(57)【要約】【課題】コイル挿入の際だけでなく、コイルエンド部の端部処理の際にも、スロット内の隣の位相にコイル線が漏出しにくい相間絶縁紙、ステータコア及びコイル挿入機を提供すること。【解決手段】相間絶縁紙は、１枚の電気絶縁性を有する細幅板体が、左右対称の形状をなすように２つ折りにし、相間絶縁紙の両端部には、前記フランジ部に沿って、側方に突出するように折り曲げられた内径側折曲げ部を備えさせ、相間絶縁紙の２つ折り中央部には、両側方に突出するように重ねられて折り曲げられた外径側折曲げ部を備えさせ、内径側折曲げ部と外径側折曲げ部の各々を前記スロットの内周に沿って配設された第１の絶縁紙に接しさせ、前記スロットを２つのコイル巻線空間に区画させた。【選択図】図１
2018158871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動子をなすステータコアに、環状に配列されると共に内方にコイル線を挿し込むスリットを有するスロットに挿入される相間絶縁紙であって、
前記スロットは、内径側に両側に突出されたフランジ部を有し、前記ステータコアの軸心に向けて環状に配列されたティースに挟まれて形成され、
前記相間絶縁紙は、１枚の電気絶縁性を有する細幅板体が、左右対称の形状をなすように２つ折りされ、
前記相間絶縁紙の両端部には、前記フランジ部に沿って、側方に突出するように折り曲げられた内径側折曲げ部が備えられ、
前記相間絶縁紙の２つ折り中央部には、両側方に突出するように重ねられて折り曲げられた外径側折曲げ部が備えられ、
前記内径側折曲げ部と前記外径側折曲げ部の各々が、前記スロットの内周に沿って配設された第１の絶縁紙に接し、前記スロットを２つのコイル巻線空間に区画させている、
ことを特徴とする相間絶縁紙。
【請求項２】
前記外径側折曲げ部をなす重ねられた板体の外径側の板体が、外方に凸に湾曲され、
前記外径側の板体が第１の絶縁紙に付勢されて接している、
ことを特徴とする請求項１に記載の相間絶縁紙。
【請求項３】
前記外径側折曲げ部の先方には、前記相間絶縁紙が前記スロットに挿入される際の挿入誘導部が備えられ、
前記挿入誘導部が、前記外径側折曲げ部の端部に形成され、前記外径側折曲げ部の外径側が斜めに切り落とされた面取り部である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の相間絶縁紙。
【請求項４】
前記外径側折曲げ部の先方には、前記相間絶縁紙が前記スロットに挿入される際の挿入誘導部が備えられ、
前記挿入誘導部が、前記外径側折曲げ部の端部に形成され、前記外径側折曲げ部の外径側が押し潰されて薄い厚さとされている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の相間絶縁紙。
【請求項５】
巻線されたステータコアであって、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の相間絶縁紙により、一つのスロット内の異なる位相をなすコイル束が区画されている、
ことを特徴とする巻線されたステータコア。
【請求項６】
コイル挿入機であって、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の相間絶縁紙を案内させる相間絶縁紙ガイド孔を有する相間絶縁紙ガイド軸体を備え、
前記相間絶縁紙ガイド孔が、中央部には相間絶縁紙を押し出す相間絶縁紙プッシャー軸体が通過するプッシャー軸体通過孔を含み、外方部には前記外径側折曲げ部が通過可能とされた、前記外径側折曲げ部よりも広い幅の外径側折曲げ部通過孔を含んでいる、
ことを特徴とするコイル挿入機。
【請求項７】
前記外径側折曲げ部通過孔の外径側中央部に、軸方向に沿って窪み部が形成されている、
ことを特徴とする請求項６に記載のコイル挿入機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動子のスロット内に挿入される相間絶縁紙に関する。より詳細には、ステータコアのスロットをなす隣り合う各々のティースに、集中巻方式で巻線される異なる位相をなすコイル線を絶縁させる相間絶縁紙、この相間絶縁紙を挿入させたステータコア及びステータコアにこの相間絶縁紙を挿入させるコイル挿入機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動子をなす隣り合う各々のティースに、異なる位相をなすように巻線されているコイル束は、スロット内においてコイル束同士が隣接した状態とされているため、コイル線の接触により電気的に絶縁破壊が発生する可能性がある。絶縁破壊を防止するために、位相をなす各々のティースに巻線された隣り合うコイル束を絶縁させる相間絶縁紙が、スロット内に配設されている。【０００３】
従来は、コイル束同士を離間させて、コイル線とコイル線が接触しないようにして絶縁破壊が防がれていた。しかしスロットのコイル占積率が高くなるにつれて、異なる位相をなすコイル線同士が接触する可能性が高くなり、相間絶縁紙がスロット内に配設されるようになった。スロット内に異なる相のコイル線が巻線されてから、巻線の巻終りコイル線に筒状絶縁物をかぶせて挿し込み、筒状絶縁物により隣り合うコイル束の間が絶縁されていた。しかし、この作業は手作業によっていたため、これを自動化する技術として特許文献１の技術が提案されている。【０００４】
特許文献１の技術は、簡易な手段により、スロット内のコイル占積率や電動機効率を損なわないで、絶縁の信頼性向上と生産性向上を図ることを課題としている。この課題を解決するために、特許文献１には、Ｔ字形状に連続的に折り曲げられたシート状の絶縁材をスロット内に設け、Ｔ字形状を形成する部分のうち縦方向に伸びた部分が、スロット内において、隣り合うコイル束の間に配されている。また、Ｔ字形状を形成する部分のうち横方向に伸びた部分が、スロット内において、コイル束それぞれと、これに対応するティース部の端部との間に配されるようにした相間絶縁紙の技術が開示されている。【０００５】
特許文献1には、Ｔ字形状の絶縁材に替えて、Ω字形状、Ｕ字形状、Ｖ字形状等の形状の相間絶縁紙も提案されていた。しかし、いずれの形状の相間絶縁紙も、ステータコアをなすスロットの外方側に折り曲げの頂点部が形成されるため、スロットの外面に沿ってコイル線が位置ずれした場合には、そのコイル線が折り曲げの頂点部を超えて、隣の相に漏出する可能性があり、コイル線が漏出した場合には絶縁破壊が発生する可能性があった。【０００６】
特許文献２には、固定子の位相間における絶縁破壊を低減する電動機を提供することを課題として、断面形状がＶ字に形成された相間絶縁樹脂を介挿することにより、確実に隣り合う相を分け、巻線の皮膜の破壊をなくし、不良を低減する技術が開示されている。特許文献２に記載の技術によれば、Ｖ字形の開口部の開口角度は適宜巻線の使用量により決定され、バネ効果を損なわない程度に設定されるとしている。【０００７】
これにより、スロット内のコイル占積率が小さい場合であっても、スロット内の隣り合うコイル線を確実に分けることができ、Ｖ字形の相間絶縁紙がスロットより脱落することがなく、相間絶縁紙が確実に固定されるとしている。しかし、特許文献２に記載の相間絶縁紙も、特許文献１に記載の相間絶縁紙を使った場合と同様に、スロットの外面側の面に沿ってコイル線が位置ずれした場合には、そのコイル線が隣の相に漏出する可能性があり、コイル線が漏出した場合には絶縁破壊が発生する可能性があった。【０００８】
また、スロット内のコイル占積率が大きい場合には、コイル束に押されてＶ字の開口部の開口角度が小さくなり、内面のスリット側の相間絶縁紙の縁部が密着してＶ字形状を維持できなくなり、密着した相間絶縁紙の縁部同士が隣り合うティースがなすスリットの一方に偏る可能性があった。そうすると、スリットからステータコアの中心空洞部に、コイル線が漏出する可能性があるという課題があった。【０００９】
特許文献３には、固定子コイルと固定子鉄心との間に、コイルと固定子鉄心を絶縁させる絶縁体を介在させ、絶縁体のスロットの外面側に挿入用溝を形成させ、そこに相間絶縁紙の外方側の折曲げ部を挿入させる相間絶縁紙の技術が開示されている。しかし、この技術によれば、相間絶縁紙の外径側においては、確実に絶縁破壊が防止できるものの、内径側は重ねられて一直線状とされているだけであるため、特許文献２に記載の技術と同様に、スロット内のコイル占積率が大きい場合には、隣り合うティースがなすスリットからステータコアの中心空洞部に、コイル線が漏出する可能性があるという課題があった。【００１０】
特許文献４には、コ字形状をなす２枚の相間絶縁紙を背中合わせに重ねてＩ字形状にし、又は１枚の相間絶縁紙をＺ字形状に折り、相間絶縁紙の端部をステータコアに装着させたコイル巻枠に形成させた溝に挿入させる技術が開示されている。しかし、スロット内のコイル占積率が高い場合には、背中合わせにしている相間絶縁紙の場合であっても、Ｚ字形状の相間絶縁紙の場合であっても、相間絶縁紙がコイル束に接することによる大きな挿入抵抗により相間絶縁紙が歪むことにより、溝から端部が外れやすくなり、絶縁破壊が発生する可能性があるという課題があった。【００１１】
近年の、スロット内のコイル占積率の向上に対応して、本願の発明者は、特許文献５に、スロット内に隣り合う位相をなす各々のコイル束を同時に挿入させると共に、コイル束に追随して相間絶縁紙を挿入させるコイル挿入機の技術を開示している。この技術によれば、相間絶縁紙の挿入抵抗が小さい状態で、コイル束に追随して相間絶縁紙が挿入されるため、相間絶縁紙が歪みにくく、スロット内のコイル占積率が高い場合であっても、コイル線が相間絶縁紙を超えて隣の位相の区画に漏出される可能性は極めて低いものとなっていた。【００１２】
一方、スロットにコイル線を巻線させた後、ステータコアの端面から突き出した状態となっている、コイル巻線後のコイルエンド部は、その高さを電動機の筐体の形状に合わせて低くするため、ステータコアの中心に向けて押し潰されるようにして、その突出高さが小さくなるように端部処理されている。このコイルエンド部を押し潰す際に、ステータコアの中に配列されたコイル線が側方にはらみ、非常に稀ではあるが、コイル線が相間絶縁紙を超えてスロット内の隣のコイル束の区画に漏出する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−１１２８６１号公報
【特許文献２】特開２００２−１１２４８８号公報
【特許文献３】国開２０１４−０７６７８３号公報
【特許文献４】特開２００９−１８９１３８号公報
【特許文献５】特許５６４６１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本願の発明者は、コイル線を巻線する際だけでなく、コイルエンド部の端部処理をする際にも、スロット内のコイル線が隣のコイル束の区画に漏出しにくい相間絶縁紙と、その相間絶縁紙を挿入させるコイル挿入機と、絶縁不良がないステータコアを提供することを課題とした。【００１５】
本発明の第１の発明は、電動子をなすステータコアに、環状に配列されると共に内方にコイル線を挿し込むスリットを有するスロットに挿入される相間絶縁紙であって、前記スロットは、内径側に両側に突出されたフランジ部を有し、前記ステータコアの軸心に向けて環状に配列されたティースに挟まれて形成され、前記相間絶縁紙は、１枚の電気絶縁性を有する細幅板体が、左右対称の形状をなすように２つ折りされ、前記相間絶縁紙の両端部には、前記フランジ部に沿って、側方に突出するように折り曲げられた内径側折曲げ部が備えられ、前記相間絶縁紙の２つ折り中央部には、両側方に突出するように重ねられて折り曲げられた外径側折曲げ部が備えられ、前記内径側折曲げ部と前記外径側折曲げ部の各々が、前記スロットの内周に沿って配設された第１の絶縁紙に接し、前記スロットを２つのコイル巻線空間に区画させていることを特徴としている。【００１６】
本発明の第１の発明の相間絶縁紙は、電動子をなすステータコアに環状に配列されたスロット内において、異なる位相をなす２つのコイル束を絶縁するための相間絶縁紙である。電動子をなすステータコアは、複数枚の薄板金属板が重ねられて所定の厚さとされている。ステータコアは内径側に、両側に突出されたフランジ部を有するティースが、前記ステータコアの軸心に向けて環状に配列されている。隣り合ったティースの間のスロットが、コイル線が巻線される空間とされる。隣り合ったティースとティースの間に挟まれたスリットは、コイル線数本分の細幅とされ、軸心に沿って延びている。【００１７】
前記スリットは、ステータコア中央部に形成された円断面形状の中心空洞部に面する。前記スリットを介して、各々のティースにはコイル線が巻線される。前記スリットからコイルを挿し込んでティースにコイル線を巻線させる巻線方法は、コイル線を予め束としたコイル束を、前記フランジ部の内径面に摺動される圧入手段により圧入させるコイル挿入方式によってもよい。また、コイル線を誘導案内する細筒体をスリットに挿し込んで、ティースの周りに繰返し周回させて、一本ずつコイル線を巻線させる直巻式方式であってもよい。【００１８】
スロットには、その内周に沿ってステータコアとコイル線が接触することがないように第１の絶縁紙が、予め配設される。スロットの内径側においては、ティースのフランジ部に沿う第１の絶縁紙とコイル束との間に相間絶縁紙が挟まれるようにして、相間絶縁紙は第１の絶縁紙に接するのが好適であるが必ずしも限定されず、相間絶縁紙が第１の絶縁紙とフランジ部との間に挟まれるようにされてもよい。【００１９】
異なる位相をなすコイル束をなすコイル線が接触しないように、相間絶縁紙の内径側折曲げ部と外径側折曲げ部の各々が、前記スロットの内周に沿って配設された第１の絶縁紙に接し、スロットを２つのコイル巻線空間に区画させている。そして、一枚の相間絶縁紙が折り曲げられ、内径側折曲げ部と外径側折曲げ部の各々が側方に突出されて、撓みにくくされている。【００２０】
また、内径側折曲げ部と外径側折曲げ部が、それぞれ側方に突出されているため、相間絶縁紙の内径側と外径側の間が僅かに窪んだ状態とされている。これにより、コイル巻線の際にコイル線が振動し、又はコイル線同士が競り合ってスロットの中で位置ずれしても、窪んだ空間の中に留まり、隣の位相の区画に漏出しにくい。【００２１】
更に、コイルエンド部を押し潰して端部処理する際には、各コイル線がステータコアの軸方向に圧縮され、コイル束が径方向にはらみ、コイル線が２つの位相の境界すなわち相間絶縁紙の方向に撓むことがある。しかし相間絶縁紙の内径側でも、外径側でも、相間絶縁紙が側方に突出されると共に、第１の絶縁紙に接しているため、コイルエンド部の端部処理の際にも、撓んだコイル線が折曲げ部を超えて、隣の位相の区画に漏出しにくい。【００２２】
第１の発明によれば、相間絶縁紙が撓みにくくなり、ティースにコイル線を巻線する際に相間絶縁紙が傾きにくいだけでなく、ティースに巻線をしてからコイルエンド部を成形する際においても、コイル線が相間絶縁紙を超えて隣の相の区画に漏出しにくく、電動子の絶縁不良を極めて少なくすることが可能になるという有利な効果を奏する。【００２３】
本発明の第２の発明は、第１の発明の相間絶縁紙において、前記外径側折曲げ部をなす重ねられた板体の外径側の板体が、外方に凸に湾曲され、前記外径側の板体が第１の絶縁紙に付勢されて接していることを特徴としている。【００２４】
第２の発明の相間絶縁紙によれば、外径側折曲げ部をなす重ねられた板体のうちの外径側の板体が、外方に凸に湾曲されているため、第１の絶縁紙に相間絶縁紙が、僅かに付勢されて、接触幅を有する状態で接することになる。これにより、第１の絶縁紙と相間絶縁紙との間に隙間が空きにくく、コイル線が隣の相の区画に漏出しにくい。【００２５】
本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明の相間絶縁紙において、前記外径側折曲げ部の先方には、前記相間絶縁紙が前記スロットに挿入される際の挿入誘導部が備えられ、前記挿入誘導部が、前記外径側折曲げ部の端部に形成され、前記外径側折曲げ部の外径側が斜めに切り落とされた面取り部であることを特徴としている。【００２６】
相間絶縁紙の外径側折曲げ部の先方に、外径側が斜めに切り落とされた面取り部が形成されているため、相間絶縁紙がスロットに挿入される際に、第１の絶縁紙の端部に面取り部が沿って滑るようにして挿入される。第３の発明によれば、相間絶縁紙が第１の絶縁紙を破損させることもなく、相間絶縁紙自体が破損されることもないように相間絶縁紙が挿入されるため、スロット内の異なる位相をなすコイル束の絶縁破壊がより発生しにくい。【００２７】
本発明の第４の発明は、第１又は第２の発明の相間絶縁紙において、前記外径側折曲げ部の先方には、前記相間絶縁紙が前記スロットに挿入される際の挿入誘導部が備えられ、前記挿入誘導部が、前記外径側折曲げ部の端部に形成され、前記外径側折曲げ部の外径側が押し潰されて薄い厚さとされていることを特徴としている。【００２８】
相間絶縁紙の外径側折曲げ部の先方が、外径側折曲げ部の外径側が押し潰されて薄い厚さとされている。第４の発明によれば、相間絶縁紙がスロットに挿入される際に、第１の絶縁紙の端部が第１の絶縁紙に引っ掛かって、第１の絶縁紙を破損させることもなく、相間絶縁紙自体が破損することもないように相間絶縁紙が挿入されるため、スロット内の異なる位相をなすコイル束の絶縁破壊が発生しにくい。外径側折曲げ部の外径側を押し潰して薄い厚さとするには、相間絶縁紙を折ってから、相間絶縁紙を所定の形状に成形させる絞り型部に挿入させる前に、相間絶縁紙の端部を加熱圧縮しておけばよい。【００２９】
本発明の第５の発明は、巻線されたステータコアであって、第１から第４の発明の相間絶縁紙により、一つのスロット内の異なる位相をなすコイル束が区画されていることを特徴としている。第５の発明によれば、コイル挿入の際においても、コイルエンド部の成形の際にも、異なる位相をなすコイル束が隣の区画に漏出されていることがなく、絶縁不良の無いステータコアとされているという有利な効果を奏する。【００３０】
本発明の第６の発明は、コイル挿入機であって、第１から第４の発明の相間絶縁紙を案内させる相間絶縁紙ガイド孔を有する相間絶縁紙ガイド軸体を備え、前記相間絶縁紙ガイド孔が、中央部には相間絶縁紙を押し出す相間絶縁紙プッシャー軸体が通過するプッシャー軸体通過孔を含み、外方部には前記外径側折曲げ部が通過可能とされた、前記外径側折曲げ部よりも広い幅の外径側折曲げ部通過孔を含んでいることを特徴としている。【００３１】
相間絶縁紙ガイド軸体には、従来の相間絶縁紙プッシャー軸体通過孔を有する相間絶縁紙通過孔に加えて、外径側折曲げ部が通過するように側方に所定幅を有する外径側折曲げ部通過孔が形成されている。外径側折曲げ部通過孔は、相間絶縁紙通過孔にワイヤソーを挿し込んで、相間絶縁紙通過孔を横断させるように切削させればよい。【００３２】
第６の発明によれば、従来の略Ｔ字形状をなす相間絶縁紙だけでなく、本発明の第１から第４の発明の形状の相間絶縁紙をスロットに挿入することが可能であり、一つのコイル挿入機であっても、複数の形状の相間絶縁紙をステータコアに挿入することができ、コイル挿入機の汎用性が高くなるという従来にない有利な効果を奏する。【００３３】
本発明の第７の発明は、第６の発明のコイル挿入機であって、前記外径側折曲げ部通過孔の外径側中央部に、軸方向に沿って窪み部が形成されていることを特徴としている。第７の発明によれば、相間絶縁紙ガイド軸体に形成された外径側折曲げ部通過孔の外径側中央部に、軸方向に沿って窪み部が形成されていることにより、外径側折曲げ部をなす重ねられた板体の外径側の板体が、外方に凸形状に湾曲されていても、凸形状が潰されることなく、外面側の板体を第１の絶縁紙に付勢させる機能を維持させたままで、スロット内に挿入させることが可能である。第７の発明によれば、外方に凸形状に湾曲された外径側の板体を変形させることなく、相間絶縁紙を挿入することができるコイル挿入機とすることが可能である。
【発明の効果】
【００３４】
・本発明の第１の発明によれば、相間絶縁紙が撓みにくくなり、ティースにコイル線を巻線する際に相間絶縁紙が傾きにくいだけでなく、ティースに巻線をしてからコイルエンド部を成形する際においても、コイル線が相間絶縁紙を超えて隣の位相の区画に漏出しにくく、電動子の絶縁不良を極めて少なくすることが可能になるという有利な効果を奏する。
・本発明の第２の発明によれば、第１の絶縁紙と相間絶縁紙との間に隙間が空きにくく、コイル線が隣の相の区画に漏出しにくい。
・本発明の第３の発明によれば、相間絶縁紙が第１の絶縁紙を破損させることもなく、相間絶縁紙自体が破損されることもないように相間絶縁紙が挿入されるため、スロット内の異なる位相をなすコイル束の絶縁破壊がより発生しにくい。【００３５】
・本発明の第４の発明によれば、相間絶縁紙がスロットに挿入される際に、第１の絶縁紙の端部が第１の絶縁紙に引っ掛かって、第１の絶縁紙を破損させることもなく、相間絶縁紙自体が破損することもないように相間絶縁紙が挿入されるため、スロット内の異なる位相をなすコイル束の絶縁破壊が発生しにくい。
・本発明の第５の発明によれば、コイル挿入の際においても、コイルエンド部の成形の際にも、異なる位相をなすコイル束が隣の区画に漏出されていることがなく、絶縁不良の無いステータコアとされているという有利な効果を奏する。
・本発明の第６の発明によれば、一つのコイル挿入機であっても、複数の形状の相間絶縁紙をステータコアに挿入することができ、コイル挿入機の汎用性が高くなるという従来にない有利な効果を奏する。
・本発明の第７の発明によれば、外方に凸形状に湾曲された外径側の板体を変形させることなく、相間絶縁紙を挿入することができるコイル挿入機とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】相間絶縁紙の説明図（実施例１）。
【図２】スロットへの相間絶縁紙の挿入を説明する説明図（実施例１）。
【図３】相間絶縁紙ガイド部材を説明する図（実施例１）。
【図４】コイル挿入機の説明図（実施例１）。
【図５】相間絶縁紙の製造工程を説明する説明図（実施例１）。
【図６】相間絶縁紙の製造工程を説明する説明図（実施例１）。
【図７】相間絶縁紙の製造工程を説明する説明図（実施例１）。
【図８】コイルエンド部の端部処理の説明図（実施例１）。
【図９】相間絶縁紙の説明図（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
コイルを巻線させる際だけでなく、コイルエンド部の端部処理をする際にも、一つのスロット内において位相を超えて隣のコイル線の区画にコイル線が漏出しないように、外径側には外径側折曲げ部が重ね折りされ、内径側には内径側折曲げ部が形成され、内径側においても外径側においても両側方に突出するように折曲げ部が形成された形状の相間絶縁紙とした。また、それらの折曲げ部が、スロット孔に予め嵌められている第１の絶縁紙に接しているようにした。更に、この相間絶縁紙を挿入させた電動子及びこの相間絶縁紙を挿入させるコイル挿入機とした。
【実施例１】
【００３８】
実施例１では、外径側折曲げ部１２をなす重なった板体のうち外面側の板体１３を、横断面が凸をなすように湾曲させた相間絶縁紙１と、相間絶縁紙１を装着させたステータコアと、コイル挿入機２００を、図１から図８を参照して説明する。図１（Ａ）図は相間絶縁紙１の斜視図を示し、図１（Ｂ）図は相間絶縁紙１の断面図を示している。図２はステータコア７０のスロット７１への相間絶縁紙１の挿入を説明する説明図を示している。【００３９】
図３（Ａ）図は相間絶縁紙ガイド部材９０の断面図を示し、図３（Ｂ）図及び図３（Ｃ）図の各図は、スロット７１と相間絶縁紙ガイド部材９０と相間絶縁紙１との位置を説明する図である。図３（Ｂ）図及び図３（Ｃ）図の各図は、図４のＡ位置において見上げた一部切り欠き断面図を示している。図３（Ｂ）図は本発明の相間絶縁紙１を挿入させる場合、図３（Ｃ）図は従来のＴ字形状の相間絶縁紙３を挿入させる場合を示している。図４はコイル挿入機のアッパーツール１００を説明する斜視図を示している。図５から図７は相間絶縁紙１の製造工程を説明する説明図である。図８はコイルエンド部７７の端部処理を説明する説明図を示している。【００４０】
相間絶縁紙１は、その端部２０がステータコアの両側の端面７２よりも突出される長さとされる（図２、図４、図８参照）。相間絶縁紙１は、電気絶縁性を有する板体１０が左右対称となるように２つ折りされて形成される。相間絶縁紙１の両端部には、ティースのフランジ部７３（図２、図３参照）に沿うように、側方に突出するように折り曲げられた内径側折曲げ部１１が備えられる。また、相間絶縁紙１の２つ折り中央部には、両側方に突出するように重ねられて折り曲げられた外径側折曲げ部１２が備えられる（図１（Ｂ）図参照）。【００４１】
外径側折曲げ部１２の外面側の板体１３（図１（Ａ）図参照）は、横断面が凸形状をなすように、板体１０の中央部が外方に凸に湾曲されている。板体１０を凸に湾曲させることにより発生される付勢力により、予めスロットに嵌められている第１の絶縁紙８０（図２参照）に、湾曲させた中央面１４を付勢させ接しさせて、第１の絶縁紙８０と外面側の板体１３との間に隙間があかないようにしている。外径側折曲げ部の折り幅１５は、内径側折曲げ部１１と外径側折曲げ部１２の間の重なった板体の中間部１８よりも広く、相間絶縁紙ガイド部材９０の幅よりも小さく、コイル束の空間側に突出されるようにされていればよい（図１（Ｂ）図参照）。【００４２】
相間絶縁紙１の両端部には、ティースのフランジ部７３に沿って、内径側折曲げ部１１が形成されている（図３（Ｂ）図参照）。各々の内径側折曲げ部１１の幅は、各々のティース７４のフランジ部７３の内面の幅より小さく、隣り合うティースとティースの間のスリット７５の幅より広ければよい。重なった板体の中間部１８における、左右の板の間の隙間１９（図１（Ａ）図参照）の寸法は限定されず、スロット７１のコイル占積率が高い場合には密着した状態とし、コイル占積率が低い場合には開いた状態としておけばよい。【００４３】
スロット内に挿入される側となる相間絶縁紙１の先方は、外径側が斜めに切り落とされた面取り部１６とされている（図１（Ａ）図参照）。図２に示した斜視図を参照して、相間絶縁紙１がスロット７１に挿入される状態を説明する。図２においては、理解を容易にするため、コイル線の図示を省略し、スロット７１の内径の輪郭と相間絶縁紙１の見え隠れ部を破線で示し、一つのスロットだけに相間絶縁紙が挿入される前後の状態を示している。【００４４】
相間絶縁紙１は、先端がＶ字形状に開いた相間絶縁紙プッシャー軸体９１により、下方の端部２１を支えられて、相間絶縁紙プッシャー軸体の先端から外れないようにされ、相間絶縁紙ガイド部材９０を貫通する相間絶縁紙ガイド孔９２の中を（図３（Ａ）図参照）、図２に示した矢印の方向に案内され、一つのスロット７１の中に巻線される２つのコイル束７６，７６の間に、スロットを貫通するように挿入される（図４参照）。【００４５】
相間絶縁紙１は、予めステータコア７０のスロット内に嵌めこまれている第１の絶縁紙８０の下方端部の襟部８１（図２に示した上方端部の襟部参照）に、面取り部１６が接するようにしてスロット７１に挿入され始め、第１の絶縁紙８０の下方端部に面取り部が滑るようにして挿入される。更に、中央部の凸部１７が第１の絶縁紙８０に接する段階では、中央部の凸部１７がやや扁平に押し潰されると共に、重なった板体の中間部１８における左右の板体の隙間が僅かに開くようにされ、滑らかに２つのコイル束７６，７６の間に挿入される（図２、図４参照）。凸部１７と中間部１８とが元の形状に復元しようとする復元力により、凸部１７が第１の相間絶縁紙８０に接する付勢力が発生される。【００４６】
ここで図３、図４を参照して、相間絶縁紙ガイド部材９０を説明する。相間絶縁紙ガイド部材は、軸方向先方９３が山型に形成され、コイル挿入の際にコイル束７６と干渉しない形状とされている（図４参照）。相間絶縁紙ガイド部材の内径側９４も先が狭まった形状に形成され、コイル束と干渉しない形状とされている（図３（Ａ）図参照）。相間絶縁紙ガイド部材９０には、相間絶縁紙１の外径側の部分を挟んで案内するように、内径側から中央部に亘り貫通孔が形成され、相間絶縁紙ガイド孔９２とされている。【００４７】
相間絶縁紙ガイド孔９２の中央部には、相間絶縁紙プッシャー軸体９１が摺動可能なプッシャー軸体通過孔９５が形成されている。更に、プッシャー軸体通過孔９５の外径側には、重なった板体の中間部１８よりも僅かに広い幅の中間隙間９６が形成され、その外径側には外径側折曲げ部１２よりも広い幅の外径側折曲げ部通過孔９７が形成されている。外径側折曲げ部通過孔９７は、外径側折曲げ部１２の厚さよりも奥行きのある孔とされ、孔の外径側中央部には、軸方向に沿って窪み部９８が形成されている（図３（Ａ）図参照）。【００４８】
この窪み部９８に外面側の板体に形成された凸部１７が案内されて、凸部１７が潰れないように相間絶縁紙１がスロット７１に挿入される（図３（Ｂ）図参照）。また、中間隙間９６が、重なった板体の中間部１８よりも僅かに広い幅の隙間とされているため、従来のＴ字形状の相間絶縁紙３を挿入する場合は、折り曲げられた中間部１８が中間隙間９６に挟まれて、スロット内において左右に傾かないように案内されて、スロット内の２つのコイル束の間に挿入される。相間絶縁紙ガイド部材９０は、従来のＴ字形状の相間絶縁紙３であっても、歪まないように挿入することが可能とされている（図３（Ｃ）図参照）。【００４９】
図４には、アッパーツール１００といわれるコイル挿入機構を示している。アッパーツール１００はコイル挿入機（図７参照）に含まれ、ステータコア７０にコイル束を挿入させる機構である。図４は、コイル挿入機をなすブレード軸体９９に引掛けられたコイル束７６が、ストリッパ２０１（図７（Ｈ図参照））といわれる圧入手段により圧入され、追随して相間絶縁紙１が挿入されている状態を示している。図４では省略しているコイル挿入機構の駆動手段は、公知の駆動手段によればよく、限定されないことは勿論のことである。図４においては、図上前列のステータコアに挿入される相間絶縁紙１の見え隠れ部分を破線で示し、相間絶縁紙プッシャー軸体９１を一点鎖線で示している。相間絶縁紙１の挿入が完了した状態では、ステータコアの両側の端面７２，７２から突出している相間絶縁紙の突出長は同一とされる。【００５０】
ここで図４を参照して、アッパーツール１００を簡単に説明する。アッパーツール１００は環状にブレード軸体９９が配列され、ブレード軸体９９には予め巻線されたコイル束７６が引掛けられ、隣り合うブレード軸体９９とブレード軸体９９の間の隙間から、コイル束がアッパーツールの外に引き出されている（図７（Ｈ）図参照）。前記隙間に相間絶縁紙ガイド孔９２が面するように、相間絶縁紙ガイド軸体９０が環状に配列されている。ストリッパ２０１（図７（Ｈ）図参照）が、環状に配列されたブレード軸体の内面に沿って、ステータコア７０の中央空間を下方から上方に向けて摺動され、ブレード軸体９９に引掛けられたコイル束を、ステータコアのスリット７５（図３（Ｂ）図参照）からスロット内に押し込むようにして挿入させる。【００５１】
次に、相間絶縁紙１の製造工程について、図５から図７を参照して説明する。相間絶縁紙１は長尺の樹脂シート３０に折癖をつける工程（図５（Ａ）図参照）、相間絶縁紙をなす板体１０をカットする工程（図５（Ｂ）図参照）、相間絶縁紙１を折る工程（図５（Ｃ）図参照）、一本の相間絶縁紙１を格納器４３に格納する工程（図６（Ｄ）図参照）、一本の相間絶縁紙１を所定の形状に整形する工程（図６（Ｅ）図参照）、全ての相間絶縁紙１をウェッジマガジン６０に格納する工程（図６（Ｆ）図参照）、ウェッジマガジン６０をコイル挿入位置に移動させる工程（図７（Ｇ）図）とからなっている。なお、図６（Ｅ）図は、絞り型部の入口側の断面形状を示している。【００５２】
図７（Ｈ）図には、図面の中央部（一点鎖線）から右側に、相間絶縁紙格納部６１において相間絶縁紙１を格納させる状態を示し、図面の中央部から左側に、コイル束７６の挿入と相間絶縁紙１を挿入させる状態を対比して示している。コイル挿入機２００においては、作業用のターンテーブル２０２において、全ての相間絶縁紙１が格納されたウェッジマガジン６０がコイル挿入位置に回転移動され、コイル束がブレード軸体９９に引掛けられたアッパーツール１００の下方から、ストリッパ摺動手段２０３に駆動されたストリッパ２０１が押し上げられると共に、相間絶縁紙プッシャー軸体９１が上伸し、コイル束７６に追随して、相間絶縁紙１がスロット内に挿入される（図７（Ｈ）図破線矢印参照）。【００５３】
相間絶縁紙１は、まず、長尺の樹脂シート３０が、一方に山型の筋、他方に谷型の筋が形成されている向かい合った折癖形成型により挟まれて、図５（Ａ）図において破線で示している山折の折癖３１、一点鎖線で示している谷折の折癖３２が形成される。次に、外径側折曲げ部の先方部をなす位置に、面取り部をなす傾斜３３が形成されるようにＶ字形状部が切除されると共に、所定の長さに切断され、１枚の相間絶縁紙をなす板体１０に切断される（図５（Ｂ）図）。【００５４】
次に、中央部が窪んだ形状とされた折型４０の中に、重なった板体の中間部をなす部分２２を押し込みながら、内径側折曲げ部１１となる部分を両側方に開くようにして、略Ｕ字形状をなすように相間絶縁紙１を折り曲げる（図５（Ｃ）図参照）。次に、略Ｕ字形状をなす相間絶縁紙の中央部の開放側２３に、先方が薄板４２とされた雄型治具４１を挿し込んで押し込むようにして、雌型をなす格納器の開放側４４から、格納器４３に相間絶縁紙１を格納させる。【００５５】
格納器の開放側４４の開口幅は、相間絶縁紙１の左右の内径側折曲げ部１１の外寸よりも狭い幅とされ、押し込まれた相間絶縁紙の内径側折曲げ部１１が外方に脱落しないようにされている（図６（Ｄ）図）。格納器４３において、重なった板体の中間部１８が格納されるスリット４５の略中央部には、プッシャー軸体６２（図７（Ｂ）図参照）が案内されるように、スリット拡幅部４６が形成されている。【００５６】
格納部４３に格納された略Ｕ字形状をなす相間絶縁紙１は、絞り型部５０の中を案内される際に、外径側折曲げ部１２が重なった板体となるように形状が整えられる。具体的には、絞り型部の相間絶縁紙の入口側５１が格納器４３の開放側が閉ざされた形状と同一の形状をなし（図６（Ｅ）図）、出口側がウェッジマガジンの相間絶縁紙格納部６１と同一の形状をなしている（図６（Ｆ）図）。【００５７】
図７（Ｈ）図に示したコイル挿入機２００の側面図の中央部から右側には、相間絶縁紙１を格納器４３に格納する工程（矢印Ａ参照）と、相間絶縁紙１を整形する工程（矢印Ｂ参照）とが示されている。格納器４３に格納された相間絶縁紙１がプッシャー軸体６２により押し上げられ、絞り型部５０の中を案内され、相間絶縁紙の中間部１８における左右の板体の隙間１９と外径側折曲げ部１２とが窄まりながら、ウェッジマガジン６０の相間絶縁紙格納部６１に格納される（図６（Ｆ）図参照）。【００５８】
図７（Ｈ）図において、ウェッジマガジンの相間絶縁紙格納部６１に相間絶縁紙１が１本ずつ格納され、ウェッジマガジン６０が（図６（Ｆ）図Ａ矢印、図７（Ｇ）図Ａ矢印参照）相間絶縁紙１本分の配置角度ずつ回転され、順次、全ての相間絶縁紙格納部６１に相間絶縁紙が格納される。次に、ウェッジマガジン６０全体が、ターンテーブル２０２の中心軸に対して回転され（図７（Ｇ）図Ｂ矢印参照）、コイル挿入位置に移動される。そして、コイル挿入位置では、コイル束７６がブレード軸体９９に引掛けられた状態のアッパーツール１００の下方から、ストリッパ２０１と相間絶縁紙プッシャー軸体９１が上伸され、コイル束７６に追随して、相間絶縁紙１がスロット内に挿入される（図７（Ｈ）図破線矢印参照）。【００５９】
ここでコイルエンド部７７の端部処理について、図８を参照して簡単に説明する。図８（Ａ）図及び図８（Ｂ）図は、いずれも２つのスロットのみを、周方向に沿う方向に切断した断面図により示している。理解を容易にするため、中央のスロットについてはコイル束全体を示し、両側方のスロットについてはコイル束の外縁のみを破線により示している。【００６０】
コイル挿入機により、コイルを挿入させた直後には、コイル束のコイルエンド部７７がステータコアの端面から上下方向に伸びた状態となっている（図８（Ａ）図参照）。これを図８（Ａ）図に示した矢印方向に加力して、図８（Ｂ）図に示したように、コイルエンド部７７を押し潰すように端部処理して、長さの小さな電動機の筐体に格納されるようにしている。【００６１】
コイルエンド部７７が押し潰される際に、スロット内の各々のコイル線７８も上下方向に加力されるため、側方に隙間があるコイル線は側方に撓むことになる。しかし本発明の相間絶縁紙１が挿入されている場合には、側方に撓んだコイル線があったとしても、外径側には外径側折曲げ部１２が備えられ、内径側には内径側折曲げ部１１が備えられ、各々の折曲げ部が第１の絶縁紙８０に幅がある状態で接しているため（図３（Ｂ）図参照）、撓んだコイル線が隣の位相の区画７９に漏出しにくい。
【実施例２】
【００６２】
実施例２では、外径側折曲げ部の先方の外径側の板体２４の凸形状が押し潰されて、挿入誘導部２５が薄い厚さとされている相間絶縁紙２を、図９を参照して簡単に説明する。相間絶縁紙２は、折型において折られる際に、先方だけが、厚さ方向に加熱圧縮されて押し潰され薄い板厚の挿入誘導部２５とされる。挿入誘導部２５が薄い板厚とされていることにより、相間絶縁紙２を挿入させる際に、相間絶縁紙の先方部２６が第１の絶縁紙に引っ掛からないで、滑らかに挿入される。【００６３】
また、加熱圧縮されているのは挿入誘導部２５だけであるため、外径側折曲げ部１２の略全長が外方に凸な状態とされたままであり、第１の絶縁紙８０と相間絶縁紙２とは付勢力により接したままとされ、隙間があかない状態とされる。これによりコイル挿入の際にも、コイルエンドの端部処理の際にも、コイル線が隣の位相の区画に極めて漏出しにくい。【００６４】
（その他）
・２つの実施例においては、いずれも相間絶縁紙の先方に挿入誘導部が備えられた相間絶縁紙を示したが、挿入誘導部が備えられていなくてもよいことは勿論のことである。
・実施例では、コイル挿入方式によるコイル線の巻線方法によって、相間絶縁紙を説明したが、コイル線の巻線方法は限定されないで、本発明の相間絶縁紙が適用されることは勿論のことである。
・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。本発明の技術的範囲は、上記した説明に限られず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。
【符号の説明】
【００６５】
１，２…相間絶縁紙、３…従来のＴ字形状の相間絶縁紙、１００…アッパーツール、２００…コイル挿入機、
１０…板体、１１…内径側折曲げ部、１２…外径側折曲げ部、１３…外面側の板体、１４…中央面、１５…折り幅、１６…面取り部、１７…凸部、１８…中間部、１９…隙間、２０…端部、２１…下方の端部、２２…中間部をなす部分、２３…開放側、２４…外径側の板体、２５…挿入誘導部、２６…先方部、
３０…樹脂シート、３１…山折の折癖、３２…谷折の折癖、３３…面取り部をなす傾斜、
４０…折り型、４１…雄型治具、４２…薄板、４３…格納器、４４…格納器の開放側、４５…スリット、４６…スリット拡幅部、
５０…絞り型部、５１…入口側、
６０…ウェッジマガジン、６１…相間絶縁紙格納部、６２…プッシャー軸体、
７０…ステータコア、７１…スロット、７２…端面、７３…フランジ部、７４…ティース、７５…スリット、７６…コイル束、７７…コイルエンド部、７８…コイル線、７９…隣の位相の区画、
８０…第１の絶縁紙、８１…襟部、８２…下方端部、
９０…相間絶縁紙ガイド部材、９１…相間絶縁紙プッシャー軸体、９２…相間絶縁紙ガイド孔、９３…軸方向先方、９４…内径側、９５…プッシャー軸体通過孔、９６…中間隙間、９７…外径側折曲げ部通過孔、９８…窪み部、９９…ブレード軸体、
２０１…ストリッパ、２０２…ターンテーブル、２０３…ストリッパ摺動手段
【図１】
2018158871.tif 000003
【図２】
2018158871.tif 000004
【図３】
2018158871.tif 000005
【図４】
2018158871.tif 000006
【図５】
2018158871.tif 000007
【図６】
2018158871.tif 000008
【図７】
2018158871.tif 000009
【図８】
2018158871.tif 000010
【図９】
2018158871.tif 000011
【国際調査報告】
2018158871.tif 000012
2018158871.tif 000013
2018158871.tif 000014
2018158871.tif 000015