(57)【要約】【課題】分割コア２ａのティース部２１の周囲を覆うように分割コア２ａをモールドしてティース部２１とティース部２１に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータ３の肉厚を薄肉化し、コイルからの発生熱を効率的に分割コア２ａに伝えて冷却効果を向上する。【解決手段】分割コア２ａのティース部２１のコイルエンド側端面を覆うインシュレータ３のコイル巻付部３１ａは、モールド時の成形金型４内に設けられたティース支持部４２０により形成されコイル巻付部３１ａの表面からティース部２１のコイルエンド側端面まで貫通する開口部３４を備えている。【選択図】図４
2013236450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータであって、
上記ティース部のコイルエンド側端面を覆うコイル巻付部は、モールド時の成形金型内に設けられたティース支持部により形成され上記コイル巻付部の表面から上記ティース部のコイルエンド側端面まで貫通する開口部を備えたことを特徴とする電機子のインシュレータ。
【請求項２】
上記コイル巻付部の表面は、上記ティース部のコイルエンド側端面に平行な平行面領域を備え、上記開口部は上記平行面領域に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電機子のインシュレータ。
【請求項３】
上記コイル巻付部の平行面領域は、上記開口部上を通る上記コイルと上記ティース部との絶縁距離を確保する所定の厚みに形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電機子のインシュレータ。
【請求項４】
上記開口部と上記インシュレータのコアバック部側の外部とを連通させる通路を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電機子のインシュレータ。
【請求項５】
上記開口部内に、上記通路から注入された樹脂からなる上記コイルを固定する固定部材を備えたことを特徴とする請求項４に記載の電機子のインシュレータ。
【請求項６】
上記電機子コアは回転電機の回転子コアであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電機子のインシュレータ。
【請求項７】
電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータの製造方法であって、
成形金型内に設けられたティース支持部上に上記ティース部のコイルエンド側端面を配置する工程と、
上記ティース支持部により上記ティース部を支持しながら上記成形金型内に上記絶縁性樹脂を充填して上記電機子コアをモールドする工程と、
を備えたことを特徴とする電機子のインシュレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電機子のティース部とティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する電機子のインシュレータおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電機子のティース部の周囲を熱伝導率が高い絶縁性樹脂でモールドし、薄肉のインシュレータをティース部に一体成形することにより、ティース部に巻回されるコイルからの発熱を効率的に冷却する技術が知られている。しかし、一般に熱伝導率が高い絶縁性樹脂は流動性が悪いため、樹脂モールドによるインシュレータを薄肉とすることは難しい。
従来の絶縁体（インシュレータ）は角部を備え、角部の肉厚は他の部分の肉厚よりも厚くなっている。このような角部を備えた絶縁体は、積層方向の両端部のティース部の幅が中央部のティース部の幅よりも細い固定子コアを絶縁性樹脂でモールドすることで形成され、角部の段差により絶縁性樹脂の流動性を改善し、絶縁体の角部以外の部分を比較的容易に薄肉とすることができるとしている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示すような従来の絶縁体は、絶縁性樹脂の流動性を改善することを目的としている。しかし、角部の流動性が改善されても、広範囲に渡る角部以外の部分の流動抵抗は依然として大きく、絶縁体全体を十分に薄肉化することができない懸念がある。絶縁体を十分に薄肉化できない場合、ティース部に巻回されるコイルからの発生熱を効率的に固定子コアに伝達できず、冷却性能を向上できないという問題が生じる。また、絶縁性樹脂は固定子コアより熱伝導率が低いため、絶縁体の角部の肉厚が厚くなることでかえってコイルの冷却効果が低下するという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電機子のインシュレータを薄肉化し、コイルからの発生熱を効率的に電機子コアに伝達させることのできる冷却性能の高いインシュレータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電機子のインシュレータは、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータである。上記ティース部のコイルエンド側端面を覆うコイル巻付部は、モールド時の成形金型内に設けられたティース支持部により形成され上記コイル巻付部の表面から上記ティース部のコイルエンド側端面まで貫通する開口部を備えている。
【０００７】
また、この発明に係る電機子のインシュレータの製造方法は、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータの製造方法である。成形金型内に設けられたティース支持部上に上記ティース部のコイルエンド側端面を配置する工程と、上記ティース支持部により上記ティース部を支持しながら上記成形金型内に上記絶縁性樹脂を充填して上記電機子コアをモールドする工程と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る電機子のインシュレータは、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータである。上記ティース部のコイルエンド側端面を覆うコイル巻付部は、モールド時の成形金型内に設けられたティース支持部により形成され上記コイル巻付部の表面から上記ティース部のコイルエンド側端面まで貫通する開口部を備えている。
このようなインシュレータは、ティース支持部によりティース部を支えながら絶縁性樹脂を成形金型内に充填することにより製造できるため、充填圧を高めることができる。このため、インシュレータの肉厚を薄肉化することができ、コイルからの発生熱を効率的に冷却することができる。
【０００９】
また、この発明に係る電機子のインシュレータの製造方法は、電機子コアのコアバック部から突出して形成されるティース部の周囲を覆うように上記電機子コアをモールドして上記ティース部と上記ティース部に巻回されるコイルとを電気的に絶縁する絶縁性樹脂からなる電機子のインシュレータの製造方法である。成形金型内に設けられたティース支持部上に上記ティース部のコイルエンド側端面を配置する工程と、上記ティース支持部により上記ティース部を支持しながら上記成形金型内に上記絶縁性樹脂を充填して上記電機子コアをモールドする工程と、を備えている。
このため、絶縁性樹脂を高い圧力で成形金型内に充填することができ、薄肉のインシュレータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１における回転子の構成を示す平面図である。
【図２】図１の平面図におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における回転子コアの詳細な構成を説明する説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１における分割コアおよびインシュレータの構成を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１における分割コアおよびインシュレータの構成を示す平面図である。
【図６】図５の平面図におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図５の平面図におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図７の一部拡大図である。
【図９】この発明の実施の形態１における電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における比較例の電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における別例の電機子のインシュレータの構成を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における電機子のインシュレータの構成を示す斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における電機子のインシュレータの構成を示す平面図である。
【図１４】図１３の平面図におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態２における別例の電機子のインシュレータの構成を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態２における別例の電機子のインシュレータの構成を示す平面図である。
【図１７】図１６の平面図におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態３における固定子の構成を示す平面図である。
【図１９】図１８の平面図におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態３における電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。
【図２１】この発明の実施の形態３における比較例の電機子のインシュレータの製造方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における電機子のインシュレータの構成について説明する。図１は回転電機の電機子としての回転子１０の構成を示す平面図、図２は図１の平面図におけるＡ−Ａ断面図である。
回転子１０は、回転軸１の周囲に配置される電機子コアとしての回転子コア２と、回転子コア２のティース部２１の周囲を覆うように形成されるインシュレータ３とを備えている。インシュレータ３を介してティース部２１にコイルが巻回される。
【００１２】
図３は回転子コア２の詳細な構成を説明する説明図である。図３に示すように、回転子コア２は２つの分割コア２ａ、２ｂを組み合わせて構成されている。各分割コア２ａ、２ｂにはインシュレータ３がそれぞれモールド一体成形されている。図３中、軸方向下側に配置されている分割コア２ａおよびインシュレータ３の斜視図を図４に、平面図を図５に、図５の平面図におけるＢ−Ｂ断面図を図６に、図５の平面図におけるＣ−Ｃ断面図を図７に示す。なお、図６に示す一点鎖線は分割コア２ａの中心軸（回転中心線）を示す。
分割コア２ａは周方向に伸びるコアバック部２２から回転軸１方向に突出して形成されるティース部２１を複数個（ここでは３個）連結して構成され、ティース部２１の先端側が連結部２３により連結される構成となっている。分割コア２ａの連結部２３は、ティース部２１の軸方向の下側半分を連結するように設けられている。そして、連結部２３の中心部には回転軸１が挿入される挿入孔２４が設けられている。
なお、図３に示す分割コア２ｂは、分割コア２ａと同様の形状の分割コアを軸方向の向きを逆にして配置したものである。分割コア２ａは軸方向下側半分に連結部２３が位置し、分割コア２ｂは軸方向上側半分に連結部が位置している。このように配置した各分割コア２ａ、２ｂを図３中矢印方向へ移動させ、分割コア２ａの各ティース部２１の間に分割コア２ｂの各ティース部が位置するよう分割コア２ａ、２ｂを組み合わせ、回転子コア２を構成している。
【００１３】
次に、分割コア２ａとモールド一体成形されるインシュレータ３の構成について、図４〜図７、および、図７の一部拡大図である図８を参照して説明する。インシュレータ３は、ティース部２１とティース部２１に巻回されるコイルとを電気的に絶縁するものであり、絶縁性樹脂からなる。
インシュレータ３は、ティース部２１の周囲を覆うコイル巻付部３１を有し、コイル巻付部３１内で、コイルエンド側の端面を覆う部分を第１のコイル巻付部３１ａ、ティース部２１の周方向側面を覆う薄肉の部分を第２のコイル巻付部３１ｂとする。また、分割コア２ａのコアバック部２２と、ティース部２１の先端部分とには、ティース部２１に巻回されるコイルの巻崩れを防止するための巻壁部３２と巻壁部３３とがインシュレータ３の一部としてそれぞれ設けられている。即ち、インシュレータ３は、第１のコイル巻付部３１ａ、第２のコイル巻付部３ｂ、巻壁部３２、および巻壁部３３を有して構成される。ここで、コイルエンドとは、ティース部２１に巻回されるコイルのうち、ティース部２１の軸方向端面上に位置する部分を意味し、ティース部２１のコイルエンド側端面とはティース部の軸方向端面を指す。
【００１４】
ティース部２１のコイルエンド側の両端面を覆う第１のコイル巻付部３１ａのうち、一方側（ここでは、軸方向上側）の第１のコイル巻付部３１ａには、その表面からティース部２１のコイルエンド側端面まで貫通する断面略円形状の開口部３４が設けられている。
ここで、図８に示すように、第１のコイル巻付部３１ａの表面は、ティース部２１のコイルエンド側端面と平行な面からなる平行面領域３１０と、平行面領域３１０の周方向両側に設けられた円弧面領域３１１とを備え、円弧面領域３１１により、コイルを屈曲させることなくティース部２１の周囲に巻回できるようにしている。上記開口部３４は、第１のコイル巻付部３１ａの平行面領域３１０に設けられ、第１のコイル巻付部３１ａの周方向の略中央部分に配置されている。平行面領域３１０の厚みｄは、開口部３４上を通るコイルとティース部２１との絶縁距離を確保できるような所定の厚みに設定されており、本実施の形態１では、電気用品安全法で規定される絶縁距離以上となるように厚みｄを設定している。
なお、ここでは分割コア２ａを覆うインシュレータ３について説明したが、分割コア２ｂを覆うインシュレータの形状も基本的には分割コア２ａを覆うものと同様であり、図３の分割コア２ｂにおいては、軸方向下側の第１のコイル巻付部に開口部が設けられている。
【００１５】
次に、分割コア２ａとモールド一体成形されるインシュレータ３の製造方法について、図９を参照して説明する。図９は、インシュレータ３の製造方法を説明するための模式図である。図９（ａ）は、インシュレータ３がモールド一体成形される前の状態の分割コア２ａの断面図であり、図６の断面図に示す分割コア２ａを１８０度回転させた状態のものである。また、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、分割コア２ａおよび成形金型４の断面図である。なお、図９中の一点鎖線は分割コア２ａの中心軸を示す。
【００１６】
インシュレータ３は、分割コア２ａを成形金型４内に配置し、分割コア２ａと成形金型４との間に形成されるキャビティ４０内に絶縁性樹脂５が充填されて製造される。
成形金型４は上部金型４１と下部金型４２とからなり、分割コア２ａの形状に対応するよう形成されている。上部金型４１には、成形金型４のキャビティ４０内に絶縁性樹脂５を充填するためにゲート４１０が開口され、下部金型４２には、ティース部２１のコイルエンド側端面を下方から支えるための断面略円形状の柱状のティース支持部４２０が成形金型４の一部として設けられている。
【００１７】
まず、図９（ｂ）に示すように、図９（ａ）に示す分割コア２ａを下部金型４２内に配置する。分割コア２ａは、連結部２３の下面、挿入孔２４の内周面等で下部金型４２と当接して下部金型４２に支持される。さらに、下部金型４２のティース支持部４２０上にティース部２１のコイルエンド側端面が位置するように分割コア２ａが配置されることで、ティース部２１の下面もティース支持部４２０により支持される。分割コア２ａを下部金型４２内の定位置に配置後、上部金型４１を下部金型４２上にセットする。
次に、図９（ｃ）に示すように、絶縁性樹脂５を上部金型４１のゲート４１０から注入し、成形金型４のキャビティ４０内に充填する。ゲート４１０から注入された絶縁性樹脂５は、まず上部金型４１のキャビティ４０内に入り、下部金型４２のキャビティ４０のうちティース部２１の周方向両側に位置する薄肉部分（第２のコイル巻付部３１ｂに該当する部分（図７参照））を経由し、ティース部２１の下面側のキャビティ４０内まで充填される。
その後、成形金型４を取り外し、分割コア２ａを覆うインシュレータ３が完成する。モールド時において分割コア２ａのティース部２１を支えていたティース支持部４２０の領域は、インシュレータ３の第１のコイル巻付部３１ａの開口部３４となる。
以上のような方法により、分割コア２ａのティース部２１やコアバック部２２の周囲にモールド一体成形されたインシュレータ３が形成される。
【００１８】
絶縁性樹脂５の充填時には、ティース部２１、コアバック部２２の上方から下方に充填圧がかかるが、上述の通り、ティース部２１のコイルエンド側端面はティース支持部４２０により下方から支えられている。従って、充填圧によりティース部２１、コアバック部２２が撓んだり塑性変形することが抑制される。
【００１９】
本実施の形態１の比較例として、仮に、成形金型にティース部のコイルエンド側端面を支持するティース支持部がなかった場合について、図１０を参照して説明する。図１０は比較例の製造方法を説明するための模式図であり、分割コア２ｘおよび成形金型４ｘの断面図を示す。なお、図１０（ａ）は上記図９（ｂ）に、図１０（ｂ）は上記図９（ｃ）に対応するものである。比較例における分割コア２ｘの形状は本実施の形態１と同様であり、成形金型４ｘについては実施の形態１と同様上部金型４１ｘと下部金型４２ｘとから構成されるが、下部金型４２ｘにおいてティース支持部を有さない点で本実施の形態１と異なっている。
図１０（ａ）に示すように、まず、分割コア２ｘは下部金型４２ｘ内に配置される。この時、分割コア２ｘは連結部２３ｘの下面、挿入孔２４ｘの内周面等で下部金型４２ｘと当接し下部金型４２ｘに支持されるが、ティース部２１ｘの下面を支えるものはなく、ティース部２１ｘの支持構造は不安定な構造となっている。
従って、図１０（ｂ）に示すように、成形金型４ｘ内に絶縁性樹脂５を充填すると、充填圧によりティース部２１ｘ等の撓みや塑性変形が発生することが考えられる。
【００２０】
以上のように、本実施の形態１の電機子のインシュレータ３は、ティース部２１の一方側のコイルエンド側端面を覆う第１のコイル巻付部３１ａに、第１のコイル巻付部３１ａの表面からティース部２１のコイルエンド側端面まで貫通する開口部３４を備えている。このようなインシュレータ３は、上述の通り、成形金型４の下部金型４２に設けられたティース支持部４２０によりティース部２１を下方から支えながら絶縁性樹脂を充填することにより製造される。このような製造方法でインシュレータ３を製造することにより、絶縁性樹脂の充填圧によりティース部２１が撓んだり塑性変形することが抑制され、絶縁性樹脂の充填圧を高めることができる。
【００２１】
下部金型４２のキャビティのうちティース部２１の周方向両側に位置する薄肉部分では、厚みを薄くするほど絶縁性樹脂の流動抵抗が高くなるが、絶縁性樹脂の充填圧を高めることができるため、薄肉部分の厚みを薄くしても充填不良などの成形不良が生じることない。このため、インシュレータ３を薄肉化することができ、コイルから発生する熱を効率的に分割コア２ａに伝えて冷却することができる。また、一般に熱伝導性の高い絶縁性樹脂は流動性が悪いことが知られているが、絶縁性樹脂の充填圧を高めることができるため、絶縁性樹脂として熱伝導性の高いものを採用しても充填不良などの成形不良が生じることない。このため、インシュレータ３の絶縁性樹脂として熱伝導性の高いものを使用し、かつ薄肉化することができ、よりコイルの冷却効果を向上させることができる。
【００２２】
さらに、インシュレータ３を薄肉化することができれば、コイルの巻回スペースが拡大し、拡大した巻回スペースの分だけコイルの線径を太くすることができる。これにより、コイルの電気抵抗を低減しコイルからの発熱自体を抑制することが可能となる。
【００２３】
また、絶縁性樹脂の充填圧によりティース部２１やコアバック部２２が撓んだり塑性変形することが抑制されるため、インシュレータ３の製造過程においてティース部２１等の位置が変化すること等を防止でき、インシュレータ３の形状精度を向上させることができる。
【００２４】
また、インシュレータ３の第１のコイル巻付部３１ａの表面は、ティース部２１のコイルエンド側端面と平行な平行面領域３１０を備え、開口部３４は平行面領域３１０に設けられている。従って、開口部３４は平行な面に囲まれ、インシュレータ３にコイルが巻回された際、開口部３４の上を渡るコイルが開口部３４の縁で屈曲することがない。このため、開口部３４を設けたことによりコイルが変形したり、キズが生じるといったことがなく、コイルの品質や、コイルの整列性を高く維持することができる。
【００２５】
また、第１のコイル巻付部３１ａの平行面領域３１０は、開口部３４上を通るコイルとティース部２１との絶縁距離を確保できるよう、電気用品安全法で規定される絶縁距離以上の厚みに形成されているため、コイルとティース部２１間の電気的絶縁を確実に行うことができる。
【００２６】
ところで、上記の製造方法により形成されるインシュレータ３は、モールド一体成形時において、成形金型４と分割コア２ａの下面との当接部分が少なく、成形金型４にティース支持部４２０がなければ分割コア２ａを下方からバランスよく支えることのできない場合、例えば電機子のサイズが小さい場合に特に有効である。
回転電機の回転子は、固定子の内側のスペースを回転するため、固定子のサイズより小さく、小型となる場合も多くある。本実施の形態１のように、インシュレータ３を、サイズが小さくなりやすい回転子のインシュレータとして使用することで、上述の効果を発揮しやすいといえる。
【００２７】
なお、本実施の形態１では、下部金型４２のティース支持部４２０の形状を断面略円形の柱状とし、開口部３４の形状を断面略円形状とした。また開口部３４の配置位置は、第１のコイル巻付部３１ａの周方向略中央部分とした。しかし、ティース支持部や開口部３４の形状や位置はこれに限られるものではない。ティース支持部によりティース部のコイルエンド側端面を下方からバランス良く支持できればよく、また、インシュレータの開口部の縁でコイルが屈曲するといったことが生じないような位置にティース支持部および開口部を設ければ、本実施の形態１と同様の効果が得られる。例えば、本実施の形態１の別例として図１１に示すように、開口部３４ａの断面形状を分割コア２ａの径方向に長い長円形状としてもよく、この場合、ティース支持部の形状は、断面長円形状の柱状となる。
【００２８】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２における電機子のインシュレータの構成について説明する。本実施の形態２の電機子のインシュレータ６は上記実施の形態１の電機子のインシュレータ３と開口部の形状が異なっている。本実施の形態２のインシュレータ６の形状について、図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は上記実施の形態１の図４に対応するものであり、実施の形態１で説明した分割コア２ａに本実施の形態２のインシュレータ６がモールド一体成形された状態の斜視図である。図１３は図１２に示す分割コア２ａおよびインシュレータ６の平面図、図１４は図１３の平面図におけるＤ−Ｄ断面図である。なお、図１４に示す一点鎖線は分割コア２ａの中心軸を示す。
【００２９】
図１２〜図１４中、分割コア２ａの形状は上記実施の形態１と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。インシュレータ６の形状は、上記実施の形態１のインシュレータ３と開口部の形状以外は同様であり、ティース部２１のコイルエンド側の端面を覆う第１のコイル巻付部６１ａ、ティース部２１の周方向側面を覆う薄肉の第２のコイル巻付部６１ｂ、コアバック部２２に設けられた巻壁部６２、およびティース部２１の先端部分に設けられた巻壁部６３を有して構成される。図１２中の軸方向上側の第１のコイル巻付部３１ａには、その表面からティース部２１のコイルエンド側端面まで貫通する開口部６４が設けられている。そして、開口部６４は、第１のコイル巻付部３１ａの径方向外側に伸び、コアバック部２２側の巻壁部６２を突き抜けてインシュレータ６のコアバック部側の外部と連通している。開口部６４の径方向外側に伸びた部分、すなわち開口部６４とインシュレータ６のコアバック部側の外部とを連通する部分を通路６４０とする。
【００３０】
なお、図１２〜図１４に示す本実施の形態２のインシュレータ６では、通路６４０は巻壁部６２のコイルエンド側端面から軸方向上端面まで、巻壁部６２の高さ方向全体を打ち抜くように設けられているが、例えば図１５〜図１７に示す別例のインシュレータ６ａのように、開口部６４ａから径方向外側に伸びる通路６４０ａが巻壁部６２ａの下方側の一部を突き抜けてコアバック部側の外部と連通する構成であっても良い。
【００３１】
図１２〜図１４に示す本実施の形態２のインシュレータ６の通路６４０は、例えば上記実施の形態１の図９（ｂ）、図９（ｃ）で説明した成形金型４内のティース支持部４２０の形状を径方向外側に伸ばすことで形成することができる。また、図１５〜図１７に示す本実施の形態２の別例のインシュレータ６ａの通路６４０ａは、例えばスライド成形金型を用いて形成することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態２の電機子のインシュレータ６および本実施の形態２の別例の電機子のインシュレータ６ａは、開口部６４、６４ａとインシュレータ６、６ａのコアバック部側（径方向外側）の外部とを連通する通路６４０、６４０ａを備えたため、上記実施の形態１の効果に加え、以下の効果が得られる。
【００３３】
第１に、ティース部２１にコイルが巻回された際の、開口部６４、６４ａ内の圧力と、外部との圧力との差を解消することができる。ここで外部とは、回転子１０の周囲のことを指す。すなわち、ティース部２１にコイルが巻回されると、開口部６４、６４ａはコイルで覆われるが、通路６４０、６４０ａによって外部と連通しているため、コイルが巻回されても開口部６４、６４ａは密閉されない。従って、開口部６４、６４ａ内の圧力と回転子１０の周囲の圧力との差を解消でき、圧力差により生じるコイルへのストレスを抑制することができる。また、回転電機は、必ずしも常温・大気圧下で使用されるとは限らず、そのような場合特に、常温・大気圧下でコイルが巻回された開口部６４、６４ａ内と回転子１０周囲の圧力との温度差・圧力差が生じやすく、通路６４０、６４０ａを備えたことによる効果が顕著に得られる。
【００３４】
第２に、ティース部２１にコイルが巻回された後に、インシュレータ６、６ａのコアバック部側の外部から通路６４０、６４０ａを介して開口部６４、６４ａ内にモールド樹脂やワニスなどのコイル固定用の樹脂を注入することができる。これにより、開口部６４、６４ａ内に、開口部６４、６４ａ上を渡るコイルを固定するための固定部材を備えて、コイルを固定することができ、回転電機の運転時にコイルが振動等によって摩耗・損耗することを抑制することができる。
【００３５】
なお、開口部とインシュレータのコアバック部側（径方向外側）の外部とを連通する通路の形状は、上記２つの例の場合に限られるものではなく、開口部とインシュレータのコアバック部側の外部とを連通するものであればどのような形状であってもよい。また、通路の形成についても、必ずしも成形金型内への絶縁性樹脂充填時に行う必要はない。例えば、上記実施の形態１で説明したような断面略円形状の開口部を備えたインシュレータを成形金型内の絶縁性樹脂充填により分割コアとモールド一体成形した後、開口部とインシュレータのコアバック部側の外部とを連通するように貫通孔等を設けることにより通路を形成してもよい。
【００３６】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３における電機子のインシュレータの構成について説明する。上記実施の形態１では、電機子としての回転子のインシュレータについて説明したが、本実施の形態３では電機子としての固定子のインシュレータについて説明する。図１８は回転電機の電機子である固定子１００の構成を示す平面図、図１９は図１８の平面図におけるＦ−Ｆ断面図である。なお、図１９に示す一点鎖線は固定子コア７の中心軸を示す。
固定子１００は電機子コアとしての固定子コア７と、固定子コア７のティース部７１の周囲を覆うように形成されるインシュレータ８とを備え、インシュレータ８を介してティース部７１にコイルが巻回されることにより構成される。固定子コア７は、周方向に伸びるコアバック部７２とコアバック部７２から突出して形成されるティース部７１とを備えた複数個（ここでは１２個）の分割コア７ａを、環状に配置して形成されている。
【００３７】
インシュレータ８は回転子コアではなく固定子コア７を構成する分割コア７ａのティース部７１とモールド一体成形される点で上記実施の形態１と異なっているが、基本的な形状は実施の形態１のインシュレータ３と同様である。すなわち、インシュレータ８は、ティース部７１のコイルエンド側の端面を覆う第１のコイル巻付部８１ａ、ティース部７１の周方向側面を覆う薄肉の第２のコイル巻付部、およびコアバック部７２とティース部７１の先端部分とにそれぞれ設けられティース部７１に巻回されるコイルの巻崩れを防止するための巻壁部８２と巻壁部８３を有して構成されている。そして、第１のコイル巻付部８１ａの軸方向一方側（ここでは軸方向上側）には、第１のコイル巻付部８１ａ表面からティース部７１のコイルエンド側端面まで貫通する開口部８４が設けられている。
【００３８】
分割コア７ａとモールド一体成形されるインシュレータ８の製造方法について、図２０を参照して説明する。図２０は、インシュレータ８の製造方法を説明するための模式図である。図２０（ａ）は、インシュレータ８がモールド一体成形される前の状態の分割コア７ａの断面図であり、図１９の断面図に示す分割コア７ａを１８０度回転させた状態のものである。また、図２０（ｂ）、図２０（ｃ）は、分割コア７ａおよび成形金型９の断面図である。なお、図２０（ａ）において、製造するインシュレータ８の外形を点線で示している。
【００３９】
本実施の形態３のインシュレータ８の製造方法も、基本的には上記実施の形態１の場合と同様であり、インシュレータ８は、分割コア７ａを成形金型９内に配置し、分割コア７ａと成形金型９との間に形成されるキャビティ９０内に絶縁性樹脂５が充填されて製造される。
成形金型９は上部金型９１と下部金型９２とからなり、分割コア７ａの形状に対応するよう形成されている。上部金型９１には、成形金型９のキャビティ９０内に絶縁性樹脂５を充填するためのゲート９１０が開口され、下部金型９２には、ティース部７１のコイルエンド側端面を下方から支えるための断面略円形状の柱状のティース支持部９２０が成形金型９の一部として設けられている。
【００４０】
まず、図２０（ｂ）に示すように、図２０（ａ）に示す分割コア７ａを下部金型９２内に配置する。分割コア７ａは、コアバック部７２の下面のうち径方向外側の部分（図２０（ｂ）中の７２０で示す部分）で下部金型９２と当接し、下部金型９２により下方から支持される。さらに、下部金型９２のティース支持部９２０とティース部７１のコイルエンド側端面が当接し、ティース部７１の下面もティース支持部９２０により支持される。分割コア７ａを下部金型９２内の定位置に配置後、上部金型９１を下部金型９２上にセットする。
そして、図２０（ｃ）に示すように、上部金型９１のゲート９１０から絶縁性樹脂５を注入し、成形金型９のキャビティ９０内に充填する。ゲート９１０から注入された絶縁性樹脂５は、まず上部金型９１のキャビティ９０内に入り、下部金型９２のキャビティ９０のうちティース部７１の周方向両側に位置する薄肉部分（第２のコイル巻付部に該当する部分）を経由し、ティース部７１の下面側のキャビティ９０内まで充填される。
その後、成形金型９を取り外し、分割コア７ａを覆うインシュレータ８が完成する。モールド時において分割コア７ａのティース部７１を支えていたティース支持部９２０の領域は、インシュレータ８の第１のコイル巻付部８１ａの開口部８４となる。
以上のような方法により、分割コア７ａのティース部７１やコアバック部７２の周囲にモールド一体成形されたインシュレータ８が形成される。
【００４１】
絶縁性樹脂５の充填時には、ティース部７１やコアバック部７２の上方から下方に充填圧がかかるが、上述の通り、ティース部７１のコイルエンド側端面はティース支持部９２０により下方から支えられている。従って、充填圧によりティース部７１やコアバック部７２が撓んだり塑性変形することが抑制される。
【００４２】
本実施の形態３の比較例として、仮に、成形金型にティース部のコイルエンド側端面を支持するティース支持部がなかった場合について、図２１を参照して説明する。図２１は比較例の製造方法を説明するための模式図であり、分割コア７ｘおよび成形金型９ｘの断面図を示す。なお、図２１（ａ）は上記図２０（ｂ）に、図２１（ｂ）は上記図２０（ｃ）に対応するものである。比較例における分割コア７ｘの形状は本実施の形態３と同様であり、成形金型９ｘについては実施の形態３と同様上部金型９１ｘと下部金型９２ｘとから構成されるが、下部金型９２ｘにおいてティース支持部を有さない点で上記実施の形態３と異なっている。
図２１（ａ）に示すように、まず、分割コア７ｘは下部金型９２ｘ内に配置される。この時、分割コア７ｘが下部金型９２ｘにより下方から支持されるのは、コアバック部７２ｘの下面のうち径方向外側の部分（図２１（ａ）中の７２０ｘで示す部分）のみであり、ティース部７１ｘの下面を支えるものはない。分割コア７ｘの大部分が下部金型９２ｘのキャビティ９０ｘ上に位置し、ティース部７１ｘの支持構造は不安定な構造となっている。
従って、図２１（ｂ）に示すように、成形金型９ｘ内に絶縁性樹脂５を充填すると、充填圧によりティース部７１ｘ、コアバック部７２ｘの撓みや塑性変形が発生することが考えられる。
特に、この比較例の場合、分割コア７ｘが下部金型９２ｘにより下方から支持される部分が、コアバック部７２ｘの径方向外側の下面のみであり、絶縁性樹脂充填時において分割コア７ｘの位置は非常に不安定である。従って、上述の本実施の形態３のように、下部金型９２にティース支持部９２０を設けてインシュレータ８を製造することで顕著な効果が得られる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態３の電機子のインシュレータ８についても、上記実施の形態１と同様、ティース部７１のコイルエンド側端面を覆う第１のコイル巻付部８１ａに、第１のコイル巻付部８１ａの表面からティース部７１のコイルエンド側端面まで貫通する開口部８４を備えている。このようなインシュレータ８は、成形金型９の下部金型９２に設けられたティース支持部９２０によりティース部７１を下方から支えながら絶縁性樹脂を充填することにより製造され、絶縁性樹脂の充填圧によりティース部７１やコアバック部７２が撓んだり塑性変形することが抑制されるため、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態３では、一例として固定子コアが複数の分割コアから構成される場合について説明したが、固定子コアの構造が分割コアに分かれていない一体型の構造のもの等であってもよい。その場合も、インシュレータは、一体型の固定子コアと一体成形される。
また、実施の形態１〜３では、回転電機の回転子コアまたは固定子コアを構成する分割コアと一体成形されるインシュレータについて説明したが、本発明のインシュレータの適用範囲は回転電機に限られるものではなく、例えばリニアモータ等の電機子のコアと一体成形することもできる。
【００４５】
また、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  回転軸、２  電機子コアとしての回転子コア、２ａ，２ｂ  分割コア、
３  インシュレータ、４  成形金型、５  絶縁性樹脂、６，６ａ  インシュレータ、
７  電機子コアとしての固定子コア、７ａ  分割コア、８  インシュレータ、
９  成形金型、１０  電機子としての回転子、２１  ティース部、２２  コアバック部、
２３  連結部、２４  挿入孔、３１  コイル巻付部、３１ａ  第１のコイル巻付部、
３１ｂ  第２のコイル巻付部、３２，３３  巻壁部、３４，３４ａ  開口部、
４０  キャビティ、４１  上部金型、４２  下部金型、６１ａ  第１のコイル巻付部、
６１ｂ  第２のコイル巻付部、６２，６２ａ，６３  巻壁部、６４，６４ａ  開口部、
７１  ティース部、７２  コアバック部、８１ａ  第１のコイル巻付部、
８２，８３  巻壁部、８４  開口部、９０  キャビティ、９１  上部金型、
９２  下部金型、１００  電機子としての固定子、３１０  平行面領域、
３１１  円弧面領域、４１０  ゲート、４２０  ティース支持部、
６４０，６４０ａ  通路、９１０  ゲート、９２０  ティース支持部。
【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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