JP2020064801A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線及びこの電線を備えたステータを提供する。【解決手段】電線１０は、導体４と、前記導体４を覆い、絶縁材５３の内部に前記空孔５４を有する空孔層５１と、前記絶縁材５７の内部に空孔５４を有することなく形成された無空孔層５２と、を有する絶縁被膜５と、を備える。前記絶縁被膜５は、前記空孔層５１と前記無空孔層５２とが前記導体４の径方向に交互に配置されることにより、３層以上の複数層となるように形成されている。前記空孔層５１の１層の厚みは２０μｍ以下となるように設定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、電線及びステータに関するものである。

従来、回転電機のステータとして、ステータコアに形成されたスロットに導体セグメントを挿入し、ステータコアから突出した導体端部を互いに溶接することでステータコアに装着されて形成されるコイルを備えるものがある。この種のコイルに用いられる電線として、絶縁被膜の内部に微小な空孔を複数含有することにより、絶縁被膜の絶縁性を高める技術が種々提案されている。

例えば特許文献１には、図７に示すように、導体２０２の外周を覆う絶縁被膜２０１の内部に複数の気孔（空孔）２２０が形成された電線２００の構造が開示されている。空孔２２０は、熱分解性樹脂及び熱分解性樹脂を囲む外郭材２３０を含む絶縁被膜２０１を、熱分解性樹脂がガス化する温度まで加熱することにより形成される。このようにして周囲を外郭材２３０に囲まれたカプセル状の空孔２２０が形成されることにより、絶縁被膜２０１の低誘電率化を実現でき、高電圧に対する絶縁被膜２０１の絶縁性を向上できるとされている。

特許文献２には、電線の最外表面に配置された熱融着層の内部に空孔が形成された構成が開示されている。特許文献２に記載の技術によれば、複数の電線を束ねてコイルを形成する際に空孔を発生させることにより、電線の絶縁性を向上するとともに、空孔発生により熱融着層を膨張させて隣り合う電線同士を融着させやすくできるとされている。

国際公開第２０１７／０７３５５１号 特開２０１６−８１５６３号公報

このように、絶縁被膜の絶縁性を向上するためには空孔の導入が効果的であるが、複数の空孔同士が結合して大きな空隙が形成されると、絶縁被膜の強度及び絶縁性が逆に低下するおそれがある。このため、上述した特許文献１及び２に記載の技術にあっては、複数の空孔同士が結合するのを防ぐために空孔の周囲を囲む外郭材を設ける構成とされている。しかしながら、これらの外郭材は絶縁材とは異なる特殊な材料で構成されるため、材料費や製造費等のコストが増大するおそれがある。
したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線及びこの電線を備えたステータの提供という点で改善の余地があった。

そこで、本発明は、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線及びこの電線を備えたステータを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る電線（例えば、実施形態における電線１０）は、導体（例えば、実施形態における導体４）と、前記導体を覆い、絶縁材（例えば、実施形態における絶縁材５３）の内部に空孔（例えば、実施形態における空孔５４）を有する空孔層（例えば、実施形態における空孔層５１）と、前記絶縁材（例えば、実施形態における絶縁材５７）の内部に前記空孔を有することなく形成された無空孔層（例えば、実施形態における無空孔層５２）と、を有する絶縁被膜（例えば、実施形態における絶縁被膜５）と、を備えることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明に係る電線は、前記絶縁被膜は、前記空孔層と前記無空孔層とが前記導体の径方向に交互に配置されることにより、３層以上の複数層により形成されていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明に係る電線は、前記空孔層の１層の厚みは２０μｍ以下であることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明に係るステータ（例えば、実施形態におけるステータ１）は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の前記電線を備えたことを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の電線によれば、絶縁被膜は空孔層を有するので、空孔が形成されることにより絶縁被膜の誘電率が低下し、絶縁被膜の絶縁性を向上できる。一方、無空孔層は内部に空孔を有さないので、空孔層に比べて絶縁被膜の強度を向上できる。このように、絶縁被膜は空孔層と無空孔層とを備えるので、空孔層により絶縁被膜の絶縁性を向上するとともに無空孔層により絶縁被膜の強度を向上した電線とすることができる。また、絶縁被膜が空孔層のみを有する場合と比較して、空孔層が無空孔層により分割されて単位空孔層あたりの体積が減少するので、空孔層内の空孔が結合して大きな空隙を形成することによる絶縁性の低下を抑制することができる。よって、一つ一つの空孔を独立させるための外郭材が不要となり、空孔層の形成が容易になるとともに材料費を削減できる。
したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線を提供することができる。

本発明の請求項２に記載の電線によれば、空孔層と無空孔層とが径方向において交互に配置されているので、絶縁被膜の絶縁性の向上と高強度化を両立することができる。また、径方向において空孔層の間に無空孔層が配置されるので、空孔が径方向に結合して大きな空隙を形成することを抑制できる。よって、無空孔層により、空孔層における空孔の独立を保証できる。したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線を提供することができる。

本発明の請求項３に記載の電線によれば、空孔層の１層の厚みは２０μｍ以下となるように構成されているので、たとえ空孔層内部の空孔が結合したとしても、空隙の大きさは２０μｍ以下となる。
ここで、大気圧環境下において、平行平板電極間で放電が生じ始める電圧は、電極間距離がおよそ２２μｍのときに極小値となる。電極間距離が２２μｍ以下のときには、電極間（ギャップ）に存在する初期電子の加速する距離が短いため初期電子が十分に加速できず、放電が発生しにくい。一方、電極間距離が２２μｍ以上のときには、電極間の電界強度が不足して初期電子が加速できないため放電が発生しにくいが、電極間の電圧を上昇させることにより放電が発生する可能性がある。
そこで、本発明の電線は、空孔層の１層の厚みを２０μｍ以下とすることにより、空隙の大きさが２０μｍ以下となるようにした。これにより、空隙が形成された場合であっても、空隙の大きさを放電が生じにくい範囲に設定できる。よって、部分放電の発生を抑制した、絶縁性に優れた絶縁被膜を有する電線とすることができる。
また、空孔が結合して空隙を形成しても絶縁性が確保されるので、一つ一つの空孔を外郭材で覆う必要がない。よって、外郭材を設ける必要がなく、材料費や製造コストを削減できる。

本発明の請求項４に記載のステータによれば、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線を備えているので、安価で高性能なステータを提供できる。

第１実施形態に係るステータの外観斜視図。 第１実施形態に係る電線の断面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 平行平板電極間における電極間距離と放電開始電圧との関係を示すグラフ。 第１実施形態に係る電線の製造方法を示す説明図。 第２実施形態に係る電線の断面図。 従来技術における電線の断面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
（ステータ）
図１は、ステータ１の外観斜視図である。ステータ１は、ステータコア２と、コイル３と、を備える。なお、図１では、説明のためコイル３を一部省略している。
ステータコア２は、軸線Ｃを中心とした環状に形成されている。ステータコア２の内周面には、ティース２１が形成されている。ティース２１は、ステータコア２の内周面から径方向の内側に向かって突出している。ティース２１は、周方向に複数設けられている。各ティース２１の間はスロット２２とされ、各スロット２２には後述するコイル３が挿入される。ステータコア２の内部には、不図示のロータが軸線Ｃを中心として回転自在に配置される。
以下の説明では、ステータコア２の軸線Ｃに沿う方向を軸方向といい、軸線Ｃに直交する方向を径方向といい、軸線Ｃ回りの方向を周方向という場合がある。

コイル３は、ステータコア２のスロット２２に挿入されてステータコア２に装着されている。コイル３は、複数の電線１０により構成されている。具体的に、コイル３は、Ｕ字状に曲げられた電線１０が径方向及び周方向に複数重ねられた状態で軸方向一方側（図１における下方側）から各スロット２２に挿入されている。その後、各スロット２２から軸方向他方側（図１における上方側）に突出した電線１０の端部が互いに接合されることにより、ステータコア２にコイル３が装着される。コイル３のうち、スロット２２内に挿入されている部分はコイル挿通部３１とされ、ステータコア２の端面から軸方向の一方側及び他方側に突出する部分はコイルエンド３２とされている。

（電線）
図２は、電線１０の断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。電線１０は、導体４と、絶縁被膜５と、を有する。
導体４は、コイル３の芯部分を構成し、例えば銅等の金属材料により形成されている。導体４は、矩形状の断面を有する線状に形成されている。ステータコア２の軸方向他方側に位置するコイルエンド３２は、導体４の一部が露出され、隣り合う導体４同士が電気的及び物理的に接合されている（図１参照）。

絶縁被膜５は、導体４の外周部を覆っている。絶縁被膜５は、例えば絶縁性の樹脂により形成されている。絶縁被膜５は、軸方向他方側に位置するコイルエンド３２における導体４が露出した部分を除く導体４の全長に亘って形成されている。絶縁被膜５は、空孔層５１と、無空孔層５２と、を有する。絶縁被膜５は、空孔層５１と無空孔層５２とが導体４の径方向において交互に配置されることにより、３層以上の複数層となるように形成されている。

図３に示すように、空孔層５１は、例えば複数の空孔層形成膜６１を有する。空孔層形成膜６１は、絶縁材５３の基材であるワニスの塗布及び焼き付けを繰り返して絶縁被膜５を形成する製造工程において、１回の焼き付けにより形成される部分である。なお、詳しい絶縁被膜５の製造工程については後述する。空孔層形成膜６１の厚さはおよそ３〜４μｍである。本実施形態において、空孔層５１は、５層の空孔層形成膜６１を有する。空孔層５１の１層の厚みは２０μｍ以下となるように設定されている。

空孔層形成膜６１は、内部に空孔５４が形成された絶縁材５３を有する。換言すれば、空孔層形成膜６１（空孔層５１）は内部に空孔５４を有する。絶縁材５３は、例えばポリイミド等の絶縁性の樹脂により形成されている。空孔５４は、絶縁材５３に含まれた熱分解性樹脂が加熱され、この熱分解性樹脂がガス化することにより絶縁材５３の内部に形成される。

無空孔層５２は、例えば１層又は複数の無空孔層形成膜６２を有する。無空孔層形成膜６２は、空孔５４を形成するための熱分解性樹脂を内部に含まない通常ワニス１１２（図４参照）の塗布及び焼き付けを行うことにより上述の空孔層形成膜６１と同様の方法により形成される。本実施形態において、無空孔層５２は、１層の無空孔層形成膜６２を有する。電線１０の最外表面には、無空孔層５２が配置されている。

無空孔層形成膜６２は、内部に空孔５４を有することなく形成された絶縁材５７を有する。絶縁材５７は、例えばポリイミド等の絶縁性の樹脂により形成されている。本実施形態において、空孔層５１の絶縁材５３と、無空孔層５２の絶縁材５７と、は同一材料である。なお、空孔層形成膜６１の絶縁材５３と、無空孔層形成膜６２の絶縁材５７と、は異なる材料であってもよい。

ここで、絶縁材５３，５７の誘電率をα、内部に空孔５４を有する絶縁被膜５（空孔層５１）の誘電率をβ、空気（空孔５４）の誘電率をγ、とすると、α＞β＞γとなる。したがって、内部に空孔５４を有する空孔層５１の誘電率βは、内部に空孔５４を有さないように形成された無空孔層５２の誘電率αよりも小さくなる。このように、絶縁被膜５全体の耐電性は、空孔層５１を有することにより向上する。

電線１０は、上述した空孔層５１と無空孔層５２とが導体４の外周部において導体４の径方向に交互に配置されることにより形成される。

（絶縁被膜の製造装置）
図４は、絶縁被膜５の製造装置１００の説明図である。製造装置１００は、ワニス漕１０１と、焼き付け炉１０２と、ダイス１０３と、を備える。
ワニス漕１０１は、熱分解性樹脂を含む空孔成形剤ワニス１１１と、熱分解性樹脂を含まない通常ワニス１１２と、を有する。空孔成形剤ワニス１１１は、加熱されて内部の熱分解性樹脂がガス化することにより、内部に空孔５４が設けられた空孔層形成膜６１を形成する。すなわち、空孔成形剤ワニス１１１は、後の空孔層５１を形成する。通常ワニス１１２は、内部に空孔５４を有さない無空孔層形成膜６２を形成する。すなわち、通常ワニス１１２は、後の無空孔層５２を形成する。
焼き付け炉１０２は、導体４に塗布された通常ワニス１１２及び空孔成形剤ワニス１１１（以下、単にワニスという。）を焼き付けにより導体４に固着する。
ダイス１０３は、電線１０を電線１０の軸方向に移動可能に保持している。

（絶縁被膜の製造工程）
製造装置１００を用いて絶縁被膜５を製造する工程について説明する。絶縁被膜５の製造工程は、導体４の外周部にワニス１１１，１１２（後の絶縁材５３，５７）を塗布する塗布工程と、焼き付けによりワニス１１１，１１２を固着する焼き付け工程と、を有する。絶縁被膜５は、塗布工程と焼き付け工程とを所定の回数繰り返すことにより形成される。

具体的に、例えば空孔成形剤ワニス１１１を導体４に塗布する塗布工程の後、焼き付け炉１０２で空孔成形剤ワニス１１１を焼き付ける焼き付け工程を経ることにより、１層の空孔層形成膜６１を形成する。同様に、通常ワニス１１２を導体４に塗布する塗布工程の後、焼き付け炉１０２で通常ワニス１１２を焼き付ける焼き付け工程を経ることにより、１層の無空孔層形成膜６２を形成する。本実施形態においては、初めに、導体４に空孔成形剤ワニス１１１を塗布した後、焼き付けて空孔層形成膜６１を形成し、この空孔成形剤ワニス１１１の塗布工程及び焼き付け工程を５回繰り返す。これにより、５層の空孔層形成膜６１を有する空孔層５１を形成する。次に、空孔層５１の外周部に通常ワニス１１２を塗布した後焼き付けて無空孔層形成膜６２を１層形成する。次に、無空孔層５２の外周部に再び空孔成形剤ワニス１１１を塗布した後焼き付けて空孔層形成膜６１を形成する。上述した工程を、絶縁被膜５が所定の厚みを有するまで繰り返すことにより、５層の空孔層形成膜６１を有する空孔層５１と、１層の無空孔層形成膜６２を有する無空孔層５２と、が交互に配置された絶縁被膜５が製造される。

（作用、効果）
次に、電線１０及びステータ１の作用、効果について説明する。
ここで、図７に示すように、絶縁被膜２０１が空孔層のみを有する従来の構成にあっては、複数の空孔２２０同士が結合して大きな空隙が形成された場合に絶縁被膜２０１の強度及び絶縁性が逆に低下するおそれがある。このため、従来技術にあっては、複数の空孔２２０同士が結合するのを防ぐために空孔２２０の周囲を囲む外郭材２３０を設ける必要があり、外郭材２３０の材料費や製造費等のコストが増大するおそれがあった。

本実施形態の電線１０によれば、絶縁被膜５は空孔層５１を有するので、空孔５４が形成されることにより絶縁被膜５の誘電率が低下し、絶縁被膜５の絶縁性を向上できる。一方、無空孔層５２は内部に空孔５４を有さないので、空孔層５１に比べて絶縁被膜５の強度を向上できる。このように、絶縁被膜５は空孔層５１と無空孔層５２とを備えるので、空孔層５１により絶縁被膜５の絶縁性を向上するとともに無空孔層５２により絶縁被膜５の強度を向上した電線１０とすることができる。また、絶縁被膜５が空孔層５１のみを有する場合と比較して、空孔層５１が無空孔層５２により分割されて単位空孔層５１あたりの体積が減少する。よって、空孔層５１内の空孔５４が結合して大きな空隙を形成することによる絶縁性の低下を抑制することができる。これにより、一つ一つの空孔５４を独立させるための外郭材が不要となり、空孔層５１の形成が容易になるとともに材料費を削減できる。
したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜５の絶縁性を向上した電線１０を提供することができる。

空孔層５１と無空孔層５２とが径方向において交互に配置されているので、絶縁被膜５の絶縁性の向上と高強度化を両立することができる。また、径方向において空孔層５１の間に無空孔層５２が配置されるので、空孔５４が径方向に結合して大きな空隙を形成することを抑制できる。よって、無空孔層５２により、空孔層５１における空孔５４の独立を保証できる。したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜５の絶縁性を向上した電線１０を提供することができる。

また、空孔層５１の１層の厚みは２０μｍ以下となるように構成されているので、たとえ空孔層５１内部の空孔５４が結合したとしても、空隙の大きさは２０μｍ以下となる。

ここで、空孔層５１における１層の厚みの上限値を２０μｍに設定した理由について説明する。
図５は、大気圧環境下において平行平板間（電極間）に電圧を印可した場合の放電開始電圧を示す、いわゆるパッシェン曲線８０を示すグラフである。図５のグラフは、横軸を電極間距離、縦軸を火花放電電圧として、電極間距離による放電の発生しやすさ（し難さ）を示している。図５に示すように、大気圧環境下において、電極間で放電が生じ始める電圧は、電極間距離がおよそ２２μｍのときに極小値Ｐをとる。電極間距離が２２μｍ以下のときには、電極間（ギャップ）に存在する初期電子の加速する距離が短いため初期電子が十分に加速できず、放電が発生しにくい。一方、電極間距離が２２μｍ以上のときには、電極間の電界強度が不足して初期電子が加速できないため放電が発生しにくいが、電極間の電圧を上昇させることにより放電が発生する可能性がある。これより、電極間距離は、２０μｍ以下の範囲において最も放電が発生しにくくなる。

本実施形態の電線１０によれば、空孔層５１の１層の厚みを２０μｍ以下とすることにより、空隙の大きさが２０μｍ以下となるようにした。これにより、空隙が形成された場合であっても、空隙の大きさを放電が生じにくい範囲に設定できる。よって、絶縁被膜５における部分放電の発生を抑制した、絶縁性に優れた絶縁被膜５を有する電線１０とすることができる。
また、空孔５４が結合して空隙を形成しても絶縁性が確保されるので、一つ一つの空孔５４を外郭材で覆う必要がない。よって、外郭材を設ける必要がなく、材料費や製造コストを削減できる。

また、絶縁被膜５の最外層には、クラックの起点となり得る空孔５４が形成されていない滑らかな表面を有する無空孔層５２が配置されているので、曲げに対するクラックの発生を抑制することができる。さらに、空孔層５１における空孔５４の密度を上昇させた場合であっても、絶縁被膜５の最外層におけるクラックの発生を抑制できるので、高い絶縁性を確保しつつ絶縁被膜５の可撓性を向上できる。

本実施形態のステータ１によれば、上述したように安価かつ簡素な構成で絶縁被膜５の絶縁性を向上した電線１０を備えているので、安価で高性能なステータ１とすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係る電線１０の断面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面図である。本実施形態では、空孔層５１が１層の空孔層形成膜６１を有する点で上述した実施形態と相違している。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態において、空孔層５１は、１層の空孔層形成膜６１を有する。無空孔層５２は、１層の無空孔層形成膜６２を有する。空孔層５１と無空孔層５２とは、導体４の径方向において交互に配置されている。換言すれば、空孔層形成膜６１と無空孔層形成膜６２
とは、導体４の径方向において１層ずつ交互に配置されている。

本実施形態によれば、空孔層５１が無空孔層５２により細かく分割されるので、空孔層５１の空孔５４を独立させやすくなる。また、空孔層５１が複数の空孔層形成膜６１を有する場合と比較して空孔層５１の１層の厚みが薄くなるので、空孔５４が結合した場合であっても、特に径方向における空隙の大きさを抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、より空隙の形成及び空隙の存在による部分放電の発生を抑えた絶縁被膜５とすることができる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態では絶縁被膜５の最外表面に無空孔層５２が配置される構成について説明したが、これに限られない。すなわち、最初の層（導体４に接触する層）及び最後の層（電線１０の最外表面に位置する層）は、空孔層５１及び無空孔層５２のいずれであってもよい。

また、導体４及び絶縁被膜５の断面形状は、例えば丸形状等であってもよい。
絶縁材５３，５７の材料はポリイミド以外の絶縁性の樹脂であってもよい。

１層の空孔層５１が有する空孔層形成膜６１の層数は１層又は複数層であるが、５層以下であればより好ましい。なお、絶縁被膜５の全体の体積に対して空孔層５１の占める体積が大きいほど絶縁被膜５の絶縁性が向上し、無空孔層５２の占める体積が大きいほど絶縁被膜５の曲げ強度が向上する。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ ステータ
４ 導体
５ 絶縁被膜
１０ 電線
５１ 空孔層
５２ 無空孔層
５３，５７ 絶縁材
５４ 空孔

本発明は、ステータに関するものである。

そこで、本発明は、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線を備えたステータを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るステータ（例えば、実施形態におけるステータ１）は、環状のステータコア（例えば、実施形態におけるステータコア２）と、前記ステータコアのスロット（例えば、実施形態におけるスロット２２）に前記ステータコアの軸方向の一方側から挿入され、前記スロットから前記軸方向の他方側に突出した端部が互いに接合されて前記ステータコアに装着される電線（例えば、実施形態における電線１０）と、を備え、前記電線は、導体（例えば、実施形態における導体４）と、前記導体を覆い、絶縁材（例えば、実施形態における絶縁材５３）の内部に空孔（例えば、実施形態における空孔５４）を有する空孔層（例えば、実施形態における空孔層５１）と、前記絶縁材（例えば、実施形態における絶縁材５７）の内部に前記空孔を有することなく形成された無空孔層（例えば、実施形態における無空孔層５２）と、を有する絶縁被膜（例えば、実施形態における絶縁被膜５）と、を備え、前記絶縁被膜は、前記ステータコアに装着された状態で前記端部を除く全領域に亘って形成されていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明に係るステータは、前記絶縁被膜は、前記空孔層と前記無空孔層とが前記導体の径方向に交互に配置されることにより、３層以上の複数層により形成されていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明に係るステータは、前記空孔層の１層の厚みは２０μｍ以下であることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載のステータによれば、絶縁被膜は空孔層を有するので、空孔が形成されることにより絶縁被膜の誘電率が低下し、絶縁被膜の絶縁性を向上できる。一方、無空孔層は内部に空孔を有さないので、空孔層に比べて絶縁被膜の強度を向上できる。このように、絶縁被膜は空孔層と無空孔層とを備えるので、空孔層により絶縁被膜の絶縁性を向上するとともに無空孔層により絶縁被膜の強度を向上した電線とすることができる。また、絶縁被膜が空孔層のみを有する場合と比較して、空孔層が無空孔層により分割されて単位空孔層あたりの体積が減少するので、空孔層内の空孔が結合して大きな空隙を形成することによる絶縁性の低下を抑制することができる。よって、一つ一つの空孔を独立させるための外郭材が不要となり、空孔層の形成が容易になるとともに材料費を削減できる。
したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線を備えたステータを提供することができる。

本発明の請求項２に記載のステータによれば、空孔層と無空孔層とが径方向において交互に配置されているので、絶縁被膜の絶縁性の向上と高強度化を両立することができる。また、径方向において空孔層の間に無空孔層が配置されるので、空孔が径方向に結合して大きな空隙を形成することを抑制できる。よって、無空孔層により、空孔層における空孔の独立を保証できる。したがって、安価かつ簡素な構成で絶縁被膜の絶縁性を向上した電線を備えたステータを提供することができる。

本発明の請求項３に記載のステータによれば、空孔層の１層の厚みは２０μｍ以下となるように構成されているので、たとえ空孔層内部の空孔が結合したとしても、空隙の大きさは２０μｍ以下となる。
ここで、大気圧環境下において、平行平板電極間で放電が生じ始める電圧は、電極間距離がおよそ２２μｍのときに極小値となる。電極間距離が２２μｍ以下のときには、電極間（ギャップ）に存在する初期電子の加速する距離が短いため初期電子が十分に加速できず、放電が発生しにくい。一方、電極間距離が２２μｍ以上のときには、電極間の電界強度が不足して初期電子が加速できないため放電が発生しにくいが、電極間の電圧を上昇させることにより放電が発生する可能性がある。
そこで、本発明のステータは、電線の空孔層の１層の厚みを２０μｍ以下とすることにより、空隙の大きさが２０μｍ以下となるようにした。これにより、空隙が形成された場合であっても、空隙の大きさを放電が生じにくい範囲に設定できる。よって、部分放電の発生を抑制した、絶縁性に優れた絶縁被膜を有する電線を備えたステータとすることができる。
また、空孔が結合して空隙を形成しても絶縁性が確保されるので、一つ一つの空孔を外郭材で覆う必要がない。よって、外郭材を設ける必要がなく、材料費や製造コストを削減できる。

Claims (4)

1. 導体と、
   前記導体を覆い、絶縁材の内部に空孔を有する空孔層と、前記絶縁材の内部に前記空孔を有することなく形成された無空孔層と、を有する絶縁被膜と、
   を備えることを特徴とする電線。
2. 前記絶縁被膜は、前記空孔層と前記無空孔層とが前記導体の径方向に交互に配置されることにより、３層以上の複数層により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電線。
3. 前記空孔層の１層の厚みは２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電線。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の前記電線を備えたことを特徴とするステータ。

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