JP7271796B2 - 固定子及び回転電機並びに回転電機の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、固定子及び回転電機並びに回転電機の製造方法に関する。

永久磁石回転電機において、固定子鉄心の磁極をストレート形状にして磁極幅を一定とするとともに、磁極とヨークとで画定されるスロットの底部を三角形状に形成する。そして、所定数の巻数を巻いた巻線（以下、導線という）によって固定子巻線を成型し、絶縁物（以下、絶縁部材という）を介して磁極に固定子巻線を装着する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１－４５５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スロットに導線を巻き回す際に、巻線ノズルをスロット上の絶縁部材と干渉させないように、巻線ノズルの先端をスロットの底部から離して導線を巻き回すと、所望の位置から導線がずれ、導線を整列して配列できないおそれがあった。そのため、スロットの底部を三角形状にしてスロット面積を増加させても、導線によって形成されるコイルの占積率が低下するという課題があった。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、導線を整列して配列することにより、コイルの占積率を向上できる固定子及び回転電機並びに回転電機の製造方法を提供することを目的とする。

本開示にかかる固定子は、円筒状のケーシングの内周面に固定され、前記ケーシングの周方向に延在するヨーク部、前記ヨーク部の内径側の面から内径方向に延伸するティース部、及び前記ティース部の内径側の端部から周方向両側に突出するシュー部を有し、前記ケーシングの軸方向に延在するとともに、前記ケーシング内周面に沿って環状に複数組み合わされる分割積層鉄心と、複数の前記分割積層鉄心のそれぞれに装着された絶縁部材と、複数の前記分割積層鉄心のそれぞれに前記絶縁部材を介して巻装されたコイルと、を備え、前記絶縁部材は、前記分割積層鉄心の軸方向の両端部に密着して装着され、それぞれの端部の前記ヨーク部において、内径側の縁よりも内径側から前記内径側の縁よりも外径側まで密着して覆うとともに、前記ヨーク部に対して前記分割積層鉄心が延在する方向と反対方向に延伸する外鍔、それぞれの端部の前記シュー部と前記ティース部の内径側とを覆うとともに、前記外鍔と同じ方向に延伸する内鍔、及びそれぞれの端部の前記ティース部を覆い、一端が前記外鍔に接続され、他端が前記内鍔に接続されるティース部端面被覆部を有する端面用インシュレータ、並びに前記ヨーク部の内径側の面と、前記ティース部の周方向の側面と、前記シュー部の外径側の面とを覆い、それぞれの面に沿って連続して形成されたスロット用インシュレータを有し、前記外鍔は、前記外鍔の内径側に形成されたオーバーハング部及び前記外鍔の内径側であって前記オーバーハング部より前記ヨーク部側に形成された切り欠き部を有し、前記切り欠き部は、前記外鍔の内径側の面が、前記オーバーハング部の内径側の面よりも外径側に窪んで形成され、前記切り欠き部の窪みは、前記外鍔の周方向に延在し、前記オーバーハング部の内径側の面から前記ヨーク部の内径側の縁上又は内径側の縁よりも外径側まで窪み、少なくとも前記スロット用インシュレータの厚みよりも深く、前記ヨーク部の内径側の面に沿って配置された前記スロット用インシュレータは、前記オーバーハング部よりも外径側に配置され、前記外鍔の内径側の面の一部が、前記分割積層鉄心側に延伸し、前記スロット用インシュレータを固定する第１のスリット部を形成しており、前記ティース部端面被覆部上には、外径側が前記外鍔に接続され、内径側が前記ティース部端面被覆部に接続され、外径側に向かって軸方向の厚さが厚くなる第２の接続部が形成され、前記第２の接続部には、前記分割積層鉄心が延在する方向に延伸し、前記ヨーク部と前記ティース部との交点部分において、前記スロット用インシュレータの軸方向端部が差し込まれる第２のスリット部が形成され、前記第１のスリット部と前記第２のスリット部とは、周方向において離間している、ものである。

本開示にかかる回転電機は、回転子と、回転子の外周に空隙を介して配置される本開示に記載の固定子とを備えるものである。
また、本開示にかかる回転電機の製造方法は、本開示に記載の回転電機の製造方法であって、前記固定子の前記スロット用インシュレータから予め定められた距離を確保した状態で巻線ノズルを配置し、前記巻線ノズルによって導線を巻き回して前記コイルを形成するものである。

本開示によれば、導線を整列して配列することにより、コイルの占積率を向上できる。

実施の形態１にかかる固定子を示す上面図。 実施の形態１にかかる固定子を示す斜視図。 実施の形態１にかかる固定子の分割積層鉄心を示す斜視図。 実施の形態１にかかる分割積層鉄心の鉄心片を示す上面図。 実施の形態１にかかる分割積層鉄心及び絶縁部材を示す斜視図。 実施の形態１にかかる固定子の分割固定子を示す斜視図。 実施の形態１にかかる固定子の分割固定子を示す概略図。 実施の形態１にかかる固定子の分割固定子の一部を示す概略図。 実施の形態１にかかる分割固定子のコイルの形成方法を説明する図。 実施の形態１にかかる固定子の分割固定子を示す断面図。 実施の形態１にかかる固定子の分割固定子を示す断面図。 実施の形態１にかかる分割固定子を示す下面図。 実施の形態２にかかる分割積層鉄心及び絶縁部材を示す斜視図。 実施の形態２にかかる固定子の分割固定子を示す斜視図。 実施の形態２にかかる固定子の分割固定子を示す概略図。 実施の形態２にかかる固定子の分割固定子の一部を示す概略図。 実施の形態３にかかる分割積層鉄心及び絶縁部材を示す斜視図。 実施の形態３にかかる固定子の分割固定子を示す斜視図。 実施の形態４にかかる分割積層鉄心及び絶縁部材を示す斜視図。 実施の形態４にかかる固定子の分割固定子を示す斜視図。 実施の形態４にかかる固定子の分割固定子を示す概略図。 実施の形態４にかかる固定子の分割固定子の一部を示す概略図。 実施の形態４にかかる分割積層鉄心及び絶縁部材を示す断面図。 実施の形態５にかかる回転電機を示す上面図。 実施の形態５にかかる回転電機を示す断面図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる固定子１００を示す上面図であり、図２は、実施の形態１にかかる固定子１００を示す斜視図である。固定子１００は、円筒状のケーシング３１（後述する）の内部に固定される。以下の図面において、軸方向及び周方向という場合は、ケーシング３１の軸方向及び周方向を指す。また、径方向、内径側及び外径側という場合は、ケーシング３１の径方向、内径側及び外径側を指す。後述するが、固定子１００は、ケーシング３１の内周面に沿って円筒状に形成されるため、ケーシング３１の軸方向、周方向及び径方向と、固定子１００の軸方向、周方向及び径方向とは一致する。

固定子１００は、複数の分割固定子１１０を備える。図１及び図２において、固定子１００は、９個の分割固定子１１０を環状に組み合わせて円筒状に形成されている。分割固定子１１０は、分割積層鉄心１０と、絶縁部材１１と、コイル１２とを備える。すなわち、固定子１００は、環状に組み合わされた複数の分割積層鉄心１０と、それぞれの分割積層鉄心１０上に装着された絶縁部材１１と、絶縁部材１１を介してそれぞれの分割積層鉄心１０に巻装されるコイル１２と備える。以下、詳細を説明する。

まず、分割固定子１１０の分割積層鉄心１０について説明する。図３は、実施の形態１にかかる固定子１００の分割積層鉄心１０を示す斜視図である。図３（ａ）は、分割積層鉄心１０を、後述するシュー部１０ｃ側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は、分割積層鉄心１０を、後述するヨーク部１０ａ側から見た斜視図である。図３に示すように、分割積層鉄心１０は、ヨーク部１０ａと、ティース部１０ｂと、シュー部１０ｃとを有する。ティース部１０ｂは、円筒状のケーシング３１の内周面に固定され、ケーシング３１の周方向に延在するヨーク部１０ａの内周面から内径側に延伸する。シュー部１０ｃは、ティース部１０ｂの内径側の端部から周方向両側に突出する。

分割積層鉄心１０において、ヨーク部１０ａの内径側の面を内周面１０ａｓ、ティース部１０ｂの周方向の両側面をそれぞれ側面１０ｂｓ、シュー部１０ｃの外径側の面を外周面１０ｃｓとする。また、分割積層鉄心１０の軸方向の両端部において、ヨーク部１０ａの内径側の縁を縁１０ａｉｎとし、ティース部１０ｂの内径側の縁を縁１０ｂｉｎとする。また、内周面１０ａｓ、側面１０ｂｓ及び外周面１０ｃｓで囲まれた部分に、後述するコイル１２が配置される。分割積層鉄心１０において、コイル１２が配置される部分を、スロットという。分割積層鉄心１０は、磁性を有する複数の鉄心片１を、固定子１００の軸方向に積層して形成される。

図４は、実施の形態１にかかる分割積層鉄心１０の鉄心片１を示す上面図である。鉄心片１は、鉄心片ヨーク部１ａと、鉄心片ティース部１ｂと、鉄心片シュー部１ｃとを有する。鉄心片ヨーク部１ａ、鉄心片ティース部１ｂ及び鉄心片シュー部１ｃは、それぞれ鉄心片１が固定子１００の軸方向に積層されたときに、分割積層鉄心１０のヨーク部１０ａ、ティース部１０ｂ及びシュー部１０ｃとなる。さらに、鉄心片ヨーク部１ａの内径側の縁を縁１ａｉｎ、鉄心片ティース部１ｂの周方向の両側面を側面１ｂｓ、鉄心片シュー部１ｃの外径側の縁を縁１ｃｓとする。これらも、それぞれ鉄心片１が固定子１００の軸方向に積層されたときに、分割積層鉄心１０の内周面１０ａｓ（縁１０ａｉｎ）、側面１０ｂｓ及び外周面１０ｃｓとなる。

図４（ａ）において、鉄心片ヨーク部１ａの縁１ａｉｎと側面１ｂｓとのなす角は、９０度よりも大きい。すなわち、縁１ａｉｎは、鉄心片ティース部１ｂが延伸する方向（ケーシング３１の径方向）と直交する方向に対して、外径側に傾斜している。よって、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓは、ティース部１０ｂが延伸する方向（ケーシング３１の径方向）と直交する方向に対して、外径側に傾斜している。なお、図４（ｂ）に示すように、鉄心片ヨーク部１ａの縁１ａｉｎと、鉄心片ティース部１ｂの側面１ｂｓとは直交していてもよい。すなわち、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓは、ティース部１０ｂが延伸する方向（ケーシング３１の径方向）と直交していてもよい。

次に、分割固定子１１０の絶縁部材１１について説明する。図５は、実施の形態１にかかる分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を示す斜視図である。図５（ａ）は、分割積層鉄心１０及び分割積層鉄心１０に装着された絶縁部材１１を、シュー部１０ｃ側から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、分割積層鉄心１０及び分割積層鉄心１０に装着された絶縁部材１１を、ヨーク部１０ａ側から見た斜視図である。図５に示すように、分割積層鉄心１０には、絶縁部材１１が装着されている。絶縁部材１１は、端面用インシュレータ１４と、スロット用インシュレータ１５とを有する。以下、詳細を説明する。

まず、端面用インシュレータ１４について説明する。端面用インシュレータ１４は、分割積層鉄心１０の軸方向両端部の鉄心片１上にそれぞれ装着される。端面用インシュレータ１４において、分割積層鉄心１０の一方の端部に装着される端面用インシュレータ１４を端面用インシュレータ１４ａとし、他方の端部に装着される端面用インシュレータ１４を端面用インシュレータ１４ｂとする。端面用インシュレータ１４は、２個１組で後述するコイル１２の巻枠となる。

端面用インシュレータ１４ａは、外鍔２ａと、内鍔２ｂと、ティース部端面被覆部２ｔとを有する。さらに、端面用インシュレータ１４ａは、斜面状に形成された第１の接続部２ｓと、階段状に形成された第２の接続部２ｄとを有する。端面用インシュレータ１４ａは、後述するコイル１２と分割積層鉄心１０の軸方向端部との絶縁距離を確保している。

外鍔２ａは、分割積層鉄心１０の軸方向端部のヨーク部１０ａのうち、縁１０ａｉｎよりも内径側から縁１０ａｉｎよりも外径側の所定の範囲を密着して覆うとともに、外鍔２ａが配置されるヨーク部１０ａに対して、分割積層鉄心１０が延在する方向とは反対方向に立ち上がっている。外鍔２ａをヨーク部１０ａの縁１０ａｉｎよりも内径側から覆うとは、外鍔２ａの内径側の面が、縁１０ａｉｎよりも内径側に配置されるということである。これは、後述する切り欠き部２ａｋを外鍔２ａに形成するためである。なお、外鍔２ａは、ヨーク部１０ａ全体を覆う必要はなく、外鍔２ａの外径側の面がヨーク部１０ａ上にあればよい。外鍔２ａは、切り欠き部２ａｋ及びオーバーハング部２ａｈを有しているが、これらの詳細は後述する。

内鍔２ｂは、分割積層鉄心１０の軸方向端部のシュー部１０ｃ及びティース部１０ｂの内周側の縁１０ｂｉｎから内径側の所定の範囲を密着して覆うとともに、外鍔２ａと同じ方向に立ち上がっている。

ティース部端面被覆部２ｔは、外径側端部が、第２の接続部２ｄを介して外鍔２ａと接続され、内径側端部が、第１の接続部２ｓを介して内鍔２ｂに接続されている。ティース部端面被覆部２ｔは、外鍔２ａと内鍔２ｂとの間のティース部１０ｂを覆っている。

第１の接続部２ｓは、外径側がティース部端面被覆部２ｔに接続され、内径側が内鍔２ｂに接続されている。第１の接続部２ｓは、内径側に向かって軸方向の厚さが厚くなる。第２の接続部２ｄは、内径側がティース部端面被覆部２ｔに接続され、外径側が外鍔２ａに接続されている。第２の接続部２ｄは、外径側に向かって軸方向の厚さが厚くなる。第２の接続部２ｄは、第２の接続部２ｄにおいて斜面となっている部分に、段を有している点で、第１の接続部２ｓと異なる。内鍔２ｂ側に第１の接続部２ｓ、外鍔２ａ側に第２の接続部２ｄを設ける例を示したが、逆でもよいし、両方第１の接続部２ｓとしても、両方第２の接続部２ｄとしてもよい。ティース部端面被覆部２ｔに、第１の接続部２ｓ及び第２の接続部２ｄのいずれも設けなくてもよい。また、第２の接続部２ｄは段の数が２段となっているが、特に段の数は限定しない。

端面用インシュレータ１４ｂは、外鍔３ａと、内鍔３ｂと、ティース部端面被覆部３ｔとを有する。さらに、端面用インシュレータ１４ｂは、斜面状に形成された第１の接続部３ｓと、階段状に形成された第２の接続部３ｄと、溝部３ｆとを有する。端面用インシュレータ１４ｂは、溝部３ｆが設けられている点で、端面用インシュレータ１４ａと異なる。溝部３ｆは、後述するコイル１２の１ターン目となる導線５ａを収めるものである。端面用インシュレータ１４ｂは、溝部３ｆ以外の構成が、端面用インシュレータ１４ａの構成と共通しているため、詳細な説明は省略する。

ここで、図５に示すように、内鍔２ｂ及び内鍔３ｂの周方向側面のシュー部１０ｃ側には、それぞれスリット部２ｂｓ及びスリット３ｂｓが形成されている。スリット部２ｂｓ及びスリット３ｂｓには、後述するスロット用インシュレータ１５が差し込まれ、固定される。

また、図５（ａ）に示すように、第２の接続部２ｄの周方向の端部を、第２の接続部２ｄが形成されたティース部端面被覆部２ｔに対して分割積層鉄心１０が延在する方向に延伸させることにより、後述するスロット用インシュレータ１５を差し込むスリット部２ｄｓ（第２のスリット部）を形成できる。これにより、ヨーク部１０ａとティース部１０ｂとの交点部分において、スロット用インシュレータ１５の軸方向端部がスリット部２ｄｓに差し込まれ、固定されるため、安定して導線５ａ（後述する）を巻き回すことができる。なお、第２の接続部２ｄの周方向の端部を延伸させる例を示したが、第１の接続部２ｓの端部を、第１の接続部２ｓが形成されたティース部端面被覆部２ｔに対して分割積層鉄心１０が延在する方向に延伸させてもよい。これにより、シュー部１０ｃとティース部１０ｂとの交点部分において、スロット用インシュレータ１５の軸方向端部がスリット部２ｄｓに差し込まれ、固定されるため、安定して導線５ａ（後述する）を巻き回すことができる。

また、図５（ｂ）に示すように、内鍔２ｂの周方向側面上及び内鍔３ｂの周方向側面上には、内鍔２ｂ及び内鍔３ｂそれぞれが装着される鉄心片１に対して、それぞれ分割積層鉄心１０が延在する方向に延伸し、シュー部１０ｃの外周面１０ｃｓに沿って配置されるスロット用インシュレータ１５の軸方向端部が差し込まれるスリット部２ｂｓ及びスリット部３ｂｓ（以下、合わせて「第３のスリット部」という）を形成してもよい。これにより、シュー部１０ｃの外周面１０ｃｓに配置されるスロット用インシュレータ１５を固定できるため、安定して導線５ａ（後述する）を巻き回すことができる。

スロット用インシュレータ１５は、内周面１０ａｓ、側面１０ｂｓ及び外周面１０ｃｓを覆う。すなわち、スロット用インシュレータ１５は、スロット上に継ぎ目無く配置され、スロット用インシュレータ１５の厚み分、コイル１２と、分割積層鉄心１０の内周面１０ａｓ、側面１０ｂｓ及び外周面１０ｃｓとの絶縁距離を確保する。スロット用インシュレータ１５は、分割積層鉄心１０に対して、ティース部１０ｂを挟んで２個装着される。なお、スロット用インシュレータ１５には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのような絶縁材料を用いればよい。

次に、分割固定子１１０のコイル１２について説明する。図６は、実施の形態１にかかる固定子１００の分割固定子１１０を示す斜視図であり、図７は、実施の形態１にかかる固定子１００の分割固定子１１０を示す概略図である。図７は、破線部から紙面上側は分割固定子１１０の断面図を示し、紙面下側は、分割固定子１１０の上面図を示す。図８は、実施の形態１にかかる固定子１００の分割固定子１１０の一部を示す概略図である。図９は、実施の形態１にかかる分割固定子のコイルの形成方法を説明する図である。図９は、巻線ノズル２０によって、スロットに導線５ａを巻き回す様子を端面用インシュレータ１４ｂ側から見た図である。図７に示す距離ｄ３は、図１１で説明する。コイル１２は、導線５ａによって形成される。図７及び図８において、導線５ａ内の数字は、導線５ａが巻き回されたターン数を示す。図７、図８及び図９に示すように、導線５ａは、スロットに数字１から順次、巻線ノズル２０によって巻き回され、数字８２、すなわち第８２ターン目まで巻き回されてコイル１２を形成する。以下、コイル１２の形成方法について説明する。

図７（ｂ）は図７（ａ）の一部を拡大した図である。図７（ｂ）に示すように、コイル１２の１層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字１）は、端面用インシュレータ１４ａのティース部端面被覆部２ｔ上を、第２の接続部２ｄに沿って巻き回される。第２ターン目以降となる導線５ａ（数字２～１１）は、内鍔２ｂ側に向かって、スロット用インシュレータ１５及びティース部端面被覆部２ｔを介して、分割積層鉄心１０に順次巻き回される。そして、コイル１２の１層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字１２）は、端面用インシュレータ１４ａのティース部端面被覆部２ｔ及び第１の接続部２ｓの双方に当接して巻き回されて、コイル１２の１層目が形成される。

コイル１２の２層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字１３）は、１層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字１２）及び第１の接続部２ｓの双方に当接するように巻き回される。その後、コイル１２の２層目を形成する各ターンとなる導線５ａ（数字１４～２４）は、１層目の隣り合う２つのターンとなる導線５ａの双方に当接するように、外鍔２ａ側に向かって順次巻き回され、コイル１２の１層目の上に俵積みされる。

ここで、２層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字２５）は、コイルの１層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字１）及び第２の接続部２ｄの双方に当接するように巻き回され、３層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字２６）は、２層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字２５）、外鍔２ａ及び第２の接続部２ｄに当接するように巻き回される。すなわち、例えば数字１１と数字１２の導線５ａと当接するように、数字１４の導線５ａが配置される。

その後、コイル１２の３層目を構成する各ターンとなる導線５ａ（数字２７～３８）は、２層目の隣り合う２つのターンとなる導線５ａの双方に当接するように、内鍔２ｂ側に向かって順次巻き回され、コイル１２の２層目の上に俵積みされる。

４層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字３９）は、３層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字３８）及び内鍔２ｂに当接するように巻き回される。

その後、コイル１２の４層目を構成する各ターンとなる導線５ａ（数字４０～５１）は、３層目の隣り合う２つのターンとなる導線５ａの双方に当接するように、外鍔２ａ側に向かって順次巻き回され、コイル１２の３層目の上に俵積みされる。

５層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字５２）は、４層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字５１）及び外鍔２ａに当接するように巻き回される。

その後、コイル１２の５層目を構成する各ターンとなる導線５ａ（数字５３～６１）は、４層目の隣り合う２つのターンとなる導線５ａの双方に当接するように、内鍔２ｂ側に向かって順次巻き回され、コイル１２の４層目の上に俵積みされる。

６層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字６２）は、５層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字６１）及び隣接するターンの導線５ａ（数字６０）に当接するように巻き回される。

その後、コイル１２の６層目を構成する各ターンとなる導線５ａ（数字６３～７０）は、５層目の隣り合う２つのターンとなる導線５ａの双方に当接するように、外鍔２ａ側に向かって順次巻き回され、コイル１２の６層目の上に俵積みされる。そして、コイル１２の７層目及び９層目が５層目と同様に俵積みされ、コイル１２の８層目が６層目と同様に俵積みされる。このようにして、コイル１２が形成される。

ここで、先に述べたオーバーハング部２ａｈ及び切り欠き部２ａｋ（第１の切り欠き部）について、図７及び図８を用いて説明する。オーバーハング部２ａｈは、外鍔２ａにおいて、後述する切り欠き部２ａｋよりも内径側に突出した部分を指す。以下、外鍔２ａの内径側の面において、切り欠き部２ａｋに対してヨーク部１０ａと反対側を、オーバーハング部２ａｈの内径側の面と記載する場合がある。また、オーバーハング部２ａｈは、ヨーク部１０ａと対向する面である面２ａｈｂを有する。

ヨーク部１０ａの内径側の面に沿って配置されたスロット用インシュレータ１５は、オーバーハング部２ａｈよりも外径側に配置される。また、ヨーク部１０ａの内径側の面に沿って配置されたスロット用インシュレータ１５は、オーバーハング部２ａｈ及びオーバーハング部３ａｈ間に配置される。

切り欠き部２ａｋは、外鍔２ａの内径側の面のヨーク部１０ａ側を、オーバーハング部２ａｈの内径側の面よりも外径側に窪ませて形成される。また、切り欠き部２ａｋは、外鍔２ａの周方向に延在している。切り欠き部２ａｋは、外鍔２ａの内径側の面からヨーク部１０ａの縁１０ａｉｎ上又は縁１０ａｉｎよりも外径側まで窪んでいる。図７において、切り欠き部２ａｋは、ヨーク部１０ａの縁１０ａｉｎに沿って形成されている。さらに、切り欠き部２ａｋは、ヨーク部１０ａの周方向両端部に向かって、テーパ状に形成される。

ヨーク部１０ａとティース部１０ｂとの交点における、オーバーハング部２ａｈの内径側の面と切り欠き部２ａｋとの距離である距離ｄ１ｉｎは、スロット用インシュレータ１５の厚みｔ以上となっている。ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓが、ティース部１０ｂが延伸する方向と直交する方向に対して、外径側に傾斜している場合について説明する。この場合、ヨーク部１０ａの縁１０ａｉｎが、ティース部１０ｂが延伸する方向と直交する方向に対して、外径方向に傾斜しているのに対し、オーバーハング部２ａｈ（外鍔２ａ）の内径側の面が、ティース部１０ｂが延伸する方向と直交する方向に延伸しているため、外鍔２ａの周方向端部におけるオーバーハング部２ａｈの内径側の面と切り欠き部２ａｋと間の距離である距離ｄ１ｏｕｔは、距離ｄ１ｉｎよりも深くなっている。すなわち、また、オーバーハング部２ａｈの内径側の面に対する切り欠き部２ａｋの窪みの深さは、周方向両端部に向かって深くなるよう形成されている。

コイル１２の３層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字２６）、５層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字５２）、７層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字７１）及び９層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字８０）は、スロット用インシュレータ１５を覆い、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ａｈと端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ａｈ間を軸方向に渡すように巻き回されていることになる。よって、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓとコイル１２との間にはスロット用インシュレータの厚みｔ以上の距離が、距離ｄ１ｉｎから距離ｄ１ｏｕｔの範囲で保たれている。

このとき、スロット用インシュレータ１５の軸方向端部と、オーバーハング部２ａｈの面２ａｈｂとの間には、隙間としての空間Ｒ１が確保されている。この空間Ｒ１を形成することによって、導線５ａ巻き回される力によってオーバーハング部２ａｈの面２ａｈｂがスロット用インシュレータ１５の軸方向端部を押し、スロット用インシュレータ１５に皺が寄ることを抑制できる。

図１０は、実施の形態１にかかる固定子の分割固定子を示す断面図である。図１０（ａ）は、図７のＡＡ断面を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の一部を拡大した図である。図１０に示すように、ティース部端面被覆部２ｔの軸方向端部の周方向両端は、なだらかに面取りされており、周方向両端となる部分は、スロット用インシュレータ１５が当接する切り欠き部２ｔｋよりも、周方向外側にオーバーハングするように張り出している。この部分をオーバーハング部２ｔｈとする。そして、オーバーハング部２ｔｈが、周方向に張り出している距離である距離ｄ２は、スロット用インシュレータ１５の厚みｔ以上である。また、切り欠き部２ｔｋ間におけるティース部端面被覆部２ｔの周方向の幅は、分割積層鉄心１０の周方向の幅と同じである。なお、ティース部端面被覆部２ｔの切り欠き部２ｔｋは、外鍔２ａの切り欠き部２ａｋと連続するように形成される。

したがって、コイル１２の１層目となる複数の導線５ａ（数字１～１２）は、スロット用インシュレータ１５を覆い、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ｔｈと端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ｔｈ間を軸方向に渡すように巻き回されていることになり、ティース部１０ｂとコイル１２との間には距離ｄ２が保たれている。

また、図１０（ａ）に示すように、スロット用インシュレータ１５の軸方向の長さＬは、分割積層鉄心１０の軸方向の長さＬｃよりも大きい。また、軸方向に対向するオーバーハング部２ｔｈ及びオーバーハング部３ｔｈ間の長さを長さＬｄとしたとき、スロット用インシュレータ１５の軸方向の長さＬは、長さＬｄよりも短く、ティース部１０ｂの側面に沿って配置されたスロット用インシュレータ１５は、２つの端面用インシュレータ１４のオーバーハング部２ｔｈとオーバーハング部３ｔｈとの間に収まっている。

また、長さＬｄを長さＬよりも長くすれば、図１０（ｂ）に示すように、ティース部１０の側面に沿って配置されたスロット用インシュレータ１５の軸方向端部と、オーバーハング部２ｔｈの面２ｔｈｂとの間に、隙間としての空間Ｒ２が確保できる。この空間Ｒ２を形成することによって、導線５ａが巻き回される時に、巻き回された導線５ａの力によって、分割積層鉄心１０及び端面用インシュレータ１４が締め付けられ、面２ｔｈｂによってスロット用インシュレータ１５に皺が寄ることを抑制する。ここで、面２ｔｈｂとは、オーバーハング部２ｔｈにおいて、ティース部１０の側面に沿って配置されたスロット用インシュレータ１５の軸方向端部と対向する面である。オーバーハング部３ｔｈも、オーバーハング部２ｔｈと同様に面３ｔｈｂ（図示なし）を有する。

図１１は、実施の形態１にかかる固定子の分割固定子を示す断面図である。図１１は、図７のＢＢ断面を示す。図１１において、切り欠き部２ｓｋ及び切り欠き部３ｓｋは、第１の接続部２ｓに形成される。切り欠き部２ｓｋ及び切り欠き部３ｓｋには、スロット用インシュレータ１５が差し込まれ、スロット用インシュレータ１５の軸方向端部側には、オーバーハング部２ｓｈ及びオーバーハング部３ｓｈが形成される。スロット用インシュレータ１５の軸方向端部とオーバーハング部２ｓｈ（オーバーハング部３ｓｈ）との間には、空間Ｒ３が形成される。空間Ｒ３を形成することによって、導線５ａが巻き回される時に、巻き回された導線５ａの力によって、分割積層鉄心１０及び端面用インシュレータ１４が締め付けられ、スロット用インシュレータ１５に皺が寄ることを抑制する。

コイル１２の１層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字１２）及びコイル１２の２層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字１３）は、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ｓｈと、端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ｓｈとの間を軸方向に渡すように巻き回されていることになり、ティース部１０ｂ及びシュー部１０ｃとコイル１２との間には距離ｄ３が保たれている。

以上のように、固定子１００は、円筒状のケーシング３１の内周面に固定され、ケーシング３１の周方向に延在するヨーク部１０ａ、ヨーク部１０ａの内径側の面から内径方向に延伸するティース部１０ｂ、及びティース部１０ｂの内径側の端部から周方向両側に突出するシュー部１０ｃを有し、ケーシング３１の軸方向に延在するとともに、ケーシング３１の内周面に沿って環状に複数組み合わされる分割積層鉄心１０と、複数の分割積層鉄心１０のそれぞれに装着された絶縁部材１１と、複数の分割積層鉄心１０のそれぞれに絶縁部材１１を介して巻装されたコイル１２と、を備え、絶縁部材１１は、分割積層鉄心１０の軸方向の両端部に密着して装着され、それぞれの端部のヨーク部１０ａにおいて、内径側の縁１０ａｉｎよりも内径側から内径側の縁１０ａｉｎよりも外径側まで密着して覆うとともに、ヨーク部１０ａに対して分割積層鉄心１０が延在する方向と反対方向に延伸する外鍔２ａ、それぞれの端部のシュー部１０ｃとティース部１０ｂの内径側とを覆うとともに、外鍔２ａと同じ方向に延伸する内鍔２ｂ、及びそれぞれの端部のティース部１０ｂを覆い、一端が外鍔２ａに接続され、他端が内鍔２ｂに接続されるティース部端面被覆部２ｔを有する端面用インシュレータ１４、並びにヨーク部１０ａの内径側の面と、ティース部１０ｂの周方向の側面と、シュー部１０ｃの外径側の面とを覆い、それぞれの面に沿って連続して形成されたスロット用インシュレータ１５を有し、外鍔２ａは、外鍔２ａの内径側に形成されたオーバーハング部２ａｈ及び外鍔２ａの内径側であってオーバーハング部２ａｈよりヨーク部１０ａ側に形成された切り欠き部２ａｋを有し、切り欠き部２ａｋは、外鍔２ａの内径側の面が、オーバーハング部２ａｈの内径側の面よりも外径側に窪んで形成され、切り欠き部２ａｋの窪みは、外鍔２ａの周方向に延在し、オーバーハング部２ａｈの内径側の面からヨーク部１０ａの内径側の縁１０ａｉｎ上又は内径側の縁１０ａｉｎよりも外径側まで窪み、少なくともスロット用インシュレータ１５の厚みよりも深く、ヨーク部１０ａの内径側の面に沿って配置されたスロット用インシュレータ１５は、オーバーハング部２ａｈよりも外径側に配置されるものである。

図１２は、実施の形態１にかかる分割固定子１１０を示す下面図である。図１２は、分割固定子１１０を端面用インシュレータ１４ｂ側から見た図である。

上述の構成によって、固定子１００は、切り欠き部２ａｋを設けることにより、巻線ノズル２０をスロット用インシュレータ１５に干渉させずにスロット用インシュレータ１５からの距離である距離ｃ１を確保した状態で、コイル１２を整列して配置し、コイルの占積率を向上できる。さらに、導線５ａを安定して巻き回すことができる。

また、固定子１００は、分割固定子１１０が磁極ごとに分割されているため、分割積層鉄心１０を直線状に展開することで、磁極間のスリット幅が拡大され、巻線ノズル２０の幅を拡大して、太線巻線を巻き回すことができる。

また、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓが、外径側に向かってテーパ状になっているとともに、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ａｈと端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ａｈにコイル１２の複数の導線５ａが当接されるため、内周面１０ａｓがティース部１０ｂの側面１０ｂｓに対して垂直であって、且つヨーク部１０ａの周方向端部の径方向の幅が等しい場合よりも、分割固定子１１０の磁気特性を低下させることなく、鉄損の増加を抑制できる。そのため、コイル１２の占積率を向上でき、回転電機の性能を向上できる。

実施の形態２．
図１３は、実施の形態２にかかる分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を示す斜視図であり、図１４は、実施の形態２にかかる固定子１００の分割固定子１２０を示す斜視図である。図１３（ａ）は、分割積層鉄心１０及び分割積層鉄心１０に装着された絶縁部材１１を、シュー部１０ｃ側から見た斜視図であり、図１３（ｂ）は、分割積層鉄心１０及び分割積層鉄心１０に装着された絶縁部材１１を、ヨーク部１０ａ側から見た斜視図である。図１３及び図１４において、図５及び図６と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。固定子１００の分割固定子１２０は、端面用インシュレータ１４ａの外鍔２ａの内径側の面に、内径側に張り出した段部２ｅを設けている点で、分割固定子１１０と異なる。

図１５は、実施の形態２にかかる固定子１００の分割固定子１２０を示す概略図である。図１６は、破線部から紙面上側は分割固定子１２０の断面図を示し、紙面下側は、分割固定子１２０の上面図を示す。図１６は、実施の形態２にかかる固定子の分割固定子の一部を示す概略図である。図１５及び図１６において、図７及び図８と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。以下、コイル１２の形成方法について説明するが、実施の形態１で示した箇所と異なる部分を説明し、共通する部分は省略する。

コイル１２の３層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字２６）は、２層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字２５）、第２の接続部２ｄ及び段部２ｅに当接するように巻き回される。

コイル１２の５層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字５２）は、４層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字５１）及び段部２ｅに当接するように巻き回される。

コイル１２の７層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字７１）は、６層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字７０）及び段部２ｅに当接するように巻き回される。

コイル１２の８層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字８０）は、７層目の最後のターンとなる導線５ａ（数字７１）、外鍔２ａ及び段部２ｅに当接するように巻き回される。

コイル１２の９層目の最初のターンであり最終ターンとなる導線５ａ（数字８４）は、８層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字８１）及び外鍔２ａに当接するように巻き回される。

このように、スロット内において、コイル１２の３層目、５層目及び７層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字２６、５２及び７１）は、段部２ｅに沿って巻き回され、コイル１２の８層目及び１０層目の最初のターンとなる導線５ａ（数字８０及び８４）は、外鍔２ａの内径側の面に沿って巻き回される。

上述の構成によって、固定子１００は、切り欠き部２ａｋを設けることにより、巻線ノズル２０をスロット用インシュレータ１５に干渉させずにスロット用インシュレータ１５からの距離である距離ｃ１を確保した状態で、コイル１２を整列して配置し、コイルの占積率を向上できる。さらに、導線５ａを安定して巻き回すことができる。

また、外鍔２ａ（オーバーハング部２ａｈ）の内径側の面上であり、内径側の面と第２の接続部２ｄとの間に段部２ｅを設けることによって、オーバーハング部２ａｈを外径方向にオフセットできるため、巻線可能なスペースが拡大される。これにより、分割固定子１２０は、分割固定子１１０と比較して、導線５ａの総巻数を増やすことができるため、回転電機の出力を向上できる。

また、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓが、外径側に向かってテーパ状になっているとともに、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ａｈと端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ａｈにコイル１２の複数の導線５ａが当接されるため、内周面１０ａｓがティース部１０ｂの側面１０ｂｓに対して垂直であって、且つヨーク部１０ａの周方向端部の径方向の幅が等しい場合よりも、分割固定子１２０の磁気特性を低下させることなく、鉄損の増加を抑制できる。そのため、コイル１２の占積率を向上でき、回転電機の性能を向上できる。

実施の形態３．
図１７は、実施の形態３にかかる分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を示す斜視図であり、図１８は、実施の形態３にかかる固定子１００の分割固定子１３０を示す斜視図である。図１７（ａ）は、分割積層鉄心１０及び分割積層鉄心１０に装着された絶縁部材１１を、シュー部１０ｃ側から見た斜視図であり、図１７（ｂ）は、分割積層鉄心１０及び分割積層鉄心１０に装着された絶縁部材１１を、ヨーク部１０ａ側から見た斜視図である。図１７及び図１８において、図１３及び図１４と同じ符号を付けたものは、同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。固定子１００の分割固定子１３０は、端面用インシュレータ１４ａの外鍔２ａに、スリット部２ａｓ（第１のスリット部）を設けている点で、分割固定子１２０と異なる。

スリット部２ａｓは、オーバーハング部２ａｈの内径側の面の一部が、分割積層鉄心１０側に延伸して形成される。図１７に示すように、段部２ｅの端部を分割積層鉄心１０側に延伸して形成してもよい。スロット用インシュレータ１５の軸方向端部は、スリット部２ａｓに差し込まれることによって、固定される。ここで、スリット部２ａｓの軸方向の端部は、例えばスリット部２ｄｓの軸方向の端部と、軸方向において同一の位置に配置されている。なお、スリット部２ａｓ、２ｄｓの軸方向の端部とは、軸方向下方の端部をいう。

上述の構成によって、固定子１００は、切り欠き部２ａｋを設けることにより、巻線ノズル２０をスロット用インシュレータ１５に干渉させずにスロット用インシュレータ１５からの距離である距離ｃ１を確保した状態で、コイル１２を整列して配置し、コイルの占積率を向上できる。さらに、導線５ａを安定して巻き回すことができる。

また、外鍔２ａ（オーバーハング部２ａｈ）の内径側の面上であり、内径側の面と第２の接続部２ｄとの間に段部２ｅを設けることによって、オーバーハング部２ａｈを外径方向にオフセットできるため、巻線可能なスペースが拡大される。これにより、分割固定子１３０は、分割固定子１１０と比較して、導線５ａの総巻数を増やすことができるため、回転電機の出力を向上できる。

また、スリット部２ａｓによって、スロット用インシュレータ１５が固定されていることにより、スロット用インシュレータ１５の位置が規制され、より安定して導線５ａを巻き回すことができる。これにより、分割固定子１３０の磁気特性を低下させることなく、コイル１２の占積率を向上させ、回転電機の性能が向上するとともに、生産性を向上できる。

また、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｓが、外径側に向かってテーパ状になっているとともに、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ａｈと端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ａｈにコイル１２の複数の導線５ａが当接されるため、内周面１０ａｓがティース部１０ｂの側面１０ｂｓに対して垂直であって、且つヨーク部１０ａの周方向端部の径方向の幅が等しい場合よりも、分割固定子１３０の磁気特性を低下させることなく、鉄損の増加を抑制できる。そのため、コイル１２の占積率を向上でき、回転電機の性能を向上できる。

なお、実施の形態３において、分割固定子１３０にスリット部２ａｓを形成する例を示したが、分割固定子１１０に形成してもよい。

実施の形態４．
図１９は、実施の形態４にかかる分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を示す斜視図である。図１９（ａ）は、分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を、シュー部１０ｃ側から見た斜視図であり、図１９（ｂ）は、分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を、ヨーク部１０ａ側から見た斜視図である。また、図２０は、実施の形態４にかかる固定子１００の分割固定子１４０を示す斜視図である。

図１９及び図２０に示すように、本実施の形態の固定子１００の分割固定子１４０は、実施の形態３と同様に、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ａｈの一部が分割積層鉄心１０側に延伸して形成されたスリット部２ａｓ（第１のスリット部）を有する。本実施の形態の分割固定子１４０において、第１のスリット部２ａｓの、軸方向における端部２ａｆと、第２のスリット部２ｄｓの、軸方向における端部２ｄｆとが、軸方向において異なる高さに配置される点について、分割固定子１３０と異なる。図１７及び図１８に示した構成要素と同一又は対応する構成要素については、図１７及び図１８と同じ符号を付し、説明を省略する。

図２１は、実施の形態４にかかる固定子１００の分割固定子１４０を示す概略図である。図２１に示す破線から紙面上側には、分割固定子１４０の断面図を示し、破線から紙面下側には、固定子１４０の上面図を示している。また、図２２は、実施の形態４にかかる固定子１００の分割固定子１４０の一部を示す概略図である。図２１及び図２２において、図１５及び図１６に示した構成要素と同一又は対応する構成要素については、図１５及び図１６と同じ符号を付し、説明を省略する。なお、図２１に示すコイル１２は、実施の形態１で説明した形成方法と同様の方法により形成可能なため、コイル１２の形成方法についての説明を省略する。

図１９に戻り、第１のスリット部２ａｓ及び第２のスリット部２ｄｓについてそれぞれ説明する。図１９（ａ）に示すように、第１のスリット部２ａｓは、端面用インシュレータ１４ａの外鍔２ａに設けられ、端面用インシュレータ１４ａのオーバーハング部２ａｈの一部が分割積層鉄心１０側に延伸して形成されている。一方、図１９（ａ）に示すように、第２のスリット部２ｄｓは、端面用インシュレータ１４ａの第２の接続部２ｄの周方向の端部が、分割積層鉄心１０側に延伸して形成されている。なお、第１のスリット部２ａｓのスリット幅と、第２のスリット部２ｄｓのスリット幅とは、異なってもよいし、同一であってもよい。

第１のスリット部２ａｓと第２のスリット部２ｄｓを設ければ、ヨーク部１０ａの内周面１０ａｉｎと、ティース部１０ｂの内周面１０ｂｉｎとが交差する位置に配置されるスロット用インシュレータ１５の屈曲部が、第１のスリット部２ａｓと第２のスリット部２ｄｓにより位置決めされる。そのため、ヨーク部１０ａ及びティース部１０ｂに沿って配置されるスロット用インシュレータ１５の内周面が、周方向又は径方向にずれることを抑制できる。これにより、スロット用インシュレータ１５の位置ずれを防止して固定子１００の組立性を向上できる。

また、第１のスリット部２ａｓ及び第２のスリット部２ｄｓの径方向外側には、スロット用インシュレータ１５が配置される切り欠き部２ａｋが形成されている。そして、第１のスリット部２ａｓ及び第２のスリット部２ｄｓに、スロット用インシュレータ１５の軸方向端部が差し込まれ、スロット用インシュレータ１５が端面用インシュレータ１４ａに固定される。

ここで、第１のスリット部２ａｓと切り欠き部２ａｋの間の距離と、第２のスリット部２ｄｓと切り欠き部２ａｋの間の距離とは、等しいと好ましい。すなわち、第１のスリット部２ａｓの内径側の面と切り欠き部２ａｋとの距離、及び第２のスリット部２ｄｓと切り欠き部２ａｋとの距離は等しいと好ましい。なお、図２１の例では、第１のスリット部２ａｓの内径側の面と切り欠き部２ａｋとの距離、及び第２のスリット部２ｄｓと切り欠き部２ａｋとの距離を、それぞれ距離ｄ１として示している。

また、第１のスリット部２ａｓにおける径方向内側の面と、第２のスリット部２ｄｓにおける径方向外側の面とが、径方向において同一の位置に配置されると好ましい。上述のようにすると、スロット用インシュレータ１５を第１のスリット部２ａｓ及び第２のスリット部２ｄｓに差し込む際に曲げる等の変形が不要となり、固定子１００の組立性を向上できる。

次に、第１のスリット部２ａｓ及び第２のスリット部２ｄｓの位置関係について説明する。図２３は、実施の形態４にかかる分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を示す断面図である。図２３には、図２１のAA断面における、径方向内側から分割積層鉄心１０及び絶縁部材１１を見た図を示している。なお、図２３において、コイル１２の図示は省略している。

図２３に示すように、第１のスリット部２ａｓは、第２の接続部２ｄ及び第２のスリット部２ｄｓよりも周方向外側に配置されており、第１のスリット部２ａｓと第２のスリット部２ｄｓとは、周方向において離間している。第１のスリット部２ａｓと第２のスリット部２ｄｓとを周方向において離間して配置すれば、スロット用インシュレータ１５が、複数の位置（図２３の例では、第１のスリット部２ａｓ及び第２のスリット部２ｄｓの２点）で固定されるため、強固に位置決めできる。

さらに、第１のスリット部２ａｓと、第２のスリット部２ｄｓとが周方向において離間し、第１のスリット部２ａｓと、第２のスリット部２ｄｓとの間に間隙があれば、第１のスリット部２ａｓに面取り加工を施すことが可能になる。例えば、図２３の例に示すように、第１のスリット部２ａｓの周方向における側面に、傾斜面を設けることができる。ここで、ここで、第１のスリット部２ａｓの周方向における側面に傾斜面を設ける場合、例えば、第１のスリット部２ａｓに面取り加工を施し、軸方向下側から軸方向上方に向かって、径方向の幅が大きくなるよう、傾斜面を形成すればよい。

なお、図示は省略するが、第１のスリット部２ａｓと、第２のスリット部２ｄｓとが周方向において離間している場合、第２のスリット部２ｄｓについても同様に、周方向における側面に傾斜面を設けることができる。また、第２のスリット部２ｄｓの周方向における側面に傾斜面を設ける場合、例えば、第２のスリット部２ｄｓに面取り加工を施し、軸方向下側から軸方向上方に向かって、径方向の幅が大きくなるよう、傾斜面を形成すればよい。

上述したように、第１のスリット部２ａｓ、第２のスリット部２ｄｓの周方向における側面に傾斜面を設ければ、スロット用インシュレータ１５を第１のスリット部２ａｓ、第２のスリット部２ｄｓに差し込む際に、第１のスリット部２ａｓ、第２のスリット部２ｄｓの角部にスロット用インシュレータ１５が引っかかることを防止できる。これにより、スロット用インシュレータ１５の差し込み作業の作業性を向上できる。

また、第１のスリット部２ａｓの軸方向における端部（図２３中、軸方向下側の端部２ａｆ）は、第２のスリット部２ｄｓの軸方向における端部（図２３中、軸方向下側の端部２ｄｆ）よりも、軸方向において上方に配置されている。なお、端部２ａｆ及び端部２ｄｆは、少なくとも切り欠き部２ａｋにおける軸方向上側の面よりも下方に配置される。すなわち、第１のスリット部２ａｓの端部２ａｆと、第２のスリット部２ｄｓの端部２ｄｆとの間には、高低差ｈ１が存在する。例えば、図２３に示すように、端部２ｄｆが端部２ａｆよりも低い場合、スロット用インシュレータ１５を差し込む際、スロット用インシュレータ１５との接触面積が大きい一方のスリット部（第２のスリット部２ｄｓ）で固定された後に、スロット用インシュレータ１５を他方のスリット部（第１のスリット部２ａｓ）に差し込むことができる。

ここで、第１のスリット部２ａｓの端部２ａｆが第２のスリット部２ｄｓの端部２ｄｆよりも、軸方向において下方に配置されていてもよい。つまり、第１のスリット部２ａｓの端部２ａｆと、第２のスリット部２ｄｓの端部２ｄｆは、いずれか一方が他方よりも軸方向において上方に配置されていればよい。このようにすると、上述したように、スロット用インシュレータ１５を差し込む際、スロット用インシュレータ１５との接触面積が大きい一方のスリット部で固定された後に、スロット用インシュレータ１５を他方のスリット部に差し込むことができる。これにより、スロット用インシュレータ１５をスリット部に差し込む際の順序を規定して組立作業の機械化が容易となるため、回転電機の生産性を向上できる。

なお、本実施の形態において、端面用インシュレータ１４ｂについても、端面用インシュレータ１４ａと同様に、第１のスリット部３ａｓを設けてもよい。この場合、第１のスリット部３ａｓは、端面用インシュレータ１４ｂのオーバーハング部３ａｈの一部を分割積層鉄心１０側に延伸させて形成すればよい。端面用インシュレータ１４ｂに第１のスリット部３ａｓを設ければ、スロット用インシュレータ１５の軸方向下側を第１のスリット部３ａｓで固定できるため、スロット用インシュレータ１５を強固に位置決めできる。

実施の形態５．
図２４は、実施の形態５にかかる回転電機３０を示す横断面図であり、図２５は、実施の形態５にかかる回転電機３０を示す縦断面図である。

回転電機３０は、回転電機３０の外殻を構成する円筒状のケーシング３１と、ブラケット３２を介してケーシング３１に回転自在に支持される回転子３３と、回転子３３の外周に配置されるとともに、ケーシング３１の内周面に固定される固定子３４を備えている。なお、回転子３３は、回転子３３の外周に対向配置される固定子３４との間に、０．３～１．０ｍｍ程度の空隙を有する。ここで、固定子３４とは、実施の形態１～４に示した固定子１００を指す。以下、回転電機３０の構成について説明するが、固定子３４については、実施の形態１～４で説明したため、詳細な説明は省略する。

回転子３３は、円筒状の回転子鉄心３５と、回転子鉄心３５に埋め込まれた永久磁石３６と、回転子鉄心３５の中央部に固定されたシャフト３７とを有する。また、回転子鉄心３５は、電磁鋼板で形成される鉄心片３８を軸方向に積層して、例えばカシメ加工によって一体化して構成される。回転子鉄心３５には、回転子鉄心３５を貫通する、１２個の磁石挿入孔３９が形成されている。永久磁石３６は磁石挿入孔３９に挿入されて、回転子鉄心３５に固定される。また、２個の磁石挿入孔３９がＶ字形に配置されて、磁石挿入孔３９の組を構成している。回転子３３は６組の磁石挿入孔３９の組を備えている。そして、磁石挿入孔３９の組のそれぞれに挿入及び固定される２個の永久磁石３６が１個の磁極を構成している。したがって、回転子３３は６個の磁極を備えている。

永久磁石３６は、回転子鉄心３５の軸方向に長い平板状の部材である。永久磁石３６は、回転子鉄心３５の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有している。永久磁石３６の厚さは、例えば２ｍｍである。なお、永久磁石３６は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）及びボロン（Ｂ）を主成分とする希土類磁石で構成されていて、厚さ方向に着磁されている。

各磁極の両端部に位置する磁石挿入孔３９の端部には、フラックスバリア（漏れ磁束抑制穴）４０が形成されている。フラックスバリア４０によって、フラックスバリア４０と回転子鉄心３５との外周の間にある鉄心との肉厚が薄くなる。そのため、隣接する磁極の間での磁束の短絡が抑制される。その結果、隣接する磁極間での漏れ磁束の発生が抑制される。なお、フラックスバリア４０と回転子鉄心３５の外周の間の薄肉部の厚さは、回転子鉄心３５の鉄心片３８の厚さと同じであることが望ましい。

上述の構成によって、回転電機３０は、固定子３４、すなわち固定子１００を備えるため、巻線ノズル２０をスロット用インシュレータ１５に干渉させずにスロット用インシュレータ１５からの距離である距離ｃ１を確保した状態で、コイル１２を整列して配置し、コイルの占積率を向上できる。さらに、導線５ａを安定して巻き回すことができる。

なお、実施の形態５において、回転子３３が６個の磁極を備える例を示したが、回転子３３が備える磁極は６個には限定されない。回転子３３は２個以上の磁極を備えればよい。

また、実施の形態５において、Ｖ字形に配置された２個の永久磁石３６が１個の磁極を構成する例を例示したが、回転電機３０は係る構成を備えるものには限定されない。回転電機３０は、１個の永久磁石３６が１個の磁極を構成するものであってもよい。回転子３３において、１個の永久磁石３６が１個の磁極を構成する場合、永久磁石３６は、その幅方向が回転子３３の半径と直交するように配置される。

また、実施の形態５において、インナーロータ型の回転電機３０を例として示したが、回転電機３０はインナーロータ型には限定されない。回転電機３０はアウターロータ型であってもよい。

また、実施の形態５において、回転電機３０の固定子３４に絶縁部材１１を装着して、絶縁部材１１の上に導線４４を巻き回してコイル１２を形成する例を示したが、回転子３３に絶縁部材１１及びコイル１２を形成してもよい。

なお、本開示において、絶縁部材１１は、端面用インシュレータ１４及びスロット用インシュレータ１５を組み合せて構成されるものには限定されない。絶縁部材１１の形状と機械的構成は、必要に応じて、変更することができる。

また、本開示において、外鍔２ａ（オーバーハング部２ａｈ）の内径側の面が、分割積層鉄心１０が延在する方向と平行に延在する例を示したが、外径側に傾斜していてもよいし、段差を有していてもよい。外鍔２ａの内径側の面を外径側に傾斜させる場合、俵積みに配置する導線５ａに沿うように、例えば６０度の傾斜をつければよい。

また、本開示において、切り欠き部２ａｋは、テーパ状に外径側に深くなる例を示したが、窪みの深さは、少なくともスロット用インシュレータ１５の厚みｔより深ければよいので、一定の深さとしてもよい。これにより、組み立て時の作業性を向上できる。

また、本開示において、オーバーハング部２ａｈの面２ａｈｂと切り欠き部２ａｋとによって形成される溝の形状は四角形に限られず、円弧状に形成してもよい。

また、本開示において、回転電機は、電動機として動作してもよいし、発電機として動作してもよい。

また、本開示において、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 鉄心片、１０ 分割積層鉄心、１１ 絶縁部材、１２ コイル、１４ 端面用インシュレータ、１５ スロット用インシュレータ、２０ 巻線ノズル、３０ 回転電機、３１ ケーシング、３２ ブラケット、３３ 回転子、３４ 固定子、３５ 回転子鉄心、３６ 永久磁石、３７ シャフト、３８ 鉄心片、３９ 磁石挿入孔、４０ フラックスバリア、１００ 固定子、１１０、１２０、１３０、１４０ 分割固定子

Claims (14)

1. 円筒状のケーシングの内周面に固定され、前記ケーシングの周方向に延在するヨーク部、
   前記ヨーク部の内径側の面から内径方向に延伸するティース部、及び
   前記ティース部の内径側の端部から周方向両側に突出するシュー部を有し、前記ケーシングの軸方向に延在するとともに、前記ケーシング内周面に沿って環状に複数組み合わされる分割積層鉄心と、
   複数の前記分割積層鉄心のそれぞれに装着された絶縁部材と、
   複数の前記分割積層鉄心のそれぞれに前記絶縁部材を介して巻装されたコイルと、を備え、
   前記絶縁部材は、前記分割積層鉄心の軸方向の両端部に密着して装着され、
   それぞれの端部の前記ヨーク部において、内径側の縁よりも内径側から前記内径側の縁よりも外径側まで密着して覆うとともに、前記ヨーク部に対して前記分割積層鉄心が延在する方向と反対方向に延伸する外鍔、
   それぞれの端部の前記シュー部と前記ティース部の内径側とを覆うとともに、前記外鍔と同じ方向に延伸する内鍔、及び
   それぞれの端部の前記ティース部を覆い、一端が前記外鍔に接続され、他端が前記内鍔に接続されるティース部端面被覆部を有する端面用インシュレータ、並びに
   前記ヨーク部の内径側の面と、前記ティース部の周方向の側面と、前記シュー部の外径側の面とを覆い、それぞれの面に沿って連続して形成されたスロット用インシュレータを有し、
   前記外鍔は、前記外鍔の内径側に形成されたオーバーハング部及び前記外鍔の内径側であって前記オーバーハング部より前記ヨーク部側に形成された切り欠き部を有し、
   前記切り欠き部は、前記外鍔の内径側の面が、前記オーバーハング部の内径側の面よりも外径側に窪んで形成され、
   前記切り欠き部の窪みは、前記外鍔の周方向に延在し、前記オーバーハング部の内径側の面から前記ヨーク部の内径側の縁上又は内径側の縁よりも外径側まで窪み、少なくとも前記スロット用インシュレータの厚みよりも深く、
   前記ヨーク部の内径側の面に沿って配置された前記スロット用インシュレータは、前記オーバーハング部よりも外径側に配置され、
   前記外鍔の内径側の面の一部が、前記分割積層鉄心側に延伸し、前記スロット用インシュレータを固定する第１のスリット部を形成しており、
   前記ティース部端面被覆部上には、外径側が前記外鍔に接続され、内径側が前記ティース部端面被覆部に接続され、外径側に向かって軸方向の厚さが厚くなる第２の接続部が形成され、
   前記第２の接続部には、前記分割積層鉄心が延在する方向に延伸し、前記ヨーク部と前記ティース部との交点部分において、前記スロット用インシュレータの軸方向端部が差し込まれる第２のスリット部が形成され、
   前記第１のスリット部と前記第２のスリット部とは、周方向において離間している、
   固定子。
2. 前記ヨーク部の内径側の面に沿って配置された前記スロット用インシュレータは、前記分割積層鉄心の軸方向の両端部に配置された前記端面用インシュレータのそれぞれの前記オーバーハング部間に配置され、
   前記オーバーハング部の前記ヨーク部と対向する面と、前記ヨーク部の内径側の面に沿って配置された前記スロット用インシュレータとの間には、軸方向に隙間が形成される、請求項１に記載の固定子。
3. 前記ヨーク部の内径側の面は、前記ティース部が延伸する方向と直交する方向に対して、外径側に傾斜し、
   前記外鍔の内径側の面は、前記ティース部が延伸する方向と直交する方向に延伸し、
   前記切り欠き部は、前記ヨーク部の内径側の縁に沿って形成され、前記オーバーハング部の内径側の面に対する前記切り欠き部の窪みの深さは、前記ヨーク部の周方向端部に向かって深くなる、
   請求項１または請求項２に記載の固定子。
4. 前記外鍔の内径側の面には、内径側に張り出した段部が形成される、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の固定子。
5. 前記ティース部端面被覆部上には、外径側が前記ティース部端面被覆部に接続され、内径側が前記内鍔に接続され、内径側に向かって軸方向の厚さが厚くなる第１の接続部が形成される、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の固定子。
6. 前記第１の接続部は、前記分割積層鉄心が延在する方向に延伸し、前記シュー部と前記ティース部との交点部分において、前記スロット用インシュレータの軸方向端部が差し込まれる第４のスリット部が形成される、
   請求項５に記載の固定子。
7. 前記第１のスリット部の軸方向の端部と、前記第２のスリット部の軸方向の端部とは、軸方向において同一の位置に配置されている、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の固定子。
8. 前記第１のスリット部の軸方向の端部と、前記第２のスリット部の軸方向の端部とは、軸方向において異なる位置に配置されている、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の固定子。
9. 前記第２のスリット部の軸方向の端部は、前記第１のスリット部の軸方向の端部よりも、軸方向において前記分割積層鉄心側に配置されている、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の固定子。
10. 前記第１のスリット部の径方向内側の面と、前記第２のスリット部の径方向外側の面とは、径方向において同一の位置に配置されている、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の固定子。
11. 前記第１のスリット部及び前記第２のスリット部の少なくとも一方は、周方向における側面に傾斜面が形成されている、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の固定子。
12. 前記内鍔の周方向側面上には、前記分割積層鉄心が延在する方向に延伸し、前記シュー部の外径側の面に沿って配置される前記スロット用インシュレータの軸方向端部が差し込まれる第３のスリット部が形成される、
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の固定子。
13. 回転子と、
    前記回転子の外周に空隙を介して配置される請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の固定子と、
    を備える回転電機。
14. 請求項１３に記載の回転電機の製造方法であって、前記固定子の前記スロット用インシュレータから予め定められた距離を確保した状態で巻線ノズルを配置し、前記巻線ノズルによって導線を巻き回して前記コイルを形成することを特徴とする回転電機の製造方法。

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