JP2009005464A

JP2009005464A - 多相分布巻回転電機の相間相内絶縁紙、相間相内絶縁紙を含む３相分布巻回転電機、相間相内絶縁紙を備える３相分布巻回転電機の製造方法

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Publication number: JP2009005464A
Application number: JP2007162831A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tanaka; 章博田中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】多相分布巻回転電機において、少ない枚数で異相コイル間の絶縁と、同相コイル間の絶縁とを行うことである。
【解決手段】相間相内絶縁紙１０ａは、相間挿入部１４と相内挿入部１６とを有する複数の折曲紙片を複数用いて組み立てて構成される。相間相内絶縁紙１０ａは、各折曲紙片１２の相内挿入部１６を他の折曲紙片１２の相内挿入部１６と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有し、相内挿入部１６によって構成される相内絶縁部１８ａが環状形状の外周方向を向いている。８つの折曲紙片１２を環状に配置し、それぞれの相内挿入部１６を相互に接続して、１つの相間相内絶縁紙１０ａを生成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、相間相内絶縁紙、回転電機、回転電機の製造方法に係り、特に多相分布巻回転電機の相間相内絶縁紙、相間相内絶縁紙を含む３相分布巻回転電機、相間相内絶縁紙を備える３相分布巻回転電機の製造方法に関する。

多相分布巻回転電機では、相が異なるコイル間に絶縁距離を持たせて、絶縁性能を確保するために各コイル相間に相間絶縁紙が挿入されている。このような相間絶縁紙として、例えば、特許文献１には、ステータコアに備わる各相コイル相間の絶縁を確保するために、各コイル相間に挿入する相間絶縁紙であって、ステータコアの両端面から突出して各コイル相間を絶縁する平面部と、平面部を両端で連結するとともに、ステータコアのスロット内に挿入されるはしご部とを有し、平面部は、端部を残してステータの軸方向に切り抜かれて形成された切り抜き部と、切り抜き部の周縁を覆うようにしてステータコアの内周方向へ突出するノーズと平面部の一部分とで構成されるノーズ部とを備えるものが開示されている。

また、近年の回転電機の小型化等によって、相が異なるコイルすなわち異相コイル間だけでなく、相が同じコイルすなわち同相コイル間においても絶縁性能を確保する必要がある。このような場合に相間絶縁紙とは別に相内絶縁紙を設ける必要がある。そこで、相間絶縁紙とは別に相内絶縁紙として、特許文献２には、ステータコアに装着された同相コイル間の絶縁を行う相内絶縁紙であって、同相コイル同士を隔離する隔離部と、隔離部を保持固定するための固定部とを備えているものが開示されている。

特開２００５−１１０４１７号公報特開２００６−２２３０６３号公報

上記のように、特許文献１の構成を用いることで、相間絶縁紙として、回転電機における異相コイル間の絶縁を確保することができ、特許文献２の構成を用いることで、相間絶縁紙とは別に相内絶縁紙として、回転電機における同相コイル間の絶縁を確保することができる。このように、従来の技術では、異相コイル間の絶縁と同相コイル間の絶縁とは別々の絶縁紙を用いて絶縁を行っているため、全部の異相コイル間と全部の同相コイル間を絶縁するために多くの枚数の絶縁紙を要している。

本発明の目的は、多相分布巻回転電機において、少ない枚数で異相コイル間の絶縁と、同相コイル間の絶縁とを行うことができる絶縁紙を提供することである。

また、他の目的は、多相分布巻回転電機において、少ない枚数で異相コイル間の絶縁と、同相コイル間の絶縁とを行うことができる絶縁紙を含んだ３相分布巻回転電機を提供することである。

また、他の目的は、多相分布巻回転電機において、少ない枚数で異相コイル間の絶縁と、同相コイル間の絶縁とを行うことができる絶縁紙を含んだ３相分布巻回転電機の製造方法を提供することである。以下の手段は、上記目的の少なくとも１つに貢献する。

本発明に係る相間相内絶縁紙において、多相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルの間の絶縁を確保するための絶縁紙であって、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁する相間絶縁部と、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁する相内絶縁部と、を備えることを特徴とする。

また、相間相内絶縁紙は、複数の折曲紙片から構成され、各折曲紙片は、両端を折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間の長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を含むことが好ましい。

また、各折曲紙片は、両端の折り曲げ方向が同一方向であることが好ましい。

また、相間相内絶縁紙は、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有し、各折曲紙片は、相間挿入部の長手方向の長さが絶縁対象コイルのステータの周方向の長さと同一であることが好ましい。

また、相内絶縁部は、環状形状の外周方向に向くことが好ましい。

また、相内絶縁部は、環状形状の内周方向に向くことが好ましい。

また、各折曲紙片は、両端の折り曲げ方向が反対方向であることが好ましい。

また、相間相内絶縁紙は、相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有することが好ましい。

本発明に係る回転電機において、３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、隣接するコイル間の絶縁を確保する複数の相間相内絶縁紙と、を含む回転電機において、第１相コイルとこれに隣接する第２相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第１相コイル同士の間の相内を絶縁する第１相間相内絶縁紙と、第２相コイルとこれに隣接する第３相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第２相コイル同士の間の相内を絶縁する第２相間相内絶縁紙と、隣接する第３相コイル同士の間の相内を絶縁する第３相間相内絶縁紙とを備え、各相間相内絶縁紙は、両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、
各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有することを特徴とする。

本発明に係る回転電機において、３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、隣接するコイル間の絶縁を確保する複数の相間相内絶縁紙と、を含む回転電機において、第１相コイルとこれに隣接する第２相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第１相コイル同士の間の相内及び隣接する第２相コイル同士の間の相内を絶縁する内外向き相間相内絶縁紙と、第２相コイルとこれに隣接する第３相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第３相コイル同士の間の相内を絶縁する一方向き相間相内絶縁紙とを備え、内外向き相間相内絶縁紙は、両端を反対の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有するものであって、一方向き相間相内絶縁紙は、両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで相内絶縁部を形成して全体として環状に形成される環状形状を有し、相内絶縁部が環状形状の内周方向を向くことを特徴とする。

本発明に係る回転電機の製造方法において、３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有する複数の相間相内絶縁紙と、を備える回転電機の製造方法であって、第１相コイルをステータに配置する工程と、第１相コイルにおいて、第１相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、第１相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第１相コイル同士の間に配置する工程と、第２相コイルをステータに配置する工程と、第２相コイルにおいて、第２相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、第２相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第２相コイル同士の間に配置する工程と、第３相コイルをステータに配置する工程と、第３相コイルにおいて、第３相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、第３相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第３相コイル同士の間に配置する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る回転電機の製造方法において、３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、両端を反対の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片のステータの外周側を向いた外向相内挿入部を他の折曲紙片の外向相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の外向相内絶縁部と、各折曲紙片のステータの内周側を向いた内向相内挿入部を他の折曲紙片の内向相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の内向相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有する内外向き相間相内絶縁紙と、両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有し、相内絶縁部が環状形状の内周方向を向く一方向き相間相内絶縁紙と、を備える回転電機の製造方法であって、第１相コイルをステータに配置する工程と、第１相コイルにおいて、内外向き相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、外向相内絶縁部を第１相コイル同士の間に配置し、内向相内絶縁部を第２相コイル同士の間に配置する工程と、第２相コイルをステータに配置する工程と、次に配置される第３相コイルにおいて、一方向き相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、一方向き相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第３相コイル同士の間に配置する工程と、第３相コイルをステータに配置する工程と、を含むことを特徴とする。

上記構成の少なくとも１つにより、相間相内絶縁紙は、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁する相間絶縁部と、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁する相内絶縁部とを有する。したがって、各同相コイル間と各異相コイル間用にそれぞれ別々の絶縁紙を設けて絶縁する場合に比べて、少ない枚数で全ての異相コイル間の絶縁と全ての同相コイル間の絶縁とを行うことができる。

上記構成の少なくとも１つにより、相間相内絶縁紙は、複数の折曲紙片より構成され、各折曲紙片は、両端を折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有し、相互に接続しやすい形状である。したがって、相間相内絶縁紙は、容易に相互に接続可能な複数の折曲紙片を接続することで、容易に環状形状とすることができる。

上記構成の少なくとも１つにより、相間相内絶縁紙は、両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有する。したがって、例えば、３相分布巻回転電機においては、３枚の相間相内絶縁紙を用いることで、全ての異相コイル間の絶縁と全ての同相コイル間の絶縁とを行うことができる。

上記構成の少なくとも１つにより、相間相内絶縁紙は、両端を反対の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有する。したがって、例えば、３相分布巻回転電機において、２枚の相間相内絶縁紙を用いることにより、全ての異相コイル間の絶縁と全ての同相コイル間の絶縁とを行うことができ、より一層絶縁紙の枚数を少なくすることができる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。なお、以下では相間相内絶縁紙との語を用いるが、ここで紙とは、広義の紙を示しており、パルプ材等のいわゆる紙材の他、天然ゴムやポリエステル、ポリウレタン等の絶縁材を含んでいる。また、以下では相間相内絶縁紙は、複数の折曲紙片を接続して一体化させるものとして説明するが、一枚の絶縁紙から複数の相内挿入部に相当する複数の折り曲げ部分を形成し、両端を接続して環状一体化させるものであってもよい。また、以下では、相間相内絶縁紙が配置される回転電機は、３相コイルで構成される回転電機として説明するが、２相以上の多相コイルで構成される回転電機であればよい。また、以下では、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルはステータの径方向に並べて配置されるものとして説明するが、ステータの軸方向に並べて配置されるものであってもよい。また、以下ではステータの外周方向からＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの順に配置されるものとして説明するが、内周方向から配置してもよく、配置順序にも制限はない。また、以下ではステータのティースの数は４８極として説明するが、極数はこの数に限定されるものではない。

図１は、相間相内絶縁紙１０ａ，１０ｂ，１０ｃが回転電機１に配置される様子を示す図である。回転電機１は固定子であるステータ８と、ステータ８に巻回されるコイル６と、図示していない回転子であるロータとを含んで構成される。コイル６は、Ｕ相コイル３と、Ｖ相コイル５と、Ｗ相コイル７とを含んで構成され、ステータ８の外周方向からＵ相コイル３、Ｖ相コイル５、Ｗ相コイル７の順に配置される。ステータ８は、コイル６が巻回される４８極のティース２と、各ティース２の間に形成されるスロット４とを含んで構成される。Ｕ相コイル３、Ｖ相コイル５、Ｗ相コイル７は、隣接する６つのティース２を跨ぐように、スロット４に挿入して巻回される。そして、８つの同相コイルがステータ８の同じ半径上で環状に配置される。

相間相内絶縁紙１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁する機能と、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁する機能とを有する。図２は、相間相内絶縁紙１０ａおよび相間相内絶縁紙１０ａを構成する折曲紙片１２の斜視図である。相間相内絶縁紙１０ａは、図２に示される複数の折曲紙片１２を組み立てて構成される。すなわち、各折曲紙片１２の相内挿入部１６を他の折曲紙片１２の相内挿入部１６と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有し、相内挿入部１６の相互接続によって構成される相内絶縁部１８ａが環状形状の外周方向を向いている。図２の例では、８つの折曲紙片１２を環状に配置し、それぞれの相内挿入部１６を相互に接続して、１つの相間相内絶縁紙１０ａを生成している。

折曲紙片１２は、異相コイル間の絶縁と同相コイル間の絶縁を行う相間相内絶縁紙１０ａの一部を構成するものである。折曲紙片１２は、両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部１６と、両端の相内挿入部１６の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部１４と、を含んで構成される。

相間挿入部１４は、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間の絶縁を行う機能を有する。相間挿入部１４は、絶縁材料の紙で構成され、その長手方向の長さＬが絶縁対象コイルのステータの周方向の長さと同一の長さを有する。

相内挿入部１６は、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間の絶縁を行う機能を有する。相内挿入部１６は、絶縁材料の紙で構成され、折曲紙片１２の折曲方向の長さＤが絶縁対象コイルの長手方向の両端に沿った長さと略同一である。

図３は、相間相内絶縁紙１０ａを構成する折曲紙片１２を形成する様子を示す図である。図３（ａ）は一枚の絶縁紙から一定の間隔をおいて折曲紙片１２の原紙片である短冊紙片１１を生成している様子を示している。図３（ｂ）は、短冊紙片１１において、相間挿入部に相当する部分１３と相内挿入部に相当する部分１５の境界部分に折り目を付けている様子を示す図である。図３（ｃ）は、短冊紙片１１の相内挿入部に相当する部分１５を折り目に沿って、折り曲げて形成された折曲紙片１２の斜視図である。

図４は、８つの折曲紙片１２を環状に並べた様子を示す図である。図５は、図４における８つの折曲紙片１２の相内挿入部１６を相互に接続する様子を示す図である。また以下では、図１から図３と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

相間相内絶縁紙１０ａは、上記のように８つの折曲紙片１２から構成されるが、以下にその形成手順について説明する。図４に示すように、複数の折曲紙片１２の相内挿入部１６が相互に向かい合うように、相間挿入部１４を環状に並べる。そして、図５に示すように、隣接する相内挿入部１６を接着材料等で接続することで、各折曲紙片１２の相間挿入部１４により構成される複数の相間絶縁部１７ａと、各折曲紙片１２の相内挿入部１６を相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部１８ａとを含み、全体として環状に形成される環状形状を有する相間相内絶縁紙１０ａが形成される。相間相内絶縁紙１０ａの相内絶縁部１８ａは環状形状の外周方向を向いている。また、相間相内絶縁紙１０ｂ、１０ｃも相間相内絶縁紙１０ａと同様の形状を有しており、相間相内絶縁紙１０ａが、ステータ８におけるＵ相コイル３の配置に対応した半径を有しているのに対し、相間相内絶縁紙１０ｂ、１０ｃは、それぞれステータ８におけるＶ相コイル５、Ｗ相コイル７の配置に対応した半径を有している。

図６は、回転電機１に相間相内絶縁紙１０ａ，１０ｂ，１０ｃを配置する手順を示す図であり、特にコイル６と相間相内絶縁紙１０ａ，１０ｂ，１０ｃの配置手順について説明する。また以下では、図１から図５と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。ステータ８において最外周に８つのＵ相コイル３を環状に配置する（Ｓ２）。そして、相間相内絶縁紙１０ａの相内絶縁部１８ａを隣接するＵ相コイル３同士の間に配置して、Ｕ相コイル３同士の絶縁を行い、相間相内絶縁紙１０ａの相間絶縁部１７ａをＵ相コイル３の内周側においてステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ４）。

次に、相間相内絶縁紙１０ａよりもステータ８の内周側に、８つのＶ相コイル５をステータ８に配置する（Ｓ６）と、相間相内絶縁紙１０ａの相間絶縁部１７ａによって、Ｕ相コイル３とＶ相コイル５とを絶縁する。そして、相間相内絶縁紙１０ｂにおいて、相内絶縁部１８ｂを隣接するＶ相コイル同士５の間に配置して、Ｖ相コイル５同士の絶縁を行い、相間相内絶縁紙１０ｂの相間絶縁部１７ｂをＶ相コイル５の内周側においてステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ８）。

次に、相間相内絶縁紙１０ｂよりもステータ８の内周側に、８つのＷ相コイル７をステータ８に配置する（Ｓ１０）と、相間相内絶縁紙１０ｂの相間絶縁部１７ｂによって、Ｖ相コイル５とＷ相コイル７とを絶縁する。そして、相間相内絶縁紙１０ｃにおいて、相内絶縁部１８ｃをＷ相コイル７同士の間に配置して、Ｗ相コイル７同士の絶縁を行い、相間絶縁部１７ｃをＷ相コイル７のステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ１２）。その後、回転電機１の組立に必要な周知の各工程を経て、相間相内絶縁紙１０ａ，１０ｂ，１０ｃを備えた回転電機１が製造される。

上記のように、相間相内絶縁紙１０ａの相間絶縁部１７ａによって、Ｕ相コイル３とＵ相コイル３に隣接するＶ相コイル５との異相コイル間を絶縁している。また、相間相内絶縁紙１０ａの相内絶縁部１８ａによって、Ｕ相コイル３同士の同相コイル間を絶縁している。

相間相内絶縁紙１０ｂの相間絶縁部１７ｂによって、Ｖ相コイル５とＶ相コイル５に隣接するＷ相コイル７との異相コイル間を絶縁している。また、相間相内絶縁紙１０ｂの相内絶縁部１８ｂによって、Ｖ相コイル５同士の同相コイル間を絶縁している。

相間相内絶縁紙１０ｃの相内絶縁部１８ｃによって、絶縁対象コイルであるＷ相コイル７同士の同相コイル間を絶縁している。このように、回転電機１において、３枚の相間相内絶縁紙１０ａ，１０ｂ，１０ｃを用いることで、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁することと、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁することができる。

図７は、他の実施例であり、相間相内絶縁紙２０ａ，２０ｂ，２０ｃが回転電機１に配置される様子を示す図である。相間相内絶縁紙２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁する機能と、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁する機能とを有する。図８は、相間相内絶縁紙２０ａおよび相間相内絶縁紙２０ａを構成する折曲紙片１２の斜視図である。また以下では、図１から図６と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。相間相内絶縁紙２０ａは、図８に示される８つの折曲紙片１２を含み、各折曲紙片１２の相内挿入部１６を他の折曲紙片１２の相内挿入部１６と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有し、相内挿入部１６によって構成される相内絶縁部２８ａが環状形状の内周方向を向いている。

図９は、８つの折曲紙片１２を環状に並べた様子を示す図である。図１０は、図９における８つの折曲紙片１２の相内挿入部１６を相互に接続する様子を示す図である。また以下では、図１から図８と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

相間相内絶縁紙２０ａは、上記のように８つの折曲紙片１２から構成されるが、以下にその形成手順について説明する。図９に示すように、複数の折曲紙片１２の相内挿入部１６が相互に向かい合うように、相間挿入部１４を環状に並べる。そして、図１０に示すように、隣接する相内挿入部１６を接着材料等で接続することで、各折曲紙片１２の相間挿入部１４により構成される複数の相間絶縁部２７ａと、各折曲紙片１２の相内挿入部１６を相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部２８ａとを含み、全体として環状に形成される環状形状を有する相間相内絶縁紙２０ａが形成される。相間相内絶縁紙２０ａの相内絶縁部２８ａは、環状形状の内周方向を向いている。また、相間相内絶縁紙２０ｂ、２０ｃも相間相内絶縁紙２０ａと同様の形状を有しており、相間相内絶縁紙２０ａが、ステータ８におけるＵ相コイル３の配置に対応した半径を有しているのに対し、相間相内絶縁紙１０ｂ、１０ｃは、それぞれステータ８におけるＶ相コイル５、Ｗ相コイル７の配置に対応した半径を有している。

図１１は、回転電機１に相間相内絶縁紙２０ａ，２０ｂ，２０ｃを配置する手順を示す図であり、特にコイル６と相間相内絶縁紙２０ａ，２０ｂ，２０ｃの配置手順について説明する。また以下では、図１から図１０と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。ステータ８において最外周に相間相内絶縁紙２０ａの相内絶縁部２８ａを次に配置するＵ相コイル３同士の間となる位置に配置し、相間相内絶縁紙２０ａの相間絶縁部２７ａを次に配置するＵ相コイル３の外周側においてステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ３）。そして、８つのＵ相コイル３を環状に配置する（Ｓ５）と、Ｕ相コイル３同士の間に配置された相内絶縁部２８ａによって、隣接するＵ相コイル３同士を絶縁する。

次に、Ｕ相コイル３よりもステータ８の内周側に、相間相内絶縁紙２０ｂの相内絶縁部２８ｂを次に配置するＶ相コイル５同士の間となる位置に配置し、相間相内絶縁紙２０ｂの相間絶縁部２７ｂを次に配置するＶ相コイル５の外周側においてステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ７）。そして、相間相内絶縁紙２０ｂよりもステータ８の内周側に８つのＶ相コイル５を環状に配置する（Ｓ９）と、Ｖ相コイル５同士の間に配置された相内絶縁部２８ｂによって、隣接するＶ相コイル５同士を絶縁し、Ｕ相コイル３とＶ相コイル５との間に配置された相間相内絶縁紙２０ｂの相間絶縁部２７ｂによって、Ｕ相コイル３とＶ相コイル５とを絶縁する。

次に、Ｖ相コイル５よりもステータ８の内周側に、相間相内絶縁紙２０ｃの相内絶縁部２８ｃを次に配置するＷ相コイル７同士の間となる位置に配置し、相間相内絶縁紙２０ｃの相間絶縁部２７ｃを次に配置するＷ相コイル７の外周側においてステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ１１）。そして、相間相内絶縁紙２０ｃよりもステータ８の内周側に８つのＷ相コイル７を環状に配置する（Ｓ１３）と、Ｗ相コイル７同士の間に配置された相内絶縁部２８ｃによって、隣接するＷ相コイル７同士を絶縁し、Ｖ相コイル５とＷ相コイル７との間に配置された相間相内絶縁紙２０ｃの相間絶縁部２７ｃによって、Ｖ相コイル５とＷ相コイル７とを絶縁する。その後、回転電機１の組立に必要な周知の各工程を経て、相間相内絶縁紙２０ａ，２０ｂ，２０ｃを備えた回転電機１が製造される。

上記のように、回転電機１において、相間相内絶縁紙２０ａの相内絶縁部２８ａによって、隣接するＵ相コイル３同士の同相コイル間を絶縁している。

相間相内絶縁紙２０ｂの相間絶縁部２７ｂによって、Ｖ相コイル５とＶ相コイル５に隣接するＵ相コイル３との異相コイル間を絶縁している。また、相間相内絶縁紙２０ｂの相内絶縁部２８ｂによって、隣接するＶ相コイル５同士の同相コイル間を絶縁している。

相間相内絶縁紙２０ｃの相間絶縁部２７ｃによって、Ｗ相コイル７とＷ相コイル７に隣接するＶ相コイル５との異相コイル間を絶縁している。また、相間相内絶縁紙２０ｃの相内絶縁部２８ｃによって、隣接するＷ相コイル７同士の同相コイル間を絶縁している。このように、回転電機１において、３枚の相間相内絶縁紙２０ａ，２０ｂ，２０ｃを用いることで、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁することと、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁することができる。

図１２は、さらに別の実施例であり、相間相内絶縁紙３０ａ，２０ｃが回転電機１に配置される様子を示す図である。また以下では、図１から図１１と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。相間相内絶縁紙３０ａは、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁する機能と、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁する機能とを有する。図１３は、相間相内絶縁紙３０ａおよび相間相内絶縁紙３０ａを構成する折曲紙片３２，４２の斜視図である。また以下では、図１から図１２と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。相間相内絶縁紙３０ａは、図１３に示される折曲紙片３２の相内挿入部３９と折曲紙片４２の相内挿入部４６を相互に接続して一組の折曲紙片組３１とし、８つの折曲紙片組３１の相内挿入部３６，４９を他の折曲紙片組３１の相内挿入部４９，３６と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有している。

折曲紙片３２，４２は、異相コイル間の絶縁と同相コイル間の絶縁を行う相間相内絶縁紙３０ａの一部を構成するものであり、上述の折曲紙片１２とほとんど同様の構成と機能を有する。相間挿入部３４，４４のそれぞれの長手方向の長さＬ１，Ｌ２の総和が絶縁対象コイルのステータの周方向の長さと略同一となり、相内挿入部３６，３９，４６，４９の各折曲方向の長さＤが、絶縁対象コイルの長手方向の両端に沿った長さと略同一である。

図１４は、折曲紙片組３１を構成する折曲紙片３２，４２を形成する様子を示す図である。図１４（ａ）は一枚の絶縁紙から一定の間隔をおいて折曲紙片３２，４２の原紙片である短冊紙片３３，４３を形成している様子を示している。図１４（ｂ）は、短冊紙片３３，４３において、相間挿入部に相当する部分３７，４７と相内挿入部に相当する部分３５，４５の境界部分に折り目を付けている様子を示す図である。図１３（ｃ）は、短冊紙片３３，４３の両端を反対方向に折り曲げて形成した折曲紙片３２，４２の斜視図である。折曲紙片組３１は、１つの折曲紙片３２の相内挿入部３９と１つの折曲紙片４２の相内挿入部４６とを相互に接続することにより構成される。

図１５は、８つの折曲紙片組３１を環状に並べた様子を示す図である。図１６は、図１５における８つの折曲紙片組３１の相内挿入部３６，４９を相互に接続する様子を示す図である。また以下では、図１から図１４と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

相間相内絶縁紙３０ａは、８つの折曲紙片組３１から構成され、以下にその形成について説明する。図１５に示すように、８つの折曲紙片組３１の同一方向の相内挿入部３６，４９が相互に向かいあうように、相間挿入部３４，４４を環状に並べる。そして、隣接する折曲紙片組３１の相内挿入部３６，４９を接着材料等によって接続すると、各折曲紙片組３１の相間挿入部３４，４４により構成される相間絶縁部３７ａと、各折曲紙片組３１の相内挿入部３９，４６を相互に接続することで形成され、環状の外側を向く外向相内絶縁部３８ａと、各折曲紙片組３１の相内挿入部３６，４９を相互に接続することで形成され環状の内側を向く内向相内絶縁部４１ａとを含み、全体として環状に形成される環状形状を有する相間相内絶縁紙３０ａが形成される。

図１７は、回転電機１に相間相内絶縁紙３０ａ，２０ｃを配置する手順を示す図であり、特にコイル６と相間相内絶縁紙３０ａ，２０ｃの配置手順について説明する。また以下では、図１から図１６と同様の要素について同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。回転電機１において、ステータ８において最外周に８つのＵ相コイル３を環状に配置する（Ｓ２２）。そして、相間相内絶縁紙３０ａの外向相内絶縁部３８ａを隣接するＵ相コイル３同士の間に配置して、Ｕ相コイル３同士の絶縁を行い、相間相内絶縁紙３０ａの相間絶縁部３７ａをＵ相コイル３の内周側においてステータ８の周方向に沿って配置し、相間相内絶縁紙３０ａの内向相内絶縁部４１ａを次に配置されるＶ相コイル５同士の間となる位置に配置する（Ｓ２４）。

次に、相間相内絶縁紙３０ａよりもステータ８の内周側に、８つのＶ相コイル５をステータ８に配置する（Ｓ２６）と、相間相内絶縁紙３０ａの相間絶縁部３７ａによって、Ｕ相コイル３とＶ相コイル５とを絶縁し、相間相内絶縁紙３０ａの内向相内絶縁部４１ａによって隣接するＶ相コイル５同士の絶縁を行う。

次に、Ｖ相コイル５よりもステータ８の内周側に、相間相内絶縁紙２０ｃの相内絶縁部２８ｃを次に配置するＷ相コイル７同士の間となる位置に配置して、相間相内絶縁紙２０ｃの相間絶縁部２７ｃを次に配置するＷ相コイル７の外周側においてステータ８の周方向に沿って配置する（Ｓ２８）。そして、８つのＷ相コイル７を環状に配置する（Ｓ３０）と、隣接するＷ相コイル７同士の間に配置された相内絶縁部２８ｃによって。Ｗ相コイル７同士を絶縁し、Ｖ相コイル５とＷ相コイル７の間に配置された相間相内絶縁紙２０ｃの相間絶縁部２７ｃによって、Ｖ相コイル５とＷ相コイル７とを絶縁する。その後、回転電機１の組立に必要な周知の各工程を経て、相間相内絶縁紙３０ａ，２０ｃを備えた回転電機１が製造される。

上記のように、相間相内絶縁紙３０ａの外向相内絶縁部３８ａによって、隣接するＵ相コイル３同士の同相コイル間を絶縁している。また、相間相内絶縁紙３０ａの内向相内絶縁部４１ａによって、隣接するＶ相コイル５同士の同相コイル間を絶縁している。相間相内絶縁紙３０ａの相間絶縁部３７ａによって、Ｕ相コイル３とＵ相コイル３に隣接するＶ相コイル５との異相コイル間を絶縁している。

相間相内絶縁紙２０ｃの相間絶縁部２７ｃによって、Ｗ相コイル７とＷ相コイル７に隣接するＶ相コイル５との異相コイル間を絶縁している。また、相間相内絶縁紙２０ｃの相内絶縁部２８ｃによって、Ｗ相コイル７同士の同相コイル間を絶縁している。このように、回転電機１において、２枚の相間相内絶縁紙３０ａ，２０ｃを用いることで、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁することと、絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁することができる。

本発明に係る実施の形態における相間相内絶縁紙が回転電機に配置される様子を示す図である。本発明に係る実施の形態における相間相内絶縁紙および相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片の斜視図である。本発明に係る実施の形態における相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片を形成する様子を示す図である。本発明に係る実施の形態における相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片を形成する様子を示す図である。本発明に係る実施の形態における相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片を形成する様子を示す図である。図３における折曲紙片を８つ用いて環状に並べた様子を示す図である。図４における８つの折曲紙片の相内挿入部を相互に接続する様子を示す図である。回転電機に本発明に係る実施の形態における相間相内絶縁紙を配置する手順を示す図である。他の実施の形態における相間相内絶縁紙が回転電機に配置される様子を示す図である。他の実施の形態における相間相内絶縁紙および相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片の斜視図である。図３における折曲紙片を８つ用いて環状に並べた様子を示す図である。図９における８つの折曲紙片の相内挿入部を相互に接続する様子を示す図である。回転電機に他の実施の形態における相間相内絶縁紙を配置する手順を示す図である。別の実施の形態における相間相内絶縁紙が回転電機に配置される様子を示す図である。別の実施の形態における相間相内絶縁紙および相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片の斜視図である。別の実施の形態における相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片を形成する様子を示す図である。別の実施の形態における相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片を形成する様子を示す図である。別の実施の形態における相間相内絶縁紙を構成する折曲紙片を形成する様子を示す図である。図１４における折曲紙片組を８つ用いて環状に並べた様子を示す図である。図１５における８つの折曲紙片組の相内挿入部を相互に接続する様子を示す図である。回転電機に別の実施の形態における相間相内絶縁紙を配置する手順を示す図である。

符号の説明

１回転電機、２ティース、３Ｕ相コイル、４スロット、５Ｖ相コイル、６コイル、７Ｗ相コイル、８ステータ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ相間相内絶縁紙、１１，３３，４３短冊紙片、１２，３２，４２折曲紙片、１３，３７，４７相間挿入部に相当する部分、１４，３４，４４相間挿入部、１５，３５，４５相内挿入部に相当する部分、１６，３６，３９，４６，４９相内挿入部、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，３７ａ相間絶縁部、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ相内絶縁部、３１折曲紙片組、３８ａ外向相内絶縁部、４１ａ内向相内絶縁部。

Claims

多相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルの間の絶縁を確保するための絶縁紙であって、
絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する異相コイルとの間を絶縁する相間絶縁部と、
絶縁対象コイルとその絶縁対象コイルに隣接する同相コイルとの間を絶縁する相内絶縁部と、
を備えることを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項１に記載の相間相内絶縁紙は、
複数の折曲紙片から構成され、
各折曲紙片は、
両端を折り曲げて形成される相内挿入部と、
両端の相内挿入部の間の長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、
を含むことを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項２に記載の相間相内絶縁紙において、
各折曲紙片は、両端の折り曲げ方向が同一方向であることを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項３に記載の相間相内絶縁紙は、
各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有し、
各折曲紙片は、相間挿入部の長手方向の長さが絶縁対象コイルのステータの周方向の長さと同一であることを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項４に記載の相間相内絶縁紙において、
相内絶縁部は、環状形状の外周方向に向くことを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項４に記載の相間相内絶縁紙において、
相内絶縁部は、環状形状の内周方向に向くことを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項２に記載の相間相内絶縁紙において、
各折曲紙片は、両端の折り曲げ方向が反対方向であることを特徴とする相間相内絶縁紙。
請求項７に記載の相間相内絶縁紙において、
相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、
各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有することを特徴とする相間相内絶縁紙。
３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、
隣接するコイル間の絶縁を確保する複数の相間相内絶縁紙と、
を含む回転電機において、
第１相コイルとこれに隣接する第２相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第１相コイル同士の間の相内を絶縁する第１相間相内絶縁紙と、
第２相コイルとこれに隣接する第３相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第２相コイル同士の間の相内を絶縁する第２相間相内絶縁紙と、
隣接する第３相コイル同士の間の相内を絶縁する第３相間相内絶縁紙とを備え、
各相間相内絶縁紙は、
両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、
各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有することを特徴とする回転電機。
３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、
隣接するコイル間の絶縁を確保する複数の相間相内絶縁紙と、
を含む回転電機において、
第１相コイルとこれに隣接する第２相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第１相コイル同士の間の相内及び隣接する第２相コイル同士の間の相内を絶縁する内外向き相間相内絶縁紙と、
第２相コイルとこれに隣接する第３相コイルとの間の相間を絶縁し、隣接する第３相コイル同士の間の相内を絶縁する一方向き相間相内絶縁紙とを備え、
内外向き相間相内絶縁紙は、
両端を反対の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、
相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、
各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで、全体として環状に形成される環状形状を有するものであって、
一方向き相間相内絶縁紙は、
両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、
各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで相内絶縁部を形成して全体として環状に形成される環状形状を有し、相内絶縁部が環状形状の内周方向を向くことを特徴とする回転電機。
３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、
両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有する複数の相間相内絶縁紙と、
を備える回転電機の製造方法であって、
第１相コイルをステータに配置する工程と、
第１相コイルにおいて、第１相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、第１相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第１相コイル同士の間に配置する工程と、
第２相コイルをステータに配置する工程と、
第２相コイルにおいて、第２相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、第２相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第２相コイル同士の間に配置する工程と、
第３相コイルをステータに配置する工程と、
第３相コイルにおいて、第３相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、第３相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第３相コイル同士の間に配置する工程と、
を含むことを特徴とする回転電機の製造方法。
３相分布巻回転電機に巻回される複数のコイルと、
両端を反対の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、相間挿入部の長手方向の長さが異なる二つの折曲紙片を隣接させ、隣接させたときの長手方向の長さの総和が、絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さとするものを一組の折曲紙片とし、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片のステータの外周側を向いた外向相内挿入部を他の折曲紙片の外向相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の外向相内絶縁部と、各折曲紙片のステータの内周側を向いた内向相内挿入部を他の折曲紙片の内向相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の内向相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有する内外向き相間相内絶縁紙と、
両端を同一の方向に折り曲げて形成される相内挿入部と、両端の相内挿入部の間において絶縁対象コイルのステータの周方向に沿った長さと同じ長さで長手方向に延伸する形状を有する相間挿入部と、を有する複数の折曲紙片とを含み、各折曲紙片の相間挿入部により構成される複数の相間絶縁部と、各折曲紙片の相内挿入部を他の折曲紙片の相内挿入部と相互に接続することで形成される複数の相内絶縁部と、を含み、全体として環状に形成される環状形状を有し、相内絶縁部が環状形状の内周方向を向く一方向き相間相内絶縁紙と、
を備える回転電機の製造方法であって、
第１相コイルをステータに配置する工程と、
第１相コイルにおいて、内外向き相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、外向相内絶縁部を第１相コイル同士の間に配置し、内向相内絶縁部を第２相コイル同士の間に配置する工程と、
第２相コイルをステータに配置する工程と、
次に配置される第３相コイルにおいて、一方向き相間相内絶縁紙の相間絶縁部をステータの周方向に沿って配置し、一方向き相間相内絶縁紙の相内絶縁部を第３相コイル同士の間に配置する工程と、
第３相コイルをステータに配置する工程と、
を含むことを特徴とする回転電機の製造方法。