JP4301174B2 - 相内絶縁紙および相内絶縁紙を使用したステータ - Google Patents

Description

本発明は、モータのステータコアに装着される多相コイルのうち、隣接する同相コイル間の絶縁を確保する相内絶縁紙および相内絶縁紙を使用したステータに関する。特に、電気自動車やハイブリッド車などに搭載される使用電圧が高い車両用モータに用いるのに好適なものである。

分布巻き（特に、インサータ方式）を用いたモータでは、異相コイル間に絶縁距離を持たせる（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。例えば、三相モータでは、Ｕ相とＶ相との間、Ｖ相とＷ相との間に相間絶縁紙が挿入されている。

この相間絶縁紙は、一般的には平面形状であるため、次相のコイルをステータコアに挿入する際に、相間絶縁紙の位置がずれてしまったり、あるいは次相のコイルと相間絶縁紙が干渉して噛み込んでしまうおそれがあった。そして、このように相間絶縁紙の位置がずれたり、噛み込んでしまったりしてしまうと、各コイル相間における絶縁性能を十分に確保することができなくなる。特に、電気自動車やハイブリッド車等の車両用モータでは、モータ自体が大きく、ステータコアのスロット数も多く、複雑に入り込むコイルエンド形状となっているため、相間絶縁紙の位置ずれや噛み込みが発生しやすい。

このため、相間絶縁紙の位置ずれ等の問題を解消するために相間絶縁紙の形状が改良されている。例えば、そのうちの１つとして、特開平７−２９８５３０号公報に開示されたものがある。ここに開示されている相間絶縁紙（絶縁部材）では、ステータコアの周方向に延在し、該ステータコアの半径方向に配列された多相コイル間に挿入される平面部と、該ステータコアの半径方向に延在して折り返され、ステータコアの周方向に配列された多相コイル相間に挿入されるとともに、平面部と一体的に形成された折曲片部と、を設けている。

そして、この相間絶縁紙では、ステータコアの半径方向に延在して折り返された折曲片部が、ステータコアの周方向に配列された多相コイル間に挿入される。このため、折曲片部の各平面部位が、該折曲片部自体の弾発力を介して多相コイル側に押圧され、多相コイル同士の隙間が変化しても、折曲片部が多相コイルに追随して拡縮し、この隙間の変化を吸収することができるようになっている。これにより、相間絶縁紙が多相コイル間に確実に保持されるので、相間絶縁紙の離脱や位置ずれが防止されている。

特開平７−２９８５３０号公報

しかしながら、上記した相間絶縁紙を用いて多相コイルのうち異相コイル間だけの絶縁を確保しても、モータとしては十分な絶縁を確保することができないおそれがある。例えば、電気自動車やハイブリッド車などの車両用モータにおいては、動作領域が広いために使用電圧が高い。そして、近年、コスト低減のために高回転化の傾向があり、更なる高電圧化（例えば、５００Ｖ以上）を図る必要が生じている。このような更なる高電圧化を図ると、異相コイル間だけではなく、同相のコイル間にも大きな電位差が発生してしまう。その結果、コイルを形成する巻線の被覆だけでは十分な絶縁を確保することができないので、相間絶縁紙だけでは十分な絶縁を確保することができないのである。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ステータコアに装着された同相コイル間の絶縁を確保することができる相内絶縁紙および相内絶縁紙を使用したステータを提供することを課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る相内絶縁紙は、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、前記同相コイル同士を隔離する隔離部と、前記隔離部を保持固定するための固定部とを備えていることを特徴とするものである。

この相内絶縁紙では、ステータコアに装着された同相コイル同士が隔離部によって分離される。そして、この隔離部は、固定部よって保持固定される。このため、隔離部によって同相コイル同士が確実に分離されるので、同相コイル間の絶縁を確実に行うことができる。よって、この相内絶縁紙により、ステータコアに装着された同相コイル間の絶縁を確保することができる。

そして、本発明に係る相内絶縁紙においては、 前記固定部を絶縁対象となるコイルと相間絶縁紙との間に挿入して前記隔離部を保持固定すればよい。

こうすることにより、固定部がしっかりと異相コイル間で保持されるため、隔離部が位置ずれ等を起こすことなく所定位置に固定される。このため、隔離部によって同相コイル同士がより確実に分離されるため、同相コイル間の絶縁をより確実に行うことができるからである。

本発明に係る相内絶縁紙において、前記ステータコアの最外周に配置される最外相コイル間の絶縁を行うものには、前記最外相コイルの外周面に当接して前記隔離部の位置決めを行う位置決め部をさらに備えていることが望ましい。

ステータコアの最外周に配置される最外相コイル同士の境界部における断面は、ステータコア外周から内周に向かって低くなる斜辺を有する三角形状になっている（図１０参照）。このため、相内絶縁紙を挿入する際に過挿入となってステータコアの内周面から飛び出してしまうおそれがある。そうなると、最外相コイル間での絶縁を確保することができない。

ところが、この相内絶縁紙には、隔離部の位置決めを行うために最外相コイルの外周面に当接する位置決め部が備わっている。このため、位置決め部によって、相内絶縁紙の過挿入が確実に防止されて隔離部が所定位置に確実に配置される。従って、最外相コイル間の絶縁を確保することができる。

そして、最外相コイル間の絶縁を行う相内絶縁紙は、前記隔離部と前記固定部とで形成される第１境界辺と、前記隔離部と前記位置決め部とで形成される第２境界辺と、前記固定部と前記位置決め部とで形成される第３境界辺とが、一点で交差するように立体的に形成されていることが望ましい。
なお、第１〜第３境界辺が一点で交差するとは、第１〜第３境界辺自体が交差する場合ばかりでなく、第１〜第３境界辺の延長線が交差する場合も含む。

こうすることにより、位置決め部の剛性が高まるので、相内絶縁紙の過挿入をより確実に防止することができ、隔離部を所定位置により確実に配置することができるからである。その結果、最外相コイル間の絶縁をしっかりと確保することができる。

また、本発明に係る相内絶縁紙において、前記ステータコアの最内周に配置される最内相コイル間の絶縁を行うものは、前記ステータコアの軸方向から見た場合にＬ字形をなしていることが望ましい。

最内相コイルはステータコア径方向において片側（外側）でのみ異相コイルと隣接している。このため、ステータコアの軸方向から見た場合にＬ字形をなすように相内絶縁紙を形成することにより、相内絶縁紙をステータコア軸方向から最内相コイルと隣接する異相コイル（正確には相間絶縁紙）との間に簡単に挿入して組み付けることができる。

また、本発明に係る相内絶縁紙において、前記最外相コイルおよび前記最内相コイル以外の同相コイル間の絶縁を行うものは、前記隔離部の前記ステータコア周方向両側に前記固定部が配置されていることが望ましい。

最外相コイルおよび最内相コイル以外のコイルは、ステータコア径方向両側に異相コイルが隣接している。このため、隔離部のステータコア周方向両側に固定部を配置することにより、それぞれの固定部が、絶縁対象のコイルとそれに隣接する各異相コイル（正確には相間絶縁紙）との間に挿入されてしっかりと保持される。従って、隔離部が位置ずれ等を起こすことなく所定位置に固定されるので、隔離部によって絶縁対象となる同相コイル同士が確実に分離される。よって、この相内絶縁紙による最外相コイルおよび最内相コイル以外の同相コイル間の絶縁をより確実に行うことができる。

そして、この相内絶縁紙は、前記ステータコアの軸方向から見た場合にＺ字形をなしていることが望ましい。

こうすることにより、相内絶縁紙をステータコア軸方向から回転させながら絶縁対象コイルとそれに隣接する異相コイル（正確には相間絶縁紙）との間に挿入すると、隔離部の両側に形成された各固定部がそれぞれ絶縁対象コイルとそれに隣接する異相コイル（正確には相間絶縁紙）との間に張り付くように挿入される。その結果、隔離部が絶縁対象となるコイル間に正確に配置される。従って、最外相コイルおよび最内相コイル以外の同相コイル間の絶縁をしっかりと確保することができる。

なお、この相内絶縁紙は、固定部とコイルの巻線方向とが交わるように相内絶縁紙を配置して回転させながら挿入することが好ましい。こうすることにより、固定部が絶縁対象となるコイル内に入り込んで絶縁不良とならないようにすることができるからである。

また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係るステータは、ステータコアに多相のコイルが装着されたステータであって、前記多相コイルのうち異相コイル間の絶縁を行うために異相コイル間に配設された相間絶縁紙と、前記多相コイルのうち同相コイル間の絶縁を行うために同相コイル間に配設された相内絶縁紙とを有することを特徴とするものである。

このステータでは、同相コイル間には相内絶縁紙が介在し、異相コイル間には公知の相間絶縁紙が介在している。このため、モータの更なる高電圧化を図った場合に、異相コイル間だけでなく同相コイル間にも大きな電位差が発生したとしても、異相コイル間の絶縁は相間絶縁紙によって確保され、同相コイル間の絶縁は相内絶縁紙によって確保される。従って、このステータでは、モータの更なる高電圧化を図った場合にも、絶縁性能を確保することができる。

そして、上記のステータに配設された相内絶縁紙は、上記したいずれか１つの相内絶縁紙であることが望ましい。

相内絶縁紙として上記したものを使用することにより、同相コイル間の絶縁を十分に確保することができるからである。従って、このようなステータでは、モータの更なる高電圧化を図った場合に、十分な絶縁性能を確保することができる。

本発明に係る相内絶縁紙およびステータによれば、上記した通り、ステータコアに装着された同相コイル間の絶縁を確保することができる相内絶縁紙およびステータが提供されている。

以下、本発明の相内絶縁紙およびステータを具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、分布巻きを用いたハイブリッド車駆動用のモータに本発明を適用したものである。

そこでまず、本実施の形態に係るステータの概略構成を図１に示す。図１は、ステータ５０の概略構成を模式的に示す模式図である。なお、図１ではステータ５０の一部（１／４円弧分）のみを示している。本実施の形態に係るステータ５０は、図１に示すように、Ｕ相コイル５１Ｕ、Ｖ相コイル５１Ｖ、およびＷ相コイル５１Ｗを備える三相ステータである。このため、本実施の形態におけるＵ相コイル５１Ｕが本発明の「最外相コイル」に相当し、Ｗ相コイル５１Ｗが本発明の「最内相コイル」に相当する。

ステータ５０は、ステータコア５２と、ステータコア５２に配設される上記した三相のコイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗと、Ｕ相−Ｖ相間に配設されるＵＶ相間絶縁紙１０ＵＶ、Ｖ相−Ｗ相間に配設されるＶＷ相間絶縁紙１０ＶＷと、Ｕ相間に配設されるＵ相内絶縁紙６０Ｕと、Ｖ相間に配設されるＶ相内絶縁紙６０Ｖと、Ｗ相間に配設されるＷ相内絶縁紙６０Ｗとを備えている。

ここで、ステータコア５２は、複数枚の鋼板が積層されて一体的に接着されて形成された円環形状のものである。そして、ステータコア５２の内周面には、図１に示すように、各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗを配設させるための複数のスロット５３が所定の間隔をおいて形成されている。一方、各相のコイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗは、エナメル線を巻回して形成されたものである。そして、これら各相のコイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗが、相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷおよび相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを介してステータコア５２のスロット５３に装着されている。

続いて、本実施の形態に係る相間絶縁紙について図２〜図７を参照しながら説明する。図２は、Ｕ相内絶縁紙６０Ｕを示す斜視図である。図３は、Ｕ相内絶縁紙６０Ｕの展開図である。図４は、Ｖ相内絶縁紙６０Ｖを示す斜視図である。図５は、Ｖ相内絶縁紙６０Ｖの展開図である。図６は、Ｗ相内絶縁紙６０Ｗを示す斜視図である。図７は、Ｗ相内絶縁紙６０Ｗの展開図である。

まず、Ｕ相内絶縁紙６０Ｕについて説明する。Ｕ相内絶縁紙６０Ｕは、図２、図３に示すように、隔離部６１Ｕと、固定部６２Ｕと、位置決め部６３Ｕとを備えている。隔離部６１Ｕは、ステータコア５２に装着されたＵ相コイル５１Ｕ間に配設されてＵ相コイル５１Ｕ同士を隔離して絶縁を行うためのものである。隔離部６１Ｕは、略三角形状になっている。このような形状にしているのは、Ｕ相コイル５１Ｕの側面形状が略三角形になるので（図１０参照）、Ｕ相コイル５１Ｕの側面を確実に覆うことができるようにするためである。固定部６２Ｕは、隔離部６１Ｕを定位置に保持固定するためのものであり、Ｕ相コイル５１ＵとＵＶ相間絶縁紙１０ＵＶとの間に挿入されるようになっている。位置決め部６３Ｕは、Ｕ相コイル５１Ｕの外周面に当接してＵ相内絶縁紙６０Ｕ（特に、隔離部６１Ｕ）の位置決めを行うものである。

そして、Ｕ相内絶縁紙６０Ｕは、図２に示すように、隔離部６１Ｕと固定部６２Ｕとで形成される境界線６４と、隔離部６１Ｕと位置決め部６３Ｕとで形成される境界線６５と、固定部６２Ｕと位置決め部６３Ｕとで形成される境界線６６とが、互いに一点で交差するように立体的に形成されている。これら境界線６４〜６６が、本発明の「第１〜第３境界辺」に相当する。

このようなＵ相内絶縁紙６０Ｕは次のようにして作製される。まず、シート状の紙（硬質紙）あるいは樹脂が図３に示すような形状に打ち抜かれる。次いで、境界線６４，６５，６６において山折り形成される。そして、のりしろ７０と位置決め部６３Ｕの対応部分とが接着される。かくして、図２に示すＵ相内絶縁紙６０Ｕが作製される。

続いて、Ｖ相内絶縁紙６０Ｖについて説明する。Ｖ相内絶縁紙６０Ｖは、図４、図５に示すように、隔離部６１Ｖと、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢとを備えている。隔離部６１Ｖは、ステータコア５２に装着されたＶ相コイル５１Ｖ間に配設されてＶ相コイル５１Ｖ同士を隔離して絶縁を行うためのものである。固定部６２ＶＡ，６２ＶＢは、隔離部６１Ｖを定位置に保持固定するためのものであり、隔離部６１Ｖのステータコア５２における周方向両側に設けられている。そして、固定部６２ＶＡがＶ相コイル５１ＶとＵＶ相間絶縁紙１０ＵＶとの間に挿入され、固定部６２ＶＢがＶ相コイル５１ＶとＶＷ相間絶縁紙１０ＶＷとの間に挿入されるようになっている。

このようなＶ相内絶縁紙６０Ｖは、次のようにして、図４に示すようにＺ字形状に形成される。つまり、シート状の紙（硬質紙）あるいは樹脂が図５に示すような形状に打ち抜かれる。次いで、山折り線６７および谷折り線６８において、それぞれ山折り形成および谷折り成形される。かくして、図４に示すＶ相内絶縁紙６０Ｖが作製される。

最後に、Ｗ相内絶縁紙６０Ｗについて説明する。Ｗ相内絶縁紙６０Ｗは、図６、図７に示すように、隔離部６１Ｗと固定部６２Ｗとを備えている。隔離部６１Ｗは、ステータコア５２に装着されたＷ相コイル５１Ｗ間に配設されてＷ相コイル５１Ｗ同士を隔離して絶縁を行うためのものである。固定部６２Ｗは、隔離部６１Ｗを定位置に保持固定するためのものである。そして、固定部６２ＷがＷ相コイル５１ＷとＶＷ相間絶縁紙１０ＶＷとの間に挿入されようになっている。

このようなＷ相内絶縁紙６０Ｗは、次のようにして、図６に示すようにＬ字形状に形成される。つまり、シート状の紙（硬質紙）あるいは樹脂が図７に示すような形状に打ち抜かれる。その後、山折り線６９において山折り形成されて、図６に示すＷ相内絶縁紙６０Ｗが作製される。

なお、上記した各相内絶縁紙の大きさはモータ（ステータ）の大きさにより定まるので、各モータによって最適な大きさが設定されている。

ここで、相間絶縁紙について図８、図９を参照しながら簡単に説明する。図８は、Ｕ相コイル５１ＵとＶ相コイル５１Ｖの間に挿入される相間絶縁紙１０ＵＶの斜視図である。図９は、Ｖ相コイル５１ＶとＷ相コイル５１Ｗの間に挿入される相間絶縁紙１０ＶＷの斜視図である。

まず、Ｕ相コイル５１ＵとＶ相コイル５１Ｖの間に挿入される相間絶縁紙１０ＵＶについて説明する。相間絶縁紙１０ＵＶは、図８に示すように、中央部分が略長方形状に切り抜かれた略四角形の形状をなし、硬質な紙材あるいは樹脂により形成されたものである。

そして、相間絶縁紙１０ＵＶにおいては、その上下に凸部２１ａ，２１ｂが形成された平面部２０ａ，２０ｂを備えている。これら平面部２０ａ，２０ｂは、相間絶縁紙１０ＵＶの両端で脚部２２，２２により連結されて一体となっている。そして、この脚部２２がステータコア５２のスロット５３に装着されるようになっている。これにより、相間絶縁紙１０ＵＶがステータコア５２に装着された際、平面部２０ａ，２０ｂはステータコア５２の両端面から突出するようになっている。すなわち、相間絶縁紙１０ＵＶは、両端面一体型（はしご型）の形状をなしている。

次に、Ｖ相コイル５１ＶとＷ相コイル５１Ｗの間に挿入される相間絶縁紙１０ＶＷについて説明する。相間絶縁紙１０ＶＷも、図９に示すように、中央部分が略長方形状に切り抜かれた略四角形の形状をなし、硬質な紙材あるいは樹脂により形成されたものである。

そして、相間絶縁紙１０ＶＷにおいても、その上下に凸部３１ａ，３１ｂが形成された平面部３０ａ，３０ｂを備えている。これら平面部３０ａ，３０ｂは、相間絶縁紙１０ＶＷの両端で脚部３２，３２により連結されて一体となっている。そして、この脚部３２がステータコア５２のスロット５３に装着されるようになっている。これにより、相間絶縁紙１０ＶＷがステータコア５２に装着された際、平面部３０ａ，３０ｂはステータコア５２の両端面から突出するようになっている。すなわち、相間絶縁紙１０ＶＷも、相間絶縁紙１０ＵＶと同様、両端面一体型（はしご型）の形状をなしている。

次に、上記した構成を有する相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗおよび相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷを使用してステータ５０を組み立てる作業について、図１０〜図１５を参照しながら説明する。図１０は、図１に示すＵ−Ｕ線における断面図である。図１１は、図１に示すＶ−Ｖ線における断面図である。図１２は、絶縁不良になるおそれのある相内絶縁紙６０Ｖの挿入前配置を示す説明図である。図１３は、相内絶縁紙６０Ｖを回転（時計回り）させながら挿入する状態を示す説明図である。図１４は、相内絶縁紙６０Ｖが挿入された後の状態を示す説明図である。図１５は、図１に示すＷ−Ｗ線における断面図である。

まず、Ｕ相コイル５１Ｕが不図示のブレードに巻きかけられ、不図示のストリッパにより押し上げられてステータコア５２のスロット５３に挿入される。そして、ステータコア５２のスロット５３に挿入されたＵ相コイル５１Ｕに対して拡張成形が行われる。この拡張成形は、次相のコイル（本実施の形態ではＶ相コイル５１Ｖ）をステータコア５２に挿入するために、ステータコア５２のスロット５３を空けておくために行われるコイル成形である。

そして、Ｕ相コイル５１Ｕの拡張成形が終了すると、Ｕ相−Ｖ相間に配設されるＵＶ相間絶縁紙１０ＵＶがステータコア５２に挿入される。この相間絶縁紙１０ＵＶの挿入は、図示しない挿入治具により行われる。すなわち、挿入治具に保持された相間絶縁紙１０ＵＶが、ステータコア５２の内周側に配置されて、挿入治具に保持された相間絶縁紙１０ＵＶがステータコア５２に挿入される。

次いで、Ｖ相コイル５１Ｖが、Ｕ相コイル５１Ｕと同様の方法で、ステータコア５２のスロット５３に挿入される。そして、Ｖ相コイル５１Ｖの拡張成形が行われる。その後、相間絶縁紙１０ＵＶと同様の手順で、Ｖ相−Ｗ相間に配設されるＶＷ相間絶縁紙１０ＶＷがステータコア５２に挿入される。さらに、Ｕ相コイル５１Ｕと同様の方法にて、Ｗ相コイル５１Ｗがステータコア５２に挿入される。

その後、一般的なステータの製造では、Ｗ相コイル５１Ｗをステータコア５２に挿入した後にコイルエンドの最終成形が行われる。しかしながら、コイルエンドの最終成形を行うと、各コイル間の隙間がなくなり、相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗの固定部６２Ｕ，６２ＶＡ，６２ＶＢ，６２Ｗを各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ間に挿入することができなくなってしまう。そのため、本実施の形態では、コイルエンドの最終成形を行う前に、各相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ間に挿入する。

そこで、各相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗの各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ間への挿入方法について説明する。まず、Ｕ相コイル５１Ｕ間の絶縁を行う相内絶縁紙６０Ｕの挿入方法について図１０を参照しながら説明する。相内絶縁紙６０Ｕは、Ｕ相コイル５１Ｕの外周側から挿入する。具体的には、固定部６２Ｕが上面となって位置決め部６３Ｕが後ろ（外周側）に位置するような状態で、相内絶縁紙６０ＵをＵ相コイル５１Ｕの外周側斜め上方からＵ相コイル５１Ｕ間に挿入する。このとき、隔離部６１ＵがＵ相コイル５１Ｕ間に配設され、固定部６２ＵがＵ相コイル５１Ｕと相間絶縁紙１０ＵＶとの間に配設されるようにする。

ここで、Ｕ相コイル５１Ｕ同士の境界部における断面は、ステータコア外周から内周に向かって低くなる斜辺を有する三角形状になっている。このため、Ｕ相内絶縁紙を挿入する際に過挿入となってステータコア５２の内周面から飛び出してしまうおそれがある。そうなってしまうと、Ｕ相コイル５１Ｕ間での絶縁を確保することができない。

しかしながら、本実施の形態に係る相内絶縁紙６０Ｕには、位置決め部６３Ｕが備わっている。このため、相内絶縁紙６０Ｕを挿入していくと、過挿入になる前に、位置決め部６３ＵがＵ相コイル５１Ｕの外周面に当接する。つまり、位置決め部６３Ｕによって、相内絶縁紙６０Ｕの過挿入が確実に防止されて隔離部６１Ｕが所定位置に確実に配置される。これにより、図１０に示すように、隔離部６１ＵによってＵ相コイル５１Ｕ同士が隔離される。従って、Ｕ相コイル５１Ｕ間の絶縁を確保することができる。なお、Ｕ相コイル５１Ｕの下端部（ステータコア端面側）は、相内絶縁紙６０Ｕの隔離部６１Ｕによって覆われていないが、この部分は不図示のスロット紙によって覆われるので絶縁性には何ら影響はない。

次に、Ｖ相コイル５１Ｖ間の絶縁を行う相内絶縁紙６０Ｖの挿入方法について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。相内絶縁紙６０Ｖは、ステータ軸方向から挿入する。ここで、図１２に示すように、隔離部６１Ｖをステータコア径方向に位置させた状態で相内絶縁紙６０Ｖを挿入することも考えられる。ところが、このような挿入方法では、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢがＶ相コイル５１Ｖと両相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷとの間に挿入されずに、Ｖ相コイル５１Ｖ内に入り込んでしまうおそれがある。そうなると、Ｖ相コイル５１Ｖ間の絶縁を確保することができなくなってしまう。

そこで、本実施の形態では、図１３に示すように、まず、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢがステータコア径方向に位置し、隔離部６１Ｖがステータコア周方向に位置するように、相内絶縁紙６０ＶをＶ相コイル５１Ｖに対して配置する。そして、この状態から、相内絶縁紙６０Ｖを回転（時計回り）させながら挿入する。そうすると、図１４に示すように、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢが両相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷに張り付くようにしてＶ相コイル５１Ｖと両相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷとの間に進入するとともに、隔離部６１ＶがＶ相コイル５１Ｖ間に進入する。

なお、図１２に示す状態から天地を逆にして相内絶縁紙６０ＶをＶ相コイル５１Ｖに対して配置し、相内絶縁紙６０Ｖを反時計回りに回転させながら挿入しても、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢをＶ相コイル５１Ｖと両相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷとの間に進入させることができる。ただし、この場合には、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢの一方がＵ相コイル５１Ｕに干渉するおそれがある。従って、本実施の形態では、相内絶縁紙６０Ｖを図１２に示すように配置して、時計回りに回転させながら挿入している。

このように、相内絶縁紙６０Ｖを回転させながら挿入することにより、固定部６２ＶＡ，６２ＶＢがＶ相コイル５１Ｖ内に入り込むことを防止して、相内絶縁紙６０Ｖを所定位置に配置することができる。。そして、相内絶縁紙６０Ｖが不図示のスロット紙に当接すると、相内絶縁紙６０Ｖの挿入が完了し、図１１に示すように、隔離部６１ＶによってＶ相コイル５１Ｖ同士を隔離することができる。従って、Ｖ相コイル５１Ｖ間の絶縁を確保することができる。なお、図１１において、Ｖ相コイル５１Ｖの下端部（ステータコア端面側）は、相内絶縁紙６０Ｖの隔離部６１Ｖによって覆われていないが、この部分は不図示のスロット紙によって覆われるので絶縁性には何ら影響はない。

最後に、Ｗ相コイル５１Ｗ間の絶縁を行う相内絶縁紙６０Ｗの挿入方法について図１５を参照しながら説明する。相内絶縁紙６０Ｗも、相内絶縁紙６０Ｖと同様、ステータ軸方向から挿入する。ただし、相内絶縁紙６０Ｖのように回転させながら挿入する必要はない。つまり、隔離部６１ＷがＷ相コイル５１Ｗ間に配設され、固定部６２ＷがＷ相コイル５１Ｗと相間絶縁紙１０ＶＷとの間に配設されるように、相内絶縁紙６０Ｗをステータ軸方向から各コイル間に挿入する。

そして、相内絶縁紙６０Ｗが不図示のスロット紙に当接すると、相内絶縁紙６０Ｗの挿入が完了し、図１５に示すように、隔離部６１ＷによってＷ相コイル５１Ｗ同士を隔離することができる。従って、Ｗ相コイル５１Ｗ間の絶縁を確保することができる。なお、図１５において、Ｗ相コイル５１Ｗの下端部（ステータコア端面側）は、相内絶縁紙６０Ｗの隔離部６１Ｗによって覆われていないが、この部分は不図示のスロット紙によって覆われるので絶縁性には何ら影響はない。

このようにして、各相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗが各コイル間に挿入・組み付けられると、コイルエンドの最終成形が行われる。かくして、図１に示すような三相ステータ５０が完成する。このコイルエンドの最終成形によって各コイル間の隙間がなくなり、各相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗのそれぞれの固定部６２Ｕ，６２ＶＡ，６２ＶＢ，６２Ｗが各コイル間（正確には各コイルと各相間絶縁紙との間）に固定される。その結果、各相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗのそれぞれの隔離部６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗが所定位置に保持固定され、各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗの同相コイル同士が隔離部６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗによって確実に分離される。従って、各相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗにより、各相コイル５Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗの同相コイル間の絶縁が十分に確保される。

そして、この三相ステータ５０では、各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ間のうち異相コイル間の絶縁（相間絶縁）は相間絶縁紙１０ＵＶ，１０ＶＷによって確保されている。つまり、Ｕ相コイル５１ＵとＶ相コイル５１Ｖとの絶縁が相間絶縁紙１０ＵＶによって確保され、Ｖ相コイル５１ＶとＷ相コイル５１Ｗとの絶縁が相間絶縁紙１０ＶＷによって確保されている。また、三相ステータ５０では、各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ間のうち同相コイル間の絶縁（相内絶縁）は相内間絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗによって確保されている。つまり、Ｕ相コイル５１Ｕ同士の絶縁が相内絶縁紙６０Ｕによって確保され、Ｖ相コイル５１Ｖ同士の絶縁が相内絶縁紙６０Ｖによって確保され、Ｗ相コイル５１Ｗ同士の絶縁が相内絶縁紙６０Ｗによって確保されている。従って、三相ステータ５０を使用したモータの使用電圧を高めた場合に同相コイル間で電位差が発生したとしても、そのモータにおいて絶縁不良となることはない。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗにはそれぞれ、隔離部６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗと、固定部６２Ｕ，６２Ｖ（Ａ，Ｂ），６２Ｗとが設けられている。そして、相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗが挿入された後にコイルエンドの最終成形が行われると、各固定部６２Ｕ，６２Ｖ（Ａ，Ｂ），６２Ｗが各コイル間に狭持される。これにより、各隔離部６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗが所定位置に保持固定されて各相コイル５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗにおける境界部分をしっかりと覆って隔離することができる。従って、相内絶縁紙６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗにより、ステータコア５２に装着されたＵ相コイル５１Ｕ間、Ｖ相コイル５１Ｖ間、Ｗ相コイル５１Ｗ間における各相内絶縁を確保することができる。

そして、ステータ５０では、Ｕ相コイル５１ＵとＶ相コイル５１Ｖとの間に相間絶縁紙１０ＵＶを介在させ、Ｖ相コイル５１ＶとＷ相コイル５１Ｗとの間に相間絶縁紙１０ＶＷを介在させるとともに、Ｕ相コイル５１Ｕ間に相内絶縁紙６０Ｕを介在させ、Ｖ相コイル５１Ｖ間に相内絶縁紙６０Ｖを介在させ、Ｗ相コイル５１Ｗ間に相内絶縁紙６０Ｗを介在させている。このため、ステータ５０は、異相コイル間及び同相コイル間における絶縁性を確保したものとなっているので、モータの使用電圧を高めた場合にも絶縁不良となることがない。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。上記した実施の形態では、ハイブリッド車駆動用のモータに対し本発明に係る相間絶縁紙およびステータを適用したものを例示したが、本発明は自動車のモータに限られることなく、分布巻きを用いたあらゆる用途に使用されるモータに適用することができる。

実施の形態に係るステータの概略構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るＵ相内絶縁紙を示す斜視図である。 図２に示すＵ相内絶縁紙の展開図である。 実施の形態に係るＶ相内絶縁紙を示す斜視図である。 図４に示すＶ相内絶縁紙の展開図である。 実施の形態に係るＷ相内絶縁紙を示す斜視図である。 図６に示すＷ相内絶縁紙の展開図である。 Ｕ−Ｖ相間の相間絶縁紙の概略構成を示す斜視図である。 Ｖ−Ｗ相間の相間絶縁紙の概略構成を示す斜視図である。 図１に示すＵ−Ｕ線における断面図である。 図１に示すＶ−Ｖ線における断面図である。 絶縁不良になるおそれのあるＶ相内絶縁紙の挿入前配置を示す説明図である。 Ｖ相内絶縁紙を回転（時計回り）させながら挿入する状態を示す説明図である。 Ｖ相内絶縁紙が挿入された後の状態を示す説明図である。 図１に示すＷ−Ｗ線における断面図である。

符号の説明

１０ＵＶ ＵＶ相間絶縁紙
１０ＶＷ ＶＷ相間絶縁紙
５０ ステータ
５１Ｕ Ｕ相コイル
５１Ｖ Ｖ相コイル
５１Ｗ Ｗ相コイル
５２ ステータコア
５３ スロット
６０Ｕ Ｕ相内絶縁紙
６０Ｖ Ｖ相内絶縁紙
６０Ｗ Ｗ相内絶縁紙
６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ 隔離部
６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗ 固定部
６３Ｕ 位置決め部
６４ 境界線（第１境界辺）
６５ 境界線（第２境界辺）
６６ 境界線（第３境界辺）
６７，６９ 山折り線
６８ 谷折り線
７０ のりしろ

Claims (7)

1. 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、
   前記同相コイル同士を隔離する隔離部と、
   前記隔離部を保持固定するための固定部と
   を備え、
   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に前記固定部を配置することにより、前記隔離部を保持固定する相内絶縁紙において、
   前記ステータコアの最外周に配置される最外相コイル間の絶縁を行うものには、前記最外相コイルの外周面に当接して前記隔離部の位置決めを行う位置決め部をさらに備えていることを特徴とする相内絶縁紙。
2. 請求項１に記載する相内絶縁紙において、
   前記隔離部と前記固定部とで形成される第１境界辺と、前記隔離部と前記位置決め部とで形成される第２境界辺と、前記固定部と前記位置決め部とで形成される第３境界辺とが、一点で交差するように立体的に形成されたことを特徴とする相内絶縁紙。
3. 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、
   前記同相コイル同士を隔離する隔離部と、
   前記隔離部を保持固定するための固定部とを備え、
   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に前記固定部を配置することにより、前記隔離部を保持固定する相内絶縁紙において、
   前記ステータコアの最内周に配置される最内相コイル間の絶縁を行うものは、前記ステータコアの軸方向から見た場合にＬ字形をなしていることを特徴とする相内絶縁紙。
4. 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、
   前記同相コイル同士を隔離する隔離部と、
   前記隔離部を保持固定するための固定部と
   を備え、
   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に前記固定部を配置することにより、前記隔離部を保持固定する相内絶縁紙において、
   前記最外相コイルおよび前記最内相コイル以外の同相コイル間の絶縁を行うものは、前記隔離部の前記ステータコア円周方向両側に前記固定部が配置されていることを特徴とする相内絶縁紙。
5. 請求項４に記載する相内絶縁紙において、
   前記ステータコアの軸方向から見た場合にＺ字形をなしていることを特徴とする相内絶縁紙。
6. ステータコアに多相のコイルが装着されたステータであって、
   前記多相コイルのうち異相コイル間の絶縁を行うために異相コイル間に配設された相間絶縁紙と、
   前記多相コイルのうち同相コイル間の絶縁を行うために同相コイル間に配設された相内絶縁紙と、を有し、
   前記相内絶縁紙は、異なる形状を有し、
   前記同相コイル同士を隔離する隔離部と、
   前記隔離部を保持固定するための固定部とを備え、
   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に前記固定部を配置することにより、前記隔離部を保持固定することを特徴とするステータ。
7. 請求項６に記載するステータにおいて、
   前記相内絶縁紙が請求項１から請求項５に記載するいずれか１つの相内絶縁紙であることを特徴とするステータ。
   
   

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