(57)【要約】【課題】占積率の向上とコイルの絶縁とを両立する。【解決手段】コイルサブアッシーは、少なくとも片面側に絶縁フィルム２０６，２０８，２１０が付着され、ステータコアのスロット内に挿入される部分がＩ字形状であるコイルプレート３００，２０２，２０４を含む。同一相のコイルを形成するコイルプレート３００，２０２，２０４が、Ｉ字形状の部分の厚さ方向に複数枚積層される。対向するコイルプレート３００との、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離が、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、コイルプレート２０２が形成される。【選択図】図１９
2007295697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面側に絶縁部材が付着され、固定子鉄心のスロット内に挿入される部分がＩ字形状であるコイルプレートを含み、
同一相のコイルを形成する前記コイルプレートが、前記Ｉ字形状の部分の厚さ方向に複数枚積層され、
対向するコイルプレートとの、前記Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離が、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、前記コイルプレートが形成される、固定子に用いられる部品。
【請求項２】
前記コイルプレートの前記Ｉ字形状の部分には、長手方向に沿って面取り形状が形成される、請求項１に記載の固定子に用いられる部品。
【請求項３】
前記コイルプレートの前記Ｉ字形状の部分には、長手方向に沿ってステップ形状が形成される、請求項１に記載の固定子に用いられる部品。
【請求項４】
前記コイルプレートは、Ｉ字形状に形成されるコイルプレートであって、
前記部品は、前記積層された同一相のコイルを形成するコイルプレートを一体的に保持する絶縁保持部材をさらに含み、
前記絶縁保持部材は、前記同一スロット内に挿入される、複数相の積層されたコイルプレートをそれぞれ保持する、請求項１〜３のいずれかに記載の固定子に用いられる部品。
【請求項５】
前記コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成され、
対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する、コイルプレートの角部分が滑らかに形成される、請求項１〜４のいずれかに記載の固定子に用いられる部品。
【請求項６】
前記コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成され、
前記コイルプレートは、前記接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の固定子に用いられる部品。
【請求項７】
回転子と固定子とからなる回転電機の固定子であって、
前記回転電機の回転軸に平行な方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、
少なくとも片面側に絶縁部材が付着された複数枚のコイルプレートが径方向に積層されて形成されるコイルプレート積層体とを含み、
前記コイルプレートは、前記スロットに挿入される部分がＩ字形状であって、
対向するコイルプレートとの、前記Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離が、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、前記コイルプレートが形成される、回転電機の固定子。
【請求項８】
前記コイルプレートの前記Ｉ字形状の部分には、長手方向に沿って面取り形状が形成される、請求項７に記載の回転電機の固定子。
【請求項９】
前記コイルプレートの前記Ｉ字形状の部分には、長手方向に沿ってステップ形状が形成される、請求項７に記載の回転電機の固定子。
【請求項１０】
前記コイルプレートは、Ｉ字形状に形成されるコイルプレートであって、
前記コイルプレート積層体は、前記積層された同一相のコイルを形成するコイルプレートを一体的に保持する絶縁保持部材をさらに含み、
前記絶縁保持部材は、前記同一スロット内に挿入される、複数相の積層されたコイルプレートをそれぞれ保持する、請求項７〜９のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項１１】
前記コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成され、
対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する、コイルプレートの角部分が滑らかに形成される、請求項７〜１０のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項１２】
前記コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成され、
前記コイルプレートは、前記接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する、請求項７または８に記載の回転電機の固定子。
【請求項１３】
前記固定子は、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材をさらに含み、
前記コイルプレートと前記接続部材との間は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される、請求項７〜１２のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項１４】
前記接続部材の長手方向の端部には、前記接続部材を前記コイルプレートに対して予め定められた方向に移動させて組付けたときに、前記コイルプレートに形成された接合面に当接する平面が形成される、請求項１３に記載の回転電機の固定子。
【請求項１５】
前記接続部材は、隣接するスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続するコイルエンドプレートであって、
前記コイルエンドプレートにおいて、前記コイルプレートの接合面との当接する部分の反対側の端面に、長手方向に沿って面取り形状が形成される、請求項１３または１４に記載の回転電機の固定子。
【請求項１６】
前記接合材は、前記接続部材に塗布される、請求項１３〜１５のいずれかに記載の回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の固定子および固定子に用いられる部品に関し、特に、絶縁性を改善する構造を有する固定子および固定子に用いられる部品の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定子と回転子とからなる回転電機の固定子において、固定子鉄心に設けられた複数の歯部（以下、ティースという）間の溝（以下、スロットという）に、一体形の積層コイルを挿入して形成される固定子が開示されている。一体形の積層コイルは、たとえば、直線状の薄板状導体が複数枚積層された２組のコイル積層体を樹脂モールド成形により一体的に形成されるものである。回転軸に直交する方向のスロットの断面積に近づくように薄板状導体を積層することにより、スロットの断面積に対するコイルが占有する断面積の面積比（以下、占積率という）を向上させることができる。このような回転電機の固定子の構造に関して、以下の公報に開示された技術がある。
【０００３】
たとえば、特開２００１−１７８０５３号公報（特許文献１）は、コイルエンド部の長さを短くして、小型化できるとともに、作業性を向上させた回転電機の固定子を開示する。この回転電機の固定子は、固定子鉄心と、この固定子鉄心の歯部と歯部の間に形成される複数のスロットに装着される固定子コイルとを有する。固定子コイルは、積層された２組の直線状の薄板状導体を絶縁樹脂により一体モールド成形して形成される。固定子コイルは、導体の両端部に接続端部が形成された積層コイル片と、積層された薄板状導体を絶縁樹脂により一体モールド成形して形成された第１及び第２の接続コイル片とから構成される。歯部を挟んで固定子鉄心の複数のスロット内にそれぞれ挿入された積層コイル片の薄板状導体の一方の端部は、歯部を挟むようにして第１の接続コイル片の薄板状導体により接続される。他方の端部は、歯部を挟むようにして、かつ、固定子鉄心の半径方向に積層された薄板状導体を半径方向に一つずつずらすようにして第２の接続コイルの薄板状導体により接続される。固定子は、このように固定子コイルが歯部に巻回されて形成されることを特徴とする。
【０００４】
この公報に開示された回転電機の固定子によると、コイルエンド部の長さを短くして、小型化できるとともに、作業性を向上することができる。
【特許文献１】特開２００１−１７８０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公報に開示された回転電機の固定子において、占積率をより高めようとすると、絶縁性能が十分に確保できないという問題がある。上述した公報に開示された固定子コイルは、間隙を有するように薄板状導体が積層された後に、樹脂の充填により一体モールド成形して形成されるものである。そのため、占積率を高めるために、間隙をさらに小さくしようとすると、一定の粘性を有する樹脂を間隙に充填させることができない可能性がある。
【０００６】
さらに、上述した公報に開示された回転電機の固定子においては、一体モールド成形後に、コイルの端部の切削加工して、接続端子を形成しているため、切削加工において発生したバリや加工粉がコイルのターン間に介在すると、短絡が生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、占積率の向上とコイルの絶縁とを両立できる回転電機の固定子および固定子に用いられる部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る固定子に用いられる部品は、少なくとも片面側に絶縁部材が付着され、固定子鉄心のスロット内に挿入される部分がＩ字形状であるコイルプレートを含む。同一相のコイルを形成するコイルプレートが、Ｉ字形状の部分の厚さ方向に複数枚積層される。対向するコイルプレートとの、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離が、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、コイルプレートが形成される。
【０００９】
第１の発明によると、積層されたコイルプレートにおいて、対向するコイルプレートとの、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離は、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、コイルプレートが形成される。積層されたコイルプレートの厚さ方向の端面間においては、絶縁部材が付着される。そのため、絶縁部材により厚さ方向の端面間の絶縁が確保される。一方、積層されたコイルプレートにおける、幅方向の端面には、絶縁部材が付着されていない。そのため、厚さ方向の端面間が絶縁部材により絶縁状態とされても、占積率を高めることを目的として、端面間の距離が小さくなると、コイルに電力が供給されたときに、幅方向の端面間の距離が小さいことにより放電が生じる場合がある。そのため、幅方向の端面間の最短距離が、厚さ方向の端面間の最短距離よりも拡大するように（たとえば、長手方向に沿って面取り形状を有するように）、コイルプレートが形成されることにより、幅方向の端面間の距離（最短距離および沿面距離）が拡大するため、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁部材に付着したり、接合により絶縁部材の厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。したがって、占積率の向上とコイルの絶縁とを両立できる固定子に用いられる部品を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る固定子に用いられる部品においては、第１の発明の構成に加えて、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿って面取り形状が形成される。
【００１１】
第２の発明によると、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿って面取り形状が形成される。そのため、占積率を高めることを目的として、対向するコイルプレートとの、厚さ方向の端面間の最短距離が小さくなったとしても、幅方向の端面間の最短距離が、面取り形状により、厚さ方向の最短距離よりも拡大する。すなわち、幅方向の端面間においての、沿面距離が面取り形状の部分により拡大するため、少なくとも沿面距離が放電開始距離よりも長くなるようにすると、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁部材に付着したり、接合により絶縁部材の厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００１２】
第３の発明に係る固定子に用いられる部品においては、第１の発明の構成に加えて、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿ってステップ形状が形成される。
【００１３】
第３の発明によると、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿ってステップ形状が形成される。そのため、占積率を高めることを目的として、対向するコイルプレートとの、厚さ方向の端面間の最短距離が小さくなったとしても、幅方向の端面間の最短距離が、ステップ形状により、厚さ方向の最短距離よりも拡大する。すなわち、幅方向の端面間においての、沿面距離がステップ形状の部分により拡大するため、少なくとも沿面距離が放電開始距離よりも長くなるようにすると、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁部材に付着したり、接合により絶縁部材の厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。また、ステップ形状を形成する場合、プレス加工が容易になるため、コストの上昇を抑制することができる。
【００１４】
第４の発明に係る固定子に用いられる部品においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、コイルプレートは、Ｉ字形状に形成されるコイルプレートである。部品は、積層された同一相のコイルを形成するコイルプレートを一体的に保持する絶縁保持部材をさらに含む。絶縁保持部材は、同一スロット内に挿入される、複数相の積層されたコイルプレートをそれぞれ保持する。
【００１５】
第４の発明によると、絶縁保持部材は、積層された同一相のコイルを形成するコイルプレートを一体的に保持する。さらに、絶縁保持部材は、同一スロット内に挿入される、複数相の積層されたコイルプレートをそれぞれ保持する。これにより、絶縁保持部材により保持された複数枚のコイルプレートの、相間の絶縁状態を、絶縁保持部材を固定子鉄心のスロットに組付ける前段階で検査することが可能なる。すなわち、スロットに組付けてからの検査が不要となるため、固定子の単位で絶縁の不良品が発生することを抑制することができる。したがって、コストの上昇を抑制することができる。
【００１６】
第５の発明に係る固定子に用いられる部品においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成される。対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する、コイルプレートの角部分が滑らかに形成される。
【００１７】
第５の発明によると、対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する角部分が滑らかに形成される。たとえば、コイルエンドプレート（渡り部材）との接合部分であるコイルプレートの端部が、コイルプレートの厚さ方向の加圧により接合される場合においては、コイルプレートの端部と隣接するコイルプレートの端部との間の距離が加圧により小さくなるとともに、コイルプレートが反るように変形することとなる。そのため、コイルプレートの角部分が滑らかに形成されていると、対向するコイルプレートが反るように変形したとしても、角部分から変形したコイルプレートに対して、集中的に力が加えられることを抑制することができる。そのため、コイルプレートに付着された絶縁部材の欠落や剥がれ等の破損を防止することができる。
【００１８】
第６の発明に係る固定子に用いられる部品においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成される。コイルプレートは、接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する。
【００１９】
第６の発明によると、コイルプレートのステップ形状の端部には、接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する。このようにすると、コイルプレートの端部に接続部材が、Ｉ字形状の部分における長手方向を挿入方向として組み付けられる場合においては、接続部材の挿入方向に対して、接合面が平行ではないため、コイルプレートと接続部材との接合面同士が摺動することがない。そのため、コイルプレートと接続部材とのうちのいずれかの接合面に接合材が塗布されていたとしても、接合面同士の摺動が抑制されるため、接合材の欠落や剥がれ等を防止することができる。
【００２０】
第７の発明に係る回転電機の固定子は、回転子と固定子とからなる回転電機の固定子である。この固定子は、回転電機の回転軸に平行な方向に複数のスロットを有する固定子鉄心と、少なくとも片面側に絶縁部材が付着された複数枚のコイルプレートが径方向に積層されて形成されるコイルプレート積層体とを含む。コイルプレートは、スロットに挿入される部分がＩ字形状である。対向するコイルプレートとの、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離が、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、コイルプレートが形成される。
【００２１】
第７の発明によると、コイルプレート積層体において、対向するコイルプレートとの、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離は、厚さ方向の端面の最短距離よりも拡大するように、コイルプレートが形成される。積層されたコイルプレートの厚さ方向の端面間においては、絶縁部材が付着される。そのため、絶縁部材により厚さ方向の端面間の絶縁が確保される。一方、積層されたコイルプレートにおける、幅方向の端面には、絶縁部材が付着されていない。そのため、厚さ方向の端面間が絶縁部材により絶縁状態とされても、占積率を高めることを目的として、端面間の距離が小さくなると、コイルに電力が供給されたときに、幅方向の端面間の距離が小さいことにより放電が生じる場合がある。そのため、幅方向の端面間の最短距離が、厚さ方向の端面間の最短距離よりも拡大するように（たとえば、長手方向に沿って面取り形状を有するように）、コイルプレートが形成されることにより、幅方向の端面間の距離（最短距離および沿面距離）が拡大するため、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁部材に付着したり、接合により絶縁部材の厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。したがって、占積率の向上とコイルの絶縁とを両立できる回転電機の固定子を提供することができる。
【００２２】
第８の発明に係る回転電機の固定子においては、第７の発明の構成に加えて、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿って面取り形状が形成される。
【００２３】
第８の発明によると、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿って面取り形状が形成される。そのため、占積率を高めることを目的として、対向するコイルプレートとの、厚さ方向の端面間の最短距離が小さくなったとしても、幅方向の端面間の最短距離が、面取り形状により、厚さ方向の最短距離よりも拡大する。すなわち、幅方向の端面間においての沿面距離が面取り形状の部分により拡大するため、少なくとも沿面距離が放電開始距離よりも長くなるようにすると、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁部材に付着したり、接合により絶縁部材の厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００２４】
第９の発明に係る回転電機の固定子においては、第７の発明の構成に加えて、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿ってステップ形状が形成される。
【００２５】
第９の発明によると、コイルプレートのＩ字形状の部分には、長手方向に沿ってステップ形状が形成される。そのため、占積率を高めることを目的として、対向するコイルプレートとの、厚さ方向の端面間の最短距離が小さくなったとしても、幅方向の端面間の最短距離が、ステップ形状により、厚さ方向の最短距離よりも拡大する。すなわち、幅方向の端面間においての、沿面距離がステップ形状の部分により拡大するため、少なくとも沿面距離が放電開始距離よりも長くなるようにすると、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁部材に付着したり、接合により絶縁部材の厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。また、ステップ形状を形成する場合、プレス加工が容易になるため、コストの上昇を抑制することができる。
【００２６】
第１０の発明に係る回転電機の固定子においては、第７〜９のいずれかの発明の構成に加えて、コイルプレートは、Ｉ字形状に形成されるコイルプレートである。コイルプレート積層体は、積層された同一相のコイルを形成するコイルプレートを一体的に保持する絶縁保持部材をさらに含む。絶縁保持部材は、同一スロット内に挿入される、複数相の積層されたコイルプレートをそれぞれ保持する。
【００２７】
第１０の発明によると、絶縁保持部材は、積層された同一相のコイルを形成するコイルプレートを一体的に保持する。さらに、絶縁保持部材は、同一スロット内に挿入される、複数相の積層されたコイルプレートをそれぞれ保持する。これにより、絶縁保持部材により保持された複数枚のコイルプレートの、相間の絶縁状態を、絶縁保持部材を固定子鉄心のスロットに組付ける前段階で検査することが可能なる。すなわち、スロットに組付けてからの検査が不要となるため、固定子の単位で絶縁の不良品が発生することを抑制することができる。したがって、コストの上昇を抑制することができる。
【００２８】
第１１の発明に係る回転電機の固定子においては、第７〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成される。対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する、コイルプレートの角部分が滑らかに形成される。
【００２９】
第１１の発明によると、対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する角部分が滑らかに形成される。たとえば、コイルエンドプレート（渡り部材）との接合部分であるコイルプレートの端部が、コイルプレートの厚さ方向の加圧により接合される場合においては、コイルプレートの端部と隣接するコイルプレートの端部との間の距離が加圧により小さくなるとともに、コイルプレートが反るように変形することとなる。そのため、コイルプレートの角部分が滑らかに形成されていると、対向するコイルプレートが反るように変形したとしても、角部分から変形したコイルプレートに対して、集中的に力が加えられることを抑制することができる。そのため、コイルプレートに付着された絶縁部材の欠落や剥がれ等の破損を防止することができる。
【００３０】
第１２の発明に係る回転電機の固定子においては、第７または８の発明の構成に加えて、コイルプレートの端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面が形成される。コイルプレートは、接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する。
【００３１】
第１２の発明によると、コイルプレートのステップ形状の端部には、接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する。コイルプレートの端部には、隣接するスロットに挿入されたコイルプレートを接続する接続部材（たとえば、コイルエンドプレート）が組付けられる。したがって、接続部材が、Ｉ字形状の部分の長手方向を挿入方向として組付けられる場合においては、接続部材の挿入方向に対して、接合面が平行ではないため、コイルプレートと接続部材との接合面同士が摺動することがない。そのため、コイルプレートと接続部材とのうちのいずれかの接合面に接合材が塗布されていたとしていも、接合面同士の摺動が抑制されるため、接合材の欠落や剥がれ等を防止することができる。
【００３２】
第１３の発明に係る回転電機の固定子は、第７〜１２のいずれかの発明の構成に加えて、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続する接続部材をさらに含む。コイルプレートと接続部材との間は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される。
【００３３】
第１３の発明によると、コイルプレートの端部と接続部材（たとえば、渡り部材およびバスバー）との間の接合部分は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される。この接合材は、加熱により保護層である有機物が分解すると、金属ナノ粒子が低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度を絶縁材料の溶融温度よりも低くすることができる。一方、焼結後においては、金属ナノ粒子は、金属結合状態となり、金属とコイルプレートの材質との共晶温度（たとえば、銀と銅であれば約１０００℃前後）付近になるまで溶融しない。このような接合材を用いて接合部分を接合すると、接合時の温度が絶縁材料の溶融温度よりも低くなるため、絶縁部材の絶縁性能の悪化を抑制することができる。さらに、接合後においては、接合部分の溶融温度が回転電機の作動時に発生する熱よりも十分高くなるため、接合強度の悪化を抑制することができる。
【００３４】
第１４の発明に係る回転電機の固定子においては、第１３の発明の構成に加えて、接続部材の長手方向の端部には、接続部材をコイルプレートに対して予め定められた方向に移動させて組付けたときに、コイルプレートに形成された接合面に当接する平面が形成される。
【００３５】
第１４の発明によると、接続部材がコイルプレートに組付けられる際に、コイルプレートの接合面および接続部材の接合面同士が摺動することなく、当接すると、コイルプレートおよび接続部材のうちのいずれかの接合面に塗布された接合材の欠落や剥がれ等を防止することができる。
【００３６】
第１５の発明に係る回転電機の固定子においては、第１３の発明の構成に加えて、接続部材は、隣接するスロットに挿入されたコイルプレート積層体間を接続するコイルエンドプレートである。コイルエンドプレートにおいて、コイルプレートの接合面との当接する部分の反対側の端面に、長手方向に沿って面取り形状が形成される。
【００３７】
第１５の発明によると、コイルエンドプレート側にも長手方向に沿って面取り形状を形成することにより、コイルエンドプレート間の沿面距離を拡大させることができる。さらに、コイルエンドプレートとコイルプレートとの間における沿面距離を拡大させることができる。したがって、コイルエンドプレート間およびコイルエンドプレート−コイルプレート間の沿面距離を放電開始距離よりも長くすると、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルエンドプレート間に介在したり、コイルエンドプレート−コイルプレート間に介在したりしても、面取り形状により拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【００３８】
第１６の発明に係る回転電機の固定子においては、第１３〜１５のいずれかの発明の構成に加えて、接合材は、接続部材に塗布される。
【００３９】
第１６の発明によると、接合材は、接続部材に塗布されるため、接続部材がコイルプレートに組付けられるまでの、接合材の欠落や剥がれ等による絶縁不良を回避することができる。そのため、絶縁の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００４１】
本実施の形態に係る固定子は、固定子と永久磁石からなる回転子とから構成される回転電機の固定子である。本実施の形態においては、固定子は、極数が２１である三相交流同期回転電機の固定子であるが、本発明は、コイルが巻回される固定子に適用されるべきものであって、特に極数が２１に限定されるものではなく、さらに、三相交流同期回転電機の固定子に限定して本発明が適用されるものでもない。
【００４２】
図１に示すように、固定子１００は、固定子鉄心（以下、ステータコアという）１０２と、コイルサブアッシー１０８と、渡り部材（以下の説明においては、コイルエンドプレートともいう）の積層体１１０，１１２と、バスバー１１４とから構成される。
【００４３】
ステータコア１０２は、中空円筒形状に形成される。ステータコア１０２には、回転軸と平行な方向に貫通する溝（以下、スロットという）１０６がステータコア１０２の周方向に沿って予め定められた個数だけ形成される。さらに、ステータコア１０２のスロット１０６間には、回転軸の軸中心に対向するように歯部（以下、ティースという）１０４が予め定められた個数だけ形成される。予め定められた個数は、極数に対応しており、本実施の形態においては、スロット１０６およびティース１０４は、それぞれ２１個形成される。また、本実施の形態において、ステータコア１０２は、複数の電磁鋼板が積層されて形成される。
【００４４】
ステータコア１０２に形成されたスロット１０６には、コイルサブアッシー１０８が挿入されている。コイルサブアッシー１０８は、２組のコイルプレート積層体（図示せず）が樹脂インシュレータ（図示せず）により一体的に保持されて構成される。コイルプレート積層体は、複数枚のＩ字形状のコイルプレートが径方向に積層されて構成される。なお、コイルプレート積層体は、複数枚のＩ字形状のコイルプレートがコイルプレートの幅方向がスロット内のティース壁面に直交するように積層されて構成されるようにしてもよい。また、本実施の形態においてコイルプレートは、Ｉ字形状を有するとして説明するが、スロット１０６に挿入される部分がＩ字形状であれば、特に限定されるものではなく、たとえば、Ｕ字形状であってもよい。
【００４５】
ステータコア１０２の円筒形状の外周面には、径方向外側に突出した突出部１２８，１３０，１３２が形成される。突出部１２８，１３０，１３２には、それぞれ回転軸方向に貫通する貫通穴が形成される。ステータコア１０２は、貫通穴に挿入されたボルトの締結により、回転電機の筐体に固定される。
【００４６】
ティース１０４の両脇のスロットに挿入された２つのコイルサブアッシー１０８のうち、同一のティースに隣接するコイルプレート積層体同士が、渡り部材の積層体１１０，１１２により接続される。ティース１０４の図１の紙面上方側には、渡り部材の積層体１１０が組付けられる。ティース１０４の図１の紙面下方向側には、渡り部材の積層体１１２が組付けられる。渡り部材の積層体１１０，１１２によりコイルエンドが形成される。
【００４７】
渡り部材の積層体１１０，１１２は、それぞれ渡り部材が複数枚積層されて構成される。渡り部材は、ティース１０４の両脇に位置する（すなわち、異なるスロットに挿入された）２つのコイルプレート積層体を構成するコイルプレートの端部間を接続する。
【００４８】
渡り部材の積層体１１０，１１２がティース１０４の両脇に位置する２つのコイルプレート積層体に組付けられることにより、ティース１０４に予め定められたターン数（本実施の形態においては１４ターン）のコイルが螺旋状に巻回された状態となる。なお、各ティースに巻回されたコイルの巻回方向は全て同じ方向である。
【００４９】
このとき、ティース１０４に巻回された１４ターンのコイルの端部は、最も軸中心側であって、渡り部材が接続されないコイルプレートの端部、および、最も軸中心から離れている側であって、渡り部材が接続されないコイルプレートの端部である。
【００５０】
これらの端部には、バスバー１１４の一方端がそれぞれ接続される。バスバー１１４の他方端は、他のティースに巻回された同一相のコイル（すなわち、異なるスロットに挿入されたコイルプレート積層体）の端部に接続される。このようにして、ステータコア１０２には、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相に対応する１４ターンのコイルが各ティースに巻回された状態となる。
【００５１】
各相のコイルの端部には、端子部材１１６〜１２６が設けられる。ここで、端子部材１１６と端子部材１２２とがＵ相のコイルの端部に対応し、端子部材１１８と端子部材１２４とがＶ相のコイルの端部に対応し、端子部材１２０と端子部材１２６とがＷ相のコイルの端部に対応する。
【００５２】
以下に、本実施の形態に係る固定子１００の製造方法の手順について、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００５３】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、Ｉ字形状のコイルプレートがプレス加工により形成される。
【００５４】
図３に示すように、コイルプレート１３６は、プレス工程において銅圧延素材の金属平板を加工してＩ字形状に形成される。コイルプレート１３６は、たとえば、シャーリング加工によりＩ字形状に加工される。コイルプレート１３６の材質として銅を用いることにより、高い熱伝導率によりコイルプレート１３６の放熱性を向上させることができる。また、銅は内部抵抗が低く、導体としても伝導率も高い。そのため、電流密度を向上させたときの発熱も低減させることができる。
【００５５】
また、コイルプレート１３６の両端部には、接合面を有するステップ形状の段差が形成される。本実施の形態においては、接合面を有する段差は、たとえば、切削加工等により形成されるものとする。また、コイルプレート１３６の接合面には、予め定められた塗布範囲１３４に接合材が塗布される。本実施の形態において、接合材は、有機物により被覆された金属ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材（以下、金属ナノ粒子ペーストという）である。金属ナノ粒子は、たとえば、金、銀、銅およびプラチナのうちのいずれかの金属のナノ粒子であるが、本実施の形態においては、たとえば、有機物により被覆された銀ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材（以下、銀ナノ粒子ペーストという）を用いるものとして説明する。銀ナノ粒子ペーストは、加熱により保護層である有機物が分解すると、銀ナノ粒子が低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度が約２６０℃前後と低く、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等の絶縁材料の溶融温度よりも低い。一方、焼結後においては、銀ナノ粒子は、金属結合状態となり、金属銀とコイルプレートの材質である銅との共晶温度（約１０００度前後）付近になるまで溶融しない。なお、金属ナノ粒子を含む接合材については、公知の技術であるため、その詳細な説明は行なわない。
【００５６】
接合面に付着された銀ナノ粒子ペーストは、タックフリー状態になるまで乾燥される。これにより、接合面に付着された銀ナノ粒子ペーストの表面は硬化して、流動が抑制される。
【００５７】
さらに、コイルプレート１３６の少なくとも片面側には、絶縁フィルムが付着される。なお、絶縁フィルムに代えて絶縁塗装の塗装膜を付着させるようにしてもよい。絶縁フィルムは、コイルプレート間の絶縁が確保できる厚さを有していれば、特に材質などは限定されるものではないが、たとえば、ポリイミドフィルムである。絶縁フィルムは、コイルプレート１３６の厚さ方向の対向する２面のうちの少なくともいずれか一方の面に貼付される。本実施の形態において、絶縁フィルムは、接合面が形成されない側の面を全て覆うようにコイルプレート１３６に貼付されるものとする。
【００５８】
さらに、コイルプレートの厚さおよび幅を含む断面形状は、積層されたときのコイルプレートの位置に応じた寸法になるように形成される。
【００５９】
より具体的には、ステータコア１０２のバックヨーク側に位置するコイルプレートであるほど、幅が大きくなり厚さが小さくなるような寸法の形状に形成される。このように積層されたときのコイルプレートの位置に応じて断面形状を変更することにより、スロットに挿入されるコイルプレート積層体の断面形状を自由に設定することができる。すなわち、コイルプレート積層体の断面形状の面積をスロットの断面形状の面積に近づけることにより、占積率を向上させることができる。
【００６０】
図２に戻って、Ｓ１０２にて、Ｉ字形状のコイルプレートが積層化されて、コイルサブアッシー１０８が組み立てられる。
【００６１】
図４に示すように、複数枚のコイルプレートにより構成されるコイルプレート積層体１３８，１４４が樹脂インシュレータ１４０の内側に、樹脂インシュレータ１４０の長手方向に向けて挿入されることにより、図５に示すコイルサブアッシー１０８が組み立てられる。このとき、コイルプレート積層体１３８，１４４において、各コイルプレート間に絶縁フィルムが介在するように、コイルプレートが積層される。
【００６２】
複数枚のコイルプレートが樹脂インシュレータ１４０の内側に挿入されると、樹脂インシュレータ１４０により位置が制限される。樹脂インシュレータ１４０は、スロットの内壁面に当接するように形成される中空の絶縁部材である。なお、樹脂インシュレータ１４０は、少なくともコイルプレート積層体１３８，１４４の位置を制限して、コイルプレート積層体１３８，１４４を一体的に保持できればよく、特に中空の形状であることに限定されるものではない。
【００６３】
樹脂インシュレータ１４０の材質は、たとえば、エポキシ、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等であって、予め定められた形状に成形される。なお、樹脂インシュレータ１４０の材質は、樹脂成形が可能な絶縁材料であれば、特に上記した材質に限定されるものではない。
【００６４】
さらに、樹脂インシュレータ１４０の中央部には、コイルプレート積層体１３８，１４４を分断するように絶縁板１４２が形成される。絶縁板１４２は、同一スロット内の２つの異なる相のコイルプレート積層体同士の当接を抑制する。絶縁板１４２により、同一スロット内に挿入されるコイルプレート積層体間（相間）を絶縁することができる。
【００６５】
さらに、樹脂インシュレータ１４０の長手方向の端部のいずれか一方には、樹脂インシュレータ１４０の外周方向に沿って突出部１４６が形成される。
【００６６】
図６に、図５の矢視Ａを視点としたコイルサブアッシーの外観を示す。図６に示すように、樹脂インシュレータ１４０の断面形状は、その外周面がスロットの内壁面に当接するように形成された略扇形である。絶縁板１４２は、略扇形の中心角を２等分するように樹脂インシュレータ１４０の内側の空間を２分割する。
【００６７】
図６の紙面上方の樹脂インシュレータ１４０の内壁面には、樹脂インシュレータ１４０の長手方向に沿って形成された複数の突出部１５０により溝が設けられる。突出部１５０は、径方向に沿って予め定められた間隔を空けて形成される。各突出部１５０間の溝の幅は、挿入されるコイルプレートの厚さに対応する。したがって、径方向に沿って略扇形の中心側になるほど、溝の幅が大きくなるように突出部１５０が形成される。この溝によりコイルプレート（斜線部）の厚さ方向の位置が制限される。
【００６８】
また、図６の紙面上方の内壁面に対向する位置の絶縁板１４２の表面には、階段状の突出部１５２が形成される。突出部１５２は、溝の底面と平行な面を有する。突出部１５２は、樹脂インシュレータ１４０の長手方向に沿って形成される。このとき、溝の底面から絶縁板１４２に形成された突出部１５２の面までの距離は、挿入されるコイルプレートの幅に対応する。したがって、径方向に沿って略扇形の中心側になるほど、溝の底面から突出部１５２の面までの長さが短くなる。絶縁板１４２に形成された突出部１５２の面によりコイルプレートの幅方向の位置が制限される。
【００６９】
本実施の形態においては、コイルプレート積層体１３８は、１４枚のコイルプレートにより構成される。したがって、樹脂インシュレータ１４０には、突出部１５０により１４個の溝が形成される。さらに、絶縁板１４２においても１４個の突出部１５２が形成される。
【００７０】
なお、絶縁板１４２の紙面下方の空間においても同様に、突出部１５４，１５６が形成され、コイルプレート１４４を構成する１４枚の積層されたコイルプレートの厚さ方向および幅方向の位置を制限する。その詳細については繰り返さない。
【００７１】
また、コイルプレート積層体１３８，１４４を構成する複数枚のコイルプレートは、それぞれの断面形状に対応した位置の溝に摺動して挿入される。挿入された複数枚のコイルプレートは、樹脂インシュレータ１４０および絶縁板１４２の内壁面により挿入方向の位置を制限される。
【００７２】
すなわち、樹脂インシュレータ１４０は、コイルプレート積層体１３８が挿入されると、突出部１５０、突出部１５０間の溝および絶縁板１４２に形成された突出部１５２によりコイルプレート積層体１３８を狭持する。そのため、摩擦力によりコイルプレート積層体１３８の挿入方向の位置が制限される。なお、コイルプレート積層体を構成するコイルプレートの端部のそれぞれに、Ｌ字形状に屈曲した部分あるいは突起部を形成することにより、挿入方向の位置を制限するようにしてもよい。なお、積層されたコイルプレート間の距離は、少なくともコイルプレート間に介在する絶縁フィルムの厚さおよび相間電圧から決まる放電開始距離よりも大きい。
【００７３】
図２に戻って、Ｓ１０４にて、コイルサブアッシー１０８がスロット１０６に挿入される。図７に示すように、樹脂インシュレータ１４０の突出部１４６が形成されている端部を下側にして、ステータコア１０２の紙面下方向側からスロット１０６に挿入される。
【００７４】
コイルサブアッシー１０８がステータコア１０２に挿入されると、突出部１４６とスターアコア１０２の端面とが当接する。これにより、コイルサブアッシー１０８の紙面上方への移動が制限される。ステータコア１０２に形成されるすべてのスロット（２１箇所）にコイルサブアッシー１０８が挿入される。
【００７５】
図８に示すように、コイルサブアッシー１０８がステータコア１０２に挿入されると、コイルプレート積層体１３８，１４４は、樹脂インシュレータ１４０により径方向、周方向、軸方向の位置が制限される。さらに、コイルプレート積層体１３８，１４４は、樹脂インシュレータ１４０によりステータコア１０２に直接接触することが抑制される。
【００７６】
図２に戻って、Ｓ１０６にて、コイルプレート積層体１３８，１４４を構成する各コイルプレートの端部間を接続するように渡り部材を挿入する。
【００７７】
図９に示すように、ティース１０４の両脇に対向して挿入されるコイルプレート積層体１３８，１４４間を接続するように、ティース１０４の上部に渡り部材の積層体１１２が組付けられ、ティース１０４の下部に渡り部材の積層体１１０が組付けられる。
【００７８】
図９の紙面下方側において、ティース１０４を挟んで対向する位置関係にある２つのコイルプレートの端部間は、渡り部材の積層体１１０を構成する渡り部材により接続される。
【００７９】
一方、図９の紙面上方側において、ティース１０４を挟んで対向する位置関係にある２つのコイルプレートの端部のうちいずれか一方の端部と、他方の端部のバックヨーク側に隣接するコイルプレートの端部との間が、渡り部材の積層体１１２を構成する渡り部材により接続される。
【００８０】
上述した位置関係にある、各コイルプレートの端部間が、渡り部材により接続されると、ティース１０４にコイルが螺旋状に予め定められたターン数（本実施の形態においては、１４ターン）だけ巻回された状態となる。
【００８１】
渡り部材の積層体１１０，１１２は、複数枚の渡り部材（以下、コイルエンドプレートともいう）が複数枚積層されて、絶縁材料で形成された保持部材１５８により一体的に保持される。保持部材１５８は、積層された複数枚の渡り部材の中央部を樹脂モールド等により一体成形するものであってもよいし、積層された複数枚の渡り部材の中央部を狭持して一体的に保持する部材であってもよい。
【００８２】
図１０（Ａ）に示す渡り部材１６０は、渡り部材の積層体１１２を構成するコイルエンドプレートである。渡り部材１６０は、バスバー１１４の一方端に接続されるコイルプレートの端部を有する側（リード側）のコイルエンドプレートである。
【００８３】
渡り部材１６０の両端には、接合面１８４，１８６を有する段差が形成される。渡り部材１６０の両端部の接合面１８４，１８６には、予め定められた塗布範囲に銀ナノ粒子ペーストが付着される。銀ナノ粒子ペーストは、渡り部材１６０のプレス加工工程において付着される。
【００８４】
一方、図１０（Ｂ）に示す渡り部材１６２は、渡り部材の積層体１１０を構成するコイルエンドプレートである。渡り部材１６２は、バスバー１１４に接続されるコイルプレートの端部を有しない側（反リード側）のコイルエンドプレートである。
【００８５】
渡り部材１６２の両端には、接合面１８８，１９０を有する段差が形成される。渡り部材１６２の両端部の接合面１８８，１９０には、予め定められた塗布範囲に銀ナノ粒子ペーストが付着される。銀ナノ粒子ペーストは、渡り部材１６２のプレス加工工程において付着される。
【００８６】
図１１（Ａ）のコイルプレートと渡り部材との接合部分を模式的に示す図のように、渡り部材１６０の両端部の接合面１８４，１８６は、いずれか一方の接合面が他方の接合面の同一平面から予め定められた距離だけ平行移動した位置関係を有する。したがって、渡り部材１６０は、コイルプレート１９４の端部を、ティース１０４を挟んで対向する位置関係のコイルプレート１９６のバックヨーク側に隣接するコイルプレート１９２の端部とを接合する。
【００８７】
なお、積層されたコイルエンドプレートの厚さはスロット内の径方向の位置に応じて異なる。そのため、渡り部材１６０の両端部の接合面１８４，１８６間の距離は、接続されるコイルプレートの厚さに応じて異なる。
【００８８】
渡り部材の積層体１１２は、１３枚の渡り部材１６０が積層されて構成される。１３枚の渡り部材１６０は、保持部材１５８によりその各々が対応するコイルプレートの端部のそれぞれに当接するように位置決めされて、一体的に保持される。
【００８９】
一方、図１１（Ｂ）に示す図のように、渡り部材１６２の両端部の接合面１８８，１９０は、同一平面となる。したがって、渡り部材１６２は、ティース１０４を挟んで対向する位置関係の２つのコイルプレート１９４，１９６の端部間を接続する。
【００９０】
渡り部材の積層体１１０は、１４枚の渡り部材１６２が積層されて構成される。１４枚の渡り部材１６２は、保持部材によりティース１０４を挟んで対向する位置関係の２つのコイルプレートの端部にそれぞれ当接するように位置決めされて、一体的に保持される。
【００９１】
したがって、上下各２１個の渡り部材の積層体１１０，１１２がステータコア１０２に組み付けられると、所定の位置関係にあるコイルプレートと渡り部材とにおいて、コイルプレート積層体１３８，１４４のコイルプレートの所定の接合面と渡り部材の両端部の接合面とが当接する。なお、本実施の形態においては、コイルプレートの端部の接合面は、ステータコア１０２の径方向外側に向いており、渡り部材の接合面は、径方向内側に向いているものとする。
【００９２】
図１２に、図１１の矢視Ｂを視点としたコイルプレートと渡り部材との接合部分を示す。図１２に示すように、ステータコア１０２に組付けられたコイルサブアッシー１０８の端部に、渡り部材の積層体１１２が組付けられる。本実施の形態においては、コイルプレートおよび渡り部材の双方に銀ナノ粒子ペーストを塗布するものとして説明したが、好ましくは、図１２に示すように、渡り部材１６０側に銀ナノ粒子ペースト２５８を塗布することが望ましい。このようにすると、渡り部材１６０がコイルサブアッシー１０８に組付けられるまでは、コイルプレート１９４には、銀ナノ粒子ペーストが付着されない。すなわち、コイルサブアッシー１０８を組み立てる工程およびコイルサブアッシー１０８をステータコア１０２に組付ける工程において、銀ナノ粒子ペーストへの異物の付着、銀ナノ粒子ペーストの欠落、剥がれ等の不具合を抑制することができる。そのため、接合面間の接合不良が抑制されるため、接合不良による回転電機としての性能の悪化が抑制される。
【００９３】
図２に戻って、Ｓ１０８にて、バスバー１１４がコイルプレートの端部に挿入される。図１３に示すように、すべてのコイルサブアッシー１０８間（上下各２１箇所）に渡り部材の積層体１１０，１１２が組付けられた後、バスバー１１４がコイルサブアッシー１０８に組付けられる。
【００９４】
より具体的には、バスバー１１４は、棒状の形状を有する。バスバー１１４の両端には、それぞれ接合面１９８，２００を有する突出部がＬ字形状に形成される。バスバー１１４は、両端の接合面１９８，２００がコイルプレート積層体１３８，１４４のそれぞれのコイルプレートの端部の接合面に当接するように予め定められた形状に屈曲される。
【００９５】
１８本のバスバー１１４が、３ティース間隔毎のティースに巻回されたコイルを接続する。バスバー１１４の一方端は、ティース１０４に巻回されたコイルを構成するコイルプレートのうち最も軸中心側のコイルプレートの端部１６４に当接するように組付けられる。すなわち、バスバー１１４の一方端は、コイルプレート積層体１４４の最も軸中心側のコイルプレートの端部１６４に当接するように組付けられる。コイル端部１６６は、渡り部材１６０が接続されない端部である。
【００９６】
バスバー１１４の他方端は、ティース１０４から３ティース分だけ離れたティース１６８に巻回されたコイルのうち最も軸中心から離れた側のコイルプレートの端部１６６に当接するように組付けられる。すなわち、バスバー１１４の他方端は、コイルプレート積層体１３８の最も軸中心から離れた側のコイルプレートの端部１６６に当接するように組付けられる。端部１６６は、渡り部材１６０が接続されない端部である。
【００９７】
図２に戻って、Ｓ１１０にて、端子部材１１６〜１２６がコイル端部に組付けられる。図１４に示すように、ステータコア１０２に挿入されたコイルサブアッシー１０８のうち最も軸中心側であって、バスバー１１４も渡り部材１６０も接続されないコイルプレートの端部１７０，１７２，１７４には、端子部材１１６，１１８，１２０がそれぞれ組付けられる。なお、最も軸中心側のコイルプレートの端部１７０，１７２，１７４の接合面は、径方向外側に向いている。そのため、端子部材１１６，１１８，１２０の接合面は、端部１７０，１７２，１７４と、径方向に隣接するコイル端部との間に挿入して組付けられる。
【００９８】
また、最も軸中心から離れた側であって、バスバー１１４も渡り部材１６０も接続されないコイルプレートの端部１７６，１７８，１８０には、端子部材１２２，１２４，１２６がそれぞれ組付けられる。最も軸中心から離れた側のコイルプレートの端部の接合面は、径方向外側に向いている。そのため、端子部材１２２，１２４，１２６が仮止め等により位置決めされて組付けられる。
【００９９】
以上のようにして、ステータコア１０２のスロット１０６にコイルサブアッシー１０８が組付けられ、コイルサブアッシー１０８間に渡り部材の積層体１１０，１１２が組付けられ、バスバー１１４および端子部材１１６〜１２６が組付けられると、図１５に示すような接合前の固定子１００が組み立てられる。
【０１００】
図２に戻って、Ｓ１１２にて、多点同時接合処理が実施される。具体的には、組み立てられた固定子１００において、当接した各接合面同士を接合させる処理が実施される。すなわち、図１６に示すように、バスバー１１４あるいは端子部材１１６〜１２６および渡り部材の積層体１１０，１１２が組付けられたすべてのコイルプレート積層体のコイル端部を径方向から挟みこむように（図１６の矢印の方向）に加圧した上で温度を上昇させることにより、多点同時接合処理が実施される。
【０１０１】
温度が上昇することにより、銀ナノ粒子ペーストに含まれる銀ナノ粒子を被覆する保護層が分解して銀ナノ粒子が焼結する。また、加圧することにより、保護層が分解する際に生じるペースト内のガス等が接合部分から排除される。接合部分は、銀ナノ粒子ペーストが焼結して、金属結合により接合される。そのため、接合処理後においては、金属銀の融点約１０００℃付近まで加熱しないと接合部分は溶融しない。なお、銀ナノ粒子を被覆する保護層は、約２６０℃前後で分解するため、金属ナノ粒子は、約２６０℃前後で保護層が分解された後に低温で焼結する。したがって、加温は、コイルプレートに貼付された絶縁フィルムあるいは樹脂インシュレータ１４０が溶融する温度よりも小さい約２６０℃前後の予め定められた温度になるまで行なわれる。そのため、絶縁フィルムおよび樹脂インシュレータ１４０が溶融することはない。
【０１０２】
図２に戻って、Ｓ１１４にて、樹脂モールド処理が実施される。図１７に示すように、接合面同士の接合が完了した固定子１００のコイルエンド部に対して樹脂等の射出成形によりモールド処理が実施される。このとき、ステータコア１０２の外周面および端子部材１１６〜１２６の端子以外の部分が樹脂１８２により覆われる。
【０１０３】
以上のようにして完成した固定子１００と回転子（図示せず）とからなる回転電機においては、端子部材１１６〜１２６のそれぞれに交流電力が供給されると、供給された電力に応じた磁界が発生する。回転子は、発生した磁界に基づいて回転力を得ることにより回転する。
【０１０４】
上述したような構成を有する固定子１００において、本発明は、同一相のコイルプレート積層体において、対向するコイルプレートとの、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面間の最短距離が、厚さ方向の端面間の最短距離よりも拡大するように、コイルプレートが形成される点に特徴を有する。
【０１０５】
具体的には、本実施の形態において、コイルプレートのＩ字形状部分のバックヨーク側の角部分にはコイルプレートの長手方向に沿って面取り形状が形成される。なお、対向するコイルプレートとの、Ｉ字形状の部分の幅方向の端面の最短距離が、厚さ方向の端面間の最短距離よりも拡大するようにコイルプレートが形成されれば、特に面取り形状に限定されるものではない。たとえば、長手方向に沿ってステップ形状が形成されるようにしてもよい。このようにすると、プレス加工が容易になるため、コストの上昇を抑制することができる。
【０１０６】
図１８に、コイルサブアッシー１０８が組付けられたステータコア１０２の断面図を示す。なお、図１８において、樹脂インシュレータ１４０は図示しない。図１８に示すように、積層されたコイルプレートの、バックヨーク側の角部分に面取り形状が形成される。面取り形状は、コイルプレートの長手方向（図１８の紙面手前−奥方向）に沿って形成される。
【０１０７】
図１９（Ａ）に、図１８の実線枠の拡大図を示す。図１９（Ａ）に示すように、コイルプレート３００，２０２，２０４の一方の面には、絶縁フィルム２０６，２０８，２１０が付着される。また、コイルプレート３００，２０２，２０４のそれぞれのバックヨーク側の角部分には、面取り形状が形成される。
【０１０８】
好ましくは、絶縁フィルム２０６，２０８，２１０は、図１９（Ａ）に示すように、コイルプレート３００，２０２，２０４の軸中心側の面に付着されることが望ましい。コイルプレート３００，２０２，２０４においては、バックヨーク側になるほど幅方向の寸法が大きい。
【０１０９】
図１９（Ｂ）に示すように、たとえば、バックヨーク側の面に絶縁フィルム２０６，２０８，２１０が付着されるような場合においては、幅方向の寸法の長いコイルプレート３０２と幅方向の寸法の短いコイルプレート３０４との間に介在する絶縁フィルム３０６の長さがコイルプレート３０４の長さと同じ長さとなる。そのため、コイルプレート３０２，３０４間に、絶縁フィルム３０６が介在しない部分ができる。したがって、図１９（Ｂ）の破線の経路に示すような放電が生じる可能性が高くなる。
【０１１０】
これに対して、図１９（Ａ）に示すように、軸中心側の面に絶縁フィルム２０６，２０８，２１０が付着されることにより、幅方向の寸法の長いコイルプレート３００に付着された絶縁フィルム２０６が幅方向の寸法の短いコイルプレート２０２との間に介在する。そのため、図１９（Ｂ）の破線の経路に示すような放電が発生して、絶縁性が悪化することがない。
【０１１１】
さらに、図２０（Ａ）に、図１９の実線枠の拡大図を示す。図２０（Ａ）に示すように、コイルプレート３００とコイルプレート２０２との間には、コイルプレート３００に付着された絶縁フィルム２０６が介在する。コイルプレート３００とコイルプレート２０２との厚さ方向の端面２１８，２２０間においては、絶縁フィルム２０６が介在することにより、コイルプレート３００，２０２間の放電が抑制される。一方、図２０（Ａ）の破線に示すように、絶縁フィルム２０６の幅方向（図２０の紙面左右方向）の角部分に面取り形状が形成されない場合には、コイルプレート３００，２０２との幅方向の端面２１４，２１６間の絶縁フィルム２０６の端部を含む沿面距離は、厚さ方向の端面２１８，２２０間の距離と同じ距離となる。
【０１１２】
対向するコイルプレート３００，２０２との厚さ方向の端面２１８，２２０間の距離は、絶縁フィルム２０６が介在することを前提として、放電が抑制される距離である。そのため、コイルプレート３００，２０２の幅方向の端面２１４，２１６間においては、放電が発生する距離となる場合がある。そのため、絶縁性が悪化する可能性がある。
【０１１３】
本実施の形態においては、図２０（Ａ）の実線に示すように、コイルプレート２０２のバックヨーク側の角部分に面取り形状が形成される。そのため、コイルプレート３００，２０２の幅方向の端面２１４，２１６間の最短距離が拡大する。これにより、コイルプレート３００，２０２の沿面距離が拡大する。沿面距離が放電の発生が抑制できる距離になるように、面取り形状が形成されるようにすることにより、コイルプレート３００，２０２の間における放電の発生が抑制される。したがって、絶縁性の悪化が抑制される。
【０１１４】
また、図２０（Ａ）に示すように、コイルプレート３００の加工工程において、バリ２１２が発生して、コイルプレート３００あるいは絶縁フィルム２０６にバリ２１２が付着したとしても、バリ２１２とコイルプレート２０２との間の距離は、面取り形状が形成されることにより拡大する。したがって、バリ２１２の付着による絶縁性の悪化を抑制することができる。なお、面取り形状は、コイルプレート３００，２０２間において、絶縁性が確保できる沿面距離を有するように形成されれば特にその大きさは限定されるものではない。
【０１１５】
また、本実施の形態においては、コイルプレート３００，２０２の長手方向には、図２０（Ａ）に示すような面取り形状に代えて、上述したように、図２０（Ｂ）に示すように、コイルプレート２２２，２２４の長手方向に沿ってステップ形状の部分２２８を形成するようにしてもよい。
【０１１６】
このようにしても、コイルプレート２２２，２２４間における端面２３０，２３２間の最短距離および沿面距離が拡大するため、放電の発生が抑制される。さらには、絶縁フィルム２２６にバリ２１２が付着したとしても、バリ２１２からコイルプレート２２４までの距離が拡大するため、コイルプレート２２２，２２４間の放電の発生が抑制される。したがって、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１１７】
また、コイルプレートの長手方向の端部には、厚みが減少するようにステップ形状の接合面がそれぞれ形成される。本実施の形態においては、特に、対向するコイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する角部分が滑らかに形成される点にさらに特徴を有する。
【０１１８】
図２１に、図２０の２０−２０断面を示す。コイルエンドプレート２３６が組付けられたコイルサブアッシー１０８の端部は、径方向（図２１の紙面左右方向）に挟みこむようにして加圧して接合される。図２１に示すように、コイルサブアッシー１０８の端部が加圧されると、コイルプレート２３４は、コイルエンドプレート２３６との間隙が減少するように変形する。
【０１１９】
このとき、コイルプレート２３４は、バックヨーク側に凸に反るように変形する。コイルプレート２３４がバックヨーク側に凸に反るように変形すると、隣接するコイルプレート２４０の角部分２３８に当接する。この角部分２３８は、コイルプレート２３４の幅方向に沿って当接する。この角部分２３８がたとえば、鋭角に形成されていると、反ったコイルプレート２３４の端面が角部分２３８の鋭角部分に接触することにより、コイルプレート２３４に付着された絶縁フィルムが破損する場合がある。すなわち、加圧部分が力点となり、接触部分が作用点となって角部分２３８からコイルプレート２３４の端面にてこの力が加わる。そのため、角部分２３８が鋭角に形成されていると、角部分２３８に接触するコイルプレート２４０には、幅方向に沿って集中的に力が加わるため、絶縁フィルムが欠損したり剥がれたりする可能性がある。
【０１２０】
一方、本実施の形態においては、図２２に示すように、角部分２３８は滑らかに形成される。これにより、コイルプレート２３４は、径方向に挟みこむように加圧されると、滑らかに形成された角部分２３８に沿って変形する。そのため、加圧により角部分２３８の滑らかに形成された面全体からコイルプレート２３４の端面に力が加わる。集中的に加わっていた力が分散的に加わるものとなるため、コイルプレート２３４に付着された絶縁フィルム２４２の欠損や剥がれが抑制される。
【０１２１】
また、コイルプレートの長手方向の端部に接合面は、厚みが減少するようにステップ形状に形成される。本実施の形態において、コイルプレートの長手方向の端部に形成された接合面の厚みは、一定であるとして図示していたが、より好ましくは、端部になるほど厚みが減少するような形状に形成されることが望ましい。
【０１２２】
すなわち、図２３に示すように、コイルサブアッシー１０８において、コイルプレート２４４の軸方向（図２３の紙面上下方向）の端部には、厚みが減少するようなステップ形状の接合面２４８が形成される。さらに、接合面２４８は、コイルプレート２４４の端部側になるほど厚みが減少するようなテーパ形状に形成される。
【０１２３】
また、コイルエンドプレート２４６の両端部側の接合面２５０についても、図２３の紙面上下方向からコイルエンドプレート２４６をコイルプレート２４４に組付けたときに、接合面２５０が接合面２４８に対して摺動することなく当接する形状に形成される。本実施の形態においては、コイルエンドプレート２４６の両端部は、図２３の紙面下方向になるほど接合面２５０における厚みが減少するテーパ形状に形成される。
【０１２４】
図２４に示すように、コイルエンドプレート２４６の両端部には、銀ナノ粒子ペースト２５２が塗布される。コイルエンドプレート２４６の接合面２５０とコイルプレート２４４の接合面２４８とが摺動するように挿入される場合、銀ナノ粒子ペースト２５２が欠落したり剥がれたりする可能性がある。一方、コイルエンドプレート２４６の端部およびコイルプレート２４４の端部をテーパ形状にすることにより、コイルエンドプレート２４６をコイルプレート２４４に予め定められた方向（本実施の形態においては、コイルプレート２４４の長手方向）に移動させて組付けたときに、接合面２４８と接合面２５０とが摺動することなく当接する。そのため、コイルエンドプレート２４６側に塗布された銀ナノ粒子ペースト２５２の欠落および剥がれを防止することができる。
【０１２５】
さらに、本実施の形態においては、コイルエンドプレートに面取り形状が形成される点に特徴を有する。
【０１２６】
図２５に示すように、コイルエンドプレート１６０は、ステータコア１０２の径方向に積層される。したがって、コイルエンドプレート１６０の幅方向の端面間の最短距離が放電開始距離よりも短いと、対向するコイルエンドプレート間（ターン間）において放電が発生する可能性がある。すなわち、コイルエンドプレート間の絶縁性が悪化する可能性がある。
【０１２７】
そこで、図２６に示すように、コイルエンドプレート１６０の幅方向（すなわち、図２５の紙面上下方向）の角部分に面取り形状２５４，２５６を形成することにより、対向するコイルエンドプレート間の最短距離および沿面距離が拡大する。好ましくは、面取り形状は、コイルエンドプレート１６０のバックヨーク側に形成されることが望ましい。なお、図２５および図２６においては、説明の便宜上、保持部材１５８について図示しない。
【０１２８】
なお、コイルエンドプレート１６０には、面取り形状に代えてステップが形状が形成されるようにしてもよい。ステップ形状が形成されても、対向するコイルエンドプレートの、幅方向の端面間の最短距離が拡大する。これにより、対向するコイルエンドプレートの、幅方向の端面間の沿面距離も拡大する。したがって、コイルエンドプレート間の絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１２９】
図２７に、面取り形状が形成されず、絶縁フィルムが付着されないコイルエンドプレート６０と、面取り形状が形成されず、絶縁フィルムが付着されるコイルエンドプレート２６２と、面取り形状が形成され、絶縁フィルムが付着されるコイルエンドプレート２６４とを示す。
【０１３０】
図２７（Ａ）に示すように、面取り形状が形成されず、絶縁フィルムが付着されないコイルエンドプレート２６０がコイルプレート２６６に組付けられる場合を想定する。この場合、コイルエンドプレート２６０と、コイルエンドプレート２６０に隣接するコイルプレート２６８との間において、絶縁フィルム２７４が介在しない部分がある。そのため、コイルエンドプレート２６０とコイルプレート２６８との間の沿面距離は、コイルエンドプレート２６０とコイルプレート２６８の対向する端面間の距離に等しい。したがって、図２７（Ａ）の破線の経路に示すような放電が発生して絶縁性が悪化する場合がある。
【０１３１】
また、図２７（Ａ）に示すように、面取り形状が形成されず、絶縁フィルム２８０が付着されるコイルエンドプレート２６２がコイルプレート２６８に組付けられる場合を想定する。絶縁フィルム２８０は、接合されるコイルプレート２６８とは異なる、隣接するコイルプレート２７０側に付着される。コイルエンドプレート２６２とコイルプレート２７０との間に、絶縁フィルム２８０が介在するため、図２７（Ａ）の破線の経路に示すような放電の発生は抑制される。
【０１３２】
しかしながら、図２７（Ｂ）に示すように、コイルエンドプレート２６２とコイルプレート２７０との間においては、軸方向（図２７（Ｂ）の紙面上下方向）の端面２８４，２８６間の最短距離がコイルエンドプレート２５２とコイルプレート２７０との対向する端面間の最短距離に略等しい。すなわち、図２７（Ｂ）の破線の経路に示すような放電が発生して絶縁性が悪化する場合がある。
【０１３３】
図２７（Ａ）に示すように、面取り形状２８８が形成され、絶縁フィルム２８２が付着されるコイルエンドプレート２６４がコイルプレート２７０に組付けられる場合を想定する。絶縁フィルム２８２は、接合されるコイルプレート２７０とは異なる、隣接するコイルプレート２７２側に付着される。コイルエンドプレート２６４とコイルプレート２７２との間に、絶縁フィルム２８２が介在するため、図２７（Ａ）の破線の経路に示すような放電の発生は抑制される。
【０１３４】
さらに、図２７（Ｂ）に示すように、コイルエンドプレート２６４とコイルプレート２７２との間の距離は、軸方向の端面２９０，２９２間の最短距離が面取り形状が形成されることにより、コイルエンドプレート２６４とコイルプレート２７２との対向する端面間の最短距離よりも大きい。したがって、端面２９０，２９２間の沿面距離がコイルエンドプレート２６４とコイルプレート２７２との間において放電が発生する距離よりも大きくなるように面取り形状が形成されることにより、図２７（Ｂ）の破線の経路に示すような放電の発生が抑制される。
【０１３５】
以上のようにして、本実施の形態に係る回転電機の固定子によると、幅方向の端面間の最短距離が、厚さ方向の端面間の最短距離よりも拡大するように、長手方向に沿って面取り形状あるいはステップ形状がコイルプレートに形成されることにより、幅方向の端面間の距離（最短距離および沿面距離）が拡大するため、絶縁性を確保することができる。さらに、銅板加工時のバリがコイルプレートや絶縁フィルムに付着したり、接合により絶縁フィルムの厚み寸法が変化したりしても、拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。したがって、占積率の向上とコイルの絶縁とを両立できる回転電機の固定子を提供することができる。
【０１３６】
また、樹脂インシュレータにより保持された複数枚のコイルプレートの、相間の絶縁状態を、樹脂インシュレータをステータコアのスロットに組付ける前段階で検査することが可能なる。すなわち、スロットに組付けてからの検査が不要となるため、固定子の単位で絶縁の不良品が発生することを抑制することができる。したがって、コストの上昇を抑制することができる。
【０１３７】
さらに、コイルプレートの端面に対して幅方向に沿って当接する、コイルプレートの角部分が滑らかに形成されていると、対向するコイルプレートが反るように変形したとしても、角部分から変形したコイルプレートに対して、集中的に力が加えられることを抑制することができる。そのため、コイルプレートに付着された絶縁フィルムの欠落や剥がれ等の破損を防止することができる。
【０１３８】
さらに、コイルプレートのステップ形状の端部には、接合面部分の厚みが端部側になるほど減少するようなテーパ形状を有する。このようにすると、コイルプレートの端部にコイルエンドプレートが組み付けられる場合においては、コイルエンドプレートの挿入方向に対して、接合面が平行ではないため、コイルプレートとコイルエンドプレートとの接合面同士が摺動することがない。そのため、コイルプレートとコイルエンドプレートとのうちのいずれかの接合面に銀ナノ粒子ペーストが塗布されていたとしても、接合面同士の摺動が抑制されるため、銀ナノ粒子ペーストの欠落や剥がれ等を防止することができる。
【０１３９】
さらに、コイルプレートの端部とコイルエンドプレートとの間の接合部分は、有機物により被覆された銀ナノ粒子と有機溶媒とを含む、ペースト状の接合材を用いて接合される。この接合材は、加熱により保護層である有機物が分解すると、銀ナノ粒子が低温で焼結を開始する。そのため、焼結温度を絶縁材料の溶融温度よりも低くすることができる。一方、焼結後においては、銀ナノ粒子は、金属結合状態となり、銀とコイルプレートの材質との共晶温度（たとえば、銀と銅であれば約１０００℃前後）付近になるまで溶融しない。このような接合材を用いて接合部分を接合すると、接合時の温度が絶縁材料の溶融温度よりも低くなるため、絶縁部材の絶縁性能の悪化を抑制することができる。さらに、接合後においては、接合部分の溶融温度が回転電機の作動時に発生する熱よりも十分高くなるため、接合強度の悪化を抑制することができる。
【０１４０】
さらに、コイルエンドプレート側にも長手方向に沿って面取り形状を形成することにより、コイルエンドプレート間の沿面距離を拡大させることができる。また、コイルエンドプレートとコイルプレートとの間における沿面距離を拡大させることができる。したがって、コイルエンドプレート間およびコイルエンドプレート−コイルプレート間の沿面距離を放電開始距離よりも長くすることにより、絶縁性を確保することができる。
【０１４１】
さらに、銅板加工時のバリがコイルエンドプレート間に介在したり、コイルエンドプレート−コイルプレート間に介在したりしても、面取り形状により拡大した分の距離が確保されるため、短絡が防止され、絶縁性の悪化を抑制することができる。
【０１４２】
接合材は、コイルエンドプレートの両端部側に塗布されるため、コイルエンドプレートがコイルプレートに組付けられるまでの、接合材の欠落や剥がれ等による絶縁不良を回避することができる。そのため、絶縁の信頼性を向上させることができる。
【０１４３】
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】
【０１４４】
【図１】本実施の形態に係る固定子の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る固定子の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】コイルプレートの斜視図である。
【図４】コイルプレート積層体の組付け過程を示す図である。
【図５】コイルサブアッシーの斜視図である。
【図６】図５の矢視Ａを視点としたコイルサブアッシーの外観図である。
【図７】コイルサブアッシーをステータコアに組付ける過程を示す図である。
【図８】ステータコアへの組付け後のコイルサブアッシーの斜視図である。
【図９】渡り部材積層体をコイルサブアッシーに組付ける過程を示す図である。
【図１０】渡り部材の斜視図である。
【図１１】コイルプレートと渡り部材との接合部分を模式的に示す図である。
【図１２】図１１の矢視Ｂを視点としたコイルプレートと渡り部材との接合部分を示す図である。
【図１３】バスバーをコイルサブアッシーに組付ける過程を示す図である。
【図１４】端子部材をコイルサブアッシーに組付ける過程を示す図である。
【図１５】接合前の固定子の斜視図である。
【図１６】コイルサブアッシーへの加圧方向を示す図である。
【図１７】樹脂モールド処理が実施された固定子の斜視図である。
【図１８】コイルサブアッシーが組付けられたステータコアの断面を示す図である。
【図１９】図１８の実線枠の拡大図である。
【図２０】図１９の実線枠の拡大図である。
【図２１】図１８の２０−２０断面を示す図である。
【図２２】コイルプレートと渡り部材との接合部分を示す図（その１）である。
【図２３】コイルプレートと渡り部材との接合部分を示す図（その２）である。
【図２４】コイルプレートと渡り部材との接合部分を示す図（その３）である。
【図２５】渡り部材が組付けられたステータコアの斜視図である。
【図２６】図２５の矢視Ｃを視点としたステータコアの斜視図である。
【図２７】コイルプレートと渡り部材との接合部分を示す図（その４）である。
【符号の説明】
【０１４５】
１００  固定子、１０２  ステータコア、１０４，１６８  ティース、１０６  スロット、１０８  コイルサブアッシー、１１０，１１２  渡り部材の積層体、１１４  バスバー、１１６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６  端子部材、１２８，１３０，１３２，１４６，１５０，１５２，１５４，１５６  突出部、１３４，１８４，１８６，１８８，１９０，１９８，２００，２５０  接合面、１３６，１９２，１９４，１９６，２０２，２０４，２２２，２２４，２３４，２４０，２６６，２６８，２７０，２７２，３００，３０２，３０４  コイルプレート、１３８，１４４  コイルプレート積層体、１４０  樹脂インシュレータ、１４２  絶縁板、１５８  保持部材、１６０，１６２，２３６，２４６，２６０，２６２，２６４  渡り部材、１６４，１６６，１７０，１７２，１７４，１７６，１７８，１８０  端部、１８２  樹脂、２０６，２０８，２１０，２２６，２４２，２７４，２８０，２８２，３０６  絶縁フィルム、２１２  バリ、２１４，２１６，２１８，２２０，２３０，２３２，２８４，２８６，２９０，２９２  端面、２２８  部分、２３８  角部分、２５２，２５８  銀ナノ粒子ペースト、２５４，２５６，２８８  面取り形状。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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