JPWO2017170895A1 - 絶縁部材およびステータ - Google Patents

Abstract

この絶縁部材では、第１絶縁シートは、コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、第１絶縁シートが積層するように複数回折り返された折り返し部を含む。

Description

本発明は、絶縁部材およびステータに関する。

従来、絶縁部材を備えたステータが知られている。このようなステータは、たとえば、特許第２９４１１６４号公報に開示されている。

特許第２９４１１６４号公報には、ステータコアのスロットに配置された３相の巻線（コイル）を備えるステータが開示されている。このステータでは、巻線は、導体線が複数回巻回されることにより形成されている。また、各相の巻線のコイルエンド部（巻線のうちのステータコアの回転軸方向端面から突出した部分）間には、絶縁紙が設けられている。絶縁紙は、各相の巻線のコイルエンド部間を絶縁するように構成されている。

特許第２９４１１６４号公報

しかしながら、特許第２９４１１６４号公報では、各相の巻線のコイルエンド部間に絶縁紙が設けられている一方、コイルの成形（変形）時に、コイルの形状が比較的大きく変形するため、コイルエンド部間に設けられた絶縁紙（絶縁部材）が破損する場合があるという不都合が考えられる。このため、コイル間の絶縁が確保できなくなる可能性があるという問題点が考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、絶縁部材の破損に起因して、コイル間の絶縁性が確保できなくなる可能性を防止することが可能な絶縁部材およびステータを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における絶縁部材は、ステータコアのスロットに収容されるスロット収容部と、ステータコアの回転軸方向の端面から突出するコイルエンド部とを含むコイルを覆うように環状に設けられている第１絶縁シートを含む絶縁部材本体を備え、第１絶縁シートは、コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、第１絶縁シートが積層するように複数回折り返された折り返し部を含む。

この発明の第１の局面による絶縁部材では、上記のように、第１絶縁シートは、コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、第１絶縁シートが積層するように複数回折り返された折り返し部を含む。これにより、成形加工時にコイルの曲り部が変形することに追従して、第１絶縁シートが積層された折り返し部が拡がる（展開する）ので、コイルの変形に起因する絶縁部材の破損を防止することができる。その結果、絶縁部材の破損に起因して、コイル間の絶縁性が確保できなくなる可能性を防止することができる。

この発明の第２の局面におけるステータは、ステータコアと、ステータコアに配置され、ステータコアのスロットに収容されるスロット収容部と、ステータコアの回転軸方向の端面から突出するコイルエンド部とを含むコイルと、コイルを覆うように環状に設けられている絶縁部材とを備え、絶縁部材は、コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、絶縁部材が積層するように複数回折り返された折り返し部を含む。

この発明の第２の局面によるステータでは、上記のように、絶縁部材は、コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、絶縁部材が積層するように複数回折り返された折り返し部を含む。これにより、成形加工時にコイルの曲り部が変形することに追従して、第１絶縁シートが積層された折り返し部が拡がる（展開する）ので、コイルの変形に起因する絶縁部材の破損を防止することができる。その結果、絶縁部材の破損に起因して、コイル間の絶縁性が確保できなくなる可能性を防止すること可能なステータを提供することができる。

本発明によれば、上記のように、絶縁部材の破損に起因して、コイル間の絶縁性が確保できなく可能性を防止することができる。

本発明の第１〜第３実施形態による回転電機（ステータ）の平面図である。 本発明の第１〜第３実施形態によるコイルを示す図である。 本発明の第１〜第３実施形態による第１コイル（第２コイル）を示す図である。 本発明の第１〜第３実施形態による第３コイルを示す図である。 本発明の第１実施形態によるコイルおよび絶縁部材を示す図である。 図５の２００−２００線に沿った断面図である。 図５の部分拡大図（スロット収容部とコイルエンド部との境界近傍）である。 図５の部分拡大図（コイルエンド部の頂部近傍）である。 略Ｕ字形状の絶縁部材を示す図である。 ステータに配置されたコイルの拡大断面図である。 本発明の第１実施形態による絶縁部材の展開図である。 図１１の絶縁部材を折り返した状態（折り返し部が形成された状態）を示す図である。 図１２の絶縁部材の側面図である。 図１２の絶縁部材を略Ｕ字形状に折り曲げた状態を示す図である。 巻枠の平面図である。 図５のコイルのスロット収容部を捻った状態を示す図である。 図１６の３００−３００線に沿った断面図である。 図１６のコイルのコイルエンド部を成形（変形）した状態を示す図である。 ステータコアに配置されたコイルのコイルエンド部が成形（変形）された状態を示す図である。 隣接するように配置される２つの絶縁部材（コイル）を示す図である。 本発明の第２実施形態による絶縁部材を示す図である。 本発明の第２実施形態による絶縁部材の断面図である。 絶縁部材を折り返した状態（折り返し部が形成された状態）を示す図である。 図２３の絶縁部材を略Ｕ字形状に折り曲げた状態を示す図である。 略Ｕ字形状の絶縁部材の端部を、コイルを覆うように折り曲げた状態を示す図である。 本発明の第３実施形態による絶縁部材を示す図である。 絶縁部材を折り返した状態（折り返し部が形成された状態）を示す図である。 図２７の絶縁部材を略Ｕ字形状に折り曲げた状態を示す図である。 本発明の第１実施形態の変形例による絶縁部材（略Ｕ字形状に折り曲げられた状態）を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
（ステータの構造）
図１〜図１９を参照して、第１実施形態による回転電機１００（ステータ２０）の構造について説明する。なお、本願明細書では、「回転軸方向」は、回転電機１００（ロータ１０）の回転軸方向を意味する。また、「径方向」は、ステータ２０の径方向（半径方向）を意味する。また、「内径側」は、ステータ２０の内径側（または、環状のコイル３０の内周側）を意味し、「外径側」は、ステータ２０の外径側（環状のコイル３０の外周側）を意味する。

図１に示すように、回転電機１００は、ロータ１０を備えている。ロータ１０のロータコア１１には、複数の永久磁石１２が設けられている。複数の永久磁石１２は、周方向に沿って、略等角度間隔で配置されている。

また、回転電機１００は、ロータコア１１の外周面と半径方向に対向するように配置されるステータ２０（ステータコア２１）を備えている。ステータコア２１は、外径側に配置された外径側コア２１ａと、内径側に配置された内径側コア２１ｂとを含む。そして、外径側コア２１ａと内径側コア２１ｂとが、嵌合されることにより、複数（第１実施形態では、４８個）のスロット２２（クローズドスロット）を有するステータコア２１が構成される。また、スロット２２を挟むように、複数のティース２３が設けられている。

また、図２に示すように、ステータ２０は、ステータコア２１に配置される複数（第１実施形態では、１つの相に対して８個）のコイル３０を備えている。コイル３０は、スロット収容部３１ａがスロット２２の外径側に配置される単層重ね巻コイルからなる１つの第１コイル３０ａを含む。また、コイル３０は、スロット収容部３１ｂがスロット２２の内径側に配置される単層重ね巻コイルからなる１つの第２コイル３０ｂを含む。また、コイル３０は、周方向の一方側のスロット収容部３１ｃが、スロット２２の外径側に配置され、周方向の他方側のスロット収容部３１ｃがスロット２２の内径側に配置される２層重ね巻コイルからなる複数（第１実施形態では、６個）の第３コイル３０ｃを含む。なお、図２は、３相のコイル３０のうちの１相分のコイル３０のみを図示している。また、第１コイル３０ａ、第２コイル３０ｂおよび第３コイル３０ｃは、特許請求の範囲の「コイル」の一例である。

図３に示すように、第１コイル３０ａは、スロット収容部３１ａと、ステータコア２１の回転軸方向の端面２１ｃ（図１参照）から突出するコイルエンド部３２ａと、リード線部３３ａとを含む。また、第１コイル３０ａは、内側に配置される第１内側コイル部分３４ａと、外側に配置される第１外側コイル部分３５ａとを含む。

また、図３に示すように、第２コイル３０ｂは、第１コイル３０ａと同様に、スロット収容部３１ｂと、コイルエンド部３２ｂと、リード線部３３ｂとを含む。また、第２コイル３０ｂは、内側に配置される第２内側コイル部分３４ｂと、外側に配置される第２外側コイル部分３５ｂとを含む。

また、図４に示すように、第３コイル３０ｃは、スロット収容部３１ｃと、コイルエンド部３２ｃと、リード線部３３ｃとを含む。また、第３コイル３０ｃは、周方向の一方側に配置される第３コイル部分３４ｃと、周方向の他方側に配置される第３コイル部分３５ｃとを含む。そして、第３コイル部分３４ｃと第３コイル部分３５ｃとは、直列に接続されている。

また、第１コイル３０ａ、第２コイル３０ｂおよび第３コイル３０ｃは、互いに並列接続されている。そして、３相のコイル３０は、Ｙ結線されている。

（コイルの構造）
次に、図５を参照して、コイル３０の詳細な構造について説明する。なお、図５は、後述するコイル３０の成形前（変形前）の状態が示されている。また、図５は、単層重ね巻コイルからなる第１コイル３０ａの第１内側コイル部分３４ａ、第１外側コイル部分３５ａ、第２コイル３０ｂの第２内側コイル部分３４ｂ、第２外側コイル部分３５ｂ、第３コイル３０ｃの第３コイル部分３４ｃ、または、第３コイル部分３５ｃを表している。

コイル３０は、ステータコア２１のスロット２２に収容されるスロット収容部３１と、ステータコア２１の回転軸方向の端面２１ｃから突出するコイルエンド部３２と、ステータコア２１の外部に引き出されるリード線部３３とを含む。リード線部３３は、コイル３０を構成する導体線４０の一端部および他端部である。また、リード線部３３は、電源などの外部回路側との接続のための動力線、他の相のコイル３０との接続点（以下、中性点という）への接続のための中性線などとして機能する。

また、コイル３０は、導体線４０が内径側から外径側に積層された状態で巻回されている。なお、導体線４０は、たとえば丸線からなる。また、コイル３０の内径側（最内径側）に配置されるリード線部３３１が電源側に接続されている。また、コイル３０の外径側（最外径側）に配置されるリード線部３３２が中性点に接続されている。

また、図５および図６に示すように、コイル３０のスロット収容部３１とコイルエンド部３２とを、コイル３０の内径側（内周側）から外径側（外周側）に向かって略Ｕ字形状に（断面略Ｕ字形状に）覆うように設けられる環状の絶縁部材５０（絶縁シート５１）が設けられている。そして、第１実施形態では、絶縁シート５１は、コイル３０の曲り部に対応する部分に設けられ、コイル３０の成形加工時の変形に追従して変形するように、絶縁シート５１が積層するように複数回折り返された（折り畳まれた）折り返し部５２を含む。具体的には、折り返し部５２は、スロット収容部３１とコイルエンド部３２との境界近傍に対応する部分（折り返し部５２ａ〜５２ｄ）、および、コイルエンド部３２の頂部３２１近傍に対応する部分（折り返し部５２ｅ〜５２ｈ）に設けられている。なお、絶縁シート５１は、特許請求の範囲の「第１絶縁シート」および「絶縁部材本体」の一例である。

また、第１実施形態では、図７〜図９に示すように、折り返し部５２の略Ｕ字形状の底部５２１に対応する部分は、断面Ｓ字形状に積層するように折り返されている。また、折り返し部５２の、略Ｕ字形状の側部５２２に対応する部分は、コイル３０の成形加工時の変形に追従して変形するように、積層された部分同士が互いに重なっている。なお、図７および図８では、底部５２１の形状を明確にするために、底部５２１の断面を実線で示している。また、底部５２１に対応する部分は、絶縁シート５１が２回折り返されて、断面Ｓ字形状に積層するように折り返されている。すなわち、底部５２１に対応する部分では、絶縁シート５１が３層重なった状態になっている。

また、側部５２２に対応する部分は、絶縁シート５１が後述する巻枠６０に取り付けられる前の直線状の状態（図１３参照）では、底部５２１に対応する部分と同様に、断面Ｓ字形状に積層するように折り返されている。そして、絶縁シート５１が後述する巻枠６０に取り付けられて、環状の状態（図５参照）にされることにより、絶縁シート５１の積層された（折り返された部分）が、扇状に開く（展開する）ようになる。つまり、底部５２１側の部分を中心として、側部５２２に対応する部分が、扇状に開くようになる。すなわち、側部５２２の底部５２１側の部分は、開く度合いが比較的少なく、側部５２２の底部５２１とは反対側に向かって、開く度合いが徐々に大きくなる。また、側部５２２に対応する部分では、絶縁シート５１が３層または２層重なっている。なお、側部５２２は、部分的に１層の状態になる場合もある。

また、第１実施形態では、折り返し部５２の断面Ｓ字形状の底部５２１に対応する部分は、コイル３０の曲り部に対応する部分において、周方向に（コイル３０の曲り部に沿って）連続するように複数設けられている。具体的には、図７に示すように、折り返し部５２ａ〜５２ｄでは、それぞれ、折り返し部５２の断面Ｓ字形状の底部５２１に対応する部分が、周方向に連続するように３個設けられている。また、図８に示すように、折り返し部５２ｅ〜５２ｈでは、それぞれ、折り返し部５２の断面Ｓ字形状の底部５２１に対応する部分が、周方向に連続するように２個設けられている。折り返し部５２の略Ｕ字形状の底部５２１に対応する部分の数は、折り返し部５２が設けられる部分（コイル３０の湾曲している部分）の長さに応じて増減する。

また、第１実施形態では、折り返し部５２において、略Ｕ字形状の底部５２１を構成する積層された絶縁シート５１の部分同士が、互いに固定されている。具体的には、略Ｕ字形状の底部５２１の略中央部５２３（図９参照）（底部５２１の幅方向の約半分）が、たとえば超音波融着、熱圧着、接着剤塗布、またはこれらの組み合わせにより固定されている。つまり、略Ｕ字形状の底部５２１を構成する３層の絶縁シート５１の部分同士が互いに固定されている。

また、第１実施形態では、図５に示すように、絶縁シート５１は、コイル３０のスロット収容部３１を覆うスロット収容部被覆部分５３と、コイルエンド部３２を覆うコイルエンド部被覆部分５４とを含む。そして、スロット収容部被覆部分５３と、コイルエンド部被覆部分５４とは、一体的に形成されている。具体的には、後述するように、略Ｕ字形状に折り曲げられた後、環状に変形された状態の１枚の絶縁シート５１により、コイル３０の一対のコイルエンド部３２と一対のスロット収容部３１とが覆われる。

また、図６に示すように、略Ｕ字形状に折り曲げられた絶縁シート５１は、略Ｕ字形状の開口の端部５５が、コイル３０の最外径部よりも外径側に突出している。すなわち、導体線４０が略Ｕ字形状に折り曲げられた絶縁シート５１の内側から、開口まで達しない程度に、外側に順に積層されている。なお、図１０に示すように、絶縁シート５１のコイル３０の最外径部よりも外径側に突出した部分同士は、絶縁シート５１内にコイル３０（導体線４０）が巻回された後、閉じ合わされる。すなわち、導体線４０が露出しないように、外径側に突出した部分同士が重なるように閉じられる。

また、第１実施形態では、コイル３０（同相のコイル３０）は、隣接するように複数配置（図２参照）されている。そして、図１０に示すように、隣接するコイル３０のうちの一方のスロット収容部３１と他方のスロット収容部３１とは、同一のスロット２２に配置されるように構成されている。そして、同一のスロット２２の内径側に配置されるスロット収容部３１を覆う絶縁シート５１（絶縁シート５１ａ）は、ステータコア２１の内径側に開口している（端部５５ａが配置されている）。また、スロット２２の外径側に配置されるスロット収容部３１を覆う絶縁シート５１（絶縁シート５１ｂ）は、ステータコア２１の外径側に開口している（端部５５ｂが配置されている）。

なお、図２に示すように、同一のスロット２２には、内径側に第２コイル３０ｂのスロット収容部３１ｂが配置され、外径側に第１コイル３０ａのスロット収容部３１ａが配置されている。また、同一のスロット２２には、内径側に周方向の一方側に配置される第３コイル３０ｃのスロット収容部３１ｃが配置され、外径側に周方向の他方側に配置される第３コイル３０ｃのスロット収容部３１ｃが配置されている。そして、いずれの場合でも、スロット２２の内径側に配置されるスロット収容部３１を覆う絶縁シート５１ａは、ステータコア２１の内径側に開口し、スロット２２の外径側に配置されるスロット収容部３１を覆う絶縁シート５１ｂは、ステータコア２１の外径側に開口している。

（絶縁シートの製造方法）
次に、絶縁シート５１の製造方法について説明する。

まず、図１１に示すように、略長方形形状の絶縁シート５１を準備する。次に、図１２に示すように、Ｘ方向に沿った線（図１１の点線参照）に沿って、断面Ｓ字形状に積層するように、絶縁シート５１をＹ方向に複数回折り返すことにより、折り返し部５２が形成される。なお、絶縁シート５１のうち、折り返し部５２ｅ〜５２ｈでは、図１２に示すように、略Ｓ字形状の底部５２１がＹ方向に複数（第１実施形態では、２個）連続するように、絶縁シート５１が折り返される。また、絶縁シート５１のうち、折り返し部５２ａ〜５２ｄでは、図１２に示すように、略Ｓ字形状の底部５２１がＹ方向に複数（第１実施形態では、３個）連続するように、絶縁シート５１が折り返される。また、絶縁シート５１は、折り返し部５２が平坦になるように折り返される。すなわち、絶縁シート５１は、折り返し部５２の厚みが小さくなるように折り返されている。

次に、絶縁シート５１の折り返し部５２のそれぞれのＸ方向の略中央部５２３近傍（略Ｕ字形状の底部５２１を構成する部分の略中央部５２３近傍）が、たとえば超音波融着、熱圧着、接着剤塗布、またはこれらの組み合わせにより固定される。すなわち、絶縁シート５１の積層された部分同士が接合される。

次に、図１４に示すように、Ｙ方向に沿った線（図１２の一点鎖線参照）に沿って、絶縁シート５１がＸ方向に折り曲げられる。これにより、絶縁シート５１が、断面が略Ｕ字形状になるように折り曲げられる。また、後述するように略Ｕ字形状になるように折り曲げられた絶縁シート５１に導体線４０が巻回された後、Ｙ方向に沿った線（図１２の二点鎖線参照）に沿って、略Ｕ字形状の開口を閉じるように、絶縁シート５１が折り曲げられる（図２５参照）。これにより、導体線４０が絶縁シート５１によって覆われる。

（コイルの製造および成形）
次に、コイル３０の製造および成形について説明する。

まず、図１５に示すように、巻枠６０を準備する。巻枠６０は、成形されるコイル３０の形状に対応した形状（たとえば８角形形状）を有する。

次に、図５に示すように、巻枠６０に絶縁シート５１が配置される。また、略Ｕ字形状に折り曲げられた絶縁シート５１は、外径側に開口するように環状に配置される。このとき、直線状の絶縁シート５１が、８角形形状の巻枠６０に配置されるため、絶縁シート５１の折り返し部５２では、略Ｕ字形状の底部５２１を構成する部分（内径側）は折り返された状態（断面Ｓ字形状）のままであるとともに、外径側は、折り返された部分が周方向に沿って展開された状態になる。なお、絶縁シート５１の略Ｕ字形状の底部５２１を構成する部分が固定されているため、底部５２１側（内径側）は、周方向（コイル３０の曲り部に沿った方向）に広がりにくくなっている。また、環状にされた絶縁シート５１の端部同士が、超音波融着などにより固定される。

次に、図５に示すように、導体線４０が内径側から外径側に積層された状態で巻回される。なお、導体線４０は、導体線４０が略Ｕ字形状に折り曲げられた絶縁シート５１の内側から開口まで達しない程度に巻回（図５および図６参照）される。そして、絶縁シート５１のコイル３０の最外径部よりも外径側に突出した部分同士が閉じ合わされる（図１０参照）。

次に、図１６および図１７に示すように、導体線４０が巻回されたコイル３０の一方側のスロット収容部３１および他方側のスロット収容部３１がＣ方向に捻られる。これにより、絶縁シート５１のうち、一方側（紙面左側）のスロット収容部３１に対応する部分は、紙面手前側（Ｂ１方向側）に絶縁シート５１の開口に対応する部分（閉じ合わされた部分、端部５５）が配置され、他方側（紙面右側）のスロット収容部３１に対応する部分は、紙面奥側（Ｂ２方向側）に絶縁シート５１の開口に対応する部分が配置される。

次に、コイル３０がステータコア２１の周方向の湾曲に沿うように変形（湾曲）される。さらに、第３コイル３０ｃは、一方のスロット収容部３１ｃが内径側に、他方のスロット収容部３１ｃが外径側に配置されるように変形される。

そして、湾曲されたコイル３０がステータコア２１のスロット２２に配置される。このとき、同一のスロット２２に配置されるコイル３０のうち、スロット２２の内径側に配置されるスロット収容部３１を覆う絶縁シート５１ａ（図１０参照）は、ステータコア２１の内径側に開口するように配置される。また、スロット２２の外径側に配置されるスロット収容部３１を覆う絶縁シート５１ｂ（図１０参照）は、ステータコア２１の外径側に開口するように配置される。

最後に、図１８および図１９に示すように、スロット２２に配置されたコイル３０のコイルエンド部３２が、内径側（紙面奥側）に折り曲げられるように成形される。このとき、コイル３０の形状の変形に追従して、絶縁シート５１が積層された折り返し部５２が拡がる（展開する）ので、絶縁シート５１の破損が防止される。

なお、図２０に示すように、コイル３０がスロット２２に配置された状態で、隣接するコイル３０のコイルエンド部３２同士がステータ２０の径方向から見て重なる。そして、高電圧部位であるコイル内径側において、絶縁シート５１の折り返し部５２（側部５２２）は、絶縁シート５１が最大３層積層されている。これにより、２つのコイルエンド部３２同士がステータ２０の径方向から見て重なる状態で、２つのコイルエンド部３２の間に、最大６層（＝３層×２）の絶縁シート５１が配置されていることになる。さらに、折り返し部５２が隙間なく配置されるように折り返し部５２を調整すれば、最低でも４層（１層＋３層）が配置される。これにより、隣接するコイル３０のコイルエンド部３２同士の絶縁を、より確実に行うことが可能になる。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、絶縁シート５１は、コイル３０の曲り部に対応する部分に設けられ、絶縁シート５１が積層するように複数回折り返された折り返し部５２を含む。これにより、成形加工時にコイル３０の曲り部が変形することに追従して、絶縁シート５１が積層された折り返し部５２が拡がる（展開する）ので、コイル３０の変形に起因する絶縁部材５０の破損を防止することができる。その結果、絶縁部材５０の破損に起因して、コイル３０間の絶縁性が確保できなくなる可能性を防止することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、折り返し部５２の略Ｕ字形状の底部５２１に対応する部分を、断面Ｓ字形状に積層するように折り返し、略Ｕ字形状の側部５２２に対応する部分を、積層された部分同士が互いに重なるように構成する。これにより、折り返し部５２は、コイル３０の成形加工時の変形に追従して、折り返し部５２の略Ｕ字形状の底部５２１に対応する部分を中心として扇状に開くように展開することができる。また、折り返し部５２は、内径側は折り返されたままで、外径側が扇状に展開するように変形する。これにより、絶縁部材５０を容易に環状にすることができる。また、絶縁シート５１が断面Ｓ字形状に積層するように折り返されているので、絶縁シート５１が波型（Ｗ字状）に折り返されている場合と異なり、絶縁シート５１の厚みを小さくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、折り返し部５２の断面Ｓ字形状の底部５２１に対応する部分を、コイル３０の曲り部に対応する部分において、周方向に連続するように複数設ける。これにより、コイル３０の曲り部が比較的大きく（周方向に長く）なった場合でも、比較的大きいコイル３０の曲り部に対応させて、絶縁シート５１（折り返し部５２）を変形させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、折り返し部５２において、略Ｕ字形状の底部５２１を構成する積層された絶縁シート５１の部分同士を、互いに固定する。これにより、底部５２１を構成する絶縁シート５１の積層状態が解除されるのが防止されるので、容易に、折り返し部５２の略Ｕ字形状の底部５２１に対応する部分を中心として扇状に開くように展開することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、絶縁シート５１のスロット収容部被覆部分５３と、コイルエンド部被覆部分５４とを、一体的に形成する。これにより、１枚の絶縁シート５１により、コイル３０の略全体を覆うことができるので、部品点数が増加するのを防止することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、隣接するコイル３０のうちの一方のスロット収容部３１と、他方のスロット収容部３１とを、同一のスロット２２に配置する。そして、同一のスロット２２の内径側に配置されるスロット収容部３１を覆う一の絶縁部材５０は、ステータコア２１の内径側に開口し、スロット２２の外径側に配置されるスロット収容部３１を覆う他の絶縁部材５０は、ステータコアの外径側に開口している。これにより、同一のスロット２２に配置される絶縁部材５０の開口の向きが互いに異なるので、絶縁部材５０の開口からはみ出した導体線４０同士が接触（短絡する）のを防止することができる。

［第２実施形態］
図２１〜図２５を参照して、第２実施形態による回転電機１０１（ステータ１２０）の構造について説明する。第２実施形態による回転電機１０１（ステータ１２０）では、絶縁部材１５０は、絶縁シート１５１のスロット収容部被覆部分１５１ａに重なるように設けられる絶縁シート１５２を含む。なお、絶縁シート１５１は、特許請求の範囲の「第１絶縁シート」および「絶縁部材本体」の一例である。また、絶縁シート１５２は、特許請求の範囲の「第２絶縁シート」および「絶縁部材本体」の一例である。

図２１に示すように、上記第１実施形態と同様に、絶縁シート１５１は、スロット収容部３１を覆うスロット収容部被覆部分１５１ａと、コイルエンド部３２を覆うコイルエンド部被覆部分１５１ｂとを含む。そして、図２２に示すように、略Ｕ字形状のスロット収容部被覆部分１５１ａの内側に対応する側において絶縁シート１５１に重なるように、絶縁シート１５２が設けられている。つまり、絶縁シート１５２は、コイル３０と、絶縁シート１５１との間に配置される。

また、図２３に示すように、絶縁シート１５２のＹ方向に沿った方向の長さＬ１は、スロット収容部被覆部分１５１ａのＹ方向に沿った方向の長さＬ２と略同じである。一方、絶縁シート１５２のＸ方向に沿った方向の幅Ｗ１は、スロット収容部被覆部分１５１ａのＸ方向に沿った方向の幅Ｗ２よりも小さい。なお、絶縁シート１５２は、１層設けられている。

また、第２実施形態では、絶縁シート１５２は、絶縁シート１５１より絶縁性の高い材料により構成されている。具体的には、絶縁シート１５１は、たとえば、ノーメックス（登録商標）により構成されている。なお、ノーメックスとは、アラミドポリマーから形成された繊維（紙）である。また、絶縁シート１５２は、たとえば、カプトン（登録商標）により構成されている。なお、カプトンとは、ポリイミドから形成されたフィルムである。

また、絶縁シート１５２は、たとえば超音波により、絶縁シート１５１に対して部分的に融着されている。すなわち、絶縁シート１５２は、絶縁シート１５１に対して仮止めされている。これにより、異なる材料からなる絶縁シート１５１および１５２を全面的に張り合わせた場合と異なり、絶縁シート１５１および１５２の反りを防止することが可能になる。ここで、絶縁部材１５０（絶縁シート１５１および絶縁シート１５２）は、略Ｕ字形状に折り曲げられた後、コイル３０とともにスロット２２に配置される。これにより、絶縁部材１５０（絶縁シート１５１および絶縁シート１５２）は、コイル３０とスロット２２とに挟まれた状態となるため、絶縁シート１５２が絶縁シート１５１に対して仮止めされた状態でも、絶縁シート１５２が絶縁シート１５１から離間することはない。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（絶縁シートの製造方法）
次に、絶縁部材１５０の製造方法について説明する。

まず、図２３に示すように、略長方形形状の絶縁シート１５１を準備する。次に、たとえば超音波により、絶縁シート１５２が、絶縁シート１５１に対して部分的に融着される。たとえば、絶縁シート１５２のＸ方向側（Ｘ１方向側、Ｘ２方向側）の縁部がＹ方向に沿って融着される。そして、絶縁部材１５０をＹ方向に複数回折り返すことにより、折り返し部１５３が形成される。

次に、折り返し部１５３の、略Ｕ字形状の底部を構成する部分の略中央部近傍が、たとえば超音波融着、熱圧着、接着剤塗布、またはこれらの組み合わせにより固定される。

次に、図２４に示すように、絶縁部材１５０（絶縁シート１５１、絶縁シート１５２）がＸ方向に折り曲げられる。これにより、絶縁シート５１が、断面が略Ｕ字形状になるように折り曲げられる。その後、巻枠６０（図１５参照）に沿うように（環状に）、絶縁部材１５０が巻枠６０配置される。そして、導体線４０が、巻枠６０配置された状態の絶縁部材１５０に巻回される。最後に、図２５に示すように、導体線４０（コイル３０）を覆うように、絶縁シート１５１および絶縁シート１５２が折り曲げられる。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、絶縁部材１５０は、絶縁シート１５１に重なるように設けられる絶縁シート１５２を含む。これにより、コイル３０のスロット収容部３１が二重の絶縁部材（絶縁シート１５１、絶縁シート１５２）に覆われるので、コイル３０のスロット収容部３１の絶縁性を向上させることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、絶縁シート１５２を、絶縁シート１５１より絶縁性の高い材料により構成する。これにより、コイル３０のスロット収容部３１の絶縁性を確実に向上させることができる。

［第３実施形態］
図２６〜図２８を参照して、第３実施形態による回転電機１０２（ステータ２２０）の構造について説明する。第３実施形態による回転電機１０２（ステータ２２０）では、絶縁部材２５０のコイルエンド部被覆部分２５１ｂの幅Ｗ１１は、スロット収容部被覆部分２５１ａの幅Ｗ１２よりも大きい。

図２６に示すように、上記第２実施形態と同様に、絶縁シート２５１は、スロット収容部３１を覆うスロット収容部被覆部分２５１ａと、コイルエンド部３２を覆うコイルエンド部被覆部分２５１ｂとを含む。そして、コイルエンド部被覆部分２５１ｂの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１１（図２７参照）は、スロット収容部被覆部分２５１ａの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１２（図２７参照）よりも大きい。なお、図２７に示すように、コイルエンド部被覆部分２５１ｂは、Ｘ１方向側およびＸ２方向側の両側において、スロット収容部被覆部分２５１ａからＸ方向に突出している。つまり、絶縁部材２５０を略Ｕ字形状に折り曲げた状態（図２６参照）においても、略Ｕ字形状の側部の両方において、スロット収容部被覆部分２５１ａよりもコイルエンド部被覆部分２５１ｂが突出している。なお、絶縁シート２５１は、特許請求の範囲の「第１絶縁シート」および「絶縁部材本体」の一例である。

ここで、コイル３０のスロット収容部３１を捻る際（図１６参照）に、導体線４０がコイル３０の長軸方向に移動する場合がある。この場合でも、コイルエンド部被覆部分２５１ｂの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１１が、スロット収容部被覆部分２５１ａの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１２よりも大きいので、導体線４０がコイルエンド部被覆部分２５１ｂから飛び出すのが防止される。

また、第３実施形態では、コイルエンド部被覆部分２５１ｂの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１１は、スロット収容部被覆部分２５１ａに接続される側から、スロット収容部被覆部分２５１ａから離間する方向に向かって、徐々に大きくなるように構成されている。具体的には、コイルエンド部被覆部分２５１ｂは、スロット収容部被覆部分２５１ａに接続される側から、テーパ形状に幅Ｗ１１が大きくなった後、幅Ｗ１１が一定の状態で、絶縁シート２５１が延びる方向に延びるように形成されている。また、テーパ形状のコイルエンド部被覆部分２５１ｂは、絶縁部材２５０の後述する折り返し部２５３ａ〜２５３ｄに対応する部分である。

また、絶縁シート２５１には、上記第２実施形態と同様に、コイル３０の曲り部に対応する部分に、絶縁シート２５１が積層するように折り返された折り返し部２５３（２５３ａ〜２５３ｈ）が設けられている。また、スロット収容部被覆部分２５１ａには、上記第２実施形態と同様に、絶縁シート２５２が設けられている。また、絶縁シート２５２は、特許請求の範囲の「第２絶縁シート」および「絶縁部材本体」の一例である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、コイルエンド部被覆部分２５１ｂの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１１を、スロット収容部被覆部分２５１ａの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１２よりも大きくする。これにより、コイル３０のスロット収容部３１を捻る際（図１６参照）に、導体線４０がコイル３０の長軸方向に移動した場合でも、導体線４０がコイルエンド部被覆部分２５１ｂから飛び出すのを防止することができる。

また、第３実施形態では、上記のように、コイルエンド部被覆部分２５１ｂの絶縁シート２５１が延びる方向に直交する方向の幅Ｗ１１を、スロット収容部被覆部分２５１ａに接続される側から、スロット収容部被覆部分２５１ａから離間する方向に向かって、徐々に大きくする。これにより、絶縁部材２５０を環状に変形させる場合に、容易に、折り返し部２５３ａ〜２５３ｈを扇状に変形させることができる。また、絶縁部材２５０を環状に変形させた場合に、絶縁部材２５０の幅が、スロット収容部被覆部分２５１ａからコイルエンド部被覆部分２５１ｂに渡って徐々に大きくなるので、環状の絶縁部材２５０の外形を、コイル３０の曲り部の形状に沿わせることができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、折り返し部が、スロット収容部とコイルエンド部との境界近傍に対応する部分、および、コイルエンド部の頂部近傍に対応する部分に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、折り返し部を、スロット収容部とコイルエンド部との境界近傍に対応する部分、および、コイルエンド部の頂部近傍に対応する部分以外の部分に設けてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、絶縁シートが、コイルの内径側から外径側に向かって略Ｕ字形状に覆うように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁シートが、コイルの外径側から内径側に向かって略Ｕ字形状に覆うように構成されていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、折り返し部の略Ｕ字形状の底部に対応する部分は、断面Ｓ字形状（３層）に積層するように折り返されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、折り返し部の略Ｕ字形状の底部に対応する部分を、４層以上に積層するように折り返してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、折り返し部の断面Ｓ字形状の底部に対応する部分が、コイルの曲り部に対応する部分において、周方向に連続するように複数設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルの曲り部が小さい場合には、折り返し部の略Ｕ字形状の底部に対応する部分が１つだけ設けられていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、１つの絶縁部材によりコイルを覆う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２９の変形例に示すように、２つに分割された絶縁部材８０（絶縁部材８０ａおよび８０ｂ）を用意して、２つに分割された絶縁部材８０を、コイル（巻枠）に配置するようにしてもよい。なお、絶縁部材８０では、スロット収容部被覆部分８１ａと、コイルエンド部被覆部分８１ｂとは、一体的に形成されている。また、絶縁部材８０ａおよび８０ｂには、それぞれ、折り返し部８２が設けられている。

また、上記第１〜第３実施形態では、単層重ね巻コイルからなる第１および第２コイル部が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、コイルが２層重ね巻コイルからなる第３コイルのみから構成されていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ステータコアに４８個のスロットが設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ステータコアに４８個以外の数のスロットが設けられていてもよい。

また、上記第２実施形態では、ノーメックスからなる絶縁シートに重なるように、カプトンからなる１層の絶縁シートが設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ノーメックスからなる絶縁シートに重なるように、２層以上のカプトンからなる絶縁シートを設けてよい。

２０、１２０、２２０ ステータ
２１ ステータコア
２１ｃ 端面
２２ スロット
３０ コイル
３０ａ 第１コイル（コイル）
３０ｂ 第２コイル（コイル）
３０ｃ 第３コイル（コイル）
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ スロット収容部
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ コイルエンド部
５０、８０、８０ａ、８０ｂ、１５０、２５０ 絶縁部材
５１、１５１、２５１ 絶縁シート（第１絶縁シート、絶縁部材本体）
５２、５２ａ〜５２ｈ、８２、１５３、２５３、２５３ａ〜２５３ｈ 折り返し部
５３、８１ａ、１５１ａ、２５１ａ スロット収容部被覆部分
５４、８１ｂ、１５１ｂ、２５１ｂ コイルエンド部被覆部分
１５２、２５２ 絶縁シート（第２絶縁シート）
５２１ 底部
５２２ 底部

Claims (11)

1. ステータコアのスロットに収容されるスロット収容部と、前記ステータコアの回転軸方向の端面から突出するコイルエンド部とを含むコイルを覆うように環状に設けられている第１絶縁シートを含む絶縁部材本体を備え、
   前記第１絶縁シートは、前記コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、前記第１絶縁シートが積層するように複数回折り返された折り返し部を含む、絶縁部材。
2. 前記第１絶縁シートは、前記コイルの内径側から外径側に向かって略Ｕ字形状に覆うように設けられており、
   前記折り返し部の略Ｕ字形状の底部に対応する部分は、断面Ｓ字形状に積層するように折り返されており、略Ｕ字形状の側部に対応する部分は、積層された部分同士が互いに重なっている、請求項１に記載の絶縁部材。
3. 前記折り返し部の断面Ｓ字形状の底部に対応する部分は、前記コイルの曲り部に対応する部分において、周方向に連続するように複数設けられている、請求項２に記載の絶縁部材。
4. 前記折り返し部において、略Ｕ字形状の底部を構成する積層された前記第１絶縁シートの部分同士が、互いに固定されている、請求項２または３に記載の絶縁部材。
5. 前記第１絶縁シートは、前記スロット収容部を覆うスロット収容部被覆部分と、前記コイルエンド部を覆うコイルエンド部被覆部分とを含み、
   前記スロット収容部被覆部分と、前記コイルエンド部被覆部分とは、一体的に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁部材。
6. 前記第１絶縁シートは、前記スロット収容部を覆うスロット収容部被覆部分と、前記コイルエンド部を覆うコイルエンド部被覆部分とを含み、
   前記絶縁部材本体は、前記第１絶縁シートに重なるように設けられる第２絶縁シートをさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁部材。
7. 前記第２絶縁シートは、前記第１絶縁シートより絶縁性の高い材料により構成されている、請求項６に記載の絶縁部材。
8. 前記第１絶縁シートは、前記スロット収容部を覆うスロット収容部被覆部分と、前記コイルエンド部を覆うコイルエンド部被覆部分とを含み、
   前記コイルエンド部被覆部分の前記第１絶縁シートが延びる方向に直交する方向の幅は、前記スロット収容部被覆部分の前記第１絶縁シートが延びる方向に直交する方向の幅よりも大きい、請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁部材。
9. 前記コイルエンド部被覆部分の前記第１絶縁シートが延びる方向に直交する方向の幅は、前記スロット収容部被覆部分に接続される側から、前記スロット収容部被覆部分から離間する方向に向かって、徐々に大きくなるように構成されている、請求項８に記載の絶縁部材。
10. ステータコアと、
    前記ステータコアに配置され、前記ステータコアのスロットに収容されるスロット収容部と、前記ステータコアの回転軸方向の端面から突出するコイルエンド部とを含むコイルと、
    前記コイルを覆うように環状に設けられている絶縁部材とを備え、
    前記絶縁部材は、前記コイルの曲り部に対応する部分に設けられ、前記絶縁部材が積層するように複数回折り返された折り返し部を含む、ステータ。
11. 前記コイルは、隣接するように複数配置され、
    隣接する前記コイルのうちの一方の前記スロット収容部と、他方の前記スロット収容部とは、同一の前記スロットに配置されるように構成されており、
    同一の前記スロットの内径側に配置される前記スロット収容部を覆う一の前記絶縁部材は、前記ステータコアの内径側に開口し、前記スロットの外径側に配置される前記スロット収容部を覆う他の前記絶縁部材は、前記ステータコアの外径側に開口している、請求項１０に記載のステータ。

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