回転電機用絶縁部材、回転電機用ステータ、および、回転電機用ステータの製造方法
【課題】コイル挿入時における絶縁部材の接着層剥がれを抑制してコイルに対する絶縁部材の接着力を確保するとともに接着材料屑の発生を防止できる、回転電機用絶縁紙を提供する。
【解決手段】絶縁紙５０は、シート状の絶縁基材６０と、絶縁基材６０の一方表面に設けられた接着材料層６２とを備える。接着材料層６２は、絶縁紙５０の一方表面上に出現していない状態で絶縁基材６０に担持されている。具体例としては、絶縁基材６０の一方表面は凹凸形状に形成されており、接着材料層６２は一方表面上の凸部６６高さよりも薄く形成されていて凸部６６の先端が接着材料層６２から突出している。
【解決手段】絶縁紙５０は、シート状の絶縁基材６０と、絶縁基材６０の一方表面に設けられた接着材料層６２とを備える。接着材料層６２は、絶縁紙５０の一方表面上に出現していない状態で絶縁基材６０に担持されている。具体例としては、絶縁基材６０の一方表面は凹凸形状に形成されており、接着材料層６２は一方表面上の凸部６６高さよりも薄く形成されていて凸部６６の先端が接着材料層６２から突出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用絶縁部材、回転電機用ステータ、および、回転電機用ステータの製造方法に係り、特に、ステータコアのスロット内に挿入されるコイルとステータコアとを絶縁するようにスロット内に配置される回転電機用絶縁部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルが巻装されてなるステータと、ステータの内側に回転可能に設けられたロータとを備える回転電機が知られている。ステータのコイルは、筒状のステータコアの内周部に周方向へ間隔をおいて形成された複数のスロット内に挿入されて配置されている。そして、スロット内においてステータコアとコイルとを電気絶縁するために、絶縁紙が介在されることがある。
【０００３】
例えば、特開２００８−１７８１９７号公報（特許文献１）には、複数のシート材を熱硬化型接着剤により接着して積層させた積層シートをモーター用絶縁紙に用いることが開示されている。この絶縁紙における熱硬化型接着剤として、エポキシ樹脂成分、フェノール樹脂成分、アクリル樹脂成分およびイミダゾール系硬化剤成分を含有する熱硬化性樹脂組成物を用いることで、従来よりも高温環境下で使用させ得るモーター用絶縁紙を提供できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような絶縁紙においてコイル対向面に接着層を設けてコイルとの接着性を強化することがある。この場合、絶縁紙がスロット内に配置されてから絶縁紙内側にコイル導線が挿入されるときに、コイル導線の例えばエッジ部が接着層に擦れることによって接着層剥がれが生じ、接着力を十分に確保できない可能性がある。また、このようにして絶縁紙から剥がれた接着剤屑がステータの例えば内外周面に付着していると、ロータやモータケース等のモータ構成部品の組付けに支障となることがある。
【０００６】
本発明の目的は、コイル挿入時における絶縁部材の接着層剥がれを抑制してコイルに対する絶縁部材の接着力を確保するとともに接着材料屑の発生を防止できる、回転電機用絶縁部材、これを用いた回転電機のステータ、および、回転電機用ステータ用製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機用絶縁部材は、シート状の絶縁基材と、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層とを備える回転電機用絶縁部材であって、前記接着材料層は、前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で前記絶縁基材に担持されているものである。
【０００８】
本発明に係る回転電機用絶縁部材において、前記絶縁基材の一方表面は凹凸形状に形成されており、前記接着材料層は前記一方表面上の凸部高さよりも薄く形成されていて凸部先端が前記接着材料層から突出していてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る回転電機用絶縁部材において、前記絶縁基材は多孔質部材からなり、前記接着材料層は前記絶縁基材の内部に浸み込んで含まれていてもよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る回転電機用絶縁部材において、前記絶縁基材の他方表面には発泡材料層が形成されており、前記発泡材料層が膨張して前記絶縁基材が回転電機のコイルに押し付けられることにより前記接着材料層が前記絶縁基材の一方表面上に出現してコイルに接着してもよい。
【００１１】
本発明に係る回転電機のステータは、スロットを有するステータコアと、ステータコアのスロット内に挿入されるコイルと、前記スロット内において前記ステータコアと前記コイルを絶縁するように配置された上記いずれかの構成の絶縁部材と、を備えるものである。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機用ステータの製造方法は、シート状の絶縁基材と、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層と、前記絶縁基材の他方表面に設けられた発泡材料層とを備える絶縁部材であって、前記接着材料層が前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で担持されている絶縁部材を準備する準備工程と、前記絶縁部材の発泡材料層が前記ステータコアに対向する状態で前記絶縁部材を前記ステータコアのスロット内に配置する配置工程と、前記スロット内に配置された前記絶縁部材の内側にコイルを挿入する挿入工程と、前記発泡材料層を膨張させて前記絶縁部材を前記コイルに押し付けることにより前記接着材料層を前記絶縁基材の一方表面上に出現させて前記コイルに接着する接着工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る回転電機用絶縁部材、回転電機用ステータ、および回転電機用ステータの製造方法によれば、接着材料層が絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で担持されているので、絶縁部材の一方表面上にコイル導線のエッジ部等が擦れても接着材料層に接触することがない。したがって、コイル挿入時に絶縁部材から接着材料層が剥がれるのを抑制でき、その結果、コイルに対する絶縁部材の接着力を確保できるとともに接着材料屑の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態の絶縁部材を適用した回転電機の軸方向断面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線におけるステータの断面図である。
【図３】図２中の１つのスロットの拡大図である。
【図４】スロットの軸方向内方での絶縁部材の状態を示す図であり、（ａ）は絶縁部材の両端部を折り重ねてある例を示し、（ｂ）は開放されている例を示す。
【図５】第１実施の形態の絶縁部材を示す部分拡大断面図である。
【図６】スロット内に配置された第１実施の形態の絶縁部材がコイルに接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。
【図７】第１実施の形態の絶縁部材の変形例を示す、図５と同様の部分拡大断面図である。
【図８】第２実施の形態の絶縁部材を示す部分拡大断面図である。
【図９】スロット内に配置された第２実施の形態の絶縁部材がコイルに接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において、複数の実施形態および変形例が含まれる場合、それらの特徴を適宜に組み合わせて用いることは予め想定されている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態である絶縁材料を用いた回転電機１０の軸方向断面図である。図１に示すように、回転電機１０は、回転中心軸Ｘを中心に回転可能に設けられた回転シャフト１２に固設されたロータ１４と、このロータ１４の周囲にギャップを介して設けられた環状のステータ１６とを備えている。
【００１７】
ロータ１４は、複数の電磁鋼板を積層して形成されたロータコア１８と、このロータコア１８の外周縁部側に形成され、回転中心軸Ｘ方向に延びる永久磁石挿入孔２０内に挿入された複数の永久磁石２２と、ロータコア１８を軸方向両側から挟持するエンドプレート２４とを備えている。そして、永久磁石２２は、樹脂２６によって永久磁石挿入孔２０内に固定されている。
【００１８】
ステータ１６は、ロータ１４の周囲を取り囲むように形成された筒状のステータコア２８と、このステータコア２８に装着されたコイル３０とを備えている。ステータコア２８の外周面には、円筒状のケース３２が例えば焼嵌め等の固定方法によって固定されている。
【００１９】
図２は、図１に示すＡ−Ａ線におけるステータコア２８の断面図である。図２に示すように、ステータコア２８は、ステータコア２８の周方向に延びる環状のヨーク部３４と、このヨーク部３４の内周面からロータ１４に向けて径方向内方へ突出し、周方向に間隔をあけて設けられたティース部３６とを備えている。各ティース部３６間には、スロット３８が形成されている。スロット３８も、ステータコア２８の径方向に向けて延びると共に、周方向に間隔を置いて形成されている。
【００２０】
図３は、図２における１つのスロット３８を拡大して示す断面図である。スロット３８は、ステータコア２８の内周面に向けて開口している。このスロット３８の径方向内方側の開口部４０は、周方向に隣り合うティース部３６の径方向内方側の端面によって規定されている。
【００２１】
ここで、ティース部３６は、ヨーク部３４の内周面からステータコア２８の径方向に向けて突出する本体部４２と、この本体部４２の径方向内方側端部に形成され、ステータコア２８の周方向に張り出した張出部４４，４５とを備えている。これにより、径方向内方側の開口部４０は、両側の張出部４４，４５間に規定され、開口部４０よりも径方向外側のスロット３８の幅ｗよりも狭く形成されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、スロット３８の周方向の幅ｗが、開口部４０を除いて、径方向にわたって一定に形成されている例を示すが、これに限定されるものではない。例えば、スロット３８の幅が、径方向外方側へいくに従って広がるように形成されてもよいし、逆に、径方向内側へいくに従って広がるように形成されてもよい。
【００２３】
スロット３８の内表面は、最も径方向外方側に位置する内周面３８１と、この内周面３８１に連設して、ティース部３６の本体部４２の側面によって規定された側壁面３８２と、内周面３８１に連設して側壁面３８２と周方向に対向する側壁面３８３と、径方向内方側において側壁面３８２に連設された前壁面３８４と、径方向内方側において側壁面３８３に連設された前壁面３８５とを備えている。ここで、前壁面３８４は張出部４４の背面によって規定されており、前壁面３８５は張出部４５の背面によって規定されている。
【００２４】
このように形成されたスロット３８には、スロット３８の内表面に沿って第１実施形態の絶縁紙５０が配置されている。絶縁紙５０は、スロット３８に挿入されるコイルとステータコア２８との間の電気的絶縁を図るためのシート状の絶縁部材である。また絶縁紙５０は、後述するようにスロット３８においてコイルを固定する機能も有する。
【００２５】
絶縁紙５０は、側壁面３８２に沿って延びる側面絶縁部５２と、側壁面３８３に沿って延びる側面絶縁部５４と、側面絶縁部５２の径方向外方側の端部および側面絶縁部５４の径方向外方側の端部を接続する外周絶縁部５６と、側面絶縁部５２の径方向内方側の端部に連設して側面絶縁部５４側に折れ曲がった屈曲部５８とを備えている。
【００２６】
このようにスロット３８内に配置された絶縁紙５０の内側には、コイル３０が挿入されている。コイル３０は、その周囲に絶縁紙５０が巻かれることによってステータコア２８と絶縁された状態で配置されている。コイル３０は、断面が略四角形をなす角線からなるコイル導線３１によって構成され、１つのスロット３８内で複数（本実施形態では６本）のコイル導線３１が一列に並んで配置されている。コイル導線３１は、例えば銅等により形成された芯材の周囲に例えばエナメル等の絶縁性樹脂によって絶縁被覆されて構成される。
【００２７】
本実施形態のコイル導線３１には、長方形状断面の平角線が用いられるが、略正方形状断面を有する角線が用いられてもよいし、あるいは、円形または楕円形の断面を有する丸線が用いられてもよい。また、コイル導線３１の周方向の幅は、スロット幅ｗから側面絶縁部５２，５４の厚みを減じた値よりも若干小さく設定されている。すなわち、スロット３８に配置された絶縁紙５０内にコイル導線３１が軸方向から挿入されるときに、コイル導線３１が絶縁紙５０の内面と接触しないように挿入できるようにされている。ただし、後述するように、コイル挿入精度のばらつき等に起因して、コイル導線３１のエッジ部などが絶縁紙５０の内面に擦れて挿入されることがある。
【００２８】
なお、本実施形態では、スロット３８の開口部４０に面する径方向内方位置において、絶縁紙５０の一方の端部に設けた屈曲部５８によってコイル３０を覆うものとして説明するが、これに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、絶縁紙５０の側面絶縁部５４の端部に屈曲部５９を連設し、２枚の屈曲部５８，５９を折り重ねてコイル３０の径方向内方側を覆ってもよい。このように絶縁紙５０の端部同士を重ねて互いに接着することで、絶縁紙５０によりコイル３０をスロット３８内にしっかりと固定する効果が一層高くなる。
【００２９】
また、図４（ｂ）に示すように、屈曲部５８を省略して、絶縁紙５０の両端部が開口部４０に面して配置されていない形態としてもよい。このようにすることで、絶縁紙５０の長さを短縮でき、コスト低減を図れる。この効果は、スロット数が多い回転電機ほどより顕著となる。
【００３０】
図５は、第１実施形態の絶縁紙５０の部分拡大断面図である。絶縁紙５０は、シート状の絶縁基材６０と、この絶縁基材６０の一方表面に積層して形成された接着材料層６２と、絶縁基材６０の他方表面に積層して形成された発泡材料層６４とを備える。
【００３１】
絶縁基材６０は、例えばポリエチレンナフタレート等の樹脂フィルムが好適に用いられる。また、接着材料層６２は、例えば不飽和ポリエステル系樹脂材料等の熱硬化型接着材料によって好適に形成される。さらに、発泡材料層６４は、例えばエポキシ系発泡樹脂材料等の熱硬化型発泡性樹脂材料によって好適に形成される。ただし、接着材料層６２および発泡材料層６４は、熱硬化型樹脂材料に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂材料によって構成されてもよい。
【００３２】
絶縁基材６０の表面は、微細な凹凸形状に形成されている。具体的には、絶縁基材６０の表面（図５中の上面）には、例えば数十μｍ程度の突出高さｔ１を有する微細な凸部６６が略一様又はランダムに分散して多数形成されている。このような凸部６６は、例えば、絶縁基材６０をプレス成形することによって形成されてもよいし、あるいは、ブラスト加工等による粗面化によって形成されてもよい。
【００３３】
これに対し、接着材料層６２の厚みｔ２は、上記凸部６６の突出高さｔ１よりも薄く形成されている。これにより、絶縁紙５０の一方表面には、接着材料層６２が出現していない状態で絶縁基材６０上に担持又は保持されている。言い換えれば、絶縁紙５０の一方表面は、接着材料層６２から突き出た凸部６６の先端部によって形成されている。したがって、絶縁紙５０は、接着材料層６２が常温状態で半硬化樹脂材料であって粘着性を有していても、その粘着性が絶縁紙５０の表面性状として現れないように、すなわち滑り性が良くなるように構成されている。
【００３４】
絶縁紙５０の発泡材料層６４についても同様である。すなわち、絶縁基材６０の他方表面（図５中の下面）には、例えば数十μｍ程度の突出高さｔ１を有する微細な凸部６６が略一様又はランダムに分散し多数形成されている。これに対し、発泡材料層６４の厚みｔ２は、上記凸部６６の突出高さｔ１よりも薄く形成されている。これにより、絶縁紙５０の他方表面には、発泡材料層６４が出現していない状態で絶縁基材６０上に担持又は保持されている。言い換えれば、絶縁紙５０の他方表面は、発泡材料層６４から突き出た凸部６６の先端部によって形成されている。したがって、絶縁紙５０は、発泡材料層６４が常態時で半硬化樹脂材料であって粘着性を有していても、その粘着性が絶縁紙５０の表面性状として現れないように、すなわち、滑り性が良くなるよう構成されている。
【００３５】
なお、本実施形態では、絶縁基材６０上に形成された凸部６６が三角状をなすように図示するが、これに限定されるものではなく、台形状、半円状等の他の断面形状に形成されてもよい。また、凸部６６は、点状に散在する突起として形成されてもよいし、あるいは、スロット３８内で例えばステータコア２８の軸方向に沿って延びる突条に形成されてもよい。さらに、絶縁基材上に形成される凸部は両面において異なる高さに形成されてもよく、この場合、それに応じて接着材料層と発泡材料層とを異なる厚みに形成してもよい。
【００３６】
次に、図６も参照して、ステータ１６の製造方法について説明する。図６は、スロット３８内に配置された絶縁紙５０がコイル３０に接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。
【００３７】
まず、絶縁紙５０が加工される。ここでは、上記三層構造を有する１枚の絶縁シートを、接着材料層６２が内側になるようにして３箇所で折り曲げ加工することによって、図３に示すようにスロット３８の大きさに略合致した略ロ字状の絶縁紙５０が形成される。
【００３８】
次に、このように加工した絶縁紙５０をステータコア２８のスロット３８内に軸方向開口部から挿入する。絶縁紙５０は少なくともステータコア２８の軸方向長さ以上の長さに形成されているため、絶縁紙５０の挿入が完了すると、スロット３８の内壁面３８１−３８４の全体が絶縁紙５０によって覆われることになる。
【００３９】
なお、ここでは絶縁紙５０を軸方向開口部からスロット３８内に挿入するものとしたが、絶縁紙５０は可撓性を有するため、径方向内方側の開口部４０からスロット３８内に挿入および配置されてもよい。
【００４０】
次に、スロット３８内に配置された絶縁紙５０の内側に、コイル３０を構成するコイル導線３１が軸方向端部側から挿入される。コイル導線３１は、例えば略Ｕ字型に折り曲げ形成された導体セグメントであり、この導体セグメントの２本の脚部が周方向に隣接するか又は離れた２つのスロットに挿入される。この導体セグメントの２つの脚部の先端部には絶縁皮膜が除去されることによって角形の銅線が露出した状態とされている。したがって、このような導体セグメントの脚部が絶縁紙５０の内側へ挿入されるとき、露出した銅線のエッジ部、または、絶縁皮膜のエッジ部が絶縁紙５０の表面と擦れることがある。
【００４１】
しかしながら、接着材料層６２が絶縁紙５０の一方表面（すなわち凸部６６の先端部）から少し奥まって位置して出現していない状態で形成されていることから、銅線等のエッジ部が擦れても接着材料層６２と接触することがない。したがって、コイル挿入時に絶縁紙５０の接着材料層６２が削り落とされることがない。
【００４２】
上記のようにしてスロット３８内に全てのコイル導線３１が挿入された後、ステータコア２８から軸方向外側へ突出した導体セグメントの脚部が曲げ加工されて溶接等によって周方向または径方向に隣接する別の導体セグメントと結線される。これにより、例えば、回転電機１０が三相交流モータである場合、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルが形成されることになる。
【００４３】
このようにしてステータコア２８、絶縁紙５０およびコイル３０が組み付けられてなるステータコア２８は、次に加熱処理が施される。これにより、絶縁紙５０が図６（ａ）に示す状態から、同（ｂ）に示す状態に変化する。すなわち、発泡材料層６４が発泡して厚さ方向に膨張することによって絶縁紙５０がコイル３０に対して矢印Ｂ方向へ押し付けられる。このとき絶縁基材６０は加熱により軟らかくなっているため、絶縁基材６０の一方表面に形成された凸部６６は変形しやすくなっている。
【００４４】
したがって、上記凸部６６がコイル導線３１に押し付けられてその先端がつぶれることで、接着材料層６２が絶縁紙５０の一方表面に出現した状態となってコイル導線３１に接触することができ、その結果、絶縁紙５０が接着材料層６２を介してコイル３０に強固に接着される。発泡材料層６４もまた、絶縁紙５０の他方表面にある凸部６６を超えて膨張する過程において接着性能を発現することによって、絶縁紙５０が発泡材料層６４を介してスロット３８の内壁面３８１，３８２，３８３に強固に接着される。このようにして、コイル３０は、絶縁紙５０を介してステータコア２８にしっかりと固定される。
【００４５】
上述したように、本実施形態の絶縁紙５０によれば、接着材料層６２が絶縁紙５０の一方表面上に出現していない状態で担持されているので、絶縁紙５０の一方表面上にコイル導線３１のエッジ部等が擦れても接着材料層６２に接触することがない。したがって、コイル挿入時に絶縁紙５０から接着材料層６２が剥がれるのを抑制でき、その結果、コイル３０に対する絶縁紙５０の接着力を確保できるとともに接着材料屑の発生を防止できる。
【００４６】
また、本実施形態の絶縁紙５０では、発泡材料層６４もまた、絶縁紙５０の他方表面上に出現していない状態で担持されているため、絶縁紙５０をスロット３８内に挿入するとき発泡材料層６４の剥がれ及び発泡材料屑の発生を防止することができる。
【００４７】
なお、図７に示すように、絶縁基材６０ａの他方表面（図７中の下面）に微小凸部６６を形成することなく平滑表面とし、その上に発泡材料層６４を積層形成するようにしてもよい。この場合でも、接着材料層６２の剥がれ及び接着材料屑の発生を防止できる。
【００４８】
次に、図８，９を参照して、第２実施形態の絶縁紙５０ｂについて説明する。図８は、本実施形態の絶縁紙５０ｂを示す部分拡大断面図である。また、図９は、スロット３８内に配置された絶縁紙５０ｂがコイル３０に接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。ここでは、上記第１実施形態の絶縁紙５０と異なる点のみについて説明することとし、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の絶縁紙５０ｂは、シート状の絶縁基材６０ｂと、絶縁紙５０ｂの一方表面（図８中の上面）に出現していない状態で絶縁基材６０ｂに担持又は保持されている接着材料層６２ｂと、絶縁基材６０ｂの他方表面（図８中の下面）に積層して形成されている発泡材料層６４とを備える。
【００５０】
本実施形態では、絶縁基材６０ｂが例えばスポンジ状部材、不職布等のような多孔質性の絶縁樹脂シートからなっており、半硬化状態の接着材料層６２が絶縁基材６０ｂに浸み込んだ状態で含まれている。
【００５１】
図９（ａ）に示すように、スロット３８内に配置された絶縁紙５０ｂは、コイル対向面に接着材料層６２ｂが出現していない状態になっているため、コイル導線３１の挿入時に接着材料層６２ｂの剥がれ及び接着材料屑の発生を防止できる。
【００５２】
また、図９（ｂ）に示すように、ステータ１６に組み付けられて加熱処理が施されると、発泡材料層６４の膨張によって絶縁基材６０ｂがコイル導線３１に押し付けられる。これにより、絶縁基材６０ｂがつぶれることよって内部に含まれた接着材料層６２ｂが絶縁紙５０ｂの表面に出現してコイル導線３１に接触することができ、その結果、絶縁紙５０が接着材料層６２ｂを介してコイル３０に強固に接着される。
【００５３】
なお、本発明の絶縁部材は、上述した実施形態および変形例の絶縁紙の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限りにおいて種々の変更や改良が可能である。
【００５４】
例えば、上記においては絶縁紙５０の接着材料層６２をコイル３０に接着させるものとして説明したが、これとは逆にしてもよい。すなわち、絶縁紙５０の発泡材料層６４をコイル側とし、接着材料層６２をステータコア側として用いてもよい。これによっても同様の作用効果を奏することができる。
【００５５】
また、上記においては絶縁紙がステータコアに用いられる場合について説明したが、ロータにコイルが巻装される場合にはロータコアとコイルとの間の絶縁および固定に本発明の絶縁部材が用いられてもよい。
さらに、上記においては、コイルがＵ字型導体セグメントを連結して構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、巻線機によってコイル導線が順次に巻装されてコイルが構成されてもよいし、あるいは、予め結線された例えば２〜４つのコイル部分をステータコアに組み付けて構成されるカセット型のコイルであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 回転電機、１２ 回転シャフト、１４ ロータ、１６ ステータ、１８ ロータコア、２０ 永久磁石挿入孔、２２ 永久磁石、２４ エンドプレート、２６ 樹脂、２８ ステータコア、３０ コイル、３１ コイル導線、３２ ケース、３４ ヨーク部、３６ ティース部、３８ スロット、４０ 開口部、４２ 本体部、４４，４５ 張出部、５０，５０ｂ 絶縁紙、５２，５４ 側面絶縁部、５６ 外周絶縁部、５８，５９ 屈曲部、６０，６０ａ，６０ｂ 絶縁基材、６２，６２ｂ 接着材料層、６４ 発泡材料層、６６ 凸部、３８１ 内周面、３８２，３８３ 側壁面、３８４，３８５ 前壁面、ｗ スロット幅、Ｘ 回転中心軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用絶縁部材、回転電機用ステータ、および、回転電機用ステータの製造方法に係り、特に、ステータコアのスロット内に挿入されるコイルとステータコアとを絶縁するようにスロット内に配置される回転電機用絶縁部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルが巻装されてなるステータと、ステータの内側に回転可能に設けられたロータとを備える回転電機が知られている。ステータのコイルは、筒状のステータコアの内周部に周方向へ間隔をおいて形成された複数のスロット内に挿入されて配置されている。そして、スロット内においてステータコアとコイルとを電気絶縁するために、絶縁紙が介在されることがある。
【０００３】
例えば、特開２００８−１７８１９７号公報（特許文献１）には、複数のシート材を熱硬化型接着剤により接着して積層させた積層シートをモーター用絶縁紙に用いることが開示されている。この絶縁紙における熱硬化型接着剤として、エポキシ樹脂成分、フェノール樹脂成分、アクリル樹脂成分およびイミダゾール系硬化剤成分を含有する熱硬化性樹脂組成物を用いることで、従来よりも高温環境下で使用させ得るモーター用絶縁紙を提供できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような絶縁紙においてコイル対向面に接着層を設けてコイルとの接着性を強化することがある。この場合、絶縁紙がスロット内に配置されてから絶縁紙内側にコイル導線が挿入されるときに、コイル導線の例えばエッジ部が接着層に擦れることによって接着層剥がれが生じ、接着力を十分に確保できない可能性がある。また、このようにして絶縁紙から剥がれた接着剤屑がステータの例えば内外周面に付着していると、ロータやモータケース等のモータ構成部品の組付けに支障となることがある。
【０００６】
本発明の目的は、コイル挿入時における絶縁部材の接着層剥がれを抑制してコイルに対する絶縁部材の接着力を確保するとともに接着材料屑の発生を防止できる、回転電機用絶縁部材、これを用いた回転電機のステータ、および、回転電機用ステータ用製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機用絶縁部材は、シート状の絶縁基材と、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層とを備える回転電機用絶縁部材であって、前記接着材料層は、前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で前記絶縁基材に担持されているものである。
【０００８】
本発明に係る回転電機用絶縁部材において、前記絶縁基材の一方表面は凹凸形状に形成されており、前記接着材料層は前記一方表面上の凸部高さよりも薄く形成されていて凸部先端が前記接着材料層から突出していてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る回転電機用絶縁部材において、前記絶縁基材は多孔質部材からなり、前記接着材料層は前記絶縁基材の内部に浸み込んで含まれていてもよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る回転電機用絶縁部材において、前記絶縁基材の他方表面には発泡材料層が形成されており、前記発泡材料層が膨張して前記絶縁基材が回転電機のコイルに押し付けられることにより前記接着材料層が前記絶縁基材の一方表面上に出現してコイルに接着してもよい。
【００１１】
本発明に係る回転電機のステータは、スロットを有するステータコアと、ステータコアのスロット内に挿入されるコイルと、前記スロット内において前記ステータコアと前記コイルを絶縁するように配置された上記いずれかの構成の絶縁部材と、を備えるものである。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機用ステータの製造方法は、シート状の絶縁基材と、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層と、前記絶縁基材の他方表面に設けられた発泡材料層とを備える絶縁部材であって、前記接着材料層が前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で担持されている絶縁部材を準備する準備工程と、前記絶縁部材の発泡材料層が前記ステータコアに対向する状態で前記絶縁部材を前記ステータコアのスロット内に配置する配置工程と、前記スロット内に配置された前記絶縁部材の内側にコイルを挿入する挿入工程と、前記発泡材料層を膨張させて前記絶縁部材を前記コイルに押し付けることにより前記接着材料層を前記絶縁基材の一方表面上に出現させて前記コイルに接着する接着工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る回転電機用絶縁部材、回転電機用ステータ、および回転電機用ステータの製造方法によれば、接着材料層が絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で担持されているので、絶縁部材の一方表面上にコイル導線のエッジ部等が擦れても接着材料層に接触することがない。したがって、コイル挿入時に絶縁部材から接着材料層が剥がれるのを抑制でき、その結果、コイルに対する絶縁部材の接着力を確保できるとともに接着材料屑の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態の絶縁部材を適用した回転電機の軸方向断面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線におけるステータの断面図である。
【図３】図２中の１つのスロットの拡大図である。
【図４】スロットの軸方向内方での絶縁部材の状態を示す図であり、（ａ）は絶縁部材の両端部を折り重ねてある例を示し、（ｂ）は開放されている例を示す。
【図５】第１実施の形態の絶縁部材を示す部分拡大断面図である。
【図６】スロット内に配置された第１実施の形態の絶縁部材がコイルに接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。
【図７】第１実施の形態の絶縁部材の変形例を示す、図５と同様の部分拡大断面図である。
【図８】第２実施の形態の絶縁部材を示す部分拡大断面図である。
【図９】スロット内に配置された第２実施の形態の絶縁部材がコイルに接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において、複数の実施形態および変形例が含まれる場合、それらの特徴を適宜に組み合わせて用いることは予め想定されている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態である絶縁材料を用いた回転電機１０の軸方向断面図である。図１に示すように、回転電機１０は、回転中心軸Ｘを中心に回転可能に設けられた回転シャフト１２に固設されたロータ１４と、このロータ１４の周囲にギャップを介して設けられた環状のステータ１６とを備えている。
【００１７】
ロータ１４は、複数の電磁鋼板を積層して形成されたロータコア１８と、このロータコア１８の外周縁部側に形成され、回転中心軸Ｘ方向に延びる永久磁石挿入孔２０内に挿入された複数の永久磁石２２と、ロータコア１８を軸方向両側から挟持するエンドプレート２４とを備えている。そして、永久磁石２２は、樹脂２６によって永久磁石挿入孔２０内に固定されている。
【００１８】
ステータ１６は、ロータ１４の周囲を取り囲むように形成された筒状のステータコア２８と、このステータコア２８に装着されたコイル３０とを備えている。ステータコア２８の外周面には、円筒状のケース３２が例えば焼嵌め等の固定方法によって固定されている。
【００１９】
図２は、図１に示すＡ−Ａ線におけるステータコア２８の断面図である。図２に示すように、ステータコア２８は、ステータコア２８の周方向に延びる環状のヨーク部３４と、このヨーク部３４の内周面からロータ１４に向けて径方向内方へ突出し、周方向に間隔をあけて設けられたティース部３６とを備えている。各ティース部３６間には、スロット３８が形成されている。スロット３８も、ステータコア２８の径方向に向けて延びると共に、周方向に間隔を置いて形成されている。
【００２０】
図３は、図２における１つのスロット３８を拡大して示す断面図である。スロット３８は、ステータコア２８の内周面に向けて開口している。このスロット３８の径方向内方側の開口部４０は、周方向に隣り合うティース部３６の径方向内方側の端面によって規定されている。
【００２１】
ここで、ティース部３６は、ヨーク部３４の内周面からステータコア２８の径方向に向けて突出する本体部４２と、この本体部４２の径方向内方側端部に形成され、ステータコア２８の周方向に張り出した張出部４４，４５とを備えている。これにより、径方向内方側の開口部４０は、両側の張出部４４，４５間に規定され、開口部４０よりも径方向外側のスロット３８の幅ｗよりも狭く形成されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、スロット３８の周方向の幅ｗが、開口部４０を除いて、径方向にわたって一定に形成されている例を示すが、これに限定されるものではない。例えば、スロット３８の幅が、径方向外方側へいくに従って広がるように形成されてもよいし、逆に、径方向内側へいくに従って広がるように形成されてもよい。
【００２３】
スロット３８の内表面は、最も径方向外方側に位置する内周面３８１と、この内周面３８１に連設して、ティース部３６の本体部４２の側面によって規定された側壁面３８２と、内周面３８１に連設して側壁面３８２と周方向に対向する側壁面３８３と、径方向内方側において側壁面３８２に連設された前壁面３８４と、径方向内方側において側壁面３８３に連設された前壁面３８５とを備えている。ここで、前壁面３８４は張出部４４の背面によって規定されており、前壁面３８５は張出部４５の背面によって規定されている。
【００２４】
このように形成されたスロット３８には、スロット３８の内表面に沿って第１実施形態の絶縁紙５０が配置されている。絶縁紙５０は、スロット３８に挿入されるコイルとステータコア２８との間の電気的絶縁を図るためのシート状の絶縁部材である。また絶縁紙５０は、後述するようにスロット３８においてコイルを固定する機能も有する。
【００２５】
絶縁紙５０は、側壁面３８２に沿って延びる側面絶縁部５２と、側壁面３８３に沿って延びる側面絶縁部５４と、側面絶縁部５２の径方向外方側の端部および側面絶縁部５４の径方向外方側の端部を接続する外周絶縁部５６と、側面絶縁部５２の径方向内方側の端部に連設して側面絶縁部５４側に折れ曲がった屈曲部５８とを備えている。
【００２６】
このようにスロット３８内に配置された絶縁紙５０の内側には、コイル３０が挿入されている。コイル３０は、その周囲に絶縁紙５０が巻かれることによってステータコア２８と絶縁された状態で配置されている。コイル３０は、断面が略四角形をなす角線からなるコイル導線３１によって構成され、１つのスロット３８内で複数（本実施形態では６本）のコイル導線３１が一列に並んで配置されている。コイル導線３１は、例えば銅等により形成された芯材の周囲に例えばエナメル等の絶縁性樹脂によって絶縁被覆されて構成される。
【００２７】
本実施形態のコイル導線３１には、長方形状断面の平角線が用いられるが、略正方形状断面を有する角線が用いられてもよいし、あるいは、円形または楕円形の断面を有する丸線が用いられてもよい。また、コイル導線３１の周方向の幅は、スロット幅ｗから側面絶縁部５２，５４の厚みを減じた値よりも若干小さく設定されている。すなわち、スロット３８に配置された絶縁紙５０内にコイル導線３１が軸方向から挿入されるときに、コイル導線３１が絶縁紙５０の内面と接触しないように挿入できるようにされている。ただし、後述するように、コイル挿入精度のばらつき等に起因して、コイル導線３１のエッジ部などが絶縁紙５０の内面に擦れて挿入されることがある。
【００２８】
なお、本実施形態では、スロット３８の開口部４０に面する径方向内方位置において、絶縁紙５０の一方の端部に設けた屈曲部５８によってコイル３０を覆うものとして説明するが、これに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、絶縁紙５０の側面絶縁部５４の端部に屈曲部５９を連設し、２枚の屈曲部５８，５９を折り重ねてコイル３０の径方向内方側を覆ってもよい。このように絶縁紙５０の端部同士を重ねて互いに接着することで、絶縁紙５０によりコイル３０をスロット３８内にしっかりと固定する効果が一層高くなる。
【００２９】
また、図４（ｂ）に示すように、屈曲部５８を省略して、絶縁紙５０の両端部が開口部４０に面して配置されていない形態としてもよい。このようにすることで、絶縁紙５０の長さを短縮でき、コスト低減を図れる。この効果は、スロット数が多い回転電機ほどより顕著となる。
【００３０】
図５は、第１実施形態の絶縁紙５０の部分拡大断面図である。絶縁紙５０は、シート状の絶縁基材６０と、この絶縁基材６０の一方表面に積層して形成された接着材料層６２と、絶縁基材６０の他方表面に積層して形成された発泡材料層６４とを備える。
【００３１】
絶縁基材６０は、例えばポリエチレンナフタレート等の樹脂フィルムが好適に用いられる。また、接着材料層６２は、例えば不飽和ポリエステル系樹脂材料等の熱硬化型接着材料によって好適に形成される。さらに、発泡材料層６４は、例えばエポキシ系発泡樹脂材料等の熱硬化型発泡性樹脂材料によって好適に形成される。ただし、接着材料層６２および発泡材料層６４は、熱硬化型樹脂材料に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂材料によって構成されてもよい。
【００３２】
絶縁基材６０の表面は、微細な凹凸形状に形成されている。具体的には、絶縁基材６０の表面（図５中の上面）には、例えば数十μｍ程度の突出高さｔ１を有する微細な凸部６６が略一様又はランダムに分散して多数形成されている。このような凸部６６は、例えば、絶縁基材６０をプレス成形することによって形成されてもよいし、あるいは、ブラスト加工等による粗面化によって形成されてもよい。
【００３３】
これに対し、接着材料層６２の厚みｔ２は、上記凸部６６の突出高さｔ１よりも薄く形成されている。これにより、絶縁紙５０の一方表面には、接着材料層６２が出現していない状態で絶縁基材６０上に担持又は保持されている。言い換えれば、絶縁紙５０の一方表面は、接着材料層６２から突き出た凸部６６の先端部によって形成されている。したがって、絶縁紙５０は、接着材料層６２が常温状態で半硬化樹脂材料であって粘着性を有していても、その粘着性が絶縁紙５０の表面性状として現れないように、すなわち滑り性が良くなるように構成されている。
【００３４】
絶縁紙５０の発泡材料層６４についても同様である。すなわち、絶縁基材６０の他方表面（図５中の下面）には、例えば数十μｍ程度の突出高さｔ１を有する微細な凸部６６が略一様又はランダムに分散し多数形成されている。これに対し、発泡材料層６４の厚みｔ２は、上記凸部６６の突出高さｔ１よりも薄く形成されている。これにより、絶縁紙５０の他方表面には、発泡材料層６４が出現していない状態で絶縁基材６０上に担持又は保持されている。言い換えれば、絶縁紙５０の他方表面は、発泡材料層６４から突き出た凸部６６の先端部によって形成されている。したがって、絶縁紙５０は、発泡材料層６４が常態時で半硬化樹脂材料であって粘着性を有していても、その粘着性が絶縁紙５０の表面性状として現れないように、すなわち、滑り性が良くなるよう構成されている。
【００３５】
なお、本実施形態では、絶縁基材６０上に形成された凸部６６が三角状をなすように図示するが、これに限定されるものではなく、台形状、半円状等の他の断面形状に形成されてもよい。また、凸部６６は、点状に散在する突起として形成されてもよいし、あるいは、スロット３８内で例えばステータコア２８の軸方向に沿って延びる突条に形成されてもよい。さらに、絶縁基材上に形成される凸部は両面において異なる高さに形成されてもよく、この場合、それに応じて接着材料層と発泡材料層とを異なる厚みに形成してもよい。
【００３６】
次に、図６も参照して、ステータ１６の製造方法について説明する。図６は、スロット３８内に配置された絶縁紙５０がコイル３０に接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。
【００３７】
まず、絶縁紙５０が加工される。ここでは、上記三層構造を有する１枚の絶縁シートを、接着材料層６２が内側になるようにして３箇所で折り曲げ加工することによって、図３に示すようにスロット３８の大きさに略合致した略ロ字状の絶縁紙５０が形成される。
【００３８】
次に、このように加工した絶縁紙５０をステータコア２８のスロット３８内に軸方向開口部から挿入する。絶縁紙５０は少なくともステータコア２８の軸方向長さ以上の長さに形成されているため、絶縁紙５０の挿入が完了すると、スロット３８の内壁面３８１−３８４の全体が絶縁紙５０によって覆われることになる。
【００３９】
なお、ここでは絶縁紙５０を軸方向開口部からスロット３８内に挿入するものとしたが、絶縁紙５０は可撓性を有するため、径方向内方側の開口部４０からスロット３８内に挿入および配置されてもよい。
【００４０】
次に、スロット３８内に配置された絶縁紙５０の内側に、コイル３０を構成するコイル導線３１が軸方向端部側から挿入される。コイル導線３１は、例えば略Ｕ字型に折り曲げ形成された導体セグメントであり、この導体セグメントの２本の脚部が周方向に隣接するか又は離れた２つのスロットに挿入される。この導体セグメントの２つの脚部の先端部には絶縁皮膜が除去されることによって角形の銅線が露出した状態とされている。したがって、このような導体セグメントの脚部が絶縁紙５０の内側へ挿入されるとき、露出した銅線のエッジ部、または、絶縁皮膜のエッジ部が絶縁紙５０の表面と擦れることがある。
【００４１】
しかしながら、接着材料層６２が絶縁紙５０の一方表面（すなわち凸部６６の先端部）から少し奥まって位置して出現していない状態で形成されていることから、銅線等のエッジ部が擦れても接着材料層６２と接触することがない。したがって、コイル挿入時に絶縁紙５０の接着材料層６２が削り落とされることがない。
【００４２】
上記のようにしてスロット３８内に全てのコイル導線３１が挿入された後、ステータコア２８から軸方向外側へ突出した導体セグメントの脚部が曲げ加工されて溶接等によって周方向または径方向に隣接する別の導体セグメントと結線される。これにより、例えば、回転電機１０が三相交流モータである場合、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルが形成されることになる。
【００４３】
このようにしてステータコア２８、絶縁紙５０およびコイル３０が組み付けられてなるステータコア２８は、次に加熱処理が施される。これにより、絶縁紙５０が図６（ａ）に示す状態から、同（ｂ）に示す状態に変化する。すなわち、発泡材料層６４が発泡して厚さ方向に膨張することによって絶縁紙５０がコイル３０に対して矢印Ｂ方向へ押し付けられる。このとき絶縁基材６０は加熱により軟らかくなっているため、絶縁基材６０の一方表面に形成された凸部６６は変形しやすくなっている。
【００４４】
したがって、上記凸部６６がコイル導線３１に押し付けられてその先端がつぶれることで、接着材料層６２が絶縁紙５０の一方表面に出現した状態となってコイル導線３１に接触することができ、その結果、絶縁紙５０が接着材料層６２を介してコイル３０に強固に接着される。発泡材料層６４もまた、絶縁紙５０の他方表面にある凸部６６を超えて膨張する過程において接着性能を発現することによって、絶縁紙５０が発泡材料層６４を介してスロット３８の内壁面３８１，３８２，３８３に強固に接着される。このようにして、コイル３０は、絶縁紙５０を介してステータコア２８にしっかりと固定される。
【００４５】
上述したように、本実施形態の絶縁紙５０によれば、接着材料層６２が絶縁紙５０の一方表面上に出現していない状態で担持されているので、絶縁紙５０の一方表面上にコイル導線３１のエッジ部等が擦れても接着材料層６２に接触することがない。したがって、コイル挿入時に絶縁紙５０から接着材料層６２が剥がれるのを抑制でき、その結果、コイル３０に対する絶縁紙５０の接着力を確保できるとともに接着材料屑の発生を防止できる。
【００４６】
また、本実施形態の絶縁紙５０では、発泡材料層６４もまた、絶縁紙５０の他方表面上に出現していない状態で担持されているため、絶縁紙５０をスロット３８内に挿入するとき発泡材料層６４の剥がれ及び発泡材料屑の発生を防止することができる。
【００４７】
なお、図７に示すように、絶縁基材６０ａの他方表面（図７中の下面）に微小凸部６６を形成することなく平滑表面とし、その上に発泡材料層６４を積層形成するようにしてもよい。この場合でも、接着材料層６２の剥がれ及び接着材料屑の発生を防止できる。
【００４８】
次に、図８，９を参照して、第２実施形態の絶縁紙５０ｂについて説明する。図８は、本実施形態の絶縁紙５０ｂを示す部分拡大断面図である。また、図９は、スロット３８内に配置された絶縁紙５０ｂがコイル３０に接着される様子を示す図であり、（ａ）は加熱接着前の状態、（ｂ）加熱接着時の状態をそれぞれ示す。ここでは、上記第１実施形態の絶縁紙５０と異なる点のみについて説明することとし、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の絶縁紙５０ｂは、シート状の絶縁基材６０ｂと、絶縁紙５０ｂの一方表面（図８中の上面）に出現していない状態で絶縁基材６０ｂに担持又は保持されている接着材料層６２ｂと、絶縁基材６０ｂの他方表面（図８中の下面）に積層して形成されている発泡材料層６４とを備える。
【００５０】
本実施形態では、絶縁基材６０ｂが例えばスポンジ状部材、不職布等のような多孔質性の絶縁樹脂シートからなっており、半硬化状態の接着材料層６２が絶縁基材６０ｂに浸み込んだ状態で含まれている。
【００５１】
図９（ａ）に示すように、スロット３８内に配置された絶縁紙５０ｂは、コイル対向面に接着材料層６２ｂが出現していない状態になっているため、コイル導線３１の挿入時に接着材料層６２ｂの剥がれ及び接着材料屑の発生を防止できる。
【００５２】
また、図９（ｂ）に示すように、ステータ１６に組み付けられて加熱処理が施されると、発泡材料層６４の膨張によって絶縁基材６０ｂがコイル導線３１に押し付けられる。これにより、絶縁基材６０ｂがつぶれることよって内部に含まれた接着材料層６２ｂが絶縁紙５０ｂの表面に出現してコイル導線３１に接触することができ、その結果、絶縁紙５０が接着材料層６２ｂを介してコイル３０に強固に接着される。
【００５３】
なお、本発明の絶縁部材は、上述した実施形態および変形例の絶縁紙の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限りにおいて種々の変更や改良が可能である。
【００５４】
例えば、上記においては絶縁紙５０の接着材料層６２をコイル３０に接着させるものとして説明したが、これとは逆にしてもよい。すなわち、絶縁紙５０の発泡材料層６４をコイル側とし、接着材料層６２をステータコア側として用いてもよい。これによっても同様の作用効果を奏することができる。
【００５５】
また、上記においては絶縁紙がステータコアに用いられる場合について説明したが、ロータにコイルが巻装される場合にはロータコアとコイルとの間の絶縁および固定に本発明の絶縁部材が用いられてもよい。
さらに、上記においては、コイルがＵ字型導体セグメントを連結して構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、巻線機によってコイル導線が順次に巻装されてコイルが構成されてもよいし、あるいは、予め結線された例えば２〜４つのコイル部分をステータコアに組み付けて構成されるカセット型のコイルであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 回転電機、１２ 回転シャフト、１４ ロータ、１６ ステータ、１８ ロータコア、２０ 永久磁石挿入孔、２２ 永久磁石、２４ エンドプレート、２６ 樹脂、２８ ステータコア、３０ コイル、３１ コイル導線、３２ ケース、３４ ヨーク部、３６ ティース部、３８ スロット、４０ 開口部、４２ 本体部、４４，４５ 張出部、５０，５０ｂ 絶縁紙、５２，５４ 側面絶縁部、５６ 外周絶縁部、５８，５９ 屈曲部、６０，６０ａ，６０ｂ 絶縁基材、６２，６２ｂ 接着材料層、６４ 発泡材料層、６６ 凸部、３８１ 内周面、３８２，３８３ 側壁面、３８４，３８５ 前壁面、ｗ スロット幅、Ｘ 回転中心軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の絶縁基材と、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層とを備える回転電機用絶縁部材であって、
前記接着材料層は、前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で前記絶縁基材に担持されている、
回転電機用絶縁部材。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機用絶縁部材において、
前記絶縁基材の一方表面は凹凸形状に形成されており、前記接着材料層は前記一方表面上の凸部高さよりも薄く形成されていて凸部先端が前記接着材料層から突出していることを特徴とする回転電機用絶縁部材。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機用絶縁部材において、
前記絶縁基材は多孔質部材からなり、前記接着材料層は前記絶縁基材の内部に浸み込んで含まれていることを特徴とする回転電機用絶縁部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機用絶縁基材において、
前記絶縁基材の他方表面には発泡材料層が形成されており、前記発泡材料層が膨張して前記絶縁基材が回転電機のコイルに押し付けられることにより前記接着材料層が前記絶縁基材の一方表面上に出現してコイルに接着することを特徴とする回転電機用絶縁部材。
【請求項５】
スロットを有するステータコアと、
ステータコアのスロット内に挿入されるコイルと、
前記スロット内において前記ステータコアと前記コイルを絶縁するように配置された請求項１〜４のいずれか一項に記載の絶縁部材と、を備える、
回転電機用ステータ。
【請求項６】
シート状の絶縁基材、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層、および、前記絶縁基材の他方表面に設けられた発泡材料層を備える絶縁部材であって、前記接着材料層が前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で担持されている絶縁部材を準備する準備工程と、
前記絶縁部材の発泡材料層が前記ステータコアに対向する状態で前記絶縁部材を前記ステータコアのスロット内に配置する配置工程と、
前記スロット内に配置された前記絶縁部材の内側にコイルを挿入する挿入工程と、
前記発泡材料層を膨張させて前記絶縁部材を前記コイルに押し付けることにより前記接着材料層を前記絶縁基材の一方表面上に出現させて前記コイルに接着する接着工程と、
を含む回転電機用ステータの製造方法。
【請求項１】
シート状の絶縁基材と、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層とを備える回転電機用絶縁部材であって、
前記接着材料層は、前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で前記絶縁基材に担持されている、
回転電機用絶縁部材。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機用絶縁部材において、
前記絶縁基材の一方表面は凹凸形状に形成されており、前記接着材料層は前記一方表面上の凸部高さよりも薄く形成されていて凸部先端が前記接着材料層から突出していることを特徴とする回転電機用絶縁部材。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機用絶縁部材において、
前記絶縁基材は多孔質部材からなり、前記接着材料層は前記絶縁基材の内部に浸み込んで含まれていることを特徴とする回転電機用絶縁部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機用絶縁基材において、
前記絶縁基材の他方表面には発泡材料層が形成されており、前記発泡材料層が膨張して前記絶縁基材が回転電機のコイルに押し付けられることにより前記接着材料層が前記絶縁基材の一方表面上に出現してコイルに接着することを特徴とする回転電機用絶縁部材。
【請求項５】
スロットを有するステータコアと、
ステータコアのスロット内に挿入されるコイルと、
前記スロット内において前記ステータコアと前記コイルを絶縁するように配置された請求項１〜４のいずれか一項に記載の絶縁部材と、を備える、
回転電機用ステータ。
【請求項６】
シート状の絶縁基材、前記絶縁基材の一方表面または内部に設けられた接着材料層、および、前記絶縁基材の他方表面に設けられた発泡材料層を備える絶縁部材であって、前記接着材料層が前記絶縁部材の一方表面上に出現していない状態で担持されている絶縁部材を準備する準備工程と、
前記絶縁部材の発泡材料層が前記ステータコアに対向する状態で前記絶縁部材を前記ステータコアのスロット内に配置する配置工程と、
前記スロット内に配置された前記絶縁部材の内側にコイルを挿入する挿入工程と、
前記発泡材料層を膨張させて前記絶縁部材を前記コイルに押し付けることにより前記接着材料層を前記絶縁基材の一方表面上に出現させて前記コイルに接着する接着工程と、
を含む回転電機用ステータの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９４９９（Ｐ２０１３−９４９９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４００２３（Ｐ２０１１−１４００２３）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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