とが樹脂材にて一体固化されてなるステータにおいて、絶縁材５は、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の集中巻きコイルを有するモータのステータであって、各集中巻きコイルとステータコアとの間には絶縁材が介装されており、前記各集中巻きコイルと前記絶縁材とが樹脂材にて一体固化されてなるステータにおいて、
前記絶縁材は、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成されていることを特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータにおいて、
前記各集中巻きコイルと前記ステータコアとの間に介装された絶縁材とは別に、前記各集中巻きコイルの巻線を覆うように、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成された絶縁材をさらに設けたことを特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のステータにおいて、
前記繊維は、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維、ポリベンゾビスチアゾール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ダイニーマ繊維のいずれか１種からなることを特徴とするステータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステータにおいて、
前記樹脂材は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂からなることを特徴とするステータ。
【請求項５】
複数の集中巻きコイルを有するモータのステータにおいて、ステータコアと各集中巻きコイルとの間を絶縁する絶縁方法であって、
前記ステータのティースに、編物からなる絶縁材を装着する工程と、
前記絶縁材の上から巻線を巻きまわすことによって集中巻きコイルを形成する工程と、
各集中巻きコイルと前記絶縁材とを樹脂材にて一体固化する工程と、
を備えることを特徴とするステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法。
【請求項６】
請求項５に記載のステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法において、
前記各集中巻きコイルと前記ステータコアとの間に介装された絶縁材とは別に、前記各集中巻きコイルの巻線を覆うように、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成された絶縁材を設ける工程をさらに備えることを特徴とするステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法において、
前記繊維は、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維、ポリベンゾビスチアゾール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ダイニーマ繊維のいずれか１種からなることを特徴とするステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中巻きコイルを備えるモータのステータ、及び、ステータのコアとコイル間の絶縁方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コアセグメントに高熱伝導性絶縁樹脂を配置し、高熱伝導性絶縁樹脂の上から巻線を巻き回してコイルを形成したステータが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２８４０２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、従来のステータの構造では、巻線の巻き回し時に、巻線とコアとが接触してしまい、巻線の巻き回し時にコイルが損傷する可能性がある。
【０００５】
本発明は、巻線の巻き回し時にコイルが損傷するのを防ぐ技術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】
【０００６】
本発明によるステータは、複数の集中巻きコイルを有し、各集中巻きコイルとステータコアとの間には絶縁材が介装されており、各集中巻きコイルと絶縁材とが樹脂材にて一体固化されてなるステータである。このステータにおいて、絶縁材は、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、集中巻きコイルとステータコアとの間に介装する絶縁材として、伸縮性の高い編物からなる絶縁材を用いるので、巻線の巻き回し時にも絶縁材が変形可能であり、巻線とステータコアとが接触するのを防いで集中巻きコイルの損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施の形態におけるステータの構造を示す正面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態におけるステータの複数のティースのうち、１つのティース３の断面図である。
【図３】図３は、第２の実施形態におけるステータの複数のティースのうち、１つのティース３の断面図である。
【図４】図４は、絶縁材の別の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態におけるステータの構造を示す正面図である。第１の実施形態におけるステータ１は、円環状のステータコア２を備える。ステータコア２の内周には、円周方向に等間隔に配置される複数のティース３が一体的に設けられている。ティース３は、ステータコア２の内周から径方向内側に延在して突出している。各ティース３には、絶縁材を介して、巻線が巻き付けられることによって、集中巻コイル４が形成されている。
【００１０】
図２は、第１の実施形態におけるステータの複数のティース３のうち、１つのティース３の断面図である。上述したように、ティース３には、絶縁材５を介して、巻線が巻き付けられることによって、集中巻コイル４が構成されている。
【００１１】
絶縁材５は、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物により構成されている。ここで、編物とは、糸でループを作りながら編み合わせて製造されたものである。編物に用いられる繊維は、例えば、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリベンゾビスチアゾール（ＰＢＴ）繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ダイニーマ（ＰＥ）繊維のいずれか１種からなる。
【００１２】
編物の編み方としては、緯編み（横編み・ヨコ編み）や経編み（縦編み・タテ編み）がある。緯編みには、平編み（一般的に天竺編みと呼ぶ）、リブ編み（フライス編み、ゴム編みとも呼ぶ）、両面編み（インターロック編み、スムース編みとも呼ぶ）、パール編み（リンクス編み、ガーター編みとも呼ぶ）、丸編みなどがある。また、経編みには、トリコット編み、アトラス編み、ダイヤモンド編み、ミラニーズ編みなどがある。
【００１３】
編物は、厚地のものが望ましい。例えば、タック編み、両畦編み、片畦編み、両面編み、立毛編み、裏毛編み、ベルリン編み、二目編み、シェル編み、コード編み、ハーフ・トリコット編み、サテン編み、シャークスキン編み、クイーン・コード編み、ミラニーズ編み、エラスティック編み、パイル編み、紋編み、裏毛アトラス編みは厚地であり、絶縁材として適している。集中巻きコイル４とステータコアとの間に介装される絶縁材５として、厚地の編物から構成される絶縁材を用いることにより、ティース３に巻線を巻き付ける際に、ティースの角部で巻線が損傷するのをより効果的に防ぐことができる。ただし、絶縁材４を構成する編物の編み方が上述した編み方に限定されることはない。
【００１４】
絶縁材５は、樹脂材によって集中巻きコイル４と一体固化される。樹脂材は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂からなる。本実施形態では、織物と比べて開口率の大きい編物により構成される絶縁材５を用いるので、織物により構成される絶縁材を用いる場合に比べて、樹脂が染み込みやすく、効果的に固化させることができる。なお、織物とは、たて糸とよこ糸とを交錯させて製造されたものである。
【００１５】
本実施形態におけるステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法について説明する。対象となるステータ１は、複数の集中巻きコイルを有するモータのステータである。
【００１６】
最初に、ステータの各ティース３に、編物からなる絶縁材５を装着する。絶縁材５は、少なくともステータコアと、ティース３に巻線を巻き付けることによって形成される集中巻きコイル４とが接触しないように装着する（図２参照）。
【００１７】
次に、絶縁材５の上から巻線を巻きまわすことによって集中巻きコイル４を形成する。
【００１８】
最後に、各集中巻きコイル４と絶縁材５とを樹脂材にて一体固化する。
【００１９】
以上、第１の実施形態にけるステータは、複数の集中巻きコイル４を有するモータのステータであって、各集中巻きコイル４とステータコアとの間には絶縁材５が介装されており、各集中巻きコイル４と絶縁材５とが樹脂材にて一体固化されている。このステータにおいて、絶縁材５は、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成されている。編物は伸縮性が高いため、巻線の巻き回し時にも絶縁材が変形可能であり、巻線とステータコアとが接触するのを防いで集中巻きコイルの損傷を防ぐことができる。また、伸縮性の高い編物からなる絶縁材５を用いるので、複雑なステータコア形状に追従させることができる。さらに、伸縮性の高い編物からなる絶縁材５を用いることにより、ステータコアの形状やサイズに応じた絶縁材を個別に用意する必要がなくなる。
【００２０】
また、編物は、糸でループを作りながら編み合わせて製造されたものであるが、糸のかさが高いのでステータコアと集中巻きコイル４との間を確実に絶縁することができる。さらに、各集中巻きコイル４と絶縁材５とを樹脂材にて一体固化させる際に、編物は、織物と比べて開口率が大きいので、織物により構成される絶縁材を用いる場合に比べて樹脂が染み込みやすく、効果的に固化させることができる。
【００２１】
従来のステータとして、ティースに樹脂製のボビンを装着し、ボビンの上から巻線を巻き回すことによってコイルを形成するものが知られている。しかしながら、このような構成のステータでは、ボビンとティース（ステータコア）との間にエアギャップが存在するため、コイルからステータコアへの熱伝達率が低下してしまう。しかしながら、一実施の形態におけるステータでは、各集中巻きコイル４とステータコアとの間に、織物により構成される絶縁材を用いるので、絶縁材としてボビンを用いる構造と比べて絶縁材とステータコアとの間のエアギャップを低減することができ、集中巻きコイル４からステータコアへの熱伝達率を向上させることができる。
【００２２】
編物を構成する繊維は、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維、ポリベンゾビスチアゾール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ダイニーマ繊維のいずれか１種からなる。パラ系またはメタ系のアラミド繊維は圧縮性能や変形性能が高く、また、ポリベンゾビスオキサゾール繊維、ポリベンゾビスチアゾール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ダイニーマ繊維も高い強度を有しており、本実施形態における絶縁材５には好適である。これらの繊維は、耐熱性も高い。
【００２３】
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂を用いて各集中巻きコイル４と絶縁材５とを一体固化することにより、要求される耐熱性能を得ることができる。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
図３は、第２の実施形態におけるステータの複数のティース３のうち、１つのティース３の断面図である。第１の実施形態と同様に、ティース３には、絶縁材５を介して、巻線が巻き付けられることによって、集中巻コイル４が構成されている。さらに、絶縁材５とは別に、集中巻きコイル４の巻線を覆うように、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成された絶縁材６を設けている。絶縁材６は、絶縁材５と同じ材質のものを用いることができる。ただし、絶縁材６と絶縁材５が全く同じ材質のものである必要はない。
【００２５】
本実施形態におけるステータコアと集中巻きコイル間の絶縁方法について説明する。最初に、ステータの各ティース３に、編物からなる絶縁材５を装着する。絶縁材５は、少なくともステータコアと、ティース３に巻線を巻き付けることによって形成される集中巻きコイル４とが接触しないように装着する（図３参照）。次に、絶縁材５の上から巻線を巻きまわすことによって集中巻きコイル４を形成する。
【００２６】
続いて、各集中巻きコイル４とステータコアとの間に介装された絶縁材５とは別に、各集中巻きコイル４の巻線を覆うように、少なくとも絶縁性能を備えた繊維からなる編物から構成された絶縁材６を設ける。最後に、各集中巻きコイル４と絶縁材５および絶縁材６とを樹脂材にて一体固化する。
【００２７】
第２の実施形態におけるステータによれば、集中巻きコイル４の巻線を覆うように、編物から構成された絶縁材６を設けるので、隣り合う集中巻きコイル間、および、集中巻きコイルとモータハウジングとの間の絶縁性を保つことができる。
【００２８】
本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。例えば、絶縁材５の形状は、図２や図３に示すものに限定されることはなく、図４に示すような形状であってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…ステータ
２…ステータコア
３…ティース
４…集中巻コイル
５…絶縁材
６…絶縁材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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