JP6959778B2 - 回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載されて電動機や発電機として使用される回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法に関するものである。

回転電機の固定子においては、固定子コアのスロットに固定子巻線が巻装される。この場合、固定子コアと固定子巻線との絶縁性を確保し、かつスロット内で固定子巻線を固定状態で保持すること等を目的として、固定子巻線を囲むようにして絶縁シートを設ける構成が知られている。また、絶縁シートの構成として、シート状の基材の両面に、例えば熱硬化性を有する硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層を積層した構成が知られている。

例えば特許文献１には、少なくとも表面が発泡性樹脂により構成されてなる矩形のシート状の発泡樹脂シート（絶縁シート）を、スロットにおけるステータコア内壁面とコイルとの間に挟んだ状態で加熱し膨張させることにより、コイルをステータコアに固着させるようにした技術が開示されている。発泡樹脂シートとして具体的には、シート状のフィルム（例えばポリエチレンナフレタートを用いたＰＥＮフィルム）と、球状の発泡剤を複数内包するとともに熱硬化性を有する樹脂（例えばエポキシ樹脂）とを積層した構成が開示されている。

特開２０１１−２４４５９６号公報

ところで、スロット内に絶縁シートが挿入される場合において、その絶縁シートが固定子コアの軸方向にずれると、絶縁性が低下すること等が懸念される。例えば、スロット内に絶縁シートを先入れし、その状態で絶縁シートの内側に固定子巻線（例えば導体セグメント）を挿入する場合には、絶縁シートと固定子巻線との間の摩擦力により絶縁シートが軸方向にずれてしまうことがあると考えられる。なお、スロット内における占積率を高めるにはスロット内の隙間を極力小さくすることが望ましく、その占積率の向上を図る場合には絶縁シートのずれがより生じやすくなることが考えられる。上記のとおり絶縁シートとして発泡樹脂シートを用いる構成においても、やはり絶縁シートのずれの懸念があり、技術的に改善の余地があると考えられる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、固定子コアのスロット内において絶縁シートを適正状態で保持することができる回転電機の固定子、及びその固定子の製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成の符号を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

第１の手段では、
円環状をなし、周方向に複数のスロット（２１）を有する固定子コア（２０）と、
前記スロットに巻装された固定子巻線（３０）と、
前記スロットにおいて前記固定子コアの内周面と前記固定子巻線との間に挟まれた状態で設けられる絶縁シート（２６）と、
を備える回転電機の固定子（１３）であって、
前記絶縁シートは、
シート状の基材（６１）と、
前記基材の両面のうち少なくとも前記スロットの内周面に対向する側である外側面に設けられ、外部刺激により発泡及び硬化する硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層（６２）と、
を有しており、
前記絶縁シートには、前記固定子コアの軸方向端面よりも外側に、その軸方向端面に沿う向きで前記スロットの外側に拡張された拡張部（６５）が設けられ、
前記絶縁シートにおいて、前記外側面には前記拡張部を含む範囲で前記樹脂層が設けられている。

回転電機の固定子において、固定子コアのスロットには固定子コアのスロット内周面と固定子巻線とに挟まれた状態で絶縁シートが設けられている。この場合、固定子コアの軸方向において絶縁シートの位置がずれると、固定子コアと固定子巻線との絶縁性が低下するおそれがある。この点、上記構成によれば、絶縁シートには、固定子コアの軸方向端面よりも外側に、その軸方向端面に沿う向きでスロットの外側に拡張された拡張部が設けられているため、その拡張部により絶縁シートの位置ずれが抑制される。また特に、絶縁シートにおいて、スロットの内周面に対向する側である外側面には、拡張部を含む範囲で樹脂層が設けられているため、固定子コアの軸方向端面上に拡張部の樹脂層が介在することになり、その樹脂層によりコア端面に対する拡張部の位置が保持される。そのため、絶縁シートの位置ずれが一層好適に抑制される。その結果、固定子コアのスロット内において絶縁シートを適正状態で保持することができる。

例えば、固定子の製造時において、スロット内に先入れされた絶縁シートの内側に、固定子巻線を構成する導体が挿入される場合には、その導体挿入時の摩擦力により絶縁シートが軸方向に押し込まれることが懸念される。しかしながら、上記構成によれば、巻線組み付け時における絶縁シートの位置ずれを抑制できる。

また、絶縁シートの拡張部において固定子コアの軸方向端面の側に樹脂層が設けられているため、固定子コアの軸方向端部におけるスロット角部により絶縁シートの基材が破損するといった不都合が抑制される。したがって、スロット角部の面取り加工を省略できる等の効果を期待できる。

第２の手段では、前記絶縁シートにおいて、前記固定子コアの軸方向両方の端部のうち一方の端部には前記拡張部が設けられ、他方の端部には、前記固定子コアの軸方向端面よりも外側に突出する突出部（６８）が設けられており、前記絶縁シートの前記外側面には、前記突出部を含む範囲で前記樹脂層が設けられている。

上記構成によれば、絶縁シートにおいて、コア軸方向の一方の端部には拡張部が設けられ、他方の端部には、固定子コアの軸方向端面よりも外側に突出する突出部が設けられている。そして、絶縁シートの外側面において突出部を含む範囲で樹脂層が設けられていることから、その突出部の樹脂層によりアンカー効果が生じ、絶縁シートの軸方向の位置ずれを一層適正に抑制できる。この場合、樹脂層が膨張変化することで、軸方向における絶縁シートの位置が強固に保持される。

第３の手段では、前記固定子巻線は、略Ｕ字状をなす複数の導体セグメント（４０）を接続することで構成され、前記複数の導体セグメントは、前記固定子コアの軸方向両方の端部のうち一方の端部側から、所定ピッチで離間した２つの前記スロットに挿入されるとともに、他方の端部側において周方向に捻られた状態で端部どうしで互いに接続されており、前記固定子コアの前記一方の端部側に前記拡張部が設けられている。

略Ｕ字状をなす複数の導体セグメントにより固定子巻線が構成され、固定子のコイルエンド部において各導体セグメントが周方向に捻られた状態で互いに接続される場合には、導体セグメントの捻り加工に際し、各導体セグメントの挿入側となるコア端面側においてスロット角部が絶縁シートの基材や導体セグメントに食い込むことが考えられる。この点、上記構成では、絶縁シートのセグメント挿入側となるコア端部側において、絶縁シートの外側面に樹脂層が設けられているため、スロット角部が基材や導体セグメントに食い込むこと、さらにはその食い込みにより絶縁性が低下することを抑制できる。

第４の手段では、前記絶縁シートには、前記固定子巻線の側である内側面において少なくとも前記拡張部の裏側となる部分を除く範囲で前記樹脂層が設けられている。

上記構成によれば、絶縁シートの内側面には、少なくとも拡張部の裏側となる部分を除く範囲で樹脂層が設けられており、換言すれば、拡張部におけるシート内側には樹脂層が設けられていない構成となっている。この場合、例えば絶縁シートの内側面に拡張用治具を押し当てて拡張部を形成するにしても、その拡張用治具の押し当てに伴う外部刺激により樹脂層が発泡及び硬化することが抑制される。したがって、拡張部の内側において樹脂層の発泡及び硬化が生じることに起因して固定子巻線の挿入に支障が及ぶといった不都合を抑制できる。

第５の手段では、前記基材は、前記スロットの内周面における角部（Ａ１，Ａ２）に応じて形成された折り曲げ部（Ｂ１，Ｂ２）を有し、前記絶縁シートにおいて、前記外側面には、前記折り曲げ部に沿って延びる第１範囲と、前記拡張部の隣となる位置において前記第１範囲に交差するように延びる第２範囲とに、前記樹脂層の厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部（６３，８１）が設けられている。

上記構成によれば、絶縁シートの外側面において、基材の折り曲げ部に沿って延びる第１範囲に、樹脂層の厚さをゼロとした又は薄くした厚さ調整部が設けられているため、基材の折り曲げ部において樹脂層のクラックや剥がれ等を抑制することができる。

また、第１範囲に設けられる厚さ調整部によって、スロット内に固定子コアの軸方向に延びる空隙が形成されるため、その空隙を利用した固定子巻線の冷却が可能となっている。さらに、第１範囲に交差するように延びる第２範囲にも厚さ調整部が設けられているため、スロット内の固定子巻線を囲むようにして環状の空隙が形成され、その環状の空隙により、スロットの横断面方向の全体において固定子巻線を冷却することが可能となっている。

第６の手段では、
円環状をなし、周方向に複数のスロット（２１）を有する固定子コア（２０）と、
前記スロットに巻装された固定子巻線（３０）と、
前記スロットにおいて前記固定子コアの内周面と前記固定子巻線との間に挟まれた状態で設けられる絶縁シート（２６）と、
を備える回転電機の固定子（１３）の製造方法であって、
前記絶縁シートは、
シート状の基材（６１）と、
前記基材において前記スロットの内周面に対向する側となる外側面であって、かつ軸方向の端部となる位置に設けられ、外部刺激により発泡及び硬化する硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層（６２）と、
を有し、前記基材は、前記軸方向において前記固定子コアの長さ寸法よりも大きい幅寸法を有しており、
前記スロットの内周面に沿わせ、かつ前記樹脂層が前記固定子コアの軸方向端面よりも外側に配置されるようにして前記スロット内に前記絶縁シートを挿入するシート挿入工程と、
その後、所定の治具（７０）を用い、前記樹脂層を前記固定子コアの軸方向端面に押し付けるような状態にして、前記絶縁シートに、前記軸方向端面に沿う向きで前記スロットの外側に拡張された拡張部を形成する拡張部形成工程と、
その後、前記固定子コアの軸方向両端のうち前記絶縁シートの前記拡張部が形成された側から、前記スロット内において前記絶縁シートの内側に前記固定子巻線を挿入する巻線挿入工程と、
を有する。

本手段の製造方法では、シート挿入工程において、スロット内に絶縁シートが挿入された後、拡張部形成工程において、治具を用い、絶縁シートに拡張部が形成される。ここで、絶縁シートの基材には、スロットの内周面に対向する側となる外側面であって、かつ軸方向の端部となる位置に、硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層が設けられており、拡張部形成工程では、治具により、樹脂層が固定子コアの軸方向端面に押し付けられるような状態にして拡張部が形成される。そしてその後、巻線挿入工程では、固定子コアの両端のうち絶縁シートの拡張部が形成された側から、スロット内において絶縁シートの内側に固定子巻線が挿入される。

上記製造方法によれば、絶縁シートには、固定子コアの軸方向端面よりも外側に、その軸方向端面に沿う向きで拡張部が設けられるため、その拡張部により絶縁シートの位置ずれが抑制される。この場合特に、拡張部の形成時には、治具により、樹脂層が固定子コアの軸方向端面に押し付けられるような状態になり、その際の外部刺激により、樹脂層において硬化性発泡樹脂が発泡及び硬化する。したがって、スロット内への固定子巻線の挿入時に、絶縁シートと固定子巻線との間に摩擦力が生じても、固定子コアの軸方向端面上に拡張部の樹脂層が介在することによって、コア端面に対する拡張部の位置が適正に保持され、絶縁シートの位置ずれが一層好適に抑制される。その結果、固定子コアのスロット内において絶縁シートを適正状態で保持することができる。

また、絶縁シートの拡張部において固定子コアの軸方向端面の側に樹脂層が設けられているため、固定子コアの軸方向端部におけるスロット角部により絶縁シートの基材が破損するといった不都合が抑制される。したがって、スロット角部の面取り加工を省略できる等の効果を期待できる。

第７の手段では、前記絶縁シートにおいて、前記外側面には、前記拡張部と前記スロット内に収容される被収容部（６７）とに前記樹脂層が設けられており、前記スロット内に前記固定子巻線が挿入された後に、前記固定子コアに対して外部刺激を付与して、前記被収容部に設けられた前記樹脂層を発泡及び硬化させる樹脂硬化工程を有する。

上記製造方法によれば、スロット内に固定子巻線が挿入された後に、固定子コアに対する外部刺激により、スロット内の絶縁シートにおいて樹脂層が発泡及び硬化される。この場合、スロット内周面に対する絶縁シートの密着性が高められることにより、やはり絶縁シートの軸方向の位置ずれを適正に抑制できることとなる。

また、絶縁シートには、巻線挿入前及び巻線挿入後においてそれぞれ外部刺激が付与されるようになっており、巻線挿入前には、拡張部に限定して外部刺激が付与され、巻線挿入後には、拡張部以外、又は拡張部を含むシート全体に外部刺激が付与される。この場合、巻線挿入工程で軸方向に絶縁シートに力が加わることを考慮しつつ、樹脂層を適切に発泡及び硬化させることができる。

第８の手段では、前記絶縁シートにおいて、前記被収容部の内外両面に前記樹脂層が設けられており、前記樹脂硬化工程では、前記固定子コア及び前記固定子巻線に対して同時に外部刺激を付与して、前記被収容部に設けられた前記樹脂層を発泡及び硬化させる。

上記製造方法によれば、樹脂硬化工程において、固定子コア及び固定子巻線に対して同時に外部刺激が付与され、その外部刺激により、スロット内において絶縁シートの内外両側に設けられた樹脂層が発泡及び硬化される。この場合、絶縁シートの内外両側において同時に樹脂層の発泡及び硬化が行われるため、樹脂層の均質化が可能になることに加え、作業時間の短縮が可能となる。

また、スロット内において絶縁シートの内外両側に樹脂層が設けられることで、固定子コアに対する絶縁シートの位置ずれ抑制効果が得られることに加え、絶縁シートに対する固定子巻線の位置ずれ抑制効果が得られるものとなっている。

第９の手段では、前記絶縁シートには、前記固定子巻線の側となる内側面において少なくとも前記拡張部の裏側となる部分を除く範囲で前記樹脂層が設けられており、前記拡張部形成工程では、前記絶縁シートの前記内側面において前記樹脂層が設けられていない部位に接触する状態で前記治具をセットし、当該治具により前記拡張部を形成する。

上記製造方法によれば、絶縁シートの内側面において樹脂層が設けられていない部位に接触する状態で治具がセットされ、当該治具により拡張部が形成される。この場合、仮に絶縁シートの内側面において樹脂層に接触する状態で治具がセットされ、その状態で拡張部が形成されるものになっていると、治具からの外部刺激によって意図せず樹脂層が発泡及び硬化してしまい、固定子巻線の挿入に支障が及ぶといった不都合のおそれがある。この点、絶縁シートの内側面において樹脂層の発泡及び硬化が生じないものとなっているため、その樹脂層の発泡及び硬化により固定子巻線の挿入に支障が及ぶといった不都合を抑制できる。

第１０の手段では、前記シート挿入工程において、前記基材は、前記スロットの内周面における角部（Ａ１，Ａ２）に応じて折り曲げ加工され、前記絶縁シートの前記内側面には、前記拡張部の裏側となる部分を除く範囲に前記樹脂層が設けられ、かつ前記折り曲げ加工により形成される折り曲げ部（Ｂ１，Ｂ２）に沿って延びる所定範囲に、前記樹脂層の厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部（６３）が設けられている。

絶縁シートの内側面において、拡張部の裏側となる部分を除く範囲に樹脂層が設けられている場合には、スロット挿入前の折り曲げ加工において、絶縁シートの入隅部分にて樹脂層が拡張部の裏側に向けて膨らむことが考えられる。この場合、拡張部形成工程において、樹脂層の膨らみ部分が意図せず治具に接触してしまうことが懸念される。この点、上記のとおり折り曲げ部に沿って延びる所定範囲に、樹脂層の厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部が設けられていることで、樹脂層が意図せず治具に接触してしまうことを抑制できる。

実施形態に係る固定子を搭載した回転電機の軸方向断面図。 固定子の全体を示す斜視図。 固定子コアに導体セグメントを挿入する状態を示す説明図。 固定子の部分断面図。 絶縁シートの断面図。 固定子コアと絶縁シートと導体セグメントとの分解斜視図。 スロット内に絶縁シートと導体セグメントとを挿入した状態を示す断面図。 折り曲げ加工前の絶縁シートを示す図であり、（ａ）はシート厚さ方向の断面図、（ｂ）は絶縁シートの外側面の平面図、（ｃ）は絶縁シートの内側面の平面図。 固定子の製造手順を示す断面図。 折り曲げ加工前の絶縁シートを示す図であり、（ａ）はシート厚さ方向の断面図、（ｂ）は絶縁シートの外側面の平面図、（ｃ）は絶縁シートの内側面の平面図。 折り曲げ加工後の絶縁シートを示す図。 別の構成の絶縁シートを示す図であり、（ａ）はシート厚さ方向の断面図、（ｂ）は絶縁シートの外側面の平面図、（ｃ）は絶縁シートの内側面の平面図。 別の構成の絶縁シートを示す図であり、（ａ）はシート厚さ方向の断面図、（ｂ）は絶縁シートの外側面の平面図、（ｃ）は絶縁シートの内側面の平面図。 スロット内に絶縁シートと導体セグメントとを挿入した状態を示す断面図。

以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

本実施形態に係る回転電機１０は、車両用交流発電機として用いられるものである。回転電機１０は、図１に示すように、回転軸１１に固定された回転子１２と、回転子１２を包囲する位置に設けられる固定子１３と、これら回転子１２及び固定子１３を収容するハウジング１４とを備えている。ハウジング１４は、有底筒状の一対のハウジング部材１４ａ，１４ｂを有し、ハウジング部材１４ａ，１４ｂが開口部同士で接合された状態でボルト１５の締結により一体化されている。

ハウジング１４には軸受け１６，１７が設けられ、この軸受け１６，１７により回転軸１１及び回転子１２が回転自在に支持されている。回転子１２は、固定子１３の内周側に対して径方向に対向する外周側に、周方向に所定距離を隔てて極性が交互に異なるように配置された複数の磁極を有する。これらの磁極は、回転子１２の所定位置に埋設された複数の永久磁石により形成されている。回転子１２の磁極の数は、回転電機により異なるため限定されるものではない。本実施形態では、８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）の回転子が用いられている。

次に、固定子１３について説明する。固定子１３は、図２〜図４に示すように、周方向に複数のスロット２１を有する円環状の固定子コア２０と、固定子コア２０の各スロット２１に分布巻で巻装された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の固定子巻線３０と、を備えている。

固定子コア２０は、円環状の複数の電磁鋼板２０ａ（図１参照）を固定子コア２０の軸方向に積層して形成された一体型のものである。この固定子コア２０は、円環状のバックコア部２３と、バックコア部２３から径方向内方へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース２４とを有し、隣り合うティース２４の間にスロット２１が形成されている。各ティース２４の先端部にはフランジ２５が形成されており、このフランジ２５が、周方向に延びる内側壁部に相当する。固定子コア２０に形成されたスロット２１の数は、回転子１２のＮＳ磁極数（８磁極）に対し、固定子巻線３０の１相あたり２個の割合で形成されている。本実施形態では、８×３×２＝４８により、スロット数が４８個とされている。４８個のスロット２１は、周方向に繰り返し２個ずつ配置されたＵ相スロット、Ｖ相スロット及びＷ相スロットよりなる。

スロット２１は、固定子コア２０の径方向を長手として延びる開口形状をなし、そのスロット長手方向に複数の導体セグメント４０を並べて配置可能となっている。本実施形態では、固定子コア２０のスロット２１を、コア内周側のスロット２１の端部がフランジ２５により狭められ、かつ一部が開通する、いわゆるセミクローズドスロットとしている。ただしこれに代えて、スロット２１を、コア内周側のスロット２１の端部が内側壁部により閉鎖されたクローズドスロットとしてもよい。

固定子巻線３０は、略Ｕ字状をなす複数の導体セグメント４０を用いて構成されている。導体セグメント４０は、一対の直線部４１と、一対の直線部４１の一端同士を連結するターン部４２とからなる。一対の直線部４１は、固定子コア２０の軸方向の厚さよりも大きい長さを有している。ターン部４２の中央部には、固定子コア２０の端面２０ｂに沿って延びる頭頂段部４３が設けられており、頭頂段部４３の両側には、固定子コア２０の端面２０ｂに対して所定の角度で傾斜した傾斜部４４が設けられている。

導体セグメント４０は、断面が長方形の線状材よりなる銅製の導体５１と、導体５１の外周面を被覆する被覆材としての絶縁被膜５２とからなる被覆導線（平角線）を用いて構成され、略Ｕ字形状に塑性変形させることで形成されている。図３に示すように、導体セグメント４０において直線部４１の端部（ターン部４２とは逆側の端部）は、絶縁被膜５２が切除されることで、導体５１が露出した露出部５３となっている。導体セグメント４０においてスロット挿入状態でコア周方向となる側の幅寸法は、スロット２１のコア周方向の開口寸法よりも小さいものとなっている。

固定子コア２０には、スロット２１内に、複数の導体セグメント４０がコア径方向に一列に並べて挿入されている。より具体的には、固定子コア２０には、周方向に隣接して同一相の２個ずつのスロット２１Ａ，２１Ｂが設けられ、そのスロット２１Ａ，２１Ｂには、２個で１組の導体セグメント４０Ａ，４０Ｂが挿入配置される。この場合、２個の導体セグメント４０Ａ，４０Ｂの各々の直線部４１は、同一のスロット２１ではなく、隣接した２個のスロット２１Ａ，２１Ｂに別々に軸方向一端側（図３の上側）から挿入される。すなわち、図３の右側にある２個の導体セグメント４０Ａ，４０Ｂにおいて、一方の導体セグメント４０Ａは、一方の直線部４１が一のスロット２１Ａの最外層（第８層）に挿入され、他方の直線部４１が固定子コア２０の反時計回り方向に１磁極ピッチ（６スロットピッチ）離れた他のスロット２１Ａ（図示せず）の第７層に挿入される。

また、他方の導体セグメント４０Ｂは、一方の直線部４１がスロット２１Ａと隣接したスロット２１Ｂの最外層（第８層）に挿入され、他方の直線部４１が固定子コア２０の反時計回り方向に１磁極ピッチ（６スロットピッチ）離れた他のスロット２１Ｂ（図示せず）の第７層に挿入される。すなわち、２個の導体セグメント４０Ａ，４０Ｂは、周方向に１スロットピッチずれた状態に配置される。このようにして、全スロット２１に対して偶数本の導体セグメント４０の直線部４１が挿入配置される。本実施形態の場合には、図４に示すように、各スロット２１内に、合計８本の直線部４１が径方向１列に整列した状態で収容されている。

スロット２１内には、固定子コア２０と固定子巻線３０（導体セグメント４０）との間を電気絶縁する絶縁シート２６が設けられている。絶縁シート２６は、スロット２１内に挿入される複数（本実施形態では８個）の導体セグメント４０の形状及び大きさに応じて折り曲げられ、これら複数の導体セグメント４０をまとめて囲むように設けられている。これにより、絶縁シート２６は、スロット２１内において固定子コア２０の内周面（内壁面）と導体セグメント４０との間に挟まれた状態で設けられている。絶縁シート２６は、固定子コア２０の端面２０ｂよりも外側に突出して設けられている。

導体セグメント４０において、スロット２１から軸方向他端側（図３の下側）へ延出した一対の直線部４１の先端部は、固定子コア２０の端面２０ｂに対して所定の角度をもって斜めに斜行するように互いに周方向反対側へ捻られ、略半磁極ピッチ分の長さの捻り部４５（図２参照）が形成されている。そして、固定子コア２０の軸方向他端側において、導体セグメント４０の２層ずつの捻り部４５の先端部同士が例えば溶接により接合されることで、各導体セグメント４０が所定のパターンで電気的に接続されている。つまり、固定子１３では、各導体セグメント４０の一対の直線部４１が径方向に１つずれた層にそれぞれ配置される構成において、層ごとに周方向反対側への捻り部４５が形成されることで、各導体セグメント４０同士が連続的に接続されている。

この場合、所定の導体セグメント４０が直列に接続されて、各スロット２１内に収容された第ｍ層（ｍは１以上の自然数）と第ｍ＋１層のスロット収容部（直線部４１）とが電気的に接続されることにより、固定子コア２０のスロット２１に沿って周方向に波巻きにて各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗが巻回され、その各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗにより固定子巻線３０が形成されている。なお、固定子巻線３０は、各相巻線３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの巻線端が星型結線で結線されている。

固定子コア２０に固定子巻線３０が巻装された状態では、固定子コア２０の軸方向一端側に、その一端側の端面２０ｂからスロット２１の外部に複数のターン部４２が突出し、これにより全体としてリング状の第１コイルエンド部４７（図２参照）が形成されている。また、固定子コア２０の軸方向他端側には、その他端側の端面からスロット２１の外部に複数の捻り部４５及び端末接合部４６が突出し、これにより全体としてリング状の第２コイルエンド部４８（図２参照）が形成されている。第１コイルエンド部４７では、導体セグメント４０のターン部４２により６スロットピッチでスロット間の電気接続がなされ、第２コイルエンド部４８では、捻り部４５及び端末接合部４６により６スロットピッチでスロット間の電気接続がなされている。

次に、スロット２１内において固定子コア２０と導体セグメント４０との間に設けられる絶縁シート２６について詳しく説明する。

図５は、絶縁シート２６の断面図である。絶縁シート２６は、シート状の基材６１と、基材６１の両面に設けられ、外部刺激により発泡及び硬化する硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層６２とを有している。基材６１は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂からなる所定強度を有するシート材である。また、樹脂層６２は、例えば熱硬化樹脂であるエポキシ樹脂に、熱刺激により発泡するビーズが分散されることで、熱硬化性発泡樹脂として構成されている。樹脂層６２は、基材６１の両面に塗布されることで設けられており、その厚さは例えば数１０μｍ〜１ｍ程度である。樹脂層６２は、基材６１の外側でスロット内周面に対して接着され、基材６１の内側で固定子巻線３０に対して接着される。その意味からすると、樹脂層６２は接着層であるとも言える。

なお、基材６１として、樹脂材に代えて不織布を用いることも可能である。また、樹脂層６２において、発泡材として、ビーズ以外にアクリルやウレタンを用いることも可能である。熱硬化樹脂に代えて、紫外線の照射（紫外線刺激）により硬化する紫外線硬化樹脂や、嫌気により硬化する嫌気性硬化樹脂を用いることも可能である。

固定子１３の製造に際しては、図６に示す状態で、固定子コア２０に対して絶縁シート２６と導体セグメント４０（固定子巻線３０）とが組み付けられる。この場合、固定子巻線３０を構成する複数の導体セグメント４０は、直線部４１が８個ずつ一列に接合された状態で組み合わされている。また、絶縁シート２６は、８個の導体セグメント４０の直線部４１を囲むことができるように、４カ所で折り曲げ成形されている。つまり、スロット２１には、径方向外側においてバックコア部２３とティース２４とにより２カ所に第１角部Ａ１が形成されるとともに、径方向内側においてティース２４とフランジ２５とにより２カ所に第２角部Ａ２が形成されている。そして、絶縁シート２６には、スロット２１の第１角部Ａ１に対応する２カ所に折り曲げ部Ｂ１が形成されるとともに、第２角部Ａ２に対応する２カ所に折り曲げ部Ｂ２が形成されている。

なお、スロット２１内に絶縁シート２６が挿入された状態では、絶縁シート２６は折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２で略９０度で折り曲げられた状態となっているが、スロット２１への挿入前は、絶縁シート２６は９０度よりも大きい角度（鈍角）で塑性変形された状態となっている。ただし、絶縁シート２６が略９０度の折り曲げ角度で塑性変形されるようになっていてもよい。また、図６では、スロット２１の径方向外側で絶縁シート２６の端部どうしが重ね合わされているが、これを変更し、スロット２１の径方向内側で絶縁シート２６の端部どうしが重ね合わされていてもよい。

固定子コア２０に対して絶縁シート２６と導体セグメント４０とを組み付ける際には、例えば、固定子コア２０に対して先に絶縁シート２６の組み付けが行われ、その後に導体セグメント４０の組み付けが行われる。そして、スロット２１内に配置された絶縁シート２６に対して熱刺激を付与することで、樹脂層６２が発泡及び硬化される。なお、樹脂層６２は、固定子コア２０に対する組み付け前のシート折り曲げ成形時において、エポキシ樹脂が完全には硬化していない半硬化状態（いわゆるＢステージ状態）となっており、固定子コア２０への組み付け後の加熱及びその後の冷却により完全硬化する。

ところで、絶縁シート２６は、スロット２１内に収容された状態で、固定子コア２０の軸方向に位置ずれが生じることが考えられ、その位置ずれによって固定子コア２０と導体セグメント４０（固定子巻線３０）との絶縁性が低下するおそれがある。例えば、固定子１３の製造時において、スロット２１内に先入れされた絶縁シート２６の内側に導体セグメント４０が挿入される場合に、そのセグメント挿入時の摩擦力により絶縁シート２６が軸方向に押し込まれることが懸念される。

そこで本実施形態では、図７に示すように、絶縁シート２６において固定子コア２０の軸方向端面よりも外側に、その軸方向端面に沿う向きでスロット２１の外側に拡張された拡張部６５を設け、その拡張部６５により絶縁シート２６の位置ずれを抑制することとしている。また特に、絶縁シート２６において、スロット２１の内周面に対向する側である外側面に、拡張部６５を含む範囲で樹脂層６２を膨張させることで樹脂膨張部６６を形成し、その樹脂膨張部６６によりコア端面に対する拡張部６５の位置を保持する構成としている。

また、図７において、絶縁シート２６は、拡張部６５に加え、スロット２１内に収容される被収容部６７と、固定子コア２０の軸方向両端面のうち拡張部６５とは逆側に突出する突出部６８とを有している。突出部６８には、固定子コア２０の軸方向端面の外側において、絶縁シート２６の外側面に、樹脂層６２を膨張させることで樹脂膨張部６９が形成されている。

以下に、絶縁シート２６を更に詳細に説明する。図８には、折り曲げ加工前の絶縁シート２６を示しており、（ａ）はシート厚さ方向の断面図であり、（ｂ）は絶縁シート２６の外側面の平面図であり、（ｃ）は絶縁シート２６の内側面の平面図である。なお、絶縁シート２６において、図の上側が第１コイルエンド部４７の側となる部位であり、図の下側が第２コイルエンド部４８の側となる部位である。図８（ｂ）では、山折りとなるラインを一点鎖線で示し、（ｃ）では、谷折りとなるラインを破線で示している。

絶縁シート２６には、基材６１の両面に所定厚さで樹脂層６２が形成されている。ここでは、説明の便宜上、シート両面の樹脂層６２のうち外側を外側樹脂層６２Ａ、内側を内側樹脂層６２Ｂとしている。外側樹脂層６２Ａと内側樹脂層６２Ｂとは、基材６１に対して設けられる範囲が相違しており、外側樹脂層６２Ａは、基材６１の全面に設けられているのに対し、内側樹脂層６２Ｂは、基材６１の一部を除く範囲で設けられている。

ここで、基材６１は、コア軸方向において固定子コア２０の長さ寸法（固定子コア２０の軸方向厚さ）よりも大きい幅寸法（図の上下寸法）を有している。図８（ａ）において、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、絶縁シート２６をスロット２１内に収容した状態での固定子コア２０に対する位置を示している。Ｒ１は、第１コイルエンド部４７側において固定子コア２０の軸方向端面よりも外側に突出する部位であり、Ｒ２は、スロット２１内に収容される部位であり、Ｒ３は、第２コイルエンド部４８側において固定子コア２０の軸方向端面よりも外側に突出する部位である。絶縁シート２６が固定子コア２０に組み付けられた状態では、Ｒ１が拡張部６５となり、Ｒ２が被収容部６７となり、Ｒ３が突出部６８となる。

図９は、固定子コア２０に対する絶縁シート２６及び導体セグメント４０の組み付け手順を示す図である。

まず図９（ａ）に示すように、スロット２１の横断面形状に合わせて折り曲げられた絶縁シート２６が、スロット２１内に挿入される。このとき、スロット２１の内周面に沿わせ、かつ外側樹脂層６２Ａを含む絶縁シート２６の一部が固定子コア２０の軸方向両端よりも外側に配置されるようにして、スロット２１内に絶縁シート２６が挿入される。この工程がシート挿入工程である。

その後、図９（ｂ）に示すように、拡張部形成用の治具７０により、絶縁シート２６の一端側に拡張部６５が形成される。治具７０は、テーパ状をなす圧着面を有する本体部７１と、スロット２１内において絶縁シート２６間に入り込む先端部７２とを有している。そして、その治具７０を、コア軸方向において絶縁シート２６に対して圧着させることにより、外側樹脂層６２Ａを固定子コア２０の軸方向端面に押し付けるような状態にして、絶縁シート２６に拡張部６５が形成される。このとき、治具７０は、例えば８０〜１００℃程度に加熱され、その治具７０の熱刺激により、拡張部６５における外側樹脂層６２Ａが膨張して樹脂膨張部６６が形成される。この工程が拡張部形成工程である。

ここで、絶縁シート２６には、導体セグメント４０側となる内側面において少なくとも拡張部６５の裏側となる部分を除く範囲で内側樹脂層６２Ｂが設けられている。より詳しくは、図９（ａ）に示すように、絶縁シート２６の上端から、コア端面よりもスロット内側となる位置までの範囲が、内側樹脂層６２Ｂが設けられていない部位となっている。そして、拡張部形成工程では、絶縁シート２６の内側面において内側樹脂層６２Ｂが設けられていない部位に接触する状態で治具７０がセットされ、当該治具７０により拡張部６５が形成される。

ちなみに、仮に絶縁シート２６の内側面において内側樹脂層６２Ｂに接触する状態で治具７０がセットされ、その状態で拡張部６５が形成されるものになっていると、治具７０からの外部刺激（熱刺激）によって意図せず内側樹脂層６２Ｂが発泡及び硬化してしまい、後述する巻線挿入工程において、導体セグメント４０の挿入作業に支障が及ぶおそれがある。この点、内側樹脂層６２Ｂの発泡及び硬化が生じないものとなっているため、導体セグメント４０の挿入作業に支障が及ぶといった不都合が抑制される。

その後、図９（ｃ）に示すように、固定子コア２０の両端のうち拡張部６５が形成された側から、スロット２１内において絶縁シート２６の内側に導体セグメント４０が挿入される。この工程が巻線挿入工程である。このとき、導体セグメント４０は、絶縁シート２６に対して摩擦力を生じさせつつ押し込まれるが、絶縁シート２６の拡張部６５によって、絶縁シート２６の位置ずれや脱落が抑制される。

そして、導体セグメント４０の挿入が完了すると、図９（ｄ）の状態となる。この状態では、各スロット２１に挿入された導体セグメント４０の端部どうしを接続する導体接続作業と、スロット２１内の樹脂層６２Ａ，６２Ｂを発泡及び硬化させる樹脂硬化作業とが行われる。

具体的には、導体接続作業として、固定子コア２０の両端のうち拡張部６５とは反対側において、各導体セグメント４０が周方向に捻られた状態で端部どうしが溶接等により互いに接続される。このとき、導体セグメント４０の捻り加工により、各導体セグメント４０が図の下方に引き寄せられ、挿入側である第１コイルエンド部４７の側においてスロット角部（図のＸ部）が絶縁シート２６の基材６１や導体セグメント４０に食い込むことが考えられる。この点、上記構成では、絶縁シート２６において各導体セグメント４０の挿入側となる第１コイルエンド部４７の側に、外側樹脂層６２Ａ、すなわち樹脂膨張部６６が設けられているため、スロット角部が基材６１や導体セグメント４０に食い込むこと、さらにはその食い込みにより絶縁性が低下することが抑制される。

また、樹脂硬化作業として、固定子コア２０及び導体セグメント４０に対して同時に熱刺激が付与され、スロット２１内の樹脂層６２Ａ，６２Ｂが発泡及び硬化される。この工程が樹脂硬化工程である。このとき、絶縁シート２６の内外両側において同時に樹脂層６２Ａ，６２Ｂの発泡及び硬化が行われるため、樹脂層６２Ａ，６２Ｂの均質化が可能になることに加え、作業時間の短縮が可能となっている。

樹脂硬化工程では、絶縁シート２６の拡張部６５とは反対側の端部において、突出部６８における外側樹脂層６２Ａが膨張して樹脂膨張部６９が形成される。この場合、樹脂膨張部６９のアンカー効果により、絶縁シート２６の軸方向の位置ずれが抑制されるようになっている。

本実施形態では、絶縁シート２６の樹脂層６２Ａ，６２Ｂを外部刺激により発泡及び硬化させる工程を２回に分けて設けており、１回目は、セグメント挿入前においてスロット外側の拡張部６５に外部刺激を付与し、２回目はセグメント挿入後において拡張部６５以外、又は拡張部６５を含むシート全体に外部刺激を付与するようにしている。

なお、樹脂硬化作業は、導体接続作業が行われた後に行われる。ただし、その順序を逆にして、樹脂硬化作業を、導体接続作業が行われる前に行うことも可能である。

また、図６に示す固定子１３の製造過程では、絶縁シート２６の折り曲げ成形時において樹脂層６２でのクラックや剥がれの発生が懸念される。また、固定子コア２０に対して絶縁シート２６を組み付ける際に、絶縁シート２６の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２がスロット内壁に当たることで、その折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２において外側の樹脂層６２にクラック等が生じることが懸念される。さらに、絶縁シート２６の内側に導体セグメント４０を組み付ける際に、導体セグメント４０の角部が絶縁シート２６の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２に当たることで、その折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２において内側の樹脂層６２にクラック等が生じることが懸念される。

そこで、絶縁シート２６において、導体セグメント４０の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２に相当する部位で樹脂層６２を部分的に無くし、それにより樹脂層６２におけるクラック等の発生を抑制するようにしてもよい。

図１０には、折り曲げ加工前の絶縁シート２６を示しており、（ａ）はシート厚さ方向の断面図であり、（ｂ）は絶縁シート２６の外側面の平面図であり、（ｃ）は絶縁シート２６の内側面の平面図である。なお、絶縁シート２６において、図の上側が第１コイルエンド部４７の側となる部位であり、図の下側が第２コイルエンド部４８の側となる部位である。図１０（ｂ）では、山折りとなるラインを一点鎖線で示し、（ｃ）では、谷折りとなるラインを破線で示している。また、図１１は、折り曲げ加工後の絶縁シート２６を示す図である。

図１０に示す絶縁シート２６は、上述した図８の絶縁シート２６との違いとして、基材６１の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２に相当する部位で樹脂層６２Ａ，６２Ｂの厚さを部分的にゼロにして、その厚さゼロの部分を厚さ調整部６３としたものとなっている。なお、厚さ調整部６３は、樹脂層６２Ａ，６２Ｂが部分的に無くなっていることからすると、間引き部であるとも言える。厚さ調整部６３は、絶縁シート２６において基材６１の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２を含む所定範囲で複数設けられ、その所定範囲の幅は例えば０．５〜２０ｍｍ程度であるとよい。折り曲げ部の頂点からの距離で言えば、例えば０．３〜１０ｍｍ程度で厚さ調整部６３が設けられているとよい。樹脂層６２Ａ，６２Ｂにおいて、厚さ調整部６３の両隣となる部位はスロット２１内において直線状に配置される部分であり、その直線部分では樹脂層６２Ａ，６２Ｂの厚さが均等になっているとよい。

絶縁シート２６において、図１０（ｂ）、（ｃ）の左右方向が導体セグメント４０に対して巻き付けが行われる巻き付け方向であり、上下方向が固定子コア２０の軸方向である。樹脂層６２Ａ，６２Ｂにおける厚さ調整部６３は、コア軸方向の一端から他端に延びるように設けられている。絶縁シート２６において、巻き付け方向（図１０の左右方向）の両端部は互いに重ね合わされ、樹脂層６２どうしが互いに接触して重なるようになっている。絶縁シート２６には、その重ね合わせ部分の隣となる折り曲げ部Ｂ１を含む所定範囲に厚さ調整部６３が設けられている。

図１０に示す絶縁シート２６の製造に際しては、例えば、基材６１において厚さ調整部６３に相当する部位にマスキングを施しておき、その状態で基材６１の表面に樹脂層６２Ａ，６２Ｂを塗布するとよい。又は、基材６１の全面に樹脂層６２Ａ，６２Ｂを塗布した後に、厚さ調整部６３に相当する部位において樹脂層６２Ａ，６２Ｂの除去を行うようにしてもよい。

ここで、絶縁シート２６の内側面において、拡張部６５の裏側となる部分を除く範囲に内側樹脂層６２Ｂが設けられている場合には、スロット挿入前の折り曲げ加工において、絶縁シート２６の入隅部分（内角側となる部分）にて内側樹脂層６２Ｂが拡張部６５の裏側に向けて膨らむことが考えられる。この場合、拡張部形成工程において、内側樹脂層６２Ｂの膨らみ部分が意図せず治具７０に接触してしまうことが懸念される。この点、図１０（ｃ）に示すように、絶縁シート２６の内側面において折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２に沿って延びる所定範囲に厚さ調整部６３が設けられていることで、内側樹脂層６２Ｂが意図せず治具７０に接触してしまうことが抑制される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

固定子１３において、固定子コア２０の軸方向に絶縁シート２６の位置がずれると、固定子コア２０と固定子巻線３０（導体セグメント４０）との絶縁性が低下するおそれがある。この点、上記構成によれば、絶縁シート２６には、固定子コア２０の軸方向端面よりも外側に、その軸方向端面に沿う向きでスロット２１の外側に拡張された拡張部６５が設けられているため、その拡張部６５により絶縁シート２６の位置ずれが抑制される。また特に、絶縁シート２６において、スロット２１の内周面に対向する側である外側面には、拡張部６５を含む範囲で樹脂膨張部６６（外側樹脂層６２Ａ）が設けられているため、その樹脂膨張部６６によりコア端面に対する拡張部６５の位置が保持される。そのため、絶縁シート２６の位置ずれが一層好適に抑制される。その結果、固定子コア２０のスロット２１内において絶縁シート２６を適正状態で保持することができる。

固定子１３の製造時において、スロット２１内に先入れされた絶縁シート２６の内側に、導体セグメント４０が挿入される場合には、そのセグメント挿入時の摩擦力により絶縁シート２６が軸方向に押し込まれることが懸念される。しかしながら、上記構成によれば、セグメント組み付け時における絶縁シート２６の位置ずれを抑制できる。

また、絶縁シート２６の拡張部６５において固定子コア２０の軸方向端面の側に外側樹脂層６２Ａ（樹脂膨張部６６）が設けられた構成であるため、固定子コア２０の軸方向端部におけるスロット角部により絶縁シート２６の基材６１が破損するといった不都合が抑制される。したがって、スロット角部の面取り加工を省略できる等の効果を期待できる。

絶縁シート２６において、スロット２１の内周面に対向する側である外側面に、被収容部６７を含む範囲で外側樹脂層６２Ａを設けたため、スロット２１内において外側樹脂層６２Ａを介して絶縁シート２６をスロット内周面に密着状態にすることができる。そのため、絶縁シート２６の軸方向の位置ずれを適正に抑制できる。

絶縁シート２６において、固定子コア２０の軸方向両端のうち一方の端部に拡張部６５を設けるとともに、他方の端部に突出部６８を設け、それら拡張部６５及び突出部６８に、外側樹脂層６２Ａによりそれぞれ樹脂膨張部６６，６９を形成する構成とした。この場合、樹脂膨張部６６，６９のアンカー効果によって、絶縁シート２６の軸方向の位置ずれを一層適正に抑制できる。

また、突出部６８には、固定子コア２０の軸方向端面の側に外側樹脂層６２Ａ（樹脂膨張部６９）が設けられているため、拡張部６５と同様に、固定子コア２０の軸方向端部におけるスロット角部により絶縁シート２６の基材６１が破損するといった不都合が抑制される。したがって、スロット角部の面取り加工を省略できる等の効果を期待できる。

絶縁シート２６において各導体セグメント４０の挿入側となる第１コイルエンド部４７の側に樹脂膨張部６６（外側樹脂層６２Ａ）を設けたため、各導体セグメント４０が周方向に捻られた状態で接続される場合に、スロット角部が基材６１や導体セグメント４０に食い込むこと、さらにはその食い込みにより絶縁性が低下することを抑制できる。

絶縁シート２６の内側面に、拡張部６５の裏側となる部分を除く範囲で内側樹脂層６２Ｂを設ける構成とした。換言すれば、拡張部６５におけるシート内側には内側樹脂層６２Ｂを設けない構成とした。この場合、絶縁シート２６の内側面に治具７０を押し当てて拡張部６５を形成する際において、その治具７０の押し当てに伴う外部刺激により内側樹脂層６２Ｂが発泡及び硬化（膨張変化）することが抑制される。したがって、拡張部６５の内側において内側樹脂層６２Ｂの発泡及び硬化が生じることに起因して導体セグメント４０の挿入に支障が及ぶといった不都合を抑制できる。

固定子コア２０のスロット２１に挿入される絶縁シート２６において、基材６１の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２を含む所定範囲に、樹脂層６２の厚さをゼロにすることで厚さ調整部６３を設ける構成とした。これにより、基材６１の折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２においてクラックや剥がれ等が生じにくくなる。その結果、絶縁シート２６について樹脂層６２のクラック等の不具合を抑制することができる。

つまり、上記構成により、絶縁シート２６を折り曲げる際に樹脂層６２にクラックが生じたり、絶縁シート２６をスロット２１に挿入する際や絶縁シート２６の内側に導体セグメント４０を組み付ける際に樹脂層６２のクラックや剥がれが生じたりすることを抑制できる。これにより、回転電機１０の固定子１３において固定子巻線３０に対する絶縁性や固定力が意図せず低下するといった不都合を抑制できるものとなっている。

固定子コア２０のスロット２１が、バックコア部２３と一対のティース２４とフランジ２５とに囲まれて形成されている場合、スロット２１においては径方向外側（すなわちバックコア部２３側）だけでなく、径方向内側にも角部が形成される。上記構成では、スロット２１における径方向外側の第１角部Ａ１と径方向内側の第２角部Ａ２とに対応する折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２においてそれぞれ樹脂層６２の厚さが調整されているため、スロット２１における径方向外側及び内側のいずれにおいても絶縁シート２６で樹脂層６２のクラック等を抑制することができる。

絶縁シート２６を導体セグメント４０に巻き付ける際には、導体セグメント４０への絶縁シート２６の組み付け後に巻き付け端部の重ね合わせの作業が行われ、その重ね合わせ部分の隣となる折り曲げ部Ｂ２において樹脂層６２のクラック等が懸念される。この点、巻き付け端部が重なり合う部分の隣となる折り曲げ部Ｂ２を含む所定範囲において厚さ調整部６３を設けたため、導体セグメント４０への絶縁シート２６の巻き付け時における樹脂層６２のクラック等を好適に抑制することができる。

絶縁シート２６の内側面において折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２に沿って延びる所定範囲に厚さ調整部６３が設けられているため、内側樹脂層６２Ｂが意図せず治具７０に接触してしまうことを抑制することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・上記図８の構成では、絶縁シート２６の外側面（スロット内周部側の面）において、基材６１の全面に外側樹脂層６２Ａを設ける構成としたが、これを例えば図１２のように変更してもよい。図１２には、図８と同様に、折り曲げ加工前の絶縁シート２６を示しており、（ａ）はシート厚さ方向の断面図であり、（ｂ）は絶縁シート２６の外側面の平面図であり、（ｃ）は絶縁シート２６の内側面の平面図である。すなわち、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁シート２６の外側面において、拡張部６５と被収容部６７との境界部分に、外側樹脂層６２Ａの厚さをゼロとした、又は部分的に隣り合う部位よりも薄くした厚さ調整部８１を設けてもよい。

固定子１３の製造過程においては、シート挿入工程で、厚さ調整部８１が固定子コア２０の軸方向端面の外側に配置されるようにして、スロット２１内に絶縁シート２６が挿入される。そしてその後、治具７０により絶縁シート２６の端部に拡張部６５が形成される。このとき、拡張部６５がコア端面に押し付けられるような状態になることで、厚さ調整部８１に硬化性発泡樹脂が存在していなくても、又は硬化性発泡樹脂が少量しかなくても、図７等に示すように、厚さ調整部８１に隣合う外側樹脂層６２Ａによってコア端面に樹脂膨張部６６が形成される。

・絶縁シート２６を図１３、図１４のように構成することも可能である。図１３には、折り曲げ加工前の絶縁シート２６を示しており、（ａ）はシート厚さ方向の断面図であり、（ｂ）は絶縁シート２６の外側面の平面図であり、（ｃ）は絶縁シート２６の内側面の平面図である。図１４は、スロット２１内に絶縁シート２６と導体セグメント４０とを挿入した状態を示す断面図である。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁シート２６の外側面には、シート折り曲げ状態での折り曲げ部Ｂ１，Ｂ２（図６参照）に沿って延びる第１範囲に、外側樹脂層６２Ａの厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部６３が設けられるとともに、拡張部６５の隣となる位置において第１範囲に交差するように延びる第２範囲に、樹脂層６２の厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部８１が設けられている。なお、厚さ調整部６３，８１は、外側樹脂層６２Ａの発泡及び硬化の後においてもスロット２１内で空隙として残るような幅寸法で設けられている。

そして、上記図１３の絶縁シート２６を用いる場合、固定子１３では、第１範囲に設けられる厚さ調整部６３によって、スロット２１内に固定子コア２０の軸方向に延びる空隙が形成されるため、その空隙を利用した固定子巻線３０の冷却が可能となる。さらに、第１範囲に交差するように延びる第２範囲にも厚さ調整部８１が設けられているため、スロット２１内の固定子巻線３０を囲むようにして環状の空隙が形成されることになり、その環状の空隙により、スロット２１の横断面方向の全体において固定子巻線３０を冷却することが可能となっている。固定子巻線３０を囲む環状の空隙は、図１４に示すように、スロット２１内において固定子コア２０の軸方向端部であって、拡張部６５の隣となる位置に設けられている。

・上記実施形態では、絶縁シート２６の両面に樹脂層６２Ａ，６２Ｂを設ける構成としたが、これを変更し、外側樹脂層６２Ａのみを設ける構成としてもよい。つまり、絶縁シート２６の内側面に樹脂層を設けない構成としてもよい。この場合、スロット２１内に導体セグメント４０が挿入された後には、固定子コア２０に付与される外部刺激により、被収容部６７に設けられた外側樹脂層６２Ａが発泡及び硬化される。

・導体セグメント４０は、断面矩形状をなすものに限られず、断面円形状をなすものであってもよい。

・回転電機は、車両に搭載される発電機、電動機、あるいはそれら両者の機能を発揮し得るものとして実用化できる。また、車両搭載以外の用途にて、上記構成の回転電機を用いることも可能である。

１３…固定子、２０…固定子コア、２１…スロット、２６…絶縁シート、３０…固定子巻線、６１…基材、６２…樹脂層、６５…拡張部。

Claims (10)

1. 円環状をなし、周方向に複数のスロット（２１）を有する固定子コア（２０）と、
   前記スロットに巻装された固定子巻線（３０）と、
   前記スロットにおいて前記固定子コアの内周面と前記固定子巻線との間に挟まれた状態で設けられる絶縁シート（２６）と、
   を備える回転電機の固定子（１３）であって、
   前記絶縁シートは、
   シート状の基材（６１）と、
   前記基材の両面のうち少なくとも前記スロットの内周面に対向する側である外側面に設けられ、外部刺激により発泡及び硬化する硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層（６２）と、
   を有しており、
   前記絶縁シートには、前記固定子コアの軸方向端面よりも外側に、その軸方向端面に沿う向きで前記スロットの外側に拡張された拡張部（６５）が設けられ、
   前記絶縁シートにおいて、前記外側面には前記拡張部を含む範囲で前記樹脂層が設けられており、
   前記拡張部に設けられた前記樹脂層が、前記拡張部と前記固定子コアの軸方向端面との間となる楔形状の領域で発泡及び硬化により膨張した樹脂膨張部（６６）として形成されている回転電機の固定子。
2. 前記絶縁シートにおいて、前記固定子コアの軸方向両方の端部のうち一方の端部側には前記拡張部が設けられ、他方の端部側には、前記固定子コアの軸方向端面よりも外側に突出する突出部（６８）が設けられており、
   前記絶縁シートの前記外側面には、前記突出部を含む範囲で前記樹脂層が設けられており、
   前記突出部に設けられた前記樹脂層が、前記固定子コアの前記他方の端部側の軸方向端面に接する状態で発泡及び硬化により膨張した樹脂膨張部（６９）として形成されている請求項１に記載の回転電機の固定子。
3. 前記固定子巻線は、略Ｕ字状をなす複数の導体セグメント（４０）を接続することで構成され、
   前記複数の導体セグメントは、前記固定子コアの軸方向両方の端部のうち一方の端部側から、所定ピッチで離間した２つの前記スロットに挿入されるとともに、他方の端部側において周方向に捻られた状態で端部どうしで互いに接続されており、
   前記固定子コアの前記一方の端部側に前記拡張部が設けられている請求項１又は２に記載の回転電機の固定子。
4. 前記絶縁シートには、前記固定子巻線の側である内側面において少なくとも前記拡張部の裏側となる部分を除く範囲で前記樹脂層が設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
5. 前記基材は、前記スロットの内周面における角部（Ａ１，Ａ２）に応じて形成された折り曲げ部（Ｂ１，Ｂ２）を有し、
   前記絶縁シートにおいて、前記外側面には、前記折り曲げ部に沿って延びる第１範囲と、前記拡張部の隣となる位置において前記第１範囲に交差するように延びる第２範囲とに、前記樹脂層の厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部（６３，８１）が設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
6. 円環状をなし、周方向に複数のスロット（２１）を有する固定子コア（２０）と、
   前記スロットに巻装された固定子巻線（３０）と、
   前記スロットにおいて前記固定子コアの内周面と前記固定子巻線との間に挟まれた状態で設けられる絶縁シート（２６）と、
   を備える回転電機の固定子（１３）の製造方法であって、
   前記絶縁シートは、
   シート状の基材（６１）と、
   前記基材において前記スロットの内周面に対向する側となる外側面であって、かつ軸方向の端部となる位置に設けられ、外部刺激により発泡及び硬化する硬化性発泡樹脂よりなる樹脂層（６２）と、
   を有し、前記基材は、前記軸方向において前記固定子コアの長さ寸法よりも大きい幅寸法を有しており、
   前記スロットの内周面に沿わせ、かつ前記樹脂層が前記固定子コアの軸方向端面よりも外側に配置されるようにして前記スロット内に前記絶縁シートを挿入するシート挿入工程と、
   その後、所定の治具（７０）を用い、前記樹脂層を前記固定子コアの軸方向端面に押し付けるような状態にして、前記絶縁シートに、前記軸方向端面に沿う向きで前記スロットの外側に拡張された拡張部を形成するとともに、前記拡張部と前記固定子コアの軸方向端面との間となる楔形状の領域に、前記拡張部に設けられた前記樹脂層を発泡及び硬化により膨張させて樹脂膨張部（６６）を形成する拡張部形成工程と、
   その後、前記固定子コアの軸方向両端のうち前記絶縁シートの前記拡張部が形成された側から、前記スロット内において前記絶縁シートの内側に前記固定子巻線を挿入する巻線挿入工程と、
   を有する回転電機の固定子の製造方法。
7. 前記絶縁シートにおいて、前記外側面には、前記拡張部と前記スロット内に収容される被収容部（６７）とに前記樹脂層が設けられており、
   前記スロット内に前記固定子巻線が挿入された後に、前記固定子コアに対して外部刺激を付与して、前記被収容部に設けられた前記樹脂層を発泡及び硬化させる樹脂硬化工程を有する請求項６に記載の回転電機の固定子の製造方法。
8. 前記絶縁シートにおいて、前記被収容部の内外両面に前記樹脂層が設けられており、
   前記樹脂硬化工程では、前記固定子コア及び前記固定子巻線に対して同時に外部刺激を付与して、前記被収容部に設けられた前記樹脂層を発泡及び硬化させる請求項７に記載の回転電機の固定子の製造方法。
9. 前記絶縁シートには、前記固定子巻線の側となる内側面において少なくとも前記拡張部の裏側となる部分を除く範囲で前記樹脂層が設けられており、
   前記拡張部形成工程では、前記絶縁シートの前記内側面において前記樹脂層が設けられていない部位に接触する状態で前記治具をセットし、当該治具により前記拡張部を形成する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の回転電機の固定子の製造方法。
10. 前記シート挿入工程において、前記基材は、前記スロットの内周面における角部（Ａ１，Ａ２）に応じて折り曲げ加工され、
    前記絶縁シートの前記内側面には、前記拡張部の裏側となる部分を除く範囲に前記樹脂層が設けられ、かつ前記折り曲げ加工により形成される折り曲げ部（Ｂ１，Ｂ２）に沿って延びる所定範囲に、前記樹脂層の厚さをゼロとした又は部分的に薄くした厚さ調整部（６３）が設けられている請求項９に記載の回転電機の固定子の製造方法。

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