(57)【要約】【課題】被絶縁部材に押圧されて配置されたときに破れてしまうことを抑制する絶縁部材を提供する。【解決手段】絶縁部材３１は、電気的な絶縁性を有する絶縁シート３１ａと、絶縁シート３１ａを挟むように配置されている補助シート３１ｂとを備える。絶縁シート３１ａは、断面において凹凸形状が連続するように形成されている。絶縁シート３１ａは、凹凸形状の凸形状の頂点および凹凸形状の凹形状の底点で補助シート３１ｂに固定されている。【選択図】図４
2008228430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な絶縁性を有する絶縁シートと、
前記絶縁シートを挟むように配置されている補助シートと
を備え、
前記絶縁シートは、断面において凹凸形状が連続するように形成され、
前記絶縁シートは、前記凹凸形状の凸形状の頂点および前記凹凸形状の凹形状の底点で前記補助シートに固定されている、絶縁部材。
【請求項２】
前記補助シートは、被絶縁部材に挟まれたときに、前記絶縁シートよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている、請求項１に記載の絶縁部材。
【請求項３】
前記凹凸形状は、Ｖ字形状が連なるように形成されている、請求項１または２に記載の絶縁部材。
【請求項４】
電気的な絶縁性を有する絶縁シートと、
前記絶縁シートを挟むように配置されている補助シートと
を備え、
前記補助シートは、被絶縁部材に挟まれたときに、前記絶縁シートよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている、絶縁部材。
【請求項５】
前記絶縁シートおよび前記補助シートが積層され、
前記絶縁シートおよび前記補助シートは、互いに接着されずに摺動するように形成されている、請求項４に記載の絶縁部材。
【請求項６】
前記絶縁シートおよび前記補助シートが積層され、
前記絶縁シートおよび前記補助シートは、互いに部分的に接着されている、請求項４に記載の絶縁部材。
【請求項７】
樹脂で固化される被絶縁部材同士の間に配置される絶縁部材であって、
電気的な絶縁性を有する絶縁シートと、
前記絶縁シートに積層されている補助層と
を備え、
前記補助層は、前記被絶縁部材を固化するために前記樹脂を加熱するときに、溶融する材料で形成されている、絶縁部材。
【請求項８】
前記絶縁シートは、第１の絶縁シートおよび第２の絶縁シートを含み、
前記補助層は、前記第１の絶縁シートおよび前記第２の絶縁シートに挟まれている、請求項７に記載の絶縁部材。
【請求項９】
前記補助層は、面状に形成されている第１の補助層と、
面状に形成されている第２の補助層と
を含み、
前記絶縁シートは、前記第１の補助層および前記第２の補助層に挟まれている、請求項７に記載の絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の回転電機は、複数の永久磁石を含むロータと、ロータの周りを取り囲むように形成され、回転磁界を発生させるためのコイルを含むステータとを備える。ロータは、円柱状に形成され、ステータは中空円筒状に形成されている。ロータには、ステータによって発生された回転磁界の作用により回転トルクが発生する。
【０００３】
回転電機のステータは、ステータコアを含み、ステータコアには、複数のコイルが巻回される。回転電機が三相交流の場合にステータアに巻回されるコイルは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルに分類される。たとえば、Ｕ相コイルが最外周に配置され、Ｕ相コイルの内側にＶ相コイルが配置され、Ｖ相コイルの内側にＷ相コイルが配置される。Ｕ相コイルとＶ相コイルとの間およびＶ相コイルとＷ相コイルとの間には、電気的な絶縁を形成するための絶縁部材が配置される。
【０００４】
特開平７−３３６９２１号公報においては、冷凍機用電動機の固定子巻線絶縁において、対地間絶縁紙、異相間絶縁紙およびウエッヂに、ポリエチレンテレフタレートフィルムを内層として、その両面に耐加水分解性に優れたポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、または、ポリテトラフルオロエチレンのフィルムを貼り合わせた３層構成にすることが開示されている。
【０００５】
実開平５−５５３１６号公報においては、第１のシート素体を絶縁シートで、また、第２のシート素体を絶縁シートで挟み込んで、接着層を介して形成したシート状コイルを円筒状のシート保持枠に取付ける場合、引張側となる絶縁シートの外周面のシートを可撓性材料で構成したシート状コイルが開示されている。
【０００６】
特開２００２−５１４９１号公報においては、スロットを備えたステータコアと、スロットの内周面に沿うように挿入されたインシュレータと、スロット間に設けられたティースにインシュレータを介して巻装されたコイル線と、コイル線とステータコアを覆うように封止材を成形固化したモールド部とが設けられ、インシュレータがモールド部成形時の応力、熱の少なくとも一方により変形する材料で形成されているモータが開示されている。
【特許文献１】特開平７−３３６９２１号公報
【特許文献２】実開平５−５５３１６号公報
【特許文献３】特開２００２−５１４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
回転電機の製造工程においては、ステータコアに複数のコイルを巻回する工程が含まれる。たとえば、三相交流の回転電機の場合には、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルがステータコアに巻回される。それぞれのコイルは、巻回された後にステータコアの端面に押付けられる。それぞれのコイルは、圧縮成形される。それぞれのコイルが圧縮成形されることにより、ステータコアから飛出しているコイルエンドの部分を小型にすることができる。
【０００８】
それぞれのコイル同士の間には、絶縁部材が配置される。絶縁部材は、たとえば、面状に薄く形成されている。それぞれのコイルが圧縮成形される工程においては、絶縁部材がコイル同士に押圧される。絶縁部材には、それぞれのコイルから力を受けて内部応力が生じる。コイルは、この状態で樹脂成形により固化されるために、絶縁部材には残留応力が生じる。
【０００９】
回転電機を使用すると、回転電機の駆動時における熱、回転電機の軸受またはギヤの潤滑を行なうためのオイルの接触、または回転電機の冷却を行なうためのオイルの接触などにより、絶縁部材が劣化する。さらに、回転電機の使用を継続すると、絶縁部材の強度が低下して、残留能力により絶縁部材が破れるおそれがあった。絶縁部材が破れることにより絶縁破壊に至って回転電機が動かなくなるという問題が生じるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、被絶縁部材に押圧されて配置されたときに破れてしまうことを抑制する絶縁部材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】
【００１１】
本発明の一の局面における絶縁部材は、電気的な絶縁性を有する絶縁シートと、上記絶縁シートを挟むように配置されている補助シートとを備える。上記絶縁シートは、断面において凹凸形状が連続するように形成されている。上記絶縁シートは、上記凹凸形状の凸形状の頂点および上記凹凸形状の凹形状の底点で上記補助シートに固定されている。
【００１２】
上記発明において好ましくは、上記補助シートは、被絶縁部材に挟まれたときに、上記絶縁シートよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている。
【００１３】
上記発明において好ましくは、上記凹凸形状は、Ｖ字形状が連なるように形成されている。
【００１４】
本発明の他の局面における絶縁部材は、電気的な絶縁性を有する絶縁シートと、上記絶縁シートを挟むように配置されている補助シートとを備える。上記補助シートは、被絶縁部材に挟まれたときに、上記絶縁シートよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている。
【００１５】
上記発明において好ましくは、上記絶縁シートおよび上記補助シートが積層されている。上記絶縁シートおよび上記補助シートは、互いに接着されずに摺動するように形成されている。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記絶縁シートおよび上記補助シートが積層されている。上記絶縁シートおよび上記補助シートは、互いに部分的に接着されている。
【００１７】
本発明の他の局面における絶縁部材は、樹脂で固化される被絶縁部材同士の間に配置される絶縁部材であって、電気的な絶縁性を有する絶縁シートと、上記絶縁シートに積層されている補助層とを備える。上記補助層は、上記被絶縁部材を固化するために上記樹脂を加熱するときに、溶融する材料で形成されている。
【００１８】
上記発明において好ましくは、上記絶縁シートは、第１の絶縁シートおよび第２の絶縁シートを含む。上記補助層は、上記第１の絶縁シートおよび上記第２の絶縁シートに挟まれている。
【００１９】
上記発明において好ましくは、上記補助層は、面状に形成されている第１の補助層と、面状に形成されている第２の補助層とを含む。上記絶縁シートは、上記第１の補助層およ
び上記第２の補助層に挟まれている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被絶縁部材に押圧されて配置されたときに破れてしまうことを抑制する絶縁部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
図１から図１０を参照して、実施の形態１における絶縁部材について説明する。本実施の形態における絶縁部材は、回転電機のステータに配置される面状の絶縁部材である。
【００２２】
図１は、本実施の形態における回転電機の概略断面図である。本実施の形態における回転電機１は、ロータ１０を備える。ロータ１０は、ロータコア１１と、永久磁石１２とを含む。ロータ１０は、ステータ２０の内側に配置されている。
【００２３】
永久磁石１２（１２Ａ〜１２Ｈ）は、ロータコア１１の周方向に沿って８個配置されている。永久磁石１２Ａ，１２Ｃ，１２Ｅ，１２Ｇは、ロータコア１１の外周側がＮ極になるように配置されている。永久磁石１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｆ，１２Ｈは、ロータコア１１の外周側がＳ極になるように配置されている。
【００２４】
本実施の形態において、８個の永久磁石１２（１２Ａ〜１２Ｈ）は、ロータコア１１の径方向に着磁され、磁石の極性が隣接する磁石間で反転するようにロータコア１１の周方向に配置される。ステータ２０に配置されるコイルは、永久磁石１２（１２Ａ〜１２Ｈ）に対向して配置される。
【００２５】
本実施の形態における回転電機１は、ステータ２０を備える。ステータ２０は、ステータコア２１を含む。本実施の形態におけるステータコア２１は、複数のティース４２を含む。本実施の形態においては、４８個のティース４２が形成されている。ティースの個数は、ロータ１０に含まれる永久磁石１２（１２Ａ〜１２Ｈ）の個数の６倍（整数倍）になるように決定される。
【００２６】
図２に、本実施の形態におけるステータの概略平面図を示す。ステータ２０のステータコア２１は、中空円筒形状を有する。ステータコア２１のティース４２には、ステータコイルであるコイル２０Ｕ〜２７Ｕ，２０Ｖ〜２７Ｖ，２０Ｗ〜２７Ｗが巻回されている。コイル２０Ｕ〜２７Ｕは、Ｕ相コイルを構成する。コイル２０Ｖ〜２７Ｖは、Ｖ相コイルを構成する。コイル２０Ｗ〜２７Ｗは、Ｗ相コイルを構成する。コイル２０Ｕ〜２７Ｕ，２０Ｖ〜２７Ｖ，２０Ｗ〜２７Ｗのそれぞれは、平面視したときに略円弧形状に形成されている。本実施の形態におけるコイル２０Ｕ〜２７Ｕ，２０Ｖ〜２７Ｖ，２０Ｗ〜２７Ｗのそれぞれは、対応する複数個のティースを跨いで巻回されている。
【００２７】
コイル２０Ｕ〜２７Ｕは、最外周に配置されている。コイル２０Ｖ〜２７Ｖは、コイル２０Ｕ〜２７Ｕの内側であって、それぞれのコイル２０Ｕ〜２７Ｕに対して円周方向に一定距離ずれた位置に配置されている。コイル２０Ｗ〜２７Ｗは、コイル２０Ｖ〜２７Ｖの内側であって、それぞれのコイル２０Ｖ〜２７Ｖに対して円周方向に一定距離ずれた位置に配置されている。
【００２８】
本実施の形態においては、コイル２０Ｕ〜２３Ｕは直列に接続され、一方端が端子Ｕ１であり、他方端が中性点ＵＮ１である。コイル２４Ｕ〜２７Ｕは、直列に接続され、一方端が端子Ｕ２であり、他方端が中性点ＵＮ２である。コイル２０Ｖ〜２３Ｖは、直列に接続され、一方端が端子Ｖ１であり、他方端が中性点ＶＮ１である。コイル２４Ｖ〜２７Ｖ
は、直列に接続され、一方端が端子Ｖ２であり、他方端が中性点ＶＮ２である。コイル２０Ｗ〜２３Ｗは、直列に接続され、一方端が端子Ｗ１であり、他方端が中性点ＷＮ１である。コイル２４Ｗ〜２７Ｗは、直列に接続され、一方端が端子Ｗ２であり、他方端が中性点ＷＮ２である。
【００２９】
中性点ＵＮ１，ＵＮ２，ＶＮ１，ＶＮ２，ＷＮ１，ＷＮ２は、１点に共通接続されている。端子Ｕ１，Ｕ２は、Ｕ相ケーブルに接続されている。端子Ｖ１，Ｖ２は、Ｖ相ケーブルに接続されている。端子Ｗ１，Ｗ２は、Ｗ相ケーブルに接続されている。Ｕ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルには、互いに異なる交流電圧が供給される。
【００３０】
図３は、本実施の形態におけるステータのコイルエンドの構造を示す概略断面図である。ステータコア２１の端面上には、Ｕ相のコイル２０Ｕ〜２７Ｕの一部であるコイルエンド２８Ｕと、Ｖ相のコイル２０Ｖ〜２７Ｖの一部であるコイルエンド２８Ｖと、Ｗ相のコイル２０Ｗ〜２７Ｗの一部であるコイルエンド２８Ｗとが形成されている。コイルエンド２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗは、ステータコア２１の端面から飛び出ている部分である。それぞれのコイルエンド２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗは、絶縁樹脂４５によって一体的に固化されている。
【００３１】
ステータコア２１の端面には、絶縁部材３９が配置されている。コイルエンド２８Ｕとコイルエンド２８Ｖとの間には、絶縁部材３１が配置されている。絶縁部材３１が介在することにより、Ｕ相とＶ相との相間絶縁が行なわれる。コイルエンド２８Ｖとコイルエンド２８Ｗとの間には、絶縁部材３１が配置されている。絶縁部材３１が介在することにより、Ｖ相とＷ相との相間絶縁が行なわれる。このように、絶縁部材３１は、被絶縁部材としてのコイル同士の間に配置されている。本実施の形態における絶縁部材は、それぞれの相のコイル同士を絶縁する相間絶縁膜として用いられている。
【００３２】
図４に、本実施の形態における絶縁部材の概略断面図を示す。図４は、補助シートが延びる方向に垂直な面で切断したときの断面図である。本実施の形態における絶縁部材３１は、電気的な絶縁性を有する絶縁シート３１ａを備える。絶縁部材３１は、絶縁シート３１ａの表裏の両面に配置されている補助シート３１ｂを備える。補助シート３１ｂは、絶縁シート３１ａを挟むように配置されている。補助シート３１ｂは、電気的な絶縁性を有していても、絶縁性を有していなくても構わない。
【００３３】
本実施の形態における絶縁シート３１ａは、断面において凹凸形状が連続するように形成されている。本実施の形態における絶縁シート３１ａは、断面においてＶ字形状が連なるように形成されている。絶縁シート３１ａは、凸形状の頂点および凹形状の底点が補助シート３１ｂに接着固定されている。絶縁シート３１ａは、接着点３８にて補助シート３１ｂに固定されている。
【００３４】
本実施の形態における絶縁シート３１ａは、平面状の絶縁シートを折り曲げることにより形成されている。すなわち、凸形状が一の方向に延びるように形成されている。さらに、凹形状が一の方向に延びるように形成されている。接着点３８は、直線状になるように形成されている。
【００３５】
本実施の形態における補助シート３１ｂは、面状に形成されている。補助シート３１ｂは、後述するように、絶縁される部材としての被絶縁部材に絶縁部材が挟まれたときに、絶縁シート３１ａよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている。
【００３６】
本実施の形態においては、絶縁シート３１ａと補助シート３１ｂとは互いに異なる材料で形成されている。本実施の形態における絶縁シート３１ａは、ポリエチレンナフタレー
ト（ＰＥＮ）フィルムで形成されている。補助シート３１ｂは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムで形成されている。
【００３７】
補助シート３１ｂは、コイルを圧縮して成形する押付成形においては破れない強度を有することが好ましい。また、補助シート３１ｂは、熱、オイルまたは水分などに触れて、絶縁シート３１ａよりも劣化が進むことが好ましい。オイルとしては、たとえば、回転電機の軸受のオイルや回転電機を冷却するためのオイルが含まれる。水分としては、オイルに含まれる水分や空気中の水分が含まれる。
【００３８】
次に、本実施の形態における回転電機のステータの製造方法について説明する。
図５に、本実施の形態におけるステータコアの一部分の概略斜視図を示す。図５は、複数のコイルのうち、Ｕ相の一のコイルを巻回するときの概略斜視図である。図２および図５を参照して、ステータコア２１の内面には、複数のティース４２が形成されている。ティース４２同士の間には、スロット４１が形成されている。スロット４１は、ステータコア２１を平面視したときの径方向に延びるように形成されている。それぞれのコイルは、スロット４１に配置される。
【００３９】
図５に示すコイルを巻く工程においては、ステータコア２１に、複数のコイルのうちコイル２０Ｕを巻回する。本実施の形態においては、４つのスロット４１が間に介在するように離れたスロット４１にコイル２０Ｕを巻回する。それぞれのコイルを形成するときには、たとえば、エナメル線を巻回して導線の束を形成する。
【００４０】
本実施の形態においては、余裕を持たせてコイル２０Ｕを巻回する。本実施の形態においては、ステータコア２１の端面とコイル２０Ｕとの間に、隙間が生じるように巻回する。スロット４１から飛出した部分がコイルエンド（図３参照）になる。
【００４１】
次に、コイル２０Ｕの成形工程を行なう。本実施の形態における成形工程は、それぞれのコイルを巻回するときに行なう拡張成形と、全てのコイルを巻回した後に行なう押付成形とを含む。コイル２０Ｕのコイルエンド２８Ｕを、径方向の外側に向かって広げる拡張成形を行なう。同様の方法により、Ｕ相のコイル２１Ｕ〜２７Ｕを巻回して拡張成形を行なう。それぞれのコイル２０Ｕ〜２７Ｕの巻回が終了したら、矢印６１に示すように、コイルエンド２８Ｕの部分に、絶縁部材３１を配置する。
【００４２】
次に、図２および図５を参照して、コイル２０Ｕ〜２７Ｕの内側にコイル２０Ｖ〜２７Ｖを巻回する。コイル２０Ｖ〜２７Ｖは、周方向に所定の間隔ずらした位置に巻回する。コイル２０Ｖ〜２７Ｖの巻回においても、コイル２０Ｕと同様の方法により巻回する。
【００４３】
それぞれのコイル２０Ｖ〜２７Ｖを、余裕を有するように巻回する。この後に、成形工程のうち、コイル２０Ｖ〜２７Ｖのコイルエンド２８Ｖを、ステータコア２１の径方向の外側に拡張する拡張成形を行なう。次に、コイルエンド２８Ｖの表面に、絶縁部材３１を配置する。このように、それぞれの相のコイルを巻回した後に、コイルエンドに絶縁部材を配置して、次の相のコイルを巻回する。
【００４４】
次に、図２および図５を参照して、コイル２０Ｖ〜２７Ｖの内側にＵ相のコイルおよびＶ相のコイルと同様の巻回方法により、Ｗ相のコイル２０Ｗ〜２７Ｗを巻回する。Ｗ相のコイルエンド２８Ｗに対して拡張成形を行なう。
【００４５】
図６に、コイルを巻回するときの第１の概略断面図を示す。ステータコア２１の端面には、絶縁部材３９を配置する。上述の通り、Ｕ相のコイルを巻回した後にコイルエンド２８Ｕの部分に絶縁部材３１を配置する。Ｖ相のコイルを巻回した後にコイルエンド２８Ｖ
の部分に絶縁部材３１を配置する。さらに、Ｗ相のコイルを巻回する。それぞれのコイルにおいては拡張成形を行なう。
【００４６】
図７に、コイルを巻回するときの第２の概略断面図を示す。全ての相のコイルの巻回が終了したら、成形工程のうち、コイルエンドをステータコアの端面に押付ける押付成形（圧縮成形）を行なう。矢印６２に示すように、コイルエンド２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗをステータコア２１の端面に向かって押付ける。本実施の形態においては、それぞれのコイルエンド２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗの形状が形成されている型枠を使うことにより押圧する。押付成形を行なうことにより、コイルエンドの小型化を図ることができる。
【００４７】
次に、コイルを固める固化工程を行なう。固化工程においては、成形を行なったコイルをワニスなどの絶縁樹脂４５で固める（図３参照）。本実施の形態においては、固化部材として熱硬化性樹脂を用いている。それぞれの導線同士の間に樹脂を流し込んで加熱することにより複数の導線が一体化される。固化工程においては、たとえば、硬化炉にてステータコアを加熱することにより行なう。
【００４８】
それぞれの絶縁部材３１は、コイルエンド２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗに挟まれる。コイルには複数の導線が含まれるため、絶縁部材３１は、導線の形状に沿って不規則な曲がり形状を有する。被絶縁部材としてのコイルエンドの表面は不規則な形状である。このために、絶縁部材３１の一部分には圧縮する力が加わり、また、他の一部分には引張りの力が加わる。それぞれの絶縁部材３１において、コイルの成形時に加えられた力が残って残留応力となる。
【００４９】
図８から図１０に、本実施の形態における絶縁部材の作用を説明する概略断面図を示す。図８から図１０は、それぞれの絶縁部材が延びる方向に垂直な面で切断したときの概略断面図である。
【００５０】
図８は、本実施の形態における絶縁部材に圧縮する力が加わったときの概略断面図である。矢印６３に示すように、互いに向き合う方向に力が加わった場合においては、補助シート３１ｂが内側に湾曲する。また、絶縁シート３１ａは、凹凸形状を有するために縮む。または、絶縁シート３１ａは、曲がる。絶縁部材３１の一部分に圧縮する力が加わったときには、絶縁シート３１ａが縮むまたは曲がることにより破れることを回避できる。
【００５１】
図９は、本実施の形態における絶縁部材に引張りの力が加わったときの概略断面図である。図１０は、本実施の形態における絶縁部材に、継続的に引張りの力が加わったときの概略断面図である。従来の技術における絶縁部材は、引張りの力により破れてしまう場合があった。
【００５２】
図９を参照して、本実施の形態における絶縁シート３１ａは、矢印６４に示す互いに離れる向きに力が加わった場合に、凹凸形状が変化することにより伸びる。このために、絶縁シート３１ａの内部応力は増加しない。一方で引張りの力は、補助シート３１ｂに印加される。補助シート３１ｂが、矢印６４に示す向きに引張られて、内部の応力が増加する。この状態で固化されると、補助シート３１ｂの内部に残留応力が生じている。
【００５３】
図１０を参照して、回転電機を使用すると、熱、オイルまたは水分などにより絶縁部材３１が劣化する。本実施の形態においては、絶縁シート３１ａおよび補助シート３１ｂのうち、補助シート３１ｂが優先的に劣化する。このために、補助シート３１ｂに切断部３１ｃが生じる。引張りの残留応力が絶縁部材に生じているときには、補助シート３１ｂが破れることにより残留応力が解放される。本実施の形態における絶縁部材は、残留応力により絶縁シートが破れてしまって、絶縁破壊が生じることを抑制できる。
【００５４】
本実施の形態における補助シートは、絶縁シートよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている。補助シートが先に破れることにより、残留する引張り応力を解放することができ、絶縁シートに影響が加わることを抑制できる。絶縁部材の製造においては、たとえば、絶縁シートよりも強度が弱くなるような材料を選択して補助シートを形成する、または、補助シートの厚さを薄くすることにより、補助シートを絶縁シートよりも優先的に破れる強度で形成することができる。
【００５５】
また、本実施の形態における絶縁シートは、凹凸形状が連続する断面形状を有する。この構成により、絶縁シートの長さを自由に変化させることができる。このため、絶縁シートに内部応力が生じて破れてしまうことを抑制できる。
【００５６】
本実施の形態においては、絶縁部材の絶縁シートとしてＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂から形成されている面状の部材を用いたが、この形態に限られず、絶縁シートとしては、電気的な絶縁性を有していれば構わない。絶縁シートとしては、ＰＥＮ樹脂の他に、マイカ材、ノーメックス（登録商標）、または、これらを組合せた層構造を有していても構わない。
【００５７】
本実施の形態における補助シートは、コイルを押付成形する成形工程においては破れずに、回転電機の使用時の劣化により破れるように形成されているが、この形態に限られず、ステータを製造する工程において破れるように形成されていても構わない。
【００５８】
本実施の形態における絶縁シートの断面形状は、ほぼＶ字形状が連なるように形成されているが、この形態に限られず、凹凸形状が連続して形成されていれば構わない。たとえば、Ｕ字形状の凹形状が連なって凹凸形状が形成されていても構わない。または、大きさの異なる複数の凸形状が連なって凹凸形状が形成されていても構わない。
【００５９】
本実施の形態における絶縁シートは、一の方向に伸びる凸形状を含む凹凸形状に形成されているが、この形態に限られず、絶縁シートを任意の面で切断したときに、凹凸形状が形成されていれば構わない。
【００６０】
本実施の形態においては、絶縁シートと補助シートとが接触する部分の全てが接着剤で固定されているが、この形態に限られず、絶縁シートと補助シートとが接触する部分のうち、一部が接着剤によって固定されていても構わない。
【００６１】
本実施の形態においては、回転電機のコイルエンドに配置されている絶縁部材を例に取上げて説明したが、この形態に限られず、任意の被絶縁部材に押圧されている絶縁部材に本発明を適用することができる。
【００６２】
（実施の形態２）
図１１および図１２を参照して、実施の形態２における絶縁部材について説明する。本実施の形態における絶縁部材は、モータのステータにおいてコイルエンド同士の間に配置される絶縁部材である。
【００６３】
図１１に、本実施の形態における絶縁部材の第１の概略断面図を示す。本実施の形態における絶縁部材３２は、絶縁シート３２ａを備える。絶縁シート３２ａは、面状に形成されている。絶縁シート３２ａは、電気的な絶縁性を有するように形成されている。
【００６４】
本実施の形態における絶縁部材３２は、補助シート３２ｂを備える。本実施の形態における補助シート３２ｂは、面状に形成されている。本実施の形態においては、絶縁シート
３２ａの表裏の両面に、補助シート３２ｂが配置されている。本実施の形態における絶縁シート３２ａは、２枚の補助シート３２ｂに挟まれている。
【００６５】
補助シート３２ｂは、面積が最大となる面積最大面が、絶縁シート３２ａの面積最大面と互いに対向しながら接触するように配置されている。本実施の形態においては、絶縁シート３２ａと補助シート３２ｂとは接着されおらず、互いに摺動するように形成されている。
【００６６】
本実施の形態における補助シート３２ｂは、被絶縁部材としてのコイルに挟まれたときに、絶縁シート３２ａよりも優先的に破れるように強度が弱く形成されている。たとえば、補助シート３２ｂは、絶縁シート３２ａよりも優先的に破れるように厚さが薄く形成されている。
【００６７】
図１２は、本実施の形態における絶縁部材の第２の概略断面図である。図１２は、絶縁部材に引張り応力が加わったときの概略断面図である。絶縁部材に対して圧縮応力が印加された場合において、内部の絶縁シートが破れることがないことは実施の形態１と同様である。
【００６８】
回転電機のステータを製造する成形工程において、矢印６４に示すように、絶縁部材３２に引張る力が加わった場合には、絶縁シート３２ａおよび補助シート３２ｂに対して引張り応力が生じる。この状態にて回転機器の使用を継続すると、補助シート３２ｂに切断部３２ｃが発現する。すなわち、補助シート３２ｂが優先的に破れる。補助シート３２ｂが破れることにより、残留応力が解放されて、絶縁シート３２ａが破れることを抑制できる。または、引張りの残留応力が軽減されて、絶縁シート３２ａが破れることを抑制できる。
【００６９】
本実施の形態における補助シート３２ｂは、絶縁シート３２ａに接着されていないために、絶縁シート３２ａに対して動くことができる。このために、残留する引張りの応力を補助シート３２ｂに集めることができ、補助シート３２ｂ同士に挟まれる絶縁シート３２ａに内部応力が生じることを抑制できる。
【００７０】
本実施の形態においては、絶縁シートと補助シートとは互いに接着固定されていないが、この形態に限られず、面接触している領域のうち、一部において絶縁シートと補助シートが接着固定されていても構わない。たとえば、絶縁シートおよび補助シートの縁の部分においてのみ接着固定されていても構わない。絶縁シートおよび補助シートが部分的に接着固定されている場合も同様に、補助シートに優先的に内部応力を集めることができて、絶縁シートが破れることを抑制できる。
【００７１】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００７２】
（実施の形態３）
図１３および図１４を参照して、実施の形態３における絶縁部材について説明する。本実施の形態における絶縁部材は、被絶縁部材としてのコイル同士の間に配置される部材である。本実施の形態におけるコイルは、絶縁樹脂で固化される。
【００７３】
図１３は、本実施の形態における絶縁部材の第１の概略断面図である。本実施の形態における絶縁部材３３は、第１の絶縁シートおよび第２の絶縁シートとして、２枚の絶縁シート３３ａを備える。絶縁シート３３ａは、面積最大面同士が互いに対向するように配置されている。絶縁シート３３ａは、電気的な絶縁性を有する部材で形成されている。
【００７４】
本実施の形態における絶縁部材３３は、絶縁シート３３ａに積層されている補助層３３ｂを備える。本実施の形態における補助層３３ｂは、第１の絶縁シートおよび第２の絶縁シートに挟まれるように配置されている。補助層３３ｂは、２枚の絶縁シート３３ａに挟まれるように配置されている。
【００７５】
補助層３３ｂは、絶縁樹脂でコイルを固めるために加熱するときに溶融する部材で形成されている。本実施の形態における補助層３３ｂは、熱可塑性樹脂で形成されている。本実施の形態における補助層は、熱可塑性ポリエチレンシートを含む。
【００７６】
図１４に、本実施の形態における絶縁部材の第２の概略断面図を示す。図１４は、コイルを一体的に固化する固化工程において、絶縁樹脂を溶融するために加熱した後の概略断面図である。本実施の形態の絶縁部材においては、コイル同士の間に絶縁部材を配置して、コイルエンドの押付成形を行なうことにより絶縁部材の内部に残留応力が生じる。すなわち、コイルの成形工程を行なうことにより、絶縁部材の内部に引張り応力が残留する。
【００７７】
本実施の形態においては、コイルの固化を行なう固化工程にて加熱することにより、絶縁シート３３ａ同士の間に配置されている補助層３３ｂが溶融する。この結果、一方の絶縁シート３３ａに対して、他方の絶縁シート３３ａが自由に移動する。また、補助層３３ｂが溶けることにより、補助層３３ｂが自由に変形する。このために、絶縁シート３３ａの残留応力を低減することができる。または、それぞれの絶縁シート３３ａの内部に残留する応力を解放することができる。
【００７８】
本実施の形態における補助層としては、熱可塑性を有するポリエチレンシートが用いられているが、この形態に限られず、補助層は被絶縁部材を固化するために加熱するときに溶融する材料で形成されていれば構わない。
【００７９】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００８０】
（実施の形態４）
図１５および図１６を参照して、実施の形態４における絶縁部材について説明する。本実施の形態における絶縁部材は、被絶縁部材としてのコイル同士の間に配置される部材である。本実施の形態におけるコイルは、絶縁樹脂で固化される。
【００８１】
図１５は、本実施の形態における絶縁部材の第１の概略断面図である。本実施の形態における絶縁部材３４は、電気的な絶縁性を有する絶縁シート３４ａを備える。本実施の形態における絶縁部材３４は、第１の補助層および第２の補助層としての補助層３４ｂを備える。本実施の形態においては、２層の補助層３４ｂが形成されている。それぞれの補助層３４ｂは、面状に形成されている。
【００８２】
絶縁シート３４ａは、２つの補助層３４ｂに挟まれている。絶縁シート３４ａは、第１の補助層と第２の補助層とに挟まれている。補助層３４ｂは、絶縁シート３４ａの面積最大面に配置されている。補助層３４ｂは、絶縁シート３４ａの表裏の面に配置されている。本実施の形態における補助層３４ｂは、絶縁樹脂でコイルを硬化するために加熱するときに溶融する部材で形成されている。
【００８３】
図１６は、本実施の形態における絶縁部材の第２の概略断面図である。図１６は、コイルを一体的に固化する固化工程において、絶縁樹脂を溶融するために加熱した後の概略断面図である。本実施の形態の絶縁部材においては、コイル同士の間に絶縁部材を配置して
、コイルエンドの押付成形を行なうことにより絶縁部材の内部に残留応力が生じる。コイルの成形工程を行なうことにより絶縁部材の内部に引張り応力が残留する。
【００８４】
本実施の形態においては、コイルの固化を行なう固化工程において、加熱により補助層３４ｂが溶融する。補助層３４ｂが、自由に変形する状態になる。このために絶縁シート３４ａの残留応力を低減または解放することができる。この結果、絶縁部材が破れてしまうことを抑制できる。
【００８５】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１または３と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００８６】
上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。
【００８７】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施の形態１における回転電機の概略断面図である。
【図２】実施の形態１における回転電機のステータの概略平面図である。
【図３】実施の形態１におけるステータのコイルエンドの部分の概略断面図である。
【図４】実施の形態１における絶縁部材の第１の概略断面図である。
【図５】ステータコアにコイルを巻回するときの概略斜視図である。
【図６】ステータコアにコイルを巻回するときの第１工程を説明する概略断面図である。
【図７】ステータコアにコイルを巻回するときの第２工程を説明する概略断面図である。
【図８】実施の形態１における絶縁部材の第２の概略断面図である。
【図９】実施の形態１における絶縁部材の第３の概略断面図である。
【図１０】実施の形態１における絶縁部材の第４の概略断面図である。
【図１１】実施の形態２における絶縁部材の第１の概略断面図である。
【図１２】実施の形態２における絶縁部材の第２の概略断面図である。
【図１３】実施の形態３における絶縁部材の第１の概略断面図である。
【図１４】実施の形態３における絶縁部材の第２の概略断面図である。
【図１５】実施の形態４における絶縁部材の第１の概略断面図である。
【図１６】実施の形態４における絶縁部材の第２の概略断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  回転電機、１０  ロータ、１１  ロータコア、１２  永久磁石、２０  ステータ、２０Ｕ〜２７Ｕ，２０Ｖ〜２７Ｖ，２０Ｗ〜２７Ｗ  コイル、２１  ステータコア、２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗ  コイルエンド、３１〜３４，３９  絶縁部材、３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ  絶縁シート，３１ｂ，３２ｂ  補助シート、３３ｂ，３４ｂ  補助層、３１ｃ，３２ｃ  切断部、３８  接着点、４１  スロット、４２  ティース、４５  絶縁樹脂、６１〜６４  矢印、Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２  端子、ＵＮ１，ＶＮ１，ＷＮ１，ＵＮ２，ＶＮ２，ＷＮ２  中性点。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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