(57)【要約】【課題】冷却媒体を絶縁インシュレータの隙間から流れるようにし、冷却効率を向上すること。【解決手段】  複数のスロットＴＳ１〜ＴＳ４８を放射線状に備えるステータコア２０と、スロットＴＳ１〜ＴＳ４８にステータコア２０の径方向に複数個備えられる一対の直線部１５ｄと連結部１５ｃによりＵ字形状に構成されたセグメントコイル１５と、直線部１５ｄの端部Ｍに個別絶縁インシュレータ５を個別に挿入することにより、ステータの径方向に対して冷却媒体を流すことができる。【選択図】  図８
2013034330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、前記スロットに前記ステータコアの径方向に複数個備えられる一対の直線部と連結部によりＵ字形状に構成されたセグメントコイルと、前記直線部の端部の間に絶縁インシュレータを有するステータにおいて、
前記端部に、個別絶縁インシュレータが個別に挿入されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載するステータにおいて、
前記個別絶縁インシュレータに、前記セグメントコイルを挿入する切込孔が２か所に形成されていること、
前記２か所の切込孔は平行の位置に位置すること、
を特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項２に記載するステータにおいて、
前記切込孔の両端部に破れ防止孔が形成されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載するいずれか一つのステータにおいて、
前記個別絶縁インシュレータに流体を流入させるための流体孔が形成されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載するいずれか一つのステータにおいて、
前記個別絶縁インシュレータの角部が面取りされていること、
を特徴とするステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、スロットにステータコアの径方向に複数個備えられる一対の直線部と連結部によりＵ字形状に構成されたセグメントコイルと、直線部の端部の間に絶縁インシュレータを有するステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の技術として、図１７乃至図１９に示すステータがある。図１７乃至図１９に示すステータは、本来円周形状のものであるが、セグメントコイルとの関係が理解し易いようにセグメントコイルを平面上に並べることにより表した概念図とする。
図１７に示すようにステータ１００に対して径方向に一列に配列された複数のセグメントコイル１０１が挿入されている。セグメントコイル１０１は、直線部１０１ａと連結部１０１ｂを有し、直線部１０１ａにはセグメント端部１０１ｃが形成されている。図１８に示すように複数のセグメントコイル１０１のセグメント端部１０１ｃの間に絶縁インシュレータ１０２を挿入する。図１９に示すように、絶縁インシュレータ１０２を挿入後、セグメントコイル１０１のセグメント端部１０１ｃを把持して捻り、セグメント端部１０１ｃ同士を接合し環状に配列することによりステータ１００を形成する。
【０００３】
図１９に示すステータ１００にあっては、絶縁インシュレータ１０２が挿入されていることにより、セグメント端部１０１ｃ同士の間に隙間が形成され接触することがない。そのため、良好な絶縁性を確保することができる。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２にも同様にステータに絶縁インシュレータが挿入されたものが掲載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１８６８７２号
【特許文献２】特開２００５−１２４３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。
すなわち、本ステータコアはハイブリッドモータに使用するものであるが、ハイブリッドモータを使用しステータコアに通電するとコイルは発熱し大きな熱を持つ。特にハイブリッドモータは高出力を必要とするため、高熱になりやすい。モータが高熱になると電気抵抗が上がりモータの出力効率が低下、又は、セグメントコイルに施してあるワニスや絶縁インシュレータの熱劣化を促進させ絶縁抵抗が下がって故障の原因となる。
そのため、図２０に示す状態においてステータ２００に直接冷却媒体を掛け、ステータコア１００のセグメントコイルの熱を下げることが必要となる。
【０００７】
しかし、図２０の点線Ｙの一部拡大図である図２１に示すように、絶縁インシュレータ１０２は、円筒状の形状で周方向にステータコア１００に配置されている。図２１に示すように冷却媒体を流した場合、冷却媒体は４層部のうち最外周にある絶縁インシュレータ１０２Ａに当たりそのまま周方向に流れる。そのため、４層部のセグメントコイルであるセグメントコイル１０１Ａに対しては直接冷却媒体を流し冷却することができる。他方、１層から３層までの内部のセグメントコイルであるセグメントコイル１０１Ｂ〜１０１Ｄ等は、絶縁インシュレータ１０２Ａ〜１０２Ｃ等により隔離された状態となるため、直接冷却媒体が流れ冷却することが難しい。そのため、１層から３層までの内部のセグメントコイル１０１Ｂ〜１０１Ｄ等の冷却効果が低下するため問題となる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は冷却媒体を絶縁インシュレータの隙間から流れるようにし、冷却効率が向上したステータ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様におけるステータは、以下の構成を有する。
（１）複数のスロットを放射線状に備えるステータコアと、前記スロットに前記ステータコアの径方向に複数個備えられる一対の直線部と連結部によりＵ字形状に構成されたセグメントコイルと、前記直線部の端部の間に絶縁インシュレータを有するステータにおいて、前記端部に、個別絶縁インシュレータが個別に挿入されていること、を特徴とする。
ここで端部とは、セグメントコイルの直線部のうちステータコアから突出している部分のことをいう。
【００１０】
（２）（１）に記載するステータにおいて、前記個別絶縁インシュレータに、前記セグメントコイルを挿入する切込孔が２か所に形成されていること、前記２か所の切込孔は平行の位置に位置すること、が好ましい。
【００１１】
（３）（２）に記載するステータにおいて、前記切込孔の両端部に破れ防止孔が形成されていること、が好ましい。
【００１２】
（４）（１）乃至（３）に記載するいずれか一つのステータにおいて、前記個別絶縁インシュレータに流体を流入させるための流体孔が形成されていること、が好ましい。
【００１３】
（５）（１）乃至（４）に記載するいずれか一つのステータにおいて、前記個別絶縁インシュレータの角部が面取りされていること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記ステータの作用及び効果について説明する。
（１）セグメントコイルの直線部の端部に、個別絶縁インシュレータが個別に挿入されていることにより、個別絶縁インシュレータ同士の隙間から冷却媒体を流すことができる。そのため、ステータの径方向に対して冷却媒体を流すことができる。冷却媒体が径方向であるステータの中心部にまで浸透することにより、ステータ全体の冷却効率を向上させることができる。
また、個別絶縁インシュレータをセグメントコイルの直線部の端部に個別に挿入することにより、絶縁性が必要な部分に対して直接個別絶縁インシュレータを位置させることができ、確実に絶縁することができる。さらに、個別絶縁インシュレータとすることにより、個別絶縁インシュレータの間には隙間ができ、冷却媒体が流れることができる。
また、個別絶縁インシュレータを用いることにより、絶縁の必要な部分についてのみ用意すればよいため余分な絶縁インシュレータを排除することができる。そのため、材料費を低減することができる。
また、セグメントコイル毎に個別絶縁インシュレータが挿入されているため、絶縁インシュレータの位置ずれを防止することができ、確実にセグメントコイル同士の絶縁を図ることができる。
【００１５】
（２）（１）に記載する作用効果のほか、個別絶縁インシュレータに、セグメントコイルを挿入する切込孔が２か所に形成されていること、２か所の切込孔は平行の位置に位置することにより、個別絶縁インシュレータを容易にセグメントコイルの端部に挿入し固定することができる。
また、１か所の切込孔にセグメントコイルの端部を挿入し、さらに他方の切込孔にセグメントコイルの端部を挿入することで、個別絶縁インシュレータをセグメントコイルの固定することができる。特に、セグメントコイルは断面平角形状であるため、２か所の切込孔にセグメントコイルの端部を挿入することにより個別絶縁インシュレータは回転することなく固定される。個別絶縁インシュレータが固定されることにより、セグメントコイル同士の距離を確実に取ることができるため確実に絶縁することができる。
【００１６】
（３）（２）に記載する作用効果のほか、切込孔の両端部に破れ防止孔が形成されていることにより、切込孔が破れるのを防止することができる。切込孔は、セグメントコイルに対して元の位置に戻ろうとする反発力を有する。そして、反発力により個別絶縁インシュレータはセグメントコイルに固定される。そのため、切込孔が破れると切込孔による反発力が失われ固定力が発揮できなくなる。したがって、切込孔が破れるのを防止することができることにより、個別絶縁インシュレータを変わらずセグメントコイルに固定することができる。
【００１７】
（４）（１）乃至（３）に記載する作用効果のほか、個別絶縁インシュレータに流体を流入させるための流体孔が形成されていることにより、絶縁インシュレータを冷却媒体が流れることができる。個別絶縁インシュレータを冷却媒体が流れることができることにより、冷却媒体がステータの径方向に流れることができる。そのため、冷却媒体がステータの中心部までいきわたらせることができることにより、ステータ全体の冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
（５）（１）乃至（４）に記載する作用効果のほか、個別絶縁インシュレータの角部が面取りされていることにより、個別絶縁インシュレータがセグメントコイルを捻った場合の捻り曲面の形状と合致する。それにより、個別絶縁インシュレータがセグメントコイルからはみ出す面積が小さくなるため、個別絶縁インシュレータが他のセグメントコイル及び他の個別絶縁インシュレータの邪魔をすることがない。
また、個別絶縁インシュレータが必要な部分のみとなるため材料費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るステータの製造過程（１）の概念図である。
【図２】本発明に係るステータの製造過程（２）の概念図である。
【図３】本発明に係るステータの製造過程（３）の概念図である。
【図４】本発明に係るステータの概念図である。
【図５】本発明に係る図４に示すステータの点線Ｘに係る一部拡大概念図である。
【図６】本発明に係る個別絶縁インシュレータの正面図である。
【図７】本発明に係るセグメントコイルの端部に個別絶縁インシュレータを挿入した状態の正面図である。
【図８】本発明に係る図３に示すステータの一部拡大概念図である。
【図９】本発明に係る個別絶縁インシュレータの挿入孔の変形例を示した図である。
【図１０】本発明に係る個別絶縁インシュレータの変形例（１）の正面図である。
【図１１】本発明に係る個別絶縁インシュレータの変形例（２）の正面図である。
【図１２】本発明に係る個別絶縁インシュレータの変形例（３）の正面図である。
【図１３】本発明に係るセグメントコイルの概念図である。
【図１４】本発明に係る各スロット内に１０本のスロット内導線Ｓ１〜Ｓ１０が配置されているステータコアの一部概念断面図である。
【図１５】本発明に係るＵ相第１コイルＵ１のセグメントコイルの配置及び接続を示す図である。
【図１６】本発明に係るＵ相第２コイルＵ２のセグメントコイルの配置及び接続を示す図である。
【図１７】従来技術に係るステータの製造過程（１）の概念図である。
【図１８】従来技術に係るステータの製造過程（２）の概念図である。
【図１９】従来技術に係るステータの製造過程（３）の概念図である。
【図２０】従来技術に係るステータの概念図である。
【図２１】従来技術に係る図２０に示すステータの点線Ｙに係る一部拡大概念図である。
【図２２】本発明に係るステータ全体を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係るステータの一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
＜モータの構成＞
本発明のモータは、ステータ１、固定子、及び、ハウジング等により形成される。本実施形態におけるモータは、以下で詳細に説明するステータ１の構造以外従来技術と異なるところがないため説明を割愛する。なお、本発明のモータは、従来技術のモータが有する作用効果と同様の作用効果を有する。
【００２２】
＜ステータの構成＞
図４にステータ１の概念断面図を示す。図１４にステータ１の各スロット内に１０本のスロット内導線Ｓ１〜Ｓ１０が配置されているステータコアの一部概念断面図を示す。
図４に示すように、ステータ１は、ステータコア２０等により構成されている。本実施例のステータコア２０は、４８個のティースＴ１〜Ｔ４８と、４８箇所のスロットＴＳ１〜ＴＳ４８を備えている。また、図１４に示すように、各スロットＴＳ１〜ＴＳ４８内には、１０本のスロット内導線Ｓ１〜Ｓ１０が装着されている。本文においてスロット内導線というときは、セグメントコイルをステータコア内に挿入したものをスロット内導線という。そのため、セグメントコイルとスロット内導線は同一の物品である。
【００２３】
図１４に示すように、ティースＴ２１とティースＴ２２の間のスロットＴＳ２２に、Ｕ相第１コイルＵ１の第１セグメント群Ａのうち、片側の１０本の直線部Ａ１を構成するスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１〜Ｕ１Ａ１Ｓ１０が、外周側から内周側に重ねて配置されている。ティースＴ２２とティースＴ２３の間のスロットＴＳ２３に、Ｕ相第２コイルＵ２の第１セグメント群Ａのうち、片側の１０本の直線部Ａ１を構成するスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ１〜Ｕ２Ａ１Ｓ１０が、外周側から内周側に重ねて配置されている。
ティースＴ２３とティースＴ２４の間のスロットＴＳ２４に、Ｖ相第１コイルＶ１の第１セグメントコイル群Ａのうち、片側の１０本の直線部Ａ１を構成するスロット内導線Ｖ１Ａ１Ｓ１〜Ｖ１Ａ１Ｓ１０が、外周側から内周側に重ねて配置されている。ティースＴ２４とティースＴ２５の間のスロットＴＳ２５に、Ｖ相第２コイルＶ２の第１セグメントコイル群Ａのうち、片側の１０本の直線部Ａ１を構成するスロット内導線Ｖ２Ａ１Ｓ１〜Ｖ２Ａ１Ｓ１０が、外周側から内周側に重ねて配置されている。
【００２４】
ティースＴ２５とティースＴ２６の間のスロットＴＳ２６に、Ｗ相第１コイルＷ１の第１セグメントコイル群Ａのうち、片側の１０本の直線部Ａ１を構成するスロット内導線Ｗ１Ａ１Ｓ１〜Ｗ１Ａ１Ｓ１０が、外周側から内周側に重ねて配置されている。ティースＴ２６とティースＴ２７の間のスロットＴＳ２７に、Ｗ相第２コイルＷ２の第１セグメントコイル群Ａのうち、片側の１０本の直線部Ａ１を構成するスロット内導線Ｗ２Ａ１Ｓ１〜Ｗ２Ａ１Ｓ１０が外周側から内周側に重ねて配置されている。
ティースＴ２７とティースＴ２８の間のスロットＴＳ２８は、Ｕ相第１コイルＵ１の第１セグメントコイル群Ａの他方の１０本の直線部Ａ２を構成するスロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ１〜Ｕ１Ａ２Ｓ１０が、外周側から内周側に重ねて配置されている。１０本のセグメントコイル９により各々、Ｕ相第１コイルＵ１、Ｕ相第２コイルＵ２、Ｖ相第１コイルＶ１、Ｖ相第２コイルＶ２、Ｗ相第１コイルＷ１、及びＷ相第２コイルＷ２が構成されている。
【００２５】
そして、Ｕ相第１コイルＵ１、Ｕ相第２コイルＵ２、Ｖ相第１コイルＶ１、Ｖ相第２コイルＶ２、Ｗ相第１コイルＷ１、及びＷ相第２コイルＷ２の６個のコイルは、各々４個のセグメントコイル群Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄより構成されている。
Ｕ相第１コイルＵ１のセグメントコイルの配置を図１５に示し、Ｕ相第２コイルＵ２のセグメントコイルの配置を図１６に示す。Ｖ相第１コイルＶ１、Ｖ相第２コイルＶ２、Ｗ相第１コイルＷ１、及びＷ相第２コイルＷ２の配置も、図１５、図１６に準じている。
図１５に示すように、４８スロットには、Ｕ相第１コイルＵ１として、セグメントコイル群Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ、Ｕ１Ｃ、Ｕ１Ｄが、スロットＴＳ２２（Ｕ１Ａ１）、ＴＳ２８（Ｕ１Ａ２）、ＴＳ３４（Ｕ１Ｂ１）、ＴＳ４０（Ｕ１Ｂ２）、ＴＳ４６（Ｕ１Ｃ１）、ＴＳ４（Ｕ１Ｃ２）、ＴＳ１０（Ｕ１Ｄ１）、及びＴＳ１６（Ｕ１Ｄ２）の８箇所に挿入されている。
また、図１６に示すように、Ｕ相第２コイルとして、セグメントコイル群Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂ、Ｕ２Ｃ、Ｕ２Ｄが、スロットＴＳ２３（Ｕ２Ａ１）、ＴＳ２９（Ｕ２Ａ２）、ＴＳ３５（Ｕ２Ｂ１）、ＴＳ４１（Ｕ２Ｂ２）、ＴＳ４７（Ｕ２Ｃ１）、ＴＳ５（Ｕ２Ｃ２）、ＴＳ１１（Ｕ２Ｄ１）、及びＴＳ１７（Ｕ２Ｄ２）の８箇所に挿入されている。
【００２６】
同様に、Ｖ相第１コイルＶ１として、セグメントコイル群Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂ、Ｖ１Ｃ、Ｖ１Ｄが、スロットＴＳ２４（Ｖ１Ａ１）、ＴＳ３０（Ｖ１Ａ２）、ＴＳ３６（Ｖ１Ｂ１）、ＴＳ４２（Ｖ１Ｂ２）、ＴＳ４８（Ｖ１Ｃ１）、ＴＳ６（Ｖ１Ｃ２）、ＴＳ１２（Ｖ１Ｄ１）、ＴＳ１８（Ｖ１Ｄ２）の８箇所に挿入されている。
また、Ｖ相第２コイルとして、セグメントコイル群Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂ、Ｖ２Ｃ、Ｖ２Ｄが、スロットＴＳ２５（Ｖ２Ａ１）、ＴＳ３１（Ｖ２Ａ２）、ＴＳ３７（Ｖ２Ｂ１）、ＴＳ４３（Ｖ２Ｂ２）、ＴＳ１（Ｖ２Ｃ１）、ＴＳ７（Ｖ２Ｃ２）、ＴＳ１３（Ｖ２Ｄ１）、及びＴＳ１９（Ｖ２Ｄ２）の８箇所に挿入されている。
【００２７】
同様に、Ｗ相第１コイルＷ１として、セグメントコイル群Ｗ１Ａ、Ｗ１Ｂ、Ｗ１Ｃ、Ｗ１Ｄが、スロット２６(Ｗ１Ａ１)、ＴＳ３２(Ｗ１Ａ２)、ＴＳ３８(Ｗ１Ｂ１)、ＴＳ４４(Ｗ１Ｂ２)、ＴＳ２(Ｗ１Ｃ１)、ＴＳ８(Ｗ１Ｃ２)、ＴＳ１４(Ｗ１Ｄ１)、及びＴＳ２０(Ｗ１Ｄ２)の８箇所に挿入されている。
また、Ｗ相第２コイルとして、セグメントコイル群Ｗ２Ａ、Ｗ２Ｂ、Ｗ２Ｃ、Ｗ２Ｄが、スロットＴＳ２７（Ｗ２Ａ１）、ＴＳ３３（Ｗ２Ａ２）、ＴＳ３９（Ｗ２Ｂ１）、ＴＳ４５（Ｗ２Ｂ２）、ＴＳ３（Ｗ２Ｃ１）、ＴＳ９（Ｗ２Ｃ２）、ＴＳ１５（Ｗ２Ｄ１）、及びＴＳ２１（Ｗ２Ｄ２）の８箇所に挿入されている。
６個のコイルが、一対１０本、計２０本の直線部を備えるため、その４倍で、合計４８０本の直線部となり、４８個のスロットＴＳ１〜ＴＳ４８に対して、１０本ずつ配置される。
【００２８】
ここで、Ｕ相の分布巻きコイルを形成するためには、Ｕ相第１コイルのセグメントコイル群Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ、Ｕ１Ｃ、Ｕ１Ｄの各々の内部で、内部接続すると共に、Ｕ相第１コイルＵ１の４個のセグメントコイル群Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ、Ｕ１Ｃ、Ｕ１Ｄを、順次接続する必要がある。同様に、Ｕ相第２コイルのセグメント群Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂ、Ｕ２Ｃ、Ｕ２Ｄを、順次接続する必要がある。
さらに、Ｕ相第１コイルＵ１ＤとＵ相第２コイルＵ２Ａとを接続する必要がある。同様に、Ｖ相の分布巻きコイルを形成するためには、Ｖ相第１コイルＶ１Ｄと、Ｖ相第２コイルＶ２ＡをＵ相と同様に接続する必要がある。同様に、Ｗ相の分布巻きコイルを形成するためには、Ｗ相第１コイルＷ１Ｄ、Ｗ相第２コイルＷ２ＡをＵ相と同様に接続する必要がある。
【００２９】
内部接続に関し、ステータ１の一部拡大概念側面図を示した図８を用いて説明する。
図８に示すように、Ｕ相第１コイルの片側の直線部Ｕ１Ａ１のスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１の端部Ｕ１Ａ１Ｓ１Ｍと、他方の直線部Ｕ１Ａ２のスロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ２の端部Ｕ１Ａ２Ｓ２Ｍ（以降、構成するスロット内導線の端部を示す場合には末尾に「Ｍ」を付けて表す）とを接続する必要がある。そのためには、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１のステータコア１１から突出している端部Ｕ１Ａ１Ｓ１Ｍを図１４に矢印で示すように、反時計周りに捻り成形し、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ２のステータコア１１から突出している端部Ｕ１Ａ２Ｓ２Ｍを時計回りに捻り成形して、両者を近づけて溶接接合する。
また、スロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ１のステータコア１１から突出している端部Ｕ２Ａ１Ｓ１Ｍを図１４に矢印で示すように、反時計周りに捻り成形し、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ２のステータコア１１から突出している端部Ｕ１Ａ２Ｓ２Ｍを時計回りに捻り成形して、両者を近づけて溶接接合する。
その他のスロット内導線の端部も同様に捻り成形することにより溶接接合を行う。
【００３０】
次に、ステータ１全体でのセグメントコイルの接続を説明する。
図２２に示すように、Ｕ相第１コイルＵ１のスロットＴＳ２８内に挿入されたスロット内導線の最外周に位置するＵ１Ａ２Ｓ１の端部Ｕ１Ａ２Ｓ１Ｍは、スロットＴＳ３４内に挿入されたスロット内導線Ｕ１Ｂ１Ｓ１の端部Ｕ１Ｂ１Ｓ２Ｍと接続されている。そして、図１５に示すように、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ１は、連結部１２側でスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１と一体である。図２２に示すように、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１の端部Ｕ１Ａ１Ｓ１Ｍは、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ２の端部Ｕ１Ａ２Ｓ２Ｍと接続されている。スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ２は、図１５に示すように、連結部１２側でスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ３と一体である。
【００３１】
スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ３の端部Ｕ１Ａ１Ｓ３Ｍは、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ４の端部Ｕ１Ａ２Ｓ４Ｍと接続されている。スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ４は、連結部１５ｃ側でスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ５と一体である。スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ５の端部Ｕ１Ａ１Ｓ５Ｍは、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ６の端部Ｕ１Ａ２Ｓ６Ｍと接続されている。スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ６は、連結部１５ｃ側でスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ７と一体である。スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ７の端部Ｕ１Ａ１Ｓ７Ｍは、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ８の端部Ｕ１Ａ２Ｓ８Ｍと接続されている。スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ８は、連結部１５ｃ側でスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ９と一体である。
【００３２】
スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ９の端部Ｕ１Ａ１Ｓ９Ｍは、スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ１０の端部Ｕ１Ａ２Ｓ１０Ｍと接続されている。スロット内導線Ｕ１Ａ２Ｓ１０は、連結部１５ｃ側でスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１０と一体である。そして、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１０の端部Ｕ１Ａ１Ｓ１０Ｍは、スロットＴＳ１６内に挿入されているスロット内導線Ｕ１Ｄ２Ｓ９の端部Ｕ１Ｄ２Ｓ９Ｍと接続されている。
これにより、Ｕ１Ａで構成されるコイルは、スロットＴＳ２８内に挿入されたスロット内導線の最外周に位置するＵ１Ａ２Ｓ１の端部Ｕ１Ａ２Ｓ１Ｍにより、スロットＴＳ３４内に挿入されたスロット内導線Ｕ１Ｂ１Ｓ１の端部Ｕ１Ｂ１Ｓ１Ｍと接続され、コイル内で巻回された後、最内周に位置するスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１０により、スロットＴＳ１６内に挿入されているスロット内導線Ｕ１Ｄ２Ｓ９と接続されている。
【００３３】
（セグメントコイルの構成）
スロット内導線Ｓ１〜Ｓ１０に用いられる内の一つのセグメントコイル１５について説明する。
本実施例で使用しているセグメントコイル１５の一例を図１３に示す。セグメントコイル１５は断面が、縦約１．８ｍｍ、横約３．３ｍｍの平角形状の銅線の表面に被覆が形成された平角導線を成形したものである。セグメントコイル１５は、２本の直線部１５ｄ１、１５ｄ２と、直線部１５ｄ１と直線部１５ｄ２とを連結する連結部１５ｃを備えている。連結部１５ｃの中間位置にレーンチェンジを行うための段差部１５ｅが形成されている。セグメントコイル１５の直線部１５ｄ１と直線部１５ｄ２の端部には端部Ｍ（構成するスロット内導線の端部を示す場合には末尾に「Ｍ」を付けて表す）が形成されている。
図１３に示すセグメントコイル１５の形状は、一例であり、本実施例では、少しずつ形状の異なる１０余の種類のセグメントコイル１５を使用している。
【００３４】
＜個別絶縁インシュレータの構成＞
図６に個別絶縁インシュレータ５の正面図を示す。
個別絶縁インシュレータ５は、セグメントコイル１５の端部Ｍが他のセグメントコイルの端部Ｍと接触しないようにするために挿入する絶縁紙である。本実施形態においては、例えば個別絶縁インシュレータ５の材質について、ＰＰＳを用いる。ＰＰＳを用いるのは、溶接時の熱に耐えうるように耐熱性と、耐油性、耐薬品、絶縁性等を考慮したためである。
【００３５】
図６に示すように、個別絶縁インシュレータ５は、略長方形形状である。一対の角部は、面取りされ、面取り部５１が形成されている。本実施形態において、面取り部５１の角度θは、約６５度である。角度θは、個別絶縁インシュレータ５の短辺５ａを底辺にした場合の面取り部５１の角度を表す。
個別絶縁インシュレータ５には、一本のセグメントコイル１５の端部Ｍを挿入するため、第１切込孔５２及び第２切込孔５３が形成されている。本実施形態において、第１切込孔５２及び第２切込孔５３の形状は、ひし形形状である。第１切込孔５２及び第２切込孔５３は、個別絶縁インシュレータ５の長手方向の離れた部分に形成されている。
【００３６】
図１にステータの製造過程（１）の概念図を示し、図２にステータの製造過程（２）の概念図を示す。なお、図１及び図２は円形状のステータを平面として示したものであるためセグメントコイルが同じ形状で並んで示されているが、実際ステータは円形状であるため図面とは異なる。
図１に示すように、セグメントコイル１５の端部Ｍごとに対応する個別絶縁インシュレータ５を用意する。続いて図２に示すように、端部Ｍごとに個別絶縁インシュレータ５を挿入する。
【００３７】
図２の個別絶縁インシュレータ５の挿入を具体的に図７を用いて説明する。図７に個別絶縁インシュレータ５を一本のセグメントコイル１５の端部Ｍに挿入した状態の正面図を示す。
図７に示すように、セグメントコイル１５の端部Ｍに対して、奥に第２切込孔５３が来る。そのため、個別絶縁インシュレータ５のうち始めに第２切込孔５３を端部Ｍに挿入する。その際に、端部Ｍが図７中の表面側に出るように、個別絶縁インシュレータ５の後方から前方に対して挿入する。続いて、端部Ｍを、個別絶縁インシュレータ５の第１切込孔５２に前方から後方に挿入する。それにより、図７及び図２に示す状態になる。
【００３８】
個別絶縁インシュレータ５の第１切込孔５２及び第２切込孔５３はひし形形状であることにより、断面平角形状のセグメントコイル１５の端部Ｍに固定することができる。すなわち、第１切込孔５２及び第２切込孔５３のうちひし形の４辺がセグメントコイル１５の断面平角の４角と接触する。４辺と４角が接触することにより、個別絶縁インシュレータ５を一本のセグメントコイル１５の端部Ｍに固定することができる。そのため、個別絶縁インシュレータ５は回転せず、端部Ｍに常に位置させることができる。したがって、確実に隙間を形成し距離を開けることができるため、確実に絶縁することができる。
【００３９】
図３及び図８に示すように、セグメントコイルであるスロット内導線は捻られることにより、他のセグメントコイルであるスロット内導線を５本またぐ形となる。
例えば、図８に示すように、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１は捻られることにより、他のスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ２、Ｖ１Ａ１Ｓ２、Ｖ２Ａ１Ｓ２、Ｗ１Ａ１Ｓ２、Ｗ２Ａ１Ｓ２を５本またぐ形となる。そのため、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１は、他のスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ２、Ｖ１Ａ１Ｓ２、Ｖ２Ａ１Ｓ２、Ｗ１Ａ１Ｓ２、Ｗ２Ａ１Ｓ２と接触する。
その他のスロット内導線もスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１と同様に他のスロット内導線を５本またぎ、接触する形状となる。
【００４０】
スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１が他のスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ２、Ｖ１Ａ１Ｓ２、Ｖ２Ａ１Ｓ２、Ｗ１Ａ１Ｓ２、Ｗ２Ａ１Ｓ２と接触する部分には個別絶縁インシュレータ５が固定されている。そのため、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１と他のスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ２、Ｖ１Ａ１Ｓ２、Ｖ２Ａ１Ｓ２、Ｗ１Ａ１Ｓ２、Ｗ２Ａ１Ｓ２の間には個別絶縁インシュレータ５が存在し、直接接触することがない。したがって、確実に絶縁状態を確保することができる。
本実施形態においては、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１について説明したが、その他のスロット内導線も同様に絶縁状態を確保することができる。
【００４１】
また、図８に示すようにスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１、Ｕ２Ａ１Ｓ１等を捻った場合、例えばスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１とＵ２Ａ１Ｓ１に固定された個別絶縁インシュレータ５の間に隙間Ｈが形成される。隙間Ｈは、個別絶縁インシュレータ５がスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１、Ｕ２Ａ１Ｓ１等に対して個別に固定されているため形成される隙間である。隙間Ｈが形成されることにより、冷却媒体をセグメントコイル１５に流した場合、冷却媒体が隙間Ｈを流れステータの径方向に対して冷却媒体をいきわたらせることができる。
その他の個別絶縁インシュレータ５の間にもそれぞれ隙間Ｈが同様に形成される。
【００４２】
また、セグメントコイル１５の端部Ｍを挿入する切込孔が第１切込孔５２及び第２切込孔５３と２か所に形成されている。図６に示すように、第１切込孔５２及び第２切込孔５３は平行の位置に位置することにより、個別絶縁インシュレータ５を容易にセグメントコイル１５の端部である端部Ｍに挿入し固定することができる。
さらに、第２切込孔５３に端部Ｍを挿入し、続いて第１切込孔５２に端部Ｍを挿入することで、個別絶縁インシュレータ５をセグメントコイル１５に固定することができる。特に、セグメントコイル１５は断面平角形状であるため、ひし形形状である第１切込孔５２及び第２切込孔５３に挿入することにより個別絶縁インシュレータ５は回転することなく固定される。個別絶縁インシュレータ５が固定されることにより、他の端部Ｍとの距離を確実に取り確実に絶縁することができる。
本実施形態においてはセグメントコイル１５について説明したが他の形状のセグメントコイルであっても同様の作用効果を奏することができる。
【００４３】
スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１は捻られることにより角部Ｋ（構成するスロット内導線の角部を示す場合には末尾に「Ｋ」を付けて表す）が形成される。角部Ｕ１Ａ１Ｓ１Ｋは、捻られた状態であるため角部外周は略円形状となる。そのため、角部外周には鋭角の角部が存在せず、その角部の部分には導体が存在しない。
角部Ｕ１Ａ１Ｓ１Ｋの角部外周に対応する部分には個別絶縁インシュレータ５の面取り部５１が形成されている。個別絶縁インシュレータ５の面取り部５１が形成され絶縁紙が面取りされた状態であっても、対応する部分には導体が存在しないため絶縁性には何ら影響を与えることがない。
本実施形態においては角部Ｕ１Ａ１Ｓ１Ｋについてのみ説明したが、その他の角部Ｋに対応する部分には面取り部５１がそれぞれ形成されている。
他方、個別絶縁インシュレータ５は面取り部５１が形成されることにより、絶縁紙が不要な部分を削減することができるため材料費を低減することができる。
【００４４】
個別絶縁インシュレータ５には面取り部５１が形成されていることにより、セグメントコイル１５からはみ出す面積が小さくなる。そのため、個別絶縁インシュレータ５が他のセグメントコイル１５及び他の個別絶縁インシュレータの邪魔をすることがない。
また、個別絶縁インシュレータが必要な部分のみとなるため材料費を低減することができる。
図８に示すように、個別絶縁インシュレータ５の面取り部５１は、隣り合う両隣りの端部側に形成されている。そのため、端部Ｍを捻る場合にも、隣の個別絶縁インシュレータ５が邪魔となることがない。そのため、端部Ｍを容易に捻ることができる。
【００４５】
＜モータの作用効果＞
図４に示す状態において、ステータ１に対して、図中上方向から冷却媒体を流入させる。冷却媒体を流入させることによりスロット内導線を直接冷却する。それにより、モータの温度が下がり、電気抵抗が上がるのを防止することができ、モータの出力効率の低下を防止することができる。また、セグメントコイルに施してあるワニスや個別絶縁インシュレータ５の熱劣化を防止することができる。
【００４６】
特に本実施形態においては、図５に示すように冷却媒体を流入させた場合、冷却媒体は個別絶縁インシュレータ５に邪魔されることなく、直接スロット内導線に触れることができる。そのため、スロット内導線を効率よく冷却することができる。すなわち、個別絶縁インシュレータ５はセグメントコイル１５に対して個別に固定されているため、冷却媒体が流れてきたとしてもステータ１の径方向に流れることができ、径方向に存在するセグメントコイルを冷却することができる。例えば、図５に示すように、スロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ１に触れた冷却媒体は個別絶縁インシュレータ５Ａが妨げになることなく左右方向に流れる。スロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ１の左右方向に流れた冷却媒体は、ステータ１の径方向に存在する他のスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ２、Ｕ２Ａ１Ｓ３、Ｕ２Ａ１Ｓ４・・・に触れることができる。そのため、冷却媒体は径方向のスロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ２、Ｕ２Ａ１Ｓ３、Ｕ２Ａ１Ｓ４・・・に対して触れることができ冷却することができる。
また、スロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ１の左右方向に流れた冷却媒体は、径方向のみならず周方向に流れるものもある。そのため、スロット内導線Ｕ２Ａ１Ｓ１の左右方向に流れた冷却媒体は、ステータ１の周方向に存在する他のスロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１、Ｖ１Ａ１Ｓ１・・・に触れることができる。そのため、スロット内導線Ｕ１Ａ１Ｓ１、Ｖ１Ａ１Ｓ１・・・に対して直接冷却することができる。
なお、図５に示すステータの一部拡大概念図は、本実施形態における個別絶縁インシュレータ５を用いた場合の効果をわかりやすく図解した概念図である。すなわち、図５に示すスロット内導線は、図８に示すようにスロット内導線の端部が捻られた状態における個別絶縁インシュレータ５の効果である。スロット内導線は図８に示すように捻られた状態で使用され、捻られた状態で冷却されるためである。
【００４７】
以上詳細に説明したように、本実施形態のステータによれば、以下の作用効果を有する。
セグメントコイル１５の直線部１５ｄの端部である端部Ｍに、個別絶縁インシュレータ５が個別に挿入されていることにより、個別絶縁インシュレータ５の隙間Ｈから冷却媒体が流れる。そのため、ステータ１の径方向に冷却媒体が流れることができる。冷却媒体がステータ１の中心部までいきわたらせることができることにより、ステータ１全体の冷却効率を向上させることができる。
また、ステータ１の径方向だけではなく冷却媒体を周方向に流すこともできる。
また、セグメントコイル１５同士が隣り合い接触する恐れがある絶縁が必要な個所にのみ絶縁インシュレータを個別絶縁インシュレータ５として使用することができるため余分な絶縁インシュレータを排除することができる。そのため、絶縁インシュレータに係る材料費を低減することができる。
また、セグメントコイル１５毎に個別絶縁インシュレータ５が挿入されているため、個別絶縁インシュレータ５の位置ずれを防止することができ、確実にセグメントコイル１５同士の絶縁を図ることができる。
【００４８】
個別絶縁インシュレータ５に、セグメントコイル１５を挿入する第１切込孔５２及び第２切込孔５３の２つが形成され、さらに、両切込孔が平行の位置に位置することにより、個別絶縁インシュレータ５を容易にセグメントコイル１５の端部Ｍに挿入し固定することができる。
また、例えば第２切込孔５３に端部Ｍを挿入し、さらに第１切込孔５２に挿入することで、個別絶縁インシュレータ５をセグメントコイル１５の固定することができる。特に、セグメントコイル１５は断面平角形状であるため、第１切込孔５２及び第２切込孔５３にセグメントコイル１５の端部を挿入することにより個別絶縁インシュレータ５は回転することなく固定される。個別絶縁インシュレータ５が固定されることにより、セグメントコイル１５同士の距離を確実に取ることができるため確実に絶縁することができる。
【００４９】
（個別絶縁インシュレータの切込孔に破れ防止孔を形成した変形例）
図９の変形例は、図６に示す個別絶縁インシュレータ５と比較して、切込孔の両端部に破れ防止孔が形成されている点で異なるのみである。その他の構成及び作用効果は同一であるため、その他の部分についての詳細な説明を割愛する。
図９の個別絶縁インシュレータ６１のひし形形状の切込孔６２のうち対向する角部に破れ防止孔６３が形成されている。ここでいう対向する角部は、角部を結んだ線が短辺６１Ａと平行になる角部である。切込孔６２にセグメントコイル１５を挿入した時に、最も広がる部分が当該角部であるためである。
破れ防止孔６３が形成されていることにより、通常切込孔６２にセグメントコイル１５を挿入した場合であっても切込孔６２が引き裂かれて破れてしまうことを防止することができる。したがって、切込孔６２が避けてセグメントコイル１５に対しての反発力が弱まることがないため個別絶縁インシュレータ６１の固定力を維持することができる。
【００５０】
（個別絶縁インシュレータに流体孔を形成した変形例）
図１０に個別絶縁インシュレータの変形例（１）の正面図を、図１１に変形例（２）の正面図を、図１２に変形例（３）の正面図を示す。
図１０乃至図１２の変形例は、図６に示す個別絶縁インシュレータ５と比較して、冷却媒体を流入させるための流体孔が形成されている点で異なるのみである。その他の構成及び作用効果は同一であるため、その他の部分についての詳細な説明を割愛する。
図１０の個別絶縁インシュレータ７１には、個別絶縁インシュレータ７１の短辺７１Ａと平行に形成された複数の横状スリットの流体孔７２が形成されている。
図１１の個別絶縁インシュレータ７３には、水球形状の複数の流体孔７４が形成されている。
図１２の個別絶縁インシュレータ７６には、個別絶縁インシュレータ７６の長辺７６Ｂと平行に形成された複数の縦状スリットの流体孔７７が形成されている。
【００５１】
図１０乃至図１２の変形例に示すように、個別絶縁インシュレータ７１、７３、７６に対して流体孔７２、７４、７７が形成されていることにより、冷却媒体が個別絶縁インシュレータ７１、７３、７６の間を流れることができる。冷却媒体が流れることができることにより、冷却媒体がステータ１の径方向により流れやすくなる。そのため、冷却媒体がステータ１の中心部までいきわたらせることができることにより、ステータ１全体の冷却効率を向上させることができる。
【００５２】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、本実施形態において、切込孔をひし形形状としたが、切込線とすることもできる。切込線とすることにより、切込孔を形成することが容易になり、コストを低減することができる。
【００５３】
例えば、図９の破れ防止孔及び図１０乃至図１３の流体孔７２、７４、７７を組み合わせることもできる。組み合わせることで、個別絶縁インシュレータは、切込孔は破れにくくなることにより長期間にわたり反発力を有することができるためセグメントコイルに個別絶縁インシュレータを固定することができる。また、個別絶縁インシュレータに流体孔が形成されているため冷却媒体が流入し易くなりステータの温度上昇を防ぐことができる。よって、両方を組み合わせることにより、個別絶縁インシュレータが熱劣化することを防止でき、長期間個別絶縁インシュレータをセグメントコイルに固定させることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１      ステータ
２０    ステータコア
Ｔ１〜Ｔ４８  ティース
ＴＳ１〜ＴＳ４８  スロット
５      個別絶縁インシュレータ
５１    面取り部
５２    第１切込孔
５３    第２切込孔
１５    セグメントコイル
Ｍ      端部
１５ｃ  連結部
１５ｄ  直線部
Ｈ      隙間
【図１】
2013034330.tif 000003
【図２】
2013034330.tif 000004
【図３】
2013034330.tif 000005
【図４】
2013034330.tif 000006
【図５】
2013034330.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013034330.tif 000009
【図８】
2013034330.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2013034330.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2013034330.tif 000014
【図１３】
2013034330.tif 000015
【図１４】
2013034330.tif 000016
【図１５】
2013034330.tif 000017
【図１６】
2013034330.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2013034330.tif 000020
【図１９】
2013034330.tif 000021
【図２０】
2013034330.tif 000022
【図２１】
2013034330.tif 000023
【図２２】
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