JP2010246269A - インシュレータおよび回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルを装着する際に、割れ等が生じにくいインシュレータを提供すると共に、このインシュレータを備えた回転電機を提供することである。
【解決手段】インシュレータ３００は、ステータコアの周方向に挿入孔と隣り合うように背面部に形成され、挿入孔に挿入されるステータティース１７１の側面上に配置される第１絶縁壁部２０６と、挿入孔に対して第１絶縁壁部２０６と反対側に設けられ、挿入孔に挿入されるステータティース１７１の側面上に配置される第２絶縁壁部２１６と、挿入孔からステータコアの中心軸線方向に間隔をあけて、背面部に形成されると共に、コイルを係止可能な係止部２０３と、挿入孔に対して係止部２０３と反対側に設けられ、コイル１８１を係止可能な係止部２０４とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、インシュレータおよび回転電機に関し、特に、インシュレータの破損の抑制が図られたインシュレータおよびこのインシュレータを備えた回転電機に関する。

回転電機のステータは、複数のステータティースが形成されたステータコアと、ステータティースを取り囲むように配置されたコイルとを備えている。そして、従来からコイルとステータコアとの間の絶縁性を確保するために、インシュレータがステータティースに装着され、このインシュレータの外周面上にコイルが装着されている。

インシュレータの具体例としては、たとえば、特開２００８−１４１８２９号公報に記載されたインシュレータ等がある。

この特開２００８−１４１８２９号公報に記載されたインシュレータは、導線が巻回される略四角形状の巻回部と、この巻回部の先端側に形成された鍔部とを備えている。

特開２００８−１４１８２９号公報

特開２００８−１４１８２９号公報に記載されたインシュレータにおいては、巻回部に、導線を巻回することで、巻回部にコイルが装着される。

しかし、インシュレータは割れ易いため、コイルを巻回する際に、導線に大きな張力を加えることができず、導線間に隙間が生じ易くなっている。これにより、コイルの占積率が低くなっている。

このため、コイルの占積率の向上を図るために、断面が方形形状の導線を予め巻回してコイルを成形し、そして、この予め用意されたコイルをインシュレータおよびステータティースに装着する方法が考えられる。この方法によれば、コイルを形成する際に、インシュレータの割れを考慮する必要がなく、導線に大きな張力を加えた状態で巻回することができ、導線間に隙間が生じることを抑制することができる。そして、このコイルをステータコアに装着することで、コイルの占積率の向上を図ることができる。

この手法を採用する場合には、インシュレータを予め成形されたコイルに装着し、このユニットにステータティースを挿入する。

インシュレータは、コイルを係止すると共に、ステータティースに装着された後には、コイルとステータコアとの絶縁を確保する必要がある。

このため、インシュレータは、ステータコアの内周面とコイルとの絶縁性を確保する背面部と、ステータティースが挿入される挿入孔の両側に形成され、コイルとステータティースとの絶縁性を確保する絶縁壁部とを備える。そして、装着されたコイルを係止するために、インシュレータは、絶縁壁部に形成され、外方に張り出す鍔部を含む。

このように形成されたインシュレータをコイルに装着する際には、まず、絶縁壁部および鍔部をコイル内に挿入するために、絶縁壁部の先端部が互いに近接するように絶縁壁部を撓ませる必要が生じる。

しかし、この際、絶縁壁部にクラックが生じやすく、コイルとステータコアとの絶縁性が確保し難いという問題が生じる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、コイルを装着する際に、割れ等が生じにくいインシュレータを提供すると共に、このインシュレータを備えた回転電機を提供することである。

本発明に係るインシュレータは、１つの局面では、ヨーク部、および該ヨーク部の周面から突出するステータティースを含む環状のステータコアに装着され、ステータティースの外周を取り囲むように配置されるコイルを係止するインシュレータである。そして、上記ステータティースが挿入される挿入孔が形成され、ヨーク部の周面上に配置される背面部と、ステータコアの周方向に挿入孔と隣り合うように背面部に形成され、挿入孔に挿入されるステータティースの側面上に配置される第１絶縁壁部と、挿入孔に対して第１絶縁壁部と反対側に設けられ、挿入孔に挿入されるステータティースの側面上に配置される第２絶縁壁部と、挿入孔からステータコアの中心軸線方向に間隔をあけて、背面部に形成されると共に、コイルを係止可能な第１係止部と、挿入孔に対して第１係止部と反対側に設けられ、コイルを係止可能な第２係止部とを備える。

好ましくは、上記第１係止部は、ステータコアの中心軸線方向に撓むように弾性変形可能な部材で形成され、インシュレータは、背面部の表面のうち、第１係止部と挿入孔との間に形成された支持部をさらに備える。そして、上記支持部は、弾性変形した第１係止部を支持可能とされる。

好ましくは、上記第２係止部は、第１係止部よりも剛性が高く、第２係止部は、挿入孔に挿入されるステータティースを支持可能とされる。

好ましくは、上記第１絶縁壁部は、コイルを係止する第１鍔部を含み、第２絶縁壁部は、コイルを係止する第２鍔部を含み、第１絶縁壁部および第２絶縁壁部は、互いの先端部が近接するように弾性変形可能な部材によって形成され、背面部は、ステータコアの中心軸線方向に配列する第１端辺部および第２端辺部を含む。そして、上記第１絶縁壁部および第２絶縁壁部は、挿入孔よりも第１端辺部および第２端辺部に近接するように延び、第１係止部および第２係止部は、第１絶縁壁部と第２絶縁壁部との間に配置され、変形した第１絶縁壁部および変形した第２絶縁壁部の少なくとも一方を支持可能とされる。

本発明に係るインシュレータは、他の局面では、ヨーク部、および該ヨーク部の周面から突出するステータティースを含む環状のステータコアに装着され、ステータティースの外周を取り囲むように配置されるコイルを係止するインシュレータである。そして、上記ステータティースが挿入される挿入孔が形成され、ヨーク部の周面上に配置される背面部と、ステータコアの周方向に挿入孔と隣り合うように背面部に形成され、挿入孔に挿入されるステータティースの側面上に配置されると共に、コイルを係止可能な第１絶縁壁部と、挿入孔に対して第１絶縁壁部と反対側に設けられ、挿入孔に挿入されるステータティースの側面上に配置されると共に、コイルを係止可能な第２絶縁壁部とを備える。そして、上記背面部は、ステータコアの中心軸線方向に配列する第１端辺部および第２端辺部を含み、第１絶縁壁部および第２絶縁壁部は、挿入孔よりも第１端辺部および第２端辺部に近接するように延びる。さらに、上記第１絶縁壁部および第２絶縁壁部は、互いの先端部が近接するように弾性変形可能な部材によって形成され、インシュレータは、背面部のうち、第１絶縁壁部と第２絶縁壁部との間に形成され、変形した第１絶縁壁部および変形した第２絶縁壁部の少なくとも一方を支持する壁支持部を含む。

好ましくは、上記ステータコアと、コイルと、請求項１から請求項５のいずれかに記載されたインシュレータとを備える。

本発明に係るインシュレータによれば、コイルを装着する際にクラックが生じ難く、装着されるコイルとステータコアとの間の絶縁性を向上させることができ、本発明に係る回転電機によれば、コイルとステータコアとの間の絶縁性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る回転電機１００の断面図である。 ステータ１４０を示す斜視図である。 モールド樹脂１７２を除去した状態におけるステータ１４０を回転中心線Ｏ方向から平面視したときの平面図である。 コイルユニット５００の正面図である。 図４に示すコイルユニット５００の斜視図である。 図４に示すＶＩ−ＶＩ線で断面視したときの斜視図である。 インシュレータ２００の一部を断面視した斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るインシュレータ３００の斜視図である。 インシュレータ３００の正面図である。 インシュレータ３００、相間絶縁紙２２０およびＵ相コイル１８１を分割ステータコア１７５に装着してコイルユニット５００を構築する工程を示す斜視図である。 コイルユニット５００を構築するときの平面図である。 本発明の実施の形態３に係るインシュレータ３００の正面図である。 図１２に示されたＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面図である。

本実施の形態に係るインシュレータおよびこのインシュレータを備えた回転電機について、図１から図１４を用いて説明する。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転電機１００の断面図である。この図１に示すように、回転電機１００は、回転中心線Ｏを中心に回転可能に設けられた回転シャフト１１０と、この回転シャフト１１０に固定されたロータ１２０と、このロータ１２０の外周を取り囲むように配置された環状のステータ１４０とを備えている。

ロータ１２０は、複数の電磁鋼板を積層することで形成されたロータコア１２５と、このロータコア１２５に形成された磁石挿入孔１２６内に挿入された永久磁石１２３と、ロータコア１２５の端面に装着されたエンドプレート１２２とを備えている。

なお、永久磁石１２３は磁石挿入孔１２６内に充填された樹脂１２４によって固定されている。

ステータ１４０は、回転中心線Ｏを中心に環状に形成されたステータコア１４１と、このステータコア１４１に装着された複数のＵ相コイル１８１と、Ｖ相コイル１８２と、Ｗ相コイル１８３とを備えている。さらに、ステータ１４０は、ステータコア１４１の端面に形成され、各コイルのエンド部を覆うように形成されたモールド樹脂１７２を備えている。

図２は、ステータ１４０を示す斜視図であり、この図２に示すように、ステータ１４０は、各コイルに電力を供給する電力供給配線１９０Ｕ，１９０Ｖ，１９０Ｗを備えている。

図３は、モールド樹脂１７２を除去した状態におけるステータ１４０を回転中心線Ｏ方向から平面視したときの平面図である。

この図３に示すように、ステータコア１４１は、環状に配列する複数の分割ステータコア１７５と、環状に配列する分割ステータコア１７５を固定する固定部材１７７とを備える。各分割ステータコア１７５は、周方向に延びる分割ヨーク部１７６と、この分割ヨーク部１７６の内周面から径方向内方に向けて突出するステータティース１７１とを備えている。

そして、Ｕ相コイル１８１、Ｖ相コイル１８２およびＷ相コイル１８３は、ステータティース１７１に装着さている。Ｕ相コイル１８１、Ｖ相コイル１８２およびＷ相コイル１８３は、周方向に配列している。固定部材１７７は、環状に配列する分割ステータコア１７５の外周面に焼嵌めされており、各分割ステータコア１７５を径方向内方に押している。これにより、各分割ステータコア１７５は環状に配列した状態で固定されている。

換言すれば、ステータ１４０は、環状に配列する複数のコイルユニット５００と、このコイルユニット５００を周方向に配列した状態で固定する固定部材１７７とを備え、各コイルユニット５００は、分割ステータコア１７５およびこの分割ステータコア１７５に装着されたコイルとを含む。

図４は、コイルユニット５００の正面図であり、図５は、図４に示すコイルユニット５００の斜視図である。これら図４および図５に示すように、コイルユニット５００は、ステータティース１７１に装着されたＵ相コイル１８１と、相間絶縁紙２２０と、インシュレータ２００とを備えている。

Ｕ相コイル１８１は、ステータティース１７１の周囲を取り囲むように巻回された巻回部１８５と、この巻回部１８５の端部から引き出された引出部１８７と、巻回部１８５の他方の端部から引き出された引出部１８６とを備えている。

巻回部１８５は、ステータ１４０の径方向から正面視すると長円形形状となるように形成されている。そして、巻回部１８５の長手方向に位置するＵ相コイル１８１のコイルエンド部は、ステータティース１７１の端面から離れている。このため、コイルエンドの内周面と、ステータティース１７１の端面との間には隙間が形成されている。

図６は、図４に示すＶＩ−ＶＩ線で断面視したときの斜視図である。この図６に示すように、相間絶縁紙２２０は、環状に形成された枠部２２２と、この枠部２２２の両側辺部に形成された側面側絶縁部２２１とを備えている。

図７は、図６からインシュレータ２００を取り出しており、インシュレータ２００の一部を断面視した斜視図である。この図７に示すように、インシュレータ２００は、ステータティース１７１が挿入される挿入孔２０２が形成された板状の背面部２０１と、背面部２０１の主表面に形成された係止部２０３，２０４と、２つの側壁絶縁部２０６（２１６）とを備えている。

この図７および上記図４に示すように、側壁絶縁部２０６，２１６は、挿入孔２０２に対して、ステータコア１４１の周方向に隣り合うように、背面部２０１に形成されている。具体的には、側壁絶縁部２０６は、ステータコア１４１の周方向に挿入孔２０２と隣り合うように形成され、側壁絶縁部２１６は、挿入孔２０２に対して側壁絶縁部２０６と反対側に形成されている。このため、図４に示すように、挿入孔２０２にステータティース１７１が挿入されると、側壁絶縁部２０６は、ステータティース１７１の一方の側面上に配置され、側壁絶縁部２１６はステータティース１７１の他方の側面上に配置される。

そして、Ｕ相コイル１８１が装着されると、側壁絶縁部２０６，２１６は、挿入孔２０２に挿入されるステータティース１７１の外側面と、Ｕ相コイル１８１の内側面との間に位置する。

係止部２０３は、挿入孔２０２から回転中心線Ｏ方向に間隔をあけて、背面部２０１に形成されている。さらに、挿入孔２０２に対して係止部２０３と反対側に位置するように背面部２０１に形成されている。

ここで、Ｕ相コイル１８１のエンド部と、ステータティース１７１とは、互いに離れているため、側壁絶縁部２０６，２１６および背面部２０１によって、Ｕ相コイル１８１と分割ステータコア１７５との間の絶縁性が確保されている。

図６および図７を用いて、コイルユニット５００の組み立て方法について説明する。まず、ステータティース１７１にインシュレータ２００を装着する。具体的には、挿入孔２０２にステータティース１７１を挿入する。これにより、側壁絶縁部２０６および側壁絶縁部２１６がステータティース１７１の側面上に位置する。さらに、背面部２０１が分割ヨーク部１７６の内周面を覆うように配置される。インシュレータ２００は、背面部２０１の表面のうち、係止部２０３，２０４や側壁絶縁部２０６，２１６が形成された主表面と反対側の主表面に形成された背面係止部２０９をさらに備える。

背面係止部２０９は、図６に示すように、分割ステータコア１７５の端面に形成された係止溝１５０と係合する。このように、背面係止部２０９が係止溝１５０と係合することで、ステータティース１７１とインシュレータ２００との径方向の相対的な位置決めがされる。

その後、インシュレータ２００に相間絶縁紙２２０を装着する。具体的には、枠部２２２によって規定される穴部内にステータティース１７１、係止部２０３，２０４、および側壁絶縁部２０６，２１６が挿入される。そして、Ｕ相コイル１８１をインシュレータ２００に装着する。この際、係止部２０３および係止部２０４に外力を加えて、係止部２０３の先端部と係止部２０４の先端部を互いに近接させる。係止部２０３は、回転中心線Ｏ方向に弾性変形可能な部材によって構成されている。

そして、各係止部２０３および係止部２０４をＵ相コイル１８１の穴部内に挿入し、その後、係止部２０３および係止部２０４に加えられた外力を外す。これにより、係止部２０３および係止部２０４がＵ相コイル１８１と係合して、Ｕ相コイル１８１がステータティース１７１に装着される。

ここで、Ｕ相コイル１８１と、分割ステータコア１７５との間の絶縁性は、側壁絶縁部２０６，２１６および背面部２０１によって確保されている。このため、係止部２０３および係止部２０４を撓ませることで係止部２０３および係止部２０４に割れ等が生じたとしても、Ｕ相コイル１８１と分割ステータコア１７５との間の絶縁性を確保することができる。

特に、Ｕ相コイル１８１をステータティース１７１に装着する際には、側壁絶縁部２０６および側壁絶縁部２１６を変形させることなく、Ｕ相コイル１８１をインシュレータ２００に装着することができる。このため、側壁絶縁部２０６および側壁絶縁部２１６に割れ等が生じ難く、Ｕ相コイル１８１と分割ステータコア１７５との間の絶縁性を確保することができる。

係止部２０３は、背面部２０１から立ち上がるように形成され軸部と、この軸部の先端部に形成された爪部２０７とを備える。そして、爪部２０７がＵ相コイル１８１の端面を係止する。

そして、係止部２０３の軸部の回転中心線Ｏ方向の高さｔ１は、ステータ１４０の周方向の側壁絶縁部２０６の幅ｔ３よりも大きくなるように形成されている。このため、係止部２０３を撓ませたとしても、係止部２０３に割れ等が生じ難くなっている。

さらに、側壁絶縁部２０６および側壁絶縁部２１６を上記のように薄肉とすることで、回転電機１００の小型化を図ることができる。インシュレータ２００は、たとえば、樹脂材料と、この樹脂材料内に含有されるガラス等の含有物等とによって構成されている。このように、ガラスを含む樹脂材料でインシュレータ２００を形成することで、インシュレータ２００の耐熱性が確保されている。なお、図４において、ステータ１４０の周方向の係止部２０３の幅ｔ２は、幅ｔ３よりも大きく、係止部２０３の剛性は、側壁絶縁部２０６の剛性よりも大きくなっている。これにより、係止部２０４に割れ等が生じ難くなっている。

図７において、係止部２０４は、背面部２０１から立ち上がるように形成された軸部２１１と、この軸部２１１の先端部に形成された爪部２０８とを備えている。そして、爪部２０８がＵ相コイル１８１の端面を係止することで、Ｕ相コイル１８１が固定される。

そして、係止部２０４の軸部の高さｔ４は、係止部２０３の高さｔ１よりも高くなるように形成されている。そして、係止部２０４の幅は、係止部２０３の幅ｔ２と略一致するように形成されている。このため、係止部２０４の剛性は、係止部２０３の剛性よりも高くなっている。

係止部２０４は、図４に示すように、ステータティース１７１の端面と接触する二股の脚部２１２，２１３を備えている。脚部２１２，２１３は、背面部３０１に接続されると共に、軸部２１１に連接されている。このため、係止部２０４の剛性は、係止部２０３よりも剛性が高くなっている。

この脚部２１２および脚部２１３は、軸部２１１から係止部２０３に向うにしたがって、互いの間隔が大きくなるように配置されている。

そして、脚部２１２，２１３の表面のうち、最も、係止部２０３側に位置する端面は、挿入孔２０２に挿入されるステータティース１７１の周面を支持する支持面２１５とされている。

ここで、図７において、脚部２１２の支持面２１５は、挿入孔２０２の内表面のうち、回転中心線Ｏ方向に配列する内端面のうち、軸部２１１側の内端面２１４と、面一となるように形成されている。

このため、脚部２１２および脚部２１３の内端面２１４が、挿入孔２０２内に挿入されたステータティース１７１の周面と接触する。脚部２１２，２１３がステータティース１７１の周面と接触することで、インシュレータ２００とステータティース１７１との相対的な位置決めがなされる。そして、係止部２０４は係止部２０３よりも剛性が高く、係止部２０４は変形し難いため、正確にステータティース１７１とインシュレータ２００との位置決めがなされる。

図４および図７において、係止部２０３は、弾性変形可能とされている。そして、インシュレータ２００は、係止部２０３と挿入孔２０２の開口縁部との間に位置し、背面部２０１から立ち上がるように形成された支持部２０５をさらに備えている。

支持部２０５は、外力が加えられることで撓んだ係止部２０３を支持することで、係止部２０３の撓み量を規定する。このため、Ｕ相コイル１８１を装着する際に、係止部２０３が過大に変形されることを抑制することができ、係止部２０３に割れ等が生じることを抑制することができる。

Ｕ相コイル１８１をインシュレータ２００に装着すると、Ｕ相コイル１８１の外側面は、相間絶縁紙２２０の側面側絶縁部２２１によって覆われる。

このように、分割ステータコア１７５に、インシュレータ２００を装着し、このインシュレータ２００に相間絶縁紙２２０を装着し、その後に、Ｕ相コイル１８１をインシュレータ２００に装着することでコイルユニット５００が構築される。

このようなコイルユニット５００の組み立て方法によれば、質量のある分割ステータコア１７５を一定の位置に配置した状態で、インシュレータ２００、相間絶縁紙２２０およびＵ相コイル１８１を装着することで、コイルユニット５００を構築することができる。このため、分割ステータコア１７５を動かす必要がなく、労力の低減を図ることができる。そして、Ｖ相コイル１８２およびＷ相コイル１８３が装着されたコイルユニット５００を各々製造する。そして複数のコイルユニット５００を環状に配列し、固定部材１７７を外周側にはめ込む。さらに、各コイルの引出部同士を接続する。そして、モールド樹脂１７２を形成することで、ステータ１４０が形成される。

（実施の形態２）
図８から図１１を用いて、本発明の実施の形態２に係るインシュレータ３００について説明する。

図８は、本発明の実施の形態２に係るインシュレータ３００の斜視図であり、図９は、インシュレータ３００の正面図である。この図８および図９に示すように、インシュレータ３００は、挿入孔３０２が形成された背面部３０１と、この背面部３０１に形成された側壁絶縁部３０６，３１６と、ストッパ３０３，３０８と、渡り線支持部３１２とを備えている。

背面部３０１は、分割ステータコア１７５の分割ヨーク部１７６の内周面に配置され、挿入孔３０２内に分割ステータコア１７５のステータティース１７１が挿入される。

側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６は、挿入孔３０２の両側に配置されており、
挿入孔３０２内に挿入されたステータティース１７１の両側面上に配置される。側壁絶縁部３０６，３１６の内側面は、挿入孔３０２の内側面と略面一となっている。

側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６は、互いの先端部が近接するように弾性変形可能な材料によって形成されている。

そして、側壁絶縁部３０６の先端部には鍔部３１０が形成されており、側壁絶縁部３１６の先端部にも、鍔部３１１が形成されている。鍔部３１０，３１１は、Ｕ相コイル１８１の端面を係止する。

図９に示すように、背面部３０１は、ステータコア１４１に装着された状態において、回転中心線Ｏ方向に配列する端辺部３０４および端辺部３０５を含む。

背面部３０１の中央部に挿入孔３０２が形成されており、側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６は、挿入孔３０２よりも、端辺部３０４および端辺部３０５に近接するように延びている。

そして、ストッパ（壁支持部）３０３は、端辺部３０５よりも端辺部３０４に近接する位置に形成されており、ストッパ３０３は、側壁絶縁部３０６と側壁絶縁部３１６との間に位置している。さらに、ストッパ３０８は、端辺部３０４よりも端辺部３０５に近接する位置に形成されており、ストッパ３０８は、側壁絶縁部３０６と側壁絶縁部３１６との間に形成されている。

なお、外力が加えられていない通常の状態では、ストッパ３０３およびストッパ３０８と、側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６との間には、隙間が形成されている。

図１０は、上記のように構成されたインシュレータ３００、相間絶縁紙２２０およびＵ相コイル１８１を分割ステータコア１７５に装着してコイルユニット５００を構築する工程を示す斜視図である。図１１は、コイルユニット５００を構築するときの平面図である。

この図１０および図１１に示すように、まず、インシュレータ３００に相間絶縁紙２２０を装着する。その後、インシュレータ３００にＵ相コイル１８１を装着する。この際、側壁絶縁部３０６の先端部および側壁絶縁部３１６の先端部が互いに近接するように側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６を近接させる。

このように側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６を変形させた状態で、Ｕ相コイル１８１を装着する。この際、側壁絶縁部３０６と側壁絶縁部３１６との間には、ストッパ３０３，３０８が設けられている。

このため、側壁絶縁部３０６，３１６がストッパ３０３，３０８と当接することで、側壁絶縁部３０６，３１６の撓み量が規定されており、側壁絶縁部３０６，３１６が過大に変形することが抑制されている。これにより、側壁絶縁部３０６，３１６を撓ませる際に、側壁絶縁部３０６，３１６に割れ等が生じることが抑制されている。

その後、側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６に外力が加えられなくなる。これにより、側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６が通常の姿勢となり、側壁絶縁部３０６に形成された鍔部３１０と、側壁絶縁部３１６に形成された鍔部３１１とがＵ相コイル１８１を係止する。そして、インシュレータ３００と相間絶縁紙２２０とＵ相コイル１８１とが一体化する。なお、インシュレータ３００と相間絶縁紙２２０とＵ相コイル１８１とが一体化することで、相間絶縁紙２２０の側面側絶縁部２２１がＵ相コイル１８１の側面を覆う。そして、インシュレータ３００を分割ステータコア１７５に装着する。これにより、コイルユニット５００を構築することができる。同様に、Ｖ相コイル１８２およびＷ相コイル１８３が装着されたコイルユニット５００を各々複数作製する。

そして、この構築された複数のコイルユニット５００を環状に配列し、固定部材１７７をはめ込み、各引出部を接続し、モールド樹脂１７２を形成することでステータ１４０を構築することができる。

（実施の形態３）
図１２から図１４を用いて、本実施の形態３に係るインシュレータ３００について説明する。なお、図１２から図１４に示された構成のうち、上記図１から図１１に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図１２は、本発明の実施の形態３に係るインシュレータ３００の正面図である。この図１２に示すように、側壁絶縁部３０６には、鍔部３１０が形成され、側壁絶縁部３１６にも鍔部３１１が形成されている。鍔部３１０および鍔部３１１は装着されるＵ相コイル１８１と係合して、Ｕ相コイル１８１をインシュレータ３００に係止する。

側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６は、挿入孔３０２よりも、端辺部３０４および端辺部３０５に近接するように形成されている。

ストッパ３０３の端部には爪部３２０が形成されており、ストッパ３０８の端部には、爪部３２１が形成されている。この爪部３２０および爪部３２１も、装着されるＵ相コイル１８１と係合して、Ｕ相コイル１８１をインシュレータ３００に係止する。

そして、ストッパ３０３およびストッパ３０８は、いずれも、側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６間に位置している。

このため、鍔部３１０および側壁絶縁部３１６が、ストッパ３０３およびストッパ３０８と当接することで、鍔部３１０および側壁絶縁部３１６の変形量が規制されている。

図１３は、図１２に示されたＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。この図１３に示すように、ストッパ３０３は、背面部３０１の主表面から立ち上がるように形成された軸部３２３と、この軸部３２３の先端部に形成された爪部３２０とを備えている。ここで、ストッパ３０３は、挿入孔３０２の開口縁部よりも端辺部３０４側に位置している。ストッパ３０８は、背面部３０１の主表面から立ち上がるように形成された軸部３２４と、この軸部３２４の先端部に形成された爪部３２１とを備えている。

軸部３２４の表面のうち、ストッパ３０３と対向する内側面は、挿入孔３０２に挿入されるステータティース１７１を支持する支持面３１５とされている。そして、この支持面３１５は、挿入孔３０２の内周面と略面一とされている。

インシュレータ３００がステータティース１７１に装着された状態において、軸部３２３の回転中心線Ｏ方向の高さｔ５よりも、軸部３２４の回転中心線Ｏ方向の高さｔ６の方が高い。このため、ストッパ３０８の剛性は、ストッパ３０３よりも剛性が高くなっている。

図１４は、図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面図である。この図１４に示すように、側壁絶縁部３０６および側壁絶縁部３１６は、背面部３０１から離れるにつれて、互いの間隔が近くなるように形成されている。

上記のように構成されたインシュレータ３００を用いて、コイルユニット５００を構築する際には、インシュレータ３００に相間絶縁紙を装着する。そして、側壁絶縁部３０６，３１６およびストッパ３０３およびストッパ３０８の各先端部が互いに近接するように、側壁絶縁部３０６，３１６およびストッパ３０３，３０８を撓ませる。

そして、側壁絶縁部３０６，３１６およびストッパ３０３，ストッパ３０８をＵ相コイル１８１内に挿入する。その後、側壁絶縁部３０６，３１６およびストッパ３０３，３０８に加えられた外力を取り除く。これにより、側壁絶縁部３０６，３１６およびストッパ３０３，３０８が通常の状態に戻り、鍔部３１０，３１１および爪部３２０，３２１がＵ相コイル１８１と係合する。

各先端部が近接するように側壁絶縁部３０６，３１６およびストッパ３０３およびストッパ３０８を変形させる際において、側壁絶縁部３０６，３１６がストッパ３０３，３０８と当接することで、側壁絶縁部３０６，３１６が過大に変形することが抑制されており、側壁絶縁部３０６，３１６に割れが生じることが抑制されている。

Ｕ相コイル１８１とインシュレータ３００とを一体化させた後、インシュレータ３００を分割ステータコア１７５に装着する。この際、剛性の高いストッパ３０８の支持面３１５がステータティース１７１の周面と接触することで、インシュレータ３００とＵ相コイル１８１との相対的な位置決めがなされる。

このようにして、Ｕ相コイル１８１が装着されたコイルユニット５００を構築し、同様にＶ相コイル１８２およびＷ相コイル１８３が装着されたコイルユニット５００も構築する。そして、これらコイルユニット５００を環状に配列し、固定部材１７７で固定することでステータ１４０を得ることができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、回転電機のステータコアに装着されるインシュレータおよびこのインシュレータを備えた回転電機に適用することができる。

１００ 回転電機、１１０ 回転シャフト、１２０ ロータ、１２２ エンドプレート、１２３ 永久磁石、１２４ 樹脂、１２５ ロータコア、１２６ 磁石挿入孔、１４０ ステータ、１４１ ステータコア、１５０ 係止溝、１７１ ステータティース、１７２ モールド樹脂、１７５ 分割ステータコア、１７６ 分割ヨーク部、１７７ 固定部材、１８１ Ｕ相コイル、１８２ Ｖ相コイル、１８３ Ｗ相コイル、１８５ 巻回部、１８６，１８７ 引出部、１９０Ｕ，１９０Ｖ，１９０Ｗ 電力供給配線、２００ インシュレータ、２０１ 背面部、２０２ 挿入孔、２０３，２０４ 係止部、２０５ 支持部、２０６，２１６ 側壁絶縁部、２０９ 背面係止部、２１２，２１３ 脚部、２２０ 相間絶縁紙、３００ インシュレータ、５００ コイルユニット、Ｏ 回転中心線。

Claims (6)

1. ヨーク部、および該ヨーク部の周面から突出するステータティースを含む環状のステータコアに装着され、前記ステータティースの外周を取り囲むように配置されるコイルを係止するインシュレータであって、
   前記ステータティースが挿入される挿入孔が形成され、前記ヨーク部の前記周面上に配置される背面部と、
   前記ステータコアの周方向に前記挿入孔と隣り合うように前記背面部に形成され、前記挿入孔に挿入される前記ステータティースの側面上に配置される第１絶縁壁部と、
   前記挿入孔に対して前記第１絶縁壁部と反対側に設けられ、前記挿入孔に挿入される前記ステータティースの側面上に配置される第２絶縁壁部と、
   前記挿入孔から前記ステータコアの中心軸線方向に間隔をあけて、前記背面部に形成されると共に、前記コイルを係止可能な第１係止部と、
   前記挿入孔に対して前記第１係止部と反対側に設けられ、前記コイルを係止可能な第２係止部と、
   を備えた、インシュレータ。
2. 前記第１係止部は、前記ステータコアの中心軸線方向に撓むように弾性変形可能な部材で形成され、
   前記インシュレータは、前記背面部の表面のうち、前記第１係止部と前記挿入孔との間に形成された支持部をさらに備え、
   前記支持部は、弾性変形した前記第１係止部を支持可能とされた、請求項１に記載のインシュレータ。
3. 前記第２係止部は、前記第１係止部よりも剛性が高く、前記第２係止部は、前記挿入孔に挿入される前記ステータティースを支持可能とされた、請求項１または請求項２に記載のインシュレータ。
4. 前記第１絶縁壁部は、前記コイルを係止する第１鍔部を含み、
   前記第２絶縁壁部は、前記コイルを係止する第２鍔部を含み、
   前記第１絶縁壁部および前記第２絶縁壁部は、互いの先端部が近接するように弾性変形可能な部材によって形成され、
   前記背面部は、前記ステータコアの中心軸線方向に配列する第１端辺部および第２端辺部を含み、
   前記第１絶縁壁部および前記第２絶縁壁部は、前記挿入孔よりも前記第１端辺部および第２端辺部に近接するように延び、
   前記第１係止部および前記第２係止部は、前記第１絶縁壁部と前記第２絶縁壁部との間に配置され、変形した前記第１絶縁壁部および変形した前記第２絶縁壁部の少なくとも一方を支持可能とされた、請求項１から請求項３のいずれかに記載のインシュレータ。
5. ヨーク部、および該ヨーク部の周面から突出するステータティースを含む環状のステータコアに装着され、前記ステータティースの外周を取り囲むように配置されるコイルを係止するインシュレータであって、
   前記ステータティースが挿入される挿入孔が形成され、前記ヨーク部の前記周面上に配置される背面部と、
   前記ステータコアの周方向に前記挿入孔と隣り合うように前記背面部に形成され、前記挿入孔に挿入される前記ステータティースの側面上に配置されると共に、前記コイルを係止可能な第１絶縁壁部と、
   前記挿入孔に対して前記第１絶縁壁部と反対側に設けられ、前記挿入孔に挿入される前記ステータティースの側面上に配置されると共に、前記コイルを係止可能な第２絶縁壁部とを備え、
   前記背面部は、前記ステータコアの中心軸線方向に配列する第１端辺部および第２端辺部を含み、
   前記第１絶縁壁部および前記第２絶縁壁部は、前記挿入孔よりも前記第１端辺部および前記第２端辺部に近接するように延び、
   前記第１絶縁壁部および前記第２絶縁壁部は、互いの先端部が近接するように弾性変形可能な部材によって形成され、
   前記インシュレータは、前記背面部のうち、前記第１絶縁壁部と前記第２絶縁壁部との間に形成され、変形した前記第１絶縁壁部および変形した前記第２絶縁壁部の少なくとも一方を支持する壁支持部を含む、インシュレータ。
6. 前記ステータコアと、前記コイルと、請求項１から請求項５のいずれかに記載されたインシュレータとを備えた、回転電機。

Images