(57)【要約】【課題】ステータの小型化と沿面放電の防止を両立可能なスロット絶縁紙、ステータ、回転電機及びステータの製造方法を提供する。【解決手段】回転電機１００のステータコア２１のスロット２１Ｃに挿入される巻線２２とステータコア２１とを電気的に絶縁するようスロット２１Ｃ内に配設されるスロット絶縁紙２３であって、硬質な材料からなる硬質層２３Ａと、硬質層２３Ａに積層される軟質な材料からなる軟質層２３Ｂと、を有する。スロット２１Ｃから突出する位置にある硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂのうち、硬質層２３Ａには、ロータ１０の回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位が複数形成される。【選択図】図４Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のステータコアのスロットに挿入される巻線と前記ステータコアとを電気的に絶縁するよう前記スロット内に配設されるスロット絶縁紙であって、
硬質な材料からなる硬質層と、
前記硬質層に積層される軟質な材料からなる軟質層と、
を有し、
前記スロットから突出する位置にある前記硬質層と前記軟質層のうち、当該硬質層には、前記ロータの回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位が複数形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項２】
請求項１に記載のスロット絶縁紙であって、
前記脆弱部位は、前記巻線の幅に対応する位置に設けられる、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスロット絶縁紙であって、
前記硬質層と前記軟質層とによって二層構造となるように積層形成され、
前記硬質層は、前記ステータコアの前記スロットに配置されたときに前記巻線側に位置する、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のスロット絶縁紙であって、
前記硬質層と前記軟質層とによって三層構造となるように積層形成され、
前記軟質層は、二枚の前記硬質層の間に配置される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙であって、
前記脆弱部位は、前記硬質層の表面に形成される切欠き部である、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項６】
請求項５に記載のスロット絶縁紙であって、
前記切欠き部は、線状に形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項７】
請求項５に記載のスロット絶縁紙であって、
前記切欠き部は、Ｖ字状に形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙であって、
前記硬質層の材料は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレート、又はポリイミド、若しくはこれらの組合せである、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙であって、
前記軟質層は、前記硬質層の前記脆弱部位の破断時に、伸びが１００％以上の伸びに設定された材料により形成される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項１０】
請求項９に記載のスロット絶縁紙であって、
前記軟質層は、少なくとも一種以上の非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物である、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙であって、
前記軟質層は、粘着性のある材料によって形成され、
前記硬質層は、粘着性のある前記軟質層によって一体保持される、
ことを特徴とするスロット絶縁紙。
【請求項１２】
円環状に形成されるステータコアと、
前記ステータコアのスロットに挿入される巻線と、
前記スロット内に配設され、前記巻線を取り囲むように設けられる請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙と、
を備えることを特徴とするステータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のステータと、
前記ステータ内に回転自在に配置されるロータと、
を備えることを特徴とする回転電機。
【請求項１４】
請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載のスロット絶縁紙を用いたステータの製造方法であって、
前記ステータコアの前記スロット内にスロット絶縁紙を配設するスロット絶縁紙配設工程と、
前記スロットに前記巻線を挿入する巻線挿入工程と、
挿入された前記巻線の先端を屈曲させコイルエンドを形成する巻線屈曲工程と、
を有することを特徴とするステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロット絶縁紙、ステータ、回転電機及びステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステータコアに巻線を組み付けることにより回転電機のステータを製造する方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、巻線とステータコアとの絶縁をとるために、ステータコアのスロット内から巻線のコイルエンド付近までスロット絶縁紙を配設したステータが開示されている。また、特許文献１では、コイルエンドを形成するために、巻線は、ロータの回転軸方向に延設された後に屈曲される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３４４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているように、ステータコアと巻線との間で沿面放電の発生しない距離を確保するという観点から、巻線を屈曲させる位置はステータコアの端部から離されている。巻線の屈曲される位置がステータコアの端部から離されている分だけ、コイルエンドは、ロータ回転軸方向に高く突出され形成される。したがって、ステータが大型になるという問題がある。
【０００６】
他方で、コイルエンドのロータ回転軸方向の高さを抑えようと、スロット絶縁紙が配設されている位置から巻線を屈曲させた場合には、スロット絶縁紙が屈曲させた巻線に押圧され破れてしまう。スロット絶縁紙が破れた部分では、沿面放電の発生しない距離をスロット絶縁紙が確保できなくなるので、ステータコアと巻線との間で沿面放電が生じてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ステータの小型化と沿面放電の防止を両立可能なスロット絶縁紙、ステータ、回転電機及びステータの製造方法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】
【０００８】
本発明のある態様によるスロット絶縁紙は、回転電機のステータコアのスロットに挿入される巻線とステータコアとを電気的に絶縁するようスロット内に配設される。スロット絶縁紙は、硬質な材料からなる硬質層と、硬質層に積層される軟質な材料からなる軟質層と、を有する。スロットから突出する位置にある硬質層と軟質層のうち、硬質層には、ロータの回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位が複数形成される。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によれば、スロット絶縁紙の硬質層の脆弱部位が巻線の形状に対応して開裂し、軟質層が屈曲する巻線の形状に対応して破けずに柔軟に伸展する。このため、巻線の形状に対応してスロット絶縁紙が追従するように変形できるので、沿面放電を防止可能な範囲でコイルエンドをステータコアの端部近くで屈曲形成でき、ステータを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態のロータとステータとを有する回転電機の一部断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態のスロット絶縁紙を配設したステータコアの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第1実施形態のステータコアに巻線を組み付けたときの一部斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１のＩＶａ線に沿うステータコアと巻線とスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１のＩＶｂ線に沿う巻線とスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態のステータコアのスロット内にスロット絶縁紙を配設するスロット絶縁紙配設工程の一部斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態のステータコアのスロットに巻線を挿入する巻線挿入工程の一部斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態の巻線屈曲工程後の巻線とスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態のステータコアのスロットに挿入した巻線の先端を屈曲させる巻線屈曲工程の一部斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、スロット内に配設する前の本発明の第１実施形態のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１実施形態の第１変形例のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、第１実施形態の第２変形例のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第２実施形態のステータコアと巻線とスロットライナー位置のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第２実施形態の巻線とスロット突出位置のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、スロット内に配設する前の本発明の第２実施形態のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第２実施形態の第１変形例のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、第２実施形態の第２変形例のスロット絶縁紙の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のロータ１０とステータ２０とを有する回転電機１００の一部断面図である。
【００１３】
図１に示す回転電機１００は、回転自在に配置されるロータ１０と、ロータ１０の外周を取り囲むように円環状に設けられるステータ２０と、ロータ１０及びステータ２０を内部に収容するケース部材３０と、を備える。
【００１４】
ロータ１０は、ロータ１０の回転軸方向に延設される棒状の部材であるシャフト部材１１と、シャフト部材１１の外周側に配置されるロータコア１２と、ロータコア１２に当接配置されるエンドプレート１３と、を備える。
【００１５】
ケース部材３０は、ロータ１０及びステータ２０を保護する筒状の筐体である。ケース部材３０は、ケース部材３０の内周面でステータ２０を保持する。また、ケース部材３０は、ケース部材３０の内径端部に設置された軸受３１でロータ１０のシャフト部材１１を保持する。
【００１６】
ステータ２０は、図１から図３に示すように、円環状のステータコア２１と、ステータコア２１のスロット２１Ｃに挿入される巻線２２と、スロット２１Ｃ内に配設されるスロット絶縁紙２３と、を備える。
【００１７】
以下、図２及び図３を参照して、ステータ２０の詳細な構成について説明する。図２は、スロット絶縁紙２３を配設したステータコア２１の斜視図である。図３は、ステータコア２１に巻線２２を組み付けたときの一部斜視図である。
【００１８】
ステータコア２１は、図２に示すように複数個の、例えば六個の分割コア２１Ａが周方向に沿って連結することで、円環状に構成されている。各分割コア２１Ａは、電磁鋼板が積層されることにより形成される。各分割コア２１Ａには内径方向に突出するティース部２１Ｂが例えば八個ずつ設けられており、隣り合うティース部２１Ｂの間には空間としてのスロット２１Ｃが形成される。また、分割コア２１Ａが連結されることによって、隣り合う分割コア２１Ａのティース部２１Ｂとの間にもスロット２１Ｃが形成される。
【００１９】
スロット絶縁紙２３は、ステータコア２１のスロット２１Ｃ内に配設される絶縁性の部材である。スロット絶縁紙２３は、長尺方向の長さがスロット２１Ｃよりも長くなるように形成される。このためスロット絶縁紙２３は、図１に示すように、スロット２１Ｃ内に配設されたときにスロット絶縁紙２３の両端がスロット２１Ｃより突出してステータコア２１の両端からロータ１０の回転軸方向にはみ出た状態になる。
【００２０】
巻線２２は、外周を絶縁コーティング材で被覆された平角型の電線である。巻線２２は、図３に示すようにステータコア２１のスロット２１Ｃに挿入するようにしてティース部２１Ｂの側面に配設される。巻線２２は、スロット２１Ｃ内に挿入されているスロット内巻線２２Ａと、スロット２１Ｃから突出しているコイルエンド２２Ｂと、を有する。なお、図３では、巻線２２とスロット２１Ｃとの位置関係が分かりやすくなるよう、スロット絶縁紙２３の図示を省略している。なお、巻線２２には、平角型以外にも例えば円柱型の電線を用いてもよい。
【００２１】
ここで、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、ステータコア２１の一つのスロット２１Ｃと巻線２２とスロット絶縁紙２３との位置関係について説明する。図４Ａは、図１のＩＶａ線に沿うステータコア２１と巻線２２とスロット絶縁紙２３の一部断面図である。図４Ｂは、図１のＩＶｂ線に沿う巻線２２とスロット絶縁紙２３の一部断面図である。
【００２２】
図４Ａに示すように、ステータコア２１の一つのスロット２１Ｃ内にはスロット絶縁紙２３がＵ字状に配設され、スロット絶縁紙２３の内側には巻線２２が挿入される。
【００２３】
巻線２２は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、一つのスロット２１Ｃに対して複数本ずつ、例えば４本ずつ挿入される。
【００２４】
巻線２２のスロット内巻線２２Ａは、図４Ａに示すように周囲からワニス２４を含浸させることによってスロット２１Ｃ内の挿入された位置に固定される。固定されたスロット内巻線２２Ａは、巻線２２の絶縁コーティング材とスロット絶縁紙２３とワニス２４とによって、ステータコア２１及び他の巻線２２のスロット内巻線２２Ａと電気的に絶縁される。なお、スロット内巻線２２Ａの固定には、絶縁性の樹脂モールドを用いることとしてもよい。
【００２５】
巻線２２のコイルエンド２２Ｂは、図３に示すように、ステータコア２１の外側に配置される。コイルエンド２２Ｂの一端はスロット２１Ｃ内に挿入されたスロット内巻線２２Ａと電気的に接続され、他端は他のスロット２１Ｃ内のスロット内巻線２２Ａと接続される。また、コイルエンド２２Ｂは、他の巻線２２のコイルエンド２２Ｂとは離間して配置される。このため、コイルエンド２２Ｂは、絶縁コーティング材と空気層とによって、他の巻線２２のコイルエンド２２Ｂと電気的に絶縁される。また、コイルエンド２２Ｂは、図４Ｂに示すように、巻線２２の絶縁コーティング材とスロット絶縁紙２３によって、ステータコア２１と電気的に絶縁される。
【００２６】
スロット絶縁紙２３は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂとによって三層構造となるように積層形成された絶縁性のシート部材である。スロット絶縁紙２３は、スロット２１Ｃ内に配設されスロット内巻線２２Ａを取り囲むとともに、スロット２１Ｃから外部に突出し巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近を取り囲んでいる。ここで、スロット絶縁紙２３が、スロット内巻線２２Ａを取り囲むようにスロット２１Ｃ内に配設されている位置を、スロットライナー位置と称すこととする。また、スロット絶縁紙２３が、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近を取り囲むようにスロット２１Ｃから外部に突出している位置を、スロット突出位置と称すこととする。
【００２７】
硬質層２３Ａは、スロット絶縁紙２３の両表面層に配置される。二枚の硬質層２３Ａの間には、軟質層２３Ｂが配置される。硬質層２３Ａは、例えば、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレート、又は、ポリイミド、若しくはこれらの組合せの材料によって形成された絶縁性のシート部材である。
【００２８】
硬質層２３Ａの表面には、図４Ｂに示すように、スロット突出位置に切欠き部２３Ｃが形成されている。切欠き部２３Ｃは、硬質層２３Ａを貫通しないように所定の深さでスロット絶縁紙２３の表面側にのみ形成される。切欠き部２３Ｃは、硬質層２３Ａを開裂可能なようにロータ１０の回転軸方向に沿って形成されている。切欠き部２３Ｃは、図４Ｂに示すように、脆弱部位として線状の切欠き部２３Ｃが所定の間隔Δｗで隣り合う巻線２２の間、又は端に配置される巻線２２の外端付近に複数形成される。間隔Δｗは、巻線２２の幅に対応して設定される間隔で、巻線２２の幅よりもわずかに広く設定される。
【００２９】
軟質層２３Ｂは、スロット絶縁紙２３の中間層として配置される。軟質層２３Ｂは、ゴム状の弾力性を有する材料によって形成され、１００％以上の伸び率で伸展可能な絶縁性のシート部材である。また、軟質層２３Ｂは、粘着性のある材料で形成される。軟質層２３Ｂは、例えば、少なくとも一種以上の非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物によって形成される。非ジエン系ゴムは、ポリマー主鎖に二重結合を全く又はほとんど持たないゴム組成物で、化学的な反応性が低く耐久性に優れるゴム組成物である。軟質層２３Ｂには、好ましくは、非ジエン系ゴムの中から、ブチルゴムや熱可塑性ポリウレタンゴム、シリコーンゴムが選択される。
【００３０】
次に、図５から図８を用いて、スロット絶縁紙２３を用いたステータ２０の製造方法について説明する。
【００３１】
まず、図５を参照して、ステータコア２１のスロット２１Ｃ内にスロット絶縁紙２３を配設するスロット絶縁紙配設工程について説明する。図５は、スロット絶縁紙配設工程の一部斜視図である。
【００３２】
スロット絶縁紙配設工程では、ステータコア２１のスロット２１Ｃの内周面に沿うようにしてスロット絶縁紙２３が配設される。スロット絶縁紙２３は、予めスロット２１Ｃの内周面の形状に合わせてＵ字状に折られており、スロット２１Ｃ内に挿入しやすい状態になっている。スロット絶縁紙２３がスロット２１Ｃ内に配設されると、スロット絶縁紙２３のスロット突出位置はスロット２１Ｃから外部にはみ出るよう突出し、スロットライナー位置はスロット２１Ｃ内に収まる。また、スロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａには、切欠き部２３Ｃが、図４Ｂに示すようにスロット突出位置に形成されているが、図４Ａに示すようにスロットライナー位置には形成されていない。したがって、スロット２１Ｃにスロット絶縁紙２３を配設する際にスロット絶縁紙２３に負荷がかかった場合でも、スロットライナー位置でスロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａが開裂することを防ぐことができる。このため、スロット２１Ｃ内にスロット絶縁紙２３を配設するためにスロットライナー位置でスロット絶縁紙２３を支持する場合や、スロット２１Ｃとスロット絶縁紙２３を密着させるために圧力を加える場合に、硬質層２３Ａが開裂することを防ぐことができる。
【００３３】
図６を参照して、スロット２１Ｃに巻線２２を挿入する巻線挿入工程について説明する。図６は、巻線挿入工程の一部斜視図である。
【００３４】
巻線挿入工程では、ステータコア２１のスロット２１Ｃに巻線２２の先端が挿入される。巻線２２の一端には、スロット内巻線２２Ａから直線的に延長された先端が形成されている。このため、巻線２２の先端からスロット内巻線２２Ａまでをスロット２１Ｃ内に簡便に挿入することができる。スロット２１Ｃ内には、スロット絶縁紙配設工程でスロット絶縁紙２３が配設されており、挿入された巻線２２は、スロット絶縁紙２３に取り囲まれることとなる。スロット２１Ｃ内に挿入されたスロット内巻線２２Ａは、その後、ワニス２４を含浸されることによって挿入された位置で固定される。
【００３５】
巻線２２の他端には、コイルエンド２２Ｂが形成されている。図７は、スロット２１Ｃから突出する巻線２２とスロット絶縁紙２３の一部断面図である。巻線２２は、図７に示すように、他端のコイルエンド２２Ｂとスロット２１Ｃとの間が所定の距離Ｈ１になるまで挿入される。距離Ｈ１は、スロット２１Ｃから突出するスロット絶縁紙２３の突出長さＬよりも短い距離に設定される。距離Ｈ１は、コイルエンド２２Ｂとステータコア２１との間で沿面放電の生じない距離に設定される。このように巻線２２を配置した場合、スロット突出位置におけるスロット絶縁紙２３は、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近の屈曲した部分に押圧されることによって、屈曲した巻線２２の形状に対応するように変形する。
【００３６】
スロット絶縁紙２３のスロット突出位置は、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近を取り囲む位置となる。スロット突出位置におけるスロット絶縁紙２３には、図４Ｂに示すように、硬質層２３Ａに切欠き部２３Ｃが形成されている。このため、スロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａは、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近の屈曲した部分に押圧されることによって、切欠き部２３Ｃに沿って開裂し破断される。他方で、硬質層２３Ａを一体保持する軟質層２３Ｂは、巻線２２の屈曲した部分に押圧されることよって伸ばされる。軟質層２３Ｂは、表面側の硬質層２３Ａの破断部分から表面側に露出して巻線２２と直接接触する。このため、軟質層２３Ｂは、巻線２２の屈曲形状に対応して伸ばされる。なお、スロット絶縁紙２３は、巻線２２の屈曲形状に対応するように、硬質層２３Ａが破断されるとともに軟質層２３Ｂが伸ばされるので、巻線２２の挿入を妨げることがない。
【００３７】
図８を参照して、挿入された巻線２２の先端を屈曲させコイルエンド２２Ｂを形成する巻線屈曲工程について説明する。図８は巻線屈曲工程の一部斜視図である。
【００３８】
巻線屈曲工程では、スロット２１Ｃを貫通して突出した巻線２２の先端を屈曲させ、他の巻線２２の先端と電気的に接続するようにしてコイルエンド２２Ｂが形成される。巻線２２の先端を屈曲させることで、スロット２１Ｃから突出し巻線２２の周囲に配設されたスロット絶縁紙２３も巻線２２の屈曲形状に対応するように変形する。スロット絶縁紙２３が変形することによって、スロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａは切欠き部２３Ｃに沿って開裂して、軟質層２３Ｂは巻線２２の屈曲する形状に沿って伸ばされる。このため、スロット絶縁紙２３は、巻線２２の屈曲を妨げることがない。また、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近には、硬質層２３Ａが破断され軟質層２３Ｂが伸ばされたスロット絶縁紙２３が配設されていることとなる。
【００３９】
上記した第１実施形態によるスロット絶縁紙２３によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４０】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３は、回転電機１００のステータコア２１のスロット２１Ｃに挿入される巻線２２とステータコア２１とを電気的に絶縁するようスロット２１Ｃ内に配設される。スロット絶縁紙２３は、硬質な材料からなる硬質層２３Ａと、硬質層２３Ａに積層される軟質な材料からなる軟質層２３Ｂと、を有する。スロット２１Ｃから突出する位置にある硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂのうち、硬質層２３Ａには、ロータ１０の回転軸方向に沿うように設けられる脆弱部位としての切欠き部２３Ｃが複数形成される。
【００４１】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、スロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａの脆弱部位が巻線２２の形状に対応して開裂し、軟質層２３Ｂが巻線２２の形状に対応して柔軟に変形する。このため、巻線２２の形状に対応してスロット絶縁紙２３が追従するように変形できるので、沿面放電を防止可能な範囲でコイルエンド２２Ｂを低くしてステータ２０を小型にすることができる。
【００４２】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３では、硬質層２３Ａの脆弱部位としての切欠き部２３Ｃは、巻線２２の幅に対応する位置に設けられる。
【００４３】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、巻線２２の幅に対応する位置で巻線２２の屈曲する形状に対応して、スロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａの脆弱部位で開裂することができるので、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近をより安定して的確に被覆することができる。このため、コイルエンド２２Ｂを低くしてステータ２０を小型にした場合でも、コイルエンド２２Ｂとステータコア２１との間を確実に絶縁することができる。
【００４４】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３は、硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂとによって三層構造となるように積層形成される。軟質層２３Ｂは、二枚の硬質層２３Ａの間に配置される。
【００４５】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、スロット絶縁紙２３の表面側の硬質層２３Ａの脆弱部位が開裂し、中間層の軟質層２３Ｂが大きく変形する。このため、巻線２２の屈曲する形状に的確に対応して被覆することができ、沿面放電を安定して防止することができる。また、硬質層２３Ａの脆弱部位が開裂するまで、軟質層２３Ｂがスロット絶縁紙２３の内部に被覆された状態となるので、軟質層２３Ｂを周囲に引っ掛けることなくスロット絶縁紙２３をスロット２１Ｃ内に簡単に挿入することができる。
【００４６】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３では、硬質層２３Ａの脆弱部位は、硬質層２３Ａの表面に形成される線状の切欠き部２３Ｃである。
【００４７】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、開裂の起点となる切欠き部２３Ｃが硬質層２３Ａに予め形成されているので、巻線２２の屈曲する形状に対応して硬質層２３Ａを安定した位置で破断することができる。このため、軟質層２３Ｂが巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近を的確に安定して覆うことができるので、コイルエンド２２Ｂとステータコア２１とを確実に絶縁することができる。また、硬質層２３Ａの開裂方向は線状の切欠き部２３Ｃによってガイドされるので、安定してロータ１０の回転軸方向に沿って硬質層２３Ａを破断することができる。このため、軟質層２３Ｂが屈曲する巻線２２を的確に安定して覆うことができる。また、脆弱部位は、切欠き部２３Ｃを硬質層２３Ａの表面に設けるだけの簡易な構成としているので、スリット加工等による簡単な加工で形成される。
【００４８】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３では、硬質層２３Ａの材料は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエチレンナフタレート、又はポリイミド、若しくはこれらの組合せである。
【００４９】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、硬質層２３Ａの材料は、加工性のよい材料で形成されるので、脆弱部位を簡単に形成することができる。また、工業上使用頻度の高い材料で硬質層２３Ａが形成されるので、安価にスロット絶縁紙２３を製造することができる。
【００５０】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３では、軟質層２３Ｂは、破断時伸びが１００％以上の伸びに設定された材料により形成される。また、軟質層２３Ｂは、少なくとも一種以上の非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物である。さらに、軟質層２３Ｂは粘着性のある材料によって形成され、硬質層２３Ａは粘着性のある軟質層２３Ｂによって一体保持される。
【００５１】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、硬質層２３Ａの破断時に軟質層２３Ｂが１００％以上伸びるので、巻線２２の形状に追従性よく対応することができる。また、軟質層２３Ｂは、弾力性を有し、かつ、耐久性のよい非ジエン系ゴムを含んでなるゴム組成物で形成されているので、巻線２２の形状に対応して無理なく伸展することができる。さらに、粘着性のある軟質層２３Ｂが硬質層２３Ａを直接保持するので、他の保持部材を必要とせず、スロット絶縁紙２３を安価に形成できる。そして、軟質層２３Ｂは、巻線２２の形状に対応して変形する際に、巻線２２に粘着することができるので、スロット絶縁紙２３の位置がずれることがない。
【００５２】
また、このようなスロット絶縁紙２３を用いてステータ２０を製造すれば、上述の効果を有するステータ２０を得ることができる。また、このようなステータ２０を備える回転電機１００でも、同様の効果を得ることができる。
【００５３】
なお、本実施形態の硬質層２３Ａに形成する切欠き部２３Ｃは、図９Ａに示すような本実施形態の態様に限られない。図９Ａから図９Ｃは、切欠き部２３Ｃの種々の態様例を示すスロット絶縁紙２３の一部断面図である。図９Ｂのように、線状の切欠き部２３Ｃは、硬質層２３Ａを貫通するように形成してもよい。このように、切欠き部２３Ｃを予め貫通形成しておくことで、硬質層２３Ａの破断位置をより安定させることができる。また、図９Ｃのように、線状の切欠き部２３Ｃは、硬質層２３Ａの両表面側に形成してもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、第２実施形態によるスロット絶縁紙２３について説明する。図１０Ａは本発明の第２実施形態のステータコア２１と巻線２２とスロットライナー位置のスロット絶縁紙２３の一部断面図であり、図１０Ｂは巻線２２とスロット突出位置のスロット絶縁紙２３の一部断面図である。なお、以下の実施形態では第１実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
【００５５】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第２実施形態によるスロット絶縁紙２３は、硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂとによって二層構造となるように積層形成される。スロット突出位置の硬質層２３Ａの表面には、図１０Ｂに示すように脆弱部位としての切欠き部２３Ｃが形成されている。
【００５６】
切欠き部２３Ｃは、硬質層２３Ａを開裂可能なようにロータ１０の回転軸方向に沿って形成され、断面形状がＶ字状に加工されている。切欠き部２３Ｃは、所定の間隔Δｗで硬質層２３Ａの表面に複数形成される。
【００５７】
第２実施形態によるスロット絶縁紙２３を用いたステータ２０のスロット絶縁紙配設工程では、スロット絶縁紙２３は、ステータコア２１のスロット２１Ｃ内に第１実施形態と同様にＵ字状に配設される。
【００５８】
このとき軟質層２３Ｂは、スロット２１Ｃの内周面と当接するように、スロット絶縁紙２３の外側に配置される。また、硬質層２３Ａは、巻線２２と対峙するようにスロット絶縁紙２３の内側に配置される。
【００５９】
巻線挿入工程では、第１実施形態と同様に他端にコイルエンド２２Ｂの形成された巻線２２がステータコア２１のスロット２１Ｃに挿入される。スロット２１Ｃ内に巻線２２が挿入されることで、スロット絶縁紙２３は、巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近の屈曲した部分によって押圧され変形する。スロット絶縁紙２３は、内側に配置された硬質層２３Ａが切欠き部２３Ｃから開裂し、外側に配置された軟質層２３Ｂが破断部分で巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近と接触する。このため、軟質層２３Ｂは、巻線２２の屈曲形状に対応して伸ばされる。
【００６０】
巻線屈曲工程では、スロット２１Ｃを貫通した巻線２２の先端を屈曲させコイルエンド２２Ｂが形成される。巻線２２の先端を屈曲させることで、巻線２２の周囲に配設されたスロット絶縁紙２３も巻線２２の屈曲形状に対応するように変形する。スロット絶縁紙２３の変形によって、内側に配置された硬質層２３Ａが切欠き部２３Ｃから開裂し破断され、外側に配置された軟質層２３Ｂが巻線の屈曲形状に対応するように伸ばされる。
【００６１】
上記した第２実施形態によるスロット絶縁紙２３によれば、以下の効果を得ることができる。
【００６２】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３は、硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂとによって二層構造となるように積層形成される。
【００６３】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、ステータコア２１のスロット２１Ｃの内側に配置された硬質層２３Ａの切欠き部２３Ｃが開裂し、中間層の軟質層２３Ｂが大きく変形する。このため、巻線２２の屈曲する形状に的確に対応して巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近を被覆することができ、沿面放電を安定して防止することができる。また、巻線挿入工程では、スロット２１Ｃ内には、スロット絶縁紙２３の硬質層２３Ａが内側に配置されているので、巻線２２が軟質層２３Ｂに付着し引っかかることなく、簡便に巻線２２をスロット２１Ｃに挿入することができる。さらに、スロット絶縁紙２３は、軟質層２３Ｂの粘着性によってスロット２１Ｃの内周面に付着した状態となるので、接着部材の導入が不要となり、ステータ２０の製造効率を高くすることができる。
【００６４】
本実施形態によるスロット絶縁紙２３では、硬質層２３Ａの切欠き部２３Ｃは、Ｖ字状に形成される。
【００６５】
このようなスロット絶縁紙２３によれば、硬質層２３Ａの開裂方向がＶ字状の切欠き部２３Ｃによってガイドされるので、安定してロータ１０の回転軸方向に沿って硬質層２３Ａを破断することができる。このため、軟質層２３Ｂが巻線２２のコイルエンド２２Ｂ付近を的確に安定して覆うことができる。
【００６６】
なお、本実施形態の硬質層２３Ａに形成する切欠き部２３Ｃは、図１１Ａに示すような本実施形態の態様に限られない。図１１Ａから図１１Ｃは、切欠き部２３Ｃの種々の態様例を示すスロット絶縁紙２３の一部断面図である。図１１Ｂのように、Ｖ字状の切欠き部２３Ｃは、硬質層２３Ａの両表面側に形成してもよい。硬質層２３Ａに形成されたＶ字状の切欠き部２３Ｃが軟質層２３Ｂと当接することで、硬質層２３Ａと軟質層２３Ｂとの接触面積が増大するので、より軟質層２３Ｂの粘着性で硬質層２３Ａを一体保持しやすくなる。また、図１１Ｃのように、硬質層２３Ａの両表面側に形成するＶ字状の切欠き部２３Ｃは、片方の斜面同士を近接配置させるように形成してもよい。このようにすることで、切欠き部２３Ｃの開裂に必要な強度が小さくなるので、より確実に硬質層２３Ａを開裂させることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６８】
例えば、スロット絶縁紙２３のスロットライナーの硬質層２３Ａにも切欠き部２３Ｃを形成することとしてもよい。このようにすることで、両端のスロット突出位置の硬質層２３Ａに切欠き部２３Ｃを一度に形成することができ、スロット絶縁紙２３の製造効率をよくすることができる。さらに、図９Ｂのように、切欠き部２３Ｃが貫通形成されている場合には、硬質層２３Ａは、切欠き部２３Ｃを境界として分割することができる。このため、予め分割しておいた硬質層２３Ａを軟質層２３Ｂ上に配列させるだけで、簡単に切欠き部２３Ｃを形成することができるので、スロット絶縁紙２３の製造効率をさらによくすることができる。
【００６９】
また、脆弱部位は、硬質層２３Ａの表面から形成する切欠き部２３Ｃに限らず、硬質層２３Ａの内部に開裂をガイドする切り抜き孔をロータ１０の回転軸方向に沿って設けることとしてもよい。また、靱性の異なる二種以上の材料を組み合わせて形成した硬質層２３Ａの場合には、靱性の高い材料の間に靱性の低く脆い材料を配置することで脆弱部位を形成することとしてもよい。このようにすることで、硬質層２３Ａは、靱性の低く脆い材料が配置された部分から開裂することができる。
【００７０】
スロット絶縁紙２３は、スロット２１Ｃの内周形状に沿う面を持つようにスロット２１Ｃに配設されていればよく、例えば巻線２２を全周から取り囲むように角筒状に折られることとしてもよい。
【００７１】
なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
【００７２】
例えば、第１実施形態に第２実施形態の切欠き部２３Ｃの態様を適用してもよく、また、その逆の態様として第２実施形態に第１実施形態の切欠き部２３Ｃを適用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００    回転電機
１０      ロータ
２０      ステータ
２１      ステータコア
２１Ａ    分割コア
２１Ｂ    ティース部
２１Ｃ    スロット
２２      巻線
２２Ａ    スロット内巻線
２２Ｂ    コイルエンド
２３      スロット絶縁紙
２３Ａ    硬質層
２３Ｂ    軟質層
２３Ｃ    切欠き部
２４      ワニス
３０      ケース部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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