JP2014180144A - コイル、それを備えた回転電機、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性に優れたコイル、それを備えた回転電機、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
絶縁皮膜６１２で導体６０２が覆われた被覆部と絶縁皮膜が剥離された剥離部とを有し、剥離部に対し、樹脂部材６０１が電着塗装されるようにコイル６０を構成する。被覆部及び剥離部を有するセグメント導体２８を備え、２つの異なるセグメント導体２８の剥離部同士がコイルエンド６２にて接続されて接続部を構成し、被覆部と剥離部の境界部６３０にて、樹脂部材６０１の厚さが、絶縁皮膜６１２の厚さ以下であるように構成しても良い。
【選択図】図６

Description

本発明はコイル、それを備えた回転電機、及びその製造方法に関する。

昨今の地球温暖化に対し、回転電機は小型高出力が求められている。このような回転電機として、例えば内周側に開口する多数のスロットを備えた固定子鉄心を有し、各スロットに複数の略Ｕ字形状のセグメント導体を挿入する事で占積率を向上させて冷却性能を向上させることにより高出力化を図ったものが知られている。

そして、絶縁性能向上のため、ターン部が形成された第１コイルエンド群と先端部を接合してなる複数の接合部が配置された第２のコイルエンド群に、薄く第１樹脂部材を付着させ、第２コイルエンド群の接合部近傍のみに厚く第２樹脂部材が付着された車輌用交流発電機の固定子がある（例えば、特許文献１参照）。

また接合部に用いる第２樹脂部材の材料を規定した電気機器も有る（例えば特許文献２参照）。

特許第３７７０２６３号公報 特開２０１２−９０４３３号公報

特許文献１の技術では、２種類の樹脂部材を用いる必要があり、また、第２コイルエンド群の接合部近傍のみに厚く第２樹脂部材を付着させている。絶縁設計上は、コイルエンドの樹脂部材の厚さはほぼ均一で良く、接合部近傍のみ厚くする必然性は無い。２種類の樹脂部材を用いることで、樹脂部材の付着、乾燥のため２重の生産設備が必要となり、また、接合部のみ厚くする事により絶縁耐圧上必要な樹脂部材以上に材料が必要となるといった問題があった。

特許文献２の技術は、特許文献１で用いる第２の樹脂部材（粉体エポキシ系ワニス）の代替として考案されたもので、接合部に液状樹脂を用いることで粉塵を防止しているが、接合部のみを対象としており、２種類の樹脂部材を用いる前提となっており、上記の問題は解決されていない。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、絶縁皮膜で導体が覆われた被覆部と前記絶縁皮膜が剥離された剥離部とを有するコイルにおいて、前記剥離部に対し、樹脂部材が電着塗装されていることを特徴とする。

本発明によれば、絶縁性の優れたコイル、それを備えた回転電機、及びその製造方法を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

本発明の実施例による固定子を含む回転電機装置の全体構成を示す断面図。 本発明が適用される固定子の構成を示す斜視図。 固定子コイルのセグメント導体を説明する図であり、（ａ）は一つのセグメント導体を示す図、（ｂ）はセグメント導体によるコイル形成を説明する図、（ｃ）はスロット内のセグメント導体の配置を説明する図。 Ｕ相の固定子コイルを示す斜視図。 塗装後の回転電機における固定子コイルの溶接側コイルエンド部を示す断面斜視図。 固定子コイルの絶縁皮膜の裸導体の境界部の平面図であり、（ａ）は絶縁皮膜が平らのときの樹脂部材が付着したときの図、（ｂ）は絶縁皮膜が外向きに斜めのときの樹脂部材が付着したときの図、（ｃ）は絶縁皮膜が内向きに斜めのときの樹脂部材が付着したときの図を示す。 固定子コイルの絶縁皮膜が３層のときの裸導体の境界部の平面図であり、（ａ）は絶縁皮膜が平らのときの樹脂部材が付着したときの図、（ｂ）は絶縁皮膜が平らのときの樹脂部材が付着したときの図、（ｃ）は絶縁皮膜が斜めのときのエナメル皮膜が１層あるときの樹脂部材が付着したときの図を示す。 固定子コイルの絶縁皮膜の裸導体の境界部の平面図でありワニスで覆われている図を示す。 固定子コイルの絶縁皮膜の裸導体の境界部の平面図であり、（ａ）は絶縁皮膜よりも厚く樹脂部材が付着したときの図、（ｂ）は絶縁皮膜よりも厚く樹脂部材が付着したときの図、（ｃ）は絶縁皮膜が斜めのときの絶縁皮膜よりも厚く樹脂部材が付着したときの図を示す。 本発明の製造工程を示すフローチャートを示す。 本発明による回転電機を搭載する車両の構成を示すブロック図。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
なお、以下の説明では、回転電機の一例として、ハイブリット自動車に用いられる電動機を用いる。また、以下の説明において、「軸方向」は回転電機の回転軸に沿った方向を指す。周方向は回転電機の回転方向に沿った方向を指す。「径方向」は回転電機の回転軸を中心としたときの動径方向（半径方向）を指す。「内周側」は径方向内側（内径側）を指し、「外周側」はその逆方向、すなわち径方向外側（外径側）を指す。

図１は本発明による固定子を備える回転電機を示す断面図である。回転電機１０は、ハウジング５０、固定子２０、固定子鉄心２１と、固定子コイル６０と、回転子１１とから構成される。

ハウジング５０の内周側には、固定子２０が固定されている。固定子２０の内周側には、回転子１１が回転可能に支持されている。ハウジング５０は、炭素鋼など鉄系材料の切削により、または、鋳鋼やアルミニウム合金の鋳造により、または、プレス加工によって円筒状に成形した、電動機の外被を構成している。ハウジング５０は、枠体或いはフレームとも称されている。

ハウジング５０の外周側には、液冷ジャケット１３０が固定されている。液冷ジャケット１３０の内周壁とハウジング５０の外周壁とで、油やＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）などの液状の冷媒ＲＦの冷媒通路１５３が構成され、この冷媒通路１５３は液漏れしないように形成されている。液冷ジャケット１３０は、軸受１４４，１４５を収納しており、軸受ブラケットとも称されている。

直接液体冷却の場合、冷媒ＲＦは、冷媒通路１５３を通り、冷媒出口１５４，１５５から固定子２０へ向けて流出し、固定子２０を冷却する。ハウジング５０がなく、固定子２０を直接ボルト留めもしくはケースに焼き嵌めする構成でもよい。

固定子２０は、固定子鉄心２１と、固定子コイル６０とによって構成されている。固定子鉄心２１は、珪素鋼板の薄板が積層されて作られている。固定子コイル６０は、固定子鉄心２１の内周部に多数個設けられているスロット１５に巻回されている。固定子コイル６０からの発熱は、固定子鉄心２１を介して、液冷ジャケット１３０に伝熱され、液冷ジャケット１３０内を流通する冷媒ＲＦにより、放熱される。

回転子１１は、回転子鉄心１２と、回転軸１３とから構成されている。回転子鉄心１２は、珪素鋼板の薄板が積層されて作られている。回転軸１３は、回転子鉄心１２の中心に固定されている。回転軸１３は、液冷ジャケット１３０に取り付けられた軸受１４４，１４５により回転自在に保持されており、固定子２０内の所定の位置で、固定子２０に対向した位置で回転する。また、回転子１１には、永久磁石１８と、エンドリング（図示せず）が設けられている。

回転電機の組立は、予め、固定子２０をハウジング５０の内側に挿入してハウジング５０の内周壁に取付けておき、その後、固定子２０内に回転子１１を挿入する。次に、回転軸１３に軸受１４４，１４５が嵌合するようにして液冷ジャケット１３０に組み付ける。

図２を用いて、本実施例による回転電機１０に用いる固定子２０の要部の詳細構成について説明する。固定子２０は、固定子鉄心２１と、前記固定子鉄心の内周部に多数個設けられているスロット１５に巻回された固定子コイル６０とから構成されている。固定子コイル６０は、断面が略矩形形状の導体（本実施例では銅線）を使用しスロット内の占積率を向上させ、回転電機１０の効率が向上する。

固定子鉄心２１には、内径側に開口するスロット１５が周方向に例えば７２個形成されている。そして、スロットライナー２００が各スロット１５に配設され、固定子鉄心２１と固定子コイル６０との電気的絶縁を確実にしている。

前記スロットライナー２００は、銅線を包装するようにＢ字形状や、Ｓ字形状に成形されている。ワニス２０５を滴下して固定子鉄心２１と固定子コイル６０とスロットライナー２００を固定する。ワニス２０５は固定子鉄心２１と固定子コイル６０とスロットライナー２００の隙間に浸透させ固定する。ワニス２０５はポリエステル樹脂やエポキシ樹脂ワニスを用いる。

ワニス２０５はスロット１５内に浸透させる。さらに、コイルエンド６１、コイルエンド６２にも必要に応じてワニス２０５を塗布してもよい。ワニス２０５の塗布方法としてはノズルを用いた滴下含浸法やワニス液面にステータを浸漬する方法を用いてもよい。

コイルエンド６１、コイルエンド６２における相間絶縁、導体間絶縁のためにセグメント導体間に環状に配設して使用されるものである。このように、本実施形態に係る固定子１０は、コイルエンド６１、コイルエンド６２において絶縁紙２０３が配設されているため、絶縁皮膜が傷ついたり劣化したりしても、必要な絶縁耐圧を保持できる。なお、絶縁紙２０３は、例えば耐熱ポリアミド紙の絶縁シートであり、厚さは０．１〜０．５ｍｍ程である。

図３を用いて、固定子コイル６０の巻線方法について簡単に説明する。断面が略矩形のエナメル等で絶縁された銅線もしくはアルミ線を、図３（ａ）の様な、反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃを折り返し点とする様な、略Ｕ字形状のセグメント導体２８に成型する。このとき、反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃは略Ｕ字形状において導体の向きを折り返す形状であればよい。すなわち、図３のような、径方向から見たときに反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃと反溶接側反溶接側コイルエンドの導体斜行部２８Ｆとが略三角形をなすような形状に限らない。例えば、反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃの一部において、導体が固定子鉄心２１の端面と略平行になるような形状（径方向から見たとき反溶接側コイルエンド頂点２８Ｃと反溶接側コイルエンドの導体斜行部２８Ｆとが略台形をなすような形状）であってもよい。

そのセグメント導体２８を、軸方向からをステータスロットに差し込む。所定のスロット１５離れたところに差し込まれた別のセグメント導体２８と導体溶接部２８Ｅにおいて図３（ｂ）の様に接続する。接続方法は、例えば溶融接合や液相−固相反応接合法や固相接合法などである。

このとき、セグメント導体２８には、スロット１５に挿入される部位である導体直線部２８Ｓと、接続相手のセグメント導体の導体溶接部２８Ｅへ向かって傾斜する部位である導体斜行部２８Ｄとが形成される。スロット内には２、４、６・・・（２の倍数）本のセグメント導体が挿入される。図３（ｃ）は１スロットに４本のセグメント導体が挿入された例であるが、断面が略矩形の導体のため、スロット内の占積率を向上させることが出来、回転電機の効率が向上する。

図４は、図３（ｂ）の接続作業をセグメント導体が環状となるまで繰り返し、一相分（例としてＵ相）のコイル６０を形成したときの図である。一相分のコイル６０は導体溶接部２８Ｅが軸方向一方に集まるように構成され、導体溶接部２８Ｅの集まる溶接側コイルエンド６２と、反溶接側コイルエンド６１とを形成する。一相分のコイル６０には、一端に各相のターミナル（図４の例ではＵ相のターミナル４２Ｕ）、他端に中性線４１が形成される。

固定子コイル６０はスター結線の構成で接続されている。デルタ結線でもよいが本実施の形態では、２つにスター結線が並列接続された２スター構成の固定子コイル６０が採用されている。ＶＷ三相それぞれの固定子コイル６０の入出力用コイル導体４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗおよび中性点結線用導体４１が引き出されている。すなわち、固定子コイル６０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各固定子コイル主要部のそれぞれに、入出力用コイル導体４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗおよび中性点結線用導体４１を接続して構成されている。

図５を用いて、回転電機１０に用いる固定子２０の溶接部（溶接側コイルエンド６２）の詳細構成について説明する。固定子２０は、固定子鉄心２１と、前記固定子鉄心の内周部に多数個設けられているスロット１５に巻回された固定子コイル６０とから構成されている。固定子コイル６０は、断面が略矩形形状のコイルを使用しスロット内の占積率を向上させ、回転電機の効率が向上する。コイル間の絶縁のため、環状絶縁紙２０３が環状に配置される。使用電圧やエナメル皮膜厚さにより絶縁距離が確保できる場合は、絶縁紙２０３は配置しなくてもよい。前記固定子コイル６０の導体溶接部２８Ｅのみを、塗装し平均厚さ５〜４０μｍの例えば樹脂部材６０１（例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂など）でほぼ均一に覆うことが望ましいが、特にこれらの材料に限定されるものではない。

ワニス２０５はスロットライナー２００に滴下して固定子鉄心２１と固定子コイル６０とスロットライナー２００を固定する。樹脂部材６０１にワニス２０５で付着させてもよい。さらに、必要な絶縁性が確保できる場合は樹脂部材６０１で絶縁性が十分なので覆う必要はない。

固定子２０の導体溶接部２８Ｅ（溶接側コイルエンド６２）の詳細構成について説明する。固定子コイル６０は、断面が略矩形形状のコイルを使用することでスロット内の占積率を向上させ、回転電機の効率が向上させている。

図６は固定子コイル６０の絶縁皮膜６１２の裸導体６０２の境界部６１３の平面図であり、（ａ）は絶縁皮膜６１２が平らのときの樹脂部材６０１が付着したときの図、（ｂ）は絶縁皮膜６１２が外向きに斜めのときの樹脂部材６０１が付着したときの図、（ｃ）は絶縁皮膜６１２が内向きに斜めのときの樹脂部材６０１が付着したときの図を示す。

図６（ｂ）、（ｃ）は絶縁皮膜６１２を型などで剥離したとき、絶縁皮膜６１２を斜めに加工することにより樹脂部材６０１の接触面積を増やすことができ、密着性をさらに向上させることができる。

図６（ａ）〜（ｃ）のそれぞれに示したように、絶縁皮膜６１２と樹脂部材６０１の境界部６３０において、絶縁皮膜６１２と樹脂部材６００とがほぼ同じ厚みになるように塗装することで、境界部６３０での剥れ等が発生しにくくなる。境界部６３０との間にひけが発生しにくく隙間なく塗装することができる。ここで、「ひけが発生する」とは、境界部６３０において十分な絶縁性が確保できない程度に樹脂部材６０１が薄くなる状況を指す。

固定子コイル６０の導体溶接部２８Ｅを塗装し、平均厚さ５〜５０μｍの樹脂部材６０１のみでほぼ均一に覆う。この平均厚さは部分放電開始電圧を考慮して決定される。さらに、所定の厚さにすることでＡＴＦ内の防塵や、導体溶接部２８Ｅの防湿性、絶縁性、耐熱性を向上させることができる。このような構成にすることにより、電気自動車やハイブリッド電気自動車に求められる絶縁性を満足することができる。

なお、固定子コイル６０を固定子鉄心２１に挿入するときやコイル成形時に生じた傷やくぼみや圧痕などで絶縁皮膜が薄い箇所を樹脂部材６０１で塗装することもできる。

導体溶接部２８Ｅは絶縁皮膜６１２を剥離した裸導体６０２である。この剥離した裸導体６０２は、例えば絶縁皮膜６１２の剥離工程において電気的、機械的強度に影響のない断面積まで小さくする。これによりコイルエンド６２を小さくすることが出来る。絶縁皮膜の剥離方法は薬品、器具、加熱などの方法を用いる。本実施例では、剥離型を用いて絶縁皮膜を剥離したものを示している。

溶接などの接続後に塗装する樹脂部材６０１の厚さは絶縁皮膜６１２であるエナメルと同等以下であることが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。樹脂部材６０１の厚さを絶縁皮膜６１２であるエナメルと同等以下とした場合は特に、コイルエンド部を径方向と軸方向に小型化することが出来る。

なお、絶縁皮膜６１２はエナメル層（ポリアミド樹脂やポリアミドイミド樹脂やポリエステルイミド樹脂）の場合もあるが、ＰＰＳ材やＰＥＥＫ材を用いたものでもよい。

図７は固定子コイル６０絶縁皮膜６１２が例えば３層のときの裸導体６０２の境界部６１３の平面図であり、（ａ）、（ｂ）は絶縁皮膜６１２の境界部６１３が平らのときの樹脂部材６０１が付着したときの図、（ｃ）は絶縁皮膜６１２の境界部６１３が斜めで、絶縁皮膜６１４が導体側に１層残っている状態で樹脂部材６０１が付着したときの図を示す。

図７（ａ）では、絶縁皮膜６１２と樹脂部材６０１の境界部６３０が、絶縁皮膜６１２の２層目とほぼ同じ厚みになるように樹脂部材６０１を塗装することで境界部６３０での隙間がなく剥れ等は発生しにくくなる。

図７（ｂ）も同様に絶縁皮膜６１２と樹脂部材６０１の境界部６３０が、絶縁皮膜６１２の２層目とほぼ同じ厚みになるように樹脂部材６０１を塗装することで境界部６３０での隙間がなく剥れ等は発生しにくくなる。これにより絶縁耐圧上必要な樹脂部材以上の材料が不要となる効果がある。

図７（ｃ）は絶縁皮膜６１２が斜めのときに、絶縁皮膜６１２のうちの導体側の絶縁皮膜６１４（導体側の絶縁層）が１層残っている状態で樹脂部材６０１が付着したときの図を示す。印加電圧により１層目の絶縁皮膜６１４の上に樹脂部材６０１を塗装することができる。さらに印加電圧を高くすることで、図７（ｃ）に示すように２層目の絶縁皮膜６１３も覆うように塗装することも可能である。剥離の工程で導体側の絶縁皮膜６１４が取りきれずに残った場合でも、樹脂部材６０１で導体側の絶縁皮膜を覆うように塗装することで絶縁性を確保することができる。

本実施例では本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、絶縁皮膜が３層以外の場合も同様にひけが発生しにくく隙間なく塗装することができる。例えば、絶縁皮膜が１層だけで構成されている場合でも、絶縁皮膜のうちの導体側の部分だけが取りきれずに残ったような場合でも、図７（ｃ）の例と同様に、樹脂部材６０１で導体側の絶縁皮膜を覆うように塗装することで絶縁性を確保することができる。

図８は、固定子２０全体にワニス２０５を塗布したときの状態を示している。樹脂部材６０１を硬化させるときの予熱を用いてワニス２０５を塗布することで、生産工程を簡易化することができる。ワニス２０５を塗布することでＡＴＦ内の防塵や、導体溶接部２８Ｅや固定子２０全体の防湿性、絶縁性、耐熱性を向上させることができる。

図９（ａ）は固定子コイル６０の絶縁皮膜６１２の裸導体６０２の境界部６３０の平面図であり、高い絶縁性を必要とするときなどのために樹脂部材６０１を厚く構成した例である。また、絶縁皮膜６１２を覆うように塗装することで剥れにくくなり、絶縁性も向上する。

図９（ｂ）は絶縁皮膜６１２よりも厚く樹脂部材６０１を付着したときの平面図を示している。コイル間で絶縁距離が必要なときやコイルエンド上面や側面に筐体などの液冷ジャケット１３０があるときに絶縁距離を確保することができる。

図９（ｃ）は絶縁皮膜６１２が斜めのときに厚く樹脂部材６０１を付着したときの平面図を示している。コイル間で絶縁距離が必要なときやコイルエンド上面や側面に筐体などの液冷ジャケット１３０があるときに絶縁距離を確保することができ、絶縁皮膜６１２と樹脂部材６０１の接触面積が増えるので剥れやクラック等が発生しにくくなる。電気自動車やハイブリッド電気自動車に求められる絶縁性を満足することができる。

図１０は前記樹脂６０１の塗装工程５１０の電着の例を示す。まず、裸導体６０２を脱脂工程５００する。裸導体に付着している油脂、酸化皮膜類などの汚れを除去する。除去が必要ないときにはこの前記工程を省くことができる。次に、水洗工程５０１は前記脱脂工程５００で付着した液を洗い流す。電着塗装工程５０２は電着槽内の電極を陽極（＋）、固定子２０を陰極（−）とする。

電着塗料は温度が高くなると抵抗が小さくなるので膜厚が厚くなる傾向があるので塗料温度は２８℃前後を設定する。

入出力用コイル導体４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗをもちいて通電を行う。必要な樹脂部材６０１の膜厚に応じて印加電圧と時間を調整する。前記樹脂部材６０１の膜厚は漏れ電流の値と時間により管理することができる。通電の方法に定電流法、定電圧法およびその組み合わせ法があるが、この電流電圧は電着が進むにつれて電気抵抗が高くなる。通電時間は１分から５分が適当である。また、電着塗装液の濃度を管理し継ぎ足しをおこなうことで安定した膜圧を形成することができる。塗料全体がムラのないよう十分攪拌することが必要である。濃度が高いほど電着もよくなるが、表面が荒れる傾向が出てくる。一般に１０〜１５％の濃度で設定する。塗装部から電流が流れると表面の樹脂粒子が析出しジュール熱によって融着する。そして、絶縁性の皮膜を形成する。

固定子５０を電着槽に挿入して塗装してもよいが、作業時間が掛かるために塗装ロスが多くなる。そこで、例えば裸導体６０２周辺のみを電着槽に挿入する。これにより作業時間が短縮することができる。次に、水洗工程５０１は前記電着塗装工程５０２で付着した液を洗い流す。水洗工程はエアブローなどで吹き飛ばしてもよいので省くことができる。最後に、焼付け乾燥工程５０３の炉内で乾燥する。前記固定子コイルの溶接部になる裸導体６０２を塗装し平均厚さ５〜５０μｍの樹脂６０１のみでほぼ均一に覆うことができる。塗装工程は特にこれらに限定されるものではない。塗料のたれ落ち流れなどが無いので塗料の無駄がないため使用量が最小限となる。

上述の実施例では、導体溶接部２８Ｅの裸導体６０２のみに平均厚さ５〜５０μｍの樹脂部材６０１のみでほぼ均一に覆っている。絶縁皮膜６１２よりも薄く電着塗装をすることで径方向・軸方向を小型化することができる。複雑な形状をもった角部、溶接部などにもよく高い付き廻り性がよいので均一な厚さの膜厚が得られる。膜厚にはピンホールなどを含むことがなく、優れた防錆や絶縁性がある。

電圧が低い場合、絶縁皮膜の上には乗らないが、境界面部に盛り上がり部ができる。電圧を高くすれば、絶縁皮膜の外周側まで電着塗装による樹脂部材６０１が覆う。

なお、固定子鉄心２１に通電することで固定子鉄心２１にも樹脂部材６０１を塗装でき、さらに絶縁性を向上することができる。

以上説明した如く、固定子コイル６０の導体溶接部２８Ｅの裸導体６０２のみに平均厚さ５〜５０μｍの樹脂部材６０１のみでほぼ均一に覆うことにより、絶縁皮膜６１２よりも薄く電着塗装５０２をすることで径方向・軸方向を小型化することができ、かつ、電着塗装により複雑な形状をしている導体溶接部２８Ｅの隙間に入り込むため、電気自動車やハイブリッド電気自動車に求められる絶縁性を満足した回転電機を得られるものとなる。無酸素銅やタフピッチ銅でも同様の効果が得ることができる。

裸導体６０２の絶縁皮膜６１２との境界部や型剥離を行った場所の角部やエッジ部にも付き回り性に優れるため高い絶縁性を確保することができる。また膜厚が均一で同時に塗装が粉体塗装よりも生産性が向上する。

また、前記樹脂部材６０１は薄く均一に塗装することにより収縮率などの違いにより前記樹脂部材６０１のクラックなどを防止することができる。さらに、しわやふくれなどの発生を防止することができるため信頼性の高い回転電機を提供することができる。

固定子コイル６０の温度変化や回転電機内部１０の温度変化があっても前記樹脂部材６０１は導体溶接部２８Ｅの裸導体６０２にのみ付着するため、熱応力が小さくなり、熱影響の少ない固定子コイル６０が得られるため、信頼性の高い回転電機を提供できる。さらに、導体溶接部２８Ｅのみに付着するため隣接する導体溶接部２８Ｅ間の応力の影響を受けない。

さらに、ＡＴＦの温度変化を受けても、前記樹脂部材６０１は裸導体６０２にのみ付着するため、熱膨張や熱収縮が小さいため前記樹脂部材６０１のクラック等は低減され信頼性の高い回転電機を提供できる。

電着塗装の樹脂部材６０１としてポリアミドイミド樹脂やポリイミド樹脂を用いた場合、樹脂部材６０１が半透明、透明であるため導体溶接部２８Ｅの塗装後でも外観検査が容易になる。

さらに、コイルエンド６１、コイルエンド６２における相間絶縁、導体間絶縁のためにセグメント導体間に環状に配設せずに、コイルエンド６２の成形やコイル接続時に絶縁皮膜のダメージ、例えばキズや打痕さらにはエナメル皮膜の浮きや剥れなどで絶縁性が劣化している箇所を電着塗装で補修することができるので相間絶縁、導体間絶縁のための絶縁紙２０３を省くことができるので生産性が向上する。

以上においては、永久磁石式の回転電機において説明を行ったが、本発明の特徴は固定子のコイル絶縁に関するものであるため、回転子は永久磁石式でなく、インダクション式や、シンクロナスリラクタンス、爪磁極式等にも適用可能である。また、巻線方式においては波巻方式であるが、同様の特徴を持つ巻線方式（例えば集中巻や同心巻）であれば、適用可能である。次に、内転型で説明を行っているが、外転型でも同様に適用可能である。

図１１を用いて、本実施例による回転電機１０を搭載する車両の構成について説明する。図１１は、四輪駆動を前提としたハイブリッド自動車のパワートレインである。前輪側の主動力として、エンジンＥＮＧと回転電機１０を有する。エンジンＥＮＧと回転電機１０の発生する動力は、変速機ＴＲにより変速され、前輪側駆動輪ＦＷに動力を伝えられる。また、後輪の駆動においては、後輪側に配置された回転電機１０と後輪側駆動輪ＲＷを機械的に接続され、動力が伝達される。

回転電機１０は、エンジンの始動を行い、また、車両の走行状態に応じて、駆動力の発生と、車両減速時のエネルギーを電気エネルギーとして回収する発電力の発生を切り換える。回転電機１０の駆動，発電動作は、車両の運転状況に合わせ、トルクおよび回転数が最適になるように電力変換装置ＩＮＶにより制御される。回転電機１０の駆動に必要な電力は、電力変換装置ＩＮＶを介してバッテリＢＡＴから供給される。また、回転電機１０が発電動作のときは、電力変換装置ＩＮＶを介してバッテリＢＡＴに電気エネルギーが充電される。

ここで、前輪側の動力源である回転電機１０は、エンジンＥＮＧと変速機ＴＲの間に配置されており、図１〜図９にて説明した構成を有するものである。後輪側の駆動力源である回転電機１０としては、同様のものを用いることもできるし、他の一般的な構成の回転電機を用いることもできる。なお、四輪駆動式以外のハイブリッド方式においても勿論適用可能である。

上述の実施例ではセグメント導体により構成された固定子コイルにより説明を行ったが、本発明は原理的に裸導体（絶縁皮膜が施されていない部分）の絶縁であればどの部分にでも適用可能である。このため、例えば回転子コイルの裸導体の絶縁にも使用できる。

以上で説明したように、本発明によれば、絶縁性の優れた回転電機を提供することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０ 回転電機
１１ 回転子
１２ 回転子鉄心
１３ 回転軸
１５ スロット
２０ 固定子
２１ 固定子鉄心
２８ セグメント導体
２８Ｃ 反溶接側コイルエンド頂点
２８Ｄ 導体斜行部
２８Ｅ 導体溶接部
２８Ｆ 導体斜行部
４１ 中性線
４２Ｕ Ｕ相のターミナル
４２Ｖ Ｖ相のターミナル
４２Ｗ Ｗ相のターミナル
５０ ハウジング
６０ 固定子コイル
６１ コイルエンド
６２ コイルエンド
１３０ 冷却ジャケット
１４４ 軸受
１４５ 軸受
１５３ 冷媒通路
１５４ 冷媒出口
１５５ 冷媒出口
２００ スロットライナー
２０３ 絶縁紙
２０５ ワニス
５００ 脱脂工程
５０１ 水洗工程
５０２ 電着塗装工程
５０３ 硬化工程
５１０ 電着塗装工程
６０１ 樹脂部材
６０２ 裸導体
６１２ 絶縁皮膜
６３０ 境界部
ＲＦ 冷媒

Claims (10)

1. 絶縁皮膜で導体が覆われた被覆部と
   前記絶縁皮膜が剥離された剥離部とを有するコイルにおいて、
   前記剥離部に対し、樹脂部材が電着塗装されているコイル。
2. 請求項１に記載のコイルにおいて、
   前記被覆部及び剥離部を有するセグメント導体を備え、
   ２つの異なる前記セグメント導体の剥離部同士がコイルエンドにて接続されて接続部を構成し、
   前記被覆部と前記剥離部の境界部にて、前記樹脂部材の厚さが、前記絶縁皮膜の厚さ以下であるコイル。
3. 請求項２に記載のコイルにおいて、
   前記絶縁皮膜は複数の絶縁層を有し、
   前記樹脂部材の厚さが、前記絶縁皮膜の複数の絶縁層のうち、最外層の絶縁層を除く絶縁層の厚み以下であるコイル。
4. 請求項３に記載のコイルにおいて、
   前記樹脂部材が、前記絶縁皮膜の複数の絶縁層のうち、前記導体側の絶縁層を覆っているコイル。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイルにおいて、
   前記樹脂部材の平均厚さが５乃至５０μｍであるコイル。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイルを備えた回転電機。
7. 絶縁皮膜で導体が覆われた被覆部と
   前記絶縁皮膜が剥離された剥離部とを有するコイルの製造方法において、
   電着槽内の電極を陽極、前記導体を陰極とし、前記導体に通電することにより前記剥離部に樹脂部材を付着させる電着塗装工程を備えるコイルの製造方法。
8. 請求項７に記載のコイルの製造方法において、
   前記被覆部及び剥離部を有するセグメント導体を備え、
   ２つの異なる前記セグメント導体の剥離部同士がコイルエンドにて接続されて接続部を構成し、
   前記電着塗装工程にて、前記被覆部と前記剥離部の境界部における前記樹脂部材の厚さが、前記絶縁皮膜の厚さ以下になるように前記導体に通電するコイルの製造方法。
9. 請求項８に記載のコイルの製造方法において、
   前記電着塗装工程にて、前記接続部の周辺のみを電着槽に挿入するコイルの製造方法。
10. 外周が絶縁被膜で覆われたコイルにおいて、
    前記コイルは前記絶縁被膜が部分的に欠落しているものであり、
    前記絶縁被膜の欠落部に、電着塗装により絶縁被膜を付着させたコイル。