(57)【要約】【課題】  コイルエンドの押付成形に対して紙ずれ、紙破れ、穴あきすることなく十分な強度を有する相間絶縁紙を提供する。【解決手段】  ノーズ部６０３，６０４は、平面部６０１，６０２と同材質であり、かつ、平面部６０１，６０２よりも厚いＰＥＴ樹脂からなる。すなわち、ノーズ部６０３，６０４は、平面部６０１，６０２よりも剛性が高い。ノーズ部６０３，６０４は、熱圧着シートや接着テープなどによって、平面部６０１，６０２の切り欠き部分にそれぞれ対応して貼り合わされる。脚部６０５，６０６は、平面部６０１，６０２よりも薄いＰＥＴ樹脂からなり、平面部６０１，６０２の両端において、脚部６０５，６０６の各々の両端がそれぞれ平面部６０１，６０２に貼り合わされる。【選択図】        図３
2005218255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向におけるステータコアの端面において複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドの隣接する２相を絶縁する相間絶縁紙であって、
前記コイルエンドの前記ステータコアに対する入出力部近傍の第１の部位に対応して設けられ、前記コイルエンドが前記端面に押付成形されたときの前記第１の部位の形状に対応する立体形状を有する立体部と、
前記コイルエンドの前記ステータコアから遠ざかる方向の第２の部位に対応して設けられる平面部とを備え、
前記平面部および立体部は、それぞれ第１の部材および前記第１の部材よりも剛性の高い第２の部材からなる、相間絶縁紙。
【請求項２】
回転軸方向におけるステータコアの両端面において複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドの隣接する２相を絶縁する相間絶縁紙であって、
前記両端面の一方におけるコイルエンドに対応して設けられ、それぞれ第１の部材および前記第１の部材よりも剛性の高い第２の部材からなる第１の平面部および第１の立体部と、
前記両端面の他方におけるコイルエンドに対応して設けられ、それぞれ前記第１および第２の部材からなる第２の平面部および第２の立体部と、
前記第１および第２の平面部を相互に接続し、前記ステータコアのスロット内に挿入される接続部とを備え、
前記第１および第２の立体部の各々は、対応するコイルエンドの前記ステータコアに対する入出力部近傍の第１の部位に対応して設けられ、前記対応するコイルエンドが対応する端面に押付成形されたときの前記第１の部位の形状に対応する立体形状を有し、
前記第１および第２の平面部の各々は、対応するコイルエンドの前記ステータコアから遠ざかる方向の第２の部位に対応して設けられる、相間絶縁紙。
【請求項３】
前記接続部は、前記第１の部材よりも薄い第３の部材からなる、請求項２に記載の相間絶縁紙。
【請求項４】
前記第２の部材は、前記第１の部材と同じ材質からなり、かつ、前記第１の部材よりも厚い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の相間絶縁紙。
【請求項５】
前記第２の部材は、前記第１の部材と異なり、かつ、前記第１の部材よりも剛性の高い材質からなり、前記第１の部材よりも薄い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の相間絶縁紙。
【請求項６】
ステータと、
複数の相にそれぞれ対応して設けられ、各々が前記ステータに巻回される複数のステータコイルと、
隣接するステータコイルの間にそれぞれ挿入される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複数の相間絶縁紙とを備える電動機。
【請求項７】
前記複数の相間絶縁紙は、第１および第２の相間絶縁紙を含み、
前記第１の相間絶縁紙は、回転軸方向におけるステータコアの端面において前記複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドが前記端面に押付成形されたときに前記第２の相間絶縁紙よりも上層側に配置され、
前記第１の相間絶縁紙の立体部は、前記第２の相間絶縁紙の立体部よりも幅が広い、請求項６に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、相間絶縁紙およびそれを備えた電動機に関し、特に、各相ステータコイルのコイルエンドを相間絶縁する相間絶縁紙およびその相間絶縁紙によって相間絶縁された電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機におけるステータは、一般に、内面に複数のティースを有するステータコアと、このステータコアの両端面においてそれぞれコイルエンドを形成しながらティースに巻回されるコイルとを備える。そして、電動機が多相交流電動機の場合、各相コイルのコイルエンドが混在するステータコアの端面において、異相コイルを相間絶縁する必要がある。
【０００３】
各相コイルに対応する各コイルエンドの相間絶縁は、特開昭６３−３１４１５１号公報において開示されるように、一般に、シート状の相間絶縁紙を隣接するコイルエンド間に挿入することによって行なわれる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−３１４１５１号公報
【特許文献２】実開平３−０２６２５４号公報
【特許文献３】特開２００３−３１９５９４号公報
【特許文献４】実開平５−４８５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
たとえば、車両搭載用の電動機などにおいては、電動機の小型化が要求される。そして、このような電動機においては、各相コイルおよび相間絶縁紙がステータに装着された後、電動機を小型化するためにコイルエンドがステータコア端面に押付成形される。この押付成形時、特にスロット（隣接するティースの間）からのコイル立上がり部においては、コイルの変形が大きくなり、相間絶縁紙は、３次元的に大きな変形を受ける。
【０００５】
上述した特開昭６３−３１４１５１号公報において開示される相間絶縁紙は、このようなコイルエンドの押付成形時に受ける大きな変形に対する考慮はなされておらず、電動機の小型化を目的にコイルエンドを押付成形すると、相間絶縁紙のずれ（紙ずれ）や破損が発生し、その結果、相間の絶縁不良が発生する。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コイルエンドの押付成形に対して紙ずれ、紙破れ、穴あきすることなく十分な強度を有する相間絶縁紙を提供することである。
【０００７】
また、この発明の別の目的は、コイルエンドの押付成形に対して紙ずれ、紙破れ、穴あきすることなく十分な強度を有することによって絶縁品質を高めた相間絶縁紙を備える小型の電動機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、相間絶縁紙は、回転軸方向におけるステータコアの端面において複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドの隣接する２相を絶縁する相間絶縁紙であって、コイルエンドのステータコアに対する入出力部近傍の第１の部位に対応して設けられ、コイルエンドが端面に押付成形されたときの第１の部位の形状に対応する立体形状を有する立体部と、コイルエンドのステータコアから遠ざかる方向の第２の部位に対応して設けられる平面部とを備え、平面部および立体部は、それぞれ第１の部材および第１の部材よりも剛性の高い第２の部材からなる。
【０００９】
また、この発明によれば、相間絶縁紙は、回転軸方向におけるステータコアの両端面において複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドの隣接する２相を絶縁する相間絶縁紙であって、両端面の一方におけるコイルエンドに対応して設けられ、それぞれ第１の部材および第１の部材よりも剛性の高い第２の部材からなる第１の平面部および第１の立体部と、両端面の他方におけるコイルエンドに対応して設けられ、それぞれ第１および第２の部材からなる第２の平面部および第２の立体部と、第１および第２の平面部を相互に接続し、ステータコアのスロット内に挿入される接続部とを備え、第１および第２の立体部の各々は、対応するコイルエンドのステータコアに対する入出力部近傍の第１の部位に対応して設けられ、対応するコイルエンドが対応する端面に押付成形されたときの第１の部位の形状に対応する立体形状を有し、第１および第２の平面部の各々は、対応するコイルエンドのステータコアから遠ざかる方向の第２の部位に対応して設けられる。
【００１０】
好ましくは、接続部は、第１の部材よりも薄い第３の部材からなる。
【００１１】
好ましくは、第２の部材は、第１の部材と同じ材質からなり、かつ、第１の部材よりも厚い。
【００１２】
好ましくは、第２の部材は、第１の部材と異なり、かつ、第１の部材よりも剛性の高い材質からなり、第１の部材よりも薄い。
【００１３】
また、この発明によれば、電動機は、ステータと、複数の相にそれぞれ対応して設けられ、各々がステータに巻回される複数のステータコイルと、隣接するステータコイルの間にそれぞれ挿入される、上述したいずれかに記載の複数の相間絶縁紙とを備える。
【００１４】
好ましくは、複数の相間絶縁紙は、第１および第２の相間絶縁紙を含み、第１の相間絶縁紙は、回転軸方向におけるステータコアの端面において複数のステータコイルにより形成されるコイルエンドが端面に押付成形されたときに第２の相間絶縁紙よりも上層側に配置され、第１の相間絶縁紙の立体部は、第２の相間絶縁紙の立体部よりも幅が広い。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による相間絶縁紙においては、コイルエンドの押付成形時に最も大きな変形およびストレスを受ける、ステータコアに対するコイル入出力部に対応し、かつ、形状面および剛性面からの考慮がなされた立体部（第１および第２の立体部）が備えられる。
【００１６】
したがって、この発明によれば、相間絶縁紙は、コイルエンドの押付成形に対して紙ずれすることなく、かつ、十分な強度を有する。また、その結果、電動機の絶縁品質を確保しつつ電動機を小型化することができる。さらに、押付成形時の製造歩留りが向上する。
【００１７】
また、この発明による相間絶縁紙においては、ステータコアのスロット内に挿入される接続部は、第１および第２の平面部よりも薄い部材で構成され、スロット内に充填されるステータコイルの占積率を阻害しない。
【００１８】
したがって、この発明による相間絶縁紙を用いることによって電動機の性能が劣化することはない。
【００１９】
また、この発明による相間絶縁紙においては、第１および第２の部材は同じ材質からなり、第２の部材の厚みを第１の部材よりも厚くすることによって、第１および第２の立体部の剛性が確保される。
【００２０】
したがって、この発明によれば、相間絶縁紙を構成する部材の材質の単一化により材料コストを低減できる。
【００２１】
また、この発明による相間絶縁紙においては、第２の部材は、第１の部材の材質とは異なる高剛性の材質からなり、第２の部材を第１の部材よりも薄くすることによって、第２の立体部の剛性が確保されつつ、第２の部材の紙ずれがさらに抑制される。
【００２２】
したがって、この発明によれば、コイルエンドからの相間絶縁紙のはみ出し量がさらに抑制され、電動機をさらに小型化できる。
【００２３】
また、この発明による電動機は、上述した相間絶縁紙を備える。
【００２４】
したがって、この発明によれば、絶縁品質を確保しつつ電動機を小型化することができる。また、コイルエンド押付成形時の製造歩留りが向上する。
【００２５】
また、この発明による電動機においては、押付成形時の各相コイルのコイルエンド形状を考慮して、コイルエンドが押付成形されたときに上層となる相間絶縁紙の立体部の幅を下層側の相間絶縁紙における立体部の幅よりも広くしたので、剛性の高い第２の部材からなる立体部が変形の大きい部位に確実にあてがわれる。
【００２６】
したがって、この発明によれば、３相以上の多相電動機においても、より確実に絶縁品質を確保しつつ電動機を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２８】
図１は、この発明の実施の形態による電動機１００の回動軸を含む断面を概略的に示す断面図である。
【００２９】
図１を参照して、この電動機１００は、ロータシャフト１０と、ロータコア２０と、磁石３０，３２と、ステータコア４０と、コイル５０，５２と、相間絶縁紙６０〜６６とを備える。コイル５０は、Ｕ相コイル５１Ａと、Ｖ相コイル５１Ｂと、Ｗ相コイル５１Ｃとを含み、コイル５２は、Ｕ相コイル５３Ａと、Ｖ相コイル５３Ｂと、Ｗ相コイル５３Ｃとを含む。
【００３０】
ロータコア２０は、ロータ磁極を構成する磁石３０，３２が挿入されるための空孔を外周部に有する電磁鋼板を回動軸方向に積層してかしめることによって形成される。そして、ロータコア２０は、ロータシャフト１０の周りに固設され、ロータシャフト１０と連動して回動軸まわりを回動する。磁石３０，３２は、ロータコア２０の外周部に設けられた上述の空孔に挿入され、ロータ磁極を構成する。
【００３１】
ステータコア４０は、回動軸方向に電磁鋼板を積層してかしめることによって形成される。そして、ステータコア４０は、ロータコア２０とギャップを介してロータコア２０の外周に設けられ、電動機１００のハウジング（図示せず）に固設される。Ｕ相コイル５１Ａ，５３Ａ、Ｖ相コイル５１Ｂ，５３ＢおよびＷ相コイル５１Ｃ，５３Ｃの各々は、ステータコア４０に巻回され、ステータ磁極を構成する。
【００３２】
相間絶縁紙６０は、ステータコア４０の端面４２Ａ，４２ＢにおいてＵ相コイル５１ＡのコイルエンドとＶ相コイル５１Ｂのコイルエンドとの間に挿入され、Ｖ相コイル５１ＢをＵ相コイル５１Ａと絶縁する。相間絶縁紙６２は、Ｖ相コイル５１ＢのコイルエンドとＷ相コイル５１Ｃのコイルエンドとの間に挿入され、Ｗ相コイル５１ＣをＶ相コイル５１Ｂと絶縁する。また、相間絶縁紙６４は、Ｕ相コイル５３ＡのコイルエンドとＶ相コイル５３Ｂのコイルエンドとの間に挿入され、Ｖ相コイル５３ＢをＵ相コイル５３Ａと絶縁する。相間絶縁紙６６は、Ｖ相コイル５３ＢのコイルエンドとＷ相コイル５３Ｃのコイルエンドとの間に挿入され、Ｗ相コイル５３ＣをＶ相コイル５３Ｂと絶縁する。
【００３３】
Ｕ相コイル５１Ａ，５３Ａ、Ｖ相コイル５１Ｂ，５３ＢおよびＷ相コイル５１Ｃ，５３Ｃの各々は、ステータコア４０に巻回され、かつ、相間絶縁紙６０〜６６が挿入された後、ステータコア４０の外周側にコイルエンドが拡張されるようにステータコア４０の端面４２Ａ，４２Ｂに押付成形される。ここで、Ｕ相コイル５１Ａ，５３Ａ、Ｖ相コイル５１Ｂ，５３ＢおよびＷ相コイル５１Ｃ，５３Ｃの各コイルエンドが押付成形されることによって相間絶縁紙６０〜６６も変形するが、後述するように、この相間絶縁紙６０〜６６の各々は、特に変形が大きくなる各コイルのステータコア４０からの立上がり部に対応して、その立上がり部の押付成形後の形状を考慮したノーズ状の立体形状を有し、さらに、その部位は、その他の部位よりも剛性の高い別部材で構成される。したがって、この電動機１００においては、コイルエンドの押付成形によって相間絶縁紙６０〜６６が紙ずれしたり破損することがない。これによって、電動機１００は、各相コイル間の絶縁性能を維持しつつ、コイルエンドの押付成形によって小型化される。
【００３４】
図２は、図１に示されるステータコア４０を端面４２Ａ側から見たときの平面図である。
【００３５】
図２を参照して、コイル５１１〜５１８は、Ｕ相コイル５１Ａ，５３Ａを構成し、コイル５２１〜５２８は、Ｖ相コイル５１Ｂ，５３Ｂを構成し、コイル５３１〜５３８は、Ｗ相コイル５１Ｃ，５３Ｃを構成する。そして、コイル５１１〜５１８は、最外周に配置され、コイル５２１〜５２８は、コイル５１１〜５１８の内周側であって、かつ、コイル５１１〜５１８に対して円周方向に所定距離だけずれた位置に配置される。また、コイル５３１〜５３８は、コイル５２１〜５２８の内周側であって、かつ、コイル５２１〜５２８に対して円周方向に所定距離だけずれた位置に配置される。
【００３６】
相間絶縁紙６０，６４は、コイル５１１〜５１８とコイル５２１〜５２８との間に挿入される。なお、この図２では、図示の関係上、相間絶縁紙６０，６４は、円周方向に連続して図示されているが、実際には相間絶縁紙６０，６４を含む複数枚の相間絶縁紙に分割されている。相間絶縁紙６２，６６は、コイル５２１〜５２８とコイル５３１〜５３８との間に挿入される。なお、図示の関係上、相間絶縁紙６２，６６も、円周方向に連続して図示されているが、実際には相間絶縁紙６２，６６を含む複数枚の相間絶縁紙に分割されている。
【００３７】
コイル５１１〜５１８，５２１〜５２８，５３１〜５３８の各々は、対応する複数のティースに巻回される。たとえば、コイル５３７は、ティース２〜６に対応し、ティース２〜６の全体に所定回数巻回されて形成される。その他のコイルについても、コイル５３７と同様に、対応する複数のティースの全体に所定回数巻回されて形成される。
【００３８】
コイル５１１〜５１４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５１５〜５１８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５２１〜５２４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５２５〜５２８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５３１〜５３４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５３５〜５３８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。
【００３９】
図３は、Ｕ相コイルのコイルエンドとＶ相コイルのコイルエンドとの間に挿入される相間絶縁紙６０，６４の展開平面図である。
【００４０】
図３を参照して、相間絶縁紙６０，６４の各々は、平面部６０１，６０２と、ノーズ部６０３，６０４と、脚部６０５，６０６とを含む。平面部６０１，６０２は、たとえば、ポリエチレンテレフタラート樹脂（以下「ＰＥＴ樹脂」とも称する。）からなる。このＰＥＴ樹脂は、耐熱性および絶縁性に優れ、可塑性かつ一定の剛性を有する。また、平面部６０１，６０２のそれぞれノーズ部６０３，６０４に対応する部分は、切り欠かれている。
【００４１】
ノーズ部６０３，６０４は、平面部６０１，６０２と別部材で構成され、平面部６０１，６０２と同材質であるが平面部６０１，６０２よりも厚いＰＥＴ樹脂からなる。ノーズ部６０３，６０４は、平面部６０１，６０２の切り欠き部分にそれぞれ対応して貼り合わされる。たとえば、ノーズ部６０３，６０４は、熱圧着シートや接着テープによってそれぞれ平面部６０１，６０２に強固に接着される。このノーズ部６０３，６０４は、後述するように、コイルエンドにおいて、ステータコア４０からのコイル立上がり部をステータコア４０の内周側から覆うように装着される。
【００４２】
脚部６０５，６０６は、平面部６０１，６０２と同材質であるが平面部６０１，６０２よりも薄いＰＥＴ樹脂からなる。脚部６０５，６０６は、平面部６０１，６０２の両端において、脚部６０５，６０６の各々の両端がそれぞれ平面部６０１，６０２に貼り合わされる。この脚部６０５，６０６は、ステータコア４０のスロットに挿入される。脚部６０５，６０６によって定まる平面部６０１，６０２の間隔Ｈ１は、ステータコア４０の回動軸方向の長さに対応する。
【００４３】
なお、平面部６０１，６０２は、それぞれ「第１の平面部」および「第２の平面部」を構成し、ノーズ部６０３，６０４は、それぞれ「第１の立体部」および「第２の立体部」を構成し、脚部６０５，６０６は、「接続部」を構成する。
【００４４】
この相間絶縁紙６０，６４の各々においては、脚部６０５，６０６がステータコア４０のスロットに挿入され、平面部６０１およびノーズ部６０３がステータコア４０の端面４２Ａ側におけるＵ相コイルおよびＶ相コイルの各コイルエンド間に挿入される。また、平面部６０２およびノーズ部６０４は、ステータコア４０の端面４２Ｂ側におけるＵ相コイルおよびＶ相コイルの各コイルエンド間に挿入される。その際、相間絶縁紙６０，６４の各々は、Ｕ相コイルのステータコア４０からの立上がり部にノーズ部６０３，６０４が対応するように、かつ、ノーズ部６０３，６０４の突起側がステータコア４０の内周側となるように装着される。
【００４５】
図４は、Ｖ相コイルのコイルエンドとＷ相コイルのコイルエンドとの間に挿入される相間絶縁紙６２，６６の展開平面図である。
【００４６】
図４を参照して、相間絶縁紙６２，６６の各々は、平面部６２１，６２２と、ノーズ部６２３，６２４と、脚部６２５，６２６とを含む。相間絶縁紙６２，６６の基本的な構造は、図３に示される相間絶縁紙６０，６４の構造と同じである。すなわち、平面部６２１，６２２、ノーズ部６２３，６２４、および脚部６２５，６２６の各々は、たとえばＰＥＴ樹脂からなり、ノーズ部６２３，６２４は、平面部６２１，６２２よりも厚く、脚部６２５，６２６は、平面部６２１，６２２よりも薄い。そして、ノーズ部６２３，６２４および脚部６２５，６２６は、平面部６２１，６２２に貼り合わされる。
【００４７】
相間絶縁紙６２，６６が図３に示される相間絶縁紙６０，６４と異なる点は、ノーズ部の幅が異なることである。すなわち、Ｖ相コイルのコイルエンドとＷ相コイルのコイルエンドとの間に挿入される相間絶縁紙６２，６６におけるノーズ部６２３，６２４の幅は、Ｕ相コイルのコイルエンドとＶ相コイルのコイルエンドとの間に挿入される相間絶縁紙６０，６４におけるノーズ部６０３，６０４の幅よりも広い。これは、コイルエンドを押付成形する際、まず、Ｕ相コイルが最外周側に成形され、内周側へ向かって順にＶ相コイルおよびＷ相コイルが成形されるため、スロットからのコイルの立上がり部において内周側のコイルほど直ちに円周方向に変形されるからである。
【００４８】
なお、脚部６２５，６２６によって定まる平面部６２１，６２２の間隔Ｈ２は、相間絶縁紙６０，６４における間隔Ｈ１よりもやや長めに設計される。これは、ステータコア４０の端面４２Ａ，４２Ｂにおいて、相間絶縁紙６２，６６がＶ相コイルを介して相間絶縁紙６０，６４の上層側に配置されることを考慮したものである。
【００４９】
図５は、図２に示されるステータコア４０に図３に示される相間絶縁紙６０が装着される様子の一例を示した斜視図であり、図６は、ステータコア４０の端面４２Ａ側から見た、図５に対応する平面図である。なお、図６では、図２に示されるステータコア４０のティース１〜６の近傍が拡大されて示されており、ステータコイルは図示していない。また、図５，図６では、１枚の相間絶縁紙６０がコイルエンドの一部を覆う場合について示されているが、実際には、複数枚の相間絶縁紙６０がステータコア４０の円周方向にわたって隙間なく設けられる。
【００５０】
図５，図６を参照して、Ｕ相コイル５１１，５１８（Ｕ相コイル５１１については図示せず）は、それぞれスロット１６，１５に挿入され、スロット１６，１５から立上がった後、ステータコア４０の端面４２Ａの最外周側に拡張／押付成形される。相間絶縁紙６０は、Ｕ相コイル５１１，５１８が挿入されるスロット１６，１５に対応してノーズ部６０３が配置されるように、スロット１２，１８にそれぞれ脚部６０５，６０６が挿入される。
【００５１】
その後、相間絶縁紙６０よりも内周側に設けられる図示されないＶ相コイル５２７，５２８が拡張／押付成形されると、相間絶縁紙６０は、Ｖ相コイル５２７，５２８とともに成形され、図示されるような形状でＵ相コイル５１１，５１８とＶ相コイル５２７，５２８との間に挟み込まれる。なお、平面部６０１は、ノーズ部６０３のラインＡに沿って山折される。
【００５２】
Ｕ相コイル５１８のコイルエンドは、ステータコア４０の円周方向に沿った部分においては、ほぼ平面的に成形されるが、スロット１５からの立上がり部分においては、三次元的に大きく変形する。ここで、この相間絶縁紙６０においては、そのような三次元的な変形後のコイル立上がり部の形状を予め考慮したノーズ部６０３，６０４が設けられ、かつ、ノーズ部６０３，６０４には大きな変形ストレスがかかることを考慮してノーズ部６０３，６０４が高剛性の別部材で構成される。したがって、コイルエンドの押付成形時にノーズ部６０３，６０４において紙ずれおよび破損が発生することがない。
【００５３】
また、この相間絶縁紙６０においては、上述のように、ノーズ部６０３，６０４と平面部６０１，６０２は、別部材で構成され、コイルエンドが平面的に成形される部分に対応する平面部６０１，６０２においては、不必要に剛性を高めていない。これは、相間絶縁紙の剛性を高めることは、紙ずれ防止に対しては不利に影響し、平面部６０１，６０２までその剛性を高めると、コイルエンドからの相間絶縁紙のはみ出し量が多くなって電動機の小型化が阻害されるからである。したがって、平面部６０１，６０２において押付成形時に大きな紙ずれが発生することはなく、また、平面部６０１，６０２が電動機１００の小型化を阻害することはない。
【００５４】
さらに、この相間絶縁紙６０においては、脚部６０５，６０６と平面部６０１，６０２も、別部材で構成され、スロットに挿入される脚部６０５，６０６は、できるだけ薄く設計されている。したがって、スロット内において脚部６０５，６０６がコイルの占積率を阻害することはなく、電動機１００の性能が劣化することはない。
【００５５】
図７は、図２に示されるステータコア４０に図４に示される相間絶縁紙６２が装着される様子の一例を示した図である。なお、図７では、相間絶縁紙６０の装着後にさらに相間絶縁紙６２が装着される場合が示されている。また、図７でも、１枚の相間絶縁紙６２がコイルエンドの一部を覆う場合について示されているが、実際には、複数枚の相間絶縁紙６２がステータコア４０の円周方向にわたって隙間なく設けられる。
【００５６】
図７を参照して、図示されないＶ相コイル５２７，５２８は、それぞれスロット１３，１４に挿入され、スロット１３，１４から紙面の前面側に立上がった後、ステータコア４０の端面４２ＡにおいてＵ相コイル５１１，５１８よりも内周側に拡張／押付成形される。相間絶縁紙６２は、Ｖ相コイル５２７，５２８が挿入されるスロット１３，１４および相間絶縁紙６０のノーズ部６０３に対応してノーズ部６２３が配置されるように、スロット１１，１７にそれぞれ脚部６２５，６２６が挿入される。
【００５７】
その後、相間絶縁紙６２よりも内周側に設けられる図示されないＷ相コイル５３６，５３７が拡張／押付成形されると、相間絶縁紙６２は、Ｗ相コイル５３６，５３７とともに成形され、Ｖ相コイル５２７，５２８とＷ相コイル５３６，５３７との間に挟み込まれる。なお、平面部６２１は、ノーズ部６２３のラインＢに沿って山折される。
【００５８】
Ｖ相コイル５２７，５２８のコイルエンドは、ステータコア４０の円周方向に沿った部分においては、比較的平面的に成形されるが、スロット１３，１４からの立上がり部分においては、三次元的に大きく変形する。ここで、この相間絶縁紙６２においても、相間絶縁紙６０と同様に、そのような三次元的な変形後のコイル立上がり部の形状を予め考慮したノーズ部６２３，６２４が設けられ、かつ、ノーズ部６２３，６２４には大きな変形ストレスがかかることを考慮してノーズ部６２３，６２４が高剛性の別部材で構成される。したがって、コイルエンドの押付成形時にノーズ部６２３，６２４において紙ずれおよび破損が発生することがない。
【００５９】
また、上述したように、成形後のＶ相コイルは、Ｕ相コイルよりも内周側に成形されるため、Ｕ相コイルに比べてスロットからの立上がり部から早期にステータコア４０の円周方向に変形される。このため、相間絶縁紙６０のノーズ部６０３上にＶ相コイルがかかる。さらに、成形後のＷ相コイルは、Ｖ相コイルよりもさらに内周側に成形されるため、Ｖ相コイルに比べてスロットからの立上がり部からさらに早期にステータコア４０の円周方向に変形される。
【００６０】
ここで、この相間絶縁紙６２においては、このようなＶ相コイルの立上がり部の形状および最内周側のＷ相コイルの配置状態を考慮して、相間絶縁紙６０のノーズ部６０３も覆うように広幅のノーズ部６２３が設けられているので、Ｗ相コイルのコイルエンドは、Ｖ相コイルのコイルエンドと確実に絶縁される。
【００６１】
図８〜図１２は、図３に示される相間絶縁紙６０，６４の製造方法を説明するための図である。図８は、図３に示される平面部６０１，６０２の製造時における平面図であり、図９は、図３に示されるノーズ部６０３，６０４の製造時における平面図であり、図１０は、図３に示される脚部６０５，６０６の製造時における平面図である。また、図１１，１２は、図８〜図１０にそれぞれ示される平面部６０１，６０２、ノーズ部６０３，６０４、および脚部６０５，６０６によって形成される相間絶縁紙６０の製造方法を示す第１および第２の工程図である。
【００６２】
図８〜図１０を参照して、平面部６０１，６０２は、シート状のＰＥＴ樹脂６５１を打抜くことによって成形される。平面部６０１，６０２の各々は、一部が矩形に切り欠かれている。ノーズ部６０３，６０４は、ＰＥＴ樹脂６５１よりも厚い、すなわち剛性の高いシート状のＰＥＴ樹脂６５２を打抜き、点線部および一点鎖線部をそれぞれたとえば谷折りおよび山折りすることによって成形される。脚部６０５，６０６は、ＰＥＴ樹脂６５１よりも薄いシート状のＰＥＴ樹脂６５３を打抜くことによって成形される。
【００６３】
図１１を参照して、平面部６０１，６０２および脚部６０５，６０６がそれぞれＰＥＴ樹脂６５１，６５３から成形されると、平面部６０１，６０２の両端において、脚部６０５，６０６の各々の両端がそれぞれ平面部６０１，６０２に貼り合わされる。ここで、平面部６０１，６０２は、各々の切り欠かれた部分が対向し、かつ、各々の間隔がステータコア４０の回動軸方向の長さに対応する間隔Ｈ１となるように配置される。貼り合わせには、十分な接着力を有する熱圧着シートや接着テープなどが用いられる。
【００６４】
図１２を参照して、脚部６０５，６０６が平面部６０１，６０２と貼り合わされると、平面部６０１，６０２の各切り欠き部にノーズ部６０３，６０４がそれぞれ貼り合わされる。なお、貼り合わせには、脚部６０５，６０６と６０１，６０２との貼り合わせと同様に、十分な接着力を有する熱圧着シートや接着テープなどが用いられる。
【００６５】
このように、この相間絶縁紙６０，６４においては、平面部６０１，６０２、ノーズ部６０３，６０４、および脚部６０５，６０６は、それぞれ別部材から生成されるので、相間絶縁紙６０の部位に応じて適切な剛性および厚さの材料を選択することができる。
【００６６】
ここで、スロット内におけるコイル占積率に対して脚部６０５，６０６の厚みが大きな阻害要因とならなければ、平面部６０１，６０２および脚部６０５，６０６をＰＥＴ樹脂６５１から一体的に成形することもできる。この場合、平面部６０１，６０２および脚部６０５，６０６に囲まれた不使用領域が発生し、この領域からノーズ部６０３，６０４を生成できるときは、製造歩留りも向上する。
【００６７】
しかしながら、この実施の形態では、ノーズ部６０３，６０４は、剛性を高めるために平面部６０１，６０２および脚部６０５，６０６とは別部材で構成されるため、上記不使用領域からノーズ部６０３，６０４を生成することはできない。したがって、平面部６０１，６０２および脚部６０５，６０６を一体成形すると、歩留りが大きく低下する。
【００６８】
これに対して、図８〜図１０に示したように、脚部６０５，６０６および平面部６０１，６０２を個別に生成し、それらを貼り合わせる構成とすれば、平面部６０１，６０２および脚部６０５，６０６を一体成形する場合よりも歩留りの点で好ましい。また、ノーズ部６０３，６０４も含めて各部の部材の剛性や厚みを任意に設計できるという点で、上述した貼り合わせによる構成は、さらに好ましい。
【００６９】
なお、上記においては、脚部６０５，６０６が平面部６０１，６０２に貼り合わされた後、ノーズ部６０３，６０４が平面部６０１，６０２に貼り合わされるものとしたが、脚部６０５，６０６およびノーズ部６０３，６０４の平面部６０１，６０２への貼り付け順は、逆順であってもよい。
【００７０】
なお、特に図示しないが、図４に示される相間絶縁紙６２，６６の製造方法も、上述の相間絶縁紙６０，６４の製造方法と同じである。
【００７１】
以上のように、この実施の形態によれば、相間絶縁紙６０，６４（６２，６６）は、押付成形時のコイルエンドの変形状態を考慮して、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）よりも剛性の高いノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）を備えるので、押付成形を行なう際に相間絶縁紙６０，６４（６２，６６）の紙ずれや破損の発生が抑制される。したがって、電動機１００の絶縁品質を確保しつつ電動機１００を小型化することができる。また、押付成形時の製造歩留りが向上する。
【００７２】
また、脚部６０５，６０６（６２５，６２６）は、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）よりも薄い部材からなるので、脚部６０５，６０６（６２５，６２６）は、スロット内に充填されるステータコイルの占積率を阻害しない。したがって、この相間絶縁紙６０，６４（６２，６６）を用いることによって電動機１００の性能が劣化することはない。
【００７３】
また、この実施の形態によれば、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）およびノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）は同じ材質からなり、ノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）の厚みを平面部６０１，６０２（６２１，６２２）よりも厚くすることによって、ノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）の剛性が確保される。したがって、相間絶縁紙６０，６４（６２，６６）を構成する部材の材質の単一化により材料コストを低減できる。
【００７４】
また、この実施の形態によれば、押付成形時の各相コイルのコイルエンド形状を考慮して、コイルエンドが押付成形されたときに上層となる相間絶縁紙６２，６６のノーズ部６２３，６２４の幅を下層側の相間絶縁紙６０，６４におけるノーズ部６０３，６０４の幅よりも広くしたので、剛性の高いノーズ部６２３，６２４が変形の大きい部位に確実にあてがわれる。したがって、より確実に絶縁品質を確保しつつ、３相からなるこの電動機１００を小型化することができる。
【００７５】
なお、上記の実施の形態においては、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）およびノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）の各々は、同じ材質のＰＥＴ樹脂からなるものとし、ノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）は、剛性を高めるために平面部６０１，６０２（６２１，６２２）よりも厚い部材で構成されるものとしたが、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）に用いられるＰＥＴ樹脂よりも剛性の高い別材質の部材をノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）に用いてもよい。
【００７６】
この場合、ノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）を構成する部材の厚みは、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）を構成する部材よりも必ずしも厚くする必要はなく、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）の厚みよりも薄くしてもよい。これによって、ノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）における紙ずれの発生がさらに抑制される。また、コイルエンドからの相間絶縁紙６０，６４（６２，６６）のはみ出し量が抑制されるので、電動機１００をさらに小型化できる。
【００７７】
また、脚部６０５，６０６（６２５，６２６）の材質も、平面部６０１，６０２（６２１，６２２）やノーズ部６０３，６０４（６２３，６２４）の材質と必ずしも同じである必要はない。
【００７８】
また、上記の実施の形態においては、相間絶縁紙６０〜６６の各々は、ＰＥＴ樹脂からなるものとしたが、この発明の適用範囲は、相間絶縁紙の材質がＰＥＴ樹脂のものに限られるものではなく、たとえば、絶縁性に優れ、一定の耐熱性、可塑性および剛性を有する他の材質から相間絶縁紙６０〜６６を形成してもよい。平面部６０１，６０２，６２１，６２２、ノーズ部６０３，６０４，６２３，６２４、および脚部６０５，６０６，６２５，６２６の各々は、たとえば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）やマイカ材、ノーメックス（Ｒ）、またはこれらを組合わせた層構造のシートなどによって構成されてもよい。
【００７９】
なお、この発明による相間絶縁紙を備えた電動機１００は、たとえば、近年大きく注目されているハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）や電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）などにおいて好適である。すなわち、このような車両システムにおいては、小型化、信頼性および低コストが強く要求されるところ、この電動機１００によれば、コイルエンドを押付成形して電動機１００を小型化することによって車両の小型化に寄与することができる。また、相間絶縁紙にノーズ部を設けたうえでさらに剛性を高めたので、電動機１００のコイルエンドにおける相間絶縁不良の発生が極めて低く抑えられ、車両の信頼性が向上する。さらに、この電動機１００によれば、上述したように製造歩留りが向上するので、車両の低コスト化に寄与することができる。
【００８０】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の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が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の実施の形態による電動機の回動軸を含む断面を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示されるステータコアを端面４２Ａ側から見たときの平面図である。
【図３】Ｕ相コイルのコイルエンドとＶ相コイルのコイルエンドとの間に挿入される相間絶縁紙の展開平面図である。
【図４】Ｖ相コイルのコイルエンドとＷ相コイルのコイルエンドとの間に挿入される相間絶縁紙の展開平面図である。
【図５】図２に示されるステータコアに図３に示される相間絶縁紙が装着される様子の一例を示した斜視図である。
【図６】ステータコアの端面４２Ａ側から見た、図５に対応する平面図である。
【図７】図２に示されるステータコアに図４に示される相間絶縁紙が装着される様子の一例を示した平面図である。
【図８】図３に示される平面部の製造時における平面図である。
【図９】図３に示されるノーズ部の製造時における平面図である。
【図１０】図３に示される脚部の製造時における平面図である。
【図１１】図８〜図１０にそれぞれ示される平面部、ノーズ部および脚部によって形成される相間絶縁紙の製造方法を示す第１の工程図である。
【図１２】図８〜図１０にそれぞれ示される平面部、ノーズ部および脚部によって形成される相間絶縁紙の製造方法を示す第２の工程図である。
【符号の説明】
【００８２】
１〜６  ティース、１０  ロータシャフト、１１〜１８  スロット、２０  ロータコア、３０，３２  磁石、４０  ステータコア、５０，５２，５１１〜５１８，５２１〜５２８，５３１〜５３８  コイル、５１Ａ，５３Ａ  Ｕ相コイル、５１Ｂ，５３Ｂ  Ｖ相コイル、５１Ｃ，５３Ｃ  Ｗ相コイル、６０〜６６  相間絶縁紙、１００  電動機、６０１，６０２，６２１，６２２  平面部、６０３，６０４，６２３，６２４  ノーズ部、６０５，６０６，６２５，６２６  脚部、６５１〜６５３  ＰＥＴ樹脂、Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２  端子、ＵＮ１，ＵＮ２，ＶＮ１，ＶＮ２，ＷＮ１，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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